JPH0217787B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、水冷式冷凍機の冷却水ポンプの動
力をその凝縮負荷に応じて可変し、効果的な省エ
ネを図るようにした冷却装置に関する。

［従来技術］ 従来、冷凍機用冷却ポンプのモータは、外気温
変化などに伴う負荷変動とは関係なく、常にフル
回転している。従つて、無駄に電力を消費するだ
けでなく、冬期などは凝縮温度が下がりすぎて冷
却能力不足になることがある。

［発明が解決しようとする課題］ そこで、水冷水温度を検出し、この温度に応じ
た信号をインバータに加え、ポンプモータの動力
を制御すれば目的は達せられる。然るに、１台の
冷却水ポンプで多数の冷凍機が運転されている場
合、従来方式では冷却水温検出器が１ケでそのヘ
ツダー部に設けられることになり、各凝縮器から
水冷水温検出部までの距離が長くなり、冷凍機の
急激な負荷変動に伴う冷却水温変化の検知遅れが
生じ、冷凍機の高圧カツトが働く危険が大であつ
た。

この発明は簡単な電気回路により複数の水冷凝
縮器に単一のポンプで冷却水を循環させるシステ
ムはおいて、上記検知遅れによる高圧カツトを生
じさせることなく、また、冷凍機の負荷に応じた
最適な冷却水量を供給し、有効な省エネ運転を可
能ならしめることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明の構成は、複
数の水冷式凝縮器とこれに連携した単一の冷却水
ポンプ、当該ポンプの回転数を可変して冷却水流
量を制御するポンプ動力制御装置を有する冷却装
置において、それぞれ水冷式凝縮器に、その凝縮
温度、または、圧力に相当した値を検出する検出
器を設け、当該検出値の中で最大の凝縮圧力、ま
たは、温度に相当した検出値により当該ポンプの
動力を制御することを特徴としてなる冷却装置を
要旨とするものである。

［実施例］ 第１図は水配管、および、電気系統図である。
また、第２図は制御器の電子回路図である。

先ず、第１図において１，２，３はそれぞれ水
冷凝縮器、４，５，６は水冷凝縮器１，２，３の
冷却水配管の出口近くにそれぞれ設けられた水温
検知器で、サーミスターで構成されている。７，
８，９は水冷凝縮器１，２，３の冷媒圧力を検知
して冷却水量を制御する制水弁、１０はクーリン
グタワー、１１は上記水冷凝縮器１，２，３に冷
却水を供給する冷却水循環ポンプ、１２はポンプ
モータ、１３はインバータで、ポンプモータ１２
の入力を制御する。１４はインバーター１３に制
御信号を送る制御器である。

また、第２図において１５，１６，１７，１
８，１９はそれぞれダイオード、２１，２２，２
３，２４，２５はそれぞれ固定の抵抗器、２６，
２７は可変抵抗器、２８はICコンパレータを示
す。尚、図中同一番号は同一物を示す。

［作用］ 第１図において、冷却水ポンプ１１により冷却
水は凝縮器１，２，３に供給され、昇温した後、
クーリングタワー１０に入り冷却されて再びポン
プ１１に戻る。

一方、水温検知器４，５，６はそれぞれの冷却
水温を検出し制御器１４に伝える。制御器１４は
その中で一番高い温度の信号を選択してインバー
タ１３に伝え、インバータ１３はその信号に応じ
た電力をポンプモータ１２に加え、ポンプ１１の
回転数を制御して冷却水温が常に一定になるよう
制御している。即ち、冷却水温が上昇すればポン
プ１１の回転数も増大してクーリングタワー１０
での放熱量が多くなり、冷却水温が一定となるよ
うに制御する。

ここで、もし水冷凝縮器２，３に対応する冷凍
機が停止して高温冷媒ガスの供給がなくなると水
冷凝縮器２，３の加温作用はなくなり、制水弁
８，９は閉となり、水温検知器５，６の検出温度
も低くなる。従つて、制御器１４はより温度の高
い水温検知器４の温度で制御されることとなる
が、水冷凝縮器２，３へは通水されないため、ポ
ンプ１１の特性から水冷凝縮器１への通水量が増
大し、そのため水冷凝縮器１の出口水温も低下す
ることになり、制御器の働きによりポンプ１１の
回転数が低下し、従つて、モータ１２の消費電力
が減少する。

第１図において、水冷凝縮器１，２，３はそれ
ぞれ制水弁７，８，９を取り付けた場合について
述べたが、制水弁を取り付けていない場合につい
ても同様の効果が発揮される。即ち、水冷凝縮器
２，３に対応する冷凍機が停止した場合、水冷凝
縮器２，３における加熱作用がなくなり、水冷凝
縮器の出口水温でポンプ１１が制御されることと
なる。更に、３台の冷凍機が運転している場合に
ついては各々の冷凍機の冷凍負荷は使用条件によ
り時々刻々変化しており、水冷凝縮器１，２，３
の出口水温もそれぞれ異なつている。例えば、水
冷凝縮器１が小形（例えば、1HP程度）でデフ
ロスト終了直後とすると、その冷凍負荷は大き
く、必要放熱量が大となるため、水冷凝縮器１の
出口水温が多角なる。それに対し水冷凝縮器２，
３がそれぞれ大形（例えば、10HP程度）で冷凍
負荷が軽い場合、水冷凝縮器２，３の出口水温は
水冷凝縮器１の出口水温より低くなつている。こ
の場合本案によれば、水冷凝縮器１の出口水温が
適正な値となるようポンプ１１の回転数が制御さ
れるため、水冷凝縮器１に異常な高圧が発生する
ことなく効率良い運転が確保される。

これに対し、冷却水温度検出を１ケのセンサー
で実施する従来方式においては、各水冷凝縮器か
ら出た混合冷却水の温度でポンプ１１を制御する
こととなり、小形の水冷凝縮器１の冷却水流量
は、他の大形水冷凝縮器２，３の流量に比べ極め
て少なく、従つて、その混合冷却水温はたとえ水
冷凝縮器１の出口水温が高くてもほとんど上昇せ
ず、従つて、ポンプ１１の回転数は適正に増速し
ないこととなり、水冷凝縮器１の高圧が異常に高
くなる問題が発生する。

次に、第２図は上述の如き制御を行うための制
御器１４の要部結線図を示し、図においてａ−ｂ
間に直流定電圧が印加されている。ｃはICコン
パレータ２８の出力端子を示し、ａ−ｃ間の電位
がインバータ１３に伝えられる。

水温検知器４，５，６は直列抵抗２０，２１，
２２をそれぞれ介しab間に接続されている。従
つて、その中間点defの電位は水温検知器４，５，
６のサーミスタ抵抗に応じて変化する。即ち、水
温の高い検知器に対応する点程電位は高くなつて
いる。従つて、ダイオード１５，１６，１７の働
きで一番高い電位のみが可変抵抗器２７を介して
ICコンパレータ２８に伝えられ、他の電位はカ
ツトオフされる。

ここで抵抗分圧の電位ｇとの比較において、
ICコンパレータ２８の出力電位ｃが変化する。
尚、可変抵抗器２７は目標温度を設定するための
ものである。もし凝縮器負荷が大巾に低下した場
合、循環水量が低下し、そのため次に凝縮負荷が
急激に増大した時、水温検知器の検出遅れが避け
られないため、ポンプの回転数をある最低回転数
以下に低下しないように構成している。

即ち、ICコンパレータ２８の出力が低レベル
でも出力端子ｃは可変抵抗器２６の中間分圧点の
電位より低くならない回路としている。従つて、
可変抵抗器２６を調整することにより、ポンプ１
１はある回転数以下に低下しないようになる。

［発明の効果］ 本発明は上述の如く、凝縮器の数だけ水温検知
器を設け、その最高の水温でポンプを制御するた
め水温検知器は凝縮のすぐ近傍に設けることがで
き、検知遅れによる高圧カツトの恐れがない。ま
た、水量アンバランスによる異常高圧の発生もな
く経済的な運転ができる。また、上述の３ケの凝
縮器に限らずあらゆる台数に対応することが可能
である。更に実施例では、冷却水の水温検知で制
御する場合について述べたが、冷媒の凝縮圧力、
または、凝縮温度で同様の制御ができることはい
うまでもない。

また、本発明によれば、制水弁にバイパスの電
磁弁、および、外気温サーモ（図示略）に設ける
ことにより冷凍機停止中、冬期の冷却水ポンプの
冷凍を効果的に防止することができる。即ち、外
気温が−２℃以下となつた場合、バイパス電磁弁
を開かせポンプ動力、および、制御電源がオンと
なるようにすれば外気温−２℃以上では全ての動
力が停止し、−２℃以下でポンプは最低の回転数
で回転して凍結を防止するため、ポンプをフル回
転させるような無駄な電力は消費しない。

更に本発明で、クーリングタワー用送風機（図
示略）とポンプモータ１２を同一のインバータで
制御しても同様の効果を得ることができるもの
で、この種冷却装置として優れた特長を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２
図は本発明の制御回路図である。 １，２，３……水冷凝縮器、４，５，６……水
温検知器、１１……ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の水冷式凝縮器とこれに連携した単一の
   冷却水ポンプ、当該ポンプの回転数を可変して冷
   却水流量を制御するポンプ動力制御装置を有する
   冷却装置において、それぞれの水冷式凝縮器に、
   その凝縮温度、または、圧力に相当した値を検出
   する検出器を設け、当該検出値の中で最大の凝縮
   圧力、または、温度に相当した検出値により当該
   ポンプの動力を制御することを特徴としてなる冷
   却装置。