JPS61140764A

JPS61140764A - 熱交換用結氷装置

Info

Publication number: JPS61140764A
Application number: JP26086484A
Authority: JP
Inventors: 前野　藤三郎
Original assignee: TOKYO SANREISHIYA KK
Current assignee: TOKYO SANREISHIYA KK
Priority date: 1984-12-12
Filing date: 1984-12-12
Publication date: 1986-06-27
Also published as: JPH0451747B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉開示技術は、空気調和装置の冷水冷却用に使用される熱
交換装置の技術分野に属する。

而して、この出願の発明は、熱交換槽内にエチレングリ
コール溶液等の結氷用の冷媒用配管が配設され、該冷媒
配管の各１対が長手方向側面で１体化されてユニット化
され、そして、上記熱交換槽が冷水循環回路で空気調和
装置に接続される熱交換用結氷装置に関する発明であり
、特に、上記各１対の冷媒配管が上記熱交換槽内を平面
的に蛇行して配設され、又は、コイル状に配設されて、
且つ、該１対の冷媒配管の第１冷媒配管の上流側が第２
冷媒配管の下流側に配設されると共に、該第１冷媒配管
の下流側が第２冷媒配管の上流側に配設された熱交換用
結氷装置に係る発明である。

〈従来技術〉周知の如く、近時、居住用住宅等は居住環境の向上等の
ために、各種環境装置が設置されることが多く、該環境
装置の一つである冷房用の空気調和装置は個人住宅にも
設置される程、その需要は大であり、大容量で、熱交換
効率が良く、且つ、昼夜電気エネルギー有効利用型の自
動制御が容易な冷水循環式の冷房用の空気調和装置が採
用されている。

而して、上記冷水循環式の空気調和装置の冷水は熱交換
用結氷装置の熱交換槽から該空気調和装置に送水され、
空気調和装置に於いて空気と熱交換を行い、昇温された
該冷水は再び上記熱交換槽に返送される。

そして、上記熱交換槽にはエチレングリコール溶液等の
冷媒が流過される配管が所定に配設されていて、上記昇
温された冷水は設定温度に冷却さ面一′ながら、上述従
来の熱交換用結氷装置においては、上記熱交換槽に配設
された冷媒配管の配列が冷媒の流れ方向を同一にして配
設されているために、冷水との熱交換に伴い、冷媒配管
の下流側は上流側に比べて高温となって温度勾配が生じ
、熱交換槽全体としての冷却効率が低下されるという欠
点があり、したがって、冷水を設定温度に低下させるた
めには、冷媒を急速に循環させなければならず極めて不
経済であるという不利点もあった。

又、空気調和装置の高負荷時に備えて、夜間等の低負荷
時に熱交換槽内の冷媒配管廻りの冷水を凍結させる場合
にも、結氷状態が不均一化し、空気調和装置の高負荷運
転時における冷水の冷却が非効率的であるという欠点も
あった。

この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく熱交換用
結氷装置の問題点を解決すべき技術的課題とし、空気調
和装置の冷水と冷媒との熱交換を効率良く行わせると共
に、熱交換槽内の冷水の結氷を均一化させるようにして
、環境装置産業における空気調和技術利用分野に益する
優れた熱交換用結氷装置を提供せんとするものである。

〈問題点を解決するための手段・作用〉上述目的に沿い
先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成
は、前述問題点を解決するために、熱交換用結氷装置の
熱交換槽内に滞留する冷水の冷却用冷媒配管を２本ごと
１対にして、該冷媒配管の長手方向側面で１体ユニット
化し、該１対の冷媒配管を上記熱交換構内に於いて、平
面的に蛇行して配設させ、或いは、コイル状に配設させ
、更に、該１対の冷媒配管の第１冷媒配管の上流側が第
２冷媒配管の下流側になるように配設させて、各冷媒配
管に冷媒を流過させた際に、各冷媒配管が長手方向に沿
い均一温度分布となるようにして、上記熱交換槽内の冷
水に対する冷却効率を向上させ、又、各冷媒配管廻りの
冷水を結氷させる場合にも、結氷状態が均一化するよう
にし、その結果、上記冷水と空気調和装置との熱交換が
効率良く行われるようにした技術的手段を講じたもので
ある。

〈実施例−構成）次に、この出願の発明の１実施例を第１図以下の図面に
基づいて説明すれば以下の通りである。

第１図に示す流れ図において、１は熱交換用結氷装置で
あり、該熱交換用結氷装置１の熱交換槽２は空気調和装
置３との間に冷水４の循環回路５が形成され、又、上記
冷水４を冷却するために、冷媒としてのエチレングリコ
ール溶液を流過させる配管モジュール６．６が上記熱交
換槽２に内設されている。

更に、上記冷媒用の各配管モジュール６は冷媒冷却器７
との間に循環回路が形成され、エチレングリコール溶液
は上記冷媒冷却器７に於いて、冷凍機８、蒸発式凝縮器
９、及び、冷媒冷却器７で形成される冷凍回路を介し、
熱交換され冷却される。

尚、１０はエアレータであり、熱交換槽２に敷設された
配管を介して、冷水４をエアレーションするものであり
、又、１１は膨張タンクである。

而して、上記冷媒用の各配管モジュール６は第２図に示
す様に、フレーム１２の図上左上方、及び、右下方に各
々サプライヘッダ１３とリターンヘッダ１４とが１対に
され配設されており、各サプライヘッダ１３、及び、リ
ターンヘッダ１４はそれぞれ上記冷媒用の循環回路に対
し、上流側、及び、下流側とされ、上記冷媒冷却器７に
接続されている。

更に、１対の冷媒配管１５．１５′が長２手方向側面を
当接させて、１体ユニット化され、第２図に示す様に、
上記フレーム１２の垂直平面上を横方向に蛇行し配設さ
れており、該１対の冷媒配管のうち第１冷媒配管１５は
図上右下方に於いて丈プライヘッダ１３に接続されると
共に、図上左上方に於いてリターンヘッダ１４に接続さ
れ、又、第２冷媒配管１５′　は図上右下方に於いてリ
ターンヘッダ１４に接続されると共に、図上左上方に於
いてサプライヘッダ１３に接続されている。

そして、第３．４図に示す様に、上述の如く一体ユニッ
ト化された冷媒配管１５．１５′　が所定組数、各々平
行に所定間隔でフレーム１２に配設されている。

〈実施例−作用〉上述構成において、冷媒として、のエチレングリコール
溶液は冷媒冷却器７に於いて、所定温度に冷却され、配
管を介して熱交換用結氷装置１の各配管モジュール６の
各サプライヘッダ１３に送給され、更に、第２図の図上
右下方のサプライヘッダ１３に流入したエチレングリコ
ール溶液は各第１冷媒配管１５を流過して、図上左上方
のリターンヘッダ１４に送給され、配管を介して、再び
上記冷媒冷却器７にリサイクルされ、又、一方、図上左
上方のサプライヘッダ１３に流入したエチレングリコー
ル溶液は各第２冷媒配管１５′を流過して、図上右下方
のリターンヘッダ１４に送給され、上述同様に、冷媒冷
却器７にリサイクルされる。

したがって、一体ユニット化された第１冷媒配管１５と
第２冷媒配管１５′　とはエチレングリコール溶液の流
れ方向が逆になり、熱交換槽２内に於いて該エチレング
リコール溶液と冷水４との間で熱交換がされ、各冷媒配
管１５．１５′が各々長手方向に沿って温度勾配が生ず
るような場合にも、ユニット化され当接する各冷媒配管
１５．１５′が互いに熱交換することにより、該冷媒配
管１５．１５′　は長手方向に対して、均一温度分布と
なり、上記の様な温度勾配を生ずることがない。

更に、上記第１冷媒配管１５、第２冷媒配管１５′は各
配管モジュール６に規則的に、且つ、緻密に配設されて
いるために、熱交換槽２内の各部位に於いても冷媒配管
廻りの温度分布が均一化され、その結果、該熱交換槽２
内に於いて冷水４は極めて効率的に冷却される。

又、夜間等の冷水４の消費量が低下した際に冷熱を蓄熱
するために行う、熱交換槽２内の冷水４を結氷させる場
合にも、上述の如く、熱交換槽２内の温度分布が均一化
されるので、各冷媒配管１５．１５′の廻りに均一に結
氷が行われ、したがって、熱交換槽２内の結氷状態が均
一になり、冷水４の消費量が増加してきた場合に冷水４
は熱交換槽２の氷の溶解熱を利用して、極めて効率的に
冷却される。

而して、上述の如く冷却された冷水４は循環回路５を介
して熱交換槽２がら空気調和装置３に送給され、所定に
空気との熱交換に供され、再び、上記熱交換槽２にリサ
イクルされる。

〈他の実施例〉尚、この出願の発明の実施態様は上述実施例に限るもの
でないことは勿論であり、例えば、第１冷媒配管と第２
冷媒配管から成る１対の冷媒配管は垂直平面上でなく、
水平平面上に蛇行して配設しても良いし、或いは、該１
対の冷媒配管を熱交換槽内に於いて、コイル状に配設し
ても良い等種々の態様が採用可能である。

又、冷媒はエチレングリコール溶液に限るものでないこ
とも勿論である。

更に、１本の冷媒配管を一平面内で蛇行等させ、各折り
返された冷媒配管を互いに近接させて熱交換構内に配設
するようにしても、この発明の応用例として可能である
。

〈発明の効果〉以上、この出願の発明によれば、熱交換用結氷装置の熱
交換槽に配設された各１対の冷媒配管を長手方向側面で
１体ユニット化させ、該１対の冷媒配管の第１冷媒配管
の上流側を第２冷媒配管の下流側に配設させて、第１冷
媒配管と第２冷媒配管を流過する冷媒の流れ方向を逆に
したことにより、各１体ユニット化された冷媒配管の長
手方向に対して温度分布が均一化され、結果的に、熱交
換槽内の温度分布が均一化されて、熱交換用結氷装置の
冷水に対する冷却効率が極めて向上されるという優れた
効果が奏される。

又、上述の如く、熱交換槽内の温度分布が均一にされる
ことにより、冷媒配管廻りの冷水を結氷させる場合にも
、熱交換槽内の結氷状態は均一化され、その結果、該熱
交換槽内の氷の溶解熱を利用して冷水を冷却する場合に
も、極めて効率の良い熱交換を行うことができるという
優れた効果も奏される。

更に、上記１体ユニット化した各１対の冷媒配管を熱交
換槽内に於いて、平面的に蛇行させ配設し、或いは、コ
イル状に配設したことにより、上記冷媒配管は熱交換構
内に極めて密に配設することができ、設置スペースの小
さい割に熱交換容量の大きい熱交換用結氷装置を提供す
ることができるという優れた効果が奏される。

その上、上述の如く、冷水と冷媒との熱交換が効率良く
行われることにより、結果的に、空気調和装置に於いて
、空気は上記冷水により効果的に冷却され、したがって
、経済的であるという優れた効果も奏される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の１実施例を示すものであり、第
１図は熱交換用結氷装置の使用態様概略流れ図、第２図
は熱交換用結氷装置の要部正面図、第３図は第２図■−
■矢視図、第４図は第２図■−■矢視図である。３・・・空気調和装置、　　５・・・冷水循環回路、２
・・・熱交換槽、　１５．１５′・・・冷媒配管、１・
・・熱交換用結氷装置、　１５・・・第１冷媒配管、１
５′・・・第２冷媒配管

Claims

【特許請求の範囲】

（１）空気調和装置との間に冷水循環回路が形成される
熱交換槽内に結氷用の冷媒配管が配設され該冷媒配管の
各１対が長手方向側面で１体ユニット化された熱交換用
結氷装置において、上記各１対の冷媒配管の第１冷媒配
管の上流側が第２冷媒配管の下流側に配設されているこ
とを特徴とする熱交換用結氷装置。
（２）空気調和装置との間に冷水循環回路が形成される
熱交換槽内に結氷用の冷媒配管が配設され該冷媒配管の
各１対が長手方向側面で１体ユニット化された熱交換用
結氷装置において、上記各１対の冷媒配管が上記熱交換
槽内を平面的に蛇行して配設されると共に、該１対の冷
媒配管の第１冷媒配管の上流側が第２冷媒配管の下流側
に配設されていることを特徴とする熱交換用結氷装置。
（３）空気調和装置との間に冷水循環回路が形成される
熱交換槽内に結氷用の冷媒配管が配設され該冷媒配管の
各１対が長手方向側面で１体ユニット化された熱交換用
結氷装置において、上記各１対の冷媒配管が上記熱交換
槽内をコイル状に配設されると共に、該１対の冷媒配管
の第１冷媒配管の上流側が第２冷媒配管の下流側に配設
されていることを特徴とする熱交換用結氷装置。