JPH05106877A - 蓄熱装置およびその運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、蓄熱運転を行いながら放熱
運転を行うことを可能にして、蓄熱の取りだしを有効に
するとともに、設備費の低減を可能にする蓄熱装置およ
びその運転方法を提供することにある。 【構成】 冷凍機１と製氷熱交換器４，５を接続し、製
氷熱交換器４，５を蓄熱槽２，３内に設置し、蓄熱槽
２，３を切替弁９，１０，１１，１２を介して負荷側と
接続する。切替弁９、１０を開、切替弁１１、１２を閉
にし、冷凍機１、熱媒体ポンプ６、冷温水ポンプ１５、
ファンコイルユニット１６を運転し、蓄熱槽２で放熱、
蓄熱槽３で蓄熱運転を行う。蓄熱槽３が蓄熱完了になっ
たら、切替弁９，１０を閉、切替弁１１ネ１２を開にし
て、蓄熱槽２で蓄熱、蓄熱槽３で放熱運転を行うように
したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の技術分野】本発明は、蓄熱装置とその運転方
法に係り、蓄熱運転中に、放熱運転が必要なシステムに
好適な、蓄熱・放熱同時運転が可能な蓄熱システムに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の装置においては、蓄熱運転の際、
冷凍機からの熱媒体は蓄熱槽内の製氷熱交換器にのみ供
給される。また、蓄熱槽に接続されている冷温水配管の
仕切弁を閉にして負荷側と遮断するため、蓄熱・放熱同
時運転はできないようになっていた。なお、この種のも
のとして関連するものに、例えば、特開平１−２４４２
８８号公報記載のものが挙げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、蓄
熱運転中に冷房または暖房負荷が存在していても、冷凍
機は蓄熱を行なうのみで、空調はできなかった。また、
蓄熱運転中に冷房または暖房負荷が存在している場合
は、別の冷凍機を設置して、この冷凍機で負荷をまかな
う必要があった。さらに、放熱運転が終了した際に、蓄
熱槽内の１部分に氷が残留したまま蓄熱運転を行うこと
により、製氷熱交換器の１部分にのみ氷が多量に付き、
放熱運転の際の氷と水の熱伝達が悪化し、蓄熱の取出し
を有効に実施できない恐れがあった。

【０００４】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、蓄熱運転を行いながら放熱運
転を行うことを可能にする蓄熱装置およびその運転方法
を提供することを、その目的とするものである。また、
本発明の他の目的は、蓄熱の取りだしを有効にするとと
もに、設備費の低減を可能にする蓄熱装置およびその運
転方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る蓄熱装置の最も基本的な第一の発明の
構成は、少なくとも、熱源機と、蓄熱槽と、これらに熱
媒体を循環させる配管系とを備えた蓄熱装置において、
蓄熱槽を複数個に分割し、それぞれの蓄熱槽ごとに、負
荷側に接続する冷温水配管系およびその切替弁を設けた
ものである。

【０００６】具体的には、本発明の蓄熱装置に係る第二
の発明の構成は、少なくとも、冷凍機と、蓄熱槽と、該
蓄熱槽内の製氷熱交換器と、これらに熱媒体を循環させ
る配管系とを備えた蓄熱装置において、製氷熱交換器を
有する蓄熱槽を複数個備え、それぞれの蓄熱槽ごとに、
冷凍機に接続する熱媒体配管系と、負荷側に接続する冷
温水配管系と、各冷温水配管に具備され、複数個の蓄熱
槽のいずれかを放熱運転し他の蓄熱槽を蓄熱運転するよ
うに配管系を切り替える切替弁とを設けたものである。

【０００７】また、本発明の蓄熱装置に係る第三の発明
の構成は、少なくとも、冷凍機と、水蓄熱槽と、これら
に熱媒体を循環させる配管系とを備えた蓄熱装置におい
て、水蓄熱槽を複数個備え、それぞれの水蓄熱槽ごと
に、冷凍機に接続する熱媒体配管系と、負荷側に接続す
る冷温水配管系と、各冷温水配管に具備され、複数個の
水蓄熱槽のいずれかを放熱運転し他の水蓄熱槽を蓄熱運
転するように配管系を切り替える切替弁とを設けたもの
である。

【０００８】さらに、本発明の蓄熱装置に係る第四の発
明の構成は、少なくとも、ヒートポンプと、水蓄熱槽
と、これらに熱媒体を循環させる配管系とを備えた蓄熱
装置において、水蓄熱槽を複数個備え、それぞれの水蓄
熱槽ごとに、ヒートポンプに接続する熱媒体配管系と、
負荷側に接続する冷温水配管系と、各冷温水配管に具備
され、複数個の水蓄熱槽のいずれかを放熱運転し他の水
蓄熱槽を蓄熱運転するように配管系を切り替える切替弁
とを設けたものである。

【０００９】また、上記目的を達成するために、本発明
に係る蓄熱装置の運転方法の構成は、少なくとも、熱源
機と、蓄熱槽と、これらに熱媒体を循環させる配管系と
を備えた蓄熱装置において、蓄熱槽を複数個備え、それ
ぞれの蓄熱槽ごとに、負荷側に接続する冷温水配管系お
よびその切替弁を備え、複数個の蓄熱槽の、少なくとも
１個の蓄熱量の多い蓄熱槽に接続する冷温水配管の切替
弁を開にして負荷側に放熱するとともに、複数個の蓄熱
槽の、他の蓄熱槽に接続する冷温水配管の切替弁を閉に
して、当該蓄熱槽に前記熱源機から熱媒体を循環させて
蓄熱を続け、放熱の終った蓄熱槽と蓄熱が十分となった
蓄熱槽とを順次切り替えて蓄熱・放熱同時運転を行うよ
うにしたものである。

【００１０】

【作用】上記の各技術的手段による働きは次のとおりで
ある。上記の、特に第二の発明の冷房運転時において、
蓄熱・放熱同時運転の際は、冷凍機で熱媒体を冷却し、
この熱媒体をそれぞれの製氷熱交換器に送る。一方、あ
る蓄熱槽の負荷側に通じる冷温水配管の切替弁を閉にし
て、この蓄熱槽で蓄熱運転を行う。また、他の蓄熱槽は
負荷側に通じる冷温水配管の切替弁を開にして、この蓄
熱槽で放熱運転を行う。このとき放熱運転は、すべての
蓄熱槽で放熱運転のみを行なった全体放熱運転の終了時
に、蓄熱が残っていた蓄熱槽から優先して実施する。

【００１１】時間の経過とともに蓄熱運転中の蓄熱槽が
蓄熱完了になる。この時点から、蓄熱運転中の蓄熱槽の
冷温水切替弁を開にして放熱運転に切り替えるととも
に、放熱運転中であった他の蓄熱槽の冷温水切替弁を閉
にして蓄熱運転に切り替える。このように、蓄熱運転を
行う蓄熱槽を順次切り替えてゆき、全体放熱運転の開始
時刻までに、すべての蓄熱槽の蓄熱を完了させる。これ
により蓄熱・放熱同時運転が可能になるとともに蓄熱、
氷の使い切りが可能になる。

【００１２】また、上記の第二の発明の暖房運転時にお
いて、蓄熱・放熱同時運転の際は、冷凍機で熱媒体を加
熱し、この熱媒体をそれぞれの製氷熱交換器に送る。一
方、ある蓄熱槽の負荷に通じる冷温水配管の切替弁を閉
にして、この蓄熱槽で蓄熱運転を行う。また、他の蓄熱
槽は冷温水配管の切替弁を開にして、この蓄熱槽で放熱
運転を行う。このとき、放熱運転は、すべての蓄熱槽で
放熱運転のみを行なった全体放熱運転の終了時に、蓄熱
が残っていた蓄熱槽から優先して実施する。

【００１３】時間の経過とともに蓄熱運転中の蓄熱槽が
蓄熱完了になる。この時点から、蓄熱運転中の蓄熱槽の
冷温水切替弁を開にして放熱運転に切り替えるととも
に、放熱運転中であった他の蓄熱槽の冷温水切替弁を閉
にして蓄熱運転に切り替える。このように、蓄熱運転を
行う蓄熱槽を順次切り替えてゆき、全体放熱運転の開始
時刻までに、すべての蓄熱槽の蓄熱を完了させる。これ
により蓄熱・放熱同時運転が可能になるとともに蓄熱の
使い切りが可能になる。

【００１４】次に、上記の第三の発明の冷房運転時にお
いて、蓄熱・放熱同時運転の際は、冷凍機で蓄熱槽内の
水を冷却し、この水をそれぞれの水蓄熱槽に送る。一
方、ある水蓄熱槽の負荷に通じる冷温水配管の切替弁を
閉にして、この水蓄熱槽で蓄熱運転を行う。また、他の
水蓄熱槽は負荷に通じる冷温水配管の切替弁を開にし
て、この水蓄熱槽で放熱運転を行う。このとき放熱運転
は、すべての水蓄熱槽で放熱運転のみを行なった全体放
熱運転の終了時に、蓄熱が残っていた水蓄熱槽から優先
して実施する。

【００１５】時間の経過とともに蓄熱運転中の水蓄熱槽
が蓄熱完了になる。この時点から、蓄熱運転中の水蓄熱
槽の冷温水切替弁を開にして放熱運転に切り替えととも
に、放熱運転中であった他の水蓄熱槽の冷温水切替弁を
閉にして蓄熱運転に切り替える。このように、蓄熱運転
を行う水蓄熱槽を順次切り替えてゆき、全体放熱運転の
開始時刻にまでに、すべての水蓄熱槽の蓄熱を完了させ
る。これにより蓄熱・放熱同時運転が可能になるととも
に蓄熱の使い切りが可能になる。

【００１６】また、上記の第四の発明の暖房運転時にお
いて、蓄熱・放熱同時運転の際は、ヒートポンプで水蓄
熱槽内の水を加熱し、この水をそれぞれの水蓄熱槽に送
る。一方、ある水蓄熱槽の負荷に通じる冷温水配管の切
替弁を閉にして、この水蓄熱槽で蓄熱運転を行う。ま
た、他の水蓄熱槽は負荷に通じる冷温水配管の切替弁を
開にして、この水蓄熱槽で放熱運転を行う。このとき放
熱運転は、すべての水蓄熱槽で放熱運転のみを行なった
全体放熱運転の終了時に、蓄熱が残っていた水蓄熱槽か
ら優先して実施する。

【００１７】時間の経過とともに蓄熱運転中の水蓄熱槽
が蓄熱完了になる。この時点から、蓄熱運転中の水蓄熱
槽の冷温水切替弁を開にして放熱運転に切り替えるとと
もに、放熱運転中であった他の水蓄熱槽の冷温水切替弁
を閉にして蓄熱運転に切り替える。このように、蓄熱運
転を行う水蓄熱槽を順次切り替えてゆき、全体放熱運転
の開始時刻にまでに、すべての水蓄熱槽の蓄熱を完了さ
せる。これにより、蓄熱・放熱同時運転が可能になると
ともに蓄熱の使い切りが可能になる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の各実施例を図１および図２を
参照して説明する。 〔実施例 １〕図１は、本発明の一実施例に係る蓄熱槽
を２分割した装置の系統図である。図１に示す装置は、
冷凍機１と２分割された製氷熱交換器４および製氷熱交
換器５を、熱媒体送り配管７および熱媒体戻り配管８に
より接続し、熱媒体送り配管７の途中に熱媒体ポンプ６
を設けてあり、冷凍機１，熱媒体送り配管７，熱媒体戻
り配管８，熱媒体ポンプ６，製氷熱交換器４，製氷熱交
換器５の熱媒体循環系統内は、不凍液のような熱媒体
（例えばブライン）で満たされている。製氷熱交換器４
は蓄熱槽２の中に、製氷熱交換器５は蓄熱槽３の中に設
置されている。

【００１９】蓄熱槽２を、切替弁９，切替弁１０，冷温
水送り配管１３，冷温水戻り配管１４を介して負荷用フ
ァンコイルユニット１６に接続し、蓄熱槽３を切替弁１
１，切替弁１２，冷温水送り配管１３，冷温水戻り配管
１４を介して負荷用ファンコイルユニット１６に接続し
ており、冷温水送り配管１３の途中に冷温水ポンプ１５
を設置している。蓄熱槽２，蓄熱槽３内には、製氷熱交
換器４，製氷熱交換器５が水没するように貯水されてい
る。また、冷温水送り配管１３，冷温水戻り配管１４，
冷温水ポンプ１５，負荷用ファンコイルユニット１６の
冷温水循環系内には水が満たされている。蓄熱槽２には
水位センサ１７を、蓄熱槽３には水位センサ１８を取付
けてあり、各機器の制御を行う制御盤１９と各機器を図
１に破線で示すように電気的に接続している。

【００２０】このような蓄熱装置を備えた空調システム
における冷房運転モードについて説明する。まず、蓄熱
運転のみを行う場合について述べる。冷温水配管系の各
切替弁９，１０，１１，１２を閉にして負荷側と蓄熱槽
２，３とを遮断する。冷凍機１により熱媒体を零下の温
度まで冷却し、熱媒体ポンプ６により、製氷熱交換器
４，５へ送る。製氷熱交換器４，５により水の熱を奪っ
た熱媒体は昇温して、冷凍機１内へ戻り冷却される。こ
のように熱媒体を循環させることにより、蓄熱槽２，３
内の水温は徐々に低下してゆき、やがては製氷熱交換器
４，５の外表面に着水する。氷の比体積は水の比体積よ
りも大きいため、氷が生成すると蓄熱槽２，３の水位は
上昇する。この水位を水位センサ１７，１８により検知
する。水位センサ１７，１８からは水位情報が制御盤１
９に送信される。検知水位が、制御盤１９にあらかじめ
設定した水位に達したとき、氷が所定量に達したと判断
して、冷凍機１、熱媒体ポンプ６を停止させ蓄熱運転を
終了する。

【００２１】全体放熱運転のみを行う場合について述べ
る。冷温水配管系の各切替弁９，１０，１１，１２を開
にして、冷温水ポンプ１５、負荷用ファンコイルユニッ
ト１６を運転し水を循環させる。負荷用ファンコイルユ
ニット１６により外気の熱を奪った水は、昇温して冷温
水戻り配管１４を通って蓄熱槽２，３へ戻る。水は製氷
熱交換器４，５の表面の氷の融解熱および蓄熱槽２，３
内の水の顕熱により熱を奪われ、温度が低下して、冷温
水送り配管１３を通って負荷用ファンコイルユニット１
６内へ流入する。蓄熱槽２，３内の氷が減少していく
と、蓄熱運転とは逆に水位が低下してゆく。この水位を
水位センサ１７，１８により検知する。水位センサ１
７，１８からは水位情報が制御盤１９に送信される。検
知水位が、制御盤１９にあらかじめ設定した水位まで低
下したとき、氷が無くなったと判断する。このようにし
て蓄熱槽２，３内の氷がなくなり、水温が所定の温度に
上昇するまで、蓄熱槽内の冷熱を使って放熱運転を行
う。

【００２２】次に、蓄熱・放熱同時運転を行う場合につ
いて述べる。蓄熱槽２または３のうち、氷が多く残って
いる方の蓄熱槽により放熱運転を行う。ここでは氷が多
く残っている方を仮に蓄熱槽２とする。切替弁９，１０
を開にして、冷温水ポンプ１５、負荷用ファンコイルユ
ニット１６を運転する。蓄熱槽３の切替弁１１，１２は
閉にして、冷温水戻り配管１４，冷温水送り配管１３と
遮断する。一方、冷凍機１、熱媒体ポンプ６を運転す
る。これにより、蓄熱槽３側で蓄熱運転を行なって氷を
生成させ、蓄熱槽２側では、負荷用ファンコイルユニッ
ト１６、水を介して負荷側の熱を奪って冷房を行なって
いる。このようにして、蓄熱槽２側で放熱運転を、蓄熱
槽３側で蓄熱運転を行う。

【００２３】この運転を続けていくうちに、蓄熱槽３内
の氷が所定の量になり、水位センサ１８により規定水位
に達したことを検知し、蓄熱槽３のみが蓄熱完了とな
る。この時点から切替弁９，１０を閉にし、切替弁１
１，１２を開にして蓄熱槽２側を蓄熱運転に、蓄熱槽３
側を放熱運転に切り替える。蓄熱槽３の製氷熱交換器５
内には、冷凍機１によって冷却された熱媒体が通ってい
るため、放熱運転ではあるが、負荷分の熱は、この熱媒
体が奪い、氷は融解せず、また水温も上昇しない。他方
の蓄熱槽２内では、負荷側と遮断され、製氷熱交換器４
内に冷却された熱媒体が通っているため、水温が低下し
てゆき氷が生成する。この運転を続けていくうちに蓄熱
槽２内の氷が所定の量になり、水位センサ１７により規
定水位に達したことを検知し、蓄熱槽２も蓄熱完了にな
る。このようにして放熱運転を行いながら所定の蓄熱量
を満足させることができる。

【００２４】以上は冷房運転について述べたが、以下に
暖房運転について述べる。暖房運転は冷房運転とは逆
に、冷凍機１により熱媒体を加熱し、蓄熱槽内の水温を
所定の温度まで上昇させて蓄熱し、この水の顕熱を利用
して負荷側の温熱をまかなう。このときの蓄熱・放熱同
時運転も冷房運転と同様に、片側の蓄熱槽で放熱運転を
行い、他方の蓄熱槽で蓄熱運転を行い、蓄熱完了になっ
たら切替弁を切り替えて、放熱運転を行なっていた蓄熱
槽を蓄熱運転にし、蓄熱運転を行なっていた蓄熱槽を放
熱運転にする。こうして蓄熱・放熱同時運転を行う。

【００２５】本実施例によれば、蓄熱・放熱同時運転を
行うことにより、蓄熱槽内の氷の使い切りに効果が大で
あり、これによって、製氷熱交換器表面に均一な氷の生
成が可能となる。均一な氷が生成すれば、水と氷との接
触面積が大きくなり、水と氷の熱伝達性能が増加して、
蓄熱の取出し性能が大巾に向上する。また蓄熱運転中に
放熱運転が可能となるため、熱源機が１台設置の場合に
は蓄熱運転中は放熱運転を行なわない従来技術の如き適
用先の限定条件がなくなり、蓄熱システムの適用先を拡
大することができる。

【００２６】また、蓄熱運転中に冷房または暖房を行い
たい場合、従来は、蓄熱システムの他に、冷房または暖
房用に熱源機を設置する必要があったが、本発明によ
り、蓄熱システムのみで蓄熱・放熱同時運転が可能とな
るため、蓄熱運転中の冷房または暖房用の熱源機が不要
になり、この分の本体費用、配管費用、電源設備の費
用、機器の費用等の設備費を低減できるとともに、この
分の設備面積を減少でき、省スペースになる。さらに、
この分のメインテナンスも不要になり、省力化が期待で
きる。

【００２７】〔実施例 ２〕図２は、本発明の他の実施
例に係る蓄熱槽を３分割した装置を示す系統図である。
図２に示す装置では、冷凍機２０と製氷熱交換器２４、
製氷熱交換器２５、製氷熱交換器２６を、熱媒体送り配
管２８および熱媒体戻り配管２９により接続し、熱媒体
送り配管２８の途中に熱媒体ポンプ２７を設けてあり、
冷凍機２０，熱媒体送り配管２８，熱媒体戻り配管２
９，熱媒体ポンプ２７，製氷熱交換器２４，製氷熱交換
器２５，製氷熱交換器２６の熱媒体循環系統内は、不凍
液のような熱媒体（例えばブライン）で満たされてい
る。製氷熱交換器２４は蓄熱槽２１の中に、製氷熱交換
器２５は蓄熱槽２２の中に、製氷熱交換器２６は蓄熱槽
２３の中にそれぞれ設置されている。

【００２８】蓄熱槽２１を、切替弁３０，３１、冷温水
送り配管３６，冷温水戻り配管３７を介して負荷用ファ
ンコイルユニット３９に接続し、蓄熱槽２２を切替弁３
２，３３、冷温水送り配管３６，冷温水戻り配管３７を
介して負荷用ファンコイルユニット３９に接続し、蓄熱
槽２３を、切替弁３４，３５、冷温水送り配管３６，冷
温水戻り配管３７を介して、負荷用ファンコイルユニッ
ト３９に接続している。冷温水送り配管３６の途中に、
冷温水ポンプ３８を設置している。蓄熱槽２１，２２，
２３内には製氷熱交換器２４，２５，２６が水没するよ
うに貯水されている。また、冷温水送り配管３６，冷温
水戻り配管３７，冷温水ポンプ３８，負荷用ファンコイ
ルユニット３９の冷温水循環系内部には水が満たされて
いる。蓄熱槽２１には水位センサ４０を、蓄熱槽２２に
は水位センサ４１を、蓄熱槽２３には水位センサ４２を
それぞれ取付けてあり、各機器の制御を行う制御盤４３
に破線に示すように電気的に接続されている。

【００２９】以下、このような蓄熱装置を備えた空調シ
ステムの冷房運転モードについて説明する。まず、蓄熱
運転のみを行なう場合について述べる。冷温水循環系の
切替弁３０，３１，３２，３３，３４，３５を閉にして
負荷側と蓄熱槽を遮断する。冷凍機２０により熱媒体を
零下の温度まで冷却し、熱媒体ポンプ２７により、製氷
熱交換器２４，２５，２６へ送る。製氷熱交換器２４，
２５，２６により水の熱を奪った熱媒体は昇温して、冷
凍機２０内へ戻り冷却される。このように熱媒体を循環
させることにより、蓄熱槽２１，２２，２３内の水温は
徐々に低下してゆき、やがて製氷熱交換器２４，２５，
２６の外表面に着水する。氷の比体積は水の比体積より
も大きいため、氷が生成すると蓄熱槽２１，２２，２３
の水位は上昇する。この水位を水位センサ４０，４１，
４２により検知する。水位センサ４０，４１，４２から
は水位情報が制御盤４３に送信される。検知水位が、制
御盤４３にあらかじめ設定した水位に達したとき、氷が
所定量に達したと判断して冷凍機２０、熱媒体ポンプ２
７を停止して、蓄熱運転を終了する。

【００３０】次に、全体放熱運転のみを行う場合につい
て述べる。冷温水循環系の切替弁３０，３１，３２，３
３，３４，３５を開にして、冷温水ポンプ３８、負荷用
ファンコイルユニット３９を運転し、水を循環させる。
負荷用ファンコイルユニット３９により外気の熱を奪っ
た水は、昇温して冷温水戻り配管３７を通って、蓄熱槽
２１，２２，２３へ戻る。水は製氷熱交換器２４，２
５，２６の表面の氷の融解熱および蓄熱槽２１，２２，
２３内の水の顕熱によって熱を奪われ、温度が低下し
て、冷温水送り配管３６を通って負荷用ファンコイルユ
ニット３９内へ流入する。蓄熱槽２１，２２，２３内の
氷が減少していくと、蓄熱運転とは逆に水位が低下して
ゆく。この水位を水位センサ４０，４１，４２により検
知する。水位センサ４０，４１，４２からは水位情報が
制御盤４３に送信される。検知水位が制御盤４３で設定
した水位まで低下したとき、氷がなくなったと判断す
る。このようにして蓄熱槽２１，２２，２３内の氷がな
くなり、水温が所定の温度に上昇するまで蓄熱槽内の冷
熱を使って放熱運転を行う。

【００３１】次に、蓄熱・放熱同時運転を行う場合につ
いて述べる。蓄熱槽２１，２２，２３のうち、氷が最も
多く残っている蓄熱槽により放熱運転を行う。ここでは
氷が最も多く残っている蓄熱槽を仮に蓄熱槽２１とす
る。切替弁３０，３１を開にして、冷温水ポンプ３８、
負荷用ファンコイルユニット３９を運転する。蓄熱槽２
２の切替弁３２，３３を閉に、蓄熱槽２３の切替弁３
４，３５を閉にして、冷温水戻り配管３７、冷温水送り
配管３６と遮断する。一方、冷凍機２０、熱媒体ポンプ
２７を運転する。これにより、蓄熱槽２２，２３で蓄熱
運転を行い氷を生成させ、蓄熱槽２１では、負荷用ファ
ンコイルユニット３９、水を介して負荷側の熱を奪っ
て、冷房を行なっている。このようにして、蓄熱槽２１
で放熱運転を、蓄熱槽２２，２３で蓄熱運転を行う。

【００３２】この運転を続けていくうちに、蓄熱槽２
２，２３内の氷が所定の半分の量になったことを水位セ
ンサ４１，４２で検知した時点で、切替弁３０，３１を
閉にして、切替弁３２，３３を開にして蓄熱槽２１，２
３を蓄熱運転に、蓄熱槽２２を放熱運転に切り替える。
蓄熱槽２２の製氷熱交換器２５内には、冷凍機２０によ
って冷却された熱媒体が通っているため、放熱運転では
あるが、負荷分の熱は、この熱媒体が奪い、氷は融解せ
ず、また水温も上昇しない。他方の蓄熱槽２１，２３で
は、負荷側と遮断され、製氷熱交換器２４，２６内に、
冷却された熱媒体が通っているため氷が生成する。この
運転を続けていくうちに、蓄熱槽２１内の氷が所定の半
分の量になったことを水位センサ４１で検知し、かつ蓄
熱槽２３内の氷が所定の量になったことを水位センサ４
２で検知した時点で、切替弁３２，３３を閉に、切替弁
３４，３５を開にして、蓄熱槽２１，２２を蓄熱運転
に、蓄熱槽２３を放熱運転に切り替える。

【００３３】この時点で蓄熱槽２３は蓄熱完了に、蓄熱
槽２１，２２は半分の蓄熱量となる。蓄熱槽２３の製氷
熱交換器２６内には、冷凍機２０によって冷却された熱
媒体が通っているため、放熱運転ではあるが、負荷分の
熱はこの熱媒体が奪い、氷は融解せず、また水温も上昇
しない。他方の蓄熱槽２１，２２内では負荷側と遮断さ
れ、製氷熱交換器２４，２５内には冷凍機２０によって
冷却された熱媒体が通っているため氷が生成する。この
運転を続けていくうちに蓄熱槽２１，２２の氷が所定の
量になり、水位センサ４０，４１により規定水位に達し
たことを検知し、蓄熱槽２１，２２も蓄熱完了になる。
このようにして放熱運転を行いながら所定の蓄熱量を満
足させる。

【００３４】以上は冷房運転について述べたが、以下に
暖房運転について述べる。暖房運転は冷房運転とは逆
に、冷凍機２０により熱媒体を加熱し、蓄熱槽内の水温
を所定の温度まで上昇させて蓄熱とし、この水の顕熱を
利用して、負荷側の温熱をまかなう。このときの蓄熱・
放熱同時運転も冷房運転と同様に、一方の蓄熱槽で放熱
運転を行い、他方の蓄熱槽で蓄熱運転を行い、蓄熱完了
になったら切替弁を切り替えて、放熱運転を行なってい
た蓄熱槽を蓄熱運転にし、蓄熱運転を行なっていた蓄熱
槽を放熱運転にする。こうして、蓄熱・放熱同時運転を
行う。本実施例によれば、先の図１の実施例と同様の効
果が得られるほか、図１の実施例に比べ蓄熱槽内の氷の
使い切り特性がより一層良くなる

【００３５】なお、上記の各実施例では、蓄熱槽が２個
または３個に分割された例を説明したが、蓄熱槽を予め
複数個設置して本発明を適用しても差し支えない。ま
た、上記の各実施例では、蓄熱槽に製氷熱交換器を有す
る例を説明したが、製氷熱交換器を有しない単なる水蓄
熱槽の場合も、図示しないが本発明を適用することが可
能である。さらに、上記の各実施例では、熱源機として
冷凍機を用いた例を説明したが、本発明はこれに限ら
ず、図示しないが、熱源機としてヒートポンプを用い水
蓄熱槽を用いても実現できるものである。

【００３６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、蓄熱運転を行いながら放熱運転を行うことを可能
にする蓄熱装置およびその運転方法を提供することがで
きる。また、蓄熱の取りだしを有効にするとともに、設
備費の低減を可能にする蓄熱装置およびその運転方法を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る蓄熱槽を２分割した装
置の系統図である。

【図２】本発明の他の実施例に係る蓄熱槽を３分割した
装置を示す系統図である。

【符号の説明】

１ 冷凍機 ２，３ 蓄熱槽 ４，５ 製氷熱交換器 ６ 熱媒体ポンプ ７ 熱媒体送り配管 ８ 熱媒体戻り配管 ９，１０，１１，１２ 切替弁 １３ 冷温水送り配管 １４ 冷温水戻り配管 １５ 冷温水ポンプ １６ 負荷用ファンコイルユニット １７，１８ 水位センサ １９…制御盤 ２０…冷凍機 ２１，２２，２３ 蓄熱槽 ２４，２５，２６ 製氷熱交換器 ２７…熱媒体ポンプ ２８…熱媒体送り配管 ２９…熱媒体戻り配管 ３０，３１，３２，３３，３４，３５ 切替弁 ３６ 冷温水送り配管 ３７ 冷温水戻り配管 ３８ 冷温水ポンプ ３９ 負荷用ファンコイルユニット ４０，４１，４２ 水位センサ ４３ 制御盤

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、熱源機と、蓄熱槽と、これ
   らに熱媒体を循環させる配管系とを備えた蓄熱装置にお
   いて、蓄熱槽を複数個に分割し、それぞれの蓄熱槽ごと
   に、負荷側に接続する冷温水配管系およびその切替弁を
   設けたことを特徴とする蓄熱装置。
2. 【請求項２】 少なくとも、冷凍機と、蓄熱槽と、該蓄
   熱槽内の製氷熱交換器と、これらに熱媒体を循環させる
   配管系とを備えた蓄熱装置において、 製氷熱交換器を有する蓄熱槽を複数個備え、それぞれの
   蓄熱槽ごとに、 冷凍機に接続する熱媒体配管系と、負荷側に接続する冷
   温水配管系と、 各冷温水配管に具備され、複数個の蓄熱槽のいずれかを
   放熱運転し他の蓄熱槽を蓄熱運転するように配管系を切
   り替える切替弁とを設けたことを特徴とする蓄熱装置。
3. 【請求項３】 少なくとも、冷凍機と、水蓄熱槽と、こ
   れらに熱媒体を循環させる配管系とを備えた蓄熱装置に
   おいて、 水蓄熱槽を複数個備え、それぞれの水蓄熱槽ごとに、 冷凍機に接続する熱媒体配管系と、負荷側に接続する冷
   温水配管系と、 各冷温水配管に具備され、複数個の水蓄熱槽のいずれか
   を放熱運転し他の水蓄熱槽を蓄熱運転するように配管系
   を切り替える切替弁とを設けたことを特徴とする蓄熱装
   置。
4. 【請求項４】 少なくとも、ヒートポンプと、水蓄熱槽
   と、これらに熱媒体を循環させる配管系とを備えた蓄熱
   装置において、 水蓄熱槽を複数個備え、それぞれの水蓄熱槽ごとに、 ヒートポンプに接続する熱媒体配管系と、負荷側に接続
   する冷温水配管系と、 各冷温水配管に具備され、複数個の水蓄熱槽のいずれか
   を放熱運転し他の水蓄熱槽を蓄熱運転するように配管系
   を切り替える切替弁とを設けたことを特徴とする蓄熱装
   置。
5. 【請求項５】 少なくとも、熱源機と、蓄熱槽と、これ
   らに熱媒体を循環させる配管系とを備えた蓄熱装置にお
   いて、 蓄熱槽を複数個備え、それぞれの蓄熱槽ごとに、負荷側
   に接続する冷温水配管系およびその切替弁を備え、 複数個の蓄熱槽の、少なくとも１個の蓄熱量の多い蓄熱
   槽に接続する冷温水配管の切替弁を開にして負荷側に放
   熱するとともに、 複数個の蓄熱槽の、他の蓄熱槽に接続する冷温水配管の
   切替弁を閉にして、当該蓄熱槽に前記熱源機から熱媒体
   を循環させて蓄熱を続け、 放熱の終った蓄熱槽と蓄熱が十分となった蓄熱槽とを順
   次切り替えて蓄熱・放熱同時運転を行うことを特徴とす
   る蓄熱装置の運転方法。