JPH06257802A - 補助冷却システム - Google Patents
補助冷却システムInfo
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- JPH06257802A JPH06257802A JP5310661A JP31066193A JPH06257802A JP H06257802 A JPH06257802 A JP H06257802A JP 5310661 A JP5310661 A JP 5310661A JP 31066193 A JP31066193 A JP 31066193A JP H06257802 A JPH06257802 A JP H06257802A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 現存する冷却及び冷蔵装置に対して氷貯蔵シ
ステムを連結するための方法及び装置を提供する。 【構成】 冷媒回路を有する少なくとも1つの冷媒冷却
装置に接続でき、冷媒回路内の冷媒温度を低下する補助
冷却システムで、該システムは蓄熱システム、並びに冷
媒回路と補助冷却システムを連結するための補助凝結装
置を有するものとして示される。
ステムを連結するための方法及び装置を提供する。 【構成】 冷媒回路を有する少なくとも1つの冷媒冷却
装置に接続でき、冷媒回路内の冷媒温度を低下する補助
冷却システムで、該システムは蓄熱システム、並びに冷
媒回路と補助冷却システムを連結するための補助凝結装
置を有するものとして示される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空調及び冷蔵のための
システムに関するものである。より詳しくは、上記シス
テムは、性能、効率を向上させ且つ全体の電力消費また
はピーク動作期間における電力需要を低減することによ
り同じ動作結果を得るためのコストを低減させるため
に、現存する冷却及び冷蔵装置に対して氷貯蔵システム
を連結するための方法及び装置を提供する。
システムに関するものである。より詳しくは、上記シス
テムは、性能、効率を向上させ且つ全体の電力消費また
はピーク動作期間における電力需要を低減することによ
り同じ動作結果を得るためのコストを低減させるため
に、現存する冷却及び冷蔵装置に対して氷貯蔵システム
を連結するための方法及び装置を提供する。
【0002】
【従来の技術】現存する冷却装置の範囲の拡張、動作費
用の低減またはその双方の条件の必要性の例証及び説明
が、エレクトリック・パワー・リサーチ・インスティチ
ュート(EPRI)社の「スーパーマーケットの空調及
び除湿」というパンフレットにおいて、行なわれてい
る。現代の空調式の通路、ガラス張りまたはオープン式
の冷凍器そして陳列ケースを備えた食料品店やスーパー
マーケット、そしてその冷蔵ロッカーの便利さは消費者
に認められているが、これらの大型冷却装置を設置し、
運転し且つ維持するためのコストは、考慮されていな
い。スーパーマーケットの冷却要求のためのいくつかの
他のシステムが、上記パンフレットにて例証され且つ議
論されており、上記パンフレットは、これらいくつかの
システムの資金に関する注釈及び動作コストそして相対
的な利点及び欠点の議論を含んでいる。1990年に出
版されたと思われるこのパンフレットにおいて、氷貯蔵
システムまたは冷蔵システムの利用が簡単に議論されて
いるが、そこには、動作システムの例証または詳細な説
明はなく、このようなシステムから生ずるであろう潜在
的な利益の認識のみがある。
用の低減またはその双方の条件の必要性の例証及び説明
が、エレクトリック・パワー・リサーチ・インスティチ
ュート(EPRI)社の「スーパーマーケットの空調及
び除湿」というパンフレットにおいて、行なわれてい
る。現代の空調式の通路、ガラス張りまたはオープン式
の冷凍器そして陳列ケースを備えた食料品店やスーパー
マーケット、そしてその冷蔵ロッカーの便利さは消費者
に認められているが、これらの大型冷却装置を設置し、
運転し且つ維持するためのコストは、考慮されていな
い。スーパーマーケットの冷却要求のためのいくつかの
他のシステムが、上記パンフレットにて例証され且つ議
論されており、上記パンフレットは、これらいくつかの
システムの資金に関する注釈及び動作コストそして相対
的な利点及び欠点の議論を含んでいる。1990年に出
版されたと思われるこのパンフレットにおいて、氷貯蔵
システムまたは冷蔵システムの利用が簡単に議論されて
いるが、そこには、動作システムの例証または詳細な説
明はなく、このようなシステムから生ずるであろう潜在
的な利益の認識のみがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の冷却装置は、一
般に、それぞれ送気のための配管、冷却回路及び電源接
続部を有する、エアコンディショナー及び個々の冷蔵組
立体のような独立型装置から構成されている。現存する
冷却ユニットへの氷貯蔵装置の連結は、同じ冷却能力を
得るための動作期間を短縮し、かくしてピークの電気コ
スト期間中のエネルギー消費を低減することが可能であ
る、あるいは他の構成によれば、上記ユニットの動作範
囲が拡張され、結果として、交換することなく、「より
大きな冷却能力」のユニットとなることが、考察され得
る。さらに、複合式冷却装置が、同時動作のために、こ
の氷貯蔵システムに接続され得る。複合式冷却装置を備
えた設備の実例として、食料品店またはスーパーマーケ
ットがあり、その市販設備は、しばしば空調装置、アイ
スクリーム等の商品のためのドアを備えた冷凍器または
冷却器、日常製品及び冷凍ジュースのためのオープン式
冷却器、そして他の食料品の貯蔵のための零下の冷却器
を有している。新しい設備においては、氷貯蔵システム
に連結される補助的な装置のいくつかまたは全ての大き
さ及び外形は、同じ冷却能力を出すために、寸法または
定格容量が減少され得ることになり、結果として、当初
の資金コストの低減になり得る。
般に、それぞれ送気のための配管、冷却回路及び電源接
続部を有する、エアコンディショナー及び個々の冷蔵組
立体のような独立型装置から構成されている。現存する
冷却ユニットへの氷貯蔵装置の連結は、同じ冷却能力を
得るための動作期間を短縮し、かくしてピークの電気コ
スト期間中のエネルギー消費を低減することが可能であ
る、あるいは他の構成によれば、上記ユニットの動作範
囲が拡張され、結果として、交換することなく、「より
大きな冷却能力」のユニットとなることが、考察され得
る。さらに、複合式冷却装置が、同時動作のために、こ
の氷貯蔵システムに接続され得る。複合式冷却装置を備
えた設備の実例として、食料品店またはスーパーマーケ
ットがあり、その市販設備は、しばしば空調装置、アイ
スクリーム等の商品のためのドアを備えた冷凍器または
冷却器、日常製品及び冷凍ジュースのためのオープン式
冷却器、そして他の食料品の貯蔵のための零下の冷却器
を有している。新しい設備においては、氷貯蔵システム
に連結される補助的な装置のいくつかまたは全ての大き
さ及び外形は、同じ冷却能力を出すために、寸法または
定格容量が減少され得ることになり、結果として、当初
の資金コストの低減になり得る。
【0004】他の利益は、結果として、氷貯蔵システム
の使用を他の寄生的装置に拡張する可能性になる。ま
た、電気使用のオフピーク期、一般には夜間における氷
の製造は、必要な冷却を生ぜしめるための電力コストを
低減する。さらに、僅かな資金コストのみが、この公知
の基本的な技術と共に、必要とされるのである。
の使用を他の寄生的装置に拡張する可能性になる。ま
た、電気使用のオフピーク期、一般には夜間における氷
の製造は、必要な冷却を生ぜしめるための電力コストを
低減する。さらに、僅かな資金コストのみが、この公知
の基本的な技術と共に、必要とされるのである。
【0005】
【課題を解決するための手段】制御弁、センサ及び他の
制御要素の複雑な使用なしに氷貯蔵システムを現存する
冷却及び冷蔵装置と合体させるシステムが、空調装置、
冷蔵装置または加湿/除湿装置のいずれかと共に使用す
るために、備えられる。その基本形態においては、氷貯
蔵装置は、コンプレッサと、空冷式、水冷式または蒸気
発生式コンデンサと、冷却コイルを内部に備えた氷貯蔵
タンクと、循環ポンプを備えた液体循環回路と、そして
氷貯蔵システムに共通に関連せしめられた導管及び膨張
弁とから構成されている。上記コンプレッサは、冷たい
低圧の冷媒ガスを受容して、蒸気を液体に凝結し熱を大
気中に拡散するコンデンサに移送するために、該冷媒ガ
スを高温高圧ガスに圧縮するように、動作し得る。高圧
液体は、氷貯蔵タンクに移送され、該氷貯蔵タンクは、
水または水/グリコール混合体のような冷凍用液体で満
たされている。使用された冷媒は、回路を通って再循環
のためにコンプレッサに戻される。コンプレッサ及びコ
ンデンサの動作中、氷貯蔵タンク内で、氷が形成される
が、液体の全てが冷凍されなくてもよく、コンプレッサ
−冷凍サイクルは、連続的ではなく、氷が形成されるま
での間だけ運転される。寄生的即ち連結された冷却装置
が、貯蔵タンク内の液体に接続され、その液体は、連結
された装置の冷媒温度を下げるために、そして、特に高
温多湿の日中のような冷却需要のピーク期に、このよう
な連結された装置の動作効率を向上せしめるために、使
用される。上記循環ポンプは、液体を、ほぼ水または冷
却剤混合体の凝固点にある氷貯蔵タンクから、その構成
要素が連結された装置の冷媒への熱伝達を備える、寄生
的冷却装置の連結要素に対して、循環せしめる。
制御要素の複雑な使用なしに氷貯蔵システムを現存する
冷却及び冷蔵装置と合体させるシステムが、空調装置、
冷蔵装置または加湿/除湿装置のいずれかと共に使用す
るために、備えられる。その基本形態においては、氷貯
蔵装置は、コンプレッサと、空冷式、水冷式または蒸気
発生式コンデンサと、冷却コイルを内部に備えた氷貯蔵
タンクと、循環ポンプを備えた液体循環回路と、そして
氷貯蔵システムに共通に関連せしめられた導管及び膨張
弁とから構成されている。上記コンプレッサは、冷たい
低圧の冷媒ガスを受容して、蒸気を液体に凝結し熱を大
気中に拡散するコンデンサに移送するために、該冷媒ガ
スを高温高圧ガスに圧縮するように、動作し得る。高圧
液体は、氷貯蔵タンクに移送され、該氷貯蔵タンクは、
水または水/グリコール混合体のような冷凍用液体で満
たされている。使用された冷媒は、回路を通って再循環
のためにコンプレッサに戻される。コンプレッサ及びコ
ンデンサの動作中、氷貯蔵タンク内で、氷が形成される
が、液体の全てが冷凍されなくてもよく、コンプレッサ
−冷凍サイクルは、連続的ではなく、氷が形成されるま
での間だけ運転される。寄生的即ち連結された冷却装置
が、貯蔵タンク内の液体に接続され、その液体は、連結
された装置の冷媒温度を下げるために、そして、特に高
温多湿の日中のような冷却需要のピーク期に、このよう
な連結された装置の動作効率を向上せしめるために、使
用される。上記循環ポンプは、液体を、ほぼ水または冷
却剤混合体の凝固点にある氷貯蔵タンクから、その構成
要素が連結された装置の冷媒への熱伝達を備える、寄生
的冷却装置の連結要素に対して、循環せしめる。
【0006】連結された装置が氷貯蔵冷蔵回路と同様の
独立した冷媒回路を有している低圧凝縮装置である例示
的な装置においては、コンプレッサ排出導管及び氷貯蔵
液体回路の双方に連結するために、補助コンデンサが備
えられ得る。連結された装置の冷媒と低圧冷却液体との
間の熱伝達が、補助コンデンサ内にて行なわれ、該補助
コンデンサは、連結された装置のコンプレッサ−コンデ
ンサ回路からの付加電力入力または負荷が殆どまたは全
くないより冷たい冷媒液体の移送のために、空冷式また
は蒸気発生式コンデンサからの液体冷媒の温度より非常
に低い温度の液体冷媒を備えている。蒸気発生器に入る
冷却器の液体冷媒は、コンプレッサからの負荷を殆ど必
要とせず、空冷式コンデンサと同じかそれより少ない負
荷を必要とし、コンプレッサ空の装置動作圧力及び電力
消費を低減し、あるいはより短い装置の動作時間を必要
とする。氷貯蔵液体は、上記コンデンサから氷貯蔵タン
クに戻される。しかしながら、低圧冷媒は、上記装置に
おいて必要な温度低下を生ずるように、動作可能であ
り、スーパーマーケットにおいては、これは、冷蔵陳列
ケースまたは低温の(例えば−10度F〜−40度F)
貯蔵冷凍器であり得る。
独立した冷媒回路を有している低圧凝縮装置である例示
的な装置においては、コンプレッサ排出導管及び氷貯蔵
液体回路の双方に連結するために、補助コンデンサが備
えられ得る。連結された装置の冷媒と低圧冷却液体との
間の熱伝達が、補助コンデンサ内にて行なわれ、該補助
コンデンサは、連結された装置のコンプレッサ−コンデ
ンサ回路からの付加電力入力または負荷が殆どまたは全
くないより冷たい冷媒液体の移送のために、空冷式また
は蒸気発生式コンデンサからの液体冷媒の温度より非常
に低い温度の液体冷媒を備えている。蒸気発生器に入る
冷却器の液体冷媒は、コンプレッサからの負荷を殆ど必
要とせず、空冷式コンデンサと同じかそれより少ない負
荷を必要とし、コンプレッサ空の装置動作圧力及び電力
消費を低減し、あるいはより短い装置の動作時間を必要
とする。氷貯蔵液体は、上記コンデンサから氷貯蔵タン
クに戻される。しかしながら、低圧冷媒は、上記装置に
おいて必要な温度低下を生ずるように、動作可能であ
り、スーパーマーケットにおいては、これは、冷蔵陳列
ケースまたは低温の(例えば−10度F〜−40度F)
貯蔵冷凍器であり得る。
【0007】他の構成においては、液体回路は、また、
空冷式または蒸気発生式コンデンサからの液体が補助冷
却装置への移送のために液体冷媒補助冷却器に送られ
る、補助冷却装置のための、冷却装置に接続され得る。
補助冷却装置の蒸発温度は、限定ではなく例として、ほ
ぼ0度F〜25度Fの範囲であり、氷貯蔵液体回路から
の液体の必要量は、上述した低温凝結装置の場合ほど多
くない。しかしながら、基本的な概念は、低温液体の使
用により連結された装置の冷媒回路の需要を低減し、そ
れによって他の方法では得られない動作効率を得るため
に、オフピーク時の電力コスト期に生産された低温液体
を使用することにある。これらの最初の二つの装置の何
れも、クロロフルオロカーボン(CFC)冷媒が非CF
C冷媒によって置き換えられるとき、コンプレッサの能
力損失を相殺するために、現存するスーパーマーケット
で使用され得る。
空冷式または蒸気発生式コンデンサからの液体が補助冷
却装置への移送のために液体冷媒補助冷却器に送られ
る、補助冷却装置のための、冷却装置に接続され得る。
補助冷却装置の蒸発温度は、限定ではなく例として、ほ
ぼ0度F〜25度Fの範囲であり、氷貯蔵液体回路から
の液体の必要量は、上述した低温凝結装置の場合ほど多
くない。しかしながら、基本的な概念は、低温液体の使
用により連結された装置の冷媒回路の需要を低減し、そ
れによって他の方法では得られない動作効率を得るため
に、オフピーク時の電力コスト期に生産された低温液体
を使用することにある。これらの最初の二つの装置の何
れも、クロロフルオロカーボン(CFC)冷媒が非CF
C冷媒によって置き換えられるとき、コンプレッサの能
力損失を相殺するために、現存するスーパーマーケット
で使用され得る。
【0008】他の例示的な場合においては、氷貯蔵液体
回路からの冷却液体は、直接熱伝達の基準を備え、且つ
除湿条件を適応させなければならない陳列領域の空気処
理ユニット等の現存する装置での需要を最小限にするた
めに、空冷式装置に転用され得る。除湿は、低温空調装
置によって適応され得るが、これはしばしば、冷却コイ
ルの着氷及び冷却装置の効率低下という結果を生ずるこ
とになる。従って、コンプレッサ結合コイルの着氷のな
い空冷は、その定格動作効率を維持し、それによって過
度の付加コストなしに、ユニット全体の動作効率を増大
させる。これは、特に、空調装置が付加冷却装置であっ
て、氷貯蔵タンク液体を使用する主装置ではないユニッ
トにおいて、事実である。上述したスーパーマーケット
の実例においては、店舗内の相対湿度が、冷却コイル温
度のより良好な制御を達成することにより、より一層容
易に維持される。
回路からの冷却液体は、直接熱伝達の基準を備え、且つ
除湿条件を適応させなければならない陳列領域の空気処
理ユニット等の現存する装置での需要を最小限にするた
めに、空冷式装置に転用され得る。除湿は、低温空調装
置によって適応され得るが、これはしばしば、冷却コイ
ルの着氷及び冷却装置の効率低下という結果を生ずるこ
とになる。従って、コンプレッサ結合コイルの着氷のな
い空冷は、その定格動作効率を維持し、それによって過
度の付加コストなしに、ユニット全体の動作効率を増大
させる。これは、特に、空調装置が付加冷却装置であっ
て、氷貯蔵タンク液体を使用する主装置ではないユニッ
トにおいて、事実である。上述したスーパーマーケット
の実例においては、店舗内の相対湿度が、冷却コイル温
度のより良好な制御を達成することにより、より一層容
易に維持される。
【0009】
【作用】本発明による独立型の冷却システムは、主冷却
装置に対する降下温度冷却をもたらすように動作可能で
あり、その動作効率を改善し、動作範囲を拡張しそして
/またはその動作コストを低減するように、その冷媒冷
却温度の降下のために、複合式寄生的ユニットに接続す
るために適応可能である。
装置に対する降下温度冷却をもたらすように動作可能で
あり、その動作効率を改善し、動作範囲を拡張しそして
/またはその動作コストを低減するように、その冷媒冷
却温度の降下のために、複合式寄生的ユニットに接続す
るために適応可能である。
【0010】
【実施例】図面の各図において、同じ参照番号は、同じ
要素を示している。
要素を示している。
【0011】図1における冷却システム10は、補助冷
却回路12を備えており、該補助冷却回路12は、主冷
却または冷蔵装置または回路14から独立して動作可能
であるが、補助コンデンサ16として示されている連結
装置を介して該回路に動作可能に連結されている。この
例示的な実例においては、冷蔵装置14は、スーパーマ
ーケットの陳列または貯蔵冷却器等の低温蒸発装置であ
る。この装置の形態は、ほぼ−10〜−40度Fの温度
範囲において動作可能であるような、低温装置と考えら
れる。同様に、中温装置は、ほぼ0〜25度Fの範囲内
であり、高温装置は、ほぼ32度F以上である。上記温
度範囲には、明らかなギャップが存在するが、上記範囲
は、単に例示であって、限定ではない。
却回路12を備えており、該補助冷却回路12は、主冷
却または冷蔵装置または回路14から独立して動作可能
であるが、補助コンデンサ16として示されている連結
装置を介して該回路に動作可能に連結されている。この
例示的な実例においては、冷蔵装置14は、スーパーマ
ーケットの陳列または貯蔵冷却器等の低温蒸発装置であ
る。この装置の形態は、ほぼ−10〜−40度Fの温度
範囲において動作可能であるような、低温装置と考えら
れる。同様に、中温装置は、ほぼ0〜25度Fの範囲内
であり、高温装置は、ほぼ32度F以上である。上記温
度範囲には、明らかなギャップが存在するが、上記範囲
は、単に例示であって、限定ではない。
【0012】冷蔵装置14は、低温ガスの圧縮を行なう
ために、少なくとも一つのコンプレッサ18を有してお
り、図1に示すように、並列に配設された複数個のコン
プレッサ18を有していてもよい。低圧冷媒蒸気は、暖
かい高圧蒸気に圧縮するために、導管20によって、各
コンプレッサ18の投入口22に送られる。高圧及び低
圧なる用語は、コンプレッサのような動作装置における
圧力の差を示しており、液体及び蒸気の絶対圧力を示し
ていない。暖かい高圧冷媒蒸気は、コンプレッサ18の
排出口30から導管28を介して、空冷式または蒸気発
生式コンデンサ26の入口通路24に送られる。この暖
かい冷媒蒸気は、出口通路32で冷媒液体となるよう
に、コンデンサ26内で冷却され凝結せしめられ、該冷
媒液体は、陳列または貯蔵領域34を所望の温度まで冷
却するために、導管36を介して該領域34に送られ
る。コンデンサ26は、一般的には、蒸気を液体に凝結
し且つ放出された熱を大気中に排出するために、動作可
能である。このようにして、冷蔵装置14は、特別の装
置のための冷却装置または冷却回路の通常の設置である
と、理解される。
ために、少なくとも一つのコンプレッサ18を有してお
り、図1に示すように、並列に配設された複数個のコン
プレッサ18を有していてもよい。低圧冷媒蒸気は、暖
かい高圧蒸気に圧縮するために、導管20によって、各
コンプレッサ18の投入口22に送られる。高圧及び低
圧なる用語は、コンプレッサのような動作装置における
圧力の差を示しており、液体及び蒸気の絶対圧力を示し
ていない。暖かい高圧冷媒蒸気は、コンプレッサ18の
排出口30から導管28を介して、空冷式または蒸気発
生式コンデンサ26の入口通路24に送られる。この暖
かい冷媒蒸気は、出口通路32で冷媒液体となるよう
に、コンデンサ26内で冷却され凝結せしめられ、該冷
媒液体は、陳列または貯蔵領域34を所望の温度まで冷
却するために、導管36を介して該領域34に送られ
る。コンデンサ26は、一般的には、蒸気を液体に凝結
し且つ放出された熱を大気中に排出するために、動作可
能である。このようにして、冷蔵装置14は、特別の装
置のための冷却装置または冷却回路の通常の設置である
と、理解される。
【0013】図1における補助冷却回路12は、氷貯蔵
組立体である。より詳細には、回路12は、オズボーン
(Osborne)氏の米国特許第4964279号に
て教唆され且つ例示されているような、氷貯蔵装置38
を有しており、この氷貯蔵装置38は、コンプレッサ、
コンデンサ及びタンク内で冷却液体を冷凍するための冷
却コイルを備えた氷貯蔵設備を利用している。固体及び
液体の双方の状態を含む冷凍塊は、冷却機能を支援する
ために補助冷却回路に連結するために、降温材料を提供
する。
組立体である。より詳細には、回路12は、オズボーン
(Osborne)氏の米国特許第4964279号に
て教唆され且つ例示されているような、氷貯蔵装置38
を有しており、この氷貯蔵装置38は、コンプレッサ、
コンデンサ及びタンク内で冷却液体を冷凍するための冷
却コイルを備えた氷貯蔵設備を利用している。固体及び
液体の双方の状態を含む冷凍塊は、冷却機能を支援する
ために補助冷却回路に連結するために、降温材料を提供
する。
【0014】図1における回路12は、氷−水のような
降温液体を装置38からコンデンサ16に汲み上げるた
めに、氷貯蔵装置38とコンデンサ16との間に連結さ
れた冷却剤ポンプ40を有している。コンデンサ16
は、冷蔵装置14と冷却回路12との間の例示的な連結
装置である。コンデンサ16と装置38との間の液体戻
り導管42は、使用された冷却液体を再循環のためにコ
ンデンサ16から装置38まで送る。
降温液体を装置38からコンデンサ16に汲み上げるた
めに、氷貯蔵装置38とコンデンサ16との間に連結さ
れた冷却剤ポンプ40を有している。コンデンサ16
は、冷蔵装置14と冷却回路12との間の例示的な連結
装置である。コンデンサ16と装置38との間の液体戻
り導管42は、使用された冷却液体を再循環のためにコ
ンデンサ16から装置38まで送る。
【0015】図1において、逆流管型熱交換装置または
他の公知の装置であり得る補助コンデンサ16は、高圧
蒸気のコンデンサ16への移送のために、その投入口4
4が、接続管46により導管28に連結されている。コ
ンデンサ16内における周囲温度からの温度降下は、検
知及び信号装置48からの外部信号に応じて、ポンプ4
0によりコンデンサ16に汲み上げられた氷貯蔵装置3
8からの冷却液体により引き起こされる。この検知及び
信号装置48は、ライン50によりポンプ40に連結さ
れていて、装置38からコンデンサ16への降温液体の
移送のためにポンプ40を作動させるための、公知の検
知及び信号装置のいずれか、例えば調湿器、サーモスタ
ットまたはタイマーであってもよい。コンデンサ16の
排出口52は、冷媒液体を補助コンデンサ16から液体
冷媒ライン36に送るために、ライン54によって該ラ
イン36に連結されており、該ライン36では、補助コ
ンデンサ16からの冷媒が、主コンデンサ26からの液
体冷媒より低い温度まで、氷貯蔵液体によって冷却され
る。装置34の冷媒の増大されたこの温度降下は、現存
する冷却回路14の動作範囲を拡張する。低下した冷媒
温度は、装置34における要求される温度降下を達成す
るために、増大するコンプレッサ負荷を付加することな
く、またはコンデンサ26の付加容量なしに、装置34
内の増大した温度降下を引き起こす。さらに、補助コン
デンサ16、連結装置に関連せしめられた連結網は、ラ
イン46及び54を通る液体流がポンプ40からの液体
流の異なる温度によって作動せしめられるので、複数個
の制御弁及びセンサを必要としない。Drop−leg
構成は、業界では知られており、不必要な制御弁の使用
を回避するために、システム10で使用されている。コ
ンデンサ26は、コンデンサ16の動作時に、非動作に
される必要はなく、「Drop−leg」効果が、コン
デンサ26への冷媒の流れを効果的に停止させる。しか
しながら、一般にコンデンサに関連せしめられるファン
は、エネルギーを保存するために、止められるべきであ
る。
他の公知の装置であり得る補助コンデンサ16は、高圧
蒸気のコンデンサ16への移送のために、その投入口4
4が、接続管46により導管28に連結されている。コ
ンデンサ16内における周囲温度からの温度降下は、検
知及び信号装置48からの外部信号に応じて、ポンプ4
0によりコンデンサ16に汲み上げられた氷貯蔵装置3
8からの冷却液体により引き起こされる。この検知及び
信号装置48は、ライン50によりポンプ40に連結さ
れていて、装置38からコンデンサ16への降温液体の
移送のためにポンプ40を作動させるための、公知の検
知及び信号装置のいずれか、例えば調湿器、サーモスタ
ットまたはタイマーであってもよい。コンデンサ16の
排出口52は、冷媒液体を補助コンデンサ16から液体
冷媒ライン36に送るために、ライン54によって該ラ
イン36に連結されており、該ライン36では、補助コ
ンデンサ16からの冷媒が、主コンデンサ26からの液
体冷媒より低い温度まで、氷貯蔵液体によって冷却され
る。装置34の冷媒の増大されたこの温度降下は、現存
する冷却回路14の動作範囲を拡張する。低下した冷媒
温度は、装置34における要求される温度降下を達成す
るために、増大するコンプレッサ負荷を付加することな
く、またはコンデンサ26の付加容量なしに、装置34
内の増大した温度降下を引き起こす。さらに、補助コン
デンサ16、連結装置に関連せしめられた連結網は、ラ
イン46及び54を通る液体流がポンプ40からの液体
流の異なる温度によって作動せしめられるので、複数個
の制御弁及びセンサを必要としない。Drop−leg
構成は、業界では知られており、不必要な制御弁の使用
を回避するために、システム10で使用されている。コ
ンデンサ26は、コンデンサ16の動作時に、非動作に
される必要はなく、「Drop−leg」効果が、コン
デンサ26への冷媒の流れを効果的に停止させる。しか
しながら、一般にコンデンサに関連せしめられるファン
は、エネルギーを保存するために、止められるべきであ
る。
【0016】上述したスーパーマーケット装置において
は、拡張された動作温度範囲は、付加冷却能力を備え、
且つコンプレッサ18の能力または数を増大することな
く、主冷却回路14の動作電力消費を低減する。この後
者の利点は、サンベルト地帯の環境における高温多湿の
夏の条件のような、極端な温度及び湿度条件の下で、回
路14に対する必要な動作能力を備える。図1におい
て、補助冷却回路12は、単一の冷却回路に連結されて
いるが、各補助冷却回路に対して増大した冷却能力を同
時に備えるために、複数の補助冷却回路に連結すること
も可能である。
は、拡張された動作温度範囲は、付加冷却能力を備え、
且つコンプレッサ18の能力または数を増大することな
く、主冷却回路14の動作電力消費を低減する。この後
者の利点は、サンベルト地帯の環境における高温多湿の
夏の条件のような、極端な温度及び湿度条件の下で、回
路14に対する必要な動作能力を備える。図1におい
て、補助冷却回路12は、単一の冷却回路に連結されて
いるが、各補助冷却回路に対して増大した冷却能力を同
時に備えるために、複数の補助冷却回路に連結すること
も可能である。
【0017】図2に示された本発明の例示的且つ詳細な
実施例においては、補助冷却回路12は、コンプレッサ
ラックまたは組立体70を有しており、それは、平行に
並んで配設され且つ比較的低圧で冷媒蒸気を受容して高
圧に圧縮し、而も第二のより高圧にて排出口30を介し
て導管72に排出するように動作可能である、コンプレ
ッサ18のような複数個のコンプレッサを有している。
導管72は、排出口30とコンデンサ76の入口通路7
4との間に連結されており、出口通路78及びコイル8
0を介して氷貯蔵タンク82に移送するため、高圧蒸気
を液体に凝結するように動作可能である。コイル80
は、使用した冷却液体を暖かい低圧蒸気としてラック7
0のコンプレッサ18の投入口86に戻すため、導管8
4によって、コンプレッサラック70に連結されてい
る。タンク82の室88は、コイル80で完全にまたは
部分的に冷凍され得る、水または水/グリコール混合体
等の液体を有している。通常は、タンク82内で部分的
に冷凍された液体は、ほぼ凝固点にあるが、汲み上げの
ための液体が残っている、即ち少なくとも液体の一部
が、状態変化を受けず、液体として汲み上げられ得る。
この図において、循環ポンプ40は、タンク82の出口
開口90に連結されていて、室88からの冷却液体の移
送のために、下流導管92を有している。戻り管94
が、戻り液体開口96から延びており、全ての使用され
た即ち暖かい液体のタンク室88への帰還のために、閉
鎖ループ装置に連結されている。
実施例においては、補助冷却回路12は、コンプレッサ
ラックまたは組立体70を有しており、それは、平行に
並んで配設され且つ比較的低圧で冷媒蒸気を受容して高
圧に圧縮し、而も第二のより高圧にて排出口30を介し
て導管72に排出するように動作可能である、コンプレ
ッサ18のような複数個のコンプレッサを有している。
導管72は、排出口30とコンデンサ76の入口通路7
4との間に連結されており、出口通路78及びコイル8
0を介して氷貯蔵タンク82に移送するため、高圧蒸気
を液体に凝結するように動作可能である。コイル80
は、使用した冷却液体を暖かい低圧蒸気としてラック7
0のコンプレッサ18の投入口86に戻すため、導管8
4によって、コンプレッサラック70に連結されてい
る。タンク82の室88は、コイル80で完全にまたは
部分的に冷凍され得る、水または水/グリコール混合体
等の液体を有している。通常は、タンク82内で部分的
に冷凍された液体は、ほぼ凝固点にあるが、汲み上げの
ための液体が残っている、即ち少なくとも液体の一部
が、状態変化を受けず、液体として汲み上げられ得る。
この図において、循環ポンプ40は、タンク82の出口
開口90に連結されていて、室88からの冷却液体の移
送のために、下流導管92を有している。戻り管94
が、戻り液体開口96から延びており、全ての使用され
た即ち暖かい液体のタンク室88への帰還のために、閉
鎖ループ装置に連結されている。
【0018】回路14に関して述べられた低温蒸発装
置、そしてより詳細には補助コンデンサ16は、冷却さ
れた液体を室88から信号装置48によるポンプ40の
作動で送るために、導管98によって、下流導管92に
連結されている。さらに、液体回路14は、液体冷媒導
管102と並列に、液体受容容器100を有しており、
それは、液体冷媒を蒸気発生装置34に送るために、導
管54及び36の双方に接続されている。液体受容容器
100は、液体冷媒のための貯蔵装置としてのみ備えら
れている。この図において示されているように、排出導
管が、使用した冷却液体をコンデンサ16から再循環す
るために、戻り導管94に接続されている。
置、そしてより詳細には補助コンデンサ16は、冷却さ
れた液体を室88から信号装置48によるポンプ40の
作動で送るために、導管98によって、下流導管92に
連結されている。さらに、液体回路14は、液体冷媒導
管102と並列に、液体受容容器100を有しており、
それは、液体冷媒を蒸気発生装置34に送るために、導
管54及び36の双方に接続されている。液体受容容器
100は、液体冷媒のための貯蔵装置としてのみ備えら
れている。この図において示されているように、排出導
管が、使用した冷却液体をコンデンサ16から再循環す
るために、戻り導管94に接続されている。
【0019】上述したスーパーマーケット環境における
中間の即ち中温の冷却装置のための補助冷却装置のよう
な、他の構成の冷却装置120は、再び、コンプレッサ
ラックまたは組立体122を使用しており、それは、複
数のコンプレッサ18、空冷式または蒸発コンデンサ1
24、圧縮蒸気ライン126、凝結液体ライン128、
該ライン128と並列である液体受容容器130、そし
て蒸気発生器または複合式蒸気発生器であってもよい使
用装置132を有し得る。装置132からの冷媒戻りラ
イン134は、暖かい低圧冷媒蒸気を装置132から再
循環させるために、コンプレッサラック122に連結さ
れている。液体補助冷却器136は、液体回路120中
の連結装置であり、液体冷媒を送るために、装置132
とコンデンサ124の間のライン128に連結されてい
る。補助冷却器136は、また、低温液体を室88から
受容し、コンデンサ124からの排出液温以下に冷媒を
冷却するために、装置回路14と並列に、下流導管92
に連結されている。導管140は、下流導管92を補助
冷却器の投入口142と接続し、補助冷却器の排出口1
44は、導管151を形成するために、図面にて接合部
149にて排出ライン42と結合されるライン146に
よって、戻り管94に接続されている。補助冷却器13
6は、該補助冷却器136を通って装置132に流れる
冷媒の温度を低下させるために、補助コンデンサ16と
同様に動作し得る。タンク室88からの冷却液体は、ポ
ンプ40の作動によって補助冷却器136にのみ送られ
得るが、該補助冷却器136を通過する液体流量は、特
定の装置によって必要であるならば、導管140、オリ
フィス弁のサイズまたは他の制御パラメータの関数であ
ってもよい。
中間の即ち中温の冷却装置のための補助冷却装置のよう
な、他の構成の冷却装置120は、再び、コンプレッサ
ラックまたは組立体122を使用しており、それは、複
数のコンプレッサ18、空冷式または蒸発コンデンサ1
24、圧縮蒸気ライン126、凝結液体ライン128、
該ライン128と並列である液体受容容器130、そし
て蒸気発生器または複合式蒸気発生器であってもよい使
用装置132を有し得る。装置132からの冷媒戻りラ
イン134は、暖かい低圧冷媒蒸気を装置132から再
循環させるために、コンプレッサラック122に連結さ
れている。液体補助冷却器136は、液体回路120中
の連結装置であり、液体冷媒を送るために、装置132
とコンデンサ124の間のライン128に連結されてい
る。補助冷却器136は、また、低温液体を室88から
受容し、コンデンサ124からの排出液温以下に冷媒を
冷却するために、装置回路14と並列に、下流導管92
に連結されている。導管140は、下流導管92を補助
冷却器の投入口142と接続し、補助冷却器の排出口1
44は、導管151を形成するために、図面にて接合部
149にて排出ライン42と結合されるライン146に
よって、戻り管94に接続されている。補助冷却器13
6は、該補助冷却器136を通って装置132に流れる
冷媒の温度を低下させるために、補助コンデンサ16と
同様に動作し得る。タンク室88からの冷却液体は、ポ
ンプ40の作動によって補助冷却器136にのみ送られ
得るが、該補助冷却器136を通過する液体流量は、特
定の装置によって必要であるならば、導管140、オリ
フィス弁のサイズまたは他の制御パラメータの関数であ
ってもよい。
【0020】陳列領域のための空気処理ユニットのよう
な空冷装置160は、タンク室88から装置160への
冷却液体の移送を行なうために、下流導管92に連結さ
れるように、図示されている。制御弁162は、第一の
出口164にて、下流導管92の間に、そして第二の出
口166にて、戻り導管94に連結されている。基準動
作モードにおいて、導管92からの液体は、戻り導管9
4に送るため、弁162を通過する。循環ポンプ170
は、その第一の出口164の上流の投入通路172に
て、導管92の間に、そしてその排出通路178にて、
導管176によって装置160内の熱交換装置174の
入口173に連結されている。導管180は、出口17
5を弁162の第三の出口168と連結している。信号
及び/または検知装置182は、ライン184によりポ
ンプ170に連結され、装置160への流れを生ぜしめ
るため、液体ポンプ170を作動させるために動作可能
である。動作時に、第一のポンプ40の作動中に導管9
2及び弁162を通って導管94に流れる冷却液体は、
選択的に、循環ポンプ170の作動により、装置160
に送られ得る。冷却液体は、戻り導管94への移送のた
めに、熱交換器174及び第三の出口168を通って装
置160に迂回せしめられる。この交替モードにおいて
は、第一の出口164は、液体流をポンプ170を介し
て迂回させるために閉鎖され、弁162は、動作領域に
おける所望の温度及び相対湿度を維持するために、制御
可能である。
な空冷装置160は、タンク室88から装置160への
冷却液体の移送を行なうために、下流導管92に連結さ
れるように、図示されている。制御弁162は、第一の
出口164にて、下流導管92の間に、そして第二の出
口166にて、戻り導管94に連結されている。基準動
作モードにおいて、導管92からの液体は、戻り導管9
4に送るため、弁162を通過する。循環ポンプ170
は、その第一の出口164の上流の投入通路172に
て、導管92の間に、そしてその排出通路178にて、
導管176によって装置160内の熱交換装置174の
入口173に連結されている。導管180は、出口17
5を弁162の第三の出口168と連結している。信号
及び/または検知装置182は、ライン184によりポ
ンプ170に連結され、装置160への流れを生ぜしめ
るため、液体ポンプ170を作動させるために動作可能
である。動作時に、第一のポンプ40の作動中に導管9
2及び弁162を通って導管94に流れる冷却液体は、
選択的に、循環ポンプ170の作動により、装置160
に送られ得る。冷却液体は、戻り導管94への移送のた
めに、熱交換器174及び第三の出口168を通って装
置160に迂回せしめられる。この交替モードにおいて
は、第一の出口164は、液体流をポンプ170を介し
て迂回させるために閉鎖され、弁162は、動作領域に
おける所望の温度及び相対湿度を維持するために、制御
可能である。
【0021】システム12の利用及びそれに関連する利
点は、図2の図解により、例示されている。氷貯蔵シス
テムを通常の空冷及び冷蔵装置と連結する潜在的な利点
は、上述したEPRI社のパンフレットに示されていた
が、構成要素の特定の構造及び配置、そして連結装置及
びその相互作用は、複合式制御弁なしでは、以前には開
示されておらず、制御弁回路は、グロース(Gros
e)氏の米国特許第4637219号に開示され例示さ
れている。さらに、比較的単純な配管網により冷却塊を
利用するための、複合式冷却及び冷蔵装置の単一氷貯蔵
組立体への連結は、以前には開示されておらず、また一
般に、そして特にスーパーマーケット装置のためには、
知られていない。動作中に、図2のシステムは、複雑な
網の外観を呈するが、他の関連する構成要素と共に低温
凝結装置14、液体補助冷却装置120及び空冷装置1
60が、多くの設備にて24時間稼動で利用できる、ス
ーパーマーケット環境での実在する構造体である。氷貯
蔵装置と関連する連結装置との連結は、低コスト動作に
対する入手可能な資源の再割り当てにより証明されるよ
うに、僅かなスペース、最小の資金支出及び電力コスト
の大きな潜在的低減のみを必要とする。動作コストのさ
らなる低減は、氷貯蔵システム12を、現存する冷却シ
ステムに適応させることにより、入手可能であり、それ
は、同じ冷却または冷蔵能力を生ずるために、より大き
く且つ動作させるためにより高価である構造体と置き換
えるよりも、更新によって、その動作範囲を拡張する。
点は、図2の図解により、例示されている。氷貯蔵シス
テムを通常の空冷及び冷蔵装置と連結する潜在的な利点
は、上述したEPRI社のパンフレットに示されていた
が、構成要素の特定の構造及び配置、そして連結装置及
びその相互作用は、複合式制御弁なしでは、以前には開
示されておらず、制御弁回路は、グロース(Gros
e)氏の米国特許第4637219号に開示され例示さ
れている。さらに、比較的単純な配管網により冷却塊を
利用するための、複合式冷却及び冷蔵装置の単一氷貯蔵
組立体への連結は、以前には開示されておらず、また一
般に、そして特にスーパーマーケット装置のためには、
知られていない。動作中に、図2のシステムは、複雑な
網の外観を呈するが、他の関連する構成要素と共に低温
凝結装置14、液体補助冷却装置120及び空冷装置1
60が、多くの設備にて24時間稼動で利用できる、ス
ーパーマーケット環境での実在する構造体である。氷貯
蔵装置と関連する連結装置との連結は、低コスト動作に
対する入手可能な資源の再割り当てにより証明されるよ
うに、僅かなスペース、最小の資金支出及び電力コスト
の大きな潜在的低減のみを必要とする。動作コストのさ
らなる低減は、氷貯蔵システム12を、現存する冷却シ
ステムに適応させることにより、入手可能であり、それ
は、同じ冷却または冷蔵能力を生ずるために、より大き
く且つ動作させるためにより高価である構造体と置き換
えるよりも、更新によって、その動作範囲を拡張する。
【0022】動作中、図2に示された例示的なシステム
は、「設計」条件での定格装置能力以下のオンデマンド
冷却能力を備えるために、または電力に対するピークコ
スト期の電力需要を低減するために、氷貯蔵組立体12
を連結または制御装置16に連結する。組立体12は、
貯蔵タンク88内に、水または水/グリコール混合体の
ような冷凍液体塊を備えるために、動作可能である。図
示の組立体12においては、ラック70のコンプレッサ
18は、導管84からの低温蒸気冷媒を圧縮して、導管
72及びコンデンサ76に排出される高圧蒸気冷媒に
し、該コンデンサは、タンク室88内の冷却コイル80
に移送するために、該高圧蒸気を液体に凝結せしめる。
この冷却回路は、熱膨張弁または特に図示されないが業
界では公知である他の標準的な装置を組み込んでいても
よい。コイル88内の冷媒液体は、冷却し、好ましくは
高温多湿の夏期において通常夜間の、電力コストが最小
である期間に、タンク82内に液体−固体状の液体塊を
備えるために、冷却液体の少なくとも一部を冷凍し得
る。このオフピーク電力需要の利用は、冷凍された液体
が、後の使用のために断熱タンク82内に確保されるの
で、動作コストを低減する。液体が冷凍された後、また
は動作期間または他の動作基準の後、ラック70のコン
プレッサは、動作停止され、システムは、待機モードに
ある。高温多湿の夏の日中のようなピーク冷却剤需要期
には、電力コストは、キロワット時あたりの料金が最大
であり、現存する装置は、実際の需要に合わせるため
に、十分な冷却を行なうことができないことがあり、ま
たは現存する装置は、装置への過度の要求となり得る、
その定格またはピーク能力で動作することが要求され
得、関連する維持コストを増大させ得ることになる。補
助冷却動作におけるタンク82からの冷却液体の使用
は、コンプレッサ18の負荷を軽減し、コンプレッサの
少なくとも一部が、非動作モードに切換えられることを
可能にし、且つ残りのコンプレッサが、低い排出圧力で
動作することを可能にする。
は、「設計」条件での定格装置能力以下のオンデマンド
冷却能力を備えるために、または電力に対するピークコ
スト期の電力需要を低減するために、氷貯蔵組立体12
を連結または制御装置16に連結する。組立体12は、
貯蔵タンク88内に、水または水/グリコール混合体の
ような冷凍液体塊を備えるために、動作可能である。図
示の組立体12においては、ラック70のコンプレッサ
18は、導管84からの低温蒸気冷媒を圧縮して、導管
72及びコンデンサ76に排出される高圧蒸気冷媒に
し、該コンデンサは、タンク室88内の冷却コイル80
に移送するために、該高圧蒸気を液体に凝結せしめる。
この冷却回路は、熱膨張弁または特に図示されないが業
界では公知である他の標準的な装置を組み込んでいても
よい。コイル88内の冷媒液体は、冷却し、好ましくは
高温多湿の夏期において通常夜間の、電力コストが最小
である期間に、タンク82内に液体−固体状の液体塊を
備えるために、冷却液体の少なくとも一部を冷凍し得
る。このオフピーク電力需要の利用は、冷凍された液体
が、後の使用のために断熱タンク82内に確保されるの
で、動作コストを低減する。液体が冷凍された後、また
は動作期間または他の動作基準の後、ラック70のコン
プレッサは、動作停止され、システムは、待機モードに
ある。高温多湿の夏の日中のようなピーク冷却剤需要期
には、電力コストは、キロワット時あたりの料金が最大
であり、現存する装置は、実際の需要に合わせるため
に、十分な冷却を行なうことができないことがあり、ま
たは現存する装置は、装置への過度の要求となり得る、
その定格またはピーク能力で動作することが要求され
得、関連する維持コストを増大させ得ることになる。補
助冷却動作におけるタンク82からの冷却液体の使用
は、コンプレッサ18の負荷を軽減し、コンプレッサの
少なくとも一部が、非動作モードに切換えられることを
可能にし、且つ残りのコンプレッサが、低い排出圧力で
動作することを可能にする。
【0023】図2で氷貯蔵タンク82内の冷たい流体は
機器34と132の各連結装置16と136に循環さ
れ、機器冷媒と相互反応し、標準動作モードで得られる
温度以下の動作温度を低下する。詳記すれば、ポンプ4
0が活性化されて冷却剤流体をタンク82から循環し、
この流体はほぼ内部の凍結物質の冷凍温度に等しい。同
時に連結装置を通る連結機器流動の冷媒の温度はかなり
低下して、はるかに低い流体温度をこの装置及び冷却区
域に与える。図示の機器回路では、余分の制御弁は必要
とせず、氷貯蔵流体が絶えず連結装置16と136に循
環される。低温凝縮機器34の場合には、凝縮器16に
連絡された冷媒流体は冷媒ガスを、液体が導管54を充
満している凝縮器16内で液体に凝縮する。導管54内
の液体の静的高さは十分大きい圧力を発生し凝縮器26
から導管36を通る冷媒流動を事実上阻止し、このため
低温の冷媒が凝縮器16から導管102と装置34に連
絡される。この低温の冷媒は、この低温の凝縮機器の温
度範囲を拡張し、又回路の動力消費を減少する圧縮機−
凝縮器冷媒回路に対する温度の要求を発生することなく
不慮の温暖日や条件でも所望の動作温度を維持できる。
補助凝縮器16を通る冷媒流動はタンク82からの冷媒
流動を遮断することによって中止される。回路14内
で、冷媒流体は補助凝縮器16に循環され、基幹導管4
2、151及び94に戻される。流体流動速度、冷媒流
動、温度低下及び他の動作バラメータはいくつかの部品
の寸法及び動作性能、並びに環境条件によって変わる。
タンク82と冷媒流体流動回路間に接続されたポンプ4
0は信号/感知装置48によって始動され、時間、温
度、湿度又は他の動作条件のような外部パラメータに応
じていくつかの冷却用機器に冷媒流動を流入させる。こ
の動作信号はポンプ40の手動開始でもよく、特定の動
作装置は本発明で限定されない。
機器34と132の各連結装置16と136に循環さ
れ、機器冷媒と相互反応し、標準動作モードで得られる
温度以下の動作温度を低下する。詳記すれば、ポンプ4
0が活性化されて冷却剤流体をタンク82から循環し、
この流体はほぼ内部の凍結物質の冷凍温度に等しい。同
時に連結装置を通る連結機器流動の冷媒の温度はかなり
低下して、はるかに低い流体温度をこの装置及び冷却区
域に与える。図示の機器回路では、余分の制御弁は必要
とせず、氷貯蔵流体が絶えず連結装置16と136に循
環される。低温凝縮機器34の場合には、凝縮器16に
連絡された冷媒流体は冷媒ガスを、液体が導管54を充
満している凝縮器16内で液体に凝縮する。導管54内
の液体の静的高さは十分大きい圧力を発生し凝縮器26
から導管36を通る冷媒流動を事実上阻止し、このため
低温の冷媒が凝縮器16から導管102と装置34に連
絡される。この低温の冷媒は、この低温の凝縮機器の温
度範囲を拡張し、又回路の動力消費を減少する圧縮機−
凝縮器冷媒回路に対する温度の要求を発生することなく
不慮の温暖日や条件でも所望の動作温度を維持できる。
補助凝縮器16を通る冷媒流動はタンク82からの冷媒
流動を遮断することによって中止される。回路14内
で、冷媒流体は補助凝縮器16に循環され、基幹導管4
2、151及び94に戻される。流体流動速度、冷媒流
動、温度低下及び他の動作バラメータはいくつかの部品
の寸法及び動作性能、並びに環境条件によって変わる。
タンク82と冷媒流体流動回路間に接続されたポンプ4
0は信号/感知装置48によって始動され、時間、温
度、湿度又は他の動作条件のような外部パラメータに応
じていくつかの冷却用機器に冷媒流動を流入させる。こ
の動作信号はポンプ40の手動開始でもよく、特定の動
作装置は本発明で限定されない。
【0024】装置132を有する液体副冷却用機器で
は、冷媒流体はポンプ40の動作間連続的に副冷却器1
36に供給される。この冷媒流量は、所望に応じてオリ
フィス弁、大きさをしぼったパイプ又は他の制御装置に
よって制御される。しかし冷媒回路の空気冷却又は蒸発
式凝縮器124からの冷媒流動は絶えず上記の例示的冷
却用機器内の全動作条件下で副冷却器136に送られ
る。冷媒の副冷却度は冷媒及び冷却剤流体、周辺温度、
2つの流体の相対的温度又は他の動作及び環境パラメー
タに応じて制御される。冷媒温度の正確な降下は装置1
32に対する現存冷却用回路上の現存制御装置によって
制御される。消費された冷却剤流体は副冷却器136か
ら帰還導管146、149、151及び94に流れタン
ク82内でリサイクルされる。この過程は実質的に、余
分の大型圧縮器に投資することなく現存圧縮機18の動
作性能を増大できる。
は、冷媒流体はポンプ40の動作間連続的に副冷却器1
36に供給される。この冷媒流量は、所望に応じてオリ
フィス弁、大きさをしぼったパイプ又は他の制御装置に
よって制御される。しかし冷媒回路の空気冷却又は蒸発
式凝縮器124からの冷媒流動は絶えず上記の例示的冷
却用機器内の全動作条件下で副冷却器136に送られ
る。冷媒の副冷却度は冷媒及び冷却剤流体、周辺温度、
2つの流体の相対的温度又は他の動作及び環境パラメー
タに応じて制御される。冷媒温度の正確な降下は装置1
32に対する現存冷却用回路上の現存制御装置によって
制御される。消費された冷却剤流体は副冷却器136か
ら帰還導管146、149、151及び94に流れタン
ク82内でリサイクルされる。この過程は実質的に、余
分の大型圧縮器に投資することなく現存圧縮機18の動
作性能を増大できる。
【0025】空気冷却装置160に対する冷却剤流動
は、循環用ポンプ170の作動により制御弁162の前
方で導管92の冷却剤を分流させることで選択できる。
この機器では、冷却剤流体は装置160に向けられ、熱
伝達要素の温度を低下する。ポンプ170が標準モード
内で遮断されると、冷却剤流体は弁162を通る管路9
2に直接送られ導管94とタンク82に戻される。循環
用ポンプ170は信号/感知装置182で動作され、弁
162の前方で装置160に対する流体流動を開放し、
この意味でポンプ172は弁又は制御装置として動作
し、装置160に対する流体流動を制限する。
は、循環用ポンプ170の作動により制御弁162の前
方で導管92の冷却剤を分流させることで選択できる。
この機器では、冷却剤流体は装置160に向けられ、熱
伝達要素の温度を低下する。ポンプ170が標準モード
内で遮断されると、冷却剤流体は弁162を通る管路9
2に直接送られ導管94とタンク82に戻される。循環
用ポンプ170は信号/感知装置182で動作され、弁
162の前方で装置160に対する流体流動を開放し、
この意味でポンプ172は弁又は制御装置として動作
し、装置160に対する流体流動を制限する。
【0026】図2の別の実施例では、波線123は副冷
却機器120と、氷貯蔵システム12の凝縮器76に連
結された導管72との間に伸び出ている。この実施例で
は圧縮機ラック122は二重モード動作で運転され、換
言すれば、副冷却回路120による正規の動作期間は伝
統的モードで動作し、夜間のようにオフピーク期間又は
通常低使用期間は、この圧縮機ラック122は氷貯蔵回
路12に関連して利用されタンク82内の冷却剤流体を
凍結する。もし副冷却器の変調度又は制御度が必要の場
合には二方向制御弁を導管146内に設け、副冷却の要
求が低下するほど閉鎖状態に向けて変調される。
却機器120と、氷貯蔵システム12の凝縮器76に連
結された導管72との間に伸び出ている。この実施例で
は圧縮機ラック122は二重モード動作で運転され、換
言すれば、副冷却回路120による正規の動作期間は伝
統的モードで動作し、夜間のようにオフピーク期間又は
通常低使用期間は、この圧縮機ラック122は氷貯蔵回
路12に関連して利用されタンク82内の冷却剤流体を
凍結する。もし副冷却器の変調度又は制御度が必要の場
合には二方向制御弁を導管146内に設け、副冷却の要
求が低下するほど閉鎖状態に向けて変調される。
【0027】図面では期間管路125は圧縮機ラック1
22に対して冷媒のリサイクルを行う。制御アセンブリ
127は線路125内に示されるが、線路123内にも
配置でき、氷貯蔵アセンブリ12に冷媒流を分流させる
ことができる。この二重モード機器は更に資本コストの
節約ができ、空間要求を最小とし又設備利用度を最大に
する。この実施例の変更は、同一性能の低温度凝縮機器
14の圧縮機を使用するか、又は非常の際のバックアッ
プ装置としてこの変型接続を利用する。
22に対して冷媒のリサイクルを行う。制御アセンブリ
127は線路125内に示されるが、線路123内にも
配置でき、氷貯蔵アセンブリ12に冷媒流を分流させる
ことができる。この二重モード機器は更に資本コストの
節約ができ、空間要求を最小とし又設備利用度を最大に
する。この実施例の変更は、同一性能の低温度凝縮機器
14の圧縮機を使用するか、又は非常の際のバックアッ
プ装置としてこの変型接続を利用する。
【0028】上記の説明は本発明の特定の好適実施例を
述べたものであるが物理的の大きさ、設計上の冷却性能
又は物理的の設備パラメータは個々の使用機器によって
変わることは当然である。スーパーマーケットの冷却要
求の例では、これらの設計条件は店の営業時間、設備の
相対的の大きさ及びその他の設計要因を含む。これらの
要因は考慮すべきであるが本発明に対する限定ではな
い。
述べたものであるが物理的の大きさ、設計上の冷却性能
又は物理的の設備パラメータは個々の使用機器によって
変わることは当然である。スーパーマーケットの冷却要
求の例では、これらの設計条件は店の営業時間、設備の
相対的の大きさ及びその他の設計要因を含む。これらの
要因は考慮すべきであるが本発明に対する限定ではな
い。
【0029】
【発明の効果】性能、効率を向上させ且つ全体の電力消
費またはピーク動作期間における電力需要を低減するこ
とにより同じ動作結果を得るためのコストを低減させる
ために、現存する冷却及び冷蔵装置に対して氷貯蔵シス
テムを連結するための方法及び装置を提供する。
費またはピーク動作期間における電力需要を低減するこ
とにより同じ動作結果を得るためのコストを低減させる
ために、現存する冷却及び冷蔵装置に対して氷貯蔵シス
テムを連結するための方法及び装置を提供する。
【図1】 氷貯蔵液体回路に連結された単一の冷却装置
を備えた本発明の実施例を示すブロック図
を備えた本発明の実施例を示すブロック図
【図2】 スーパーマーケットのための実施例を示すブ
ロック図
ロック図
【符号の説明】 10・・・冷却システム、12・・・補助冷却回路、1
4・・・冷蔵装置、16・・・補助凝縮器、18・・・
圧縮器、22・・・投入口、24・・・入口通路、26
・・・凝縮器、30・・・排出口、32・・・出口通
路、34・・・低温凝結機器、38・・・氷貯蔵装置、
40・・・ポンプ、48・・・信号/感知装置、52・
・・排出口、
4・・・冷蔵装置、16・・・補助凝縮器、18・・・
圧縮器、22・・・投入口、24・・・入口通路、26
・・・凝縮器、30・・・排出口、32・・・出口通
路、34・・・低温凝結機器、38・・・氷貯蔵装置、
40・・・ポンプ、48・・・信号/感知装置、52・
・・排出口、
Claims (28)
- 【請求項1】 少なくとも1つのアセンブリに冷媒回路
と冷媒冷却装置とによって接続される補助冷却システム
で、該冷却システムは上記回路内の冷媒温度を低下で
き;流体を冷却する冷媒を供給する装置;出口ポートと
帰還ポートを備えたハウジングを有する蓄熱装置;上記
ハウジング内の相変化物質;上記ハウジング内に配置さ
れ、かつ上記冷媒装置に接続された上記相変化物質の少
なくとも一部を凍結し、かつ上記流体の残部を上記ハウ
ジング内の凍結物質の温度まで冷却する装置;第1流体
通路と第2流体通路を有し、上記冷媒回路並列及び直列
配置の1つに接続された連結装置で、上記第1及び第2
流体通路の1つ内の冷媒を受取り、該連結装置を流動さ
せ上記冷媒回路に帰還させる連結装置;上記第1及び第
2流体通路の他の通路内に接続された相変化物質をポン
プし、上記ハウジング出口ポートを上記ハウジングから
連結装置内の他の流体通路に連絡させるポンプ装置;上
記の他の流体通路と上記ハウジング入口ポートとを連結
し、上記相変化流体を上記連結装置からハウジングに帰
還させる連結装置; を含み上記の他の流体通路内の冷
却量温度の上記相変化物質流体は、上記冷媒冷却装置の
前方の上記回路内の冷媒の温度を低下して現存する冷媒
回路の動作範囲を拡張することを特徴とする補助冷却シ
ステム。 - 【請求項2】 上記冷媒回路は、冷媒蒸気を第1の低圧
から第2の高圧まで圧縮する装置;上記第2圧力の冷媒
蒸気の少なくとも1部を凝結する凝結装置で上記圧縮装
置に連結された凝結装置、を有し上記凝結装置を冷媒冷
却装置に連結する装置は、上記冷媒を該装置に連絡さ
せ、上記冷媒回路内の装置は上記圧縮装置の下流で上記
圧縮装置に接続されて上記回路内の冷媒を再循環させる
「請求項1」に記載の補助冷却システム。 - 【請求項3】 上記の1つのアセンブリは低温凝縮機器
で、上記連結装置と上記圧縮装置と上記凝縮装置との間
に上記冷媒回路と並列に接続された補助凝縮器である
「請求項2」に記載の補助冷却システム。 - 【請求項4】 上記1つのアセンブリは副冷却器で、上
記の連結装置は、上記の凝結装置と上記冷媒冷却装置と
の間の上記冷媒回路内に直列に接続された第1流体通路
を有する液体冷媒副冷却器である「請求項1」に記載の
補助冷却システム。 - 【請求項5】 上記圧縮装置は、第1の低圧の蒸気を受
取りこれを第2の高圧に圧縮するように動作する少なく
とも1つの圧縮機である「請求項2」に記載の補助冷却
システム。 - 【請求項6】 上記圧縮装置は、第1の低圧の蒸気を受
取りこれを第2の高圧の蒸気に圧縮するように並列回路
に配置された複数の圧縮機を有する「請求項2」に記載
の補助冷却システム。 - 【請求項7】 上記凝縮装置は空気冷却凝縮器である
「請求項2」に記載の補助冷却システム。 - 【請求項8】 上記凝縮装置は蒸発式凝縮器である「請
求項2」に記載の補助冷却システム。 - 【請求項9】 更に上記凝縮装置と冷媒冷却装置との間
に並列に接続された液体受を有する「請求項2」に記載
の補助冷却システム。 - 【請求項10】 冷媒を供給する装置は第2冷媒回路
で、上記の冷凍装置は上記ハウジング内の冷却用コイル
で、該コイルは上記第2冷媒回路に接続され、上記冷媒
を受けて上記ハウジング内の相変化物質を冷却してこれ
を冷凍する「請求項1」に記載の補助冷却システム。 - 【請求項11】 上記第2冷媒回路は、上記冷媒を圧縮
する装置と、該圧縮冷媒を圧縮装置から凝縮する装置と
を有する「請求項10」に記載の補助冷却システム。 - 【請求項12】 上記第2回路圧縮装置は圧縮機である
「請求項11」に記載の補助冷却システム。 - 【請求項13】 上記第2回路圧縮装置は、上記コイル
の下流に並列に配置されて上記コイルから冷媒を受取っ
て上記回路内で再循環させる複数の圧縮機である「請求
項11」に記載の補助冷却システム。 - 【請求項14】 上記の1つのアセンブリの冷媒回路は
圧縮装置を有し、上記の冷却システムは更に、上記凝結
装置と上記の1つのアセンブリの冷媒回路圧縮装置との
間に接続された分流装置を含み、該分流装置はこれが作
動されると上記第2回路と上記第1圧縮装置を接続して
第2回路圧縮装置として作動する「請求項11」に記載
の補助冷却システム。 - 【請求項15】 更に上記連結装置内に制御弁を含み、
これが作動すると、基準モードの上記ハウジング入口ポ
ートに流体接続を与え、更に熱交換装置;上記連結装置
と上記熱交換装置との間に接続された第2循環用ポン
プ;上記第2ポンプに接続されて該第2ポンプを作動す
るように動作する信号及び感知装置;を含み;上記連結
装置は上記熱交換装置と上記第2ポンプの下流の上記制
御弁を連結し、上記ポンプが上記の信号/感知装置と作
動されると、上記の冷却器温度流体を上記熱交換装置に
接続しこれを通る空気を減圧し、上記の制御弁が動作す
ると上記流体をポンプに送り、上記熱交換装置に連絡さ
せ、上記流体を上記熱交換装置を上記ハウジングの入口
ポートに接続する「請求項1」に記載の補助冷却システ
ム。 - 【請求項16】 上記熱交換装置が空気冷却装置である
「請求項15」に記載の補助冷却システム。 - 【請求項17】 動作冷却液の温度を少なくとも冷却剤
冷却オペレータまで低下するように作動する冷却システ
ムで:入口ポートと排出ポートを有し、第1動作流体を
第1蒸気圧力から第2の高圧蒸気圧力まで圧縮する装
置;第1動作流体を凝縮する第1装置;上記第1装置排
出ポートと上記第1凝縮装置との間に接続され、上記第
1動作流体を流通させる伝導装置;出口ポート、入口ポ
ート及び内部に第2動作流体を有し、該第2流体は基準
状態で第1温度を有し、蓄熱状態で第2の低温度を有す
る蓄熱装置:上記蓄熱装置内の第1流体回路、上記補助
凝縮器は第3動作流体を受取って上記補助凝縮器第1内
部流体回路と接触して熱交換する第2入口ポートと第2
排出ポートを有する;上記空気冷却式の蒸発凝縮器の1
つは入口ポートと出口ポートを有する;少なくとも1つ
の圧縮機は排出ポートと入口ポートを有し、該圧縮機は
上記第3動作流体を過熱蒸気として受取り、これを圧縮
する;上記圧縮機排出ポートと上記の1つの凝縮器入口
ポート及び上記補助凝縮器入口ポートを連結し、上記圧
縮第3動作流体を流通させる連結装置;液体受;上記蒸
発式の空気冷却凝縮器の1つの出口ポートは上記の低温
の凝縮用装置と、上記の第2装置に連結された上記第1
流体回路に流通接続され、上記第1回路と上記第1凝縮
装置との間に接続された伝導を行ない、上記第2温度以
下の温度の上記第1動作流体を熱伝達と上記第2動作流
体の、上記蓄熱装置内の第2温度まで低下させる;第2
流体回路は循環装置を有し、上記蓄熱装置の出口ポート
と入口ポートとの間に接続された上記第2回路は、上記
第1温度以下の温度の上記第2動作流体を循環させ、上
記第2回路は少なくとも1つの冷却用装置の1つによっ
て少なくとも1つの第3流体回路に接続されて上記第3
回路内の第3動作流体の温度を低下し、現存する冷却装
置の規定容量以上にその動作範囲を拡大する冷却システ
ム。 - 【請求項18】 上記2動作流体が水、及び水グリコー
ル混合物の一つである「請求項17」に記載の冷却シス
テム。 - 【請求項19】 上記第3冷却回路が、補助凝縮器及び
空気冷却凝縮器及び蒸発式凝縮器の1つを有する低温の
凝縮装置に接続され、該凝縮器の1つは、第1流体内部
回路、上記第3冷却用回路内の蓄熱装置から送られる上
記第2動作流体、上記装置に対する動作流体の入口ポー
トと出口ポートを有する「請求項17」に記載の冷却シ
ステム。 - 【請求項20】 更に上記低温凝縮運転装置と並列に上
記接続装置と接続された液体受を有する「請求項19」
に記載の冷却システム。 - 【請求項21】 上記第3冷却用回路は液体冷媒副冷却
器装置を有し、上記第3回路は少なくとも1つの動作流
体圧縮装置を有する「請求項17」に記載の冷却システ
ム。 - 【請求項22】 少なくとも1つの冷媒冷却装置に接続
されてこの装置の動作範囲を拡張すると共に、この等価
装置の冷却性態における動力消費を減少する冷却システ
ム;冷媒圧縮装置、該圧縮装置は入口ポートに排出ポー
トとを有し、第1の低圧から第2の高圧まで圧縮される
冷媒上記を受けるように動作する;連結装置;流入通路
流出通路とを有する冷媒凝縮装置、該流入通路は上記連
結装置によって上記圧縮装置排出ポートに接続され、高
圧の上記圧縮冷媒を上記凝縮装置に連絡させる;ハウジ
ング、相変化物質及び上記ハウジング内の冷媒を受取る
装置を有する蓄熱装置、上記冷媒受取装置は、上記連結
装置によって上記凝縮装置と圧縮装置入口ポートとの間
に接続され、上記ハウジング内の相変化物質の少なくと
も一部を凍結して周辺温度より低い第2温度の上記流体
を供給する;上記相変化物質のポンプ装置;を含み;上
記冷媒冷却装置は冷媒回路と連結装置とを有する;上記
の冷媒回路連結装置と上記蓄熱装置にハウジングとの間
に接続された上記ポンプは、上記相変化物質を上記連結
装置に送り、上記冷媒回路内の冷媒の温度を低下し、上
記ハウジングに装置の連結装置に連結する装置は、消費
された相変化物質を装置の連結装置から上記蓄熱装置に
再循環のため流通させ、上記連結装置内の上記相変化物
質は、上記冷媒冷却装置の前方の上記第2回路内の冷媒
温度を低下するように動作することを特徴とする冷却シ
ステム。 - 【請求項23】 上記冷媒冷却連結装置は補助凝縮器で
ある「請求項22」に記載の冷却システム。 - 【請求項24】 更に、冷媒回路と第2連結とを有する
第2冷媒冷却装置を含み、該第2冷媒冷却装置連結装置
は、1つの冷媒冷却装置の連結装置と関連部品と並列に
上記ポンプとハウジングに連結された「請求項22」に
記載の冷却システム。 - 【請求項25】 更に、低温凝縮装置を含み、上記冷媒
冷却装置蒸発式凝縮器は上記連結装置によって上記低温
凝縮装置に連結されて上記冷媒を凝縮し、更に上記低温
凝縮装置に高圧液体流体を膨張のため排出し、次に圧縮
のため上記装置に戻す「請求項22」に記載の冷却シス
テム。 - 【請求項26】 上記第2冷媒冷却装置連結装置は液体
冷媒副冷却器である「請求項24」に記載の冷却システ
ム。 - 【請求項27】 更に、副冷却液体装置を含み、上記副
冷却器は上記第2冷媒冷却装置蒸発式凝縮器と上記副冷
却液体装置との間に膨張のため接続され、圧縮のため上
記冷媒を上記第2装置に戻す「請求項26」に記載の冷
却システム。 - 【請求項28】 更に、熱制御弁と第2循環ポンプを備
えた冷媒回路を有する空気冷却装置を含み、上記空気冷
却装置は上記ポンプに接続されて、第2ポンプと上記空
気冷却装置に対する上記相変化流体の分流の1つの上記
流体を受取り、第1モードで上記ハウジングに戻し、該
流体を第2モードでハウジングに向ける「請求項24」
に記載の冷却システム。
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