JPH03241251A - 空調用氷蓄熱装置 - Google Patents
空調用氷蓄熱装置Info
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- JPH03241251A JPH03241251A JP2037200A JP3720090A JPH03241251A JP H03241251 A JPH03241251 A JP H03241251A JP 2037200 A JP2037200 A JP 2037200A JP 3720090 A JP3720090 A JP 3720090A JP H03241251 A JPH03241251 A JP H03241251A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- evaporator
- liquid
- air conditioning
- heat storage
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
- F25B2339/02—Details of evaporators
- F25B2339/024—Evaporators with refrigerant in a vessel in which is situated a heat exchanger
- F25B2339/0242—Evaporators with refrigerant in a vessel in which is situated a heat exchanger having tubular elements
-
- 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
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
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。
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］
本発明は空調用氷蓄熱装置に関する。
〔従来の技術］
建物内に配設したファンコイルユニソトヤ水熱源ヒート
ポンプユニットの水側熱交換藷に冷温水を循環させて冷
暖房を行なうさいに、冷房時の冷熱を蓄熱槽内において
氷の形態で蓄えるいわゆる氷蓄熱方式が注目されており
、一部稼働されるようになった。これは９例えば夜間電
力で冷凍機を駆動して製氷し、水の状態で多量の冷熱を
蓄熱槽で蓄えたうえ、冷房運転時にその水の冷熱を冷水
として取出して二次側熱交換器に循環するものであり、
水の潜熱を利用するので小規模装置でも多量の冷熱を蓄
えることができる。
ポンプユニットの水側熱交換藷に冷温水を循環させて冷
暖房を行なうさいに、冷房時の冷熱を蓄熱槽内において
氷の形態で蓄えるいわゆる氷蓄熱方式が注目されており
、一部稼働されるようになった。これは９例えば夜間電
力で冷凍機を駆動して製氷し、水の状態で多量の冷熱を
蓄熱槽で蓄えたうえ、冷房運転時にその水の冷熱を冷水
として取出して二次側熱交換器に循環するものであり、
水の潜熱を利用するので小規模装置でも多量の冷熱を蓄
えることができる。
この氷蓄熱方式には、製氷法の相違によって蓄える氷の
形態が氷塊状（ソリ、ド状）のものとジャーヘット状（
微細氷と水とが混在したりキッド状またはスラリー状）
のものとに分けられる。両者にはそれぞれ得失があるが
、氷塊方式では氷塊を蓄熱水槽で生成させる （熱交換
器の表面で生成させる）場合に水層が厚くなるとそれに
伴って熱の伝導が低下するので大きな厚みにすることに
は限界があり、したがって、氷の充填率（１，Ｐ、Ｆ、
）は１０％前後にしかならず、蓄熱効率が悪くなること
は避けられない。１．Ｐ、Ｆ、を向」ニさせるために添
加剤を加えた特殊溶液を使用したり２蓄熱水槽目体を圧
力容器に構成する例なども報告されているが、既設建物
の蓄熱式の水熱源冷暖房設備をそのまま水Ｍ熱方式に適
用するには問題が多い。一方ンヤーヘノト状の氷を製造
する場合には１．Ｉ’、Ｆ、は非常に大きくすることが
できるが、大容量の水をンヤーヘノト状にするには一般
には非常に大規模な設備を必要とする。このシャーヘッ
ト状の蓄熱方式については１例えば特開昭６３−１２３
９６８〜９号公報、特開昭６３−１２９２７４〜５号公
報に記載のものなどが知られている。また同一出願人に
係る特開昭６３２１７１７１号公報および特開昭６３−
２３１１５７号公報に。
形態が氷塊状（ソリ、ド状）のものとジャーヘット状（
微細氷と水とが混在したりキッド状またはスラリー状）
のものとに分けられる。両者にはそれぞれ得失があるが
、氷塊方式では氷塊を蓄熱水槽で生成させる （熱交換
器の表面で生成させる）場合に水層が厚くなるとそれに
伴って熱の伝導が低下するので大きな厚みにすることに
は限界があり、したがって、氷の充填率（１，Ｐ、Ｆ、
）は１０％前後にしかならず、蓄熱効率が悪くなること
は避けられない。１．Ｐ、Ｆ、を向」ニさせるために添
加剤を加えた特殊溶液を使用したり２蓄熱水槽目体を圧
力容器に構成する例なども報告されているが、既設建物
の蓄熱式の水熱源冷暖房設備をそのまま水Ｍ熱方式に適
用するには問題が多い。一方ンヤーヘノト状の氷を製造
する場合には１．Ｉ’、Ｆ、は非常に大きくすることが
できるが、大容量の水をンヤーヘノト状にするには一般
には非常に大規模な設備を必要とする。このシャーヘッ
ト状の蓄熱方式については１例えば特開昭６３−１２３
９６８〜９号公報、特開昭６３−１２９２７４〜５号公
報に記載のものなどが知られている。また同一出願人に
係る特開昭６３２１７１７１号公報および特開昭６３−
２３１１５７号公報に。
過冷却水からから微細な氷を製氷する方法および装置を
提案し、この過冷却水を伝熱管で連続製造することを要
件としてそれらの改善等について。
提案し、この過冷却水を伝熱管で連続製造することを要
件としてそれらの改善等について。
特開昭６３−２７１０７４号公報、特開昭６４−７５８
６９号公報。
６９号公報。
特開昭６４−９０９７３号公報、特開平１−１１４６８
２号公報。
２号公報。
実開昭６３−１３９４５９号公報、実開平１−８８２３
５号公報実開平１−８８２３６号公報、実開平１−８８
２３７号公報、実開平１−９７１３５号公報、実開平１
−１１２３４５号公報、実開平１−１２００２２号公報
、実開平１−１２５９４０号公報、実開平１−１３６８
３２号公報、実開昭１１４８５３８号公報、実開平１−
１７８５２８号公報１実開平２−５２７号公報等に様々
な提案を行った。いずれにしても、これらに提案した過
帝却水からジャーへノド状の氷を製造する製氷システム
の過冷却器は、水がその中を通水する伝熱管を冷却容器
内に配置し、この冷却容器内に冷却媒体として冷凍機の
ブラインを通液するか、或いは冷却容器をヒートポンプ
装置の蒸発器として機能するように構成するものであっ
た。これによって伝熱管の内壁温度を零度℃以下ではあ
るが−５，８℃以上に維持すれば、水の人口温度や流量
等の変動に拘わらず管内で凍結を起こすことなく過冷却
水の連続流れが製造できる。
５号公報実開平１−８８２３６号公報、実開平１−８８
２３７号公報、実開平１−９７１３５号公報、実開平１
−１１２３４５号公報、実開平１−１２００２２号公報
、実開平１−１２５９４０号公報、実開平１−１３６８
３２号公報、実開昭１１４８５３８号公報、実開平１−
１７８５２８号公報１実開平２−５２７号公報等に様々
な提案を行った。いずれにしても、これらに提案した過
帝却水からジャーへノド状の氷を製造する製氷システム
の過冷却器は、水がその中を通水する伝熱管を冷却容器
内に配置し、この冷却容器内に冷却媒体として冷凍機の
ブラインを通液するか、或いは冷却容器をヒートポンプ
装置の蒸発器として機能するように構成するものであっ
た。これによって伝熱管の内壁温度を零度℃以下ではあ
るが−５，８℃以上に維持すれば、水の人口温度や流量
等の変動に拘わらず管内で凍結を起こすことなく過冷却
水の連続流れが製造できる。
前記の過冷却器において、伝熱管の内壁温度を５．８℃
〜０℃に制御することが肝要であるがこの伝熱管を配し
た冷却容器内に冷凍機のブラインを通液する方式では伝
熱管とブラインとの伝熱は対流熱伝達（液体の対流）と
なる。また、冷却容器をヒートポンプ装置の蒸発器とす
る方式でも伝熱管と奈発した気体熱媒との対流熱伝達（
気体の対流）となる。かような対流熱伝達による方式で
は熱伝達係数の面でも、また均一な熱伝達を行う面でも
その改善には限界がある。
〜０℃に制御することが肝要であるがこの伝熱管を配し
た冷却容器内に冷凍機のブラインを通液する方式では伝
熱管とブラインとの伝熱は対流熱伝達（液体の対流）と
なる。また、冷却容器をヒートポンプ装置の蒸発器とす
る方式でも伝熱管と奈発した気体熱媒との対流熱伝達（
気体の対流）となる。かような対流熱伝達による方式で
は熱伝達係数の面でも、また均一な熱伝達を行う面でも
その改善には限界がある。
本発明はこの限界を克服することを目的としたものであ
る。
る。
本発明は、該過冷却器における熱伝達を先のように対流
熱伝達によって行うのではなく、７！１！ｉ騰熱伝達に
よって行うものであり、伝熱管をその中に配した麿却容
器を満液型の蒸発器に構成した点に特徴がある。すなわ
ち本発明によれば、蓄熱槽内に蓄えられた空調用熱源水
をヒートポンプ装置の蒸発器に連続供給して零度℃以下
の過冷却水にまで伶却し、この過冷却水を該蒸発器から
連続流れとして吐出させ、この吐出流をその過冷却状態
を解除しつつ該蓄熱槽に供給して該蓄熱槽に水−水スラ
リーを蓄えるようにした空調用氷蓄熱装置において、
ｔｉｉＪ記ヒートポンプ装置の蒸発器が、そのチューブ
側に前記の熱源水が連続通水されると共にソエル側にヒ
ートポンプの冷媒が（ｊ（給されるシェルアンドデユー
プ型の熱交換器からなり、該ヒトポンプ装置が前記の蒸
発器から圧縮機、凝縮器および膨張弁を経て該蒸発器に
戻る冷媒のＷｉ環サイクルを形成して稼働しているあい
だ、該蒸発器のンエル内に液冷媒がシェル内チューブを
覆うに充分な量で満たされるように構成した点に特徴を
有する空調用氷蓄熱装置を提供する。
熱伝達によって行うのではなく、７！１！ｉ騰熱伝達に
よって行うものであり、伝熱管をその中に配した麿却容
器を満液型の蒸発器に構成した点に特徴がある。すなわ
ち本発明によれば、蓄熱槽内に蓄えられた空調用熱源水
をヒートポンプ装置の蒸発器に連続供給して零度℃以下
の過冷却水にまで伶却し、この過冷却水を該蒸発器から
連続流れとして吐出させ、この吐出流をその過冷却状態
を解除しつつ該蓄熱槽に供給して該蓄熱槽に水−水スラ
リーを蓄えるようにした空調用氷蓄熱装置において、
ｔｉｉＪ記ヒートポンプ装置の蒸発器が、そのチューブ
側に前記の熱源水が連続通水されると共にソエル側にヒ
ートポンプの冷媒が（ｊ（給されるシェルアンドデユー
プ型の熱交換器からなり、該ヒトポンプ装置が前記の蒸
発器から圧縮機、凝縮器および膨張弁を経て該蒸発器に
戻る冷媒のＷｉ環サイクルを形成して稼働しているあい
だ、該蒸発器のンエル内に液冷媒がシェル内チューブを
覆うに充分な量で満たされるように構成した点に特徴を
有する空調用氷蓄熱装置を提供する。
そして本発明によれば、この満液型華発器による過冷却
器を使用するという特徴的な構成に加えて、さらに ヒートポンプ装置の冷媒の循環サイクルを、該蒸発器−
圧縮機→凝縮器→受液器→液・Ｍ熱交換器−膨腸弁→該
薫発器からなるサイクルに形成し。
器を使用するという特徴的な構成に加えて、さらに ヒートポンプ装置の冷媒の循環サイクルを、該蒸発器−
圧縮機→凝縮器→受液器→液・Ｍ熱交換器−膨腸弁→該
薫発器からなるサイクルに形成し。
この液・液熱交換器において液冷媒が該蒸発器に連続イ
」（給される前の熱源水と熱交換させるようにした点 蓄熱槽内の熱源水を、該蒸発器に通じたあと蓄熱槽に戻
る熱源側循環水路と、空調のための９荷側熱交換器に通
じたあと蓄熱槽に戻る負荷側循環水路とに独立して循環
させるようにした点蓄熱槽内の熱源水を、空調のための
負荷側熱交換器に通じたあと該蒸発器に連続供給するよ
うにした点 Ｍ熱槽内の熱源水を、空調のための負荷側熱交換器およ
び咳液・液熱交換器を経たあと該蒸発器に連続供給する
ようにした点 などの工夫がなされた。
」（給される前の熱源水と熱交換させるようにした点 蓄熱槽内の熱源水を、該蒸発器に通じたあと蓄熱槽に戻
る熱源側循環水路と、空調のための９荷側熱交換器に通
じたあと蓄熱槽に戻る負荷側循環水路とに独立して循環
させるようにした点蓄熱槽内の熱源水を、空調のための
負荷側熱交換器に通じたあと該蒸発器に連続供給するよ
うにした点 Ｍ熱槽内の熱源水を、空調のための負荷側熱交換器およ
び咳液・液熱交換器を経たあと該蒸発器に連続供給する
ようにした点 などの工夫がなされた。
ヒートポンプ装置の蒸発器は、低圧器内に冷媒液が噴射
されることによって膨脹蒸発が行われるのが一般であり
、先に提案した過冷却器においてもヒートポンプ装置の
蒸発器は器内で冷媒を膨脹蒸発させ、この気体冷媒と伝
熱管壁を熱伝達させるものであったが２本発明は蒸発器
内に液冷媒を満たしておき、この液冷媒を沸騰させるも
のであるから、沸騰による強制撹拌によって熱伝達が良
好となり且つ器内の伝熱管の全体に均一に熱を伝達する
ことができる。
されることによって膨脹蒸発が行われるのが一般であり
、先に提案した過冷却器においてもヒートポンプ装置の
蒸発器は器内で冷媒を膨脹蒸発させ、この気体冷媒と伝
熱管壁を熱伝達させるものであったが２本発明は蒸発器
内に液冷媒を満たしておき、この液冷媒を沸騰させるも
のであるから、沸騰による強制撹拌によって熱伝達が良
好となり且つ器内の伝熱管の全体に均一に熱を伝達する
ことができる。
また、ヒートポンプの冷媒循環サイクルに液・液熱交換
器を配置し、この液・液熱交換器において冷媒と熱源水
とを熱交換させることによって蒸発器に入る前の冷媒が
ヒートポンプ装置の能力以外に過剰に冷却されるので蒸
発器での冷却能力が高まるとともに５蒸発器に入る前の
熱源水が加温されるので蒸発器での凍結防止が図れる。
器を配置し、この液・液熱交換器において冷媒と熱源水
とを熱交換させることによって蒸発器に入る前の冷媒が
ヒートポンプ装置の能力以外に過剰に冷却されるので蒸
発器での冷却能力が高まるとともに５蒸発器に入る前の
熱源水が加温されるので蒸発器での凍結防止が図れる。
さらに、蓄熱槽内の熱源水を、空調のための負荷側熱交
換器に通じたあと該蒸発器に連続供給するようにするこ
とによって、設備を簡略化できるうえ、Ｘａい掛は運転
（昼間での冷房運転において製氷運転も同時に行うこと
）が高い成績係数のもとて実施できる。
換器に通じたあと該蒸発器に連続供給するようにするこ
とによって、設備を簡略化できるうえ、Ｘａい掛は運転
（昼間での冷房運転において製氷運転も同時に行うこと
）が高い成績係数のもとて実施できる。
そのほか、以下の実施例で説明するような様々な作用を
本発明装置は供し、全体として省エネルギー的かつ効率
のよい空調用氷蓄熱装置が提供される。
本発明装置は供し、全体として省エネルギー的かつ効率
のよい空調用氷蓄熱装置が提供される。
Ｃ実施例〕
第１図は本発明装置の一実施例を示したものである。１
は蓄熱槽、２は過冷却器、３は循環ポンプであり、蓄熱
槽１内の水はポンプ３の駆動により熱源側循環水路４を
経て過冷却器２に連続供給され、この過冷却器２によっ
て零度℃以下の過冷却水５となって大気中に吐出し、こ
の過冷却水５の吐出流は、場合によっては過冷却状態解
除装置６に衝突したうえ、蓄熱槽１内に戻される。過冷
却状態が解除するさいに微細な氷となり、蓄熱槽ｌ内に
はシャーヘント状の氷８が溜まる。図示の例では、熱源
側循環水路４において、ポンプ３の吸込側に微細な氷を
捕集するためのフィルタ９が介装され、ポンプ３から過
冷却器２に至る径路に液・成熱交換器ＩＯとその下情側
にバッファタンク１１が介装されている。他方１Ｍ熱槽
ｌ内の冷水が空調用の負荷側熱交換器１２に通じたあと
再び蓄熱槽に戻る負荷側ｉ環水路１３が独立して形威し
である。すなわち、蓄熱ＩＷｌ内の冷水はフィルタ１４
負荷側ポンプ１５．負荷側熱交換器１２．散水装置ｊ６
を経て槽内に戻る。負荷側熱交換器Ｉ２としては通常は
液・ｔｌ熱交換器を使用し、建物内のファンコイルユニ
ットやヒートポンプユニットの水（Ｆ、’Ｉ Ｐ 交ｔ
＃！２３を循環する二次倒産温水と熱交換する。場合に
よってはこの負荷側熱交換器１２自身を空調器の熱交換
器として使用することもできる。
は蓄熱槽、２は過冷却器、３は循環ポンプであり、蓄熱
槽１内の水はポンプ３の駆動により熱源側循環水路４を
経て過冷却器２に連続供給され、この過冷却器２によっ
て零度℃以下の過冷却水５となって大気中に吐出し、こ
の過冷却水５の吐出流は、場合によっては過冷却状態解
除装置６に衝突したうえ、蓄熱槽１内に戻される。過冷
却状態が解除するさいに微細な氷となり、蓄熱槽ｌ内に
はシャーヘント状の氷８が溜まる。図示の例では、熱源
側循環水路４において、ポンプ３の吸込側に微細な氷を
捕集するためのフィルタ９が介装され、ポンプ３から過
冷却器２に至る径路に液・成熱交換器ＩＯとその下情側
にバッファタンク１１が介装されている。他方１Ｍ熱槽
ｌ内の冷水が空調用の負荷側熱交換器１２に通じたあと
再び蓄熱槽に戻る負荷側ｉ環水路１３が独立して形威し
である。すなわち、蓄熱ＩＷｌ内の冷水はフィルタ１４
負荷側ポンプ１５．負荷側熱交換器１２．散水装置ｊ６
を経て槽内に戻る。負荷側熱交換器Ｉ２としては通常は
液・ｔｌ熱交換器を使用し、建物内のファンコイルユニ
ットやヒートポンプユニットの水（Ｆ、’Ｉ Ｐ 交ｔ
＃！２３を循環する二次倒産温水と熱交換する。場合に
よってはこの負荷側熱交換器１２自身を空調器の熱交換
器として使用することもできる。
熱源側循環水路４の過冷却２Ｗ ２は、多数本の伝熱管
（チューブ）１７ をノニル１８内に配置した／エル
アンドチューブ型熱交換２＝からなっている。各デユー
プ１７（以下伝熱管１７と言う）は、シェル１８（以下
冷却容器１８と呼ぶ）を貫通して配置され一方の端は求
人ロヘノダ一部２０に開口し、他方の端は大気に開放し
ていることから、本人ロヘッダ一部２０に導入された水
は各伝熱管１７内を流れて他方の開口端より大気中に吐
出する。ノニル側の冷却容器１８はヒートポンプ装置の
蒸発器として機能するが３ これが満７夜型の華発器に
構成される点に本発明の大きな特徴がある。すなわち、
ヒートポンプ装置稼働中は冷却容器ＩＢ内には液冷媒２
１が伝熱管１７を浸すに充分な量で、つまりその液面２
２が器内の伝熱管１７より上方に位置するように、満た
されており、ｉ面２２の上方空間が負圧に維持され且つ
伝熱管１７によっ液冷媒２１が加熱されることによって
液が沸騰する状態に置かれる。
（チューブ）１７ をノニル１８内に配置した／エル
アンドチューブ型熱交換２＝からなっている。各デユー
プ１７（以下伝熱管１７と言う）は、シェル１８（以下
冷却容器１８と呼ぶ）を貫通して配置され一方の端は求
人ロヘノダ一部２０に開口し、他方の端は大気に開放し
ていることから、本人ロヘッダ一部２０に導入された水
は各伝熱管１７内を流れて他方の開口端より大気中に吐
出する。ノニル側の冷却容器１８はヒートポンプ装置の
蒸発器として機能するが３ これが満７夜型の華発器に
構成される点に本発明の大きな特徴がある。すなわち、
ヒートポンプ装置稼働中は冷却容器ＩＢ内には液冷媒２
１が伝熱管１７を浸すに充分な量で、つまりその液面２
２が器内の伝熱管１７より上方に位置するように、満た
されており、ｉ面２２の上方空間が負圧に維持され且つ
伝熱管１７によっ液冷媒２１が加熱されることによって
液が沸騰する状態に置かれる。
なお 第１図において、２４は圧縮機、２５はＯ’＊２
Ｓ、 ２６ハ受？ｆ！ｉＨ，２７ハ１ｖｌｔ１％弁ヲ示
Ｌ テオリ、 コレらの間に冷媒配管されることによ
ってヒートポンプ装置を構成している。なお、受液器２
６と膨張弁２７の間には先述の液・液熱交換器ｌＯが介
装されている。凝縮器２５は空冷式のフィンチューブ型
熱交換コイルからなり、ファン２８の駆動によって空気
を通流することにより、圧縮機２４から吐出する高圧冷
媒の凝縮熱を放熱する。この液冷媒は一たん受液２Ｓ２
６に送られ、液・ｉ熱交換器１０で過冷却器２に入る前
の熱源水と熱交換して冷却されたあと膨張弁２７を経て
蒸発器である冷却容器１８内に導入される。そのさい、
冷却容器１８の下部に液冷媒導入口２９が設けられるこ
とにより、器内の液冷媒２１の層内にその下方から膨張
弁２７を経た冷媒が導入される。冷却容器１８の上部に
設けられた気体冷媒導出口３０から圧縮機２４に気体冷
媒が吸引されることにより冷却容器１８内は低圧に維持
されるのでまた伝熱管１７の中を通流する熱源水によっ
て熱が付与されるので、ｆ！ｉ、冷媒２１は沸騰を起こ
す。そのさい、 Ｉ＆ｒ媒２Ｉの液面２２が定常な位置
に維持されるように制御運転が行われると共に、この沸
ＨＢ発によって液冷媒２１の温度を、伝熱管１７の内面
忠度が一５８℃以上で零度℃以下の温度に冷却されるよ
うな温度に制御される。
Ｓ、 ２６ハ受？ｆ！ｉＨ，２７ハ１ｖｌｔ１％弁ヲ示
Ｌ テオリ、 コレらの間に冷媒配管されることによ
ってヒートポンプ装置を構成している。なお、受液器２
６と膨張弁２７の間には先述の液・液熱交換器ｌＯが介
装されている。凝縮器２５は空冷式のフィンチューブ型
熱交換コイルからなり、ファン２８の駆動によって空気
を通流することにより、圧縮機２４から吐出する高圧冷
媒の凝縮熱を放熱する。この液冷媒は一たん受液２Ｓ２
６に送られ、液・ｉ熱交換器１０で過冷却器２に入る前
の熱源水と熱交換して冷却されたあと膨張弁２７を経て
蒸発器である冷却容器１８内に導入される。そのさい、
冷却容器１８の下部に液冷媒導入口２９が設けられるこ
とにより、器内の液冷媒２１の層内にその下方から膨張
弁２７を経た冷媒が導入される。冷却容器１８の上部に
設けられた気体冷媒導出口３０から圧縮機２４に気体冷
媒が吸引されることにより冷却容器１８内は低圧に維持
されるのでまた伝熱管１７の中を通流する熱源水によっ
て熱が付与されるので、ｆ！ｉ、冷媒２１は沸騰を起こ
す。そのさい、 Ｉ＆ｒ媒２Ｉの液面２２が定常な位置
に維持されるように制御運転が行われると共に、この沸
ＨＢ発によって液冷媒２１の温度を、伝熱管１７の内面
忠度が一５８℃以上で零度℃以下の温度に冷却されるよ
うな温度に制御される。
これによって、過冷却器２の伝熱管１７の吐出口からは
零度℃以下に過冷却された過冷却水の連続流れ５が吐出
し、これが傾斜衝突板１分配板２回転板等からなる吐出
流に衝撃を付与する過冷却状態解除装置６に触れること
により微細な水を析出しつつ蓄熱槽ｌ内に溜まる。
零度℃以下に過冷却された過冷却水の連続流れ５が吐出
し、これが傾斜衝突板１分配板２回転板等からなる吐出
流に衝撃を付与する過冷却状態解除装置６に触れること
により微細な水を析出しつつ蓄熱槽ｌ内に溜まる。
第２図は５空調用の負荷側熱交換器１２が熱源側循環水
路４に介装された以外は第１図と同様の本発明に従う装
置を示している。すなわち、第１図では負荷側熱交換２
Ｓ】２は熱源側循環水路４とは独立して設けられたが、
第２図の場合には、熱源側循環水路４に負荷側熱交換器
１２を挿入することにより、負荷側循環水路を省略し、
従って第１図のフィルタ１４．ポンプ１５．散水装置１
６等も省略したものである。熱源側循環水路４への負荷
側熱交換器１２の挿入位置は、ポンプ３と液・液熱交換
器１０との間が適切である。このように負荷側熱交ｔｆ
Ａ器１２を熱源側循環水路４に挿入することによって。
路４に介装された以外は第１図と同様の本発明に従う装
置を示している。すなわち、第１図では負荷側熱交換２
Ｓ】２は熱源側循環水路４とは独立して設けられたが、
第２図の場合には、熱源側循環水路４に負荷側熱交換器
１２を挿入することにより、負荷側循環水路を省略し、
従って第１図のフィルタ１４．ポンプ１５．散水装置１
６等も省略したものである。熱源側循環水路４への負荷
側熱交換器１２の挿入位置は、ポンプ３と液・液熱交換
器１０との間が適切である。このように負荷側熱交ｔｆ
Ａ器１２を熱源側循環水路４に挿入することによって。
第１図の場合よりも設備が簡略化すると共に、性能面で
もさらに有利となる。すなわち、蓄熱システムは設備費
用を含めた経済性の観点より夜間蓄熱運転と昼間の追い
掛は運転を併用するのが一般であるが、冷却能力が一定
で省動力的な能力制御を適用するものとして、過冷却器
２の伝熱管１７への熱源水入口温度が高いほど、そのヒ
ートポンプ装置の成績係数がよくなる。昼間の追い掛は
運転を行う場合に、第２図の例では負荷側熱交換器Ｉ２
の挿入によって第１図よりも高温となった水が伝熱管１
７に送られることになるので高い成績係数で運転ができ
ることになる。
もさらに有利となる。すなわち、蓄熱システムは設備費
用を含めた経済性の観点より夜間蓄熱運転と昼間の追い
掛は運転を併用するのが一般であるが、冷却能力が一定
で省動力的な能力制御を適用するものとして、過冷却器
２の伝熱管１７への熱源水入口温度が高いほど、そのヒ
ートポンプ装置の成績係数がよくなる。昼間の追い掛は
運転を行う場合に、第２図の例では負荷側熱交換器Ｉ２
の挿入によって第１図よりも高温となった水が伝熱管１
７に送られることになるので高い成績係数で運転ができ
ることになる。
（発明の効果）
以上のようにして本発明によると、過冷却水を製造して
これから７ヤーヘノト状の氷を製造して空調用水蓄かを
行うさいに、その中心Ｎ ２３である過冷却器を沸謄熱
伝達方式の／Ａ液型茎発器に構成したので、従来の対流
熱伝達方式に比べて、熱伝達係数が向上すると共に伝熱
管の全体に均一な熱伝達が達成される。したがって、伝
熱管内面温度を正確に制御することが要求される過冷却
水の連Ｉ製造にとって高い効率のもとて正確な運転がで
きる。また８ ヒートポンプの冷媒循環サイクルに冷媒
と熱源水とを熱交換さセる液・液熱交換器を配置したこ
とにより、ヒートポンプによる全体の冷却能力には変動
を与えないで伝熱管での水の凍結防止が図れる。さらに
、負荷側熱交換器を熱源側循環水路に挿入することによ
り、追い掛は運転時のヒートポンプの成績係数が高くな
り、省エネルギーが達成されるなど１従来方式にはない
数々の効果が発揮され、氷蓄熱方式による空調設備とし
て多大の貢献ができる。
これから７ヤーヘノト状の氷を製造して空調用水蓄かを
行うさいに、その中心Ｎ ２３である過冷却器を沸謄熱
伝達方式の／Ａ液型茎発器に構成したので、従来の対流
熱伝達方式に比べて、熱伝達係数が向上すると共に伝熱
管の全体に均一な熱伝達が達成される。したがって、伝
熱管内面温度を正確に制御することが要求される過冷却
水の連Ｉ製造にとって高い効率のもとて正確な運転がで
きる。また８ ヒートポンプの冷媒循環サイクルに冷媒
と熱源水とを熱交換さセる液・液熱交換器を配置したこ
とにより、ヒートポンプによる全体の冷却能力には変動
を与えないで伝熱管での水の凍結防止が図れる。さらに
、負荷側熱交換器を熱源側循環水路に挿入することによ
り、追い掛は運転時のヒートポンプの成績係数が高くな
り、省エネルギーが達成されるなど１従来方式にはない
数々の効果が発揮され、氷蓄熱方式による空調設備とし
て多大の貢献ができる。
第１図は本発明に従う空調用氷蓄熱装置の一実施例を示
ず略断面系統図、第２図は本発明に従う空調用水Ｍ熱装
置の他の実施例を示ず略断面系統図である。 ■・・蓄熱槽、 ２・・過冷却器３・・ポンプ、
４・・熱源側循環水路５・・過冷却水、
６・・過冷却状態解除装置９・・フィルタ、１０・・液
液熱交換器１１ ・バッファタンク、１２・・負荷
側熱交換器１３・・負荷側循環水路、１８・・伝熱管１
９・ 冷却容器（ンエル）、２１・・液冷媒２２・・液
冷媒の破面、２４・・圧縮機２５ ・ 凝縮器 ６ 受ｆｉ器 ２７ ・ 膨張弁 ２９・・液冷媒導入口 ３０ ・ 気体冷媒導出口。
ず略断面系統図、第２図は本発明に従う空調用水Ｍ熱装
置の他の実施例を示ず略断面系統図である。 ■・・蓄熱槽、 ２・・過冷却器３・・ポンプ、
４・・熱源側循環水路５・・過冷却水、
６・・過冷却状態解除装置９・・フィルタ、１０・・液
液熱交換器１１ ・バッファタンク、１２・・負荷
側熱交換器１３・・負荷側循環水路、１８・・伝熱管１
９・ 冷却容器（ンエル）、２１・・液冷媒２２・・液
冷媒の破面、２４・・圧縮機２５ ・ 凝縮器 ６ 受ｆｉ器 ２７ ・ 膨張弁 ２９・・液冷媒導入口 ３０ ・ 気体冷媒導出口。
Claims (7)
- （１）蓄熱槽内に蓄えられた空調用熱源水をヒートポン
プ装置の蒸発器に連続供給して零度℃以下の過冷却水に
まで冷却し、この過冷却水を該蒸発器から連続流れとし
て吐出させ、この吐出流をその過冷却状態を解除しつつ
該蓄熱槽に供給して該蓄熱槽に氷−水スラリーを蓄える
ようにした空調用氷蓄熱装置において、前記ヒートポン
プ装置の蒸発器が、そのチューブ側に前記の熱源水が連
続通水されると共にシェル側にヒートポンプの冷媒が供
給されるシェルアンドチューブ型の熱交換器からなり、
該ヒートポンプ装置が前記の蒸発器から圧縮機、凝縮器
および膨脹弁を経て該蒸発器に戻る冷媒の循環サイクル
を形成して稼働しているあいだ、該蒸発器のシェル内に
液冷媒がシェル内チューブを覆うに充分な量で満たされ
るように構成された空調用氷蓄熱装置。 - （２）該ヒートポンプ装置の冷媒の循環サイクルは該蒸
発器→圧縮機→凝縮器→受液器→液・液熱交換器→膨脹
弁→該蒸発器からなるサイクルを形成し、この液・液熱
交換器において液冷媒が該蒸発器に連続供給される前の
熱源水と熱交換される請求項１に記載の空調用氷蓄熱装
置。 - （３）蓄熱槽内の熱源水は、該蒸発器に通じたあと蓄熱
槽に戻る熱源側循環水路と、空調のための負荷側熱交換
器に通じたあと蓄熱槽に戻る負荷側循環水路とに独立し
て循環される請求項１または２に記載の空調用氷蓄熱装
置。 - （４）蓄熱槽内の熱源水は、空調のための負荷側熱交換
器に通じたあと該蒸発器に連続供給される請求項１また
は２に記載の空調用氷蓄熱装置。 - （５）蓄熱槽内の熱源水は、空調のための負荷側熱交換
器および該液・液熱交換器を経たあと該蒸発器に連続供
給される請求項２に記載の空調用氷蓄熱装置。 - （６）蓄熱槽内の熱源水は、該蒸発器に供給される前に
バッファータンクに一たん通液される請求項１、２、３
、４または５に記載の空調用氷蓄熱装置。 - （７）蒸発器のチューブの内面温度が−５．８℃以上零
度℃以下に維持される請求項１、２、３、４、５または
６に記載の空調用氷蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2037200A JPH0772634B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 空調用氷蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2037200A JPH0772634B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 空調用氷蓄熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03241251A true JPH03241251A (ja) | 1991-10-28 |
| JPH0772634B2 JPH0772634B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=12490933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2037200A Expired - Lifetime JPH0772634B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 空調用氷蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772634B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103994609A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-08-20 | 杭州赛富特设备有限公司 | 一种用于水冷离心机组的蒸发器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0399140A (ja) * | 1989-09-12 | 1991-04-24 | Mitsui Constr Co Ltd | 過冷却式氷蓄熱システム |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP2037200A patent/JPH0772634B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0399140A (ja) * | 1989-09-12 | 1991-04-24 | Mitsui Constr Co Ltd | 過冷却式氷蓄熱システム |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103994609A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-08-20 | 杭州赛富特设备有限公司 | 一种用于水冷离心机组的蒸发器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0772634B2 (ja) | 1995-08-02 |
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