JPH0625780Y2 - 蓄冷装置 - Google Patents

蓄冷装置

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JPH0625780Y2
JPH0625780Y2 JP1988058506U JP5850688U JPH0625780Y2 JP H0625780 Y2 JPH0625780 Y2 JP H0625780Y2 JP 1988058506 U JP1988058506 U JP 1988058506U JP 5850688 U JP5850688 U JP 5850688U JP H0625780 Y2 JPH0625780 Y2 JP H0625780Y2
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正志 井上
敏彦 山中
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • 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

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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は気体水和物を利用して蓄冷する蓄冷装置に関す
る。
〔従来の技術〕
気体水和物は水の原子又は分子が結合して出来た3次元
構造の骨格の内部に形成された空隙内にメタン、エタ
ン、プロパン等の炭化水素やR−11R−12等のフレ
オン系のガス系水和剤を取り込むことによって特定の結
晶構造を構成している。この気体水和物は蓄冷容量が大
きい等の理由で蓄冷への利用が試みられている。しか
し、この種の水和剤と水は相互溶解性が低く静置状態で
は2層に分離する。従来の気体水和物を利用した蓄冷装
置の1例を第3図に示す。図において、1は蓄冷槽、2
は水和剤、3は水、4は種晶、5は気体水和物、10は
冷凍機、17は冷却器、15は空気調和機、18は熱源
側熱交換器である。
蓄冷運転時は冷凍機10の冷却器17により、水3及び
水和剤2が冷却され種晶4を結晶核として気体水和物5
が生成される。放冷運転時は、熱源側熱交換器18を介
して空気調和機15にて放冷させる。気体水和物5は、
水3、水和剤2及び種晶4に分解する。
第3図のように水3と水和剤2を冷凍機10の冷却器1
7で冷却して気体水和物5を生成させる場合、2層に分
離したままでは、水和剤2と水3の接触面積も少なく気
体水和物5の生成速度も遅い、また生成した気体水和物
5の比重は水和剤2と水3の比重の中間となるため、気
体水和物5が水和剤2と水3の界面位置に存在し、新た
な気体水和物5の生成を妨害する。
〔考案が解決しようとする課題〕
従来の装置では水和剤2と水3の接触面積が少なく気体
水和物5が生成しにくい。また、気体水和物5が水和剤
2と水3の界面位置に存在し新たな気体水和物5の生成
を妨害する不具合がある。
〔課題を解決するための手段〕
本考案は上記課題の解決手段として、 蓄冷槽内に収容された水和剤と水を冷却し、気体水和物
を生成して蓄冷する蓄冷装置において、前記蓄冷槽上部
の水層中に設けられたフィルタと、同フィルタより上層
の水をノズルを介して吸引し、これを冷却して蓄冷槽底
部より分散ノズルを介して吹出す水冷却装置とを具備し
てなることを特徴とする蓄冷装置、及び蓄冷槽内に収容
された水和剤と水を冷却し気体水和物を生成して蓄冷す
る蓄冷装置において、前記蓄冷槽上部の水層中に設けら
れたフィルタと、同フィルタの上層の水と前記蓄冷層底
部の水和剤とをそれぞれ配管を介して吸引し、これを混
合冷却して前記蓄冷槽底部に吹出す水及び水和剤冷却装
置とを具備してなることを特徴とする蓄冷装置、を提供
しようとするものである。
〔作用〕
本考案は上記のように構成されるので次の作用を有す
る。蓄冷開始時、蓄冷槽内では下部に水和剤、上部に水
が存在する。請求項(1)の構成にあっては蓄冷時、蓄冷
槽上部の水を吸引し蓄冷槽外に設けた熱交換器で冷却
し、蓄冷槽底部に吹き込む。蓄冷槽底部には水和剤が存
在しているため、冷却された水と水和剤とが能率的に混
合し反応して気体水和物を生成する。生成した気体水和
物は水と水和剤の中間の比重のため上昇し、水と水和剤
の中間に移動する。このため蓄冷槽底部では、槽内の水
和剤と吹き込まれた水が混合し、新たな気体水和物を生
成する。上層の水の吸引に当ってはフィルタの上方から
行なうのでフィルタの下方で生成された気体水和物が熱
交換器に入るのを防ぎ、熱交換を効率よく行なわせるこ
とができる。
又、請求項(2)の構成にあっては、蓄冷槽の上層の水と
下層の水和剤とをそれぞれに吸引して混合冷却し、それ
を蓄冷槽の底部に吹出すので、冷却時、既に水と水和剤
とによる気体水和物が生成を始め、それが冷却水と共に
蓄冷槽の底部に吹き出されるので、底部にある水和剤と
水との反応が促進される。即ち気体水和物の生長速度が
加速される。フィルタは上記請求項(1)の場合と同様、
蓄冷槽内で生成された気体水和物が水と共に吸引されて
熱交換器に入り、熱交換効率を低下させるのを防ぐ。
〔実施例〕
本考案の蓄冷装置の一実施例を第1図により説明する。
第1図において、1は蓄冷槽、2は水和剤、3は水、4
は種晶、5は気体水和物、6は吸引ポンプ、7は熱交換
器、8は吸引ノズル、9は分散ノズル、10は冷凍機、
11は吸引ポンプ、12は吸引ノズル、13は分散ノズ
ル、14は熱源側熱交換器、15は空気調和機、16は
蓄冷槽1内の水面近傍の吸引ノズル8及び12の直下全
域に亘って張設された。気体水和物5を漉すためのフィ
ルタである。
蓄冷槽1内における静置状態では下部に水和剤2が上部
に水3が2層分離して存在する。また、種晶4は水和剤
2内に存在する。
蓄冷運転即ち、気体水和物5生成時は蓄冷槽1内の上部
に設置した吸引ノズル8から水3が吸引ポンプ6により
吸引されて熱交換器7に送り込まれる。他方、冷凍機1
0により冷却された媒体が熱交換器7を流れ、水3はそ
の媒体と熱交換することにより冷却されて分散ノズル9
より蓄冷槽1の下部に吹き出す。吹き出された水3は蓄
冷槽1の下部に存在する水和剤2と反応し、種晶4を結
晶核として気体水和物5を生成する。反応せずに残った
水3と生成した気体水和物5は比重が軽いため上昇す
る。水3は再び吸引される。気体水和物5は水3と水和
剤2の中間付近に溜る。蓄冷運転を続けると気体水和物
5は増えるがフィルタ16により、ほとんどは蓄冷槽1
内に溜るため、気体水和物5が熱交換器7、吸引ノズル
8、分散ノズル9、吸引ポンプ6に付着し詰まることな
く効率よく熱交換を行なえる。蓄冷運転は若干の水和剤
2を蓄冷槽1の底部に残して終了させる。
放冷時即ち、気体水和物5の分解時は吸引ノズル12か
ら水3が吸引ポンプ11により吸引され空気調和機15
の熱源側熱交換器14で放冷し、暖ためられ分散ノズル
13より蓄冷槽1内に吹き出される。暖ためられた水3
は、気体水和物5と熱交換し冷やされ、再び吸引ポンプ
11により吸引される。気体水和物5は水和剤2、水
3、種晶4に分解する。気体水和物5より比重の大きい
水和剤2と種晶4は沈降し、水3は上部に溜る。空気調
和機15への放冷を続けることにより蓄冷槽1内の全て
の気体水和物5が分解され放冷運転を終了する。
以上の通り、本実施例によれば、蓄冷槽の上層より水を
吸引し、これを熱交換器にて冷却し、水和剤の溜ってい
る蓄冷槽の底部に吹出すので水と水和剤との混合接触が
促進されて気体水和物の生成が早まると共に、底部で生
成した気体水和物がフィルタにて漉され、上方の吸引ノ
ズルへ入るのを防止されるので吸引ノズルが水と共に冷
却器内に入って熱交換を阻害するという不具合も生ぜ
ず、きわめて効率的な蓄冷装置が得られる。
次に本考案の第2実施例について第2図により説明す
る。
図中21は蓄冷槽、22は液体の水和剤、23は水、2
4は冷却器、25はポンプ、26は電磁弁、27は金
網、28は空気調和機、29は熱源側熱交換器、30は
冷凍機、31は種晶、32は気体水和物、33は気体、
34は水和剤22と水23との界面、35は水23と気
体33との界面、41,42は配管、43は吸引ノズ
ル、45は気体水和物検知センサ、46は運転制御器で
ある。蓄冷槽21内では静置状態において水和剤22と
この上部の水23が界面34で接し、水23とこの上部
の気体33は水液の界面35で接している。気体33は
通常、水23とフレオンによる種晶31での気体水和物
32生成では、その蓄冷温度範囲及び大気圧近辺の圧力
下で気体水和物32を生成しない気体、例えば窒素ガス
を充填させる。その気体33を封入しない時は上記の気
体水和物32の生成温度は8.5℃で、温度8.5℃における
水23と種晶31との蒸気圧は約410mmHgであり、大
気圧より低く、この気体水和物32の収容する蓄冷槽2
1を耐圧容器にする必要があるとともに、蓄冷槽21内
への大気の侵入によるフレオンの種晶31が早期に劣化
する恐れがある。気体33を封入することによって蓄冷
槽21内の圧力を大気圧近辺に維持することができる。
微粒子状の種晶31は水和剤22中の蓄冷槽21の底部
に沈降している。気体水和物32が生成し始める迄は蓄
冷槽21内の配管42から水23と吸引ノズル43から
水和剤22と共に種晶31がポンプ25を駆動すること
によって各々吸引、混合され冷凍機30の冷却器24に
よって冷却され、混合液温が約8.5℃以下の時、気体水
和物32が生成し始める。それを気体水和物検知センサ
45で検知し、運転制御器46によって電磁弁26を閉
にし、配管42のみから水23を吸込し、冷却器24に
よって冷却する。水23には水和剤22が一部含まれる
ため、冷却器24でも気体水和物32が生成される。こ
れを蓄冷槽21の下部の水和剤22と種晶31中に放出
することによって気体水和物32を生成し続ける。気体
水和物32は界面34付近に溜る気体水和物32の生成
後に残った水は界面34及び気体水和物32層の上部に
移動する。気体水和物32の生成量が増大すると界面3
4は次第に低下し続けるが、若干の水和剤22を蓄冷槽
21の底部に残して、蓄冷運転を終了する。次に放冷運
転時、即ち気体水和物32の分解時は熱源側熱交換器2
9を介して、空気調和機28に放冷される、分解された
気体水和物32は水和剤22、水23、種晶31に分解
する。
気体水和物32より比重の大きい水和剤22と種晶31
は界面34を越えて沈降し、蓄冷槽21の下部の水和剤
22の体積が増加することにより界面34上の気体水和
物32は上部へ押し上げられる。
空気調和機28への放冷を続けることにより、蓄冷槽2
1内の全ての気体水和物32が分解される。本実施例に
よれば上記の通り、蓄冷槽の上層から水を、底部から水
和剤を各々吸引して混合冷却し、それを蓄冷槽の水和剤
や種晶の溜る底部へ戻すので気体水和物の生成が一層、
促進されるという利点がある。又、蓄冷槽の上層部にフ
ィルタを設け、水はその更に上から吸引するので、下方
に生じた気体水和物が冷却器に入らず、高い冷却効率を
維持する点は上記第1実施例の場合と同様である。な
お、上記第2実施例ではフィルタに金網を用いたが金網
に限定されるものではない。
〔考案の効果〕
本考案は上記のように構成されるので次の効果を有す
る。即ち、蓄冷槽上部の水を吸引し蓄冷槽外で熱交換器
にて冷却し或は水と水和剤とを各吸引して冷却し、蓄冷
槽底部に吹き出し、同槽底部の水和剤と混合接触させる
ので水と水和剤の反応が促進され蓄冷効率が高まる。さ
らに上部に設けたフィルタにより熱交換器内に生成した
気体水和物が入るのを防ぐことにより効率よく気体水和
物を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案にかゝる蓄冷装置の第1実施例の系統
図、第2図は本考案にかゝる蓄冷装置の第2実施例の系
統図、第3図は従来例の系統図である。 1……蓄冷槽、2……水和剤、 3……水、4……種晶、 5……気体水和剤、6……吸引ポンプ、 7……熱交換器、8……吸引ノズル、 9……分散ノズル、10……冷凍機、 16……フィルタ、21……蓄冷槽、 22……水和剤、23……水、 24……冷却器、25……ポンプ、 26……電磁弁、27……金網、 30……冷凍機、31……種晶、 32……気体水和物、33……気体、 34……界面、41,42……配管、 43……吸引ノズル。

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】蓄冷槽内に収容された水和剤と水を冷却
    し、気体水和物を生成して蓄冷する蓄冷装置において、
    前記蓄冷槽上部の水層中に設けられたフィルタと、同フ
    ィルタより上層の水をノズルを介して吸引し、これを冷
    却して蓄冷槽底部より分散ノズルを介して吹出す水冷却
    装置とを具備してなることを特徴とする蓄冷装置。
  2. 【請求項2】蓄冷槽内に収容された水和剤と水を冷却し
    気体水和物を生成して蓄冷する蓄冷装置において、前記
    蓄冷槽上部の水層中に設けられたフィルタと、同フィル
    タの上層の水と前記蓄冷槽底部の水和剤とをそれぞれ配
    管を介して吸引し、これを混合冷却して前記蓄冷槽底部
    に吹出す水及び水和剤冷却装置とを具備してなることを
    特徴とする蓄冷装置。
JP1988058506U 1988-05-02 1988-05-02 蓄冷装置 Expired - Lifetime JPH0625780Y2 (ja)

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