(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
夏期は冷却塔で放熱後の循環冷却水で凝縮させた冷媒により冷水を作り且つ冬期は凝縮前の前記冷媒により温水を作って前記冷却塔を休止させる冷温水発生器において、前記冷却塔と冷温水発生器との間の循環冷却水の管路に副熱交換器を前記冷却塔との直列・並列切替可能な弁装置経由で接続し、冬期に前記副熱交換器を前記弁装置により冷却塔と並列接続して冷却塔の冷却水を副熱交換器に循環させ且つその循環冷却水により副熱交換器で作った冷水を冷温水発生器の冬期温水と同時に出力し、夏期に前記副熱交換器を前記弁装置により冷却塔及び冷温水発生器と直列接続して冷却塔の冷却水を冷温水発生器経由で副熱交換器に循環させ且つ冷温水発生器通過後の循環冷却水により副熱交換器で作った温水を冷温水発生器の夏期冷水と同時に出力してなる冷温水同時供給式冷温水発生装置。
【請求項２】
夏期は冷却塔で放熱後の循環冷却水で凝縮させた冷媒を蒸発器内で蒸発させて冷水を作り、冬期は前記冷却塔を休止させ且つ凝縮前の前記冷媒を前記蒸発器内で熱交換させて温水を作り、前記夏期冷水又は前記冬期温水を前記蒸発器に接続した一の冷温水管路から選択的に出力する吸収式冷温水発生器において、前記冷却塔と冷温水発生器との間の循環冷却水の管路に副熱交換器を前記冷却塔との直列・並列切替可能な弁装置経由で接続し、冬期に前記副熱交換器を前記弁装置により冷却塔と並列接続して冷却塔の冷却水を副熱交換器に循環させ且つその循環冷却水により副熱交換器で作った冷水を冷温水発生器の冬期温水と同時に出力し、夏期に前記副熱交換器を前記弁装置により冷却塔及び冷温水発生器と直列接続して冷却塔の冷却水を冷温水発生器経由で副熱交換器に循環させ且つ冷温水発生器通過後の循環冷却水により副熱交換器で作った温水を冷温水発生器の夏期冷水と同時に出力してなる冷温水同時供給式冷温水発生装置。
【請求項３】
請求項１又は２の冷温水発生装置において、前記冷却塔を外気に接する屋外冷却塔としてなる冷温水同時供給式冷温水発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は冷温水同時供給式冷温水発生装置に関し、とくに冬期に休止する冷却塔を年間通じて作動させる方式の冷温水同時供給式冷温水発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冬期に温水を供給し且つ夏期に冷水を供給する方式の冷温水発生器が建物の空調設備として用いられている。図２は吸収式の冷温水発生器３の一例を示す。図示例の冷温水発生器３は蒸発器２１、吸収器２２、高温再生器２５、低温再生器２６及び凝縮器２７を有し、冷暖切替弁３９、４０の切替えにより冷媒及び吸収液の循環経路を切替え、蒸発器２１に接続した冷温水管路６から冷水又は温水を選択的に取り出すことができる。
【０００３】
図２の冷温水発生器３の作用を簡単に説明するに、冷房運転時は冷暖切替弁３９、４０を共に閉鎖し、冷却水管路５に冷却塔４（図１参照）から冷却水を循環させる。冷媒液管３５から減圧した蒸発器２１内に冷媒（例えば水）を散布し蒸発させて冷温水管路６内の水を冷却し、蒸発した冷媒を吸収器２２内に散布した高濃度の吸収液（例えば臭化リチウム（ＬｉＢｒ））に吸収させる。冷媒吸収により低濃度になった吸収液を吸収液ポンプ２４で低濃度吸収液管３０へ導き、低温熱交換器２９及び高温熱交換器２８において温度を上昇させ、高温再生器２５に送り加熱により冷媒蒸気を放出させて中濃度にまで濃縮する。この中濃度の吸収液を中濃度吸収液管３１及び高温熱交換器２８経由で低温再生器２６へ送り、冷媒蒸気管３４経由で高温再生器２５から送られる冷媒蒸気と間の熱交換により最終濃度にまで濃縮し、高濃度吸収液とする。高濃度の吸収液を高濃度吸収液管３２に導き、低温熱交換器２９で温度を下げ、吸収器２２へ戻す。冷媒蒸気は低温再生器２６でドレンとなり、この冷媒を凝縮器２７に送り、冷却水で液化された冷媒と共に冷媒液管３５経由で蒸発器２１に戻して再度蒸発させる。このサイクルの繰返しにより冷房運転時に冷温水管路６から冷水を取り出す。なお図中の符号２３は蒸発器２１内で未蒸発の冷媒を回収して蒸発器２１内に戻すための冷媒ポンプ、符号３７は高温再生器２５の排ガス管、符号３８は加熱用バーナーを示す。
【０００４】
他方、暖房運転時は冷暖切替弁３９、４０を共に開放し、高温発生器２５で発生した冷媒蒸気を冷暖切替弁３９経由で蒸発器２１及び吸収器２２へ送り、蒸発器２１内で冷温水管路６内の水と熱交換させて温水を作る。また高温発生器２５で加熱し濃縮した中濃度吸収液を冷暖切替弁４０経由で吸収器２２へ送り、熱交換後の冷媒を吸収させ、低濃度になった吸収液を吸収液ポンプ２４で低濃度吸収液管３０及び低温熱交換器２８経由で高温再生器２５に戻す。このサイクルの繰返しにより暖房運転時に冷温水管路６から温水を取り出す。なお暖房運転時には凝縮器２７で冷媒蒸気を冷却する必要がないので、冷却水管路５内に冷却水を循環させる必要はなく、冷却塔４は休止させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
事務所等の作業環境や生活環境の高度化に伴い、最近の建物では冷暖房条件の異なる空間が存在し、冬期に温水だけでなく冷水が必要となることがある。図２に示す冷温水発生器３は冷水及び温水を選択的に効率よく取り出せるものの、暖房運転時即ち温水発生時には冷水が同時には取り出せない問題点がある。この場合、必要に応じて個別熱源を設けて対応することも可能であるが、複数の熱源が必要となり不経済である。
【０００６】
本発明者は従来の冷温水発生器３において冬期に休止させている冷却塔４に注目した。冬期に遊休の冷却塔４を利用すれば、冷温水発生器３の通常の機能に干渉することなく、低温外気を利用して効率的に冷水が供給できる。従来から冷温水同時取り出し可能な冷温水発生器は使用されているものの、冬期に冷却塔４からの冷却水を利用して冷水を作る冷温水発生装置は存在しなかった。
【０００７】
そこで本発明の目的は、冬期遊休の冷却塔を利用して冷水及び温水を同時に且つ効率的に供給できる冷温水同時供給式冷温水発生装置を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
図１の実施例を参照するに、本発明の冷温水同時供給式冷温水発生装置１は、夏期に冷却塔４で放熱後の循環冷却水で凝縮させた冷媒により冷水を作り且つ冬期は凝縮前の前記冷媒により温水を作って冷却塔４を休止させる冷温水発生器３において、冷却塔４と冷温水発生器３との間の循環冷却水の管路５に副熱交換器７を冷却塔４との直列・並列切替可能な弁装置（弁43、44、45及び46並びに冷却水戻り管14）経由で接続し、冬期に副熱交換器７を前記弁装置により冷却塔４と並列接続して冷却塔４の冷却水を副熱交換器７に循環させ且つその循環冷却水により副熱交換器７で作った冷水を冷温水発生器３の冬期温水と同時に出力し、夏期に副熱交換器７を前記弁装置により冷却塔４及び冷温水発生器３と直列接続して冷却塔４の冷却水を冷温水発生器３経由で副熱交換器７に循環させ且つ冷温水発生器３通過後の循環冷却水により副熱交換器７で作った温水を冷温水発生器３の夏期冷水と同時に出力してなるものである。好ましくは、前記冷却塔４を外気に接する屋外冷却塔とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、冷温水発生器３として、図２に示す冷水又は温水を蒸発器２１に接続した一の冷温水管路６から選択的に取り出す吸収式冷温水発生器を用いた実施例を示す。但し本発明で用いる冷温水発生器３は図２の構造に限定されず、夏期に冷却塔４からの循環冷却水で凝縮させた冷媒により冷水を作り且つ冬期は凝縮前の冷媒で温水を作って冷却塔４を休止させるものであれば足りる。図１の実施例では、冷温水発生器３から取り出した冷水又は温水を冷温水管路６により空調機又はファンコイルユニット等の熱負荷９に導き、熱交換させたのち、冷温水ポンプ１１により冷温水発生器３へ戻している。
【００１０】
本発明は冷温水発生器３と冷却塔４との間の循環冷却水の管路５に、副熱交換器７を以下に説明する直列・並列切替可能な弁装置を介して接続する。すなわち、図１に示すように冷却水管路５（往路５ａと復路５ｂとからなる）に弁４３、４４付き冷却水引込管１３を設け、冷却水管路５上の冷却水引込管１３との結合点より冷温水発生器３側に弁４１、４２を設け、冷却水引込管１３の弁４３、４４の間に副熱交換器７を配置する。副熱交換器７と熱負荷９との間には補助管路８及び補助ポンプ１２を設ける。冷温水発生器３が冷却塔４からの冷却水を必要としない冬期において、冷却水管路５の弁４１、４２を閉鎖し、冷却水引込管１３の弁４３、４４を開放することにより副熱交換機７と冷却塔４とを並列に接続する。この状態で冷却水ポンプ１０を駆動することにより、冷却塔４の冷却水を冷却水ポンプ１０及び弁４４経由で副熱交換器７に送り、副熱交換器７で補助管路８内の水と熱交換させて冷水を作り、弁４３経由で冷却塔４に戻すことができる。なお弁４１と弁４３の間及び弁４２と４４の間には、一方の弁開放時に他方の弁を閉鎖するインターロックを設けることができる。またこのとき、図１に示す弁４５は開放し弁４６は閉鎖する。副熱交換器７から取り出した冷水は補助管路８により熱負荷９に送られ、熱交換させたのち、補助ポンプ１２を経て副熱交換器７に戻す。従って冬期において熱負荷９に対し冷温水発生器３からの温水と副熱交換器７からの冷水とを同時に供給できる。
【００１１】
また図１の実施例では、夏期に冷温水発生器３から冷却塔４へ戻る間の冷却水を副熱交換器７に導いて温水を作り、その温水を冷温水発生器３の作る冷水と同時に供給することにより、年間を通じて熱負荷９に対する冷水及び温水の同時供給を可能としている。即ち図１では、冷却水管路５の復路５ｂ上の冷却水引込管１３との結合点より冷却塔４側に弁４５を設け、冷却水引込管１３上の副熱交換器７と弁４４との間に一端が結合され且つ他端が冷却水管路５上の弁４５と冷却塔４との間に結合された弁４６付き冷却水戻り管１４を設けている。
【００１２】
夏期において弁４１、４２、４３、４６を開放し、弁４４、４５を閉鎖することにより副熱交換器７を冷却塔４及び冷温水発生器３と直列に接続する。この状態で冷却水ポンプ１０を駆動することにより、冷却塔４の冷却水を冷却水ポンプ１０及び弁４２経由で冷温水発生器３に送り、冷温水発生器３通過後の冷却水を弁４１、４３経由で副熱交換器７に送って補助管路８内の水と熱交換させ、さらに弁４６経由で冷却塔４に戻すことができる。夏期において冷温水発生器３通過後の冷却水は冷媒蒸気との熱交換により高温となっており、その冷却水の排熱を利用して副熱交換器７で温水を作る。副熱交換器７から取り出した温水は補助管路８により熱負荷９に送る。従って夏期においても熱負荷９に対し冷温水発生器３からの冷水と副熱交換器７からの温水とを同時に供給することができる。
【００１３】
上述したように弁４３、４４、４５、４６、及び冷水戻り管１４は副熱交換機７を冷却塔４と直列・並列切替可能に接続する弁装置を構成する。図１の実施例において、冷温水発生器３における温水発生及び冷水発生は副熱交換器７の設置より何ら干渉されない。また従来冬期に遊休する冷却塔４を冷熱源として活用し、新たな熱源を必要としないので極めて経済的である。更に夏期において、冷温水発生器通過後の冷却水の排熱を利用して温水を作ることにより、年間を通じて冷水及び温水を同時に供給できる。こうして本発明の目的である「冬期遊休の冷却塔を利用して冷水及び温水を同時に且つ効率的に供給できる冷温水同時供給式冷温水発生装置」の提供が達成できる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の冷温水同時供給式冷温水発生装置は、冬期に冷却塔を休止させる冷温水発生器と該冷却塔との間の冷却水循環管路に副熱交換器を冷却塔との直列・並列切替可能な弁装置経由で接続し、冬期に前記弁装置により副熱交換器を冷却塔と並列接続し、夏期に前記弁装置により副熱交換器を冷却塔及び冷温水発生器と直列接続するので、次の顕著な効果を奏する。
【００１５】
（イ）遊休冷却塔の活用により年間を通して効率的に冷水が供給できる。
（ロ）冷温水発生器本体の機能に干渉することなく、冷却塔の活用により冷水を作ることができる。
（ハ）また夏期に冷温水発生器通過後の冷却水の排熱を利用して温水を作ることにより、年間を通じて冷水及び温水を同時に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の一実施例の説明図である。
【図２】は、吸収式冷温水発生器の一例の説明図である。
【符号の説明】
１…冷温水発生装置  ３…冷温水発生器
４…冷却塔          ５…冷却水管路
５ａ…往路            ５ｂ…復路
６…冷温水管路      ７…副熱交換器
８…補助管路        ９…負荷
１０…冷却水ポンプ    １１…冷温水ポンプ
１２…補助ポンプ      １３…冷却水引込管
１４…冷却水戻り管    ２１…蒸発器
２２…吸収器          ２３…冷媒ポンプ
２４…吸収液ポンプ    ２５…高温再生器
２６…低温再生器      ２７…凝縮器
２８…高温熱交換器    ２９…低温熱交換器
３０…低濃度吸収液管  ３１…中濃度吸収液管
３２…高濃度吸収液管  ３４…冷媒蒸気管
３５…冷媒液管        ３７…排ガス管
３８…バーナー        ３９、４０…冷暖切替弁
４１〜４６…弁。
【図１】
0003591742.tif 000002
【図２】
0003591742.tif 000003