JP2001227793A - 氷蓄熱式熱源装置 - Google Patents

氷蓄熱式熱源装置

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JP2001227793A
JP2001227793A JP2000039733A JP2000039733A JP2001227793A JP 2001227793 A JP2001227793 A JP 2001227793A JP 2000039733 A JP2000039733 A JP 2000039733A JP 2000039733 A JP2000039733 A JP 2000039733A JP 2001227793 A JP2001227793 A JP 2001227793A
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heat source
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Masakazu Kamikura
正教 上倉
Mitsugi Aoyama
貢 青山
Kenji Takagi
健二 高木
Masaru Kaneko
賢 金子
Akira Mishima
晃 三島
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Hitachi Ltd
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    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
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    • F24F5/0017—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • F25D16/00—Devices using a combination of a cooling mode associated with refrigerating machinery with a cooling mode not associated with refrigerating machinery
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】空調運転のキャンセルがあったとしても、翌日
の空調運転時に蓄熱量が不足することを防止し、しかも
蓄熱量の蓄え過ぎによる余分な電力の使用を抑制して蓄
熱の効率的利用を可能とする。 【解決手段】熱源機器１と、該熱源機器１に接続する蓄
熱槽３と、該蓄熱槽３の水位を検出して蓄熱量を測定す
る水位センサ１０と、を有し、蓄熱運転と蓄熱を利用し
た空調運転を行う氷蓄熱式熱源装置において、蓄熱運転
の開始及び終了時刻、並びに空調運転の開始及び終了時
刻を設定するためのメニュー画面を有する操作パネルを
備え、空調運転の開始及び終了時刻の設定をキャンセル
し、さらに所定の蓄熱量を操作パネルより設定可能とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱運転と蓄熱を
利用した空調運転を行う氷蓄熱式熱源装置に関し、特に
蓄熱運転の開始及び終了時刻、並びに空調運転の開始及
び終了時刻を日ごとに設定するスケジュール運転の機能
を備えたものに好適である。
【０００２】
【従来の技術】従来、蓄熱生成量の過不足をなくすた
め、蓄熱運転開始時に蓄熱槽の蓄熱残量に基づいて蓄熱
運転時間を変更することが知られ、例えば特開平１１−
１３２５３３号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】スケジュール運転で空
調運転の開始及び終了時刻の設定をキャンセルした日
（曜日）、つまり前日に蓄熱運転が行われたにも係わら
ず、空調運転が予定通り行われない日は蓄熱残量を生じ
る。しかし、上記従来技術では、翌日に空調運転が設定
されていれば、この蓄熱残量により翌日のための蓄熱運
転時間を制限するため翌日の空調運転時には蓄熱量が不
足し、負荷が賄えなくなる恐れがあった。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、空調運転のキャンセルがあったとしても、翌日の
空調運転時に蓄熱量が不足することを防止し、しかも蓄
熱量の蓄え過ぎによる余分な電力の使用を抑制して蓄熱
の効率的利用を可能とする使い勝手の良い、ユーザフレ
ンドリな氷蓄熱式熱源装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、熱源機器と、該熱源機器に接続する蓄熱
槽と、該蓄熱槽の水位を検出して蓄熱量を測定するため
の水位センサと、を有し、蓄熱運転と蓄熱を利用した空
調運転を行う氷蓄熱式熱源装置において、蓄熱運転の開
始及び終了時刻、並びに空調運転の開始及び終了時刻を
設定するためのメニュー画面を有する操作パネルを備
え、空調運転の開始及び終了時刻の設定をキャンセルし
さらに所定の蓄熱量を操作パネルより設定可能としたも
のである。
【０００６】これにより、空調運転をキャンセルした日
であっても、容易に操作パネルから所定の蓄熱量を設定
可能としたので、翌日の空調負荷に応じて必要な蓄熱量
を確保することができる。よって、蓄熱量不足、蓄え過
ぎを防止し、電力の使用を抑制してフレキシブルな運転
に対応した経済的に優れたものとすることができる。
【０００７】また、本発明は、上記のものにおいて、操
作パネルはメニュー画面を表示する液晶表示画面、表示
/設定切換キー、表示されたメニュー画面の上下スクロ
ールを行うアップキー及びダウンキーと、を備えたこと
が望ましい。
【０００８】さらに、上記のものにおいて、設定可能と
された所定の蓄熱量は、複数段階の中から選択可能とさ
れたものが望ましい。
【０００９】さらに、上記のものにおいて、空調運転の
開始及び終了時刻の設定をキャンセルした後に、蓄熱運
転を実施するか否かの選択を可能としたことが望まし
い。
【００１０】さらに、本発明は、熱源機器と、該熱源機
器に接続する蓄熱槽と、該蓄熱槽の水位を検出して蓄熱
量を測定するための水位センサと、を有し、蓄冷、蓄熱
を行う氷蓄熱式熱源装置において、蓄熱運転の開始及び
終了時刻、並びに空調運転の開始及び終了時刻を設定す
る手段と、空調運転の開始及び終了時刻の設定をキャン
セルする手段と、キャンセルした後に、蓄熱運転を行う
か否かを決定する手段と、蓄熱運転を行う場合、蓄熱量
が１００％となる値以下で蓄熱量を段階的に選択可能と
したものである。
【００１１】さらに、上記のものにおいて、水位センサ
によって検出された水位が蓄熱完了水位になるまで蓄熱
運転を行うことが望ましい。
【００１２】さらに、上記のものにおいて、蓄熱量を設
定可能とした手段を備え、水位センサによって検出され
た水位が設定された蓄熱量に相当する値となるまで蓄熱
運転を行うことが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して詳細に説明
する。図１は、本発明による一実施の形態の氷蓄熱式冷
凍装置の配管系統図を示す。冷房蓄熱運転の場合、電動
二方弁Ａ６を全閉、電動二方弁Ｂ７を全開とし、ブライ
ンポンプ゜５と熱源機器１を運転し、熱源機器１により
過冷却されたブライン溶液は、製氷熱交換器４の配管内
を流れ、蓄熱槽３内に蓄えられた冷水と熱交換し、熱源
機器１に戻るサイクルである。蓄熱運転は、蓄熱槽３内
で冷水と熱交換することにより、製氷熱交換器４の配管
外表面に氷を生成し、蓄熱量を蓄えることで行われる。
【００１４】蓄熱量を蓄える際に、水から氷に相変化す
ることによる体積の増加を水位変化とし蓄熱槽３に配設
している水位センサ１０で捉え、蓄熱完了水位を変更す
れば、蓄熱量を制御できる。一方冷房空調運転では、電
動二方弁Ａ６を全開、電動二方弁Ｂ７を全閉とし、蓄熱
運転で蓄えられた蓄熱槽３内の冷水と冷温水ポンプ゜８
で循環されブライン／水熱交換器２を介して戻る負荷側
の冷水を電動三方弁９により混合し、所定の冷水を負荷
側へ供給する。
【００１５】図２は、スケジュール運転の例を示し、冷
房蓄熱開始時刻を22:00、蓄熱終了時刻を7:55分、空調
開始時刻を8:00、空調終了時刻を18:00とし、キャンセ
ル曜日すなわち運転しない日を日曜日と設定する。この
スケジュールでは土曜日22:00〜7:55の蓄熱運転と日曜
日8:00〜18:00の空調運転を行わない。
【００１６】従来では、例えば日曜日22:00〜7:55の蓄
熱運転Ｂ開始時に蓄熱残量があった場合、蓄熱量が残っ
ていることから日曜日の空調運転の負荷が少なく月曜日
の空調運転も負荷が少ないと推定して判断を行い、蓄熱
運転Ｂでは蓄熱量を制限してしまい、月曜日8:00〜18:0
0の空調運転Ｃにおいて蓄熱量が足りず負荷が賄えなく
なる。
【００１７】本実施の形態では、月曜日の空調負荷が予
め想定できる場合、本来キャンセル曜日で運転しない蓄
熱運転Ａ又はＢの運転を可能とし、さらに蓄熱運転Ａ又
はＢで蓄える蓄熱量を６段階の中から選択し設定できる
ようにする。これにより、月曜日8:00〜18:00の空調運
転Ｃで蓄熱量100％が確保できる。
【００１８】図３は、一実施形態の制御フロー図を示
す。始めに、蓄熱開始時刻か確認し開始時刻であれば、
キャンセル曜日であるか判定する。キャンセル曜日であ
れば、任意蓄熱量設定が選択されているか確認し、選択
されていれば６段階の蓄熱量から選択して設定されてい
る蓄熱量ａの確認を行う。蓄熱量100％時の蓄熱完了水
位をｈとすると、蓄熱量ａの蓄熱完了水位ｈａはｈａ＝
ｈ×ａとなる。
【００１９】次に現在水位ｈｎを水位センサ１０により
測定し以下の判定を行う。 （現在水位ｈｎ）≧（蓄熱量ａの蓄熱完了水位ｈａ） この条件を満足した場合、蓄熱運転は行わず満足しない
場合は（現在水位ｈｎ）＝（蓄熱量ａの蓄熱完了水位ｈ
ａ）となるまで設定した任意の蓄熱量を蓄える蓄熱運転
を行う。
【００２０】図４に他の実施形態の制御フロー図を示
す。始めに、蓄熱開始時刻か確認し開始時刻であれば、
蓄熱量制限制御あるいは任意蓄熱量設定制御のどちらが
選択されているか判定する。任意蓄熱量設定が選択され
ている場合、設定されている蓄熱量ａの確認を行う。蓄
熱量100％時の蓄熱完了水位をｈとすると、蓄熱量ａの
蓄熱完了水位ｈａはｈａ＝ｈ×ａとなる。
【００２１】次に現在水位ｈｎを水位センサ１０により測
定し以下の判定を行う。 （現在水位ｈｎ）≧（蓄熱量ａの蓄熱完了水位ｈａ） この条件を満足した場合、蓄熱運転は行わず満足しない
場合は（現在水位ｈｎ）＝（蓄熱量ａの蓄熱完了水位ｈ
ａ）となるまで設定した任意の蓄熱量を蓄える蓄熱運転
を行う。
【００２２】一方、蓄熱量制限制御が選択されている場
合、蓄熱残量の確認を行う。蓄熱残量がある場合は、蓄
熱槽３内に配設された水位センサ１０により現在水位を
測定することにより、現在の蓄熱量を演算し昼間の空調
負荷の状況を見極め、蓄える蓄熱量を決定する。また、
蓄熱残量が無い場合、蓄熱運転は蓄熱量100％を蓄える
運転を行う。
【００２３】本実施の形態によれば、日ごとの空調負荷
があまり変動しない空調設備には蓄熱量制限制御を選択
し、また予め空調負荷が増加あるいは減少することがわ
かっている空調負荷の場合は、任意蓄熱量設定制御によ
り、負荷に合わせた蓄熱量を確保することが可能とな
り、蓄熱量が不足し空調負荷が賄えず空調運転ができな
いことはなく、また空調負荷が少ないにもかかわらず蓄
熱量を多く蓄え消費電力の増加による経済性の悪化を防
止することが可能となる。
【００２４】図５に一実施形態の操作パネル構成を示
す。液晶表示画面１１には、設定画面，運転情報などを
上位メニュー、中位メニュー、下位メニューと階層に分
け、表示/設定切換キー１２を押すことにより切り換え
る。また、各メニュー画面における画面のスクロールは
アップキー１３を押すことにより上方向へ、ダウンキー
１４を押すことにより下方向に移動する。
【００２５】図６に一実施の形態の液晶画面内容を示
す。６段階の蓄熱量を選択し設定することを説明する。
始めに上位メニューから「カクシュセッテイ」にカーソル
を合わせ、表示/設定切換キー１２を押し中位メニュー
を表示する。表示した中位メニューからダウンキー１３
によりカーソルを下方向に移動し、「ジカンセッテイ」に
合わせ表示／設定切換キー１２を押し下位メニューを表
示する。表示した下位メニューからダウンキー１４によ
り「キャンセルSUN」にカーソルを合わせ表示/設定切換キ
ー１２を押す。
【００２６】ここで、さらに日曜日の蓄熱運転と空調運
転をキャンセルする設定を可能とする。キャンセルする
場合はアップキー１３、ダウンキー１４を押し「YES」を
表示し、表示/設定切換キー１２を押すと「チクネツウン
テン」が表示される。カーソルを「チクネツウンテン」に
合わせ、表示/設定切換キー１２を押しアップキー１
３、ダウンキー１４を押し「ON」を表示させる。次に表示
/設定切換キー１２を押し「チクネツリョウ」を表示さ
せ、再度表示/設定切換キー１２を押すことにより、蓄
熱運転時蓄える蓄熱量をアップキー１３、ダウンキー１
４を押し0、20、40、60、80、100の６段階の中から選択
可能とする。
【００２７】例えば６０を選択するとキャンセル曜日に
行う蓄熱運転時、蓄える蓄熱量は６０％とされる。以上
で設定が完了し、画面を抜けるには各メニュー画面の最
下位に表示された「モドル」にダウンキー１４を押しカー
ソルを合わせ、表示/設定切換キー１２を押すことによ
り、メニュー画面を順次戻っていく。
【００２８】以上の実施形態によれば、スケジュール運
転でキャンセル曜日と設定された日に、６段階の中から
選択し設定された蓄熱量を蓄える蓄熱運転を可能とする
ことにより、翌日の空調運転のために蓄熱量を蓄える蓄
熱運転を行う際に、負荷に応じ予め蓄熱量の設定が可能
となり、翌日の空調運転において負荷が足りなくなり空
調運転ができなくなることを防止できる。
【００２９】また、スケジュール運転でキャンセル曜日
と設定された日に関わらず、蓄熱残量に応じ蓄熱量を制
限する運転と、設定した任意の蓄熱量を蓄える運転を日
ごとに選択できるようにすることにより、翌日の空調負
荷が予め増加あるいは減少することが想定できる場合、
負荷が足りなくなり空調運転ができなくなることや、蓄
熱量の蓄え過ぎによる消費電力の増加を防止することが
できる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、空調運転をキャンセル
した日であっても、操作パネルから蓄熱量を設定可能と
したので、容易に翌日の空調負荷に応じて必要な蓄熱量
を確保することができ、蓄熱量不足、蓄え過ぎを防止
し、電力の使用を抑制して蓄熱の効率的利用を可能とす
る使い勝手の良いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一実施の形態の氷蓄熱式熱源装置の配管系統
図。
【図２】 一実施の形態のスケジュール運転例を示すタ
イムチャート。
【図３】 一実施の形態の制御フロー図。
【図４】 他の実施形態の制御フロー図。
【図５】 一実施の形態の操作パネル構成を示す正面
図。
【図６】 一実施の形態の液晶画面内容を示す図。
【符号の説明】
１…熱源機器、２…ブライン／水熱交換器、３…蓄熱
槽、４…製氷熱交換器、５…ブラインポンプ、６…電動
二方弁Ａ、７…電動二方弁Ｂ、８…冷温水ポンプ、９…
電動三方弁、１０…水位センサ、１１…液晶表示画面、
１２…表示/設定切換キー、１３…アップキー、１４…
ダウンキー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 健二 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム清水生産本部内 (72)発明者 金子 賢 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム清水生産本部内 (72)発明者 三島 晃 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム清水生産本部内 Ｆターム(参考） 3L060 AA03 CC15 DD05 EE41

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】熱源機器と、該熱源機器に接続する蓄熱槽
    と、該蓄熱槽の水位を検出して蓄熱量を測定するための
    水位センサと、を有し、蓄熱運転と蓄熱を利用した空調
    運転を行う氷蓄熱式熱源装置において、 蓄熱運転の開始及び終了時刻、並びに空調運転の開始及
    び終了時刻を設定するためのメニュー画面を有する操作
    パネルを備え、 前記空調運転の開始及び終了時刻の設定をキャンセル
    し、さらに蓄熱量を前記操作パネルより設定可能とした
    ことを特徴とした氷蓄熱式熱源装置。
  2. 【請求項２】請求項１に記載のものにおいて、前記操作
    パネルは前記メニュー画面を表示する液晶表示画面、表
    示/設定切換キー、表示された前記メニュー画面の上下
    スクロールを行うアップキー及びダウンキーと、を備え
    たことを特徴とする氷蓄熱式熱源装置。
  3. 【請求項３】請求項１に記載のものにおいて、設定可能
    とされた前記所定の前記蓄熱量は、複数段階の中から選
    択可能とされたことを特徴とする氷蓄熱式熱源装置。
  4. 【請求項４】請求項１に記載のものにおいて、前記空調
    運転の開始及び終了時刻の設定をキャンセルした後に、
    前記蓄熱運転を実施するか否かの選択を可能としたこと
    を特徴とする氷蓄熱式熱源装置。
  5. 【請求項５】熱源機器と、該熱源機器に接続する蓄熱槽
    と、該蓄熱槽の水位を検出して蓄熱量を測定するための
    水位センサと、を有し、蓄冷、蓄熱を行う氷蓄熱式熱源
    装置において、 蓄熱運転の開始及び終了時刻、並びに空調運転の開始及
    び終了時刻を設定する手段と、 前記空調運転の開始及び終了時刻の設定をキャンセルす
    る手段と、 キャンセルした後に、蓄熱運転を行うか否かを決定する
    手段と、 前記蓄熱運転を行う場合、蓄熱量が１００％となる値以
    下で蓄熱量を段階的に選択可能としたことを特徴とした
    氷蓄熱式熱源装置。
  6. 【請求項６】請求項５に記載のものにおいて、前記水位
    センサによって検出された水位が蓄熱完了水位になるま
    で蓄熱運転を行うことを特徴とした氷蓄熱式熱源装置。
  7. 【請求項７】請求項５に記載のものにおいて、蓄熱量を
    設定可能とした手段を備え、前記水位センサによって検
    出された水位が設定された前記蓄熱量に相当する値とな
    るまで蓄熱運転を行うことを特徴とした氷蓄熱式熱源装
    置。
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