JPH0391634A - 蓄熱式空調装置 - 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〕 本発明は蓄熱式空調装置に係り、特に蓄熱槽に貯留され
た蓄熱液体の融解熱を利用して空調を行う蓄熱式空調装
置に関する。

〔従来の技術〕

一般に用いられている空調装置は、冷凍機等の熱源機と
空調機とが配管で連結されているので、熱交換を行う熱
の生産と消費とが同時に行われている。

これに対し、熱源機と空調機とが蓄熱槽を介して連結さ
れている蓄熱式空調装置がある。この蓄熱式空調装置は
熱交換を行う熱の生産と熱の消費とを別々に行うことが
できるので、熱源機の運転時間を適宜に調整することに
よって熱源機の容量の低減、消費電力の削減が可能とな
る。しかしながら、従来の前記蓄熱式空調装置は、水の
温度差を利用して熱交換を行うので多量の水を必要とす
る為、大型の蓄熱槽を設置しなければならず設置スペー
スの確保が困難な場合が多かった。

そこで、蓄熱槽の小型化を目的とし、蓄熱効率を向上さ
せる蓄熱式空調装置として、氷蓄熱式空調装置が開発さ
れている。

前記氷蓄熱式空調装置は、蓄熱槽に貯留された水を凍る
せた氷の融解熱を利用したものである。

前記氷蓄熱式空調装置には、以下に述べる３つの方法が
現在開発されている。

第１は冷媒配管の周囲に着氷させる方法、第２は製氷面
から板状の氷を剥離させる方法、そして第３は冷媒と氷
の混合物を蓄熱液体とする方法があり、現在は主に前述
した第１の氷蓄熱式空調装置が採用されている。

第７図には、前記第１の着氷式の氷蓄熱式空調装置の実
施例を示す系統図が示されている。

第７図に於いて、蓄熱槽１０内には水１２が貯留され、
水１２内に製氷用熱交換器１４が配設される。前記製氷
用熱交換器１４は、空冷ヒートポンプチラー１６から送
液される冷媒によって冷却され、水１２の一部をその表
面に着氷することができる。

前記製氷用熱交換器１４によって冷却された水は、送液
バイブ１８を介して空調機２０に送液され、空調機２０
から送液バイブ２２．２４を介して前記蓄熱槽１０にｍ
環される。これによっで、前記空調機２０は、冷却され
た水と吸気ダクト２６から導入したエアーとの熱交換で
前記エアーを冷却し、冷却したエアーを配気ダクト２８
から所望の空間に供給することができる。

〔発明が解決しようとする課題； しかしながら、従来の氷蓄熱式空調装置は、長期間の運
転で製氷用熱交換器の着氷部が腐蝕する場合があり、こ
の部分が腐蝕すると冷媒が蓄熱槽内に洩れて蓄熱効果が
低下するという欠点がある。

本発明はこのような事情に鑑みて戊されたもので、製氷
用熱交換器の冷媒の洩れを早期に検出することかできる
蓄熱式空調装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明は、前記目的を達成する為に、蓄熱液体〈１２〉
が貯留された蓄熱槽（１０）と、蓄熱槽（１０）内に配
設され、冷媒を循環させることによって前記Ｍ熱液体（
１２）を表面に着氷させ、着氷した氷の融解熱で蓄熱液
体（１２）を冷却する冷却手段（１４）と、前記冷却さ
れた蓄熱液体（１２）で気体を冷却し、冷却した気体を
吹出す空調手段（２０〉と、前記蓄熱液体（１２）中の
冷媒濃度を検出し、冷却手段〈ｔ４〉からの冷媒の漏れ
を検出する検出手段（５０〉と、から成ることを特徴と
する。

〔作用〕

本発明によれば、蓄熱槽（ｌＯ〉に貯留されたＭ熱液体
〈１２〉中に含有している冷媒の濃度と一定の関係があ
る蓄熱液体（１２）の特性を検出手段（５０）で検出す
ることができるので、特性の変化で蓄熱液体中に含有し
ている冷媒の濃度を判断し、冷媒の洩れを検出すること
ができる。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係る蓄熱式空調装置の好
ましい実施例を詳説する。

第１図は本発明に係る蓄熱式空調装置の実施例を示す系
統図が示され、第７図で示した従来例中と同一の部材又
は類似の部材については、同一の符号を付して説明する
。

第１図に於いて、蓄熱槽ｌＯ内には水１２が貯留され、
この水１２内に複数の製氷用熱交換器１４が配設されて
いる。前記製氷用熱交換器１４は、空冷ヒートポンプチ
ラー１６に連通され、空冷ヒートポンプチラー１６によ
って冷却された冷媒が冷媒バイブ３０、バルブ３２を介
して供給される。

製氷用熱交換器１４に供給された冷媒は、冷媒バイブ３
４、冷媒ポンプ３４を介して前記空冷ヒートポンプチラ
ー１６に送液されて再び循環される。

従って、Ｍ熱槽１０内の水１２は、製氷用熱交換器１４
内に冷媒が循環することによって蓄熱（冷却）されて、
その一部が製氷用熱交換器１４の表面に着氷する。

前記製氷用熱交換器１４に着氷した氷の融解熱によって
冷却された水１２は、送水パイプ１８、バルブ３６、送
液ポンプ３８を介して空調機２０に供給される。空調機
２０に供給された水は、送水パイプ２２を介して熱交換
器４０に供給される。

熱交換器４０に送液された水は、前記バルブ３２の作動
によって送液される冷媒によって再び冷却され、送水パ
イプ４２．２４を介して前記蓄熱槽１０に送液されて循
環される。また、前記送液パイプ４２内の冷却水は、場
合によってはバルブ３２を作動して直接空調機２０に供
給することができる。

また、前記熱交換器４０に供給された冷媒は、冷媒側バ
イブ４４、前記冷媒パイプ３４を介して再び空冷ヒート
ポンプチラー１６に送液されて循環される。

前記空調機２０は、蓄熱槽ＩＯかみ送水ポンプ３８で供
給される冷却水と吸気ダクト２６から導入するエアーと
を熱交換して前記エアーを冷却し、このエアーを配気ダ
クト２８から所望の空間に供給することができる。

前記送水パイプ１８には、分岐パイプ４６が連通される
。分岐パイプ４６は、送水パイプ１８内を通過する冷却
水Ｉ２の一部を流入する。流入した冷却水は、送水ポン
プ４８を介して熱伝導計測器５０に供給され、更に送水
パイプ５２を介して前記送水パイプ１８に再び供給され
る。前記熱伝導計測器５０は冷却水１２の熱伝導値を計
測することができる。

次に、前記の如く構成された蓄熱式空調装置の作用につ
いて説明する。

先ず、蓄熱槽１０に貯留された水１２を冷却（蓄熱〉す
るには、前記空冷ヒートポンプチラー１６によって冷却
された冷媒を製氷用熱交換器１４に連続的に供給して製
氷用熱交換器１４を冷却し、製氷用熱交換器１４の表面
に水を着氷する。

これによって、蓄熱槽ｌＯに貯留された水を冷却するこ
とができる。

次に、空調機２０に前記水（冷却水）１２を供給するに
は、先ず送水ポンプ３８を作動して冷却水１２を蓄熱槽
ＩＯから吸水し、空調機２０に供給する。この時、送水
ポンプ４８を同時に作動させ、前記冷却水１２を分岐パ
イプ４６を介して軌法導計測器５０に供給し、冷却水の
熱伝導値を計測する。

ところで、冷却水１２の冷媒濃度に対する熱伝導度は第
２図に示すように、冷媒濃度が高くなると熱伝導度がそ
れに応じて低下する関係にある。

即ち、熱伝導計測器５０で計測される冷却水１２の熱伝
導度が１．３ｇ（ｃａｔ／ｃｍ　　−５ｅｃ　　・ｔ）
　以下になれば冷媒が冷却水１２に洩れたことを判断す
ることができる。

これによって、製氷用熱交換器１４の着氷部から溶媒が
洩れた場合、冷媒の洩れを早期に検出することができる
。

尚、本実施例では熱伝導計測器５０を送液パイプ１８か
ら分岐させて設けるようにしたが、これに限られるもの
ではなく、第３図に示すように送液パイプ５２．５４を
介して個別に設けてもよい。

また、本実施例では冷媒の洩れを熱伝導値の変化によっ
て求めるようにしたが、これに限られるものではなく、
以下述べる３つの方法でも冷媒の洩れを早期に検出する
ことができる。

第１の方法は、冷却水の比熱値の変化を計測する。即ち
、第４図に示すように、冷媒濃度と比熱値とは、冷媒濃
度が高くなれば比熱値が低下する関係がある。従って、
比熱値の変化を測定することによって冷媒の洩れを検出
することができる。

また、第２の方法は、冷却水のＣＯＤ値の変化を計測す
る。即ち、第５図に示すように、冷媒濃度が高くなれば
Ｃ０ＤＩｉも同様に高くなる関係がある。従って、冷却
水中のＣＯＤ値の変化を測定することによって冷媒の洩
れを早期に検出することができる。

第３の方法は、冷却水の屈折率値の変化を計測する。即
ち、第６図に示すように、冷媒濃度が高くなると屈折率
値も高くなる関係にある。従って、冷却水の屈折率値の
変化を測定することによって冷媒の洩れを検出すること
ができる。その他、冷却水のＴＯＣや吸光度の変化を計
測して冷媒の漏れを検出することもできる。

〔発明の効果： 以上説明したように本発明に係る蓄熱式空調装置によれ
ば、蓄熱槽に貯留された蓄熱液体の特性を検出手段で検
出し、その特性の変化で蓄熱液体に於ける冷媒の洩れを
判断するようにしたので、冷媒の洩れを確実に検出する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る蓄熱式空調装置の実施例を示す系
統図、第２図は蓄熱液体に溶存した冷媒濃度に対する熱
伝導度を示す説明図、第３図は本発明に係る蓄熱式空調
装置の第２実施例を示す説明図、第４図は冷媒濃度に対
する比熱値の関係を示す説明図、第５図は冷媒濃度に対
するＣＯＤ値の関係を示す説明図、第６図は冷媒濃度に
対する屈折率値との関係を示す説明図、第７図は従来の
Ｍ熱式空調装置の実施例を示す説明図である。 １０・・・蓄熱槽、　　１２・・・冷却水、　１４・・
・製氷用熱交換器、　　１６・・・空冷ヒートポンプチ
ラー２０・・・空調器、　４０・・・熱交換器、　５０
・・・熱伝導度計測器（比熱計測器、ＣＯＤ計測器、屈
折率計測器〉。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）蓄熱液体が貯留された蓄熱槽と、 蓄熱槽内に配設され、冷媒を循環させることによって前
   記蓄熱液体を表面に着氷させ、着氷した氷の融解熱で蓄
   熱液体を冷却する冷却手段と、前記冷却された蓄熱液体
   で気体を冷却し、冷却した気体を吹出す空調手段と、 前記蓄熱液体中の冷媒濃度を検出し、冷却手段からの冷
   媒の漏れを検出する検出手段と、 から成ることを特徴とする蓄熱式空調装置。
2. （２）前記冷媒濃度は蓄熱液体の熱伝導度から判定され
   ることを特徴とする請求項（１）の蓄熱式空調装置。
3. （３）前記冷媒濃度は蓄熱液体の比熱から判定されるこ
   とを特徴とする請求項（１）の蓄熱式空調装置。
4. （４）前記冷媒濃度は蓄熱液体のＣＯＤから判定される
   ことを特徴とする請求項（１）の蓄熱式空調装置。
5. （５）前記冷媒濃度は蓄熱液体の屈折率から判定される
   ことを特徴とする請求項（１）の蓄熱式空調装置。