JPH06185764A - 冷房システムの解氷槽 - Google Patents

冷房システムの解氷槽

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JPH06185764A
JPH06185764A JP4334716A JP33471692A JPH06185764A JP H06185764 A JPH06185764 A JP H06185764A JP 4334716 A JP4334716 A JP 4334716A JP 33471692 A JP33471692 A JP 33471692A JP H06185764 A JPH06185764 A JP H06185764A
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water
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thaw
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Hiroshi Kashiwagi
博 柏木
Mitsuru Kobayashi
満 小林
Shunji Hachisuga
舜治 蜂須賀
Yoshio Gomachi
善雄 五町
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Obayashi Corp
Sasakura Engineering Co Ltd
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Obayashi Corp
Sasakura Engineering Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/14Thermal energy storage

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 地域冷房システムで、冷熱の供給源1から氷
水を末端の熱交換器5へ送る場合に、送られてきた氷水
中の氷を解氷して熱交換効率を良くする必要があるの
で、この氷水を熱交換器からの還流水と混ぜるための解
氷槽21を設ける。この解氷槽における解氷を十分なも
のにする。 【構成】 解氷槽内部21に上下に多段の水平仕切板2
5を設け、各水平仕切板25には各段で互い違いになる
開口部27を開けて、氷を長い間水中に留めつつ上方に
移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、氷の潜熱を利用した冷
房システムに関し、特に、送られてきた氷水を熱交換器
または空調機(以下、総称して熱交換器という。)へ送
る前に、この氷水の中の氷を解氷する解氷槽に関する。
【0002】
【従来の技術】地域の冷暖房をおこなうシステムにおい
て、冷房に用いられる冷熱の供給は、冷水でおこなわれ
ることが多い。この場合に、供給される熱量は、顕熱変
化によるものだけである。そして、例えば送られる冷水
の温度は5℃、熱交換器で使用され還流してきた還流水
の温度は15℃がせいぜいであり、このため供給される
熱量は、水1kgで10Kcal程度が限界となる。このため
必要な冷熱を供給するためには、大量の冷水を送らなけ
ればならず、送るための動力が大きくなってしまう。
【0003】これに対し、冷熱の供給を、氷と水の混合
状態である氷水で行う方式がある。この場合には、例え
ば氷0.2kgと水0.8kgを混合して送り、還流水の温
度を12℃であるとすれば、1kgの氷が解ける際に回り
から奪う熱量は80Kcalであるから、 0.2×80+(12−0)=28Kcal/kg の冷熱を送れることになる。これにより少量の氷水で大
きな冷熱を供給できることとなる。
【0004】配管の径を小さくするためには、氷水の氷
の充填率(IPF)を大きくすればよい。このような技
術が特開平1−285727に記載されている。
【0005】しかしながら、氷の充填率(IPF)を大
きくした氷水を送る場合には、末端の熱交換器に達した
際にも内部の氷は解けていない。従って、熱交換器の設
計に際して、氷が通過するに必要な流路断面積の確保並
びに解氷に必要な滞留時間を持たせるための槽内容積の
確保を考慮する必要があり、このため、氷だけが流れる
熱交換器に比べ熱交換器における熱交換の効率を低下さ
せるという欠点があった。
【0006】この欠点を解消するため、例えば特開平1
−263441に記載された技術のように、氷水の上よ
り、熱交換器からの還流水を散水し、解氷をおこなおう
とするものが存在する。即ち、図2に示すように、氷蓄
熱槽1から送られてきた氷水は一度解氷槽3に入れられ
る。そして熱交換器5からの還流水が、この解氷槽3の
中で氷水に散水される。この散水により氷水の中の氷は
解氷される。そして、この解氷槽3からは冷水だけが取
り出され熱交換器5へ送られる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術の解氷槽3では、散水された水は解氷槽3の上部
に浮んだ氷に瞬時に接触するだけで、解氷が十分におこ
なわれないという問題があった。
【0008】本発明は、以上の問題を解決するために成
されたもので、冷熱の供給源からの氷水を、熱交換器か
らの還流水によって十分に解氷することのできる冷房シ
ステムにおける解氷槽を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明は、冷熱の供給源から氷と水の混合状態で
送られてきた氷水の氷を、熱交換器または空調機から還
流した還流水により融解させる解氷槽において、解氷槽
内部に多段に設けられた仕切板と、各仕切板に開けられ
各段で互い違いの位置を有する開口部と、解氷槽の一端
に設けられた氷水導入部と、解氷槽の他端に設けられた
冷水取出部と、を備えた冷房システムの解氷槽である。
【0010】
【作用】解氷槽の氷水導入部から内部に導入された氷水
の氷は、各段の水平仕切板に遮られ、長い経路をたど
り、かつ、停滞することなく上方に移動する。このため
水(還流水)と流動状態すなわち攪拌状態で接触するこ
とができ、解氷が十分におこなわれる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1を基に説明す
る。
【0012】本実施例における冷熱の供給源は、氷蓄熱
槽1である。この氷蓄熱槽1は、製氷器7から氷を供給
されるもので、この氷を水と共に蓄え、氷と水の混合状
態である氷水を末端の熱交換器5へ向けて送る。
【0013】末端の熱交換器5は、例えばその地域の各
建物9毎に存在する。そして、この建物9において熱交
換器5の上流側には氷分離器11が設けられている。こ
の氷分離器11は、前記送られてきた氷水13を、氷水
15と冷水17とに分ける。この分けられた氷水15
は、送られてきた氷水13よりも更に氷の充填率(IP
F)が大きくなっている。分けられた氷水15は、熱交
換器5からの還流水19の一部と混ぜられる。これによ
り氷水15に含まれる氷が解氷される。
【0014】この解氷は、解氷をより効率的におこなう
ため、解氷槽21の中でおこなわれる。即ち、この混ぜ
られた還流水19と氷水15は解氷槽21の下部に設け
られた氷水導入部23から内部に導入される。内部には
水平仕切板25が多段に設けられている。各水平仕切板
25には開口部27が開けられ、各開口部27は各段で
互い違いの位置を有する。
【0015】この開口部41の大きさは、上方にいくほ
ど小さくなる氷の大きさに合わせて、上方の段の開口部
41ほど大きさを小さくすることもできる。また各水平
仕切板25の上下方向の間隔も、変化する氷の大きさに
合わせ、上方にいくほど徐々に小さくすることもでき
る。また解氷槽21の上部には、氷水取出部29が設け
られている。
【0016】氷水取出部29から取出された冷水31
は、前記氷分離器11により分けられた冷水17と合流
する。合流の後、熱交換器5へ送られる。
【0017】熱交換器5内では、冷水と、冷房されるべ
き部屋の空気との間で熱交換がおこなわれる。この結
果、空気は冷やされ、冷水は暖められ還流水19として
氷蓄熱槽1へ還流される。
【0018】以下、本実施例の作用について説明する。
例えば夜間の電力を利用して製氷機7が氷をつくり、氷
蓄熱槽1に蓄える。氷蓄熱槽1は、例えば昼間の冷房の
需要に応じて、氷と水の混合状態である氷水13を配管
33を通して各建物9へ送る。各建物9では氷分離器1
1により、さらにIPFの高い氷水15と、冷水17と
に分けられた後、氷水15は還流水19の一部と混ぜら
れ解氷槽21において解氷される。解氷槽21を出た冷
水31と、前記氷分離器11からの冷水17は合流し
て、熱交換器5へ送られ、建物9内部の冷房に使われ
る。その後、冷水は暖められて還流水19となり氷蓄熱
槽1へ戻る。
【0019】以上の実施例によれば、氷蓄熱槽1から送
られてくる氷水のIPFが大きく、従って建物9に送ら
れた際に内部に氷が残っていても、熱交換器5に送られ
るのは氷水ではなく、氷を含まない冷水である。従っ
て、通常の多管式またはプレーと式熱交換器であっても
氷つまりを生ぜず熱交換の効率を十分に向上させること
ができる。
【0020】そして、前記したように冷熱の供給源であ
る氷蓄熱槽1から各建物9へ送られる氷水13のIPF
を大きくすることができるので、冷水だけで建物への冷
熱の供給をおこなう場合に比べ、少量の氷水を送ればす
む。これにより送るための動力を小さくできる。さら
に、少量ですむため氷蓄熱槽1から建物9への配管33
の径を小さくできる。
【0021】また、解氷槽21において解氷をおこなう
前に、氷分離器11によりIPFの高い氷水15と、冷
水17とに分けるので、解氷に必要な還流水19の量を
少なくできる。従って解氷槽21を出た冷水31の温度
は十分に低い状態を維持でき、この冷水31と氷分離器
11を出た冷水17との合流により作られる冷水も、温
度の低いものとすることができる。
【0022】特に、解氷槽21の内部に設けられた水平
仕切板25の働きにより、氷水は各水平仕切板25に開
けられた開口部27を通って上の段の水平仕切板25へ
と移動をおこなうことにより、氷と水との比重差・固体
と液体との相違にもとずく氷と水との接触面における相
対速度の増大が図られ、解氷速度が増大し、結果的に解
氷槽内での滞留時間を減少させることができるので、解
氷槽の容積を小さくできる。このように、解氷槽21内
での氷水は、解氷速度の増大を狙った十分な流速をとり
ながら上方へ移動するので、少ない還流水19により十
分な解氷がおこなわれる。よって温度の低い冷水31が
解氷槽21から熱交換器5に送られるので、熱交換率を
より向上させることができる。
【0023】なお、本実施例では仕切板を水平に下が、
必ずしも水平である必要はなく、垂直または斜めであっ
てもよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の冷房シス
テムの解氷槽によれば、解氷槽内部に導入された氷水の
氷は、多段に設けられた仕切板に遮られ、解氷速度を増
大させるに十分な流速を保って移動することになり、水
(還流水)と常に氷と水とが相対速度を有する状態すな
わち攪拌状態で接触することができ、解氷が十分におこ
なわれる。これにより、少ない還流水で十分な解氷がお
こなえ、解氷槽から熱交換器へ送られる冷水の温度を低
くでき、熱交換効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略水路図である。
【図2】従来例を示す概略水路図である。
【符号の説明】
1 氷蓄熱槽 3 熱交換器 7 製氷器 9 建物 11 氷分離器 21 解氷槽 25 水平仕切板
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年12月25日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
フロントページの続き (72)発明者 小林 満 大阪府大阪市中央区北浜東4番33号 株式 会社大林組本店内 (72)発明者 蜂須賀 舜治 大阪府大阪市中央区北浜東4番33号 株式 会社大林組本店内 (72)発明者 五町 善雄 大阪府大阪市中央区北浜東4番33号 株式 会社大林組本店内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷熱の供給源から氷と水の混合状態で送
    られてきた氷水の水を、熱交換器または空調機から還流
    した還流水により融解させる解氷槽において、解氷槽内
    部に多段に設けられた仕切板と、各仕切板に開けられ各
    段で互い違いの位置を有する開口部と、解氷槽の一端に
    設けられた氷水導入部と、解氷槽の他端に設けられた冷
    水取出部と、を備えた冷房システムの解氷槽。
JP4334716A 1992-12-15 1992-12-15 冷房システムの解氷槽 Expired - Fee Related JP2875696B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104296287A (zh) * 2014-10-17 2015-01-21 中山市蓝水能源科技发展有限公司 一种多层自然分层水蓄冷装置
WO2023078802A1 (en) 2021-11-03 2023-05-11 Evonik Operations Gmbh New method for recycling of polyurethane

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104296287A (zh) * 2014-10-17 2015-01-21 中山市蓝水能源科技发展有限公司 一种多层自然分层水蓄冷装置
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