JPH05196312A - ターボ冷凍機の台数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、２台圧縮機形ターボ冷凍機
において、ブラシ洗浄装置を備えた場合の台数制御を、
無駄な台数切替りをなくすとともに、冷水出口温度のオ
ーバシュートを防止し、信頼性の高い、安定した台数制
御装置を提供することにある。 【構成】 ブラシ洗浄装置動作前の冷凍機運転状態検出
用の補助リレー５と、その状態を維持するタイマー６
と、ブラシ洗浄装置動作中の補助リレー７とを付加して
構成される台数制御回路を備え、１，２号圧縮機１５，
１６の容量制御用コントロールモータ２２，２３の各リ
ミットスイッチ９，１２は下限開度位置に設定され、各
リミットスイッチ１０，１３は中間開度以上にて閉、各
リミットスイッチ１１，１４は下限開度位置にて閉とな
るようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ターボ冷凍機の台数制
御装置に係り、特に、冷却水側チューブのブラシ洗浄装
置を備えた２台の圧縮機を有するターボ冷凍機の台数制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、２台のターボ圧縮機と、蒸発
器，凝縮器とを冷媒配管で接続し、前記蒸発器には冷水
の流通するチューブを配設し、前記凝縮器には冷却水の
流通するチューブを配設してなるターボ冷凍機は、冷水
出口温度を検出する温度調節器と、各ターボ圧縮機の容
量制御用コントロールモータと、冷却水側チューブの洗
浄手段とを備えている。なお、このようなターボ冷凍機
に関する先行技術としては、例えば、本発明者が先に出
願した特願平３−８２２１３号がある。

【０００３】ところで、冷却水側チューブの洗浄手段と
してブラシ洗浄装置を備えた従来のターボ冷凍機におい
ては、ブラシ洗浄装置を動作する際、冷却水の逆流を利
用して冷却水チューブ内に具備されたブラシを移動させ
てチューブの洗浄を行なっていた。このため、凝縮圧力
が一時的に上昇することから、一旦、ターボ圧縮機（以
下単に圧縮機という）の容量制御手段であるインレット
ガイドベーンを低開度まで閉めてブラシ洗浄を行ない、
ブラシ洗浄完了後、インレットガイドベーンを開いて、
冷凍負荷に応じた冷凍運転を行なっていた。しかし、２
台の圧縮機を有するターボ冷凍機においては、インレッ
トガイドベーンの中間開度によって台数制御を行なって
いるため、ブラシ洗浄を行なう際に台数制御による切替
り運転となってしまうという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術における２台
の圧縮機を有するターボ冷凍機においては、前述のよう
にインレットガイドベーンの中間開度によって台数制御
を行なっているため、ブラシ洗浄を行なう際に、台数制
御による切替り運転となってしまい機能的に良くないこ
と、さらには、台数切替り時に冷水出口温度のオーバー
シュートを引き起こすという問題があった。

【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、２台の圧縮機を持つターボ冷
凍機において、冷却水側チューブのブラシ洗浄装置を備
えた場合の台数制御を、ブラシ洗浄前の運転状態を維持
し、ブラシ洗浄装置の動作による台数切替りをなくすと
ともに、ブラシ洗浄装置動作後の冷水出口温度のオーバ
ーシュートを防止し、台数制御の機能上信頼性の高い、
また、安定した運転ができるターボ冷凍機の台数制御装
置を提供することを、その目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るターボ冷凍機の台数制御装置の構成
は、２台の圧縮機と、蒸発器，凝縮器とを冷媒配管で接
続し、前記蒸発器には冷水の流通するチューブを配設
し、前記凝縮器には冷却水の流通するチューブを配設
し、冷水出口温度を検出する温度調節器と、各圧縮機の
容量制御用コントロールモータと、冷却水側チューブの
洗浄手段とを備えたターボ冷凍機において、前記洗浄手
段の動作信号で励磁され当該洗浄手段動作前の冷凍機運
転状態を検出するリレーと、その冷凍機運転状態を維持
するタイマーと、前記洗浄手段の動作状態を検出するリ
レーとを付加して構成される台数制御回路を備え、か
つ、前記各圧縮機の容量制御用コントロールモータに
は、それぞれ容量制御の下限開度、中間開度、上限開度
の各位置を定めるリミットスイッチを具備したものであ
る。

【０００７】より詳しくは、２台の圧縮機の各容量制御
用コントロールモータは、それぞれ洗浄手段の動作信号
により当該容量制御用コントロールモータの開度を容量
下限位置に絞るリミットスイッチと、２台運転から１台
運転に台数切り換えを行う容量中間開度のミットスイッ
チと、１台運転から２台運転に台数切り換えを行う容量
上限開度のミットスイッチとを具備したものである。ま
た、温度調節器に接続した、２台の各圧縮機の起動信号
リレーの各接点の直列回路に、洗浄手段の動作完了信号
リレーの接点を並列に接続し、冷凍機の起動時ならびに
洗浄動作完了時に冷水出口温度のオーバーシュートを防
止するように制御回路を構成したものである。

【０００８】すなわち、換言すれば、本発明における台
数制御は、ブラシ洗浄装置の動作検出接点と、冷凍機の
２台圧縮機運転状態を維持する回路ならびに１台圧縮機
運転状態を維持する回路を設けるとともに、冷水出口温
度の温度調節器にオーバーシュート防止機能をもたせ、
さらにそのオーバーシュート防止機能を動作させる温度
調節器入力接点回路を設けたものである。

【０００９】

【作用】本発明の台数制御手段は、従来の台数制御方式
をそのままに生かし、ブラシ洗浄装置が動作した際の一
時的な台数切替りを防ぎ、さらに、冷水出口温度のオー
バーシュートも防止する回路を設けることから、台数制
御の機能上、信頼性の高い、安定した冷凍運転を可能と
したものである。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２を
参照して説明する。図１は、本発明の一実施例に係る２
台の圧縮機を有するターボ冷凍機の冷凍サイクル系統
図、図２は、図１のターボ冷凍機における台数制御回路
図である。まず、本実施例の２台のターボ圧縮機（以下
単に圧縮機という）を有するターボ冷凍機の冷凍サイク
ル構成について図１を参照して説明する。

【００１１】図１において、１５は１号圧縮機、１６は
２号圧縮機、１７は蒸発器、１８は１号凝縮器、１９は
２号凝縮器であり、これらの機器を冷媒配管系で接続し
て２台圧縮機形のターボ冷凍機が構成されている。１７
ａは、蒸発器１７内に配設された冷水の流通するチュー
ブに係る伝熱管部、１８ａ，１９ａは、１，２号凝縮器
１８，１９内に配設された冷却水の流通するチューブに
係る伝熱管部である。２０は、蒸発器１７に配設された
冷水配管の、冷水出口温度を検出する温度調節器、２１
は、２台圧縮機運転時の容量制御機構を連動させるため
のバランシングリレーである。

【００１２】２２は、１号圧縮機１５に具備され、例え
ばインレットガイドベーン（図示せず）の開度を制御す
るための容量制御用コントロールモータ、２３は、２号
圧縮機１６に具備された同様の容量制御用コントロール
モータであり、容量制御用コントロールモータ２２には
リミットスイッチ９，１０，１１が内蔵され、容量制御
用コントロールモータ２３にはリミットスイッチ１２，
１３，１４が内蔵されている。これら温度調節器２０、
バランシングリレー２１、容量制御用コントロールモー
タ２２，２３により、後述するように２台の圧縮機を有
するターボ冷凍機の容量制御が行なわれる。

【００１３】また、２４は、ブラシ洗浄装置を構成する
ブラシ洗浄四方弁である。このブラシ洗浄四方弁２４
は、１，２号凝縮器１８，１９に配設される却水配管系
に装備されており、該ブラシ洗浄四方弁２４を切換える
ことにより、冷却水の逆流を利用し配管（チューブ）内
に備えられたブラシを移動させてチューブ洗浄を行うも
のである。８は、ブラシ洗浄装置の動作スイッチであ
る。

【００１４】次に、このような本実施例のターボ冷凍機
の制御回路構成について、図２を参照して説明する。図
２において、１は、冷凍機の起動停止スイッチ、２は、
１号，２号選択スイッチであり、２台の圧縮機１５，１
６の先発機，後発機を選択するものである。３，４は、
それぞれ１号圧縮機１５，２号圧縮機１６の起動信号用
の補助リレーで、１号，２号選択スイッチ２に選択され
たことにより励磁されるものである。３ａ，４ａは、補
助リレー３，４のａ接点、３ｂ，４ｂは、前記補助リレ
ー３，４のｂ接点である。

【００１５】５は、２台の圧縮機が運転状態にあり、か
つ、ブラシ洗浄装置の動作信号をもって励磁される補助
リレー、５ａは、補助リレー５のａ接点である。６は、
ブラシ洗浄装置動作後にカウントする冷凍機台数運転状
態を維持するタイマー、６ａは、タイマー６のａ接点、
６ｂは、タイマー６のｂ接点である。また、７は、ブラ
シ洗浄装置の動作状態を検出する補助リレー、７ａは、
補助リレー７のａ接点、７ｂは、補助リレー７のｂ接点
である。これら補助リレー５，タイマー６，補助リレー
７は、特に本発明によって付加されたものである。

【００１６】８は、ブラシ洗浄装置の動作スイッチであ
り、ブラシ洗浄装置を構成するブラシ洗浄四方弁２４に
対する流れ方向の切換え信号となる。１０，１１は、冷
凍機の前記容量制御用コントロールモータ２２に内蔵さ
れている台数制御用のリミットスイッチであり、１３，
１４は、冷凍機の前記容量制御用コントロールモータ２
３に内蔵されている台数制御用のリミットスイッチであ
る。２０は、前述のように、冷水出口温度を検出する温
度調節器であり、冷水出口温度のオーバーシュート防止
機能を備えているものである。そのオーバシュート防止
機能を動作させる条件として、冷凍機の起動条件である
前記接点３ｂと４ｂの直列回路に、本発明によって付加
されたブラシ洗浄装置動作完了後の接点７ａを並列に入
力することにより、冷凍機の起動時、ならびに、ブラシ
洗浄装置動作完了後に冷水出口温度のオーバーシュート
を防止するものである。

【００１７】ここで、容量制御用コントロールモータ２
２，２３に内蔵されているリミットスイッチ９，１２は
容量下限位置に設定され、ブラシ洗浄装置用の動作スイ
ッチ８の信号を受け、前記補助リレー７の励磁によって
前記接点７ａ，７ｂを介し、温度調節器２０の開閉信号
をバイパスして強制的にリミットスイッチ９，１２の容
量下限位置まで、容量制御用コントロールモータ２２，
２３が絞られるものとする。また、リミットスイッチ１
０，１３は、容量中間開度以上にて閉となるように設定
され、２台運転から１台運転に台数切換えを行なうもの
とし、リミットスイッチ１１，１４は、容量上限開度位
置にて閉となるように設定され、１台運転から２台運転
に台数切換えを行なうものとする。

【００１８】次に、このようなターボ圧縮機の台数制御
方法の動作を説明する。ターボ冷凍機の冷却水側チュー
ブ洗浄を自動的に行なうために、ブラシ洗浄装置（図１
に示すブラシ洗浄四方弁２４）を備えている場合、冷凍
機運転中に冷却水を逆流させることになるため、一時的
に凝縮圧力が上昇することから、高圧トリップをせずに
運転継続が行なわれるように、冷凍能力を一旦下限位置
まで閉めてから、ブラシ洗浄装置を動作させる。そこ
で、２台の圧縮機を有するターボ冷凍機の場合には、２
台の台数制御があるため、以下の動作となる。

【００１９】起動停止スイッチ１を入にすると、１号，
２号選択スイッチ２によって選択された１号圧縮機１５
の起動信号である補助リレー３が励磁され、１号圧縮機
１５が先発機として起動される。起動後、１号圧縮機１
５の容量制御用コントロールモータ２２は、温度調節器
２０の信号により１台運転における容量上限位置まで開
き、リミットスイッチ１０，１１が閉となる。ここで、
ブラシ洗浄装置はまだ動作していないため、タイマー６
が励磁され、接点６ａが閉、さらに、補助リレー３の接
点３ａが閉となっていることから、２号圧縮機１６の起
動信号である補助リレー４が励磁され、合わせて接点４
ａが閉となり２号圧縮機１６が後発機として起動され
る。

【００２０】冷凍機は運転すると冷水出口側に設けられ
た温度調節器２０により、各圧縮機に設けられた容量制
御用コントロールモータ２２，２３が開閉し、冷水出口
温度を一定に制御する。ここで各々の容量制御用コント
ロールモータ２２，２３は、バランシングリレー２１に
よって同じ開度になるよう、先発機の開度に後発機が追
従する。起動時には、温度調整器２０の入力信号である
接点３ｂが開となるために、起動時のオーバーシュート
防止機能が動作し安定した起動ができる。

【００２１】２台の圧縮機が運転されている状態で、ブ
ラシ洗浄装置の動作スイッチ８が入ると、まず、各圧縮
機の容量制御用コントロールモータ２２，２３の開度を
リミットスイッチ９，１２の容量下限位置まで強制的に
絞り、ブラシ洗浄四方弁２４の切換え動作によってチュ
ーブ洗浄を行う。ここで、台数制御は２台運転中のブラ
シ洗浄装置動作であることから、接点３ａ，４ａ，７ａ
がそれぞれ閉となり、さらにタイマー接点６ｂを閉し、
補助リレー５が励磁され、接点５ａが閉されている。こ
れは、リミットスイッチ１０，１１，１３，１４による
台数制御をバイパスして、２台圧縮機運転を維持しなが
らリミットスイッチ９，１２の容量下限位置を絞る目的
からである。

【００２２】ここで、ブラシ洗浄装置が動作している間
は、強制的に容量制御用コントロールモータ２２，２３
を絞って運転しているために、冷水温度は上昇してい
る。この状態でチューブ洗浄が完了すると、ブラシ洗浄
装置の動作スイッチ８が開となり、合わせて補助リレー
７が消磁、接点７ａが開、接点７ｂが閉となることか
ら、温度調節器２０による容量制御用コントロールモー
タ２２，２３の開動作が始まり、ブラシ洗浄装置動作前
の冷凍負荷状態となる。この際、温度調節器２０の入力
信号である接点７ａが開となるため、再度オーバシュー
ト防止機能が動作し、安定した容量制御用コントロール
モータ２２，２３の開動作となる。

【００２３】また、接点７ｂが閉となったことによっ
て、タイマー６が動作し一定時間後にタイマ接点６ｂが
開し、補助リレー５を消磁させ、合わせて接点５ａが
開、タイマー接点６ａが閉となるために、リミットスイ
ッチ１０，１１，１３，１４による台数制御方式とな
る。

【００２４】また、冷凍容量が低容量になった場合に
は、容量制御用コントロールモータ２２，２３が容量に
合わせて絞られ、中間開度以下になると、リミットスイ
ッチ１０，１３が開となるため１台運転に切り換わり、
後発機が停止する。この一台運転中にブラシ洗浄装置動
作スイッチ８が入ると、前記同様の動作によって、容量
制御用コントロールモータ２２がリミットスイッチ９の
容量下限位置まで強制的に絞り、ブラシ洗浄装置による
チューブ洗浄が行なわれる。

【００２５】チューブ洗浄が完了すると前記同様にブラ
シ洗浄装置の動作スイッチ８が開となり、合わせて補助
リレー７が消磁、タイマー６が励磁し一定時間后にタイ
マー接点６ａが閉となる。この間の冷水温度の上昇に対
する、温度調節器２０におけるオーバーシュート防止機
能を生かすこと、ならびにタイマー接点６ａが閉となる
までは、ブラシ洗浄装置動作前の１台運転状態を維持す
ることは、前記に同様である。ここでタイマー接点６ａ
が閉してからの台数制御は、その後の冷凍容量に応じ
て、リミットスイッチ１０，１１，１３，１４による台
数制御方式となる。

【００２６】以上述べたように、本実施例の台数制御装
置は、ブラシ洗浄装置動作前の冷凍機運転状態検出リレ
ーを設け、その状態を維持するタイマー、ブラシ洗浄装
置動作中のリレーを設けることにより、ブラシ洗浄装置
動作時の台数制御回路が構成されたものである。

【００２７】本実施例によれば、ブラシ洗浄装置を動作
する際においては、動作前の台数運転状態を維持しなが
らブラシ洗浄が可能となり、従来の台数制御に比べ、２
台圧縮機側の発停を繰り返すことなく運転継続ができる
ため、信頼性が向上し、また、ブラシ洗浄動作時に発生
する一時的な冷水出口温度上昇からなるオーバーシュー
ト防止が可能となり、安定した運転ができるため、機能
向上の効果がある。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、２台の圧縮機を持つターボ冷凍機において、冷却
水側チューブのブラシ洗浄装置を備えた場合の台数制御
を、ブラシ洗浄前の運転状態を維持し、ブラシ洗浄装置
の動作による台数切替りをなくすとともに、ブラシ洗浄
装置動作後の冷水出口温度のオーバーシュートを防止
し、台数制御の機能上信頼性の高い、また、安定した運
転ができるターボ冷凍機の台数制御装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る２台の圧縮機を有する
ターボ冷凍機の冷凍サイクル系統図である。

【図２】図１のターボ冷凍機における台数制御回路図で
ある。

【符号の説明】

１ 起動停止スイッチ ２ １号，２号選択スイッチ ３，４，５，７ 補助リレー ６ タイマー ８ ブラシ洗浄装置の動作スイッチ ９，１０，１１，１２，１３，１４ リミットスイッチ １５ １号圧縮機 １６ ２号圧縮機 １７ 蒸発器 １８ １号凝縮器 １９ ２号凝縮器 ２０ 温度調節器 ２１ バランシングリレー ２２，２３ 容量制御用コントロールモータ ２４ ブラシ洗浄四方弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２台の圧縮機と、蒸発器，凝縮器とを冷
   媒配管で接続し、前記蒸発器には冷水の流通するチュー
   ブを配設し、前記凝縮器には冷却水の流通するチューブ
   を配設し、冷水出口温度を検出する温度調節器と、各圧
   縮機の容量制御用コントロールモータと、冷却水側チュ
   ーブの洗浄手段とを備えたターボ冷凍機において、 前記洗浄手段の動作信号で励磁され当該洗浄手段動作前
   の冷凍機運転状態を検出するリレーと、その冷凍機運転
   状態を維持するタイマーと、前記洗浄手段の動作状態を
   検出するリレーとを付加して構成される台数制御回路を
   備え、 かつ、前記各圧縮機の容量制御用コントロールモータに
   は、それぞれ容量制御の下限開度、中間開度、上限開度
   の各位置を定めるリミットスイッチを具備したことを特
   徴とするターボ冷凍機の台数制御装置。
2. 【請求項２】 ２台の圧縮機の各容量制御用コントロー
   ルモータは、それぞれ洗浄手段の動作信号により当該容
   量制御用コントロールモータの開度を容量下限位置に絞
   るリミットスイッチと、２台運転から１台運転に台数切
   り換えを行う容量中間開度のミットスイッチと、１台運
   転から２台運転に台数切り換えを行う容量上限開度のミ
   ットスイッチとを具備したことを特徴とする請求項１記
   載のターボ冷凍機の台数制御装置。
3. 【請求項３】 温度調節器に接続した、２台の各圧縮機
   の起動信号リレーの各接点の直列回路に、洗浄手段の動
   作完了信号リレーの接点を並列に接続し、冷凍機の起動
   時ならびに洗浄動作完了時に冷水出口温度のオーバーシ
   ュートを防止するように制御回路を構成したことを特徴
   とする請求項１記載のターボ冷凍機の台数制御装置。