并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種提高壓縮機(jī)的容量控制的精度及效率的并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置及方法。在具備多個(gè)管殼式的熱交換器及多個(gè)壓縮機(jī)的并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置(50)中，具備推定部(51)，在劃分出的內(nèi)部空間為作為第一流體的入口側(cè)的上游側(cè)空間和作為第一流體的出口側(cè)的下游側(cè)空間時(shí)，該推定部(51)基于根據(jù)下游側(cè)空間的第二流體的壓力值而推定的第二流體的飽和溫度與在熱交換器的出口處計(jì)測(cè)的第一流體的溫度即出口溫度計(jì)測(cè)值的終端溫度差，推定上游側(cè)空間的終端溫度差，并基于上游側(cè)空間的終端溫度差及上游側(cè)空間的第二流體的飽和溫度，推定上游側(cè)空間的出口附近的第一流體的溫度。
【專利說(shuō)明】并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在一個(gè)熱交換器對(duì)應(yīng)于兩個(gè)壓縮機(jī)而構(gòu)成制冷機(jī)循環(huán)的并聯(lián)型制冷機(jī)中，使用如下的技術(shù):將蒸發(fā)器和冷凝器形成I通路相向流的配置，在蒸發(fā)器及冷凝器的長(zhǎng)度方向的中間點(diǎn)(中央)對(duì)制冷劑系統(tǒng)進(jìn)行分隔，將蒸發(fā)器及冷凝器分割為低壓側(cè)/高壓側(cè)，并使分割出的低壓側(cè)/高壓側(cè)分別與壓縮機(jī)連接，由此，減少壓縮機(jī)的壓縮比而提高效率(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。如此具備多個(gè)壓縮機(jī)的并聯(lián)型制冷功能夠發(fā)揮壓縮機(jī)的個(gè)數(shù)量的制冷能力，因此期待各個(gè)壓縮機(jī)的容量控制或使用逆變器時(shí)的轉(zhuǎn)速的控制等個(gè)別地控制壓縮機(jī)的情況。
[0003]在專利文獻(xiàn)2中，提出了如下的技術(shù):在制冷能力發(fā)生變動(dòng)時(shí)，通過(guò)基于第一參數(shù)和第二參數(shù)而決定的轉(zhuǎn)速來(lái)控制使壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的逆變器，從而穩(wěn)定且高效地使渦輪制冷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，該第一參數(shù)反映了基于制冷機(jī)的輸出熱量的風(fēng)量，該第二參數(shù)反映了基于蒸發(fā)器壓力及冷凝器壓力的水頭。
[0004]【在先技術(shù)文獻(xiàn)】
[0005]【專利文獻(xiàn)】
[0006]【專利文獻(xiàn)I】日本特開平10-132400號(hào)公報(bào)
[0007]【專利文獻(xiàn)2】日本特開2005-180267號(hào)公報(bào)
[0008]【發(fā)明的概要】`
[0009]【發(fā)明要解決的課題】
[0010]然而，在對(duì)壓縮機(jī)個(gè)別地進(jìn)行容量控制時(shí)，需要個(gè)別地算出作用于各壓縮機(jī)的負(fù)載或各壓縮機(jī)的能力。交換熱量通過(guò)流通的冷卻水(或冷水)的溫度差與其流量之積能夠算出，但如上述那樣在蒸發(fā)器或冷凝器的長(zhǎng)度方向的中間點(diǎn)對(duì)制冷劑系統(tǒng)進(jìn)行分隔時(shí)，無(wú)法采用在中間點(diǎn)設(shè)置溫度計(jì)等而直接計(jì)測(cè)冷卻水溫度(或冷水溫度)這樣的方法。
[0011]以往，由于如此無(wú)法計(jì)測(cè)熱交換器的中間點(diǎn)的溫度，而無(wú)法算出作用于各個(gè)制冷機(jī)的負(fù)載，從而無(wú)法按壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮機(jī)的容量控制(例如，吸入葉片、壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、HGBP (熱氣旁通閥))、膨脹閥控制。因此，即使在使用多個(gè)壓縮機(jī)的情況下，無(wú)論是哪一個(gè)壓縮機(jī)都進(jìn)行賦予相同的開度作為膨脹閥開度的精度低的壓縮機(jī)容量控制，或者進(jìn)行利用安裝在熱交換器內(nèi)的制冷劑的液位水平傳感器以液位成為恒定的方式控制的以制冷劑液位為指標(biāo)的膨脹閥控制，存在無(wú)法高效地控制并聯(lián)型制冷機(jī)這樣的課題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]本發(fā)明鑒于這種情況而作出，目的在于提供一種提高壓縮機(jī)的容量控制的效率的并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置及方法以及程序。
[0013]【用于解決課題的手段】[0014]為了解決上述課題，本發(fā)明采用以下的手段。
[0015]本發(fā)明的第一形態(tài)是并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置，該并聯(lián)型制冷機(jī)具備多個(gè)管殼式的熱交換器及多個(gè)壓縮機(jī)，該管殼式的熱交換器具備在內(nèi)部使第一流體流通的管、在所述管的外部使第二流體流通的殼體、沿著與所述管的長(zhǎng)度方向交叉的方向?qū)?nèi)部空間進(jìn)行劃分的分隔板，所述并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置中，具備推定機(jī)構(gòu)，在劃分出的所述內(nèi)部空間為作為所述第一流體的入口側(cè)的上游側(cè)空間和作為所述第一流體的出口側(cè)的下游側(cè)空間時(shí)，所述推定機(jī)構(gòu)基于根據(jù)所述下游側(cè)空間的所述第二流體的壓力值而推定的所述第二流體的飽和溫度與在所述熱交換器的出口處計(jì)測(cè)的所述第一流體的溫度即出口溫度計(jì)測(cè)值的終端溫度差，推定所述上游側(cè)空間的終端溫度差，并基于所述上游側(cè)空間的終端溫度差及所述上游側(cè)空間的所述第二流體的飽和溫度，推定所述上游側(cè)空間的出口附近的所述第一流體的溫度。
[0016]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在熱交換器的內(nèi)部空間被劃分成作為第一流體的入口側(cè)的上游側(cè)空間和作為第一流體的出口側(cè)的下游側(cè)空間的情況下，第一流體當(dāng)從熱交換器的入口流入時(shí)，在上游側(cè)空間通過(guò)第二流體進(jìn)行熱交換，并在下游側(cè)空間通過(guò)第二流體進(jìn)行熱交換，而從出口排出。此時(shí)，基于根據(jù)下游側(cè)空間的第二流體的壓力值而推定的第二流體的飽和溫度與在熱交換器的出口處計(jì)測(cè)的第一流體的溫度即出口溫度計(jì)測(cè)值的終端溫度差，來(lái)推定上游側(cè)空間的終端溫度差，并基于該上游側(cè)空間的終端溫度差及上游側(cè)空間的第二流體的飽和溫度，來(lái)推定上游側(cè)空間的出口附近的第一流體的溫度。
[0017]由此，能夠簡(jiǎn)便地推定熱交換器的上游側(cè)空間與下游側(cè)空間之間(即，熱交換器的中間點(diǎn))的第一流體的溫度。而且，即使在例如發(fā)生管殼式熱交換器的管部分的污染引起的熱交換器的傳熱性能下降的情況下，也能夠考慮污染的影響來(lái)推定熱交換器的中間點(diǎn)的溫度。
[0018]如此，通過(guò)推定熱交換器的中間點(diǎn)的溫度，能夠算出上游側(cè)空間及下游側(cè)空間的各自的負(fù)載，通過(guò)壓縮機(jī)的容量控制、基于逆變器的個(gè)別的旋轉(zhuǎn)控制、壓縮機(jī)的吸入葉片與HGBP(熱氣旁通閥)的獨(dú)立控制，能實(shí)現(xiàn)性能提高和可靠的浪涌回避。而且，由于不需要膨脹閥控制用的水平傳感器，因此能實(shí)現(xiàn)成本削減。
[0019]上述并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置的所述推定機(jī)構(gòu)可以根據(jù)作用于所述上游側(cè)空間和所述下游側(cè)空間的負(fù)載，來(lái)修正所述上游側(cè)空間的出口附近的所述第一流體的溫度。
[0020]在能力比率存在差別時(shí)，上游側(cè)空間的終端溫度差與下游側(cè)空間的終端溫度差不同，因此通過(guò)進(jìn)行修正，能夠更準(zhǔn)確地推定熱交換器的中間溫度。
[0021]適用了上述并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置的所述熱交換器為冷凝器和蒸發(fā)器時(shí)，所述推定機(jī)構(gòu)可以從所述冷凝器的交換熱量中除去向所述壓縮機(jī)的輸入動(dòng)力，來(lái)推定所述蒸發(fā)器的交換熱量。
[0022]冷凝器的交換熱量包含壓縮機(jī)的輸入動(dòng)力的信息，因此通過(guò)將其減去，能夠準(zhǔn)確地推定蒸發(fā)器的制冷能力。
[0023]本發(fā)明的第二形態(tài)是并聯(lián)型制冷機(jī)的控制方法，該并聯(lián)型制冷機(jī)具備多個(gè)管殼式的熱交換器及多個(gè)壓縮機(jī)，該管殼式的熱交換器具備在內(nèi)部使第一流體流通的管、在所述管的外部使第二流體流通的殼體、沿著與所述管的長(zhǎng)度方向交叉的方向?qū)?nèi)部空間進(jìn)行劃分的分隔板，所述并聯(lián)型制冷機(jī)的控制方法中，在劃分出的所述內(nèi)部空間為作為所述第一流體的入口側(cè)的上游側(cè)空間和作為所述第一流體的出口側(cè)的下游側(cè)空間時(shí)，基于根據(jù)所述下游側(cè)空間的所述第二流體的壓力值而推定的所述第二流體的飽和溫度與在所述熱交換器的出口處計(jì)測(cè)的所述第一流體的溫度即出口溫度計(jì)測(cè)值的終端溫度差，推定所述上游側(cè)空間的終端溫度差，并基于所述上游側(cè)空間的終端溫度差及所述上游側(cè)空間的所述第二流體的飽和溫度，推定所述上游側(cè)空間的出口附近的所述第一流體的溫度。
[0024]本發(fā)明的第三形態(tài)是并聯(lián)型制冷機(jī)的控制程序，該并聯(lián)型制冷機(jī)具備多個(gè)管殼式的熱交換器及多個(gè)壓縮機(jī)，該管殼式的熱交換器具備在內(nèi)部使第一流體流通的管、在所述管的外部使第二流體流通的殼體、沿著與所述管的長(zhǎng)度方向交叉的方向?qū)?nèi)部空間進(jìn)行劃分的分隔板，所述并聯(lián)型制冷機(jī)的控制程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行推定處理，該推定處理是:在劃分出的所述內(nèi)部空間為作為所述第一流體的入口側(cè)的上游側(cè)空間和作為所述第一流體的出口側(cè)的下游側(cè)空間時(shí)，基于根據(jù)所述下游側(cè)空間的所述第二流體的壓力值而推定的所述第二流體的飽和溫度與在所述熱交換器的出口處計(jì)測(cè)的所述第一流體的溫度即出口溫度計(jì)測(cè)值的終端溫度差，推定所述上游側(cè)空間的終端溫度差，并基于所述上游側(cè)空間的終端溫度差及所述上游側(cè)空間的所述第二流體的飽和溫度，推定所述上游側(cè)空間的出口附近的所述第一流體的溫度。
[0025]【發(fā)明效果】
[0026]本發(fā)明起到能夠提高壓縮機(jī)的容量控制的精度及效率這樣的效果。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是表示本發(fā)明的制冷機(jī)的制冷劑回路的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0028]圖2是表示本發(fā)明的冷凝器的詳情的圖。
[0029]圖3是本發(fā)明的控制裝置的功能框圖。
[0030]圖4是表示負(fù)載與溫度差的關(guān)系的圖。
[0031]附圖符號(hào)說(shuō)明
[0032]1、2壓縮機(jī)
[0033]3冷凝器
[0034]4蒸發(fā)器
[0035]5 殼體
[0036]6分隔板
[0037]7冷凝器的下游側(cè)空間
[0038]8冷凝器的上游側(cè)空間
[0039]10、12 管
[0040]16 殼體
[0041]17分隔板
[0042]27、29節(jié)流機(jī)構(gòu)
[0043]18蒸發(fā)器的上游側(cè)空間
[0044]19蒸發(fā)器的下游側(cè)空間
[0045]20、21 管
[0046]50控制裝置[0047]51推定部【具體實(shí)施方式】
[0048]以下，參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置及方法以及程序的一實(shí)施方式。
[0049]圖1示出適用了本實(shí)施方式的控制裝置的并聯(lián)型制冷機(jī)的制冷劑回路。并聯(lián)型制冷機(jī)具備管殼式的冷凝器3、管殼式的蒸發(fā)器4、多個(gè)壓縮機(jī)1、2、節(jié)流機(jī)構(gòu)27、29、以及HGBP (熱氣旁通閥)30、31，該管殼式的冷凝器3具備在內(nèi)部使冷卻水(第一流體)流通的管10、12、在管10、12的外部使氣體制冷劑(第二流體)流通的殼體5、沿著與管的長(zhǎng)度方向交叉的方向?qū)?nèi)部空間進(jìn)行劃分的分隔板6，該管殼式的蒸發(fā)器4具備在內(nèi)部使冷水(第一流體)流通的管20、21、在管20、21的外部使氣體制冷劑(第二流體)流通的殼體16、沿著與管20、21的長(zhǎng)度方向交叉的方向?qū)?nèi)部空間進(jìn)行劃分的分隔板17。而且，本實(shí)施方式的并聯(lián)型制冷機(jī)的制冷劑回路設(shè)為使冷卻水或冷水從管的一端側(cè)向另一端側(cè)流通的I通路的結(jié)構(gòu)。
[0050]冷凝器3具備利用分隔板6對(duì)殼體5的內(nèi)部進(jìn)行劃分而形成的下游側(cè)空間7及上游側(cè)空間8，冷卻水以規(guī)定溫度(例如，32°C)從配設(shè)在上游側(cè)空間8內(nèi)的管10流入，依次經(jīng)過(guò)管10及配設(shè)在下游側(cè)空間7內(nèi)的管12成為規(guī)定溫度(例如，40°C )而流出。
[0051]同樣地，蒸發(fā)器4具備利用分隔板17對(duì)殼體16的內(nèi)部進(jìn)行劃分而形成的上游側(cè)空間18及下游側(cè)空間19，冷水、鹽水等被冷卻介質(zhì)(第一流體)以規(guī)定溫度(例如，12°C )從配設(shè)在上游側(cè)空間18內(nèi)的管20流入，依次經(jīng)過(guò)管20及配設(shè)在下游側(cè)空間19內(nèi)的管21成為規(guī)定溫度(例如，6°C )而流出。
[0052]圖2示出冷凝器3的詳情。如圖2所示，在管10、12的中間點(diǎn)利用與管10、12正交的分隔板6來(lái)劃分殼體5時(shí)，冷卻水從入口室9經(jīng)過(guò)配設(shè)在上游側(cè)空間8內(nèi)的管10內(nèi)，流通配設(shè)在下游側(cè)空間7內(nèi)的管12內(nèi)，從出口室13流出。而且，冷凝器3具備對(duì)上游側(cè)空間的氣體制冷劑的壓力進(jìn)行計(jì)測(cè)的第一壓力計(jì)測(cè)部PTl和對(duì)下游側(cè)空間的氣體制冷劑的壓力進(jìn)行計(jì)測(cè)的第二壓力計(jì)測(cè)部PT2，分別計(jì)測(cè)到的壓力值的信息向控制裝置50(參照?qǐng)D3)輸出。冷凝器3具備對(duì)從冷凝器3的入口室9流入的冷卻水的溫度進(jìn)行計(jì)測(cè)的第一溫度計(jì)測(cè)部32、對(duì)從冷凝器3的出口室13流出的冷卻水的溫度進(jìn)行計(jì)測(cè)的第二溫度計(jì)測(cè)部33，在入口處計(jì)測(cè)到的入口溫度計(jì)測(cè)值及在出口處計(jì)測(cè)到的出口溫度計(jì)測(cè)值的信息向控制裝置50輸出。需要說(shuō)明的是，蒸發(fā)器4也與冷凝器3同樣地構(gòu)成。
[0053]在制冷負(fù)載大的情況下，壓縮機(jī)1、2由電動(dòng)機(jī)25、26驅(qū)動(dòng)。這樣的話，從壓縮機(jī)I噴出的氣體制冷劑進(jìn)入冷凝器3的下游側(cè)空間7內(nèi)，向流過(guò)管12內(nèi)的冷卻水散熱，而冷凝液化。液化后的制冷劑(液體制冷劑)由節(jié)流機(jī)構(gòu)29節(jié)流而被調(diào)整流量，并隔熱膨脹而進(jìn)入蒸發(fā)器4的上游側(cè)空間18內(nèi)，對(duì)流過(guò)管20內(nèi)的冷水(被冷卻介質(zhì))進(jìn)行冷卻而蒸發(fā)氣化并被吸入壓縮機(jī)I。
[0054]另一方面，從壓縮機(jī)2噴出的氣體制冷劑進(jìn)入冷凝器3的上游側(cè)空間8內(nèi)，向流過(guò)管10內(nèi)的冷卻水散熱，而冷凝液化。該液體制冷劑由節(jié)流機(jī)構(gòu)27節(jié)流而被調(diào)整流量，并隔熱膨脹而進(jìn)入蒸發(fā)器4的下游側(cè)空間19內(nèi)，對(duì)流過(guò)管21內(nèi)的冷水(被冷卻介質(zhì))進(jìn)行冷卻而蒸發(fā)氣化并被吸入壓縮機(jī)2。[0055]對(duì)具有上述的制冷劑回路的并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置50進(jìn)行說(shuō)明。如圖3所示，控制裝置50具備推定部51。
[0056]推定部51基于根據(jù)下游側(cè)空間的第二流體的壓力值而推定的第二流體的飽和溫度與在熱交換器的出口處計(jì)測(cè)的第一流體的溫度即出口溫度計(jì)測(cè)值的終端溫度差，來(lái)推定上游側(cè)空間的終端溫度差，并基于上游側(cè)空間的終端溫度差及上游側(cè)空間的第二流體的飽和溫度，來(lái)推定上游側(cè)空間的出口附近的第一流體的溫度。
[0057]以下列舉熱交換器為冷凝器3的情況為例，來(lái)說(shuō)明具體的推定方法。推定部51假定冷凝器3的下游側(cè)的終端溫度差與冷凝器3的上游側(cè)的終端溫度差相等的情況，并基于以下的⑴式而假定冷凝器3的中間點(diǎn)的冷卻水溫度(以Tcwmid'為中間點(diǎn)的冷卻水溫度(假定值)(°C))。在此，在第一溫度計(jì)測(cè)部32中計(jì)測(cè)的冷凝器3的入口側(cè)的冷卻水的溫度即冷卻水入口溫度(入口溫度計(jì)測(cè)值)(°C)為Tcwin，在第二溫度計(jì)測(cè)部33中計(jì)測(cè)的冷凝器3的出口側(cè)的冷卻水的溫度即冷卻水出口溫度(出口溫度計(jì)測(cè)值)CC)為Tcwout，基于第一壓力計(jì)測(cè)部PTl而推定的上游側(cè)空間8的氣體制冷劑冷凝壓力相應(yīng)的飽和溫度(V )為TTcl，基于第二壓力計(jì)測(cè)部PT2推定的下游側(cè)空間7的氣體制冷劑冷凝壓力相應(yīng)的飽和溫度(V)為TTc2。
[0058]Tcwmid' = TTcl- (TTc2-Tcwout) (I)
[0059]另外，推定部51根據(jù)作用于上游側(cè)空間和下游側(cè)空間的負(fù)載，對(duì)上游側(cè)空間的出口附近的冷卻水或冷水(第一流體)的溫度進(jìn)行修正。具體而言，推定部51通過(guò)以下(2)式，算出上游側(cè)空間8的制冷能力比率a'，并通過(guò)以下(3)式，算出下游側(cè)空間7的制冷能力比率b'。
[0060]a1 = (Tcwmid, -Tcwin)/(Tcwout-Tcwin) (2)
[0061]b1 = (Tcwout-Tcwmid' )/ (Tcwout-Tcwin) (3)
[0062]基于⑵式及(3)式，在冷凝器3的上游側(cè)與下游側(cè)的能力比率為50: 50時(shí)，上游側(cè)與下游側(cè)分別成為相同的終端溫度差。另一方面，在冷凝器3的上游側(cè)與下游側(cè)的能力比率存在差別時(shí)，終端溫度差不同，因此在本實(shí)施方式中，考慮到這樣的能力比率存在差別的情況，進(jìn)行適當(dāng)修正(參照以下(4)式及(5)式)。在此，Tcwmid為冷凝器3的中間點(diǎn)的修正后的冷卻水溫度(V )，c為基于能力比率之差的修正值(V )，冷凝器3的出入口的冷卻水溫度差的計(jì)劃值為6.44。
[0063]Tcwmid = Tcraiid' +c (4)
[0064]c = (b' -0.5) X 3 X (Tcwout-Tcwin) /6.44 (5)
[0065]需要說(shuō)明的是，上述(5)式中的系數(shù)(例如，“3”)是受制冷機(jī)的規(guī)格或性能所影響的參數(shù)，并未限定于此。
[0066]冷凝器3的上游側(cè)的修正后的制冷能力比率為a，冷凝器3的下游側(cè)的修正后的制冷能力比率為b時(shí)，上游側(cè)及下游側(cè)的制冷能力比率如以下出)、(7)式那樣被修正。
[0067]a = (Tcwmid-Tcwin)/ (Tcwout-Tcwin) (6)
[0068]b = (Tcwout-Tcwmid)/(Tcwout-Tcwin) (7)
[0069]圖4列舉出表示終端溫度差與負(fù)載的關(guān)系的圖作為一例。圖4中，橫軸表示負(fù)載(% ),縱軸表示終端溫度差TDe (V )。
[0070]如圖4所示，終端溫度差與負(fù)載成比例，在例子中，負(fù)載為100%時(shí)的終端溫度差為約10C0
[0071]而且，推定部51優(yōu)選從冷凝器3的交換熱量中除去向壓縮機(jī)1、2的輸入動(dòng)力，來(lái)推定蒸發(fā)器4的交換熱量。
[0072]具體而言，通過(guò)(I)通過(guò)根據(jù)與壓縮機(jī)1、2連接的電動(dòng)機(jī)25、26的輸入的計(jì)測(cè)值或從與電動(dòng)機(jī)25、26連接的逆變器輸入的電流值而推定的電動(dòng)機(jī)輸入,基于熱平衡，算出蒸發(fā)器4的交換熱量，(2)根據(jù)上游側(cè)與下游側(cè)的冷凝器3的交換熱量比，算出蒸發(fā)器4的交換熱量比，并算出流過(guò)蒸發(fā)器4的冷水的中間溫度，等方法，除去電動(dòng)機(jī)排熱量而準(zhǔn)確地算出蒸發(fā)器4的交換熱量。
[0073]以下，在熱交換器為冷凝器3的情況及為蒸發(fā)器4的情況下，說(shuō)明本實(shí)施方式的控制裝置50的作用。
[0074]在熱交換器為冷凝器3的情況下，在推定部51中，基于由冷凝器3的第二壓力計(jì)測(cè)部PT2計(jì)測(cè)到的下游側(cè)空間7的氣體制冷劑的壓力值來(lái)推定氣體制冷劑的飽和溫度(例如，41°C )，基于第二溫度計(jì)測(cè)部33在冷凝器3的出口處計(jì)測(cè)到的冷卻水的溫度即出口溫度計(jì)測(cè)值(例如，40°C )與上述推定的飽和溫度的終端溫度差，來(lái)推定上游側(cè)空間8的終端溫度差(例如，41°C -400C= 10C )?；诟鶕?jù)由上游側(cè)空間8的第一壓力計(jì)測(cè)部PTl計(jì)測(cè)到的上游側(cè)空間8的氣體制冷劑的壓力值而推定的氣體制冷劑的飽和溫度(例如，37°C )、及上述推定的上游側(cè)空間8的終端溫度差(例如，10C )，推定上游側(cè)空間的出口附近(即，冷凝器3的中間點(diǎn))的冷卻水的溫度(例如，37°C -10C= 36°C )。
[0075]在熱交換器為蒸發(fā)器4的情況下，在推定部51中，基于由蒸發(fā)器4的第二壓力計(jì)測(cè)部計(jì)測(cè)到的下游側(cè)空間19的氣體制冷劑的壓力值來(lái)推定氣體制冷劑的飽和溫度(例如，5°C )，基于第二溫度計(jì)測(cè)部在蒸發(fā)器4的出口處計(jì)測(cè)到的冷水的溫度即出口溫度計(jì)測(cè)值(例如，6°C )與上述推定的飽和溫度的終端溫度差，來(lái)推定上游側(cè)空間18的終端溫度差(例如，6°C -5°C= rc)?；诟鶕?jù)由上游側(cè)空間18的第一壓力計(jì)測(cè)部計(jì)測(cè)到的上游側(cè)空間18的氣體制冷劑的壓力值而推定的氣體制冷劑的飽和溫度(例如，8°C )、及上述推定的上游側(cè)空間18的終端溫度差(例如，rc )，來(lái)推定上游側(cè)空間的出口附近(即，蒸發(fā)器4的中間點(diǎn))的冷水的溫度(例如，8°C +10C= 90C )。
[0076]基于如此推定的熱交換器的中間點(diǎn)的第一流體的溫度，控制裝置50進(jìn)行壓縮機(jī)1、2的容量控制、基于逆變器的壓縮機(jī)個(gè)別的旋轉(zhuǎn)控制、及壓縮機(jī)1、2的吸入葉片與HGBP (熱氣旁通閥)30、31的獨(dú)立控制。
[0077]在上述的實(shí)施方式的控制裝置50中，上述處理的全部或一部分可以另行使用軟件進(jìn)行處理。這種情況下，控制裝置50具備CPU、RAM等主存儲(chǔ)裝置、及記錄有用于實(shí)現(xiàn)上述處理的全部或一部的程序(例如，控制程序)的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)。然后，CPU讀出記錄在上述存儲(chǔ)介質(zhì)中的程序，執(zhí)行信息的加工、運(yùn)算處理，由此實(shí)現(xiàn)與上述的控制裝置50同樣的處理。
[0078]在此，計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)是指磁盤、光磁盤、⑶-ROM、DVD-ROM、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等。而且，也可以利用通信回線將該計(jì)算機(jī)程序向計(jì)算機(jī)配信，接受到該配信的計(jì)算機(jī)執(zhí)行該程序。
[0079]如以上說(shuō)明那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置50及方法以及程序，在冷凝器3 (或蒸發(fā)器4)的內(nèi)部空間被劃分成作為冷卻水(或冷水)的入口側(cè)的上游側(cè)空間和作為冷卻水(或冷水)的出口側(cè)的下游側(cè)空間的情況下，冷卻水(或冷水)當(dāng)從冷凝器3 (或蒸發(fā)器4)的管10 (或20)流入時(shí)，與流通上游側(cè)空間的氣體制冷劑進(jìn)行熱交換，并在下游側(cè)空間7(或19)內(nèi)與氣體制冷劑進(jìn)行熱交換，從管12 (或21)排出。此時(shí)，基于根據(jù)下游側(cè)空間的氣體制冷劑的壓力值而推定的氣體制冷劑的飽和溫度與在冷凝器3 (或蒸發(fā)器4)的出口處計(jì)測(cè)的冷卻水(或冷水)的溫度即出口溫度計(jì)測(cè)值的終端溫度差，來(lái)推定上游側(cè)空間的終端溫度差，并基于該上游側(cè)空間的終端溫度差及上游側(cè)空間的氣體制冷劑的飽和溫度，來(lái)推定上游側(cè)空間的出口附近的冷卻水(或冷水)的溫度。
[0080]由此，能夠簡(jiǎn)便地推定冷凝器3 (或蒸發(fā)器4)的上游側(cè)空間與下游側(cè)空間之間即中間點(diǎn)的冷卻水(或冷水)的溫度。而且，由于基于終端溫度差的設(shè)計(jì)值與下游側(cè)的終端溫度差的實(shí)測(cè)值來(lái)推算中間點(diǎn)的溫度，因此即使在發(fā)生管殼式熱交換器的管部分的污染引起的熱交換器的傳熱性能下降的情況下，也能夠考慮污染的影響來(lái)推定中間點(diǎn)的溫度。
[0081]另外，基于在上游側(cè)空間及下游側(cè)空間的各自的空間內(nèi)計(jì)測(cè)的制冷劑壓力來(lái)推定溫度，由此，與在各空間設(shè)置溫度傳感器來(lái)計(jì)測(cè)溫度的情況相比，能夠計(jì)測(cè)準(zhǔn)確的溫度。
[0082]如此，通過(guò)推定熱交換器的中間點(diǎn)的溫度，能夠算出上游側(cè)空間及下游側(cè)空間的各自的負(fù)載，通過(guò)壓縮機(jī)的容量控制、基于逆變器的個(gè)別的旋轉(zhuǎn)控制、壓縮機(jī)的吸入葉片與HGBP (熱氣旁通閥)30、31的獨(dú)立控制，能實(shí)現(xiàn)性能提高和可靠的浪涌回避。而且，由于不需要膨脹閥控制用的水平傳感器，因此能實(shí)現(xiàn)成本削減。
[0083]另外，將冷凝器3與蒸發(fā)器4進(jìn)行比較，冷凝器3能得到更高的精度。這是因?yàn)?，在冷凝?的情況下，傳熱管(管)始終沒(méi)有浸潰在液體中，但是在蒸發(fā)器4的情況下，根據(jù)負(fù)載的大小的不同而傳熱管浸潰于液體或未浸潰于液體使得熱交換狀態(tài)變化，從而蒸發(fā)器4的終端溫度差與負(fù)載的關(guān)系變化。由此可知，冷凝器3與蒸發(fā)器4相比能得到更高的精度。
【權(quán)利要求】
1.一種并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置，該并聯(lián)型制冷機(jī)具備多個(gè)管殼式的熱交換器及多個(gè)壓縮機(jī)，該管殼式的熱交換器具備在內(nèi)部使第一流體流通的管、在所述管的外部使第二流體流通的殼體、沿著與所述管的長(zhǎng)度方向交叉的方向?qū)?nèi)部空間進(jìn)行劃分的分隔板，所述并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置中， 具備推定機(jī)構(gòu)， 在劃分出的所述內(nèi)部空間為作為所述第一流體的入口側(cè)的上游側(cè)空間和作為所述第一流體的出口側(cè)的下游側(cè)空間時(shí)， 所述推定機(jī)構(gòu)基于根據(jù)所述下游側(cè)空間的所述第二流體的壓力值而推定的所述第二流體的飽和溫度與在所述熱交換器的出口處計(jì)測(cè)的所述第一流體的溫度即出口溫度計(jì)測(cè)值的終端溫度差，推定所述上游側(cè)空間的終端溫度差，并基于所述上游側(cè)空間的終端溫度差及所述上游側(cè)空間的所述第二流體的飽和溫度，推定所述上游側(cè)空間的出口附近的所述第一流體的溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置，其中， 所述推定機(jī)構(gòu)根據(jù)作用于所述上游側(cè)空間和所述下游側(cè)空間的負(fù)載，來(lái)修正所述上游側(cè)空間的出口附近的所述第一流體的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的并聯(lián)型制冷機(jī)的控制裝置，其中， 在所述熱交換器為冷凝器和蒸發(fā)器時(shí)， 所述推定機(jī)構(gòu)從所述冷凝器的交換熱量中除去向所述壓縮機(jī)的輸入動(dòng)力，來(lái)推定所述蒸發(fā)器的交換熱量。
4.一種并聯(lián)型制冷機(jī)的控制方法，該并聯(lián)型制冷機(jī)具備多個(gè)管殼式的熱交換器及多個(gè)壓縮機(jī)，該管殼式的熱交換器具備在內(nèi)部使第一流體流通的管、在所述管的外部使第二流體流通的殼體、沿著與所述管的長(zhǎng)度方向交叉的方向?qū)?nèi)部空間進(jìn)行劃分的分隔板，所述并聯(lián)型制冷機(jī)的控制方法中， 在劃分出的所述內(nèi)部空間為作為所述第一流體的入口側(cè)的上游側(cè)空間和作為所述第一流體的出口側(cè)的下游側(cè)空間時(shí)， 基于根據(jù)所述下游側(cè)空間的所述第二流體的壓力值而推定的所述第二流體的飽和溫度與在所述熱交換器的出口處計(jì)測(cè)的所述第一流體的溫度即出口溫度計(jì)測(cè)值的終端溫度差，推定所述上游側(cè)空間的終端溫度差，并基于所述上游側(cè)空間的終端溫度差及所述上游側(cè)空間的所述第二流體的飽和溫度，推定所述上游側(cè)空間的出口附近的所述第一流體的溫度。
【文檔編號(hào)】F25B49/02GK103673441SQ201310397294
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月12日
【發(fā)明者】竹本明廣, 和島一喜, 長(zhǎng)谷川泰士 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社