JPH0262785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、氷蓄熱方式の冷凍空調方法及びその
装置の改良に関する。

従来の技術 近時、氷蓄熱方式の冷凍空調方法が脚光を浴び
ている。この方法は、消費電力の少ない夜間に製
氷し、昼間の冷房時にこの氷塊を冷熱源として室
内の空気を冷やすものであり、従前の冷水蓄熱方
式に比べて蓄熱量がはるかに多いため、大広間、
催し会場等、広い室内の冷房に適している。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のように製氷した氷塊を使
用する場合は、氷塊の単位容積に対する表面積の
割合つまり比表面積が小さいので、氷塊の表面で
行われる熱交換の効率が悪く、そのため室内を急
速に冷房することが難しいといつた問題がある。
従つて、例えば会議室のように一日のうちわずか
数時間しか使用しない部屋を、その使用中だけ緊
急に冷房するような場合には、上記の氷蓄熱方式
の冷凍空調方法は不向きである。

本発明は、かかる問題を解決し得る冷凍空調方
法並びにその装置を提供することを目的としてい
る。

問題点を解決するための手段 即ち、本発明の冷凍空調方法は、上記問題を解
決するため、不凍液を混入した水をチラーユニツ
トでシヤーベツト状に凍らせ、該不凍液とシヤー
ベツト状氷粒の融解水を冷媒として、空調器とチ
ラーユニツトとの間で循環させることを要旨とす
るものであり、また、本発明の冷凍空調装置は、
不凍液を混入した水をシヤーベツト状に凍らせる
チラーユニツトと、該不凍液と融解水を冷媒とし
て用いる空調器と、該空調器とチラーユニツトと
の間に配管された冷媒循環管路とを備えたことを
要旨とするものである。

発明の作用 上記のように不凍液を混入した水をチラーユニ
ツトでシヤーベツト状に凍らせると、純水のみが
細かい氷の粒となつて比表面積が極端に大きくな
り、不凍液はシヤーベツト状の氷粒の下方に溜る
ことになる。そこで、この不凍液とシヤーベツト
状氷粒の融解水を冷媒として、空調器とチラーユ
ニツトの間で循環させると、空調器で空気と熱交
換して昇温した該冷媒が、チラーユニツト内で比
表面積の大きいシヤーベツト状氷粒と効率よく熱
交換して急速に冷却され、再び空調器へと送られ
るので、シヤーベツト状氷粒が全て融解するまで
室内を急冷することが可能となる。

実施例 以下、実施例を挙げて本発明を詳述する。

第１図は本発明の凍結空調装置の一実施例を示
す概略構成図であつて、Ａはチラーユニツト、Ｂ
は空調器、Ｃは冷媒循環管路を示す。

このチラーユニツトＡは、不凍液を混入した水
を入れる断熱性の貯槽１を冷凍機２の上に設置し
たもので、貯槽１内部には放水管３とスクレイパ
ー４を設けてある。この貯槽１は、例えばステン
レス等で製作した槽本体の外面を断熱材で被覆す
ることにより、良好な断熱性を付与したもので、
その底面の周縁部には送水口５を形成してある。
また、冷凍機２は、凝縮器で液化した例えばアン
モニアやフレオンガス等を気化器で急激に膨脹気
化させ、そのときの気化潜熱によつて冷熱を作成
するもので、この冷熱を貯槽１内に導いて不凍液
混入水を凍らせるように構成してある。

貯槽１内部の放水管３は、両端を閉じた中空パ
イプに多数の放水孔６を穿孔したもので、中央の
ハブ部には中空シヤフト７ａと中実シヤフト７ｂ
を上下から嵌合固定してある。そして、この上側
の中空シヤフト７ａを減速機８を介してモータ９
に連結すると共に、下側のシヤフト７ｂ下端に、
掻刃１０を備えたスクレイパー４のハブ部を嵌合
固定し、モータ９が駆動すると、放水管３とスク
レイパー４が共に回動するように構成してある。

一方、空調器Ｂはケーシング１１の内部に蛇行
吸熱管１２とブロワー１３を内蔵したもので、該
ブロワー１３によつてケーシング１１の吸気口１
４から取り込んだ空気を蛇行吸熱管１２に接触さ
せ、該吸熱管１２内部の冷媒と熱交換させてケー
シング１１の送気口１５から送気するように構成
してある。

また、冷媒循環管路Ｃは、前記貯槽１の送水口
５と空調器Ｂの蛇行吸熱管１２を結ぶ送水管路１
６と、該蛇行吸熱管１２と前記貯槽１の中空シヤ
フト７ａを結ぶ入水管路１７から成り、送水管路
１６の途中には冷媒を循環させる循環ポンプ１８
を設けてある。

本発明の冷凍空調方法は、以上のような構成の
本発明冷凍空調装置を用いて、次のようにして行
われる。

まず、チラーユニツトＡの貯槽１に不凍液を混
入した水を適量入れる。不凍液としては、エチレ
ングリコールやプロピレングリコールが好適に使
用できる。かかるグリコール系不凍液は、貯槽１
のステンレス製の槽本体を腐食する虞がないから
である。また、不凍液の混入量をあまり多くする
と、氷の生成量が相対的に少なくなつて冷熱の蓄
熱量が不足するようになり、逆にあまり少なくす
ると、冷房開始時に循環させる冷媒量が不足する
ようになるので、不凍液の混入量としては10％
（重量％）前後とするのが好ましい。

この貯槽１内の不凍液混入水を凍らせるのは、
消費電力が少なく電力料金の安い夜間に行う。即
ち、夜間に冷凍機２を作動させ、その冷熱を貯槽
１内に導くと共に、モータ９により放水管３とス
クレイパー４を回転させながら凍らせる。このよ
うにすると、不凍液を排除しながら水のみが結氷
を開始するが、ある程度結氷が進むと、スクレイ
パー４の掻刃１０で氷塊が削砕されるため、シヤ
ーベツト状の細かい氷粒Ｉとなり、不凍液は貯槽
１の底部に溜まるようになる。

そして、昼間の冷房の必要なときには、循環ポ
ンプ１８を駆動し、貯槽１底部の不凍液と、シヤ
ーベツト状の氷Ｉから若干溶け出した融解水を冷
媒として、送水管路１６を通じて空調器Ｂの蛇行
冷却管１２に送り込み、この冷却管１２に接触す
る空気と熱交換を行わせる。しかして、この熱交
換によつて冷却された空気ブロワー１４で室内に
送風され、一方、昇温した冷媒は、入水管路１７
を通じて貯槽１の中空シヤフト７ａから放水管３
へ導かれ、その放水孔６からシヤーベツト状の氷
粒Ｉ中に放水される。このように放水された冷媒
は、粒子が細かく比表面積の大きな氷粒Ｉと充分
に接触し、効率よく熱交換して急速に冷却されな
がら氷粒Ｉの間隙を流下し、貯槽１の送水口５か
ら再び空調器Ｂへと送られる。その場合、モータ
９を駆動して放水管３とスクレイパー４を回転さ
せれば、その撹拌作用によつて冷媒の冷却が一層
効率よく行われる利点があるので好ましい。

以上のようにして、冷媒がチラーユニツトＡと
空調器Ｂの間で循環され、シヤーベツト状の氷粒
Ｉが全て融解するまで室内の冷房が行われる。そ
して、冷房終了後は、再び夜間のうちにシヤーベ
ツト状の氷粒をつくり、次の冷房に備えるように
する。このようにすれば、従来の氷蓄熱方式のも
のに比べ、経費が15〜25％程度節減でき、頗る経
済的に冷房を行える。

以上、一実施例を挙げて本発明を説明したが、
本発明はかかる実施例のみに限定されるものでは
なく、種々の設計的変更を許容しうるものである
ことは言うまでもない。また、既述のチラーユニ
ツトは、冷凍空調装置の他、牛乳、果汁等の流動
食品の冷却冷凍装置にも好適に用いることができ
るものである。

発明の効果 叙上の説明から理解できるように、本発明は、
不凍液を混入した水をチラーユニツトでシヤーベ
ツト状に凍らせてつくつた比表面積の極めて大き
な細かい氷粒を冷熱源とし、不凍液とシヤーベツ
ト状氷粒の融解水を冷媒として、空調器とチラー
ユニツトとの間で循環させるようにしたため、空
調器で空気と熱交換して昇温した該冷媒が、チラ
ーユニツト内で比表面積の大きいシヤーベツト状
の氷粒と効率よく熱交換して急速に冷却されるよ
うになり、従つて、シヤーベツト状の氷粒が全て
融解するまで室内を急冷することができるといつ
た顕著な効果が得られる。また、不凍液混入水を
凍らせるのは、電力料金の安い夜間に行えばよい
から、経済性の点で有利であり、装置自体も簡単
で故障しにくい構造であるからメンテナンスの点
でも有利あるといつた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の冷凍空調装置の一実施例を示す
概略構成図である。 〔図面の主要符号の説明〕、Ａ……チラーユニ
ツト、Ｂ……空調器、Ｃ……冷媒循環回路、１…
…貯槽、２……冷凍機、３……放水管、４……ス
クレイパー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 不凍液を混入した水をチラーユニツトでシヤ
   ーベツト状に凍らせ、該不凍液とシヤーベツト状
   氷粒の融解水を冷媒として、空調器とチラーユニ
   ツトとの間で循環させることを特徴とする、冷凍
   空調方法。 ２ 不凍液を混入した水をシヤーベツト状に凍ら
   せるチラーユニツトと、該不凍液とシヤーベツト
   状氷粒の融解水を冷媒として用いる空調器と、該
   空調器とチラーユニツトとの間に配管された冷媒
   循環管路とを備えたことを特徴とする、冷凍空調
   装置。