JP2006084142A - 空調システム。 - Google Patents
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Abstract
水熱源の水圧が小さくなっても、各熱交換器からの還水が往水管に逆流することを無くして熱水源からの熱源への影響を少なくし、かつ、的確に往還水温度差を所定値或いは所定値以上ににして、水熱源型空調システムの搬送動力を軽減する空調システムを提供する。
【解決手段】
熱源設備から往水配管により往水される冷水または温水を熱交換器により給気と熱交換して還水配管により熱源設備に還水しうる空調システムにおいて、往水配管と熱交換器入口との間の複数の流量制御弁と循環ポンプとを設け、還水温度を所定値以下の場合には循環流路を形成して往水の一部を循環させ、循環流路は所定の流量及び時間を温度管理によって制御して、熱源設備への還水温度を所定値或いは所定値以上に制御する空調システム。
【選択図】図1
Description
このため、往還水温度差を一定にして、水熱源型空調システムの搬送動力を軽減するために、例えば、特許文献1に開示されるような空調システムが提案されており、この空調システムは、図3に示すように、検出器aにより熱交換器出口bから還水配管cに戻される還水温度を検出し、その還水温度に応じて、流量制御二方弁dにより、熱源システムから往水配管eを介して熱交換器fへ供給される往水量を操作し、同時に、検出器gにより、空調空間内の温度、空調空間への給気温度などの当該空調システムの制御対象量を検出し、その検出値に応じて、循環ポンプhにより、還水の一部を熱交換器入口fに供給することにより熱交換器内の循環流量の操作を行って往還水温度差を一定にしている。
本発明は、このような従来システムの題点に鑑みてなされたもので、水熱源の水圧が小さくなっても、各熱交換器からの還水が往水管に逆流することを無くして熱水源からの熱源への影響を少なくし、かつ、的確に往還水温度差を所定値或いは所定値以上にして、水熱源型空調システムの搬送動力を軽減する空調システムを提供しようとするものである。
往水配管と熱交換器入口との間の上流に第1三方弁と下流に定速循環ポンプとを設けるとともに熱交換器出口から還水配管との間に第2三方弁を設け、
定速循環ポンプ出口と熱交換器入口との間に第1分岐管を設けて第2三方弁とに接続し、第2三方弁と還水配管との間には第2分岐配管を設けて第1三方弁に接続し、該定速循環ポンプは第2三方弁により往水を可変流量として熱交換器に供給するとともに、第1三方弁と第2三方弁とからなる循環流路を形成して往水の一部を循環させ、該循環流路は所定の流量及び時間を温度管理によって制御され、熱源設備への還水温度を所定値或いは所定値以上に制御する空調システムである。
往水配管と熱交換器入口との間の上流に三方弁と下流に可変速循環ポンプを設け、該循環ポンプ出口には第1分岐路と入口には第2分岐路を設けて第1二方弁を設けて接続し、熱交換器出口から還水配管との間に第2二方弁を設け、
熱交換器出口と第2二方弁との間には第3分岐配管を設けて三方弁に接続し、該可変速循環ポンプは往水の可変流量を熱交換器に供給するとともに、第1二方弁からなる循環流路を形成して往水の一部を循環させ、該循環流路は所定の流量及び時間を温度管理によって制御され、熱源設備への還水温度を所定値或いは所定値以上に制御する空調システムである。
本発明の好適な実施例を図面に沿って説明するが、図1は、実施例1の全体の概略を示すもので、図1において、地域熱供給システム(セントラルヒーテング)あるいは個別熱源システムで、熱源設備から送られる熱媒を直接あるいは熱交換器を介し、配備された往水配管1と還水配管2によって熱媒を各熱交換システムに供給するが、往水配管1と還水配管2に接続する複数の熱交換システムのうちの1つを図示している。
実施例1においては、熱交換システムAはファンFにより外気OAや還気RAを吸い込んで、空気調和した空気SAを室内温度センサーS1により室内温度を検出して、制御手段TC1により供給装置(ファン、或いは、ダンパ)Dで供給量を制御して室内Rに供給する。
熱交換システムAの熱交換器3には、熱源設備から熱媒が供給されるが、熱源設備からの往水配管1の往水接続配管11と熱交換器3の入口31との間に第1三方弁41と定速循環ポンプ5が設けられ、熱交換器3の出口32から熱媒が熱源設備に還流する還水配管2(還水接続配管21)との間には第2三方弁42を設けられている。なお、熱交換システムAにおいて定速循環ポンプ5は一定の供給量で効率よく稼動される。
第1三方弁41の3つ接続口は、往水配管1と定速循環ポンプ5の入口51とに接続され、もう一つは、還水配管2と第2三方弁42とを繋ぐ還水接続配管21に設けられた第2分岐配管22に接続されている。定速循環ポンプ5の出口52と熱交換器3の入口31との間の往水接続配管12には第1分岐管13が設けられ、この第1分岐管13は第2三方弁42とに接続し、この第2三方弁42の他の接続口は熱交換器3の出口32と還水接続配管21とに接続する。
ここで、第2三方弁42の制御は、室内に供給される熱交換システムAからの吐出し直後の空気の温度を温度センサーS2によって検出し、その検出値によって弁制御装置TC2を作動させて制御する。また、第1三方弁41の制御は、第2分岐配管22の下流で還水配管2に合流する直前の還水の温度を温度センサーS3によって検出し、その検出値によって弁制御装置TC3を作動させて制御する。
ここで、熱交換システムAで、実施例1での冷房する場合についてその作動を説明する。
(1)往水の温度(既知)と熱交換システムAの還水の温度差が所定温度或いは所定温度以上の場合。
往水は供給熱原の温度(既知)であり、熱交換システムAの還水の温度センサーS3の温度が、往水の温度との温度差が所定値或いは所定値以上であれば、弁制御装置TC3が作動し往水配管1から冷水が熱交換システムAに供給される。
なお、往水1の温度は通常既知であるが、必要であれば、往水配管1に接続する往水接続配管11に温度センサーを設けて、温度センサーS3の還水温度との温度差を検出してもよい。
(1-1)上記(1)において、熱交換システムAの吐出し直後の温度センサーS2の検出値が、熱交換器3によって所望の温度にまで温度が下がっていない場合には、熱交換器3の出口32と還水接続配管21とは第2三方弁42が全開状態で接続する。
(1-2)上記(1)において、熱交換システムAの排出直後の温度センサーS2で熱交換器3の所望の温度にまで温度が下がっていて、冷房能力を低下させる場合には、第2三方弁42は熱交換器3の出口32と還水接続配管21とが連通するように制御装置TC2によって制御され、定速循環ポンプ5で供給する冷水の一部は第1分岐管13から分流(矢印X)され第2三方弁42を介して還水接続配管21に流入し、この還水の温度との温度差が一定或いは一定以上であれば、還水配管2に還水する。つまり、第2三方弁42は、熱交換器3のコイル通水量を制御しているのである。
なお、この還水の温度との温度差が所定値以下になれば次の作動に移る。
往水は供給熱原の温度(既知)であり、熱交換システムAの還水の温度センサーS3の温度が、往水の温度との温度差が所定値以下であれば、制御装置TC3が作動し往水配管1から冷水が熱交換システムAの流量が制御される。
(2-2)上記(2)において、熱交換システムAでの吐出し直後の温度センサーS2で、熱交換器3の所望の温度にまで温度が下がっていない場合には、熱交換器3の出口32と還水接続配管21とが全開状態で接続する。
(2-3)上記(2)において、熱交換システムAでの吐出し直後の温度センサーS2で熱交換器3の所望の温度にまで温度が下がっていて、冷房能力を低下させる場合には、第2三方弁42は熱交換器3の出口32と還水接続配管21とが連通するように制御装置TC2によって制御され、定速循環ポンプ5で供給する冷水の一部は第1分岐管13から分流され第2三方弁42を介して還水接続配管21に流入し、この還水の温度との温度差が所定値或いは所定値以上であれば、還水配管2に還水する。
つまり、第1三方弁41は、供給冷水と環り冷水の混合量を制御しているのである。
(2-4)上記(2-2)において、定速循環ポンプ5で供給する冷水の一部は、第1分岐管13から分流され第2三方弁42を介して還水接続配管21に流入し、温度センサーS3により還水の温度との温度差が一定以下であれば、第2分岐配管22が第1三方弁41に接続し、定速循環ポンプ5に吸込まれ、熱媒水の一部は、第1三方弁41→定速循環ポンプ5→第1分岐管13→第2三方弁42→第2分岐管22(矢印Y)→第1三方弁41を循環する循環流路を形成したので、還水接続配管21の還水の温度と往水の温度差が所定以下であるときは、往水配管1及び還水配管2には排出されない。
図2は、実施例2の全体の概略を示すもので、実施例1では一定速循環ポンプと三方弁との組み合わせで、初期の目的を達成したのに対して、実施例2では可変速循環ポンプと二方弁との組み合わせで、初期の目的を達成したものである。
図2において、熱源設備からの送られる往水配管1と還水配管2および熱交換器3の構成は、実施例1の図1と同じであるので説明は省略する。
実施例2においては、熱交換システムAの熱交換器3には熱源設備から熱媒が供給されるが、熱源設備からの往水配管1の往水接続配管11と熱交換器3の入口31との間に三方弁6と可変速循環ポンプ7が設けられ、熱交換器3の出口32から熱媒が熱源設備に還流する還水配管2(還水接続配管21)との間には第2二方弁62を設けられている。
三方弁6の3つの接続口は、往水配管1と可変速循環ポンプ7の入口71とに接続され、もう一つは熱交換器出口32と第2二方弁62とを繋ぐ還水接続配管23に設けられた分岐配管24に接続されている。また、可変速循環ポンプ7の出口52と熱交換器3の入口31と間の往水接続配管14が接続され、実施例2では、可変速循環ポンプ7の出口72と入口71は第1二方弁61を介して接続されている。
ここで、可変速循環ポンプ7及び第1二方弁61の制御は、室内に供給される熱交換システムAの吐出し直後の空気の温度を温度センサーS2によって検出し、その検出値によって弁制御装置TC2を作動させて制御する。また、三方弁6の制御は、第3分岐配管24より下流で第2二方弁62の直前の還水配管2に合流する前の還水の温度を温度センサーS3によって検出し、その検出値によって弁制御装置TC3を作動させて制御する。
また、還水接続配管21に繋がる第2二方弁62は、還水接続配管21と往水接続配管11には、それぞれ流量センサーS4,S5が設けられ、供給冷水量と還冷水量とを検出し弁制御装置FCにより制御されている。
ここで、熱交換システムAで、実施例2での冷房する場合についてその作動を説明する。
(1)往水の温度(既知)と熱交換システムAの還水の温度差が所定温度或いは所定温度以上の場合。
往水は供給熱原の温度(既知)であり、熱交換システムAでの還水の温度センサーS3の温度が、往水の温度との温度差が所定値以上であれば、弁制御装置TC3が作動し往水配管1から冷水が熱交換システムAに供給される。
(1-1)上記(1)において、熱交換システムAでの吐出し直後の温度センサーS2の検出値が、熱交換器3によって所望の温度にまで温度が下がっていない場合には、第1二方弁61を閉状態にし、可変速循環ポンプも通常の運転する。
(1-2)上記(1)において、熱交換システムAでの吐出し直後の温度センサーS2で熱交換器3の所望の温度にまで温度が下がっていて、冷房能力を低下させる場合には、可変速循環ポンプも通常よりも低速になり、更に、冷房能力を低下させる場合に第1二方弁61が開状態とし開状態の程度を制御して、冷水が循環ポンプ7と第1二方弁61を巡回させる循環流路を形成して熱交換器3への供給を少なくする。
往水は供給熱原の温度(既知)であり、熱交換システムAの還水の温度センサーS3の温度が、往水の温度との温度差が所定値以下であれば、制御装置TC3が作動し往水配管1から冷水が三方弁6によって熱交換システムAの流量が制御される。この場合に、温度センサー2の検出値により作動は(1-1)(1-2)と同じである。つまり、三方弁6は、供給冷水と還り冷水の混合量を制御しているのである。
したがって、実施例2においても、往水配管1には三方弁6とポンプ7とが接続されていることにより、還水接続配管21の還水の温度と往水の温度差が所定以下であるときは、往水配管1及び還水配管2には排出されない。
なお、本発明の特徴を損うものでなければ、上記の各実施例に限定されるものでないことは勿論である。
2…還水配管、21,23…還水接続配管、22…第2分岐配管、24…第3分岐配管、
3…熱交換器、31…熱交換器入口、32…熱交換器出口、
41…第1三方弁、42…第2三方弁、
5…定速循環ポンプ、51…定速循環ポンプ入口、52…定速循環ポンプ出口、
6…三方弁、61…第1二方弁、62…第2二方弁
7…可変速循環ポンプ、71…可変速循環ポンプ入口、72…可変速循環ポンプ出口、
S1,S2,S3…温度センサー、F1,F2…流量センサー、TC1,TC2,TC3,FC…弁制御装置
Claims (2)
- 熱源設備から往水配管により往水される冷水または温水を熱交換器により給気と熱交換して還水配管により熱源設備に還水しうる空調システムにおいて、
往水配管と熱交換器入口との間の上流に第1三方弁と下流に定速循環ポンプとを設けるとともに熱交換器出口から還水配管との間に第2三方弁を設け、
定速循環ポンプ出口と熱交換器入口との間に第1分岐管を設けて第2三方弁とに接続し、第2三方弁と還水配管との間には第2分岐配管を設けて第1三方弁に接続し、該定速循環ポンプは第2三方弁により往水を可変流量として熱交換器に供給するとともに、第1三方弁と第2三方弁とからなる循環流路を形成して往水の一部を循環させ、該循環流路は所定の流量及び時間を温度管理によって制御され、熱源設備への還水温度を所定値或いは所定値以上に制御することを特徴とする空調システム。
- 熱源設備から往水配管により往水される冷水または温水を熱交換器により給気と熱交換して還水配管により熱源設備に還水しうる空調システムにおいて、
往水配管と熱交換器入口との間の上流に三方弁と下流に可変速循環ポンプを設け、該循環ポンプ出口には第1分岐路と入口には第2分岐路を設けて第1二方弁を設けて接続し、熱交換器出口から還水配管との間に第2二方弁を設け、
熱交換器出口と第2二方弁との間には第3分岐配管を設けて三方弁に接続し、該可変速循環ポンプは往水の可変流量を熱交換器に供給するとともに、第1二方弁からなる循環流路を形成して往水の一部を循環させ、該循環流路は所定の流量及び時間を温度管理によって制御され、熱源設備への還水温度を所定値或いは所定値以上に制御することを特徴とする空調システム。
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