專利名稱：空調(diào)設(shè)備及在空調(diào)裝置中安裝能量回收裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)設(shè)備，特別涉及設(shè)置有能量回收裝置的空調(diào)設(shè)備。另外，本發(fā)明還涉及在空調(diào)設(shè)備中安裝能量回收裝置的方法。
背景技術(shù)：
作為水蓄熱式空調(diào)設(shè)備的一般形態(tài)，如圖9所示，具有蓄熱槽6，利用泵7將蓄熱槽6的水送至熱源機或風(fēng)機盤管等的空調(diào)負載(A.H.)9中，通過空調(diào)負載9的水，由回水管路10導(dǎo)入上述蓄熱槽6中。這稱為開放回水法。開放回水法用在實際揚程低于20m的情況下。當空調(diào)停止時，由送水泵的給水也停止，但在開放回水方式中，垂直立起的回水管路內(nèi)的水，因重力而自由落下，即落水。由落水形成的虹吸效果，在管路內(nèi)形成負壓，產(chǎn)生空洞，發(fā)生噪聲、振動和腐蝕。為了防止這種現(xiàn)象，可設(shè)置真空斷路器12a，以防止管路內(nèi)成為負壓，在JP-A-63-297949中公開了開放回水方式的水蓄熱式空調(diào)設(shè)備的能量回收裝置。其結(jié)構(gòu)表示在圖11中。
在大樓的地下部分有水蓄熱槽6，在利用泵7將蓄熱槽6中的水送至屋上面的熱源機14的同時，用另一個泵27，將蓄熱槽6中的水送至各層的空調(diào)負載29中。送至空調(diào)負載29中的水，通過回水管路22，返回至設(shè)在地下的蓄熱槽6中。在回水管路的途中的三層部分和地下一層部分上設(shè)有能量回收裝置100。
另一方面，隨著近年來建筑物的高層化，水蓄熱式空調(diào)設(shè)備也適用于在5～10層左右的建筑物。在這種情況下，由于實際揚程超過20m，用開放回水法時，落水時的振動和噪聲增大。為了防止這點，在返回回水管路10的途中的蓄熱槽6之前，設(shè)置落水防止閥11，以防止落水。這就是滿水回水法，一般形式如圖10所示。
落水防止閥11為壓力調(diào)整閥的一種，當比設(shè)定壓力大的壓力作用時，閥打開，水通過閥。另一方面，在停止空調(diào)，停止從送水泵7給水的情況下，快速關(guān)閉該閥，可以防止落水。在從送水泵7的給水停止開始至落水防止閥11關(guān)閉的時間(3～10秒)中，與開放回水法同樣，垂直立起的回水管路10內(nèi)的水，依靠重力自由落下，即落水。這時，為了防止管路內(nèi)成為負壓，通過單向閥12b，設(shè)置調(diào)壓水箱13。在至落水防止閥11關(guān)閉前的時間，從調(diào)壓水箱13補充水，以防止管路內(nèi)的壓力成為負壓。
當空調(diào)停止，從送水泵7的給水停止時，因為落水防止閥11必須防止回水管路10內(nèi)的水落下，因此，落水防止閥11的設(shè)定壓力，必須比在關(guān)閉狀態(tài)下作用在閥上的壓力稍微大些。當送水泵7停止時，作用在落水防止閥11上的壓力為回水管路10內(nèi)的水所具有的勢能，即從落水閥11至調(diào)壓水箱13的水面的高度、實際揚程。換句話說，落水防止閥11具有與實際揚程相當?shù)淖枇?。即當空調(diào)運轉(zhuǎn)，送水泵7供水時，由送水泵7壓至空調(diào)設(shè)備管路的最上部的水所具有的勢能，在通過落水防止閥11時，被落水防止閥11的阻力消耗了。因此，由于在落水防止閥11的下游的回水中，沒有殘留的能量，不可安裝能量回收裝置。
另一方面，在將能量回收裝置安裝在落水防止閥11的上游的情況下，回水的勢能不被落水防止閥11前面的能量回收裝置吸收。這樣，回水不能克服落水防止閥11的阻力流動，因此空調(diào)設(shè)備不能正常工作。
另外，由于在將能量回收裝置安裝在落水防止閥11的上游的狀態(tài)下，為了開動空調(diào)設(shè)備，必須增大送水泵7的動力，因此與節(jié)省能量背道而馳。
在將能量回收裝置安裝在落水防止閥11的上游的情況下，由于落水防止閥的設(shè)定壓力小，即落水防止閥11的阻力減小，可以抑制送水泵7的動力增加，但是，在停止空調(diào)的情況下，由于落水防止閥11不能維持回水所具有的實際揚程，因此還有落水的問題。將落水防止閥設(shè)置在空調(diào)設(shè)備的地下等，取出困難。
另外，在能量回收裝置產(chǎn)生故障的情況下，由于與回水管路內(nèi)有障礙物的狀態(tài)相同，空調(diào)設(shè)備也不能正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮這些問題而提出的，其目的是要提供一種空調(diào)設(shè)備和能量回收裝置的安裝方法，即使在帶有落水防止閥的蓄熱式等空調(diào)設(shè)備中也可回收水力能量，而且具有與空調(diào)負載變動引起的流量變化相對應(yīng)的能量回收裝置的運轉(zhuǎn)方法，并且即使在能量回收裝置出現(xiàn)故障的情況下，也可回收空調(diào)設(shè)備正常工作的建筑物的未利用能量。
為了達到上述目的，本發(fā)明的空調(diào)設(shè)備具有水蓄熱槽等水槽，利用泵將上述水槽的水送至熱源機或風(fēng)機盤管等空調(diào)負載中，通過上述空調(diào)負載的水，則利用回水管路導(dǎo)入上述水槽中，再通過設(shè)在上述回水管路上的落水防止閥，返回至上述水槽中，在上述空調(diào)設(shè)備中設(shè)有從上述落水防止閥的上游的上述回水管路，通往上述水槽的分支管路，在上述分支管路的途中，安裝能量回收裝置。這樣，回水通過上述分支管路返回上述水槽中，因此，不會因上述落水防止閥的阻力而浪費回水具有的勢能。因此，安裝在上述分支管路途中的能量回收裝置可以回收勢能。另外，在能量回收裝置出故障，成為障礙物，通過分支管路的流量減少的情況下，由于通過現(xiàn)有設(shè)備的回水管路的落水防止閥流動，因此對空調(diào)設(shè)備的工作沒有影響。
另外，本發(fā)明的空調(diào)設(shè)備具有水槽，利用泵將上述水槽的水送至熱源機或風(fēng)機盤管等空調(diào)負載中。通過上述空調(diào)負載的水利用回水管路導(dǎo)入上述水槽中，并通過設(shè)在上述回水管路上的落水防止閥，返回上述水槽中，在上述空調(diào)設(shè)備中，還設(shè)有從上述落水防止閥上游的上述回水管路，通至上述水槽的分支管路，在上述分支管路的途中安裝能量回收裝置，在上述能量回收裝置的下游安裝控制閥。這樣，回水通過上述分支管路返回上述水槽中，因此，不會因上述落水防止閥的阻力而浪費回水具有的勢能。因此，安裝在上述分支管路途中的能量回收裝置可以回收回水所具有的勢能。另外，當空調(diào)設(shè)備停止時，關(guān)閉控制閥，可防止分支管路的水落下。
另外，本發(fā)明的空調(diào)設(shè)備的能量回收裝置的運轉(zhuǎn)方法，在水蓄熱式等空調(diào)設(shè)備中，具有水槽，利用泵將上述水槽的水送至熱源機或風(fēng)機盤管等空調(diào)負載中，通過上述空調(diào)負載的水利用回水管路導(dǎo)入上述水槽中，并通過設(shè)在上述回水管路上的落水防止閥，返回上述水槽中。在上述水蓄熱式等空調(diào)設(shè)備中，還設(shè)有從上述落水防止閥上游的上述回水管路，通至上述水槽的分支管路，在上述分支管路的途中安裝能量回收裝置?？煽刂粕鲜瞿芰炕厥昭b置的運轉(zhuǎn)，使得在通過上述能量回收裝置的流量變化的情況下，上述能量回收裝置的入口壓力相對于以額定流量運轉(zhuǎn)上述能量回收裝置時的上述能量回收裝置的入口壓力，控制在給定的比率范圍內(nèi)。這樣，由于可適當?shù)乇３稚鲜龌厥展苈穬?nèi)的壓力，可以防止上述回水管路內(nèi)產(chǎn)生負壓，產(chǎn)生空洞，和發(fā)生噪聲、振動與腐蝕。
另外，在水蓄熱式等空調(diào)設(shè)備中，具有水槽，利用泵將上述水槽的水送至熱源機或風(fēng)機盤管等空調(diào)負載中，通過上述空調(diào)負載的水利用回水管路導(dǎo)入上述水槽中，并通過設(shè)在上述回水管路上的落水防止閥，返回上述水槽中，在上述水蓄熱式等空調(diào)設(shè)備中，還設(shè)有從上述落水防止閥上游的上述回水管路，通至上述水槽的分支管路，在上述分支管路的途中安裝能量回收裝置。在上述能量回收裝置的下游安裝控制閥，可調(diào)節(jié)上述能量回收裝置的運轉(zhuǎn)狀態(tài)和上述控制閥，使得在通過上述能量回收裝置的流量變化的情況下，將上述能量回收裝置的入口壓力相對于以額定流量運轉(zhuǎn)上述能量回收裝置時的上述能量回收裝置的入口壓力，控制在給定的比率范圍內(nèi)。這樣，由于空調(diào)設(shè)備工作中可適當?shù)乇３稚鲜龌厮苈穬?nèi)的壓力，可以防止上述回水管路內(nèi)產(chǎn)生負壓，產(chǎn)生空洞，和發(fā)生噪聲、振動與腐蝕。另外，當空調(diào)設(shè)備停止時，可關(guān)閉控制閥，防止回水管路中的水落下。
本發(fā)明的能量回收裝置，由具有離心式葉輪的水輪機、無電刷永久磁鐵同步發(fā)電機和控制該發(fā)電機的發(fā)電機控制器構(gòu)成。利用發(fā)電機控制器，可以調(diào)節(jié)發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)速度，因此可以調(diào)節(jié)與發(fā)電機直接連接的水輪機的旋轉(zhuǎn)速度。因此，靈活應(yīng)用具有離心式葉輪的水輪機的特性，即通過水輪機的流量因旋轉(zhuǎn)速度而變化的特性，可以與通過水輪機的流量變化對應(yīng)。這樣，可以防止回水管路內(nèi)產(chǎn)生負壓，產(chǎn)生空洞，和產(chǎn)生噪聲，振動與腐蝕。
另外，由于本發(fā)明的能量回收裝置的下游管路的口徑，比上游的管路口徑小，因此，可以減小裝在上述能量回收裝置下游的控制閥，可以提供廉價的能量回收裝置。


圖1為第一個實施例的空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)說明圖；圖2為第二個實施例的空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)說明圖；圖3為第三個實施例的空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)說明圖；圖4為第四個實施例的空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)說明圖；圖5為表示第四個實施例中使用的葉輪的水流狀況的說明圖；圖6為第四個實施例中使用的法蘭西斯式水輪機發(fā)電機的特性說明圖；圖7為在第四個實施例中使用的法蘭西斯式水輪機發(fā)電機的特性說明圖；圖8為在第四個實施例中使用的控制閥的特性說明圖；圖9為表示開放回水方式水蓄熱式空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)說明圖；圖10為表示滿水回水方式的蓄熱式空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)說明圖；圖11為表示現(xiàn)有的能量回收裝置的結(jié)構(gòu)說明圖。
具體實施例方式
下面，利用實施例來詳細說明本發(fā)明。
實施例現(xiàn)在來說明本發(fā)明的實施例。
利用圖1～圖8來說明本發(fā)明的空調(diào)設(shè)備及能量回收裝置的實施例。圖1為第一個實施例的空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)說明圖，圖2為第二個實施例的空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)說明圖，圖3為第三個實施例的空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)說明圖，圖4為第四個實施例的空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)說明圖，圖5為表示第四個實施例中使用的葉輪的水流狀況的說明圖，圖6為在第4個實施例中使用的法蘭西斯式水輪機發(fā)電機的特性說明圖，圖7為第四個實施例中使用的法蘭西斯式水輪機發(fā)電機的特性說明圖，圖8為第四個實施例中使用的控制閥的特性說明圖。
現(xiàn)說明第一個實施例。圖1為安裝本實施例的能量回收裝置的水蓄熱式空調(diào)設(shè)備。管路從蓄熱槽6開始與送水泵7連接，從送水泵7出來的管路與空調(diào)機9連接。從空調(diào)機9出來的管路與回水管路10連接?；厮苈?0通過在上部的單向閥12，與調(diào)壓水箱13連接?；厮苈?0的下部與蓄熱槽6連接。在返回回水管路10的途中的蓄熱槽前面，設(shè)置落水防止閥11。將設(shè)定壓力設(shè)定得與安裝能量回收裝置前相同。設(shè)有從落水防止閥11的上游分出的分支管路4，它與蓄熱槽6連接。在分支管路4上安裝有手動閥5。另外，在安裝于分支管路4上的手動閥5的下游，設(shè)置具有離心葉輪的法蘭西斯式水輪機1。無電刷的永久磁鐵式同步發(fā)電機2與法蘭西斯式水輪機1直接連接，構(gòu)成能量回收裝置100。
蓄熱槽6中的水，由送水泵7送至上部的空調(diào)機9中。在空調(diào)機9中進行熱交換的水具有勢能，該水通過回水管路10，向著蓄熱槽6落下。當空調(diào)設(shè)備停止，從送水泵的給水停止時，設(shè)在回水管路10的下部的落水防止閥11的設(shè)定壓力，即水通過落水防止閥11的阻力，比與勢能相當?shù)乃徊钤O(shè)定得稍大一些，以關(guān)閉落水防止閥11。因此，回水管路10中的水，不通過阻力大的落水防止閥11，而流入設(shè)在落水防止閥11的上游的分支管路4。由于安裝在分支管路4上的手動閥5設(shè)定為全開的狀態(tài)，因此手動閥5沒有阻力，這樣，利用設(shè)置在手動閥5的下游的能量回收裝置100，可以回收大部分回水所具有的勢能。
另外，由于能量回收裝置100設(shè)在分支管路4上，落水防止閥11安裝在回水管路10上，因此即使在能量回收裝置100因某種影響而出現(xiàn)故障，水通過水輪機1時的阻力增大的情況下，由于水通過落水防止閥11流回蓄熱槽6，因此空調(diào)設(shè)備不會發(fā)生故障。另外，由于手動閥5設(shè)在回水管路10和能量回收裝置100之間，因此即使在維修能量回水裝置100的情況下，由于關(guān)閉手動閥5，水經(jīng)過落水防止閥11，返回蓄水槽6，也不會使空調(diào)設(shè)備發(fā)生故障。
說明第二個實施例。圖2為安裝本實施例的能量回收裝置的水蓄熱式空調(diào)設(shè)備。從蓄熱槽6出來的管路與送水泵7連接，從送水泵7出來的管路與空調(diào)機9連接。從空調(diào)機9出來的管路與回水管路10連接?；厮苈?0通過在上部的單向閥12與閥壓水箱13連接。回水管路10的下部與蓄熱槽6連接。落水防止閥11設(shè)置在返回回水管路10的途中的蓄熱槽的前面。設(shè)定壓力設(shè)定成與安裝能量回收裝置前相同。從落水防止閥11上游設(shè)置分支管路4，與蓄熱槽6連接。手動閥5安裝在分支管路4上。具有離心葉輪的法蘭西斯水輪機1設(shè)置在安裝于分支管路4上的手動閥5的下游。無電刷永久磁鐵同步發(fā)電機2與法蘭西斯水輪機1直接連接，構(gòu)成能量回收裝置100。另外，能量回收裝置100的下游的管路4b的口徑比上游管路4a的口徑小。另外，在能量回收裝置100的下游的管路4b上安裝控制閥3。
由于能量回收裝置100的下游的管路4b的口徑小，控制閥3可以安裝小的。這樣設(shè)備費用可降低。由于空調(diào)設(shè)備工作時，控制閥3成為全開狀態(tài)，因此水通過控制閥3時沒有阻力。另外，由于能量回收裝置100的下游的管路4b的口徑小，因此，通過管路4b的水的流速快，每單位長度的管路阻力增大，但因為管路4b設(shè)在蓄熱槽正前面，管路長度短，因此管路4b的阻力小，因此通過能量回收裝置100幾乎可以回收回水具有的全部勢能。另外，在停止空調(diào)設(shè)備的情況下，由于送水泵的停止信號18的指令使控制閥3關(guān)閉，因此回水管路10的水不通過分支管路落下。
現(xiàn)在說明第三個實施例。圖3為安裝本實施例的能量回收裝置的水蓄熱式空調(diào)設(shè)備。從蓄熱槽6出來的管路與送水泵7連接，從送水泵7出來的管路與空調(diào)機9連接。從空調(diào)機9出來的管路與回水管路10連接?；厮苈?0通過在上部的單向閥12與調(diào)壓水箱13連接?；厮苈?0的下部與蓄熱槽6連接，落水防止閥11設(shè)在返回回水管路10的途中的蓄熱槽前面。從落水防止閥11上游設(shè)置分支管路4，與蓄熱槽6連接。手動閥5安裝在分支管路4上。具有離心葉輪的法蘭西斯水輪機1設(shè)置在安裝于分支管路4上的手動閥5的下游。無電刷永久磁鐵同步發(fā)電機2與法蘭西斯水輪機1直接連接，構(gòu)成能量回收裝置100。在法蘭西斯水輪機1的上游設(shè)置壓力傳感器14a，在下游設(shè)置壓力傳感器14b。壓力傳感器14的信號15輸入發(fā)電機的控制器17中。發(fā)電機控制信號16a從發(fā)電機控制器17輸出，控制發(fā)電機2。
當空調(diào)設(shè)備的流量小時，通過水輪機1的流量小。隨之而來的是，上游壓力傳感器14a和下游壓力傳感器14b的信號15變化。發(fā)電機控制器17與信號15的變化對應(yīng)，將發(fā)電機控制信號16a送至發(fā)電機2，使發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)速度提高。當發(fā)電機2的旋轉(zhuǎn)速度提高使得與發(fā)電機2直接連接的水輪機1的旋轉(zhuǎn)速度提高時，葉輪內(nèi)的流動狀況如圖5所示。通過水輪機的水流，依靠由壓力能產(chǎn)生的半徑方向的內(nèi)向的力，從外部向內(nèi)部，流入葉輪內(nèi)。這時，由于葉輪旋轉(zhuǎn)，水流和葉輪一起旋轉(zhuǎn)。由葉輪的旋轉(zhuǎn)角速度ω產(chǎn)生的離心加速度γω2作用在旋轉(zhuǎn)的水流上。即由離心加速度產(chǎn)生的半徑方向的外向的力，和由壓力能產(chǎn)生的半徑方向的內(nèi)向的力作用在葉輪內(nèi)的水流上，成為對抗狀態(tài)。因此，當葉輪旋轉(zhuǎn)速度提高時，由離心加速度產(chǎn)生的半徑方向的外向的力相對地增大，通過水輪機的流量減少。圖6表示用實驗研究這樣的法蘭西斯水輪機的特性的結(jié)果。當水輪機旋轉(zhuǎn)速度大時，有效落差幾乎一定，而流量降低。這樣，利用發(fā)電機控制器17控制發(fā)電機2的旋轉(zhuǎn)速度，可以調(diào)節(jié)使水輪機有效落差為一定時的流量。因此，即使在空調(diào)負載變動，使流量變化的情況下，可以相對于在水輪機以額定流量運轉(zhuǎn)時的水輪機入口壓力，將水輪機入口壓力控制在給定的比率大小以內(nèi)運轉(zhuǎn)，因此，可以適當?shù)乇３只厮苈?0的壓力。流量可以控制的范圍可以達到無約束的流量，而在無約束流量附近，由于輸出急劇減小，因此實際的控制范圍可達最小流量。最小流量與葉輪的形狀有關(guān)，與比速率有關(guān)聯(lián)，因此事前應(yīng)研究流量控制范圍。
現(xiàn)在來說明第4個實施例。圖4為安裝本實施例的能量回收裝置的蓄熱式空調(diào)設(shè)備。從蓄熱槽6出來的管路與送水泵7連接，從送水泵7出來的管路與空調(diào)機9連接。從空調(diào)機9出來的管路與回水管路10連接?；厮苈?0通過在上部的單向閥12與調(diào)壓水箱13連接。回水管路10的下部與蓄熱槽6連接，落水防止閥11設(shè)在返回回水管路10的途中的蓄熱槽前面。從落水防止閥11上游設(shè)置分支管路4，與蓄熱槽6連接。手動閥5安裝在分支管路4上。具有離心葉輪的法蘭西斯水輪機1設(shè)置在安裝于分支管路4上的手動閥5的下游。無電刷永久磁鐵同步發(fā)電機2與法蘭西斯水輪機1直接連接，控制發(fā)電機2的旋轉(zhuǎn)速度的發(fā)電機控制器17與發(fā)電機2直接連接，構(gòu)成能量回收裝置100。在法蘭西斯水輪機1的上游設(shè)置壓力傳感器14a，在下游設(shè)置壓力傳感器14b。壓力傳感器14的信號15輸入發(fā)電機的控制器17。發(fā)電機控制信號16a從發(fā)電機控制器17輸出，控制發(fā)電機2。另外，能量回收裝置100的下游的管路4b的口徑比上游的管路4a的口徑小。在能量回收裝置100的下游的管路4b上安裝控制閥3。電力測定裝置17a安裝在發(fā)電機控制器17內(nèi)，常時測量發(fā)電機的輸出電力。當測量值比預(yù)先記錄在發(fā)電機控制器17中的設(shè)定值小時，將測量結(jié)果作為模擬信號16b，輸出至控制閥控制器17b?？刂崎y控制器17b記錄作為函數(shù)f1的圖7所示對于法蘭西斯水輪機1的流量的輸出特性。圖8表示作為函數(shù)f2記錄的相對于閥開度的流量特性。控制閥控制器17b計算輸入有輸出電力的模擬信號16b，且與按函數(shù)f1與運轉(zhuǎn)輸出Pop對應(yīng)的運轉(zhuǎn)流量Qop；其次，根據(jù)運轉(zhuǎn)流量Qop，按函數(shù)f2計算目標閥開度Vop。將控制閥3的閥開度調(diào)節(jié)至Vop。因此，流量通過空調(diào)負載變動而變化，流量按圖7所示的水輪發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)整，比對應(yīng)的水輪機控制范圍小的情況下，停止水輪發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)整，而調(diào)節(jié)控制閥3的閥開度，可以相對于水輪機以額定流量運轉(zhuǎn)時的水輪機入口壓力，將水輪機入口壓力保持在給定的比率范圍以內(nèi)，進行運轉(zhuǎn)，因此可以適當?shù)乇３只厮苈?0的壓力。從而，可以擴大流量控制范圍。
這里，在第4個實施例中，作為函數(shù)f1，記錄圖7所示的相對于流量的輸出特性，但本發(fā)明不限于此，作為函數(shù)f1記錄相對于流量的有效落差特性也可以實現(xiàn)同樣的作用。另外，將控制閥控制器17b和發(fā)電機控制器16作成一體也可以。
另外，上述落水防止閥可以設(shè)在回水管路途中，或回水管路最終端附近，或從回水管路注入蓄熱槽的位置上。因此可根據(jù)設(shè)備不同適當設(shè)置落水防止閥。但是即使在這種情況下，也可實施基于本發(fā)明的上述實施例。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，在帶有落水防止閥的水蓄熱式空調(diào)設(shè)備中，由于設(shè)置從設(shè)在回水管路的落水防止閥的上游，與蓄熱槽連接的分支管路，在上述分支管路上安裝能量回收裝置，因此回水管路的水所具有的勢能不會被落水防止閥的阻力浪費，而是可用能量回收裝置回收上述回水管路的水具有的勢能。另外，在本發(fā)明中，也可使用水以外的鹽水液體。
另外，根據(jù)本發(fā)明的實施例，由于設(shè)在分支管路上的能量回收裝置的下游設(shè)有控制閥，因此在空調(diào)設(shè)備停止的情況下，可防止回水管路內(nèi)的水通過分支管路落下。
另外，根據(jù)本發(fā)明的實施例，能量回收裝置由離心葉輪的水輪發(fā)電機、設(shè)在水輪發(fā)電機的下游的控制閥、具有電力測量裝置的發(fā)電機控制器、水輪發(fā)電機出入口的壓力傳感器、以及記錄表示相對于流量的水輪機輸出特性的函數(shù)和相對于流量的閥開度特性的函數(shù)，具有可以計算與水輪機輸出對應(yīng)的閥開度的功能的控制閥控制器構(gòu)成。因此，即使在空調(diào)設(shè)備的流量減少的情況下，可通過調(diào)節(jié)水輪發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)速度，使水輪機的輸出達到預(yù)先記錄在發(fā)電機控制器中的設(shè)定值。另外，在水輪機輸出比預(yù)先記錄在發(fā)電機控制器中的設(shè)定值小的情況下，由于通過調(diào)節(jié)控制閥的閥開度，可以相對于水輪機以額定流量運轉(zhuǎn)時的水輪機入口壓力，將能量回收裝置入口的壓力控制在給定的比率范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)，因此，可以適當?shù)乇３只厮苈?0的壓力。因此，即使在空調(diào)設(shè)備的流量減少的情況下也可防止上述回水管路內(nèi)形成負壓，產(chǎn)生空洞，產(chǎn)生噪聲，振動和腐蝕。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種能量回收裝置的運轉(zhuǎn)方法，在帶有落水防止閥的水蓄熱式等空調(diào)設(shè)備中可以回收水力能量，隨著空調(diào)負載的變動，可與流量變化相對應(yīng)。另外，還可以得到一種即使在能量回收裝置出故障的情況下，也可回收空調(diào)設(shè)備正常工作的大廈的未利用的能量的空調(diào)設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種在空調(diào)設(shè)備中安裝能量回收裝置的方法，該空調(diào)設(shè)備具有水槽；用泵將該水槽的水送至熱源機或風(fēng)機盤管等的空調(diào)負載中的送水管路；將通過該空調(diào)負載的水導(dǎo)入所述水槽的回水管路；以及設(shè)置在該回水管路上的落水防止閥，其特征為，將分支并導(dǎo)入所述水槽的分支管路與所述落水防止閥的上游側(cè)的回水管路連接，在該分支管路的途中安裝能量回收裝置。
2.一種空調(diào)設(shè)備，具有水槽、用泵將該水槽的水送至熱源機或風(fēng)機盤管等的空調(diào)負載中的送水管路、將通過該空調(diào)負載的水導(dǎo)入所述水槽的回水管路、以及設(shè)置在該回水管路上的落水防止閥，其特征為，具有與所述落水防止閥的上游側(cè)的回水管路連接、分支并導(dǎo)入所述水槽的分支管路；以及安裝在該分支管路途中的能量回收裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的空調(diào)設(shè)備，其特征為，所述能量回收裝置具有進行運轉(zhuǎn)控制的運轉(zhuǎn)控制裝置，當通過的流量發(fā)生變化時，該運轉(zhuǎn)控制裝置將額定流量運轉(zhuǎn)時的入口壓力控制在規(guī)定的比率范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的空調(diào)設(shè)備，其特征為，所述能量回收裝置的下游側(cè)的管路口徑比上游側(cè)的管路口徑小。
5.如權(quán)利要求2～4中任一項所述的空調(diào)設(shè)備，其特征為，所述能量回收裝置由具有離心式葉輪的水輪機、無電刷永久磁鐵同步發(fā)電機和控制該發(fā)電機的發(fā)電機控制器構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求5所述的空調(diào)設(shè)備，其特征為，在所述能量回收裝置下游側(cè)的回水管路上設(shè)置有控制閥。
7.如權(quán)利要求6所述的空調(diào)設(shè)備，其特征為，所述水輪機在上游側(cè)和下游側(cè)具有分別測量入口壓力和出口壓力，并將輸出信號輸出到發(fā)電機控制器的壓力傳感器，所述發(fā)電機控制器具有根據(jù)所述輸出信號，控制安裝在水輪機上的發(fā)電機的轉(zhuǎn)數(shù)的功能，將控制信號輸出至發(fā)電機，同時具有測量該發(fā)電機的輸出電力的電力測量裝置，將測量結(jié)果輸出至控制閥控制器，該控制閥控制器具有根據(jù)所述測量結(jié)果，特別設(shè)定所述控制閥的閥開度的功能，并將閥開度信號輸出至控制閥。
8.如權(quán)利要求7所述的空調(diào)設(shè)備，其特征為，相對于流量減小，使安裝在水輪機上的發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)速度提高，同時，當水輪機的輸出或有效落差比發(fā)電機控制器中記錄的設(shè)定值小時，使安裝在所述水輪機上的發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)速度的上升停止，通過與所述發(fā)電機控制器聯(lián)動的控制閥控制器，減小控制閥的閥開度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能量回收裝置，在帶有落水防止閥的水蓄熱式空調(diào)設(shè)備中，可以回收水力能量，同時，可以與隨著空調(diào)負載的變動的流量變化相對應(yīng)；另外，即使在能量回收裝置出故障的情況下，空調(diào)設(shè)備也可以正常工作。該能量回收裝置，可通過送水管，用泵將水槽的水送至高處的熱源機或風(fēng)機盤管等的空調(diào)負載；通過空調(diào)負載的水，可通過具有落水閥的回水管路，導(dǎo)入水槽中。還具有從落水防止閥的上游的回水管路，分支導(dǎo)入水槽的分支管路，在該分支管路的途中，安裝能量回收裝置。
文檔編號F24F12/00GK1550665SQ20041003822
公開日2004年12月1日 申請日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月14日
發(fā)明者田中雄司, 央, 藤田幸央, 治, 高山英治, 一, 佐藤幸一 申請人:日立工業(yè)設(shè)備系統(tǒng)株式會社