JPH0195292A - 氷による蓄冷装置 - 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） 本発明は氷による蓄冷装置に関する。

（従来の技術及びその問題点） 従来、蓄冷槽内に封入された水中に多数の伝熱管を浸漬
し、この伝熱管内に冷却された不凍液を循環させること
によって管外の水を氷結させるようにした蓄冷装置が提
案された。

これは伝熱管のまわりの氷の厚さが厚くなるのに従って
氷による熱抵抗が大きくなり製氷能力が次第に低下する
という不具合があるのみならず水量に対する熱交換面積
が小さいため水充填率（ＩＰＰＨＩｃｅ　Ｐａｃｋｉｎ
ｇ　Ｆａｃｔｏｒ）が低く、また、蓄冷槽の容積が大き
くなるという問題があった。

これに対処するため、蓄冷槽内に封入された不凍液中に
多数の伝熱管を浸漬してこの不凍液を冷却することによ
って伝熱管内に充填された水を氷結させるようにしたも
のが提案された。

これは水量に対する熱交換面積が大きいため製氷速度が
速（、かつｒｐｐも高いが、伝熱管内で成長した氷によ
って伝熱管が閉塞されると冷水を取り出すことが不可能
となるため伝熱管内で成長する氷の厚さを制御する必要
があり、また、蓄冷槽の容積に比して水量が少ないため
蓄冷槽が大型になるという問題があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するために発明されたもので
あって、その要旨とするところは、蓄熱槽内に下部が開
放された複数個の板状容器を相互に隣接して配設し、隣
接する上記板状容器の下部を互いに隔壁で連結して上記
蓄熱槽を上下に仕切ることによってこの隔壁の上方に不
凍液室を限界するとともにこの隔壁の下方に水室を限界
し、上記不凍液室内に封入された不凍液を冷熱源に循環
させる手段と上記水室内に封入された水を負荷に循環さ
せる手段を設けたことを特徴とする氷による蓄冷装置に
ある。

（作用） 本発明においては、上記構成を具えているため、冷熱エ
ネルギを蓄冷する場合には不凍液室内の不凍液を冷熱源
に循環させることにより板状容器内の水を氷結させる。

冷熱エネルギを取り出す場合には水室内の水を負荷にｉ
ｉさせ、負荷から水室内に帰還した温水を板状容器内の
氷と熱交換させ氷を融解することによって水を冷却する
。

（実施例） 本発明の１実施例が第１図ないし第４図に示されている
。第１図ないし第４図において、■は蓄冷槽で、そのま
わりは断熱材２によって被覆されている。この蓄冷槽１
は頂板１ａを貫通する通気管２０により大気に連通せし
められている。蓄冷槽１内には下部が開放された長方形
断面を有する縦長の板状容器３が複数個（図には４ケ）
配設され、その長辺３ａは水平方向に若干の間隙を隔て
て対向している。これら板状容器３の上板３Ｃにはこれ
を貫通するように大気連通管４０基端が取り付けられ、
この大気連通管４は蓄冷槽１の頂板１ａを貫通してその
外部に突出されている。５は隔壁で、隣接する板状容器
５の下端の間及び板状容器５の下端と蓄冷槽１の内壁面
との間を連結することによって蓄冷槽１内を上下に仕切
り、この隔壁５の上方に不凍液室６を、下方に水室７を
それぞれ形成している。不凍液室６内にはエチレングリ
コール水溶液等の不凍液が封入され、水室７内には水が
封入されている。

水室７内の水は管台８からｖａ環ポンプ９により抽出さ
れて空気調和機等の負荷１０に導かれ、ここで放熱した
後、管台１１を経てマニホルド１２に入りその多数のノ
ズル１２ａから板状容器３内に向かって上方に噴出され
ることにより水室７内に戻る。

不凍液室６内の不凍液は管台１３から循環ポンプ１４に
よって抽出されて冷凍機の冷却器１５に入り、ここで冷
却された後、管台１２を経て不凍液室６に循環する。

冷凍機を運転すると、その圧ｌｌｉＩ機から吐出された
冷媒ガスは凝縮器１７でファン１８によって送風される
空気と熱交換して冷却されることにより凝縮液化する。

そして、膨張弁１９で断熱膨張した後、冷却器１５で不
凍液と熱交換してこれを冷却することにより自身は蒸発
気化し、再び圧縮機１６に吸込まれる。

しかして、冷熱エネルギを蓄冷する場合には、夜間等に
おける安価な電力を利用して冷凍機を運転すると同時に
循環ポンプ１４を運転することによって冷却器１５で冷
媒と不凍液とを熱交換させ冷媒を蒸発させると同時に不
凍液を冷却する。冷却された不凍液は管台１２を経て不
凍液室６内にその上部から流入し、隣接する板状容器３
の間隙を上から下に流過する過程で板状容器３を介して
この中の水を冷却することにより暖められて不凍液室６
の下部から管台１３を経て抽出される。すると、板状容
器３内の水はその上部から氷結し始め、そして、その下
部まで氷結し、隔壁５の下方の水が凍結しない状態で冷
熱エネルギの蓄冷が完了する。

一方、冷熱エネルギを取り出す場合には、循環ポンプ９
を運転することにより水室７内の水を管台８から抽出し
て空気調和機等の負荷１０に送る。

ここで室内空気から熱を奪って昇温した水は管台１１か
らマニホルド１２に入り、そのノズル１２ａを経て水室
７内に噴出する。そして、比重差によって上昇して板状
容器３内に入り、ここで氷を溶融することによって冷水
となり再び管台８から抽出される。

板状容器３の巾、即ち、短辺３ｂの長さ及び隣接する板
状容器３の間隙、即ち、不凍液の流路中は製氷時間に応
じて適宜窓めれば良い、また、隔壁５の下方の水は凍結
しないので、この部分に管台８を設ければ、冷水の抽出
が妨げられることばない。更に、板状容器３内の水は上
部より次第に凍結するため、氷結による体積膨張分は板
状容器３の下方に逃げ、最終的には冷水の循環経路で吸
収できるので、蓄熱槽１の弾性に考慮を払う必要がなく
なる。また、製氷に供する水を空気調和機等の負荷ｌＯ
に循環させれば、不凍液を循環する場合に比しポンプ動
力が少なくなる。また、蓄熱槽１及び板状容器３を図示
のように大気に連通させれば、不凍液又は水の封入が容
易となる。なお、各板状容器３の上部をマニホルド等に
よって互いに連結すれば、このマニホルドに１個の大気
連通管を取り付けることによって各板状容器３を大気に
連通させることができる。

（発明の効果） 本発明においては、蓄熱槽内に下部が開放された複数個
の板状容器を相互に隣接して配設し、隣接する上記板状
容器の下部を互いに隔壁で連結して上記蓄熱槽を上下に
仕切ることによってこの隔壁の上方に不凍液室を限界す
るとともにこの隔壁の下方に水室を限界したため、蓄熱
槽の容積当りの水量が多くなると同時に不′ａ液と水と
の伝熱面積が大きく採れ、従って、効率の高い製氷が可
能となる。また、板状容器内の水のほぼ全量を氷結させ
ることができるので、水充填率（ＩＰＰ）が高くなり、
また、蓄熱槽の容積を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の１実施例を示し、第１図は系統図、第２
図は蓄熱槽の断面図、第３図は第２図の■−■線に沿う
断面図、第４図は第２図のｖｒ−ｖｒ線に沿う断面図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蓄熱槽内に下部が開放された複数個の板状容器を相互に
   隣接して配設し、隣接する上記板状容器の下部を互いに
   隔壁で連結して上記蓄熱槽を上下に仕切ることによって
   この隔壁の上方に不凍液室を限界するとともにこの隔壁
   の下方に水室を限界し、上記不凍液室内に封入された不
   凍液を冷熱源に循環させる手段と上記水室内に封入され
   た水を負荷に循環させる手段を設けたことを特徴とする
   氷による蓄冷装置。