JPH0972585A - 蓄熱式冷水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓄熱運転時に冷却用水に気泡を供給して該冷
却用水を攪拌するようにして蓄熱運転時間の短縮を図る
と共に、冷却用水の温度分布の均一化を図る。 【解決手段】 チリングユニット（20）に対して蓄熱ユ
ニット（30）を接続して冷媒回路（11）を構成してい
る。蓄熱ユニット（30）は、蓄熱槽（60）に接続されて
冷却用水（3W）が循環する液系統（40）と、蓄熱槽（6
0）内に設けられて蓄熱するための蓄熱熱交換器（70）
とを備えている。そして、蓄熱槽（60）には、蓄熱運転
時に蓄熱槽（60）の冷却用水（3W）に気泡を供給して該
冷却用水（3W）を攪拌する空気系統（80）が接続されて
いる。空気系統（80）は、蓄熱槽（60）内の底部に敷設
されると共に、エアポンプ（81）の吐出側に供給管（8
2）を介して接続された空気の噴出管（84）と、一端が
蓄熱槽（60）に、他端がエアポンプ（81）の吸込側にそ
れぞれ接続された空気の吸引管（83）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種プラントの冷
却や空調等に用いられる蓄熱式冷水装置に関し、特に、
蓄熱運転時の効率向上対策に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の蓄熱式冷水装置には、特開平６
−７４４９９号公報に開示されているように、圧縮機及
び熱源側熱交換器を有するチリングユニットに対して蓄
熱ユニットが接続されて構成されているものがある。そ
して、この蓄熱ユニットは、蓄熱槽に冷却用水の水系統
が接続されると共に、該冷却用水に浸漬して蓄熱するた
めの蓄熱熱交換器が蓄熱槽内に設けられて構成されてい
る。

【０００３】そして、蓄熱運転時には、チリングユニッ
トからの液冷媒を伝熱管内で蒸発させて冷却用水を冷却
し、伝熱管の外周面に氷を生成して蓄熱槽内に冷熱を蓄
える。一方、冷熱利用運転時には、蓄熱槽と冷却部との
間で冷却用水を循環させ、この冷却用水により伝熱管周
囲の氷を融解しながら蓄熱槽から冷熱を取出して冷却部
を冷却するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た蓄熱式冷水装置では、蓄熱時である製氷運転時におい
て、蓄熱熱交換器で冷媒を蒸発させているのみであり、
製氷効率が悪いという問題があった。

【０００５】つまり、製氷開始時には、蓄熱槽内の冷却
用水が０℃以上になっている場合があり、例えば、７℃
になっている場合がある。その際、従来、冷却用水の攪
拌等をすることなく単に冷却しているのみであるので、
０℃まで冷却用水の冷却は、自然対流による熱交換で行
われることになる。この結果、冷却用水を０℃まで冷却
するプルダウンに時間を要することになり、製氷効率が
悪いという問題があり、しかも、冷却用水の温度分布が
不均一になるので、製氷むらが生じるという問題があっ
た。

【０００６】また、上記冷媒を断熱膨張させるために感
温式膨張弁を用いると、蓄熱熱交換器の出口側で冷媒が
完全にガス状態になるので、該出口側で製氷されないこ
とになる。この結果、上記蓄熱熱交換器の入口側での着
氷量が大きく、出口側での着氷量が小さくなるという製
氷むらが生じるという問題があった。この製氷むらが生
じると、蓄熱熱交換器の入口側での着氷同士が接触する
ブロック化現象が起こり、解氷時に冷却用水と氷との接
触面積が少なくなり、冷熱の取り出し効率が悪くなると
いう問題があった。

【０００７】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、蓄熱運転時に蓄熱用液体に気泡を供給して該蓄熱用
液体を攪拌するようにして蓄熱運転時間の短縮を図ると
共に、蓄熱用液体の温度分布の均一化を図ることを目的
とするものである。

【０００８】また、他の発明は、蓄熱熱交換器の出口側
の冷媒が気液二相状態になるようにして着氷量の均一化
を図ることを目的とするものである。

【０００９】を目的とするものある。

【００１０】

【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、図１に示すように、請求項１に係る発明が講じた
手段は、先ず、圧縮機（21）及び熱源側熱交換器（23）
を有するチリングユニット（20）に対して蓄熱ユニット
（30）が冷媒配管（3L，3G）によって接続されて冷媒の
循環可能な冷媒回路（11）が構成される一方、上記蓄熱
ユニット（30）は、蓄熱用液体（3W）が貯溜される蓄熱
槽（60）と、該蓄熱槽（60）に接続されて蓄熱用液体
（3W）が循環する液系統（40）と、該蓄熱用液体（3W）
に浸漬して蓄熱槽（60）内に設けられて蓄熱するための
蓄熱熱交換器（70）とを備えている蓄熱式冷水装置を対
象としている。そして、上記蓄熱槽（60）には、蓄熱運
転時に蓄熱槽（60）の蓄熱用液体（3W）に気泡を供給し
て該蓄熱用液体（3W）を攪拌する空気系統（80）が接続
されている。

【００１１】また、請求項２に係る発明が講じた手段
は、上記請求項１の発明において、空気系統（80）が、
エアポンプ（81）と、蓄熱槽（60）内の底部に敷設され
ると共に、上記エアポンプ（81）の吐出側に供給管（8
2）を介して接続された空気の噴出管（84）と、一端が
蓄熱槽（60）に、他端がエアポンプ（81）の吸込側にそ
れぞれ接続された空気の吸引管（83）とを備えた構成と
している。

【００１２】また、請求項３に係る発明が講じた手段
は、上記請求項１の発明において、空気系統（80）は、
蓄熱運転の開始から所定時間が経過するまで蓄熱槽（6
0）に空気を供給するように構成されたものである。

【００１３】また、請求項４に係る発明が講じた手段
は、先ず、請求項１と同様に、圧縮機（21）及び熱源側
熱交換器（23）を有するチリングユニット（20）に対し
て蓄熱ユニット（30）が冷媒配管（3L，3G）によって接
続されて冷媒の循環可能な冷媒回路（11）が構成される
一方、上記蓄熱ユニット（30）は、蓄熱用液体（3W）が
貯溜される蓄熱槽（60）と、該蓄熱槽（60）に接続され
て蓄熱用液体（3W）が循環する液系統（40）と、該蓄熱
用液体（3W）に浸漬して蓄熱槽（60）内に設けられて蓄
熱するための蓄熱熱交換器（70）とを備えている蓄熱式
冷水装置を対象としている。そして、上記蓄熱ユニット
（30）には、液側冷媒配管（3L）の冷媒とガス側冷媒配
管（3G）の冷媒との間で熱交換させる液ガス熱交換器
（32）が設けられる一方、上記液側冷媒配管（3L）にお
ける液ガス熱交換器（32）の下流側には、ガス側冷媒配
管（3G）における液ガス熱交換器（32）の下流側におけ
る冷媒の過熱度が所定値になるように開度が調節される
膨張弁（31）が設けられている。

【００１４】また、請求項５に係る発明が講じた手段
は、上記請求項４の発明において、膨張弁（31）が、感
温式膨張弁で構成され、該膨張弁（31）の感温部（31-
a）が、ガス側冷媒配管（3G）における液ガス熱交換器
（32）の下流側に設けられた構成としている。

【００１５】−作用− 上記の発明特定事項により、本発明では、例えば、冷熱
を蓄える蓄熱運転時においては、圧縮機（21）から吐出
した高圧の冷媒が熱源側熱交換器（23）で凝縮して液冷
媒となり、該液冷媒は、蓄熱ユニット（30）に流れ、蓄
熱熱交換器（70）で蒸発し、ガス冷媒となって圧縮機
（21）に戻ることになる。

【００１６】そして、上記各蓄熱熱交換器（70，70，
…）で蓄熱用液体（3W）と熱交換し、該蓄熱用液体（3
W）を冷却して各伝熱管（71，71，…）の表面に氷を生
成し、冷熱を蓄熱槽（60）内に蓄えることになる。

【００１７】上記冷熱を利用した冷却運転時において
は、圧縮機（21）から吐出した高圧の冷媒は熱源側熱交
換器（23）で凝縮して液冷媒となり、該液冷媒は、例え
ば、利用側熱交換器（26）で蒸発し、ガス冷媒となって
圧縮機（21）に戻ることになる。そして、上記蓄熱用液
体（3W）は、液系統（40）より利用側熱交換器（26）で
冷却された後、全部或いは一部が蓄熱槽（60）に流れ、
伝熱管（71，71，…）の表面に生成された氷で冷却され
た後、液系統（40）の往路（41）を流れ、冷却部で空気
等と熱交換することになる。

【００１８】上述した蓄熱運転時において、空気系統
（80）は、運転開始から空気を蓄熱槽（60）に供給す
る。そして、この空気は、噴出管（84）から蓄熱用液体
（3W）に噴射されて気泡が蓄熱用液体（3W）に供給され
ることになる。この気泡によって上記蓄熱用液体（3W）
が攪拌されることになる。その際、上記空気系統（80）
は、蓄熱槽（60）の空気を吸引しており、熱損失の軽減
を図っている。この結果、蓄熱用液体（3W）を冷却等す
る時間が短縮され、蓄熱効率が向上する。

【００１９】また、上記蓄熱運転時において、蓄熱膨張
弁（31）の開度は、過熱度制御されるが、蓄熱熱交換器
（70）の入口側冷媒と出口側冷媒とは、液ガス熱交換器
（32）で熱交換しているので、出口側冷媒の過熱度が入
口側冷媒と熱交換した後の過熱度となる。この結果、上
記蓄熱膨張弁（31）は、蓄熱熱交換器（70）の出口にお
ける冷媒が気液二相の状態となるように制御することに
なる。

【００２０】このため、蓄熱熱交換器（70）の出口まで
液冷媒が蒸発するので、着氷ががほぼ均一に行われるこ
とになる。

【００２１】

【発明の効果】従って、請求項１に係る発明によれば、
蓄熱運転時に気泡を蓄熱用液体（3W）に供給して該蓄熱
用液体（3W）を攪拌するようにしたために、例えば、蓄
熱運転の開始時における蓄熱槽（60）の蓄熱用液体（3
W）が０℃以上になっている場合、蓄熱用液体（3W）を
０℃まで冷却するプルダウン時間を短縮することができ
る。この結果、製氷効率の向上を図ることができる。

【００２２】また、上記蓄熱用液体（3W）の温度分布を
均一にすることができるので、製氷むら等の発生を確実
に防止することができ、蓄熱の取り出し効率を向上させ
ることができる。

【００２３】また、請求項２に係る発明によれば、上記
蓄熱槽（60）の内部空気を吸引して蓄熱用液体（3W）に
供給するので、空気供給による蓄熱用液体（3W）の温度
変化を抑制することができることから、熱効率の向上を
図ることができる。

【００２４】また、請求項３に係る発明によれば、上記
蓄熱槽（60）への空気供給を時間で管理するようにして
いるので、蓄熱用液体（3W）の温度等を検出する必要が
なく、空気の供給管理を容易にすることができる。

【００２５】また、請求項４及び請求項５に係る発明に
よれば、上記蓄熱熱交換器（70）の入口側冷媒と出口側
冷媒とを液ガス熱交換器（32）で熱交換するようにした
ために、蓄熱膨張弁（31）を過熱度制御した際、蓄熱熱
交換器（70）の出口まで液冷媒を蒸発させることができ
る。この結果、蓄熱熱交換器の全体に亘って均一に着氷
させることができるので、製氷むらを防止することがで
き、着氷同士が接触するブロック化現象を防止すること
ができる。そして、解氷時に冷却用水と氷との接触面積
を確保することができ、冷熱の取り出し効率を向上させ
ることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００２７】図１及び図２に示すように、蓄熱式冷水装
置（10）は、チリングユニット（20）に蓄熱ユニット
（30）が接続されて構成され、冷却用水（3W）を生成し
て各種プラントの冷却や空調等に用いられる冷凍装置を
構成している。

【００２８】該チリングユニット（20）は、圧縮機（2
1）と、油分離器（22）と、ファン（2F）を備えた熱源
側熱交換器である空気熱交換器（23）と、レシーバ（2
4）と、チリング側電磁弁（SV-1）と、膨張機構である
キャピラリチューブ（25）と、水熱交換器（26）とが冷
媒配管（2a）によって順に接続されて構成されている。
そして、該水熱交換器（26）は、シェルアンドチューブ
型熱交換器であって、一端がキャピラリチューブ（25）
に、他端が圧縮機（21）に接続されると共に、図２に示
すように、冷却用水（3W）が循環する水系統（40）の往
路（41）及び復路（42）が接続されている。

【００２９】また、上記圧縮機（21）及び後述する電動
三方弁（4V）などは、コントローラ（50）に接続されて
該圧縮機（21）の運転容量等が制御されるようになって
いる。

【００３０】上記蓄熱ユニット（30）は、液側冷媒配管
（3L）及びガス側冷媒配管（3G）によって上記チリング
ユニット（20）に接続され、該蓄熱ユニット（30）とチ
リングユニット（20）とによって冷媒の循環可能な閉回
路の冷媒回路（11）を構成している。そして、上記液側
冷媒配管（3L）は、レシーバ（24）とチリング側電磁弁
（SV-1）との間に蓄熱側電磁弁（SV-2）を介して接続さ
れる一方、ガス側冷媒配管（3G）は、１方向弁（CV）を
介して圧縮機（21）の吸込側に接続されている。

【００３１】上記蓄熱ユニット（30）は、冷却用水（3
W）が蓄えられる蓄熱槽（60）に複数個の蓄熱熱交換器
（70，70，…）が収納されて成り、該蓄熱熱交換器（7
0，70，…）は、液側冷媒配管（3L）及びガス側冷媒配
管（3G）の分岐管（3L-a，3G-a，…）に接続されてい
る。

【００３２】また、上記蓄熱槽（60）の入口側と出口側
とは、水系統（40）の往路（41）に接続され、該入口側
は電動三方弁（4V）によって水系統（40）の往路（41）
に接続されている。上記水系統（40）は、図２に示すよ
うに、循環ポンプ（4P）が往路（41）に介設されると共
に、図示しないが、冷却部に接続されて蓄熱用液体であ
る冷却用水（3W）が循環する液系統を構成している。そ
して、上記冷却用水（3W）は、水系統（40）の復路（4
2）から水熱交換器（26）に流入して冷却された後、水
系統（40）の往路（41）から電動三方弁（4V）を介して
全部又は一部が蓄熱ユニット（30）に流れ、再度冷却さ
れた後、上記往路（41）に戻り、水熱交換器（26）から
の冷却用水（3W）と蓄熱ユニット（30）からの冷却用水
（3W）とが所定温度（例えば、２℃）になるように合流
し、冷却部に供給されることになる。

【００３３】更に、上記蓄熱槽（60）には、製氷量を検
出するための水位センサ（LS）が設けられると共に、ド
レン管（6d）とオーバーフロー管（6f）と補給水管（6
p）とが設けられている。

【００３４】上記蓄熱槽（60）には、４つの蓄熱熱交換
器（70，70，…）が設けられており、図３及び図４に示
すように、２つづつの蓄熱熱交換器（70，70）を支持す
る２組の支持フレーム（61，61）が設けられている。上
記蓄熱熱交換器（70，70，…）は、上下に蛇行する縦置
き型に構成された複数の伝熱管（71，71，…）によって
形成され、該各伝熱管（71，71，…）は、パイプガイド
（90）を介して支持フレーム（61）に取り付けられてい
る。

【００３５】そして、上記各蓄熱熱交換器（70，70，
…）の伝熱管（71，71，…）は、分流器（7D）を介して
液分岐管（3L-a）に接続される一方、ヘッダ（7H）を介
してガス分岐管（3G-a）に接続されている。

【００３６】本発明の特徴として、図５の概略図に示す
ように、液分岐管（3L-a）には感温式の蓄熱膨張弁（3
1）が設けられると共に、液分岐管（3L-a）とガス分岐
管（3G-a）との間に液ガス熱交換器（32）が設けられて
いる。そして、上記蓄熱膨張弁（31）は、液ガス熱交換
器（32）より下流側の液分岐管（3L-a）に配置される一
方、ガス分岐管（3G-a）には、液ガス熱交換器（32）よ
り下流側に蓄熱膨張弁（31）の感温部（31-a）が設けら
れている。

【００３７】つまり、上記蓄熱膨張弁（31）の開度は、
過熱度制御されており、例えば、蓄熱熱交換器（70）の
出口側冷媒の過熱度が５℃になるように制御されてい
る。一方、上記蓄熱熱交換器（70）の入口側冷媒と出口
側冷媒とは、液ガス熱交換器（32）で熱交換しているの
で、出口側冷媒の過熱度は、入口側冷媒と熱交換した後
の過熱度となる。この結果、上記蓄熱膨張弁（31）は、
蓄熱熱交換器（70）の出口における冷媒が気液二相の状
態となるように制御している。

【００３８】また、本発明の特徴として、上記蓄熱槽
（60）には、図６の概略図にも示すように、空気系統
（80）が接続されている。該空気系統（80）は、エアポ
ンプ（81）に接続された供給管（82）と吸引管（83）と
が蓄熱槽（60）に接続されて成り、上記供給管（82）
は、図７に示すように、蓄熱槽（60）の下部に配置され
た噴出管（84）に接続されている。そして、上記空気系
統（80）は、蓄熱槽（60）の冷却水に気泡を供給して該
冷却水を攪拌し、製氷及び解氷の促進を図るようにして
いる。

【００３９】具体的に、上記空気系統（80）は、製氷運
転において、製氷開始から２時間が経過するまで蓄熱槽
（60）に空気を供給し、気泡を冷却用水（3W）に供給し
て該冷却用水（3W）を攪拌するようにしている。また、
上記空気系統（80）は、冷熱の取り出し時にも蓄熱槽
（60）に空気を供給して冷却用水（3W）を攪拌するよう
にしている。

【００４０】−蓄熱及び冷却動作− 次に、上記蓄熱式冷水装置（10）の運転動作について説
明する。

【００４１】先ず、冷熱を蓄える蓄熱運転時（製氷運転
時）においては、チリング側電磁弁（SV-1）を閉鎖状態
に、蓄熱側電磁弁（SV-2）を開口状態にし、圧縮機（2
1）から吐出した高圧の冷媒が空気熱交換器（23）で凝
縮して液冷媒となり、レシーバ（24）に一旦貯溜され
る。その後、該液冷媒は、水熱交換器（26）には流れ
ず、蓄熱ユニット（30）に流れ、各蓄熱熱交換器（70，
70，…）に分配され、各蓄熱膨張弁（31）で減圧した
後、各蓄熱熱換器（70，70，…）で蒸発し、ガス冷媒と
なって圧縮機（21）に戻ることになる。

【００４２】そして、上記各蓄熱熱交換器（70，70，
…）で冷却用水（3W）と熱交換し、該冷却用水（3W）を
冷却して各伝熱管（71，71，…）の表面に氷を生成し、
冷熱を蓄熱槽（60）内に蓄えることになる。この生成さ
れた氷の製氷量は、水位センサ（LS）によって検出され
る。

【００４３】上記冷熱を利用した冷却運転時において
は、チリング側電磁弁（SV-1）を開口状態に、蓄熱側電
磁弁（SV-2）を閉鎖状態にし、圧縮機（21）から吐出し
た高圧の冷媒は空気熱交換器（23）で凝縮して液冷媒と
なり、レシーバ（24）に一旦貯溜される。その後、該液
冷媒は、蓄熱ユニット（30）には流れず、キャピラリチ
ューブ（25）で減圧されて水熱交換器（26）で蒸発し、
ガス冷媒となって圧縮機（21）に戻ることになる。

【００４４】一方、冷却用水（3W）は、所謂送り水温制
御され、水系統（40）の復路（42）より水熱交換器（2
6）に流れ、冷媒と熱交換して冷却され、例えば、冷却
用水（3W）が７℃に冷却される。その後、水熱交換器
（26）を出た冷却用水（3W）は全部或いは一部が電動三
方弁（4V）を経て蓄熱槽（60）に流入し、つまり、蓄熱
ユニット（30）で冷却される冷却用水（3W）と水熱交換
器（26）のみで冷却された冷却用水（3W）とに分流す
る。

【００４５】そして、蓄熱槽（60）に流れた冷却水は、
伝熱管（71，71，…）の表面に生成された氷で冷却され
た後、水系統（40）の往路（41）に戻ることになり、上
記水熱交換器（26）のみで冷却された冷却用水（3W）と
合流し、例えば、２℃の冷却用水（3W）に制御される。
この冷却された冷却用水（3W）は、冷却部に流れ、該冷
却部で空気等と熱交換することになる。

【００４６】また、本発明の特徴として、上記冷熱を蓄
える蓄熱運転時（製氷運転時）において、上記空気系統
（80）は、製氷開始からエアポンプ（81）を駆動し、空
気を蓄熱槽（60）に供給する。そして、この空気は、噴
出管（84）から冷却用水（3W）に噴射されて気泡が冷却
用水（3W）に供給されることになる。この気泡によって
上記冷却用水（3W）が攪拌されることになり、この気泡
供給は、製氷開始から２時間が経過するまで行われるこ
とになる。

【００４７】その際、上記エアポンプ（81）は、蓄熱槽
（60）の冷却された空気を吸引しており、熱損失の軽減
を図っている。

【００４８】図８は、気泡を供給した場合において、横
軸を時間とし、蓄熱槽（60）の冷却用水（3W）の温度を
２箇所で測定して温度変化特性A1，B1を示している。
尚、図８のC1は、スケールを示していないが、蓄熱槽
（60）の製氷量を示している。この図８において、製氷
開始時の冷却用水（3W）の温度がほぼ７℃であり、この
製氷開始からの製氷時間T1が約１０分経過すると、冷却
用水（3W）の温度が０℃となり、且つ着氷が開始されて
順に製氷量が増大することになる。

【００４９】一方、図９は、図８に対応し、気泡を供給
しない場合において、横軸を時間とし、蓄熱槽（60）の
冷却用水（3W）の温度を２箇所で測定して温度変化特性
A2，B2を示している。尚、図９のC2は、スケールを示し
ていないが、蓄熱槽（60）の製氷量を示している。この
図９において、製氷開始時の冷却用水（3W）の温度がほ
ぼ１１℃であり、この製氷開始から７℃に低下した後の
製氷時間T2が約３００分経過すると、冷却用水（3W）の
温度が０℃となり、且つ冷却用水（3W）の温度がほぼ４
℃になると、着氷が開始されて順に製氷量が増大するこ
とになる。

【００５０】上述した図８及び図９から、冷却用水（3
W）を気泡によって攪拌することにより、プルダウン時
間が短縮され、製氷効率が向上する。

【００５１】また、本発明の特徴として、上記冷熱を蓄
える蓄熱運転時（製氷運転時）において、蓄熱膨張弁
（31）の開度は、過熱度制御されているが、蓄熱熱交換
器（70）の入口側冷媒と出口側冷媒とは、液ガス熱交換
器（32）で熱交換しているので、出口側冷媒の過熱度が
入口側冷媒と熱交換した後の過熱度となる。この結果、
上記蓄熱膨張弁（31）は、蓄熱熱交換器（70）の出口に
おける冷媒が気液二相の状態となるように制御すること
になる。

【００５２】これに対し、図１０に示すように、液ガス
熱交換器（32）を設けることになく蓄熱熱交換器（70）
の出口側冷媒の過熱度に基づき蓄熱膨張弁（31）を制御
すると、蓄熱熱交換器（70）の出口付近で冷媒が完全に
ガス状態となる。この結果、上記蓄熱熱交換器（70）の
入口側での着氷量が大きく、出口側での着氷量が小さく
なって製氷むらが生じることになる。

【００５３】このため、図５に示すように、液ガス熱交
換器（32）を設けることにより、蓄熱熱交換器（70）の
出口まで液冷媒が蒸発するので、氷（3I）がほぼ均一に
生成されることになる。

【００５４】−本実施形態の効果− 以上のように、本実施形態によれば、蓄熱運転時に気泡
を冷却用水（3W）に供給して該冷却用水（3W）を攪拌す
るようにしたために、製氷開始時における蓄熱槽（60）
の冷却用水（3W）が０℃以上になっている場合、冷却用
水（3W）を０℃まで冷却するプルダウン時間を短縮する
ことができる。この結果、製氷効率の向上を図ることが
できる。

【００５５】また、上記冷却用水（3W）の温度分布を均
一にすることができるので、製氷むらの発生を確実に防
止することができ、冷熱の取り出し効率を向上させるこ
とができる。

【００５６】また、上記蓄熱槽（60）の内部空気を吸引
して冷却用水（3W）に供給するので、空気供給による冷
却用水（3W）の温度上昇を抑制することができることか
ら、熱効率の向上を図ることができる。

【００５７】また、上記蓄熱槽（60）への空気供給を時
間で管理するようにしているので、冷却用水（3W）の温
度等を検出する必要がなく、空気の供給管理を容易にす
ることができる。

【００５８】また、上記蓄熱熱交換器（70）の入口側冷
媒と出口側冷媒とを液ガス熱交換器（32）で熱交換する
ようにしたために、蓄熱膨張弁（31）を過熱度制御した
際、蓄熱熱交換器（70）の出口まで液冷媒を蒸発させる
ことができる。この結果、蓄熱熱交換器の全体に亘って
均一に着氷させることができるので、製氷むらを防止す
ることができ、着氷同士が接触するブロック化現象を防
止することができる。そして、解氷時に冷却用水と氷と
の接触面積を確保することができ、冷熱の取り出し効率
を向上させることができる。

【００５９】

【発明の他の実施の形態】上記実施形態においては、空
気系統（80）は、蓄熱槽（60）の冷却された空気を吸引
して冷却用水（3W）に供給するようにしたが、請求項１
に係る発明では、必ずしも蓄熱槽（60）の空気を吸引す
るようにしなくともよい。

【００６０】また、本発明は、蓄熱用液体（3W）はブラ
イン等であってもよく、また、チリングユニット（20）
も実施形態に限られるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】蓄熱式冷水装置を示す冷媒系統の系統図であ
る。

【図２】蓄熱式冷水装置を示す水系統及び空気系統の系
統図である。

【図３】蓄熱ユニットの概略平面図である。

【図４】蓄熱ユニットの概略側面図である。

【図５】蓄熱熱交換器の要部を示す概略図である。

【図６】蓄熱ユニットの要部を示す概略図である。

【図７】蓄熱槽（60）の下部を示す断面図である。

【図８】冷却用水を攪拌した場合の冷却用水温度及び着
氷の特性図である。

【図９】冷却用水を攪拌しない場合の冷却用水温度及び
着氷の特性図である。

【図１０】液ガス熱交換器を備えない蓄熱熱交換器の要
部を示す概略図である。

【符号の説明】

10 蓄熱式冷水装置 11 冷媒回路 20 チリングユニット 21 圧縮機 23 空気熱交換器（熱源側熱交換器） 30 蓄熱ユニット 31 蓄熱膨張弁 31-a 感温部 32 液ガス熱交換器 40 水系統（液系統） 60 蓄熱槽 70 蓄熱熱交換器 80 空気系統 81 エアポンプ 82 供給管 83 吸引管 84 噴出管

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機（21）及び熱源側熱交換器（23）
   を有するチリングユニット（20）に対して蓄熱ユニット
   （30）が冷媒配管（3L，3G）によって接続されて冷媒の
   循環可能な冷媒回路（11）が構成される一方、 上記蓄熱ユニット（30）は、蓄熱用液体（3W）が貯溜さ
   れる蓄熱槽（60）と、該蓄熱槽（60）に接続されて蓄熱
   用液体（3W）が循環する液系統（40）と、該蓄熱用液体
   （3W）に浸漬して蓄熱槽（60）内に設けられて蓄熱する
   ための蓄熱熱交換器（70）とを備えている蓄熱式冷水装
   置において、 上記蓄熱槽（60）には、蓄熱運転時に蓄熱槽（60）の蓄
   熱用液体（3W）に気泡を供給して該蓄熱用液体（3W）を
   攪拌する空気系統（80）が接続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】 請求項１記載の蓄熱式冷水装置におい
   て、 空気系統（80）は、エアポンプ（81）と、蓄熱槽（60）
   内の底部に敷設されると共に、上記エアポンプ（81）の
   吐出側に供給管（82）を介して接続された空気の噴出管
   （84）と、一端が蓄熱槽（60）に、他端がエアポンプ
   （81）の吸込側にそれぞれ接続された空気の吸引管（8
   3）とを備えていることを特徴とする蓄熱式冷水装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の蓄熱式冷水装置におい
   て、 空気系統（80）は、蓄熱運転の開始から所定時間が経過
   するまで蓄熱槽（60）に空気を供給するように構成され
   ていることを特徴とする蓄熱式冷水装置。
4. 【請求項４】 圧縮機（21）及び熱源側熱交換器（23）
   を有するチリングユニット（20）に対して蓄熱ユニット
   （30）が液側冷媒配管（3L）とガス側冷媒配管（3G）に
   よって接続されて冷媒の循環可能な冷媒回路（11）が構
   成される一方、 上記蓄熱ユニット（30）は、蓄熱用液体（3W）が貯溜さ
   れる蓄熱槽（60）と、該蓄熱槽（60）に接続されて蓄熱
   用液体（3W）が循環する液系統（40）と、該蓄熱用液体
   （3W）に浸漬して蓄熱槽（60）内に設けられて蓄熱する
   ための蓄熱熱交換器（70）とを備えている蓄熱式冷水装
   置において、 上記蓄熱ユニット（30）には、液側冷媒配管（3L）の冷
   媒とガス側冷媒配管（3G）の冷媒との間で熱交換させる
   液ガス熱交換器（32）が設けられる一方、 上記液側冷媒配管（3L）における液ガス熱交換器（32）
   の下流側には、ガス側冷媒配管（3G）における液ガス熱
   交換器（32）の下流側における冷媒の過熱度が所定値に
   なるように開度が調節される膨張弁（31）が設けられて
   いることを特徴とする蓄熱式冷水装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の蓄熱式冷水装置におい
   て、 膨張弁（31）は、感温式膨張弁で構成され、 該膨張弁（31）の感温部（31-a）が、ガス側冷媒配管
   （3G）における液ガス熱交換器（32）の下流側に設けら
   れていることを特徴とする蓄熱式冷水装置。