JPS63294437A - 冷却または加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は冷却負荷（例えば冷房負荷）または加熱負荷（
例えば暖Ｆ：負荷）のうち、成る１を氷または氷以外の
蓄熱（蓄冷を含む）量によって賄う冷却または加熱装置
に圓する。

（従来の技術） 従来の空ｍ装置においては、蓄熱ＩＩ（蓄冷槽）内のコ
イルを冷凍装置の蒸発器としての役目をも兼ねさせてい
る。この形式の空調装置は、従来、空調負荷が大となっ
て蓄熱１ｉｔ（ｇ冷１）が不足する場合は、空調負荷側
６の運転と同時に冷凍機を運転し、蓄熱槽内のコイルを
前記冷凍機の蒸発器として使用することによりその蓄熱
量の不足分を補っていた。しかしながら、この際は、コ
イルには氷が付着しているため、冷凍機の蒸発温度が低
くなり、その結果、凝縮温度と蒸発温度の温度差が大と
なり、冷凍機の成績係数も低くならざるをえなかった。

またｈ０熱装置の場合も、加熱負荷が人となって蓄熱量
が不足する場合は、加熱負荷側の運転と同時にヒートポ
ンプを運転し、蓄熱槽内の−」イルをヒートポンプの凝
縮器として使用づることによりその蓄熱量の不足分を補
って負荷側の水の温度を上げていたので、コイルの凝縮
温度を−しげる結果となり前記と同様に凝１ｍ温度と蒸
発ｆＡ度の温度差が人となり、冷凍機の成績係数も低く
ならざるをえなかった。

（発明が解決しようとする問題点） 前記のように冷凍装置では蒸発温度が下る程、成績係数
は低下する。通常のピル空Ｓｌｌでは空調機におくる冷
水の温度は５〜８℃程度でよいのであるがこの温度の冷
水を作るのに冷凍機の蒸発温度はＯ〜３℃程度となる。

これに対して氷蓄熱を行うと、蒸発温１（は−５〜−１
５℃位に低くなり、成績係数は大幅に低■する。逆に言
うと氷蓄冷で貯められた冷熱は高価なエネルギーであり
、それだけ利用価値の高いエネルギーと言うことができ
る。本発明はこの利用価値の高いエネルギーを有効に利
用することにより蓄冷量の不足に伴う冷凍機の運転にお
いて蒸発温度を高くし、その成績係数を向上させること
を目的とするものである。

従来技術においては前記のように種々の問題がある。本
発明は蓄熱装置（蓄冷装置を含む）と冷水チラーまたは
温水つＡ−マーを負仙側配管に対して直列に接続するこ
とにより前記の問題点を除去する冷却または加熱装置を
得ることを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明の冷却または加熱装置は前記の問題点を解決する
ために蓄熱装置と冷水チラーまたは温水ウオーマ−を負
荷側配管に対して直列に接続することにより構成される
ものである。

ここで、「蓄熱装置」の用語は「蓄冷装置」も含むもの
とする。

（作用） 冷却（冷房）用に使用する場合、負荷側熱交換器（空調
機）から戻り水温の上った水は冷水チラーと蓄冷槽とを
真流しつつ冷却され所定の温度となって再び空調機に送
られる。このため冷水チラーにおいては冷水温度を余り
下げる必要がなくなり、従って、冷凍機の蒸発温度を高
く維持することができ、その成績係数を上げることがで
きる。

また加熱（暖房）用に使用する場合、負荷側の熱交換器
（空′Ｊ４機）から戻り水温の下った水は温水ウオーマ
−と蓄熱槽とを貫流しつつ加熱され所定の温度となって
再び空調機に送られる。このため温水ウオーマ−におい
ては温水温度を余り上げる必要がなくなり、従ってヒー
トポンプの凝縮温度を低く維持することができ、その成
績係数を上げることができる。

（実施例） 本発明の第１の実施例を第１図により説明する。

図中には空ａ１機を冷房用として使用する際の冷房負荷
における代表的な１つの温度条件を示している。負荷側
熱交換器である空調機１において加熱されて温度が上胃
（１５℃）した冷水は負荷側の流出配管５を経て冷水チ
ラー２ａｌ、：流入し、ここで中間温度１０℃まで冷却
される。この冷却作用は冷凍υイクル４ａ（、：おいて
冷却された流体を循環回路６によって冷水チラー２ａに
流通させることによって行う。冷水チラー２８を出た冷
水を管７を経て氷と冷水の貯槽である蓄冷槽３ａに入り
該槽内の冷水と混合し０℃に近い冷水となって管１４か
ら三方弁１１に至る。三方弁１１の流出側の冷水の温度
を温度４１２により検出し、この検出温度に応じて電磁
切換器１３を作動させて三方弁１１の切換操作を行う。

三１）弁１１を流出した５℃の冷水は循環ポンプ１６に
より負荷側配管としての流入配管１５を経Ｃ空調機１に
返戻される 空調Ｆｆａ１の空調負荷が減少したときは冷水チラ〜２
ａへの流入温度が低下するため、冷水チラー２８は１５
℃から１０℃へ冷却するよりも仕事量は少なくてすむこ
とになり、消費電力が小さくなる。

本実施例によれば、冷水チラー２３を流出する水温は１
０℃の中間温度のままで空調機１には低温５℃の冷水を
送ることができるので循環回路６を流れる冷水チラー２
ａ冷却用の流体の温度は高くてもよく、したがって冷凍
サイクル４ａの蒸発器の冷媒蒸発温度を高く維持できる
ことになり冷凍機の成績係数を向上させることができる
。

蓄冷４ｆ１３ａの冷却は料金の安い深夜電力を利用して
冷凍υイクル４ａを運転し冷却された流体を循環回路８
により該槽に導くことにより行う。蓄冷槽３ａ内は０℃
に保持される。

本発明の第２の実施例を第２図により説明する。

図中には空調機を＠房用として使用する際の暖房負荷に
おける代表的な１つの温度条例を示している。この実施
例においては、２ｂは温水ウオーマ−であり、３ｂは蓄
熱槽である。４ｂはヒートポンプサイクルであって、こ
こで高温に加熱された流体が温水ウオーマ−２ｂまたは
蓄熱槽３ｂに供給され、これらを加熱できるように流体
のｆＩ原回路６．８が形成されている。冷房の場合と同
様に、蓄熱槽３ｂへの熱の晶積は夜間電力でヒートボン
ブリ−イクル４ｂを運転することにより行う。暖房の場
合は空調機１を出た温水（３５℃）は温水つＡ−マー２
ｂに人って加熱（４０℃）され、更に蓄熱槽３ｂで加熱
されて高温の温水（４５℃）となって空調機１に戻り暖
房目的に用いられる。

このように空調機１を出た温水は温水ウオーマ−２ｂ、
蓄熱槽３ｂでそれぞれ加熱されて所定の温度に加熱され
て再び空調ｌ１１１１に送り返されるので、ヒートポン
プサイクル４ｂの冷媒の凝縮温）１を不げることができ
ることになり、したがってヒートポンプの成績係数を高
めることができる。

本発明の第３の実施例を第３図により説明する。

第１図の第１の実施例の場合は、負荷側の流出配管５は
冷水チラー２ａと管７を介して蓄冷槽３ａ内に導いてい
るが、本実施例においては蓄冷槽３ａには導かず、蓄冷
槽３ａ１．：奈えられた冷熱は管２９、循環ポンプ２６
、開閉弁２５を介して蓄冷利用熱交換器２７に導かれ、
この熱交換器２７を介して間接的に利用されるようにし
た点が異なっている。

すなわち、蓄冷槽３ａから導かれる冷水（０℃）は蓄冷
利用熱交換器２１内において、冷水チラー２ａから流出
し管２１を介して流入する冷水（１０℃）と熱交換し３
℃の水となって管２８を経て蓄冷槽３ａに戻る。一方、
管２１を介して流入する水は更に冷却され管２２から５
℃の冷水となって流出し再び空調機１内に戻る。

ｆ１２２の冷水温度を温度計２３で検出し、この検出温
度に応じて電磁切換器２４を作動させ開開弁２５を開閉
させ、管２２からの冷水温度を５℃にコントロールする
。冷房負荷が減少して空調１を流出する冷水の温度が下
ったときは第１の実施例の場合と向傷に冷水チラーの消
費電力は少なくなる。

第３の実施例の場合は空調器側は密閉回路にできるため
開放回路に比べてポンプ動力が小さくなる利点がある。

なお、前記の実施例の蓄冷槽または蓄熱槽内に貯められ
た冷熱の利用に関するエクレルギ（有効エネルギー）の
１失については基本的には相違するところはない。蓄冷
槽の冷水のエクセルギは空調機において冷熱を利用する
ために第１の実施例では混合により第３の実施例では熱
交換によりそれぞれ同−吊ｆ４賀される。

なおまた、各実施例で示した温度条件は説明の便のため
のちのであって絶対的な意味をもつものではない。

（発明の効果） 本発明の冷却または加熱装詔は凸熱装置（蓄冷の場合も
含む）と冷水チラーまたは温水ウオーマ−を負荷側配管
に対して直列に接続することにより冷水チラーまたは温
水つＡ−マー自身における冷却または加熱を緩和するこ
とができ、冷凍機またはヒートポンプの成績係数を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の異なる３つの実施例のフ
ローシートダイヤグラムである。 １・・空調機、２ａ・・冷水チラー、２ｂ・・温水ウオ
ーマ−１３ａ・・蓄熱装置としての蓄冷槽、３ｂ・・蓄
熱装置としての蓄熱槽、５・・負荷側配管としての流出
配管、１５・・負荷側配管としての流入配管。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）蓄熱装置と冷水チラーまたは温水ウォーマーを負
   荷側配管に対して直列に接続したことを特徴とする冷却
   または加熱装置。
2. （２）蓄熱装置が氷または氷以外の蓄熱剤を使用する蓄
   熱手段を有する特許請求の範囲第１項記載の冷却または
   加熱装置。
3. （３）負荷側配管からの冷水または温水の戻りが氷また
   は氷以外の蓄熱剤を使用した蓄熱装置を経て冷水チラー
   または温水ウォーマーに導入されるか、前記冷水または
   温水の戻りが冷水チラーまたは温水ウォーマーを経て前
   記蓄熱装置に導入される特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の冷却または加熱装置。
4. （４）冷水チラーまたは温水ウォーマーが冷凍サイクル
   またはヒートポンプサイクルと連結されている特許請求
   の範囲第１項ないし第３項の何れかに記載の冷却または
   加熱装置。
5. （５）蓄熱装置が深夜電力を利用して蓄熱されるように
   なっている特許請求の範囲第１項ないし第４項の何れか
   に記載の冷却または加熱装置。