JPH10115475A - 冷水装置 - Google Patents
冷水装置Info
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- JPH10115475A JPH10115475A JP8287433A JP28743396A JPH10115475A JP H10115475 A JPH10115475 A JP H10115475A JP 8287433 A JP8287433 A JP 8287433A JP 28743396 A JP28743396 A JP 28743396A JP H10115475 A JPH10115475 A JP H10115475A
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- low
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- water
- pressure
- heat exchanger
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 急激な負荷変動に対する追従性に優れ，冷水
を連続的に安定して供給することができる冷水装置を提
供すること。 【解決手段】 冷水装置１は，ガスエンジン１５により
駆動される圧縮機１１と，凝縮器２１，２２と，凝縮器
２１，２２により生成された高温高圧液を膨張させて所
定圧力の低温低圧液を生成する第１電子膨張弁３と，流
水との熱交換を行って該流水を冷却する水冷用熱交換器
４１，４２と，アキュームレータ５とを有する。凝縮器
２１，２２の下流側とアキュームレータ５の上流側との
間にはこれらを結ぶバイパス回路７０を設けてある。バ
イパス回路７０には，第２電子膨張弁７１とバイパス熱
交換器７２とを設けてある。バイパス熱交換器７２は，
ガスエンジン１５のエンジン冷却水を導入している。
を連続的に安定して供給することができる冷水装置を提
供すること。 【解決手段】 冷水装置１は，ガスエンジン１５により
駆動される圧縮機１１と，凝縮器２１，２２と，凝縮器
２１，２２により生成された高温高圧液を膨張させて所
定圧力の低温低圧液を生成する第１電子膨張弁３と，流
水との熱交換を行って該流水を冷却する水冷用熱交換器
４１，４２と，アキュームレータ５とを有する。凝縮器
２１，２２の下流側とアキュームレータ５の上流側との
間にはこれらを結ぶバイパス回路７０を設けてある。バ
イパス回路７０には，第２電子膨張弁７１とバイパス熱
交換器７２とを設けてある。バイパス熱交換器７２は，
ガスエンジン１５のエンジン冷却水を導入している。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，流水を連続的に冷却する冷水装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来技術】例えば飲食業等の調理場においては，調理
物の冷却のために冷水が用いられる。そのため，冷水を
適宜供給しうる冷水装置の利用が有効である。従来の冷
水装置としては，例えば図２に示すごとく，冷媒回路の
蒸発器９５を接続した冷水タンク９６を備え，これに備
蓄した水を冷却するよう構成したものがある。上記冷媒
回路は，図２に示すごとく，一般的な冷媒回路であっ
て，圧縮機９２，室外側熱交換器９３，膨張弁９４，蒸
発器９５，アキュームレータ９９を順次連結したもので
ある。
物の冷却のために冷水が用いられる。そのため，冷水を
適宜供給しうる冷水装置の利用が有効である。従来の冷
水装置としては，例えば図２に示すごとく，冷媒回路の
蒸発器９５を接続した冷水タンク９６を備え，これに備
蓄した水を冷却するよう構成したものがある。上記冷媒
回路は，図２に示すごとく，一般的な冷媒回路であっ
て，圧縮機９２，室外側熱交換器９３，膨張弁９４，蒸
発器９５，アキュームレータ９９を順次連結したもので
ある。
【０００３】また，別の冷水装置としては，図３に示す
ごとく，上記備蓄タンク９５に代えて，螺旋状に巻回し
た二重管よりなる冷却器９７を用いたチラー式のものが
ある。このチラー式冷水装置は，冷却器９７の内管９７
１に冷却すべき水Ｗを，外管９７２に冷媒Ｒを，それぞ
れ逆方向に流すことにより水を冷却するよう構成さてい
る。
ごとく，上記備蓄タンク９５に代えて，螺旋状に巻回し
た二重管よりなる冷却器９７を用いたチラー式のものが
ある。このチラー式冷水装置は，冷却器９７の内管９７
１に冷却すべき水Ｗを，外管９７２に冷媒Ｒを，それぞ
れ逆方向に流すことにより水を冷却するよう構成さてい
る。
【０００４】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の冷
水装置においては次の問題がある。即ち，上記の冷水タ
ンクを備えた冷水装置の場合には，備蓄した水を低温に
冷却するために比較的長時間を要する。そのため，連続
して使用できる冷水の量は，冷水タンク９６の容量に制
限される。また，備蓄した水の冷却能力を向上させる
と，冷水タンク９６内の水が凍結するという問題もあっ
た。
水装置においては次の問題がある。即ち，上記の冷水タ
ンクを備えた冷水装置の場合には，備蓄した水を低温に
冷却するために比較的長時間を要する。そのため，連続
して使用できる冷水の量は，冷水タンク９６の容量に制
限される。また，備蓄した水の冷却能力を向上させる
と，冷水タンク９６内の水が凍結するという問題もあっ
た。
【０００５】また，上記チラー式の冷水装置は，流水を
連続的に冷却することができるが，導入する水の流量や
温度が変化した場合には，冷却能力が過剰となって水が
凍結してしまうトラブルが発生しやすい。即ち，従来の
チラー式の場合には，負荷変動に対する追従性に問題が
あった。したがって，上記従来の冷水装置は，冷水を連
続的に安定して供給することが困難であった。
連続的に冷却することができるが，導入する水の流量や
温度が変化した場合には，冷却能力が過剰となって水が
凍結してしまうトラブルが発生しやすい。即ち，従来の
チラー式の場合には，負荷変動に対する追従性に問題が
あった。したがって，上記従来の冷水装置は，冷水を連
続的に安定して供給することが困難であった。
【０００６】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，急激な負荷変動に対する追従性に優れ，
冷水を連続的に安定して供給することができる冷水装置
を提供しようとするものである。
されたもので，急激な負荷変動に対する追従性に優れ，
冷水を連続的に安定して供給することができる冷水装置
を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】請求項１の発明は，流水を連続的に
冷却するための冷水装置であって，該冷水装置は，低温
低圧ガス状態の冷媒を圧縮して高温高圧ガスを生成する
ための，ガスエンジンにより駆動される圧縮機と，該圧
縮機により生成された高温高圧ガス状態の冷媒を凝縮し
て高温高圧液を生成する凝縮器と，該凝縮器により生成
された高温高圧液を膨張させて所定圧力の低温低圧液を
生成する第１電子膨張弁と，該第１電子膨張弁により生
成された低温低圧液と上記流水との熱交換を行って該流
水を冷却すると共に低温低圧ガスを生成する水冷用熱交
換器と，該水冷用熱交換器と上記圧縮機との間に介設さ
れ，上記低温低圧ガスとその中の液体とを分離するため
のアキュームレータとを有し，かつ，上記凝縮器の下流
側と上記アキュームレータの上流側との間にはこれらを
結ぶバイパス回路を設けてあり，該バイパス回路には，
上記凝縮器により生成した高温高圧液を膨張させて低温
低圧液を生成するための第２電子膨張弁と，該第２電子
膨張弁により生成された低温低圧液を蒸発させて低温低
圧ガスを生成するためのバイパス熱交換器とを設けてあ
り，該バイパス熱交換器は，上記ガスエンジンのエンジ
ン冷却水を導入して上記低温低圧液を蒸発させるよう構
成されていることを特徴とする流水式冷水装置にある。
冷却するための冷水装置であって，該冷水装置は，低温
低圧ガス状態の冷媒を圧縮して高温高圧ガスを生成する
ための，ガスエンジンにより駆動される圧縮機と，該圧
縮機により生成された高温高圧ガス状態の冷媒を凝縮し
て高温高圧液を生成する凝縮器と，該凝縮器により生成
された高温高圧液を膨張させて所定圧力の低温低圧液を
生成する第１電子膨張弁と，該第１電子膨張弁により生
成された低温低圧液と上記流水との熱交換を行って該流
水を冷却すると共に低温低圧ガスを生成する水冷用熱交
換器と，該水冷用熱交換器と上記圧縮機との間に介設さ
れ，上記低温低圧ガスとその中の液体とを分離するため
のアキュームレータとを有し，かつ，上記凝縮器の下流
側と上記アキュームレータの上流側との間にはこれらを
結ぶバイパス回路を設けてあり，該バイパス回路には，
上記凝縮器により生成した高温高圧液を膨張させて低温
低圧液を生成するための第２電子膨張弁と，該第２電子
膨張弁により生成された低温低圧液を蒸発させて低温低
圧ガスを生成するためのバイパス熱交換器とを設けてあ
り，該バイパス熱交換器は，上記ガスエンジンのエンジ
ン冷却水を導入して上記低温低圧液を蒸発させるよう構
成されていることを特徴とする流水式冷水装置にある。
【０００８】本発明において最も注目すべきことは，圧
縮機をガスエンジンにより駆動させるシステム（ＧＨ
Ｐ）を採用すると共に，所定圧力の低温低圧ガスを発生
させる上記第１電子膨張弁を有することである。更に
は，上記第２電子膨張弁及びバイパス熱交換器を備えた
上記バイパス回路を有することである。
縮機をガスエンジンにより駆動させるシステム（ＧＨ
Ｐ）を採用すると共に，所定圧力の低温低圧ガスを発生
させる上記第１電子膨張弁を有することである。更に
は，上記第２電子膨張弁及びバイパス熱交換器を備えた
上記バイパス回路を有することである。
【０００９】上記圧縮機を駆動するガスエンジンとして
は，例えば都市ガス，ＬＰガス等を燃料として用いるエ
ンジンがある。また，上記圧縮機としては，スクロール
型，レシプロ型，ベーン型等の種々のコンプレッサを用
いることができる。上記凝縮器は，例えば室外空気等と
冷媒との熱交換を行い，高温高圧ガス状態の冷媒を高温
高圧液に変換するよう構成されている。
は，例えば都市ガス，ＬＰガス等を燃料として用いるエ
ンジンがある。また，上記圧縮機としては，スクロール
型，レシプロ型，ベーン型等の種々のコンプレッサを用
いることができる。上記凝縮器は，例えば室外空気等と
冷媒との熱交換を行い，高温高圧ガス状態の冷媒を高温
高圧液に変換するよう構成されている。
【００１０】上記第１電子膨張弁は，ステッピングモー
タ等によりその開度を電気的に任意に調整することがで
きる膨張弁である。そして，第１電子膨張弁はその開度
を適宜調整することにより，供給された高温高圧液状態
の冷媒を所望する所定圧力の低温低圧液に変換するよう
構成されている。上記水冷用熱交換器としては，例えば
プレート熱交換器を用いる。このプレート熱交換器は，
冷媒と上記流水の通路を上下左右においてそれぞれ交互
に多数有する熱交換器である。また，水冷用熱交換器
は，１組のみを用いてもよいし，複数組用いてもよい。
タ等によりその開度を電気的に任意に調整することがで
きる膨張弁である。そして，第１電子膨張弁はその開度
を適宜調整することにより，供給された高温高圧液状態
の冷媒を所望する所定圧力の低温低圧液に変換するよう
構成されている。上記水冷用熱交換器としては，例えば
プレート熱交換器を用いる。このプレート熱交換器は，
冷媒と上記流水の通路を上下左右においてそれぞれ交互
に多数有する熱交換器である。また，水冷用熱交換器
は，１組のみを用いてもよいし，複数組用いてもよい。
【００１１】上記バイパス回路における第２電子膨張弁
は，上記第１電子膨張弁と同様の圧力調整機能を有する
と共に，バイパス回路の開閉機能をも有するものであ
る。即ち，第２電子膨張弁は，弁を閉じることにより，
バイパス回路への冷媒の流入を中止し，弁を開くことに
よりバイパス回路を機能させるよう構成されている。ま
た，バイパス回路におけるバイパス熱交換器は，上記ガ
スエンジンのエンジン冷却水を取り入れて冷媒との熱交
換を行うよう構成してある。
は，上記第１電子膨張弁と同様の圧力調整機能を有する
と共に，バイパス回路の開閉機能をも有するものであ
る。即ち，第２電子膨張弁は，弁を閉じることにより，
バイパス回路への冷媒の流入を中止し，弁を開くことに
よりバイパス回路を機能させるよう構成されている。ま
た，バイパス回路におけるバイパス熱交換器は，上記ガ
スエンジンのエンジン冷却水を取り入れて冷媒との熱交
換を行うよう構成してある。
【００１２】次に，本発明における作用につき説明す
る。本発明の冷水装置は，上記第１電子膨張弁を有して
いる。そしてこの第１電子膨張弁は，上記のごとく，高
温高圧液状態の冷媒を低温低圧液状態に変換し，かつ，
その低温低圧液を所定圧力に制御する機能を有する。そ
のため，常に最適な状態の冷媒を水冷用熱交換器に供給
することができる。
る。本発明の冷水装置は，上記第１電子膨張弁を有して
いる。そしてこの第１電子膨張弁は，上記のごとく，高
温高圧液状態の冷媒を低温低圧液状態に変換し，かつ，
その低温低圧液を所定圧力に制御する機能を有する。そ
のため，常に最適な状態の冷媒を水冷用熱交換器に供給
することができる。
【００１３】即ち，上記水冷用熱交換器においては，上
記低温低圧液が低温低圧ガスに変化して流水から熱を奪
う。このときの冷媒の温度は，冷媒固有の飽和温度とな
るが，その飽和温度は上記低温低圧液状態の冷媒の圧力
によって決定される。換言すれば，上記低温低圧液の圧
力を所定圧力に制御することにより，冷媒温度を制御す
ることができる。
記低温低圧液が低温低圧ガスに変化して流水から熱を奪
う。このときの冷媒の温度は，冷媒固有の飽和温度とな
るが，その飽和温度は上記低温低圧液状態の冷媒の圧力
によって決定される。換言すれば，上記低温低圧液の圧
力を所定圧力に制御することにより，冷媒温度を制御す
ることができる。
【００１４】そのため，例えば，流水量が少ない冷水装
置の場合には，第１電子膨張弁によって，冷媒の飽和温
度が常に０℃以上になるような一定の所定圧力に上記低
温低圧液の圧力を制御する。これにより，例え冷却能力
が過剰であっても流水の凍結を確実に防止することでき
る。また，例えば，流水量が多い冷水装置の場合には，
上記第１電子膨張弁によって，冷媒の飽和温度が０℃以
下になるような所定圧力に上記低温低圧液の圧力を制御
することもできる。これにより，流水の冷却能力を容易
に向上させることができる。
置の場合には，第１電子膨張弁によって，冷媒の飽和温
度が常に０℃以上になるような一定の所定圧力に上記低
温低圧液の圧力を制御する。これにより，例え冷却能力
が過剰であっても流水の凍結を確実に防止することでき
る。また，例えば，流水量が多い冷水装置の場合には，
上記第１電子膨張弁によって，冷媒の飽和温度が０℃以
下になるような所定圧力に上記低温低圧液の圧力を制御
することもできる。これにより，流水の冷却能力を容易
に向上させることができる。
【００１５】さらに，流水の出口側温度をフィードバッ
ク等して第１電子膨張弁の開度を随時変更する制御系を
設けた場合には，流水の入り口側温度や流水量の変化に
応じて低温低圧液の所定圧力を随時変化させることがで
きる。それ故，この場合には，流水量が変化しても流水
の温度を精度よく制御することができる。
ク等して第１電子膨張弁の開度を随時変更する制御系を
設けた場合には，流水の入り口側温度や流水量の変化に
応じて低温低圧液の所定圧力を随時変化させることがで
きる。それ故，この場合には，流水量が変化しても流水
の温度を精度よく制御することができる。
【００１６】また，本発明においては，上記バイパス回
路を有している。そのため，低温低圧ガス状態の冷媒を
適宜上記アキュームレータの上流側に供給することがで
きる。これにより，冷水装置の冷却能力が過剰である場
合の不具合を解消することができる。
路を有している。そのため，低温低圧ガス状態の冷媒を
適宜上記アキュームレータの上流側に供給することがで
きる。これにより，冷水装置の冷却能力が過剰である場
合の不具合を解消することができる。
【００１７】即ち，冷水装置の冷却能力が過剰である場
合には，水冷用熱交換器において冷媒が完全にガス化せ
ずに気液混合状態でアキュームレータに戻る。そして，
アキュームレータ内の液体分が増加した場合には，上記
圧縮機に液体状態の冷媒が供給され，圧縮機が故障する
おそれがある。
合には，水冷用熱交換器において冷媒が完全にガス化せ
ずに気液混合状態でアキュームレータに戻る。そして，
アキュームレータ内の液体分が増加した場合には，上記
圧縮機に液体状態の冷媒が供給され，圧縮機が故障する
おそれがある。
【００１８】これに対し，本発明においては，アキュー
ムレータの上流側に連結された上記バイパス回路を有し
ている。このバイパス回路は，冷却能力過剰時におい
て，水冷用熱交換器から帰還する冷媒に対し，これより
もエンタルピーが高い低温低圧ガス状態の冷媒を供給し
混合させることができる。そのため，水冷用熱交換器か
ら帰還した冷媒は，低温低圧の気液混合状態から低温低
圧ガス状態に容易に変換される。それ故，冷却能力過剰
時における上記不具合を容易に解消することができる。
ムレータの上流側に連結された上記バイパス回路を有し
ている。このバイパス回路は，冷却能力過剰時におい
て，水冷用熱交換器から帰還する冷媒に対し，これより
もエンタルピーが高い低温低圧ガス状態の冷媒を供給し
混合させることができる。そのため，水冷用熱交換器か
ら帰還した冷媒は，低温低圧の気液混合状態から低温低
圧ガス状態に容易に変換される。それ故，冷却能力過剰
時における上記不具合を容易に解消することができる。
【００１９】また，上記バイパス回路には第２電子膨張
弁を有する。そのため，冷却能力の変化に応じてバイパ
ス回路の開閉を容易に行うことができる。また，バイパ
ス回路に設けたバイパス熱交換器は，上記のごとくガス
エンジンのエンジン冷却水を導入している。そのため，
ガスエンジンの廃熱を有効に利用することができ，冷水
装置全体の省エネルギー化を図ることができる。
弁を有する。そのため，冷却能力の変化に応じてバイパ
ス回路の開閉を容易に行うことができる。また，バイパ
ス回路に設けたバイパス熱交換器は，上記のごとくガス
エンジンのエンジン冷却水を導入している。そのため，
ガスエンジンの廃熱を有効に利用することができ，冷水
装置全体の省エネルギー化を図ることができる。
【００２０】このように，本発明の冷水装置は，上記第
１電子膨張弁の機能によって，流水を凍結させることな
く精度良く冷却することができ，かつ上記バイパス回路
の機能によって冷却能力過剰時の不具合を確実に防止す
ることができる。さらに，上記水冷用熱交換器の冷却能
力は，冷却能力過剰による不具合を考慮する必要がない
ため，十分に高いに能力に設定しておくことができる。
それ故，本発明の冷水装置は，急激な負荷変動に対する
追従性に優れ，冷水を連続的に安定して供給することが
できる。
１電子膨張弁の機能によって，流水を凍結させることな
く精度良く冷却することができ，かつ上記バイパス回路
の機能によって冷却能力過剰時の不具合を確実に防止す
ることができる。さらに，上記水冷用熱交換器の冷却能
力は，冷却能力過剰による不具合を考慮する必要がない
ため，十分に高いに能力に設定しておくことができる。
それ故，本発明の冷水装置は，急激な負荷変動に対する
追従性に優れ，冷水を連続的に安定して供給することが
できる。
【００２１】次に，請求項２の発明のように，上記第１
電子膨張弁は，上記水冷用熱交換器により冷却される水
の温度が１〜５℃になるように，低温低圧液の圧力を制
御するよう構成されていることが好ましい。水の温度が
５℃を超える場合には，冷水装置としてのメリットが小
さくなってしまう。また，１℃未満になるよう制御した
場合には，制御ばらつき等によって流水が凍結するおそ
れがある。この場合の具体的な制御方法としては，上記
第１電子膨張弁により生成する低温低圧液の所定圧力を
一定にする方法と，所定圧力を随時変化させる方法とが
ある。
電子膨張弁は，上記水冷用熱交換器により冷却される水
の温度が１〜５℃になるように，低温低圧液の圧力を制
御するよう構成されていることが好ましい。水の温度が
５℃を超える場合には，冷水装置としてのメリットが小
さくなってしまう。また，１℃未満になるよう制御した
場合には，制御ばらつき等によって流水が凍結するおそ
れがある。この場合の具体的な制御方法としては，上記
第１電子膨張弁により生成する低温低圧液の所定圧力を
一定にする方法と，所定圧力を随時変化させる方法とが
ある。
【００２２】また，請求項３の発明のように，上記第１
電子膨張弁は，生成する低温低圧液の圧力を，その飽和
温度が−２〜０℃となる圧力に制御するよう構成されて
いることが好ましい。この場合には，流水の凍結を確実
に防止しつつ，冷却能力を大きくすることができ，さら
に安定して冷水を供給することができる。
電子膨張弁は，生成する低温低圧液の圧力を，その飽和
温度が−２〜０℃となる圧力に制御するよう構成されて
いることが好ましい。この場合には，流水の凍結を確実
に防止しつつ，冷却能力を大きくすることができ，さら
に安定して冷水を供給することができる。
【００２３】また，請求項４の発明のように，上記圧縮
機の下流側と上流側との間にはこれらを結ぶ第２バイパ
ス回路を設けてあり，該第２バイパス回路には，回路を
開閉するための開閉弁を設けてあることが好ましい。こ
の場合には，上記バイパス回路だけでは冷却能力過剰に
よる不具合を解消しきれないときに，アキュームレータ
と圧縮機との間において通常のルートにより供給される
冷媒と第２バイパス回路から送られたエンタルピ−の高
い冷媒とを混合することができる。それ故，上記不具合
を確実に解消することができる。
機の下流側と上流側との間にはこれらを結ぶ第２バイパ
ス回路を設けてあり，該第２バイパス回路には，回路を
開閉するための開閉弁を設けてあることが好ましい。こ
の場合には，上記バイパス回路だけでは冷却能力過剰に
よる不具合を解消しきれないときに，アキュームレータ
と圧縮機との間において通常のルートにより供給される
冷媒と第２バイパス回路から送られたエンタルピ−の高
い冷媒とを混合することができる。それ故，上記不具合
を確実に解消することができる。
【００２４】
実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる冷水装置につき，図１を用
いて説明する。本例の冷水装置１は，図１に示すごと
く，流水を連続的に冷却するための冷水装置であり，低
温低圧ガス状態の冷媒を圧縮して高温高圧ガスを生成す
るための，ガスエンジン１５により駆動される圧縮機１
１を有する。即ち，本例の冷水装置１はいわゆるＧＨＰ
を利用したものである。
いて説明する。本例の冷水装置１は，図１に示すごと
く，流水を連続的に冷却するための冷水装置であり，低
温低圧ガス状態の冷媒を圧縮して高温高圧ガスを生成す
るための，ガスエンジン１５により駆動される圧縮機１
１を有する。即ち，本例の冷水装置１はいわゆるＧＨＰ
を利用したものである。
【００２５】そして，冷水装置１は，凝縮器としての室
外側熱交換器２１及び過冷却熱交換器２２と，これらに
より生成された高温高圧液を膨張させて所定圧力の低温
低圧液を生成する第１電子膨張弁３と，上記流水との熱
交換を行う水冷用熱交換器としての２つのプレート熱交
換器４１，４２と，アキュームレータ５とを有する。
外側熱交換器２１及び過冷却熱交換器２２と，これらに
より生成された高温高圧液を膨張させて所定圧力の低温
低圧液を生成する第１電子膨張弁３と，上記流水との熱
交換を行う水冷用熱交換器としての２つのプレート熱交
換器４１，４２と，アキュームレータ５とを有する。
【００２６】また，上記凝縮器２１，２２の下流側とア
キュームレータ５の上流側との間にはこれらを結ぶバイ
パス回路７０を設けてある。バイパス回路７０には，第
２膨張弁７１とバイパス熱交換器７２とを設けてある。
バイパス熱交換器７２は，ガスエンジン１５のエンジン
冷却水回路１９に連結されており，ポンプ１６によって
エンジン冷却水が導入されるよう構成されている。
キュームレータ５の上流側との間にはこれらを結ぶバイ
パス回路７０を設けてある。バイパス回路７０には，第
２膨張弁７１とバイパス熱交換器７２とを設けてある。
バイパス熱交換器７２は，ガスエンジン１５のエンジン
冷却水回路１９に連結されており，ポンプ１６によって
エンジン冷却水が導入されるよう構成されている。
【００２７】さらに，圧縮機１１の下流側と上流側との
間にはこれらを結ぶ第２バイパス回路７５を設けてあ
り，第２バイパス回路７５には，回路を開閉するための
開閉弁７６を設けてある。また，上記の第２膨張弁７１
の上流側とアキュームレータ５の上流側との間には，バ
イパス回路７０を介さない第３バイパス回路７７を設け
てある。そして，第３バイパス回路７７には，回路を開
閉するための開閉弁７８を設けてある。この第３バイパ
ス回路７０は，のためのものである。
間にはこれらを結ぶ第２バイパス回路７５を設けてあ
り，第２バイパス回路７５には，回路を開閉するための
開閉弁７６を設けてある。また，上記の第２膨張弁７１
の上流側とアキュームレータ５の上流側との間には，バ
イパス回路７０を介さない第３バイパス回路７７を設け
てある。そして，第３バイパス回路７７には，回路を開
閉するための開閉弁７８を設けてある。この第３バイパ
ス回路７０は，のためのものである。
【００２８】また，圧縮機１１の下流には，圧送した高
温高圧ガス中に含有される冷凍機油を分離するためのオ
イルフィルター１２を設けてある。オイルフィルター１
２により分離された冷凍機油は，オイルリターン７９を
介して圧縮機１１に戻されるよう構成されている。ま
た，上記凝縮器としての室外側熱交換器２１及び過冷却
熱交換器２２は，ファン２１５により強制的に導かれた
外気と熱交換するよう構成されている。
温高圧ガス中に含有される冷凍機油を分離するためのオ
イルフィルター１２を設けてある。オイルフィルター１
２により分離された冷凍機油は，オイルリターン７９を
介して圧縮機１１に戻されるよう構成されている。ま
た，上記凝縮器としての室外側熱交換器２１及び過冷却
熱交換器２２は，ファン２１５により強制的に導かれた
外気と熱交換するよう構成されている。
【００２９】また，上記２つのプレート熱交換器４１，
４２は，並列に第１電子膨張弁３に連結されており，そ
れぞれのプレート熱交換器４１，４２に新鮮な低温低圧
状態の冷媒が供給されるよう構成されている。そして，
冷却すべき流水を流す流水通路８０は，プレート熱交換
器４２の下流側から流入して上流側から流出し，さらに
プレート熱交換器４１の下流側から流入して上流側から
流出するよう設けられている。また，冷媒回路の要所に
は，図示しない制御系に接続された温度センサ６１〜６
６と圧力センサ６９とが配設されている。
４２は，並列に第１電子膨張弁３に連結されており，そ
れぞれのプレート熱交換器４１，４２に新鮮な低温低圧
状態の冷媒が供給されるよう構成されている。そして，
冷却すべき流水を流す流水通路８０は，プレート熱交換
器４２の下流側から流入して上流側から流出し，さらに
プレート熱交換器４１の下流側から流入して上流側から
流出するよう設けられている。また，冷媒回路の要所に
は，図示しない制御系に接続された温度センサ６１〜６
６と圧力センサ６９とが配設されている。
【００３０】次に，本例の冷水装置１を用いて冷水を得
るに当たっては，流水通路８０に流水を流し始めた時点
においてガスエンジン１５により圧縮機１１を駆動させ
る。圧縮機１１の駆動により，高温高圧ガス状態の冷媒
がオイルフィルター１２を介して室外熱交換器２１及び
過冷却熱交換器２２に送られる。
るに当たっては，流水通路８０に流水を流し始めた時点
においてガスエンジン１５により圧縮機１１を駆動させ
る。圧縮機１１の駆動により，高温高圧ガス状態の冷媒
がオイルフィルター１２を介して室外熱交換器２１及び
過冷却熱交換器２２に送られる。
【００３１】室外熱交換器２１及び過冷却熱交換器２２
においては，ファン２１５により導かれた室外空気と冷
媒との熱交換が行われ，冷媒が高温高圧液となる。次い
で，高温高圧液状態の冷媒は，第１電子膨張弁３によっ
て，常に一定の所定圧力になるよう制御されつつ低温低
圧液となる。
においては，ファン２１５により導かれた室外空気と冷
媒との熱交換が行われ，冷媒が高温高圧液となる。次い
で，高温高圧液状態の冷媒は，第１電子膨張弁３によっ
て，常に一定の所定圧力になるよう制御されつつ低温低
圧液となる。
【００３２】低温低圧液状態の冷媒は，２つのルートに
分かれてそれぞれプレート熱交換器４１，４２に導入さ
れ，流水と熱交換を行う。これにより，流水通路８０の
入口８１から流入した流水は，冷媒の温度に近い温度ま
で冷却されて出口８２から流出する。一方，冷媒は，低
温低圧ガスとなって，アキュームレータ５を介して再び
圧縮器１１に供給される。
分かれてそれぞれプレート熱交換器４１，４２に導入さ
れ，流水と熱交換を行う。これにより，流水通路８０の
入口８１から流入した流水は，冷媒の温度に近い温度ま
で冷却されて出口８２から流出する。一方，冷媒は，低
温低圧ガスとなって，アキュームレータ５を介して再び
圧縮器１１に供給される。
【００３３】ここで，本例においては，冷媒としてＲ２
２（ＨＣＦＣ２２）を用いており，第１電子膨張弁３に
より生成する低温低圧液の圧力が常に４Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ
になるように制御している。この４Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ
という圧力は，冷媒Ｒ２２の飽和温度が０℃となる圧力
である。そのため，プレート熱交換器４１，４２内を循
環する冷媒温度は，制御ばらつきを考慮しても−２〜２
℃の範囲に収まる。それ故，流水を凍結させることなく
約１〜５℃に連続して冷却することができる。
２（ＨＣＦＣ２２）を用いており，第１電子膨張弁３に
より生成する低温低圧液の圧力が常に４Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ
になるように制御している。この４Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ
という圧力は，冷媒Ｒ２２の飽和温度が０℃となる圧力
である。そのため，プレート熱交換器４１，４２内を循
環する冷媒温度は，制御ばらつきを考慮しても−２〜２
℃の範囲に収まる。それ故，流水を凍結させることなく
約１〜５℃に連続して冷却することができる。
【００３４】次に，流水の入り口側温度が比較的低い場
合や，流水量が少ない場合の冷却能力過剰時には，次の
２段階の動作によってトラブルを回避する。まず，第１
段階は，プレート熱交換器４１，４２からアキュームレ
ータ５に向かう冷媒が十分にガス化せずに気液混合状態
となり，その液体分がが増加した時点において，第２電
子膨張弁７１を開いてバイパス回路７０を開通させる。
合や，流水量が少ない場合の冷却能力過剰時には，次の
２段階の動作によってトラブルを回避する。まず，第１
段階は，プレート熱交換器４１，４２からアキュームレ
ータ５に向かう冷媒が十分にガス化せずに気液混合状態
となり，その液体分がが増加した時点において，第２電
子膨張弁７１を開いてバイパス回路７０を開通させる。
【００３５】そして，第２電子膨張弁７１により低温低
圧液状態になった冷媒をバイパス熱交換器７２によって
エンタルピーの高い低温低圧ガスとしてアキュームレー
タ５の上流側に供給する。これにより，プレート熱交換
器４１，４２から帰還してきた気液混合状態のエンタル
ピーの低い冷媒と上記のエンタルピーの高い冷媒とがア
キュームレータ５の上流において混合され，液体状態の
冷媒がガス化される。
圧液状態になった冷媒をバイパス熱交換器７２によって
エンタルピーの高い低温低圧ガスとしてアキュームレー
タ５の上流側に供給する。これにより，プレート熱交換
器４１，４２から帰還してきた気液混合状態のエンタル
ピーの低い冷媒と上記のエンタルピーの高い冷媒とがア
キュームレータ５の上流において混合され，液体状態の
冷媒がガス化される。
【００３６】第２段階は，上記の操作によってもなお多
量の低温低圧液状態の冷媒がアキュームレータ５に帰還
するようになった時点において，第２バイパス回路７５
の開閉弁７６を開く。これにより，第２バイパス回路７
５からアキュームレータ５と圧縮機１１との間に高温高
圧ガス状態の非常にエンタルピーの高い冷媒が投入され
る。そのため，アキュームレータ５から送られた低温低
圧液状態の冷媒は，上記のエンタルピーの高い冷媒と混
合され，一気にガス化される。
量の低温低圧液状態の冷媒がアキュームレータ５に帰還
するようになった時点において，第２バイパス回路７５
の開閉弁７６を開く。これにより，第２バイパス回路７
５からアキュームレータ５と圧縮機１１との間に高温高
圧ガス状態の非常にエンタルピーの高い冷媒が投入され
る。そのため，アキュームレータ５から送られた低温低
圧液状態の冷媒は，上記のエンタルピーの高い冷媒と混
合され，一気にガス化される。
【００３７】このように，本例においては，冷却能力過
剰の場合のトラブルを，上記２段階の強力なトラブル回
避手段によって確実に防止することができる。したがっ
て，本例においては，冷却能力過剰を十分に許容するこ
とができ，プレート熱交換器４１，４２の冷却能力を十
分に高く設定することができる。
剰の場合のトラブルを，上記２段階の強力なトラブル回
避手段によって確実に防止することができる。したがっ
て，本例においては，冷却能力過剰を十分に許容するこ
とができ，プレート熱交換器４１，４２の冷却能力を十
分に高く設定することができる。
【００３８】それ故，流水の入り口側温度が高い場合や
流水量が多い場合においては高い冷却能力によって流水
を十分に冷却することができ，一方，流水の入り口側温
度が低い場合や流水量が少ない場合においては，上記の
強力なトラブル回避手段によって冷却能力過剰によるト
ラブルを確実に回避することができる。さらに，本例に
おいては，上記のごとく冷媒温度を目標０℃に制御して
いる。そのため，冷却能力過剰時においても確実に流水
の凍結を防止することができる。
流水量が多い場合においては高い冷却能力によって流水
を十分に冷却することができ，一方，流水の入り口側温
度が低い場合や流水量が少ない場合においては，上記の
強力なトラブル回避手段によって冷却能力過剰によるト
ラブルを確実に回避することができる。さらに，本例に
おいては，上記のごとく冷媒温度を目標０℃に制御して
いる。そのため，冷却能力過剰時においても確実に流水
の凍結を防止することができる。
【００３９】なお，本例においては，冷媒としてＲ２２
を用いたために，第１電子膨張弁３により制御する所定
圧力を，冷媒の飽和温度０℃に相当する４Ｋｇ／ｃｍ2
Ｇとしたが，冷媒の種類を代えた場合においても，制御
すべき所定圧力をその冷媒の飽和温度が０℃となる圧力
に変更することによって，上記と同様の作用効果が得ら
れる。
を用いたために，第１電子膨張弁３により制御する所定
圧力を，冷媒の飽和温度０℃に相当する４Ｋｇ／ｃｍ2
Ｇとしたが，冷媒の種類を代えた場合においても，制御
すべき所定圧力をその冷媒の飽和温度が０℃となる圧力
に変更することによって，上記と同様の作用効果が得ら
れる。
【００４０】
【発明の効果】上記のごとく，本発明によれば，急激な
負荷変動に対する追従性に優れ，冷水を連続的に安定し
て供給することができる冷水装置を提供することができ
る。
負荷変動に対する追従性に優れ，冷水を連続的に安定し
て供給することができる冷水装置を提供することができ
る。
【図１】実施形態例１の冷水装置の構成を示す説明図。
【図２】従来例の冷水装置の構成を示す説明図。
【図３】従来例おける，チラー式冷水装置における冷却
器を示す説明図。
器を示す説明図。
１．．．冷水装置， １１．．．圧縮機， １５．．．ガスエンジン， ２１．．．室外側熱交換器， ２２．．．過冷却熱交換器， ３．．．第１電子膨張弁， ４１，４２．．．プレート熱交換器（水冷用熱交換
器）， ５．．．アキュームレータ， ６１〜６６．．．温度センサ， ６９．．．圧力センサ， ７０．．．バイパス回路， ７１．．．第２電子膨張弁， ７２．．．バイパス熱交換器， ７５．．．第２バイパス回路， ８０．．．流水通路，
器）， ５．．．アキュームレータ， ６１〜６６．．．温度センサ， ６９．．．圧力センサ， ７０．．．バイパス回路， ７１．．．第２電子膨張弁， ７２．．．バイパス熱交換器， ７５．．．第２バイパス回路， ８０．．．流水通路，
Claims (4)
- 【請求項１】 流水を連続的に冷却するための冷水装置
であって，該冷水装置は，低温低圧ガス状態の冷媒を圧
縮して高温高圧ガスを生成するための，ガスエンジンに
より駆動される圧縮機と，該圧縮機により生成された高
温高圧ガス状態の冷媒を凝縮して高温高圧液を生成する
凝縮器と，該凝縮器により生成された高温高圧液を膨張
させて所定圧力の低温低圧液を生成する第１電子膨張弁
と，該第１電子膨張弁により生成された低温低圧液と上
記流水との熱交換を行って該流水を冷却すると共に低温
低圧ガスを生成する水冷用熱交換器と，該水冷用熱交換
器と上記圧縮機との間に介設され，上記低温低圧ガスと
その中の液体とを分離するためのアキュームレータとを
有し，かつ，上記凝縮器の下流側と上記アキュームレー
タの上流側との間にはこれらを結ぶバイパス回路を設け
てあり，該バイパス回路には，上記凝縮器により生成し
た高温高圧液を膨張させて低温低圧液を生成するための
第２電子膨張弁と，該第２電子膨張弁により生成された
低温低圧液を蒸発させて低温低圧ガスを生成するための
バイパス熱交換器とを設けてあり，該バイパス熱交換器
は，上記ガスエンジンのエンジン冷却水を導入して上記
低温低圧液を蒸発させるよう構成されていることを特徴
とする流水式冷水装置。 - 【請求項２】 請求項１において，上記第１電子膨張弁
は，上記水冷用熱交換器により冷却される水の温度が１
〜５℃になるように，低温低圧液の圧力を制御するよう
構成されていることを特徴とする流水式冷水装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２において，上記第１電子
膨張弁は，生成する低温低圧液の圧力を，その飽和温度
が−２〜０℃となる圧力に制御するよう構成されている
ことを特徴とする流水式冷水装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項において，
上記圧縮機の下流側と上流側との間にはこれらを結ぶ第
２バイパス回路を設けてあり，該第２バイパス回路に
は，回路を開閉するための開閉弁を設けてあることを特
徴とする流水式冷水装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28743396A JP3750228B2 (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 冷水装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28743396A JP3750228B2 (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 冷水装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10115475A true JPH10115475A (ja) | 1998-05-06 |
| JP3750228B2 JP3750228B2 (ja) | 2006-03-01 |
Family
ID=17717263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28743396A Expired - Fee Related JP3750228B2 (ja) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | 冷水装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3750228B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1548377A3 (en) * | 2003-12-24 | 2008-07-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Refrigerating machine having refrigerant/water heat exchanger |
| KR20160086638A (ko) * | 2015-01-12 | 2016-07-20 | 엘지전자 주식회사 | 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법 |
| CN107014096A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-08-04 | 克莱门特捷联制冷设备(上海)有限公司 | 一种极低温环境下的工艺冷却用风冷式单冷机组 |
-
1996
- 1996-10-09 JP JP28743396A patent/JP3750228B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1548377A3 (en) * | 2003-12-24 | 2008-07-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Refrigerating machine having refrigerant/water heat exchanger |
| KR20160086638A (ko) * | 2015-01-12 | 2016-07-20 | 엘지전자 주식회사 | 공기 조화기 및 이를 제어하는 방법 |
| CN107014096A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-08-04 | 克莱门特捷联制冷设备(上海)有限公司 | 一种极低温环境下的工艺冷却用风冷式单冷机组 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3750228B2 (ja) | 2006-03-01 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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