JP2002333293A - 蓄冷方法及び装置 - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02B30/62—Absorption based systems
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- Y02E60/14—Thermal energy storage
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- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄冷のための消費電力を大幅に低減できるよ
うにする。 【解決手段】 廃熱により吸収式冷凍機2の再生器15
内の吸収剤14を加熱して吸収剤14に吸収された蒸発
媒体14aを蒸発分離し、該蒸発媒体14aの蒸気を液
化して蒸発器19の冷却管22外面に供給し、冷却管2
2外面から蒸発する蒸発媒体14aの蒸気を、前記蒸発
媒体14aを分離した高濃度の吸収剤14にて吸収して
蒸発媒体14aの蒸発を促進させることにより冷却管2
2内部の冷媒を冷却し、得られた冷媒の冷熱により過冷
却式氷生成装置1の過冷却器5内を流動する氷生成流体
Sを凝固温度以下に過冷却し、続いて氷生成流体Sの過
冷却を解除することにより氷スラリを生成して氷スラリ
貯槽6に貯蔵する。
うにする。 【解決手段】 廃熱により吸収式冷凍機2の再生器15
内の吸収剤14を加熱して吸収剤14に吸収された蒸発
媒体14aを蒸発分離し、該蒸発媒体14aの蒸気を液
化して蒸発器19の冷却管22外面に供給し、冷却管2
2外面から蒸発する蒸発媒体14aの蒸気を、前記蒸発
媒体14aを分離した高濃度の吸収剤14にて吸収して
蒸発媒体14aの蒸発を促進させることにより冷却管2
2内部の冷媒を冷却し、得られた冷媒の冷熱により過冷
却式氷生成装置1の過冷却器5内を流動する氷生成流体
Sを凝固温度以下に過冷却し、続いて氷生成流体Sの過
冷却を解除することにより氷スラリを生成して氷スラリ
貯槽6に貯蔵する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】従来より、深夜電力を利用し
て氷を製造し貯蔵しておき、この氷を冷熱源として昼間
の冷房等に利用する蓄冷技術の開発が進められている。
冷房時の冷熱を蓄熱槽内において氷の形態で蓄えるいわ
ゆる氷蓄熱システムは、小規模装置でも多量の冷熱を蓄
えられることから近年特に注目されている。
て氷を製造し貯蔵しておき、この氷を冷熱源として昼間
の冷房等に利用する蓄冷技術の開発が進められている。
冷房時の冷熱を蓄熱槽内において氷の形態で蓄えるいわ
ゆる氷蓄熱システムは、小規模装置でも多量の冷熱を蓄
えられることから近年特に注目されている。
【0002】従来から考えられている氷蓄熱システムと
しては、冷凍機の低温の冷媒を水槽内に配置した冷却管
に通して水槽内の水を冷却することにより、氷を生成さ
せて貯蔵し、水槽内に生成した氷の冷熱を冷熱取出管に
より外部の利用系に取出すようにしている。
しては、冷凍機の低温の冷媒を水槽内に配置した冷却管
に通して水槽内の水を冷却することにより、氷を生成さ
せて貯蔵し、水槽内に生成した氷の冷熱を冷熱取出管に
より外部の利用系に取出すようにしている。
【0003】しかし、この方式は、氷を塊状に生成させ
るために、氷の生成に時間が掛かり、且つ冷熱の取り出
し温度が経時的に変化し、このために利用系での冷熱の
利便性が悪いという問題を有していた。
るために、氷の生成に時間が掛かり、且つ冷熱の取り出
し温度が経時的に変化し、このために利用系での冷熱の
利便性が悪いという問題を有していた。
【0004】このため、近年では、氷を氷スラリの形態
で貯蔵することによって、冷熱の利便性を高める方法が
種々提案されている。
で貯蔵することによって、冷熱の利便性を高める方法が
種々提案されている。
【0005】氷を氷スラリの形態で生成・貯蔵する方式
としては、掻き取り式製氷装置が提案されている。この
掻き取り式製氷装置は、冷凍機で得られる低温の冷媒に
よって冷却面を冷却し、この冷却面に水を供給すること
により冷却面に氷を生成させ、生成した氷を旋回翼等の
掻き取り装置により掻き取って蓄氷槽に貯蔵し、該蓄氷
槽に貯蔵したシャーベット状の氷スラリの冷熱を熱交換
器等を介して利用系に取り出すようにしている。
としては、掻き取り式製氷装置が提案されている。この
掻き取り式製氷装置は、冷凍機で得られる低温の冷媒に
よって冷却面を冷却し、この冷却面に水を供給すること
により冷却面に氷を生成させ、生成した氷を旋回翼等の
掻き取り装置により掻き取って蓄氷槽に貯蔵し、該蓄氷
槽に貯蔵したシャーベット状の氷スラリの冷熱を熱交換
器等を介して利用系に取り出すようにしている。
【0006】又、氷を氷スラリの形態で貯蔵する他の方
式としては、過冷却式氷生成装置が提案されている。こ
の過冷却式氷生成装置は、冷凍機で得られる冷媒によっ
て水を凝固温度以下(例えば−2℃前後)に過冷却する
過冷却器を備え、該過冷却器から流出する水の過冷却を
解除することによって一部に氷を生成させ、生成した氷
スラリを氷スラリ貯槽に貯蔵するようにしている。
式としては、過冷却式氷生成装置が提案されている。こ
の過冷却式氷生成装置は、冷凍機で得られる冷媒によっ
て水を凝固温度以下(例えば−2℃前後)に過冷却する
過冷却器を備え、該過冷却器から流出する水の過冷却を
解除することによって一部に氷を生成させ、生成した氷
スラリを氷スラリ貯槽に貯蔵するようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記掻
き取り式製氷装置では、冷凍機によって冷却する冷却面
に微細な氷の種晶を生成させ、この氷を針状に成長させ
ることにより氷塊(固体の結晶)を生成させるようにし
ているために、氷塊が形成される際の伝熱性能が低い
(生成された氷によって伝熱性能が阻害される)ため、
氷の生成に時間が掛かる問題がある。この問題を防ぐた
めに、冷却面に生成した氷を掻き取り機により掻き取る
ようにしているが、冷却面から固体の結晶を剥離させる
ための動力が必要となり、氷の生成効率が低下してしま
う。
き取り式製氷装置では、冷凍機によって冷却する冷却面
に微細な氷の種晶を生成させ、この氷を針状に成長させ
ることにより氷塊(固体の結晶)を生成させるようにし
ているために、氷塊が形成される際の伝熱性能が低い
(生成された氷によって伝熱性能が阻害される)ため、
氷の生成に時間が掛かる問題がある。この問題を防ぐた
めに、冷却面に生成した氷を掻き取り機により掻き取る
ようにしているが、冷却面から固体の結晶を剥離させる
ための動力が必要となり、氷の生成効率が低下してしま
う。
【0008】又、冷却面を冷却して氷を生成するために
冷凍機を駆動しており、この冷凍機を駆動するために多
大の運転電力が必要であり、冷凍機の電力費を低減する
ために夜間電力を利用することが行われているが、それ
でも運転費が嵩んでしまうという問題がある。
冷凍機を駆動しており、この冷凍機を駆動するために多
大の運転電力が必要であり、冷凍機の電力費を低減する
ために夜間電力を利用することが行われているが、それ
でも運転費が嵩んでしまうという問題がある。
【0009】一方、前記過冷却式氷生成装置は、氷生成
流体の過冷却と過冷却の解除とによって直接氷スラリを
生成できるので、前記したような氷を掻き取るための動
力等を必要としない利点があるが、過冷却式氷生成装置
においても、過冷却器において過冷却状態を作り出すた
めに冷凍機を駆動する必要があり、この冷凍機を駆動す
るために多大の運転電力が必要であり、冷凍機の電力費
を低減するために夜間電力を利用することが行われてい
るが、それでも運転費が嵩んでしまうという問題があ
る。
流体の過冷却と過冷却の解除とによって直接氷スラリを
生成できるので、前記したような氷を掻き取るための動
力等を必要としない利点があるが、過冷却式氷生成装置
においても、過冷却器において過冷却状態を作り出すた
めに冷凍機を駆動する必要があり、この冷凍機を駆動す
るために多大の運転電力が必要であり、冷凍機の電力費
を低減するために夜間電力を利用することが行われてい
るが、それでも運転費が嵩んでしまうという問題があ
る。
【0010】本発明は、斯かる実情に鑑みなしたもの
で、消費電力を大幅に低減できるようにした蓄冷方法及
び装置を提供することを目的とする。
で、消費電力を大幅に低減できるようにした蓄冷方法及
び装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
廃熱により吸収式冷凍機の再生器内の吸収剤を加熱して
吸収剤に吸収された蒸発媒体を蒸発分離し、該蒸発媒体
の蒸気を液化して蒸発器の冷却管外面に供給し、冷却管
外面から蒸発する蒸発媒体の蒸気を、前記蒸発媒体を分
離した高濃度の吸収剤により吸収して前記蒸発媒体の蒸
発を促進させることにより冷却管内部の冷媒を冷却し、
得られた冷媒の冷熱により過冷却式氷生成装置の過冷却
器内を流動する氷生成流体を凝固温度以下に過冷却し、
続いて氷生成流体の過冷却を解除することにより氷スラ
リを生成して氷スラリ貯槽に貯蔵することを特徴とする
蓄冷方法である。
廃熱により吸収式冷凍機の再生器内の吸収剤を加熱して
吸収剤に吸収された蒸発媒体を蒸発分離し、該蒸発媒体
の蒸気を液化して蒸発器の冷却管外面に供給し、冷却管
外面から蒸発する蒸発媒体の蒸気を、前記蒸発媒体を分
離した高濃度の吸収剤により吸収して前記蒸発媒体の蒸
発を促進させることにより冷却管内部の冷媒を冷却し、
得られた冷媒の冷熱により過冷却式氷生成装置の過冷却
器内を流動する氷生成流体を凝固温度以下に過冷却し、
続いて氷生成流体の過冷却を解除することにより氷スラ
リを生成して氷スラリ貯槽に貯蔵することを特徴とする
蓄冷方法である。
【0012】請求項2に係る発明は、氷生成流体が水で
あることを特徴とする請求項1に記載の蓄冷方法であ
る。
あることを特徴とする請求項1に記載の蓄冷方法であ
る。
【0013】請求項3に係る発明は、氷生成流体がエタ
ノール水溶液であることを特徴とする請求項1に記載の
蓄冷方法である。
ノール水溶液であることを特徴とする請求項1に記載の
蓄冷方法である。
【0014】請求項4に係る発明は、廃熱により吸収剤
を加熱して吸収剤に吸収された蒸発媒体を蒸発分離させ
る再生器と、該再生器で分離された蒸発媒体を冷却して
液化するコンデンサと、冷媒を循環させる冷却管の外面
に前記コンデンサからの液化した蒸発媒体を供給する蒸
発器と、前記再生器で蒸発媒体が蒸発分離された高濃度
の吸収剤を導入して前記冷却管の外面から蒸発する蒸発
媒体を吸収することにより前記冷却管内の冷媒を冷却す
る吸収器とを備えた吸収式冷凍機と、該吸収式冷凍機に
おける冷却管の冷媒を循環ポンプにより循環供給して氷
生成流体を過冷却状態に冷却する過冷却器と、過冷却器
から流出する氷生成流体の過冷却を解除することにより
氷を生成させて氷スラリを貯蔵する氷スラリ貯槽とを備
えた過冷却式氷生成装置、とからなることを特徴とする
蓄冷装置である。
を加熱して吸収剤に吸収された蒸発媒体を蒸発分離させ
る再生器と、該再生器で分離された蒸発媒体を冷却して
液化するコンデンサと、冷媒を循環させる冷却管の外面
に前記コンデンサからの液化した蒸発媒体を供給する蒸
発器と、前記再生器で蒸発媒体が蒸発分離された高濃度
の吸収剤を導入して前記冷却管の外面から蒸発する蒸発
媒体を吸収することにより前記冷却管内の冷媒を冷却す
る吸収器とを備えた吸収式冷凍機と、該吸収式冷凍機に
おける冷却管の冷媒を循環ポンプにより循環供給して氷
生成流体を過冷却状態に冷却する過冷却器と、過冷却器
から流出する氷生成流体の過冷却を解除することにより
氷を生成させて氷スラリを貯蔵する氷スラリ貯槽とを備
えた過冷却式氷生成装置、とからなることを特徴とする
蓄冷装置である。
【0015】請求項5に係る発明は、過冷却器入口の氷
生成流体の温度を検出する温度計と、該温度計の検出温
度に基づき循環ポンプを制御して過冷却器に対する冷媒
の循環量を調節する制御装置とを備えたこと特徴とする
請求項4に記載の蓄冷装置である。
生成流体の温度を検出する温度計と、該温度計の検出温
度に基づき循環ポンプを制御して過冷却器に対する冷媒
の循環量を調節する制御装置とを備えたこと特徴とする
請求項4に記載の蓄冷装置である。
【0016】請求項6に係る発明は、過冷却器出口の冷
媒の温度を検出する温度計と、該温度計の検出温度に基
づき循環ポンプを制御して過冷却器に対する冷媒の循環
量を調節する制御器とを備えたことを特徴とする請求項
4に記載の蓄冷装置である。
媒の温度を検出する温度計と、該温度計の検出温度に基
づき循環ポンプを制御して過冷却器に対する冷媒の循環
量を調節する制御器とを備えたことを特徴とする請求項
4に記載の蓄冷装置である。
【0017】上記発明によれば以下のように作用する。
【0018】請求項1又は4に掛かる発明では、廃熱を
利用して吸収式冷凍機により冷媒を冷却し、該冷媒の冷
熱によって過冷却式氷生成装置の過冷却器内を流動する
氷生成流体を凝固温度以下に過冷却した後、氷生成流体
の過冷却を解除することにより氷スラリを生成し、氷ス
ラリ貯槽に貯蔵する。従って、過冷却式氷生成装置の過
冷却器内で氷生成流体を凝固点以下に冷却するための冷
熱源を、廃熱を利用して冷熱を発生させる吸収式冷凍機
から得ることができ、よって、消費電力を削減し、運転
費を大幅に低減できるようになる。
利用して吸収式冷凍機により冷媒を冷却し、該冷媒の冷
熱によって過冷却式氷生成装置の過冷却器内を流動する
氷生成流体を凝固温度以下に過冷却した後、氷生成流体
の過冷却を解除することにより氷スラリを生成し、氷ス
ラリ貯槽に貯蔵する。従って、過冷却式氷生成装置の過
冷却器内で氷生成流体を凝固点以下に冷却するための冷
熱源を、廃熱を利用して冷熱を発生させる吸収式冷凍機
から得ることができ、よって、消費電力を削減し、運転
費を大幅に低減できるようになる。
【0019】請求項2に係る発明のように、氷生成流体
が水であると、氷点付近の冷熱を貯蔵することができ
る。
が水であると、氷点付近の冷熱を貯蔵することができ
る。
【0020】請求項3に係る発明のように、氷生成流体
がエタノール水溶液であると、氷点下の冷熱を貯蔵する
ことができる。
がエタノール水溶液であると、氷点下の冷熱を貯蔵する
ことができる。
【0021】請求項5に係る発明のように、過冷却器出
口の冷媒の温度を温度計により検出し、その検出温度に
基づき循環ポンプを制御して過冷却器に対する冷媒の循
環量を調節することにより、過冷却器における過冷却温
度を安定して制御できるようになる。
口の冷媒の温度を温度計により検出し、その検出温度に
基づき循環ポンプを制御して過冷却器に対する冷媒の循
環量を調節することにより、過冷却器における過冷却温
度を安定して制御できるようになる。
【0022】請求項6に係る発明のように、過冷却器出
口の冷媒の温度を温度計により検出し、その検出温度に
基づき循環ポンプを制御して過冷却器に対する冷媒の循
環量を調節することにより、過冷却器における過冷却温
度を安定して制御できるようになる。
口の冷媒の温度を温度計により検出し、その検出温度に
基づき循環ポンプを制御して過冷却器に対する冷媒の循
環量を調節することにより、過冷却器における過冷却温
度を安定して制御できるようになる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき説明する。
づき説明する。
【0024】図1は本発明に係る蓄冷装置の形態例を示
すブロック図であり、図1の蓄冷装置は、過冷却式氷生
成装置1と、吸収式冷凍機2とから構成されている。
すブロック図であり、図1の蓄冷装置は、過冷却式氷生
成装置1と、吸収式冷凍機2とから構成されている。
【0025】過冷却式氷生成装置1は、冷媒を循環させ
る冷媒流路3の内部に過冷却流路4が設けられた過冷却
器5を備えており、該過冷却器5の過冷却流路4には、
氷スラリ貯槽6内の氷生成流体Sを、ポンプ7及び給液
管8を介して供給するようにしている。そして、過冷却
器5の過冷却流路4から流出した氷生成流体Sは、前記
氷スラリ貯槽6に落下するようになっている。
る冷媒流路3の内部に過冷却流路4が設けられた過冷却
器5を備えており、該過冷却器5の過冷却流路4には、
氷スラリ貯槽6内の氷生成流体Sを、ポンプ7及び給液
管8を介して供給するようにしている。そして、過冷却
器5の過冷却流路4から流出した氷生成流体Sは、前記
氷スラリ貯槽6に落下するようになっている。
【0026】過冷却器5の過冷却流路4に供給された氷
生成流体Sは、冷媒により凝固点以下に過冷却されるよ
うにしており、過冷却状態に冷却された氷生成流体S
は、過冷却流路4から前記氷スラリ貯槽6に落下して液
面と衝突することにより過冷却が解除され、一部が氷と
なって氷スラリが生成される。氷にならなかった氷生成
流体Sの一部は、給液管8を介して前記過冷却流路4に
循環供給される。
生成流体Sは、冷媒により凝固点以下に過冷却されるよ
うにしており、過冷却状態に冷却された氷生成流体S
は、過冷却流路4から前記氷スラリ貯槽6に落下して液
面と衝突することにより過冷却が解除され、一部が氷と
なって氷スラリが生成される。氷にならなかった氷生成
流体Sの一部は、給液管8を介して前記過冷却流路4に
循環供給される。
【0027】前記氷生成流体Sとしては、水(H
2O)、或いはエタノール水溶液等を用いることができ
る。
2O)、或いはエタノール水溶液等を用いることができ
る。
【0028】図1中、9は給液管8に備えている温度調
節器であり、該温度調節器9は、伝熱管10により前記
過冷却流路4に供給する氷生成流体Sの温度を凝固点よ
り僅かに高い温度に調節して、過冷却流路4に氷の粒子
が供給されるのを防止し、過冷却流路4内で氷が生成さ
れるのを防止している。11は冷凍庫、冷蔵庫、クーラ
等の利用系であり、前記氷スラリ貯槽6に貯蔵した冷熱
は伝熱管12により利用系11に取出して利用してい
る。
節器であり、該温度調節器9は、伝熱管10により前記
過冷却流路4に供給する氷生成流体Sの温度を凝固点よ
り僅かに高い温度に調節して、過冷却流路4に氷の粒子
が供給されるのを防止し、過冷却流路4内で氷が生成さ
れるのを防止している。11は冷凍庫、冷蔵庫、クーラ
等の利用系であり、前記氷スラリ貯槽6に貯蔵した冷熱
は伝熱管12により利用系11に取出して利用してい
る。
【0029】前記吸収式冷凍機2は、前記過冷却式氷生
成装置1の過冷却器5に循環する冷媒を冷却するための
ものであり、吸収式冷凍機2には、工場廃熱、発電用ガ
スタービン、エンジン、燃料電池等からなる廃熱発生部
13からの廃熱(温水)を導入して、臭化リチウム水溶
液(リチウムブロマイド溶液)等の吸収剤14を加熱す
るようにした再生器15を備えている。再生器15にお
いては、吸収剤14を廃熱によって加熱することにより
蒸発媒体14a(水)が蒸発分離され、再生器15内の
吸収剤14の濃度は上昇する。
成装置1の過冷却器5に循環する冷媒を冷却するための
ものであり、吸収式冷凍機2には、工場廃熱、発電用ガ
スタービン、エンジン、燃料電池等からなる廃熱発生部
13からの廃熱(温水)を導入して、臭化リチウム水溶
液(リチウムブロマイド溶液)等の吸収剤14を加熱す
るようにした再生器15を備えている。再生器15にお
いては、吸収剤14を廃熱によって加熱することにより
蒸発媒体14a(水)が蒸発分離され、再生器15内の
吸収剤14の濃度は上昇する。
【0030】再生器15で蒸発分離された蒸発媒体14
aは、冷凍・暖房切替弁16(切替位置A)を介してコ
ンデンサ17に導かれ、冷水塔18の冷水等により冷却
されて液化されるようになっている。
aは、冷凍・暖房切替弁16(切替位置A)を介してコ
ンデンサ17に導かれ、冷水塔18の冷水等により冷却
されて液化されるようになっている。
【0031】そして、液化した蒸発媒体14aは、蒸発
器19の散布器20に導かれて散布され、循環ポンプ2
1によって前記過冷却式氷生成装置1の過冷却器5に冷
媒を循環させる冷却管22の外面に供給するようにして
いる。蒸発器19内に散布した液状の蒸発媒体が冷却管
22外面から蒸発する際に、冷却管22の熱を奪い、冷
却管22内部の冷媒を冷却する。
器19の散布器20に導かれて散布され、循環ポンプ2
1によって前記過冷却式氷生成装置1の過冷却器5に冷
媒を循環させる冷却管22の外面に供給するようにして
いる。蒸発器19内に散布した液状の蒸発媒体が冷却管
22外面から蒸発する際に、冷却管22の熱を奪い、冷
却管22内部の冷媒を冷却する。
【0032】一方、前記再生器15内で蒸発媒体が蒸発
分離されて濃度が濃くなった吸収剤14は、熱交換器2
3を介して吸収器24に設けた散布器25に導かれて散
布される。このとき、散布した高濃度の吸収剤14は、
前記冷水塔18から冷水を導くようにした伝熱管26に
より冷却されるようにしている。高濃度の吸収剤14
は、前記蒸発器19で発生した蒸発媒体14aの蒸気を
積極的に吸収するために、前記蒸発器19における冷却
管22からの蒸発媒体14aの蒸発が促進される。
分離されて濃度が濃くなった吸収剤14は、熱交換器2
3を介して吸収器24に設けた散布器25に導かれて散
布される。このとき、散布した高濃度の吸収剤14は、
前記冷水塔18から冷水を導くようにした伝熱管26に
より冷却されるようにしている。高濃度の吸収剤14
は、前記蒸発器19で発生した蒸発媒体14aの蒸気を
積極的に吸収するために、前記蒸発器19における冷却
管22からの蒸発媒体14aの蒸発が促進される。
【0033】蒸発媒体14aの蒸気を吸収して濃度が低
下した吸収剤14は、吸収器24の下部に貯留された
後、溶液ポンプ27により前記熱交換器23を介して前
記再生器15に供給され、前記廃熱発生部13からの廃
熱による加熱によって、再び蒸発媒体14aの蒸発を行
うようにしている。
下した吸収剤14は、吸収器24の下部に貯留された
後、溶液ポンプ27により前記熱交換器23を介して前
記再生器15に供給され、前記廃熱発生部13からの廃
熱による加熱によって、再び蒸発媒体14aの蒸発を行
うようにしている。
【0034】前記蒸発器19において冷却管22を介し
て冷却された冷媒は、循環ポンプ21の作動により前記
過冷却式氷生成装置1の過冷却器5に循環供給され、氷
生成流体Sを凝固点以下に過冷却するようにしている。
て冷却された冷媒は、循環ポンプ21の作動により前記
過冷却式氷生成装置1の過冷却器5に循環供給され、氷
生成流体Sを凝固点以下に過冷却するようにしている。
【0035】又、前記給液管8の過冷却器5入口には、
氷生成流体Sの温度を検出する温度計28を設けてお
り、該温度計28の検出温度に基づいて循環ポンプ21
に信号を送り、過冷却器5に対する冷媒の循環量を調節
することによって氷生成流体Sの過冷却温度を制御する
ようにした制御装置29を設けている。
氷生成流体Sの温度を検出する温度計28を設けてお
り、該温度計28の検出温度に基づいて循環ポンプ21
に信号を送り、過冷却器5に対する冷媒の循環量を調節
することによって氷生成流体Sの過冷却温度を制御する
ようにした制御装置29を設けている。
【0036】又、過冷却器5出口の冷媒の温度を検出す
る温度計30を設けており、該温度計30の検出温度に
基づいて循環ポンプ21に信号を送り、過冷却器5に対
する冷媒の循環量を調節することによって氷生成流体S
の過冷却温度を制御するようにした制御装置31を設け
ている。制御装置29,31は、その一方のみを備える
ようにしても、或いは両方を備えるようにしてもよい。
る温度計30を設けており、該温度計30の検出温度に
基づいて循環ポンプ21に信号を送り、過冷却器5に対
する冷媒の循環量を調節することによって氷生成流体S
の過冷却温度を制御するようにした制御装置31を設け
ている。制御装置29,31は、その一方のみを備える
ようにしても、或いは両方を備えるようにしてもよい。
【0037】又、図示の形態例では、前記冷凍・暖房切
替弁16に、再生器15で蒸発した蒸発媒体14aの蒸
気を、コンデンサ17に導くことなく、蒸発器19に直
接導くようにした暖房用流路32を備えている。従っ
て、再生器15で蒸発した蒸発媒体14aの蒸気を暖房
用流路32を介して蒸発器19に直接導くように前記冷
凍・暖房切替弁16を切替位置Bに切替えると、蒸発器
19に吹き込まれた高温の蒸気によって冷却管22内部
の冷媒を加熱することができ、加熱した冷媒により、例
えば万が一、過冷却器5の過冷却流路4が凍結したよう
な場合の解凍を行えるようにしている。
替弁16に、再生器15で蒸発した蒸発媒体14aの蒸
気を、コンデンサ17に導くことなく、蒸発器19に直
接導くようにした暖房用流路32を備えている。従っ
て、再生器15で蒸発した蒸発媒体14aの蒸気を暖房
用流路32を介して蒸発器19に直接導くように前記冷
凍・暖房切替弁16を切替位置Bに切替えると、蒸発器
19に吹き込まれた高温の蒸気によって冷却管22内部
の冷媒を加熱することができ、加熱した冷媒により、例
えば万が一、過冷却器5の過冷却流路4が凍結したよう
な場合の解凍を行えるようにしている。
【0038】以下に、上記形態例の作用を説明する。
【0039】図1に示した形態例において、廃熱発生部
13において生じた廃熱を、吸収式冷凍機2の再生器1
5に導入し、再生器15内のリチウムブロマイドの濃度
が低下された吸収剤14を加熱する。吸収剤14が加熱
されると、吸収剤14に吸収されていた蒸発媒体14a
は蒸発して分離され、再生器15内の吸収剤14の濃度
は上昇する。このとき、蒸発媒体14a(例えば水)
は、85℃前後の低い温度の廃熱でも蒸発し、よって他
の方法では有効利用が難しい低温の廃熱を有効に利用す
ることができる。
13において生じた廃熱を、吸収式冷凍機2の再生器1
5に導入し、再生器15内のリチウムブロマイドの濃度
が低下された吸収剤14を加熱する。吸収剤14が加熱
されると、吸収剤14に吸収されていた蒸発媒体14a
は蒸発して分離され、再生器15内の吸収剤14の濃度
は上昇する。このとき、蒸発媒体14a(例えば水)
は、85℃前後の低い温度の廃熱でも蒸発し、よって他
の方法では有効利用が難しい低温の廃熱を有効に利用す
ることができる。
【0040】再生器15で蒸発分離された蒸発媒体14
aは、冷凍・暖房切替弁16を介してコンデンサ17に
導かれ、冷水塔18の冷水等により冷却されて液化され
る。
aは、冷凍・暖房切替弁16を介してコンデンサ17に
導かれ、冷水塔18の冷水等により冷却されて液化され
る。
【0041】液化した蒸発媒体14aは、蒸発器19の
散布器20に導かれ散布され、冷媒が循環する冷却管2
2の外面に供給される。このとき、散布された液状の蒸
発媒体14aが蒸発する際に冷却管22の熱を奪い、こ
れによって冷却管22内部の冷媒が冷却される。
散布器20に導かれ散布され、冷媒が循環する冷却管2
2の外面に供給される。このとき、散布された液状の蒸
発媒体14aが蒸発する際に冷却管22の熱を奪い、こ
れによって冷却管22内部の冷媒が冷却される。
【0042】一方、前記再生器15において蒸発媒体1
4aが蒸発して濃度が濃くなった高濃度の吸収剤14
は、熱交換器23を介して吸収器24に導かれて散布器
25から散布される。このとき、散布された高濃度の吸
収剤14は、前記冷水塔18から冷水を導いている伝熱
管26によって冷却される。高濃度の吸収剤14の散布
と冷却とにより、前記蒸発器19で発生した蒸気を吸収
剤14が吸収する作用が促進され、これによって蒸発器
19の冷却管22が冷却され、冷却管22内部の冷媒は
過冷却器5に供給される氷生成流体Sの凝固点まで冷却
されるようになる。
4aが蒸発して濃度が濃くなった高濃度の吸収剤14
は、熱交換器23を介して吸収器24に導かれて散布器
25から散布される。このとき、散布された高濃度の吸
収剤14は、前記冷水塔18から冷水を導いている伝熱
管26によって冷却される。高濃度の吸収剤14の散布
と冷却とにより、前記蒸発器19で発生した蒸気を吸収
剤14が吸収する作用が促進され、これによって蒸発器
19の冷却管22が冷却され、冷却管22内部の冷媒は
過冷却器5に供給される氷生成流体Sの凝固点まで冷却
されるようになる。
【0043】蒸発媒体14aの蒸気を吸収することによ
って濃度が低下された吸収剤14は、吸収器24の下部
に貯留された後、溶液ポンプ27により前記再生器15
に再び供給され、前記廃熱による加熱によって蒸発媒体
14aは再び蒸発する。
って濃度が低下された吸収剤14は、吸収器24の下部
に貯留された後、溶液ポンプ27により前記再生器15
に再び供給され、前記廃熱による加熱によって蒸発媒体
14aは再び蒸発する。
【0044】一方、過冷却式氷生成装置1の溶液ポンプ
27を駆動することにより、氷スラリ貯槽6内の氷生成
流体Sを給液管8を介して過冷却器5の過冷却流路4に
供給し、氷生成流体Sを氷スラリ貯槽6に落下させる。
27を駆動することにより、氷スラリ貯槽6内の氷生成
流体Sを給液管8を介して過冷却器5の過冷却流路4に
供給し、氷生成流体Sを氷スラリ貯槽6に落下させる。
【0045】この状態において、前記吸収式冷凍機2の
循環ポンプ21を駆動し、蒸発器19において前記氷生
成流体Sの凝固点以下に冷却された冷媒を、過冷却式氷
生成装置1の過冷却器5に循環供給する。
循環ポンプ21を駆動し、蒸発器19において前記氷生
成流体Sの凝固点以下に冷却された冷媒を、過冷却式氷
生成装置1の過冷却器5に循環供給する。
【0046】すると、氷スラリ貯槽6から過冷却器5の
過冷却流路4に供給された氷生成流体Sは、前記冷媒に
よって凝固点以下に過冷却され、過冷却流路4を出た過
冷却状態の氷生成流体Sは、氷スラリ貯槽6に落下して
液面と衝突することにより過冷却が解除され、一部が氷
となって氷スラリ貯槽6に貯蔵される。
過冷却流路4に供給された氷生成流体Sは、前記冷媒に
よって凝固点以下に過冷却され、過冷却流路4を出た過
冷却状態の氷生成流体Sは、氷スラリ貯槽6に落下して
液面と衝突することにより過冷却が解除され、一部が氷
となって氷スラリ貯槽6に貯蔵される。
【0047】上記において、氷生成流体Sに水を用いる
と、氷点付近の冷熱を貯蔵することができる。又、氷生
成流体Sにエタノール水溶液を用いると、氷点下の冷熱
を貯蔵することができる。
と、氷点付近の冷熱を貯蔵することができる。又、氷生
成流体Sにエタノール水溶液を用いると、氷点下の冷熱
を貯蔵することができる。
【0048】氷スラリ貯槽6に貯蔵された氷スラリの冷
熱は、伝熱管12を介してクーラ等の利用系11に供給
されて利用される。
熱は、伝熱管12を介してクーラ等の利用系11に供給
されて利用される。
【0049】従って、上記したように、過冷却式氷生成
装置1の過冷却器5内で氷生成流体Sを凝固点以下に冷
却するための冷熱源を、廃熱を利用して冷熱を発生させ
るようにした吸収式冷凍機2から得るようにしたので、
消費電力を大幅に削減することができ、よって氷スラリ
の生成・貯蔵に要する運転費を大幅に低減できるように
なる。
装置1の過冷却器5内で氷生成流体Sを凝固点以下に冷
却するための冷熱源を、廃熱を利用して冷熱を発生させ
るようにした吸収式冷凍機2から得るようにしたので、
消費電力を大幅に削減することができ、よって氷スラリ
の生成・貯蔵に要する運転費を大幅に低減できるように
なる。
【0050】上記において、過冷却器5入口の氷生成流
体Sの温度を温度計28で検出し、その検出温度に基づ
いて制御装置29により冷媒の循環量を調節する循環ポ
ンプ21を制御すると、過冷却器5における過冷却温度
を安定して制御できるようになる。
体Sの温度を温度計28で検出し、その検出温度に基づ
いて制御装置29により冷媒の循環量を調節する循環ポ
ンプ21を制御すると、過冷却器5における過冷却温度
を安定して制御できるようになる。
【0051】又、過冷却器5出口の冷媒の温度を温度計
30で検出し、その検出温度に基づいて制御装置31に
より冷媒の循環量を調節する循環ポンプ21を制御する
と、過冷却器5における過冷却温度を安定して制御でき
るようになる。
30で検出し、その検出温度に基づいて制御装置31に
より冷媒の循環量を調節する循環ポンプ21を制御する
と、過冷却器5における過冷却温度を安定して制御でき
るようになる。
【0052】尚、本発明は上記形態例にのみ限定される
ものではなく、氷生成流体、吸収剤、蒸発媒体には種々
のものが採用できること、その他本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内において種々変更を加え得ること、等は勿論
である。
ものではなく、氷生成流体、吸収剤、蒸発媒体には種々
のものが採用できること、その他本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内において種々変更を加え得ること、等は勿論
である。
【0053】
【発明の効果】本発明によれば、以下のような優れた効
果を奏する。
果を奏する。
【0054】請求項1又は4に係る発明では、過冷却式
氷生成装置の過冷却器内で氷生成流体を凝固点以下に冷
却するための冷熱源を、廃熱を利用して冷熱を発生させ
る吸収式冷凍機から得るようにしたので、氷スラリの生
成・貯蔵に要する消費電力を削減し、よって運転費を大
幅に低減できる効果がある。
氷生成装置の過冷却器内で氷生成流体を凝固点以下に冷
却するための冷熱源を、廃熱を利用して冷熱を発生させ
る吸収式冷凍機から得るようにしたので、氷スラリの生
成・貯蔵に要する消費電力を削減し、よって運転費を大
幅に低減できる効果がある。
【0055】請求項2に係る発明では、氷生成流体が水
であることにより、氷点付近の冷熱を貯蔵することがで
きる。
であることにより、氷点付近の冷熱を貯蔵することがで
きる。
【0056】請求項3に係る発明では、氷生成流体がエ
タノール水溶液であることにより、氷点下の冷熱を貯蔵
することができる。
タノール水溶液であることにより、氷点下の冷熱を貯蔵
することができる。
【0057】請求項5に係る発明では、過冷却器出口の
冷媒の温度を温度計により検出し、その検出温度に基づ
き循環ポンプを制御して過冷却器に対する冷媒の循環量
を調節することにより、過冷却器における過冷却温度を
安定して制御できるようになる。
冷媒の温度を温度計により検出し、その検出温度に基づ
き循環ポンプを制御して過冷却器に対する冷媒の循環量
を調節することにより、過冷却器における過冷却温度を
安定して制御できるようになる。
【0058】請求項6に係る発明では、過冷却器出口の
冷媒の温度を温度計により検出し、その検出温度に基づ
き循環ポンプを制御して過冷却器に対する冷媒の循環量
を調節することにより、過冷却器における過冷却温度を
安定して制御できるようになる。
冷媒の温度を温度計により検出し、その検出温度に基づ
き循環ポンプを制御して過冷却器に対する冷媒の循環量
を調節することにより、過冷却器における過冷却温度を
安定して制御できるようになる。
【図1】本発明の蓄冷装置の形態の一例を示すブロック
図である。
図である。
1 過冷却式氷生成装置 2 吸収式冷凍機 5 過冷却器 6 氷スラリ貯槽 14 吸収剤 14a 蒸発媒体 15 再生器 17 コンデンサ 19 蒸発器 21 循環ポンプ 22 冷却管 24 吸収器 28 温度計 29 制御装置 30 温度計 31 制御装置 S 氷生成流体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 勝規 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社機械・プラント開 発センター内 (72)発明者 馬場 尚一郎 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社機械・プラント開 発センター内 (72)発明者 佐藤 建樹 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社機械・プラント開 発センター内 Fターム(参考) 3L060 AA03 CC01 DD08 EE34 EE41 3L093 AA05 BB01 BB26 EE17 GG02 HH19 JJ06 LL03
Claims (6)
- 【請求項1】 廃熱により吸収式冷凍機の再生器内の吸
収剤を加熱して吸収剤に吸収された蒸発媒体を蒸発分離
し、該蒸発媒体の蒸気を液化して蒸発器の冷却管外面に
供給し、冷却管外面から蒸発する蒸発媒体の蒸気を、前
記蒸発媒体を分離した高濃度の吸収剤により吸収して前
記蒸発媒体の蒸発を促進させることにより冷却管内部の
冷媒を冷却し、得られた冷媒の冷熱により過冷却式氷生
成装置の過冷却器内を流動する氷生成流体を凝固温度以
下に過冷却し、続いて氷生成流体の過冷却を解除するこ
とにより氷スラリを生成して氷スラリ貯槽に貯蔵するこ
とを特徴とする蓄冷方法。 - 【請求項2】 氷生成流体が水であることを特徴とする
請求項1に記載の蓄冷方法。 - 【請求項3】 氷生成流体がエタノール水溶液であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の蓄冷方法。 - 【請求項4】 廃熱により吸収剤を加熱して吸収剤に吸
収された蒸発媒体を蒸発分離させる再生器と、該再生器
で分離された蒸発媒体を冷却して液化するコンデンサ
と、冷媒を循環させる冷却管の外面に前記コンデンサか
らの液化した蒸発媒体を供給する蒸発器と、前記再生器
で蒸発媒体が蒸発分離された高濃度の吸収剤を導入して
前記冷却管の外面から蒸発する蒸発媒体を吸収すること
により前記冷却管内の冷媒を冷却する吸収器とを備えた
吸収式冷凍機と、 該吸収式冷凍機における冷却管の冷媒を循環ポンプによ
り循環供給して氷生成流体を過冷却状態に冷却する過冷
却器と、過冷却器から流出する氷生成流体の過冷却を解
除することにより氷を生成させて氷スラリを貯蔵する氷
スラリ貯槽とを備えた過冷却式氷生成装置、 とからなることを特徴とする蓄冷装置。 - 【請求項5】 過冷却器入口の氷生成流体の温度を検出
する温度計と、該温度計の検出温度に基づき循環ポンプ
を制御して過冷却器に対する冷媒の循環量を調節する制
御装置とを備えたこと特徴とする請求項4に記載の蓄冷
装置。 - 【請求項6】 過冷却器出口の冷媒の温度を検出する温
度計と、該温度計の検出温度に基づき循環ポンプを制御
して過冷却器に対する冷媒の循環量を調節する制御器と
を備えたことを特徴とする請求項4に記載の蓄冷装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001143368A JP2002333293A (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | 蓄冷方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001143368A JP2002333293A (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | 蓄冷方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002333293A true JP2002333293A (ja) | 2002-11-22 |
Family
ID=18989528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001143368A Pending JP2002333293A (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | 蓄冷方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002333293A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3748274A1 (fr) * | 2019-06-06 | 2020-12-09 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Système de co-production d'énergie électrique et d'énergie thermique froide et chaude et procédé associé |
CN114593629A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-06-07 | 中国飞机强度研究所 | 一种飞机测试的换热器防结冰系统及其运行方法 |
WO2024136417A1 (ko) * | 2022-12-19 | 2024-06-27 | 주식회사 엔엑스엔시스템즈 | 냉열을 이용하는 냉동 시스템 및 그 제어 방법 |
-
2001
- 2001-05-14 JP JP2001143368A patent/JP2002333293A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3748274A1 (fr) * | 2019-06-06 | 2020-12-09 | Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives | Système de co-production d'énergie électrique et d'énergie thermique froide et chaude et procédé associé |
FR3097039A1 (fr) * | 2019-06-06 | 2020-12-11 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Système de co-production d'énergie électrique et d'énergie thermique froide et chaude et procédé associé |
CN114593629A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-06-07 | 中国飞机强度研究所 | 一种飞机测试的换热器防结冰系统及其运行方法 |
CN114593629B (zh) * | 2022-05-10 | 2022-07-22 | 中国飞机强度研究所 | 一种飞机测试的换热器防结冰系统及其运行方法 |
WO2024136417A1 (ko) * | 2022-12-19 | 2024-06-27 | 주식회사 엔엑스엔시스템즈 | 냉열을 이용하는 냉동 시스템 및 그 제어 방법 |
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