JP4654069B2

JP4654069B2 - 氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システム

Info

Publication number: JP4654069B2
Application number: JP2005150474A
Authority: JP
Inventors: 国男水谷; 了介結城; 篤志松村
Original assignee: Sanken Setsubi Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sanken Setsubi Kogyo Co Ltd
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2025-05-24
Also published as: JP2006329465A

Description

本発明は、雪投入融解槽内の雪を融かした冷水又は雪スラリーを水蒸気圧縮冷凍機の凝縮器側の冷却水として利用すると共に蒸発器側で氷スラリーを製造することにより、この氷スラリーを融雪作用及び負荷の冷房作用に使用する氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムに関する。

この種の雪水を利用した負荷の冷房装置は従来の技術の一つの例としては図５に示す特開２００３−５６８６６に開示した技術がある。
これについて説明すれば、パッケージ１内に断熱材２によって、高度に断熱された空間である雪室３を設ける。雪室３内にはパレット４上で、シャワー５により雪氷に水を噴きかけ雪氷を融解させることにより、冷熱エネルギーを水に熱交換する。その冷水を冷水槽６に蓄える。冷水槽６内の冷水から冷房用循環水へ冷熱を伝えるための熱交換を熱交換機７で行う。
図中８は冷水ポンプ、９は建物に設備した冷房用負荷である。

また、従来の技術であって、本発明の関連技術の他の例としては、図６に示す特開２００１−２４１７８５に開示した融雪装置に利用したヒートポンプによる冷房装置がある。
これについて説明すれば、ヒートポンプ１０は、圧縮機１１が電動モータ１２で駆動されて気体状態のＣＯ_２冷媒を圧縮する。圧縮機１１は、冷媒ガスを出口における圧力で、圧縮している。圧縮機１１により圧縮された冷媒ガスは、凝縮器１３で凝縮されて膨張弁１４に送られる。凝縮器１３は、第１冷却部１３ａおよび第２冷却部１３ｂを直列に配置して２段に形成されており、圧縮機１１により加圧された冷媒ガスを冷却して所定温度のＣＯ_２冷媒圧縮液にしている。この凝縮器１３の第１冷却部１３ａは、融雪装置１５からの融雪用ブライン１５ａが供給され、所定温度の融雪用ブライン１５ａより冷媒ガスを冷却している。次に、第２冷却部１３ｂは、吸収冷凍機１６により廃熱を利用して通常冷却水よりも低い温度に冷却された冷却水が供給され、冷媒ガスを所定温度に冷却して液体状態のＣＯ_２にしている。凝縮器１３により液化された冷媒圧縮液は、膨張弁１４に送られ膨張して減圧され、一部が気化してタンクである気液分離器１７に貯溜される。気液分離器１７では、ＣＯ_２分離冷媒ガス１７ａとＣＯ_２分離冷媒液１７ｂとに分離される。分離された分離冷媒ガス１７ａは、デミスタを経由して戻し配管１８を介して圧縮機１１に吸引され、圧力が前記出口に於ける圧力値に再度昇圧される。他方では、分離された分離冷媒液１７ｂは、昇圧ポンプ１９により昇圧されたのち、蒸発器２０において熱交換して気化し、第１冷媒ガスとなり、第１戻し配管２１を経て圧縮機１１に供給される。蒸発器２０には、ブラインが通流する管路２２、２２を介して冷房装置などの負荷２３を接続してある。そして、管路２２には、ブライン循環ポンプ２４が設けてあり、蒸発器２０において分離冷媒液１７ｂと熱交換して冷却されたブラインを上記負荷２３に供給する。
特開２００３−５６８６６の特許公開公報特開２００１−２４１７８５の特許公開公報

従来の技術によれば、前者の技術、すなわち特開２００３−５６８６６に開示した技術は、積雪場所から離隔した所定位置や冷房負荷を備えた建物の隣接位置に存在するパッケージ１までトラック等の運搬車両により積雪を搬送し、このパッケージ１内に備えた雪室３の内部に当該雪を貯蔵する構成である。そして、該雪室３の上方から冷水槽６に貯留した冷水をポンプで引き上げシャワー５により散水し、雪室３内の雪氷を融解させ、これにより生成された冷水を熱交換機７を介して、冷房用負荷９に供給する。かかる前者の技術は、所定の冷房用負荷９に於ける所期の冷房機能を果すためには、パッケージ１が大規模化すると共に雪室３の周囲に構造が複雑かつ高価な断熱材２を備えたり、また、土や砂等が混入した積雪から冷房負荷に利用する冷水を取り出すためには例えば、高価なチタン製の上記熱交換機７が必要である等実用的でなく、実施・実現することが困難であるという弊害があった。当該前者の技術は、一般的に雪を集めてパッケージ１の雪室３に貯蔵し、食品の冷蔵や建物の冷房に利用するいわゆる利雪方式による冷房手段であり、上述したように積雪を貯蔵するためのパッケージ１の雪室３を形成しなければならないことや降雪時に混入した土、砂が介在する積雪を利用する点が隘路になっている。

また、後者、すなわち特開２００１−２４１７８５に開示した技術は、特に融雪技術であり、二酸化炭素（ＣＯ_２）を冷媒としたヒートポンプ１０により熱交換器としての蒸発器２０から管路を介してブラインを冷房等負荷２３に流送してなる融雪装置に利用したヒートポンプによる冷房装置であって、そもそも、アンモニアガスを使用して道路、屋根等の融雪を行なうとき、アンモニアガスが漏れれば周囲に悪影響を与え、安全性に問題があることに立脚して、気体状態の二酸化炭素（ＣＯ_２）を圧縮する圧縮機１１と、この圧縮機１１が圧縮した二酸化炭素（ＣＯ_２）を冷却して液化する凝縮機１３と、この凝縮機１３が液化した二酸化炭素（ＣＯ_２）に熱を付与して気化させる蒸発器２０とを有し、前記凝縮器１３は、順次温度の低い冷却水が供給される複数の冷却部１３ａ、１３ｂが直列配置したことを構成し、上記アンモニアガスを排除すると共に二酸化炭素（ＣＯ_２）を冷媒としたヒートポンプ１０を使用し、地球環境に優しい融雪装置を実現したものであり、仮に該二酸化炭素（ＣＯ_２）の冷媒が漏れたときにも危険性のない安全性の高い融雪装置を提供する技術である。

而して、当該後者の技術は前者の技術の場合と同様に積雪場所から離隔した融雪装置１５の位置までトラック等の運搬車両で積雪を搬送し、この雪を融雪装置１５内に貯蔵する構成である。そして、該融雪装置１５自体は負荷２３への冷房機能には直接関与せず、分離された分離冷媒液１７ｂは、昇圧ポンプ１９により昇圧されたのち、蒸発器２０において熱交換して気化し、第１冷媒ガスとなり、第１戻し配管２１を経て圧縮機１１に供給される。蒸発器２０には、ブラインが通流する管路２２、２２を介して冷房装置などの負荷２３を接続してある。そして、管路２２には、ブライン循環ポンプ２４が設けてあり、蒸発器２０において分離冷媒液１７ｂと熱交換して冷却されたブラインを上記負荷２３に供給する技術であって、雪投入融解槽内の雪を融かした冷水又は雪スラリーを水蒸気圧縮冷凍機の凝縮器側の冷却水として利用すると共に蒸発器側で氷スラリーを製造することにより、この氷スラリーを融雪作用及び負荷の冷房作用に使用する氷雪を利用した氷スラリー製造システムではない。
尚、前述した前者及び後者に於ける従来の技術は、いずれも水蒸気圧縮冷凍機を使用しておらず、氷雪や積雪に関し、その融雪機能やシステムが高効率でないという問題点が残存するものであった。本発明が解決しようとする課題は、上記背景技術で述べた問題点を解決することにある。

本発明に係る氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムは、熱交換器がなく、汚れた水も使える水蒸気圧縮冷凍機の特徴を生かして、雪を融かした冷水または雪スラリーを水蒸気圧縮冷凍機の凝縮器側冷却水として利用すると共に水蒸気圧縮冷凍機の蒸発器側では冷水から氷重量比の高い氷スラリーを製造し、コンパクトな氷蓄熱槽に貯蔵し、直接冷蔵・冷房用に利用することを図り、以前から融雪のための労力が掛かっていた積雪を排出し易い水に転換させ、加えて融雪用の水としても利用し、その冷熱エネルギーを水蒸気圧縮冷凍機の熱源として活用し、氷蓄熱槽に利用価値の高い氷スラリーとして貯蔵し、食品冷蔵又は建物の冷房等の負荷に利用することができ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。

すなわち、請求項１記載の発明によれば、冷水又は氷スラリーを負荷に供給する蒸発器及び該蒸発器から凝縮器に水蒸気を流送する連結配管に備えた圧縮機を有した水蒸気圧縮冷凍機と、前記凝縮器から昇温された冷水を戻して散布すると共に該冷水で貯留した氷雪を融解しかつ生成した冷水を該凝縮器に流送する雪投入融解槽とでなることを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、冷水又は氷スラリーを氷蓄熱槽を介して負荷に供給する蒸発器及び該蒸発器から凝縮器に水蒸気を流送する連結配管に備えた圧縮機を有した水蒸気圧縮冷凍機と、前記凝縮器から昇温された冷水を戻して散布すると共に該冷水で貯留した氷雪を融解しかつ生成した冷水を該凝縮器に流送する雪投入融解槽とでなることを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、冷水又は氷スラリーを負荷に供給する蒸発器及び該蒸発器から凝縮器に水蒸気を流送する連結配管に備えた圧縮機を有した水蒸気圧縮冷凍機と、前記凝縮器から昇温された冷水を戻して散布すると共に該冷水で貯留した氷雪を融解しかつ生成した冷水を該凝縮器に流送する雪投入融解槽と、前記凝縮器から昇温された冷水で融雪された融雪水を前記雪投入融解槽に流入する散水消雪装置とでなることを特徴とする。

請求項４記載の発明によれば、冷水又は氷スラリーを氷蓄熱槽を介して負荷に供給する蒸発器及び該蒸発器から凝縮器に水蒸気を流送する連結配管に備えた圧縮機を有した水蒸気圧縮冷凍機と、前記凝縮器から昇温された冷水を戻して散布すると共に該冷水で貯留した氷雪を融解しかつ生成した冷水を該凝縮器に流送する雪投入融解槽と、前記凝縮器から昇温された冷水で融雪された融雪水を前記雪投入融解槽に流入する散水消雪装置とでなることを特徴とする。

請求項５記載の発明によれば、請求項１、２、３又は４記載の発明に於いて、前記水蒸気圧縮冷凍機の熱源水として海水又は河川水を前記蒸発器に流送したことを特徴とする。

本発明に係る氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムは、叙上の構成を有するので次の効果がある。
すなわち、請求項１記載の発明によれば、冷水又は氷スラリーを負荷に供給する蒸発器及び該蒸発器から凝縮器に水蒸気を流送する連結配管に備えた圧縮機を有した水蒸気圧縮冷凍機と、前記凝縮器から昇温された冷水を戻して散布すると共に該冷水で貯留した氷雪を融解しかつ生成した冷水を該凝縮器に流送する雪投入融解槽とでなることを特徴とする氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムを提供する。
このような構成としたので、雪を融かした冷水または雪スラリーを水蒸気圧縮冷凍機の凝縮器側冷却水として利用し、蒸発器側で氷スラリーを製造することにより、投入エネルギーの約１０倍の熱を融雪に、約９倍の熱を冷蔵・冷房に利用できるシステムの運転効率（ＣＯＰ）１９程度の高効率な融雪・氷スラリー製造システムである。これによって、以前から捨てるために労力が掛かっていた雪を排出・利用しやすい８℃程度の水に変えると同時に、その冷熱を水蒸気圧縮冷凍機の熱源として活用し、利用価値の高い氷スラリーとして貯蔵し、利用することができるようになること及び熱交換器がなく、汚れた水も使える水蒸気圧縮冷凍機の特徴を生かして、雪を融かした冷水または雪スラリーを水蒸気圧縮冷凍機の凝縮器側冷却水として利用するものである。水蒸気圧縮冷凍機の蒸発器側では冷水から氷重量比（ＩＰＦ）の高い氷スラリーを製造し、コンパクトな氷蓄熱槽に貯留し、直接冷蔵・冷房用に利用することもできる効果がある。

請求項２記載の発明によれば、冷水又は氷スラリーを氷蓄熱槽を介して負荷に供給する蒸発器及び該蒸発器から凝縮器に水蒸気を流送する連結配管に備えた圧縮機を有した水蒸気圧縮冷凍機と、前記凝縮器から昇温された冷水を戻して散布すると共に該冷水で貯留した氷雪を融解しかつ生成した冷水を該凝縮器に流送する雪投入融解槽とでなることを特徴とする氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムを提供する。
このような構成としたので、請求項１記載の発明の効果に加えて、蒸発器で生成した冷水や氷スラリーはコンパクトな形状・構成をした氷蓄熱槽に貯蔵することができ、利用価値の高い氷スラリーができる効果がある。

請求項３記載の発明によれば、冷水又は氷スラリーを負荷に供給する蒸発器及び該蒸発器から凝縮器に水蒸気を流送する連結配管に備えた圧縮機を有した水蒸気圧縮冷凍機と、前記凝縮器から昇温された冷水を戻して散布すると共に該冷水で貯留した氷雪を融解しかつ生成した冷水を該凝縮器に流送する雪投入融解槽と、前記凝縮器から昇温された冷水で融雪された融雪水を前記雪投入融解槽に流入する散水消雪装置とでなることを特徴とする氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムを提供する。
このような構成としたので、請求項１記載の発明の効果に加えて、雪投入融解槽を備えたので積雪を排除するために労力が掛かっていた雪を排出しやすい水に変え、また、融雪用の水としても利用すると同時に、その冷熱を冷凍機の熱源として活用し、利用価値の高い氷スラリーとして貯蔵し、食品冷蔵や建物の冷房に利用することができるようになる効果がある。

請求４記載の発明によれば、冷水又は氷スラリーを氷蓄熱槽を介して負荷に供給する蒸発器及び該蒸発器から凝縮器に水蒸気を流送する連結配管に備えた圧縮機を有した水蒸気圧縮冷凍機と、前記凝縮器から昇温された冷水を戻して散布すると共に該冷水で貯留した氷雪を融解しかつ生成した冷水を該凝縮器に流送する雪投入融解槽と、前記凝縮器から昇温された冷水で融雪された融雪水を前記雪投入融解槽に流入する散水消雪装置とでなることを特徴とする氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムを提供する。
このような構成としたので、請求項１記載の発明の効果に加えて、水蒸気圧縮冷凍機の蒸発器側では冷水から氷重量比（ＩＰＦ）の高い氷スラリーを製造し、コンパクトな氷蓄熱槽に貯めたり、直接冷蔵・冷房用に利用することもできる効果がある。

請求項５記載の発明によれば、前記水蒸気圧縮冷凍機の熱源水として海水又は河川水を前記蒸発器に流送したことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムを提供する。
このような構成としたので、請求項１記載の発明の効果に加えて、熱源水としては海水や河川水を用い、不要になった氷スラリーはスラリーポンプで海や河川に放流するという使い方ができる効果がある。

以下、本発明に係る氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムの実施の形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明に係る氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムの基本システム構成を示す一例である。

当該基本システムに備えた水蒸気圧縮冷凍機Ａは、蒸発器２５と、該蒸発器２５の近傍位置に配置してあって、直接に連結配管（ダクト）２６により相互連結された凝縮器２７と、該連結配管２６に配設した圧縮機２８とで構成されている。そこで、前記蒸発器２５の内部を真空状態にし、前記圧縮機２８を運転することで該蒸発器２５内の水蒸気が蒸発し、該蒸発器２５内の温度を低下させる。そして、該圧縮機２８によって、その水蒸気を圧縮した後、水蒸気が高温となって前記凝縮器２７へ導入される。

２９は雪投入融解槽であり、例えば、降雪により積雪された部位Ｂから比較的近傍位置に設置されてあって、図１に示すように、ブルドーザ等の積雪投入機械３０により積雪２９ａが投入・貯蔵している。該雪投入融解槽２９は、形状は特に限定しないが、例えば、略４角形状の容器であることが望ましい。そして、該雪投入融解槽２９はその下位側壁２９ｂから引出された冷水配管３１により、前記水蒸気圧縮冷凍機Ａの凝縮器２７に接続されており、該冷水配管３１に備えた冷水バルブ３１ａの形を制御することにより、比較的温度の低い、例えば、４（℃）程度の適宜量の冷水が該凝縮器２７に流送される。このように該冷水の冷熱エネルギーを水蒸気圧縮冷凍機Ａの熱源として活用できる。

前記水蒸気圧縮冷凍機Ａの凝縮器２７は前記圧縮機２８の運転により、内部に貯留している冷水２７ａを例えば、４（℃）から８（℃）に温度上昇させ、冷水配管３２から導出し、例えば、冷水ポンプ３２ａで上記積雪された部位Ｂ等に設置した散水消雪装置３３に流送する。また、不要な前記冷水はドレインとして放流する。

前記散水消雪装置３３は、前記冷水配管３２から分岐して接続された分岐管３３ａと、該分岐管３３ａの上端部に接続された例えば噴射ノズル３３ｂと、該噴射ノズル３３ｂの働きにより、前記積雪された部位Ｂの積雪が融解されて生成された氷スラリー又は融解水を前記投入融解槽２９にポンプ等を備えて流送する搬送配管３３ｃとを具備している。

また、前述した凝縮器２７に接続された冷水配管３２にそれぞれ分岐管３２ｂ及び３２ｃを分岐させて接続し、前記凝縮器２７及び前記雪投入融解槽２９内に貯留した冷水２７ａ及び積雪２９ａの上方から散布する噴射ノズル２７ｂ、２９ｃをそれぞれ前記凝縮器２７及び前記雪投入融解槽２９内に配置している。
一方、前記水蒸気圧縮冷凍機Ａに於ける蒸発器２５内の水は蒸発時に冷却され、氷スラリー状態又は例えば冷水温度が０（℃）の冷水２５ａとなり、該蒸発器２５に接続された冷水配管３４から冷水ポンプ３４ａにより直接に建物等に設置した冷房負荷３５に流送する。
また、図１に示すように、前記氷スラリー又は冷水２５ａは冷水配管３４を介して、後段の氷蓄熱槽３６に流送する。

ところで、前記蒸発器２５の底部に滞留している例えば温度が０（℃）程度の如き温度の低い冷水２５ａは、冷水配管３７により冷水バルブ３７ａを制御することにより、その適宜量を前記氷蓄熱槽３６に流送する。このように、前記蒸発器２５で生成した冷水や氷スラリー２５ａは一旦例えばコンパクトな形状・構成をした氷蓄熱槽３６に貯蔵することができ、利用価値の高い氷スラリーとする。そして、必要に応じて冷房負荷３５又は食品の冷蔵装置の使用量に適合させることができる。
なお、該氷蓄熱槽３６は冷水供給管３５ａから供給ポンプ３５ｂで冷房負荷３５へ冷水３６ａを供給する。使用済みの冷水は帰還管３５ｃにより返送され、該帰還管３５ｃの端部に接続されかつ該氷蓄熱槽３６に貯蔵された冷水３６ａの上方に配置された噴射ノズル３５ｄにより散水し、冷水３６ａを生成する。
図中３８は真空ポンプであり、前記凝縮器２７に接続され、該凝縮器２７から空気を排出し、その内部を所定の圧力値に保持するために真空状態にする。

次に、本発明に係る氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムの実施の形態に於ける動作等を図１に基づき説明する。

水蒸気圧縮冷凍機Ａが運転開始すると、前記蒸発器２５の内部が真空状態になり、前記圧縮機２８が運転する。そこで、前記蒸発器２５内の水蒸気が蒸発すると共に器内の温度を低下させる。該圧縮機２８により水蒸気を圧縮した後に、水蒸気が高温になり前記凝縮器２７へ導入される。ここで、積雪投入機械３０により積雪２９ａが前記雪投入融解槽２９内に投入されかつ貯蔵される。そして、前記水蒸気圧縮冷凍機Ａの凝縮器２７は、圧縮機２８の運転により例えば貯留した冷水２７ａが４（℃）から８（℃）に温度上昇し、この冷水２７ａを冷水配管３２から導出して、冷水配管３２及び分岐管３３ａを経由して前記散水消雪装置３３の噴射ノズル３３ｂの働きにより積雪された部位Ｂに於ける積雪を融解作用する。そこで、積雪された部位Ｂ上の積雪を氷スラリー、氷雪スラリー又は融解水に変換し、搬送配管３３ｃを経由して前記雪投入融解槽２９内に流送しかつ該雪投入融解槽２９内の滞留した積雪の中へ流し込むと共に噴射ノズル２９ｃによる散水作用で該積雪を雪スラリー又は冷水として生成する。
尚、上述した分岐管３３ａによる冷水２７ａの揚水作用や搬送配管３３ｃによる氷スラリー又は融解水の流送作用は図示していないが各種のポンプを使用して行う。

かくして、前記雪投入融解槽２９内には雪スラリー又は冷水が貯留され、この雪スラリー又は冷水を冷水配管３１を経由して冷水バルブ３１ａを開放制御することにより前記凝縮器２７へ流送される。
このように前記凝縮器２７へ流送される冷水又は雪スラリーは該凝縮器２７側の冷却水に使用すると共にその冷熱エネルギーを当該水蒸気圧縮冷凍機Ａの熱源として利用でき、以前から融雪のための労力が掛かっていた積雪を排出し易い水に転換させることができる。
当氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムによれば、従来技術に於けるボイラーなどの熱を利用する融雪方式の場合例えば運転効率（ＣＯＰ）が１．０以下であることに比較し、投入エネルギーすなわち圧縮機２８の動力の約１０倍の熱を融雪に利用し、さらに、ポンプ動力を除く本機単体の運転効率（ＣＯＰ）は２１であって、本システム全体での運転効率（ＣＯＰ）が１９程度とエネルギー利用効率を高めることができることが判明した。

次に、前記水蒸気圧縮冷凍機Ａに於ける蒸発器２５内の水は蒸発時に冷却され、氷スラリー状態又は例えば冷水温度が０（℃）の冷水２５ａとなり、該蒸発器２５に接続された冷水配管３４から冷水ポンプ３４ａにより直接に建物等に設置した冷房負荷３５に流送する。
また、図１に示すように、前記氷スラリー又は冷水２５ａは冷水配管３４を介して、後段の氷蓄熱槽３６に流送する。ところで、前記蒸発器２５の底部に滞留している例えば温度が０（℃）の如き温度の低い冷水２５ａは、冷水配管３７により冷水バルブ３７ａを制御することにより、その適宜量を前記氷蓄熱槽３６に流送する。そこで、前記水蒸気圧縮冷凍機Ａの蒸発器２５側では、氷スラリー又は冷水２５ａから氷重量比（ＩＰＦ）の高い氷スラリーを製造できる。この氷スラリー又は冷水を直接に冷房負荷３５に供給し利用する。また、コンパクトな構成をした氷蓄熱槽３６に利用価値の高い氷スラリーとして一旦貯蔵することができる。

次に、本発明に係る氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムに於ける実施例１について図２に基づき説明する。

図２に示すシステム構成は図１に示すシステムの実施変形例であって、特に、散水消雪装置３３を複数の手段により構成したことを特徴とする。
これについて説明すれば、第１散水消雪装置３３Ａは、前記冷水配管３２から分岐して接続された分岐管３３Ａ１と、該分岐管３３Ａ１の上端部に接続された例えば噴射ノズル３３Ａ２と、該噴射ノズル３３Ａ２の働きにより、降雪の際に、積雪された部位Ｂの積雪が融解され生成された氷スラリー又は融解水を前記雪投入融解槽２９にポンプ等を備えて流送する搬送配管３３Ａ３とで構成されかつ具備している。

また、第２散水消雪装置３３Ｂは、前述した凝縮器２７に接続され前記冷水配管３２から分岐して接続された分岐管３３Ｂ１と、該分岐管３３Ｂ１の上端部に接続され、かつ上述した積雪された部位Ｂであって、前記噴射ノズル３３Ａ２とは別異の箇所の上方から散布する手段、例えば噴射ノズル３３Ｂ２とで構成されている。このように本実施例１のシステムによれば、散水消雪装置３３が第１及び第２散水消雪装置３３Ａ、３３Ｂのように複数の散水消雪装置３３で構成することもできる。そして、該第１及び第２散水消雪装置３３Ａ、３３Ｂはその両者の働きにより積雪された部位Ｂに於ける積雪が融解され生成された氷スラリー又は融解水が単一の搬送配管３３Ａ３を共用して、ポンプ等により図１に示すシステムに比べ迅速かつ多量に前記雪投入融解槽２９内に流送することができる。

そして、図１に示すシステムの場合に降雪の際、積雪された部位Ｂ等の積雪を前記雪投入融解槽２９内へ投入するためにブルドーザ等の積雪投入機械３０が必要であったが、図２に示す実施例１のシステムでは前記第１及び第２散水消雪装置３３Ａ、３３Ｂによる広範囲に渉る消雪・解氷作用から該積雪投入機械３０を不要とすることができ、前記積雪投入機械３０自体及びその作業員を省力化し併せて、前記雪投入融解槽２９の小型かつコンパクト化ができるという特徴を備えている。

図２の実施例１に示すシステムに於けるほかの構成及び動作等は、前述した図１の実施の形態に示すシステムと略同一であり、同一番号、符号を付し、その説明を省略する。

次に、本発明に係る氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムに於ける実施例２について図３に基づき説明する。

図３に示すシステム構成は図１に示すシステムの実施変形例であって、氷蓄熱槽３６を排除し、水蒸気圧縮冷凍機Ａの蒸発器２５により生成した冷水を直接に冷房負荷３５又は食品の冷蔵装置に供給することを特徴としている。

前記水蒸気圧縮冷凍機Ａに於ける蒸発器２５内の水は蒸発時に冷却され、氷スラリー状態又は例えば冷水温度が０（℃）の冷水２５ａとなり、該蒸発器２５に接続された冷水配管３４から冷水ポンプ３４ａにより直接に建物等に設置した冷房負荷３５に流送する。そして、前記蒸発器２５の底部に滞留している例えば温度が０（℃）程度の如き温度の低い冷水２５ａは、冷水配管３７により冷水バルブ３７ａを制御することにより、その適宜量を冷房負荷３５に流送する。然らば、前記蒸発器２５により生成した冷水を冷房負荷３５に直接利用するので一旦貯蔵することはできないが設備費を削減した小規模システムや小容量冷房負荷でかつ即時利用性の高いシステムには好適である。

図３の実施例２に示すシステムに於けるほかの構成及び動作等は前述した図１の実施の形態に示すシステムと略同一であり、同一番号、符号を付し、その説明を省略する。

次に、本発明に係る氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムに於ける実施例３について図４に基づき説明する。

図４に示すシステム構成は、図１に示すシステムの実施変形例であって、特に、水蒸気圧縮冷凍機Ａへの熱源水として海水又は河川水３９を利用した構成例を示すものである。
これについて説明すれば、海水又は河川水３９は前記水蒸気圧縮冷凍機Ａに於ける蒸発器２５に送られ、冷却されて氷スラリー状態又は例えば冷水温度が０（℃）の冷水２５ａとなり、該蒸発器２５に接続された冷水配管３４から冷水ポンプ３４ａにより蒸発器２５から排出し、海や河川に放流する。

そして、雪投入融解槽２９の雪投入量が少なくなり、前記凝縮器２７の底部に滞留している冷水２７ａの温度が例えば４（℃）より高くなるとき、冷水配管３７により冷水バルブ３７ａを制御することにより、雪投入融解槽２９に投入された雪の量を融解するのに必要な河川水又は海水３９の適宜量を前記蒸発器２５に流送する。このように、河川水又は海水３９は上記水蒸気圧縮冷凍機Ａの融雪機能を図る。また、河川水又は海水３９が蒸発器２５で温度降下して製造された氷スラリー等はスラリーポンプ又は冷水ポンプ３４ａ等で海や河川に放流する。

尚、前記水蒸気圧縮冷凍機Ａの凝縮器２７は前記圧縮機２８の運転により、内部に貯留している冷水２７ａを例えば、４（℃）から８（℃）に温度上昇させ、冷水配管３２から導出し、例えば、冷水ポンプ３２ａで上記積雪された部位Ｂ等に設置した散水消雪装置３３に流送する。また、不要な前記冷水はドレインとして放流する。

図４の実施例３に示すシステムに於けるほかの構成及び動作等は前述した図１の実施の形態に示すシステムと略同一であり、同一番号、符号を付し、その説明を省略する。

以上説明したように、本発明に係る氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムは各実施例が存在するが、本発明の技術的思想はこれら実施例に限定されるものではなく、また、上述した実施例の各々をさらに組合せても成立するものである。

本発明に係る氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムに於ける実施の形態を示すシステム構成図である。本発明に係る氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムに於ける実施例１を示すシステム構成図である。本発明に係る氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムに於ける実施例２を示すシステム構成図である。本発明に係る氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システムに於ける実施例３を示すシステム構成図である。従来の技術に於ける一つの例であって、雪水を利用した負荷の冷房装置の構成を示す垂直断面図である。従来の技術に於ける他の例であって、融雪装置に利用したヒートポンプによる冷房装置の構成図である。

符号の説明

２５蒸発器
２５ａ蒸発器の氷スラリー（冷水）
２６連結配管（ダクト）
２７凝縮器
２７ａ冷水
２７ｂ噴射ノズル
２８圧縮機
２９雪投入融解槽
２９ａ雪投入融解槽の積雪
２９ｂ雪投入融解槽の下位側壁
２９ｃ雪投入融解槽の噴射ノズル
３０積雪投入機械
３１冷水配管
３１ａ冷水バルブ
３２冷水配管
３２ａ冷水ポンプ
３２ｂ分岐管
３２ｃ分岐管
３３散水消雪装置
３３Ａ第１散水消雪装置
３３Ａ１第１散水消雪装置の分岐管
３３Ａ２第１散水消雪装置の噴射ノズル
３３Ａ３搬送配管
３３Ｂ第２散水消雪装置
３３Ｂ１第２散水消雪装置の分岐管
３３Ｂ２第２散水消雪装置の噴射ノズル
３３ａ散水消雪装置の分岐管
３３ｂ散水消雪装置の噴射ノズル
３３ｃ散水消雪装置の搬送配管
３４冷水配管
３４ａ冷水配管の冷水ポンプ
３５冷房負荷
３５ａ冷水供給管
３５ｂ供給ポンプ
３５ｃ帰還管
３５ｄ噴射ノズル
３６氷蓄熱槽
３６ａ氷蓄熱槽の冷水
３７冷水配管
３７ａ冷水バルブ
３８真空ポンプ
３９海水（河川水）
Ａ水蒸気圧縮冷凍機
Ｂ積雪部位

Claims

冷水又は氷スラリーを負荷に供給する蒸発器及び該蒸発器から凝縮器に水蒸気を流送する連結配管に備えた圧縮機を有した水蒸気圧縮冷凍機と、前記凝縮器から昇温された冷水を戻して散布すると共に該冷水で貯留した氷雪を融解しかつ生成した冷水を該凝縮器に流送する雪投入融解槽とでなることを特徴とする氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システム。
冷水又は氷スラリーを氷蓄熱槽を介して負荷に供給する蒸発器及び該蒸発器から凝縮器に水蒸気を流送する連結配管に備えた圧縮機を有した水蒸気圧縮冷凍機と、前記凝縮器から昇温された冷水を戻して散布すると共に該冷水で貯留した氷雪を融解しかつ生成した冷水を該凝縮器に流送する雪投入融解槽とでなることを特徴とする氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システム。
冷水又は氷スラリーを負荷に供給する蒸発器及び該蒸発器から凝縮器に水蒸気を流送する連結配管に備えた圧縮機を有した水蒸気圧縮冷凍機と、前記凝縮器から昇温された冷水を戻して散布すると共に該冷水で貯留した氷雪を融解しかつ生成した冷水を該凝縮器に流送する雪投入融解槽と、前記凝縮器から昇温された冷水で融雪された融雪水を前記雪投入融解槽に流入する散水消雪装置とでなることを特徴とする氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システム。
冷水又は氷スラリーを氷蓄熱槽を介して負荷に供給する蒸発器及び該蒸発器から凝縮器に水蒸気を流送する連結配管に備えた圧縮機を有した水蒸気圧縮冷凍機と、前記凝縮器から昇温された冷水を戻して散布すると共に該冷水で貯留した氷雪を融解しかつ生成した冷水を該凝縮器に流送する雪投入融解槽と、前記凝縮器から昇温された冷水で融雪された融雪水を前記雪投入融解槽に流入する散水消雪装置とでなることを特徴とする氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システム。
前記水蒸気圧縮冷凍機の熱源水として海水又は河川水を前記蒸発器に流送したことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の氷雪を利用した水蒸気圧縮冷凍機による氷スラリー製造システム。