(57)【要約】【課題】バイパス弁制御による往水管路および還水管路内での冷温水の滞留をなくす。【解決手段】往水管路６と還水管路９との間に設けられた負荷機器７−１〜７−３のうち熱源機１からの冷温水の送水距離が最も長い負荷機器７−１をバイパス弁設置用の負荷機器として定める。このバイパス弁設置用の負荷機器７−１の冷温水の入口側と出口側との間にバイパス管路（末端バイパス管路）１５を設け、このバイパス管路１５にバイパス弁（末端バイバス弁）１６を設ける。制御装置１７Ａは、流量計１０からの負荷流量Ｆに基づき、負荷流量Ｆが最低流量Ｒａ以下とならないように、末端バイバス弁１６の開度θｂｐを制御する。【選択図】  図１
2009019842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源機により生成された冷温水の負荷機器への送水を制御する送水制御システムにおいて、
前記熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器と、
前記還水管路を介して前記熱源機へ戻される冷温水の流量を負荷流量として計測する流量計と、
前記往水管路と前記還水管路との間に設けられた前記負荷機器のうちバイパス弁設置用として定められた負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間に設けられたバイパス管路と、
前記バイパス管路に設けられたバイパス弁と、
前記流量計により計測される負荷流量に基づいて前記バイパス弁の開度を制御する制御装置と
を備えることを特徴とする送水制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載された送水制御システムにおいて、
前記バイパス弁設置用の負荷機器は、前記往水管路と前記還水管路との間に設けられた前記負荷機器のうち前記熱源機からの冷温水の送水距離が最も長い負荷機器である
ことを特徴とする送水制御システム。
【請求項３】
請求項１に記載された送水制御システムにおいて、
前記バイパス弁設置用の負荷機器は、前記往水管路と前記還水管路との間に設けられた前記負荷機器のうち前記熱源機からの冷温水の入力圧が最も小さい負荷機器である
ことを特徴とする送水制御システム。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載された送水制御システムにおいて、
前記熱源機に対して補機として設けられた１次ポンプと、
前記１次ポンプによって搬送される前記熱源機からの冷温水が入力される往ヘッダと、
前記還水管路を介して戻される前記熱源機への冷温水が入力される還ヘッダと、
前記往ヘッダと前記還ヘッダとの間の圧力差を計測する圧力差計測手段とを備え、
前記制御装置は、
前記流量計により計測される負荷流量に基づいて前記往ヘッダと前記還ヘッダとの間の圧力差を設定する圧力差設定手段と、
前記圧力差計測手段により計測される圧力差が前記圧力差設定手段により設定された圧力差と一致するように前記１次ポンプの回転数を制御する１次ポンプ回転数制御手段と
を備えることを特徴とする送水制御システム。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか１項に記載された送水制御システムにおいて、
前記熱源機に対して補機として設けられた１次ポンプと、
前記バイパス弁設置用の負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を計測する圧力差計測手段とを備え、
前記制御装置は、
前記流量計により計測される負荷流量に基づいて前記バイパス弁設置用の負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を設定する圧力差設定手段と、
前記圧力差計測手段により計測される圧力差が前記圧力差設定手段により設定された圧力差と一致するように前記１次ポンプの回転数を制御する１次ポンプ回転数制御手段と
を備えることを特徴とする送水制御システム。
【請求項６】
請求項１〜３の何れか１項に記載された送水制御システムにおいて、
前記熱源機に対して補機として設けられた１次ポンプと、
前記１次ポンプにより搬送されてくる前記熱源機からの冷温水に圧力を付加して前記負荷機器へ送る２次ポンプと、
前記２次ポンプの冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を計測する圧力差計測手段とを備え、
前記制御装置は、
前記流量計により計測される負荷流量に基づいて前記２次ポンプの冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を設定する圧力差設定手段と、
前記圧力差計測手段により計測される圧力差が前記圧力差設定手段により設定された圧力差と一致するように前記２次ポンプの回転数を制御する２次ポンプ回転数制御手段と
を備えることを特徴とする送水制御システム。
【請求項７】
請求項１〜３の何れか１項に記載された送水制御システムにおいて、
前記熱源機に対して補機として設けられた１次ポンプと、
前記１次ポンプにより搬送されてくる前記熱源機からの冷温水に圧力を付加して前記負荷機器へ送る２次ポンプと、
前記バイパス弁設置用の負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を計測する圧力差計測手段とを備え、
前記制御装置は、
前記流量計により計測される負荷流量に基づいて前記バイパス弁設置用の負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を設定する圧力差設定手段と、
前記圧力差計測手段により計測される圧力差が前記圧力差設定手段により設定された圧力差と一致するように前記２次ポンプの回転数を制御する２次ポンプ回転数制御手段と
を備えることを特徴とする送水制御システム。
【請求項８】
冷温水を生成する熱源機と、この熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器と、前記往水管路と前記還水管路との間に設けられた前記負荷機器のうちバイパス弁設置用として定められた負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間に設けられたバイパス管路と、前記バイパス管路に設けられたバイパス弁とを備えたシステムに適用され、前記熱源機により生成された冷温水の前記負荷機器への送水を制御する送水制御方法であって、
前記還水管路を介して前記熱源機へ戻される冷温水の流量を負荷流量として計測する第１ステップと、
前記第１ステップにより計測される負荷流量に基づいて前記バイパス弁の開度を制御する第２ステップと
を備えることを特徴とする送水制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載された送水制御方法において、
前記バイパス弁設置用の負荷機器は、前記往水管路と前記還水管路との間に設けられた前記負荷機器のうち前記熱源機からの冷温水の送水距離が最も長い負荷機器である
ことを特徴とする送水制御方法。
【請求項１０】
請求項８に記載された送水制御方法において、
前記バイパス弁設置用の負荷機器は、前記往水管路と前記還水管路との間に設けられた前記負荷機器のうち前記熱源機からの冷温水の入力圧が最も小さい負荷機器である
ことを特徴とする送水制御方法。
【請求項１１】
請求項８〜１０の何れか１項に記載された送水制御方法において、
前記システムは、
前記熱源機に対して補機として設けられた１次ポンプと、
前記１次ポンプによって搬送される前記熱源機からの冷温水が入力される往ヘッダと、
前記還水管路を介して戻される前記熱源機への冷温水が入力される還ヘッダとを備え、
前記第１および第２ステップに加え、
前記往ヘッダと前記還ヘッダとの間の圧力差を計測する第３ステップと、
前記第１ステップにより計測される負荷流量に基づいて前記往ヘッダと前記還ヘッダとの間の圧力差を設定する第４ステップと、
前記第３ステップにより計測される圧力差が第４ステップにより設定された圧力差と一致するように前記１次ポンプの回転数を制御する第５ステップと
を備えることを特徴とする送水制御方法。
【請求項１２】
請求項８〜１０の何れか１項に記載された送水制御方法において、
前記システムは、
前記熱源機に対して補機として設けられた１次ポンプを備え、
前記第１および第２ステップに加え、
前記バイパス弁設置用の負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を計測する第３ステップと、
前記第１ステップにより計測される負荷流量に基づいて前記バイパス弁設置用の負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を設定する第４ステップと、
前記第３ステップにより計測される圧力差が前記第４ステップにより設定された圧力差と一致するように前記１次ポンプの回転数を制御する第５ステップと
を備えることを特徴とする送水制御方法。
【請求項１３】
請求項８〜１０の何れか１項に記載された送水制御方法において、
前記システムは、
前記熱源機に対して補機として設けられた１次ポンプと、
前記１次ポンプにより搬送されてくる前記熱源機からの冷温水に圧力を付加して前記負荷機器へ送る２次ポンプとを備え、
前記第１および第２ステップに加え、
前記２次ポンプの冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を計測する第３ステップと、
前記第１ステップにより計測される負荷流量に基づいて前記２次ポンプの冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を設定する第４ステップと、
前記第３ステップにより計測される圧力差が前記第４ステップにより設定された圧力差と一致するように前記２次ポンプの回転数を制御する第５ステップと
を備えることを特徴とする送水制御方法。
【請求項１４】
請求項８〜１０の何れか１項に記載された送水制御方法において、
前記システムは、
前記熱源機に対して補機として設けられた１次ポンプと、
前記１次ポンプにより搬送されてくる前記熱源機からの冷温水に圧力を付加して前記負荷機器へ送る２次ポンプとを備え、
前記第１および第２ステップに加え、
前記バイパス弁設置用の負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を計測する第３ステップと、
前記第１ステップにより計測される負荷流量に基づいて前記バイパス弁設置用の負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を設定する第４ステップと、
前記第３ステップにより計測される圧力差が前記第４ステップにより設定された圧力差と一致するように前記２次ポンプの回転数を制御する第５ステップと
を備えることを特徴とする送水制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱源機により生成された冷温水の負荷機器（ファンコイルユニットや空調機等）への送水を制御する送水制御システム及び送水制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、熱源機により生成された冷温水の負荷機器への送水を制御する送水制御の一つとして、バイパス弁制御が用いられている。バイパス弁制御とは、負荷機器側の制御弁が二方弁である場合、負荷機器側が要求を満たし制御弁を閉方向に制御すると冷温水流量が減少し、ポンプの送水圧力が上昇するため、負荷機器に冷温水を送水する主配管とは別に設けられたバイパス配管に冷温水を流し、送水圧力を一定に保つ制御である。このバイパス弁制御は、配管内の圧力変動を最小限に抑えること、配管内の圧力の異常上昇による負荷機器の故障を防止することを目的として行われる。
【０００３】
図１３は従来の単式ポンプシステムの構成を示す計装図である。この単式ポンプシステムは、冷温水発生器、ヒートポンプ、冷凍機、ボイラーなどの冷温水を生成する熱源機１−１〜１−３と、熱源機１−１〜１−３に対して補機として設けられた１次ポンプ２−１〜２−３と、往ヘッダ３と、還ヘッダ１１と、往ヘッダ３と還ヘッダ１１との間に設けられたバイパス管路（連通管）１３と、このバイパス管路１３の途上に設けられたバイパス弁８と、往ヘッダ３と還ヘッダ１１との間の圧力差（ヘッダ間差圧）を計測する差圧計５と、往水管路６と、還水管路９と、還水管路９を流れる冷温水の流量を負荷流量Ｆとして計測する流量計１０と、制御装置１２Ａとを備えており、往水管路６と還水管路９との間には並列にファンコイルユニットや空調機等の負荷機器７−１〜７−３が設けられている。
【０００４】
この単式ポンプシステムにおいて、１次ポンプ２−１〜２−３により圧送されて熱源機１−１〜１−３により熱量が加えられた冷温水は、往ヘッダ３を経て往水管路６に供給され、負荷機器７−１〜７−３を介し、還水管路９を通って還ヘッダ１１に至り、再び１次ポンプ２−１〜２−３によって圧送され、以上の経路を循環する。
【０００５】
また、この単式ポンプシステムにおいて、制御装置１２Ａは、バイパス弁制御機能を備え、差圧計５によって計測される往ヘッダ３と還ヘッダ１１との間の圧力差ΔＰｐｖが所定の圧力差設定値ΔＰｓｐとなるように、往ヘッダ３と還ヘッダ１１との間のバイパス管路１３に設けられているバイパス弁８の開度θｂｐを比例制御する（例えば、特許文献１（図５）参照）。
【０００６】
図１４は従来の複式ポンプシステムの構成を示す計装図である。この複式ポンプシステムは、往ヘッダ３−１と３−２とを備え、往ヘッダ３−１と３−２との間に２次ポンプ４４−１〜４−３が設けられている。この複式ポンプシステムにおいて、バイパス弁８は、往ヘッダ３−１と還ヘッダ１１との間のバイパス管路１３ではなく、往ヘッダ３−１と３−２との間に設けられたバイパス管路（連通管）１４に設けられている。また、差圧計５は、往ヘッダ３−１と還ヘッダ１１との間の圧力差ではなく、往ヘッダ３−１と３−２との間の圧力差を計測するものとして設けられている。なお、２次ポンプ４−１〜４−３には、そのポンプの回転数を調整するためのインバータ４−１ａ〜４−３ａが付設されている。
【０００７】
この複式ポンプシステムにおいて、１次ポンプ２−１〜２−３により圧送され熱源機１−１〜３により熱量が加えられた冷温水は、往ヘッダ３−１に送られ、２次ポンプ４−１〜４−３により圧送されて往ヘッダ３−２を経て往水管路６に供給され、負荷機器７−１〜７−３を介し、還水管路９を通って還ヘッダ１１に至り、再び１次ポンプ２−１〜２−３によって圧送され、以上の経路を循環する。
【０００８】
また、この複式ポンプシステムにおいて、制御装置１２Ｂは、バイパス弁制御機能を備え、差圧計５によって計測される往ヘッダ３−１と３−２との間の圧力差ΔＰｐｖが所定の圧力差設定値ΔＰｓｐとなるように、往ヘッダ３−１と３−２との間のバイパス管路１４に設けられているバイパス弁８の開度θｂｐを比例制御する（例えば、特許文献１（図１）参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２９９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来のポンプシステムによると、例えば、負荷機器７−１〜７−３側の制御弁が全閉状態となった場合、制御装置１２によるバイパス弁制御によって、単式ポンプシステム（図１３）では往ヘッダ３と還ヘッダ１１との間のバイパス管路１３を通して冷温水が循環され、複式ポンプシステム（図１４）では往ヘッダ３−１と３−２との間のバイパス管路１４及び往ヘッダ３−１と還ヘッダ１１との間のバイパス管路１３を通して冷温水が循環され、往水管路６への冷温水の流れが生じなくなる。このため、往水管路６及び還水管路９内に冷温水が滞留し、このような状態が長く続くと、往水管路６及び還水管路９内の冷温水から冷熱や温熱が奪われ、負荷機器７の運転再開時に適温の冷温水を即座に供給することができず、居住者の不満を招いてしまう。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、バイパス弁制御による往水管路及び還水管路内での冷温水の滞留をなくし、負荷機器の運転再開時に適温の冷温水を即座に供給することが可能な送水制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を達成するために本発明は、熱源機により生成された冷温水の負荷機器への送水を制御する送水制御システムにおいて、熱源機からの冷温水の往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器と、還水管路を介して熱源機へ戻される冷温水の流量を負荷流量として計測する流量計と、往水管路と還水管路との間に設けられた負荷機器のうちバイパス弁設置用として定められた負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間に設けられたバイパス管路と、このバイパス管路に設けられたバイパス弁と、流量計により計測される負荷流量に基づいてバイパス弁の開度を制御する制御装置とを設けたものである。
【００１３】
この発明において、制御装置は、負荷流量に基づいて、バイパス弁設置用として定められた負荷機器側に設けられたバイパス管路中のバイパス弁の開度を制御する。例えば、負荷流量に対して閾値を定め、この閾値よりも負荷流量が小さくなると、その閾値を保つようにバイパス弁の開度を制御する。このバイパス弁制御によって、熱源機からの冷温水がバイパス弁設置用の負荷機器側に設けられたバイパス管路を流れ、このバイパス弁設置用の負荷機器に至る往水管路及び還水管路に冷温水の流れが生じる。したがって、本発明において、バイパス弁制御時に往水管路及び還水管路に冷温水が滞留するということはなく、往水管路及び還水管路内の保有水が蓄熱媒体として有効に活用され、負荷機器の運転再開時に適温の冷温水を即座に供給することが可能となる。
【００１４】
本発明において、バイパス弁設置用の負荷機器は、往水管路と還水管路との間に設けられた複数の負荷機器のうちどの負荷機器であってもよいが、好ましくは、熱源機からの冷温水の送水距離が最も長い負荷機器（距離的に最末端の負荷機器）、熱源機からの冷温水の入力圧が最も小さい負荷機器（圧力的に最末端の負荷機器）とするとよい。バイパス弁設置用の負荷機器を最末端の負荷機器とすることにより、往水管路及び還水管路の末端まで冷温水の流れを作り、往水管路及び還水管路内の全ての保有水を蓄熱媒体として有効に活用することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の送水制御システムを、熱源機に対して補機として設けられた１次ポンプと、１次ポンプによって搬送される熱源機からの冷温水が入力される往ヘッダと、還水管路を介して戻される熱源機への冷温水が入力される還ヘッダと、往ヘッダと還ヘッダとの間の圧力差を計測する圧力差計測手段とを備えた送水制御システムとし、制御装置に、流量計により計測される負荷流量に基づいて往ヘッダと還ヘッダとの間の圧力差を設定する圧力差設定手段と、圧力差計測手段により計測される圧力差が圧力差設定手段により設定された圧力差と一致するように１次ポンプの回転数を制御する１次ポンプ回転数制御手段とを設けるようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明の送水制御システムを、熱源機に対して補機として設けられた１次ポンプと、バイパス弁設置用の負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を計測する圧力差計測手段とを備えた送水制御システムとし、制御装置に、流量計により計測される負荷流量に基づいてバイパス弁設置用の負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を設定する圧力差設定手段と、圧力差計測手段により計測される圧力差が圧力差設定手段により設定された圧力差と一致するように１次ポンプの回転数を制御する１次ポンプ回転数制御手段とを設けるようにしてもよい。
【００１７】
また、本発明の送水制御システムを、熱源機に対して補機として設けられた１次ポンプと、１次ポンプにより搬送されてくる熱源機からの冷温水に圧力を付加して負荷機器へ送る２次ポンプと、２次ポンプの冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を計測する圧力差計測手段とを備えた送水制御システムとし、制御装置に、流量計により計測される負荷流量に基づいて２次ポンプの冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を設定する圧力差設定手段と、圧力差計測手段により計測される圧力差が圧力差設定手段により設定された圧力差と一致するように２次ポンプの回転数を制御する２次ポンプ回転数制御手段とを設けるようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明の送水制御システムを、熱源機に対して補機として設けられた１次ポンプと、１次ポンプにより搬送されてくる熱源機からの冷温水に圧力を付加して負荷機器へ送る２次ポンプと、バイパス弁設置用の負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を計測する圧力差計測手段とを備えた送水制御システムとし、制御装置に、流量計により計測される負荷流量に基づいてバイパス弁設置用の負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間の圧力差を設定する圧力差設定手段と、圧力差計測手段により計測される圧力差が圧力差設定手段により設定された圧力差と一致するように２次ポンプの回転数を制御する２次ポンプ回転数制御手段とを設けるようにしてもよい。
【００１９】
また、本発明は、送水制御システムとしてではなく、送水制御方法としても実現することが可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、往水管路と還水管路との間に設けられた負荷機器のうちバイパス弁設置用として定められた負荷機器の冷温水の入口側と出口側との間にバイパス管路を設け、このバイパス管路にバイパス弁を設け、このバイパス弁の開度を負荷流量に基づいて制御するようにしたので、バイパス弁制御時に往水管路及び還水管路に冷温水が滞留するということをなくし、往水管路及び還水管路内の保有水を蓄熱媒体として有効に活用し、負荷機器の運転再開時に適温の冷温水を即座に供給することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１：単式ポンプシステム〕
図１は本発明に係る送水制御システムの一実施の形態（実施の形態１）として単式ポンプシステムの構成を示す計装図である。同図において、図１３と同一符号は図１３を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。
【００２２】
この実施の形態１では、往水管路６と還水管路９との間に設けられた負荷機器７−１〜７−３のうち熱源機１からの冷温水の送水距離が最も長い負荷機器７−１をバイパス弁設置用の負荷機器として定め、このバイパス弁設置用の負荷機器７−１の冷温水の入口側と出口側との間にバイパス管路（末端バイパス管路）１５を設け、このバイパス管路１５にバイパス弁（末端バイバス弁）１６を設けている。また、１次ポンプ２−１〜２−３に、そのポンプの回転数を調整するためのインバータ２−１ａ〜２−３ａを付設している。
【００２３】
また、図１３に示した制御装置１２Ａに代えて、制御装置１７Ａを設けている。制御装置１７Ａは、流量計１０によって計測される負荷流量Ｆに基づいて末端バイバス弁１６の開度θｂｐを制御する。また、流量計１０によって計測される負荷流量Ｆに基づいて往ヘッダ３と還ヘッダ１１との間の圧力差（圧力差設定値）ΔＰｓｐを設定し、差圧計５によって計測される往ヘッダ３と還ヘッダ１１との間の圧力差ΔＰｐｖが圧力差設定値ΔＰｓｐと一致するように、インバータ２−１ａ〜２−３ａを介して１次ポンプ２−１〜２−３の回転数を制御する。
【００２４】
図２に制御装置１７Ａの構成を示す。制御装置１７Ａは、差圧センサ５からの往ヘッダ３と還ヘッダ１１との間の圧力差ΔＰｐｖを受信する差圧受信部１７ａと、流量計１０からの負荷流量Ｆを受信する流量受信部１７ｂと、流量受信部１７ｂが受信した負荷流量Ｆやユーザの操作入力等により往ヘッダ３と還ヘッダ１１と間の圧力差設定値ΔＰｓｐを定める設定部１７ｃと、流量受信部１７ｂが受信した負荷流量Ｆに基づいて末端バイパス弁１６への開度指令値を演算すると共に、差圧受信部１７ａが受信した往ヘッダ３と還ヘッダ１１との間の圧力差ΔＰｐｖと設定部１７ｃにより定められた圧力差設定値ΔＰｓｐとに基づいて１次ポンプ２への回転数（インバータ回転数）Ｎを演算する演算部１７ｄと、演算部１７ｄの演算結果に基づいて１次ポンプ２の回転数を制御するポンプ制御部１７ｅと、演算部１７ｄの演算結果に基づいて末端バイパス弁１６の開度θｂｐを制御するバイパス弁制御部１７ｆとを有する。なお、ポンプ制御部１７ｅは、設定部１７ｃを介してのユーザによる操作入力または演算部１７ｄの演算結果に基づいて、１次ポンプ２のＯＮ／ＯＦＦを含む回転数の制御を行う他、１次ポンプ２の運転状況に関する情報を演算部１７ｄに送信する機能を有している。
【００２５】
このような制御装置１７Ａは、ＣＰＵ等の演算装置、メモリ・ＨＤＤ等の記憶装置、有線または無線を介して単式ポンプシステムの各構成要素と情報の送受を行うＩ/Ｆ装置、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)またはＦＥＤ(Field Emission Display)等の表示装置などを備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとからそれぞれ構成されており、上記ハードウェア装置がプログラムによって制御されることによって、すなわちハードウェア資源とソフトウェアが協働することによって、上述した差圧受信部１７ａ、流量受信部１７ｂ、設定部１７ｃ、演算部１７ｄ、ポンプ制御部１７ｅ及びバイパス弁制御部１７ｆでの処理動作が実現される。
【００２６】
次に、この単式ポンプシステムの動作について、図３〜図５及び図６に示すフローチャートを参照して説明する。図３は、空調負荷と、負荷流量Ｆ及び末端バイパス管路１５を流れる冷温水の流量（末端バイパス流量）Ｆｂｐ並びに末端バイパス弁１６の開度θｂｐとの関係を説明する図である。図４は、負荷流量Ｆと、往ヘッダ３と還ヘッダ１１との間の圧力差設定値ΔＰｓｐ及び末端バイパス弁１６の開度θｂｐとの関係を説明する図である。図５は、往ヘッダ３と還ヘッダ１１との間の圧力差（ヘッダ間差圧）ΔＰｐｖと１次ポンプ２のインバータ回転数Ｎとの関係を説明する図である。
【００２７】
なお、この例では、説明を簡単とするために、熱源機１−１〜１−３のうち熱源機１−１のみが１次ポンプ２−１と共に運転されているものとする。また、熱源機１−１〜１−３及び１次ポンプ２−１〜２−３の能力は全て等しいものとする。
【００２８】
まず、制御装置１７Ａは、図３に示すように、負荷流量Ｆに基づいて末端バイパス弁１６の開度θｂｐを比例制御する。すなわち、空調負荷が減少し、負荷流量ＦがＲａを下回ると（図６：ステップＳ１０１のＹＥＳ）、末端バイパス弁１６の開度θｂｐの制御を開始する（ステップＳ１０２）。この弁開度制御では、負荷流量ＦがＲａ以下とならないように、負荷流量Ｆの低下に従って、末端バイパス弁１６の開度θｂｐを拡げて行く（ステップＳ１０２，Ｓ１０３）。
【００２９】
このバイパス弁制御により、負荷機器７−１〜７−３及び末端バイパス弁１６を流れる冷温水のトータル流量がＲａ以下となることが避けられ、この時の流量Ｒａを熱源機１や１次ポンプ２の最低限必要とする流量（最低流量）として定めることにより、熱源機器１や１次ポンプ２の最低流量補償が可能となる。この最低流量Ｒａは空調システム毎に個別に設定されるものであり、熱源機１及び１次ポンプ２の最低仕様流量を確保できる値として設定する。尚、このバイパス弁制御の手法は比例制御に限られるものではなく、ＯＮ−ＯＦＦ制御（二位置制御）やＰＩＤ制御等も含まれる。
【００３０】
次に、制御装置１７Ａは、図４に示すように、負荷流量Ｆに基づいて、往ヘッダ３と還ヘッダ１１と間の圧力差設定値ΔＰｓｐを設定する（ステップＳ１０４）。例えば、負荷流量ＦがＲｂの時は圧力差設定値ΔＰｓｐをΔＰｂｓｐとして設定し、負荷流量Ｆが減少しＲａとなった場合には圧力差設定値ΔＰｓｐをΔＰａｓｐとして設定し、負荷流量Ｆが増加しＲｃとなった場合には圧力差設定値ΔＰｓｐをΔＰｃｓｐとして設定する。
【００３１】
そして、制御装置１７Ａは、負荷流量Ｆに基づいて設定した圧力差設定値ΔＰｓｐと、差圧センサ５により計測された実際の圧力差ΔＰｐｖとに基づいて、ΔＰｓｐ＝ΔＰｐｖとなるように、比例制御等により１次ポンプ２−１の回転数の制御を行う（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。
【００３２】
例えば、現在の圧力差設定値をΔＰｂｓｐとする（図５参照）。差圧センサ５により計測された圧力差ΔＰｐｖが、圧力差設定値ΔＰｂｓｐよりも小さいΔＰ１まで減少した場合、制御装置１７Ａは、比例制御により１次ポンプ２−１のインバータ回転数Ｎを大きくし、圧力差ΔＰｐｖを圧力差設定値ΔＰｂｓｐに近づけるようにする。差圧センサ５により計測された圧力差ΔＰｐｖが、圧力差設定値ΔＰｂｓｐよりも大きいΔＰ２まで増加した場合、制御装置１７Ａは、比例制御により１次ポンプ２−１のインバータ回転数Ｎを小さくし、圧力差ΔＰｐｖを圧力差設定値ΔＰｂｓｐに近づけるようにする。
【００３３】
以上の説明から分かるように、この実施の形態１の単式ポンプシステムでは、空調負荷が減少し、負荷流量Ｆが最低流量Ｒａを下回ると、負荷機器７−１〜７−３のうち熱源機１からの冷温水の送水距離が最も長い負荷機器７−１に対して設けられている末端バイパス管路１５を冷温水が流れるようになる。このため、負荷機器７−１に至る往水管路６及び還水管路９に冷温水の流れが生じ、バイパス弁制御時に往水管路６及び還水管路９に冷温水が滞留するということがなく、往水管路６及び還水管路９内の保有水が蓄熱媒体として有効に活用され、負荷機器７の運転再開時に適温の冷温水を即座に供給することができるようになる。
【００３４】
また、図１３に示した従来の単式ポンプシステムでは、往ヘッダ３と還ヘッダ１１との間のバイパス管路１３を介して冷温水を還ヘッダ１１に戻す方式としているので、バイパス弁制御時に１次ポンプ２の搬送動力が無駄に消費されていた。これに対し、実施の形態１の単式ポンプシステムでは、バイパス弁制御時の１次ポンプ２の搬送動力が往水管路６及び還水管路９内の保有水を蓄熱媒体として活用するために使用され、バイパス弁制御時の１次ポンプ２の搬送動力の有効利用が図られる。
【００３５】
また、図１３に示した従来の単式ポンプシステムでは、バイパス弁制御時、往ヘッダ３と還ヘッダ１１との間のバイパス管路１３を通して熱源機１の入口側と出口側で冷温水がショートバイパスし、熱源機１の入口側と出口側の温度差が小さくなって、熱源機１のハンチング運転、減負荷運転などが生じ、熱源機１の運転効率に悪影響を及ぼす。これに対して、実施の形態１の単式ポンプシステムでは、熱源機１の入口側と出口側で冷温水がショートバイパスすることがないので、熱源機１の入口側と出口側の温度差が大きくなり、熱源機１の高効率運転が可能となる。
【００３６】
また、実施の形態１の単式ポンプシステムでは、低負荷時には圧力差設定値ΔＰｓｐが低くされ、これにより１次ポンプ２のインバータ回転数Ｎが低く抑えられるので、省エネルギー化を図ることができる。
【００３７】
〔実施の形態２：複式ポンプシステム〕
図７は本発明に係る送水制御システムの他の実施の形態（実施の形態２）として複式ポンプシステムの構成を示す計装図である。同図において、図１４と同一符号は図１４を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。
【００３８】
この実施の形態２においても、実施の形態１と同様、往水管路６と還水管路９との間に設けられた負荷機器７−１〜７−３のうち熱源機１からの冷温水の送水距離が最も長い負荷機器７−１をバイパス弁設置用の負荷機器として定め、このバイパス弁設置用の負荷機器７−１の冷温水の入口側と出口側との間にバイパス管路（末端バイパス管路）１５を設け、このバイパス管路１５にバイパス弁（末端バイバス弁）１６を設けている。
【００３９】
また、図１４に示した制御装置１２Ｂに代えて、制御装置１７Ｂを設けている。制御装置１７Ｂは、流量計１０によって計測される負荷流量Ｆに基づいて末端バイバス弁１６の開度θｂｐを制御する。また、流量計１０によって計測される負荷流量Ｆに基づいて往ヘッダ３−１と３−２との間の圧力差（圧力差設定値）ΔＰｓｐを設定し、差圧計５によって計測される圧力差ΔＰｐｖが圧力差設定値ΔＰｓｐと一致するように、インバータ４−１ａ〜４−３ａを介して２次ポンプ４−１〜４−３の回転数を制御する。
【００４０】
図８に図６に対応するフローチャートを示す。この例では、説明を簡単とするために、２次ポンプ４−１〜４−３のうち２次ポンプ４−１のみが運転されているものとする。また、２次ポンプ４−１〜４−３の能力は全て等しいものとする。
【００４１】
この場合、制御装置１７Ｂは、空調負荷が減少し、負荷流量Ｆが２次ポンプ４の最低吐出流量ｑを下回ると（ステップＳ２０１のＹＥＳ）、末端バイパス弁１６の開度θｂｐの制御を開始する（ステップＳ２０２）。この弁開度制御では、負荷流量Ｆがｑ以下とならないように、負荷流量Ｆの低下に従って、末端バイパス弁１６の開度θｂｐを拡げて行く（ステップＳ２０２，Ｓ２０３）。
【００４２】
次に、制御装置１７Ｂは、負荷流量Ｆに基づいて、往ヘッダ３−１と３−２との間の圧力差設定値ΔＰｓｐを設定する（ステップＳ２０４）。そして、この負荷流量Ｆに基づいて設定した圧力差設定値ΔＰｓｐと、差圧センサ５により計測された実際の圧力差ΔＰｐｖとに基づいて、ΔＰｓｐ＝ΔＰｐｖとなるように、比例制御等により２次ポンプ４−１〜４−３の回転数の制御を行う（ステップＳ２０５，Ｓ２０６）。
【００４３】
以上の説明からわかるように、この実施の形態２の複式ポンプシステムでは、空調負荷が減少し、負荷流量Ｆが２次ポンプ４の最低吐出流量ｑを下回ると、負荷機器７−１〜７−３のうち熱源機１からの冷温水の送水距離が最も長い負荷機器７−１に対して設けられている末端バイパス管路１５を冷温水が流れるようになる。このため、負荷機器７−１に至る往水管路６及び還水管路９に冷温水の流れが生じ、バイパス弁制御時に往水管路６及び還水管路９に冷温水が滞留するということがなく、往水管路６及び還水管路９内の保有水が蓄熱媒体として有効に活用され、負荷機器７の運転再開時に適温の冷温水を即座に供給することができるようになる。
【００４４】
また、図１４に示した従来の複式ポンプシステムでは、往ヘッダ３−１と３−２との間のバイパス管路１４を介して冷温水を還ヘッダ１１に戻す方式としているので、バイパス弁制御時に２次ポンプ４の搬送動力が無駄に消費されていた。これに対し、実施の形態２の複式ポンプシステムでは、バイパス弁制御時の２次ポンプ４の搬送動力が往水管路６及び還水管路９内の保有水を蓄熱媒体として活用するために使用されるものとなり、バイパス弁制御時の２次ポンプ４の搬送動力の有効利用が図られる。
【００４５】
また、図１４に示した従来の複式ポンプシステムでは、負荷流量Ｆが運転中の熱源機１の定格吐出量の総和よりも小さくなると、その総和から負荷流量Ｆを差し引いた余剰流量がバイパス管路１３を流れ、バイパス弁制御時にはバイパス管路１４からの冷温水もバイパス管路１３を流れるようになり、バイパス管路１３を通して還ヘッダ１１へ戻される冷温水の量が多くなる。このため、熱源機１の入口側と出口側の温度差が小さくなって、熱源機１のハンチング運転、減負荷運転などが生じ、熱源機１の運転効率に悪影響を及ぼす。
【００４６】
これに対して、実施の形態２の複式ポンプシステムでは、バイパス弁制御時には負荷機器７−１側に設けられた末端バイパス管路１５を冷温水が流れるので、バイパス管路１３を通して還ヘッダ１１へ戻される冷温水の量が減少する。これにより、熱源機１の入口側と出口側の温度差が大きくなり、熱源機１のハンチング運転、減負荷運転が改善され、高効率運転が期待できる。
【００４７】
また、実施の形態２の複式ポンプシステムでは、低負荷時には圧力差設定値ΔＰｓｐが低くされ、これにより２次ポンプ４のインバータ回転数が低く抑えられるので、省エネルギー化を図ることができる。
【００４８】
なお、上述した実施の形態１（図１）では、往ヘッダ３−１と還ヘッダ１１との間の圧力差ΔＰｐｖと圧力差設定値ΔＰｐｖとが一致するように１次ポンプ２の回転数を制御するようにしたが、図９に示すように、バイパス弁設置用の負荷機器７−１の入口側と出口側との圧力差ΔＰｐｖを差圧計５で計測するようにし、バイパス弁設置用の負荷機器７−１の入口側と出口側との圧力差ΔＰｐｖと圧力差設定値ΔＰｓｐとが一致するように、制御装置１７Ａにより１次ポンプ２の回転数を制御するようにしてもよい。このようにすることによって、さらなる省エネルギー化を図ることができる。
【００４９】
また、上述した実施の形態２（図７）では、往ヘッダ３−１と３−２との間の圧力差ΔＰｐｖと圧力差設定値ΔＰｐｖとが一致するように２次ポンプ４の回転数を制御するようにしたが、図１０に示すように、バイパス弁設置用の負荷機器７−１の入口側と出口側との圧力差ΔＰｐｖを差圧計５で計測するようにし、バイパス弁設置用の負荷機器７−１の入口側と出口側との圧力差ΔＰｐｖと圧力差設定値ΔＰｓｐとが一致するように、制御装置１７Ｂにより２次ポンプ４の回転数を制御するようにしてもよい。このようにすることによって、さらなる省エネルギー化を図ることができる。
【００５０】
また、上述した実施の形態１，２では、往水管路６と還水管路９との間に設けられた複数の負荷機器７のうち熱源機１からの冷温水の送水距離が最も長い負荷機器（距離的に最末端の負荷機器）をバイパス弁設置用の負荷機器として定めるようにしたが、熱源機１からの冷温水の入力圧が最も小さい負荷機器（圧力的に最末端の負荷機器）をバイパス弁設置用の負荷機器として定めるようにしてもよい。また、バイパス弁設置用の負荷機器は、必ずしも最末端の負荷機器としなくてもよい。例えば、最末端の負荷機器に対してバイパス弁を取り付けることが困難な状況にあれば、最末端の負荷機器に近い別の負荷機器に対してバイパス弁を設けるということもあり得る。
【００５１】
また、上述した実施の形態１では、１次ポンプ２−１〜２−３にインバータ２−１ａ〜２−３ａを付設し、１次ポンプ２−１〜２−３の回転数を制御するようにしたが、必ずしも１次ポンプ２−１〜２−３の回転数の制御を行うようにしなくてもよい。
【００５２】
また、上述した実施の形態１，２では、差圧計５によって圧力差ΔＰｐｖを計測するようにしたが、圧力センサを個別に設け、この圧力センサからの計測圧力から制御装置１７（１７Ａ，１７Ｂ）内で圧力差ΔＰｐｖを求めるようにしてもよい。この場合、圧力差ΔＰｐｖの計測手段は、制御装置１７内に存在するものとなる。
【００５３】
また、上述した実施の形態１，２において、熱源機器、１次ポンプ、２次ポンプ、インバータ及び負荷機器の数量は、上述した数量に限定されず、適宜自由に設定することができる。更に熱源機器は冷水、温水等を生成できるものを適宜自由に設計することができる。
【００５４】
参考として、図１１に、実施の形態１における制御装置１７Ａの要部の機能ブロック図を示す。制御装置１７Ａは、圧力差設定手段１７１ａと１次ポンプ回転数制御手段１７２ａと、バイパス弁開度制御手段１７３ａとを備えている。圧力差設定手段１７１ａは流量計１０からの負荷流量Ｆに基づいて圧力差設定値ΔＰｓｐを設定する。１次ポンプ回転数制御手段１７２ａは、差圧センサ５により計測される圧力差ΔＰｐｖが圧力差設定手段１７１ａからの設圧力差ΔＰｓｐと一致するように１次ポンプ２の回転数を制御する。バイパス弁開度制御手段１７３ａは、流量計１０からの負荷流量Ｆを入力とし、負荷流量Ｆが最低流量Ｒａ以下とならないように、末端バイパス弁１６の開度θｂＰを制御する。
【００５５】
参考として、図１２に、実施の形態２における制御装置１７Ｂの要部の機能ブロック図を示す。制御装置１７Ｂは、圧力差設定手段１７１ｂと２次ポンプ回転数制御手段１７２ｂと、バイパス弁開度制御手段１７３ｂとを有している。圧力差設定手段１７１ｂは流量計１０からの負荷流量Ｆに基づいて圧力差設定値ΔＰｓｐを設定する。２次ポンプ回転数制御手段１７２ｂは、差圧センサ５により計測される圧力差ΔＰｐｖが圧力差設定手段１７１ｂからの設定圧力差ΔＰｓｐと一致するように２次ポンプ４の回転数を制御する。バイパス弁開度制御手段１７３ｂは、流量計１０からの負荷流量Ｆを入力とし、負荷流量Ｆが２次ポンプ４の最低吐出流量ｑ以下とならないように、末端バイパス弁１６の開度θｂＰを制御する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る送水制御システムの一実施の形態（実施の形態１）として単式ポンプシステムの構成を示す計装図である。
【図２】この単式ポンプシステムにおける制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】空調負荷と負荷流量及びバイパス管路を流れる冷温水の流量並びに末端バイパス弁の開度との関係を説明する図である。
【図４】負荷流量と圧力差設定値及び末端バイパス弁の開度との関係を説明する図である。
【図５】ヘッダ間差圧と１次ポンプのインバータ回転数との関係を説明する図である。
【図６】この単式ポンプシステムにおける制御装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明に係る送水制御システムの他の実施の形態（実施の形態１）として複式ポンプシステムの構成を示す計装図である。
【図８】この複式ポンプシステムにおける制御装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】実施の形態１の単式ポンプシステムの変形例を示す計装図である。
【図１０】実施の形態２の複式ポンプシステムの変形例を示す計装図である。
【図１１】実施の形態１の単式ポンプシステムにおける制御装置の要部の機能ブロック図である。
【図１２】実施の形態２の複式ポンプシステムにおける制御装置の要部の機能ブロック図である。
【図１３】従来の単式ポンプシステムの構成を示す計装図である。
【図１４】従来の複式ポンプシステムの構成を示す計装図である。
【符号の説明】
【００５７】
１（１−１〜１−３）…熱源機、２（２−１〜２−３）…１次ポンプ、２−１ａ〜２−３ａ…インバータ、３，３−１，３−２…往ヘッダ、４（４−１〜４−３）…２次ポンプ、４−１ａ〜４−３ａ…インバータ、５…差圧センサ、６…往水管路、７（７−１〜７−３）…負荷機器、９…還水管路、１０…流量計、１１…還ヘッダ、１３…バイパス管路（連通管）、１５…バイパス管路（末端バイパス管路）、１６…バイパス弁（末端バイパス弁）、１７（１７Ａ，１７Ｂ）…制御装置、１７ａ…差圧受信部、１７ｂ…流量受信部、１７ｃ…設定部、１７ｄ…演算部、１７ｅ…ポンプ制御部、１７ｆ…バイパス弁制御部、１７１ａ，１７１ｂ…圧力差設定手段、１７２ａ…１次ポンプ回転数制御手段、１７２ｂ…２次ポンプ回転数制御手段、１７３ａ，１７３ｂ…バイパス弁開度制御手段。
【図１】
2009019842.tif 000003
【図２】
2009019842.tif 000004
【図３】
2009019842.tif 000005
【図４】
2009019842.tif 000006
【図５】
2009019842.tif 000007
【図６】
2009019842.tif 000008
【図７】
2009019842.tif 000009
【図８】
2009019842.tif 000010
【図９】
2009019842.tif 000011
【図１０】
2009019842.tif 000012
【図１１】
2009019842.tif 000013
【図１２】
2009019842.tif 000014
【図１３】
2009019842.tif 000015
【図１４】
2009019842.tif 000016