JP2000055579A - カプセル式氷蓄熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】蓄熱槽内のカプセル内表面に生じる氷の膜の形
成及び成長を抑え、製氷効率の向上を図ることにある。 【解決手段】不凍液ポンプ１の運転により、冷凍機２に
て０℃以下に冷却した不凍液３を蓄熱槽４内に供給し、
蓄熱槽４内に収納され且つ水５が充填されたカプセル６
の表面に接触する不凍液３との熱交換によりカプセル６
内に氷を生成させるカプセル式氷蓄熱装置において、カ
プセル６を収納した多孔質のカプセル収納ケース１１
と、このカプセル収納ケース１１の表面に接触させて設
けられ振動をカプセル６に与える超音波振動発生器１２
とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は余剰夜間電力を利用
して冷熱蓄熱を行い、この冷熱エネルギーをビルの空調
や地域熱供給システムに有効活用するためのカプセル式
凍り蓄熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、産業及び民生分野においてはコン
ピュータやＯＡ機器の普及及び冷暖房の完備に伴い、電
気エネルギーの消費量は増加の傾向にある。また、年間
を通して電気エネルギーの最大電力消費量は夏季昼間が
ピークであり、大きな社会問題にもなっている。

【０００３】特に最近では、夏季の電力負荷平均化を達
成する目的で夜間電力により氷を製造し、昼間解氷して
冷熱を取り出す氷蓄熱装置が普及し始めている。昼間の
空調負荷のピーク時における電力需要の軽減、並びに夜
間オフピーク時の価格の安い時間帯における電力使用に
より、電力の安定供給や空調システムの経済的運用など
供給側と需要側の双方の利益、さらに炭酸ガス発生の抑
制等の社会的要求にも答え得るものである。

【０００４】図８は従来のカプセル式氷蓄熱装置の一例
を示す構成図である。図８に示すように、製氷運転時に
夜間電力を利用して不凍液ポンプ１を運転し、冷凍機２
にて０℃以下に冷却した不凍液３を蓄熱槽４内に供給
し、蓄熱槽４内の水５が充填されたカプセル６の表面の
接水部に不凍液３を供給してカプセル６内に氷を生成さ
せる。

【０００５】一方、解氷運転時には電動３方弁７を切換
えて循環水ポンプ８を運転し、負荷側熱交換器９での熱
交換により暖められた不凍液３を蓄熱槽４内に供給して
冷却し、再び負荷側熱交換器９に供給することによって
負荷熱交換器９の二次側流体を冷却する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のカプセル式氷蓄熱装置では、カプセル内に氷
を生成する過程において０℃以下の不凍液によってカプ
セル内表面から氷が生成され、カプセル内表面で氷の膜
が形成される。この氷の膜は熱伝達率が悪く、氷の膜が
形成されるためにカプセル内部まで氷ができにくく、製
氷効率が悪いものであった。

【０００７】また、製氷運転時では蓄熱槽内を流れる不
凍液カプセルと熱交換しながら供給されるので、不凍液
出口近傍では不凍液入口近傍より不凍液温度が高くなっ
ており、不凍液出口近傍のカプセルでは不凍液入口近傍
のカプセルに比べて氷ができにくい。一方、解氷運転で
は反対に不凍液出口近傍で解氷しにくいという問題があ
った。

【０００８】本発明は上記のような問題点を解消すべく
なされたもので、蓄熱槽内のカプセル内表面に生じる氷
の膜の形成及び成長を抑え、製氷効率の向上を図ると共
に蓄熱槽全体の製氷及び解氷効率の良いカプセル式氷蓄
熱装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段によりカプセル式氷蓄熱装
置を構成するものである。請求項１に対応する発明は、
不凍液ポンプの運転により、冷凍機にて０℃以下に冷却
した不凍液を蓄熱槽内に供給し、蓄熱槽内に収納され且
つ冷熱貯蔵媒体が充填されたカプセルの表面に接触する
前記不凍液との熱交換によりカプセル内に氷を生成させ
るカプセル式氷蓄熱装置において、前記カプセルを収納
した多孔質のカプセル収納ケースと、このカプセル収納
ケースを通して前記カプセルに振動を与える振動発生手
段とを備えたものである。

【００１０】従って、上記請求項１に対応する発明のカ
プセル式氷蓄熱装置にあっては、氷の生成過程における
氷の膜の形成及び成長を抑制するためにカプセルに振動
を与えると、カプセルはカプセル自身の振動とカプセル
内の冷熱貯蔵媒体の振動により氷の膜がカプセル表面か
ら離れ、カプセル表面には液体状態の冷熱貯蔵媒体が接
触できるために熱伝達率が向上する。

【００１１】請求項２に対応する発明は、請求項１に対
応する発明のカプセル式氷蓄熱装置において、前記振動
発生手段は蓄熱槽内に前記カプセル収納ケースに振動を
伝達可能に設けられた超音波振動発生器としたものであ
る。

【００１２】従って、上記請求項２に対応する発明のカ
プセル式氷蓄熱装置にあっては、超音波振動発生器を起
動することにより、カプセル収納ケースからカプセルに
振動が伝わり、氷の膜の形成及び成長を抑制すると共
に、カプセルの熱伝達率の低下を防止するので、製氷効
率を向上させることができる。

【００１３】請求項３に対応する発明は、請求項１に対
応する発明のカプセル式氷蓄熱装置において、前記振動
発生手段は前記蓄熱槽の外部に設けられた加振器と、前
記カプセル収納ケースを前記蓄熱槽を通して支えると共
に前記加振器の振動を前記カプセル収納ケースに伝達す
る振動伝達支柱とから構成したものである。

【００１４】従って、上記請求項３に対応する発明のカ
プセル式氷蓄熱装置にあっては、蓄熱槽外に設けられた
加振器を起動させ、この加振器の振動を振動伝達支柱を
通してカプセル収納ケースに伝達することにより、カプ
セル収納ケースからカプセルに振動が伝わり、氷の膜の
形成及び成長を抑制するので、製氷効率を向上させるこ
とができる。特に加振器を用いて振動させることにより
大きな振幅の振動を得ることができ、確実にカプセル内
の冷熱貯蔵媒体を揺することができ、氷の膜の形成及び
成長を抑制することができる。

【００１５】請求項４に対応する発明は、請求項１に対
応する発明のカプセル式氷蓄熱装置において、前記振動
発生手段は前記蓄熱槽の内面に前記カプセル収納ケース
を弾性的に支持する複数の弾性体で構成したものであ
る。

【００１６】従って、上記請求項４に対応する発明のカ
プセル式氷蓄熱装置にあっては、蓄熱槽内に供給される
不凍液の脈動によって振動が発生し、カプセル収納ケー
スからカプセルに振動が伝わり、氷の膜の形成及び成長
を抑制するので、製氷効率を向上させることができる。
また、カプセル収納ケースを振動させるための機器を付
属する必要がなく、装置自体をコンパクトにすることが
できる。

【００１７】請求項５に対応する発明は、不凍液ポンプ
の運転により、冷凍機にて０℃以下に冷却した不凍液を
蓄熱槽内に供給し、蓄熱槽内に収納され且つ冷熱貯蔵媒
体が充填されたカプセルの表面に接触する前記不凍液と
の熱交換によりカプセル内に氷を生成させるカプセル式
氷蓄熱装置において、前記蓄熱槽を回転可能に貫通させ
て設けられ且つ径方向に抜ける複数の孔を有する中空状
の回転軸と、この回転軸に回転力を伝達して前記蓄熱槽
を回転駆動する回転駆動機構と、前記不凍液ポンプより
冷凍機を通して前記回転軸の一方の端部より不凍液を流
入させて他方の端部より流出させる不凍液給排系とを備
え、前記回転軸に有する径方向の孔を通して不凍液を蓄
熱槽内に供給すると共に、蓄熱槽内の不凍液を前記径方
向の孔より前記回転軸の中空部に流入させるようにした
ものである。

【００１８】従って、上記請求項５に対応する発明のカ
プセル式氷蓄熱装置にあっては、蓄熱槽内のカプセルは
密に充填されるものではなく隙間が存在することから、
蓄熱槽自体の振動と回転によってカプセル自身が移動し
て振動すると共に、カプセル内部の冷熱貯蔵媒体も流動
するので、氷の膜の形成及び成長を抑制することがで
き、製氷効率を向上させることができる。

【００１９】請求項６に対応する発明は、不凍液ポンプ
の運転により、冷凍機にて０℃以下に冷却した不凍液を
蓄熱槽内に供給し、蓄熱槽内に収納され且つ冷熱貯蔵媒
体が充填されたカプセルの表面に接触する前記不凍液と
の熱交換によりカプセル内に氷を生成させるカプセル式
氷蓄熱装置において、前記カプセルを収納した多孔質の
カプセル収納ケースと、このカプセル収納ケースを前記
蓄熱槽を貫通させて回転可能に支持する回転軸と、この
回転軸に回転力を伝達して前記カプセル収納ケースを回
転駆動する回転駆動機構とを備えたものである。

【００２０】従って、上記請求項６に対応する発明のカ
プセル式氷蓄熱装置にあっては、上記請求項５に対応す
る発明の作用効果に加えて、カプセル収納ケース全体が
回転することによりカプセル収納ケース内のカプセルが
不凍液入り口配管近傍の０℃以下の不凍液と均等に接
し、蓄熱槽内の不凍液とカプセルが均等に熱交換が行え
るので、製氷並びに解氷効率を向上させることができ
る。

【００２１】請求項７に対応する発明は、不凍液ポンプ
の運転により、冷凍機にて０℃以下に冷却した不凍液を
蓄熱槽内に供給し、蓄熱槽内に収納され且つ冷熱貯蔵媒
体が充填されたカプセルの表面に接触する前記不凍液と
の熱交換によりカプセル内に氷を生成させるカプセル式
氷蓄熱装置において、前記蓄熱槽を円筒体で構成し、内
部に多孔質構造で外周側に冷媒衝突板を有するカプセル
収納ケースを同心円状に配置し、且つその中心部には中
空状で径方向に抜ける複数の孔を有する回転軸を貫通さ
せて設け、前記不凍液ポンプより冷凍機を通して前記カ
プセル収納ケースの冷媒衝突板より流入する不凍液によ
り前記回転軸に回転力を与え、前記回転軸に有する径方
向の孔を通して前記蓄熱槽内の不凍液を前記回転軸の中
空部に流入させ、これを一方の端部より流出させるよう
にしたものである。

【００２２】従って、上記請求項７に対応する発明のカ
プセル式氷蓄熱装置にあっては、上記請求項６に対応す
る発明の作用効果に加えて、カプセル収納ケースを回転
させる機構として不凍液ポンプからの水圧を用いること
によってカプセル収納ケースを強制的に回転させる機構
が不要となり、装置全体のコンパクト化できる。

【００２３】請求項８に対応する発明は、不凍液ポンプ
の運転により、冷凍機にて０℃以下に冷却した不凍液を
蓄熱槽内に供給し、蓄熱槽内に収納され且つ冷熱貯蔵媒
体が充填されたカプセルの表面に接触する前記不凍液と
の熱交換によりカプセル内に氷を生成させるカプセル式
氷蓄熱装置において、前記蓄熱槽の内部に前記不凍液を
旋回させる旋回発生手段を設け、この旋回発生手段を前
記蓄熱槽の外部から回転力を伝達する駆動伝達機構を設
けたものである。

【００２４】従って、上記請求項８に対応する発明のカ
プセル式氷蓄熱装置にあっては、蓄熱槽内に旋回流を作
り、カプセルを蓄熱槽内で旋回させることによって氷の
膜の生成及び成長を抑制できるので、製氷効率を向上さ
せることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明によるカプセル式氷蓄
熱装置の第１の実施の形態を示す構成図であり、図８と
同一部分については同一符号を付して示す。

【００２６】図１において、４は蓄熱槽で、この蓄熱槽
４内には不凍液３が収容され、さらにこの不凍液中に多
孔質構造のカプセル収納ケース１１が浸漬させて設けら
れている。このカプセル収納ケース１１内には水等の凝
固潜熱の大きい液状蓄熱媒体（以下代表例として「水」
と表記する）５を貯溜した球状のカプセル６群が纏めて
納められている。また、カプセル収納ケース１１の外周
面に複数個の超音波振動発生器１２が適宜の間隔を存し
て設けられる。

【００２７】一方、１は蓄熱槽４内の不凍液３を不凍液
配管１０を介して循環される不凍液ポンプで、この不凍
液ポンプ１の吸込口側は蓄熱槽４の底部に接続され、ま
た不凍液ポンプ１の吐出口側は冷凍機２を通して蓄熱槽
４の上部に接続される。

【００２８】次に上記のように構成されたカプセル式氷
蓄熱装置の作用を述べる。不凍液ポンプ１を通して冷凍
機２に供給された不凍液３は、冷凍機２にて０℃以下に
冷却され、蓄熱槽４の上部より内部に供給される。この
蓄熱槽４内に供給された不凍液３はカプセル６内の水５
と熱交換され、その後蓄熱槽４の底部より不凍液ポンプ
１に戻る。

【００２９】このような循環過程で蓄熱槽４内に供給さ
れた０℃以下の不凍液３により熱交換されたカプセル６
内の水は、カプセル６の内表面で氷を生成して氷の膜を
形成するが、このとき超音波振動発生器１２より超音波
を発生させると、この超音波はカプセル収納ケース１１
を通してカプセル６に伝達され、氷の膜が破れてカプセ
ル６内の水５中内を浮遊する。

【００３０】従って、上記のような作用により０℃以下
の不凍液３と蓄熱槽４内の球状のカプセル６内にある水
５とで形成される氷の膜は、超音波振動発生器１２から
の振動によって破壊されるため、効率良く水との熱交換
を行うことができ、製氷効率を上げることができる。

【００３１】図２は本発明によるカプセル式氷蓄熱装置
の第２の実施の形態を示す構成図であり、図１と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる点についてのみ述べる。

【００３２】第２の実施の形態では、図２に示すように
蓄熱槽４のベース部に加振器１３を設置し、この加振器
１３の上に蓄熱槽４内のカプセル収納ケース１１を支持
すると共に、加振器１３の振動をカプセル６に伝達する
機能を持たせた振動伝達支柱１４を取付ける構成とする
ものである。

【００３３】この場合、振動伝達支柱１４は蓄熱槽４の
底部を貫通させているため、その貫通部に対してはシー
ルが施されることは言うまでもない。次に上記のように
構成されたカプセル式氷蓄熱装置の作用を述べる。

【００３４】不凍液ポンプ１を通して冷凍機２に供給さ
れた不凍液３は、冷凍機２にて０℃以下に冷却され、蓄
熱槽４の上部より内部に供給される。この蓄熱槽４内に
供給された不凍液３はカプセル６内の水５と熱交換さ
れ、その後蓄熱槽４の底部より不凍液ポンプ１に戻る。

【００３５】このような循環過程で蓄熱槽４内に供給さ
れた０℃以下の不凍液３により熱交換されたカプセル６
内の水は、カプセル６の内表面で氷を生成して氷の膜を
形成するが、このとき加振器１３より振動を発生させる
と、この振動は振動伝達支柱１４をカプセル収納ケース
１１を通してカプセル６に伝達され、氷の膜が破れてカ
プセル６内の水５内を浮遊する。

【００３６】従って、上記のような作用により０℃以下
の不凍液３と蓄熱槽４内の球状のカプセル６内にある水
５とで形成される氷の膜は、振動伝達支柱１４を通して
加振器１３からの振動によって破壊されるため、より高
効率で熱交換をすることができ、さらに製氷効率を上げ
ることができる。

【００３７】図３は本発明によるカプセル式氷蓄熱装置
の第３の実施の形態を示す構成図であり、図１と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる点についてのみ述べる。

【００３８】第３の実施の形態では、図３に示すように
蓄熱槽４の内面とカプセル収納ケース１１の上面、下面
及び側面との間にバネ１５をそれぞれ設けて弾性的に支
持させる構成としたものである。

【００３９】次に上記のように構成されたカプセル式氷
蓄熱装置の作用を述べる。不凍液ポンプ１を通して冷凍
機２に供給された不凍液３は、冷凍機２にて０℃以下に
冷却され、蓄熱槽４の上部より内部に供給される。この
蓄熱槽４内に供給された不凍液３はカプセル６内の水５
と熱交換され、その後蓄熱槽４の底部より不凍液ポンプ
１に戻る。

【００４０】このような循環過程で蓄熱槽４内に供給さ
れた０℃以下の不凍液３により熱交換されたカプセル６
内の水は、カプセル６の内表面で氷を生成して氷の膜を
形成するが、このとき不凍液ポンプ１から供給される不
凍液３の脈動によりカプセル収納ケース１１に振動が発
生しており、この振動はカプセル６に伝達され、氷の膜
が破れてカプセル６内の水５内を浮遊する。

【００４１】従って、上記のような作用により０℃以下
の不凍液３の脈動によりカプセル収納ケース１１に脈動
が発生し、このカプセル収納ケース１１を通して振動が
カプセル６内の水５に伝わることによって生成された氷
の付着を防止することができ、製氷効率を上げることが
できる。

【００４２】図４は本発明によるカプセル式氷蓄熱装置
の第４の実施の形態を示す構成図であり、図１と同一部
分には同一符号を付して示す。第４の実施の形態では、
図４に示すように蓄熱槽４内に不凍液３と共に、水５が
充填されたカプセル６群を収容し、この蓄熱槽４の両側
面を液密に貫通させて中空状の回転軸１６を設け、その
両端部を蓄熱槽４外部の両側方に垂直に取付けられた支
持体１７にそれぞれ回転自在に支持されている。

【００４３】この回転軸１６はその蓄熱槽４内に対応す
る部分に中空部より径方向に抜ける多数の孔が設けられ
ると共に、蓄熱槽４内の中央部に対応する中空部が閉塞
されされ、その外側部分に仕切板１６ａが取付けられて
いる。

【００４４】また、回転軸１６の一方の端部にギヤ１９
が取付けられ、このギヤ１９はモータ１８の回転軸に取
付けられた歯車１８ａに噛合されている。さらに、不凍
液ポンプ１の吐出口側を不凍液配管１０により回転軸１
６の一端部に接続され、また不凍液ポンプ１の吸込口側
を冷凍機２を通して不凍液配管１０により回転軸１６の
他端部に接続されている。

【００４５】次に上記のように構成されたカプセル式氷
蓄熱装置の作用を述べる。いま、不凍液ポンプ１を通し
て蓄熱槽３の回転軸１６の一方の端部より不凍液３が供
給されると、この不凍液３は回転軸１６の一方の端部よ
り中空部を通り、仕切板１６ａに至る経路に設けられて
いる径方向に抜ける孔から蓄熱槽４内に流出する。この
回転軸１６の孔から蓄熱槽４内に流出した不凍液３は水
５が充填されたカプセル６の接水面に供給されて熱交換
され、カプセル６の内表面に氷を生成させる。

【００４６】一方、カプセル６内の水５と熱交換し、氷
を生成した後の不凍液３は再び仕切板１６ａから回転軸
１６の他方の端部に至る経路に設けられている径方向の
孔より回転軸１６の中空部に流入し、冷凍機２側へ戻っ
て０℃以下に冷却される。

【００４７】このとき、モータ１８の駆動によりその回
転が歯車１６ａに噛合されたギヤ１９を介して回転軸１
６に伝達されているものとすれば、蓄熱槽４はこの回転
軸１６と一体に回転し、この蓄熱槽４の回転によりカプ
セル６も回転してカプセル６内の水５が流動する。この
場合、カプセル６内には水５の熱膨脹や熱収縮を考慮し
て水が流動し得るに十分な隙間が設けられている。

【００４８】従って、上記のような作用により蓄熱槽４
自身を回転させてカプセル６内に充填された水５を流動
させて氷の膜の生成及び成長を抑制することにより、製
氷効率を向上させることができる。

【００４９】図５は本発明によるカプセル式氷蓄熱装置
の第５の実施の形態を示す構成図であり、図１と同一部
分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる点についてのみ述べる。

【００５０】第５の実施の形態では、図５に示すように
蓄熱槽４内に収容された不凍液３中にカプセル６群が纏
めて納められた多孔質構造のカプセル収納ケース１１を
浸漬させて設け、このカプセル収納ケース１１に蓄熱槽
４の一方の側面を液密に貫通させて設けられた回転軸２
０の一端部を取付け、この回転軸２０の他端部にギア１
９を取付けると共に、このギア１９にモータ１８の回転
軸に取付けられた歯車１８ａを噛合させてカプセル収納
ケース１１を回転させる構成とするものである。

【００５１】次に上記のように構成されたカプセル式氷
蓄熱装置の作用を述べる。不凍液配管１０を通る不凍液
３の作用に関しては第１の実施の形態と同様なのでその
説明を省略する。

【００５２】不凍液ポンプ１の運転により蓄熱槽４内に
供給される０℃以下の不凍液３は、蓄熱槽４内のカプセ
ル収納ケース１１の上部表面の孔を通って内部に供給さ
れ、各々の球状のカプセル６内に貯溜されている水と熱
交換して氷を生成した後、カプセル収納ケース１１の下
部表面の孔を蓄熱槽４内の底部に達し、不凍液ポンプ１
を通って冷凍機２に戻る。

【００５３】このとき、モータ１８の駆動によりその回
転が歯車１８ａに噛合されたギヤ１９を介して回転軸２
０に伝達されているものとすれば、カプセル収納ケース
１１は蓄熱槽４内を回転軸２０と一体に回転し、このカ
プセル収納ケース１１の回転によりカプセル６も回転し
てカプセル６内の水５が流動する。

【００５４】従って、上記のような作用により第４の実
施の形態の効果に加えて、さらに蓄熱槽４内のカプセル
収納ケース１１内には０℃以下の不凍液３がカプセル６
に対して均一に流すことができ、カプセル収納ケース１
１内の各々のカプセル６内には均一な氷を生成すること
ができる。

【００５５】図６は本発明によるカプセル式氷蓄熱装置
の第６の実施の形態を示す構成図であり、図１と同一部
分には同一符号を付して示す。第６の実施の形態では、
図６に示すように両開口端部が閉塞された円筒状の蓄熱
槽４１内に多孔質構造で冷媒衝突板２１ａを有するカプ
セル収納ケース２１を同心円状に配置し、且つその中心
部には中空状の回転軸１６が貫通させて設けられてい
る。この回転軸１６には径方向に抜ける多数の孔が設け
られている。

【００５６】一方、不凍液ポンプ１の吐出口側は不凍液
配管１０により蓄熱槽４１の円形断面に対する接線方向
に設けられた入口配管に接続され、また不凍液ポンプ１
の吸込口側には冷凍機２を介して不凍液配管１０により
回転軸１６の端部に設けられた出口配管が接続される。

【００５７】次に上記のように構成されたカプセル式氷
蓄熱装置の作用を述べる。不凍液ポンプ１を通して供給
される０℃以下の不凍液３は、蓄熱槽４１内にその円形
断面に対する接線方向から流入し、カプセル収納ケース
２１の外側の冷媒衝突板２１に接触して回転軸１６側に
流入することでその水圧でカプセル収納ケース２１を回
転させながら、カプセル６内の水５と熱交換する。そし
て、氷を生成した後の不凍液３は回転軸１６内に径方向
の孔を通して吸込まれ、回転軸１６端部の出口管に接続
された不凍液配管１０を通して冷凍機２に戻り、０℃以
下に冷却される。

【００５８】従って、上記のような作用により第５の実
施の形態の効果に加えて、さらに蓄熱槽４１を回転させ
る機構として不凍液ポンプ１からの水圧を用いることに
よってカプセル収納ケース２１を回転させる機構が不要
となり、全体をコンパクトな蓄熱システムとすることが
できる。

【００５９】図７は本発明によるカプセル式氷蓄熱装置
の第７の実施の形態を示す構成図であり、図１と同一部
分には同一符号を付して示す。第７の実施の形態では、
図７に示すように縦形の蓄熱槽４内に不凍液３と共に、
水５が充填されたカプセル６群を収容し、蓄熱槽４の上
面に不凍液ポンプ１の吐出口側を不凍液配管１０により
接続し、また不凍液ポンプ１の吸込口側を冷凍機２を通
して不凍液配管１０により蓄熱槽４の底面に接続すると
共に、底面の中央部を液密に貫通させて回転軸２０を設
け、その蓄熱槽４内側の端部に旋回発生器２２を取付け
ると共に蓄熱槽４外側の端部にモータ１８を取付け構成
とするものである。

【００６０】次に上記のように構成されたカプセル式氷
蓄熱装置の作用を述べる。いま、不凍液ポンプ１の運転
により冷凍機２にて０℃以下に冷却された不凍液３が蓄
熱槽４の上面から流入しているものとする。このとき、
モータ１８により蓄熱槽４の底面を貫通する回転軸２０
を介して蓄熱槽４内の旋回発生器２２を回転させると、
蓄熱槽４内に旋回流が発生し、カプセル６はこの旋回流
により蓄熱槽４内を旋回する。

【００６１】そして、この蓄熱槽４内の不凍液３はカプ
セル６を旋回させながらカプセル６内の水５と熱交換し
た後、蓄熱槽４の底部まで流れ落ち、再び不凍液ポンプ
１に戻る。

【００６２】従って、上記作用により蓄熱槽４底部に存
する水流発生器２２により蓄熱槽４内の不凍液３の旋回
流を作り、カプセル６を蓄熱槽４内で旋回させることに
より氷の膜の生成及び成長を抑制し、製氷効率を向上さ
せることができる。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、蓄熱
槽内のカプセルに運動力を与えることにより、蓄熱槽内
の冷媒と槽内に貯蔵された冷熱貯蔵媒体と熱交換部に生
じる氷の膜の形成及び成長を抑制することができ、製氷
効率を上げることができ、また冷媒をカプセルに均等に
供給することにより均一名氷を生成することができ、運
転効率の向上を図ることができるカセル式氷蓄熱装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカプセル式氷蓄熱装置の第１の実
施の形態を示す構成図。

【図２】本発明によるカプセル式氷蓄熱装置の第２の実
施の形態を示す構成図。

【図３】本発明によるカプセル式氷蓄熱装置の第３の実
施の形態を示す構成図。

【図４】本発明によるカプセル式氷蓄熱装置の第４の実
施の形態を示す構成図。

【図５】本発明によるカプセル式氷蓄熱装置の第５の実
施の形態を示す構成図。

【図６】本発明によるカプセル式氷蓄熱装置の第６の実
施の形態を示す構成図。

【図７】本発明によるカプセル式氷蓄熱装置の第７の実
施の形態を示す構成図。

【図８】従来のカプセル式氷蓄熱装置の一例を示す構成
図。

【符号の説明】

１……不凍液ポンプ ２……冷凍機 ３……不凍液 ４，４１……蓄熱槽 ５……水 ６……カプセル １０……不凍液配管 １１……カプセル収納ケース １２……超音波振動発生器 １３……加振器 １４……振動伝達支柱 １５……バネ １６，２０……回転軸 １７……支持体 １８……モータ １９……ギヤ ２１……カプセル収納ケース ２１ａ……冷媒衝突板 ２２……旋回発生器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不凍液ポンプの運転により、冷凍機にて
   ０℃以下に冷却した不凍液を蓄熱槽内に供給し、蓄熱槽
   内に収納され且つ冷熱貯蔵媒体が充填されたカプセルの
   表面に接触する前記不凍液との熱交換によりカプセル内
   に氷を生成させるカプセル式氷蓄熱装置において、 前記カプセルを収納した多孔質のカプセル収納ケース
   と、このカプセル収納ケースを通して前記カプセルに振
   動を与える振動発生手段とを備えたことを特徴とするカ
   プセル式氷蓄熱装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のカプセル式氷蓄熱装置に
   おいて、前記振動発生手段は蓄熱槽内に前記カプセル収
   納ケースに振動を伝達可能に設けられた超音波振動発生
   器であることを特徴とするカプセル式氷蓄熱装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のカプセル式氷蓄熱装置に
   おいて、前記振動発生手段は前記蓄熱槽の外部に設けら
   れた加振器と、前記カプセル収納ケースを前記蓄熱槽を
   通して支えると共に前記加振器の振動を前記カプセル収
   納ケースに伝達する振動伝達支柱とから構成されたこと
   を特徴とするカプセル式氷蓄熱装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のカプセル式氷蓄熱装置に
   おいて、前記振動発生手段は前記蓄熱槽の内面に前記カ
   プセル収納ケースを弾性的に支持する複数の弾性体で構
   成されたことを特徴とするカプセル式氷蓄熱装置。
5. 【請求項５】 不凍液ポンプの運転により、冷凍機にて
   ０℃以下に冷却した不凍液を蓄熱槽内に供給し、蓄熱槽
   内に収納され且つ冷熱貯蔵媒体が充填されたカプセルの
   表面に接触する前記不凍液との熱交換によりカプセル内
   に氷を生成させるカプセル式氷蓄熱装置において、 前記蓄熱槽を回転可能に貫通させて設けられ且つ径方向
   に抜ける複数の孔を有する中空状の回転軸と、この回転
   軸に回転力を伝達して前記蓄熱槽を回転駆動する回転駆
   動機構と、前記不凍液ポンプより冷凍機を通して前記回
   転軸の一方の端部より不凍液を流入させて他方の端部よ
   り流出させる不凍液給排系とを備え、前記回転軸に有す
   る径方向の孔を通して不凍液を蓄熱槽内に供給すると共
   に、蓄熱槽内の不凍液を前記径方向の孔より前記回転軸
   の中空部に流入させるようにしたことを特徴とするカプ
   セル式氷蓄熱装置。
6. 【請求項６】 不凍液ポンプの運転により、冷凍機にて
   ０℃以下に冷却した不凍液を蓄熱槽内に供給し、蓄熱槽
   内に収納され且つ冷熱貯蔵媒体が充填されたカプセルの
   表面に接触する前記不凍液との熱交換によりカプセル内
   に氷を生成させるカプセル式氷蓄熱装置において、 前記カプセルを収納した多孔質のカプセル収納ケース
   と、このカプセル収納ケースを前記蓄熱槽を貫通させて
   回転可能に支持する回転軸と、この回転軸に回転力を伝
   達して前記カプセル収納ケースを回転駆動する回転駆動
   機構とを備えたことを特徴とするカプセル式氷蓄熱装
   置。
7. 【請求項７】 不凍液ポンプの運転により、冷凍機にて
   ０℃以下に冷却した不凍液を蓄熱槽内に供給し、蓄熱槽
   内に収納され且つ冷熱貯蔵媒体が充填されたカプセルの
   表面に接触する前記不凍液との熱交換によりカプセル内
   に氷を生成させるカプセル式氷蓄熱装置において、 前記蓄熱槽を円筒体で構成し、内部に多孔質構造で外周
   側に冷媒衝突板を有するカプセル収納ケースを同心円状
   に配置し、且つその中心部には中空状で径方向に抜ける
   複数の孔を有する回転軸を貫通させて設け、前記不凍液
   ポンプより冷凍機を通して前記カプセル収納ケースの冷
   媒衝突板より流入する不凍液により前記回転軸に回転力
   を与え、前記回転軸に有する径方向の孔を通して前記蓄
   熱槽内の不凍液を前記回転軸の中空部に流入させ、これ
   を一方の端部より流出させるようにしたことを特徴とす
   るカプセル式氷蓄熱装置。
8. 【請求項８】 不凍液ポンプの運転により、冷凍機にて
   ０℃以下に冷却した不凍液を蓄熱槽内に供給し、蓄熱槽
   内に収納され且つ冷熱貯蔵媒体が充填されたカプセルの
   表面に接触する前記不凍液との熱交換によりカプセル内
   に氷を生成させるカプセル式氷蓄熱装置において、 前記蓄熱槽の内部に前記不凍液を旋回させる旋回発生手
   段を設け、この旋回発生手段を前記蓄熱槽の外部から回
   転力を伝達する駆動伝達機構を設けたことを特徴とする
   カプセル式氷蓄熱装置。