(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製氷装置と、この製氷装置の下方に位置するバッファタンクと、蓄熱槽と、この蓄熱槽と前記バッファタンクとを結ぶ氷スラリポンプを備えた氷スラリ配管と、前記蓄熱槽と前記製氷装置とを結ぶ給水ポンプを備えた給水配管とを設けた氷蓄熱装置において、
前記蓄熱槽の水位は、前記バッファタンクの水位より高い位置にあり、
前記氷スラリ配管は、前記氷スラリポンプの下流側にボールチェック弁を設け、
前記ボールチェック弁は、両端にフランジを設けた筒状の弁本体と、この一方のフランジに連設する弁座と、前記弁本体内に設けたボール退避用の凹所と、前記弁本体内に配したボールとを備え、前記ボールは、常態では前記弁座に着座して前記蓄熱槽の水位と前記バッファタンクの水位との差によるサイホン作用により前記蓄熱槽内のスラリが前記氷スラリ配管を介して起こす逆流を防止し、前記氷スラリポンプの運転時には、該氷スラリポンプの吐出力により押圧されて前記弁本体内を転動して前記凹所に退避し流路を開放する
ことを特徴とする氷蓄熱装置。
【請求項２】
製氷装置と、この製氷装置の下方に位置するバッファタンクと、蓄熱槽と、この蓄熱槽と前記バッファタンクとを結ぶ氷スラリポンプを備えた氷スラリ配管と、前記蓄熱槽と前記製氷装置とを結ぶ給水ポンプを備えた給水配管とを設けた氷蓄熱装置において、
前記蓄熱槽の水位は、前記バッファタンクの水位より高い位置にあり、
前記氷スラリ配管は、前記氷スラリポンプの下流側に前記蓄熱槽の水位より上方に立ち上がる配管を設けると共にこの配管の上部にバキュームブレーカを設け、
前記バキュームブレーカは、上下に開口部を有する容器と、この容器の上部開口部の内側に回動自在に軸支された弁とを有し、前記氷スラリポンプの運転時に氷スラリの背圧を受けて前記弁を閉じて前記蓄熱槽の水位と前記バッファタンクの水位との差によるサイホン作用により前記蓄熱槽内のスラリが前記氷スラリ配管を介して起こす逆流を防止し、前記氷スラリポンプの停止時に重力で弁を開いて流路を開放する
ことを特徴とする氷蓄熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、氷蓄熱システムにおける氷蓄熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、昼間建物の冷房負荷の一部を夜間に氷で蓄熱する氷蓄熱式空調システムが採用されている。
【０００３】
この種の氷蓄熱式空調システムの氷蓄熱装置としては、例えば、図８又は図９に示すものが知られている。
先ず、図８に示す氷蓄熱装置は、製氷装置１と、この製氷装置１の下方に位置するバッファタンク２と、空調装置（図示せず）に連絡する蓄熱槽４と、この蓄熱槽４とバッファタンク２とを結ぶ氷スラリポンプ６を備えた氷スラリ配管５と、蓄熱槽４と製氷装置１とを結ぶ給水ポンプ８を備えた給水配管７とで構成されている。
【０００４】
ここで、バッファタンク２は、蓄熱槽４の水位レベルＨよりも高い位置に設置されている。
又、バッファタンク２には、攪拌機３が設けてある。又、氷スラリ配管５では、バッファタンク２内の氷を氷スラリポンプ６によって蓄熱槽４に水で搬送する。更に、給水配管７で搬送される蓄熱槽４内の水は、氷を製造するための原料とされる。
【０００５】
図８の氷蓄熱装置では、夜間に氷で蓄熱する場合は、製氷装置１で作られた氷を、バッファタンク２に蓄え、攪拌機３により氷と水を均一に混合し、ここで氷スラリとした後、氷スラリポンプ６により氷スラリ配管５を経て、蓄熱槽４内に導き、蓄熱槽４内において複数の氷スラリ吹出口（図示せず）から吹き出し、貯留する。
【０００６】
次に、図９に示す氷蓄熱装置は、製氷装置１と蓄熱槽４とが氷スラリ配管５と給水配管７とで直接的に密閉状態で連結されている。
図９に示す氷蓄熱装置では、夜間に氷で蓄熱する場合は、製氷装置１で作られた氷を、バッファタンク２で貯留することなく給水ポンプ８の作用で氷スラリ配管５を経て、蓄熱槽４内に導き、蓄熱槽４内において複数の氷スラリ吹出口（図示せず）から吹き出し、貯留する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、図８に示す氷蓄熱装置では、バッファタンク２は、点線で示す位置、即ち蓄熱槽４の水位Ｈより低い位置に設置すると、氷スラリポンプ６の停止時に蓄熱槽４の水位Ｈとバッファタンク２の水位ｈとの差によるサイホン作用により水が逆流し、バッファタンク２から溢れるため、蓄熱槽４の水位レベルＨよりも高い位置に設置されている。
【０００８】
即ち、図８に示す氷蓄熱装置では、バッファタンク２の取付位置が限定されるという不具合があった。
又、図９に示す氷蓄熱槽では、製氷装置１で作られた氷で製氷装置１内のかき取り装置等を破損する虞があった。
本発明は斯かる従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、サイホン作用によるバッファタンクからの溢水を防止すると共にバッファタンクを任意の位置に取り付けることができる氷蓄熱装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、製氷装置と、この製氷装置の下方に位置するバッファタンクと、蓄熱槽と、この蓄熱槽と前記バッファタンクとを結ぶ氷スラリポンプを備えた氷スラリ配管と、前記蓄熱槽と前記製氷装置とを結ぶ給水ポンプを備えた給水配管とを設けた氷蓄熱装置において、前記蓄熱槽の水位は、前記バッファタンクの水位より高い位置にあり、前記氷スラリ配管は、前記氷スラリポンプの下流側にボールチェック弁を設け、前記ボールチェック弁は、両端にフランジを設けた筒状の弁本体と、この一方のフランジに連設する弁座と、前記弁本体内に設けたボール退避用の凹所と、前記弁本体内に配したボールとを備え、前記ボールは、常態では前記弁座に着座して前記蓄熱槽の水位と前記バッファタンクの水位との差によるサイホン作用により前記蓄熱槽内のスラリが前記氷スラリ配管を介して起こす逆流を防止し、前記氷スラリポンプの運転時には、該氷スラリポンプの吐出力により押圧されて前記弁本体内を転動して前記凹所に退避し流路を開放することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明は、製氷装置と、この製氷装置の下方に位置するバッファタンクと、蓄熱槽と、この蓄熱槽と前記バッファタンクとを結ぶ氷スラリポンプを備えた氷スラリ配管と、前記蓄熱槽と前記製氷装置とを結ぶ給水ポンプを備えた給水配管とを設けた氷蓄熱装置において、前記蓄熱槽の水位は、前記バッファタンクの水位より高い位置にあり、前記氷スラリ配管は、前記氷スラリポンプの下流側に前記蓄熱槽の水位より上方に立ち上がる配管を設けると共にこの配管の上部にバキュームブレーカを設け、前記バキュームブレーカは、上下に開口部を有する容器と、この容器の上部開口部の内側に回動自在に軸支された弁とを有し、前記氷スラリポンプの運転時に氷スラリの背圧を受けて前記弁を閉じて前記蓄熱槽の水位と前記バッファタンクの水位との差によるサイホン作用により前記蓄熱槽内のスラリが前記氷スラリ配管を介して起こす逆流を防止し、前記氷スラリポンプの停止時に重力で弁を開いて流路を開放することを特徴とするものである。
【００１２】
（作用）
請求項１の発明においては、氷スラリポンプが作動すると、ボールチェック弁のボールが押圧され、流路を開放し、氷スラリ配管内の氷スラリ用の搬送を妨げることがない。
一方、氷スラリポンプが停止すると、蓄熱槽の水位とバッファタンクの水位との差によるサイホン作用により水が逆流するが、この逆流によりボールがボールチェック弁の弁座に当接し、流路を遮断し、バッファタンクからの溢水を防止することができる。
【００１３】
請求項２の発明においては、氷スラリポンプが作動すると、バキュームブレーカの弁が立ち上がり配管の開口を閉鎖し、氷スラリ配管内の氷スラリ用の搬送を妨げることがない。
一方、氷スラリポンプが停止すると、蓄熱槽の水位とバッファタンクの水位との差によるサイホン作用により水が逆流するが、この逆流によりバキュームブレーカの弁が立ち上がり配管の開口から空気を吸い込み、蓄熱槽と立上がり配管との水位差を調整し、バッファタンクからの溢水を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は請求項１の発明に係る氷蓄熱装置の一実施形態を示す。
図において、２０は製氷装置である。この製氷装置２０としては、氷蓄熱システムに用いられるものであれば特に限定するものではない。
【００１５】
製氷装置２０の下方にはバッファタンク２１が配設されている。このバッファタンク２１には攪拌機２２が取り付けられている。
バッファタンク２１には、蓄熱槽３１に連絡する氷スラリ配管２３が取り付けられている。
氷スラリ配管２３には、氷スラリポンプ２４と、この氷スラリポンプ２４の下流側に設けたボールチェック弁２５が設けられている。
【００１６】
ここで、ボールチェック弁２５は、逆止弁、戻り止め弁ともいわれ、流体を一方向へのみ流し流体の背圧によって逆流を防止するバルブである。
図２に、その一例を示す。
このボールチェック弁２５は、両端にフランジ２７、２８を設けた筒状の弁本体２６と、一方のフランジ２７に連設する弁座２９と、この弁座２９に常態では着座するボール３０とで構成されている。
【００１７】
ここで、ボール３０は、軟鋼、ステンレス鋼、エボナイト、合成ゴム等により構成され、弁座２９に球面接触により開閉するものである。
蓄熱槽３１には、従来と同様に製氷装置２０に連絡する給水配管３２が取り付けられている。給水配管３２には、給水ポンプ３３が設けられている。
次に、本実施形態に係る氷蓄熱装置の作用を説明する。
【００１８】
夜間に氷で蓄熱する場合は、従来と同様に製氷装置２０で氷を作り、その氷をバッファタンク２１に蓄え、ここで攪拌機２２により氷と水を均一に混合して氷スラリとし後、氷スラリポンプ２４により氷スラリ配管２３を経て、蓄熱槽３１内に導き、蓄熱槽３１内において複数の氷スラリ吹出口（図示せず）から吹き出し、蓄熱槽３１内に貯留する。
【００１９】
この氷スラリポンプ２４の運転時には、ボールチェック弁２５のボール３０が氷スラリポンプ２４の吐出力により押圧されて弁本体２６内を転動し凹所２６ａに退避する。これにより、流路を開放し、氷スラリ配管２３内の氷スラリの搬送を妨げることがない。
【００２０】
一方、氷スラリポンプ２４が停止すると、蓄熱槽３１の水位Ｈとバッファタンク２１の水位ｈとの差によるサイホン作用により蓄熱槽３１内の水が氷スラリ配管２３を介して逆流するが、この逆流によりボール３０がボールチェック弁２５の弁座２９に当接し、流路を遮断する。
このため、蓄熱槽３１からの水は、バッファタンク２１へ流入せず、バッファタンク２１から溢水することがない。
【００２１】
以上のように、本実施形態に係る氷蓄熱装置によれば、バッファタンク２１と蓄熱槽３１との水位差によるサイホン作用が生じても、ボールチェック弁２５が確実に蓄熱槽３１内の水の逆流を防止することができる。
特に、ボールチェック弁２５では、ボール３０と弁座２９との間での球面接触を利用するものであるから、氷スラリの搬送時に氷が弁座２９に付着することがなく、ボール３０による閉弁時にボール３０と弁座２９との接触を妨げることがない。
【００２２】
従って、従来装置のように、バッファタンク２１の取付位置を限定する必要がなくなる。
図３及び図４は、請求項１の発明に係る氷蓄熱装置の比較例を示す。
この比較例では、ボールチェック弁２５に代えてスイングチェック弁４０を用いた場合を示す。
【００２３】
スイングチェック弁４０も逆止弁の範疇に属するものであるが、図３に示すように、弁４１が軸支されているため、開弁又は閉弁時に氷スラリの搬送時に氷４４が弁座４２又は弁４１に詰まり易いという問題がある。
そのため、スイングチェック弁４０は、本発明の目的を達成することができない。
【００２４】
図５は、請求項２の発明に係る氷蓄熱装置における氷スラリ配管の一実施形態を示す。
本実施形態では、図１におけるボールチェック弁２５に代えて蓄熱槽３１の水位Ｈより上方に立ち上がる配管５０を設けると共にこの配管５０の上部にバキュームブレーカ６０を設けたものである。
【００２５】
ここで、バキュームブレーカ６０は、上下に開口部６２，６３を有する容器６１と、上部開口部６２の内側に回動自在に軸支された弁６４とを有し、氷スラリポンプ２４の運転時に氷スラリの背圧を受けて弁６４を閉じ、氷スラリポンプ２４の停止時に重力で弁６４を開くものである。
従って、本実施形態においても、図１に示す実施形態と同様に、バッファタンク２１と蓄熱槽３１との水位差によるサイホン作用が生じても、バキュームブレーカ６０が確実に蓄熱槽３１内の水の逆流を防止することができる。
【００２６】
而も、このバキュームブレーカ６０では、スイングチェック弁４０と類似の構成を取っているが、氷スラリが直接的に弁６４の位置まで来ても、停止時に氷スラリが落下して開放するので、図４に示す比較例のような氷による不具合は生じない。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、バッファタンクと蓄熱槽との水位差によるサイホン作用が生じても、ボールチェック弁が確実に蓄熱槽内の水の逆流を防止することができる。
【００２８】
特に、ボールチェック弁では、ボールと弁座との間での球面接触を利用するものであるから、氷スラリの搬送時に氷が弁座に付着することがなく、ボールによる閉弁時にボールと弁座との接触を妨げることがない。従って、従来装置のように、バッファタンクの取付位置を限定する必要がなくなる。
【００２９】
又、請求項２の発明によれば、氷スラリポンプの運転時に氷スラリの背圧を受けて弁を閉じ、氷スラリポンプの停止時に重力で弁を開くものであるから、バッファタンクと蓄熱槽との水位差によるサイホン作用が生じても、バキュームブレーカが確実に蓄熱槽内の水の逆流を防止することができる。
従って、従来装置のように、バッファタンクの取付位置を限定する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明に係る氷蓄熱装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】
図１のボールチェック弁を示す説明図である。
【図３】
比較例におけるスイングチェック弁を示す説明図である。
【図４】
比較例におけるスイングチェック弁を示す説明図である。
【図５】請求項２の発明に係る氷蓄熱装置の一実施形態を示す説明図である。
【図６】
図５のチェック弁を示す説明図である。
【図７】
図５のチェック弁を示す説明図である。
【図８】
従来の氷蓄熱装置を示す説明図である。
【図９】従来の氷蓄熱装置を示す説明図である。
【符号の説明】
２０  製氷装置
２１  バッファタンク
２２  攪拌機
２３  氷スラリ配管
２４  氷スラリポンプ
２５  ボールチェック弁
２９  弁座
３０  ボール
３１  蓄熱槽
３２  給水配管
３３  給水ポンプ
５０  配管
６０  バキュームブレーカ
６４  弁
【図１】
0003570592.tif 000002
【図２】
0003570592.tif 000003
【図３】
0003570592.tif 000004
【図４】
0003570592.tif 000005
【図５】
0003570592.tif 000006
【図６】
0003570592.tif 000007
【図７】
0003570592.tif 000008
【図８】
0003570592.tif 000009
【図９】
0003570592.tif 000010