JPH0632935U - 氷蓄熱槽の解氷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 蓄熱槽内の氷の融解を速やかにかつ均一に行
うことが可能な氷蓄熱槽の解氷装置を提供する。 【構成】 多孔板を氷蓄熱槽において水平方向に張り渡
すと共に、負荷側からの戻り水をその多孔板上方から散
水可能に構成する。さらに、上記多孔板の孔径を、その
多孔板上に溜まる戻り水が所定の水位に保持されるよう
な開口度とすることが好ましい。かかる構成により、氷
上への散水を均一にすることができるとともに、氷水相
の水位を下げて水面上に現れる氷部分の容積を大きくで
きるので、氷の融解を促進できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、空調用の熱源水を氷共存の形態で蓄熱するようにした氷蓄熱槽に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、建物内に配設したファンコイルユニットや水熱源ヒートポンプユニ ットの水側熱交換器に冷温水を循環させて冷暖房を行う際に、冷房時の冷熱を蓄 熱槽内において氷の形態で蓄えるいわゆる氷蓄熱方式を用いた蓄熱システムが提 案されている。かかるシステムによれば、例えば夜間電力で冷凍機を駆動して製 氷し、氷の状態で多量の冷熱を蓄熱槽で蓄えた上、冷房運転時にその氷の冷熱を 冷水として取り出して二次側熱交換器（負荷側熱交換器）に循環するものであり 、水の固液相変態時の潜熱を利用するので小規模装置でも多量の冷熱を蓄えるこ とができることから近年特に注目されている。

【０００３】 さらに最近では、地下スラブを利用するなどした多数の槽から構成され、各槽 を連通管により順次連通し通水する、いわゆる多槽型蓄熱槽を冷温水槽として用 いた大規模な蓄熱設備も提案されている。

【０００４】 ところで、安価な夜間電力を用いて上記のような氷蓄熱システムに蓄熱された 冷熱を利用する場合には次のような問題が生じていた。即ち、単に負荷側からの 戻り水を蓄熱槽に戻した場合には、一般的に蓄熱槽への水の流入速度が遅いため に、槽内の氷の融解が不均一となり、そのため氷の潜熱を十分に利用できないう ちに、負荷側への供給水温が上昇してしまうことがあった。

【０００５】 これを改善するために、例えば本出願人の開示による実開平４−８０２５号の 「空調用蓄熱設備」においてみられるように、負荷側からの循環水を槽上部から 直接氷蓄熱槽内の氷に散水する技術を適用することが考えられる。確かに、上記 装置のように、循環水を氷に直接散水することにより、氷の融解の均一性を向上 させて、負荷側へ供給する水の温度を従来よりも低くすることが可能であるが、 例えば、蓄熱槽内に蓄えられた氷水相の水位が上昇し、水面上に現れる氷部分の 体積が減少した場合には、直接散水の効果が減少してしまう。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、従来の蓄熱槽が有する上記のような問題点に鑑みてなされたもので あり、氷の融解の不均一を解消するとともに、蓄熱槽内の氷の融解を速やかに行 うことが可能であり、しかも、このような効果を新規な配管施工を必要とせずに 、既存の蓄熱設備に容易に適用可能な、新規かつ改良された氷蓄熱槽の解氷装置 を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案によれば、氷・水スラリーを空調用熱源水 として蓄えるための氷蓄熱槽と、この氷蓄熱槽の槽外に設置されて通水される水 を過冷却域にまで冷却可能な過冷却器と、前記氷蓄熱槽内の水を前記過冷却器内 に連続的に通水し前記過冷却器の放出端から過冷却水を吐出させるための系と、 この過冷却水を氷・水スラリーに変換して前記氷蓄熱槽内に導くための手段と、 前記氷蓄熱槽内に蓄えられた氷・水スラリーを解氷するべく負荷側からの戻り水 を前記氷蓄熱槽内に導くための系と、から成る氷蓄熱槽において、多孔板を氷蓄 熱槽において水平方向に張り渡すと共に、負荷側からの戻り水をその多孔板上方 から散水可能に構成したことを特徴とする、氷蓄熱槽の解氷装置が提供される。

【０００８】 また、本考案の別の観点によれば、上記のように氷蓄熱槽内に設置される上記 多孔板の孔径を、その多孔板上に溜まる戻り水が所定の水位、好ましくは１００ ｍｍ程度に保持されるような開口度とすることが好ましい。

【０００９】

【作用】

本考案によれば、多孔板の上から負荷側の戻り水が散水され、多孔板の孔を介 して氷蓄熱槽内に蓄えられた氷上に均一に散水が行われるので、氷の迅速かつ均 一な融解を達成できる。また、本考案の別の観点によれば、多孔板上に１００ｍ ｍ程度の戻り水が常時溜まっているので、氷への散水が途切れることなく連続的 に行われると共に、多孔板上に溜まっている水位の分だけ、蓄熱槽内の氷水相の 水位を下げることが可能であり、その分だけ水面上に現れる氷部分の体積を大き くすることができるので、氷の融解速度が促進される。

【００１０】

【実施例】

以下に本考案の好適な実施例について添付図面を参照しながら説明する。 図１は本考案に基づく氷蓄熱槽の解氷装置の第１の実施例の概略を示しており 、氷蓄熱槽１の槽内の上部には負荷２からの戻り水を散水するための散水手段３ が設置されており、その下方には本考案に基づいて多孔板４が水平方向に張り巡 らされる。さらに、多孔板の下方には、氷水相から氷核を分離するための氷フィ ルタ５が設けられている。

【００１１】 蓄氷時には、氷蓄熱槽１内の熱源水は、上記氷フィルタ５により氷核が分離さ れた水相として取水され、ポンプ７を駆動することにより搬送管７を介して過冷 却器８に連続供給される。過冷却器８に通水された熱源水は０℃以下の過冷却域 にまで冷却されて過冷却水として大気中に吐出され、次いで縦パイプ９内に落下 される。

【００１２】 上記縦パイプ９は、過冷却器８からの過冷却水の吐出流を受け入れるの十分な 内径を有した縦管であり、その上端は先広がりの受け部１０が形成されて開口し ており、その下端は搬送管１０に連通している。この搬送管１０は蓄熱槽１の底 部に弁手段を介して連通しており、過冷却器８から吐出された過冷却水が縦パイ プ９内に落下したときの衝撃によって生成される氷・水スラリーは流動状態を保 持しながら、搬送管１０を介して蓄熱槽１内に導入される。蓄熱槽１内に導入さ れた氷・水スラリーは、その比重に応じて、蓄熱槽中を上昇し、氷フィルタ５の 下方において、氷容積の大きなシャーベット状の冷熱源として蓄えられる。

【００１３】 一方、このようにして蓄熱槽１内に蓄えられた冷熱源は、昼間の空調等の運転 時には、ポンプ１２を駆動することにより、搬送管１１を介して取水され、ヒー トポンプなどの負荷側熱交換器２に送られる。負荷２において熱交換され昇温さ れた循環水は搬送管１３により蓄熱槽１に送られ、蓄熱槽１の上方から散水装置 ３を介して多孔板４上に散水され、さらに多孔板の孔を通して下方に蓄えられた シャーベット状の氷上に散水されることにより、氷の融解が行われる。

【００１４】 本考案によれば、多孔板４の孔径は、上記散水装置から散水された循環水が多 孔板の孔を通して下方に流れている状態で、しかも多孔板４上に所定の水位１５ を保持しながら溜まる程度の開口度とされる。そのため、多孔板４上に溜められ た水量の分だけ、蓄熱槽１内の氷水相部分の水位を下げることが可能となり、そ のため、水面上に現れる氷部分の容積を大きくすることができ、氷の融解を促進 することができる。しかも、多孔板４と氷フィルタ５の間には空隙が生じるため 、散水の均一化及び氷の融解の促進が図れる。このようにして、解氷された冷熱 源水は再び搬送管１１から取水された負荷側に送られ空調等を運転するために用 いられる。

【００１５】 図２には、本考案のさらに別の実施例が示されている。この氷蓄熱システムの 基本的な構成は図１に示すものと同様であり、従って、図１に示された構成要素 と同じ機能を果たすものには同じ参照番号を付してある。

【００１６】 図２に示す実施例では、散水装置３の代わりに、蓄熱槽１の下部から垂直方向 に連通する分配管２０が設けられており、その分配管２０は多孔板４の上方にて 開口２１している。かかる構成によれば、散水装置３のような特殊な装置を設置 せずとも、単に開口部２１から負荷側からの循環水を噴き出させることにより、 図１に示す装置と同様の効果を得ることができるものである。

【００１７】 すなわち、開口部２１から噴き出された循環水は、多孔板４上で一定の溜まり を生じた後に、多孔板の孔を通して、氷フィルタ５の下方に蓄えられた氷・水ス ラリー上に注がれる。その際にも、多孔板の孔を介して氷上に均一に散水を行う ことができると共に、多孔板上に形成される溜まり分だけ氷水相の水位を下げて 水面上に露出する氷部分の容積を大きくできるので、氷の融解を促進することが 可能となる。

【００１８】 なお、上記の実施例においては単槽型の蓄熱槽への本考案の適用を示している が、本願考案は複数の小水槽から構成される多槽型蓄熱槽にも適用可能であるこ とは言うまでもない。

【００１９】

【考案の効果】

上記のように本考案によれば、多孔板の上から負荷側の戻り水が散水され、多 孔板の孔を介して氷蓄熱槽内に蓄えられた氷上に均一に散水が行われるので、氷 の迅速かつ均一な融解を達成できる。

【００２０】 また、本考案の別の観点によれば、多孔板上に所定の水位、好ましくは１００ ｍｍ程度の戻り水が常時溜まっているので、氷への散水が途切れることなく連続 的に行われると共に、多孔板上に溜まっている水位の分だけ、蓄熱槽内の氷水相 の水位を下げることが可能であり、その分だけ水面上に現れる氷部分の体積を大 きくすることができるので、氷の融解速度が促進される。

【００２１】 また、本考案の効果は、上記のような多孔板を既設の氷蓄熱槽に配設するだけ 達成できるので、配管施工等の手間と費用を減じることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用した氷蓄熱槽の第１の実施例の構
成を示す概略図である。

【図２】本考案を適用した氷蓄熱槽の第２の実施例の構
成を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 氷蓄熱槽 ２ 負荷 ３ 散水装置 ４ 多孔板 ５ 氷フィルタ ６ ポンプ ７ 搬送管 ８ 過冷却器 ９ 縦パイプ １０ 搬送管 １１ 搬送管 １２ ポンプ １３ 搬送管

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】氷・水スラリーを空調用熱源水として蓄え
   るための氷蓄熱槽と、この氷蓄熱槽の槽外に設置されて
   通水される水を過冷却域にまで冷却可能な過冷却器と、
   前記氷蓄熱槽内の水を前記過冷却器内に連続的に通水し
   前記過冷却器の放出端から過冷却水を吐出させるための
   系と、この過冷却水を氷・水スラリーに変換して前記氷
   蓄熱槽内に導くための手段と、前記氷蓄熱槽内に蓄えら
   れた氷・水スラリーを解氷するべく負荷側からの戻り水
   を前記氷蓄熱槽内に導くための系と、から成る氷蓄熱槽
   において、 多孔板を氷蓄熱槽において水平方向に張り渡すと共に、
   負荷側からの戻り水をその多孔板上方から散水可能に構
   成したことを特徴とする、氷蓄熱槽の解氷装置。
2. 【請求項２】上記多孔板の孔径を、その多孔板上に溜ま
   る戻り水が所定の水位に保持されるような開口度とした
   ことを特徴とする、氷蓄熱槽の解氷装置。