JPH0794939B2 - 蓄熱用製氷法 - Google Patents
蓄熱用製氷法Info
- Publication number
- JPH0794939B2 JPH0794939B2 JP24593087A JP24593087A JPH0794939B2 JP H0794939 B2 JPH0794939 B2 JP H0794939B2 JP 24593087 A JP24593087 A JP 24593087A JP 24593087 A JP24593087 A JP 24593087A JP H0794939 B2 JPH0794939 B2 JP H0794939B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- ice
- supercooled
- gutter
- heat storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空調用氷蓄熱を行なう場合の製氷方法に関す
る。
る。
氷蓄熱空調システムにおいて，蓄熱水槽内の水を槽外に
設置した冷却器に連続的に通水し，ここで零度℃以下の
過冷却水を連続的に製造し，この連続流れの過冷却水を
蓄熱水槽に戻して過冷却水から氷を析出させる製氷法が
提案されている。このような製氷法は，伝熱管の壁面で
氷を生成させる方法に比べて，伝熱管壁面では着氷させ
ないので伝熱効率が良好となり，また連続処理であるの
で装置がコンパクトになるという利点がある。
設置した冷却器に連続的に通水し，ここで零度℃以下の
過冷却水を連続的に製造し，この連続流れの過冷却水を
蓄熱水槽に戻して過冷却水から氷を析出させる製氷法が
提案されている。このような製氷法は，伝熱管の壁面で
氷を生成させる方法に比べて，伝熱管壁面では着氷させ
ないので伝熱効率が良好となり，また連続処理であるの
で装置がコンパクトになるという利点がある。
特開昭62−147271号公報はかような過冷却水の製造方法
の例を開示しており，冷却用伝熱面での水の流速を所定
以上にすれば伝熱面で着氷を起こすことなく過冷却水を
連続的に取り出すことができると教示している。
の例を開示しており，冷却用伝熱面での水の流速を所定
以上にすれば伝熱面で着氷を起こすことなく過冷却水を
連続的に取り出すことができると教示している。
過冷却水を連続的に製造し，この過冷却水の連続流れか
ら氷を析出させる（過冷却現象を解除する）場合に，例
えば前記特開昭62−147271号公報のように過冷却水を蓄
熱槽に連続的に供給する方法では，その供給位置（蓄熱
水槽の水面）において氷が析出することになると予想さ
れるが，その位置に過冷却水が連続供給されると，その
析出位置で氷が過冷却水の流れの上流方向に向かって成
長を続け，いわゆる氷の滝上りのような氷塊を形成する
ことになる。この現象が続くと，やがて過冷却水の出口
部分にまで氷が析出し，過冷却水の供給パイプの目詰ま
りを発生し，このために伝熱管での流速が落ちて伝熱管
内で着氷を生ずる原因となり，過冷却水の連続的な製造
が原理的に成り立たなくなる。また，氷蓄熱は微細な氷
が水中に分散したいわゆるシャーベット状の氷と水の混
合状態で蓄熱することが最も好ましいので，氷塊の生成
はこの点でも好ましくない。
ら氷を析出させる（過冷却現象を解除する）場合に，例
えば前記特開昭62−147271号公報のように過冷却水を蓄
熱槽に連続的に供給する方法では，その供給位置（蓄熱
水槽の水面）において氷が析出することになると予想さ
れるが，その位置に過冷却水が連続供給されると，その
析出位置で氷が過冷却水の流れの上流方向に向かって成
長を続け，いわゆる氷の滝上りのような氷塊を形成する
ことになる。この現象が続くと，やがて過冷却水の出口
部分にまで氷が析出し，過冷却水の供給パイプの目詰ま
りを発生し，このために伝熱管での流速が落ちて伝熱管
内で着氷を生ずる原因となり，過冷却水の連続的な製造
が原理的に成り立たなくなる。また，氷蓄熱は微細な氷
が水中に分散したいわゆるシャーベット状の氷と水の混
合状態で蓄熱することが最も好ましいので，氷塊の生成
はこの点でも好ましくない。
一方，過冷却現象が解除されないまま零度℃以下の過冷
却水が蓄熱槽内に溜まると，この過冷却水をポンプによ
って過冷却水製造用の冷却器や空調負荷用の熱交換器に
揚水するさいに，ポンプによる動的エネルギーの付与に
よって過冷却現象が給送中に解除されて析出し，ポンプ
内や配管内で結氷しトラブルを引き起こす。
却水が蓄熱槽内に溜まると，この過冷却水をポンプによ
って過冷却水製造用の冷却器や空調負荷用の熱交換器に
揚水するさいに，ポンプによる動的エネルギーの付与に
よって過冷却現象が給送中に解除されて析出し，ポンプ
内や配管内で結氷しトラブルを引き起こす。
したがって，過冷却水の連続的な製造法では，過冷却水
の連続流れからどのようにして過冷却現象を解除させて
微細な氷を連続的に析出させるかが難しく，この問題が
解決されないと過冷却水製造法を氷蓄熱に適用できない
といって過言ではない。
の連続流れからどのようにして過冷却現象を解除させて
微細な氷を連続的に析出させるかが難しく，この問題が
解決されないと過冷却水製造法を氷蓄熱に適用できない
といって過言ではない。
本発明はこの問題の解決を目的としたものである。
本発明は，蓄熱槽内の水を冷却器に通水することによっ
て零度℃以下の過冷却水を製造し、この過冷却水の連続
流れを圧電素子を取付けた樋の上流側に供給し，該圧電
素子への通電によってこの樋を流れる流体に超音波振動
を付与しながら樋内で過冷却状態を解除し，過冷却状態
が解除された氷と水の混合流体を樋の下流側から前記の
蓄熱槽に戻すことを特徴とするものであり，これによっ
て前記の目的を達成したものである。
て零度℃以下の過冷却水を製造し、この過冷却水の連続
流れを圧電素子を取付けた樋の上流側に供給し，該圧電
素子への通電によってこの樋を流れる流体に超音波振動
を付与しながら樋内で過冷却状態を解除し，過冷却状態
が解除された氷と水の混合流体を樋の下流側から前記の
蓄熱槽に戻すことを特徴とするものであり，これによっ
て前記の目的を達成したものである。
すなわち，冷却器で製造された過冷却水の連続流れを直
接的に蓄熱水槽に供給するのではなく，いったん樋に受
けて樋内に連続的な流れを形成させながら過冷却現象を
連続的に解除させるようにした点と，この過冷却現象の
解除を積極的に行わせるために圧電素子を樋に取付けて
超音波振動を過冷却水の連続流れに付与する点に本発明
の基本的な特徴がある。
接的に蓄熱水槽に供給するのではなく，いったん樋に受
けて樋内に連続的な流れを形成させながら過冷却現象を
連続的に解除させるようにした点と，この過冷却現象の
解除を積極的に行わせるために圧電素子を樋に取付けて
超音波振動を過冷却水の連続流れに付与する点に本発明
の基本的な特徴がある。
本発明の実施にさいし，樋は若干傾けて設置するのがよ
い、そして過冷却水出口から流れ落ちる過冷却水を樋の
高所側の上流側に向けて落下させ，傾斜した樋内を重力
で自然に低所側に流したうえ，好ましくは堰を介して蓄
熱水槽に落下させるような一連の連続流れを形成させる
構成とし，樋の底部や側部に超音波振動を付与する圧電
素子を取付けておく。過冷却水を製造する冷却器として
は，伝熱管内または伝熱管外に水を所定の流速のもとで
連続的に通水し，管壁に着氷させないで管壁を通じて零
度℃以下に冷却できるものであればどのような形式のも
のでも使用できる。例えば多管式熱交換器や単胴型熱交
換器或いはコイル式熱交換器などが本発明に適用でき
る。このような熱交換器にはヒートポンプの蒸発器とし
て機能させるものであってもよいし，冷凍機ブラインを
直接通液するものであってもよい。
い、そして過冷却水出口から流れ落ちる過冷却水を樋の
高所側の上流側に向けて落下させ，傾斜した樋内を重力
で自然に低所側に流したうえ，好ましくは堰を介して蓄
熱水槽に落下させるような一連の連続流れを形成させる
構成とし，樋の底部や側部に超音波振動を付与する圧電
素子を取付けておく。過冷却水を製造する冷却器として
は，伝熱管内または伝熱管外に水を所定の流速のもとで
連続的に通水し，管壁に着氷させないで管壁を通じて零
度℃以下に冷却できるものであればどのような形式のも
のでも使用できる。例えば多管式熱交換器や単胴型熱交
換器或いはコイル式熱交換器などが本発明に適用でき
る。このような熱交換器にはヒートポンプの蒸発器とし
て機能させるものであってもよいし，冷凍機ブラインを
直接通液するものであってもよい。
本発明法によると，樋の上流側に過冷却水が連続的に供
給されても樋の下流側に向かって連続的な流れが形成さ
れ且つ樋の底部と側部に超音波振動が付与されているの
で，その供給位置において氷塊が流れの上流方向に向か
って成長することが回避されると共に，樋の下流側まで
流れる間に超音波振動によって完全に過冷却状態が解除
されるので樋から出るときにはもはや氷が析出しない氷
と水の混合流体となっている。この過冷却状態が解除さ
れた混合流体を蓄熱槽に供給することによって蓄熱槽で
氷塊に生成したり，また過冷却水が揚水系統に向かうと
いった既述の問題が効果的に解決される。
給されても樋の下流側に向かって連続的な流れが形成さ
れ且つ樋の底部と側部に超音波振動が付与されているの
で，その供給位置において氷塊が流れの上流方向に向か
って成長することが回避されると共に，樋の下流側まで
流れる間に超音波振動によって完全に過冷却状態が解除
されるので樋から出るときにはもはや氷が析出しない氷
と水の混合流体となっている。この過冷却状態が解除さ
れた混合流体を蓄熱槽に供給することによって蓄熱槽で
氷塊に生成したり，また過冷却水が揚水系統に向かうと
いった既述の問題が効果的に解決される。
以下に図面に従って，本発明法をさらに具体的に説明す
る。
る。
第１図は，本発明法を実施する装置の全体配置を図解的
に示したものである。１は蓄熱槽,2は冷却器,3は冷凍
機,4は過冷却水の吐出管であり，ポンプ５によって蓄熱
槽１内の水を冷却器２に給水管路６を経て連続供給し，
冷却器２を通過する間に零度℃以下の過冷却水に冷却さ
れ，この過冷却水が吐出管４より連続的に吐出される。
冷却器２には冷凍機３のブラインが冷却媒体として供給
され，冷却器２はこのブラインの冷熱を管壁を通じて水
に伝達して過冷却水を連続的に製造する。冷却器２の管
壁に着氷が生ずることなく零度℃以下の過冷却水が連続
的に得られるように冷却器２を流れる水の流速が適切に
調節される。
に示したものである。１は蓄熱槽,2は冷却器,3は冷凍
機,4は過冷却水の吐出管であり，ポンプ５によって蓄熱
槽１内の水を冷却器２に給水管路６を経て連続供給し，
冷却器２を通過する間に零度℃以下の過冷却水に冷却さ
れ，この過冷却水が吐出管４より連続的に吐出される。
冷却器２には冷凍機３のブラインが冷却媒体として供給
され，冷却器２はこのブラインの冷熱を管壁を通じて水
に伝達して過冷却水を連続的に製造する。冷却器２の管
壁に着氷が生ずることなく零度℃以下の過冷却水が連続
的に得られるように冷却器２を流れる水の流速が適切に
調節される。
かような過冷却水の連続製造装置において，本発明にあ
っては，吐出管４から流出する過冷却水を樋７で受け
る。樋７はその長手方向の軸を水平より若干傾斜して設
置され，その高所側から低所側に流体を重力を利用して
自然に流す単純構造のものであり，この高所側（上流
側）の上に吐出管４の吐出口を向かわせる。吐出管４の
吐出口と樋７とは若干距離をもたせ，吐出管４から流出
する過冷却水が大気中をしばらく落下してから樋７に入
るようにするのがよい。この樋７の底部には超音波振動
を付与するための圧電素子８が取付けられており，この
圧電素子８に発振器９を経て通電すると樋７自身が超音
波振動を起こし，その中を流れる流体に超音波振動を付
与する。
っては，吐出管４から流出する過冷却水を樋７で受け
る。樋７はその長手方向の軸を水平より若干傾斜して設
置され，その高所側から低所側に流体を重力を利用して
自然に流す単純構造のものであり，この高所側（上流
側）の上に吐出管４の吐出口を向かわせる。吐出管４の
吐出口と樋７とは若干距離をもたせ，吐出管４から流出
する過冷却水が大気中をしばらく落下してから樋７に入
るようにするのがよい。この樋７の底部には超音波振動
を付与するための圧電素子８が取付けられており，この
圧電素子８に発振器９を経て通電すると樋７自身が超音
波振動を起こし，その中を流れる流体に超音波振動を付
与する。
10は空調負荷をまかなうための空気調和器そのほかの熱
交換器を総称して示したものであり，蓄熱槽１内の水を
往管11を経てこの負荷10に供給することによって建物の
空気調和を行ない，還管12を経て還水は蓄熱槽１に戻さ
れる。そのさい，散水装置13を経て蓄熱槽１に還水を散
布するようにしてもよい。
交換器を総称して示したものであり，蓄熱槽１内の水を
往管11を経てこの負荷10に供給することによって建物の
空気調和を行ない，還管12を経て還水は蓄熱槽１に戻さ
れる。そのさい，散水装置13を経て蓄熱槽１に還水を散
布するようにしてもよい。
第２図および第３図は，第１図の樋７の部分を拡大して
示したものである。樋７の上流側Ａ（高所側）の最端部
には当り板14が設けられ，下流側Ｂ（低所側）の最端部
には堰板15が設けられている。堰板15は樋７の両側板16
より高さが低い。
示したものである。樋７の上流側Ａ（高所側）の最端部
には当り板14が設けられ，下流側Ｂ（低所側）の最端部
には堰板15が設けられている。堰板15は樋７の両側板16
より高さが低い。
いま，吐出管４を上流側Ａの上方に設置し，この吐出管
４から過冷却水17を樋７に連続的に落下させると，ま
ず，その落下地点18において落下の衝撃と超音波振動を
受けて過冷却状態が解除され，水と氷との混合物を形成
する。そして樋７が傾斜しているのでこの混合物は下流
側Ｂに向かって流れ出し，混合物が落下地点18に滞留す
ることは避けられる。また，この混合物の流体が樋７内
を下流側Ｂに向かって流れる間に，圧電素子８によって
超音波振動を受け，この振動エネルギーによってさらに
過冷却状態が解除される。このようにして，上流側Ａか
ら下流側Ｂにまで輸送する間に過冷却状態を解除させ，
堰板15から落下するさいには，もはや水から氷がこれ以
上析出しない状態にすることが本発明の特徴とするとこ
ろである。すなわち本発明法によると，過冷却水の流量
および過冷度が装置条件によってどのような範囲に設定
されても，そして，それらに従って氷の生成速度や成長
速度が異なっても，樋７内での輸送距離と時間を適切に
調整することによって堰板15から流出するときには過冷
却状態を完全に解除させてしまうことができる。そのさ
い，堰板15によって反転流が樋７内で生ずるようにする
と，超音波振動が付与されている輸送中の時間を増大さ
せることができ，微細な氷はこの輸送中に完全に過冷却
状態が解除され，微細な氷が集合したマリモ状のような
形態を呈するようになる。
４から過冷却水17を樋７に連続的に落下させると，ま
ず，その落下地点18において落下の衝撃と超音波振動を
受けて過冷却状態が解除され，水と氷との混合物を形成
する。そして樋７が傾斜しているのでこの混合物は下流
側Ｂに向かって流れ出し，混合物が落下地点18に滞留す
ることは避けられる。また，この混合物の流体が樋７内
を下流側Ｂに向かって流れる間に，圧電素子８によって
超音波振動を受け，この振動エネルギーによってさらに
過冷却状態が解除される。このようにして，上流側Ａか
ら下流側Ｂにまで輸送する間に過冷却状態を解除させ，
堰板15から落下するさいには，もはや水から氷がこれ以
上析出しない状態にすることが本発明の特徴とするとこ
ろである。すなわち本発明法によると，過冷却水の流量
および過冷度が装置条件によってどのような範囲に設定
されても，そして，それらに従って氷の生成速度や成長
速度が異なっても，樋７内での輸送距離と時間を適切に
調整することによって堰板15から流出するときには過冷
却状態を完全に解除させてしまうことができる。そのさ
い，堰板15によって反転流が樋７内で生ずるようにする
と，超音波振動が付与されている輸送中の時間を増大さ
せることができ，微細な氷はこの輸送中に完全に過冷却
状態が解除され，微細な氷が集合したマリモ状のような
形態を呈するようになる。
なお本発明の実施にさいし，樋７は傾きを自由に調整自
在にして設置し，操業条件（過冷却水の量，温度，落下
高さ等）に応じて最も適切な傾きに設定するようにする
のがよい。
在にして設置し，操業条件（過冷却水の量，温度，落下
高さ等）に応じて最も適切な傾きに設定するようにする
のがよい。
このようにして，本発明法によると，過冷却水の連続流
れからの氷の析出をその析出位置で滞留させることなく
連続的に続けることができ，蓄熱槽には過冷却状態が完
全に解除された状態の微細な氷が水に分散した状態の流
体が連続的に導入されることになる。したがって，蓄熱
槽において氷塊が生成することも，また蓄熱槽において
過冷却水が存在することも防止され，既述の本発明の目
的が効果的に達成される。そして本発明法は，樋と言う
極めて単純構成のものに圧電素子を取付けただけの装置
で過冷却状態を連続的に解除するものであるから装置構
成が簡単であると共に，少量づづを連続的に処理するも
のであるから過冷却状態の解除を一層完全にすることが
でき，過冷却水の連続製造法を氷蓄熱に適用する場合の
極めて有益な処法を提供するものである。
れからの氷の析出をその析出位置で滞留させることなく
連続的に続けることができ，蓄熱槽には過冷却状態が完
全に解除された状態の微細な氷が水に分散した状態の流
体が連続的に導入されることになる。したがって，蓄熱
槽において氷塊が生成することも，また蓄熱槽において
過冷却水が存在することも防止され，既述の本発明の目
的が効果的に達成される。そして本発明法は，樋と言う
極めて単純構成のものに圧電素子を取付けただけの装置
で過冷却状態を連続的に解除するものであるから装置構
成が簡単であると共に，少量づづを連続的に処理するも
のであるから過冷却状態の解除を一層完全にすることが
でき，過冷却水の連続製造法を氷蓄熱に適用する場合の
極めて有益な処法を提供するものである。
第１図は本発明の方法を実施する装置の全体機器配置系
統図，第２図は本発明法で使用する樋の例を示す斜視
図，第３図は同じく樋の側面図である。 １……蓄熱槽,2……冷却器,3……冷凍機,4……過冷却水
の吐出管,5……ポンプ,7……樋,8……圧電素子,9……発
振器,10……空調負荷用熱交換器,15……樋の堰。
統図，第２図は本発明法で使用する樋の例を示す斜視
図，第３図は同じく樋の側面図である。 １……蓄熱槽,2……冷却器,3……冷凍機,4……過冷却水
の吐出管,5……ポンプ,7……樋,8……圧電素子,9……発
振器,10……空調負荷用熱交換器,15……樋の堰。
Claims (1)
- 【請求項１】蓄熱槽内の水を冷却器に通水することによ
って零度℃以下の過冷却水を製造し、この過冷却水の連
続流れを圧電素子を取付けた樋の上流側に供給し，該圧
電素子への通電によってこの樋を流れる流体に超音波振
動を付与しながら樋内で過冷却状態を解除し，過冷却状
態が解除された氷と水の混合流体を樋の下流側から前記
の蓄熱槽に戻すことからなる蓄熱用製氷法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24593087A JPH0794939B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | 蓄熱用製氷法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24593087A JPH0794939B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | 蓄熱用製氷法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6490973A JPS6490973A (en) | 1989-04-10 |
| JPH0794939B2 true JPH0794939B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=17140968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24593087A Expired - Fee Related JPH0794939B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | 蓄熱用製氷法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794939B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017129353A (ja) * | 2017-03-15 | 2017-07-27 | 高砂熱学工業株式会社 | シャーベット氷の製氷システム及び製氷方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2610215B2 (ja) * | 1992-12-28 | 1997-05-14 | 木下工業株式会社 | 蓄熱用氷水の製造装置 |
| CN107747835A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-03-02 | 江苏高菱蓄能科技有限公司 | 一种过冷解除器 |
| JP7571412B2 (ja) * | 2020-07-30 | 2024-10-23 | 富士電機株式会社 | 加湿装置 |
-
1987
- 1987-10-01 JP JP24593087A patent/JPH0794939B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017129353A (ja) * | 2017-03-15 | 2017-07-27 | 高砂熱学工業株式会社 | シャーベット氷の製氷システム及び製氷方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6490973A (en) | 1989-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0603182B1 (en) | Liquid chiller | |
| JP2652639B2 (ja) | 熱保存システム | |
| JPH065536Y2 (ja) | 過冷却水の過冷却状態解除装置 | |
| JPH0615242Y2 (ja) | 空調用氷蓄熱装置 | |
| JPS63217171A (ja) | 蓄熱用製氷装置 | |
| JPH0438176Y2 (ja) | ||
| JP2782588B2 (ja) | 氷蓄熱用解氷システム | |
| JP2548637B2 (ja) | 過冷却水製造装置の運転方法 | |
| JPH0438177Y2 (ja) | ||
| JP2002048457A (ja) | スラリー貯留装置及び過冷却水利用システム | |
| JPH0438179Y2 (ja) | ||
| JP2502029B2 (ja) | 氷蓄熱装置 | |
| JP2696046B2 (ja) | 潜熱蓄熱装置 | |
| JP2509508Y2 (ja) | 空調用蓄熱設備 | |
| JP2984465B2 (ja) | 氷蓄熱装置 | |
| JP2005009805A (ja) | 氷蓄熱装置 | |
| JP3344813B2 (ja) | ダイナミック型氷蓄熱装置 | |
| JPH0827039B2 (ja) | 氷蓄熱装置 | |
| JPS63271074A (ja) | 蓄熱用製氷装置 | |
| JPH04306434A (ja) | 氷蓄熱装置 | |
| JPH0641063Y2 (ja) | 空調用氷蓄熱装置 | |
| JPH08285418A (ja) | 過冷却製氷システムにおける過冷却水の放出方法 | |
| JPH0615245Y2 (ja) | 過冷却水の連続製造器 | |
| JPH0734267Y2 (ja) | 空調用氷蓄熱装置 | |
| JPH0641062Y2 (ja) | 空調用製氷装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |