JPH11141927A - 内外融ダブルフロー型氷蓄熱システム - Google Patents
内外融ダブルフロー型氷蓄熱システムInfo
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- JPH11141927A JPH11141927A JP9325408A JP32540897A JPH11141927A JP H11141927 A JPH11141927 A JP H11141927A JP 9325408 A JP9325408 A JP 9325408A JP 32540897 A JP32540897 A JP 32540897A JP H11141927 A JPH11141927 A JP H11141927A
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 氷充填率の高い氷蓄熱槽でも冷水の循環を氷
結を伴うことなく循環させ、内融式の熱の取出しと外融
式熱の取出しの併用を可能とした効率的の内外融ダブル
フロー型氷蓄熱システムを提供する。 【構成】 本発明の内外融ダブルフロー型氷蓄熱システ
ムは、クーリングタワー２１を備えた熱源装置２０と、
氷蓄熱槽１５と、負荷用熱交換器１３、１４と、負荷で
あるファンコイルユニット１９と、それらを結ぶ配管よ
り構成され、氷蓄熱槽１５は、ブライン１６ａの熱交換
器を形成する伝熱管１６と、冷熱取出し管１２と、冷水
取出し管１１を内蔵するエア吹き込みパイプ１０を内蔵
する。
結を伴うことなく循環させ、内融式の熱の取出しと外融
式熱の取出しの併用を可能とした効率的の内外融ダブル
フロー型氷蓄熱システムを提供する。 【構成】 本発明の内外融ダブルフロー型氷蓄熱システ
ムは、クーリングタワー２１を備えた熱源装置２０と、
氷蓄熱槽１５と、負荷用熱交換器１３、１４と、負荷で
あるファンコイルユニット１９と、それらを結ぶ配管よ
り構成され、氷蓄熱槽１５は、ブライン１６ａの熱交換
器を形成する伝熱管１６と、冷熱取出し管１２と、冷水
取出し管１１を内蔵するエア吹き込みパイプ１０を内蔵
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スタティックタイ
プの氷蓄熱槽において蓄熱された冷熱の効率的取出しを
可能にした氷蓄熱槽を備えた内外融ダブルフロー型氷蓄
熱システムに関する。
プの氷蓄熱槽において蓄熱された冷熱の効率的取出しを
可能にした氷蓄熱槽を備えた内外融ダブルフロー型氷蓄
熱システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】電力空調システムが顕在化するにつれ、
電力の供給と需要の時間的不整合性が問題となりその解
決の一手段として蓄熱式空調システムの有効利用が挙げ
られ、その推進が図られてきた。しかし、一方、都市機
能の集中化に伴い建物の高層化、高密度化を惹起し従来
の水蓄熱では蓄熱容量の確保が困難となり、蓄熱空調シ
ステムの高密度化が大きな問題となり潜熱を利用した高
密度蓄熱特性が期待できる氷蓄熱システムが招来され、
実用化されている。
電力の供給と需要の時間的不整合性が問題となりその解
決の一手段として蓄熱式空調システムの有効利用が挙げ
られ、その推進が図られてきた。しかし、一方、都市機
能の集中化に伴い建物の高層化、高密度化を惹起し従来
の水蓄熱では蓄熱容量の確保が困難となり、蓄熱空調シ
ステムの高密度化が大きな問題となり潜熱を利用した高
密度蓄熱特性が期待できる氷蓄熱システムが招来され、
実用化されている。
【０００３】上記氷蓄熱システムには、固体氷を使用す
るスタティック型と流動性を持つ結晶状の氷を使用する
ダイナミック型が使用されており、熱源方式には二次冷
媒循環方式、直膨式、直接接触式が使用されている。
るスタティック型と流動性を持つ結晶状の氷を使用する
ダイナミック型が使用されており、熱源方式には二次冷
媒循環方式、直膨式、直接接触式が使用されている。
【０００４】上記スタティック型は、蓄熱槽内に熱交換
器を形成する伝熱管表面に接触している水を、伝熱管壁
面を通して間接的に冷却し、その表面に氷層を形成させ
るようにしたもので、上記の生成氷層より前記負荷用冷
熱を得る手段としては内融式の冷熱取出し手段と外融式
の冷熱取出し手段とがある。内融式の冷熱取出し手段
は、例えば氷蓄熱槽内に二次側冷媒であるブラインを循
環させる冷熱取出し管を別に内蔵させ、これを外部の負
荷用熱交換器に接続させ冷熱を取り出すようにしたもの
である。
器を形成する伝熱管表面に接触している水を、伝熱管壁
面を通して間接的に冷却し、その表面に氷層を形成させ
るようにしたもので、上記の生成氷層より前記負荷用冷
熱を得る手段としては内融式の冷熱取出し手段と外融式
の冷熱取出し手段とがある。内融式の冷熱取出し手段
は、例えば氷蓄熱槽内に二次側冷媒であるブラインを循
環させる冷熱取出し管を別に内蔵させ、これを外部の負
荷用熱交換器に接続させ冷熱を取り出すようにしたもの
である。
【０００５】上記内融式の冷熱取出し手段を使用した内
融式氷蓄熱システムを示す図４により下記に詳説する。
本内融式氷蓄熱システムは、クーリングタワー２１を備
えた熱源装置２０と氷蓄熱槽１５と負荷用熱交換器１４
と冷房負荷であるファンコイルユニット１９とよりな
る。熱源装置２０は蒸発器２０ａと凝縮器２０ｂと膨張
弁２０ｃと圧縮機２０ｄとよりなり、圧縮機２０ｄによ
り圧縮された高温高圧代替フロン２０ｅはクーリングタ
ワー２１で得られた略３５℃の冷却水２１ａを介して凝
縮器２０ｂで凝縮させられ、さらに膨張弁２０ｃを経由
して蒸発器２０ａで蒸発する。蒸発器２０ａ内では氷蓄
熱槽冷却用熱媒であるブライン１６ａは前記蒸発熱によ
り略−６℃に冷却されポンプ１６ｂを介して氷蓄熱槽１
５へ送り込まれ、該氷蓄熱槽１５での冷熱の授受により
−２．３℃に昇温して蒸発器２０ａに帰還循環するよう
にしてある。
融式氷蓄熱システムを示す図４により下記に詳説する。
本内融式氷蓄熱システムは、クーリングタワー２１を備
えた熱源装置２０と氷蓄熱槽１５と負荷用熱交換器１４
と冷房負荷であるファンコイルユニット１９とよりな
る。熱源装置２０は蒸発器２０ａと凝縮器２０ｂと膨張
弁２０ｃと圧縮機２０ｄとよりなり、圧縮機２０ｄによ
り圧縮された高温高圧代替フロン２０ｅはクーリングタ
ワー２１で得られた略３５℃の冷却水２１ａを介して凝
縮器２０ｂで凝縮させられ、さらに膨張弁２０ｃを経由
して蒸発器２０ａで蒸発する。蒸発器２０ａ内では氷蓄
熱槽冷却用熱媒であるブライン１６ａは前記蒸発熱によ
り略−６℃に冷却されポンプ１６ｂを介して氷蓄熱槽１
５へ送り込まれ、該氷蓄熱槽１５での冷熱の授受により
−２．３℃に昇温して蒸発器２０ａに帰還循環するよう
にしてある。
【０００６】上記氷蓄熱槽１５には、蓄熱用の伝熱管１
６と冷熱取出し管１２を内蔵させ、前記伝熱管１６を介
して貫流するブライン１６ａにより管壁表面に氷層を形
成させ、氷蓄熱槽の全域にわたり氷１７の氷結状態にす
る。一方氷結状態の氷１７の中に配管された冷熱取出し
管１２内には二次側用ブライン１２ａをポンプ１２ｂに
より循環するようにしてあるため、循環するブライン１
２ａは管壁を介して周囲の氷より冷熱を奪い冷却されて
負荷用熱交換器１４に送られる。負荷用熱交換器１４を
介して、冷熱は冷却配管１８内をポンプ１８ｂにより貫
流する冷水１８ａに与えられ、ファンコイルユニット１
９に冷熱を供給するようにしてある。
６と冷熱取出し管１２を内蔵させ、前記伝熱管１６を介
して貫流するブライン１６ａにより管壁表面に氷層を形
成させ、氷蓄熱槽の全域にわたり氷１７の氷結状態にす
る。一方氷結状態の氷１７の中に配管された冷熱取出し
管１２内には二次側用ブライン１２ａをポンプ１２ｂに
より循環するようにしてあるため、循環するブライン１
２ａは管壁を介して周囲の氷より冷熱を奪い冷却されて
負荷用熱交換器１４に送られる。負荷用熱交換器１４を
介して、冷熱は冷却配管１８内をポンプ１８ｂにより貫
流する冷水１８ａに与えられ、ファンコイルユニット１
９に冷熱を供給するようにしてある。
【０００７】上記内融式の冷熱取出し手段は、氷を氷蓄
熱槽内の全域にわたり生成させることができるため、蓄
熱槽を小さくすることができる利点と氷充填率の高い状
態からの冷熱の取出しが可能である利点があるが、冷熱
の取出しが冷熱取出し管１２を介して間接的に行われる
ため、熱の冷熱取出し速度が遅いこと、及び解氷が進み
残氷が少なくなると低い温度での熱の取出しが困難にな
ると言う問題点を内蔵している。
熱槽内の全域にわたり生成させることができるため、蓄
熱槽を小さくすることができる利点と氷充填率の高い状
態からの冷熱の取出しが可能である利点があるが、冷熱
の取出しが冷熱取出し管１２を介して間接的に行われる
ため、熱の冷熱取出し速度が遅いこと、及び解氷が進み
残氷が少なくなると低い温度での熱の取出しが困難にな
ると言う問題点を内蔵している。
【０００８】一方、外融式の冷熱取出し手段は、図５に
示す外融式氷蓄熱システムに見るように、解氷した冷水
をそのまま取り出すため、取出し速度が速いこと及び残
氷量が少なくなっても比較的低い温度での熱の取出しが
可能である反面、氷充填率が高くすることができないた
め、蓄熱槽が大きくなる問題点があった。
示す外融式氷蓄熱システムに見るように、解氷した冷水
をそのまま取り出すため、取出し速度が速いこと及び残
氷量が少なくなっても比較的低い温度での熱の取出しが
可能である反面、氷充填率が高くすることができないた
め、蓄熱槽が大きくなる問題点があった。
【０００９】即ち、上記外融式氷蓄熱式システムは、ク
ーリングタワー２１を備えた熱源装置２０と氷蓄熱槽１
５と負荷用熱交換器１３と冷房負荷であるファンコイル
ユニット１９とより構成してある。熱源装置２０は内融
式と同じように、蒸発器２０ａと凝縮器２０ｂと膨張弁
２０ｃと圧縮機２０ｄとよりなる。代替フロン２０ｅは
圧縮機２０ｄにより圧縮高圧高温気体となり凝縮器２０
ｂに送られ、クーリングタワー２１で得られた冷却水２
１ａを介して凝縮させられる。凝縮された代替フロン２
０ｅは膨張弁２０ｃを経由して蒸発器２０ａで蒸発す
る。蒸発器２０ａ内では氷蓄熱槽冷却用熱媒であるブラ
イン１６ａは前記蒸発熱により略−６ ℃ に冷却されポ
ンプ１６ｂを介して氷蓄熱槽１５へ送り込まれ、該氷蓄
熱槽１５での冷熱の授受により−２．３℃に昇温して蒸
発器２０ａに帰還循環するようにしてある。
ーリングタワー２１を備えた熱源装置２０と氷蓄熱槽１
５と負荷用熱交換器１３と冷房負荷であるファンコイル
ユニット１９とより構成してある。熱源装置２０は内融
式と同じように、蒸発器２０ａと凝縮器２０ｂと膨張弁
２０ｃと圧縮機２０ｄとよりなる。代替フロン２０ｅは
圧縮機２０ｄにより圧縮高圧高温気体となり凝縮器２０
ｂに送られ、クーリングタワー２１で得られた冷却水２
１ａを介して凝縮させられる。凝縮された代替フロン２
０ｅは膨張弁２０ｃを経由して蒸発器２０ａで蒸発す
る。蒸発器２０ａ内では氷蓄熱槽冷却用熱媒であるブラ
イン１６ａは前記蒸発熱により略−６ ℃ に冷却されポ
ンプ１６ｂを介して氷蓄熱槽１５へ送り込まれ、該氷蓄
熱槽１５での冷熱の授受により−２．３℃に昇温して蒸
発器２０ａに帰還循環するようにしてある。
【００１０】上記氷蓄熱槽１５は、蓄熱用の伝熱管１６
を内蔵させ、伝熱管１６内を貫流するブライン１６ａに
より管壁表面に氷層を形成する製氷過程を経て氷１７の
氷結状態を形成する。この氷１７の解氷過程において形
成された冷水を冷水引き出し管５０、ポンプ５０ｂを介
して負荷用熱交換器１３に送り、更に冷却配管１８及び
ポンプ１８ｂを介し、ファンコイルユニット１９へ冷熱
を供給するようにしてある。
を内蔵させ、伝熱管１６内を貫流するブライン１６ａに
より管壁表面に氷層を形成する製氷過程を経て氷１７の
氷結状態を形成する。この氷１７の解氷過程において形
成された冷水を冷水引き出し管５０、ポンプ５０ｂを介
して負荷用熱交換器１３に送り、更に冷却配管１８及び
ポンプ１８ｂを介し、ファンコイルユニット１９へ冷熱
を供給するようにしてある。
【００１１】ところで、スタティックタイプの氷蓄熱槽
には下記条件を具備する必要がある。ａ、氷充填率を高
めることにより、蓄熱槽の大きさをより小さくするこ
と、ｂ、残氷量が少なくなっても冷熱を速やかに取出し
可能であること、上記二つの条件を満足させるために
は、内融式の冷熱の取出しにより氷充填率を高め、内融
式の前記欠点を補足するため、解氷により生じた冷水か
らの冷熱を取り出す外融式とを併用する内外融式の冷熱
の取出しが必要とされる。
には下記条件を具備する必要がある。ａ、氷充填率を高
めることにより、蓄熱槽の大きさをより小さくするこ
と、ｂ、残氷量が少なくなっても冷熱を速やかに取出し
可能であること、上記二つの条件を満足させるために
は、内融式の冷熱の取出しにより氷充填率を高め、内融
式の前記欠点を補足するため、解氷により生じた冷水か
らの冷熱を取り出す外融式とを併用する内外融式の冷熱
の取出しが必要とされる。
【００１２】即ち、図６に示すような内外融式氷蓄熱シ
ステムも考えられる。この場合は、前記図５に示す外融
式氷蓄熱システムに、冷却用熱媒であるブライン１６ａ
の蒸発器２０ａへの帰路に負荷用熱交換器５２への冷熱
供給回路５１を設け、前記ブライン１６ａに氷蓄熱槽１
５での製氷過程に負荷用熱交換器５２への冷熱付与過程
を加えたものである。
ステムも考えられる。この場合は、前記図５に示す外融
式氷蓄熱システムに、冷却用熱媒であるブライン１６ａ
の蒸発器２０ａへの帰路に負荷用熱交換器５２への冷熱
供給回路５１を設け、前記ブライン１６ａに氷蓄熱槽１
５での製氷過程に負荷用熱交換器５２への冷熱付与過程
を加えたものである。
【００１３】しかし、上記のような内外融氷蓄熱システ
ムでは、図５に示す外融式氷蓄熱システムにおいて、外
融式の冷熱取出し手段を形成する冷水引き出し管５０、
ポンプ５０ｂ等による冷水５０ａの引き出しをそのまま
引用したもので、氷充填率の高い蓄熱槽においては、隣
接する氷晶の接触による氷のブロック化を起こし冷水の
取出しは困難になる問題点を内蔵する。
ムでは、図５に示す外融式氷蓄熱システムにおいて、外
融式の冷熱取出し手段を形成する冷水引き出し管５０、
ポンプ５０ｂ等による冷水５０ａの引き出しをそのまま
引用したもので、氷充填率の高い蓄熱槽においては、隣
接する氷晶の接触による氷のブロック化を起こし冷水の
取出しは困難になる問題点を内蔵する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、氷充填率の高い氷蓄熱槽でも冷水
の循環を氷結を伴うことなく循環させ、内融式の熱の取
出しと外融式熱の取出しを効率的に組合せを可能とした
内外融ダブルフロー型氷蓄熱システムの提供を目的とす
る。
鑑みなされたもので、氷充填率の高い氷蓄熱槽でも冷水
の循環を氷結を伴うことなく循環させ、内融式の熱の取
出しと外融式熱の取出しを効率的に組合せを可能とした
内外融ダブルフロー型氷蓄熱システムの提供を目的とす
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明における温蓄熱シ
ステムは、熱源装置より冷却用熱媒の供給を受けて製氷
過程を介して蓄熱し、蓄熱した負荷用冷熱を解氷過程を
介して負荷に供給する氷蓄熱槽とよりなる氷蓄熱システ
ムにおいて、上記負荷用冷熱は、氷蓄熱槽内に設けた冷
熱取出し管を循環する二次側熱媒を介して取り出す冷熱
と、氷蓄熱槽内の氷の融解に伴い形成された冷水を介し
て取り出す冷熱とより構成したことを特徴とし、言換え
れば上記負荷用冷熱取り出し手段として、氷蓄熱槽内に
設けた冷熱取出し管を循環する二次側熱媒を介して取り
出す内融式冷熱取り出し手段と、氷蓄熱槽内の氷の融解
に伴い形成された冷水を介して取り出す外融式冷熱取り
出し手段とを両設して構成したことを特徴とする。
ステムは、熱源装置より冷却用熱媒の供給を受けて製氷
過程を介して蓄熱し、蓄熱した負荷用冷熱を解氷過程を
介して負荷に供給する氷蓄熱槽とよりなる氷蓄熱システ
ムにおいて、上記負荷用冷熱は、氷蓄熱槽内に設けた冷
熱取出し管を循環する二次側熱媒を介して取り出す冷熱
と、氷蓄熱槽内の氷の融解に伴い形成された冷水を介し
て取り出す冷熱とより構成したことを特徴とし、言換え
れば上記負荷用冷熱取り出し手段として、氷蓄熱槽内に
設けた冷熱取出し管を循環する二次側熱媒を介して取り
出す内融式冷熱取り出し手段と、氷蓄熱槽内の氷の融解
に伴い形成された冷水を介して取り出す外融式冷熱取り
出し手段とを両設して構成したことを特徴とする。
【００１６】上記構成により、熱源装置よりの冷却用熱
媒の供給により氷蓄熱槽内に蓄熱された冷熱を未解氷の
氷結状態のものと、解氷ににより融解水の状態に分け、
その両者よりそれぞれ効率的冷熱の取出しを可能にした
もので、前記氷結状態のものよりの冷熱の取出しは前記
内融式の冷熱の取出し手段により可能とし、該手段の使
用により氷充填率を高め、氷蓄熱槽の大きさをより小さ
くすることが可能となり、また、融解水よりの冷熱の取
出しは外融式の冷熱取出し手段により、内融式の場合困
難であった冷熱の取出し速度を高め、且つ残氷量の小さ
い時でも比較的低い温度での冷熱の取出しを可能にな
り、上記二つの冷熱取出し手段の併用組合せにより両者
の欠点を補い、氷充填率の高い氷蓄熱槽の使用を可能と
し、建物の高層化、高密度化に対応できる高密度蓄熱特
性を持つ氷蓄熱システムを提供できる。
媒の供給により氷蓄熱槽内に蓄熱された冷熱を未解氷の
氷結状態のものと、解氷ににより融解水の状態に分け、
その両者よりそれぞれ効率的冷熱の取出しを可能にした
もので、前記氷結状態のものよりの冷熱の取出しは前記
内融式の冷熱の取出し手段により可能とし、該手段の使
用により氷充填率を高め、氷蓄熱槽の大きさをより小さ
くすることが可能となり、また、融解水よりの冷熱の取
出しは外融式の冷熱取出し手段により、内融式の場合困
難であった冷熱の取出し速度を高め、且つ残氷量の小さ
い時でも比較的低い温度での冷熱の取出しを可能にな
り、上記二つの冷熱取出し手段の併用組合せにより両者
の欠点を補い、氷充填率の高い氷蓄熱槽の使用を可能と
し、建物の高層化、高密度化に対応できる高密度蓄熱特
性を持つ氷蓄熱システムを提供できる。
【００１７】前記請求項１記載の冷水は、氷結防止用の
エアの吹き出しパイプを介して取出し可能に構成し、好
ましくは前記氷結防止用のエアは、高圧窒素ガスにより
構成しても良い。
エアの吹き出しパイプを介して取出し可能に構成し、好
ましくは前記氷結防止用のエアは、高圧窒素ガスにより
構成しても良い。
【００１８】上記構成により、氷充填率の高い状態にお
いても、エアの吹き出しにより冷水に流動性を与えるこ
とにより隣接する氷晶の接触によるブロック化を防ぎ、
且つ氷蓄熱時における吹き出しパイプ内の冷水の氷結を
防止でき、蓄熱時及び氷充填率の高いときでもでも冷水
取出しが可能である。
いても、エアの吹き出しにより冷水に流動性を与えるこ
とにより隣接する氷晶の接触によるブロック化を防ぎ、
且つ氷蓄熱時における吹き出しパイプ内の冷水の氷結を
防止でき、蓄熱時及び氷充填率の高いときでもでも冷水
取出しが可能である。
【００１９】又前記冷水は、断熱効果を有するＰＶＣや
ＦＲＰ等の断熱性パイプを介して取出し可能の構成にし
てもよい。
ＦＲＰ等の断熱性パイプを介して取出し可能の構成にし
てもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特
に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１
は本発明の内外融ダブルフロー型氷蓄熱システムの概略
の構成を示す図で、図２は図１の外融式の冷熱取出し手
段の概略の構成を示す図である。
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特
に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１
は本発明の内外融ダブルフロー型氷蓄熱システムの概略
の構成を示す図で、図２は図１の外融式の冷熱取出し手
段の概略の構成を示す図である。
【００２１】図１に示すように、本発明の内外融ダブル
フロー型氷蓄熱システムは、クーリングタワー２１を備
えた熱源装置２０と、氷蓄熱槽１５と、負荷用熱交換器
１３、１４と、負荷であるファンコイルユニット１９
と、それらを結ぶ配管より構成する。上記クーリングタ
ワー２１は、外気を介して凝縮器２０ｂの凝縮用冷却水
２１ａを得るようにしてある。熱源装置２０は、代替フ
ロン２０ｅを冷媒とし蒸発器２０ａ、凝縮器２０ｂ、膨
張弁２０ｃ、圧縮機２０ｄとよりなり、前記代替フロン
２０ｅを圧縮機２０ｄにより高圧高温ガスに圧縮したの
ち凝縮器２０ｂで前記冷却水２１ａを介して凝縮させ、
ついで膨張弁２０ｃを経由して蒸発器２０ａで蒸発させ
る。蒸発器２０ａ内では氷蓄熱槽冷却用熱媒であるブラ
イン１６ａは前記蒸発熱により略−６ ℃ に冷却されポ
ンプ１６ｂを介して氷蓄熱槽１５へ送り込まれ、該氷蓄
熱槽１５での冷熱の授受により−２．３ ℃ に昇温して
蒸発器２０ａに帰還循環するようにしてある。
フロー型氷蓄熱システムは、クーリングタワー２１を備
えた熱源装置２０と、氷蓄熱槽１５と、負荷用熱交換器
１３、１４と、負荷であるファンコイルユニット１９
と、それらを結ぶ配管より構成する。上記クーリングタ
ワー２１は、外気を介して凝縮器２０ｂの凝縮用冷却水
２１ａを得るようにしてある。熱源装置２０は、代替フ
ロン２０ｅを冷媒とし蒸発器２０ａ、凝縮器２０ｂ、膨
張弁２０ｃ、圧縮機２０ｄとよりなり、前記代替フロン
２０ｅを圧縮機２０ｄにより高圧高温ガスに圧縮したの
ち凝縮器２０ｂで前記冷却水２１ａを介して凝縮させ、
ついで膨張弁２０ｃを経由して蒸発器２０ａで蒸発させ
る。蒸発器２０ａ内では氷蓄熱槽冷却用熱媒であるブラ
イン１６ａは前記蒸発熱により略−６ ℃ に冷却されポ
ンプ１６ｂを介して氷蓄熱槽１５へ送り込まれ、該氷蓄
熱槽１５での冷熱の授受により−２．３ ℃ に昇温して
蒸発器２０ａに帰還循環するようにしてある。
【００２２】上記氷蓄熱槽１５は、前記冷却用熱媒であ
るブライン１６ａの蓄熱用の熱交換器を形成する伝熱管
１６と、冷熱取出し管１２と、エア吹き込みパイプ１０
とを内蔵する。伝熱管１６は前記蒸発器２０ａに接続
し、蓄熱時の製氷過程において（出口温度−６ ℃ 、戻
り温度−２．３ ℃ ）のブライン１６ａをポンプ１６ｂ
を介して循環させ、管壁に氷晶を形成付着させ氷蓄熱槽
内に略全域にわたり氷１７の氷結状態を形成するように
してある。また、冷熱取出し管１２は負荷用熱交換器１
４に接続し、二次側用ブライン１２ａをポンプ１２ｂを
介して氷１７内を循環させ冷熱を管内に取込み内融式の
取出し手段を形成し、負荷用熱交換器１４に冷熱を供給
する構成にしてある。
るブライン１６ａの蓄熱用の熱交換器を形成する伝熱管
１６と、冷熱取出し管１２と、エア吹き込みパイプ１０
とを内蔵する。伝熱管１６は前記蒸発器２０ａに接続
し、蓄熱時の製氷過程において（出口温度−６ ℃ 、戻
り温度−２．３ ℃ ）のブライン１６ａをポンプ１６ｂ
を介して循環させ、管壁に氷晶を形成付着させ氷蓄熱槽
内に略全域にわたり氷１７の氷結状態を形成するように
してある。また、冷熱取出し管１２は負荷用熱交換器１
４に接続し、二次側用ブライン１２ａをポンプ１２ｂを
介して氷１７内を循環させ冷熱を管内に取込み内融式の
取出し手段を形成し、負荷用熱交換器１４に冷熱を供給
する構成にしてある。
【００２３】上記エア吹き込みパイプ１０は、図１、図
２（Ａ）に示すように氷蓄熱槽１５内に直立状に設け底
部近く設けた該パイプの最下端には、図２（Ｂ）に示す
複数の切り欠込み１０ｃを設けラッパ状開口部１０ｄを
形成させ、内部に冷水取出し管１１を内蔵させ、エア吹
き込みパイプ１０の上部より引き出し、ポンプ１１ｂを
介して負荷用熱交換器１３に接続して循環する冷水１１
ａを介して冷熱を供給する外融式の冷熱取出し手段を形
成する構成にしてある。また、エア吹き込みパイプ１０
の頂部にはエア吹き込み口１０ｂを設け、高圧窒素ガス
１０ａを吹き込み、エア吹き込みパイプ１０内における
冷水の蓄熱時の氷結防止をなし蓄熱時においても冷水の
取出しを可能とするとともに、開口部１０ｄの周辺に微
少氷晶を含む冷水に攪拌ないし擾乱を起こさせ循環する
ように構成してある。
２（Ａ）に示すように氷蓄熱槽１５内に直立状に設け底
部近く設けた該パイプの最下端には、図２（Ｂ）に示す
複数の切り欠込み１０ｃを設けラッパ状開口部１０ｄを
形成させ、内部に冷水取出し管１１を内蔵させ、エア吹
き込みパイプ１０の上部より引き出し、ポンプ１１ｂを
介して負荷用熱交換器１３に接続して循環する冷水１１
ａを介して冷熱を供給する外融式の冷熱取出し手段を形
成する構成にしてある。また、エア吹き込みパイプ１０
の頂部にはエア吹き込み口１０ｂを設け、高圧窒素ガス
１０ａを吹き込み、エア吹き込みパイプ１０内における
冷水の蓄熱時の氷結防止をなし蓄熱時においても冷水の
取出しを可能とするとともに、開口部１０ｄの周辺に微
少氷晶を含む冷水に攪拌ないし擾乱を起こさせ循環する
ように構成してある。
【００２４】なお、上記内融式の冷熱取出し手段により
取り出された冷熱は負荷用熱交換器１４を介し、また、
外融式の冷熱取出し手段により取り出された冷熱は負荷
用熱交換器１３を介し、冷却配管１８、１８、ポンプ１
８ｂを介してファンコイルユニット１９に供給するよう
にしてある。
取り出された冷熱は負荷用熱交換器１４を介し、また、
外融式の冷熱取出し手段により取り出された冷熱は負荷
用熱交換器１３を介し、冷却配管１８、１８、ポンプ１
８ｂを介してファンコイルユニット１９に供給するよう
にしてある。
【００２５】使用に際しては、図３（Ａ）に示すよう
に、氷充填率が略７０％付近からの冷熱の取出しが、主
として上記内外融式の冷熱取出し手段により行われ、爾
後暫時にして主として内融式の冷熱取出し手段により冷
熱取出しが行われ、氷充填率が低下し比較的低温の冷熱
の取出しは外融式の冷熱取出し手段により行われる。な
お、内融式の冷熱取出し手段による場合と外融式の冷熱
取出し手段による場合の冷熱取出し温度と氷充填率の関
係を、図３（Ｂ）に表す。内融式の冷熱取出し手段は、
冷熱取出し温度は高いが氷蓄熱槽の氷充填率が１００％
より可能である（ここでは９０％からを図示）。しか
し、低い氷充填率では効果的に作動しないことが理解さ
れる。また、図３（Ｃ）に見るように、外融式の冷熱取
出し手段は、氷充填率が略５０％付近より０％まで作動
し、冷熱取出し温度は内融式に比較し低温での取出しが
可能であることが理解される。斯くして、図３（Ａ）に
示す内融外融ダブルフロー型の冷熱取出しが最も効率的
であることわかる。
に、氷充填率が略７０％付近からの冷熱の取出しが、主
として上記内外融式の冷熱取出し手段により行われ、爾
後暫時にして主として内融式の冷熱取出し手段により冷
熱取出しが行われ、氷充填率が低下し比較的低温の冷熱
の取出しは外融式の冷熱取出し手段により行われる。な
お、内融式の冷熱取出し手段による場合と外融式の冷熱
取出し手段による場合の冷熱取出し温度と氷充填率の関
係を、図３（Ｂ）に表す。内融式の冷熱取出し手段は、
冷熱取出し温度は高いが氷蓄熱槽の氷充填率が１００％
より可能である（ここでは９０％からを図示）。しか
し、低い氷充填率では効果的に作動しないことが理解さ
れる。また、図３（Ｃ）に見るように、外融式の冷熱取
出し手段は、氷充填率が略５０％付近より０％まで作動
し、冷熱取出し温度は内融式に比較し低温での取出しが
可能であることが理解される。斯くして、図３（Ａ）に
示す内融外融ダブルフロー型の冷熱取出しが最も効率的
であることわかる。
【００２６】
【発明の効果】上記構成により、本発明は下記効果を奏
する。 ａ、内融式の冷熱取出し手段の場合は、氷充填率が略９
０％程度で作動し、内外融式ダブルフロー型の熱の取出
しの場合は氷充填率が略７０％程度で作動するが、残氷
率０近くまで低熱を取り出せるので、氷蓄熱槽の大きさ
を小さく構成できる。 ｂ、大きな冷熱取出し速度を確保できるため、高負荷と
なる立ち上げ時でも、熱源装置を稼働させずに直ちに多
量の熱を取出し対応できる。 ｃ、熱の取出しが効率的で、高密度の蓄熱特性を持つ。
する。 ａ、内融式の冷熱取出し手段の場合は、氷充填率が略９
０％程度で作動し、内外融式ダブルフロー型の熱の取出
しの場合は氷充填率が略７０％程度で作動するが、残氷
率０近くまで低熱を取り出せるので、氷蓄熱槽の大きさ
を小さく構成できる。 ｂ、大きな冷熱取出し速度を確保できるため、高負荷と
なる立ち上げ時でも、熱源装置を稼働させずに直ちに多
量の熱を取出し対応できる。 ｃ、熱の取出しが効率的で、高密度の蓄熱特性を持つ。
【図１】本発明の内外融ダブルフロー型氷蓄熱システム
の概略の構成を示す図である。
の概略の構成を示す図である。
【図２】図１の外融式の冷熱取出し手段の概略の構成を
示す図である。
示す図である。
【図３】図１の冷熱取出し手段とそれを構成する内融式
の冷熱取出し手段と外融式の冷熱取出し手段とに対す
る、氷充填率と冷熱取出し温度との関係を示す図で
（Ａ）は図１の冷熱取出し手段に対する場合を示し、
（Ｂ）は内融式の冷熱取出し手段に対する場合を示し、
（Ｃ）は外融式の冷熱取出し手段に対する場合を示す。
の冷熱取出し手段と外融式の冷熱取出し手段とに対す
る、氷充填率と冷熱取出し温度との関係を示す図で
（Ａ）は図１の冷熱取出し手段に対する場合を示し、
（Ｂ）は内融式の冷熱取出し手段に対する場合を示し、
（Ｃ）は外融式の冷熱取出し手段に対する場合を示す。
【図４】従来の内融式氷蓄熱システムの概略の構成を示
す図である。
す図である。
【図５】従来の外融式氷蓄熱システムの概略の構成を示
す図である。
す図である。
【図６】従来の内外融式氷蓄熱システムの概略の構成を
示す図である。
示す図である。
１０ エア吹き込みパイプ １１ 冷水取出し管 １２ 冷熱取出し管 １３、１４ 負荷用熱交換器 １５ 氷蓄熱槽 １６ 伝熱管 １７ 氷 １９ ファンコイルユニット ２０ 熱源装置 ２１ クーリングタワー
フロントページの続き (72)発明者 長谷川 克三 東京都江東区牡丹２丁目13番１号 株式会 社前川製作所内 (72)発明者 横山 卓史 東京都江東区牡丹２丁目13番１号 株式会 社前川製作所内
Claims (4)
- 【請求項１】 熱源装置より冷却用熱媒の供給を受けて
製氷過程を介して蓄熱し、蓄熱した負荷用冷熱を解氷過
程を介して負荷に供給する氷蓄熱槽とよりなる氷蓄熱シ
ステムにおいて、 上記負荷用冷熱取り出し手段として、氷蓄熱槽内に設け
た冷熱取出し管を循環する二次側熱媒を介して取り出す
内融式冷熱取り出し手段と、氷蓄熱槽内の氷の融解に伴
い形成された冷水を介して取り出す外融式冷熱取り出し
手段とを両設して構成したことを特徴とする内外融ダブ
ルフロー型蓄熱システム。 - 【請求項２】 前記冷水は、氷結防止用のエアの吹き出
しパイプを介して取出し可能の構成にした、ことを特徴
とする請求項１記載の内外融ダブルフロー型氷蓄熱シス
テム。 - 【請求項３】 前記氷結防止用のエアは、高圧窒素ガス
により構成した請求項２記載の内外融ダブルフロー型氷
蓄熱システム。 - 【請求項４】 前記冷水は、断熱効果を有する断熱性パ
イプを介して取出し可能の構成にしたことを特徴とする
請求項１記載の内外融ダブルフロー型氷蓄熱システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32540897A JP3852801B2 (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 内外融ダブルフロー型氷蓄熱システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32540897A JP3852801B2 (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 内外融ダブルフロー型氷蓄熱システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11141927A true JPH11141927A (ja) | 1999-05-28 |
| JP3852801B2 JP3852801B2 (ja) | 2006-12-06 |
Family
ID=18176518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32540897A Expired - Fee Related JP3852801B2 (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 内外融ダブルフロー型氷蓄熱システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3852801B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003021366A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Nkk Corp | 水和物スラリ冷熱利用システム |
| CN106958891A (zh) * | 2017-03-25 | 2017-07-18 | 徐齐越 | 一种大温差水蓄冷与闭式冷却塔相结合的供冷新方法 |
| CN116025973A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-04-28 | 华南理工大学建筑设计研究院有限公司 | 一种盘管内外融冰取冷方法及系统 |
-
1997
- 1997-11-11 JP JP32540897A patent/JP3852801B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003021366A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Nkk Corp | 水和物スラリ冷熱利用システム |
| CN106958891A (zh) * | 2017-03-25 | 2017-07-18 | 徐齐越 | 一种大温差水蓄冷与闭式冷却塔相结合的供冷新方法 |
| CN116025973A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-04-28 | 华南理工大学建筑设计研究院有限公司 | 一种盘管内外融冰取冷方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3852801B2 (ja) | 2006-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060609 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060808 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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