JP4693596B2 - Refrigerant natural circulation cooling system - Google Patents
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Description
本発明は、氷を蓄える氷蓄熱槽から複数個の凝縮器に、給液ポンプによって低温液体を供給し、凝縮器に冷媒液配管および冷媒ガス配管を介して冷房用熱交換器を接続し、凝縮器で冷媒ガスを凝縮液化し、その冷媒液を凝縮器から冷房用熱交換器に自然循環により流下供給し、冷房用熱交換器で冷媒液との熱交換により気化潜熱による冷熱を放熱するとともに冷媒液を蒸発させ、その冷媒ガスを凝縮器に自然循環により上昇させるように構成した冷媒自然循環式冷房システムに関する。 The present invention supplies a low-temperature liquid from a ice storage tank for storing ice to a plurality of condensers by a feed pump, and connects a cooling heat exchanger to the condenser through a refrigerant liquid pipe and a refrigerant gas pipe. The refrigerant gas is condensed and liquefied by the condenser, and the refrigerant liquid flows down from the condenser to the cooling heat exchanger by natural circulation. The present invention also relates to a refrigerant natural circulation type cooling system configured to evaporate the refrigerant liquid and raise the refrigerant gas to the condenser by natural circulation.
上述のような冷媒自然循環式冷房システムとしては、従来、次のようなものが知られている。
すなわち、ビル内に、鉛直方向に所定間隔を隔てて各階冷房用凝縮器ユニットが設けられ、その各階冷房用凝縮器ユニットには凝縮器が備えられ、凝縮器の一次側配管に冷水供給量制御用の三方弁が設けられている。
As the refrigerant natural circulation type cooling system as described above, the following is conventionally known.
That is, each floor cooling condenser unit is provided in the building at a predetermined interval in the vertical direction. Each floor cooling condenser unit is provided with a condenser, and the amount of chilled water supplied to the primary piping of the condenser is controlled. A three-way valve is provided.
凝縮器の二次側配管に、接続部を備えたヘッダーが連通接続され、そのヘッダーに冷房用配管を介して冷房用熱交換器が連通接続されている。
凝縮器の一次側配管には、地域冷暖房プラントや氷蓄熱システムなどからの冷水配管が接続されている。
以上の構成により、凝縮器に冷水を送って冷媒を凝縮液化し、冷媒を自然循環させて冷房を行うようになっている(特許文献1参照)。
A chilled water pipe from a district cooling / heating plant, an ice heat storage system, or the like is connected to the primary side pipe of the condenser.
With the above configuration, cooling water is sent to the condenser to condense and liquefy the refrigerant, and the refrigerant is naturally circulated to perform cooling (see Patent Document 1).
上述のような従来例の場合、凝縮器に供給する冷水の温度の変動によって凝縮器での凝縮圧力が変動するため、通常、凝縮器に凝縮圧力を測定する圧力センサを設け、測定される凝縮圧力が一定になるように、前述従来例の三方弁といった流量制御弁を制御するようにしている。 In the case of the conventional example as described above, since the condensation pressure in the condenser fluctuates due to fluctuations in the temperature of the cold water supplied to the condenser, a condenser is usually provided with a pressure sensor that measures the condensation pressure, and the measured condensation. The flow rate control valve such as the three-way valve of the conventional example is controlled so that the pressure becomes constant.
しかしながら、床面積の広い大型ビルなどでは、多数の凝縮器が備えられており、それらの凝縮器それぞれに圧力センサと流量制御弁とを設けなければならないため、圧力センサと流量制御弁の使用個数が極めて多くなり、システムを構築する費用が高価になる欠点があった。 However, in large buildings with a large floor area, many condensers are provided, and each of these condensers must be provided with a pressure sensor and a flow control valve. However, there is a disadvantage that the cost for constructing the system is expensive.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、請求項1に係る発明は、冷媒を自然循環させて冷房を行うシステムを安価に構築できるようにするとともに、データに基づいて、精度の高い流量制御を簡単な構成で行うことができるようにすることを目的とし、請求項2に係る発明は、外気温度の変化にも良好に対応できるようにすることを目的とし、請求項3に係る発明は、各凝縮器の要求冷房負荷の相違にも良好に対応できるようにすることを目的とする。
The present invention was made in view of the above, the invention according to
請求項1に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
シャーベット状の氷を蓄えるダイナミック型の氷蓄熱槽と、
前記氷蓄熱槽に供給管および返送管を介して接続されて前記氷蓄熱槽内から供給される低温液体によって冷媒ガスを凝縮する複数個の凝縮器と、
前記供給管に設けられて前記氷蓄熱槽から前記凝縮器に低温液体を供給する給液ポンプと、
前記凝縮器に冷媒液配管および冷媒ガス配管を介して接続されて前記凝縮器から自然循環により流下供給される冷媒液との熱交換により気化潜熱による冷熱を放熱する冷房用熱交換器と、
を備えた冷媒自然循環式冷房システムにおいて、
前記供給管に設けられて前記氷蓄熱槽から取出されて前記凝縮器に供給する低温液体の温度を測定する温度センサと、
前記氷蓄熱槽から取出されて凝縮器に供給する低温液体の温度と前記凝縮器に供給する給液量とそれによって得られる低温エネルギー量との相対関係を予めデータ化して記憶した液温−給液量相関データメモリと、
各凝縮器に対して要求される冷房負荷に基づいて設定されたエネルギー量に対応して、前記液温−給液量相関データメモリから前記温度センサで測定される低温液体の温度に対応する給液量を抽出し、抽出した給液量になるように前記給液ポンプを制御するポンプ制御手段とを備えて構成する。
ここで、「液温−給液量相関データメモリ」とは、個別の設定低温エネルギー量について温度と給液量とを数値として対応させたものとか、温度と給液量の変化を近似的に二次曲線などの関数とし、温度を入力して給液量を演算するための数式などを記憶させたもののことをいう。
In order to achieve the above-described object, the invention according to
A dynamic ice storage tank that stores sherbet-like ice ;
A plurality of condensers that are connected to the ice heat storage tank via a supply pipe and a return pipe and condense refrigerant gas with a low-temperature liquid supplied from within the ice heat storage tank;
A feed pump provided in the supply pipe for supplying a cryogenic liquid from the ice heat storage tank to the condenser;
A cooling heat exchanger that is connected to the condenser via a refrigerant liquid pipe and a refrigerant gas pipe and that dissipates cold heat due to latent heat of vaporization by heat exchange with the refrigerant liquid that flows down from the condenser by natural circulation, and
In the refrigerant natural circulation cooling system with
A temperature sensor for measuring the temperature of a cryogenic liquid provided in the supply pipe and taken out of the ice heat storage tank and supplied to the condenser;
Liquid temperature-supply in which the relative relationship between the temperature of the low-temperature liquid taken out from the ice storage tank and supplied to the condenser, the amount of liquid supplied to the condenser, and the amount of low-temperature energy obtained thereby is stored in advance as data. Liquid volume correlation data memory,
Corresponding to the energy amount set based on the cooling load required for each condenser, the supply corresponding to the temperature of the cryogenic liquid measured by the temperature sensor from the liquid temperature-liquid supply amount correlation data memory. A pump control means for extracting the liquid amount and controlling the liquid supply pump so as to obtain the extracted liquid supply amount is provided.
Here, the “liquid temperature-liquid supply amount correlation data memory” means that the temperature and the liquid supply amount are associated with each other for each set low temperature energy amount, or the change in temperature and the liquid supply amount is approximated. A function such as a quadratic curve, which stores mathematical formulas for calculating the amount of liquid supplied by inputting temperature.
(作用・効果)
種々の考察の結果、凝縮器での冷媒の凝縮を円滑に行わせることに対して、システム全体の冷房負荷の変動状況を考慮し、凝縮器内から冷媒液が無くなることを回避するうえで必要な低温エネルギー量を求めておくことで、凝縮器の個数のいかんにかかわらず、氷蓄熱槽から取り出す低温エネルギー量を一定化することで凝縮器での凝縮圧力を一定化するのと同様の効果を発揮できることを見出すに至った。
請求項1に係る発明の冷媒自然循環式冷房システムの構成によれば、上記考察結果に着目し、ダイナミック型の氷蓄熱槽により、流動性を確保しながら氷密度の高い状態で氷を蓄え、その氷蓄熱槽から凝縮器に低温液体を供給し、その低温液体の温度を温度センサで測定し、その低温液体の温度に基づき、設定低温エネルギー量を得るに必要な給液量を液温−給液量相関データメモリから抽出し、抽出した給液量になるように給液ポンプを制御して氷蓄熱槽から取り出す低温エネルギー量を一定化する。
したがって、供給管に温度センサを設けるとともに、その温度センサによって測定される低温液体の温度に基づく給液ポンプの給液量を制御するだけで、凝縮器での凝縮圧力を一定化するのと同様に、冷媒液を凝縮して冷媒を良好に自然循環させることができ、冷媒自然循環式冷房システムを安価に構築できる。
更に、低温状態では、氷蓄熱槽から凝縮器に氷を含有した低温液体を供給することができ、氷の融解潜熱を利用して効果的に凝縮器で冷媒を凝縮液化できる。しかも、氷の含有率の変化に伴って、温度と単位給液量当たりの低温エネルギー量が変化するが、その温度と給液量と低温エネルギー量の相関を液温−給液量相関データメモリにデータ化して記憶しておき、低温液体の温度に基づき、設定低温エネルギー量を得るに必要な給液量を抽出して給液ポンプを制御するから、低温液体中の氷の融解潜熱により凝縮器での凝縮圧力が必要以上に低下するとか、それに伴って氷蓄熱槽の氷が溶け過ぎるといったことを回避でき、データに基づいて、精度の高い流量制御を簡単な構成で行うことができる。
(Action / Effect)
As a result of various considerations, it is necessary to prevent the refrigerant liquid from running out of the condenser in consideration of fluctuations in the cooling load of the entire system in order to smoothly condense the refrigerant in the condenser. By determining the amount of low-temperature energy, the same effect as when the condensation pressure in the condenser is made constant by making the amount of low-temperature energy extracted from the ice storage tank constant regardless of the number of condensers. I came to find that I can demonstrate.
According to the configuration of the refrigerant natural circulation type cooling system of the invention according to
Thus, provided with a temperature sensor in the supply pipe, only controls the liquid supply amount of the supply fluid pump based on the temperature of the cryogenic liquid to be measured by the temperature sensor, and to a certain optimization of the condensing pressure in the condenser Similarly, the refrigerant liquid can be condensed and the refrigerant can be naturally circulated favorably, and a refrigerant natural circulation cooling system can be constructed at low cost.
Furthermore, in a low temperature state, a low-temperature liquid containing ice can be supplied from the ice storage tank to the condenser, and the refrigerant can be effectively condensed and liquefied by using the melting latent heat of ice. Moreover, as the ice content changes, the temperature and the amount of low-temperature energy per unit supply amount change. The correlation between the temperature, the amount of supply and the amount of low-temperature energy is a liquid temperature-supply amount correlation data memory. The data is stored and stored, and based on the temperature of the cryogenic liquid, the feed amount necessary to obtain the set low temperature energy amount is extracted and the feed pump is controlled, so it is condensed by the melting latent heat of ice in the cryogenic liquid. It is possible to avoid that the condensation pressure in the cooler is unnecessarily lowered, or that the ice in the ice heat storage tank is excessively melted accordingly, and based on the data, highly accurate flow rate control can be performed with a simple configuration.
請求項2に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項1に記載の冷媒自然循環式冷房システムにおいて、
外気温度を測定する外気温度センサと、
前記外気温度センサで測定される外気温度に基づいて、外気温度が高いほど数値が大きくなるように設定エネルギー量を変更する設定エネルギー量変更手段とを備えて構成する。
In order to achieve the above-described object, the invention according to
In the refrigerant natural circulation type cooling system according to
An outside temperature sensor for measuring the outside temperature;
Based on the outside air temperature measured by the outside air temperature sensor, there is provided a set energy amount changing means for changing the set energy amount so that the numerical value increases as the outside air temperature increases.
(作用・効果)
請求項2に係る発明の冷媒自然循環式冷房システムの構成によれば、外気温度を測定し、外気温度が高くなれば設定エネルギー量を高くし、逆に、外気温度が低くなれば設定エネルギー量を低くするといったように、外気温度に基づいて設定エネルギー量を変更する。
したがって、一日のうちの朝方と昼過ぎとか、夏期と中間期などといった外気温度の変化にも良好に対応し、凝縮器での凝縮圧力を一定化するのと同様に、凝縮器での負荷変動に良好に対応できる。
(Action / Effect)
According to the configuration of the refrigerant natural circulation type cooling system of the invention according to
Therefore, it responds well to changes in the outside air temperature such as in the morning and after noon of the day, summer and mid-term, and the load fluctuations in the condenser are as well as to stabilize the condensation pressure in the condenser. Can respond well.
請求項3に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
請求項1または2に記載の冷媒自然循環式冷房システムにおいて、
各凝縮器に対して要求される冷房負荷の大きさの相違に応じ、初期設定で、要求冷房負荷に見合うように要求冷房負荷の大きいものほど低温気体の流動抵抗が小さくなるように設定して構成する。
In order to achieve the above object, the invention according to
In the refrigerant natural circulation type cooling system according to claim 1 or 2 ,
In accordance with the difference in the required cooling load for each condenser, the initial setting is set so that the flow resistance of the low-temperature gas decreases as the required cooling load increases to meet the required cooling load. Constitute.
(作用・効果)
請求項3に係る発明の冷媒自然循環式冷房システムの構成によれば、凝縮器から冷媒液を供給する冷房用熱交換器の個数や容量であるとか、コンピュータなどの放熱量の多い電子機器が設置されている箇所の冷房用熱交換器であるなど、要求される冷房負荷が各凝縮器ごとで異なる場合に、それらの要求冷房負荷の大きさの相違に応じ、要求冷房負荷の大きい凝縮器には要求冷房負荷の小さい凝縮器よりも低温液体を多く流すといったように、初期設定で要求冷房負荷に見合った流動抵抗に設定する。
したがって、凝縮器での凝縮圧力を一定化するのと同様に、各凝縮器の要求冷房負荷の相違にも良好に対応できる。
(Action / Effect)
According to the configuration of the refrigerant natural circulation type cooling system of the invention according to
Therefore, similarly to the case where the condensation pressure in the condenser is made constant, it is possible to cope with the difference in the required cooling load of each condenser.
種々の考察の結果、凝縮器での冷媒の凝縮を円滑に行わせることに対して、システム全体の冷房負荷の変動状況を考慮し、凝縮器内から冷媒液が無くなることを回避するうえで必要な低温エネルギー量を求めておくことで、凝縮器の個数のいかんにかかわらず、氷蓄熱槽から取り出す低温エネルギー量を一定化することで凝縮器での凝縮圧力を一定化するのと同様の効果を発揮できることを見出すに至った。
請求項1に係る発明の冷媒自然循環式冷房システムの構成によれば、上記考察結果に着目し、ダイナミック型の氷蓄熱槽により、流動性を確保しながら氷密度の高い状態で氷を蓄え、その氷蓄熱槽から凝縮器に低温液体を供給し、その低温液体の温度を温度センサで測定し、その低温液体の温度に基づき、設定低温エネルギー量を得るに必要な給液量を液温−給液量相関データメモリから抽出し、抽出した給液量になるように給液ポンプを制御して氷蓄熱槽から取り出す低温エネルギー量を一定化する。
したがって、供給管に温度センサを設けるとともに、その温度センサによって測定される低温液体の温度に基づく給液ポンプの給液量を制御するだけで、凝縮器での凝縮圧力を一定化するのと同様に、冷媒液を凝縮して冷媒を良好に自然循環させることができ、冷媒自然循環式冷房システムを安価に構築できる。
更に、低温状態では、氷蓄熱槽から凝縮器に氷を含有した低温液体を供給することができ、氷の融解潜熱を利用して効果的に凝縮器で冷媒を凝縮液化できる。しかも、氷の含有率の変化に伴って、温度と単位給液量当たりの低温エネルギー量が変化するが、その温度と給液量と低温エネルギー量の相関を液温−給液量相関データメモリにデータ化して記憶しておき、低温液体の温度に基づき、設定低温エネルギー量を得るに必要な給液量を抽出して給液ポンプを制御するから、低温液体中の氷の融解潜熱により凝縮器での凝縮圧力が必要以上に低下するとか、それに伴って氷蓄熱槽の氷が溶け過ぎるといったことを回避でき、データに基づいて、精度の高い流量制御を簡単な構成で行うことができる。
As a result of various considerations, it is necessary to prevent the refrigerant liquid from running out of the condenser in consideration of fluctuations in the cooling load of the entire system in order to smoothly condense the refrigerant in the condenser. By determining the amount of low-temperature energy, the same effect as when the condensation pressure in the condenser is made constant by making the amount of low-temperature energy extracted from the ice storage tank constant regardless of the number of condensers. I came to find that I can demonstrate.
According to the configuration of the refrigerant natural circulation type cooling system of the invention according to
Thus, provided with a temperature sensor in the supply pipe, only controls the liquid supply amount of the supply fluid pump based on the temperature of the cryogenic liquid to be measured by the temperature sensor, and to a certain optimization of the condensing pressure in the condenser Similarly, the refrigerant liquid can be condensed and the refrigerant can be naturally circulated favorably, and a refrigerant natural circulation cooling system can be constructed at low cost.
Furthermore, in a low temperature state, a low-temperature liquid containing ice can be supplied from the ice storage tank to the condenser, and the refrigerant can be effectively condensed and liquefied by using the melting latent heat of ice. Moreover, as the ice content changes, the temperature and the amount of low-temperature energy per unit supply amount change. The correlation between the temperature, the amount of supply and the amount of low-temperature energy is a liquid temperature-supply amount correlation data memory. The data is stored and stored, and based on the temperature of the cryogenic liquid, the feed amount necessary to obtain the set low temperature energy amount is extracted and the feed pump is controlled, so it is condensed by the melting latent heat of ice in the cryogenic liquid. It is possible to avoid that the condensation pressure in the cooler is unnecessarily lowered, or that the ice in the ice heat storage tank is excessively melted accordingly, and based on the data, highly accurate flow rate control can be performed with a simple configuration.
次に、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る冷媒自然循環式冷房システムの実施例1を示す全体構成図であり、建物の屋上などに、シャーベット状の氷を作製する製氷機1と、製氷機1で作製されたシャーベット状の氷を蓄えるダイナミック型の氷蓄熱槽2と、多数の凝縮器3とが設置されている。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of a refrigerant natural circulation type cooling system according to the present invention, which is manufactured by an
製氷機1と氷蓄熱槽2とが、溶液ポンプ4を介装した溶液配管5と氷供給管6とを介して接続されている。
氷蓄熱槽2と凝縮器3とが、給液ポンプ7を介装した供給管8、分岐供給管8a,8b,8c、分岐返送管9a,9b,9cおよび返送管9を介して接続され、氷蓄熱槽2内から供給される低温液体によって冷媒ガスを凝縮するようになっている。給液ポンプ7としては、回転数を変更することにより吐出容量を変更可能なポンプが使用されている。
The
The ice
凝縮器3に冷媒液配管10および冷媒ガス配管11を介して室内ユニット12に備えられた冷房用熱交換器13が接続されている。室内ユニット12には、冷房用熱交換器13に室内から戻された空気を供給する送風ファン14が設けられている。
以上の構成により、冷媒を凝縮器3と冷房用熱交換器13との間で自然循環させ、凝縮器3で冷媒ガスを凝縮液化し、その冷媒液を凝縮器3から自然循環により冷房用熱交換器13に流下供給し、冷媒液との熱交換により蒸発させ、その際の気化潜熱により冷熱を放熱し、得られた冷風を室内に供給して冷房を行ったり、天井空間内に供給して冷熱による躯体蓄熱を行ったりするようになっている。
A
With the above configuration, the refrigerant is naturally circulated between the
供給管8に温度センサ15が設けられ、氷蓄熱槽2から取出されて凝縮器3に供給する低温液体の温度を測定するように構成されている。
温度センサ15にポンプ制御手段としてのマイクロコンピュータ16が接続され、そのマイクロコンピュータ16に給液ポンプ7が接続されている。また、外気温度を測定する外気温度センサ17がマイクロコンピュータ16に接続されている。
A
A
マイクロコンピュータ16には、図2のブロック図に示すように、液温−給液量相関データメモリ18、給液量抽出手段19、ポンプ回転数算出手段20および設定エネルギー量変更手段21が備えられている。
液温−給液量相関データメモリ18では、氷蓄熱槽2から取出されて凝縮器3に供給する低温液体の温度と凝縮器3に供給する給液量とそれによって得られる低温エネルギー量との相対関係が予めデータ化して記憶されている。
As shown in the block diagram of FIG. 2, the
In the liquid temperature-liquid supply amount
図3は、全熱量として100kWを得る場合の低温液体の温度(冷水温度)と給液量(冷水流量)との相関の一例を示すグラフであり、このような相関グラフに基づき、通常、使用される低温液体の温度範囲(−5℃〜1℃)を考慮し、その下限温度および上限温度それぞれの給液量に10%上乗せした値を設定給液量とし、かつ、その設定給液量を繋いだ直線(A―B)の式を求める。
すなわち、冷水流量をy、温度をxとすれば、近似的に
y=(55/6)x+101
となる。この一次式が設定エネルギー量を100kWとした場合の液温−給液量相関データとして記憶されることになるのである。
また、設定エネルギー量が増減した場合それぞれに対応するように一次式がy=Anx+Bn(nは正の整数)として記憶されている。
FIG. 3 is a graph showing an example of the correlation between the temperature of the low-temperature liquid (cold water temperature) and the amount of liquid supply (cold water flow rate) when 100 kW is obtained as the total heat quantity, and is usually used based on such a correlation graph. Considering the temperature range (-5 ° C to 1 ° C) of the low-temperature liquid to be used, a value obtained by adding 10% to the liquid supply amount at each of the lower limit temperature and the upper limit temperature is set as the set liquid supply amount, and the set liquid supply amount The equation of the straight line (AB) connecting
That is, if the cold water flow rate is y and the temperature is x, then approximately y = (55/6) x + 101
It becomes. This linear expression is stored as liquid temperature-liquid supply amount correlation data when the set energy amount is 100 kW.
Further, a linear expression is stored as y = Anx + Bn (n is a positive integer) so as to correspond to each case where the set energy amount increases or decreases.
給液量抽出手段19では、液温−給液量相関データメモリ18から温度センサ15で測定される低温液体の温度に対応する給液量を抽出するようになっている。前述の一次式の場合であれば、温度センサ15で測定される低温液体の温度を一次式y=(55/6)x+101に代入して、給液量を算出する。
The liquid supply
ポンプ回転数算出手段20では、給液量抽出手段19で抽出された給液量を得るに必要な給液ポンプ7のポンプ回転数を算出し、その回転数となる制御信号を給液ポンプ7に出力するようになっている。
The pump rotation speed calculation means 20 calculates the pump rotation speed of the
設定エネルギー量変更手段21では、外気温度センサ17で測定される外気温度に基づいて、外気温度が高いほど数値が大きくなるように設定エネルギー量を変更するようになっている。
例えば、下記のように、外気温度の範囲を区分けし、各区分それぞれに対応する前述一次式の係数に対する値が予め設定されていて、測定外気温度に対応する係数を一次式に当て嵌めるのである。
外気温度範囲 係数
40℃以上 A1 B1
37〜40℃ A2 B2
34〜37℃ A3 B3
31〜34℃ A4 B4
28〜31℃ A5 B5
前述した具体一次式が、例えば、37〜40℃に該当するとすれば、A2=55/6、B2=101となる。
The set energy amount changing means 21 changes the set energy amount based on the outside air temperature measured by the outside air temperature sensor 17 so that the numerical value increases as the outside air temperature increases.
For example, as described below, the range of the outside air temperature is divided, the values for the coefficients of the above-described linear expression corresponding to the respective sections are set in advance, and the coefficient corresponding to the measured outside air temperature is applied to the linear expression. .
Outside air
37-40 ° C A2 B2
34-37 ° C A3 B3
31-34 ° C A4 B4
28-31 ° C A5 B5
If the above-described specific primary expression corresponds to 37 to 40 ° C., for example, A2 = 55/6 and B2 = 101.
以上の構成により、氷蓄熱槽2から凝縮器3に供給される低温液体の氷含有率の変化に伴う、低温液体の温度と給液量と低温エネルギー量の相関のいかんにかかわらず、氷蓄熱槽2から凝縮器3に供給される低温液体の温度に基づいて、凝縮器3への給液量を制御し、設定された量の低温エネルギーを凝縮器3に供給できるようになっている。
なお、分岐供給管8a,8b,8cおよび分岐返送管9a,9b,9cそれぞれの管径が、冷房用熱交換器13で要求される冷房負荷の大きさの相違に応じ、初期設定で、要求冷房負荷に見合うように要求冷房負荷の大きいものほど低温液体の流動抵抗が小さくなるように設定されている。
With the above configuration, regardless of the correlation between the temperature of the low-temperature liquid, the amount of liquid supplied, and the amount of low-temperature energy associated with the change in the ice content of the low-temperature liquid supplied from the ice
Note that the pipe diameters of the
図4は、本発明に係る冷媒自然循環式冷房システムの実施例2を示す全体構成図であり、実施例1と異なるところは、次の通りである。
すなわち、ビル内の各階などの鉛直方向に所定間隔を隔てた箇所に凝縮器3が設けられ、供給管8および返送管9が鉛直方向の竪管に構成され、それらの供給管8および返送管9それぞれに水平分岐管を介して凝縮器3が連通接続され、いわゆるリバースリターン方式により氷蓄熱槽2からの低温液体を凝縮器3に供給するように構成されている。他の構成は実施例1と同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。
FIG. 4 is an overall configuration diagram showing a second embodiment of the refrigerant natural circulation cooling system according to the present invention. The differences from the first embodiment are as follows.
That is, the
図5は、本発明に係る冷媒自然循環式冷房システムの実施例3を示す全体構成図であり、実施例1と異なるところは、次の通りである。
すなわち、供給管8および返送管9が鉛直方向の竪管に構成され、それらの供給管8および返送管9それぞれに鉛直方向に所定間隔を隔てて水平分岐管を介して流量を可変設定可能な供給側ヘッダー31および返送側ヘッダー32が連通接続されている。
ビル内の各階などの鉛直方向に所定間隔を隔てた箇所それぞれに複数個の凝縮器3が設けられ、凝縮器3それぞれと供給側ヘッダー31および返送側ヘッダー32が分岐供給管33および分岐返送管34を介して連通接続され、各凝縮器3の要求冷房負荷に見合うように供給側ヘッダー31および返送側ヘッダー32の流量が設定されている。他の構成は実施例1と同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。
FIG. 5 is an overall configuration
That is, the
A plurality of
上述実施例では、ひとつの凝縮器3にひとつの冷房用熱交換器13を接続して示しているが、本発明としては、ひとつの凝縮器3に複数個の冷房用熱交換器13を接続して構成するものでも良い。
また、本発明としては、例えば、室内ユニット12に暖房用熱交換器を備え、その暖房用熱交換器に温水あるいは自然循環による冷媒蒸気を供給するように構成したものなど、暖房機能を持つものと組み合わせる場合にも適用できる。
In the above-described embodiment, one
In addition, as the present invention, for example, an
また、上述実施例では、液温−給液量相関データメモリ18において、温度と給液量の変化を近似的に一次式とし、温度を入力して給液量を演算する数式を記憶させているが、例えば、個別の設定低温エネルギー量について温度と給液量とを数値として対応させたものとか、温度と給液量の変化を近似的に二次曲線などの関数とし、温度を入力して給液量を演算するための数式などを記憶させて構成するものでも良い。
Further, in the above-described embodiment, the liquid temperature-liquid supply amount
1…製氷機
2…氷蓄熱槽
3…凝縮器
7…給液ポンプ
8…供給管
9…返送管
10…冷媒液配管
11…冷媒ガス配管
13…冷却用熱交換器
15…温度センサ
16…マイクロコンピュータ(ポンプ制御手段)
17…外気温度センサ
18…液温−給液量相関データメモリ
21…設定エネルギー量変更手段
DESCRIPTION OF
17 ... Outside
Claims (3)
前記氷蓄熱槽に供給管および返送管を介して接続されて前記氷蓄熱槽内から供給される低温液体によって冷媒ガスを凝縮する複数個の凝縮器と、
前記供給管に設けられて前記氷蓄熱槽から前記凝縮器に低温液体を供給する給液ポンプと、
前記凝縮器に冷媒液配管および冷媒ガス配管を介して接続されて前記凝縮器から自然循環により流下供給される冷媒液との熱交換により気化潜熱による冷熱を放熱する冷房用熱交換器と、
を備えた冷媒自然循環式冷房システムにおいて、
前記供給管に設けられて前記氷蓄熱槽から取出されて前記凝縮器に供給する低温液体の温度を測定する温度センサと、
前記氷蓄熱槽から取出されて凝縮器に供給する低温液体の温度と前記凝縮器に供給する給液量とそれによって得られる低温エネルギー量との相対関係を予めデータ化して記憶した液温−給液量相関データメモリと、
各凝縮器に対して要求される冷房負荷に基づいて設定されたエネルギー量に対応して、前記液温−給液量相関データメモリから前記温度センサで測定される低温液体の温度に対応する給液量を抽出し、抽出した給液量になるように前記給液ポンプを制御するポンプ制御手段と、
を備えたことを特徴とする冷媒自然循環式冷房システム。 A dynamic ice storage tank that stores sherbet-like ice ;
A plurality of condensers that are connected to the ice heat storage tank via a supply pipe and a return pipe and condense refrigerant gas with a low-temperature liquid supplied from within the ice heat storage tank;
A feed pump provided in the supply pipe for supplying a cryogenic liquid from the ice heat storage tank to the condenser;
A cooling heat exchanger that is connected to the condenser via a refrigerant liquid pipe and a refrigerant gas pipe and that dissipates cold heat due to latent heat of vaporization by heat exchange with the refrigerant liquid that flows down from the condenser by natural circulation, and
In the refrigerant natural circulation cooling system with
A temperature sensor for measuring the temperature of a cryogenic liquid provided in the supply pipe and taken out of the ice heat storage tank and supplied to the condenser;
Liquid temperature-supply in which the relative relationship between the temperature of the low-temperature liquid taken out from the ice storage tank and supplied to the condenser, the amount of liquid supplied to the condenser, and the amount of low-temperature energy obtained thereby is stored in advance as data. Liquid volume correlation data memory,
Corresponding to the energy amount set based on the cooling load required for each condenser, the supply corresponding to the temperature of the cryogenic liquid measured by the temperature sensor from the liquid temperature-liquid supply amount correlation data memory. A pump control means for extracting the liquid amount and controlling the liquid supply pump so as to obtain the extracted liquid supply amount ;
A refrigerant natural circulation type cooling system comprising:
外気温度を測定する外気温度センサと、
前記外気温度センサで測定される外気温度に基づいて、外気温度が高いほど数値が大きくなるように設定エネルギー量を変更する設定エネルギー量変更手段とを備えている冷媒自然循環式冷房システム。 In the refrigerant natural circulation type cooling system according to claim 1,
An outside temperature sensor for measuring the outside temperature;
A refrigerant natural circulation type cooling system comprising: a set energy amount changing means for changing a set energy amount so that the numerical value increases as the outside air temperature increases based on the outside air temperature measured by the outside air temperature sensor .
各凝縮器に対して要求される冷房負荷の大きさの相違に応じ、初期設定で、要求冷房負荷に見合うように要求冷房負荷の大きいものほど低温気体の流動抵抗が小さくなるように設定してある冷媒自然循環式冷房システム。 In the refrigerant natural circulation type cooling system according to claim 1 or 2,
In accordance with the difference in the required cooling load for each condenser, the initial setting is set so that the flow resistance of the low-temperature gas decreases as the required cooling load increases to meet the required cooling load. A refrigerant natural circulation cooling system.
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