JP6935294B2 - Centrifugal chiller - Google Patents

Centrifugal chiller Download PDF

Info

Publication number
JP6935294B2
JP6935294B2 JP2017198186A JP2017198186A JP6935294B2 JP 6935294 B2 JP6935294 B2 JP 6935294B2 JP 2017198186 A JP2017198186 A JP 2017198186A JP 2017198186 A JP2017198186 A JP 2017198186A JP 6935294 B2 JP6935294 B2 JP 6935294B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
surging
threshold value
control device
difference
temperature
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
Application number
JP2017198186A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019074220A (en
Inventor
知亮 中村
知亮 中村
雅裕 上総
雅裕 上総
Original Assignee
荏原冷熱システム株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 荏原冷熱システム株式会社 filed Critical 荏原冷熱システム株式会社
Priority to JP2017198186A priority Critical patent/JP6935294B2/en
Priority to CN201821485513.6U priority patent/CN208983654U/en
Priority to CN201811055885.XA priority patent/CN109654762B/en
Publication of JP2019074220A publication Critical patent/JP2019074220A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6935294B2 publication Critical patent/JP6935294B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/04Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
    • F25B1/053Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type of turbine type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems

Description

本発明は、ターボ冷凍機に係り、特にサージングを回避しつつ、低ヘッド時かつ部分負荷時に運転領域を確保することができる高ヘッド仕様ターボ冷凍機に関するものである。 The present invention relates to a turbo chiller, and more particularly to a high-head specification turbo chiller capable of securing an operating region at a low head and a partial load while avoiding surging.

従来、冷凍空調装置などに利用されるターボ冷凍機は、冷媒を封入したクローズドシステムで構成され、被冷却流体から熱を奪って冷媒が蒸発して冷凍効果を発揮する蒸発器と、前記蒸発器で蒸発した冷媒ガスを圧縮して高圧の冷媒ガスにする圧縮機と、高圧の冷媒ガスを冷却流体で冷却して凝縮させる凝縮器と、前記凝縮した冷媒を減圧して膨張させる膨張弁(膨張機構)とを、冷媒配管によって連結して構成されている。 Conventionally, a turbo chiller used in a refrigerating air conditioner or the like is composed of a closed system in which a refrigerant is sealed, and an evaporator that removes heat from a fluid to be cooled and the refrigerant evaporates to exert a refrigerating effect, and the evaporator. A compressor that compresses the refrigerant gas evaporated in the above to make it a high-pressure refrigerant gas, a condenser that cools the high-pressure refrigerant gas with a cooling fluid and condenses it, and an expansion valve that decompresses and expands the condensed refrigerant (expansion). The mechanism) is connected by a refrigerant pipe.

高ヘッドでターボ冷凍機を運転している場合に、冷凍負荷の減少により圧縮機入口の吸込み風量を制御するベーンの開度を下げると、或る開度から冷媒ガスの流れの失速により振動・騒音が徐々に激しくなる、いわゆるサージングが起こる。サージングが発生すると、多大な騒音、過大なスラスト荷重等による軸受の寿命低下や損傷、冷水温度の急激な乱高下等、さまざまな不具合を生じる。そのため、サージングが発生した場合には速やかにこれを検出し、警報の発報や装置の停止、回転速度の修正等、必要な保護処置を講じることが不可欠である。そこで、従来のターボ冷凍機では、圧縮機を駆動する電動機の電流値の変化よりサージングを検出することが行われている(例えば、特許文献1参照)。 When operating a turbo chiller with a high head, if the opening of the vane that controls the suction air volume at the compressor inlet is lowered by reducing the refrigerating load, vibration will occur due to the stall of the refrigerant gas flow from a certain opening. So-called surging occurs, in which the noise gradually increases. When surging occurs, various problems such as a large amount of noise, a shortened bearing life or damage due to an excessive thrust load, and a sudden fluctuation in cold water temperature occur. Therefore, when surging occurs, it is indispensable to detect it promptly and take necessary protective measures such as issuing an alarm, stopping the device, and correcting the rotation speed. Therefore, in the conventional turbo chiller, surging is detected from the change in the current value of the motor that drives the compressor (see, for example, Patent Document 1).

特開2011−102668号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-102668

しかしながら、電流値の変動に基づくサージング検出では、圧縮機が正常に運転している場合であっても、圧縮機にサージングが発生していると認定してしまうことがあった。例えば、冷凍負荷の低下に伴ってモータ電流が低下しているとき、モータ電流の変化量がサージング検出のしきい値を超えてしまい、サージングの発生を誤検知することがあった。 However, in the surging detection based on the fluctuation of the current value, even when the compressor is operating normally, it may be recognized that the compressor is surging. For example, when the motor current decreases as the refrigerating load decreases, the amount of change in the motor current exceeds the threshold value for surging detection, and the occurrence of surging may be erroneously detected.

本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、サージングを正確に検出することができるターボ冷凍機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a turbo chiller capable of accurately detecting surging.

本発明の一態様は、羽根車、および該羽根車を回転させる電動機を有する圧縮機と、前記圧縮機の吐出口に接続された凝縮器と、前記圧縮機の吸込口に接続された蒸発器と、前記電動機に供給されるモータ電流を検出する電流検出器と、前記蒸発器に流入する冷水の入口温度を測定する入口温度測定器と、前記蒸発器から流出した前記冷水の出口温度を測定する出口温度測定器と、前記モータ電流の変化、および前記入口温度と前記出口温度との差の変化の両方に基づいて、前記圧縮機でのサージングを検出する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記モータ電流の変化に基づいて第1の仮サージングを検出し、所定の周期で前記入口温度と前記出口温度との差をしきい値と比較し、前記監視期間内において前記差が前記しきい値以下となった回数をカウントし、前記回数が設定値以上であった場合に、第2の仮サージングを検出し、予め設定された監視期間内に前記第1の仮サージングおよび前記第2の仮サージングの両方を検出した場合は、前記圧縮機でサージングが起きたと判定するように構成され、前記しきい値は、第1のしきい値と、該第1のしきい値よりも低い第2のしきい値を含み、前記制御装置は、冷凍負荷率が予め定められた低負荷率よりも高いときは、前記入口温度と予め設定した目標温度との差に、所定の第1の割合を掛け算することにより前記第1のしきい値を算出し、前記所定の周期で前記入口温度と前記出口温度との差を前記第1のしきい値と比較し、冷凍負荷率が前記低負荷率以下のときは、前記入口温度と前記目標温度との差に、所定の第2の割合を掛け算することにより前記第2のしきい値を算出し、前記所定の周期で前記入口温度と前記出口温度との差を前記第2のしきい値と比較するように構成されていることを特徴とするターボ冷凍機である。
このような構成によれば、モータ電流の変化に加えて、冷水の入口温度と出口温度との差の変化に基づいて、サージングを正確に検出することができる。
One aspect of the present invention is an impeller, a compressor having an electric motor for rotating the impeller, a condenser connected to a discharge port of the compressor, and an evaporator connected to a suction port of the compressor. A current detector that detects the motor current supplied to the compressor, an inlet temperature measuring device that measures the inlet temperature of the chilled water flowing into the compressor, and an outlet temperature of the chilled water flowing out of the compressor. and outlet temperature measuring device for the change of the motor current, and the said inlet temperature based on both the change in the difference between the outlet temperature, and a control device for detecting surging in the compressor, the control device Detects the first provisional surging based on the change in the motor current, compares the difference between the inlet temperature and the outlet temperature with the threshold value at a predetermined cycle, and the difference is said within the monitoring period. The number of times the temperature is equal to or less than the threshold value is counted, and when the number of times is equal to or greater than the set value, the second provisional surging is detected, and the first provisional surging and the first provisional surging are performed within a preset monitoring period. When both of the two provisional surgings are detected, it is configured to determine that surging has occurred in the compressor, and the threshold value is higher than the first threshold value and the first threshold value. The controller includes a lower second threshold, and when the refrigerating load factor is higher than a predetermined low load factor, the difference between the inlet temperature and the preset target temperature is a predetermined first. The first threshold value is calculated by multiplying the ratio of When the load factor is low or less, the second threshold value is calculated by multiplying the difference between the inlet temperature and the target temperature by a predetermined second ratio, and the inlet temperature is calculated in the predetermined cycle. The turbo refrigerator is configured to compare the difference between the temperature and the outlet temperature with the second threshold value.
According to such a configuration, surging can be accurately detected based on the change in the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of the cold water in addition to the change in the motor current.

本発明の上記態様によれば、前記制御装置は、前記モータ電流の変化に基づいて第1の仮サージングを検出し、前記入口温度と前記出口温度との差の変化に基づいて第2の仮サージングを検出し、予め設定された監視期間内に前記第1の仮サージングおよび前記第2の仮サージングの両方を検出した場合は、前記圧縮機でサージングが起きたと判定する。
このような構成によれば、第1の仮サージングおよび第2の仮サージングの両方が検出されたことを条件として、制御装置は圧縮機でサージングが起きたことを判定するようにしたので、サージングの誤検知を確実に防止することができる。
According to the above aspect of the present invention, the control device detects the first temporary surging based on the change in the motor current, and the second temporary surging is based on the change in the difference between the inlet temperature and the outlet temperature. detecting the surging, if it detects both of the first tentative surging and the second temporary surging within a preset monitoring period, it determined that surging occurs in the compressor.
According to such a configuration, the control device determines that surging has occurred in the compressor on condition that both the first temporary surging and the second temporary surging are detected. Therefore, surging False positives can be reliably prevented.

本発明の上記態様によれば、前記制御装置は、所定の周期で前記入口温度と前記出口温度との差をしきい値と比較し、前記監視期間内において前記差が前記しきい値以下となった回数をカウントし、前記回数が設定値以上であった場合に、前記第2の仮サージングを検出する。
このような構成によれば、第2の仮サージングを正確に検出することができる。
According to the above aspect of the present invention, the control device compares the difference between the inlet temperature and the outlet temperature with the threshold value at a predetermined cycle, and the difference is equal to or less than the threshold value within the monitoring period. counts the number of times since, if the count is equal to or more than the set value, detect the second temporary surging.
According to such a configuration, the second temporary surging can be accurately detected.

前記制御装置は、前記監視期間内に前記第1の仮サージングおよび前記第2の仮サージングの両方を検出した時点で、前記圧縮機でサージングが起きたことを判定することを特徴とする。
このような構成によれば、監視期間の経過を待たずに、制御装置はサージングの発生を速やかに判定することができる。したがって、制御装置はターボ冷凍機の運転を速やかに停止したり、あるいはサージング発生を知らせる警報を速やかに発することができる。
The control device is characterized in that when both the first temporary surging and the second temporary surging are detected within the monitoring period, it is determined that surging has occurred in the compressor.
According to such a configuration, the control device can quickly determine the occurrence of surging without waiting for the elapse of the monitoring period. Therefore, the control device can promptly stop the operation of the turbo chiller or promptly issue an alarm notifying the occurrence of surging.

本発明の上記態様によれば、前記しきい値は、第1のしきい値と、該第1のしきい値よりも低い第2のしきい値を含み、前記制御装置は、冷凍負荷率が予め定められた低負荷率よりも高いときは、前記入口温度と予め設定した目標温度との差に、所定の第1の割合を掛け算することにより前記第1のしきい値を算出し、前記所定の周期で前記入口温度と前記出口温度との差を前記第1のしきい値と比較し、冷凍負荷率が前記低負荷率以下のときは、前記入口温度と前記目標温度との差に、所定の第2の割合を掛け算することにより前記第2のしきい値を算出し、前記所定の周期で前記入口温度と前記出口温度との差を前記第2のしきい値と比較するように構成されている。 According to the above aspect of the present invention , the threshold value includes a first threshold value and a second threshold value lower than the first threshold value, and the control device has a refrigerating load factor. When is higher than the predetermined low load factor, the first threshold value is calculated by multiplying the difference between the inlet temperature and the preset target temperature by a predetermined first ratio. The difference between the inlet temperature and the outlet temperature is compared with the first threshold value in the predetermined cycle, and when the refrigerating load factor is equal to or lower than the low load factor, the difference between the inlet temperature and the target temperature. The second threshold value is calculated by multiplying the second threshold value by a predetermined second threshold value, and the difference between the inlet temperature and the outlet temperature is compared with the second threshold value in the predetermined cycle. that has been configured to.

このような構成によれば、冷凍負荷率が低いときに、ターボ冷凍機の運転の安定性の判断に影響を与えずに、制御装置は第2の仮サージングの発生を正確に判定することができる。具体的に説明すると、一般に、ターボ冷凍機の運転の安定性を判断するために、制御装置には、冷水出口温度の目標温度に対する温度制御上の許容幅が設定されている。例えば、冷水出口温度が目標温度に対して±0.3℃の許容幅内にあれば、制御装置は、ターボ冷凍機は安定して運転していると判断する。しかしながら、冷凍負荷率がある程度低下した場合(例えば定格負荷率である100%から20%以下に低下した場合)、冷水出口温度が許容幅内にあるにもかかわらず、制御装置は冷水の入口温度と出口温度との差がしきい値以下であると判断し、第2の仮サージングを検出してしまうことがある。
上述した構成によれば、制御装置は、冷凍負荷率に応じて第1のしきい値または第2のしきい値を選択的に使用するので、第2の仮サージングの発生を正確に判定することができる。
According to such a configuration, when the refrigerating load factor is low, the control device can accurately determine the occurrence of the second temporary surging without affecting the determination of the operational stability of the turbo chiller. can. Specifically, in general, in order to determine the operational stability of the turbo chiller, the control device is set with a temperature control allowable range with respect to the target temperature of the chilled water outlet temperature. For example, if the chilled water outlet temperature is within the allowable range of ± 0.3 ° C. with respect to the target temperature, the control device determines that the turbo chiller is operating stably. However, when the refrigerating load factor drops to some extent (for example, when the rated load factor drops from 100% to 20% or less), the control device controls the cold water inlet temperature even though the chilled water outlet temperature is within the permissible range. It may be determined that the difference between the temperature and the outlet temperature is equal to or less than the threshold value, and the second temporary surging may be detected.
According to the configuration described above, the control device selectively uses the first threshold value or the second threshold value according to the refrigerating load factor, so that the occurrence of the second temporary surging is accurately determined. be able to.

本発明によれば、制御装置は、モータ電流の変化に加えて、冷水の入口温度と出口温度との差の変化に基づいて、サージングを正確に検出することができる。 According to the present invention, the control device can accurately detect surging based on the change in the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of cold water in addition to the change in the motor current.

本発明の一実施形態に係るターボ冷凍機の全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the turbo chiller which concerns on one Embodiment of this invention. サージングが起きたときのモータ電流の変動を示すグラフである。It is a graph which shows the fluctuation of the motor current when surging occurs. サージングが起きたときの冷水の入口温度と出口温度との差の変動を示すグラフである。It is a graph which shows the fluctuation of the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of cold water when surging occurs. サージング検出の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation of surging detection.

以下、本発明に係るターボ冷凍機の実施形態を図1乃至図4を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るターボ冷凍機の全体構成を示す模式図である。図1に示すように、ターボ冷凍機は、圧縮機1と、圧縮機1の吐出口に接続された凝縮器2と、圧縮機1の吸込口に接続された蒸発器3とを備えている。圧縮機1、凝縮器2、蒸発器3は冷媒配管4によって連結されている。凝縮器2と蒸発器3を連結する冷媒配管4には膨張弁5が設置されている。
Hereinafter, embodiments of the turbo chiller according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
FIG. 1 is a schematic view showing an overall configuration of a turbo chiller according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the turbo chiller includes a compressor 1, a condenser 2 connected to a discharge port of the compressor 1, and an evaporator 3 connected to a suction port of the compressor 1. .. The compressor 1, the condenser 2, and the evaporator 3 are connected by a refrigerant pipe 4. An expansion valve 5 is installed in the refrigerant pipe 4 that connects the condenser 2 and the evaporator 3.

蒸発器3は、被冷却流体である冷水から熱を奪って冷媒が蒸発して冷凍効果を発揮する。圧縮機1は、蒸発器3で蒸発した冷媒ガスを圧縮して高圧の冷媒ガスにし、凝縮器2は、高圧の冷媒ガスを冷却流体である冷却水で冷却して凝縮させる。凝縮した冷媒は、膨張弁5を通過することによって減圧して膨張する。膨張した冷媒は再び蒸発器3に送られる。このように、ターボ冷凍機は、冷媒を封入したクローズドシステムとして構成される。 The evaporator 3 takes heat from cold water, which is a fluid to be cooled, and the refrigerant evaporates to exert a freezing effect. The compressor 1 compresses the refrigerant gas evaporated by the evaporator 3 into a high-pressure refrigerant gas, and the condenser 2 cools the high-pressure refrigerant gas with cooling water which is a cooling fluid and condenses it. The condensed refrigerant is decompressed and expanded by passing through the expansion valve 5. The expanded refrigerant is sent to the evaporator 3 again. In this way, the turbo chiller is configured as a closed system in which a refrigerant is sealed.

本実施形態の圧縮機1は多段ターボ圧縮機から構成されている。より具体的には、圧縮機1は二段ターボ圧縮機からなり、一段目羽根車11と、二段目羽根車12と、これらの羽根車11,12を回転させる電動機13とを備えている。電動機13にはインバータ15が接続されており、インバータ15は商用電源14に接続されている。また、インバータ15は制御装置20に接続されている。 The compressor 1 of the present embodiment is composed of a multi-stage turbo compressor. More specifically, the compressor 1 is composed of a two-stage turbo compressor, and includes a first-stage impeller 11, a second-stage impeller 12, and an electric motor 13 for rotating these impellers 11, 12. .. An inverter 15 is connected to the electric motor 13, and the inverter 15 is connected to a commercial power supply 14. Further, the inverter 15 is connected to the control device 20.

羽根車11,12は、ギヤGを介して電動機13に連結されている。電動機13は誘導電動機からなり、電動機13の回転速度は、商用電源14に接続されたインバータ15により制御される。なお、本実施形態では、電動機13はインバータ駆動であるため、ギヤGは省略してもよい。一実施形態では、インバータ15を省略して、電動機13を定格速度で回転させてもよい。 The impellers 11 and 12 are connected to the motor 13 via a gear G. The electric motor 13 includes an induction motor, and the rotation speed of the electric motor 13 is controlled by an inverter 15 connected to a commercial power source 14. In this embodiment, since the motor 13 is driven by an inverter, the gear G may be omitted. In one embodiment, the inverter 15 may be omitted and the motor 13 may be rotated at a rated speed.

一段目羽根車11の吸込側には、冷媒ガスの羽根車11,12への吸込流量を調整するガイドベーン16が設けられている。ガイドベーン16の開度は、冷凍負荷に基づいて制御装置20によって制御される。すなわち、冷凍負荷が低いときは、ガイドベーン16の開度は下げられ、冷凍負荷が高いときは、ガイドベーン16の開度は上げられる。 A guide vane 16 for adjusting the suction flow rate of the refrigerant gas to the impellers 11 and 12 is provided on the suction side of the first-stage impeller 11. The opening degree of the guide vane 16 is controlled by the control device 20 based on the refrigerating load. That is, when the refrigerating load is low, the opening degree of the guide vane 16 is decreased, and when the refrigerating load is high, the opening degree of the guide vane 16 is increased.

ターボ冷凍機は、電流検出器22、冷水入口温度検出器25、および冷水出口温度検出器26をさらに備えている。電動機13に供給されるモータ電流は、電流検出器22によって測定される。本実施形態では、電流検出器22は、インバータ15と電動機13との間に配置されている。蒸発器3に流入する冷水の入口温度は、冷水入口温度検出器25によって測定され、蒸発器3から流出した冷水の出口温度は、冷水出口温度検出器26によって測定される。これらの電流検出器22、冷水入口温度検出器25、および冷水出口温度検出器26は制御装置20に接続されており、モータ電流の測定値、冷水の入口温度の測定値、および冷水の出口温度の測定値は、制御装置20に送られる。 The turbo chiller further includes a current detector 22, a chilled water inlet temperature detector 25, and a chilled water outlet temperature detector 26. The motor current supplied to the motor 13 is measured by the current detector 22. In this embodiment, the current detector 22 is arranged between the inverter 15 and the motor 13. The inlet temperature of the chilled water flowing into the evaporator 3 is measured by the chilled water inlet temperature detector 25, and the outlet temperature of the chilled water flowing out of the evaporator 3 is measured by the chilled water outlet temperature detector 26. These current detector 22, chilled water inlet temperature detector 25, and chilled water outlet temperature detector 26 are connected to the control device 20, and are connected to the control device 20, and the measured value of the motor current, the measured value of the chilled water inlet temperature, and the chilled water outlet temperature. The measured value of is sent to the control device 20.

制御装置20は、ガイドベーン16をある開度よりも閉じたときに圧縮機1で起こるサージングを、モータ電流の変化、および冷水の入口温度と出口温度との差の変化の両方に基づいて検出するように構成されている。より具体的には、制御装置20は、モータ電流の変化に基づいて第1の仮サージングを検出し、冷水の入口温度と出口温度との差の変化に基づいて第2の仮サージングを検出し、予め設定された監視期間内に上記第1の仮サージングおよび上記第2の仮サージングの両方を検出した場合は、圧縮機1でサージングが起きたと判定する。 The control device 20 detects surging that occurs in the compressor 1 when the guide vane 16 is closed more than a certain opening degree, based on both the change in the motor current and the change in the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of the cold water. It is configured to do. More specifically, the control device 20 detects the first temporary surging based on the change in the motor current, and detects the second temporary surging based on the change in the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of the cold water. If both the first temporary surging and the second temporary surging are detected within the preset monitoring period, it is determined that surging has occurred in the compressor 1.

以下、第1の仮サージング検出のメカニズムの一例について説明する。図2は、サージングが起きたときのモータ電流の変動を示すグラフである。図2に示すように、圧縮機1でサージングが起きると、モータ電流が周期的に変動する。そこで、制御装置20は、電流検出器22からモータ電流の測定値を取得し、所定の周期で(例えば5秒間隔で)モータ電流の最大値と最小値を決定し、決定した最大値と最小値から電流振幅比を算出する。図2に示す例では、所定の周期は5秒であるが、本発明はこの例に限定されない。電流振幅比は、モータ電流の最大値を最小値で割り算することによって算出される。すなわち、以下の式により電流振幅比が算出される。
電流振幅比=モータ電流の最大値/モータ電流の最小値
Hereinafter, an example of the first provisional surging detection mechanism will be described. FIG. 2 is a graph showing fluctuations in motor current when surging occurs. As shown in FIG. 2, when surging occurs in the compressor 1, the motor current fluctuates periodically. Therefore, the control device 20 acquires the measured value of the motor current from the current detector 22, determines the maximum value and the minimum value of the motor current in a predetermined cycle (for example, at intervals of 5 seconds), and determines the maximum value and the minimum value. Calculate the current amplitude ratio from the value. In the example shown in FIG. 2, the predetermined period is 5 seconds, but the present invention is not limited to this example. The current amplitude ratio is calculated by dividing the maximum value of the motor current by the minimum value. That is, the current amplitude ratio is calculated by the following formula.
Current amplitude ratio = maximum motor current / minimum motor current

制御装置20は、上記所定の周期で電流振幅比を算出し、算出された電流振幅比を予め設定したしきい値Vと比較し、予め設定された監視期間M1内において電流振幅比がしきい値V以上であった回数(以下、電流上昇回数という)をカウントする。図2に示す例では、監視期間M1は120秒である。そして、制御装置20は、監視期間M1内での電流上昇回数が設定値以上であった場合に、第1の仮サージングを検出する。図2に示す例では、設定値は3回である。すなわち、監視期間M1内での電流上昇回数が3以上であった場合に、制御装置20は第1の仮サージングを検出する。 The control device 20 calculates the current amplitude ratio in the predetermined period, compares the calculated current amplitude ratio with the preset threshold value V, and determines the current amplitude ratio within the preset monitoring period M1. The number of times the value is V or more (hereinafter referred to as the number of times the current rises) is counted. In the example shown in FIG. 2, the monitoring period M1 is 120 seconds. Then, the control device 20 detects the first temporary surging when the number of current increases within the monitoring period M1 is equal to or greater than the set value. In the example shown in FIG. 2, the set value is three times. That is, when the number of current increases within the monitoring period M1 is 3 or more, the control device 20 detects the first temporary surging.

制御装置20は、各周期の終点において、その周期内でのモータ電流の最大値と最小値を決定し、決定した最大値と最小値から電流振幅比を算出し、電流振幅比をしきい値Vと比較する。監視期間M1の始点は、電流振幅比がしきい値V以上であったことを制御装置20が最初に判定した時点である。制御装置20は、監視期間M1を計数するためのタイマー(図示せず)を備えている。制御装置20は、電流振幅比がしきい値Vを超えたことを最初に判定した時にタイマーを始動させる。 At the end point of each cycle, the control device 20 determines the maximum and minimum values of the motor current within the cycle, calculates the current amplitude ratio from the determined maximum and minimum values, and sets the current amplitude ratio as the threshold value. Compare with V. The starting point of the monitoring period M1 is the time when the control device 20 first determines that the current amplitude ratio is equal to or higher than the threshold value V. The control device 20 includes a timer (not shown) for counting the monitoring period M1. The control device 20 starts the timer when it first determines that the current amplitude ratio exceeds the threshold value V.

図2に示す例では、監視期間M1内における電流上昇回数は3であるので、制御装置20は第1の仮サージングを検出する。監視期間M1内での電流上昇回数が2以下であった場合には、制御装置20は電流上昇回数を0にリセットし、さらにタイマーを0にリセットする。上述した所定の周期での電流振幅比の算出と、電流振幅比としきい値Vとの比較は継続して実行される。 In the example shown in FIG. 2, since the number of current increases within the monitoring period M1 is 3, the control device 20 detects the first temporary surging. When the number of current increases within the monitoring period M1 is 2 or less, the control device 20 resets the number of current increases to 0, and further resets the timer to 0. The calculation of the current amplitude ratio in the predetermined period described above and the comparison between the current amplitude ratio and the threshold value V are continuously executed.

以上説明したように、本実施形態の制御装置20は、電流振幅比としきい値Vとの比較に基づいて第1の仮サージングを検出するが、本発明はこの実施形態に限定されず、他の方法によりモータ電流に基づいて第1の仮サージングを検出するようにしてもよい。例えば、制御装置20は、予め定められた変動許容範囲を超えてモータ電流が変動した回数をカウントし、カウントされた回数が規定値に達した場合に、第1の仮サージングを検出するようにしてもよい。 As described above, the control device 20 of the present embodiment detects the first provisional surging based on the comparison between the current amplitude ratio and the threshold value V, but the present invention is not limited to this embodiment, and other The first temporary surging may be detected based on the motor current according to the above method. For example, the control device 20 counts the number of times the motor current fluctuates beyond a predetermined fluctuation permissible range, and detects the first provisional surging when the counted number of times reaches a predetermined value. You may.

次に、第2の仮サージング検出のメカニズムの一例について説明する。図3は、サージングが起きたときの冷水の入口温度と出口温度との差の変動を示すグラフである。図3において、縦軸は冷水の入口温度と出口温度との差(以下、単に冷水温度差という)を表し、横軸は時間を表している。図3に示すように、圧縮機1でサージングが起きると、モータ電流と同様に、冷水温度差が周期的に変動する。 Next, an example of the second temporary surging detection mechanism will be described. FIG. 3 is a graph showing the fluctuation of the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of cold water when surging occurs. In FIG. 3, the vertical axis represents the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of chilled water (hereinafter, simply referred to as the chilled water temperature difference), and the horizontal axis represents time. As shown in FIG. 3, when surging occurs in the compressor 1, the chilled water temperature difference fluctuates periodically in the same manner as the motor current.

そこで、制御装置20は、冷水入口温度検出器25および冷水出口温度検出器26から送られる冷水の入口温度および出口温度の測定値を取得し、所定の周期で(例えば5秒間隔で)冷水の入口温度と出口温度との差である冷水温度差を算出する。図3に示す例では、所定の周期は5秒であるが、本発明はこの例に限定されない。本実施形態では、冷水温度差は、入口温度の測定値から出口温度の測定値を引き算することで算出される。 Therefore, the control device 20 acquires the measured values of the inlet temperature and the outlet temperature of the chilled water sent from the chilled water inlet temperature detector 25 and the chilled water outlet temperature detector 26, and obtains the measured values of the chilled water inlet temperature and the outlet temperature at a predetermined cycle (for example, at intervals of 5 seconds). Calculate the chilled water temperature difference, which is the difference between the inlet temperature and the outlet temperature. In the example shown in FIG. 3, the predetermined period is 5 seconds, but the present invention is not limited to this example. In the present embodiment, the chilled water temperature difference is calculated by subtracting the measured value of the outlet temperature from the measured value of the inlet temperature.

制御装置20は、上記所定の周期で冷水温度差を算出し、算出された冷水温度差をしきい値Uと比較し、予め設定された監視期間M2内において冷水温度差がしきい値U以下であった回数(以下、温度差低下回数という)をカウントする。しきい値Uは、冷水の入口温度と予め設定した目標温度との差に、所定の割合を掛け算することにより定められる。この目標温度は、冷水の出口温度の目標温度である。例えば、冷水の入口温度が12℃であり、目標温度が7℃であり、所定の割合が0.75である場合、冷水の入口温度と目標温度との差は5℃(=12℃−7℃)であり、しきい値Uは3.75℃(=5℃×0.75)である。 The control device 20 calculates the chilled water temperature difference in the predetermined cycle, compares the calculated chilled water temperature difference with the threshold value U, and the chilled water temperature difference is equal to or less than the threshold value U within the preset monitoring period M2. The number of times the temperature difference was (hereinafter referred to as the number of times the temperature difference decreased) is counted. The threshold value U is determined by multiplying the difference between the inlet temperature of cold water and the preset target temperature by a predetermined ratio. This target temperature is the target temperature of the outlet temperature of cold water. For example, when the inlet temperature of cold water is 12 ° C, the target temperature is 7 ° C, and the predetermined ratio is 0.75, the difference between the inlet temperature of cold water and the target temperature is 5 ° C (= 12 ° C-7). ° C.), and the threshold value U is 3.75 ° C. (= 5 ° C. × 0.75).

制御装置20は、各周期の終点において、その周期内での冷水温度差がしきい値U以下であったか否かを判定する。より具体的には、制御装置20は、各周期の終点において、その周期内での冷水温度差の最小値を決定し、冷水温度差の最小値がしきい値U以下であるか否かを判定する。そして、制御装置20は、監視期間M2内での温度差低下回数が設定値以上であった場合に、第2の仮サージングを検出する。図3に示す例では、設定値は3回である。すなわち、監視期間M2内での温度差低下回数が3以上であった場合に、制御装置20は第2の仮サージングを検出する。 At the end point of each cycle, the control device 20 determines whether or not the chilled water temperature difference within the cycle is equal to or less than the threshold value U. More specifically, at the end point of each cycle, the control device 20 determines the minimum value of the chilled water temperature difference within the cycle, and determines whether or not the minimum value of the chilled water temperature difference is equal to or less than the threshold value U. judge. Then, the control device 20 detects the second temporary surging when the number of temperature difference reductions within the monitoring period M2 is equal to or greater than the set value. In the example shown in FIG. 3, the set value is three times. That is, when the number of temperature difference reductions within the monitoring period M2 is 3 or more, the control device 20 detects the second temporary surging.

図3に示す例では、監視期間M2は120秒であり、図2に示す監視期間M1と同じであるが、異なってもよい。監視期間M2の始点は、冷水温度差がしきい値U以下であったことを制御装置20が最初に判定した時点である。制御装置20は、監視期間M2を計数するためのタイマー(図示せず)を備えている。制御装置20は、冷水温度差がしきい値U以下であったことを最初に判定した時にタイマーを始動させる。 In the example shown in FIG. 3, the monitoring period M2 is 120 seconds, which is the same as the monitoring period M1 shown in FIG. 2, but may be different. The starting point of the monitoring period M2 is the time when the control device 20 first determines that the chilled water temperature difference is equal to or less than the threshold value U. The control device 20 includes a timer (not shown) for counting the monitoring period M2. The control device 20 starts the timer when it first determines that the chilled water temperature difference is equal to or less than the threshold value U.

図3に示す例では、監視期間M2内における温度差低下回数は3であるので、制御装置20は第2の仮サージングを検出する。監視期間M2内での温度差低下回数が2以下であった場合には、制御装置20は温度差低下回数を0にリセットし、さらにタイマーを0にリセットする。上述した所定の周期での冷水温度差の算出と、冷水温度差としきい値Uとの比較は継続して実行される。 In the example shown in FIG. 3, since the number of temperature difference reductions within the monitoring period M2 is 3, the control device 20 detects the second temporary surging. When the number of times of temperature difference decrease within the monitoring period M2 is 2 or less, the control device 20 resets the number of times of temperature difference decrease to 0, and further resets the timer to 0. The calculation of the chilled water temperature difference in the predetermined cycle described above and the comparison between the chilled water temperature difference and the threshold value U are continuously executed.

制御装置20は、監視期間M2内に第1の仮サージングを検出し、かつ第2の仮サージングを検出した場合は、圧縮機1でサージングが起きたと判定する。このような構成によれば、制御装置20は、モータ電流の変化に加えて、冷水温度差の変化に基づいて、サージングを正確に検出することができる。制御装置20は、圧縮機1でサージングが発生したと判定したときは、ターボ冷凍機の運転を停止させ、および/またはサージング発生を知らせる警報を発する。 When the control device 20 detects the first temporary surging within the monitoring period M2 and detects the second temporary surging, it determines that surging has occurred in the compressor 1. According to such a configuration, the control device 20 can accurately detect surging based on the change in the chilled water temperature difference in addition to the change in the motor current. When the control device 20 determines that surging has occurred in the compressor 1, the operation of the turbo chiller is stopped and / or an alarm for notifying the occurrence of surging is issued.

制御装置20は、監視期間M2内に第1の仮サージングおよび第2の仮サージングの両方を検出した時点で、圧縮機1でサージングが起きたことを判定することが好ましい。このような構成によれば、監視期間M2の経過を待たずに、制御装置20はサージングの発生を速やかに判定することができる。したがって、制御装置20は、監視期間M2内に第1の仮サージングおよび第2の仮サージングの両方を検出した時点で、ターボ冷凍機の運転を速やかに停止し、および/またはサージング発生を知らせる警報を速やかに発することができる。 It is preferable that the control device 20 determines that surging has occurred in the compressor 1 when both the first temporary surging and the second temporary surging are detected within the monitoring period M2. According to such a configuration, the control device 20 can quickly determine the occurrence of surging without waiting for the elapse of the monitoring period M2. Therefore, when the control device 20 detects both the first temporary surging and the second temporary surging within the monitoring period M2, the operation of the turbo chiller is promptly stopped, and / or an alarm for notifying the occurrence of surging. Can be issued promptly.

図4は、上述したサージング検出の動作を説明するフローチャートである。図4に示すように、制御装置20は、所定の周期での電流振幅比の算出を開始する(ステップ1)。電流振幅比がしきい値V以上であったことを制御装置20が最初に判定した時点でタイマーを始動させ、監視期間M1のカウントを開始する(ステップ2)。監視期間M1が経過していないことを条件として(ステップ3)、制御装置20は、電流振幅比がしきい値V以上であった回数である電流上昇回数をカウントする(ステップ4)。電流上昇回数が設定値未満であれば(ステップ5のNO)、制御装置20は、監視期間M1をカウントするタイマーおよび電流上昇回数を0にリセットする(ステップ6)。その後、処理フローはステップ2に戻る。電流上昇回数が設定値以上であれば(ステップ5のYES)、制御装置20は第1の仮サージングを検出する(ステップ7)。上述したステップ3において監視期間M1が経過している場合には、処理フローはステップ6に進み、制御装置20は監視期間M1をカウントするタイマーおよび電流上昇回数を0にリセットする。 FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of surging detection described above. As shown in FIG. 4, the control device 20 starts calculating the current amplitude ratio in a predetermined cycle (step 1). When the control device 20 first determines that the current amplitude ratio is equal to or higher than the threshold value V, the timer is started to start counting the monitoring period M1 (step 2). On condition that the monitoring period M1 has not elapsed (step 3), the control device 20 counts the number of current increases, which is the number of times the current amplitude ratio is equal to or greater than the threshold value V (step 4). If the number of current increases is less than the set value (NO in step 5), the control device 20 resets the timer for counting the monitoring period M1 and the number of current increases to 0 (step 6). After that, the processing flow returns to step 2. If the number of current increases is equal to or greater than the set value (YES in step 5), the control device 20 detects the first temporary surging (step 7). If the monitoring period M1 has elapsed in step 3 described above, the processing flow proceeds to step 6, and the control device 20 resets the timer for counting the monitoring period M1 and the number of current increases to 0.

上述したステップ1と同時に、制御装置20は、所定の周期での冷水温度差の算出を開始する(ステップ8)。冷水温度差がしきい値U以下であったことを制御装置20が最初に判定した時点でタイマーを始動させ、監視期間M2のカウントを開始する(ステップ9)。監視期間M2が経過していないことを条件として(ステップ10)、制御装置20は、冷水温度差がしきい値U以下であった回数である温度差低下回数をカウントする(ステップ11)。温度差低下回数が設定値未満であれば(ステップ12のNO)、制御装置20は、監視期間M2をカウントするタイマーおよび温度差低下回数を0にリセットする(ステップ13)。その後、処理フローはステップ9に戻る。温度差低下回数が設定値以上であれば(ステップ12のYES)、制御装置20は第2の仮サージングを検出する(ステップ14)。上述したステップ10において監視期間M2が経過している場合には、処理フローはステップ13に進み、制御装置20は監視期間M2をカウントするタイマーおよび温度差低下回数を0にリセットする。 At the same time as step 1 described above, the control device 20 starts calculating the chilled water temperature difference in a predetermined cycle (step 8). When the control device 20 first determines that the chilled water temperature difference is equal to or less than the threshold value U, the timer is started to start counting the monitoring period M2 (step 9). On condition that the monitoring period M2 has not elapsed (step 10), the control device 20 counts the number of times the temperature difference decreases, which is the number of times the chilled water temperature difference is equal to or less than the threshold value U (step 11). If the number of temperature difference reductions is less than the set value (NO in step 12), the control device 20 resets the timer for counting the monitoring period M2 and the number of temperature difference reductions to 0 (step 13). After that, the processing flow returns to step 9. If the number of temperature difference reductions is equal to or greater than the set value (YES in step 12), the control device 20 detects the second temporary surging (step 14). If the monitoring period M2 has elapsed in step 10 described above, the processing flow proceeds to step 13, and the control device 20 resets the timer for counting the monitoring period M2 and the number of temperature difference reductions to 0.

制御装置20は、監視期間M2内に第1の仮サージングおよび第2の仮サージングの両方を検出した場合は(ステップ15)、圧縮機1にサージングが発生したと判定する(ステップ16)。制御装置20は、サージングが発生したと判定したときは、ターボ冷凍機の運転を停止させ、および/または警報を発する。 When the control device 20 detects both the first temporary surging and the second temporary surging within the monitoring period M2 (step 15), it determines that surging has occurred in the compressor 1 (step 16). When the control device 20 determines that surging has occurred, the control device 20 stops the operation of the turbo refrigerating machine and / or issues an alarm.

ターボ冷凍機の運転の安定性を判断するために、制御装置20には、冷水出口温度の目標温度に対する温度制御上の許容幅が設定されている。例えば、冷水出口温度が目標温度に対して±0.3℃の範囲内にあれば、制御装置20は、ターボ冷凍機は安定して運転していると判断する。しかしながら、冷凍負荷率がある程度低下した場合、次のような不都合が起こりうる。例えば、冷水出口温度が7.26℃、冷水出口温度の目標温度が7℃であった場合において、冷凍負荷率が定格負荷率である100%から20%以下に低下して冷水入口温度が8℃となったとき、制御装置20は、冷水入口温度8℃と冷水出口温度の目標温度7℃との差である1℃に対して所定の割合0.75を掛け合わせてしきい値U0.75℃を求め、冷水温度差がしきい値U0.75℃以下であるか否かを監視する。上述した通り、冷水の出口温度の目標温度に対する温度制御上の許容幅は7℃±0.3℃である。冷水出口温度7.26℃は許容幅内であるので、制御装置20はターボ冷凍機が安定して運転していると判断する。その一方で、冷水温度差0.74℃(=8℃−7.26℃)はしきい値U0.75℃よりも低いので、制御装置20は第2の仮サージングを検出してしまう。 In order to determine the operational stability of the turbo chiller, the control device 20 is set with an allowable range for temperature control with respect to the target temperature of the chilled water outlet temperature. For example, if the chilled water outlet temperature is within ± 0.3 ° C. with respect to the target temperature, the control device 20 determines that the turbo chiller is operating stably. However, when the refrigerating load factor drops to some extent, the following inconveniences may occur. For example, when the chilled water outlet temperature is 7.26 ° C. and the target temperature of the chilled water outlet temperature is 7 ° C., the refrigerating load factor drops from the rated load factor of 100% to 20% or less, and the chilled water inlet temperature becomes 8. When the temperature reaches ° C., the control device 20 multiplies the threshold value U0. Find 75 ° C and monitor whether the cold water temperature difference is below the threshold U0.75 ° C. As described above, the allowable range for temperature control with respect to the target temperature of the outlet temperature of cold water is 7 ° C. ± 0.3 ° C. Since the chilled water outlet temperature of 7.26 ° C. is within the permissible range, the control device 20 determines that the turbo chiller is operating stably. On the other hand, since the cold water temperature difference of 0.74 ° C. (= 8 ° C.-7.26 ° C.) is lower than the threshold value U0.75 ° C., the control device 20 detects the second temporary surging.

そこで、このような制御上の誤検出を回避するために、一実施形態では、しきい値Uが、制御装置20の冷水出口温度の目標温度に対する許容幅に抵触しないよう、しきい値Uは、第1のしきい値と、該第1のしきい値よりも低い第2のしきい値を含み、制御装置20は、冷凍負荷率に応じて第1のしきい値または第2のしきい値を選択的に使用してもよい。例えば、第1のしきい値は、図3に示すしきい値Uに相当し、第2のしきい値は図3に示すしきい値Uよりも低い値とされる。 Therefore, in order to avoid such a false detection in control, in one embodiment, the threshold value U is set so that the threshold value U does not conflict with the allowable range of the chilled water outlet temperature of the control device 20 with respect to the target temperature. , A first threshold value and a second threshold value lower than the first threshold value, and the control device 20 uses the first threshold value or the second threshold value depending on the refrigerating load factor. The threshold value may be used selectively. For example, the first threshold value corresponds to the threshold value U shown in FIG. 3, and the second threshold value is set to a value lower than the threshold value U shown in FIG.

制御装置20は、冷水温度差と、蒸発器3を流れる冷水流量から冷凍負荷率を算出するようになっている。冷水流量は図示しない流量計によって測定してもよいし、または蒸発器3に流入する冷水と、蒸発器3から流出した冷水との間の差圧から冷水流量を推定してもよい。冷凍負荷率が予め定められた低負荷率(例えば20%)よりも高いときは、制御装置20は、冷水の入口温度と上記目標温度との差に、所定の第1の割合を掛け算することにより前記第1のしきい値を算出し、所定の周期で冷水温度差を第1のしきい値と比較し、監視期間M2内において冷水温度差が第1のしきい値以下となった回数をカウントし、前記回数が設定値以上であった場合に、第2の仮サージングを検出する。冷凍負荷率が上記低負荷率以下のときは、制御装置20は、冷水の入口温度と上記目標温度との差に、所定の第2の割合を掛け算することにより前記第2のしきい値を算出し、所定の周期で冷水温度差を第2のしきい値と比較し、監視期間M2内において冷水温度差が第2のしきい値以下となった回数をカウントし、前記回数が設定値以上であった場合に、第2の仮サージングを検出する。 The control device 20 calculates the refrigerating load factor from the chilled water temperature difference and the chilled water flow rate flowing through the evaporator 3. The chilled water flow rate may be measured by a flow meter (not shown), or the chilled water flow rate may be estimated from the differential pressure between the chilled water flowing into the evaporator 3 and the chilled water flowing out of the evaporator 3. When the refrigerating load factor is higher than a predetermined low load factor (for example, 20%), the control device 20 multiplies the difference between the inlet temperature of the cold water and the target temperature by a predetermined first ratio. The first threshold value is calculated by Is counted, and when the number of times is equal to or greater than the set value, the second provisional surging is detected. When the refrigerating load factor is equal to or lower than the low load factor, the control device 20 sets the second threshold value by multiplying the difference between the cold water inlet temperature and the target temperature by a predetermined second ratio. Calculated, the chilled water temperature difference is compared with the second threshold value in a predetermined cycle, the number of times the chilled water temperature difference becomes equal to or less than the second threshold value within the monitoring period M2 is counted, and the number of times is the set value. If the above is the case, the second provisional surging is detected.

このようにすれば、制御装置20は、冷凍負荷率に応じて第1のしきい値または第2のしきい値を選択的に使用するので、第2の仮サージングの発生を正確に判定することができる。特に、冷凍負荷率が低いときに、ターボ冷凍機の運転の安定性の判断に影響を与えずに、制御装置20は第2の仮サージングの発生を正確に判定することができる。第1のしきい値および第2のしきい値に加えて、1つまたはそれよりも多いしきい値をさらに設けてもよい。 In this way, the control device 20 selectively uses the first threshold value or the second threshold value according to the refrigerating load factor, so that the occurrence of the second temporary surging is accurately determined. be able to. In particular, when the refrigerating load factor is low, the control device 20 can accurately determine the occurrence of the second temporary surging without affecting the determination of the operational stability of the turbo chiller. In addition to the first and second thresholds, one or more thresholds may be further provided.

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The above-described embodiment is described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to carry out the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, but is construed in the broadest range according to the technical idea defined by the claims.

1 圧縮機
2 凝縮器
3 蒸発器
4 冷媒配管
5 膨張弁
11,12 羽根車
13 電動機
14 商用電源
15 インバータ
16 ガイドベーン
20 制御装置
22 電流検出器
25 冷水入口温度検出器
26 冷水出口温度検出器
G ギヤ
1 Compressor 2 Condenser 3 Evaporator 4 Refrigerant piping 5 Expansion valve 11, 12 Impeller 13 Motor 14 Commercial power supply 15 Inverter 16 Guide vane 20 Control device 22 Current detector 25 Cold water inlet temperature detector 26 Cold water outlet temperature detector G gear

Claims (2)

羽根車、および該羽根車を回転させる電動機を有する圧縮機と、
前記圧縮機の吐出口に接続された凝縮器と、
前記圧縮機の吸込口に接続された蒸発器と、
前記電動機に供給されるモータ電流を検出する電流検出器と、
前記蒸発器に流入する冷水の入口温度を測定する入口温度測定器と、
前記蒸発器から流出した前記冷水の出口温度を測定する出口温度測定器と、
前記モータ電流の変化、および前記入口温度と前記出口温度との差の変化の両方に基づいて、前記圧縮機でのサージングを検出する制御装置とを備え
前記制御装置は、
前記モータ電流の変化に基づいて第1の仮サージングを検出し、
所定の周期で前記入口温度と前記出口温度との差をしきい値と比較し、
前記監視期間内において前記差が前記しきい値以下となった回数をカウントし、
前記回数が設定値以上であった場合に、第2の仮サージングを検出し、
予め設定された監視期間内に前記第1の仮サージングおよび前記第2の仮サージングの両方を検出した場合は、前記圧縮機でサージングが起きたと判定するように構成され、
前記しきい値は、第1のしきい値と、該第1のしきい値よりも低い第2のしきい値を含み、
前記制御装置は、
冷凍負荷率が予め定められた低負荷率よりも高いときは、前記入口温度と予め設定した目標温度との差に、所定の第1の割合を掛け算することにより前記第1のしきい値を算出し、前記所定の周期で前記入口温度と前記出口温度との差を前記第1のしきい値と比較し、
冷凍負荷率が前記低負荷率以下のときは、前記入口温度と前記目標温度との差に、所定の第2の割合を掛け算することにより前記第2のしきい値を算出し、前記所定の周期で前記入口温度と前記出口温度との差を前記第2のしきい値と比較するように構成されていることを特徴とするターボ冷凍機。
An impeller, and a compressor having an electric motor for rotating the impeller, and
The condenser connected to the discharge port of the compressor and
An evaporator connected to the suction port of the compressor and
A current detector that detects the motor current supplied to the motor, and
An inlet temperature measuring device that measures the inlet temperature of the cold water flowing into the evaporator, and an inlet temperature measuring device.
An outlet temperature measuring device for measuring the outlet temperature of the cold water flowing out of the evaporator, and an outlet temperature measuring device.
A control device for detecting surging in the compressor based on both the change in the motor current and the change in the difference between the inlet temperature and the outlet temperature is provided .
The control device is
The first temporary surging is detected based on the change in the motor current,
The difference between the inlet temperature and the outlet temperature is compared with the threshold value at a predetermined cycle, and the difference is compared with the threshold value.
The number of times the difference becomes equal to or less than the threshold value within the monitoring period is counted.
When the number of times is equal to or greater than the set value, the second provisional surging is detected.
If both the first temporary surging and the second temporary surging are detected within a preset monitoring period, it is configured to determine that surging has occurred in the compressor.
The threshold includes a first threshold and a second threshold lower than the first threshold.
The control device is
When the refrigerating load factor is higher than the predetermined low load factor, the first threshold value is set by multiplying the difference between the inlet temperature and the preset target temperature by a predetermined first ratio. Calculate and compare the difference between the inlet temperature and the outlet temperature with the first threshold value in the predetermined cycle.
When the refrigerating load factor is equal to or lower than the low load factor, the second threshold value is calculated by multiplying the difference between the inlet temperature and the target temperature by a predetermined second ratio, and the predetermined value is calculated. A turbo chiller characterized in that the difference between the inlet temperature and the outlet temperature is compared with the second threshold value in a cycle.
前記制御装置は、前記監視期間内に前記第1の仮サージングおよび前記第2の仮サージングの両方を検出した時点で、前記圧縮機でサージングが起きたことを判定することを特徴とする請求項に記載のターボ冷凍機。 The control device is characterized in that, when both the first temporary surging and the second temporary surging are detected within the monitoring period, it is determined that surging has occurred in the compressor. The turbo chiller according to 1.
JP2017198186A 2017-10-12 2017-10-12 Centrifugal chiller Active JP6935294B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017198186A JP6935294B2 (en) 2017-10-12 2017-10-12 Centrifugal chiller
CN201821485513.6U CN208983654U (en) 2017-10-12 2018-09-11 Centrifugal refrierator
CN201811055885.XA CN109654762B (en) 2017-10-12 2018-09-11 Centrifugal refrigerator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017198186A JP6935294B2 (en) 2017-10-12 2017-10-12 Centrifugal chiller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019074220A JP2019074220A (en) 2019-05-16
JP6935294B2 true JP6935294B2 (en) 2021-09-15

Family

ID=66110517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017198186A Active JP6935294B2 (en) 2017-10-12 2017-10-12 Centrifugal chiller

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6935294B2 (en)
CN (2) CN208983654U (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11248823B2 (en) * 2019-09-03 2022-02-15 Trane International Inc. Chiller plant with dynamic surge avoidance
CN113944650B (en) * 2020-07-16 2024-03-19 麦克维尔空调制冷(武汉)有限公司 Control method and control device of compressor and heat exchange system
CN111828364B (en) * 2020-07-23 2021-08-20 清华大学 Surge detection method for centrifugal compressor
KR20220050573A (en) * 2020-10-16 2022-04-25 엘지전자 주식회사 Chiller system and method for operating the same
US11428233B2 (en) * 2020-12-21 2022-08-30 Emerson Climate Technologies, Inc. Surge control systems and methods for dynamic compressors
EP4224090A1 (en) * 2022-02-08 2023-08-09 Daikin applied Europe S.p.A. Compressor surge detection system and method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0816563B2 (en) * 1990-07-06 1996-02-21 株式会社荏原製作所 Surge detector for turbo refrigerator
US5203179A (en) * 1992-03-04 1993-04-20 Ecoair Corporation Control system for an air conditioning/refrigeration system
US5746062A (en) * 1996-04-11 1998-05-05 York International Corporation Methods and apparatuses for detecting surge in centrifugal compressors
JP2007183078A (en) * 2006-01-10 2007-07-19 Ebara Corp Refrigerating machine and refrigerating device
JP5543175B2 (en) * 2009-11-10 2014-07-09 荏原冷熱システム株式会社 Surging detection device and surging detection method for turbo refrigerator
CN104567054B (en) * 2014-12-26 2017-05-03 珠海格力电器股份有限公司 Anti-surge system of centrifugal type refrigerating unit

Also Published As

Publication number Publication date
CN109654762B (en) 2022-03-29
CN208983654U (en) 2019-06-14
JP2019074220A (en) 2019-05-16
CN109654762A (en) 2019-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6935294B2 (en) Centrifugal chiller
US9476625B2 (en) System and method for monitoring compressor floodback
JP6341808B2 (en) Refrigeration air conditioner
US10174986B2 (en) Heat source machine and control method therefor
TWI468592B (en) Control system
CN104266307B (en) The guard method of air-conditioning and the protection device of air-conditioning
JP6454564B2 (en) Turbo refrigerator
US9797640B2 (en) Refrigerating apparatus and corresponding control device
JP5981180B2 (en) Turbo refrigerator and control method thereof
JP2013124848A (en) Air conditioner
US10197301B2 (en) Heat source system, and control device and control method therefor
US20140374497A1 (en) Heat source system, control device thereof, and control method thereof
WO2022012568A1 (en) Control method for compressor, control device, and heat exchange system
WO2020035993A1 (en) Control device, refrigerator, control method, and abnormality detection method
JP4764222B2 (en) Heat source system and control method thereof
JP2011241760A (en) Motor-driven compressor, heat source machine, and method of controlling the heat source machine
KR20160068462A (en) Chiller system and control method thereof
JP2011102668A (en) Surge detector and surge detecting method of turbo refrigerator
US20150362237A1 (en) Methods and systems for detecting and recovering from control instability caused by impeller stall
EP3059510B1 (en) Apparatus and method to dehumidify a fluid
JP7080801B2 (en) Centrifugal chiller
JP6301789B2 (en) Compressor step-out detection system and step-out detection method in a refrigeration cycle
JP2005061352A (en) Centrifugal compressor of turbo-refrigerator, turbo-refrigerator, and its control method
JP2013019268A (en) Freezing apparatus
JP2021032472A (en) Turbo refrigerator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210309

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210426

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210810

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210825

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6935294

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150