(57)【要約】【課題】負荷側へ供給する冷水の温度を常に一定の温度に維持することができ、しかも氷蓄熱槽の容積は負荷側にて１日に消費される冷熱量に相当する必要十分な量の氷を貯留できれば事が足り、装置の占有スペースが小でしかも装置コストを低減できる氷蓄熱装置を提供する。【解決手段】水と氷が貯留される氷蓄熱槽１と、供給される水の温度および冷却能力の容量制御によって水の冷却運転と製氷運転が切り替えられる冷却装置８とを備え、熱負荷が小である間に冷却装置の製氷運転によって氷が貯留された氷蓄熱槽内の水が冷却装置によって所定の温度に冷却され、常に一定温度の低温冷水を負荷側へ供給できるようにした。【選択図】　図１
2004084964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水および氷が貯留される氷蓄熱槽と、供給される水の温度および冷却能力の容量制御によって水の冷却運転と製氷運転が切り替えられる冷却装置とを備え、熱負荷が小である間に冷却装置の製氷運転によって氷が貯留された氷蓄熱槽内の水が冷却装置によって所定の温度に冷却され、常に一定温度の低温冷水を負荷側へ供給できるようにした氷蓄熱装置。
【請求項２】
前記氷蓄熱槽を縦仕切板にて氷が貯留される貯氷部と氷が貯留されない非貯氷部に区画し、かつ負荷側からの冷水復管を非貯留部側に接続し、冷水復管の途中に設けた温度センサにより検出される戻り水の温度に応じ、貯留部内において貯留されている氷によって低温に冷却された解氷水と、非貯留部内の戻り水のいずれかあるいはこれら解氷水と戻り水とを所定温度になるように混合して前記冷却装置に送ることができるようにした請求項１に記載の氷蓄熱装置。
【請求項３】
前記冷却装置が、冷却能力１００％で運転されている場合に所定流量の水をΔＴ冷却することができ、また冷却装置の冷却能力を安定して容量制御できる容量の下限値がＫ％であり、さらに負荷側に供給しようとする冷水の温度をＴＳとするとき、
熱負荷が大で前記戻り水の温度Ｔ１が
Ｔ１＞ＴＳ＋ΔＴ
である場合には解氷水と戻り水とを混合することによって混合後の水の温度をＴＳ＋ΔＴに調節してから前記冷却装置に送り、冷却装置にて所定温度ＴＳに冷却した冷水を負荷側に供給し、
熱負荷が比較的小で前記戻り水の温度Ｔ１が
ＴＳ＋ΔＴ×Ｋ／１００≦Ｔ１≦ＴＳ＋ΔＴ
である場合には戻り水を前記冷却装置に送り、冷却装置にて所定温度ＴＳに冷却した冷水を負荷側に供給し、
さらに熱負荷が小で前記戻り水の温度Ｔ１が
Ｔ１＜ＴＳ＋ΔＴ×Ｋ／１００
である場合には解氷水を冷却せずに負荷側に供給するように構成してなる請求項２に記載の氷蓄熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は氷蓄熱装置に関し、より詳しくは蓄熱槽内の貯氷量が減少しても負荷側への供給冷水温度を低温に保つことができるようにした氷蓄熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
従来の氷蓄熱装置は、夜間に製氷した氷を氷蓄熱槽内に貯留し、熱負荷の大なる日中は氷蓄熱槽内に貯留した氷の融解による低温の水を送水ポンプで負荷側に送り、負荷側における熱交換で温度が上昇した戻り水を氷蓄熱槽内の氷に散布して冷却し、再び負荷側へ送っている。
【０００３】
ところで、氷蓄熱装置は電気料金の安い夜間電力を利用して製氷を行なうことができるので、ビル内の空調や食品工場の冷却を要する工程等の日中に多量の冷熱を消費する施設への冷水の供給源として用いられており、供給する冷水の温度は常に一定の低温に維持されなければならない。
【０００４】
しかし従来の氷蓄熱装置では、夜間に生成、貯留された氷蓄熱槽内の氷を日中に消費するので、日中は時間の経過とともに氷蓄熱槽内の氷の貯留量（貯氷量）が徐々に減少し、貯氷量が低下すると氷蓄熱槽内の温度にむらが生じて負荷側に供給する水の温度を一定に維持することができなくなる。
【０００５】
したがって、従来の氷蓄熱装置で一定の低温の水を負荷側に供給するには氷蓄熱槽内に温度むらを生じさせない程度の十分な量の氷を常に貯留しておかなければならず、この場合、氷蓄熱槽の容積を大なるものとし、かつ製氷装置を大型のものにして、１日に消費される冷熱分に相当する量よりも格段に大量の氷を貯留することができるようにしておかなければならず、装置が大規模なものとなって占有スペースが大となり、また装置コストも嵩むという問題がある。
【０００６】
【目的】
本発明の目的とするところは、負荷側へ供給する冷水の温度を常に一定の温度に維持することができ、しかも氷蓄熱槽の容積は負荷側にて１日に消費される冷熱量に相当する必要十分な量の氷を貯留できれば事が足り、装置の占有スペースが小でしかも装置コストを低減できる氷蓄熱装置を提供することにある。
【０００７】
【発明の構成】
上記目的を達成するために、本発明に係る氷蓄熱装置は、水および氷が貯留される氷蓄熱槽と、供給される水の温度および冷却能力の容量制御によって水の冷却運転と製氷運転が切り替えられる冷却装置とを備え、熱負荷が小である間に冷却装置の製氷運転によって氷が貯留された氷蓄熱槽内の水が冷却装置によって所定の温度に冷却され、常に一定温度の低温冷水を負荷側へ供給できるようにした構成のものとしてある。
【０００８】
また、前記氷蓄熱槽を縦仕切板にて氷が貯留される貯氷部と氷が貯留されない非貯氷部に区画し、かつ負荷側からの冷水復管を非貯留部側に接続し、冷水復管の途中に設けた温度センサにより検出される戻り水の温度に応じ、貯留部内において貯留されている氷によって低温に冷却された解氷水と、非貯留部内の戻り水のいずれかあるいはこれら解氷水と戻り水とを所定温度になるように混合して前記冷却装置に送ることができるようにした構成のものとしてある。
【０００９】
さらに前記冷却装置が、冷却能力１００％で運転されている場合に所定流量の水をΔＴ冷却することができ、また冷却装置の冷却能力を安定して容量制御できる容量の下限値がＫ％であり、さらに負荷側に供給しようとする冷水の温度をＴＳとするとき、熱負荷が大で前記戻り水の温度Ｔ１がＴ１＞ＴＳ＋ΔＴである場合には解氷水と戻り水とを混合することによって混合後の水の温度をＴＳ＋ΔＴに調節してから前記冷却装置に送り、冷却装置にて所定温度ＴＳに冷却した冷水を負荷側に供給し、熱負荷が比較的小で前記戻り水の温度Ｔ１がＴＳ＋ΔＴ×Ｋ／１００≦Ｔ１≦ＴＳ＋ΔＴである場合には戻り水を前記冷却装置に送り、冷却装置にて所定温度ＴＳに冷却した冷水を負荷側に供給し、さらに熱負荷が小で前記戻り水の温度Ｔ１がＴ１＜ＴＳ＋ΔＴ×Ｋ／１００である場合には解氷水を冷却せずに負荷側に供給するように構成したものとしてある。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明に係る氷蓄熱装置の実施例を添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
氷蓄熱槽１内は縦仕切板２によって氷３が貯留される貯氷部１Ａと氷が貯留されない非貯氷部１Ｂに区画されており、貯氷部と非貯氷部は少なくとも縦仕切板の下部開口部２ａにて連通している。
【００１１】
上記非貯氷部１Ｂ側に一端が接続された第１取水管４の他端は三方コントロール弁よりなる取水制御弁Ｖ１の第１入口ポートａに接続されており、また、前記貯氷部１Ａ側に一端が接続された第２取水管５の他端は取水ヘッダ６を介して前記取水制御弁Ｖ１の第２入口ポートｂに接続されていて、取水制御弁Ｖ１の出口ポートｃに一端が接続された送水管７の他端が送水ポンプＰ１を介して冷却装置８の入口に接続されている。
なお、第２取水管５は氷蓄熱槽１の前記非貯氷部１Ｂから最も離れた位置に接続する。
【００１２】
前記冷却装置８は、送水管７から供給される水の温度と冷却能力の制御により、冷水を供給する水冷却装置としてまたは氷水を生成する製氷装置として作用するものとしてあり、氷水を生成する場合には送水管からの水を氷点下の温度、例えば−２℃程度まで過冷却し、この過冷却状態の水に特殊な振動を与えて過冷却状態を解除することによって氷片と水が混合するいわゆるシャーベット状の氷水を生成する構成のものとしてある。
【００１３】
しかして上記冷却装置８の出口に一端が接続された出口管８ａの他端は、切替機構９を介して冷水供給管１０と氷供給管１１の各一端に接続されており、冷水供給管１０の他端は冷水ヘッダ１２に接続され、氷供給管１１の他端は氷蓄熱槽１内の貯氷部１Ａ側に上方から臨んでいる。
【００１４】
上記切替機構９は、例えば冷水供給管１０と氷供給管１１にそれぞれ設けた開閉弁Ｖ２、Ｖ３よりなり、これら開閉弁Ｖ２とＶ３は一方が開かれている場合は他方が閉ざされるよう、すなわち相互に開閉状態が切り替えられるようになっており、切替機構を三方開閉弁で構成する場合もある。
【００１５】
前記冷水ヘッダ１２に一端が接続された冷水往管１３の他端は、例えば被空調室の空気冷却用熱交換器等の負荷側の冷却器１４に接続されていて、同冷却器１４に一端が接続された冷水復管１５の他端は前記氷蓄熱槽１内の非貯氷部１Ｂ側に臨むように接続されている。
【００１６】
前記取水ヘッダ６と冷水ヘッダ１２との間には、途中に開閉弁Ｖ４とバイパスポンプＰ２を備える第１バイパス管１６を設けてあり、また、前記冷水往管１３と同復管１５の間には、第２バイパス管１７を設けてあって、この第２バイパス管の途中には開閉制御弁Ｖ５を設けてある。
【００１７】
しかして、図１における符号Ｓ１〜Ｓ４はいずれも装置各部における水温を検出する温度センサを示し、具体的には冷水復管１５における第２バイパス管１７との接続部よりも下流側に設けられた温度センサＳ１は負荷側冷却器１４からの戻り水温度Ｔ１を検出し、送水管７における送水ポンプＰ１の下流側に設けられた温度センサＳ２は冷却装置８の入口に供給される水の水温Ｔ２を検出し、冷却装置８の出口管８ａに設けられた温度センサＳ３は冷却装置出口の水温Ｔ３を検出し、冷水往管１３に設けられた温度センサＳ４は負荷側への供給水温Ｔ４を検出する。
【００１８】
次ぎに、上述のように構成された本発明の装置における各部の制御について説明する。
本発明の装置においては、氷蓄熱槽１内の水を冷却装置８にて冷却して負荷側へ供給する冷却専用運転モードおよび解氷・冷却運転モードと、冷却装置８は停止し、氷蓄熱槽内の水を冷却せずに負荷側へ供給する解氷専用運転モードと、氷蓄熱槽内の水を冷却せずに負荷側へそのまま供給するとともに、氷蓄熱槽内の水を冷却して氷を生成する製氷運転モードの４つの運転モードがあり、これらの運転モードの切替は原則として温度センサＳ１にて検出される負荷側からの戻り水温度Ｔ１と、冷却装置８の冷却能力との関係および氷蓄熱槽内における貯氷状態に基づいて行なわれる。
【００１９】
ところで、冷却装置が１００％の冷却能力で駆動されている際に所定量の水の温度をΔＴ℃下げることができるとすると、負荷側へ供給すべき水の温度（供給水設定温度）ＴＳに対して冷却装置に供給する水の温度Ｔ２は
０≦Ｔ２≦ＴＳ＋ΔＴ
でなければならない。
【００２０】
したがって、熱負荷が大で負荷側からの戻り水の水温Ｔ１が
Ｔ１＞ＴＳ＋ΔＴ
である場合には、負荷側からの戻り水と、ほぼ０℃である氷蓄熱槽の貯氷部１Ａ内の解氷水とを三方制御弁Ｖ１にて混合し、冷却装置へ供給する水の温度Ｔ２を
Ｔ２＝ＴＳ＋ΔＴ
とし、冷水往管１３によって冷水を負荷側の冷却器１４に供給する（解氷・冷却運転モード）。
【００２１】
上述した戻り水と解氷水との混合は、温度センサＳ２によって検出される冷却装置８への供給水温Ｔ２に基づき、Ｔ２＝ＴＳ＋ΔＴとなるように三方制御弁Ｖ１における第１入口ポートａ側と第２入口ポートｂ側の開度が自動制御されることにより行なわれる。
【００２２】
また、熱負荷が比較的小で負荷側からの戻り水の水温Ｔ１が
Ｔ１≦ＴＳ＋ΔＴ
である場合には、冷却装置８によって戻り水を前記供給水設定温度ＴＳまで冷却することができるので、氷蓄熱槽１内の氷を解氷せず、冷水復管１５から槽内の非貯氷部１Ｂ内に戻された戻り水を槽内の氷と接触させずに第１取水管４から導出し、冷却装置８にて前記供給水設定温度ＴＳまで冷却し、冷水往管１３によって冷水を負荷側の冷却器１４に供給する（冷却専用運転モード）。
【００２３】
上述のように冷却装置８にて戻り水の冷却を行なう場合、冷却装置へ供給する水の温度Ｔ２は、
Ｔ２＝Ｔ１≦ＴＳ＋ΔＴ
∴ＴＳ≧Ｔ１−ΔＴ
となるので、
ＴＳ＝Ｔ１−ΔＴ×Ｋ／１００　　（０≦Ｋ≦１００）
となるように戻り水の水温Ｔ１と供給水設定温度ＴＳとの差に応じてＫ％の冷却装置の容量制御を行なう。
【００２４】
しかし、冷却装置８の容量制御運転は容量が低くなるにつれて冷却効率が低下するので、熱負荷が減少して冷却装置の容量が予め設定された値、例えば５０％（Ｋ＝５０）になると冷却装置の運転を停止し、氷蓄熱槽の貯氷部１Ａ内の解氷水を冷却せずに負荷側の冷却器１４へ送る（解氷専用運転）。
【００２５】
上述した冷却専用運転から解氷専用運転への切り替えを決定する容量Ｋの値の下限値は、冷却装置８の仕様によっても異なるが、概ね３０％〜７０％に設定される。
【００２６】
しかして解氷専用運転においては、ほぼ０℃である氷蓄熱槽１の貯氷部１Ａ内の解氷水を第２取水管５および送水管７を介して冷却装置８に送り、同冷却装置内で冷却されることなくそのまま通過して出口管８ａ、冷水供給管１０および冷水往管１３を経て負荷側の冷却器１４に供給される。
【００２７】
なお、この解氷専用運転において熱負荷が極めて小である場合には、前記第２バイパス管１７の開閉制御弁Ｖ５を開き、負荷側冷却器１４への冷水供給量を調節する。
【００２８】
また熱負荷が小であって、かつ貯氷量が小である場合には、氷蓄熱槽内の解氷水を冷却装置８に送って過冷却し、小片状の氷と水が混合するいわゆるシャーベット状の氷水を生成して氷蓄熱槽内に送り、一方、負荷側の冷却器１４へは氷蓄熱槽内の解氷水を第１バイパス管１６、冷水往管１３によって供給する（製氷運転）。
【００２９】
この際、冷却装置は１００％の冷却能力で運転され、ほぼ０℃である解氷水の温度をΔＴ℃低下させて氷点下の温度すなわち過冷却の状態に冷却する。
なお、上述した製氷運転は原則として夜間に行なわれ、製氷用の動力に夜間電力を使用することによってランニングコストの低減を図るようにするが、熱負荷が小で、かつ貯氷量が小であれば夜間以外に製氷運転を行なう場合もある。
【００３０】
次ぎに、各運転モードにおける本発明の装置の作用を図２に示す関連表に基づいて具体的に説明する。
なお、以下の具体例においては、冷却装置を冷却能力１００％で運転した場合に所定流量の水を２℃下げることができる（ΔＴ＝２℃）ものとし、また冷却装置の容量制御の下限値を５０％（Ｋ＝５０）、負荷側に供給すべき設定温度を０℃（Ｔ３＝０℃）とする。
したがって、温度センサＳ１にて検出される負荷側からの戻り水温度Ｔ１が２℃を超える場合には解氷・冷却運転、１℃以上２℃以下の場合は冷却専用運転、１℃未満の場合には解氷専用運転または製氷運転が行なわれる。
【００３１】
＜製氷運転＞
製氷運転は、温度センサＳ１にて検出される戻り水温度Ｔ１が１℃未満となる熱負荷が小の場合であって、かつ貯氷量が満氷状態でない場合に行なわれ、例えばタイマ設定によって原則として夜間に行なわれる。
【００３２】
この製氷運転においては、三方制御弁Ｖ１が第２入口ポートｂ側に全開されるとともに送水ポンプＰ１が駆動され、かつ冷却装置８が１００％の冷却能力で稼動され、切替機構９が氷供給管１１側に開すなわち開閉弁Ｖ２が閉止、Ｖ３が開成される。
また、第１バイパス管１６の開閉弁Ｖ４が開成されるとともにバイパスポンプＰ２が駆動される。
【００３３】
しかして氷蓄熱槽１の貯氷部１Ａ内において氷３との接触によりほぼ０℃となっている解氷水が、ポンプＰ１およびＰ２の駆動によって第２取水管５から取水ヘッダ６に流入し、同ヘッダ内の解氷水は送水管７とバイパス管１６に送られる。
【００３４】
送水管７に流入した解氷水は冷却装置８に送られ、この冷却装置にて２℃冷却されて約−２℃の過冷却水となり、この過冷却水は冷却装置内または出口管８ａ内にて特殊な振動を与えられて小片状の氷と水が混合する氷水となり、氷供給管１１を介して氷蓄熱槽１内に供給される。
【００３５】
また、バイパス管１６に流入した解氷水は、冷水ヘッダ１２を経て冷水往管１３により負荷側の冷却器１４に送られ、同冷却器にて熱負荷と熱交換して温度が上昇させられた後、冷水復管１５にて氷蓄熱槽１の非貯氷部１Ｂに送られる。
【００３６】
非貯氷部１Ｂ内の戻り水は、縦仕切板２下部の開口部２ａから貯氷部１Ａ内に流入し、同貯氷部内の氷３と接触してほぼ０℃まで冷却され、再び解氷水として第２取水管５から外部に導出される。
【００３７】
したがって、冷却装置８においては製氷が行なわれて氷蓄熱槽１内に氷が貯留され、また負荷側の冷却器１４には氷蓄熱槽１の貯氷部１Ａからのほぼ０℃の解氷水が供給される。
【００３８】
＜解氷専用運転＞
温度センサＳ１にて検出される負荷側からの戻り水温度Ｔ１が１℃未満である場合および夜間の製氷運転によって氷蓄熱槽内の氷が満氷状態になると、三方制御弁Ｖ１が第２入口ポートｂ側に全開されるとともに送水ポンプＰ１が駆動され、かつ冷却装置８が停止され、切替機構９が冷水供給管１０側に開すなわち開閉弁Ｖ２が開成、Ｖ３が閉止される。
また、第１バイパス管１６の開閉弁Ｖ４が閉止されるとともにバイパスポンプＰ２も停止される。
【００３９】
しかして氷蓄熱槽１の貯氷部１Ａ内において氷３との接触によりほぼ０℃となっている解氷水が、ポンプＰ１の駆動によって第２取水管５から取水ヘッダ６に流入し、同ヘッダ内の解氷水は送水管７に送られる。
【００４０】
送水管７に流入した解氷水は冷却装置８に送られるが、冷却装置は運転を停止した状態であるので、解氷水はそのままの温度で出口管８ａから送出され、冷水供給管１１、冷水ヘッダ１２を経て冷水往管１３により負荷側の冷却器１４に送られる。
【００４１】
冷却器１４にて熱負荷と熱交換して温度が上昇させられた水は、冷水復管１５にて氷蓄熱槽１の非貯氷部１Ｂに送られ、縦仕切板２下部の開口部２ａから貯氷部１Ａ内に流入し、同貯氷部内の氷３と接触してほぼ０℃まで冷却され、再び解氷水として第２取水管５から外部に導出される。
【００４２】
したがって、冷却装置８は停止しているが、負荷側の冷却器１４には氷蓄熱槽１の貯氷部１Ａからのほぼ０℃の解氷水が供給される。
【００４３】
＜冷却専用運転＞
熱負荷が増大して温度センサＳ１にて検出される負荷側からの戻り水温度Ｔ１が１℃以上２℃以下になると、三方制御弁Ｖ１が第１入口ポートａ側に全開されるとともに送水ポンプＰ１が駆動され、かつ冷却装置８が運転され、切替機構９が冷水供給管１０側に開すなわち開閉弁Ｖ２が開成、Ｖ３が閉止される。
【００４４】
しかして氷蓄熱槽１の非貯氷部１Ｂ内の水すなわち冷水復管１５によって負荷側から氷蓄熱槽に戻された戻り水が、ポンプＰ１の駆動によって第１取水管４から送水管７に送られ、送水管７に流入した解氷水は冷却装置８に送られる。
【００４５】
冷却装置においては、送水管に設けた温度センサＳ２にて検出される供給水温Ｔ２に基づき、冷却能力の容量制御が行なわれる。
より詳しくは、上記供給水温Ｔ２は戻り水温度Ｔ１とほぼ同じ１〜２℃であり、負荷側に供給すべき設定温度Ｔ３が０℃であるので、冷却装置８は供給水温Ｔ２と設定温度Ｔ３との差に応じて冷却能力を５０〜１００％に容量制御される。
【００４６】
冷却装置８にて設定温度の０℃に冷却された冷水は、出口管８ａから冷水供給管１１、冷水ヘッダ１２を経て冷水往管１３により負荷側の冷却器１４に送られる。
【００４７】
冷却器１４にて熱負荷と熱交換して温度が上昇させられた水は、冷水復管１５にて氷蓄熱槽１の非貯氷部１Ｂに送られ、貯氷部１Ａ内に貯留されている氷３と接触せずにほぼそのままの温度で第１取水管４から外部に導出される。
【００４８】
なお、冷水復管１５からの戻り水は貯氷部１Ａ内とは縦仕切板２にて区画されている非貯氷部１Ｂを通り、貯氷部内の氷とは接触しないので、氷が戻り水の熱によって融解することは殆どなく、したがってこの冷却専用運転では氷蓄熱槽内の貯氷量がほぼ一定に維持される。
【００４９】
また戻り水には、負荷側の冷却器１４における使用状態によっては気泡が含まれる場合があるが、戻り水中の気泡は貯氷部１Ｂ内に流入することによって分離され、第１取水管４内への気泡の混入が防止される。
【００５０】
＜解氷・冷却運転＞
さらに熱負荷が増大して温度センサＳ１にて検出される負荷側からの戻り水温度Ｔ１が２℃を超えると、三方制御弁Ｖ１が第１入口ポートａ側と第２入口ポートｂ側の両側に開かれるとともに送水ポンプＰ１が駆動され、かつ冷却装置８が運転され、切替機構９が冷水供給管１０側に開すなわち開閉弁Ｖ２が開成、Ｖ３が閉止される。
【００５１】
しかして送水ポンプＰ１の駆動により、氷蓄熱槽１の非貯氷部１Ｂ内の水すなわち冷水復管１５によって負荷側から氷蓄熱槽に戻された戻り水が第１取水管４から三方制御弁Ｖ１の第１入口ポートａに入り、出口ポートｃから送水管７に送られるとともに、貯氷部１Ａ内において氷３との接触によりほぼ０℃となっている解氷水が第２取水管５から取水ヘッダ６を経て三方制御弁Ｖ１の第２入口ポートｂに入り、出口ポートｃから送水管７に送られる。
すなわち、非貯氷部１Ｂ内の戻り水と貯氷部１Ａ内の解氷水がで混合されて送水管７から冷却装置８へ送出される。
【００５２】
上記三方制御弁Ｖ１は、送水管７に設けた温度センサＳ２にて検出される冷却装置への供給水温Ｔ２に基づいて第１入口ポートａ側と第２入口ポートｂ側の開度が自動制御され、具体的には上記供給水温Ｔ２が常に２℃すなわち冷却装置が１００％の冷却能力の場合に冷却装置の出口水温が０℃となるように第１入口ポートａ側と第２ポートｂ側の開度が自動制御され、したがって戻り水温度が上昇すると第１入口ポートａ側の開度が小になるとともに第２入口ポートｂ側の開度が大になる。
この際、冷却装置８は冷却能力が１００％となるように運転される。
【００５３】
冷却装置８にて設定温度の０℃に冷却された冷水は、出口管８ａから冷水供給管１１、冷水ヘッダ１２を経て冷水往管１３により負荷側の冷却器１４に送られる。
【００５４】
冷却器１４にて熱負荷と熱交換して温度が上昇させられた水は、冷水復管１５にて氷蓄熱槽１の非貯氷部１Ｂに送られ、戻り水のうちの一部は貯氷部１Ａ内に貯留されている氷３と接触せずにほぼそのままの温度で第１取水管４から外部に導出され、また戻り水のうちの残りは縦仕切板２下部の開口部２ａから貯氷部１Ａ内に流入し、同貯氷部内の氷３と接触してほぼ０℃まで冷却され、再び解氷水として第２取水管５から外部に導出される。
【００５５】
したがって、この冷却・解氷運転では熱負荷の変動が大であっても冷却装置の冷却能力を１００％の一定に保ったままで変化させる必要がなく、三方制御弁Ｖ１における自動的な開度制御によって負荷の変動に即時に対応することができ、負荷側へ供給する水の温度Ｔ４を常に一定に維持することができる。
【００５６】
上述した実施例では冷却装置８を１台備える構成としてあるが、複数台の冷却装置を備える構成とし、三方制御弁Ｖ１から、送水ポンプＰ１、冷却装置８、切替機構９および冷水供給管１０と氷供給管１１に至る送水経路を並列に複数設ける場合もあり、この場合には各送水経路の動作を個別に制御し、熱負荷の変動に対応して冷却装置の運転台数および容量制御を行なう。かくすると、冷却装置や送水ポンプは小型のもので事が足り、負荷が小である場合には冷却装置の運転台数および送水ポンプの駆動台数を最小限のものにでき、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００５７】
【本発明の作用、効果】
本発明によれば、氷蓄熱槽内の水を冷却装置によって所定の温度まで冷却してから負荷側へ送るので、氷蓄熱槽内の貯氷量の低下によって氷蓄熱槽から導出される水の温度が変動しても負荷側へ供給する冷水の温度を常に一定の温度に維持することができる。
【００５８】
したがって、氷蓄熱槽は負荷側にて１日に消費される冷熱量に相当する必要十分な量の氷を貯留できる容積のものであれば事が足り、装置の占有スペースが小でしかも装置コストを低減することができる。
【００５９】
また、氷蓄熱槽内を下部が開口する仕切板にて貯氷部と非貯氷部に区画して非貯氷部に負荷側からの戻り水を流入させるようにしてあり、かつ熱負荷の変動すなわち負荷側からの戻り水の温度の変化に応じて貯氷部内の解氷水と非貯氷部内の戻り水のいずれかまたはこれらを混合して所要の温度に調節してから冷却装置へ供給するので、熱負荷が急激に変動しても常に一定温度の低温冷水を負荷側へ供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る氷蓄熱装置の第１実施例を示す構成図。
【図２】第１実施例による装置の動作制御例を示す表。
【符号の説明】
１　氷蓄熱槽　　　　　　　　　２　縦仕切板
３　氷　　　　　　　　　　　　４　第１取水管
５　第２取水管　　　　　　　　６　取水ヘッダ
７　送水管　　　　　　　　　　８　冷却装置
９　切替機構　　　　　　　　１０　冷水供給管
１１　氷供給管　　　　　　　　１２　冷水ヘッダ
１３　冷水往管　　　　　　　　１４　負荷側冷却器
１５　冷水復管　　　　　　　　１６　第１バイパス管
１７　第２バイパス管
Ｖ１　　三方制御弁　　　　　　　Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４　　開閉弁
Ｖ５　　開閉制御弁
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４　温度センサ
【図１】
2004084964.tif 000003
【図２】
2004084964.tif 000004