JP2551817B2 - 氷蓄熱利用の冷凍システム - Google Patents
氷蓄熱利用の冷凍システムInfo
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- JP2551817B2 JP2551817B2 JP63195618A JP19561888A JP2551817B2 JP 2551817 B2 JP2551817 B2 JP 2551817B2 JP 63195618 A JP63195618 A JP 63195618A JP 19561888 A JP19561888 A JP 19561888A JP 2551817 B2 JP2551817 B2 JP 2551817B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、夜間電力を利用することによって低温エネ
ルギーを安価に得ることができるようにするなどのため
に、水よりも凝固点が低い水溶液を貯留する溶液タンク
と、その溶液タンクから送られる水溶液中の水を凍結し
て微細な氷を製造する製氷装置と、その製氷装置で製造
された氷による低温エネルギーを利用する冷却ユニット
とを備えた氷蓄熱利用の冷凍システムに関する。
ルギーを安価に得ることができるようにするなどのため
に、水よりも凝固点が低い水溶液を貯留する溶液タンク
と、その溶液タンクから送られる水溶液中の水を凍結し
て微細な氷を製造する製氷装置と、その製氷装置で製造
された氷による低温エネルギーを利用する冷却ユニット
とを備えた氷蓄熱利用の冷凍システムに関する。
＜従来の技術＞ 従来の氷蓄熱利用の冷凍システムは、第４図の概略構
成図に示すように構成されていた。
成図に示すように構成されていた。
すなわち、01は溶液タンクであり、この溶液タンク01
内に、氷、および、水よりも凝固点が低くかつ氷よりも
比重が大きい特殊溶液と水とを混合した水溶液が貯留さ
れている。
内に、氷、および、水よりも凝固点が低くかつ氷よりも
比重が大きい特殊溶液と水とを混合した水溶液が貯留さ
れている。
溶液タンク01には、第１のポンプ02を介装した供給管
03と返送管04を介して製氷装置05が連通接続され、溶液
タンク01内の水溶液を製氷装置05に供給し、水溶液中の
水を凍結して氷を製造し、その氷を返送管04を介して溶
液タンク01に戻し、溶液タンク01内において、氷および
その氷によって冷却された水を低温エネルギーとして蓄
えるように構成されている。
03と返送管04を介して製氷装置05が連通接続され、溶液
タンク01内の水溶液を製氷装置05に供給し、水溶液中の
水を凍結して氷を製造し、その氷を返送管04を介して溶
液タンク01に戻し、溶液タンク01内において、氷および
その氷によって冷却された水を低温エネルギーとして蓄
えるように構成されている。
また、前記溶液タンク01には、第２のポンプ06を介装
した第１の循環パイプ07が連通接続されるとともに、そ
の循環パイプ07に熱交換器08が介装され、そして、熱交
換器08と、冷却ユニットとしての空気調和機の冷房用室
内ユニット09とが、第３のポンプ010を介装した第２の
循環パイプ011を介して接続され、溶液タンク01内に蓄
えられた低温エネルギーを冷媒として利用し、冷房を行
うように構成されている。
した第１の循環パイプ07が連通接続されるとともに、そ
の循環パイプ07に熱交換器08が介装され、そして、熱交
換器08と、冷却ユニットとしての空気調和機の冷房用室
内ユニット09とが、第３のポンプ010を介装した第２の
循環パイプ011を介して接続され、溶液タンク01内に蓄
えられた低温エネルギーを冷媒として利用し、冷房を行
うように構成されている。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、従来例の構成によれば、溶液タンク01
から熱交換器08および製氷装置05の全体にわたって特殊
溶液を流動する必要があり、特殊溶液を多量に必要とし
て高価になる欠点があった。
から熱交換器08および製氷装置05の全体にわたって特殊
溶液を流動する必要があり、特殊溶液を多量に必要とし
て高価になる欠点があった。
また、溶液と水という液体どうしの間で熱交換を行う
熱交換器08ではその熱交換効率が低く、冷房用室内ユニ
ット09側の負荷に対応できるだけの低温エネルギーを確
保するためには、特殊溶液の循環量をさほど少なくする
ことができず、未だ改善の余地があった。
熱交換器08ではその熱交換効率が低く、冷房用室内ユニ
ット09側の負荷に対応できるだけの低温エネルギーを確
保するためには、特殊溶液の循環量をさほど少なくする
ことができず、未だ改善の余地があった。
また、溶液タンク01内に蓄えられる氷の量が多くなっ
てきたときに、水溶液中の特殊溶液の濃度が上昇し、そ
れに伴って製氷装置05での凍結温度が下がり、製氷装置
05の冷凍能力および成績係数（製氷装置05によって得ら
れる出力エネルギー／製氷装置05の圧縮機モータを駆動
する入力エネルギー）のいずれもが低下する欠点があっ
た。
てきたときに、水溶液中の特殊溶液の濃度が上昇し、そ
れに伴って製氷装置05での凍結温度が下がり、製氷装置
05の冷凍能力および成績係数（製氷装置05によって得ら
れる出力エネルギー／製氷装置05の圧縮機モータを駆動
する入力エネルギー）のいずれもが低下する欠点があっ
た。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、特殊溶液の量を少なくできながら、低温エネルギ
ーを効率良く得ることができるようにすることを目的と
する。
って、特殊溶液の量を少なくできながら、低温エネルギ
ーを効率良く得ることができるようにすることを目的と
する。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、このような目的を達成するために、冒頭に
記載した氷蓄熱利用の冷凍システムにおいて、製氷装置
で製造された氷による低温エネルギーを流動状態の水に
伝達して過冷却水を得る熱交換手段と、過冷却水供給に
よって粒状の氷を生成するとともにその粒状の氷および
それによって冷却された水を貯留する蓄熱槽とを設け、
その蓄熱槽と冷却ユニットとにわたって冷水の循環路を
連通接続して構成する。
記載した氷蓄熱利用の冷凍システムにおいて、製氷装置
で製造された氷による低温エネルギーを流動状態の水に
伝達して過冷却水を得る熱交換手段と、過冷却水供給に
よって粒状の氷を生成するとともにその粒状の氷および
それによって冷却された水を貯留する蓄熱槽とを設け、
その蓄熱槽と冷却ユニットとにわたって冷水の循環路を
連通接続して構成する。
＜作用＞ 上記構成によれば、製氷装置で製造された氷の潜熱を
利用して過冷却水を得、その過冷却水によって生成され
る粒状の氷とその冷水とを蓄熱槽に貯留し、その蓄熱槽
から冷水を取り出して冷却ユニットに低温エネルギーを
供給することができる。
利用して過冷却水を得、その過冷却水によって生成され
る粒状の氷とその冷水とを蓄熱槽に貯留し、その蓄熱槽
から冷水を取り出して冷却ユニットに低温エネルギーを
供給することができる。
＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明の氷蓄熱利用の冷凍システムの実施
例を示す全体概略構成図である。
例を示す全体概略構成図である。
この図において、１は溶液タンクであり、この溶液タ
ンク１内には、例えば、グリセリン、プロピレングリコ
ール、エタノール、塩化カルシウムなどの特殊溶液を溶
質とし、水を溶媒とした、水よりも凝固点が低くかつ氷
よりも比重が大きい水溶液が貯留されている。
ンク１内には、例えば、グリセリン、プロピレングリコ
ール、エタノール、塩化カルシウムなどの特殊溶液を溶
質とし、水を溶媒とした、水よりも凝固点が低くかつ氷
よりも比重が大きい水溶液が貯留されている。
溶液タンク１には、第１のポンプ２を介装した第１の
供給管３と第１の返送管４を介して製氷装置５が連通接
続され、溶液タンク１内の水溶液を製氷装置５に供給
し、水溶液中の水を凍結して微細な氷を製造し、その氷
を第１の返送管４を介して溶液タンク１に戻し、氷によ
る低温エネルギーを得るように構成されている。
供給管３と第１の返送管４を介して製氷装置５が連通接
続され、溶液タンク１内の水溶液を製氷装置５に供給
し、水溶液中の水を凍結して微細な氷を製造し、その氷
を第１の返送管４を介して溶液タンク１に戻し、氷によ
る低温エネルギーを得るように構成されている。
前記製氷装置５には、図示しないが、製氷機（スーパ
ーチラー:Sunwell Engineering社製）と圧縮機と凝縮器
とが備えられ、その順に冷媒を循環流動するようになっ
ている。
ーチラー:Sunwell Engineering社製）と圧縮機と凝縮器
とが備えられ、その順に冷媒を循環流動するようになっ
ている。
前記返送管４の途中箇所に熱交換手段としての第１の
熱交換器６が介装され、そして、この第１の熱交換器６
と蓄熱槽７とが第２のポンプ８を介装した第２の供給管
９と第２の返送管10を介して連通接続され、前記製氷装
置５で製造された氷の潜熱を利用し、それによる低温エ
ネルギーを第１の熱交換器６を介して流動状態の水に伝
達し、過冷却水を得るように構成されている。
熱交換器６が介装され、そして、この第１の熱交換器６
と蓄熱槽７とが第２のポンプ８を介装した第２の供給管
９と第２の返送管10を介して連通接続され、前記製氷装
置５で製造された氷の潜熱を利用し、それによる低温エ
ネルギーを第１の熱交換器６を介して流動状態の水に伝
達し、過冷却水を得るように構成されている。
前記蓄熱槽７では、前記第２の返送管10から供給され
る過冷却水が運動エネルギーを無くすに伴って生成され
る粒状の氷と、その氷によって冷却された水とが貯留さ
れている。
る過冷却水が運動エネルギーを無くすに伴って生成され
る粒状の氷と、その氷によって冷却された水とが貯留さ
れている。
また、蓄熱槽７の下部と、蓄熱槽７の上方に設けられ
たノズル11とが、第３のポンプ12と、冷却ユニットとし
ての空気調和機の冷房用室内ユニット13の第２の熱交換
器14とを介装した循環路としての冷水循環パイプ15を介
して連通接続され、熱交換によって温度が高くなった冷
水を蓄熱槽７に浮遊した粒状の氷の上方から戻し、粒状
の氷の融解によって得た冷水を蓄熱槽７の下部から取り
出して第２の熱交換器14に供給し、溶液タンク１から蓄
熱槽７を介して取り出される低温エネルギーを利用して
空調（冷房）を行うように構成されている。
たノズル11とが、第３のポンプ12と、冷却ユニットとし
ての空気調和機の冷房用室内ユニット13の第２の熱交換
器14とを介装した循環路としての冷水循環パイプ15を介
して連通接続され、熱交換によって温度が高くなった冷
水を蓄熱槽７に浮遊した粒状の氷の上方から戻し、粒状
の氷の融解によって得た冷水を蓄熱槽７の下部から取り
出して第２の熱交換器14に供給し、溶液タンク１から蓄
熱槽７を介して取り出される低温エネルギーを利用して
空調（冷房）を行うように構成されている。
第１図中、16は、冷房用室内ユニット13の送風ファン
を示している。
を示している。
次に、本発明の実施例と従来例とを比較した結果につ
いて説明する。
いて説明する。
第２図は、上記実施例を簡略化した構成図であり、こ
の構成のものに対し、製氷装置５における蒸発器として
の製氷機5Aの冷媒の蒸発温度ａ、第１の熱交換器６に対
する水溶液の一次側入口温度ｂおよび出口温度ｃ、なら
びに、二次側入口温度ｄおよび出口温度ｅそれぞれを測
定した。
の構成のものに対し、製氷装置５における蒸発器として
の製氷機5Aの冷媒の蒸発温度ａ、第１の熱交換器６に対
する水溶液の一次側入口温度ｂおよび出口温度ｃ、なら
びに、二次側入口温度ｄおよび出口温度ｅそれぞれを測
定した。
一方、第５図は、上記従来例を簡略化した構成図であ
り、この構成のものに対し、製氷装置05における蒸発器
としての製氷機05Aの冷媒の蒸発温度a1、熱交換器08に
対する水溶液の一次側入口温度b1および出口温度c1、な
らびに、二次側入口温度d1および出口温度e1それぞれを
測定した。
り、この構成のものに対し、製氷装置05における蒸発器
としての製氷機05Aの冷媒の蒸発温度a1、熱交換器08に
対する水溶液の一次側入口温度b1および出口温度c1、な
らびに、二次側入口温度d1および出口温度e1それぞれを
測定した。
上記測定温度を、横軸に位置、縦軸に温度をとってグ
ラフ化したところ、第３図に示すグラフを得た。
ラフ化したところ、第３図に示すグラフを得た。
この結果、本発明の実施例によれば、蒸発器としての
製氷機5Aの冷媒の蒸発温度ａを高くできて成績係数を高
くすることができ、また、第１の熱交換器６において、
氷の潜熱を利用して低温エネルギーを得るから、その一
次側での入口温度ｂと出口温度ｃとが変化せず、入口温
度ｂを従来例における一次側入口温度b1よりも高く設定
できて、氷の詰まり発生を回避しやすいことが明らかで
あった。
製氷機5Aの冷媒の蒸発温度ａを高くできて成績係数を高
くすることができ、また、第１の熱交換器６において、
氷の潜熱を利用して低温エネルギーを得るから、その一
次側での入口温度ｂと出口温度ｃとが変化せず、入口温
度ｂを従来例における一次側入口温度b1よりも高く設定
できて、氷の詰まり発生を回避しやすいことが明らかで
あった。
本発明としては、空気調和機の冷房用室内ユニット13
に限らず、ウォータークーラーなど、各種の冷却ユニッ
トを用いる場合に適用できる。
に限らず、ウォータークーラーなど、各種の冷却ユニッ
トを用いる場合に適用できる。
＜発明の効果＞ 本発明の氷蓄熱利用の冷凍システムによれば、溶液タ
ンクとは別に蓄熱槽を設け、製氷装置で製造された氷の
潜熱を利用して過冷却水を得、その過冷却水によって生
成される粒状の氷とその冷水とを蓄熱槽に貯留するか
ら、蓄熱槽においては、そこに蓄えられる氷の量が増加
しても、溶液タンクに蓄えられる氷の量の増加を抑える
ことができ、溶液タンク内における水溶液中の特殊溶液
の濃度が上昇して凍結温度が下がることを回避でき、冷
却ユニット側での負荷変動にかかわらず、特殊溶液の量
を少なくできながら、製氷装置の蒸発温度を高くできて
製氷装置の冷凍能力および成績係数のいずれをも向上で
き、低温エネルギーを安価にして効率良く得ることがで
きるようになった。
ンクとは別に蓄熱槽を設け、製氷装置で製造された氷の
潜熱を利用して過冷却水を得、その過冷却水によって生
成される粒状の氷とその冷水とを蓄熱槽に貯留するか
ら、蓄熱槽においては、そこに蓄えられる氷の量が増加
しても、溶液タンクに蓄えられる氷の量の増加を抑える
ことができ、溶液タンク内における水溶液中の特殊溶液
の濃度が上昇して凍結温度が下がることを回避でき、冷
却ユニット側での負荷変動にかかわらず、特殊溶液の量
を少なくできながら、製氷装置の蒸発温度を高くできて
製氷装置の冷凍能力および成績係数のいずれをも向上で
き、低温エネルギーを安価にして効率良く得ることがで
きるようになった。
しかも、製氷装置で製造された氷の潜熱を利用して過
冷却水を得るから、前述したように、熱交換手段の一次
側での入口温度と出口温度とに差を生じず、熱交換手段
に供給される水溶液の温度を一定でかつ比較的高い温度
に設定でき、水溶液中に多量の氷が発生して詰まりを生
じることを回避でき、製氷のための運転を円滑に行うこ
とができる。
冷却水を得るから、前述したように、熱交換手段の一次
側での入口温度と出口温度とに差を生じず、熱交換手段
に供給される水溶液の温度を一定でかつ比較的高い温度
に設定でき、水溶液中に多量の氷が発生して詰まりを生
じることを回避でき、製氷のための運転を円滑に行うこ
とができる。
図面は、本発明に係る氷蓄熱利用の冷凍システムの実施
例を示し、第１図は、システム全体を示す概略構成図、
第２図は、実施例を簡略化した構成図、第３図は、実施
例と従来例との比較結果を示すグラフ、第４図は、従来
例のシステム全体を示す概略構成図、第５図は、従来例
を簡略化した構成図である。 １……溶液タンク ５……製氷装置 ６……熱交換手段としての第１の熱交換器 ７……蓄熱槽 13……冷却ユニットとしての冷房用室内ユニット 15……循環路としての冷水循環パイプ
例を示し、第１図は、システム全体を示す概略構成図、
第２図は、実施例を簡略化した構成図、第３図は、実施
例と従来例との比較結果を示すグラフ、第４図は、従来
例のシステム全体を示す概略構成図、第５図は、従来例
を簡略化した構成図である。 １……溶液タンク ５……製氷装置 ６……熱交換手段としての第１の熱交換器 ７……蓄熱槽 13……冷却ユニットとしての冷房用室内ユニット 15……循環路としての冷水循環パイプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楠本 望 大阪府大阪市東区本町４丁目27番地 株 式会社竹中工務店大阪本店内 (56)参考文献 特開 昭63−20784（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】水よりも凝固点が低い水溶液を貯留する溶
液タンクと、 その溶液タンクから送られる水溶液中の水を凍結して微
細な氷を製造する製氷装置と、 前記製氷装置で製造された氷による低温エネルギーを利
用する冷却ユニットとを備えた氷蓄熱利用の冷凍システ
ムであって、 前記製氷装置で製造された氷による低温エネルギーを流
動状態の水に伝達して過冷却水を得る熱交換手段と、 過冷却水供給によって粒状の氷を生成するとともにその
粒状の氷およびそれによって冷却された水を貯留する蓄
熱槽とを設け、 前記蓄熱槽と前記冷却ユニットとにわたって冷水の循環
路を連通接続したことを特徴とする氷蓄熱利用の冷凍シ
ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63195618A JP2551817B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 氷蓄熱利用の冷凍システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63195618A JP2551817B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 氷蓄熱利用の冷凍システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244132A JPH0244132A (ja) | 1990-02-14 |
| JP2551817B2 true JP2551817B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=16344164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63195618A Expired - Fee Related JP2551817B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 氷蓄熱利用の冷凍システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2551817B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114622962B (zh) * | 2022-03-18 | 2024-01-12 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种基于流态化颗粒储冷储热的热泵储电系统 |
| CN116045563A (zh) * | 2023-03-10 | 2023-05-02 | 福州大学 | 一种过冷水高效制取冰浆的系统及工艺 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0615243Y2 (ja) * | 1988-02-19 | 1994-04-20 | 高砂熱学工業株式会社 | 空調用氷蓄熱装置 |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP63195618A patent/JP2551817B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0244132A (ja) | 1990-02-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |