JPH0320570A

JPH0320570A - 冷却システム及び空気冷却法

Info

Publication number: JPH0320570A
Application number: JP2146406A
Authority: JP
Inventors: William T Osborne; ウイリアム・ティー・オスボーン
Original assignee: Baltimore Aircoil Co Inc
Current assignee: Baltimore Aircoil Co Inc
Priority date: 1989-06-07
Filing date: 1990-06-06
Publication date: 1991-01-29
Also published as: DE69004009D1; AU5685090A; EP0402131A3; DE69004009T2; AU626040B2; ATE96217T1; BR9002668A; CA2016690C; CA2016690A1; EP0402131B1; ES2047854T3; EP0402131A2

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】及栗圭立並且允互本発明は空気冷却システム、特に熱貯蔵装置を使用する
ことによって補助冷却を行なう性能を有する空気冷却シ
ステム及び空気冷却法に関連する。

炎来捜牲機械的空気冷却又は空気調和システムは公知で多くの商
業的建物又はオフィスビルディングに使用されている。

この種の空気調和システムは太陽光線、気温及び湿度を
含む戸外条件及び建物占有率で変わる種々の要求即ち負
荷がある。最大の要求は上記の影響の総合効果が最も厳
しい日中の午後に起こる。多くのオフィスビルディング
は夜間は閉鎖されるから空気調和システムに対する要求
は午後のピークから夜間の低い要求又はゼロ要求まで変
化する。

が解　しようとする課通常の高温の戸外条件下の建物内の空気調和を適当に行
ない、かつ異常な高温及び湿度条件のピーク時に適当な
空気調和を実施する空気冷却又は空気調和が行なわれる
システムが望ましい。この一つの方法は、種々のシステ
ム構成要素によって機械的にピーク要求に合致するよう
に設計することである。しかし施設コストの点で、圧縮
機、凝縮機、相互接続配管装置及び電気的配線と切り換
え装置のような構或要素に必要な投資の点でこの設計は
望ましくない。別に考慮すべき問題は、冷房期間中僅か
数日の最大電気消費量を必要とする圧縮機の最大瞬間的
電気消費量で電気的設備にかかる比較的高いコストの問
題である。この作業コストは、午後の時間によって料金
が変わる装置を使用する場合には更に不利になる。

ピーク冷却要求に合致するためシステムの全構戊要素を
設計することなくピーク冷却要求に合致させる別の望ま
しい方法は補助的熱貯蔵装置を使用する方法である。冷
却システムに使用する場合の用語「熱貯蔵装置」は冷却
性能の貯蔵を意味し、通常、冷凍した相変化物質で、空
気の冷却又は調和システムに使用される溶液を更に冷却
するのに使用される。冷却性能を貯蔵するシステムの最
近の１例は米国特許第４．，７２０，９８４号明細書に
開示されている。この特許発明は夜間の低下した冷房要
求を考慮して、夜間に相変化物質を冷凍するために冷却
塔の低温水を使用するものである。

この相変化物質は冷却塔から流出する低温水の温度より
も高い凍結一融解点を有する塩ｆｆｉ戊の相変化物質の
パッケージを収容した貯蔵タンクに含まれるべきもので
ある。前記塩組成のパッケージが凍結される際，相変化
物質は冷却塔から流出する水を更に冷却し、この水を相
変化物質の近傍でタンク内を流動させ、これをタンクか
ら流出させることによって次の建物冷却要求間に再融解
される．従って前記相変化物質は再融解して建物を＠環
する水を冷却する機械的冷却器を助力する。この種のシ
ステムは中間の水循環を使用する必要があり、この主要
構成要素は冷却塔，冷却器及び熱貯蔵タンクで、冷却装
置から建物に冷却効果を伝達する。

従って本発明の一目的は、付加的冷却性能が要求される
時にのみ利用される補助的熱貯蔵性能を有する高効率の
空気冷却システムを提供することにある。

課　を解　するための徂本発明による冷却システムは，圧縮装置、凝縮装置，蒸
発装置を含む。圧縮装置の出口は凝縮装置に接続され、
凝縮装置の出口は蒸発装置に接続され、蒸発装置の出口
は圧縮装置に接続される。

凝縮装置の出口と蒸発装置との間に熱貯蔵装置が設けら
れる。熱貯蔵装置は液体を収容したタンク内に管路装置
を含む。

熱貯蔵装置内の管路装置はタンク内の液体が管路装置の
外側附近で凍結するコイルを形戒する。

コイルはタンク内に蛇行通路を形成し、タンク内の液体
の大部分がコイル管路装置附近で凍結する．この冷却シ
ステムでは，更に、熱貯蔵装置又は直接蒸発装置に凝縮
装置の出口を交互に接続する弁装置、凝縮装置の出口と
蒸発装置との間に設けられた膨張装置又は熱貯蔵装置と
蒸発装置との間に膨張装置を含む６凝縮装置は，作業流体が流通する凝縮コイルを含み，作
業流体が流通する蒸発コイル及び熱貯蔵装置は作業流体
が流通する冷凍コイルを含む。凝縮装置の出口は蒸発コ
イルの出口である。

本発明の実施例によれば、冷却システムは、作業流体に
対する入口と出口とを有する圧縮装置、作業流体に対す
る入口と出口とを有する凝縮装置及び内部を作業流体が
流通する凝縮コイル、作業流体に対する入口と出口とを
有する蒸発装置及び内部を作業流体が流動する蒸発コイ
ル、作業流体に対する入口と出口とを有する熱貯蔵装置
及び内部を作業流体が流通する冷凍コイルを含む。

圧縮装置の出口が凝縮装置の入口に接続され、凝縮装置
の出口は熱貯蔵装置又は蒸発装置に交互に接続されるよ
うに弁装置が設けられる。

凝縮装置の出口が蒸発装置の入口に接続されて熱貯蔵装
置をバイパスする。更に蒸発装置の出口が圧縮装置の入
口に接続される，凝縮装置の出口が熱貯蔵装置の出口に接続され、熱貯蔵
装置の入口が圧縮装置の入口に接続されて蒸発装置をバ
イパスする。熱貯蔵装置の出口は蒸発装置の入口に接続
される。

熱貯蔵装置は熱貯蔵装置の入口と出口との間に接続され
た管路、液体を収容するタンク及び全長の大部分が上記
液体の下方に位置するようにタンクを通って設けられた
管略を含む。管路がタンク内に設けられ、上記液体の大
部分が管路の周囲で凍結される。作業流体は液体冷媒で
あり、熱貯蔵装置のタンク内の流体が水である。

本発明による空気冷却法は、作業流体を圧縮装置に流通
させる過程、作業流体を凝縮装置に流通させる過程、次
に作業流体を熱貯蔵装置及び蒸発装置に交互に流通させ
るか、作業流体を熱貯蔵装置に流通させて蒸発装硝をバ
イパスするか又は作業流体を蒸発装置に流通させて熱貯
蔵装置をバイパスする過程を含む。冷却すべき空気は蒸
発装置を通して流通される。作業流体が熱貯蔵装置内を
流動して蒸発装置をバイパスする作業モード間、熱貯蔵
装置内の液体が，内部を流動する管路の外側周囲に凍結
される。作業流体が熱貯蔵装置と蒸発装置内を流動する
作業モード間、蒸発装置内を流動する空気が、熱貯蔵装
置内を流動する作業流体が冷却され、凍結溶液が外側に
現れる管路内を流動することによって作業流体が大幅に
冷却される。作業流体は冷媒である。熱貯蔵装置がタン
クを含み、熱貯蔵装置内の液体は水である。熱貯蔵装置
内の液体は共融塩のような相変化物質を含む。

也一−１− 本発明による空気冷却又は空気調和システムは、前述の
通り補助的空気調和が要求される時にのみ補助的冷却を
行う性能を有する。通常、この冷却システムは空気調和
負荷を必要とする商業的又はオフィス用建物に使用され
，この負荷は戸外温度，太陽光線及び湿度の状態並びに
建物の用途によって変わり，空気調和を必要としない夜
間などは無人になる期間がある。

最も典型的な本発明の空気調和システムは，往復式、回
転式又は遠心式の圧縮機を含む。このシステムは、中型
の建物に最も普通に使用される水冷式、空冷式又は蒸発
式の凝縮機を有する。蒸発コイルもこのシステムの一部
を構成し、建物に供給される空気を直接冷却するにも使
用される。冷媒膨張装置もシステムの一部を構威し、こ
の種の構成要素は冷却システムに通常使用される。この
システムは熱貯蔵装置を含み、この装置は水のような相
変化物質を充満して熱絶縁タンクを含む。

更に、このタンクは、タンク内で巻かれかつ入口と出口
との間に接続された管路を含む。この管路によって流体
はタンク内に収容された液体に熱的以外に接触すること
なく流動し，管路を流れる作業流体及び管路の外側でタ
ンクに充満した相変化物質と熱的に接触する。

建物冷房が要求される期間内ではこの空気冷却シスタム
はモード１で動作し，このモードでは普通の冷却が圧縮
機の最高性能で行われる。業界では公知の動作状態では
，圧縮機は圧縮した作業流体ガスを蒸発凝縮器に送り出
し、作業流体は液体に凝縮される６作業流体は蒸発凝縮
器から流出し、膨張装置によって蒸発コイルに流入し、
このコイルを横切って流れる空気は冷却されて建物内を
移動する。部分的に蒸発した作業流体に伝達された熱は
、圧縮機によって発生された低圧によって残りの液体を
完全に蒸発し、作業流体はガスとして圧縮機入口に流動
しサイクルを完了する。

建物が無人になり空気調和の必要がなくなった期間中は
、システムはモード２で動作する。この動作では，蒸発
コイルは作業流体回路から熱貯蔵装置に切換えられる。

従って蒸発凝縮器から流出する作業流体液は膨張装置に
送られ，次に亜凍結温度の部分的に蒸発した流体は熱貯
蔵装置に流れるからこの装置内の相変化物質は凍結する
。凍結する相変化物質から伝達された熱は、圧縮機で生
或された低圧下の作業流体を完全に蒸発し、この作業流
体ガスは圧縮機入口に流動し，てサイクルを完了する。

所望量の相変化物質が凍結すると、システムは無人期間
の残りの時間停止する。

一年中で最も高温で補助冷却が必要な日には、空気冷却
システムはモード２で無人期間動作し、熱貯蔵装置内の
相変化物質を既に凍結しているであろう。この日が始ま
ると，本発明の空気冷却システムはモード１で動作し、
従来の冷却が最高圧縮機性能で行われる。しかし通常、
補助的冷却が要求される午後時間にはシステムはモード
３で動作するように切換えられる。このモードでは、蒸
発凝縮器から送られる作業流体は付加的冷却のため最初
熱貯蔵装置に送られ、次に蒸発コイルに送られる６従っ
て、通常、熱貯蔵タンク内の水の凍結で生或される氷で
ある相変化物質は、熱貯蔵装置のコイルを通る作業流体
が冷却されるにつれて次第に融解する。膨張装置によっ
て熱貯蔵装置から蒸発コイルに送られかつ付加的に冷却
された作業流体は、流体が完全に蒸発し次に圧縮機入口
に流入する前に、冷却された空気から発生する熱を吸収
する性能を有する。従って付加的冷却度が得られ、上記
のようなピーク要求日に所望の温度に建物を維持する３
通常、圧縮機はシステムの最高基準の僅か７５％に設計
され、残りの２５％の性能は熱貯蔵装置の冷却過程によ
って得られる。

本発明の空気冷却システムで幾つかの利点が得られる。

その一つは低い電力要求で，これは全体として小型のシ
ステム設計、小型のシステム構或要素設計、及び昼間の
電力要求及び夜間の低額電気料金によるものである。他
の利点は本発明の熱貯蔵装置がシステムを通過する別の
流体の必要がなく、冷却回路に全部組込まれることであ
る。従ってシステムは冷却水供給又は冷却水に含まれる
恐れがある異物細片の不適当な化学的制御による腐食の
影響を受けることがない。この総合的空気冷却システム
は単一のユニットとして工場で組立てることができる。

従ってこのユニットは、複数の構或ユニットと数個の連
結部材及び相互接続部材を利用するシステムに比べて安
価にａｌｌすることができる。最後に，通常水である相
変化物質を熱貯蔵装置に使用するから、この物質は信頼
性と性能を考慮することなく部分的に融解し再氷結する
ことができる。

去一一一施一一二鮭以下、第１図〜第７図について、本発明の実施例を説明
する。第１図は本発明の空気冷却システム１、Ｏを示す
。このシステムの主要構威要素は往復式、回転式又は遠
心式圧縮機等により構或される圧縮機１２を含む。圧縮
機↓２の出口１４は管路１６に接続され、通常ガス状冷
媒である作業流体を圧縮機１２から蒸！凝縮器２０の入
口１８に送る。蒸発凝縮器２０は水冷、空冷又は蒸発冷
却（図示のように）される凝縮器でよい。入口１８は出
口３０を有する凝縮器２０内のコイルを形成する内側管
路２２に接続される。コイル２２の下方で循環される冷
却水２８はスプレーヘッド装置２４に排出され冷却水は
コイル２２上に落下する。

通常，適当なファン機構２６が設けられる。

蒸発凝縮器２０の出口３０は弁３４に続く管路３２に接
続される。弁３４は２個の出口３６と３８とを有する。

出口３６は熱貯蔵装＠４０の入口４２と弁７０に接続す
る。出口３８は弁５４及び弁６４まで延びる管路６０に
接続する。弁５４は熱貯蔵装置４０の出口４４に接続し
、出口４４は入口４２から出口４４に達するコイル管路
４６の実際の出口である。コイル管路４６は通常、金属
製又はプラスチック製で熱貯蔵装［４０のタンク５２内
に蛇行状態で巻かれているから、相変化物質又は水５０
はこの管略の外側周囲に凍結する。

熱貯蔵装＠４０の出口４４は膨張装置５６に接続し，こ
の膨張装置の出口５８は管路６０と出口６２に接続され
、出口６２は弁６４に接続され、この弁は膨張装置６６
に接続され，出口８４は蒸発コイル８０の入口になる。

蒸発コイル８０は入口８４から出口８２に達する内部管
路８６を含む。

蒸発コイル８０の出口８２は管路７２を経て弁７０に達
し、この弁の出口７４は圧縮機１２の入口７６に達する
。蒸発コイル８０は、空気移動装置を含み、この装置に
よって冷却すべき空気はコイル８６を通り、冷却システ
ム１０が接続されている建物に冷房空気を分配する。

好適には、膨張装置６６と５６は静電式膨張弁で、この
弁は蒸発器８０の出口８２、及び熱貯蔵装置４０の出口
４２から排出する冷媒ガスの圧力と温度を感知して、蒸
発器８０及び熱貯蔵装置４０に管路３２から流入する液
体冷媒の流動を制御して冷媒が内部で蒸発し、液体冷媒
による圧縮機の損傷を防止する。最初、十分量の冷媒が
システムに装入され、この液体を含む管路が全ての動作
モードで蒸発凝縮機コイル２２に確実に流入させる。一
つの状態から他の状態に移る際に必要な液体冷媒の量の
変動は、蒸発凝縮器の下方管路内の量を過剰に維持する
ことによって補償される。

業界では公知のように、オリフィス又は毛細管のような
別の膨張装置を使用して冷媒流動を制御することもでき
る．又外部の受液器を使用して液体含有管路を充満し、
蒸発凝縮器コイル２２内に過剰量の冷媒を貯蔵すること
が望ましくない場合には、一つの状態から他の状態に移
る際に冷媒量を変動させることも可能である。

以下、第２図及び第３図について空気冷却システム１０
のモード１を説明する。モード１では、冷却システム１
０は規定冷却性能の約７５％の冷却を行う。動作の際は
、圧縮機１２の出口１４は、通常ガス状冷媒である圧縮
作業流体を管路１６を経て蒸発凝縮器２０に供給する。

冷却した作業流体は蒸発凝縮器２０から排出され，弁３
４と管路３２を経て管路３８に流入する。加圧されかつ
冷却された作業流体は管路３８から弁６４を経て膨張装
置６６に流入する．膨張した作業流体は蒸発コイル８０
の入口８４からコイル８６に流入し、コイル８６内を移
動する空気を冷却する。高温になりかつ膨張した作業流
体はコイル８０の出口８２から管路７２と７４及び圧縮
機工２の入口７６に流入する。図示のように、熱貯蔵装
置４ｏは従来の冷却法で起こるモード１の動作状態でバ
イパスされる。

第２図及び第３図についてモード１の動作パラメータを
説明する．第３図のモリエ線図のｐ−ｈのダイアグラムは作業流体
の熱力学的性質を示し，縦軸のＰは圧力、横軸のｈはエ
ンタルピーである．図示の曲線は飽和状態の流体の性質
を示し、この曲線の右側は過熱ガス、左側は過冷却液体
を示す。

第２図及び第３図の円形数字は上記のモード１の状態に
対応する。状態ｌでは高温高圧のガスが圧縮機から排出
され、第３図では過熱されている。

ガスがコイル２２に流入し蒸発冷却され、ほぼ一定圧力
で液体に凝縮されると、第３図の状態２でコイル２２か
ら排出される。この凝縮過程間に放出される熱量は状態
１と２との間のｈ，即ちエンタルピーの差に比例する。

作業流体が膨張装１１１６６を通ると状態２から状態３
になる．この過程では含熱量に変化がないがらｈは一定
で圧力は低下する。この時点で作業流体はガスと液体の
飽和混合物である。

次に流体が低い飽和圧力で蒸発コイル８６に流入すると
、コイルを通る空気から熱を吸収し、この液体或分は沸
騰して完全にガスになる。状態４と３との間のｈ値の差
は空気から作業流体に移動される有効熱量に比例する。

圧縮機が状態４に達すると、作業流体は再び圧縮されて
状態１になり、この状態４のｈの値との差は圧縮で消費
された仕事量に比例する。

上記の説明は従来の冷凍サイクルとして公知である。１
２５Ｔの凝縮温度と３５下の蒸発温度を代表的のものと
して図示する。

第４図は冷却された空気を建物に送らず、熱貯蔵装置で
氷を生或する本発明の空気冷却システムのモード２の動
作を示し、以下第４図について説明する。圧縮機１２は
通常ガス状冷媒である圧縮作業流体を出口１４から管路
１６に沿って蒸発凝縮器２０の入口１８に供給する。凝
縮されかつ冷却された作業流体は出口３０を経て蒸発凝
縮器から排出され、管路３８と６０を経て膨張装置５６
に供給される。膨張した冷却作業流体は熱貯蔵装置４０
の出口４４に流入し、熱貯蔵装置４０の入口４２に流入
゛する。冷却された作業流体がコイル４６に流入すると
、通常水で構或される相変化物質がコイル４６の周囲で
氷結する。作業流体は管略６８から弁７０と管路７４を
経て圧縮機１２に流入する。所望量の氷がコイル４６の
周囲に生或されると、主として水５０で構成される氷の
生或後、空気冷却システム１０は残りの午後時間は停止
される．モード２、即ち氷生或モードでは蒸発コイル８
０は，弁の適当な配置によって冷却システムの作業流体
通路から除外されることに注意すべきである。

次に第４図及び第５図について説明する。

これらの図面中の円形で図示する数字は上記のモード２
の諸状態に対応する。状態１′で圧縮機から送られる高
温圧縮ガスはコイル２２に流入して凝縮し、一定圧力で
冷却される。１１０″Ｆ′の凝縮状態は、建物が冷房を
必要とせず，かつ周辺状態が温和な夜間の動作を示す。

凝縮した液体は状態２′でコイル２２から排出され、膨
張装置５６からコイル４６に流入する。このモード状態
では，コイル内の圧力と対応飽和温度は、凍結氷から沸
騰冷媒液或分に対する熱流を発生させるためモード１よ
り低くなければならない。

全ガスの流動後かつ凍結水からの吸熱後、作業流体は状
態４′のコイルから状態１′に圧縮される．第６図は空
気冷却システム１０のモード３の動作を説明するもので
、この動作では熱貯蔵装置４０が使用される．圧縮機１
２はその出口１４から圧縮作業流体を蒸発凝縮器２０の
入口１８に供給する．凝縮かつ冷却された作業流体は出
口３０から流出し、管路３２を経て弁３４に達し、更に
管路３６を経て熱貯蔵装１１ｉ４０の入口４２に達する
。

作業流体は氷結水５０内を通るコイル４６を流動するか
ら，コイル４６上に生或された氷結水を融解し、コイル
４６を通る作業流体を更に冷却する。

この余分に冷却された作業流体は出口４４から流出し，
弁５４と６４を経て膨張装置６６内に流入する．膨張し
かつ冷却された作業流体は入口８４から蒸発コイル８０
に流入し、コイル８６を経て蒸発コイルの出口８２から
徘出される．この高温の膨張作業流体は管路７４と弁７
０を経て圧縮機１２に戻る．蒸発コイル８０のコイルを
流れる空気は、モード１の動作と異なり，入口８４に流
入する作業流体の低温のため冷却が助長される。この助
長冷却は約２５％の付加冷却効果を冷却システム１０に
与えるからこのシステムはその既定冷却性能が得られる
。

第６図及び第７図についてモード３の動作パラメータを
説明する．円形で包囲する数字はモード３の状態に対応
する。

モード１の動作と同様に、圧縮されたガス状作業流体は
状態１″で圧縮機から出て、蒸発凝縮器を経て液体にな
り、更に状態２′″で冷却される。

しかしモード１の動作と異なり、この高圧の液体は熱貯
蔵装置のコイルを通り、融解する氷によって更に状態３
″まで冷却される．この低温液体は膨張装＠６６を経て状態４′″の蒸発器
に流入する。状態４″ではモード１の動作と異なり、作
業流体は殆ど全部液体となりガス或分は非常に少ない。

これはｈ値がモード１よりもはるかに低いことから明ら
かである。更に液体が沸騰すると，状態４″から５″に
変わる際にこの液体は蒸発コイルを通る空気から熱を吸
収して冷却性能が約２５％上昇する。

状態５″では，完全にガス化した流体が更に状態１まで
圧縮機で圧縮される．本発明の空気冷却システムは上記のように３つの異なる
モードで動作できる。モード１ではこの空気冷却システ
ムは、圧縮機１２、蒸発凝縮器２０及び蒸発コイル８０
を有する普通の空気調和システムと同様に動作する。こ
のシステムは、通常の空気調和を必要とする日中の建物
に対する空気調和が行われる．小型圧縮機と小型蒸発凝
縮器を使用すれば熱貯蔵装置に対する余分のコストを節
約できるから動作季節間、電力コストを低くすることが
できる。蒸発コイルはいずれの場合でも最大建物負荷に
対して設計できるから通常のシステムと同じものが使用
できる。モード２では、建物が無人で空気調和を必要と
せず、冷却システム１０は圧縮機１２，蒸発凝縮器２０
及び動作システムの通路に含まれない蒸発コイル８０と
直列に動作する熱貯蔵装置４０で冷却システムが動作す
る．この動作で熱貯蔵装置４０に対する付加的冷却作業
流体が得られる、熱貯蔵装置４０のコイル４６の周囲で
水が凍結される．十分量の氷がコイル４６の周囲に生成
されると，この空気冷却システムは夜間に向けて動作が
停止される。モード３は冷却システム１０の全冷却性能
が要求される時間に使用され、付加的に冷却された低温
空気が得られる．この冷却は，圧縮機１２、蒸発凝縮器
２０．熱貯蔵装！４０及び直列に動作する蒸発コイル８
０によって得られる．熱貯蔵装置４０に流入する作業液
体はこの装置内の氷包囲コイル４６によって更に冷却さ
れるから蒸発コイル８０の流体は付加的に冷却される．
従って蒸発コイル８０に流れる空気は仝気冷却システム
１０の最大冷却性能に達するまで補助的に冷却されるか
ら、年間で最も気温の高い日の冷却負荷に合致する補助
冷却が行われる．この付加的冷却は特殊の要求に合致す
る圧縮機及び蒸発凝縮器を使用することなく行われ、こ
れらの構成要素はピーク要求の約７５％に合致するよう
に設計することができ、残りの２５％は熱貯蔵装置４０
で得られる．ｔＵｌ凱果上述のように、本発明によれば、圧縮機，蒸発凝縮器，
熱貯蔵装置及び蒸発装置で構成される冷却システムはこ
れらの管略接続の切換によって３つの異なるモードで動
作でき、特に建物の補助的冷却が要求される最高気温時
に使用されるモードでは冷却システムに一体に組み込ま
れた熱貯蔵装置が接続されるため、従来の冷却システム
に比べて安価な費用で建設できかつ低廉な運転費で動作
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空気冷却システムの略示図、第２図は
通常の冷却が行われるモード１で動作する本発明の空気
冷却システムの略示図、第３図はモード１で動作する本
発明の空気冷却システムの動作パラメータを示すダイヤ
グラム、第４図は氷が熱貯蔵装置内に生或されるモード
２で動作する本発明の空気冷却システムの略示図、第５
図は氷が熱貯蔵装置内に生成されるモード２の本発明の
空気冷却システムの動作パラメータを示すダイヤダラム
、第６図は空気冷却システムに熱貯蔵装置を付加するこ
とによって補助冷却が要求されるモード３で動作する本
発明の空気冷却システムの略示図で、第７図は付加的冷
却が要求されるモード３で動作する本発明の空気冷却シ
ステムの動作パラメータを示すダイヤグラムである。１２．．，圧縮機、　２０．．．蒸発凝縮器、２４．．
．スプレーヘッド．　　４０．．．熱貯蔵装置、　５０
．．．水（相変化物質）、　５２，．．タンク、　５６
、６６．．．膨張装置、　８０．．．蒸発コイル

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧縮装置、凝縮装置、蒸発装置を含み、圧縮装置の出口は凝縮装置に接続され、凝縮装置の出口は蒸発装置に接続され、蒸発装置の出口は圧縮装置に接続され、凝縮装置の出口と蒸発装置との間に熱貯蔵装置が設けら
れることを特徴とする冷却システム。
（２）熱貯蔵装置は液体を収容したタンク内に管路装置
を含む請求項（１）に記載の冷却システム。
（３）熱貯蔵装置内の管路装置はタンク内の液体が管路
装置の外側附近で凍結するコイルを形成する請求項（２
）に記載の冷却システム。
（４）コイルはタンク内に蛇行通路を形成し、タンク内
の液体の大部分がコイル管路装置附近で凍結する請求項
（３）に記載の冷却システム。
（５）更に、熱貯蔵装置又は直接蒸発装置に凝縮装置の
出口を交互に接続する弁装置を含む請求項（１）に記載
の冷却システム。
（６）凝縮装置の出口と蒸発装置との間に設けられた膨
張装置を含む請求項（１）に記載の冷却システム。
（７）更に、熱貯蔵装置と蒸発装置との間に膨張装置を
含む請求項（１）に記載の冷却システム。
（８）凝縮装置は、作業流体が流通する凝縮コイルを含
み。作業流体が流通する蒸発コイル及び熱貯蔵装置は作業流
体が流通する冷凍コイルを含む請求項（１）に記載の冷
却システム。
（９）凝縮装置の出口は蒸発コイルの出口である請求項
（８）に記載の冷却システム。
（１０）作業流体に対する入口と出口とを有する圧縮装
置。作業流体に対する入口と出口とを有する凝縮装置及び内
部を作業流体が流通する凝縮コイル、作業流体に対する
入口と出口とを有する蒸発装置及び内部を作業流体が流
動する蒸発コイル、作業流体に対する入口と出口とを有
する熱貯蔵装置及び内部を作業流体が流通する冷凍コイ
ルを含み、圧縮装置の出口が凝縮装置の入口に接続され、凝縮装置
の出口は熱貯蔵装置又は蒸発装置に交互に接続されるよ
うに弁装置が設けられた冷却システム。
（１１）圧縮装置の出口が凝縮装置の入口に接続され、凝縮装置の出口が蒸発装置の入口に接続されて熱貯蔵装
置をバイパスし、更に蒸発装置の出口が圧縮装置の入口に接続された請求
項（１０）に記載の冷却システム。
（１２）圧縮装置の出口が凝縮装置の入口に接続され、凝縮装置の出口が熱貯蔵装置の出口に接続され、熱貯蔵
装置の入口が圧縮装置の入口に接続されて蒸発装置をバ
イパスする請求項（１０）に記載の冷却システム。
（１３）圧縮装置の出口は凝縮装置の入口に接続され、凝縮装置の出口は熱貯蔵装置の入口に接続され、熱貯蔵
装置の出口は蒸発装置の入口に接続され、更に蒸発装置
の出口は圧縮装置の入口に接続された請求項（１０）に
記載の冷却システム。
（１４）熱貯蔵装置は熱貯蔵装置の入口と出口との間に
接続された管路、液体を収容するタンクを含み、全長の大部分が上記液体
の下方に位置するようにタンクを通って設けられた管路
を含む、請求項（１０）に記載の冷却システム。
（１５）管路はタンク内に設けられ、上記液体の大部分
が管路の周囲で凍結される請求項（１４）記載の冷却シ
ステム。
（１６）作業流体は液体冷媒である請求項（１０）に記
載の冷却システム。
（１７）熱貯蔵装置のタンク内の流体は水である請求項
（１０）に記載の冷却システム。
（１８）作業流体を圧縮装置に流通させる過程、作業流
体を凝縮装置に流通させる過程、次に作業流体を熱貯蔵装置及び蒸発装置に交互に流通さ
せるか、作業流体を熱貯蔵装置に流通させて蒸発装置を
バイパスするか又は作業流体を蒸発装置に流通させて熱
貯蔵装置をバイパスする過程、を含む空気冷却法。
（１９）冷却すべき空気を蒸発装置を通して流通させる
請求項（１８）に記載の空気冷却法。
（２０）作業流体は熱貯蔵装置内を流動して蒸発装置を
バイパスする作業モード間、熱貯蔵装置内の液体が、内
部を流動する管路の外側周囲に凍結される請求項（１８
）に記載の空気冷却法。
（２１）作業流体は熱貯蔵装置と蒸発装置内を流動する
作業モード間、蒸発装置内を流動する空気は、熱貯蔵装
置内を流動する作業流体が冷却され、凍結溶液が外側に
現れる管路内を流動することによって作業流体が大幅に
冷却される請求項（１８）に記載の空気冷却法。
（２２）作業流体は冷媒である請求項（１８）に記載の
空気冷却法。
（２３）熱貯蔵装置はタンクを含み、熱貯蔵装置内の液
体は水である請求項（２０）に記載の空気冷却法。
（２４）熱貯蔵装置はタンクを含み、熱貯蔵装置内の液
体は共融塩のような相変化物質を含む請求項（２０）に
記載の空気冷却法。