JPH02290455A - 空気調和設備の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は建屋内の特に各種機器に対する冷房を行う空気
調和設備の冷水を供給する冷却装置に関する。

（従来の技術） 発電所等の建屋内及び機器類の冷房を行う空気調和設備
には、冷房のための冷水を供給する冷却装置が設けられ
ており、この冷却装置は冷水ボンブ及び冷凍機とその制
御装置等の機器により構成されている。従来は第２図の
冷却装置の構成図で示すように、冷凍機１により冷却さ
れた冷水は出口配管２を経由して図示しない各柾機器の
近傍に設けた複数の空気調和機に供給される。各空気調
和機にて熱交換されて温度が上昇した冷水は、回収され
て戻り配管３から冷水ポンブ４に戻され、再び冷凍機ｌ
に圧送される閉回路を形成している。

さらに冷凍機１は、対象空気調和機に安定した適量の冷
水を供給するために戻り配管３と出口配管２に夫々温度
検出器５．６を設けて温度信号を制御装置７に入力し、
冷凍機１の運転制御を行う構成としている。

即ち、各空気調和機における熱交換による冷水の温度上
昇は各空気調和機が受持つ被冷房機器の運転状態及び外
気温度の変化により一定ではなく、これ等の状況に応じ
た冷水を常に供給するために、前記戻り配管３の温度検
出器５により戻り冷水温度の温度信号Ｓ５と、出口配管
２における供給冷水の温度を温度検出器６で検出して温
度信号Ｓ６を前記制御装置７に入力する。制御装置７で
は戻り冷水温度の温度信号Ｓ５に対し、供給冷水の温度
信号Ｓ６が一定となるような制御信号Ｓ７を冷凍機１に
出力して、冷凍機１の容量調節運転を行う。この容量調
節運転は冷凍機１の最大機能運転から、過冷却により冷
凍機及び各空気調和機の凍結等による機器損傷を防止す
る最小運転の範囲で行われ、前記最小運転範囲以下とな
った場合には、前記各空気調和機の機器と冷凍機１の保
護を目的として供給冷水の温度信号Ｓ６の温度低信号に
より冷凍機１を自動停止するようにしていた。

（発明が解決しようとする課題） 通常冷凍機１の容量調節運転は、季節変化あるいは一日
の内、昼夜の別による外気温度変動さらに各空気調和機
の負荷である被冷房機器の運転状態により、前記した範
囲で行われている。また発電所等の重要なプラントにお
いては、停電等の電源喪失時に備えて非常用電源として
ディーゼル発電設備を設置しており、電源喪失時にはプ
ラント運転継続に必要最低限の機器に非常用電源より電
力を供給するようにしている。なお一般に発電所等にお
ける空気調和設備は、複数の冷却装置を備え、内１台を
予備機としている。

しかしながら前記空気調和機の故障や電源喪失が発生す
ると、冷凍機１としては負荷が突然かつ大幅に減少する
ので、このような場合は戻り冷水の温度が急激に低下す
る。これにより前述のように冷凍機１が自動停止すると
、冷凍機１や空気調和機は保護されるが、この負荷であ
る各種機器は、その冷房効果が停止するため所定の運転
を継続することができない。しかしこれ等の機器の運転
を停止することは、プラントの運転継続ができなくなる
ため従来は戻り冷水の温度信号Ｓ５の急速な降下を検知
して警報を発し、運転員はこのとき冷却装置と負荷とな
る空気調和機の選定・切替え及び予備機の起動等を手動
で適宜操作して、冷凍機１の負荷減少による過冷却の防
止と運転の継続、さらにこの結果プラント運転継続に必
要なための空気調和機の停止防止を行っているが、この
選定・切替には長年の経験が必要で、作業は緊急を要す
るため、運転員には大きな負担となっていた。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、冷凍機に流量調整弁を介挿したバイパスとそ
の制御手段を設けて、冷凍機の負荷が急激に減少した場
合に自動的に冷凍機をバイパスして、冷凍機の過冷却に
よる停止の防止と、所定機器に対する空気調和機の冷房
能力を維持して、所定機器の停止を防止する空気調和設
備の冷却装置を提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 冷凍機に接続した冷水ボンブと、この冷水ボンブの入口
側及び前記冷凍機の出口側の夫々に設けた温度検出器と
、夫々の温度検出器からの温度信号により前記冷凍機の
運転制御をする制御装置からなる冷却装置と、前記冷凍
機の入口側と出口側の間に設けた流量調整弁を介挿した
バイパスと、前記制御装置に前記冷水ボンブの入口側に
おける冷水温度から前記流量調整弁を開閉調整する制御
手段を具備する。

（作　用） 冷凍機の負荷が大幅に低下すると戻り冷水の温度が低下
する。これを冷水ポンプ入口側の温度検出器で検出して
制御装置より冷凍機に対して容量最小調節の制御信号を
発する。しかしなおがっ冷却負荷が小さい時には、冷凍
機から供給する冷水の温度が所定値より低下するので、
これを冷凍機の出口側に設けた温度検出器で検出し、制
御装置より戻り冷水が冷凍機をバイパスする流量調整弁
に、これを開く調整信号を発して供給冷水の温度を所定
値に制御して、過冷却とせず、これにより冷凍機と空気
調和機の保護、及び冷凍機を停止させずに冷房負荷の各
種機器の運転継続を可能とする。またこれを自動的に実
施するので運転員の負担も軽減する。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。なお
上記した従来技術と同じ構成部分については同一符号を
付して詳細な説明は省略する。

第１図は冷却装置の構成図で、図示しない複数の空気調
和機からの冷水配管の戻り配管３は冷水ポンブ４に接続
され、その入口近傍に戻り冷水の温度検出器５を設け、
冷水ボンプ４の出口は配管８を介して冷凍機１の入口に
連結されている。また冷凍機１の出口配管２には前記戻
り配管３と同様に供給冷水の温度検出器６が設けられて
いて、さらに前記冷凍機１の入口側の配管８と出口配管
２の間には流量調整弁９を介挿したバイパス配管１０が
接続されて構成している。なお前記温度検出器５と温度
検出器６の温度信号Ｓ５，　ＳＯ及び冷水ボンブ４の起
動信号Ｓ４は制御装置１１に入力され、この制御装置ｌ
１からは冷凍機１に制御信号Ｓｌｌａと、流量調整弁９
に調整信号Ｓｌｌｂが出力される。

次に上記構成による作用について説明する。冷凍機１に
より一定の出口温度に冷却された供給冷水は、出口配管
２から図示しない複数の各空気調和機へ配送されるが、
この時の冷水の温度は温度検出器６により検出されて温
度信号Ｓ６として、制御装置ｌ１に伝達される。供給さ
れた冷水は各空気調和機にて熱交換されて各部機器を冷
却した後、温度が上昇して回収され、戻り配管３により
冷水ポンプ４に戻ってくる。この戻り冷水の温度は温度
検出器５により検出されて温度信号Ｓ５として制御装置
１１に伝達される。なお戻り冷水は冷水ポンブ４により
冷凍機１に圧送されて再び一定温度に冷却される。この
とき制御装置１１においては前記温度信号Ｓ５及び温度
信号Ｓ６より、供給冷水の温度が常に所定の温度で一定
に維持されるように制御信号ＳＬＬａを冷凍機１に発し
て、冷凍機１を容量調節運転する。

ここで例えば冬期のように外気温度が低く、冷凍機１が
低負荷運転されていた時に、図示しない空気調和機の故
障、若しくは停電が発生して非常用電源であるディーゼ
ル発電装置の電力でプラントの運転維持に必要な機器の
みを運転状態に移行した場合は、冷凍機１に要求される
負荷が極端に少なくなるため戻り冷水の温度も極めて低
下する。

この温度は前記温度検出器５により険出されて、冷凍機
１の容量調節範囲以下となる温度低の温度信号Ｓ５を制
御装置ｌ１に伝達する。これにより制御装置ｌ１は冷凍
機１に対して容量調節範囲の最小値での制御信号Ｓｌｌ
ａを発し、冷凍機１は最小容量での運転に移行する。し
かしながら被冷房負荷の方が小さいため、前記出口配管
２における供給冷水の温度は通常の所定温度より低くな
る。この温度は温度検出器６より温度信号Ｓ６として制
御装置１１に人力されるので、制御装置１ｌはバイパス
配管１０の流量調整弁９に対して弁開の調整信号１ｌｂ
を発して流量調整弁９を開く、これにより冷水ボンブ４
からの戻り冷水はバイパス配管１０を経由し、冷凍機１
を迂回して出口配管２に流れるため、供給冷水の温度は
上昇して所定の温度となる。この温度は温度信号Ｓ６と
して制御装置１１に伝達され、その後の温度変動は制御
装置１１からの冷凍機１に対する制御信号ＳＬ１ａと流
量調整弁９に対する弁開度の調整信号１ｌｂにより、出
口配管２における供給冷水の温度を所定の温度で一定と
なるように制御される。従って冷凍機１及び空気調和機
においては過冷却による損傷及び図示しない保護装置の
作動による停止はなく、また被冷房機器の冷房停止に起
因する運転停止も発生しないので、発電プラントの運転
を維持することができる。

［発明の効果］ 以上本発明によれば、停電や故障等により冷却装置の負
荷である空気調和機の急激な運転台数の減少や外気温度
の低下等、変動が生じても、その都度運転員による空気
調和機と冷却装置との選択・切替え及び冷凍機の停止等
を必要とせず、自動的に安全な冷却装置の運転と安定し
た冷水の供給が行なえると共に、運転員の負担を軽減で
きるので関連機器及びプラント運転の信頼性が向上する
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の冷却装置の構成図、第２図
は従来の空気調和設備の冷却装置の構成図である。 １・・・冷凍機、 ３・・・戻り配管、 ５、６・・・温度検出器、 ９・・・流量調整弁、 １ｌ・・・制御装置。 ２・・・出口配管、 ４・・・冷水ポンプ、 ８・・・配管、 １０・・・バイパス配管、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 空気調和設備の冷凍機及びこれに接続した冷水ポンプと
   冷水ポンプの入口側及び前記冷凍機の出口側の夫々に設
   けた温度検出器及びこの温度検出器からの温度信号によ
   り前記冷凍機の制御信号を出力する制御装置からなる冷
   却装置において、前記冷凍機の入口側と出口側の間に流
   量調整弁を介挿したバイパス配管を設けると共に、前記
   制御装置に前記流量調整弁に対する調整信号を発する制
   御手段を設けたことを特徴とする空気調和設備の冷却装
   置。