JPH06137616A - 氷蓄熱槽用の熱交換コイル - Google Patents
氷蓄熱槽用の熱交換コイルInfo
- Publication number
- JPH06137616A JPH06137616A JP4309469A JP30946992A JPH06137616A JP H06137616 A JPH06137616 A JP H06137616A JP 4309469 A JP4309469 A JP 4309469A JP 30946992 A JP30946992 A JP 30946992A JP H06137616 A JPH06137616 A JP H06137616A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchange
- exchange coil
- ice
- inlet
- coil
- Prior art date
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- Granted
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-
- 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
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱交換コイル部の変形が生じないで、製氷時
及び解氷時に槽内の水の対流を良好に行わせる。 【構成】 複数の熱交換コイル部材12と、その熱交換
コイル部材の入口用及び出口用ヘッダー管13、14と
からなる氷蓄熱槽用の熱交換コイル11において、前記
熱交換コイル部材が互いに間隔を隔てて位置する複数の
垂直な直管部15を順次曲管部20を介して連続させ一
垂直平面に沿って上下に蛇行させたような一連のものに
形成され、前記入口用及び出口用ヘッダー管が前記熱交
換コイル部材の上側に配置され、前記垂直平面が互いに
平行になる位置関係で前記熱交換コイル部材の各々が一
端を前記入口用ヘッダー管に接続され他端を出口用ヘッ
ダー管に接続されることによって支持されていること。
及び解氷時に槽内の水の対流を良好に行わせる。 【構成】 複数の熱交換コイル部材12と、その熱交換
コイル部材の入口用及び出口用ヘッダー管13、14と
からなる氷蓄熱槽用の熱交換コイル11において、前記
熱交換コイル部材が互いに間隔を隔てて位置する複数の
垂直な直管部15を順次曲管部20を介して連続させ一
垂直平面に沿って上下に蛇行させたような一連のものに
形成され、前記入口用及び出口用ヘッダー管が前記熱交
換コイル部材の上側に配置され、前記垂直平面が互いに
平行になる位置関係で前記熱交換コイル部材の各々が一
端を前記入口用ヘッダー管に接続され他端を出口用ヘッ
ダー管に接続されることによって支持されていること。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、氷蓄熱槽内で氷を製氷
しあるいは解氷するための熱交換コイルに関するもので
ある。
しあるいは解氷するための熱交換コイルに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来の氷蓄熱槽を用いたシステムの1例
を図3に示す。同図において、1が氷蓄熱槽で、熱交換
コイル2を断熱材で囲まれた槽3内に設置したものであ
る。冷凍機の蒸発器4で冷却されたマイナス温度のブラ
インがポンプ5により熱交換コイル2に流されると槽3
内の水が冷却され、コイル2の周囲に氷が形成され、凝
固熱として槽3内に蓄えられる。その氷が溶けるときの
融解熱を利用する。融解熱の利用は間接的に熱交換機6
を使用して(または直接)負荷7側へ供給することによ
って行われる。図中、8は圧縮器、9は凝縮器である。
を図3に示す。同図において、1が氷蓄熱槽で、熱交換
コイル2を断熱材で囲まれた槽3内に設置したものであ
る。冷凍機の蒸発器4で冷却されたマイナス温度のブラ
インがポンプ5により熱交換コイル2に流されると槽3
内の水が冷却され、コイル2の周囲に氷が形成され、凝
固熱として槽3内に蓄えられる。その氷が溶けるときの
融解熱を利用する。融解熱の利用は間接的に熱交換機6
を使用して(または直接)負荷7側へ供給することによ
って行われる。図中、8は圧縮器、9は凝縮器である。
【0003】従来の氷蓄熱槽用の熱交換コイルの形態
は、平行に位置する複数の直管を屈曲部を介して連続さ
せ一平面に沿って蛇行した状態にコイル部を形成し、こ
のようなコイル部の複数枚を上下にまたは前後に所定の
間隔を隔てて平行に且つ直管が水平となるように槽内に
配置し夫々のコイル部の端部をヘッダーに結合してブラ
インが流通できるようにしてある。このコイル部は水平
な直管部分が大部分を占めている。
は、平行に位置する複数の直管を屈曲部を介して連続さ
せ一平面に沿って蛇行した状態にコイル部を形成し、こ
のようなコイル部の複数枚を上下にまたは前後に所定の
間隔を隔てて平行に且つ直管が水平となるように槽内に
配置し夫々のコイル部の端部をヘッダーに結合してブラ
インが流通できるようにしてある。このコイル部は水平
な直管部分が大部分を占めている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の氷蓄熱槽用の熱
交換コイルは、水平な直管部分にコイル部の自重による
撓みが発生し、コイル部の損傷につながり易く、ブライ
ン漏れの原因となる問題がある。すなわち、直管部が撓
み湾曲状に変形することで、コイル部相互間の水の対流
が不規則な対流を生み局部的な溜まり水が発生しやす
く、つまり水が氷に封じ込められた部分を生じ、その部
分が遅れて氷結するため氷結時の膨張により隣接するコ
イル部が圧迫されて変形する原因となる問題がある。本
来コイル部から水へ平均した熱伝達がなされて均一に製
氷できるものであったとしても、コイル部に不都合な変
形が一旦生じると、繰り返し運転によりその変形はさら
に進行して、場合によってはコイル部が破損してしまう
のである。前記水平な直管部の撓みを防止するために補
強材の取り付けが考えられるが、製作費が嵩むとともに
良好な対流の妨げとなり、さらに結氷率が低下する問題
が生じる。対流を良くするためには、コイル部相互間の
間隔を広くすれば良いが、同じ能力とするためには槽を
大きくしなければならず、全体の結氷率が低下する問題
が生じる。そして、解氷時においても氷の一部がブロッ
ク化して氷表面積が減少し、その結果解氷が円滑に行わ
れず、大きな負荷を賄うことができなくなるという問題
も生じる。
交換コイルは、水平な直管部分にコイル部の自重による
撓みが発生し、コイル部の損傷につながり易く、ブライ
ン漏れの原因となる問題がある。すなわち、直管部が撓
み湾曲状に変形することで、コイル部相互間の水の対流
が不規則な対流を生み局部的な溜まり水が発生しやす
く、つまり水が氷に封じ込められた部分を生じ、その部
分が遅れて氷結するため氷結時の膨張により隣接するコ
イル部が圧迫されて変形する原因となる問題がある。本
来コイル部から水へ平均した熱伝達がなされて均一に製
氷できるものであったとしても、コイル部に不都合な変
形が一旦生じると、繰り返し運転によりその変形はさら
に進行して、場合によってはコイル部が破損してしまう
のである。前記水平な直管部の撓みを防止するために補
強材の取り付けが考えられるが、製作費が嵩むとともに
良好な対流の妨げとなり、さらに結氷率が低下する問題
が生じる。対流を良くするためには、コイル部相互間の
間隔を広くすれば良いが、同じ能力とするためには槽を
大きくしなければならず、全体の結氷率が低下する問題
が生じる。そして、解氷時においても氷の一部がブロッ
ク化して氷表面積が減少し、その結果解氷が円滑に行わ
れず、大きな負荷を賄うことができなくなるという問題
も生じる。
【0005】この種の氷蓄熱槽において、槽全体の結氷
あるいは解氷を効率よく行い、蓄熱量を高めるために
は、槽内における熱交換コイルに関連した水の対流を適
切に行わせることができるコイルの形態にすることが基
本的に重要である。本発明は、前記従来の問題点が除去
され、槽内の水の対流を良好に行わせることができる氷
蓄熱槽用の熱交換コイルを提供することを目的とする。
あるいは解氷を効率よく行い、蓄熱量を高めるために
は、槽内における熱交換コイルに関連した水の対流を適
切に行わせることができるコイルの形態にすることが基
本的に重要である。本発明は、前記従来の問題点が除去
され、槽内の水の対流を良好に行わせることができる氷
蓄熱槽用の熱交換コイルを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の手段は、複数の
熱交換コイル部材と、その熱交換コイル部材の入口用及
び出口用ヘッダー管とからなる蓄熱槽用の熱交換コイル
において、前記熱交換コイル部材が互いに間隔を隔てて
位置する複数の垂直な直管部を順次曲管部を介して連続
させ一垂直平面に沿って上下に蛇行させたような一連の
ものに形成され、前記入口用及び出口用ヘッダー管が前
記熱交換コイル部材の上側に配置され、前記垂直平面が
互いに平行になる位置関係で前記熱交換コイル部材の各
々が一端を前記入口用ヘッダー管に接続され他端を出口
用ヘッダー管に接続されることによって支持されている
ことを特徴とする。
熱交換コイル部材と、その熱交換コイル部材の入口用及
び出口用ヘッダー管とからなる蓄熱槽用の熱交換コイル
において、前記熱交換コイル部材が互いに間隔を隔てて
位置する複数の垂直な直管部を順次曲管部を介して連続
させ一垂直平面に沿って上下に蛇行させたような一連の
ものに形成され、前記入口用及び出口用ヘッダー管が前
記熱交換コイル部材の上側に配置され、前記垂直平面が
互いに平行になる位置関係で前記熱交換コイル部材の各
々が一端を前記入口用ヘッダー管に接続され他端を出口
用ヘッダー管に接続されることによって支持されている
ことを特徴とする。
【0007】
【作用】熱交換コイル部材を直管部を垂直にして吊り下
げた状態に支持しているから、コイル部材の自重による
直管部の撓みが無くなり、直管部の平行な状態が維持さ
れる。これによって水の対流が良好な状態が得られ、結
氷及び解氷の効率が上がり、これを長期間維持できる。
げた状態に支持しているから、コイル部材の自重による
直管部の撓みが無くなり、直管部の平行な状態が維持さ
れる。これによって水の対流が良好な状態が得られ、結
氷及び解氷の効率が上がり、これを長期間維持できる。
【0008】
【実施例】本発明の一実施例を図1、図2を用いて説明
する。この熱交換コイル11は、複数の熱交換コイル部
材12と、その熱交換コイル部材の入口用ヘッダー管1
3と、同出口用ヘッダー管14とからなる。熱交換コイ
ル部材12は、図2に模型的に2枚を示してあり、その
1枚について説明すると、所定の間隔を隔てて位置する
複数の垂直な直管部15を順次曲管部20を介して連続
させ一垂直平面に沿って上下に蛇行させたような一連の
ものに形成され、双方の端部をいずれも上側に位置する
直管部15の端部で終端するようにして、その直管部1
5の上端を夫々上方へ少し延長形成して一方を入口部1
5a、他方を出口部15bとしてある。
する。この熱交換コイル11は、複数の熱交換コイル部
材12と、その熱交換コイル部材の入口用ヘッダー管1
3と、同出口用ヘッダー管14とからなる。熱交換コイ
ル部材12は、図2に模型的に2枚を示してあり、その
1枚について説明すると、所定の間隔を隔てて位置する
複数の垂直な直管部15を順次曲管部20を介して連続
させ一垂直平面に沿って上下に蛇行させたような一連の
ものに形成され、双方の端部をいずれも上側に位置する
直管部15の端部で終端するようにして、その直管部1
5の上端を夫々上方へ少し延長形成して一方を入口部1
5a、他方を出口部15bとしてある。
【0009】入口用ヘッダー管13は、コイル結合管1
3a、13b、入口管13cで構成されている。コイル
結合管13a、13bは、図1に示す直方体状の槽17
内の上部の両側位置に長手方に沿って一本ずつ配置さ
れ、槽17に適当な固定手段により固定されており、下
面に長手方に一定のピッチで多数の熱交換コイル部材1
2の入口部15aを結合されている。入口管13cは、
一端が槽17外に出て管結合部を形成され、他方が槽1
7内で分岐して夫々の端部をコイル結合管13a、13
bに結合されている。出口用ヘッダー管16は、コイル
結合管16a、16b、出口管16cで構成されてい
る。コイル結合管16a、16bは、上記コイル結合管
13a、13bに平行して斜め下方に配置され、槽17
に適当な固定手段により固定されており、図2に示すよ
うに、コイル結合管13a、13bとの間隔寸法Lが等
しくなるようにしてあり、この寸法Lは熱交換コイル部
材12の入口部15aと出口部15bの間の寸法に等し
い。そして、コイル結合管16a、16bは、下面に長
手方に一定のピッチで多数の熱交換コイル部材12の入
口部15aを結合されている。出口管16cは、一端が
槽17外に出て管結合部を形成され、他方が槽17内で
分岐して夫々の端部をコイル結合管16a、16bに結
合されている。
3a、13b、入口管13cで構成されている。コイル
結合管13a、13bは、図1に示す直方体状の槽17
内の上部の両側位置に長手方に沿って一本ずつ配置さ
れ、槽17に適当な固定手段により固定されており、下
面に長手方に一定のピッチで多数の熱交換コイル部材1
2の入口部15aを結合されている。入口管13cは、
一端が槽17外に出て管結合部を形成され、他方が槽1
7内で分岐して夫々の端部をコイル結合管13a、13
bに結合されている。出口用ヘッダー管16は、コイル
結合管16a、16b、出口管16cで構成されてい
る。コイル結合管16a、16bは、上記コイル結合管
13a、13bに平行して斜め下方に配置され、槽17
に適当な固定手段により固定されており、図2に示すよ
うに、コイル結合管13a、13bとの間隔寸法Lが等
しくなるようにしてあり、この寸法Lは熱交換コイル部
材12の入口部15aと出口部15bの間の寸法に等し
い。そして、コイル結合管16a、16bは、下面に長
手方に一定のピッチで多数の熱交換コイル部材12の入
口部15aを結合されている。出口管16cは、一端が
槽17外に出て管結合部を形成され、他方が槽17内で
分岐して夫々の端部をコイル結合管16a、16bに結
合されている。
【0010】入口用ヘッダー管13および出口用ヘッダ
ー管16に結合された多数の熱交換コイル部材12は、
その直管部15の水平断面の位置関係は任意の一本の直
管部15の回りの同一円上に直管部15が6本いずれも
互いに一定寸法離れてて位置した状態であり、全体の配
列としては千鳥配列である。さらに説明を加えると、熱
交換コイル部材12は、図2の方向に見て、前方から後
方へ多数枚が一定間隔で配列されるが、その配列は1枚
ずつ交互に面を反転させた状態になっており、奇数枚目
の入口部15aが左側のコイル結合管13aに結合され
ているとすれば、偶数枚目の入口部15aは、右側のコ
イル結合管13bに結合されている。なお、夫々の出口
部15bは夫々の入口部15aと反対側のコイル結合管
16a、16bに結合されている。図1において、槽1
7内には水が収容され、槽17の底壁、側壁、天井壁は
断熱材を設けられた断熱壁であり、18はマンホールで
ある。
ー管16に結合された多数の熱交換コイル部材12は、
その直管部15の水平断面の位置関係は任意の一本の直
管部15の回りの同一円上に直管部15が6本いずれも
互いに一定寸法離れてて位置した状態であり、全体の配
列としては千鳥配列である。さらに説明を加えると、熱
交換コイル部材12は、図2の方向に見て、前方から後
方へ多数枚が一定間隔で配列されるが、その配列は1枚
ずつ交互に面を反転させた状態になっており、奇数枚目
の入口部15aが左側のコイル結合管13aに結合され
ているとすれば、偶数枚目の入口部15aは、右側のコ
イル結合管13bに結合されている。なお、夫々の出口
部15bは夫々の入口部15aと反対側のコイル結合管
16a、16bに結合されている。図1において、槽1
7内には水が収容され、槽17の底壁、側壁、天井壁は
断熱材を設けられた断熱壁であり、18はマンホールで
ある。
【0011】槽17内に設置されたこの熱交換コイル1
1は、氷蓄熱槽として図3に示したようなシステムに使
用される。製氷時には、例えば冷凍機側で−6°C程度
に冷却されたブラインが、入口ヘッダー管13から供給
され、その入口管13cで2方向に分かれてコイル結合
管13a、13bを通り、さらに夫々の熱交換コイル部
材12に分かれ、入口部15aから、いくつかの直管部
15及び曲管部20を通り、出口部15bに至り、出口
ヘッダー管16のコイル結合管16a、16bの夫々に
集まり、さらにこれが出口管16cで一まとめにされて
出ていく。このように冷却されたブラインが熱交換コイ
ル11を流れる間に、槽17内の水を冷却して製氷す
る。また、解氷時には、製氷時と同様に熱交換コイル1
1を流れる間に負荷側で加熱されたブラインが冷却され
て負荷側に戻されて冷却に使用される。
1は、氷蓄熱槽として図3に示したようなシステムに使
用される。製氷時には、例えば冷凍機側で−6°C程度
に冷却されたブラインが、入口ヘッダー管13から供給
され、その入口管13cで2方向に分かれてコイル結合
管13a、13bを通り、さらに夫々の熱交換コイル部
材12に分かれ、入口部15aから、いくつかの直管部
15及び曲管部20を通り、出口部15bに至り、出口
ヘッダー管16のコイル結合管16a、16bの夫々に
集まり、さらにこれが出口管16cで一まとめにされて
出ていく。このように冷却されたブラインが熱交換コイ
ル11を流れる間に、槽17内の水を冷却して製氷す
る。また、解氷時には、製氷時と同様に熱交換コイル1
1を流れる間に負荷側で加熱されたブラインが冷却され
て負荷側に戻されて冷却に使用される。
【0012】製氷時には熱交換コイル11が水を冷却す
るから、主に直管部15の近くで下降流が生じ、離れた
部分で上昇流が生じる。この対流の状態は直管15の周
辺で極めて一様で、均一な製氷に適切なものである。こ
れは熱交換コイルの大部分を占める直管部15が垂直で
あり、槽17に固定された入口ヘッダー管13および出
口ヘッダー管16に熱交換コイル部材12が結合されて
上端部を吊り下げられた状態に支持されているから、直
管部15が自重によっては殆ど変形しないで常に垂直な
状態が維持され、製氷が進んでも溜まり水が発生するこ
とがないからである。従って、製氷効率が極めてよい。
解氷時においても、直管部15の周辺で溶けた水がその
全長にわたって良好に対流して、解氷が効率よく進行す
る。
るから、主に直管部15の近くで下降流が生じ、離れた
部分で上昇流が生じる。この対流の状態は直管15の周
辺で極めて一様で、均一な製氷に適切なものである。こ
れは熱交換コイルの大部分を占める直管部15が垂直で
あり、槽17に固定された入口ヘッダー管13および出
口ヘッダー管16に熱交換コイル部材12が結合されて
上端部を吊り下げられた状態に支持されているから、直
管部15が自重によっては殆ど変形しないで常に垂直な
状態が維持され、製氷が進んでも溜まり水が発生するこ
とがないからである。従って、製氷効率が極めてよい。
解氷時においても、直管部15の周辺で溶けた水がその
全長にわたって良好に対流して、解氷が効率よく進行す
る。
【0013】
【発明の効果】本発明の氷蓄熱槽用の熱交換コイルは、
熱交換コイルの大部分が垂直な直管であり、その上部を
槽内に吊り下げ状態に設けるものであるから、自重によ
る変形が防止され、製氷時にも解氷時にも水の対流が垂
直な直管部に沿って規則的に均等に行われるから、効率
よく製氷および解氷が行われる効果を奏する。そして、
繰り返し運転による熱交換コイルの変形の進行の恐れが
ないから、耐久性にも優れている。
熱交換コイルの大部分が垂直な直管であり、その上部を
槽内に吊り下げ状態に設けるものであるから、自重によ
る変形が防止され、製氷時にも解氷時にも水の対流が垂
直な直管部に沿って規則的に均等に行われるから、効率
よく製氷および解氷が行われる効果を奏する。そして、
繰り返し運転による熱交換コイルの変形の進行の恐れが
ないから、耐久性にも優れている。
【図1】本発明の一実施例を氷蓄熱槽に用いた状態を示
す部分破断部分省略斜視図である。
す部分破断部分省略斜視図である。
【図2】同実施例の熱交換コイルの隣接した2枚を模型
的に示した正面図である。
的に示した正面図である。
【図3】従来の氷蓄熱槽を用いたシステムの一例を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
11 熱交換コイル 12 熱交換コイル部材 13 入口ヘッダー管 14 出口ヘッダー管 15 直管部 20 曲管部
Claims (1)
- 【請求項1】 複数の熱交換コイル部材と、その熱交換
コイル部材の入口用及び出口用ヘッダー管とからなる氷
蓄熱槽用の熱交換コイルにおいて、前記熱交換コイル部
材が互いに間隔を隔てて位置する複数の垂直な直管部を
順次曲管部を介して連続させ一垂直平面に沿って上下に
蛇行させたような一連のものに形成され、前記入口用及
び出口用ヘッダー管が前記熱交換コイル部材の上側に配
置され、前記垂直平面が互いに平行になる位置関係で前
記熱交換コイル部材の各々が一端を前記入口用ヘッダー
管に接続され他端を出口用ヘッダー管に接続されること
によって支持されていることを特徴とする氷蓄熱槽用の
熱交換コイル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4309469A JP2841147B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 氷蓄熱槽及び氷蓄熱槽用の熱交換コイル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4309469A JP2841147B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 氷蓄熱槽及び氷蓄熱槽用の熱交換コイル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06137616A true JPH06137616A (ja) | 1994-05-20 |
JP2841147B2 JP2841147B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=17993370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4309469A Expired - Fee Related JP2841147B2 (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 氷蓄熱槽及び氷蓄熱槽用の熱交換コイル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2841147B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1047712A (ja) * | 1996-08-06 | 1998-02-20 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 冷暖房システム |
WO2008050221A2 (en) * | 2006-10-25 | 2008-05-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Thermal storage device |
KR100833586B1 (ko) * | 2000-12-12 | 2008-05-30 | 도레이 가부시끼가이샤 | 광확산성 필름 및 그 제조방법 |
Citations (3)
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JPH01200134A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-11 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 蓄熱冷暖房装置の製氷熱交換器 |
JPH03221787A (ja) * | 1990-01-24 | 1991-09-30 | Kobe Steel Ltd | 潜熱蓄冷装置 |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP4309469A patent/JP2841147B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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JPH03221787A (ja) * | 1990-01-24 | 1991-09-30 | Kobe Steel Ltd | 潜熱蓄冷装置 |
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