JPH087291Y2 - 氷蓄熱槽 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、破片状氷の氷蓄熱槽に関し、特に、破片状
氷を水と共に貯蔵するのに適した氷蓄熱槽に関する。

《従来の技術》 近年、ビル等における冷房システムは、氷の潜熱や融
解熱を利用した氷蓄熱槽によるものが使用されるように
なってきている。

このような冷房システムでは、製氷機等で製造した破
片状氷を、上記の氷蓄熱槽内に送り、冷熱源として蓄え
る。

そして、必要に応じて、氷蓄熱槽内に循環水を散布
し、破片状氷を融解させ、これにより生じた冷水を氷蓄
熱槽に連結されたファンコイル等の空調機や熱交換機等
の冷房機に送出し、ビル等の冷房を行う。

この種の氷蓄熱槽として、従来、第４図に示すよう
に、氷蓄熱槽11の底部近傍に水平にストレーナ12を設置
したものが知られている（例えば特開昭63−14064号公
報等）。

同図において、製氷機13で製造された破片状氷Ｂは、
製氷機13の下部に配置されている氷蓄熱槽11内に搬送さ
れ、上記のストレーナ12の上部に蓄積される。

そして、ビル等の冷房を行う場合には、散水機14から
循環水をシャワー状に散布して破片状氷Ｂを融解させ、
該循環水を冷水化する。そして、この循環水は、氷蓄熱
槽11下部に設けられたストレーナ12により破片状氷Ｂと
分離されて、冷房機15に送出される。

《考案が解決しようとする課題》 ところで、一般に、氷蓄熱槽11では、槽壁Ｗを介し
て、氷蓄熱槽11の外部への冷熱の漏洩が生じる。

この冷熱の漏洩により、夜間などの非冷房時において
も、氷蓄熱槽11内の循環水の温度は上昇する。

また、この漏洩は、循環水の水位WLが高く、また循環
水の温度が低い程大きくなる。

従って、上記の従来の氷蓄熱槽11内のストレーナ12上
部では、破片状氷Ｂと循環水とが混在しているため、循
環水の温度上昇により、破片状氷Ｂの融解が促進され
る。

すなわち、破片状氷Ｂの潜熱や融解熱が循環水及び槽
壁Ｗを介して氷蓄熱槽11外部に散逸し、冷熱の過剰ロス
が生じ、冷熱の有効利用を図ることができないという不
都合があった。

更に、上記の従来の氷蓄熱槽11では、散水機14による
循環水の散布が均一でない場合には、例えば氷蓄熱槽11
の側壁近傍等で、破片状氷Ｂが長期間融解されずに氷塊
状となって残ってしまう場合がある。このため、破片状
氷Ｂと循環水との熱交換が十分に行えず、熱交換効率が
低下するという問題があった。

本考案は、以上の諸点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、槽壁からの冷熱のロスを
最小にして冷熱の有効利用を図ると共に、破片状氷と循
環水との熱交換を高効率で行うことができる氷蓄熱槽を
提案するにある。

《課題を解決するための手段》 本考案は、上記問題点を解決するために、内部に破片
状氷を堆積させる仕切り部材を有してなる氷蓄熱槽であ
って、前記仕切り部材を、斜めに対向させて配置した透
水性板材から構成し、該仕切り部材に堆積された氷の一
部が冷水と混合されるように該氷蓄熱槽の下部を冷水貯
留部としたことを特徴とする。

また、前記透水性板材は、縦方向鋼材と横方向鋼材と
を格子状に組んでなり、格子孔の大きさが前記破片状氷
を通さない大きさに設定されるとともに、該縦方向鋼材
が内側に位置し、該横方向鋼材が外側に位置するように
配置してなることを特徴とする。

《作用》 水（循環水）の熱伝導率は、空気の熱伝導率に比較し
て極めて大きいため、氷蓄熱槽外部への冷熱の移行は、
主として循環水の水位より下部、即ち循環水と槽壁との
接触面を介して生じる。従って、循環水の水位が高いほ
ど冷熱のロスは大きくなる。

また、氷蓄熱槽内の循環水温度と外気温度との差が大
きいほど冷熱の氷蓄熱槽外部への放散が大きい。換言す
ると、循環水の温度が低い程、冷熱のロスは大きくな
る。

本考案では、製氷機により製造された破片状氷は、氷
蓄熱槽内部に設けた仕切り部材上に、堆積される。この
仕切り部材は、斜めに対向させて配置した透水性板材か
ら構成されているため、破片状氷は槽内下部においては
少量、槽内上部においては多量に堆積される。

氷蓄熱槽を利用する冷房システムにおいては、一般
に、システム全体に存在する循環水量と破片状氷量（循
環水に換算した量）の総和は、冷房時、非冷房時を問わ
ず略一定であるので、氷蓄熱槽の仕切り部材上に堆積さ
れる破片状氷の量が多ければ多いほど循環水の水量は少
なくなる。

従って、非冷房時において、破片状氷を仕切り部材上
に堆積させればさせる程、循環水の水位の上昇が抑制さ
れ、氷蓄熱槽の循環水の水位より下部における槽壁を通
した冷熱の氷蓄熱槽外部への冷熱の放散は僅かなものと
なる。

また、循環水の水位の上昇が抑制されると、循環水と
接触する破片状氷の量は少量となり、冷熱の放散により
循環水の温度が上昇した場合であっても、破片状氷の潜
熱や融解熱が循環水に必要以上に奪われることはない。

更に、冷房時においては、氷蓄熱槽の下部に堆積した
破片状氷が融解すると、上部に堆積した氷が、順次、下
部に滑り落ちる。従って、例えば循環水が氷蓄熱槽内部
で均一に散布されない場合であっても、破片状氷は、氷
塊状となって残ることなく融解する。そして、透水性板
材を、縦方向鋼材と横方向鋼材とを格子状に組んでな
り、格子孔の大きさが前記破片状氷を通さない大きさに
設定されるとともに、該縦方向鋼材が内側に位置し、該
横方向鋼材が外側に位置するように配置してなる構成と
すれば、破片状氷がスムーズに下降移動する。

《実施例》 第１図は本考案に係る氷蓄熱槽の一実施例を示す説明
図である。

同図において、氷蓄熱槽１の上部には、製氷機13が配
置されており、非冷房時（或いは、必要に応じ、冷房
時）において、この製氷機13で製造された破片状氷Ｂは
氷蓄熱槽１内に落下する。

氷蓄熱槽１内には、仕切り部材６が設けられており、
破片状氷Ｂはこの仕切り部材６上に堆積する。

仕切り部材６は、斜め対称形に対向して配置した透水
性板材6a,6bの一組または複数組により構成されてい
る。

これらの透水性板材6a,6bは、Ｖ字形，逆ハ字形等の
各種形状に組み合わせて用いられる。

第１図において、仕切り部材６は、Ｖ字形に配置した
透水性板材6a,6bを二組用いて構成してある。

第２図（Ａ）は、透水性板材6a,6bの一例を示す平面
図であり、同図（Ｂ）はその断面図である。透水性板材
6a,6bは、格子状に配置された縦方向丸鋼7b及び横方向
丸鋼7aにより構成されている。なお、透水性板材6a及び
6bは、破片状氷Ｂの横方向丸鋼7bへの引っ掛かりを防止
するために、縦方向丸鋼7aが内側（氷側）に、横方向丸
鋼7bが外側（循環水側）になるような向きにして、氷蓄
熱槽１内に設置され、これにより破片状氷Ｂがスムーズ
に下降移動するようになっている。

なお、横方向丸鋼7a及び横方向丸鋼7bにより形成され
る格子孔（透水孔）の大きさは、少なくとも製氷機３か
ら落下する破片状氷Ｂを通さない大きさとする。

このような透水性板材6a,6bにより仕切り部材６を構
成したので、製氷機13からの破片状氷Ｂは氷蓄熱槽１の
下部においては少量、上部においては多量に堆積するこ
とになる。

冷房時において、循環水は、散水機14から散布され、
氷蓄熱槽１の仕切り部材６の面に垂直な側壁下部に設け
られた循環水送出口Ｆから、ファンコイル等の空調機や
熱交換機等の冷房機15に送出され、ビル等の冷房に供さ
れる。

また、仕切り部材６はストレーナとしての作用をもな
すため、同図においては、ストレーナを設けてはいない
が、例えば、融解して径小となった破片状氷Ｂが仕切り
部材６の下部に落下して、循環水送出口Ｆを塞いでしま
う可能性がある場合等においては、ストレーナを仕切り
部材６の下方に別途設けてもよい。

次に上記実施例の作用を説明すると、例えば、電力使
用料の安価な夜間等の非冷房時に、製氷機14により破片
状氷Ｂを大量に製造しておき、この破片状氷Ｂを仕切り
部材６上に、堆積させておく。

破片状氷Ｂは、循環水を凍らせることにより製造され
るので、非冷房時における氷蓄熱槽１内の循環水の水位
WLは、破片状氷が融解して循環水となる冷房時における
水位より低くなると共に、破片状氷Ｂの循環水との接触
量は、極めて僅かとなる。

従って、非冷房時等において、槽壁を介して放散する
冷熱量のロスが低減される。

また、冷房時においては、仕切り部材６上に堆積した
破片状氷Ｂのうち、下部の破片状氷Ｂが循環水に冷熱を
与えて融解するが、上部の氷が順次滑り落ちるので、氷
蓄熱槽１内部に破片状氷Ｂが融解せずに氷塊として残る
ことはない。

第３図は、本考案の他の実施例を示す説明図である。
第１図において、氷蓄熱槽１の内部は、仕切り部材６に
より二分されているが、第３図においては、氷蓄熱槽１
の下部と上部とを仕切り部材61の両端において連通させ
ている。

また、仕切り部材６は、逆ハ字形に配置した透水性板
材61a,61bを二組使用して構成してある。

第３図においては、例えば、非冷房時において、製氷
機３が破片状氷Ｂを過剰製造した場合には、破片状氷Ｂ
の一部は氷蓄熱槽１の両側下端部に落下するが、破片状
氷Ｂの殆どは、仕切り部材61上に堆積しているため、冷
熱のロスが必要以上に増加することはない。

なお、第３図においても、仕切り部材61の下部に落下
した破片状氷Ｂが、循環水送出口Ｆを塞いでしまうこと
を防止するために、ストレーナ14を仕切り部材６の下方
に別途設けてもよい。

以上、仕切り部材６又は61を、それぞれ２組の透水性
板材6a,6bまたは透水性板材61a,61bにより構成した場合
について説明したが、例えば、ビル等の規模や、季節に
応じて透水性板材6a,6b又は透水性板材61a,61bの列数を
増減してもよいことは言うまでもない。

《考案の効果》 以上詳述した本考案に係る氷蓄熱槽によれば、蓄熱槽
内部に仕切り部材を設け、この仕切り部材を構成する透
水性の板材を斜めに対向させて配置したので、破片状氷
は氷蓄熱槽の下部においては少量、上部においては多量
に堆積されることになる。

従って、非冷房時において、循環水の水位を冷房時に
おける水位より低くすることができると共に、破片状氷
と水との混在を回避できるので、氷蓄熱槽からの冷熱ロ
スを激減させることができる。

また、破片状氷と、氷蓄熱槽下部に溜まっている循環
水との接触を極めて少なくすることができるので、非冷
房時において循環水が氷蓄熱槽外部から冷熱を奪われて
温度上昇しても、破片状氷が上記温度上昇した循環水か
ら冷熱を奪われることはなく、破片状氷の冷熱の有効利
用を図ることができる。

これにより、例えば、熱交換量が一定し、必要熱量を
仕切り部材の列数の増減に確保でき、氷蓄熱槽上部（仕
切り部材上）に、一日に使用する破片状氷量を、夜間電
力等により確保することができる。

更に、冷房時においては、仕切り部材上に堆積した破
片状氷のうち、下部の破片状氷が融解した場合に上部に
堆積した氷が順次下方に滑り落ちるので、破片状氷が溶
けきれずに氷塊となって、残ることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る氷蓄熱槽の一実施例を示す説明
図、第２図（Ａ）は第１図の氷蓄熱槽に使用する仕切り
部材の一例を示す平面図、同図（Ｂ）はその断面図、第
３図は本考案に係る氷蓄熱槽の他の実施例を示す説明
図、第４図は従来の氷蓄熱槽を示す説明図である １……氷蓄熱槽 ６……仕切り部材 6a,6b……透水性板材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に破片状氷を堆積させる仕切り部材を
   有してなる氷蓄熱槽であって、前記仕切り部材を、斜め
   に対向させて配置した透水性板材から構成し、該仕切り
   部材に堆積された氷の一部が冷水と混合されるように該
   氷蓄熱槽の下部を冷水貯留部としたことを特徴とする氷
   蓄熱槽。
2. 【請求項２】前記透水性板材は、縦方向鋼材と横方向鋼
   材とを格子状に組んでなり、格子孔の大きさが前記破片
   状氷を通さない大きさに設定されるとともに、該縦方向
   鋼材が内側に位置し、該横方向鋼材が外側に位置するよ
   うに配置してなることを特徴とする請求項１に記載の氷
   蓄熱槽。