JPH04297770A - 氷蓄熱装置 - Google Patents

氷蓄熱装置

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Publication number
JPH04297770A
JPH04297770A JP3041526A JP4152691A JPH04297770A JP H04297770 A JPH04297770 A JP H04297770A JP 3041526 A JP3041526 A JP 3041526A JP 4152691 A JP4152691 A JP 4152691A JP H04297770 A JPH04297770 A JP H04297770A
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JP
Japan
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water
ice
heat storage
pipe
organic substance
Prior art date
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Pending
Application number
JP3041526A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Shiga
隆司 志賀
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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

Landscapes

  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、空調や冷凍装置等に
用いられる氷蓄熱装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は例えば、実公平1−31903号
公報に示された従来の氷蓄熱装置の構成図であり、図に
おいて1は冷凍サイクルで圧縮機10、凝縮器11、絞
り装置12、冷却器13およびこれらを順次連通する冷
媒配管14より成っている。20は氷蓄熱槽で、その内
部には蓄熱剤および熱交換媒体としての水21が溜めら
れ、その水21中には熱交換管22が浸漬されている。 熱交換管22の一端はヘッダー23、他端はヘッダー2
4に連通している。25は循環ポンプで、その吐出側は
配管26にてヘッダ23に、また吸引側は配管27にて
冷却器13に、それぞれ連通している。28はヘッダー
24と冷却器13を連通する配管であり、これらによっ
て、ブライン29の循環回路を形成している。30は膨
張タンクで配管31にて配管27と連通している。60
は利用側回路で、循環ポンプ61の吸入側と蓄熱槽20
の下部を連通する配管62、室内側熱交換器63と循環
ポンプ61の吐出側を連通する配管64及び室内側熱交
換器63と氷蓄熱槽20の上部とを連通する配管65に
よって成っている。
【0003】次に作用を説明する。圧縮機10と循環ポ
ンプ25が駆動されると、冷却器13に於いて、ブライ
ン29が冷却され、その温度が低下し、0℃以下、更に
は、−5℃にまで低下する。−5℃位にまで低下すると
熱交換管22の表面に氷が生成され始める。そして、こ
の氷の成長と共に、ブライン29の温度を更に下げて氷
蓄熱を行ない、所定の氷の厚さや運転時間に達すれば圧
縮機10と循環ポンプ25を停止させる。尚、この蓄熱
(冷)運転は、料金の割安な深夜電力によって行われる
。昼間の空調時間になると、循環ポンプ61が駆動され
、水21が室内側熱交換器63に供給され、室内(図示
せず)を冷房する。室内側熱交換器63にて室内空気と
熱交換して温度が上昇した水21は氷蓄熱槽20に戻り
、熱交換管22の周囲に生成されている氷を溶かす。 このサイクルを繰返す事で蓄熱(冷)を利用した空調(
冷房)が行われる。
【0004】従来の氷蓄熱装置は以上のように構成され
ているので、製氷用の熱交換管22や膨張タンク30を
必要とし構成が複雑となり高価となる。また蓄熱材の水
に熱交換管22を介して熱伝達されるので熱伝達率が悪
く、かつ熱交換管22の周囲に氷を生成させるため、こ
の氷が成長し氷膜を生成するにつれて、この氷が熱伝達
率を更に阻害するので、氷生成量の割合には限度があり
高い氷生成率が得られない等問題点があった。
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、氷蓄熱槽内の水層の略全域にわ
たって効率良く氷を生成することができ氷生成率が高く
、かつ構成が簡単で安価な氷蓄熱装置を得ることを目的
とする。
【0006】
【問題点を解決するための手段】圧縮機と、凝縮器と、
絞り装置と、冷却器とを冷媒配管にて順次接続してなる
冷凍サイクルと、蓄熱材および熱交換材としての水とこ
の水に化学反応せず上記水よりも比重の小さい有機物質
とを貯溜する氷蓄熱槽と、上記有機物質内に開口した吸
引口を有しこの吸引口から吸引された上記有機物質を上
記冷却器に供給する吸引管と、上記冷却器をバイパスす
る分岐管と、上記水中に開口した吹出口を有し上記冷却
器で冷却された有機物質を上記吹出口から上記水中に送
出する外管およびこの外管内に挿入されると共に上記分
岐管に接続され上記分岐管によってバイパスされた有機
物質を、上記吹出口から水中に送出される上記冷却され
た有機物質の周囲に送出する内管を有する吹出管とを設
けたものである。
【0007】
【作用】この発明における氷蓄熱装置は冷却器で冷却さ
れ水中へ吹出口から吹出される有機物質との直接の熱交
換により氷が生成され、かつその吹出時に冷却器で冷却
されない有機物質が上記冷却された有機物質の周囲から
合わせて吹出され、吹出口付近では氷結されず氷の堆積
による吹出口の閉塞やストロー状の水管の発生もなく、
上記冷却された有機物質と水との直接熱交換による高い
熱交換効率で氷蓄熱槽内の略全域にわたって氷が生成さ
れる。
【0008】
【実施例】図1はこの発明の一実施例による氷蓄熱装置
を示す構成図、図2は図1に示される氷蓄熱装置の吹出
管の詳細構造を示す断面図であり、これらの図において
、図4と同一符号は相当部分を示すのでその説明を省略
する。40は1%の濃度のポリエチレングリコールを添
加した水、41は水40に溶解せず水40より比重が小
さく、凝固点が−15℃以下の有機物、例えば灯油で、
以下灯油を用いた場合について説明する。42は氷蓄熱
槽20の下部に設けられた吹出管であり、図2に示され
るように内管42−1とこの内管42−1に同心に配設
され一端部を内管42−1の端部に、他端部を内管42
−1の外周面にそれぞれ水密に取付けられた外管42−
2とからなる二重管構造で、内管42−1には冷却器1
3の出力側配管49が接続され、外管42−2には冷却
器13をバイパスする分岐管48が接続されている。4
2−3は内管42−1に穿設された複数個の突起口から
なる吹出口、42−4は外管42−2へ上記吹出口42
−3と対応する位置に穿設され吹出口42−3よりも大
きい口径の吹出口で、この吹出口42−4に間隙42−
5を介し吹出口42−3が挿入される。44は氷蓄熱槽
20の上部に貯溜された灯油41の層に設けられた吸引
管、44−1は吸引管44に穿設された吸引口、45は
ヘッダ、46は循環ポンプ25と冷却管13を連通する
配管、47はヘッダ45と循環ポンプ25を連通する配
管、50はステンレス網等の線材にて作られた金網で、
水40と灯油41の境界面位置に張られている。そのメ
ッシュは氷の小片を通さない値、例えば20メッシュで
ある。尚、利用側回路は配管65の氷蓄熱槽20との接
続位置が従来よりは下方になっている点以外は同一であ
る。
【0009】次に作用について説明する。深夜電力によ
って冷凍装置1の圧縮機10、循環ポンプ25が駆動さ
れると吸引口44−1から灯油41が吸引され吸引管4
4、ヘッダ45、配管47を通って循環ポンプ25によ
り、冷却器13へ流入する。ここで、冷凍サイクル1の
作用で冷却器13により冷却された灯油41は配管46
、吹出管42の内管42−1を通り、吹出口42−3か
ら水40の中に吹き出される。この灯油41は水40と
溶解せず、かつ反応もしない。また比重が水40より小
さいので灯油41は水40と熱交換しながら氷蓄熱槽2
0の上部へ上昇していく。この運転の続行により灯油4
1及び水40の温度が低下し、水40の温度が0℃、吹
出口42−3から吹出される灯油の温度が略々−5℃以
下になると、灯油41の周囲から氷結し始め、水40の
中に小片の氷が生成され始める。生成された氷は、水4
0の中を上昇し、金網50の所まで達し、ここに溜まる
。さらに運転が進むにつれて氷の量が増し氷による潜熱
蓄熱が行なわれる。
【0010】この運転の繰返しにより、金網50の所ま
で達した氷はここへ溜まり、比重の軽い灯油41は上昇
し氷蓄熱槽内に次第に氷が生成されてくるが、吹出口4
2−3より吹出される灯油41−1の温度は−5℃程度
であるため、吹出口42−3付近の温度が最も低いこと
と、絶えず吹出されているため、やがては図3に示され
るような灯油41−1の吹出方向を囲むストロー状の水
管40−2が形成されるようになる。このようになると
灯油41の吹出口42−3の位置が上部へ移動したこと
となり、結果的には水槽20の下方部には氷が生成され
なくなるが、吹出管42は二重管構造となっており、内
管42−1には冷却された−5℃の灯油41−1が、ま
た内管42−1と外管42−2との間隙部42−6には
吸引口44−1から吸引され分岐管48を通り冷却器1
3をバイパスした0℃〜1℃の灯油41−2が流れ吹出
口42−3から上記冷却された灯油41が吹出され、間
隙42−5からは上記冷却された灯油41の数分の1程
度の上記冷却されない灯油41が吹出される。これによ
り突起口42−3より吹出される冷却された灯油41−
1はその周囲を、間隙42−5から吹出される0℃〜1
℃の灯油41で覆われて水40中に吹出されるため、吹
出口42−3および吹出口42−4付近で氷結すること
なく、また次第に成長するストロー状の水管の発生もな
く、さらに、水40の中に1%程度のポリエチレングリ
コールが添加されているので、氷の表面はポリエチレン
グリコールの濃度が高い被膜で覆われ、氷の小片同士が
接合しない等により安定した蓄冷運転が続行され、氷蓄
熱槽20内の略全域にわたって均一に氷が生成される。
【0011】なお、以上の実施例においては吹出管42
を水槽20内に水平に配設し、灯油の吹出し方向を上方
向としたが、これに限らず例えば吹出管42を水槽20
内に垂直に配設するか、または吹出口42−3,42−
4を吹出管42の横の面に設け灯油の吹出し方向を横方
向としても良い。
【0012】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、冷却器
で冷却した有機物質を水中に吹出口から送出し、水と直
接熱交換させると共に、上記冷却された有機物質の水中
への送出時にその周囲へ冷却されない有機物質が送出さ
れるように構成したので、製氷用の熱交換管や膨張タン
ク等を必要とせず構造が簡単となり安価となり、かつ氷
の堆積による吹出口の閉塞やストロー状の水管が吹出口
に発生することもなく、高い熱交換効率で水槽内の略全
域にわたって氷を生成することができ、蓄熱効率が向上
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による氷蓄熱装置の構成図
である。
【図2】図1に示される吹出管の詳細構造を示す断面図
である。
【図3】この発明の作用を説明する説明図である。
【図4】従来の氷蓄熱装置を示す構成図である。
【符号の説明】
1  冷凍サイクル 13  冷却器 20  氷蓄熱槽 40  水 41  有機物質 42  吹出管 42−1  内管 42−2  外管 42−3  吹出口 42−4  吹出口 42−5  間隙 42−6  間隙部 48  分岐管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  圧縮機と、凝縮器と、絞り装置と、冷
    却器とを冷媒配管にて順次接続してなる冷凍サイクルと
    、蓄熱材および熱交換材としての水とこの水に化学反応
    せず上記水よりも比重の小さい有機物質とを貯溜する氷
    蓄熱槽と、上記有機物質内に開口した吸引口を有しこの
    吸引口から吸引された上記有機物質を上記冷却器に供給
    する吸引管と、上記冷却器をバイパスする分岐管と、上
    記水中に開口した吹出口を有し上記冷却器で冷却された
    有機物質を上記吹出口から上記水中に送出する外管およ
    びこの外管内に挿入されると共に上記分岐管に接続され
    上記分岐管によってバイパスされた有機物質を、上記吹
    出口から水中に送出される上記冷却された有機物質の周
    囲に送出する内管を有する吹出管とを備えていることを
    特徴とする氷蓄熱装置。
JP3041526A 1991-03-07 1991-03-07 氷蓄熱装置 Pending JPH04297770A (ja)

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JP3041526A JPH04297770A (ja) 1991-03-07 1991-03-07 氷蓄熱装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102353210A (zh) * 2011-09-02 2012-02-15 合肥美的荣事达电冰箱有限公司 冰箱及其制冷方法和用于冰箱的速冷装置
CN102944092A (zh) * 2012-12-12 2013-02-27 谢逢华 双冷媒冰箱

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CN102353210A (zh) * 2011-09-02 2012-02-15 合肥美的荣事达电冰箱有限公司 冰箱及其制冷方法和用于冰箱的速冷装置
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