JPH1089783A - 冷凍機 - Google Patents

冷凍機

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JPH1089783A
JPH1089783A JP8263495A JP26349596A JPH1089783A JP H1089783 A JPH1089783 A JP H1089783A JP 8263495 A JP8263495 A JP 8263495A JP 26349596 A JP26349596 A JP 26349596A JP H1089783 A JPH1089783 A JP H1089783A
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JP
Japan
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temperature
outlet
capacity
secondary refrigerant
heat exchanger
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JP8263495A
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English (en)
Inventor
Haruhiko Konno
春彦 金野
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 利用側からの二次冷媒流量に応じた制御ゲイ
ンを用いて能力制御を行い、もって制御レスポンスの低
下やハンチングを防止した冷凍機を提供する。 【解決手段】 ECU51は、圧縮機5の運転状態や外
気温Ta 等に基づき、想定差温Tdvをマップから検索し
た後、想定差温Tdvと実差温Tdr(入口側温度Tfi−出
口側温度Tfo)との偏差(差温偏差)ΔTd を算出し、
この差温偏差ΔTdに基づき、制御ゲインたる流量係数
KFをマップから検索する。しかる後、ECU51は、
入口温度勾配ΔTs (すなわち、入口側温度Tfiの単位
時間あたりの変化量)と設定出口温度Tfosと出口側温
度Tfoとの偏差(出口差温)ΔToとに基づき、テーブ
ルから能力基本増減量ΔPB を求める。最後に、ECU
51は、能力基本増減量ΔPBに流量係数KFを乗じて能
力増減量ΔPを算出し、この能力増減量ΔPに基づいて
ガスエンジン21の回転数制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷温水式の空気調
和システムやコンピュータ冷却システム等に用いられる
冷凍機に係り、詳しくは、利用側からの二次冷媒流量に
拘わらず適切な能力制御を行わせる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】比較的大規模なビルや工場等では、水等
の二次冷媒を冷凍機により冷却または加熱し、これを空
気調和やコンピュータの冷却等に用いることが多い。
【0003】この種の冷温水式の空気調和システムやコ
ンピュータ冷却システムには、圧縮式の他、吸収式やヒ
ートポンプ式等、種々の冷凍機が熱源として用いられ
る。通常、冷凍機には、外気温度や利用側装置(空気調
和機やコンピュータ冷却機等)の運転状態等に対応する
べく、能力可変型のものが要求され、その能力制御にあ
たっては、利用側装置に供給する二次冷媒の温度(出口
側温度)を一定に維持させるものが一般的であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、出口側温度
に基づく能力制御を行った場合、利用側装置の稼働状況
によっては、冷凍機側でハンチングが発生する虞があっ
た。
【0005】通常、一台の冷凍機には多数の利用側装置
が接続されることが多いため、冷凍機の能力は全ての利
用側装置の稼働に対応して設定されると共に、能力制御
時の制御ゲインも比較的大きく設定される。例えば、多
数の利用側装置の稼働時には、出口側温度と設定温度と
の間に偏差(出口差温)が生じると、制御装置は比較的
大きな制御ゲインで冷凍機の能力を増大あるいは減少さ
せ、これにより出口差温を速やかに0にすることができ
る。ところが、利用側装置の一部しか稼働していない場
合には、利用側装置からの二次冷媒流量が減少するた
め、同一の制御ゲインで能力制御を行った場合、二次冷
媒温度がオーバシュートしてハンチングが発生する。
【0006】そして、この不具合を解消するべく制御ゲ
インを小さく設定すると、多数の利用側装置の稼働時に
おいては、出口差温が無くなるまでに時間が掛かり、制
御レスポンスが著しく悪化することになる。そこで、利
用側装置からの二次冷媒流量を計測する流量計測装置を
設け、その計測結果に基づいて制御ゲインを増減させる
ことも考えられた。しかし、流量計測装置は一般に高価
であるために装置コストが増大する他、機械的な故障も
多いために制御の信頼性を低下させる要因となる問題が
あった。
【0007】本発明は上記状況に鑑みなされたもので、
利用側からの二次冷媒流量に応じた制御ゲインを用いて
能力制御を行い、もって制御レスポンスの悪化やハンチ
ングを防止した冷凍機を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発明では、利用側装置からの二次冷媒を
熱交換器に流通させ、当該二次冷媒の冷却または加熱を
行う能力可変型の冷凍機であって、前記二次冷媒の前記
熱交換器における入口側温度を検出する入口温度検出手
段と、前記二次冷媒の前記熱交換器における出口側温度
を検出する出口温度検出手段と、前記入口温度検出手段
の検出結果と前記出口温度検出手段の検出結果とに基づ
き、能力制御を行う能力制御手段とを備えたものを提案
する。
【0009】この発明によれば、能力制御手段は、例え
ば、二次冷媒の熱交換器における入口側温度と出口側温
度とから二次冷媒流量を始め、負荷の増減や出口側温度
と設定温度との偏差を求め、これらに基づき能力増減量
を決定して圧縮機等を駆動制御する。
【0010】また、請求項2の発明では、利用側装置か
らの二次冷媒を熱交換器に流通させ、当該二次冷媒の冷
却または加熱を行う能力可変型の冷凍機であって、前記
二次冷媒の前記熱交換器における入口側温度と出口側温
度との偏差を検出する差温検出手段と、この差温検出手
段の検出結果に基づき、制御ゲインを設定する制御ゲイ
ン決定手段と、この制御ゲイン決定手段が設定した制御
ゲインを用いて能力制御を行う能力制御手段とを備えた
ものを提案する。
【0011】この発明によれば、例えば、制御ゲイン決
定手段は、圧縮機の現在の運転状態や外気温等から想定
差温を求めた後、想定差温と差温検出手段により検出さ
れた実差温との偏差に基づき制御ゲインを決定する。次
に、能力制御手段は、二次冷媒の入口側温度の単位時間
あたりの変化量と、二次冷媒の出口側温度と設定温度と
の偏差と能力基本増減量を求め、これに制御ゲインを乗
じて能力増減量を決定して圧縮機等を駆動制御する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づき詳細に説明する。
【0013】図1はガスヒートポンプ型冷凍機を用いた
空気調和システムの概略構成図であり、同図には、実線
で冷媒回路を示し、一点鎖線で二次冷媒回路を示してあ
る。本実施形態の空気調和システムは、いわゆるマルチ
タイプパッケージ型であり、一台の冷凍機1と複数台
(例えば、10台)の室内ユニット3とから構成されて
いる。
【0014】冷凍機1には、圧縮機5、電磁式の四方弁
7、熱源側熱交換器(空気熱交換器)9、電動ファン1
1、レシーバタンク13、電動膨張弁15、利用側熱交
換器(水熱交換器)17、アキュムレータ19等が収納
されている。冷媒回路を構成する機器は、冷媒(HFC
系フロンの混合冷媒等)の流通に供される冷媒配管31
〜38により接続されている。図中、21は、ガスエン
ジンであり、フレキシブルカップリング23を介して圧
縮機5を駆動する。
【0015】利用側熱交換器17は、二次冷媒配管4
1,43を介して、各室内ユニット3内の室内熱交換器
45に接続しており、両熱交換器17,45内を室内ユ
ニット3側に設けられたインバータ制御式の水ポンプ4
7に吐出された二次冷媒(本実施形態では、不凍液)が
循環する。
【0016】冷凍機1内には、圧縮機5(ガスエンジン
21)や四方弁7を始め、電動ファン11や電動膨張弁
15等を駆動するコントロールユニット(以下、ECU
と記す)51が設置されている。ECU51は、制御中
枢であるCPUの他、入出力インタフェースやROM,
RAM,タイマカウンタ等から構成されており、その入
力インタフェースには、外気温Ta を検出する外気温セ
ンサ53の他、熱源側熱交換器9の入口側および出口側
における二次冷媒温度Tfi,Tfoを検出する第1,第2
温度センサ55,57等、種々のセンサ類が接続してい
る。
【0017】次に、冷房運転時における冷媒の流れを説
明する。
【0018】冷媒配管38から圧縮機5に吸引されたガ
ス冷媒は、断熱圧縮により高温高圧となって圧縮機5か
ら吐出され、冷媒配管31、四方弁7、冷却水配管32
を経由して熱源側熱交換器9に流入する。高温高圧のガ
ス冷媒は、熱源側熱交換器9内を通過する間に外気によ
り冷却・凝縮されて液冷媒となった後、冷媒配管33、
レシーバタンク13、冷媒配管34を経由して電動膨張
弁15に流入する。
【0019】液冷媒は、電動膨張弁15で流量を調整さ
れた後、冷媒配管35を経由して利用側熱交換器17に
流入する。液冷媒は、利用側熱交換器17内を通過する
間に気化してガス冷媒となり、その際に気化潜熱を吸収
して室内ユニット3からの二次冷媒を冷却する。利用側
熱交換器17内で気化したガス冷媒は、冷媒配管36、
四方弁7、冷媒配管37を経由してアキュムレータ19
に流入し、冷媒配管38から再び圧縮機5に吸引され
る。
【0020】以下、図2〜図6のフローチャートに基づ
き、本実施形態における能力制御を説明する。
【0021】冷凍機1が起動されると、ECU51は、
所定の制御インターバルに基づき、図2に示した手順で
能力制御を繰り返し実行する。能力制御を開始すると、
ECU51は、先ず図2のステップS1で上述した各セ
ンサ53,55,57等からの検出情報(外気温Ta 、
入口側温度Tfi、出口側温度Tfo等)を読み込んだ後、
ステップS3で、現在の圧縮機5の運転状態(%)や外
気温Ta (℃)等の変動要素に基づき、想定差温Tdvを
図示しないマップから検索する。想定差温Tdvとは、利
用側熱交換器17内を所定流量の二次冷媒が流通した場
合に、現在の運転状況で生じると想定される入口側温度
と出口側温度との温度差である。
【0022】次に、ECU51は、ステップS5で実差
温Tdr(入口側温度Tfi−出口側温度Tfo)を算出し、
ステップS7で想定差温Tdvと実差温Tdrとの偏差(差
温偏差)ΔTdを算出する。差温偏差ΔTdは、二次冷媒
の流量が所定流量より多ければ負の値となり、二次冷媒
の流量が所定流量より少なければ正の値となる。尚、二
次冷媒の流量は、室内ユニット3の稼働台数により変化
する他、各室内ユニット3内の水ポンプ47の回転数
(すなわち、吐出量)によっても変化する。
【0023】次に、ECU51は、ステップS9で、差
温偏差ΔTd に基づき、図示しないマップから制御ゲイ
ンたる流量係数KF を検索する。本実施形態の場合、流
量係数KFの値は、例えば0.8〜1.2の範囲に設定
されており、差温偏差ΔTdの値が0のときに1.0、
差温偏差ΔTd の値が負のときに最大で1.2、差温偏
差ΔTdの値が正のときに最小で0.8となる。
【0024】次に、ECU51は、ステップS11で入
口温度勾配ΔTs (すなわち、入口側温度Tfiの単位時
間あたりの変化量)を算出する。入口温度勾配ΔTs
は、負荷の増減状態を示すもので、その値が0であれば
負可の増減はなく、正あるいは負であれば負荷が増減し
ていることになる。入口温度勾配ΔTs の算出を終える
と、ECU51は、ステップS13で設定出口温度Tfo
s と出口側温度Tfoとの偏差(出口差温)ΔToを算出
する。
【0025】ステップS11,S13で、入口温度勾配
ΔTsと出口差温ΔToとをそれぞれ算出すると、ECU
51は、ステップS15で入口温度勾配ΔTs と出口差
温ΔToとに基づき図示しない能力増減テーブルから冷
凍機1の能力基本増減量ΔPB(%)を検索する。尚、
能力増減テーブルにおいては、入口温度勾配ΔTs の絶
対値が大きいほど能力基本増減量ΔPBの絶対値も大き
くなり、出口差温ΔToの絶対値が大きいほど能力基本
増減量ΔPB の絶対値も大きくなる。しかる後、ECU
51は、ステップS17で能力基本増減量ΔPBに流量
係数KFを乗じて能力増減量ΔPを算出し、ステップS
19で能力増減量ΔPに基づいて能力制御(本実施形態
の場合は、ガスエンジン21の回転数制御)を行う。
【0026】このように、本実施形態では、二次冷媒の
流量に応じた制御ゲイン(流量係数KF )を用いて能力
制御を行うようにしたため、制御レスポンスを高めなが
らハンチングを防止できるようになった。
【0027】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例え
ば、上記実施形態では、能力増減量ΔPを得るために、
差温偏差ΔTdから流量係数KFを求め、これを入口温度
勾配ΔTs と出口差温ΔTとから求めた能力基本増減量
ΔPBに乗ずるようにしたが、差温偏差ΔTdと入口温度
勾配ΔTs と出口差温ΔTとに基づいてファジー演算を
行い、能力増減量ΔPを得るようにしてもよい。また、
上記実施形態では、二次冷媒の流量に応じた制御ゲイン
(流量係数KF)の値を0.8〜1.2の範囲で設定す
るようにしたが、より広い範囲で設定するようにしても
よい。
【0028】また、上記実施形態では、能力制御にあた
り圧縮機を駆動するガスエンジンの回転数を調整するよ
うにしたが、インバータ式圧縮機や段階制御型可変容量
圧縮機等を用いて能力制御を行うようにしてもよい。ま
た、本発明は、単一の室内ユニットが接続された空気調
和システムに用いられる冷凍機の他、コンピュータ冷却
システムや各種加工機の冷却システム等、空気調和シス
テム以外に用いられる冷凍機にも適用可能である。更
に、機器類の具体的構成や制御の具体的手順、等につい
ても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能で
ある。
【0029】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の冷凍機によ
れば、二次冷媒の熱交換器における入口側温度と出口側
温度とに基づいて能力制御を行うようにしたため、高価
な流量センサ等を用いることなく、利用側装置からの二
次冷媒流量に応じた制御ゲインで能力制御を行うことが
可能となり、制御レスポンスを維持しながらハンチング
を防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る空気調和システムの一実施形態を
示した概略構成図である。
【図2】実施形態に係る制御フローチャートである。
【符号の説明】
1 冷凍機 3 室内ユニット 5 圧縮機 9 熱源側熱交換器 17 利用側熱交換器 31〜38 冷媒配管 41,43 二次冷媒配管 45 室内熱交換器 51 ECU 55 第1温度センサ 57 第2温度センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 利用側装置からの二次冷媒を熱交換器に
    流通させ、当該二次冷媒の冷却または加熱を行う能力可
    変型の冷凍機であって、 前記二次冷媒の前記熱交換器における入口側温度を検出
    する入口温度検出手段と、 前記二次冷媒の前記熱交換器における出口側温度を検出
    する出口温度検出手段と、 前記入口温度検出手段の検出結果と前記出口温度検出手
    段の検出結果とに基づき、能力制御を行う能力制御手段
    とを備えたことを特徴とする冷凍機。
  2. 【請求項2】 利用側装置からの二次冷媒を熱交換器に
    流通させ、当該二次冷媒の冷却または加熱を行う能力可
    変型の冷凍機であって、 前記二次冷媒の前記熱交換器における入口側温度と出口
    側温度との偏差を検出する差温検出手段と、 この差温検出手段の検出結果に基づき、制御ゲインを設
    定する制御ゲイン決定手段と、 この制御ゲイン決定手段が設定した制御ゲインを用いて
    能力制御を行う能力制御手段とを備えたことを特徴とす
    る冷凍機。
JP8263495A 1996-09-12 1996-09-12 冷凍機 Pending JPH1089783A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006352987A (ja) * 2005-06-15 2006-12-28 Dai-Dan Co Ltd インバータ装置
CN1312451C (zh) * 2003-12-24 2007-04-25 三洋电机株式会社 具有制冷剂/水热交换器的冷冻装置
WO2010050001A1 (ja) * 2008-10-29 2010-05-06 三菱電機株式会社 空気調和装置
JP2010249468A (ja) * 2009-04-20 2010-11-04 Corona Corp 地中熱ヒートポンプ装置
JP2012215350A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 熱媒流量推定装置、熱源機、及び熱媒流量推定方法
JP2015094560A (ja) * 2013-11-13 2015-05-18 三菱重工業株式会社 熱源機及びその制御方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1312451C (zh) * 2003-12-24 2007-04-25 三洋电机株式会社 具有制冷剂/水热交换器的冷冻装置
JP2006352987A (ja) * 2005-06-15 2006-12-28 Dai-Dan Co Ltd インバータ装置
WO2010050001A1 (ja) * 2008-10-29 2010-05-06 三菱電機株式会社 空気調和装置
JPWO2010050001A1 (ja) * 2008-10-29 2012-03-29 三菱電機株式会社 空気調和装置
JP5274572B2 (ja) * 2008-10-29 2013-08-28 三菱電機株式会社 空気調和装置
JP2010249468A (ja) * 2009-04-20 2010-11-04 Corona Corp 地中熱ヒートポンプ装置
JP2012215350A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 熱媒流量推定装置、熱源機、及び熱媒流量推定方法
US9541318B2 (en) 2011-03-31 2017-01-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Estimation apparatus of heat transfer medium flow rate, heat source machine, and estimation method of heat transfer medium flow rate
JP2015094560A (ja) * 2013-11-13 2015-05-18 三菱重工業株式会社 熱源機及びその制御方法
WO2015072376A1 (ja) * 2013-11-13 2015-05-21 三菱重工業株式会社 熱源機及びその制御方法
CN105593611A (zh) * 2013-11-13 2016-05-18 三菱重工业株式会社 热源机及其控制方法
US10174986B2 (en) 2013-11-13 2019-01-08 Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems, Ltd. Heat source machine and control method therefor

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