WO2018180370A1

WO2018180370A1 - 冷凍機、温水ヒートポンプ、運転方法及びプログラム

Info

Publication number: WO2018180370A1
Application number: PCT/JP2018/009236
Authority: WO
Inventors: 良枝栂野; 貴晶三浦; 長谷川　泰士
Original assignee: 三菱重工サーマルシステムズ株式会社
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2018-10-04
Also published as: JP2018173223A; US20210396397A1; CN110678708A

Abstract

冷凍機（１）は、内部を低圧冷媒が流れる凝縮器（３）、中間冷却器（４）及び蒸発器（５）を備え、凝縮器（３）、中間冷却器（４）及び蒸発器（５）のうちの少なくとも１つに取り付けられたセンサであって、センサが、凝縮器（３）、中間冷却器（４）及び蒸発器（５）の少なくとも１つの内部の圧力を測定する大気開放型のセンサと、冷凍機（１）が設置される場所の大気圧を取得することにより、センサの基準値となる大気圧を補正するための補正手段と、を備えている。

Description

冷凍機、温水ヒートポンプ、運転方法及びプログラム

　本発明は、冷凍機、温水ヒートポンプ、運転方法及びプログラムに関する。
　本願は、２０１７年３月３１日に日本に出願された特願２０１７－０７１２９４号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　冷凍機の分野では、冷凍機の圧力及び温度を所望の範囲内に維持するように、冷凍機の制御及び保安動作を行っている。これら制御及び保安動作には、凝縮器、蒸発器及び中間冷却器等の各構成要素の圧力が使用される。この圧力の測定は、高圧冷媒においてはシールドゲージ圧を備える圧力発信器を用いることが多く、低圧冷媒においては大気開放型のゲージ圧（センサ）を備える圧力発信器を用いることが多い。大気開放型のセンサは、大気圧を基準値として、凝縮器内、蒸発器内及び中間冷却器内の圧力との差圧を測定する。
　また、測定された圧力を用いて、冷凍機内の温度を測定することも行われる。保安は、冷凍機の損傷を防止するために行われる。冷凍機の各構成要素の圧力が高くなり過ぎると、冷凍機の構成要素が破裂する可能性がある。また、冷凍機の温度が低くなり過ぎても、冷凍機が損傷する可能性がある。冷凍機は、測定された圧力及び温度に従って各構成要素の動作を制御するので、圧力を正確に測定できないと、各構成要素を適切に動作させることが困難となる。

　大気開放型のセンサの基準値となる大気圧は、冷凍機が使用される環境及び冷凍機が設置される場所によらず一定であるべきである（例えば標準大気圧（約１０１３ｈｐａ）で一定であるべきである）。しかしながら、例えば冷凍機が、ビルの上階及び山間部の都市など標高が高い場所において使用される場合、冷凍機が設置される場所の大気圧は、標準大気圧よりも低い。この場合、冷凍機内の圧力は実際の圧力よりも高く測定される。逆に、冷凍機が設置される場所の大気圧が標準大気圧よりも高い場合には、冷凍機内の圧力は実際の圧力よりも低く測定される。また、大気圧は、例えば台風の接近など天候によっても変動する。大気圧の日平均値の年間の推移は、標準大気圧に対して－２．４ｋＰａ～１．７ｋＰａまで変動し、標高が０ｍ～１０００ｍの間では大気圧は、標準大気圧に対して１１．３ｋＰａ変動する。このように、冷凍機が設置される場所及び天候が変わると、冷凍機は同じ測定結果を得ることはできず、機内の圧力を正確に測定することが困難となる。

　冷凍機に使用される冷媒が高圧冷媒（相対的に高圧で用いられる冷媒）である場合には、冷凍機内の圧力が高いので、大気開放型のセンサを使用した状況で大気圧が変動したとしてもほとんど影響を及ぼさない。しかしながら、冷凍機に使用される冷媒が低圧冷媒（相対的に低圧で用いられる冷媒）である場合には、センサの基準値における標準大気圧からのずれが冷凍機内の圧力の測定に大きく作用する。一例として、冷凍機が標高約１０００ｍに設置され且つ台風が通過した場合には、測定された蒸発器内の圧力から蒸発器内の温度を測定すると、実際の温度が５℃であるのに対し、測定された温度は９．８℃となる。

　大気圧を用いた制御としては、特許文献１に、気圧センサで大気圧を取得し、取得された大気圧から天候を予測し、予測された天候に基づいて室内の設定温度を補正することが開示されている。

特開２０１４－０４０９７８号公報

　本発明の課題は、冷凍機又は温水ヒートポンプが設置される場所による大気圧の変動、天候による大気圧の変動の影響を減少させることで、冷凍機又は温水ヒートポンプ内の圧力の測定精度を向上することができる冷凍機、温水ヒートポンプ、運転方法及びプログラムを提供することである。

　上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用している。
　すなわち、本発明の一態様によれば、冷凍機は、冷媒を圧縮する遠心圧縮機器と、内部を前記冷媒が流れる凝縮器及び蒸発器と、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つに取り付けられたセンサであって、当該センサが、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つの内部の圧力を測定する大気開放型のセンサと、冷凍機が設置される場所の大気圧を取得することにより、前記センサの基準値となる大気圧を補正するための補正手段と、を備えている。

　この構成によれば、冷凍機が設置される場所の大気圧を用いて、センサの測定値を補正することができる。

　また、本発明の一態様によれば、前記補正手段が、大気圧計であり、前記センサの基準値となる大気圧が、前記大気圧計が示す大気圧と標準大気圧との差を用いて補正されてもよい。

　この構成によれば、冷凍機が設置される場所の現在の大気圧でセンサの測定値が補正される。

　また、本発明の一態様によれば、冷凍機は、前記冷凍機が設置される場所の位置情報に基づいて、所定のデータベースから前記冷凍機が設置される場所の標高を取得するように構成された取得手段を更に備えていてもよい。そして、前記補正手段が、前記取得手段によって取得された前記標高に基づいて、前記冷凍機が設置される場所の大気圧を算出し、前記センサの基準値となる大気圧が、前記冷凍機が設置される場所の大気圧と標準大気圧との差を用いて補正されてもよい。

　この構成によれば、大気圧計が冷凍機に設置されることなくセンサの測定値が補正される。

　また、本発明の一態様によれば、上述の冷凍機において、前記冷媒は、定格運転時の圧力が０．２ＭＰａ以下の低圧冷媒であってもよい。

　また、本発明の一態様によれば、温水ヒートポンプは、冷媒を圧縮する遠心圧縮機器と、内部を前記冷媒が流れる凝縮器及び蒸発器と、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つに取り付けられたセンサであって、当該センサが、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つの内部の圧力を測定する大気開放型のセンサと、温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を取得することにより、前記センサの基準値となる大気圧を補正するための補正手段と、を備えている。

　また、本発明の一態様によれば、温水ヒートポンプは、前記温水ヒートポンプが設置される場所の位置情報に基づいて、所定のデータベースから前記温水ヒートポンプが設置される場所の標高を取得するように構成された取得手段を更に備え、前記補正手段が、前記取得手段によって取得された前記標高に基づいて、前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を算出し、前記センサの基準値となる大気圧が、前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧と標準大気圧との差を用いて補正されてもよい。

　また、本発明の一態様によれば、上述の温水ヒートポンプにおいて、前記冷媒は、定格運転時の圧力が０．２ＭＰａ以下の低圧冷媒であってもよい。

　また、本発明の一態様によれば、冷媒を圧縮する遠心圧縮機器と、凝縮器及び蒸発器と、を備え、冷媒が前記凝縮器及び前記蒸発器内で流動させられ、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つに取り付けられた大気開放型のセンサを備える冷凍機又は温水ヒートポンプの運転方法は、前記センサを用いて、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つの内部の圧力を測定する圧力測定ステップと、前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を取得する大気圧取得ステップと、前記大気圧を取得するステップで取得された大気圧を用いて、前記センサの基準値となる大気圧及び前記センサの測定値を補正する補正ステップと、補正された前記センサの測定値を用いて前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプの動作を制御する制御ステップと、を含む。

　この構成によれば、冷凍機又は温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を用いて、センサの測定値を補正することができる。

　また、本発明の一態様によれば、前記大気圧取得ステップにおいて、大気圧計が用いられ、前記補正ステップにおいて、前記センサの基準値となる大気圧が、前記大気圧計が示す大気圧と標準大気圧との差を用いて補正されてもよい。

　この構成によれば、冷凍機又は温水ヒートポンプが設置される場所の現在の大気圧でセンサの測定値が補正される。

　また、本発明の一態様によれば、前記大気圧取得ステップは、前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の位置情報に基づいて、所定のデータベースから前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の標高を取得する取得ステップと、前記取得ステップで取得された前記標高に基づいて、前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を算出する大気圧算出ステップと、を有してもよい。そして、前記補正ステップにおいて、前記センサの基準値となる大気圧が、前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧と標準大気圧との差を用いて補正されてもよい。

　この構成によれば、大気圧計が冷凍機又は温水ヒートポンプに設置されることなくセンサの測定値が補正される。

　また、本発明の一態様によれば、プログラムは、冷媒を圧縮する遠心圧縮機器と、凝縮器及び蒸発器と、を備え、冷媒が前記凝縮器及び前記蒸発器内で流動させられ、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つに取り付けられた大気開放型のセンサを備える冷凍機又は温水ヒートポンプの制御装置を、前記センサを用いて、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つの内部の圧力を測定する圧力測定手段、前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を取得する大気圧取得手段、前記大気圧を取得するステップで取得された大気圧を用いて、前記センサの基準値となる大気圧及び前記センサの測定値を補正する補正手段、補正された前記センサの測定値を用いて前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプの動作を制御する制御手段、として機能させる。

　本発明の冷凍機、温水ヒートポンプ、運転方法及びプログラムによれば、冷凍機又は温水ヒートポンプが設置される環境に起因するセンサの誤差を修正することができるとともに、冷凍機又は温水ヒートポンプをより適切に動作するように制御することができる。

第１の実施形態に係る冷凍機の斜視図である。第１の実施形態に係るセンサの斜視図である。第１の実施形態における、大気開放型のセンサの基準値となる大気圧を補正して冷凍機内の圧力測定値を補正するためのフローチャートである。第３の実施形態に係る温水ヒートポンプの構成図である。

＜第１の実施形態＞
　図１は、本発明の冷凍機の斜視図である。
　また、図２は、本発明のセンサの斜視図である。
　以下、本発明の冷凍機１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

　図１に示すように、第１実施形態の冷凍機１は、気体冷媒を圧縮するための遠心圧縮機２と、圧縮された気体冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮器３と、凝縮された液体冷媒の中間冷却を行う中間冷却器４と、凝縮された冷媒に吸熱させて気化させる蒸発器５と、を備えている。
　本実施形態で用いる冷媒は、定格運転時の圧力が０．２ＭＰａ以下である低圧冷媒である（これは、高圧ガス保安法によって規定されている）。本実施形態で用いる冷媒の圧力は、冷凍機１の運転時に０．２ＭＰａを超えることはない。本実施形態の冷凍機１は、当業者には周知な冷凍サイクルを行うものである。
　さらに、冷凍機１は、冷凍機１全体の動作を制御するための制御装置６を備えている。
　制御装置６は、例えばマイコンを具備し、当該マイコンが予め用意されたプログラムに従って動作することで、制御機能を発揮する態様であってもよい。
　なお、本実施形態の冷凍機１は、さらに、電動機、サブクーラ、油タンク、自動温度調整装置、インバータ、抽気装置等を備えているが、これらの構成要素は、当業者には周知であり、且つ本発明の骨子を構成するものではないので、本明細書では詳細には説明しない。
　なお、本実施形態に係る冷凍機１に用いられる冷媒は定格運転時の圧力が０．２ＭＰａ以下である低圧冷媒であるものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。即ち、他の実施形態に係る冷凍機１は、定格運転時の圧力が０．２ＭＰａを上回る冷媒を具備するものであってもよい。

　本実施形態の冷凍機１は、凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５の内部の圧力を測定するために、凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５にそれぞれ取り付けられた圧力発信器を備えている。本実施形態では、圧力発信器は、図２に示すような大気開放型のセンサ７を備えている。センサ７は、冷凍機１の各構成要素（凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５）内に面する第１面７１と、大気圧を受ける、第１面７１の反対側の第２面７２と、を備えている。センサ７は、第２面７２が大気圧から受ける圧力を基準値として第１面７１が凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５内から受ける圧力の差圧を測定する。図２においては、センサ７の下方に設けられた開口部から第２面７２に大気圧が作用し、センサ７の上方に位置する第１面７１に凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５内の圧力が作用する。センサ７が測定した凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５内の圧力は、制御装置６に送信される。
　制御装置６は、センサ７が測定した圧力に基づいて、凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５の内部の圧力（及び、当該圧力に対応する温度）を測定する。また、制御装置６は、凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５の内部の圧力及び温度を所望の圧力及び温度の範囲内に維持するように、冷凍機１に具備される遠心圧縮機の動作、各種弁の開度等を制御する。

　本実施形態の冷凍機１は、制御装置６の基板に取り付けられた大気圧計８を備えている。大気圧計８は、冷凍機１が設置される場所及び天候による大気圧の変動がセンサ７の測定値に与える影響を減少させるために、センサ７の基準値となる大気圧を補正する補正手段を構成する。制御装置６は、大気圧計８に電気的に接続されており、大気圧計８の測定値を連続的に参照する。これにより、制御装置６は、大気圧計８の測定値をリアルタイムで冷凍機１の制御に用いるように構成されている。

　図３は、第１の実施形態における、大気開放型のセンサの基準値となる大気圧を補正して冷凍機内の圧力測定値を補正するためのフローチャートである。
　以下、図３を参照しながら本実施形態の冷凍機１の動作について説明する。

　冷凍機１の運転中に、冷凍機１は、凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５それぞれに取り付けられたセンサ７を用いて、凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５の内部の圧力を測定する。センサ７が基準値とする大気圧は、理想値である標準大気圧（１０１３ｈｐａとする（以下、同様））からずれている可能性がある。そこで、制御装置６は、冷凍機１が設置される標高及び天候による大気圧の変動を補償して冷凍機１が設置される環境がセンサ７の測定値に与える影響を減少させるために、センサ７の基準値となる大気圧を補正する。センサ７の基準値となる大気圧は、冷凍機１が設置される場所の大気圧を用いて補正される。

　本実施形態では、ステップＳ１が工場での試運転前に行われ、ステップＳ２～Ｓ４が工場での試運転時に行われ、ステップＳ５及びＳ５１が、実際に冷凍機１が使用される場所での冷凍機１の運転時に行われる。
　本実施形態では、まず、ステップＳ１において、冷凍機１に大気圧計８が設置されているかが判定される。本実施形態では、図３におけるステップＳ１の「大気圧計が設置されているか」とのブロックにおける「あり」に対応するので、ステップＳ２に進む。
　ステップＳ２及びＳ３は、各センサの精度による誤差を補正するための工程である。ステップＳ２では、冷凍機１の製造工場において冷凍機１の運転中に、センサ７を用いて、凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５内の圧力の測定を行い、工場実測圧力を取得する。
また、ステップＳ２では、各センサの基準となる圧力を測定するための校正センサ（図示せず）を用いて、冷凍機１の運転中に凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５内の圧力の測定を行い、センサの校正機器圧力を取得する。
　次のステップＳ３では、工場校正圧力として、校正機器圧力と工場実測圧力との差を求める。工場校正圧力とは、個々のセンサごとの精度による誤差を補正するための値である。後のステップにおいて、この工場校正圧力は、各センサの機差を補償するために、センサ７によって測定される値に加えられる。

　ステップＳ４では、冷凍機１の運転中に凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５内の圧力の測定値となる工場最終圧力が求められる。上記のとおり、センサ７によって測定される値は、冷凍機１が位置する場所に応じて、標準大気圧からずれた大気圧を基準値としている可能性がある。この工場最終圧力とは、冷凍機１が存在する場所（標高及び天気）に関する影響が減少させられたものである（後述する式（２）を参照）。

　続いて、ステップＳ５では、ステップＳ１と同様に、冷凍機１に大気圧計８が設置されているかが判定される。本実施形態は、図３におけるステップＳ５の「大気圧計が設置されているか」とのブロックにおける「あり」に対応するので、ステップＳ５１に進む。上記のとおり、冷凍機１の動作を制御するときには、センサ７を用いて、凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５内の圧力を測定する。この測定値は、冷凍機１が設置される場所に応じて、標準大気圧からずれた大気圧を基準値としている可能性がある。そこで、ステップＳ５１では、センサ７によって測定された圧力を以下の式を用いて補正する。

　現地最終圧力＝現地実測圧力＋工場校正圧力＋（現地実測大気圧－標準大気圧）・・・（１）

　式（１）のうち、現地実測大気圧とは、冷凍機１が実際に使用される場所の大気圧である。例えば冷凍機１が設置される場所の大気圧が１０００ｈＰａであるとすると、（１０１３－１０００）ｈＰａ（従って１３ｈＰａ）をセンサ７の測定値に加えればセンサ７の基準値が１０１３ｈＰａとなるはずである。本実施形態においては、この原理に基づいてセンサ７の基準値となる大気圧を補正する。従って、制御装置６は、式（１）に基づき、理想的な基準値である標準大気圧から、大気圧計８を用いて実測された現在の現地実測大気圧を引くことで、補正大気圧を求める。そして、制御装置６は、この求められた補正大気圧をセンサ７によって測定された現地実測圧力に加えることで、センサ７によって測定された圧力値を標準大気圧で測定された場合と対応させる。本実施形態では、このようにして、冷凍機１が設置される場所及び天候に依存する大気圧の変動による影響を減少させる。

　そして、制御装置６は、計算された現地最終圧力を用いて、冷凍機１の動作を制御する。

　なお、ステップＳ４においてもステップＳ５１と同様の工程が行われる。すなわち、ステップＳ４では、工場最終圧力が、以下の式（２）によって求められる。

　工場最終圧力＝工場実測圧力＋工場校正圧力＋（工場大気圧－標準大気圧）・・・（２）

　式（２）のうち、工場大気圧とは、工場が設置される場所の大気圧である。制御装置６は、式（２）を通じて、標準大気圧から、大気圧計８を用いて実測された工場大気圧を引いて、補正大気圧を求める。そして、制御装置６は、この求められた補正大気圧をセンサ７によって測定された工場実測圧力に加えることで、工場で測定された冷凍機１内の圧力の測定値を標準大気圧下で測定された測定値と対応させる。そして、制御装置６は、この工場最終圧力をセンサ７の測定値として、冷凍機１の動作を制御する。

　本実施形態では、大気圧計８を用いて、冷凍機１が設置される場所の標高及び天候に起因する大気圧の変動の影響を補償する。これにより、センサ７の測定値が標準大気圧環境で測定された場合と対応するようになり、冷凍機１内の圧力を正確に測定することができる。従って、本実施形態は、冷凍機１の動作をより適切に制御することができる。また、センサ７の測定値が標準大気圧環境で測定された場合と対応するようになるので、冷凍機１がどこに設置されても実質的に同じ条件で冷凍機１内の圧力を測定することができるようになる。

＜第２の実施形態＞
　続いて、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、冷凍機１は、大気圧計８を備えていない。従って、本実施形態では、冷凍機１が設置される場所の標高及び天候による影響を減少させるために、現在の実際の大気圧を測定することはできない。本実施形態では、冷凍機１が設置される標高に起因する大気圧の変動の影響のみを補償している。本実施形態と第１実施形態との差異は、大気圧計８が設置されていないこと、及び、これに伴う構成のみである。従って、以下では、本発明の第２実施形態における第１実施形態との差異のみを説明し、第１実施形態と同じ構成については説明を省略する。

　図３のフローチャートでは、ステップＳ１、Ｓ１１及びＳ１２が工場での試運転前に行われ、ステップＳ２～Ｓ４が工場での試運転時に行われ、ステップＳ５及びＳ５２が、実際に冷凍機１が使用される場所での冷凍機１の運転時に行われる。
　図３におけるステップＳ１で示されるように、まず、冷凍機１に大気圧計８が設置されているかどうかが判定される。本実施形態は、冷凍機１に大気圧計が設置されていないので、図３におけるステップＳ１の「大気圧計が設置されているか」とのブロックにおける「なし」に対応し、ステップＳ１１に進む。
　ステップＳ１１では、制御装置６を用いて、冷凍機の製造工場及び冷凍機が実際に設置される場所の標高が確認される。本実施形態では、冷凍機１は、制御装置６に設けられたＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）機能を有する標高取得部（取得手段）を備えており、標高取得部を含む制御装置６が、センサ７の基準値となる大気圧を補正する補正手段を構成している。標高取得部は、ＧＮＳＳ機能を通じて、冷凍機１の製造工場及び冷凍機１が設置される場所の位置情報を自動で取得する。そして、標高取得部は、この自動取得された位置情報から国土地理院地図の住所検索により、標高を取得する。続いて、ステップＳ１２において、制御装置６は、取得された標高から、冷凍機１の製造工場及び冷凍機１が設置される場所の大気圧を以下の式（３）を用いて求める。

　Ｐｈ＝Ｐ０×［１－０．００６５×ｈ／（Ｔ０＋２７３．１５）］５．２５７・・・（３）

　式（３）において、Ｐ０は標準大気圧（１０１３ｈＰａ）であり、“Ｔ０”は標準気温（２０℃）であり、“ｈ”は、冷凍機１が設置される標高（高さ）［ｍ］である。式（３）は、過去の知見等に基づいて導かれた、標高と、その標高における大気圧との対応関係を示す一般式である。なお、他の実施形態においては、制御装置６が用いる式は、式（３）に限定されることはない。

　ステップＳ２、Ｓ３及びＳ５は、第１実施形態と同じなので省略する。ステップＳ５２では、制御装置６は、式（３）で求められた標高大気圧Ｐｈを上記の式（１）において現地実測大気圧の代わりに代入し、現地最終圧力を求める。また、ステップＳ４においても、同様に、制御装置６は、式（３）で求められた標高大気圧Ｐｈを上記の式（２）において工場大気圧の代わりに代入し、工場最終圧力を求める。そして、制御装置６は、現地実測大気圧及び工場最終圧力をセンサ７の測定値として、冷凍機１の動作を制御する。

　本実施形態では、大気圧計８を設置しなくても、センサ７の基準値となる大気圧を補正することで冷凍機１内の実測圧力を補正することができ、場所による標高の違いの影響を減少させることができる。これにより、本実施形態では、冷凍機１の動作をより適切に制御することができる。また、本実施形態では、大気圧計が設置されていないので、第１実施形態よりも簡素な構成でセンサ７の基準値となる大気圧を補正することができる。なお、本実施形態では、天候が大気圧に及ぼす影響を軽減させることはできないが、一例では標高が０ｍ～１０００ｍでは１１．３ｋＰａの大気圧が変化するので、標高のみに起因する大気圧の変動を補正しただけでもセンサの測定値の補正には、十分に効果がある。

　なお、第１実施形態では、大気圧計８は、制御装置６の基板上に取り付けられているが、冷凍機１が設置される場所の大気圧を測定できるのであれば、冷凍機１の内部又は冷凍機１が配置される冷凍庫等、どこに設置されていてもよい。

　第１実施形態では、制御装置６は、大気圧計８の測定結果を連続的にリアルタイムで参照して冷凍機１の制御に用いるように構成されているが、制御装置６は、一定の時間間隔で大気圧計８の測定値を参照し、冷凍機１の制御に用いるように構成されてもよい。

　第１実施形態及び第２実施形態では、凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５それぞれにセンサ７が取り付けられているが、センサ７は、凝縮器３、中間冷却器４及び蒸発器５のいずれか１つ又は２つのみに取り付けられてもよい。また、センサ７は、冷凍機１の各構成要素のいずれに取り付けられてもよい。
　また、他の実施形態においては、中間冷却器４を具備しない冷凍機であってもよい。この場合、センサ７は、凝縮器３及び蒸発器５の何れか一方又は両方に設けられていてもよい。

　第１実施形態及び第２実施形態では、式（２）を用いて工場でもセンサ７の基準値となる大気圧及び工場実測圧力を補正しているが、この工程は省略されてもよい。

　第２実施形態では、冷凍機１が設置される場所及び工場の標高の確認は、工場での圧力の校正の前に行われているが、現地に冷凍機１が設置されて運転されるときなど、任意の時点で可能である。

　また、第２実施形態では、冷凍機１が設置される標高の影響を軽減するために国土地理院地図での検索によって標高を確認して冷凍機１が設置される場所の大気圧を求めたが、例えば気象庁から気圧を確認して冷凍機１が設置される場所の大気圧を得ることも可能である。このように、冷凍機１が設置される場所の大気圧を求めることができるのであれば、任意の手段を用いることが可能である。さらに、第２実施形態では、冷凍機１の設置場所の標高は、取得手段で自動的に取得されるように構成されたが、オペレータが入力装置（図示せず）を介して制御装置６に手動入力して冷凍機１が設置される場所の標高を設定してもよい。

＜第３の実施形態＞
　続いて、第３の実施形態について説明する。第１、第２の実施形態は、大気開放型センサの基準値となる大気圧を補正するための補正手段を具備する「冷凍機」について説明した。第３の実施形態は、大気開放型センサの基準値となる大気圧を補正するための補正手段を具備する「温水ヒートポンプ」である。

　図４は、第３の実施形態に係る温水ヒートポンプの構成図である。
　図４に示すように、温水ヒートポンプ１’は、凝縮器３と、蒸発器５と、制御装置６と、大気圧計８とを備えている。また、図示を省略しているが、凝縮器３及び蒸発器５には、大気開放型のセンサ７が設けられている。制御装置６は、このセンサ７の圧力測定値に基づいて温水ヒートポンプ１’全体を制御する。
　第１の実施形態と同様に、制御装置６は、大気圧計８の計測結果を用いて、冷凍機１が設置される場所の標高及び天候に起因する大気圧の変動の影響を補償する。

　温水ヒートポンプ１’は、蒸発器５によって空気から熱を吸熱し、凝縮器３によって温水に熱を放出する。このようにして生成された温水（湯）は、貯湯タンクに蓄えられる。

　また、第３の実施形態の変形例に係る温水ヒートポンプは、大気圧計８を具備しない態様であってもよい。即ち、第２の実施形態に係る冷凍機１と同様に、制御装置６は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）機能を有する標高取得部を有する。制御装置６は、標高取得部によって取得された標高に基づいて、温水ヒートポンプ１’が設置される場所の大気圧を算出する。そして、センサ７の基準値となる大気圧が、温水ヒートポンプ１’が設置される場所の大気圧と標準大気圧との差を用いて補正される。

　また、上述の各実施形態においては、上述した制御装置６の各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

　上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。更に、制御装置６は、１台のコンピュータで構成されていても良いし、通信可能に接続された複数のコンピュータで構成されていてもよい。

　以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１　冷凍機
１’　温水ヒートポンプ
２　遠心圧縮機
３　凝縮器
４　中間冷却器
５　蒸発器
６　制御装置
７　センサ
８　大気圧計

Claims

　冷媒を圧縮する遠心圧縮機器と、
　内部を前記冷媒が流れる凝縮器及び蒸発器と、
　前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つに取り付けられたセンサであって、当該センサが、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つの内部の圧力を測定する大気開放型のセンサと、
　冷凍機が設置される場所の大気圧を取得することにより、前記センサの基準値となる大気圧を補正するための補正手段と、
　を備えている冷凍機。
　前記補正手段が、大気圧計であり、
　前記センサの基準値となる大気圧が、前記大気圧計が示す大気圧と標準大気圧との差を用いて補正される
　請求項１に記載の冷凍機。
　前記冷凍機が設置される場所の位置情報に基づいて、所定のデータベースから前記冷凍機が設置される場所の標高を取得するように構成された取得手段を更に備え、
　前記補正手段が、前記取得手段によって取得された前記標高に基づいて、前記冷凍機が設置される場所の大気圧を算出し、
　前記センサの基準値となる大気圧が、前記冷凍機が設置される場所の大気圧と標準大気圧との差を用いて補正される
　請求項１に記載の冷凍機。
　前記冷媒は、定格運転時の圧力が０．２ＭＰａ以下の低圧冷媒である
　請求項１から請求項３の何れか一項に記載の冷凍機。
　冷媒を圧縮する遠心圧縮機器と、
　内部を前記冷媒が流れる凝縮器及び蒸発器と、
　前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つに取り付けられたセンサであって、当該センサが、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つの内部の圧力を測定する大気開放型のセンサと、
　温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を取得することにより、前記センサの基準値となる大気圧を補正するための補正手段と、
　を備えている温水ヒートポンプ。
　前記補正手段が、大気圧計であり、
　前記センサの基準値となる大気圧が、前記大気圧計が示す大気圧と標準大気圧との差を用いて補正される
　請求項５に記載の温水ヒートポンプ。
　前記温水ヒートポンプが設置される場所の位置情報に基づいて、所定のデータベースから前記温水ヒートポンプが設置される場所の標高を取得するように構成された取得手段を更に備え、
　前記補正手段が、前記取得手段によって取得された前記標高に基づいて、前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を算出し、
　前記センサの基準値となる大気圧が、前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧と標準大気圧との差を用いて補正される
　請求項５に記載の温水ヒートポンプ。
　前記冷媒は、定格運転時の圧力が０．２ＭＰａ以下の低圧冷媒である
　請求項５から請求項７の何れか一項に記載の温水ヒートポンプ。
　冷媒を圧縮する遠心圧縮機器と、凝縮器及び蒸発器と、を備え、冷媒が前記凝縮器及び前記蒸発器内で流動させられ、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つに取り付けられた大気開放型のセンサを備える冷凍機又は温水ヒートポンプの運転方法であって、
　前記センサを用いて、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つの内部の圧力を測定する圧力測定ステップと、
　前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を取得する大気圧取得ステップと、
　前記大気圧を取得するステップで取得された大気圧を用いて、前記センサの基準値となる大気圧及び前記センサの測定値を補正する補正ステップと、
　補正された前記センサの測定値を用いて前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプの動作を制御する制御ステップと、
　を含む運転方法。
　前記大気圧取得ステップにおいて、大気圧計が用いられ、
　前記補正ステップにおいて、前記センサの基準値となる大気圧が、前記大気圧計が示す大気圧と標準大気圧との差を用いて補正される
　請求項９に記載の運転方法。
　前記大気圧取得ステップは、
　前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の位置情報に基づいて、所定のデータベースから前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の標高を取得する取得ステップと、
　前記取得ステップで取得された前記標高に基づいて、前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を算出する大気圧算出ステップと、
　を有し、
　前記補正ステップにおいて、
　前記センサの基準値となる大気圧が、前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧と標準大気圧との差を用いて補正される
　請求項９に記載の運転方法。
　冷媒を圧縮する遠心圧縮機器と、凝縮器及び蒸発器と、を備え、冷媒が前記凝縮器及び前記蒸発器内で流動させられ、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つに取り付けられた大気開放型のセンサを備える冷凍機又は温水ヒートポンプの制御装置を、
　前記センサを用いて、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも１つの内部の圧力を測定する圧力測定手段、
　前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を取得する大気圧取得手段、
　前記大気圧を取得するステップで取得された大気圧を用いて、前記センサの基準値となる大気圧及び前記センサの測定値を補正する補正手段、
　補正された前記センサの測定値を用いて前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプの動作を制御する制御手段、
　として機能させるプログラム。