JPH03110332A

JPH03110332A - 氷蓄熱システムにおける二次側循環水の制御構造

Info

Publication number: JPH03110332A
Application number: JP23600189A
Authority: JP
Inventors: Isao Hasegawa; 功長谷川; Isao Yoshii; 吉井　功; Masaaki Sakimoto; 先本　正昭; Hironori Inada; 稲田　裕紀; Koichi Endo; 光一遠藤
Original assignee: Mitsui Construction Co Ltd; Toyo Engineering Corp
Current assignee: Mitsui Construction Co Ltd; Toyo Engineering Corp
Priority date: 1989-09-12
Filing date: 1989-09-12
Publication date: 1991-05-10

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、空気調和機等の負荷用に利用される氷蓄熱シ
ステムにおける二次側循環水の制御構造に関するもので
ある。

（従来の技術）近年、氷蓄熱システムが、従来の水蓄熱システムに替わ
るものとして種々提案されて来ている。

該氷蓄熱システムは、夜間電力を利用して夜の間に蓄え
た熱エネルギーを昼間の空気調和用等に活用して、省エ
ネルギー化を図ろうとするものであり、水が水になる時
の凝固熱を利用するものであるため、従来の水の湿食変
化だけを利用した水蓄熱システムに比較して、容積当り
の蓄熱能力を飛躍的に向上させることができ、換言すれ
ば、蓄熱スペースを格段に小型化することが可能となる
。

現在の氷蓄熱システムは、生成される氷の性状により、
固体水を利用する、いわゆるソリッドアイス方式と、流
動性を有する粒状（結晶状）の氷を利用する、いわゆる
リキッドアイス方式とに大別されている。

しかして、氷蓄熱システムにおいて、負荷側に送る熱電
を蓄熱槽から取り出す手段としては、現在法のようなも
のがある。

第２図に示すものは、負荷側からの戻り水を蓄熱槽の」
二面に散水して生成された氷を融解させる方式であり、
図中５１は蓄熱槽、５２は熱交換器、５３は空調機など
の負荷、５４は冷凍機である。

しかして、循環ポンプ５５により冷凍機で冷却されたブ
ラインを蓄熱槽５１内の製氷コイル５６内に循環させ、
蓄熱槽５１内の循環水な氷結させる。

一方、蓄熱槽５１内の冷却された循環水は、循環ポンプ
５７により前期熱交換器５２内で負荷５３側と熱交換し
た後に戻り水としてシャワー装置５８により上記の如く
蓄熱槽５１の上面から散水されて、生成された氷を融解
するようになっている。

また、第３図に示すものは、戻り水を蓄熱槽内で循環さ
せる方式であり、戻り水は、蓄熱槽５９の下部に先端部
が配置された戻り管６０から蓄熱槽５９内に放出され、
戻り水は槽内の冷却水や氷よりも温度が高いため、上方
へと移動してゆき、その間に熱交換がなされ、上部の送
り管６１から送り出されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記手段には次のような欠点がある。

■　ポンプ等の能力が一定値に固定されているため、負
荷に対応した熱量の供給が困難となる。

■　負荷の変動は、時間帯、季節等によって大きく左右
されやすい。

そのため、ソリッド（製氷コイル）方式は、氷の熱伝導
率が悪いため負荷への追従が難しい。

また、シャーベットアイス方式は、負荷への追従は良好
であるが、熱交換と氷溶解の時間のずれで、過剰な氷溶
解状態が起きやすい。

本発明は、かかる従来の課題を解決しうる氷蓄熱システ
ムにおける二次側循環水の制御構造を提供することを目
的とするものである。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明に係る氷蓄熱システムに
おける二次側循環水の制御構造では、氷蓄熱槽から循環
ポンプにより送り管を介して循環水を取り出し、負荷と
の間で熱交換を行ない、戻し管を介してその先端に設け
られたシャワー装置から前記循環水を前記水蓄熱槽へ戻
すようにした氷蓄熱システムにおいて、前記循環ポンプ
の下流側の萌記送り管に第１可変制御弁を設け、循環ポ
ンプの上流側の送り管と前記第１可変制御弁とをバイパ
ス管路により連通させ、前記戻り管の中途に第２可変制
御弁を設け、該第２可変制御弁から前記戻り管の管路と
は別に、循環水を直接前記氷蓄熱槽に戻す直接管路を形
成したことを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するため、本発明では、前記第１
可変制御弁とバイパス管路の構成に替えて、前記循環ポ
ンプな可変流量型とすることもできる。

（実施例）以下、本発明の好適な実施例を図面により説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すものであり、本実施
例に係る氷蓄熱システムにおける二次側の構成は、概略
的には氷蓄熱槽ｌから循環ポンプ２により送り管３を介
して循環水を取り出し、熱交換器４により空調機等の負
荷５との間で熱交換を行ない、戻し管６を介してその先
端に設けられたシャワー装置７から前記循環水を前記氷
蓄熱槽ｌへ戻すようにしたものである。

しかして、本実施例では、前記循環ポンプ２の下流側の
前記送り管３に第１可変制御弁８を設け、循環ポンプ２
の上流側の送り管３と前記第１町変制御弁８とをバイパ
ス管路９により連通させている。

また、前記熱交換器４から氷蓄熱槽１へと循環水を戻す
曲記戻り管６の中途に第２可変制御弁ｌＯが設けられて
おり、該第２可変制御井１０からは、前記戻り管６の管
路とは別に、水蓄熱槽１の槽内に連通した直接管路１１
が設けられており、＋ｉｉｉ記シャワー装置７を介さず
に循環水を直接前記氷蓄熱槽１に戻すことができるよう
になっている。

さらに、本実施例では、前記戻り管６の先端部に、蓄熱
槽ｌ内」一部において１１？１記シヤワー装置７が配置
されており、該シャワー装置７の先端からは、さらに管
路１２が延長され、氷蓄熱槽ｌの一方の壁面１３（第１
図中右側の壁面）に近接した状態で下方に折曲、延設さ
れ、該管路１２の下端には、水蓄熱槽１の他方の壁面１
４側に噴出方向を設定した散水ノズル１５が配置されて
いる。

よって、氷蓄熱槽ｌの水面に浮いているシャーベット状
の氷１６を、散水ノズル１５から噴出する水により、反
対側にまとまって偏らせることができるようになってい
る。

かかる構成からなる本実施例においては、まず、二次側
循環水の水量を制御することにより、負荷５に対応した
熱量を供給することができる。

即ち、第１可変制御弁８を操作することにより、循環水
の全てを熱交換器４へと送給する状態の他に、循環水の
うちの所定πをバイパス管路９側に流すことにより熱交
換器４への流量を任意に減少させることもできるため、
負荷５の使用熱量の変動に応じて、熱交換器４へ送る二
次側循環水の水量を変化させることが可能となる。

また、シャワー装置７へ戻す経路と、直接氷蓄熱槽１へ
戻す経路との両経路の二次側循環水の流量の比率を負荷
に応じて制御することにより、過剰に氷を溶解する状態
を未然に防止しつる。

即ち、第２制御井ｌＯを操作することにより、負荷変動
が小さく要求熱量が少ないときは、直接管路１１のほう
の流量を多くして、氷蓄熱槽】の槽内に直接循環水を戻
すことにより、氷の溶解量を少なくする。

また、負荷変動が太き（、要求熱量が多いときは、戻り
管６からシャワー装置７への循環水の流：１ｔを多くし
てシャワー装置７により氷をり、激に溶解することによ
り、負荷５への熱供給量を人にすることができる。

よって、常に最適用の氷の溶解にとどめることん目ｉ丁
能になり、経済的な運用を行なうことができる。

さらに、散水ノズル１５を上記構成で設けることにより
、該ノズル１５から噴出する水でシャーベット氷を図示
の如く一方向に押しつけつるため、氷の間に間隙が生ず
ることがなく、冷水のショートバス現象を防止して、氷
を均一に溶解することができ、熱量を安定して取り出す
ことが可能となる。

なお、他の実施例として、前記第１可変制御弁８とバイ
パス管路９の構成に替えて、前記循環ポンプ２を可変流
量型のものとすることもでき、この場合も上記実施例と
同様の作用効果を奏しつるものである。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内で仲々の変形例が可能
なことは言うまでもない。

（発明の効果）本発明は上述した如く構成されており、以下の効果を奏
しうるものである。

（１）循環ポンプ下流の送り管内の二次側循環水の流量
を任意に制御可能であるため、負荷の状態に対応して最
適の熱量を供給することができる。

（２）　シャワー装置へ戻す経路と、直接氷蓄熱槽へ戻
す経路との両経路の二次側循環水の流量の比率を負荷に
応じて制御可能であるため、過剰に氷を溶解する状態を
防止し、最適の溶解量に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概念図、第２図及び第
３図は各々従来例を示す説明図である。２・・・循環ポンプ、４・・・熱交換器、６・・・戻り管、１・・・氷蓄熱槽、３・・・送り管、５・・・ｒ１荷、７・・・シャワー装置、８・・・第１可変制御弁、９・・・バイパス管路、１０・・・第２可変制御弁、１・・・直接管路、１５・・・散水ノズル、１６・・・シャーベット氷。 ↑、テ許出願人

Claims

【特許請求の範囲】

（１）氷蓄熱槽から循環ポンプにより送り管を介して循
環水を取り出し、負荷との間で熱交換を行ない、戻し管
を介してその先端に設けられたシャワー装置から前記循
環水を前記氷蓄熱槽へ戻すようにした氷蓄熱システムに
おいて、前記循環ポンプの下流側の前記送り管に第１可
変制御弁を設け、循環ポンプの上流側の送り管と前記第
１可変制御弁とをバイパス管路により連通させ、前記戻
り管の中途に第２可変制御弁を設け、該第２可変制御弁
から前記戻り管の管路とは別に、循環水を直接前記氷蓄
熱槽に戻す直接管路を形成したことを特徴とする氷蓄熱
システムにおける二次側循環水の制御構造。
（２）氷蓄熱槽から循環ポンプにより送り管を介して循
環水を取り出し、負荷との間で熱交換を行ない、戻し管
を介してその先端に設けられたシャワー装置から前記循
環水を前記氷蓄熱槽へ戻すようにした氷蓄熱システムに
おいて、前記循環ポンプが可変流量型であり、前記戻り
管の中途に第２可変制御弁を設け、該第２可変制御弁か
ら前記戻り管の管路とは別に、循環水を直接前記氷蓄熱
槽に戻す直接管路を形成したことを特徴とする氷蓄熱シ
ステムにおける二次側循環水の制御構造。