JPH0477216B2 - - Google Patents
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- JPH0477216B2 JPH0477216B2 JP1007795A JP779589A JPH0477216B2 JP H0477216 B2 JPH0477216 B2 JP H0477216B2 JP 1007795 A JP1007795 A JP 1007795A JP 779589 A JP779589 A JP 779589A JP H0477216 B2 JPH0477216 B2 JP H0477216B2
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- cold water
- temperature
- brine
- heat
- refrigerator
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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
的な冷水製造装置に関する。
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。
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ユーブの破損事
故を懸念して、冷水温度は５℃が下限であつた。
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10〜12℃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℃の範囲であつた。
合、従来は水の凍結による伝熱チユーブの破損事
故を懸念して、冷水温度は５℃が下限であつた。
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10〜12℃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℃の範囲であつた。
一方、工業分野では、プロセスによつて、冷却
する液体の温度は異なるが、マイルド・ブライン
と称される使用温度範囲が最も多い。マイルド・
ブラインとは、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℃〜−30℃の範
囲で使用されている。
する液体の温度は異なるが、マイルド・ブライン
と称される使用温度範囲が最も多い。マイルド・
ブラインとは、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℃〜−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。
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つて、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つた。
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つて、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つた。
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ユーブの破損の
問題が生じ、冷水の温度は十分に低下することは
できなかつた。
却度を上げると凍結による伝熱チユーブの破損の
問題が生じ、冷水の温度は十分に低下することは
できなかつた。
本発明は、上記の要望に鑑み、凍結破損等の必
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。
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。
本発明は、冷凍機又はヒートポンプと、ブライ
ンと冷水との熱交換器と、前記両者を連結するブ
ライン配管、ブライン循環ポンプ及びブラインタ
ンク等からなるブ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０℃近くに維持するために、
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ブライン
温度を検出する手段との両手段を設け、前記冷水
温度検出手段の出力に応じて前記冷凍機又はヒー
トポンプの容量を制御する手段と、ブライン温度
検出手段が予め定めた下限温度に達したとき前記
冷凍機又はヒートポンプの容量を減少させブライ
ン温度を上昇させるように制御する手段とを有す
る制御装置を備えてなる冷水製造装置である。
ンと冷水との熱交換器と、前記両者を連結するブ
ライン配管、ブライン循環ポンプ及びブラインタ
ンク等からなるブ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０℃近くに維持するために、
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ブライン
温度を検出する手段との両手段を設け、前記冷水
温度検出手段の出力に応じて前記冷凍機又はヒー
トポンプの容量を制御する手段と、ブライン温度
検出手段が予め定めた下限温度に達したとき前記
冷凍機又はヒートポンプの容量を減少させブライ
ン温度を上昇させるように制御する手段とを有す
る制御装置を備えてなる冷水製造装置である。
次に、本発明を詳細に説明する。
本発明では、予め、実機試験を行つて、その結
果により熱交換器のブライン入口におけるブライ
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、同時にブライ
ン入口温度も検出しておき、前述の予め定めたブ
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ブライン入口温度制御に切
り換えてブライン温度をわずかに上昇させるもの
である。
果により熱交換器のブライン入口におけるブライ
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、同時にブライ
ン入口温度も検出しておき、前述の予め定めたブ
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ブライン入口温度制御に切
り換えてブ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つて、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。
も凍結せず、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、ブライン入口温度が下
限値となり、ブライン入口温度制御に切り換わつ
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
冷水入口に可変制御装置を設けることによつて、
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。
な負荷変動をも考慮して、ブライン入口温度が下
限値となり、ブライン入口温度制御に切り換わつ
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
冷水入口に可変制御装置を設けることによつて、
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。この方式は計画した冷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。
口温度を一時的に強制上昇させても同じ効果があ
る。この方式は計画した冷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つ
て、−３℃程度のブラインを製造し、このブライ
ンを熱交換器のチユーブ内に通し、チユーブ外に
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るに０℃近くの温度に保
つように制御するものである。
て、−３℃程度のブラインを製造し、このブライ
ンを熱交換器のチユーブ内に通し、チユーブ外に
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るに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つて、
凍結しても０℃を保つ。ところが、ブラインは、
凍結した氷によつて伝熱が阻害され、熱交換量が
減少することによつてブライン温度が低下し、
増々凍結を促進させることになる。
冷水出口温度は冷水と氷表面との伝熱によつて、
凍結しても０℃を保つ。ところが、ブラインは、
凍結した氷によつて伝熱が阻害され、熱交換量が
減少することによつてブ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ブ
ライン入口温度をも検出しておき、ブライン温度
によつて冷水の凍結を防止するように制御するも
のである。
ライン入口温度をも検出しておき、ブライン温度
によつ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。
が、本発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
置のフロー概略図である。
置のフロー概略図である。
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、１８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、ブラインポンプ３によ
り、クーラ１７へと循環するサイクルをとる。一
方冷水は冷水蓄熱槽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、ここでブライ
ンにより冷却されて、冷水蓄熱槽７の低温側ｂに
戻される。そして、この冷水蓄熱槽７の低温側ｂ
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。
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。冷凍機又はヒートポンプ内におい
て、１７はクーラを、１８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、ブラインポンプ３によ
り、クーラ１７へと循環するサイクルをとる。一
方冷水は冷水蓄熱槽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、ここでブライ
ンにより冷却されて、冷水蓄熱槽７の低温側ｂに
戻される。そして、この冷水蓄熱槽７の低温側ｂ
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いて、通常の
操作では熱交換器２の冷水出口温度を検出器１２
によつて検出し、冷水温度を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。
操作では熱交換器２の冷水出口温度を検出器１２
によつて検出し、冷水温度を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。
一方、ブ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、ブ
ライン入口温度は検出器１４により検出してお
く。そして、何かの異常によつてその検出値が、
予め定めた下限以下となつた場合は、圧縮機の容
量制御を冷水出口温度による制御から、ブライン
入口温度コントローラ１５による制御に切り換え
て、ブ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、
可変速制御装置６を制御することにより、冷水１
次ポンプの容量を上げて、冷水流量を一時的に増
量させることより有効に凍結が回避できる。
験により冷水の凍結しない温度を定めておき、ブ
ライン入口温度は検出器１４により検出してお
く。そして、何かの異常によつてその検出値が、
予め定めた下限以下となつた場合は、圧縮機の容
量制御を冷水出口温度による制御から、ブライン
入口温度コントローラ１５による制御に切り換え
て、ブ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、
可変速制御装置６を制御することにより、冷水１
次ポンプの容量を上げて、冷水流量を一時的に増
量させるこ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あり、
本発明のように０℃の水が得られれば10−０＝10
℃の温度差が利用出来る。
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あり、
本発明のように０℃の水が得られれば10−０＝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。
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。
Ｑ＝Ｇ×△Ｔ×γ×ｈ ………(1)
（Ｑ：熱交換量、△Ｔ：温度差、Ｇ：循環量、
γ：流体の比重、ｈ：流体の比熱）
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つて、有効利用できる温度
差△Ｔが培増することによつて蓄熱容量も培増で
きる。
に置き換えることによつて、有効利用できる温度
差△Ｔが培増することによつて蓄熱容量も培増で
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…冷水出口温度検出器、１３…冷
水出口温度コントローラ、１４…ブライン入口温
度検出器、１５…ブ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…
圧縮機、ａ…蓄熱槽高温側、ｂ…蓄熱槽低温側。
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…冷水出口温度検出器、１３…冷
水出口温度コントローラ、１４…ブライン入口温
度検出器、１５…ブ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…
圧縮機、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、ブラインと冷水
との熱交換器と、前記両者を連結するブライン配
管、ブライン循環ポンプ及びブラインタンク等か
らなるブ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０℃近くに維持するために、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ブライン温度を検
出する手段との両手段を設け、前記冷水温度検出
手段の出力に応じて前記冷凍機又はヒートポンプ
の容量を制御する手段と、ブライン温度検出手段
が予め定めた下限温度に達したとき前記冷凍機又
はヒートポンプの容量を減少させブライン温度を
上昇させるように制御する手段とを有する制御装
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、ブラ
イン温度検出手段が予め定めた下限温度に達した
ときに冷水流量を所定時間増量させる制御装置を
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、更に、ブライン温度検出手段が予め定めた下
限温度に達したときに、高温の冷水を混合して冷
水温度を所定時間増量させる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 JPH02192538A (ja) | 1990-07-30 |
| JPH0477216B2 true 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) |
Families Citing this family (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 |
| WO2011064840A1 (ja) | 2009-11-25 | 2011-06-03 | 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 |
| EP2933588B1 (en) * | 2012-12-11 | 2019-10-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioning hot water supply composite system |
| JP6314262B1 (ja) * | 2017-01-27 | 2018-04-18 | 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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02192538A (ja) | 1990-07-30 |
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