JPH0510168Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、省エネルギ形冷水供給装置に関し、
より詳細には、大気湿球温度が低くなる季節にお
いて、大きな動力、もしくは大量の燃料を必要と
する冷凍機の運転を削減、あるいは停止し、密閉
式冷却塔のみの運転によつて直接に冷水を発生さ
せ、これを供給する装置に関する。

（従来の技術） 従来の冷水供給装置では、夏季、および中間期
における冷凍機運転による冷水供給（通常運転）
から、冬季における密閉式冷却塔による直接冷水
発生（省エネルギ運転）への切替えに際し、密閉
式冷却塔が、それまで冷凍機の凝縮器用として供
給していた摂氏20度、ないし30度程度の温度の冷
却水を、摂氏７度、ないし15度程度の温度の冷水
に転換させるため、熱交換器や配管内の保有水の
熱容量により、10分ないし数10分間の無負荷運転
時間が生じる欠点があつた。このため、大気の湿
球温度が不安定になると通常運転と省エネルギ運
転との切替えが頻繁となり、水の温度混合による
著しい熱損失を生じるとともに、熱負荷への対応
に大きな不都合となることから、通常運転から省
エネルギ運転への切替えは、大気の湿球温度が十
分に安定して低くなる時期を選んで実施されてい
る。

（考案が解決しようとする問題点） 上述のような従来の装置では、理論的には得ら
れるはずの省エネルギ効果が見捨てられている。
本考案は所定の設備能力を拡大することなく、省
エネルギ運転への切替えを容易にし、かつ、省エ
ネルギ運転時間を延長して可能な限りの省エネル
ギ効果を得られるようにした省エネルギ形冷水供
給装置を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本考案の冷水供給装置は、第１冷却系と、第２
冷却系と、これらを連結する水回路とより成り、
負荷に対し冷水を供給する冷水供給装置であつ
て、 該水回路は、高大気温時負荷と冷凍機を結ぶ冷
水系路と第１，第２両冷却系と冷凍機を結ぶ冷却
水系路を与え、中大気温時負荷、第１冷却系、冷
凍機を結ぶ冷水系路と第２冷却系と冷凍機を結ぶ
冷却水系路とを与え、低大気温時第１，第２両冷
却系と負荷を結ぶ冷水系路を与えることによつて
上記の目的を達成している。

（作用） 本考案の冷水供給装置は、例えば第３図を参照
して、大気湿球温度が冷水の温度より若干低い状
態となる中間期では、第１冷却塔２００ａより冷
凍機１００の蒸発器３を経て負荷に到る水回路４
００が与えられ、冷水が供給される。又、第２冷
却塔２００ｂは冷凍機１００を冷却する。

このように冷却塔２００を２つに分割して、一
方を冷凍機の補助として使用することにより、冷
凍機の負荷を軽減できる。

（実施例） 以下に図面に基づき、本考案の好適実施例につ
いて説明する。

第１図において、水冷式冷凍機１００は圧縮機
もしくは発生機１、凝縮機２、蒸発器３とこれら
を連結する管および弁などで構成されている。水
冷式冷凍機１００は従来公知の機器等の集合体で
あり、多くの場合、一体化された装置となつてい
る。

圧縮機１により圧縮された冷媒は、蒸発器３内
で蒸発し、蒸発器３内に導かれている管内の水を
冷却する。蒸発した冷媒は凝縮器２へと導びか
れ、凝縮器２内に導かれている管内の水により冷
却された後、再び圧縮機１へと戻される。

密閉式冷却塔２００は、必要とされる冷却能力
の二分の一を備える装置二組即ち第１冷却塔２０
０ａ及び第２冷却塔２００ｂに分割されており、
それぞれは送風機４ａ，４ｂ、散水ポンプ５ａ，
５ｂ、散水装置６ａ，６ｂ、熱交換器７ａ，７ｂ
とこれらを包含する筺体、および管等で構成され
ている。第１，第２冷却塔２００ａ，２００ｂは
それぞれ従来公知の機器等の集合体であり、多く
の場合、一体化された装置となつている。

各冷却塔２００ａ，２００ｂ内に導かれる管内
の水は空気と熱交換することにより、冷却され
る。熱交換の効率を上げるため送風機４ａ，４ｂ
により空気の流通を良くするとともに、散水ポン
プ５ａ，５ｂ、散水装置６ａ，６ｂにより熱交換
器７ａ，７ｂに散水する。

水回路３００は、冷水回路４００と冷却水回路
５００で構成されている。冷水回路４００は、冷
水ポンプ８、バイパス弁９、切替弁１０，１１，
１２および１３とこれらを連絡する管等で構成さ
れており、冷却水路５００は、冷却水ポンプ１
４、バイパス弁１５、切替弁１６，１７，１８お
よび１９とこれらを連結する管などで構成されて
いる。冷水回路４００はその一端において負荷６
００に連結されている。冷水回路４００の一部は
蒸発器３内を、又冷却水回路５００の一部は凝縮
器２内を経過している。

以上の構成の冷水供給装置の作動について以下
に説明する。

まず、夏季および大気湿球温度が比較的高い中
間期における通常運転では、第２図に示すように
冷水バイパス弁９が開、切替弁１０〜１３が閉、
冷却水バイパス弁１５が閉、切替弁１６〜１９が
開となつて、第１，第２冷却塔２００ａ，２００
ｂは二組とも冷却水回路５００に組込まれる。冷
水回路４００は冷水ポンプ８、負荷６００、冷水
バイパス弁９、蒸発器３の経路となり、冷却水回
路５００は冷却水ポンプ１４、切替弁１６および
１７、第１，第２冷却塔２００ａ，２００ｂ、切
替弁１８および１９、凝縮器２の経路となる。こ
のような運転は、冷凍機によつて冷水を供給する
装置では一般に実施されているものである。

即ち、負荷６００で温度上昇した水は冷水バイ
パス弁９を経て、蒸発器３へ入つて冷却され、冷
水ポンプ８により再び負荷６００へと循環され
る。一方、凝縮器２を冷却するための冷却水回路
５００において、第１，第２冷却塔２００ａ，２
００ｂにより冷却された水は凝縮器２内に導か
れ、凝縮器２内で熱交換して温度上昇し、冷却水
ポンプ１４により再び第１、第２冷却塔２００
ａ，２００ｂへと戻される。

このように、夏季や大気湿球温度が比較的高い
中間期においては、水冷式冷凍機１００を介し
て、必要な冷水温度を得ることができる。

次に大気の湿球温度が冷水の温度より若干低い
状態となる中間期では、密閉式冷却塔２００によ
る全面的な直接冷水発生運転は困難であるが、冷
凍機１００を部分負荷状態で運転し、これに対す
る冷却水の供給ならば、冷却水の温度と大気の湿
球温度との差が十分に大きいため、二分の一の能
力を有する密閉式冷却塔２００、一基例えば第１
冷却塔２００ａのみの運転で容易に達成可能であ
り、残りの第２冷却塔２００ｂ一基において、負
荷６００よりの戻り冷水を予冷した後、冷凍機１
００によつて最終温度まで冷却する過渡的運転が
可能となる。このとき、第３図に示すように冷水
回路４００はバイパス弁９が閉、切替弁１０およ
び１２が開、弁１６，１８が閉、弁１７，１９が
閉となつて密閉式冷却塔２００のうち一基を包含
したものとなる。冷却水回路５００はバイパス弁
１５が閉、切替弁１７および１９が開、弁１１，
１３が閉、もしくは弁１６および１８が開、弁１
０，１２が閉となつて密閉式冷却塔２００のう
ち、冷水回路４００に包含されない他の１基のみ
を包含したものとなる。

このときの運転が本考案の目的に沿う過渡的運
転であり、冷水回路４００が密閉式冷却塔２００
を冷凍機１００との直列配置の上流側に連結した
ことによつて、大気の湿球温度の変化に応じた直
接冷却を得ることが可能となり、その分、冷凍機
の負荷を軽減するため、省エネルギ効果が大であ
る。大気の湿球が十分に安定して低くなる冬季に
おいては、冷凍機１００の運転は停止し、密閉式
冷却塔２００は２基とも冷水回路に組込まれて直
接冷水発生運転を行なう。このとき第４図に示す
ように冷却水回路５００は冷凍機１００の停止と
ともに冷却水ポンプ１４も停止される。冷水回路
４００はバイパス弁９が閉のまま、さらに切替弁
１０〜１３が開、弁１６〜１９がすべて閉となつ
て第１、第２冷却塔２００ａ，２００ｂは２基と
冷水回路に包含される。

このときの運転は従来の省エネルギ形冷水供給
装置において実施されている省エネルギ運転と同
様である。

上述のような、密閉式冷却塔２００の分割と水
回路の一部の切替えによつて、大気の湿球温度が
不安定ながらも低下する中間期において安定した
冷水供給を行なうとともに最大限の省エネルギ効
果をも得ることが可能となる。

（考案の効果） 以上のごとく、本考案によつて所定の設備能力
を増加させることなく、中間期における密閉式冷
却塔の有効利用を通じて、従来、見捨てられてい
た省エネルギをはかり、かつ、冬季における密閉
式冷却塔の全面的な直接冷水発生運転への切替え
を容易にすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の冷水供給装置の概略回路図、
第２図より第４図はそれぞれ大気湿球湿度に応じ
た冷水供給装置の作動を示す図で、第２図は夏季
等の大気湿球温度が比較的高いときの作動回路
図、第３図は中間期の作動回路図、第４図は冬季
などの大気湿球温度が比較的低い時の作動回路図
である。 主要部分の符号の説明、水冷式冷凍機……１０
０、圧縮機もしくは発生機……１、凝縮器……
２、蒸発器……３、密閉式冷却塔……１００、送
風機……４、散水ポンプ……５、散水装置……
６、熱交換器……７、水回路……３００、冷水回
路……４００、冷水ポンプ……８、冷水バイパス
弁……９、冷水切替弁……１０〜１３、冷却水回
路……５００、冷却水ポンプ……１４、冷却水バ
イパス制御弁……１５、冷却水切替弁……１６〜
１９、負荷……６００。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 水冷式冷凍機と、第１冷却系と、第２冷却系
   と、これらを連結する水回路とより成り、負荷に
   対し冷水供給する冷水供給装置であつて、 該水回路は、高大気温時負荷と冷凍機を結ぶ冷
   水系路と第１，第２両冷却系と冷凍機を結ぶ冷却
   水系路を与え、中大気温時負荷、第１冷却系、冷
   凍機を結ぶ冷水系路と第２冷却系と冷凍機を結ぶ
   冷却水系路とを与え、低大気温時第１，第２，両
   冷却系と負荷を結ぶ冷水系路を与える冷水供給装
   置。