JPH0445336A

JPH0445336A - 冷却又は冷却・加熱装置

Info

Publication number: JPH0445336A
Application number: JP15321390A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Ogawa; 小川　康夫
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1990-06-11
Filing date: 1990-06-11
Publication date: 1992-02-14
Anticipated expiration: 2009-11-14
Also published as: JPH0689918B2

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〕本発明は冷却・加熱装置に関し、特に主として夏に冷房
、冬に暖房のために冷却と加熱を行なう冷却又は冷却・
加熱装置に関するものである。なお、本明細書で１ヒー
トポンプ」とは、温熱を得る加熱専用機だけではなく、
冷凍機も含む広義のヒートポンプを意味する。

〔従来技術〕

従来、夏期、昼間の冷房等による電力ピークをカットす
る目的及び冷凍容量を少なくする目的のため夜間に冷水
を製造し、該冷水を貯蔵しておき、昼間にこの冷水によ
る冷房を行なうシステムがある。

しかしながらこの場合は冷熱を水の顕熱によってのみ蓄
えるので、昼間の冷房負荷をまかなうためには、膨大な
蓄水量が必要であった。

このため、最近では冷水にかわり氷を蓄えるシステムが
注目されている。即ち、このシステムは氷の潜熱を利用
して冷熱を蓄えるので水に比べて約１／１０の容積で同
じ蓄冷が可能であることから、近年の地価高騰にも対応
できるものであり、その普及が期待されている。そのた
め、数多くの氷蓄冷システムが設置され運転され始めて
いる。

またこの氷蓄冷システムに関する数多くの特許出願、提
案等もな扮れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、数多くの氷蓄冷システムが提案されてい
るにもかかわらず、従来のシステムは種々の欠点があり
、その普及はまだ十分とは言い難い、この原因は氷蓄冷
システムに必要な下記の１０条件を全て満足するシステ
ムがないためと思われる。即ち、氷蓄冷システムが普及
するためには下記１０条件が必要である。

条件１、設備費低減のため、昼夜間運転できるシステム
であること。

条件２、同じく設備費低減のため、スタティック方式の
場合は氷蓄熱槽のＩ　ＰＦ（水充填率）が大きいこと。

そのためには、最大製氷時における水通路などのデッド
スペースができるだけ少ないことが望ましい。但し、遠
方に氷含有冷流体を輸送する場合には、その他の条件も
あるので、必ずしも必要な条件ではない。但し、この場
合には、この氷が輸送し易いことが重要となる。

条件３、同じく設備費低減のため、製氷用伝熱部分が小
きいこと。

条件４、運転費及び圧縮機容量低減のため、中小形機で
はブラインを介さない直膨方式であること。

条件５、運転費低減のため、冷房負荷があるときは氷を
介さずに、冷水で蒸発器を冷却するようになっているこ
と。

条件６、厚い着氷により蒸発器伝熱面と水との熱伝導が
阻害諮れないこと。

条件７、製氷部と蓄氷部が異なる場合には、移動や解氷
によるエネルギー損失が少ないこと。

条件８、圧縮機の寿命を長くするため、夏期に逆サイク
ルを行うような、大きな圧力変動の伴う運転は避けられ
るようになっていること。

条件９、メンテナンス費用や工事費削減のため、中小形
機では負荷側にはブラインではなく、冷水が循環するよ
うになっていること。

条件１０、冬季温水加熱も行うときは、冷房時と温水加
熱時とで必要冷媒量の違いなどにより不具合が生じない
こと。そしてそのとき蓄熱槽が大きくならないこと。

勿論、従来システムにおいても、これら１００条件のう
ちのいくつかの条件を満足するものはある。但し、これ
らの条件の中には１一つの条件を満足しようとすると、
他の条件が満足し難くなるものが多く、これら１０の条
件を全て満足きせることは極めて重要であるにもかかわ
らず技術的に難しい。これら１０の条件と従来例を対比
させて説明する。

条件１は通常の冷暖房負荷条件の場合には必須の条件で
ある。即ち、冷凍容量を小きくしないで、運転費削減だ
けで蓄熱槽フスト増を償却できることは稀である。従っ
て、現在運転されているものはほとんど、この条件を満
足しているようである。

条件２，３は難しい条件であり、その１つの解決方法が
、木片又はシャーベット状の氷を流動許せて、この氷を
蓄熱槽に蓄えるダイナミック方式と言われている方法で
ある。しかしながら、この方法は多くの場合、後述の条
件４，７，８．９等の条件を満足できなくなる場合が多
い。

条件４は運転費、設備費削減のため重要な条件であるが
、従来のものはほとんどブラインを介したものである。

この理由は直膨式では後述の条件７．１０を満足きせる
ことが難しいからである。

条件５は特願昭５８−１４８７６０号に開示されたシス
テム等で提案されているのであり、現在実施されている
システムの多くはこの条件を満足させるシステムが採用
されている。

しかしながら、上記特願昭５８−１４８７６０号システ
ムでは、次の条件６などの解決について言及したもので
はないので、この条件を解決する必要がある。

条件６は難しい条件であり１、種々の提案がなされてい
る。ブライン中水分の一部を氷結させ、ダイナミック方
式とする方法や、逆サイクルを行ない、解氷と製氷を繰
り返す方法などがある。しかしながら、ダイナミック方
式は、従来の条件９．１０、解氷方式は条件８等の条件
が満足できなくなる。

条件７は特に難しい条件であり、例えば性能が劣化する
方法で解氷しているとき、解氷に時間がかかると、エネ
ルギー損失が増大する。

条件８は解氷のための条件であるが、考えつき易い逆サ
イクル方法は、採用が難しいものである。夏季、逆サイ
クルとすると蒸発温度が３０°Ｃ以上にもなり、不具合
なく運転できるようにするためには、種々の研究が必要
である。

条件９も氷蓄熱システムを普及させるためには必須の条
件であると思われる。

以上、上記条件１〜９を満足させる方法も難しいが、更
に条件１０の暖房の条件も満足きせることか難しい。し
かしながら、暖房ができなければ急速な普及は難しいと
思われる。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、特に上記条
件７を解決し、しかもその他の条件も満足する夏季氷蓄
熱による冷房、必要な場合は冬期温水加熱も行なえる冷
却又は冷却・加熱装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため本発明は、圧縮機、凝縮器、少
なくとも水流下式熱交換器を含む熱交♂システム、減圧
装置及びこれらを連絡する冷媒通路により構成される蒸
気圧縮式ヒートポンプ経路と、熱交換器システムに送水
するだめの１以上の散水ポンプ及び散水流体経路、該熱
交換器システムの水流下通路部、該水流下通路部の下部
に配備されるタンク及びこれらを連絡する流体及び該タ
ンクから負荷側に冷流体を輸送するための輸送用ポンプ
と同送水管及び負荷からの戻り管よりなる冷流体経路に
より構成され、且つ熱交換器システムの熱交換器が冷媒
体の流れ方向順にそれぞれ上流冷媒体熱交換器部、中流
冷媒体熱交換器部、下流冷媒体熱交換器部より構成され
、タンク部は負荷から戻り管が接続されている戻り水貯
水部と、負荷に冷媒体を供給する貯冷流体部を有し、製
氷モードの時は該貯冷流体部の水を熱交換器システムの
３つの熱交換器の伝熱面のうち中流冷媒体熱交換器部の
伝熱面にのみ落下許せて結氷させ、水冷却モードのとき
は、戻り水貯水部の水を熱交換器システムの３つの熱交
換器伝熱面のうち上流と下流の各冷媒体熱交換器部の伝
熱面のみを加熱し、中流冷媒体通路熱交換器の伝熱面に
結氷した氷を加熱して、タンク内に落下きせるようにし
たことを特徴とする。

また、前記熱交換器システムが直膨式蒸発器であること
を特徴とする。

また、熱交換器システムがブラインを冷却する蒸発器、
水により加熱される熱交換器及びブラインを循環きせる
ポンプ、これらを連絡する配管などにより構成されるシ
ステムであることを特徴とする。

また、圧縮機、外気側熱交換器、少なくとも水流下式熱
交換器を含む熱交換システム、減圧装置及びこれらを連
絡する冷媒通路により構成される蒸気圧縮式ヒートポン
プ経路と熱交換システムに送水するための１以上の散水
ポンプ及び散水部、熱交換器システムの水通路部、該水
流下式熱交換器の下部に配備されるタンク及びこれらを
連絡する流体嫂憾及び該タンクから負荷側に流体を輸送
するための輸送用ポンプと同送水管及び負荷からの戻り
管よりなる負荷流体経路により構成劣れ、且つ熱交換器
システムの熱交換器が冷媒体の流れ方向順にそれぞれ上
流冷媒体熱交換器部、中流冷媒体熱交換器部、下流冷媒
体熱交換器部より構成され、タンク部は負荷からの戻り
管が接続されている戻り水貯水部と負荷に流体を供給す
る貯送流体部を有し、製氷モードの時は該貯送流体部の
水を熱交換器システムの３つの熱交換器の伝熱面のうち
中流冷媒体熱交換器部の伝熱面にのみ落下きせ結氷させ
、水冷却モードの時は、戻り水貯水部の水を熱交換器シ
ステムの３つの熱交換器伝熱面のうち上流と下流の各冷
媒体熱交換器部の伝熱面のみを加熱し、中流冷媒体熱交
換器部の伝熱面に結氷した氷を加熱してタンク内に落下
させ、暖房モードの時は、外気熱交換器を蒸発器として
作動許せ吸熱し、熱交換器システムにより冷却し、散水
を加熱するように作動いせることを特徴とする。また、
暖房モードの時は通常の暖房モード以外にタンク内温度
関連物理量が所定の温度まで上昇した時又は外気温度関
連物理量が所定の温度まで低下したとき中流冷媒体熱交
換器部を蒸発器として作用させ、上流及び下流冷媒体熱
交換器部を凝縮器として作動きせるタンク水熱源暖房モ
ードを有していることを特徴とする。

また、暖房モードの時は通常の暖房モードと、タンク水
熱源暖房モード以外に、外気側熱交換器を蒸発器として
作用させ、中流冷媒体熱交換器を凝縮器として作用させ
上流及び下流冷媒体熱交換器への送水を停止させる蓄熱
槽有効利用暖房モードを有していることを特徴とする。

また、冷媒と水との熱交換を行なうプレートが垂直配備
のプレート形熱交換器を用いて、水を上部から散水し、
該散水側にプレート間を接続する垂直状のフィンを配備
し、冷媒を蒸発きせることにより水を氷結させ、その後
冷媒を凝縮きせることにより氷結した氷りのプレート及
びフィンとの接触部を溶解させ、該氷を重力で下部に落
下させ、下部水槽に前記氷を蓄えることを特徴とする。

〔作用〕

冷却・加熱装置を上記の如く構成することにより、後に
前述の氷蓄冷システムが上記条件１乃至１０の全ての条
件を満足する冷却又は冷却・加熱装置となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基ついて説明する。

第１図は本出願の第１の発明にかかる冷却装置の製氷時
の場合のフローシートである。同図において、冷媒、水
の流れを矢印で示す。冷却装置は通常、蓄熱部１の上に
ヒートポンプユニ・／ト２繍配備した氷冷水ユニット３
としてまとめられる。

勿論、蓄熱部１を別体としてもよい。

製氷時には水ポンプ４は停止し、圧縮機５、冷流体ポン
プ６を運転する。従って、この時中流冷媒体熱交換器７
が蒸発器として作用する。図では直膨式の蒸発器で、冷
媒体としては冷媒が流れるが、ブライン等を介したもの
でもその作用は同しである。（以下、冷媒とブラインを
総称して冷媒体と略称する）。即ち、冷媒は連絡管８よ
り、中流冷媒体熱交換器７に流入し、ポンプ６により散
水装置９から散水することにより冷却される。図中の中
流冷媒体熱交換器７の場合はプレートフィン形蒸発器と
なっている。即ち、冷媒体通路は伝熱面を兼ねる、２枚
のプレートを有する数個の矩形状冷媒体通路１０となっ
ていて、その内部には蛇行状通路を形成するフィンによ
り強度が保たれている。そして各矩形状冷媒体通路１０
は多数のフィン１１により一体構造となっている。

第２図は中流冷媒体熱交換器７の構造を示す図で、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂ　）は同図（ａ）のＡ−Ａ断
面矢視図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面矢視図
である。水はこの矩形状通路の外面部とフィン１１との
矩形状冷媒体通路１０を形成するプレート部により冷却
され、これらの伝熱面に氷結し始める。この氷結による
氷の厚みが増し、例えば１０分後、冷水ポンプ４が運転
され、同時に冷流体ポンプ６が停止する。即ち、第３図
の冷水冷却モードとなる。ここで水ポンプ４が吸い込む
水は負荷から戻り口１２が取り付けられたタンク高温部
１３の比較的高温の水である。水ポンプ４により吸い込
まれた水は散水装置１４から上流冷媒体熱交換器部１５
と下流冷媒体熱交換器部１６の外部に散水される。以下
、冷媒体が冷媒の場合について説明する。

膨張弁１７で減圧きれた冷媒は上流冷媒体熱交換器部１
５で散水により加熱されて蒸発し、中流冷媒体熱交換器
７内で伝熱面外部に結氷している氷により冷却声れ、一
部は凝縮する。そして再び配管１７°から下流冷媒体熱
交換器部１６に流入し蒸発する。一方、結氷していた氷
は加熱されているので、この中流冷媒体熱交換器７の伝
熱面に付着していた氷が剥がれ、冷流体タンク部１８に
落下する。ここで、第２図（ａ）、（ｂ）。

（ｃ）を用いて、中流冷媒体熱交換器７の一構成例につ
いて説明する。冷媒はノズル８から入口へラダ１９に流
入し、連絡管２０より第１バス冷媒通路２１に流入する
。そして第２図（ｃ）において、第１パス冷媒通路２１
−第２バス冷媒通路２２−第３パス冷媒通路２３−第４
パス冷媒通路２４を通り、連絡管２５から出口ヘッダ２
６に吐出安れる。

なお、冷媒通路は１０，１０°、１０”と数多くあるが
、いずれも２枚のプレート２７と２８゜２７゛と２８′
、・・・・・・が両側に配備されている。また、これら
の冷媒通路出口バス部には連絡管２５．２５’、２５”
、・・・・・が設けられており、出口へラダ２６に連絡
されていて、ノズル２９より流出する。散水はフィン１
１．１１’、１１”　、・・・・、プレート２７．２８
．２７’　、２８″　・・・・で冷却され、これらの表
面に結氷し、またこれらの表面で加熱されて解氷される
。なお、フィンの一部が熱不良導体３０になっていて、
結氷し難くなっており、解氷後の氷が小きくなり易くな
っている。また、矩形状の矩形状冷媒体通路１０．１０
’、１０″、・・・・の上部に断熱材３１．３１’　、
３２″、・・・・が取り付けられていてこの部分には結
氷しないようになっている。

なお、下流冷媒体熱交換器部１６で蒸発した冷媒蒸気は
配管３２から圧縮機５に流入し、圧縮され、配管３３を
経由し、凝縮器３４で冷却され、液化し配管３５を通っ
て、再び膨張弁１７で減圧される。なお、この水冷却モ
ードは例えば２分間程度運転諮れ、再び製氷モードとな
る。従って、特に逆サイクル等を行わなくても冷水冷却
モードで解氷が行われる。

また、３６は負荷ポンプであり、配管の径を小キく（配
管が細く）するときには、この氷片を含んだ冷水をノズ
ル３７から負荷に送る。ファンフィルユニット３８．３
８’には枝管３９，３９’から水混入冷水が供給される
。枝管３９，３９’は主管４０の下部に接続され、氷片
が入りにくいようになっている。更に、温度調節３方弁
４１゜４１′と混合槽４２，４２’により氷片がファン
コイルチューブに流入しないようになっている。

即ち、バイパス管４３　、４３　’により、例えば１４
℃の水がバイパスされ、氷片が溶けるようになっている
。

ファンコイルユニット３８．３８’等の負荷からの戻り
水は配管４４．４４’を経て戻り主管４５より再び氷冷
水ユニット３に戻る。

第４図は本出願の第２の発明にかかる冷却装置の製氷時
の場合のフローシートである。上記第１の発明に係る冷
却装置に更に４方弁４６、膨張弁４７、チエツキ弁４９
．５０が付加されていて、暖房時に温水も製造できるよ
うになっている。即ち、４方弁４６の切り替えにより外
気側熱交換器５１が蒸発器として、下流冷媒体熱交換器
部１５、中流冷媒体熱交換器７．下流冷媒体熱交換器部
１６が凝縮器として、蓄熱槽が温水蓄槽として作用する
。

第５図は上記本出願の第２の発明の一実施態様を示す図
であり、ここでは暖房時、更に蓄熱槽の有効利用を図っ
たものである。

第４図の説明で説明した通常暖房モード以外にタンク水
熱源暖房モードと、蓄熱槽有効利用モードを有している
。

第５図では通常暖房モードでもタンクの部分５２の温水
が負荷側に供給される。例を示す図である。即ち、暖房
時は４方弁５３が切替えられ、ポンプ５４により温水が
負荷側に送られる（ｆｓ考：冷房時は４方弁５３の切替
えによりタンクの部分５５の木片水が負荷側に送られる
）。通常暖房蓄熱時において、タンクの部分５６内の温
度が上昇し、サーモスタット５７が作動すると３方弁５
Ｂ、５９が切替えられ、２方弁６０が開となり、２方弁
６１が閉じられる。従って、液冷媒は膨張弁６２で減圧
され、３方弁５９−中流冷媒体熱交換器７−配管６３−
３方弁５８−４方弁４６−圧縮機５−下流冷媒体熱交換
器部１６−２方弁６〇−上流冷媒体熱交換器部１５−配
管６４を経由して再び膨張弁６２で減圧される。

また、タンクの部分６５の温度が高くなると、サーモス
タット６６が作動し、次の蓄熱槽有効利用モードとなる
。

自動バルブ類が切替えられ、冷水ポンプ４が停止され、
冷媒は次のように流れる。即ち、冷媒は圧縮４１ｉ５−
４方弁４６−下流冷媒体熱交換器部１６−２方弁６１−
中流冷媒体熱交換器７−上流冷媒体熱交換器部１５−チ
エツキ弁５〇−膨張弁４７→外気側熱交換器５１−３方
弁５８→４方弁４６−圧縮機５と流れタンクの部分５６
の水温が上昇する。

また、タンク内温度が上昇したとき以外に外気が異常に
低下して、外気より吸熱が難しくなったときも、前述の
“タンク水熱源暖房モード”の運転が行なわれる。即ち
、例えば、外気温が下−かり、圧縮機５の吸込圧力が下
がり、圧力スイッチ６７が作動すると、前述の“タンク
水熱源暖房モード”となり、タンクの部分５２の水温を
加熱し、暖房が可能となるようにする。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、前述の氷蓄熱シス
テムが普及するための前記条件１乃至１０の全てを満足
する下記のような優れた効果が得られる。

（１）当然、昼夜間運転することができる。

（２）氷蓄熱槽の中に伝熱面がないので、ＩＦＦを大き
くすることができる。但し、ＩＦＦが／ＪＸさくてもよ
い水輸送方式の場合には、本発明の装置で氷片混入冷水
が製造できるので、輸送が容易である。

（３）氷蓄熱槽内に均等に製氷用コイルを配置する構造
でないので、製氷用熱交換器を小さくすることができる
。

（４）ブラインを介きない方法も可能であり、この場合
、蒸発温度を高くすることができる。

（５）温度の高い冷水を冷却するときは、蒸発器は負荷
還水で加熱されるので、蒸発温度を高くすることができ
る。

（６）着氷が厚くならないので伝熱性能が良好である。

（７）解氷時、冷水冷却を行っているので、時間がかか
ってもエネルギー損失がない。また、直膨式の場合、ヒ
ートポンプの蒸発温度は０℃より多少高い程度の運転条
件で解氷するので圧縮機の吸込部の圧力変動が少ない。

（８）負荷側にブラインを使用しないので、メンテナン
ス費や工事費が小きくて済む。

（９）散水用熱交換器が２セツトあるので第２の発明に
おいて、暖房時蓄熱槽を２段階で使用することも可能で
あり、この場合蓄熱槽を大きくする必要がない。また、
外気温度が異常に低下しても運転は可能である。

（１０）同じく第２の発明において、製氷用蒸発器も４
＼きく、冷房時と暖房時で必要冷媒量が殆ど同じであり
、安定した運転が可能である。

（１１）小型機の場合フンデンシングユニット部分は、
配管を一部変更するだけで、量産機が主要部をそのまま
使用でき低価格となる。

（１２）また、第３の発明の製氷器は薄い木片をつくる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本出願の第１の発明にかかる冷却装置の構成を
示す図、第２図は中流冷媒体熱交換器７の構造を示す図
で、同図（ａ）は平面図、同図第１図の冷却装置の冷水
冷却モード動作説明図、第４図は本出願の第２の発明に
かかる冷却・加熱装置の構成を示す図、第５図は本出願
の第２の発明の一実施態様を示す図である。図中、１・・・・蓄熱部、２・・・・ヒートポンプユニ
ット、３・・・・氷冷水ユニット、４・・・・冷水ポン
プ、５・・・・圧縮機、６・・・・ポンプ、７・・・・
中流冷媒体熱交換器、８・・・・ノズル、９・・・散水
装置、１０・・・・矩形状冷媒体通路、１１・・・・フ
ィン、１２・・・・戻り口、１３・・・・タンク高温部
、１４・・・・散水装置、１５・・・・上流冷媒体熱交
換器部、１６・・・・下流冷媒体熱交換器部、１７・・
・膨張弁、１９・・・・入口ヘッダ、３４　・・・凝縮
器、３６・・・・負荷ポンプ、３７・・・・ノズ）ｂ、
３８．３８′・・・・ファンフィルユニット、４１，４
１°・・・温度調節３方向弁、４２．４２’・・・・混
合槽１．４６・・・４方弁、４７・・・・膨張弁、４９
．５０・・・チエツキ弁、５１・・・・外気側熱交換器
、５３・・・４方弁、５４・・・・ポンプ、５８・・・
・３方弁。特許出願人　株式会社荏原製作所代理人　弁理士　熊　谷　隆（外１名）手続ネ市正書（
自発）１．事件の表示平成　２年特許願第１５３２１３号２、発明の名称冷却又は冷却・加熱装置３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住所　東京都大田区羽田旭町１１番１号名称　株式会社
荏原製作所代表者藤村宏幸４、代理人〒１５０住所　東京都渋谷区神泉町２０−２５第１０アーバネット渋谷ビル８階氏名　弁理士（８７０６）熊谷　隆　（外１名）５、補
正命令の日付　　自　発（２）明細書の「３、発明の詳細な説明」の欄（３氷外
面）第１１！！ａ及び第３図７、補正の内容（１）特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する。（２）明細書第１０頁第３行目の１されているので」の
記載を１されているもので、と訂正する。（３）明細書第１２頁第１８行の「のみを加熱」の記載
を１のみに送り加熱」と訂正する。（４）明細書第１４頁第１０行目の１のみを加熱、の記
載を１のみに送り加熱」と訂正する。（５）明細書第１５頁第１３行目の１氷り」の記載を１
氷」と訂正する。（６）明細書第１６頁第１７行目の１冷媒は」の記載を
「冷媒体は、と訂正する。（７）明細書第２５頁第６行目の「供給される。例を」
の記載を１供給される例を」と訂正する。（８）明細書第２５頁第６行目の「量産機が」の記載を
ｒｉ量産機」と訂正する。（９）図面の第１図を別紙のとおり訂正する。（１０）図面の第３図を別紙のとおり訂正する。２、特許請求の範囲（１）圧縮機、凝縮器、少なくとも水流下式熱交換器を
含む熱交換器システム、減圧装置及びこれらを連絡する
冷媒通路により構成される蒸気圧縮式ヒートポンプ経路
と、前記熱交換器システムに送水するための１以上の散
水ポンプ及び散水流体経路、該熱交換器システムの水流
下通路部、該水流下通路部の下部に配備されるタンク及
びこれらを連絡する流体及び該タンクから負荷側に冷流
体を輸送するための輸送用ポンプと同送水管及び負荷か
らの戻り管よりなる冷流体経路により構成され、且つ前
記熱交換器システムの熱交換器が冷媒体の流れ方向順に
それぞれ上流冷媒体熱交換器部、中流冷媒体熱交換器部
、下流冷媒体熱交換器部より構成され、タンク部は負荷
から戻り管が接続されている戻り水貯水部と、負荷に冷
媒体を供給する貯冷流体部を有し、製氷モードの時は該貯冷流体部の水を前記熱交換器シス
テムの３つの熱交換器の伝熱面のうち中流冷媒体熱交換
器部の伝熱面にのみ落下いせて結氷させ、水冷却モードのときは、前記戻り水貯水部の水を前記熱
交換器システムの３つの熱交換器伝熱面のうち上流と下
流の各冷媒体熱交換器部の伝熱面のみに遂」加熱し、前
記中流冷媒体通路熱交換器の伝熱面に結氷した氷を加熱
して、前記タンク内に落下させるようにしたことを特徴
とする冷却装置。（２）熱交換器システムが直膨式蒸発器であることを特
徴とする請求項（１〉記載の冷却装置。（３）熱交換器システムがブラインを冷却する蒸発器、
水により加熱される熱交換器及びブラインを循環させる
ポンプ、これらを連絡する配管などにより構成されるシ
ステムであることを特徴とする請求項り１）記載の冷却
装置。（４）圧縮機、外気側熱交換器、少なくとも水流下式熱
交換器を含む熱交換システム、減圧装置及びこれらを連
絡する冷媒通路により構成される蒸気圧縮式ヒートポン
プ経路と前記熱交換システムに送水するための１以上の
散水用ポンプ及び散水部、熱交換器システムの水通路部
、該水流下式熱交換器の下部に配備されるタンク及びこ
れらを連絡する流体及び該タンクから負荷側に流体を輸
送するための輸送用ポンプと同送水管及び負荷からの戻
・り管よりなる負荷流体経路により構成され、且つ前記
熱交換器システムの熱交換器が冷媒体の流れ方向順に、
それぞれ上流冷媒体熱交換器部、中流冷媒体熱交換器部
、下流冷媒体熱交換器部より構成され、タンク部は負荷
からの戻り管が接続されている戻り水貯水部と負荷に流
体を供給する貯送流体部を有し、製氷モードの時は該貯送流体部の水を前記熱交換器シス
テムの３つの熱交換器の伝熱面のうち中流冷媒体熱交換
器部の伝熱面にのみ落下きせ結氷させ、水冷却モードの時は、前記戻り水貯水部の水を前記熱交
換器システムの３つの熱交換器伝熱面のうち上流と下流
の各冷媒体熱交換器部の伝熱面のみ咀遂Ｊ加熱し、前記
中流冷媒体熱交換器部の伝熱面に結氷した氷を加熱して
前記タンク内に落下させ、暖房モードの時は、前記外気熱交換器を蒸発器として作
動させ吸熱し、熱交換器システムにより冷却し、散水を
加熱するように作動させることを特徴とする冷却・加熱
システム。（５）暖房モードの時は通常の暖房モード以外にタンク
内温度関連物理鼠が所定の温度まで上昇した時又は外気
温度関連物理量が所定の温度まで低下したとき前記中流
冷媒体熱交換器部を蒸発器として作用させ、上ｆｉｔ及
び下流冷媒体熱交換器部を凝縮器として作動させるタン
ク水Ｉ！！ｌ源暖房モードを有していることを特徴とす
る請求項（４）記載の冷却・加熱装置。（６）暖房モードの時は通常の暖房モードと、タンク水
熱源暖房モード以外に、外気側熱交換器を蒸発器として
作用させ、中流冷媒体熱交換器を凝縮器として作用許せ
上流及び下流冷媒体熱交換器の送水を停止させる蓄熱槽
有効利用暖房モードを有していることを特徴とする請求
項（５）項記載の冷却・加熱システム。（７）冷媒と水との熱交換を行なうプレートが垂直配備
のプレート形熱交換器を用いて、水を上部から散水し、
該散水側にプレート間を接続する垂直状のフィンを配備
し、冷媒を蒸発許せることにより水を氷結させ、その後
冷媒を凝縮させることにより氷結した氷のプレート及び
フィンとの接触部を溶解させ、該氷を重力で下部に落下
させ、下部水槽に前記氷を蓄える氷蓄熱装置。水／９ｆア乏−ト９勤うＱｊ朝ω 第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧縮機、凝縮器、少なくとも水流下式熱交換器を
含む熱交換器システム、減圧装置及びこれらを連絡する
冷媒通路により構成される蒸気圧縮式ヒートポンプ経路
と、前記熱交換器システムに送水するための１以上の散
水ポンプ及び散水流体経路、該熱交換器システムの水流
下通路部、該水流下通路部の下部に配備されるタンク及
びこれらを連絡する流体及び該タンクから負荷側に冷流
体を輸送するための輸送用ポンプと同送水管及び負荷か
らの戻り管よりなる冷流体経路により構成され、且つ前
記熱交換器システムの熱交換器が冷媒体の流れ方向順に
それぞれ上流冷媒体熱交換器部、中流冷媒体熱交換器部
、下流冷媒体熱交換器部より構成され、タンク部は負荷
から戻り管が接続されている戻り水貯水部と、負荷に冷
媒体を供給する貯冷流体部を有し、製氷モードの時は該貯冷流体部の水を前記熱交換器シス
テムの３つの熱交換器の伝熱面のうち中流冷媒体熱交換
器部の伝熱面にのみ落下させて結氷させ、水冷却モードのときは、前記戻り水貯水部の水を前記熱
交換器システムの３つの熱交換器伝熱面のうち上流と下流の各冷媒体熱交換器部の伝熱面
のみを加熱し、前記中流冷媒体通路熱交換器の伝熱面に
結氷した氷を加熱して、前記タンク内に落下させるよう
にしたことを特徴とする冷却装置。
（２）熱交換器システムが直膨式蒸発器であることを特
徴とする請求項（１）記載の冷却装置。
（３）熱交換器システムがブラインを冷却する蒸発器、
水により加熱される熱交換器及びブラインを循環させる
ポンプ、これらを連絡する配管などにより構成されるシ
ステムであることを特徴とする請求項（１）記載の冷却
装置。
（４）圧縮機、外気側熱交換器、少なくとも水流下式熱
交換器を含む熱交換システム、減圧装置及びこれらを連
絡する冷媒通路により構成される蒸気圧縮式ヒートポン
プ経路と前記熱交換システムに送水するための１以上の
散水用ポンプ及び散水部、熱交換器システムの水通路部
、該水流下式熱交換器の下部に配備されるタンク及びこ
れらを連絡する流体及び該タンクから負荷側に流体を輸
送するための輸送用ポンプと同送水管及び負荷からの戻
り管よりなる負荷流体経路により構成され、且つ前記熱
交換器システムの熱交換器が冷媒体の流れ方向順に、そ
れぞれ上流冷媒体熱交換器部、中流冷媒体熱交換器部、
下流冷媒体熱交換器部より構成され、タンク部は負荷か
らの戻り管が接続されている戻り水貯水部と負荷に流体
を供給する貯送流体部を有し、製氷モードの時は該貯送流体部の水を前記熱交換器シス
テムの３つの熱交換器の伝熱面のうち中流冷媒体熱交換
器部の伝熱面にのみ落下させ結氷させ、水冷却モードの時は、前記戻り水貯水部の水を前記熱交
換器システムの３つの熱交換器伝熱面のうち上流と下流
の各冷媒体熱交換器部の伝熱面のみを加熱し、前記中流
冷媒体熱交換器部の伝熱面に結氷した氷を加熱して前記
タンク内に落下させ、暖房モードの時は、前記外気熱交換器を蒸発器として作
動させ吸熱し、熱交換器システムにより冷却し、散水を
加熱するように作動させることを特徴とする冷却・加熱
システム。
（５）暖房モードの時は通常の暖房モード以外にタンク
内温度関連物理量が所定の温度まで上昇した時又は外気
温度関連物理量が所定の温度まで低下したとき前記中流
冷媒体熱交換器部を蒸発器として作用させ、上流及び下
流冷媒体熱交換器部を凝縮器として作動させるタンク水
熱源暖房モードを有していることを特徴とする請求項（
４）記載の冷却・加熱装置。
（６）暖房モードの時は通常の暖房モードと、タンク水
熱源暖房モード以外に、外気側熱交換器を蒸発器として
作用させ、中流冷媒体熱交換器を凝縮器として作用させ
上流及び下流冷媒体熱交換器の送水を停止させる蓄熱槽
有効利用暖房モードを有していることを特徴とする請求
項（５）項記載の冷却・加熱システム。
（７）冷媒と水との熱交換を行なうプレートが垂直配備
のプレート形熱交換器を用いて、水を上部から散水し、
該散水側にプレート間を接続する垂直状のフィンを配備
し、冷媒を蒸発させることにより水を氷結させ、その後
冷媒を凝縮させることにより氷結した氷のプレート及び
フィンとの接触部を溶解させ、該氷を重力で下部に落下
させ、下部水槽に前記氷を蓄える氷蓄熱装置。