JP2002106895A - 油・水の混合液を用いた氷蓄熱システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｗ／Ｏ型エマルションを循環・還流・冷却し
て、サスペンションの氷を造り蓄氷するダイナミック型
の氷蓄熱システムにおいて、エマルションが流動帯電す
る特徴を利用して、熱交換器や流路内での氷着に基づく
循環路の閉塞を防ぎ、高密度（高ＩＰＦ）の蓄氷を可能
とする方法を提供するものである。 【解決手段】 本発明はＷ／Ｏ型エマルション（１）を
循環ポンプ（３）で還流・流動させながら、冷却槽
（４）内の熱交換器（５）で冷却し、サスペンションの
氷を造り、蓄熱槽（２）に蓄氷する。ここで、流路内に
接地装置（７）やフィルター（８）を用いて、静電気的
に熱交換器（５）や循環パイプ（６）などの内表面に油
膜を形成せしめ、氷着や流路の閉塞の発生を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力負荷平準化を
図るために、深夜の電力を用いて氷を造り、電気エネル
ギーを冷熱として貯蔵し、この冷熱を空調冷房負荷など
に利用するための氷の製造・搬送並びに貯蔵の技術に関
わる。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｗ／Ｏ型エマルションからサスペ
ンションの氷を造る方法として、攪拌式システム（特願
平１１−３１４１８５など）がある。しかし、攪拌式の
ものは、システムの大型には適用が困難で、システムの
大型化には、エマルションを循環・還流させるダイナミ
ック型の開発が待たれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、エマルショ
ンの流動により、熱交換器や循環パイプなど流路の内壁
を（−）電位に、油を（＋）に帯電させ、流路の内壁に
油膜を静電気的に吸着形成せしめ、内壁への氷着と氷着
に基づく流路の閉塞を防止するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、エマルション
が接する熱交換器や循環パイプなどの表面を絶縁物と
し、エマルションの流動により熱交換器や循環路の内壁
を（−）に、Ｗ／Ｏ型エマルションを（＋）に帯電させ
る。

【０００５】油と水の混合物であるエマルションの帯電
は、水と油との誘電率の差異から、エマルション内の水
粒子は油以上に（＋）に帯電するので、水粒子が熱交換
器の表面に吸着し、氷着が起こる。

【０００６】ここで、接地装置を設けてエマルションの
放電を行うと、油には電荷が残留し、水の放電が早く進
み、油のみのが（＋）帯電の状態となる。その結果、熱
交換器や流路の表面には油のみが吸着することになる。

【０００７】この接地装置は、エマルションの流路内
（熱交換器、蓄熱槽、循環パイプなどを含む）に単数、
或いは複数個もうけるのがよい。

【０００８】以上の手段により、熱交換器や流路での氷
着を防げ、氷着に基づく流路の閉塞の発生がなくなり、
システムを連続して製氷・蓄氷運転が出来るようにな
る。

【０００９】循環・還流方式のシステムで連続して製氷
・蓄熱運転できることで、蓄氷量の増大が図られるの
で、システムの大型化が可能となり、大型化の課題が解
決された。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は循環還流式システムの例で
ある。同図において、１はＷ／Ｏ型エマルション、２は
蓄熱槽、３は循環ポンプ、４は冷却槽、５は熱交換器、
６は循環パイプ、７は接地装置、８はフィルターで、金
網などで造り、防塵と接地装置を兼ねている。

【００１１】

【実施例１】図１は循環還流式システムの１例である。
ここでは、熱交換器５は絶縁物で造られている。循環ポ
ンプ３を回して、エマルション１を熱交換器５や循環パ
イプ６内を流動させると、熱交換器５は（−）に、エマ
ルションは（＋）に帯電する。ここで、エマルションの
中の水粒子の帯電は、接地装置７やフィルター８により
放電し、油のみが（＋）に帯電している状態になる。こ
の油の帯電で、熱交換器５の表面は油膜で覆われ、氷着
の発生、そして氷着に基づく流路の閉塞の発生がなくな
った。この結果、エマルションやサスペンションを循環
させて、連続して製氷・蓄氷する運転が可能になり、蓄
熱槽を大きくして蓄氷・蓄熱が可能となった。

【００１２】

【実施例２】図２は、循環還流式システムの他の例で、
システムの構成は図１と同様であるが、ここでは、熱交
換器５に金属パイプが用いられている。図２はこのパイ
プの断面をに示したものである。金属パイプ５−１ の
内面には絶縁皮膜５−２ がある。この皮膜は薄く、熱
抵抗が小さいものに収まるように造られている。この結
果、熱交換器の熱抵抗は、絶縁物のみで造られたものよ
りも小さい。しかも、氷着の発生を防げるものになる。
また、図示は省略するが、金属製プレート状の熱交換器
の場合も、プレートの片面に絶縁皮膜をつけることによ
り、同様の効果が得られる。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、下記の効果が得られ
る。

【００１４】 接地装置を用いることにより、エマル
ションを循環還流して製氷を行うダイナミック・システ
ムおいても、熱交換器の表面に静電気的に油膜を吸着形
成せしめ、熱交換器などの流路内のでの氷着と、それに
基づく流路の閉塞を防ぎ、連続して製氷・蓄氷運転が出
来る。

【００１５】 パイプ状或いはプレート状の熱交換器
を用いて、連続製氷・蓄氷が可能になることで、システ
ムの大型化が図れるようになった。

【００１６】 循環還流式（ダイナミック型）の氷蓄
熱システムで、高密度（ＩＰＦ７０％程度）の蓄氷が可
能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のためのシステム構成（循環還流式）
で、熱交換器を絶縁物で造り、接地装置を取り付けたも
のの一例を示す模式図である。

【図２】 本発明のためのシステム構成（循環還流式）
に用いる熱交換器を金属製のパイプで造ったものの一例
を示す模式図である。

【符号の説明】 １ Ｗ／Ｏ型エマルション ２ 蓄熱槽 ３ 循環ポンプ ４ 冷却槽 ５ 熱交換器 ６ 循環パイプ ７ 接地装置 ８ フィルター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油と水の混合液のＷ／Ｏ型エマルションを
   熱交換器や循環パイプなどに還流させ、冷却して、サス
   ペンションの氷を造るシステムにおいて、、エマルショ
   ンの流動による帯電により壁面に油膜を形成せしめ、壁
   面の氷着と氷着に基づく流路の閉塞を抑えたもの。
2. 【請求項２】請求項１のために、熱交換器や循環パイプ
   などがエマルション或いはサスペンションと接する面を
   絶縁物とし、流路内に接地装置を設けたもの。