JPH08178374A - 蓄熱式冷水装置 - Google Patents

蓄熱式冷水装置

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JPH08178374A
JPH08178374A JP7069628A JP6962895A JPH08178374A JP H08178374 A JPH08178374 A JP H08178374A JP 7069628 A JP7069628 A JP 7069628A JP 6962895 A JP6962895 A JP 6962895A JP H08178374 A JPH08178374 A JP H08178374A
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JP
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heat
ice
heat storage
heat transfer
ice making
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JP7069628A
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English (en)
Inventor
Isao Nomura
功 野村
Yasuhiro Kondo
康弘 近藤
Hiroki Ochi
拓木 越智
Daisuke Matsuno
大輔 松野
Tadao Tsuji
忠男 辻
Taku Hirakawa
卓 平川
Sumio Shioji
純夫 塩地
Tamihisa Harada
民久 原田
Kosuke Shino
宏介 篠
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y02P60/85—Food storage or conservation, e.g. cooling or drying

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝熱管の外周面に製氷を行うことにより蓄熱
槽内に冷熱を蓄熱し、冷熱利用時には、氷を外側から融
解して冷熱を取出す蓄熱式冷水装置に対し、冷熱回収時
の効率を十分に高くする。 【構成】 チリングユニット1Aに対して蓄熱ユニット2
を接続して冷媒回路14を構成する。蓄熱ユニット2 を、
蓄熱槽6 内に空調用循環水を貯留し、蓄熱熱交換器7 を
浸漬して構成する。蓄熱熱交換器7 に、複数の伝熱管7
2,72,…を備えさせる。隣り合って対向する伝熱管72a,7
2b の熱交換用流体の流通方向が互いに逆方向となるよ
うに、一方の伝熱管72a の熱交換用流体入口側と他方の
伝熱管72b の熱交換用流体出口側とを互いに隣接して配
設させ、製氷径の大きい部分と製氷径の小さい部分とを
互いに隣り合わせて、冷熱利用運転時の空調用循環水の
流通路を均等且つ十分に確保し効率良く冷熱を取出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、製氷時に、蓄熱槽内に
配設された伝熱管の外周面に製氷を行って該蓄熱槽内に
冷熱を蓄熱し、冷熱利用時に、蓄熱槽内の冷却水によっ
て氷を融解して冷熱を取出すようにした蓄熱式冷水装置
に係り、特に、冷熱取出しの高効率化対策に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、蓄熱式冷水装置の1タイプと
してチラーユニットを用いた所謂間膨式と呼ばれるもの
が知られている。この種の蓄熱式冷水装置では、製氷運
転時、チラーユニットでブラインを冷却し、このブライ
ンを蓄熱槽内に収容された蓄熱熱交換器の伝熱管に流通
させ、このブラインと蓄熱槽内の冷却水との間で熱交換
を行って伝熱管の外周面に氷を生成するようにしてい
る。そして、冷熱利用運転時には、冷却水により氷を外
側から融解しながら該冷却水を冷却し、該冷却水を蓄熱
槽から導出することにより冷熱を取出すようにしてい
る。
【0003】また、他のタイプの蓄熱式冷水装置とし
て、特開平2−251071号公報に開示されているよ
うに、蓄熱式空気調和装置として用いられた所謂直膨式
と呼ばれるものが知られている。この種の蓄熱式空気調
和装置は、室外ユニットに対して室内ユニットが接続さ
れると共に、蓄熱ユニットが設けられて成っている。そ
して、製氷運転時には、室外ユニットの圧縮機から吐出
した冷媒を、室外熱交換器で凝縮させた後、蓄熱電動膨
張弁で減圧し、蓄熱熱交換器の伝熱管内で蒸発させて蓄
熱槽内の水との間で熱交換を行わせ、圧縮機に戻るよう
に循環させる。これにより、伝熱管の外周面に氷を生成
して蓄熱ユニットに冷熱を蓄えるようにしている。ま
た、冷熱利用冷房運転時には、室外ユニットの圧縮機か
ら吐出した冷媒を室外熱交換器で凝縮させ、蓄熱槽内で
過冷却させた後、減圧して室内熱交換器で蒸発させるこ
とにより蓄熱ユニットに蓄えた冷熱を室内の冷房に利用
している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した各
冷水装置では下記に示すような様々な理由(以下に述べ
る第1〜第4の理由)により冷熱を取出す際の効率を十
分に高くすることができなかった。
【0005】先ず、第1の理由について説明する。上述
した直膨式のものでは、伝熱管の入口側では冷媒の乾き
度が小さいために製氷量が多いものの、出口側では乾き
度が大きくなり或いは過熱度がついて製氷量が少なくな
る。図30には、伝熱管内の冷媒の乾き度と、該冷媒と
伝熱管表面との間の熱伝達係数との関係を示している。
この図からも判るように、冷媒の乾き度が大きくなるに
従って熱伝達係数が小さくなる。このため、図31に示
すように、伝熱管(a) の入口側から出口側に向うに従っ
て冷媒の乾き度が大きくなることに伴い、冷媒と伝熱管
(a) 表面との間の熱伝達係数が小さくなり、伝熱管(a)
表面に生成される氷(b) の径は次第に小さくなる。
【0006】また、間膨式のものでは、ブラインは蒸発
しないので伝熱管(a) の入口側から出口側に亘ってブラ
インと伝熱管表面との間の熱伝達係数は殆ど変化しない
ものの、伝熱管(a) の入口側から出口側に向うに従って
ブラインの温度が上昇するために、ブラインと冷却水と
の温度差が小さくなり、これによって、図32に示すよ
うに、上述した直膨式のものと同様に伝熱管(a) の入口
側から出口側に向うに従って伝熱管(a) 表面に生成され
る氷(b) の径が次第に小さくなる。
【0007】そして、図33に示すように、蓄熱式冷水
装置は蓄熱槽内に複数本の伝熱管(a),(a),…が平行に配
設されており、各伝熱管(a) の入口側及び出口側は夫々
ヘッダ(c),(d) で合流されている。このため、各伝熱管
(a),(a),…における冷媒或いはブラインの流通方向は同
方向となっており、蓄熱槽内に所定量の製氷を行った場
合、製氷径が大きくなる伝熱管(a),(a),…の入口側で
は、図34に示すように、各氷(b),(b),…同士が接触し
て合体する一方、製氷径が小さくなる伝熱管(a),(a),…
の出口側では、図35に示すように、各氷(b),(b),…同
士の間隔が大きくなるといった状況が生じることがあ
る。
【0008】このような場合、伝熱管(a) の入口側で
は、冷熱利用運転時での冷水の通路の断面積が小さいた
めに、この冷水と氷との間での熱交換が十分に行えず、
効率の良い冷熱の回収が行えないといった不具合があ
る。一方、伝熱管(a) の出口側では、冷水の通路の断面
積は十分に大きく確保されるものの、IPFの向上を図
ることができない。
【0009】次に、第2の理由について説明する。冷熱
利用冷房運転の終了後には、蓄熱槽内の冷水流通上流側
では比較的高温の冷水により十分に氷が融解されるため
残氷量が無く、冷水が凝固点温度以上になっている一
方、冷水流通下流側では氷の融解が不十分で比較的残氷
量が多く、冷水が凝固点温度程度の低温となっている。
このため、この状態から再度製氷運転を開始する際に
は、蓄熱槽内での製氷状態に偏りが生じてしまう。具体
的には、残氷量が多い部分では製氷が助長される一方、
残氷量が無い部分では十分な製氷を行うことができな
い。
【0010】その理由としては、伝熱管表面での製氷直
径と、伝熱管の内外面の総括熱貫流係数との関係を示し
ている図36からも判るように、伝熱管表面での製氷直
径が小さい状態では、総括熱貫流係数が極端に小さくな
っていることにある。また、残氷量が無い部分では製氷
運転開始時には顕熱変化のみであって製氷が行われない
ことも挙げられる。
【0011】このため、残氷量の無い蓄熱槽内の冷水流
通上流側に十分な製氷量を得ようとした場合、その製氷
動作中に残氷量の多い蓄熱槽内の冷水流通下流側では多
量の製氷が行われることになる。このため、上述した課
題と同様に、冷熱利用運転時に冷水流通下流側にあって
は冷水の通路の断面積が小さくなってしまって十分な冷
熱の回収が行えないといった不具合がある。
【0012】また、上述した直膨式のものにおいて蓄熱
槽内の冷水流通上流側から下流側に亘って複数本の伝熱
管を配設し、個々に蓄熱電動膨張弁を備えさせて、各伝
熱管での製氷量を調整することも考えられるが、これで
は、蓄熱槽内の冷水流通下流側では比較的短時間で所定
の製氷量が得られるものの、上流側では顕熱変化により
冷水が冷却された後、製氷が行われることになるので、
所定の製氷量を得るまでの時間が長くなってしまって、
その結果、製氷時間全体の長時間化を招くといった不具
合があり、成績係数を十分に大きくできない。
【0013】次に、第3の理由について説明する。図3
7に示すように、伝熱管がU字管(e),(f) で形成されて
いるものでは、一般には、各U字管(e),(f) の配設高さ
位置が同一高さであり、各U字管(e),(f) の直管部分に
形成された氷の間には図38に示すような空間(S')が形
成され、この空間(S')に冷水が存在しているものの、各
U字管(e),(f) の屈曲部分(上下両端部分)では氷(b),
(b) 同士の合体により上記空間(S')が閉塞されている。
つまり、この空間(S')に冷水が密封された状態となって
いる。このため、冷熱を利用する冷房運転時には、冷水
は、この各U字管(e),(f) の間を流れることができず、
つまり、上記空間(S')を流れて氷(b),(b) を融解するこ
とができない。そのため、冷水は、各U字管(e),(f) の
外側のみを流れて氷を融解していくことになる(図37
及び図38の矢印参照)。つまり、上記空間(S')に臨ん
でいる氷の表面に冷水を流すことができず、各U字管
(e),(f) の周囲の氷をその外周面の全体から融解させる
ことができないので、冷熱を取出す際の効率を十分に高
くすることができない。
【0014】次に、第4の理由について説明する。図3
9に示すように、蓄熱槽(g) の側壁に冷水給排水用の導
入口(h) 及び排出口(i) を形成し、導入口(h) に対向し
て第1整流板(j1)を、排出口(i) に対向して第2整流板
(j2)を夫々設け、第1整流板(j1)の下端を蓄熱槽(g) の
底面に接続する一方、第2整流板(j2)の上端を蓄熱槽
(g) の天面に接続することで、伝熱管ユニット(k) の上
側から下側に向けて冷水を流して氷を融解しようとする
場合、第1整流板(j1)の上側から導入された冷水が、第
2整流板(j2)の下側に向って直線的に流れたり(図39
の矢印m)、或いは、第2整流板(j2)の上端部に向って
水平に流れ、この第2整流板(j2)によって反転されて、
伝熱管ユニット(k) の上側において循環流となり(図3
9の矢印n)、その一部が第2整流板(j2)に沿って流下
して(図39の矢印o)、第2整流板(j2)の下側を通っ
て排出口(i) から排出されてしまう。つまり、伝熱管ユ
ニット(k) 全体に亘って均等に冷水を流すことができ
ず、氷の融解が部分的に進み、蓄熱槽(g) 内全体に亘っ
て氷を均一に融解することができず、このような状況に
あっても効率の良い冷熱取出し動作を行うことができな
い。
【0015】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、冷熱利用時、氷をその外側から融解して冷熱を取出
すようにした蓄熱式冷水装置に対し、伝熱管の配置構造
や再製氷運転時の運転動作や蓄熱槽の構造を改良するこ
とにより蓄熱式冷水装置の能力を向上させることを目的
とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明が講じた手段は、製氷径が大
きくなる部分と小さくなる部分とが交互に位置されるよ
うに伝熱管を配置させた。
【0017】具体的に、請求項1記載の発明は、製氷用
液体を貯留する蓄熱槽(6) と、上記製氷用液体に浸漬さ
れた複数本の伝熱管(72),(72),…とを備え、製氷運転
時、各伝熱管(72),(72),…に熱交換用流体を流通させ
て、該熱交換用流体と製氷用液体との間で熱交換を行
い、該製氷用液体を氷点下まで冷却して伝熱管(72),(7
2),…の外周面に製氷を行うことにより蓄熱槽(6) 内に
冷熱を蓄熱し、冷熱利用運転時、蓄熱槽(6) 内の製氷用
液体によって氷(2a)を融解し、この製氷用液体を蓄熱槽
(6) から導出することによって冷熱を取出すようにした
蓄熱式冷水装置を前提としている。そして、上記伝熱管
(72),(72),…を、蓄熱槽(6) 内において隣り合って対向
する伝熱管(72),(72) の熱交換用流体の流通方向が互い
に逆方向となるように配設した構成としている。
【0018】請求項2記載の発明は、上記請求項1記載
の蓄熱式冷水装置において、蓄熱槽(6) を、圧縮機(31)
及び熱源側熱交換器(34)を有する熱源ユニット(3) に配
管(12),(13) によって接続し、伝熱管(72),(72),…の流
体入口側に膨張機構(21),(21),…を設ける。また、熱交
換用流体を、熱源ユニット(3) において圧縮、凝縮さ
れ、膨張機構(21),(21),…で膨張され、その後、蓄熱槽
(6) 内の伝熱管(72),(72),…で蒸発して製氷用液体を冷
却する冷媒とした構成としている。
【0019】請求項3記載の発明は、上記請求項1記載
の蓄熱式冷水装置において、熱交換用流体をブラインと
し、蓄熱槽(6) を、低温のブラインを生成する熱源ユニ
ットに流通管によって接続し、蓄熱槽(6) 内の伝熱管(7
2),(72),…に、この低温のブラインを流通して製氷用液
体を冷却する構成としている。
【0020】請求項4記載の発明は、上記請求項1、2
または3記載の蓄熱式冷水装置において、図4に示すよ
うに、伝熱管(72),(72),…をU字管とし、蓄熱槽(6) 内
において隣り合って対向する伝熱管(72a),(72b) の一方
の伝熱管(72a) の熱交換用流体入口側と他方の伝熱管(7
2b) の熱交換用流体出口側とを互いに隣接して配設した
構成としている。
【0021】請求項5記載の発明は、上記請求項1、2
または3記載の蓄熱式冷水装置において、図6に示すよ
うに、伝熱管(72),(72),…を直管とし、蓄熱槽(6) 内に
おいて隣り合って対向する伝熱管(72c),(72d) の一方の
伝熱管(72c) の熱交換用流体入口側と他方の伝熱管(72
d) の熱交換用流体出口側とを互いに隣接して配設した
構成としている。
【0022】請求項6記載の発明は、冷熱利用運転時に
氷(2a)を融解する製氷用液体の流通路を大きく確保でき
るような配管構造にした。具体的には、製氷用液体を貯
留する蓄熱槽(6) と、上記製氷用液体に浸漬された複数
本の伝熱管(72g),(72h),…とを備え、製氷運転時、各伝
熱管(72g),(72h),…に熱交換用流体を流通させて、該熱
交換用流体と製氷用液体との間で熱交換を行い、該製氷
用液体を氷点下まで冷却して伝熱管(72g),(72h),…の外
周面に製氷を行うことにより蓄熱槽(6) 内に冷熱を蓄熱
し、冷熱利用運転時、蓄熱槽(6) 内の製氷用液体によっ
て氷(2a)を融解し、この製氷用液体を蓄熱槽(6) から導
出することによって冷熱を取出すようにした蓄熱式冷水
装置を前提としている。そして、図12に示すように、
上記各伝熱管(72g),(72h),…を、互いに略平行な第1及
び第2直管部(72i),(72i) と該各直管部(72i),(72i) の
端部同士を連結するように屈曲された屈曲部(72j) とを
備えさせて成す。また、上記第1直管部(72i) 同士及び
第2直管部(72i) 同士が夫々互いに対向するように隣接
された一対の伝熱管(72g),(72h) を、屈曲部(72j)の位
置が各直管部(72i) の長手方向にずれるように配置した
構成としている。
【0023】請求項7記載の発明は、上記請求項6記載
の蓄熱式冷水装置において、個々の伝熱管(72g),(72h)
の直管部(72i),(72i) を、冷熱利用運転時における蓄熱
槽(6) 内の製氷用液体の流通方向に対して直交する方向
に並設させ、上記第1直管部(72i) 同士及び第2直管部
(72i) 同士が夫々互いに対向するように配置された一対
の伝熱管(72g),(72h) を、この製氷用液体の流通方向で
隣り合せる。そして、製氷用液体の流通方向の下流側に
位置する伝熱管(72h) の屈曲部(72j) を、上流側に位置
する伝熱管(72g) の屈曲部(72j) よりも直管部(72i) の
長手方向に突出するようにずれた位置に配設させた構成
としている。
【0024】請求項8記載の発明は、製氷用液体を貯留
する蓄熱槽(6) と、上記製氷用液体に浸漬された複数本
の伝熱管(72),(72),…とを備え、製氷運転時、各伝熱管
(72),(72),…に熱交換用流体を流通させて、該熱交換用
流体と製氷用液体との間で熱交換を行い、該製氷用液体
を氷点下まで冷却して伝熱管(72),(72),…の外周面に製
氷を行うことにより蓄熱槽(6) 内に冷熱を蓄熱し、冷熱
利用運転時、蓄熱槽(6) 内の製氷用液体によって氷(2a)
を融解し、この製氷用液体を蓄熱槽(6) から導出するこ
とによって冷熱を取出すようにした蓄熱式冷水装置を前
提としている。そして、冷熱利用運転時において上記蓄
熱槽(6) 内を流れる製氷用液体の流通方向を各伝熱管(7
2),(72),…に沿った方向に設定する流通方向規制手段(3
0)を設けた構成としている。
【0025】請求項9記載の発明は、上記請求項8記載
の蓄熱式冷水装置において、伝熱管(72),(72),…を、該
伝熱管(72)が延びている方向に対して直交する平面内に
おいて互いに直交する第1及び第2の方向に沿って並ぶ
ように平行状態で配設する。また、流通方向規制手段(3
0)に規制板(25)を備えさせ、該規制板(25)を、上記第1
の方向で互いに隣接する伝熱管(72),(72) の間において
第2の方向に延設させ、該規制板(25)に、上記第2の方
向に隣接する伝熱管(72),(72) 同士の中間位置に対応し
て開口(25c) を貫通形成した構成としている。
【0026】請求項10記載の発明は、上記請求項9記
載の氷蓄熱式冷水装置において、各伝熱管(72),(72) を
規制板(25)に支持させた構成としている。
【0027】請求項11記載の発明は、上記請求項9ま
たは10記載の蓄熱式冷水装置において、規制板(25)
を、各伝熱管(72),(72) の延びる方向に複数配置させた
構成としている。
【0028】請求項12記載の発明は、上記請求項8記
載の蓄熱式冷水装置において、各伝熱管(72),(72),…を
蓄熱槽(6) 内において平行状態に配置させ、蓄熱槽(6)
の製氷用液体導入口(6a)から導入された製氷用液体が各
伝熱管(72),(72),…の延長方向と異なる方向に流れて各
伝熱管(72),(72),…の延長方向の一側端部に形成された
導入部(6b)に対して供給されるようにし、流通方向規制
手段(30)に、上記導入部(6b)に配設され、製氷用液体の
流通方向を各伝熱管(72),(72),…の延びる方向と平行に
設定する案内板(27)を備えさせた構成としている。
【0029】請求項13記載の発明は、上記請求項12
記載の蓄熱式冷水装置において、案内板(27)を、導入部
(6b)において製氷用液体の流通方向に沿って複数枚配設
させ、上記各案内板(27),(27),…を、製氷用液体の流通
方向の下流側に位置するものと伝熱管(72)との間の間隔
寸法が、製氷用液体の流通方向の上流側に位置するもの
と伝熱管(72)との間の間隔寸法よりも小さく設定した構
成としている。
【0030】請求項14記載の発明は、上記請求項12
または13記載の蓄熱式冷水装置において、各伝熱管(7
2),(72),…を鉛直方向に延長して配置すると共に、蓄熱
槽(6) 内における製氷用液体の液面を各伝熱管(72),(7
2),…の上端部よりも上側に設定する。そして、案内板
(27)を、各伝熱管(72),(72),…の上側に配設すると共
に、冷熱利用運転時の残氷量が所定量以上であるとき上
端が製氷用液体の液面よりも下側に位置し、残氷量が所
定量以下であるとき上端が製氷用液体の液面よりも上側
に位置するように配置した構成としている。
【0031】請求項15記載の発明は、再度製氷運転を
開始する際、蓄熱槽内での製氷状態に偏りが生じないよ
うに、該蓄熱槽内の製氷用液体の温度分布を均一にし
た。
【0032】具体的には、製氷用液体を貯留する少なく
とも1つの蓄熱槽(6) と、上記製氷用液体に浸漬された
複数本の伝熱管(72),(72),…とを備えさせ、蓄熱槽(6)
に循環通路(5) を接続し、該循環通路(5) に循環ポンプ
(54)を介設して、循環ポンプ(54)の駆動により、蓄熱槽
(6) と循環通路(5) との間で製氷用液体を循環させる構
成とする。また、製氷運転時、各伝熱管(72),(72),…に
熱交換用流体を流通させて、該熱交換用流体と製氷用液
体との間で熱交換を行い、該製氷用液体を氷点下まで冷
却して伝熱管(72),(72),…の外周面に製氷を行うことに
より蓄熱槽(6)内に冷熱を蓄熱し、冷熱利用運転時、蓄
熱槽(6) 内の製氷用液体によって氷(2a)を融解し、この
製氷用液体を蓄熱槽(6) から導出することによって冷熱
を取出すようにした蓄熱式冷水装置を前提としている。
そして、冷熱利用運転後の製氷運転開始前、循環ポンプ
(54)を駆動させて蓄熱槽(6) 内の製氷用液体を循環通路
(5) に循環させるポンプ駆動手段(1a)を備えさせた構成
としている。
【0033】請求項16記載の発明は、上記請求項15
記載の蓄熱式冷水装置において、蓄熱槽(6) を、隔壁(6
1)により内部が連通するように配設された複数の蓄熱室
(62),(62),…に分割し、各蓄熱室(62),(62),…の個々に
伝熱管(72),(72),…を配設した構成としている。
【0034】請求項17記載の発明は、上記請求項16
記載の蓄熱式冷水装置において、各蓄熱室(62),(62),…
に備えられ、製氷用液体の温度を検出する温度検出手段
(66),(66), …と、該温度検出手段(66)の出力信号を受
け、各蓄熱室(62),(62),…の製氷用液体が共に所定温度
以下になったとき、ポンプ駆動手段(1a)によるポンプ駆
動を停止させるポンプ停止手段(1c)とを備えさせた構成
としている。
【0035】請求項18記載の発明は、上記請求項16
記載の蓄熱式冷水装置において、各蓄熱室(62),(62),…
に備えられ、製氷用液体の温度を検出する温度検出手段
(66),(66), …と、該温度検出手段(66)の出力信号を受
け、各蓄熱室(62),(62),…の製氷用液体の温度差が所定
温度以下になったとき、ポンプ駆動手段(1a)によるポン
プ駆動を停止させるポンプ停止手段(1c)とを備えさせた
構成としている。
【0036】請求項19記載の発明は、上記請求項15
記載の蓄熱式冷水装置において、ポンプ駆動手段(1a)に
よるポンプ駆動開始後、所定時間経過後にタイムアップ
するタイマ手段(1d)と、該タイマ手段(1d)のタイムアッ
プ信号を受け、ポンプ駆動を停止させるポンプ停止手段
(1c)とを備えさせた構成としている。
【0037】請求項20記載の発明は、上記請求項15
記載の蓄熱式冷水装置において、蓄熱槽(6) の循環通路
(5) への出口部分の製氷用液体温度を検出する出口温度
検出手段(67)と、ポンプ駆動手段(1a)によるポンプ駆動
開始後、所定時間経過後にタイムアップするタイマ手段
(1d)と、該タイマ手段(1d)のタイムアップ信号及び出口
温度検出手段(67)の出力信号を受け、ポンプ駆動開始
後、所定時間経過後で且つ循環通路(5) への出口部分の
製氷用液体温度が所定温度になったとき、ポンプ駆動を
停止させるポンプ停止手段(1c)とを備えさせた構成とし
ている。
【0038】請求項21記載の発明は、上記請求項1
5、16、17、18、19または20記載の蓄熱式冷
水装置において、ポンプ駆動手段(1a)による循環ポンプ
(54)の駆動時、各伝熱管(72),(72),…に熱交換用流体を
流通させて、該熱交換用流体と製氷用液体との間で熱交
換を行って該製氷用液体を冷却する循環液体冷却手段(1
e)を備えさせた構成としている。
【0039】
【作用】上記の構成により、請求項1記載の発明では、
製氷運転時には、製氷径の大きい部分と製氷径の小さい
部分とが互いに隣り合って生成されることになる。この
ため、氷同士の合体を抑制しながら蓄熱槽(6) 内に十分
な製氷量を得ることができ、冷熱利用運転時に、氷(2
a),(2a) の間の空調用循環水の流通路が十分に確保され
ることになる。従って、氷(2a)の融解量が促進され、効
率良く冷熱が取出せる。また、蓄熱槽(6) 内全体に亘っ
て氷(2a),(2a) の間の製氷用液体の流通路が略均等に形
成されるため高いIPFを得ることができる。
【0040】請求項2記載の発明では、製氷運転時に
は、圧縮機(31)から吐出した高圧の冷媒が熱源熱交換器
(34)で凝縮して液冷媒となった後、該液冷媒は、膨張機
構(21),(21),…において膨張されて各伝熱管(72),(72),
…で蒸発して製氷用流体を冷却し、これによって伝熱管
(72),(72),…の外周面に製氷が行われる。そして、この
動作によって生成された氷も製氷径の大きい部分と製氷
径の小さい部分とが互いに隣り合って生成されることに
なり、従来の直膨式の蓄熱冷水装置に対して効率良く冷
熱を取出すことができる。
【0041】請求項3記載の発明では、熱源ユニットで
生成された低温のブラインが蓄熱槽(6) 内の伝熱管(7
2),(72),…に流通されることにより、該伝熱管(72),(7
2),…の外周面に製氷が行われる。そして、この動作に
よって生成された氷も製氷径の大きい部分と製氷径の小
さい部分とが互いに隣り合って生成されることになり、
従来の間膨式の蓄熱冷水装置に対して効率良く冷熱を取
出すことができる。
【0042】請求項4記載の発明では、U字管で成る伝
熱管(72a),(72b) の外周面に生成される氷(2a),(2a)
は、製氷径の大きい部分と製氷径の小さい部分とが互い
に隣り合うことになり、冷熱利用運転時に、氷(2a),(2
a) の間の空調用循環水の流通路が十分に確保されるこ
とになる。
【0043】請求項5記載の発明では、直管で成る伝熱
管(72c),(72d) の外周面に生成される氷(2a),(2a) は、
製氷径の大きい部分と製氷径の小さい部分とが互いに隣
り合うことになり、冷熱利用運転時に、氷(2a),(2a) の
間の空調用循環水の流通路が十分に確保されることにな
る。
【0044】請求項6記載の発明では、各伝熱管(72g),
(72h) の直管部(72i),(72i),…の外周面に生成されてい
る氷(2a),(2a),…の間には空間が形成されており、ま
た、一対の伝熱管(72g),(72h) の屈曲部(72j),(72j) の
位置が直管部(72i) の長手方向に僅かにずれていること
により、一方の伝熱管(72g) の直管部(72i) の外周面に
生成された氷(2a)と、他方の伝熱管(72h) の屈曲部(72
j) 外周面に生成された氷(2a)との間には、上記氷(2a),
(2a),…間に形成されている空間を開放させる隙間が形
成される。このため、この隙間から氷(2a),(2a),…間の
空間に製氷用液体を流すことができ、各伝熱管(72h),(7
2i) の氷(2a),(2a),…をその外周面の全体から融解させ
ることができる。このため、この氷(2a),(2a),…の間の
空調用循環水の流通路が十分に確保されることになり、
氷と製氷用液体との伝熱面積の増加に伴って氷の融解が
促進される。
【0045】請求項7記載の発明では、製氷用液体の動
圧を有効に利用して直管部(72i),(72i),…の外周面に生
成されている氷(2a),(2a),…の間の空間に該製氷用液体
を容易に流入させることができ、各伝熱管(72g),(72h)
の氷を均等に融解することができる。
【0046】請求項8記載の発明では、冷熱利用運転時
において、蓄熱槽(6) 内を流れる製氷用液体の流通方向
は、流通方向規制手段(30)によって各伝熱管(72),(72),
…に沿った方向に設定される。このため、各伝熱管(7
2),(72),…の周囲に均等に製氷用液体を流すことがで
き、蓄熱槽(6) 内全体として氷を均等に融解することが
できる。
【0047】請求項9記載の発明では、規制板(25)が製
氷用液体の流れを規制することで、該製氷用液体は開口
(25c) 内部を流れることになり、各伝熱管(72),(72),…
の周囲に均等に製氷用液体が流される。
【0048】請求項10記載の発明では、規制板(25)
に、製氷用液体の流れを規制する機能と、各伝熱管(7
2),(72),…を支持する機能とを兼ね備えさせることがで
きる。
【0049】請求項11記載の発明では、規制板(25)
が、製氷用液体の流通方向に沿って配置されることにな
るので、開口(25c) による製氷用液体の流通方向の案内
を確実に行うことができる。
【0050】請求項12記載の発明では、各伝熱管(7
2),(72),…の延長方向の一側端部に形成された導入部(6
b)を流れる製氷用液体の流通方向は、案内板(27)によっ
て各伝熱管(72),(72),…に沿った方向に設定される。こ
れによっても、各伝熱管(72),(72),…の周囲に均等に製
氷用液体を流すことができ、蓄熱槽(6) 内全体として氷
を均等に融解することができる。
【0051】請求項13記載の発明では、導入部(6b)を
流れる製氷用液体の一部が上流側に位置する案内板(27)
によって伝熱管(72)に沿った方向に案内され、その他の
製氷用液体が下流側に位置する案内板(27)によって伝熱
管(72)に沿った方向に案内される。このようにして順に
各案内板(27),(27),…によって製氷用液体が伝熱管(72)
に沿った方向に案内される。つまり、蓄熱槽(6) 内の複
数箇所において伝熱管(72)に沿った製氷用液体の流れを
発生させることができ、氷の融解が広範囲に亘って均等
に行える。また、この際、上流側に位置する案内板(27)
と伝熱管(72)との間の間隔寸法は、下流側に位置するも
のよりも大きく設定されているので、各案内板(27),(2
7),…によって案内される製氷用液体の量を略等しくす
ることができ、部分的に偏った氷の融解が生じることは
ない。
【0052】請求項14記載の発明では、冷熱利用運転
時の残氷量が所定量以上である時には、案内板(27)の上
端部が製氷用液体の液面よりも下側に位置することによ
り、製氷用液体は案内板(27)の上側の流通が可能であ
る。一方、残氷量が所定量以下になった時には、液面の
降下により案内板(27)の上端部が製氷用液体の液面より
も上側に位置することにより、製氷用液体は案内板(27)
の上側の流通が阻止される。このように、冷熱利用運転
時の残氷量の変化に伴って製氷用液体の流れを変更する
ことにより、偏った氷の融解の発生が阻止される。
【0053】請求項15記載の発明では、冷熱利用運転
終了後に、再度製氷運転を開始する際には、その開始前
にポンプ駆動手段(1a)により循環ポンプ(54)を駆動させ
て蓄熱槽(6) 内の製氷用液体を循環通路(5) に循環させ
る。これにより、蓄熱槽(6)内の冷水の温度分布の偏り
が解消され、残氷量が無く凝固点温度以上になっている
領域の温度を低くすることができ、製氷運転開始時にこ
の領域で顕熱変化を必要とすることがなくなり、この残
氷量が無い部分でも迅速に製氷が行われることになるの
で、製氷状態が偏ることがない。従って、この場合に
も、蓄熱槽(6) 内に十分な製氷量を得ながらも、この氷
(2a)の間の空調用循環水の流通路が十分に確保されるこ
とになって、冷熱利用冷房運転時に氷(2a)の融解量が促
進されて効率良く冷熱が取出せる。また、製氷時間も短
縮化される。
【0054】請求項16記載の発明では、蓄熱槽(6) 内
を流動する製氷用液体と氷との伝熱性能を向上でき、冷
熱の取出し効率が向上できる。
【0055】請求項17記載の発明では、ポンプ駆動手
段(1a)による循環ポンプ(54)の駆動時に、各温度検出手
段(66),(66),…によって検出される各蓄熱室(62),(62),
…の製氷用液体の温度が共に所定温度以下になったと
き、ポンプ停止手段(1c)により循環ポンプ(54)の駆動が
停止される。つまり、各蓄熱室(62),(62),…の製氷用液
体の温度を直接検出することにより、蓄熱槽(6) 内の冷
水の温度分布の偏りが解消されたことを正確に検出でき
る。
【0056】請求項18記載の発明では、ポンプ駆動手
段(1a)による循環ポンプ(54)の駆動時に、各温度検出手
段(66),(66),…によって検出される各蓄熱室(62),(62),
…の製氷用液体の温度差が所定温度以下になったとき、
ポンプ停止手段(1c)により循環ポンプ(54)の駆動が停止
される。これによっても、各蓄熱室(62),(62),…の製氷
用液体の温度を直接検出することにより、蓄熱槽(6) 内
の冷水の温度分布の偏りが解消されたことを正確に検出
できる。
【0057】請求項19記載の発明では、ポンプ駆動手
段(1a)による循環ポンプ(54)の駆動時に、タイマ手段(1
d)がタイムアップしたとき、ポンプ停止手段(1c)により
循環ポンプ(54)の駆動が停止される。つまり、蓄熱槽
(6) 内の製氷用液体の温度分布の偏りを解消するのに十
分な時間だけ循環ポンプ(54)が駆動されるようにしてい
る。
【0058】請求項20記載の発明では、ポンプ駆動手
段(1a)による循環ポンプ(54)の駆動時に、タイマ手段(1
d)がタイムアップし、且つ循環通路(5) への出口部分の
製氷用液体温度が所定温度以下になったとき、ポンプ停
止手段(1c)により循環ポンプ(54)の駆動が停止される。
これにより、確実に蓄熱槽(6) 内の製氷用液体の温度分
布の偏りが解消される。
【0059】請求項21記載の発明では、ポンプ駆動手
段(1a)による循環ポンプ(54)の駆動時に、循環液体冷却
手段(1e)により、各伝熱管(72),(72),…に熱交換用流体
が流通され、該熱交換用流体と製氷用液体との間で熱交
換を行って該製氷用液体が冷却される。つまり、残氷量
が無く凝固点温度以上になっている領域の温度を迅速に
低下でき、蓄熱槽(6) 内の製氷用液体の温度分布の偏り
が短時間で解消される。
【0060】
【実施例】
(第1実施例)次に、本発明の第1実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。
【0061】図1に示すように、 (1)は、蓄熱式冷水装
置であって、チリングユニット(1A)に蓄熱ユニット(2)
が接続されて構成され、該チリングユニット(1A)は、熱
源ユニット(3) と利用ユニット(4) とを備えた蓄熱式の
空気調和装置に構成されている。
【0062】該熱源ユニット(3) は、圧縮機(31)と、四
路切換弁(32)と、ファン(33)を備えた熱源熱交換器であ
る空気熱交換器(34)と、過熱度制御される感温式の熱源
側膨張弁(35)と、受液器(36)とが冷媒配管(11)によって
順に接続された構成となっている。一方、利用ユニット
(4) は、液熱交換器である水熱交換器(41)と、過熱度制
御される感温式の利用側膨張弁(42)とが冷媒配管(11)に
よって順に接続された構成となっている。該水熱交換器
(41)は、シェルアンドチューブ型熱交換器であって、一
端が利用側膨張弁(42)を介して受液器(36)に、他端が四
路切換弁(32)を介して圧縮機(31)に接続されると共に、
図2に示すように、製氷用液体である空調用循環水が循
環する循環通路(5) の往路(51)及び復路(52)が接続され
ている。また、上記各膨張弁(35),(42) と並列に逆止弁
(37),(43) が設けられる一方、上記圧縮機(31)及び後述
する電動三方弁(53)等は、コントローラ(1B)に接続され
て該圧縮機(31)の運転容量等が制御されるようになって
いる。
【0063】上記蓄熱ユニット(2) は、本発明の特徴と
するところであって、液側冷媒配管(12)及びガス側冷媒
配管(13)によって上記熱源ユニット(3) に接続され、該
蓄熱ユニット(2) は、四路切換弁(32)の切換動作に拘ら
ず常時冷却可能に接続され、該蓄熱ユニット(2) と上記
熱源ユニット(3) 及び利用ユニット(4) とによって熱交
換用流体としての冷媒の循環が可能な閉回路の冷媒回路
(14)を構成している。該液側冷媒配管(12)は受液器(36)
に接続される一方、ガス側冷媒配管(13)は電磁弁(15)を
介して圧縮機(31)の吸込側に接続されている。
【0064】上記蓄熱ユニット(2) は、空調用循環水
(冷水)が蓄えられる蓄熱槽(6) に蓄熱熱交換器(7) が
収納されて成り、該蓄熱槽(6) の入口側と出口側とは、
循環通路(5) の往路(51)に接続され、該出口側は電動三
方弁(53)によって循環通路(5)の往路(51)に接続されて
いる。そして、上記循環通路(5) は、図2に示すよう
に、循環ポンプ(54)と室内機(55)とが接続され、空調用
循環水は、循環通路(5) の復路(52)から水熱交換器(41)
に流入して冷却された後、循環通路(5) の往路(51)から
全部又は一部が蓄熱ユニット(2) に流れ、再び冷却され
た後、上記往路(51)に戻り、水熱交換器(41)からの空調
用循環水と蓄熱ユニット(2) からの空調用循環水とが電
動三方弁(53)で所定温度(例えば、4℃)になるように
合流し、室内機(55)に流れて室内を冷房することにな
る。
【0065】上記蓄熱熱交換器(7) は、複数の分岐熱交
換器(71),(71),…で構成され、例えば、図1において
は、8つの分岐熱交換器(71),(71),…で構成され、各分
岐熱交換器(71),(71),…は、複数の伝熱管(72)を集合し
て構成され、一端が液側冷媒配管(12)に、他端がガス側
冷媒配管(13)に接続されると共に、各分岐熱交換器(7
1),(71),…の冷媒入口側に膨張機構である蓄熱側膨張弁
(21)がそれぞれ設けられている。
【0066】この分岐熱交換器(71),(71),…の能力は、
例えば、製氷負荷に対して予め設定される装置自体の製
氷能力の余裕能力を基準として設定され、この分岐熱交
換器(71),(71),…の能力に対応して該分岐熱交換器(7
1),(71),…の個数が設定され、具体的に例えば、1の分
岐熱交換器(71)の冷却能力が装置全体の全冷却能力の5
%〜10%になるように設定されている。この結果、1の
分岐熱交換器(71)の冷却能力が零になっても装置全体と
して90%〜95%の冷却能力が維持されるようになってい
る。
【0067】また、上記蓄熱側膨張弁(21)は、図2に示
すように、各分岐熱交換器(71),(71),…の出口側冷媒の
過熱度が所定温度になるように開度を過熱度制御する感
温式の電動膨張弁で構成されている。
【0068】一方、上記蓄熱槽(6) は、隔壁(61),(61),
…が設けられて複数の蓄熱室(62),(62),…が形成されて
いる。例えば、図1のような分岐熱交換器(71),(71),…
の配置状態にあっては8つの蓄熱室(62),(62),…が形成
されている。
【0069】該各蓄熱室(62),(62),…は、空調用循環水
の入口側から出口側に向う流れ方向に隣接し、且つ上記
各分岐熱交換器(71),(71),…に対応して区画形成されて
いる。尚、図1では、図示しないが、蓄熱室(62),(62),
…が入口側から出口側に向ってU字状に区画形成され、
図2は、蓄熱室(62),(62),…が左右方向に1列に区画形
成されている。
【0070】上記各隔壁(61),(61),…は、隣接する蓄熱
室(62),(62) を区画する整流板(63)を備えて成り、この
整流板(63)と蓄熱槽(6) 壁面との間に、互いに隣接する
蓄熱室(62),(62) 同士を連通させる連通口(64)が形成さ
れており、各蓄熱室(62),(62),…を流れる空調用循環水
が上下方向に蛇行するように隣り合う隔壁(61),(61)に
おいて連通口(64)が上下に位置するように形成されてい
る。
【0071】また、図3に示すように、上記蓄熱熱交換
器(7) には、製氷検出手段としての製氷センサ(22)が設
けられており、該製氷センサ(22)は、蓄熱槽(6) 内にお
ける空調用循環水の最下流側の分岐熱交換器(71)で、且
つこの最下流側の分岐熱交換器(71)における空調用循環
水の最下流側の伝熱管(72)に取付けられている。そし
て、上記製氷センサ(22)は、上記コントローラ(1B)に接
続された3つの電極棒(22a),(22b),(22c) を備え、第1
の電極棒(22a) の先端プローブ部が伝熱管(72)側に向っ
て突出し、第2の電極棒(22b) と第3の電極棒(22c) と
の先端プローブ部が伝熱管(72)に対して等距離位置に設
定され、該第2の電極棒(22b) と第3の電極棒(22c) と
の位置Aまで製氷されると、両電極棒(22b),(22c) 間の
電気抵抗値が変化してコントローラ(1B)が製氷終了信号
を出力し、チリングユニット(1A)の運転を停止する一
方、第1の電極棒(22a) の先端位置Bまで解氷すると、
該第1の電極棒(22a) と第2の電極棒(22b) との間の電
気抵抗値が変化してコントローラ(1B)が製氷開始信号等
を出力するようになっている。尚、(2a)は、伝熱管(72)
の外周面に生成された氷を示している。
【0072】この製氷センサ(22)を空調用循環水の最下
流側に設けるようにした理由は、本来、製氷の完了を検
出する製氷完了センサを空調用循環水の最上流側に、解
氷の完了を検出する解氷完了センサを空調用循環水の最
下流側に設けることになるが、実際の使用に対応して多
少の残氷を許容することとし、残氷が生ずる場合は冷房
負荷が小さいので、製氷量が少なくなっても冷房負荷に
対応できるので、1つの製氷センサ(22)を空調用循環水
の最下流側に設けるようにしたものである。
【0073】そして、本例の特徴とするところは、各分
岐熱交換器(71),(71),…の伝熱管(72),(72),…の配設構
造にある。図4に示すように、この伝熱管(72),(72),…
は、隣り合うもの同士の冷媒流通方向が互いに逆方向と
なるように配設されている。具体的には、左右に配設さ
れたU字状の2本の伝熱管(72),(72) のうち本図の右側
に位置する右側伝熱管(72a) と左側に位置する左側伝熱
管(72b) は、夫々2箇所の上端部のうち右側の上端部が
夫々冷媒導入側のヘッダ(73)に接続されており、左側の
上端部が夫々冷媒導出側のヘッダ(74)に接続されてい
る。つまり、冷媒は各伝熱管(72a),(72b) の右側の上端
部から導入された後、U字部分を経て左側の上端部から
導出されるようになっている。このため、本図に矢印で
示すように、上下方向に延びる各管は隣り合うもの同士
の冷媒流通方向が互いに逆方向となる。つまり、右側伝
熱管(72a) の上流側半分では下向きに冷媒が流れる(矢
印C)一方、これに隣接して対向する下流側半分では上
向きに冷媒が流れる(矢印D)。また、この右側伝熱管
(72a) の下流側半分に隣接して対向する左側伝熱管(72
b) の上流側半分では下向きに冷媒が流れる(矢印E)
一方、これに隣接して対向する下流側半分では上向きに
冷媒が流れる(矢印F)。そして、このように冷媒を流
通させた場合には、各伝熱管(72a),(72b) の右側上端部
(上流側)では乾き度が小さいので氷(2a)の径が大きい
のに対し、左側上端部(下流側)に向うに従って冷媒の
乾き度が大きくなることに伴い氷(2a)の径は小さくな
る。
【0074】次に、上記蓄熱式冷水装置(1) の運転動作
について説明する。先ず、冷房運転用の冷熱を蓄える蓄
熱運転時(製氷運転時)においては、四路切換弁(32)を
図1の実線に切換えると共に、利用側膨張弁(42)を閉鎖
する。この状態で、圧縮機(31)から吐出した高圧の冷媒
は空気熱交換器(34)で凝縮して液冷媒となり、受液器(3
6)に一旦貯溜される。その後、該液冷媒は、水熱交換器
(41)には流れず、蓄熱ユニット(2) に流れ、各分岐熱交
換器(71),(71),…に分配され、各蓄熱側膨張弁(21),(2
1),…で減圧した後、各分岐熱交換器(71),(71),…で蒸
発し、ガス冷媒となって圧縮機(31)に戻ることになる。
【0075】そして、上記各分岐熱交換器(71),(71),…
で空調用循環水と熱交換し、該空調用循環水を冷却して
各伝熱管(72)の表面に氷(2a)を生成し、冷熱を蓄熱槽
(6) 内に蓄えることになる。この生成された氷(2a)は、
製氷センサ(22)によって検出され、図3の位置Aに成長
すると、製氷運転を終了することになる。
【0076】そして、このような運転による氷(2a)の生
成状態は、伝熱管(72a),(72b) は、隣り合うもの同士の
冷媒流通方向が互いに逆方向となるように配設されてい
ることにより、図4及び図5に示すように、製氷径の大
きい部分と製氷径の小さい部分とが互いに隣り合うこと
になる。このため、氷(2a),(2a) 同士が合体してしまう
ことを抑制しながら十分な製氷量を得ることができる。
【0077】そして、このようにして生成された氷(2a)
の冷熱を利用する冷房運転時においては、四路切換弁(3
2)を図1の実線状態とし、この状態で、圧縮機(31)から
吐出した高圧の冷媒は空気熱交換器(34)で凝縮して液冷
媒となり、受液器(36)に一旦貯溜される。その後、該液
冷媒は、利用側膨張弁(42)で減圧されて水熱交換器(41)
で蒸発し、ガス冷媒となって圧縮機(31)に戻る。この
際、蓄熱側膨張弁(21)は閉鎖され、液冷媒は蓄熱ユニッ
ト(2) には流れない。
【0078】そして、空調用循環水は、所謂送り水温制
御され、循環通路(5) の復路(52)より水熱交換器(41)に
流れ、冷媒と熱交換して冷却され、例えば、12℃の空調
用循環水が8℃に冷却され、その後、水熱交換器(41)を
出た空調用循環水は全部或いは一部が蓄熱槽(6) に流入
し、各蓄熱室(62),(62),…を流れ、伝熱管(72)の表面に
生成された氷で冷却され、電動三方弁(53)を経て循環通
路(5) の往路(51)に戻ることになる。この電動三方弁(5
3)で、蓄熱ユニット(2) で冷却された空調用循環水と水
熱交換器(41)のみで冷却された空調用循環水とが混合さ
れ、例えば、4℃の空調用循環水に制御される。
【0079】この冷却された空調用循環水は、室内機(5
5)に流れ、該室内機(55)で室内空気と熱交換し、室内を
冷房することになる。
【0080】また、上記蓄熱ユニット(2) において、蓄
熱室(62),(62),…を流れる空調用循環水は、図2に示す
ように、整流板(63)によって流れ方向に沿って上下に蛇
行し、つまり、空調用循環水が伝熱管(72)に沿って流
れ、該伝熱管(72)に付着した氷と効率良く熱交換するこ
とになる。
【0081】また、上述したように、製氷径の大きい部
分と製氷径の小さい部分とが互いに隣り合っているの
で、蓄熱槽(6) 内に十分な製氷量を得ながらも、この氷
(2a)の間の空調用循環水の流通路が十分に確保されるこ
とになり、氷(2a)の融解量が促進されて効率良く冷熱が
取出せる。また、蓄熱槽(6) 内全体に亘って氷(2a),(2
a) の間の空調用循環水の流通路が略均等に形成される
ため高いIPFを得ることができる。
【0082】そして、本例のもう一つの特徴としては、
上述したような冷熱利用冷房運転の後、再度製氷運転を
行う際の動作にある。以下、この動作について説明す
る。上述したような冷熱利用冷房運転が終了した状態で
は、蓄熱槽(6) 内の冷却水流通上流側では残氷量が無く
なっている一方、冷却水流通下流側では比較的残氷量が
多くなっている。つまり、図2における各蓄熱室(62),
(62),…のうち右側に位置されている蓄熱室(62)には残
氷量が無くなっており、空調用循環水は凝固点温度以上
になっているのに対し、左側に位置されている蓄熱室(6
2)には比較的残氷量が多くなっている。このため、この
状態から再度製氷運転を開始する際には、蓄熱槽(6) 内
での製氷状態に偏りが生じてしまう。そして、これを回
避するために、このような状態から再度製氷運転を行う
際には、それに先立って循環ポンプ(54)のみを駆動す
る。つまり、コントローラ(1B)のポンプ駆動手段(1a)に
より循環ポンプ(54)を駆動させて、蓄熱槽(6) 、室内機
(55)及び水熱交換器(41)の間で冷却水を循環させる。こ
れにより、蓄熱槽(6) 内の循環水の温度分布の偏りが解
消されることになる。このため、残氷量が少なかった循
環水流通上流の循環水の温度を低くすることができ、製
氷運転開始時にこの部分で顕熱変化を必要とすることが
なくなり、この残氷量が無い部分でも迅速に製氷が行わ
れることになるので、製氷状態が偏ることがない。従っ
て、蓄熱槽(6) 内に十分な製氷量を得ながらも、この氷
(2a)の間の空調用循環水の流通路が十分に確保されるこ
とになって、冷熱利用冷房運転時に氷(2a)の融解量が促
進されて効率良く冷熱が取出せる。更には、この残氷量
が無い部分において比較的短時間で所定の製氷量を得る
ことができるので、製氷時間全体の短縮化を図ることが
でき、成績係数を十分に大きくできる。
【0083】また、再度製氷運転を行う際の動作の変形
例として、循環ポンプ(54)の駆動による循環水の循環と
同時に、熱源ユニット(3) を駆動させ、水熱交換器(41)
において循環水と冷媒との間で熱交換を行って該循環水
を冷却させるようにしてもよい。尚、図1における(1e)
は、この動作において循環水を冷却させるために熱源ユ
ニット(3) を駆動させる循環液体冷却手段(1e)である。
そして、このような動作によれば、蓄熱槽(6) 内におい
て残氷量が無く凝固点温度以上になっている領域の温度
を迅速に低下でき、製氷状態の偏りの解消を短時間で行
うことができる。
【0084】また、この再度製氷運転を行う際の循環ポ
ンプ(54)の駆動に関し、その駆動停止タイミングは、以
下の構成によって行われるようになっている。つまり、
図2に示すように、各蓄熱室(62),(62),…毎に温度検出
手段としての温度センサ(66),(66),…を配設しておき、
この各温度センサ(66),(66),…の検出信号をコントロー
ラ(1B)のポンプ停止手段(1c)に出力するように構成す
る。そして、各温度センサ(66),(66),…によって検出さ
れる各蓄熱室(62),(62),…の温度が共に所定温度以下
(例えば2℃以下)になったときに、ポンプ停止手段(1
c)により循環ポンプ(54)の駆動状態を停止させる。ま
た、各温度センサ(66),(66),…によって検出される各蓄
熱室(62),(62),…の温度のうち最高のものと最低のもの
との温度差が所定温度差以下(例えば2℃以下)になっ
たときに循環ポンプ(54)を停止させてもよい。
【0085】また、この循環ポンプ(54)を停止させるそ
の他の構成としては、コントローラ(1B)にタイマ手段(1
d)を備えさせておき、ポンプ駆動手段(1a)による循環ポ
ンプ(54)の駆動開始後、所定時間経過後にタイマ手段(1
d)がタイムアップしたときに、このタイマ手段(1d)から
ポンプ停止手段(1c)にタイムアップ信号を送信し、これ
によって、ポンプ停止手段(1c)により循環ポンプ(54)の
駆動状態を停止させることもできる。この場合、タイマ
手段(1d)がタイムアップする所定時間としては、蓄熱槽
(6) 内の空調用循環水の全てが循環される時間に設定す
る。具体的には、蓄熱槽(6) 内の空調用循環水量を循環
ポンプ(54)の単位時間当りの循環流量で除した値に設定
される。
【0086】更に、循環ポンプ(54)を停止させるその他
の構成としては、図1の如く蓄熱槽(6) の下流端部、つ
まり、循環通路(5) の上流端に出口温度検出手段として
の出口温度センサ(67)を配設しておき、この出口温度セ
ンサ(67)の検出信号をコントローラ(1B)のポンプ停止手
段(1c)に出力するように構成すると共に、上記と同様の
タイマ手段(1d)を備えさせておき、タイマ手段(1d)がタ
イムアップした後、出口温度センサ(67)によって検出さ
れる循環水温度が一定値(例えば2℃)に達したとき
に、ポンプ停止手段(1c)により循環ポンプ(54)の駆動状
態を停止させる。このように、種々の手段により、循環
ポンプ(54)の駆動停止タイミングを設定できる。
【0087】また、暖房運転用の温熱を蓄える蓄熱運転
時においては、四路切換弁(32)を図1の破線に切換える
と共に、各蓄熱側膨張弁(21)を閉鎖する。この状態で、
圧縮機(31)から吐出した高圧の冷媒は水熱交換器(41)で
凝縮して液冷媒となり、受液器(36)に一旦貯溜される。
その後、該液冷媒は、熱源側膨張弁(35)で減圧して空気
熱交換器(34)で蒸発し、ガス冷媒となって圧縮機(31)に
戻る。
【0088】そして、空調用循環水は、循環通路(5) を
流れ、水熱交換器(41)で熱交換して加温され、温水の空
調用循環水が蓄熱槽(6) に蓄えられる。
【0089】また、暖房運転時において、上述した蓄熱
運転で蓄熱した蓄熱槽(6) の温水の空調用循環水を室内
機(55)に供給すると共に、蓄熱を利用した後の暖房運転
時においては、冷媒は温熱の蓄熱運転時と同様に流れる
一方、水熱交換器(41)で加温された空調用循環水が室内
機(55)に供給され、この加温された空調用循環水が室内
機(55)で室内空気と熱交換し、室内を暖房することにな
る。
【0090】(変形例)次に、本発明の変形例について
説明する。本例は伝熱管(72)の配設構造の変形例であっ
て、その他の構成は上述した実施例と同様であるので、
冷却管についてのみ説明する。
【0091】図6に示すように、本例の冷却管は夫々水
平方向に延びる伝熱管(72c) 〜(72f) が同一鉛直面上に
4本配置されている。
【0092】そして、この4本の伝熱管のうち最上部の
第1伝熱管(72c) と3段目の第3伝熱管(72e) とは、本
図における左端が冷媒導入側のヘッダ(73a) に、右端が
冷媒導出側のヘッダ(74a) に夫々接続されており、冷媒
は本図において左側から右側に向って流れるようになっ
ている。このため、製氷運転時には、第1及び第3伝熱
管(72c),(72e) の入口側(左側)から出口側(右側)に
向うに従って冷媒の乾き度が大きくなることに伴い、伝
熱管(72c),(72e) の左端部分に生成される氷(2a)の径は
大きく、右端部分に向うにしたがって次第に小径とな
る。
【0093】これに対し、2段目の第2伝熱管(72d) と
4段目の第4伝熱管(72f) とは、本図における右端が冷
媒導入側のヘッダ(73b) に、左端が冷媒導出側のヘッダ
(74b) に夫々接続されており、冷媒は本図において右側
から左側に向って流れるようになっている。このため、
製氷運転時には、第2及び第4伝熱管(72d),(72f) の入
口側(右側)から出口側(左側)に向うに従って冷媒の
乾き度が大きくなることに伴い、伝熱管(72d),(72f) の
右端部分に生成される氷の径は大きく、左端部分に向う
にしたがって次第に小径となる。
【0094】従って、本例の構成にあっても、図7及び
図8に示すように製氷径の大きい部分と製氷径の小さい
部分とが上下方向で互いに隣り合うことになるので、蓄
熱槽(6) 内に十分な製氷量を得ながらも、この氷(2a)の
間の空調用循環水の流通路が十分に確保されることにな
り、氷(2a)の融解量が促進されて効率良く冷熱が取出せ
る。
【0095】次に、蓄熱槽(6) の変形例について説明す
る。図9〜図11に示すように、本変形例は、隔壁(61a),
(61a),…に流通路(65)を形成したものである。
【0096】つまり、該隔壁(61a),(61a),…は、2枚の
整流板(63),(63) で形成され、該両整流板(63),(63) が
所定間隔を存して並設され、両整流板(63),(63) の間が
流通路(65)に形成されている。更に、2つの整流板(6
3),(63) には、各蓄熱室(62),(62),…において空調用循
環水が上方から下方に流れるように一方の整流板(63)の
下方に流入口(66)が、他方の整流板(63)の上方に流出口
(67)が形成されている。尚、蓄熱槽(6) における空調用
循環水の入口側と出口側とには、蓄熱槽(6) の外板(6b)
に近接してそれぞれ整流板(63)が立設され、入口側の整
流板(63)の上方が空調用循環水の入口に、出口側の整流
板(63)の下方が空調用循環水の出口に形成され、各蓄熱
室(62),(62),…において、空調用循環水が上方から下方
に流れるように構成されている。
【0097】従って、本例によれば、各蓄熱室(62),(6
2),…において空調用循環水が上方から下方に流れるの
で、低温の空調用循環水と高温の空調用循環水とが混ざ
り合うことがなく、冷熱の取出しをより効率的に行うこ
とができる。
【0098】(第2実施例)次に、伝熱管の配設状態の
変形例としての第2実施例について説明する。図12〜
図14に示すように、本例の伝熱管(72g),(72h) は、互
いに近接した位置で隣合う一対のU字管(72g),(72h) で
成っており、このU字管(72g),(72h) の配設高さ位置が
僅かに異なっている。具体的には、図12〜図14の如
く、各伝熱管(72g),(72h) は、互いに略平行な第1及び
第2の直管部(72i),(72i) と該各直管部(72i),(72i) の
端部同士を連結するように屈曲された屈曲部(72j) とを
夫々備えており、一対の伝熱管(72g),(72h) が、第1直
管部(72i) 同士及び第2直管部(72i) 同士が夫々互いに
対向するように隣接されている。そして、これら伝熱管
(72g),(72h) は、屈曲部(72j) の位置が各直管部(72i)
の長手方向にずれるように配置されている。本例のもの
では、図12において左側に位置するU字管(72g) より
も右側に位置するU字管(72h) が僅かに上側に位置され
ており、図15に示すように、このような状態で配設さ
れたU字管(72g),(72h) が蓄熱槽(6) 内に複数本配設さ
れている。また、この蓄熱槽(6) は図15における左側
の壁面に空調用循環水の導入口が、右側の壁面に空調用
循環水の導出口が夫々形成されている。従って、U字管
(72g),(72h) は、蓄熱槽(6) 内において空調用循環水の
流通方向下流側に位置するものが上流側に位置するもの
よりも僅かに上側に位置されていることになる。
【0099】この配管状態について詳しく説明すると、
伝熱管(72g),(72h) の間隔(図12における寸法G)が
製氷直径よりも僅かに大きく設定されるように、図12
において左側に位置するU字管(72g) よりも右側に位置
するU字管(72h) が、製氷半径程度の寸法だけ上側に位
置されている。尚、この製氷径は上述した製氷センサ(2
2)の電極棒(22a) 〜(22c) の位置によって設定される。
このような配管状態であるために、図12に示すような
製氷状態では、U字管(72g),(72h) の各上端部分及び各
下端部分にあっては氷(2a),(2a) の間に僅かな隙間(S)
が形成されることになる。
【0100】次に、本構成の効果について説明する。上
述したように、図37及び図38に示すような従来の配
管状態では、U字管(e),(f) の配設高さ位置が同一高さ
であるために、各U字管(e),(f) の屈曲部分(上下両端
部分)で氷(2a),(2a) 同士が合体することにより直管部
分の間の空間(S')が閉塞されている。つまり、この空間
(S')に空調用循環水が密封された状態となっている。こ
のため、冷熱を利用する冷房運転時には、空調用循環水
は、この各U字管(e),(f) の間を流れることができず、
つまり、上記空間(S')を流れて氷(2a),(2a) を融解する
ことがでない。そのため、空調用循環水は、各U字管
(e),(f) の外側のみを流れて氷を融解していくことにな
る(図37及び図38の矢印参照)。
【0101】これに対し、本例の構成によれば、U字管
(72g),(72h) の各屈曲部分の間に形成された隙間から各
U字管(72g),(72h) の直管部(72i),(72i) の間の空間
(S) に空調用循環水を流すことができ、各U字管(72g),
(72h) の氷(2a),(2a) をその外周面の全体から融解させ
ることができ(図12及び図15の矢印参照)、この氷
(2a)の間の空調用循環水の流通路が十分に確保されるこ
とになり、氷(2a)と空調用循環水との伝熱面積の増加に
伴って氷(2a)の融解が促進されて効率良く冷熱を取出す
ことができる。
【0102】また、氷(2a)の融解の促進に伴い、再度製
氷運転を行う際に、各U字管(72g),(72h) 間の氷の成長
過剰によって蓄熱熱交換器が破壊されることが回避で
き、装置の信頼性が向上できる。また、冷熱を効率良く
取出すことができることに伴い、十分な能力を維持した
ままで装置全体の小型化、配管径やダクト径の小径化を
図ることもでき、システム全体のコストダウンが図れて
実用性の向上を図ることができる。更に、製氷径を大き
く設定しても氷(2a)の間の空調用循環水の流通路が十分
に確保され、氷(2a)と空調用循環水との伝熱面積が増加
できるので、更なるIPFの向上を図ることができ、こ
のため、十分な蓄熱量を維持しながら蓄熱槽(6) を小型
にできる。
【0103】また、U字管(72g),(72h) は、蓄熱槽(6)
内における空調用循環水の流通方向下流側に位置するも
のが上流側に位置するものよりも僅かに上側に位置され
ているので、この空調用循環水の動圧を有効に利用して
直管部(72i),(72i) の間の空間(S) に空調用循環水を容
易に流入させることができ、各U字管(72g),(72h) の氷
(2a),(2a) を均等に融解することができて、製氷時に氷
が偏って生成されることがなくなり、装置の信頼性が向
上できる。
【0104】(第3実施例) −ステーを使用した例− 次に、冷熱を利用する冷房運転時における蓄熱槽(6) 内
の空調用循環水の流通方向を規制するための蓄熱槽(6)
の内部構造の変形例としての第3実施例について説明す
る。図16は、蓄熱槽(6) 内の内壁面周辺の構造を示し
ており、図17はその平面図を、図18はその側面図を
夫々示している。これら各図に示すように、蓄熱槽(6)
内には、鉛直方向に延びて図17の左右方向及び上下方
向で互いに対向するように複数本配置された各伝熱管(7
2),(72),…が設けられている。また、蓄熱槽(6) の内壁
面には、水平方向に延び、且つ蓄熱槽(6) の中央側に向
って開放する断面コ字状のフレーム材(24)が配設されて
いる。そして、蓄熱槽(6)内で互いに対向するフレーム
材(24)には、各伝熱管(72),(72),…を支持するための規
制板としてのステー(25)が蓄熱槽(6) 内の両内壁面に亘
って架設されている。このステー(25)は、本発明でいう
流通方向規制手段(30)を構成するものであって、図19
に示すように(図19(a) は平面図、図19(b) は端面
形状を示す図)、平板状のステー本体部(25a) と、その
両側縁部が折曲げられて成るフランジ部(25b),(25b) と
を備えた断面がコ字状の部材であって、図17及び図1
8において伝熱管(72)を挟んで左右方向に複数配置され
た空間に対し、その1つおきに配置されて(図17及び
図18の実線参照)、ステー本体部(25a) の長手方向の
両端部(図17における上下両端部)がフレーム材(24)
に載置された状態で配設されている。そして、このステ
ー(25)のステー本体部(25a) には、その長手方向に亘っ
て等間隔を存した位置に上下方向に貫通する開口(25c),
(25c),…が形成されている。この開口(25c) は、図20
及び図21に示すように、ステー(25)の延長方向(図2
0の左右方向)で互いに隣り合う伝熱管(72),(72) の略
中間位置に対応した部分に夫々形成されている。つま
り、図20に仮想線で示すように、各伝熱管(72),(72),
…の外周囲に形成された氷(2a),(2a),…間に形成されて
いる上下方向に延びる空間の内部に存在するように位置
されている。また、このステー(25)による伝熱管(72)の
支持構造としては、図20及び図21に示すように、伝
熱管(72)の外周囲を囲むように湾曲形成された取付け金
具(26)(図16〜図18では省略)の一端部がステー(2
5)のフランジ部(25b) の外側面にネジ止めされて成って
いる。つまり、このステー(25)が、空調用循環水の流通
方向を規制する部材と伝熱管(72)を支持する部材とを兼
ね備えた構成となっている。
【0105】このような構成により、蓄熱槽(6) 内を伝
熱管(72)の上側から下側に向って空調用循環水が流れる
際(図10参照)、この循環水は、ステー(25)の開口(2
5c)に案内されて、伝熱管(72)の延びる方向(鉛直方
向)に沿って流れることになる。つまり、この循環水が
蓄熱槽(6) 内を循環水の導入口から排出口に向って直線
的に流れてしまうといった状況(図39の矢印m参照)
の発生を、ステー(25)の開口(25c) 以外の部分(ステー
本体部(25a) 及びフランジ部(25b) )によって阻止しな
がら、この循環水を開口(25c) により下向きに案内して
各伝熱管(72),(72),…の周囲に均等に流すことができ、
効率の良い冷熱回収を行うことができる。
【0106】また、このようなステー(25)を使用した構
成の変形例として、図22及び図23に示すものは、伝
熱管(72),(72),…の間の全ての空間にステー(25),(2
5'), …を配設している(図17及び図18の仮想線参
照)。つまり、上述したように伝熱管(72)を支持しなが
らフレーム材(24)に架設された第1のステー(25)と、伝
熱管(72)を支持することなしにフレーム材(24)に架設さ
れた新たな第2のステー(25') とを交互に配置した構成
となっている。このような構成によれば、循環水を各伝
熱管(72),(72),…の周囲に均等に流すといった動作を更
に確実に行うことができ、より一層、効率の良い冷熱回
収を行うことができる。尚、本例では、第2のステー(2
5') のフランジ部(25b')の高さ寸法が第1のステー(25)
のフランジ部(25b) の高さ寸法よりも小さく設定されて
いる。
【0107】また、上述した各ステー(25),(25')を、各
伝熱管(72),(72),…の延びる方向(鉛直方向)の複数箇
所に亘って配置すれば、更に、循環水を各伝熱管(72),
(72),…の周囲に均等に流すといった動作を確実に行う
ことができて効率の良い冷熱回収が行える。
【0108】−堰板を使用した例− 次に、冷熱を利用する冷房運転時における蓄熱槽(6) 内
の空調用循環水の流通方向を規制するための蓄熱槽構造
の別の変形例について説明する。図16に示すように、
フレーム材(24)の上側には、流通方向規制手段(30)を構
成する部材として鉛直方向に延びる案内板としての堰板
(27)が配設されている。この堰板(27)の配設構造につい
て説明すると、上記フレーム材(24)の上面には堰板固定
部材(28)がボルト止めされており、この堰板固定部材(2
8)に堰板(27)が取付けられている。この堰板固定部材(2
8)は、図24(図24(a) は平面図、図24(b) は側面
図)にも示すように、本体部(28a) と、該本体部(28a)
の下端部が水平方向に折曲げられて成る固定板部(28b)
と、堰板本体部(28a) の側端部が折曲げられて成る堰板
取付け部(28c) とを備えている。そして、固定板部(28
b) には、該堰板固定部材(28)がフレーム材(24)にボル
ト止めされた状態において該フレーム材(24)の長手方向
に延びる長孔(28d) が形成されている。そして、フレー
ム材(24)に形成された図示しないボルト孔の下部にナッ
トが溶着されており、このボルト孔と長孔(28d) とが位
置合せされた状態でこの両孔に亘ってボルト(B1)が挿入
されてナットに螺合されることにより、この堰板固定部
材(28)がフレーム材(24)の上面に固定されている。一
方、堰板取付け部(28c) には、上下方向の3箇所に図示
しないボルト孔が形成されており、堰板取付け部(28c)
の内側面(図16における手前側面)には、このボルト
孔に対応してナット(N1),(N1),…が溶着されている。
【0109】また、上記堰板(27)は、図25(図25
(a) は側面図、図25(b) は端面形状を示す図)に示す
ように、断面コ字状の板材で形成されており、その長手
方向の両端縁部には、上記堰板取付け部(28c) に形成さ
れているボルト孔の間隔に合致した間隔寸法を存して2
箇所に長孔で成るボルト孔(27a),(27a) が形成されてい
る。そして、堰板(27)は、このボルト孔(27a),(27a) が
堰板取付け部(28c) のボルト孔に位置合せされた状態
で、該堰板取付け部(28c) の外側面に重ね合され、両ボ
ルト孔にボルト(B2),(B2) が挿入されて、該ボルト(B
2),(B2) がナット(N1),(N1) に夫々螺合されることによ
り堰板固定部材(28)に一体的に固定されている。また、
この堰板(27)の堰板固定部材(28)に対する取付け位置
は、堰板固定部材(28)にボルト孔が3箇所に形成されて
いることにより変更可能となっている。つまり、堰板(2
7)の取付け高さ位置が変更可能となっている。
【0110】そして、このようにして配設された堰板(2
7)の配設状態として、図26及び図27に示すように、
整流板(63),(63) の間に形成されている蓄熱室(62)の中
間部分の1箇所に、その上端部が水面よりも常時上側に
位置するように設けられた場合の循環水の流れとして
は、導入口(6a)から導入されて上流側の整流板(63)の上
側を通過して分岐熱交換器(71)の上側の空間である導入
部(6b)を流れた循環水は(図26の矢印H参照)、一部
が堰板(27)に衝突することになる。そして、この堰板(2
7)に衝突した循環水は、該堰板(27)に沿って鉛直下方へ
案内され、各伝熱管(72),(72),…の延長方向に沿って流
れることになる(図26の矢印I参照)。一方、堰板(2
7)に衝突することなく該堰板(27)の下側を流れた循環水
や、堰板(27)に衝突した後、該堰板(27)の下側を流れた
循環水は、下流側の整流板(63)に達し、この整流板(63)
に沿って鉛直下方へ案内され、各伝熱管(72),(72),…の
延長方向に沿って流れることになる(図26の矢印J参
照)。このように、蓄熱槽(6) 内の2箇所において伝熱
管(72),(72),…の延長方向(鉛直方向)に沿った循環水
の流れを発生させることにより、各伝熱管(72),(72),…
における氷(2a)の融解を略均等に行うことができ、効率
良く冷熱を回収することができる。このような動作が各
蓄熱室(62)において行われ、蓄熱槽(6) 全体において効
率の良い冷熱の回収動作が得られることになる。
【0111】次に、堰板(27)を導入部(6b)の複数箇所に
配置した変形例について図28を用いて説明する。この
図28に示すように、本例は第1〜第3の3枚の堰板(2
7b),(27c),(27d) が水平方向に並設されており、夫々の
上端位置は一致されている一方、下端位置は循環水の流
通方向の下流側(右側)に位置するものが上流側に位置
するものよりも下側に位置されている。つまり、下流側
に位置する堰板(27)の高さ寸法が大きく設定されて、そ
の下端が分岐熱交換器(71)に近接するような配置状態と
なっている。
【0112】そして、本構成における循環水の流れとし
ては、導入口(6a)から導入されて上流側の整流板(63)の
上側を通過して分岐熱交換器(71)の上側の空間である導
入部(6b)を流れた循環水は(図28の矢印H参照)、一
部が第1堰板(27b) に衝突することになる。そして、こ
の第1堰板(27b) に衝突した循環水は、該第1堰板(27
b) に沿って鉛直下方へ案内され、各伝熱管(72),(72),
…の延長方向に沿って流れることになる(図26の矢印
K参照)。また、第1堰板(27b) の下側を流れた循環水
の一部は第2堰板(27c) に衝突し、この第2堰板(27c)
に沿って鉛直下方へ案内される(図26の矢印L参
照)。更に、第2堰板(27c) の下側を流れた循環水の一
部は第3堰板(27d) に衝突し、この第3堰板(27d) に沿
って鉛直下方へ案内される(図26の矢印M参照)。そ
して、該第3堰板(27d) の下側を流れた循環水は、下流
側の整流板(63)に達し、この整流板(63)によって鉛直下
方へ案内される(図26の矢印N参照)。このように、
本例では、蓄熱槽(6) 内の4箇所において伝熱管(72),
(72),…の延長方向(鉛直方向)に沿った循環水の流れ
を発生させることにより、各伝熱管(72),(72),…におけ
る氷(2a)の融解を略均等に行うことができ、更に効率良
く冷熱を回収することができる。このような動作が各蓄
熱室(62)において行われ、蓄熱槽(6) 全体において効率
の良い冷熱の回収動作が得られることになる。
【0113】次に、堰板(27)による循環水の案内状態を
氷の残氷量に応じて変化させるようにした変形例につい
て図29を用いて説明する。この図29に示すように、
本例は、上述した変形例と同様の配置状態とされた第1
及び第2の2枚の堰板(27b),(27c) が並設されている。
そして、この各堰板(27b),(27c) の上端位置は、蓄熱槽
(6) 内での残氷量が多くて循環水の水面高さ位置が比較
的高い位置(図29におけるO位置)にある場合には、
この水面よりも下側に位置され、蓄熱槽(6) 内での残氷
量が少なくなって循環水の水面高さ位置が比較的低い位
置(図29におけるP位置)になった場合には、この水
面よりも上側に位置されるように設定されている。つま
り、上述した各例の堰板(27)の位置よりも僅かに低い位
置に設定されており、冷熱利用冷房運転時の開始初期時
には、各堰板(27b),(27c) が所謂潜り堰となってその上
側での循環水の流通を許容し、冷房運転開始後の所定時
間経過時には、この上側の循環水の流通を阻止するよう
になっている。
【0114】このような構成であるために、冷熱利用冷
房運転時の開始初期時には、各堰板(27b),(27c) の上側
を循環水が流れることにより、下流側の整流板(63)に向
って流れる水量が比較的多くなり、各堰板(27b),(27c)
によって下側に案内される循環水の量よりも、下流側の
整流板(63)によって下側に案内される循環水の量が多く
なる(図29の矢印Q参照)。一方、冷房運転開始後の
所定時間経過時には、水面の降下に伴って各堰板(27b),
(27c) の上端部が水面上に位置され、その上側には循環
水が流れなくなる。このため、下流側の整流板(63)に向
って流れる水量が減少し、該下流側の整流板(63)によっ
て下側に案内される循環水の量よりも、各堰板(27b),(2
7c) によって下側に案内される循環水の量が多くなる
(図29の矢印R参照)。本例において、このように残
氷量に応じて循環水の流れを変化させた理由としては、
冷熱利用冷房運転時の開始初期時には、各伝熱管(72),
(72),…回りの残氷量が多く、循環水の流通抵抗も大き
いので、循環水は蓄熱室(62)の全体を略均等に流れるこ
とになるが、冷房運転開始後の所定時間経過時には、氷
の融解に伴って循環水の流路が拡大し、その流れが偏る
傾向がある。このため、この際に、堰板(27),(27) によ
る流通案内作用を発揮させて、循環水の流れに偏りが生
じないようにするためである。
【0115】このような動作によっても蓄熱槽(6) 全体
において効率の良い冷熱の回収動作を得ることができ
る。
【0116】尚、上述した冷熱利用の冷房運転の態様
は、冷熱の利用後に水熱交換器(41)による冷房運転を行
うものであってもよく、実施例に限られるものではな
い。
【0117】また、本発明の蓄熱式冷水装置は、空気調
和装置に限られるものではなく、産業用の冷水装置にも
適用できることは勿論である。
【0118】また、本例では、直膨式の蓄熱式冷水装置
を例に挙げて説明したが、間膨式の蓄熱式冷水装置に適
用することも可能である。
【0119】また、本実施例においては、製氷センサ(2
2)を1つのみ設けるようにしたが、製氷センサ(22),(2
2),…を各分岐熱交換器(71),(71),…における空調用循
環水の最下流側にそれぞれ設けるようにしてもよい。
【0120】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば以下に述べるような効果が発揮される。請求項1記載
の発明によれば、伝熱管を、蓄熱槽内において隣り合っ
て対向する伝熱管の熱交換用流体の流通方向が互いに逆
方向となるように配設したために、製氷運転時に、製氷
径の大きい部分と製氷径の小さい部分とが互いに隣り合
って生成されることになり、氷同士の合体を抑制しなが
ら蓄熱槽内に十分な製氷量を得ることができる。このた
め、冷熱利用運転時に、氷の間の空調用循環水の流通路
が十分に確保されることになるので、氷の融解量が促進
され、氷と製氷用液体との熱交換の促進が図れ、冷熱回
収時の効率の向上を図ることができる。また、請求項4
記載の発明によれば、U字管でなる伝熱管を備えたもの
に対して、また、請求項5記載の発明によれば、直管で
なる伝熱管を備えたものに対して、夫々この効果を得る
ことができる。
【0121】請求項2記載の発明によれば、直膨式の蓄
熱式冷水装置に本発明を適用したことにより、本タイプ
の蓄熱冷水装置に対して効率良く冷熱を取出すことがで
きる。
【0122】請求項3記載の発明によれば、間膨式の蓄
熱式冷水装置に本発明を適用したことにより、本タイプ
の蓄熱冷水装置に対して効率良く冷熱を取出すことがで
きる。
【0123】請求項6記載の発明によれば、第1直管部
同士及び第2直管部同士が夫々互いに対向するように隣
接された一対の伝熱管を、屈曲部の位置が各直管部の長
手方向にずれるように配置させたために、伝熱管の屈曲
部同士の間に形成された隙間から各伝熱管の直管部の間
の空間に製氷用液体を流すことができ、各伝熱管の氷を
その外周面の全体から融解させることができる。このた
め、この氷の間の製氷用液体の流通路が十分に確保され
ることになり、氷と製氷用液体との伝熱面積の増加に伴
って氷の融解量が促進されて効率良く冷熱を取出すこと
ができる。
【0124】請求項7記載の発明によれば、製氷用液体
の流通方向の下流側に位置する伝熱管の屈曲部を、上流
側に位置する伝熱管の屈曲部よりも直管部の長手方向に
突出した位置に配設したために、この製氷用液体の動圧
を有効に利用して直管部の間の空間に製氷用液体を容易
に流入させることができ、各伝熱管の氷を均等に融解す
ることができて、製氷時に氷が偏って生成されることが
なくなり、装置の信頼性が向上できる。
【0125】請求項8記載の発明によれば、冷熱利用運
転時において蓄熱槽内を流れる製氷用液体の流通方向を
各伝熱管に沿った方向に設定する流通方向規制手段を設
けたために、各伝熱管の周囲に均等に製氷用液体を流す
ことができ、蓄熱槽内全体として氷を均等に融解するこ
とができて、効率の良い冷熱回収を行うことができる。
【0126】請求項9記載の発明によれば、製氷用液体
の流通方向を規制しながら開口により製氷用液体を伝熱
管の延びる方向に案内する規制板を備えさせたために、
簡単な構成で流通方向規制手段を得ることができる。
【0127】請求項10記載の発明によれば、各伝熱管
を規制板に支持させたために、この規制板に、製氷用液
体の流れを規制する機能と、各伝熱管を支持する機能と
を兼ね備えさせることができ、部品点数の低減を図りな
がら、効率の良い冷熱回収を行うことができる。
【0128】請求項11記載の発明によれば、規制板
を、各伝熱管の延びる方向に複数配置させたことによ
り、開口による製氷用液体の流通方向の案内をより確実
に行うことができ、更に効率の良い冷熱回収を行うこと
ができる。
【0129】請求項12記載の発明によれば、各伝熱管
の延長方向の一側端部に形成された導入部を流れる製氷
用液体の流通方向を各伝熱管に沿った方向に設定する案
内板を設けたことにより、これによっても、各伝熱管の
周囲に均等に製氷用液体を流すことができ、蓄熱槽内全
体として氷を均等に融解することができて、効率の良い
冷熱回収を行うことができる。
【0130】請求項13記載の発明によれば、導入部に
複数枚の案内板を配設したために、蓄熱槽内の複数箇所
において伝熱管に沿った製氷用液体の流れを発生させる
ことができ、氷の融解を広範囲に亘って均等に行うこと
ができる。また、各案内板は、製氷用液体の流通方向の
下流側に位置するものと伝熱管との間の間隔寸法が、製
氷用液体の流通方向の上流側に位置するものと伝熱管と
の間の間隔寸法よりも小さく設定されているので、各案
内板によって案内される製氷用液体の量は略等しくさ
れ、部分的に偏った氷の融解が生じることが回避でき
る。
【0131】請求項14記載の発明によれば、案内板
を、冷熱利用運転時の残氷量が所定量以上であるとき上
端が製氷用液体の液面よりも下側に位置し、残氷量が所
定量以下であるとき上端が製氷用液体の液面よりも上側
に位置するように配置したために、冷熱利用運転時の残
氷量の変化に伴って製氷用液体の流れを変更することが
でき、これにより、偏った氷の融解の発生を阻止するこ
とができる。
【0132】請求項15記載の発明によれば、製氷運転
開始前、循環ポンプを駆動させて蓄熱槽内の製氷用液体
を循環通路に循環させるポンプ駆動手段を備えさせたた
めに、蓄熱槽内の冷却水の温度分布の偏りが解消され、
残氷量が無く凝固点温度以上になっている領域の温度を
低くすることができ、製氷運転開始時にこの領域で顕熱
変化を必要とすることがなくなり、この残氷量が無い部
分でも迅速に製氷が行われることになるので、製氷状態
が偏ることがない。従って、蓄熱槽内に十分な製氷量を
得ながらも、この氷の間の空調用循環水の流通路が十分
に確保されることになって、冷熱利用冷房運転時に氷の
融解量が促進されて効率良く冷熱を取出すことができ
る。
【0133】請求項16記載の発明によれば、蓄熱槽の
内部を隔壁により複数の蓄熱室に分岐し、各蓄熱室を、
互いに一部分を連通させるようにしたために、蓄熱槽内
を流動する製氷用液体と氷との伝熱性能を向上でき、冷
熱の取出し効率の向上を図ることができる。
【0134】請求項17記載の発明によれば、各蓄熱室
の製氷用液体が所定温度以下になったとき、ポンプ駆動
手段によるポンプ駆動を停止させるポンプ停止手段を備
えさせたために、各蓄熱室の製氷用液体の温度を直接検
出することにより、蓄熱槽内の冷却水の温度分布の偏り
が解消されたことを正確に検出でき、上述した請求項1
5記載の発明に係る効果をより確実に得ることができ
る。
【0135】請求項18記載の発明によれば、各蓄熱室
の製氷用液体の温度差が所定温度以下になったとき、ポ
ンプ駆動手段によるポンプ駆動を停止させるポンプ停止
手段を備えさせたために、これによっても蓄熱槽内の冷
却水の温度分布の偏りが解消されたことを正確に検出で
き、上述した請求項15記載の発明に係る効果をより確
実に得ることができる。
【0136】請求項19記載の発明によれば、ポンプ駆
動手段によるポンプ駆動開始後、所定時間経過後にタイ
ムアップするタイマ手段と、該タイマ手段のタイムアッ
プ信号を受け、ポンプ駆動を停止させるポンプ停止手段
とを備えさせたために、簡単な構成でポンプの駆動時間
を設定することができ、冷水装置の実用性の向上を図る
ことができる。
【0137】請求項20記載の発明によれば、タイマ手
段のタイムアップ信号及び出口温度検出手段の出力信号
を受け、ポンプ駆動開始後、所定時間経過後で且つ循環
通路への出口部分の製氷用流体温度が所定温度以下にな
ったとき、ポンプ駆動を停止させるポンプ停止手段を備
えさせたために、確実に蓄熱槽内の冷却水の温度分布の
偏りを解消することができ、冷熱利用冷房運転時に効率
良く冷熱を取出すことができる。
【0138】請求項21記載の発明によれば、ポンプ駆
動手段による循環ポンプの駆動時、各伝熱管に熱交換用
流体を流通させて、該熱交換用流体と製氷用液体との間
で熱交換を行って該製氷用液体を冷却する循環液体冷却
手段を備えさせたために、残氷量が無く凝固点温度以上
になっている領域の温度を迅速に低下でき、上述した請
求項15記載の発明に係る効果を短時間で得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】蓄熱式冷水装置の回路図である。
【図2】チリングユニット及び蓄熱ユニットを示す循環
通路の概略構成図である。
【図3】製氷センサの配置状態を示す図である。
【図4】第1実施例における伝熱管周囲での氷の生成状
態を示す図である。
【図5】図4におけるV-V 線に沿った断面図である。
【図6】変形例における図4相当図である。
【図7】図6におけるVII-VII 線に沿った断面図であ
る。
【図8】図6におけるVIII-VIII 線に沿った断面図であ
る。
【図9】変形例の蓄熱ユニットを示す循環通路の概略構
成図である。
【図10】蓄熱ユニットの断面図である。
【図11】図10のXI−XI線に対応した位置における断
面図である。
【図12】第2実施例の伝熱管配設状態における製氷状
態を示す断面図である。
【図13】図12における矢印XIIIに対応した方向から
見た図である。
【図14】図12におけるXIV-XIV 線に対応した部分で
の断面図である。
【図15】第2実施例における蓄熱ユニットの断面図で
ある。
【図16】第3実施例のステー及び堰板の配設状態を示
す斜視図である。
【図17】ステー及び堰板の配設状態を示す平面図であ
る。
【図18】ステー及び堰板の配設状態を示す側面図であ
る。
【図19】ステーを示す図である。
【図20】ステーに対する伝熱管の取付け状態を示す平
面図である。
【図21】ステーに対する伝熱管の取付け状態を示す一
部を破断した側面図である。
【図22】ステーの配置状態の変形例を示す図16相当
図である。
【図23】ステーの配置状態の変形例を示す図20相当
図である。
【図24】堰板固定部材を示す図である。
【図25】堰板を示す図である。
【図26】1枚の堰板が配置された場合の蓄熱ユニット
の内部を示す側面図である。
【図27】1枚の堰板が配置された場合の蓄熱ユニット
の内部を示す平面図である。
【図28】3枚の堰板が配置された場合の図26相当図
である。
【図29】残氷量に応じて循環水の流れを変化させる例
の図26相当図である。
【図30】伝熱管内の冷媒の乾き度と、冷媒と伝熱管表
面との間の熱伝達係数との関係を示す図である。
【図31】直膨式における伝熱管回りの製氷状態を示す
図である。
【図32】間膨式における伝熱管回りの製氷状態を示す
図である。
【図33】従来構造における蓄熱槽内での製氷状態を示
す図である。
【図34】図33におけるX-X 線に沿った断面図であ
る。
【図35】図33におけるY-Y 線に沿った断面図であ
る。
【図36】伝熱管表面での製氷直径と伝熱管の内外面の
総括熱貫流係数との関係を示す図である。
【図37】同一高さ位置に隣接配置されたU字管におけ
る図12相当図である。
【図38】図37におけるZ-Z 線に対応した部分での断
面図である。
【図39】従来の蓄熱槽内での冷水の流れを示す図であ
る。
【符号の説明】
(1) 蓄熱式冷水装置 (1a) ポンプ駆動手段 (1c) ポンプ停止手段 (1d) タイマ手段 (1e) 循環液体冷却手段 (12) 液側冷媒配管 (13) ガス側冷媒配管 (21) 蓄熱側膨張弁(膨張機構) (25) ステー(規制板) (25c) 開口 (27) 堰板(案内板) (3) 熱源ユニット (30) 流通方向規制手段 (31) 圧縮機 (34) 空気熱交換器(熱源側熱交換器) (5) 循環通路 (54) 循環ポンプ (55) 室内機 (6) 蓄熱槽 (6a) 導入口 (6b) 導入部 (61) 隔壁 (62) 蓄熱室 (72),(72a)〜(72h) 伝熱管 (72i) 直管部 (72j) 屈曲部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越智 拓木 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 松野 大輔 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 辻 忠男 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 平川 卓 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 塩地 純夫 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 原田 民久 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 篠 宏介 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 製氷用液体を貯留する蓄熱槽(6) と、 上記製氷用液体に浸漬された複数本の伝熱管(72),(72),
    …とを備え、 製氷運転時、各伝熱管(72),(72),…に熱交換用流体を流
    通させて、該熱交換用流体と製氷用液体との間で熱交換
    を行い、該製氷用液体を氷点下まで冷却して伝熱管(7
    2),(72),…の外周面に製氷を行うことにより蓄熱槽(6)
    内に冷熱を蓄熱し、 冷熱利用運転時、蓄熱槽(6) 内の製氷用液体によって氷
    (2a)を融解し、この製氷用液体を蓄熱槽(6) から導出す
    ることによって冷熱を取出すようにした蓄熱式冷水装置
    において、 上記伝熱管(72),(72),…は、蓄熱槽(6) 内において隣り
    合って対向する伝熱管(72),(72) の熱交換用流体の流通
    方向が互いに逆方向となるように配設されていることを
    特徴とする蓄熱式冷水装置。
  2. 【請求項2】 蓄熱槽(6) は、圧縮機(31)及び熱源側熱
    交換器(34)を有する熱源ユニット(3) に配管(12),(13)
    によって接続されており、 伝熱管(72),(72),…の流体入口側には膨張機構(21),(2
    1),…が設けられており、 熱交換用流体は、熱源ユニット(3) において圧縮、凝縮
    され、膨張機構(21),(21),…で膨張され、その後、蓄熱
    槽(6) 内の伝熱管(72),(72),…で蒸発して製氷用液体を
    冷却する冷媒であることを特徴とする請求項1記載の蓄
    熱式冷水装置。
  3. 【請求項3】 熱交換用流体は、ブラインであって、 蓄熱槽(6) は、低温のブラインを生成する熱源ユニット
    に流通管によって接続されており、 蓄熱槽(6) 内の伝熱管(72),(72),…に、この低温のブラ
    インを流通して製氷用液体を冷却するようになっている
    ことを特徴とする請求項1記載の蓄熱式冷水装置。
  4. 【請求項4】 伝熱管(72),(72),…はU字管であって、
    蓄熱槽(6) 内において隣り合って対向する伝熱管(72a),
    (72b) は、一方の伝熱管(72a) の熱交換用流体入口側と
    他方の伝熱管(72b) の熱交換用流体出口側とが互いに隣
    接して配設されていることを特徴とする請求項1、2ま
    たは3記載の蓄熱式冷水装置。
  5. 【請求項5】 伝熱管(72),(72),…は直管であって、蓄
    熱槽(6) 内において隣り合って対向する伝熱管(72c),(7
    2d) は、一方の伝熱管(72c) の熱交換用流体入口側と他
    方の伝熱管(72d) の熱交換用流体出口側とが互いに隣接
    して配設されていることを特徴とする請求項1、2また
    は3記載の蓄熱式冷水装置。
  6. 【請求項6】 製氷用液体を貯留する蓄熱槽(6) と、 上記製氷用液体に浸漬された複数本の伝熱管(72g),(72
    h),…とを備え、 製氷運転時、各伝熱管(72g),(72h),…に熱交換用流体を
    流通させて、該熱交換用流体と製氷用液体との間で熱交
    換を行い、該製氷用液体を氷点下まで冷却して伝熱管(7
    2g),(72h),…の外周面に製氷を行うことにより蓄熱槽
    (6) 内に冷熱を蓄熱し、 冷熱利用運転時、蓄熱槽(6) 内の製氷用液体によって氷
    (2a)を融解し、この製氷用液体を蓄熱槽(6) から導出す
    ることによって冷熱を取出すようにした蓄熱式冷水装置
    において、 上記各伝熱管(72g),(72h),…は互いに略平行な第1及び
    第2直管部(72i),(72i) と該各直管部(72i),(72i) の端
    部同士を連結するように屈曲された屈曲部(72j) とを夫
    々備えており、 上記第1直管部(72i) 同士及び第2直管部(72i) 同士が
    夫々互いに対向するように隣接された一対の伝熱管(72
    g),(72h) は、屈曲部(72j) の位置が各直管部(72i) の
    長手方向にずれるように配置されていることを特徴とす
    る蓄熱式冷水装置。
  7. 【請求項7】 個々の伝熱管(72g),(72h) の直管部(72
    i),(72i) は、冷熱利用運転時における蓄熱槽(6) 内の
    製氷用液体の流通方向に対して直交する方向に並設され
    ており、 上記第1直管部(72i) 同士及び第2直管部(72i) 同士が
    夫々互いに対向するように隣接された一対の伝熱管(72
    g),(72h) は、この製氷用液体の流通方向で隣り合って
    おり、 製氷用液体の流通方向の下流側に位置する伝熱管(72h)
    の屈曲部(72j) は、上流側に位置する伝熱管(72g) の屈
    曲部(72j) よりも直管部(72i) の長手方向に突出するよ
    うにずれた位置に配設されていることを特徴とする請求
    項6記載の蓄熱式冷水装置。
  8. 【請求項8】 製氷用液体を貯留する蓄熱槽(6) と、 上記製氷用液体に浸漬された複数本の伝熱管(72),(72),
    …とを備え、 製氷運転時、各伝熱管(72),(72),…に熱交換用流体を流
    通させて、該熱交換用流体と製氷用液体との間で熱交換
    を行い、該製氷用液体を氷点下まで冷却して伝熱管(7
    2),(72),…の外周面に製氷を行うことにより蓄熱槽(6)
    内に冷熱を蓄熱し、 冷熱利用運転時、蓄熱槽(6) 内の製氷用液体によって氷
    (2a)を融解し、この製氷用液体を蓄熱槽(6) から導出す
    ることによって冷熱を取出すようにした蓄熱式冷水装置
    において、 冷熱利用運転時において上記蓄熱槽(6) 内を流れる製氷
    用液体の流通方向を各伝熱管(72),(72),…に沿った方向
    に設定する流通方向規制手段(30)が設けられていること
    を特徴とする蓄熱式冷水装置。
  9. 【請求項9】 伝熱管(72),(72),…は、該伝熱管(72)が
    延びている方向に対して直交する平面内において互いに
    直交する第1及び第2の方向に沿って並ぶように平行状
    態で配設されており、 流通方向規制手段(30)は規制板(25)を備えており、該規
    制板(25)は、上記第1の方向で互いに隣接する伝熱管(7
    2),(72) の間において第2の方向に延設されており、 該規制板(25)には、上記第2の方向に隣接する伝熱管(7
    2),(72) 同士の中間位置に対応して開口(25c) が貫通形
    成されていることを特徴とする請求項8記載の蓄熱式冷
    水装置。
  10. 【請求項10】 各伝熱管(72),(72) は、規制板(25)に
    支持されていることを特徴とする請求項9記載の氷蓄熱
    式冷水装置。
  11. 【請求項11】 規制板(25)は、各伝熱管(72),(72) の
    延びる方向に複数配置されていることを特徴とする請求
    項9または10記載の蓄熱式冷水装置。
  12. 【請求項12】 各伝熱管(72),(72),…は、蓄熱槽(6)
    内において平行状態に配置されており、蓄熱槽(6) の製
    氷用液体導入口(6a)から導入された製氷用液体が各伝熱
    管(72),(72),…の延長方向と異なる方向に流れて各伝熱
    管(72),(72),…の延長方向の一側端部に形成された導入
    部(6b)に対して供給されるようになっており、 流通方向規制手段(30)は、上記導入部(6b)に配設され、
    製氷用液体の流通方向を各伝熱管(72),(72),…の延びる
    方向と平行に設定する案内板(27)を備えていることを特
    徴とする請求項8記載の蓄熱式冷水装置。
  13. 【請求項13】 案内板(27)は、導入部(6b)において製
    氷用液体の流通方向に沿って複数枚配設されており、 上記各案内板(27),(27),…は、製氷用液体の流通方向の
    下流側に位置するものと伝熱管(72)との間の間隔寸法
    が、製氷用液体の流通方向の上流側に位置するものと伝
    熱管(72)との間の間隔寸法よりも小さく設定されている
    ことを特徴とする請求項12記載の蓄熱式冷水装置。
  14. 【請求項14】 各伝熱管(72),(72),…は鉛直方向に延
    長されて配置されていると共に、蓄熱槽(6) 内における
    製氷用液体の液面は各伝熱管(72),(72),…の上端部より
    も上側に設定されており、 案内板(27)は、各伝熱管(72),(72),…の上側に配設され
    ていると共に、冷熱利用運転時の残氷量が所定量以上で
    あるとき上端が製氷用液体の液面よりも下側に位置し、
    残氷量が所定量以下であるとき上端が製氷用液体の液面
    よりも上側に位置するように配置されていることを特徴
    とする請求項12または13記載の蓄熱式冷水装置。
  15. 【請求項15】 製氷用液体を貯留する少なくとも1つ
    の蓄熱槽(6) と、 上記製氷用液体に浸漬された複数本の伝熱管(72),(72),
    …とを備え、 蓄熱槽(6) には循環通路(5) が接続されており、該循環
    通路(5) には循環ポンプ(54)が介設されていて、循環ポ
    ンプ(54)の駆動により、蓄熱槽(6) と循環通路(5) との
    間で製氷用液体が循環するように構成されており、 製氷運転時、各伝熱管(72),(72),…に熱交換用流体を流
    通させて、該熱交換用流体と製氷用液体との間で熱交換
    を行い、該製氷用液体を氷点下まで冷却して伝熱管(7
    2),(72),…の外周面に製氷を行うことにより蓄熱槽(6)
    内に冷熱を蓄熱し、 冷熱利用運転時、蓄熱槽(6) 内の製氷用液体によって氷
    (2a)を融解し、この製氷用液体を蓄熱槽(6) から導出す
    ることによって冷熱を取出すようにした蓄熱式冷水装置
    において、 冷熱利用運転後の製氷運転開始前、循環ポンプ(54)を駆
    動させて蓄熱槽(6) 内の製氷用液体を循環通路(5) に循
    環させるポンプ駆動手段(1a)を備えていることを特徴と
    する蓄熱式冷水装置。
  16. 【請求項16】 蓄熱槽(6) は、隔壁(61)により内部が
    連通するように配設された複数の蓄熱室(62),(62),…に
    分割されており、各蓄熱室(62),(62),…には、個々に伝
    熱管(72),(72),…が配設されていることを特徴とする請
    求項15記載の蓄熱式冷水装置。
  17. 【請求項17】 各蓄熱室(62),(62),…に備えられ、製
    氷用液体の温度を検出する温度検出手段(66),(66), …
    と、 該温度検出手段(66)の出力信号を受け、各蓄熱室(62),
    (62),…の製氷用液体が共に所定温度以下になったと
    き、ポンプ駆動手段(1a)によるポンプ駆動を停止させる
    ポンプ停止手段(1c)とが備えられていることを特徴とす
    る請求項16記載の蓄熱式冷水装置。
  18. 【請求項18】 各蓄熱室(62),(62),…に備えられ、製
    氷用液体の温度を検出する温度検出手段(66),(66), …
    と、 該温度検出手段(66)の出力信号を受け、各蓄熱室(62),
    (62),…の製氷用液体の温度差が所定温度以下になった
    とき、ポンプ駆動手段(1a)によるポンプ駆動を停止させ
    るポンプ停止手段(1c)とが備えられていることを特徴と
    する請求項16記載の蓄熱式冷水装置。
  19. 【請求項19】 ポンプ駆動手段(1a)によるポンプ駆動
    開始後、所定時間経過後にタイムアップするタイマ手段
    (1d)と、 該タイマ手段(1d)のタイムアップ信号を受け、ポンプ駆
    動を停止させるポンプ停止手段(1c)とが備えられている
    ことを特徴とする請求項15記載の蓄熱式冷水装置。
  20. 【請求項20】 蓄熱槽(6) の循環通路(5) への出口部
    分の製氷用液体温度を検出する出口温度検出手段(67)
    と、 ポンプ駆動手段(1a)によるポンプ駆動開始後、所定時間
    経過後にタイムアップするタイマ手段(1d)と、 該タイマ手段(1d)のタイムアップ信号及び出口温度検出
    手段(67)の出力信号を受け、ポンプ駆動開始後、所定時
    間経過後で且つ循環通路(5) への出口部分の製氷用液体
    温度が所定温度になったとき、ポンプ駆動を停止させる
    ポンプ停止手段(1c)とが備えられていることを特徴とす
    る請求項15記載の蓄熱式冷水装置。
  21. 【請求項21】 ポンプ駆動手段(1a)による循環ポンプ
    (54)の駆動時、各伝熱管(72),(72),…に熱交換用流体を
    流通させて、該熱交換用流体と製氷用液体との間で熱交
    換を行って該製氷用液体を冷却する循環液体冷却手段(1
    e)が備えられていることを特徴とする請求項15、1
    6、17、18、19または20記載の蓄熱式冷水装
    置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001091019A (ja) * 1999-09-17 2001-04-06 Hitachi Ltd 蓄熱式空気調和機及び伝送媒体
JP2011080611A (ja) * 2009-10-02 2011-04-21 Ohbayashi Corp 蓄熱水槽及び連設蓄熱水槽
JP2011080655A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Toshiba Electric Appliance Co Ltd 製氷機
JP2011080610A (ja) * 2009-10-02 2011-04-21 Ohbayashi Corp 蓄熱水槽及び連設蓄熱水槽

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