WO2012096078A1 - 冷却システム及びその運転方法 - Google Patents

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康博 頭島
泰彦 稲富
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株式会社日立プラントテクノロジー
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Definitions

  • the present invention relates to an air conditioning system of a system in which a refrigerant necessary for an air conditioner installed in a room to be air conditioned is circulated by a refrigerant pump and an operation method thereof.
  • heat exchange between the cold water created on the primary side and the refrigerant is performed, and the heat exchanged refrigerant is used as the refrigerant.
  • a refrigerant forced circulation cooling system that circulates and cools on the secondary side by a pump is employed. In such a cooling system, capacity control is performed by changing the operation state of the refrigerant pump and the amount of cold water supplied due to load fluctuations.
  • the present invention provides an air conditioning system capable of preventing the cavitation of the refrigerant pump and performing appropriate air conditioning capability control and an operation method thereof in view of the above-described conventional technology.
  • the present invention provides an evaporator that vaporizes refrigerant by heat exchange with indoor air to be air-conditioned, a condenser that liquefies refrigerant gas vaporized by the evaporator, and liquefied by the condenser
  • a refrigerant pump that sends refrigerant liquid to the evaporator, a refrigerant liquid tank that is installed between the condenser and the refrigerant pump in the previous period, temporarily stores the refrigerant liquid liquefied by the condenser, and cold water generated by the heat source unit.
  • an air conditioning system including a first cold water pipe that supplies the condenser, A second cold water pipe for supplying cold water generated in the heat source machine to the refrigerant liquid tank; A tank liquid temperature sensor for measuring the temperature of the refrigerant liquid in the refrigerant liquid tank; The condenser is provided with a controller for supplying cold water necessary for condensing the refrigerant gas.
  • the first cold water pipe and the second cold water pipe are connected in series, and the cold water from the heat source unit is caused to flow in series to the condenser and the refrigerant liquid tank.
  • the first and second cold water pipes are connected so that cold water from the heat source unit flows to the condenser via the refrigerant liquid tank. To do.
  • a pressure sensor that measures a discharge pressure and a suction pressure of the refrigerant pump, and an inverter that changes an operation frequency of the refrigerant pump are provided,
  • the operation frequency of the refrigerant pump is controlled by the control unit so that the differential pressure between the discharge pressure and the suction pressure becomes a set value.
  • the air conditioning system described above further includes a dew point temperature detecting means for detecting a dew point temperature in the air conditioning target room, and a condensate temperature sensor for measuring a temperature of the refrigerant liquid liquefied by the condenser,
  • a dew point temperature detecting means for detecting a dew point temperature in the air conditioning target room
  • a condensate temperature sensor for measuring a temperature of the refrigerant liquid liquefied by the condenser
  • the controller calculates the evaporation temperature from the suction pressure of the refrigerant pump, and the refrigerant liquid so that the refrigerant liquid temperature in the refrigerant liquid tank is lower than the calculated evaporation temperature. It is characterized by supplying cold water to the tank.
  • the present invention provides an evaporator that vaporizes refrigerant by heat exchange with indoor air to be air-conditioned, a condenser that liquefies refrigerant gas vaporized by the evaporator, and liquefied by the condenser
  • a refrigerant pump that sends the refrigerant liquid to the evaporator
  • a refrigerant liquid tank that is installed between the condenser and the previous refrigerant pump, temporarily stores the refrigerant liquid liquefied by the condenser and cools the refrigerant liquid
  • a heat source In a method of operating an air conditioning system that includes cold water piping that supplies cold water generated in the machine to the condenser and the refrigerant liquid tank, and controls the operation of each part by a control unit, the cold water necessary for condensation of the refrigerant is supplied to the condenser It is characterized by doing.
  • cavitation can be prevented and energy saving operation can be achieved by appropriate air conditioning capability control.
  • Example 1 of this invention It is a block block diagram of Example 1 of this invention. It is a block block diagram of Example 2 of this invention. It is a block block diagram of Example 3 of this invention. It is a block block diagram of Example 4 of this invention. It is a flowchart of the flow control of the cold water to the condenser of the Example of this invention. It is a flowchart of flow control of the cold water to the refrigerant liquid tank of the Example of this invention. It is a block block diagram of the conventional apparatus.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the first embodiment of the present invention.
  • the air conditioning system includes evaporators 21a and 21b that vaporize the refrigerant by heat exchange with room air to be air-conditioned, a condenser 10 that liquefies the refrigerant gas vaporized by the evaporator, and a refrigerant liquid that is liquefied by the condenser 10.
  • the refrigerant liquid tank 60 temporarily stores the refrigerant liquid liquefied in 10, the first cold water pipe 71 a that supplies the cold water generated by the heat source device 70 to the condenser 50 by the cold water pump 72, and the like.
  • the air conditioning system includes a refrigerant cooling mechanism 62 for cooling the refrigerant liquid in the refrigerant liquid tank 60, a second cold water pipe 71 b for supplying cold water generated in the heat source unit 70 to the refrigerant cooling mechanism 62, and the refrigerant liquid tank 60.
  • An amount of cold water necessary for condensing the refrigerant is supplied from the heat source unit 70 to the condenser 10 by the tank liquid temperature sensor 61 for measuring the temperature of the refrigerant liquid and the cold water pump 72 and the suction pressure of the refrigerant pump 50 is set.
  • a control unit 74 that supplies a predetermined amount of cold water to the refrigerant liquid tank 60 is provided so that the refrigerant liquid temperature in the refrigerant liquid tank 60 becomes lower than the corresponding evaporation temperature.
  • the evaporators 21a and 21b are incorporated in the cooling devices 20a and 20b together with the blowers 22a and 22b, and are installed in a room to be air-conditioned.
  • the refrigerant liquid circulates inside the evaporators 21a and 21b, and the indoor high-temperature air 23a and 23b is blown by the blowers 22a and 22b, so that the internal refrigerant liquid is evaporated and heated from the high-temperature air blown. Take away. Thereby, the indoor high-temperature air 23a, 23b is cooled and blown out into the room as cooling air 24a, 24b.
  • the refrigerant gas gasified by evaporation in the evaporators 21a and 21b is sent to the condenser 10 via the refrigerant gas pipe 30, and is liquefied by exchanging heat with cold water from the heat source unit 70.
  • the liquefied refrigerant is temporarily stored in the refrigerant tank 60, and is sent from here to the evaporators 21a and 21b through the refrigerant liquid pipe 31 by the refrigerant pump 50.
  • the chilled water flow rate is adjusted so that the condenser refrigerant liquid temperature measured by the condensate temperature sensor 11 becomes a design value necessary for cooling by the cooling devices 20a and 20b.
  • the adjustment at this time is performed by controlling the flow rate of the cold water pump 72 by the control unit 74 or by controlling the flow rate by the opening of the three-way valve 73 so as not to excessively reduce the condenser refrigerant liquid temperature.
  • step (S) 101 the condensate temperature of the condenser 10 is measured by the sensor 11 in S102, and whether or not the condensate temperature is higher than the design value required for cooling in the cooling devices 20a and 20b in S103. If NO (low), the amount of cold water is controlled to decrease in S105, and the process returns to S102. If YES in S103, it is determined whether the condensate temperature and the design value are substantially the same in the next S104. If YES, the control is terminated in S107. If NO (high) in S104, the amount of cold water is controlled to increase in S106, and the process returns to S102.
  • the controller 74 measures the temperature of the refrigerant liquid in the refrigerant liquid tank 60 with the refrigerant liquid temperature sensor 61, and determines the suction portion of the refrigerant pump 50 from the suction side pressure value measured with the suction pressure sensor 51. The evaporation temperature is calculated. Then, the controller 74 causes the refrigerant liquid temperature in the tank to flow to the refrigerant liquid tank 60 by the control unit 74 so that the temperature becomes 1 to 2 ° C. lower than the calculated evaporation temperature of the suction portion of the refrigerant pump 50. Adjust the cold water flow rate. This adjustment operation is performed according to the operation flow shown in FIG.
  • the evaporation temperature is calculated from the temperature measurement of the refrigerant liquid in the tank and the pressure value on the suction side of the refrigerant pump in S202.
  • S203 it is determined whether or not the temperature of the refrigerant liquid in the tank is approximately 2 ° C. lower than the evaporation temperature calculated above.
  • the control is terminated in S207, and in the case of NO, it is determined in S204 whether or not the refrigerant liquid temperature in the tank is lower than the evaporation temperature by, for example, 2 ° C. or more.
  • the amount of cold water is controlled to decrease in S205 and the process returns to S202.
  • NO the amount of cold water is increased and controlled in S206 and the process returns to S202.
  • the refrigerant liquid is supercooled in the refrigerant liquid tank, and the refrigerant gas is liquefied in the condenser and the heat exchange is performed by the cooling device for the necessary amount so as to share the heat exchange. Therefore, the fall of the refrigerant pressure in the condenser 10 can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a pressure drop in the refrigerant system, and it is possible to prevent excessive cooling in the air-conditioning target room and perform proper operation. Further, cavitation can be prevented by controlling the relationship between the evaporation temperature on the suction side of the refrigerant pump 50 and the refrigerant liquid temperature in the refrigerant liquid tank.
  • FIG. 2 shows a block diagram of the second embodiment of the present invention.
  • the control is performed.
  • cold water having a temperature lower than that of the cold water flowing through the condenser 10 is caused to flow into the refrigerant liquid tank 60.
  • a first cold water pipe 71a for supplying cold water to the condenser 10 and the refrigerant liquid tank 60 and a second cold water pipe 71b are connected in series.
  • the cold water from the heat source machine 70 is first supplied to the refrigerant tank 60 to exchange heat with the refrigerant liquid, and the cold water whose temperature has been increased by this heat exchange is further supplied to the condenser 10 to obtain the refrigerant gas.
  • Cascade is used to liquefy the refrigerant through heat exchange.
  • FIG. 3 shows a block diagram of the third embodiment of the present invention.
  • Reference numeral 51 denotes a refrigerant pump suction pressure sensor that measures the suction pressure of the refrigerant pump 50
  • 52 denotes a refrigerant pump discharge pressure sensor that measures the discharge pressure of the refrigerant pump 50
  • 53 denotes an inverter that changes the operating frequency of the refrigerant pump 50.
  • the control unit 74 controls the operating frequency of the inverter 53 so that the difference between the measured value of the suction pressure sensor 51 and the measured value of the discharge pressure sensor 52 becomes a set value.
  • FIG. 4 shows a block diagram of a fourth embodiment of the present invention.
  • an indoor dew point temperature detecting means 80 for detecting the dew point temperature of the air conditioning target room 26 is provided.
  • the control unit 74 causes the refrigerant liquid temperature in the refrigerant liquid tank 60 to be equal to or higher than the indoor dew point temperature.
  • control is performed so as to decrease the flow rate of the cold water to the refrigerant liquid tank 60.
  • the control unit 74 controls the flow rate of the cold water so that the outlet refrigerant temperature of the condenser 10 becomes equal to or higher than the refrigerant temperature set above in the refrigerant liquid tank 60.
  • SYMBOLS 10 Condenser, 11 ... Condensate temperature sensor, 20a, 20b ... Cooling device, 21a, 21b ... Evaporator, 22a, 22b ... Blower, 26 ... Air-conditioning target room, 30 ... Refrigerant gas pipe, 31 ... Refrigerant liquid pipe, DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Refrigerant pump, 51 ... Suction pressure sensor, 52 ... Discharge pressure sensor, 53 ... Inverter, 60 ... Refrigerant liquid tank, 61 ... Refrigerant liquid temperature sensor, 62 ... Refrigerant cooling mechanism, 70 ... Heat source machine, 71a ... 1st cold water Piping, 71b ... second cold water piping, 72 ... cold water pump, 73 ... three-way valve, 74 ... control unit, 80 ... indoor dew point temperature detecting means.

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Abstract

　冷媒ポンプのキャビテーションを防止し、適正な空調能力制御を行える空調システムとその運転方法を提供する。　空調対象の室内空気との熱交換によって冷媒を気化する蒸発器と、前記蒸発器で気化した冷媒ガスを液化させる凝縮器と、前記凝縮器で液化した冷媒液を前記蒸発器に送る冷媒ポンプと、前記凝縮器と前期冷媒ポンプとの間に設置され、前記凝縮器で液化した冷媒液を一時貯留する冷媒液タンクと、熱源機で発生した冷水を前記凝縮器に供給する第１冷水配管と、熱源機で発生した冷水を前記冷媒液タンクに供給する第２冷水配管と、前記冷媒液タンクの冷媒液の温度を測定するタンク液温度センサと、前記凝縮器に冷媒の凝縮に必要な冷水を供給すると共に、前記冷媒ポンプの吸込圧力から算出される蒸発温度より前記冷媒液タンクの冷媒液温度が低くなるように前記冷媒液タンクに冷水を供給する制御部を設けたことを特徴とする。

Description

冷却システム及びその運転方法
　本発明は、空調対象の室内に設置される空調装置に必要な冷媒を冷媒ポンプにより循環させる方式の空調システムとその運転方法に関する。
　従来、潜熱輸送による熱搬送効率の向上や、空調対象の室内での冷水循環を嫌う用途での対応策として、１次側で作成した冷水と冷媒を熱交換し、熱交換された冷媒を冷媒ポンプにより２次側で循環して冷却を行う冷媒強制循環式冷却システムが採用されている。このような冷却システムでは、負荷変動により冷媒ポンプの運転状態や冷水の供給量を変えて能力制御が行われるが、この制御の中で冷媒循環系内圧力と冷媒温度のバランスが崩れると冷媒ポンプの吸込み側でキャビテーションが起こり、冷媒ポンプの性能が急激に低下する可能性がある。
　このような背景から、冷媒強制循環式冷却システムにおける冷媒ポンプのキャビテーションを防止する様々な技術が提案されている。たとえば、特許文献１に記載される冷却システムのキャビテーション防止制御では、負荷が増大して冷水供給量を増加させるときに、冷水供給量を段階的に増加させることにより、冷媒循環系内の圧力低下速度と温度低下速度に差をもたせてキャビテーションを防止している。
特開２００８－２８１２１８号公報
　しかし、上記特許文献１に示される冷水供給量の増加速度を段階的に調整してキャビテーションを防止するシステムでは、図７に示すように、負荷変動に対して冷水により凝縮器６ａの冷媒液温度を低下させて対応しているため、凝縮器６ａでの冷媒圧力が低下し、空調対象室の蒸発器７ａの蒸発温度の低下を引き起こす恐れがある。蒸発器７ａの蒸発温度の低下が起こると、空調対象室内が過剰冷却され適正な空調がなされなくなると共に、省エネ運転に反する。したがって、適正な空調能力制御を行うためには、冷媒温度の過冷却時に系内圧力の制御が重要になる。
　本発明は上記従来の技術に鑑み、冷媒ポンプのキャビテーションを防止するとともに、適正な空調能力制御を行える空調システムとその運転方法を提供するものである。
　本発明は、上記課題を解決するため、空調対象の室内空気との熱交換によって冷媒を気化する蒸発器と、前記蒸発器で気化した冷媒ガスを液化させる凝縮器と、前記凝縮器で液化した冷媒液を前記蒸発器に送る冷媒ポンプと、前記凝縮器と前期冷媒ポンプとの間に設置され、前記凝縮器で液化した冷媒液を一時貯留する冷媒液タンクと、熱源機で発生した冷水を前記凝縮器に供給する第１冷水配管を備えた空調システムにおいて、
　熱源機で発生した冷水を前記冷媒液タンクに供給する第２冷水配管と、
　前記冷媒液タンクの冷媒液の温度を測定するタンク液温度センサと、
　前記凝縮器に冷媒ガスの凝縮に必要な冷水を供給する制御部を設けたことを特徴とする。
　また、上記に記載の空調システムにおいて、前記第１冷水配管と第２冷水配管を直列に接続し、前記熱源機からの冷水を前記凝縮器と冷媒液タンクに直列に流すことを特徴とする。
　また、上記に記載の空調システムにおいて、前記第１と第２の冷水配管は、前記熱源機からの冷水が前記冷媒液タンクを経由して前記凝縮器に流れるように接続されたことを特徴とする。
　また、上記に記載の空調システムにおいて、さらに、前記冷媒ポンプの吐出圧力と吸込み圧力を測定する圧力センサと、前記冷媒ポンプの運転周波数を変えるインバータを設け、
　前記制御部により吐出圧力と吸込み圧力の差圧が設定値になるように冷媒ポンプの運転周波数を制御することを特徴とする。
　また、上記に記載の空調システムにおいて、さらに、空調対象室内の露点温度を検出する露点温度検出手段と、前記凝縮器で液化された冷媒液の温度を測定する凝縮液温度センサとを設け、前記制御部により前記冷媒液タンクの冷媒液温度が前記露点温度検出手段で検出された露点温度以下の場合には、冷媒液タンクの冷媒液温度が室内露点温度以上になるように冷媒液タンクへの冷水の流量を調整するとともに、前記凝縮器の液冷媒温度が該冷媒液タンクの冷媒液温度以上になるように前記凝縮器への冷水の流量を調整することを特徴とする。
　また、上記に記載の空調システムにおいて、前記制御部により前記冷媒ポンプの吸込圧力から蒸発温度を計算し、この計算された蒸発温度より前記冷媒液タンクの冷媒液温度が低くなるように前記冷媒液タンクに冷水を供給することを特徴とする。
　本発明は、上記課題を解決するため、空調対象の室内空気との熱交換によって冷媒を気化する蒸発器と、前記蒸発器で気化した冷媒ガスを液化させる凝縮器と、前記凝縮器で液化した冷媒液を前記蒸発器に送る冷媒ポンプと、前記凝縮器と前期冷媒ポンプとの間に設置され、前記凝縮器で液化した冷媒液を一時貯留すると共に冷媒液を冷却する冷媒液タンクと、熱源機で発生した冷水を前記凝縮器と冷媒液タンクに供給する冷水配管を備え、制御部により前記各部を動作制御する空調システムの運転方法において、前記凝縮器に冷媒の凝縮に必要な冷水を供給することを特徴とする。
　本発明によれば、適正な空調能力制御によりキャビテーションの防止と、省エネ運転を図ることができる。
本発明の実施例１のブロック構成図である。 本発明の実施例２のブロック構成図である。 本発明の実施例３のブロック構成図である。 本発明の実施例４のブロック構成図である。 本発明の実施例の凝縮器への冷水の流量制御のフロー図である。 本発明の実施例の冷媒液タンクへの冷水の流量制御のフロー図である。 従来装置のブロック構成図である。
　以下、図面に基づいて本発明の各実施例を説明する。
　（実施例１）
図１に本発明の実施例１のブロック構成図を示す。空調システムは、空調対象の室内空気との熱交換によって冷媒を気化する蒸発器２１ａ、２１ｂと、この蒸発器で気化した冷媒ガスを液化させる凝縮器１０と、凝縮器１０で液化した冷媒液を前記蒸発器２１ａ、２１ｂに循環させる冷媒ポンプ５０と、凝縮器１０の冷媒液温度を測定する凝縮液温度センサ１１と、前記凝縮器１０と前期冷媒ポンプ５０との間に設置され、前記凝縮器１０で液化した冷媒液を一時貯留する冷媒液タンク６０と、熱源機７０で発生した冷水を冷水ポンプ７２で前記凝縮器５０に供給する第１冷水配管７１ａなどで構成される。
　さらに、空調システムには、冷媒液タンク６０内の冷媒液を冷やすための冷媒冷却機構６２、熱源機７０で発生した冷水を冷媒冷却機構６２に供給する第２冷水配管７１ｂと、冷媒液タンク６０の冷媒液の温度を測定するためのタンク液温度センサ６１と、冷水ポンプ７２で凝縮器１０に冷媒の凝縮に必要な量の冷水を熱源機７０から供給すると共に、冷媒ポンプ５０の吸込圧力に相当する蒸発温度よりも冷媒液タンク６０の冷媒液温度が低くなるように冷媒液タンク６０に所定量の冷水を供給する制御部７４が設けられている。
　蒸発器２１ａ、２１ｂは、送風機２２ａ、２２ｂとともに冷却装置２０ａ、２０ｂに組み込まれ、空調対象の室内に設置される。蒸発器２１ａ、２１ｂの内部には冷媒液が循環し、送風機２２ａ、２２ｂによって室内の高温空気２３ａ、２３ｂが吹付けられることにより、内部の冷媒液が蒸発して吹付けられた高温空気から熱を奪う。これによって、室内の高温空気２３ａ、２３ｂが冷却され、冷却空気２４ａ、２４ｂとして室内に吹出される。
　一方、蒸発器２１ａ、２１ｂで蒸発によりガス化された冷媒ガスは、冷媒ガス管３０を経由して凝縮器１０に送られ、熱源機７０からの冷水と熱交換して液化される。液化された冷媒は、一旦冷媒タンク６０に貯蔵され、ここから冷媒ポンプ５０により冷媒液管３１を通り、蒸発器２１ａ、２１ｂへ送られる。このとき、凝縮液温度センサ１１で測定された凝縮器冷媒液温度が、冷却装置２０ａ、２０ｂでの冷却に必要な設計値になるように、冷水流量が調整される。このときの調整は、凝縮器冷媒液温度を過剰に低下させないように、制御部７４によって冷水ポンプ７２の流量の制御か、または、三方弁７３の開度による流量制御でなされる。
　この調整動作は、図５に示す動作フローによってなされる。すなわち、ステップ（Ｓ）１０１で開始後、Ｓ１０２でセンサ１１により凝縮器１０の凝縮液温度が測定され、Ｓ１０３で凝縮液温度が冷却装置２０ａ、２０ｂでの冷却に必要な設計値より高いか否か比較され、ＮＯ（低い）の場合はＳ１０５で冷水量が減少制御されてＳ１０２に戻る。Ｓ１０３でＹＥＳの場合、次のＳ１０４で凝縮液温度と設計値とほぼ同じか否か判断され、ＹＥＳの場合はＳ１０７で制御を終了する。Ｓ１０４でＮＯ（高い）の場合はＳ１０６で冷水量が増大制御されてＳ１０２に戻る。
　また、制御部７４により、冷媒液温度センサ６１で冷媒液タンク６０内の冷媒液の温度が測定されると共に、吸込圧力センサ５１で測定された吸込側圧力値から、冷媒ポンプ５０の吸込部分の蒸発温度が算出される。そして、上記で測定されたタンク内の冷媒液温度が、算出された冷媒ポンプ５０の吸込部分の蒸発温度よりも１～２℃低い温度になるように、制御部７４により冷媒液タンク６０に流れる冷水流量を調整する。この調整動作は、図６に示す動作フローによってなされる。
　ステップ（Ｓ）２０１で開始後、Ｓ２０２でタンクの冷媒液の温度測定と、冷媒ポンプの吸込側の圧力値から蒸発温度が算出される。次いで、Ｓ２０３でタンクの冷媒液温度が上記で算出された蒸発温度より例えば、ほぼ２℃低いか否かが判定される。ＹＥＳの場合、Ｓ２０７で制御を終了し、ＮＯの場合、Ｓ２０４でタンクの冷媒液温度が蒸発温度より例えば、２℃以上低いか否かが判定される。ＹＥＳの場合、Ｓ２０５で冷水量を減少制御してＳ２０２に戻り、ＮＯの場合、Ｓ２０６で冷水量を増大制御してＳ２０２に戻る。
　本実施例は上記したように、冷媒液タンクで冷媒液の過冷却を行い、凝縮器で冷媒ガスの液化と冷却装置で必要な分の熱交換を行うことで、熱交換を分担するようにしたので、凝縮器１０での冷媒圧力の低下を抑えることができる。したがって、冷媒系内の圧力低下を抑制することができ、空調対象室内での過剰冷却を防止して適正な運転を行うことができる。また、冷媒ポンプ５０の吸込側の蒸発温度と冷媒液タンクの冷媒液温度との関係を制御することにより、キャビテーションを防止することができる。
　（実施例２）
図２に本発明の実施例２のブロック構成図を示す。上記実施例1で説明したように、凝縮器１０で液化された冷媒温度に対し、冷媒液タンク６０で過冷却された冷媒温度が低くなるように制御されるので、本実施例では、制御が容易なように凝縮器１０に流す冷水温度より低い温度の冷水を冷媒液タンク６０に流すようにしたものである。
　具体的には、凝縮器１０と冷媒液タンク６０にそれぞれ冷水を供給する第１冷水配管７１ａと、第２冷水配管７１ｂを直列に接続している。この接続において、熱原機７０からの冷水を、先に冷媒タンク６０に供給して冷媒液と熱交換し、この熱交換で温度上昇した冷水をさらに、凝縮器１０に供給して冷媒ガスと熱交換して冷媒を液化するように、カスケード利用している。この冷水のカスケード利用により、冷水による冷媒液タンク６０と凝縮器１０へ効率よく熱分配できると共に、熱原機の省エネ運転が可能となる。
　（実施例３）
図３に本発明の実施例３のブロック構成図を示す。５１は冷媒ポンプ５０の吸込圧力を測定する冷媒ポンプの吸込圧力センサ、５２は冷媒ポンプ５０の吐出圧力を測定する冷媒ポンプの吐出圧力センサ、５３は冷媒ポンプ５０の運転周波数を変えるインバータである。制御部７４は、吸込圧力センサ５１の測定値と吐出圧力センサ５２の測定値の差が設定値になるように、インバータ５３の運転周波数を制御する。本実施例では、冷媒ポンプ５０の吸込圧力と吐出圧力の差圧を設定値に維持できるので、部分負荷時の系内圧力上昇を抑制することで、蒸発圧力の上昇が抑制できるので、システムの適正な冷却能力制御が可能となる。
　（実施例４）
図４に本発明の実施例４のブロック構成図を示す。本実施例では、空調対象室２６の露点温度を検出する室内露点温度検出手段８０を設けている。上記構成において、制御部７４は、露点温度検出手段８０の検出値が、前記冷媒液タンク６０内の冷媒液温度よりも高い場合、冷媒液タンク６０の冷媒液温度を室内露点温度以上になるように、冷媒液タンク６０への冷水流量を減少させるように制御する。同時に制御部７４は、凝縮器１０の出口冷媒温度が冷媒液タンク６０の上記で設定された冷媒温度以上になるように冷水流量を減少させるように制御する。
　本実施例では、冷媒液タンク６０内の冷媒液温度を制御することにより、結露防止が可能となると共に、前記した各実施例の効果を有する。すなわち、冷媒系内の圧力低下を抑制しながらキャビテーションを防止することが可能となるとともに、冷水のカスケード利用により省エネ運転が可能となる。
　１０…凝縮器、１１…凝縮液温度センサ、２０ａ、２０ｂ…冷却装置、２１ａ、２１ｂ…蒸発器、２２ａ、２２ｂ…送風機、２６…空調対象室、３０…冷媒ガス管、３１…冷媒液管、５０…冷媒ポンプ、５１…吸込圧力センサ、５２…吐出圧力センサ、５３…インバータ、６０…冷媒液タンク、６１…冷媒液温度センサ、６２…冷媒冷却機構、７０…熱源機、７１ａ…第１冷水配管、７１ｂ…第２冷水配管、７２…冷水ポンプ、７３…三方弁、７４…制御部、８０…室内露点温度検出手段。

Claims (12)

  1. 　空調対象の室内空気との熱交換によって冷媒を気化する蒸発器と、
    　前記蒸発器で気化した冷媒ガスを液化させる凝縮器と、
    　前記凝縮器で液化した冷媒液を前記蒸発器に送る冷媒ポンプと、
    　前記凝縮器と前期冷媒ポンプとの間に設置され、前記凝縮器で液化した冷媒液を一時貯留する冷媒液タンクと、
    　熱源機で発生した冷水を前記凝縮器に供給する第１冷水配管を備えた空調システムにおいて、
    　熱源機で発生した冷水を前記冷媒液タンクに供給する第２冷水配管と、
    　前記冷媒液タンクの冷媒液の温度を測定するタンク液温度センサと、
    　前記凝縮器に冷媒ガスの凝縮に必要な冷水を供給する制御部を設けたことを特徴とする空調システム。
  2. 　請求項１に記載の空調システムにおいて、
    　前記第１冷水配管と第２冷水配管を直列に接続し、前記熱源機からの冷水を前記凝縮器と冷媒液タンクに直列に流すことを特徴とする空調システム。
  3. 　請求項２に記載の空調システムにおいて、
    　前記第１と第２の冷水配管は、前記熱源機からの冷水が前記冷媒液タンクを経由して前記凝縮器に流れるように接続されたことを特徴とする空調システム。
  4. 　請求項１～３のいずれかに記載の空調システムにおいて、
    　さらに、前記冷媒ポンプの吐出圧力と吸込み圧力を測定する圧力センサと、前記冷媒ポンプの運転周波数を変えるインバータを設け、
    　前記制御部により吐出圧力と吸込み圧力の差圧が設定値になるように冷媒ポンプの運転周波数を制御することを特徴とする空調システム。
  5. 　請求項１～４のいずれかに記載の空調システムにおいて、
    　さらに、空調対象室内の露点温度を検出する露点温度検出手段と、前記凝縮器で液化された冷媒液の温度を測定する凝縮液温度センサとを設け、
    　前記制御部により前記冷媒液タンクの冷媒液温度が前記露点温度検出手段で検出された露点温度以下の場合には、冷媒液タンクの冷媒液温度が室内露点温度以上になるように冷媒液タンクへの冷水の流量を調整するとともに、前記凝縮器の液冷媒温度が該冷媒液タンクの冷媒液温度以上になるように前記凝縮器への冷水の流量を調整することを特徴とする空調システム。
  6. 　請求項１～５のいずれかに記載の空調システムにおいて、
    　前記制御部により前記冷媒ポンプの吸込圧力から蒸発温度を計算し、この計算された蒸発温度より前記冷媒液タンクの冷媒液温度が低くなるように前記冷媒液タンクに冷水を供給することを特徴とする空調システム。
  7. 　空調対象の室内空気との熱交換によって冷媒を気化する蒸発器と、
    　前記蒸発器で気化した冷媒ガスを液化させる凝縮器と、
    　前記凝縮器で液化した冷媒液を前記蒸発器に送る冷媒ポンプと、
    　前記凝縮器と前期冷媒ポンプとの間に設置され、前記凝縮器で液化した冷媒液を一時貯留すると共に冷媒液を冷却する冷媒液タンクと、
    　熱源機で発生した冷水を前記凝縮器と冷媒液タンクに供給する冷水配管を備え、
    　制御部により前記各部を動作制御する空調システムの運転方法において、
    　前記凝縮器に冷媒の凝縮に必要な冷水を供給することを特徴とする空調システムの運転方法。
  8. 　請求項７に記載の空調システムの運転方法において、
    　前記凝縮器へ冷水を供給する冷水配管と前記冷却機構に供給する冷水配管を直列に接続し、熱源機からの冷水を前記凝縮器と前記冷媒液タンクに直列に流すことを特徴とする空調システムの運転方法。
  9. 　請求項８に記載の空調システムの運転方法において、
    　熱源機からの冷水を前記冷媒液タンクを経由して前記凝縮器へ供給することを特徴とする空調システムの運転方法。
  10. 　請求項７～９のいずれかに記載の空調システムの運転方法において、
    　前記冷媒ポンプの吐出圧力と吸込み圧力を測定し、吐出圧力と吸込み圧力の差圧が設定値になるように冷媒ポンプの回転周波数を制御することを特徴とする空調システムの運転方法。
  11. 　請求項７～１０のいずれかに記載の空調システムの運転方法において、
    　さらに、空調対象室内の露点温度を検出する露点温度検出手段と、前記凝縮器で液化された冷媒液の温度を測定する凝縮液温度センサとを設け、
    　前記冷媒液タンクの冷媒液温度が前記露点温度検出手段で検出された露点温度以下の場合には、冷媒液タンクの冷媒液温度が室内露点温度以上になるように冷媒液タンクへの冷水の流量を調整するとともに、前記凝縮器の液冷媒温度が該冷媒液タンクの冷媒液温度以上になるように前記凝縮器への冷水の流量を調整することを特徴とする空調システムの運転方法。
  12. 　請求項７～１１のいずれかに記載の空調システムの運転方法において、
    　前記冷媒ポンプ入口での吸込圧力から蒸発温度を計算し、この計算された蒸発温度より前記冷媒液タンクの冷媒液温度が低くなるように前記冷媒液タンクに冷水を供給することを特徴とする空調システムの運転方法。
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