JPH04353376A - 過冷却水製造装置の運転方法 - Google Patents
過冷却水製造装置の運転方法Info
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- JPH04353376A JPH04353376A JP15226891A JP15226891A JPH04353376A JP H04353376 A JPH04353376 A JP H04353376A JP 15226891 A JP15226891 A JP 15226891A JP 15226891 A JP15226891 A JP 15226891A JP H04353376 A JPH04353376 A JP H04353376A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，空調用の熱源水を氷の
形態で蓄熱するようにした氷蓄熱設備において製氷のた
めの過冷却水製造装置の運転方法に関する。
形態で蓄熱するようにした氷蓄熱設備において製氷のた
めの過冷却水製造装置の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】建物内に配設したフアンコイルユニット
や水熱源ヒートポンプユニットの水側熱交換器に冷温水
を循環させて冷暖房を行なうさいに，冷房時の冷熱を蓄
熱槽内において氷の形態で蓄えるいわゆる氷蓄熱方式が
注目されており，一部稼働されるようになった。これは
，例えば夜間電力で冷凍機を駆動して製氷し，氷の状態
で多量の冷熱を蓄熱槽で蓄えたうえ，冷房運転時にその
氷の冷熱を冷水として取出して二次側熱交換器に循環す
るものであり，水の潜熱を利用するので小規模装置でも
多量の冷熱を蓄えることができる。
や水熱源ヒートポンプユニットの水側熱交換器に冷温水
を循環させて冷暖房を行なうさいに，冷房時の冷熱を蓄
熱槽内において氷の形態で蓄えるいわゆる氷蓄熱方式が
注目されており，一部稼働されるようになった。これは
，例えば夜間電力で冷凍機を駆動して製氷し，氷の状態
で多量の冷熱を蓄熱槽で蓄えたうえ，冷房運転時にその
氷の冷熱を冷水として取出して二次側熱交換器に循環す
るものであり，水の潜熱を利用するので小規模装置でも
多量の冷熱を蓄えることができる。
【０００３】この氷蓄熱方式には，製氷法の相違によっ
て蓄える氷の形態が氷塊状 （ソリッド状） のものと
シャーベット状 （微細氷と水とが混在したリキッド状
またはスラリー状） のものとに分けられる。両者には
それぞれ得失があるが，氷塊方式では氷塊を蓄熱水槽で
生成させる （熱交換器の表面で生成させる） 場合に
氷層が厚くなるとそれに伴って熱の伝導が低下するので
大きな厚みにすることには限界があり，したがって，氷
の充填率 （Ｉ．Ｐ．Ｆ．） は１０％前後にしかなら
ず， 蓄熱効率が悪くなることは避けられない。Ｉ．Ｐ
．Ｆ．を向上させるために添加剤を加えた特殊溶液を使
用したり，蓄熱水槽自体を圧力容器に構成する例なども
報告されているが，既設建物の蓄熱式の水熱源冷暖房設
備をそのまま氷蓄熱方式に適用するには問題が多い。
て蓄える氷の形態が氷塊状 （ソリッド状） のものと
シャーベット状 （微細氷と水とが混在したリキッド状
またはスラリー状） のものとに分けられる。両者には
それぞれ得失があるが，氷塊方式では氷塊を蓄熱水槽で
生成させる （熱交換器の表面で生成させる） 場合に
氷層が厚くなるとそれに伴って熱の伝導が低下するので
大きな厚みにすることには限界があり，したがって，氷
の充填率 （Ｉ．Ｐ．Ｆ．） は１０％前後にしかなら
ず， 蓄熱効率が悪くなることは避けられない。Ｉ．Ｐ
．Ｆ．を向上させるために添加剤を加えた特殊溶液を使
用したり，蓄熱水槽自体を圧力容器に構成する例なども
報告されているが，既設建物の蓄熱式の水熱源冷暖房設
備をそのまま氷蓄熱方式に適用するには問題が多い。
【０００４】一方シャーベット状の氷を製造する場合に
はＩ．Ｐ．Ｆ．は非常に大きくすることができるが，大
容量の水をシャーベット状にするには一般には非常に大
規模な設備を必要とする。このシャーベット状の蓄熱方
式については，例えば特開昭６３−１２３９６８〜９号
公報， 特開昭６３−１２９２７４〜５号公報に記載の
ものなどが知られている。また同一出願人に係る特開昭
６３−２１７１７１号公報および特開昭６３−２３１１
５７号公報に過冷却水からから微細な氷を製氷する方法
および装置を提案し，この過冷却水を伝熱管で連続製造
することを要件として，それらの改善等について， 特
開昭６３−２７１０７４号公報， 特開昭６４−７５８
６９号公報， 特開昭６４−９０９７３号公報， 特開
平１−１１４６８２号公報， 実開昭６３−１３９４５
９号公報， 実開平１−８８２３５号公報， 実開平１
−８８２３６号公報， 実開平１−８８２３７号公報，
実開平１−９７１３５号公報，実開平１−１１２３４
５号公報， 実開平１−１２００２２号公報， 実開平
１−１２５９４０号公報， 実開平１−１３６８３２号
公報， 実開昭１−１４８５３８号公報， 実開平１−
１７８５２８号公報， 実開平２−５２７号公報等に様
々な提案を行った。
はＩ．Ｐ．Ｆ．は非常に大きくすることができるが，大
容量の水をシャーベット状にするには一般には非常に大
規模な設備を必要とする。このシャーベット状の蓄熱方
式については，例えば特開昭６３−１２３９６８〜９号
公報， 特開昭６３−１２９２７４〜５号公報に記載の
ものなどが知られている。また同一出願人に係る特開昭
６３−２１７１７１号公報および特開昭６３−２３１１
５７号公報に過冷却水からから微細な氷を製氷する方法
および装置を提案し，この過冷却水を伝熱管で連続製造
することを要件として，それらの改善等について， 特
開昭６３−２７１０７４号公報， 特開昭６４−７５８
６９号公報， 特開昭６４−９０９７３号公報， 特開
平１−１１４６８２号公報， 実開昭６３−１３９４５
９号公報， 実開平１−８８２３５号公報， 実開平１
−８８２３６号公報， 実開平１−８８２３７号公報，
実開平１−９７１３５号公報，実開平１−１１２３４
５号公報， 実開平１−１２００２２号公報， 実開平
１−１２５９４０号公報， 実開平１−１３６８３２号
公報， 実開昭１−１４８５３８号公報， 実開平１−
１７８５２８号公報， 実開平２−５２７号公報等に様
々な提案を行った。
【０００５】いずれにしても，これらに提案した過冷却
水からシャーベット状の氷を製造する製氷システムの過
冷却器は，水がその中を通水する伝熱管を冷却容器内に
配置し，この冷却容器内に冷却媒体として冷凍機のブラ
インを通液するか，或いは冷却容器をヒートポンプ装置
の蒸発器として機能するように構成するものである。こ
れらを総称して本発明では過冷却器とよぶ。過冷却器内
の伝熱管の内壁温度を零度℃以下ではあるが−５．８℃
以上に維持すれば水の入口温度や流量等の変動に拘わら
ず管内で凍結を起こすことなく伝熱管の吐出口から過冷
却水の連続流れを取り出すことができることも既に明ら
かにした（例えば前記の特開平１−１１４６８２号公報
） 。
水からシャーベット状の氷を製造する製氷システムの過
冷却器は，水がその中を通水する伝熱管を冷却容器内に
配置し，この冷却容器内に冷却媒体として冷凍機のブラ
インを通液するか，或いは冷却容器をヒートポンプ装置
の蒸発器として機能するように構成するものである。こ
れらを総称して本発明では過冷却器とよぶ。過冷却器内
の伝熱管の内壁温度を零度℃以下ではあるが−５．８℃
以上に維持すれば水の入口温度や流量等の変動に拘わら
ず管内で凍結を起こすことなく伝熱管の吐出口から過冷
却水の連続流れを取り出すことができることも既に明ら
かにした（例えば前記の特開平１−１１４６８２号公報
） 。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】過冷却器の伝熱管の吐
出口から過冷却水を連続流れとして吐出させる場合，伝
熱管を横方向に配置した場合には，該吐出流は大気中を
放物線を描いて落下することになる。この放物線は終端
近くでは流線の広がりを起こすし，吐出圧や流量によっ
て放物線自体が変化し，また多数本の伝熱管から同時に
吐出させる場合にはその吐出流が相互に触れ合うことも
ある。このようなことから，伝熱管を横置き式にした過
冷却器は，管内流れに対して重力の作用を軽微にするこ
とができるという利点はあるものの，吐出流の広がりや
変化が起こり易く，このために槽内への受入れ面積を比
較的広くとることが必要となる。また飛沫が伝熱管の吐
出口付近に跳ね返り，吐出口近辺の管外に氷が付着成長
するという事態が生ずることもある。
出口から過冷却水を連続流れとして吐出させる場合，伝
熱管を横方向に配置した場合には，該吐出流は大気中を
放物線を描いて落下することになる。この放物線は終端
近くでは流線の広がりを起こすし，吐出圧や流量によっ
て放物線自体が変化し，また多数本の伝熱管から同時に
吐出させる場合にはその吐出流が相互に触れ合うことも
ある。このようなことから，伝熱管を横置き式にした過
冷却器は，管内流れに対して重力の作用を軽微にするこ
とができるという利点はあるものの，吐出流の広がりや
変化が起こり易く，このために槽内への受入れ面積を比
較的広くとることが必要となる。また飛沫が伝熱管の吐
出口付近に跳ね返り，吐出口近辺の管外に氷が付着成長
するという事態が生ずることもある。
【０００７】伝熱管を縦方向にして過冷却水を垂直方向
に落下させれば，横置き式の前記の問題は解決できる。 本発明者らは，多数本の伝熱管を縦型にして試験を繰り
返したが，伝熱管内を流れる水が重力の作用を受けて各
管に均一に水が流れず，過冷却水を安定して製造できな
いことを経験した。この不均一がひどい場合には或る管
では凍結トラブルを見た。先に挙げた特開昭６３−２７
１０７４号公報， 特開昭６４−７５８６９号公報，実
開平１−８８２３６号公報等には縦型伝熱管をもつ過冷
却器の例を提案したが，この場合にも同様の問題が生ず
ることがある。
に落下させれば，横置き式の前記の問題は解決できる。 本発明者らは，多数本の伝熱管を縦型にして試験を繰り
返したが，伝熱管内を流れる水が重力の作用を受けて各
管に均一に水が流れず，過冷却水を安定して製造できな
いことを経験した。この不均一がひどい場合には或る管
では凍結トラブルを見た。先に挙げた特開昭６３−２７
１０７４号公報， 特開昭６４−７５８６９号公報，実
開平１−８８２３６号公報等には縦型伝熱管をもつ過冷
却器の例を提案したが，この場合にも同様の問題が生ず
ることがある。
【０００８】本発明はこのような縦型過冷却器によって
も安定して過冷却水を製造できる条件を見いだすべくな
されたものである。
も安定して過冷却水を製造できる条件を見いだすべくな
されたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば，冷却媒
体が通流する冷却容器内に，この容器の上下壁を貫通し
て多数本の伝熱管を縦方向に配置し，この冷却容器の上
部に設けたヘッダ容器内に各伝熱管の上端を開口させる
と共に該伝熱管の下端を冷却容器下壁近傍において大気
に開口させ，該ヘッダ容器に連続通水することにより各
伝熱管の下端開口から零℃以下に冷却された過冷却水を
連続的に吐出させるようにした過冷却水製造装置（過冷
却器）を用いて空調用氷蓄熱のための製氷を行うにさい
し，前記の過冷却水製造装置（過冷却器）の運転中にお
いて該ヘッダ容器内が負圧とならないに充分な水量を該
ヘッダ容器内に連続的に圧送することを特徴とする。
体が通流する冷却容器内に，この容器の上下壁を貫通し
て多数本の伝熱管を縦方向に配置し，この冷却容器の上
部に設けたヘッダ容器内に各伝熱管の上端を開口させる
と共に該伝熱管の下端を冷却容器下壁近傍において大気
に開口させ，該ヘッダ容器に連続通水することにより各
伝熱管の下端開口から零℃以下に冷却された過冷却水を
連続的に吐出させるようにした過冷却水製造装置（過冷
却器）を用いて空調用氷蓄熱のための製氷を行うにさい
し，前記の過冷却水製造装置（過冷却器）の運転中にお
いて該ヘッダ容器内が負圧とならないに充分な水量を該
ヘッダ容器内に連続的に圧送することを特徴とする。
【００１０】
【実施例】図１は，本発明法を適用する空調用氷蓄熱設
備の例を示したものである。１は蓄熱槽，２は過冷却器
，３は循環ポンプであり，蓄熱槽１内の水はポンプ３の
駆動により水路４を経て過冷却器２に連続供給され，こ
の過冷却器２によって零度℃以下の過冷却水５となって
大気中に吐出し，この過冷却水５の吐出流は，分散板６
に衝突したうえ蓄熱槽１内に落下する。この分散板６へ
の落下衝撃により過冷却状態が解除されて微細な氷とな
り，蓄熱槽１内にはシヤーベット状の氷７が溜まる。
備の例を示したものである。１は蓄熱槽，２は過冷却器
，３は循環ポンプであり，蓄熱槽１内の水はポンプ３の
駆動により水路４を経て過冷却器２に連続供給され，こ
の過冷却器２によって零度℃以下の過冷却水５となって
大気中に吐出し，この過冷却水５の吐出流は，分散板６
に衝突したうえ蓄熱槽１内に落下する。この分散板６へ
の落下衝撃により過冷却状態が解除されて微細な氷とな
り，蓄熱槽１内にはシヤーベット状の氷７が溜まる。
【００１１】図示のように，過冷却器２は，多数本の伝
熱管 （チユーブ）９をシエル１０内に垂直に配置した
縦型のシエルアンドチユーブ熱交換器からなっている。 各チユーブ９ （以下，伝熱管９と言う） は， シエ
ル１０ （以下， 冷却容器１０と呼ぶ） の上下壁を
貫通して配置され，上端はヘッダ容器１１内に開口し，
下端は大気に開放していることから，ヘッダ容器１１に
導入された水は各伝熱管９内を垂直に流下して下端の吐
出口１５より大気中に垂直に吐出する。各伝熱管９は流
水中はその内壁温度が零℃以下で−５．８℃以上の温度
に維持されるように制御される。
熱管 （チユーブ）９をシエル１０内に垂直に配置した
縦型のシエルアンドチユーブ熱交換器からなっている。 各チユーブ９ （以下，伝熱管９と言う） は， シエ
ル１０ （以下， 冷却容器１０と呼ぶ） の上下壁を
貫通して配置され，上端はヘッダ容器１１内に開口し，
下端は大気に開放していることから，ヘッダ容器１１に
導入された水は各伝熱管９内を垂直に流下して下端の吐
出口１５より大気中に垂直に吐出する。各伝熱管９は流
水中はその内壁温度が零℃以下で−５．８℃以上の温度
に維持されるように制御される。
【００１２】シエル側の冷却容器１０は， 各伝熱管９
の内壁温度が零℃以下であって−５．８℃以上となるよ
うに，各伝熱管９をその外壁から冷却するものである。 この冷却媒体としては，冷凍機で製造したブラインを使
用することもできるが，図示の例ではヒートポンプ装置
の蒸発器として機能させている。すなわち， 蒸発器
（つまり冷却容器１０）， 圧縮機１２， 凝縮器１３
， 膨脹弁１４， 蒸発器１０を順に経る冷媒回路をも
ってヒートポンプ装置が構成されている。このヒートポ
ンプ装置の駆動により冷却容器１０が蒸発器となり，各
伝熱管９を前記温度に冷却する。 なお，この冷却容器１０内を冷媒液で満たし， この液
冷媒を伝熱管９からの受熱によって沸騰させる沸騰型の
蒸発器となるようにヒートポンプ装置を組立てることも
できる。
の内壁温度が零℃以下であって−５．８℃以上となるよ
うに，各伝熱管９をその外壁から冷却するものである。 この冷却媒体としては，冷凍機で製造したブラインを使
用することもできるが，図示の例ではヒートポンプ装置
の蒸発器として機能させている。すなわち， 蒸発器
（つまり冷却容器１０）， 圧縮機１２， 凝縮器１３
， 膨脹弁１４， 蒸発器１０を順に経る冷媒回路をも
ってヒートポンプ装置が構成されている。このヒートポ
ンプ装置の駆動により冷却容器１０が蒸発器となり，各
伝熱管９を前記温度に冷却する。 なお，この冷却容器１０内を冷媒液で満たし， この液
冷媒を伝熱管９からの受熱によって沸騰させる沸騰型の
蒸発器となるようにヒートポンプ装置を組立てることも
できる。
【００１３】このようにして，本発明では多数本の伝熱
管９を縦方向に配置した縦型過冷却器とし，その吐出口
１５から過冷却水を垂直吐出流として蓄熱槽１に落下さ
せるのであるが，先述のように，多数の伝熱管９（例え
ば８１本） を配置した過冷却器を用いて実施した場合
に，各伝熱管９から吐出する過冷却水の温度を測定して
みると，バラツキが生ずることを経験した。また， 或
るときには或る管が凍結することもあった。
管９を縦方向に配置した縦型過冷却器とし，その吐出口
１５から過冷却水を垂直吐出流として蓄熱槽１に落下さ
せるのであるが，先述のように，多数の伝熱管９（例え
ば８１本） を配置した過冷却器を用いて実施した場合
に，各伝熱管９から吐出する過冷却水の温度を測定して
みると，バラツキが生ずることを経験した。また， 或
るときには或る管が凍結することもあった。
【００１４】この問題は，ヘッダ容器１１内が負圧とな
らないような水量をポンプ３から送液すると言う簡単な
処法で解決できることがわかった。すなわち，ヘッダ容
器１１内に供給された水が各伝熱管９を流下するさいに
，その落水による吸引作用でヘッダ容器１１内が負圧に
なると或る伝熱管では開口端１５から空気を誘引するよ
うな現象が生じることがその原因であると推察されるが
，管端１５から吐出する過冷却水の過冷度にバラツキが
生じる結果となるが，ヘッダ容器１１内を正圧に維持す
ればこのバラツキは完全に回避できることがわかった。 したがって，本発明によれば過冷却器の運転中は，ヘッ
ダ容器１１内を正圧に維持するに充分な水量をポンプ３
から強制的に且つ連続的に圧入する。
らないような水量をポンプ３から送液すると言う簡単な
処法で解決できることがわかった。すなわち，ヘッダ容
器１１内に供給された水が各伝熱管９を流下するさいに
，その落水による吸引作用でヘッダ容器１１内が負圧に
なると或る伝熱管では開口端１５から空気を誘引するよ
うな現象が生じることがその原因であると推察されるが
，管端１５から吐出する過冷却水の過冷度にバラツキが
生じる結果となるが，ヘッダ容器１１内を正圧に維持す
ればこのバラツキは完全に回避できることがわかった。 したがって，本発明によれば過冷却器の運転中は，ヘッ
ダ容器１１内を正圧に維持するに充分な水量をポンプ３
から強制的に且つ連続的に圧入する。
【００１５】本発明の実施にあたっては，ヘッダ容器１
１内の圧力を検出する圧力計１６を取り付け， この圧
力計１６の指示値が何らかの原因によって負圧になった
場合にはポンプ３を停止し，ヒートポンプ装置も停止す
るようにするのが好ましい。また，ポンプ３を回転数可
変ポンプを使用し，圧力計１６が所定の正圧を維持する
ようにポンプの回転数を維持し，その状態で冷却容器内
の必要な冷却容量を制御するという制御機構を採用する
こともできる。
１内の圧力を検出する圧力計１６を取り付け， この圧
力計１６の指示値が何らかの原因によって負圧になった
場合にはポンプ３を停止し，ヒートポンプ装置も停止す
るようにするのが好ましい。また，ポンプ３を回転数可
変ポンプを使用し，圧力計１６が所定の正圧を維持する
ようにポンプの回転数を維持し，その状態で冷却容器内
の必要な冷却容量を制御するという制御機構を採用する
こともできる。
【００１６】ヘッダ容器１１内の圧力は， 伝熱管９の
内壁と水との摩擦抵抗と，水量 （水速）に依存する。 このことは管数， 管径， 管長， 管材料， ヘッダ
容器の容量 （水頭）などとも関係することになる。本
発明によれば，かような多数の因子がどのようなもので
あろうとも，ヘッダ容器１１内の圧力だけを指示値とし
て，これが負圧にならないように供給水量を維持するの
であり，たったこれだけの制御因子だけで縦型過冷却器
の凍結トラブルを回避できることがわかった。
内壁と水との摩擦抵抗と，水量 （水速）に依存する。 このことは管数， 管径， 管長， 管材料， ヘッダ
容器の容量 （水頭）などとも関係することになる。本
発明によれば，かような多数の因子がどのようなもので
あろうとも，ヘッダ容器１１内の圧力だけを指示値とし
て，これが負圧にならないように供給水量を維持するの
であり，たったこれだけの制御因子だけで縦型過冷却器
の凍結トラブルを回避できることがわかった。
【００１７】例えば，図２に示した各部の寸法が，Ｌ（
伝熱管９の冷却長さ）＝３９５０ｍｍ，Ｍ（ヘッダ容器
１１の内部高さ） ＝３５０ｍｍ，Ｎ（ヘッダ容器給水
口１７の高さ） ＝２２５ｍｍであり，内径＝７．５ｍ
ｍ， 外径＝９．５ｍｍの伝熱管を８１本使用した過冷
却器では，循環水量が約４６０ｌ ／ｍｉｎのところで
ヘッダ容器内の圧力が０ｍＡｑ となり，これ以下では
負圧， これ以上では正圧となり， この正圧を維持す
るかぎり， 過冷度のバラツキが生じないことが判明し
た。
伝熱管９の冷却長さ）＝３９５０ｍｍ，Ｍ（ヘッダ容器
１１の内部高さ） ＝３５０ｍｍ，Ｎ（ヘッダ容器給水
口１７の高さ） ＝２２５ｍｍであり，内径＝７．５ｍ
ｍ， 外径＝９．５ｍｍの伝熱管を８１本使用した過冷
却器では，循環水量が約４６０ｌ ／ｍｉｎのところで
ヘッダ容器内の圧力が０ｍＡｑ となり，これ以下では
負圧， これ以上では正圧となり， この正圧を維持す
るかぎり， 過冷度のバラツキが生じないことが判明し
た。
【００１８】同様に，
Ｌ（伝熱管９の冷却長さ）＝３９６０ｍｍ，Ｍ（ヘッダ
容器１１の内部高さ） ＝３４７ｍｍ，Ｎ（ヘッダ容器
給水口１７の高さ） ＝２２２ｍｍであり，内径＝８．
０ ｍｍ， 外径＝９．０ｍｍ の伝熱管を８１本使用
した過冷却器では，循環水量が約５５０ｌ ／ｍｉｎの
ところでヘッダ容器内の圧力が０ｍＡｑ となり，これ
以下では負圧， これ以上では正圧となり， この正圧
を維持するかぎり， 過冷度のバラツキが生じないこと
がわかった。
容器１１の内部高さ） ＝３４７ｍｍ，Ｎ（ヘッダ容器
給水口１７の高さ） ＝２２２ｍｍであり，内径＝８．
０ ｍｍ， 外径＝９．０ｍｍ の伝熱管を８１本使用
した過冷却器では，循環水量が約５５０ｌ ／ｍｉｎの
ところでヘッダ容器内の圧力が０ｍＡｑ となり，これ
以下では負圧， これ以上では正圧となり， この正圧
を維持するかぎり， 過冷度のバラツキが生じないこと
がわかった。
【００１９】このように，過冷却器の形状寸法が異なっ
ても， ヘッダ容器内圧力が負圧とならないような水量
を確保する制御を行えば多数本の伝熱管９から吐出する
過冷却水の温度のバラツキを回避することができ，縦型
の過冷却器２から安定して垂直下向の過冷却水流れを取
出すことができる。この過冷却水は分散板６に衝突反射
して過冷却状態が解除され， 生成する氷滴は蓄熱槽１
内に分散して落下し，蓄熱槽１内にはシヤーベット状の
氷７が溜まる。
ても， ヘッダ容器内圧力が負圧とならないような水量
を確保する制御を行えば多数本の伝熱管９から吐出する
過冷却水の温度のバラツキを回避することができ，縦型
の過冷却器２から安定して垂直下向の過冷却水流れを取
出すことができる。この過冷却水は分散板６に衝突反射
して過冷却状態が解除され， 生成する氷滴は蓄熱槽１
内に分散して落下し，蓄熱槽１内にはシヤーベット状の
氷７が溜まる。
【００２０】なお，蓄熱槽１内において氷７と共存する
水（冷水）は，図示されてはいないが，建物内に配置さ
れるフアンコイルユニットやヒートポンプユニットの水
側熱交換器に循環され，空調用の熱源水（冷熱源）に供
され，再びこの蓄熱槽１内に戻される。過冷却水の製造
装置の運転（熱源機器の運転）と空調運転（負荷側の運
転）を同時に行うこともできるし，前者を安価な夜間電
力を利用して行うことにより夜間に蓄熱しこれを昼間の
冷房に利用してもよい。また，暖房運転の場合には，過
冷却水の製造装置は休止し，図示されていない熱源機器
例えばボイラーやヒートポンプ装置によって蓄熱槽１内
に温水を蓄え，この温水を負荷側に供給する。
水（冷水）は，図示されてはいないが，建物内に配置さ
れるフアンコイルユニットやヒートポンプユニットの水
側熱交換器に循環され，空調用の熱源水（冷熱源）に供
され，再びこの蓄熱槽１内に戻される。過冷却水の製造
装置の運転（熱源機器の運転）と空調運転（負荷側の運
転）を同時に行うこともできるし，前者を安価な夜間電
力を利用して行うことにより夜間に蓄熱しこれを昼間の
冷房に利用してもよい。また，暖房運転の場合には，過
冷却水の製造装置は休止し，図示されていない熱源機器
例えばボイラーやヒートポンプ装置によって蓄熱槽１内
に温水を蓄え，この温水を負荷側に供給する。
【００２１】なお，図１ではヒートポンプ装置の蒸発器
を冷却容器とした例を示したが，この冷却容器には冷凍
機で製造したブラインを連続供給して伝熱管９を冷却す
るようにしてもよい。
を冷却容器とした例を示したが，この冷却容器には冷凍
機で製造したブラインを連続供給して伝熱管９を冷却す
るようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】本発明によると，過冷却器の伝熱管を縦
型とし，この伝熱管から過冷却水を垂直下向きに吐出さ
せるようにしたので，吐出流が曲線を描くことがなくな
って水流パターンが安定する。そして縦型であっても多
数本の伝熱管から吐出する過冷却水は過冷度のバラツキ
がなくなり，凍結トラブルを回避しながら過冷却水を安
定製造できる。この縦型過冷却器の採用によって，横型
過冷却器に比べて蓄熱槽の開口面積は小さくて済み，こ
のため縦長の蓄熱槽に構築することができる。縦長の蓄
熱槽では氷と水の比重差分離を行う上で有利であり，氷
の充填率も高くすることができるし，設置面積も少なく
て済む。このため，小型でも十分な蓄熱容量をもつ氷蓄
熱装置に構成することができる。
型とし，この伝熱管から過冷却水を垂直下向きに吐出さ
せるようにしたので，吐出流が曲線を描くことがなくな
って水流パターンが安定する。そして縦型であっても多
数本の伝熱管から吐出する過冷却水は過冷度のバラツキ
がなくなり，凍結トラブルを回避しながら過冷却水を安
定製造できる。この縦型過冷却器の採用によって，横型
過冷却器に比べて蓄熱槽の開口面積は小さくて済み，こ
のため縦長の蓄熱槽に構築することができる。縦長の蓄
熱槽では氷と水の比重差分離を行う上で有利であり，氷
の充填率も高くすることができるし，設置面積も少なく
て済む。このため，小型でも十分な蓄熱容量をもつ氷蓄
熱装置に構成することができる。
【図１】本発明を適用する空調用氷蓄熱設備の全体を示
す略断面図である。
す略断面図である。
【図２】図１の過冷却器の寸法を説明するための正面図
である。
である。
１ 蓄熱槽
２ 過冷却器
３ ポンプ
５ 過冷却水の連続流れ
６ 分散板
７ シャーベット状の氷
９ 伝熱管
１０ 冷却容器
１１ 上部ヘッダー
１２ 圧縮機
１３ 凝縮器
１４ 膨脹弁
１６ 圧力計
１７ ヘッダ容器給水口
Claims (4)
- 【請求項１】 冷却媒体が通流する冷却容器内に，こ
の容器の上下壁を貫通して多数本の伝熱管を縦方向に配
置し，この冷却容器の上部に設けたヘッダ容器内に各伝
熱管の上端を開口させると共に該伝熱管の下端を冷却容
器下壁近傍において大気に開口させ，該ヘッダ容器に連
続通水することにより各伝熱管の下端開口から零℃以下
に冷却された過冷却水を連続的に吐出させるようにした
過冷却水製造装置を用いて空調用氷蓄熱のための製氷を
行うにさいし，前記の過冷却水製造装置の運転中におい
て該ヘッダ容器内が負圧とならないに充分な水量を該ヘ
ッダ容器内に連続的に圧送することを特徴とする過冷却
水製造装置の運転方法。 - 【請求項２】 過冷却水製造装置は蓄熱槽の水面より
上に設置され，各伝熱管から吐出する過冷却水を蓄熱槽
に分散板に衝突させたうえで落下させる請求項１に記載
の過冷却水製造装置の運転方法。 - 【請求項３】 ヘッダ容器に供給される水は，氷蓄熱
槽内の水がポンプによって強制送水される請求項１また
は２に記載の過冷却水製造装置の運転方法。 - 【請求項４】 各伝熱管は，その内壁温度が零℃以下
で−５．８℃以上の温度に維持される請求項１または２
に記載の空調用氷蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3152268A JP2548637B2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 過冷却水製造装置の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3152268A JP2548637B2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 過冷却水製造装置の運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04353376A true JPH04353376A (ja) | 1992-12-08 |
| JP2548637B2 JP2548637B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=15536783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3152268A Expired - Fee Related JP2548637B2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 過冷却水製造装置の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548637B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5435155A (en) * | 1991-06-18 | 1995-07-25 | Paradis; Marc A. | High-efficiency liquid chiller |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6376854A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-07 | Kawasaki Steel Corp | 高温強度に優れたフエライト系耐熱鋼 |
| JPS63271074A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-08 | 高砂熱学工業株式会社 | 蓄熱用製氷装置 |
| JPH01114682A (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-08 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 蓄熱用製氷法および装置 |
-
1991
- 1991-05-29 JP JP3152268A patent/JP2548637B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6376854A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-07 | Kawasaki Steel Corp | 高温強度に優れたフエライト系耐熱鋼 |
| JPS63271074A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-08 | 高砂熱学工業株式会社 | 蓄熱用製氷装置 |
| JPH01114682A (ja) * | 1987-10-29 | 1989-05-08 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 蓄熱用製氷法および装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5435155A (en) * | 1991-06-18 | 1995-07-25 | Paradis; Marc A. | High-efficiency liquid chiller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2548637B2 (ja) | 1996-10-30 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |