JPH086171Y2 - 氷蓄熱システム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、製氷機により製造された氷を蓄氷槽に蓄え
て蓄熱する氷蓄熱システムに関する。

〔従来の技術〕

今日においては、夜間の電力需要は昼間よりも大幅に
少ないため、夜間電力料金を大幅に割り引くことによ
り、夜間電力の利用促進が図られている。

このため、従来、夜間電力を使用して夜間に蓄熱し、
この熱エネルギーを昼間に室内の冷房や冷凍機等に使用
することが行なわれている。

このような蓄熱システムとしては、従来、製氷機によ
り製造された氷を蓄氷槽に蓄えて蓄熱するハーベスト方
式の氷蓄熱システムが知られている。

このような氷蓄熱システムとしては、例えば、昭和63
年４月21日と22日に株式会社リアライズ社の主催で行な
われたセミナーのREALIZE セミナーテキスト「氷蓄熱空
調システムの実際と将来展望」に記載されているような
ものが知られている。

第４図は、このセミナーテキストに記載された氷蓄熱
システムを示すもので、符号11は、製氷ユニットを示し
ている。

この製氷ユニット11内には複数の製氷板13が上下方向
に配置されており、これらの製氷板13の内部には、フロ
ンガスの流通路15が形成されている。

また、製氷板13の上端および下端の流通路15には、フ
ロンガスの流通管17,19が接続されている。

そして、製氷板13の下方には、排出口が形成された受
け皿21が配置されている。この排出口は、受け皿21の下
方に配置された蓄氷槽23と連通管25により連通してお
り、この連通管25には砕氷機27が配置されている。

また、製氷板13の上部に位置する製氷ユニット11に
は、散水パイプ29が配置され、この散水パイプ29はポン
プ30が配置された配管31に接続されており、この配管31
の下端は蓄氷槽23の水35中に配置されている。

このような氷蓄熱システムでは、散水パイプ29から散
水された水35が製氷板13の表面を流れ落ちる過程で、製
氷板13の流通路15を流通するフロン液が蒸発し、流れ落
ちる水の一部を製氷板13の表面に着氷させる。

そして、氷37が数mmの厚さになった時、即ち、一定時
間経過後に、高温のフロンガスを数十秒間製氷板13の流
通路15に送ることにより製氷板13を加熱し、第５図に示
すように、製氷板13から氷37を剥離させ、重力で落下さ
せ、砕氷機27により砕氷して、水35が蓄えられた蓄氷槽
23に氷37を水35と混合して蓄える。この蓄氷槽23の水35
を空調機等の負荷に供給し、この負荷に置いて熱交換が
行なわれる。

以上のように構成された氷蓄熱システムでは、例え
ば、電力料金の安い夜間に氷蓄熱して熱エネルギーを蓄
え、この熱エネルギーを昼間に室内の冷房や冷凍機等に
使用することができ、夜間電力を有効に利用することが
できる。

しかしながら、このような従来の氷蓄熱システムで
は、水35が蓄えられた蓄氷槽23に水35と氷37を混合して
蓄えていたので、蓄氷槽23内に氷37と水35が共存してお
り、蓄氷槽23内の氷37の量を測定することが非常に困難
であるという問題があった。

このため、残存している氷37により冷却される蓄氷槽
23内の水35の量、即ち、残存する蓄熱量が不明であり、
空調機等の負荷による熱エネルギー使用量の変化に対応
して、空調機等の運転計画を立てることが非常に困難で
あるという問題があった。

このような問題点を解決するために、本出願人は、こ
の実用新案登録出願と同日付けで氷蓄熱システムについ
ての特許出願をした。

第６図は、この特許出願の明細書に記載されている氷
蓄熱システムを示すもので、図において、符号41は、チ
ップ状または砕石状の氷を製造する製氷機を示してい
る。

この製氷機41には、例えば、ノーススター製氷機（商
品名）が使用されている。

この製氷機41の下方には、製氷機41により製造された
氷43を蓄える蓄氷槽45が配置され、この蓄氷槽45の下部
には、冷水を排水する排水口47が形成されている。この
排水口47は、常時開口されている。

また、蓄氷槽45内の上部には散水装置48が配置されて
おり、この散水装置48は、散水パイプ49の下面に、蓄氷
槽45内の氷43に散水する多数の散水ノズル51を配置して
形成されている。

蓄氷槽45の下方には、蓄氷槽45の排水口47からの冷水
を受ける受水槽53が配置されている。

この受水槽53と散水装置48とは、受水槽53の冷水を、
例えば、空調機等の負荷55に供給するための冷水供給流
路57により連結されており、この負荷55において熱交換
された水が散水装置48に供給される。

また、循環ポンプ59よりも負荷55側で、温水供給流路
61が冷水供給流路57から分岐され、この温水供給流路61
が散水装置48に接続されている。分岐点よりも散水装置
48側の冷水供給流路57と温水供給流路61には、冷水供給
弁63とバイパス弁65がそれぞれ配置されている。

さらに、受水槽53と製氷機41とは、受水槽53の水を製
氷機41に供給するための原料水供給流路67により連結さ
れ、この原料水供給流路67には、原料水ポンプ69が配置
されている。

そして、冷水を蓄える受水槽53には、この受水槽53内
の水位を測定する水位計71が配置されている。この水位
計71は、蓄氷槽45内に100％蓄氷した時の水位WL₁と蓄氷
槽45内の氷43が完全に解氷した時の水位WL₂の間の水位W
Lを測定可能に構成されている。この水位計71は、例え
ば、氷蓄熱システムを監視する監視室のモニターに接続
され、水位WL₂と、負荷55に冷水を供給している時の水
位WLとの差（WL₂−WL）を計算して表すように構成され
ている。

以上のように構成された氷蓄熱システムでは、例え
ば、夜間に原料水ポンプ69が始動され、原料水供給流路
67により受水槽53の水が製氷機41に供給され、この製氷
機41によりチップ状，砕石状の氷43が製造され、この氷
43が蓄氷槽45に蓄えられる。この氷43の製造量に応じて
受水槽53の水が低下し、所定水位WL₁になると原料水ポ
ンプ69が停止され、これにより、氷蓄熱が完了される。

次に、例えば、夜間に蓄熱された熱エネルギーを昼間
に冷水として取り出す場合には、冷水供給弁63が閉とさ
れるとともにバイパス弁65が開とされ、循環ポンプ59が
始動され、温水供給流路61により受水槽53の温水が蓄氷
槽45の氷43に散水装置48から散水され、温水が氷43中を
通過中に冷却されて冷水とされる。この冷水が蓄氷槽45
の排出口47から受水槽53に蓄えられ、冷水供給弁63を開
とするとにより、受水槽53の冷水が冷水供給流路57を介
して負荷55に供給され、この負荷55において熱交換する
ことにより行なわれる。

しかして、以上のように構成された氷蓄熱システムで
は、氷43を製造する製氷機41の下方に、氷43を蓄えると
ともに排水口47が形成された蓄氷槽45を配置し、排水口
47からの冷水を受ける受水槽53を蓄氷槽45の下方に配置
し、蓄氷槽45内の氷43に散水する散水装置48を蓄氷槽45
内に配置し、受水槽53と製氷機41とを原料水供給流路57
により連結し、受水槽53と散水装置48を、負荷55を介し
て冷水供給流路57により連結し、受水槽53に、この受水
槽53内の水位を測定する水位計71を配置したので、蓄氷
槽45に氷43が貯蔵されていない時の受水槽53の水位WL₂
と、負荷55に冷水を供給している時の受水槽53内の水位
WLとを測定し、この差（WL₂−WL）を求めることによ
り、蓄氷槽45に残存している氷量を確認することがで
き、残存蓄熱量を従来よりも確実に測定することができ
る。

これにより、負荷55による熱エネルギー使用量の変化
に対応して、負荷55の運転計画を立てることが従来より
も容易となる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような氷蓄熱システムでは、蓄氷
槽45内の氷43が少なくなり、点在するようになると、散
水装置48から散水された水が、第７図に示すように、氷
43と接触することなく排水口47から受水槽53に流入する
状態が発生し、散水された水が有効に冷却されないとい
う問題があった。

そして、冷却された水と冷却されない水が混合して受
水槽53内に蓄えられ、受水槽53内の冷水温度が上昇する
という問題があった。

本考案は上記にような問題点を解決するためになされ
たもので、蓄氷槽内の氷を、散水された水の冷却に最後
まで使用することができる氷蓄熱システムを提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の氷蓄熱システムは、チップ状または砕石状の
氷を製造する製氷機と、この製氷機により製造された氷
を蓄えるとともに下部に冷水を排水する排水口が形成さ
れた蓄氷槽と、この蓄氷槽の排水口からの冷水を受ける
受水槽と、前記蓄氷槽内に配置されこの蓄氷槽内の氷に
散水する散水装置と、前記受水槽の冷水を負荷に供給し
この負荷において熱交換された水を前記散水装置に供給
するための冷水供給流路とを備え、前記蓄氷槽の底部内
面に、この蓄氷槽内に氷が点在するようになった時に、
前記散水装置から散水された水を蛇行させながら前記排
水口に導く邪魔板を配置してなるものである。

〔作用〕

本考案の氷蓄熱システムでは、蓄氷槽内の氷が少なく
なり、点在するようになると、蓄氷槽の底部内面に配置
された邪魔板により、散水装置から散水された水が蛇行
され、この水の蛇行中に氷と接触して水が冷却される。

〔実施例〕

以下、本考案の詳細を図面に示す一実施例について説
明する。

第１図は、本考案の氷蓄熱システムを示すもので、図
において、符号81は、チップ状または砕石状の氷を製造
する製氷機を示している。

この製氷機81には、例えば、ノーススター製氷機（商
品名）が使用されている。

この製氷機81の下方には、製氷機81により製造された
氷83を蓄える蓄氷槽85が配置され、この蓄氷槽85の下部
には、冷水を排水する排水口87が形成されている。この
排水口87は、常時開口されている。

また、蓄氷槽85内の上部には、散水装置88が配置され
ており、この散水装置88は、散水パイプ89の下面に、蓄
氷槽85内の氷83に散水する多数の散水ノズル91を配置し
て形成されている。

蓄氷槽85の下方には、蓄氷槽85の排水口87からの冷水
を受ける受水槽93が配置されている。

この受水槽93と散水装置88とは、受水槽93の冷水を、
例えば、空調機等の負荷95に供給するための冷水供給流
路97により連結されており、この負荷95において熱交換
された水が散水装置88に供給される。

また、循環ポンプ99よりも負荷95側で、温水供給流路
101が冷水供給流路97から分岐され、この温水供給流路1
01が散水装置88に接続されている。分岐点よりも散水装
置88側の冷水供給流路97と温水供給流路101には、冷水
供給弁103とバイパス弁105がそれぞれ配置されている。

さらに、受水槽93と製氷機81とは、受水槽93の水を製
氷機81に供給するための原料水供給流路107により連結
され、この原料水供給流路107には、原料水ポンプ109が
配置されている。

また、冷水を蓄える受水槽93には、この受水槽93内の
水位を測定する水位計111が配置されている。この水位
計111は、蓄氷槽85内に100％蓄氷した時の水位WL₁と蓄
氷槽85内の氷83が完全に解氷した時の水位WL₂の間の水
位WLを測定可能に構成されている。この水位計111は、
例えば、氷蓄熱システムを監視する監視室のモニターに
接続され、水位WL₂と、負荷95に冷水を供給している時
の水位WLとの差（WL₂−WL）を計算して表すように構成
されている。

そして、蓄氷槽85の底部内面は中央部の排水口87に向
けて下方に傾斜する傾斜底面113とされ、この蓄氷槽85
の傾斜底面113には、第１図および第２図に示すよう
に、この蓄氷槽85内に氷83が点在するようになった時
に、散水装置88から散水された水を蛇行させながら排水
口87に導く金属製の邪魔板115が複数配置されている。

これらの邪魔板115は、一枚の金属板を上下方向に配
置することにより形成され、溶接等により傾斜底面113
に固着されている。

以上のように構成された氷蓄熱システムでは、例え
ば、夜間に原料水ポンプ109が始動され、原料水供給流
路107により受水槽93の水が製氷機81に供給され、この
製氷機81によりチップ状，砕石状の氷83が製造され、こ
の氷83が蓄氷槽85に蓄えられる。この氷83の製造量に応
じて受水槽93の水が低下し、所定水位WL₁になると原料
水ポンプ109が停止され、これにより、氷蓄熱が完了さ
れる。

次に、例えば、夜間に蓄熱された熱エネルギーを昼間
に冷水として取り出す場合には、冷水供給弁103が閉と
されるとともにバイパス弁105が開とされ、循環ポンプ9
9が始動され、温水供給流路101により受水槽93の温水が
蓄氷槽85の氷83に散水装置88から散水され、温水が氷83
中を通過中に冷却されて冷水とされる。この冷水が蓄氷
槽85の排出口87から受水槽93に蓄えられ、冷水供給弁10
3を開とすることにより、受水槽93の冷水が冷水供給流
路97を介して負荷95に供給され、この負荷95において熱
交換することにより行なわれる。

そして、以上のように構成された氷蓄熱システムで
は、蓄氷槽85内の氷83が少なくなり、点在するようにな
ると、蓄氷槽85の傾斜底面113に配置された邪魔板115に
より、散水装置88から散水された水が、第３図に示すよ
うに、蛇行され、この水の蛇行中に氷83と接触し、水が
冷却される。

しかして、以上のように構成された氷蓄熱システムで
は、蓄氷槽85の底部内面に、この蓄氷槽85内に氷が点在
するようになった時に、散水装置88から散水された水を
蛇行させながら排水口87に導く邪魔板115を配置したの
で、蓄氷槽85内の氷83が少なくなり、点在するようにな
ると、蓄氷槽85の傾斜底面113に配置された邪魔板115に
より、散水装置88から散水された水が蛇行され、この水
の蛇行中に氷83と接触して水が冷却され、蓄氷槽85内の
氷83を、散水された水の冷却に最後まで使用することが
でき、これにより、氷83が点在するようになっても受水
槽53内の冷水温度を低温に維持することができ、負荷95
に対応した制御を行なうことができる。

また、以上のように構成された氷蓄熱システムでは、
氷83を製造する製氷機81の下方に、氷83を蓄えるととも
に排水口87が形成された蓄氷槽85を配置し、排水口87か
らの冷水を受ける受水槽93を蓄氷槽85の下方に配置し、
蓄氷槽85内の氷83に散水する散水装置88を蓄氷槽85内に
配置し、受水槽93と製氷機81とを原料水供給流路107に
より連結し、受水槽93と散水装置88を、負荷55を介して
冷水供給流路97により連結し、受水槽93に、この受水槽
93内の水位を測定する水位計111を配置したので、蓄氷
槽85に氷83が貯蔵されていない時の受水槽93の水位WL₂
と、負荷95に冷水を供給している時の受水槽93内の水位
WLとを測定し、この差（WL₂−WL）を求めることによ
り、蓄氷槽85に残存している氷量を確認することがで
き、残存蓄熱量を従来よりも確実に測定することができ
る。

これにより、負荷95による熱エネルギー使用量の変化
に対応して、負荷95の運転計画を立てることが従来より
も容易となる。

尚、上記実施例では、蓄氷槽85の傾斜底面113に邪魔
板115を配置した例について説明したが、本考案は上記
実施例に限定されるものではなく、蓄氷槽の底面を平坦
に形成し、この平坦な底面に邪魔板を配置しても、上記
実施例とほぼ同様の効果を得ることができる。

〔考案の効果〕

本考案の氷蓄熱システムでは、蓄氷槽の底部内面に、
この蓄氷槽内に氷が点在するようになった時に、散水装
置から散水された水を蛇行させながら排水口に導く邪魔
板を配置したので、蓄氷槽内の氷が少なくなり、点在す
るようになると、蓄氷槽の底部内面に配置された邪魔板
により、散水装置から散水された水が蛇行され、この水
の蛇行中に氷と接触して水が冷却され、蓄氷槽内の氷
を、散水された水の冷却に最後まで使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る氷蓄熱システムの一実施例を示す
説明図である。 第２図は第１図の蓄氷槽に氷が点在している状態を示す
説明図である。 第３図は、第１図の邪魔板およびその近傍を示す平面図
である。 第４図は従来のハーベスト方式の氷蓄熱システムにおい
て、氷を製造している状態を示す説明図である。 第５図は第４図の氷蓄熱システムにおいて、製氷板から
氷を剥離させ、蓄氷槽に蓄えている状態を示す説明図で
ある。 第６図は本出願人が同日付けで特許出願した氷蓄熱シス
テムを示す説明図である。 第７図は、第６図の蓄氷槽の排水口およびその近傍に氷
が点在している状態を示す平面図である。 〔主要な部分の符号の説明〕 81……製氷機 83……氷 85……蓄氷槽 87……排水口 88……散水装置 93……受水槽 97……冷水供給流路 115……邪魔板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】チップ状または砕石状の氷を製造する製氷
   機と、この製氷機により製造された氷を蓄えるとともに
   下部に冷水を排水する排水口が形成された蓄氷槽と、こ
   の蓄氷槽の排水口からの冷水を受ける受水槽と、前記蓄
   氷槽内に配置されこの蓄氷槽内の氷に散水する散水装置
   と、前記受水槽の冷水を負荷に供給しこの負荷において
   熱交換された水を前記散水装置に供給するための冷水供
   給流路とを備え、前記蓄氷槽の底部内面に、この蓄氷槽
   内に氷が点在するようになった時に、前記散水装置から
   散水された水を蛇行させながら前記排水口に導く邪魔板
   を配置してなることを特徴とする氷蓄熱システム。