JPS6042556A - 蓄熱式冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍機によｌ）生成される冷熱を蓄熱する冷熱
蓄熱器を有する蓄熱式冷凍装置に関するものである。

最近、夏季の最大電力の伸びが急激であり、その対策と
して、電力の需要を平均化するための各種電力料金制度
が採られている。そのため、冷凍機を夜も運転し、その
冷熱を水蓄熱器に蓄え、昼間に利用する蓄熱システムが
注目されている。しｈ化ながらこのシステムは次のよう
な大きな欠点を有している。

先ず、従来の氷蓄熱システムを第１図において説明する
。夜間蓄熱運転時は冷凍機１により、蓄熱器としての蓄
熱槽２に冷熱が蓄えられる。すなわちブラインポンプ３
により冷凍機１の蒸発器４に冷熱媒体としてブラインが
供給され、このブラインか冷凍機１により冷却される。

冷却されたブラインは蓄熱槽２内のチューブ５に送られ
、蓄熱４曹２内の水を冷却して氷と腰冷熱を蓄熱する。

逆にブラインは加熱されて温められ、再び冷凍（幾１に
送られ冷却される。

昼間は通常は冷凍機１を運転しなが呟負荷用ポンγ６が
運転される。負荷が多いと外は冷凍機１が運転されてい
ても、蓄熱槽２内の氷は溶け、夜間蓄えた冷熱を利用讐
ることになる。すなわち戻り管７よりの遣水は蓄熱槽２
内の氷により冷却されて、出口管８からポンプ６により
ファンコイルユニット等の負荷に送られる。この運転状
態のとき蓄熱槽２内の温度は約０°Ｃであるから蓄熱槽
２の７ライン出口温度は通常これより低く、例えば−５
°Ｃとなるとすると冷凍機１の蒸発温度は更にこれより
低くなり、大略−１５°Ｃ程度となる。

通常の冷水冷却用冷凍機の蒸発温度は大略０℃であるの
で、１５°Ｃも蒸発温度が下がることになる。

当然蒸発温度か下がると冷凍機の消費電力が増えるので
、この蓄熱システムは昼間にも消費電力が大すいという
欠点があることになる。

本発明は従来のものの−に記の欠点を除と、昼間の負荷
運転時において消費電力の少ない蓄熱式冷凍装置を提（
Ｊ（することを目的とするものである。

本発明は、蒸発器を有する冷凍機と、該冷凍（幾により
生成された冷熱を蓄熱する冷熱蓄熱器と、該蓄熱器と負
荷との間を往復する負荷流体流路とを有する蓄熱式冷凍
装置において、前記負荷流体流路の、負荷から前記蓄熱
器への戻り側負荷流体を前記冷凍機により冷却する冷却
機構を設け、該冷却機構を作動せしめる場合は前記蒸発
器と前記蓄熱器との間の冷熱媒体の流れを遮断するよう
にしたことを特徴とする蓄熱式冷凍装置である。

本発明を実施例につぎ図面を用いて説明する。

第２図において、第１図と同一符号の部分は同様な構成
、作用を有する。

蒸発器４と蓄熱槽２との間を往復するブライン流路１７
．１８からバイパス路１９が分岐され、その途中に熱交
換器１６が設けられている。

熱交換、器１６においては、冷凍機１の蒸発器４により
冷却されて供給されたブラインと、戻り側の負荷流体と
の熱交換を行ない、戻り側負荷流体を冷却する冷却機構
を形成している。

１４．１５は電動弁であり、その操作により蒸発器４の
蒸発器チューブ２０がらのブラインの供給先を蓄熱槽２
と熱交換器１６との何れかに切替え、能力と遮断するよ
うになっている。

蓄熱槽２の中は仕切壁９により分けられ、戻り管１２よ
り戻った負荷流体は水面１ｏにてオーバーフローして左
側の部屋に入り、水面１ｏより上には常に水通路１１が
確保されるようになっている。

１３は三方弁であり、負荷の大きさにより戻り側の負荷
流［４（をバイパスする弁である。

作用につぎ説明すれば、夜間の蓄熱運転時においては、
第２図に示す如く冷凍機１により蓄熱槽２に冷熱か蓄え
られる。すなわちブラインポンプ３により冷凍（幾１の
蒸発器４にブラインが供給され、このブラインか冷凍機
１により冷却される。

冷却されたブラインは蓄熱槽２内のチューブ５に送られ
、蓄熱槽２内の水を冷却して氷とし、冷熱を蓄える。逆
にブラインは加熱されて温められ、１１■び冷凍融１に
送られ冷却される。

昼間は通常、冷凍１！＋を運転しながら負荷用ポンプ６
が運転される。蓄熱槽２の水出口部には仕切壁９があり
、蓄熱槽２内の水はこの仕切壁９の上端部でオーバーフ
ローするようになっている。

従って、水面１０の上部は空間があり水通路１１を形成
している。それ数夜間に蓄熱槽２内の水が全て凍っても
この水通路１１は確保でｂ、朝ポンプ６を起動すると戻
り管１２がらの水は水油路１１を通り、出口管８を通っ
て負荷に供給することがでとる。なおこのとぎ戻り管１
２より流入する水は蓄熱槽２内の氷により冷却される。

また、負荷が少ないとき負荷に供給する水を冷し過ぎな
いようにするため三方調節弁１３か作動し、常に一定温
度又は適正な温度になるよう冷水温度を調節する。なお
、オーバーフローの仕切壁９がないと、蓄熱槽２内の水
が全て凍って、ポンプ６が水を吸うことかできなくなる
ことかある。

又、昼間でも、通常冷凍機２は第３図に示す如く運転さ
れる。このとぎ電動弁１４．１５が切りかえられ、７ラ
インは蒸発器４→ポンプ３→電動弁１４→熱交換器１６
→蒸発器４の如く流れる。

この熱交換器１６でブラインは負荷からの負荷流１４【
としての戻り冷水により加熱される。すなわち負荷より
戻り管７を経て戻って米た冷水は熱交換器１６で冷却さ
れ、その後蓄熱槽２に送られ、更に冷却されてファンフ
ィルユニット等の負荷に送られる。

なお第２　、３　、４図のシステムではブラインを介し
た間接式となっているが、勿論直接式でも良い。

この場合熱又換器１６は冷凍Ｐ１１１に組み込むとコン
パクトとなる。即ち、負荷からの戻り負荷原本（冷水）
を蒸発器チューブ２０に直接導入するのがよい。

なお電力使用の多い電力ピーク時には第４図のように冷
凍間は運転されない。

本発明により、昼間で負荷を使用しなが゛ら冷凍間を運
転する場合、ブラインは蓄熱槽をバイパスして温度の高
い冷水と熱交換されるので、ブライン温度を高くして運
転することができ、したがって蒸発温度も高くすること
ができ、冷凍間の消費電力を火１１１に少なくすること
かできる蓄熱式冷凍装置を提供することかでき、実用」
二極めて火なる効果を奏することかでトる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のもののフロー図、第２図は本発明の実施
例のフロー図、第３図、第１１図はその作用を説明する
フロー図である。 １・・冷凍間、２・・蓄熱槽、３・・ブラインポンプ、
４・・蒸発器、５・・チューブ、６・・ポンプ、７・・
戻り管、８・・出口管、９・・仕切壁、１０・・水面、
１１・・水通路、１２・・戻り管、１３・・三方弁、１
４．１５・・電動弁、１６・・熱交換器、１７．１８・
・冷媒流路、１９・・バイパス路、２０・・蒸発器チュ
ーブ。 特許出願人　株式会社　荏原製作所 代理人弁理士　高　木　正　行 間　千　１）　稔 同　丸　由　隆　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　蒸発器を有する冷凍機と、該冷凍機により生成さ
   れた冷熱を蓄熱する冷熱蓄熱器と、該蓄熱器と負荷との
   間を往復する負荷流体流路とを有する蓄熱式冷凍装置に
   おいて、 前記負荷流体流路の、負荷から前記蓄熱器への戻り側負
   荷流体を前記冷凍機によ□り冷却する冷却機構を設け、
   該冷却機構を作動せしめる場合は前記蒸発器と前記蓄熱
   器との間の冷熱媒体の流れを遮断するようにしたことを
   特徴とする蓄熱式冷凍装置。 ２、　前記冷却機構が、前記蒸発器より導かれた冷熱媒
   体と、前記戻り側負荷流体との間で間接的に熱又換せし
   める熱交換器である特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、　前記冷却機構が、前記蒸発器の蒸発器チュー７に
   、前記戻り側負荷流体を直接導入する数構である特許請
   求の範囲第１項記載の装置。