JP2000002452A - 蓄熱槽使用の熱源システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄熱式熱源システムにおける蓄熱熱量の有効
利用率を高めて、この種システムの省エネ効果を高め
る。 【解決手段】 中継熱交換器６から流出する二次側熱媒
ｗ２の検出温度ｔｄに基づき、一次側循環路１における
一次側熱媒ｗ１の循環流量ｑを調整して、中継熱交換器
６から流出する二次側熱媒ｗ２の温度ｔｄを目標冷却温
度ｔｄｓに自動調整する一次側流量制御手段１８ａ，１
８ｂ，１８ｃを設ける蓄熱槽使用の熱源システムにおい
て、中継熱交換器６に流入する一次側熱媒ｗ１の検出温
度ｔａが設定温度ｔａｓよりも高くなったとき、一次側
流量制御手段１８ａ，１８ｂ，１８ｃによる流量制御で
一次側循環路１における一次側熱媒ｗ１の循環流量ｑが
増加するのを抑制する過大流量抑止手段１９ａ，１９ｂ
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調などに用いる
蓄熱槽使用の熱源システムに関し、詳しくは、蓄熱槽と
中継熱交換器との間で一次側熱媒を循環させる一次側循
環路を設けるとともに、負荷装置と中継熱交換器との間
で二次側熱媒を循環させる二次側循環路を設け、この中
間熱交換器を介して蓄熱槽における蓄熱冷熱または蓄熱
温熱を負荷装置に供給する熱源システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の熱源システムでは、図４
に示す如く、一次側流量制御手段として、一次側循環路
１における一次側熱媒ｗ１の循環流量ｑを調整する流量
調整弁１８ｂ、中継熱交換器６から流出する二次側熱媒
ｗ２の温度ｔｄを検出する温度センサ１８ａ、及び、こ
の検出温度ｔｄに基づき流量調整弁１８ｂを調整して、
中継熱交換器６から流出する二次側熱媒ｗ２の温度ｔｄ
を目標温度ｔｄｓに調整する制御器１８ｃを設け、この
流量制御により、一次側循環路１から二次側循環路２へ
受け渡す冷熱量や温熱量（換言すれば、蓄熱槽２からの
蓄熱冷熱や蓄熱温熱の取り出し量）を負荷装置４での負
荷に応じて自動調整していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、蓄熱槽２から
取り出して中継熱交換器６に送る一次側熱媒ｗ１の温度
ｔａは、必ずしも設計温度ｔａｓに厳密に保たれるもの
ではなく、蓄熱運転の際の運転上の外乱などに原因して
生じる蓄熱槽内での温度ムラのために、次の消費運転に
おいて蓄熱槽２から中継熱交換器６へ送る一次側熱媒ｗ
１の温度ｔａが経時的に変動することが多い。

【０００４】この為、従来システムでは、冷熱供給シス
テムの場合、蓄熱槽２の低温側から取り出して中継熱交
換器６に送る一次側熱媒ｗ１の温度ｔａが上記の如き変
動で高くなり、それに伴い中継熱交換器６から流出する
二次側熱媒ｗ２の温度ｔｄが目標冷却温度ｔｄｓよりも
高くなったとき、負荷装置４における負荷の増大は無い
にもかかわらず、また、その時の温度上昇した一次側熱
媒ｗ１では目標冷却温度ｔｄｓとの温度差が小さくて二
次側冷媒ｗ２を目標冷却温度ｔｄｓまで冷却することが
そもそも無理になっているにもかかわらず、中継熱交換
器６から流出する二次側熱媒ｗ２の温度ｔｄが目標冷却
温度ｔｄｓよりも高くなったことに対する一次側流量制
御手段の制御動作で、一次側循環路１における一次側熱
媒ｗ１の循環流量ｑが増加側へ大きく変更されることが
生じていた。

【０００５】そして、このように負荷とは無関係に一次
側熱媒ｗ１の循環流量ｑが増加側へ大きく変更されるこ
とで、一次側熱媒ｗ１の循環流量ｑが負荷に対し過大に
なって、一次側熱媒ｗ１が低温のままで中継熱交換器６
から蓄熱槽２の高温側に戻る状態になり、この為、中継
熱交換器６で充分に熱交換した高温の一次側熱媒ｗ１が
蓄熱槽２の高温側に安定的に戻る理想的な消費運転に比
べ、蓄熱槽２における蓄熱冷熱の有効利用率が大きく低
下する問題があった。

【０００６】例えば、中継熱交換器６に送る一次側熱媒
ｗ１の設計温度ｔａｓ（換言すれば、蓄熱槽２における
蓄熱完了時の設計熱媒温度）が６℃で、消費運転におい
て中継熱交換器６から蓄熱槽２に戻す一次側熱媒ｗ１の
設計温度ｔｂｓが１１℃であるとすると、消費運転にお
いて常に設計温度１１℃の一次側熱媒ｗ１が蓄熱槽２に
戻る理想運転の場合に蓄熱冷熱の有効利用率が１００％
になるのに対し、上記の如き負荷とは無関係な循環流量
ｑの増加側への変更が原因で蓄熱槽２に戻る一次側熱媒
ｗ１の温度ｔｂが９℃になった場合、その時の蓄熱冷熱
の有効利用率は（９℃−６℃）／（１１℃−６℃）×１
００＝６０％まで低下してしまう。

【０００７】なお、この問題は冷熱供給システムに限ら
れるものではなく、図４において（）内に表記の如く、
冷凍機に代え加熱機を用い、低温側と高温側を逆にした
状態で蓄熱槽２を使用する温熱供給システムにおいて
も、蓄熱槽２の高温側から取り出して中継熱交換器６に
送る一次側熱媒ｗ１の温度ｔａが低温側に変動すること
に対し、一次側流量制御手段の制御動作で一次側熱媒ｗ
１の循環流量ｑが負荷とは無関係に増加側に大きく変更
されることで、一次側熱媒ｗ１の循環流量ｑが負荷に対
し過大になって一次側熱媒ｗ１が高温のままで蓄熱槽２
の低温側に戻る状態になり、このことで、蓄熱槽２にお
ける蓄熱温熱の有効利用率が大きく低下する同様の問題
があった。

【０００８】この実情に対し、本発明の主たる課題は、
一次側熱媒の循環流量調整について合理的な改良を施す
ことで、上記の如き問題を効果的に解消する点にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】〔１〕請求項１に係る発
明では、中継熱交換器に流入する一次側熱媒の検出温度
が設定温度よりも高くなったとき、一次側流量制御手段
による流量制御で一次側循環路における一次側熱媒の循
環流量が増加するのを抑制する過大流量抑止手段を設け
る。

【００１０】つまり、冷熱供給システムにおいて、この
構成を採れば、中継熱交換器から流出する二次側熱媒の
温度が目標冷却温度よりも高くなって、一次側流量制御
手段が一次側循環路における一次側熱媒の循環流量を増
加させる状況になったとしても、その原因が蓄熱槽の低
温側から中継熱交換器へ送る一次側熱媒の高温側への温
度変動である場合（すなわち、一次側流量制御手段によ
る一次側熱媒の循環流量増加が負荷とは無関係な増加と
なる場合）には、中継熱交換器に流入する一次側熱媒の
温度上昇に応じ過大流量抑止手段を機能させて、この過
大流量抑止手段により一次側熱媒の循環流量増加を抑制
し、これにより、負荷に対し一次側熱媒の循環流量が過
大になることを防止して、蓄熱槽の高温側に一次側熱媒
が低温のままで戻ることを防止できる。

【００１１】また、中継熱交換器から流出する二次側熱
媒の温度が目標冷却温度よりも高くなった原因が、中継
熱交換器に送る一次側熱媒の高温側への温度変動では無
く、負荷装置での負荷の増大である場合には、中継熱交
換器へ流入する一次側熱媒の温度上昇が無いことに応じ
過大流量抑止手段を機能させないままにして、負荷の変
動に対し一次側熱媒の循環流量が二次側熱媒の検出温度
に基づく一次側流量制御手段による流量制御で適切に自
動調整される状態にすることができる。

【００１２】これらのことから、請求項１に係る発明に
よれば、蓄熱槽の高温側に高温の一次側熱媒が安定的に
戻る理想運転に近い形で蓄熱冷熱の消費運転を進めるこ
とができ、これにより、従来システムに比べ蓄熱冷熱の
有効利用率を大きく向上して、冷熱供給を行う蓄熱式熱
源システムの省エネ効果を効果的に高めることができ
る。

【００１３】なお、中継熱交換器に流入する一次側熱媒
の温度が設定温度よりも高くなったとき過大流量抑止手
段を機能させるのに、その設定温度には、蓄熱槽の低温
側から中継熱交換器に送る一次側熱媒の設計温度以上の
温度範囲から適当な温度を選定すればよいが、中継熱交
換器に流入する一次側熱媒の上昇側への温度変動で一次
側熱媒の循環流量が負荷に対し過大になるのをより効果
的に防止するには、中継熱交換器に送る一次側熱媒の設
計温度に近い温度を選定するのがよい。

【００１４】〔２〕請求項２に係る発明では、前記過大
流量抑止手段を、中継熱交換器に流入する一次側熱媒の
検出温度が設定温度よりも高くなったとき、中継熱交換
器から流出する二次側熱媒の目標冷却温度を上昇側に変
更する構成にする。

【００１５】つまり、この構成では、中継熱交換器から
流出する二次側熱媒の温度が目標冷却温度よりも高くな
って一次側流量制御手段が一次側熱媒の循環流量を増加
側に調整する状況となることに対し、その目標冷却温度
そのものを上昇側に変更することで、一次側流量制御手
段による一次側熱媒循環流量の増加側への調整が実行さ
れないようにする。そして、この目標冷却温度の上昇側
への変更を中継熱交換器に流入する一次側熱媒の検出温
度が設定温度よりも高くなったときに行うことで、過大
流量抑止手段としての機能、すなわち、中継熱交換器に
流入する一次側熱媒の検出温度が設定温度よりも高くな
ったとき、一次側流量制御手段による流量制御で一次側
循環路における一次側熱媒の循環流量が増加するのを抑
制する機能を生じさせる。

【００１６】すなわち、請求項２に係る発明によれば、
目標冷却温度の変更だけで過大流量抑止手段の機能を得
るから、例えば、過大流量抑止手段を構成するのに、中
継熱交換器に流入する一次側熱媒の検出温度が設定温度
よりも高くなったとき、一次側流量制御手段が一次側熱
媒の循環流量を増加側に調整するのに対し、一次側流量
制御手段の流量調整弁とは別の流量調整弁を閉じ側に操
作して一次側熱媒の循環流量が増加するのを抑止すると
いった形態を採るに比べ、システム構成を簡単にするこ
とができる。

【００１７】また、中継熱交換器に流入する一次側熱媒
の検出温度が設定温度よりも高くなったとき、一次側流
量制御手段による流量制御を停止してしまうことで一次
側熱媒の循環流量が増加するのを抑止するといった形態
も考えられるが、これに比べれば、目標冷却温度を上昇
側にどの程度変更するかを選定することにより、目標冷
却温度の上昇側への変更をもって一次側熱媒の循環流量
増加を抑止している状況下で、中継熱交換器から流出す
る二次側熱媒の温度が負荷装置での負荷増大により変更
後の目標冷却温度よりも更に上昇するような事態が生じ
た場合には、一次側流量制御手段による流量制御が再び
有効になって一次側熱媒の循環流量が増加するように
し、そのことで、負荷装置に対し異常に高い二次側熱媒
が供給されてしまうのを防止できる。

【００１８】なお、目標冷却温度を上昇側に変更する
と、負荷装置には以前の目標冷却温度よりも高温の新た
な目標冷却温度の二次側熱媒が供給されることとなる
が、そもそも目標冷却温度の上昇側への変更は、中継熱
交換器に流入する一次側熱媒の温度上昇のため二次側熱
媒を目標冷却温度までもはや冷却できなくなった状況に
おいて行うから、目標冷却温度の上昇側への変更そのも
ののために負荷装置側での運転状況が更に悪化するとい
うことはない。

【００１９】〔３〕請求項３に係る発明では、中継熱交
換器に流入する一次側熱媒の検出温度が設定温度よりも
低くなったとき、一次側流量制御手段による流量制御で
一次側循環路における一次側熱媒の循環流量が増加する
のを抑制する過大流量抑止手段を設ける。

【００２０】つまり、温熱供給システムにおいて、この
構成を採れば、中継熱交換器から流出する二次側熱媒の
温度が目標加熱温度よりも低くなって、一次側流量制御
手段が一次側循環路における一次側熱媒の循環流量を増
加させる状況になったとしても、その原因が蓄熱槽の高
温側から中継熱交換器へ送る一次側熱媒の低温側への温
度変動である場合（すなわち、一次側流量制御手段によ
る一次側熱媒の循環流量増加が負荷とは無関係な増加と
なる場合）には、中継熱交換器に流入する一次側熱媒の
温度低下に応じ過大流量抑止手段を機能させて、この過
大流量抑止手段により一次側熱媒の循環流量増加を抑制
し、これにより、負荷に対し一次側熱媒の循環流量が過
大になることを防止して、蓄熱槽の低温側に一次側熱媒
が高温のままで戻ることを防止できる。

【００２１】また、中継熱交換器から流出する二次側熱
媒の温度が目標加熱温度よりも低くなった原因が、中継
熱交換器に送る一次側熱媒の低温側への温度変動では無
く、負荷装置での負荷の増大である場合には、中継熱交
換器へ流入する一次側熱媒の温度低下が無いことに応じ
過大流量抑止手段を機能させないままにして、負荷の変
動に対し一次側熱媒の循環流量が二次側熱媒の検出温度
に基づく一次側流量制御手段による流量制御で適切に自
動調整される状態にすることができる。

【００２２】これらのことから、請求項３に係る発明に
よれば、蓄熱槽の低温側に低温の一次側熱媒が安定的に
戻る理想運転に近い形で蓄熱温熱の消費運転を進めるこ
とができ、これにより、従来システムに比べ蓄熱温熱の
有効利用率を大きく向上して、温熱供給を行う蓄熱式熱
源システムの省エネ効果を効果的に高めることができ
る。

【００２３】なお、中継熱交換器に流入する一次側熱媒
の温度が設定温度よりも低くなったとき過大流量抑止手
段を機能させるのに、その設定温度には、蓄熱槽の高温
側から中継熱交換器に送る一次側熱媒の設計温度以下の
温度範囲から適当な温度を選定すればよいが、中継熱交
換器に流入する一次側熱媒の低下側への温度変動で一次
側熱媒の循環流量が負荷に対し過大になるのをより効果
的に防止するには、中継熱交換器に送る一次側熱媒の設
計温度に近い温度を選定するのがよい。

【００２４】〔４〕請求項４に係る発明では、前記過大
流量抑止手段を、中継熱交換器に流入する一次側熱媒の
検出温度が設定温度よりも低くなったとき、中継熱交換
器から流出する二次側熱媒の目標加熱温度を低下側に変
更する構成にする。

【００２５】つまり、この構成では、中継熱交換器から
流出する二次側熱媒の温度が目標加熱温度よりも低くな
って一次側流量制御手段が一次側熱媒の循環流量を増加
側に調整する状況となることに対し、その目標加熱温度
そのものを低下側に変更することで、一次側流量制御手
段による一次側熱媒循環流量の増加側への調整が実行さ
れないようにする。そして、この目標加熱温度の低下側
への変更を中継熱交換器に流入する一次側熱媒の検出温
度が設定温度よりも低くなったときに行うことで、過大
流量抑止手段としての機能、すなわち、中継熱交換器に
流入する一次側熱媒の検出温度が設定温度よりも低くな
ったとき、一次側流量制御手段による流量制御で一次側
循環路における一次側熱媒の循環流量が増加するのを抑
制する機能を生じさせる。

【００２６】すなわち、請求項４に係る発明によれば、
目標加熱温度の変更だけで過大流量抑止手段の機能を得
るから、例えば、過大流量抑止手段を構成するのに、中
継熱交換器に流入する一次側熱媒の検出温度が設定温度
よりも低くなったとき、一次側流量制御手段が一次側熱
媒の循環流量を増加側に調整するのに対し、一次側流量
制御手段の流量調整弁とは別の流量調整弁を閉じ側に操
作して一次側熱媒の循環流量が増加するのを抑止すると
いった形態を採るに比べ、システム構成を簡単にするこ
とができる。

【００２７】また、中継熱交換器に流入する一次側熱媒
の検出温度が設定温度よりも低くなったとき、一次側流
量制御手段による流量制御を停止してしまうことで一次
側熱媒の循環流量が増加するのを抑止するといった形態
も考えられるが、これに比べれば、目標加熱温度を低下
側にどの程度変更するかを選定することにより、目標加
熱温度の低下側への変更をもって一次側熱媒の循環流量
増加を抑止している状況下で、中継熱交換器から流出す
る二次側熱媒の温度が負荷装置での負荷増大により変更
後の目標加熱温度よりも更に低下するような事態が生じ
た場合には、一次側流量制御手段による流量制御が再び
有効になって一次側熱媒の循環流量が増加するように
し、そのことで、負荷装置に対し異常に低い二次側熱媒
が供給されてしまうのを防止できる。

【００２８】なお、目標加熱温度を低下側に変更する
と、負荷装置には以前の目標加熱温度よりも低温の新た
な目標加熱温度の二次側熱媒が供給されることとなる
が、そのもそも目標加熱温度の低下側への変更は、中継
熱交換器に流入する一次側熱媒の温度低下のため二次側
熱媒を目標加熱温度までもはや加熱できなくなった状況
において行うから、目標加熱温度の低下側への変更その
もののために負荷装置側での運転状況が更に悪化すると
いうことはない。

【００２９】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕図１は中継熱交
換器を用いて冷熱供給を行う蓄熱槽使用の熱源システム
を示し、図中、１は一次側熱媒ｗ１を蓄熱槽２の低温側
から取り出して蓄熱槽２の高温側に戻す一次側循環路、
３は二次側熱媒ｗ２を循環させる二次側循環路であり、
複数の空調用負荷装置４と流量バランス調整用のバイパ
ス路５を並列的に介装してある。６は一次側循環路１の
一次側熱媒ｗ１と二次側循環路３の二次側熱媒ｗ２とを
熱交換させて、二次側熱媒ｗ２を冷却する中継熱交換
器、７は二次側循環路３において中継熱交換器６に戻す
側の二次側熱媒ｗ２から分流した熱媒ｗ２’を冷却し、
その分流冷却熱媒ｗ２’を中継熱交換器６から流出する
二次側熱媒ｗ２に合流させる補助冷凍機、８は蓄熱槽２
の高温側から取り出した一次側熱媒ｗ１を冷却して蓄熱
槽２の低温側に戻す蓄熱用冷凍機、９は二次側循環路３
における分流ヘッダ、１０Ａ，１０Ｂは夫々、二次側循
環路３における合流ヘッダ、１１は密閉配管構造の二次
側循環路３に対する膨張タンク、Ｐは夫々、熱媒ポンプ
である。

【００３０】このシステムでは、蓄熱運転の場合、蓄熱
用循環路１２において蓄熱槽２の高温側から一次側熱媒
ｗ１を取り出し、その一次側熱媒ｗ１を蓄熱槽２の低温
側に戻す熱媒循環を行いながら、その蓄熱用循環路１２
を通過する一次側熱媒ｗ１を冷凍機８により冷却し、こ
れにより、冷凍機８で冷却した低温の一次側熱媒ｗ１を
蓄熱槽２の低温側から高温側へ向けて逐次蓄積する形態
で蓄熱槽２に貯めて、冷熱の蓄熱を行う。

【００３１】一方、蓄熱槽２に蓄熱した冷熱を負荷装置
４で消費する消費運転では、二次側循環路３で二次側熱
媒ｗ２を循環させるとともに、一次側循環路１で一次側
熱媒ｗ１を循環させて、蓄熱槽２の低温側から一次側循
環路１へ順次取り出す低温の一次側熱媒ｗ１により中継
熱交換器６において二次側循環路３の循環二次側熱媒ｗ
２を冷却し、これにより負荷装置４に冷熱供給する。

【００３２】また、この消費運転では、負荷装置４での
負荷状況に応じてないしは定常的に補助冷凍機７を運転
し、これにより、中継熱交換器６からの流出二次側熱媒
ｗ２に合流させる分流循環路１３の分流熱媒ｗ２’を冷
却することで、負荷装置４への冷熱供給を補助する。

【００３３】１４は補助冷凍機７で冷却した分流熱媒ｗ
２’の一部を補助冷凍機７の入口側に還送する還送路、
１５ａは補助冷凍機７からの流出熱媒温度を検出する温
度センサ、１５ｂは補助冷凍機７への送り熱媒における
二次循環路３からの分流熱媒と還送路１４からの還送低
温熱媒との混合比を調整する三方弁、１５ｃは温度セン
サ１５ａの検出情報に基づき三方弁１５ｂを操作して、
補助冷凍機７から流出する低温熱媒ｗ２’の温度を設定
温度（後述の目標冷却温度ｔｄｓに等しい温度）に自動
調整する制御器である。

【００３４】また、１６は蓄熱用冷凍機８で冷却した一
次側熱媒ｗ１の一部を蓄熱用冷凍機８の入口側に還送す
る還送路、１７ａは蓄熱用冷凍機８からの流出熱媒温度
を検出する温度センサ、１７ｂは蓄熱用冷凍機８への送
り熱媒における蓄熱槽２からの取り出し熱媒と還送路１
６からの還送低温熱媒との混合比を調整する三方弁、１
７ｃは温度センサ１７ａの検出情報に基づき三方弁１７
ｂを操作して、蓄熱用冷凍機８から流出する低温熱媒ｗ
１の温度を設定温度（後述の設定温度ｔａｓに等しい温
度）に自動調整する制御器である。

【００３５】１８ａは二次側循環路３において中継熱交
換器６から流出する二次側熱媒ｗ２の温度ｔｄを検出す
る温度センサ、１８ｂは一次側循環路１における一次側
熱媒ｗ１の循環流量ｑを調整する流量調整弁、１８ｃは
温度センサ１８ａの検出温度ｔｄに基づき流量調整弁１
８ｂを操作して、中継熱交換器６から流出する二次側熱
媒ｗ２の温度ｔｄを目標冷却温度ｔｄｓに自動調整する
制御器である。

【００３６】さらにまた、１９ａは一次側循環路１にお
いて中継熱交換器６に流入する一次側熱媒ｗ１の温度ｔ
ａを検出する温度センサ、１９ｂは温度センサ１９ａに
よる検出温度ｔａが設定温度ｔａｓ（本例では中継熱交
換器６に送る一次側熱媒ｗ１の設計温度）以上になった
とき、前記目標冷却温度ｔｄｓを上昇側に変更する温度
変更器である。

【００３７】この温度変更器１９ｂは、具体的には図２
に示す如く、中継熱交換器６に流入する一次側熱媒ｗ１
の検出温度ｔａが上記設定温度ｔａｓ以下のときには、
目標冷却温度ｔｄｓを一定値ｔｄｓ’に保つのに対し、
中継熱交換器６に流入する一次側熱媒ｗ１の検出温度ｔ
ａが上記設定温度ｔａｓ以上になると、その一次側熱媒
ｗ１の検出温度ｔａが高くなるほど、目標冷却温度ｔｄ
ｓを比例的に高くする構成にしてある。

【００３８】つまり、本実施形態において、温度センサ
１８ａ，流量調整弁１８ｂ，制御器１８ｃは、中継熱交
換器６から流出する二次側熱媒ｗ２の検出温度ｔｄに基
づき、一次側循環路１における一次側熱媒ｗ１の循環流
量ｑを調整して、中継熱交換器６から流出する二次側熱
媒ｗ２の温度ｔｄを目標冷却温度ｔｄｓに自動調整する
一次側流量制御手段を構成し、これに対し、温度センサ
１９ａ，温度変更器１９ｂは、中継熱交換器６に流入す
る一次側熱媒ｗ１の検出温度ｔａが設定温度ｔａｓより
も高くなったとき、一次側流量制御手段による流量制御
で一次側熱媒ｗ１の循環流量ｑが増加することを目標冷
却温度ｔｄｓの上昇側への変更をもって抑制する過大流
量抑止手段を構成する。

【００３９】そして、この過大流量抑止手段を設けるこ
とにより、蓄熱槽２の低温側から中継熱交換器６に送る
一次側熱媒ｗ１の温度ｔａがその設計温度ｔａｓよりも
高温側に変動することが原因で、一次側熱媒ｗ１の循環
流量ｑが一次側流量制御手段により不必要に増加側に調
整されることを防止して、蓄熱槽２の高温側に中継熱交
換器６で充分に熱交換した高温の一次側熱媒ｗ１が戻る
状態を保ち、これにより、蓄熱槽２における蓄熱冷熱の
有効利用率を高く保つようにしてある。

【００４０】一方、２０は負荷装置４での負荷を検出す
る負荷検出手段、２１は負荷検出手段２０により検出さ
れる負荷に応じて負荷装置４の熱媒流量を自動調整する
自動弁であり、並列配備の負荷装置４について、各々に
要求される空調機能上、この自動弁２１を装備した負荷
装置４Ａ（例えばエアハンドリングユニット）と、この
自動弁２１を装備しない負荷装置４Ｂ（例えば簡易型フ
ァンコイルユニット）とがあるのに対し、この熱源シス
テムでは、二次側循環路３における合流ヘッダとして高
温系ヘッダ１０Ａと低温系ヘッダ１０Ｂを設け、自動弁
２１を備える負荷装置４Ａからの流出二次側熱媒ｗ２に
ついては、高温系熱媒として高温系ヘッダ１０Ａに分別
集合させ、他方、自動弁２１を備えない負荷装置４Ｂか
らの流出二次側熱媒ｗ２、及び、流量バランス調整用バ
イパス路５を通過した二次側熱媒ｗ２については、低温
系熱媒として低温系ヘッダ１０Ｂに分別集合させる。

【００４１】そして、高温系熱媒として高温系ヘッダ１
０Ａに集合させた二次側熱媒ｗ２は、中継熱交換器６に
戻して一次側熱媒ｗ１と熱交換させるのに対し、低温系
熱媒として低温系ヘッダ１０Ｂに集合させた二次側熱媒
ｗ２は、前記の分流熱媒ｗ２’として分流循環路１３に
送り、中継熱交換器６を迂回させて中継熱交換器６から
の流出二次側熱媒ｗ２に合流させるようにしてある。

【００４２】つまり、自動弁２１を備える負荷装置４Ａ
からの流出二次側熱媒ｗ２は負荷に応じた熱媒流量の調
整で温度がほぼ一定の高温に保たれ、他方、自動弁２１
を備えない負荷装置４Ｂからの流出二次側熱媒ｗ２は負
荷変動にかかわらず熱媒流量が一定であることから低温
になりがちで、また、バイパス路５からは保有冷熱が消
費されていない低温の二次側熱媒ｗ２が流出するのに対
し、これら負荷装置４やバイパス路５から流出する複数
流の二次側熱媒ｗ２を上記の如く高温系熱媒と低温系熱
媒とに分別して循環させることにより、前記の過大流量
抑止手段の装備と相まって、消費運転において蓄熱槽２
の高温側に保有冷熱が充分に消費された高温の一次側熱
媒ｗ１がより安定的に戻るようにし、これにより、蓄熱
槽２における蓄熱冷熱の有効利用率を一層効果的に高め
るようにしてある。

【００４３】なお、２２は高温系ヘッダ１０Ａと低温系
ヘッダ１０Ｂとを連通させる流量バランス調整用の連通
路であり、三方弁１５ｂの操作などに伴い高温系熱媒と
低温系熱媒との流量バランスが変化することに対し、そ
の変化を吸収して良好な熱媒循環状態を保つものであ
る。

【００４４】〔第２実施形態〕中継熱交換器を用いて温
熱供給を行う蓄熱槽使用の熱源システムとして、図１で
（ ）内に表記する如く、前記した第１実施形態でのシ
ステム構成において、蓄熱用冷凍機８及び補助冷凍機７
の夫々に代え蓄熱用加熱機及び補助加熱機を設け、蓄熱
槽２における低温側と高温側とが逆になるようにする。

【００４５】また、第１実施形態で高温系ヘッダ１０Ａ
として使用した合流ヘッダを低温系ヘッダとし、第１実
施形態で低温系ヘッダ１０Ｂとして使用した合流ヘッダ
を高温系ヘッダとする。

【００４６】すなわち、このシステムでは、蓄熱運転の
場合、蓄熱用循環路１２において蓄熱槽２の低温側から
一次側熱媒ｗ１を取り出し、その一次側熱媒ｗ１を蓄熱
槽２の高温側に戻す熱媒循環を行いながら、その蓄熱用
循環路１２を通過する一次側熱媒ｗ１を加熱機８により
加熱し、これにより、加熱機８で加熱した高温の一次側
熱媒ｗ１を蓄熱槽２の高温側から低温側へ向けて逐次蓄
積する形態で蓄熱槽２に貯めて、温熱の蓄熱を行う。

【００４７】一方、蓄熱槽２に蓄熱した温熱を負荷装置
４で消費する消費運転では、二次側循環路３で二次側熱
媒ｗ２を循環させるとともに、一次側循環路１で一次側
熱媒ｗ１を循環させて、蓄熱槽２の高温側から一次側循
環路１へ順次取り出す高温の一次側熱媒ｗ１により中継
熱交換器６において二次側循環路３の循環二次側熱媒ｗ
２を加熱し、これにより負荷装置４に温熱供給する。

【００４８】また、この消費運転では、負荷装置４での
負荷状況に応じてないしは定常的に補助加熱機７を運転
し、これにより、中継熱交換器６からの流出二次側熱媒
ｗ２に合流させる分流循環路１３の分流熱媒ｗ２’を加
熱することで、負荷装置４への温熱供給を補助する。

【００４９】制御器１８ｃは、温度センサ１８ａの検出
温度ｔｄに基づき流量調整弁１８ｂを操作して、中継熱
交換器６から流出する二次側熱媒ｗ２の温度ｔｄを目標
加熱温度ｔｄｓに自動調整する構成とし、これに対し、
温度変更器１９ｂは、温度センサ１９ａによる検出温度
ｔａが設定温度ｔａｓ（本例では中継熱交換器６に送る
一次側熱媒ｗ１の設計温度）以下になったとき、上記目
標加熱温度ｔｄｓを低温側に変更する構成にし、具体的
には、この温度変更器１９ｂは図３に示す如く、中継熱
交換器６に流入する一次側熱媒ｗ１の検出温度ｔａが上
記設定温度ｔａｓ以上のときには、目標加熱温度ｔｄｓ
を一定値ｔｄｓ’に保つのに対し、中継熱交換器６に流
入する一次側熱媒ｗ１の検出温度ｔａが上記設定温度ｔ
ａｓ以下になると、その一次側熱媒ｗ１の検出温度ｔａ
が低くなるほど、目標加熱温度ｔｄｓを比例的に低くす
る構成にしてある。

【００５０】つまり、本実施形態において、温度センサ
１８ａ，流量調整弁１８ｂ，制御器１８ｃは、中継熱交
換器６から流出する二次側熱媒ｗ２の検出温度ｔｄに基
づき、一次側循環路１における一次側熱媒ｗ１の循環流
量ｑを調整して、中継熱交換器６から流出する二次側熱
媒ｗ２の温度ｔｄを目標加熱温度ｔｄｓに自動調整する
一次側流量制御手段を構成し、これに対し、温度センサ
１９ａ，温度変更器１９ｂは、中継熱交換器６に流入す
る一次側熱媒ｗ１の検出温度ｔａが設定温度ｔａｓより
も低くなったとき、一次側流量制御手段による流量制御
で一次側熱媒ｗ１の循環流量ｑが増加することを目標加
熱温度ｔｄｓの低下側への変更をもって抑制する過大流
量抑止手段を構成する。

【００５１】そして、この過大流量抑止手段を設けるこ
とにより、蓄熱槽２の高温側から中継熱交換器６に送る
一次側熱媒ｗ１の温度ｔａがその設計温度ｔａｓよりも
低温側に変動することが原因で、一次側熱媒ｗ１の循環
流量ｑが一次側流量制御手段により不必要に増加側に調
整されることを防止して、蓄熱槽２の低温側に中継熱交
換器６で充分に熱交換した低温の一次側熱媒ｗ１が戻る
状態を保ち、これにより、蓄熱槽２における蓄熱温熱の
有効利用率を高く保つようにしてある。

【００５２】並列配備の負荷装置４について、各々に要
求される空調機能上、自動弁２１を装備した負荷装置４
Ａ（例えばエアハンドリングユニット）と、自動弁２１
を装備しない負荷装置４Ｂ（例えば簡易型ファンコイル
ユニット）とがあるのに対し、この熱源システムでは、
自動弁２１を備える負荷装置４Ａからの流出二次側熱媒
ｗ２については、低温系熱媒として低温系ヘッダ１０Ａ
に分別集合させ、他方、自動弁２１を備えない負荷装置
４Ｂからの流出二次側熱媒ｗ２、及び、流量バランス調
整用バイパス路５を通過した二次側熱媒ｗ２について
は、高温系熱媒として高温系ヘッダ１０Ｂに分別集合さ
せる。

【００５３】そして、低温系熱媒として低温系ヘッダ１
０Ａに集合させた二次側熱媒ｗ２は、中継熱交換器６に
戻して一次側熱媒ｗ１と熱交換させるのに対し、高温系
熱媒として高温系ヘッダ１０Ｂに集合させた二次側熱媒
ｗ２は、分流熱媒ｗ２’として分流循環路１３に送り、
中継熱交換器６を迂回させて中継熱交換器６からの流出
二次側熱媒ｗ２に合流させる。

【００５４】つまり、自動弁２１を備える負荷装置４Ａ
からの流出二次側熱媒ｗ２は負荷に応じた熱媒流量の調
整で温度がほぼ一定の低温に保たれ、他方、自動弁２１
を備えない負荷装置４Ｂからの流出二次側熱媒ｗ２は負
荷変動にかかわらず熱媒流量が一定であることから高温
になりがちで、また、バイパス路５からは保有温熱が消
費されていない高温の二次側熱媒ｗ２が流出するのに対
し、これら負荷装置４やバイパス路５から流出する複数
流の二次側熱媒ｗ２を上記の如く低温系熱媒と高温系熱
媒とに分別して循環させることにより、前記の過大流量
抑止手段の装備と相まって、消費運転において蓄熱槽２
の低温側に保有温熱が充分に消費された低温の熱媒がよ
り安定的に戻るようにし、これにより、蓄熱槽２におけ
る蓄熱温熱の有効利用率を一層効果的に高めるようにす
る。

【００５５】〔その他の実施形態〕次にその他の実施形
態を列記する。

【００５６】過大流量抑止手段は、前記の如く中継熱交
換器６から流出する二次側熱媒ｗ２の目標冷却温度ｔｄ
ｓや目標加熱温度ｔｄｓを変更することで、一次側熱媒
ｗ１の循環流量増加を抑制する構成に代え、例えば、一
次側流量制御手段の流量調整弁１８ｂとは別の弁を閉じ
側に操作することで、あるいはまた、一次側流量制御手
段を停止させることで、一次側熱媒ｗ１の循環流量増加
を抑制する構成にしてもよく、中継熱交換器６に流入す
る一次側熱媒ｗ１の温度ｔａが冷熱供給システムでは設
定温度ｔａｓよりも高くなったとき、また、温熱供給シ
ステムでは設定温度ｔａｓよりも低くなったとき、一次
側流量制御手段による流量制御で一次側熱媒ｗ１の循環
流量ｑが増加するのを抑制するための具体的流量抑制方
式には種々の方式を採用できる。

【００５７】冷熱供給システムの場合、中継熱交換器６
に流入する一次側熱媒ｗ１の温度ｔａが設定温度ｔａｓ
よりも高くなったとき過大流量抑止手段を機能させるの
に、その設定温度ｔａｓは、蓄熱槽２の低温側から中継
熱交換器６に送る一次側熱媒ｗ１の設計温度に限られる
ものでなく、その設計温度以上の温度範囲から適当な温
度を選定できる。

【００５８】また同様に、温熱供給システムの場合、中
継熱交換器６に流入する一次側熱媒ｗ１の温度ｔａが設
定温度ｔａｓよりも低くなったとき過大流量抑止手段を
機能させるのに、その設定温度ｔａｓは、蓄熱槽２の高
温側から中継熱交換器６に送る一次側熱媒ｗ１の設計温
度に限られるものでなく、その設計温度以下の温度範囲
から適当な温度を選定できる。

【００５９】冷熱の消費目的や温熱の消費目的は冷房や
暖房などの空調に限定されるものではなく、物品の冷却
や加熱などであってもよい。

【００６０】一次側熱媒及び二次側熱媒の夫々には水や
ブラインなど、種々のものを採用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１及び第２実施形態を示すシステム構成図

【図２】目標冷却温度の変更形態を示すグラフ

【図３】目標加熱温度の変更形態を示すグラス

【図４】従来例を示す概略システム構成図

【符号の説明】

１ 一次側循環路 ２ 蓄熱槽 ３ 二次側循環路 ４ 負荷装置 ６ 中継熱交換器 １８ａ〜１８ｃ 一次側流量制御手段 １９ａ，１９ｂ 過大流量抑止手段 ｗ１ 一次側熱媒 ｗ２ 二次側熱媒

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次側熱媒を蓄熱槽の低温側から取り出
   してその蓄熱槽の高温側に戻す一次側循環路を設け、 二次側熱媒を循環させる二次側循環路に、その循環熱媒
   の保有冷熱を消費する負荷装置を介装し、 前記二次側循環路の二次側熱媒を前記一次側循環路の一
   次側熱媒と熱交換させて冷却する中継熱交換器を設け、 前記中継熱交換器から流出する二次側熱媒の検出温度に
   基づき、前記一次側循環路における一次側熱媒の循環流
   量を調整して、前記中継熱交換器から流出する二次側熱
   媒の温度を目標冷却温度に自動調整する一次側流量制御
   手段を設けてある蓄熱槽使用の熱源システムであって、 前記中継熱交換器に流入する一次側熱媒の検出温度が設
   定温度よりも高くなったとき、前記一次側流量制御手段
   による流量制御で前記一次側循環路における一次側熱媒
   の循環流量が増加するのを抑制する過大流量抑止手段を
   設けてある蓄熱槽使用の熱源システム。
2. 【請求項２】 前記過大流量抑止手段を、前記中継熱交
   換器に流入する一次側熱媒の検出温度が設定温度よりも
   高くなったとき、前記中継熱交換器から流出する二次側
   熱媒の目標冷却温度を上昇側に変更する構成にしてある
   請求項１記載の蓄熱槽使用の熱源システム。
3. 【請求項３】 一次側熱媒を蓄熱槽の高温側から取り出
   してその蓄熱槽の低温側に戻す一次側循環路を設け、 二次側熱媒を循環させる二次側循環路に、その循環熱媒
   の保有温熱を消費する負荷装置を介装し、 前記二次側循環路の二次側熱媒を前記一次側循環路の一
   次側熱媒と熱交換させて加熱する中継熱交換器を設け、 前記中継熱交換器から流出する二次側熱媒の検出温度に
   基づき、前記一次側循環路における一次側熱媒の循環流
   量を調整して、前記中継熱交換器から流出する二次側熱
   媒の温度を目標加熱温度に自動調整する一次側流量制御
   手段を設けてある蓄熱槽使用の熱源システムであって、 前記中継熱交換器に流入する一次側熱媒の検出温度が設
   定温度よりも低くなったとき、前記一次側流量制御手段
   による流量制御で前記一次側循環路における一次側熱媒
   の循環流量が増加するのを抑制する過大流量抑止手段を
   設けてある蓄熱槽使用の熱源システム。
4. 【請求項４】 前記過大流量抑止手段を、前記中継熱交
   換器に流入する一次側熱媒の検出温度が設定温度よりも
   低くなったとき、前記中継熱交換器から流出する二次側
   熱媒の目標加熱温度を低下側に変更する構成にしてある
   請求項３記載の蓄熱槽使用の熱源システム。