JPH0213214B2 - - Google Patents

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JPH0213214B2
JPH0213214B2 JP60247880A JP24788085A JPH0213214B2 JP H0213214 B2 JPH0213214 B2 JP H0213214B2 JP 60247880 A JP60247880 A JP 60247880A JP 24788085 A JP24788085 A JP 24788085A JP H0213214 B2 JPH0213214 B2 JP H0213214B2
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ice
tank
aqueous liquid
nozzle
distribution conduit
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JP60247880A
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JPS61165533A (ja
Inventor
Marion Purongaa Juniaa Oribaa
Maikeru Haabenaa Chaaruzu
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Chicago Bridge and Iron Co
Original Assignee
Chicago Bridge and Iron Co
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Publication date
Application filed by Chicago Bridge and Iron Co filed Critical Chicago Bridge and Iron Co
Publication of JPS61165533A publication Critical patent/JPS61165533A/ja
Publication of JPH0213214B2 publication Critical patent/JPH0213214B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25CPRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C5/00Working or handling ice
    • F25C5/18Storing ice
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0017Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D16/00Devices using a combination of a cooling mode associated with refrigerating machinery with a cooling mode not associated with refrigerating machinery
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、冷却装置及び冷却方法に関するもの
である。さらに詳細に述べると、本発明は冷房能
力、すなわち熱エネルギを氷スラリー又は雪解け
時の雪の如き形態で貯蔵し、後で、空調、あるい
は冷却又は冷凍の必要のある工業設備を含む種々
の冷却目的にその氷スラリーを使用する冷却装置
及び冷却方法に関するものである。
(ロ) 従来技術 ビルデイングや工場の集中空気調整、並びに工
業設備の冷却、冷凍には、大量の電気的エネルギ
が必要であり、それを使つてこの目的のために設
置された冷凍設備を稼動させていた。そのため、
電気使用のピーク時には、大量の電気需要が発生
する。このようなピーク時は、常識的には平日の
午前9時から午後10時の間に発生するが、電力会
社としては、このような需要を満たすことができ
るような充分な電力発生設備を建設しなければな
らなかつた。このような設備の建設には、漠大な
資本投下が必要であるにもかかわらず、それらが
全部稼動するのは夏の昼間だけであるというのが
現状であつた。すなわち、夜間や週末は、電力の
消費が少なく、従つて、全電力発生能力の一部分
しか使用していないということとなつていた。米
国の場合、春及び秋の比較的涼しい日ではさらに
少ない量の電力しか使用されていなかつた。
電力消費の均一化、あるいは電力設備より効率
的な使用を行なうため、多くの発電設備は、オフ
ピーク時に電力を使用しておくことによつてピー
ク時の使用量を減らそうとしている。従つて、産
業界では電力使用量をできるだけオフピーク時に
移行し、それによつて不必要な発電設備を建設す
ることによる無駄の排除、又はそれを最小とする
方法を探し求めていた。
この点に関し、冷凍あるいは空気調整に使用さ
れる電力の多くをピーク時からオフピーク時に移
行させることができれば、大きな節約を図ること
ができる、ということが知られている。このアイ
デアを実現するため、冷凍設備をオフピーク時に
作動させ、冷たい水、あるいは氷を製造してそれ
を貯蔵しておく方法が提案された。このようにし
て貯えられた冷たい水又は氷は、ピーク時に冷却
用として使用されることとなる。単位体積当りの
冷却能力は、冷たい水よりも氷の方が大きいため
(約7:1)、産業界は、このような目的に使用さ
れるいわゆる氷製造、貯蔵設備の開発に力を注い
でいる。
現在のところ、多くの施設で使用されており且
つ産業界の最も関心のあるものは、氷製造、貯蔵
装置であり、それらは一般に氷を貯蔵するタンク
の形態をとつている。このようなタンクでは、多
数の小さなパイプがいくつかの異なつたパターン
又は配置で設置されている。流体状の冷媒は、こ
の小さなパイプ内を通過して送られる。冷媒が水
から熱を吸収すると、約1〜3インチ(2.54〜
7.62cm)の厚さの氷層が各パイプ上に形成され
る。このようにして氷は、オフピーク時に製造さ
れる。
空気調整あるいは他の目的のため氷内に貯えら
れた冷却能力を使用する必要が生じた場合、水を
タンクを通つて送り、それによつて、氷との間で
熱交換をすることによつて水を冷却する。冷却さ
れた水は、タンクから引き出され、しかる後熱交
換器に送られて、ビルデイングの空気調整その他
の冷却目的のために使用される。温められた水
は、氷と接触することにより再び冷却するため、
再びタンクに戻される。このシステムは、全ての
氷が溶けてしまうまで、冷却を提供し続けること
ができる。
上述した型式の氷製造装置は、その製作及び操
作の点でコストがかかる欠点があつた。すなわ
ち、パイプの修理、保守等は容易に行なうことは
できなかつた。さらに、パイプ上に形成された氷
の厚さが大きくなると、氷の断熱効果により、水
と冷媒との間の熱交換は減少する。また、所望量
の氷を製造するのに必要な冷却を得るため、極め
て大きな熱交換表面をパイプによつて提供しなけ
ればならない。
現在提供されているもう一つの方法は、水様液
を冷凍熱交換器を通して、その冷媒と間接熱交換
し、それによつて、水様液の少なくともその一部
分を氷に変換し;冷凍熱交換器からの水様液/氷
結晶の混合体を氷貯蔵タンクに送り、その内部に
氷スラリーを提供し;氷貯蔵タンクから冷たい水
様液を取り出すと共に冷却すべき冷却用流体と間
接熱交換するため水様液を熱交換器に送り;そし
て、温められた熱交換器からの水様液を氷貯蔵タ
ンクへ戻し、その内部の氷と接触させる方法であ
る。
この後者の方法は、貯蔵タンク内の氷ベツドの
適正な分配(分布)の問題を含んでいる。操作効
率及びタンク内の氷貯蔵量を最大とするため、氷
はほぼ均一な厚さを有し且つほぼ水平な上面をも
つベツドの形態で貯蔵することが好ましい。さら
に、水様液は、それが容易に冷却用として使用す
ることができ、あるいは、冷凍熱交換器に再循環
させ、それによつてタンクにより多くの氷を送り
出せることができるように、氷ベツドを通つて容
易に排水できるものでなければならない。他の問
題点は、ある種の物質あるいは表面にくつつき易
いという氷の持つ高い付着性の問題である。
以上の記載からも明らかなように、効率良く氷
を貯蔵し、それを冷却用として用いることのでき
る装置及び方法は、依然として要望されていたの
である。
(ハ) 本発明の概要 本発明の第1の態様は、好ましくは断熱された
氷貯蔵タンクから水様液を取り出し、さらに、水
様液を冷凍熱交換器へ送つて冷媒と間接熱交換を
行ないい、それによつて、水様液の少なくとも一
部分を氷結晶に変換する段階; 氷貯蔵タンクの上方部分であつて、タンクの最
大貯蔵可能高さよりも高い位置に配置された分配
導管システムへ、冷凍熱交換器かつ水様液/氷結
晶の混合体を送り出し、さらに、そこを通つて、
多数の水平方向に間隔をあけた出口、続いて、混
合体を散布するノズルへと通し、それによつて、
混合体を均一に落下させると共に、均一な厚さと
ほぼ水平な表面とを有する氷ベツドとして氷結晶
を均一に堆積させる段階;そして、 氷結晶ベツドを通つて水様液を落下させ、冷た
い水様液としてタンクの下側部分から取り出し、
それを熱交換器に送つて、冷却すべき冷房用の流
体と間接熱交換を行ない、温められた熱交換器か
らの水様液をタンク内の氷との下方への細流接触
により冷却すべく氷貯蔵タンクへ戻す段階; を備えて構成されてなる低熱源としての氷スラリ
ーの製造、貯蔵方法に関する。
この方法は、タンクの頂部に中央入口を有する
ものの場合等に起るが、氷がタンク中央に円錐状
に堆積するものに比べて、タンク内により多くの
氷、従つて、より大きな冷凍能力を持つことがで
きる。さらに、均一に散布された氷は、氷を通る
流体の排水を容易とし、その結果、システムの効
率的な操作をもたらす。また、分配導管システム
の出口孔及びノズルは、比較的大きな直径、例え
ば、0.5〜1インチ(1.27〜2.54mm)とすることが
でき、従つて、各ノズル位置における圧力降下は
低くなると共にノズルや出口における氷の詰まり
の可能性は小さくなる。また、水様液/氷結晶の
混合体を大直径で散布するのに必要な垂直落下距
離は小さくなつている。本システムの他の利点と
しては、本発明システムが動く部品を使つていな
いこと、安価な部品のみを用いていること、そし
て、製造に手間がかからないことを挙げることが
できる。
上記方法を実践するにあたつては、冷たい水様
液を氷結晶ベツドを通して、タンク内の多数の直
立有孔排水管へ送り;直立有孔排水管から流体を
タンクの下方部分に設けられた液収集部材内に排
水し、そして、タンクの下方部分から冷却された
水様液を冷凍熱交換器へ送り出しそれによつて、
さらに氷結晶を製造することが好ましい。
氷結晶を含む液体混合体を各ノズルの一部分を
構成する水平ターゲツト表面に対し垂直に衝突さ
せることにより、液体混合体及び氷結晶はタンク
内で均一に散布される。
分配導管システム、ノズル、各ノズルの一部分
を構成する水平ターゲツト表面及び直立有孔排水
管は、氷が付着しにくい剛性の且つ耐食性の重合
材料により作ることができ、それによつて、氷が
堆積し、液の流れを詰まらせたり、あるいは、タ
ンク内の均一な液及び氷の分配(分布)を妨げな
いようにすることができる。
温められた水様液は、氷ベツドの堆積に使用し
た分配導管システムを通つてタンク内に戻すよう
にすることが好ましい。これにより、温められた
水様液は有孔氷ベツドを通つて均一に通過せしめ
され、それによつて、温かい液を効率的に冷却す
ることができる。氷の溶解は均一であり、従つ
て、氷ベツドの厚さは、氷製造モードと同様に本
方法が冷却モードの場合にも常に一定に維持され
る。従つて、後に付加的な氷を加えたときも、氷
ベツドの厚さは均一に増えていくこととなる。
本発明の第2の態様は、底、筒状の直立壁、そ
して直立壁に支持された屋根を有する、好ましく
は断熱された、氷貯蔵タンクにおいて、 氷貯蔵タンクの上方部分であつて、タンクの最
大貯蔵可能高さよりも高い位置に配置された分配
導管システムであつて、タンクの外部で作られた
水様液/氷結晶の混合体を送り込み、そこを通つ
て多数の水平方向に間隔をあけた出口に通す分配
導管システム; 出口と連通していると共に混合体を散布するノ
ズルであつて、それによつて、混合体を均一に落
下させると共に均一な厚さとほぼ水平な表面とを
有する氷のベツドとして氷結晶を均一に堆積させ
るノズル;そして、 タンクの下方の内側スペースから冷たい水様液
を取り出す部材; を備えて構成されてなるタンクに関する。
氷貯蔵タンクは、タンクの底付近からのタンク
の最大貯蔵可能高さ付近まで延びる多数の間隔を
あけた直立有孔排水管であつて、そこを通つて、
流体が氷結晶ベツドから排水することができる直
立有孔排水管を備えさせることが好ましい。
氷貯蔵タンクは、またタンクの底の上方に設け
られた内底であつて、流体を氷ベツドからタンク
の下方の内側スペースへ排水する孔が設けられて
いる内底を備えさせることが好ましい。
各ノズルは、流体が垂直に衝突する水平ターゲ
ツト表面を有しており、それによつて、液及び氷
結晶をタンク内に均一に分配することができるよ
うにすることができる。
分配導管システム、ノズル、水平ターゲツト表
面及び直立有孔排水管は、氷の付着しにくい剛性
の重合材料から作ることが好ましい。
(ニ) 実施例 第1図を参照すると、冷凍熱交換器10は、米
国特許番号第4286436号に開示されている如き直
立シエルと筒状に落下する薄膜型式のものであ
る。冷凍熱交換器10のシエル側面は、閉ループ
冷凍システム12によつて冷却される。アンモニ
ア等の気体状の冷媒は、導管14によつて冷凍熱
交換器10のシエル側面から取り出され、電動モ
ータ18によつて駆動される圧縮機16に送り込
まれる。圧縮された冷媒は圧縮機16から導管2
0に送り出され、さらに凝縮機22に送られる。
ここで液体状になつた冷媒は、導管23によつて
凝縮機22から取り出され、冷媒溜め24、導管
28、膨張弁26、そして、膨張弁26で膨張し
た後、導管28を通つて冷凍熱交換器10のシエ
ル側面に戻される。
氷製造モード中、水とエチレングリコールから
なる溶液は、導管50により氷貯蔵タンク70か
ら引き抜かれ、ポンプ52に送られる。タンク
は、第17図に図示されている如く液体のみを含
んでいる場合も、第18図に図示されている如く
液体上に氷結晶の層(氷結晶ベツド)を含む場合
もある。液は、ポンプ52から導管54へ送ら
れ、さらに、3方向弁56を介して導管30へ送
られる。導管30は、液を冷凍熱交換器10の頂
部に送る。液は、冷凍熱交換器10内の直立管の
内側表面をフイルム状に落下する薄膜として流れ
る。液は管内で冷却され、その一部分は小さな氷
結晶に変わり、それによつて、氷スラリーを形成
する。氷スラリーは、出口32を通つて冷凍熱交
換器10から受け槽34へ流れていく。
受け槽34内に収集された氷スラリーは、導管
36を通つてポンプ38に送られ、さらにそこか
ら導管40を通つて圧送される。氷スラリーは、
導管40から導管40A、そして、さらにそこか
らタンク70の上方部分に設けられた入口ポート
(第2図)に導びかれる。氷スラリーは、入口ポ
ート42を通つて、タンク70の上方部分に設け
られた分配導管システム82に流れていく。
タンク70は、断熱コンクリート基礎72、好
ましくは、負荷支持特性の良好な地面上に直接載
置する。タンク70は、基礎72上に直接接触す
る金属製の円形水平底74を有している。円筒状
の金属製直立壁76は、その底端縁でタンク74
に連結されている。直立壁76の頂端縁は、ドー
ム状の金属製屋根78を支持している。断熱材8
0が、直立壁76及び屋根78の外周上に設置さ
れている。
第2図〜第5図に図示されている如き分配導管
システム82は、入口ポート42及びヘツダ導管
86に導通する氷スラリー供給導管84と、ヘツ
ダ導管86の両側部から外側に延びる間隔をあけ
た一連の横導管アーム88,90,92,94,
96,98及び100とを有している。各アーム
88〜100の端部は、キヤツプ102(第5
図)によつて閉鎖されている。ヘツダ導管86の
両端86A,86Bは、屋根78の傾斜に沿うよ
うに下方に下がつている(第3図)。しかしなが
ら、供給導管84の内側部分84Aは、タンクの
屋根と近接するようにわずかに持ち上げられてい
る(第4図)。
多数の短小の筒状部材、すなわちニツプル10
4(第5図〜第8図)が、アーム88〜100の
底部に設けられた孔内に累合され、固定ナツト1
06によつて所定の位置に固定されている。ノズ
ル110が各ニツプル104の端部の周囲に滑り
被され、割りピン112によつて所定の位置に保
持されている。
ノズル110(第6図〜第11図)は、マーレ
ー社(Marley Co.)から販売されているもので、
水を分配するため従来の冷却塔において使用され
ていたものである。各ノズルは、筒状本体114
を持つており、その頂部にはフランジ又はリング
116を備えている。薄く且つ狭い弧状脚118
が、筒状本体114の下端から下方に延び、その
下端部で水平の花弁状板120を支持している。
各花弁状部材122の板120は、軸方向から見
た場合に、プロペラのブレードのように配置され
ている。各花弁状部材122の頂部は、凹状又は
皿状124(第11図)になされている。
分配導管システム82を構成する全ての導管及
び取付器具は、ポリ塩化ビニールが、耐食性があ
り、また安価で且つ軽量であり、さらに組立てが
容易で簡単に氷が付着しない性質を持つているこ
とから、そのような材料で作ることが好ましい。
内底又は内床130(第1図及び第13図)タ
ンク底74の基礎部材134の上に支持されてい
る。内底130は、液体は通すが氷結晶は通さな
い適当な開口を有しており、それによつて、液は
タンクの頂部から内底の下のスペースまで落下
し、さらに導管50を通つて排水される。
多数の中空の直立有孔排水管136(第1図、
第13図及び第14図)が、タンク70内に間隔
をあけて配置されている。各排水管136は、そ
の底部において基礎134上に支持することがで
きる。各排水管136は、一体的に製造すること
も、あるいは、入れ子式に挿入され且つボルト1
38によつて連結された2又はそれ以上の部分1
36A,136Bから構成することができる。
各排水管136の頂部には、多数の直立突起1
42を有するキヤツプ140が取り付けられてい
る。ターンバツクル146を有するロツド又はパ
イプ144は、隣接する排水管136のキヤツプ
140上の突起142の間に且つそれらの自らの
両端を連結して配置されている。これらロツド
は、第12図に図示されている如く相互に交差す
る2組の平行なパターンに配置される。短かいロ
ツド144Aが最も外側の排水管136からタン
ク壁76に延びており、それにより、上述した排
水管の頂部のための支持システムをタンクに締結
する。
各排水管136及びキヤツプ142は、分配導
管システムの場合に述べたのと同じ理由により、
ポリ塩化ビニールにより製造することができる。
液は各排水管を通ることができるが氷結晶は通る
ことができないように、水平方向のスリツト15
0が各排水管に切り込まれている。スリツトを通
過した液は、排水管の内側を下方に向つて移動
し、タンク内の内底130下側に収集される。
氷製造モードにおいては、氷スラリーは、入口
ポート142から、ヘツダ導管86、アーム88
〜100、そしてニツプル104を通り、各静止
ノズル110から出て花弁状板120の表面に当
接する。氷スラリーの一部分は花弁状部材122
の間を流れるが、大部分は花弁状部材の頂面に衝
突する。花弁状部材122の平坦な表面及びその
凹状部分124の存在により、氷スラリーは傘状
パターンで外側に散布され、タンク70の全水平
表面上に均一に分配される。このような均一な分
配は、ノズルその他の動く部品によつては達成す
ることができないものである。このことは、氷の
貯蔵容積を10%ほど向上させる。さらに、分配導
管システムは、氷スラリーを大きな面積にわたつ
て分配するのに小さな垂直長さしか必要としてい
ないため、その存在がタンクの貯蔵能力にはほと
んど悪影響を及ぼさない利点をもつている。ノズ
ルにおける圧力降下は極めて小さく、動力の無駄
は少なくなつている。
氷スラリーの液相部分は、タンク内に堆積した
有孔氷ベツドを通つて均一に排水される。液の一
部分は直接下方へ向つて流れ内底130を通り、
その大部分はスリツト150を通つて排水管13
6内に入り、この管を通つて内底130の下側に
排水される。上述した排水システムは、液の排水
を最大限に行ない、それによつて、タンク内に貯
えることのできる氷の量を最大とすることができ
る。さらに、このようなシステムは、氷が冷凍熱
交換器10に戻るのを防止する。
上述した氷製造方法は、必要なだけ、しかし、
一般的には、第19図に図示されている如くタン
クの半分から4分の3程度の氷が貯えられるまで
続けられる。最も経済的な氷ベツドの製造を行な
うためには、本発明装置を、電力消費の最も少な
い時間、例えば月曜日から木曜日までの午後10時
から翌日の午前9時の間、あるいは週末では金曜
日の午後10時から月曜日の午前9時までの間等、
オフピーク時に稼動させる。もちろん、オフピー
ク時(期間)というのは、場所及び気候によつて
変わるものである。
冷却目的で氷の形で貯蔵しておいた冷却能力を
使用する必要が生じたとき、冷たい液を導管50
及びポンプ52を用いて氷貯蔵タンク70から引
き抜くことができる。ポンプ52は、冷たい水様
液を導管54、3方向弁56、そして導管58へ
と圧送する。導管58へ供給された冷たい液は、
熱交換器60に送られ、導管62によつて熱交換
器60内に送り込まれた温たかい流体を間接的に
冷却する。温たかかつた流体は、冷たい流体とし
て導管64を介して熱交換器から引き抜かれる。
導管64により送られてきた冷たい流体は、施設
68の1又はそれ以上のコイル66内を通され、
施設68を冷却する。温められた流体は、導管6
2によつてコイル66から取り出され、しかる後
熱交換器60に戻されて再び冷却される。タンク
から再循環された温たかい水様液は、導管69を
介して熱交換器60から引き抜かれ、導管40A
を通つて氷貯蔵タンク70の分配導管システム8
2に送られる。温たかい液は、ノズル100によ
つて氷ベツドの上面に均一に分配される。温たか
い液がタンク70内の氷ベツドを通つて流れ落ち
る間に、それは氷との熱交換によつて冷却され、
一方、氷の方は溶解される。タンク70は、冷却
の最初の段階では、第19図に図示されている如
く氷結晶をいつばいに収容している。温められた
液がタンク70に戻され、そこで冷却されると
き、その反対の作用として温められた液は氷を溶
かし、それによつて、全ての氷が溶解されてしま
うまで(第17図)、その容積を減少させていく。
すなわち、本システムは、氷貯蔵タンク内の氷が
使用し得るかぎり運転を続けることができる。冷
却用として使用可能なタンク内の氷の量は、冷却
しようとしている期間に適合される。
上述した氷製造/冷却システムは、ピーク時又
はオフピーク時に、全能力を使つて、あるいは全
能力の大部分を使つて作動させる場合、ビルデイ
ングの空気調整のための主冷却システムとして使
用することができる。本システムは、また、現存
する空気調整システムの補助として、すなわちオ
フピーク時に現存の冷却負荷の一部分を負担する
システムとしても使用することができる。さらに
また、本システムは、現存の小さな冷凍システム
と組み合わせて使用することにより、空気調整に
必要な負荷の均一化を図ることができる。本シス
テムは、さらに、冷却又は冷凍の必要な全ての工
業施設に使用可能である。
本発明の氷製造装置の1つの利点は、冷媒の蒸
発表面積が小さく且つ、氷が1〜3インチ(2.54
〜7.62cm)の厚さに被いかぶさる従来の水タンク
内のパイプの場合に比較して熱伝達率の優れた氷
の製造を簡単に行なえる点に存する。本発明シス
テムの他の重要な利点は、冷凍熱交換器10、氷
貯蔵タンク70及び熱交換器60において、共通
の同じ液を使用することができる点である。
本発明は、好ましい実施例に基づいて説明して
きたが、本発明は、その技術的範囲を逸脱するこ
となく種々の修正、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、氷貯蔵タンクの縦断面図を含む、本
発明システムの部分的に概略的に示した全体図で
ある。第2図は、第1図の氷貯蔵タンク内の分配
導管システムの平面図である。第3図は、第2図
の3−3線断面図である。第4図は、第2図の4
−4線断面図である。第5図は、第2図の5−5
線断面図である。第6図は、分配アームのニツプ
ルに取り付けられたノズルの側面図である。第7
図は、第6図に図示されたノズルの一部分を断面
とした正面図である。第8図は、第6図に図示さ
れたノズルの背面図である。第9図は、第6図の
9−9線断面図であり、第6図に図示されたノズ
ルの底面図である。第10図は、第6図の10−
10線断面図である。第11図は、第10図の1
1−11線断面図である。第12図は、タンク内
の直立有孔排水管の頂部のための支持システムの
平面図である。第13図は、第12図の13−1
3線断面図である。第14図は、頂部キヤツプを
取り外した排水管の垂直分解図である。第15図
は、各排水管の頂部に載せられたキヤツプの平面
図である。第16図は、排水管キヤツプとそれに
取り付けられた支持ロツドアタツチメントの拡大
図である。第17図は、氷貯蔵タンク内に液が充
満した状態の縦断面図であり、図の簡略化のため
に排水管は省略してある。第18図は、タンクの
内部に部分的に氷が貯蔵されている状態を示す第
17図と同様の縦断面図である。そして第19図
は、タンクの内部にいつぱいに氷が貯蔵されてい
る状態を示す第17図と同様の縦断面図である。 10…冷凍熱交換器、12…閉ループ冷凍シス
テム、16…圧縮機、22…凝縮機、26…膨張
弁、70…氷貯蔵タンク、82…分配導管システ
ム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 氷貯蔵タンクから水様液を取り出し、さら
    に、水様液を冷凍熱交換器へ送つて冷媒と間接熱
    交換を行ない、それによつて、水様液の少なくと
    も一部分を氷結晶に変換する段階; 氷貯蔵タンクの上方部分であつて、タンクの最
    大貯蔵可能高さよりも高い位置に配置された分配
    導管システムへ、冷凍熱交換器から水様液/氷結
    晶の混合体を送り出し、さらに、そこを通つて、
    多数の水平方向に間隔をあけた出口、続いて、混
    合体を散布するノズルへと通し、それによつて、
    混合体を均一に落下させると共に、均一な厚さと
    ほぼ水平な表面とを有する氷ベツドとして氷結晶
    を均一に堆積させる段階;そして、 氷結晶ベツドを通つて水様液を落下させ、冷た
    い水様液としてタンクの下側部分から取り出し、
    それを熱交換器に送つて、冷却すべき冷房用の流
    体と間接熱交換を行ない、温められた熱交換器か
    らの水様液をタンク内の氷との下方への細流接触
    により冷却すべく氷貯蔵タンクへ戻す段階; を備えて構成されてなる低熱源としての氷スラリ
    ーの製造、貯蔵方法。 2 特許請求の範囲第1項に記載の方法におい
    て、 氷結晶ベツドを通つて水様液を落下させ、タン
    ク内の多数の直立有孔排水管内へ入れる段階;直
    立有孔排水管を通つた液体をタンクの下方部分に
    設けられた液収集部材内に排水する段階;そし
    て、タンクの下方部分から冷却された水様液を冷
    凍熱交換器へ送り出し、それによつて、さらに氷
    結晶を製造する段階; を備えてなる方法。 3 特許請求の範囲第1項に記載の方法におい
    て、 水様液/氷結晶の混合体を各ノズルの一部分を
    構成する水平ターゲツト表面に対し垂直に衝突さ
    せ、それによつて、氷結晶/水様液の混合体をタ
    ンク内に均一に散布する段階; を備えて構成されてなる方法。 4 特許請求の範囲第1項に記載の方法におい
    て、 分配導管システム及びノズルは、氷が付着しに
    くい剛性の重合材料から作られている方法。 5 特許請求の範囲第2項に記載の方法におい
    て、 分配導管システム、ノズル及び直立有孔排水管
    は、氷が付着しにくい剛性の重合材料から作られ
    ている方法。 6 特許請求の範囲第3項に記載の方法におい
    て、 分配導管システム、ノズル、各ノズルの一部分
    を構成する水平ターゲツト表面及び直立有孔排水
    管は、氷が付着しにくい剛性の重合材料から作ら
    れている方法。 7 特許請求の範囲第1項に記載の方法におい
    て、 温められた水様液は、氷ベツドの堆積に使用し
    た分配導管システムを通つてタンク内に戻される
    ようになされている方法。 8 底、筒状の直立壁、そして直立壁に支持され
    た屋根を有する氷貯蔵タンクにおいて、 氷貯蔵タンクの上方部分であつて、タンクの最
    大貯蔵可能高さよりも高い位置に配置された分配
    導管システムであつて、タンクの外部で作られた
    水様液/氷結晶の混合体を送り混み、そこを通つ
    て多数の水平方向に間隔をあけた出口に通す分配
    導管システム; 出口と連通していると共に混合体を散布するノ
    ズルであつて、それによつて、混合体を均一に落
    下させると共に、均一な厚さとほぼ水平な表面と
    を有する氷のベツドとして氷結晶を均一に堆積さ
    せるノズル;そして、 タンクの下方の内側スペースから冷たい水様液
    を取り出す部材; を備えて構成されてなるタンク。 9 特許請求の範囲第8項に記載のタンクにおい
    て、さらに タンクの底付近からタンクの最大貯蔵可能高さ
    付近まで延びる多数の間隔をあけた直立有孔排水
    管であつて、そこを通つて、流体が氷結晶ベツド
    から排水することができる直立有孔排水管を備え
    て構成されてなるタンク。 10 特許請求の範囲第9項に記載のタンクにお
    いて、 タンク底の上方に設けられた内底であつて、流
    体を氷ベツドからタンクの下方の内側スペースへ
    排水する孔が設けられている内底を備えて構成さ
    れているタンク。 11 特許請求の範囲第8項に記載のタンクにお
    いて、 各ノズルは、流体が垂直に衝突する水平ターゲ
    ツト表面を有しているタンク。 12 特許請求の範囲第11項に記載のタンクに
    おいて、 分配導管システム、ノズル、水平ターゲツト表
    面及び直立有孔排水管は、氷の付着しにくい剛性
    の重合材料から作られているタンク。
JP60247880A 1984-11-05 1985-11-05 低熱源としての氷スラリ−の製造、貯蔵方法及び装置 Granted JPS61165533A (ja)

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