JPH0875275A - 複数台の圧縮機を具備する冷凍機の運転制御方法 - Google Patents

複数台の圧縮機を具備する冷凍機の運転制御方法

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JPH0875275A
JPH0875275A JP23417094A JP23417094A JPH0875275A JP H0875275 A JPH0875275 A JP H0875275A JP 23417094 A JP23417094 A JP 23417094A JP 23417094 A JP23417094 A JP 23417094A JP H0875275 A JPH0875275 A JP H0875275A
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JP
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compressors
compressor
operating
cold water
temperature
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JP23417094A
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Yoshiharu Tanaka
祥治 田中
Osayuki Inoue
修行 井上
Kyoichi Kato
恭一 加藤
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Ebara Corp
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Ebara Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors

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  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数台の圧縮機を負荷状況に応じて起動停止
し、冷水温度を一定に制御することができる複数台の圧
縮機を具備する冷凍機の運転制御方法を提供すること。 【構成】 複数N台の圧縮機を有し、冷水出口温度セン
サの出力信号に基づいて圧縮機の運転台数制御と該圧縮
機の連続制御により容量制御を行う冷凍機の運転制御方
法において、冷凍機30の冷水入口34に流入冷水温度
を検出する入口温度センサ24を設け、現在の圧縮機の
運転台数がn(n≧1)である場合、(ΔT0/N)×
n<ΔTとなる状態が一定時間以上継続した場合、運転
する圧縮機を1台増やし、現在の圧縮機の運転台数がn
台(n≧2)である場合、 ΔT<(ΔT0/N)×
(n−1)となる状態が一定時間以上継続した場合、運
転する圧縮機を1台減らす。但し、ΔTは出入口温度
差、ΔT0は定格出入口温度差である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数台の圧縮機を具備
する冷凍機(スクリュ−冷凍機)の運転制御方法に関す
るものである。
【0002】
【従来技術】図4は従来の制御方法を実施する圧縮機を
複数台具備する冷凍機の構成例を示す図である。図示す
るように、従来の冷凍機30(スクリュ−冷凍機)は冷
却器39、複数台の圧縮機31、32、33(図では3
台)、制御部20及び、電磁開閉器11、12、13と
その励磁コイル21、22、23から構成される。
【0003】冷却器39には冷媒体が流れる伝熱管38
が設けられ、圧縮機31、32、33からの冷媒体を冷
媒入口36、伝熱管38、冷媒出口37と循環し、冷水
は冷水入口34から流入し、冷水出口35から冷房機端
末(図示せず)に供給され温められて、冷水入口34に
戻り、循環している。
【0004】三相交流の電源10は電磁開閉器11、1
2、13を通して圧縮機31、32、33のそれぞれに
供給される(図は単線結線図で示す)。制御部20によ
り励磁コイル21、22、23を励磁することにより、
電磁開閉器11、12、13を動作させ、圧縮機31、
32、33をそれぞれ起動停止するようになっている。
出口温度センサ25は冷水出口35に設けられ、冷水温
度を検出し、制御部20へ入力し、制御部20は圧縮機
31、32、33の運転台数を制御することにより冷水
出口35の温度を一定に制御する。
【0005】図5は、従来の制御方法による圧縮機の運
転状態と冷水出口温度の関係を示す図である。従来の制
御方法は、上記のように冷水出口35の水温を出口温度
センサ25で検出し、制御部20で圧縮機の運転台数を
制御している。以下、冷凍機の(熱)負荷が増加し圧縮
機31、32、33の運転台数を増やす場合の制御を説
明する。制御部20には設定温度T0及びステップ温度
tが設定されており、制御部20は冷水出口35の水温
と設定温度T0を比較し冷水出口35の水温が設定温度
0より1ステップ温度以上(T0+t以上)上昇し、一
定時間継続すると励磁コイル31を励磁して電磁開閉器
11を閉じ圧縮機31を起動運転する。
【0006】更に、冷水出口35の水温が設定温度T0
より2ステップ温度以上(T0+2t以上)上昇し一定
時間継続すると励磁コイル32を励磁して電磁開閉器1
2を閉じ圧縮機32を追加起動運転する。更に、冷水出
口35の水温が設定温度T0より3ステップ温度以上
(T0+3t以上)上昇し、一定時間継続すると励磁コ
イル33を励磁して電磁開閉器13を閉じ圧縮機33を
追加起動運転する。
【0007】逆に、冷凍機の(熱)負荷が減少し圧縮機
31、32、33の運転台数を減らす場合は、3台の圧
縮機31、32、33が運転中に冷水出口35の水温が
設定温度T0+2ステップ温度以下(T0+2t以下)に
下降し、一定時間継続すると、制御部20は励磁コイル
23の励磁を解きコンタクタ13を開放し圧縮機33を
停止する。
【0008】更に、設定温度T0+1ステップ温度以下
(T0+t以下)に下降し一定時間継続すると、制御部
20は励磁コイル22の励磁を解き、電磁開閉器12を
開放し圧縮機32を停止する。更に、設定温度T0以下
に下降し一定時間継続すると、制御部20は励磁コイル
21の励磁を解き、電磁開閉器11を開放し圧縮機31
を停止する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では例えばステップ温度t=1.5℃とすると、冷
水出口35の水温が高い場合は設定値T0に比較して
4.5℃も高くなり冷水温度の変動範囲が大きくなると
云う問題があった。
【0010】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、複数台の圧縮機を負荷状況に
応じて起動停止し、冷水温度を一定に制御することがで
きる複数台の圧縮機を具備する冷凍機の運転制御方法を
提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、複数N台の圧縮機を有し、冷水出口に流出冷
水温度を検出する出口温度センサを設け、該出口温度セ
ンサの出力信号に基づいて前記圧縮機の運転台数制御と
該圧縮機の連続制御により容量制御を行う冷凍機の運転
制御方法において、図1に示すように前記冷凍機30の
冷水入口34にも流入冷水温度を検出する入口温度セン
サ24を設け、現在の圧縮機の運転台数がn(n≧1)
である場合、 (ΔT0/N)×n<ΔT となる状態が一定時間以上継続した場合、運転する圧縮
機を1台増やし、現在の圧縮機の運転台数がn台(n≧
2)である場合、 ΔT<(ΔT0/N)×(n−1) となる状態が一定時間以上継続した場合、運転する圧縮
機を1台減らすことを特徴とする。但し、ΔTは出入口
温度差、ΔT0は定格出入口温度差である。
【0012】また、前記出口温度または、前記入口温度
が設定値以上で一定時間以上継続した場合、前記制御に
優先して圧縮機31、32、33の運転台数を一台増や
すことを特徴とする。
【0013】また、前記制御部20に前記各圧縮機3
1、32、33の運転時間を積算記憶する手段を設け、
前記制御部20は圧縮機31、32、33を運転すると
きは運転時間の少ない圧縮機31、32、33から順番
に運転し、停止するときは運転時間の多い圧縮機31、
32、33から順番に停止することを特徴とする。
【0014】また、前記制御部20に前記各圧縮機3
1、32、33の今までの運転停止の順番を記憶する手
段を設け、前記制御部20は圧縮機31、32、33を
運転するときは最初に停止した圧縮機31、32、33
から順番に運転し、停止するときは最初に運転した圧縮
機31、32、33から順番に停止することを特徴とす
る。
【0015】
【作用】本発明は冷凍機30の冷水の出口温度と入口温
度の温度差で圧縮機31、32、33の運転台数を制御
するので冷凍機30の(熱)負荷に応じて圧縮機31、
32、33が運転され冷水の出口温度は一定に制御され
る。また、故障の際のバックアップとして前記出口温度
または、前記入口温度及び継続時間で圧縮機31、3
2、33の運転台数を制御するので、より安定した運転
が出来る。
【0016】また、前記各圧縮機31、32、33の運
転時間を積算記憶する手段を設け、各圧縮機31、3
2、33の運転時間が平均化するように運転すれば冷凍
機30の寿命も長くなる。
【0017】また、各圧縮機31、32、33の今まで
の運転停止の順番を記憶する手段を設け、最初に停止し
た圧縮機31、32、33から運転すれば、圧縮機3
1、32、33は停止直後に再起動されることなく、他
の圧縮機31、32、33が起動されるのでスム−ズに
運転できる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は本発明の運転制御方法を用いる冷
凍機の構成例を示す図である。同図で図4と同一番号を
付した部分は従来と同じ機能を表すもので説明は省略す
る。本発明は冷水入口34に入口温度センサ24を設
け、該入口温度センサ24の出力と出口温度センサ25
の出力の差、即ち冷水入口34の冷水温度と冷水出口3
5の冷水温度の温度差を制御部20で計算し圧縮機3
1、32、33の運転台数を制御する方法である。
【0019】図2は本発明の制御方法による圧縮機の運
転状態を示す図である。図は圧縮機が3台の場合を示
す。横軸に冷水入口34の水温と冷水出口35の水温の
温度差、縦軸には圧縮機運転台数を示す。冷凍機30に
流れる冷水の流量は一定とすると、圧縮機31、32、
33の能力が同じ場合は、各圧縮機31、32、33が
受け持つ負荷は冷水入口34の水温と冷水出口35の水
温の温度差で決まる。この冷水入口34と冷水出口35
の温度差に基づいて各圧縮機31、32、33を運転す
る。
【0020】制御部20には冷水出口35の冷水の目標
温度が設定されている。例えば冷水出口35の冷水の目
標温度=7℃と設定する。冷凍機30の定格冷水温度差
=6℃(即ち、冷水入口温度=13℃)とすると、最大
冷却能力(限界能力)が2℃の圧縮機31、32、33
が3台必要となる。
【0021】前記冷凍機30は冷水出入口の温度差=1
℃(出口温度=7℃、入口温度=8℃)の時、圧縮機1
台で運転すると負荷がバランスしている。冷凍機30の
(熱)負荷が増加して来ると冷水入口34の水温は段々
高くなるが、冷水出口35の水温は7℃(目標温度)を
保持するように制御される。
【0022】温度差が2℃になると1台の圧縮機で限界
運転となる(冷水量=一定)。制御部20はこの状態が
一定時間(約5分〜10分)続くと2台目の圧縮機を運
転する。この時は冷水出口35の温度は目標温度7℃で
保持される。更に、圧縮機2台運転で冷水温度差が4℃
で一定時間続くと制御部20は3台目の圧縮機を運転す
る。
【0023】逆に冷凍機30の負荷が減少した場合は、
例えば圧縮機31、32、33が3台運転していると
き、負荷が減少し温度差が4℃を一定時間切ると制御部
20は圧縮機を1台停止し圧縮機2台運転とする。更
に、負荷が減少して温度差が2℃を一定時間切ると圧縮
機を1台停止し圧縮機1台運転とする。
【0024】上記説明したように、冷水入口34と冷水
出口35の冷水の温度差で、圧縮機31、32、33の
運転台数を制御することにより、冷水出口35の冷水の
温度は目標温度7℃で保持される。
【0025】圧縮機31、32、33の運転台数切替は
温度差が増加方向の時と減少方向の時で差を持たせるこ
とにより、圧縮機31、32、33の切替が安定する。
図3はその一例を示す。同図は圧縮機31、32、33
を停止する温度を追加運転する温度より0.4℃低く設
定したものである。こうすることにより各電磁開閉器1
1、12、13の動作回数も減り安定した制御が出来
る。
【0026】次に上記の運転台数制御方法が何らかの原
因で運転している圧縮機の系統に故障が生じ温度差が検
出できなくなった場合のバックアップ対策を説明する。
制御部20は冷水入口34の冷水の温度又は、冷水出口
35の冷水の温度が設定温度より一定時間以上継続した
場合、圧縮機の運転台数を一台増加し、設定温度を一定
時間切ると圧縮機の運転台数を一台停止する。上記バッ
クアップ対策により前記冷凍機30はより安定した運転
が可能となる。
【0027】次に上記の運転台数制御方法の圧縮機3
1、32、33の運転停止の順序を決める一例を説明す
る。制御部20は各圧縮機31、32、33に運転時間
を積算し記録する機能を有する。上記の運転台数制御方
法において、制御部20は圧縮機を追加運転するときは
運転時間の少ない順に圧縮機を選択し運転し、停止する
ときは運転時間の多い順に圧縮機を選択し停止させる。
【0028】上記のように圧縮機31、32、33は運
転時間に応じて運転停止を行うことにより運転時間を平
均化し、冷凍機30の寿命を長くすることが出来る。
【0029】次に上記の運転台数制御方法の圧縮機3
1、32、33の運転停止の順序を決める別の例を説明
する。制御部20は各圧縮機31、32、33の運転停
止の順番を記憶し、圧縮機31、32、33の運転時は
最初に停止した圧縮機から運転し、圧縮機31、32、
33の停止時は最初に運転した圧縮機から停止させる。
【0030】圧縮機保護のために圧縮機31、32、3
3は停止後の一定時間内(約10分間)は再起動を禁止
している。上記説明のように最初に停止した圧縮機から
運転すれば、各圧縮機は停止直後に再起動されることな
く、他の圧縮機が起動されるのでスム−ズに運転でき
る。
【0031】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、下記のような優れた効果が期待される。 (1)現在の圧縮機の運転台数がn(n≧1)である場
合、 (ΔT0/N)×n<ΔT となる状態が一定時間以上継続した場合、運転する圧縮
機を1台増やし、現在の圧縮機の運転台数がn台(n≧
2)である場合、ΔT<(ΔT0/N)×(n−1)と
なる状態が一定時間以上継続した場合、運転する圧縮機
を1台減らすので、安定した冷温水温度が供給できる。
また、故障の際のバックアップとして前記出口温度また
は、前記入口温度及び継続時間で圧縮機の運転台数を制
御するので、より安定した運転が出来る。
【0032】(2)また、前記各圧縮機の運転時間を積
算記憶する手段を設け、各圧縮機の運転時間が平均化す
るように運転すれば冷凍機の寿命も長くなる。
【0033】(3)また、各圧縮機の今までの運転停止
の順番を記憶する手段を設け、最初に停止した圧縮機か
ら運転すれば、圧縮機は停止直後に再起動されることな
く、他の圧縮機が起動されるのでスム−ズに運転でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧縮機の運転台数制御方法を用いた冷
凍機の構成例を示す図である。
【図2】本発明の制御方法による圧縮機の運転状態を示
す図である。
【図3】本発明の制御方法による圧縮機の運転状態を示
す図である。
【図4】従来の圧縮機の運転台数制御方法を用いた冷凍
機の構成例を示す図である。
【図5】従来の制御方法による圧縮機の運転状態を示す
図である。
【符号の説明】
10 電源 11 電磁開閉器 12 電磁開閉器 13 電磁開閉器 20 制御部 21 励磁コイル 22 励磁コイル 23 励磁コイル 24 入口温度センサ 25 出口温度センサ 30 冷凍機 31 圧縮機 32 圧縮機 33 圧縮機 34 冷水入口 35 冷水出口 36 冷媒入口 37 冷媒出口 38 伝熱管 39 冷却器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数N台の圧縮機を有し、冷水出口に流
    出冷水温度を検出する出口温度センサを設け、該出口温
    度センサの出力信号に基づいて前記圧縮機の運転台数制
    御と該圧縮機の連続制御により容量制御を行う冷凍機の
    運転制御方法において、 現在の圧縮機の運転台数がn(n≧1)である場合、 (ΔT0/N)×n<ΔT となる状態が一定時間以上継続した場合、運転する圧縮
    機を1台増やし、 現在の圧縮機の運転台数がn台(n≧2)である場合、 ΔT<(ΔT0/N)×(n−1) となる状態が一定時間以上継続した場合、運転する圧縮
    機を1台減らすことを特徴とする複数台の圧縮機を具備
    する冷凍機の運転制御方法。但し、ΔTは出入口温度
    差、ΔT0は定格出入口温度差である。
  2. 【請求項2】 前記出口温度または、前記入口温度が所
    定値以上で一定時間以上継続した場合、前記制御に優先
    して圧縮機の運転台数を一台増やすことを特徴とする請
    求項1記載の冷凍機の圧縮機の運転台数制御方法。
  3. 【請求項3】 前記制御部に前記各圧縮機の運転時間を
    積算し該積算値を記憶する手段を設け、 前記制御部は前記圧縮機を運転するときは運転時間の少
    ない圧縮機から順に運転し、停止するときは運転時間の
    多い圧縮機から順に停止することを特徴とする請求項1
    又は請求項2記載の冷凍機の圧縮機の運転台数制御方
    法。
  4. 【請求項4】 前記制御部に前記各圧縮機の今までの運
    転停止の順番を記憶する手段を設け、 前記制御部は前記圧縮機を運転するときは最初に停止し
    た圧縮機から順番に運転し、停止するときは最初に運転
    した圧縮機から順番に停止することを特徴とする請求項
    1又は請求項2記載の冷凍機の圧縮機の運転台数制御方
    法。
JP23417094A 1994-09-01 1994-09-01 複数台の圧縮機を具備する冷凍機の運転制御方法 Pending JPH0875275A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007187353A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Hitachi Ltd 冷凍装置
KR20100128956A (ko) * 2009-05-29 2010-12-08 엘지전자 주식회사 공기조화기
JP2012042158A (ja) * 2010-08-20 2012-03-01 Arai Seisakusho Co Ltd 食品保存庫
US9206994B2 (en) 2009-11-13 2015-12-08 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Heat source system
KR20160023442A (ko) * 2014-08-22 2016-03-03 엘지전자 주식회사 칠러 시스템

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