JP2003314915A - 水蒸気圧縮冷凍機による水冷媒自然循環冷房システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】循環冷水を流送するポンプを備えることなく、
水蒸気圧縮冷凍機の成績係数や運転効率を損なわず、シ
ステムの小規模化や本機稼動に伴うランニングコストの
低減を図る技術を提供する。 【解決手段】冷水管でなる往き管１４の経路には循環冷
水１１が前記蒸発器９ａから流送され、建物の各階層に
設置された熱交換手段１５としての冷房用輻射パネルを
介在させている。そして、一端は前記蒸発器９ａに連結
され、その他端は帰り管１６に連結されている。該熱交
換手段１５は熱交換コイルや汎用の熱交換器で構成さ
れ、該帰り管１６は前記往き管１４又は前記熱交換手段
１５と接続してあって、その上端は前記蒸発器９ａの入
力側に連結している。前記凝縮器９ｃの出力側と前記帰
り管１６との間には気泡混入管１７が接続され、該凝縮
器９ｃからの気泡が前記帰り管１６内に混入されてい
る。そして、前記帰り管１６に接続する前記気泡混入管
１７の位置すなわち接続部位１６ａが前記凝縮器９ｃ内
と帰り管１６内の圧力差の作用により気泡を自然に混入
する前記帰り管内の水深に適合させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば建物の空調
に輻射パネル等の熱交換手段を用いて、水蒸気圧縮冷凍
機からの冷水により輻射冷房し、当該水蒸気圧縮冷凍機
を高効率で運転させて、冷媒である循環冷水を浮力によ
り自然循環させる技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の水蒸気圧縮冷凍機による
ポンプ式循環冷房システムは、例えば、図３に示すよう
な構成であった。これについて説明すれば、１は水蒸気
圧縮冷凍機であって、蒸発器１ａ、圧縮機１ｂ及び凝縮
器１ｃを備えている。該蒸発器１ａは往き管２及び帰り
管３を備えており、該往き管２にはポンプ４を介在させ
前記往き管２及び帰り管３内の循環冷水を流送し、建物
等の冷房機能を果している。そして、蒸発器１ａは補給
水５を導入すると共に前記圧縮機１ｂの運転によって低
圧に保持しつつ当該循環冷水の一部を蒸発させる。該凝
縮器１ｃは該圧縮機１ｂで加圧され高温になった水蒸気
を導入し、これを外部に設置した冷却塔６からポンプ９
を介して導いた冷却水７で冷却し凝縮する。図中、８は
該凝縮器１ｃに於ける水蒸気及び水に含まれていた空気
の一部を排出するための真空ポンプ、１０は前記凝縮器
１ｃからの冷却水を前記冷却塔６に流送するためのポン
プである。

【０００３】また、他の従来の技術について説明する
と、当該従来の技術は、空調する建物例えば屋外や室外
等の高所に冷熱源として蓄熱槽が設けられ、各被空調室
内あるいは被空調領域に室内機としての空調機が設置さ
れている。そして、前記蓄熱槽と当該空調機との間は重
力式ヒートパイプで接続されており、この重力式ヒート
パイプはフロン等の冷媒を使用し、この冷媒の相変化と
重力とを利用することにより被空調室内の空調機と冷熱
源との間を冷媒が流動して冷熱移動を行う。そして、当
該従来の技術に於いては、冷房運転時に被空調室内の熱
負荷を空調機内の熱交換器で冷媒が液相から気相に変化
し、上記重力式ヒートパイプ内を上昇して冷熱源の蓄熱
槽に至る。そして、気相の冷媒は、該蓄熱槽内で冷却さ
れて凝縮し、液相の冷媒が重力により上記重力式ヒート
パイプ内を下降して当該空調機へ戻る動作を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術は叙上の構
成であるので、次の課題が存在した。 前者によれば、冷房システム内にポンプ４等を備え、
この働きにより循環冷水を往き管２及び帰り管３へ流送
する技術であるので、ポンプ４自体及びポンプ４等の設
置工数や設置費用はもとより、ポンプを駆動する制御ス
イッチや搬送動力又は電気エネルギーが必要とされ、冷
房システムが大規模化し、冷房システム全体の設置工数
や設備費用又はランニングコストが増大するという問題
点があった。 後者によれば、フロン等の冷媒を使用するので、漏れ
現象の惧れやそれに基づく冷媒充填が必要となり、これ
が大気に放出されることとなれば成層圏に於いて、紫外
線に分解され塩素原子を生成して連鎖反応によりオゾン
層を破壊する可能性や地球の温暖化を促進するという弊
害があった。そして、当該従来の技術では、フロン等の
冷媒を使用しているので、間接熱交換となり蒸発器で製
造された冷水を直接利用することができず、冷凍機の効
率が低下するという欠点があった。また、この従来技術
の冷媒に水を適用した場合、水が気液の容積比が大きい
ことから、気化冷却作用による冷房方法では帰り管の管
径を太くしなければならないと共にコスト高となる問題
点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、建物の空調に
熱交換手段を使用すると共に、この熱交換手段を介在さ
せた往き管と帰り管の循環冷水の密度差と該帰り管に混
入された気泡により浮力を発生させて当該冷水を自然循
環させること、及び、水蒸気圧縮冷凍機を高効率で運転
させるシステムを提供することを目的としたものであっ
て、次の構成、手段から成立するものである。

【０００６】請求項１記載の発明によれば、補給水を取
り入れた循環冷水を導く蒸発器、圧縮機、凝縮器から構
成された水蒸気圧縮冷凍機と、該水蒸気圧縮冷凍機の凝
縮器に冷却水を導く冷却塔とでなる装置に於いて、一方
で前記蒸発器に熱交換手段を介在させた往き管と帰り管
を備え、他方で前記凝縮器から前記帰り管に接続する気
泡混入管を備えてなり、前記往き管内と前記帰り管内の
循環冷水の密度差と、前記気泡混入管から前記帰り管に
混入された気泡により浮力を発生させることを特徴とす
る水蒸気圧縮冷凍機による水冷媒自然循環冷房システム
である。

【０００７】請求項２記載の発明によれば、補給水を取
り入れた循環冷水を導く蒸発器、圧縮機、熱交換器を備
えた凝縮器から構成された水蒸気圧縮冷凍機と、該水蒸
気圧縮冷凍機の凝縮器に冷却水を導く冷却塔とでなる装
置に於いて、一方で前記蒸発器に熱交換手段を介在させ
た往き管と帰り管を備え、他方で前記凝縮器から前記帰
り管に接続する気泡混入管を備えてなり、前記往き管内
と前記帰り管内の循環冷水の密度差と、前記気泡混入管
から前記帰り管に混入された気泡により浮力を発生させ
ることを特徴とする水蒸気圧縮冷凍機による水冷媒自然
循環冷房システムである。

【０００８】請求項３記載の発明によれば、前記熱交換
手段が、冷房用輻射パネルで構成されたことを特徴とす
る請求項１又は２記載の水蒸気圧縮冷凍機による水冷媒
自然循環冷房システムである。

【０００９】請求項４記載の発明によれば、前記帰り管
に接続する前記気泡混入管の位置が、前記凝縮器内と前
記帰り管内の圧力差の作用により気泡を混入する前記帰
り管内の水深にすることを特徴とする請求項１又は２記
載の水蒸気圧縮冷凍機による水冷媒自然循環冷房システ
ムである。

【００１０】請求項５記載の発明によれば、気泡混入量
を制御する絞り機構を前記気泡混入管に介在させ、気泡
による浮力を制御することによって冷水循環流量を制御
することを特徴とする請求項１又は２記載の水蒸気圧縮
冷凍機による水冷媒自然循環冷房システムである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
に係る水蒸気圧縮冷凍機による水冷媒自然循環冷房シス
テムの実施の形態について詳細に説明する。

【００１２】

【発明の実施の形態１】図１は、本発明に係る水蒸気圧
縮冷凍機による水冷媒自然循環冷房システムの実施の形
態１の一例を示す構成配置図である。９は水蒸気圧縮冷
凍機であって、蒸発器９ａ、圧縮機９ｂ及び凝縮器９ｃ
を備えている。該蒸発器９ａは補給水１０を取入れた循
環冷水１１を導くと共に、前記圧縮機９ｂの運転によっ
て低圧に保持しつつ当該循環冷水１１の一部を蒸発させ
る。該圧縮機９ｂは当該蒸発器９ａから導入された水蒸
気を所定の条件で加圧する。前記凝縮器９ｃは前記圧縮
機９ｂで加圧されかつ高温になった水蒸気を導入し、こ
れを外部に設置した冷却塔１２から導いた冷却水１３で
冷却し凝縮する。９ｄは真空ポンプであり該凝縮器９ｃ
に蓄積された水蒸気及び水に含まれていた空気の一部を
排出する。図中、１３ａ、１３ｂはそれぞれ冷却水ポン
プであり、前記冷却塔１２から凝縮器９ｃへ冷却水１３
を流送する。

【００１３】尚、前記補給水１０は、海水、河川水、下
水処理水、廃水処理水、工業用水または上水等各種の水
が適用される。

【００１４】前記冷却塔１２は、前記水蒸気圧縮冷凍機
９の付帯設備であり、前記凝縮器９ｃから導かれた冷却
水１３を冷却水ポンプ１３ａで流送する。そして、該冷
却塔１２は冷却水１３を冷却水ポンプ１３ｂで前記凝縮
器９ｃへ導入する。また、前記冷却塔１２は前記凝縮器
９ｃに於いて、水蒸気を凝縮することで温度上昇した冷
却水１３の熱を大気に放出する機能を有する。

【００１５】１４は冷水管でなる往き管であって、その
経路には循環冷水１１が前記蒸発器９ａから流送され、
建物の各階層に設置された熱交換手段１５としての冷房
用輻射パネルを介在させている。そして、一端は前記往
き管１４の上部に位置する前記蒸発器９ａに連結され、
その他端は帰り管１６に連結されている。該熱交換手段
１５は熱交換コイルや汎用の熱交換器で構成してもよ
い。該帰り管１６は前記往き管１４又は前記熱交換手段
１５と接続してあって、その上端は前記帰り管１６の上
部に位置する前記蒸発器９ａの入力側に連結している。
前記凝縮器９ｃの出力側と前記帰り管１６との間には気
泡混入管１７が接続され、該凝縮器９ｃからの気泡が前
記帰り管１６内に混入されている。そして、前記帰り管
１６に接続する前記気泡混入管１７の位置すなわち接続
部位１６ａが、前記凝縮器９ｃ内と帰り管１６すなわち
蒸発器９ａ内の圧力差の作用により気泡を混入する前記
帰り管１６内の水深に適合させている。そして、当該凝
縮器９ｃは、気泡混入管１７から帰り管１６へ気泡混入
動作により自然に気泡を混入し又は混入させることがで
きる。

【００１６】前記往き管１４は建物の最上階から最下階
又は地階まで一連に垂下配管されており、前記熱交換手
段１５を介して前記帰り管１６が建物の最下階から最上
階まで立設配管されるものである。そして、該熱交換手
段１５も建物の各階に設置されてなる。１８は絞り機構
であって、前記気泡混入管１７に介在させ、また、気泡
の混入量は調整弁等でなる該絞り機構１８を動作させる
ことにより行う。尚、図中、１９は往き管１４の最下部
に設置したドレン弁であって、往き管１４内の循環冷水
１１を一部放出する機能を有する。

【００１７】次に、本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機によ
る水冷媒自然循環冷房システムの実施の形態１の動作に
ついて説明する。

【００１８】前記水蒸気圧縮冷凍機９の圧縮機９ｂが運
転すると、該蒸発器９ａが循環冷水１１を往き管１４に
流送させる。ここで、建物の各階の被空調室を冷房すべ
く熱交換手段１５として輻射パネルを用いれば、蒸発器
９ａからの循環冷水１１の水温を例えば１８℃程度と
し、該循環冷水１１と凝縮器９ｃの凝縮水の水温差を小
さくすることで水蒸気圧縮冷凍機９を高効率で運転する
ことができる。試算によれば、該凝縮器９ｃの出口水温
すなわち凝縮水の水温を３４℃とすると、循環冷水１１
の水温１８℃から、その水蒸気圧縮冷凍機９の該単体の
成績係数は８〜１０程度となる。本発明のシステムで
は、熱交換手段１５としての冷房用輻射パネルに送る循
環冷水１１は水蒸気圧縮冷凍機９の蒸発器９ａ内で冷却
したものであり、該循環冷水１１が冷房に利用される。

【００１９】さらに、ここではこの循環冷水１１が前記
往き管１４内を流送し、該循環冷水１１と輻射パネルに
より、輻射冷房して水温が上昇した帰り管１６内の循環
冷水１１の密度差、すなわち熱交換手段１５により生じ
た往き管１４と帰り管１６内の循環冷水１１の密度差に
よって浮力が発生し、また帰り管１６内に水蒸気圧縮冷
凍機９の凝縮器９ｃ側の気泡混入管１７から空気混じり
の気泡を導くことによる気泡発生による浮力が生じ、さ
らに当該水蒸気圧縮冷凍機９の近傍に於いて該水蒸気圧
縮冷凍機９の蒸発器９ａ内が低圧になることから帰り管
１６内に気泡を発生することによる浮力が発生し、前記
循環冷水１１の自然循環作用の動作を行う。

【００２０】往き管１４内と帰り管１６内の循環冷水１
１の密度差による浮力は、例えば１８℃の循環冷水１１
の密度が約９９８．６ｋｇ／ｍ^３であり、輻射パネルに
よる輻射冷房後の２３℃の循環冷水１１ではその密度が
約９９７．５ｋｇ／ｍ^３であることから生じる。帰り管
１６内に気泡混入管１７からの水蒸気圧縮冷凍機９の凝
縮器９ｃ側の空気混じり水蒸気を導くことによる気泡発
生による浮力については、凝縮器９ｃ内の圧力を３４℃
の飽和水蒸気圧すなわち５．３１８ｋＰａとすると、蒸
発器９ａ内は１８℃の飽和水蒸気圧すなわち２．０６２
ｋＰａであることから、差圧は３．２５６ｋＰａとな
る。帰り管１６の水深約２７０ｍｍのところに凝縮器９
ｃ側から適量の空気混じり水蒸気や気泡を導くことで帰
り管１６内に気泡が生じ、単位容積当たりの重量が低下
することで浮力が発生する。さらに、水蒸気圧縮冷凍機
９の蒸発器９ａ内は２．０６２ｋＰａとなっており、帰
り管１６内の循環冷水１１の水温について、冷房用輻射
パネルに循環冷水１１が利用され水温が上昇し約２３℃
とすると、帰り管１６内の循環冷水１１の飽和水蒸気圧
は２．８１２ｋＰａになっており、蒸発器９ａの容器内
が帰り管１６内の飽和水蒸気圧以下となることから、前
記水蒸気圧縮冷凍機９近傍に於いては、帰り管１６内の
循環冷水１１に沸騰による気泡が生じ浮力が発生する。
これらの浮力の合計値は、５〜１０ｋＰａと概算され
る。

【００２１】尚、高い浮力を得るには、真空ポンプ９ｄ
などに加わる負荷は多少大きくなるが、水蒸気圧縮冷凍
機９の真空ポンプ９ｄの排気側から排気量の一部を空気
混じり水蒸気又は少量の大気を前記気泡混入管１７によ
り循環冷水１１の帰り管１６内に導くことで該循環冷水
１１の浮力を高めることができる。この場合に浮力の合
計値は１５〜２５ｋＰａとして概算される。また、前記
気泡混入管１７に替えて、前記帰り管１６に直接大気を
導入してもよい。

【００２２】

【発明の実施の形態２】図２は、本発明に係る水蒸気圧
縮冷凍機による水冷媒自然循環冷房システムの実施の形
態２の一例を示す構成配置図である。９は水蒸気圧縮冷
凍機であって、蒸発器９ａ、圧縮機９ｂ及び凝縮器９ｃ
を備えている。該蒸発器９ａは補給水１０を取入れた循
環冷水１１を導くと共に、前記圧縮機９ｂの運転によっ
て低圧に保持しつつ当該循環冷水１１の一部を蒸発させ
る。該圧縮機９ｂは当該蒸発器９ａから導入された水蒸
気を所定の条件で加圧する。前記凝縮器９ｃは前記圧縮
機９ｂで加圧されかつ高温になった水蒸気を導入し、こ
れを外部に設置した冷却塔１２から導いた冷却水１３で
冷却し凝縮する。９ｄは真空ポンプであり該凝縮器９ｃ
に蓄積された水蒸気及び水に含まれていた空気の一部を
排出する。

【００２３】ここに於いて、２０は前記水蒸気圧縮冷凍
機９と冷却塔１２間に介置された熱交換器であって、熱
交換作用をさせながらその冷却塔１２からの冷却水ポン
プ１３ｄの循環流送に基づき冷却水１３を冷却水ポンプ
１３ｃで凝縮器９ｃに流送する。尚、前記補給水１０
は、海水、河川水、下水処理水、廃水処理水、工業用水
または上水等各種の水が適用される。

【００２４】前記冷却塔１２は、前記水蒸気圧縮冷凍機
９の付帯設備であり、前記凝縮器９ｃから冷却水ポンプ
１３ｃで流送された冷却水１３を前記熱交換器２０を介
して冷却水ポンプ１３ｄにより循環冷却する。また、前
記冷却塔１２は前記凝縮器９ｃに於いて、水蒸気を凝縮
することで温度上昇した冷却水１３の熱を大気に放出す
る機能を有する。

【００２５】１４は冷水管でなる往き管であって、その
経路には循環冷水１１が前記蒸発器９ａから流送され、
建物の各階層に設置された熱交換手段１５としての冷房
用輻射パネルを介在させている。そして、一端は前記往
き管１４の上部に位置する前記蒸発器９ａに連結され、
その他端は帰り管１６に連結されている。該熱交換手段
１５は熱交換コイルや汎用の熱交換器で構成してもよ
い。該帰り管１６は前記往き管１４又は前記熱交換手段
１５と接続してあって、その上端は前記帰り管１６の上
部に位置する前記蒸発器９ａの入力側に連結している。
前記凝縮器９ｃの出力側と前記帰り管１６との間には気
泡混入管１７が接続され、該凝縮器９ｃからの気泡が前
記帰り管１６内に混入されている。そして、前記帰り管
１６に接続する前記気泡混入管１７の位置すなわち接続
部位１６ａが前記凝縮器９ｃ内と帰り管１６すなわち蒸
発器９ａ内の圧力差の作用により気泡を混入する前記帰
り管内の水深に適合させている。そして、当該凝縮器９
ｃは、気泡混入管１７から帰り管１６へ気泡混入動作に
より自然に気泡を混入し又は混入させることができる。

【００２６】前記往き管１４は建物の最上階から最下階
又は地階まで一連に垂下配管されており、前記熱交換手
段１５を介して前記帰り管１６が建物の最下階から最上
階まで立設配管されるものである。そして、該熱交換手
段１５も建物の各階に設置されてなる。１８は絞り機構
であって、前記気泡混入管１７に介在させ、また、気泡
の混入量は調整弁等でなる該絞り機構１８を動作させる
ことにより行う。尚、本発明に係る実施の形態２の他の
構成は前記本発明に係る実施の形態１と略同一であるの
で、その説明を省略する。

【００２７】本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機による水冷
媒自然循環冷房システムの実施の形態２の動作は、前記
本発明による実施の形態１と略同一であるので、その相
違点のみ説明し、他の説明は省略する。

【００２８】本発明に係る実施の形態２は、特に、本発
明に係る実施の形態１の構成に熱交換器２０を設置した
実施の形態である。当該実施の形態２によれば、前記蒸
発器９ａから圧縮機９ｂ、凝縮器９ｃ及び蒸発器９ａの
閉回路が形成されており、前記水蒸気圧縮冷凍機９の蒸
発器９ａで蒸発した水蒸気を圧縮機９ｂを経由して前記
凝縮器９ｃに流送する。そして、該凝縮器９ｃで凝縮し
た水を該蒸発器９ａに流送する。

【００２９】本発明の実施の形態２によれば、前記凝縮
器９ｃから前記真空ポンプ９ｄを介して水蒸気又は水の
一定量が排出される。そこで、補給水１０により蒸発器
９ａに補給する。この補給水１０の中にはミネラル分が
包含されており、前記真空ポンプ９ｄの動作により、本
発明に係るシステム内のミネラル分が濃縮されることと
なるが、本発明の実施の形態１のように、前記蒸発器９
ａで蒸発した水がすべて前記凝縮器９ｃから排出される
構成に比較して、当該ミネラル分の濃縮速度が緩慢であ
り、冷水の水質が向上すると共に水質管理が容易となる
動作をする。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機による水
冷媒自然循環冷房システムは、叙上の構成、動作を有す
るので次の効果がある。

【００３１】請求項１記載の発明によれば、補給水を取
り入れた循環冷水を導く蒸発器、圧縮機、凝縮器から構
成された水蒸気圧縮冷凍機と、該水蒸気圧縮冷凍機の凝
縮器に冷却水を導く冷却塔とでなる装置に於いて、一方
で前記蒸発器に熱交換手段を介在させた往き管と帰り管
を備え、他方で前記凝縮器から前記帰り管に接続する気
泡混入管を備えてなり、前記往き管内と前記帰り管内の
循環冷水の密度差と、前記気泡混入管から前記帰り管に
混入された気泡により浮力を発生させることを特徴とす
る水蒸気圧縮冷凍機による水冷媒自然循環冷房システム
を提供する。このような構成としたので、建物等の被空
調室内を冷房する際、往き管の経路に熱交換手段として
の例えば冷房用輻射パネルを介在させ、約１８℃程度の
循環冷水により輻射冷房し、当該水蒸気圧縮冷凍機を高
効率で運転可能とし、ポンプを使用することなく負荷側
の機器の熱交換による密度差で発生した浮力により冷媒
である循環冷水を自然循環させる効果がある。また、本
発明のシステムのように、冷媒水の自然循環方式による
システムを構築するための設備費や設置スペースを大幅
に削減して小規模化を実現し、更に、当該水蒸気圧縮冷
凍機の夏季に於ける運転に際し、本システムの稼動に於
けるランニングコストの低減を図れる効果がある。ま
た、本発明に係るシステムは、循環冷水の搬送にポンプ
を使用せず、脈動等が発生しないことから、半導体工場
等に於ける生産装置等の冷却システムに応用することが
でき、その利用範囲は極めて広いものである。

【００３２】請求項２記載の発明によれば、補給水を取
り入れた循環冷水を導く蒸発器、圧縮機、熱交換器を備
えた凝縮器から構成された水蒸気圧縮冷凍機と、該水蒸
気圧縮冷凍機の凝縮器に冷却水を導く冷却塔とでなる装
置に於いて、一方で前記蒸発器に熱交換手段を介在させ
た往き管と帰り管を備え、他方で前記凝縮器から前記帰
り管に接続する気泡混入管を備えてなり、前記往き管内
と前記帰り管内の循環冷水の密度差と、前記気泡混入管
から前記帰り管に混入された気泡により浮力を発生させ
ることを特徴とする水蒸気圧縮冷凍機による水冷媒自然
循環冷房システムを提供する。このような構成としたの
で、前述の請求項１の効果に加えて、熱交換器を前記水
蒸気圧縮冷凍機と前記冷却塔との間に介在させてあり、
冷凍サイクルと負荷側の配管が密閉状態に構成され循環
冷水の水質を高品質に保持できる効果がある。

【００３３】請求項３記載の発明によれば、前記熱交換
手段が、冷房用輻射パネルで構成されたことを特徴とす
る請求項１又は２記載の水蒸気圧縮冷凍機による水冷媒
自然循環冷房システムを提供する。このような構成とし
たので、熱交換手段として各種の冷房用輻射パネルを使
用し、冷水の温度を高めに設定できる効果がある。

【００３４】請求項４記載の発明によれば、前記帰り管
に接続する前記気泡混入管の位置が、前記凝縮器内と前
記帰り管内の圧力差の作用により気泡を混入する前記帰
り管内の水深にすることを特徴とする請求項１又は２記
載の水蒸気圧縮冷凍機による水冷媒自然循環冷房システ
ムを提供する。このような構成としたので、帰り管内の
気泡発生部位と冷水水位を設定し、帰り管内に必ず気泡
を発生させる効果がある。

【００３５】請求項５記載の発明によれば、気泡混入量
を制御する絞り機構を前記気泡混入管に介在させ、気泡
による浮力を制御することによって冷水循環流量を制御
することを特徴とする請求項１又は２記載の水蒸気圧縮
冷凍機による水冷媒自然循環冷房システムを提供する。
このような構成としたので、調整弁等でなる絞り機構を
気泡混入管の経路に介在させて気泡混入管から帰り管へ
の気泡混入量をコントロールでき、これに基づく帰り管
内の循環冷水の流量等を好適に制御できる効果がある。
また、当該絞り機構を電気信号で自動動作させ本システ
ムの無人化も実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機による水冷媒自
然循環冷房システムの実施の形態１の一例を示す構成配
置図である。

【図２】本発明に係る水蒸気圧縮冷凍機による水冷媒自
然循環冷房システムの実施の形態２の一例を示す構成配
置図である。

【図３】従来の技術に於ける水蒸気圧縮冷凍機によるポ
ンプ式循環冷房システムの構成配置図である。

【符号の説明】

９ 水蒸気圧縮冷凍機 ９ａ 蒸発器 ９ｂ 圧縮機 ９ｃ 凝縮器 ９ｄ 真空ポンプ １０ 補給水 １１ 循環冷水 １２ 冷却塔 １３ 冷却水 １３ａ 冷却水ポンプ １３ｂ 冷却水ポンプ １３ｃ 冷却水ポンプ １３ｄ 冷却水ポンプ １４ 往き管 １５ 熱交換手段 １６ 帰り管 １６ａ 気泡混入管の接続部位 １７ 気泡混入管 １８ 絞り機構 １９ ドレン弁 ２０ 熱交換器

フロントページの続き (72)発明者 戸室 泰洋 東京都中央区日本橋蛎殻町１丁目35番８号 三建設備工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】補給水を取り入れた循環冷水を導く蒸発
   器、圧縮機、凝縮器から構成された水蒸気圧縮冷凍機
   と、該水蒸気圧縮冷凍機の凝縮器に冷却水を導く冷却塔
   とでなる装置に於いて、一方で前記蒸発器に熱交換手段
   を介在させた往き管と帰り管を備え、他方で前記凝縮器
   から前記帰り管に接続する気泡混入管を備えてなり、前
   記往き管内と前記帰り管内の循環冷水の密度差と、前記
   気泡混入管から前記帰り管に混入された気泡により浮力
   を発生させることを特徴とする水蒸気圧縮冷凍機による
   水冷媒自然循環冷房システム。
2. 【請求項２】補給水を取り入れた循環冷水を導く蒸発
   器、圧縮機、熱交換器を備えた凝縮器から構成された水
   蒸気圧縮冷凍機と、該水蒸気圧縮冷凍機の凝縮器に冷却
   水を導く冷却塔とでなる装置に於いて、一方で前記蒸発
   器に熱交換手段を介在させた往き管と帰り管を備え、他
   方で前記凝縮器から前記帰り管に接続する気泡混入管を
   備えてなり、前記往き管内と前記帰り管内の循環冷水の
   密度差と、前記気泡混入管から前記帰り管に混入された
   気泡により浮力を発生させることを特徴とする水蒸気圧
   縮冷凍機による水冷媒自然循環冷房システム。
3. 【請求項３】前記熱交換手段が、冷房用輻射パネルで構
   成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の水蒸気
   圧縮冷凍機による水冷媒自然循環冷房システム。
4. 【請求項４】前記帰り管に接続する前記気泡混入管の位
   置が、前記凝縮器内と前記帰り管内の圧力差の作用によ
   り気泡を混入する前記帰り管内の水深にすることを特徴
   とする請求項１又は２記載の水蒸気圧縮冷凍機による水
   冷媒自然循環冷房システム。
5. 【請求項５】気泡混入量を制御する絞り機構を前記気泡
   混入管に介在させ、気泡による浮力を制御することによ
   って冷水循環流量を制御することを特徴とする請求項１
   又は２記載の水蒸気圧縮冷凍機による水冷媒自然循環冷
   房システム。