JPH09217962A - 冷温水同時供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】冬期に温水供給効率を損わずに冷水供給能力の
向上を図る冷温水同時供給装置を提供する。 【解決手段】冷水及び温水を同時に発生する冷温水発生
装置１から熱負荷９への循環冷水管路15の往路と循環温
水管路16の復路との間に熱ポンプ50を設け、熱ポンプ50
により冷水管路15の往路から吸熱して温水管路16の復路
に放熱する。好ましくは循環温水管路16を夏期に冷水、
冬期に温水を供給する循環冷温水管路６とし、循環冷水
管路15を夏期に温水、冬期に冷水を供給する循環補助管
路８とし、熱ポンプ50により冬期に補助管路８の往路か
ら吸熱して冷温水管路６の復路に放熱し、夏期に冷温水
管路６の復路から吸熱して補助管路８の往路に放熱す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷温水同時供給装置に関
し、とくに冷水と温水を高効率で同時に供給する冷温水
同時供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】事務所等の作業環境や生活環境の高度化
に伴い、冷暖房条件の異なる空間が存在する建物が必要
とされ、このような建物の空調設備として温水と冷水を
同時に供給する冷温水同時供給装置が用いられている。
本発明者は、冬期に温水を供給し且つ夏期に冷水を供給
する方式の冷温水発生器に対し、少なくとも冬期に冷水
を供給する副熱交換器を設けた効率的な冷温水同時供給
式冷温水発生装置を開発し、特願平8-003419号に開示し
た。この冷温水発生装置を図２により簡単に説明する。

【０００３】図２の冷温水発生装置１は、夏期に冷却塔
４で放熱後の循環冷却水で凝縮させた冷媒により冷水を
作り且つ冬期は凝縮前の冷媒により温水を作って冷却塔
４を休止させる冷温水発生器３に対し、その循環冷却水
の管路５（往路5aと復路5bとからなる）に副熱交換器７
を設け、冬期に冷却塔４からの循環冷却水により副熱交
換器７で冷水を作り、その冷水を冷温水発生器３が作る
冬期温水と同時に空調機やファンコイルユニット等の熱
負荷９に供給するものである。すなわち冷温水発生器３
が冷却塔４からの冷却水を必要としない冬期に冷却水管
路５の弁41、42、46を閉鎖し、冷却水引込管13の弁43、
44、45を開放して冷却塔４の冷却水を弁44経由で副熱交
換器７に送り、循環補助管路（以下、単に補助管路とい
うことがある）８内の水との間で熱交換して冷水を作
り、冷温水発生器３からの温水と副熱交換器７からの冷
水とを熱負荷９に対し同時に供給する。図中の符号10は
冷却水ポンプを示す。

【０００４】冷温水発生器３の一例は、図３に示すよう
に、冷暖切替弁39、40の切替えにより循環冷温水管路
（以下、単に冷温水管路ということがある）６から冷水
又は温水を選択的に取り出し可能な吸収式冷温水発生器
である。図３の冷温水発生器３は冷房運転時に冷暖切替
弁39、40を共に閉鎖し、冷却水管路５に冷却水を循環さ
せる。蒸発器21内に散布した冷媒（例えば水）の蒸発に
より冷温水管路６内の水を冷却し、蒸発した冷媒を吸収
器22内に散布した高濃度吸収液（例えば臭化リチウム）
に吸収させる。冷媒吸収後の吸収液を低濃度吸収液管30
経由で高温再生器25に送り冷媒蒸気の放出により中濃度
に加熱濃縮し、更に中濃度吸収液管31経由で低温再生器
26へ送り冷媒蒸気管34内の冷媒蒸気と間の熱交換により
高濃度に濃縮した後、高濃度吸収液管32経由で再び吸収
器22へ戻す。図中の符号24は吸収液ポンプ、28は高温熱
交換器、29は低温熱交換器、37は排ガス管、38はバーナ
ーを示す。また冷媒蒸気を低温再生器26から凝縮器27に
送り、液化後の冷媒を冷媒液管35経由で再び蒸発器21へ
戻す。図中の符号23は未蒸発の冷媒を回収して蒸発器21
内に戻す冷媒ポンプを示す。この冷房サイクルの繰返し
により冷温水管路６から冷水を取り出す。

【０００５】他方、図３の冷温水発生器３は暖房運転時
に冷暖切替弁39、40を共に開放し、冷却塔４は休止させ
る。高温再生器25で発生した冷媒蒸気を冷暖切替弁39経
由で蒸発器21及び吸収器22へ送り、蒸発器21内で冷温水
管路６内の水と熱交換して温水を作る。また高温再生器
25で加熱濃縮した吸収液を冷暖切替弁40経由で吸収器22
へ送り冷媒を吸収させ、冷媒吸収後の吸収液を高温再生
器25に戻す。この暖房サイクルの繰返しにより冷温水管
路６から温水を取り出す。

【０００６】図２の冷温水発生装置１において弁41、4
2、43、46を開放し、弁44、45を閉鎖し、夏期に冷温水
発生器３から冷却塔４へ戻る間の冷却水を副熱交換器７
に導いて温水を作ることも可能である。その温水を冷温
水発生器３の作る冷水と同時に供給することにより、年
間を通じて熱負荷９に冷水及び温水を同時に供給するこ
とができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし図２に例示する
従来の冷温水発生装置は、冬期に温水の効率的な供給が
可能であるものの、同時に供給可能である冷水の温度を
一定温度以下にすることは困難なことがある。逆に冬期
に供給する冷水の温度を一定温度以下に下げようとする
と、同時に供給する温水の発生効率の低下を招くことも
ある。すなわち従来の冷温水発生装置は、冬期に温水供
給効率を下げない範囲内で冷水を供給しているので、冬
期の冷熱負荷が大きいと十分対応できない問題点があ
る。

【０００８】そこで本発明の目的は、冬期に温水供給効
率を損わずに冷水供給能力の向上を図る冷温水同時供給
装置を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１の実施例を参照する
に、本発明の冷温水同時供給装置２は、冷水及び温水を
同時に発生する冷温水発生装置１、冷温水発生装置１に
接続された循環冷水管路15及び循環温水管路16、並びに
前記冷水管路15の往路と前記温水管路16の復路とに熱的
に結合された熱ポンプ50を備え、熱ポンプ50により前記
冷水管路15の往路から吸熱して前記温水管路16の復路に
放熱してなるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明で用いる冷温水発生装置１
の一例は、冷温水発生器３と副熱交換器７とを有する図
２の冷温水発生装置１である。この場合、図１中の括弧
付き符号で示すように、冬期における冷温水発生器３と
熱負荷９との間の冷温水管路６が循環温水管路（以下、
単に温水管路ということがある）16に相当し、副熱交換
器７と熱負荷９との間の補助管路８が循環冷水管路（以
下、単に冷水管路ということがある）15に相当する。但
し本発明で用いる冷温水発生装置１は図２の構造に限定
されず、冷水及び温水を同時に発生するものであれば足
りる。なお図１における符号17、18は冷水用ポンプ、温
水用ポンプを示し、それぞれ図２における補助ポンプ1
2、冷温水ポンプ11に相当する。

【００１１】本発明は、冷水管路15の往路と温水管路16
の復路とを熱ポンプ50により熱的に結合し、冷水管路15
の往路から吸熱して温水管路16の復路に放熱する。図１
の実施例では、熱ポンプ50の第１熱交換器52を冷水管路
15の往路に熱的に接続し、第２熱交換器53を温水管路16
の復路に熱的に接続し、第１熱交換器52と第２熱交換器
53の間に四方切替弁55経由で冷媒圧縮器54を設けてい
る。例えば冷媒圧縮器54で圧縮した冷媒を四方切替弁55
経由で第２熱交換器53へ送り凝縮させ、さらに第１熱交
換器51へ送って蒸発させ、四方切替弁55経由で冷媒圧縮
器54に戻すサイクルを繰返すことにより、冷水管路15の
往路からの吸熱と温水管路16の復路への放熱を行なうこ
とができる。冷水管路15の往路からの吸熱により、供給
すべき冷水を一層低温とすることができる。また熱ポン
プ50は冷温水発生器１本体の機能に干渉しないので、冷
水管路15の往路からの吸熱によって冷温水発生器１の温
水供給効率が損われることはない。

【００１２】こうして本発明の目的である「冬期に温水
供給効率を損わずに冷水供給能力の向上を図る冷温水同
時供給装置」の提供が達成できる。

【００１３】

【実施例】図１の実施例では、図２の冷温水発生装置１
により、夏期に冷温水管路６から熱負荷９に対し冷水を
供給し、補助管路８から温水を供給している。このとき
副熱交換器７における補助管路８内のこの場合温水であ
る水の水温を一定温度以上にすることは困難なことがあ
る。図１では、夏期に四方切替弁55によって熱ポンプ50
の冷媒の循環サイクルを切替え、冷温水管路６の復路か
ら吸熱して補助管路８の往路に放熱している。補助管路
８の往路への放熱により、供給すべき温水を一層高温と
することが可能となる。またこの場合も、熱ポンプ50に
より冷温水発生器１の冷水供給効率が損われることはな
い。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の冷温水同
時供給装置は、冷水管路の往路と温水管路の復路とに熱
的に結合した熱ポンプを備え、冷水管路の往路から吸熱
して温水管路の復路に放熱するので、次の顕著な効果を
奏する。

【００１５】(イ)冬期に温水供給効率を損わずに冷水供
給能力の向上を図ることができる。 (ロ)冷温水発生器本体の機能に干渉することなく、冷却
塔の利用により冷水を作る副熱交換器の機能を高めるこ
とができる。 (ハ)夏期に熱ポンプの冷媒循環サイクルを切替え、冷水
管路の復路から吸熱して温水管路の往路へ放熱すること
により、温水の温度上昇を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明の一実施例の説明図である。

【図２】は、冷温水発生装置の一例の説明図である。

【図３】は、吸収式冷温水発生器の一例の説明図であ
る。

【符号の説明】

１…冷温水発生装置 ２…冷温水同時供給装置 ３…冷温水発生器 ４…冷却塔 ５…冷却水管路 5a…往路 5b…復路 ６…冷温水管路 ７…副熱交換器 ８…補助管路 ９…負荷 10…冷却水ポンプ 11…冷温水ポンプ 12…補助ポンプ 13…冷却水引込管 14…冷却水戻り管 15…往復冷水管路 16…往復温水管路 17…冷水用ポンプ 18…温水用ポンプ 21…蒸発器 22…吸収器 23…冷媒ポンプ 24…吸収液ポンプ 25…高温再生器 26…低温再生器 27…凝縮器 28…高温熱交換器 29…低温熱交換器 30…低濃度吸収液管 31…中濃度吸収液管 32…高濃度吸収液管 34…冷媒蒸気管 35…冷媒液管 37…排ガス管 38…バーナー 39、40…冷暖切替弁 41〜46…弁 50…熱ポンプ 52…第１熱交換器 53…第２熱交換器 54…冷媒圧縮器 55…四方切替弁。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷水及び温水を同時に発生する冷温水発生
   装置、前記冷温水発生装置に接続された循環冷水管路及
   び循環温水管路、並びに前記冷水管路の往路と前記温水
   管路の復路とに熱的に結合された熱ポンプを備え、前記
   熱ポンプにより前記冷水管路の往路から吸熱して前記温
   水管路の復路に放熱してなる冷温水同時供給装置。
2. 【請求項２】夏期は冷却塔で放熱後の循環冷却水で凝縮
   させた冷媒により冷水を作り且つ冬期は凝縮前の前記冷
   媒により温水を作って前記冷却塔を休止させる冷温水発
   生器、前記循環冷却水の管路に設けられ前記循環冷却水
   で温水又は冷水を作る副熱交換器、前記冷温水発生器か
   ら前記夏期冷水又は前記冬期温水を選択的に供給する循
   環冷温水管路、前記副熱交換器から温水又は冷水を供給
   する循環補助管路、並びに前記補助管路の往路に熱的に
   接続された第１熱交換器と前記冷温水管路の復路に熱的
   に接続された第２熱交換器と前記第１熱交換器及び第２
   熱交換器の間に設けた冷媒圧縮器とを有する熱ポンプを
   備えてなる冷温水同時供給装置。
3. 【請求項３】請求項２の冷温水同時供給装置において、
   冬期に前記冷却塔からの循環冷却水を前記副熱交換器に
   導いて冷水を作り且つ該冷水を前記補助管路により循環
   させ、前記熱ポンプで前記補助管路の往路から吸熱して
   前記冷温水管路の復路に放熱してなる冷温水同時供給装
   置。
4. 【請求項４】請求項２の冷温水同時供給装置において、
   夏期に前記冷温水発生器から前記冷却塔へ戻る間の前記
   循環冷却水を前記副熱交換器に導いて温水を作り且つ該
   温水を前記補助管路により循環させ、前記熱ポンプで前
   記冷温水管路の復路から吸熱して前記補助管路の往路に
   放熱してなる冷温水同時供給装置。