JPH02192539A - 低温度冷水製造装置 - Google Patents
低温度冷水製造装置Info
- Publication number
- JPH02192539A JPH02192539A JP1007796A JP779689A JPH02192539A JP H02192539 A JPH02192539 A JP H02192539A JP 1007796 A JP1007796 A JP 1007796A JP 779689 A JP779689 A JP 779689A JP H02192539 A JPH02192539 A JP H02192539A
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- Japan
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- outlet
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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、特に空調用の冷房、
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ｔＫ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ｔＫ関する。
冷凍機又はヒートポンプで冷水を製造する場合、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℃が下限であった。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１０〜１
２℃に上昇して戻るという循環が一般的でろる。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。
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℃が下限であった。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１０〜１
２℃に上昇して戻るという循環が一般的でろる。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。
一方、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、プロピレングリコール水溶液、塩
化カルシウム水溶液等である。これらの不凍液は約５℃
〜−５０℃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、プロピレングリコール水溶液、塩
化カルシウム水溶液等である。これらの不凍液は約５℃
〜−５０℃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シ、循環水量の減少、輸送管径の
縮少により、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
に制限があるので、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シ、循環水量の減少、輸送管径の
縮少により、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
に制限があるので、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、液の粘性も高
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、省エネルギとなフ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、省エネルギとなフ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。
〔１１！題を解決するための手段〕
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、冷凍機又はヒートポンプにはクーラ出
口のプライン温度を一定温度に制御する手段を設け、冷
水供給ポンプには熱交換器出口の冷水温度が０℃近くを
維持するように冷水の流量を制御する手段を備えてなる
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、冷凍機又はヒートポンプにはクーラ出
口のプライン温度を一定温度に制御する手段を設け、冷
水供給ポンプには熱交換器出口の冷水温度が０℃近くを
維持するように冷水の流量を制御する手段を備えてなる
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、冷凍機又はヒートポンプによって、０℃以
下のプラインを製造して、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て、冷却
した冷水を得る装置において、冷水出口温度を凍結させ
ずに０℃近くの温度に保つように制御するものである。
下のプラインを製造して、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て、冷却
した冷水を得る装置において、冷水出口温度を凍結させ
ずに０℃近くの温度に保つように制御するものである。
そこで、冷却機又はヒートポンプは、所定の熱交換量と
所定の冷水入口温度、冷水流量に基づいて、冷水出口温
度が凍結せずに０℃近くとなるようにプライン温度を設
定し、この設定した温度を維持するように制御を行なう
ものである。−万、前記制御と同時に冷水側の制御をも
行ない、冷水出口温度をＯｃに近ずけるような制御を行
なう。
所定の冷水入口温度、冷水流量に基づいて、冷水出口温
度が凍結せずに０℃近くとなるようにプライン温度を設
定し、この設定した温度を維持するように制御を行なう
ものである。−万、前記制御と同時に冷水側の制御をも
行ない、冷水出口温度をＯｃに近ずけるような制御を行
なう。
上記、冷水側の制御とは、可変速制御装置を有する冷水
ポンプを冷水入口側に設置し、冷水出口温度を検出して
、冷水出口温度が０℃近くとなるように温度制御器の出
力を可変速制御装置に与えて冷水ポンプの冷水流量を変
えるものである。
ポンプを冷水入口側に設置し、冷水出口温度を検出して
、冷水出口温度が０℃近くとなるように温度制御器の出
力を可変速制御装置に与えて冷水ポンプの冷水流量を変
えるものである。
ここで、熱交換器出口における冷水温度が０℃に近いと
いうことは、熱交換器内部の一部では０℃以下のいわゆ
る過冷却の状態にあるので、冷水入口温度の低下による
熱交換量の減少は、最も凍結を起こさせ易い条件となる
。
いうことは、熱交換器内部の一部では０℃以下のいわゆ
る過冷却の状態にあるので、冷水入口温度の低下による
熱交換量の減少は、最も凍結を起こさせ易い条件となる
。
そこで、本発明では、冷水入口温度が低下したとき、ま
ず、冷水ポンプ可変速装置を働かせ冷水流量を増加させ
ることによって熱交換器を一定に保つように制御する。
ず、冷水ポンプ可変速装置を働かせ冷水流量を増加させ
ることによって熱交換器を一定に保つように制御する。
そして、この可変速装置が最大の回転数となり、なお、
冷水入口温度が低下する傾向を示すならば、供給する冷
水に冷水蓄熱槽の更に温度の高い冷水を混合させて、冷
水入口温度を所定の温度に保つように制御する。
冷水入口温度が低下する傾向を示すならば、供給する冷
水に冷水蓄熱槽の更に温度の高い冷水を混合させて、冷
水入口温度を所定の温度に保つように制御する。
また、もう一つの制御方式は、冷水入口温度を常時検出
して、冷水入口温度が所定値よジ低下した場合、冷凍機
又はヒートポンプで冷却するブラインの冷却熱量を減少
させ、冷水側の負荷に合致させて制御する方式である。
して、冷水入口温度が所定値よジ低下した場合、冷凍機
又はヒートポンプで冷却するブラインの冷却熱量を減少
させ、冷水側の負荷に合致させて制御する方式である。
具体的には、冷凍機又はヒートポンプの容量制御機構は
、通常はブライン温度（熱交換器人口〕で制御し、冷水
入口温度が低下した場合、所定の冷水入口温度と実際の
入口温度との偏差分を、ブライン温度制御器に与えて、
プライン温度を上昇させる、即ち冷凍機又はヒートポン
プによるブラインの冷却熱量を減少させ、もって、冷水
との熱交換量を減少させるように制御するものである。
、通常はブライン温度（熱交換器人口〕で制御し、冷水
入口温度が低下した場合、所定の冷水入口温度と実際の
入口温度との偏差分を、ブライン温度制御器に与えて、
プライン温度を上昇させる、即ち冷凍機又はヒートポン
プによるブラインの冷却熱量を減少させ、もって、冷水
との熱交換量を減少させ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製造装置の７０
−概略図である。
−概略図である。
Ｍｉ図において、１は冷ＳＩ機又はヒートポンプ、２は
ブラインと冷水との熱交換器、７は冷水蓄熱槽である。
ブラインと冷水との熱交換器、７は冷水蓄熱槽である。
冷凍機又はヒートポンプ内において、１７はクーラを、
１Ｂは圧縮機を表わし、ブラインはクーラ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、ブラインタンク４で貯蔵されて、プラインポンプ３
によシ、クーラ１７へと循環するサイクルをとる。一方
冷水は冷水蓄熱槽７の高温側ａから冷水１次ボング５に
より熱交換器２に送られ、ここでブ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次ボング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。
１Ｂは圧縮機を表わし、ブラインはクーラ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、ブラインタンク４で貯蔵されて、プラインポンプ３
によシ、クーラ１７へと循環するサイクルをとる。一方
冷水は冷水蓄熱槽７の高温側ａから冷水１次ボング５に
より熱交換器２に送られ、ここでブ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次ボング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いて、通常の操作では
クーラ出口のプライン温度を、温度検出器１２′により
検出し、この温度を一定に保つようにブライン入口温度
コントローラ１２から指令して谷ｊｔ制御装置１６を可
動させて冷凍機１の圧縮機１８を容量制御する。一方、
熱交換器の冷水出口温度を温度検出器１３′で検出し、
この温度を０℃近くに維持するように、冷水出口コント
ローラ１３から指令して可変速制御装ｆ１６を可動させ
て、冷水１次ポンプ５の冷水流量を調節するものである
。
クーラ出口のプライン温度を、温度検出器１２′により
検出し、この温度を一定に保つようにブライン入口温度
コントローラ１２から指令して谷ｊｔ制御装置１６を可
動させて冷凍機１の圧縮機１８を容量制御する。一方、
熱交換器の冷水出口温度を温度検出器１３′で検出し、
この温度を０℃近くに維持するように、冷水出口コント
ローラ１３から指令して可変速制御装ｆ１６を可動させ
て、冷水１次ポンプ５の冷水流量を調節するものである
。
そして、冷水ポンプ可変速装置６を可動させて冷水流量
を増加させ、最大の回転数としても、なお、冷水入口温
度検出器１４′により検出した冷水入口温度が低下する
傾向を示す場合は、冷水入口コントローラ１４から指令
して、冷水蓄熱槽７の高温側ａの冷水をモータにより混
合して冷水入口温度を所定の温度に保つ。
を増加させ、最大の回転数としても、なお、冷水入口温
度検出器１４′により検出した冷水入口温度が低下する
傾向を示す場合は、冷水入口コントローラ１４から指令
して、冷水蓄熱槽７の高温側ａの冷水をモータにより混
合して冷水入口温度を所定の温度に保つ。
また、別の制御方式としては、冷水入口温度を温度検出
器１５′で常時検出して、冷水入口温度が所定値より低
下した場合、所定の冷水入口温度と実際の入口温度との
偏差分を冷水入ロ温度カスケード積其器１５で読み取り
、その分だけプライン温度（熱交換器入口）を上昇させ
るように容量制御装置１６を可動制御し、冷水との熱交
換容量を減少させるものでおる。
器１５′で常時検出して、冷水入口温度が所定値より低
下した場合、所定の冷水入口温度と実際の入口温度との
偏差分を冷水入ロ温度カスケード積其器１５で読み取り
、その分だけプライン温度（熱交換器入口）を上昇させ
るように容量制御装置１６を可動制御し、冷水との熱交
換容量を減少させるものでおる。
本発明においては、凍結せずに０℃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１０−５℃５℃の温度差を利
用していたわけでめシ、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１０−５℃５℃の温度差を利
用していたわけでめシ、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 ＝ Ｇ ｘΔＴｘｒｘｈ ＝ （
１）一方、蓄熱容量も［１１式のＧｔ−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
Ｔが倍増することによって、蓄熱容量も倍増できる。
１）一方、蓄熱容量も［１１式のＧｔ−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
Ｔ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フロー
概略図である。 １・・・冷凍機又はヒートポンプ、２・・・熱交換器、
３・・・ブラインポンプ、４・・・ブラインタンク、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′、１３′、１４′、１５′
・・・温度検出器、１２−・・ブライン入口温度コント
ローラ、ｊ５−・・冷水出口コントローラ、１４・−・
冷水入口コントローラ、１５−・冷水入口温度カスケー
ド積算器、１６・・・容量制御装置、１７・・・クーラ
、１８・・・圧縮機、ａ −・・高温側、ｂ・・・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・・・ブラインポンプ、４・・・ブラインタンク、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′、１３′、１４′、１５′
・・・温度検出器、１２−・・ブライン入口温度コント
ローラ、ｊ５−・・冷水出口コントローラ、１４・−・
冷水入口コントローラ、１５−・冷水入口温度カスケー
ド積算器、１６・・・容量制御装置、１７・・・クーラ
、１８・・・圧縮機、ａ −・・高温側、ｂ・・・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、冷凍機又はヒトポンプにはクーラ出口のプラ
イン温度を一定温度に制御する手段を設け、冷水供給ポ
ンプには熱交換器出口の冷水温度が０℃近くを維持する
ように冷水の流量を制御する手段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、熱交換器の
冷水入口温度を一定温度に制御出来るように、冷水蓄熱
槽内の温度の異なる冷水を混合する手段をも備えてなる
冷水製造装置。 ３、請求項１記載の冷水製造装置において、冷水入口温
度が低下した場合に、冷凍機又はヒートポンプの容量制
御をプラインのクーラ出口温度制御から、冷水入口温度
制御に切り換えて、冷水入口温度が低下した分だけ、プ
ライン温度を上昇させる制御手段を備えてなる冷水製造
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1007796A JPH02192539A (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 |
|---|---|---|---|
| JP1007796A JPH02192539A (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 低温度冷水製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02192539A true JPH02192539A (ja) | 1990-07-30 |
| JPH0477217B2 JPH0477217B2 (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=11675607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1007796A Granted JPH02192539A (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 低温度冷水製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02192539A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753806A3 (de) * | 1995-07-12 | 1998-01-21 | WILO GmbH | Vorrichtung zur Temperaturregelung einer Heizeinrichtung |
-
1989
- 1989-01-18 JP JP1007796A patent/JPH02192539A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753806A3 (de) * | 1995-07-12 | 1998-01-21 | WILO GmbH | Vorrichtung zur Temperaturregelung einer Heizeinrichtung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0477217B2 (ja) | 1992-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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