JP2000121212A - 氷蓄熱装置 - Google Patents
氷蓄熱装置Info
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- JP2000121212A JP2000121212A JP10290303A JP29030398A JP2000121212A JP 2000121212 A JP2000121212 A JP 2000121212A JP 10290303 A JP10290303 A JP 10290303A JP 29030398 A JP29030398 A JP 29030398A JP 2000121212 A JP2000121212 A JP 2000121212A
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- cooling medium
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Abstract
(57)【要約】
【課題】液滴が直接分離界面に衝突することを防ぐこと
で生成する泡の量を低減させる氷蓄熱装置を提供するこ
と。 【解決手段】水に不溶な冷却媒体を冷凍機などの冷却手
段で冷却し、この冷却された冷却媒体を冷却媒体ノズル
から水中に噴き出し、水と直接接触熱交換して氷粒を析
出させる氷蓄熱装置において、熱交換後の水と冷却媒体
の分離界面に水と冷却媒体の中間の比重からなる小球体
を多数浮遊させた部位を備えているので、分離界面に浮
遊する小球体は不凍液の液滴が直接分離界面に衝突する
ことを防ぐため、不凍液の液滴と水によって構成される
泡を生成させるのを低減し、また液滴が一度小球体に接
した後に小球体に沿って液滴に流入することで生成する
泡の量をさらに低減することが可能となる。
で生成する泡の量を低減させる氷蓄熱装置を提供するこ
と。 【解決手段】水に不溶な冷却媒体を冷凍機などの冷却手
段で冷却し、この冷却された冷却媒体を冷却媒体ノズル
から水中に噴き出し、水と直接接触熱交換して氷粒を析
出させる氷蓄熱装置において、熱交換後の水と冷却媒体
の分離界面に水と冷却媒体の中間の比重からなる小球体
を多数浮遊させた部位を備えているので、分離界面に浮
遊する小球体は不凍液の液滴が直接分離界面に衝突する
ことを防ぐため、不凍液の液滴と水によって構成される
泡を生成させるのを低減し、また液滴が一度小球体に接
した後に小球体に沿って液滴に流入することで生成する
泡の量をさらに低減することが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大規模な地域熱供
給プラントあるいは空調用として高層建築の空調設備等
に使用される氷蓄熱装置に関する。
給プラントあるいは空調用として高層建築の空調設備等
に使用される氷蓄熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、氷蓄熱を有する空調システムは、
昼間に集中する冷房用電力需要を低減するために、安価
な深夜電力を利用し、かつ熱源機器容量の低減や契約電
力の低減も図れることから、ビル空調や地域冷暖房シス
テムなどの比較的大容量の空調システムへの適用が期待
されている。特に、最近では夏期の昼間の冷房負荷が急
速に増大し、電力の安定供給が阻害される恐れもあり、
社会的にも夜間電力の有効活用が望まれる状況となって
きている。
昼間に集中する冷房用電力需要を低減するために、安価
な深夜電力を利用し、かつ熱源機器容量の低減や契約電
力の低減も図れることから、ビル空調や地域冷暖房シス
テムなどの比較的大容量の空調システムへの適用が期待
されている。特に、最近では夏期の昼間の冷房負荷が急
速に増大し、電力の安定供給が阻害される恐れもあり、
社会的にも夜間電力の有効活用が望まれる状況となって
きている。
【０００３】このような背景から、蓄熱槽を有する空調
設備が多数提案され、既に稼働状況のものもあり、特に
蓄熱容量が従来の氷蓄熱と比べて大幅に増大することの
できる氷蓄熱装置の実用化が進められている。
設備が多数提案され、既に稼働状況のものもあり、特に
蓄熱容量が従来の氷蓄熱と比べて大幅に増大することの
できる氷蓄熱装置の実用化が進められている。
【０００４】この氷蓄熱装置は、蓄熱槽に氷粒（流動性
を有するシャーベット状の）を蓄熱させ、これを昼間の
冷房用の冷熱源として空気調和機器などに利用したり、
あるいは製氷部で生成させた氷粒＋水を直接空気調和機
器などに供給して冷房用の冷熱源とするものである。
を有するシャーベット状の）を蓄熱させ、これを昼間の
冷房用の冷熱源として空気調和機器などに利用したり、
あるいは製氷部で生成させた氷粒＋水を直接空気調和機
器などに供給して冷房用の冷熱源とするものである。
【０００５】このような氷蓄熱装置の一例として、米国
特許第２９９６８９４号明細書、特開平５−２２３２９
１号公報などに開示されたものがある。これらはいずれ
も空調用潜熱蓄熱装置であり、潜熱蓄熱体（第一の液
体）として水を用い、特に氷粒状態で連続的に生成する
ものであり、冷凍機において０℃以下に冷却媒体（第二
の液体：非水溶性不凍液、以下不凍液という）を冷却
し、これを水中に噴出させて水と直接接触熱交換させて
氷粒を生成する直接接触方式である。
特許第２９９６８９４号明細書、特開平５−２２３２９
１号公報などに開示されたものがある。これらはいずれ
も空調用潜熱蓄熱装置であり、潜熱蓄熱体（第一の液
体）として水を用い、特に氷粒状態で連続的に生成する
ものであり、冷凍機において０℃以下に冷却媒体（第二
の液体：非水溶性不凍液、以下不凍液という）を冷却
し、これを水中に噴出させて水と直接接触熱交換させて
氷粒を生成する直接接触方式である。
【０００６】したがって、このような直接接触方式の潜
熱蓄熱装置は熱損失が少なく、高効率で微細な氷粒を生
成することができる。また、この氷粒は浮力や水流とと
もに移動するので、常に０℃の水と不凍液とが接触する
ことにより製氷されるため、高い製氷効率とすることが
できる。
熱蓄熱装置は熱損失が少なく、高効率で微細な氷粒を生
成することができる。また、この氷粒は浮力や水流とと
もに移動するので、常に０℃の水と不凍液とが接触する
ことにより製氷されるため、高い製氷効率とすることが
できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の潜熱蓄熱装置は、安定した状態で効率よ
く製氷することに不具合が生じる場合があった。すなわ
ち、氷粒を析出する製氷部において、水中に噴出させた
不凍液は細粒となり水と直接接触熱交換することにより
氷粒を生成するものの、水と不凍液の分離界面には連続
的に生成される液滴が絶えず衝突することにより，分離
界面に水及び不凍液の膜で形成された泡が生じる。この
泡の量が多過ぎると，循環系統を構成する不凍液の製氷
部の取水口から泡が混入され，ポンプ等により激しく撹
拌されることになる。また、水と不凍液の分離界面に浮
遊するゴミなどの異物によって、長時間に渡る運転によ
り次第に泡の量が増大する可能性も生じる。
たような従来の潜熱蓄熱装置は、安定した状態で効率よ
く製氷することに不具合が生じる場合があった。すなわ
ち、氷粒を析出する製氷部において、水中に噴出させた
不凍液は細粒となり水と直接接触熱交換することにより
氷粒を生成するものの、水と不凍液の分離界面には連続
的に生成される液滴が絶えず衝突することにより，分離
界面に水及び不凍液の膜で形成された泡が生じる。この
泡の量が多過ぎると，循環系統を構成する不凍液の製氷
部の取水口から泡が混入され，ポンプ等により激しく撹
拌されることになる。また、水と不凍液の分離界面に浮
遊するゴミなどの異物によって、長時間に渡る運転によ
り次第に泡の量が増大する可能性も生じる。
【０００８】本発明（請求項１及び請求項２対応）は上
記状況に鑑みてなされたもので、その目的は液滴が直接
分離界面に衝突することを防ぎ、一度球体に接した後に
球体に沿って液滴に流入することで生成する泡の量を低
減し、また浮遊する球体が絶えず移動することで、生成
された泡を粉砕し消泡作用も生じる氷蓄熱装置を提供す
ることにある。
記状況に鑑みてなされたもので、その目的は液滴が直接
分離界面に衝突することを防ぎ、一度球体に接した後に
球体に沿って液滴に流入することで生成する泡の量を低
減し、また浮遊する球体が絶えず移動することで、生成
された泡を粉砕し消泡作用も生じる氷蓄熱装置を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、水に不溶な冷却媒体を冷凍機
などの冷却手段で冷却し、この冷却された冷却媒体を冷
却媒体ノズルから水中に噴き出し、水と直接接触熱交換
して氷粒を析出させる氷蓄熱装置において、熱交換後の
水と冷却媒体の分離界面に水と冷却媒体の中間の比重か
らなる小球体を多数浮遊させた部位を備えたことを特徴
とする。
に、本発明の請求項１は、水に不溶な冷却媒体を冷凍機
などの冷却手段で冷却し、この冷却された冷却媒体を冷
却媒体ノズルから水中に噴き出し、水と直接接触熱交換
して氷粒を析出させる氷蓄熱装置において、熱交換後の
水と冷却媒体の分離界面に水と冷却媒体の中間の比重か
らなる小球体を多数浮遊させた部位を備えたことを特徴
とする。
【００１０】請求項１によると、連続運転を行うことで
分離界面に浮遊する小球体は，不凍液の液滴が直接分離
界面に衝突することを防ぐため、不凍液の液滴と水によ
って構成される泡を生成させるのを低減し、また液滴が
一度小球体に接した後に小球体に沿って液滴に流入する
ことで生成する泡の量をさらに低減することが可能とな
る。
分離界面に浮遊する小球体は，不凍液の液滴が直接分離
界面に衝突することを防ぐため、不凍液の液滴と水によ
って構成される泡を生成させるのを低減し、また液滴が
一度小球体に接した後に小球体に沿って液滴に流入する
ことで生成する泡の量をさらに低減することが可能とな
る。
【００１１】本発明の請求項２は、水に不溶な冷却媒体
を冷凍機などの冷却手段で冷却し、この冷却された冷却
媒体を冷却媒体ノズルから水中に噴き出し、水と直接接
触熱交換して氷粒を析出させる氷蓄熱装置において、熱
交換後の水と冷却媒体の分離界面に水と冷却媒体の中間
の比重からなる長さや厚さの異なる板状物体を多数浮遊
させた部位を備えたことを特徴とする。
を冷凍機などの冷却手段で冷却し、この冷却された冷却
媒体を冷却媒体ノズルから水中に噴き出し、水と直接接
触熱交換して氷粒を析出させる氷蓄熱装置において、熱
交換後の水と冷却媒体の分離界面に水と冷却媒体の中間
の比重からなる長さや厚さの異なる板状物体を多数浮遊
させた部位を備えたことを特徴とする。
【００１２】請求項２によると、連続運転を行っても水
と不凍液の分離界面に浮遊する小さな板は、不凍液の液
滴が直接分離界面に衝突することを防ぐため、不凍液の
液滴と水とによって生成させる泡を低減し、また浮遊す
る小さな板が絶えず移動することで生成された泡を粉砕
し消泡作用も生じる。
と不凍液の分離界面に浮遊する小さな板は、不凍液の液
滴が直接分離界面に衝突することを防ぐため、不凍液の
液滴と水とによって生成させる泡を低減し、また浮遊す
る小さな板が絶えず移動することで生成された泡を粉砕
し消泡作用も生じる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は本発明の一実施例（請求項１
対応）の氷蓄熱装置の構成図である。図に示すように，
蓄熱槽１の側壁に噴出しノズル３を設置し、この噴出し
ノズル３より不凍液２を蓄熱槽１内に噴出させ水６を氷
粒７に生成した後、不凍液２は蓄熱槽下部の出口９より
取出し循環ポンプ４を経由し冷凍機５によって冷却され
再び蓄熱槽１に供給される。
基づいて説明する。図１は本発明の一実施例（請求項１
対応）の氷蓄熱装置の構成図である。図に示すように，
蓄熱槽１の側壁に噴出しノズル３を設置し、この噴出し
ノズル３より不凍液２を蓄熱槽１内に噴出させ水６を氷
粒７に生成した後、不凍液２は蓄熱槽下部の出口９より
取出し循環ポンプ４を経由し冷凍機５によって冷却され
再び蓄熱槽１に供給される。
【００１４】一方、蓄熱槽１内の水６は噴出しノズル３
から噴出される不凍液２との直接接触熱交換により氷粒
７を生成し、この氷粒７は蓄熱槽１の上方に堆積する。
ここで，氷粒を生成させる不凍液は、水の比重の１．５
倍以上でかつ凝固点が−２０℃以下で水に不溶な冷却媒
体（例えば、米国３Ｍ社：商品名フロリナート液）であ
り，蓄熱槽１下部に溜まった０℃近傍の不凍液２を冷凍
機５によって−３〜−８℃程度に冷却して使用される。
また、水６と不凍液２との分離界面には，水６と不凍液
２の中間の比重からなる小球体８を多数（無数）浮遊さ
せ、小球体８を遊離させたまま不凍液２の循環による連
続運転を行う。
から噴出される不凍液２との直接接触熱交換により氷粒
７を生成し、この氷粒７は蓄熱槽１の上方に堆積する。
ここで，氷粒を生成させる不凍液は、水の比重の１．５
倍以上でかつ凝固点が−２０℃以下で水に不溶な冷却媒
体（例えば、米国３Ｍ社：商品名フロリナート液）であ
り，蓄熱槽１下部に溜まった０℃近傍の不凍液２を冷凍
機５によって−３〜−８℃程度に冷却して使用される。
また、水６と不凍液２との分離界面には，水６と不凍液
２の中間の比重からなる小球体８を多数（無数）浮遊さ
せ、小球体８を遊離させたまま不凍液２の循環による連
続運転を行う。
【００１５】本実施例によると、連続運転を行うことで
分離界面に浮遊する小球体８は，不凍液２の液滴が直接
分離界面に衝突することを防ぐため、不凍液２の液滴と
水によって構成される泡を生成させるのを低減し、また
液滴が一度小球体８に接した後に小球体に沿って液滴に
流入することで生成する泡の量をさらに低減することが
可能となる。さらに浮遊する小球体８が絶えず移動する
ことで、生成された泡を粉砕し消泡作用も生じる。
分離界面に浮遊する小球体８は，不凍液２の液滴が直接
分離界面に衝突することを防ぐため、不凍液２の液滴と
水によって構成される泡を生成させるのを低減し、また
液滴が一度小球体８に接した後に小球体に沿って液滴に
流入することで生成する泡の量をさらに低減することが
可能となる。さらに浮遊する小球体８が絶えず移動する
ことで、生成された泡を粉砕し消泡作用も生じる。
【００１６】図２は本発明の他の実施例（請求項２対
応）の氷蓄熱装置の構成図である。図に示すように、本
実施例が上記実施例と異なる構成は、小球体８の代りに
長さや厚さの異なる小さな板１０を用いた点であり、そ
の他の構成は同一であるので同一部分には同一符号を付
して説明する。
応）の氷蓄熱装置の構成図である。図に示すように、本
実施例が上記実施例と異なる構成は、小球体８の代りに
長さや厚さの異なる小さな板１０を用いた点であり、そ
の他の構成は同一であるので同一部分には同一符号を付
して説明する。
【００１７】本実施例においては、水６と不凍液２との
分離界面には水６と不凍液２の中間の比重からなる小さ
な板１０を多数（無数）浮遊させており、この小さな板
１０を浮遊させたまま不凍液２の循環による連続運転を
行う。
分離界面には水６と不凍液２の中間の比重からなる小さ
な板１０を多数（無数）浮遊させており、この小さな板
１０を浮遊させたまま不凍液２の循環による連続運転を
行う。
【００１８】このように連続運転を行っても水６と不凍
液２の分離界面に浮遊する小さな板１０は、不凍液２の
液滴が直接分離界面に衝突することを防ぐため不凍液２
の液滴と水とによって生成させる泡を低減し、また液滴
が一度小さな板１０に接した後にこの板１０の側面に沿
って液滴に流入することで生成する泡の量をさらに低減
することが可能となる。また浮遊する小さな板１０が絶
えず移動することで生成された泡を粉砕し消泡作用も生
じる。
液２の分離界面に浮遊する小さな板１０は、不凍液２の
液滴が直接分離界面に衝突することを防ぐため不凍液２
の液滴と水とによって生成させる泡を低減し、また液滴
が一度小さな板１０に接した後にこの板１０の側面に沿
って液滴に流入することで生成する泡の量をさらに低減
することが可能となる。また浮遊する小さな板１０が絶
えず移動することで生成された泡を粉砕し消泡作用も生
じる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明（請求項１
及び請求項２対応）によると、生成する泡の量を低減す
ることにより循環系統を構成する不凍液の蓄熱槽下部出
口から泡が混入され、ポンプ等により激しく撹拌される
ことがなくなるので、運転開始から停止まで変わらぬ不
凍液状態を維持できる。また、水と不凍液の分離界面に
浮遊するゴミなどの異物によって長時間に亘る運転によ
り次第に泡の量が増大する現象も抑制することができ、
保守の回数が少なくて済む。さらに蓄熱槽下部出口と分
離界面との距離が短くて済むことで不凍液の必要量を削
減でき、コンパクトな構成となる。
及び請求項２対応）によると、生成する泡の量を低減す
ることにより循環系統を構成する不凍液の蓄熱槽下部出
口から泡が混入され、ポンプ等により激しく撹拌される
ことがなくなるので、運転開始から停止まで変わらぬ不
凍液状態を維持できる。また、水と不凍液の分離界面に
浮遊するゴミなどの異物によって長時間に亘る運転によ
り次第に泡の量が増大する現象も抑制することができ、
保守の回数が少なくて済む。さらに蓄熱槽下部出口と分
離界面との距離が短くて済むことで不凍液の必要量を削
減でき、コンパクトな構成となる。
【図１】本発明の一実施例の氷蓄熱装置の構成図。
【図２】本発明の他の実施例の氷蓄熱装置の構成図。
１…蓄熱槽、２…不凍液、３…噴出しノズル、４…循環
ポンプ、５…冷凍機、６…水、７…氷粒、８…小球体、
９…出口、１０…小さな板。
ポンプ、５…冷凍機、６…水、７…氷粒、８…小球体、
９…出口、１０…小さな板。
Claims (2)
- 【請求項１】 水に不溶な冷却媒体を冷凍機などの冷却
手段で冷却し、この冷却された冷却媒体を冷却媒体ノズ
ルから水中に噴き出し、水と直接接触熱交換して氷粒を
析出させる氷蓄熱装置において、熱交換後の水と冷却媒
体の分離界面に水と冷却媒体の中間の比重からなる小球
体を多数浮遊させた部位を備えたことを特徴とする氷蓄
熱装置。 - 【請求項２】 水に不溶な冷却媒体を冷凍機などの冷却
手段で冷却し、この冷却された冷却媒体を冷却媒体ノズ
ルから水中に噴き出し、水と直接接触熱交換して氷粒を
析出させる氷蓄熱装置において、熱交換後の水と冷却媒
体の分離界面に水と冷却媒体の中間の比重からなる長さ
や厚さの異なる小さな板状物体を多数浮遊させた部位を
備えたことを特徴とする氷蓄熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10290303A JP2000121212A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 氷蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10290303A JP2000121212A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 氷蓄熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000121212A true JP2000121212A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=17754379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10290303A Pending JP2000121212A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 氷蓄熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000121212A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006275127A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Keeper Co Ltd | ブリーザー装置 |
| JP2007132568A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Kurimoto Ltd | 潜熱蓄熱装置 |
-
1998
- 1998-10-13 JP JP10290303A patent/JP2000121212A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006275127A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Keeper Co Ltd | ブリーザー装置 |
| JP2007132568A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Kurimoto Ltd | 潜熱蓄熱装置 |
| JP4617505B2 (ja) * | 2005-11-09 | 2011-01-26 | 三機工業株式会社 | 潜熱蓄熱装置 |
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