JP5906448B2 - Cooling system and solvent recovery system using the same - Google Patents

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Description

本発明は、冷却塔を用いた冷却システムとそれを用いた溶剤回収システムに関する発明である。特に、冷却器に供給する水温を高い精度で一定に保持でき、また、外気の温度湿度といった条件が変わっても、冷却器に安定した温度の冷却水を送ることができ、また、省エネのための細かな設定が可能となる冷却システムおよびそれを用いた溶剤回収システムに関する。   The present invention relates to a cooling system using a cooling tower and a solvent recovery system using the same. In particular, the water temperature supplied to the cooler can be kept constant with high accuracy, and even if conditions such as the temperature and humidity of the outside air change, it is possible to send cooling water at a stable temperature to the cooler. The present invention relates to a cooling system that can be set in detail and a solvent recovery system using the same.

冷却塔を用いた冷却システムは多く提案されている。例えば、特許文献1には、冷却塔が複数(4機)配されて熱負荷に対して冷却水を冷凍機に供給するシステムが開示されている。ここでは、冷水の供給温度を安定化することを目的としている。そのため、各冷却塔からの冷水を供給する供給管に温度センサを配設し、それぞれの冷却塔のファンの回転数を2段に調整できるようにする。そして、冷凍機に返ってくる冷水の温度から負荷変動率を検出し、その負荷変動率と、温度センサによる冷却水の温度と、その変化温度の3つのパラメータから、冷却塔のファンの回転個数を決めるというものである。   Many cooling systems using cooling towers have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a system in which a plurality of (four) cooling towers are arranged to supply cooling water to a refrigerator with respect to a heat load. Here, it aims at stabilizing the supply temperature of cold water. Therefore, a temperature sensor is provided in a supply pipe that supplies cold water from each cooling tower so that the number of rotations of the fans of each cooling tower can be adjusted to two stages. Then, the load fluctuation rate is detected from the temperature of the cold water returning to the refrigerator, and the number of rotations of the cooling tower fan is calculated from the load fluctuation rate, the temperature of the cooling water by the temperature sensor, and the change temperature. Is to decide.

また、特許文献2には、室内機の熱交換器を冷却塔からの冷却水を利用して、いわゆるフリークーリング運転を行い、省エネルギーを達成することを目的としている。ここでは、冷凍機と冷却塔が用意され、通常は冷却塔と冷凍機で運転を行う。このシステムでは外気温度を計測しており、外気温度が所定の温度になったら、冷凍機を停止し、冷却塔だけの運転に切り替える。したがって、外気温度によって冷凍機を停止した分は省エネが達成できることとなる。   Further, Patent Document 2 aims to achieve energy saving by performing a so-called free cooling operation for a heat exchanger of an indoor unit using cooling water from a cooling tower. Here, a refrigerator and a cooling tower are prepared, and usually the cooling tower and the refrigerator operate. In this system, the outside air temperature is measured, and when the outside air temperature reaches a predetermined temperature, the refrigerator is stopped and the operation is switched to the operation of only the cooling tower. Therefore, energy saving can be achieved by stopping the refrigerator by the outside air temperature.

特開平10−009796号公報JP-A-10-009796 特開平07−019523号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-019523

特許文献1では、熱負荷の変動を検知し、その変動に応じて冷却塔の運転の切り替えを行っている。しかし、外気の温度湿度の変化は、検出していない。したがって、供給する冷却水の温度が変化するまでは、なんの制御も行われない。しかし、供給する冷却水の温度が変わってしまってから冷却塔の運転状況を変更しても、冷却水自体はすぐには冷たくならない。すなわち、水温が下がるにはタイムラグが生じる。結果、水温の安定した冷却水の提供は困難である。   In patent document 1, the fluctuation | variation of a thermal load is detected and the operation | movement of a cooling tower is switched according to the fluctuation | variation. However, no change in the temperature and humidity of the outside air is detected. Therefore, no control is performed until the temperature of the supplied cooling water changes. However, even if the operating condition of the cooling tower is changed after the temperature of the supplied cooling water has changed, the cooling water itself does not cool immediately. That is, a time lag occurs when the water temperature falls. As a result, it is difficult to provide cooling water with a stable water temperature.

この原因は、冷凍機に供給する冷却水の温度制御を冷却塔の運転で行っている点にある。つまり、熱容量の大きな冷却塔で水温を直接制御するのは、冷却塔を数多く設置しなければならない。すなわち、コスト高になるという課題も生じる。   This is because the temperature of the cooling water supplied to the refrigerator is controlled by operating the cooling tower. In other words, direct control of the water temperature with a cooling tower having a large heat capacity requires a large number of cooling towers. That is, there is a problem that the cost is increased.

また、冷却塔は気温や湿度といった外気の状況に左右されるので、外気がどれほどの冷却能力を有している状態で、現在運転が行われているかという点を把握できない構成では、そもそも外気の変化に応じて素早く所定の温度の冷却水を供給することはできない。   In addition, since the cooling tower is affected by the outside air conditions such as temperature and humidity, in a configuration where it is impossible to grasp how much the outside air is cooling and the current operation is being performed, Cooling water at a predetermined temperature cannot be supplied quickly according to the change.

特許文献2は、外気温度に応じて、冷凍機の使用の有無を決めるものである。そのため、一定の効果を有するものと認められる。しかし、冷却塔だけの運転になった時に、さらに省エネを行う点に関してはなんらの考察もない。すなわち、フリークーリングが行える状況になったときに、さらに消費電力を押さえる工夫については何も開示されていない。   Patent Document 2 determines whether or not to use a refrigerator according to the outside air temperature. Therefore, it is recognized as having a certain effect. However, there is no consideration regarding the point of further energy saving when only the cooling tower is operated. In other words, nothing is disclosed about a device for further reducing the power consumption when the free cooling can be performed.

本発明は上記の課題に鑑み想到されたものであり、最も基本的には、冷却塔から熱負荷に供給される冷却水を安定して所定の温度に維持するものである。さらには、供給する冷却水の温度を極めて安定して維持しつつ、さらに省エネが可能になる冷却システムを提供する。   The present invention has been conceived in view of the above problems, and most fundamentally, stably maintains the cooling water supplied from the cooling tower to the heat load at a predetermined temperature. Furthermore, the present invention provides a cooling system that enables further energy saving while maintaining the temperature of the cooling water to be supplied extremely stably.

より具体的には、本発明の冷却システムは、
前記被冷却体を冷却水で冷却する冷却器と、
前記冷却器に前記冷却水を供給し、冷却後の前記冷却水を再び冷却する循環ユニットと、
外気の湿球温度を検出する外気湿球温度センサと、
前記循環ユニット中に配置された温度センサと前記外気湿球温度センサとに連結され、前記循環ユニット中の弁とインバータと循環ポンプを制御する制御装置とを有し、
前記循環ユニットは、
前記インバータで回転制御されるファンを有し前記冷却後の冷却水を再び冷却する冷却塔と、
前記冷却塔で温度の下がった前記冷却水を前記冷却器に送る送水パイプと、
前記冷却器から前記冷却塔に前記冷却器から熱を奪った後の冷却水を返す戻りパイプと、
前記送水パイプと前記戻りパイプの間を連通するバイパスパイプと、
前記送水パイプと前記バイパスパイプの連通点と前記冷却器の間に配設される前記循環ポンプと、
前記バイパスパイプに設けられたバイパス弁と、
前記戻りパイプと前記バイパスパイプの連通点と前記冷却塔との間に設けられた絞り弁と、
前記冷却塔の出口に設けられた出口水温センサと、
前記送水パイプと前記バイパスパイプの連通点と前記循環ポンプの間に設けられた供給水温センサを含み、
前記制御装置は、
前記外気湿球温度センサと前記出口水温センサおよび供給水温センサの検出値に応じて、前記バイパス弁と前記絞り弁と前記インバータと前記循環ポンプを前記供給水温センサの検出値が所定の値になるように制御し、
前記循環ユニットは、さらに
前記送水パイプと前記バイパスパイプの連通点と前記冷却塔との間に連通された外部冷却水供給パイプと、
前記戻りパイプと前記バイパスパイプの連通点と前記冷却塔の間に連通された外部冷却水返送パイプと、
前記外部冷却水供給パイプに設けられた第1の弁と、
前記送水パイプと前記外部冷却水供給パイプの連通点と、前記冷却塔の間に設けられた第2の弁と、
前記戻りパイプと前記外部冷却水返送パイプの連通点と、前記冷却塔の間に設けられた第3の弁と、
前記外部冷却水返送パイプに設けられた第4の弁とを有し、
前記制御装置は、さらに、外部からの冷却水が使用できるという信号である外部フリークーリング可能信号を受信した際には、前記第1乃至第4の弁を制御し、前記外部冷却水供給パイプからの冷却水を前記冷却器に供給することを特徴とする。
More specifically, the cooling system of the present invention includes:
A cooler for cooling the cooled object with cooling water;
A circulation unit that supplies the cooling water to the cooler and cools the cooled cooling water again;
An outside air wet bulb temperature sensor for detecting the outside air wet bulb temperature;
A temperature sensor disposed in the circulation unit, and a controller for controlling a valve, an inverter, and a circulation pump in the circulation unit, connected to a temperature sensor disposed in the circulation unit and the outside air wet bulb temperature sensor;
The circulation unit is
A cooling tower having a fan whose rotation is controlled by the inverter and recooling the cooled cooling water;
A water supply pipe for sending the cooling water whose temperature is lowered in the cooling tower to the cooler;
A return pipe that returns cooling water after depriving heat from the cooler to the cooling tower from the cooler;
A bypass pipe communicating between the water supply pipe and the return pipe;
Said circulation pump disposed between said water supply pipe and communicating point between the cooler of the bypass pipe,
A bypass valve provided in the bypass pipe;
A throttle valve provided between a communication point of the return pipe and the bypass pipe and the cooling tower;
An outlet water temperature sensor provided at the outlet of the cooling tower;
A supply water temperature sensor provided between a communication point of the water supply pipe and the bypass pipe and the circulation pump;
The controller is
The detection value of the supply water temperature sensor becomes a predetermined value for the bypass valve, the throttle valve, the inverter, and the circulation pump according to the detection values of the outside air wet bulb temperature sensor, the outlet water temperature sensor, and the supply water temperature sensor. To control and
The circulation unit further includes
An external cooling water supply pipe communicated between a communication point of the water supply pipe and the bypass pipe and the cooling tower;
An external cooling water return pipe communicated between a communication point of the return pipe and the bypass pipe and the cooling tower;
A first valve provided in the external cooling water supply pipe;
A communication point between the water supply pipe and the external cooling water supply pipe; a second valve provided between the cooling towers;
A communication point between the return pipe and the external cooling water return pipe; and a third valve provided between the cooling towers;
A fourth valve provided on the external cooling water return pipe,
The control device further controls the first to fourth valves when receiving an external free cooling enabling signal, which is a signal that cooling water from the outside can be used, from the external cooling water supply pipe. The cooling water is supplied to the cooler .

また、本発明の冷却システムは、上記の冷却システムを複数直列に連結してもよく、具体的には、
前記冷却器の後段に第2の冷却器を設け、
前記第2の冷却器に2次側冷却水を供給し、冷却後の前記2次側冷却水を再び冷却する冷凍機を有する第2の循環ユニットを有し、
前記制御装置は、さらに前記第2の循環ユニット中に配置された温度センサと、弁とインバータと循環ポンプと前記冷凍機に接続され、
前記第2の循環ユニットは、
第2のインバータで回転制御されるファンを有し前記冷凍機に供給する1次側冷却水を再び冷却する第2の冷却塔と、
前記第2の冷却塔で温度の下がった前記1次側冷却水を前記冷凍機に送る第2の送水パイプと、
前記冷凍機から前記第2の冷却塔に前記冷凍機から熱を奪った後1次側冷却水を返す第2の戻りパイプと、
前記第2の送水パイプと前記第2の戻りパイプの間を連通する第2のバイパスパイプと、
前記第2の送水パイプと前記第2のバイパスパイプの連通点と前記冷凍機の間に配設される第2の循環ポンプと、
前記第2のバイパスパイプに設けられた第2のバイパス弁と、
前記第2の戻りパイプと前記第2のバイパスパイプの連通点と前記第2の冷却塔との間に設けられた第2の絞り弁と、
前記第2の冷却塔の出口に設けられた第2の出口水温センサと、
前記第2の送水パイプと前記第2のバイパスパイプの連通点と前記第2の循環ポンプの間に設けられた第2の供給水温センサと、
前記第2の戻りパイプと前記第2のバイパスパイプの連通点と前記冷凍機との間に配設された戻り水温センサを含み、
前記制御装置は、
前記外気湿球温度センサと前記第2の出口水温センサと第2の供給水温センサおよび前記戻り水温センサの検出値に応じて、前記第2のバイパス弁と前記第2の絞り弁と前記第2のインバータと前記第2の循環ポンプと、前記冷凍機を前記供給水温センサの検出値が所定の値になるように制御することを特徴とする。
Moreover, the cooling system of the present invention may connect a plurality of the above cooling systems in series, specifically,
A second cooler is provided after the cooler;
A second circulation unit having a refrigerator for supplying secondary side cooling water to the second cooler and cooling the cooled secondary side cooling water again;
The control device is further connected to a temperature sensor disposed in the second circulation unit, a valve, an inverter, a circulation pump, and the refrigerator.
The second circulation unit is
A second cooling tower having a fan whose rotation is controlled by a second inverter and recooling the primary side cooling water supplied to the refrigerator;
A second water supply pipe for sending the primary side cooling water whose temperature has been lowered in the second cooling tower to the refrigerator;
A second return pipe that returns primary side cooling water after depriving heat from the refrigerator to the second cooling tower from the refrigerator;
A second bypass pipe communicating between the second water supply pipe and the second return pipe;
A second circulation pump disposed between a communication point of the second water supply pipe and the second bypass pipe and the refrigerator;
A second bypass valve provided in the second bypass pipe;
A second throttle valve provided between a communication point of the second return pipe and the second bypass pipe and the second cooling tower;
A second outlet water temperature sensor provided at the outlet of the second cooling tower;
A second supply water temperature sensor provided between a communication point of the second water supply pipe and the second bypass pipe and the second circulation pump;
A return water temperature sensor disposed between a communication point of the second return pipe and the second bypass pipe and the refrigerator;
The controller is
The second bypass valve, the second throttle valve, and the second valve according to detection values of the outside air wet bulb temperature sensor, the second outlet water temperature sensor, the second supply water temperature sensor, and the return water temperature sensor. The inverter, the second circulation pump, and the refrigerator are controlled so that the detected value of the supply water temperature sensor becomes a predetermined value.

また、上記の冷却システムは溶剤回収装置に利用することができ、具体的には、
高温の溶剤含有空気を発生する溶剤発生源と、
前記溶剤含有空気を冷却し前記溶剤含有空気中の溶剤を結露し回収する第1のガス冷却器と、
前記第1のガス冷却器を通過した前記溶剤含有空気をさらに冷却し前記溶剤含有空気中の溶剤を結露させ回収する第2のガス冷却器と、
前記第2のガス冷却器を通過した前記溶剤含有空気からミスト成分を回収するデミスタと、
前記デミスタを通過した前記溶剤含有空気から溶剤を除去し、再生空気を排出する吸脱着ロータと、
前記第1のガス冷却器と前記第2のガス冷却器と前記デミスタから回収される前記溶剤含有空気中の溶剤を回収するドレインパイプを有し、
前記第1のガス冷却器と前記第2のガス冷却器を上記の冷却システムにおける前記循環ユニットおよび前記第2の循環ユニットでそれぞれ冷却する溶剤回収システム。
In addition, the above cooling system can be used for a solvent recovery device, specifically,
A solvent source that generates hot solvent-containing air;
A first gas cooler that cools the solvent-containing air and condenses and recovers the solvent in the solvent-containing air;
A second gas cooler that further cools the solvent-containing air that has passed through the first gas cooler and condenses and recovers the solvent in the solvent-containing air; and
A demister that recovers a mist component from the solvent-containing air that has passed through the second gas cooler;
An adsorption / desorption rotor that removes the solvent from the solvent-containing air that has passed through the demister and discharges the regenerated air;
A drain pipe for recovering the solvent in the solvent-containing air recovered from the first gas cooler, the second gas cooler, and the demister;
A solvent recovery system for cooling the first gas cooler and the second gas cooler by the circulation unit and the second circulation unit in the cooling system, respectively.

本発明の冷却システムは、冷却塔から冷却器まで冷却水を送る送水パイプと、冷却器から戻ってくる戻りパイプの間を連通するバイパスパイプを設け、バイパスパイプと戻りパイプの流量を調整することで、冷却塔で冷やされた冷却水と、冷却器で熱変換され温かくなった冷却水を混合して、冷却器に供給するので、供給する水温が変化しても、冷やされた冷却水と温かい冷却水の混合比を調整することで、ほとんど瞬時に近い速度で供給する冷却水の温度を一定にすることができる。   The cooling system of the present invention includes a water supply pipe that sends cooling water from the cooling tower to the cooler and a bypass pipe that communicates between the return pipe that returns from the cooler, and adjusts the flow rate of the bypass pipe and the return pipe. Therefore, the cooling water cooled by the cooling tower and the cooling water that has been heat-converted by the cooler are mixed and supplied to the cooler, so that even if the supplied water temperature changes, the cooled cooling water and By adjusting the mixing ratio of the warm cooling water, it is possible to make the temperature of the cooling water supplied at a speed almost instantaneously constant.

また、外気湿球温度センサを有しているので、外気の冷却能力に対する現在の運転状態を把握することができる。したがって、外気の冷却能力が高い場合は、冷却塔の冷却力を落として、運転することができ、省エネを実現することができる。   Moreover, since it has an outside air wet bulb temperature sensor, it can grasp | ascertain the present driving | running state with respect to the cooling capacity of outside air. Therefore, when the cooling capacity of the outside air is high, the cooling tower can be operated with reduced cooling power, and energy saving can be realized.

本発明の冷却システムの基本的な構成を示す図The figure which shows the basic composition of the cooling system of this invention 冷却塔の出口水温とファン回転数の関係を説明する図Diagram explaining the relationship between the cooling tower outlet water temperature and fan rotation speed 外気湿球温度とアプローチ温度の関係を示す図A diagram showing the relationship between outdoor wet bulb temperature and approach temperature 定格冷却能力比Qとインバータの消費電力の関係を示す図Diagram showing the relationship between rated cooling capacity ratio Q and inverter power consumption 制御装置22のフローを示す図The figure which shows the flow of the control apparatus 22 本発明の他の冷却システムの基本的な構成を示す図The figure which shows the basic composition of the other cooling system of this invention. 本発明の他の冷却システムの基本的な構成を示す図The figure which shows the basic composition of the other cooling system of this invention. 複数の循環ユニットを有する冷却システムを示す図A diagram showing a cooling system having a plurality of circulation units 冷凍機を有する冷却システムの構成を示す図The figure which shows the structure of the cooling system which has a refrigerator 冷凍機を有する場合の消費電力を推定するための状態を説明する図The figure explaining the state for estimating power consumption when it has a refrigerator 冷凍機を有する他の冷却システムの構成を示す図The figure which shows the structure of the other cooling system which has a refrigerator. 本発明の冷却システムを有する溶剤回収システムの構成を示す図The figure which shows the structure of the solvent collection | recovery system which has a cooling system of this invention

以下本発明の冷却システムと、それを用いた溶剤回収システムについて説明する。まず、本発明の最も基本的な構成について、本実施形態において説明する。   Hereinafter, the cooling system of the present invention and a solvent recovery system using the same will be described. First, the most basic configuration of the present invention will be described in this embodiment.

(実施の形態1)
図1には、本発明の冷却システムの構成を示す。本発明の冷却システム1には、熱負荷となる冷却器10と冷却器10を冷却するための熱媒体となる冷却水を冷却する循環ユニット11と、循環ユニット11の動作を制御する制御装置22と、外気湿球温度センサ24からなる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the configuration of the cooling system of the present invention. The cooling system 1 of the present invention includes a cooler 10 serving as a heat load, a circulation unit 11 that cools cooling water serving as a heat medium for cooling the cooler 10, and a control device 22 that controls the operation of the circulation unit 11. And an outside air wet bulb temperature sensor 24.

熱負荷となる冷却器10は、特に限定されるものではないが、定常的に所定の熱量を交換するように設計されるものがよい。例えば、冷凍機であってもよいし、後述する溶剤回収システム中では、溶剤を含んだガスを冷却するガス冷却器などが好適に利用できる。   The cooler 10 serving as a heat load is not particularly limited, but is preferably designed so as to constantly exchange a predetermined amount of heat. For example, a refrigerator may be used, and in a solvent recovery system described later, a gas cooler for cooling a gas containing a solvent can be suitably used.

外気湿球温度センサ24は、水で湿った不織布などに接触した乾球の温度を計測するセンサである。水分が蒸発している温度を計測できるのであれば、構成はこれに限定されるものではない。この外気湿球温度センサ24よって、現在循環ユニット11が置かれている環境での、水の蒸発量を推定することができる。外気湿球温度センサ24の出力は、制御装置22に連結されている。   The outdoor wet bulb temperature sensor 24 is a sensor that measures the temperature of a dry bulb that is in contact with a nonwoven fabric wet with water. The configuration is not limited to this as long as the temperature at which moisture is evaporated can be measured. The outside wet bulb temperature sensor 24 can estimate the amount of water evaporation in the environment where the circulation unit 11 is currently placed. The output of the outside wet bulb temperature sensor 24 is connected to the control device 22.

循環ユニット11は、インバータ31によって回転するファンを有する冷却塔30と、冷却塔30から冷却器10に冷却水を送る送水パイプ32と、冷却器10で熱交換され水温の上がった冷却水を冷却塔30に戻す戻りパイプ34によって循環系が構成されている。また、本発明の冷却システムでは、送水パイプ32と戻りパイプ34との間を連通するバイパスパイプ36が配置されている。ここで送水パイプ32とバイパスパイプ36の連通点を送水側連通点41とし、戻りパイプ34とバイパスパイプ36の連通点を戻り側連通点42とする。   The circulation unit 11 cools the cooling tower 30 having a fan that is rotated by the inverter 31, the water supply pipe 32 that sends the cooling water from the cooling tower 30 to the cooler 10, and the cooling water that is heat-exchanged by the cooler 10 and whose water temperature is increased. The return pipe 34 returning to the tower 30 constitutes a circulation system. In the cooling system of the present invention, a bypass pipe 36 that communicates between the water supply pipe 32 and the return pipe 34 is disposed. Here, the communication point between the water supply pipe 32 and the bypass pipe 36 is defined as a water supply side communication point 41, and the communication point between the return pipe 34 and the bypass pipe 36 is defined as a return side communication point 42.

冷却塔30は、冷却器10から戻りパイプ34で戻ってきた冷却水を上方から落下させ、空気と接触若しくは一部の冷却水の気化熱によって冷却水を冷却する構成を有している。また、上部から落下する際に空気との接触を促進させるため、ファンによる通風ができることを想定している。このファンはインバータ31によって駆動させられる。   The cooling tower 30 has a configuration in which the cooling water returned from the cooler 10 through the return pipe 34 is dropped from above, and the cooling water is cooled by contact with air or by heat of vaporization of a part of the cooling water. Moreover, in order to promote the contact with air when falling from the upper part, it is assumed that the fan can ventilate. This fan is driven by an inverter 31.

バイパスパイプ36には、流量調整が可能なバイパス弁37が配設されている。また、戻りパイプ34の冷却塔30付近には、同じく流量調整が可能な絞り弁35が配設されている。この絞り弁35は、、戻り側連通点42と冷却塔30の間に配置される。   The bypass pipe 37 is provided with a bypass valve 37 capable of adjusting the flow rate. Further, a throttle valve 35 capable of adjusting the flow rate is disposed in the vicinity of the cooling tower 30 of the return pipe 34. The throttle valve 35 is disposed between the return side communication point 42 and the cooling tower 30.

送水パイプ32には、冷却塔30の出口付近に出口水温センサ38が配設されている。また、送水側連通点41と冷却器10との間に、供給水温センサ39が配設されている。また、供給水温センサ39と冷却器10との間には、循環ポンプ40が配設されている。これらの温度センサ(38、39)、流量調整弁(37、35)および循環ポンプ40は、制御装置22と電気的に連結されている。   An outlet water temperature sensor 38 is disposed near the outlet of the cooling tower 30 in the water supply pipe 32. A supply water temperature sensor 39 is disposed between the water supply side communication point 41 and the cooler 10. A circulation pump 40 is disposed between the supply water temperature sensor 39 and the cooler 10. These temperature sensors (38, 39), flow rate adjusting valves (37, 35), and circulation pump 40 are electrically connected to the control device 22.

従って、制御装置22は、これらの温度センサ(38、39)、流量調整弁(37、35)循環ポンプ40およびインバータ31、さらには外気湿球温度センサ24のそれぞれの機器から状態に関する信号を受け、また、それぞれの機器の状態を変化させるための指示信号を送ることで、循環ユニット11の運転を制御することができる。   Therefore, the control device 22 receives signals relating to conditions from the temperature sensors (38, 39), the flow rate adjusting valves (37, 35), the circulation pump 40, the inverter 31, and the outside wet bulb temperature sensor 24. In addition, the operation of the circulation unit 11 can be controlled by sending an instruction signal for changing the state of each device.

また、後述する実施の形態のように、循環ユニット11には、複数の止水弁を設けることもできる。これらの止水弁の開閉も制御装置22は行うことができる。従って、制御装置22は、循環ユニット11中の弁(流量調整弁と止水弁)と、インバータと循環ポンプを制御すると言える。   Moreover, the circulation unit 11 can also be provided with a plurality of water stop valves as in the embodiments described later. The control device 22 can also open and close these stop valves. Therefore, it can be said that the control device 22 controls the valves (flow rate adjustment valve and water stop valve), the inverter, and the circulation pump in the circulation unit 11.

次に本発明の冷却システム1において、冷却水の流れについて説明する。図1を参照して、冷却水Wcは、冷却塔30から送水パイプ32を通り、送水側連通点41を通過し、冷却器10に送られる。冷却器10内では、熱変換が行われ、冷却器10に入る前より高い温度の冷却水Whとなって戻りパイプ34を冷却塔30に向かって流れる。この水流を作るのは循環ポンプ40である。   Next, the flow of cooling water in the cooling system 1 of the present invention will be described. With reference to FIG. 1, the cooling water Wc passes from the cooling tower 30 through the water supply pipe 32, passes through the water supply side communication point 41, and is sent to the cooler 10. In the cooler 10, heat conversion is performed, and the cooling water Wh has a higher temperature than before entering the cooler 10, and flows through the return pipe 34 toward the cooling tower 30. It is the circulation pump 40 that creates this water flow.

この流路において、バイパス弁37と絞り弁35をそれぞれ調整することで、冷却水Whの一部をバイパスパイプ36を通して送水パイプ32に戻すことができる。すなわち、送水側連通点41で、冷却水Wcに冷却水Whが混合される。つまり、冷却器10に供給される冷却水は、正確に述べると、冷却水Wcと冷却水Whの混合されたものである。そこで冷却器10に供給される冷却水を冷却水Wmとする。冷却塔30から送水パイプ32を流れる冷却水Wcは、送水側連通点41を過ぎると、冷却水Wmとなる。冷却水Wmの水温は供給水温センサ39で得る事ができる。   By adjusting the bypass valve 37 and the throttle valve 35 in this flow path, a part of the cooling water Wh can be returned to the water supply pipe 32 through the bypass pipe 36. That is, the cooling water Wh is mixed with the cooling water Wc at the water supply side communication point 41. That is, the cooling water supplied to the cooler 10 is a mixture of the cooling water Wc and the cooling water Wh. Therefore, the cooling water supplied to the cooler 10 is referred to as cooling water Wm. The cooling water Wc flowing through the water supply pipe 32 from the cooling tower 30 becomes the cooling water Wm after passing the water supply side communication point 41. The water temperature of the cooling water Wm can be obtained by the supply water temperature sensor 39.

送水側連通点41において冷却水Wcと冷却水Whの混合の比率は、全て冷却水Wcとする場合と、全て冷却水Whにする場合の間で制御することができる。すなわち、バイパス弁37を全閉とし、絞り弁35を全開とすれば、冷却水Wmは全て冷却水Wcとなる。また、バイパス弁37を全開とし、絞り弁35を全閉とすれば、冷却水Wmは全て冷却水Whとなる。   The mixing ratio of the cooling water Wc and the cooling water Wh at the water supply side communication point 41 can be controlled between the case where all the cooling water Wc is used and the case where all the cooling water Wh is used. That is, if the bypass valve 37 is fully closed and the throttle valve 35 is fully opened, all the cooling water Wm becomes the cooling water Wc. Further, if the bypass valve 37 is fully opened and the throttle valve 35 is fully closed, all the cooling water Wm becomes the cooling water Wh.

ここで、冷却水Whは冷却水Wcより高い温度である。したがって、冷却水Wmは、冷却水Wcの水温から冷却水Wmの水温までの間の温度に、設定することができる。しかも、冷却水Wmの温度設定は、バイパス弁37と絞り弁35の流量調整によって、瞬時といってもよい程度の時間で調整を行うことができる。   Here, the cooling water Wh is at a higher temperature than the cooling water Wc. Therefore, the cooling water Wm can be set to a temperature between the water temperature of the cooling water Wc and the water temperature of the cooling water Wm. In addition, the temperature of the cooling water Wm can be adjusted in a time that can be said to be instantaneous by adjusting the flow rates of the bypass valve 37 and the throttle valve 35.

すなわち、供給水温センサ39で冷却器10に供給される冷却水Wmの水温は、所定の設定値からずれた場合に、その「ずれ」を知った制御装置22がバイパス弁37と絞り弁35(場合によっては循環ポンプ40も)を調整することで、ただちに、所定の水温に戻すことができる。この「ずれ」は供給水温センサ39が冷却水Wmの水温を検出しており、また所定の設定値(供給する冷却水の水温の目標値)は制御装置22が予め知っているからである。   That is, when the water temperature of the cooling water Wm supplied to the cooler 10 by the supply water temperature sensor 39 deviates from a predetermined set value, the control device 22 that knows the “deviation” causes the bypass valve 37 and the throttle valve 35 ( In some cases, the circulation pump 40 can be adjusted to immediately return to a predetermined water temperature. This “deviation” is because the supply water temperature sensor 39 detects the water temperature of the cooling water Wm, and the control device 22 knows in advance a predetermined set value (a target value of the water temperature of the supplied cooling water).

従って、本発明の冷却システムでは、従来のように、冷却器10に供給する冷却水の温度が変化した際に、冷却塔30の運転自体(ファン回転数)を修正することで冷却水の温度を調整しているわけではない。つまり、非常に水温の安定した冷却水Wmを冷却器10に供給することができる。   Therefore, in the cooling system of the present invention, when the temperature of the cooling water supplied to the cooler 10 changes as in the prior art, the temperature of the cooling water is corrected by correcting the operation itself (fan rotation speed) of the cooling tower 30. Is not adjusting. That is, the cooling water Wm having a very stable water temperature can be supplied to the cooler 10.

また、上記のようにバイパスパイプ36を利用した方法は、温度や湿度といった外気の状態(以後「外気状態」と呼ぶ)に冷却能力が左右される冷却塔30から供給される冷却水Wcを使用する冷却システム1にとっては、安定した冷却水Wmを冷却器10に供給するために大変有利である。   The method using the bypass pipe 36 as described above uses the cooling water Wc supplied from the cooling tower 30 whose cooling capacity depends on the outside air state (hereinafter referred to as “outside air state”) such as temperature and humidity. Therefore, the cooling system 1 is very advantageous in order to supply the cooling device 10 with the stable cooling water Wm.

これを以下に説明する。冷却塔30は、冷却器10から戻りパイプ34を通って戻ってきた冷却水Whから熱を奪い、冷却水Wcに変換する熱交換器である。ここで、冷却塔30は屋外に設置され外気を使って冷却水Whを冷却する。従って、外気状態によって、得られる冷却水Wcの水温は変化する。例えば、通常1日のうち時間帯によって外気状態は異なるため、朝から昼にかけて、昼から夕方にかけて、また夕方から夜にかけた外気状態の変化に応じて冷却水Wcの水温は変化する。また、湿度によっても変化する。   This will be described below. The cooling tower 30 is a heat exchanger that takes heat from the cooling water Wh returned from the cooler 10 through the return pipe 34 and converts it into the cooling water Wc. Here, the cooling tower 30 is installed outdoors and cools the cooling water Wh using outside air. Therefore, the water temperature of the obtained cooling water Wc varies depending on the outside air state. For example, since the outside air state usually varies depending on the time of day, the water temperature of the cooling water Wc changes according to the change in the outside air state from morning to noon, from day to evening, and from evening to night. It also varies with humidity.

しかし、上記のようにバイパスパイプ36を利用した方法であれば、送水側連通点41に供給される冷却水Wcの温度が変化し、冷却器10への供給水温(供給水温センサ39の値)が変化しても、バイパス弁37と絞り弁35(場合によっては循環ポンプ40)を制御装置22が調整することで、ただちに、所定の水温に戻すことができる。よって、冷却器10に供給する冷却水Wmの水温は安定する。なお、供給水温の目標値は供給水温設定値(TDSSP)として、予め与えられているものとする。   However, if the method uses the bypass pipe 36 as described above, the temperature of the cooling water Wc supplied to the water supply side communication point 41 changes, and the supply water temperature to the cooler 10 (value of the supply water temperature sensor 39). Even if changes, the control device 22 adjusts the bypass valve 37 and the throttle valve 35 (in some cases, the circulation pump 40), so that it can be immediately returned to a predetermined water temperature. Therefore, the water temperature of the cooling water Wm supplied to the cooler 10 is stabilized. Note that the target value of the supply water temperature is given in advance as a supply water temperature set value (TDSSP).

上記のようなバイパス弁37と絞り弁35の制御を言い換えると、制御装置22は、出口水温センサ38の検出値TDPV1(出口水温実測値)と、供給水温センサ39の検出値TDPV2(供給水温)との偏差に応じて、供給水温が所定の値(供給水温設定値TDSSP)になるように、バイパス弁37(MV1)と前記絞り弁35(MV2)を制御しているといえる。   In other words, the control device 22 controls the detected value TDPV1 (exit water temperature measured value) of the outlet water temperature sensor 38 and the detected value TDPV2 (supply water temperature) of the supply water temperature sensor 39. It can be said that the bypass valve 37 (MV1) and the throttle valve 35 (MV2) are controlled so that the supply water temperature becomes a predetermined value (supply water temperature set value TDSSP).

さらに、上記のような構成を有する本発明の冷却システム1は、以下に説明する運転を行うことで、所費電力を低減することができる。   Furthermore, the cooling system 1 of the present invention having the above-described configuration can reduce power consumption by performing the operation described below.

よく知られているように、外気を使った冷却の場合、外気湿球温度以下の温度には冷却水Wcを冷却することはできない。また、実際的には、さまざまなロスによって外気湿球温度より5℃程度高い温度までしか冷却水Wcは温度を下げられない。また、外気湿球温度がある程度高いと、冷却水Whは、冷却塔30の上部から落下させただけでは十分に冷却されず、強制的に外気と接触させるために、ファンを回して風を当てる。   As is well known, in the case of cooling using outside air, the cooling water Wc cannot be cooled to a temperature lower than the outside air wet bulb temperature. In practice, the temperature of the cooling water Wc can be lowered only to a temperature about 5 ° C. higher than the outside wet bulb temperature due to various losses. Further, when the temperature of the outside air wet bulb is high to some extent, the cooling water Wh is not sufficiently cooled only by being dropped from the upper part of the cooling tower 30, and in order to forcibly contact the outside air, the fan is turned to apply wind. .

従来は、このファンの運転に関しては、冷却器10側の水温などから、ファンの運転状態を制御することを行っていた。しかし、冷却水Wcの水温は、外気状態に依存するものである。したがって、従来知られているファンの運転方法であると、現在の外気状態から考慮して、まだ冷却水Wcの水温を下げることができる状態でファンを回転させているのか、これ以上は冷却水Wcの水温を下げることができない状態でファンを回しているのかが分からなかった。   Conventionally, with regard to the operation of the fan, the operation state of the fan is controlled from the water temperature on the cooler 10 side or the like. However, the water temperature of the cooling water Wc depends on the outside air state. Therefore, in the conventionally known fan operation method, whether the fan is rotating in a state where the water temperature of the cooling water Wc can be lowered in consideration of the current outside air state, or more than this, I did not know whether the fan was running in a state where the water temperature of Wc could not be lowered.

本発明の冷却システム1は、外気湿球温度センサ24を有していて、この外気湿球温度センサ24の値と、冷却塔30からの出口水温に応じて、冷却塔30のファンを回転させる。つまり、冷却器10へ供給する冷却水Wmの水温と比べて、外気湿球温度の値が十分に低ければ、冷却塔30のファンの回転を下げる、若しくは止めても、冷却システム1自体を支障なく運転することができる。このような判断を行えるので、本発明の冷却システム1は消費電力を低減することができる。   The cooling system 1 of the present invention has an outside air wet bulb temperature sensor 24 and rotates the fan of the cooling tower 30 according to the value of the outside air wet bulb temperature sensor 24 and the outlet water temperature from the cooling tower 30. . That is, if the value of the outside air wet bulb temperature is sufficiently low as compared with the temperature of the cooling water Wm supplied to the cooler 10, the cooling system 1 itself is hindered even if the rotation of the fan of the cooling tower 30 is reduced or stopped. You can drive without. Since such a determination can be made, the cooling system 1 of the present invention can reduce power consumption.

これをより詳細に説明する。外気湿球温度センサ24の値をTOWPV、出口水温センサ38の値をTDPV1とする。なお、供給水温センサ39の値はTDPV2とする。そして、冷却塔30の出口水温の目標設定値をTDOSPとする。TDOSPは例えば外気湿球温度TOWPVより5℃高い温度である。すなわち、TDOSP=TOWPV+5℃である。一方、冷却塔30の出口水温は出口水温センサ38で検出することができる。この温度は上記のようにTDPV1とした。TDPV1は冷却水Wcの水温である。   This will be described in more detail. The value of the outside wet bulb temperature sensor 24 is TOWPV, and the value of the outlet water temperature sensor 38 is TDPV1. The value of the supply water temperature sensor 39 is TDPV2. And the target set value of the outlet water temperature of the cooling tower 30 is set to TDOSP. TDOSP is, for example, a temperature 5 ° C. higher than the outdoor wet bulb temperature TOWPV. That is, TDOSP = TOWPV + 5 ° C. On the other hand, the outlet water temperature of the cooling tower 30 can be detected by the outlet water temperature sensor 38. This temperature was TDPV1 as described above. TDPV1 is the water temperature of the cooling water Wc.

図2(a)には、冷却塔30の出口水温であるTDPV1とファンの回転数(風量)の関係を示す。横軸は冷却水Wcの水温(TDPV1)であり、縦軸はファンの回転数(風量)である。図2中TDOSPのラインは、上記の説明より例えば外気湿球温度より5℃高い温度であり、事実上、これ以下には、TDPV1(冷却水Wcの水温)を下げることができない点である。例えば、現在TDPV1とTDOSPが一致している場合(図2(a)中のTDPV1)は、外気状態に対して、これ以上はTDPV1を下げることができない状態で運転されていることを示している。   FIG. 2A shows the relationship between TDPV1, which is the outlet water temperature of the cooling tower 30, and the rotational speed (air volume) of the fan. The horizontal axis is the water temperature (TDPV1) of the cooling water Wc, and the vertical axis is the rotational speed (air volume) of the fan. The TDOSP line in FIG. 2 is a temperature 5 ° C. higher than the outside wet bulb temperature, for example, from the above description. In fact, below this, TDPV1 (water temperature of the cooling water Wc) cannot be lowered. For example, when TDPV1 and TDSOP currently match (TDPV1 in FIG. 2A), it indicates that the vehicle is being operated in a state in which TDPV1 cannot be lowered any more than the outside air state. .

この時、ファンの回転数は最大回転数の半分程度に設定されるのが動作点という考え方から好ましい。もしTDPV1の温度が少し上昇した場合(TDPV1+α)には、ファンの回転数を上げることで、再び冷却水Wcの温度をTDPV1に戻すことができるからである。また、もしTDPV1の水温が少し下降した場合(TDPV1−β)は、ファンの回転数を下げることで、消費電力を削減することができるからである。もちろん、夏などの最悪条件下での運転がファン回転数の80%程度で成立するように設計をおこなってもよい。図2(a)で冷却水Wcの水温とファンの回転数の関係を示すラインは、ファンの回転数の動作線である。   At this time, the rotational speed of the fan is preferably set to about half of the maximum rotational speed from the viewpoint of the operating point. This is because if the temperature of TDPV1 rises slightly (TDPV1 + α), the temperature of the cooling water Wc can be returned to TDPV1 again by increasing the number of rotations of the fan. Further, if the water temperature of TDPV1 is slightly lowered (TDPV1-β), power consumption can be reduced by lowering the rotational speed of the fan. Of course, the design may be performed so that the operation under the worst condition such as summer is established at about 80% of the fan rotation speed. In FIG. 2A, the line indicating the relationship between the water temperature of the cooling water Wc and the rotational speed of the fan is an operation line of the rotational speed of the fan.

今、図2(b)において、外気状態が変化し、TDOSP1がTDOSP2まで下がったとする。外気の熱を奪う能力が増えたので、ファンの回転数をR1からR2まで下げてもWcの水温(W1)は追従し、W2まで低下したとする。すなわち、ファンの回転数は低下し、送水側連通点41に供給される冷却水Wcの水温も低下する。もちろん、冷却器10へ供給する冷却水Wmの温度は予め決められているので、バイパス弁37と絞り弁35の開度を調整し、冷却器10から戻ってきた冷却水Whの混合割合を大きくすれば冷却水Wmは一定に保たれる。   Now, in FIG. 2B, it is assumed that the outside air state has changed and TDOSP1 has decreased to TDOSP2. Since the ability to take the heat of the outside air has increased, it is assumed that the water temperature (W1) of Wc follows and decreases to W2 even if the rotational speed of the fan is decreased from R1 to R2. That is, the rotation speed of the fan decreases, and the water temperature of the cooling water Wc supplied to the water supply side communication point 41 also decreases. Of course, since the temperature of the cooling water Wm supplied to the cooler 10 is determined in advance, the opening degree of the bypass valve 37 and the throttle valve 35 is adjusted, and the mixing ratio of the cooling water Wh returned from the cooler 10 is increased. Then, the cooling water Wm is kept constant.

この時、ファンの回転数をもっと下げる(R3)と、冷却塔30での冷却能力が低下するために、冷却水Wcの水温(TDPV1)は上昇する。そして、水温がW3で安定したとする。これは、冷却塔30の冷却能力を十分に利用したとは言えない。しかし、冷却水Wmの供給温度を一定にしておけるのであれば、冷却水Wcの水温が上昇しても、冷却システム1としての運転は成立し、しかも、ファンの回転数を減らした分だけ消費電力を削減することができる。なお、上記のようにするには、冷却塔30からの冷却水Wcの温度(TDPV1)の目標値であるTDOSPを変更することで実現する。これは図2(b)の点線で示すようにファンの回転数の動作線をずらすことに対応する。   At this time, if the rotational speed of the fan is further lowered (R3), the cooling capacity in the cooling tower 30 is lowered, so that the water temperature (TDPV1) of the cooling water Wc rises. The water temperature is assumed to be stable at W3. This cannot be said to have fully utilized the cooling capacity of the cooling tower 30. However, if the supply temperature of the cooling water Wm can be kept constant, even if the temperature of the cooling water Wc rises, the operation as the cooling system 1 is established, and the consumption of the fan rotation speed is reduced. Electric power can be reduced. In addition, it implement | achieves by changing TDOS which is the target value of the temperature (TDPV1) of the cooling water Wc from the cooling tower 30 in order to make it above. This corresponds to shifting the operation line of the rotational speed of the fan as indicated by the dotted line in FIG.

以上のようなファンの回転数(インバータ31)の制御を言い換えると、制御装置22は、外気湿球温度センサ24の検出値から演算した冷却塔出口水温の目標値TDOSPと、出口水温センサ38の検出値TDPV1(出口水温実測定値)との偏差に応じて、冷却塔30に設けた前記インバータ31(ファンの回転数)を制御すると言える。   In other words, the control device 22 controls the fan rotation speed (inverter 31) as described above, the cooling tower outlet water temperature target value TDOSP calculated from the detected value of the outdoor wet bulb temperature sensor 24, and the outlet water temperature sensor 38. It can be said that the inverter 31 (the number of rotations of the fan) provided in the cooling tower 30 is controlled according to the deviation from the detected value TDPV1 (actual measured value of the outlet water temperature).

一方、ファンの回転数を減らすと冷却水Wcの温度は上昇した。そこで、送水側連通点41において、戻りパイプ34からの冷却水Whの割合を減らすことになるが、それだけでは所定の冷却水Wmが得られない場合は、循環ポンプ40の回転数を上げて、冷却水の流量を増やさなければならない。つまり、冷却塔30のファンの回転数と循環ポンプ40の回転数(流量)は、相反する関係となる。   On the other hand, when the rotational speed of the fan was reduced, the temperature of the cooling water Wc increased. Therefore, at the water supply side communication point 41, the ratio of the cooling water Wh from the return pipe 34 is reduced. However, if the predetermined cooling water Wm cannot be obtained by itself, the rotational speed of the circulation pump 40 is increased, The flow rate of the cooling water must be increased. That is, the rotational speed of the fan of the cooling tower 30 and the rotational speed (flow rate) of the circulation pump 40 have a contradictory relationship.

すなわち、所定の冷却水Wmを供給するに当たって、ファンの回転数を下げて(TDPV1は上昇)、循環ポンプ40の回転数(流量)を上げるか、ファンの回転数を上げて(TDPV1は下降)、循環ポンプ40の回転数(流量)を減らすかの選択が可能になる。これらの関係は設計時の冷却システム1の能力および設置場所、設置場所での年間の気候などで変化するので、ケースバイケースとなる。しかし、インバータ31での消費電力と循環ポンプ40の消費電力が相反する条件を作り出すことができる本発明の冷却システム1は、システム全体の消費電力の合計が最小となるように制御することが可能である。   That is, when supplying the predetermined cooling water Wm, the rotational speed of the fan is decreased (TDPV1 increases) and the rotational speed (flow rate) of the circulation pump 40 is increased or the rotational speed of the fan is increased (TDPV1 decreases). It is possible to select whether to reduce the rotational speed (flow rate) of the circulation pump 40. These relationships change on a case-by-case basis because they change depending on the capacity of the cooling system 1 at the time of design, the installation location, the annual climate at the installation location, and the like. However, the cooling system 1 of the present invention, which can create a condition in which the power consumption in the inverter 31 and the power consumption in the circulation pump 40 conflict, can be controlled so that the total power consumption of the entire system is minimized. It is.

なお、循環ポンプ40の消費電力は予め負荷および回転数で消費電力が求められるので、制御装置22は予め指示する指標に対する消費電力のテーブルで持っておくことができる。ここでいう指標とは制御装置22が循環ポンプに対して直接行う制御の指標であり、たとえば、電圧、流量、ポンプ軸回転数等である。つまり、制御装置22は、循環ポンプ40へ送信した指示によって循環ポンプ40の消費電力を推定できる。これを循環ポンプ40の推定消費電力Wpと呼ぶ。   In addition, since the power consumption of the circulation pump 40 is calculated | required previously with a load and rotation speed, the control apparatus 22 can have it with the table of the power consumption with respect to the parameter | index to designate beforehand. The index here is an index of control directly performed by the control device 22 on the circulation pump, such as voltage, flow rate, pump shaft rotational speed, and the like. That is, the control device 22 can estimate the power consumption of the circulation pump 40 based on the instruction transmitted to the circulation pump 40. This is called the estimated power consumption Wp of the circulation pump 40.

一方、インバータ31での消費電力を見積もるのは容易ではない。しかし、本発明の冷却システム1は、外気湿球温度センサ24を有しているので、ファンの回転数を制御するインバータ31の消費電力を、特別な装置がなくても得る事ができる。次にこの点について説明を行う。   On the other hand, it is not easy to estimate the power consumption in the inverter 31. However, since the cooling system 1 of the present invention has the outdoor air wet bulb temperature sensor 24, the power consumption of the inverter 31 that controls the rotational speed of the fan can be obtained without a special device. Next, this point will be described.

図3は、外気湿球温度TOWPVと、アプローチ温度ΔT1との関係を示す図である。ここで、冷却塔30に戻される戻りパイプ34からの冷却水Whの水温は、予め設計された水温の水である。アプローチ温度ΔT1とは、外気湿球温度TOWPVと、冷却塔30の出口水温TDPV1の差をいう。あらわに書くと、ΔT1=TDPV1−TOWPVである。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the outdoor wet bulb temperature TOWPV and the approach temperature ΔT1. Here, the water temperature of the cooling water Wh from the return pipe 34 returned to the cooling tower 30 is water having a water temperature designed in advance. The approach temperature ΔT1 refers to the difference between the outdoor wet bulb temperature TOWPV and the outlet water temperature TDPV1 of the cooling tower 30. In general, ΔT1 = TDPV1−TOWPV.

図3において、横軸は外気湿球温度TOWPVであり、縦軸はアプローチ温度ΔT1である。なお、物理的に冷却塔30の出口水温度TDPV1が外気湿球温度TOWPVより低くなることはないので、常にTDPV1≧TOWPVの関係がある。すなわち、ΔT1は常に正の値をとる。   In FIG. 3, the horizontal axis represents the outdoor wet bulb temperature TOWPV, and the vertical axis represents the approach temperature ΔT1. Since the outlet water temperature TDPV1 of the cooling tower 30 is not physically lower than the outside air wet bulb temperature TOWPV, there is always a relationship of TDPV1 ≧ TOWPV. That is, ΔT1 always takes a positive value.

図3は、また冷却塔30の性能特性でもある。つまり、ある運転状態(例えば定格運転状態)をしている時に、外気湿球温度TOWPVが変化すると、どれくらいまで冷却水Wcの水温TDPV1を下げることができるかという能力を示している。たとえば、現在の外気湿球温度TOWPVがTW1℃であったとする。この時、定格運転をすれば、アプローチ温度ΔT1は、ΔT1a℃にできるとする。   FIG. 3 is also a performance characteristic of the cooling tower 30. That is, it shows the ability to reduce the water temperature TDPV1 of the cooling water Wc by changing the outside wet bulb temperature TOWPV during a certain operation state (for example, rated operation state). For example, it is assumed that the current outdoor wet bulb temperature TOWPV is TW1 ° C. At this time, if the rated operation is performed, the approach temperature ΔT1 can be set to ΔT1a ° C.

つまり、冷却塔30の出口水温TDPV1は(TW1+ΔT1a)℃にすることができるということを表す。このように、冷却塔30に戻ってくる水温が決っている場合には、定格運転をした時の外気湿球温度とアプローチ温度との関係は、冷却塔30の性能特性として予め求めておくことができる。図3では、ラインRRが定格運転を表すラインである。これを定格運転ラインRRとも呼ぶ。   That is, the outlet water temperature TDPV1 of the cooling tower 30 can be set to (TW1 + ΔT1a) ° C. In this way, when the water temperature returning to the cooling tower 30 is determined, the relationship between the outdoor wet bulb temperature and the approach temperature during rated operation should be obtained in advance as the performance characteristics of the cooling tower 30. Can do. In FIG. 3, the line RR is a line representing the rated operation. This is also called a rated operation line RR.

上記のような関係が予めわかっているとして、現在のアプローチ温度ΔT1がΔT1b℃であったとする。外気湿球温度TW1℃は同じであるとする。これは冷却塔30の出口水温の温度TDPV1から外気湿球温度TOWPV(この場合はTW1℃)を引けば得る事ができる。   It is assumed that the current approach temperature ΔT1 is ΔT1b ° C. assuming that the above relationship is known in advance. It is assumed that the outside air wet bulb temperature TW1 ° C. is the same. This can be obtained by subtracting the outside air wet bulb temperature TOWPV (in this case, TW1 ° C.) from the temperature TDPV1 of the outlet water temperature of the cooling tower 30.

ΔT1bがΔT1aよりも高ければ、冷却塔30としては、あまり冷却をしていないということであるので、冷却塔30での消費電力は、定格運転状態よりも少なくなるはずである。一方、アプローチ温度ΔT1が、定格運転時のアプローチ温度であるΔT1aより低いΔT1cであるとすると、出口水温が定格運転時よりも低いのであるから、定格運転よりも冷却をしている(消費電力が大きい)こととなる。   If ΔT1b is higher than ΔT1a, it means that the cooling tower 30 is not cooled much, so the power consumption in the cooling tower 30 should be less than the rated operation state. On the other hand, if the approach temperature ΔT1 is ΔT1c which is lower than the ΔT1a which is the approach temperature at the rated operation, the outlet water temperature is lower than that at the rated operation, so the cooling is performed more than the rated operation (the power consumption is lower). Big).

つまり、それぞれの外気湿球温度の時に、定格運転の状態からどれくらい運転状態が異なるとアプローチ温度ΔT1がどのような値となるかを予めテーブルで持っていれば、アプローチ温度ΔT1から現在の運転状態と定格運転状態の比(定格冷却能力比)Qを求めることができる。   In other words, if the table already has a value indicating how much the approach temperature ΔT1 is different from the rated operation state at each outdoor wet bulb temperature, the current operation state from the approach temperature ΔT1. And the rated operating state ratio (rated cooling capacity ratio) Q can be obtained.

図4は、定格冷却能力比Qとファンを駆動するインバータの推定消費電力Winvの関係を示す。横軸は定格冷却能力比Qであり、定格運転をしている際はQ=1.0である。縦軸は推定消費電力Winvを表わす。例えば図3の現在の運転点Bは、定格運転状態との比較によって、定格冷却能力比QがQBとなったとすると、図4よりインバータ31の推定消費電力はWBとなる。図3の関係図と図4の関係図は予め作製しておくことができ、制御装置22は、この関係をテーブル若しくは近似式として有することができる。   FIG. 4 shows the relationship between the rated cooling capacity ratio Q and the estimated power consumption Winv of the inverter that drives the fan. The horizontal axis is the rated cooling capacity ratio Q, and Q = 1.0 during rated operation. The vertical axis represents the estimated power consumption Winv. For example, assuming that the rated cooling capacity ratio Q is QB at the current operating point B in FIG. 3 by comparison with the rated operating state, the estimated power consumption of the inverter 31 is WB from FIG. The relationship diagram of FIG. 3 and the relationship diagram of FIG. 4 can be prepared in advance, and the control device 22 can have this relationship as a table or an approximate expression.

つまり、制御装置22は、外気湿球温度TOWPVと、冷却水Wcの温度TDPV1を知ることで、インバータ31の消費電力を見積もることができる。外気湿球温度センサ24の検出値と、出口水温センサ38の検出値とから、上記のようにして求めたインバータ31の消費電力をインバータ31の推定消費電力Winvと呼ぶ。   That is, the control device 22 can estimate the power consumption of the inverter 31 by knowing the outdoor wet bulb temperature TOWPV and the temperature TDPV1 of the cooling water Wc. The power consumption of the inverter 31 obtained as described above from the detection value of the outdoor wet bulb temperature sensor 24 and the detection value of the outlet water temperature sensor 38 is referred to as the estimated power consumption Winv of the inverter 31.

以上のように、本発明の冷却システム1では、外気湿球温度TOWPVと、出口水温TDPV1によってインバータ31の消費電力を推定し(Winv)、また、循環ポンプ40への指示から循環ポンプ40の消費電力を推定する(Wp)。そこでシステム全体の消費電力を推定合計消費電力ΣWとすると、ΣW=Winv+Wpの関係が成り立つ。このΣWを最小にするように、出口水温の目標値TDOSP(つまりファンの回転数)と循環ポンプ40を制御することで、システム全体の省電力が可能となる。   As described above, in the cooling system 1 of the present invention, the power consumption of the inverter 31 is estimated from the outside wet bulb temperature TOWPV and the outlet water temperature TDPV1 (Winv), and the consumption of the circulation pump 40 from the instruction to the circulation pump 40 The power is estimated (Wp). Therefore, assuming that the power consumption of the entire system is the estimated total power consumption ΣW, the relationship ΣW = Winv + Wp is established. By controlling the outlet water temperature target value TDOSP (that is, the rotational speed of the fan) and the circulation pump 40 so as to minimize this ΣW, it is possible to save power in the entire system.

なお、実際に冷却器10へ供給する冷却水Wmの水温(TDPV2)を一定にしながら、冷却塔30のインバータ31の推定消費電力Winvと循環ポンプ40の推定消費電力Wpとの総和が最小になる制御をするのは簡単ではない。また、これらは推定された電力であるので、実際の電力との比較も必要となる。さらに、正確な最小点を求めなくても、最小に近似する運転状態を求めることができればよい。したがって、多変量解析による手法若しくは遺伝的アルゴリズムを用いるので好適である。   In addition, the sum total of the estimated power consumption Winv of the inverter 31 of the cooling tower 30 and the estimated power consumption Wp of the circulation pump 40 is minimized while making the water temperature (TDPV2) of the cooling water Wm actually supplied to the cooler 10 constant. It is not easy to control. Moreover, since these are estimated electric power, the comparison with actual electric power is also needed. Furthermore, it is only necessary to obtain an operation state that approximates the minimum without obtaining an accurate minimum point. Therefore, it is preferable to use a method based on multivariate analysis or a genetic algorithm.

以上の運転フローを図5に示す。図5を参照して、冷却システム1の運転がスタートすると(ステップS100)、初期設定が行われる(ステップS102)。ここで初期設定とは、冷却器10へ供給する冷却水Wmの水温と、冷却塔30からの冷却水Wcの水温の目標値設定等である。この目標値とは、TDPV1の目標値(TDOSP)である。   The above operation flow is shown in FIG. Referring to FIG. 5, when the operation of cooling system 1 is started (step S100), initial setting is performed (step S102). Here, the initial setting includes setting a target value for the water temperature of the cooling water Wm supplied to the cooler 10 and the water temperature of the cooling water Wc from the cooling tower 30. This target value is the target value (TDOSP) of TDPV1.

次に終了判定を行う(ステップS104)。終了判定は、所定の期間で決めてもよいし、なんらかの異常を検知する信号によるものでもよい。終了する場合(ステップS104のY分岐)は、システムを停止させる(ステップS120)。   Next, end determination is performed (step S104). The end determination may be determined in a predetermined period or may be based on a signal for detecting some abnormality. When the process ends (Y branch of step S104), the system is stopped (step S120).

次に制御装置22は外気湿球温度センサ24から外気湿球温度TOWPVの値を得る(ステップS106)。ここから冷却水Wcの水温の目標温度TDOSPを求める。具体的にはアプローチ温度を5℃とすると、TDOSP=TOWPV+5℃である。TOWPVの値を得たら、所定の水量となるように循環ポンプ40を駆動する(ステップS108)。なお、図5において、循環ポンプの回転数をPrevと表した。循環ポンプ40が駆動すると冷却水の循環が始まる。   Next, the control device 22 obtains the value of the outside air wet bulb temperature TOWPV from the outside air wet bulb temperature sensor 24 (step S106). From here, the target temperature TDOSP of the cooling water Wc is obtained. Specifically, when the approach temperature is 5 ° C., TDOSP = TOWPV + 5 ° C. When the value of TOWPV is obtained, the circulation pump 40 is driven so as to obtain a predetermined amount of water (step S108). In FIG. 5, the number of rotations of the circulation pump is represented as Prev. When the circulation pump 40 is driven, circulation of the cooling water starts.

次に、冷却塔30の出口水温であるTDPV1の温度からインバータ31を制御しファンを回転させる(ステップS110)。これは、図2に示したファンの回転数と、TDPV1の関係を使う。また、出口水温センサ38(Wcの水温:TDPV1)と、供給水温センサ39(Wmの水温:TDPV2)とから、バイパス弁37、絞り弁35の開度を調整し、所定の水温の冷却水Wmを供給する(ステップS112)。なお、図5において、バイパス弁37をMV1、絞り弁35をMV2と表した。   Next, the inverter 31 is controlled from the temperature of the TDPV1, which is the outlet water temperature of the cooling tower 30, and the fan is rotated (step S110). This uses the relationship between the rotational speed of the fan shown in FIG. 2 and TDPV1. The outlet water temperature sensor 38 (Wc water temperature: TDPV1) and the supply water temperature sensor 39 (Wm water temperature: TDPV2) are used to adjust the opening degree of the bypass valve 37 and the throttle valve 35, so that the cooling water Wm having a predetermined water temperature. Is supplied (step S112). In FIG. 5, the bypass valve 37 is represented as MV1, and the throttle valve 35 is represented as MV2.

冷却塔30のファンおよび循環ポンプ40が作動し、バイパス弁37と絞り弁35が制御されると、冷却システム1は稼動状態に入ることとなる。   When the fan of the cooling tower 30 and the circulation pump 40 are operated and the bypass valve 37 and the throttle valve 35 are controlled, the cooling system 1 enters an operating state.

次にインバータ31での推定消費電力Winvと、循環ポンプ40での推定消費電力Wpを見積もる(ステップS114)。特にインバータ31の推定消費電力Winvの見積には、図3および図4で説明した方法を用いる。これから、冷却システム1での推定合計消費電力ΣWが最小であるかどうかを判断する(ステップS116)。最小と判断されれば(ステップS116のY分岐)、終了判断(ステップS104)まで戻り、フローを繰り返す。   Next, the estimated power consumption Winv at the inverter 31 and the estimated power consumption Wp at the circulation pump 40 are estimated (step S114). In particular, the method described with reference to FIGS. 3 and 4 is used to estimate the estimated power consumption Winv of the inverter 31. From this, it is determined whether or not the estimated total power consumption ΣW in the cooling system 1 is the minimum (step S116). If it is determined to be minimum (Y branch in step S116), the flow returns to the end determination (step S104) and the flow is repeated.

もし、推定合計消費電力ΣWが最小でない場合(ステップS116のN分岐)は、TDPV1の目標値(TDOSP)と循環ポンプ40の回転数を設定しなおす(ステップS118)。そして、フローを終了判定(ステップS104)まで戻す。本発明の冷却システム1は、上記のような構成を有し、図5で示した手順で運転を行うので、冷却器10に対して、常に安定した冷却水を供給することができ、また消費電力も最小に抑えることができる。   If the estimated total power consumption ΣW is not minimum (N branch in step S116), the target value (TDOSP) of TDPV1 and the rotational speed of the circulation pump 40 are reset (step S118). Then, the flow is returned to the end determination (step S104). Since the cooling system 1 of the present invention has the above-described configuration and operates according to the procedure shown in FIG. 5, it can always supply stable cooling water to the cooler 10 and consumes it. Power can also be minimized.

(実施の形態2)
本実施の形態は実施の形態1に外部から冷却水が供給される場合にも対応できる冷却システム2を示す。冷却システムを設置するような施設では、施設内で様々な共通素材を自製する場合が多い。例えば、窒素ガスであったり、共通の溶剤などである。冷却水についても、他の工程において、何か熱が必要とされ、水から熱を奪うような工程が行われていたとすると、熱を奪われた水は冷却システムで使用する冷却水となりえる。そのような冷却水が冷却システムの外部から供給される状態となった際には、そちらの冷却水を使用し、冷却塔30を停止すれば、消費電力の削減となる。
(Embodiment 2)
This embodiment shows a cooling system 2 that can cope with the case where the cooling water is supplied from the outside to the first embodiment. In facilities where a cooling system is installed, various common materials are often manufactured in-house. For example, nitrogen gas or a common solvent. As for the cooling water, if heat is required in other processes and a process for removing heat from the water is performed, the water from which heat has been removed can be cooling water used in the cooling system. When such cooling water is supplied from the outside of the cooling system, power consumption can be reduced by using the cooling water and stopping the cooling tower 30.

図6には、本発明の冷却システム2の概要を示す。本実施形態における冷却システム2は、実施の形態1の冷却システム1に対して、外部冷却水供給パイプ45が冷却塔30と送水側連通点41との間に配置され、外部冷却水返送パイプ46が、冷却塔30と戻り側連通点42の間に配置される。外部冷却水供給パイプ45には止水弁47が配置されている。また、外部冷却水供給パイプ45が送水パイプ32と連通している点より冷却塔30側には、止水弁48が配設されている。   In FIG. 6, the outline | summary of the cooling system 2 of this invention is shown. The cooling system 2 in the present embodiment is different from the cooling system 1 in the first embodiment in that an external cooling water supply pipe 45 is disposed between the cooling tower 30 and the water supply side communication point 41, and the external cooling water return pipe 46. Is disposed between the cooling tower 30 and the return side communication point 42. A water stop valve 47 is disposed in the external cooling water supply pipe 45. Further, a water stop valve 48 is disposed on the cooling tower 30 side from the point where the external cooling water supply pipe 45 communicates with the water supply pipe 32.

また、外部冷却水返送パイプ46と戻りパイプ34の連通点と冷却塔30の間に止水弁49が設けられている。さらに、外部冷却水返送パイプ46には止水弁50が設けられている。これらの止水弁47乃至50は、制御装置22−2に連結されており、制御装置22−2からの指示信号で開閉が可能になっている。なお、止水弁47乃至50は、それぞれ第1の弁、第2の弁、第3の弁、第4の弁ともよぶ。   Further, a water stop valve 49 is provided between the communication point of the external cooling water return pipe 46 and the return pipe 34 and the cooling tower 30. Further, a water stop valve 50 is provided on the external cooling water return pipe 46. These water stop valves 47 to 50 are connected to the control device 22-2 and can be opened and closed by an instruction signal from the control device 22-2. The water stop valves 47 to 50 are also referred to as a first valve, a second valve, a third valve, and a fourth valve, respectively.

また、インバータ31によって回転するファンを有する冷却塔30と、冷却塔30から冷却器10に冷却水を送る送水パイプ32と、冷却器10で熱交換され水温の上がった冷却水を冷却塔30に戻す戻りパイプ34と外部冷却水供給パイプ45および外部冷却水返送パイプ46を含めて循環ユニット12を形成する。   In addition, the cooling tower 30 having a fan that is rotated by the inverter 31, the water supply pipe 32 that sends the cooling water from the cooling tower 30 to the cooler 10, and the cooling water that has been heat-exchanged by the cooler 10 and whose water temperature has been raised to the cooling tower 30 The circulation unit 12 is formed including the return pipe 34, the external cooling water supply pipe 45, and the external cooling water return pipe 46.

制御装置22−2は、実施の形態1における制御装置22であるとともに、上記の止水弁と電気的に連結され、外部の冷却水供給元から外部フリークーリング可能信号Fwを受けることができるように構成されている。外部から冷却水が供給されることが可能か否かは、冷却システム2自身は知ることができないからである。   The control device 22-2 is the control device 22 in the first embodiment, and is electrically connected to the water stop valve, so that the external free cooling possible signal Fw can be received from an external cooling water supply source. It is configured. This is because the cooling system 2 itself cannot know whether or not the cooling water can be supplied from the outside.

外部フリークーリング可能信号Fwを受信した制御装置22−2は、止水弁47、50を開くとともに、止水弁48、49を閉じる。このようにすることで、冷却器10には、外部冷却水供給パイプ45から冷却水が供給され、熱交換されて温度があがった冷却水は、外部冷却水返送パイプ46で供給元等に戻される。さらに制御装置22−2は、冷却塔30のファンの回転をゼロ、つまりインバータ31を停止させる。これによって、冷却システム2の消費電力を著しく低下させることができる。なお、この外部フリークリング可能信号Fwを受信した際の制御装置22−2の処理は、図5で示した処理フローのどこから割り込んでもよい。   The control device 22-2 that has received the external free cooling enable signal Fw opens the water stop valves 47 and 50 and closes the water stop valves 48 and 49. In this way, the cooling water is supplied to the cooler 10 from the external cooling water supply pipe 45, and the cooling water whose temperature is increased by heat exchange is returned to the supply source or the like by the external cooling water return pipe 46. It is. Furthermore, the control device 22-2 stops the rotation of the fan of the cooling tower 30 to zero, that is, stops the inverter 31. As a result, the power consumption of the cooling system 2 can be significantly reduced. Note that the processing of the control device 22-2 when receiving the external freaking possible signal Fw may be interrupted from anywhere in the processing flow shown in FIG.

またこのとき、外部からの冷却水Wcは、送水側連通点41および戻り側連通点42より冷却塔30側から供給されるので、実施の形態1で説明したバイパスパイプ36およびバイパス弁37の調整機構はそのまま使用することができる。すなわち、冷却器10から出た、温度の高い冷却水Whの一部を冷却器10に供給する冷却水Wcと混合し、冷却水Wmとすることができる。すなわち、制御装置22−2は、供給水温センサ39と供給水温設定値TDSSPの値からバイパス弁37を制御することで、冷却水Wmの水温を所定の温度に維持する。   Further, at this time, the cooling water Wc from the outside is supplied from the water supply side communication point 41 and the return side communication point 42 from the cooling tower 30 side, so that the adjustment of the bypass pipe 36 and the bypass valve 37 described in the first embodiment is performed. The mechanism can be used as it is. That is, a part of the high-temperature cooling water Wh that has come out of the cooler 10 can be mixed with the cooling water Wc supplied to the cooler 10 to obtain the cooling water Wm. That is, the control device 22-2 controls the bypass valve 37 based on the supply water temperature sensor 39 and the supply water temperature set value TDSSP, thereby maintaining the water temperature of the cooling water Wm at a predetermined temperature.

(実施の形態3)
図7には、本発明の冷却システム3の概要を示す。本実施形態における冷却システム3は、実施の形態1の冷却システム1に対して、外部冷却水供給パイプ45が送水側連通点41と冷却器10との間に配置され、外部冷却水返送パイプ46が、冷却器10と戻り側連通点42の間に配置される。外部冷却水供給パイプ45には止水弁47が配置されている。また、外部冷却水供給パイプ45が送水パイプ32と連通している点より送水側連通点41側には、止水弁48が配設されている。すなわち、実施の形態2の場合と外部冷却水供給パイプ45と外部冷却水返送パイプ46の接続位置が違う。
(Embodiment 3)
In FIG. 7, the outline | summary of the cooling system 3 of this invention is shown. The cooling system 3 according to the present embodiment is different from the cooling system 1 according to the first embodiment in that an external cooling water supply pipe 45 is disposed between the water supply side communication point 41 and the cooler 10 and an external cooling water return pipe 46 is provided. Is disposed between the cooler 10 and the return side communication point 42. A water stop valve 47 is disposed in the external cooling water supply pipe 45. Further, a water stop valve 48 is provided on the water supply side communication point 41 side from the point where the external cooling water supply pipe 45 communicates with the water supply pipe 32. That is, the connection positions of the external cooling water supply pipe 45 and the external cooling water return pipe 46 are different from those in the second embodiment.

また、外部冷却水返送パイプ46と戻りパイプ34の連通点と戻り側連通点42の間に止水弁49が設けられている。さらに、外部冷却水返送パイプ46には止水弁50が設けられている。これらの止水弁47乃至50は、制御装置22−3に連結されており、制御装置22からの指示信号で開閉が可能になっている。これらの止水弁は、実施の形態2同様に、それぞれ止水弁47乃至50は、それぞれ第1の弁、第2の弁、第3の弁、第4の弁ともよぶ。   Further, a water stop valve 49 is provided between the communication point between the external cooling water return pipe 46 and the return pipe 34 and the return side communication point 42. Further, a water stop valve 50 is provided on the external cooling water return pipe 46. These water stop valves 47 to 50 are connected to the control device 22-3 and can be opened and closed by an instruction signal from the control device 22. In the water stop valves, as in the second embodiment, the water stop valves 47 to 50 are also referred to as a first valve, a second valve, a third valve, and a fourth valve, respectively.

従って、循環ユニット13を構成する要素は、循環ユニット12の場合と同じである。すなわち、インバータ31によって回転するファンを有する冷却塔30と、冷却塔30から冷却器10に冷却水を送る送水パイプ32と、冷却器10で熱交換され水温の上がった冷却水を冷却塔30に戻す戻りパイプ34と外部冷却水供給パイプ45および外部冷却水返送パイプ46を含めて循環ユニット13が形成される。   Therefore, the elements constituting the circulation unit 13 are the same as those of the circulation unit 12. That is, the cooling tower 30 having a fan that is rotated by the inverter 31, the water supply pipe 32 that sends the cooling water from the cooling tower 30 to the cooler 10, and the cooling water that has been heat-exchanged by the cooler 10 and whose water temperature has increased to the cooling tower 30. The circulation unit 13 is formed including the return pipe 34, the external cooling water supply pipe 45, and the external cooling water return pipe 46.

制御装置22−3は、上記の止水弁と電気的に連結されるとともに、外部の冷却水供給元から外部フリークーリング可能信号Fwを受けることができるように構成されている。外部から冷却水が供給されることが可能か否かは、冷却システム3自身は知ることができないからである。   The control device 22-3 is electrically connected to the water stop valve and configured to receive an external free cooling possible signal Fw from an external cooling water supply source. This is because the cooling system 3 itself cannot know whether or not the cooling water can be supplied from the outside.

外部フリークーリング可能信号Fwを受信した制御装置22−3は、止水弁47、50を開くとともに、止水弁48、49を閉じる。このようにすることで、冷却器10には、外部冷却水供給パイプ45から冷却水が供給され、熱交換されて温度があがった冷却水は、外部冷却水返送パイプ46で供給元等に戻される。さらに制御装置22−3は、冷却塔30のファンの回転をゼロ、つまりインバータ31を停止させる。これによって、冷却システム3の消費電力を著しく低下させることができる。   The control device 22-3 that has received the external free cooling enable signal Fw opens the water stop valves 47 and 50 and closes the water stop valves 48 and 49. In this way, the cooling water is supplied to the cooler 10 from the external cooling water supply pipe 45, and the cooling water whose temperature is increased by heat exchange is returned to the supply source or the like by the external cooling water return pipe 46. It is. Further, the control device 22-3 stops the rotation of the fan of the cooling tower 30 to zero, that is, stops the inverter 31. As a result, the power consumption of the cooling system 3 can be significantly reduced.

ただし、この形式(循環ユニット13)では、バイパスパイプ36とバイパス弁37による供給温度の制御はできない。冷却器10からの温度の高い冷却水Whはバイパスパイプ36まで戻ってこないからである。つまり、制御装置22−3は、外部フリークーリング可能信号Fwを受信したら、外部冷却水供給パイプ45および外部冷却水返送パイプ46に切り替え、冷却塔30を停止させた後は、循環ポンプ40のみを動作させる。   However, in this type (circulation unit 13), the supply temperature cannot be controlled by the bypass pipe 36 and the bypass valve 37. This is because the high-temperature cooling water Wh from the cooler 10 does not return to the bypass pipe 36. That is, when receiving the external free cooling possible signal Fw, the control device 22-3 switches to the external cooling water supply pipe 45 and the external cooling water return pipe 46, and after stopping the cooling tower 30, only the circulation pump 40 is used. Make it work.

(実施の形態4)
本実施の形態では、冷却システムが複数個直列に配置されている場合を示す。例えば、被冷却体が、液体や気体などで元々の温度が高い場合は、一段だけの冷却システムだけでは十分に冷却できない場合がある。このような際に複数個の冷却システムを直列に配置し、一段目の冷却システムで粗熱をとり、二段目の冷却システムでさらに温度を下げるということを行えば、システム自体にも大きな負荷がかからず、安定して冷却を行うことができる。
(Embodiment 4)
In the present embodiment, a case where a plurality of cooling systems are arranged in series is shown. For example, when the object to be cooled is a liquid or gas and has an original high temperature, it may not be sufficiently cooled by a single cooling system. In such a case, if a plurality of cooling systems are arranged in series, rough heat is taken by the first stage cooling system, and the temperature is further lowered by the second stage cooling system, a large load is placed on the system itself. Therefore, cooling can be performed stably.

図8には、冷却システム4の全体構成を示す。循環ユニット11と冷却器10によって実施の形態2の冷却システム2とほぼ同じ構成が形成されている(制御装置は異なる)。また、循環ユニット112は循環ユニット11とほぼ同じ構成をしている。但し、循環ユニット中に水冷チラー55が設けられている点が異なる。また、循環ユニット112は、温度センサの個数が異なる。この点は後ほど詳細に説明する。水冷チラー55の運転状態を把握するためである。水冷チラー55は、第2の冷却器110からの1次冷却水を冷却する。   FIG. 8 shows the overall configuration of the cooling system 4. The circulation unit 11 and the cooler 10 form substantially the same configuration as the cooling system 2 of the second embodiment (the control device is different). The circulation unit 112 has substantially the same configuration as the circulation unit 11. However, the difference is that a water-cooled chiller 55 is provided in the circulation unit. The circulation unit 112 has a different number of temperature sensors. This point will be described in detail later. This is for grasping the operation state of the water-cooled chiller 55. The water cooling chiller 55 cools the primary cooling water from the second cooler 110.

被冷却体60は、図8の左側より送られ、冷却器10で冷却され被冷却体62となる。その後、さらに第2の冷却器110で冷却され、被冷却体64となる。また、第2の冷却器110には水冷チラー55によって冷却水を冷やすため、外気条件より低い温度まで冷却することができる。つまり、被冷却体64は、数度程度まで冷却することができる。   The cooled object 60 is sent from the left side of FIG. 8 and cooled by the cooler 10 to become the cooled object 62. Thereafter, it is further cooled by the second cooler 110 to become a cooled object 64. Moreover, since the cooling water is cooled by the water cooling chiller 55 in the second cooler 110, it can be cooled to a temperature lower than the outside air condition. That is, the cooled object 64 can be cooled to about several degrees.

これに対して制御装置23は、1ユニットが用意される。すなわち、2つの循環ユニットのそれぞれを1つの制御装置23によって制御する。これによって、全体としての消費電力を低減させることができる。なお、循環ユニット11と循環ユニット112はほぼ同じ構成をしている。そのため、循環ユニット11側の機器や設備については、必要に応じて「第1の」とよび、循環ユニット112側の機器や設備であって循環ユニット11と重複する機器や設備については、「第2の」と呼ぶ。なお、循環ユニット112自体が第2の循環ユニットである。   On the other hand, one unit is prepared for the control device 23. That is, each of the two circulation units is controlled by one controller 23. Thereby, power consumption as a whole can be reduced. The circulation unit 11 and the circulation unit 112 have substantially the same configuration. Therefore, the equipment and facilities on the circulation unit 11 side are referred to as “first” as necessary, and the equipment and facilities on the circulation unit 112 side that overlap with the circulation unit 11 are referred to as “first”. 2 ". The circulation unit 112 itself is the second circulation unit.

図9には、循環ユニット112および水冷チラー55、第2の冷却器110の構成を示す。なお、循環ユニット11に関しては、実施の形態2(図6)で示した循環ユニット12と同じ構成である。循環ユニット112の構成を簡単に概説する。第2の冷却塔130には、水冷チラー55の1次側に1次側冷却水Wc2を送る第2の送水パイプ132が配設されている。   FIG. 9 shows the configuration of the circulation unit 112, the water cooling chiller 55, and the second cooler 110. The circulation unit 11 has the same configuration as the circulation unit 12 shown in the second embodiment (FIG. 6). The configuration of the circulation unit 112 will be briefly outlined. The second cooling tower 130 is provided with a second water supply pipe 132 that sends the primary side cooling water Wc <b> 2 to the primary side of the water cooling chiller 55.

水冷チラー55では、この1次側冷却水と水冷チラー55の2次側に連結される第2の冷却器110に流れる2次側冷却水との間で熱交換が行われ、温度の上がった1次側冷却水Wh2が排出される。この排出された1次側冷却水Wh2は、第2の戻りパイプ134で第2の冷却塔130の上部まで運ばれ、第2の冷却塔130内を落下させられる内に熱を放出する。   In the water-cooled chiller 55, heat is exchanged between the primary-side cooling water and the secondary-side cooling water flowing in the second cooler 110 connected to the secondary side of the water-cooled chiller 55, and the temperature rises. The primary side cooling water Wh2 is discharged. The discharged primary side cooling water Wh2 is transported to the upper part of the second cooling tower 130 by the second return pipe 134, and releases heat while being dropped in the second cooling tower 130.

第2の送水パイプ132と第2の戻りパイプ134との間には、第2のバイパスパイプ136が形成されている。第2の送水パイプ132と第2のバイパスパイプ136の連通点は第2の送水側連通点141である。また、第2の戻りパイプ134と第2のバイパスパイプ136との連通点は第2の戻り側連通点142である。   A second bypass pipe 136 is formed between the second water supply pipe 132 and the second return pipe 134. A communication point between the second water supply pipe 132 and the second bypass pipe 136 is a second water supply side communication point 141. The communication point between the second return pipe 134 and the second bypass pipe 136 is a second return side communication point 142.

第2のバイパスパイプ136には第2のバイパス弁137が設けられている。また、第2の戻り側連通点142から第2の冷却塔130までの間には第2の絞り弁135が設けられている。   A second bypass valve 137 is provided in the second bypass pipe 136. A second throttle valve 135 is provided between the second return side communication point 142 and the second cooling tower 130.

第2の冷却塔130の出口には、第2の出口水温センサ138が設けられ、第2の送水側連通点141と水冷チラー55の間には第2の供給水温センサ139が設けられている。第2の出口水温センサ138での計測温度はTDPV3とし、第2の供給水温センサ139での計測温度はTDPV4とする。第2の供給水温センサ139より水冷チラー55側には第2の循環ポンプ140が配設されている。   A second outlet water temperature sensor 138 is provided at the outlet of the second cooling tower 130, and a second supply water temperature sensor 139 is provided between the second water supply side communication point 141 and the water cooling chiller 55. . The measured temperature at the second outlet water temperature sensor 138 is TDPV3, and the measured temperature at the second supply water temperature sensor 139 is TDPV4. A second circulation pump 140 is disposed on the water cooling chiller 55 side from the second supply water temperature sensor 139.

また、水冷チラー55から第2の戻り側連通点142までの間に戻り水温センサ144が配置されている。これは水冷チラー55の消費電力を水冷チラー55で交換された熱量から求めるためである。この戻り水温センサ144は第1の循環ユニット11には設けられていない。なお、戻り水温センサ144での計測温度はTDPV5とする。   A return water temperature sensor 144 is disposed between the water cooling chiller 55 and the second return side communication point 142. This is because the power consumption of the water-cooled chiller 55 is obtained from the amount of heat exchanged by the water-cooled chiller 55. The return water temperature sensor 144 is not provided in the first circulation unit 11. Note that the temperature measured by the return water temperature sensor 144 is TDPV5.

また、第2の送水パイプ132において、第2の送水側連通点141と第2の出口水温センサ138の間と、第2の戻りパイプ134において第2の戻り側連通点142と第2の絞り弁135との間には、外部からの冷却水を取り入れるために、それぞれ第2の外部冷却水供給パイプ145と第2の外部冷却水返送パイプ146が連通されている。また、第2の外部冷却水供給パイプ145には止水弁147、第2の外部冷却水返送パイプ146には止水弁150が設けられている。   Further, in the second water supply pipe 132, between the second water supply side communication point 141 and the second outlet water temperature sensor 138, and in the second return pipe 134, the second return side communication point 142 and the second restrictor. A second external cooling water supply pipe 145 and a second external cooling water return pipe 146 are communicated with the valve 135 in order to take in cooling water from the outside. The second external cooling water supply pipe 145 is provided with a water stop valve 147, and the second external cooling water return pipe 146 is provided with a water stop valve 150.

また、第2の送水パイプ132と第2の外部冷却水供給パイプ145の連通点と第2の出口水温センサ138の間と、第2の外部冷却水返送パイプ146と第2の戻りパイプ134との間には、それぞれ止水弁148、149が設けられている。また、これらの止水弁は制御装置23に結合されており、制御装置23の信号によって開閉可能に構成されている。なお、止水弁147乃至150は、それぞれ第5の弁、第6の弁、第7の弁、第8の弁と呼ぶ。第1の循環ユニットから続いて指定するからである。   Further, between the connection point of the second water supply pipe 132 and the second external cooling water supply pipe 145 and the second outlet water temperature sensor 138, the second external cooling water return pipe 146 and the second return pipe 134 Between them, stop valves 148 and 149 are provided, respectively. These stop valves are coupled to the control device 23 and are configured to be opened and closed by a signal from the control device 23. The water stop valves 147 to 150 are referred to as a fifth valve, a sixth valve, a seventh valve, and an eighth valve, respectively. This is because the designation is continued from the first circulation unit.

なお、水冷チラー55と第2の冷却器110の間(水冷チラー55の2次側)にも、供給パイプ70、返水パイプ71、が形成されている。また、図示しない送水モータが配され、水冷チラー55と第2の冷却器110の間には冷却水がいつも循環している。   A supply pipe 70 and a water return pipe 71 are also formed between the water-cooled chiller 55 and the second cooler 110 (secondary side of the water-cooled chiller 55). Further, a water supply motor (not shown) is arranged, and cooling water is always circulated between the water cooling chiller 55 and the second cooler 110.

循環ユニット112は、循環ユニット12(基本的には循環ユニット11)と同じ動作を行う。すなわち、外気湿球温度センサ24でTOWPVを取得し、第2の冷却塔130の出口水温の目標値である第2のTDOSPを算出する。第2のTDOSPは第2の冷却水出口水温の目標値である。そして、第2のTDOSPの値と、第2の出口水温センサ138で得た水温TDPV3に基づいて、ファンの回転数を決める。なお、第2のTDOSPと第1のTDOSPは同じ値であってもよい。   The circulation unit 112 performs the same operation as the circulation unit 12 (basically, the circulation unit 11). That is, TOWPV is acquired by the outside air wet bulb temperature sensor 24, and the second TDSOP, which is the target value of the outlet water temperature of the second cooling tower 130, is calculated. The second TDOSP is a target value for the second coolant outlet water temperature. Then, the number of rotations of the fan is determined based on the value of the second TDOSS and the water temperature TDPV3 obtained by the second outlet water temperature sensor 138. Note that the second TDOSP and the first TDOSP may have the same value.

一方、水冷チラー55に供給される冷水Wm2は、第2のバイパスパイプ136と、第2のバイパス弁137、第2の絞り弁135によって、水冷チラー55から戻ってくる1次側冷却水Wh2と第2の冷却塔130から供給される1次側冷却水Wc2が混合され、常に所定の温度に調整することができる。   On the other hand, the chilled water Wm2 supplied to the water-cooled chiller 55 is the primary side cooling water Wh2 returned from the water-cooled chiller 55 by the second bypass pipe 136, the second bypass valve 137, and the second throttle valve 135. The primary side cooling water Wc2 supplied from the second cooling tower 130 is mixed and can always be adjusted to a predetermined temperature.

また、図3および図4で示したように、外気湿球温度TOWPVと第2の出口水温TDPV3とから第2の冷却塔130のインバータ131の消費電力を見積もることができる。   Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the power consumption of the inverter 131 of the second cooling tower 130 can be estimated from the outside wet bulb temperature TOWPV and the second outlet water temperature TDPV3.

図10には、水冷チラー55の推定消費電力と水冷チラー55に供給される1次側冷却水Wm2(TDPV4)と、熱交換が終了した1次側冷却水Wh2(TDPV5)の差分との関係を示す。水冷チラー55は冷凍機であるので、冷媒を圧縮、減圧蒸発させることで、第2の冷却器110側(水冷チラー55の2次側)から第2の循環ユニット112側(水冷チラー55の1次側)に熱を移動させるヒートポンプである。従って、水冷チラー55に出入りする1次側の冷却水の温度差によって内部で行われた仕事量を見積もることができる。   FIG. 10 shows the relationship between the estimated power consumption of the water cooling chiller 55, the difference between the primary side cooling water Wm2 (TDPV4) supplied to the water cooling chiller 55, and the primary side cooling water Wh2 (TDPV5) after the heat exchange. Indicates. Since the water-cooled chiller 55 is a refrigerator, by compressing and evaporating the refrigerant under reduced pressure, the second cooler 110 side (secondary side of the water-cooled chiller 55) and the second circulation unit 112 side (1 of the water-cooled chiller 55). It is a heat pump that moves heat to the next side. Therefore, the amount of work performed inside can be estimated based on the temperature difference between the cooling water on the primary side entering and exiting the water cooling chiller 55.

図10で、横軸は戻り水温センサ144の水温TDPV5と第2の供給水温センサ139の水温TDPV4の差である。また縦軸は、水冷チラー55の推定消費電力である。ここで求めた水冷チラー55の推定消費電力をWchとする。また、第2のインバータ131と第2の循環ポンプ140の推定消費電力は、それぞれWinv2およびWp2とする。そして、第2の循環ユニット112側で消費する電力の推定合計消費電力をΣW2とする。ΣW2はあらわに書くと、ΣW2=Winv2+Wp2+Wchである。   In FIG. 10, the horizontal axis represents the difference between the water temperature TDPV5 of the return water temperature sensor 144 and the water temperature TDPV4 of the second supply water temperature sensor 139. The vertical axis represents the estimated power consumption of the water-cooled chiller 55. The estimated power consumption of the water-cooled chiller 55 obtained here is Wch. The estimated power consumption of the second inverter 131 and the second circulation pump 140 is Winv2 and Wp2, respectively. Then, the estimated total power consumption of the power consumed on the second circulation unit 112 side is ΣW2. When ΣW2 is written, ΣW2 = Winv2 + Wp2 + Wch.

なお、制御装置23は、第2の供給水温センサ139の検出値(TDPV4)を一定に維持しつつ、このΣW2が最小になるように第2の循環ポンプ140、第2のインバータ131、水冷チラー55を運転すれば、第2の循環ユニット112での全消費電力を最小にすることができる。   Note that the control device 23 maintains the detection value (TDPV4) of the second supply water temperature sensor 139 constant, and the second circulation pump 140, the second inverter 131, and the water cooling chiller so that the ΣW2 is minimized. If 55 is operated, the total power consumption in the second circulation unit 112 can be minimized.

また、制御装置23は、第1の循環ユニット11に関しても同様の情報を得る事ができた(実施の形態1参照)。第1の循環ユニット11において、第1のインバータ31の推定消費電力をWinv1とし、第1の循環ポンプ40の推定消費電力をWp1とすると、第1の循環ユニット11側での推定合計消費電力ΣW1はこれらの和である。あらわに記載すれば、ΣW1=Winv1+Wp1である。   Moreover, the control apparatus 23 was able to obtain the same information regarding the 1st circulation unit 11 (refer Embodiment 1). In the first circulation unit 11, assuming that the estimated power consumption of the first inverter 31 is Winv1, and the estimated power consumption of the first circulation pump 40 is Wp1, the estimated total power consumption ΣW1 on the first circulation unit 11 side. Is the sum of these. Stated explicitly, ΣW1 = Winv1 + Wp1.

従って、制御装置23は、第1の供給水温センサ39の検出値(TDPV2)と、第2の供給水温センサ139の検出値(TDPV4)を所定の値に維持したまま、ΣW1+ΣW2を最小にするように、第1の冷却塔30の出口水温TDPV1、第1の循環ポンプ40、第2の冷却塔130の出口水温TDPV3と、第2の循環ポンプ140、水冷チラー55の設定若しくは運転状態を変更すれば、2つの冷却システムを統合した状態で消費電力を最小にすることができる。このような制御は多変量解析でも可能ではあるが、遺伝アルゴリズムなどの手法を用いるのが好適である。   Therefore, the control device 23 minimizes ΣW1 + ΣW2 while maintaining the detection value (TDPV2) of the first supply water temperature sensor 39 and the detection value (TDPV4) of the second supply water temperature sensor 139 at predetermined values. In addition, the setting or operating state of the outlet water temperature TDPV1 of the first cooling tower 30, the first circulation pump 40, the outlet water temperature TDPV3 of the second cooling tower 130, the second circulation pump 140, and the water cooling chiller 55 should be changed. For example, power consumption can be minimized with the two cooling systems integrated. Such control can be performed by multivariate analysis, but it is preferable to use a method such as a genetic algorithm.

なお、実施の形態2および3同様に、制御装置23が、外部からの冷却水が使用できるという信号である外部フリークーリング信号Fwを受信したときは、実施の形態2同様に、第2の送水パイプ132と第2の戻りパイプ134上に形成された止水弁148、149を閉め、第2の外部冷却水供給パイプ145と第2の外部冷却水返送パイプ146を開くことで、第2の冷却塔130を停止させることができる。すなわち、大変な省エネになる可能性がある。この場合は、第2のバイパスパイプ136と第2のバイパス弁137による水冷チラー55に供給する冷却水Wm2の水温を制御することができる。   As in the second and third embodiments, when the control device 23 receives an external free cooling signal Fw, which is a signal that cooling water from the outside can be used, the second water supply as in the second embodiment. By closing the water stop valves 148 and 149 formed on the pipe 132 and the second return pipe 134 and opening the second external cooling water supply pipe 145 and the second external cooling water return pipe 146, the second external cooling water supply pipe 146 is opened. The cooling tower 130 can be stopped. In other words, there is a possibility of significant energy saving. In this case, the water temperature of the cooling water Wm2 supplied to the water cooling chiller 55 by the second bypass pipe 136 and the second bypass valve 137 can be controlled.

また、冷却システムは、外部からの冷却水を水冷チラー55に直接流れるようにしてもよい。図11には、外部からの冷却水が直接供給される水冷チラー55を有する循環ユニット113を示す。第2の外部冷却水供給パイプ145と第2の外部冷却水返送パイプ146の連結位置が図10の場合と異なる。図11では、これらの外部冷却水関係のパイプは水冷チラー55と冷却器110の間に設けられる。   Further, the cooling system may directly flow cooling water from the outside to the water cooling chiller 55. FIG. 11 shows a circulation unit 113 having a water cooling chiller 55 to which cooling water from the outside is directly supplied. The connection position of the second external cooling water supply pipe 145 and the second external cooling water return pipe 146 is different from the case of FIG. In FIG. 11, these external cooling water related pipes are provided between the water cooling chiller 55 and the cooler 110.

すなわち、供給パイプ70と返水パイプ71には外部からの冷却水を取り入れるために、第2の外部冷却水供給パイプ145と第2の外部冷却水返送パイプ146が連通されている。また、第2の外部冷却水供給パイプ145には止水弁147、第2の外部冷却水返送パイプ146には止水弁150が設けられている。また、第2の冷却器110側の水冷チラー55の冷却水の出口および入り口にはそれぞれ止水弁148、149が設けられている。また、これらの止水弁は制御装置23に結合されており、制御装置23の信号によって開閉可能に構成されている。   That is, the second external cooling water supply pipe 145 and the second external cooling water return pipe 146 are communicated with the supply pipe 70 and the water return pipe 71 in order to take in the external coolant. The second external cooling water supply pipe 145 is provided with a water stop valve 147, and the second external cooling water return pipe 146 is provided with a water stop valve 150. Further, water stop valves 148 and 149 are respectively provided at the outlet and the inlet of the cooling water of the water cooling chiller 55 on the second cooler 110 side. These stop valves are coupled to the control device 23 and are configured to be opened and closed by a signal from the control device 23.

このような構成であれば、制御装置23は外部フリークーリング信号Fwを受信したときは、止水弁148、149を閉め、第2の外部冷却水供給パイプ145と外部冷却水返送パイプ146を開くことで、第2の冷却塔130および循環ポンプ140を停止させることができる。すなわち、大変な省エネになる可能性がある。ただし、この場合は、第2のバイパスパイプ136と第2のバイパス弁137による水冷チラー55に供給する冷却水Wm2の水温を制御することはできない。   In such a configuration, when the control device 23 receives the external free cooling signal Fw, the control valve 148 and 149 are closed and the second external cooling water supply pipe 145 and the external cooling water return pipe 146 are opened. Thus, the second cooling tower 130 and the circulation pump 140 can be stopped. In other words, there is a possibility of significant energy saving. However, in this case, the temperature of the cooling water Wm2 supplied to the water cooling chiller 55 by the second bypass pipe 136 and the second bypass valve 137 cannot be controlled.

(実施の形態5)
図12には、本発明の冷却システムを用いた溶剤回収システム5を示す。溶剤回収システムとは、塗工機などで生成した溶剤を多量に含んだ空気から溶剤を回収するシステムである。溶剤回収システムでは、溶剤を多量に含む空気の発生源がある。これを溶剤発生源と呼ぶ。ここでは溶剤発生源は塗工機80として説明する。なお、溶剤発生源は実際には塗工機80に限定されない。
(Embodiment 5)
FIG. 12 shows a solvent recovery system 5 using the cooling system of the present invention. The solvent recovery system is a system that recovers a solvent from air containing a large amount of solvent generated by a coating machine or the like. In the solvent recovery system, there is a source of air containing a large amount of solvent. This is called a solvent generation source. Here, the solvent generation source will be described as the coating machine 80. The solvent generation source is not actually limited to the coating machine 80.

本発明の溶剤回収システム5は、溶剤含有空気を発生させる塗工機80と、熱交換器82と、第1のガス冷却器84と、第2のガス冷却器86と、デミスタ88と吸脱着ロータ90と、ドレインパイプ92と、制御装置22および外気湿球温度センサ24を含む。また、第1のガス冷却器84と第2のガス冷却器86には、それぞれ第1の循環ユニット11と第2の循環ユニット112が備えられている。これらの2つの循環ユニットは、1つの制御装置23で、それぞれの構成機器を制御できるように構成されている。また、制御装置23は、外気湿球温度センサ24とも結合されており、外気状況を得る事ができる。   The solvent recovery system 5 of the present invention includes a coating machine 80 that generates solvent-containing air, a heat exchanger 82, a first gas cooler 84, a second gas cooler 86, a demister 88, and adsorption / desorption. A rotor 90, a drain pipe 92, a control device 22 and an outside air wet bulb temperature sensor 24 are included. The first gas cooler 84 and the second gas cooler 86 are provided with a first circulation unit 11 and a second circulation unit 112, respectively. These two circulation units are configured so that each component device can be controlled by one control device 23. Further, the control device 23 is also coupled to an outside air wet bulb temperature sensor 24, and can obtain an outside air condition.

ここで、第1の循環ユニット11と第1のガス冷却器84と第2の循環ユニット112と第2のガス冷却器86と制御装置23と外気湿球温度センサ24は、実施の形態4で示した冷却システム4を構成する。なお、ここで第1の循環ユニット11は実施の形態2および3で示した循環ユニット12若しくは13を用いてもよいし、第2の循環ユニット112は、実施の形態4で示した循環ユニット113を用いてもよい。   Here, the first circulation unit 11, the first gas cooler 84, the second circulation unit 112, the second gas cooler 86, the control device 23, and the outside wet bulb temperature sensor 24 are the same as those in the fourth embodiment. The cooling system 4 shown is configured. Here, the first circulation unit 11 may use the circulation unit 12 or 13 shown in the second and third embodiments, and the second circulation unit 112 may be the circulation unit 113 shown in the fourth embodiment. May be used.

塗工機80に続く、熱交換器82は、塗工機80からの高温で溶剤を含有した空気D1と、溶剤をほとんど含まず、冷えた空気D6を直接混合せずに、熱交換する装置である。装置の下方にはドレイン83が設けられており、ドレインパイプ92に結露した溶剤を回収できるように構成されている。   The heat exchanger 82 following the coating machine 80 is a device for exchanging heat without directly mixing the air D1 containing the solvent at a high temperature from the coating machine 80 and the cold air D6 containing almost no solvent. It is. A drain 83 is provided below the apparatus so that the solvent condensed on the drain pipe 92 can be recovered.

第1のガス冷却器84は、吹き込まれた溶剤含有空気D2をさらに冷やす装置である。一気に40℃近く温度を下げる。この第1のガス冷却器84に冷却水を送る第1の循環ユニット11は、大気との熱のやり取りを行うだけであるので、外気湿球温度よりも5℃程度高い温度の冷却水しか供給できない。つまり、第1のガス冷却器84からは、その程度の温度の溶剤含有空気D3が排出される。なお、第1のガス冷却器84の下方にもドレイン85が設けられ、ドレインパイプ92に結露した溶剤を流す。   The first gas cooler 84 is a device that further cools the blown solvent-containing air D2. Reduce the temperature to 40 ° C at once. Since the first circulation unit 11 that sends the cooling water to the first gas cooler 84 only exchanges heat with the atmosphere, only the cooling water having a temperature about 5 ° C. higher than the outside wet bulb temperature is supplied. Can not. That is, from the first gas cooler 84, the solvent-containing air D3 having that temperature is discharged. A drain 85 is also provided below the first gas cooler 84, and the condensed solvent flows through the drain pipe 92.

第2のガス冷却器86は、第1のガス冷却器84で冷やされた溶剤含有空気D3をさらに冷やす。第2のガス冷却器86には、第2の循環ユニット112からの冷却水が供給される。第2の循環ユニット112には、水冷チラー55が設けられているので、夏季であっても10℃以下の冷却水を供給させることができる。第2のガス冷却器86も下方にドレイン87が設けられ、ドレインパイプ92に結露した溶剤を流す。   The second gas cooler 86 further cools the solvent-containing air D3 cooled by the first gas cooler 84. Cooling water from the second circulation unit 112 is supplied to the second gas cooler 86. Since the second circulation unit 112 is provided with the water-cooled chiller 55, it is possible to supply cooling water of 10 ° C. or less even in summer. The second gas cooler 86 is also provided with a drain 87 below, and allows the condensed solvent to flow through the drain pipe 92.

デミスタ88は、第2のガス冷却器86から排出された溶剤含有空気D4からミスト成分を除去するための装置である。第2のガス冷却器86で温度を下げられた溶剤含有空気D4には、装置内に露結して回収される溶剤だけでなく、空気中にミストとなって出現するものもある。このようなミスト成分はデミスタ88で一様に回収することができる。デミスタ88も下方にドレイン89が設けられ、ドレインパイプ92に結露した溶剤を流す。   The demister 88 is a device for removing mist components from the solvent-containing air D <b> 4 discharged from the second gas cooler 86. The solvent-containing air D4 whose temperature has been lowered by the second gas cooler 86 includes not only the solvent that is condensed and recovered in the apparatus, but also air that appears as mist in the air. Such a mist component can be uniformly recovered by the demister 88. A drain 89 is also provided below the demister 88, and the condensed solvent flows through the drain pipe 92.

吸脱着ロータ90は、デミスタ88を抜けた溶剤含有空気D5から溶剤を回収するための装置である。多孔質の微粒子を配した円筒がゆっくりと回転しながら溶剤の吸着、脱着の工程を繰り返す構成をしている。微粒子に空気(D5)中の溶剤を吸着させ、加熱して脱着させる。溶剤が吸着された空気D6は、ほとんど溶剤が含まれない空気となる。   The adsorption / desorption rotor 90 is a device for recovering the solvent from the solvent-containing air D5 that has passed through the demister 88. A cylinder with porous fine particles is configured to repeat the steps of solvent adsorption and desorption while rotating slowly. The solvent in the air (D5) is adsorbed on the fine particles and heated to desorb. The air D6 on which the solvent is adsorbed becomes air containing almost no solvent.

次に溶剤含有空気の流れについて説明する。塗工機80から排出された溶剤含有空気D1は、最初に熱交換器82を通過する。これは、溶剤を回収され温度の下がった空気D6を再び塗工機80内で使用する際に、有る程度温度を上げておく必要があるため、熱交換器82により溶剤含有空気D1の温度を下げ、また再生された空気D6の温度を上げることを目的としている。   Next, the flow of solvent-containing air will be described. The solvent-containing air D1 discharged from the coating machine 80 first passes through the heat exchanger 82. This is because the temperature of the solvent-containing air D1 is increased by the heat exchanger 82 because the temperature must be raised to some extent when the air D6 whose temperature has been recovered and lowered in temperature is used again in the coating machine 80. The purpose is to lower and raise the temperature of the regenerated air D6.

次に、熱交換器82を通過した溶剤含有空気D2を第1のガス冷却器84に流す。ここでは第1の循環ユニット11によって供給される冷却水によって溶剤含有空気D2の温度をさげ、溶剤を結露させ、回収する。次に第1のガス冷却器84を通過した溶剤含有空気D3は、第2のガス冷却器86を通過させられる。第2のガス冷却器86には第2の循環ユニット112からの冷却水が供給されており、さらに温度はさがる。結果、ここでも結露した溶剤をドレインパイプ92で回収することができる。   Next, the solvent-containing air D <b> 2 that has passed through the heat exchanger 82 is caused to flow to the first gas cooler 84. Here, the temperature of the solvent-containing air D2 is lowered by the cooling water supplied by the first circulation unit 11, and the solvent is condensed and recovered. Next, the solvent-containing air D <b> 3 that has passed through the first gas cooler 84 is passed through the second gas cooler 86. Cooling water from the second circulation unit 112 is supplied to the second gas cooler 86, and the temperature further decreases. As a result, the condensed solvent can be recovered by the drain pipe 92 here as well.

第2のガス冷却器86を通過した溶剤含有空気D4はデミスタ88でミスト成分が除去され、吸脱着ロータ90で溶剤成分をほとんど除去される。従って、吸脱着ロータ90を出た溶剤含有空気D6は、溶剤はほとんど含まないものの、温度は冷えている。このまま使用することも可能であるが、塗工機80で用いるには、温度を上げておいた方が好適である。   The mist component is removed by the demister 88 from the solvent-containing air D4 that has passed through the second gas cooler 86, and the solvent component is almost removed by the adsorption / desorption rotor 90. Accordingly, the solvent-containing air D6 exiting the adsorption / desorption rotor 90 contains almost no solvent, but the temperature is low. Although it can be used as it is, it is preferable to raise the temperature in order to use it in the coating machine 80.

そこで、吸脱着ロータ90を出た空気は熱交換器82に送られ、塗工機80からの高温の溶剤含有空気D1から熱を奪うことに利用する。熱交換器82で温度が高くなった空気Dh6は、再び塗工機80に送られ使用される。なお、空気Dh6は、塗工機80以外に送って利用してもよい。   Therefore, the air that has exited the adsorption / desorption rotor 90 is sent to the heat exchanger 82 and used to take heat away from the high-temperature solvent-containing air D1 from the coating machine 80. The air Dh6 whose temperature has been raised by the heat exchanger 82 is sent again to the coating machine 80 and used. The air Dh6 may be sent to other than the coating machine 80 for use.

一方、吸脱着ロータ90で吸着された溶剤は、吸脱着ロータ90の脱着工程を経て、再び高温の空気D7に含有され、第1のガス冷却器84に戻される。これによって、99%以上の溶剤を回収することができる。   On the other hand, the solvent adsorbed by the adsorption / desorption rotor 90 passes through the desorption process of the adsorption / desorption rotor 90, is again contained in the high-temperature air D 7, and is returned to the first gas cooler 84. As a result, 99% or more of the solvent can be recovered.

ここで、第1の循環ユニット11と第1のガス冷却器84と第2の循環ユニット112と第2のガス冷却器86と、制御装置23と外気湿球温度センサ24からなる冷却システム4は、実施の形態1乃至4で説明したように、規定の能力を維持しつつ、消費電力を最小にすることができる。したがって、冷却システム4を用いた溶剤回収システム5は、省エネを実現しながら運転することができる。   Here, the cooling system 4 including the first circulation unit 11, the first gas cooler 84, the second circulation unit 112, the second gas cooler 86, the control device 23, and the outside air wet bulb temperature sensor 24 is As described in the first to fourth embodiments, the power consumption can be minimized while maintaining the prescribed capability. Therefore, the solvent recovery system 5 using the cooling system 4 can be operated while realizing energy saving.

本発明は上記の説明の通り、溶剤回収システムに利用できるほか、冷却若しくは暖房を冷却塔とヒートポンプを利用して行うシステムであれば、広く利用することができる。   As described above, the present invention can be used in a solvent recovery system, and can be widely used as long as cooling or heating is performed using a cooling tower and a heat pump.

1、2、3 冷却システム
10 冷却器
11、12、13 循環ユニット
22、22−2、22−3 制御装置
23 制御装置
24 外気湿球温度センサ
30 冷却塔
31 インバータ
32 送水パイプ
34 戻りパイプ
35 絞り弁
36 バイパスパイプ
37 バイパス弁
38 出口水温センサ
39 供給水温センサ
40 循環ポンプ
45 外部冷却水供給パイプ
46 外部冷却水返送パイプ
47乃至50 止水弁
55 水冷チラー
60、62、64 被冷却体
70 供給パイプ
71 返水パイプ
80 塗工機
82 熱交換器
84 第1のガス冷却器
86 第2のガス冷却器
88 デミスタ
90 吸脱着ロータ
83、85、87、89 ドレイン
110 第2の冷却器
112、113 第2の循環ユニット
130 第2の冷却塔
131 第2のインバータ
132 第2の送水パイプ
134 第2の戻りパイプ
135 第2の絞り弁
136 第2のバイパスパイプ
137 第2のバイパス弁
138 第2の出口水温センサ
139 第2の供給水温センサ
140 第2の循環ポンプ
144 戻り水温センサ
145 第2の外部冷却水供給パイプ
146 第2の外部冷却水返送パイプ
147乃至50 止水弁
1, 2, 3 Cooling system 10 Cooler 11, 12, 13 Circulation unit 22, 22-2, 22-3 Controller 23 Controller 24 Outdoor wet bulb temperature sensor 30 Cooling tower 31 Inverter 32 Water supply pipe 34 Return pipe 35 Restriction Valve 36 Bypass pipe 37 Bypass valve 38 Outlet water temperature sensor 39 Supply water temperature sensor 40 Circulation pump 45 External cooling water supply pipe 46 External cooling water return pipe 47 to 50 Water stop valve
55 Water-cooled chiller 60, 62, 64 Object to be cooled 70 Supply pipe 71 Return pipe
80 coating machine 82 heat exchanger 84 first gas cooler 86 second gas cooler 88 demister 90 adsorption / desorption rotor 83, 85, 87, 89 drain
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 2nd cooler 112, 113 2nd circulation unit 130 2nd cooling tower 131 2nd inverter 132 2nd water supply pipe 134 2nd return pipe 135 2nd throttle valve 136 2nd bypass pipe 137 Second bypass valve 138 Second outlet water temperature sensor 139 Second supply water temperature sensor 140 Second circulation pump 144 Return water temperature sensor 145 Second external cooling water supply pipe 146 Second external cooling water return pipes 147 to 50 Water stop valve

Claims (14)

被冷却体を冷却水で冷却する冷却器と、
前記冷却器に前記冷却水を供給し、冷却後の前記冷却水を再び冷却する循環ユニットと、
外気の湿球温度を検出する外気湿球温度センサと、
前記循環ユニット中に配置された温度センサと前記外気湿球温度センサとに連結され、前記循環ユニット中の弁とインバータと循環ポンプを制御する制御装置とを有し、
前記循環ユニットは、
前記インバータで回転制御されるファンを有し前記冷却後の冷却水を再び冷却する冷却塔と、
前記冷却塔で温度の下がった前記冷却水を前記冷却器に送る送水パイプと、
前記冷却器から前記冷却塔に前記冷却器から熱を奪った後の冷却水を返す戻りパイプと、
前記送水パイプと前記戻りパイプの間を連通するバイパスパイプと、
前記送水パイプと前記バイパスパイプの連通点と前記冷却器の間に配設される前記循環ポンプと、
前記バイパスパイプに設けられたバイパス弁と、
前記戻りパイプと前記バイパスパイプの連通点と前記冷却塔との間に設けられた絞り弁と、
前記冷却塔の出口に設けられた出口水温センサと、
前記送水パイプと前記バイパスパイプの連通点と前記循環ポンプの間に設けられた供給水温センサを含み、
前記制御装置は、
前記外気湿球温度センサと前記出口水温センサおよび供給水温センサの検出値に応じて、前記バイパス弁と前記絞り弁と前記インバータと前記循環ポンプを前記供給水温センサの検出値が所定の値になるように制御し、
前記循環ユニットは、さらに
前記送水パイプと前記バイパスパイプの連通点と前記冷却塔との間に連通された外部冷却水供給パイプと、
前記戻りパイプと前記バイパスパイプの連通点と前記冷却塔の間に連通された外部冷却水返送パイプと、
前記外部冷却水供給パイプに設けられた第1の弁と、
前記送水パイプと前記外部冷却水供給パイプの連通点と、前記冷却塔の間に設けられた第2の弁と、
前記戻りパイプと前記外部冷却水返送パイプの連通点と、前記冷却塔の間に設けられた第3の弁と、
前記外部冷却水返送パイプに設けられた第4の弁とを有し、
前記制御装置は、さらに、外部からの冷却水が使用できるという信号である外部フリークーリング可能信号を受信した際には、前記第1乃至第4の弁を制御し、前記外部冷却水供給パイプからの冷却水を前記冷却器に供給する冷却システム。
A cooler for cooling the object to be cooled with cooling water;
A circulation unit that supplies the cooling water to the cooler and cools the cooled cooling water again;
An outside air wet bulb temperature sensor for detecting the outside air wet bulb temperature;
A temperature sensor disposed in the circulation unit, and a controller for controlling a valve, an inverter, and a circulation pump in the circulation unit, connected to a temperature sensor disposed in the circulation unit and the outside air wet bulb temperature sensor;
The circulation unit is
A cooling tower having a fan whose rotation is controlled by the inverter and recooling the cooled cooling water;
A water supply pipe for sending the cooling water whose temperature is lowered in the cooling tower to the cooler;
A return pipe that returns cooling water after depriving heat from the cooler to the cooling tower from the cooler;
A bypass pipe communicating between the water supply pipe and the return pipe;
The circulation pump disposed between a communication point of the water supply pipe and the bypass pipe and the cooler;
A bypass valve provided in the bypass pipe;
A throttle valve provided between a communication point of the return pipe and the bypass pipe and the cooling tower;
An outlet water temperature sensor provided at the outlet of the cooling tower;
A supply water temperature sensor provided between a communication point of the water supply pipe and the bypass pipe and the circulation pump;
The controller is
The detection value of the supply water temperature sensor becomes a predetermined value for the bypass valve, the throttle valve, the inverter, and the circulation pump according to the detection values of the outside air wet bulb temperature sensor, the outlet water temperature sensor, and the supply water temperature sensor. To control and
The circulation unit further includes an external cooling water supply pipe communicated between a communication point of the water supply pipe and the bypass pipe and the cooling tower;
An external cooling water return pipe communicated between a communication point of the return pipe and the bypass pipe and the cooling tower;
A first valve provided in the external cooling water supply pipe;
A communication point between the water supply pipe and the external cooling water supply pipe; a second valve provided between the cooling towers;
A communication point between the return pipe and the external cooling water return pipe; and a third valve provided between the cooling towers;
A fourth valve provided on the external cooling water return pipe,
The control device further controls the first to fourth valves when receiving an external free cooling enabling signal, which is a signal that cooling water from the outside can be used, from the external cooling water supply pipe. A cooling system for supplying the cooling water to the cooler.
被冷却体を冷却水で冷却する冷却器と、
前記冷却器に前記冷却水を供給し、冷却後の前記冷却水を再び冷却する循環ユニットと、
外気の湿球温度を検出する外気湿球温度センサと、
前記循環ユニット中に配置された温度センサと前記外気湿球温度センサとに連結され、前記循環ユニット中の弁とインバータと循環ポンプを制御する制御装置とを有し、
前記循環ユニットは、
前記インバータで回転制御されるファンを有し前記冷却後の冷却水を再び冷却する冷却塔と、
前記冷却塔で温度の下がった前記冷却水を前記冷却器に送る送水パイプと、
前記冷却器から前記冷却塔に前記冷却器から熱を奪った後の冷却水を返す戻りパイプと、
前記送水パイプと前記戻りパイプの間を連通するバイパスパイプと、
前記送水パイプと前記バイパスパイプの連通点と前記冷却器の間に配設される前記循環ポンプと、
前記バイパスパイプに設けられたバイパス弁と、
前記戻りパイプと前記バイパスパイプの連通点と前記冷却塔との間に設けられた絞り弁と、
前記冷却塔の出口に設けられた出口水温センサと、
前記送水パイプと前記バイパスパイプの連通点と前記循環ポンプの間に設けられた供給水温センサを含み、
前記制御装置は、
前記外気湿球温度センサと前記出口水温センサおよび供給水温センサの検出値に応じて、前記バイパス弁と前記絞り弁と前記インバータと前記循環ポンプを前記供給水温センサの検出値が所定の値になるように制御し、
前記循環ユニットは、さらに
前記送水パイプと前記バイパスパイプの連通点と前記供給水温センサとの間に連通された外部冷却水供給パイプと、
前記戻りパイプと前記バイパスパイプの連通点と前記冷却器の間に連通された外部冷却水返送パイプと、
前記外部冷却水供給パイプに設けられた第1の弁と、
前記送水パイプと前記バイパスパイプの連通点と、前記送水パイプと前記外部冷却水供給パイプの連通点の間に設けられた第2の弁と、
前記戻りパイプと前記バイパスパイプの連通点と、前記戻りパイプと前記外部冷却水返送パイプの連通点の間に設けられた第3の弁と、
前記外部冷却水返送パイプに設けられた第4の弁とを有し、
前記制御装置は、さらに、外部からの冷却水が使用できるという信号である外部フリークーリング可能信号を受信した際には、前記第1乃至第4の弁を制御し、前記外部冷却水供給パイプからの冷却水を前記冷却器に供給する冷却システム。
A cooler for cooling the object to be cooled with cooling water;
A circulation unit that supplies the cooling water to the cooler and cools the cooled cooling water again;
An outside air wet bulb temperature sensor for detecting the outside air wet bulb temperature;
A temperature sensor disposed in the circulation unit, and a controller for controlling a valve, an inverter, and a circulation pump in the circulation unit, connected to a temperature sensor disposed in the circulation unit and the outside air wet bulb temperature sensor;
The circulation unit is
A cooling tower having a fan whose rotation is controlled by the inverter and recooling the cooled cooling water;
A water supply pipe for sending the cooling water whose temperature is lowered in the cooling tower to the cooler;
A return pipe that returns cooling water after depriving heat from the cooler to the cooling tower from the cooler;
A bypass pipe communicating between the water supply pipe and the return pipe;
The circulation pump disposed between a communication point of the water supply pipe and the bypass pipe and the cooler;
A bypass valve provided in the bypass pipe;
A throttle valve provided between a communication point of the return pipe and the bypass pipe and the cooling tower;
An outlet water temperature sensor provided at the outlet of the cooling tower;
A supply water temperature sensor provided between a communication point of the water supply pipe and the bypass pipe and the circulation pump;
The controller is
The detection value of the supply water temperature sensor becomes a predetermined value for the bypass valve, the throttle valve, the inverter, and the circulation pump according to the detection values of the outside air wet bulb temperature sensor, the outlet water temperature sensor, and the supply water temperature sensor. To control and
The circulation unit further includes an external cooling water supply pipe communicated between a communication point of the water supply pipe and the bypass pipe and the supply water temperature sensor,
An external cooling water return pipe communicated between a communication point of the return pipe and the bypass pipe and the cooler;
A first valve provided in the external cooling water supply pipe;
A communication point between the water supply pipe and the bypass pipe; a second valve provided between a communication point between the water supply pipe and the external cooling water supply pipe;
A communication point between the return pipe and the bypass pipe; and a third valve provided between a communication point between the return pipe and the external cooling water return pipe;
A fourth valve provided on the external cooling water return pipe,
The control device further controls the first to fourth valves when receiving an external free cooling enabling signal, which is a signal that cooling water from the outside can be used, from the external cooling water supply pipe. A cooling system for supplying the cooling water to the cooler.
前記制御装置は、
前記外気湿球温度センサの検出値から演算した冷却塔出口水温の目標値(TDOSP)と、
前記出口水温センサの検出値(TDPV1)との偏差に応じて、前記冷却塔に設けた前記インバータを制御する請求項1または2に記載の冷却システム。
The controller is
The target value (TDOSP) of the cooling tower outlet water temperature calculated from the detected value of the outside air wet bulb temperature sensor,
The cooling system of Claim 1 or 2 which controls the said inverter provided in the said cooling tower according to the deviation with the detected value (TDPV1) of the said outlet water temperature sensor.
前記制御装置は、
前記出口水温センサの検出値(TDPV1)と、
前記供給水温センサの検出値(TDPV2)との偏差に応じて、前記バイパス弁(MV1)と前記絞り弁(MV2)を制御する請求項1乃至3の何れか一の請求項に記載された冷却システム。
The controller is
A detection value (TDPV1) of the outlet water temperature sensor;
The cooling according to any one of claims 1 to 3, wherein the bypass valve (MV1) and the throttle valve (MV2) are controlled according to a deviation from a detected value (TDPV2) of the supply water temperature sensor. system.
前記制御装置は、
さらに前記循環ポンプへの指示電力から推定したポンプ推定消費電力Wpと、
前記外気湿球温度センサと前記出口水温センサの検出値から推定したインバータ推定消費電力Winvとから推定合計消費電力ΣWを求め、
前記推定合計消費電力ΣWが最小になるように前記循環ポンプと前記インバータを制御
する請求項1乃至4の何れか一の請求項に記載された冷却システム。
The controller is
Furthermore, the estimated pump power consumption Wp estimated from the command power to the circulation pump,
Obtain an estimated total power consumption ΣW from the inverter estimated power consumption Winv estimated from the detected values of the outside air wet bulb temperature sensor and the outlet water temperature sensor,
The cooling system according to any one of claims 1 to 4, wherein the circulating pump and the inverter are controlled so that the estimated total power consumption ΣW is minimized.
請求項1乃至5の何れか一の請求項に記載された前記冷却器の後段に第2の冷却器を設け、
前記第2の冷却器に2次側冷却水を供給し、冷却後の前記2次側冷却水を再び冷却する冷凍機を有する第2の循環ユニットを有し、
前記制御装置は、さらに前記第2の循環ユニット中に配置された温度センサと、弁とインバータと循環ポンプと前記冷凍機に接続され、
前記第2の循環ユニットは、
第2のインバータで回転制御されるファンを有し前記冷凍機に供給する1次側冷却水を再び冷却する第2の冷却塔と、
前記第2の冷却塔で温度の下がった前記1次側冷却水を前記冷凍機に送る第2の送水パイプと、
前記冷凍機から前記第2の冷却塔に前記冷凍機から熱を奪った後1次側冷却水を返す第2の戻りパイプと、
前記第2の送水パイプと前記第2の戻りパイプの間を連通する第2のバイパスパイプと、
前記第2の送水パイプと前記第2のバイパスパイプの連通点と前記冷凍機の間に配設される第2の循環ポンプと、
前記第2のバイパスパイプに設けられた第2のバイパス弁と、
前記第2の戻りパイプと前記第2のバイパスパイプの連通点と前記第2の冷却塔との間に設けられた第2の絞り弁と、
前記第2の冷却塔の出口に設けられた第2の出口水温センサと、
前記第2の送水パイプと前記第2のバイパスパイプの連通点と前記第2の循環ポンプの間に設けられた第2の供給水温センサと、
前記第2の戻りパイプと前記第2のバイパスパイプの連通点と前記冷凍機との間に配設された戻り水温センサを含み、
前記制御装置は、
前記外気湿球温度センサと前記第2の出口水温センサと第2の供給水温センサおよび前記戻り水温センサの検出値に応じて、前記第2のバイパス弁と前記第2の絞り弁と前記第2のインバータと前記第2の循環ポンプと、前記冷凍機を前記第2の供給水温センサの検出値が所定の値になるように制御する冷却システム。
A second cooler is provided after the cooler according to any one of claims 1 to 5,
A second circulation unit having a refrigerator for supplying secondary side cooling water to the second cooler and cooling the cooled secondary side cooling water again;
The control device is further connected to a temperature sensor disposed in the second circulation unit, a valve, an inverter, a circulation pump, and the refrigerator.
The second circulation unit is
A second cooling tower having a fan whose rotation is controlled by a second inverter and recooling the primary side cooling water supplied to the refrigerator;
A second water supply pipe for sending the primary side cooling water whose temperature has been lowered in the second cooling tower to the refrigerator;
A second return pipe that returns primary side cooling water after depriving heat from the refrigerator to the second cooling tower from the refrigerator;
A second bypass pipe communicating between the second water supply pipe and the second return pipe;
A second circulation pump disposed between a communication point of the second water supply pipe and the second bypass pipe and the refrigerator;
A second bypass valve provided in the second bypass pipe;
A second throttle valve provided between a communication point of the second return pipe and the second bypass pipe and the second cooling tower;
A second outlet water temperature sensor provided at the outlet of the second cooling tower;
A second supply water temperature sensor provided between a communication point of the second water supply pipe and the second bypass pipe and the second circulation pump;
A return water temperature sensor disposed between a communication point of the second return pipe and the second bypass pipe and the refrigerator;
The controller is
The second bypass valve, the second throttle valve, and the second valve according to detection values of the outside air wet bulb temperature sensor, the second outlet water temperature sensor, the second supply water temperature sensor, and the return water temperature sensor. A cooling system that controls the inverter, the second circulation pump, and the refrigerator so that the detection value of the second supply water temperature sensor becomes a predetermined value.
前記第2の循環ユニットは、さらに
前記第2の送水パイプと前記第2のバイパスパイプの連通点と前記第2の冷却塔との間に連通された第2の外部冷却水供給パイプと、
前記第2の戻りパイプと前記第2のバイパスパイプの連通点と前記第2の冷却塔の間に連通された第2の外部冷却水返送パイプと、
前記第2の外部冷却水供給パイプに設けられた第5の弁と、
前記第2の送水パイプと前記第2の外部冷却水供給パイプの連通点と、前記第2の冷却塔の間に設けられた第6の弁と、
前記第2の戻りパイプと前記第2の外部冷却水返送パイプの連通点と、前記第2の冷却塔の間に設けられた第7の弁と、
前記第2の外部冷却水返送パイプに設けられた第8の弁とを有し、
前記制御装置は、さらに、外部からの冷却水が使用できるという信号である外部フリークーリング可能信号を受信した際には、前記第5乃至第8の弁を制御し、前記第2の外部冷却水供給パイプからの冷却水を前記冷凍機に供給する請求項6に記載された冷却システム。
The second circulation unit further includes a second external cooling water supply pipe communicated between a communication point of the second water supply pipe, the second bypass pipe, and the second cooling tower;
A second external cooling water return pipe communicated between a communication point of the second return pipe and the second bypass pipe and the second cooling tower;
A fifth valve provided in the second external cooling water supply pipe;
A communication point between the second water supply pipe and the second external cooling water supply pipe; and a sixth valve provided between the second cooling towers;
A communication point between the second return pipe and the second external cooling water return pipe, and a seventh valve provided between the second cooling towers;
An eighth valve provided in the second external cooling water return pipe,
The control device further controls the fifth to eighth valves and receives the second external cooling water when receiving an external free cooling enable signal that is a signal that the cooling water from the outside can be used. The cooling system according to claim 6, wherein cooling water from a supply pipe is supplied to the refrigerator.
前記冷凍機は前記第2の冷却器に2次側冷却水を送る供給パイプと、
前記第2の冷却器で熱を奪った後の前記2次側冷却水を戻す返水パイプを有し、
前記供給パイプに連通された第2の外部冷却水供給パイプと、
前記返水パイプに連通された第2の外部冷却水返送パイプと、
前記第2の外部冷却水供給パイプに設けられた第5の弁と、
前記供給パイプと前記第2の外部冷却水供給パイプの連通点と前記冷凍機の間に設けられた第6の弁と、
前記返水パイプと前記第2の外部冷却水返送パイプの連通点と前記冷凍機の間に設けられた第7の弁と、
前記第2の外部冷却水返送パイプに設けられた第8の弁とを有し、
前記制御装置は、さらに、外部からの冷却水が使用できるという信号である第2の外部フリークーリング可能信号を受信した際には、前記第5乃至第8の弁を制御し、前記第2の外部冷却水供給パイプからの冷却水を前記冷却器に供給する請求項6に記載された冷却システム。
The refrigerator includes a supply pipe for sending secondary side cooling water to the second cooler;
A return pipe for returning the secondary side cooling water after depriving of heat by the second cooler;
A second external cooling water supply pipe communicated with the supply pipe;
A second external cooling water return pipe communicated with the return pipe;
A fifth valve provided in the second external cooling water supply pipe;
A sixth valve provided between a communication point of the supply pipe and the second external cooling water supply pipe and the refrigerator;
A seventh valve provided between a communication point of the water return pipe and the second external cooling water return pipe and the refrigerator;
An eighth valve provided in the second external cooling water return pipe,
The control device further controls the fifth to eighth valves when receiving a second external free cooling enable signal, which is a signal that cooling water from the outside can be used. The cooling system according to claim 6, wherein cooling water from an external cooling water supply pipe is supplied to the cooler.
前記制御装置は、
前記外気湿球温度センサの検出値から演算した第2の冷却塔出口水温の目標値(TDOSP)と、
前記第2の出口水温センサの検出値(TDPV3)との偏差に応じて、前記第2の冷却塔に設けた前記第2のインバータを制御する請求項6乃至8の何れか一の請求項に記載された冷却システム。
The controller is
A target value (TDOSP) of the second cooling tower outlet water temperature calculated from the detection value of the outside wet bulb temperature sensor;
The invention according to any one of claims 6 to 8, wherein the second inverter provided in the second cooling tower is controlled according to a deviation from a detection value (TDPV3) of the second outlet water temperature sensor. The cooling system described.
前記制御装置は、
前記第2の出口水温センサの検出値(TDPV3)と、
前記第2の供給水温センサの検出値(TDPV4)との偏差に応じて、前記第2のバイパス弁と前記第2の絞り弁を制御する請求項6乃至9の何れか一の請求項に記載された冷却システム。
The controller is
A detection value (TDPV3) of the second outlet water temperature sensor;
10. The device according to claim 6, wherein the second bypass valve and the second throttle valve are controlled in accordance with a deviation from a detection value (TDPV4) of the second supply water temperature sensor. Cooling system.
前記制御装置は、
さらに前記第2の循環ポンプへの指示電力から推定したポンプ推定消費電力Wp2と、
前記外気湿球温度センサと前記第2の出口水温センサの検出値から推定した前記第2のインバータ推定消費電力Winv2と、
前記冷凍機の推定消費電力Wchから第2の推定合計消費電力ΣW2を求め、
前記第2の推定合計消費電力ΣW2が最小になるように前記第2の循環ポンプと前記第2のインバータと前記冷凍機を制御する請求項6乃至10の何れかの一の請求項に記載された冷却システム。
The controller is
Furthermore, estimated pump power consumption Wp2 estimated from the command power to the second circulation pump,
The second inverter estimated power consumption Winv2 estimated from the detected values of the outdoor wet bulb temperature sensor and the second outlet water temperature sensor;
A second estimated total power consumption ΣW2 is obtained from the estimated power consumption Wch of the refrigerator,
11. The method according to claim 6, wherein the second circulation pump, the second inverter, and the refrigerator are controlled so that the second estimated total power consumption ΣW2 is minimized. Cooling system.
前記制御装置は、
前記供給水温センサと前記第2の供給水温センサの値が所定の値を維持したまま、
前記循環ユニットの推定合計消費電力ΣWと、
前記第2の循環ユニットの推定合計消費電力ΣW2との合計を最小にするように、
前記循環ポンプと前記インバータと、
前記第2の循環ポンプと前記第2のインバータと前記冷凍機を制御する請求項を引用する請求項11に記載された冷却システム。
The controller is
While the values of the supply water temperature sensor and the second supply water temperature sensor are maintained at predetermined values,
Estimated total power consumption ΣW of the circulation unit;
In order to minimize the sum of the estimated total power consumption ΣW2 of the second circulation unit,
The circulation pump and the inverter;
Cooling system according to claim 11, quoting Claim 6 for controlling the refrigerator and the second circulating pump and the second inverter.
高温の溶剤含有空気を発生する溶剤発生源と、
前記溶剤含有空気を冷却し前記溶剤含有空気中の溶剤を結露し回収する第1のガス冷却器と、
前記第1のガス冷却器を通過した前記溶剤含有空気をさらに冷却し前記溶剤含有空気中の溶剤を結露させ回収する第2のガス冷却器と、
前記第2のガス冷却器を通過した前記溶剤含有空気からミスト成分を回収するデミスタと、
前記デミスタを通過した前記溶剤含有空気から溶剤を除去し、再生空気を排出する吸脱着ロータと、
前記第1のガス冷却器と前記第2のガス冷却器と前記デミスタから回収される前記溶剤含有空気中の溶剤を回収するドレインパイプを有し、
前記第1のガス冷却器と前記第2のガス冷却器を請求項6乃至12の何れかの冷却システムにおける前記循環ユニットおよび前記第2の循環ユニットでそれぞれ冷却する溶剤回収システム。
A solvent source that generates hot solvent-containing air;
A first gas cooler that cools the solvent-containing air and condenses and recovers the solvent in the solvent-containing air;
A second gas cooler that further cools the solvent-containing air that has passed through the first gas cooler and condenses and recovers the solvent in the solvent-containing air; and
A demister that recovers a mist component from the solvent-containing air that has passed through the second gas cooler;
An adsorption / desorption rotor that removes the solvent from the solvent-containing air that has passed through the demister and discharges the regenerated air;
A drain pipe for recovering the solvent in the solvent-containing air recovered from the first gas cooler, the second gas cooler, and the demister;
The solvent recovery system which cools the said 1st gas cooler and the said 2nd gas cooler by the said circulation unit and the said 2nd circulation unit in the cooling system in any one of Claim 6 thru | or 12.
前記吸脱着ロータから排出された再生空気を
前記溶剤発生源から発生した前記溶剤含有空気との間で熱交換を行う熱交換器をさらに有する請求項13に記載された溶剤回収システム。
The solvent recovery system according to claim 13, further comprising a heat exchanger that exchanges heat between the regeneration air discharged from the adsorption / desorption rotor and the solvent-containing air generated from the solvent generation source.
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