JPH0651762U - 冷凍システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】冷却塔から送られる冷却水の水頭損失を小さく
でき、送水ポンプの容量および動力を低減できる冷凍シ
ステムを提供する。 【構成】圧縮器３、凝縮器４、膨脹弁５、冷却器６、冷
却器のホットガスデフロスト時に液化した冷媒をガス化
するデフロスト熱交換器７からなる冷凍装置１と、熱交
換用の冷却水を供給する冷却塔２とからなる冷凍システ
ムにおいて、冷却塔２と凝縮器４の冷却水入口とを送水
ポンプ１２を備える主送水配管１３で接続し、主送水配
管１３とデフロスト熱交換器７の冷却水入口とをデフロ
スト時に開となる電磁弁１５を備える送水配管１６で接
続し、凝縮器４の冷却水出口とデフロスト熱交換器７の
冷却水出口を共用の主還水配管１４によって冷却塔２に
接続してあり、送水ポンプ１２の吐出圧を圧力センサ１
７で検出し、インバータ１９によって送水ポンプ１２の
能力を制御して、デフロスト熱交換器７への通水時にも
所要水量の冷却水が常に給水可能とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はホットガスデフロスト方式の冷凍システムに関し、特に冷却塔内の冷 却水が持っている熱を利用してデフロスト後の液冷媒の蒸発を行なえるように構 成したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３に、この種の冷凍システムの従来例を示す。この図で、複数台並設された 冷凍装置１は、圧縮器３、凝縮器４、膨脹弁５、冷却器６およびデフロスト熱交 換器７を有している。冷却塔（クーリングタワー）２から延びる主送水配管２６ にはポンプ２５が接続され、この主送水配管２６から延びる分岐管２６ａが各凝 縮器４の冷却水入口に接続されている。凝縮器４の冷却水出口は、還水配管２７ ａによってデフロスト熱交換器７の冷却水入口に接続され、この熱交換器７の冷 却水出口が、冷却塔２に接続された主還水配管２７に配管２７ｂによって接続さ れている。

【０００３】 このように構成される冷凍システムでは、複数台の冷凍装置１のうちのいずれ かにデフロストの必要が生じた場合に、該当の冷凍装置１内の電磁弁８を開いて 圧縮機１からのホットガスを冷却器６に通して除霜を行ない、除霜によって液化 した冷媒を冷却器６からデフロスト熱交換器７に導く。このデフロスト熱交換器 ７には、冷却塔２からの冷却水が凝縮器４を通って送られてくるので、液冷媒が 冷却水と熱交換することでガス化され、冷媒ガスが圧縮機３に戻される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上述した従来の冷凍システムでは、主送水配管２６に凝縮器４とデフロスト熱 交換器７が直列に接続された構成となっており、直列配管によって冷却水が送水 されるため、送水ポンプ２５から見た負荷での圧力損失が大きくなり、ポンプ動 力が増えるとともに、ポンプ２５に大型のものを用いる必要があった。

【０００５】 本考案は、このような従来の技術が有する課題を解決するために提案されたも のであり、冷却塔から送られる冷却水の水頭損失を小さくでき、送水ポンプの容 量および動力を低減できる冷凍システムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために本考案は、圧縮器、凝縮器、膨脹弁、冷却器、冷却 器のホットガスデフロスト時に液化した冷媒をガス化するデフロスト熱交換器か らなる冷凍装置と、凝縮器とデフロスト熱交換器に熱交換用の冷却水を供給する 冷却塔とにより構成される冷凍システムにおいて、冷却塔と凝縮器の冷却水入口 とを送水ポンプを備える主送水配管によって接続し、この主送水配管の適所とデ フロスト熱交換器の冷却水入口とをデフロスト時に開となる開閉弁を備える送水 配管によって接続し、凝縮器の冷却水出口とデフロスト熱交換器の冷却水出口を 共用の還水配管によって冷却塔に接続した構成としてある。

【０００７】 また、本考案による冷凍システムでは、上記送水ポンプの吐出圧を検出するか デフロスト開始信号を受けて、この送水ポンプの送水能力を制御するポンプ制御 部を備え、デフロスト熱交換器への通水時に凝縮器への冷却水量が不足する場合 に、このポンプ制御部の制御によって冷却塔から所要水量の冷却水が常に送水さ れるように構成してある。

【０００８】

【作用】

上述した請求項１に対応する構成によれば、凝縮器とデフロスト熱交換器への 冷却水配管が並列となっているとともに、デフロスト時のみ開閉弁を開いてデフ ロスト熱交換器へ冷却水が給水されるようにすることで、送水ポンプから見た負 荷による圧力損失を低減できる。

【０００９】 また、請求項２に対応する構成によれば、ポンプの吐出圧が低下した場合、ま たはデフロスト開始信号を受けたときにポンプ制御部によって送水ポンプの能力 を高めることにより、常に所要水量の冷却水を冷却塔から凝縮器とデフロスト熱 交換器に給水できる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案による冷凍システムの具体的な実施例を図面に基づき詳細に説明 する。 図１の系統図に、この冷凍システムの一実施例を示す。この図で、並設された 複数台の冷凍装置１は１台の冷却塔２に接続され、各冷凍装置１を構成する圧縮 機３、凝縮器４、膨脹弁５、冷却器６、デフロスト熱交換器７と冷却塔２とで冷 凍サイクルを構成している。ここで、冷凍装置１の接続系統を説明すると、圧縮 機３の吐出口は管路によって凝縮器４のガス入口に接続されているとともに、中 途部に電磁弁８を設けたデフロスト用のホットガス管路９によって冷却器６に接 続されている。凝縮器４の冷媒出口は管路によって冷却器６の冷媒入口に接続さ れ、冷却器６の冷媒出口が中途部に電磁弁１０を設けた管路によって圧縮器３の 吸入口に接続されている。また、冷却器６は中途部に調整弁１１を設けたデフロ スト用の管路によってデフロスト熱交換器７の冷媒入口に接続されており、この デフロスト熱交換器７のガス出口が管路によって圧縮器３の吸入口に接続されて いる。

【００１１】 一方、冷却塔２の冷却水出口には送水ポンプ１２を備えた主送水配管１３が接 続され、この主送水配管１３から延びる分岐管１３ａが各凝縮器４の冷却水入口 に接続されている。また各凝縮器４の冷却水出口は配管１４ａによって主還水配 管１４に接続され、この主還水配管１４が冷却塔２の冷却水戻り口に接続されて いる。

【００１２】 また、冷却塔２から延びる主送水配管１３のポンプ１２の吐出側の適所からは 、デフロスト時に開となる電磁弁１５を備えた送水配管１６が分岐しており、こ の送水配管１６が各デフロスト熱交換器７の冷却水入口に接続されている。各デ フロスト熱交換器７の冷却水出口は、配管１４ｂによって主還水配管１４に接続 されている。

【００１３】 また、主送水配管１３に備えられた送水ポンプ１２の吐出側には、ポンプ吐出 圧を検出する圧力センサ１７が設けられており、このセンサ１７の検出出力が圧 検出回路１８に送られる。この圧検出回路１８においてポンプ吐出圧が低下した ことが検出されると、ポンプ制御部をなすインバータ１９によって送水ポンプ１ ２の能力が高められるよう制御される。

【００１４】 なお、デフロスト開始信号をインバータ１９が受けて、デフロスト時にポンプ １２の能力が高められるように制御することもできる。

【００１５】 つぎに、このように構成される冷凍システムの動作を説明する。 まず、通常の冷却運転では送水ポンプ１２が運転されることで、冷却塔２から の冷却水が主送水配管１３を通って各凝縮器４に送られ、主還水配管１４によっ て冷却塔２に戻される。このとき、圧縮機３から吐出された高圧の冷媒ガスは、 冷却水が取り込まれる凝縮器４で液化され、液冷媒が膨脹弁５で減圧されたあと に冷却器６に送られる。これにより、この冷却器６によって冷凍室または冷蔵室 など被冷却室２０の冷却が行なわれる。冷却器６における冷凍作用により熱を取 り込んでガス化した冷媒は電磁弁１０を介して圧縮機３に戻される。

【００１６】 一方、複数台の冷凍装置１のうちのいずれかの冷却器６でデフロスト運転を行 なう必要が生じた場合は、該当の冷凍装置１のデフロスト熱交換器７に接続され る送水配管１６の電磁弁１５がデフロスト開始信号に基づいて開かれ、冷却塔２ からの冷却水が送水配管１６を通って熱交換器７に給水される。熱交換器７を通 過した冷却水は、主還水配管１４によって冷却塔２に戻される。

【００１７】 同時に、ホットガス管路９の電磁弁８がデフロスト開始信号を受けて開かれ、 圧縮機３から吐出されるホットガスが破線の矢印で示すように冷却器６に通され ることで、冷却器６の除霜が行なわれる。このデフロストにより熱を奪われて液 化した冷媒は、電磁弁１０が閉ざされることで、調整弁１１を介してデフロスト 熱交換器７に送られる。このデフロスト熱交換器７では冷却塔２からの冷却水と 液冷媒が熱交換され、ガス化した冷媒が圧縮機３に戻される。

【００１８】 このデフロスト中に、圧力センサ１７が接続される圧検出回路１８でポンプ１ ２の吐出圧が低下したことが検出された場合は、インバータ１９によってポンプ １２の送水能力が高められることにより、別の冷凍装置１の凝縮器４とデフロス ト中の熱交換器７に所要水量の冷却水が常に給水されるように制御がなされる。

【００１９】 デフロストが終了すると、電磁弁８および調整弁１１が閉じられ、冷却器６へ のホットガスの供給が停止されるとともに、電磁弁１５が閉じられることで、冷 却塔２からデフロスト熱交換器７に送られていた冷却水の供給が停止される。こ のデフロスト運転は一般に冷凍装置１台毎に行なわれる。

【００２０】 このようにこの冷凍システムでは、凝縮器４に冷却水を送る主送水配管１３の 適所から送水配管１６を分岐してデフロスト熱交換器７に接続し、デフロスト時 にのみ電磁弁１５を開いてデフロスト熱交換器７に冷却水を供給できるようにし ているので、ポンプ負荷が軽減され、ポンプ１２の容量および動力を低減できる 。

【００２１】 また、ポンプ吐出圧の検出信号を受けるインバータ１９によってポンプ１２の 能力を制御しているので、常に所要水量の冷却水を送水でき、デフロスト熱交換 器７へ通水を行なっているときでも、凝縮器４への冷却水量が不足することはな い。

【００２２】 図２は、このような冷凍システムを各階に冷凍室または冷蔵室の被冷却室２０ を持つ上屋２１に設置した例を示しており、屋上２１ａに設置した冷却塔２から 主送水配管１３および送水配管１６の並列配管によって冷凍装置１の凝縮器４と デフロスト熱交換器７に冷却水を供給できるようにしている。

【００２３】 上述した実施例では、複数台の冷凍装置１を備える場合について説明したが、 本考案は冷凍装置１を１台有する冷凍システムにも適用できる。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、冷却塔から並列配管によって凝縮器とデ フロスト熱交換器に冷却水を送り込めるようにするとともに、デフロスト時にの み開閉弁を開いてデフロスト熱交換器に給水できるようにしているので、従来の ように直列配管によって冷却水を送水する場合に比べて、冷却水の水頭損失が小 さくなる。これにより、送水ポンプの容量および動力を低減でき、省エネルギ化 を図れる。

【００２５】 また、ポンプ吐出圧が低下した場合、またはデフロスト開始時に送水ポンプの 能力を高めることにより、デフロスト熱交換器への通水時でも凝縮器に送る冷却 水量が不足することはなく、常に所要水量の冷却水を冷却塔から送水することが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による冷凍システムの一実施例を示す系
統図。

【図２】図１の冷凍システムを各階に冷凍室また冷蔵室
が設けられた上屋に設置した例を示す系統図。

【図３】従来の冷凍システムを示す系統図。

【符号の説明】

１ 冷凍装置 ２ 冷却塔 ３ 圧縮機 ４ 凝縮器 ５ 膨脹弁 ６ 冷却器 ７ デフロスト熱交換器 ９ ホットガス管路 １２、１５ 送水ポンプ １３ 主送水配管 １４ 主還水配管 １５ 電磁弁 １６ 送水配管 １７ 圧力センサ １８ 圧検出回路 １９ インバータ ２０ 被冷却室

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮器、凝縮器、膨脹弁、冷却器、冷却器
   のホットガスデフロスト時に液化した冷媒をガス化する
   デフロスト熱交換器からなる冷凍装置と、凝縮器とデフ
   ロスト熱交換器に熱交換用の冷却水を供給する冷却塔と
   により構成される冷凍システムにおいて、冷却塔と凝縮
   器の冷却水入口とを送水ポンプを備える主送水配管によ
   って接続し、この主送水配管の適所とデフロスト熱交換
   器の冷却水入口とをデフロスト時に開となる開閉弁を備
   える送水配管によって接続し、凝縮器の冷却水出口とデ
   フロスト熱交換器の冷却水出口を共用の還水配管によっ
   て冷却塔に接続したことを特徴とする冷凍システム。
2. 【請求項２】上記送水ポンプの吐出圧を検出するかデフ
   ロスト開始信号を受けて、この送水ポンプの送水能力を
   制御するポンプ制御部を備え、デフロスト熱交換器への
   通水時に凝縮器への冷却水量が不足する場合に、このポ
   ンプ制御部の制御によって冷却塔から所要水量の冷却水
   が常に送水されるようにしたことを特徴とする請求項１
   記載の冷凍システム。