JP3516314B2 - 過冷却水を利用した氷蓄熱装置 - Google Patents
過冷却水を利用した氷蓄熱装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、過冷却水を利用して氷
蓄熱を行う装置に関する。
蓄熱を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】氷蓄熱槽内の水を戻り管を介して過冷却
器に送り、該過冷却器で作り出した過冷却水をスラリー
状態にして氷蓄熱槽内に落下させる氷蓄熱装置は、例え
ば特開平６３−１４０６３号によって公知になってい
る。過冷却水を利用した氷蓄熱装置においては、氷蓄熱
槽内の水を循環させる際に戻り管の中に入り込んだ氷の
微粒子が核となって、過冷却器で過冷却水を作り出すと
きに凍結を引き起こすことがある。この凍結を防止する
ために、戻り管を流れる水を過冷却器に送る前に、別の
加熱側流体を用いて予め加熱し、昇温させる方法が採用
されている。この加熱はまた予熱と呼ばれる場合もあ
る。
器に送り、該過冷却器で作り出した過冷却水をスラリー
状態にして氷蓄熱槽内に落下させる氷蓄熱装置は、例え
ば特開平６３−１４０６３号によって公知になってい
る。過冷却水を利用した氷蓄熱装置においては、氷蓄熱
槽内の水を循環させる際に戻り管の中に入り込んだ氷の
微粒子が核となって、過冷却器で過冷却水を作り出すと
きに凍結を引き起こすことがある。この凍結を防止する
ために、戻り管を流れる水を過冷却器に送る前に、別の
加熱側流体を用いて予め加熱し、昇温させる方法が採用
されている。この加熱はまた予熱と呼ばれる場合もあ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】戻り管を流れる水を予
熱した結果、加熱側流体は冷却される。もし、この加熱
側流体の冷熱を、例えば他の空調装置の冷熱源として活
用できれば、著しい省エネルギ化を達成できる。ところ
が、従来の過冷却水を利用した氷蓄熱装置では、こうし
て生じた加熱側流体の冷熱は十分に活用されているとは
言いがたい。従来、この冷熱を例えば過冷却水を製造す
るための冷凍機ユニットにおいて、冷却塔の放熱負荷を
小さくするためや、冷凍機凝縮器を冷却するためなどに
利用した例はあるが、何れも、氷蓄熱装置の付属機器に
おいて利用しているに過ぎない。このように、従来は過
冷却水を利用した氷蓄熱装置において、戻り管を流れる
水の予熱に供した加熱側流体の冷熱を、他の空調装置の
冷熱源として活用したものは知られていなかった。
熱した結果、加熱側流体は冷却される。もし、この加熱
側流体の冷熱を、例えば他の空調装置の冷熱源として活
用できれば、著しい省エネルギ化を達成できる。ところ
が、従来の過冷却水を利用した氷蓄熱装置では、こうし
て生じた加熱側流体の冷熱は十分に活用されているとは
言いがたい。従来、この冷熱を例えば過冷却水を製造す
るための冷凍機ユニットにおいて、冷却塔の放熱負荷を
小さくするためや、冷凍機凝縮器を冷却するためなどに
利用した例はあるが、何れも、氷蓄熱装置の付属機器に
おいて利用しているに過ぎない。このように、従来は過
冷却水を利用した氷蓄熱装置において、戻り管を流れる
水の予熱に供した加熱側流体の冷熱を、他の空調装置の
冷熱源として活用したものは知られていなかった。
【０００４】従って、本発明の目的は過冷却水を利用し
た氷蓄熱装置において、戻り管を流れる水の予熱に供し
た加熱側流体の冷熱を、他の空調装置の冷熱源として活
用することによって、省エネルギ化を達成することにあ
る。
た氷蓄熱装置において、戻り管を流れる水の予熱に供し
た加熱側流体の冷熱を、他の空調装置の冷熱源として活
用することによって、省エネルギ化を達成することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、氷蓄熱
槽内の水を戻り管を介して過冷却器に送り、該過冷却器
で作り出した過冷却水を再び氷蓄熱槽内に落下させるも
のであって、前記戻り管内を流れる水を用いて他の系の
冷媒を冷却させる熱交換器を備えていることを特徴とす
る過冷却水を利用した氷蓄熱装置が提供される。前記熱
交換器にて冷却された冷媒は、前記氷蓄熱槽内の水と熱
的に接触しない他の系にて冷熱源として活用される。
槽内の水を戻り管を介して過冷却器に送り、該過冷却器
で作り出した過冷却水を再び氷蓄熱槽内に落下させるも
のであって、前記戻り管内を流れる水を用いて他の系の
冷媒を冷却させる熱交換器を備えていることを特徴とす
る過冷却水を利用した氷蓄熱装置が提供される。前記熱
交換器にて冷却された冷媒は、前記氷蓄熱槽内の水と熱
的に接触しない他の系にて冷熱源として活用される。
【０００６】この氷蓄熱装置において、前記戻り管にバ
イパス管を設け、該バイパス管に前記熱交換器を配置す
るようにしても良い。また、前記他の系を空調装置と
し、前記他の系の冷媒を、該空調装置の冷水および／ま
たは冷媒ガスとすることができる。
イパス管を設け、該バイパス管に前記熱交換器を配置す
るようにしても良い。また、前記他の系を空調装置と
し、前記他の系の冷媒を、該空調装置の冷水および／ま
たは冷媒ガスとすることができる。
【０００７】
【作用】本発明にあっては、過冷却水を利用した氷蓄熱
装置において、戻り管内を流れる水を用いて熱交換する
ことによって、他の例えば空調装置の冷水などを直接冷
却する。
装置において、戻り管内を流れる水を用いて熱交換する
ことによって、他の例えば空調装置の冷水などを直接冷
却する。
【０００８】
【実施例】図１に、本発明の実施例にかかる氷蓄熱装置
のシステムフローを示す。氷蓄熱槽１の内部に水２が充
填されている。また、この氷蓄熱槽１の内部の水２に、
氷蓄熱装置によって生成された氷３が浮遊している。氷
蓄熱槽１の上方には過冷却器５が配置してあり、氷蓄熱
槽１の内部の水２が、戻り管６を介して、ポンプ７の稼
働によって過冷却器５に送られる。
のシステムフローを示す。氷蓄熱槽１の内部に水２が充
填されている。また、この氷蓄熱槽１の内部の水２に、
氷蓄熱装置によって生成された氷３が浮遊している。氷
蓄熱槽１の上方には過冷却器５が配置してあり、氷蓄熱
槽１の内部の水２が、戻り管６を介して、ポンプ７の稼
働によって過冷却器５に送られる。
【０００９】図示の過冷却器５には、氷蓄熱装置の附属
機器である冷凍機ユニット８で冷却されたブラインが循
環供給される。冷凍機ユニット８は、ブラインを冷却す
るための冷凍機凝縮器１０や冷却塔１１などを備える。
そして、冷凍機ユニット８によって、氷点下以下の温度
にまで冷却されたブラインが、ポンプ１２の稼働によっ
て、過冷却器５に循環供給されている。過冷却器５で
は、戻り管６を介して送られてきた水２と、冷凍機ユニ
ット８より循環供給された氷点下温度のブラインとの間
で熱交換が行われ、水２は−２〜−３℃の過冷却状態に
まで冷却される。こうして製造された過冷却水が、過冷
却器５の出口から排出される。そして、過冷却器５の出
口から排出された過冷却水２'が、氷蓄熱槽１の上部の
過冷却解除・分配部において過冷却度に応じて水の状態
から氷の状態に相変化し、スラリー状態となって氷蓄熱
槽１内に落下するようになっている。
機器である冷凍機ユニット８で冷却されたブラインが循
環供給される。冷凍機ユニット８は、ブラインを冷却す
るための冷凍機凝縮器１０や冷却塔１１などを備える。
そして、冷凍機ユニット８によって、氷点下以下の温度
にまで冷却されたブラインが、ポンプ１２の稼働によっ
て、過冷却器５に循環供給されている。過冷却器５で
は、戻り管６を介して送られてきた水２と、冷凍機ユニ
ット８より循環供給された氷点下温度のブラインとの間
で熱交換が行われ、水２は−２〜−３℃の過冷却状態に
まで冷却される。こうして製造された過冷却水が、過冷
却器５の出口から排出される。そして、過冷却器５の出
口から排出された過冷却水２'が、氷蓄熱槽１の上部の
過冷却解除・分配部において過冷却度に応じて水の状態
から氷の状態に相変化し、スラリー状態となって氷蓄熱
槽１内に落下するようになっている。
【００１０】戻り管６には、バイパス管２０が設けられ
ており、氷蓄熱槽１の内部の水２が、戻り管６から分岐
してこのバイパス管２０にも流入するようになってい
る。バイパス管２０には熱交換器２１が配置され、戻り
管６から分岐してこのバイパス管２０に流入した水２
は、ポンプ２２の稼働によって熱交換器２１を経た後
に、再び戻り管６内に合流する。
ており、氷蓄熱槽１の内部の水２が、戻り管６から分岐
してこのバイパス管２０にも流入するようになってい
る。バイパス管２０には熱交換器２１が配置され、戻り
管６から分岐してこのバイパス管２０に流入した水２
は、ポンプ２２の稼働によって熱交換器２１を経た後
に、再び戻り管６内に合流する。
【００１１】また、熱交換器２１には、空調装置などの
他の系２３の冷媒が、ポンプ２５の稼働によって循環供
給されている。この他の系２３の冷媒として、例えば空
調装置の冷水や冷媒ガスなどが好適に利用される。そし
て、熱交換器２１において、バイパス管２０内を流れる
水２と熱交換されることによって、他の系２３の冷媒が
冷却される。
他の系２３の冷媒が、ポンプ２５の稼働によって循環供
給されている。この他の系２３の冷媒として、例えば空
調装置の冷水や冷媒ガスなどが好適に利用される。そし
て、熱交換器２１において、バイパス管２０内を流れる
水２と熱交換されることによって、他の系２３の冷媒が
冷却される。
【００１２】さて、以上のように構成された氷蓄熱装置
において、ポンプ７の稼働によって、氷蓄熱槽１の内部
の水２は、戻り管６を介して過冷却器５に送られる。ま
た、冷凍機ユニット８により氷点下温度まで冷却された
ブラインが、過冷却器５に循環供給される。これによ
り、過冷却器５においてブラインと水２との間で熱交換
が行われ、水２は−２〜−３℃の過冷却状態にまで冷却
される。こうして製造された過冷却水２'は、過冷却器
５の出口から排出され、氷蓄熱槽１の上部の過冷却解除
・分配部において、過冷却度に応じて水の状態から氷の
状態に相変化し、スラリー状態となって氷蓄熱槽１内に
落下する。
において、ポンプ７の稼働によって、氷蓄熱槽１の内部
の水２は、戻り管６を介して過冷却器５に送られる。ま
た、冷凍機ユニット８により氷点下温度まで冷却された
ブラインが、過冷却器５に循環供給される。これによ
り、過冷却器５においてブラインと水２との間で熱交換
が行われ、水２は−２〜−３℃の過冷却状態にまで冷却
される。こうして製造された過冷却水２'は、過冷却器
５の出口から排出され、氷蓄熱槽１の上部の過冷却解除
・分配部において、過冷却度に応じて水の状態から氷の
状態に相変化し、スラリー状態となって氷蓄熱槽１内に
落下する。
【００１３】氷蓄熱槽１内に落下した過冷却水２'（ス
ラリー状態）は、密度差によって氷３と水２に分離さ
れ、水２は、ポンプ７の稼働によって、戻り管６を介し
て、再び過冷却器５に送られて、循環使用される。な
お、氷蓄熱槽１内における氷３の生成は、氷蓄熱槽１内
の水２の温度が０℃に極めて近くなると始まる。氷３の
生成能力は、ポンプ７の稼働による水２の、過冷却器５
への供給流量と、過冷却器５における過冷却度によって
設定され、過冷却器５の伝熱設計によっても左右され
る。氷蓄熱槽１内に氷３が生成した後は、氷蓄熱槽１内
の水２の温度は０℃に維持される。
ラリー状態）は、密度差によって氷３と水２に分離さ
れ、水２は、ポンプ７の稼働によって、戻り管６を介し
て、再び過冷却器５に送られて、循環使用される。な
お、氷蓄熱槽１内における氷３の生成は、氷蓄熱槽１内
の水２の温度が０℃に極めて近くなると始まる。氷３の
生成能力は、ポンプ７の稼働による水２の、過冷却器５
への供給流量と、過冷却器５における過冷却度によって
設定され、過冷却器５の伝熱設計によっても左右され
る。氷蓄熱槽１内に氷３が生成した後は、氷蓄熱槽１内
の水２の温度は０℃に維持される。
【００１４】一方、氷蓄熱槽１の内部の水２は、戻り管
６から分岐してバイパス管２０にも流入する。バイパス
管２０に流入した水２は、ポンプ２２の稼働によって熱
交換器２１に供給される。また、空調装置などの他の系
２３の冷媒が、ポンプ２５の稼働により熱交換器２１に
循環供給される。これにより、熱交換器２１において、
バイパス管２０内を流れる水２と他の系２３の冷媒が熱
交換を行い、他の系２３の冷媒は冷却される。こうして
冷却された冷媒は、他の系２３において、例えば空調空
気の冷房に直接活用されたり、あるいは、蓄熱槽に蓄え
られて活用される。
６から分岐してバイパス管２０にも流入する。バイパス
管２０に流入した水２は、ポンプ２２の稼働によって熱
交換器２１に供給される。また、空調装置などの他の系
２３の冷媒が、ポンプ２５の稼働により熱交換器２１に
循環供給される。これにより、熱交換器２１において、
バイパス管２０内を流れる水２と他の系２３の冷媒が熱
交換を行い、他の系２３の冷媒は冷却される。こうして
冷却された冷媒は、他の系２３において、例えば空調空
気の冷房に直接活用されたり、あるいは、蓄熱槽に蓄え
られて活用される。
【００１５】また、熱交換器２１において、バイパス管
２０内を流れる水２と他の系２３の冷媒が熱交換を行っ
た結果、水２は昇温される。このように昇温された水２
を、ポンプ２２の稼働によって熱交換器２１を経た後に
再び戻り管６内に合流させることによって、戻り管６内
を流れる水２全体の温度を上昇させることができる。こ
のように、バイパス管２０内に流した水２と他の系２３
の冷媒とが熱交換した結果、合流後の戻り管６内を流れ
る水２の温度が上昇するので、仮に氷蓄熱槽１内の水２
を循環させる際に戻り管６の中に氷が入り込んだような
場合であっても、その氷を融解させることができる。従
って、過冷却器５で過冷却水を作り出すときに凍結を引
き起こすといった問題を解決できる。
２０内を流れる水２と他の系２３の冷媒が熱交換を行っ
た結果、水２は昇温される。このように昇温された水２
を、ポンプ２２の稼働によって熱交換器２１を経た後に
再び戻り管６内に合流させることによって、戻り管６内
を流れる水２全体の温度を上昇させることができる。こ
のように、バイパス管２０内に流した水２と他の系２３
の冷媒とが熱交換した結果、合流後の戻り管６内を流れ
る水２の温度が上昇するので、仮に氷蓄熱槽１内の水２
を循環させる際に戻り管６の中に氷が入り込んだような
場合であっても、その氷を融解させることができる。従
って、過冷却器５で過冷却水を作り出すときに凍結を引
き起こすといった問題を解決できる。
【００１６】以上に説明した実施例の氷蓄熱装置によれ
ば、戻り管６内を流れる水２を用いて熱交換することに
よって、例えば空調装置などといった他の系２３の冷媒
を直接冷却することができる。このように、実施例の氷
蓄熱装置によれば、予熱に供した他の系２３の冷媒の冷
熱を活用することによって、著しい省エネルギ化を達成
することが可能である。
ば、戻り管６内を流れる水２を用いて熱交換することに
よって、例えば空調装置などといった他の系２３の冷媒
を直接冷却することができる。このように、実施例の氷
蓄熱装置によれば、予熱に供した他の系２３の冷媒の冷
熱を活用することによって、著しい省エネルギ化を達成
することが可能である。
【００１７】なお、図１においては、戻り管６に設けた
バイパス管２０に、他の系２３の冷媒を冷却させる熱交
換器２１を配置した実施例を説明したが、バイパス管２
０は必ずしも設ける必要はなく、図２に示す実施例のよ
うに、他の系２３の冷媒を冷却させる熱交換器２１を、
戻り管６に直接配置することも可能である。図２にシス
テムフローを示す氷蓄熱装置は、バイパス管を省略して
熱交換器２１を戻り管６に直接配置した点を除けば、先
に図１で説明した氷蓄熱装置と同様の構成を備えてい
る。よって、図２において、図１と同じ要素には、図１
と同じ符号を付することにより、詳細な説明は省略す
る。
バイパス管２０に、他の系２３の冷媒を冷却させる熱交
換器２１を配置した実施例を説明したが、バイパス管２
０は必ずしも設ける必要はなく、図２に示す実施例のよ
うに、他の系２３の冷媒を冷却させる熱交換器２１を、
戻り管６に直接配置することも可能である。図２にシス
テムフローを示す氷蓄熱装置は、バイパス管を省略して
熱交換器２１を戻り管６に直接配置した点を除けば、先
に図１で説明した氷蓄熱装置と同様の構成を備えてい
る。よって、図２において、図１と同じ要素には、図１
と同じ符号を付することにより、詳細な説明は省略す
る。
【００１８】この図２に示した実施例の氷蓄熱装置にお
いても、戻り管６内を流れる水２を用いて熱交換するこ
とによって、先に図１で説明した実施例と同様に、他の
系２３の冷媒を直接冷却することが可能である。このよ
うに、図２に示した実施例と図１で説明した実施例の何
れによっても、同様の作用効果が期待できる。但し、戻
り管６に設けられたポンプ７やバイパス管２０に設けら
れたポンプ２２の動力、および熱交換器２１の大きさな
どを考慮すると、図１で説明したような、戻り管６に設
けたバイパス管２０に熱交換器２１を配置した構成を採
用することが好ましい。
いても、戻り管６内を流れる水２を用いて熱交換するこ
とによって、先に図１で説明した実施例と同様に、他の
系２３の冷媒を直接冷却することが可能である。このよ
うに、図２に示した実施例と図１で説明した実施例の何
れによっても、同様の作用効果が期待できる。但し、戻
り管６に設けられたポンプ７やバイパス管２０に設けら
れたポンプ２２の動力、および熱交換器２１の大きさな
どを考慮すると、図１で説明したような、戻り管６に設
けたバイパス管２０に熱交換器２１を配置した構成を採
用することが好ましい。
【００１９】本発明の氷蓄熱装置は、入手が容易な一般
市水のみを使用して、極めて簡単な氷生成を行って蓄熱
を行うものであるがゆえに、利便性が高く、極めて拡張
性が高いといった特徴がある。本発明の氷蓄熱装置は、
コンパクトな構成を備えるので、屋上設置が可能であ
り、また、既設の蓄熱水槽に大幅な改良を加えずに設置
できる。
市水のみを使用して、極めて簡単な氷生成を行って蓄熱
を行うものであるがゆえに、利便性が高く、極めて拡張
性が高いといった特徴がある。本発明の氷蓄熱装置は、
コンパクトな構成を備えるので、屋上設置が可能であ
り、また、既設の蓄熱水槽に大幅な改良を加えずに設置
できる。
【００２０】
【発明の効果】過冷却水を利用した氷蓄熱装置におい
て、戻り管内を流れる水を用いて熱交換することによっ
て、例えば空調装置などといった他の系の冷媒を直接冷
却することができる。このように、本発明の氷蓄熱装置
によれば、予熱に供した他の系の冷媒の冷熱を活用する
ことによって、著しい省エネルギ化を達成することが可
能である。
て、戻り管内を流れる水を用いて熱交換することによっ
て、例えば空調装置などといった他の系の冷媒を直接冷
却することができる。このように、本発明の氷蓄熱装置
によれば、予熱に供した他の系の冷媒の冷熱を活用する
ことによって、著しい省エネルギ化を達成することが可
能である。
【００２１】また、他の系の冷媒と熱交換を行うことに
よって、戻り管内を流れる水全体の温度を上昇させるこ
とができので、戻り管の中に氷が入り込んだような場合
であっても、その氷を融解させることができ、過冷却器
で過冷却水を作り出すときに凍結を引き起こすといった
問題を解決できる。
よって、戻り管内を流れる水全体の温度を上昇させるこ
とができので、戻り管の中に氷が入り込んだような場合
であっても、その氷を融解させることができ、過冷却器
で過冷却水を作り出すときに凍結を引き起こすといった
問題を解決できる。
【図１】本発明の実施例にかかる氷蓄熱装置のシステム
フロー図
フロー図
【図２】熱交換器を戻り管に直接配置した実施例にかか
る氷蓄熱装置のシステムフロー図
る氷蓄熱装置のシステムフロー図
１ 氷蓄熱槽
２ 水
２' 過冷却水
５ 過冷却器
６ 戻り管
２０ バイパス管
２１ 熱交換器
２３ 他の系
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−322395（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F24F 5/00 102
F25C 1/00
Claims (3)
- 【請求項１】 氷蓄熱槽内の水を戻り管を介して過冷却
器に送り、該過冷却器で作り出した過冷却水を再び氷蓄
熱槽内に落下させるものであって、前記戻り管内を流れ
る水を用いて、前記氷蓄熱槽の蓄熱時に冷熱を活用する
他の系の冷媒を冷却させる熱交換器を備えていることを
特徴とする、過冷却水を利用した氷蓄熱装置。 - 【請求項２】 前記戻り管にバイパス管を設け、該バイ
パス管に前記熱交換器を配置してなる、請求項１に記載
された過冷却水を利用した氷蓄熱装置。 - 【請求項３】 前記他の系は空調装置であり、前記他の
系の冷媒が、該空調装置の冷水および／または冷媒ガス
である、請求項１又は２に記載された過冷却水を利用し
た氷蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05043195A JP3516314B2 (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 過冷却水を利用した氷蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05043195A JP3516314B2 (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 過冷却水を利用した氷蓄熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08219503A JPH08219503A (ja) | 1996-08-30 |
| JP3516314B2 true JP3516314B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=12858687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05043195A Expired - Fee Related JP3516314B2 (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 過冷却水を利用した氷蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3516314B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102706059A (zh) * | 2012-06-25 | 2012-10-03 | 深圳力合节能技术有限公司 | 一种制冰中央处理装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4922028B2 (ja) * | 2007-03-15 | 2012-04-25 | 株式会社大気社 | 氷蓄熱設備 |
| CN105737448A (zh) * | 2015-08-21 | 2016-07-06 | 熵零股份有限公司 | 冷热系统 |
-
1995
- 1995-02-15 JP JP05043195A patent/JP3516314B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102706059A (zh) * | 2012-06-25 | 2012-10-03 | 深圳力合节能技术有限公司 | 一种制冰中央处理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08219503A (ja) | 1996-08-30 |
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