JPH0849952A - 混合水供給システムにおける水温制御方法および水温制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷水と温水を混合して所定水温の水を供給す
る。 【構成】 冷水と温水を混合して所定水温の水を供給す
る混合水供給システムにおける水温制御方法であって、
混合水側の水温を検出し、この検出値に基づいて、混合
する調節水の流量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷水と温水を混合し
て所定水温の水を供給する混合水供給システムに関する
もので、さらに詳しくは、例えば、空調設備や食品冷却
装置等に冷水を供給する過冷却水式製氷装置の熱交換器
へ供給する水の水温制御方法および水温制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、冷水と温水を混合して所
定水温の水を供給する混合水供給システムは、例えば、
温水シャワー等多くの用途で使用されているが、いずれ
も混合水供給システムにおける設定水温の許容温度差は
略±１℃程度のものである。したがって、例えば、工業
用水として冷水を供給する過冷却水式製氷装置の熱交換
器へ供給する所定温度（１℃±０．１℃）の循環水にす
るためには、前記従来の混合水供給システムを適用して
水温制御をすることは難しい。

【０００３】前記過冷却水式製氷装置は、図４に示すよ
うに、蓄氷タンク３１と過冷却水用の熱交換器３２との
間を循環路３３で連通するとともに、熱交換器３２と冷
凍機３４との間を冷媒循環路３５で連通した構成となっ
ている。この過冷却水式製氷装置は、電力料金の安い深
夜電力を利用して蓄氷タンク３１内に氷を蓄えておき、
負荷の要求に応じ蓄氷タンク３１の上方より解氷水を供
給してタンク下部より冷水を取り出すようにしている。
ところで、この製氷装置の運転は、蓄氷タンク３１に水
を満たした後冷凍機３４を起動して、冷却媒体を熱交換
器３２内に供給し循環させるとともに、蓄氷タンク３１
内の被冷却水を熱交換器３２内に送り込んで熱交換し、
過冷却された水を蓄氷タンク３１内へ供給する。蓄氷タ
ンク３１内に製氷が始まると、熱交換器３２に流入する
被冷却水の温度が低下し、熱交換器３２内で凍結が起き
易くなり、特に水温が０．４℃以下になると短時間の運
転で凍結することが多い。そこで、従来は、その対策と
して蓄氷タンク３１から熱交換器３２までの間の循環路
３３の熱絶縁を悪くしたり、或いは、補助熱交換器（図
示省略）を設けて積極的に加熱する方法で熱交換器３２
入口の水温を高めて対処していた。しかしながら、熱交
換器３２入口の水温を高め過ぎると熱交換器３２の出口
水温が高くなり、過冷却水ができなくなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記問題
点に鑑み、冷水と温水を混合して所定水温の水を供給す
ることのできる水温制御方法と水温制御装置を提供する
ことを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたものであって、まずこの発明の
水温制御方法は、冷水と温水を混合して所定水温の水を
供給する混合水供給システムにおける水温制御方法であ
って、混合水側の水温を検出し、この検出値に基づいて
混合する調節水の流量を制御することを特徴としてお
り、またこの発明の水温制御装置は、冷水と温水を混合
して所定水温の水を供給する混合水供給システムにおい
て、混合水供給部とタンクを給水ラインで接続し、この
給水ラインに温度センサを設け、この温度センサの上流
側に給水ポンプを設けるとともに、この給水ポンプの上
流側に調節水ラインを接続し、この調節水ラインに前記
温度センサからの信号に基づいて調節水の流量を制御す
る流量制御弁を設けたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】この発明によれば、冷水と温水を混合した混合
水の水温を検出し、この検出値に基づいて、混合する調
節水の流量を制御して所定温度の水を供給する。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、この発明の一実施例を示すもの
であって、この実施例における混合水供給システムの水
温制御装置は、適宜の冷却手段を備えた冷水を貯留する
タンク１を設け、このタンク１内に所定水温（例えば０
℃）の冷水を貯留し、このタンク１内の冷水を食用パッ
ク製品等の冷却用に温水（水道水）と混合して所定水温
の冷却水（混合水）として供給するものである。すなわ
ち、前記タンク１と混合水供給部２を給水ライン３で接
続し、この給水ライン３に温度センサ４を設け、この温
度センサ４の上流側に給水ポンプ５を設けるとともに、
この給水ポンプ５の上流側の前記給水ライン３に調節水
ライン６を接続している。この調節水ライン６に流量制
御弁７を挿入し、この流量制御弁７と前記温度センサ４
を回線８で接続している。前記流量制御弁７は、図２に
示すように、ニードルバルブ７ａと、このニードルバル
ブ７ａを回転させるモーター７ｂおよび前記温度センサ
４からの信号（水温）により前記モーター７ｂの回転を
制御する制御器７ｃから構成されている。

【０００８】上記構成の水温制御装置によれば、例え
ば、混合水供給部２の要求する所定温度が２℃±０．１
℃とすれば、タンク１から供給する０℃の冷水に、調節
水ライン６から水道水（１５℃〜２０℃）を供給して所
定温度の冷水（混合水）を混合水供給部２へ供給する。
すなわち、温度センサ４が冷水温度を検出し、この検出
値を回線８を介して流量制御弁７の制御器７ｃに通報す
る。制御器７ｃは、予め設定してある所定温度と検出値
とを比較し、前記ニードルバルブ７ａをモーター７ｂを
駆動して回転させ、所定流量の水道水を給水ライン３内
へ供給する。そして、冷水に水道水（調節水）を混入さ
せた混合水の水温が所定温度になるまで前記ニードルバ
ルブ７ａを微調整し、所定温度になるとニードルバルブ
７ａを固定し、所定温度の冷水を混合水供給部２へ供給
する。上記実施例においては、冷水に調節水を混入して
所定温度の冷水としたが、これを温水に調節水を混入し
て所定温度の温水にすることも実施に応じて好適であ
る。

【０００９】以上、この発明の一実施例を図１に基づい
て詳細に説明したが、つぎに、この発明をより具体的な
過冷却水式製氷装置に適用した場合の実施例を図３に基
づいて詳細に説明する。図３の実施例においては、図１
において説明したタンク１として、過冷却水より製氷さ
れた氷を貯留する蓄氷タンク１０をもって構成してい
る。この蓄氷タンク１０は、図１に示した実施例と同様
に、混合水供給部２として、過冷却水用熱交換器１１を
もって構成し、この過冷却水用熱交換器１１と前記蓄氷
タンク１０を給水ライン３で接続し、この給水ライン３
に図１に示した実施例と同様、温度センサ４を設け、こ
の温度センサ４の上流側に給水ポンプ５を設けるととも
に、この給水ポンプ５の上流側の前記給水ライン３に、
調節水ライン６（水道水）を接続している。この調節水
ライン６には、図１に示した実施例と同様、流量制御弁
７を挿入し、この流量制御弁７と前記温度センサ４を回
線８で接続している。

【００１０】さて、図３に示す過冷却水式製氷装置は、
冷凍機１２、過冷却水用熱交換器１１（以下熱交換器と
いう）および蓄氷タンク１０から構成されている。冷凍
機１２は、例えば液化した冷媒（例えばフロン）を膨張
弁１２ａで減圧した後、熱交換器１１を介して被冷却水
を冷媒の蒸発潜熱によって直接冷却する方法を利用した
ものである。熱交換器１１は、図３に示すように、外管
１１ａを螺旋状（実施に応じては、直線状でも可能）に
形成し、その内部に内管１１ｂを挿入した二重管構造で
あって、外管１１ａと内管１１ｂとの間に蓄氷タンク１
０から供給される被冷却水が流通し、内管１１ｂ内には
冷凍機１２より供給される冷媒が流通する。したがっ
て、被冷却水を内管１１ｂの外周から冷却して過冷却水
を製造する構造となっている。冷凍機１２と熱交換器１
１の内管１１ｂとは、膨張弁１２ａを介して冷媒供給路
１３を用いて接続するとともに冷媒還流路１４を接続し
て冷媒を循環させる。一方、蓄氷タンク１０の下部と熱
交換器１１の外管１１ａの入口とは供給ライン３によっ
て、また熱交換器１１の外管１１ａの出口と蓄氷タンク
１０との間は過冷却水還流路１５を介して接続されてい
る。

【００１１】上記構成の過冷却水式製氷装置は、電力料
金の安い深夜電力を利用して蓄氷タンク１０内に氷を蓄
えておき、負荷の要求に応じ蓄氷タンク１０の上方より
解氷水を供給してタンク下部より冷水を取り出すように
している。ところで、この製氷装置の運転は、蓄氷タン
ク１０に水を満たした後冷凍機１２を起動して、冷却媒
体を熱交換器１１内に供給し循環させるとともに、蓄氷
タンク１０内の被冷却水を熱交換器１１内に送り込んで
熱交換し、過冷却された水（−１℃〜−２℃）を蓄氷タ
ンク１０内へ供給する。蓄氷タンク１０内に製氷が始ま
ると、熱交換器１１に流入する被冷却水の温度が低下
し、熱交換器１１内で凍結が起き易くなる。

【００１２】発明者等の実験によれば、前記熱交換器１
１内に流入する水温が０．４℃以下になると短時間の運
転で凍結することが多くなる。そこで、この発明の水温
制御方法を用いて、前記熱交換器１１へ流入する水の温
度を効率がよく凍結しない水温（０．７℃〜０．９℃）
に設定し、前記蓄氷タンク１０からの循環水（冷水）と
前記調節水ライン６からの水道水を前記温度センサ４か
らの信号により適量を混合して所定水温の循環水にして
前記熱交換器１１内へ流入させる。したがって、前記熱
交換器１１内での凍結はなくなり、前記蓄氷タンク１０
内に所定量の氷を蓄えた後、蓄氷運転を停止する。尚、
製氷運転開始時においては、前記流量制御弁７は閉じて
おり、循環水の水温が設定温度（０．７℃〜０．９℃）
以下になれば作動する。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、混合水側の水温を検出し、この検出値に基づいて、
混合する調節水の流量を制御するようにしたので、混合
水側に所定水温の混合水を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明一実施例を示す混合水供給システムの
概略説明図である。

【図２】図１の一部を拡大して示す概略説明図である。

【図３】この発明の他の実施例として、過冷却水式製氷
装置における過冷却水用熱交換器に適用した場合の概略
説明図である。

【図４】従来の過冷却水式製氷装置の概略説明図であ
る。

【符号の説明】

１ タンク ２ 混合水給配部 ３ 給水ライン ４ 温度センサ ５ 給水ポンプ ６ 調節水ライン ７ 流量制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 妹尾 泰利 愛媛県松山市堀江町７番地 株式会社三浦 研究所内 (72)発明者 松林 浩司 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内 (72)発明者 加藤 修士 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷水と温水を混合して所定水温の水を供
   給する混合水供給システムにおける水温制御方法であっ
   て、混合水側の水温を検出し、この検出値に基づいて混
   合する調節水の流量を制御することを特徴とする混合水
   供給システムにおける水温制御方法。
2. 【請求項２】 冷水と温水を混合して所定水温の水を供
   給する混合水供給システムにおいて、混合水供給部２と
   タンク１を給水ライン３で接続し、この給水ライン３に
   温度センサ４を設け、この温度センサ４の上流側に給水
   ポンプ５を設けるとともに、この給水ポンプ５の上流側
   に調節水ライン６を接続し、この調節水ライン６に前記
   温度センサ４からの信号に基づいて調節水の流量を制御
   する流量制御弁７を設けたことを特徴とする混合水供給
   システムにおける水温制御装置。