JPH1137517A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換器内の水の過冷却状態を安定させ、水
流路の閉塞を防止して過冷却水生成の信頼性を向上す
る。 【解決手段】 過冷却水生成用熱交換器としてプレート
式熱交換器(50)を備える。水導入配管(51)、水導出配管
(52)、冷媒導入配管(53)、及び冷媒導出配管(54)に、そ
れぞれ水入口温度センサ(TS1) 、水出口温度センサ(TS
2) 、冷媒入口温度センサ(TS3) 、及び冷媒出口温度セ
ンサ(TS4) を設ける。伝熱プレートには、壁面温度セン
サ(TS5) を設ける。水導入配管(51)につながる水配管
に、流量計を設ける。プレート式熱交換器(50)の水流路
(56)の水流速が所定値になるように水流速を調整する一
方、伝熱プレートの壁面温度が所定温度になるように、
冷媒入口温度を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置に係り、
特に、水を過冷却状態まで冷却した後、この過冷却状態
を解消してスラリー状の氷を生成し、この氷を冷熱源と
して利用する氷蓄熱装置に対し好適な制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平４−２５１１７
７号公報に開示されているように、圧縮機、凝縮器、膨
張機構、及び過冷却熱交換器の冷媒側熱交換部を冷媒配
管によって順に接続して成る冷媒循環回路と、蓄熱槽、
過冷却熱交換器の水側熱交換部、及び過冷却解消部を水
配管によって順に接続して成る水循環回路とを備えた氷
蓄熱装置が知られている。

【０００３】この種の氷蓄熱装置の製氷動作としては、
蓄熱槽から水配管へ取り出した水を、過冷却熱交換器の
水側熱交換部において冷媒側熱交換部の冷媒と熱交換し
て過冷却状態まで冷却し、過冷却解消部においてこの過
冷却状態を解消してスラリー状の氷を生成する。そし
て、この氷を蓄熱槽に供給して貯留する。

【０００４】また、この蓄熱槽に貯留された氷の冷熱を
利用して室内の冷房を行う際には、氷によって冷却され
た冷水を水循環回路に循環させ、圧縮機からの吐出冷媒
を、過冷却熱交換器において、蓄熱媒体熱交換部を流れ
る冷水と熱交換させて凝縮させる。そして、この凝縮し
た冷媒を減圧した後、室内に設置された熱交換器で蒸発
させて、室内空気を冷却する。

【０００５】ところで、上記過冷却熱交換器は、一般に
はシェルアンドチューブ型の熱交換器で構成されてい
る。つまり、円筒状のシェル内に複数本の伝熱管を収容
し、伝熱管の内部に水を、外部に冷媒をそれぞれ流すこ
とにより、両流体間で熱交換が行われるように構成され
ている。また、この種の熱交換器にあっては、伝熱管内
で水の過冷却状態が解消した場合には、水の体積膨張に
よって伝熱管が破損してしまうおそれがある。そのた
め、伝熱管の破損を防止するために、伝熱管の肉厚を大
きく設定したり、その内部に変形容易な樹脂製の棒材を
挿入し、上記体積膨張を棒材の変形によって吸収可能と
している。

【０００６】しかし、このように、伝熱管の肉厚を大き
く設定したり、その内部に棒材を挿入していることか
ら、十分な水量を確保しながら冷却性能を高く設定する
ためには熱交換器を大型化する必要があり、これに伴っ
て氷蓄熱装置自体の大型化を招いていた。

【０００７】従って、シェルアンドチューブ型熱交換器
では、構造上、小型化に対して限界があった。

【０００８】一方、コンパクトかつ高性能な熱交換器と
して、プレート式熱交換器が知られている。本発明者ら
は、このプレート式熱交換器を過冷却水生成用の熱交換
器として利用することを検討した。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このプレート式熱交換
器は伝熱性能に優れ、必要以上に水を冷却してしまう場
合があり、熱交換器内で過冷却水が凍結して水流路の閉
塞を招くこともある。

【００１０】その一方、凍結を防止するために過冷却度
を小さくしたのでは、過冷却水の生成能力が十分に得ら
れず、プレート式熱交換器本来の高性能を有効活用する
ことができない。

【００１１】そのため、従来より、プレート式熱交換器
において、熱交換器内で水の過冷却状態が解消しないよ
うに、全く新たな制御手段の出現が望まれていた。

【００１２】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、熱交換器内の水の過
冷却状態を安定させ、水流路の閉塞を防止して過冷却水
生成の信頼性を向上することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者らは、プレート式熱交換器における過冷却
水生成試験から、プレート壁面温度Ｔｓが水の流速Ｕ、
入口温度Ｔｉ、出口温度Ｔｏ、及び流路長さＬによって
定式化できることを発見した。つまり、次の式を導き出
した。

【００１４】Ｔｓ＝ｆ（Ｕ，Ｔｉ，Ｔｏ，Ｌ） 上式から、例えば、流速Ｕと流路長さＬが一定の場合、
壁面温度Ｔｓは入口温度Ｔｉ及び出口温度Ｔｏで定まる
ことになる。

【００１５】一方、過冷却水の凍結と壁面温度Ｔｓとは
密接な関係があり、例えば、流路長さＬを一定とする
と、各流速Ｕに対する壁面温度と凍結との関係は、図５
に示すようになる。従って、流速Ｕに応じて壁面温度Ｔ
ｓを制御することにより、熱交換器内での凍結を確実に
回避することができる。

【００１６】そこで、本発明は、プレートの壁面温度、
水入口温度、水出口温度、冷却媒体入口温度、または冷
却媒体出口温度が所定値になるように制御を行うように
している。

【００１７】具体的には、請求項１に記載の発明は、冷
却媒体と水とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプ
レート式熱交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記
プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になるよう
に調整する一方、上記プレート式熱交換器(50)のプレー
ト(P) の壁面温度が所定温度になるように該プレート式
熱交換器(50)の冷却媒体入口温度を調整する制御手段を
備えていることとしたものである。

【００１８】上記発明特定事項により、プレート(P) の
壁面温度が所定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却
水が安定して生成される。

【００１９】請求項２に記載の発明は、冷却媒体と水と
を熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱交
換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式熱
交換器(50)内の水流速が所定値になるように調整する一
方、上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定温
度になるように該プレート式熱交換器(50)の冷却媒体入
口温度を調整する制御手段を備えていることとしたもの
である。

【００２０】上記発明特定事項により、水出口温度が所
定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却水が安定して
生成される。

【００２１】請求項３に記載の発明は、冷却媒体と水と
を熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱交
換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式熱
交換器(50)内の水流速が所定値になるように調整する一
方、上記プレート式熱交換器(50)の水入口温度に基づい
て該プレート式熱交換器(50)の冷却媒体入口温度を調整
する制御手段を備えていることとしたものである。

【００２２】上記発明特定事項により、過冷却度の高い
過冷却水が安定して生成される。

【００２３】請求項４に記載の発明は、冷却媒体と水と
を熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱交
換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式熱
交換器(50)内の水流速が所定値になるように調整する一
方、上記プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面
温度が所定温度になるように該プレート式熱交換器(50)
の冷却媒体入口温度及び冷却媒体流量を調整する制御手
段を備えていることとしたものである。

【００２４】上記発明特定事項により、プレート(P) の
壁面温度が所定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却
水が安定して生成される。

【００２５】請求項５に記載の発明は、冷却媒体と水と
を熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱交
換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式熱
交換器(50)内の水流速が所定値になるように調整する一
方、上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定温
度になるように該プレート式熱交換器(50)の冷却媒体入
口温度及び冷却媒体流量を調整する制御手段を備えてい
ることとしたものである。

【００２６】上記発明特定事項により、水出口温度が所
定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却水が安定して
生成される。

【００２７】請求項６に記載の発明は、冷却媒体と水と
を熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱交
換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式熱
交換器(50)内の水流速が所定値になるように調整する一
方、上記プレート式熱交換器(50)の水入口温度に基づい
て該プレート式熱交換器(50)の冷却媒体入口温度及び冷
却媒体流量を調整する制御手段を備えていることとした
ものである。

【００２８】上記発明特定事項により、過冷却度の高い
過冷却水が安定して生成される。

【００２９】請求項７に記載の発明は、冷却媒体と水と
を熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱交
換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式熱
交換器(50)には、プレート(P) 間に形成された複数の水
流路のうち熱交換に際して実際に水が流れる水流路(56)
の数を調整する水流路数調整手段(63)が設けられ、上記
プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になるよう
に調整する一方、プレート(P) の壁面温度が所定温度に
なるように該プレート式熱交換器(50)の冷却媒体入口温
度及び水流路数を調整する制御手段を備えていることと
したものである。

【００３０】上記発明特定事項により、プレート(P) の
壁面温度が所定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却
水が安定して生成される。

【００３１】請求項８に記載の発明は、冷却媒体と水と
を熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱交
換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式熱
交換器(50)には、プレート(P) 間に形成された複数の水
流路のうち熱交換に際して実際に水が流れる水流路(56)
の数を調整する水流路数調整手段(63)が設けられ、上記
プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になるよう
に調整する一方、上記プレート式熱交換器(50)の水出口
温度が所定温度になるように該プレート式熱交換器(50)
の冷却媒体入口温度及び水流路数を調整する制御手段を
備えていることとしたものである。

【００３２】上記発明特定事項により、水出口温度が所
定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却水が安定して
生成される。

【００３３】請求項９に記載の発明は、冷却媒体と水と
を熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱交
換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式熱
交換器(50)には、プレート(P) 間に形成された複数の水
流路のうち熱交換に際して実際に水が流れる水流路(56)
の数を調整する水流路数調整手段(63)が設けられ、上記
プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になるよう
に調整する一方、上記プレート式熱交換器(50)の水入口
温度が所定温度になるように該プレート式熱交換器(50)
の冷却媒体入口温度及び水流路数を調整する制御手段を
備えていることとしたものである。

【００３４】上記発明特定事項により、過冷却度の高い
過冷却水が安定して生成される。

【００３５】請求項１０に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)と並列に水のバイパス回路(70)が設けら
れ、上記プレート式熱交換器(50)の水流速が所定値にな
るように水を分配し、上記バイパス回路(70)のバイパス
水量との合計が所定値になるように調整する一方、上記
プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度が所
定温度になるように該プレート式熱交換器(50)の冷却媒
体入口温度及びバイパス水量を調整する制御手段を備え
ていることとしたものである。

【００３６】上記発明特定事項により、プレート(P) の
壁面温度が所定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却
水が安定して生成される。

【００３７】請求項１１に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)と並列に水のバイパス回路(70)が設けら
れ、上記プレート式熱交換器(50)を流れる水流速が所定
値になるように水を分配し、上記バイパス回路(70)を流
れるバイパス水量との合計が所定値になるように調整す
る一方、上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所
定温度になるように該プレート式熱交換器(50)の冷却媒
体入口温度及びバイパス水量を調整する制御手段を備え
ていることとしたものである。

【００３８】上記発明特定事項により、水出口温度が所
定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却水が安定して
生成される。

【００３９】請求項１２に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)と並列に水のバイパス回路(70)が設けら
れ、上記プレート式熱交換器(50)を流れる水流速が所定
値になるように水を分配し、上記バイパス回路(70)を流
れるバイパス水量との合計が所定値になるように調整す
る一方、上記プレート式熱交換器(50)の水入口温度に基
づいて該プレート式熱交換器(50)の冷却媒体入口温度及
びバイパス水量を調整する制御手段を備えていることと
したものである。

【００４０】上記発明特定事項により、過冷却度の高い
過冷却水が安定して生成される。

【００４１】請求項１３に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)には、水流路(56)の流路方向(X) に複数の
水流入口(WI1,WI2) または複数の水流出口(WO1,WO2) が
設けられるとともに、該水流入口(WI1,WI2) 及び水流出
口(WO1,WO2) を選択して水流路(56)の長さを調整する水
流路長調整手段(82)が設けられ、上記プレート式熱交換
器(50)内の水流速が所定値になるように調整する一方、
上記プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度
が所定温度になるように該プレート式熱交換器(50)の水
流路(56)の長さを調整する制御手段を備えていることと
したものである。

【００４２】上記発明特定事項により、プレート(P) の
壁面温度が所定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却
水が安定して生成される。

【００４３】請求項１４に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)には、水流路(56)の流路方向(X) に複数の
水流入口(WI1,WI2) または複数の水流出口(WO1,WO2) が
設けられるとともに、該水流入口(WI1,WI2) 及び水流出
口(WO1,WO2) を選択して水流路(56)の長さを調整する水
流路長調整手段(82)が設けられ、上記プレート式熱交換
器(50)内の水流速が所定値になるように調整する一方、
上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定温度に
なるように該プレート式熱交換器(50)の水流路(56)の長
さを調整する制御手段を備えていることとしたものであ
る。

【００４４】上記発明特定事項により、水出口温度が所
定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却水が安定して
生成される。

【００４５】請求項１５に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)には、水流路(56)の流路方向(X) に複数の
水流入口(WI1,WI2) または複数の水流出口(WO1,WO2) が
設けられるとともに、該水流入口(WI1,WI2) 及び水流出
口(WO1,WO2) を選択して水流路(56)の長さを調整する水
流路長調整手段(82)が設けられ、上記プレート式熱交換
器(50)内の水流速が所定値になるように調整する一方、
上記プレート式熱交換器(50)の水入口温度に基づいて該
プレート式熱交換器(50)の水流路(56)の長さを調整する
制御手段を備えていることとしたものである。

【００４６】上記発明特定事項により、過冷却度の高い
過冷却水が安定して生成される。

【００４７】請求項１６に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)と並列に水のバイパス回路(70)が設けら
れ、上記プレート式熱交換器(50)には、水流路(56)の流
路方向(X) に複数の水流入口(WI1,WI2) または複数の水
流出口(WO1,WO2) が設けられるとともに、該水流入口(W
I1,WI2) または水流出口(WO1,WO2) を選択して水流路(5
6)の長さを調整する水流路長調整手段(82)が設けられ、
上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
ように調整する一方、上記プレート式熱交換器(50)のプ
レート(P) の壁面温度が所定温度になるようにバイパス
水量及び該プレート式熱交換器(50)の水流路(56)の長さ
を調整する制御手段を備えていることとしたものであ
る。

【００４８】上記発明特定事項により、プレート(P) の
壁面温度が所定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却
水が安定して生成される。

【００４９】請求項１７に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器を備えた冷凍装置であって、上記プレート式熱交
換器(50)と並列に水のバイパス回路(70)が設けられ、上
記プレート式熱交換器(50)には、水流路(56)の流路方向
(X) に複数の水流入口(WI1,WI2) または複数の水流出口
(WO1,WO2) が設けられるとともに、該水流入口(WI1,WI
2) または水流出口(WO1,WO2) を選択して水流路(56)の
長さを調整する水流路長調整手段(82)が設けられ、上記
プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になるよう
に調整する一方、上記プレート式熱交換器(50)の水出口
温度が所定温度になるようにバイパス水量及び該プレー
ト式熱交換器(50)の水流路(56)の長さを調整する制御手
段を備えていることとしたものである。

【００５０】上記発明特定事項により、水出口温度が所
定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却水が安定して
生成される。

【００５１】請求項１８に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器を備えた冷凍装置であって、上記プレート式熱交
換器(50)と並列に水のバイパス回路(70)が設けられ、上
記プレート式熱交換器(50)には、水流路(56)の流路方向
(X) に複数の水流入口(WI1,WI2) または複数の水流出口
(WO1,WO2) が設けられるとともに、該水流入口(WI1,WI
2) または水流出口(WO1,WO2) を選択して水流路(56)の
長さを調整する水流路長調整手段(82)が設けられ、上記
プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になるよう
に調整する一方、上記プレート式熱交換器(50)の水入口
温度に基づいてバイパス水量及び該プレート式熱交換器
(50)の水流路(56)の長さを調整する制御手段を備えてい
ることとしたものである。

【００５２】上記発明特定事項により、過冷却度の高い
過冷却水が安定して生成される。

【００５３】請求項１９に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)の冷却媒体の一パスあたりの流量及び温度
が所定値になるように調整する一方、上記プレート式熱
交換器(50)のプレート(P) の壁面温度が所定温度になる
ように該プレート式熱交換器(50)の水入口温度を調整す
る制御手段を備えていることとしたものである。

【００５４】上記発明特定事項により、プレート(P) の
壁面温度が所定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却
水が安定して生成される。

【００５５】請求項２０に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)の冷却媒体の一パスあたりの流量及び温度
が所定値になるように調整する一方、上記プレート式熱
交換器(50)の水出口温度が所定値になるように該プレー
ト式熱交換器(50)の水入口温度を調整する制御手段を備
えていることとしたものである。

【００５６】上記発明特定事項により、水出口温度が所
定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却水が安定して
生成される。

【００５７】請求項２１に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)の冷却媒体の一パスあたりの流量及び温度
が所定値になるように調整する一方、上記プレート式熱
交換器(50)のプレート(P) の壁面温度が所定温度になる
ように該プレート式熱交換器(50)の水入口温度及び水流
速を調整する制御手段を備えていることとしたものであ
る。

【００５８】上記発明特定事項により、プレート(P) の
壁面温度が所定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却
水が安定して生成される。

【００５９】請求項２２に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)の冷却媒体の一パスあたりの流量及び温度
が所定値になるように調整する一方、上記プレート式熱
交換器(50)の水出口温度が所定値になるように該プレー
ト式熱交換器(50)の水入口温度及び水流速を調整するこ
ととしたものである。

【００６０】上記発明特定事項により、水出口温度が所
定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却水が安定して
生成される。

【００６１】請求項２３に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)には、プレート(P) 間に形成された複数の
水流路のうち熱交換に際して実際に水が流れる水流路(5
6)の数を調整する水流路数調整手段(63)が設けられ、上
記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の一パスあたりの
流量及び温度が所定値になるように調整する一方、上記
プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度が所
定温度になるように該プレート式熱交換器(50)の水入口
温度及び水流路数を調整する制御手段を備えていること
としたものである。

【００６２】上記発明特定事項により、プレート(P) の
壁面温度が所定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却
水が安定して生成される。

【００６３】請求項２４に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)には、プレート(P) 間に形成された複数の
水流路のうち熱交換に際して実際に水が流れる水流路(5
6)の数を調整する水流路数調整手段(63)が設けられ、上
記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の一パスあたりの
流量及び温度が所定値になるように調整する一方、上記
プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定温度になる
ように該プレート式熱交換器(50)の水入口温度及び水流
路数を調整する制御手段を備えていることとしたもので
ある。

【００６４】上記発明特定事項により、水出口温度が所
定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却水が安定して
生成される。

【００６５】請求項２５に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)と並列に冷却媒体のバイパス回路(72)が設
けられ、上記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の流量
及び温度と、上記バイパス回路のバイパス流量との合計
が所定値になるように調整する一方、上記プレート式熱
交換器(50)のプレート(P) の壁面温度が所定温度になる
ように該プレート式熱交換器(50)の水入口温度及びバイ
パス流量を調整する制御手段を備えていることとしたも
のである。

【００６６】上記発明特定事項により、プレート(P) の
壁面温度が所定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却
水が安定して生成される。

【００６７】請求項２６に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)と並列に冷却媒体のバイパス回路(72)が設
けられ、上記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の流量
及び温度と、上記バイパス回路のバイパス流量との合計
が所定値になるように調整する一方、上記プレート式熱
交換器(50)の水出口温度が所定温度になるように該プレ
ート式熱交換器(50)の水入口温度及びバイパス流量を調
整する制御手段を備えていることとしたものである。

【００６８】上記発明特定事項により、水出口温度が所
定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却水が安定して
生成される。

【００６９】請求項２７に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)には、冷却媒体流路(57)の流路方向(X) に
複数の冷却媒体流入口(RI1,RI2) または複数の冷却媒体
流出口(RO1,RO2) が設けられるとともに、該冷却媒体流
入口(RI1,RI2) 及び冷却媒体流出口(RO1,RO2) を選択し
て冷却媒体流路(57)の長さを調整する冷却媒体流路長調
整手段(92)が設けられ、上記プレート式熱交換器(50)の
冷却媒体の流量及び温度が所定値になるように調整する
一方、上記プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁
面温度が所定温度になるように該プレート式熱交換器(5
0)の冷却媒体流路(57)の長さを調整する制御手段を備え
ていることとしたものである。

【００７０】上記発明特定事項により、プレート(P) の
壁面温度が所定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却
水が安定して生成される。

【００７１】請求項２８に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)には、冷却媒体流路(57)の流路方向(X) に
複数の冷却媒体流入口(RI1,RI2) または複数の冷却媒体
流出口(RO1,RO2) が設けられるとともに、該冷却媒体流
入口(RI1,RI2) 及び冷却媒体流出口(RO1,RO2) を選択し
て冷却媒体流路(57)の長さを調整する冷却媒体流路長調
整手段(92)が設けられ、上記プレート式熱交換器(50)の
冷却媒体の流量及び温度が所定値になるように調整する
一方、上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定
温度になるように該プレート式熱交換器(50)の冷却媒体
流路(57)の長さを調整する制御手段を備えていることと
したものである。

【００７２】上記発明特定事項により、水出口温度が所
定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却水が安定して
生成される。

【００７３】請求項２９に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)と並列に冷却媒体のバイパス回路(72)が設
けられ、上記プレート式熱交換器(50)には、冷却媒体流
路(57)の流路方向(X) に複数の冷却媒体流入口(RI1,RI
2) または複数の冷却媒体流出口(RO1,RO2) が設けられ
るとともに、該冷却媒体流入口(RI1,RI2) 及び冷却媒体
流出口(RO1,RO2) を選択して冷却媒体流路(57)の長さを
調整する冷却媒体流路長調整手段(92)が設けられ、上記
プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の流量及び温度が所
定値になるように調整する一方、上記プレート式熱交換
器(50)のプレート(P) の壁面温度が所定温度になるよう
にバイパス流量及び該プレート式熱交換器(50)の冷却媒
体流路(57)の長さを調整する制御手段を備えていること
としたものである。

【００７４】上記発明特定事項により、プレート(P) の
壁面温度が所定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却
水が安定して生成される。

【００７５】請求項３０に記載の発明は、冷却媒体と水
とを熱交換させて該水を過冷却状態にするプレート式熱
交換器(50)を備えた冷凍装置であって、上記プレート式
熱交換器(50)と並列に冷却媒体のバイパス回路(72)が設
けられ、上記プレート式熱交換器(50)には、冷却媒体流
路(57)の流路方向(X) に複数の冷却媒体流入口(RI1,RI
2) または複数の冷却媒体流出口(RO1,RO2) が設けられ
るとともに、該冷却媒体流入口(RI1,RI2) 及び冷却媒体
流出口(RO1,RO2) を選択して冷却媒体流路(57)の長さを
調整する冷却媒体流路長調整手段(92)が設けられ、上記
プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の流量及び温度が所
定値になるように調整する一方、上記プレート式熱交換
器(50)の水出口温度が所定温度になるようにバイパス流
量及び該プレート式熱交換器(50)の冷却媒体流路(57)の
長さを調整する制御手段を備えていることとしたもので
ある。

【００７６】上記発明特定事項により、水出口温度が所
定温度に維持され、過冷却度の高い過冷却水が安定して
生成される。

【００７７】請求項３１に記載の発明は、請求項１、
４、７、１０、１３、１６、１９、２１、２３、２５、
２７、または２９のいずれか一つに記載の冷凍装置にお
いて、プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温
度(Ts)を、水入口温度(Twi) 、水出口温度(Two) 、水流
路長さ(L) 、及び水流速(Uw)から成る壁面温度算出式か
ら算出することとしたものである。

【００７８】上記発明特定事項により、水入口温度(Tw
i) 、水出口温度(Two) 、水流路長さ(L) 、及び水流速
(Uw)を検出することにより、プレート(P) の壁面温度が
求められる。従って、プレート(P) の壁面温度を直接検
出しなくても、壁面温度を基準に制御を行うことができ
る。

【００７９】

【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００８０】−空気調和装置(40)の構成− 図１に示すように、本実施形態に係る冷凍装置は、氷蓄
熱装置を備えた空気調和装置(40)である。まず、空気調
和装置(40)の冷媒回路(20)及び水回路(30)を説明し、そ
の後に過冷却水生成用の熱交換器としてのプレート式熱
交換器(50)について説明する。

【００８１】図１に示すように、冷媒回路(20)は、主冷
媒回路(27)と蓄熱冷媒回路(2a)と種氷生成回路(2b)とホ
ットガス回路(2c)とを備えている。

【００８２】主冷媒回路(27)は、圧縮機(21)、四路切換
弁(22)、室外熱交換器(23)、室外電動膨張弁(EV-1)、室
内電動膨張弁(EV-2)、室内熱交換器(24)、及びアキュム
レータ(25)が、冷媒配管(26)を介して接続され、可逆運
転自在な閉回路に構成されている。圧縮機(21)は容量変
化自在な圧縮機であり、コントローラ(1) によって、そ
の能力が制御される。

【００８３】蓄熱冷媒回路(2a)は、後述する冷蓄熱運転
時や冷蓄熱利用の冷房運転時などに冷媒が循環する回路
であって、一端が室外熱交換器(23)と室内電動膨張弁(E
V-2)との間に接続され、他端四路切換弁(22)とアキュム
レータ(25)との間に接続されるとともに、第１電磁弁(S
V-1)、予熱器(11)、蓄熱電動膨張弁(EV-3)、主熱交換器
たるプレート式熱交換器(50)、及び第２電磁弁(SV-2)が
順に接続されて構成されている。

【００８４】種氷生成回路(2b)は、水回路(30)の水配管
(35)内壁に種氷を生成するための回路であって、一端が
蓄熱冷媒回路(2a)における予熱器(11)と蓄熱電動膨張弁
(EV-3)との間に接続され、他端がプレート式熱交換器(5
0)と第２電磁弁(SV-2)との間に接続されるとともに、第
１キャピラリーチューブ(CP-1)及び種氷生成器(13)が順
に接続されて構成されている。種氷生成器(13)は、水回
路(30)の水配管(35)に取付固定されている。

【００８５】ホットガス回路(2c)は、氷進展防止器(61)
に高温冷媒を供給する回路であって、一端が四路切換弁
(22)と室外熱交換器(23)との間に接続され、他端が室外
電動膨張弁(EV-1)と第１電磁弁(SV-1)との間に接続され
るとともに、第３電磁弁(SV-3)及び氷進展防止器(61)が
順に接続されて構成されている。氷進展防止器(61)は、
種氷生成器(13)で生成した氷がプレート式熱交換器(50)
内に進展することを防止する機器であり、外側に流れる
高温冷媒によって内側を流れる水を加熱する一種の二重
管式熱交換器で構成されている。

【００８６】一方、図２に示すように、水回路(30)は、
蓄熱槽(31)、ポンプ(32)、予熱器(11)、混合器(33)、プ
レート式熱交換器(50)の水側熱交換部、及び過冷却解消
部(34)が水配管(35)によって接続されて構成されてい
る。プレート式熱交換器(50)の上流側の水配管(35)に
は、水の流量を検出する流量計(36)が設けられている。
ポンプ(32)は容量変化自在なポンプであり、コントロー
ラ(1) によって、その能力が制御される。

【００８７】種氷生成器(13)は、プレート式熱交換器(5
0)の下流側に位置して水配管(35)に取り付けられ、水配
管(35)を流れる水の一部を冷媒回路(20)を流れる冷媒に
よって冷却氷化し、それを種氷として過冷却解消部(34)
に向かって供給するように構成されている。

【００８８】混合器(33)及び過冷却解消部(34)は、いず
れも中空円筒状の容器より成り、接線方向に導入した水
が旋回流となるように構成されている。そして、混合器
(33)は、予熱器(11)で加熱された水と氷とを撹拌して氷
の融解を促進させる一方、過冷却解消部(34)は、種氷生
成器(13)で生成された種氷とプレート式熱交換器(50)で
生成された過冷却水とを撹拌して過冷却状態を解消する
ように構成されている。

【００８９】冷媒回路(20)の圧縮機(21)、各膨張弁(EV-
1〜EV-3)、各電磁弁(SV-1,SV-3) 、及び水回路(30)のポ
ンプ(32)は、図示しない信号線を介してコントローラ
(1) に電気的に接続され、このコントローラ(1) によっ
て、後述の制御方法に基づいて制御されるようになって
いる。

【００９０】図３に示すように、プレート式熱交換器(5
0)は、２枚のフレームの間に複数枚の伝熱プレート(P)
が積層されて成り、一方のフレーム(55)には、水導入配
管(51)、水導出配管(52)、冷媒導入配管(53)、及び冷媒
導出配管(54)が接続されている。図４に示すように、伝
熱プレート(P) の間には、水流路(56)と冷媒流路(57)と
が交互に形成されている。

【００９１】水導入配管(51)には水入口温度センサ(TS
1) が、水導出配管(52)には水出口温度センサ(TS2)
が、冷媒導入配管(53)には冷媒入口温度センサ(TS3)
が、冷媒導出配管(54)には冷媒出口温度センサ(TS4)
が、それぞれ取り付けられている。また、プレート式熱
交換器(50)の中心部に位置する伝熱プレート(P) には、
水流路(56)に面する壁面に壁面温度センサ(TS5) が設け
られている。これらの温度センサ(TS1〜TS5)は、上記コ
ントローラ(1) に接続されている。

【００９２】−空気調和装置(40)の動作− 空気調和装置(40)の冷蓄熱運転を説明する。冷蓄熱運転
は、プレート式熱交換器(50)で生成した過冷却水をスラ
リー状の氷にし、蓄熱槽(31)に貯留する運転である。

【００９３】四路切換弁(22)は図１の実線側に設定され
る。蓄熱電動膨張弁(EV-3)は所定開度に調整される一
方、室外電動膨張弁(EV-1)及び室内電動膨張弁(EV-2)は
閉鎖される。第１電磁弁(SV-1)、第２電磁弁(SV-2)及び
第３電磁弁(SV-3)は開口させる。

【００９４】この状態において、冷媒回路(20)では、冷
媒は圧縮機(21)から吐出され、室外熱交換器(23)で凝縮
した後、蓄熱電動膨張弁(EV-3)で減圧され、プレート式
熱交換器(50)で蒸発して水を冷却する。その後、プレー
ト式熱交換器(50)を流出した冷媒はアキュムレータ(25)
を経て圧縮機(21)に吸入される。

【００９５】また、四路切換弁(22)を通過した高温冷媒
の一部は、分流してホットガス回路(2c)に流入する。こ
の冷媒は氷進展防止器(61)で水回路(30)の水を加熱し、
種氷生成器(13)からプレート式熱交換器(50)に向かう氷
の進展成長を防止する。

【００９６】蓄熱冷媒回路(2a)に流入した冷媒の一部
は、蓄熱電動膨張弁(EV-3)の上流側で種氷生成回路(2b)
に分流し、第１キャピラリーチューブ(CP-1)で減圧され
た後、種氷生成器(13)で蒸発する。その結果、水配管(3
5)を流れる水を冷却し、種氷を水配管(35)の内壁面に生
成する。

【００９７】一方、水回路(30)では、ポンプ(32)を駆動
させることにより、水が循環する。蓄熱槽(31)から流出
した水は、ポンプ(32)を経て、予熱器(11)で加熱された
後、混合器(33)で撹拌される。その後、この水はプレー
ト式熱交換器(50)で冷却され、所定の過冷却状態になっ
てプレート式熱交換器(50)を流出する。そして、過冷却
状態の水は種氷生成器(13)で更に冷却され、種氷を水配
管(35)の内壁面に生成する。その後、この種氷の周囲で
氷核が生成され、氷核を含んだ過冷却水は過冷却解消部
(34)に供給される。過冷却解消部(34)において、氷核と
過冷却水とが撹拌及び混合され、蓄熱用のスラりー状の
氷が生成され、蓄熱槽(31)に回収される。

【００９８】−空気調和装置(40)の制御− 次に、本発明に係る空気調和装置(40)の制御について説
明する。

【００９９】本空気調和装置(40)では、以下の第１〜第
６制御のいずれか一つが行われる。

【０１００】第１〜第６制御はいずれも、水流路(56)の
水流速が所定値になるように水流速を調整するが、その
調整は、流量計(36)で検出した水流量が所定値になるよ
うにポンプ(32)の能力を制御することにより行われる。
つまり、水流量が所定値よりも小さいときにはポンプ(3
2)の能力を増大し、逆に、水流量が所定値よりも大きい
ときにはポンプ(32)の能力を減少させる。

【０１０１】（第１制御）第１制御は、請求項１に係る
制御手段が行う制御であり、水流路(56)の水流速が所定
値になるように水流速を調整する一方、壁面温度センサ
(TS5) で検出した伝熱プレート(P) の水側壁面温度が所
定温度になるように、冷媒入口温度を調整するものであ
る。以下に説明する各制御において、所定温度とは、過
冷却水の過冷却状態が解消しない最低温度であり、実験
やシミュレーション等に基づいて、あらかじめ個々のプ
レート式熱交換器(50)に応じて設定されている温度のこ
とである。

【０１０２】具体的には、伝熱プレート(P) の水側壁面
温度が所定温度よりも小さいときは、圧縮機(21)の能力
を減少したり蓄熱電動膨張弁(EV-3)の開度を開き気味に
制御して、冷媒入口温度を上昇させる。逆に、水側壁面
温度が所定温度よりも大きいときは、圧縮機(21)の能力
を増大したり蓄熱電動膨張弁(EV-3)の開度を絞り気味に
して、冷媒入口温度を減少させる。

【０１０３】このことにより、図５に示すように、壁面
温度Ｔｓが所定温度よりも小さい状態点Ａにあっては、
冷媒入口温度を上昇させることにより、壁面温度Ｔｓが
上昇し、好適な状態である状態点Ｃに移行する。一方、
壁面温度Ｔｓが所定温度よりも大きい状態点Ｂにあって
は、冷媒入口温度を低下させることにより、壁面温度Ｔ
ｓが低下し、状態点Ｃに移行する。ここで、状態点Ｃ
は、好適領域ＲＧ１に属する状態である。好適領域ＲＧ
１は、凍結が起こらず、かつ、十分な過冷却度を有する
状態を表す領域である。一方、領域ＲＧ２は、過冷却状
態が解消して凍結が起こる可能性の高い領域であり、領
域ＲＧ３は、凍結が起こらないが過冷却度が十分大きい
とは言えない領域である。

【０１０４】（第２制御）第２制御は、請求項２に係る
制御手段が行う制御であり、水流路(56)の水流速が所定
値になるように水流速を調整する一方、水出口温度セン
サ(TS2) で検出した水出口温度が所定温度になるよう
に、冷媒入口温度を調整するものである。

【０１０５】具体的には、水出口温度が所定温度よりも
小さいときは、圧縮機(21)の能力を減少したり蓄熱電動
膨張弁(EV-3)の開度を開き気味に制御して、冷媒入口温
度を上昇させる。逆に、水出口温度が所定温度よりも大
きいときは、圧縮機(21)の能力を増加させたり蓄熱電動
膨張弁(EV-3)の開度を絞り気味にして、冷媒入口温度を
減少させる。

【０１０６】このことにより、図６に示すように、水出
口温度（出口水温）Ｔｗｏが所定温度よりも小さい状態
点Ａにあっては、冷媒入口温度を上昇させることによ
り、水出口温度Ｔｗｏが上昇し、その状態が領域ＲＧ２
から好適領域ＲＧ１に移行する。一方、水出口温度Ｔｗ
ｏが所定温度よりも大きい状態点Ｂにあっては、冷媒入
口温度を低下させることにより、水出口温度Ｔｗｏが低
下し、その状態が領域ＲＧ３から好適領域ＲＧ１に移行
する。

【０１０７】（第３制御）第３制御は、請求項３に係る
制御手段が行う制御であり、水流路(56)の水流速が所定
値になるように水流速を調整する一方、水入口温度セン
サ(TS1) で検出した水入口温度に基づいて、冷媒入口温
度を調整するものである。

【０１０８】具体的には、水入口温度が小さいときは、
圧縮機(21)の能力を減少したり蓄熱電動膨張弁(EV-3)の
開度を開き気味に制御して、冷媒入口温度を上昇させ
る。逆に、水入口温度が大きいときは、圧縮機(21)の能
力を増加させたり蓄熱電動膨張弁(EV-3)の開度を絞り気
味にして、冷媒入口温度を減少させる。

【０１０９】（第４制御）第４制御は、請求項４に係る
制御手段が行う制御であり、水流路(56)の水流速が所定
値になるように水流速を調整する一方、壁面温度センサ
(TS5) で検出した伝熱プレート(P) の水側壁面温度が所
定温度になるように、冷媒入口温度及び冷媒流量を調整
するものである。

【０１１０】具体的には、伝熱プレート(P) の水側壁面
温度が所定温度よりも小さいときは、圧縮機(21)の能力
を減少させつつ蓄熱電動膨張弁(EV-3)の開度を開き気味
に制御等して、冷媒入口温度を上昇させるとともに、冷
媒流量を減少させる。逆に、水側壁面温度が所定温度よ
りも大きいときは、圧縮機(21)の能力を増加させつつ蓄
熱電動膨張弁(EV-3)の開度を開き気味に制御等して、冷
媒入口温度を減少させるとともに、冷媒流量を増加させ
る。

【０１１１】（第５制御）第５制御は、請求項５に係る
制御手段が行う制御であり、水流路(56)の水流速が所定
値になるように水流速を調整する一方、水出口温度セン
サ(TS2) で検出した水出口温度が所定温度になるよう
に、冷媒入口温度及び冷媒流量を調整するものである。

【０１１２】具体的には、水出口温度が所定温度よりも
小さいときは、圧縮機(21)の能力を減少させつつ蓄熱電
動膨張弁(EV-3)の開度を開き気味に制御等して、冷媒入
口温度を上昇させるとともに、冷媒流量を減少させる。
逆に、水出口温度が所定温度よりも大きいときは、圧縮
機(21)の能力を増加させつつ蓄熱電動膨張弁(EV-3)の開
度を開き気味に制御等して、冷媒入口温度を減少させる
とともに、冷媒流量を増加させる。

【０１１３】（第６制御）第６制御は、請求項６に係る
制御手段が行う制御であり、水流路(56)の水流速が所定
値になるように水流速を調整する一方、水入口温度セン
サ(TS1) で検出した水入口温度に基づいて、冷媒入口温
度及び冷媒流量を調整するものである。

【０１１４】具体的には、水入口温度が小さいときは、
圧縮機(21)の能力を減少させつつ蓄熱電動膨張弁(EV-3)
の開度を開き気味に制御等して、冷媒入口温度を上昇さ
せるとともに、冷媒流量を減少させる。逆に、水入口温
度が大きいときは、圧縮機(21)の能力を増加させつつ蓄
熱電動膨張弁(EV-3)の開度を開き気味に制御等して、冷
媒入口温度を減少させるとともに、冷媒流量を増加させ
る。

【０１１５】−第１〜第６制御の効果− 以上のように、第１〜第６制御のいずれにおいても、過
冷却度を最大限高く維持した状態で、安定した過冷却水
生成が可能となる。

【０１１６】

【発明の実施の形態２】図７に示すように、実施形態２
に係る空気調和装置(40a) は、実施形態１の空気調和装
置(40)に対し、蓄熱冷媒回路(2a)の予熱器(11)と蓄熱電
動膨張弁(EV-3)との間に、プレート式熱交換器(50)に流
入する冷媒の流量を検出する冷媒流量計(62)を設けたも
のである。

【０１１７】その他の構成及び動作については、実施形
態１と同様なので説明を省略する。

【０１１８】本空気調和装置(40a) では、以下に説明す
る第１９〜第２２制御のいずれか一つが行われる。

【０１１９】第１９〜第２２制御ではいずれも、冷媒流
路(57)の冷媒流量が所定値になるように冷媒流量を調整
するが、その調整は、冷媒流量計(62)で検出した冷媒流
量が所定値になるように圧縮機(21)及び室外電動膨張弁
(EV-1)を制御することにより行われる。つまり、冷媒流
量が所定値よりも小さいときには、圧縮機(21)の能力を
増大したり室外電動膨張弁(EV-1)の開度を開き気味に制
御し、逆に、冷媒流量が所定値よりも大きいときには、
圧縮機(21)の能力を減少したり室外電動膨張弁(EV-1)の
開度を絞り気味に制御する。

【０１２０】（第１９制御）第１９制御は、請求項１９
に係る制御手段が行う制御であり、冷媒流路(57)内の冷
媒流量が所定値になるように冷媒流量を調整する一方、
壁面温度センサ(TS5) で検出した伝熱プレート(P) の水
側壁面温度が所定温度になるように、水入口温度を調整
するものである。

【０１２１】具体的には、壁面温度センサ(TS5) で検出
した伝熱プレート(P) の水側壁面温度が所定温度よりも
小さいときは、ポンプ(32)の能力を増加させたり予熱器
(11)での予熱量を増大させて水入口温度を上昇させる。
逆に、水側壁面温度が所定温度よりも大きいときは、ポ
ンプ(32)の能力を減少させたり予熱器(11)での予熱量を
減少させて水入口温度を低下させる。

【０１２２】（第２０制御）第２０制御は、請求項２０
に係る制御手段が行う制御であり、冷媒流路(57)内の冷
媒流量が所定値になるように冷媒流量を調整する一方、
水出口温度が所定値になるように、水入口温度を調整す
るものである。

【０１２３】具体的には、水出口温度センサ(TS2) で検
出した水出口温度が所定温度よりも小さいときは、ポン
プ(32)の能力を増加させたり予熱器(11)での予熱量を増
大させて、水入口温度を上昇させる。逆に、水出口温度
が所定温度よりも大きいときは、ポンプ(32)の能力を減
少させたり予熱器(11)での予熱量を減少させて水入口温
度を低下させる。

【０１２４】（第２１制御）第２１制御は、請求項２１
に係る制御手段が行う制御であり、冷媒流路(57)内の冷
媒流量が所定値になるように冷媒流量を調整する一方、
壁面温度センサ(TS5) で検出した伝熱プレート(P) の水
側壁面温度が所定温度になるように、水入口温度及び水
流速を調整するものである。

【０１２５】具体的には、伝熱プレート(P) の水側壁面
温度が所定温度よりも小さいときは、ポンプ(32)の能力
を増加させたり予熱器(11)での予熱量を増大させて、水
入口温度を上昇させるとともに、水流速を増加させる。
逆に、冷媒入口温度が所定温度よりも大きいときは、ポ
ンプ(32)の能力を減少させたり予熱器(11)での予熱量を
減少させて、水入口温度を低下させるとともに、水流速
を減少させる。

【０１２６】なお、水側壁面温度の所定温度は、例え
ば、実験で求めた図８の関係に基づいて定められる。

【０１２７】（第２２制御）第２２制御は、請求項２２
に係る制御手段が行う制御であり、冷媒流路(57)内の冷
媒流量が所定値になるように冷媒流量を調整する一方、
水出口温度センサ(TS2) で検出した水出口温度が所定温
度になるように、水入口温度及び水流速を調整するもの
である。

【０１２８】具体的には、水出口温度が所定温度よりも
小さいときは、ポンプ(32)の能力を増加させたり予熱器
(11)での予熱量を増大させて、水入口温度を上昇させる
とともに、水流速を増加させる。逆に、水出口温度が所
定温度よりも大きいときは、ポンプ(32)の能力を減少さ
せたり予熱器(11)での予熱量を減少させて、水入口温度
を低下させるとともに、水流速を減少させる。

【０１２９】−第１９〜第２２制御の効果− 以上のように、第１９〜第２２制御のいずれにおいて
も、過冷却度を最大限高く維持した状態で、安定した過
冷却水生成が可能となる。

【０１３０】

【発明の実施の形態３】実施形態３に係る空気調和装置
は、図９に示すように、プレート式熱交換器(50)に、水
流路数を調整する流路数調整装置(63)が設けられたもの
である。

【０１３１】流路数調整装置(63)は、各伝熱プレート
(P) の冷媒導入配管(53)に対応する位置に設けられた開
口を塞ぐラック(64)と、ラック(64)を駆動するモータ
（図示せず）が取り付けられたピニオン(65)とを備えて
いる。ラック(64)は、上記開口と同径の円柱状に形成さ
れている。従って、ラック(64)が図９に示す右側に移動
することにより、水流路数は順次減少する。逆に、図９
に示す左側に移動することにより、水流路数は順次増加
する。流路数調整装置(63)は、コントローラ(1) に接続
され、コントローラ(1) によって制御される。

【０１３２】その他の構成は、実施形態１と同様なの
で、その説明は省略する。

【０１３３】本実施形態の空気調和装置では、以下に説
明する第７〜第９制御のいずれか一つが行われる。

【０１３４】第７〜第９制御ではいずれも、水流路(56)
の水流速が所定値になるように水流速を調整するが、そ
の調整は、流量計(36)で検出した水流量が所定値になる
ようにポンプ(32)の能力を制御することにより行われ
る。つまり、水流量が所定値よりも小さいときにはポン
プ(32)の能力を増大し、逆に、水流量が所定値よりも大
きいときにはポンプ(32)の能力を減少させる。

【０１３５】（第７制御）第７制御は、請求項７に係る
制御手段が行う制御であり、水流路(56)の水流速が所定
値になるように水流速を調整する一方、壁面温度センサ
(TS5) で検出した伝熱プレート(P) の水側壁面温度が所
定温度になるように、冷媒入口温度及び水流路数を調整
するものである。

【０１３６】具体的には、伝熱プレート(P) の水側壁面
温度が所定温度よりも小さいときは、圧縮機(21)の能力
を減少させたり蓄熱電動膨張弁(EV-3)の開度を開き気味
に制御等して、冷媒入口温度を上昇させるとともに、流
路数調整装置(63)を制御して水流路数を増加させる。逆
に、水側壁面温度が所定温度よりも大きいときは、圧縮
機(21)の能力を増加させたり蓄熱電動膨張弁(EV-3)の開
度を絞り気味に制御等して、冷媒入口温度を減少させる
とともに、流路数調整装置(63)を制御して水流路数を減
少させる。

【０１３７】（第８制御）第８制御は、請求項８に係る
制御手段が行う制御であり、水流路(56)の水流速が所定
値になるように水流速を調整する一方、水出口温度セン
サ(TS2) で検出した水出口温度が所定温度になるよう
に、冷媒入口温度及び水流路数を調整するものである。

【０１３８】具体的には、水出口温度が所定温度よりも
小さいときは、圧縮機(21)の能力を減少させたり蓄熱電
動膨張弁(EV-3)の開度を開き気味に制御等して、冷媒入
口温度を上昇させるとともに、流路数調整装置(63)を制
御して水流路数を増加させる。逆に、水出口温度が所定
温度よりも大きいときは、圧縮機(21)の能力を増加させ
たり蓄熱電動膨張弁(EV-3)の開度を絞り気味に制御等し
て、冷媒入口温度を減少させるとともに、流路数調整装
置(63)を制御して水流路数を減少させる。

【０１３９】（第９制御）第９制御は、請求項９に係る
制御手段が行う制御であり、水流路(56)の水流速が所定
値になるように水流速を調整する一方、水入口温度セン
サ(TS1) で検出した水入口温度に基づいて、冷媒入口温
度及び水流路数を調整するものである。

【０１４０】具体的には、水入口温度が所定温度よりも
小さいときは、圧縮機(21)の能力を減少させたり蓄熱電
動膨張弁(EV-3)の開度を開き気味に制御等して、冷媒入
口温度を上昇させるとともに、流路数調整装置(63)を制
御して水流路数を増加させる。逆に、水入口温度が所定
温度よりも大きいときは、圧縮機(21)の能力を増加させ
たり蓄熱電動膨張弁(EV-3)の開度を絞り気味に制御等し
て、冷媒入口温度を減少させるとともに、流路数調整装
置(63)を制御して水流路数を減少させる。

【０１４１】−第７〜第９制御の効果− 以上のように、第７〜第９制御のいずれにおいても、過
冷却度を最大限高く維持した状態で、安定した過冷却水
生成が可能となる。

【０１４２】

【発明の実施の形態４】実施形態４に係る空気調和装置
は、実施形態２において、プレート式熱交換器(50)を実
施形態３のプレート式熱交換器に置き換えたものであ
る。すなわち、実施形態２において、プレート式熱交換
器(50)に、水流路数を調整する流路数調整装置(63)を設
けたものである。

【０１４３】本実施形態の空気調和装置では、以下に説
明する第２３〜第２４制御のいずれか一つが行われる。

【０１４４】第２３〜第２４制御ではいずれも、冷媒流
路(57)内の冷媒流量が所定値になるように冷媒流量を調
整するが、その調整は、冷媒流量計(62)で検出した冷媒
流量が所定値になるように圧縮機(21)及び室外電動膨張
弁(EV-1)を制御することにより行われる。つまり、冷媒
流量が所定値よりも小さいときには、圧縮機(21)の能力
を増大したり室外電動膨張弁(EV-1)の開度を開き気味に
制御し、逆に、冷媒流量が所定値よりも大きいときに
は、圧縮機(21)の能力を減少したり室外電動膨張弁(EV-
1)の開度を絞り気味に制御する。

【０１４５】（第２３制御）第２３制御は、請求項２３
に係る制御手段が行う制御であり、冷媒流路(57)内の冷
媒流量が所定値になるように冷媒流量を調整する一方、
壁面温度センサ(TS5) で検出した伝熱プレート(P) の水
側壁面温度が所定温度になるように、水入口温度及び水
流路数を調整するものである。

【０１４６】具体的には、伝熱プレート(P) の水側壁面
温度が所定温度よりも小さいときは、ポンプ(32)の能力
を増加させたり予熱器(11)での予熱量を増大させて水入
口温度を上昇させるとともに、流路数調整装置(63)を制
御して水流路数を増加させる。逆に、水側壁面温度が所
定温度よりも大きいときは、ポンプ(32)の能力を減少さ
せたり予熱器(11)での予熱量を減少させて水入口温度を
低下させるとともに、流路数調整装置(63)を制御して水
流路数を減少させる。

【０１４７】（第２４制御）第２４制御は、請求項２４
に係る制御手段が行う制御であり、冷媒流路(57)内の冷
媒流量が所定値になるように冷媒流量を調整する一方、
水出口温度センサ(TS2) で検出した水出口温度が所定温
度になるように、水入口温度及び水流路数を調整するも
のである。

【０１４８】具体的には、水出口温度が所定温度よりも
小さいときは、ポンプ(32)の能力を増加させたり予熱器
(11)での予熱量を増大させて水入口温度を上昇させると
ともに、流路数調整装置(63)を制御して水流路数を増加
させる。逆に、水出口温度が所定温度よりも大きいとき
は、ポンプ(32)の能力を減少させたり予熱器(11)での予
熱量を減少させて水入口温度を低下させるとともに、流
路数調整装置(63)を制御して水流路数を減少させる。

【０１４９】−第２３〜第２４制御の効果− 以上のように、第２３〜第２４制御のいずれにおいて
も、過冷却度を最大限高く維持した状態で、安定した過
冷却水生成が可能となる。

【０１５０】

【発明の実施の形態５】実施形態５に係る空気調和装置
は、図１０に示すように、プレート式熱交換器(50)と並
列に水のバイパス回路(70)が設けられたものである。こ
のバイパス回路(70)には、コントローラ(1) に接続され
た流量調整弁(71)が設けられている。

【０１５１】その他の構成は、実施形態１と同様なの
で、その説明は省略する。

【０１５２】本実施形態の空気調和装置では、以下に説
明する第１０〜第１２制御のいずれか一つが行われる。

【０１５３】第１０〜第１２制御ではいずれも、プレー
ト式熱交換器(50)に供給される水量と、バイパス回路(7
0)に供給されるバイパス水量との合計の水量（以下、全
体水量と称する）が所定値になるようにポンプ(32)を制
御する。

【０１５４】この全体水量の制御は、流量計(36)で検出
した全体水量が所定値よりも小さいときにはポンプ(32)
の能力を増大し、逆に、全体水量が所定値よりも大きい
ときにはポンプ(32)の能力を増大することにより行われ
る。

【０１５５】（第１０制御）第１０制御は、請求項１０
に係る制御手段が行う制御であり、壁面温度センサ(TS
5) で検出した伝熱プレート(P) の水側壁面温度が所定
温度になるように、冷媒入口温度及びバイパス水量を調
整するものである。

【０１５６】つまり、伝熱プレート(P) の水側壁面温度
が所定温度よりも小さいときは、圧縮機(21)の能力を減
少させたり蓄熱電動膨張弁(EV-3)の開度を開き気味に制
御等して、冷媒入口温度を上昇させるとともに、流量調
整弁(71)を制御してバイパス水量を減少させる。逆に、
水側壁面温度が所定温度よりも大きいときは、圧縮機(2
1)の能力を増加させたり蓄熱電動膨張弁(EV-3)の開度を
絞り気味に制御等して、冷媒入口温度を減少させるとと
もに、流量調整弁(71)を制御してバイパス水量を増加さ
せる。

【０１５７】（第１１制御）第１１制御は、請求項１１
に係る制御手段が行う制御であり、水出口温度センサ(T
S2) で検出した水出口温度が所定温度になるように、冷
媒入口温度及びバイパス水量を調整するものである。

【０１５８】つまり、水出口温度が所定温度よりも小さ
いときは、圧縮機(21)の能力を減少させたり蓄熱電動膨
張弁(EV-3)の開度を開き気味に制御等して、冷媒入口温
度を上昇させるとともに、流量調整弁(71)を制御してバ
イパス水量を減少させる。逆に、水出口温度が所定温度
よりも大きいときは、圧縮機(21)の能力を増加させたり
蓄熱電動膨張弁(EV-3)の開度を絞り気味に制御等して、
冷媒入口温度を減少させるとともに、流量調整弁(71)を
制御してバイパス水量を増加させる。

【０１５９】なお、水出口温度の所定温度は、例えば、
実験により求めた図１１に示す関係に基づいて定められ
る。

【０１６０】（第１２制御）第１２制御は、請求項１２
に係る制御手段が行う制御であり、水入口温度センサ(T
S1) で検出した水入口温度に基づいて、冷媒入口温度及
びバイパス水量を調整するものである。

【０１６１】つまり、水入口温度が小さいときは、圧縮
機(21)の能力を減少させたり蓄熱電動膨張弁(EV-3)の開
度を開き気味に制御等して、冷媒入口温度を上昇させる
とともに、流量調整弁(71)を制御してバイパス水量を減
少させる。逆に、水入口温度が大きいときは、圧縮機(2
1)の能力を増加させたり蓄熱電動膨張弁(EV-3)の開度を
絞り気味に制御等して、冷媒入口温度を減少させるとと
もに、流量調整弁(71)を制御してバイパス水量を増加さ
せる。

【０１６２】−第１０〜第１２制御の効果− 以上のように、第１０〜第１２制御のいずれにおいて
も、過冷却度を最大限高く維持した状態で、安定した過
冷却水生成が可能となる。

【０１６３】

【発明の実施の形態６】実施形態６に係る空気調和装置
は、図１２に示すように、プレート式熱交換器(50)と並
列に冷媒のバイパス回路(72)が設けられたものである。
このバイパス回路(72)には、コントローラ(1) に接続さ
れた流量調整弁(73)が設けられている。

【０１６４】その他の構成は、実施形態１と同様なの
で、その説明は省略する。

【０１６５】本実施形態の空気調和装置では、以下に説
明する第２５〜第２６制御のいずれか一つが行われる。

【０１６６】なお、第２５〜第２６制御ではいずれも、
プレート式熱交換器(50)を流れる冷媒の流量と、バイパ
ス回路(72)を流れる冷媒の流量との合計（以下、全体冷
媒流量と称する）が所定値になるように圧縮機(21)及び
蓄熱電動膨張弁(EV-3)を制御する。

【０１６７】（第２５制御）第２５制御は、請求項２５
に係る制御手段が行う制御であり、壁面温度センサ(TS
5) で検出した伝熱プレート(P) の水側壁面温度が所定
温度になるように、水入口温度及びバイパス冷媒流量を
調整するものである。

【０１６８】つまり、伝熱プレート(P) の水側壁面温度
が所定温度よりも小さいときは、ポンプ(32)の能力を増
大させたり予熱器(11)での加熱量を大きくしたりして、
水入口温度を上昇させるとともに、流量調整弁(73)を制
御してバイパス冷媒流量を増加させる。逆に、水側壁面
温度が所定温度よりも大きいときは、ポンプ(32)の能力
を低下させたり予熱器(11)での加熱量を少なくしたりし
て、水入口温度を減少させるとともに、流量調整弁(73)
を制御してバイパス冷媒流量を減少させる。

【０１６９】（第２６制御）第２６制御は、請求項２６
に係る制御手段が行う制御であり、水出口温度センサで
検出した水出口温度が所定温度になるように、水入口温
度及びバイパス冷媒流量を調整するものである。

【０１７０】つまり、水出口温度が所定温度よりも小さ
いときは、ポンプ(32)の能力を増大させたり予熱器(11)
での加熱量を大きくしたりして、水入口温度を上昇させ
るとともに、流量調整弁(73)を制御してバイパス冷媒流
量を増加させる。逆に、水出口温度が所定温度よりも大
きいときは、ポンプ(32)の能力を低下させたり予熱器(1
1)での加熱量を少なくしたりして、水入口温度を減少さ
せるとともに、流量調整弁(73)を制御してバイパス冷媒
流量を減少させる。

【０１７１】−第２５〜第２６制御の効果− 以上のように、第２５〜第２６制御のいずれにおいて
も、過冷却度を最大限高く維持した状態で、安定した過
冷却水生成が可能となる。

【０１７２】

【発明の実施の形態７】実施形態７に係る空気調和装置
は、プレート式熱交換器(50)に対して、水流路(56)の流
路方向(X) に複数の水流入口(WI1,WI2) または複数の水
流出口(WO1,WO2) が設けられるとともに、水流入口(WI
1,WI2) 及び水流出口(WO1,WO2) を選択して水流路(56)
の長さを調整する水流路長調整手段(82)が設けられたも
のである。

【０１７３】具体的には、図１３に示すように、水流路
(56)の流路方向(X) に、第１水流入口(WI1) 及び第２水
流入口(WI2) の２つの水流入口と、第１水流出口(WO1)
及び第２水流出口(WO2) の２つの水流出口とが設けられ
ている。第１水流入口(WI1)は第１入口電磁弁(74)を備
えた分岐管(78)に接続され、第２水流入口(WI2) は第２
入口電磁弁(75)を備えた分岐管(79)に接続されている。
また、第１水流出口(WO1) は第１出口電磁弁(76)を備え
た分岐管(80)に接続され、第２水流出口(WO2)は第２出
口電磁弁(77)を備えた分岐管(81)に接続されている。

【０１７４】上記の各電磁弁(74〜77)はコントローラ
(1) に接続され、水流路(56)の長さを調整する水流路長
調整手段(82)を構成している。

【０１７５】その他の構成は実施形態１と同様なので、
その説明は省略する。

【０１７６】本実施形態の空気調和装置では、以下に説
明する第１３〜第１５制御のいずれか一つが行われる。

【０１７７】なお、第１３〜第１５制御ではいずれも、
水流路(56)の水流速が所定値になるように、水流速を調
整する。具体的には、コントローラ(1) が、流量計(36)
で検出した水流量が所定値になるようにポンプ(32)の能
力を制御する。つまり、水流量が所定値よりも小さいと
きにはポンプ(32)の能力を増大し、逆に、水流量が所定
値よりも大きいときにはポンプ(32)の能力を減少させ
る。そのような制御を行いつつ、以下のような制御が行
われる。

【０１７８】（第１３制御）第１３制御は、請求項１３
に係る制御手段が行う制御であり、壁面温度センサ(TS
5) で検出した伝熱プレート(P) の水側壁面温度が所定
温度になるように、水流路長さを調整するものである。

【０１７９】つまり、伝熱プレート(P) の水側壁面温度
が所定温度よりも小さいときは、第１入口電磁弁(74)及
び第１出口電磁弁(76)を開口し、かつ、第２入口電磁弁
(75)及び第２出口電磁弁(77)を閉鎖等して水流路長さを
増加させる。逆に、水側壁面温度が所定温度よりも大き
いときは、第１入口電磁弁(74)及び第１出口電磁弁(76)
を閉鎖し、かつ、第２入口電磁弁(75)及び第２出口電磁
弁(77)を開口等して水流路長さを減少させる。

【０１８０】（第１４制御）第１４制御は、請求項１４
に係る制御手段が行う制御であり、水出口温度センサ(T
S2) で検出した水出口温度が所定温度になるように、水
流路長さを調整するものである。

【０１８１】つまり、水出口温度が所定温度よりも小さ
いときは、第１入口電磁弁(74)及び第１出口電磁弁(76)
を開口し、かつ、第２入口電磁弁(75)及び第２出口電磁
弁(77)を閉鎖等して水流路長さを増加させる。逆に、水
出口温度が所定温度よりも大きいときは、第１入口電磁
弁(74)及び第１出口電磁弁(76)を閉鎖し、かつ、第２入
口電磁弁(75)及び第２出口電磁弁(77)を開口等して水流
路長さを減少させる。

【０１８２】このことにより、図１４に示すように、水
出口温度が所定温度よりも小さい場合には、水流路長さ
が増加するので、好適領域ＲＧ１は下方にシフトする。
逆に、水出口温度が所定温度よりも大きい場合には、水
流路長さが減少するので、好適領域ＲＧ１は上方にシフ
トする。

【０１８３】（第１５制御）第１５制御は、請求項１５
に係る制御手段が行う制御であり、水入口温度センサ(T
S1) で検出した水入口温度に基づいて、水流路長さを調
整するものである。

【０１８４】つまり、水入口温度が所定温度よりも大き
いときは、第１入口電磁弁(74)及び第１出口電磁弁(76)
を開口し、かつ、第２入口電磁弁(75)及び第２出口電磁
弁(77)を閉鎖等して水流路長さを増加させる。逆に、水
入口温度が所定温度よりも小さいときは、第１入口電磁
弁(74)及び第１出口電磁弁(76)を閉鎖し、かつ、第２入
口電磁弁(75)及び第２出口電磁弁(77)を開口等して水流
路長さを減少させる。

【０１８５】−変形例− なお、プレート式熱交換器(50)は、水流入口または水流
出口のいずれか一方が１つであり、他方が複数の形態で
あってもよい。例えば、図１５（ａ）に示すように、水
流入口が２つで、水流出口が１つであってもよい。ま
た、図１５（ｂ）に示すように、水流入口が１つで、水
流出口が２つであってもよい。

【０１８６】−第１３〜第１５制御の効果− 以上のように、第１３〜第１５制御のいずれにおいて
も、過冷却度を最大限高く維持した状態で、安定した過
冷却水生成が可能となる。

【０１８７】

【発明の実施の形態８】図１６に示すように、実施形態
８に係る空気調和装置は、実施形態７において、プレー
ト式熱交換器(50)と並列に水のバイパス回路(70)が設け
られたものである。このバイパス回路(70)には、実施形
態５と同様、コントローラ(1) に接続された流量調整弁
(71)が設けられている。

【０１８８】本実施形態の空気調和装置では、以下に説
明する第１６〜第１８制御のいずれか一つが行われる。

【０１８９】なお、第１６〜第１８制御ではいずれも、
プレート式熱交換器(50)に供給される水量と、バイパス
回路(70)に供給されるバイパス水量との合計の水量（全
体水量）が所定値になるようにポンプ(32)を制御する。
具体的には、流量計(36)で検出した全体水量が所定値よ
りも小さいときにはポンプ(32)の能力を増大し、逆に、
全体水量が所定値よりも大きいときにはポンプ(32)の能
力を増大する。そのような制御を行いつつ、以下のよう
な制御が行われる。

【０１９０】（第１６制御）第１６制御は、請求項１６
に係る制御手段が行う制御であり、壁面温度センサ(TS
5) で検出した伝熱プレート(P) の水側壁面温度が所定
温度になるように、水流路長さ及びバイパス水量を調整
するものである。

【０１９１】つまり、伝熱プレート(P) の水側壁面温度
が所定温度よりも大きいときは、第１入口電磁弁(74)及
び第１出口電磁弁(76)を開口し、かつ、第２入口電磁弁
(75)及び第２出口電磁弁(77)を閉鎖等して水流路長さを
増加させる。更に、流量調整弁(71)を制御してバイパス
水量を減少させる。逆に、水側壁面温度が所定温度より
も小さいときは、第１入口電磁弁(74)及び第１出口電磁
弁(76)を閉鎖し、かつ、第２入口電磁弁(75)及び第２出
口電磁弁(77)を開口等して水流路長さを減少させる。更
に、流量調整弁(71)を制御してバイパス水量を増加させ
る。

【０１９２】（第１７制御）第１７制御は、請求項１７
に係る制御手段が行う制御であり、水出口温度センサ(T
S2) で検出した水出口温度が所定温度になるように、水
流路長さ及びバイパス水量を調整するものである。

【０１９３】つまり、水出口温度が所定温度よりも大き
いときは、第１入口電磁弁(74)及び第１出口電磁弁(76)
を開口し、かつ、第２入口電磁弁(75)及び第２出口電磁
弁(77)を閉鎖等して水流路長さを増加させる。更に、流
量調整弁(71)を制御してバイパス水量を減少させる。逆
に、水出口温度が所定温度よりも小さいときは、第１入
口電磁弁(74)及び第１出口電磁弁(76)を閉鎖し、かつ、
第２入口電磁弁(75)及び第２出口電磁弁(77)を開口等し
て水流路長さを減少させる。更に、流量調整弁(71)を制
御してバイパス水量を増加させる。

【０１９４】（第１８制御）第１８制御は、請求項１８
に係る制御手段が行う制御であり、水入口温度センサ(T
S1) で検出した水入口温度に基づいて、水流路長さ及び
バイパス水量を調整するものである。

【０１９５】つまり、水入口温度が所定温度よりも大き
いときは、第１入口電磁弁(74)及び第１出口電磁弁(76)
を開口し、かつ、第２入口電磁弁(75)及び第２出口電磁
弁(77)を閉鎖等して水流路長さを増加させる。更に、流
量調整弁(71)を制御してバイパス水量を減少させる。逆
に、水入口温度が所定温度よりも小さいときは、第１入
口電磁弁(74)及び第１出口電磁弁(76)を閉鎖し、かつ、
第２入口電磁弁(75)及び第２出口電磁弁(77)を開口等し
て水流路長さを減少させる。更に、流量調整弁(71)を制
御してバイパス水量を増加させる。

【０１９６】−第１６〜第１８制御の効果− 以上のように、第１６〜第１８制御のいずれにおいて
も、過冷却度を最大限高く維持した状態で、安定した過
冷却水生成が可能となる。

【０１９７】

【発明の実施の形態９】実施形態９に係る空気調和装置
は、実施形態２において、プレート式熱交換器(50)に対
して、冷媒流路(57)の流路方向(X) に複数の冷媒流入口
(RI1,RI2) または複数の冷媒流出口(RO1,RO2) を設ける
とともに、冷媒流入口(RI1,RI2) 及び冷媒流出口(RO1,R
O2) を選択して冷媒流路(57)の長さを調整する冷媒流路
長調整手段(92)を設けたものである。

【０１９８】具体的には、図１７に示すように、冷媒流
路(57)の流路方向(X) に、第１冷媒流入口(RI1) 及び第
２冷媒流入口(RI2) の２つの冷媒流入口と、第１冷媒流
出口(RO1) 及び第２冷媒流出口(RO2) の２つの冷媒流出
口とが設けられている。第１冷媒流入口(RI1) は第１入
口電磁弁(84)を備えた分岐管(88)に接続され、第２冷媒
流入口(RI2) は第２入口電磁弁(85)を備えた分岐管(89)
に接続されている。また、第１冷媒流出口(RO1) は第１
出口電磁弁(86)を備えた分岐管(90)に接続され、第２冷
媒流出口(RO2) は第２出口電磁弁(87)を備えた分岐管(9
1)に接続されている。

【０１９９】上記の各電磁弁(84〜87)はコントローラ
(1) に接続され、冷媒流路(57)の長さを調整する冷媒流
路長調整手段(92)を構成している。

【０２００】その他の構成は実施形態２と同様なので、
その説明は省略する。

【０２０１】本実施形態の空気調和装置では、以下に説
明する第２７〜第２８制御のいずれか一つが行われる。

【０２０２】なお、第２７〜第２８制御ではいずれも、
冷媒流路(57)内の冷媒流量が所定値になるように冷媒流
量を調整する。具体的には、冷媒流量計(62)で検出した
冷媒流量が所定値になるように圧縮機(21)及び室外電動
膨張弁(EV-1)を制御する。つまり、冷媒流量が所定値よ
りも小さいときには、圧縮機(21)の能力を増大したり室
外電動膨張弁(EV-1)の開度を開き気味に制御し、逆に、
冷媒流量が所定値よりも大きいときには、圧縮機(21)の
能力を減少したり室外電動膨張弁(EV-1)の開度を絞り気
味に制御する。そのような制御を行いつつ、以下のよう
な制御を行う。

【０２０３】（第２７制御）第２７制御は、請求項２７
に係る制御手段が行う制御であり、壁面温度センサ(TS
5) で検出した伝熱プレート(P) の水側壁面温度が所定
温度になるように、冷媒流路長さを調整するものであ
る。

【０２０４】つまり、伝熱プレート(P) の水側壁面温度
が所定温度よりも大きいときは、第１入口電磁弁(84)及
び第１出口電磁弁(86)を開口し、かつ、第２入口電磁弁
(85)及び第２出口電磁弁(87)を閉鎖等して冷媒流路長さ
を増加させる。逆に、水側壁面温度が所定温度よりも小
さいときは、第１入口電磁弁(84)及び第１出口電磁弁(8
6)を閉鎖し、かつ、第２入口電磁弁(85)及び第２出口電
磁弁(87)を開口等して冷媒流路長さを減少させる。

【０２０５】（第２８制御）第２８制御は、請求項２８
に係る制御手段が行う制御であり、水出口温度センサで
検出した水出口温度が所定温度になるように、冷媒流路
長さを調整するものである。

【０２０６】つまり、水出口温度が所定温度よりも大き
いときは、第１入口電磁弁(84)及び第１出口電磁弁(86)
を開口し、かつ、第２入口電磁弁(85)及び第２出口電磁
弁(87)を閉鎖等して冷媒流路長さを増加させる。逆に、
水出口温度が所定温度よりも小さいときは、第１入口電
磁弁(84)及び第１出口電磁弁(86)を閉鎖し、かつ、第２
入口電磁弁(85)及び第２出口電磁弁(87)を開口等して冷
媒流路長さを減少させる。

【０２０７】−第２７〜第２８制御の効果− 以上のように、第２７〜第２８制御のいずれにおいて
も、過冷却度を最大限高く維持した状態で、安定した過
冷却水生成が可能となる。

【０２０８】

【発明の実施の形態１０】図１８に示すように、実施形
態１０に係る空気調和装置は、実施形態９において、プ
レート式熱交換器(50)と並列に冷媒のバイパス回路(72)
が設けられたものである。このバイパス回路(72)には、
実施形態６と同様、コントローラ(1) に接続された流量
調整弁(73)が設けられている。

【０２０９】本実施形態の空気調和装置では、以下に説
明する第２９〜第３０制御のいずれか一つが行われる。

【０２１０】なお、第２９〜第３０制御ではいずれも、
プレート式熱交換器(50)を流れる冷媒流量と、バイパス
回路(72)を流れるバイパス冷媒流量との合計の水量（全
体冷媒流量）が所定値になるように、圧縮機(21)及び蓄
熱電動膨張弁(EV-3)を制御する。そのような制御を行い
つつ、以下のような制御が行われる。

【０２１１】（第２９制御）第２９制御は、請求項２９
に係る制御手段が行う制御であり、壁面温度センサ(TS
5) で検出した伝熱プレート(P) の水側壁面温度が所定
温度になるように、冷媒流路長さ及びバイパス冷媒流量
を調整するものである。

【０２１２】つまり、伝熱プレート(P) の水側壁面温度
が所定温度よりも大きいときは、第１入口電磁弁(84)及
び第１出口電磁弁(86)を開口し、かつ、第２入口電磁弁
(85)及び第２出口電磁弁(87)を閉鎖等して冷媒流路長さ
を増加させる。更に、流量調整弁(73)を制御してバイパ
ス冷媒流量を減少させる。逆に、水側壁面温度が所定温
度よりも小さいときは、第１入口電磁弁(84)及び第１出
口電磁弁(86)を閉鎖し、かつ、第２入口電磁弁(85)及び
第２出口電磁弁(87)を開口等して冷媒流路長さを減少さ
せる。更に、流量調整弁(73)を制御してバイパス冷媒流
量を増加させる。

【０２１３】（第３０制御）第３０制御は、請求項３０
に係る制御手段が行う制御であり、水出口温度センサで
検出した水出口温度が所定温度になるように、冷媒流路
長さ及びバイパス冷媒流量を調整するものである。

【０２１４】つまり、水出口温度が所定温度よりも大き
いときは、第１入口電磁弁(84)及び第１出口電磁弁(86)
を開口し、かつ、第２入口電磁弁(85)及び第２出口電磁
弁(87)を閉鎖等して冷媒流路長さを増加させる。更に、
流量調整弁(73)を制御してバイパス冷媒流量を減少させ
る。逆に、水出口温度が所定温度よりも小さいときは、
第１入口電磁弁(84)及び第１出口電磁弁(86)を閉鎖し、
かつ、第２入口電磁弁(85)及び第２出口電磁弁(87)を開
口等して冷媒流路長さを減少させる。更に、流量調整弁
(73)を制御してバイパス冷媒流量を増加させる。

【０２１５】−第２９〜第３０制御の効果− 以上のように、第２９〜第３０制御のいずれにおいて
も、過冷却度を最大限高く維持した状態で、安定した過
冷却水生成が可能となる。

【０２１６】

【発明の実施の形態１１】上記の実施形態では、伝熱プ
レート(P) の水側壁面温度として、壁面温度センサ(TS
5) で検出した実測値を用いていた。しかし、壁面温度
は、下記の算出壁面温度から計算によって求めてもよ
い。

【０２１７】

【数１】

【０２１８】上記算出壁面温度を用いることにより、壁
面温度センサ(TS5) が不要となり、空気調和装置の構成
を簡易化することができる。

【０２１９】また、伝熱プレート(P) の壁面温度とし
て、水側壁面温度でなく冷媒側壁面温度を検出または算
出してもよい。

【０２２０】−その他の実施形態− なお、冷媒は、Ｒ２２等の共沸冷媒であってもよく、Ｒ
４０７Ｃ等の非共沸冷媒であってもよい。

【０２２１】また、水を過冷却する冷却媒体は、上記実
施形態のような冷媒に限らず、ブライン等の他の冷却媒
体であってもよい。

【０２２２】また、本発明でいうところの冷凍装置は、
狭義の冷凍装置に限られず、ヒートポンプ式空気調和装
置、冷房専用機、暖房専用機、冷蔵装置等を含む広い意
味での冷凍装置である。

【０２２３】

【発明の効果】以上のように、請求項１、４、７、１
０、１３、１６、１９、２１、２３、２５、２７、また
は２９に記載の発明によれば、プレート式熱交換器のプ
レートの壁面温度が所定温度になるので、過冷却度を最
大限高く維持した状態で、安定した過冷却水生成を行う
ことができる。

【０２２４】請求項２、５、８、１１、１４、または１
７に記載の発明によれば、プレート式熱交換器の水出口
温度が所定温度になるので、過冷却度を最大限高く維持
した状態で、安定した過冷却水生成を行うことができ
る。

【０２２５】請求項３、６、９、１２、１５、または１
８に記載の発明によれば、プレート式熱交換器の水入口
温度が所定温度になるので、過冷却度を最大限高く維持
した状態で、安定した過冷却水生成を行うことができ
る。

【０２２６】請求項２０、２２、２４、２６、２８、ま
たは３０に記載の発明によれば、プレート式熱交換器の
冷却媒体出口温度が所定温度になるので、過冷却度を最
大限高く維持した状態で、安定した過冷却水生成を行う
ことができる。

【０２２７】請求項３１に記載の発明によれば、水入口
温度、水出口温度、水流路長さ、及び水流速を検出する
ことにより、プレートの壁面温度を求めることができ
る。従って、プレートの壁面温度を直接検出することな
く、壁面温度を基準に制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係る空気調和装置の冷媒回路図で
ある。

【図２】空気調和装置の水回路図である。

【図３】プレート式熱交換器の斜視図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】横軸に水流速、縦軸にプレートの壁面温度をと
った過冷却安定領域を示す図である。

【図６】横軸に水流速、縦軸に水出口温度をとった過冷
却安定領域を示す図である。

【図７】実施形態２に係る空気調和装置の冷媒回路図で
ある。

【図８】壁面温度の所定温度を示す図である。

【図９】実施形態３に係るプレート式熱交換器の図４相
当図である。

【図１０】実施形態５に係るプレート式熱交換器の図４
相当図である。

【図１１】水出口温度の所定温度を示す図である。

【図１２】実施形態６に係るプレート式熱交換器の図４
相当図である。

【図１３】実施形態７に係るプレート式熱交換器の図４
相当図である。

【図１４】横軸に水流速、縦軸に水出口温度をとった過
冷却安定領域を示す図である。

【図１５】（ａ）及び（ｂ）は、実施形態７の変形例に
係るプレート式熱交換器の図４相当図である。

【図１６】実施形態８に係るプレート式熱交換器の図４
相当図である。

【図１７】実施形態９に係るプレート式熱交換器の図４
相当図である。

【図１８】実施形態１０に係るプレート式熱交換器の図
４相当図である。

【符号の説明】

(1) コントローラ (36) 流量計 (50) プレート式熱交換器 (51) 水導入配管 (52) 水導出配管 (53) 冷媒導入配管 (54) 冷媒導出配管 (56) 水流路 (57) 冷媒流路 (62) 冷媒流量計 (63) 流路数調整装置 (70),(72) バイパス回路 (71),(73) 流量調整弁 (82) 水流路長調整手段 (92) 冷媒流路長調整手段

フロントページの続き (72)発明者 近藤 功 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 水谷 和秀 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を過
   冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍装
   置であって、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
   ように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度
   が所定温度になるように該プレート式熱交換器(50)の冷
   却媒体入口温度を調整する制御手段を備えていることを
   特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を過
   冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍装
   置であって、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
   ように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定温度に
   なるように該プレート式熱交換器(50)の冷却媒体入口温
   度を調整する制御手段を備えていることを特徴とする冷
   凍装置。
3. 【請求項３】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を過
   冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍装
   置であって、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
   ように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水入口温度に基づいて該
   プレート式熱交換器(50)の冷却媒体入口温度を調整する
   制御手段を備えていることを特徴とする冷凍装置。
4. 【請求項４】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を過
   冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍装
   置であって、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
   ように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度
   が所定温度になるように該プレート式熱交換器(50)の冷
   却媒体入口温度及び冷却媒体流量を調整する制御手段を
   備えていることを特徴とする冷凍装置。
5. 【請求項５】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を過
   冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍装
   置であって、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
   ように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定温度に
   なるように該プレート式熱交換器(50)の冷却媒体入口温
   度及び冷却媒体流量を調整する制御手段を備えているこ
   とを特徴とする冷凍装置。
6. 【請求項６】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を過
   冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍装
   置であって、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
   ように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水入口温度に基づいて該
   プレート式熱交換器(50)の冷却媒体入口温度及び冷却媒
   体流量を調整する制御手段を備えていることを特徴とす
   る冷凍装置。
7. 【請求項７】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を過
   冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍装
   置であって、 上記プレート式熱交換器(50)には、プレート(P) 間に形
   成された複数の水流路のうち熱交換に際して実際に水が
   流れる水流路(56)の数を調整する水流路数調整手段(63)
   が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
   ように調整する一方、 プレート(P) の壁面温度が所定温度になるように該プレ
   ート式熱交換器(50)の冷却媒体入口温度及び水流路数を
   調整する制御手段を備えていることを特徴とする冷凍装
   置。
8. 【請求項８】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を過
   冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍装
   置であって、 上記プレート式熱交換器(50)には、プレート(P) 間に形
   成された複数の水流路のうち熱交換に際して実際に水が
   流れる水流路(56)の数を調整する水流路数調整手段(63)
   が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
   ように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定温度に
   なるように該プレート式熱交換器(50)の冷却媒体入口温
   度及び水流路数を調整する制御手段を備えていることを
   特徴とする冷凍装置。
9. 【請求項９】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を過
   冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍装
   置であって、 上記プレート式熱交換器(50)には、プレート(P) 間に形
   成された複数の水流路のうち熱交換に際して実際に水が
   流れる水流路(56)の数を調整する水流路数調整手段(63)
   が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
   ように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水入口温度が所定温度に
   なるように該プレート式熱交換器(50)の冷却媒体入口温
   度及び水流路数を調整する制御手段を備えていることを
   特徴とする冷凍装置。
10. 【請求項１０】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)と並列に水のバイパス回路
    (70)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)の水流速が所定値になるよ
    うに水を分配し、上記バイパス回路(70)のバイパス水量
    との合計が所定値になるように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度
    が所定温度になるように該プレート式熱交換器(50)の冷
    却媒体入口温度及びバイパス水量を調整する制御手段を
    備えていることを特徴とする冷凍装置。
11. 【請求項１１】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)と並列に水のバイパス回路
    (70)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)を流れる水流速が所定値に
    なるように水を分配し、上記バイパス回路(70)を流れる
    バイパス水量との合計が所定値になるように調整する一
    方、 上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定温度に
    なるように該プレート式熱交換器(50)の冷却媒体入口温
    度及びバイパス水量を調整する制御手段を備えているこ
    とを特徴とする冷凍装置。
12. 【請求項１２】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)と並列に水のバイパス回路
    (70)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)を流れる水流速が所定値に
    なるように水を分配し、上記バイパス回路(70)を流れる
    バイパス水量との合計が所定値になるように調整する一
    方、 上記プレート式熱交換器(50)の水入口温度に基づいて該
    プレート式熱交換器(50)の冷却媒体入口温度及びバイパ
    ス水量を調整する制御手段を備えていることを特徴とす
    る冷凍装置。
13. 【請求項１３】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)には、水流路(56)の流路方
    向(X) に複数の水流入口(WI1,WI2) または複数の水流出
    口(WO1,WO2) が設けられるとともに、該水流入口(WI1,W
    I2) 及び水流出口(WO1,WO2) を選択して水流路(56)の長
    さを調整する水流路長調整手段(82)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
    ように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度
    が所定温度になるように該プレート式熱交換器(50)の水
    流路(56)の長さを調整する制御手段を備えていることを
    特徴とする冷凍装置。
14. 【請求項１４】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)には、水流路(56)の流路方
    向(X) に複数の水流入口(WI1,WI2) または複数の水流出
    口(WO1,WO2) が設けられるとともに、該水流入口(WI1,W
    I2) 及び水流出口(WO1,WO2) を選択して水流路(56)の長
    さを調整する水流路長調整手段(82)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
    ように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定温度に
    なるように該プレート式熱交換器(50)の水流路(56)の長
    さを調整する制御手段を備えていることを特徴とする冷
    凍装置。
15. 【請求項１５】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)には、水流路(56)の流路方
    向(X) に複数の水流入口(WI1,WI2) または複数の水流出
    口(WO1,WO2) が設けられるとともに、該水流入口(WI1,W
    I2) 及び水流出口(WO1,WO2) を選択して水流路(56)の長
    さを調整する水流路長調整手段(82)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
    ように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水入口温度に基づいて該
    プレート式熱交換器(50)の水流路(56)の長さを調整する
    制御手段を備えていることを特徴とする冷凍装置。
16. 【請求項１６】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)と並列に水のバイパス回路
    (70)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)には、水流路(56)の流路方
    向(X) に複数の水流入口(WI1,WI2) または複数の水流出
    口(WO1,WO2) が設けられるとともに、該水流入口(WI1,W
    I2) または水流出口(WO1,WO2) を選択して水流路(56)の
    長さを調整する水流路長調整手段(82)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
    ように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度
    が所定温度になるようにバイパス水量及び該プレート式
    熱交換器(50)の水流路(56)の長さを調整する制御手段を
    備えていることを特徴とする冷凍装置。
17. 【請求項１７】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器を備えた冷凍装置
    であって、 上記プレート式熱交換器(50)と並列に水のバイパス回路
    (70)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)には、水流路(56)の流路方
    向(X) に複数の水流入口(WI1,WI2) または複数の水流出
    口(WO1,WO2) が設けられるとともに、該水流入口(WI1,W
    I2) または水流出口(WO1,WO2) を選択して水流路(56)の
    長さを調整する水流路長調整手段(82)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
    ように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定温度に
    なるようにバイパス水量及び該プレート式熱交換器(50)
    の水流路(56)の長さを調整する制御手段を備えているこ
    とを特徴とする冷凍装置。
18. 【請求項１８】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器を備えた冷凍装置
    であって、 上記プレート式熱交換器(50)と並列に水のバイパス回路
    (70)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)には、水流路(56)の流路方
    向(X) に複数の水流入口(WI1,WI2) または複数の水流出
    口(WO1,WO2) が設けられるとともに、該水流入口(WI1,W
    I2) または水流出口(WO1,WO2) を選択して水流路(56)の
    長さを調整する水流路長調整手段(82)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)内の水流速が所定値になる
    ように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水入口温度に基づいてバ
    イパス水量及び該プレート式熱交換器(50)の水流路(56)
    の長さを調整する制御手段を備えていることを特徴とす
    る冷凍装置。
19. 【請求項１９】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の一パスあたり
    の流量及び温度が所定値になるように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度
    が所定温度になるように該プレート式熱交換器(50)の水
    入口温度を調整する制御手段を備えていることを特徴と
    する冷凍装置。
20. 【請求項２０】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の一パスあたり
    の流量及び温度が所定値になるように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定値にな
    るように該プレート式熱交換器(50)の水入口温度を調整
    する制御手段を備えていることを特徴とする冷凍装置。
21. 【請求項２１】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の一パスあたり
    の流量及び温度が所定値になるように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度
    が所定温度になるように該プレート式熱交換器(50)の水
    入口温度及び水流速を調整する制御手段を備えているこ
    とを特徴とする冷凍装置。
22. 【請求項２２】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の一パスあたり
    の流量及び温度が所定値になるように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定値にな
    るように該プレート式熱交換器(50)の水入口温度及び水
    流速を調整することを特徴とする冷凍装置。
23. 【請求項２３】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)には、プレート(P) 間に形
    成された複数の水流路のうち熱交換に際して実際に水が
    流れる水流路(56)の数を調整する水流路数調整手段(63)
    が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の一パスあたり
    の流量及び温度が所定値になるように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度
    が所定温度になるように該プレート式熱交換器(50)の水
    入口温度及び水流路数を調整する制御手段を備えている
    ことを特徴とする冷凍装置。
24. 【請求項２４】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)には、プレート(P) 間に形
    成された複数の水流路のうち熱交換に際して実際に水が
    流れる水流路(56)の数を調整する水流路数調整手段(63)
    が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の一パスあたり
    の流量及び温度が所定値になるように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定温度に
    なるように該プレート式熱交換器(50)の水入口温度及び
    水流路数を調整する制御手段を備えていることを特徴と
    する冷凍装置。
25. 【請求項２５】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)と並列に冷却媒体のバイパ
    ス回路(72)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の流量及び温度
    と、上記バイパス回路のバイパス流量との合計が所定値
    になるように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度
    が所定温度になるように該プレート式熱交換器(50)の水
    入口温度及びバイパス流量を調整する制御手段を備えて
    いることを特徴とする冷凍装置。
26. 【請求項２６】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)と並列に冷却媒体のバイパ
    ス回路(72)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の流量及び温度
    と、上記バイパス回路のバイパス流量との合計が所定値
    になるように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定温度に
    なるように該プレート式熱交換器(50)の水入口温度及び
    バイパス流量を調整する制御手段を備えていることを特
    徴とする冷凍装置。
27. 【請求項２７】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)には、冷却媒体流路(57)の
    流路方向(X) に複数の冷却媒体流入口(RI1,RI2) または
    複数の冷却媒体流出口(RO1,RO2) が設けられるととも
    に、該冷却媒体流入口(RI1,RI2) 及び冷却媒体流出口(R
    O1,RO2) を選択して冷却媒体流路(57)の長さを調整する
    冷却媒体流路長調整手段(92)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の流量及び温度
    が所定値になるように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度
    が所定温度になるように該プレート式熱交換器(50)の冷
    却媒体流路(57)の長さを調整する制御手段を備えている
    ことを特徴とする冷凍装置。
28. 【請求項２８】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)には、冷却媒体流路(57)の
    流路方向(X) に複数の冷却媒体流入口(RI1,RI2) または
    複数の冷却媒体流出口(RO1,RO2) が設けられるととも
    に、該冷却媒体流入口(RI1,RI2) 及び冷却媒体流出口(R
    O1,RO2) を選択して冷却媒体流路(57)の長さを調整する
    冷却媒体流路長調整手段(92)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の流量及び温度
    が所定値になるように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定温度に
    なるように該プレート式熱交換器(50)の冷却媒体流路(5
    7)の長さを調整する制御手段を備えていることを特徴と
    する冷凍装置。
29. 【請求項２９】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)と並列に冷却媒体のバイパ
    ス回路(72)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)には、冷却媒体流路(57)の
    流路方向(X) に複数の冷却媒体流入口(RI1,RI2) または
    複数の冷却媒体流出口(RO1,RO2) が設けられるととも
    に、該冷却媒体流入口(RI1,RI2) 及び冷却媒体流出口(R
    O1,RO2) を選択して冷却媒体流路(57)の長さを調整する
    冷却媒体流路長調整手段(92)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の流量及び温度
    が所定値になるように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度
    が所定温度になるようにバイパス流量及び該プレート式
    熱交換器(50)の冷却媒体流路(57)の長さを調整する制御
    手段を備えていることを特徴とする冷凍装置。
30. 【請求項３０】 冷却媒体と水とを熱交換させて該水を
    過冷却状態にするプレート式熱交換器(50)を備えた冷凍
    装置であって、 上記プレート式熱交換器(50)と並列に冷却媒体のバイパ
    ス回路(72)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)には、冷却媒体流路(57)の
    流路方向(X) に複数の冷却媒体流入口(RI1,RI2) または
    複数の冷却媒体流出口(RO1,RO2) が設けられるととも
    に、該冷却媒体流入口(RI1,RI2) 及び冷却媒体流出口(R
    O1,RO2) を選択して冷却媒体流路(57)の長さを調整する
    冷却媒体流路長調整手段(92)が設けられ、 上記プレート式熱交換器(50)の冷却媒体の流量及び温度
    が所定値になるように調整する一方、 上記プレート式熱交換器(50)の水出口温度が所定温度に
    なるようにバイパス流量及び該プレート式熱交換器(50)
    の冷却媒体流路(57)の長さを調整する制御手段を備えて
    いることを特徴とする冷凍装置。
31. 【請求項３１】 請求項１、４、７、１０、１３、１
    ６、１９、２１、２３、２５、２７、または２９のいず
    れか一つに記載の冷凍装置において、 プレート式熱交換器(50)のプレート(P) の壁面温度(Ts)
    を、水入口温度(Twi)、水出口温度(Two) 、水流路長さ
    (L) 、及び水流速(Uw)から成る壁面温度算出式から算出
    することを特徴とする冷凍装置。