JPH02118348A

JPH02118348A - 地域冷房方式

Info

Publication number: JPH02118348A
Application number: JP27102988A
Authority: JP
Inventors: Kanji Sakai; 酒井　寛二; Motoo Tsukagoshi; 塚越　東男; Masayuki Fukushima; 福島　正之
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1990-05-02
Anticipated expiration: 2011-07-03
Also published as: JP2512109B2

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、地域冷房方式に関し、特に、氷水搬送システ
ムを経済的に適用した地域冷房方式に関するものである
。

（従来の技術）従来、ビルや住宅等の冷房システムは、各ビル毎、各住
宅毎に冷熱の発生装置や蓄熱装置を設備し、これらの装
置から、各階あるいは各部屋に設置されたファンコイル
ユニット等の熱交換器へ冷熱を送って行なう所謂戸別方
式が主流であった。

一方、近年上記の冷熱を氷塊、氷粒、あるいはシャーベ
ット状のリキッドアイス等の形態で蓄熱し、この冷熱を
冷水あるいは氷片混合水やリキッドアイス等の形態で取
出し、上記の熱交換器へ送るという氷の潜熱を有効に利
用した冷房方式が注目されつつある。

第３図は、この氷の潜熱を利用する冷房方式を上記の戸
別方式に適用する一般的なビルの冷房システムの例を示
すものである。

すなわち、建物１の屋上に製氷機と氷蓄熱槽２を設備し
、夜間電力等を利用して製氷し、蓄氷する。これを冷水
や氷片混合水等として取出し、建物１の各階あるいは各
部屋毎に設置された熱交換器３に送り、熱交換後の温水
を製氷機や氷蓄熱槽２に戻し、製氷用等として再使用す
るものである。

（発明が解決しようとする課題）ところで、最近の大都市の再開発に伴い、一定地域に諸
官庁や同資本系列のビル群等が集中化する傾向が生じ、
この集中したビル群の冷房を一つの冷房システムで行な
う所謂大規模地域冷房システムの開発が必要とされて来
ている。

この様な大規模地域の冷房負荷に冷水で対処すれば、非
常に太い配管を要し、この配管の設備コストだけで地域
冷房システム全体の２０％程度を占めるケースが多くな
っている。

そこで、前述の氷の潜熱を利用する冷房方式が注目され
、特に、蓄熱時のみならず、冷熱の取出し時にも氷の潜
熱を利用し、単位流量当りの冷熱量を増やし、この結果
、配管径を小さくすることのできる所謂氷水搬送システ
ムに着目されている。

しかし、この氷水搬送システムは、これまで第３図に示
したような各ビル毎の戸別方式でしか採用されておらず
、地域冷房システムに適用するには、具体的にどのよう
な条件とするか懸案事項となっている。

本発明は、以上の諸点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、氷水搬送システムを地域冷房システ
ムに経済的に適用することのできる具体的条件を見出し
、この条件にて行なう地域冷房方式を提案することにあ
る。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明は、−個所に集中さ
れた少なくとも一基の氷蓄熱手段から、特定地域内のビ
ル群に氷水を搬送して行なう地域冷房方式であって、該
氷水中の氷の割合を５〜２０％とし、かつ該氷の粒径を
該氷水搬送用配管径の１／２以下とすることを特徴とす
る。

（作　用）本発明では、特定地域内のビル群に、同特定地域内の適
当な一個所に集中して設備された少なくとも一基の氷蓄
熱手段から氷水を搬送して、この特定地域内のビル群の
冷房を行なう。

冷房後の解氷冷水又は温水は、再度、上記の氷水蓄熱手
段に集められ、上記ビル群へ搬送される氷水調製用とし
て、また夜間電力等を利用する製氷用等として再使用さ
れる。

この氷蓄熱手段からビル群へ搬送される氷水中の氷の混
合割合を、本発明では５〜２０％とする。

すなわち、５％未満であれば、氷蓄熱手段から取出して
すぐに解氷し、ビル群へは温度上昇した水が到達し、氷
水搬送システムを適用する意義がなくなり、２０％を越
えると、配管との摩擦抵抗が増え、配管設備の面で種々
の間通が生じて来るからである。

また、上記の氷の粒径を、本発明では氷水搬送用配管径
の１／２以下とする。１／２を超える粒径であると、氷
と水が分離し、最適な混合状態を維持できなくなるから
である。

なお、氷の粒径の下限は特に限定せず、リキッドアイス
のようなシャーベット状の微細粒子も当然に使用できる
。

本発明では、この様な氷粒の氷を、上記のような配合割
合で氷と混合して、ビル群へ搬送することにより、運転
コスト並びに設備コスト共、冷水を搬送する場合に比し
、大幅に低減し、氷水搬送システムが地域冷房方式に経
済的に適用されるのである。

（実施例）第１図は本発明に係る地域冷房方式の一実施例を示す説
明図であり、本例では一定の地域に集中して建造された
４つの建物１ａ、ｌｂ、ｌｃ、１ｄを一基の氷蓄熱手段
１０から搬送される氷水により冷房している。

氷蓄熱手段１０は薄板状の氷を製造し、かつこれを粒塊
に砕氷する機能を備えたハーベスト製氷ａｌｌｌと、蓄
氷槽１２とから構成されている。

この氷蓄熱手段１０は、上記地域内に建造された建物内
、あるいは上記１８〜１ｄのいずれか一つの建物内に設
けてもよいし、地下に埋設してもよい。

ハーベスト製氷機１１で製氷された砕氷された氷粒は、
蓄氷槽１２に一旦貯留され、水と混合され、ポンプＰに
より冷熱供給配管Ｃ８を介して建物１ａ〜１ｄに供給さ
れる。

そして、これらの建物１８〜１ｄの各階あるいは各部屋
毎に配備されている熱交換器に送られ、冷房に供される
。

このようにして氷粒が融解した冷水あるいは温水は、各
建物１ａ〜１ｄから還水管ＣＲに集められ、ハーベスト
製氷機１１に戻されて製氷用として再使用される。

また、図示は省略するが、一部は蓄氷槽１２へ送り、上
記のように氷粒と混合させて、氷水調製用として使用さ
れる。

以上の態様で、粒径が冷熱供給配管Ｃ８径の１／２以下
の氷粒を、この配管Ｃ８中の流量に対し５％から段階的
に増量させて流し、冷房実験を行なった。また、比較の
ために、冷熱供給配管Ｃ８に冷水のみを流して冷房実験
を行なった。

この結果、氷粒が水と分離することなく、良好な混合状
態を維持して配、管Ｃ８中を流れることが確認された。

また、氷粒の割合が５〜２０％まで変化させても、冷水
のみの場合に比し、摩擦抵抗について大きな変化がない
ことが明らかとなった。

そして、氷粒の割合が５〜２０％の場合は、建物１ａ〜
１ｄのいずれにおいても、盛夏時の通常の冷房所要時間
（約１０時間）中、効果的な冷房を行なうことができる
ことも明らかとなった。

なお、配管Ｃ８径の１／２よりも大きな粒径の氷粒を流
したところ、氷粒と水の混合状態が不均一となり、また
氷粒が一部配管Ｃ８の途中で詰まり、建物１ａ〜１ｄの
全てを上記時間中、均一に、かつ効果的に冷房すること
が不可能であった。

第２図（Ａ）、（Ｂ）は、冷熱供給管Ｃ８と還水管ＣＲ
を他の上下水管Ｗや電気、電話線等とまとめて所謂共同
溝として地下埋設する場合の例を示し、第２図（Ａ）が
本発明に係る冷房方式における例、第２図（Ｂ）が比較
のための冷水のみで冷熱取出しを行なう冷房方式の例で
ある。

第２図（Ａ）の本発明に係る冷房方式では、第２図（Ｂ
）の冷水のみで冷熱取出しを行なう冷房方式に比し、冷
熱供給管Ｃ８と還水管ＣＲの径が小さくなり、配管コス
トを大幅に低減できた。具体的試算では、氷の割合を２
０％程度にする場合は、配管コストを約６０％も減少で
きることが明らかとなった。

また、共同溝１００の断面積も小さくなり、その構築費
用も低減できることが確認された。

更に、本発明に係る冷房方式では、冷熱供給管Ｃ８と還
水管ＣＲ内の流量の減少に伴ない、搬送動力が冷水のみ
で冷熱取出しを行なう冷房方式の約１１５程度となり、
ランニングコストも大幅に低減できることが確認された
。

なお、第１図の本発明に係る冷房方式において、ハーベ
スト製氷機１１による製氷作業を夜間電力を利用して行
なったところ、この製氷機１１が氷の製造に関し高い成
績係数を有することと、蓄氷槽１２との組合わせ使用に
より、製氷用ランニングコストを建物１ａ〜１ｄ戸別の
冷房方式の場合の約１／３に削減することができた。

（発明の効果）以上詳述した本発明に係る冷房方式によれば、次のよう
な効果を奏することができる。

（１）氷水搬送用配管内を流す氷水中の氷の割合を５〜
２０％とすることにより、配管との摩擦抵抗を良好に保
つことができ、また地域内ビル群への冷熱供給を良好に
行なうことができる。

（２）氷の粒径を氷水搬送用配管径の１／２以下とする
ことにより、氷と水の混合状態を良好に保ち、地域内ビ
ル群への冷熱供給を均一に行なうとかできる。

（３）上記（１）、（２）により、地域内ビル群の各々
を長時間に亘って均一に冷房することができる。

（４）氷の潜熱を利用するため、氷水搬送用配管及び冷
熱取出し後の還水配管内の流量を小さくでき、この結果
、搬送動力が大幅に減少し、ランニングコストも大幅に
低下する。

（５）氷水搬送用配管及び還水配管の径も小さくでき、
配管コストを大幅に低減できる。

（６）上記（５）の結果、他の上下水管や電気・電話線
等との共同溝の断面積も小さくなり、構築費用を大幅に
低減できる。

（７）製氷作業を低コストの夜間電力を用いて行なえば
、製氷用ランニングコストも大幅に低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る冷房方式の一例を示す説明図、第
２図（Ａ）、（Ｂ）は本発明に係る冷房方式における共
同溝（第２図（Ａ））と冷水のみで冷熱取出しを行なう
冷房方式における共同溝（第２図（Ｂ））の断面状態を
説明する図、第３図は従来の冷房方式を示す図である。１ａ〜１ｄ・・・・・・建１０・・・・・・氷蓄熱手段Ｃ８・・・・・・冷熱供給管ＣＲ・・・・・・還水管物

Claims

【特許請求の範囲】

一個所に集中された少なくとも一基の氷蓄熱手段から、
特定地域内のビル群に氷水を搬送して行なう地域冷房方
式であって、該氷水中の氷の割合を５〜２０％とし、か
つ該氷の粒径を該氷水搬送用配管径の１／２以下とする
ことを特徴とする地域冷房方式。