WO2014002502A1 - Temperature control system - Google Patents

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岡本　昌和
森脇　道雄
泰大 河野
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ダイキン工業株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02—Water heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters

Abstract

In the present invention a temperature control facility (1) is equipped with: heat exchangers (31), to which heating steam generated by a boiler (30) is supplied via a steam supply line (34); steam regulating valves (37) that regulate the flow of the heating steam in the steam supply line (34); a hot water supply line (53) that supplies hot water, generated with a heat pump (5), to the heat exchangers (31); hot water regulating valves (62) that regulate the flow of the hot water in the hot water supply line (53); and a switching control unit (6a) that regulates the opening/closing of the steam flow rate control valves (37) and the water flow rate control valves (62) on the basis of the water temperature of constant-temperature baths (17), thereby switching between supplying heating steam and supplying hot water to the heat exchangers (31).

Description

温度制御システムTemperature control system
　　本発明は、温度制御システムに関し、特に、温度制御に係るものである。 The present invention relates to a temperature control system, and particularly relates to temperature control.
　　従来より、特許文献１に示すように、製品を製造する工場においては、ボイラ等で発生させた高温の蒸気を、洗浄機や乾燥機等（以下、負荷機器）の加熱源として利用している。図７に示すように、この種の加熱設備（e）としては、ボイラ（a）で発生させた高温蒸気を熱交換器（b）に供給して、恒温槽（c）の水を加熱して、製品（d）の洗浄などに使用している。ところが、ボイラによる高温蒸気による加熱は、高温蒸気を恒温槽（c）へ搬送する際、配管における圧損、熱損、およびドレン排熱などが発生するため、効率よく行うことができないという問題があった。 Conventionally, as shown in Patent Document 1, in a factory that manufactures products, high-temperature steam generated by a boiler or the like is used as a heating source for a washing machine or a dryer (hereinafter referred to as load equipment). . As shown in FIG. 7, as this kind of heating equipment (e), high-temperature steam generated in the boiler (a) is supplied to the heat exchanger (b) to heat the water in the thermostatic bath (c). Used for cleaning products (d). However, there is a problem that heating with high-temperature steam by a boiler cannot be performed efficiently because pressure loss, heat loss, drainage heat, etc. occur in the piping when the high-temperature steam is transferred to the thermostatic chamber (c). It was.
　　これに対し、冷凍サイクルを利用して温水等を生成するヒートポンプが知られている。この種のヒートポンプでは、低温部分から高温部分へ熱を移動させることができるため、ボイラに比べて効率よく温水等を生成することができる。 On the other hand, heat pumps that generate hot water using a refrigeration cycle are known. In this type of heat pump, heat can be transferred from the low temperature portion to the high temperature portion, so that hot water or the like can be generated more efficiently than a boiler.
特開２００３－１９４４０５号公報JP 2003-194405 A
　　しかしながら、従来のヒートポンプでは、工場などの製造装置の起動時などにおいて急速に加熱対象を昇温する必要がある場合、短時間で能力を上げることができないという問題があった。 However, the conventional heat pump has a problem that the capacity cannot be increased in a short time when it is necessary to rapidly raise the temperature of the heating target at the time of starting a manufacturing apparatus such as a factory.
　　つまり、工場などの製造装置において、起動時などの急速な加熱要求に対応しつつ、通常稼動時において効率のよい（ＣＯＰの高い）運転を行うことが難しいという問題があった。 That is, there is a problem that it is difficult to perform efficient (high COP) operation during normal operation in a manufacturing apparatus such as a factory while responding to a rapid heating request at the time of start-up.
　　本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、工場などの温度制御システムにおいて、効率のよい運転を行いつつ、急速な加熱要求にも適切に対応することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to appropriately respond to a rapid heating request while performing an efficient operation in a temperature control system such as a factory.
　　第１の発明は、蒸気生成装置（30）で生成された加熱蒸気が流れる蒸気供給ライン（34）と、該蒸気供給ライン（34）の加熱蒸気の流れを調節する蒸気調節弁（37）と、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うヒートポンプ（5）で生成された温水が流れる温水供給ライン（53）と、該温水供給ライン（53）の温水の流れを調節する温水調節弁（62）と、加熱対象が流れ、上記蒸気供給ライン（34）の加熱蒸気と上記ヒートポンプ（5）の温水の何れか一方で上記加熱対象を加熱する熱交換部（31,100）と、上記加熱対象の温度に基づいて上記蒸気調節弁（37）および温水調節弁（62）を切り換えることで上記蒸気供給ライン（34）を流れる加熱蒸気によって上記加熱対象を加熱する蒸気加熱と上記温水供給ライン（53）を流れる温水によって上記加熱対象を加熱する温水加熱とを切り換える切換制御部（6a）とを備えている。 The first invention includes a steam supply line (34) through which heated steam generated by the steam generator (30) flows, and a steam control valve (37) for adjusting the flow of the heated steam in the steam supply line (34). A hot water supply line (53) through which hot water generated by a heat pump (5) performing a vapor compression refrigeration cycle flows, a hot water control valve (62) for adjusting the flow of hot water in the hot water supply line (53), and heating The target flows, the heat exchange unit (31,100) that heats the heating target with either the heating steam of the steam supply line (34) or the hot water of the heat pump (5), and the temperature based on the temperature of the heating target By switching the steam control valve (37) and the hot water control valve (62), the heating target is heated by the steam that flows through the steam supply line (34), and the hot water that flows through the hot water supply line (53) Heating target Heat comprises switching controller for switching a hot water heating and (6a).
　　上記第１の発明では、蒸気生成装置（30）で加熱蒸気を生成し、該加熱蒸気は蒸気供給ライン（34）を流れる。ヒートポンプ（5）では、冷凍サイクルによって水と冷媒が熱交換し、温水が生成される。生成された温水は、温水供給ライン（53）を流れる。熱交換部（31,100）では、例えば、蒸気生成装置（30）で生成された加熱蒸気が流れる蒸気供給ライン（34）に接続される蒸気熱交換器（104）と、ヒートポンプ（5）で生成された温水が流れる温水供給ライン（53）に接続される温水熱交換器（101）とを設け、何れか一方の熱交換器によって加熱対象を加熱するようにしてもよい。また、熱交換部（100）では、例えば、蒸気供給ライン（34）および温水供給ライン（53）の両方に接続される一の熱交換器（31）を設け、この一の熱交換器（31）へ加熱蒸気と温水の何れか一方を供給することで加熱対象を加熱するようにしてもよい。 In the first invention, the steam generating device (30) generates heated steam, and the heated steam flows through the steam supply line (34). In the heat pump (5), water and the refrigerant exchange heat by the refrigeration cycle, and hot water is generated. The generated warm water flows through the warm water supply line (53). In the heat exchanging section (31,100), for example, it is generated by the steam heat exchanger (104) connected to the steam supply line (34) through which the heating steam generated by the steam generating device (30) flows and the heat pump (5). A hot water heat exchanger (101) connected to the hot water supply line (53) through which the hot water flows may be provided, and the heating target may be heated by any one of the heat exchangers. In the heat exchange section (100), for example, one heat exchanger (31) connected to both the steam supply line (34) and the hot water supply line (53) is provided, and this one heat exchanger (31 The heating object may be heated by supplying either one of the heating steam and the hot water to.
　　切換制御部（6a）は、加熱対象の温度に応じて蒸気調節弁（37）および温水調節弁（62）の開閉を調節し、蒸気供給ライン（34）を流れる加熱蒸気によって上記加熱対象を加熱する蒸気加熱と上記温水供給ライン（53）を流れる温水によって上記加熱対象を加熱する温水加熱とを切り換える。 The switching control unit (6a) adjusts the opening and closing of the steam control valve (37) and the hot water control valve (62) according to the temperature of the heating target, and heats the heating target with the heating steam flowing through the steam supply line (34). Switching between steam heating and hot water heating for heating the object to be heated by hot water flowing through the hot water supply line (53).
　　加熱対象の温度が高ければ、温水調節弁（62）を所定量開けて蒸気調節弁（37）を閉じて必要な量の温水によって加熱対象を加熱することができる。また、加熱対象の温度が低ければ、温水調節弁（62）を閉じて蒸気調節弁（37）を所定量開けて必要な量の加熱蒸気によって加熱対象を加熱することができる。 If the temperature of the heating target is high, the heating target can be heated with a necessary amount of hot water by opening a predetermined amount of the hot water control valve (62) and closing the steam control valve (37). If the temperature of the heating target is low, the hot water control valve (62) is closed and the steam control valve (37) is opened by a predetermined amount, so that the heating target can be heated with a required amount of heating steam.
　　第２の発明は、上記第１の発明において、上記切換制御部（6a）は、上記加熱対象の温度が下限温度（ＴＬ）未満の場合、上記温水調節弁（62）を閉め、且つ上記蒸気調節弁（37）を開けて上記蒸気供給ライン（34）を流れる加熱蒸気によって加熱対象を加熱するよう構成されている。 In a second aspect based on the first aspect, the switching controller (6a) closes the hot water regulating valve (62) when the temperature of the heating target is lower than a lower limit temperature (TL), and the steam The control valve (37) is opened and the heating target is heated by the heating steam flowing through the steam supply line (34).
　　上記第２の発明では、加熱対象の温度が下限温度（ＴＬ）未満の場合、加熱蒸気によって加熱対象を加熱するよう切り換える。つまり、加熱対象の温度が下限温度（ＴＬ）未満の場合は、加熱対象を急速に加熱する必要がある。このため、加熱対象を加熱蒸気と熱交換させて迅速に加熱する。 In the second invention, when the temperature of the heating target is lower than the lower limit temperature (TL), the heating target is switched to be heated by the heating steam. That is, when the temperature of the heating target is lower than the lower limit temperature (TL), it is necessary to heat the heating target rapidly. For this reason, a heating object is heat-exchanged with heating steam, and it heats rapidly.
　　第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記切換制御部（6a）は、上記加熱対象の温度が上限温度（ＴＨ）よりも低い第１切換温度（Ｔ１）以上となった場合、上記温水調節弁（62）を開け、且つ上記蒸気調節弁（37）を閉じて上記温水供給ライン（53）を流れる温水によって加熱対象を加熱するよう構成されている。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the switching control unit (6a) has a temperature of the heating target that is equal to or higher than a first switching temperature (T1) lower than an upper limit temperature (TH). In this case, the hot water control valve (62) is opened, the steam control valve (37) is closed, and the heating target is heated by the hot water flowing through the hot water supply line (53).
　　上記第３の発明では、加熱対象の温度が加熱対象の上限温度（ＴＨ）よりも低い第１切換温度（Ｔ１）以上となった場合、温水によって加熱対象を加熱するように切り換える。つまり、加熱対象の温度が、第１切換温度（Ｔ１）以上となった場合は、加熱対象を急速に加熱する必要がない。この場合、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱に切り換わることになる。また、第１切換温度（Ｔ１）を上限温度（ＴＨ）よりも低くすることで、加熱対象温度が上限温度（ＴＨ）よりも高くなってしまうのを防止している。 In the third aspect, when the temperature of the heating target becomes equal to or higher than the first switching temperature (T1) lower than the upper limit temperature (TH) of the heating target, the heating target is switched to be heated with warm water. That is, when the temperature of the heating target becomes equal to or higher than the first switching temperature (T1), it is not necessary to heat the heating target rapidly. In this case, switching to hot water heating by a heat pump (5) with high thermal efficiency is performed. Moreover, it is preventing that heating object temperature will become higher than upper limit temperature (TH) by making 1st switching temperature (T1) lower than upper limit temperature (TH).
　　第４の発明は、上記第１～第３の発明の何れか１つにおいて、上記切換制御部（6a）は、上記加熱対象の温度が下限温度（ＴＬ）よりも高い第２切換温度（Ｔ２）未満となって所定時間が経過した場合、上記温水調節弁（62）を閉じ、且つ上記蒸気調節弁（37）を開けて上記蒸気供給ライン（34）を流れる加熱蒸気によって加熱対象を加熱するよう構成されている。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the switching control unit (6a) includes a second switching temperature (T2) in which the temperature of the heating target is higher than a lower limit temperature (TL). ), When the predetermined time has passed, the hot water control valve (62) is closed, the steam control valve (37) is opened, and the object to be heated is heated by the heating steam flowing through the steam supply line (34). It is configured as follows.
　　上記第４の発明では、加熱対象の温度が下限温度（ＴＬ）よりも高い第２切換温度（Ｔ２）未満となって所定時間が経過した場合、加熱蒸気によって加熱対象を加熱するように切り換える。つまり、加熱対象の温度が第２切換温度（Ｔ２）よりも下がった場合、加熱対象を急速に加熱する必要がある。このため、切換制御部（6a）によって加熱対象を加熱蒸気と熱交換させて加熱するように切り換える。こうすることで、迅速に加熱対象を加熱することができる。また、加熱対象の温度が第２切換温度（Ｔ２）未満となってから所定時間を経過させるようにしたため、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を続けることができる。また、蒸気熱交換器（31）に加熱蒸気を供給することで、加熱対象の温度が急激に上昇するのを防止することができる。 In the fourth invention, when the temperature of the heating target is lower than the second switching temperature (T2) higher than the lower limit temperature (TL) and a predetermined time has elapsed, switching is performed so that the heating target is heated by heating steam. That is, when the temperature of the heating target falls below the second switching temperature (T2), it is necessary to heat the heating target rapidly. For this reason, it switches so that a heating object may be heat-exchanged with heating steam by a switching control part (6a). By carrying out like this, a heating object can be heated rapidly. In addition, since the predetermined time has elapsed after the temperature of the heating target becomes lower than the second switching temperature (T2), it is possible to continue the hot water heating by the heat pump (5) with good thermal efficiency. Moreover, it can prevent that the temperature of heating object rises rapidly by supplying heating steam to a steam heat exchanger (31).
　　第５の発明は、上記第４の発明において、上記切換制御部（6a）は、上記加熱対象の温度が上記第２切換温度（Ｔ２）未満となる前の温度低下度合いが大きいほど上記所定時間を短くするよう構成されている。 In a fifth aspect based on the fourth aspect, the switching control section (6a) is configured so that the degree of temperature decrease before the temperature of the heating target becomes lower than the second switching temperature (T2) is larger as the predetermined time is exceeded. Is configured to be short.
　　上記第５の発明では、加熱対象の温度が第２切換温度（Ｔ２）未満となる前の温度低下度合いが大きいと、加熱対象の温度が下がり易くなる。この場合、所定時間を短くして加熱蒸気での加熱に切り換え易くする。一方、加熱対象の温度が上記第２切換温度（Ｔ２）未満となる前の温度低下度合いが小さいと、加熱対象の温度の下がりがゆるやかと判断し、所定時間を長くして、できるだけ熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を継続させるようにする。 In the fifth aspect described above, if the degree of temperature decrease before the temperature of the heating target becomes less than the second switching temperature (T2) is large, the temperature of the heating target tends to decrease. In this case, the predetermined time is shortened to facilitate switching to heating with heated steam. On the other hand, if the degree of temperature decrease before the temperature of the heating target becomes less than the second switching temperature (T2) is small, it is determined that the temperature of the heating target is gradually decreased, and the predetermined time is lengthened to make the heat efficiency as high as possible. Continue heating the hot water with the heat pump (5).
　　第６の発明は、上記第１～第５の発明の何れか１つにおいて、上記蒸気供給ライン（34）を流れる加熱蒸気と上記温水供給ライン（53）を流れる温水とが上記切換制御部（6a）によって切り換えて供給される熱交換器（31）を備えている。 According to a sixth invention, in any one of the first to fifth inventions, the heating steam flowing through the steam supply line (34) and the hot water flowing through the hot water supply line (53) are connected to the switching control unit ( A heat exchanger (31) supplied by switching according to 6a) is provided.
　　上記第６の発明では、蒸気生成装置（30）で生成した加熱蒸気は蒸気供給ライン（34）を流れる。ヒートポンプ（5）では、冷凍サイクルによって水と冷媒が熱交換し、温水が生成される。生成された温水は、温水供給ライン（53）を流れる。切換制御部（6a）は、蒸気供給ライン（34）を流れる加熱蒸気と温水供給ライン（53）を流れる温水とを切り換えて熱交換器（31）に供給する。そして、蒸気が供給された熱交換器（31）では、蒸気と加熱対象が熱交換し、加熱対象が加熱される。また、温水が供給された熱交換器（31）では、温水と加熱対象が熱交換し、加熱対象が加熱される。 In the sixth invention, the heating steam generated by the steam generating device (30) flows through the steam supply line (34). In the heat pump (5), water and the refrigerant exchange heat by the refrigeration cycle, and hot water is generated. The generated warm water flows through the warm water supply line (53). The switching control unit (6a) switches the heated steam flowing through the steam supply line (34) and the hot water flowing through the hot water supply line (53) and supplies them to the heat exchanger (31). In the heat exchanger (31) supplied with steam, the steam and the heating target exchange heat, and the heating target is heated. Further, in the heat exchanger (31) to which the hot water is supplied, the hot water and the heating target exchange heat, and the heating target is heated.
　　第７の発明は、上記第６の発明において、上記温水供給ライン（53）は、出口端が上記蒸気供給ライン（34）における熱交換器（31）の流入側に接続されて上記ヒートポンプ（5）で生成された温水を上記熱交換器（31）に供給するよう構成されている。 In a seventh aspect based on the sixth aspect, the hot water supply line (53) has an outlet end connected to the inflow side of the heat exchanger (31) in the steam supply line (34) so that the heat pump (5 ) Is supplied to the heat exchanger (31).
　　上記第７の発明では、熱交換器（31）の流入側に温水供給ライン（53）が接続されており、熱交換器（31）の流入側において熱源となる加熱蒸気と温水の供給が切り換えられる。 In the seventh aspect of the invention, the hot water supply line (53) is connected to the inflow side of the heat exchanger (31), and the supply of heating steam and hot water serving as a heat source is switched on the inflow side of the heat exchanger (31). It is done.
　　第８の発明は、上記第７の発明において、上記熱交換器（31）に温水が供給された時、上記熱交換器（31）で熱交換した温水を再び上記ヒートポンプ（5）に戻す温水戻りライン（55）を備えている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect, when hot water is supplied to the heat exchanger (31), the hot water that has exchanged heat with the heat exchanger (31) is returned to the heat pump (5) again. It has a return line (55).
　　上記第８の発明では、熱交換器（31）に温水が供給された時、熱交換器（31）で熱交換した温水は温水戻りライン（55）を流れて再びヒートポンプ（5）に戻る。 In the eighth invention, when hot water is supplied to the heat exchanger (31), the hot water heat-exchanged by the heat exchanger (31) flows through the hot water return line (55) and returns to the heat pump (5) again.
　　第９の発明は、上記第６～第８の発明の何れか１つにおいて、上記熱交換器（31）の流出側に接続され、上記熱交換器（31）に加熱蒸気が供給された時、熱交換器（31）から流出させた蒸気又は水を排出させる蒸気排出ライン（38）を備えている。 According to a ninth invention, when any one of the sixth to eighth inventions is connected to the outflow side of the heat exchanger (31) and heated steam is supplied to the heat exchanger (31). And a steam discharge line (38) for discharging steam or water discharged from the heat exchanger (31).
　　上記第９の発明では、熱交換器（31）に加熱蒸気が供給された時、熱交換器（31）から排出された蒸気又は水は蒸気排出ライン（38）を流れて排出される。 In the ninth aspect of the invention, when heated steam is supplied to the heat exchanger (31), the steam or water discharged from the heat exchanger (31) flows through the steam discharge line (38) and is discharged.
　　第１０の発明は、上記第９の発明において、上記温水戻りライン（55）には温水側バルブ（61）が設けられる一方、上記蒸気排出ライン（38）には蒸気側バルブ（40）が設けられ、上記熱交換器（31）への供給を温水から加熱蒸気に切り換える際は、上記温水側バルブ（61）を閉じた後に上記蒸気側バルブ（40）を開けるバルブ制御部（6b）を備えている。 In a tenth aspect based on the ninth aspect, the warm water return line (55) is provided with a warm water side valve (61), while the steam discharge line (38) is provided with a steam side valve (40). When the supply to the heat exchanger (31) is switched from hot water to heated steam, a valve control unit (6b) is provided that opens the steam side valve (40) after closing the hot water side valve (61). ing.
　　上記第１０の発明では、熱交換器（31）への供給を温水から加熱蒸気に切り換える際は、バルブ制御部（6b）は、温水側バルブ（61）を閉じ、その後、蒸気側バルブ（40）を開ける。こうすることで、熱交換器（31）に残存する温水が、供給される加熱蒸気によって押し出される。熱交換器（31）から押し出された温水は、蒸気排出ライン（38）から排出される。 In the tenth aspect of the invention, when the supply to the heat exchanger (31) is switched from hot water to heated steam, the valve controller (6b) closes the hot water side valve (61), and then the steam side valve (40 ). By doing so, the hot water remaining in the heat exchanger (31) is pushed out by the supplied heating steam. The hot water pushed out from the heat exchanger (31) is discharged from the steam discharge line (38).
　　第１１の発明は、上記第９の発明において、上記温水戻りライン（55）には温水側バルブ（61）が設けられる一方、上記蒸気排出ライン（38）には蒸気側バルブ（40）が設けられ、上記熱交換器（31）への供給を加熱蒸気から温水に切り換える際は、上記蒸気側バルブ（40）を閉じた後、上記温水側バルブ（61）を開けるバルブ制御部（6b）を備えている。 In an eleventh aspect based on the ninth aspect, the warm water return line (55) is provided with a warm water side valve (61), while the steam discharge line (38) is provided with a steam side valve (40). When the supply to the heat exchanger (31) is switched from heated steam to warm water, a valve control unit (6b) that opens the warm water side valve (61) after closing the steam side valve (40) is provided. I have.
　　上記第１１の発明では、熱交換器（31）への供給を加熱蒸気から温水に切り換える際は、バルブ制御部（6b）は、蒸気側バルブ（40）を閉じ、その後、温水側バルブ（61）を開ける。 In the eleventh aspect of the invention, when the supply to the heat exchanger (31) is switched from heated steam to warm water, the valve controller (6b) closes the steam side valve (40), and then the warm water side valve (61 ).
　　第１２の発明は、上記第１１の発明において、上記温水戻りライン（55）へ給水を行う給水器（90）と、上記熱交換器（31）への供給を加熱蒸気から温水に切り換える際、上記温水側バルブ（61）が開いた後に、上記給水器（90）から温水戻りライン（55）へ給水させる給水制御部（6c）とを備えている。 In a twelfth aspect according to the eleventh aspect, when the supply of water to the hot water return line (55) (90) and the supply to the heat exchanger (31) are switched from heated steam to hot water, A water supply control section (6c) for supplying water from the water supply device (90) to the hot water return line (55) after the hot water side valve (61) is opened is provided.
　　上記第１２の発明では、熱交換器（31）への供給を加熱蒸気から温水に切り換える際は、バルブ制御部（6b）は、蒸気側バルブ（40）を閉じ、その後、温水側バルブ（61）を開ける。給水制御部（6c）は、温水側バルブ（61）が開いた後、給水器（90）によって温水戻りライン（55）に熱交換器（31）に残留する水蒸気分に相当する水を給水させる。 In the twelfth aspect of the invention, when the supply to the heat exchanger (31) is switched from heated steam to warm water, the valve controller (6b) closes the steam side valve (40), and then the warm water side valve (61 ). After the hot water side valve (61) is opened, the water supply control unit (6c) supplies water corresponding to the water vapor content remaining in the heat exchanger (31) to the hot water return line (55) by the water supply (90). .
　　上記第１の発明によれば、切換制御部（6a）を設けたため、加熱対象の温度に応じて温水加熱と蒸気加熱を切り換えることができる。これにより、加熱対象の温度に応じた適切な加熱を行うことができる。この結果、工場などの温度制御システムにおいて、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を行うと共に、急速な加熱要求にも適切に対応することができる。 According to the first invention, since the switching control unit (6a) is provided, it is possible to switch between hot water heating and steam heating according to the temperature of the heating target. Thereby, suitable heating according to the temperature of heating object can be performed. As a result, in a temperature control system such as a factory, it is possible to perform hot water heating by a heat pump (5) with high thermal efficiency and to appropriately respond to a rapid heating request.
　　上記第２の発明によれば、加熱対象の温度が下限温度（ＴＬ）未満の場合、蒸気加熱を行うようにしたため、加熱蒸気によって加熱対象を迅速に加熱することができる。これにより、工場などの温度制御システムにおいて、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を行うと共に、急速な加熱要求にも適切に対応することができる。 According to the second aspect, since the steam heating is performed when the temperature of the heating target is lower than the lower limit temperature (TL), the heating target can be quickly heated with the heating steam. Thereby, in temperature control systems, such as a factory, while performing warm water heating with a heat pump (5) with high heat efficiency, it can respond also to a rapid heating demand appropriately.
　　上記第３の発明によれば、加熱対象の温度が第１切換温度（Ｔ１）以上になった場合、温水加熱を行うようにしたため、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を継続させることができる。また、第１切換温度（Ｔ１）を上限温度（ＴＨ）よりも低くすることで、急速な加熱が必要がなくなると、すぐに、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱に切り換わることになる。これにより、工場などの温度制御システムにおいて、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を増やすことができると共に、急速な加熱要求にも適切に対応することができる。 According to the third aspect of the invention, when the temperature of the object to be heated becomes equal to or higher than the first switching temperature (T1), the hot water heating is performed, so that the hot water heating by the heat pump (5) with high thermal efficiency can be continued. it can. In addition, by setting the first switching temperature (T1) lower than the upper limit temperature (TH), when rapid heating is no longer necessary, it is immediately switched to hot water heating by a heat pump (5) with high thermal efficiency. . Thereby, in a temperature control system such as a factory, it is possible to increase hot water heating by a heat pump (5) with high thermal efficiency and to appropriately respond to a rapid heating request.
　　上記第４の発明によれば、加熱対象の温度が下限温度（ＴＬ）よりも高い第２切換温度（Ｔ２）未満となって所定時間経過した場合、蒸気加熱を行うようにしたため、加熱蒸気によって加熱対象を迅速に加熱することができる。また、第２切換温度（Ｔ２）を下限温度（ＴＬ）よりも高くすることで、温水で加熱を続けることにより加熱対象温度が下限温度（ＴＬ）よりも低くなるのを防止することができる。また、所定時間を経過させるようにしたため、過度的な温度低下によってすぐに蒸気加熱に切り換えることがなくなり、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を継続させることができる。また、第２切換温度（Ｔ２）未満となった直後に蒸気加熱を行うことで、加熱対象が急激に温度上昇するのを防止することができる。これらにより、工場などの温度制御システムにおいて、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を増やすことができると共に、急速な加熱要求にも適切に対応することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, when the temperature to be heated is lower than the second switching temperature (T2) higher than the lower limit temperature (TL) and a predetermined time has elapsed, the steam heating is performed. The object to be heated can be heated quickly. Moreover, it can prevent that heating object temperature becomes lower than minimum temperature (TL) by continuing heating with warm water by making 2nd switching temperature (T2) higher than minimum temperature (TL). In addition, since the predetermined time has elapsed, it is not possible to immediately switch to steam heating due to excessive temperature reduction, and it is possible to continue warm water heating with a heat pump (5) with good thermal efficiency. Further, by performing steam heating immediately after the temperature becomes lower than the second switching temperature (T2), it is possible to prevent the temperature of the heating target from rapidly increasing. As a result, in a temperature control system such as a factory, it is possible to increase hot water heating by a heat pump (5) with high thermal efficiency, and it is also possible to appropriately respond to rapid heating demands.
　　上記第５の発明によれば、加熱対象の温度が第２切換温度（Ｔ２）未満となる時の温度低下度合いが大きいほど所定時間を短くしたため、加熱対象の温度低下度合いが大きい場合、加熱蒸気によって迅速に加熱対象を加熱することができる。一方、加熱対象の温度低下度合いが小さい場合に温水加熱を継続することができる。これらにより、工場などの温度制御システムにおいて、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を増やすことができると共に、急速な加熱要求にも適切に対応することができる。 According to the fifth aspect, since the predetermined time is shortened as the temperature decrease degree when the temperature of the heating target becomes less than the second switching temperature (T2) is large, the heating steam is heated when the temperature decrease degree of the heating target is large. Can quickly heat the object to be heated. On the other hand, warm water heating can be continued when the temperature decrease degree of the heating target is small. As a result, in a temperature control system such as a factory, it is possible to increase hot water heating by a heat pump (5) with high thermal efficiency, and it is also possible to appropriately respond to rapid heating demands.
　　上記第６の発明によれば、熱交換器（31）を設けたため、温水供給ライン（53）を流れる温水と、蒸気供給ライン（34）を流れる加熱蒸気とを切り換えて熱交換器（31）に供給することができる。 According to the sixth invention, since the heat exchanger (31) is provided, the heat exchanger (31) is switched between the hot water flowing through the hot water supply line (53) and the heated steam flowing through the steam supply line (34). Can be supplied to.
　　上記第７の発明によれば、温水供給ライン（53）の出口端を蒸気供給ライン（34）に設けたため、蒸気供給ライン（34）を流れる加熱蒸気と温水供給ライン（53）を流れる温水を熱交換器（31）の流入側で切り換えることができる。 According to the seventh aspect, since the outlet end of the hot water supply line (53) is provided in the steam supply line (34), the heated steam flowing through the steam supply line (34) and the hot water flowing through the hot water supply line (53) It can be switched on the inflow side of the heat exchanger (31).
　　上記第８の発明によれば、熱交換器（31）の流出側に温水戻りライン（55）を設けたため、熱交換器（31）に温水が供給された場合は、熱交換器（31）で熱交換した温水を温水戻りライン（55）からヒートポンプ（5）に戻すことができる。 According to the eighth aspect, since the hot water return line (55) is provided on the outflow side of the heat exchanger (31), when hot water is supplied to the heat exchanger (31), the heat exchanger (31) The hot water heat-exchanged in can be returned to the heat pump (5) from the hot water return line (55).
　　上記第９の発明によれば、熱交換器（31）の流出側に蒸気排出ライン（38）を設けたため、熱交換器（31）に加熱蒸気が供給された場合は、熱交換器（31）から排出される蒸気又は水を蒸気排出ライン（38）から排出することができる。 According to the ninth aspect, since the steam discharge line (38) is provided on the outflow side of the heat exchanger (31), when the heating steam is supplied to the heat exchanger (31), the heat exchanger (31 The steam or water discharged from) can be discharged from the steam discharge line (38).
　　上記第１０の発明によれば、熱交換器（31）への供給を温水から加熱蒸気に切り換える際、温水側バルブ（61）を閉じてから蒸気側バルブ（40）を開けるようにしたため、温水戻りライン（55）に蒸気が混入することなく、熱交換器（31）に残った温水を加熱蒸気によって蒸気排出ライン（38）に排出することができる。 According to the tenth aspect of the invention, when the supply to the heat exchanger (31) is switched from warm water to heated steam, the steam side valve (40) is opened after the warm water side valve (61) is closed. The hot water remaining in the heat exchanger (31) can be discharged to the steam discharge line (38) by the heating steam without mixing the steam into the return line (55).
　　上記第１１の発明によれば、熱交換器（31）への供給を加熱蒸気から温水に切り換える際、蒸気側バルブ（40）を閉じてから温水側バルブ（61）を開けるようにしたため、熱交換器（31）で熱交換した温水を蒸気排出ライン（38）から流出させることなく、温水戻りライン（55）からヒートポンプ（5）に戻すことができる。 According to the eleventh aspect of the invention, when the supply to the heat exchanger (31) is switched from heated steam to warm water, the steam side valve (40) is closed before the warm water side valve (61) is opened. The hot water exchanged by the exchanger (31) can be returned to the heat pump (5) from the hot water return line (55) without flowing out from the steam discharge line (38).
　　上記第１２の発明によれば、熱交換器（31）への供給を加熱蒸気から温水に切り換える際、ヒートポンプ（5）へ給水するようにしたため、ヒートポンプ（5）の温水で加熱する場合の水不足を防止することができる。ここで、加熱蒸気供給後の熱交換器（31）にヒートポンプ（5）から温水を供給する際、熱交換器（31）に蒸気が残っていると、温水供給ライン（53）および温水戻りライン（55）の温水が不足し、ポンプなどに気体が送られることで不具合が発生する場合がある。ところが、本発明では、温水戻りライン（55）へ給水するようにしたため、ヒートポンプ（5）で加熱する場合において温水が不足するのを防止できる。 According to the twelfth aspect of the invention, when the supply to the heat exchanger (31) is switched from heated steam to hot water, water is supplied to the heat pump (5), so that there is insufficient water when heating with the hot water of the heat pump (5). Can be prevented. Here, when hot water is supplied from the heat pump (5) to the heat exchanger (31) after the supply of heated steam, if the steam remains in the heat exchanger (31), the hot water supply line (53) and the hot water return line Insufficient hot water of (55) may cause problems due to gas being sent to a pump or the like. However, in the present invention, since water is supplied to the hot water return line (55), it is possible to prevent shortage of hot water when heating with the heat pump (5).
図１は、本実施形態１に係る温度制御設備の温水供給を示す配管系統図である。FIG. 1 is a piping system diagram illustrating hot water supply of the temperature control facility according to the first embodiment. 図２は、本実施形態１に係るヒートポンプを示す配管系統図である。FIG. 2 is a piping system diagram illustrating the heat pump according to the first embodiment. 図３は、本実施形態１に係る温度制御設備の加熱蒸気供給を示す配管系統図である。FIG. 3 is a piping system diagram showing heating steam supply of the temperature control facility according to the first embodiment. 図４は、本実施形態１に係る切換制御を示すフローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart showing the switching control according to the first embodiment. 図５は、本実施形態１に係る恒温槽内の水温の推移を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the transition of the water temperature in the thermostatic chamber according to the first embodiment. 図６は、本実施形態２に係る温度制御設備を示す配管系統図である。FIG. 6 is a piping diagram showing a temperature control facility according to the second embodiment. 図７は、従来例に係る温度制御設備を示す配管系統図である。FIG. 7 is a piping system diagram showing a temperature control facility according to a conventional example.
　　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
　　〈発明の実施形態１〉
　　本実施形態１は、図１に示すように、工場内の温度制御設備（1）に対して、本発明の温度制御システムを適用したものである。この温度制御設備（1）は、製品の製造装置（2）と、蒸気加熱装置（3）と、ヒートポンプ（5）と、給水器（90）、コントローラ（6）とを備えている。尚、製造装置（2）で製造される製品は例示であって、これに限られるものではない。 <Embodiment 1>
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the temperature control system of the present invention is applied to a temperature control facility (1) in a factory. The temperature control facility (1) includes a product manufacturing device (2), a steam heating device (3), a heat pump (5), a water feeder (90), and a controller (6). In addition, the product manufactured with the manufacturing apparatus (2) is an illustration, Comprising: It is not restricted to this.
　　（製造装置の構成）
　　上記製造装置（2）は、製品となる前の半製品（7）を洗浄および皮膜するための一連の装置である。製造装置（2）は、半製品（7）を水平移動（図１では右から左）させる移動装置（図示なし）と、第１～第６ユニット（11～16）を備えている。移動装置は、例示としてベルトコンベアで構成されている。 (Configuration of manufacturing equipment)
The manufacturing apparatus (2) is a series of apparatuses for cleaning and coating the semi-finished product (7) before becoming a product. The manufacturing apparatus (2) includes a moving device (not shown) that horizontally moves the semi-finished product (7) (from right to left in FIG. 1) and first to sixth units (11 to 16). The moving device is configured by a belt conveyor as an example.
　　上記各ユニット（11～16）は、恒温槽（17）と、吸水管（18）と、吸水ポンプ（19）と、噴霧器（20）と、配水管（21）とを備えている。各ユニット（11～16）は、図１の右から左に向かって第１ユニット（11）、第６ユニット（16）、第２ユニット（12）、第３ユニット（13）、第４ユニット（14）、第５ユニット（15）の順に配置されている。第１ユニット（11）は半製品（7）を脱脂する工程に使用され、第６ユニット（16）は半製品を水洗いする工程に使用され、第２ユニット（12）は半製品（7）を第１湯洗する工程に使用され、第３ユニット（13）は半製品（7）を第２湯洗する工程に使用され、第４ユニット（14）は半製品（7）を第３湯洗する工程に使用され、第５ユニット（15）は半製品（7）を皮膜する工程に使用される。 Each unit (11-16) includes a thermostatic bath (17), a water absorption pipe (18), a water absorption pump (19), a sprayer (20), and a water distribution pipe (21). Each unit (11 to 16) includes a first unit (11), a sixth unit (16), a second unit (12), a third unit (13), and a fourth unit (from the right to the left in FIG. 14) and the fifth unit (15). The first unit (11) is used for degreasing the semi-finished product (7), the sixth unit (16) is used for washing the semi-finished product with water, and the second unit (12) is used for washing the semi-finished product (7). Used in the first hot water washing process, the third unit (13) is used in the second hot water washing process of the semi-finished product (7), and the fourth unit (14) is used in the third hot water washing process of the semi-finished product (7). The fifth unit (15) is used for coating the semi-finished product (7).
　　上記恒温槽（17）は、本発明に係る加熱対象を構成する水が貯留されている。また、第１～第５ユニット（11～15）の恒温槽（17）には、その内部に後述する熱交換器（31）と、水温センサ（22）が配置されている。熱交換器（31）が配置された恒温槽（17）では、貯留された水が熱交換器（31）を流れる加熱蒸気と熱交換することで、約５５℃程度まで加熱される。尚、本発明に係る加熱対象は、水に限られるものではない。 The water bath constituting the heating object according to the present invention is stored in the thermostatic chamber (17). In addition, in the thermostat (17) of the first to fifth units (11 to 15), a heat exchanger (31) described later and a water temperature sensor (22) are arranged. In the thermostat (17) in which the heat exchanger (31) is arranged, the stored water is heated to about 55 ° C. by exchanging heat with the heating steam flowing through the heat exchanger (31). In addition, the heating object which concerns on this invention is not restricted to water.
　　上記吸水管（18）は、一端が恒温槽（17）の内部に開口する一方、他端が恒温槽（17）から上方に延びて噴霧器（20）に取り付けられている。吸水管（18）には、吸水ポンプ（19）が設けられている。上記噴霧器（20）は、吸水管（18）の他端に取り付けられる。噴霧器（20）の噴霧口は、下方に向けられる。上記恒温槽（17）内で生成された温水又は水は、吸水ポンプ（19）によって吸水管（18）に送られた後、噴霧器（20）から半製品（7）に向かって噴霧される。 The water absorption pipe (18) has one end opened inside the thermostat (17), and the other end extending upward from the thermostat (17) and attached to the sprayer (20). The water absorption pipe (18) is provided with a water absorption pump (19). The sprayer (20) is attached to the other end of the water absorption pipe (18). The spray port of the sprayer (20) is directed downward. The warm water or water generated in the thermostatic bath (17) is sent to the water absorption pipe (18) by the water absorption pump (19) and then sprayed from the sprayer (20) toward the semi-finished product (7).
　　上記水温センサ（22）は、上記各恒温槽（17）に貯留された水に浸漬されて設けられ、水温を検知している。水温センサ（22）は、後述するコントローラ（6）と接続され、恒温槽（17）の水温データは、逐次、コントローラ（6）に対して送信される。 The water temperature sensor (22) is provided by being immersed in water stored in the thermostats (17), and detects the water temperature. The water temperature sensor (22) is connected to a controller (6), which will be described later, and the water temperature data of the constant temperature bath (17) is sequentially transmitted to the controller (6).
　　（蒸気加熱装置の構成）
　　上記蒸気加熱装置（3）は、ボイラ（30）と、蒸気供給ライン（34）と、５台の熱交換器（31）と、蒸気排出ライン（38）と、蒸気トラップ（39）とを備えている。 (Configuration of steam heating device)
The steam heating device (3) includes a boiler (30), a steam supply line (34), five heat exchangers (31), a steam discharge line (38), and a steam trap (39). ing.
　　上記ボイラ（30）は、高温蒸気を生成する蒸気発生手段を構成している。本実施形態１では、約１５０℃の高温蒸気を生成するよう構成されている。蒸気供給ライン（34）は、入口端がボイラ（30）に接続される一方、出口端が５つの蒸気管（36～36）に分岐している。蒸気供給ライン（34）には、蒸気弁（35）が設けられ、各蒸気管（36～36）には、蒸気流量制御弁（37）が設けられている。各蒸気管（36）の出口端は、熱交換器（31）に接続されている。 The boiler (30) constitutes steam generating means for generating high temperature steam. In this Embodiment 1, it is comprised so that about 150 degreeC high temperature steam may be produced | generated. The steam supply line (34) has an inlet end connected to the boiler (30), and an outlet end branched into five steam pipes (36 to 36). The steam supply line (34) is provided with a steam valve (35), and each steam pipe (36-36) is provided with a steam flow control valve (37). The outlet end of each steam pipe (36) is connected to the heat exchanger (31).
　　上記蒸気流量制御弁（37）は、全閉可能で且つ開度調節可能な弁に構成されている。蒸気流量制御弁（37）は、各蒸気管（36）を流れる加熱蒸気の流量を調節している。尚、蒸気流量制御弁（37）は、本発明に係る蒸気調節弁を構成している。 The steam flow control valve (37) is configured as a valve that can be fully closed and adjusted in opening. The steam flow control valve (37) adjusts the flow rate of the heating steam flowing through each steam pipe (36). The steam flow control valve (37) constitutes a steam control valve according to the present invention.
　　上記各熱交換器（31～31）は、それぞれ第１～第５ユニット（11～15）の恒温槽（17）に配置されている。各熱交換器（31）は、２つのヘッダ（32,32）と多数の伝熱管（33）とを備え、恒温槽（17）内で起立して配置されている。 The heat exchangers (31 to 31) are arranged in the thermostat (17) of the first to fifth units (11 to 15), respectively. Each heat exchanger (31) includes two headers (32, 32) and a large number of heat transfer tubes (33), and is arranged upright in a thermostatic bath (17).
　　各ヘッダ（32,32）は、中空の細長い管状に形成されている。各ヘッダ（32,32）は、互いに間隔をあけ、それぞれの軸方向が鉛直方向となるように上下に延びている。一方のヘッダ（32）には蒸気管（36）の出口端が接続され、他方のヘッダ（32）には蒸気排出ライン（38）の入口端が接続されている。 Each header (32, 32) is formed in a hollow elongated tube. The headers (32, 32) are spaced apart from each other and extend vertically so that their axial directions are in the vertical direction. The outlet end of the steam pipe (36) is connected to one header (32), and the inlet end of the steam discharge line (38) is connected to the other header (32).
　　上記伝熱管（33）は、その断面形状が円形あるいは矩形となっている伝熱管である。複数の伝熱管（33）は、その伸長方向が左右方向となり、その両端部がヘッダ（32,32）の側面に挿入されている。 The heat transfer tube (33) is a heat transfer tube having a circular or rectangular cross-sectional shape. The plurality of heat transfer tubes (33) are extended in the left-right direction, and both end portions thereof are inserted into the side surfaces of the headers (32, 32).
　　熱交換器（31）には、蒸気流量制御弁（37）および後述する水流量制御弁（62）を調節することで、加熱蒸気又は温水の何れか一方が供給されることになる。熱交換器（31）に蒸気が供給された場合、恒温槽（17）に貯留された水と伝熱管（33）を流れる加熱蒸気との間で熱交換が行われ、貯留された水が加熱される。一方、熱交換器（31）に温水が供給された場合、恒温槽（17）に貯留された水と伝熱管（33）を流れる温水との間で熱交換が行われ、貯留された水が加熱される。 The heat exchanger (31) is supplied with either heated steam or hot water by adjusting the steam flow control valve (37) and a water flow control valve (62) described later. When steam is supplied to the heat exchanger (31), heat is exchanged between the water stored in the thermostat (17) and the heated steam flowing through the heat transfer tube (33), and the stored water is heated. Is done. On the other hand, when hot water is supplied to the heat exchanger (31), heat is exchanged between the water stored in the thermostat (17) and the hot water flowing through the heat transfer pipe (33), and the stored water is Heated.
　　上記蒸気排出ライン（38）は、その入口端が熱交換器（31）に接続される一方、その出口端が蒸気トラップ（39）に接続されている。蒸気排出ライン（38）には、フィルタ（60）と、蒸気側バルブ（40）が設けられている。フィルタ（60）は、熱交換器（31）のコンタミ（錆など）を回収するためのものである。蒸気側バルブ（40）は、電気式のバルブに構成されている。 The steam discharge line (38) has an inlet end connected to the heat exchanger (31), and an outlet end connected to the steam trap (39). The steam discharge line (38) is provided with a filter (60) and a steam side valve (40). The filter (60) is for collecting contamination (such as rust) in the heat exchanger (31). The steam side valve (40) is configured as an electric valve.
　　上記蒸気トラップ（39）は、上記熱交換器（31）から排出される際に液化せずに残った加熱蒸気の潜熱を回収するものである。蒸気トラップ（39）は、蒸気排出ライン（38）の出口端に接続されている。蒸気トラップ（39）は、セパレータ・トラップに構成されている。この蒸気トラップ（39）では、残ったドレン水のみが排出される。 The steam trap (39) collects the latent heat of the heated steam that remains without being liquefied when discharged from the heat exchanger (31). The steam trap (39) is connected to the outlet end of the steam discharge line (38). The steam trap (39) is configured as a separator trap. In this steam trap (39), only the remaining drain water is discharged.
　　（ヒートポンプの構成）
　　上記ヒートポンプ（5）は、図２に示すように、熱媒回路（50）と冷媒回路（70）とを備えている。 (Configuration of heat pump)
As shown in FIG. 2, the heat pump (5) includes a heat medium circuit (50) and a refrigerant circuit (70).
　　上記熱媒回路（50）には、入口端から出口端へ向かって順に、ポンプ（51）と、放熱器（79）と熱交換器（31）とが設けられている。放熱器（79）と熱交換器（31）との間は、温水供給ライン（53）および温水戻りライン（55）によって接続されている。熱媒回路（50）では、ポンプ（51）によって送り出された水が、温水戻りライン（55）を流通して放熱器（79）を通過し、温水供給ライン（53）を流通して熱交換器（31）で熱交換し、再び温水戻りライン（55）から戻ってくるように構成されている。尚、放熱器（79）は、冷媒回路（70）に接続されている。 The heat medium circuit (50) is provided with a pump (51), a radiator (79), and a heat exchanger (31) in order from the inlet end to the outlet end. The radiator (79) and the heat exchanger (31) are connected by a hot water supply line (53) and a hot water return line (55). In the heat medium circuit (50), water sent out by the pump (51) flows through the hot water return line (55), passes through the radiator (79), and flows through the hot water supply line (53) to exchange heat. Heat is exchanged in the vessel (31) and returned from the hot water return line (55) again. The radiator (79) is connected to the refrigerant circuit (70).
　　上記温水供給ライン（53）は、その入口端が放熱器（79）の出口端に接続される一方、その出口側が５つの温水管（54～54）に分岐している。温水管（54）の出口端は、蒸気管（36）における熱交換器（31）と蒸気流量制御弁（37）との間に接続されている。各温水管（54）には、それぞれに水流量制御弁（62）が設けられている。この水流量制御弁（62）は、全閉可能で且つ開度調節可能な弁に構成されている。水流量制御弁（62）は、温水管（54）を流れる温水の流量を制御している。尚、水流量制御弁（62）は、本発明に係る温水調節弁を構成している。 The inlet end of the hot water supply line (53) is connected to the outlet end of the radiator (79), while the outlet side is branched into five hot water pipes (54 to 54). The outlet end of the hot water pipe (54) is connected between the heat exchanger (31) and the steam flow control valve (37) in the steam pipe (36). Each hot water pipe (54) is provided with a water flow control valve (62). This water flow rate control valve (62) is configured as a valve that can be fully closed and whose opening degree can be adjusted. The water flow rate control valve (62) controls the flow rate of hot water flowing through the hot water pipe (54). The water flow control valve (62) constitutes a hot water control valve according to the present invention.
　　上記温水戻りライン（55）は、その出口端が放熱器（79）に接続される一方、その入口端が５つの復温水管（56～56）に分岐している。温水戻りライン（55）には、エアパージ（57）と、圧力センサ（58）と、逆止弁（59）と、ポンプ（51）とが設けられている。上記復温水管（56）の入口端は、蒸気排出ライン（38）における熱交換器（31）と蒸気側バルブ（40）との間に接続されている。各復温水管（56）には、温水側バルブ（61）が設けられている。温水側バルブ（61）は、電気式のバルブに構成されている。 The outlet end of the warm water return line (55) is connected to the radiator (79), while the inlet end branches to five reheated water pipes (56 to 56). The hot water return line (55) is provided with an air purge (57), a pressure sensor (58), a check valve (59), and a pump (51). The inlet end of the recuperated water pipe (56) is connected between the heat exchanger (31) and the steam side valve (40) in the steam discharge line (38). Each recuperated water pipe (56) is provided with a hot water side valve (61). The hot water side valve (61) is configured as an electric valve.
　　上記給水器（90）は、給水管（91）と給水バルブ（92）と逆止弁（93）とを備えている。給水管（91）は、出口端が温水戻りライン（55）のポンプ（51）の吸入側に接続されている。給水バルブ（92）が開かれると、吸水管（18）から温水戻りライン（55）に水（市水）が供給される。給水バルブ（92）は、電気式のバルブに構成されている。 The water supply (90) includes a water supply pipe (91), a water supply valve (92), and a check valve (93). The outlet of the water supply pipe (91) is connected to the suction side of the pump (51) of the hot water return line (55). When the water supply valve (92) is opened, water (city water) is supplied from the water suction pipe (18) to the hot water return line (55). The water supply valve (92) is an electric valve.
　　（冷媒回路）
　　上記冷媒回路（70）には、低段圧縮機（71）と、高段圧縮機（72）と、放熱器（79）と、膨張弁（73）と、蒸発器（80）と、過冷却熱交換器（74）と、インジェクション通路（77）とが接続されるとともに、蒸発器（80）に熱源水を送る熱源管（81）が接続されている。この冷媒回路（70）は、二酸化炭素やフロン系冷媒が充填された閉回路であり、この冷媒回路（70）は、冷媒を循環させることによって蒸気圧縮冷凍サイクルを行う。尚、冷媒回路（70）には、臨界温度が１００℃を大きく超える冷媒（例えば、Ｒ２４５ｆａ）などを用いるようにしてもよい。 (Refrigerant circuit)
The refrigerant circuit (70) includes a low stage compressor (71), a high stage compressor (72), a radiator (79), an expansion valve (73), an evaporator (80), a supercooling A heat exchanger (74) and an injection passage (77) are connected, and a heat source pipe (81) for sending heat source water to the evaporator (80) is connected. The refrigerant circuit (70) is a closed circuit filled with carbon dioxide or a fluorocarbon refrigerant, and the refrigerant circuit (70) performs a vapor compression refrigeration cycle by circulating the refrigerant. In addition, you may make it use the refrigerant | coolant (for example, R245fa) etc. whose critical temperature greatly exceeds 100 degreeC for a refrigerant circuit (70).
　　上記冷媒回路（70）では、高段圧縮機（72）の吐出側が放熱器（79）に接続され、低段圧縮機（71）の吸入側は蒸発器（80）に接続されている。また、放熱器（79）と蒸発器（80）との間に過冷却熱交換器（74）と膨張弁（73）とが配置されている。 In the refrigerant circuit (70), the discharge side of the high stage compressor (72) is connected to the radiator (79), and the suction side of the low stage compressor (71) is connected to the evaporator (80). A supercooling heat exchanger (74) and an expansion valve (73) are disposed between the radiator (79) and the evaporator (80).
　　上記高段圧縮機（72）および低段圧縮機（71）は、図示はしないが、全密閉型で構成され、圧縮部とその圧縮部を回転駆動するモータとを収容したケーシングを備えている。ケーシング内は吸入圧力の雰囲気になる、いわゆる低圧ドーム型に構成されている。つまり、各圧縮機（71,72）では、吸入冷媒がケーシング内に流入し、圧縮部で圧縮された冷媒がケーシング内に流出することなく、ケーシング外へ直接吐出される。各圧縮機（71,72）は、運転回転数が可変に構成されている。両圧縮機（71,72）は、互いに直列に接続されて冷媒を二段圧縮するものであり、冷媒の圧縮機構を構成している。 Although not shown, the high-stage compressor (72) and the low-stage compressor (71) are configured in a completely hermetic type and include a casing that houses a compression section and a motor that rotationally drives the compression section. . The inside of the casing is configured as a so-called low-pressure dome shape in which an atmosphere of suction pressure is obtained. That is, in each compressor (71, 72), the suction refrigerant flows into the casing, and the refrigerant compressed by the compression unit is directly discharged out of the casing without flowing out into the casing. Each compressor (71, 72) is configured to have a variable operating speed. Both compressors (71, 72) are connected in series to compress the refrigerant in two stages and constitute a refrigerant compression mechanism.
　　上記蒸発器（80）は、いわゆるプレート式熱交換器により構成されており、互いに仕切られた水流路（80a）と冷媒流路（80b）とを備えている。蒸発器（80）は、水流路（80a）の流体と冷媒流路（80b）の流体との間で熱交換を行うことができるように構成されている。蒸発器（80）では、水流路（80a）が上記熱源管（81）の途中に接続され、冷媒流路（80b）には入口端に膨張弁（73）が接続される一方、出口端に低段圧縮機（71）の吸入側が接続される。 The evaporator (80) is configured by a so-called plate heat exchanger, and includes a water channel (80a) and a refrigerant channel (80b) that are partitioned from each other. The evaporator (80) is configured to be able to exchange heat between the fluid in the water channel (80a) and the fluid in the refrigerant channel (80b). In the evaporator (80), the water flow path (80a) is connected in the middle of the heat source pipe (81), and the refrigerant flow path (80b) is connected to the expansion valve (73) at the inlet end, while at the outlet end. The suction side of the low stage compressor (71) is connected.
　　上記放熱器（79）は、いわゆるプレート式熱交換器により構成されており、互いに仕切られた水流路（79a）と冷媒流路（79b）とを備えている。放熱器（79）は、水流路（79a）の流体と冷媒流路（79b）の流体との間で熱交換を行うことができるように構成されている。 The radiator (79) is constituted by a so-called plate heat exchanger, and includes a water channel (79a) and a refrigerant channel (79b) that are partitioned from each other. The radiator (79) is configured to be able to exchange heat between the fluid in the water channel (79a) and the fluid in the refrigerant channel (79b).
　　上記水流路（79a）は、その入口端が上記熱媒回路（50）の温水戻りライン（55）に接続されていて、熱交換器（31）で熱交換した温水が流入するようになっている。また、水流路（79a）は、その出口端が上記熱媒回路（50）の温水供給ライン（53）に接続されていて、放熱器（79）で熱交換されて加熱された水（温水）が流出するようになっている。上記冷媒流路（79b）は冷媒回路（70）に接続され、高段圧縮機（72）の吐出側に配置されて、高段圧縮機（72）から吐出された高温高圧の冷媒が流入するようになっている。 The water flow path (79a) has an inlet end connected to the hot water return line (55) of the heat medium circuit (50) so that hot water heat-exchanged by the heat exchanger (31) flows in. Yes. The outlet of the water channel (79a) is connected to the hot water supply line (53) of the heat medium circuit (50), and heat is exchanged by the radiator (79) and heated (hot water). Is coming out. The refrigerant flow path (79b) is connected to the refrigerant circuit (70) and is disposed on the discharge side of the high-stage compressor (72) so that high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the high-stage compressor (72) flows in. It is like that.
　　放熱器（79）では、高段圧縮機（72）、低段圧縮機（71）及びポンプ（51）をそれぞれ運転させることによって、冷媒流路（79b）を流れる冷媒が水流路（79a）を流れる水に対して放熱し、水流路（79a）を流れる水が加熱され、熱交換器（31）に温水を供給している。 In the radiator (79), the high-stage compressor (72), the low-stage compressor (71), and the pump (51) are operated, so that the refrigerant flowing through the refrigerant flow path (79b) passes through the water flow path (79a). Heat is radiated to the flowing water, the water flowing through the water flow path (79a) is heated, and hot water is supplied to the heat exchanger (31).
　　インジェクション通路（77）は、入口端が放熱器（79）と過冷却熱交換器（74）との間に接続され、出口端が低段圧縮機（71）と高段圧縮機（72）との間に接続されている。インジェクション通路（77）には過冷却弁（78）が設けられている。過冷却弁（78）は、通過する冷媒を減圧すると共に、インジェクション通路（77）を通過する冷媒流量を調節するものである。 The injection passage (77) has an inlet end connected between the radiator (79) and the supercooling heat exchanger (74), and an outlet end connected to the low stage compressor (71) and the high stage compressor (72). Connected between. A supercooling valve (78) is provided in the injection passage (77). The supercooling valve (78) adjusts the flow rate of the refrigerant passing through the injection passage (77) while reducing the pressure of the refrigerant passing therethrough.
　　過冷却熱交換器（74）は、第１流路（75）と第２流路（76）とを備えている。第１流路（75）は、入口端が放熱器（79）の出口端に接続され、出口端が膨張弁（73）に接続されている。第２流路（76）は、インジェクション通路（77）の途中に接続されている。過冷却熱交換器（74）では、第１流路（75）を流れる高圧冷媒と、過冷却弁（78）で減圧されて第２流路（76）を流れる中間圧冷媒との間で熱交換が行われ、第１流路（75）を流れる高圧冷媒が過冷却される。尚、第２流路（76）を流出した中間圧冷媒は、高段圧縮機（72）の吸入側にインジェクションされる。 The supercooling heat exchanger (74) includes a first channel (75) and a second channel (76). The first channel (75) has an inlet end connected to the outlet end of the radiator (79) and an outlet end connected to the expansion valve (73). The second flow path (76) is connected in the middle of the injection passage (77). In the supercooling heat exchanger (74), heat is generated between the high-pressure refrigerant flowing through the first flow path (75) and the intermediate-pressure refrigerant depressurized by the supercooling valve (78) and flowing through the second flow path (76). Exchange is performed, and the high-pressure refrigerant flowing through the first flow path (75) is supercooled. The intermediate pressure refrigerant that has flowed out of the second flow path (76) is injected into the suction side of the high-stage compressor (72).
　　（コントローラ）
　　コントローラ（6）は、切換制御部（6a）と、バルブ制御部（6b）と、給水制御部（6c）とを備えている。コントローラ（6）には、水温センサ（22）の水温データ、および圧力センサ（58）で検知された温水戻りライン（55）内の圧力（水圧）データが逐次送信されている。 (controller)
The controller (6) includes a switching control unit (6a), a valve control unit (6b), and a water supply control unit (6c). Water temperature data of the water temperature sensor (22) and pressure (water pressure) data in the hot water return line (55) detected by the pressure sensor (58) are sequentially transmitted to the controller (6).
　　切換制御部（6a）は、水温センサ（22）で検知された恒温槽（17）の水温データに基づいて、水流量制御弁（62）および蒸気流量制御弁（37）を切り換えることで、熱交換器（31）への加熱蒸気又は温水の供給を切り換えるものである。 The switching control unit (6a) switches the water flow rate control valve (62) and the steam flow rate control valve (37) based on the water temperature data of the thermostatic chamber (17) detected by the water temperature sensor (22), It switches the supply of heated steam or hot water to the exchanger (31).
　　また、バルブ制御部（6b）は、熱交換器（31）への加熱蒸気又は温水の供給に応じて蒸気側バルブ（40）および温水側バルブ（61）を切り換えるものである。 Also, the valve control unit (6b) switches the steam side valve (40) and the hot water side valve (61) according to the supply of heated steam or hot water to the heat exchanger (31).
　　また、給水制御部（6c）は、上記蒸気側バルブ（40）および温水側バルブ（61）の切換状態に応じて給水器（90）からの給水を制御するものである。また、給水制御部（6c）は、圧力センサ（58）の検知圧力データに基づいて給水器（90）の給水を制御するものである。これらの制御の詳細については後述する。 The water supply control unit (6c) controls water supply from the water supply device (90) according to the switching state of the steam side valve (40) and the hot water side valve (61). Moreover, a water supply control part (6c) controls the water supply of a water feeder (90) based on the detection pressure data of a pressure sensor (58). Details of these controls will be described later.
　　　　－運転動作－
　　次に、本実施形態１に係る温度制御設備（1）の動作について図１、図３、図４および図５に基づいて説明する。この温度制御設備（1）では、切換制御部（6a）によって蒸気加熱装置（3）の加熱蒸気とヒートポンプ（5）の温水とを切り換えて熱交換器（31）に供給し、熱交換器（31）の伝熱管（33）を流れる加熱蒸気又は温水によって恒温槽（17）に貯留された水を加熱している。 -Driving operation-
Next, operation | movement of the temperature control installation (1) which concerns on this Embodiment 1 is demonstrated based on FIG.1, FIG.3, FIG.4 and FIG. In this temperature control facility (1), the switching controller (6a) switches between the heating steam of the steam heating device (3) and the hot water of the heat pump (5) and supplies it to the heat exchanger (31). Water stored in the thermostatic chamber (17) is heated by heating steam or hot water flowing through the heat transfer tube (33) of 31).
　　例えば、工場稼働時において温度制御設備（1）を起動させる際、温度制御設備（1）は長時間停止していたため、恒温槽（17）の水温も低下した状態となっている。このような場合、切換制御部（6a）は、急速立ち上げモードを行う。 For example, when starting the temperature control facility (1) during factory operation, since the temperature control facility (1) has been stopped for a long time, the water temperature of the thermostat (17) is also lowered. In such a case, the switching control unit (6a) performs the rapid startup mode.
　　具体的には、図４に示すように、温度制御設備（1）が起動すると、切換制御部（6a）は水温センサ（22）から恒温槽（17）の水温を取得する。そして、切換制御部（6a）は、恒温槽（17）の水温が下限温度（ＴＬ）未満の場合、熱交換器（31）への供給を加熱蒸気に切り換える（ＳＴ０１）。このとき、バルブ制御部（6b）は、温水側バルブ（61）および水流量制御弁（62）を閉じ、その後、蒸気側バルブ（40）を開く。次に、蒸気弁（35）および蒸気流量制御弁（37）を開く（ＳＴ０２）。 Specifically, as shown in FIG. 4, when the temperature control facility (1) is activated, the switching control unit (6a) acquires the water temperature of the constant temperature bath (17) from the water temperature sensor (22). And the switching control part (6a) switches supply to a heat exchanger (31) to heating steam, when the water temperature of a thermostat (17) is less than minimum temperature (TL) (ST01). At this time, the valve controller (6b) closes the hot water side valve (61) and the water flow rate control valve (62), and then opens the steam side valve (40). Next, the steam valve (35) and the steam flow control valve (37) are opened (ST02).
　　蒸気加熱装置（3）が稼動し、蒸気供給ライン（34）に加熱蒸気が供給されると、蒸気供給ライン（34）に流れる加熱蒸気は、各蒸気管（36）に分岐し、それぞれの蒸気流量制御弁（37）を通過し、各熱交換器（31）に供給される（図３参照）。 When the steam heating device (3) is operated and heated steam is supplied to the steam supply line (34), the heated steam flowing through the steam supply line (34) branches to each steam pipe (36), and the respective steam is supplied. It passes through the flow control valve (37) and is supplied to each heat exchanger (31) (see FIG. 3).
　　そして、各恒温槽（17）に貯留された水と各熱交換器（31）の加熱蒸気との間で熱交換が行われ、貯留された水が加熱される。このとき、切換制御部（6a）は、恒温槽（17）の水温の目標温度を加熱対象の許容される上限温度（ＴＨ）と蒸気温水切換温度（Ｔ１）との間に設定される温度として蒸気流量制御弁（37）を制御する。 And heat exchange is performed between the water stored in each thermostat (17) and the heating steam of each heat exchanger (31), and the stored water is heated. At this time, the switching control unit (6a) sets the target temperature of the water temperature of the thermostatic chamber (17) as a temperature set between the allowable upper limit temperature (TH) of the heating target and the steam temperature water switching temperature (T1). Control the steam flow control valve (37).
　　この蒸気温水切換温度（Ｔ１）は、熱交換器（31）への供給を加熱蒸気から温水に切り換える判断をするための基準温度である。蒸気温水切換温度（Ｔ１）は、中心温度（ＴＭ＝５５℃）よりも高温で、且つ上限温度（ＴＨ）よりも低温に設定されている。尚、蒸気温水切換温度（Ｔ１）は、本発明に係る第１切換温度を構成している。 This steam / hot water switching temperature (T1) is a reference temperature for determining switching the supply to the heat exchanger (31) from heated steam to warm water. The steam hot water switching temperature (T1) is set to be higher than the center temperature (TM = 55 ° C.) and lower than the upper limit temperature (TH). The steam hot water switching temperature (T1) constitutes the first switching temperature according to the present invention.
　　各恒温槽（17）の水温が、中心温度（ＴＭ）である５５℃まで加熱されると、吸水ポンプ（19）が起動し、この恒温槽（17）の温水は、吸水ポンプ（19）によって吸水管（18）に送られて噴霧器（20）から半製品（7）に向けて噴霧される。 When the water temperature in each thermostatic chamber (17) is heated to 55 ° C, which is the central temperature (TM), the water absorption pump (19) is activated, and the hot water in this thermostatic chamber (17) is cooled by the water absorption pump (19). It is sent to the water absorption pipe (18) and sprayed from the sprayer (20) toward the semi-finished product (7).
　　一方、熱交換器（31）へ供給された加熱蒸気は、恒温槽（17）に貯留された水と熱交換された後、各蒸気排出ライン（38）に流出し、蒸気トラップ（39）によってドレン水のみが排水される。 On the other hand, the heated steam supplied to the heat exchanger (31) exchanges heat with the water stored in the thermostat (17), and then flows out to each steam discharge line (38) and is discharged by the steam trap (39). Only drain water is drained.
　　切換制御部（6a）は、恒温槽（17）の水温が、蒸気温水切換温度（Ｔ１）未満の場合は、継続して熱交換器（31）に加熱蒸気を供給する（ＳＴ０３）。恒温槽（17）の水温が、蒸気温水切換温度（Ｔ１）以上になると、切換制御部（6a）は、熱交換器（31）への供給を加熱蒸気から温水に切り換える（ＳＴ０４）。 When the water temperature in the thermostatic chamber (17) is lower than the steam hot water switching temperature (T1), the switching control unit (6a) continuously supplies heating steam to the heat exchanger (31) (ST03). When the water temperature in the thermostatic chamber (17) becomes equal to or higher than the steam temperature water switching temperature (T1), the switching control unit (6a) switches the supply to the heat exchanger (31) from heated steam to warm water (ST04).
　　恒温槽（17）の水温が蒸気温水切換温度（Ｔ１）に到達したら、蒸気熱交換器（31）への供給を温水に切り換えることで、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を継続させることができる。また、蒸気温水切換温度（Ｔ１）を中心温度（ＴＭ＝５５℃）よりも高くすることで、加熱蒸気から温水への切り換え時におけるヒートポンプ（5）における温水加熱の立ち上がり能力不足によって、恒温槽（17）の水温が、後述する蒸気熱交換器（31）への供給を加熱蒸気に切り換える温水蒸気切換温度（Ｔ２）まで低下してしまうのを防止している。 When the water temperature in the thermostatic chamber (17) reaches the steam hot water switching temperature (T1), the supply to the steam heat exchanger (31) is switched to hot water, thereby continuing the hot water heating by the heat pump (5) with high thermal efficiency. Can do. In addition, by setting the steam warm water switching temperature (T1) higher than the center temperature (TM = 55 ° C.), the temperature rising tank ( The water temperature of 17) is prevented from dropping to a warm steam switching temperature (T2) for switching the supply to the steam heat exchanger (31) described later to heating steam.
　　このとき、バルブ制御部（6b）は、まず蒸気側バルブ（40）を閉じ、次に、蒸気流量制御弁（37）を閉じ、熱交換器（31）に対する蒸気の供給を停止する。その後、水流量制御弁（62）を所定量開けると共に、温水側バルブ（61）を開けて、ヒートポンプ（5）での温水加熱を開始する。熱交換器（31）に温水が供給されると、切換制御部（6a）は、中心温度（ＴＭ）を目標温度として水流量制御弁（62）を制御する（ＳＴ０５）。熱交換器（31）を流れる温水は、恒温槽（17）で熱交換した後、温水戻りライン（55）に流れて再び熱媒回路（50）に戻る。ヒートポンプ（5）が運転を開始し、同時にポンプ（51）が起動した時、給水バルブ（92）も開け、給水管（91）から温水戻りライン（55）に給水が開始され、熱媒回路（50）に給水される。 At this time, the valve controller (6b) first closes the steam side valve (40), then closes the steam flow control valve (37), and stops the supply of steam to the heat exchanger (31). Thereafter, the water flow control valve (62) is opened by a predetermined amount, and the hot water side valve (61) is opened to start heating the hot water by the heat pump (5). When hot water is supplied to the heat exchanger (31), the switching controller (6a) controls the water flow rate control valve (62) using the center temperature (TM) as the target temperature (ST05). The hot water flowing through the heat exchanger (31) exchanges heat in the thermostat (17), and then flows into the hot water return line (55) to return to the heat medium circuit (50) again. When the heat pump (5) starts operation and at the same time the pump (51) is started, the water supply valve (92) is also opened, water supply from the water supply pipe (91) to the hot water return line (55) is started, and the heat transfer circuit ( 50) water is supplied.
　　ここで、加熱蒸気供給後の熱交換器（31）に温水を供給する際、熱交換器（31）に蒸気が残っていると、温水供給ライン（53）および温水戻りライン（55）の温水が不足し、ポンプ（51）に気体が送られることで不具合が発生する場合がある。ところが、本実施形態１では、温水戻りライン（55）へ給水するようにしたため、ヒートポンプ（5）で加熱する場合において温水が不足するのを防止できる。このため、ポンプ（51）に気体が送られることがない。 Here, when hot water is supplied to the heat exchanger (31) after the supply of heated steam, if steam remains in the heat exchanger (31), hot water in the hot water supply line (53) and the hot water return line (55) Insufficient gas flow may cause problems due to gas sent to the pump (51). However, in this Embodiment 1, since it supplied water to the warm water return line (55), when heating with a heat pump (5), it can prevent that warm water runs short. For this reason, gas is not sent to a pump (51).
　　その後、圧力センサ（58）の検知圧力値が所定圧力値（例示として０．１ＭｐａＧ）になると、給水制御部（6c）は給水を停止する。尚、給水停止直後に温水戻りライン（55）内の空気などが抜けることにより、圧力センサ（58）での検知圧力値が所定圧力値以下となった場合、再度、給水制御部（6c）は給水バルブ（92）を開き、給水を続けさせる。 Thereafter, when the detected pressure value of the pressure sensor (58) reaches a predetermined pressure value (for example, 0.1 MpaG), the water supply control unit (6c) stops water supply. If the detected pressure value at the pressure sensor (58) falls below the specified pressure value due to the release of air in the warm water return line (55) immediately after the water supply is stopped, the water supply control unit (6c) will again Open the water supply valve (92) and continue water supply.
　　また、給水動作については、給水開始から所定時間（例示として１時間）以内は継続して行うが、所定時間よりも長い場合であっても、圧力センサ（58）の検知圧力の値が所定圧力値以下であると、水漏れ以上と判断し、ポンプ（51）、ヒートポンプ（5）および蒸気加熱装置（3）の運転を停止する。このとき、所定の警告（アラーム）を発するようにしてもよい。 Further, the water supply operation is continuously performed within a predetermined time (for example, 1 hour) from the start of water supply, but even if the water supply operation is longer than the predetermined time, the detected pressure value of the pressure sensor (58) is the predetermined pressure. If it is less than or equal to the value, it is determined that there is water leakage or more, and the operation of the pump (51), heat pump (5) and steam heating device (3) is stopped. At this time, a predetermined warning (alarm) may be issued.
　　ここで、急な高負荷（温度負荷）によって恒温槽（17）の水温が急激に低下し、温水蒸気切換温度（Ｔ２）未満になって所定時間が経過すると、切換制御部（6a）は、熱交換器（31）への供給を温水から加熱蒸気に切り換える（ＳＴ０５）。恒温槽（17）の水温が温水蒸気切換温度（Ｔ２）未満となってから所定時間を経過させるようにしたため、過度的な温度低下によって、すぐに加熱蒸気の供給に切り換えることがなくなり、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を増加させることができる。また、温水蒸気切換温度（Ｔ２）未満となった直後に熱交換器（31）に加熱蒸気を供給することで、恒温槽（17）の水温が急激に上昇するのを防止することができる。尚、この所定時間は、恒温槽（17）の水温が温水蒸気切換温度（Ｔ２）未満となる前の温度低下度合い（温度低下の勾配）が大きい場合に、短くなるように設定されている。つまり、恒温槽（17）の水温が温水蒸気切換温度（Ｔ２）未満となる前の温度低下度合いが大きい場合、恒温槽（17）の水温が下がり易くなるため、所定時間を短くし、熱交換器（31）に加熱蒸気を供給して迅速に加熱を行うようにしている。一方、恒温槽（17）の水温が温水蒸気切換温度（Ｔ２）未満となる前の温度低下度合いが小さいと、恒温槽（17）の水温の下がりがゆるやかと判断し、所定時間を長くして、できるだけ熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を継続させるようにする。 Here, when the water temperature of the thermostatic chamber (17) suddenly decreases due to a sudden high load (temperature load) and becomes lower than the warm water vapor switching temperature (T2), a switching control unit (6a) The supply to the heat exchanger (31) is switched from hot water to heated steam (ST05). Since the predetermined time has elapsed after the water temperature of the thermostatic chamber (17) becomes less than the warm water vapor switching temperature (T2), there is no need to immediately switch to the supply of heated steam due to excessive temperature drop, and the thermal efficiency is improved. Hot water heating by a good heat pump (5) can be increased. Moreover, it can prevent that the water temperature of a thermostat (17) rises rapidly by supplying heating steam to a heat exchanger (31) immediately after becoming less than warm steam switching temperature (T2). In addition, this predetermined time is set so that it may become short when the temperature fall degree (gradient of temperature fall) before the water temperature of a thermostat (17) becomes less than warm steam switching temperature (T2) is large. In other words, if the temperature drop before the water temperature in the thermostatic chamber (17) becomes less than the warm water vapor switching temperature (T2) is large, the water temperature in the thermostatic bath (17) is likely to decrease. Heating steam is supplied to the vessel (31) so as to heat it quickly. On the other hand, if the temperature drop before the water temperature in the thermostatic chamber (17) becomes less than the temperature / water vapor switching temperature (T2) is small, it is judged that the temperature drop in the thermostatic bath (17) is slow, and the predetermined time is lengthened. Continue heating the hot water with a heat pump (5) that is as heat efficient as possible.
　　この温水蒸気切換温度（Ｔ２）は、熱交換器（31）への供給を温水から加熱蒸気に切り換える判断をするための基準温度である。温水蒸気切換温度（Ｔ２）は、下限温度（ＴＬ）よりも高温に設定されている。つまり、温水蒸気切換温度（Ｔ２）を下限温度（ＴＬ）よりも高くすることで、恒温槽（17）の水温が低くなりすぎるのを防止している。尚、温水蒸気切換温度（Ｔ２）は、本発明に係る第２切換温度を構成している。 This hot water vapor switching temperature (T2) is a reference temperature for determining switching the supply to the heat exchanger (31) from hot water to heated steam. The warm water vapor switching temperature (T2) is set to be higher than the lower limit temperature (TL). That is, the water temperature of the thermostat (17) is prevented from becoming too low by setting the warm water vapor switching temperature (T2) higher than the lower limit temperature (TL). The warm steam switching temperature (T2) constitutes the second switching temperature according to the present invention.
　　このとき、バルブ制御部（6b）は、まず温水側バルブ（61）を閉じ、次に、水流量制御弁（62）を閉じ、熱交換器（31）に対する温水の供給を停止する。その後、蒸気側バルブ（40）を開け、蒸気流量制御弁（37）を開ける。こうすると、熱交換器（31）に加熱蒸気が流れ込むことで、熱交換器（31）の伝熱管（33）に溜まった温水が蒸気によって押し出され、蒸気排出ライン（38）を流れて蒸気トラップ（39）に流れる。蒸気トラップ（39）に流れた温水は、ドレン水として排出される。 At this time, the valve controller (6b) first closes the hot water side valve (61), then closes the water flow rate control valve (62), and stops the supply of hot water to the heat exchanger (31). Thereafter, the steam side valve (40) is opened, and the steam flow control valve (37) is opened. In this way, the heated steam flows into the heat exchanger (31), so that the hot water accumulated in the heat transfer tube (33) of the heat exchanger (31) is pushed out by the steam, and flows through the steam discharge line (38) to become a steam trap. (39) The hot water that has flowed to the steam trap (39) is discharged as drain water.
　　熱交換器（31）に加熱蒸気が供給されると、切換制御部（6a）は、５分間、中心温度（ＴＭ）を目標温度として水流量制御弁（62）を制御し、５分経過すると、目標温度を蒸気温水切換温度（Ｔ１）と上限温度（ＴＨ）の間に設定される温度に切り換える。このようにすることで、過度的な温度低下によって、すぐに加熱蒸気の供給に切り換えることがなくなり、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を増加させることができる。また、恒温槽（17）の水温の急激な温度上昇を防止すると共に、すぐに温水への切換条件（蒸気温水切換温度（Ｔ１））となってしまうことで、弁の切換のハンチングが発生するのを防止している。尚、この５分間は例示であって、これに限られるものではない。そして、５分経過後、恒温槽（17）の水温が蒸気温水切換温度（Ｔ１）以上になると、切換制御部（6a）は、再び、熱交換器（31）への供給を加熱蒸気から温水に切り換える（ＳＴ０３）。 When heated steam is supplied to the heat exchanger (31), the switching control unit (6a) controls the water flow control valve (62) with the center temperature (TM) as the target temperature for 5 minutes, and when 5 minutes have elapsed. The target temperature is switched to a temperature set between the steam hot water switching temperature (T1) and the upper limit temperature (TH). By doing in this way, it does not switch to supply of heating steam immediately by excessive temperature fall, and warm water heating by a heat pump (5) with high thermal efficiency can be increased. In addition, the rapid temperature rise of the water temperature in the thermostatic chamber (17) is prevented, and the switching condition to the hot water (steam hot water switching temperature (T1)) is immediately generated, thereby causing the valve switching hunting. Is preventing. In addition, these 5 minutes are illustrations, Comprising: It is not restricted to this. After 5 minutes, when the water temperature in the thermostatic chamber (17) becomes equal to or higher than the steam hot water switching temperature (T1), the switching control unit (6a) again supplies the heat exchanger (31) from the heated steam to the hot water. (ST03).
　　ここで、恒温槽（17）の水温が温水蒸気切換温度（Ｔ２）未満となった場合、切換制御部（6a）は、例えば３分前の恒温槽（17）の水温と現在の恒温槽（17）の水温との温度差が例えば２℃以上の場合、熱交換器（31）への供給を加熱蒸気に切り換えるようにし、この差が２℃未満であれば、温水蒸気切換温度（Ｔ２）よりもさらに低い温度（Ｔ３）（図示なし）になった場合に、熱交換器（31）への供給を加熱蒸気に切り換えるようにしてもよい。 Here, when the water temperature of the constant temperature bath (17) becomes lower than the warm water vapor switching temperature (T2), the switching control unit (6a), for example, the water temperature of the constant temperature bath (17) three minutes ago and the current constant temperature bath ( If the temperature difference from the water temperature in 17) is 2 ° C. or more, for example, the supply to the heat exchanger (31) is switched to heating steam, and if this difference is less than 2 ° C., the warm steam switching temperature (T2) When the temperature (T3) (not shown) becomes lower than that, the supply to the heat exchanger (31) may be switched to heating steam.
　　また、熱交換器（31）への温水供給による温度制御設備（1）の稼動中にデフロスト運転（除霜運転）や各圧縮機（71,72）の油戻し運転などが行われた場合、恒温槽（17）の水温が、たとえ温水蒸気切換温度（Ｔ２）未満であっても、切換制御部（6a）は、これらの運転終了を待って、熱交換器（31）への供給を加熱蒸気に切り換える。 In addition, if the defrosting operation (defrosting operation) or the oil return operation of each compressor (71, 72) is performed during operation of the temperature control facility (1) by supplying hot water to the heat exchanger (31), Even if the water temperature in the thermostatic chamber (17) is less than the warm water vapor switching temperature (T2), the switching control unit (6a) waits for the end of these operations and heats the supply to the heat exchanger (31). Switch to steam.
　　尚、上記コントローラ（6）による制御は、各恒温槽（17）ごとに行う。 The control by the controller (6) is performed for each thermostat (17).
　　　　－本実施形態１の効果－
　　上記本実施形態１によれば、切換制御部（6a）を設けたため、恒温槽（17）の水温に応じて熱交換器（31）への温水又は加熱蒸気の供給を切り換えることができる。これにより、恒温槽（17）の水温に応じた適切な加熱を行うことができる。この結果、工場などの温度制御設備（1）において、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を行うと共に、急速な加熱要求にも適切に対応することができる。 -Effect of the first embodiment-
According to the first embodiment, since the switching control unit (6a) is provided, the supply of hot water or heated steam to the heat exchanger (31) can be switched according to the water temperature of the thermostatic bath (17). Thereby, suitable heating according to the water temperature of a thermostat (17) can be performed. As a result, in the temperature control facility (1) such as a factory, it is possible to perform hot water heating by the heat pump (5) with high thermal efficiency and appropriately respond to a rapid heating request.
　　また、恒温槽（17）の水温が下限温度（ＴＬ）未満の場合、熱交換器（31）に加熱蒸気を供給するようにしたため、加熱蒸気によって恒温槽（17）内の水を迅速に加熱することができる。これにより、工場などの温度制御設備（1）において、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を行うと共に、急速な加熱要求にも適切に対応することができる。 In addition, when the water temperature in the thermostatic chamber (17) is lower than the lower limit temperature (TL), the heating steam is supplied to the heat exchanger (31), so the water in the thermostatic bath (17) is quickly heated by the heating steam. can do. Thereby, in temperature control equipment (1), such as a factory, while performing hot water heating with a heat pump (5) with high heat efficiency, it can respond also to a rapid heating demand appropriately.
　　また、恒温槽（17）の水温が蒸気温水切換温度（Ｔ１）以上になった場合、熱交換器（31）に温水を供給するようにしたため、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を行うことができる。また、蒸気温水切換温度（Ｔ１）を上限温度（ＴＨ）よりも低くすることで、急速な加熱が必要がなくなると、すぐに熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱に切り換わることになる。これにより、工場などの温度制御設備（1）において、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を増やすことができると共に、急速な加熱要求にも適切に対応することができる。 In addition, when the water temperature in the thermostatic chamber (17) becomes equal to or higher than the steam hot water switching temperature (T1), the hot water is supplied to the heat exchanger (31), so the hot water is heated by the heat pump (5) with high thermal efficiency. be able to. In addition, when the steam hot water switching temperature (T1) is set lower than the upper limit temperature (TH), when rapid heating is no longer necessary, the steam hot water switching temperature (T1) is immediately switched to hot water heating by a heat pump (5) with high thermal efficiency. Thereby, in the temperature control equipment (1) such as a factory, it is possible to increase the hot water heating by the heat pump (5) having a high thermal efficiency, and appropriately respond to the rapid heating demand.
　　また、恒温槽（17）の水温が、下限温度（ＴＬ）よりも高い温水蒸気切換温度（Ｔ２）未満となって所定時間経過した場合、熱交換器（31）に加熱蒸気を供給するようにしたため、加熱蒸気によって恒温槽（17）の水を迅速に加熱することができる。また、温水蒸気切換温度（Ｔ２）を下限温度（ＴＬ）よりも高くすることで、温水で加熱を続けることにより恒温槽（17）の水温が下限温度（ＴＬ）よりも低くなるのを防止することができる。また、所定時間を経過させるようにしたため、過度的な温度低下によって、すぐに加熱蒸気の供給に切り換えることがなくなり、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を継続させることができる。また、恒温槽（17）の水温が急激に上昇するのを防止することができる。これらにより、工場などの温度制御設備（1）において、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を増やすことができると共に、急速な加熱要求にも適切に対応することができる。 Further, when the water temperature in the thermostatic chamber (17) is lower than the warm water vapor switching temperature (T2) higher than the lower limit temperature (TL) and a predetermined time has elapsed, the heating steam is supplied to the heat exchanger (31). For this reason, the water in the thermostatic chamber (17) can be rapidly heated by the heating steam. Further, by setting the warm water vapor switching temperature (T2) higher than the lower limit temperature (TL), it is possible to prevent the water temperature of the thermostatic bath (17) from becoming lower than the lower limit temperature (TL) by continuing heating with warm water. be able to. Further, since the predetermined time has elapsed, it is not possible to immediately switch to supplying heated steam due to an excessive temperature drop, and it is possible to continue heating with hot water by the heat pump (5) with good thermal efficiency. Moreover, it can prevent that the water temperature of a thermostat (17) rises rapidly. As a result, in the temperature control facility (1) such as a factory, it is possible to increase the hot water heating by the heat pump (5) with high thermal efficiency and to appropriately respond to the rapid heating demand.
　　さらに、恒温槽（17）の水温が温水蒸気切換温度（Ｔ２）未満となる前の水温低下度合いが大きいほど所定時間を短くしたため、恒温槽（17）の水温低下度合いが大きい場合、加熱蒸気によって恒温槽（17）の水を迅速に加熱することができる。一方、恒温槽（17）の水温低下度合いが小さい場合に温水加熱を継続することができる。この結果、工場などの温度制御設備（1）において、熱効率のよいヒートポンプ（5）による温水加熱を増やすことができると共に、急速な加熱要求にも適切に対応することができる。 Furthermore, since the predetermined time was shortened as the degree of water temperature decrease before the water temperature in the constant temperature bath (17) became less than the warm water vapor switching temperature (T2), when the degree of water temperature decrease in the constant temperature bath (17) is large, The water in the thermostatic chamber (17) can be quickly heated. On the other hand, warm water heating can be continued when the water temperature lowering degree of the thermostat (17) is small. As a result, in the temperature control facility (1) such as a factory, it is possible to increase the hot water heating by the heat pump (5) with high thermal efficiency and to appropriately respond to the rapid heating demand.
　　また、温水供給ライン（53）の出口端を蒸気供給ライン（34）に設けたため、蒸気供給ライン（34）を流れる加熱蒸気と温水供給ライン（53）を流れる温水を熱交換器（31）の流入側で切り換えることができる。 Moreover, since the outlet end of the hot water supply line (53) is provided in the steam supply line (34), the heated steam flowing through the steam supply line (34) and the hot water flowing through the hot water supply line (53) are connected to the heat exchanger (31). It can be switched on the inflow side.
　　また、熱交換器（31）の流出側に温水戻りライン（55）を設けたため、熱交換器（31）に温水が供給された場合は、熱交換器（31）で熱交換した温水を温水戻りライン（55）から熱媒回路（50）に戻すことができる。 In addition, since the hot water return line (55) is provided on the outflow side of the heat exchanger (31), when hot water is supplied to the heat exchanger (31), the hot water heat-exchanged by the heat exchanger (31) is heated. The return line (55) can be returned to the heating medium circuit (50).
　　また、熱交換器（31）の流出側に蒸気排出ライン（38）を設けたため、熱交換器（31）に加熱蒸気が供給された場合は、熱交換器（31）から流出される蒸気又は水を蒸気排出ライン（38）に流出させ、蒸気トラップ（39）からドレン水のみを排出することができる。 In addition, since the steam discharge line (38) is provided on the outflow side of the heat exchanger (31), when the heating steam is supplied to the heat exchanger (31), the steam flowing out from the heat exchanger (31) Water can be discharged to the steam discharge line (38), and only drain water can be discharged from the steam trap (39).
　　また、熱交換器（31）への供給を温水から加熱蒸気に切り換える際、温水側バルブ（61）を閉じてから蒸気側バルブ（40）を開けるようにしたため、温水戻りライン（55）に蒸気が混入することなく、熱交換器（31）に残った温水を加熱蒸気によって蒸気排出ライン（38）に排出することができる。 In addition, when switching the supply to the heat exchanger (31) from hot water to heated steam, the steam side valve (40) is opened after the hot water side valve (61) is closed, so steam is added to the hot water return line (55). The hot water remaining in the heat exchanger (31) can be discharged to the steam discharge line (38) by heating steam without mixing.
　　また、熱交換器（31）への供給を加熱蒸気から温水に切り換える際、蒸気側バルブ（40）を閉じてから温水側バルブ（61）を開けるようにしたため、熱交換器（31）で熱交換した温水を蒸気排出ライン（38）から流出させることなく、確実に熱媒回路（50）に戻すことができる。 In addition, when switching the supply to the heat exchanger (31) from heated steam to warm water, the steam-side valve (61) is opened after the steam-side valve (40) is closed, so the heat exchanger (31) The exchanged hot water can be reliably returned to the heat medium circuit (50) without flowing out of the steam discharge line (38).
　　また、熱交換器（31）への供給を加熱蒸気から温水に切り換える際、熱媒回路（50）へ給水するようにしたため、ヒートポンプ（5）で加熱する場合の水不足を防止することができる。 Also, when the supply to the heat exchanger (31) is switched from heated steam to hot water, water is supplied to the heat medium circuit (50), so that it is possible to prevent water shortage when heating with the heat pump (5).
　　〈発明の実施形態２〉
　　次に、本発明の実施形態２について説明する。図６に示すように、本実施形態２に係る温度制御設備（1）は、実施形態１に係る熱交換器（31）に代えて、恒温槽（17）に温水熱交換器（101）と蒸気熱交換器（104）とを備える熱交換部（100）を設けるようにしたものである。尚、本実施形態２では、上記実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。 <Embodiment 2 of the invention>
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. As shown in FIG. 6, the temperature control facility (1) according to the second embodiment includes a hot water heat exchanger (101) and a thermostat (17) instead of the heat exchanger (31) according to the first embodiment. A heat exchange unit (100) including a steam heat exchanger (104) is provided. In the second embodiment, only parts different from the first embodiment will be described.
　　具体的には、本実施形態２に係る熱交換部（100）は、温水熱交換器（101）と蒸気熱交換器（104）とを備えている。温水熱交換器（101）と蒸気熱交換器（104）は、共に一の恒温槽（17）の内部に配置されている。 Specifically, the heat exchange unit (100) according to the second embodiment includes a hot water heat exchanger (101) and a steam heat exchanger (104). The hot water heat exchanger (101) and the steam heat exchanger (104) are both arranged inside one thermostat (17).
　　上記温水熱交換器（101）は、２つのヘッダ（102,102）と多数の伝熱管（103）とを備え、恒温槽（17）内で起立して配置されている。温水熱交換器（101）の一方のヘッダ（102）は、温水管（54）を介して温水供給ライン（53）に接続される一方、他方のヘッダ（102）は、復温水管（56）を介して温水戻りライン（55）に接続されている。 The hot water heat exchanger (101) includes two headers (102, 102) and a large number of heat transfer tubes (103), and is arranged upright in a constant temperature bath (17). One header (102) of the hot water heat exchanger (101) is connected to the hot water supply line (53) via the hot water pipe (54), while the other header (102) is connected to the reheated water pipe (56). To the hot water return line (55).
　　上記蒸気熱交換器（104）は、２つのヘッダ（105,105）と多数の伝熱管（106）とを備え、恒温槽（17）内で起立して配置されている。蒸気熱交換器（104）の一方のヘッダ（105）は、蒸気管（36）を介して蒸気供給ライン（34）に接続される一方、他方のヘッダ（105）は、蒸気排出ライン（55）に接続されている。 The steam heat exchanger (104) includes two headers (105, 105) and a large number of heat transfer tubes (106), and is arranged upright in a thermostatic chamber (17). One header (105) of the steam heat exchanger (104) is connected to the steam supply line (34) via the steam pipe (36), while the other header (105) is connected to the steam discharge line (55). It is connected to the.
　　コントローラ（6）は、ヒートポンプ（5）で生成された温水を温水熱交換器（101）に供給し、恒温槽（17）内の水を温水熱交換器（101）の温水と熱交換させて加熱する運転と、ボイラ（30）で生成された加熱蒸気を蒸気熱交換器（104）に供給し、恒温槽（17）内の水を蒸気熱交換器（104）の加熱蒸気と熱交換させて加熱する蒸気加熱運転とを切り換えて行うものである。すなわち、本実施形態２に係る温度制御設備（1）では、恒温槽（17）内の水は、温水熱交換器（101）と蒸気熱交換器（104）の何れか一方によって加熱されることとなる。その他の構成、作用・効果は実施形態１と同様である。 The controller (6) supplies the hot water generated by the heat pump (5) to the hot water heat exchanger (101) and exchanges the water in the thermostatic bath (17) with the hot water of the hot water heat exchanger (101). Heating operation, heating steam generated in the boiler (30) is supplied to the steam heat exchanger (104), and water in the thermostatic chamber (17) is exchanged with the heating steam in the steam heat exchanger (104) This is performed by switching between steam heating operation and heating. That is, in the temperature control facility (1) according to the second embodiment, the water in the constant temperature bath (17) is heated by either the hot water heat exchanger (101) or the steam heat exchanger (104). It becomes. Other configurations, operations and effects are the same as those of the first embodiment.
　　〈その他の実施形態〉
　　本発明は、上記実施形態１および２について、以下のような構成としてもよい。 <Other embodiments>
The present invention may have the following configurations for the first and second embodiments.
　　上記実施形態１および２では、本発明に係る加熱対象として水を用いたが、本発明はこれに限られず、例えば溶剤、空気、その他の流体を用いることができる。 In the first and second embodiments, water is used as a heating target according to the present invention, but the present invention is not limited to this, and for example, a solvent, air, or other fluid can be used.
　　また、上記実施形態１および２に係る温度制御設備（1）は、蒸気加熱装置（3）を備えるようにしたが、本発明はこれに限られず、他の設備で発生させた加熱蒸気を利用してもよい。 Moreover, although the temperature control equipment (1) according to the first and second embodiments is provided with the steam heating device (3), the present invention is not limited to this, and uses heated steam generated by other equipment. May be.
　　また、上記実施形態１および２について、蒸気流量制御弁（37）の蒸気の下流側に、電気式のバルブを設けるようにしてもよい。 In the first and second embodiments, an electric valve may be provided on the downstream side of the steam of the steam flow control valve (37).
　　また、上記実施形態１および２について、水流量制御弁（62）、蒸気流量制御弁（37）、温水側バルブ（61）および蒸気側バルブ（40）の手前にコンタミ（錆やスケール）などを除去するフィルタなどを適宜、配置するようにしてもよい。 In the first and second embodiments, contamination (rust or scale) is placed in front of the water flow control valve (62), the steam flow control valve (37), the hot water side valve (61), and the steam side valve (40). You may make it arrange | position the filter etc. which are removed suitably.
　　また、上記実施形態１および２について、急速立ち上げモードにおける恒温槽（17）の水温の目標温度を上限温度（ＴＨ）としてもよい。 In addition, in the first and second embodiments, the target temperature of the water temperature in the thermostatic chamber (17) in the rapid startup mode may be set as the upper limit temperature (TH).
　　尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable example, and is not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.
　　以上説明したように、本発明は、温度制御設備について有用である。 As described above, the present invention is useful for temperature control equipment.
５　　　　　　ヒートポンプ
６　　　　　　コントローラ
６ａ　　　　　切換制御部
６ｂ　　　　　バルブ制御部
６ｃ　　　　　給水制御部
３０　　　　　ボイラ
３１　　　　　熱交換器
３４　　　　　蒸気供給ライン
３７　　　　　蒸気流量制御弁
３８　　　　　蒸気排出ライン
４０　　　　　蒸気側バルブ
５３　　　　　温水供給ライン
５５　　　　　温水戻りライン
６１　　　　　温水側バルブ
６２　　　　　水流量制御弁
９０　　　　　給水器
１００　　　　熱交換部 5 Heat Pump 6 Controller 6a Switching Control Unit 6b Valve Control Unit 6c Water Supply Control Unit 30 Boiler 31 Heat Exchanger 34 Steam Supply Line 37 Steam Flow Control Valve 38 Steam Discharge Line 40 Steam Side Valve 53 Hot Water Supply Line 55 Hot Water Return Line 61 Hot Water Side Valve 62 Water flow control valve 90 Water supply 100 Heat exchange part

Claims (12)

  1. 　　蒸気生成装置（30）で生成された加熱蒸気が流れる蒸気供給ライン（34）と、
    　　該蒸気供給ライン（34）の加熱蒸気の流れを調節する蒸気調節弁（37）と、
    　　蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うヒートポンプ（5）で生成された温水が流れる温水供給ライン（53）と、
    　　該温水供給ライン（53）の温水の流れを調節する温水調節弁（62）と、
    　　加熱対象が流れ、上記蒸気供給ライン（34）の加熱蒸気と上記ヒートポンプ（5）の温水の何れか一方で上記加熱対象を加熱する熱交換部（31,100）と、
    　　上記加熱対象の温度に基づいて上記蒸気調節弁（37）および温水調節弁（62）を切り換えることで上記蒸気供給ライン（34）を流れる加熱蒸気によって上記加熱対象を加熱する蒸気加熱と上記温水供給ライン（53）を流れる温水によって上記加熱対象を加熱する温水加熱とを切り換える切換制御部（6a）とを備えている
    ことを特徴とする温度制御システム。     A steam supply line (34) through which heated steam generated by the steam generator (30) flows,
    A steam control valve (37) for controlling the flow of heated steam in the steam supply line (34);
    A hot water supply line (53) through which hot water generated by a heat pump (5) performing a vapor compression refrigeration cycle flows;
    A hot water control valve (62) for adjusting the flow of hot water in the hot water supply line (53);
    A heat exchange part (31,100) that heats the heating object in one of the heating steam of the steam supply line (34) and the hot water of the heat pump (5);
    Steam heating and hot water supply for heating the heating target by heating steam flowing through the steam supply line (34) by switching the steam control valve (37) and the hot water control valve (62) based on the temperature of the heating target A temperature control system comprising: a switching control unit (6a) that switches between hot water heating that heats the heating target with hot water flowing through a line (53).
  2. 　　請求項１において、
    　　上記切換制御部（6a）は、上記加熱対象の温度が下限温度（ＴＬ）未満の場合、上記温水調節弁（62）を閉め、且つ上記蒸気調節弁（37）を開けて上記蒸気供給ライン（34）を流れる加熱蒸気によって加熱対象を加熱するよう構成されている
    ことを特徴とする温度制御システム。     In claim 1,
    When the temperature of the heating target is lower than the lower limit temperature (TL), the switching control unit (6a) closes the hot water control valve (62) and opens the steam control valve (37) to open the steam supply line ( 34) A temperature control system configured to heat the object to be heated by the heating steam flowing through.
  3. 　　請求項１又は２において、
    　　上記切換制御部（6a）は、上記加熱対象の温度が上限温度（ＴＨ）よりも低い第１切換温度（Ｔ１）以上となった場合、上記温水調節弁（62）を開け、且つ上記蒸気調節弁（37）を閉じて上記温水供給ライン（53）を流れる温水によって加熱対象を加熱するよう構成されている
    ことを特徴とする温度制御システム。     In claim 1 or 2,
    When the temperature of the heating target becomes equal to or higher than the first switching temperature (T1) lower than the upper limit temperature (TH), the switching control unit (6a) opens the hot water control valve (62) and controls the steam. A temperature control system configured to heat an object to be heated by warm water flowing through the warm water supply line (53) with the valve (37) closed.
  4. 　　請求項１～３の何れか１つにおいて、
    　　上記切換制御部（6a）は、上記加熱対象の温度が下限温度（ＴＬ）よりも高い第２切換温度（Ｔ２）未満となって所定時間が経過した場合、上記温水調節弁（62）を閉じ、且つ上記蒸気調節弁（37）を開けて上記蒸気供給ライン（34）を流れる加熱蒸気によって加熱対象を加熱するよう構成されている
    ことを特徴とする温度制御システム。     In any one of claims 1 to 3,
    The switching control unit (6a) closes the hot water regulating valve (62) when the temperature of the heating target becomes lower than the second switching temperature (T2) higher than the lower limit temperature (TL) and a predetermined time has elapsed. The temperature control system is configured to open the steam control valve (37) and heat the object to be heated by the heating steam flowing through the steam supply line (34).
  5. 　　請求項４において、
    　　上記切換制御部（6a）は、上記加熱対象の温度が上記第２切換温度（Ｔ２）未満となる前の温度低下度合いが大きいほど上記所定時間を短くするよう構成されている
    ことを特徴とする温度制御システム。     In claim 4,
    The switching control unit (6a) is configured to shorten the predetermined time as the degree of temperature decrease before the temperature of the heating target becomes lower than the second switching temperature (T2). Temperature control system.
  6. 　　請求項１～５の何れか１つにおいて、
    　　上記熱交換部（31,100）は、蒸気供給ライン（34）を流れる加熱蒸気と上記温水供給ライン（53）を流れる温水とが上記切換制御部（6a）によって切り換えて供給される熱交換器（31）に構成されている
    ことを特徴とする温度制御システム。     In any one of claims 1 to 5,
    The heat exchange unit (31,100) includes a heat exchanger (31) in which heating steam flowing through the steam supply line (34) and hot water flowing through the hot water supply line (53) are switched and supplied by the switching control unit (6a). The temperature control system characterized by being comprised.
  7. 　　請求項６において、
    　　上記温水供給ライン（53）は、出口端が上記蒸気供給ライン（34）における熱交換器（31）の流入側に接続されて上記ヒートポンプ（5）で生成された温水を上記熱交換器（31）に供給するよう構成されている
    ことを特徴とする温度制御システム。     In claim 6,
    The hot water supply line (53) has an outlet end connected to the inflow side of the heat exchanger (31) in the steam supply line (34), and the hot water generated by the heat pump (5) is converted into the heat exchanger (31 The temperature control system is configured to supply
  8. 　　請求項７において、
    　　上記熱交換器（31）に温水が供給された時、上記熱交換器（31）で熱交換した温水を再び上記ヒートポンプ（5）に戻す温水戻りライン（55）を備えている
    ことを特徴とする温度制御システム。     In claim 7,
    When the hot water is supplied to the heat exchanger (31), a hot water return line (55) for returning the hot water heat-exchanged by the heat exchanger (31) to the heat pump (5) is provided. Temperature control system.
  9. 　　請求項６～８の何れか１つにおいて、
    　　上記熱交換器（31）の流出側に接続され、上記熱交換器（31）に加熱蒸気が供給された時、熱交換器（31）から流出させた蒸気又は水を排出させる蒸気排出ライン（38）を備えている
    ことを特徴とする温度制御システム。     In any one of claims 6 to 8,
    A steam discharge line connected to the outflow side of the heat exchanger (31) for discharging steam or water flowing out of the heat exchanger (31) when heated steam is supplied to the heat exchanger (31). 38) A temperature control system characterized by comprising.
  10. 　　請求項９において、
    　　上記温水戻りライン（55）には温水側バルブ（61）が設けられる一方、上記蒸気排出ライン（38）には蒸気側バルブ（40）が設けられ、
    　　上記熱交換器（31）への供給を温水から加熱蒸気に切り換える際は、上記温水側バルブ（61）を閉じた後に上記蒸気側バルブ（40）を開けるバルブ制御部（6b）を備えている
    ことを特徴とする温度制御システム。     In claim 9,
    The warm water return line (55) is provided with a warm water side valve (61), while the steam discharge line (38) is provided with a steam side valve (40),
    When switching the supply to the heat exchanger (31) from hot water to heated steam, a valve control unit (6b) is provided that opens the steam side valve (40) after closing the hot water side valve (61). A temperature control system characterized by that.
  11. 　　請求項９において、
    　　上記温水戻りライン（55）には温水側バルブ（61）が設けられる一方、上記蒸気排出ライン（38）には蒸気側バルブ（40）が設けられ、
    　　上記熱交換器（31）への供給を加熱蒸気から温水に切り換える際は、上記蒸気側バルブ（40）を閉じた後、上記温水側バルブ（61）を開けるバルブ制御部（6b）を備えている
    ことを特徴とする温度制御システム。     In claim 9,
    The warm water return line (55) is provided with a warm water side valve (61), while the steam discharge line (38) is provided with a steam side valve (40),
    When the supply to the heat exchanger (31) is switched from heated steam to warm water, a valve control unit (6b) is provided that opens the warm water side valve (61) after closing the steam side valve (40). A temperature control system characterized by that.
  12. 　　請求項１１において、
    　　上記温水戻りライン（55）へ給水を行う給水器（90）と、
    　　上記熱交換器（31）への供給を加熱蒸気から温水に切り換える際、上記温水側バルブ（61）が開いた後に、上記給水器（90）から温水戻りライン（55）へ給水させる給水制御部（6c）とを備えている
    ことを特徴とする温度制御システム。     In claim 11,
    A water supply (90) for supplying water to the warm water return line (55);
    When the supply to the heat exchanger (31) is switched from heated steam to hot water, the water supply control unit for supplying water from the water supply (90) to the hot water return line (55) after the hot water side valve (61) is opened (6c) and a temperature control system.
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