JPH06124327A - 冷凍サイクル解析装置およびそれを用いたモデリング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】冷凍サイクル解析において、視覚的にサイクル
を構成し解析を行い、視覚的に解析過程および解析結果
を評価する。 【構成】部品箱よりサイクル構成に必要な部品を選択
し、作業領域に配置し(１２１)、各々の部品を配管する
（１２２）。各々の部品の属性を定義し（１２３）、解
析の始点および方向を決定する（１２４）。解析の過程
を表示するために測定器を配置し（１３２）、解析を行
う（１１２）。そして、各々の部品の解析が終了すると
同時に解析結果を測定器に表示する（１３３）。その
際、解析の動作状況の表示も行う（１３１）。 【効果】冷凍サイクルを視覚的に構成することにより解
析ができる。また、解析の途中でも解析の評価ができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクル計算の解
析装置およびそれを用いたモデリング方法に係り、サイ
クルの視覚的なモデリング，アイコンによる解析動作状
況および解析結果の表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の冷凍サイクル計算では、計算に必
要な部品の諸元，特性，計算条件等の属性データをファ
イルから読み込み、シミュレーションを行っていた。ま
た、新しいサイクルを構成するたびにシミュレーション
プログラムを作成し、計算値を表やグラフで表してい
た。

【０００３】従来の冷凍サイクルの解析は、「マルチエ
アコン用冷凍サイクルの定常シミュレーションプログラ
ムの開発」（第２５回空気調和，冷凍連合講演会講演論
文集，１９９１，ｐ１１３−１１６）に記載のように、
サイクルを構成するたびにシミュレーションのメインプ
ログラムを作成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、各部品
の諸元，特性，計算条件等の属性データをファイルから
入力する方法であり、サイクルの構成を視覚的に把握す
るのは困難であった。また、新しいサイクルを構成する
たびに、シミュレーションプログラムを作成し計算値を
表やグラフで表していたので、サイクルの評価に時間が
かかり、設計作業が遅れる原因となっていた。

【０００５】サイクルの開発設計段階では、多面的かつ
短時間にサイクルを構成でき、サイクルの評価をすばや
く正確に行えることが望まれる。そのためには、対象と
なるサイクル構成や属性値の変更に即対応でき、結果を
分かりやすく表すことが必要であるため、インタフェー
スは充実したものでなければならない。

【０００６】本発明の目的は、サイクルの構成におい
て、アイコン化された部品を配置，配管し視覚的にサイ
クルを設計し、サイクルの変更に伴うシミュレーション
に柔軟に対処でき、アイコン化された測定器上で計算結
果を評価できるインタフェースをもった冷凍サイクル解
析装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段を説明する。

【０００８】入力法の操作では、サイクル構成を設計す
るための部品アイコンを作成し、部品箱の中に記憶して
おき、その部品箱よりマウスを用いて目的の部品アイコ
ンを複写して作業画面に配置し、アイコンの配管ポイン
トを指定，配管し、サイクルを構成する。そして、各部
品アイコンの属性定義を行いシミュレーションの実行手
順を決定する。シミュレーション中は動作状況を表すた
めに、各部のシミュレーションが終了した時点で各アイ
コンの色や形等の外観を変える。出力法の操作では、計
算結果を表示したい部分に測定器箱よりマウスを用いて
目的の測定器アイコンを複写し、各々の部品のシミュレ
ーションが終了した時点で、計算値をアイコンで表示す
る。

【０００９】

【作用】上記の手段は、次のように使うことができる。
図１を用いて説明する。

【００１０】まず、部品箱よりマウスを用いて目的の部
品アイコンを複写して作業画面に配置する（１２１）。
すると、作業画面上にサイクル構成に必要な部品が生成
される。次に、配置されたアイコンの配管ポイントを指
定し各々の部品を配管する（１２２）。次に、各部品ア
イコンに諸元，特性値および計算条件を定義する（１２
３）。そして、シミュレーションの起動点を決定し、冷
房，暖房，冷暖同時運転のいずれかにより解析の方向を
決定する（１２４）。さらに、オペレータは計算結果を
表示したい部分に測定器箱よりマウスを用いて目的の測
定器アイコンを測定位置に複写する（１３２）。

【００１１】解析部では、入力部で設定された部品の属
性データをもとに実行手順に従い、シミュレーションを
行う（１１２）。

【００１２】出力部では、各々のシミュレーションの動
作状況を表示するとともに(１３１)、各測定位置でのシ
ミュレーションが終了した時点で、計算値をアイコン上
で表示する（１３３）。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１を用いて説
明する。

【００１４】冷凍サイクル解析装置１０１は、主記憶装
置１０２，部品データベース１０３，端末１０４で構成
される。主記憶装置１０２は、入力部１１１，解析部１
１２，出力部１１３より構成される。さらに、入力部１
１１は、部品配置１２１，配管１２２，属性定義１２
３，実行手順設定１２４から成り、出力部１１３は、解
析の動作状況の表示１３１，測定器配置１３２，解析結
果の表示１３３から成る。部品データベース１０３は、
部品の諸元，特性，計算条件等の属性から成るデータベ
ースである。

【００１５】部品配置１２１の詳細手順を図２，図３を
用いて述べる。まず、部品箱３０１から、サイクル構成
に必要な部品アイコン３１１をマウスで選択する(２０
１)。

【００１６】ここで、選択したアイコン３１１は、選択
状態であることを表すために、前景色と後景色を反転す
る(２０２)。次に、選択したアイコン３１１を作業領域
３０２に複写２０３するために、マウスボタンを押した
まま作業領域上の目的の位置に移動する(３１２)。その
際、マウスの動きに追従させて、アイコンの外枠３１３
を描画する（２１１）。アイコンを目的の位置まで移動
したらマウスボタンを離し、その位置を検索，記憶しア
イコンの外枠３１３を消去する（２１２）。そして、そ
の位置にアイコン３１１と同じアイコン３１４を描画す
る（２１３）。これら一連の作業を繰り返し行い、サイ
クル構成に必要な部品を、順次、配置していく。一度配
置したアイコンの位置を変更する場合は、アイコンをマ
ウスで選択し、マウスボタンを押したまま目的の位置ま
で移動し、マウスボタンを離す。

【００１７】次に、部品アイコンを配管しサイクルを構
成する（１２２）。以下、配管手順を図４，図５を用い
て述べる。まず、作業領域５０１上の配管アイコン５０
２をマウスで選択する（４０１）。すると、配管アイコ
ンの指定がメッセージ５０３で促されるので、マウスで
５０４，５０５のアイコンを指定する(４０２)。その
際、５０４，５０５のアイコンにおいて、選択されたポ
イントと５１２−５１５間の距離を計算し、最短になる
ポイントを求め、配管の始点あるいは終点とする（４０
３）。そして、配管する両端アイコンの位置関係から配
管の可否を判断する（４０４）。配管可の場合、配管を
折線で描画し（４０５）、配管データ表５２１に登録す
る（４０６）。配管データ表５２１は配管番号，始終点
アイコン名，始点Ｘ，Ｙ座標，終点Ｘ，Ｙ座標から成
り、配管するアイコンの対応を登録する。配管不可の場
合、配管ポイントを再設定する（４０７）。これらの作
業を繰り返し行いサイクルが閉回路になるようにする。
配管後にアイコンの位置を変更する場合、配管も追従し
て移動しサイクルを再構成する。ただし、不適当な位置
に移動した場合は、移動前の位置に戻す。

【００１８】次に、各部品の属性定義をする（１２
３）。以下、膨張弁を例とした属性定義を図６，図７を
用いて述べる。まず、属性を定義する部品アイコンをマ
ウスで選択しダブルクリックする（６０１）。すると、
型式名をもったアイコン群の一覧表が表示されるので
（６０２）、目的とする部品の属性を設定する（６０
３）。膨張弁一覧表７０１では、型式が書かれた膨張弁
アイコンが表示されており、適当なデータがあれば目的
の膨張弁アイコンを選択し、設定ボタンを選択する。適
当なデータがない場合は、追加６０４あるいは更新６０
５を行う。また、不要なデータがある場合、削除６０６
する。例えば、膨張弁７０２のデータを更新する場合、
更新ボタン７０３をマウスで選択あるいは、膨張弁７０
２をダブルクリックし、データ設定画面７０４が表示さ
れたら更新したい項目のデータをキーボードから入力
し、設定ボタンを選択する。ここでは、属性値，特性値
の他に計算条件の設定も行う。

【００１９】この操作によって、シミュレーションを行
うためのサイクルの構成ができる。次に、計算結果を評
価をするために、サイクル上のあるポイントで計算結果
の表示をする測定器配置１３２の詳細手順を図８，図９
を用いて述べる。まず、測定器箱９０３から、サイクル
計算結果の表示に必要な測定器アイコン９１１をマウス
で選択する（８０１）。ここで、選択したアイコン９１
１は、選択状態であることを表すために、前景色と後景
色を反転する（８０２）。次に、選択したアイコン９１
１を作業領域９０２に複写８０３するために、マウスボ
タンを押したままサイクル上の目的の位置に移動する
（９１２）。その際、マウスの動きに追従させて、アイ
コンの外枠９１３を描画する（８１１）。アイコンを目
的の位置まで移動したらマウスボタンを離し、その位置
を検索，記憶しアイコンの外枠を消去する（８１２）。
そして、その位置にアイコン９１１と同じアイコン９１
４を描画する（８１３）。これら一連の作業を繰り返し
行い、計算結果の評価に必要な部品を順次配置してい
く。一度配置したアイコンの位置を変更する場合は、ア
イコンをマウスで選択し、マウスボタンを押したまま目
的の位置まで移動し、マウスボタンを離す。

【００２０】最後に、シミュレーションの実行手順設定
１２４の詳細を図１０を用いて述べる。まず、サイクル
の運転状態９２１を冷房，暖房，冷暖同時運転の中から
マウスで選択する（１００１）。この運転状態を決める
ことによって計算の方向も決まる。次に、シミュレーシ
ョンを開始する部品をマウスで選択する(１００２)。一
般的に、サイクル計算を行う場合、圧縮機より計算を開
始するが、計算条件が整っていれば途中からでも計算を
開始できるように始点部品を選択できるようにしてい
る。次に、解析部１１２で実行手順に従って解析を行
う。また、解析部での処理状態を表すために、解析の動
作状況の表示１３２を行う。これは、シミュレーション
を順次進めていく段階で、シミュレーション中の部品、
あるいは配管の色や形等を変更し、シミュレーションが
終了すると再度色や形等を変更することによって、サイ
クル中のどの部分をシミュレーションしているかを表す
ものである。さらに、解析結果の表示１３３をするため
に、測定器配置１３２で配置した測定器アイコンの画像
を計算結果に従って変更し表示する。これにより、各々
の部品のシミュレーションが終了した時点で結果を見る
ことができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、部品を作業領域上で配
置，配管することにより、サイクルを構成することがで
き、同時にシミュレーションを起動することができる。
これにより、新しいサイクルを構成するたびに、シミュ
レーションプログラムを作成しなければならなかったも
のを、画面上でサイクルを変更することによって行え
る。

【００２２】また、各々の部品のシミュレーションが終
了した時点で、計算結果を画像で表示することができ
る。これにより、数値やグラフによって評価しなければ
ならなかったものを、測定器を表した画像上で評価する
ことが可能となり、計算の結果を容易に評価できるよう
になる。

【００２３】冷凍サイクルのシミュレーションは、サイ
クルを構成する個々の部品がそれぞれの働きを持ち、あ
る部品の出力がそれに接続されている配管の入力にな
り、また、ある配管の出力がその配管の出力側に接続さ
れている部品の入力になるというような解析を行う。本
発明によれば、このような冷凍サイクルのサイクル構成
を視覚的に作成でき、その構成の順に解析することがで
きる。また、その解析過程を測定器アイコンによって評
価することもできるので、サイクルシステムの早期開発
と設計評価方法の柔軟な拡張，変更への対応を容易にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図。

【図２】図１の部品配置のフローチャート。

【図３】図２の手順における端末画面の説明図。

【図４】図１の配管のフローチャート。

【図５】図４の手順における端末画面の説明図。

【図６】図１の属性定義のフローチャート。

【図７】図６の手順における端末画面の説明図。

【図８】図１の測定器配置のフローチャート。

【図９】図８および図１０の手順における端末画面の説
明図。

【図１０】図１の実行手順設定のフローチャート。

【符号の説明】

１０１…冷凍サイクル解析装置、１０２：主記憶装置、
１０３…部品データベース、１０４…端末。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南方 留美 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 田中 慶治 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】部品配置，配管，属性定義，実行手順設定
   の方法をとる入力部，測定器配置，解析の動作状況表
   示，解析結果の表示の方法をとる出力部，サイクル計算
   を行う解析部，部品の諸元，特性，計算条件等の属性を
   定義した部品データベース，ディスプレイ，キーボー
   ド，マウスより成ることを特徴とする冷凍サイクル解析
   装置。