JPS59107130A - 冷凍機の運転装置 - Google Patents

冷凍機の運転装置

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JPS59107130A
JPS59107130A JP57213885A JP21388582A JPS59107130A JP S59107130 A JPS59107130 A JP S59107130A JP 57213885 A JP57213885 A JP 57213885A JP 21388582 A JP21388582 A JP 21388582A JP S59107130 A JPS59107130 A JP S59107130A
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cool
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日比野 陽三
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亀島 鉱二
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奈良 安晃
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • 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
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2117Temperatures of an evaporator
    • F25B2700/21171Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator
    • F25B2700/21173Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator at the outlet

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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は冷凍機の運転装置に関する。
〔従来技術〕
従来の吸収式冷凍機においては、冷水入口温度もしくは
冷水出口温度を検出して、その温度が定格値となるよう
に冷凍機入力、例えば燃焼量を制aしている。これKよ
シ、吸収式冷凍機はその冷凍能力の定格値付近で運転さ
れることになる。−万、例えば冷凍機の負荷となるファ
ンコイルユニットは冷房しようとする部屋の冷房要求に
対して、ファンコイルユニットのファンを手動操作ある
いは温度スイッチなどにょ°る自動操作にょp冷風量あ
るいは冷水量を調節して、室内温度を制御していた。
上述のように、従来の冷凍機の制御は空調機の負荷と直
接的に関係づけて制御されてはいない。
空調機の負荷の変動は冷水入口温度の変動として間接的
に冷凍機に影響を及汀している。このため、冷水入口温
度もしくは冷水出口温度を一定に制御することでも負荷
によってエネルギーの消費が増減するので一応冷凍機出
力は負荷に対応しているといえる。しかし、冷水温度を
一定にしているので、冷凍機は定格値の状態、いいかえ
れば負荷100%に対応できる状態に制御されている。
吸収式冷凍機の特性からみると、このような状態はエネ
ルギー効率が必ずしも高くなく、もし負荷が小さいので
あれば、冷水温度を上げた方がエネルギー効率が高くな
るし、各部の温i差から生ずるエネルギーロスも少なく
てすむ。しかし、従来の制御では、負荷の変動を積極的
に検出して、これに対応してエネルギー効率が良くなる
ように冷凍機の状態全変更する。即ち冷水入口温度ある
いは冷水出口温度の設定値を変更することは行なってい
ないので、余分のエネルギーを消費している。
〔発明の目的〕
本発明は、上記の問題点を解決するためなされたもので
あって、負荷に応じて冷水もしくは温水の温度設定値を
増減することによって省エネルギー運転するための運転
装置全提供することを目的とするものである。
〔発明の概要〕
本発明の特徴とするところは、複数台の空調機に冷温水
を供給する冷凍機において、複数台の空調機を制御して
いる複数台の空調制御装置の制御信号を入力し、この信
号から空調機の作動台数あるいは作動レベルを判別し、
この結果に応じて冷温水温度の設定値を増減する制御部
を備えたものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の運転装置の一例を備えた冷凍機の系統
図を示すものである。1は冷凍機、2は冷水を循環させ
るポンプ、3は冷水の配管系統、4は冷水のバイパス前
踏である。冷水の配管系統には、複数個の空調機5a、
5bが設置されている。空調制御装置6a、6bは、室
温検出器7a。
7bからの検出信号にもとづいて、室温がその基準値に
なるように2万弁8a、8bの開閉をオンオフ制御ある
いは比例制御する制御信号を出力する。空調tfk5 
a 、 5 bとしては、ファンコイルユニントやエア
ハンドリングユニットがあシ、またこれらに対する制御
方法として、2方弁により水量をA節する方法、3方弁
により水量を調節する方法、ファンによって風量を制御
する方法などがあるが、空調制御装置6a、6bの機能
は同じである。9は空調制御装置6a、6bからの制御
信号にもとづいて、冷水温度の設定値を増減するととも
に、冷水温度検出器10の検出信号にもとづいて、゛冷
水の温度がこの設定値になるように動力諒あるいは加熱
源11から冷凍機1への入力量をオンオフ制御あるいは
比例制御する。
本発明の運転装置の一例の動作を第1図にもとづいて説
明する。
加熱源11から冷凍機1に冷凍入力として加熱が行なわ
れる。それによシ、冷凍機lからは冷凍出力が発生する
。これは冷水出口温度の低下となシ、冷水の流れによっ
て冷房しようとする部屋の空調機5a、5bに伝達され
る。ここで、空調機5a、5bは部屋から熱量を奪い冷
水温度全上昇させる。その後冷水は冷凍機1に戻され、
それが冷水出口温度となる。空調制御装置6a、6bは
冷凍機1から与えられる冷水の量を2万弁8a。
8bによって訴節し、空調機5a、5bが部屋から奪う
熱量を制御して、室温を所定の値に維持し、快適な案内
環境を実現する。したがって、室温制御が有効に行なわ
れるためには、その時の冷房負荷に対応するだけの冷凍
出力が出ていればよい。
従来は冷水出口温度の設定値を定格値に固定して、冷房
負荷に対応した冷凍出力が出るように加熱源の制御を行
なっていた。しかし、この定格値は許容運転範囲の下限
に近くエネルギー効率が必ずしも良くないし、このよう
な定格値の低い状態で冷凍機の出力を低く抑えることは
、制御部1度が今〈なったシ、エネルギ」ロスが発生し
て好ましくない。このため、本発明ではその時点の負荷
に応じて生ずる室温制御装置6a、6bの制御信号を参
照することによシ、必要な冷凍出力を最も効率良く出力
するための冷水出口温度の設定値を決定し、負荷の変動
に応じてこの設定値を変更するようにしたものである。
そして運転装fii9はこのような冷水出口温度設定値
の決定を行なう機能を有するものである。また、運転装
置9は冷水出口温度がこのようにして決められた冷水出
口温度設定値になるように、現時点の冷水出口温度に応
じて加熱諒11を加熱制御する機能をも有するものであ
る。
加熱諒11の制御方法としては、既に述べたようにオン
オフ制御や比例制#などがあるが、いずれの制御も用い
ることができる。
次に本発明の運転装置の一例による冷水温度の設定値の
増減の原理を第2図によって説明する。
従来は負荷に対して冷水出口温度を例えば、7Cのよう
に一定にして冷凍機を運転していた。この場合の各負荷
における単位冷凍出力車シの冷凍入力すなわち入力エネ
ルギーff:100%とする。
この場合にも、負荷が減少すると、当然冷凍入力そのも
のは低下するのであるが、冷水出口温度を低いレベルの
1まで運転していると、吸収式冷凍屋としてはエネルギ
ー効率が良くないので、余分のエネルギーを消費してい
ることになる。これに対して、冷水出口温度を上昇させ
ると、第2図に示したように同じ冷凍出力を出している
にもかかわらず、単位冷凍出力車シの冷凍入力は少なく
て済むし、部屋の負荷にも対応できる。例えば、負荷の
減少に沿って第2図に示す直線aK沿って冷水用ロ温度
ヲ上げるとすると、それにほぼ比例して単位冷凍出力a
6の冷凍入力が減少する。したがって、冷水出口温度は
上げれば上けるほどエネルギー効率が良くなることがわ
かる。しかし、あまシ上は過ぎると、部屋の負荷を吸収
できなくなって空調制御装置6a、6bが2万弁8a、
8bに出力を出すように要求しているにもかかわらず室
温を設定値に制御できなくなシ、快適性が損なわれるこ
とになる。したがって、負荷に応じてどこまで冷水出口
温度を上げられるかを判断する手段が心安となる。本発
明では、この判断の手段として、第1図に示すように空
調制御装置6a。
6bから2万弁8a、8bへの制御信号を入力し、この
信号にもとづいて空調機5a、5bの作動台数あるいは
作動レベル全判別し、この結果にもとづいて冷水温度の
設定値を増減するようにしたものである。この具体的方
法としては、第1図に示すように空調機5a、5bを比
例制御している2方弁8a、8bへの空調制御装置6a
、6bの最大出力要求信号を入力し、これらの信号が所
定時間継続している場合には冷水温度の設定値を空調機
の作動台数に応じた温度幅だけ低下させた後、所定の制
御効果待ち時間をおき、またこの信号の終了が所定時間
継続している場合には冷水温度設定値を一戻幅上昇させ
た後、所定の制御効果待ち時間をおくことによって、空
調機5a、5bの作動台数あるいは作動レベルに応じて
冷水温度の設屋値を増減するようにしたものである。
以上述べた本発明の装置の制御動作をフローチャートで
示すと、第3図〜第6図となる。第3図は本発明の制御
装置における第1の制御動作を示している。この制御動
作は第1の時間間隔tl毎に冷水出口温度の設定値を一
定幅ΔTlずつ上昇させる動作である。
第4図は本発明の装置の第2の制御動作を示している。
この制御動作は第2の時間間隔t2毎に冷水出口温度の
設定値をΔT2だけ下降させる動作である。この場合、
空調機5a〜5bの作動台数もしくは作動レベルに応じ
てΔT2の大きさを決める。第1表は空調機の作動台数
に応じて温度幅を決めるための関係を示す表であシ、作
動台数が1台のときはΔT21、N台のときはΔT2N
と一般に温度幅を増加させるようにするものである。
第    1    表 また第2表は空調機の作動レベルに応じて温度幅を決め
るための、関係を示す表であり、空調機全体の総合作動
レベル11の低いと@はΔT21、作動レベル7Nの高
いときはΔT2Nと一般に温度幅を増加させるようにす
るものである。総合作動レベルは、各空調機の制御信号
から作動レベルの和あるいは平均値を求めることによっ
て決められる。
第    2    表 第5図は本発明の装置の第3の制御動作を示している。
この制御動作はいずれかの空調制御装置の最大出力要求
信号が発生した時点で起動され、その最大出力が出てい
る状態が所定の時間t3経過した場合に、第4図に示す
第2の制御動作を起動するものである。
第6図は本発明の装置の第4の制御動作を示している。
この制御動作はすべての空調制御装置の最大出力信号が
終了した時点で起動され、その最大出力が出ない状態が
所定の時間t4経過した場合に、第3図に示す第1の制
御動作を起動するものである。
ここで示した時間t1 r ’2 + ’3 e t4
および温度幅ΔT1+ΔT21〜ΔT2Nは冷凍機の特
性、設備条件、負荷の特性等を考慮して、室温の制御が
要求される仕様になるように決定するものである。
また、室温制御のネ′n度や快適性の確保に関する要求
程度の差は、最大出力の程度の決め方またはその継続時
間の長さの決め方によって、どのようにも満足させるこ
とができる。例えば、最大出力で長時間運転する状態を
冷水温度の上限値とすれば、室温の制御精度は悪くなる
し、最大出力よシもやや低い出力が短時間継続しただけ
の状態を冷水温度の上限値とすれば、室温の制御精度は
良くなる。
空調制御装置から、上記の制御動作を笑行できるような
信号を発生させ、それを運転装置9に入力することは比
較的簡単であシ、それぞれの設備条件や運転条件に何ら
制約されない。さらに、室温制御装置やそれによって制
御される機器にも植種なものがちシ、また変更される可
能性もあるが、上記の方法全そのまま適用できるもので
ある。
カお以上の実施例においては、空調機5a。
5bの出力を2万弁5a、5bによって比例制御する空
調制御装置6a、6bに関する実施例を説明したが、空
調機の出力を3万弁によって冷水をバイパスさせて比例
制御あるいはオンオフ制御する空調制御装置、ファンコ
イルのように空調機の出力をファンの回転を調節して比
例制御あるいはオンオフ制御する空調制御装置に対して
も同様に適用できる。
また以上の実施例においては冷凍機の冷水出口温U’に
制御する実施例について説明したが、冷水入口温1糺全
制御する場合にも同様に適用できる。
さらに、冷凍機をヒートポンプ、温水機として使用し温
水全製造するものにおいては、この温水温#を制御□□
する場合にも同様に適用できる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明によれば、負荷の変動に応
じて冷温水の出口温度の設定値が室内の快適性ヲ損なわ
ない範囲で最大限に高い方に決定されるので、冷凍機の
特性からみて最もエネルギー効率の高い状態で常に冷凍
機が運転されることになシ、従来のものに比して省エネ
ルギーになる。
一方、空調制御装置による室温制御の状況を常に把握し
なから制@全行なっているので、室温が基準値に制御さ
れにくくなり快適性が損なわれる恐れはないものである
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の運転装置の一例を備えた冷凍機の系統
図、第2図は本発明の運転装置の制御原理を示す説明図
、第3図〜第6図は本発明の運転装置の制御動作を示す
フローチャートである。 1・・・冷凍機、2・・・冷水ポンプ、3・・・冷水配
管、4・・・バイパス管、5a、5b・・・空調機、6
a、6b・・・空調制御装置、7a、7b・・・室温検
出器、8a。 8b・・・2方弁、9・・・運転装置、10・・・冷水
温度検出器、11・・・加熱源。 第 1  図 猟 2 口 う酊y) 第 37 η41¥] 第 5 口 第 乙 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数台の空調機に冷温水を供給する冷凍機において
    、複数台の空調機を制御している複数台の空調制御装置
    の制御信号を入力し、この信号から空調機の作動台数あ
    るいは作動レベルを判別し、この結果鈍応じて冷温水温
    度の設定値を増減する制御部を備えたことを特徴とする
    冷凍機の運転装置。 2、制御部は、空調@をオンオフ制御している空調制御
    装置の空調機オン信号あるいは空調機を比例制御してい
    る空調制御装置の最大出力要求信号を入力し、この信号
    が所定時間継続してい名湯合には冷温水温度設定値を空
    調機の作動か数に応じた温度幅だけ低下させた後所定の
    制御効果待ち時間をおき、この信号の終了が所定時間継
    続している場合には冷温水温度設定値を一定幅上昇させ
    た後所定の制御効果待ち時間をおくことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の冷凍機の運転装置。
JP57213885A 1982-12-08 1982-12-08 冷凍機の運転装置 Granted JPS59107130A (ja)

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