专利名称：热源机、热源系统及热源机的运转方法
技术领域：
本发明涉及具有由变频器(inverter)装置驱动的电动式压缩机的热源 机以及热源系统和热源机的运转方法。
背景技术：
作为半导体制造工场中的冷水供给及区域冷暖气设备这样的需要比 较大容量能力的冷冻机或热泵(heatpump)式冷冻机，大多使用通过涡轮 压縮机来压缩冷媒的涡轮冷冻机(热源机)。这样的涡轮冷冻机的涡轮压缩 机一般是基于电动马达的电动式，其中，作为可任意变更转速的电动式涡 轮压縮机具有变频器装置。
这样的转速可变的电动式涡轮压縮机所使用的变频器装置具有绝缘 栅极双极晶体管(以下称为"IGBT")等功率器件(power device)，在这 些功率器件中相应于电动马达需要的转矩，流过大的电流。
作为流入这样的过大电流时的功率器件的保护，在变频器装置中，如 专利文献l所示设有当流入过电流时停止变频器装置的过电流保护功能。 这样的过电流保护通过在与空调装置的控制装置不同的变频器装置上设 置的微型计算机等变频器控制部来进行。专利文献1
日本特开2004-32906号公报(段落[OO 18]
、
和图 l及图3)
作为在变频器装置中设置的停止条件(跳闸(trip)条件)，不仅是专利 文献l所示的过电流保护，还设置有根据输出电流及IGBT等功率器件附近 的温度来计算功率器件内部温度的过负载保护、及利用输出电流来进行电 动马达保护的基于电子热(thermal)的马达保护。
这些过负载保护和电子热利用变频器装置的变频器控制部来进行运 算，并通过变频器控制部的判断与冷冻机独立地迸行变频器装置的停止。当变频器装置停止时，电动式压縮机不进行动作，所以与此同时冷冻机也 停止。
这样，当变频器装置与冷冻机的运转状态无关地发生停止时，对需要 冷热输出或温热输出的需求者带来不便。另外，从冷冻机控制装置的角度 来说，由于冷冻机控制装置在没有掌握没有预期的状态下突然停止，所以 不能进行遵照一连串顺序的停止动作，从而有可能对冷冻机的各个设备带 来不适。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而作出的，其目的是提供可使热源机的控制 装置掌握变频器装置的停止(跳闸)、并且能够扩大热源机的稳定运转动作 时间的热源机、热源系统和热源机的运转方法。
为了解决上述课题，本发明的热源机、热源系统和热源机的运转方法 采用了以下的方法。
艮P，本发明的热源机具有电动式压縮机，其被变频器装置驱动，并 压缩冷媒，该变频器装置具备为了保护设备而根据变频器控制部的规定运 算来停止的保护功能；冷凝器，其冷凝被该电动压缩机压縮后的冷媒；膨 胀阀，其使被该冷凝器冷凝后的冷媒膨胀；蒸发器，其蒸发经过该膨胀阀 膨胀的冷媒；以及控制装置，其控制冷热输出和/或温热输出，该热源机的 特征是，上述控制装置具有变频器保护功能推定部，该变频器保护功能推 定部推定上述变频器控制部的上述保护功能的运算结果。
利用在热源机中设置的变频器保护功能推定部来推定基于变频器控 制部的保护功能的运算结果，由此可预测基于变频器装置的保护功能的停 止。从而，与热源机的控制装置掌握的热源机的状态无关，通过变频器控 制部独自的判断来使变频器装置停止，结果可避免热源机的控制装置未预 期的停止。
作为热源机例如可举出涡轮冷冻机或螺杆式冷水机组等。
而且，根据本发明的热源机可构成为，上述控制装置在通过上述变频
器保护功能推定部判断为与上述变频器控制部的上述保护功能的停止动
作接近时，进行使上述变频器装置的负载降低的控制。例如，在来自变频器装置的输出电流大于额定值的状况持续时，与变 频器控制部的保护功能的停止动作接近，当继续热源机的运转时，进行变 频器控制部的停止动作。因此，当在热源机的控制装置中设置的变频器保 护功能推定部判断为与变频器控制部的停止动作接近时，进行使变频器装 置的负载降低的控制，并使停止动作的定时延期。
而且，本发明的热源机可构成为通过进行该热源机的容量控制，来降 低上述变频器装置的负载。
通过进行热源机的容量控制，可降低附加在热源机的电动式压缩机上 的负载，其结果是降低了变频器装置的负载。作为容量控制的负载降低方
法可举出将调节电动式压縮机的吸入冷媒量的入口叶片(vane)的开度限 制在规定值以下；减少电动式压縮机的转速；或打开使电动式压缩机的冷 媒喷出侧与冷媒吸入侧旁通(bypass)的热气体旁通阀的方法。
而且，在本发明的热源机中，上述变频器控制部的上述保护功能的规 定运算，在从上述变频器装置向上述电动式压縮机输出的输出电流超过极 性判别值时进行加法运算，在该输出电流低于极性判别值时进行减法运 算，在这些累积值达到上限值时成为变频器停止条件，上述变频器保护功 能推定部可从上述变频器装置取得上述输出电流值和上述极性判别值，进 行上述加法运算和上述减法运算。
为了保护安装在变频器装置上的IGBT等功率器件及被变频器装置驱 动的电动马达，而设置有根据输出电流值或功率器件附近温度等来推定运 算功率器件内部温度等的所谓电子热。该电子热对输出电流值设置极性判 别值，例如在为额定电流的105%以上时进行加法运算，在小于额定电流的 105%时进行减法运算。在该运算的累积值达到上限值时成为变频器停止条 件。从变频器装置中取得输出电流值及极性判别值，由此可通过在热源机 的控制装置上设置的变频器保护功能推定部来推定该累积值。从而，能够 避免热源机的未预期的停止。
而且，根据本发明的热源机，上述变频器保护功能推定部可具有在上 述累积值到达与上述变频器装置的上述上限值对应的对应上限值之前利 用上述控制装置来控制该热源机以限制上述变频器装置的负载的负载限 制阈值。当超过极性判别值时，向停止动作接近。在本发明中，在累积值到达 对应上限值之前设置负载限制阈值，当超过该负载限制阈值时，控制热源 机，以限制变频器装置的负载。从而，可不增大变频器装置的负载，使变 频器装置的停止动作的定时延迟。
作为为了限制变频器装置的负载而控制热源机的方法，例如可举出对
调节电动式压缩机的吸入冷媒流量的入口叶片开度进行限制；取出电动式
压縮机的一部分喷出冷媒，使冷凝器和蒸发器旁通，以限制设置在向电动
式压缩机吸入侧旁通的旁通流路上的热气体旁通阔的开度；限制电动式压
縮机的转速的方法。
而且，根据本发明的热源机，上述变频器保护功能推定部具有在上述 负载限制阈值和上述对应上限值之间强制减小该热源机能力的强制限制 值。
当超过负载限制阈值且接近对应上限值、超过了强制限制值时，强制 地减小热源机的能力，并强制地减少变频器装置的负载。从而，可使变频 器装置停止的定时延迟。
而且，本发明的热源机可构成为，使上述对应上限值成为比上述变频 器装置的上述上限值小的值，在到达该对应上限值时进行该热源机的停止 动作。
通过使对应上限值小于变频器装置的上限值，从而与基于变频器控制 部的运算的上限值相比，可率先到达基于热源机控制装置的运算的对应上 限值。由此，先于变频器装置的停止动作，进行热源机的停止动作，这样 可确保按照热源机侧的规定顺序进行的稳定的停止动作。
而且，根据本发明的热源机可构成为，上述控制装置在驱动上述电动 式压縮机的上述变频器装置的输出电流值超过了第l阈值时，通过控制该 热源机来限制上述变频器装置的负载。
当变频器装置的输出电流值超过了第l阈值时，控制为限制热源机的 能力，以限制变频器装置的负载。具体地说，通过控制装置来对调节电动
式压縮机的吸入冷媒流量的入口叶片的开度进行限制；和/或使电动式压縮 机的一部分喷出冷媒旁通，以限制在向该电动式压缩机吸入侧旁通的旁通 流路上设置的热气体旁通阔的开度;和/或限制电动式压縮机的转速。这样，除了在热源机的控制装置中进行的累积值的限制之外，还重复进行输出电 流值的限制，由此可进一步实现热源机稳定运转的扩大。
而且，根据本发明的热源机可构成为，上述控制装置在上述输出电流 值超过了大于上述第1阈值的第2阈值时，强制地减小该热源机的能力。
在输出电流值超过第1阈值还超过了第2阈值时，成为进一步接近变频 器装置的停止动作。因此，在超过了第2阈值时，强制地减小热源机的能 力，降低变频器装置的负载。作为强制地减小热源机能力的方法，可举出
将入口叶片的开度强制性地关闭；和/或将热气体旁通阀的开度强制性地打 开；和/或将转速强制性地设为最小转速的方法。这样，除了在热源机的控 制装置中进行的累积值的限制之外，还重复进行输出电流值的限制，由此 进一步实现稳定运转的扩大。
而且，根据本发明的热源机可构成为，上述变频器保护功能推定部从 上述变频器控制部取得上述保护功能的运算结果。
通过从变频器控制部取得保护功能的运算结果，可省略在热源机的控 制装置中的推定运算。
另外，本发明的热源系统的特征是具有驱动上述电动式压縮机的上
述变频器装置和上述任意的多台热源机。即，本发明的热源系统具备变频 器装置和多台热源机，上述变频器装置具备为了保护设备而根据变频器控
制部的规定运算来停止的保护功能，上述热源机具有电动式压缩机，其 被上述变频器装置驱动，并压縮冷媒；冷凝器，其冷凝被该电动压縮机压 縮后的冷媒；膨胀阀，其使被该冷凝器冷凝后的冷媒膨胀；蒸发器，其蒸 发经过该膨胀阀膨胀的冷媒；以及控制装置，其控制冷热输出和/或温热输 出，上述控制装置具有变频器保护功能推定部，该变频器保护功能推定部 推定上述变频器控制部的上述保护功能的运算结果。
在具有多台热源机的热源系统中，通常随着负载增大，从l台运转转 移至多台运转。在该情况下，首先启动的热源机需要大的负载，所以变频 器装置容易成为过负载。在这样的情况下，利用热源机来掌握变频器装置 的保护功能，由此能够扩大稳定运转时间。
另外，在本发明的热源机的运转方法中，该热源机具有电动式压缩 机，其被变频器装置驱动，并压缩冷媒，该变频器装置具备为了设备保护而根据变频器控制部的规定运算来停止的保护功能；冷凝器，其冷凝被该
电动压縮机压縮后的冷媒；膨胀阀，其使被该冷凝器冷凝后的冷媒膨胀； 蒸发器，其蒸发经过该膨胀阀膨胀的冷媒；以及控制装置，其控制冷热输 出和/或温热输出，在该热源机的运转方法中，利用上述控制装置来推定上 述变频器控制部的上述保护功能的运算结果。
利用设置在热源机上的控制装置来推定基于变频器控制部的保护功 能的运算结果，由此能够预测基于变频器装置的保护功能的停止。从而， 根据本发明的热源机的运转方法，与热源机的控制装置所掌握的热源机状 态无关，通过变频器控制部独自的判断来使变频器装置停止，结果可避免 热源机的控制装置未预期的停止。
根据本发明，在热源机侧推定变频器控制部保护功能的运算结果，所 以可使热源机的控制装置掌握变频器装置的停止(跳闸)，并且能够扩大热 源机的稳定运转动作时间。
图l是表示本发明一实施方式的热泵式涡轮冷冻机的概括结构图。 图2是图1的涡轮冷冻机的冷媒电路结构图。
图3是表示在涡轮冷冻机l的控制装置la中运算电子热的概念的图。 图4是表示由涡轮冷冻机的控制装置的变频器保护功能推定部来进行 的控制流程的流程图。
图5是表示考虑了变频器装置3的输出电流值的控制流程的流程图。
符号说明
1涡轮冷冻机(热源机)
la控制装置
3变频器装置
3a变频器控制部
5涡轮压缩机(电动式压缩机)
7电动马达
8蒸发器13冷凝器
14热气体旁通阀
35入口叶片 s累积值 St负载限制阈值 Scr强制限制值 Ssd对应上限值
具体实施例方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。 图l示出了本发明的涡轮冷冻机(热源机)l的概括结构。
如图1所示，涡轮冷冻机l具有压縮冷媒的涡轮压縮机5、后述的冷
凝器、容纳蒸发器及膨胀阀的主体部6、以及控制涡轮冷冻机l的运转的控 制装置la。
涡轮压縮机5是利用电动马达7来进行旋转驱动的电动式。电动马达7 与变频器装置3电连接，并可以通过该变频器装置3迸行变速运转。
在变频器装置3中设置有变频器控制部3a。该变频器控制部3a与涡轮 冷冻机l的控制装置la进行通信，并根据控制装置la的指示来控制电动马 达7的转速。另外，变频器控制部la具备各种保护功能，例如，设置有根 据输出电流及IGBT等功率器件附近的温度来计算功率器件内部温度的过 负载保护；以及利用输出电流来进行电动马达的保护的基于电子热的马达 保护。
被涡轮压缩机5压缩后的喷出冷媒经由喷出管9向主体部6内的冷凝器 发送。另外，被涡轮压縮机5吸入的吸入冷媒经由吸入管11从蒸发器流入。
在主体部6中，提供冷水的冷水管15、 17与外部负载连接。冷水从往 用冷水管17提供给负载侧，被外部负载利用后的冷水经由还用冷水管15返 回到主体部6。 '
图2示出图1所示的涡轮冷冻机1的冷媒电路结构。
在该图中具有连接冷却水管13a、 13b的冷凝器13;连接冷水管15、 17的蒸发器8;以及设置在冷凝器13和蒸发器8之间的膨胀阀30。在涡轮压缩机5的冷媒吸入侧设置有入口叶片35。入口叶片35调节流 入涡轮压縮机5的冷媒流量。入口叶片35的开度受控制装置la(参照图l)控 制。通过该入口叶片35的开度调节来控制冷水出口温度T1。
冷凝器13为管壳(shell and tube)式热交换器。在冷凝器13上连接有 冷却水管13a、 13b,流入该冷却水管13a、 13b内的水和壳内的冷媒进行热 交换。冷却水管13a、 13b与冷却塔(未图示)连接。
蒸发器8为管壳式热交换器。在蒸发器8上连接有冷水管15、 17，流入 该冷水管8a、 8b内的水与壳内的冷媒进行热交换。冷水管15、 17如上所述 与外部负载进行连接，并流入冷水。在往用冷水管17的上游侧设置有对热 交换前的冷水入口温度T0进行测量的冷水入口温度传感器31a，在还用冷 水管15的下游侧设置有对被外部负载利用后的冷水出口温度T1进行测量 的冷水出口温度传感器31b。 一般情况下，冷气设备时的冷水入口温度TO 被设定为12'C，冷水出口温度T1被设定为7"C。
在涡轮压缩机5的喷出侧和涡轮压縮机5的吸入侧之间设置有热气体 旁通管14a。在热气体旁通管14a上设置有用于调节冷媒流量的热气体旁通 阀14。通过该热气体旁通阀14，将调节过流量的高温高压的喷出冷媒向涡 轮压縮机5的吸入侧旁通。
膨胀阀30设置在冷凝器13和蒸发器8之间，其通过挤压液冷媒来进行 等烚月彭月长(isenthalpic expansion)。
膨胀阀30的开度由控制装置la(参照图l)进行控制。
接着，对上述结构的涡轮冷冻机l的动作进行说明。
涡轮压縮机5被电动马达7进行驱动，其根据来自控制装置la的指示通 过变频器装置3以规定频率进行旋转。入口叶片35通过控制装置la来调节 其开度，以达到设定温度(例如，冷水出口温度7。C)。
另外，从涡轮压缩机5喷出的高温高压的气体冷媒，其一部分通过热 气体旁通管14a利用热气体旁通阀14来调节冷媒流量，然后向涡轮压縮机5 导入。
从蒸发器8吸入的低压气体冷媒通过涡轮压縮机5进行压縮，成为高压 气体冷媒。从涡轮压縮机5喷出的高压气体冷媒通过冷媒配管39a向冷凝器 13导入。在冷凝器13中利用来自冷却塔(未图示)的冷却水来大致等压地冷却高 温高压的气体冷媒，从而成为高压高温的液冷媒。高压高温的液冷媒通过
冷媒配管39b向膨胀阀30导入，并经由该膨胀阔30进行等焓膨胀。这样， 已膨胀的冷媒在蒸发器8中蒸发并从冷水管15、 17吸热。由此，以12'C流 入的冷水以7'C返回外部负载侧。
在蒸发器8中蒸发的低压气体冷媒向涡轮压縮机5导入，并再次进行压縮。
接着，对设置在涡轮冷冻机l的控制装置la中的变频器保护功能推定 部进行说明。
变频器保护功能推定部在涡轮冷冻机l的控制装置la中并列地运算过 热保护及电子热这样的由变频器控制部3a独自进行的运算。
以下，以进行电动马达7的保护的电子热为例进行说明。
在电子热中采用了变频器装置3的输出电流值A、和根据极性判别值来 运算出的累积值S。当该累积值S到达100。/。时，判断为跳闸，并使变频器 装置3停止。极性判别值在输出电流是规定值(例如额定的105%)以上时为 正，在低于规定值时为负。
累积值S的运算如下所述。
i) 极性判别值为正时(即，输出电流值为额定105%以上时) S(i+l)=S(i)+f(A)xt
ii) 极性判别值为负时(即，输出电流值小于额定105%时) S(i+l)=S(i)-g(A)xt
其中，i表示各运算周期的时系列编号，f(A)以及g(A)表示电流值为A 时的函数(。/。/sec)， t表示运算周期(sec)。
由上式可知，累积值S当超过极性判别值时进行加法运算，当低于极 性判别值时进行减法运算。
图3是表示在涡轮冷冻机l的控制装置la中运算上述电子热的概念的图。
如该图所示，累积值S当超过作为极性判别值的输出电流值105。/。时进 行加法运算，当低于该输出电流值105%时进行减法运算。另外，在控制装 置la中预先或利用通信来取得变频器控制部3采用的极性判别值，使其采用与变频器控制部3相同的极性判别值。
在该图中，St为如后所述为了限制变频器装置3的负载而限制涡轮冷冻
机l的能力的负载限制阈值。作为为了限制变频器装置3的负载而限制涡轮
冷冻机1的能力的方法例如举出了限制入口叶片35的开度；限制热气体旁 通阀14的开度；限制电动马达7的转速的方法。
另外，Scr为强制限制涡轮冷冻机l的能力的强制限制值。例如，通过 强制性关闭入口叶片35来强制限制涡轮冷冻机1的能力。
另外，Ssd为与变频器装置3的累积值的上限值对应的对应上限值。当 累积值S到达该对应上限值Ssd时，进行涡轮冷冻机l的停止动作。对应上 限值Ssd采用比在变频器控制部3a的电子热中使用的上限值小的值。
图4示出在涡轮冷冻机l的控制装置la的变频器保护功能推定部中进 行的控制流程。
在步骤20中按照每个控制周期来读出累积值S，并判断累积值S是否超 过了强制限制值Scr(步骤S21)。当超过强制限制值Scr时，进入步骤S22， 为了强制限制涡轮冷冻机1的能力使变频器装置3的负载减少，而强制地关 闭入口叶片35。由此，可缓和或减少累积值S的加法运算，使变频器装置3 的停止定时延迟。
另一方面，当累积值S超过了对应上限值Ssd时(步骤S23)，停止涡轮冷 冻机l。该停止动作按照预定的一连串顺序来进行，该停止顺序是为了不 损伤涡轮冷冻机1的各个设备而考虑的。然后，在步骤S25中输出跳闸信号。
图5示出除了基于上述累积值S的限制之外还考虑到变频器装置3的输 出电流值的控制流程。
当涡轮冷冻机l的控制装置la的变频器保护功能推定部所运算出的累 积值S低于负载限制阈值St时，作为通常控制对入口叶片35的开度进行控 制，以便供给一定温度的冷水(步骤S1)。
当累积值S超过负载限制阈值St时(步骤S2)，为了限制变频器装置3的 负载而以如下的方式来判断是否进行入口叶片35的控制。
当来自变频器装置3的输出电流值低于额定电流的100。/。时(步骤S3)， 不特别地进行用于负载限制的控制，再次返回步骤S2，进行累积值的监视。
当来自变频器装置3的输出电流值超过额定电流的100。/o(步骤S3)、且低于额定电流的105。/。时(步骤S4)，为了限制涡轮冷冻机l输出(能力)的上 升，而对入口叶片35的开度进行开禁止，使开度不提高到当前时刻以上的 程度。由此来限制变频器装置3的负载，使其不再增大。
当来自变频器装置3的输出电流值超过额定电流的100。/。(步骤S3)、且 为额定电流的105。/。以上时(步骤S4)，进入步骤S6，为了强制减少涡轮冷冻 机1的输出而强制地关闭入口叶片35。由此，变频器装置3的负载不会增大。 另外，额定电流的105%为极性判别值，因此当累积值S超过负载限制阈值 St且继续增大时，成为强制地关闭入口叶片35的控制。
另一方面，在步骤S2中，当累积值S低于负载限制阈值St时，进入步 骤S7，判断输出电流值是否超过额定电流的105%(第1阈值)。当输出电流 值没有超过额定电流的105%时，返回通常控制(步骤S1)。当输出电流值超 过额定电流的105%、且没有超过额定电流的110。/。时(步骤S8)，进入步骤 SIO，为了限制涡轮冷冻机l输出的上升，而对入口叶片35的开度进行开禁 止，使开度不提高到当前时刻以上的程度。这样，即使在累积值S没有超 过负载限制值St时，也可以根据输出电流值来限制涡轮冷冻机l的输出。
然后，进入步骤Sll，当累积值S超过负载限制阈值St时，进入步骤S6， 为了强制减少涡轮冷冻机l的输出，而强制地关闭入口叶片35。在步骤Sll 中，当判断为累积值没有超过负载限制阈值St时，返回到步骤S7，再次进
行输出电流值的监视。
在步骤S8中，当判断为输出电流值超过额定电流的110%(第2阈值)时， 进入步骤S9，为了强制减少涡轮冷冻机l的输出，而强制地关闭入口叶片 35。这样，即使在累积值S没有超过负载限制值St时，也可以根据输出电 流值使涡轮冷冻机l的输出减少。
如以上所说明的，根据本实施方式可起到以下的作用效果。
利用在涡轮冷冻机l的控制装置la中设置的变频器保护功能推定部来 推定基于变频器控制部3a的保护功能的运算结果，由此能够预测基于变频 器装置3的保护功能的停止。因此，与涡轮冷冻机l的控制装置la所掌握的 涡轮冷冻机l的状态无关，通过变频器控制部3a独自的判断来使变频器装 置3停止，结果可避免涡轮冷冻机l的控制装置la未预期的停止。
另外，设置负载限制阈值St，在超过了该值时，预想累积值S接近于对应上限值Ssd的情况，因此限制或减少了涡轮冷冻机l的输出。从而，使 输出电流尽量为极性判别值以下、并减少累积值，这样能够使累积值到达 上限值后涡轮冷冻机l停止的定时延迟，并能够实现涡轮冷冻机l稳定运转 时间的尽可能扩大。
另外，将在涡轮冷冻机l的控制装置la中使用的对应上限值Ssd设为比 在变频器控制部3a中使用的上限值小的值，所以先于变频器装置3的停止 动作，进行涡轮冷冻机l的停止动作，这样可确保按照涡轮冷冻机侧的规 定顺序进行的稳定的停止动作。
另外，与基于累积值S的控制不同或与该基于累积值S的控制组合，利 用变频器装置3的输出电流值来进行了涡轮冷冻机1的输出限制或输出减 少，因此可进一步扩大涡轮冷冻机l的稳定运转时间。
另外，在本实施形态中采用涡轮冷冻机作为热源机的l例进行了说明， 不过只要是具有受变频器装置驱动的电动压縮机的设备就能够适用本发 明，例如可以是螺杆式冷水机组(screwchiller)。
另外，为了限制或减少涡轮冷冻机的输出而控制入口叶片，不过本发 明不限于此，例如，可打开热气体旁通阀14来减少冷冻机输出或变频器装 置负载，另外，可通过减少电动马达7的转速来使冷冻机输出或变频器装 置负载减少。
另外，涡轮冷冻机l的控制装置la可从变频器控制部3a直接取得累积 值。由此，可省略在控制装置la内的推定运算。
另外，在本实施方式中，以涡轮冷冻机l为l台的情况进行了说明，不 过在实际应用中，根据热需要而构成连接有多台涡轮冷冻机l的热源系统 (未图示)。在这样的情况下，随着负载增大，从l台运转转移至多台运转， 所以首先启动的涡轮冷冻机l始终需要大的负载，变频器装置3或电动马达 7容易成为过负载。在这样的情况下通过在涡轮冷冻机侧掌握变频器装置3 的保护功能，来避免变频器控制部3a的变频器装置3首先跳闸，从而具有 可扩大稳定运转时间这样的优点。
另外，在本实施方式中釆用进行冷冻运转的涡轮冷冻机来进行了说 明，可热泵运转的热泵式涡轮冷冻机也能够适用本发明。
权利要求
1.一种热源机，具有电动式压缩机，其被变频器装置驱动，而压缩冷媒，该变频器装置具备为了保护设备而根据变频器控制部的规定运算来停止的保护功能；冷凝器，其冷凝被该电动压缩机压缩后的冷媒；膨胀阀，其使被该冷凝器冷凝后的冷媒膨胀；蒸发器，其蒸发经过该膨胀阀膨胀的冷媒；以及控制装置，其控制冷热输出和/或温热输出，上述控制装置具有变频器保护功能推定部，该变频器保护功能推定部推定上述变频器控制部的上述保护功能的运算结果。
2. 根据权利要求l所述的热源机，其特征在于，上述控制装置在通过上述变频器保护功能推定部判断为与基于上述 变频器控制部的上述保护功能的停止动作接近时，进行使上述变频器装置 的负载降低的控制。
3. 根据权利要求2所述的热源机，其特征在于， 通过进行该热源机的容量控制来使上述变频器装置的负载降低。
4. 根据权利要求l所述的热源机，其特征在于，上述变频器控制部的上述保护功能的规定运算，在从上述变频器装置 向上述电动式压缩机输出的输出电流超过极性判别值时进行加法运算，在 该输出电流低于极性判别值时进行减法运算，在这些的累积值达到上限值 时成为变频器停止条件，上述变频器保护功能推定部从上述变频器装置取得上述输出电流值 和上述极性判别值，进行上述加法运算和上述减法运算。
5. 根据权利要求2所述的热源机，其特征在于，上述变频器控制部的上述保护功能的规定运算，在从上述变频器装置 向上述电动式压縮机输出的输出电流超过极性判别值时进行加法运算，在 该输出电流低于极性判别值时进行减法运算，在这些的累积值达到上限值 时成为变频器停止条件，上述变频器保护功能推定部从上述变频器装置取得上述输出电流值和上述极性判别值，进行上述加法运算和上述减法运算。
6. 根据权利要求3所述的热源机，其特征在于，上述变频器控制部的上述保护功能的规定运算，在从上述变频器装置 向上述电动式压縮机输出的输出电流超过极性判别值时进行加法运算，在 该输出电流低于极性判别值时进行减法运算，在这些的累积值达到上限值 时成为变频器停止条件，上述变频器保护功能推定部从上述变频器装置取得上述输出电流值 和上述极性判别值，进行上述加法运算和上述减法运算。
7. 根据权利要求4所述的热源机，其特征在于，上述变频器保护功能推定部具有在上述累积值到达与上述变频器装 置的上述上限值对应的对应上限值之前利用上述控制装置来控制该热源 机以限制上述变频器装置的负载的负载限制阈值。
8. 根据权利要求7所述的热源机，其特征在于， 上述变频器保护功能推定部具有在上述负载限制阈值和上述对应上限值之间强制减小该热源机能力的强制限制值。
9. 根据权利要求7所述的热源机，其特征在于， 上述对应上限值是比上述变频器装置的上述上限值小的值，在到达该对应上限值时进行该热源机的停止动作。
10. 根据权利要求l所述的热源机，其特征在于， 上述控制装置在驱动上述电动式压縮机的上述变频器装置的输出电流值超过了第l阈值时，通过控制该热源机来限制上述变频器装置的负载。
11. 根据权利要求10所述的热源机，其特征在于， 上述控制装置在上述输出电流值超过了第2阈值时，强制地减小该热源机的能力，上述第2阈值大于上述第1阈值。
12. 根据权利要求l所述的热源机，其特征在于， 上述变频器保护功能推定部从上述变频器控制部取得上述保护功能的运算结果。
13. —种热源系统，具有变频器装置，其具备为了保护设备而根据变频器控制部的规定运算来 停止的保护功能；以及多台热源机， 上述热源机具有电动式压縮机，其被上述变频器装置驱动，而压縮冷媒； 冷凝器，其冷凝被该电动压縮机压縮后的冷媒； 膨胀阀，其使被该冷凝器冷凝后的冷媒膨胀； 蒸发器，其蒸发经过该膨胀阀膨胀的冷媒；以及 控制装置，其控制冷热输出和/或温热输出，上述控制装置具有变频器保护功能推定部，该变频器保护功能推定部 推定上述变频器控制部的上述保护功能的运算结果。
14. 一种热源机的运转方法，该热源机具有电动式压縮机，其被变频器装置驱动，而压縮冷媒，该变频器装置具 备为了保护设备而根据变频器控制部的规定运算来停止的保护功能；冷凝器，其冷凝被该电动压縮机压縮后的冷媒；膨胀阀，其使被该冷凝器冷凝后的冷媒膨胀； 蒸发器，其蒸发经过该膨胀阀膨胀的冷媒；以及 控制装置，其控制冷热输出和/或温热输出， 在该热源机的运转方法中，利用上述控制装置来推定上述变频器控制部的上述保护功能的运算 结果。
15. 根据权利要求14所述的热源机的运转方法，其特征在于， 上述变频器控制部的上述保护功能的规定运算，在从上述变频器装置向上述电动式压縮机输出的输出电流超过极性判别值时进行加法运算，在 该输出电流低于极性判别值时进行减法运算，在这些的累积值达到上限值 时成为变频器停止条件，上述运算结果的推定包括从上述变频器装置取得上述输出电流值和 上述极性判别值，进行上述加法运算和上述减法运算的步骤。
全文摘要
本发明提供可使热源机的控制装置掌握变频器装置的停止、并且能够扩大热源机的稳定运转动作时间的热源机。热源机具有电动式压缩机，其被变频器装置驱动，并压缩冷媒，该变频器装置具备为了设备保护而根据变频器控制部的规定运算来停止的保护功能；以及控制装置，其控制冷热输出和/或温热输出，其中，控制装置具有变频器保护功能推定部，该变频器保护功能推定部推定变频器控制部的保护功能的运算结果。
文档编号F25B49/02GK101529172SQ20078004007
公开日2009年9月9日 申请日期2007年10月30日 优先权日2006年10月30日
发明者上田宪治, 松尾实 申请人:三菱重工业株式会社