JPS59180240A

JPS59180240A - 冷凍機及びその運転方法

Info

Publication number: JPS59180240A
Application number: JP5157383A
Authority: JP
Inventors: 堺田　進; 宮崎　英次
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1983-03-29
Filing date: 1983-03-29
Publication date: 1984-10-13

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】この発明は冷凍機ならびにその運転方法に関する。昨今
冷凍機又はヒートポンプにおいては、（以降冷凍機とあ
る場合はヒートポンプをも包含するものとする。）機械
としての信頼性が高いと評価され、積極的に予備機を持
つことは少なくなっているが、依然万一の故障に対処す
るため、予備機一式を設けたり、圧縮機のみの予備を設
けることがあった。予備機を設けることは事故に対して
有効であるが、事故のない場合は設備が無駄になるとい
う不具合がある。又予備機は価格が高いため、本来的に
は設けたくても経済的な見地から見送っているというの
が実情であり、予備機が有効に利用され、更にはむしろ
積極的に活用できるものであるならば、今後はユーザー
にも推めることかできるものである。

この発明は予備圧縮機として通常は設置が無駄になって
いた圧縮機を有効活用するためのもので、特性の異なる
複数の圧縮機を冷凍機に設け、運転条件に応じて使用す
べき圧縮機を選択し、切り替えて運転するようにしたも
のである。冷凍機用圧縮機に限らず、汎用圧縮機に於い
ても、当初与えられる仕様値での運転はむしろ稀であり
、通常の運転ではむしろ吸入ガス量が少なかったり、圧
縮比が小さかったりするものであり、冷凍機では冷却水
温度が低かったり、指定された伝熱管汚れより実際の運
転での汚れが小さかったり、冷却能力が低くて良い状態
が非常に多く、計画点からのずれはそのま〜効率の低い
運転が強いられて米たのが実情である。この発明では最
も苛酷な条件に対し設計された圧縮機と、多くの運転が
包含される低風量、低ヘッドに合わぜた圧縮機を複数台
設け、運転条件に応じてその圧縮機を選択し、切り替え
て運転するようにしたものである。

効率の低下を避けるには、別に圧縮機の回連数制御も一
つの方法であるが、回転数の制御には莫大な費用がかか
り、現実的な解決策にはならないのが普通であり、又予
備圧縮機を有しないことについては現状の汎用冷凍機と
同じであり、回転数制御機構のためにむしろ故障の危険
性を高めることにしかなっていない。

この発明の特に有効な応用は、夏、冬で運転条件に大き
な差異のでるヒートポンプの場合とか、年間の運転時間
が長く、夏期、冬期の温度条件の差異が大きかったり、
冷水又は冷却水の汚れ係数の計画値は高（、実際にはそ
れほど大きく汚れた状態では運転されないことが多い場
合、などであり、特に後者では僅かな期間で初期コスト
の回収が可能であると試算されている。

尚この発明の説明はターボ圧縮機について行なうが、往
復式、スクリュ一式等の他の圧縮機についても同じ傾向
といえる。

図について説明すれば、第１図は圧縮機の特性を示すも
ので、たて軸に圧縮係数Ｇ、よこ軸に流量係数Ｆをとっ
ている。［ＩＬｉＭＡは複数台設けた圧縮機の内、冷凍
機の仕様にしたがって設計された第１圧縮機の特性を示
し、リング状の曲線Ｅ１は等効率線を示す。そして２１
点は圧縮機運転の計画点を示す。曲線Ｂは第１圧縮機よ
りも低風量、低−・ラドの第２圧縮機の特性を示す。Ｅ
２は第２圧縮機の等効率線を示している。そして２２点
は冷却水温度が低かったり、コンデンサ伝熱管の汚れが
小さかったり、所要冷却量が少ないなど運転条件が当初
の計画値とはずれている場合の圧縮機の実際の使用点を
示している。従来のように第１圧縮機のみの場合は運転
条件が計画値と異なる場合、計画点Ｐ０から外れた２２
点で効率の低い運転を行ない、大きな損失が発生ずるこ
とが普通であり、やむを得ぬこととさねていた。この発
明ではこのような場合、使用圧縮像を第２圧縮機に切り
替えるもので効率の高い運転を終始継続することができ
、しかも第１圧縮機は万一の故障のときの予備圧縮機と
なる。第１圧縮機が運転中は第２圧縮機が予備圧縮機と
なり、この関係は予備圧縮機の設置台数がいくつになっ
ても同様である。更にこの発明により、上記の如く省エ
ネルギーの効果を有するのみｌＺらず、制御可能領域な
拡げることもできる。

第２図はこの発明の一実施例として２台の圧縮機を有す
る冷凍機の配置を示したもので、］は第１圧縮機、２は
第２圧縮機、３，４は夫々圧縮機駆動モータ、５は凝縮
器、６は配管、７は膨張弁、８は蒸発器、９は冷却水入
口管、１０は冷却水出口管、１１は冷水入口管、１２は
冷水出口管である。（ヒートポンプとして使用するとぎ
は、９゜１０は温水の入口管、出口管となることはいう
までもない。）第１圧縮機と第２圧縮機とは互にその特性を相異させで
ある。

２】は凝縮器圧力検知器、２２は蒸発器圧力検知器、２
３は冷却水流量検知器、２４は冷水流量検知器、３１は
冷却水入口温度検知器、３２は冷却水出口温度検知器、
３３は圧縮器吐出１１ｉ＋１温度検出器、３４は冷水入
口温度検出器、３５は冷水出［コ温度検出器、３６は圧
縮機吸入側温度第１図を夫々示して℃・る。

しかしてこの発明では、このように特性の異なる複数の
圧縮機を設け、凝縮器圧力や圧縮機吐出１１４１Ｊ温度
の検出、又は冷却水入口温度と出口温度の温度差と冷却
水流量との積で求まる熱量の検出などや、蒸発器圧力、
圧縮器吸入詞温度（蒸発器温度）の検出又は冷水入口温
度と出口温度の温度差と冷水流量との積で求まる熱量の
検出などによって、運転すべき圧縮機を決定し、条件の
良い方に切り替えて運転を行なうものである。運転して
いない方の圧縮機は予備機として待期している。

尚圧縮機の切＋）替えの除はベーンコントロールのよう
な負荷調整機構を一旦低負荷状態に移し、圧縮機の切り
替えを終了したら正規の運転状態に復させるようにすれ
ばスムースな切り替えを行なうことができる。

この発明はこのような構成であって、特性の相異する複
数の圧縮機を設は運転条件に応じて最も効率のよい圧縮
機を選択し、切り替えつつ運転するので、運転効率がよ
く、省エネルギーとなり、更に別の圧福機が予備機とし
て待期しているので安心感がもてる。又第１図に鎖線で
示すように、制御可能域を広（できるため、単機圧縮後
に比して安定した運転が可能になる。しかして、所要の
条件に応じて自動的に切り替えるようにすれば、省エネ
ルギー効果に加えて取り扱いも簡便となりこの発明の有
利さが一層強化されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧縮機の運転特性を示す図、第２図はこの発明
の装置の一実施例を示す図である。符号の説明１・・・第１圧縮ぜ′、　　　　２−・・第２圧縮機３
．４・・・モータ　　　　　５・・・凝縮器６・・・配
管　　　　　　　７・・・膨張弁８・・・蒸発器　　　
　　　　９・・・冷却水入口管１０・・・冷却水出口管
　　　１１・・・冷水入口管１２−・・冷水出口・Ｒ２
１・・・凝縮器圧力検知器２２・・・蒸発器圧力検知器
　２３・・・冷却水流板検知器２４・・・冷水流量検知
器　　３１・−・冷却水入口温度検知器３２・・・冷却
水出口温度検知器３３・・・圧縮機吐出龍温度　３４山冷水入口温度３５
・・・冷水出口温度　　　３６・・・圧縮機吸入側温度
第１図ト第　　２　　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧縮式冷凍機に於いて、要求される運転条件に合
わせて選択されるようになっていて、かつ各々の圧ｊａ
機の処理する風量及び／又は圧縮比に係わる特性を圧縮
機毎に相異する複数の圧縮機を有することを特徴とする
冷凍機。
（２）互に特性の相異する複数の圧縮機を有する冷凍４
１の運転方法において、要求される運転条件に応じて、
使用する圧縮機を選択し、切り替えることを特徴とする
冷凍機の運転方法。
（３）前記の冷凍機の運転方法において、圧縮機の吐出
圧力又は吐出側温度を検出するか、又はヒートポンプと
して飲用した場合生成される温水側の熱量の大きさを検
出し、これに応じて自動的に運転すべき圧縮機を選択す
ることを特徴とする特許
（４）前記の冷凍機の運転方法において、要求される圧
縮機の吸入圧力又は吸入側冷媒温度の指令を受けるか、
又は冷却される冷水ｉｉ４１１　（７）要求される温度
又は熱量の大きさの指令を受け、この指令に応じて自動
的に運転すべき圧縮機の選択を行うことを特徴とする前
記特許請求の範囲第２項記載の冷凍機の運転方法。
（５）前記の冷凍機の運転方法において、圧縮機の切り
替え信号を受けた場合、圧縮機におけるベーンコントロ
ールの如き負荷調整機構を一旦低負荷状態に移し、圧縮
機の切り替えを終了したら、正規の運転状態に復させる
ことを特徴とする前記特許請求の範囲第２項、第３項、
第４項の内何れか１項に記載の冷凍機の運転方法。