JP2005321118A - Ice thermal storage device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、夜間電力を利用して冷却装置を運転し水を氷に変換してその潜熱による冷却エネルギーを蓄積し、この氷を冷却源として利用可能にする氷蓄熱装置に関する。 The present invention relates to an ice heat storage device that operates a cooling device by using nighttime electric power, converts water into ice, accumulates cooling energy due to the latent heat, and can use the ice as a cooling source.
従来、いわゆる氷蓄熱装置は、例えば上方が開口した矩形の氷蓄熱タンクが設けられ、氷蓄熱タンクの上端開口部付近には、互いに平行な一対の辺の内側に沿って、供給側主配管と戻り側主配管が設けられている。供給側主配管と戻り側主配管は、一端部が閉鎖され、他端部は氷蓄熱タンクの側面を貫通して外側に挿通されている。そして、供給側主配管は、固定された供給用の固定配管に接続され不凍液を冷却する熱交換器の不凍液出口に接続され、戻り側主配管は、熱交換器の不凍液入口に接続されている。 Conventionally, a so-called ice heat storage device is provided with, for example, a rectangular ice heat storage tank that opens upward, and near the upper end opening of the ice heat storage tank, along the inside of a pair of sides parallel to each other, A return-side main pipe is provided. One end of the supply side main pipe and the return side main pipe is closed, and the other end is inserted outside through the side surface of the ice heat storage tank. The supply-side main pipe is connected to the fixed supply-use fixed pipe and connected to the antifreeze liquid outlet of the heat exchanger that cools the antifreeze liquid, and the return-side main pipe is connected to the antifreeze liquid inlet of the heat exchanger. .
供給側主配管には、接続用の透孔が所定間隔で設けられ、この透孔に供給側メインパイプが接続されている。供給側メインパイプには、細い熱交換パイプが一体に複数本接続され、この熱交換パイプの先端は、氷蓄熱タンクの中を通過して戻り側メインパイプに接続されている。戻り側メインパイプは、さらに戻り側主配管に設けられた接続用の透孔に差し込まれている。
上記従来の技術の場合、氷蓄熱タンク内の結氷による膨張や温度変化により、熱交換パイプにつながるメインパイプを介して主配管に大きな力が加わるものであった。特に、結氷による膨張で液面や氷が上方に盛り上がる際に、主配管と固定配管とのつなぎ目に大きな応力が生じ、破損や液漏れが生じる危険があった。このため、主配管と固定配管との接続構造が難しいものであった。 In the case of the above-described conventional technique, a large force is applied to the main pipe through the main pipe connected to the heat exchange pipe due to expansion and temperature change due to icing in the ice heat storage tank. In particular, when the liquid surface or ice swells upward due to expansion due to icing, a large stress is generated at the joint between the main pipe and the fixed pipe, and there is a risk of breakage or liquid leakage. For this reason, the connection structure between the main pipe and the fixed pipe is difficult.
この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、確実に水密性を維持し、結氷時などにかかる力を吸収し、配管と他の固定配管との接続部やその他の部位の破損を防ぐことができる氷蓄熱装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and reliably maintains water tightness, absorbs the force applied during icing, etc. An object of the present invention is to provide an ice heat storage device that can prevent the damage of the part.
本発明は、断熱性を有する氷蓄熱タンクと、上記氷蓄熱タンクに不凍液を循環させる主配管と、上記主配管に接続され熱交換パイプを有するメインパイプと、上記主配管を上記氷蓄熱タンクの外部に位置する固定された固定配管に連結する可撓性を有する連結用管部材が設けられた氷蓄熱装置である。 The present invention includes an ice heat storage tank having heat insulation properties, a main pipe for circulating antifreeze liquid to the ice heat storage tank, a main pipe connected to the main pipe and having a heat exchange pipe, and the main pipe connected to the ice heat storage tank. This is an ice heat storage device provided with a flexible connecting pipe member connected to a fixed pipe located outside.
上記連結用管部材は、上記主配管と上記固定配管をほぼ同じ径で連結する蛇腹状に形成された可撓管である。上記可撓管は、例えば合成ゴムで作られ、内側に補強コードや補強リングが埋設されたものである。 The connecting pipe member is a flexible pipe formed in a bellows shape that connects the main pipe and the fixed pipe with substantially the same diameter. The flexible tube is made of, for example, synthetic rubber, and has a reinforcing cord and a reinforcing ring embedded therein.
また本発明は、断熱性を有する氷蓄熱タンクと、上記氷蓄熱タンクに不凍液を循環させる主配管と、上記主配管に接続され熱交換パイプを有するメインパイプと、上記主配管が接続される固定された固定配管とを有し、上記メインパイプと上記主配管とを可撓性のある連結用管部材で連結した氷蓄熱装置である。 The present invention also provides an ice heat storage tank having heat insulation, a main pipe for circulating antifreeze liquid to the ice heat storage tank, a main pipe connected to the main pipe and having a heat exchange pipe, and a fixed pipe to which the main pipe is connected. An ice heat storage device having a fixed pipe and connecting the main pipe and the main pipe with a flexible connecting pipe member.
上記連結用管部材は、上記主配管とメインパイプを、カップリング部材を介して接続したホース部材でも良い。 The connecting pipe member may be a hose member in which the main pipe and the main pipe are connected via a coupling member.
本発明の氷蓄熱装置は、適度な自由度を持たせた配管の接続が可能であり、着氷による膨張や温度変化に伴うパイプ自体の伸縮の影響を吸収し、破損や漏れを確実に防ぎ、効果的に熱交換を行うことができる氷蓄熱装置である。 The ice heat storage device of the present invention can connect pipes with an appropriate degree of freedom, absorbs the influence of expansion and contraction of the pipe itself due to expansion and temperature change due to icing, and reliably prevents breakage and leakage. It is an ice heat storage device that can effectively perform heat exchange.
以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図1〜図3はこの発明の第一実施形態を示すもので、この実施形態の氷蓄熱装置10は、四角筒状に形成され上方に開口した氷蓄熱タンク12が設けられている。氷蓄熱タンク12は、断熱性を有する構造である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention, and an ice
氷蓄熱タンク12の一つの側面12aには、直角に隣接する他の側面12bとの角部近傍で、氷蓄熱タンク12の開口部付近に、後述する主配管34を挿通する筒状の主配管取付口14が外側に突出して形成されている。主配管取付口14の先端には、ボルト用の透孔が設けられたつば部16が外周面に突出して設けられている。主配管取付口14の先端側には、中空のケース18が取り付けられている。ケース18の端部にも、ボルト用の透孔が設けられたつば部20が設けられ、主配管取付口14のつば部16と透孔同士を連通させてボルトを挿通しナットで固定されている。ケース18のつば部20と反対側に位置する端面18aには、主配管34に連通する固定配管22が固定して接続されている。
One
氷蓄熱タンク12の側面12aとほぼ平行に位置する側面12cには、側面12aの主配管取付口14に対面する位置に、筒状の主配管保持口26が外側に突出して形成されている。主配管保持口26の先端には、ボルト用の透孔が設けられたつば部28が外周面に突出して設けられている。主配管保持口26の先端側には、覆い板30が取り付けられている。覆い板30にもボルト用の透孔が設けられ、主配管保持口26のつば部28と透孔同士を連通させてボルトを挿通しナットで固定されている。覆い板30の内側面30aには、後述する主配管34の端部に嵌合される突起32が一体に設けられている。
A cylindrical main
氷蓄熱タンク12の主配管取付口14と主配管保持口26には、主配管34が取り付けられている。主配管34の一端部34aは主配管取付口14に挿通され、リング部材36とフランジ部材37,38とスペーサ部材40を介して連結用管部材であるフレキシブルパイプ42に接続されている。フレキシブルパイプ42は蛇腹状に形成された合成ゴムや金属製であり、筒状の本体42aと、上記本体42aの両端部にそれぞれフランジ部42bが設けられている。合成ゴム製の場合、本体42aの中側には、補強コードと補強リングが埋設されている。そして、本体42aは、蛇腹状に外側に膨らむ膨出部とくびれ部が一周して交互に設けられている。一方のフランジ部42bには、ネジ用の透孔が形成され、ネジ部材により主配管34に連結されている。フレキシブルパイプ42の主配管34と反対側のフランジ部42bは、ケース18の端面18a付近に位置し、スペーサ部材43を介して、ネジ部材により固定配管22に接続されている。
A
主配管34の他方の端部34bは、フランジ部材41を介して閉鎖部材44が取り付けられて閉鎖されている。閉鎖部材44は、氷蓄熱タンク12の側面12c側の面に、覆い板30の突起32の先端が嵌合される凹部が形成されている。この凹部に、突起32の先端が嵌合されて、主配管34の他方の端部34bが、わずかに自由度を有して固定されている。
The
さらに、主配管34は、氷蓄熱タンク12内での落下防止のため、氷蓄熱タンク12内面に設けられた保持片46に係止されている。保持片46は、主配管34に対して平行に位置する氷蓄熱タンク12の側面12bの内側に取り付けられ、下端部が主配管34の下半分に沿う半円形状に湾曲されている。保持片46は、主配管34の両端部34a,34b付近と中央部付近の3箇所に設けられている。
Further, the
主配管34の、氷蓄熱タンク12の側面12bとは反対側、即ち氷蓄熱タンク12の内側に面した部分には、主配管34の長手方向に沿って、後述するメインパイプ62が挿通される透孔48が所定間隔で複数個形成されている。透孔48の直径は、メインパイプ62の直径よりもわずかに大きく、また透孔48同士の間隔も、メインパイプ62の直径よりもわずかに大きく形成されている。透孔48の内周面には、Oリング用の取付溝が一周して形成され、この取付溝にシール材であるOリング50が嵌合されて設けられている。
A main pipe 62 (to be described later) is inserted along the longitudinal direction of the
さらに、主配管34の、氷蓄熱タンク12の側面12bと反対側、即ち透孔48が設けられた部分には、長尺部材であるガイドプレート52が取り付けられている。ガイドプレート52は、主配管34の透孔48の挿通方向に対面する取付面54と、取付面54の下端部から取付面54に対してほぼ直角に折り曲げられた保持面56と、取付面54の上端部から取付面54に対してほぼ直角に折り曲げられた保持面58が設けられ、断面形状がコの字形に形成されている。取付面54には、主配管34の透孔48に連通する挿通口60が設けられている。
Further, a
主配管34の透孔48には、ガイドプレート52の挿通口60を通過してメインパイプ62が差し込まれて連通されている。メインパイプ62は合成樹脂製であり、主配管34の透孔48に挿通したときに、Oリング50が移動可能に且つ水密に密着する直径である。メインパイプ62の、主配管34に挿通され解放された端部62a付近には、主配管34の挿通方向に互いに対向する一対の抜け止め用の透孔64が設けられている。透孔64には、メインパイプ62を主配管34の透孔48に差し込んだ後に、メインパイプ62の内側に、抜け止め用のピン部材66が挿通され、抜け落ちを防止する。
The
メインパイプ62には、使用状態で下側に面する部分に、長手方向に沿って等間隔に、細い熱交換パイプ68が、メインパイプ62に対してほぼ直角に下方に下垂して設けられている。熱交換パイプ68は、氷蓄熱タンク12の底部12e近傍で折り返され、隣設する同形のメインパイプ70の下側に面する部分に連続している。ここで、メインパイプ70の主配管34側の端部70aは、主配管34の透孔48に挿通されず、先端部が閉鎖されて主配管34に取り付けられたガイドプレート52の取付面54近傍に対面し、保持面56に載せられて落下しないよう係止されている。
The
メインパイプ70の反対側の解放された端部70bは、氷蓄熱タンク12の側面12bと平行な側面12d近傍に設けられた主配管72に連通して接続されている。主配管72は主配管34と同形であり、氷蓄熱タンク12の側面12a,12cに、主配管34と逆向きに取り付けられている。つまり、側面12cの角部近傍に主配管取付口14が形成され、主配管取付口14の外側には、ケース18が取り付けられている。ケース18の端面18aには、主配管72に連通する供給用または戻り用の固定配管74が接続されている。そして側面12aには、主配管保持口26が設けられ、主配管保持口26の外側には、覆い板30が取り付けられ、覆い板30の内側面30aには主配管72の端部に嵌合される突起32が一体に設けられている。
The released end portion 70 b on the opposite side of the
主配管72の一方の端部は、主配管取付口14に挿通され、リング部材36とフランジ部材37,38とスペーサ部材40を介してフレキシブルパイプ42に接続されている。フレキシブルパイプ42の端部は、スペーサ部材43を介して、ネジ部材により固定配管74に接続されている。また、主配管72の他方の端部は、フランジ部材41を介して閉鎖部材44が取り付けられて閉鎖されている。
One end of the
主配管72の側面の、氷蓄熱タンク12の側面12dと反対側、即ち氷蓄熱タンク12の内側に面した部分には、主配管72の長手方向に沿ってメインパイプ70が挿通される透孔78が所定間隔で複数個形成されている。透孔78の内周面には、シール材であるOリング50が一周して設けられている。
A through-hole through which the
主配管72の、氷蓄熱タンク12の側面12dと反対側、つまり透孔78が設けられた部分には、ガイドプレート52と同形のガイドプレート80が取り付けられている。ガイドプレート80は、取付面82と保持面84,86がコの字形に設けられ、取付面82には主配管72の透孔78に連通する挿通口88が設けられている。
A
メインパイプ70の端部70bは、主配管72の透孔78に、ガイドプレート80の挿通口88を通過して差し込まれて連通されている。メインパイプ70の端部70b付近には、小孔90が形成され、小孔90にはピン部材66が貫通して挿通され、抜け落ちを防止している。
The end portion 70 b of the
メインパイプ70には、使用状態で下側に面する部分に、細い熱交換パイプ68が設けられている。また、メインパイプ70に隣設されたメインパイプ62の端部62bは、主配管72の透孔78に挿通されず、先端部が閉鎖されてガイドプレート80の取付面82近傍に位置し、保持面84に載せられて落下しないように係止されている。
The
次に、この実施形態の氷蓄熱装置10の使用方法について説明する。固定配管22,74は、例えば固定配管22を図示しない供給用配管を介して図示しない熱交換器の不凍液出口に接続すると、主配管34とこの主配管34に接続されるメインパイプ62が不凍液の供給側となる。このとき、主配管72とそれに接続されるメインパイプ70が不凍液の戻り側となり、固定配管74は図示しない熱交換器の不凍液入口に接続される。なお、氷蓄熱装置10が複数個連結されるときは、主配管34両端部34a,34bにフレキシブルパイプ42が設けられて氷蓄熱タンク12の外側に引き出され、隣接する他の氷蓄熱装置10の主配管34に接続される。そして、主配管72の両端部もフレキシブルパイプ42が設けられて氷蓄熱タンク12の外側に引き出され、隣接する他の氷蓄熱装置10の主配管72に接続される。
Next, the usage method of the ice
次に、主配管34,72と固定配管22,74を接続した状態で、氷蓄熱タンク12に水を充填し、熱交換器によって−数℃程度に設定された不凍液を、固定配管22と主配管34、メインパイプ62を通過して熱交換パイプ68内に流す。熱交換パイプ68を流れた不凍液は、メインパイプ70と主配管72、固定配管74を通過して熱交換器の不凍液入口へ戻り、再度所定温度に冷却される。このように不凍液を循環させることにより、氷蓄熱タンク12内の水が凍結する。また、この氷蓄熱タンク12内の氷を冷熱源として利用する場合は、同様に不凍液を循環させて図示しない熱交換器により不凍液に熱を吸収させ、熱交換パイプを循環させ氷蓄熱タンク12内の氷により不凍液を冷却し、再び熱交換器へ送る。
Next, in a state where the
この実施形態の氷蓄熱装置10によれば、主配管34,72がフレキシブルパイプ42を介して、固定された固定配管22,74にある程度の自由度を有して接続されているため、主配管34,72に対して、着氷による膨張や温度変化に伴い力が加えられても、固定配管22,74に対して主配管34,72が移動可能なことにより、接続部に応力がかからず、破損や漏れを防止することができる。主配管34,72は各保持片46により氷蓄熱タンク12に係止されているため、多少移動が可能であり、なおかつ落下を防ぐことができる。また、主配管34,72とメインパイプ62,70の接続は、Oリング50を有する透孔48,78にメインパイプ62,70を差し込むだけの簡単な構造であり、氷蓄熱タンク12内の温度変化によりメインパイプ62,70等が伸縮したり、結氷により上に盛り上がる向きに力が加えられたりしても、移動可能なことにより応力がかからず、安全であり、なおかつ確実に水密を維持することができる。主配管34,72とメインパイプ62,70の接続は簡単な構造であり、短時間で組立可能である。
According to the ice
また、主配管34,72の内側で、メインパイプ62,70の透孔64,90にはピン部材66が挿通されているため、抜け落ちを防ぐことができる。メインパイプ62,70の、主配管48,78に接続されていない端部62b,70aは、ガイドプレート52,80の保持面56,84に係止され、ある程度移動が可能であり、なおかつ落下することがない。
In addition, since the
次にこの発明の第二実施形態について図4に基づいて説明する。なお、ここで、上記実施形態と同様の部材は同様の符号を付して説明を省略する。この実施形態の氷蓄熱装置92は、氷蓄熱タンク12の内側に開口部近傍に、メインパイプ94が設けられている。メインパイプ94には、使用状態で下側に面する部分に、細い熱交換パイプ96が、メインパイプ94に対してほぼ直角に下方に下垂して設けられている。メインパイプ94の両端部には、L字形に形成された連結部材98を介して上方に延出する管部材100が設けられ、管部材100は、氷蓄熱タンク12の上面12fを貫通して外側に引き出されている。管部材100の外側に位置する端部には、カップリング部材101を介して柔軟なゴム製等のホース部材102が連結され、ホース部材102の先端はカップリング部材103を介して固定配管104に接続されている。固定配管104は、図示しない熱交換器に接続され、図示しない保持部材に固定されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the same members as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The ice
この実施形態の氷蓄熱装置92は、上記実施形態と同様の使用方法であり、同様の効果を有するものである。さらに、氷蓄熱タンク12内の温度変化によりメインパイプ94等が伸縮したり、結氷により上に盛り上がる向きに力が加えられたりしても、固定配管104に対してメインパイプ94が、ホース部材102を介して容易に移動可能なことにより応力がかからず、安全である。メインパイプ94の両端部から管部材100が上方に向かって接続されているため、横方向にスペースをとらず、メインパイプ94を氷蓄熱タンク12内にほぼいっぱいの長さを設定して、多数の熱交換パイプ96を設けることができ、効率よく熱交換することができる。また、ホース部材102や連結部材98は、汎用品を使用することができ、専用治具で着脱が可能で、メンテナンスが容易となる。
The ice
なお、この実施形態の氷蓄熱装置92は、ホース部材102でメインパイプ94と固定配管104を連結する方法以外に、図5に示すように複数本の樹脂製の管部材を接続して設けても良い。この場合、メインパイプ94の両端部には、L字形に形成された連結部材98を介して上方に延出する第一管部材106が接続され、第一管部材106の上端部には、L字形に形成された連結部材108を介して水平方向に延出する第二管部材110が接続されている。第二管部材110の先端は、固定配管104に接続されている。図5に示す氷蓄熱装置92によれば、メインパイプ94と固定配管104が、樹脂製の第一管部材106と第二管部材108により弾力性を有して接続され、若干の可撓性を有して製氷時の各種応力や外力を吸収し、破損による液漏れを解消することができる。
In addition to the method of connecting the
なお、この発明の氷蓄熱装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、連結用管部材は可撓性のあるものであれば良く、その材質や形態は適宜変更可能である。 In addition, the ice heat storage device of this invention is not limited to the said embodiment, The pipe member for a connection should just be flexible, The material and form can be changed suitably.
10 氷蓄熱装置
12 氷蓄熱タンク
14 主配管取付口
22,74 固定配管
26 主配管保持口
34,72 主配管
42 フレキシブルパイプ
46 保持片
48,78 透孔
50 Oリング
52,80 ガイドプレート
56,84 保持面
62,70 メインパイプ
66 ピン部材
68 熱交換パイプ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
4. The ice heat storage device according to claim 3, wherein the connecting pipe member is a hose member in which the main pipe and the main pipe are connected via a coupling member.
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---|---|---|---|
JP2004137160A JP2005321118A (en) | 2004-05-06 | 2004-05-06 | Ice thermal storage device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014049834A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | ダイキン工業株式会社 | Heat storage heat exchange device |
-
2004
- 2004-05-06 JP JP2004137160A patent/JP2005321118A/en active Pending
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