JPH03236532A - 冷凍機の水冷式冷却装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は冷凍機の水冷式冷却装置に係わり、特に、冷凍
機の凝縮熱を吸収した高温の冷却水の一部または全部を
、噴水や７竜などの観賞用水施設で冷却して冷却塔の可
及的な小型化およびランニングコストの低減化を図れる
ようにようにした、冷凍機の水冷式冷却装置の改良に関
する。

（従来の技術） 従来より、冷凍機の凝縮熱を吸収する冷却装置として、
水冷式のものが良く使われている。この水冷式冷却装置
は、冷凍機の凝縮器から発せられる凝縮熱を冷却水で吸
熱する吸熱器と、高温の冷却水を冷却する冷却塔（放熱
器）とを冷却水配管で環状に結び、冷却水を冷却水配管
系に配設した主ポンプで循環させるようにしたものが一
般的である。

しかしながら、ビルの冷房システムや製氷所。

あるいは冷凍倉庫等に使用する大型の冷凍機では、凝縮
器から発せられる凝縮熱の熱量は多大であり、これゆえ
水冷式冷却装置の冷却能力も必然的に大容量化させる必
要がある。従って、放熱器として冷却塔を使用した従来
のものにあっては、その冷却塔のみならずこれに付帯し
て設けられる揚水ポンプなどが大型化し、その設置スペ
ースを広く必要とするばかりか、設備費や施工費が嵩む
といった問題があった。また、特にビルの冷房システム
における冷凍機の水冷式冷却装置の場合にあっては、そ
の？令却塔や揚水ポンプなどの設置スペースを確保する
上で困難な而もあった。

一方、上記の問題点を解重し得るものとして、特公昭６
０−５９４８８号公報等に示されているように、上記吸
熱器から流出する高温の冷却水をビルの周囲のパブリッ
クスペース等に設けられる観賞用噴水のノズルに導いて
、この噴水施設を上記冷却塔に代わる放熱器として利用
して、冷却水を循環させるようにした冷却装置が公知に
なっている。すなわち、このように噴水などを利用する
ようにすれば、伶却塔を不要にすることができるので、
設備費および施工費の低減化並びに省スペス化が図り得
る。

（光用が解決しようとする課題） ところが、上記のように観賞用の噴水施設を放熱器とし
て利用した冷却装置では、冷凍機の運転中は常に噴水施
設をも運転させ続ける必要がある。

しかしながら、噴水施設の本来の運転時間と冷凍機の運
転時間とは必ずしも一致していないので、逆に本来運転
すべき時間帯でないときに噴水施設を運転させることに
よって電力費等のランニングコストが大幅に増大してし
まうことになり、実用的でないという面があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり
、その目的は、観賞用の噴水などの水施設と冷却塔とを
併用することによってその冷却塔の小型化を図り、もっ
て省スペース化および設備費、施工費ならびにランニン
グコストの低減化が可及的に図り得る冷凍機の水冷式冷
却装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために、冷凍機の凝縮熱
を吸収して高温になった吸熱器内の冷却水を冷却塔に循
環させて冷却する第１の冷却水通路系と、該第１の冷却
水通路系から分岐されて高温の冷却水を噴水や滝等の観
賞用水施設の貯水水面下に配設した熱交換器に循環させ
る第２の冷却水通路系と、該第１および第２の冷却水通
路系に介設されて、前記冷却塔側に流す冷却水流量と観
賞用水施設側に流す冷却水流量とを調節する流量調節手
段と、を備えて冷凍機の水冷式冷却装置を構成する。

く作　用） 日中等、噴水や魔などの観賞用水施設か運転されている
ときには、当該水施設内を還流される還流水は、空気中
に散水されたおりにその一部が気化されるので、その際
に蒸発潜熱を奪われて冷却され低温に保たれる。また、
周知のように水はかなり大きな比熱を有しているので、
夜間などに水施設の運転が停止されてもその貯水は長ら
く低温に維持される。

そこで、観賞用水施設か運転されている時間帯やその運
転が停止された後のある一定時間内では、その水施設の
貯水水面下に配設した熱交換器側の第２の冷却水通路系
に冷却水を循環させ、当該水施設の還流水もしくは貯水
と熱交換させて冷却水を冷却する。また、炎天下などの
ように外気温が非常に高くて冷却効率が低下したり、冷
凍機か発する凝縮熱が増大する状況下では、観賞用水施
設の貯水水面下に配設した熱交換器側の第２の冷却水通
路系と冷却塔側の第１の冷却水通路系との双方に冷却水
を循環させてその冷却能力を高める。

一方、夜間など観賞用水施設が長時間運転されない時間
帯には、冷却塔側の第１の冷却水通路系にのみ冷却水を
循環させる。夜間などのように外気温が比較的低くて冷
却効率が高い状況下であれば、容量の小さい小型の冷却
塔のみでも十分に冷却水を冷却し得る。

（実施例） 以下に、本発明に係わる冷凍機の水冷式冷却装置の好適
な一実施例を添付図面に基づき詳述する。

第１図において、２はビルの冷房システムに使用される
冷凍機であり、この冷凍機２の凝縮器４は水冷式の冷却
装置６によって冷媒の凝縮熱が吸収されるようになって
いる。

この冷却装置６は第１の冷却水通路系８と第２の冷却水
通路系１０とを有している。第１の冷却水通路系８は、
上記凝縮器４から発せられる凝縮熱を冷却水によって吸
収する吸熱器１２と、高温の冷却水を放熱させて冷却す
る放熱器としての冷却塔１４と、この冷却塔に付帯して
設けられる揚水ポンプ１５と、冷却水を循環させる主ポ
ンプ１６と、これら吸熱器１２と冷却塔１４および主ポ
ンプ１６等とを環状に結ぶ冷却水配管１８とから構成さ
れている。

また、第２の冷却水通路系１０は上記第１の冷却水通路
系８より分岐されて形成されている。この第２の冷却水
通路系１０は、ビルの周囲などの屋外のパブリックスペ
ースに設けられている観賞用噴水２０の噴水池２６の貯
水水面下に位置させて設けた熱交換器２４に高温の冷却
水を導いて循環させ、これにより当該観賞用噴水２０の
還流水もしくは貯水と冷却水との間で熱交換させて冷却
水を伶却するようになっている。図示例にあっては、観
賞用噴水２０に冷却水を循環させる冷却水配管２２は、
吸熱器］２と冷却塔１４とを結ふ第１の冷却水通路系８
の冷却水配管１８ａから分岐ないし接続されていて、熱
交換器２４には導入側冷却水配管２２ａを通じて吸熱器
１２の下流側からこれより流出する高温の冷却水が導か
れる一方、熱交換器２４から流出された冷却水は導出側
冷却水配管２２ｂを通じて上記導入側冷却水配管２２ａ
の分岐部よりも下流側の冷却水配管１．８　ａに合流さ
れるようになっている。

また、導出側冷却水配管２２ｂの接続部よりも下流側の
冷却水配管１８ａと、冷却塔１４よりも下流側でポンプ
１６よりも上流側の冷却水配管１８ｂとを結んで、当該
冷却塔〕４をバイパスするバイパス配管３０が接続され
ている。

また、第１の冷却水通路系８および第２の冷却水通路系
１０には、冷却塔１４側に流す冷却水流量と観賞用噴水
２０側に配設された熱交換器２４に流す冷却水流量とを
調節する流量調節手段３２が介設されている。この実施
例では流量調節手段３２は導出側冷却水配管２２ｂと冷
却水配管１８ａとの接続部に設けられた電磁三方弁３６
と、バイパス配管３０と冷却水配管１８ｂとの接続部に
設けられた電磁三方弁３８とからなっており、冷凍機２
の伶房負荷ならびに観賞用噴水２０の運転時間帯とに応
じて主に冷却水の流通経路を切り替えるようになってい
る。

つまり、日中などのように観賞用噴水２０を本来運転す
べき時間帯には、冷却水を吸熱器１２から観賞用噴水２
０側に配設した熱交換器２４に導いた後、ポンプ１６に
至る第２の冷却水通路系１０を循環させるようにする。

すなわちこの場合には、一方の電磁三方弁３６は熱交換
器２４からの導出側冷却水配管２２ｂ側を開放させて吸
熱器１２からの上流側の冷却水配管１８ａを閉塞させる
とともに、他方の電磁三方弁３８はバイパス配管３０側
を開放させて冷却塔１４からの上流側の冷却水配管１８
ｂ側を閉塞させる。なお、この観賞用噴水２０を運転す
る時間帯は、一般的に冷凍機２に加わる冷房負荷が比較
的高い時間帯に一致するが、熱交換器２４を介して高温
の冷却水と熱交換する観賞用噴水２０の還流水は、ノズ
ル２４かる空気中に吹き上げられて噴水池２６に貯留さ
れるまての間に、その極一部が気化熱を奪って蒸発され
ることによって充分に冷却されて低温に保たれるので、
その冷却能力は比較的高い。

また、夜間など観賞用噴水２０を本来運転しない時間帯
には、冷却水を吸熱器１２から冷却塔１４に導いた後、
ポンプ１６に至る第１の冷却通路系８を循環させるよう
にする。すなわちこの場合には、一方の電磁三方弁３６
は吸熱器１２側の上流側の冷却水配管１．８　ａ側を開
放させて導出側冷却水配管２２ｂ側を閉塞させるととも
に、他方の電磁三方弁３８は冷却塔１４からの上流側の
冷却水配管１８ｂ側を開放させてバイパス配管３０側を
閉塞させる。なお、観賞用噴水２０の運転が停止される
時間帯は、夜間などのように、外気温が比較的低く一般
的に冷却効率が高くなるとともに冷凍機２に加わる冷房
負荷が低（なるような状況下であるので、冷却塔１４の
伶却能力は低めて充分であり、このため、冷却塔コ４は
その容量を小さめにして小型化し得る。

また、日中の炎天下などのように外気温が非常に高く一
般的に冷却効率が低下するとともに冷凍機２にの冷房負
荷が増大するような状況下では、冷却水を吸熱器１２か
ら観賞用噴水２ｏに導いた後、更に冷却塔１４に導いて
ポンプ１６に至らせる第１の冷却水通路系８と第２の冷
却水通路系１０との双方の複合経路を循環させるように
して、冷却能力を向上させる。すなわちこの場合には、
電磁三方弁３６を導出側冷却水配管２２ｂ側に切り替え
るとともに、電磁三方弁３８を冷却塔１４からの上流側
冷却水配管１８ｂ側に切り替える。

従って、このようにしてなる冷却装置６では、観賞用噴
水２０をその本来の運転時間帯に放熱器として積極的に
利用する一方、冷却塔１４は観賞用噴水２０が本来運転
されない時間帯や、炎天下などのように外気温が非常に
高くて冷却効率が低下するとともに冷房負荷が高まると
きに補助的に使用するようにしているので、前述したよ
うにその冷却塔１４の冷却能力は低めに設定しても十分
であり、当該冷却塔１４およびこれに付帯する揚水ポン
プ１５の容量を小さくしてそれらの小型化が可及的に図
れる。このため、冷却塔１４および揚水ポンプ１５にか
かる設備費、施工費等の費用を可及的に低減できるよう
になるばかりか、その設置スペースの縮小化が可及的に
図れるようになる。またさらに、冷却塔１４と観賞用噴
水２０との運転にかかる総合的な電力費等のランニング
コストの可及的な低減化も図れるようになる。

なお、電磁三方弁３６．３８を例えば混合栓にするなど
して、観賞用噴水２０と冷却塔１４とを同時に併用する
際に、それら観賞用噴水２０側に流す冷却水流量と冷却
塔１４側に流す冷却水流量とを積極的に調節して、吸熱
器１２内に流入する冷却水の温度をより精度良く制御し
得るようにしても良い。また、図示した実施例では観賞
用噴水２０を放熱器として利用する場合を例示したが、
観賞用の滝などの水施設を放熱器として利用するように
しても良いことは勿論である。

（効　果） 以上要するに本発明によれば、冷凍機の凝縮熱を吸収し
て高温になった吸熱器内の冷却水を冷却塔に循環させて
冷却する第１の冷却水通路系と、この第１の冷却水通路
系から分岐されて、高温の冷却水を噴水等の観賞用水施
設の還流水の貯水水面下に配設した熱交換器に循環させ
る第２の冷却水通路系と、この第１および第２の冷却水
通路系に介設されて、冷却塔側に流す冷却水流量と観賞
用水施設側に流す冷却水流量とを調節する流量調節手段
とを備えて冷凍機の水冷式冷却装置を構成したので、次
のような優れた効果を発揮する。

（１）噴水や魔などの観賞用水施設をその本来の運転時
間帯に放熱器として積極的に利用できる一方、冷却塔は
観賞用水施設が本来運転されない時間帯や、炎天下など
のように外気温が非常に高くて冷却効率が低下するとと
もに冷房負荷が高まる時に補助的に使用することができ
る。

（２）このため、冷却塔の冷却能力を低めに設定し得、
もって当該冷却塔の容量を小さくしてその可及的な小型
化を図れるようになり、冷却塔にかかる設備費、施工費
等の費用を可及的に低減できるようになるばかりか、そ
の設置スペースの可及的な縮小化が図れるようになる。

（３）またさらに、観賞用水施設の運転が停止されても
その貯水の熱容量は大きいため、観賞用水施設の運転停
止後も暫くの間はその貯水で冷却水を充分に冷却するこ
とができ、もって冷却塔と観賞用水施設との運転にかか
る総合的な電力費等のランニングコストの可及的な低減
化も図れるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る冷凍機の水冷式冷却装置の好適な
一実施例の概略構成図である。 ２・・・・・・冷凍機　　　　　４・・・・・・凝縮器
６・・・・・・冷却装置 ８・・・・・・第１の冷却水通路系 １０・・・・・・第２の冷却水通路系 １２・・・・・・吸熱器　　　　１４・・・・・・冷却
塔１６・・・・・・ポンプ　　　　１８・・・・・・冷
却水配管２０・・・・・・観賞用水施設たる噴水２２・
・・・・・冷却水配管　　２４・・・・・・熱交換器３ ６・・・・・・噴水池 ０・・・・・・バイパス配管 ２・・・・・・流ｆｆｉ調節手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 冷凍機の凝縮熱を吸収して高温になった吸熱器内の冷却
   水を冷却塔に循環させて冷却する第１の冷却水通路系と
   、 該第１の冷却水通路系から分岐されて高温の冷却水を噴
   水等の観賞用水施設の貯水水面下に配設した熱交換器に
   循環させる第２の冷却水通路系と、該第１および第２の
   冷却水通路系に介設されて、前記冷却塔側に流す冷却水
   流量と観賞用水施設側に流す冷却水流量とを調節する流
   量調節手段と、を備えたことを特徴とする冷凍機の水冷
   式冷却装置。