JPH02251070A - 冷凍・空調機の運転状態監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は冷凍・空調機の運転状況を監視する冷凍・空
調機用運転状態監視装置の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

第７図は、例えば特開昭６３−２９７９７４号公報に示
された従来の冷凍・空調機用運転状態監視装置を示す構
成図で、図において１６１Ｈよ圧縮機、需は凝縮器、關
は膨張弁、圓は蒸発器で、膨張弁（至）と蒸発器−１蒸
発器（財）と圧縮機机、圧縮機−と凝縮器國、凝縮器線
と膨張弁−との間の４ケ所にそれぞれ圧力計と温度計を
設置したセンサ部ａ、ｂ、ｃ、ｄが設けられており、そ
れらの観測値ｐはモリエル線図を作成する第１の演算部
（７）に入力さね、ここで生成されたモリエル線図信号
ｑは表示部ａＧと推論部（ロ）に送出される。一方正常
な種々の運転状態において出力されるであろうセンサの
出力値を予め記憶したメモリを有する運転条件設定部（
８）から出力された設定値ｒは、正規状態のモリエル線
図を作成する第２の演算部（９）に送出され、モリエル
線図信号８となって表示部（ＬＧと推論部ａ℃に送出さ
れる。表示部ｃＬｌ）は、２つのモリエル線図信号ｑお
よびＳを同じスケールで重ね合わせて表示するもので、
運転員が確認するためのものである。推論部（ロ）は、
これら２つのモリエル線図信号９．ｓの不一致（ずれ）
の状況から異常の因果関係を推論する。第８図は、本発
明で使用したモリエル線図を説明するための図である。

圧力と温度の観測から、熱力学的換算を行って得たエン
タルピｅ（ｋｃａｌ／ｋｇ）　　を横軸、圧力ｆ　（ｋ
ｇ／　ｃｒｎ”　１を縦軸としてグラフに示したもので
ある。同図においてａ、ｂ、ｃ。

ｄの各点は、８）！７図にボしたものに対応している冷
凍サイクルは、 ｈ：冷媒ガスは圧＠　＄１　ｔｆｉｌｌで圧縮さね、高
温・高圧のガスとなる。

ｉ：Ｍ−縮型６ｚで吸込空気温度（冷却流体温度）によ
り冷却され、液冷媒となる。

ｊ：膨張弁開で膨張し、低温・低圧となって蒸発器（財
）にはいる。

ｋ：蒸発器（財）の冷媒は被冷却空間より熱を奪って蒸
発し飽和蒸気となる。

という４段階の変化をすることになる。

また、曲線ｍは飽和液線、曲線ｎは飽和ガス線である。

冷媒は曲線ｍの左側で液体、曲線ｎの右側でガス、曲ｉ
１ｍ、ｎ間で湿り蒸気となる。圧縮機異常〔吸入弁不良
または吐出弁不良）の場合押しのけ量不足となり、第９
図のように高圧が正規状態のｉユより低くなり〔図中の
１２の位置になる）、低圧は正規状態のに１より高くな
る〔図中のに２の位置になる）ことにより異常を判定し
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の装置は以上のように構成されているので、たとえ
ば外気温度（冷却流体温度）が低い場合、第１０図のよ
うに高圧（凝縮温度）がｉ３から１４に変化するし、庫
内温度（被冷却空間温度）が窩い場合第１１図のように
低圧【蒸発温度）・かに３がらに、に変化するなど、外
気温度、庫内温度によって高圧、低圧が変動するので、
圧縮機の不良状態が、高圧および低圧だけでは判定が難
しいという問題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、圧縮機の不良状態（吐出弁不良、吸入弁不良
）の警報を正確に出すような冷凍・空調機運転状態監視
装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る冷凍・空調機の運転状態監視装置は、圧
縮機、Ｗ縮型、膨張装胎、及び蒸発器を介して形成され
る冷凍サイクルの凝縮圧力、或は凝縮温度を検出する凝
縮状態値検出手段、上記冷凍サイクルの蒸発圧力、或は
蒸発温度を検出する蒸発状態値検出手段、上記蒸発器に
より冷却される被冷却空間温度を検出する゛被冷却空間
温度検出手段、上記凝縮器において圧縮機から供給され
たガス冷媒を凝縮させるための冷却流体温度を検出する
冷却流体温度検出手段、上記各検出手段から出力される
検出信号を入力とし、上記被冷却空間温度と蒸発温度と
の温度差を演算し、この温度差と予め設定された第１の
基準温度差設定値との比較、並びに上記凝縮温度と上記
冷却流体温度との温度差を演算し、この温度差と予め設
定された第２の基準温度差設定値との比較を行う演算手
段、及び上記演算手段からの出力に基き、第１の条件；
〔上記被冷却空間温度と上記蒸発温度との温度との温度
差〕＜〔上記第１の基準温度差設定値〕、並びに第２の
条件〔上記凝縮温度と上記冷却流体温度との温度との温
度差〕＜〔上記第２の基準温度差設定値〕、の条件が満
足するとき、上記圧縮機の不良警報を表示するものであ
る。

〔作用〕

この発明における冷凍・空調運転状態監視装置は、運転
状況データより被冷却空間温度と蒸発温度との温度差、
及び凝縮温度と冷却流体温度との温度差と、そねぞれこ
ねらの値に対応して予め設定された各基準設定値との比
較結果に基き、圧縮機の異常状態〔吐出弁不良、吸入弁
不良）を検知するものである。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、−は圧縮機ｔａｉ＋、凝縮器もｚ、膨
張弁弥及び蒸発器（財）により構成される冷媒回路、（
３１ｃ）は上記凝縮器６ｚにおいて上記圧縮機ｂｌから
供給されたガス冷媒を凝縮させるための冷却流体温度検
出手段、（３１ｄ）は被冷却空間温間検出手段であり、
この実施例では冷凍庫の庫内温度を検出するものである
。（３２ａ）は蒸発状態値検出手段で、この実施例にお
いては蒸発圧力を検出する蒸発圧力検出器が使用されて
いる。（３２ｂ）は凝縮状態値検出手段で、この実施例
ではｉｋ’ｉｌｉ圧力を検出する凝縮圧力検出器を使用
している。

以上の様に、冷媒回路或は冷凍装置等に装着された凝縮
圧力検出器（３２ｂ）、蒸発圧力検出器（３２ａ　１、
冷却流体温度検出手段（３１ｃ）　、被冷却空間湯度検
出手段（３１ｄ）からの検出データを、後述する信号収
集記憶装置ｉ　ＱＩＩの入力Ｉ／Ｆ（財）を介して収集
し、伝達Ｉ／Ｆに）から後述する中央制御装置（υの伝
送Ｉ／Ｆ（６）にデータを送る。

第２図、および第３図は、この発明の冷凍・空調機用運
転状態監視装置の構成図、第４図はその中央制御装置に
接続されたＣＲＴの画面表示の一例である。図において
、（１］は中央制御装置で後述する信号収集記憶装置２
１１〜（２ｎ）からのデータを管理するとともに、信号
収集記憶装置２１１〜（２ｎ）へ制御信号を出力するも
ので、信号収集記憶装置ｃ！ｎ〜（２ｎ）とのデータの
送受信を行なう伝送Ｉ／Ｆ［６１、信号収集記憶装置口
〜（２ｎ）のデータを分析表示するＣＲＴ　＋２＋、デ
ータを演算する演算装置（ＣＰＵ）ｌ［ｉｌ、データを
記憶する記憶手段（５）、分析グラフおよびデータを呼
び出すキーボード（３）、及びデータを出力するライン
プリンタ（４）が接続されている。−１（財）。

・・・・・・、　（２ｎ）は信号収集記憶装置で、伝送
線σ１１　、弼。

・・・・・・、　（７ｎ）により中央制御装置（υと接
続さねていて、中央制御装置（１）との伝送を行ない、
冷凍および空調機の運転状況信号の管理および、入出力
信号の制御・演算を行なう中央処理装置（ロ）、冷凍お
よび空調機の各部温度を検出する温度検出器ＯＤ、各部
属力を検出する圧力検出器６２、保護装置（例えば高圧
圧力開閉器）の差動並びに復帰信号を検出する保護装置
差動検出器（至）、圧縮器機が運転しているかどうか等
を検出する接点状態検出器■からのデータを入力する入
力インタフェイス■、上記入力データを記憶するｌζ隷
１→、冷凍および空調、。

機の保護装置差動等の異常表示、運転表示等を行なう表
ボ部（ハ）、中央制御装置（１１との伝送を行なう伝送
インタフェイス００、冷凍・空調機の制御スイッチ（至
）へ運転ＯＮ、　ＯＦＦ指令等の制御信号を出力する出
力インタフェイス０η、及び人力Ｉ／Ｆ、出力Ｉ／Ｆ、
伝送工／Ｆヘデータ送受信のタイミングを取るクロック
パルス発生器□□□等より構成されている。

中央制御装置（１）は各信号収集装置２Ｄ〜（２ｎ）か
らの入力データを分析計算し、第５図のモリエル線図に
示すように、通常運転時に比較し、圧縮机、不良（吐出
弁不良、吸入弁不良）の時は、押しのけ量不足となるた
め、上記庫内温度と蒸発温度の差および凝縮温度と上記
冷却流体温度との差が減少する。（ＴＰ、　（ＴＰ２．
　ＴＤｌ（ＴＤ２）これは押しのけ量不足のため、所定
の凝縮温度まで上昇しない、また所定の蒸発温度まで下
降しないためである。第６図のフローチャートのように
、中央制御装置（１）の演算手段［１ｉ１））で凝縮圧
力および蒸発圧力を凝縮温度。

蒸発温度に換算し、庫内温度と蒸発温度の差ＴＤ、んｔ
線温度と冷却流体温度との差ＴＰを計算し、庫内温度と
蒸発温度の差ＴＤが第１の基準温度差設定値以下（ＴＤ
（Ｂ）であり、凝縮温度と冷却流体温度の差ＴＰが第２
の基準温度差設定値以下（ＴＰ（Ｃ）である場合、圧縮
機不良の可能性が大であるとして中央制御装置（υのＣ
ＲＴ　＋２１上に圧縮機不良警報を表示する。

〔発明の効果〕

この発明においては圧縮機、凝縮器、膨張装置。

及び蒸発器を介して形成される冷凍サイクルの凝縮圧力
、或は凝縮温度を検出する凝縮状態値検出手段、上記冷
凍サイクルの蒸発圧力、或は蒸発温度を検出する蒸発状
態値検出子機、上記蒸発器により冷却される被冷却空間
温度を検出する被冷却空間温度検出手段、上記凝縮器に
おいて圧縮機から供給されたガス冷媒を凝縮させるため
の冷却流体温度を検出する冷却流体温度検出手段、上記
各検出手段から出力される検出信号を入力とし、上記被
冷却空間温度と蒸発温度との温度差を演算し、この温度
差と予め設定された第１の基ｉ＄：温度差設定伽との比
較、並びに上記凝ｍ温度と上記冷却流体温度との温度差
を演算し、この温度差と予め設定された第２の基準温度
差設定値との比較を行う演算手段、及び上記演算手段か
らの出力に基き、第１の条件；〔上記被冷却空間温間と
上記蒸発温度との温度差〕＜〔上記第１の基準温度差設
定値〕、並びに第２の条件〔上記凝縮温度と上記冷却流
体温度との温度との温度差〕＜〔上記第２の基準温度差
設定値〕の条件が満足するとき、表示手段に上記圧縮機
の不良警報を表示するように構成したので、外気温度や
庫内温度が変化した場合でも正確に圧縮機の不良が検出
でき、圧縮機不良によりシステムダウンする前に故障を
発見することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による冷凍機或は空調機
の温度および圧力検出位置説明図、第２図および第３図
はこの発明の一実施例を示す冷凍・空調機用運転状態監
視装置の構成図、第４図はこの発明の一実施例における
ＣＲＴの表示説明図、第５図は圧縮機不良状態を示すモ
リエル線図、第６図はこの発明の一実施例を示す演算手
段の演算フローチャート、第７図は従来の冷凍・空調機
用運転状態監視装置の構成図、第８図はモリエル線図説
明図、第９図は従来の圧縮機不良を示すモリエル線図、
第１０図は外気温度の差による凝縮圧力の変化を示すモ
リエル線図、第１１図は庫内温度の差による蒸発圧力の
変化を示すモリエル線図である。 これらの図において、６旧よ蒸発器、５力は凝縮器、關
は膨張装置、（財）は蒸発器、（３２ｂ’ｌは凝縮状態
値検出手段、（３２ａ　）は蒸発状態値検出手段、（３
１ｄ”１は被冷却空間温度検出手段、（３１ｃ）は冷却
流体温度検出手段、■は演算手段、【２）は表示手段で
ある。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、凝縮器、膨張装置、及び蒸発器を介して
   形成される冷凍サイクルの凝縮圧力、或は凝縮温度を検
   出する凝縮状態値検出手段、上記冷凍サイクルの蒸発圧
   力、或は蒸発温度を検出する蒸発状態値検出手段、上記
   蒸発器により冷却される被冷却空間温度を検出する被冷
   却空間温度検出手段、上記凝縮器において圧縮機から供
   給されたガス冷媒を凝縮させるための冷却流体温度を検
   出する冷却流体温度検出手段、上記各検出手段から出力
   される検出信号を入力とし、上記被冷却空間温度と蒸発
   温度との温度差を演算し、この温度差と予め設定された
   第１の基準温度差設定値との比較、並びに上記凝縮温度
   と上記冷却流体温度との温度差を演算し、この温度差と
   予め設定された第２の基準温度差設定値との比較を行う
   演算手段、及び上記演算手段からの出力に基き第１の条
   件；〔上記被冷却空間温度と上記蒸発温度との温度差〕
   ＜〔上記第１の基準温度差設定値〕、並びに第２の条件
   〔上記凝縮温度と上記冷却流体温度との温度差〕＜〔上
   記第２の基準温度差設定値〕の条件が満足するとき、上
   記圧縮機の不良警報を表示する表示手段を備えたことを
   特徴とする冷凍・空調機の運転状態監視装置。