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公開番号2023176625
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-12-13
出願番号2022089008
出願日2022-05-31
発明の名称冷温水製造システム
出願人三浦工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F25B 29/00 20060101AFI20231206BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】温熱需要と冷熱需要に応答して、熱源装置を効率よく運転することのできる冷温水製造システムを提供すること。
【解決手段】冷温水製造システム1であって、第1電気式ヒートポンプ11により第1用水W1Aを加熱しつつ、第2用水W1Bを冷却する第1熱源装置10と、第2電気式ヒートポンプ21により第1用水W1Aを加熱しつつ、空気を冷却する第2熱源装置20と、を備え、制御手段は、負荷設備での温熱需要と冷熱需要が共にある場合に、第1熱源装置10を先行して起動した後、負荷設備での温熱需要に応じて、第1熱源装置10の単独運転、並びに、第1熱源装置10および第2熱源装置20の協調運転の切り替えを実行し、負荷設備での冷熱需要がない場合に、第2熱源装置20を先行して起動した後、負荷設備での温熱需要に応じて、第2熱源装置20の単独運転、並びに、第1熱源装置10および第2熱源装置20の協調運転の切り替えを実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
事業所内の負荷設備で利用する用水を冷温水化する冷温水製造システムであって、
第１電気式ヒートポンプにより第１用水を加熱しつつ、第２用水を冷却する第１熱源装置と、
第２電気式ヒートポンプにより第１用水を加熱しつつ、空気を冷却する第２熱源装置と、
前記第１熱源装置および前記第２熱源装置の運転を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記負荷設備での温熱需要と冷熱需要が共にある場合に、前記第１熱源装置を先行して起動した後、前記負荷設備での温熱需要に応じて、前記第１熱源装置の単独運転、並びに、前記第１熱源装置および前記第２熱源装置の協調運転の切り替えを実行し、
前記負荷設備での冷熱需要がない場合に、前記第２熱源装置を先行して起動した後、前記負荷設備での温熱需要に応じて、前記第２熱源装置の単独運転、並びに、前記第１熱源装置および前記第２熱源装置の協調運転の切り替えを実行する冷温水製造システム。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
事業所内の負荷設備で利用する用水を冷温水化する冷温水製造システムであって、
第１電気式ヒートポンプにより第１用水を加熱しつつ、第２用水を冷却する第１熱源装置と、
第３電気式ヒートポンプにより第２用水を冷却しつつ、空気を加熱する第３熱源装置と、
前記第１熱源装置および前記第３熱源装置の運転を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記負荷設備での温熱需要と冷熱需要が共にある場合に、前記第１熱源装置を先行して起動した後、前記負荷設備での冷熱需要に応じて、前記第１熱源装置の単独運転、並びに、前記第１熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転の切り替えを実行し、
前記負荷設備での温熱需要がない場合に、前記第３熱源装置を先行して起動した後、前記負荷設備での冷熱需要に応じて、前記第３熱源装置の単独運転、並びに、前記第１熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転の切り替えを実行する冷温水製造システム。
【請求項３】
事業所内の負荷設備で利用する用水を冷温水化する冷温水製造システムであって、
第１電気式ヒートポンプにより第１用水を加熱しつつ、第２用水を冷却する第１熱源装置と、
第２電気式ヒートポンプにより第１用水を加熱しつつ、空気を冷却する第２熱源装置と、
第３電気式ヒートポンプにより第２用水を冷却しつつ、空気を加熱する第３熱源装置と、
前記第１熱源装置、前記第２熱源装置および前記第３熱源装置の運転を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記負荷設備での温熱需要と冷熱需要が共にある場合に、前記第１熱源装置を先行して起動した後、前記負荷設備での温熱需要および冷熱需要に応じて、前記第１熱源装置の単独運転、前記第１熱源装置および前記第２熱源装置の協調運転、前記第１熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転、並びに、前記第１熱源装置、前記第２熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転の切り替えを実行し、
前記負荷設備での冷熱需要がない場合に、前記第２熱源装置を先行して起動した後、前記負荷設備での温熱需要および冷熱需要に応じて、前記第２熱源装置の単独運転、前記第１熱源装置および前記第２熱源装置の協調運転、前記第２熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転、並びに、前記第１熱源装置、前記第２熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転の切り替えを実行し、
前記負荷設備での温熱需要がない場合に、前記第３熱源装置を先行して起動した後、前記負荷設備での温熱需要および冷熱需要に応じて、前記第３熱源装置の単独運転、前記第１熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転、前記第２熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転、並びに、前記第１熱源装置、前記第２熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転の切り替えを実行する冷温水製造システム。
【請求項４】
前記第２熱源装置は、前記第３熱源装置で加熱された空気を前記第２電気式ヒートポンプの熱源流体として第１用水を加熱する請求項３に記載の冷温水製造システム。
【請求項５】
燃焼式ボイラにより第１用水を加熱する補助加熱装置を備え、
前記制御手段は、前記第１熱源装置の運転中、前記負荷設備での温熱需要に応じて、前記補助加熱装置を運転させる請求項１～４のいずれか１項に記載の冷温水製造システム。
【請求項６】
燃焼式ボイラにより第１用水を加熱する補助加熱装置を備え、
前記制御手段は、前記第２熱源装置の運転中、前記負荷設備での温熱需要に応じて、前記補助加熱装置を運転させる請求項１、３、４のいずれか１項に記載の冷温水製造システム。
【請求項７】
吸収式または吸着式冷凍機により第２用水を冷却する補助冷却装置を備え、
前記制御手段は、前記第１熱源装置の運転中、前記負荷設備での冷水需要に応じて、前記補助冷却装置を運転させる請求項１～４のいずれか１項に記載の冷温水製造システム。
【請求項８】
吸収式または吸着式冷凍機により第２用水を冷却する補助冷却装置を備え、
前記制御手段は、前記第３熱源装置の運転中、前記負荷設備での冷水需要に応じて、前記補助冷却装置を運転させる請求項２～４のいずれか１項に記載の冷温水製造システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷温水製造システムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
食料品・飲料の製造工場や自動車・金属製品・機械器具の製造工場などでは、生産プロセスで多量の温熱および冷熱を消費している。近年、多くの工場では、温室効果ガスであるＣＯ２の排出量を削減できると共に、省エネルギー効果の高い熱源装置への転換が進められている。そこで、特許文献１に示されるように、冷温水製造システムの熱源装置として、冷温水同時取出形の電気式ヒートポンプを採用することが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－８９０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
工場の生産設備（負荷設備）においては、温熱需要と冷熱需要がバランスしていることは稀であり、生産プロセスや生産エリアごとの設備稼働状況によって温熱需要と冷熱需要にアンバランスが生じる。また、このアンバランスの程度は、操業中の時間帯によって拡大したり縮小したりもする。そこで、温熱と冷熱の過不足を補完するため、冷温水同時取出形ヒートポンプとは別の熱源装置を設置することが必要になる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、温熱需要と冷熱需要に応答して、熱源装置を効率よく運転することのできる冷温水製造システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）事業所内の負荷設備で利用する用水を冷温水化する冷温水製造システムであって、第１電気式ヒートポンプにより第１用水を加熱しつつ、第２用水を冷却する第１熱源装置と、第２電気式ヒートポンプにより第１用水を加熱しつつ、空気を冷却する第２熱源装置と、前記第１熱源装置および前記第２熱源装置の運転を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記負荷設備での温熱需要と冷熱需要が共にある場合に、前記第１熱源装置を先行して起動した後、前記負荷設備での温熱需要に応じて、前記第１熱源装置の単独運転、並びに、前記第１熱源装置および前記第２熱源装置の協調運転の切り替えを実行し、前記負荷設備での冷熱需要がない場合に、前記第２熱源装置を先行して起動した後、前記負荷設備での温熱需要に応じて、前記第２熱源装置の単独運転、並びに、前記第１熱源装置および前記第２熱源装置の協調運転の切り替えを実行する冷温水製造システム。
【０００７】
（２）事業所内の負荷設備で利用する用水を冷温水化する冷温水製造システムであって、第１電気式ヒートポンプにより第１用水を加熱しつつ、第２用水を冷却する第１熱源装置と、第３電気式ヒートポンプにより第２用水を冷却しつつ、空気を加熱する第３熱源装置と、前記第１熱源装置および前記第３熱源装置の運転を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記負荷設備での温熱需要と冷熱需要が共にある場合に、前記第１熱源装置を先行して起動した後、前記負荷設備での冷熱需要に応じて、前記第１熱源装置の単独運転、並びに、前記第１熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転の切り替えを実行し、前記負荷設備での温熱需要がない場合に、前記第３熱源装置を先行して起動した後、前記負荷設備での冷熱需要に応じて、前記第３熱源装置の単独運転、並びに、前記第１熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転の切り替えを実行する冷温水製造システム。
【０００８】
（３）事業所内の負荷設備で利用する用水を冷温水化する冷温水製造システムであって、第１電気式ヒートポンプにより第１用水を加熱しつつ、第２用水を冷却する第１熱源装置と、第２電気式ヒートポンプにより第１用水を加熱しつつ、空気を冷却する第２熱源装置と、第３電気式ヒートポンプにより第２用水を冷却しつつ、空気を加熱する第３熱源装置と、前記第１熱源装置、前記第２熱源装置および前記第３熱源装置の運転を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記負荷設備での温熱需要と冷熱需要が共にある場合に、前記第１熱源装置を先行して起動した後、前記負荷設備での温熱需要および冷熱需要に応じて、前記第１熱源装置の単独運転、前記第１熱源装置および前記第２熱源装置の協調運転、前記第１熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転、並びに、前記第１熱源装置、前記第２熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転の切り替えを実行し、前記負荷設備での冷熱需要がない場合に、前記第２熱源装置を先行して起動した後、前記負荷設備での温熱需要および冷熱需要に応じて、前記第２熱源装置の単独運転、前記第１熱源装置および前記第２熱源装置の協調運転、前記第２熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転、並びに、前記第１熱源装置、前記第２熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転の切り替えを実行し、前記負荷設備での温熱需要がない場合に、前記第３熱源装置を先行して起動した後、前記負荷設備での温熱需要および冷熱需要に応じて、前記第３熱源装置の単独運転、前記第１熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転、前記第２熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転、並びに、前記第１熱源装置、前記第２熱源装置および前記第３熱源装置の協調運転の切り替えを実行する冷温水製造システム。
【０００９】
（４）前記第２熱源装置は、前記第３熱源装置で加熱された空気を前記第２電気式ヒートポンプの熱源流体として第１用水を加熱する（３）の冷温水製造システム。
【００１０】
（５）燃焼式ボイラにより第１用水を加熱する補助加熱装置を備え、前記制御手段は、前記第１熱源装置の運転中、前記負荷設備での温熱需要に応じて、前記補助加熱装置を運転させる（１）～（４）のいずれかの冷温水製造システム。
（【００１１】以降は省略されています）

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