JPH10170118A - 冷却機の制御装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数台の冷却モジュールから成る冷却装置にお
いて、異常発生時の有効な運転切換手段を実現すること
にある。 【解決手段】各冷却モジュールが互いの運転状態を監視
する、もしくは上位コントローラが各冷却モジュールの
運転状態を監視し、一番障害度合の低い冷却モジュール
を運転させる機能を持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被冷却体を冷却する
ための冷却機の制御装置及び制御方法に係わり、特に異
常発生時の運転切換機能を向上させるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として特開平２ー１０１３６
３号公報に開示されているように、一定時間液体冷媒が
温度上昇を続けた場合は運転されている冷却器の中に故
障の冷却器があると判断して運転中の任意の冷却器を一
台停止させ予備の冷却器を運転する動作を繰り返し、温
度上昇のない複数の冷却器の組合せを選択するもにがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、液体
冷媒の温度上昇が生じたときには、ある冷却器に故障が
発生したと判断し任意の一台の冷却器の運転を切換えて
運転を続行するが、予備を含め２台以上の冷却器に故障
が発生したときの対応策が考慮されていないため冷却器
の故障が被冷却体を含むシステムの動作に不具合を招く
という問題がある。

【０００４】本発明の目的は、複数台の冷却モジュール
から成る冷却装置において冷却モジュールの故障に際し
て有効な運転切換が可能な運転方式を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、冷却水と熱源流体の熱交換を行う熱交換
器及び、熱交換の冷却能力調整手段を持ち、前記冷却水
を被冷却体に循環させるポンプ、前記冷却水の流量を検
出する流量計、前記冷却水の水温を検出する温度センサ
及び、該温度センサの検出値に基づいて前記冷却能力調
整手段を制御すると共に、種々の異常信号を検出するコ
ントローラを持つ同一の冷却モジュールを予備機を含め
て複数台備え、冷却モジュールに異常が発生した時予備
機に運転を切り換えて運転を継続する冷却機において、
発生した異常要因により冷却モジュールの運転状態を軽
度障害及び重度障害に判定する判定基準を設けたコント
ローラと、該コントローラの出力信号に基づき予備機に
運転を切り替える運転切替手段を設けた。

【０００６】また、発生した異常要因による冷却モジュ
ールの運転状態を軽度障害では運転継続可能、重度障害
では運転継続不可により異常停止と予め定め、各冷却モ
ジュールが互いの運転、異常発生状態を検出する機能を
コントローラに設け、現在運転している冷却モジュール
に異常が発生した場合、軽度、重度障害の判定及び、他
の冷却モジュールの運転可否を常時判定し、軽度障害で
ある場合で、他の冷却モジュールのうち、運転可能な冷
却モジュールがあると判定した時には停止し運転可能で
ある冷却モジュールに自動的に運転を切換え、他の冷却
モジュールが全て重度障害による異常停止中であり運転
不可と判定した時には運転可能な冷却モジュールがある
と判定するまで異常停止はせずに運転を継続させ、重度
障害である場合は異常停止し、軽度障害発生中も含め運
転可能である冷却モジュールのうち、一番障害度合の低
い冷却モジュールを運転し、可能な限り運転を継続する
ようにした。

【０００７】さらに、異常要因解除のための部品交換等
の保守作業が正しく行われたかどうかを確認するための
テスト運転機能をコントローラに設け、重度障害により
異常停止した冷却モジュールをテスト運転させ、異常が
解除されている場合はテスト運転終了後に初めて運転可
能とし、異常が解除されていない場合は運転不可により
再び異常停止とし、保守作業が正しく実施されたことを
確認すること及び、重度障害が取り除かれていない状態
での運転を防止するようにした。

【０００８】さらにまた、異常発生時の冷却モジュール
の運転方法を他の冷却モジュールの運転可否を判定しそ
の結果により異常停止、運転継続させる。または、異常
発生時には軽度、重度障害を問わず異常停止し無条件に
他の冷却モジュールの運転を切換える、のいずれかを任
意に選択できる機能をコントローラに設け、用途により
異常発生時の冷却モジュールの運転方法を変更できるよ
うにした。

【０００９】さらにまた、前記それぞれの機能をコント
ローラに設ける代わりに、各冷却モジュールとの情報を
伝送する伝送ラインと、運転に関わる指令、制御情報を
各冷却モジュールと送受信する上位コントローラを持た
せ、該上位コントローラに前記それぞれの機能を設け、
かつ、各冷却モジュールから送信された情報から現在の
冷却モジュールの運転状態を表示することにより、全冷
却モジュールの運転、異常発生状態を一括して監視し、
速やかに異常情報を外部に提供することができるように
した。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１乃
至図４及び表１により説明する。

【００１１】図１は冷却機の制御装置の全体構成を示
す。

【００１２】図１において、制御装置１は個々に号機ナ
ンバーを定めた複数の冷却モジュール２ａ、２ｂによっ
て構成され水配管１２により被冷却体１１と接続されて
いる。冷却モジュール２ａ、２ｂは同一構成であり、冷
却水と流体を熱交換する熱交換器９ａ、９ｂ、冷却水を
被冷却体１１に循環させるポンプ６ａ、６ｂ、冷却水の
流量を検出する流量計８ａ、８ｂ、冷却水の水温を検出
する温度センサ７ａ、７ｂ及び、温度センサ７ａ、７ｂ
の検出値に基づいて冷却能力調整手段４ａ、４ｂ，５
ａ、５ｂを制御すると共に、ポンプ６ａ、６ｂの異常等
種々の異常信号を検出するコントローラ３ａ、３ｂから
成る。

【００１３】本発明の一実施例では、それぞれのコント
ローラ３ａ、３ｂに相互監視信号配線１０を設け、互い
に現在の運転状態を知らせる機能を持たせる。１３は伝
送ライン、１４は上位コントローラである。

【００１４】図２は前記相互監視信号配線１０の運転、
異常状態検出方法を示したものであり、コントローラ３
ａ、３ｂは運転／停止、軽度障害、重度障害毎の接点出
力信号を持ち、現在の冷却モジュール２ａ、２ｂの状態
によりそれぞれの接点出力をＯＮ／ＯＦＦする。

【００１５】表１は冷却モジュール２ａ、２ｂの運転、
異常状態によるコントローラ３ａ、３ｂの接点出力及
び、運転切換可否判定状態を示す。図３は自冷却モジュ
ールに異常が発生したときの運転継続判定方法、テスト
運転後の処理決定、異常発生時の運転方法設定に関して
コントローラ３ａ、３ｂが行う処理を概略フローチャー
トで示したものである。

【００１６】ここで、発生した異常要因毎に冷却モジュ
ールの運転状態を軽度障害では運転継続可能、重度障害
では運転継続不可により異常停止と予め定めてあるもの
とし、温度センサ７ａ、７ｂの検出値がある一定以上の
温度である場合（以下温度異常と称す）は軽度障害、ポ
ンプ６ａ、６ｂが異常（以下ポンプ異常と称す）である
場合は重度障害とする。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１は運転切換可否判定状態説明表であ
る。

【００１９】現在冷却モジュール２ａが異常未発生にて
運転中、冷却モジュール２ｂは異常未発生で予備機とし
て停止中であるとする。この状態において冷却モジュー
ル２ａに温度異常が発生するとコントローラ３ａはコン
トローラ３ｂの現在の接点出力信号を検出し、運転切換
可否を判定する。冷却モジュール２ｂは異常未発生であ
るのでコントローラ３ｂの接点出力信号は表１であり
運転切換可能と判定しコントローラ３ａは冷却モジュー
ル２ａを停止させ接点出力信号を表１からに変化さ
せる。一方、コントローラ３ｂはコントローラ３ａの接
点出力信号が表１に変化したことを検出すると冷却モ
ジュール２ａに軽度障害が発生し停止したことを認識し
て冷却モジュール２ｂの運転を開始し、接点出力信号を
表１からに変化させる。この状態で冷却モジュール
２ｂにポンプ異常が発生した場合は同様の処理を行い、
コントローラ３ｂは冷却モジュール２ｂを停止させ接点
出力信号を表１に変化させる。その結果コントローラ
３ａは冷却モジュール２ａの運転を開始し、接点出力信
号を表１に変化させる。

【００２０】また、冷却モジュール２ａ、２ｂ共に軽度
障害が発生した場合には個々に定めた号機ナンバーのう
ち若い号機が運転を行う。

【００２１】ポンプ異常が発生した冷却モジュール２ｂ
は運転を継続することができないため保守作業によりポ
ンプ異常要因の解除が必要となるが、ポンプ異常は冷却
モジュール２ｂが運転を行わなければ検出することがで
きない。

【００２２】ここで、異常要因解除のための部品交換等
の保守作業が正しく行われたかどうかを確認するため、
全ての異常を検出することができるテスト運転機能をコ
ントローラ３ａ、３ｂに設ける。冷却モジュール２ｂの
保守作業終了後、コントローラ３ｂがテスト運転を実施
したとき、その間は異常検出有無とは無関係にコントロ
ーラ３ｂは接点出力信号を表１の状態のまま保持す
る。テスト運転中に異常が検出されず、異常が解除され
ている場合はテスト運転終了後、運転可能と判断しコン
トローラ３ｂは接点出力信号を表１に変化させる。こ
れによりコントローラ３ａは冷却モジュール２ｂの方が
障害度合が低いと認識し冷却モジュール２ａを停止させ
接点出力信号を表１からに変化させる。これをコン
トローラ３ｂが検出することにより冷却モジュール２ｂ
の運転を開始し、接点出力信号を表１からに変化さ
せる。

【００２３】また、テスト運転中に再度異常を検出し、
異常が解除されていない場合は運転不可により再び異常
停止とし、コントローラ３ｂは接点出力信号を表１の
状態を保持したままとし、運転は切換えず冷却モジュー
ル２ａは運転を継続する。

【００２４】冷却モジュール２ａ，２ｂに異常が発生し
た時の運転方法を２種類のうちから選択できる機能をコ
ントローラ３ａ、３ｂに設ける。

【００２５】１つは前述のように異常発生時は他の冷却
モジュールの運転可否の判定結果により異常停止、運転
継続させる方式であり、あと１つは異常発生時には軽
度、重度障害を問わず異常停止し無条件に他の冷却モジ
ュールの運転を切換える方法とする。後者が選択された
場合では、軽度障害発生時においても冷却モジュールを
異常停止し、かつ他の冷却モジュールのコントローラの
接点出力信号のうち運転／停止のみを検出し、検出した
運転／停止接点出力がＯＦＦであり自らの冷却モジュー
ルに異常が発生していないときのみ運転を切り換えるよ
うコントローラ３ａ、３ｂが制御を行う。

【００２６】図４は以上のような制御のうち、他冷却モ
ジュールに異常が発生したときの自冷却モジュールの運
転切換決定に関してコントローラ３ａ、３ｂが行う処理
を概略フローチャートで示したものである。

【００２７】また、図１において、相互監視信号配線１
０の代わりに冷却モジュール２ａ、２ｂのコントローラ
３ａ、３ｂとの情報を伝送する伝送ライン１３と、運転
に関わる指令、制御情報を各冷却モジュールと送受信す
る上位コントローラ１４を設ける。上位コントローラ１
４は送受信した制御情報を用いて図３、図４に示すよう
な、各冷却モジュールとの情報を伝送する伝送ライン
と、運転に関わる指令、制御情報を各冷却モジュールと
送受信する上位コントローラの信号と、かつ各冷却モジ
ュールから送信された情報から現在の冷却モジュールの
運転状態を表示することにより、全冷却モジュールの運
転、異常発生状態を一括して監視し、速やかに異常情報
を外部に提供することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、冷却モジュールに異常
が発生しても障害度合の低い冷却モジュールの運転が行
われる。そのため、被冷却体への冷却水の供給は中断な
く続行されることができる。

【００２９】また、冷却モジュールが運転しなければ発
生、検出できない異常を確実に取り除き、不要な運転に
より異常状態の悪化の助長を防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷却装置の全体構成。

【図２】冷却モジュール間の運転、異常状態検出手段説
明図。

【図３】運転方法設定の概略フローチャート。

【図４】運転切換決定の概略フローチャート。

【符号の説明】

１…制御装置 ２ａ、２ｂ…冷却モジュール ３ａ、３ｂ…コントローラ４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ…冷
却能力調整手段 ６ａ、６ｂ…ポンプ７ａ、７ｂ…温度センサ ８ａ、８
ｂ…流量計 ９ａ、９ｂ…熱交換器 １０…相互監視信号 １１…被
冷却体 １２…水配管 １３…伝送ライン １４…上位コントロ
ーラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却水と熱源流体の熱交換を行う熱交換器
   及び、熱交換の冷却能力調整手段を持ち、前記冷却水を
   被冷却体に循環させるポンプ、前記冷却水の流量を検出
   する流量計、前記冷却水の水温を検出する温度センサ及
   び、該温度センサの検出値に基づいて前記冷却能力調整
   手段を制御すると共に、種々の異常信号を検出するコン
   トローラを持つ同一の冷却モジュールを予備機を含めて
   複数台備え、冷却モジュールに異常が発生した時予備機
   に運転を切り換えて運転を継続する冷却機において、発
   生した異常要因により冷却モジュールの運転状態を軽度
   障害及び重度障害に判定する判定基準を設けたコントロ
   ーラと、該コントローラの出力信号に基づき予備機に運
   転を切り替える運転切替手段を設たことを特徴とする冷
   却機の制御装置。
2. 【請求項２】冷却水と熱源流体の熱交換を行う熱交換器
   及び、熱交換の冷却能力調整手段を持ち、冷却水を被冷
   却体に循環させるポンプ、冷却水の流量を検出する流量
   計、冷却水の水温を検出する温度センサ及び、温度セン
   サの検出値に基づいて冷却能力調整手段を制御すると共
   に、種々の異常信号を検出するコントローラを持つ同一
   の冷却モジュールを予備機を含めて複数台備え、冷却モ
   ジュールに異常が発生した時予備機に運転を切り換えて
   運転を継続する冷却機の制御方法において、発生した異
   常要因による冷却モジュールの運転状態を軽度障害では
   運転継続可能、重度障害では運転継続不可により異常停
   止と予め定め、各冷却モジュールが互いの運転、異常発
   生状態を検出する機能をコントローラに設け、現在運転
   している冷却モジュールに異常が発生した場合、軽度、
   重度障害の判定及び、他の冷却モジュールの運転可否を
   常時判定し、軽度障害である場合で、他の冷却モジュー
   ルのうち、運転可能な冷却モジュールがあると判定した
   時には停止し運転可能である冷却モジュールに自動的に
   運転を切換え、他の冷却モジュールが全て重度障害によ
   る異常停止中であり運転不可と判定した時には運転可能
   な冷却モジュールがあると判定するまで異常停止はせず
   に運転を継続させ、重度障害である場合は異常停止し、
   軽度障害発生中も含め運転可能である冷却モジュールの
   うち、一番障害度合の低い冷却モジュールを運転し、可
   能な限り運転を継続することを特徴とする冷却機の制御
   方法。