(57)【要約】【課題】  所定の温度以下の冷水を安定して負荷側へ供給できる冷水装置の運転制御方法を得る。【解決手段】  給水が供給される高温槽１と、高温槽１から送られる水を冷却する循環型の冷凍機１０と、冷凍機１０で冷却された水を収容し負荷側へ供給する低温槽２を備えた冷水装置の運転制御方法であって、冷凍機１０で冷却された水の温度を検出して、該水の温度が所定温度以下のとき、該水を低温槽２へ送り、該水の温度が所定温度を超えているときは、該水を前記高温槽１へ戻すようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水が供給される高温槽と、高温槽から送られる水を冷却する循環型の冷凍機と、冷凍機で冷却された水を収容し負荷側へ供給する低温槽を備えた冷水装置の運転制御方法であって、冷凍機で冷却された水の温度を検出して、該水の温度が所定温度以下のとき、該水を低温槽ヘ送り、該水の温度が所定温度を超えているときは、該水を前記高温槽へ戻すようにしたことを特徴とする冷水装置の運転制御方法。
【請求項２】
給水が供給される高温槽と、高温槽から送られる水を冷却する循環型の冷凍機と、冷凍機で冷却された水を収容し負荷側へ供給する低温槽を備えた冷水装置の運転制御方法であって、冷凍機が稼動しているとき、該冷凍機を通った水を低温槽へ送り、冷凍機が停止しているとき、該冷凍機を通った水を前記高温槽へ戻すようにしたことを特徴とする冷水装置の運転制御方法。
【請求項３】
前記低温槽内の水の温度を検出して、該水の温度が所定温度以下のとき、該水を負荷側へ供給し、該水の温度が所定温度を超えているときは、負荷側への水の供給を停止し、低温槽内の水をオーバーフローさせて前記高温槽へ戻すようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の冷水装置の運転制御方法。
【請求項４】
給水が供給される高温槽と、冷却水を収容し負荷側へ供給する低温槽と、前記高温槽と低温槽を連結する送水配管と、送水配管の途中に設けられ、高温槽内の水を低温槽へ送るポンプと、熱交換器で前記送水配管を流れる水を前記ポンプの下流側で冷却する循環型の冷凍機と、前記熱交換器の下流側で前記送水配管から分岐し前記高温槽と連結する戻し配管と、前記送水配管と戻し配管の分岐部位に設けた切換弁と、熱交換器と切換弁の途中で前記冷凍機で冷却された水の温度を検出する温度センサと、温度センサで検出した水の温度が所定温度以下のとき、該水を低温槽へ送り、該水の温度が所定温度を超えているときは、該水を前記高温槽へ戻すように前記切換弁を切り換える制御部とを備えていることを特徴とする冷水装置。
【請求項５】
前記低温槽にはオーバーフロー孔を設け、該オーバーフロー孔と前記高温槽をオーバーフロー水戻し配管で連結し、更に、低温槽内の水の温度を検出する温度センサと、該温度センサで検出した低温槽内の水の温度が所定温度以下のとき、低温槽に連結され冷却水を負荷側へ供給する供給配管に設けたポンプを駆動し、該水の温度が所定温度を超えているときは、ポンプを停止させる制御部を備えていることを特徴とする請求項４に記載の冷水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品冷却装置や空調設備等へ冷水を供給する冷水装置の運転制御方法及び運転制御方法を実施する冷水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品冷却装置や空調設備等へ冷水を供給する従来の冷水装置として、冷水を溜める冷水槽と、熱交換器を備え配管を経て送られる前記冷水槽内の水を冷却する循環型の冷凍機と、該冷凍機で冷却された水を冷水槽へ戻す配管とを備えた構成となっており、水を冷水槽から冷凍機、冷凍機から冷水槽へと循環させつつ冷却して、冷水槽内の水が所要の温度に冷却された段階で負荷側へ供給されるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−４８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記のような構成の冷水装置は、一般に冷凍機の熱交換器の温度差ΔＴを小さくすることが困難であり、冷水槽内の水の温度を低温化することが難しいものとなっていた。また、冷却負荷に対して冷凍機の容量が大きくなっているため、出口水温の低温化に伴う熱交換器内で水が凍結する場合があり、これを防止するために、連続運転では冷凍機は一時的に必ず停止するようになっている。一度停止した冷凍機はすぐに再起動させることができない。冷凍機が停止すると熱交換器の入口側の水がそのままの温度で出口側へでることになり、負荷側への給水温度が大きく変動してしまうといった問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、所定の温度以下の冷水を安定して負荷側へ供給できる冷水装置の運転制御方法及び冷水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成する本発明の構成を説明すると、下記のとおりである。  
請求項１に記載の冷水装置の運転制御方法は、給水が供給される高温槽と、高温槽から送られる水を冷却する循環型の冷凍機と、冷凍機で冷却された水を収容し負荷側へ供給する低温槽を備えた冷水装置の運転制御方法であって、冷凍機で冷却された水の温度を検出して、該水の温度が所定温度以下のとき、該水を低温槽へ送り、該水の温度が所定温度を超えているときは、該水を前記高温槽へ戻すようにしたことを特徴とする。
【０００６】
このようにすると、冷凍機で冷却された水の温度を検出して、該水の温度が所定温度以下のとき、該水を低温槽へ送り、該水の温度が所定温度を超えているときは、該水を前記高温槽へ戻すようにしたので、所定の温度以下の冷水を低温槽へ送ることができ、所定の温度以下の冷水を安定して負荷側へ供給できる。また、該水の温度が所定温度を超えているときは、該水を前記高温槽へ戻すようにしたので、循環型の冷凍機の熱交換器の温度差ΔＴを小さくすることができ、冷水の低温化が図れ、低温の冷水を負荷側へ安定して供給することができる。
【０００７】
請求項２に記載の冷水装置の運転制御方法は、給水が供給される高温槽と、高温槽から送られる水を冷却する循環型の冷凍機と、冷凍機で冷却された水を収容し負荷側へ供給する低温槽を備えた冷水装置の運転制御方法であって、冷凍機が稼動しているとき、該冷凍機を通った水を低温槽へ送り、冷凍機が停止しているとき、該冷凍機を通った水を前記高温槽へ戻すようにしたことを特徴とする。
【０００８】
このようにすると、冷凍機が停止しているとき、該冷凍機を通った冷却されていない水は低温槽へ送られないので、低温槽内の水の温度の安定が保持され、所定温度の冷水を負荷側へ安定して供給することができる。
【０００９】
請求項３に記載の冷水装置の運転制御方法は、請求項１又は２に記載の、前記低温槽内の水の温度を検出して、該水の温度が所定温度以下のとき、該水を負荷側へ供給し、該水の温度が所定温度を超えているときは、負荷側への水の供給を停止し、低温槽内の水をオーバーフローさせて前記高温槽へ戻すようにしたことを特徴とする。
【００１０】
このようにすると、たとえば、運転の停止していた冷水装置の再稼動の際、低温槽内の水の温度が所定温度を超えているとき、高温槽から低温槽へ送られた水により低温槽内の水がオーバーフローして高温槽へ戻り、冷凍機で再び冷却されて低温槽へ送られ、そして、低温槽内の水の温度が所定温度以下になるまで、高温槽と低温槽を循環するので、所定温度の冷水を負荷側へ安定して供給することができる。
【００１１】
請求項４に記載の冷水装置は、給水が供給される高温槽と、冷却水を収容し負荷側へ供給する低温槽と、前記高温槽と低温槽を連結する送水配管と、送水配管の途中に設けられ、高温槽内の水を低温槽へ送るポンプと、熱交換器で前記送水配管を流れる水を前記ポンプの下流側で冷却する循環型の冷凍機と、前記熱交換器の下流側で前記送水配管から分岐し前記高温槽と連結する戻し配管と、前記送水配管と戻し配管の分岐部位に設けた切換弁と、熱交換器と切換弁の途中で前記冷凍機で冷却された水の温度を検出する温度センサと、温度センサで検出した水の温度が所定温度以下のとき、該水を低温槽へ送り、該水の温度が所定温度を超えているときは、該水を前記高温槽へ戻すように前記切換弁を切り換える制御部とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成から、冷凍機の熱交換器で冷却された水の温度を温度センサで検出し、この水の温度が所定温度以下のとき、制御部に制御されて切換弁が低温槽へ送る送水配管を開き、戻し配管を閉じて該水を低温槽へ送り、該水の温度が所定温度を超えているときは、切換弁が低温槽へ送る送水配管を閉じ、戻し配管を開いて該水を高温槽へ戻すので、所定の温度以下の冷水を低温槽へ送ることができ、所定の温度以下の冷水を安定して負荷側へ供給できる。また、前記温度センサで検出した水の温度が所定温度を超えているときは、該水を前記高温槽へ戻すので、循環型の冷凍機の熱交換器の温度差ΔＴを小さくすることができ、冷水の低温化が図れ、低温の冷水を負荷側へ安定して供給することができる。
【００１３】
請求項５に記載の冷水装置は、請求項４に記載の、前記低温槽にはオーバーフロー孔を設け、該オーバーフロー孔と前記高温槽をオーバーフロー水戻し配管で連結し、更に、低温槽内の水の温度を検出する温度センサと、該温度センサで検出した低温槽内の水の温度が所定温度以下のとき、低温槽に連結され冷却水を負荷側へ供給する供給配管に設けたポンプを駆動し、該水の温度が所定温度を超えているときは、ポンプを停止させる制御部を備えていることを特徴とする。
【００１４】
かかる構成から、たとえば、運転の停止していた冷水装置の再稼動の際、低温槽内の水の温度が所定温度を超えていることを温度センサが検出すると、制御部に制御されてポンプが停止するので、所定温度を超えている水が負荷側へ供給されることが防止され、そして、高温槽から低温槽へ送られた水により低温槽内の水がオーバーフローしてオーバーフロー水戻し配管を介して高温槽へ戻り、冷凍機で再び冷却されて低温槽へ送られ、そして、低温槽内の水の温度が所定温度以下となるまで、高温槽と低温槽を循環するので、所定温度の冷水を負荷側へ安定して供給することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明によれば、給水が供給される高温槽と、高温槽から送られる水を冷却する循環型の冷凍機と、冷凍機で冷却された水を収容し負荷側へ供給する低温槽を備え、冷凍機で冷却された水の温度を検出して、該水の温度が所定温度以下のとき、該水を低温槽へ送り、該水の温度が所定温度を超えているときは、該水を前記高温槽へ戻すようにしたので、所定の温度以下の冷水を低温槽へ送ることができ、所定の温度以下の冷水を安定して負荷側へ供給できる。また、該水の温度が所定温度を超えているときは、該水を前記高温槽へ戻すようにしたので、循環型の冷凍機の熱交換器の温度差ΔＴを小さくすることができ、冷水の低温化が図れ、低温の冷水を負荷側へ安定して供給することができる。
【００１６】
また、前記低温槽内の水の温度を検出して、該水の温度が所定温度以下のとき、該水を負荷側へ供給し、該水の温度が所定温度を超えているときは、負荷側への水の供給を停止し、低温槽内の水をオーバーフローさせて前記高温槽へ戻すようにしたので、たとえば、運転の停止していた冷水装置の再稼動の際、低温槽内の水の温度が所定温度を超えているとき、高温槽から低温槽へ送られた水により低温槽内の水がオーバーフローして高温槽へ戻り、冷凍機で再び冷却されて低温槽へ送られ、そして、低温槽内の水の温度が所定温度以下となるまで、高温槽と低温槽を循環するので、所定温度の冷水を負荷側へ安定して供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る冷水装置の運転制御方法を実施するための最良の形態の一例を詳細に説明する。
【００１８】
本発明に係る冷水装置の運転制御方法を実施する第１例では、給水が供給される高温槽と、高温槽から送られる水を冷却する循環型の冷凍機と、冷凍機で冷却された水を収容し負荷側へ供給する低温槽を備えた冷水装置の運転は、次のように制御される。
【００１９】
高温槽から冷凍機へ送り出されて冷却された水の温度を検出する。この水の温度が予め設定された温度（例えば１．０℃）以下であるときは、該水を低温槽へ送る。低温槽へ送られた冷水は負荷側へ供給される。また、前記高温槽から冷凍機へ送り出されて冷却された水の温度が予め設定された温度（例えば１．０℃）を超えているときは、該水を前記高温槽へ戻すようにする。
【００２０】
このようにすると、冷凍機で冷却された水の温度が設定された温度以下のときのみ、該水を低温槽へ送るので、設定された温度以下の冷水を安定して負荷側へ供給できる。また、該水の温度が設定された温度を超えているときは、該水は前記高温槽へ戻されるが、戻された水の温度は高温槽へ給水される水の温度より低く、これにより高温槽内の水温も給水される水の温度より低くなるので、循環型の冷凍機の熱交換器の温度差ΔＴを小さくすることができ、冷水の低温化が図れることになる。
【００２１】
また、本例では、更に、前記低温槽内の水の温度を検出する。この水の温度が前記設定された温度以下であるときは、該水を負荷側へ供給する。また、低温槽内の水の温度が設定された温度を超えているときは、負荷側への水の供給を停止し、低温槽内の水をオーバーフローさせて前記高温槽へ戻すようにする。
【００２２】
このようにすると、たとえば、運転の停止していた冷水装置の再稼動の際、低温槽内の水の温度が設定された温度を超えているとき、高温槽から低温槽へ送られた水により低温槽内の水がオーバーフローして高温槽へ戻り、冷凍機で再び冷却されて低温槽へ送られ、そして、低温槽内の水の温度が所定温度以下になるまで、高温槽と低温槽を循環し、低温槽内の水の温度が所定温度以下となったことが検出されたら、負荷側への供給を開始する。
【００２３】
本発明に係る冷水装置の運転制御方法を実施する第２例では、給水が供給される高温槽と、高温槽から送られる水を冷却する循環型の冷凍機と、冷凍機で冷却された水を収容し負荷側へ供給する低温槽を備えた冷水装置の運転は、次のように制御される。
【００２４】
冷凍機が稼動しているとき、該冷凍機を通った水を低温槽へ送る。そして、冷凍機が停止しているとき、該冷凍機を通った水を前記高温槽へ戻すようにする。
【００２５】
このようにすると、冷凍機が停止しているとき、該冷凍機を通った冷却されていない水は低温槽へ送られないので、低温槽内の水の温度の安定が保持され、所定温度の冷水を負荷側へ安定して供給できる。
【００２６】
また、本例では、更に、前記低温槽内の水の温度を検出する。この水の温度が前記設定された温度以下であるときは、該水を負荷側へ供給する。また、低温槽内の水の温度が設定された温度を超えているときは、負荷側への水の供給を停止し、低温槽内の水をオーバーフローさせて前記高温槽へ戻すようにする。
【００２７】
このようにすると、例えば、運転を停止していた冷水装置を再稼動させた際、低温槽内の水の温度が設定された温度を超えているとき、高温槽から低温槽へ送られた水により低温槽内の水がオーバーフローして高温槽へ戻り、冷凍機で再び冷却されて低温槽へ送られ、そして、低温槽内の水の温度が所定温度以下となるまで、高温槽と低温槽を循環し、低温槽内の水の温度が所定温度以下となったことが検出されたら、負荷側への供給を開始する。
【００２８】
次に、本発明に係る冷水装置を実施するための最良の形態の一例を図１により詳細に説明する。
【００２９】
本例の冷水装置は、給水が供給される高温槽１と、冷却水を収容し負荷側へ供給する低温槽２とを備え、前記高温槽１と低温槽２を送水配管３で連結している。前記高温槽１の容量については特に限定されないが、低温槽２の容量については、本例では、〈後述する冷凍機が停止している時間〉×〈負荷側への冷水の供給量〉×〈安全率〉によって求めている。
【００３０】
前記高温槽１には、水を高温槽１へ供給する給水配管４を連結し、ボールタップ５により高温槽１の所定のレベルまで給水されるようになっている。また、前記低温槽２には、低温槽２内の冷水を負荷側へ供給する供給配管６を連結しており、この供給配管６には冷水を負荷側へ送り出すポンプ７を設けている。
【００３１】
前記送水配管３には高温槽１内の水を低温槽２へ送るポンプ８を設け、ポンプ８の下流側には、熱交換器９で前記送水配管３を流れる水を冷却する冷凍機１０を備えている。この冷凍機１０は循環型であり、圧縮機１１で圧縮した冷媒を凝縮器１２で凝縮し、凝縮した冷媒と前記送水配管３を流れる水とを前記熱交換器９で熱交換し、該水を冷却するようになっている。
【００３２】
前記送水配管３には、前記熱交換器９の下流側で、送水配管３から分岐し前記高温槽１と連結する戻し配管１３を配置している。前記送水配管３と戻し配管１３の分岐部位には、熱交換器９から出た水を、低温槽２と連結されている送水配管３ａと前記戻し配管１３とに振り分ける切換弁１４とを設けている。
【００３３】
また、前記熱交換器９と切換弁１４の途中で前記冷凍機１０で冷却された水の温度を検出する温度センサ１５と、温度センサ１５で検出した水の温度が設定された温度以下のとき、該水を送水配管３ａから低温槽２へ送り、該水の温度が設定された温度を超えているときは、該水を戻し配管１３から前記高温槽１へ戻すように前記切換弁１４を切り換える制御部１６とを備えている。
【００３４】
また、前記低温槽２にはオーバーフロー孔（図示せず）を設け、該オーバーフロー孔と前記高温槽１をオーバーフロー水戻し配管１７で連結している。更に、低温槽２内の水の温度を検出する温度センサ１８と、該温度センサ１８で検出した低温槽２内の水の温度が設定された温度以下のとき、低温槽２と連結され冷却水を負荷側へ供給する供給配管６に設けたポンプ７を駆動し、該水の温度が設定された温度を超えているときポンプ７を停止させる制御部１９を備えている。
【００３５】
このように構成された冷水装置では、ポンプ８の駆動により高温槽１から送り出された水は冷凍機１０の熱交換器９で熱交換して冷却される。熱交換器９を出た水は、その温度が温度センサ１５で検出され、その温度が設定された温度以下のとき、制御部１６で制御されて切換弁１４が低温槽２へ送る送水配管３ａを開き、戻し配管１３を閉じて該水を低温槽２へ送る。そして低温槽２へ送られた水、即ち冷水はポンプ７の駆動により供給配管６から負荷側へ供給される。
【００３６】
前記熱交換器９を出た水の温度が設定された温度を超えているときは、制御部１６で制御されて切換弁１４が低温槽２へ送る送水配管３ａを閉じ、戻し配管１３を開いて該水を高温槽１へ戻す。高温槽１へ戻された水は、給水配管４から高温槽１へ供給された水と一緒になって再び冷凍機１０へ送り出される。
【００３７】
このとき、前記高温槽１へ戻された水の温度は高温槽１へ給水される水の温度より低く、これにより高温槽１内の水温も給水される水の温度より低くなるので、冷凍機１０の熱交換器９の温度差ΔＴを小さくすることができ、冷水の低温化が図れることになる。
【００３８】
即ち、熱交換器９を出た水の温度が設定された温度以下となると、戻し配管１３を閉じ、送水配管３ａを開いて該水を低温槽２へ送る。これにより、低温槽２の温度を設定温度以下の低温に保つことができる。
【００３９】
また、前記低温槽２にはオーバーフロー孔（図示せず）を設け、該オーバーフロー孔と前記高温槽１をオーバーフロー水戻し配管１７で連結している。更に、低温槽２内の水の温度を検出する温度センサ１８と、該温度センサ１８で検出した低温槽２内の水の温度が設定された温度以下のとき、低温槽２と連結され冷却水を負荷側へ供給する供給配管６に設けたポンプ７を駆動し、該水の温度が設定された温度を超えているときポンプ７を停止させる制御部１９を備えている。
【００４０】
例えば、１日の冷水装置の運転が終了し、翌日、運転の停止していた冷水装置を稼動させたとき、温度センサ１８が低温槽２内の水の温度が設定された温度を超えていることを検出すると、制御部１９で制御されてポンプ７が停止の状態となる。従って、設定された温度を超えている水が負荷側へ供給されることが防止される。
【００４１】
そして、高温槽１から低温槽２へ送られた水により低温槽２内をオーバーフローした水はオーバーフロー水戻し配管１７を介して高温槽１へ戻り、冷凍機１０で再び冷却されて低温槽２へ送られ、そして、低温槽２内の水の温度が設定された温度以下となるまで、高温槽１と低温槽２を循環する。そして、低温槽２内の水の温度が設定された温度以下となったことを温度センサ１８が検出すると、制御部１９で制御されてポンプ７が駆動し、低温槽２内の冷水が負荷側へ供給される。このようにして、設定された温度以下の冷水を負荷側へ安定して供給することができる。
【００４２】
また、本例では、前記低温槽２の容量を、〈冷凍機１０が停止している時間〉×〈負荷側への冷水の供給量〉×〈安全率〉によって求めているので、運転中に、熱交換器９で水が凍ることを防ぐために、一時的に冷凍機１０が停止した場合でも、負荷側へ供給を続ける低温槽２内の冷水が無くなる前に冷凍機１０が起動するので、負荷側への冷水の供給を中断することなく、安定して供給を続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る冷水装置を実施するための最良の形態の一例を示した概略構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  高温槽
２  低温槽
３，３ａ  送水配管
４  給水配管
５  ボールタップ
６  供給配管
７  ポンプ
８  ポンプ
９  熱交換器
１０  冷凍機
１１  圧縮機
１２  凝縮器
１３  戻し配管
１４  切換弁
１５  温度センサ
１６  制御部
１７  オーバーフロー水戻し配管
１８  温度センサ
１９  制御部
【図１】
2006275414.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月15日(2005.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006275414.tif 000004