JPH0477217B2 - - Google Patents
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- JPH0477217B2 JPH0477217B2 JP1007796A JP779689A JPH0477217B2 JP H0477217 B2 JPH0477217 B2 JP H0477217B2 JP 1007796 A JP1007796 A JP 1007796A JP 779689 A JP779689 A JP 779689A JP H0477217 B2 JPH0477217 B2 JP H0477217B2
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- cold water
- temperature
- brine
- chilled water
- heat
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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、
クーラ出口のブライン温度を検出する手段を設
け、該検出値が所定温度になるように前記冷凍機
又はヒートポンプの容量を制御する手段と、熱交
換器出口の冷水温度を検出する手段を設け、該検
出値が所定温度になるように冷水供給ポンプから
の冷水の流量を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、
クーラ出口のブライン温度を検出する手段を設
け、該検出値が所定温度になるように前記冷凍機
又はヒートポンプの容量を制御する手段と、熱交
換器出口の冷水温度を検出する手段を設け、該検
出値が所定温度になるように冷水供給ポンプから
の冷水の流量を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、冷凍機又はヒートポンプによつ
て、０℃以下のブラインを製造して、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。
て、０℃以下のブラインを製造して、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、冷凍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
うにブ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。一方、
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０℃に近ずけるような制御を行なう。
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
うにブ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。一方、
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０℃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。
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。
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。
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。
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つ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。
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つ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。
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り低下し
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。
常時検出して、冷水入口温度が所定値より低下し
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（熱交換器入口）
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、ブライン温度を上昇
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、もつて、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。
御機構は、通常はブライン温度（熱交換器入口）
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、ブライン温度を上昇
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、もつて、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。
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
操作ではクーラ出口のブライン温度を、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
して容量制御装置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置６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。
操作ではクーラ出口のブライン温度を、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
して容量制御装置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置６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、
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。
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口温度カス
ケード積算器１５で読み取り、その分だけブライ
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ある。
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口温度カス
ケード積算器１５で読み取り、その分だけブライ
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ある。
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′，１３′，１４′，１５′…温度検
出器、１２…ブライン入口温度コントローラ、１
３…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。
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、１
３…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、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、クーラ出
口のブライン温度を検出する手段を設け、該検出
値が所定温度になるように前記冷凍機又はヒート
ポンプの容量を制御する手段と、熱交換器出口の
冷水温度を検出する手段を設け、該検出値が所定
温度になるように冷水供給ポンプからの冷水の流
量を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、熱交
換器入口の冷水温度を検出する手段を有し、該検
出値が所定温度になるように冷水蓄熱槽内の温度
の異なる冷水を混合す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記載の冷水製造装置において、熱交
換器入口の冷水温度を検出する手段を有し、該検
出値が所定温度より低下したときに、冷凍機又は
ヒートポンプの容量を減少させて冷水入口温度が
低下した分だけブライン温度を上昇させる制御装
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 |
|---|---|---|---|
| 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 JPH02192539A (ja) | 1990-07-30 |
| JPH0477217B2 true 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) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19525327A1 (de) * | 1995-07-12 | 1997-01-16 | Wilo Gmbh | Vorrichtung zur Temperaturregelung einer Heizeinrichtung |
-
1989
- 1989-01-18 JP JP1007796A patent/JPH02192539A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02192539A (ja) | 1990-07-30 |
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Legal Events
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