JPH02192538A - 低温度冷水製造装置 - Google Patents
低温度冷水製造装置Info
- Publication number
- JPH02192538A JPH02192538A JP1007795A JP779589A JPH02192538A JP H02192538 A JPH02192538 A JP H02192538A JP 1007795 A JP1007795 A JP 1007795A JP 779589 A JP779589 A JP 779589A JP H02192538 A JPH02192538 A JP H02192538A
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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。
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、冷水製造装置に係わり、特に９調用の冷房、
工業用プロセスの冷却等に用いて、効率的な冷水製造装
置に関する。
工業用プロセスの冷却等に用いて、効率的な冷水製造装
置に関する。
冷凍機又はヒートポンプで冷水ｔ−ｇ造する場合、従来
は水の凍結による伝熱チューブの破損事故を懸念して、
冷水温度は５℃が下限でるつた。空調の分野では、５〜
７℃の冷水を空調機に送り、冷風と熱交換し、約１０−
１２０に上昇して戻るという循環が一般的である。又、
蓄熱機を介する場合でも蓄熱の有効温度差は１０℃−５
℃又は１２℃−５℃の５℃〜７℃の範囲であった。
は水の凍結による伝熱チューブの破損事故を懸念して、
冷水温度は５℃が下限でるつた。空調の分野では、５〜
７℃の冷水を空調機に送り、冷風と熱交換し、約１０−
１２０に上昇して戻るという循環が一般的である。又、
蓄熱機を介する場合でも蓄熱の有効温度差は１０℃−５
℃又は１２℃−５℃の５℃〜７℃の範囲であった。
ｍ１、工業分野では、プロセスによって、冷却する液体
の温度は異なるが、マイルド・プラインと称される使用
温度範囲が最も多い。マイルド・プラインとは、エチレ
ングリコール水溶液、プロピレンゲルコール水溶液、塩
化カルシウム水溶液等である。これらの不凍液は約５℃
〜−３０℃の範囲で使用されている。
の温度は異なるが、マイルド・プラインと称される使用
温度範囲が最も多い。マイルド・プラインとは、エチレ
ングリコール水溶液、プロピレンゲルコール水溶液、塩
化カルシウム水溶液等である。これらの不凍液は約５℃
〜−３０℃の範囲で使用されている。
空調分野においては、空調に利用される循環水の温度差
を大きくすることにより、循環水量の減少、輸送管径の
縮少によ夕、省エネルギと設備費の減少が望まれる。更
に、都市のビル地下室に設けられる蓄熱槽もその大きさ
に制限がろるので、大きさを同じにして蓄熱容量を増大
することができれば、深夜電力を利用した安価な電力料
金が利用できるから、このような蓄熱機の普及が望まれ
ている。
を大きくすることにより、循環水量の減少、輸送管径の
縮少によ夕、省エネルギと設備費の減少が望まれる。更
に、都市のビル地下室に設けられる蓄熱槽もその大きさ
に制限がろるので、大きさを同じにして蓄熱容量を増大
することができれば、深夜電力を利用した安価な電力料
金が利用できるから、このような蓄熱機の普及が望まれ
ている。
また、工業用途においても、伝熱が悪く、腋の粘性も高
く、かつ腐食性のある不凍液はできる限り水に代えるこ
とによって、省エネルギとなり保守管理もしやすくなる
ことは明らかであった。
く、かつ腐食性のある不凍液はできる限り水に代えるこ
とによって、省エネルギとなり保守管理もしやすくなる
ことは明らかであった。
しかしながら、従来技術においては、冷水の冷却度を上
げると凍結による伝熱チューブの破損の問題が生じ、冷
水の温度は十分に低下することはできなかった。
げると凍結による伝熱チューブの破損の問題が生じ、冷
水の温度は十分に低下することはできなかった。
本発明は、上記の要望に鑑み、凍結破損等の心配のない
冷水の温度が０℃近くまで冷却できる冷水製造装置を提
供することを目的とする。
冷水の温度が０℃近くまで冷却できる冷水製造装置を提
供することを目的とする。
本発明は、冷凍機又はヒートポンプと、プラインと冷水
との熱交換器と、前記両者を連結するプライン配管、プ
ライン循環ポンプ及びプラインタンク等からなるプライ
ン循環系の設備と、熱交換器に連結する冷水配管、冷水
供給ポンプ及び冷水蓄熱槽等からなる冷水循環系の設備
とからなる冷水製造及び冷水蓄熱装置において、熱交換
器出口における冷水温度を凍結点近傍即ち０℃近くに維
持するために、当該熱交換器出口の冷水温度を検出する
手段と前記冷凍機又はヒートポンプの蒸発器出口のプラ
イン温度を検出する手段との両手段を設け、冷水温度が
０℃以上でも、プライン温度が熱交換器内部で冷水を部
分的に凍結開始させる温度に達した場合、プライン温度
をわずかに上昇させて、凍結を回避させるための制御装
置を備えてなる冷水製造装置である。
との熱交換器と、前記両者を連結するプライン配管、プ
ライン循環ポンプ及びプラインタンク等からなるプライ
ン循環系の設備と、熱交換器に連結する冷水配管、冷水
供給ポンプ及び冷水蓄熱槽等からなる冷水循環系の設備
とからなる冷水製造及び冷水蓄熱装置において、熱交換
器出口における冷水温度を凍結点近傍即ち０℃近くに維
持するために、当該熱交換器出口の冷水温度を検出する
手段と前記冷凍機又はヒートポンプの蒸発器出口のプラ
イン温度を検出する手段との両手段を設け、冷水温度が
０℃以上でも、プライン温度が熱交換器内部で冷水を部
分的に凍結開始させる温度に達した場合、プライン温度
をわずかに上昇させて、凍結を回避させるための制御装
置を備えてなる冷水製造装置である。
次に、本発明の詳細な説明する。
本発明では、予め、実機試験を行って、その結果により
熱交換器のプライン入口におけるプライン温度の下限を
定めておき、通常運転中は冷水出口温度で冷凍機又はヒ
ートポンプの圧縮機の容量を容量制御装置で制御してい
るが、同時にプライン入口温度も検出しておき、前述の
予め定めたプライン下限温度に達したならば、容量制御
手段を冷水出口温度制御からプライン入口温度制御に切
り換えてプライン温度をわずかに上昇させるものである
。
熱交換器のプライン入口におけるプライン温度の下限を
定めておき、通常運転中は冷水出口温度で冷凍機又はヒ
ートポンプの圧縮機の容量を容量制御装置で制御してい
るが、同時にプライン入口温度も検出しておき、前述の
予め定めたプライン下限温度に達したならば、容量制御
手段を冷水出口温度制御からプライン入口温度制御に切
り換えてプライン温度をわずかに上昇させるものである
。
以上の基本制御によって、負荷変動等が生じても凍結せ
ず、０℃近くの冷水が製造できるものである。
ず、０℃近くの冷水が製造できるものである。
更に、本発明では、制御装置の追従性より急激な負荷変
動をも考慮して、プライン入口温度が下限値となり、プ
ライン入口温度制御に切り換わったときに、冷水流量を
一時的に強制増大させる方式を併用するのがよく、この
ために、熱交換器の冷水入口に可変速制御装置を設ける
ことによって、凍結を未然に防止することができる。こ
の場合、冷水ポンプは回転数制御が行える装置を設置す
る必要がある。
動をも考慮して、プライン入口温度が下限値となり、プ
ライン入口温度制御に切り換わったときに、冷水流量を
一時的に強制増大させる方式を併用するのがよく、この
ために、熱交換器の冷水入口に可変速制御装置を設ける
ことによって、凍結を未然に防止することができる。こ
の場合、冷水ポンプは回転数制御が行える装置を設置す
る必要がある。
また、同様に、流量を増大させる換りに冷水入口温度を
一時的に強制上昇させても同じ効果がある。この方式は
計画し丸め水入口温度よりも高温の冷水を混合して行う
ものである。このために、冷水蓄熱槽内の温度分布を考
慮して、最も高温部分の冷水を混合する手段を設けてお
くのがよい。
一時的に強制上昇させても同じ効果がある。この方式は
計画し丸め水入口温度よりも高温の冷水を混合して行う
ものである。このために、冷水蓄熱槽内の温度分布を考
慮して、最も高温部分の冷水を混合する手段を設けてお
くのがよい。
本発明では、冷凍機又はヒートポンプによって、−３℃
程度のプラインを製造し、このプラインを熱交換器のチ
ューブ内に通し、チューブ外には冷水を通水し、冷水を
冷却する装置において、この冷水出口を凍結させずに０
℃近くの温度に保つように制御するものである。
程度のプラインを製造し、このプラインを熱交換器のチ
ューブ内に通し、チューブ外には冷水を通水し、冷水を
冷却する装置において、この冷水出口を凍結させずに０
℃近くの温度に保つように制御するものである。
ところで、冷水が凍結した場合を考察すると、冷水出口
温度は冷水と氷表面との伝熱によって、凍結しても０℃
を保つ。ところが、プラインは、凍結した氷によって伝
熱が阻害され、熱交換量が減少することによってプライ
ン温度が低下し、増々凍結を促進させることになる。
温度は冷水と氷表面との伝熱によって、凍結しても０℃
を保つ。ところが、プラインは、凍結した氷によって伝
熱が阻害され、熱交換量が減少することによってプライ
ン温度が低下し、増々凍結を促進させることになる。
そこで、本発明では、冷水出口温度とともにプライン入
口温度をも検出しておき、プライン温度によって冷水の
凍結を防止するように制御するものである。
口温度をも検出しておき、プライン温度によって冷水の
凍結を防止するように制御するものである。
以下、本発明を具体的に図面を用いて説明するが、本発
明はこの実施例に限定されるものではない。
明はこの実施例に限定されるものではない。
実施例１
第１図は、本発明の一実施例を示す冷水委造装置のフロ
ー概略図である。
ー概略図である。
第１図において、１は冷凍機又はヒートポンプ、２はプ
ラインと冷水との熱交換器、７［冷水蓄熱槽である。冷
凍機又はヒートポンプ内において、１７はクーラを、１
Ｂは圧縮機を表わし、プラインはクーラ１７において冷
却されて、熱交換器２で冷水との間の熱交換が行なわれ
、プラインタンク４で貯蔵されて、プラインポンプ３に
より、クーラ１７へと循環するサイクルをとる。−万冷
水は冷水蓄熱槽７の高温側ａから冷水１次ポンプ５によ
り熱交換器２に送られ、ここでプラインにより冷却され
て、冷水蓄熱槽７の低温側すに戻される。そして、この
冷水蓄熱槽７の低温側すの冷水が、冷水２次ポンプ８．
１０により、空調負荷９．１１に送られて、温度の上昇
した冷水が冷水蓄熱槽７の高温側ａに循環される。
ラインと冷水との熱交換器、７［冷水蓄熱槽である。冷
凍機又はヒートポンプ内において、１７はクーラを、１
Ｂは圧縮機を表わし、プラインはクーラ１７において冷
却されて、熱交換器２で冷水との間の熱交換が行なわれ
、プラインタンク４で貯蔵されて、プラインポンプ３に
より、クーラ１７へと循環するサイクルをとる。−万冷
水は冷水蓄熱槽７の高温側ａから冷水１次ポンプ５によ
り熱交換器２に送られ、ここでプラインにより冷却され
て、冷水蓄熱槽７の低温側すに戻される。そして、この
冷水蓄熱槽７の低温側すの冷水が、冷水２次ポンプ８．
１０により、空調負荷９．１１に送られて、温度の上昇
した冷水が冷水蓄熱槽７の高温側ａに循環される。
ところで、このような循環系におｈて、通常の操作では
熱交換器２の冷水出口温度を検出器１２によって検出し
、冷水温度ｔ−０℃近くに保つように、冷凍機１の圧縮
機１８を容量制御する。このため、冷水出口温度コント
ローラ１３から指令して容量制御装置１６を可動させる
ものである。
熱交換器２の冷水出口温度を検出器１２によって検出し
、冷水温度ｔ−０℃近くに保つように、冷凍機１の圧縮
機１８を容量制御する。このため、冷水出口温度コント
ローラ１３から指令して容量制御装置１６を可動させる
ものである。
一万、プライン入口温度の下限は、予め実機試験により
冷水の凍結しない温度を定めておき、プライン入口温度
は検出器１４により検出しておく。そして、何かの異常
によってその検出値が、予め定めた下限以下となった場
合は、圧縮機の容量制御を冷水出口温度による制御から
、プライン入口温度コントローラ１５による制御に切ｐ
換えて、プライン温度を少し上昇させて凍結を回避させ
るものである。さらに、この場合に、同時に、可変速制
御装＃６を制御するととにより、冷水１次ポンプの容ｆ
を上げて、冷水流量を一時的に増量させるとより有効に
凍結が回避できる。
冷水の凍結しない温度を定めておき、プライン入口温度
は検出器１４により検出しておく。そして、何かの異常
によってその検出値が、予め定めた下限以下となった場
合は、圧縮機の容量制御を冷水出口温度による制御から
、プライン入口温度コントローラ１５による制御に切ｐ
換えて、プライン温度を少し上昇させて凍結を回避させ
るものである。さらに、この場合に、同時に、可変速制
御装＃６を制御するととにより、冷水１次ポンプの容ｆ
を上げて、冷水流量を一時的に増量させるとより有効に
凍結が回避できる。
本発明においては、凍結せずＫＯ℃近い冷水が製造でき
る。従来、空調分野においては、５℃の冷水を送り空調
機から１０℃で戻し、冷凍機で再び５℃迄冷却する冷水
循環系であるが、この場合１Ｏ−５＝５℃の温度差を利
用してｈたわけであす、本発明のように０℃の水が得ら
れれば１Ｏ−０＝１０℃の温度差が利用出来る。
る。従来、空調分野においては、５℃の冷水を送り空調
機から１０℃で戻し、冷凍機で再び５℃迄冷却する冷水
循環系であるが、この場合１Ｏ−５＝５℃の温度差を利
用してｈたわけであす、本発明のように０℃の水が得ら
れれば１Ｏ−０＝１０℃の温度差が利用出来る。
前記のように、本発明においては、従来のものより２倍
の温度差が利用できるから、次式から、循環水量が半分
で済み、ポンプ動力（搬送動力）、配管径の縮少が可能
となる効果がある。
の温度差が利用できるから、次式から、循環水量が半分
で済み、ポンプ動力（搬送動力）、配管径の縮少が可能
となる効果がある。
Ｑ＝ＧｘΔＴｘｒｘｈ −・１１ （１１一方
、蓄熱容量も（１）式のＧを蓄熱槽内保有水量に置き換
えることによって、有効利用できる温度差Δでが倍増す
ることによって蓄熱容量も倍増できる。
、蓄熱容量も（１）式のＧを蓄熱槽内保有水量に置き換
えることによって、有効利用できる温度差Δでが倍増す
ることによって蓄熱容量も倍増できる。
第１図は本発明の一実施例を示す冷水製造装置の７０−
概略図である。 １・・・冷凍機又はヒートポンプ、２・・・熱交換器、
３・・・プラインタンク％ ４・・・プラインタンク、
５・・・冷水１次ポンプ、６・・・可変速制御装置、７
・・・冷水蓄熱槽、８．１０・・・冷水２次ポンプ、９
．１１・・・空調負荷、１２・・・冷水出口温度検出器
、１３・・・冷水出口温度コントローラ、１４・・・プ
ライン入口温度検出器、１５・・・プライン入口温度コ
ントローラ、１６・・・容量制御装置、１７・・・クー
ラ、１８・・・圧ｍ機、ａ・・・蓄熱槽高温側、ｂ・・
・蓄熱槽低温側
概略図である。 １・・・冷凍機又はヒートポンプ、２・・・熱交換器、
３・・・プラインタンク％ ４・・・プラインタンク、
５・・・冷水１次ポンプ、６・・・可変速制御装置、７
・・・冷水蓄熱槽、８．１０・・・冷水２次ポンプ、９
．１１・・・空調負荷、１２・・・冷水出口温度検出器
、１３・・・冷水出口温度コントローラ、１４・・・プ
ライン入口温度検出器、１５・・・プライン入口温度コ
ントローラ、１６・・・容量制御装置、１７・・・クー
ラ、１８・・・圧ｍ機、ａ・・・蓄熱槽高温側、ｂ・・
・蓄熱槽低温側
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、冷凍機又はヒートポンプと、プラインと冷水との熱
交換器と、前記両者を連結するプライン配管、プライン
循環ポンプ及びプラインタンク等からなるプライン循環
系の設備と、熱交換器に連結する冷水配管、冷水供給ポ
ンプ及び冷水蓄熱槽等からなる冷水循環系の設備とから
なる冷水製造及び冷水蓄熱装置において、熱交換器出口
における冷水温度を凍結点近傍、即ち０℃近くに維持す
るために、当該熱交換器出口の冷水温度を検出する手段
と前記冷凍機又はヒートポンプの蒸発器出口のプライン
温度を検出する手段との両手段を設け、冷水温度が０℃
以上でも、プライン温度が熱交換器内部で冷水を部分的
に凍結開始させる温度に達した場合、プライン温度をわ
ずかに上昇させて、凍結を回避させるための制御装置を
備えてなる冷水製造装置。 ２、請求項１記載の冷水製造装置において、プライン温
度をわずかに上昇させて、凍結を回避させるための制御
装置に加えて、冷水流量を一時的に増量させて、冷水の
凍結を回避させるための制御装置をも備えたことを特徴
とする冷水製造装置。 ３、請求項１又は２記載の冷水製造装置において、冷水
入口温度を一時的に上昇させて、冷水の凍結を回避させ
るための制御装置をも備えたことを特徴とする冷水製造
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1007795A JPH02192538A (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 低温度冷水製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1007795A JPH02192538A (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 低温度冷水製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02192538A true JPH02192538A (ja) | 1990-07-30 |
| JPH0477216B2 JPH0477216B2 (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=11675581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1007795A Granted JPH02192538A (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 低温度冷水製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02192538A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05133693A (ja) * | 1991-11-12 | 1993-05-28 | Daikin Ind Ltd | 水冷却装置 |
| WO2014091548A1 (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-19 | 三菱電機株式会社 | 空調給湯複合システム |
| JP5626918B2 (ja) * | 2009-11-25 | 2014-11-19 | 三菱電機株式会社 | 補助ヒータ制御装置及び加熱流体利用システム及び補助ヒータ制御方法 |
| JP2018119764A (ja) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | スリーベネフィッツ株式会社 | 熱源システムの制御装置、および、その制御方法 |
-
1989
- 1989-01-18 JP JP1007795A patent/JPH02192538A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05133693A (ja) * | 1991-11-12 | 1993-05-28 | Daikin Ind Ltd | 水冷却装置 |
| JP5626918B2 (ja) * | 2009-11-25 | 2014-11-19 | 三菱電機株式会社 | 補助ヒータ制御装置及び加熱流体利用システム及び補助ヒータ制御方法 |
| US9291376B2 (en) | 2009-11-25 | 2016-03-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Auxiliary heater control device, heated fluid utilization system, and auxiliary heater control method |
| WO2014091548A1 (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-19 | 三菱電機株式会社 | 空調給湯複合システム |
| JP5984965B2 (ja) * | 2012-12-11 | 2016-09-06 | 三菱電機株式会社 | 空調給湯複合システム |
| US9631826B2 (en) | 2012-12-11 | 2017-04-25 | Mistubishi Electric Corporation | Combined air-conditioning and hot-water supply system |
| JP2018119764A (ja) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | スリーベネフィッツ株式会社 | 熱源システムの制御装置、および、その制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0477216B2 (ja) | 1992-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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