JP2992707B2 - 冷却又は冷却・加熱装置 - Google Patents
冷却又は冷却・加熱装置Info
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- JP2992707B2 JP2992707B2 JP3045832A JP4583291A JP2992707B2 JP 2992707 B2 JP2992707 B2 JP 2992707B2 JP 3045832 A JP3045832 A JP 3045832A JP 4583291 A JP4583291 A JP 4583291A JP 2992707 B2 JP2992707 B2 JP 2992707B2
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
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- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はヒートポンプや冷凍機を
用いた加熱（冷却）装置に関し、特に地域暖（冷）房・
給湯等を行う大型加熱又は冷却装置に好適なヒートポン
プを用いた冷却又は冷却・加熱装置に関するものであ
る。
用いた加熱（冷却）装置に関し、特に地域暖（冷）房・
給湯等を行う大型加熱又は冷却装置に好適なヒートポン
プを用いた冷却又は冷却・加熱装置に関するものであ
る。
【０００２】なお、本明細書における熱回収装置とは、
単に廃水等の人工的廃熱の回収装置だけではなく、井戸
水、海水等外部の高温のエネルギー源からの熱を回収す
る熱回収装置をも含むものとする。
単に廃水等の人工的廃熱の回収装置だけではなく、井戸
水、海水等外部の高温のエネルギー源からの熱を回収す
る熱回収装置をも含むものとする。
【０００３】
【従来技術】通常の地域暖冷房・給湯システムは、温水
ボイラ等安価な化石燃料を燃焼させて、温水を得る方法
が主流である。この方式の場合は、温水利用方法に多少
無駄があってもボイラや燃料コストが安いので経済的で
ある。
ボイラ等安価な化石燃料を燃焼させて、温水を得る方法
が主流である。この方式の場合は、温水利用方法に多少
無駄があってもボイラや燃料コストが安いので経済的で
ある。
【０００４】しかしながら、最近、大気中に放出される
二酸化炭素等による温室効果により、地球の温暖化が問
題となっている。このため、化石燃料を大量に使用する
地域暖冷房・給湯においても、将来大幅に一次エネルギ
ーを削減することが要望されると思われる。この要望に
こたえるものとして、ヒートポンプを用いた地域暖冷房
・給湯システムが推奨されている。
二酸化炭素等による温室効果により、地球の温暖化が問
題となっている。このため、化石燃料を大量に使用する
地域暖冷房・給湯においても、将来大幅に一次エネルギ
ーを削減することが要望されると思われる。この要望に
こたえるものとして、ヒートポンプを用いた地域暖冷房
・給湯システムが推奨されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でに数多くのヒートポンプを用いた地域冷暖房システム
が提案されているにもかかわらず、従来システムに種々
の欠点があり、その普及はまだ十分とは言い難い。その
原因は地域暖房・給湯システムに必要な下記の６条件が
満足されていないということにある。
でに数多くのヒートポンプを用いた地域冷暖房システム
が提案されているにもかかわらず、従来システムに種々
の欠点があり、その普及はまだ十分とは言い難い。その
原因は地域暖房・給湯システムに必要な下記の６条件が
満足されていないということにある。
【０００６】条件１、給湯負荷廃水や中，低温未利用熱
エネルギーを効率良く回収することによりヒートポンプ
の電力消費量を少なくできること。
エネルギーを効率良く回収することによりヒートポンプ
の電力消費量を少なくできること。
【０００７】条件２、蓄熱槽の温度損失が少ないこと。
【０００８】条件３、夏季条件からも、冬季条件からも
蓄熱槽が小さいこと。そのためにはヒートポンプは、給
湯も可能な高温度ヒートポンプで、且つ製氷能力も必要
であるが、これだけでは十分ではない。混合損失や補助
動力をできるだけ少なくしたシステムで夏季は氷を、冬
季は高温水を蓄える装置とする必要がある。
蓄熱槽が小さいこと。そのためにはヒートポンプは、給
湯も可能な高温度ヒートポンプで、且つ製氷能力も必要
であるが、これだけでは十分ではない。混合損失や補助
動力をできるだけ少なくしたシステムで夏季は氷を、冬
季は高温水を蓄える装置とする必要がある。
【０００９】条件４、全ての蓄熱槽が夏、冬とも無駄な
く利用できること。
く利用できること。
【００１０】条件５、氷片水を高性能で、製造できるこ
と。
と。
【００１１】条件６、氷片輸送が可能なこと。
【００１２】上記６つの条件の解決すべき課題について
説明する。条件１は重要である。厳寒時に外気から採熱
して、ヒートポンプを運転し、給湯用高温水を得るのは
温水ボイラーよりも一次エネルギー消費量が多くなる場
合が多い。従って、給湯負荷廃水、ごみ焼却設備の発電
用冷却水、下水等から熱回収することが重要であるが、
その際、効率良く行う必要がある。
説明する。条件１は重要である。厳寒時に外気から採熱
して、ヒートポンプを運転し、給湯用高温水を得るのは
温水ボイラーよりも一次エネルギー消費量が多くなる場
合が多い。従って、給湯負荷廃水、ごみ焼却設備の発電
用冷却水、下水等から熱回収することが重要であるが、
その際、効率良く行う必要がある。
【００１３】条件２は当然の条件であるが、条件１や後
述の条件３，４を同時に満足させ、且つこの条件も満足
させるのが難しい。
述の条件３，４を同時に満足させ、且つこの条件も満足
させるのが難しい。
【００１４】条件３も難しい条件である。特に、高温度
ヒートポンプや低温側ヒートポンプ装置のヒートシンク
槽も考慮しなければならないので難しい。
ヒートポンプや低温側ヒートポンプ装置のヒートシンク
槽も考慮しなければならないので難しい。
【００１５】また、条件４が難しいのは、高温水蓄熱の
場合と氷蓄熱の場合とで蓄熱槽の設計の基本的条件が異
なるからである。高温水蓄熱の場合は、温度差が例えば
１０〜６５℃のように非常に大きく、従って高温水と低
温水が混ざらないようにする所謂“押し出し流れ”形蓄
熱槽とする必要があり、一方氷蓄熱槽の場合は、氷を槽
内全体にできるだけスムーズに移動させることが重要と
なる。しかしながら、上述の２条件は相反する条件であ
り、例えば、多槽押し出し流れ形高温水蓄熱槽に氷を蓄
える場合には、氷が流れ難くなる。
場合と氷蓄熱の場合とで蓄熱槽の設計の基本的条件が異
なるからである。高温水蓄熱の場合は、温度差が例えば
１０〜６５℃のように非常に大きく、従って高温水と低
温水が混ざらないようにする所謂“押し出し流れ”形蓄
熱槽とする必要があり、一方氷蓄熱槽の場合は、氷を槽
内全体にできるだけスムーズに移動させることが重要と
なる。しかしながら、上述の２条件は相反する条件であ
り、例えば、多槽押し出し流れ形高温水蓄熱槽に氷を蓄
える場合には、氷が流れ難くなる。
【００１６】条件５はダイナミック形氷蓄熱システムの
場合は難しい条件である。即ち、地域冷房の場合は、製
氷部と蓄氷部とが別となるダイナミック形氷蓄熱システ
ムが推奨されるが、このシステムでは通常解氷のための
エネルギーが大きくなる。従って、性能の良いダイナミ
ック形氷蓄熱システムを発明する必要がある。
場合は難しい条件である。即ち、地域冷房の場合は、製
氷部と蓄氷部とが別となるダイナミック形氷蓄熱システ
ムが推奨されるが、このシステムでは通常解氷のための
エネルギーが大きくなる。従って、性能の良いダイナミ
ック形氷蓄熱システムを発明する必要がある。
【００１７】条件６は地域冷房を更に普及させるための
条件である。従来の地域冷房システムの最大の欠点は冷
熱輸送量、即ち、単位流量当りの熱輸送量（ＫＪ／ｋ
ｇ）が小さいということである。従って、氷片水を輸送
するシステムが考えられるが、このシステムの場合、氷
片が負荷の熱交換器側で閉塞する欠点がある。
条件である。従来の地域冷房システムの最大の欠点は冷
熱輸送量、即ち、単位流量当りの熱輸送量（ＫＪ／ｋ
ｇ）が小さいということである。従って、氷片水を輸送
するシステムが考えられるが、このシステムの場合、氷
片が負荷の熱交換器側で閉塞する欠点がある。
【００１８】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、ヒートポンプを用いた地域冷暖房システムに好適な
冷却又は冷却・加熱装置を提供することを目的とする。
で、ヒートポンプを用いた地域冷暖房システムに好適な
冷却又は冷却・加熱装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１に記載の発明は、連絡通路により連絡される２以上
の槽より構成される蓄熱装置と、ヒートポンプ装置と冷
却負荷及びこれらを接続する配管、ポンプ、バルブ等よ
り構成される熱輸送システムを具備する冷却装置におい
て、ヒートポンプがブラインを冷却する蒸気圧縮式ヒー
トポンプ、水熱交換器、水流下式熱交換器及びこれらを
連絡する配管、バルブ、ポンプ等より構成されるブライ
ン循環経路とより構成され、蓄熱槽が少なくとも冷却負
荷とポンプを介して接続されている最低温槽と冷却負荷
と戻り配管により接続されている低温熱源槽を有し、製
氷モードのときは、少なくとも最低温槽の水を水流下式
熱交換器の伝熱面に落下させて結氷させ、冷水冷却モー
ドのときは、低温熱源槽の水を水熱交換器に送り、水流
下式熱交換器伝熱面に送る水は遮断し、且つブライン循
環経路における水熱交換器と水流下式熱交換器とがブラ
インの流れに対して直列に配備されていることを特徴と
する。
項１に記載の発明は、連絡通路により連絡される２以上
の槽より構成される蓄熱装置と、ヒートポンプ装置と冷
却負荷及びこれらを接続する配管、ポンプ、バルブ等よ
り構成される熱輸送システムを具備する冷却装置におい
て、ヒートポンプがブラインを冷却する蒸気圧縮式ヒー
トポンプ、水熱交換器、水流下式熱交換器及びこれらを
連絡する配管、バルブ、ポンプ等より構成されるブライ
ン循環経路とより構成され、蓄熱槽が少なくとも冷却負
荷とポンプを介して接続されている最低温槽と冷却負荷
と戻り配管により接続されている低温熱源槽を有し、製
氷モードのときは、少なくとも最低温槽の水を水流下式
熱交換器の伝熱面に落下させて結氷させ、冷水冷却モー
ドのときは、低温熱源槽の水を水熱交換器に送り、水流
下式熱交換器伝熱面に送る水は遮断し、且つブライン循
環経路における水熱交換器と水流下式熱交換器とがブラ
インの流れに対して直列に配備されていることを特徴と
する。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【作用】冷却又は冷却・加熱装置を上記の如く構成する
ことにより、後に詳述するように、地域冷暖房システム
が普及するための上述６条件を満足する装置となる。
ことにより、後に詳述するように、地域冷暖房システム
が普及するための上述６条件を満足する装置となる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明に係る冷却・加熱装置の全体構成
を示す図、図２はその中心部である蓄熱部とヒートポン
プから構成される熱供給センター部の構成を示す図、図
３は蓄熱槽の平面図である。なお、図２は図３のＡ−
Ａ’線上断面矢視図とＢ−Ｂ’線上断面矢視図となって
いる。
明する。図１は本発明に係る冷却・加熱装置の全体構成
を示す図、図２はその中心部である蓄熱部とヒートポン
プから構成される熱供給センター部の構成を示す図、図
３は蓄熱槽の平面図である。なお、図２は図３のＡ−
Ａ’線上断面矢視図とＢ−Ｂ’線上断面矢視図となって
いる。
【００２８】蓄熱槽１００の上部には連絡管１〜８，８
−１〜８−７，９〜１９の連絡管が装備されている。更
に蓄熱槽１００の槽間には、図２，図３に示すように槽
間を連絡する数多くの温水連絡管２０と、数多くの氷片
水連絡管通路２１，２２が設けられている。そして連絡
管通路２１は、常時解放されているが、氷片水連絡管通
路２２は、冬季には閉じられるようになっている。ま
た、槽２３の連絡管２０にはバルブ２４，２５が設けら
れており、冬季はバルブ２４が、夏季にはバルブ２５が
開けられるようになっている。
−１〜８−７，９〜１９の連絡管が装備されている。更
に蓄熱槽１００の槽間には、図２，図３に示すように槽
間を連絡する数多くの温水連絡管２０と、数多くの氷片
水連絡管通路２１，２２が設けられている。そして連絡
管通路２１は、常時解放されているが、氷片水連絡管通
路２２は、冬季には閉じられるようになっている。ま
た、槽２３の連絡管２０にはバルブ２４，２５が設けら
れており、冬季はバルブ２４が、夏季にはバルブ２５が
開けられるようになっている。
【００２９】図４は冬季の蓄熱槽１００の朝、昼、夕
方、夜間製氷湯運転モード時の温度変化を示す図であ
る。また、図５は夏季の蓄熱槽１００の朝、昼、夕方、
夜間製氷湯運転モード時の温度変化を示す図である。以
下、図２，３，４，５を用いて熱供給センターの構成及
び作用を説明する。
方、夜間製氷湯運転モード時の温度変化を示す図であ
る。また、図５は夏季の蓄熱槽１００の朝、昼、夕方、
夜間製氷湯運転モード時の温度変化を示す図である。以
下、図２，３，４，５を用いて熱供給センターの構成及
び作用を説明する。
【００３０】冬季の朝の蓄熱槽温度変化状態は、図４
（イ）の状態となっている。なお、図中の温度は一例で
ある。昼間には図２のポンプ２６，２７が運転され、槽
２８の高温水が連絡管１，２を経由して槽２９に、また
槽３０の氷片水が連絡管３，４を経由して槽３１に戻
る。
（イ）の状態となっている。なお、図中の温度は一例で
ある。昼間には図２のポンプ２６，２７が運転され、槽
２８の高温水が連絡管１，２を経由して槽２９に、また
槽３０の氷片水が連絡管３，４を経由して槽３１に戻
る。
【００３１】なお、冷凍負荷が少ないときは切替バルブ
３２が切替えられ、槽３５の中間水がポンプ３３→バル
ブ３２→配管３４→給湯廃水からの熱回収装置７０→戻
り管３６を経由して、槽２９に戻る。
３２が切替えられ、槽３５の中間水がポンプ３３→バル
ブ３２→配管３４→給湯廃水からの熱回収装置７０→戻
り管３６を経由して、槽２９に戻る。
【００３２】また、ポンプ３７により、槽３５内の中間
水が配管１５→切替弁３８→ポンプ３７→熱源２００→
切替弁３９→配管４０→連絡管１６→槽２９と熱回収が
行われている。熱源は２００の温度が低くなると切替弁
３８，３９は切替えられ、配管１７→切替弁３８→熱源
２００→切替弁３９→配管４１→連絡管４と流れる。従
って、図４（ロ）に示すように蓄熱槽１００内温度分布
が変化する。
水が配管１５→切替弁３８→ポンプ３７→熱源２００→
切替弁３９→配管４０→連絡管１６→槽２９と熱回収が
行われている。熱源は２００の温度が低くなると切替弁
３８，３９は切替えられ、配管１７→切替弁３８→熱源
２００→切替弁３９→配管４１→連絡管４と流れる。従
って、図４（ロ）に示すように蓄熱槽１００内温度分布
が変化する。
【００３３】夜間には、先ず夜間運転モードとなる。即
ち、高温側ヒートポンプ４２と低温側ヒートポンプシス
テム４３が運転される。槽２９内の熱水源はポンプ４
４，４５により配管１２を通して汲み上げられ、ヒート
ポンプ４２で加熱されて、配管１３より槽２８に、ま
た、冷却されて連絡管１４より槽３５に送られる。
ち、高温側ヒートポンプ４２と低温側ヒートポンプシス
テム４３が運転される。槽２９内の熱水源はポンプ４
４，４５により配管１２を通して汲み上げられ、ヒート
ポンプ４２で加熱されて、配管１３より槽２８に、ま
た、冷却されて連絡管１４より槽３５に送られる。
【００３４】また、低温側ヒートポンプ装置４３は時間
差式氷片水製造機となっていて、ブライン冷凍機４６、
製氷熱交換器４７、水熱交換器４８、ブラインポンプ４
９及びブライン配管５０により構成されている。
差式氷片水製造機となっていて、ブライン冷凍機４６、
製氷熱交換器４７、水熱交換器４８、ブラインポンプ４
９及びブライン配管５０により構成されている。
【００３５】製氷モードのときは、ポンプ４９及びポン
プ５１が運転される。槽３０内の０℃の冷水は、配管１
６→ポンプ５１→製氷熱交換器４７ヘと流れ、製氷熱交
換器４７の伝熱面に沿って流下し、冷却され、伝熱面に
氷結する。
プ５１が運転される。槽３０内の０℃の冷水は、配管１
６→ポンプ５１→製氷熱交換器４７ヘと流れ、製氷熱交
換器４７の伝熱面に沿って流下し、冷却され、伝熱面に
氷結する。
【００３６】氷の厚みがある程度厚くなると次の冷水冷
却モードとなる。即ち、ポンプ５１が停止し、ポンプ５
２が運転される。従って、槽３１内の冷水は、熱交換器
４８で冷却されて、連絡管９より槽５３内に送られる。
槽３１内の温度は高いので配管５０内のブラインは温度
が高くなり、水流下式の製氷熱交換器４７の伝熱面は加
熱され、伝熱面に結氷して氷は伝熱面から剥がれ落下し
て、連絡管７を通って槽３０に送られる。この製氷モー
ドと冷水冷却モードを繰り返されるこことにより、槽３
０内に氷片が蓄えられる。
却モードとなる。即ち、ポンプ５１が停止し、ポンプ５
２が運転される。従って、槽３１内の冷水は、熱交換器
４８で冷却されて、連絡管９より槽５３内に送られる。
槽３１内の温度は高いので配管５０内のブラインは温度
が高くなり、水流下式の製氷熱交換器４７の伝熱面は加
熱され、伝熱面に結氷して氷は伝熱面から剥がれ落下し
て、連絡管７を通って槽３０に送られる。この製氷モー
ドと冷水冷却モードを繰り返されるこことにより、槽３
０内に氷片が蓄えられる。
【００３７】高温側ヒートポンプ４２及び低温側ヒート
ポンプ装置４３の運転により、蓄熱槽１００内の温度は
図４の（ニ）に示すように変化する。
ポンプ装置４３の運転により、蓄熱槽１００内の温度は
図４の（ニ）に示すように変化する。
【００３８】次に、図４の（ホ）の夜間製氷モードとな
る。即ち、低温側ヒートポンプ装置４３が停止し、高温
側ヒートポンプ４２だけの運転となる。
る。即ち、低温側ヒートポンプ装置４３が停止し、高温
側ヒートポンプ４２だけの運転となる。
【００３９】なお、熱源が不足し、槽２９内の温度が下
がる場合には、配管４１からの熱源によるヒートポンプ
運転となる。図４の（ヘ）はこのモードの蓄熱槽温度変
化を示す。
がる場合には、配管４１からの熱源によるヒートポンプ
運転となる。図４の（ヘ）はこのモードの蓄熱槽温度変
化を示す。
【００４０】図５は夏季の蓄熱槽１００の温度変化を示
す。図３のバルブ２４が閉められ、バルブ２５が開けら
れる。また、連絡通路２１が開けられる。図５の（イ）
は朝の状態を示し、図５の（ロ）は昼間の状態を示す。
この場合、氷片水は先ず連絡管８−７より切替バルブ５
４を経由して、負荷に送られる。従って、連絡通路２１
を流れる。
す。図３のバルブ２４が閉められ、バルブ２５が開けら
れる。また、連絡通路２１が開けられる。図５の（イ）
は朝の状態を示し、図５の（ロ）は昼間の状態を示す。
この場合、氷片水は先ず連絡管８−７より切替バルブ５
４を経由して、負荷に送られる。従って、連絡通路２１
を流れる。
【００４１】図５の（ニ）は夜間製氷湯運転モードの場
合を示す。但し、夏季は給湯負荷が小さいので、この運
転モードは短時間である。この場合、槽３１内温度が低
くなり、解氷能力がなくなるとバルブ５５が切替わり、
ポンプ５２は連絡管８−１から、槽５６の冷水を汲み上
げる。その後、連絡管８−２、連絡管８−３と冷却すめ
冷却槽を順次変える。
合を示す。但し、夏季は給湯負荷が小さいので、この運
転モードは短時間である。この場合、槽３１内温度が低
くなり、解氷能力がなくなるとバルブ５５が切替わり、
ポンプ５２は連絡管８−１から、槽５６の冷水を汲み上
げる。その後、連絡管８−２、連絡管８−３と冷却すめ
冷却槽を順次変える。
【００４２】次に、図１にて、負荷側を説明する。図１
において、９０は給湯負荷があるビルを示す。
において、９０は給湯負荷があるビルを示す。
【００４３】冬季暖房用としては高温水が主管５６→枝
管５６’→ポンプ５８→配管５９→ファンコイルユニッ
ト６０，６０’，６０”・・・→配管６１→バルブ６２
→配管６３→主管３６と流れ暖房が行われる。また、給
湯用として、枝管６６→熱交換器６７→配管６８と流れ
る。給湯負荷６９，６９’，６９”，・・・からの廃水
は廃熱回収装置７０に送られ、必要時には枝管７１の中
間水を加熱して配管７２により廃水される。
管５６’→ポンプ５８→配管５９→ファンコイルユニッ
ト６０，６０’，６０”・・・→配管６１→バルブ６２
→配管６３→主管３６と流れ暖房が行われる。また、給
湯用として、枝管６６→熱交換器６７→配管６８と流れ
る。給湯負荷６９，６９’，６９”，・・・からの廃水
は廃熱回収装置７０に送られ、必要時には枝管７１の中
間水を加熱して配管７２により廃水される。
【００４４】夏季は切換弁５７及び切換弁６２が切替ら
れ氷片水が主管７４→枝管７５→熱交換器７６と流れ、
熱交換器７６の上部の負荷還水管７７より送られる還水
により加熱されて溶け、更に加熱される。そして自動温
度調節弁７８により、例えば１４℃にコントロールされ
て配管７９→自動温度調節弁７８→配管８０を通り主管
３４に戻る。一方、熱交換器７６により冷却された負荷
還水は、配管８１→ポンプ５８’を通りファンコイルユ
ニット６０，６０’，６０”，・・・に送られ、冷房に
供給される。
れ氷片水が主管７４→枝管７５→熱交換器７６と流れ、
熱交換器７６の上部の負荷還水管７７より送られる還水
により加熱されて溶け、更に加熱される。そして自動温
度調節弁７８により、例えば１４℃にコントロールされ
て配管７９→自動温度調節弁７８→配管８０を通り主管
３４に戻る。一方、熱交換器７６により冷却された負荷
還水は、配管８１→ポンプ５８’を通りファンコイルユ
ニット６０，６０’，６０”，・・・に送られ、冷房に
供給される。
【００４５】図６は本発明の負荷側の他の構成例を示す
図である。同図において、冬季暖房用としては高温水が
主管５６→枝管５６’→バルブ５７→ポンプ５８→配管
５９→ファンコイルユニット６０，６０’，６０”・・
・→配管６１→バルブ６２→配管６３→主管３６と流れ
暖房が行われる。また、給湯用として、枝管６６→配管
６８→熱交換器６７→配管６８と流れる。給湯負荷６
９，６９’，６９”，・・・からの廃水は廃熱回収装置
７０に送られ、必要時には枝管７１の中間水を加熱して
配管７２により廃水される。廃熱回収装置７０で加熱さ
れた温水は枝管７３より主管３６に合流する。
図である。同図において、冬季暖房用としては高温水が
主管５６→枝管５６’→バルブ５７→ポンプ５８→配管
５９→ファンコイルユニット６０，６０’，６０”・・
・→配管６１→バルブ６２→配管６３→主管３６と流れ
暖房が行われる。また、給湯用として、枝管６６→配管
６８→熱交換器６７→配管６８と流れる。給湯負荷６
９，６９’，６９”，・・・からの廃水は廃熱回収装置
７０に送られ、必要時には枝管７１の中間水を加熱して
配管７２により廃水される。廃熱回収装置７０で加熱さ
れた温水は枝管７３より主管３６に合流する。
【００４６】夏季は自動弁５７及び自動弁６２が切替ら
れ氷片水が主管７４→枝管７５→熱交換器７６と流れ、
熱交換器７６の上部の負荷還水管７７より送られる還水
により加熱されて溶け、更に加熱される。そして自動温
度調節弁７８により、例えば１４℃にコントロールされ
て配管７９→自動温度調節弁７８→配管８０を通り主管
３４に戻る。一方、熱交換器７６により冷却された負荷
還水は、配管８１→バルブ５７→ポンプ５８→配管５９
→を通りファンコイルユニット６０，６０’，６０”，
・・・に送られ、冷房に供給される。
れ氷片水が主管７４→枝管７５→熱交換器７６と流れ、
熱交換器７６の上部の負荷還水管７７より送られる還水
により加熱されて溶け、更に加熱される。そして自動温
度調節弁７８により、例えば１４℃にコントロールされ
て配管７９→自動温度調節弁７８→配管８０を通り主管
３４に戻る。一方、熱交換器７６により冷却された負荷
還水は、配管８１→バルブ５７→ポンプ５８→配管５９
→を通りファンコイルユニット６０，６０’，６０”，
・・・に送られ、冷房に供給される。
【００４７】なお、図１において、８２は給湯負荷のな
い場合である。なお、冬の冷房負荷は貴重な熱源であ
り、この場合は主管３４に熱回収される。また、ビル９
０では、給湯廃熱を図２のポンプ３３の運転と自動弁３
２及び自動弁８３の通水により、主管に熱回収したが、
低温でも大量に熱回収しなければならない場合は、主管
７４の氷片水を送り、主管３４に回収するようにする。
い場合である。なお、冬の冷房負荷は貴重な熱源であ
り、この場合は主管３４に熱回収される。また、ビル９
０では、給湯廃熱を図２のポンプ３３の運転と自動弁３
２及び自動弁８３の通水により、主管に熱回収したが、
低温でも大量に熱回収しなければならない場合は、主管
７４の氷片水を送り、主管３４に回収するようにする。
【００４８】なお、図１において、２００はヒートポン
プの熱源、３００は放熱源である。また、図３の５７は
夏氷片を冬は高温水を蓄える中間槽である。
プの熱源、３００は放熱源である。また、図３の５７は
夏氷片を冬は高温水を蓄える中間槽である。
【００４９】なお、図２の低温側ヒートポンプ装置４３
は１台の冷凍機でブライン冷却モード運転と冷水運転モ
ードを時間差で冷却するようになっているが、低温側ヒ
ートポンプ装置４３を例えば−７℃の冷流体を供給する
冷凍機と９℃の冷流体を供給する冷凍機を２台用い、複
数個の製氷用熱交換器４７にこの２冷流体を交互に供給
するようにしてもよい。この場合は蓄熱槽の氷の移動が
楽になる。
は１台の冷凍機でブライン冷却モード運転と冷水運転モ
ードを時間差で冷却するようになっているが、低温側ヒ
ートポンプ装置４３を例えば−７℃の冷流体を供給する
冷凍機と９℃の冷流体を供給する冷凍機を２台用い、複
数個の製氷用熱交換器４７にこの２冷流体を交互に供給
するようにしてもよい。この場合は蓄熱槽の氷の移動が
楽になる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】（１）冷却装置を請求項１に記載のように
構成することにより、効率良く氷片を製造することがで
きる。即ち、冷水を冷却しながら解氷を行うことがで
き、解氷のエネルギーを冷水冷却として回収でき、従来
装置のように解氷時間を短くするための種々の対策が不
要となる。
構成することにより、効率良く氷片を製造することがで
きる。即ち、冷水を冷却しながら解氷を行うことがで
き、解氷のエネルギーを冷水冷却として回収でき、従来
装置のように解氷時間を短くするための種々の対策が不
要となる。
【００５６】
【００５７】
【図１】本発明に係る冷却・加熱装置の全体構成を示す
図である。
図である。
【図２】本発明に係る冷却・加熱装置の熱供給センター
部の構成を示す図である。
部の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る冷却・加熱装置の蓄熱槽の平面図
である。
である。
【図４】本発明に係る冷却・加熱装置の蓄熱槽の冬季の
朝、昼、夕方、夜間製氷湯運転モード時の温度変化を示
す図である。
朝、昼、夕方、夜間製氷湯運転モード時の温度変化を示
す図である。
【図５】本発明に係る冷却・加熱装置の蓄熱槽の夏季の
朝、昼、夕方、夜間製氷湯運転モード時の温度変化を示
す図である。
朝、昼、夕方、夜間製氷湯運転モード時の温度変化を示
す図である。
【図６】本発明に係る冷却・加熱装置の負荷側の他の構
成を示す図である。
成を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F25B 29/00 431 F24F 5/00 102 F28D 20/00
Claims (1)
- 【請求項１】 連絡通路により連絡される２以上の槽よ
り構成される蓄熱装置と、ヒートポンプ装置と冷却負荷
及びこれらを接続する配管、ポンプ、バルブ等より構成
される熱輸送システムを具備する冷却装置において、 前記ヒートポンプがブラインを冷却する蒸気圧縮式ヒー
トポンプ、水熱交換器、水流下式熱交換器及びこれらを
連絡する配管、バルブ、ポンプ等より構成されるブライ
ン循環経路とより構成され、前記蓄熱槽が少なくとも冷
却負荷とポンプを介して接続されている最低温槽と冷却
負荷と戻り配管により接続されている低温熱源槽を有
し、 製氷モードのときは、少なくとも最低温槽の水を水流下
式熱交換器の伝熱面に落下させて結氷させ、 冷水冷却モードのときは、低温熱源槽の水を水熱交換器
に送り、水流下式熱交換器伝熱面に送る水は遮断し、且
つ前記ブライン循環経路における水熱交換器と水流下式
熱交換器とがブラインの流れに対して直列に配備されて
いることを特徴とする冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3045832A JP2992707B2 (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 冷却又は冷却・加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3045832A JP2992707B2 (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 冷却又は冷却・加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04263757A JPH04263757A (ja) | 1992-09-18 |
| JP2992707B2 true JP2992707B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=12730204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3045832A Expired - Fee Related JP2992707B2 (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 冷却又は冷却・加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2992707B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-18 JP JP3045832A patent/JP2992707B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04263757A (ja) | 1992-09-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |