【手続補正書】
【提出日】平成30年9月20日(2018.9.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却塔と、圧縮式冷凍機と、その間を配管で接続して冷却水を循環させる冷却水ポンプから構成される冷却水系と、前記圧縮式冷凍機で冷却された冷水を冷水ポンプで負荷側に供給する冷水系と、前記各機器を制御する制御装置とを備えた熱源システムにおいて、
冷水入口温度測定値（ａ）を求める手段と、
冷水出口温度測定値（ｂ）を求める手段と、
冷水流量測定値（ｃ）を求める手段と、
冷却水入口温度測定値（ｄ）を求める手段と、
冷却水出口温度測定値（ｅ）を求める手段と、
冷却水ポンプの流量である冷却水流量の測定値（ｆ）を求める手段とを備え、
冷凍能力と冷却水出口温度により定まる冷凍機の消費電力を規定するテーブル又は関係式Ａと、
冷却水流量と冷却水ポンプの消費電力との関係を規定するテーブル又は関係式Ｂと、
冷却水流量仮定値（ｆａ）とを、前記制御装置に予め入力し、
前記制御装置は、前記各測定値（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）と複数の冷却水流量仮定値（ｆａ）とを用いて、前記テーブル又は関係式Ａと前記テーブル又は関係式Ｂとにより複数の冷却水流量仮定値（ｆａ）に対応する複数の冷凍機の消費電力（ｐ１）と複数の冷却水ポンプの消費電力（ｐ２）とを求め、
前記複数の冷却水流量仮定値（ｆａ）に対応する、複数の冷凍機の消費電力（ｐ１）と複数の冷却水ポンプの消費電力（ｐ２）を合算して複数の合計電力（Ｐ）を算出し、合計電力（Ｐ）が最も小さい冷却水流量（Ｆ）となるように冷却水流量を制御することを特徴とする熱源システム。
【請求項２】
冷却水ポンプの電力測定値（ｇ）を求める手段を備え、前記冷却水ポンプの電力測定値（ｇ）と冷却水流量測定値（ｆ）に基づき、前記テーブル又は関係式Ｂより冷却水ポンプの電力（ｇａ）を算出し、電力測定値（ｇ）と算出した電力（ｇａ）との比率を求め、前記テーブル又は関係式Ｂに当該比率を乗じることにより前記テーブル又は関係式Ｂを補正することを特徴とする請求項１記載の熱源システム。
【請求項３】
前記冷却水流量仮定値（ｆａ）は、前記合計電力（Ｐ）の削減に効果のある特定の範囲であることを特徴とする請求項１または２記載の熱源システム。
【請求項４】
冷水出口温度毎に前記テーブル又は関係式Ａを複数持ち、冷水出口温度測定値（ｂ）に応じて複数の前記テーブル又は関係式Ａから１つを選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱源システム。
【請求項５】
前記テーブル又は関係式Ａを冷水出口温度測定値（ｂ）に基づいて補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱源システム。
【請求項６】
前記冷却水流量の出力設定値は、所定の変化率であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の熱源システム。
【請求項７】
測定している凝縮器圧力が凝縮器上限圧力に到達した時に、前記冷却水流量を増加させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の熱源システム。
【請求項８】
前記凝縮器上限圧力は、冷凍能力に応じて設定された複数の上限圧力であることを特徴とする請求項７記載の熱源システム。
【請求項９】
測定している凝縮器圧力が凝縮器上限圧力から所定圧力を減じた値である解除圧力まで下がった時に、前記冷却水流量制御を最適な変流量制御に復帰させることを特徴とする請求項７または８記載の熱源システム。
【請求項１０】
冷却水出口温度の上限を定め、前記冷却水流量を、前記冷却水出口温度の上限を越えない範囲で該上限に近い流量に制御することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の熱源システム。
【請求項１１】
前記冷却水出口温度の上限は、冷凍能力に応じて設定された複数の上限温度であることを特徴とする請求項１０記載の熱源システム。
【請求項１２】
冷却水出口温度の下限を定め、前記冷却水流量を、前記冷却水出口温度の下限を下回らない範囲で該下限に近い流量に制御することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の熱源システム。
【請求項１３】
前記冷却水出口温度の下限は、冷凍能力に応じて設定された複数の下限温度であることを特徴とする請求項１２記載の熱源システム。
【請求項１４】
前記制御装置は、冷却水流量が定格流量時の熱源システムの消費電力に対する削減電力（Ｐｒ）を演算し、外部へ信号出力あるいは表示をすることができることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の熱源システム。
【請求項１５】
冷凍能力と冷却水出口温度により定まる冷凍機の消費電力を規定する前記テーブル又は関係式Ａにおいて、冷却水出口温度に代えて、前記圧縮式冷凍機における凝縮器圧力を用いることを特徴とする請求項１記載の熱源システム。
【請求項１６】
冷凍能力と冷却水出口温度により定まる冷凍機の消費電力を規定する前記テーブル又は関係式Ａにおいて、冷却水出口温度に代えて、前記圧縮式冷凍機における凝縮温度を用いることを特徴とする請求項１記載の熱源システム。
【請求項１７】
冷水出口温度毎に前記テーブル又は関係式Ａを複数持ち、冷水出口温度測定値（ｂ）に応じて複数の前記テーブル又は関係式Ａから１つを選択することにおいて、冷水出口温度に代えて蒸発器圧力を用い、冷水出口温度測定値（ｂ）に代えて蒸発器圧力測定値を用いることを特徴とする請求項４記載の熱源システム。
【請求項１８】
冷水出口温度毎に前記テーブル又は関係式Ａを複数持ち、冷水出口温度測定値（ｂ）に応じて複数の前記テーブル又は関係式Ａから１つを選択することにおいて、冷水出口温度に代えて蒸発温度を用い、冷水出口温度測定値（ｂ）に代えて蒸発温度測定値を用いることを特徴とする請求項４記載の熱源システム。
【請求項１９】
前記テーブル又は関係式Ａを冷水出口温度測定値（ｂ）に基づいて補正することにおいて、冷水出口温度測定値（ｂ）に代えて蒸発器圧力測定値を用いることを特徴とする請求項５記載の熱源システム。
【請求項２０】
前記テーブル又は関係式Ａを冷水出口温度測定値（ｂ）に基づいて補正することにおいて、冷水出口温度測定値（ｂ）に代えて蒸発温度測定値を用いることを特徴とする請求項５記載の熱源システム。
【請求項２１】
前記制御装置は、変流量制御を実施するか否か設定可能であることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか一項に記載の熱源システム。
【請求項２２】
前記制御装置は、冷凍機の起動後、所定の冷水出口温度で変流量制御に切り替えることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の熱源システム。
【請求項２３】
冷却塔と、圧縮式冷凍機と、その間を配管で接続して冷却水を循環させる冷却水ポンプから構成される冷却水系と、前記圧縮式冷凍機で冷却された冷水を冷水ポンプで負荷側に供給する冷水系と、前記各機器を制御する制御装置とを備えた熱源システムの制御方法において、
冷水入口温度測定値（ａ）、冷水出口温度測定値（ｂ）、冷水流量測定値（ｃ）、冷却水入口温度測定値（ｄ）、冷却水出口温度測定値（ｅ）、冷却水ポンプの流量である冷却水流量の測定値（ｆ）をそれぞれ取得し、
冷凍能力と冷却水出口温度により定まる冷凍機の消費電力を規定するテーブル又は関係式Ａと、
冷却水流量と冷却水ポンプの消費電力との関係を規定するテーブル又は関係式Ｂと、
冷却水流量仮定値（ｆａ）とを、予め求めておき、
前記各測定値（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）と複数の冷却水流量仮定値（ｆａ）とを用いて、前記テーブル又は関係式Ａと前記テーブル又は関係式Ｂとにより複数の冷却水流量仮定値（ｆａ）に対応する複数の冷凍機の消費電力（ｐ１）と複数の冷却水ポンプの消費電力（ｐ２）とを求め、
前記複数の冷却水流量仮定値（ｆａ）に対応する、複数の冷凍機の消費電力（ｐ１）と複数の冷却水ポンプの消費電力（ｐ２）を合算して複数の合計電力（Ｐ）を算出し、合計電力（Ｐ）が最も小さい冷却水流量（Ｆ）となるように冷却水流量を制御することを特徴とする熱源システムの制御方法。
【請求項２４】
前記合計電力（Ｐ）が最も小さい冷却水流量（Ｆ）と、冷却水流量が定格流量時の熱源システムの消費電力に対する削減電力（Ｐｒ）との関係を規定するテーブル又は関係式Ｃを用いて、前記冷却水流量の測定値（ｆ）より削減電力（Ｐｒ）を求めることを特徴とする請求項２３記載の熱源システムの制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の好ましい態様によれば、前記合計電力（Ｐ）が最も小さい冷却水流量（Ｆ）と、冷却水流量が定格流量時の熱源システムの消費電力に対する削減電力（Ｐｒ）との関係を規定するテーブル又は関係式Ｃを用いて、前記冷却水流量の測定値（ｆ）より削減電力（Ｐｒ）を求めることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
【図１】図１は、本発明に係る熱源システムの基本構成を示す模式図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、冷凍能力と冷却水出口温度により定まる冷凍機の消費電力を規定するテーブル又は関係式Ａを示す図である。
【図３】図３は、冷却水流量と冷却水ポンプの消費電力との関係を規定するテーブル又は関係式Ｂを示す図である。
【図４】図４（ａ）は、複数の冷却水流量仮定値（ｆａ）に対応する複数の冷凍機の消費電力（ｐ１）と複数の冷却水ポンプの消費電力（ｐ２）とを示すグラフであり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すグラフに冷凍機の消費電力（ｐ１）と冷却水ポンプの消費電力（ｐ２）とを合算した合計電力（Ｐ）を加えたグラフである。
【図５】図５は、各測定値（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）と複数の冷却水流量仮定値（ｆａ）より冷却水流量（Ｆ）を求める手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、電力計により測定した冷却水ポンプの電力測定値（ｇ）と流量計により測定した冷却水流量の測定値（ｆ）とを用いて前記テーブル又は関係式Ｂを補正する方法を示すグラフである。
【図７】図７は、冷却水流量仮定値（ｆａ）の選択範囲を示すグラフである。
【図８】図８（ａ）〜（ｆ）は、冷凍能力と冷却水出口温度により定まる冷凍機の消費電力を規定する、２つのテーブル又は関係式を示す図である。
【図９】図９（ａ），（ｂ），（ｃ）は、前記テーブル又は関係式Ａを冷水出口温度測定値（ｂ）に基づいて補正する方法を示すグラフである。
【図１０】図１０は、冷却水流量の出力設定値が所定の変化率であることを示すグラフである。
【図１１】図１１は、測定している凝縮器圧力が凝縮器上限圧力に到達した時の冷却水流量の制御方法を示すグラフである。
【図１２】図１２は、凝縮器上限圧力が冷凍能力に応じて設定された複数の上限圧力であることを示すグラフである。
【図１３】図１３は、測定している凝縮器圧力が凝縮器上限圧力から所定圧力を減じた値である解除圧力まで下がった時の冷却水流量の制御方法を示すグラフである。
【図１４】図１４は、冷却水出口温度に上限温度を設定して冷却水流量を制御する方法を示すグラフである。
【図１５】図１５は、冷却水出口上限温度と冷凍能力との関係を示すグラフである。
【図１６】図１６は、冷却水出口温度に下限温度を設定して冷却水流量を制御する方法を示すグラフである。
【図１７】図１７は、冷却水出口下限温度と冷凍能力との関係を示すグラフである。
【図１８】図１８は、合計電力（Ｐ）が最も小さい冷却水流量（Ｆ）となるように冷却水流量を制御することによる、冷却水流量が定格流量時の熱源システムの消費電力に対する削減電力（Ｐｒ）を示すグラフである。
【図１９】図１９は、前記合計電力（Ｐ）が最も小さい冷却水流量（Ｆ）と、冷却水流量が定格流量時の熱源システムの消費電力に対する削減電力（Ｐｒ）との関係を示すグラフである。
【図２０】図２０は、冷却水変流量制御中の冷却水流量の測定値（ｆ）と削減電力（Ｐｒ）の経時変化を示すグラフである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図７は、冷却水流量仮定値（ｆａ）の選択範囲を示すグラフである。
ｉ）設計で許容できる運転範囲上で、冷却水流量(Ｆ)が最も低くなる流量未満には冷却水流量を下げる必要がないため、その流量を制御の最低流量とする。その運転条件は、最低冷凍能力時、最低冷却水入口温度である。
ii）伝熱管内部流速が小さい程、伝熱管内部にスケールが付きやすいことから、設計で許容最低流速を定めており、許容最低流量も決まる。
iii）ポンプの機械的な最低周波数も定まっている。
上記ｉ）ii）iii）のうち最も高い流量を最低流量とし、制御範囲はこの最低流量から定格流量までとする。図７において、特定の範囲が上記最低流量から定格流量までの範囲である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図１９は、冷凍機の消費電力（ｐ１）と冷却水ポンプの消費電力（ｐ２）とを合算した合計電力（Ｐ）が最も小さい冷却水流量（Ｆ）と、冷却水流量が定格流量時の熱源システムの消費電力に対する削減電力（Ｐｒ）との関係を示すグラフである。
図１９に示すように、合計電力（Ｐ）が最も小さい冷却水流量（Ｆ）と削減電力（Ｐｒ）には相関関係がある。同一設備では、最も小さい冷却水流量（Ｆ）が定まれば、その時の運転条件によらず、削減電力（Ｐｒ）は特定されることが様々なシミュレーションにより確認された。冷却水流量の測定値（ｆ）は最も小さい冷却水流量（Ｆ）に向かって動くため、冷却水流量の測定値（ｆ）も削減電力（Ｐｒ）と相関関係がある。この相関関係をテーブル又は関係式Ｃとする。関係式Ｃは例えば３次式で表すことができる。係数をＣ３，Ｃ２，Ｃ１，Ｃ０とする。冷却水流量をｘとすると、削減電力は、次式で表わすことができる。
Ｐｒ＝Ｃ３ｘ３＋Ｃ２ｘ２＋Ｃ１ｘ＋Ｃ０
ただし上式の条件として、冷却水変流量制御中であることを満たす必要がある。
冷却水流量ｘが定格流量の時Ｐｒ＝０である。冷却水流量ｘが小さくなると、Ｐｒは必ず大きくなる特徴がある。
このテーブル又は関係式Ｃを用いて、冷却水流量の測定値（ｆ）の履歴または瞬時値から容易に削減電力（Ｐｒ）を求めることができる。この削減電力（Ｐｒ）を積算すると削減電力量になる。削減電力量から削減電気料金が見積もれる。冷却水変流量制御で運転していることが条件である。このテーブル又は関係式Ｃを管理者に開示することにより、管理者は削減電力の可視化ができる。また、過去のデータをさかのぼることによって、冷却水流量の記録だけを頼りに省エネルギー効果を整理することができる。