JPH0438178Y2 - - Google Patents
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- JPH0438178Y2 JPH0438178Y2 JP1987181178U JP18117887U JPH0438178Y2 JP H0438178 Y2 JPH0438178 Y2 JP H0438178Y2 JP 1987181178 U JP1987181178 U JP 1987181178U JP 18117887 U JP18117887 U JP 18117887U JP H0438178 Y2 JPH0438178 Y2 JP H0438178Y2
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 92
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- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 18
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 20
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- 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
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- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、冷房用の冷熱源を氷の潜熱の形態で
蓄えるようにした空調用製氷蓄熱装置に関する。
蓄えるようにした空調用製氷蓄熱装置に関する。
空調用蓄熱水槽に氷を蓄えることによつて冷熱
を潜熱の形態で蓄熱するいわゆる氷蓄熱方式には
製氷法の相違により蓄える氷の形態がソリツド状
（氷塊状）のものとリキツド状（微細な氷が水に
懸濁した状態）のものがある。ソリツド型のもの
は伝熱管の表面で氷を付着成長させるものである
のに対し、リキツド型ではシヤーベツト状の氷を
作る方式である。両者の方式にはそれぞれ得失が
あるが、後者のいわゆるシヤーベツト状の氷−水
スラリーを蓄熱水槽に蓄える方式として、出願人
は既に特願昭62−47770号、特願昭62−62681号、
特願昭62−102994号、特願昭62−228800号、特願
昭62−245930号等において、零度℃以下に冷却さ
れた過冷却水を連続流れとして製造し、この連続
流れの過冷却水の過冷却状態を瞬時に解除するこ
とによつて微細な氷が分散した蓄熱に適したリキ
ツドアイスを製造する発明を提案した。
を潜熱の形態で蓄熱するいわゆる氷蓄熱方式には
製氷法の相違により蓄える氷の形態がソリツド状
（氷塊状）のものとリキツド状（微細な氷が水に
懸濁した状態）のものがある。ソリツド型のもの
は伝熱管の表面で氷を付着成長させるものである
のに対し、リキツド型ではシヤーベツト状の氷を
作る方式である。両者の方式にはそれぞれ得失が
あるが、後者のいわゆるシヤーベツト状の氷−水
スラリーを蓄熱水槽に蓄える方式として、出願人
は既に特願昭62−47770号、特願昭62−62681号、
特願昭62−102994号、特願昭62−228800号、特願
昭62−245930号等において、零度℃以下に冷却さ
れた過冷却水を連続流れとして製造し、この連続
流れの過冷却水の過冷却状態を瞬時に解除するこ
とによつて微細な氷が分散した蓄熱に適したリキ
ツドアイスを製造する発明を提案した。
特開昭62−147271号公報は冷却用伝熱面の水の
流速が所定以上となるように流動状態を保つて冷
却すると過冷却水が得られると教示している。
流速が所定以上となるように流動状態を保つて冷
却すると過冷却水が得られると教示している。
ソリツド方式では伝熱管の必要面積が大きくな
り、且つ伝熱管の表面に氷が生成した場合、氷は
熱伝熱率が低いので一層の氷の成長を行わせるに
は冷凍機の成績係数が低くなる（通常は２以下）
という問題がある。
り、且つ伝熱管の表面に氷が生成した場合、氷は
熱伝熱率が低いので一層の氷の成長を行わせるに
は冷凍機の成績係数が低くなる（通常は２以下）
という問題がある。
一方、リキツド方式では微細の氷の間には水が
存在した状態で蓄えるから、単位容積当りの蓄熱
量は水が存在する部分だけ低くなり、仮に水を出
来るだけ排出してもその部分は空間として存在す
ることになるから、やはり単位容積当りの蓄熱量
はソリツド方式に比べて低くなるという問題があ
る。
存在した状態で蓄えるから、単位容積当りの蓄熱
量は水が存在する部分だけ低くなり、仮に水を出
来るだけ排出してもその部分は空間として存在す
ることになるから、やはり単位容積当りの蓄熱量
はソリツド方式に比べて低くなるという問題があ
る。
本考案はこのようなソリツド方式の欠点とリキ
ツド方式の欠点を相補うことができる製氷蓄熱装
置の提供を目的としたものである。
ツド方式の欠点を相補うことができる製氷蓄熱装
置の提供を目的としたものである。
前記の目的を達成せんとする本考案の要旨とす
るところは、空調用熱源水を蓄える蓄熱水槽と、
この蓄熱水槽の槽外に設置された水冷却器であつ
て伝熱管内を連続的に通水することによつて零度
℃以下の過冷却水を該伝熱管から連続して取り出
すようにした水冷却器と、蓄熱水槽内の熱源水の
一部を該水冷却器に導く給水経路と、該水冷却器
で連続的に製造された過冷却水を該蓄熱水槽に導
く戻り経路とからなる空調用製氷蓄熱装置におい
て、前記の蓄熱水槽内の水面下に、冷媒がその中
を通る冷媒管に板状の伝熱板を取りつけてなる製
氷器を設置したことを特徴とする。
るところは、空調用熱源水を蓄える蓄熱水槽と、
この蓄熱水槽の槽外に設置された水冷却器であつ
て伝熱管内を連続的に通水することによつて零度
℃以下の過冷却水を該伝熱管から連続して取り出
すようにした水冷却器と、蓄熱水槽内の熱源水の
一部を該水冷却器に導く給水経路と、該水冷却器
で連続的に製造された過冷却水を該蓄熱水槽に導
く戻り経路とからなる空調用製氷蓄熱装置におい
て、前記の蓄熱水槽内の水面下に、冷媒がその中
を通る冷媒管に板状の伝熱板を取りつけてなる製
氷器を設置したことを特徴とする。
すなわち、槽外の水冷却器によつて過冷却水を
連続的に製造してこれを蓄熱水槽に送り込む構成
とすると共に、蓄熱水槽内に伝熱面の大きな製氷
器を設置し、この槽内の製氷器表面でソリツド状
の氷を、送り込まれる過冷却水から連続的に成長
させるようにしたものである。
連続的に製造してこれを蓄熱水槽に送り込む構成
とすると共に、蓄熱水槽内に伝熱面の大きな製氷
器を設置し、この槽内の製氷器表面でソリツド状
の氷を、送り込まれる過冷却水から連続的に成長
させるようにしたものである。
以下に図面の実施例に従つて本考案を具体的に
説明する。
説明する。
第１図は本考案装置の実施例を示す全体の機器
配置図を示したものであり、１は蓄熱水槽、２は
空調負荷を扱う熱交換器群を表しており、循環ポ
ンプ３によつて、蓄熱水槽１内の熱源水を熱交換
器群２に循環して冷暖房を行なう。本考案装置に
おいては、建物の冷房シーズンにおける冷房運転
中または夜間の冷房運転休止時に氷を作つてこれ
を蓄熱水槽１内に蓄え、昼間時の冷房運転時に備
えるものである。本考案装置はこの氷の作り方に
工夫したもので、過冷却水からソリツド状の氷を
作れるようにした点に特徴がある。
配置図を示したものであり、１は蓄熱水槽、２は
空調負荷を扱う熱交換器群を表しており、循環ポ
ンプ３によつて、蓄熱水槽１内の熱源水を熱交換
器群２に循環して冷暖房を行なう。本考案装置に
おいては、建物の冷房シーズンにおける冷房運転
中または夜間の冷房運転休止時に氷を作つてこれ
を蓄熱水槽１内に蓄え、昼間時の冷房運転時に備
えるものである。本考案装置はこの氷の作り方に
工夫したもので、過冷却水からソリツド状の氷を
作れるようにした点に特徴がある。
第１図において４は水冷却器を示す。この水冷
却器４は、シエル５内を仕切り板６と７で区切る
ことにより、水入側ヘツダー部８および冷却室９
を形成し、多数本の両端開口の伝熱管１１を、そ
の一方の端が水入側ヘツダー部８に、他方の端が
シエル外に開口するように仕切り板６と７に貫通
させ、その実質的な長さ部分が冷却室９内に収ま
るように設置したものである。冷却室９は本例で
は冷凍サイクルの蒸発器として機能させ、ここで
冷媒を蒸発膨張させることによつて各伝熱管１１
をその外側より冷却する。冷凍サイクルは、蒸発
器として機能する冷却室９、圧縮機１４、凝縮器
１５、膨張弁１６を冷媒配管することによつて構
成される。本考案者らは特願昭62−271922号にお
いて、伝熱管の水と接触する管壁温度が−5.8℃
以下とはならない温度（ただし零度℃以下）にさ
え制御すれば、水流のレイノルズ数（つまり流速
や管径）、冷却される前の水温、冷却後の水温等
とは無関係に過冷却水が連続的に製造できること
を明らかにしたが、本考案装置においてもこれを
利用し、蓄熱水槽１内の水の一部を給水経路１２
を経てこの水冷却器４に連続流れとして送り込
み、伝熱管１１の内壁温度が−5.8℃以下とはな
らない温度（ただし零度℃以下）となるように冷
媒の蒸発膨張圧力を調整した状態で各伝熱管１１
内で水を連続的に冷却することによつて、連続し
た過冷却水の流れとして取り出すことができる。
この過冷却水は蓄熱水槽１に戻り経路１３を経て
戻される。
却器４は、シエル５内を仕切り板６と７で区切る
ことにより、水入側ヘツダー部８および冷却室９
を形成し、多数本の両端開口の伝熱管１１を、そ
の一方の端が水入側ヘツダー部８に、他方の端が
シエル外に開口するように仕切り板６と７に貫通
させ、その実質的な長さ部分が冷却室９内に収ま
るように設置したものである。冷却室９は本例で
は冷凍サイクルの蒸発器として機能させ、ここで
冷媒を蒸発膨張させることによつて各伝熱管１１
をその外側より冷却する。冷凍サイクルは、蒸発
器として機能する冷却室９、圧縮機１４、凝縮器
１５、膨張弁１６を冷媒配管することによつて構
成される。本考案者らは特願昭62−271922号にお
いて、伝熱管の水と接触する管壁温度が−5.8℃
以下とはならない温度（ただし零度℃以下）にさ
え制御すれば、水流のレイノルズ数（つまり流速
や管径）、冷却される前の水温、冷却後の水温等
とは無関係に過冷却水が連続的に製造できること
を明らかにしたが、本考案装置においてもこれを
利用し、蓄熱水槽１内の水の一部を給水経路１２
を経てこの水冷却器４に連続流れとして送り込
み、伝熱管１１の内壁温度が−5.8℃以下とはな
らない温度（ただし零度℃以下）となるように冷
媒の蒸発膨張圧力を調整した状態で各伝熱管１１
内で水を連続的に冷却することによつて、連続し
た過冷却水の流れとして取り出すことができる。
この過冷却水は蓄熱水槽１に戻り経路１３を経て
戻される。
一方、本考案装置では蓄熱水槽１内に製氷器１
８が設置される。この製氷器１８は第２図に示す
ように、冷媒管２０に金属製の平板２１を取りつ
けた簡単な構造のものを使用することができる。
この平板状製氷器１８を、第１図に示すように、
各平板２１を互いに平行にして所定の間隔を開け
て蓄熱水槽１の水面下に多数配置し、各製氷器１
８の冷媒管２０に冷媒を通す。この製氷器１８の
冷媒は前記の過冷却水製造用の水冷却器４と共通
にすることができ、この場合には、凝縮器１５で
凝縮させた液冷媒を膨張弁２２を経るかまたはキ
ヤピラリーチユーブを経て絞つて冷媒管２０に供
給し、ここで蒸発させて圧縮機１４に戻す冷媒配
管を行えばよい。特に各々の平板状製氷器１８を
直膨型熱交換器に構成するのが最も簡単である。
８が設置される。この製氷器１８は第２図に示す
ように、冷媒管２０に金属製の平板２１を取りつ
けた簡単な構造のものを使用することができる。
この平板状製氷器１８を、第１図に示すように、
各平板２１を互いに平行にして所定の間隔を開け
て蓄熱水槽１の水面下に多数配置し、各製氷器１
８の冷媒管２０に冷媒を通す。この製氷器１８の
冷媒は前記の過冷却水製造用の水冷却器４と共通
にすることができ、この場合には、凝縮器１５で
凝縮させた液冷媒を膨張弁２２を経るかまたはキ
ヤピラリーチユーブを経て絞つて冷媒管２０に供
給し、ここで蒸発させて圧縮機１４に戻す冷媒配
管を行えばよい。特に各々の平板状製氷器１８を
直膨型熱交換器に構成するのが最も簡単である。
本装置を製氷運転する場合には、製氷器１８を
先ず稼働して平板２１の表面に着氷させ、ついで
水冷却器４を稼働して過冷却水を連続的に製造し
蓄熱水槽１に送り込む。まず過冷却水が存在しな
い状態で製氷器１８を稼働すると、薄い氷が平板
２１の表面に一様に着氷する。すなわち氷は熱抵
抗が高いので厚さ方向にはあまり成長しないが、
平板２１の金属による熱伝熱によつて平板全面が
零度℃以下となつて全面に着氷する。ついで水冷
却器４で製造した過冷却水を送り込むと、製氷器
１８の表面に形成している氷によつて過冷却水が
相変化を起こし、その上に稠密な氷となつて新た
な氷表面を形成する。したがつて、過冷却水を連
続的に送り続けると、製氷器１８の平板上ではど
んどん氷が生成してその層厚がどこまでも厚くな
つてゆく。そのさいの氷の成長はあくまで過冷却
水から行えばよく、製氷器１８自身は氷の成長に
寄与するような冷却能力を持たなくてもよい。つ
まりソリツド状の氷を蓄熱水槽１内で作るさい
に、氷の内部側から氷層を形成するに必要な冷熱
を供給するのではなく、周囲に供給される過冷却
水から氷表面に氷を新たに且つ連続的に生成させ
るのであり、氷を作るための冷熱の供給は水冷却
器４が受け持つようにした点に本考案装置の基本
的な特徴がある。
先ず稼働して平板２１の表面に着氷させ、ついで
水冷却器４を稼働して過冷却水を連続的に製造し
蓄熱水槽１に送り込む。まず過冷却水が存在しな
い状態で製氷器１８を稼働すると、薄い氷が平板
２１の表面に一様に着氷する。すなわち氷は熱抵
抗が高いので厚さ方向にはあまり成長しないが、
平板２１の金属による熱伝熱によつて平板全面が
零度℃以下となつて全面に着氷する。ついで水冷
却器４で製造した過冷却水を送り込むと、製氷器
１８の表面に形成している氷によつて過冷却水が
相変化を起こし、その上に稠密な氷となつて新た
な氷表面を形成する。したがつて、過冷却水を連
続的に送り続けると、製氷器１８の平板上ではど
んどん氷が生成してその層厚がどこまでも厚くな
つてゆく。そのさいの氷の成長はあくまで過冷却
水から行えばよく、製氷器１８自身は氷の成長に
寄与するような冷却能力を持たなくてもよい。つ
まりソリツド状の氷を蓄熱水槽１内で作るさい
に、氷の内部側から氷層を形成するに必要な冷熱
を供給するのではなく、周囲に供給される過冷却
水から氷表面に氷を新たに且つ連続的に生成させ
るのであり、氷を作るための冷熱の供給は水冷却
器４が受け持つようにした点に本考案装置の基本
的な特徴がある。
なお、前記の実施例では水冷却器４の冷却室９
および製氷器１８の冷媒管２０は冷凍サイクルの
蒸発器として機能させる例を示したが、この冷却
室９および冷媒管２０には冷凍機で製造したブラ
インを供給して伝熱管１１および平板２１を冷却
するようにしてもよい。
および製氷器１８の冷媒管２０は冷凍サイクルの
蒸発器として機能させる例を示したが、この冷却
室９および冷媒管２０には冷凍機で製造したブラ
インを供給して伝熱管１１および平板２１を冷却
するようにしてもよい。
本考案によると、蓄熱水槽内においてソリツド
状の氷を冷凍装置の成績係数を高めた状態で製造
することができる。すなわち、本考案では製氷器
１８の表面での氷の成長は過冷却水の相変化によ
つて行わせるのであり、製氷器１８自身が氷を成
長させるための冷熱を受け持つのではない。した
がつて、製氷器１８に氷生成のための冷熱を供給
して氷を成長させる方式のように氷自身が断熱層
となつて氷の成長を阻害するような事態（この場
合に氷を成長させるには冷凍装置の成績係数が非
常に下がることになる）は回避され、一方、水冷
却器４による過冷却水の連続的な製造は高い成績
係数のもとで行い得る。したがつて、氷製造のた
めの動力費用が非常に廉価になる。また、本考案
によると蓄熱水槽１では稠密なソリツド状の氷と
して蓄えられるので、単位容積当りの氷の充填率
が高まる槽内に多量の冷熱を蓄えることができ
る。さらに本考案装置では製氷器１８は大部分が
単なる金属板からなり、装置構成が単純で安価で
製造できるという利点があり、空調用製氷蓄熱装
置としてその実用的価値は大きなものがある。
状の氷を冷凍装置の成績係数を高めた状態で製造
することができる。すなわち、本考案では製氷器
１８の表面での氷の成長は過冷却水の相変化によ
つて行わせるのであり、製氷器１８自身が氷を成
長させるための冷熱を受け持つのではない。した
がつて、製氷器１８に氷生成のための冷熱を供給
して氷を成長させる方式のように氷自身が断熱層
となつて氷の成長を阻害するような事態（この場
合に氷を成長させるには冷凍装置の成績係数が非
常に下がることになる）は回避され、一方、水冷
却器４による過冷却水の連続的な製造は高い成績
係数のもとで行い得る。したがつて、氷製造のた
めの動力費用が非常に廉価になる。また、本考案
によると蓄熱水槽１では稠密なソリツド状の氷と
して蓄えられるので、単位容積当りの氷の充填率
が高まる槽内に多量の冷熱を蓄えることができ
る。さらに本考案装置では製氷器１８は大部分が
単なる金属板からなり、装置構成が単純で安価で
製造できるという利点があり、空調用製氷蓄熱装
置としてその実用的価値は大きなものがある。
第１図は本考案装置の一実施例を示す機器配置
系統図、第２図は本考案に従う製氷器の一例を示
す斜視図である。 １……蓄熱水槽、２……空調負荷を扱う熱交換
器群、３……循環ポンプ、４……水冷却器、９…
…冷却室、１１……伝熱管、１２……給水経路、
１３……戻り経路、１８……製氷器、２０……冷
媒管、２１……金属製の平板。
系統図、第２図は本考案に従う製氷器の一例を示
す斜視図である。 １……蓄熱水槽、２……空調負荷を扱う熱交換
器群、３……循環ポンプ、４……水冷却器、９…
…冷却室、１１……伝熱管、１２……給水経路、
１３……戻り経路、１８……製氷器、２０……冷
媒管、２１……金属製の平板。
Claims (1)
- 空調用熱源水を蓄える蓄熱水槽と、この蓄熱水
槽の槽外に設置された水冷却器であつて伝熱管内
を連続的に通水することによつて零度℃以下の過
冷却水を該伝熱管から連続して取り出すようにし
た水冷却器と、蓄熱水槽内の熱源水の一部を該水
冷却器に導く給水経路と、該水冷却器で連続的に
製造された過冷却水を該蓄熱水槽に導く戻り経路
とからなる空調用製氷蓄熱装置において、前記の
蓄熱水槽内の水面下に、冷媒がその中を通る冷媒
管に板状の伝熱板を取りつけてなる製氷器を設置
したことを特とする空調用製氷蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987181178U JPH0438178Y2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987181178U JPH0438178Y2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0188237U JPH0188237U (ja) | 1989-06-12 |
| JPH0438178Y2 true JPH0438178Y2 (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=31472676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987181178U Expired JPH0438178Y2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0438178Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5519213B2 (ja) * | 2009-08-19 | 2014-06-11 | 株式会社前川製作所 | 製氷装置 |
| JP7571412B2 (ja) * | 2020-07-30 | 2024-10-23 | 富士電機株式会社 | 加湿装置 |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP1987181178U patent/JPH0438178Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0188237U (ja) | 1989-06-12 |
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