JPH0490462A

JPH0490462A - 冷凍機の能力評価装置

Info

Publication number: JPH0490462A
Application number: JP20384190A
Authority: JP
Inventors: Tomoo Kumamaru; 熊丸　智雄; Takashi Utsunomiya; 宇都宮　孝
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-08-02
Filing date: 1990-08-02
Publication date: 1992-03-24

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は冷凍機の能力評価を行なう装置に係り、特に能
力評価を経済的でかつ継続的にしかも簡便に行ない得る
ようにした冷凍機の能力評価装置に関するものである。

（従来の技術）従来から、例えばビル等の冷暖房用の熱源機器である冷
凍機においては、冷凍機の能力評価が行なわれている。

この冷凍機の能力評価の目的は、初期能力を評価するた
めのみに行なうのではなく、継続して能力の維持状況を
見るために行なわれている。すなわち、冷凍機の能力の
低下状況を把握して適切な保全計画を立てるために、必
要な測定項目となっている。

ところで、この種の冷凍機の能力評価を行なう方法とし
ては、生成した冷水の熱量を測定することによって行な
われている。そのため、冷水の出入口温度計および流量
計を設置しなければならなかった。このうち、流量計は
比較的高価であることから、設置上の経済的な負担が大
きくなる。そこで、最近では、流量計を設置しない例も
見られ、この場合には、試験のために流量計を仮設して
測定しているが、その分だけ試験工数や試験費用がかさ
んでいる。

（発明が解決しようとする課題）以上のように、従来では、冷凍機の能力評価が十分に活
かされているとは言えないことから、より経済的でかつ
継続的に能力評価を実施できる簡便な方法の出現が強く
望まれてきているが、この種の能力評価装置は実現され
ていないのが実状である。

本発明の目的は、冷凍機の能力評価を経済的でかつ継続
的にしかも簡便に行なうことが可能な極めて信頼性の高
い冷凍機の能力評価装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するために本発明では、冷水を通す冷
水ポンプを備えた冷凍機の能力の評価を行なう装置を、
評価対象となる冷凍機の入力電力、冷水出入口温度、冷
水ポンプの吐出圧力、および吸込圧力の各データを入力
するデータ入力手段と、データ入力手段により入力され
た冷凍機の冷水出入口温度、冷水ポンプの吐出圧力、お
よび吸込圧力の各データに基づいて、冷水ポンプのポン
プ特性より冷水熱量を算出する冷水熱量演算手段と、冷
水熱量演算手段により算出された冷水熱量と、データ入
力手段により入力された冷凍機の入力電力に応じた基準
熱量とを比較して能力低下の有無を推定する能力低下推
定手段とを備えて構成し、さらに必要に応じて、能力低
下推定手段による推定結果を表示する表示手段を付加し
て構成している。

（作　用）従って、本発明による冷凍機の能力評価装置においては
、冷凍機の運転中の入力電力、冷水出入口温度、冷水ポ
ンプの吐出圧力、および吸込圧力の各データが、データ
入力手段を介して時系列データとして収集される。そし
て、冷水ポンプのポンプ特性として、揚程対流量特性を
データベースに蓄えておくことにより、まず収集された
冷水ポンプの吐出圧力および吸込圧力を用いて、揚程−
（吐出圧カー吸込圧力）ＸＩＯ（ｍ）の式より揚程を与
えて流量が導かれ、これに冷凍機の冷水出入口温度差を
乗じて冷水熱量が算出される。

一方、基準熱量として、熱量対入力電力特性をデータベ
ースに蓄えておくことにより、収集された冷凍機の入力
電力を用いて基準熱量が導かれ、その後この基準熱量と
算出された冷水熱量とを比較して、基準熱量に対する冷
水熱量の低下の度合が能力低下として推定評価され、必
要に応じてこの推定結果が表示される。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明をビルや工場の冷暖房用の冷凍機に適
用した場合の構成例を示すブロック図である。第１図に
おいて、評価対象となる冷凍機１は、蒸発器１１、圧縮
機１２、凝縮器１３、膨脂弁１４の基本要素から構成さ
れており、冷水を通す冷水ポンプ２と、冷凍機１で生成
した冷水を蓄える冷水槽３が備えられている。

一方、本実施例による能力評価装置４は、データ入力部
４１と、冷水熱量演算部４２と、ポンプ特性データベー
ス４３と、能力低下推定部４４と、基準熱量データベー
ス４５と、表示部４６とから構成している。

ここで、データ入力部４１は、冷凍機１の入力電力Ｗ、
冷水出入口温度Ｔｏ’Ｔ１１冷水ボンブ２の吐出圧力Ｐ
０．および吸込圧力Ｐ１の各データを入力するものであ
る。また、冷水熱量演算部４２は、データ入力部４１に
より入力された冷凍機１の冷水出入口温度Ｔ０・Ｔ１．
冷水ポンプ２の吐出圧力Ｐ。、および吸込圧力Ｐ１の各
データに基づいて、ポンプ特性データベース４３に蓄え
られている冷水ポンプ２のポンプ特性より冷水熱量Ｑを
算出するものである。さらに、ポンプ特性データベース
４３は、あらかじめ設計データ等により、冷水ポンプ２
のポンプ特性として、所要の揚程（ｈ）対流量（ｆ）特
性を蓄えているものである。

一方、能力低下推定部４４は、データ入力部４１により
入力された冷凍機１の入力電力Ｐ０から、基準熱量デー
タベース４５に蓄えられている熱量対入力電力特性より
基準熱量Ｃを読出し、この基準熱量Ｃと冷水熱量演算部
４２により算出された冷水熱量Ｑとを比較して能力低下
の有無を推定するものである。また、基準熱量データベ
ース４５は、あらかじめ設計データ等により、基準熱量
として、所要の熱量（Ｑ）対入力電力（ｗ　）特性を蓄
えているものである。さらに、表示部４６は、能力低下
推定部４４による推定結果を表示するものである。

次に、以上のように構成した冷凍機１の能力評価装置４
の作用について、第２図に示すフロー図を用いて説明す
る。

第１図において、冷凍機１および冷水ポンプ２から、冷
凍機１の入力電力Ｗ、冷冷水出入湿温度０　・Ｔ２．冷
水ポンプ２の吐出圧力Ｐ０．および吸込圧力Ｐ＋の各デ
ータが能力評価装置４に入力される。すると、能力評価
装置４では、これらのデータを受けて第２図に示す処理
内容が実行される。

すなわち、データ入力部４１に入力された各データのう
ち、冷水出入口温度Ｔ０　・Ｔ１　冷水ポンプ２の吐出
圧力Ｐ。、および吸込圧力Ｐ、は冷水熱量演算部４２に
入力される。すると、冷水熱量演算部４２では、まず収
集された冷水ポンプ２の吐出圧力Ｐ０および吸込圧力Ｐ
＋を用いて、ポンプ特性データベース４３に蓄えられて
いる第３図に示すような冷水ポンプ２の揚程（ｈ）対流
量（ｆ）特性より冷水流ｊｌｆが読出され、次にこれに
冷凍機１の冷水出入口温度Ｔ。・Ｔ、の温度差を乗じて
冷水熱量Ｑが算出される。

一方、データ入力部４１に入力された各データのうち、
冷凍機１の入力電力Ｗと、冷水熱量演算部４２により算
出された冷水熱量Ｑは、能力低下推定部４４に入力され
る。すると、能力低下推定部４４では、まず入力された
冷凍機１の入力電力Ｐ、を用いて、基準熱量データベー
ス４５に蓄えられている第４図に示すような熱量（Ｑ）
対入力電力（Ｗ）特性より基準熱量Ｃが読出され、次に
この基準熱量Ｃと冷水熱量演算部４２からの冷水熱量Ｑ
とを比較することによって能力低下の有無が推定され、
その推定結果がメツセージやグラフ表示として表示部４
６に表示される。この場合、比較の方法としては、冷水
熱量Ｑと基準熱量Ｃとの比（Ｑ／ｃ）が、あるしきい値
ｇ以下（（Ｑ／ｃ）＜ｊ２）である場合に、冷凍機１の
能力が低下したと推定評価される。

第５図は、能力特性の一例を示す図で、１．〜ｔ５の時
点での冷水熱量Ｑ１〜Ｑ５と基準熱量０１〜Ｃ９を示し
たものである。すなわち、それぞれの時点で負荷条件が
異なるため、熱量の大小たけでは能力低下の推定が行な
えないので、基準値との比較で推定することとし、しき
い値判定やトレンド分析等を行なう。

上述したように、本実施例の冷凍機の能力評価装置にお
いては、評価対象となる冷凍機１の冷水出入口温度Ｔ０
　・Ｔ　Ｉ、冷水ポンプの吐出圧力Ｐ　Ｏ＋　および吸
込圧力Ｐ、に基づいて、冷水ポンプ２のポンプ特性より
冷水熱量Ｑを算出し、この冷水熱量Ｑと、冷凍機１の入
力電力Ｗに応じた基準熱量Ｃとを比較して能力低下の有
無を推定し、さらにこの推定結果を表示するようにして
いるので、次のような種々の効果を奏することができる
ものである。

（ａ）従来のように、流量計を設置しなくとも、冷凍機
１の能力を把握することが可能となり、時系列的管理す
ることにより、冷凍機１の運転計画や保全計画に大きく
貢献することができる。

（ｂ）能力低下が評価された場合、冷水ポンプ２側の異
常で冷水流量が減少する場合もあり得るが、本実施例で
は冷水ポンプ２のポンプ特性を参照しているため、冷水
ポンプ２の異常箇所を推定することも可能となる。

すなわち、能力低下の評価が正しく行なわれることは、
結果として経済上、安全上での多大な効果につながるも
のである。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、次のようにしても実施することができるものである。

（ａ）上記実施例において、表示部４６は本発明に必ず
しも不可欠なものではない。

（ｂ）上記実施例において、現在の能力の推定のみでな
く、保全時期の予測まで行なわせる機能を能力低下推定
部４４に持たせることにより、保全時期を予測できるよ
うに構成することも可能である。

第５図は、能力低下評価値（Ｑ／ｃ）のトレンドグラフ
を示す図、第６図はこのトレンドグラフから保全時期を
予測するための処理内容を示すフローである。第５図に
おいて、能力低下評価値（Ｑ／ｃ）が、能力低下兆候を
しきい値ｇ。で検出した時点ｔ５からトレンドグラフを
延長し、（Ｑ／ｃ−ＩＩ）となる時点１−を保全時期と
みなすことができる。

これにより、保全時期の予測が実現できれば、計画的に
保全実施できることになり、冷凍機１を所要の能力に維
持しながら長寿命で運用することが可能となる。

（ｃ）上記実施例において、冷水熱量演算部４２による
冷水熱量Ｑ１あるいは能力低下推定部４４による推定結
果に基づいて、冷凍機１の運転ポイントを補正する（具
体的には、例えば圧縮機１２への媒体の流量を調整する
ためのベーンの開度を補正する）ようにしてもよい。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、冷凍機の能力評価
を経済的でかつ継続的にしかも簡便に行なうことが可能
な極めて信頼性の高い冷凍機の能力評価装置が提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による能力評価装置を冷凍機に適用した
場合の一実施例を示すブロック図、第２図は同実施例に
おける作用を説明するためのフロー図、第３図は冷水ポンプの揚程対流量特性の一例を示す図、第４図は冷凍機の熱量対入力電力特性の一例を示す図、第５図は本発明を保全時期の予測に適用した場合の処理
内容を説明するための図、第６図は第５図における処理内容の作用を説明するため
のフロー図である。１・・・冷凍機、１１・・・蒸発器、１２・・・圧縮機
、１３・・・凝縮器、１４・・・膨張弁、２・・・冷水
ポンプ、３・・・冷水槽、４・・・能力評価装置、４１
・・・データ入力部、４２・・・冷水熱量演算部、４３
・・・ポンプ特性データベース、４４・・・能力低下推
定部、４５・・・基準熱量データベース、４６・・・表
示部。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims

【特許請求の範囲】

（１）冷水を通す冷水ポンプを備えた冷凍機の能力の評
価を行なう装置において、評価対象となる前記冷凍機の入力電力、冷水出入口温度
、前記冷水ポンプの吐出圧力、および吸込圧力の各デー
タを入力するデータ入力手段と、前記データ入力手段に
より入力された冷凍機の冷水出入口温度、冷水ポンプの
吐出圧力、および吸込圧力の各データに基づいて、前記
冷水ポンプのポンプ特性より冷水熱量を算出する冷水熱
量演算手段と、前記冷水熱量演算手段により算出された冷水熱量と、前
記データ入力手段により入力された冷凍機の入力電力に
応じた基準熱量とを比較して能力低下の有無を推定する
能力低下推定手段と、を備えて成ることを特徴とする冷
凍機の能力評価装置。
（２）前記能力低下推定手段による推定結果を表示する
表示手段を付加したことを特徴とする請求項（１）項に
記載の冷凍機の能力評価装置。
（３）前記能力低下推定手段としては、冷水熱量と基準
熱量との比が所定の値以下である場合に能力が低下した
と推定するようにしたことを特徴とする請求項（１）項
に記載の冷凍機の能力評価装置。