JPH10332178A - 蓄熱式低温空気供給システム - Google Patents
蓄熱式低温空気供給システムInfo
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- JPH10332178A JPH10332178A JP13988397A JP13988397A JPH10332178A JP H10332178 A JPH10332178 A JP H10332178A JP 13988397 A JP13988397 A JP 13988397A JP 13988397 A JP13988397 A JP 13988397A JP H10332178 A JPH10332178 A JP H10332178A
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- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 32
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- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 成績係数が高く省エネルギー、省スペース
で、配管設備費が低減できる蓄熱式低温空気供給システ
ムを提供するにある。 【解決手段】 蓄熱槽７の冷水を直接冷凍機５の蒸発器
６で冷却し、過冷却状態のまま蓄熱槽７に移送し、蓄熱
槽７で過冷却状態を解除してシャーベット状の氷８を生
成し蓄熱する過冷却式氷蓄熱装置１と、前記蓄熱槽７か
ら氷８を冷水中に払い出して氷スラリー９を製造する氷
払出装置２と、氷スラリー９と空気を熱交換し低温冷風
を供給する空気熱交換器３と、前記氷払出装置２と前記
空気熱交換器３とを結び氷スラリー９を循環させる氷ス
ラリー循環回路４よりなる。
で、配管設備費が低減できる蓄熱式低温空気供給システ
ムを提供するにある。 【解決手段】 蓄熱槽７の冷水を直接冷凍機５の蒸発器
６で冷却し、過冷却状態のまま蓄熱槽７に移送し、蓄熱
槽７で過冷却状態を解除してシャーベット状の氷８を生
成し蓄熱する過冷却式氷蓄熱装置１と、前記蓄熱槽７か
ら氷８を冷水中に払い出して氷スラリー９を製造する氷
払出装置２と、氷スラリー９と空気を熱交換し低温冷風
を供給する空気熱交換器３と、前記氷払出装置２と前記
空気熱交換器３とを結び氷スラリー９を循環させる氷ス
ラリー循環回路４よりなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱式低温空気供
給システムに関する。例えば、空港における駐機中の航
空機内を冷却するための航空機冷却装置、野菜又は果物
等を保存する低温倉庫、低温雰囲気を必要とするアミュ
ーズメント施設等に広く利用できる。
給システムに関する。例えば、空港における駐機中の航
空機内を冷却するための航空機冷却装置、野菜又は果物
等を保存する低温倉庫、低温雰囲気を必要とするアミュ
ーズメント施設等に広く利用できる。
【０００２】
【従来の技術】従来の蓄熱式低温空気供給システムの一
例を図２に示す。このシステムでは、夜間の安価な電力
を利用し、冷凍機２１を使用して直接蒸発コイル２２で
蓄熱槽３１内の低温潜熱蓄熱物質２３を−１０℃程度ま
で冷却して潜熱を蓄える。そして、低温空気が必要な時
に、潜熱を蓄えた低温潜熱蓄熱物質２３を蓄熱槽３１よ
り汲み出し、低温潜熱物質ポンプ２４にてブライン熱交
換器２５へ送り、ブライン熱交換器２５でブライン（不
凍液）と熱交換して−２℃程度の低温ブラインを製造
し、ブラインポンプ２６を備えたブライン循環回路２８
にて空気熱交換器２７へ送給する。更に、この低温ブラ
インを空気熱交換器２７にて空気と交換することにより
低温空気２９を供給する。
例を図２に示す。このシステムでは、夜間の安価な電力
を利用し、冷凍機２１を使用して直接蒸発コイル２２で
蓄熱槽３１内の低温潜熱蓄熱物質２３を−１０℃程度ま
で冷却して潜熱を蓄える。そして、低温空気が必要な時
に、潜熱を蓄えた低温潜熱蓄熱物質２３を蓄熱槽３１よ
り汲み出し、低温潜熱物質ポンプ２４にてブライン熱交
換器２５へ送り、ブライン熱交換器２５でブライン（不
凍液）と熱交換して−２℃程度の低温ブラインを製造
し、ブラインポンプ２６を備えたブライン循環回路２８
にて空気熱交換器２７へ送給する。更に、この低温ブラ
インを空気熱交換器２７にて空気と交換することにより
低温空気２９を供給する。
【０００３】また他の従来の蓄熱式低温空気供給システ
ムを図３に示す。このシステムでは、夜間の安価な電力
を利用し、冷凍機４１を使用してブラインを−１５℃程
度まで蒸発器４２で冷却し、そのブラインにより蓄熱槽
４３内に充填されたカプセル４４内の低温潜熱蓄熱物質
４５としての氷を−１０℃程度まで冷却して潜熱を蓄え
る。そして、低温空気が必要な時に、ブラインを蓄熱槽
４３に供給し、潜熱を蓄えた低温潜熱蓄熱物質４５と熱
交換させて−２℃程度の低温ブラインを製造し、ブライ
ンポンプ４７を備えたブライン循環回路４９にて空気熱
交換器４８へ送給する。更に、この低温ブラインを、空
気熱交換器４８にて空気と熱交換することにより低温空
気５０を供給する。
ムを図３に示す。このシステムでは、夜間の安価な電力
を利用し、冷凍機４１を使用してブラインを−１５℃程
度まで蒸発器４２で冷却し、そのブラインにより蓄熱槽
４３内に充填されたカプセル４４内の低温潜熱蓄熱物質
４５としての氷を−１０℃程度まで冷却して潜熱を蓄え
る。そして、低温空気が必要な時に、ブラインを蓄熱槽
４３に供給し、潜熱を蓄えた低温潜熱蓄熱物質４５と熱
交換させて−２℃程度の低温ブラインを製造し、ブライ
ンポンプ４７を備えたブライン循環回路４９にて空気熱
交換器４８へ送給する。更に、この低温ブラインを、空
気熱交換器４８にて空気と熱交換することにより低温空
気５０を供給する。
【０００４】
（１）従来の蓄熱式低温空気供給システムでは夜間に蓄
熱する場合、冷凍機２１，４１で低温潜熱蓄熱物質２
３，４５を−１０℃程度まで冷却する必要があるため、
冷凍機２１，４１の冷媒蒸発温度を低くする必要があ
り、冷凍機２１，４１の入力に対する蓄熱量の比すなわ
ち成績係数が低い。 （２）低温潜熱蓄熱物質２３から冷熱を取り出す時にブ
ラインを使用する必要があり、その管理に注意が必要で
ある。 （３）低温潜熱蓄熱物質２３は一般に蓄熱密度が小さ
く、蓄熱槽３１の容量が大きくなる。また、潜熱蓄熱物
質２３とブラインの熱交換器２５が必要であり、それぞ
れにポンプ２４，２６を必要とする。よってシステムと
しての設置スペースが広くなる。 （４）低温潜熱蓄熱物質４５をカプセル４４内に封入す
る方法では、蓄熱時及び放熱時において熱抵抗が大きい
という不都合がある。
熱する場合、冷凍機２１，４１で低温潜熱蓄熱物質２
３，４５を−１０℃程度まで冷却する必要があるため、
冷凍機２１，４１の冷媒蒸発温度を低くする必要があ
り、冷凍機２１，４１の入力に対する蓄熱量の比すなわ
ち成績係数が低い。 （２）低温潜熱蓄熱物質２３から冷熱を取り出す時にブ
ラインを使用する必要があり、その管理に注意が必要で
ある。 （３）低温潜熱蓄熱物質２３は一般に蓄熱密度が小さ
く、蓄熱槽３１の容量が大きくなる。また、潜熱蓄熱物
質２３とブラインの熱交換器２５が必要であり、それぞ
れにポンプ２４，２６を必要とする。よってシステムと
しての設置スペースが広くなる。 （４）低温潜熱蓄熱物質４５をカプセル４４内に封入す
る方法では、蓄熱時及び放熱時において熱抵抗が大きい
という不都合がある。
【０００５】
（１）蓄熱槽の冷水を直接冷凍機の蒸発器で冷却し、過
冷却状態のまま蓄熱槽に移送し、蓄熱槽で過冷却状態を
解除しシャーベット状の氷を生成し蓄熱する。 （２）低温空気の供給が必要な時、蓄熱槽のシャーベッ
ト状の氷を氷払出装置により冷水と混合して氷スラリー
を製造する。 （３）氷スラリーを空気熱交換器に供給し、空気と熱交
換させて低温空気を供給する。
冷却状態のまま蓄熱槽に移送し、蓄熱槽で過冷却状態を
解除しシャーベット状の氷を生成し蓄熱する。 （２）低温空気の供給が必要な時、蓄熱槽のシャーベッ
ト状の氷を氷払出装置により冷水と混合して氷スラリー
を製造する。 （３）氷スラリーを空気熱交換器に供給し、空気と熱交
換させて低温空気を供給する。
【０００６】〔作用〕 （１）蓄熱槽の冷水を直接冷凍機の蒸発器で過冷却状態
に冷却する。このとき、冷水を−１０℃まで冷却する必
要が無く、冷媒の蒸発温度が高くできる。 （２）蓄熱時に蓄熱材の冷水との間の熱抵抗が増加しな
いため、連続して一定の蓄熱が可能である。 （３）過冷却水は蓄熱槽内で過冷却を解除され、蓄熱密
度の大きいシャーベット状の氷として蓄熱される。 （４）蓄熱槽より氷を払い出して氷スラリーを製造する
とき、氷の割合を高くすることにより、熱輸送密度を大
きくでき、単位輸送熱量当たりの配管断面積を小さくで
き、配管口径を小さくして配管設備費が低減できる。 （５）空気熱交換器へ供給される氷スラリーの温度は０
℃であり、空気熱交換器を介して、３℃程度の低温空気
が供給される。
に冷却する。このとき、冷水を−１０℃まで冷却する必
要が無く、冷媒の蒸発温度が高くできる。 （２）蓄熱時に蓄熱材の冷水との間の熱抵抗が増加しな
いため、連続して一定の蓄熱が可能である。 （３）過冷却水は蓄熱槽内で過冷却を解除され、蓄熱密
度の大きいシャーベット状の氷として蓄熱される。 （４）蓄熱槽より氷を払い出して氷スラリーを製造する
とき、氷の割合を高くすることにより、熱輸送密度を大
きくでき、単位輸送熱量当たりの配管断面積を小さくで
き、配管口径を小さくして配管設備費が低減できる。 （５）空気熱交換器へ供給される氷スラリーの温度は０
℃であり、空気熱交換器を介して、３℃程度の低温空気
が供給される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例に係る蓄熱式低
温空気供給システムを図１に示す。本実施例の蓄熱式低
温空気供給システムは、蓄熱槽７の冷水を直接冷凍機５
の蒸発器６で冷却し、過冷却状態のまま蓄熱槽７に移送
し、蓄熱槽７で過冷却状態を解除してシャーベット状の
氷８を生成し蓄熱する過冷却式氷蓄熱装置１と、蓄熱槽
７から氷８を冷水中に払い出して氷スラリー９を製造す
る氷払出装置２と、氷スラリー９と空気を熱交換し低温
冷風を供給する空気熱交換器３と、氷払出装置２と空気
熱交換器３とを結び氷スラリーを循環させる氷スラリー
循環回路４よりなる。
温空気供給システムを図１に示す。本実施例の蓄熱式低
温空気供給システムは、蓄熱槽７の冷水を直接冷凍機５
の蒸発器６で冷却し、過冷却状態のまま蓄熱槽７に移送
し、蓄熱槽７で過冷却状態を解除してシャーベット状の
氷８を生成し蓄熱する過冷却式氷蓄熱装置１と、蓄熱槽
７から氷８を冷水中に払い出して氷スラリー９を製造す
る氷払出装置２と、氷スラリー９と空気を熱交換し低温
冷風を供給する空気熱交換器３と、氷払出装置２と空気
熱交換器３とを結び氷スラリーを循環させる氷スラリー
循環回路４よりなる。
【０００８】過冷却式氷蓄熱装置１では、夜間の安価な
電力を利用して、冷凍機５を運転し、蓄熱槽７から冷水
ポンプ１２にて汲み上げられた冷水を蒸発器６で過冷却
状態まで冷却する。このとき、冷水を−１０℃まで冷却
する必要が無く、冷媒の蒸発温度が高くできる。冷却さ
れた過冷却水１３は、蓄熱槽７に導かれ、蓄熱槽７内で
過冷却状態を解除し、蓄熱密度の大きいシャーベット状
の氷８を生成し蓄熱する。氷の比率は、６割程度が良
い。ここで、蓄熱時に蓄熱材の冷水１３との間の熱抵抗
が増加しないため、連続して一定の蓄熱が可能である。
電力を利用して、冷凍機５を運転し、蓄熱槽７から冷水
ポンプ１２にて汲み上げられた冷水を蒸発器６で過冷却
状態まで冷却する。このとき、冷水を−１０℃まで冷却
する必要が無く、冷媒の蒸発温度が高くできる。冷却さ
れた過冷却水１３は、蓄熱槽７に導かれ、蓄熱槽７内で
過冷却状態を解除し、蓄熱密度の大きいシャーベット状
の氷８を生成し蓄熱する。氷の比率は、６割程度が良
い。ここで、蓄熱時に蓄熱材の冷水１３との間の熱抵抗
が増加しないため、連続して一定の蓄熱が可能である。
【０００９】氷払出装置２は、低温空気の供給が必要な
とき、蓄えられたシャーベット状の水８を冷水と混合し
て氷スラリ−９を製造する。氷スラリ−９における氷の
割合は１．５割程度まで調整される。蓄熱槽７より氷８
を払い出して氷スラリー９を製造するとき、氷の割合を
高くすることにより、熱輸送密度を大きくでき、単位輸
送熱量当たりの配管断面積を小さくでき、配管口径を小
さくして配管設備費が低減できる。
とき、蓄えられたシャーベット状の水８を冷水と混合し
て氷スラリ−９を製造する。氷スラリ−９における氷の
割合は１．５割程度まで調整される。蓄熱槽７より氷８
を払い出して氷スラリー９を製造するとき、氷の割合を
高くすることにより、熱輸送密度を大きくでき、単位輸
送熱量当たりの配管断面積を小さくでき、配管口径を小
さくして配管設備費が低減できる。
【００１０】氷スラリー循環回路４は、調整された氷ス
ラリー９を氷スラリーポンプ１０により空気熱交換器３
へ供給し、更に、空気熱交換器３で熱交換して昇温した
氷スラリー９を蓄熱槽７または氷払出装置２へ戻す回路
である。空気熱交換器３へ供給される氷スラリー９の温
度は０℃である。空気熱交換器３は、送風機１４により
供給された空気と氷スラリー９とを熱交換し、３℃程度
の低温空気１１を航空機１５へ供給し、駐機中の航空機
１５内の機内を冷却する機器である。
ラリー９を氷スラリーポンプ１０により空気熱交換器３
へ供給し、更に、空気熱交換器３で熱交換して昇温した
氷スラリー９を蓄熱槽７または氷払出装置２へ戻す回路
である。空気熱交換器３へ供給される氷スラリー９の温
度は０℃である。空気熱交換器３は、送風機１４により
供給された空気と氷スラリー９とを熱交換し、３℃程度
の低温空気１１を航空機１５へ供給し、駐機中の航空機
１５内の機内を冷却する機器である。
【００１１】本実施例では、冷凍機５の凝縮器１６は空
冷式となっているが、水冷式であってもかまわない。ま
た、空気熱交換器３の入口は航空機冷却後の空気であっ
てもかまわない。また、氷スラリー９の供給量が多く、
夜間蓄熱製造した氷だけでは対応できない場合、冷凍機
５を追い掛けて運転し、氷を製造して対応することも可
能である。
冷式となっているが、水冷式であってもかまわない。ま
た、空気熱交換器３の入口は航空機冷却後の空気であっ
てもかまわない。また、氷スラリー９の供給量が多く、
夜間蓄熱製造した氷だけでは対応できない場合、冷凍機
５を追い掛けて運転し、氷を製造して対応することも可
能である。
【００１２】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明の蓄熱式低温空気供給システムによれ
ば、以下の効果を奏する。 （１）蓄熱槽の冷水を直接冷却する蒸発器を用いるた
め、冷媒の蒸発温度を高くでき、冷凍機の成績係数が高
く省エネルギーである。 （２）過冷却状態の冷水を解除してシャーベット状の氷
を生成する過冷却式氷蓄熱装置を用いるため、蓄熱時に
蓄熱材の冷水との間の熱抵抗が増加せず、連続して一定
の蓄熱が可能である。 （３）シャーベット状の氷として蓄熱する蓄熱槽を用い
るため、蓄熱密度が大きく、また、蓄熱材と空気熱交換
器への熱輸送媒体が同一であるため、熱交換器が別個に
不要であり、ポンプも１台でよく、よって省スペースと
なる。 （４）氷払出装置と熱交換器との間を氷スラリー循環回
路で結び、氷スラリーを循環させるため、氷スラリーの
氷の割合を高くすることにより、熱輸送密度を大きくで
き、また、単位輸送熱量当たりの配管断面積を小さくで
き、これにより、配管口径を小さくして配管設備費が低
減できる。 （５）温度が０℃である氷スラリーと熱交換して、３℃
程度の低温空気を供給できる空気熱交換器を用いるた
め、例えば、空港における駐機中の航空機内、野菜、果
物等を保存する低温倉庫、低温雰囲気を必要とするアミ
ューズメント施設等に広く利用可能である。 （６）水以外の蓄熱材、熱輸送媒体を使用しないため、
その材料費が安価であり、管理が容易である。
たように、本発明の蓄熱式低温空気供給システムによれ
ば、以下の効果を奏する。 （１）蓄熱槽の冷水を直接冷却する蒸発器を用いるた
め、冷媒の蒸発温度を高くでき、冷凍機の成績係数が高
く省エネルギーである。 （２）過冷却状態の冷水を解除してシャーベット状の氷
を生成する過冷却式氷蓄熱装置を用いるため、蓄熱時に
蓄熱材の冷水との間の熱抵抗が増加せず、連続して一定
の蓄熱が可能である。 （３）シャーベット状の氷として蓄熱する蓄熱槽を用い
るため、蓄熱密度が大きく、また、蓄熱材と空気熱交換
器への熱輸送媒体が同一であるため、熱交換器が別個に
不要であり、ポンプも１台でよく、よって省スペースと
なる。 （４）氷払出装置と熱交換器との間を氷スラリー循環回
路で結び、氷スラリーを循環させるため、氷スラリーの
氷の割合を高くすることにより、熱輸送密度を大きくで
き、また、単位輸送熱量当たりの配管断面積を小さくで
き、これにより、配管口径を小さくして配管設備費が低
減できる。 （５）温度が０℃である氷スラリーと熱交換して、３℃
程度の低温空気を供給できる空気熱交換器を用いるた
め、例えば、空港における駐機中の航空機内、野菜、果
物等を保存する低温倉庫、低温雰囲気を必要とするアミ
ューズメント施設等に広く利用可能である。 （６）水以外の蓄熱材、熱輸送媒体を使用しないため、
その材料費が安価であり、管理が容易である。
【図１】本発明の一実施例に係る蓄熱式低温空気供給シ
ステムの概略説明図である。
ステムの概略説明図である。
【図２】従来の蓄熱式低温空気供給システムに係る概略
説明図である。
説明図である。
【図３】従来の蓄熱式低温空気供給システムに係る概略
説明図である。
説明図である。
１ 過冷却氷蓄熱装置 ２ 氷払出装置 ３ 空気熱交換器 ４ 氷スラリー循環回路 ５ 冷凍機 ６ 蒸発器 ７ 蓄熱槽 ８ 氷 ９ 氷スラリー １０ 氷スラリーポンプ １１ 低温空気 １２ 冷水ポンプ １３ 冷水（過冷却水） １４ 送風機 １５ 航空機 １６ 凝縮器
Claims (1)
- 【請求項１】 蓄熱槽の冷水を直接冷凍機の蒸発器で冷
却し、過冷却状態のまま蓄熱槽に移送し、該蓄熱槽で過
冷却状態を解除してシャーベット状の氷を生成し蓄熱す
る過冷却式氷蓄熱装置と、前記蓄熱槽から氷を冷水中に
払い出して氷スラリーを製造する氷払出装置と、氷スラ
リーと空気を熱交換し低温冷風を供給する空気熱交換器
と、前記氷払出装置と前記空気熱交換器とを結び氷スラ
リーを循環させる氷スラリー循環回路よりなることを特
徴とする蓄熱式低温空気供給システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13988397A JPH10332178A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 蓄熱式低温空気供給システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13988397A JPH10332178A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 蓄熱式低温空気供給システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10332178A true JPH10332178A (ja) | 1998-12-15 |
Family
ID=15255812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13988397A Withdrawn JPH10332178A (ja) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | 蓄熱式低温空気供給システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10332178A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108131761A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-08 | 深圳市海吉源科技有限公司 | 蓄冷槽液位低于制冷机房的简易水蓄冷系统 |
| CN109049622A (zh) * | 2018-08-28 | 2018-12-21 | 扬中市惠丰包装有限公司 | 一种塑料材料成型冷却恒温引流槽 |
| WO2019051604A1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-21 | Einhorn Mordechai | THERMAL EXCHANGE SYSTEMS AND METHODS |
-
1997
- 1997-05-29 JP JP13988397A patent/JPH10332178A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019051604A1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-21 | Einhorn Mordechai | THERMAL EXCHANGE SYSTEMS AND METHODS |
| CN108131761A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-08 | 深圳市海吉源科技有限公司 | 蓄冷槽液位低于制冷机房的简易水蓄冷系统 |
| CN109049622A (zh) * | 2018-08-28 | 2018-12-21 | 扬中市惠丰包装有限公司 | 一种塑料材料成型冷却恒温引流槽 |
| CN109049622B (zh) * | 2018-08-28 | 2020-10-23 | 扬中市惠丰包装有限公司 | 一种塑料材料成型冷却恒温引流槽 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040803 |