(57)【要約】      （修正有）【課題】水蒸気圧縮冷凍機で製造した往き管内の冷熱又は氷スラリー液を返り管内の戻り冷水に導入し、該返り管内の冷水の温度を低下させ、上記水蒸気圧縮冷凍機の製氷運転開始までの時間短縮化を図る技術を提供する。【解決手段】水蒸気圧縮冷凍機８は、蒸発器８ａ、凝縮器８ｂ及び圧縮機８ｃで構成され、往き管１２、返り管１６により氷蓄熱槽１３と接続されている。バイパス管１８を、上記往き管１２の経路と上記返り管１６の経路との間にバイパス制御弁１９を介して接続し、返り管１６内を流送する冷水温度により弁の開度がコントロールされる。センサー部は、返り管１６に挿置され、氷蓄熱槽１３から送出された冷水と、バイパス管１８から流送された氷スラリー液８ｄとが混流された返り管１６内の冷水の温度を常に計測し、氷蓄熱槽１３の温度状態に拘らず、バイパス管１８の流量制御により始動時の冷水の温度を設定値以下にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器、凝縮器及び圧縮機でなる水蒸気圧縮冷凍機と、上記蒸発器で生成された氷スラリー液を氷蓄熱槽に流送する往き管と、上記氷蓄熱槽からの冷水を上記蒸発器に流送する返り管とで構成された氷蓄熱システムに於いて、上記返り管内の冷水温度が設定値以上で弁を開放制御しかつ上記往き管内の氷スラリー液を上記返り管内にバイパス流送するバイパス制御弁とを備えたことを特徴とする水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置。
【請求項２】
蒸発器、凝縮器及び圧縮機でなる水蒸気圧縮冷凍機と、上記蒸発器で生成された氷スラリー液を氷蓄熱槽に流送する往き管と、上記氷蓄熱槽からの冷水を上記蒸発器に流送する返り管とで構成された氷蓄熱システムに於いて、上記返り管内の冷水温度が設定値以上で弁を開放制御すると共に上記往き管と上記返り管を接続する複数のバイパス管に配設しかつ上記往き管内の氷スラリー液を上記返り管内にバイパス流送する複数のバイパス制御弁とを備えたことを特徴とする水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置。
【請求項３】
蒸発器、凝縮器及び圧縮機でなる水蒸気圧縮冷凍機と、上記蒸発器で生成された氷スラリー液を氷蓄熱槽に流送する往き管と、上記氷蓄熱槽からの冷水を上記蒸発器に流送する返り管とで構成された氷蓄熱システムに於いて、上記返り管内の冷水温度が設定値以上で上記往き管の流送する氷スラリー液と上記返り管を流送する冷水とを熱交換するための熱交換器手段とを備えたことを特徴とする水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置。
【請求項４】
蒸発器、凝縮器及び圧縮機でなる水蒸気圧縮冷凍機と、上記蒸発器で生成された氷スラリー液を氷蓄熱槽に流送する往き管と、上記氷蓄熱槽からの冷水を上記蒸発器に流送する返り管とで構成され、上記往き管に配設されたスラリーポンプを始動し、上記返り管に配設された制御弁で、上記蒸発器の液位を一定に制御する氷蓄熱システムに於いて、上記往き管と上記返り管との間に接続されたバイパス管に配設したバイパス制御弁で、上記返り管内の冷水温度が設定値以上で弁を開放制御しかつ上記往き管内の氷スラリー液を上記返り管内にバイパス流送することを特徴とする水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法。
【請求項５】
蒸発器、凝縮器及び圧縮機でなる水蒸気圧縮冷凍機と、上記蒸発器で生成された氷スラリー液を氷蓄熱槽に流送する往き管と、上記氷蓄熱槽からの冷水を上記蒸発器に流送する返り管とで構成された氷蓄熱システムに於いて、上記返り管内の冷水温度が設定値以上で弁を開放制御しかつ上記往き管内の氷スラリー液を上記返り管内にバイパス流送するバイパス制御弁と、該バイパス制御弁を制御する冷水温度計に制御されかつ返り管に介装された制御弁と、上記往き管と返り管間に接続されたバイパス流路に介装された冷水ポンプとを備えたことを特徴とする水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水蒸気圧縮冷凍機を冷熱源とした氷蓄熱システムにおいて、蓄熱運転始動時の蓄熱槽及び配管経路内の高温の冷水が蒸発器に戻ることによる不具合を解消することを目的とした水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蓄熱システムは安価な深夜電力を利用し、ランニングコストを低減させることを目的としている。冷凍機の蓄熱運転は深夜電力料金が設定された限られた時間帯に行われ、その間に必要な熱量を蓄熱する。このため、蓄熱システムの冷熱源は、定格能力に到達するまでの時間が短いことが望まれる。また、氷スラリー液を流送する氷蓄熱システムの搬送設備は、水搬送と比較すると容量が小さいため、出来るだけ早く氷スラリー液を生成させることが望まれる。
従来、水蒸気圧縮冷凍機を冷熱源として氷蓄熱システムは、特開２００２−２５７３８５特許公開公報に開示された図６に示すような構成であった。これについて説明すれば、１は水蒸気圧縮冷凍機であって、蒸発器１ａ、圧縮機１ｂ及び凝縮器１ｃを備えている。該蒸発器１ａは氷蓄熱槽２から循環水３を導くと共に前記圧縮機１ｂの運転によって、低圧に保持しつつ当該循環水３の一部を蒸発させる。該圧縮機１ｂは当該蒸発器１ａから導入された水蒸気を所定の条件で加圧する。前記凝縮器１ｃは、前記圧縮機１ｂで加圧されかつ高温になった水蒸気を導入し、これを外部に設置した冷却塔４から導いた冷却水５で冷却し、凝縮する。
ここに於いて、前記氷蓄熱槽２、前記水蒸気圧縮冷凍機１の蒸発器１ａ、氷スラリーポンプ６及びこれらを結ぶ連絡管には補給水として水道水が満されている。
冷却塔４は、前記水蒸気圧縮機冷凍機１の付帯設備であり補給水を導入し、前記凝縮器１ｃから導かれた冷却水５を冷却水ポンプ１ｄで流送し、一部を大気に蒸発させると共に、一部をブロー水として排出し、該補給水を冷却水５に加えて、前記凝縮器１ｃに導入する。また、前記冷却塔４は前記凝縮器１ｃに於いて水蒸気を凝縮することで温度上昇した冷却水の熱を、前記冷却水の蒸発に伴う気化熱によって、大気に排出する機能を有する。
２は氷蓄熱槽であり、前記蒸発器１ａから氷スラリーポンプ６を介して取出された低温氷スラリーを貯留する。該氷蓄熱槽２では後記する冷熱用熱交換器７から氷融解水２ａを導き、低温の氷スラリーの氷融解作用が行なわれ、氷と融解水すなわち冷水が混在することになる。当該冷水は解氷水ポンプ２ｂで冷熱用熱交換器７に圧送される。該冷熱用熱交換器７はいわゆる熱取出しサイクルとして冷房負荷（開示せず）等に冷水ポンプ７ａで冷水を循環流送する。
ところで水蒸気圧縮冷凍機１は、蒸発器１ａが熱交換器を介さない水を冷媒とした冷凍機である。すなわち、水蒸気圧縮冷凍機１の冷媒である水は蒸発器１ａ内と配管を介して負荷側と直接に繋がっており、氷蓄熱槽２内の水を含めた全てが冷媒といえる。この水蒸気圧縮冷凍機１を始動して、所望の定格運転の状態にするためには、蒸発器１ａに導入される冷水温度がある程度低下するまで時間を要するが、従来では蒸発器１ａはもとより氷蓄熱槽２や配管内の水全体の温度を下げるまで、蒸発器１ａと氷蓄熱槽２との間で水の循環を繰り返すしかなかった。
【特許文献１】特開２００２−２５７３８５特許公開公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、氷スラリー液を生成する水蒸気圧縮冷凍機１の蒸発器１ａは、熱媒の水から氷への相変化を伴う潜熱冷却を考慮した構造となっており、氷スラリー液が生成しない冷却では、蒸発面積が小さく、定格能力を安定的に出力することが難しい。また、蒸発器１ａに流送される冷水の温度が高い状態例えば8℃以上では、蒸発器１ａ内圧力が高く、圧縮機１ｂを定格回転まで上昇させることが出来ない。したがって、定格条件外の運転は一般的に効率は低下する。
【０００４】
水蒸気圧縮冷凍機１の蒸発器１ａ内は真空圧となっており、流送された冷水の一部は蒸発して水蒸気となり、冷水に溶存している空気は析出して気相側に移動する。この時、蒸発器１ａの水面は沸騰状態となり、それに伴って生じる水の飛沫が気相部壁面や蒸発器１ａ上部にあるデミスターを濡らし、製氷運転中にこれらの部位で氷結する。蒸発器１ａの壁面やデミスターには、氷結した氷を脱落させる対策が施されているが、氷の成長が早い場合は水面すなわち、蒸発面やデミスターを閉塞させ、蒸発器１ａへの水蒸気の吸入を妨げる原因となる。飛沫の程度は蒸発器１ａ内へ流送される冷水温度が高く、溶存空気量が多いほど顕著となる。
【０００５】
以上の問題により、水蒸気圧縮冷凍機１の蓄熱運転開始時の立ち上がり運転、つまり冷水を冷却し、製氷可能な冷水温度とするまでの運転は、定格能力以下となり、効率も低下する。また、製氷運転時における蒸発器１ａ内の氷結障害の要因も生じさせる。
従って、本発明は、上記の問題を解消するためになされたものであって、水蒸気圧縮冷凍機１を冷熱源とした氷蓄熱システムに関し、冷凍機始動から製氷運転（定格運転）までの立ち上がり時間を短縮し、立ち上がり時の蒸発器１ａ内飛散水の抑制とエネルギーロスの削減を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法は、蓄熱開始時の水蒸気圧縮冷凍機の立ち上がり運転の際に蓄熱槽内の高温の冷水を蒸発器に流送することを防止し、該水蒸気圧縮冷凍機で製造した往き管内の冷熱又は氷スラリー液を返り管内の戻り冷水に導入し、該返り管内の冷水の温度を低下させ、上記水蒸気圧縮冷凍機の製氷運転開始までの時間短縮化を図るべくしたことを目的としたものであって、次の構成、手段から成立する。
【０００７】
すなわち、請求項１記載の発明によれば、蒸発器、凝縮器及び圧縮機でなる水蒸気圧縮冷凍機と、上記蒸発器で生成された氷スラリー液を氷蓄熱槽に流送する往き管と、上記氷蓄熱槽からの冷水を上記蒸発器に流送する返り管とで構成された氷蓄熱システムに於いて、上記返り管内の冷水温度が設定値以上で弁を開放制御しかつ上記往き管内の氷スラリー液を上記返り管内にバイパス流送するバイパス制御弁とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、蒸発器、凝縮器及び圧縮機でなる水蒸気圧縮冷凍機と、上記蒸発器で生成された氷スラリー液を氷蓄熱槽に流送する往き管と、上記氷蓄熱槽からの冷水を上記蒸発器に流送する返り管とで構成された氷蓄熱システムに於いて、上記返り管内の冷水温度が設定値以上で弁を開放制御すると共に上記往き管と上記返り管を接続する複数のバイパス管に配設しかつ上記往き管内の氷スラリー液を上記返り管内にバイパス流送する複数のバイパス制御弁とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明によれば、蒸発器、凝縮器及び圧縮機でなる水蒸気圧縮冷凍機と、上記蒸発器で生成された氷スラリー液を氷蓄熱槽に流送する往き管と、上記氷蓄熱槽からの冷水を上記蒸発器に流送する返り管とで構成された氷蓄熱システムに於いて、上記返り管内の冷水温度が設定値以上で上記往き管の流送する氷スラリー液と上記返り管を流送する冷水と熱交換するための熱交換器手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明によれば、蒸発器、凝縮器及び圧縮機でなる水蒸気圧縮冷凍機と、上記蒸発器で生成された氷スラリー液を氷蓄熱槽に流送する往き管と、上記氷蓄熱槽からの冷水を上記蒸発器に流送する返り管とで構成され、上記往き管に配設されたスラリーポンプを始動し、上記返り管に配設された制御弁で、上記蒸発器の液位を一定に制御する氷蓄熱システムに於いて、上記往き管と上記返り管との間に接続されたバイパス管に配設したバイパス制御弁で、上記返り管内の冷水温度が設定値以上で弁を開放制御しかつ上記往き管内の氷スラリー液を上記返り管内にバイパス流送する冷水バイパス制御方法を特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明によれば、蒸発器、凝縮器及び圧縮機でなる水蒸気圧縮冷凍機と、上記蒸発器で生成された氷スラリー液を氷蓄熱槽に流送する往き管と、上記氷蓄熱槽からの冷水を上記蒸発器に流送する返り管とで構成された氷蓄熱システムに於いて、上記返り管内の冷水温度が設定値以上で弁を開放制御しかつ上記往き管内の氷スラリー液を上記返り管内にバイパス流送するバイパス制御弁と、該バイパス制御弁を制御する冷水温度計に制御されかつ返り管に介装された制御弁と、上記往き管と返り管間に接続されたバイパス流路に介装された冷水ポンプとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法は、上述の構成を有するので次の効果がある。
すなわち、当該水蒸気圧縮冷凍機の運転開始から定格運転つまり製氷運転までの所用時間が大幅に短縮化され、エネルギーロスが削減されるうえに蓄熱時間も短縮することができる。また、当該水蒸気圧縮冷凍機には、ＮＣＧ（溶存空気）を多く含有する蓄熱槽の冷水が返り管から蒸発器内へ流送されないので、ＮＣＧ（溶存空気）の飛散による該蒸発器を損傷するという恐れがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施の形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施の形態に於ける一つの例を示す構成配置図である。
【００１５】
８は、氷スラリーを製造する水蒸気圧縮冷凍機であって、蒸発器８ａ、凝縮器８ｂ及び圧縮機８ｃで構成されている。上記蒸発器８ａ内には水滴飛散防止用デミスタ９を配備しており、いわゆるベッセル型の蒸発器８ａを構成している。該水滴飛散防止用デミスタ９は、上記蒸発器８ａからの冷水の蒸発等により冷水や製氷水の水滴が上記圧縮機８ｃ側に飛散することを防止する。
【００１６】
また、１０は攪拌機であり、上記蒸発器８ａ内に挿置され、貯留された冷水を撹拌することにより氷同士の結氷を防止するとともに氷スラリーを一様にする機能を有する。尚、１１は上記圧縮機８ｃのブレードである。
【００１７】
１２は往き管であり、上記水蒸気圧縮冷凍機８の蒸発器８ａの出口側と氷蓄熱槽１３の間に配管又は接続されている。そして、上記蒸発器８ａで生成された氷スラリー液８ｄを氷蓄熱槽１３に流送する。１４は、上記往き管１２に配設されたスラリーポンプであり、流量計１４ａを備え、インバータ１４ｂにより、上記往き管１２内に流送する氷スラリー液８ｄの流量を制御する。１５は氷スラリー温度計であって、上記蒸発器８ｂから流送された往き管１２内の氷スラリー液８ｄの温度、つまり冷水出口温度を計測する。
【００１８】
１６は返り管であり、上記氷蓄熱槽１３と上記水蒸気圧縮冷凍機８の蒸発器８ａの入口側の間に配管又は接続されている。また、上記返り管１６は制御弁１７を配設し、水位レベル計１７ａで上記水蒸気圧縮冷凍機８の蒸発器８ａ内に貯留された氷スラリー液８ｄの水液位を検出すると共にこの検出信号によって、該制御弁１７の弁開度をコントロールし、該氷スラリー液８ｄの液位を制御する。１８はバイパス管であり、上記往き管１２の経路と上記返り管１６の経路との間に接続又は配管されている。
【００１９】
１９はバイパス制御弁であり、上記バイパス管１８の経路に配設され、上記返り管１６内を流送する冷水温度を検出する冷水温度計１９ａの計測値で弁の開度がコントロールされる。該冷水温度計１９ａは、上記返り管１６の上記氷蓄熱槽１３から送出された冷水と、上記バイパス管１８から流送された氷スラリー液８ｄとが混流されてなる上記返り管１６内の冷水の温度が検出できる位置に配置している。
【００２０】
尚、１３ａは氷蓄熱槽冷水温度計であって、該氷蓄熱槽１３の出口側に於ける返り管１６に配置され、該氷蓄熱槽１３から流出する冷水温度を検出している。
【００２１】
次に、上述した本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置の実施の形態に基づく動作等を説明し、該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法を明らかにする。
【００２２】
当該水蒸気圧縮冷凍機８の運転に際して、上記氷蓄熱槽１３の温度状態に拘らず、バイパス管１８の流量制御により該水蒸気圧縮冷凍機８の始動時の冷水の温度を設定値以下にすることで当該水蒸気圧縮冷凍機８の安定運転を企図することにある。
先ず、本システムに別途備えている真空ポンプ（図示せず）を始動し、例えば、飽和蒸気温度約２４（℃）、真空圧３．０（ＫＰａ）で真空システム（図示せず）を始動する。そして、スラリーポンプ１４を始動し、流量計１４ａからの計測値で氷スラリー液８ｄの流量値を算出し、インバータ１４ｂを作動させて定流量制御を行なう。一方、水位レベル計１７ａで蒸発器８ｄに貯留する氷スラリー液８ｄの水液位を検出し、この検出信号により制御弁１７の弁開度をコントロールし、水液位制御を開始する。
【００２３】
而して、上記水蒸気圧縮冷凍機８を始動し、冷水温度計１９ａでの計測値が、例えば、５（℃）の設定値以上である場合、該バイパス制御弁１９は弁の開放動作を開始し、上記往き管１２内を流送する氷スラリー液８ｄをバイパス管１８の経路へ引き込み、かつ上記返り管１６へ導入する。
【００２４】
なお、上記冷水温度計１９ａの計測値、つまり、氷スラリー液８ｄのバイパス制御弁１９によるバイパス制御後の冷水温度が例えば８（℃）以上のときは、上記水蒸気圧縮冷凍機８の圧縮機の回転数を例えば、３５（Ｈｚ）までにとどめ、冷水温度計１９ａによる計測値が８（℃）以下になったとき、上記水蒸気圧縮冷凍機８の回転数を例えば、６０（Ｈｚ）まで上昇させる。
さらに、上記冷水温度計１９ａによる計測値、つまり、当該冷水温度が例えば、６（℃）以下になったとき上記水蒸気圧縮冷凍機８は定常運転領域の例えば、回転数を７０（Ｈｚ）まで回転上昇させる。
【００２５】
上記返り管１６内の冷水入口温度、つまり、冷水温度計１９ａの計測値が設定値、すなわち、例えば、５（℃）になるように上記バイパス制御弁１９の弁の開度を調整する。
尚、当該バイパス制御弁１９がＯＮ−ＯＦＦ制御の場合は、返り管１６内を流送する冷水の冷水温度が設定値、すなわち、５（℃）以下のときは上記バイパス制御弁１９を閉じる。
【００２６】
そして、上記バイパス制御弁１９の弁開度が最小開度になったときは、当該バイパス制御弁１９の弁を閉じ、上記バイパス管１８から上記返り管１６への氷スラリー液８ｄ又は冷水の流入を停止させる。なお、最小開度とは、氷スラリーの閉塞が起こらないように予め設定した弁開度である。
【００２７】
また、上記温水温度計１９ａによる冷水の計測値、つまり返り管１６内の冷水温度値が５（℃）以上である場合、顕熱冷却時で、当該冷水の温度を速やかに低下させる必要がある。そして、上記氷スラリー温度計１５による氷スラリー液８ｄの温度、つまり冷水出口温度が氷スラリー液の製造時である０（℃）以下であるときは、上記蒸発器８ａの入口側の冷水に氷が残留しない程度の温度値、例えば、２（℃）以上に上記水蒸気圧縮冷凍機８を運転制御する。さらに、例えば、冷水入口温度が大きく変化したとき、それに従い冷水出口温度が変動し、蒸発器８ａ内の圧力が変動し、当該水蒸気圧縮冷凍機８の運転が不安定となりこれを防止すべく氷蓄熱槽１３内の冷水温度とバイパス制御弁１９による弁の開度の制御後に於ける冷水入口温度との差が少ない状態で制御を終了させることが重要である。
【００２８】
次に、本発明に係る当該水蒸気圧縮冷凍機８の運転制御の特性であって、運転時間（ｍｉｎ）に対する往き管１２又は返り管１６内を流送する冷水の温度（℃）を示す図２に基づき、当該バイパス制御弁１９の動作による特徴を説明する。
【００２９】
バイパス制御を行った運転とバイパス制御を行わない運転での冷水出入口温度を図２に示す。バイパス制御のバイパス後冷水温度設定は５（℃）とした。
尚、グラフ内の特性線は水蒸気圧縮冷凍機始動からの運転時間（ｍｉｎ）に対する各冷水温度（℃）を示すものであって、
ａはバイパス制御を行わない場合の冷水出口温度特性線
ｂはバイパス制御を行った場合の冷水出口温度特性線
ｃはバイパス制御を行った場合の混合後の冷水入口温度特性線
ｄはバイパス制御を行った場合の混合前の冷水入口温度特性線
である。
【００３０】
この検証によれば、バイパス制御を行った運転は、バイパス制御を行わない運転に比べて冷水出口温度の０（℃）到達時間Ｔが約１００（ｍｉｎ）短かった。すなわち、運転始動時から製氷運転状態までの時間が短縮されたことになり、この短縮分の顕熱運転（水蓄熱運転）と潜熱運転（氷蓄熱運転）との運転効率の差が省エネルギーとなる。
【００３１】
以上の検証により、冷水入口温度が約５（℃）以下で氷スラリー液８ｄが製造され始めることから、氷蓄熱槽１３の冷水温度が５（℃）以上の時は顕熱冷却となり、圧縮機８ｃの回転数も例えば、７０（Ｈｚ）の定格回転数以下となっている。このため、定格出力以下の能力しか出せないこととなる。このバイパス制御方法は、水蒸気圧縮冷凍機８から流出した氷スラリー液８ｄを冷水としてバイパス管１８を経由してリターンさせることにより、短時間で製氷可能な５（℃）以下の冷水入口温度とし、定格出力までの到達時間の短縮を可能とする。
【実施例１】
【００３２】
次に、本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施例１に於いて図３に基づき説明する。
【００３３】
図３は、水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施例１を示す構成配置図である。
１８Ａないし１８Ｄはそれぞれバイパス管であり、上記往き管１２の経路と上記返り管１６の経路との間に接続又は配管されている。１９Ａないし１９Ｄはそれぞれバイパス制御弁であり、上記バイパス管１８Ａないし１８Ｄの経路に対応してそれぞれ配設されている。そして、上記バイパス制御弁１９Ａないし１９Ｄは、上記返り管１６内を流送する冷水温度を検出する冷水温度計１９ａの計測値で弁の開閉がコントロールされる。該冷水温度計１９ａのセンサー部は、上記返り管１６に挿置され、上記氷蓄熱槽１３から送出された冷水と、上記バイパス管１８Ａないし１８Ｄから流送された氷スラリー液８ｄとが混流されてなる上記返り管１６内の冷水の温度を計測している。
【００３４】
尚、１３ａは氷蓄熱槽冷水温度計であって、該氷蓄熱槽１３の出口側に於ける返り管１６に配置され、該氷蓄熱槽１３から流出する冷水温度を検出している。
【００３５】
本発明に係る実施例１の特徴点は、上述した図１に示す実施の形態の構成に対して、バイパス制御弁１９Ａないし１９Ｄ及びこれに相応するバイパス管１８Ａないし１８Ｄを複数個備えた構成である。このように構成したので単一のバイパス管１８に比べ、ＯＮ−ＯＦＦ制御としても各々のバイパス制御弁の受け持つバイパス量が少なくでき冷水温度計１９ａに基づいて、段階的に開閉動作を行うことにより、弁の開閉動作によるバイパス後の冷水温度の変化幅を抑制させることができる。したがって、水蒸気圧縮冷凍機８をさらに安定化した運転制御を行うことができる。
尤もバイパス管１８Ａないし１８Ｄ及びバイパス制御弁１９Ａないし１９Ｄが増加した分、本システムは複雑化し、施工費用等が上昇する隘路がある。
【００３６】
本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施例１の他の構成部分は前述した図１に示すものと略同一であり、同一番号を付し説明を省略する。
また、本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の動作等も図１に示すものと略同一であり、その説明を省略する。
【実施例２】
【００３７】
次に、本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施例２に於いて図４に基づき説明する。
【００３８】
図４は、水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施例２を示す構成配置図である。
【００３９】
２０は、熱交換器手段であり、上記往き管１２の経路と上記返り管１６の経路との間に介装されている。そして、上記熱交換器手段２０は一次側配管２０ａと二次側配管２０ｂで構成され、この一次側配管２０ａは上記往き管１２から分岐配管して、該往き管１２に接続されてなり、また、この二次側配管２０ｂは上記返り管１６から分岐配管して、該返り管１６に接続されてなる。また、上記一次側配管２０ａのループには、複数の制御弁２０ｃ及び２０ｄを、上記二次側配管２０ｂのループには複数の制御弁２０ｅ及び２０ｆをそれぞれ備えている。冷水温度計１９ａによる計測値が設定値になるように、これらの制御弁２０ｃないし２０ｆの弁の開度を調整し、一次側配管２０ａに流過する氷スラリー液８ｄ及び二次側配管２０ｂに冷水を流量制御する。
【００４０】
本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施例２の他の構成部分は前述した図１に示すものと略同一であり、同一番号を付し説明を省略する。
また、本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施例２の動作等も図１に示すものと略同一であり、その説明を省略する。
【実施例３】
【００４１】
次に、本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施例３に於いて図５に基づき説明する。
【００４２】
図５は、水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施例３を示す構成配置図である。
１９は、バイパス制御弁であり、上記往き管１２の経路と上記返り管１６の経路との間に介装されている。２１は冷水ポンプであり該バイパス制御弁１９に隣接して並列に配置してあって、往き管１２の経路と、返り管１６の経路のバイパス流路２２間に接続されている。２３は、二方弁でなる制御弁であり、バイパス制御弁１９を接続したバイパス管１８と合流する手前であって、上記返り管１６の経路に介装されかつ冷水温度計１９ａにより上記バイパス制御弁１９と同様に弁の開度が制御される。
【００４３】
実施例３は、上述の構成としたのでスラリーポンプ１４から流送した氷スラリー液の全んどをバイパス管１８に接続したバイパス制御弁１９を経由して返り管１６から蒸発器８ａに流送すると共に氷蓄熱槽１３に流送することがなく、常に該蒸発器８ａ内の氷スラリー液又は冷水８ｄを低温度に持続する。従って上記水蒸気圧縮冷凍機８の運転立上げを速やかに動作させることができる。具体的には、バイパス制御弁１９が全開時すなわち冷水温度計１９ａの温度が高い値を示す場合に、制御弁２３を絞り全バイパスを行う。この際、この動作により、氷蓄熱槽１３へ流入及び流出する冷水の流量バランスの崩れを補完するため、必要に応じ冷水ポンプ２１を運転する。
【００４４】
本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施例３の他の構成部分は前述した図１に示すものと略同一であり、同一番号を付し説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施の形態に於ける一つの例を示す構成配置図である。
【図２】本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転時間（ｍｉｎ）に対する冷水の温度（℃）を示す運転制御特性図である。
【図３】本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施例１を示す構成配置図である。
【図４】本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施例２を示す構成配置図である。
【図５】本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機の運転制御装置及び該水蒸気圧縮冷凍機の冷水バイパス制御方法の実施例３を示す構成配置図である。
【図６】従来の技術に於ける氷蓄熱システムの一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
８      水蒸気圧縮冷凍機
８ａ    水蒸気圧縮冷凍機の蒸発器
８ｂ    水蒸気圧縮冷凍機の凝縮器
８ｃ    水蒸気圧縮冷凍機の圧縮機
８ｄ    氷スラリー液又は冷水
９      水滴飛散防止用デミスタ
１０    攪拌機
１１    圧縮機のブレード
１２    往き管
１３    氷蓄熱槽
１３ａ  氷蓄熱槽冷水温度計
１４    スラリーポンプ
１４ａ  流量計
１４ｂ  インバータ
１５    氷スラリー温度計
１６    返り管
１７    制御弁
１８    バイパス管
１８Ａ  バイパス管
１８Ｂ  バイパス管
１８Ｃ  バイパス管
１８Ｄ  バイパス管
１９    バイパス制御弁
１９ａ  冷水温度計
１９Ａ  バイパス制御弁
１９Ｂ  バイパス制御弁
１９Ｃ  バイパス制御弁
１９Ｄ  バイパス制御弁
２０    熱交換器手段
２０ａ  熱交換器手段の一次側配管
２０ｂ  熱交換器手段の二次側配管
２０ｃ  制御弁
２０ｄ  制御弁
２０ｅ  制御弁
２０ｆ  制御弁
２１    冷水ポンプ
２２    バイパス流路
２３    制御弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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