JPH02263074A - 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、６］）は圧縮機、６秒は凝縮器、−
は膨張弁、（財）は蒸発器で、膨張弁口と蒸発器−１蒸
発器（財）と圧縮機６υ、圧縮機６］）と凝縮器□□□
、凝縮器−と膨張弁−との間の４カ所に、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はモリニル
線図を作成する第１の演算部（７）に入力され、ここで
生成されたモリエル線図信号ｑは表示部ＱＱと推論部α
υ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Ｓとなって表示部
αＱと推論部αυに送出される。表示部◇旧よ、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ｑ。

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（ｌｃａｌ／＆９）を横
軸、圧力ｆ（ｋｇ／ａｄ）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、
第７図に示したものに対応している。冷凍サイクルは、 ｈ：冷媒ガスは圧縮機争υで圧縮され、高温・高圧のガ
スとなる。

ｉ：凝縮器−で吸込空気（冷却流体）により冷却され、
液冷媒となる。

ｊ：膨張弁−で膨張し、低温・低圧となって蒸発器−に
はいる。

ｋ：蒸発器−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
線ｍ、ｎ間で湿り蒸気となる。凝縮器目詰りの場合高圧
上昇となり、第９図のように高圧が正規状態の１１より
高くなる（図中の１２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）が高い場合、第１０図のよ
うに高圧（凝縮温度）がｉ３からｉ、に変化するし、庫
内温度（被冷却空間温度）が高い場合も高圧（凝縮温度
）が第１０図のようにｉ３からｉ４に変化するなど、外
気温度、庫内温度によって高圧が変動するので、凝縮器
の目詰り状態が、高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、凝縮器の目詰り状態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、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、上記蒸
発温度を変数にして、上記凝縮温度と上記冷却流体温度
との温度差を演算する基準関数を設定し、ある運転状態
における凝縮温度と冷却流体温度との温度差と、その運
転状態における蒸発温度に基づき上記基準関数より演算
された凝縮温度と冷却流体温度との温度差との比較を行
なう演算手段、及びこの演算手段からの出力に基づき、
〔ある運転状態における凝縮温度と冷却流体温度との温
度差〕〉〔上記ある運転状態における蒸発温度に基づき
基準関数より演算された凝縮温度と冷却流体温度との基
準温度差〕の条件を満足する時に、上記凝縮器の目詰り
警報を表示する表示手段を設けたものである。

〔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
状況データにより蒸発温度を変数にして、凝縮温度と冷
却流体温度との温度差を演算する基準関数を設定し、あ
る、運転状態における凝縮温度と冷却流体温度との温度
差と、その運転状態における蒸発温度に基づき、上記基
準関数より演算された凝縮温度と冷却流体温度との基準
温度差との比較を行なう演算手段及びこの演算手段から
の出力に基づき〔ある運転状態における凝縮温度と冷却
流体温度との温度差〕〉〔上記ある運転状態における蒸
発温度に基づき基準関数より演算された凝縮温度と冷却
流体温度との基準温度差〕の条件を満足する時に上記凝
縮器の目詰り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、曽は圧縮機争ｖ１凝縮器６４、膨張弁
−及び蒸発器■により構成される冷媒回路、（３１Ｃ）
は上記凝縮器６陣において上記圧縮機６υ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、
（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
は凝縮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（ａ２ｂ）、蒸発圧力検出器（３２ａ）、冷
却流体温度検出手段（３１Ｃ）からの検出データを、後
述する信号収集記憶装置ｅυの入力Ｉ／Ｆ（財）を介し
て収集し、伝達１／Ｆ−から後述する中央制御装置（１
）の伝送Ｉ　／　Ｆ　（６）にデータを送る。

第２図、および第３図はこの発明による冷凍・空調機用
運転状態監視装置の楕成図、第４図はこの発明の中央制
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ｅυ〜（２ｎ）からのデータを管理するととも
に、信号収集記憶装置ンυ〜（２ｎ）へ制御信号を出力
するもので、信号収集記憶装置（Ｉｌ）〜（２ｎ）との
データの送受信を行なう伝送１７　Ｆ　（ａ）、信号収
集記憶装置φυ〜（２ｎ）のデータを分析表示するＣ　
ＲＴ　（２）、データを演算する演算装置（ＣＰＵ）ｉ
、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。なυ、＠
、・・・、　（ｚｎ）は信号収集記憶装置で、伝送線Ｃ
υ、（２）、・・・　（７ｎ）により中央制御装置（１
）と接続されていて、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６１）、
冷凍および空調機の各部温度を検出する温度検出器０η
、各部圧力を検出する圧力検出器（２）、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に）、上記入力データを記憶
するＲＡＭ−、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示部に）、中央制御装置
（１）との伝送を行なう伝送インタフェイス■、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θη、及び入
力Ｉ／Ｆ、出力Ｉ／Ｆ、伝送Ｉ／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（財）等より構成
されている。中央制御装置（１）は、各信号収集記憶装
置Ｑυ〜（２ｎ）からの入力データを分析計算し、第５
図、第６図に示すように、入力データである、凝縮圧力
および蒸発圧力を凝縮温度（ｙ□’Ｃ）、蒸発温度（ｘ
ｔｏＣ）に換算し、凝縮温度（ｙｌｏＣ）と冷却流体温
度（ｚ、°Ｃ）の差ＴＰｔ（（ｙｌ−ｚ□）〕を計算す
る。次に上記蒸発温度Ｘ（’Ｃ）を変数にし、上記凝縮
温度と上記冷却流体温度との温度差を演算する基準関数
ＴＰｏ＝ｆ（Ｘ）を設定する。蒸発温度が低い場合、冷
凍能力は減少するため、糾縮型曽の放熱量も減少する。

また蒸発温度が高い場合、冷凍能力は増加するため、凝
縮器６つの放熱量は増加する。したがって凝縮器の能力
０はＱ＝ＫｘＡｘＴＰで表わされるが（Ｋ：熱通過率、
Ａ：凝縮器の含熱面積、ＴＰ：凝縮温度と冷却流体温度
の差）、蒸発温度が低い場合（庫内温度または外気温度
低い場合）は、放熱量も減少するためＴＰ（凝縮温度と
冷却流体温度の差）が減少し、蒸発温度が高い場合（庫
内温度または外気温度高い場合）は放熱量も増加するた
めＴＰ（凝縮温度と冷却流体温度の差）も増加する。し
たがって、蒸発温度を変数として、ＴＰ（凝縮温度と冷
却流体温度の差）を求める基準関数が第５図のように得
られる。そこである運転状態における蒸発温度（ｘｌ）
に対応する凝縮温度と冷却流体温度の温度差ＴＰ１（（
ｙｌ−ｚｔ）　）と、上記ある運転状態における蒸発温
度（ｘｌｏＣ）に基き、基準関数Ｔ　Ｐｏ＝　ｆ（ｘｌ
）より演算された凝縮温度と冷却流体温度との基準温度
差ＴＰ０との比較を行なう演算手段を設け、この演算手
段からの出力に基づき〔ある運転状態における凝縮温度
ｙ１（°Ｃ）と冷却流体温度ｚｔｃｃ）との温度差ＴＰ
１）〉〔上記ある運転状態における蒸発温度ｘ１ＣＣ）
に基き基準関数より演算された凝縮温度と冷却流体温度
との基準温度差ＴＰｏ）の条件を満足する時、上記凝縮
器の目詰り警報を表示し、それ以外の時は正常運転と判
定する。したがって外気温度、庫内温度が変化しても上
記基準関数により適切な凝縮温度と冷却流体温度の差が
わかるので、その基準値との比較により凝縮器の目詰り
警報を表示するので、外気温度、庫内温度が変化しても
正確に凝縮器の目詰りを判定できる。

〔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、上記蒸発温度を変数にして、上記凝縮
温度と上記冷却流体温度との温度差を演算する基準関数
を設定し、ある運転状態における凝縮温度と冷却流体温
度との温度差と、その運転状態における蒸発温度に基づ
き、上記基準関数より演算された凝縮温度と冷却流体温
度との基準温度差との比較を行なう演算手段、及びこの
演算手段からの出力に基づきヒある運転状態における凝
縮温度と冷却流体温度との温度差〕〉〔上記ある運転状
態における蒸発温度に基づき基準関数より演算された凝
縮温度と冷却流体温度との基準温度差〕の条件を満足す
る時に、上記凝縮器の目詰り警報を表示する表示手段を
設けたので外気温度や庫内温度が変化した場合でも正確
に凝縮器の目詰りが検出でき、凝縮器の目詰りによる高
圧圧力開閉器（保護装置）の作動によりシステムダウン
する前に凝縮器の目詰り状況を発見できる。したがって
異常警報が出力された時点で、凝縮器の清掃を行なえば
システムダウンを未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は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
はこの発明の一実施例における演算手段の説明図、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
度或は、庫内温度の変動により凝縮温度が変動する状態
を示すモリエル線図である。 これらの図において、Ｉηは圧縮機、６′４は凝縮器、
輪は膨張装置、（財）は蒸発器、（３２ｂ）は凝縮状態
値検出手段、（３２ａ）は蒸発状態値検出手段、（３１
ｃ）は冷却流体温度検出手段、曽は演算手段、（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
   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
   、上記蒸発温度を変数にして、上記凝縮温度と上記冷却
   流体温度との温度差を演算する基準関数を設定し、ある
   運転状態における凝縮温度と冷却流体温度との温度差と
   、その運転状態における蒸発温度に基づき上記基準関数
   より演算された凝縮温度と冷却流体温度との基準温度差
   との比較を行なう演算手段、及び、この演算手段からの
   出力に基づき〔ある運転状態における凝縮温度と冷却流
   体温度との温度差〕＞〔上記ある運転状態における蒸発
   温度に基づき上記基準関数より演算された凝縮温度と冷
   却流体温度との基準温度差〕の条件を満足する時に上記
   凝縮器の目詰り警報を表示する表示手段を設けたことを
   特徴とする冷凍・空調機の運転状態監視装置。