JP2806090B2 - 冷凍装置の運転制御装置 - Google Patents
冷凍装置の運転制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はチラ―回路の循環液を蒸
発器で冷却するようにした冷凍装置の運転制御装置に係
り、特に蒸発器出口液温の制御精度向上対策に関する。
発器で冷却するようにした冷凍装置の運転制御装置に係
り、特に蒸発器出口液温の制御精度向上対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば実開昭４９―４００４
７号公報に開示される如く、圧縮機，凝縮器，減圧弁及
び蒸発器を順次接続してなる冷媒回路を備え、蒸発器で
チラ―回路の冷却液を冷却するようにした冷凍装置にお
いて、冷媒回路の吐出ラインと減圧弁−蒸発器間の液管
とをバイパス接続するホットガスバイパス路を備えると
ともに、該ホットガスバイパス路に蒸発器の冷媒との熱
交換を行う熱交換器を介設することにより、ホットガス
バイパス量の調節の容易化を図り、もって、全閉型圧縮
機等の低容量型圧縮機を使用した場合にも容量制御を円
滑に行おうとするものは公知の技術である。
７号公報に開示される如く、圧縮機，凝縮器，減圧弁及
び蒸発器を順次接続してなる冷媒回路を備え、蒸発器で
チラ―回路の冷却液を冷却するようにした冷凍装置にお
いて、冷媒回路の吐出ラインと減圧弁−蒸発器間の液管
とをバイパス接続するホットガスバイパス路を備えると
ともに、該ホットガスバイパス路に蒸発器の冷媒との熱
交換を行う熱交換器を介設することにより、ホットガス
バイパス量の調節の容易化を図り、もって、全閉型圧縮
機等の低容量型圧縮機を使用した場合にも容量制御を円
滑に行おうとするものは公知の技術である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年ウォ―
タ―チリングユニットは産業用として使用されるにした
がい、その出口水温を高い精度で制御することが求めら
れている。ここで、特に中型ないし大型のユニットで、
複数のアンロ―ドステップを有する圧縮機を搭載したも
のでは、蒸発器出口水温の制御が可能であるが、小型の
全閉型圧縮機を搭載したものでは、アンロ―ドステップ
を増大できないため、出口水温を一定に制御することが
困難であった。
タ―チリングユニットは産業用として使用されるにした
がい、その出口水温を高い精度で制御することが求めら
れている。ここで、特に中型ないし大型のユニットで、
複数のアンロ―ドステップを有する圧縮機を搭載したも
のでは、蒸発器出口水温の制御が可能であるが、小型の
全閉型圧縮機を搭載したものでは、アンロ―ドステップ
を増大できないため、出口水温を一定に制御することが
困難であった。
【０００４】かかる場合、圧縮機の容量制御によらずに
冷却液の蒸発器出口水温を調節する手段として、例えば
蒸発器出口に冷却液を加熱するヒ―タを設け、いったん
冷却された冷却液の加熱量を調節することにより、蒸発
器出口水温を一定制御することが考えられる。しかし、
その場合、いったん冷却液を過度に冷却し、さらに、ヒ
―タ電力を使用するので、効率が非常に悪くなる。
冷却液の蒸発器出口水温を調節する手段として、例えば
蒸発器出口に冷却液を加熱するヒ―タを設け、いったん
冷却された冷却液の加熱量を調節することにより、蒸発
器出口水温を一定制御することが考えられる。しかし、
その場合、いったん冷却液を過度に冷却し、さらに、ヒ
―タ電力を使用するので、効率が非常に悪くなる。
【０００５】そこで、上記従来の公報のもののごとく、
圧縮機の容量の代わりにホットガスバイパスで蒸発器の
能力を調節することが考えられるが、上記公報のもので
は、ホットガスバイパス路における蒸発器の冷媒との熱
交換によりバイパスされる冷媒の過熱度等の冷媒状態を
適正に維持することができても、蒸発器出口の水温を一
定制御するのは困難であるという問題があった。一方、
バイパス路に電動膨張弁を配置するか、あるいはバイパ
ス路との分岐点に三方弁を配置して、冷媒のバイパス量
をＰＩＤ制御することも考えられるが、コントローラが
高価になる。加えて、チラー回路側の負荷が急激に変動
した場合や、水量が変化した場合などには、ＰＩＤの設
定値の変更が必要となるが、自動的にＰＩＤの設定値を
変更させる機能はすぐには対応できないため、温度制御
性が乱れたり、水温が安定しない条件下に陥る虞れがあ
った。
圧縮機の容量の代わりにホットガスバイパスで蒸発器の
能力を調節することが考えられるが、上記公報のもので
は、ホットガスバイパス路における蒸発器の冷媒との熱
交換によりバイパスされる冷媒の過熱度等の冷媒状態を
適正に維持することができても、蒸発器出口の水温を一
定制御するのは困難であるという問題があった。一方、
バイパス路に電動膨張弁を配置するか、あるいはバイパ
ス路との分岐点に三方弁を配置して、冷媒のバイパス量
をＰＩＤ制御することも考えられるが、コントローラが
高価になる。加えて、チラー回路側の負荷が急激に変動
した場合や、水量が変化した場合などには、ＰＩＤの設
定値の変更が必要となるが、自動的にＰＩＤの設定値を
変更させる機能はすぐには対応できないため、温度制御
性が乱れたり、水温が安定しない条件下に陥る虞れがあ
った。
【０００６】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、蒸発器出口水温を指標としてホット
ガスバイパス量を微細に調節する手段を講ずることによ
り、コストの低減を図りつつ、蒸発器出口の水温を高い
精度でかつ高い安定性でもって一定制御することにあ
る。
あり、その目的は、蒸発器出口水温を指標としてホット
ガスバイパス量を微細に調節する手段を講ずることによ
り、コストの低減を図りつつ、蒸発器出口の水温を高い
精度でかつ高い安定性でもって一定制御することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の講じた手段は、図１に示すように、全閉型圧縮
機（１）、凝縮器（２）、減圧機構（３）及び蒸発器
（４）を順次接続してなる冷媒回路（６）を備え、上記
蒸発器（４）でチラ―回路（１０）の循環液を冷却する
ようにした冷凍装置を前提とする。
本発明の講じた手段は、図１に示すように、全閉型圧縮
機（１）、凝縮器（２）、減圧機構（３）及び蒸発器
（４）を順次接続してなる冷媒回路（６）を備え、上記
蒸発器（４）でチラ―回路（１０）の循環液を冷却する
ようにした冷凍装置を前提とする。
【０００８】そして、上記冷媒回路（６）の吐出ライン
と減圧機構（３）−蒸発器（４）間の液管とをバイパス
接続するホットガスバイパス路（７）と、該ホットガス
バイパス路（７）に介設され、ホットガスバイパス路
（７）の冷媒バイパス量を調節する流量制御弁（８）と
を設けるものとする。
と減圧機構（３）−蒸発器（４）間の液管とをバイパス
接続するホットガスバイパス路（７）と、該ホットガス
バイパス路（７）に介設され、ホットガスバイパス路
（７）の冷媒バイパス量を調節する流量制御弁（８）と
を設けるものとする。
【０００９】さらに、冷凍装置の運転制御装置として、
上記チラ―回路（１０）の蒸発器（４）出口の液温を検
出する出口温度検出手段（Ｔhw）と、該出口温度検出手
段（Ｔhw）の出力を受け、蒸発器（４）出口の液温をそ
の設定温度と比較して、一定の待機時間毎に、上記流量
制御弁（８）の開度を蒸発器（４）出口の液温が設定温
度よりも低いときには一定開度だけ増大させる一方、蒸
発器（４）の出口液温が設定温度よりも所定温度以上高
いときには一定開度だけ低減するよう制御するととも
に、上記流量制御弁（８）の開度を増大又は低減制御し
た後、上記待機時間よりも短い所定時間内に蒸発器
（４）出口の液温が流量制御弁（８）の開度低減側又は
開度増大側に変化したときには、流量制御弁（８）の開
度を前回の制御で増減した一定開度の半分だけ戻すよう
制御する開度制御手段（２０）とを設ける構成としたも
のである。
上記チラ―回路（１０）の蒸発器（４）出口の液温を検
出する出口温度検出手段（Ｔhw）と、該出口温度検出手
段（Ｔhw）の出力を受け、蒸発器（４）出口の液温をそ
の設定温度と比較して、一定の待機時間毎に、上記流量
制御弁（８）の開度を蒸発器（４）出口の液温が設定温
度よりも低いときには一定開度だけ増大させる一方、蒸
発器（４）の出口液温が設定温度よりも所定温度以上高
いときには一定開度だけ低減するよう制御するととも
に、上記流量制御弁（８）の開度を増大又は低減制御し
た後、上記待機時間よりも短い所定時間内に蒸発器
（４）出口の液温が流量制御弁（８）の開度低減側又は
開度増大側に変化したときには、流量制御弁（８）の開
度を前回の制御で増減した一定開度の半分だけ戻すよう
制御する開度制御手段（２０）とを設ける構成としたも
のである。
【００１０】
【作用】以上の構成により、本発明では、蒸発器（４）
出口の液温が下降して設定温度よりも低くなると、開度
制御手段（２０）により、流量制御弁（８）の開度が一
定開度だけ増大するように制御されるので、吐出冷媒の
ホットガスバイパス路（７）側へのバイパス量が増大
し、その結果、圧縮機（１）のロ―ドダウンと同様の効
果により蒸発器（４）の冷却能力が低減する。その後、
蒸発器（４）出口の液温が上昇して、出口水温が設定温
度よりも所定温度以上高くなると、流量制御弁（８）の
開度が一定開度だけ低減するように制御される結果、蒸
発器（４）の冷却能力が増大し、液温が低下して、設定
温度に近づくように制御される。このようにホットガス
バイパス路（７）への冷媒バイパス量を調節すること
で、一定容量型の圧縮機（１）を使用したときにも蒸発
器（４）の能力が調節され、蒸発器（４）出口の液温が
設定温度付近に維持される。
出口の液温が下降して設定温度よりも低くなると、開度
制御手段（２０）により、流量制御弁（８）の開度が一
定開度だけ増大するように制御されるので、吐出冷媒の
ホットガスバイパス路（７）側へのバイパス量が増大
し、その結果、圧縮機（１）のロ―ドダウンと同様の効
果により蒸発器（４）の冷却能力が低減する。その後、
蒸発器（４）出口の液温が上昇して、出口水温が設定温
度よりも所定温度以上高くなると、流量制御弁（８）の
開度が一定開度だけ低減するように制御される結果、蒸
発器（４）の冷却能力が増大し、液温が低下して、設定
温度に近づくように制御される。このようにホットガス
バイパス路（７）への冷媒バイパス量を調節すること
で、一定容量型の圧縮機（１）を使用したときにも蒸発
器（４）の能力が調節され、蒸発器（４）出口の液温が
設定温度付近に維持される。
【００１１】その場合、全閉型の安価な小型圧縮機で済
むに加えて圧力センサを配置する必要がなく、また、Ｐ
ＩＤ制御するときのように、チラー回路（１０）側の負
荷の急激な変動に対しても高価な設定値変更機能を設け
ることなく対応することが可能になり、コストが低減す
るとともに制御が安定することになる。
むに加えて圧力センサを配置する必要がなく、また、Ｐ
ＩＤ制御するときのように、チラー回路（１０）側の負
荷の急激な変動に対しても高価な設定値変更機能を設け
ることなく対応することが可能になり、コストが低減す
るとともに制御が安定することになる。
【００１２】しかも、流量制御弁（８）の開度が増減変
更された後、一定時間よりも短い所定時間内に液温が逆
方向に変化した場合には、前回の制御で増減変更した一
定開度の半分だけ戻すように制御されるので、急激な負
荷の変動等に起因する液温の急激な変化が抑制され、安
定した制御状態が維持される。
更された後、一定時間よりも短い所定時間内に液温が逆
方向に変化した場合には、前回の制御で増減変更した一
定開度の半分だけ戻すように制御されるので、急激な負
荷の変動等に起因する液温の急激な変化が抑制され、安
定した制御状態が維持される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
き説明する。図１は本発明の実施例に係る液体冷却装置
の冷媒配管系統を示し、該液体冷却装置は、工作機械等
を冷却するためのチリングユニット（Ｂ）と、該チリン
グユニット（Ｂ）の循環液を冷却するための冷凍装置
（Ａ）とからなる。上記冷凍装置（Ａ）は、全閉型の圧
縮機（１）と、該圧縮機（１）から吐出された冷媒を凝
縮，液化するための凝縮器（２）と、該凝縮器（２）で
液化された冷媒を減圧する減圧機構としてのキャピラリ
チュ―ブ（３）と、該キャピラリチュ―ブ（３）で減圧
された冷媒を蒸発させる蒸発器（４）とを冷媒配管
（５）で順次接続してなる冷媒回路（６）を備えてい
る。さらに、上記冷媒回路（６）の吐出ラインとキャピ
ラリチュ―ブ（３）−蒸発器（４）間の液管との間をバ
イパス接続するホットガスバイパス路（７）が設けられ
ており、このホットガスバイパス路（７）にはその流量
を調節する流量制御弁としてのパルス式電動膨張弁
（８）が設けられている。すなわち、該電動膨張弁
（８）は、パルスモ―タでその開度をパルス信号に応じ
て開閉するようになされていて、この開度制御により、
吐出冷媒のホットガスバイパス路（７）側へのバイパス
量を増減調節するようになされている。
き説明する。図１は本発明の実施例に係る液体冷却装置
の冷媒配管系統を示し、該液体冷却装置は、工作機械等
を冷却するためのチリングユニット（Ｂ）と、該チリン
グユニット（Ｂ）の循環液を冷却するための冷凍装置
（Ａ）とからなる。上記冷凍装置（Ａ）は、全閉型の圧
縮機（１）と、該圧縮機（１）から吐出された冷媒を凝
縮，液化するための凝縮器（２）と、該凝縮器（２）で
液化された冷媒を減圧する減圧機構としてのキャピラリ
チュ―ブ（３）と、該キャピラリチュ―ブ（３）で減圧
された冷媒を蒸発させる蒸発器（４）とを冷媒配管
（５）で順次接続してなる冷媒回路（６）を備えてい
る。さらに、上記冷媒回路（６）の吐出ラインとキャピ
ラリチュ―ブ（３）−蒸発器（４）間の液管との間をバ
イパス接続するホットガスバイパス路（７）が設けられ
ており、このホットガスバイパス路（７）にはその流量
を調節する流量制御弁としてのパルス式電動膨張弁
（８）が設けられている。すなわち、該電動膨張弁
（８）は、パルスモ―タでその開度をパルス信号に応じ
て開閉するようになされていて、この開度制御により、
吐出冷媒のホットガスバイパス路（７）側へのバイパス
量を増減調節するようになされている。
【００１４】ここで、上記蒸発器（４）の利用側媒体流
通部には、チリングユニット（Ｂ）のチラ―回路（１
０）を循環する冷却液が循環するようになされており、
冷媒回路（６）において凝縮器（２）で付与された冷熱
を蒸発器（４）での熱交換により冷却液に付与し、冷却
液を冷却するようになされている。
通部には、チリングユニット（Ｂ）のチラ―回路（１
０）を循環する冷却液が循環するようになされており、
冷媒回路（６）において凝縮器（２）で付与された冷熱
を蒸発器（４）での熱交換により冷却液に付与し、冷却
液を冷却するようになされている。
【００１５】上記チラ―回路（１０）の蒸発器（４）出
口には冷却水の蒸発器（４）出口の水温Ｔwoを検出する
出口水温検出手段としての温度センサ（Ｔhw）が配設さ
れており、この温度センサ（Ｔhw）の信号は冷凍装置
（Ａ）の運転を制御するコントロ―ラ（２０）に入力可
能になされている。そして、上記コントロ―ラ（２０）
により、温度センサ（Ｔhw）の信号に応じて、ホットガ
スバイパス路（７）の電動膨張弁（８）の開度を制御す
るようになされており、上記コントロ―ラ（２０）は請
求項１の発明にいう開度制御手段としての機能を有する
ものである。
口には冷却水の蒸発器（４）出口の水温Ｔwoを検出する
出口水温検出手段としての温度センサ（Ｔhw）が配設さ
れており、この温度センサ（Ｔhw）の信号は冷凍装置
（Ａ）の運転を制御するコントロ―ラ（２０）に入力可
能になされている。そして、上記コントロ―ラ（２０）
により、温度センサ（Ｔhw）の信号に応じて、ホットガ
スバイパス路（７）の電動膨張弁（８）の開度を制御す
るようになされており、上記コントロ―ラ（２０）は請
求項１の発明にいう開度制御手段としての機能を有する
ものである。
【００１６】次に、上記コントロ―ラ（２０）の制御内
容について、図２、図３及び図４に基づき説明する。こ
こで、図２はコントローラ（２０）の制御内容を示すフ
ロ―チャ―ト、図３（又は図４）の（ａ）及び（ｂ）は
それぞれ出口水温ＴWoの変化（ただし、図中破線は入口
水温Ｔｉの変化を示す）及び電動膨張弁（８）の開度変
化を示す。まず、ステップＳＴ１で、上記温度センサ
（Ｔhw）で検出される冷却液の出口水温Ｔwoがその設定
温度Ｔs 以上か否かを判別し、Ｔwo≧Ｔs であれば、ス
テップＳＴ２に進んで、以下の手順により圧縮機（１）
のロードアップつまり電動膨張弁（８）の開度低減制御
を行う。
容について、図２、図３及び図４に基づき説明する。こ
こで、図２はコントローラ（２０）の制御内容を示すフ
ロ―チャ―ト、図３（又は図４）の（ａ）及び（ｂ）は
それぞれ出口水温ＴWoの変化（ただし、図中破線は入口
水温Ｔｉの変化を示す）及び電動膨張弁（８）の開度変
化を示す。まず、ステップＳＴ１で、上記温度センサ
（Ｔhw）で検出される冷却液の出口水温Ｔwoがその設定
温度Ｔs 以上か否かを判別し、Ｔwo≧Ｔs であれば、ス
テップＳＴ２に進んで、以下の手順により圧縮機（１）
のロードアップつまり電動膨張弁（８）の開度低減制御
を行う。
【００１７】まず、ステップＳＴ２で、出口水温Ｔwoが
設定温度Ｔs 以上（ｎ＝１）か以下（ｎ＝０）かを判別
するためのカウンタｎが「１」か否かを判別し、ｎ＝１
であればそのままで、ｎ＝１でなければステップＳＴ３
に進んでカウンタｎを「１」にし、ロ―ドアップ用つま
り電動膨張弁（８）の開度低減制御用の第１タイマ（図
示せず）の計時時間ｔ1 をリセットした後、それぞれス
テップＳＴ４に進んで、ロ―ドダウン用つまり開度増大
制御用の第２タイマ（図示せず）の計時時間ｔ2 が請求
項１の発明にいう開度増大制御時の所定時間である第３
設定値ΔＴ3 （ただしΔＴ3 ＜ΔＴ1 ）（ΔＴ１は後述
の第１設定値）に達していないか否かを判別する。
設定温度Ｔs 以上（ｎ＝１）か以下（ｎ＝０）かを判別
するためのカウンタｎが「１」か否かを判別し、ｎ＝１
であればそのままで、ｎ＝１でなければステップＳＴ３
に進んでカウンタｎを「１」にし、ロ―ドアップ用つま
り電動膨張弁（８）の開度低減制御用の第１タイマ（図
示せず）の計時時間ｔ1 をリセットした後、それぞれス
テップＳＴ４に進んで、ロ―ドダウン用つまり開度増大
制御用の第２タイマ（図示せず）の計時時間ｔ2 が請求
項１の発明にいう開度増大制御時の所定時間である第３
設定値ΔＴ3 （ただしΔＴ3 ＜ΔＴ1 ）（ΔＴ１は後述
の第１設定値）に達していないか否かを判別する。
【００１８】そして、ステップＳＴ４における判別結果
がｔ2 ＜ΔＴ3 でなければ、つまり所定時間ΔＴ3 を過
ぎていれば、さらにステップＳＴ５で、上記第１タイマ
の計時時間ｔ1 が上記請求項１の発明にいう開度低減制
御時の待機時間である第１設定時間ΔＴ1 以上になるま
で待機した後、第１設定値ΔＴ1 が経過すると、ステッ
プＳＴ６で、第１タイマの計時時間ｔ1 をリセットし
て、ステップＳＴ７で、出口水温Ｔwoと設定温度Ｔs に
一定温度αを加算した値（Ｔs ＋α）とを比較し、Ｔwo
≧Ｔs ＋αになると、ステップＳＴ８に進み、電動膨張
弁（８）の開度Ｐについて、Ｐ＝Ｐ−ΔＰ1 （ΔＰ1 は
請求項１の発明にいう開度低減制御時の一定開度であ
る）とし、電動膨張弁（８）の開度を一定開度ΔＰ1
（例えば１００パルス程度の値）だけ低減する（図３の
（ａ）及び（ｂ）の時刻ｍ3 及びｍ4 参照）。
がｔ2 ＜ΔＴ3 でなければ、つまり所定時間ΔＴ3 を過
ぎていれば、さらにステップＳＴ５で、上記第１タイマ
の計時時間ｔ1 が上記請求項１の発明にいう開度低減制
御時の待機時間である第１設定時間ΔＴ1 以上になるま
で待機した後、第１設定値ΔＴ1 が経過すると、ステッ
プＳＴ６で、第１タイマの計時時間ｔ1 をリセットし
て、ステップＳＴ７で、出口水温Ｔwoと設定温度Ｔs に
一定温度αを加算した値（Ｔs ＋α）とを比較し、Ｔwo
≧Ｔs ＋αになると、ステップＳＴ８に進み、電動膨張
弁（８）の開度Ｐについて、Ｐ＝Ｐ−ΔＰ1 （ΔＰ1 は
請求項１の発明にいう開度低減制御時の一定開度であ
る）とし、電動膨張弁（８）の開度を一定開度ΔＰ1
（例えば１００パルス程度の値）だけ低減する（図３の
（ａ）及び（ｂ）の時刻ｍ3 及びｍ4 参照）。
【００１９】また、上記ステップＳＴ４の判別結果がｔ
2 ＜ΔＴ3 であれば、つまり前回電動膨張弁（８）の開
度を増大制御してから一定時間ΔＴ3 が経過していなけ
れば、ステップＳＴ９に移行して、上記ステップＳＴ７
と同様にＴwo≧Ｔs ＋αか否かを判別し、Ｔwo≧Ｔs ＋
αになるまでは上記ステップＳＴ５に移行する。そし
て、Ｔwo≧Ｔs ＋αになると、負荷の急激な変化のため
このままでは過制御になる虞れがあると判断して、ステ
ップＳＴ１０に進んで、Ｐ＝Ｐ−（ΔＰ2 ／２）とし
て、つまり上記開度増大側の一定開度ΔＰ2 （本実施例
ではやはり１００パルス程度の値である）の半分（した
がって、５０パルス程度の値）だけ低減する（図４の
（ａ）及び（ｂ）の時刻ｍ5 及びｍ6 参照）。
2 ＜ΔＴ3 であれば、つまり前回電動膨張弁（８）の開
度を増大制御してから一定時間ΔＴ3 が経過していなけ
れば、ステップＳＴ９に移行して、上記ステップＳＴ７
と同様にＴwo≧Ｔs ＋αか否かを判別し、Ｔwo≧Ｔs ＋
αになるまでは上記ステップＳＴ５に移行する。そし
て、Ｔwo≧Ｔs ＋αになると、負荷の急激な変化のため
このままでは過制御になる虞れがあると判断して、ステ
ップＳＴ１０に進んで、Ｐ＝Ｐ−（ΔＰ2 ／２）とし
て、つまり上記開度増大側の一定開度ΔＰ2 （本実施例
ではやはり１００パルス程度の値である）の半分（した
がって、５０パルス程度の値）だけ低減する（図４の
（ａ）及び（ｂ）の時刻ｍ5 及びｍ6 参照）。
【００２０】また、上記ステップＳＴ１の判別で、Ｔwo
≧Ｔs でないときには、ステップＳＴ１１に進んで、カ
ウンタｎが水温Ｔwoが設定温度ＴS 以下であることを示
す「０」か否かを判別し、ｎ＝０であれば、圧縮機
（１）のロードダウンつまり開度増大制御を行うべく、
ステップＳＴ１２に進み、第２タイマの計時時間ｔ2 が
開度増大制御時の一定時間ΔＴ2 以上になるまで待っ
て、ｔ2 ≧ΔＴ2 になると、ステップＳＴ１３に進んで
第２タイマの計時時間ｔ2 をリセットした後、ステップ
ＳＴ１４で、Ｐ＝Ｐ＋ΔＰ2 （ΔＰ2 は請求項１の発明
にいう開度増大制御時の一定開度である）とし、電動膨
張弁（８）の開度を一定開度ΔＰ2 だけ増大する（図３
の（ａ）及び（ｂ）の時刻ｍ1 及びｍ2 参照）。
≧Ｔs でないときには、ステップＳＴ１１に進んで、カ
ウンタｎが水温Ｔwoが設定温度ＴS 以下であることを示
す「０」か否かを判別し、ｎ＝０であれば、圧縮機
（１）のロードダウンつまり開度増大制御を行うべく、
ステップＳＴ１２に進み、第２タイマの計時時間ｔ2 が
開度増大制御時の一定時間ΔＴ2 以上になるまで待っ
て、ｔ2 ≧ΔＴ2 になると、ステップＳＴ１３に進んで
第２タイマの計時時間ｔ2 をリセットした後、ステップ
ＳＴ１４で、Ｐ＝Ｐ＋ΔＰ2 （ΔＰ2 は請求項１の発明
にいう開度増大制御時の一定開度である）とし、電動膨
張弁（８）の開度を一定開度ΔＰ2 だけ増大する（図３
の（ａ）及び（ｂ）の時刻ｍ1 及びｍ2 参照）。
【００２１】また、上記ステップＳＴ１１の判別結果が
ｎ＝０でないＮＯのときには、ステップＳＴ１５に移行
して、カウンタｎを「０」にするとともに第２タイマの
計時時間ｔ2 をリセットし、ステップＳＴ１６で、第１
タイマの計時時間ｔ1 が請求項１の発明にいう開度増大
側の所定時間である第４設定時間ΔＴ4 （ただし、ΔＴ
4 ＜ΔＴ2 ）に達していないか否かを判別し、ｔ1 ＜Δ
Ｔ4 でなければ上記ステップＳＴ１２の制御に移行する
一方、ｔ1 ＜ΔＴ4 であれば、過制御になる虞れがある
と判断して、ステップＳＴ１７で、Ｐ＝Ｐ＋（ΔＰ1 ／
２) として、電動膨張弁（８）の開度を上記一定開度Δ
Ｐ1 の半分だけ開くよう制御する（図４の時刻ｍ7 及び
ｍ8 参照）。
ｎ＝０でないＮＯのときには、ステップＳＴ１５に移行
して、カウンタｎを「０」にするとともに第２タイマの
計時時間ｔ2 をリセットし、ステップＳＴ１６で、第１
タイマの計時時間ｔ1 が請求項１の発明にいう開度増大
側の所定時間である第４設定時間ΔＴ4 （ただし、ΔＴ
4 ＜ΔＴ2 ）に達していないか否かを判別し、ｔ1 ＜Δ
Ｔ4 でなければ上記ステップＳＴ１２の制御に移行する
一方、ｔ1 ＜ΔＴ4 であれば、過制御になる虞れがある
と判断して、ステップＳＴ１７で、Ｐ＝Ｐ＋（ΔＰ1 ／
２) として、電動膨張弁（８）の開度を上記一定開度Δ
Ｐ1 の半分だけ開くよう制御する（図４の時刻ｍ7 及び
ｍ8 参照）。
【００２２】したがって、上記実施例では、例えば図３
の（ａ）及び（ｂ）に示すように、出口水温Ｔwoが下降
して設定温度Ｔs よりも所定温度α（例えば２（℃）程
度の温度）だけ高い温度（Ｔs ＋α）以下に低下して、
さらに設定温度Ｔs よりも低くなると、開度制御手段と
してのコントロ−ラ（２０）により、電動膨張弁（８）
の開度が一定開度ΔＰ2 だけ増大するように制御される
（図３の時刻ｍ1 及びｍ2 参照）ので、吐出冷媒のホッ
トガスバイパス路（７）側へのバイパス量が増大し、そ
の結果、圧縮機（１）のロ―ドダウンと同様の効果によ
り蒸発器（４）の冷却能力が低減する。その後、出口水
温Ｔwoが上昇して、出口水温Ｔwoが設定温度Ｔs よりも
所定温度α以上高くなると、電動膨張弁（８）の開度が
一定開度ΔＰ1 だけ低減するように制御される（図３の
時刻ｍ3 及びｍ4 参照）結果、蒸発器（４）の冷却能力
が増大し、水温ＴWOが低下して、設定温度Ｔs に近づく
ように制御される。
の（ａ）及び（ｂ）に示すように、出口水温Ｔwoが下降
して設定温度Ｔs よりも所定温度α（例えば２（℃）程
度の温度）だけ高い温度（Ｔs ＋α）以下に低下して、
さらに設定温度Ｔs よりも低くなると、開度制御手段と
してのコントロ−ラ（２０）により、電動膨張弁（８）
の開度が一定開度ΔＰ2 だけ増大するように制御される
（図３の時刻ｍ1 及びｍ2 参照）ので、吐出冷媒のホッ
トガスバイパス路（７）側へのバイパス量が増大し、そ
の結果、圧縮機（１）のロ―ドダウンと同様の効果によ
り蒸発器（４）の冷却能力が低減する。その後、出口水
温Ｔwoが上昇して、出口水温Ｔwoが設定温度Ｔs よりも
所定温度α以上高くなると、電動膨張弁（８）の開度が
一定開度ΔＰ1 だけ低減するように制御される（図３の
時刻ｍ3 及びｍ4 参照）結果、蒸発器（４）の冷却能力
が増大し、水温ＴWOが低下して、設定温度Ｔs に近づく
ように制御される。
【００２３】すなわち、このようにホットガスバイパス
路（７）への冷媒バイパス量を調節することで、全閉型
のつまり一定容量型の圧縮機（１）を使用しながらも蒸
発器（４）の能力を調節して、出口水温ＴWOを設定温度
Ｔs 付近に維持することが可能になる。
路（７）への冷媒バイパス量を調節することで、全閉型
のつまり一定容量型の圧縮機（１）を使用しながらも蒸
発器（４）の能力を調節して、出口水温ＴWOを設定温度
Ｔs 付近に維持することが可能になる。
【００２４】その場合、圧縮機（１）の容量を例えば多
段のアンロードステップを有するもので制御するものに
比べ、全閉型の安価な小型圧縮機で済むに加えて、圧力
センサを配置する必要がないのでコストの低減を図るこ
とができる。また、電動膨張弁や三方制御弁をＰＩＤ制
御する場合に比べて、チラー回路（１０）側の負荷の急
激な変動に対しても高価な設定値変更機能を設けること
なく対応することができ、よって、コストの低減を図り
つつ制御の安定化を図ることができる。
段のアンロードステップを有するもので制御するものに
比べ、全閉型の安価な小型圧縮機で済むに加えて、圧力
センサを配置する必要がないのでコストの低減を図るこ
とができる。また、電動膨張弁や三方制御弁をＰＩＤ制
御する場合に比べて、チラー回路（１０）側の負荷の急
激な変動に対しても高価な設定値変更機能を設けること
なく対応することができ、よって、コストの低減を図り
つつ制御の安定化を図ることができる。
【００２５】特に、電動膨張弁（８）の開度を増減変更
後、一定時間（ΔＴ1 又はΔＴ2 ）よりも短い所定時間
（ΔＴ3 またはΔＴ4 ）が経過する前に出口水温Ｔwoが
逆方向に変化した場合には、上記一定開度（ΔＴ3 又は
ΔＴ4 ）の半分だけ前回の制御とは逆向きに変化させる
ことにより、特に、急激な負荷の変動等に起因する出口
水温Ｔwoの急激な変化が抑制され、安定した制御状態が
維持される。よって、著効を発揮することができる。
後、一定時間（ΔＴ1 又はΔＴ2 ）よりも短い所定時間
（ΔＴ3 またはΔＴ4 ）が経過する前に出口水温Ｔwoが
逆方向に変化した場合には、上記一定開度（ΔＴ3 又は
ΔＴ4 ）の半分だけ前回の制御とは逆向きに変化させる
ことにより、特に、急激な負荷の変動等に起因する出口
水温Ｔwoの急激な変化が抑制され、安定した制御状態が
維持される。よって、著効を発揮することができる。
【００２６】なお、上記実施例では開度増大側と開度低
減側の一定開度ΔＴ1 及びΔＴ2 の値をいずれも１００
パルス程度と等しい値にしたが、両者は等しくなくても
よいことはいうまでもない。
減側の一定開度ΔＴ1 及びΔＴ2 の値をいずれも１００
パルス程度と等しい値にしたが、両者は等しくなくても
よいことはいうまでもない。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷媒回路の蒸発器でチラー回路の循環液を冷却するよう
にした冷凍装置の運転制御装置として、吐出ラインと減
圧機構−蒸発器間の液管とをホットガスバイパス路で接
続し、このホットガスバイパス路の流量制御弁を介設し
ておき、蒸発器出口の液温と設定温度とを比較して、一
定の待機時間ごとに出口液温が設定温度よりも低いとき
には流量制御弁の開度を一定開度だけ増大させて蒸発器
能力を低減させ、出口液温が設定温度よりも所定温度以
上高いときには流量制御弁の開度を一定開度だけ低減さ
せて蒸発器能力を増大させるようにしたので、安価な全
閉型圧縮機を使用することができるとともに、ＰＩＤ制
御のようなコストの増大や、負荷の変動による制御の不
安定を招くことなく蒸発器出口の液温を一定制御するこ
とができ、よって、コストの低減と制御の安定化とを図
ることができる。しかも、流量制御弁の開度を一定開度
だけ増大又は低減させた後、一定の待機時間よりも短い
所定時間内に蒸発器出口の液温が開度低減側又は開度増
大側に変化したときには前回の制御で増大又は低減した
一定開度の半分だけ戻すようにしたので、急激な負荷等
の変化に起因する液温の急激な変化を抑制することがで
きるという著効を発揮することができる。
冷媒回路の蒸発器でチラー回路の循環液を冷却するよう
にした冷凍装置の運転制御装置として、吐出ラインと減
圧機構−蒸発器間の液管とをホットガスバイパス路で接
続し、このホットガスバイパス路の流量制御弁を介設し
ておき、蒸発器出口の液温と設定温度とを比較して、一
定の待機時間ごとに出口液温が設定温度よりも低いとき
には流量制御弁の開度を一定開度だけ増大させて蒸発器
能力を低減させ、出口液温が設定温度よりも所定温度以
上高いときには流量制御弁の開度を一定開度だけ低減さ
せて蒸発器能力を増大させるようにしたので、安価な全
閉型圧縮機を使用することができるとともに、ＰＩＤ制
御のようなコストの増大や、負荷の変動による制御の不
安定を招くことなく蒸発器出口の液温を一定制御するこ
とができ、よって、コストの低減と制御の安定化とを図
ることができる。しかも、流量制御弁の開度を一定開度
だけ増大又は低減させた後、一定の待機時間よりも短い
所定時間内に蒸発器出口の液温が開度低減側又は開度増
大側に変化したときには前回の制御で増大又は低減した
一定開度の半分だけ戻すようにしたので、急激な負荷等
の変化に起因する液温の急激な変化を抑制することがで
きるという著効を発揮することができる。
【図１】実施例に係る冷凍装置の冷媒配管系統図であ
る。
る。
【図２】コントロ−ラの制御内容を示すフロ―チャ―ト
図である。
図である。
【図３】通常条件下における蒸発器出口の水温及び電動
膨張弁開度の変化を示す図である。
膨張弁開度の変化を示す図である。
【図４】急激な条件変化時における蒸発器出口の水温及
び電動膨張弁開度の変化を示す図である。
び電動膨張弁開度の変化を示す図である。
１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ キャピラリチュ―ブ（減圧機構） ４ 蒸発器 ６ 冷媒回路 ７ ホットガスバイパス路 ８ 電動膨張弁（流量制御弁） １０ チラー回路 ２０ コントロ−ラ（開度制御手段）Ａ 冷凍装置 Ｂ チリングユニット
Claims (1)
- 【請求項１】 全閉型圧縮機（１）、凝縮器（２）、減
圧機構（３）及び蒸発器（４）を順次接続してなる冷媒
回路（６）を備え、上記蒸発器（４）でチラ―回路（１
０）の循環液を冷却するようにした冷凍装置において、 上記冷媒回路（６）の吐出ラインと減圧機構（３）−蒸
発器（４）間の液管とをバイパス接続するホットガスバ
イパス路（７）と、該ホットガスバイパス路（７）に介
設され、ホットガスバイパス路（７）の冷媒バイパス量
を調節する流量制御弁（８）とを備えるとともに、 上記チラ―回路（１０）の蒸発器（４）出口の液温を検
出する出口温度検出手段（Ｔhw）と、 該出口温度検出手段（Ｔhw）の出力を受け、蒸発器
（４）出口の液温をその設定温度と比較して、一定の待
機時間毎に、上記流量制御弁（８）の開度を蒸発器
（４）出口の液温が設定温度よりも低いときには一定開
度だけ増大させる一方、蒸発器（４）出口の液温が設定
温度よりも所定温度以上高いときには一定開度だけ低減
するよう制御するとともに、上記流量制御弁（８）の開
度を増大又は低減制御した後、上記待機時間よりも短い
所定時間内に蒸発器（４）出口の液温が流量制御弁
（８）の開度低減側又は開度増大側に変化したときに
は、流量制御弁（８）の開度を前回の制御で増減した一
定開度の半分だけ戻すよう制御する開度制御手段（２
０）とを備えていることを特徴とする冷凍装置の運転制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199288A JP2806090B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 冷凍装置の運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199288A JP2806090B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 冷凍装置の運転制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545027A JPH0545027A (ja) | 1993-02-23 |
| JP2806090B2 true JP2806090B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=16405309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3199288A Expired - Fee Related JP2806090B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 冷凍装置の運転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2806090B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008224189A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Aisin Seiki Co Ltd | 冷凍サイクル装置 |
| JP5175063B2 (ja) * | 2007-05-17 | 2013-04-03 | 株式会社不二工機 | 弁制御装置 |
| JP6403907B2 (ja) * | 2015-12-11 | 2018-10-10 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
| CN113611898A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-11-05 | 潍柴动力股份有限公司 | 燃料电池发动机冷却液温度控制方法及燃料电池发动机 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6176853A (ja) * | 1984-09-19 | 1986-04-19 | 富士電機株式会社 | 冷凍装置の運転制御方式 |
| JPH01114667A (ja) * | 1987-10-27 | 1989-05-08 | Asahi Kogyosha Co Ltd | ホットガスバイパスによる冷却能力微調整型冷却ユニット |
| JPH0633310Y2 (ja) * | 1987-12-04 | 1994-08-31 | 三菱重工業株式会社 | 冷凍装置 |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP3199288A patent/JP2806090B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0545027A (ja) | 1993-02-23 |
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| Date | Code | Title | Description |
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