JPH0861791A

JPH0861791A - エコノマイザ付き冷凍装置

Info

Publication number: JPH0861791A
Application number: JP21834494A
Authority: JP
Inventors: Toshio Inoue; 俊夫井上; Masayoshi Hiramatsu; 正義平松; Masayoshi Hirano; 正義平野; Kazushige Kawamura; 和茂川村; Eiji Awai; 英司粟井; Takashi Kimura; 隆志木村
Original assignee: Chiyoda Corp; Chubu Electric Power Co Inc; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Corp; Chubu Electric Power Co Inc; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1994-08-22
Filing date: 1994-08-22
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】冷凍能力を増大させることができて消費電力
を削減することができ、昼夜間等における冷凍負荷の変
動を平準化させることが可能となり、かつ冷凍システム
全体の配置の自由度が大きいエコノマイザ付き冷凍装置
を得る。【構成】冷凍サイクルの凝縮器３１の後段に冷媒を過
冷却させるエコノマイザ３５が介装され、冷媒配管３４
に、下流側端部が切替弁３６を介して凝縮器の出口側に
接続され、上流側に向けて順次蓄冷材冷却器用膨張手段
３７と蓄冷材冷却器３８とが配設され、上流側端部が蒸
発器３３の出口側に接続された蓄冷材冷却用配管３９を
設け、かつ蓄冷材冷却器３８で蓄冷された蓄冷材４１を
エコノマイザ３５内に導く供給管４３とエコノマイザ内
の蓄冷材を蓄冷材冷却器に導く戻り管４４と蓄冷材を移
送する蓄冷材ポンプ４２とを有する蓄冷材移送配管４５
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクルにおける
凝縮器の下流側にエコノマイザが配設されたエコノマイ
ザ付き冷凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁
と、蒸発器とが順次冷媒配管によって接続された冷凍サ
イクルにおいては、図７のモリエル線図で示すように、
上記圧縮機により断熱圧縮（１→４）された冷媒は、凝
縮器において冷却され、飽和蒸気線Ｌを超えて（４→２
´）その全部が液化された後に、膨張弁において等エン
トリピ変化して減圧され（２´→２）、所定の乾き度の
冷媒とされた後に、その液体部分が蒸気蒸発器において
蒸発して冷却（２→１）を行うようになっており、この
場合における冷凍効果は、ｉA＝ｉ₁−ｉ₂である。そこ
で、近年、上記冷凍サイクルの凝縮器の下流側にエコノ
マイザを設け、凝縮器で冷却された冷媒をさらに過冷却
して（２´→３´）、これを膨張弁において減圧する
（３´−３）ことにより、より乾き度の少ない冷媒を得
て、冷却効果ｉB＝ｉ₁−ｉ₃を高めようとした各種のエ
コノマイザ付き冷凍装置が開発されつつある。

【０００３】例えば、この種の従来のエコノマイザ付き
冷凍装置として、上記冷凍サイクルにおける凝縮器の後
段に小型冷凍機を追加設置することにより、冷凍能力を
増大させたものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記小
型冷凍機を追加設置させたものにあっては、冷凍機が合
計２台必要となるため、トラブルの発生の確率が高くな
り、保守により多くの手間を要するという欠点があっ
た。加えて、一般にこの種の冷凍装置においては、昼夜
間等において大きな冷凍負荷の変動が生じ、この結果消
費電力に大幅な変動が生じてしまう。ところが、上記従
来のエコノマイザ付き冷凍装置にあっては、冷凍効果を
向上させて昼間時の消費電力を削減することはできるも
のの、このような昼夜間等における大きな冷凍負荷の変
動に起因する消費電力の変動を平準化することができな
いという問題点があった。しかも、上記昼間時の消費電
力の削減効果についても、結局小型冷凍機を稼働させて
いるために、充分な効果を得ることができないという欠
点もあった。

【０００５】そこで、従来の他のエコノマイザ付き冷凍
装置として、図８に示すような、特開平１−３０６７７
５号公報に見られるエコノマイザ付き冷凍装置が提案さ
れている。このエコノマイザ付き冷凍装置は、圧縮機５
と、凝縮器６と、膨張弁７と、蒸発器８とが順次冷媒配
管によって接続された冷凍サイクルの、上記凝縮器６と
膨張弁７との間に、冷水によって冷媒を冷却するエコノ
マイザ９を設け、温度センサ１０によって検出された蒸
発器８のブラインの温度に基づいて、上記エコノマイザ
９における冷水ポンプ１１の流量を調整することによ
り、冷凍効果を高めて消費電力を削減するとともに、冷
凍負荷の変動に対して追従性を良くしたものである。

【０００６】ところが、上記従来のエコノマイザ付き冷
凍装置にあっては、エコノマイザ９の冷却媒体が冷水で
あるために、特に冷凍負荷が大きくなる夏場に低温の冷
水が得難く、よって効果的な消費電力の削減効果が得ら
れないという欠点があるうえ、冷水の温度が不安定であ
るため、冷凍サイクルの設計温度を高くする必要があ
り、この結果伝熱効率が低下してエコノマイザを大きく
せざるを得ないという問題点があった。加えて、上記従
来のエコノマイザ付き冷凍装置では、通常の使用時にお
ける冷凍負荷変動には、ある程度追従することができる
ものの、上述した昼夜間等におけるような大きな冷凍負
荷の変動に対しては、これに効果的に追従することが難
しく、延いてはこれら昼夜間等に生じる消費電力の大幅
な変動を平準化することができないという問題点があっ
た。

【０００７】これに対して、上述した昼夜間等における
消費電力の変動を平準化させるものとして、特開昭５５
−９９５５５号公報に見られるような、蓄冷式冷房装置
が知られている。図９は、上記公報に記載されている従
来の蓄冷式冷房装置を示すもので、この冷房装置は、圧
縮機１５と、凝縮器１６と、膨張弁１７と、蒸発器１８
とが順次冷媒配管によって接続された冷凍サイクルの上
記凝縮器１６の後段に、三方弁１９を介して膨張弁２０
および蓄冷槽２１を順次配設し、夜間冷房不要時に上記
三方弁１９を切り替え、膨張弁２０を経た冷媒によって
蓄冷槽２１内の蓄冷用熱交換器２３を介して蓄冷材２２
を冷却しておき、昼間に凝縮器１６において冷却した冷
媒を、さらに蓄冷槽２１内の冷媒過冷却用熱交換器２４
を介して上記蓄冷材２２により過冷却することにより、
冷房効率を上げるようにしたものである。このような従
来の蓄冷式冷房装置によれば、夜間の冷房不要時に蓄え
た冷熱を昼間時の冷房負荷増大時に利用することによ
り、上述した昼夜間における消費電力の変動を平準化さ
せることができ、かつ昼間時における消費電力を削減す
ることができるという利点がある。

【０００８】しかしながら、上記従来の蓄冷式冷房装置
にあっては、蓄冷槽２１内に、蓄冷用熱交換器２３と冷
媒過冷却用熱交換器２４との２つの熱交換器を設置して
いるうえに、通常上記蓄冷材２２として顕熱による媒体
を用いているために、いきおい蓄冷槽２１が大きいもの
となり、加えて冷媒配管が複雑になるために、現実的に
は、当該冷凍機が設置されているような狭隘な空間には
設置することが難しいという欠点があるとともに、さら
に既設の冷凍機を上記構成に改造することは極めて困難
であるという問題点があった。

【０００９】本発明は、このような従来の各種エコノマ
イザ付き冷凍装置等が有する課題を解決すべくなされた
もので、冷凍効果が高く、よって冷凍能力を増大させる
ことができて消費電力を削減することができ、かつ昼夜
間等における消費電力の変動を平準化させることが可能
になるとともに、冷凍システム全体の配置についての自
由度が大きいエコノマイザ付き冷凍装置を提供すること
を目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係るエコノマイザ付き冷凍装置は、圧縮機と、凝縮器
と、蒸発器用膨張手段と、蒸発器とが順次冷媒配管によ
って接続された冷凍サイクルの凝縮器と蒸発器用膨張手
段との間に、上記冷媒を過冷却させるエコノマイザが介
装されたエコノマイザ付き冷凍装置に上記冷媒配管に、
上流側端部が切替弁を介して上記凝縮器の出口側に接続
され、下流側に向けて順次蓄冷材冷却器用膨張手段と、
蓄冷材冷却器とが配設されるとともに、下流側端部が蒸
発器の出口側に接続された蓄冷材冷却用配管を設け、さ
らに蓄冷材冷却器とエコノマイザとの間に、蓄冷材冷却
器で蓄冷された蓄冷材をエコノマイザ内に導く供給管
と、エコノマイザ内の蓄冷材を蓄冷材冷却器に導く戻り
管と、蓄冷材を移送する蓄冷材ポンプとを有する蓄冷材
移送配管を設けたことを特徴とするものである。

【００１１】次に、請求項２に記載のエコノマイザ付き
冷凍装置は、圧縮機と、凝縮器と、蒸発器用膨張手段
と、蒸発器とが順次冷媒配管によって接続された冷凍サ
イクルの凝縮器と蒸発器用膨張手段との間に、冷媒を過
冷却させるエコノマイザが介装されたエコノマイザ付き
冷凍装置の上記冷媒配管に、上流側端部が切替弁を介し
て凝縮器の出口側に接続され、下流側に向けて順次蓄冷
材冷却器用膨張手段と、蓄冷材冷却器とが配設されると
ともに、下流側端部が蒸発器の出口側に接続された蓄冷
材冷却用配管を設け、かつ蓄冷材冷却器とエコノマイザ
および凝縮器との間に、蓄冷材冷却器で蓄冷された蓄冷
材をエコノマイザに導く供給管と、エコノマイザから排
出された蓄冷材を凝縮器の冷媒として供給する凝縮器導
入管と、凝縮器から排出された蓄冷材を蓄冷材冷却器に
戻す戻り管と、蓄冷材を移送する蓄冷材ポンプとを有す
る蓄冷材移送配管を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】また、請求項３に記載のエコノマイザ付き
冷凍装置は、請求項１または２に記載のエコノマイザの
出口側に冷媒の温度を検出する第１の温度検出手段を設
け、この第１の温度検出手段の検出温度に基づいて蓄冷
材ポンプの吐出流量を制御する制御手段を備えているこ
とを特徴とするものである。

【００１３】請求項４に記載のエコノマイザ付き冷凍装
置は、上記請求項１〜３のいずれかに記載のエコノマイ
ザの出口側に冷媒の温度を検出する第１の温度検出手段
を設け、該エコノマイザの入口側に冷媒の温度を検出す
る第２の温度検出手段を設けるとともに、上記第１およ
び第２の温度検出手段によって検出された冷媒の温度差
に基づいて蓄冷材ポンプを停止させる制御手段を備えた
ものである。

【００１４】この際に、請求項５に記載のエコノマイザ
付き冷凍装置は、請求項１〜４のいずれかに記載のエコ
ノマイザの入口側と出口側との間に、開閉弁を介して上
記冷媒のエコノマイザバイパス配管を設けたことを特徴
とするものである。ここで、請求項６に記載の発明は、
上記請求項５に記載の発明において、蓄冷材の戻り管の
エコノマイザ出口側に蓄冷材の温度を検出する蓄冷材温
度検出手段を設け、かつ制御手段が、上記蓄冷材温度検
出手段の温度に基づいて冷媒の切替弁および開閉弁の開
閉度を制御する機能を備えてなるものであり、また請求
項７に記載の発明は、上記請求項５に記載の発明におい
て、蓄冷材の戻り管のエコノマイザ出口側に蓄冷材の温
度を検出する蓄冷材温度検出手段を設け、かつ制御手段
が、上記蓄冷材温度検出手段によって検出された蓄冷材
の温度と、第１の温度検出手段によって検出された冷媒
の温度との差に基づいて、上記切替弁および開閉弁の開
閉度を制御する機能を備えてなるものである。

【００１５】また、請求項８に記載のエコノマイザ付き
冷凍装置は、上記請求項１〜７のいずれかに記載の蒸発
器の出口側に、冷媒の温度を検出する第３の温度検出手
段を設けるとともに、上記制御手段が、この第３の温度
検出手段による検出温度に基づいて蒸発器用膨張手段の
作動を制御する機能を備えていることを特徴とするもの
である。

【００１６】また、請求項９に記載のエコノマイザ付き
冷凍装置は、上記請求項１〜８のいずれかに記載の蓄冷
材ポンプを、上記蓄冷材移送配管の戻り管に設けたこと
を特徴とするものである。

【００１７】請求項１０に記載のエコノマイザ付き冷凍
装置は、上記請求項１〜９のいずれかに記載の蓄冷材冷
却器が、上記蓄冷材冷却用配管が挿通されて蓄冷材との
熱交換を行う熱交換槽と、少なくとも供給管が接続され
た蓄冷槽と、これら熱交換槽および蓄冷槽の間に接続さ
れて内部の蓄冷材を循環させる連結配管とを備えてなる
ことを特徴とするものである。

【００１８】また、請求項１１に記載のエコノマイザ付
き冷凍装置は、上記請求項１〜１０のいずれかに記載の
蓄冷材冷却器が、上記蓄冷材冷却用配管が挿通されて蓄
冷材との熱交換を行うとともに供給管が接続された蓄冷
槽と、この蓄冷槽と接続管を介して接続されるととも
に、上記戻り管が接続された蓄冷材回収槽とを備えてな
ることを特徴とするものである。

【００１９】請求項１２に記載のエコノマイザ付き冷凍
装置は、上記請求項１〜１１のいずれかに記載のものに
おいて、上記蓄冷材が、蓄冷材冷却器における蓄冷時に
固形物を生成する流動体であることを特徴とするもので
あり、さらに請求項１３に記載のものは、上記蓄冷材
が、５〜６０重量％の水と、カルボニル基あるいは水酸
基を有し融点が−１５℃以下で炭素数が１〜５である有
機化合物の一または二種以上との混合物からなるもので
あり、かつ少なくとも上記エコノマイザ内に蓄冷材の流
動手段を設けたことを特徴とするものである。また、請
求項１４に記載のものは、請求項１３に記載の有機化合
物の一種がアセトンであることを特徴とするものであ
る。

【００２０】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、圧縮機出口の
冷媒を凝縮器によって冷却した後に、さらにエコノマイ
ザにおいて蓄冷材により過冷却し、冷凍能力を増大させ
ることによって消費電力の削減化が図られる。また、夜
間等の冷凍負荷が大幅に減少した際に、冷媒を蓄冷材冷
却用配管に通して蓄冷材を冷却し、蓄えられた冷熱を昼
間等の冷凍負荷が増大した際に使用することにより、昼
夜間等における消費電力を平準化することが可能とな
る。さらに、上記蓄冷材の物質を、当該冷凍装置の使用
用途や規模等に応じて適宜選択することにより、当該冷
凍システム全系を安定した条件で運転することができる
とともに、既設の冷凍装置であっても、蒸発器用膨張手
段や蒸発器等を取り替えることなく、新たな設定温度条
件で運転することが可能となる。加えて、エコノマイザ
と蓄冷材冷却器とが分離されているので、上記エコノマ
イザを小型化して任意の場所に設置することができ、他
方別途設置する蓄冷材冷却器についても、その容量、形
状、配置等を適宜選択することができる。

【００２１】この際に、一般に上記エコノマイザは、冷
媒の過冷却に用いられているために、当該エコノマイザ
から排出された蓄冷材の温度は、大気温度より充分に低
い。この点に注目して、請求項２に記載の発明において
は、エコノマイザにおいて冷媒の過冷却に利用した後の
蓄冷材を、さらに凝縮器の冷媒として再利用しているの
で、上記凝縮器における凝縮効率を一層高め、よってエ
コノマイザの小型化が図られる。加えて、蓄冷材を高温
度まで利用することが可能となるため、冷凍システムの
能力を一段と向上させることができる。

【００２２】ところで、一般にこの種のエコノマイザ付
き冷凍装置においては、エコノマイザにおいて冷媒を確
実に所定の温度（例えば、０℃）まで冷却しようとする
場合には、エコノマイザ出口における蓄冷材の温度は上
記冷媒の設定温度よりも低温（例えば、−５℃）にしな
ければならない。このため、上述した従来のエコノマイ
ザ付き冷凍装置にあっては、上記冷媒の設定冷却温度以
下の蓄冷材の低温部分を有効に利用することができなか
った。この点、請求項３に記載の発明によれば、蓄冷材
をエコノマイザと蓄冷材冷却器との間で循環使用し、か
つエコノマイザの出口側の冷媒温度に基づいて蓄冷材ポ
ンプの吐出流量を制御しているので、かかる蓄冷材の低
温部分を有効に再利用し、かつ冷凍負荷の変動に拘わら
ず上記エコノマイザ出口側における冷媒温度を一定にす
ることが可能となるため、当該冷凍システム全系の安定
化および蓄冷材の効率的利用が図られる。

【００２３】さらに、請求項４に記載の発明にあって
は、冷凍負荷がほぼ無くなった場合等に、エコノマイザ
出入口の第１および第２の温度検出手段よって検出され
た冷媒の温度差が所定の値以下になった際に、自動的に
蓄冷材ポンプを停止させることにより、蓄冷材の有効利
用が図られる。

【００２４】このようにして蓄冷材ポンプが停止した後
の通常運転時に、エコノマイザにおいては媒体の熱交換
流路が長いため、この熱交換流路における冷媒の放熱量
が大きくなってしまう。しかるに、請求項５に記載の発
明によれば、開閉弁を介して上記冷媒のエコノマイザバ
イパス配管を設けているので、蓄冷材ポンプ停止中に上
記冷媒をエコノマイザバイパス配管側を通すことによ
り、上記放熱ロスが防止されるとともに、さらに冷媒の
流路抵抗を減少させて、圧縮機の動力の低減化が図られ
る。

【００２５】この際に、請求項６に記載の発明によれ
ば、上記制御手段により、エコノマイザ出口側における
蓄冷材の温度に基づいて冷媒の開閉弁の開閉度を制御す
ることにより、当該冷媒の上記エコノマイザあるいはエ
コノマイザバイパス配管への切替えが自動制御される。
また、請求項７に記載の発明によれば、上記制御手段に
より、エコノマイザ出口側における蓄冷材の温度と、エ
コノマイザ出口側における冷媒の温度との差に基づいて
上記開閉弁の開閉度を制御することにより、上記冷媒の
エコノマイザあるいはエコノマイザバイパス配管への切
替えが自動制御される。

【００２６】また、請求項８に記載の発明にあっては、
蒸発器における冷凍負荷の予測および蒸発器の伝熱面積
等を考慮して、第１および第３の温度検出手段によって
蓄冷材の流量と蒸発器膨張手段の作動とを制御すること
により、夜間等に蓄冷した蓄冷材内の全熱量を、昼間等
に効率的に使用しきることが可能となり、かつ大きな冷
凍負荷の変動に対する追従性が向上する。

【００２７】また、請求項９に記載の発明によれば、蓄
冷材の粘度が、より高温となるエコノマイザで放熱後に
おいてより低くなることから、蓄冷材ポンプによる移送
が容易であり、この結果上記蓄冷材ポンプの駆動力の低
減化が図られる。特に、後述する請求項１２〜１４に記
載の発明における蓄冷材にあっては、当該蓄冷材がエコ
ノマイザにおける放熱前にスラリー状であるのに対し
て、上記放熱をした後においては液状であるために、よ
り一層移送が容易になる。

【００２８】一方、請求項１０に記載の発明にあって
は、蓄冷材の冷却時に、当該蓄冷材を熱交換槽と蓄冷槽
との間を循環させているので、上記熱交換槽や蓄冷槽内
に攪拌器等を設ける必要がなく、よって特に後述する請
求項１２〜１４に記載の蓄冷材を用いた場合に好適であ
る。また、本請求項に係る発明においては、上記蓄冷材
冷却器が熱交換槽と蓄冷槽とを備えた構成であるので、
これら熱交換槽および蓄冷槽内に攪拌器を設けた場合に
は、上記請求項１〜９に記載の発明のように蓄冷材冷却
器内の蓄冷材の全量を均一に流動させる必要がなく、例
えば熱交換槽を急速に、蓄冷槽を緩慢に攪拌すればよ
い。この結果、熱交換槽においては、熱交換速度を速め
ることができ、かつ蓄冷槽においては、内部の温度分布
を均一にすることができる。特に、請求項１２〜１４に
記載の蓄冷材を用いた場合には、スラリーの沈降を防止
できる。

【００２９】さらに、請求項１１に記載の発明によれ
ば、昼間等の蓄冷材使用時に、この蓄冷材を蓄冷材冷却
器とエコノマイザとの間で循環させることなく、供給管
が接続された蓄冷槽内の蓄冷材のみを使用して、戻りを
蓄冷材回収槽に戻すことにより、エコノマイザにおける
冷却媒体として、常に一定の温度の蓄冷材を使用するこ
とが可能となり、冷凍システムの安定化が図られる。な
お、蓄冷材回収槽に戻された蓄冷材は、夜間等に蓄冷槽
に供給されて冷却され、次の昼間等に上記蓄冷槽からエ
コノマイザに供給されて使用される。

【００３０】ところで、本発明者等は、先に特開平３−
２８１５９３号に見られるような、この種の蓄冷材に最
適な含水蓄冷材を提案した。この蓄冷材は、上記請求項
１２に記載のように、蓄冷材冷却器における蓄冷時に固
形物を生成する流動体であり、さらに詳しくは、上記請
求項１３に記載のように、５〜６０重量％の水と、カル
ボニル基あるいは水酸基を有し融点が−１５℃以下で炭
素数が１〜５である有機化合物の一または二種以上との
混合物からなり、加えて、これに水溶性の有機化合物ま
たは無機化合物を含有させたものである。このような蓄
冷材は、攪拌器を備えた冷却槽において、通常回転数１
０〜１５００rpm で回転攪拌しながら、−１５℃以下に
冷却することにより、平均粒径３．０mm以下の水を含む
固体粒子を生成し、この結果上記蓄冷材を固液分散体と
して蓄冷状態に変換することができることから、冷却能
力が大きく、かつ蓄冷状態が固液分散体であるためスラ
リーとして移送可能であるという利点がある。

【００３１】したがって、請求項１２または１３に記載
のように、上記蓄冷材を請求項１〜１１のいずれかに記
載の発明における蓄冷材として用いれば、従来の冷水を
用いたエコノマイザに比べて、遥かに過冷却度を高める
ことが可能となる。また、上記請求項１３に記載の発明
にあっては、少なくともエコノマイザ内に攪拌器等の流
動手段を用いているので、当該流動手段を設けた箇所に
おいては、スラリー状をなす蓄冷材の固形分の沈降が防
止されて、冷熱の伝熱効率が向上する。しかも、冷水と
異なり、より低温で、かつ蓄冷容量が大きいため、エコ
ノマイザの小型化が図られるとともに、蓄冷材流量が少
なくても充分な冷却効果が得られるため、蓄冷材ポンプ
の小型化と消費電力の低減化も図られる。

【００３２】加えて、請求項１４に記載のように、上記
請求項１３に記載の発明における有機化合物の一種とし
てアセトンを選択すれば、得られた蓄冷材は、例えばメ
タノール等と比較して、伝熱面への表着が生じ難いとい
う特性を有していることから、この種の蓄冷材としてさ
らに好適である。

【００３３】

【実施例１】図１は、本発明に係るエコノマイザ付き冷
凍装置の第一実施例を示すものである。図１において、
このエコノマイザ付き冷凍装置（以下、冷凍装置と略称
する。）は、圧縮機３０と、凝縮器３１と、膨張弁（蒸
発器用膨張手段）３２と、蒸発器３３とが順次冷媒配管
３４によって接続された冷凍サイクルの、上記凝縮器３
１と膨張弁３２手段との間に、冷媒を過冷却させるため
のエコノマイザ３５が介装されており、さらに上記冷媒
配管３４には、上流側端部が切替弁３６を介して凝縮器
３１の出口側に接続され、下流側に向けて順次膨張弁
（蓄冷材冷却器用膨張手段）３７と、蓄冷材冷却器３８
とが配設され、かつ下流側端部が蒸発器３３の出口側に
接続された蓄冷材冷却用配管３９が設けられている。ま
た、上記冷媒配管３４の、蓄冷材冷却用配管３９の上流
側接続部と、エコノマイザ３５との間には、切替弁４０
が介装されている。

【００３４】さらに、上記エコノマイザ３５の冷却側に
は、上記蓄冷材冷却器３８に接続されて、該蓄冷材冷却
器３８において蓄冷された蓄冷材４１を蓄冷材ポンプ４
２によってエコノマイザ３５内に導く供給管４３と、エ
コノマイザ３５内の上記蓄冷材４１を蓄冷材冷却器３８
に回収する戻り管４４とからなる蓄冷材移送配管４５が
設けられている。ここで、上記エコノマイザ３５および
蓄冷材冷却器３８内には、内部の上記蓄冷材４１を攪拌
するための図示されない攪拌器（流動手段）が配設され
ている。

【００３５】そして、上記蓄冷材冷却器３８内には、蓄
冷材４１として、蓄冷材冷却器３８における蓄冷時に固
形物を生成する流動体であって蓄冷材ポンプ４２によっ
て移送可能なスラリー状のもの、さらに詳しくは、５〜
６０重量％の水と、カルボニル基あるいは水酸基を有し
融点が−１５℃以下で炭素数が１〜５である有機化合物
の一または二種以上との混合物、さらには、これに水溶
性の有機化合物または無機化合物を含有させたものから
なる含水蓄冷材が封入されている。ここで、具体的に上
記蓄冷材４１としては、水４０重量％とアセトン６０重
量％とを混合して得られたものや、水５０重量％とアセ
トン５０重量％とを混合したもの、あるいは水３０重量
％とメチルエチルケトン７０重量％とを混合したもの、
さらには、水４０重量％、メタノール１５重量％および
アセトン４５重量％を混合して得られたもの等が用いら
れる。

【００３６】また、冷媒配管３４のエコノマイザ３５出
口側には、当該箇所における冷媒の温度を検出するため
の第１温感筒（第１の温度検出手段）４６が設けられ、
上記エコノマイザ３５の入口側には、第２温感筒（第２
の温度検出手段）４７が設けられるとともに、上記蒸発
器３３の出口側には、第３温感筒（第３の温度検出手
段）４８が設けられており、これら第１〜第３の温感筒
４６〜４８は、各々コントローラおよびマイクロプロセ
ッサ等を備えた制御手段４９に接続されている。そし
て、当該制御手段４９は、この第１温感筒４６の検出温
度の高低に基づいて上記蓄冷材ポンプ４２の吐出流量の
増減を制御し、かつ第１および第２の温感筒４６、４７
における冷媒の温度差が無くなった際に上記蓄冷材ポン
プ４２を停止させるとともに、さらに第３の温感筒４８
による冷媒の検出温度に基づいて膨張弁３２の開閉度を
制御するようになっている。さらに、上記蓄冷材冷却用
配管３９の蓄冷材冷却器３８の出口側には、温感筒５０
が設けられており、この温感筒５０からの検出温度に基
づいて、上記膨張弁３７の開閉が調節されるようになっ
ている。

【００３７】次に、以上の構成からなる冷凍機の作用に
ついて説明する。先ず、夜間等の冷凍負荷が無いかある
いは、ごく僅かである時には、当該冷凍負荷に応じて適
宜切替弁３６、４０の開閉度を調節することにより、圧
縮機３０によって圧縮されて凝縮器３１で冷却された冷
媒の一部または全部を蓄冷材冷却用配管３９側に流通さ
せる。これと平行して、蓄冷材冷却器３８内の攪拌器を
回転させつつ、その内部の蓄冷材４１を膨張弁３７から
蓄冷材冷却器３８内に導入される上記冷媒によって冷却
する。すると、上記蓄冷材４１は、蓄冷材冷却器３８内
において、通常回転数１０〜１５００rpm で回転攪拌さ
れながら、−１５℃以下に冷却されることにより、平均
粒径３．０mm以下の水を含む固体粒子を生成し、この結
果上記蓄冷材を固液分散体（スラリー）として移送可能
な状態で、蓄冷状態に変換される。

【００３８】次いで、昼間等の冷凍負荷が増大した際に
は、上記切替弁３６を閉じるとともに、切替弁４０を開
いて冷媒を冷媒配管３４側に流通させる。また、これと
並行して蓄冷材ポンプ４２を駆動して蓄冷材冷却器３８
内の蓄冷材４１をエコノマイザ３５内に供給する。この
際に、制御手段４９により、第一温感筒４６における冷
媒の温度の高低に基づいて、蓄冷材ポンプ４２の吐出流
量の増減が制御されるとともに、第３温感筒４８の検出
温度に基づいて膨張弁３２の開閉度が制御される。さら
に、冷凍負荷が減少して、第１および第２の温感筒４
６、４７よって検出された冷媒の温度差が無くなった際
には、蓄冷材ポンプ４２を停止される。

【００３９】したがって、以上の構成からなる冷凍装置
によれば、圧縮機３０出口の冷媒を凝縮器３１によって
冷却した後に、さらにエコノマイザ３５において上記冷
媒を蓄冷材４１によって過冷却することができるので、
当該冷凍装置における冷凍能力を増大させて、消費電力
を削減することができる。また、夜間等の冷凍負荷が大
幅に減少した際に、冷媒を蓄冷材冷却用配管３９側に通
して蓄冷材４１を冷却し、蓄えられた冷熱を昼間等の冷
凍負荷が増大した際に使用することができるため、昼夜
間等における消費電力を平準化することができる。

【００４０】また、蓄冷材４１として、５〜６０重量％
の水と、カルボニル基あるいは水酸基を有し融点が−１
５℃以下で炭素数が１〜５である有機化合物の一または
二種以上との混合物を用いているので、従来の冷水を用
いたエコノマイザに比べて、遥かに過冷却度を高めるこ
とが可能となる。この際に、エコノマイザ３５内に攪拌
器を配設しているので、スラリー状をなす蓄冷材の固形
分の沈降が防止されて、冷熱の伝熱効率が向上する。し
かも、冷水と異なり、より低温で、かつ蓄冷容量が大き
いため、エコノマイザ３５の小型化を図ることができ
る。しかも、蓄冷材４１流量が少なくても充分な冷却効
果が得られるため、蓄冷材ポンプ４２の小型化と消費電
力の低減化を併せて図ることが可能となる。特に、上記
蓄冷材４１としてアセトンを含むものを使用して結果、
当該蓄冷材４１がエコノマイザ３５等における伝熱面に
表着することが防止される。

【００４１】さらに、上記蓄冷材４１により、当該冷凍
システム全系を安定した条件で運転することができるう
え、既設の冷凍装置であっても、蒸発器用膨張手段や蒸
発器等を取り替えることなく、新たな設定温度条件で運
転することが可能となる。加えて、エコノマイザ３５と
蓄冷材冷却器３８とが分離されているので、上記エコノ
マイザ３５を小型化して任意の場所に設置することがで
き、他方別途設置する蓄冷材冷却器３８についても、そ
の容量等を冷凍システムの規模に応じて適宜選択するこ
とができる。

【００４２】さらに、蓄冷材４１をエコノマイザ３５と
蓄冷材冷却器３８との間で循環使用するとともに、エコ
ノマイザ３５の出口側の冷媒温度に基づいて蓄冷材ポン
プ４２の吐出流量を制御しているので、上記蓄冷材４１
の蓄冷温度範囲を有効に利用できるうえ、冷凍負荷の変
動に拘わらずエコノマイザ３５の出口における冷媒温度
を一定にすることが可能となるため、当該冷凍システム
全系の安定化および蓄冷材４１の効率的利用を図ること
ができる。

【００４３】また、上記制御手段４９により、冷凍負荷
がほぼ無くなった場合等に、自動的に蓄冷材ポンプ４２
を停止させることができるため、エコノマイザ出口側温
度を一定に制御することができるとともに、この観点か
らも蓄冷材４１の効率的利用を図ることが可能となる。
したがって、蒸発器３３における冷凍負荷の予測および
蒸発器３３の伝熱面積等を考慮して、第１および第３温
感筒４６、４８によって、蓄冷材４１の流量と膨張弁３
２の開閉度とを制御することにより、夜間等に蓄冷した
蓄冷材４１内の全熱量を、昼間等に効率的に使用しきる
ことが可能となり、かつ大きな冷凍負荷の変動に対する
追従性を大幅に向上させることができる。

【００４４】

【実施例２】図２は、本発明の冷凍装置の第二実施例を
示すもので、図１に示したものと同一構成部分には同一
符号を付して、その説明を省略する。図２において、こ
の冷凍装置においては、上記蓄冷材冷却器３８に代え
て、上記蓄冷材冷却用配管３９が挿通されて蓄冷材４１
との熱交換を行う熱交換槽５１と、上記供給管４３およ
び戻り管４４が接続された蓄冷槽５２とが配設されてい
る。そして、これら熱交換槽５１と蓄冷槽５２とは、上
記蓄冷材４１を循環させる循環ポンプ５３が設けられた
連結配管５４によって連結されている。

【００４５】このような冷凍装置にあっては、蓄冷材４
１を冷却する際に、循環ポンプ５３を駆動して、蓄冷材
４１を熱交換槽５１と蓄冷槽５２との間で、連結配管５
４を介して循環させることができるため、上記熱交換槽
５１や蓄冷槽５２内に攪拌器等の流動手段を設ける必要
がないという利点がある。また、上記熱交換槽５１およ
び蓄冷槽５２内に攪拌器を設けた場合には、上記実施例
１で示した冷凍装置のように蓄冷材冷却器３８内の蓄冷
材４１の全量を均一に流動させる必要がないため、例え
ば熱交換槽５１を急速に、蓄冷槽５２を緩慢に攪拌すれ
ば充分になる。この結果、熱交換槽５１においては、熱
交換速度を速めることができ、かつ蓄冷槽５２において
は、スラリーの沈降を防止して、内部の温度分布を均一
にすることができる。

【００４６】

【実施例３】また、図３は、本発明の冷凍装置の第三実
施例を示すもので、同様にして図１と同一構成部分には
同一符号を付してある。この例の冷凍装置においては、
蓄冷材冷却器３８に代えて、上記蓄冷材冷却用配管３９
が挿通されて蓄冷材４１との熱交換を行うとともに、供
給管４３が接続された蓄冷槽５５と、この蓄冷槽５５と
接続管５６を介して接続されるとともに、上記戻り管４
４が接続された蓄冷材回収槽５７とが配設されている。

【００４７】上記構成からなる冷凍装置においては、夜
間等に蓄冷された蓄冷材４１を蓄冷槽５５に蓄えてお
き、昼間等の蓄冷材使用時に、蓄冷槽５５内の蓄冷材４
１のみを使用して、蓄冷材４１をエコノマイザ３５との
間で循環させることなく、その戻りを蓄冷材回収槽５７
に回収する。そして、蓄冷材回収槽５７に回収された蓄
冷材４１は、夜間等に、これら蓄冷槽５５および蓄冷材
回収槽５７間のヘッドを利用して、あるいは上記接続管
５６に介装するポンプ（図示せず）により蓄冷槽５５に
供給されて冷却され、次の昼間等に上記蓄冷槽５５から
エコノマイザ３５に供給されて使用される。

【００４８】したがって、この例の冷凍装置によれば、
エコノマイザ３５における冷却媒体として、常に一定の
温度の蓄冷材４１を使用することができるために、冷凍
システムの一層の安定化を図ることができる。なお、本
実施例の冷凍装置にあっては、蓄冷槽５５をさらに上記
第二実施例で示したような熱交換槽と蓄冷槽とに分離
し、これら熱交換槽蓄冷槽との間で、連結配管を介して
循環ポンプにより上記蓄冷材４１を循環させれば、上記
効果に加えて、さらに上記第二実施例で述べた効果も得
ることができる。

【００４９】

【実施例４】図４は、本発明の冷凍装置に第四実施例を
示すもので、この例の冷凍装置においては、上記エコノ
マイザ３５の入口側と出口側との間に、開閉弁５８を介
して上記冷媒のエコノマイザバイパス配管５９が設けら
れている。また、蓄冷材４１の戻り管４４のエコノマイ
ザ３５出口側には、当該箇所における蓄冷材４１の温度
を検出するための蓄冷材温感筒（蓄冷材温度検出手段）
６５が設けられており、制御手段４９によって、上記第
１温感筒４６の温度と蓄冷材温感筒６５との温度差に基
づいて冷媒の切替弁４０および開閉弁５８の開閉度が自
動制御されるようになっている。

【００５０】このような構成からなる冷凍装置にあって
は、制御手段４９により、第１および第２の温感筒４
６、４７よって検出された冷媒の温度差が無くなって、
蓄冷材ポンプ４２が停止し、さらに第１温感筒４６と蓄
冷材温感筒６５との温度差が無くなってエコノマイザ３
５が機能していないことが検出された時点で、切替弁４
０が閉じるとともに、開閉弁５８が開いて、上記冷媒が
エコノマイザバイパス配管５９側に通される。すなわ
ち、蓄冷材ポンプ４２が停止中でエコノマイザ３５が機
能していない状態における通常運転時には、上記冷媒を
エコノマイザバイパス配管５９側を通すことにより、熱
交換流路の長いエコノマイザにおいて、冷媒の放熱ロス
が発生することを防止することができるうえ、さらに冷
媒の流路抵抗を減少させて、圧縮機３０における動力の
低減化を図ることが可能となる。

【００５１】

【実施例５】図５は、本発明の冷凍装置の第五実施例を
示すものである。図５において、この例に冷凍装置にお
いては、上記蓄冷材冷却器３８とエコノマイザ３５およ
び凝縮器３１との間に、蓄冷材移送配管６０が設けられ
ている。この蓄冷材移送配管６０は、上記蓄冷材冷却器
３８で蓄冷された蓄冷材４１をエコノマイザ３５に導く
供給管６１と、上記エコノマイザ３５から排出された蓄
冷材４１をさらに凝縮器３１の冷媒として供給する凝縮
器導入管６２と、この凝縮器３１から排出された蓄冷材
４１を再び蓄冷材冷却器３８に回収する戻り管６３と、
上記供給管６１に設けられて蓄冷材４１を移送する蓄冷
材ポンプ６４とからなるものである。

【００５２】この例の冷凍装置にあっては、昼間等の冷
凍負荷が増大した際には、冷媒を冷媒配管３４に流通さ
せるとともに、蓄冷材ポンプ６４を駆動して蓄冷材冷却
器３８内の蓄冷材４１を先ずエコノマイザ３５内に供給
する。そして、このエコノマイザ３５において冷媒を過
冷却した後の蓄冷材４１は、さらに凝縮器導入管６２を
通じて凝縮器３１に導かれ、エコノマイザ３５で過冷却
される前の上記冷媒を冷却した後に、再び戻り管６３を
介して蓄冷材冷却器３８に回収される。この際に、制御
手段４９により、第一温感筒４６における冷媒の温度の
高低に基づいて、蓄冷材ポンプ４２の吐出流量の増減が
制御されるとともに、第３温感筒４８の検出温度に基づ
いて膨張弁３２の開閉度が制御される。

【００５３】上記構成からなる冷凍装置によれば、エコ
ノマイザ３５において冷媒の過冷却に利用した後の蓄冷
材４１を、さらに凝縮器３１の冷媒として再利用してい
るので、上記凝縮器３１における凝縮効率を一層高める
ことができ、この結果エコノマイザ３５の一層の小型化
を図ることができる。加えて、蓄冷材４１を高温度まで
利用することが可能となるため、当該冷凍装置における
冷凍システムの能力を一段と向上させることが可能とな
る。

【００５４】

【実施例６】図６は、本発明の冷凍装置の第六実施例を
示すもので、この冷凍装置においては、上記蓄冷材ポン
プ４２が、蓄冷材移送配管４５の戻り管４４に設けられ
ている。この結果、本実施例の冷凍装置にあっては、蓄
冷材４１の粘度が、より高温となるエコノマイザ３５で
の放熱後においてより低くなっているため、当該蓄冷材
ポンプ４２による移送が容易になり、よって上記蓄冷材
ポンプ４２の駆動力を低減化させることができる。特
に、上記蓄冷材４１は、エコノマイザ３５における放熱
前にスラリー状であるのに対して、上記エコノマイザ３
５において放熱をした後においては液状であるために、
より一層移送が容易になる。

【００５５】なお、上記実施例の説明においては、いず
れもエコノマイザ３５の出口側の冷媒温度に基づいて蓄
冷材ポンプ４２、６４の吐出流量を制御することによ
り、上記エコノマイザ３５出口側における冷媒温度を一
定にするようにしているが、当該冷凍装置の規模や圧縮
機の容量等によっては、その負荷変動に対応して、上記
蓄冷材ポンプ４２、６４による制御に加え、さらに圧縮
機３０をインバータ制御によってその圧縮量を増減させ
ることにより、上記負荷変動に対してエコノマイザ３５
出口側の冷媒温度を一定にするように制御してもよい。

【００５６】また、上記実施例の説明においては、蓄冷
材冷却器３８に、内部の蓄冷材４１を攪拌するための攪
拌器（流動手段）を配設した場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、例えば上記蓄冷材冷却
器３８を所定のヘッドを有する高所に配置するととも
に、温度が低くなるに従ってより密度が高くなる蓄冷材
を用いた場合等には、敢えて上記攪拌器を設けることな
く、蓄冷材冷却器３８の底部から、より低い温度の蓄冷
材４１をエコノマイザ３５に供給することにより、一層
冷凍効果を高めるようにしてもよい。

【００５７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１に
係る本発明の冷凍装置によれば、エコノマイザにおいて
冷媒を蓄冷材により過冷却することにより冷凍能力を増
大させて、消費電力の削減化を図ることができ、冷凍負
荷が小さい時に蓄冷材に蓄えた冷熱を冷凍負荷が増大し
た際に使用することができるために、昼夜間等における
消費電力を平準化することができるとともに、上記蓄冷
材の物質を適宜選択することにより、当該冷凍システム
全系を安定した条件で運転することができ、さらに既設
の冷凍装置を少ない改造により新たな設定温度条件で運
転することが可能となるといった効果が得られる。

【００５８】加えて、請求項２に記載の発明において
は、エコノマイザにおいて冷媒の過冷却に利用した後の
蓄冷材を、さらに凝縮器の冷媒として再利用しているの
で、上記凝縮器における凝縮効率を一段と高め、よって
エコノマイザの一層の小型化を図ることができる。ま
た、請求項３に記載の発明によれば、冷凍システム全系
の安定化および蓄冷材の幅広い温度範囲における効率的
利用が可能となる。

【００５９】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
冷凍負荷がほぼ無くなった場合等に自動的に蓄冷材ポン
プを停止させて蓄冷材の有効利用を図ることができ、ま
た、請求項５に記載の発明によれば、上記蓄冷材ポンプ
停止中に冷媒をエコノマイザバイパス配管側を通すこと
により、上記冷媒の放熱ロスが防止されるとともに、さ
らに冷媒の流路抵抗を減少させて、圧縮機の動力の低減
化を図ることができる。加えて、請求項６または７に記
載の発明によれば、エコノマイザ出口側の蓄冷材温度等
によりエコノマイザ機能の有無を確認したうえで、自動
的に上記冷媒をエコノマイザまたはエコノマイザバイパ
ス管側に切替えることができる。

【００６０】また、請求項８に記載の発明によれば、第
１および第３の温度検出手段によって蓄冷材の流量と蒸
発器膨張手段の作動とを制御することにより、夜間等に
蓄冷した蓄冷材内の全熱量を、昼間等に効率的に使用し
きることが可能となり、かつ大きな冷凍負荷の変動に対
する追従性を向上させることができる。

【００６１】さらに、請求項９に記載の発明によれば、
蓄冷材ポンプによる蓄冷材の移送が容易になるため、上
記蓄冷材ポンプの駆動力の低減化を図ることができ、請
求項１０に記載の発明にあっては、熱交換槽や蓄冷槽内
に攪拌器等を設ける必要がなく、さらに請求項１１に記
載の発明によれば、エコノマイザにおける冷却媒体とし
て、常に一定の温度の蓄冷材を使用することが可能にな
って冷凍システムの安定化を図ることができる等の効果
が得られる。

【００６２】したがって、上記請求項１〜１１に記載の
発明は、その蓄冷材として請求項１２さらには請求項１
３に記載のものを使用した場合に、従来の冷水を用いた
エコノマイザに比べて、遥かに過冷却度を高めることが
可能となり、かつ冷水と異なり、より低温で、かつ蓄冷
容量が大きいため、エコノマイザの小型化が図られると
ともに、蓄冷材流量が少なくても充分な冷却効果が得ら
れるため、蓄冷材ポンプの小型化と消費電力の低減化も
図ることができ、さらに請求項１４に記載の蓄冷材を用
いれば、当該蓄冷材が伝熱面に表着することを防止する
ことができて、伝熱効率を向上させることができるとい
った、特に優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエコノマイザ付き冷凍装置の一実施例
を示す冷媒および蓄冷材配管系統図である。

【図２】本発明の第二実施例を示す冷媒および蓄冷材配
管系統図である。

【図３】本発明の第三実施例を示す冷媒および蓄冷材配
管系統図である。

【図４】本発明の第四実施例を示す冷媒および蓄冷材配
管系統図である。

【図５】本発明の第五実施例を示す冷媒および蓄冷材配
管系統図である。

【図６】本発明の第六実施例を示す冷媒および蓄冷材配
管系統図である。

【図７】一般的な冷凍サイクルにおけるモリエル線図で
ある。

【図８】従来のエコノマイザ付き冷凍装置を示す冷媒配
管系統図である。

【図９】従来の蓄冷式冷房装置を示す冷媒配管系統図で
ある。

【符号の説明】

３０圧縮機３１凝縮器３２膨張弁（蒸発器用膨張手段）３３蒸発器３４冷媒配管３５エコノマイザ３６、４０切替弁３７膨張弁（蓄冷材冷却器用膨張手段）３８蓄冷材冷却器３９蓄冷材冷却用配管４１蓄冷材４２、６４蓄冷材ポンプ４３、６１供給管４４、６３戻り管４５、６０蓄冷材移送配管４６第１温感筒（第１の温度検出手段）４７第２温感筒（第２の温度検出手段）４８第３温感筒（第３の温度検出手段）４９制御手段５１熱交換器５２、５５蓄冷槽５４連結配管５６接続管５７蓄冷材回収槽５８開閉弁５９エコノマイザバイパス配管６２凝縮器導入管６５蓄冷材温感筒（蓄冷材温度検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平松正義愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地の１中部電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者平野正義愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地の１中部電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者川村和茂神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内 (72)発明者粟井英司神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内 (72)発明者木村隆志神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番１号千代田化工建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機と、凝縮器と、蒸発器用膨張手段
と、蒸発器とが順次冷媒配管によって接続された冷凍サ
イクルの上記凝縮器と上記蒸発器用膨張手段との間に、
上記冷媒を過冷却させるエコノマイザが介装されたエコ
ノマイザ付き冷凍装置において、上記冷媒配管に、上流
側端部が切替弁を介して上記凝縮器の出口側に接続さ
れ、下流側に向けて順次蓄冷材冷却器用膨張手段と、蓄
冷材冷却器とが配設されるとともに、下流側端部が上記
蒸発器の出口側に接続された蓄冷材冷却用配管を設け、
かつ上記蓄冷材冷却器と上記エコノマイザとの間に、上
記蓄冷材冷却器で蓄冷された蓄冷材を上記エコノマイザ
内に導く供給管と、上記エコノマイザ内の上記蓄冷材を
蓄冷材冷却器に導く戻り管と、上記蓄冷材を移送する蓄
冷材ポンプとを有する蓄冷材移送配管を設けたことを特
徴とするエコノマイザ付き冷凍装置。
【請求項２】圧縮機と、凝縮器と、蒸発器用膨張手段
と、蒸発器とが順次冷媒配管によって接続された冷凍サ
イクルの上記凝縮器と上記蒸発器用膨張手段との間に、
上記冷媒を過冷却させるエコノマイザが介装されたエコ
ノマイザ付き冷凍装置において、上記冷媒配管に、下流
側端部が切替弁を介して上記凝縮器の出口側に接続さ
れ、上流側に向けて順次蓄冷材冷却器用膨張手段と、蓄
冷材冷却器とが配設されるとともに、上流側端部が上記
蒸発器の出口側に接続された蓄冷材冷却用配管を設け、
かつ上記蓄冷材冷却器と上記エコノマイザおよび上記凝
縮器との間に、上記蓄冷材冷却器で蓄冷された蓄冷材を
上記エコノマイザに導く供給管と、上記エコノマイザか
ら排出された上記蓄冷材を上記凝縮器の冷媒として供給
する凝縮器導入管と、上記凝縮器から排出された上記蓄
冷材を蓄冷材冷却器に戻す戻り管と、上記蓄冷材を移送
する蓄冷材ポンプとを有する蓄冷材移送配管を設けたこ
とを特徴とするエコノマイザ付き冷凍装置。
【請求項３】上記エコノマイザの出口側に、上記冷媒
の温度を検出する第１の温度検出手段を設けるととも
に、この第１の温度検出手段の検出温度に基づいて上記
蓄冷材ポンプの吐出流量を制御する制御手段を備えてな
ることを特徴とする請求項１または２に記載のエコノマ
イザ付き冷凍装置。
【請求項４】上記エコノマイザの出口側に、上記冷媒
の温度を検出する第１の温度検出手段を設け、上記エコ
ノマイザの入口側に、上記冷媒の温度を検出する第２の
温度検出手段を設けるとともに、上記第１および第２の
温度検出手段によって検出された上記冷媒の温度差に基
づいて上記蓄冷材ポンプを停止させる制御手段を備えて
なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
エコノマイザ付き冷凍装置。
【請求項５】上記エコノマイザの入口側と出口側との
間に、開閉弁を介して上記冷媒のエコノマイザバイパス
配管を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか
に記載のエコノマイザ付き冷凍装置。
【請求項６】上記蓄冷材の戻り管のエコノマイザ出口
側に上記蓄冷材の温度を検出する蓄冷材温度検出手段を
設け、かつ上記制御手段は、上記蓄冷材温度検出手段の
温度に基づいて、上記冷媒の切替弁および開閉弁の開閉
度を制御する機能を備えてなることを特徴とする請求項
５に記載のエコノマイザ付き冷凍装置。
【請求項７】上記蓄冷材の戻り管のエコノマイザ出口
側に上記蓄冷材の温度を検出する蓄冷材温度検出手段を
設け、かつ上記制御手段は、上記蓄冷材温度検出手段に
よって検出された上記蓄冷材の温度と、上記第１の温度
検出手段によって検出された上記冷媒の温度との差に基
づいて、上記切替弁および開閉弁の開閉度を制御する機
能を備えてなることを特徴とする請求項５に記載のエコ
ノマイザ付き冷凍装置。
【請求項８】上記蒸発器の出口側に、上記冷媒の温度
を検出する第３の温度検出手段を設けるとともに、上記
制御手段は、この第３の温度検出手段による検出温度に
基づいて上記蒸発器用膨張手段の作動を制御する機能を
備えてなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに
記載のエコノマイザ付き冷凍装置。
【請求項９】上記蓄冷材ポンプを、上記蓄冷材移送配
管の上記戻り管に設けたことを特徴とする請求項１〜８
のいずれかに記載のエコノマイザ付き冷凍装置。
【請求項１０】上記蓄冷材冷却器は、上記蓄冷材冷却
用配管が挿通されて上記蓄冷材との熱交換を行う熱交換
槽と、少なくとも上記供給管が接続された蓄冷槽と、こ
れら熱交換槽および蓄冷槽の間に接続されて内部の上記
蓄冷材を循環させる連結配管とを備えてなることを特徴
とする請求項１〜９のいずれかに記載のエコノマイザ付
き冷凍装置。
【請求項１１】上記蓄冷材冷却器は、上記蓄冷材冷却
用配管が挿通されて上記蓄冷材との熱交換を行うととも
に、上記供給管が接続された蓄冷槽と、この蓄冷槽と接
続管を介して接続されるとともに、上記戻り管が接続さ
れた蓄冷材回収槽とを備えてなることを特徴とする請求
項１〜１０のいずれかに記載のエコノマイザ付き冷凍装
置。
【請求項１２】上記蓄冷材は、上記蓄冷材冷却器にお
ける蓄冷時に固形物を生成する流動体であることを特徴
とする請求項１〜１１のいずれかに記載のエコノマイザ
付き冷凍装置。
【請求項１３】上記蓄冷材は、５〜６０重量％の水
と、カルボニル基あるいは水酸基を有し融点が−１５℃
以下で炭素数が１〜５である有機化合物の一または二種
以上との混合物からなり、かつ少なくとも上記エコノマ
イザ内に上記蓄冷材の流動手段を設けたことを特徴とす
る請求項１〜１２のいずれかに記載のエコノマイザ付き
冷凍装置。
【請求項１４】上記蓄冷材中の上記有機化合物の一種
がアセトンであることを特徴とする請求項１３に記載の
エコノマイザ付き冷凍装置。