JPH08210742A - 製氷装置および氷蓄熱装置 - Google Patents

製氷装置および氷蓄熱装置

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JPH08210742A
JPH08210742A JP7017577A JP1757795A JPH08210742A JP H08210742 A JPH08210742 A JP H08210742A JP 7017577 A JP7017577 A JP 7017577A JP 1757795 A JP1757795 A JP 1757795A JP H08210742 A JPH08210742 A JP H08210742A
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JP
Japan
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ice
water
heat storage
antifreeze liquid
making device
Prior art date
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Pending
Application number
JP7017577A
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English (en)
Inventor
Hajime Shingu
肇 新宮
Mikio Takayanagi
幹男 高柳
Kazuichi Iwasaki
和市 岩崎
Eiji Sekiya
英士 関矢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH08210742A publication Critical patent/JPH08210742A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/80Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y02P60/85Food storage or conservation, e.g. cooling or drying

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  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不凍液直接接触による氷蓄熱システムにおい
て、ノズル部、熱交換部、不凍液と水、氷を比重差によ
って分離する空間および氷と水の2相流を移送する部分
を有する製氷装置を提供する。 【構成】 冷凍機1は不凍液循環ポンプ2によって抽出
される不凍液3を0℃以下に冷却する。この不凍液3は
ノズル部4から水中に噴出され熱交換部5を液滴を形成
しながら落下し、分離・回収部6において不凍液3のみ
回収され、再び不凍液循環ポンプ2によって冷凍機1に
供給される。熱交換部5で冷却された不凍液3と直接接
触熱交換した水は氷片7を生成し、分離・回収部6で不
凍液3と分離された水および氷片7の2相流は移送部8
から開口部9を経て、2次ポンプ10によって負荷11に供
給され、負荷11において熱交換して温かくなった還流水
は再びノズル部4へ供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は氷蓄熱装置に係り、特に
蓄熱槽と製氷部分が分離した際に氷と水を直接移送する
のに好適な氷蓄熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】蓄熱装置を有するシステムは、昼間に集
中する冷房用電力負荷需要を低減する目的で、安価な深
夜電力を利用し熱源機器の負荷を軽減させ、ビル空調や
地域熱供給の比較的大容量の空調システムに適応が見ら
れる。
【0003】蓄熱システムの中でも、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は、水の
潜熱を利用するので小規模蓄熱槽でも多量の冷熱を蓄え
ることができるため注目を集めており、いくつかが実用
化されている。
【0004】この氷蓄熱方式には製氷法の違いによって
蓄熱槽内にチューブ式の熱交換器を設置し、チューブ内
を流れる0℃以下の不凍液との熱交換によりチューブ外
表面に固形の氷を生成する手段と、水に不溶な不凍液と
の直接接触により熱交換を行いシャーベット状の氷を生
成させる、あるいは水の過冷却現象を利用し過冷却解除
によりシャーベット状の氷を生成させる手段がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】固形の氷およびシャー
ベット状の氷を生成するいずれの氷蓄熱システムの場合
にも、氷が生成される部分は、蓄熱槽の内部あるいは蓄
熱槽に近接した部分に限られ、このため蓄熱槽と氷を生
成する部分を構造上独立に配置する自由度が失われる。
また、シャーベット状の氷は、水中で流動性があり、蓄
熱槽の形状にこだわらずに氷を充填することが可能であ
るが、1ケ所で生成した氷および水を蓄熱槽へ達する途
中で分配して複数の蓄熱槽へ移送することは、分配時に
配管内で氷片による閉塞を起こす原因となり、このため
一度蓄熱槽に浮遊した氷および水を蓄熱槽から移送する
ことになる。
【0006】さらに、負荷側へ冷熱を供給する場合に
は、一度蓄熱槽内の氷を還流水によって解かし、蓄熱槽
から冷水の形態で送ることとなり、水蓄熱システムで冷
水を供給する温度(7℃程度)より低い温度(4℃程
度)で供給できるものの、氷の融解潜熱を直接配管を通
して負荷側の近傍まで搬送することができない。このた
め、冷熱を移送する配管の口径は水蓄熱システムの場合
とあまり変わらなくなる。
【0007】そこで、本発明の目的は蓄熱槽と氷を生成
する部分を構造上独立に配置可能とすると共に、生成し
て氷および水を蓄熱槽へ達する以前に意図的に分配して
複数の蓄熱槽へ移送することを可能とし、さらに負荷側
への冷熱の供給は氷の融解潜熱を直接移送することを可
能にした製氷装置および氷蓄熱装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1に係る発明は熱媒体が循環する少なくとも
冷凍機とポンプを有する熱媒体循環系統を備え、冷凍機
で冷却された熱媒体を水と直接接触熱交換させて氷を生
成するための空間と、媒体と水および氷を比重差によっ
て分離させる空間と、水および生成された氷の2相流を
分離空間の外へ導く移送手段とを有する製氷装置であ
る。
【0009】請求項2に係る発明は水および氷の2相流
を分離空間の外へ導く移送手段の開口部が少なくとも1
つ以上あることを特徴とするものである。請求項3に係
る発明は少なくとも1つ以上の移送手段は、それぞれ独
立に運転が可能であることを特徴とするものである。
【0010】請求項4に係る発明は水と氷の2相流を分
離空間の外へ導く移送手段の開口部から負荷を介して熱
交換する空間に戻るように循環ポンプを有する水循環系
を設けたことを特徴とするものである。
【0011】請求項5に係る発明は製氷装置が氷のため
の充填空間を有する容器の上方に設置され、製氷装置に
よって生成された氷および水を開口部から容器の上方へ
落下させるとともに、容器の下部より水のみを回収し前
記熱交換する空間へ戻すように循環ポンプを有する水循
環系を設けたことを特徴とする氷蓄熱装置である。請求
項6に係る発明は製氷装置が氷のための充填空間を有す
る容器の内部に設置されることを特徴とする氷蓄熱装置
である。
【0012】
【作用】上記の目的を達成するための発明によれば、水
が不凍液と直接接触して氷を生成する位置は蓄熱槽の内
部あるいは蓄熱槽に近接した位置ではなく、別の空間で
行われるため、製氷装置の開口部と蓄熱槽とをダクトあ
るいは配管によって接続することで、蓄熱槽の位置関係
に制約されることなく設置することができる。
【0013】また、水と氷の2相流を不凍液と分離した
後に、これら2相流を分離空間の外へ導く手段を有する
ので直接配管を通して負荷へ移送することが可能である
と同時に、移送の際に2相流をあらかじめ分配しておく
ことも可能となるため1台の製氷装置から複数の負荷あ
るいは蓄熱槽へ供給することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の一実施例を示す構成図である。同
図において、符号1は冷凍機であって、この冷凍機1は
不凍液循環ポンプ2によって抽出される水に不溶な不凍
液3を0℃以下に冷却する。この不凍液3はノズル部4
から水中に噴出され熱交換部5を液滴を形成しながら落
下し、分離・回収部6において不凍液3のみ回収され再
び不凍液循環ポンプ2によって冷凍機1に供給される。
【0015】一方、熱交換部5で冷却された不凍液3と
直接接触熱交換した水は氷片7を生成し、分離・回収部
6で不凍液3と分離された水および氷片7の2相流は移
送部8から開口部9を経て、2次ポンプ10によって負荷
11に供給され、負荷11において熱交換して温かくなった
還流水は再びノズル部4へ供給される。
【0016】図2は本発明の他の実施例を示す構成図で
あり、移送部8から複数個の開口部9a、9b、9cに
よって複数台の2次ポンプ10a、10b、10cへ水と氷の
2相流が分配された後、負荷11a、11b、11cを経てノ
ズル部4へ至る循環ライン形成される以外は、上記実施
例と同じ構成である。
【0017】すなわち、熱交換部5において生成した氷
片7が分離・回収部6を通って移送部8へ到達した際
に、複数個ある開口部9a、9b、9cによって水と氷
の2相流は分配され、それぞれの2次ポンプ10a、10
b、10cに到達する。しかも開口部9a、9b、9cの
開閉操作は、それぞれ独立に行うことが可能であり、負
荷11a、11b、11cの需要に応じて運転する。
【0018】図3は本発明のさらに異なる実施例を示す
構成図であり、図1に示される製氷装置は独立した蓄熱
槽12の上方に設置された水と氷の2相流が開口部9から
蓄熱槽12へ落下するとともに、蓄熱槽12下部にある取水
口13では水のみを回収し水循環ポンプ14によってノズル
部4へ供給する構成となっている。
【0019】すなわち、開口部9より蓄熱槽12に供給さ
れる水と氷の2相流は取水口13で水のみが回収されるた
め、次第に蓄熱槽12内での氷充填率が上昇してゆく。図
4は本発明のさらに異なる実施例を示す構成図であり、
独立した蓄熱槽12ではなく地下にあるスラブ槽15a、15
bとなっている以外は、図3に示す実施例と同じ構成で
ある。すなわち、複数個のスラブ槽15a、15bの各々の
上方に図1に示す製氷装置を設置し、床面16を貫通する
開口部より氷と水の2相流を供給する。
【0020】図5は本発明のさらに異なる実施例を示す
構成図であり、図1に示す製氷装置の開口部9a、9
b、9cよりスラブ槽15a、15b、15cへ氷と水の2相
流を分配して供給する構成とする以外は、図4に示す実
施例と同じ構成である。
【0021】図6は本発明のさらに異なる実施例を示す
構成図であり、図1に示す製氷装置が独立した蓄熱槽12
の内部に設置され、開口部より氷と水の2相流が直接蓄
熱槽12へ供給される構成とする以外は、図3に示す実施
例と同じ構成である。
【0022】図7は本発明のさらに異なる実施例を示す
構成図であり、図1に示す製氷装置が地下スラブ槽15
a、15bの内部に設置され、開口部より氷と水の2相流
が直接地下スラブ槽15a、15bへ供給される構成とする
以外は、図4に示す実施例と同じ構成である。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、製
氷装置を自由に設置することにより蓄熱槽の形状あるい
は位置関係に制約されることなく製氷が可能となるた
め、氷蓄熱システムの幅広い設置構成が可能となる。同
時に製氷装置のモジュール化によって、需要負荷ごとの
必要製氷装置の設計容量は製氷装置単位となり、選定が
容易となる。さらに製氷装置を蓄熱槽内に設置すること
が可能となるため、従来の水蓄熱槽タイプのものを製氷
装置利用の氷蓄熱槽に改造することは製氷装置の設置の
みという極めて容易な改造となる。
【0024】また、直接配管を通して水と氷の2相流を
負荷へ移送することも可能となるため、熱需要側の個別
要求に応じた熱供給が可能となるばかりでなく、冷熱の
移送に必要な配管径を冷水移送時よりも小さくすること
ができ、また移送動力も少なくて済み、極めてコンパク
トで省エネルギーな製氷装置および氷蓄熱装置を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図。
【図2】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図3】本発明のさらに異なる他の実施例を示す構成
図。
【図4】本発明のさらに異なる他の実施例を示す構成
図。
【図5】本発明のさらに異なる他の実施例を示す構成
図。
【図6】本発明のさらに異なる他の実施例を示す構成
図。
【図7】本発明のさらに異なる他の実施例を示す構成
図。
【符号の説明】
1…冷凍機 2…不凍液循環ポンプ 3…不凍液 4…
ノズル部 5…熱交換部 6…分離・回収部 7…氷片
8…移送部 9…開口部 10…2次ポンプ 11…負荷 12…蓄熱槽 13…取水口 14…水循環ポンプ
15…スラブ槽 16…床面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関矢 英士 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱媒体が循環する少なくとも冷凍機とポ
    ンプを有する熱媒体循環系統を備え、前記冷凍機で冷却
    された熱媒体と、水を吐出させる手段および前記熱媒体
    と水を直接接触熱交換させて氷を生成するための空間
    と、前記熱媒体と水および氷を比重差によって分離させ
    る空間と、水および生成された氷の2相流を前記分離空
    間の外へ導く移送手段とを有する製氷装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の製氷装置において、前記
    水および氷の2相流を前記分離空間の外へ導く移送手段
    の開口部が少なくとも1つ以上あることを特徴とする製
    氷装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の製氷装置において、少な
    くとも1つ以上の前記移送手段は、それぞれ独立に運転
    が可能であることを特徴とする製氷装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の製氷装置において、前記
    水と氷の2相流を前記分離空間の外へ導く移送手段の開
    口部から負荷を介して前記熱交換する空間に戻るように
    循環ポンプを有する水循環系を設けたことを特徴とする
    製氷装置。
  5. 【請求項5】 前記製氷装置が氷のための充填空間を有
    する容器の上方に設置され、前記製氷装置によって生成
    された氷および水は、前記開口部から前記容器の上方へ
    落下させるとともに、前記容器の下部より水のみを回収
    し前記熱交換する空間へ戻るように循環ポンプを有する
    水循環系を設けたことを特徴とする氷蓄熱装置。
  6. 【請求項6】 前記製氷装置が氷のための充填空間を有
    する容器の内部に設置されることを特徴とする氷蓄熱装
    置。
JP7017577A 1995-02-06 1995-02-06 製氷装置および氷蓄熱装置 Pending JPH08210742A (ja)

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JP7017577A JPH08210742A (ja) 1995-02-06 1995-02-06 製氷装置および氷蓄熱装置

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JPH08210742A true JPH08210742A (ja) 1996-08-20

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JP (1) JPH08210742A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017534825A (ja) * 2014-09-27 2017-11-24 リバウンド テクノロジーズ, インク.Rebound Technologies, Inc. 復熱の方法、システム、及び装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017534825A (ja) * 2014-09-27 2017-11-24 リバウンド テクノロジーズ, インク.Rebound Technologies, Inc. 復熱の方法、システム、及び装置

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