JPH0217791B2 - - Google Patents

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JPH0217791B2
JPH0217791B2 JP57047023A JP4702382A JPH0217791B2 JP H0217791 B2 JPH0217791 B2 JP H0217791B2 JP 57047023 A JP57047023 A JP 57047023A JP 4702382 A JP4702382 A JP 4702382A JP H0217791 B2 JPH0217791 B2 JP H0217791B2
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JP
Japan
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rotating drum
water
ice
scraper
ice block
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JP57047023A
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English (en)
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JPS58164937A (ja
Inventor
Kohei Hori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HORI GIKEN KOGYO KK
Original Assignee
HORI GIKEN KOGYO KK
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-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
    • F24F5/0007—Air-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
    • F24F5/0017—Air-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
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として冷房システムに使用する氷塊
製造装置に関する。
従来のビル冷房システムは、ヒートポンプを利
用して冷媒ガスを凝縮−膨張を繰り返す事により
冷房を行なう方法が一般的であるが、ヒートポン
プの駆動に要する動力は極めて大きなものであ
り、石油をほとんど輸入に頼る我国にとつては冷
房用電力の節減は大きな社会的要請であつた。こ
の為副次的に太陽熱又は昼夜の温度差等を利用し
た省エネシスチムが種々提案されているが、いず
れもヒートポンプを使用する点においては原理的
に変わる事なく、従つて省エネ低減率も20%を超
えるものはなかつた。
本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、冬期に
製氷し貯蔵しておいた氷塊の潜熱を利用して冷房
を行なうシステムに使用する氷塊製造装置を提供
する事を目的とする。
以下図面に基づいて本発明を説明する。
第1図乃至第2図は第2発明に係る氷塊製造装
置の実施例を示し、第1図は全体図、第2図は第
1図のA−A′線断面図を示す。
本実施例は貯水槽1とその上方に配置した氷塊
製造装置本体2とよりなり、該貯水槽1は前記本
体2の直火部分のみ開口3させ、他は断熱材4で
囲設されている。又、貯水槽1内には水際全周に
沿つて水面に浮かぶパイプ40を配し、その下面
に小孔41を全周にわたつて多数穿孔し、ブロワ
ー42より該パイプ40内に空気を吹き込む事に
より、パイプ40の周辺に気泡を発生させ、水面
を掻乱させて水際周辺の凍結の防止と貯水槽1表
面の氷が内壁に付着する事の防止を図つている。
装置本体2は、円筒状の回転ドラム5と該回転
ドラム5面に水滴を落下する滴下機構6と前記回
転ドラム5内面に冷気を当てるフアン7と、前記
回転ドラム面5に氷結した氷滴を削り落すスクレ
ーパ8とにより構成されている。
そして回転ドラム5は両側面5aを開口させ冷
気が吹抜けて可能に構成すると共に円周面5bに
熱伝導性の良い銅板又はアルミ板を囲設し、更に
中心線上に配した回転軸9は、その一側を延伸さ
せ軸承10により回転可能に軸支させると共に、
その一端に取付けられた歯車11とチエーン12
により電動機13と連結され、前記回転ドラム5
を矢印方向に低速に回転可能に構成する。尚、前
記回転ドラム円周面5bの内側には回転軸9方向
に沿つて冷却片14を放射状に多数配設し、回転
ドラム5の冷却を助長している。
前記軸承10と反対側の回転ドラム5側方には
フアン7を配設すると共に、その周囲にダクト3
3を囲設し、フアン7より吸入された冷気が回転
ドラム5円周内面に沿つて有効に吹抜けるよう構
成する。
又回転ドラム5上方には、円管状の滴下機構6
を回転軸9方向に配設する。該滴下機構6は下面
に一列状に多数の小孔を穿設しドラム円周面5b
全長に凡り適当な量の水滴が滴下されるよう構成
すると共に、上方に貯水槽1と連通する導管15
を取付ける。導管15はその途中にポンプ16を
介在させると共にその先端部を貯水槽1の底部付
近に開口する。17はフイルターである。尚、前
記滴下機構6と導管15は内部表結を避ける為外
周にヒート線18を差設しておくと良い。
スクレーパ8は、その先端が回転ドラム5下方
の外周面全長に凡つて当接又は極めて近接する如
く配設し、回転ドラム5に付着した氷を削り落
し、貯水槽1内に落下するよう構成する。そして
かかる装置は外気が0℃以下に下がつたときに作
動するよう電源部にサーモスタツト等の温度スイ
ツチ(図示せず)を取付ける。
尚、前記スクレーパ8は回転ドラム5に固着し
た氷を削り落す為確実に固定且つ偏位可能に構成
する必要がある。第3図はその構成を示し、ブラ
ケツト19により支持された軸20に回転可能に
軸支された円筒体21の斜め上方にスクレーパエ
ツジ22を回転ドラム5面に向け延伸させると共
に、該円筒体21の下方に支持部23を垂下さ
せ、更に該支持部23はブラケツト取付台24に
固定された凹字状金具25の凹部25aに挿入さ
れ前記金具25の両側に対称に螺設した一対のボ
ルト26により固定されている。そして該ボルト
26を左右方向に移動させる事にスクレーパエツ
ジ22が偏位し、該エツジ22刃先が回転ドラム
円周面5bに当接又は極めて近接する位置でロツ
ク固定させる。
次にかかる構成による作用を説明すると、本装
置は貯水槽1を地中に埋設し、装置本体2を地表
に露出させて使用するものであり、外気が0℃以
下に下がると温度スイツチが入つてポンプ16、
電動機13及びフアン7が回転し、先づ貯水槽1
内の水が導管15を通つて滴下機構6に送り込ま
れ、回転ドラム円周面5bに適当な量の水滴が滴
下される。尚、該円周面5bは、熱伝導性の良い
銅板又はアルミ板で形成され、又その内面に冷却
片14を取付けている為前記水滴が回転ドラム円
周面5b上で氷結し、該回転ドラム5の回転に従
つて前記水滴27がスクレーパ8によつて削り落
され、貯水槽1内に落下する。そして外気が0℃
以上になると運転が停止されるが、貯水槽1は断
熱材で囲設されている為該貯水槽1内に浮遊又は
堆積された氷はほとんど溶ける事はない。又貯水
槽1内壁の水際周囲に気泡を発生させている為、
水槽1表面の氷が内壁面に氷結し、ブリツジを形
成する事が防止出来、円滑な氷の堆積と氷塊の形
成が可能となる。即ちかかる装置を施こさない場
合にあつては、外気が低下して外気に多量の水粒
が混じると水槽表面及び水槽壁が氷結し、底部よ
り水が吸み出されて氷粒として落下しても初期に
氷面上に氷結した氷面上に乗るばかりでブリツジ
を形成して大きな氷塊が形成されない。
以下これを何昼夜にわたつて繰り返す事により
貯水槽1内に順次氷が堆積すると共に、該氷自身
の自重(圧力)により固化し、貯水槽1内に氷塊
が形成且つ充填される。尚、氷は水より比重が軽
い為表層部より順次堆積される事となるが、導管
15が底面付近に開口されている為氷の堆積に妨
げられる事なく滴下機構6に円滑に水の供給が行
なわれる。又底部付近にまで氷が堆積してもフイ
ルター17よりスクリーンされる為問題はない。
又、導管15及び滴下機構6にはヒート線18
を巻く事により、氷結により破裂したり滴下機構
6の小孔が凍結により目語りする事はない。更に
外気が0℃より大きく下がつた場合であつてもス
クレーパエツジ22は確実に固定される構造の為
水滴27の剥離が困難になる事はない。
第4図は前記氷塊製造装置を使用した冷房シス
テムを示す。
本冷房システムは冬期に0℃以下に下がる地域
で使用するものであり、その原理を簡単に説明す
ると冬期の0℃以下の外気を利用して貯水槽1内
に大きな氷塊を形成しこれを夏期まで貯蔵してお
き、夏期にこの氷塊の潜熱を利用して熱交換を行
なうようにした冷房システムにある。
本実施例はビルの冷房システムを示し、1′は
ビル34の地下に埋設した貯水槽で、水滴の落下
部分のみを開口させて、その全体周囲をコンクリ
ート4a及び発泡スチロール4bの断熱材で囲設
してある。2′は屋上に据え付けた前記氷塊製造
装置本体で、前記貯水槽1′開口部3′上方の屋外
又は外気が吸収される場所に設置してある。30
は貯水槽1′内の冷水をポンプ31を介して循環
させる主管、32はビル地下に配置された熱交換
器で、主管30より導入した冷水を利用して熱交
換行ない、ダクト33を介して各階に冷気を送風
する装置である。
かかる構成による冷房システムの作用を説明す
ると、冬期において外気が0℃以下に下がると氷
塊製造装置本体2′が作動し、開口部1′aより貯
水槽1′内に水滴を堆積させ、以下これを何昼夜
にわたつて断続的に繰り返す事により貯水槽1′
内に大きな氷塊が形成される事となる。氷塊が形
成された後、貯水槽開口部1aを断熱材で形成し
た蓋(図示せず)で密封し、前記氷塊を夏期まで
貯蔵する。この際、貯水槽1′は断熱材4a,4
bで包被されている為夏期までに溶ける氷塊の量
は極めて少量である。
夏期においては主管30のポンプ31を作動さ
せる事により貯水槽1′内が主管30を介して熱
交換機32内へ供給され、フアン32aよりの吸
引空気を冷房した後、熱交換により温水となつた
冷水が貯水槽1′内に戻り、氷塊の溶解潜熱によ
り再度冷却され、以下これを繰り返す。
尚、貯水槽1′大きさは夏期冷房に使用するエ
ネルギーの総和によつて決定される。又寒冷地に
おいては塩水等を利用する事により効率を更に高
める事が出来る。
以上の記載より明らかな如く本発明に係る冷房
システムによれば、大きな動力を食うヒートポン
プを使用する事なく、冬期においては氷塊製造装
置のポンプ、電動機、及びフアンを作動させるの
みであり、一方夏期においては冷水を循環させる
ポンプと熱交換機を作動させるのみであるから従
来のヒートポンプを利用した冷房システムに比較
して80〜90%の大幅な動力低減が可能となる。更
に冬期においては一般に深夜動力を利用する為費
用低減が更に大きくなる。
更に本発明は氷塊の溶解潜熱(0℃)を利用す
る為、地下水(15〜20℃)等を利用する類似のシ
ステムに比較して高い冷房効率を得る事が出来
る。
又、本発明に係る氷塊製造装置においては氷塊
の製造が容易且つ確実に出来る為、前記冷房シス
テムを円滑に作動させる事が出来る他、構造が簡
単である為故障が少なく、且つ保守が容易であ
る。
尚、本発明においては貯水槽の水際内壁面周囲
に気泡が発生する如く構成した為貯水槽表面の氷
が内壁に氷結する事が防止出来、円滑に大きな氷
塊の形成が可能となる。
等の種々の著効を有す。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明に係る氷塊製造装置
の実施例で第1図は全体図、第2図は第1図のA
−A線断面図、第3図はスクレーパの構成を示す
要部断面図である。第4図は本発明に係る冷房シ
ステムの概略図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内壁面の水際周囲に気泡が発生する如く構成
    した貯水槽と、該貯水槽の上方に配置し円周部を
    熱伝導性の良い材料で形成した回転ドラムと、前
    記貯水槽内の水を吸引して回転ドラム外周面に滴
    下するよう構成した滴下機構と、前記回転ドラム
    側方に配置し該ドラム内周面に外気を吹き当てる
    よう構成したフアンと、刃先部を回転ドラム外周
    面に当接又は近接させ、該ドラムの回転により回
    転ドラム外周面に氷結した氷滴を削り落すよう構
    成したスクレーパと、外気が0℃以下に下がつた
    ときのみの作動するよう構成した温度スイツチよ
    りなる氷塊製造装置。 2 回転ドラム内周面にフアンの送気方向に沿つ
    て放射状に冷却フインを配設した第1項記載の氷
    塊製造装置。 3 滴下機構にヒート線を差回した第1項又は第
    2項記載の氷塊製造装置。 4 回転ドラム外周面に向け延伸させたスクレー
    パエツジの基部を回転可能に軸支させると共に、
    その下方に支持体を垂下させ、該支持台の両側に
    対向させて螺設した一対のボルトよりなり、該ボ
    ルトを利用してスクレーパエツジを偏位且つ固定
    する如く構成したスクレーパを有する第1項、又
    は第2項並びに第3項記載の氷塊製造装置。
JP57047023A 1982-03-24 1982-03-24 主として冷房システムに使用する氷塊製造装置 Granted JPS58164937A (ja)

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JPS58164937A JPS58164937A (ja) 1983-09-29
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JP2025173040A (ja) * 2024-05-14 2025-11-27 株式会社MARS Company ドラム式製氷機
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