JPH01155135A - 氷蓄熱利用の冷凍システム - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、夜間電力を利用することによって低温エネル
ギーを安価に得ることができるようにするなどのために
、水よりも凝固点が低くかつ氷よりも比重が大きい水溶
液を貯留する溶液タンクと、その溶液タンクから送られ
る水溶液中の水を凍結して微細な氷を製造し、その微細
な氷を溶液タンクに送る製氷装置と、溶液タンクから取
り出される低温エネルギーを利用する冷凍機とを備えた
氷蓄熱利用の冷凍システムに関する。

〈従来の技術〉 従来の氷蓄熱利用の冷凍システムでは、溶液タンク内に
、水、および、水よりも凝固点が低くかつ氷よりも比重
が大きい特殊な溶液との混合水溶液を貯留し、その２容
液タンク内の混合水７容液を製氷装置に供給し、混合溶
液中の水を凍結して水を製造し、その氷を溶液タンクに
戻し、溶液タンク内において、氷によって低温エネルギ
ーを蓄え、その低温エネルギーを溶液タンクから取り出
して、空調機などの冷凍機に冷媒として利用するように
構成されている。

ところで、溶液タンクから低温の水を取り出して冷凍機
の熱交換器に供給しようとすると、取り出される水に上
述の特殊溶液が混じり、その特殊／８液が冷凍機の熱交
換器にわたる冷媒サイクル内でＷ４環流動するため、特
殊溶液を多量に必要として高価になる。

そこで、従来では、溶液タンクからの低温エネルギーを
熱交換器を介して水に伝達し、それによって得られた冷
却水を冷媒として冷凍機の熱交換器に循環流動するよう
にしていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、溶液と水という液体どうしの間で熱交換
を行う熱交換器では、その熱交換効率を高くしようとす
ると、熱交換器の内部構成が複雑化せざるを得ないため
に熱交換器が高価なものになり、さほど経済的にはなら
ず、未だ改善の余地があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、氷蓄熱によって得た低温エネルギーを安価にして利
用できる冷凍システムを提供できるようにすることを目
的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、このような目的を達成するために、冒頭に記
載した氷蓄熱利用の冷凍システムにおいて、微細な氷お
よびその微細な氷によって冷却された冷却水を貯留する
蓄熱槽を設けるとともに、その蓄熱槽と前記冷凍機とに
わたって冷却水の循環路を連通接続し、前記溶液タンク
内に浮遊した微細な氷を掻き寄せ、その微細な氷を前記
蓄熱槽に供給する氷供給装置を設けるとともに、前記蓄
熱槽内の水を、槽内水位が設定レベルを越えたときに前
記溶液タンクに戻す水返送装置を設けて構成する。

く作用〉 上記構成によれば、溶液タンク内に、比重差により溶液
と分離されて浮遊した微細な氷のみを掻き寄せて蓄熱槽
に供給し、蓄熱槽において、微細な氷と混在した０°Ｃ
の水を得、その冷却水を冷凍機の熱交換器に供給するこ
とができる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明の氷蓄熱利用の冷凍システムの実施例
を示す概略全体縦断面図である。

この図において、１は横断面形状が円形の溶液タンクで
あり、この溶液タンク１内には、例えば、グリセリン、
プロピレングリコール、エタノール、塩化カルシウムな
どを溶質とし、水を溶媒とした、水よりも凝固点が低く
かつ氷よりも比重が大きい水溶液が貯留されている。

２は製氷装置であり、この製氷装置２には、製氷機（ス
ーパーチラー：　Ｓｕｎｗｅｌｌ　［！ｎｇｉｎｃｅｒ
ｉｎｇ社製）３と圧縮機４と凝縮器５とが備えられ、そ
の順に冷媒を循環流動するようになっている。前記製氷
機３と溶液タンご１とが、溶液ポンプ６を介装した溶液
循環路７を介して連通接続され、溶液タンク１から送ら
れる水溶液中の水を凍結して微細な氷を製造し、その微
細な氷を溶液タンクｌに送るように構成されている。

溶液タンク１内の上部には、第２図の要部の一部切欠平
面図に示すように、鉛直軸芯周りで回転自在に、径方向
外方程回転方向後方側に位置するように湾曲した掻き寄
せ羽根８が設けられるとともに、この掻き寄せ羽根８に
電動モータ９が連動連結されている。

前記溶液タンク１の周方向の所定箇所には開口１０が形
成され、その開口１０と蓄熱槽１１とが流下シュート１
２を介して連通接続され、これらの掻き寄せ羽根８と流
下シュート１２とにより、溶液タンク１内に浮遊した微
細な氷を掻き寄せ、その微細な氷を溶液タンク１内の水
溶液と分離して蓄熱槽１１に流下供給するように氷供給
装置１３が構成されている。

蓄熱槽１１では、溶液タンク１から供給される微細な氷
およびその微細な氷によって冷却された冷却水が貯留さ
れ、そして、蓄熱槽１１の下部と、蓄熱槽１１内の上方
に設けられたノズル１４・・・とが、冷却水ポンプ１５
と、冷凍機としての空気調和［１６の熱交換器１７とを
介装した冷却水循環路１８を介して連通接続され、熱交
換によって温度が高くなった冷却水を蓄熱槽１１に浮遊
した微細な氷の上方から戻し、微細な氷の融解によって
得た冷却水を蓄熱槽１１の下部から取り出して熱交換器
１７に供給し、溶液タンク１から蓄熱槽１１を介して取
り出される低温エネルギーを利用して空調（冷房）を行
うように構成されている。

前記溶液タンク１には、タンクの上部に近い位置で大気
開放した第１連通管１９が連通接続され、一方、前記蓄
熱槽１１には、槽の上部に近い位置で大気開放した第２
連通管２０が連通接続され、その第１連通管１９と第２
連通管２０とが、前記開口１０の下部レベルと近い位置
において、第３連通管２１を介して連通接続され、これ
らの第１ないし第３連通管１９，２０．２１により、蓄
熱槽１１内において、微細な氷が溶解されて水の量が増
し、蓄熱槽１１内の水位が第３連通管２１で設定された
レベルを越えるに伴い、その水をオーバーフローによっ
て溶液タンク１に戻すように水返送装置２２が構成され
ている。

第１図中、２３は、空気調和機１６の送風ファン、２４
はエアーダクトをそれぞれ示す。

前記氷供給装置１３としては、上述のような掻き寄せ羽
根８と流下シュート１２で構成するものに限らず、例え
ば、微細な氷は通さない大きさの孔を有する網目状の材
料によりパケットコンベアを構成し、溶液タンク１から
蓄熱槽１１に微細な氷を持ち上げる状態で供給するよう
に構成するなど、要するに、微細な氷を水溶液と分離し
た状態で溶液タンク１から蓄熱槽１１に供給できるもの
であれば、各種の構成が採用できる。

また、前記水返送装置２２では、オーバーフロー構成を
採用することによって、蓄熱槽１１から溶液タンク１に
水を返送するのに動力が要らず、ランニングコストを低
減できるようにしているが、本発明としては、例えば、
蓄熱槽１１から溶液タンク１に水を戻すように、ポンプ
を介装した給水管を連通接続し、かつ、蓄熱槽１１内に
水位センサを設けて槽内の水位が所定レベルになったこ
とを検出し、その検出に伴ってポンプを設定時間駆動し
、所定量の水を自動的に戻すように構成するなど、各種
の構成を採用できる。

本発明としては、空気調和機１６に限らず、冷ン東機と
してウォータークーラーなどを用いるような場合にも適
用できる。

〈発明の効果〉 本発明によれば、例えば、電動モータなどによって回転
駆動される掻き寄せ羽根とシュートとか、あるいは、パ
ケットコンベアといったような節易な構成の氷供給装置
と、蓄熱槽内の水を溶液タンクに戻す水返送装置とを設
けるだけで、微細な氷を特殊溶液から分離して蓄熱槽に
取り出し、その蓄熱槽から冷却水を取り出して冷凍機の
熱交換器に供給するから、特殊溶液の屑が少なくて済む
ものでありながら、液体どうしの熱交換器を用いること
なく、溶液タンクで得た低温エネルギーを冷／！＄！機
の熱交換器に供給でき、氷蓄熱によって得られる低温エ
ネルギーを安価に利用できるようになった。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る氷蓄熱利用の冷凍システムの実施
例を示し、第１図は、システム全体を示す概略縦断面図
、第２図は、第１回の要部の一部切欠平面図である。 １・・・溶ン夜夕゛／り ２・・・製氷装置 １１・・・蓄熱槽 １３・・・氷供給装置 １６・・・冷凍機としての空気調和機 １８・・・冷却水循環路 ２２・・・水返送装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水よりも凝固点が低くかつ氷よりも比重が大きい
   水溶液を貯留する溶液タンクと、 その溶液タンクから送られる水溶液中の水を凍結して微
   細な氷を製造し、その微細な氷を前記溶液タンクに送る
   製氷装置と、 前記溶液タンクから取り出される低温エネルギーを利用
   する冷凍機とを備えた氷蓄熱利用の冷凍システムであっ
   て、 微細な氷およびその微細な氷によって冷却された冷却水
   を貯留する蓄熱槽を設けるとともに、その蓄熱槽と前記
   冷凍機とにわたって冷却水の循環路を連通接続し、 前記溶液タンク内に浮遊した微細な氷を掻き寄せ、その
   微細な氷を前記蓄熱槽に供給する氷供給装置を設けると
   ともに、前記蓄熱槽内の水を、槽内水位が設定レベルを
   越えたときに前記溶液タンクに戻す水返送装置を設けた
   ことを特徴とする氷蓄熱利用の冷凍システム。