JPH03105159A - 冷凍機 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の冷凍装置を運転台数変更自在に設け、 前記冷凍装置夫々の蒸発器を冷却器に冷水循環路により
並列に接続し、 前記冷凍装置夫々の凝縮器を放熱器に冷却水循環路によ
り接続し、 前記冷凍装置のうち運転停止状態のものにおいて前記蒸
発器から前記冷却器への冷水供給を停止する冷水供給断
続用手段を設けた冷凍機に関する。

さらに詳しくは、冷凍装置の一部が運転されている状態
で他の冷凍装置を追起動した場合に、追起動した冷凍装
置において蒸発器の温度が十分に低下しない間は、その
蒸発器からの冷却不十分な冷水を冷却器に供給しないで
、冷却器の冷却能力を十分高く維持し、しかも、蒸発器
において冷水の凍結を防止できるようにするための技術
の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、第４図に示すように、追起動される冷凍装置（Ｒ
２）の蒸発器（２）において、冷水供給用流路（４）に
三方弁（ｌ８）で冷水短絡路（１９）を接続すると共に
、その冷水短絡路（１９）を冷水還流用流路（４ｃ）に
接続し、冷水供給用流路（４ｆ）に温度センサー（Ｓ２
）を設け、温度センサー（Ｓ３）からの情報に基づいて
、その温度センサー（Ｓ３）の検出温度が設定以下の時
だけ冷水が冷水短絡路（１９）に送られるように三方弁
（１８）を自動操作する弁操作手段（２０）を設けてい
た。

つまり、蒸発器（２）からの冷水の温度が十分に低下し
ていない間は、その冷水を冷却器（３）に送らないで冷
却器（３）の冷却能力を十分高く維持すると共に、冷水
短絡路（１９）による蒸発器（２）への冷水循環によっ
て蒸発器（２）での冷水凍結を防止できるように構成し
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、蒸発器（２）と冷却器（３）を接続する冷水供
給用流路（４ｆ）はかなり大口径の配管で形成されてい
るため、その冷水供給用流路（４ｆ）に設けた三方弁（
ｌ８）が大口径で高価になり、設備費低減の面から改良
の余地があった。

本発明の目的は、追起動した冷凍装置の蒸発器において
温度が十分に低下していない間は、その蒸発器から冷却
器に冷水を供給しないで冷却器の冷却能力を高く維持し
ながら、蒸発器での冷水凍結を防止できるようにするた
めの手段に改良を施して、設備費を低減できるようにす
る点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴構戒は、 運転台数変更操作自在な複数の冷凍装置のうち追起動さ
れるものにおいて、蒸発器に加熱用熱交換器を付設する
と共に、凝縮器に対する冷却水循環路を前記加熱用熱交
換器に、冷却水の一部が加熱源として前記加熱用熱交換
器に循環供給されるように接続し、 前記加熱用熱交換器に対する加熱源供給路に開閉弁を設
けたことにあり、その作用・効果は次の通りである。

〔作　用〕

冷凍装置を追起動させるに際し、蒸発器から冷却器への
冷水供給を停止させたままで、開閉弁を開くと、凝縮器
に対する冷却水の一部が蒸発器の加熱用交換器に供給さ
れ、その冷却水により蒸発器が加熱されて、蒸発器にお
ける停滞した冷水の凍結を防止できる。

つまり、蒸発器により冷水が十分に冷却されない間は、
蒸発器から冷却器への冷水供給を停止して冷却器の冷却
能力を高く維持しても、蒸発器での冷水凍結を防止でき
る。

そして、蒸発器の温度が低下して冷水を十分に冷却でき
る状態になれば、開閉弁を閉じて蒸発器の加熱を停止す
ると共に、蒸発器から冷却器への冷水供給を開始するこ
とによって、冷凍装置の運転台数増加による冷凍能力向
上を所望通りに図れる。

その上、凝縮器に供給される冷却水は例えば３２℃どい
うように高温であるため、蒸発器の加熱用熱交換器への
冷却水供給量は少なくて済み、加熱用熱交換器への加熱
源供給路を、蒸発器から冷却器への冷水供給路に比して
十分に小径の配管で形威でき、したがって、前述の冷水
供給路に三方弁を設けた従来技術に比して、小口径で構
造簡単な開閉弁を設けるだけでよいから、弁に要する経
費を大幅に減少できる。

〔発明の効果〕

その結果、追起動した冷凍装置の蒸発器において温度が
十分に低下していない間は、蒸発器から冷却器に冷水を
供給しないで冷却器の冷却能力を高く維持しながら、蒸
発器での冷水凍結を防止できるばかりでなく、そのため
の弁に要する経費を安価にできる、設備経費面において
一段と有利な運転台数変更型式の冷凍機を提供できるよ
うになった。

〔実施例〕

次に第ｌ図及び第２図により実施例を示す。

吸収式又は圧縮式の第１及び第２冷凍装置（Ｒ１）、（
Ｒ２）を運転台数変更操作自在に、つまり、第１冷凍装
置（Ｒ１）のみが運転される状態と第１及び第２冷凍装
置（Ｒ＋），（Ｒｚ）の両方が運転される状態とに切換
自在に設けてある。

第１及び第２冷凍装置（Ｒ．＋　），　（Ｒ２　）夫々
の蒸発器（１），（２）を、冷房空間などの冷却対象に
付設した冷却器（３）に冷水循環路（４）により並列に
接続してある。冷水循環路（４）を形或するに、冷却器
（３）からの冷水帰還集合管（４ａ）に蒸発器（１），
（２）を各別のポンプ（ｐ＋）又は（Ｐ２）付流路（４
ｂ），　（４ｃ）で接続すると共に、冷却器（３）への
冷水供給集合管（４ｄ）に蒸発器（１），（２）を各別
の流路（４ｅ），（４ｆ）で接続し、第２冷凍装置（Ｒ
２）の蒸発器（２）に対するポンプ（Ｐ２）を可変容量
型に形成してある。

第１及び第２冷凍装置（Ｒ１）、（Ｒ２）夫々の凝縮器
（５）．（６）をクリーングタヮーなどの放熱器（７）
に冷却水循環路（８）により並列に接続してある。

冷却水循環路（８）を形成するに、放熱器（７）からの
冷却水帰還集合管（８ａ）に凝縮器（５），（６）を各
別のポンプ（Ｐ２）又は（Ｐ４）付冷却水供給路部分（
８ｂ），　（８ｃ）で接続すると共に、放熱器（７）へ
の冷却水供給集合管（８ｄ）に凝縮器（５）．（６）を
各別の冷却水還流路部分（８ｅ），　（８ｆ）で接続し
てある。

第Ｉ冷凍装置（Ｒ２）のみが運転されている状態で追起
動される第２冷凍装置（Ｒ２）において、蒸発器（２）
に加熱用熱交換器（９）を付設し、冷却水供給路部分（
８ｃ）と冷却水還流路部分（８ｆ）を加熱用熱交換器（
９）に、冷却水の一部が加熱源として加熱用熱交換器（
９）に循環供給されるように接続し、加熱用熱交換器（
９）に対する加熱源供給路（１０）に開閉弁（Ｖ）を流
量調節操作自在に設けてある。

冷却器（３）に対する冷水帰還集合管（４ａ）に、集合
冷水温度を検出する第１温度センサー（Ｓ１）を設け、
第２冷凍装置（Ｒ２）の蒸発器（２）に、その温度を検
出する第２温度センサー（Ｓ２）を設け、第ｌ及び第２
温度センサー（Ｓ＋），（ＳＺ）からの情報により第２
冷凍装置（Ｒ２）を自動操作するために、下記（イ）〜
（ホ）項の各種手段を備えさせてある。

（イ）第１温度センサー（Ｓ１）からの情報に基づいて
、検出温度ｔが設定温度ｔｓ以上になれば追起動指令を
発信し、検出温度ｔが設定温度ｔｓ未謂になれば運転台
数減少指令を発信する判定手段（１ｌ）。

（ロ）判定手段（１１）から追起動指令が発信されると
、第２冷凍装置（Ｒ２）の駆動源、つまり吸収式冷凍装
置において発生器に付設したバーナ、あるいは、圧縮式
冷凍装置の圧縮器、及び、凝縮器（６）に対する冷却水
循環用のポンプ（Ｐ４）を作動させる追起動指令手段（
Ｉ３）。

（ハ）判定手段（ｌ１）から運転台数減少指令が発信さ
れると、第２冷凍装置（Ｒ２）の駆動源（ｌ２）と冷却
水循環用ポンプ（Ｐ４）を停止させる運転台数減少手段
（１４）。

（二）第２温度センサー（Ｓ２）からの情報に基づいて
、検出温度Ｔが第１設定温度Ｔｓ−，以上の時だけ開閉
弁（Ｖ）を開状態にするように、かつ、検出温度Ｔが高
い程開閉弁（Ｖ）の開度が大になるように、自動的に開
閉弁（Ｖ）を連続的又は段階的に開閉操作する弁操作手
段（１５）。

（ホ）第２温度センサー（Ｓ２）からの情報に基づいて
、検出温度Ｔが第２設定温度Ｔｓ−．以下の時だけ蒸発
器（２）から冷却器（３）に冷水を供給するように、か
つ、前記第ｌ設定温度Ｔｓ−．未満では冷水供給量が最
大になるように、さらに、前記第１設定温度Ｔｓ−，と
前記第２設定温度Ｔｓ−．の間では検出温度Ｔが高い程
冷水供給量が減少するように、自動的に蒸発器（２）に
対する冷却水循環用の可変容量型ボンプ（Ｐ２）を連続
的又は段階的に吐出量変更操作する冷水供給断続用手段
（１６）。

要するに、第１冷凍装置（Ｒ１）のみの運転時に、冷却
器（３）の負荷が増大して第１温度センサー（Ｓ１）の
検出温度ｔが設定温度ｔｓ以上になると、追起動指令手
段（１３〉により第２冷凍装置（Ｒ２）が追起動される
。その時、第２冷凍装置（Ｒ２）の蒸発器（２）の検出
温度Ｔが第２設定温度Ｔｓ−２より高いと、冷水供給断
続用手段（ｌ６）により蒸発器（２）から冷却器（３）
への冷水供給が停められて、冷却器（３）の能力低下が
防止される。そして、蒸発器（２）の温度Ｔが第２設定
温度Ｔｓ−．以下に低下すると、冷水供給断続用手段（
ｌ６）の作用で、蒸発器（２）から冷却器（３）への冷
水供給が開始されると共に、蒸発器（２）の温度Ｔが低
下するに伴って蒸発器（２）から冷却器（３）への冷水
供給量が増大され、かつ、蒸発器（２）の温度Ｔが第ｌ
設定温度Ｔｓ−，未満に低下すると、蒸発器（２）から
冷却器（３〉への冷水供給量が最大になる。

他方、蒸発器（２）から冷却器（３）への冷水供給が停
止されている時には、弁操作手段（１５）により蒸発器
（２）の加熱用熱交換器（９）に凝縮器（６）への冷却
水の一部が供給され、３２℃程度以上の冷却水による加
熱作用で蒸発器（２）での冷水凍結が防止される。また
、蒸発器（２）から冷却器（３）への冷水供給量が最大
量未満の少ない時には、弁操作手段（ｌ５）により加熱
用熱交換器（９）に冷却水が、冷水供給量に対して反比
例的に供給量を減少調節した状態で供給されて、蒸発器
（２）の温度降下が不必要に抑えられること無＜、３２
℃程度以上の冷却水による加熱作用で蒸発器（２）での
冷水凍結が防止される。そして、蒸発器（２）から冷却
器（３）への冷水供給量が最大量になると、弁操作手段
（ｌ５）により開閉弁（Ｖ）が閉じられて、第２冷凍装
置（Ｒ２）が定常運転状態になる。

さらに、第ｌ及び第２冷凍装置（Ｒ１）、（Ｒ２）の運
転時に、冷却器（３）の負荷が減少して第■温度センサ
ー（Ｓ１）の検出温度ｔが設定温度ｔｓ未満になると、
運転台数減少手段（１４）により第２冷凍装置（Ｒ２）
が停止される。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

冷凍装置（Ｒ１）、（Ｒ２）の設置数は３台以上でもよ
く、冷凍装置（Ｒ＋），（Ｒｇ）の運転台数変更のため
の具体的手段は適当に変更でき、公知の各種自動操作手
段又は人為操作手段を利用できる。

冷凍機の用途は不問であるが、地域冷暖房用として特に
好適である。

放熱器（７）を複数台設けて、冷凍装置（Ｒｉ），（Ｒ
２）と放熱器（７）の接続関係を適当に選定しても良い
。

冷水供給断続用手段（１６）は操作対象や具体構成など
において限定されるものでは無く、例えばポンプ（Ｐ２
）を運転停止切換えするものでもよく、冷水循環系に設
けた流量調節弁の開度を変更するものでも、冷水循環系
に設けた開閉切換操作するものでもよい。

加熱用熱交換器（９）の具体構造は適当に変更できるが
、望ましくは冷媒に余り熱与えないで冷水に多く熱を与
えるように構或する。

開閉弁（Ｖ）の型式は電力や流体圧による駆動式であっ
ても人為操作式であってもよい。

開閉弁（Ｖ）を自動操作する弁操作手段（ｌ５）を設け
ると共に、冷水供給断続用手段（１６）を温度センサー
（Ｓ２）からの情報に基づいて自動的に断続動作するよ
うに形或することが、冷凍機の管理面で有利であり、そ
の場合、弁操作手段（１５）の具体構或は開閉弁（Ｖ）
の型式に見合って適当に選定できる。

また、冷凍機の管理を容易化するに、第３図に示すよう
に、開閉弁（Ｖ）に対する第１タイマー（１７ａ）、及
び、冷水供給断続用手段（１６）に対する第２タイマー
（１７ｂ）から成るタイマー装置（１７）を、追起動指
令手段（１３〉に連係させて設け、タイマー装置（１７
）の作用で開閉弁（Ｖ）とポンプ（Ｐ２）などを自動操
作するように構戒してもよい。

つまり、追起動指令手段（１３）から追起動指令が発信
されると、追起動指令後一定時間だけ、タイマー（Ｌ７
ａ）により開閉弁（Ｖ）を開状態に維持して、加熱用熱
交換器（９）に冷却水を供給すると共に、第２タイマー
（１７ｂ）により冷水供給断続用手段（ｌ６）を冷水供
給停止状態に維持して、蒸発器（２）から冷却器（３）
への冷水供給を停止したままにし、そして、蒸発器（２
）の冷却能力が十分に増大するに必要な長さに設定され
た一定時間が経過すると、第１タイマー（１７ａ）によ
り開閉弁（Ｖ）を閉じて、加熱用熱交換器（９）への冷
却水供給を停めると共に、第２タイマー（１７ｂ）によ
り冷水供給断続用手段（ｌ６）を冷水供給状態に切換え
て蒸発器（２）から冷却器（３）に冷水を供給するよう
に構或する。この場合、開閉弁（Ｖ）の開度減少、及び
、冷却器（３〉への冷水供給量増大を連続的又は段階的
に同調変化させて実行するように構成してもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示し、第１図は冷
凍機の概念図、第２図は制御系のブロック図である。第
３図は本発明の別実施例における制御系のブロック図で
ある。第４図は従来例の概念図である。 （１），（２）・・・・・・蒸発器、（３）・・・・・
・冷却器、（４）・・・・・・冷水循環路、（５），　
（６）・・・・・・凝縮器、（７）・・・・・・放熱器
、（８）・・・・・・冷却水循環路、（９）・・・・・
・加熱用熱交換器、（１０）・・・・・・加熱源供給路
、（１３）・・・・・・追起動指令手段、（１５）・・
・・・・弁操作手段、（１６）・・・・・・冷水供給断
続用手段、（１７）・・・・・・タイマー装置、（Ｒ１
）、（Ｒ２）・・・・・・冷凍装置、（Ｓ１）温度セン
サー（Ｖ）・・・・・・開閉弁。 第１１５！ｌｌ Ｒ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の冷凍装置（Ｒ＿１）、（Ｒ＿２）を運転台数
   変更自在に設け、 前記冷凍装置（Ｒ＿１）、（Ｒ＿２）夫々の蒸発器（１
   ）、（２）を冷却器（３）に冷水循環路（４）により並
   列に接続し、 前記冷凍装置（Ｒ＿１）、（Ｒ＿２）夫々の凝縮器（５
   ）、（６）を放熱器（７）に冷却水循環路（８）により
   接続し、 前記冷凍装置（Ｒ＿１）、（Ｒ＿２）のうち運転停止状
   態のもの（Ｒ＿２）において前記蒸発器（２）から前記
   冷却器（３）への冷水供給を停止する冷水供給断続用手
   段（１６）を設けた冷凍機であって、前記冷凍装置（Ｒ
   ＿１）、（Ｒ＿２）のうち追起動されるもの（Ｒ＿２）
   において、前記蒸発器（２）に加熱用熱交換器（９）を
   付設すると共に、前記凝縮器（６）に対する冷却水循環
   路（８）を前記加熱用熱交換器（９）に、冷却水の一部
   が加熱源として前記加熱用熱交換器（９）に循環供給さ
   れるように接続し、 前記加熱用熱交換器（９）に対する加熱源供給路（１０
   ）に開閉弁（Ｖ）を設けてある冷凍機。 ２、前記加熱用熱交換器（９）を有する蒸発器（２）に
   温度センサー（Ｓ＿２）を設け、前記温度センサー（Ｓ
   ＿２）からの情報に基づいて、その温度センサー（Ｓ＿
   ２）の検出温度が第１設定温度Ｔｓ−＿１以上の時だけ
   前記開閉弁（Ｖ）を開状態にするように、前記開閉弁（
   Ｖ）を自動操作する弁操作手段（１５）を設け、 前記温度センサー（Ｓ＿２）からの情報に基づいて、そ
   の温度センサー（Ｓ＿２）の検出温度が第２設定温度Ｔ
   ｓ−＿２以下の時だけ前記蒸発器（２）から前記冷却器
   （３）に冷水を供給するように、前記冷水供給断続用手
   段（１６）を形成してある請求項１記載の冷凍機。 ３、追起動指令手段（１３）からの情報に基づいて、追
   起動指令後一定時間だけ前記開閉弁（Ｖ）を開状態にか
   つ前記冷水供給断続用手段（１６）を冷水供給停止状態
   に維持するタイマー装置（１７）を設けてある請求項１
   記載の冷凍機。