JP2014519012A - 季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム - Google Patents

季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム Download PDF

Info

Publication number
JP2014519012A
JP2014519012A JP2014521578A JP2014521578A JP2014519012A JP 2014519012 A JP2014519012 A JP 2014519012A JP 2014521578 A JP2014521578 A JP 2014521578A JP 2014521578 A JP2014521578 A JP 2014521578A JP 2014519012 A JP2014519012 A JP 2014519012A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
cooling
chamber
heat medium
cooling system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014521578A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5807799B2 (ja
Inventor
イム,ヨンフン
シク パク,ビョン
チョン,デホン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Korea Institute of Energy Research KIER
Original Assignee
Korea Institute of Energy Research KIER
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Korea Institute of Energy Research KIER filed Critical Korea Institute of Energy Research KIER
Publication of JP2014519012A publication Critical patent/JP2014519012A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5807799B2 publication Critical patent/JP5807799B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • F28D20/0043Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material specially adapted for long-term heat storage; Underground tanks; Floating reservoirs; Pools; Ponds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/025Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being in direct contact with a heat-exchange medium or with another heat storage material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00Component parts of trickle coolers
    • F28F25/02Component parts of trickle coolers for distributing, circulating, and accumulating liquid
    • F28F25/06Spray nozzles or spray pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0017Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
    • F24F2005/0025Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice using heat exchange fluid storage tanks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/0001Control or safety arrangements for ventilation
    • F24F2011/0006Control or safety arrangements for ventilation using low temperature external supply air to assist cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • F28D2020/0069Distributing arrangements; Fluid deflecting means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、室内の温度を下げて生活温度を調節する冷房に関する。
【解決手段】冬期に外部の冷気を利用して熱媒体(水)を冷却して季節間保管した後、必要な時に、熱媒体の温度と熱交換した冷風を必要なところに供給して室内を冷房するようにすることにより、エネルギー消耗を顕著に減らして経済的な利益と温室ガスの排出を減らす、環境に優しい冷房を実現することができるように、内部に空間部を有する貯蔵室1と、前記貯蔵室1に位置し、内部に空間部を有し、前記空間部上に熱媒体を供給する熱媒体供給手段が備えられ、外気の供給を受ける空気流入手段が備えられ、供給された空気を介して熱媒体を冷却して貯蔵する冷却室2と、前記冷却室2に貯蔵された冷却された熱媒体の熱と熱交換して低温に冷却された空気を使用先3に供給する冷風供給手段とを含んでなる冷房システムに関するものである。
【選択図】図3

Description

本発明は、室内の温度を下げて生活温度を調節する冷房に関し、より詳しくは、冬期に外部の冷気を利用して熱媒体(水)を冷却して保管した後、必要な時(夏期)に熱媒体の温度と熱交換した冷風を必要なところに供給して室内を冷房するようにすることにより、エネルギー消耗を顕著に減らして経済的な利益と温室ガスの排出を減らす、環境に優しい冷房を実現することができる冷房システムに関する。
一般的に夏期の蒸暑い時には、室内の温度上昇による人体の物理的体温を調節して快適な生活をすることができるように、室内の温度を人工的に下げる冷房をする。
すなわち、人体は外部温度が31℃以上になると、発汗による物理的な体温調節領域に到達し、35℃以上になると、体温の上昇で各種疾病にぜい弱であるため、健康および生活を持続し難いという問題点をもたらす。
したがって、人体の健康と快適な生活のために高温の室内を冷風を供給して冷却することによって健康と快適な生活を図る。
このような冷房は、主に電源の供給を受けて熱媒体を冷却し、前記冷却された熱媒体と空気を熱交換して空気を低温に下げた後、低温に下げた空気を室内に供給して冷却する冷却装置(エアコン)が使用される。
しかし、前記のような従来の冷却装置は、別途のエネルギー(電気エネルギー)を過多に消耗するため、冷房が急激に飽和する夏期には電力消耗の過多による国家電力需給の危機を招き、エネルギー使用の効率が低下し、電力生産による温室ガスの排出が増加して、地球温暖化のような環境的な問題をもたらしたりもする。
また、冷却装置の駆動に応じたエネルギー使用の費用増大により、使用者の経済的な問題を招いたりもする。
本発明は、前記のような従来の問題点を解決するために提案されたものであり、本発明の目的は、冬期に自然的に形成される外部の冷気を利用して熱媒体(水)を冷却して保管した後、冷気が必要な時に既に貯蔵された熱媒体の温度と熱交換した冷風を必要なところに供給して室内を冷房するようにすることにより、エネルギー消耗を顕著に減らして経済的な利益と温室ガスの排出を減らす、環境に優しい冷房を実現することができる季節間の冷気貯蔵概念をベースにした冷房システムを提供することにある。
前記のような本発明の目的を達成するための本発明の冷房システムは、内部に空間部を有する貯蔵室と、前記貯蔵室に位置し、内部に空間部を有し、前記空間部上に熱媒体を供給する熱媒体供給手段が備えられ、外気の供給を受ける空気流入手段が備えられ、供給された空気を介して熱媒体を冷却して貯蔵する冷却室と、前記冷却室に貯蔵された冷却された熱媒体の熱と熱交換して低温に冷却された空気を使用先に供給する冷風供給手段とを含んでなることを特徴とする。
前記貯蔵室は、多層建物の地階からなることを特徴とする。
前記使用先は、多層建物の地階を含む地上層からなることを特徴とする。
前記熱媒体は、水からなることを特徴とする。
前記空気流入手段は、前記貯蔵室に備えられ、外気を冷却室に送風するように送風機からなることを特徴とする。
前記熱媒体供給手段は、外部から水を供給する供給管と、前記供給管に備えられ、熱媒体の供給を開閉する第1バルブと、前記冷却室に備えられ、供給管と連結されて熱媒体の供給を受け、複数に分岐した分岐管と、前記分岐管に備えられ、分岐管に流入された熱媒体を冷却室へ噴射する噴射ノズルとからなることを特徴とする。
前記分岐管は、前記供給管を中心に複数が放射状に延長形成されたものからなることを特徴とする。
前記冷却室には、前記熱媒体が冷却し貯蔵される貯蔵槽が備えられることを特徴とする。
前記冷却室の空間部上の上部には、冷却室の内部において高温の空気を集めて外部に排出する空気捕集室が備えられ、前記空気捕集室には、空気の圧力に応じて設定された圧力を基準に開閉して外部に排出する排出バルブが備えられることを特徴とする。
前記貯蔵槽の内壁は、弾性を有する断熱材からなり、伸縮性を有することを特徴とする。
前記貯蔵槽の下部には、冷却空気が流通する空気室が備えられることを特徴とする。
前記空気室の下部には、冷却された熱媒体が液化した液相の熱媒体が収容される収容室が備えられることを特徴とする。
前記貯蔵槽の底面には、複数の通孔が形成されることを特徴とする。
前記空気室は、前記貯蔵槽および収容室と連通して、空気および液相の熱媒体が流動することを特徴とする。
前記空気室には、前記使用先に空気を供給する送風管が備えられ、前記送風管には、空気の供給を調節するように開閉する第2バルブが備えられることを特徴とする。
前記収容室には、外部から空気の流入を受け、収容室に収容された液相の熱媒体と熱交換して低温に冷却させ、前記送風管と接続して低温に冷却された空気を供給する投入管が備えられることを特徴とする。
前記投入管には、空気の供給を開閉する第3バルブが備えられ、空気を強制的に送風するようにする空気ポンプが備えられることを特徴とする。
前記冷却室には、貯蔵室の空気を冷却室の空間部に供給し、複数の排出孔を有する流入管が備えられ、前記流入管には、空気の供給を調節するように開閉する第4バルブが備えられることを特徴とする。
前記冷却室には、使用先で収集された低温の使われた空気を供給する回収管が備えられ、前記回収管には、空気の供給を調節するように開閉する第5バルブが備えられることを特徴とする。
前記冷却室は、製氷機の排出口と連結され、製氷機によって製造された氷の供給を受けることを特徴とする。
前記製氷機は、使用先の建物に備えられた太陽電池を介して電力の供給を受けることを特徴とする。
前記製氷機は、使用先の建物に備えられた風力発電機を介して電力の供給を受けることを特徴とする。
上記のように形成された本発明の冷房システムは、冬期に自然的に形成される外部の冷気を利用して熱媒体(水)を冷却して冷却室の貯蔵槽に保管した後、夏期に必要な時に冷却室の貯蔵槽に貯蔵された冷却された熱媒体を溶かして冷風を生成した後、前記冷風を冷風供給手段を利用して使用先に供給して使用先の空気を冷房することにより、別途のエネルギーを消耗することなく冷房することによって、経済的な利益と温室ガスの発生要因を減らして温室ガスの排出を低減し、環境に優しい冷房を実現するという効果を有する。
本発明による一実施形態による冷房システムを示す概略的な断面例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて熱媒体を冷却させる作用を示す概略的な断面例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて熱媒体を介して冷風を発生させて使用先に供給する作用を示す概略的な断面例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて熱媒体を冷却させる作用を順次示す一部抜粋概略例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて熱媒体を冷却させる作用を順次示す一部抜粋概略例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて熱媒体を冷却させる作用を順次示す一部抜粋概略例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて熱媒体を冷却させる作用を順次示す一部抜粋概略例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて熱媒体を冷却させる作用を順次示す一部抜粋概略例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて熱媒体を介して冷風を発生させて供給する作用を順次示す一部抜粋概略例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて熱媒体を介して冷風を発生させて供給する作用を順次示す一部抜粋概略例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて熱媒体を介して冷風を発生させて供給する作用を順次示す一部抜粋概略例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて熱媒体を介して冷風を発生させて供給する作用を順次示す一部抜粋概略例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて熱媒体を介して冷風を発生させて供給する作用を順次示す一部抜粋概略例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて熱媒体を介して冷風を発生させて供給する作用を順次示す一部抜粋概略例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて熱媒体を介して冷風を発生させて供給する作用を順次示す一部抜粋概略例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて失われる冷却された熱媒体を補充することを示す一部抜粋概略例示図である。 本実施形態による冷房システムにおいて失われる冷却された熱媒体を補充することを示す一部抜粋概略例示図である。
以下、添付図面を参照して、本発明による好ましい実施形態による冷房システムを詳細に説明すれば次の通りである。
尚、本発明で用いられる用語は可能な限り現在広く用いられている一般的な用語を選択したが、特定の場合は出願人が任意に選定した用語もあり、この場合は、該当する発明の説明部分に詳細にその意味を記載したため、単純な用語の名称ではなく用語が有する意味として本発明を把握しなければならないということを明らかにしておく。また、実施形態を説明するにおいて、本発明が属する技術分野で十分に知られており、本発明と直接関連のない技術内容については、説明を省略する。これは、不要な説明を省略することによって本発明の要旨を濁さずにより明らかに伝えるためのものである。
図1〜図17は、本発明による一実施形態による冷房システムを示す図面であり、本実施形態による冷房システムは、内部に空間部を有する貯蔵室1と、前記貯蔵室1に位置し、内部に空間部を有し、前記空間部上に熱媒体を供給する熱媒体供給手段が備えられ、外気の供給を受ける空気流入手段が備えられ、供給された空気を介して熱媒体を冷却して貯蔵する冷却室2と、前記冷却室2に貯蔵された冷却された熱媒体の熱と熱交換して低温に冷却された空気を使用先3に供給する冷風供給手段とを含んでなる。
すなわち、冬期に熱媒体を熱媒体供給手段を介して供給を受け、空気流入手段を介して外部の冷気の流入を受けて熱媒体を冷却し、冷却室2に冷却して貯蔵した後、夏期に必要に応じて選択して、冷却室2に貯蔵された冷却された熱媒体と熱交換して低温に冷却された冷風を冷風供給手段を介して使用先3に供給して冷房する。
したがって、冷気生産のために別途のエネルギーを消耗しなくても冷房することにより、経済的な利益と温室ガスの発生要因を減らして温室ガスの排出を低減し、環境に優しい冷房を実現することができる。
このような本実施形態による冷房システムにおいて、前記貯蔵室1は多層建物の地階からなり、前記使用先3は多層建物の地階を含む地上層からなることが好ましい。
すなわち、多層建物の地下を利用して環境に優しい冷房システムを実現することが最も好ましい。
上記において、前記熱媒体は冷気貯蔵密度が比較的に高い氷(水の固体状態)を利用するために水からなることが最も好ましいが、これに限定されるものではない。
また、本実施形態による冷房システムにおいて、前記空気流入手段は、前記貯蔵室1に備えられ、外気を冷却室2に送風するように送風機4からなる。
すなわち、前記送風機4を利用して、冬期に建物の外部から冷却室2に水を冷却させるほどの冷気を供給し、熱媒体を冷却して氷状態に貯蔵する。
勿論、熱媒体の冷却作業が完了した後には、外気が冷却室2に流入されないように閉鎖して、冷却室2に貯蔵された氷が無断に液化することを防止する。
また、本実施形態による冷房システムにおいて、前記熱媒体供給手段は、外部から水を供給する供給管5と、前記供給管5に備えられ、熱媒体の供給を開閉する第1バルブ6と、前記冷却室2に備えられ、供給管5と連結されて熱媒体を供給を受け、複数に分岐した分岐管7と、前記分岐管7に備えられ、分岐管7に流入された熱媒体を冷却室2へ噴射する噴射ノズル8とからなる。
これにより、空気が前記供給管5を介して供給され、第1バルブ6の開放により、分岐管7を経由して噴射ノズル8から冷却室2に噴射して供給される。
すなわち、冷却室2の内部に微細に噴射され、冷却室2の空間部上で全面積にかけて均一に供給されることにより、送風機4から供給された冷気との接触面積を増大させて容易に凝固させ、氷状態に状態変化をさせて貯蔵する。
したがって、冷気と熱媒体の熱交換効率が増大して、迅速に熱媒体を冷却貯蔵することができる。
上記において、前記分岐管7は、前記供給管5を中心に複数が放射状に延長形成されたものからなり、熱媒体を冷却室2の全面積にかけて均一に供給することが好ましいが、これに限定されるものではない。
また、本実施形態による冷房システムにおいて、前記冷却室2の空間部上の上部には、冷却室2の内部において高温の空気を集めて外部に排出する空気捕集室9が備えられ、前記空気捕集室9には、空気の圧力に応じて設定された圧力を基準に開閉して外部に排出する排出バルブ10が備えられる。
すなわち、冷却室2の内部において熱媒体と熱交換して熱の供給を受けて昇温した空気が自然的に上昇し、これを空気捕集室9において供給を受けて排出バルブ10を介して外部(貯蔵室)に排出する。
したがって、前記冷却室2の内部において熱媒体と熱交換する冷気は、常に外部から流入される低温の空気となされるようにすることにより、熱媒体の冷却効率を増大する。
また、本実施形態による冷房システムにおいて、前記冷却室2には、前記熱媒体が冷却し貯蔵される貯蔵槽11が備えられ、熱媒体を冷却室2上で別の空間に貯蔵するようになり、前記した貯蔵槽11の内壁は、弾性を有する断熱材12からなり、伸縮性を有することが好ましい。
すなわち、熱媒体の凝固および液化による状態変化に応じて変わる体積に能動的に対応して破損および損傷することを防止する。
上記において、貯蔵槽11の下部には、冷却空気が流通する空気室13が備えられ、前記空気室13の下部には、冷却された熱媒体が液化した液相の熱媒体が収容される収容室14が備えられ、前記空気室13は、前記貯蔵槽11および収容室14と連通して空気および液相の熱媒体が流通する。
このために、前記貯蔵槽11の底面には複数の通孔が形成されることが好ましい。
したがって、夏期に必要に応じて、空気を冷却室2に投入して、貯蔵槽11に貯蔵された冷却された熱媒体と熱交換し、冷却された冷風は空気室13を介して冷風供給手段を経由して使用先3に供給し、液化した熱媒体は自由落下して前記空気室13を経由して前記収容室14に収容される。
このように液化した熱媒体が空気室13を経由して収容室14に収容される過程において、空気室13を通過する冷風がより冷却して使用先3に供給される。
上記において、空気室13には、前記使用先3に空気を供給する送風管15が備えられ、前記送風管15には、空気の供給を調節するように開閉する第2バルブ16が備えられ、前記収容室14には、外部から空気の流入を受け、収容室14に収容された液相の熱媒体と熱交換して低温に冷却させ、前記送風管15と接続して低温に冷却された空気を供給する投入管17が備えられる。
すなわち、冷却室2から使用先3に冷風を供給する前記冷風供給手段は、前記送風管15と第2バルブ16と投入管17とからなる。
また、前記投入管17には、空気の供給を開閉する第3バルブ18が備えられ、空気を強制的に送風するようにする空気ポンプ19が備えられる。
したがって、前記送風管15を介して空気室13に残存する冷風を使用先3に送って冷房をし、使用先3にさらに冷風を供給しなければならない必要性により、投入管17を介し、収容室14を介して冷却された冷風を空気ポンプ19を介して強制的に送風して、使用先3に冷風をさらに供給して空気の温度を調節する。
また、本実施形態による冷房システムにおいて、前記冷却室2には、貯蔵室1の空気を冷却室2の空間部に供給し、複数の排出孔を有する流入管20が備えられ、前記流入管20には、空気の供給を調節するように開閉する第4バルブ21が備えられる。
したがって、前記貯蔵槽11に貯蔵された冷却された熱媒体と熱交換する空気を建物の外気より低い温度特性を有した貯蔵室1の室内空気を使用することにより、熱媒体の冷却エネルギーをより少なく消耗しつつ冷房をする。
また、本実施形態による冷房システムにおいて、前記冷却室2には、使用先3で収集された低温の使われた空気を供給する回収管22が備えられ、前記回収管22には、空気の供給を調節するように開閉する第5バルブ23が備えられる。
すなわち、前記貯蔵槽11に貯蔵された冷却された熱媒体と熱交換する空気を建物の外気より低い温度特性を有した使われた低温の室内空気を再使用することにより、熱媒体の冷却エネルギーをより少なく消耗しつつ冷房をすることによってエネルギーを節約する。
また、上記のように貯蔵槽11に貯蔵された冷却された熱媒体が失われる場合、これを補充するために、本実施形態による冷房システムでは、前記冷却室2が製氷機24の排出口と連結され、製氷機24によって製造された氷の供給を受けるように構成される。
上記において、製氷機24は使用先3の建物に備えられた太陽電池を介して電力の供給を受けるか、あるいは使用先3の建物に備えられた風力発電機を介して電力の供給を受けるように備えられることが好ましい。
すなわち、天然エネルギーを用いて冷却室2に冷気を補充することが最も好ましい。
上記のように形成された本実施形態による冷房システムは、図4〜図8に示すように、冬期に外部の冷気を冷却室2に供給し、熱媒体供給手段を介して熱媒体である水の供給を受けて熱媒体を冷却して貯蔵槽11に貯蔵する。
この時、前記分岐管7を介して貯蔵槽11の全面積にかけて均一に噴射された熱媒体は層をなし、多段に冷凍して貯蔵されることが好ましい。
すなわち、一定厚さに水を冷却した後、その上に一定厚さに水を積層して冷却する過程を繰り返し、氷を段々に多段に積層するように冷却/貯蔵する。
また、図9〜図15に示すように、夏期に必要に応じて、前記貯蔵槽11の上部に貯蔵室1の空気を投入して氷と熱交換して冷風を形成させると、冷風は下方に自由落下して空気室13に流入され、冷風供給手段を構成する送風管15を介して使用先3に供給されて冷房する。
また、使用先3を冷房し回収管22に回収された空気は、冷却室2の内部に再投入して熱交換された後、冷風状態で使用先に再送風する過程を順次行って循環する。
上記において、貯蔵槽11に供給される空気によって氷が液化して液相に変わった後に自由落下して収容室14に収容されるが、収容室14に収容された液相の水は低温で前記投入管17を経由する空気と熱交換して冷風を発生させるようになり、前記冷風は空気ポンプ19を介して使用先3に強制的に送風される。
すなわち、多量の冷風が必要な時、前記空気ポンプ19を駆動して冷風を供給すれば良い。
また、貯蔵槽11に貯蔵された冷却状態の熱媒体が過度に消耗すれば、前記製氷機24を介して氷の供給を受けて冷気を補充して安定的に冷房をする。
以上のような例によって本発明を説明したが、本発明は、必ずしもこのような例に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で様々に変形して実施することができる。したがって、本発明に開示された例は本発明の技術思想を限定するためのものでなく説明するためのものであって、このような例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は下記の請求範囲によって解釈するべきであり、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれると解釈するべきである。
1 ・・・貯蔵室
2 ・・・冷却室
3 ・・・使用先
4 ・・・送風機
5 ・・・供給管
6 ・・・第1バルブ
7 ・・・分岐管
8 ・・・噴射ノズル
9 ・・・空気捕集室
10 ・・・排出バルブ
11 ・・・貯蔵槽
12 ・・・断熱材
13 ・・・空気室
14 ・・・収容室
15 ・・・送風管
16 ・・・第2バルブ
17 ・・・投入管
18 ・・・第3バルブ
19 ・・・空気ポンプ
20 ・・・流入管
21 ・・・第4バルブ
22 ・・・回収管
23 ・・・第5バルブ
24 ・・・製氷機

Claims (23)

  1. 内部に空間部を有する貯蔵室と、
    前記貯蔵室に位置し、内部に空間部を有し、前記空間部上に熱媒体を供給する熱媒体供給手段が備えられ、外気の供給を受ける空気流入手段が備えられ、供給された空気を介して熱媒体を冷却して貯蔵する冷却室と、
    前記冷却室に貯蔵された冷却された熱媒体の熱と熱交換して低温に冷却された空気を使用先に供給する冷風供給手段と、
    を含んでなることを特徴とする、季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  2. 前記貯蔵室は、多層建物の地階からなることを特徴とする、請求項1に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  3. 前記使用先は、多層建物の地階を含む地上層からなることを特徴とする、請求項1に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  4. 前記熱媒体は、水からなることを特徴とする、請求項1に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  5. 前記空気流入手段は、前記貯蔵室に備えられ、外気を冷却室に送風するように送風機からなることを特徴とする、請求項1に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  6. 前記熱媒体供給手段は、外部から水を供給する供給管と、前記供給管に備えられ、熱媒体の供給を開閉する第1バルブと、前記冷却室に備えられ、供給管と連結されて熱媒体の供給を受け、複数に分岐した分岐管と、前記分岐管に備えられ、分岐管に流入された熱媒体を冷却室へ噴射する噴射ノズルとからなることを特徴とする、請求項1に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  7. 前記分岐管は、前記供給管を中心に複数が放射状に延長形成されたものからなることを特徴とする、請求項6に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  8. 前記冷却室には、前記熱媒体が冷却し貯蔵される貯蔵槽が備えられることを特徴とする、請求項1に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  9. 前記冷却室の空間部上の上部には、冷却室の内部において高温の空気を集めて外部に排出する空気捕集室が備えられ、前記空気捕集室には、空気の圧力に応じて設定された圧力を基準に開閉して外部に排出する排出バルブが備えられることを特徴とする、請求項1に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  10. 前記貯蔵槽の内壁は、弾性を有する断熱材からなり、伸縮性を有することを特徴とする、請求項8に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  11. 前記貯蔵槽の下部には、冷却空気が流通する空気室が備えられることを特徴とする、請求項8に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  12. 前記空気室の下部には、冷却された熱媒体が液化した液相の熱媒体が収容される収容室が備えられることを特徴とする、請求項11に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  13. 前記貯蔵槽の底面には、複数の通孔が形成されることを特徴とする、請求項8に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  14. 前記空気室は、前記貯蔵槽および収容室と連通して、空気および液相の熱媒体が流動することを特徴とする、請求項11または12のうちいずれか1項に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  15. 前記空気室には、前記使用先に空気を供給する送風管が備えられ、前記送風管には、空気の供給を調節するように開閉する第2バルブが備えられることを特徴とする、請求項11に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  16. 前記収容室には、外部から空気の流入を受け、収容室に収容された液相の熱媒体と熱交換して低温に冷却させ、前記送風管と接続して低温に冷却された空気を供給する投入管が備えられることを特徴とする、請求項12または15のうちいずれか1項に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  17. 前記投入管には、空気の供給を開閉する第3バルブが備えられ、空気を強制的に送風するようにする空気ポンプが備えられることを特徴とする、請求項16に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  18. 前記冷却室には、貯蔵室の空気を冷却室の空間部に供給し、複数の排出孔を有する流入管が備えられ、前記流入管には、空気の供給を調節するように開閉する第4バルブが備えられることを特徴とする、請求項1に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  19. 前記冷却室には、使用先で収集された低温の使われた空気を供給する回収管が備えられ、前記回収管には、空気の供給を調節するように開閉する第5バルブが備えられることを特徴とする、請求項1に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  20. 前記冷却室は、製氷機の排出口と連結され、製氷機によって製造された氷の供給を受けることを特徴とする、請求項1に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  21. 前記製氷機は、使用先の建物に備えられた太陽電池を介して電力の供給を受けることを特徴とする、請求項20に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  22. 前記製氷機は、使用先の建物に備えられた風力発電機を介して電力の供給を受けることを特徴とする、請求項20に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
  23. 外気の流入を介した熱媒体の冷却において、一定厚さに水を順次冷却した後、その上に一定厚さに水を積層して冷却する過程を繰り返し、氷を段々に多段に効果的に積層するように冷却/貯蔵することを特徴とする、請求項1に記載の季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム。
JP2014521578A 2012-06-22 2012-10-26 季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム Expired - Fee Related JP5807799B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120067621A KR20140003695A (ko) 2012-06-22 2012-06-22 계절간 냉기저장을 이용한 냉방시스템
KR10-2012-0067621 2012-06-22
PCT/KR2012/008832 WO2013191331A1 (ko) 2012-06-22 2012-10-26 계절간 냉기저장을 이용한 냉방시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014519012A true JP2014519012A (ja) 2014-08-07
JP5807799B2 JP5807799B2 (ja) 2015-11-10

Family

ID=49768907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014521578A Expired - Fee Related JP5807799B2 (ja) 2012-06-22 2012-10-26 季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2711644B1 (ja)
JP (1) JP5807799B2 (ja)
KR (1) KR20140003695A (ja)
WO (1) WO2013191331A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101649329B1 (ko) * 2016-06-23 2016-08-18 대양기전 주식회사 제빙기를 이용한 냉풍기
FR3080439B1 (fr) * 2018-04-24 2020-06-05 Jean Raymond Procede et dispositif de controle thermique d'un batiment
WO2021167479A1 (en) * 2020-02-20 2021-08-26 Mohammed Ejaz Cooling reduction using soil temperature
CN115790030B (zh) * 2023-02-13 2023-05-09 深圳市前海能源科技发展有限公司 蓄冷设备及电力调峰系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06257799A (ja) * 1993-03-01 1994-09-16 Kajima Corp パーソナル氷蓄熱冷房システム
JP2002228207A (ja) * 2001-02-05 2002-08-14 Taisei Corp 自然冷気を利用した蓄熱空調システム
JP2005042511A (ja) * 2003-07-25 2005-02-17 Sunrise Square Hanbai Kk Rc蓄熱冷暖房システム及びその工法
JP2011226753A (ja) * 2010-04-20 2011-11-10 Kiyoshi Yanagimachi 空気調和設備と地中熱管

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1297633A (en) * 1917-11-07 1919-03-18 Charles S Ashley Cooling and ventilating method.
JP2001235180A (ja) * 1999-12-12 2001-08-31 Ice Shelter:Kk 自然氷を用いた換気冷房方法及び換気冷房装置
JP2001317845A (ja) * 2000-05-02 2001-11-16 Dogoshi Hitoshi 自然氷の冷熱利用方法と冷熱利用装置
JP4096587B2 (ja) * 2002-03-20 2008-06-04 株式会社大林組 低温貯蔵施設
JP2003336869A (ja) * 2002-05-15 2003-11-28 Kudo Kensetsu Kk 雪保管方法および雪保管用雪氷庫の設計方法
JP4146732B2 (ja) * 2003-01-14 2008-09-10 鹿島建設株式会社 雪氷熱源供給システム
JP5374133B2 (ja) * 2008-12-16 2013-12-25 株式会社土谷特殊農機具製作所 円柱水槽を用いた貯氷施設

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06257799A (ja) * 1993-03-01 1994-09-16 Kajima Corp パーソナル氷蓄熱冷房システム
JP2002228207A (ja) * 2001-02-05 2002-08-14 Taisei Corp 自然冷気を利用した蓄熱空調システム
JP2005042511A (ja) * 2003-07-25 2005-02-17 Sunrise Square Hanbai Kk Rc蓄熱冷暖房システム及びその工法
JP2011226753A (ja) * 2010-04-20 2011-11-10 Kiyoshi Yanagimachi 空気調和設備と地中熱管

Also Published As

Publication number Publication date
JP5807799B2 (ja) 2015-11-10
EP2711644B1 (en) 2018-08-01
EP2711644A1 (en) 2014-03-26
WO2013191331A1 (ko) 2013-12-27
KR20140003695A (ko) 2014-01-10
EP2711644A4 (en) 2016-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104033950B (zh) 一种蓄热型太阳能地源热泵耦合系统
CN107514667A (zh) 采用电动热泵实现热电厂跨季节蓄热放热的集中供热系统
CN105841395B (zh) 冷量利用的热电冷汽暖淡六联产系统
JP5807799B2 (ja) 季節間冷気貯蔵を用いた冷房システム
CN105715518B (zh) 一种夏供冷冬供热冷热电三联供装置及方法
CN102589195A (zh) 太空能地源能结合的供热制冷系统
CN108317767B (zh) 一种质子交换膜燃料电池余热利用系统及方法
CN105571029A (zh) 一种实现空调跨季度同步蓄冷蓄热的方法及设备
CN101825373A (zh) 太阳热水空调建筑一体化系统
CN101392729B (zh) 采用太阳能喷射式冷却的风力发电机
CN110762664B (zh) 一种基于pvt结合跨季节蓄热和露点蒸发冷却的装置、空调
CN110260396B (zh) 基于分层热管理的太阳能和土壤源热泵耦合热水冷暖系统
CN104250987B (zh) 一种空气冷凝制水装置
CN104755862A (zh) 用于利用水热源来提供冷水、热水和冰块的制冰机系统
CN104901412B (zh) 基于天然气分布式能源和地源热泵的联合供能系统
CN104566726B (zh) 一种户用新型高效静态制冰间接融冰供冷空调系统
CN106482266A (zh) 一种高效节能减排的地源恒温系统
CN102759161B (zh) 太阳能辐射空调器
CN107504717B (zh) 一种多能源燃气热泵供热系统
CN201740331U (zh) 多用分体式冰箱
CN206420096U (zh) 一种空气热能收集系统
CN210740587U (zh) 一种基于水蓄冷的新型储水装置
CN208504740U (zh) 一种热泵热水机组
CN208317251U (zh) 一种绿色节能微模块数据中心
CN204880497U (zh) 一种冰蓄冷的集装箱数据中心

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150804

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150826

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5807799

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees