(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のフロン冷媒仕様の圧縮機では、吐出ガス温度が高くならない為に、温水製造装置用冷媒としては使用できない。【解決手段】炭酸ガス冷媒を使用する事によって、圧縮機吐出ガス温度を高くする事が出来、容易に温水製造する事を可能にする。加熱側蓄熱槽及び冷却側蓄熱槽に凝固点の異なる、ポリエエチレングリコール系の蓄熱剤を使用する事で、含有物の比率を変える事により、各蓄熱槽の温度を−５℃〜＋６５℃の範囲に変える事を可能にする。又ポリエチレングリコール系の凝固熱は水の３５〜４０倍を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸ガスを冷媒として製作された冷蔵庫の、圧縮機吐出側排熱及び圧縮機吸入側残熱を、利用して温水及び冷水を作りだす。温水製造については、圧縮機より吐出された高温高圧の冷媒ガスを、中温高圧の液化ガスにする為に、凝縮機兼蓄熱槽によって熱交換をして温水を製造する。又冷水については、冷蔵庫内を冷却後、熱交換が出来ない、残熱源を利用して熱交換器兼蓄熱槽によって熱交換をして冷水を製造する。加熱側蓄熱槽及び冷却側蓄熱槽に凝固点の異なる、ポリエチレングリコール系の蓄熱剤を使用する事で、含有物の比率を変える事により、各蓄熱槽の温度を−５℃〜＋６５℃の範囲に変える事を可能にする。又ポリエチレングリコール系蓄熱剤の凝固熱は、水の３５〜４０倍を有している。等を特徴とした冷蔵庫兼温水、冷水製造装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  炭酸ガスを冷媒として製作された冷蔵庫の、圧縮機吐出側排熱及び圧縮機吸入側残熱を利用して温水及び冷水を作り出す。温水製造については、圧縮機より吐出された高温高圧の冷媒ガスを、中温高圧の液化ガスにする為に凝縮器兼蓄熱槽内に、水道水・加熱用熱交換器を取付、水道水を通過させ加熱し、温水を製造する。又冷水については、冷蔵庫を冷却して後の、熱交換が出来ない冷媒ガスの、残冷熱源を利用して冷水側蓄熱槽に、水道水・冷却用熱交換器を取付、水道水を通過させ冷却し、冷水を製造する。加熱側蓄熱槽及び冷却側蓄熱槽に凝固点の異なる、ポリエチレングリコール系の蓄熱剤を使用する事で、含有物の比率を変える事により、各蓄熱槽の温度を−５℃〜＋６５℃の範囲で使用を可能にする。又ポリエチレングリコール系蓄熱剤の凝固熱は水の３５〜４０倍を有している。等を特徴とした冷蔵庫兼温水、冷水製造装置である。
【背景技術】
【０００２】  冷凍技術については、５０年程度の歴史があります。冷媒…冷凍技術の初期ごろの冷媒としては、アンモニア及びメチレンクロライド等の、毒性及び引火性のある冷媒を使用していました。後の冷媒…３５年程度前よりフロン冷媒に変わり現在に至っております。フロン冷媒の特徴としては、毒性の無い無味、無臭及び引火性が無い為に、冷凍サイクルに最適の冷媒として開発され、冷凍空調業界がめざましく発達しました、フロン冷媒は・圧縮機の吐出ガス温度が低い・圧縮機の吐出圧力が低い・又機械的、化学的ストレスを与えても、物性は変化せず安定している事を最大の特徴とする冷媒である為に、漏洩したフロン冷媒は時間をかけて成層圏まで上昇しオゾン層を破壊して、近年大変大きな問題になっています。現在のフロン冷媒は、オゾン層破壊係数は小さくなってきましたが、温暖化にはまだまだ問題があります。今後の冷媒として炭酸ガス冷媒及び可燃性ガス冷媒が最も有力です。炭酸ガス冷媒の特徴‥欠点・圧縮機吐出ガス温度が高い、圧縮機吐出圧力が高い、しかしこの吐出温度が高い事を利用して、温水製造及び物の加熱が可能となる。今後の圧縮機としては、炭酸ガス及び可燃性ガス仕様の圧縮機が支流となる。圧縮機の構造形式の流れ、単段レシプロ式圧縮機⇒高速多気筒圧縮機⇒ロータリ式・スクロール式圧縮機と開発されて来ました。ロータリ式及びスクロール式圧縮機の特徴であるインジェクション回路が組み込める事によって、圧縮機の効率を下げることなく、圧縮機吐出ガスを高温でコントロールする事が可能となり冷蔵庫兼温水、冷水製造装置の製作が可能となった。
【開発の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  従来のフロン冷媒仕様圧縮機では、吐出ガス温度が高くならない為に、温水製造装置用冷媒としては使用できない‥吐出ガス温度が高くならない事が、フロン冷媒の最大の特徴
【０００４】  温水を効率よく製造するには、圧縮機吐出ガス温度を高く保ち、吐出ガス温度のコントロールが可能な圧縮機が必要となる。
【０００５】  温水蓄熱及び冷水蓄熱‥設置面積を極力小さくする為に、温度調整の容易に可能な蓄熱剤が必要。
【０００６】  温水、冷水製造装置に供給される水道水は、一定時間停滞又は蓄熱槽での貯水は、雑菌等が増殖する為に、大容量の水槽を使用する事が出来ない。
【０００７】  冷蔵庫設置室内の温度上昇に対する問題点…日本の夏季冷房負荷の大きな要因の一つである、冷蔵庫よりの放熱に対する問題。
【課題を解決する為の手段】
【０００８】  この課題を解決した本発明は、温水製造‥炭酸ガス冷媒を使用する事によって、圧縮機吐出ガス温度を高くする事が出来、容易に温水製造する事を可能にする。従来のフロン冷媒仕様のレシプロ式圧縮機ではインジェクション回路が無い為に、圧縮機の温度コントロ−ルが出来ない、近年ロータリ式及びスクロール式圧縮機が開発された為に、圧縮機にインジェクション回路が装備され温度コントロールが可能になり、炭酸ガス冷媒を使用した冷凍サイクルの組立が可能になった為に、冷凍機の吐出ガスを利用して温水製造が可能になった。加熱側蓄熱槽及び冷却側蓄熱槽に凝固点の異なる、ポリエチレングリコール系の蓄熱剤を使用する事で、含有物の比率を変える事により、各蓄熱槽の温度を−５℃〜＋６５℃の範囲に変える事を可能にする。又ポリエチレングリコール系の凝固熱は水の３５〜４０倍を有している。又温水、冷水製造装置に供給される水道水は、一定時間停滞又は蓄熱槽での貯水を、少なくする為に、フィンコイル式の熱交換器を使用する。
【発明の効果】
【０００９】  従来のフロン冷媒仕様圧縮機では、吐出ガス温度が高くならない為に、温水製造装置用冷媒としては使用出来なかったが、近年地球温暖化防止の為に、脱フロンによって炭酸ガス冷媒の使用する事の出来る、圧縮機が研究開発されて、近い将来使用が可能となり、吐出ガス温度を高くする事が出来、容易に温水製造する事を可能する。
【００１０】  温水蓄熱及び冷水蓄熱‥設置面積を極力小さくする為に、加熱側蓄熱槽及び冷却側蓄熱槽に凝固点の異なる、ポリエチレングリコール系の蓄熱剤を使用する事で、含有物の比率を変える事により、各蓄熱槽の温度を−５℃〜＋６５℃の範囲に変える事を可能にする。又ポリエチレングリコール系、蓄熱剤の凝固熱は水の３５〜４０倍を有している為に、温水蓄熱槽及び冷水蓄熱槽の容量を水のみ使用の蓄熱量に比べて１／３０程度の水槽に縮小出来る。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて具体的に説明する。【００１１】  この実施の形態における飲料水用温水・冷水製造装置は、図１に示す如く、１圧縮機．４加熱槽部．７壁放熱式・冷蔵庫部．２０冷却槽部を冷媒管路で接続してなる。【００１２】  圧縮機１は、図１に示す如く、圧縮機の配管接続口を示す、
吐出口２．吸入口２３．インジェクション・吸入口１８、で構成されている。
吐出口２‥圧縮機によって、低温低圧の冷媒ガスを高温高圧の冷媒ガスにして後の、圧縮機よりの吐出口である。
吸入口２３‥冷却側蓄熱槽で完全に熱交換を終了した冷媒ガス、圧縮機冷媒・導入管２２を通過して、吸入口２３より圧縮機に吸入される。
圧縮機インジェクション・吸入口‥圧縮機の温度をコントロールする為に直接冷媒液を圧縮機ロータ内に噴射する為の接続口【００１３】  インジェクションについて‥冷媒圧縮用圧縮機は、冷媒の種類、圧縮比によって、吐出温度、吐出圧力が大きく変わる。特に炭酸ガス冷媒では、吐出圧力：１０Ｍｐａ以上、吐出温度１００℃以上になる・この吐出温度をコントロールする事によって、冷凍サイクルより凝縮熱を効率よく回収し、温水を製造する事が出来る。又温度コントロールにはインジェクション回路が必要となる。従来のレシプロ方式圧縮機では、温度コントロールする為に、液冷媒を直接圧縮機吸入側へ噴射する為に、圧縮効率を極端に低下させ、大幅な冷却能力ダウンになる。近年開発されている、ロータリ式又はスクロール式圧縮機では、冷媒圧縮中、圧縮機内の圧縮室に直接液冷媒を噴射して温度コントロールをする為に、圧縮効率には影響がなく、冷却能力の低下は生じない。【００１４】  加熱槽４は、図１に示す如く、内外装ステンレス・発泡ウレタン断熱材によって一体構成されている。加熱槽４．加熱槽・加熱管５．水道水・加熱用熱交換器２７．加熱槽用・蓄熱剤２８．温水吐出・蛇口２９．水道水導入口２４．水道水分岐管２５．加熱槽・水道水導入管２６の主要部品で構成する。【００１５】  図４に示す如く、水道水・加熱用熱交換器２７について‥アルミフィン．ステンレス管のフィンコイル式の熱交換器で、加熱又は冷却される水道水が多量停滞する事がなく、雑菌の繁殖が極力少なく、伝熱面積が大きく効率の良い、フィンコイル式の熱交換器を使用する。【００１６】  加熱槽用・蓄熱剤２８について‥加熱槽にポリエチレングリコール系の蓄熱剤を使用している為に、蓄熱量は水の３５〜４０倍になる。故に、加熱水槽の容量は水のみ使用の蓄熱水槽に比べて１／３０程度の大きさに縮小出来る。【００１７】  壁放熱式・冷蔵庫７は、図１に示す如く、内外装ステンレス・発泡ウレタン断熱材によって一体構成されている。凝縮器導入管６．壁放熱式・放熱管８．冷蔵庫庫内・冷却器９．冷媒液・分岐管１０．冷却器・冷媒液管１１．冷却器・ドライヤ１２．冷却器・キャピラリ−チュ−ブ１３．冷却器・導入管１４．の主要部品で構成する。【００１８】  冷却槽用・蓄熱剤３２について‥冷却槽にポリエチレングリコール系の蓄熱剤を使用している為に、蓄熱量は水の３５〜４０倍になる。故に、冷却水槽の容量は水のみ使用の蓄熱水槽に比べて１／３０程度の大きさに縮小出来る。
【産業上の利用可能性】
【００１９】  本発明に係る飲料水用温水・冷水製造装置は、工業的に量産する事が可能であるため、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】  冷媒及び水道水、配管系統図である。
【図２】  一般の電気冷蔵庫に加熱槽及び冷却槽を、追加した冷蔵庫の正面図である。
【図３】  一般の電気冷蔵庫に加熱槽及び冷却槽を、追加した冷蔵庫の平面図である。
【図４】  フィンコイル式冷却器の外形図である。
【符号の説明】
【００２１】１…圧縮機、２…吐出口、３…吐出管、４…加熱槽、５…加熱槽・加熱管、６…凝縮器導入管、７…壁放熱式・冷蔵庫、８…壁放熱式・放熱管、９…冷蔵庫庫内・冷却器、１０…冷媒液・分岐管、１１…冷却器・冷媒液管、１２…冷却器・ドライヤ、１３…冷却器・キャピラリ−チューブ、１４…冷却器・冷媒導入管、１５…圧縮器インジェクション・冷媒液管、１６…圧縮機インジェクション・ドライヤ、１７…圧縮器インジェクション・キャピラリ−チュ−ブ、１８…圧縮機インジェクション・吸入口、１９…冷却槽低温ガス冷媒・導入管、２０…冷却槽、２１…冷却槽・冷却管、２２…圧縮機冷媒・導入管、２３…圧縮機・吸入口、２４…水道水導入口、２５…水道水分岐管、２６…加熱槽・水道水導入管、２７…水道水・加熱用熱交換器、２８…加熱槽用・蓄熱剤、２９…温水吐出・蛇口、３０…冷却槽・水道水導入管、３１…水道水・冷却用熱交換器、３２…冷却槽用・蓄熱剤、３３…冷水吐出・蛇口、３４…水道水導入口、３５…熱交換器・鏡板、３６…アルミ製加熱．冷却フィン、３７…ステンレス製加熱．冷却管、３８…水道水出口管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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