JPH04158148A - 温度変動吸収装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は温度変動吸収装置に係り、特に、温水または冷
水を発生する熱源機を用いた空調システムにおいて、熱
源機から出力される流体の温度変動を吸収するに好適な
温度変動吸収装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の空調システムとしては、第８図に示されるものが
知られている。このシステムは、温水または冷水を発生
する熱源機５０と複数の空気調和装置ｉ５２，５４とを
パイプ５６の管路中に配設し、冷温水ポンプ５８の駆動
によって熱源機５０がら空気調和装置５２．５４へ温水
または冷水を送給して空調を行うようになっている。

ところが、このシステムでは、第９図に示されるように
、熱源機５０から出力される流体の温度が５℃の変動幅
で数十分の周期で変動すると、この影響がそのまま各空
気調和装置〇２．５４に表われ、各空気調和装置ｆｆ　
５２１５４によって室内を十分に空調できないという不
具合がある。

そこで、第１０図に示されるように、熱源機５０と各空
気調和５２．５４とを結ぶパイプ５６の管路途中に貯水
槽６０を配設し、熱源機５０から出力される流体を一旦
貯水（１６０内に貯留し、貯留した流体を空気調和装置
５２．５４へ送給するようにしたシステムが提案されて
いる。

このシステムは、本来のピーク負荷に対して必要能力よ
りも小さい能力の熱源機５０を用いる場合に多く利用さ
れており、予め負荷がないときに冷温水を貯水槽６０内
に貯留し、負荷が発生した時点で貯水槽６０内の冷温水
を順次空気調和装置５２．５４へ送給する方法が採用さ
れている。このシステムによれば、熱源機３０から出力
される流体の温度変動が生しても、この温度変動による
影響を抑制することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のシステムでは、貯水槽６０内に冷
温水を貯える時間振子め設定しておかなければならず、
しかも、貯水槽６０内の流体の温度が適温になるまでに
は多くの時間を要し、システムを円滑に運用することは
困鐙である。

本発明の目的は熱交換器に供給さ扛る流体の温度を短時
間で指定の温度に維持することができる温度変動吸収装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために５本発明は、温水または冷水
を発生する熱源機と熱交換器とを結ぶ流体循環路から流
体を導入して貯留し、貯留した流体を流体循環路へ排出
する貯水タンクと、熱源機から熱交換器へ直接送給され
る流体の流量を制御する第１流量制御弁と、熱源機から
貯水タンクを介して熱交換器へ送給される流体の流量を
制御する第２流量制御弁と、熱源機出口側の流体の温度
を検出する第１温度センサと、貯水タンク内の流体の温
度を検出する第２温度センサと、熱交換器入口側の流体
の温度を検出する第３温度センサと第１温度センサの検
出温度と第２温度センサの検出温度とを比較する第１比
較器と、第３温度センサの検出温度と制御目標温度とを
比較する第２比較器と、各比較器の比較結果から第３温
度センサの検出温度を制御目標温度に一致させるための
駆動信号を生成し、生成した駆動信号により各流量制御
弁を駆動する制御弁駆動回路とを有する温度変動吸収装
置を構成したものである。

〔作用〕

熱源機から熱交換器へ流体が供給されているときに、熱
源機出口側の流体の温度と貯水タンク内の流体の温度及
び熱交換器入口側の流体の温度がそれぞれ温度センサに
よって検出される。第１温度センサと第２温度センサの
検出温度が比較されると共に第３温度センサの検出温度
と制御目標温度とが比較され、各比較結果から第３温度
センサの検出温度を制御目標温度に一致させるための駆
動信号が生成される。そしてこの駆動信号によって各流
量制御弁の開度が制御され、第３温度センサの検出温度
と制御目標温度との偏差が零となるように各流量制御弁
の開度が制御される。このため熱源機から出力される流
体の温度が変動しても、熱交換器に入力される流体の温
度変動を抑制することが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、温水または冷水を発生する熱源機１０
と熱交換器で構成された空気調和装置１２．１４とがパ
イプ１６．１８を介して連結されており、パイプ１６．
１８によって流体循環路が構成されている。パイプ１６
の管路途中には三方調節弁２０が配設され、パイプ１８
の管路途中には冷温水ポンプ２２が配設されている。

またパイプ１６のうち三方調節弁２ｏより熱源機ｌｏ側
には分岐路を構成するパイプ２４が接続されており、パ
イプ２４は貯水タンク２６に接続されている。この貯水
タンク２６内には熱源機１０内の流体がパイプ１６．２
４を介して導入され、貯水タンク２６内に貯留した流体
がパイプ２８、三方調節弁２０を介して空気調和装置１
２．１４側へ送給されるようになっている。三方調節弁
２０は熱源機１０がら空気調和装置ｆ１２，１４へ直接
送給される流体の流量を制御する第１流量制御弁と、熱
源機１Ｑから貯水タンク２６を介して空気調和装置１２
．１４に送給される流体の流量を制御する第２流量制御
弁として構成されている。

またパイプ１６には熱源機１０出口側の流体の温度を検
出する第１温度センサ３０が配設され。

貯水タンク２６には貯水タンク２６内の流体の温度を検
出する第２温度センサ３２が配設され、更にパイプ１６
のうち三方調節弁２０より下流側には空気調和装置１２
．１４に供給される流体の温度を検出する第３温度セン
サ３４が配設されている。そして各温度センサの検出信
号がコントローラ３６に供給されるようになっている。

コントローラ３６は、第２図に示されるように、各温度
センサ３０，３２．３４の検出出力をデジタル信号に変
換する温度検出回路３８、温度検出回路３８の出力信号
を基に第１温度センサ３０の検出温度Ｔ工と第２温度セ
ンサの検出温度Ｔ２とを比較する比較器及び第３温度セ
ンサ３４の検出温度Ｔ、と制御目標温度Ｔａとを比較す
る第２比較器を有する中央演算処理回路４０、各比較器
の比較結果から第３温度センサ３４の検出温度Ｔ、を制
御目標温度Ｔａに一致させるための駆動信号を生成し、
生成した駆動信号により三方調節弁２０を駆動する三方
弁駆動回路４２から構成されている。

本実施例は以上の構成からなり、次に冷房時の作用を第
３図のフローチャートに基づいて説明する。

まず、冷温水ポンプ２２が駆動されると、熱源機１０内
の流体がパイプ１６を介して空気調和装置１２．１４へ
順次送給される。二のときパイプ１６内の流体の温度及
び貯水タンク２６内の流体の温度はそれぞれ温度センサ
３０，３２．３４によって検出され、検出信号がそれぞ
れコントローラ３６に供給される。そして第３温度セン
サ３４の検出温度Ｔ３が制御目標温度Ｔａよりも高いか
否かの判定を行う（ステップ１００）。このとき肯定の
判定結果が得られたとき、すなわち、空気調和装置ｉ１
２，１４人ロ側の流体の温度が制御目標温度Ｔａよりも
大きいときには、ステップ１゜２に移り、第１温度セン
サ３０の検出温度Ｔ工が第２＠度センサ３２の検出温度
Ｔ２よりも低いか否かの判定を行う。このとき肯定の判
定結果が得られたときには、貯水タンク２６内の流体の
温度よりも熱源機１０出口側の流体の温度が低いので。

貯水タンク２６からの流量よりも熱源機１０からの流量
を増加させるように、三方調節弁２０の開度を制御しく
ステップ１０４）、このルーチンでの処理を終了する。

一方、ステップ１００で否定の判定結果が得られたとき
にはステップ１０６に移り、第３温度センサ３４の検出
温度Ｔ、が制御目標温度Ｔａと等しいか否かの判定を行
う。このステップで否定の判定結果が得られたときには
ステップ１０８に移り、第１温度センサ３０の検出温度
Ｔ工が第２温度センサ３２の検出温度Ｔ２よりも高いか
否かの判定を行う。このステップで否定の判定結果が得
られたときにはステップ１０４の処理に移り、肯定の判
定結果が得られたときにはステップ１１０の処理に移る
。ステップ１０８ではステップ１０２で否定の判定結果
が得られたときと同様に、熱源機１０出口側の流体の温
度よりも貯水タンク２６内の流体の温度が低いので、貯
水タンク２６からの流量を多くシ、熱源機１０からの流
体の流量を少くするように、三方調節弁２０の開度を制
御し、このルーチンでの処理を終了する。

またステップ１０６で肯定の判定結果が得られたときに
は、空気調和装置ｉ１２，１４人ロ側の流体の温度が制
御目標温度Ｔａになったとして、三方調節弁２ｏの開度
をそのままの状態とし、このルーチンでの処理を終了す
る（ステップ１１２）。

このような制御を行えば、第４図に示されるように、熱
源機１０出口側の流体の温度が特性Ａで示されるように
変化しても、三方調節弁２ｏの開度を各温度センサ３０
，３２．３４の検出温度に基づいて制御すれば、空気調
和装置１２．１４の人口側の流体の温度を特性Ｂで示さ
れるように、常に制御目標温度Ｔａに維持させることが
可能となる。

なお、三方調節弁２０の開度を制御するに際して、三方
調節弁２０を頻繁に作動させるのを防止するために、制
御目標温度Ｔａに幅を持たせればハンチングを防止する
ことができる。

また、前記実施例において、三方調節弁２０側の開度を
り、３とすると、制御目標温度Ｔａ、第１温度センサ３
０の検出温度Ｔよ、第２温度センサ３２の検出温度Ｔ２
とから三方調節弁２０の開度の比に＝Ｌ２／　（Ｌ２＋
Ｌ、）を求めることができる。

この場合、制御目標温度Ｔａは次の（１）式によって表
わされる。

Ｔａ＝Ｔ、　・Ｋ＋Ｔ２（Ｉ　　Ｋ）　　　−”’（１
）（１）式から、 Ｔよ−Ｔよ ただし、１≦に≦０ （１）、（２）式において、例えばＴａ＝８℃、Ｔ、＝
１０℃、Ｔ２＝７．５℃とすると。

この結果Ｌ２：ＬＪ＝２：８となる。

また前記実施例において、第５図に示されるように、三
方調節弁２０を、貯水タンク２６の入口側に設けること
も可能である。さらに、第６図及び第７図に示されるよ
うに、三方調節弁２０の代りに、二方弁４４．４６を用
い、二方弁４４をツマイブ１６の管路途中に配設し、二
方弁４６をパイプ２４またはパイプ３８内に配置するこ
とも可能である。この場合、二方弁４４が第１流量制御
弁を構成し、二方弁４６が第２流量制御弁を構成するこ
とになる。

また前記実施例によれば、各温度センサ３０゜３２．３
４の検出温度を基に三方調節弁２０の開度を制御してい
るため、貯水タンク２６内に貯留した流体の全体の温度
が、熱源機１０を起動した直後に適温にならなくても、
制御目標温度に近い温度の流体を空気調和１２．１４へ
送給することも可能である。また運転中に熱源機］０が
故障しても、貯水タンク２６内の流体の温度が適温にな
っていれば、貯水タンク２６内の流体を用いて運転継続
が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、熱源機出口側の
温度と貯水タンク内の流体の温度及び熱交換器入口側の
流体の温度を監視し、熱交換器入口側の流体の温度が制
御目標温度となるように、熱源機から熱交換器への流体
の流量及び貯水タンクから熱交換器への流体の流量を制
御するようにしたため、熱源機内の流体の温度が変動し
ても、熱交換器に供給される流体の温度を一定温度に抑
制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はコン
トローラの構成図、第３図は第１図に示す装置の作用を
説明するためのフローチャート、第４図は時間と流体の
温度との関係を示す特性図、第５図は三方弁の他の設置
方法を説明するための図、第６図及び第７図はそれぞれ
三方弁の代りに二方弁を用いたときの設置方法を説明す
るための図、第８図は従来例の構成図、第９図は第８図
に示す装置の時間と流体温度との関係を示す特性図、第
１０図は他の従来例の構成図である。 １０・・・熱源機、１２．１４・空気調和装置、１６．
１８，２４．２８・・・パイプ、２０．２２・・・三方
調節弁、２６・・・貯水タンク。 ３０・・・第１温度センサ、３２・・・第２温度センサ
、３４・・・第３温度センサ、３６・・・コントローラ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、温水または冷水を発生する熱源機と熱交換器とを結
   ぶ流体循環路から流体を導入して貯留し、貯留した流体
   を流体循環路へ排出する貯水タンクと、熱源機から熱交
   換器へ直接送給される流体の流量を制御する第１流量制
   御弁と、熱源機から貯水タンクを介して熱交換器へ送給
   される流体の流量を制御する第２流量制御弁と、熱源機
   出口側の流体の温度を検出する第１温度センサと、貯水
   タンク内の流体の温度を検出する第２温度センサと、熱
   交換器入口側の流体の温度を検出する第３温度センサと
   、第１温度センサの検出温度と第２温度センサの検出温
   度とを比較する第１比較器と、第３温度センサの検出温
   度と制御目標温度とを比較する第２比較器と、各比較器
   の比較結果から第３温度センサの検出温度を制御目標温
   度に一致させるための駆動信号を生成し、生成した駆動
   信号により各流量制御弁を駆動する制御弁駆動回路とを
   有する温度変動吸収装置。