JPH0239146Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は冷房給湯装置、詳しくは排水源からの
排水を受ける水槽を備え、前記排水の余熱を熱回
収して、給湯に利用する如く成すと共に、冷房ユ
ニツトと前記水槽とに切換接続可能とした氷蓄熱
槽を設けて、冷房及び給湯を可能とした冷房給湯
装置に関する。

（従来の技術） 従来、浴場排水などの排水の余熱を冷凍機の熱
源として熱回収し、浴場給湯に再利用する如くし
たものは、例えば特公昭55−667号公報及び特開
昭57−73330号公報に示されている通り知られて
いる。

所が、これらの従来構造は、排水を受ける水槽
を１槽形式として排水の熱回収のみを行なうもの
で、冷房が行なえる構成となつていないのであ
る。

そこで、本願出願人は、先に前記水槽を第１水
槽と第２水槽との２槽に分割して、冬期において
はこれら各水槽を連通させて、前記排水からの熱
回収を行なうと共に、夏期においては、前記各水
槽の一方を閉鎖して、この閉鎖水槽を冷水の蓄熱
槽として冷房や食品冷却に利用できるようにした
ものを提案した。（実願昭59−179759号） （考案が解決しようとする問題点） 先に提案したものによると、前記水槽を冷水の
蓄熱槽として利用し、冷房を可能にするものであ
るため、冷房負荷と給湯負荷とがバランスする
か、又は冷房負荷が大きい場合には所望の給湯が
行なえるのであるが、冷房負荷が小さい場合、前
記給湯が不充分となることが生ずるし、また、前
記水槽を冷水の蓄熱槽として利用するだけである
から、蓄熱性能が悪く、冷凍機動力の大幅な軽減
は行なえないものである。

本考案の目的は、夏期において排水の余熱を熱
回収して充分な給湯が行なえながら、冷房も行な
え、それでいて、前記冷房のための冷凍機動力を
大幅に軽減できるようにしたものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は以上の如く先に提案したものにおける
前記した問題点を解決するために、水槽とは別に
氷蓄熱槽を用いて、この氷蓄熱槽を冷房ユニツト
を接続する他、前記水槽に対し前記冷房ユニツト
と切換可能に接続する如く成したもので、図面に
示した如く、伝熱管１１ａをもつた対水蒸発器１
１、温水取出用凝縮器１２、排熱用凝縮器１３及
び圧縮器１４を備えた冷凍機４と、排水源１から
の排水を受ける水槽３と、前記蒸発器１１を配設
し、前記伝熱管１１ａの表面に氷結層を生成して
氷蓄熱可能とした氷蓄熱槽６と、冷房用熱交換器
７１をもつた冷房ユニツト７とを備え、前記氷蓄
熱槽６と水槽３及び冷房ユニツト７との間に、前
記氷蓄熱槽６を、前記水槽３と冷房ユニツト７と
の一方と選択的に接続する切換手段を設けたこと
を特徴とするものである。

（作用） 冬期においては、水槽３に受入れられる排水の
余熱を熱回収して給湯に利用できると共に、夏期
においても、前記水槽３に受入れられる排水の余
熱を熱回収し、給湯に利用できながら、しかも、
前記氷蓄熱槽６において氷結して蓄熱し、この氷
蓄熱により冷房を行なうことが可能で、給湯を充
分行なえながら、冷房のための冷凍機動力を大幅
に軽減できるのである。尚、本考案において、給
湯とは、浴場等に温水を供給する場合の他、暖房
機に温水を供給する場合を含むものである。

（実施例） 図面に示した実施例は、ホテル用ビル内の厨房
排水などの排水の余熱を熱回収し、浴場温水とし
て利用すると共に、冷房も行なえるようにしたも
ので、排水源１からの排水を、中水処理装置２に
より中水処理し、斯く処理した中水を受ける水槽
３と、この水槽３における中水を熱源としてヒー
トポンプにより中水余熱を熱回収する冷凍機４
と、熱回収した中水余熱を給湯に利用する利用側
温水器５と、氷蓄熱槽６と冷房用熱交換器７１及
びフアン７２をもつた冷房ユニツト７とを装備し
たものである。

前記冷凍機４は、伝熱管１１ａをもつた対水蒸
発器１１と温水取出用凝縮器１２と、排熱用凝縮
器１３と圧縮器１４及び膨張弁１５とから構成す
るもので、前記蒸発器１１を前記氷蓄熱槽６に配
設するのである。

即ち、前記蒸発器１１は、前記伝熱管１１ａを
水平にして多段多列に配設したもので、これら伝
熱管１１ａの管表面に氷結層を生成して氷蓄熱可
能とするもので、この蒸発器１１を水を充満させ
て槽本体６ａに配設することにより前記氷蓄熱槽
６を形成するのである。

また、前記伝熱管１１ａの表面に生成する氷結
層の厚さを検出する検出器を用い、前記氷結層の
厚さが設定する所望の厚さになつたとき、前記冷
凍機４の運転、つまり前記圧縮器１４の運転を停
止し、前記氷蓄熱槽６におけるアイスパツクドフ
アクター（氷充填率）が60％程度に制御するので
ある。

前記検出器は、前記伝熱管１１ａの管表面と氷
結層の層表面との電位差を検出する如くしたもの
を用いる他、マイクロスイツチなどを用いてもよ
い。

そして、以上の如く構成する前記氷蓄熱槽６
は、第１熱交換器２１を介して前記水槽３を、ま
た、第２熱交換器２２を介して冷房ユニツト７を
接続すると共に、四つの電磁弁２３〜２６から成
る切換手段を介して前記氷蓄熱槽６を前記水槽
３、冷房ユニツト７との一方と選択的に接続する
のであつて、前記水槽３との接続により該水槽３
における中水余熱の熱回収が可能となり、冷房ユ
ニツト７との接続により冷房運転が可能となるの
である。

以上の構成において、前記第１及び第２熱交換
器２１，２２を用いるのは、前記第１熱交換器２
１と水槽３との間に中水循環回路２７を形成する
と共に、前記第２熱交換器２２と冷房ユニツト７
の冷房用熱交換器７１との間に冷水循環回路２８
を形成し、そして前記氷蓄熱槽６と、前記第１及
び第２熱交換器２１，２２との間に閉回路３１を
形成し、この閉回路３１に介装する循環ポンプ３
２のポンプ動力を小さくできるようにするためで
ある。

即ち、前記中水循環回路２７及び冷水循環回路
２８には、それぞれ循環ポンプ２９，３０が必要
となるが、前記氷蓄熱槽３と前記各熱交換器２
１，２２との間には、閉回路３１を形成でき、配
管抵抗分の加圧で熱媒体を循環させられるので、
前記中水および冷水循環回路２７，２８に循環ポ
ンプ２９，３０を用いても、そのトータル動力は
閉回路を構成する場合より小さくできるのであ
る。

また、前記温水取出用凝縮器１２には、循環ポ
ンプ３３をもつた第１水配管３４を介して前記利
用側温水器５と接続しており、前記水槽３におけ
る中水から熱回収した余熱を前記温水器５で収熱
して給湯に利用できるようにしている。

前記温水器５は水対水熱交換器５ａを組込んで
前記第１水配管３４と接続し、前記温水器５に接
続の給水管３５から供給する水道水などの清水を
加熱できるように構成するのであつて、出湯側に
は貯湯槽３６を接続し、任意なときに給湯管３７
から温水の取出しが行なえるようにしている。

尚、前記給湯管３７は、例えば浴場等に接続す
る如く成す他、温水暖房機に接続するのである。

また、前記排熱用凝縮器１３は循環ポンプ３８
をもち、クーリングタワー３９に接続される第２
水配管４０を接続し、余剰余熱を前記クーリング
タワー３９から放熱する如く成すのである。

尚、前記中水処理装置２は排水中に混入する汚
物やゴミなどを取除いて、清浄化し排水を中水す
るもので、フイルター４１、曝気槽４２、脱気槽
４３、沈殿槽４４又ろ過槽４５とから成り、前記
沈殿槽４４には汚泥貯槽４６を接続し、沈殿した
汚泥を取出して脱水後ケーキ状として排出するの
である。

この中水処理装置２は、放熱を最小に溜めるよ
うに考慮されていて、前記水槽３に導入される中
水としては15℃以上の温度が確保できるようにな
つている。

尚、図面において４７は電磁弁４８をもつた出
口管で、余分な中水を排出する如く成している。

次に以上の如く構成する実施例の作用を説明す
る。

厨房において排出される廃熱をもつ排水は、前
記中水処理装置２により処理され、中水となつた
後、前記水槽３に受入れられるのであり、冬期及
び夏期において中水の熱回収を行なう場合には、
前記電磁弁２３，２４を開くと共に、循環ポンプ
２９を駆動して中水を前記中水循環回路２７に循
環させるのである。

しかして、この状態で前記冷凍機４の圧縮器１
４を駆動すると共に、前記閉回路３１の循環ポン
プ３２を駆動すると、前記第１熱交換器２１及び
前記状態蒸発器１１を介して中水から熱回収が行
なわれるのであつて、前記中水を熱源としてヒー
トポンプにより熱回収された中水廃熱は、前記温
水取出用凝縮器１２を介して利用側温水器５の給
湯用水を加熱し、温水として利用できるのであ
る。

また、以上の如く前記中水の廃熱で温水を形成
できながら、夏期においては、前記電磁弁２３，
２４を閉じ、電磁弁２５，２６を開いて前記氷蓄
熱槽６を前記水槽３から冷房ユニツト７に切換え
することにより冷房が可能となるのである。

しかも、この冷房は、前記氷蓄熱槽６において
蓄熱した氷蓄熱により行なえるので、冷房に必要
な冷凍機動力は軽減できるし、深夜電力を利用し
て蓄熱できるので冷房のランニングコストも低く
できるのである。

その上、冷房時、給湯の必要が生じた場合で、
冷房負荷が小さく熱源が不足して充分な給湯が行
なえない場合でも、前記氷蓄熱槽６を水槽３に切
換えることにより充分な給湯が簡単に得られるの
である。

以上説明した実施例は前記第１及び第２熱交換
器２１，２２を用いて閉回路３１及び中水循環回
路２７、冷水循環回路２８を形成したが、前記第
１及び第２熱交換器２１，２２は必ずしも必要な
ものでない。

又、前記冷房ユニツト７は例えば厨房などの居
住室の冷却を行なう他、例えば食品冷却を行なう
ようにしてもよい。

（考案の効果） 本考案は以上の如く氷蓄熱槽６を用い、この氷
蓄熱槽６を前記水槽３と冷房ユニツト７との一方
と選択的に切換えるようにし、排水源からの排水
を熱源として、ヒートポンプにより、前記排水の
余熱を前記氷蓄熱槽６において熱回収し、給湯に
利用できながら、前記氷蓄熱槽６において蓄熱し
た氷蓄熱により冷房を可能にしたから、冷房のた
めの冷凍機動力を軽減でき、低コストでの冷房が
行なえ、それでいて給湯負荷が生じた場合、冷房
負荷何に拘わらず充分な給湯が可能となるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案装置の一実施例を示す概略構成図
である。 ３……水槽、４……冷凍機、６……氷蓄熱槽、
７……冷房ユニツト、１１……対水蒸発器、１１
ａ……伝熱管、１２……温水取出用凝縮器、１３
……排熱用凝縮器、１４……圧縮器、２３〜２６
……電磁弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 伝熱管１１ａをもつた対水蒸発器１１、温水取
   出用凝縮器１２、排熱用凝縮器１３及び圧縮器１
   ４を備えた冷凍機４と、排水源１からの排水を受
   ける水槽３と、前記蒸発器１１を配設し、前記伝
   熱管１１ａの表面に氷結層を生成して氷蓄熱可能
   とした氷蓄熱槽６と、冷房用熱交換器７１をもつ
   た冷房ユニツト７とを備え、前記氷蓄熱槽６と水
   槽３及び冷房ユニツト７との間に、前記氷蓄熱槽
   ６を、前記水槽３と冷房ユニツト７との一方と選
   択的に接続する切換手段を設けたことを特徴とす
   る冷房給湯装置。