JP5279105B1 - 二元冷凍装置の立ち上げ制御方法 - Google Patents
二元冷凍装置の立ち上げ制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5279105B1 JP5279105B1 JP2012083360A JP2012083360A JP5279105B1 JP 5279105 B1 JP5279105 B1 JP 5279105B1 JP 2012083360 A JP2012083360 A JP 2012083360A JP 2012083360 A JP2012083360 A JP 2012083360A JP 5279105 B1 JP5279105 B1 JP 5279105B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- low
- pressure
- source refrigerant
- refrigerant circuit
- source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 title 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 252
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 8
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 4
- MSSNHSVIGIHOJA-UHFFFAOYSA-N pentafluoropropane Chemical group FC(F)CC(F)(F)F MSSNHSVIGIHOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
【解決手段】高元冷媒が循環する高元側冷媒回路12と、中間熱交換器16を凝縮部とし、該中間熱交換器16において高元冷媒と低元冷媒とが熱交換する少なくとも1つの低元側冷媒回路14とを備える二元冷凍装置10において、低元冷媒回路14を起動して、低元冷媒を高元冷媒回路側12の立ち上げ初期に必要な負荷となる程度の所定第1圧力とする段階と、低元冷媒が前記所定第1圧力に達したら、低元冷媒回路14を停止するとともに、高元冷媒回路12を起動する段階と、低元冷媒回路14の高元冷媒が所定第2圧力まで減圧されたら、低元冷媒回路14を起動する段階と、を有することを特徴とする二元冷凍装置10の立ち上げ制御方法。
【選択図】図1
Description
この二元冷凍装置は、たとえば、特許文献1ないし3に開示されているように、圧縮機と、凝縮器と、膨張機構と、中間熱交換器の蒸発部とが順に接続されて構成され、高元冷媒が循環する高元側冷媒回路と、圧縮機と、中間熱交換器の凝縮部と、膨張機構と、蒸発器とが順に接続されて構成され、低元冷媒が循環すると共に、中間熱交換器において高元冷媒と低元冷媒とが熱交換する少なくとも1つの低元側冷媒回路とを備える。
通常のー60℃の低温用途では、定常時の中間温度が常温より低いので、常温スタートでも十分に負荷量として存在することになり、またそれに適した低沸点冷媒が用いられている。
このような二元冷凍装置の立ち上げ方法について、低元側冷媒回路の低元冷媒として、周囲温度と平衡した起動前の状態でも高元側冷媒回路の立ち上げに十分な負荷を保有するような低沸点冷媒(たとえば、R23あるいはR508A)が採用されることから、高元側冷媒回路を先起動し、それにより低元側冷媒回路を冷却し、低元冷媒圧力が圧力低下してから低元側冷媒回路を起動していた。
しかしながら、このような二元冷凍装置を、たとえば排熱回収用の高温領域で使用する際、従来の二元冷凍装置の立ち上げ方法を採用するとすれば、以下のような技術的問題点が引き起こされる。
すなわち、カスケード温度が常温近傍、あるいはそれより高くなるので、低元側冷媒回路の低元冷媒として、通常の空調用冷媒を採用する必要が生じることから、高元側冷媒回路の立ち上げにとって不十分な負荷であり、低元側冷媒回路および高元側冷媒回路を同時に起動するとすれば、高元側冷媒回路の冷媒循環量が十分に増加できず、高元側冷媒回路が低圧カットに至ったり、または高元側冷媒回路の冷媒循環量が十分に増加できない状態のまま低元側冷媒回路が起動条件に達するとすれば、低元側冷媒回路の立ち上げ速度が高元側冷媒回路のそれを上回り、低元側冷媒回路の高圧カットに至ることがあり、いずれにしても定常運転に至る前に異常停止となる恐れが高い。
圧縮機と、凝縮器と、膨張機構と、中間熱交換器の蒸発部とが順に接続されて構成され、高元冷媒が循環する高元側冷媒回路と、圧縮機と、上記中間熱交換器の凝縮部と、膨張機構と、蒸発器とが順に接続されて構成され、高元冷媒より低沸点の低元冷媒が循環すると共に、上記中間熱交換器において高元冷媒と低元冷媒とが熱交換する少なくとも1つの低元側冷媒回路とを備え、カスケード温度が常温近傍、あるいはそれより高い二元冷凍装置の立ち上げ制御方法において、
低元冷媒回路を起動して、低元冷媒を高元冷媒回路側の立ち上げ初期に必要な負荷となる程度の所定第1圧力とする段階と、
低元冷媒が前記所定第1圧力に達したら、低元冷媒回路を停止するとともに、高元冷媒回路を起動する段階と、
低元冷媒回路の低元冷媒が所定第2圧力まで減圧されたら、低元冷媒回路を起動する段階と、
有する構成としている。
本明細書において、定常運転とは、外乱が系に入力されない限り、負荷に応じて収束した安定な運転状態を意味し、立ち上がり運転とは、系の起動からこのような定常運転までの運転状態を意味するものとして用いる。
検出した低元冷媒の高圧圧力が所定第3圧力より低ければ、低元冷媒回路を起動し該所定第3圧力と等しい、あるいは前記所定高圧より高ければ、高元冷媒回路を起動する段階とをさらに有するのがよい。
さらにまた、前記所定第3圧力は、前記所定第2圧力より高く、前記所定第1圧より低い。
さらに、前記低元冷媒は、周囲温度と平衡状態の停止中の圧力が、運転中の圧力よりも低いのでもよい。
また、前記低元冷媒は、R134a、前記高元冷媒は、R245faでもよい。
さらに、前記カスケード温度は、10 ℃以上であってもよい。
加えて、前記二元冷凍装置は、前記低元冷媒回路の前記蒸発器を利用して、排熱回収に用いられるのでもよい。
また、前記所定第1圧力、前記所定第2圧力および前記所定第3圧力はそれぞれ、用いる冷媒の種類、圧縮機の回転数および排熱回収温度に基づいて、決定するのがよい。
図1において、二元冷凍装置10は、高元側冷媒回路12と低元側冷媒回路14とが中間熱交換器16で接続されている。高元側冷媒としては、たとえば、R245fa、低元側冷媒としては、たとえば、R134aを用いてもよく、通常の空調用冷媒でもよい。低元側冷媒は、周囲温度と平衡状態の停止中の圧力が、運転中の圧力よりも低い。
高元側冷媒回路12は、概略的には、高元側圧縮機18の吐出側に一端が接続された高元側冷媒往管20の他端が、凝縮器22、膨張弁24を介して中間熱交換器16の1次側流路入口に接続され、1次側流路出口に一端が接続された高元側冷媒復管26の他端が、高元側圧縮機18の吸入側に接続され、冷媒回路を構成している。
中間熱交換器16は、乾式の蒸発器として構成され、中間熱交換器16の内部に高元側冷媒回路12と接続された熱交換管(図示せず)が配設され、胴側に低元側冷媒ガスが充満するようにする。これにより、高元側冷媒と管外の低元側冷媒ガスとが熱交換し、低元側冷媒が凝縮すると共に、中間熱交換器16の出口で高元側冷媒が乾きガスとなって高元側圧縮機18に吸引されるようにしてある。
高元側圧縮機18は、たとえば、容量制御式の往復圧縮機または回転あるいは遠心圧縮機が用いられる。特に、往復式圧縮機であれば、潤滑剤をクランク室等の低圧チャンバーに戻し、スクリュー圧縮機であれば、圧縮機ケーシングの低圧域又は中間圧域に戻すようにする。高元側冷媒回路12における高元側圧縮機18の駆動用モータ38には、インバータ装置40を設けて駆動用モータ38を回転数制御できるようにしてある。
特に、低元側冷媒回路14において、低元側冷媒がかなりの低温である場合には、低元側冷媒に混入している潤滑剤の粘性が増大していることから、潤滑剤をアキュムレータ46の上流側冷媒流路に戻すと、潤滑剤がアキュムレータ46に付着して、低元側冷媒回路14の圧力損失を増大するか、あるいは低元側冷媒回路14を閉塞するおそれがあるので、高元側圧縮機18と同様に、油分離器を設けて、油分離器により分離された潤滑剤を低元側圧縮機28の低圧域又はアキュムレータ46と低元側圧縮機28間の冷媒流路に戻してもよい。
低元側冷媒ガスは、低元側冷媒復管32を通って低元側圧縮機28に吸入される。低元側冷媒復管32には、吸入圧力調整弁(図示せず)が設けられ、ここで低元側冷媒ガスの圧縮機吸入圧が調整される。また、低元側冷媒復管32には、圧縮機吸入圧を検出する圧力センサ(図示せず)が設けられている。
低元側冷媒復管32と中間熱交換器16の胴部とを接続するホットガスライン56が設けられ、ホットガスライン56には、ホットガス電動弁(図示せず)と、運転開始時又は停止時にホットガスライン56を開閉するホットガス電磁弁(図示せず)が付設されている。
二元冷凍装置は、低元冷媒回路の蒸発器を利用して、排熱回収に用いられるのでもよい。
たとえば、本実施形態において、立ち上げ運転の際、低元側冷媒高圧圧力を検出し、所定圧力より低ければ、低元側冷媒回路を先起動し、高ければ高元側冷媒回路を先起動するものとして説明したが、それに限定されることなく、低元側冷媒圧力が十分に低い圧力であることが明らかな場合には、このような低元側冷媒圧力の検出を省略し、すぐに低元側冷媒回路を先起動してもよい。
12 高元側冷媒回路
14 低元側冷媒回路
16 中間熱交換器
18 高元側圧縮機
20 高元側冷媒往管
22 凝縮器
24 膨張弁
26 高元側冷媒復管
28 低元側圧縮機
30 低元側冷媒往管
32 低元側冷媒復管
34 膨張弁
36 蒸発器
38 駆動用モータ
40 インバータ装置
42 油分離器
44 受液器
46 アキュムレータ
48 駆動用モータ
50 インバータ装置
52 制御部
54 受液器
56 ホットガスライン
Claims (9)
- 圧縮機と、凝縮器と、膨張機構と、中間熱交換器の蒸発部とが順に接続されて構成され、高元冷媒が循環する高元側冷媒回路と、圧縮機と、上記中間熱交換器の凝縮部と、膨張機構と、蒸発器とが順に接続されて構成され、高元冷媒より低沸点の低元冷媒が循環すると共に、上記中間熱交換器において高元冷媒と低元冷媒とが熱交換する少なくとも1つの低元側冷媒回路とを備え、カスケード温度が常温近傍、あるいはそれより高い二元冷凍装置の立ち上げ制御方法において、
低元冷媒回路を起動して、低元冷媒を高元冷媒回路側の立ち上げ初期に必要な負荷となる程度の所定第1圧力とする段階と、
低元冷媒が前記所定第1圧力に達したら、低元冷媒回路を停止するとともに、高元冷媒回路を起動する段階と、
低元冷媒回路の低元冷媒が所定第2圧力まで減圧されたら、低元冷媒回路を起動する段階と、
を有することを特徴とする二元冷凍装置の立ち上げ制御方法。 - 二元冷凍装置の起動前に、低元冷媒回路の低元冷媒の高圧圧力を検出する段階と、
検出した低元冷媒の高圧圧力が所定第3圧力より低ければ、低元冷媒回路を起動し該所定第3圧力と等しい、あるいは前記所定高圧より高ければ、高元冷媒回路を起動する段階とをさらに有する、請求項1に記載の二元冷凍装置の立ち上げ制御方法。 - 前記所定第3圧力は、前記所定第2圧力より高く、前記所定第1圧より低い、請求項2に記載の二元冷凍装置の立ち上げ制御方法。
- 前記低元冷媒は、通常の空調用冷媒である、請求項1に記載の二元冷凍装置の立ち上げ制御方法。
- 前記低元冷媒は、周囲温度と平衡状態の停止中の圧力が、運転中の圧力よりも低い、請求項4に記載の二元冷凍装置の立ち上げ制御方法。
- 前記低元冷媒は、R134a、前記高元冷媒は、R245faである、請求項5に記載の二元冷凍装置の立ち上げ制御方法。
- 前記カスケード温度は、10 ℃以上である、請求項5に記載の二元冷凍装置の立ち上げ制御方法。
- 前記二元冷凍装置は、前記低元冷媒回路の前記蒸発器を利用して、排熱回収に用いられる、請求項4に記載の二元冷凍装置の立ち上げ制御方法。
- 前記所定第1圧力、前記所定第2圧力および前記所定第3圧力はそれぞれ、用いる冷媒の種類、圧縮機の回転数および排熱回収温度に基づいて、決定する、請求項8に記載の二元冷凍装置の立ち上げ制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012083360A JP5279105B1 (ja) | 2012-03-31 | 2012-03-31 | 二元冷凍装置の立ち上げ制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012083360A JP5279105B1 (ja) | 2012-03-31 | 2012-03-31 | 二元冷凍装置の立ち上げ制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5279105B1 true JP5279105B1 (ja) | 2013-09-04 |
JP2013213592A JP2013213592A (ja) | 2013-10-17 |
Family
ID=49273934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012083360A Active JP5279105B1 (ja) | 2012-03-31 | 2012-03-31 | 二元冷凍装置の立ち上げ制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5279105B1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015183929A (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | サンデンホールディングス株式会社 | ヒートポンプ式暖房装置 |
JP6160555B2 (ja) * | 2014-05-08 | 2017-07-12 | 三菱重工冷熱株式会社 | 多元冷凍装置の圧縮機の容量制御方法 |
KR101839781B1 (ko) | 2015-06-18 | 2018-03-20 | 주식회사 엘지화학 | 열 회수 장치 |
JP7456107B2 (ja) * | 2019-09-24 | 2024-03-27 | 富士電機株式会社 | 二元冷凍機 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004190917A (ja) * | 2002-12-10 | 2004-07-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷凍装置 |
JP5148256B2 (ja) * | 2007-12-05 | 2013-02-20 | パナソニックヘルスケア株式会社 | 2元冷凍装置 |
-
2012
- 2012-03-31 JP JP2012083360A patent/JP5279105B1/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013213592A (ja) | 2013-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101460426B1 (ko) | 터보 냉동 장치, 그 제어 장치 및 그 제어 방법 | |
CN108291744B (zh) | 制冷循环装置 | |
JP5698160B2 (ja) | 空気調和機 | |
CN108317758B (zh) | 制冷循环装置 | |
JP6019837B2 (ja) | ヒートポンプシステム | |
JPWO2012128229A1 (ja) | 二元冷凍サイクル装置 | |
JP2007263440A (ja) | 空気調和装置 | |
US20220186987A1 (en) | Heat source-side unit and refrigeration apparatus | |
JP5279105B1 (ja) | 二元冷凍装置の立ち上げ制御方法 | |
JP2007225141A (ja) | ガスヒートポンプ式空気調和装置及びガスヒートポンプ式空気調和装置の起動方法 | |
JP2011017455A (ja) | ターボ冷凍機 | |
JP5279104B1 (ja) | 二元冷凍装置の制御方法 | |
WO2017170538A1 (ja) | 冷凍装置 | |
KR102017405B1 (ko) | 히트 펌프 | |
JP2012207844A (ja) | ヒートポンプ装置 | |
US11708981B2 (en) | High-pressure re-start control algorithm for microchannel condenser with reheat coil | |
JP2009293887A (ja) | 冷凍装置 | |
JPWO2003083380A1 (ja) | 冷凍装置 | |
JP2005048981A (ja) | 冷凍装置 | |
JP2014149103A (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP6286844B2 (ja) | 空調装置 | |
JP5483129B2 (ja) | 二元冷凍装置の立ち上げ制御方法 | |
WO2020008916A1 (ja) | 冷凍サイクル装置およびその制御方法 | |
KR102242778B1 (ko) | 공기조화기 및 그 제어방법 | |
JP6342751B2 (ja) | 蒸気圧縮式冷凍サイクル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130518 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5279105 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |