WO2015114839A1 - 冷却装置及び熱源機 - Google Patents

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山本　圭一
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三菱電機株式会社
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    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the present invention relates to a cooling device and a heat source device including the cooling device.
  • the cooling device and the heat source apparatus provided with the heat exchanger include an air cooling system that cools with air and a water cooling system that cools with water as cooling systems of the heat exchanger.
  • Patent Document 1 discloses that the inlet water temperature and the water flow rate are appropriate based on the inlet water temperature of water flowing into the heat exchanger and the outlet water temperature of water flowing out of the heat exchanger.
  • a water-cooled heat source machine that determines whether or not is is disclosed.
  • Patent Document 1 when it is determined that the inlet water temperature or the water flow rate is inappropriate, the operation of the apparatus is stopped and the determination result is notified.
  • This prior art is intended to simplify the manual adjustment of the water-cooled heat source machine by adjusting the equipment based on the notified determination result.
  • the minimum amount of water that needs to be taken into the heat exchanger of the heat source machine is generally to prevent clogging due to foreign matter in the water channel (water piping), water freezing, and heat source machine (cooling) Determined from the perspective of securing capabilities.
  • the required minimum amount of water determined in consideration of these viewpoints is generally described in the instructions used when installing the heat source equipment on site. However, when the person in charge of the construction installs the heat source machine on site, the operation is manually adjusted with reference to this manual, which is complicated. Moreover, in order to make the amount of water satisfying all these three conditions, it is necessary to match the condition that consumes the most water amount among these three conditions. In this case, a larger amount of water is wasted than the minimum required amount of water under the other two conditions.
  • Patent Document 1 is troublesome because the person in charge of the construction needs to perform manual adjustment directly on site based on the notified determination result.
  • the present invention has been made against the background of the above problems, and automatically adjusts the flow rate of a heat medium such as water according to the operating state of the apparatus, and also suppresses the consumption of the amount of the heat medium.
  • the present invention provides a heat source apparatus including the apparatus and a cooling apparatus for the apparatus.
  • the cooling device includes a heat exchanger that performs heat exchange between the refrigerant and the heat medium, an inflow temperature detection unit that detects an inflow temperature of the heat medium flowing into the heat exchanger, and heat that flows out of the heat exchanger.
  • An outflow temperature detection unit that detects the outflow temperature of the medium, a flow rate adjustment unit that adjusts the flow rate of the heat medium by the opening degree, and a control unit that controls the operation of the flow rate adjustment unit, A flow rate determining unit that determines whether or not the flow rate of the heat medium is an appropriate amount based on a temperature difference between the inflow temperature detected by the detection unit and the outflow temperature detected by the outflow temperature detection unit, and a flow rate determination unit And an opening degree adjusting means for automatically adjusting the opening degree of the flow rate adjusting unit based on the determination result determined in step (1).
  • the opening degree adjusting means automatically adjusts the opening degree of the flow rate adjusting unit based on the determination result determined by the flow rate determining means, manual adjustment is unnecessary. For this reason, the convenience of local work is improved. Furthermore, since the opening degree of the flow rate adjusting unit is adjusted based on the flow rate of the heat medium determined from the temperature difference between the inflow temperature and the outflow temperature, consumption of the heat medium amount can be suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a heat source device 1 according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a control unit 21 in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature difference of the heat medium and the flow rate of the heat medium in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature difference of the heat medium and the flow rate of the heat medium in Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a heat source device 1 according to the first embodiment.
  • the heat source device 1 will be described with reference to FIG.
  • the heat source unit 1 is a heat source unit that includes a water-cooled heat exchanger 3 that performs heat exchange between the refrigerant and the heat medium.
  • the heat exchanger 3 includes an inflow pipe 4 into which the heat medium flows, and a heat medium that flows into the heat exchanger 3.
  • An outflow pipe 5 that flows out is connected.
  • the refrigerant circulates in a refrigerant circuit including the heat exchanger 3, the compressor 9, the four-way valve 10, and the accumulator 11.
  • An inflow temperature detecting unit 6 is installed in the inflow pipe 4.
  • This inflow temperature detection part 6 detects the inflow temperature of the heat medium which flows into the heat exchanger 3, and is comprised by the thermistor, for example. Further, the outflow pipe 5 is provided with an outflow temperature detection unit 7, and this outflow temperature detection unit 7 detects the outflow temperature of the heat medium flowing out from the heat exchanger 3. Similarly to the inflow temperature detection unit 6, the outflow temperature detection unit 7 is configured by a thermistor, for example.
  • the heat medium used is water, but other heat medium may be used.
  • a flow rate adjustment unit 8 is installed upstream of the place where the inflow temperature detection unit 6 is installed.
  • the flow rate adjusting unit 8 adjusts the flow rate of the heat medium flowing through the inflow pipe 4 by the opening degree, and is configured by, for example, a valve.
  • the opening degree of this flow volume adjustment part 8 can be adjusted in 255 steps, for example.
  • the heat source unit 1 has a built-in compressor 9 for compressing the refrigerant.
  • the compressor 9 and the heat exchanger 3 are connected by a pipe, and the refrigerant flows through the pipe to form a refrigeration cycle. ing.
  • the heat source device 1 has a control unit 21, which controls the operation of the flow rate adjustment unit 8 based on the detection result of the inflow temperature detection unit 6 and the detection result of the outflow temperature detection unit 7. It is something to control.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the control unit 21 in the first embodiment.
  • the control unit 21 includes a control board 22, an inverter board 28, and an I / O board 30.
  • the control board 22 includes a temperature detection unit 26, a flow rate determination unit 24, an opening degree adjustment unit 25, and a compressor control unit 27.
  • the temperature detection unit 26 determines the flow rate of a signal related to the inflow temperature of the inflowing heat medium or the outflow temperature of the outflow heat medium. It outputs to the means 24.
  • the flow rate determination unit 24 is based on the information of the signal input from the temperature detection unit 26, that is, the temperature difference between the inflow temperature detected by the inflow temperature detection unit and the outflow temperature detected by the outflow temperature detection unit 7. It is determined whether or not the flow rate of the heat medium is an appropriate amount.
  • the inflow temperature of the inflowing heat medium is T1 (° C.)
  • the outflow temperature of the outflowing heat medium is T2 (° C.)
  • the predetermined maximum threshold is TsH (° C.)
  • the predetermined minimum threshold is TsL ( ° C).
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature difference of the heat medium and the flow rate of the heat medium in the first embodiment.
  • the horizontal axis indicates the temperature difference between the inflow temperature of the inflowing heat medium and the outflow temperature of the outflowing heat medium
  • the vertical axis indicates the flow rate of the heat medium.
  • the larger the temperature difference between the inflow temperature and the outflow temperature the smaller the flow rate of the heat medium. This relationship is obtained from, for example, simulation or test results.
  • the flow rate determination unit 24 is configured so that the temperature difference between the inflow temperature detected by the inflow temperature detection unit 6 and the outflow temperature detected by the outflow temperature detection unit 7 is in a range between the maximum threshold value and the minimum threshold value (TsH ⁇
  • the flow rate determination means 24 has a temperature difference between the inflow temperature detected by the inflow temperature detection unit 6 and the outflow temperature detected by the outflow temperature detection unit 7 larger than the maximum threshold (
  • the opening degree adjusting means 25 automatically adjusts the opening degree of the flow rate adjusting unit 8 based on the determination result determined by the flow rate determining means 24.
  • the opening degree adjusting unit 25 maintains the opening degree of the flow rate adjusting unit 8. That is, when TsH ⁇
  • the opening degree adjusting unit 25 increases the opening degree of the flow rate adjusting unit 8. That is, in the case of
  • the opening adjusting means 25 increases the opening of the flow rate adjusting unit 8 by one step, for example.
  • the opening degree adjusting means 25 lowers the opening degree of the flow rate adjusting unit 8 when the flow rate judging means 24 determines that the flow rate of the heat medium is larger than the appropriate amount. That is, when
  • the compressor control means 27 on the control board 22 controls the operation of the compressor 9 and outputs the control signal to the inverter board 28.
  • substrate 28 is provided with the compressor drive means 29, and the compressor drive means 29 produces
  • the control unit 21 controls the operation of the compressor 9.
  • the control unit 21 operates the compressor 9 at a predetermined frequency, for example, during a test operation of the heat source unit 1 performed when the heat source unit 1 is installed on site.
  • the I / O board 30 provided in the control unit 21 is an analog output circuit that generates a drive signal for adjusting the opening degree of the flow rate adjusting unit 8 based on a signal output from the opening degree adjusting unit 25, for example.
  • the analog output voltage of the I / O board 30 can be set within a range of 0 V to 10 V, for example, and the opening degree of the flow rate adjusting unit 8 is determined according to the analog output voltage. For example, when the analog output voltage is 0V, the opening degree of the flow rate control unit 8 is fully opened, and gradually decreases as the flow rate adjustment unit 8 increases to 0V to 10V. When the analog output voltage is 10V The opening degree of the flow rate control unit 8 is fully closed. In that case, you may comprise so that an opening degree may be controlled continuously in 255 steps, for example.
  • a storage unit may be provided in the control unit 21, and a table indicating a relationship between the temperature difference between the inflow temperature and the outflow temperature and the flow rate of the heat medium may be stored in the storage unit.
  • the flow rate (volume flow rate) Q (m 3 / h) of the heat medium per unit time is equal to the cross-sectional area A of the inflow pipe 4 and the outflow pipe 5 to the flow rate S (m / h) of the heat medium per unit time. (M 2 ) multiplied.
  • the flow rate is proportional to the flow rate, the relationship between the temperature difference and the flow rate may be tabulated instead of the relationship between the temperature difference and the flow rate.
  • the graph shown in FIG. 3 can be used as a table.
  • the opening degree adjusting means 25 in the control unit 21 automatically adjusts the opening degree of the flow rate adjusting unit 8 based on the flow rate of the heat medium determined from the temperature difference between the inflow temperature and the outflow temperature. Adjust with. For this reason, when installing the heat source machine 1 on the spot, manual adjustment is unnecessary and the convenience of the work on the spot improves. Further, since the opening degree of the flow rate adjusting unit 8 is adjusted based on the flow rate of the heat medium determined from the temperature difference between the inflow temperature and the outflow temperature, consumption of the heat medium amount can be suppressed.
  • the flow rate determining means 24 makes the determination, and the opening degree adjusting means 25 increases the opening degree of the flow rate adjusting unit 8. Thereby, the amount of the heat medium can be restored to an appropriate amount.
  • the flow rate determining unit 24 determines that the amount of the circulating heat medium is excessive, and the opening degree adjusting unit 25 decreases the opening degree of the flow rate adjusting unit 8. Also in this case, the amount of the heat medium can be restored to an appropriate amount.
  • the flow rate determination unit 24 determines that the amount of the heat medium is an appropriate amount, and the opening degree adjustment unit 25 opens the flow rate adjustment unit 8. Keep the degree.
  • the heat source apparatus 1 maintains the amount of the heat medium at an appropriate amount by automatically adjusting the flow rate adjusting unit 8 even if the amount of the circulating heat medium is excessive or insufficient. be able to.
  • the heat source unit 1 according to Embodiment 1 can be configured as an outdoor unit of an air conditioner.
  • the specific operation of the opening degree adjusting means 25 is described.
  • the inflow temperature detected by the inflow temperature detection unit 6 and the outflow temperature detected by the outflow temperature detection unit 7 are described. If the temperature difference is larger than twice the maximum threshold value (
  • the opening degree of the flow rate adjusting unit 8 when the analog output voltage of the I / O board 30 is 10 V, the opening degree of the flow rate adjusting unit 8 is 0, that is, is fully closed. For example, you may set to 8V, 6V, 4V etc. Thereby, in any case, the opening degree of the flow rate adjusting unit 8 is not 0, that is, is not fully closed, and the minimum flow rate of the heat medium can be ensured.
  • the setting of the upper limit value of the analog output voltage may be performed, for example, by switching a switch or the like.
  • the I / O board 30 has an analog output circuit that outputs an analog voltage, but can also be configured to have a current output circuit that outputs a current.
  • the current in the current output circuit can be set, for example, within a range of 4 mA to 20 mA, and the opening degree of the flow rate adjusting unit 8 is determined according to the current.
  • various flow rate adjusting units 8 can be used.
  • the heat source unit 1 may be configured to adjust the opening degree of the flow rate control unit 8 within a range in which the (cooling) capability of the heat source unit 1 is ensured based on the operation state of the heat source unit 1. Thereby, it is possible to further reduce the amount of the heat medium to be consumed.
  • the opening degree adjusting means 25 can also adjust the opening degree of the flow rate adjusting unit 8 based on the determination result determined by the flow rate determining means 24 so as to prevent the heat medium from freezing.
  • the temperature of the heat medium varies depending on the season in which the heat source unit 1 is used or the surrounding environment where the heat source unit 1 is installed, and the temperature difference between the inflow temperature and the outflow temperature also varies. At this time, the freezing of the heat medium can be suppressed with the minimum necessary flow rate of the heat medium by adjusting the opening degree of the flow rate control unit 8 so as to prevent the heat medium from freezing. This also contributes to saving water.
  • control unit 21 may be provided with a notification unit that detects an abnormality based on the determination result determined by the flow rate determination unit 24. For example, when the temperature difference between the inflow temperature detected by the inflow temperature detection unit 6 and the outflow temperature detected by the outflow temperature detection unit 7 is extremely large, the flow rate adjustment unit 8 is defective, and the flow rate adjustment unit 8 is driven. / O substrate 30 is defective, or the inflow pipe 4 and the outflow pipe 5 are clogged with foreign matter. For this reason, when the temperature difference is large, the informing means notifies the abnormality, so that these problems can be dealt with quickly.
  • the flow rate adjusting unit 8 may be configured to be included in the heat source unit 1.

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Abstract

　冷却装置は、冷媒と熱媒体との熱交換を行う熱交換器と、熱交換器に流入する熱媒体の流入温度を検出する流入温度検出部と、熱交換器から流出する熱媒体の流出温度を検出する流出温度検出部と、熱媒体の流量を開度で調節する流量調節部と、流量調節部の動作を制御する制御部と、を有し、制御部は、流入温度検出部で検出された流入温度と流出温度検出部で検出された流出温度との温度差に基づいて、熱媒体の流量が適正量であるか否かを判定する流量判定手段と、流量判定手段で判定された判定結果に基づいて、流量調節部の開度を自動で調整する開度調整手段と、を有する。

Description

冷却装置及び熱源機
　本発明は、冷却装置及びその冷却装置を備えた熱源機に関する。
　熱交換器を備えた冷却装置及び熱源機は、その熱交換器の冷却方式として、空気で冷却する空冷方式と、水で冷却する水冷方式とが挙げられる。このうち、水冷方式の従来技術として、特許文献１には、熱交換器に流入する水の入口水温及び熱交換器から流出する水の出口水温に基づいて、入口水温と水の流量とが適正であるか否かを判定する水冷式熱源機が開示されている。この特許文献１においては、入口水温又は水の流量が不適当なものであると判定された場合、装置の運転が停止され、その判定結果が報知される。この従来技術は、工事担当者が、報知された判定結果に基づいて機器を調整することにより、水冷式熱源機の手動調整を簡便化しようとするものである。
特開平３－１５２３３３号公報（特許請求の範囲、第３頁～第４頁）
　水冷方式の熱源機において、熱源機の熱交換器に取り込む必要がある最低水量は、一般的に、水路（水配管）の異物による詰まりの防止、水の凍結の防止、熱源機の（冷却）能力の確保の観点から、決定される。これらの観点を考慮して決定された必要最低水量は、一般的に、熱源機を現地に据え付ける際に使用される説明書に記載されている。しかしながら、工事担当者が熱源機を現地に据え付ける際、この説明書を参照しながら手動で動作調整を行うため、煩雑である。また、これらの３個の条件を全て満たす水量にするため、これらの３個の条件のなかで、もっとも水量を消費する条件に合わせる必要がある。この場合、そのほかの２個の条件における必要最低水量よりも、多くの水量を浪費してしまう。
　また、特許文献１に開示された水冷式熱源機も、工事担当者が、報知された判定結果に基づいて、現地で直接手動調整を行う必要があるため、煩わしい。
　本発明は、上記のような課題を背景としてなされたもので、装置の運転状態に応じて、水等の熱媒体の流量を自動で調整し、また、熱媒体の量の消費を抑制する冷却装置及びその冷却装置を備えた熱源機を提供するものである。
　本発明に係る冷却装置は、冷媒と熱媒体との熱交換を行う熱交換器と、熱交換器に流入する熱媒体の流入温度を検出する流入温度検出部と、熱交換器から流出する熱媒体の流出温度を検出する流出温度検出部と、熱媒体の流量を開度で調節する流量調節部と、流量調節部の動作を制御する制御部と、を有し、制御部は、流入温度検出部で検出された流入温度と流出温度検出部で検出された流出温度との温度差に基づいて、熱媒体の流量が適正量であるか否かを判定する流量判定手段と、流量判定手段で判定された判定結果に基づいて、流量調節部の開度を自動で調整する開度調整手段と、を有することを特徴とする。
　本発明によれば、開度調整手段が、流量判定手段で判定された判定結果に基づいて、流量調節部の開度を自動で調整するため、手動調整が不要である。このため、現地での作業の利便性が向上する。更に、流入温度と流出温度との温度差から判定された熱媒体の流量に基づいて、流量調節部の開度が調整されるため、熱媒体の量の消費を抑えることができる。
実施の形態１に係る熱源機１を示す模式図である。 実施の形態１における制御部２１を示すブロック図である。 実施の形態１における熱媒体の温度差と熱媒体の流量との関係を示すグラフ図である。
　以下、本発明に係る冷却装置及び熱源機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る熱源機１を示す模式図である。この図１に基づいて、熱源機１について説明する。熱源機１は、冷媒と熱媒体との熱交換を行う水冷式の熱交換器３を備えた熱源機であり、その熱交換器３に、熱媒体が流入する流入管４と、熱媒体が流出する流出管５とが接続されている。冷媒は、熱交換器３、圧縮機９、四方弁１０及びアキュムレータ１１を備えた冷媒回路に流通している。そして、流入管４には、流入温度検出部６が設置されている。この流入温度検出部６は、熱交換器３に流入する熱媒体の流入温度を検出するものであり、例えば、サーミスタで構成されている。また、流出管５には、流出温度検出部７が設置されており、この流出温度検出部７は、熱交換器３から流出する熱媒体の流出温度を検出するものである。この流出温度検出部７も、流入温度検出部６と同様に、例えば、サーミスタで構成されている。なお、使用する熱媒体は、水としているが、それ以外の熱媒体を使用してもよい。
　流入管４には、例えば、流入温度検出部６が設置された場所よりも上流側に、流量調節部８が設置されている。この流量調節部８は、流入管４を流通する熱媒体の流量を開度で調節するものであり、例えばバルブ等で構成されている。なお、この流量調節部８の開度は、例えば２５５段階で調節することができる。また、熱源機１には冷媒を圧縮する圧縮機９が内蔵されており、この圧縮機９と熱交換器３とが配管により接続され、その配管に冷媒が流通して、冷凍サイクルが形成されている。更に、熱源機１は、制御部２１を有しており、この制御部２１は、流入温度検出部６の検出結果及び流出温度検出部７の検出結果に基づいて、流量調節部８の動作を制御するものである。
　次に、制御部２１について詳細に説明する。図２は、実施の形態１における制御部２１を示すブロック図である。図２に示すように、制御部２１は、制御基板２２と、インバータ基板２８と、Ｉ／Ｏ基板３０とを備えている。このうち、制御基板２２は、温度検知手段２６、流量判定手段２４、開度調整手段２５及び圧縮機制御手段２７を備えている。温度検知手段２６は、流入温度検出部６又は流出温度検出部７から出力された信号が入力された場合に、流入する熱媒体の流入温度又は流出する熱媒体の流出温度に関する信号を、流量判定手段２４に出力するものである。
　流量判定手段２４は、温度検知手段２６から入力される信号の情報、即ち、流入温度検出手段で検出された流入温度と流出温度検出部７で検出された流出温度との温度差に基づいて、熱媒体の流量が適正量であるか否かを判定するものである。ここで、流入する熱媒体の流入温度をＴ１（℃）、流出する熱媒体の流出温度をＴ２（℃）、予め決められた最大閾値をＴｓＨ（℃）、予め決められた最小閾値をＴｓＬ（℃）とする。
　図３は、実施の形態１における熱媒体の温度差と熱媒体の流量との関係を示すグラフ図である。図３において、横軸は、流入する熱媒体の流入温度と流出する熱媒体の流出温度との温度差を示すものであり、縦軸は、熱媒体の流量を示すものである。図３に示すように、流入温度と流出温度との温度差が大きいほど、熱媒体の流量が少ない。なお、この関係は、例えばシミュレーション又は試験結果等から得られる。流量判定手段２４は、流入温度検出部６で検出された流入温度と流出温度検出部７で検出された流出温度との温度差が、最大閾値と最小閾値との間の範囲（ＴｓＨ≧｜Ｔ２－Ｔ１｜≧ＴｓＬ）である場合、熱媒体の流量が適正量であると判定する。
　また、流量判定手段２４は、流入温度検出部６で検出された流入温度と流出温度検出部７で検出された流出温度との温度差が、最大閾値よりも大きい（｜Ｔ２－Ｔ１｜＞ＴｓＨ）場合、熱媒体の流量が適正量よりも少ないと判定する。更に、流量判定手段２４は、流入温度検出部６で検出された流入温度と流出温度検出部７で検出された流出温度との温度差が、最小閾値よりも小さい（｜Ｔ２－Ｔ１｜＜ＴｓＬ）場合、熱媒体の流量が適正量よりも多いと判定する。
　そして、開度調整手段２５は、流量判定手段２４で判定された判定結果に基づいて、流量調節部８の開度を自動で調整するものである。開度調整手段２５は、熱媒体の流量が適正量であると流量判定手段２４で判定された場合、流量調節部８の開度を維持する。即ち、ＴｓＨ≧｜Ｔ２－Ｔ１｜≧ＴｓＬの場合、流通する熱媒体の量が適正量であると流量判定手段２４が判定し、開度調整手段２５が流量調節部８の開度を現状のまま維持する。
　また、開度調整手段２５は、熱媒体の流量が適正量よりも少ないと流量判定手段２４で判定された場合、流量調節部８の開度を上げる。即ち、｜Ｔ２－Ｔ１｜＞ＴｓＨの場合、熱交換器３から流出する熱媒体の温度が高くなり過ぎており、流通する熱媒体の量が不足していると流量判定手段２４が判定し、開度調整手段２５が流量調節部８の開度を例えば１段階上げる。
　更に、開度調整手段２５は、熱媒体の流量が適正量よりも多いと流量判定手段２４で判定された場合、流量調節部８の開度を下げる。即ち、｜Ｔ２－Ｔ１｜＜ＴｓＬの場合、熱交換器３に流入する熱媒体の温度と、熱交換器３から流出する熱媒体の温度とが近接しており、流通する熱媒体の量が過剰であると流量判定手段２４が判定し、開度調整手段２５が流量調節部８の開度を例えば１段階下げる。
　一方、制御基板２２における圧縮機制御手段２７は、圧縮機９の動作を制御するものであり、その制御信号をインバータ基板２８に出力する。そして、このインバータ基板２８は、圧縮機駆動手段２９を備えており、圧縮機駆動手段２９は、圧縮機制御手段２７から入力された制御信号に基づいて、圧縮機９を駆動する駆動信号を、圧縮機９に出力するものである。これにより、制御部２１は、圧縮機９の動作を制御する。なお、本実施の形態１において、制御部２１は、例えば熱源機１の現場据え付け時に行われる熱源機１の試験動作の際に、圧縮機９を予め決められた周波数で運転させている。
　制御部２１に備わるＩ／Ｏ基板３０は、例えば、開度調整手段２５から出力された信号に基づいて、流量調節部８の開度を調節する駆動信号を生成するアナログ出力回路である。このＩ／Ｏ基板３０のアナログ出力電圧は、例えば０Ｖ～１０Ｖの範囲内で設定可能であり、そのアナログ出力電圧に応じて、流量調節部８の開度が決定される。例えば、アナログ出力電圧が０Ｖの場合、流量調節部８の開度を全開とし、０Ｖ～１０Ｖに上昇するに従って、徐々に流量調節部８の開度を下げていき、アナログ出力電圧が１０Ｖの場合、流量調節部８の開度を全閉とする。その際、例えば、２５５段階で連続的に開度を制御するように構成してもよい。
　なお、制御部２１に記憶手段を設け、流入温度及び流出温度の温度差と、熱媒体の流速との関係を示すテーブルを、記憶手段に記憶させるように構成してもよい。なお、単位時間当たりの熱媒体の流量（体積流量）Ｑ（ｍ３／ｈ）は、単位時間当たりの熱媒体の流速Ｓ（ｍ／ｈ）に、流入管４及び流出管５の断面積Ａ（ｍ２）を乗算したものである。このように、流量は流速に比例するため、温度差と流速との関係の代わりに、温度差と流量との関係をテーブル化してもよい。この場合、図３に示すグラフ図をテーブル化して使用することができる。そして、開度調整手段２５が、熱媒体の流量に基づいて、流量調節部８の開度を調整するように構成してもよい。
　次に、本実施の形態１に係る熱源機１の作用について説明する。熱源機１は、前述の如く、制御部２１における開度調整手段２５が、流入温度と流出温度との温度差から判定された熱媒体の流量に基づいて、流量調節部８の開度を自動で調整する。このため、例えば熱源機１を現地に設置する際、手動調整が不要であり、現地での作業の利便性が向上する。また、流入温度と流出温度との温度差から判定された熱媒体の流量に基づいて、流量調節部８の開度が調整されるため、熱媒体の量の消費を抑えることができる。
　また、流入温度検出部６で検出された流入温度と流出温度検出部７で検出された流出温度との温度差が、最大閾値よりも大きい場合、流通する熱媒体の量が不足していると流量判定手段２４が判定し、開度調整手段２５が流量調節部８の開度を上げる。これにより、熱媒体の量を適正量に復旧することができる。そして、その温度差が最小閾値よりも小さい場合、流通する熱媒体の量が過多であると流量判定手段２４が判定し、開度調整手段２５が流量調節部８の開度を下げる。この場合も、これにより、熱媒体の量を適正量に復旧することができる。更に、その温度差が最大閾値と最小閾値との間の範囲である場合、熱媒体の量が適正量であると流量判定手段２４が判定し、開度調整手段２５が流量調節部８の開度を維持する。このように、本実施の形態１に係る熱源機１は、流通する熱媒体の量に過不足が生じても、流量調節部８を自動で調整して、熱媒体の量を適正量に保つことができる。
　なお、本実施の形態１に係る熱源機１は、空気調和装置の室外機として構成することもできる。また、本実施の形態１では、開度調整手段２５の具体的な動作を説明しているが、流入温度検出部６で検出された流入温度、及び流出温度検出部７で検出された流出温度の温度差が、最大閾値の２倍よりも大きい場合（｜Ｔ２－Ｔ１｜＞２ＴｓＨ）、流量調節部８の開度を２段階上げるように構成してもよい。更に、この温度差が、最小閾値の２倍よりも小さい場合（｜Ｔ２－Ｔ１｜＜２ＴｓＬ）、流量調節部８の開度を２段階下げるように構成することもできる。
　また、上記実施の形態１では、Ｉ／Ｏ基板３０のアナログ出力電圧が１０Ｖのときに、流量調節部８の開度を０、即ち全閉としているが、このアナログ出力電圧の上限値を、例えば８Ｖ、６Ｖ、４Ｖ等に設定してもよい。これにより、いずれの場合においても、流量調節部８の開度が０、即ち全閉とならず、熱媒体の最低流量を確保することができる。なお、このアナログ出力電圧の上限値の設定は、例えばスイッチ等の切り換えにより行うように構成してもよい。
　また、Ｉ／Ｏ基板３０は、アナログ電圧を出力するアナログ出力回路を有しているが、更に、電流を出力する電流出力回路を有するように構成することも可能である。この電流出力回路における電流は、例えば４ｍＡ～２０ｍＡの範囲内で設定可能であり、その電流に応じて、流量調節部８の開度が決定される。このように、Ｉ／Ｏ基板３０が、複数の出力回路を有する構成とすることによって、多様な流量調節部８を使用することができる。
　更に、熱源機１は、その熱源機１の運転状態に基づいて、熱源機１の（冷却）能力を確保する範囲で、流量調節部８の開度を調整するように構成してもよい。これにより、消費する熱媒体の量を更に低減することも可能である。
　更にまた、開度調整手段２５は、流量判定手段２４で判定された判定結果に基づいて、熱媒体が凍結することを抑制するように、流量調節部８の開度を調整することもできる。熱源機１が使用される季節、又は熱源機１が設置される場所の周囲環境によって、熱媒体の温度が変動し、流入温度と流出温度との温度差も変動する。このとき、熱媒体が凍結することを抑制するように、流量調節部８の開度を調節することによって、必要最小限の熱媒体の流量で、熱媒体の凍結を抑制することができる。これにより、節水にも資する。
　また、制御部２１が、流量判定手段２４で判定された判定結果に基づいて、異常を検知する報知手段を備えていてもよい。例えば、流入温度検出部６で検出された流入温度、及び流出温度検出部７で検出された流出温度の温度差が、極めて大きい場合、流量調節部８の不良、流量調節部８を駆動するＩ／Ｏ基板３０の不良、又は流入管４、流出管５の異物による詰まり等が想定される。このため、その温度差が大きい場合、報知手段が異常を報知することによって、これらの不具合に迅速に対応することができる。
　また、流量調節部８を熱源機１内に有するように構成してもよい。
　１　熱源機、３　熱交換器、４　流入管、５　流出管、６　流入温度検出部、７　流出温度検出部、８　流量調節部、９　圧縮機、１０　四方弁、１１　アキュムレータ、２１　制御部、２２　制御基板、２４　流量判定手段、２５　開度調整手段、２６　温度検知手段、２７　圧縮機制御手段、２８　インバータ基板、２９　圧縮機駆動手段、３０　Ｉ／Ｏ基板。

Claims (8)

  1. 　冷媒と熱媒体との熱交換を行う熱交換器と、
    　前記熱交換器に流入する熱媒体の流入温度を検出する流入温度検出部と、
    　前記熱交換器から流出する熱媒体の流出温度を検出する流出温度検出部と、
    　前記熱媒体の流量を開度で調節する流量調節部と、
    　前記流量調節部の動作を制御する制御部と、を有し、
    　前記制御部は、
    　前記流入温度検出部で検出された流入温度と前記流出温度検出部で検出された流出温度との温度差に基づいて、前記熱媒体の流量が適正量であるか否かを判定する流量判定手段と、
    　前記流量判定手段で判定された判定結果に基づいて、前記流量調節部の開度を自動で調整する開度調整手段と、を有する
    　ことを特徴とする冷却装置。
  2. 　前記流量判定手段は、
    　前記流入温度と前記流出温度との温度差が、予め決められた最大閾値と予め決められた最小閾値との間の範囲である場合、前記熱媒体の流量が適正量であると判定し、
    　前記流入温度と前記流出温度との温度差が、前記最大閾値よりも大きい場合、前記熱媒体の流量が適正量よりも少ないと判定し、
    　前記流入温度と前記流出温度との温度差が、前記最小閾値よりも小さい場合、前記熱媒体の流量が適正量よりも多いと判定するものであり、
    　前記開度調整手段は、
    　前記熱媒体の流量が適正量であると前記流量判定手段で判定された場合、前記流量調節部の開度を維持し、
    　前記熱媒体の流量が適正量よりも少ないと前記流量判定手段で判定された場合、前記流量調節部の開度を上げ、
    　前記熱媒体の流量が適正量よりも多いと前記流量判定手段で判定された場合、前記流量調節部の開度を下げるものである
    　ことを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
  3. 　前記熱媒体は、水である
    　ことを特徴とする請求項１又は２記載の冷却装置。
  4. 　前記開度調整手段は、
    　前記熱媒体の凍結を防止する流量を確保するように、前記流量調節部の開度を調整する
    　ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の冷却装置。
  5. 　前記制御部は、
    　前記流量判定手段で判定された判定結果に基づいて、異常を報知する報知手段を更に有する
    　ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の冷却装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の冷却装置を有する
    　ことを特徴とする熱源機。
  7. 　前記冷媒を圧縮する圧縮機を更に有し、
    　前記制御部は、
    　前記冷却装置の試験動作の際に、前記圧縮機を予め決められた周波数で運転させる
    　ことを特徴とする請求項６記載の熱源機。
  8. 　前記開度調整手段は、
    　前記冷却装置の運転状態に基づいて、前記冷却装置の能力を確保する範囲で、前記流量調節部の開度を調整する
    　ことを特徴とする請求項６又は７記載の熱源機。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018031483A (ja) * 2016-08-22 2018-03-01 オリオン機械株式会社 水素ガス冷却装置
WO2019017370A1 (ja) * 2017-07-20 2019-01-24 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
CN109282522A (zh) * 2018-10-10 2019-01-29 珠海格力电器股份有限公司 基于比例调节阀的温度控制方法及具有其的空气热源泵
WO2019058506A1 (ja) * 2017-09-22 2019-03-28 三菱電機株式会社 空気調和装置
WO2019116599A1 (ja) * 2017-12-12 2019-06-20 日本ピーマック株式会社 空気調和装置及び空気調和システム
WO2019146214A1 (ja) * 2018-01-23 2019-08-01 住友重機械工業株式会社 極低温冷却システム
US11506435B2 (en) 2019-07-09 2022-11-22 Daikin Industries, Ltd. Water regulator

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62288460A (ja) * 1986-06-09 1987-12-15 東京都 ヒ−トポンプ
JP2001201209A (ja) * 2000-01-20 2001-07-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 熱源プラント
JP2005049001A (ja) * 2003-07-28 2005-02-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機
JP2008164240A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Jfe Steel Kk ヒートポンプシステム
JP2009063267A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Nippon Steel Engineering Co Ltd 地中熱交換器及びその使用方法、並びに、地中熱利用システム及びその運転方法
JP2011094840A (ja) * 2009-10-28 2011-05-12 Corona Corp ヒートポンプ装置
JP2012078080A (ja) * 2010-09-07 2012-04-19 Daikin Industries Ltd 地中熱交換器、及びそれを利用したヒートポンプ
JP2013079749A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Mitsubishi Electric Corp 冷却装置
WO2013088482A1 (ja) * 2011-12-16 2013-06-20 三菱電機株式会社 空気調和装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62288460A (ja) * 1986-06-09 1987-12-15 東京都 ヒ−トポンプ
JP2001201209A (ja) * 2000-01-20 2001-07-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 熱源プラント
JP2005049001A (ja) * 2003-07-28 2005-02-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機
JP2008164240A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Jfe Steel Kk ヒートポンプシステム
JP2009063267A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Nippon Steel Engineering Co Ltd 地中熱交換器及びその使用方法、並びに、地中熱利用システム及びその運転方法
JP2011094840A (ja) * 2009-10-28 2011-05-12 Corona Corp ヒートポンプ装置
JP2012078080A (ja) * 2010-09-07 2012-04-19 Daikin Industries Ltd 地中熱交換器、及びそれを利用したヒートポンプ
JP2013079749A (ja) * 2011-10-03 2013-05-02 Mitsubishi Electric Corp 冷却装置
WO2013088482A1 (ja) * 2011-12-16 2013-06-20 三菱電機株式会社 空気調和装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018031483A (ja) * 2016-08-22 2018-03-01 オリオン機械株式会社 水素ガス冷却装置
WO2019017370A1 (ja) * 2017-07-20 2019-01-24 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP2019020090A (ja) * 2017-07-20 2019-02-07 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
WO2019058506A1 (ja) * 2017-09-22 2019-03-28 三菱電機株式会社 空気調和装置
JPWO2019058506A1 (ja) * 2017-09-22 2020-04-02 三菱電機株式会社 空気調和装置
US11199350B2 (en) 2017-09-22 2021-12-14 Mitsubishi Electric Corporation Air-conditioning apparatus with regulated flow of a heat medium
WO2019116599A1 (ja) * 2017-12-12 2019-06-20 日本ピーマック株式会社 空気調和装置及び空気調和システム
WO2019146214A1 (ja) * 2018-01-23 2019-08-01 住友重機械工業株式会社 極低温冷却システム
JP2019128065A (ja) * 2018-01-23 2019-08-01 住友重機械工業株式会社 極低温冷却システム
CN109282522A (zh) * 2018-10-10 2019-01-29 珠海格力电器股份有限公司 基于比例调节阀的温度控制方法及具有其的空气热源泵
US11506435B2 (en) 2019-07-09 2022-11-22 Daikin Industries, Ltd. Water regulator

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