JPS6048452A - 冷凍機の容量制御法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は冷凍機の容量制御法、特にターボ冷凍機を冷凍
負荷状態に応じて可変速制御する方法に関するものであ
る。

〔発明の背景〕

従来のターボ冷凍機の容ｌ制御は、ターボ圧縮機の吸入
弁の開度を調整する方法により行われていた。このよう
な方法では、省（力効果を十分に発揮することができな
く、かつ低負荷時の効率も低下する欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点にかんがみ、省電力効果および低負荷
時の効率全向上させることができる冷凍機の容量制御方
法を提供することを目的とするものである。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために、ターボ圧縮機、冷
水系を有する蒸発器および冷却水系を有する凝縮器から
なる冷凍機において、前記冷水出口温度と前記冷却水温
をそれぞれ検出し、これらの雨検出値の差の平方根を回
転数指令値として、前記ターボ圧縮機の電動機を可変速
制御することを特徴とするものでおる。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面について説明するに先だっ
て、その原理について述べる。

ターボ冷凍機用圧縮機において、回転数をＮ。

断熱ヘットｅＨ，エンタルピの増加分をΔｉ、凝縮圧力
をＰｃ、蒸気圧力をＰｔとすると、次のような関係があ
る。

ＨｃＩ：Ｎ２　・・・・・・・・・（１）ＨσΔｉ　・
・・・・・・・・（２） ただし、Ｒ：ガス定数 Ｔ：入口ガスの絶対温度 に：比熱比 上記（１）（２）式より下記（４）式かえられる。

と ＮＬｘΔ！　・・・・・・・・・（４）一方、凝縮温度
をＴｃ、蒸発温度全Ｔｚとすると、この両者Ｔｃ　、Ｔ
Ｉと前記Δ暑との間には、次のような関係がある。

Δｌσ（Ｔｃ　Ｔｇ）　・・・・・・・・・（５）上記
ＴＣ，ＴＩはそｎぞれ冷却水出口温度ｔ。。

および冷水出口温度ｔ、。にほぼ等しい（Ｔｃ’−ｔ６
０　、　Ｔｆｆｉ’−ｔｔａｏ）から、前記ｆ４）（５
）式より下記（６）式”Ｚ、ｊＤ）ｊＬ９・　、 Ｎσ（ｔ６ｏ　ｔ−ｏ　）２−−−（６）この（６）式
より冷凍機の冷却水と冷水の出口温度、すなわち冷凍負
荷状態を示す情報全利用し、圧縮機の電動機の回転数指
令とすれば、その電動機を適切に可変速制御することが
可能である。この制御法は、下記に述べる別の制御法に
比べて、簡単な処理によシ回転数指数をうろことができ
る。この制御法は、上記のように温度全情報量とするた
め、応答性の悪いという問題が考慮されるが、この制御
法はターボ冷凍機に関するものであるため、厳密な応答
性を必要としないから何ら支障はない。

一方、前記（３）式に基づき、凝縮器の凝縮圧力Ｐｃお
よび蒸発器の蒸気圧力Ｐｔをそｎぞれ検出し、こ扛らの
検出値を利用して圧縮機の電動機の回転数指数とする別
個の制御法も考えられる。ところが、この別個の制御法
は、前記（３）式のように複雑な演算を必要とする欠点
があるので、冷凍機の容量制御法としては不適格である
。

次に前述した本発明の原理に基づく具体例を第１図につ
いて説明する。

第１図において、１はターボ圧縮機、２はターボ圧縮機
に直結された電動機、３，４はターボ圧縮機１の吸込側
と吐出側にそれぞれ連通された蒸発器および凝縮器、５
，６は凝縮器４と蒸発器３内をそれぞれ通過する冷却水
系および冷水系である。

７は上記電動機２に連結されたインノく一夕で、このイ
ンバータ７は第２図に示すように、減算回路１０と関数
発生器１１とからなる。その一方の減算１０は前記冷却
水系５と冷水系６の各出口温度ｔ。。１　ｊａＱの検出
値８．９を入力して減算を行い、他方の関数発生器１１
は、前記減算回路１０からの出力（検出値８．９の差）
、すなわち前記温度差（ｔ。。−ｔ、。）を人力し、そ
の温度差の平方根１２すなわち（ｊｅｏ　ｔ、ｏ）２　
をめ、前記（６）式の関係に基づいて電動機２０回転数
Ｎを制御する。

上記のような本実施例において、その冷凍容量Ｑ（冷凍
負荷）が１００％時の所要動力Ｐｅ１００％とすると、
その両者ＱとＰとの関係は第２図に示すとおりである。

この図より冷凍負荷Ｑが８０％のときには、所要動力は
約５０％になることがわかる。

一方、ターボ冷凍機では、冷凍負荷Ｑと回転数Ｎおよび
所要動力Ｐと回転数Ｎとに関し、下記（力（８）式に示
すような関係がある。

Ｑｃｆ、Ｎ　・旧・・・・・（７） ＰＯ：Ｎ３　・・・・・川・（８） したがって、ターボ冷凍機の電動機を可変速制御するこ
とにより、所要動力Ｐを回転数Ｎの３乗特性で減少させ
ることが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、冷凍負荷の状態に
応じて、ターボ冷凍機の１動機を可変速制御することに
より、所要動力を低下させて省鑞力効果を大幅に増進さ
せると共に、低負荷時の効率を向上させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷凍機の容量制御法の一実施例を示す
系統図、第２図は同実施例のインバータの制御回路図、
第３図は同実施例の冷凍容量と所要動力との関係を示し
たグラフである。 １・・・ターボ圧縮機、２・・・電動機、５・・・冷却
水系、６・・・冷水系、７・・・インバータ、８，９・
・・検出値。 代理人　弁理士　高橋明夫 第　？　図 「Ｚｖ−ｆｆ１−ｍ− １１１ １１ １ （１ ｑ　−一一一一一一山　・−一・ １

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ターボ圧縮機、冷水系を有する蒸発器および冷却水系を
   有する凝縮器からなる冷凍機において、前記動水出口温
   度と前記冷却水出口温度をそれぞれ検出し、これらの雨
   検出値の差の平方根を回転数指令値として、前記ターボ
   圧縮機の電動機を可変速制御することを特徴とする冷凍
   機の容量制御法。