JPH04320740A - Ice heat accumulating tank - Google Patents
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- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、ヒートポンプシステム
における冷房用熱源として稼働可能な氷蓄熱槽に関し、
水を供給した槽内部に熱交換器が配設され、この熱交換
器への熱媒体の可逆的な循環により製氷を行ない、槽内
部に冷熱熱源としての氷が蓄えられるものに関する。[Industrial Application Field] The present invention relates to an ice heat storage tank that can be used as a cooling heat source in a heat pump system.
A heat exchanger is disposed inside a tank supplied with water, ice is made by reversible circulation of a heat medium to the heat exchanger, and ice is stored as a cold heat source inside the tank.
【0002】0002
【従来の技術】ヒートポンプを利用した空調システムは
、暖房、冷房、除湿等の種々の機能が備えられたものと
して広く普及されてきており、現在の住宅設備において
は必須の設備になりつつある。2. Description of the Related Art Air conditioning systems using heat pumps have become widely used as systems equipped with various functions such as heating, cooling, and dehumidification, and are becoming indispensable equipment in modern residential equipment.
【0003】一般的な空調システムの具体的構成として
は、屋外に設置された熱交換器と、室内に設置された熱
交換器との間にて熱媒体を圧縮機によって可逆的に循環
させ、室内の熱交換器を放熱器若しくは吸熱器として作
動させることにより室内の空気を加温若しくは冷却する
ものである。[0003] A specific configuration of a general air conditioning system includes a compressor that reversibly circulates a heat medium between a heat exchanger installed outdoors and a heat exchanger installed indoors. Indoor air is heated or cooled by operating an indoor heat exchanger as a radiator or heat absorber.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ヒ
ートポンプを利用した空調システムにも、改善すべき点
がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, the air conditioning system using the heat pump described above also has some points to be improved.
【0005】すなわち、夏期の昼間等においては、外気
温度の上昇に伴い屋外に設置された熱交換器の熱交換能
力が低下し、それにより室内の快適さを維持するために
、多大な電力を消費して空調システムを作動させなけれ
ばならないのが現状であった。[0005] That is, during the daytime in summer, the heat exchange capacity of the heat exchanger installed outdoors decreases as the outside air temperature rises, and as a result, a large amount of electric power is required to maintain indoor comfort. The current situation was that it had to be consumed to operate the air conditioning system.
【0006】したがって、従来のヒートポンプを利用し
た空調システムにおいては、省エネルギーの面、即ち電
力消費の面で問題があった。[0006] Therefore, conventional air conditioning systems using heat pumps have problems in terms of energy saving, ie, power consumption.
【0007】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、深夜電力により槽内部に効率良く氷を製造して蓄え
ることにより、日中、低消費電力の冷房を行なうため冷
熱源として使用可能な氷蓄熱槽を提供することを目的と
するものである。The present invention was made in view of the above circumstances, and by efficiently producing and storing ice inside the tank using late-night electricity, it can be used as a cold heat source during the day for cooling with low power consumption. The purpose is to provide an ice heat storage tank.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明に係る氷蓄熱槽は
、槽内部に熱交換器を配設し、該熱交換器への熱媒体の
可逆的な循環により前記熱交換器を放熱作動若しくは吸
熱作動させて製氷を行ない、槽内部に氷を蓄える氷蓄熱
槽であって、熱交換器は、上面が平坦に形成された容器
で構成されているとともに、この容器の側部周囲には線
状発熱体が配設されていることを特徴とするものである
。[Means for Solving the Problems] The ice heat storage tank according to the present invention has a heat exchanger disposed inside the tank, and operates the heat exchanger to radiate heat by reversibly circulating a heat medium to the heat exchanger. Alternatively, an ice heat storage tank is used to make ice through endothermic operation and store ice inside the tank, and the heat exchanger is composed of a container with a flat top surface, and there is a wall around the sides of the container. It is characterized in that a linear heating element is provided.
【0009】[0009]
【作用】本発明の氷蓄熱槽によれば、水を供給した槽内
部に配設した熱交換器は、上面が平坦に形成された容器
で構成されているので、製氷を行なう際に熱交換器が吸
熱器として作動することにより、容器内部を通過する液
状の熱媒体が気体状冷媒となって吸熱し、短時間で容器
の表面に氷が形成される。[Function] According to the ice heat storage tank of the present invention, the heat exchanger disposed inside the tank that supplies water is composed of a container with a flat top surface, so when ice is made, heat is exchanged. As the container acts as a heat absorber, the liquid heat medium passing through the container becomes a gaseous refrigerant and absorbs heat, and ice is formed on the surface of the container in a short time.
【0010】また、容器の側部周囲に線状発熱体が配設
されているので、製氷を行なう際には、容器の上下面に
形成された氷が、線状発熱体の発熱により上部及び下部
が分離して形成され、また、容器から氷を剥離させる際
には、容器の上面に形成された氷が容易に剥離して氷蓄
熱槽の上部に浮上していき蓄えられる。Furthermore, since the linear heating element is arranged around the side of the container, when ice is made, the ice formed on the upper and lower surfaces of the container is heated by the linear heating element, and the ice is heated by the linear heating element. The lower part is formed separately, and when the ice is peeled off from the container, the ice formed on the upper surface of the container is easily peeled off and floats to the top of the ice heat storage tank and is stored.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の氷蓄熱槽の実施例について、
図1ないし図7を参照して説明する。[Example] The following is an example of the ice heat storage tank of the present invention.
This will be explained with reference to FIGS. 1 to 7.
【0012】本実施例の氷蓄熱槽は、例えば深夜電力を
利用して、氷蓄熱槽内部に配設された熱交換器の吸放熱
作動を繰り返すことにより製氷を行ない、かつ形成され
た氷を槽内部に蓄える作動(以下、蓄氷作動と略称する
。)を行ない、昼間等においては、室内側の熱交換器か
ら送られてきた気体状熱媒体を、蓄氷された槽内部に送
り込むことにより凝縮液化させて再度他の熱交換器に送
り込むことで行なう冷房の冷熱源としての作動(以下、
冷房作動と略称する。)を行なえるものである。[0012] The ice heat storage tank of this embodiment makes ice by repeating the heat absorption/dissipation operation of the heat exchanger disposed inside the ice heat storage tank using, for example, late-night electricity, and the formed ice is An operation of storing ice inside the tank (hereinafter referred to as ice storage operation) is carried out, and during the daytime, the gaseous heat medium sent from the indoor heat exchanger is sent into the inside of the tank where ice is stored. It works as a cold heat source for air conditioning by condensing and liquefying it and sending it again to other heat exchangers (hereinafter referred to as
It is abbreviated as cooling operation. ).
【0013】第5図は、本発明の氷蓄熱槽が組み込まれ
たヒートポンプ式の空調装置システムの実施例を示すも
のである。FIG. 5 shows an embodiment of a heat pump type air conditioner system incorporating the ice heat storage tank of the present invention.
【0014】先ず、本空調装置の全体的な基本構成から
説明する。First, the overall basic configuration of this air conditioner will be explained.
【0015】本構成は、圧縮機1と、熱交換器2、3、
4、5と、膨張弁6と、分流器7と、複数の第1及び第
2の制御弁8、9とを備え、前記圧縮機1の吐出配管1
aに、それぞれ第1の制御弁8と熱交換器2、3、4、
24と膨張弁6とが直列に接続された複数の連結配管A
、B、C、Dを接続するとともに、これら連結配管A、
B、C、Dの膨張弁6側を分流器7に接続し、さらに前
記各連結配管A、B、C、Dの第1の制御弁8と熱交換
器2、3、4、24との間から第2の制御弁9を備えた
分流配管E、F、G、Hを分岐させて圧縮機1の吸入配
管1bに接続してなる基本構成となっている。[0015] This configuration includes a compressor 1, heat exchangers 2, 3,
4, 5, an expansion valve 6, a flow divider 7, and a plurality of first and second control valves 8, 9, the discharge pipe 1 of the compressor 1
a, a first control valve 8 and heat exchangers 2, 3, 4, respectively;
A plurality of connecting pipes A in which the expansion valve 24 and the expansion valve 6 are connected in series.
, B, C, and D, and these connecting pipes A,
The expansion valves 6 sides of B, C, and D are connected to the flow divider 7, and the first control valves 8 of each of the connecting pipes A, B, C, and D are connected to the heat exchangers 2, 3, 4, and 24. The basic configuration is such that branch pipes E, F, G, and H each having a second control valve 9 are branched and connected to the suction pipe 1b of the compressor 1.
【0016】そして、本実施例では、熱交換器2、3、
4、24のうち、熱交換器2が室外機に設置され、熱交
換器3が室内の空調機に納まり、熱交換器4が水(貯湯
水)を蓄えた貯湯槽10の内部に設置されている。In this embodiment, heat exchangers 2, 3,
Among the heat exchangers 4 and 24, the heat exchanger 2 is installed in the outdoor unit, the heat exchanger 3 is installed in the indoor air conditioner, and the heat exchanger 4 is installed inside the hot water tank 10 that stores water (hot water). ing.
【0017】さらに、熱交換器24は、熱交換槽24a
の内部に配設されている。この熱交換槽24aには、連
結配管Jと、ブラインポンプ24bを直列に接続した連
結配管Kとが配設されている。また、連結配管J、Kは
、氷蓄熱槽20の内部に設置されたブライン式の熱交換
器5と接続している。これにより、熱交換器5、連結配
管J、K、熱交換槽24aの経路内で熱媒体が循環する
構成とされており、熱媒体は熱交換器24と熱交換器5
とで熱交換が行なわれるようになっている。ここで、氷
蓄熱槽20内の水には、防錆剤や不凍液などを溶かして
もよい。Furthermore, the heat exchanger 24 includes a heat exchange tank 24a.
is located inside. This heat exchange tank 24a is provided with a connecting pipe J and a connecting pipe K connected in series with a brine pump 24b. Further, the connecting pipes J and K are connected to a brine type heat exchanger 5 installed inside the ice heat storage tank 20. As a result, the heat medium is configured to circulate within the path of the heat exchanger 5, the connecting pipes J and K, and the heat exchange tank 24a.
Heat exchange is performed between the two. Here, a rust preventive agent, an antifreeze solution, or the like may be dissolved in the water in the ice heat storage tank 20.
【0018】次に、本実施例の構成要素について具体的
に説明する。Next, the constituent elements of this embodiment will be specifically explained.
【0019】先ず、圧縮機1は、インバータ15の制御
により所定の周波数で回転し、アキュムレータ11から
送られてきた熱媒体を圧縮して、第5図上方から下方へ
矢印方向に圧送するものである。この圧縮機1から吐出
した熱媒体は、第1及び第2の制御弁8、9の関連的な
切り替え制御によって、熱交換器2、3、4、5、24
を選択的に通過するようになっている。First, the compressor 1 rotates at a predetermined frequency under the control of the inverter 15, compresses the heat medium sent from the accumulator 11, and pumps it in the direction of the arrow from the top to the bottom in FIG. be. The heat medium discharged from the compressor 1 is transferred to the heat exchangers 2, 3, 4, 5, 24 by related switching control of the first and second control valves 8, 9.
are selectively passed through.
【0020】次に、室外に設置された熱交換器2は、内
部を通る熱媒体と外気との間で熱交換が行われて吸熱器
又は放熱器として使用されるものである。Next, the heat exchanger 2 installed outdoors is used as a heat absorber or a heat radiator by exchanging heat between the heat medium passing through the interior and the outside air.
【0021】また、室内に設置された熱交換器3は、フ
ィン付きの配管等により室内空気と接触面積が大きくな
るように形成されて放熱器又は吸熱器として使用される
ものであり、膨張弁6によりその放熱量及び吸熱量が調
整されるようになっている。Furthermore, the heat exchanger 3 installed indoors is formed with finned piping or the like so as to have a large contact area with the indoor air, and is used as a heat radiator or a heat absorber. 6, the amount of heat released and the amount of heat absorbed are adjusted.
【0022】また、貯湯槽10の内部に配設された熱交
換器4は、上記熱交換器2、3と同様にフィン付きの蛇
管等により蓄熱媒体と接触面積が大きくなるように形成
されていてもよく放熱器及び吸熱器として使用されるも
のであり、第1及び第2の制御弁8,9の切り替え及び
膨張弁6により、その放熱量及び吸熱量が調整されるよ
うになっている。[0022] Also, like the heat exchangers 2 and 3, the heat exchanger 4 disposed inside the hot water storage tank 10 is formed of a finned corrugated pipe or the like so as to have a large contact area with the heat storage medium. It is often used as a heat radiator and a heat absorber, and its heat radiation amount and heat absorption amount are adjusted by switching the first and second control valves 8 and 9 and by the expansion valve 6. .
【0023】また、膨張弁6は、電子式のものが用いら
れており、熱交換器2、3、4、5、24を通過してき
た熱媒体を狭い通路を通して圧力を下降させる作用をも
つもので、漸次自動的に弁の開度を調整する。Further, the expansion valve 6 is an electronic type, and has the function of lowering the pressure of the heat medium that has passed through the heat exchangers 2, 3, 4, 5, and 24 through a narrow passage. The opening of the valve is gradually adjusted automatically.
【0024】また、分流器7は、各連結配管A、B、C
、Dの一端が接続されており、放熱器として作動する熱
交換器を通過してきた熱媒体を、吸熱器として作動する
熱交換器に向けて流す構成となっている。[0024] Furthermore, the flow divider 7 connects each connecting pipe A, B, C.
, D are connected, and the heat medium that has passed through the heat exchanger that operates as a heat radiator is made to flow toward the heat exchanger that operates as a heat absorber.
【0025】また、第1及び第2の制御弁8、9として
は、弁開度を連続的に変更し得る流量制御弁などを用い
ることもできる。Furthermore, as the first and second control valves 8 and 9, flow control valves or the like whose opening degree can be changed continuously may be used.
【0026】一方、氷蓄熱槽20の内部に配設されてい
る熱交換器5は、図5に示したように、熱交換槽24a
の連結配管J、Kと接続されている。そして、図1に示
すように、断熱材21により周囲が囲まれた氷蓄熱槽2
0内部の上部から下方へ延びる蛇行した熱交換配管22
と、この熱交換配管22と連結されて氷蓄熱槽20の底
部に水平配置された熱交換器23とから構成されている
。On the other hand, as shown in FIG. 5, the heat exchanger 5 disposed inside the ice heat storage tank 20
It is connected to connecting pipes J and K. As shown in FIG. 1, the ice heat storage tank 2 is surrounded by a heat insulating material 21.
0 Meandering heat exchange piping 22 extending downward from the top inside
and a heat exchanger 23 connected to the heat exchange pipe 22 and arranged horizontally at the bottom of the ice heat storage tank 20.
【0027】ここで、熱交換器23は、図2ないし図4
に示すように、氷蓄熱槽20の底部に略水平配置された
銅製の容器25と、容器25の側周面26に取り付けら
れた発熱コード27とから概略構成されている。なお、
熱交換器23の下面は、断熱処理を施してもよい。Here, the heat exchanger 23 is shown in FIGS. 2 to 4.
As shown in FIG. 2, it is generally composed of a copper container 25 arranged substantially horizontally at the bottom of the ice heat storage tank 20, and a heat generating cord 27 attached to a side peripheral surface 26 of the container 25. In addition,
The lower surface of the heat exchanger 23 may be subjected to heat insulation treatment.
【0028】銅製の容器25は、平面視において氷蓄熱
槽20の底部面積の大部分を占める大きさの円形状をな
し、内部容積が拡大された袋状に形成されている。そし
て、容器の側周面に形成された接続部28、29には、
熱交換配管22と、容器内部を循環した熱媒体を送り出
す配管30とが接続されている。また、容器25の上面
25a及び下面25bは平坦に形成されている。The copper container 25 has a circular shape that occupies most of the bottom area of the ice heat storage tank 20 when viewed from above, and is shaped like a bag with an enlarged internal volume. The connecting portions 28 and 29 formed on the side circumferential surface of the container include
The heat exchange pipe 22 is connected to a pipe 30 that sends out the heat medium that has circulated inside the container. Further, the upper surface 25a and lower surface 25b of the container 25 are formed flat.
【0029】また、容器25の側周面26に取り付けら
れた発熱コード27は、通電により自身が発熱するもの
である。この発熱コード27は、導電体として高抵抗の
ニクロム線30が使用され、このニクロム線30の外周
に塩化ビニール等の被覆材31が被覆された構成になっ
ている。The heating cord 27 attached to the side peripheral surface 26 of the container 25 generates heat by itself when energized. This heating cord 27 uses a high-resistance nichrome wire 30 as a conductor, and has a structure in which the outer periphery of the nichrome wire 30 is coated with a coating material 31 such as vinyl chloride.
【0030】そして、上記のように配設された熱交換器
5は、氷蓄熱槽20の外部へ延在する外部配管と連結さ
れている。なお、前記熱交換配管22、熱交換器23は
外部配管との連結順序を逆にしてもよい。The heat exchanger 5 arranged as described above is connected to an external pipe extending to the outside of the ice heat storage tank 20. Note that the order in which the heat exchange piping 22 and the heat exchanger 23 are connected to the external piping may be reversed.
【0031】さらにまた、氷蓄熱槽20の上部壁には空
気孔32が設けられている。また、図中符号33はポン
プであり、このポンプ32を作動させることにより、氷
蓄熱槽20の上部から底部へ水ないし空気を送り、槽内
温度の均一化及び熱交換器23からの氷の分離を促すよ
うになっている。Furthermore, air holes 32 are provided in the upper wall of the ice heat storage tank 20. Further, reference numeral 33 in the figure is a pump, and by operating this pump 32, water or air is sent from the top to the bottom of the ice heat storage tank 20, and the temperature inside the tank is made uniform and the ice is removed from the heat exchanger 23. It is designed to encourage separation.
【0032】これにより、熱交換器5は、第1及び第2
の制御弁8、9の切り替え及び膨張弁6により、熱媒体
の放熱量及び吸熱量が調整されるようになっている。[0032] Thereby, the heat exchanger 5 has the first and second
By switching the control valves 8 and 9 and the expansion valve 6, the amount of heat released and absorbed by the heat medium is adjusted.
【0033】次に、上述した図5に示す装置構成を使用
して、本発明の氷蓄熱槽20が行なう蓄氷作動、及び氷
が蓄えられた氷蓄熱槽20を使用する冷房作動について
以下に説明する。Next, using the device configuration shown in FIG. 5 described above, the ice storage operation performed by the ice heat storage tank 20 of the present invention and the cooling operation using the ice heat storage tank 20 in which ice is stored will be described below. explain.
【0034】なお、図5に示す装置構成は、熱交換器2
、3、4、5が吸熱作動若しくは放熱作動を行なうこと
により、冷房、冷房+暖房、冷房(除湿)+暖房などの
機能が備えられている。すなわち、圧縮機1により高温
高圧状態に圧縮されて吐出配管1aから吐出した熱媒体
を、連結配管A、B、C、Dのそれぞれに接続する第1
の制御弁8と、分岐配管E、F、G、Hのそれぞれに接
続する第2の制御弁9の開閉制御を関連的に行うことに
より、上記機能を行なうことができるが、それらの機能
の説明は省略する。Note that the device configuration shown in FIG.
, 3, 4, and 5 perform heat absorption or heat dissipation operations, thereby providing functions such as cooling, cooling + heating, and cooling (dehumidification) + heating. That is, the heat medium compressed to a high temperature and high pressure state by the compressor 1 and discharged from the discharge pipe 1a is connected to each of the connecting pipes A, B, C, and D.
The above functions can be performed by controlling the opening and closing of the control valve 8 and the second control valve 9 connected to each of the branch pipes E, F, G, and H. Explanation will be omitted.
【0035】先ず、氷蓄熱槽20の蓄氷作動は、前述し
たように、通常、深夜電力を利用して氷蓄熱槽20内部
の熱交換器5を作動させて行なわれる。そして、この蓄
氷作動は、容器の上面に氷を形成する製氷工程と、容器
の上面から氷を剥離させる氷剥離工程とを行ない、これ
ら製氷工程と氷剥離工程とを繰り返すことにより氷蓄熱
槽20内部に円盤状の氷が蓄えられるものである。First, as described above, the ice storage operation of the ice heat storage tank 20 is normally performed by operating the heat exchanger 5 inside the ice heat storage tank 20 using late-night electricity. In this ice storage operation, an ice making process in which ice is formed on the top surface of the container and an ice peeling process in which ice is peeled off from the top surface of the container are performed, and by repeating these ice making processes and ice peeling process, the ice heat storage 20, a disc-shaped ice is stored inside.
【0036】すなわち、製氷工程は、連結配管B、C、
Dの第1の制御弁8を閉状態とし、連結配管Aの第1の
制御弁8を開状態とし、分岐配管Gの第2の制御弁9の
みを開状態として他の第2の制御弁9を閉状態とする。
そして、熱媒体の流れを第4図の矢印方向として、室外
に設置された熱交換器2を放熱器として作動させ、熱交
換器24を吸熱器として作動させる。さらに、ブライン
ポンプ24bを作動させて、熱交換槽24a内部を循環
する熱媒体を熱交換器24とで熱交換を行なわせ、氷蓄
熱槽20に設置された熱交換器5を吸熱器として作動さ
せる。これとともに、発熱コード27を通電する。That is, in the ice making process, connecting pipes B, C,
The first control valve 8 of D is closed, the first control valve 8 of connecting pipe A is opened, only the second control valve 9 of branch pipe G is opened, and the other second control valve is opened. 9 is in the closed state. Then, with the heat medium flowing in the direction of the arrow in FIG. 4, the heat exchanger 2 installed outdoors is operated as a radiator, and the heat exchanger 24 is operated as a heat absorber. Furthermore, the brine pump 24b is operated to exchange heat between the heat medium circulating inside the heat exchange tank 24a and the heat exchanger 24, and the heat exchanger 5 installed in the ice storage tank 20 is operated as a heat absorber. let At the same time, the heating cord 27 is energized.
【0037】この状態で、容器25内部に送り込まれた
液状熱媒体は吸熱しながら蒸発し、図3に示すように、
容器25の上面25a及び下面25bに短時間で氷が形
成される。ここで、容器25の側周面26には発熱した
発熱コード27が取り付けられているので、その周囲に
は氷が形成されず、容器25の上面25a側の氷34と
、容器の下面26の氷35とが、それぞれ分離した状態
で厚さの1cm程に効率良く形成される。In this state, the liquid heat medium sent into the container 25 evaporates while absorbing heat, and as shown in FIG.
Ice is formed on the upper surface 25a and lower surface 25b of the container 25 in a short time. Here, since the heating cord 27 that generates heat is attached to the side peripheral surface 26 of the container 25, ice is not formed around it, and the ice 34 on the upper surface 25a side of the container 25 and the lower surface 26 of the container The ice 35 is efficiently formed in a separated state to a thickness of about 1 cm.
【0038】また、氷剥離工程は、連結配管A、B、D
の第1の制御弁8を閉状態とし、連結配管Aの第1の制
御弁8を開状態とし、分岐配管Eの第2の制御弁9のみ
を開状態として他の第2の制御弁9を閉状態とする。そ
して、熱媒体の流れを第3図の矢印方向として、室外に
設置された熱交換器2を吸熱器として作動させ、熱交換
器24を放熱器として作動させる。さらに、ブラインポ
ンプ24bを作動させて、熱交換槽24a内部の熱媒体
を熱交換器24とで熱交換を行なわせ、氷蓄熱槽20に
設置された熱交換器5を放熱器として作動させる。これ
とともに、発熱コード27を通電させた状態にしておく
。[0038] Also, in the ice peeling process, the connecting pipes A, B, D
The first control valve 8 of the connecting pipe A is closed, the first control valve 8 of the connecting pipe A is opened, only the second control valve 9 of the branch pipe E is opened, and the other second control valve 9 is opened. is closed. Then, with the heat medium flowing in the direction of the arrow in FIG. 3, the heat exchanger 2 installed outdoors is operated as a heat absorber, and the heat exchanger 24 is operated as a radiator. Furthermore, the brine pump 24b is operated to exchange heat between the heat medium inside the heat exchange tank 24a and the heat exchanger 24, and the heat exchanger 5 installed in the ice heat storage tank 20 is operated as a radiator. At the same time, the heating cord 27 is kept energized.
【0039】これにより、容器25の上面25a及び下
面25bとに分離して形成された氷34、35は、高温
度の熱媒体によって容器25が加温されることにより、
図4に示すように、容易に剥離していく。そして、容器
25の上面25bから剥離した氷34は、円盤状の氷3
4として氷蓄熱槽20の上部に浮上していき蓄えられる
。なお、下面側の氷35は、その場に滞留することにな
る。As a result, the ice 34 and 35 formed separately on the upper surface 25a and lower surface 25b of the container 25 are heated by the high-temperature heat medium, so that the ice 34 and 35 are
As shown in FIG. 4, it peels off easily. The ice 34 peeled off from the top surface 25b of the container 25 forms a disc-shaped ice 3.
4, the ice floats to the top of the ice heat storage tank 20 and is stored. Note that the ice 35 on the lower surface side remains in place.
【0040】このように、蓄氷作動は、製氷工程と、氷
剥離工程とを繰り返し行うことにより、製氷速度及び放
冷熱性(融解性)が高められた状態で短時間で所定容積
の氷を蓄えることができる。[0040] In this way, the ice storage operation repeatedly performs the ice making process and the ice peeling process to produce a predetermined volume of ice in a short period of time while increasing the ice making speed and cooling heat property (melting property). Can be stored.
【0041】次に、氷34を蓄えた氷蓄熱槽20を使用
した冷房作動について説明する。先ず、連結配管A、C
、Dの第1の制御弁8を閉状態とし、連結配管Bの第1
の制御弁8を開状態とし、分岐配管Gの第2の制御弁9
のみを開状態として他の第2の制御弁9を閉状態とする
。そして、熱媒体の流れを第5図の矢印方向として、室
内に設置された熱交換器3を放熱器として作動させる。Next, a cooling operation using the ice heat storage tank 20 storing ice 34 will be explained. First, connect pipes A and C
, D are closed, and the first control valve 8 of connecting pipe B is closed.
The control valve 8 of the branch pipe G is opened, and the second control valve 9 of the branch pipe G is opened.
Only the second control valve 9 is opened and the other second control valve 9 is closed. Then, the heat exchanger 3 installed indoors is operated as a radiator with the heat medium flowing in the direction of the arrow in FIG.
【0042】これにより、熱交換器3で蒸発した熱媒体
は、氷蓄熱槽20の熱交換器5に送り込まれ、氷蓄熱槽
20の内部で高効率に凝縮、液化された後、分岐配管G
に送り込まれる。この際には、圧縮機1は、ポンプの機
能を果たすだけでよく、消費電力は少ない。As a result, the heat medium evaporated in the heat exchanger 3 is sent to the heat exchanger 5 of the ice heat storage tank 20, and after being condensed and liquefied with high efficiency inside the ice heat storage tank 20, the heat medium is transferred to the branch pipe G.
sent to. In this case, the compressor 1 only needs to function as a pump, and its power consumption is low.
【0043】以上、述べたことから容易に理解できるよ
うに、製氷工程の際には、熱交換器23を吸熱作動させ
て発熱コード27を通電することにより、内容積が拡大
された容器25内部に送り込まれた液状熱媒体が蒸発に
伴って潜熱として吸熱するので、短時間に容器25の上
下面に所定厚さの氷34、35が分割されて形成される
。As can be easily understood from the above description, during the ice-making process, the heat exchanger 23 is operated to absorb heat and the heat generation cord 27 is energized, so that the inside of the container 25 whose internal volume has been expanded is Since the liquid heat medium sent into the container absorbs latent heat as it evaporates, ice 34 and 35 of a predetermined thickness are divided and formed on the upper and lower surfaces of the container 25 in a short time.
【0044】また、氷剥離工程の際には、熱交換器23
を放熱作動させることにより、容器25の上面25aか
ら円盤状の氷34を剥離させて氷蓄熱槽20の上部に浮
上して蓄える。これら製氷工程及び氷分離工程を繰り返
し行なうことにより、短時間に槽内部に複数の円盤状の
氷34が蓄えられた冷熱熱源を得ることができる。[0044] Also, during the ice peeling process, the heat exchanger 23
By radiating heat, the disc-shaped ice 34 is peeled off from the upper surface 25a of the container 25, floats to the upper part of the ice heat storage tank 20, and is stored. By repeating these ice making steps and ice separating steps, a cold heat source in which a plurality of disc-shaped ices 34 are stored inside the tank can be obtained in a short time.
【0045】また、内部に氷34を蓄えた冷熱熱源とし
ての氷蓄熱槽を、他の熱交換器と関連的に作動させるこ
とにより、他の熱交換器で蒸発した熱媒体を、氷蓄熱槽
の熱交換器23に送り込み、氷蓄熱槽の内部で高効率に
凝縮、液化することができるため、日中の消費電力量を
大幅に削減した冷房を行なうことができる。Furthermore, by operating the ice heat storage tank as a cold heat source that stores ice 34 inside in conjunction with other heat exchangers, the heat medium evaporated in the other heat exchangers can be transferred to the ice heat storage tank. Since the ice can be sent to the heat exchanger 23 and condensed and liquefied with high efficiency inside the ice heat storage tank, cooling can be performed with a significant reduction in power consumption during the day.
【0046】次に、図6及び図7に示すものは、水を供
給した氷蓄熱槽内部に配設された熱交換器の他の実施例
を示すものである。Next, FIGS. 6 and 7 show another embodiment of the heat exchanger disposed inside the ice heat storage tank to which water is supplied.
【0047】本実施例の熱交換器23は、図1ないし図
5に示した構成に加えて、容器25の上面25aに発熱
コード36が格子状に配設された構造になっている。In addition to the structure shown in FIGS. 1 to 5, the heat exchanger 23 of this embodiment has a structure in which heating cords 36 are arranged in a lattice pattern on the upper surface 25a of the container 25.
【0048】上記構成からなる熱交換器23を使用して
、製氷工程において熱交換器23を吸熱作動することに
より、容器25の上面25aには、格子状の発熱コード
36で囲まれた部分37に厚さ1cm程の氷38が形成
される。そして、氷剥離工程において熱交換器23を放
熱作動することにより、容器25の上面25aに形成さ
れた氷は、速やかに剥離され、図7に示すように、角状
の氷片38として氷蓄熱槽20の上部に浮上していき蓄
えられる。これは、盤状の氷より放冷熱性を良くするた
めである。By using the heat exchanger 23 constructed as described above and operating the heat exchanger 23 to absorb heat during the ice-making process, a portion 37 surrounded by the lattice-shaped heat generating cord 36 is formed on the upper surface 25a of the container 25. Ice 38 with a thickness of about 1 cm is formed. By operating the heat exchanger 23 to release heat in the ice peeling process, the ice formed on the upper surface 25a of the container 25 is quickly peeled off, and as shown in FIG. It floats to the top of the tank 20 and is stored. This is to improve cooling and heat dissipation properties compared to disk-shaped ice.
【0049】従って、本実施例の熱交換器は、図1ない
し図5に示した熱交換器と同様の作用効果を得ることが
できる。Therefore, the heat exchanger of this embodiment can obtain the same effects as the heat exchanger shown in FIGS. 1 to 5.
【0050】さらに、本発明の氷蓄熱槽20は、夏期に
おける製氷作動、冷房作動のみに使用されのではなく、
冬季、春期において氷蓄熱槽20の内部の熱交換器を常
時放熱器として作動させて蓄熱し、これを熱交換器22
で吸熱することで暖房熱源槽として使用してもよい。な
お、氷蓄熱槽20及び熱交換器23の形状は、前述した
ものに限定されない。Furthermore, the ice heat storage tank 20 of the present invention is not only used for ice making and cooling operations in the summer;
In winter and spring, the heat exchanger inside the ice heat storage tank 20 is constantly operated as a radiator to store heat, and this heat is transferred to the heat exchanger 22.
It can also be used as a heating heat source tank by absorbing heat. Note that the shapes of the ice heat storage tank 20 and the heat exchanger 23 are not limited to those described above.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の氷蓄熱槽
は、熱交換器を吸熱作動させて線状発熱体を通電するこ
とにより、容器内部に送り込まれた液状熱媒体が蒸発に
伴って潜熱として吸熱するため、平坦に形成された容器
の上面に短時間で氷を形成することができる。As explained above, in the ice heat storage tank of the present invention, by operating the heat exchanger to absorb heat and energizing the linear heating element, the liquid heat medium sent into the container evaporates. Since ice is absorbed as latent heat, ice can be formed on the top surface of a flat container in a short time.
【0052】また、容器の側部周囲に線状発熱体が配設
されているため、製氷を行なう際には、容器の上下面に
形成された氷が、線状発熱体の発熱量により上部及び下
部が分離して形成され、また、容器から氷を剥離させる
際には、容器の上面に形成された氷が容易に剥離して氷
蓄熱槽の上部に浮上していき蓄えられる。これらの動作
を繰り返し行なうことにより、短時間で槽内部に氷を蓄
えた冷熱熱源を得ることができる。Furthermore, since linear heating elements are arranged around the sides of the container, when making ice, the ice formed on the upper and lower surfaces of the container is heated by the linear heating elements. When ice is peeled off from the container, the ice formed on the top surface of the container is easily peeled off and floats to the top of the ice storage tank where it is stored. By repeating these operations, a cold heat source with ice stored inside the tank can be obtained in a short time.
【0053】また、内部に氷を蓄えた冷熱熱源としての
氷蓄熱槽を、他の熱交換器と関連的に作動させることに
より、他の熱交換器で蒸発した熱媒体を、氷蓄熱槽の放
熱作動を行なう熱交換器に送り込み、氷蓄熱槽の内部で
高効率に凝縮、液化することができるため、日中の消費
電力量を大幅に削減して省エネルギー化を図ることがで
きる。[0053] Furthermore, by operating the ice heat storage tank, which serves as a cold heat source that stores ice inside, in conjunction with other heat exchangers, the heat medium evaporated in the other heat exchangers can be transferred to the ice heat storage tank. It is sent to a heat exchanger that performs heat dissipation operation, and can be condensed and liquefied with high efficiency inside the ice heat storage tank, making it possible to significantly reduce power consumption during the day and save energy.
【図1】本発明の氷蓄熱槽を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an ice heat storage tank of the present invention.
【図2】本発明の氷蓄熱槽における熱交換器を示す平面
図である。FIG. 2 is a plan view showing a heat exchanger in the ice heat storage tank of the present invention.
【図3】容器の上下面に氷が形成された状態を示す図2
におけるIIIーIII線矢視の断面図である。[Figure 3] Figure 2 showing the state in which ice is formed on the top and bottom surfaces of the container
It is a sectional view taken along the line III-III in FIG.
【図4】容器の上下面から氷が剥離する状態を示す図2
におけるIIIーIII線矢視の断面図である。[Figure 4] Figure 2 showing the state in which ice peels off from the upper and lower surfaces of the container
It is a sectional view taken along the line III-III in FIG.
【図5】本発明の氷蓄熱槽が設置された空調システムを
示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an air conditioning system in which the ice heat storage tank of the present invention is installed.
【図6】本発明の氷蓄熱槽における熱交換器の他の実施
例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing another embodiment of the heat exchanger in the ice heat storage tank of the present invention.
【図7】他の実施例の熱交換器が配設された氷蓄熱槽を
示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing an ice heat storage tank in which a heat exchanger according to another embodiment is installed.
5 熱交換器
20 槽(氷蓄熱槽)
23 槽の底部に配設された熱交換器25
銅製の容器(容器)
25a 容器の上面
26 容器の周側面
27 発熱コード(線状発熱体)34 円
盤状の氷
36 格子状に設けられた発熱コード(線状発熱
体)38 角状の氷。5 Heat exchanger 20 Tank (ice heat storage tank) 23 Heat exchanger 25 arranged at the bottom of the tank
Copper container (container) 25a Top surface of the container 26 Circumferential side of the container 27 Heat generating cord (linear heating element) 34 Disc-shaped ice 36 Heat generating cord provided in a lattice shape (linear heating element) 38 Square ice.
Claims (1)
器への熱媒体の可逆的な循環により前記熱交換器を放熱
作動若しくは吸熱作動させて製氷を行ない、前記槽内部
に氷を蓄える氷蓄熱槽であって、前記熱交換器が、上面
が平坦に形成された容器で構成されているとともに、こ
の容器の側部周囲には線状発熱体が配設されていること
を特徴とする氷蓄熱槽。Claim 1: A heat exchanger is disposed inside the tank, and ice is made by operating the heat exchanger in a heat dissipating or absorbing operation by reversibly circulating a heat medium to the heat exchanger. An ice heat storage tank for storing ice, wherein the heat exchanger is composed of a container with a flat top surface, and a linear heating element is arranged around the side of the container. An ice heat storage tank featuring:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11554491A JPH04320740A (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Ice heat accumulating tank |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11554491A JPH04320740A (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Ice heat accumulating tank |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04320740A true JPH04320740A (en) | 1992-11-11 |
Family
ID=14665162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11554491A Withdrawn JPH04320740A (en) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | Ice heat accumulating tank |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04320740A (en) |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP11554491A patent/JPH04320740A/en not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |