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JPH0668402B2 - Heat source system using in-pipe ice making unit - Google Patents

Heat source system using in-pipe ice making unit

Info

Publication number
JPH0668402B2
JPH0668402B2 JP665789A JP665789A JPH0668402B2 JP H0668402 B2 JPH0668402 B2 JP H0668402B2 JP 665789 A JP665789 A JP 665789A JP 665789 A JP665789 A JP 665789A JP H0668402 B2 JPH0668402 B2 JP H0668402B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ice
refrigerant
ice making
heat storage
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP665789A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02187546A (en
Inventor
征四郎 五十嵐
哲也 中辻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Corp filed Critical Shimizu Corp
Priority to JP665789A priority Critical patent/JPH0668402B2/en
Publication of JPH02187546A publication Critical patent/JPH02187546A/en
Publication of JPH0668402B2 publication Critical patent/JPH0668402B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シェル内に複数の細いチューブを配置し、蓄
熱水をチューブ内に満液状態にしてシャーベット状の氷
を生成する管内製氷ユニットを使った熱源システムに関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of use] The present invention relates to an in-pipe ice making unit that arranges a plurality of thin tubes in a shell and fills the tubes with stored heat water to generate sherbet-like ice. The heat source system using.

〔従来の技術〕 氷蓄熱システムは、水蓄熱システムに比べて蓄熱容積が
小さいためコンパクトに構成することができ有利であ
る。しかも、氷でも大きな塊になってしまうと搬送性が
悪いため、氷蓄熱システムでは、流動性があり搬送性の
よいシャーベット状の氷を製氷している。
[Prior Art] The ice heat storage system is advantageous in that it can be configured compactly because it has a smaller heat storage volume than the water heat storage system. Moreover, if the ice becomes a large lump, the transportability is poor. Therefore, in the ice heat storage system, sherbet-like ice having fluidity and good transportability is produced.

管内で製氷し、その氷を蓄熱水槽へ搬送し蓄積する氷蓄
熱システムとしては、従来より薄膜降下式の製氷システ
ム、回転式の製氷システム、水の過冷却現象を利用した
製氷システム等がある。
As an ice heat storage system for making ice in a pipe and transporting the ice to a heat storage water tank to store the ice, there are conventional thin film falling ice making systems, rotary ice making systems, ice making systems utilizing supercooling phenomenon of water, and the like.

第9図は薄膜降下式の製氷システムの従来例を示す図、
第10図は水の過冷却現象を利用した製氷システムの従来
例を示す図である。図中、61はフリーザー、62はフリー
ザーヘッド、63は循環液レシーバー、64は循環液入口、
65は循環液出口、66は冷媒出口、67は冷媒入口、68はチ
ューブ、71は冷凍器、72はブラインクーラー、73は過冷
却器、74はフィルター、75は蓄熱槽、76は二次側システ
ムを示す。
FIG. 9 is a view showing a conventional example of a thin film descending type ice making system,
FIG. 10 is a diagram showing a conventional example of an ice making system utilizing the supercooling phenomenon of water. In the figure, 61 is a freezer, 62 is a freezer head, 63 is a circulating fluid receiver, 64 is a circulating fluid inlet,
65 is a circulating liquid outlet, 66 is a refrigerant outlet, 67 is a refrigerant inlet, 68 is a tube, 71 is a refrigerator, 72 is a brine cooler, 73 is a supercooler, 74 is a filter, 75 is a heat storage tank, and 76 is a secondary side. Shows the system.

薄膜降下式の製氷システムは、米国のCBI社で開発され
たものであり、第9図に示すように製氷器として縦型の
シェル&チューブ式熱交換器を使ったものである。シェ
ル部分は、チューブ68を内部に配置し、冷媒を使った満
液直膨脹式のフリーザー61からなり、冷却入口67から冷
媒を送り込み、冷媒出口66から冷媒ガスを引き出すもの
である。チューブ68は、内面が鏡面仕上げされ、氷蓄熱
槽より循環液入口64を通して蓄熱水のエチレングリコー
ル水溶液がフリーザーヘッド62に送られると、エチレン
グリコール水溶液がチューブ68からオーバーフローして
鏡面仕上げされた内面に沿って落下するようになってい
る。したがって、エチレングリコール水溶液は、この間
に冷媒との熱交換により冷却され、ブライン中の水分子
だけが氷結して微細な氷の結晶となり、リキッド状の氷
となってフリーザー61下部の循環液レシーバー63に落下
する。この落下した氷が氷蓄熱槽へ搬送され蓄熱され
る。
The thin-film descending ice making system was developed by CBI, Inc. in the United States and uses a vertical shell-and-tube heat exchanger as an ice making machine as shown in FIG. The shell portion is provided with a tube 68 inside, and is composed of a full-filled direct expansion type freezer 61 using a refrigerant, which sends the refrigerant from a cooling inlet 67 and draws the refrigerant gas from a refrigerant outlet 66. The inner surface of the tube 68 is mirror-finished, and when the ethylene glycol aqueous solution of the heat storage water is sent from the ice heat storage tank through the circulating liquid inlet 64 to the freezer head 62, the ethylene glycol aqueous solution overflows from the tube 68 and becomes the mirror-finished inner surface. It is designed to fall along. Therefore, the ethylene glycol aqueous solution is cooled by heat exchange with the refrigerant during this period, and only the water molecules in the brine are frozen to form fine ice crystals and become liquid ice, which is the circulating liquid receiver 63 under the freezer 61. To fall. The fallen ice is transferred to the ice heat storage tank to store heat.

回転式の製氷システムは、カナダのSunwell Engineerin
g社で開発されたものであり、直膨張式蒸発器であるジ
ャケット内の製氷管内に蓄熱水のエチレングリコール水
溶液を旋回させるものである。このようにすることによ
って外周部の氷結管面圧力を上げ、過冷却現象を利用し
て圧力が低い中心部にリキッド状の氷を生成している。
Rotary ice making system from Sunwell Engineerin of Canada
It was developed by Company g and swirls an ethylene glycol aqueous solution of heat storage water in an ice-making pipe inside a jacket which is a direct expansion evaporator. By doing so, the pressure of the icing pipe surface in the outer peripheral portion is increased, and liquid ice is generated in the central portion where the pressure is low by utilizing the supercooling phenomenon.

また、水の過冷却現象を利用した製氷システムは、第10
図に示すように例えばフィルター74を設け、不安定な過
冷却現象を維持するために蓄熱水のクリーン化を行い、
安定した冷却温度を維持するためにブライン利用の間接
冷却、管内加圧と高水速化等の配慮がなされている。
In addition, the ice making system utilizing the supercooling phenomenon of water is
As shown in the figure, for example, a filter 74 is provided, and heat storage water is cleaned to maintain an unstable supercooling phenomenon.
In order to maintain a stable cooling temperature, consideration is given to indirect cooling using brine, pressurization in pipes and high water speed.

従来より知られたものとしては、上記のようにエチレン
グリコール水溶液の特性を利用して蓄熱時に冷凍機でシ
ャーベット状の氷を製造し、これを蓄熱水槽に貯氷して
おき、利用時にこの蓄熱冷熱を冷房熱源として熱交換器
を介して放熱させている。
As conventionally known, as described above, a sherbet-like ice is manufactured by a refrigerator at the time of heat storage by utilizing the characteristics of the ethylene glycol aqueous solution, and this is stored in a heat storage water tank, and this heat storage cold heat is stored at the time of use. Is used as a cooling heat source to radiate heat through a heat exchanger.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら、上記のように従来の製氷システムでは、
氷結面の氷着による問題点を解決するために、産業廃棄
物であるエチレングリコール水溶液を使って氷結温度を
下げたり、補機動力を多く使ったり、また、過冷却現象
を利用するものでは、過冷却現象を維持するために間接
冷却や蓄熱水搬送に多大なエネルギーやコストを投入
し、システム全体の効率を低下させている。このように
従来のシステムは、総合的に効率が悪く、製氷温度も低
い。
However, as mentioned above, in the conventional ice making system,
In order to solve the problems caused by icing on the icing surface, the freezing temperature is lowered using ethylene glycol aqueous solution which is industrial waste, a lot of auxiliary machine power is used, and in the case of utilizing the supercooling phenomenon, In order to maintain the supercooling phenomenon, a large amount of energy and cost are invested in indirect cooling and heat storage water transfer, which lowers the efficiency of the entire system. Thus, conventional systems are generally inefficient and have low ice making temperatures.

さらに、エチレングリコール水溶液は、10%以下の低濃
度の場合、30℃以内ではカビが発生するため、暖房用蓄
熱材としての利用が困難であり、ヒートポンプに適用す
る場合には、冬期に蓄熱を中止させるか、エチレングリ
コール水溶液を水と交換させるか、或いは温熱専用蓄熱
水槽を冷房用とは別個に設ける必要があった。しかも、
エチレングリコール水溶液は、産業用廃棄物として指定
されているために、熱交換器を介した間接利用が一般的
であり、熱媒体として開放型ヒーティングタワーの循環
水に直接利用するには、循環水の飛散および漏水対策が
困難になるという問題を有している。
Furthermore, if the ethylene glycol aqueous solution has a low concentration of 10% or less, it will be difficult to use it as a heat storage material for heating because it causes mold within 30 ° C. When it is applied to a heat pump, it stores heat in winter. It was necessary to discontinue, replace the ethylene glycol aqueous solution with water, or provide a heat storage water tank exclusively for heat use separately from that for cooling. Moreover,
Since the ethylene glycol aqueous solution is designated as industrial waste, it is generally used indirectly through a heat exchanger.To use it directly as circulating water in an open-type heating tower as a heat medium, There is a problem that it is difficult to prevent water scattering and leakage.

また、ヒーティングタワーシステムでは、循環水に空気
中の水が取り込まれて濃度が低下する。そこで、この循
環水の不凍液濃度を上げるため、湿気が低く天気のよい
日にヒートポンプを停止してヒーティングタワーとポン
プを運転することによって自然蒸発させて濃縮したり、
循環水の一部を加熱して水分を蒸発させて濃縮すること
が必要となるが、通常は、自然蒸発による濃縮以外の濃
縮方式、すなわち、加熱方式による濃縮が必要であるた
め、システムが複雑になると共に効率が悪く、システム
全体の効率を低下させているという問題もある。
Further, in the heating tower system, the concentration of water in the air is reduced by being taken into the circulating water. Therefore, in order to increase the concentration of the antifreeze liquid in this circulating water, stop the heat pump and operate the heating tower and pump on a day with low humidity and fine weather to naturally evaporate and concentrate.
It is necessary to heat a portion of the circulating water to evaporate the water to concentrate it, but usually, a concentration method other than the concentration by natural evaporation, that is, a concentration by a heating method is required, so the system is complicated. However, there is also a problem that the efficiency is poor and the efficiency of the entire system is reduced.

本発明は、上記の課題を解決するものであって、製氷効
率がよく、比較的高い温度で製氷でき、低温度脱氷が可
能な管内製氷ユニットを使った熱源システムの提供を目
的とするものである。
The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a heat source system using an in-pipe ice making unit that has good ice making efficiency, can make ice at a relatively high temperature, and can perform deicing at low temperature. Is.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

そのために本発明は、シェル内に複数の細いチューブを
配置し、蓄熱水をチューブ内に満液状態にして冷媒でチ
ューブを冷却することによってシャーベット状の氷を生
成可能にした複数の管内製氷ユニット、コンプレッサー
とポンプを有し管内製氷ユニットのそれぞれに低温冷媒
と常温冷媒を選択的に循環させる冷媒循環系、該冷媒循
環系に接続されコンプレッサーとコンデンサーとエバポ
レータを有する冷凍機、及び管内製氷ユニットのそれぞ
れに蓄熱水の選択的に循環させる蓄熱水循環系を備え、
蓄熱水として低濃度の臭化物水溶液を使用し、各管内製
氷ユニットに対しタイミングを変え順次切り替えて蓄熱
水及び冷媒を循環させるように構成したことを特徴とす
るものである。また、ヒーティングタワー循環水として
低濃度の臭化物水溶液を使用すると共に、シェル内に複
数の細いチューブを配置し、循環水を蓄熱水としてチュ
ーブ内に満液状態にし冷媒でチューブを冷却することに
よってシャーベット状の氷を生成可能にした管内製氷ユ
ニットを備え、管内製氷ユニットにより循環水の濃縮度
合に応じた温度でチューブを冷却して製氷し該氷を除去
することによって循環水を濃縮するように構成したこと
を特徴とするものである。
Therefore, the present invention is to arrange a plurality of thin tubes in the shell, a plurality of in-pipe ice making units capable of generating sherbet-like ice by cooling the tubes with a refrigerant filled with heat storage water A refrigerant circulation system that selectively circulates a low temperature refrigerant and a room temperature refrigerant in each of the in-pipe ice making unit having a compressor and a pump, a refrigerator connected to the refrigerant circulation system and having a compressor, a condenser and an evaporator, and an in-pipe ice making unit. Each has a heat storage water circulation system that selectively circulates heat storage water,
It is characterized in that a low-concentration bromide aqueous solution is used as the heat storage water, and the heat storage water and the refrigerant are circulated by sequentially changing the timing for each in-pipe ice making unit. In addition, by using a low concentration bromide aqueous solution as the circulating water for the heating tower and arranging multiple thin tubes in the shell, the circulating water is used as heat storage water to fill the tube and cool the tube with a refrigerant. Equipped with an in-pipe ice making unit capable of producing sherbet-like ice, the in-pipe ice making unit cools the tube at a temperature according to the concentration degree of the circulating water to make ice and remove the ice to concentrate the circulating water. It is characterized by being configured.

〔作用〕[Action]

本発明の管内製氷ユニットを使った熱源システムでは、
強い浸透力(水和性)と濃度に応じた凝固点降下の性質
を持つ低濃度の臭化物水溶液を蓄熱水として使用するこ
とによって、氷の生成に伴って放出された臭化物が浸透
して濃度が高められ凝固点が降下するので、氷化されな
い臭化物水溶液の中にシャーベット状の氷を生成するこ
とができる。しかも、低濃度の臭化物水溶液は、−1℃
前後が凝固点であるので、−5℃前後と従来のものに比
べて高い温度で不凍液又冷媒を使用することができる。
また、静止した満液状態で製氷を行うため、製氷時には
通水動力が不要であり、補助動力の消費を低減すること
ができる。
In the heat source system using the in-pipe ice making unit of the present invention,
By using a low-concentration aqueous bromide solution, which has strong penetrating power (hydration) and freezing point depression properties depending on the concentration, as the heat storage water, the bromide released with the formation of ice penetrates and the concentration increases. As a result, the freezing point is lowered and sherbet-like ice can be generated in the bromide aqueous solution which is not frozen. Moreover, the low-concentration bromide aqueous solution is -1 ° C.
Since the front and rear are freezing points, the antifreeze liquid or the refrigerant can be used at a high temperature of about -5 ° C, which is higher than that of the conventional one.
Further, since ice making is performed in a stationary, full-filled state, no water-flowing power is required during ice making, and consumption of auxiliary power can be reduced.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る管内製氷ユニットの1実施例構成
を示す図、第2図は第1図に示す製氷ユニットの断面
図、第3図は製氷モードと脱水モードを説明するための
図である。図中、1はシェル、2はチューブ、3は蓄熱
水出口、4は蓄熱水入口、5は不凍液又は冷媒出口、6
は不凍液又は冷媒入口、7は不凍液又は冷媒室、8は断
熱材、9はシャーベット状の氷を示す。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of an in-pipe ice making unit according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the ice making unit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram for explaining an ice making mode and a dehydration mode. Is. In the figure, 1 is a shell, 2 is a tube, 3 is a heat storage water outlet, 4 is a heat storage water inlet, 5 is an antifreeze liquid or a refrigerant outlet, 6
Is an antifreeze or refrigerant inlet, 7 is an antifreeze or a refrigerant chamber, 8 is a heat insulating material, and 9 is sherbet-like ice.

本発明に係る管内製氷ユニットは、第1図に示すように
シェル1の中に複数の細いチューブ(コイル)2が入っ
たシェル&チューブ型の製氷器を使用したものであり、
蓄熱材としては、低濃度の臭化リチウム(LiBr)等の臭
化物水溶液を使用したものである。そして、シェル1の
チューブ2の中には臭化物水溶液入口4から臭化物水溶
液を、チューブ2の周囲には不凍液又は冷媒入口6から
不凍液又は冷媒をそれぞれ送り込んでチューブ2を冷却
し、臭化物水溶液をを静止状態にしてチューブ2内にシ
ャーベット状の氷を生成する。そして、生成されたシャ
ーベット状の氷は、臭化物水溶液入口4から臭化物水溶
液を通水して臭化物水溶液出口3から押し出すものであ
る。第2図はこの断面図を示したものであり、シェル1
の中央部に両側が臭化物水溶液入口4と臭化物水溶液出
口3に連通する複数の細いチューブ2を設け、このチュ
ーブ2の両端部の周囲を断熱材8で仕切って不凍液又は
冷媒室7にし、不凍液又は冷媒入口6から不凍液又は冷
媒出口5に連通するようにしている。
The in-pipe ice making unit according to the present invention uses a shell & tube type ice making machine in which a plurality of thin tubes (coils) 2 are contained in a shell 1 as shown in FIG.
As the heat storage material, a low-concentration aqueous solution of bromide such as lithium bromide (LiBr) is used. Then, the bromide aqueous solution is fed into the tube 2 of the shell 1 from the bromide aqueous solution inlet 4 and the antifreeze solution or the refrigerant is fed to the periphery of the tube 2 from the antifreeze liquid or the refrigerant inlet 6, respectively, to cool the tube 2, and the bromide aqueous solution is stopped. Then, sherbet-like ice is generated in the tube 2. Then, the generated sherbet-like ice is one that allows the aqueous bromide solution to pass through the aqueous bromide solution inlet 4 and to push it out through the aqueous bromide solution outlet 3. FIG. 2 shows the cross-sectional view of the shell 1
A plurality of thin tubes 2 which communicate with the bromide aqueous solution inlet 4 and the bromide aqueous solution outlet 3 on both sides are provided in the central part of the, and the periphery of both ends of the tubes 2 is partitioned by an insulating material 8 to form an antifreezing liquid or a refrigerant chamber 7. The refrigerant inlet 6 communicates with the antifreeze or the refrigerant outlet 5.

次に製氷モードと脱氷モードの動作を第3図により説明
する。
Next, operations in the ice making mode and the deicing mode will be described with reference to FIG.

製氷モードでは、シェル1内に蓄熱水としての臭化物水
溶液を満液状態で静止させ、不凍液又は冷媒入口6から
−5℃前後の不凍液又は蒸発温度が−5℃程度に設定さ
れた冷媒を不凍液又は冷媒室7に約5〜10分間程度通し
てチューブ2を冷却する。そうすると、チューブ2内に
おける臭化物水溶液の水分の一部が氷結し、第3図
(a)に示すようにシャーベット状の氷9が生成され
る。
In the ice making mode, an aqueous bromide solution as heat storage water is made to stand still in the shell 1 in a full state, and an antifreeze solution or an antifreeze solution of about -5 ° C from the refrigerant inlet 6 or a refrigerant whose evaporation temperature is set to about -5 ° C is used. The tube 2 is cooled by passing it through the refrigerant chamber 7 for about 5 to 10 minutes. Then, a part of the water content of the aqueous bromide solution in the tube 2 is frozen, and sherbet-shaped ice 9 is produced as shown in FIG. 3 (a).

このように、本発明者は、従来のようなエチレングリコ
ール水溶液や過冷却現象を利用することなく、低濃度の
臭化リチウム(LiBr)等の臭化物水溶液を蓄熱水として
用いると、比較的高い温度でしかも簡便にシャーベット
状の氷9を生成できることが判った。すなわち、臭化リ
チウム等の臭化物は、高い水和性(水への強い浸透力)
を有し、また、低濃度の臭化物水溶液は、濃度が高くな
るにしたがって凝固点が降下する性質(凝固点降下現
象)を有するという特徴がある。したがって、蓄熱水で
ある低濃度の臭化物水溶液を静止した状態で冷却するこ
とによって氷が結晶状態になってゆくと、臭化リチウム
等を放出するが、この臭化リチウムは、強い浸透力で氷
化しないで残留している臭化物水溶液の中に一様に浸透
するため残留している臭化物水溶液の濃度が高くなり、
その濃度変化に追随して凝固点が降下する。そのため、
氷結面温度が−5℃よりも多少低くなったとしても、そ
れに追随した濃度でチューブ2の中には、臭化物水溶液
が残留することになるので、管内氷結面に固い氷板を生
成することなく、チューブ2内全体に細かなシャーベッ
ト状の氷が生成されることが判った。しかも、数%(例
えば2〜3%)の低濃度の臭化物水溶液の凝固点温度
は、−1℃前後であるので、比較的高い温度で効率よく
製氷を行うことができる。
As described above, the present inventor uses a low concentration bromide aqueous solution such as lithium bromide (LiBr) as the heat storage water without using the conventional ethylene glycol aqueous solution or the supercooling phenomenon, and the temperature is relatively high. Moreover, it has been found that the sherbet-shaped ice 9 can be easily generated. That is, bromides such as lithium bromide have a high hydration property (strong penetration into water).
In addition, the low-concentration bromide aqueous solution is characterized in that it has the property of lowering the freezing point as the concentration increases (freezing point lowering phenomenon). Therefore, when the low-concentration bromide aqueous solution, which is heat-storage water, is cooled in a stationary state and ice begins to crystallize, lithium bromide and the like are released. Since it uniformly penetrates into the remaining bromide aqueous solution without being solidified, the concentration of the remaining bromide aqueous solution increases,
The freezing point drops as the concentration changes. for that reason,
Even if the freezing surface temperature becomes slightly lower than −5 ° C., the aqueous bromide solution remains in the tube 2 at a concentration that follows it, so that a solid ice plate is not formed on the freezing surface in the tube. It was found that fine sherbet-like ice was generated in the entire tube 2. Moreover, since the freezing point temperature of a low concentration bromide aqueous solution of several percent (for example, 2 to 3%) is around -1 ° C, it is possible to efficiently make ice at a relatively high temperature.

上記のようにしてシャーベット状の氷が生成されると、
次に脱氷モードに切り換え、チューブ2内からシャーベ
ット状の氷を取り出すことになる。この脱氷モードで
は、まず、不凍液又は冷媒を使って1分以下(数十秒)
の短時間に、氷結管面温度を低濃度の臭化物水溶液の凝
固点温度近く(例えば2〜3%の臭化物水溶液で約0
℃)の低温度で加熱して、僅かな氷着力で氷結管面に付
着しているシャーベット状の氷9を剥離させる(第3図
(b))。そして、数十秒間、ポンプ等で低濃度の臭化
物水溶液を蓄熱水槽から汲み上げ、第3図(c)に示す
ようにその水圧によりシャーベット状の氷9を含んだ臭
化物水溶液をチューブ2内から臭化物水溶液出口3を通
して蓄熱水槽に押し出すと共に、チューブ2内を新しい
臭化物水溶液と入れ換える。
When sherbet-like ice is generated as described above,
Next, the deicing mode is switched to, and sherbet-shaped ice is taken out from the tube 2. In this de-icing mode, first use antifreeze or a refrigerant for less than 1 minute (tens of seconds).
In a short time, the freezing surface temperature is brought close to the freezing point temperature of the low-concentration bromide aqueous solution (for example, about 0% with a 2-3% bromide aqueous solution).
(C)) to remove the sherbet-shaped ice 9 adhering to the freezing tube surface with a slight ice adhesion force (FIG. 3 (b)). Then, a low-concentration bromide aqueous solution is pumped from the heat storage water tank with a pump or the like for several tens of seconds, and the bromide aqueous solution containing sherbet-like ice 9 is blown from the tube 2 into the bromide aqueous solution as shown in FIG. 3 (c). It is pushed out to the heat storage water tank through the outlet 3, and the inside of the tube 2 is replaced with fresh bromide aqueous solution.

第4図は管内製氷ユニットを使った製氷システムの冷媒
系の1実施例構成を示す図、第5図は水系の1実施例構
成を示す図である。図中、11と15はコンプレッサー、12
はコンデンサー、13はエバポレーター、14はサクション
ヘッダー、16はサクションダンパー、17はサクション支
管、18は冷媒切替弁、19は冷媒スプレーノズル、20は製
氷チューブ、21は冷媒支管、22はエバポレーターブロッ
ク、23はオリフィス、24は低圧冷媒液槽、25は冷媒ポン
プ、26は冷媒主管、27は冷媒流量調節弁、28は蓄熱水切
替弁を示す。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of one embodiment of a refrigerant system of an ice making system using an in-pipe ice making unit, and FIG. 5 is a diagram showing a configuration of one embodiment of a water system. In the figure, 11 and 15 are compressors, 12
Is a condenser, 13 is an evaporator, 14 is a suction header, 16 is a suction damper, 17 is a suction branch pipe, 18 is a refrigerant switching valve, 19 is a refrigerant spray nozzle, 20 is an ice making tube, 21 is a refrigerant branch pipe, 22 is an evaporator block, 23 Is an orifice, 24 is a low-pressure refrigerant liquid tank, 25 is a refrigerant pump, 26 is a refrigerant main pipe, 27 is a refrigerant flow rate control valve, and 28 is a heat storage water switching valve.

第4図及び第5図に示す実施例は、汎用冷凍機部の本発
明に係る製氷器部とを一体化したシステムであり、製氷
器部は、複数の管内製氷ユニットを使用して構成したも
のである。図において、4つのエバポレーターブロック
22がそれぞれ第1図に示す製氷ユニットに相当するもの
である。冷媒液切替弁18は、それぞれのエバポレーター
ブロック22に対して製氷モードか脱水モードかに応じて
冷媒液の供給系をコンデンサー12か低圧冷媒液槽24かに
切り替えるものであり、蓄熱水切替弁28は、製氷モード
時に蓄熱水の供給を止めてエバポレーターブロック22の
製氷チューブ20内の蓄熱水を静止状態にし、脱氷時に蓄
熱水を供給して製氷チューブ20内に生成されたシャーベ
ット状の氷を押し出し、蓄熱水を入れ替えるものであ
る。
The embodiment shown in FIG. 4 and FIG. 5 is a system in which the general-purpose refrigerator unit and the ice making unit according to the present invention are integrated, and the ice making unit is configured by using a plurality of in-pipe ice making units. It is a thing. In the figure, four evaporator blocks
22 respectively correspond to the ice making unit shown in FIG. The refrigerant liquid switching valve 18 switches the supply system of the refrigerant liquid to the condenser 12 or the low pressure refrigerant liquid tank 24 depending on whether the evaporator block 22 is in the ice making mode or the dehydration mode. The supply of heat storage water is stopped in the ice making mode to make the heat storage water in the ice making tube 20 of the evaporator block 22 in a stationary state, and the heat storage water is supplied at the time of de-ice to remove the sherbet-like ice generated in the ice making tube 20. It pushes out and replaces the heat storage water.

まず、製氷運転時には、冷凍機部のコンプレッサー11、
コンデンサー12で加圧、凝縮された高圧常温冷媒液が冷
媒流量調節弁27を通して製氷部に導かれ、脱氷中のエバ
ポレーターブロック22の冷媒スプレーノズル19から散布
される。この冷媒液は、オリフィス23を通して下部の低
圧冷媒液槽24に溜まり、冷媒ポンプ25から冷媒主管26、
冷媒液切替弁18を通して製氷中のエバポレーターブロッ
ク22の冷媒スプレーノズル19から散布される。エバポレ
ーターブロック22において−5℃内外で蒸発した低温低
圧の冷媒ガスは、製氷機部のコンプレッサー15で吸引、
加圧されて冷凍機部のエバポレーター13に戻り、冷媒循
環サイクルが形成される。
First, during the ice making operation, the compressor 11 of the refrigerator unit,
The high-pressure room-temperature refrigerant liquid pressurized and condensed by the condenser 12 is guided to the ice making section through the refrigerant flow rate control valve 27, and is sprayed from the refrigerant spray nozzle 19 of the evaporator block 22 during deicing. This refrigerant liquid accumulates in the lower low-pressure refrigerant liquid tank 24 through the orifice 23, from the refrigerant pump 25 to the refrigerant main pipe 26,
It is sprayed from the refrigerant spray nozzle 19 of the evaporator block 22 during ice making through the refrigerant liquid switching valve 18. The low-temperature low-pressure refrigerant gas evaporated inside and outside -5 ° C in the evaporator block 22 is sucked by the compressor 15 of the ice making machine unit,
It is pressurized and returns to the evaporator 13 of the refrigerator unit, and a refrigerant circulation cycle is formed.

このように製氷時には、冷媒が製氷機部から冷凍機部の
エバポレーター13へ冷媒ガスで供給されるため、冷凍器
部のエバポレーター13内の水を凍らせないというメリッ
トがある。そのため、昼間の冷水運転を蓄熱運転から円
滑に切り替えることができる。
As described above, at the time of ice making, since the refrigerant is supplied from the ice making machine section to the evaporator 13 of the refrigerator section as a refrigerant gas, there is an advantage that the water in the evaporator 13 of the refrigerator section is not frozen. Therefore, the cold water operation in the daytime can be smoothly switched from the heat storage operation.

また、蓄熱水は、蓄熱水ポンプによって床下等の蓄熱水
槽から汲み上げられ、蓄熱水切替弁28等の制御弁を経て
順次製氷機部の脱氷中のエバポレーターブロック22に送
水され、一部シャーベット状の氷となって各エバポレー
ターブロック22から順次、連続的に蓄熱水槽へ戻り、蓄
熱水槽内に蓄氷される。
Further, the heat storage water is pumped up from a heat storage water tank such as an underfloor by a heat storage water pump, and is sequentially sent to an evaporator block 22 during deicing of the ice making machine part through a control valve such as the heat storage water switching valve 28, and a part of sherbet shape. The ice is sequentially returned from each evaporator block 22 to the heat storage water tank, and ice is stored in the heat storage water tank.

第3図及び第4図に示す製氷システムでは、複数のエバ
ポレーターブロック22でシーケンシャルに順次製氷モー
ド→脱氷モードを繰り返すように冷媒切替弁18及び蓄熱
水切替弁28の開閉を制御することによって連続的に製氷
することができる。このようにすると、各エバポレータ
ーブロック22への蓄熱水を、ブロック毎に製氷時には止
め、管内で製氷された氷の搬出、蓄熱水の入れ替えのた
めに脱氷時の後半で数十秒間だけ通水するように蓄熱水
切替弁28が切り替えられるので、従来の製氷機に比べて
著しく蓄熱水の搬送動力を低減することができる。
In the ice making system shown in FIG. 3 and FIG. 4, the evaporator blocks 22 are continuously operated by sequentially controlling the opening / closing of the refrigerant switching valve 18 and the heat storage water switching valve 28 so as to sequentially repeat the ice making mode → the deicing mode. Can be used to make ice. By doing this, the heat storage water to each evaporator block 22 is stopped for each block during ice making, the ice made in the pipe is carried out, and water is passed for only tens of seconds in the latter half of the de-ice to replace the heat storage water. Since the heat storage water switching valve 28 is switched as described above, the heat storage water transfer power can be significantly reduced as compared with the conventional ice making machine.

第4図において、図示左端のエバポレーターブロック22
が脱氷モードの状態を示している。この脱氷モードで
は、サクションダンパー16を閉にしサクション支管17を
塞いだ状態で、冷媒切替弁18を通して冷媒スプレーノズ
ル19からエバポレーターブロック22の中に冷媒を散布す
ることにより製氷チューブ20を低温度で加熱する。そし
て、蓄熱水切替弁28を開にすることにより蓄熱水で製氷
チューブ20内に生成されたシャーベット状の氷を押し出
し、蓄熱水を入れ替える。
In FIG. 4, the evaporator block 22 at the left end of the figure
Shows the state of de-icing mode. In this de-icing mode, with the suction damper 16 closed and the suction branch pipe 17 closed, by spraying the refrigerant from the refrigerant spray nozzle 19 into the evaporator block 22 through the refrigerant switching valve 18, the ice making tube 20 is maintained at a low temperature. To heat. Then, by opening the heat storage water switching valve 28, the sherbet-like ice generated in the ice making tube 20 by the heat storage water is pushed out to replace the heat storage water.

上記の製氷システムによると、蓄熱の必要がない昼間の
冷水運転では、冷凍機11側のみを運転することによっ
て、冷凍機11側のエバポレーター13に接続されたクロー
ズドシステムの二次側冷水を約5℃まで直接冷却するこ
とができる。
According to the above ice making system, in the cold water operation in the daytime when heat storage is not required, by operating only the refrigerator 11 side, the secondary side cold water of the closed system connected to the evaporator 13 of the refrigerator 11 side is reduced to about 5%. It can be cooled directly to ° C.

また、夏季の蓄熱水冷却運転では、約5℃までの一般冷
却と約0℃までの低温冷却に分けて二段階冷却を行うこ
とができる。いずれも双方のコンプレッサー11、15が直
列運転され、ブロック割された製氷器部のエバポレータ
ーブロック22の全てに蓄熱水が送水される。
Further, in the heat storage water cooling operation in the summer, the two-step cooling can be performed separately for general cooling up to about 5 ° C and low temperature cooling up to about 0 ° C. In both cases, both compressors 11 and 15 are operated in series, and the heat storage water is sent to all of the evaporator blocks 22 of the ice-making unit divided into blocks.

冬季は、ヒートポンプ機として運転すると、低温度蓄熱
による著しい蓄熱効率の向上と低温度のビル廃熱利用が
可能になる。
In winter, when operating as a heat pump machine, it is possible to significantly improve heat storage efficiency by low-temperature heat storage and use low-temperature building waste heat.

暖房負荷の大きい朝の運転において、蓄熱水が他の熱源
機等で深夜加熱されて例えば15℃以上になっている場合
には、冷凍機部のエバポレーターブロック22に蓄熱水を
流し、冷凍機部のコンプレッサー11のみ運転すると、コ
ンデンサー12から温熱を効率よく取り出すことができ
る。
In the morning operation with a large heating load, if the heat storage water is heated at midnight by another heat source device or the like and is, for example, 15 ° C. or higher, the heat storage water is caused to flow through the evaporator block 22 of the refrigerator unit to cool the refrigerator unit. By operating only the compressor 11 of the above, it is possible to efficiently take out heat from the condenser 12.

また、暖房立ち上がり後の冷えた蓄熱水から集熱する場
合には、夏季の低温度冷水や製氷運転と同様に運転する
と、空気熱源式ヒートポンプ機より効率よくコンデンサ
ー12から温熱を取り出すことができる。
Further, when collecting heat from the cold heat storage water after the heating is started, the heat can be taken out from the condenser 12 more efficiently than the air heat source type heat pump machine by operating in the same manner as the low temperature cold water in summer or the ice making operation.

蓄熱水が0℃近くまで低下すると、下水等のビル廃熱回
収、大気からの集熱、室内空調からの廃熱回収等が可能
となり、冬季も高い熱効率が確保できる。また、低温度
蓄熱のため、従来の冷温水蓄熱方式に比べ、蓄熱水槽の
断熱工事や冷暖房のシーズン切り替え等も有利となる。
When the stored water drops to near 0 ° C, waste heat from buildings such as sewage, heat from the atmosphere, waste heat from indoor air conditioning, etc. can be recovered, and high heat efficiency can be secured even in winter. In addition, because of the low temperature heat storage, the heat insulation of the heat storage water tank, the season switching of air conditioning and heating, etc. are more advantageous than the conventional cold and hot water heat storage method.

上記のように本発明の製氷システムを使用すると、昼間
の一般冷水運転時にクローズ化された二次側冷水を直接
冷却したり、その他の冷暖房熱源機としての重要な幾つ
かの運転パターンを円滑に切り替え、効率よく運転する
ことができる。
As described above, the use of the ice making system of the present invention directly cools the secondary side cold water that is closed during the daytime general cold water operation, and smoothes some important operation patterns as other heating and cooling heat source machines. You can switch and operate efficiently.

第6図はヒーティングタワー循環水の濃縮に本発明に係
る製氷ユニットを使用した例を示す図である。ヒーティ
ングタワー32は、循環水が外気と直接接触するために、
空気中の水分を取り込み希釈される。このような循環水
を濃縮するために、先に説明した本発明の製氷ユニット
を濃縮装置31として使用することができる。この濃縮装
置31は、製氷、脱氷サイクルを利用するものであり、製
氷及び脱氷の温度を濃縮の程度に応じて変えることによ
って、ヒートポンプ運転で混入した水分をシャーベット
状に凍らせる。そして、この氷を例えばすくい取って除
去することにより所望の濃度に濃縮することができる。
FIG. 6 is a view showing an example in which the ice making unit according to the present invention is used to concentrate the circulating water of the heating tower. In the heating tower 32, the circulating water comes into direct contact with the outside air,
It is diluted by taking in water in the air. In order to concentrate such circulating water, the ice making unit of the present invention described above can be used as the concentrating device 31. This concentrating device 31 uses an ice making and de-iceing cycle, and changes the temperature of ice making and de-icing according to the degree of concentration to freeze the water mixed in the heat pump operation in a sherbet form. Then, this ice can be concentrated to a desired concentration by, for example, removing it by scooping.

第7図は熱源システムの1実施例構成を示す図、第8図
は他の実施例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of one embodiment of the heat source system, and FIG. 8 is a diagram showing another embodiment.

図中、41はヒートポンプ式冷凍機であり、周知の圧縮
機、冷暖房切換弁、熱源側熱交換器、膨脹弁、利用側熱
交換器からなる冷凍サイクルを備えている。42は製氷部
であり、製氷部を構成する熱交換器とヒートポンプ式冷
凍機1の熱源側熱交換器との間で、循環ポンプ43により
ブラインが循環可能に配管されている。44は蓄熱槽であ
り、散水ポンプ45により蓄熱槽44内の蓄熱材46が、製氷
部42を構成する熱交換器に散水されるように配管されて
いる。蓄熱材46は、数%に希釈された臭化物水溶液を用
いる。
In the figure, reference numeral 41 is a heat pump refrigerator, which is provided with a refrigeration cycle including a known compressor, a heating / cooling switching valve, a heat source side heat exchanger, an expansion valve, and a use side heat exchanger. Reference numeral 42 denotes an ice making unit, between the heat exchanger forming the ice making unit and the heat source side heat exchanger of the heat pump refrigerator 1, a brine is circulated by a circulation pump 43 so that brine can be circulated. Reference numeral 44 denotes a heat storage tank, which is arranged so that the water storage pump 46 sprays the heat storage material 46 in the heat storage tank 44 onto the heat exchangers constituting the ice making unit 42. As the heat storage material 46, an aqueous bromide solution diluted to several percent is used.

この臭化物水溶液は、例えば、臭化リチウム、臭化マグ
ネシューム等の軽金属と化合した臭化物で、0℃以下の
水溶液から10水塩が得られる臭化物水溶液である。な
お、製氷部42の熱交換器にヒートポンプ式冷凍機41の冷
媒を直接循環させ、この熱交換器を蒸発器として用いる
ことも可能である。その場合には、循環ポンプ43は不用
になる。
The aqueous bromide solution is, for example, a bromide compounded with a light metal such as lithium bromide or magnesium bromide, and is an aqueous bromide solution which can be obtained from an aqueous solution at 0 ° C. or lower to obtain decahydrate. It is also possible to circulate the refrigerant of the heat pump refrigerator 41 directly in the heat exchanger of the ice making unit 42 and use this heat exchanger as an evaporator. In that case, the circulation pump 43 becomes unnecessary.

上記構成からなる冷暖房熱源水システムの冷暖房時の作
用について説明する。
The operation of the cooling / heating heat source water system configured as described above during cooling / heating will be described.

冷房時には、同図(a)に示すように、臭化物水溶液46
を散水ポンプ45により製氷部42を構成する熱交換器に散
水し、ヒートポンプ式冷凍機41により冷却されたブライ
ン又は冷媒と熱交換し、臭化物水溶液46を冷却して蓄熱
槽44に戻す。この処理を繰り返すことにより、循環水溶
液内又は製氷部42の結氷面にシャーベット状の氷を生成
し、直接流下させたり結氷面から剥離させてシャーペッ
ト状の氷47を蓄熱槽44内に蓄氷させる。その結果、水の
潜熱蓄熱が図られ、多量の冷熱が蓄熱槽44内に蓄熱され
る。そして、放熱時には、蓄熱された冷熱が冷房熱源と
して、二次側ポンプ50、53で熱交換器51を介して空気調
和機52へ送水される。又、熱交換器51を介さず直接空気
調和機52へ送水することも可能である。
At the time of cooling, as shown in FIG.
Water is sprinkled by a water sprinkling pump 45 into a heat exchanger that constitutes the ice making unit 42, and heat is exchanged with the brine or the refrigerant cooled by the heat pump refrigerator 41, and the bromide aqueous solution 46 is cooled and returned to the heat storage tank 44. By repeating this process, sherbet-like ice is generated in the circulating aqueous solution or on the freezing surface of the ice making unit 42, and the sherpet-like ice 47 is stored in the heat storage tank 44 by directly flowing down or separating from the freezing surface. Let As a result, latent heat storage of water is achieved, and a large amount of cold heat is stored in the heat storage tank 44. Then, at the time of heat radiation, the stored cold heat is supplied to the air conditioner 52 via the heat exchanger 51 by the secondary pumps 50 and 53 as a cooling heat source. It is also possible to directly feed water to the air conditioner 52 without going through the heat exchanger 51.

暖房時には、同図(b)に示すように、蓄熱時に臭化物
水溶液46を、ヒートポンプ式冷凍機41の温熱により凝縮
器又は加熱用熱交換器に切り替えられた製氷部42におい
て直接又は間接加熱したり、または、蓄熱槽44内の臭化
物水溶液46を循環ポンプ49にて熱交換器47へ循環させ、
ここでビル廃熱や大気熱を吸熱し蓄熱する。そして、放
熱時には、蓄熱された低温温熱が暖房熱源として、散水
ポンプ45により蒸発器、又は収熱用熱交換器に切り替え
られた製氷部42に送られ、ヒートポンプ式冷凍機41の冷
媒に直接、又はブラインを介して間接的に伝熱される。
At the time of heating, as shown in FIG. 2B, the bromide aqueous solution 46 is directly or indirectly heated in the ice making section 42 switched to the condenser or the heat exchanger for heating by the heat of the heat pump type refrigerator 41 during heat storage. Alternatively, the bromide aqueous solution 46 in the heat storage tank 44 is circulated to the heat exchanger 47 by the circulation pump 49,
Here, building waste heat and atmospheric heat are absorbed and stored. Then, at the time of heat radiation, the stored low-temperature heat is sent as a heating heat source to the ice making unit 42 switched to the evaporator by the water spray pump 45 or the heat exchanger for heat collection, and directly to the refrigerant of the heat pump refrigerator 41. Alternatively, heat is indirectly transferred via brine.

熱源システムの他の実施例を示したのが第8図であり、
臭化物水溶液46を循環ポンプ54にて、ヒートポンプ式冷
凍機41の蒸発器側熱交換器、又はブラインを介した間接
熱交換器と熱交換可能なように配管し、上記実施例と同
様に冷房蓄熱時には、シャーペット状の氷47を直接蓄熱
槽44内に蓄氷させるようにしたものである。
FIG. 8 shows another embodiment of the heat source system,
The bromide aqueous solution 46 is circulated by the circulation pump 54 so that heat can be exchanged with the evaporator side heat exchanger of the heat pump refrigerator 41 or the indirect heat exchanger via the brine, and the cooling heat storage is carried out in the same manner as in the above embodiment. At times, sharpet-shaped ice 47 is directly stored in the heat storage tank 44.

なお、上記実施例においては、臭化物水溶液をヒートポ
ンプ式冷凍機41の熱源として利用しているが、この他に
毒性が殆ど無く産業廃棄物としての指定も無いことか
ら、先に述べたように低温大気から顕熱を集熱する解放
型ヒーティングタワーの不凍循環水として利用してもよ
い。
In the above example, the bromide aqueous solution is used as the heat source of the heat pump refrigerator 41, but other than this, since it has almost no toxicity and is not designated as industrial waste, it has a low temperature as described above. It may be used as antifreeze circulating water of an open type heating tower that collects sensible heat from the atmosphere.

また、蓄熱水を結氷板に散水し、設定厚まで結氷させそ
の都度結氷板に短時間だけ冷媒ホットガス又は加熱した
ブラインを自動的に切換流入させて、結氷板を加熱し氷
の剥離を繰り返し氷を蓄積する所謂ハーベスト式氷蓄熱
システムにおいて、蓄熱水に少量の臭化物を混入するこ
とにより、氷結温度を著しく損なうことなく、氷のシャ
ーペット化ができる。これは臭化物が数%という低濃度
だと余り温度を下げなくても比較的楽に結氷させられる
からである。従って、脱氷時間の短縮、脱氷不良の著し
い低減、および蓄熱槽内や配管内での氷の流動性の向上
を図ることができる。
In addition, heat storage water is sprinkled on the freezing plate to freeze the ice to the set thickness, and each time, the hot gas of the refrigerant or the heated brine is automatically switched to flow into the freezing plate for a short period of time, and the freezing plate is heated to repeatedly remove the ice. In a so-called harvest-type ice heat storage system that accumulates ice, by mixing a small amount of bromide with the heat storage water, ice can be sharpened without significantly impairing the freezing temperature. This is because if the concentration of bromide is as low as a few percent, it is relatively easy to freeze the ice without lowering the temperature. Therefore, it is possible to shorten the deicing time, remarkably reduce the deicing failure, and improve the fluidity of ice in the heat storage tank or the pipe.

さらに、蓄熱槽内氷量と臭化物水溶液濃度が一定の条件
でリンクすることから、その濃度管理を行うことによ
り、短時間毎の氷量計測が容易となり、その結果ハーベ
スト式氷蓄熱システムにおいても、建物冷暖房負荷に合
わせた安価で確実性のある冷暖房熱源システムの最適運
転システムが得られる。
Furthermore, since the amount of ice in the heat storage tank and the concentration of the aqueous bromide solution are linked under a fixed condition, it is easy to measure the amount of ice for each short time by controlling the concentration, and as a result, even in the harvest type ice heat storage system, It is possible to obtain an inexpensive and reliable optimum operation system of the heating and cooling heat source system according to the building heating and cooling load.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、低濃
度の臭化リチウム等の臭化物水溶液を蓄熱材として使用
することにより、シャーベット状の氷を−5℃程度で生
成することができるので、比較的高い温度で製氷するこ
とができ、しかも、臭化物水溶液の特徴である凝固点降
下と高い水和性により長時間たっても硬い氷の塊にはな
らないので、普通の水を氷結させたときのような管内閉
塞状態に至ることはない。且つ0℃程度の低温度の加熱
により短時間に円滑な氷結面からの脱氷を行うことがで
き、0℃に近い低温度脱氷ができるので、蓄熱水の予冷
吸収熱の蒸発前の高圧常温度冷媒液の予冷熱が利用で
き、運転効率を向上させ、冷凍システム全体のシンプル
化を図ることができる。
As is clear from the above description, according to the present invention, by using a low concentration aqueous solution of bromide such as lithium bromide as a heat storage material, sherbet-like ice can be produced at about -5 ° C. , It is possible to make ice at a relatively high temperature, and because the freezing point depression and the high hydration characteristics of the aqueous bromide solution do not result in a hard ice mass even after a long time, so when ordinary water is frozen It does not lead to such a blocked state in the tube. In addition, by heating at a low temperature of about 0 ° C, smooth deicing from the freezing surface can be performed in a short time, and low temperature deicing close to 0 ° C can be performed. The precooling heat of the normal temperature refrigerant liquid can be used, the operation efficiency can be improved, and the entire refrigeration system can be simplified.

また、蓄熱水に低濃度の臭化物水溶液を使用するので、
蓄熱水にエチレングリコール水溶液等、水以外の蓄熱水
を使用する従来の製氷システムに比べ、毒性もなく混入
量も少ないので、安全性が高くメンテナンスの向上、コ
ストの低減を図ることができる。しかも低濃度のため、
氷結温度が−1℃前後と高く、且つ冷媒直接膨脹方式が
利用できるため、製氷効率、能力を左右する冷凍機蒸発
温度も従来のものに比べて約5℃程度高くできるので、
製氷時の効率と能率を向上させることができる。
Also, since a low concentration aqueous bromide solution is used for the heat storage water,
Compared with a conventional ice making system that uses heat storage water other than water, such as an aqueous solution of ethylene glycol, as the heat storage water, since it is not toxic and has a small amount of contamination, it is highly safe and maintenance can be improved and cost can be reduced. Moreover, because of the low concentration,
Since the freezing temperature is as high as -1 ° C and the direct refrigerant expansion method can be used, the refrigerator evaporation temperature that affects the ice making efficiency and capacity can be increased by about 5 ° C compared to the conventional one.
The efficiency and efficiency during ice making can be improved.

特に、汎用冷凍機と一体化することによりシャーベット
状の氷の生成効率を上げると共に、夏期と冬季の運転の
ように蓄熱、非蓄熱時を通じて多彩な運転を効率よく行
い、運転モードの切替が容易に行える。また、冬季に
は、ヒートポンプ機として運転することにより、蓄熱水
の潜熱も利用でき、蓄熱水槽容量と断熱を軽減し、総合
効率の高い低温度蓄熱システムの採用を可能にするもの
である。
In particular, by integrating with a general-purpose refrigerator, the efficiency of sherbet-like ice generation can be increased, and various operations can be efficiently performed during heat storage and non-heat storage such as summer and winter operations, and operation modes can be easily switched. You can do it. Also, in winter, by operating as a heat pump machine, the latent heat of the heat storage water can be utilized, the capacity of the heat storage water tank and heat insulation can be reduced, and a low temperature heat storage system with high overall efficiency can be adopted.

さらには、補助動力が殆ど必要なく、無流水管内製氷で
あるため、脱氷用通水時間以外には動力が必要でなく、
その通水時間も運転時間全体の1/10以下と短いので、
従来のものに比べて動力の使用量を1/5〜1/10以下
に低減することができる。
In addition, almost no auxiliary power is required, and since it is ice-making in a non-flowing water pipe, no power is required other than the water flow time for ice removal,
Since the water flow time is as short as 1/10 or less of the total operating time,
The amount of power used can be reduced to 1/5 to 1/10 or less compared to the conventional one.

ヒーティングタワー循環水の濃縮装置として利用した場
合にも、従来の蒸発潜熱利用法に比べると、水の凝固熱
を利用することから、熱回収用熱交換機を設けない限
り、約1/7程度までエネルギーの使用量を低減するこ
とができる。また、蒸発潜熱利用に比べて機構もシンプ
ルにすることができ、システム全体としてもシンプルな
構成とすることができる。
Even when used as a concentrating device for circulating water in a heating tower, compared to the conventional method of utilizing latent heat of vaporization, the heat of coagulation of water is used, so about 1/7 unless a heat recovery heat exchanger is provided. Can reduce the amount of energy used. In addition, the mechanism can be simplified compared to the use of latent heat of vaporization, and the system as a whole can have a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係る管内製氷ユニットの1実施例構成
を示す図、第2図は第1図に示す製氷ユニットの断面
図、第3図は製氷モードと脱氷モードを説明するための
図、第4図は管内製氷ユニットを使った製氷システムの
冷媒系の1実施例構成を示す図、第5図は水系の1実施
例構成を示す図、第6図はヒーティングタワーの循環水
濃縮に本発明に係る製氷ユニットを使用した例を示す
図、第7図は熱源システムの1実施例構成を示す図、第
8図は他の実施例構成を示す図、第9図は薄膜降下式の
製氷システムの従来例を示す図、第10図は水の過冷却現
象を利用した製氷システムの従来例を示す図である。 11と15……コンプレッサー、12……コンデンサー、13…
…エバポレーター、14……サクションヘッダー、16……
サクションダンパー、17……サクション支管、18……冷
媒切替弁、19……冷媒スプレーノズル、20……製氷チュ
ーブ、21……冷媒支管、22……エバポレーターブロッ
ク、23……オリフィス、24……低圧冷媒液槽、25……冷
媒ポンプ、26……冷媒主管、27……冷媒流量調節弁、28
……蓄熱水切替弁。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of an in-pipe ice making unit according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the ice making unit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a view for explaining an ice making mode and an ice removing mode. Fig. 4 is a diagram showing the configuration of one embodiment of a refrigerant system of an ice making system using an in-pipe ice making unit, Fig. 5 is a diagram showing the configuration of one embodiment of a water system, and Fig. 6 is circulating water of a heating tower. The figure which shows the example which uses the ice making unit which concerns on this invention for concentration, FIG. 7 is a figure which shows the structure of one Example of a heat source system, FIG. 8 is a figure which shows the structure of other Examples, and FIG. FIG. 10 is a diagram showing a conventional example of a conventional ice making system, and FIG. 10 is a diagram showing a conventional example of an ice making system utilizing the supercooling phenomenon of water. 11 and 15 …… Compressor, 12 …… Condenser, 13…
… Evaporator, 14 …… Suction header, 16 ……
Suction damper, 17 ... Suction branch, 18 ... Refrigerant switching valve, 19 ... Refrigerant spray nozzle, 20 ... Ice making tube, 21 ... Refrigerant branch, 22 ... Evaporator block, 23 ... Orifice, 24 ... Low pressure Refrigerant liquid tank, 25 …… Refrigerant pump, 26 …… Refrigerant main pipe, 27 …… Refrigerant flow control valve, 28
...... Heat storage water switching valve.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シェル内に複数の細いチューブを配置し、
蓄熱水をチューブ内に満液状態にして冷媒でチューブを
冷却することによってシャーベット状の氷を生成可能に
した複数の管内製氷ユニット、コンプレッサーとポンプ
を有し管内製氷ユニットのそれぞれに低温冷媒と常温冷
媒を選択的に循環させる冷媒循環系、該冷媒循環系に接
続されコンプレッサーとコンデンサーとエバポレータを
有する冷凍機、及び管内製氷ユニットのそれぞれに蓄熱
水の選択的に循環させる蓄熱水循環系を備え、蓄熱水と
して低濃度の臭化物水溶液を使用し、各管内製氷ユニッ
トに対しタイミングを変え順次切り替えて蓄熱水及び冷
媒を循環させるように構成したことを特徴とする管内製
氷ユニットを使った熱源システム。
1. Arranging a plurality of thin tubes in a shell,
Multiple pipe ice-making units that are capable of producing sherbet-like ice by cooling the tube with refrigerant by filling the tube with the stored heat-filled water, a compressor and a pump, and a low-temperature refrigerant and room temperature in each pipe ice-making unit. A refrigerant circulation system that selectively circulates the refrigerant, a refrigerator that is connected to the refrigerant circulation system and that has a compressor, a condenser, and an evaporator, and a heat storage water circulation system that selectively circulates the heat storage water in each of the in-pipe ice making units. A heat source system using an in-pipe ice making unit, characterized in that a low-concentration bromide aqueous solution is used as water, and the in-pipe ice making unit is configured to circulate heat storage water and a refrigerant by sequentially switching the timing and changing the timing.
【請求項2】ヒーティングタワー循環水として低濃度の
臭化物水溶液を使用すると共に、シェル内に複数の細い
チューブを配置し、循環水を蓄熱水としてチューブ内に
満液状態にし冷媒でチューブを冷却することによってシ
ャーベット状の氷を生成可能にした管内製氷ユニットを
備え、管内製氷ユニットにより循環水の濃縮度合に応じ
た温度でチューブを冷却して製氷し該氷を除去すること
によって循環水を濃縮するように構成したことを特徴と
する管内製氷ユニットを使った熱源システム。
2. A low concentration bromide aqueous solution is used as the circulating water for the heating tower, and a plurality of thin tubes are arranged in the shell. The circulating water is used as heat storage water so that the tubes are filled with liquid and the tubes are cooled with a refrigerant. It is equipped with an in-pipe ice making unit that can generate sherbet-like ice by cooling, and the circulating ice is concentrated by removing the ice by cooling the tube at a temperature according to the concentration degree of circulating water by the in-pipe ice making unit. A heat source system using an in-pipe ice making unit, which is configured as described above.
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