JP3266334B2 - Heat storage tank for air conditioning - Google Patents

Heat storage tank for air conditioning

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JP3266334B2
JP3266334B2 JP29192192A JP29192192A JP3266334B2 JP 3266334 B2 JP3266334 B2 JP 3266334B2 JP 29192192 A JP29192192 A JP 29192192A JP 29192192 A JP29192192 A JP 29192192A JP 3266334 B2 JP3266334 B2 JP 3266334B2
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義輝 関
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、空調用の熱源水を氷共
存の形態で蓄熱するようにした氷蓄熱槽に関し、特に2
パイプ方式の蓄熱槽に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ice heat storage tank in which heat source water for air conditioning is stored in the form of ice coexistence.
The present invention relates to a pipe type heat storage tank.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、建物内に配設したファンコイ
ルユニットや水熱源ヒートポンプユニットの水側熱交換
器に冷温水を循環させて冷暖房を行う際に、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
方式を用いた蓄熱システムが提案されている。かかるシ
ステムによれば、例えば夜間電力で冷凍機を駆動して製
氷し、氷の状態で多量の冷熱を蓄熱槽で蓄えた上、冷房
運転時にその氷の冷熱を冷水として取り出して二次側熱
交換器(負荷側熱交換器)に循環するものであり、水の
固液相変態時の潜熱を利用するので小規模装置でも多量
の冷熱を蓄えることができることから近年特に注目され
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when cooling and heating by circulating cold and hot water through a water-side heat exchanger of a fan coil unit or a water heat source heat pump unit disposed in a building, the cooling heat during cooling is stored in a heat storage tank. There has been proposed a heat storage system using a so-called ice heat storage method for storing in the form of ice. According to such a system, for example, ice is driven by driving a refrigerator with nighttime electric power, a large amount of cold heat is stored in a heat storage tank in the state of ice, and during cooling operation, the cold heat of the ice is taken out as cold water and the secondary heat is removed. Since it circulates through an exchanger (load-side heat exchanger) and utilizes latent heat during the solid-liquid phase transformation of water, even small-scale devices can store a large amount of cold heat, and thus have attracted particular attention in recent years.

【0003】さらに最近では、地下スラブを利用するな
どした多数の槽から構成され、各槽を連通管により順次
連通し通水する、いわゆる多槽型蓄熱槽を冷温水槽とし
て用いた大規模な蓄熱設備も提案されている。
[0003] More recently, a large-scale heat storage system using a so-called multi-tank type heat storage tank as a cold / hot water tank, which is composed of a large number of tanks utilizing underground slabs and the like, and the tanks are successively communicated with each other by a communication pipe to flow water. Equipment has also been proposed.

【0004】ところで、上記のような氷蓄熱システムに
おいて熱源水は循環使用されるものであり、例えば、蓄
氷時に氷蓄熱槽のどの位置から取水し、形成された氷・
水スラリーをどの位置から氷蓄熱槽内に解放してやるか
は、氷蓄熱槽の氷充填率及び熱効率を高める上で非常に
重要な問題である。また、同様に、解氷時にも、氷蓄熱
槽のどの位置から氷・水スラリーを取り出し、またどの
位置から解氷用の循環水を供給してやるかも、解氷率や
熱効率を高める上で非常に重要な問題である。
In the above-described ice heat storage system, the heat source water is circulated. For example, at the time of ice storage, water is taken from any position of the ice heat storage tank to form the ice / ice.
The location from which the water slurry is released into the ice thermal storage tank is a very important issue in increasing the ice filling rate and thermal efficiency of the ice thermal storage tank. Similarly, when deicing, the location of the ice / water slurry taken out of the ice thermal storage tank and the location of the circulating water for deicing are also very important for improving the defrosting rate and thermal efficiency. This is an important issue.

【0005】しかしながら、理想的な取水及び給水位置
は蓄氷時と解氷時とでは全く異なっている。すなわち、
蓄氷時には、氷蓄熱槽内において水相が形成されている
部分から取水し、氷水相に直接氷・水スラリーを供給し
てやることが好ましい。そのため、取水口は水相部分に
設置され、氷・水スラリー供給口は氷水相部分に設置さ
れる。これに対して、解氷時には、氷の融解を促進させ
るためには負荷側からの戻り水を上部から供給し、負荷
側に搬送する氷・水スラリーは氷水相から直接取得する
ことが好ましい。そのため、給水口は蓄熱槽のなるべく
上部に設置され、氷・水スラリー取得口は氷水相に直接
開口する構造が採用される。
[0005] However, ideal water intake and water supply positions are completely different between ice storage and ice thawing. That is,
At the time of ice storage, it is preferable to take water from a portion where an aqueous phase is formed in the ice thermal storage tank and supply ice / water slurry directly to the ice / water phase. Therefore, the water intake is installed in the water phase, and the ice / water slurry supply port is installed in the ice water phase. On the other hand, at the time of thawing, in order to promote the melting of ice, it is preferable that return water from the load side is supplied from above, and the ice / water slurry conveyed to the load side is obtained directly from the ice-water phase. Therefore, a structure is adopted in which the water supply port is installed as high as possible in the heat storage tank, and the ice / water slurry acquisition port is directly opened to the ice-water phase.

【0006】このように、従来のシステムでは、蓄氷時
及び解氷時、それぞれに最適なシステム駆動を行うため
には、複雑な配管を施工せざる得ず、施工量及び施工費
用が増大するという欠点があった。このような欠点は特
に複数の蓄熱槽を併用する多槽蓄熱システムにおいて深
刻であった。
As described above, in the conventional system, complicated piping must be constructed in order to optimally drive the system at the time of ice storage and at the time of thawing, respectively, and the construction amount and construction cost increase. There was a disadvantage. Such a drawback was particularly serious in a multi-tank heat storage system using a plurality of heat storage tanks.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、従来の氷蓄熱システムが有する上記のような問
題点に鑑み、蓄氷時及び解氷時双方に共用でき、しかも
蓄氷時には氷水相を高い氷充填率で形成可能であり、解
氷時には高い融解率で氷を融解させることが可能な新規
かつ改良された氷蓄熱槽構造を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an ice water storage system that can be used for both ice storage and thawing. It is an object of the present invention to provide a new and improved ice storage tank structure capable of forming a phase at a high ice filling rate and melting the ice at a high melting rate during thawing.

【0008】さらに本発明の別の目的は、特に、解氷時
において、氷蓄槽内に蓄えられた氷を均一かつ速やかに
融解させることが可能な新規かつ改良された氷蓄熱槽構
造を提供することである。
Still another object of the present invention is to provide a new and improved ice heat storage tank structure capable of uniformly and quickly melting ice stored in an ice storage tank, especially during melting of ice. It is to be.

【0009】さらに本発明の別の目的は、特に複数の氷
蓄熱槽から構成される多槽型蓄熱システムに好適に適用
することが可能であり、蓄氷時及び解氷時いずれの場合
においても、蓄熱水を効率よく循環させることが可能な
新規かつ改良された氷蓄熱構造を提供することである。
Further, another object of the present invention can be suitably applied particularly to a multi-tank type heat storage system composed of a plurality of ice heat storage tanks, and can be applied to both ice storage and ice melting. Another object of the present invention is to provide a new and improved ice heat storage structure capable of efficiently circulating heat storage water.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、蓄熱槽内に氷と水を分離する氷フ
イルタを張り渡すことにより、この氷フイルタよりも上
方に水を蓄える水相を形成し、該氷フイルタよりも下方
に氷と水を蓄える氷水相を形成するようにした空調用氷
蓄熱槽であって、該氷フイルタよりも上方の水相に開口
端をもつ第1の管路系と、該氷フイルタよりも下方の氷
水相に開口端をもつ第2の管路系を設け、蓄氷時には第
1の管路系の開口端からの取水と第2の管路系の開口端
から槽内へ氷・水スラリーの導入を行ない、解氷時には
第2の管路系の開口端からの取水と第1の管路系の開口
端から槽内へ戻り水の導入を行うことを特徴とする空調
用氷蓄熱槽を提供する。 より具体的には、氷・水スラリ
ーを空調用熱源水として蓄えるための氷蓄熱槽と、この
氷蓄熱槽の槽外に設置されて通水される水を過冷却域に
まで冷却可能な過冷却器と、前記氷蓄熱槽内の水を前記
過冷却器内に連続的に通水し前記過冷却器の放出端から
過冷却水を吐出させるための系と、この過冷却水を氷・
水スラリーに変換して前記氷蓄熱槽内に導くための氷・
水スラリー変換手段と、前記氷蓄熱槽内に蓄えられた氷
・水スラリーを解氷するべく負荷側からの戻り水を前記
氷蓄熱槽内に導くための系と、から成る氷蓄熱槽におい
て、氷・水スラリーを蓄える氷水相と水を蓄える水相と
を境界付ける氷フィルタを氷蓄熱槽内において水平方向
に張り渡すと共に、氷フィルタよりも所定間隔を空けて
上方に開口部を有する第1の管路系と、氷フィルタより
も所定間隔を空けて下方に開口部を有する第2の管路系
とを配管し、蓄氷時には、前記第1及び第2の管路系が
過冷却器側に切り換えられて、前記第1の管路系から水
を回収して前記過冷却器に送ると共に、前記第2の管路
系を上記氷・水スラリー変換手段と接続して、その第2
の管路系を介して氷・水スラリーを氷蓄熱槽に導入可能
であり、解氷時には、前記第1及び第2の管路系が負荷
側に切り換えられて、その第1の管路系を介して前記負
荷側からの戻り水を前記氷蓄熱槽内に導入すると共に、
前記第2の管路系から冷却水を回収して前記負荷側に送
ることが可能である、ことを特徴とする、空調用氷蓄熱
槽が提供される。
According to the present invention, there is provided an ice storage device for separating ice and water in a heat storage tank.
It is higher than this ice filter
Forms an aqueous phase that stores water, and is lower than the ice filter.
Air-conditioning ice that forms an ice-water phase that stores ice and water in the ice
A heat storage tank that opens into the aqueous phase above the ice filter.
A first line system having an end and ice below the ice filter;
A second pipeline system with an open end in the water phase is provided.
Water intake from the open end of the first pipeline system and the open end of the second pipeline system
Introduce ice / water slurry into the tank from
Intake of water from the open end of the second pipeline system and opening of the first pipeline system
Air conditioning characterized by introducing water back into the tank from the end
Provide an ice thermal storage tank. More specifically, an ice heat storage tank for storing ice / water slurry as a heat source water for air conditioning, and a supercooling tank capable of cooling water, which is installed outside the ice heat storage tank and passes through water, to a supercooling area. A cooler, a system for continuously flowing water in the ice heat storage tank into the subcooler, and discharging supercooled water from a discharge end of the supercooler,
Ice for converting into water slurry and leading into the ice heat storage tank;
A water slurry converting means, and a system for guiding return water from the load side into the ice heat storage tank to deice the ice / water slurry stored in the ice heat storage tank, An ice filter that bounds an ice water phase for storing ice / water slurry and a water phase for storing water extends horizontally in the ice heat storage tank, and has an opening above the ice filter at a predetermined interval. And a second pipe system having an opening below the ice filter at a predetermined interval from the ice filter, and the first and second pipe systems are supercooled during ice storage. Side, the water is recovered from the first pipeline system and sent to the supercooler, and the second pipeline system is connected to the ice / water slurry converting means, and the second
The ice / water slurry can be introduced into the ice heat storage tank through the pipeline system described above, and when the ice is defrosted, the first and second pipeline systems are switched to the load side, and the first pipeline system is switched to the load side. And introducing return water from the load side into the ice heat storage tank through
An ice heat storage tank for air conditioning is provided, wherein cooling water can be recovered from the second pipeline system and sent to the load side.

【0011】[0011]

【0012】さらに、本発明によれば、前記の空調用氷
蓄熱槽を多槽型氷蓄熱システムに適用することにより
氷蓄熱槽が複数の小水槽からなり、各小水槽の第1の管
路系がそれぞれ並列接続されると共に、各小水槽の第2
の管路系がそれぞれ並列接続されることを特徴とする、
空調用氷蓄熱槽が提供される。そして、第1及び第2の
管路系双方が、各小水槽を貫通するように配管されてい
ることを特徴とする、空調用氷蓄熱槽が提供される。
Further , according to the present invention, by applying the above-mentioned ice storage tank for air conditioning to a multi-tank type ice storage system,
The ice heat storage tank is composed of a plurality of small water tanks, the first pipe systems of each small water tank are connected in parallel, and the second water tank of each small water tank is connected.
Characterized by being connected in parallel with each other,
An ice storage tank for air conditioning is provided. Further , an ice heat storage tank for air conditioning is provided, wherein both the first and second pipeline systems are piped so as to penetrate each small water tank.

【0013】[0013]

【作用】請求項1によれば、氷フィルタにより水相と氷
水相とが分割され、蓄氷時には水相部分に開口する第1
の管路系から取水し、氷水相部分に開口する第2の管路
系から氷・水スラリーを提供することができ、解氷時に
は、氷水相部分に開口する第2の管路系から氷・水スラ
リーを取得し、水相部分、すなわち氷蓄熱槽の上部に開
口する第1の管路系から散水するので、効率的に蓄熱水
を循環させることができる。このように、同じ管路系
を、蓄氷時及び解氷時の双方において共用できるので、
配管量及び配管費用を減少させることができる。
According to the first aspect, the water phase and the ice-water phase are divided by the ice filter, and the first phase is opened to the water phase during ice storage.
Ice / water slurry can be provided from a second pipeline system opening to the ice-water phase portion, and ice can be supplied from the second pipeline system opening to the ice-water phase portion at the time of thawing. -Since the water slurry is obtained and water is sprinkled from the water phase portion, that is, the first pipeline system opened at the upper part of the ice heat storage tank, the heat storage water can be efficiently circulated. In this way, the same pipeline system can be shared both during ice storage and during thaw,
Piping volume and piping costs can be reduced.

【0014】[0014]

【0015】また、請求項3及び請求項4によれば、本
発明に基づく氷蓄熱槽構造を多槽型氷蓄熱システムに用
いることができ、しかも本発明によれば各槽内はもとよ
り各槽間においても効率よく蓄熱水が循環されるので、
槽ごとの氷の充填率や融解率の不均一性を改良すること
ができる。
According to the third and fourth aspects, the ice heat storage tank structure according to the present invention can be used in a multi-tank type ice heat storage system, and according to the present invention, not only inside each tank but also each tank Since the heat storage water is circulated efficiently between
The non-uniformity of the filling rate and melting rate of ice in each tank can be improved.

【0016】[0016]

【実施例】以下に添付図面を参照しながら本発明に基づ
く空調用氷蓄熱槽の好適な実施例について説明する。図
1及び図2は本発明に基づく空調用氷蓄熱槽を3槽から
なる多槽型氷蓄熱システムに適用した場合の説明図であ
り、それぞれ、図1は蓄氷時の動作、図2は解氷時の動
作を示したものである。なお、図1及び図2に示されて
いるものは同じ多槽型氷蓄熱システムなので、同じ構成
要素には同じ参照番号を付してある。さらに、図3及び
図4は、本発明に基づく空調用氷蓄熱槽の上部の様子を
示す拡大断面図であり、図1及び図2と同様に、図3は
蓄氷時の動作、図4は解氷時の動作を示したものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an ice storage tank for air conditioning according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 and FIG. 2 are explanatory diagrams in the case where an air-conditioning ice heat storage tank according to the present invention is applied to a multi-tank type ice heat storage system having three tanks. FIG. 1 shows an operation during ice storage, and FIG. This shows the operation at the time of melting ice. The components shown in FIGS. 1 and 2 are the same multi-tank type ice thermal storage system, and the same components are denoted by the same reference numerals. FIGS. 3 and 4 are enlarged sectional views showing the upper part of the air-conditioning ice heat storage tank according to the present invention. As in FIGS. 1 and 2, FIG. Shows the operation at the time of melting ice.

【0017】図示の多槽型氷蓄熱システムは、氷・水ス
ラリーを空調用熱源水として蓄えるための3つの氷蓄熱
槽1a、1b、1cを備えている。さらにこれらの氷蓄
熱槽の槽外には過冷却器2が設置されており、ポンプ3
により槽内の熱源水を零℃以下のの過冷域にまで冷却す
ることが可能である。過冷却器2は、例えば多数本の伝
熱管(チューブ)をシェル内に配置したシェルアンドチ
ューブ熱交換器から構成され、伝熱管は通水中にその内
壁温度が例えば零℃以下で−5.8℃以上の温度に維持
されるように制御され、これによって吐出口より零℃以
下に冷却された過冷却水4が吐出され、吐出された過冷
却水4は縦パイプ5内に落下する。
The illustrated multi-tank ice heat storage system includes three ice heat storage tanks 1a, 1b, and 1c for storing ice / water slurry as heat source water for air conditioning. Further, a subcooler 2 is installed outside the ice heat storage tank, and a pump 3
Thus, the heat source water in the tank can be cooled to a supercooled region of 0 ° C. or less. The supercooler 2 is composed of, for example, a shell-and-tube heat exchanger in which a number of heat transfer tubes (tubes) are disposed in a shell. The supercooled water 4 is controlled so as to be maintained at a temperature equal to or higher than 0 ° C., whereby the supercooled water 4 cooled to 0 ° C. or lower is discharged from the discharge port, and the discharged supercooled water 4 falls into the vertical pipe 5.

【0018】上記縦パイプ5は、過冷却水の吐出流4を
受け入れるのに十分な内径を有した縦管であり、その上
端には先広がりの受け部が形成されて開口しており、下
端は弁6を介して搬送管7に通じている。さらに搬送管
7は、各氷蓄熱槽1a、1b、1c内において下方に向
けて開口している分岐管8a、8b、8cを備えてい
る。このようにして、過冷却器2から吐出された過冷却
水が縦パイプ5内に落下したときの衝撃により生成され
る氷・水スラリーは、流動状態を保持しながら、搬送管
7及び分岐管8a、8b、8cを通じて、各氷蓄熱槽1
a、1b、1c内に導入される。分岐管8a、8b、8
cから導入された氷・水スラリーはその比重に応じて上
昇し、氷水相を形成する。
The vertical pipe 5 is a vertical pipe having an inner diameter sufficient to receive the supercooled water discharge flow 4, and has an opening formed at its upper end with a divergent receiving portion. Communicates with the transfer pipe 7 through the valve 6. Further, the transport pipe 7 is provided with branch pipes 8a, 8b, 8c that open downward in each of the ice heat storage tanks 1a, 1b, 1c. In this manner, the ice / water slurry generated by the impact when the supercooled water discharged from the supercooler 2 falls into the vertical pipe 5 keeps the flowing state while maintaining the flowing state. 8a, 8b, 8c, each ice thermal storage tank 1
a, 1b, and 1c. Branch pipes 8a, 8b, 8
The ice / water slurry introduced from c rises according to its specific gravity and forms an ice-water phase.

【0019】さらに、本発明に基づく氷蓄熱槽の上部に
は氷フィルタ9a、9b、9cが水平方向に張り渡され
ている。この氷フィルタ9a、9b、9cにより、氷水
相と水相が境界付けられ、後述するように、蓄氷時に取
水する場合には、この氷フィルタ9a、9b、9cによ
り氷・水スラリーから氷部分10a、10b、10cが
分離捕集されて、水のみが、搬送管12の分岐管11
a、11b、11cから取り込まれる。さらに、搬送管
12は弁13とポンプ3を介して過冷却器2に連通して
おり、蓄氷時には、分岐管11a、11b、11cから
取水された蓄熱水を過冷却器2に送ることが可能であ
る。
Further, ice filters 9a, 9b and 9c are stretched in the horizontal direction above the ice storage tank according to the present invention. The ice filters 9a, 9b, 9c demarcate the ice water phase and the water phase. As described later, when water is taken during ice storage, the ice filters 9a, 9b, 9c use the ice filters 9a, 9b, 9c to separate ice from water / ice slurry. 10a, 10b, and 10c are separated and collected, and only water is supplied to the branch pipe 11 of the transport pipe 12.
a, 11b, and 11c. Further, the transfer pipe 12 communicates with the subcooler 2 via the valve 13 and the pump 3, and when storing ice, heat transfer water taken from the branch pipes 11 a, 11 b, 11 c can be sent to the subcooler 2. It is possible.

【0020】そして、図1及び図2によく示されている
ように、搬送管12から分岐する分岐管11a、11
b、11cは上記氷フィルタよりも上方に開口部23
a、23b、23cを有しており、これに対して搬送管
7から分岐する分岐管8a、8b、8cは上記氷フィル
タよりも下方に開口部24a、24b、24cを有して
いる。このように構成することにより、分岐管11a、
11b、11cは水相に対してのみ開口部23a、23
b、23cを有することになり、分岐管8a、8b、8
cは氷水相に対してのみ開口部24a、24b、24c
を有することになる。
As shown in FIGS. 1 and 2, branch pipes 11a and 11b branching from the transport pipe 12 are provided.
b and 11c are openings 23 above the ice filter.
a, 23b, and 23c, whereas the branch pipes 8a, 8b, and 8c that branch from the transport pipe 7 have openings 24a, 24b, and 24c below the ice filter. With this configuration, the branch pipe 11a,
11b and 11c have openings 23a and 23 only for the aqueous phase.
b, 23c and branch pipes 8a, 8b, 8
c are openings 24a, 24b, 24c only for the ice-water phase
Will have.

【0021】搬送管7及び12は、また、弁14、15
及びポンプ17を介して負荷16側にも連通している。
後述するように、弁6、13、14、15、を適当に切
り換えることにより、搬送管7及び12を、負荷16側
又は過冷却器2側のいずれかの管路系18又は19に接
続し、そのシステムの動作モード(蓄氷運転又は解氷運
転)に応じて、熱源水を選択的に負荷側管路系19又は
過冷却器側管路系18のいずれかの管路系において循環
させることが可能である。
The conveying pipes 7 and 12 are also provided with valves 14, 15
The pump 16 also communicates with the load 16 via a pump 17.
As described later, by appropriately switching the valves 6, 13, 14, and 15, the transfer pipes 7 and 12 are connected to the pipe system 18 or 19 on either the load 16 side or the subcooler 2 side. The heat source water is selectively circulated in either the load-side pipeline system 19 or the subcooler-side pipeline system 18 in accordance with the operation mode of the system (ice storage operation or de-icing operation). It is possible.

【0022】本発明に基づく空調用氷蓄熱槽は以上のよ
うに構成されているので、以下に説明するように、蓄氷
運転又は解氷運転の2つの動作モードで運転することが
可能である。
Since the air-conditioning ice heat storage tank according to the present invention is configured as described above, it can be operated in two operation modes of ice storage operation or ice-thaw operation as described below. .

【0023】(1) 蓄氷モード 安価な夜間電力を利用して氷蓄熱槽に蓄熱水を氷・水ス
ラリー状態で蓄える蓄氷モードが選択されると、図1に
示すように、弁14、15が閉止され、弁6、13が開
放されて、搬送管7、12、18により製氷のための管
路系が形成されて、蓄氷運転が実施される。
(1) Ice Storage Mode When the ice storage mode is selected in which the heat storage water is stored in an ice / water slurry state in the ice storage tank using inexpensive nighttime electric power, the valve 14, the valve 14, as shown in FIG. The valve 15 is closed, the valves 6 and 13 are opened, and a pipeline system for ice making is formed by the transport pipes 7, 12, and 18, and the ice storage operation is performed.

【0024】氷蓄熱槽1a、1b、1cからの取水は、
氷フィルタ9a、9b、9cよりも上方に開口する分岐
管11a、11b、11cから行われる。図3に示され
ているように、氷フィルタ9a、9b、9cにより氷水
相から氷10aが分離捕集されるので、分岐管11a、
11b、11cの開口部23a、23b、23cからは
水相の蓄熱水のみが取水される。取水された蓄熱水は、
搬送管12及び弁13を介してポンプ3により過冷却器
2に送られ、過冷却域にまで冷却される。既に説明した
ように、過冷却器2により冷却された過冷却水4は縦パ
イプにより氷・水スラリーに変換され、弁6を介して搬
送管7に送られる。氷・水スラリーは搬送管7の分岐管
8a、8b、8cから氷蓄熱槽1a、1b、1c内に導
入されて槽内に蓄えられる。
The water intake from the ice thermal storage tanks 1a, 1b, 1c
It is performed from the branch pipes 11a, 11b, 11c that open above the ice filters 9a, 9b, 9c. As shown in FIG. 3, since the ice 10a is separated and collected from the ice water phase by the ice filters 9a, 9b, 9c, the branch pipe 11a,
From the openings 23a, 23b, 23c of 11b, 11c, only the heat storage water in the aqueous phase is taken. The stored heat storage water is
The water is sent to the subcooler 2 by the pump 3 via the transfer pipe 12 and the valve 13, and is cooled to a subcooling area. As already described, the supercooled water 4 cooled by the supercooler 2 is converted into ice / water slurry by the vertical pipe and sent to the transport pipe 7 through the valve 6. The ice / water slurry is introduced into the ice heat storage tanks 1a, 1b, and 1c from the branch pipes 8a, 8b, and 8c of the transfer pipe 7, and stored in the tanks.

【0025】この場合に分岐管8a、8b,8cの開口
部24a、24b、24cは、それぞれ、氷フィルタ9
a、9b、9cよりも下方に開口しているので、氷・水
スラリーの内の氷部分10a、10b、10cは氷フィ
ルタ9a、9b、9cよりも下方にのみ蓄えられること
になる。さらに、氷・水スラリーが氷フィルタ9a、9
b、9cを通過する際には、氷の捕集に伴う透過圧力
(通水抵抗)の増加と氷自体の浮力により捕集された氷
が氷フィルタ9a、9b、9cに向けて圧縮されるので
氷充填率が高くなる。また、氷フィルタ9a、9b、9
cを通過するに際に、水が通過し易いところに氷が捕集
されるので、結果として、氷フィルタ9a、9b、9c
の面に対して均一な厚みの氷相が形成される。
In this case, the openings 24a, 24b, 24c of the branch pipes 8a, 8b, 8c are respectively
Since the openings are opened below a, 9b, and 9c, the ice portions 10a, 10b, and 10c of the ice / water slurry are stored only below the ice filters 9a, 9b, and 9c. Further, the ice / water slurry is applied to the ice filters 9a and 9a.
When passing through b and 9c, the collected ice is compressed toward the ice filters 9a, 9b and 9c by the increase of the permeation pressure (water flow resistance) accompanying the collection of ice and the buoyancy of the ice itself. Therefore, the ice filling rate increases. Also, the ice filters 9a, 9b, 9
c, ice is collected where water easily passes, and as a result, ice filters 9a, 9b, 9c
An ice phase having a uniform thickness is formed on the surface of the substrate.

【0026】(2) 解氷モード 上記の蓄氷モードで蓄えられた氷・水スラリーを蓄熱源
として利用するべく解氷運転が行われる場合には、図2
に示すように、弁6、13が閉止されて、弁14、15
が開放されて、搬送管7、19、12により解氷のため
の管路系が形成される。
(2) Thawing Mode When the thawing operation is performed to use the ice / water slurry stored in the ice storage mode as a heat storage source, FIG.
As shown in the figure, the valves 6 and 13 are closed and the valves 14 and 15 are closed.
Is opened, and a pipeline system for deicing is formed by the transport pipes 7, 19, and 12.

【0027】氷蓄熱槽1a、1b、1cからの蓄熱水の
取水は、上記の蓄氷モードとは逆に、分岐管8a、8
b、8cの開口部24a、24b、24cから行われ
る。上述のように、開口部24a、24b、24cは氷
フィルタ9a、9b、9cよりも下方に開口しているの
で、氷水相からのみ冷熱効率の高い熱源水を、弁14を
介して熱交換器などの負荷16に送ることが可能であ
る。
The intake of the heat storage water from the ice heat storage tanks 1a, 1b, 1c is performed in the opposite manner to the above-described ice storage mode, by branch pipes 8a, 8b.
This is performed from the openings 24a, 24b, 24c of the b, 8c. As described above, since the openings 24a, 24b, 24c are opened below the ice filters 9a, 9b, 9c, heat source water having high cooling efficiency only from the ice water phase is passed through the valve 14 through the heat exchanger. And the like.

【0028】負荷16により熱交換され暖められた熱源
水は、ポンプ17により弁15を介して搬送管12に送
られる。負荷側から戻された温水は搬送管12の分岐路
11a、11b、11cから氷蓄熱槽に供給され、氷フ
ィルタ9a、9b、9cの下方に捕集された氷10a、
10b、10cを融解するために用いることが可能であ
る。その様子を図4を参照しながら説明する。氷フィル
タ9aの上方にて開口する分岐管11aの開口部23a
から散水される。このように、解氷時には、氷フィルタ
9a、9b、9cの上方より負荷側からの戻り水が、氷
フィルタ9a、9b、9cにより区切られた氷部分10
a、10b、10cを融解することが可能である。
The heat source water heated and exchanged by the load 16 is sent to the transfer pipe 12 through the valve 15 by the pump 17. The hot water returned from the load side is supplied to the ice heat storage tank from the branch passages 11a, 11b, 11c of the transfer pipe 12, and the ice 10a collected below the ice filters 9a, 9b, 9c,
10b, 10c can be used to melt. This will be described with reference to FIG. Opening 23a of branch pipe 11a opening above ice filter 9a
Sprinkled from. As described above, when the ice is thawed, the return water from the load side from above the ice filters 9a, 9b, 9c is separated from the ice portion 10 separated by the ice filters 9a, 9b, 9c.
a, 10b, 10c can be melted.

【0029】なお、上記の実施例においては、本発明に
基づく空調用氷蓄熱槽を多槽型氷蓄熱槽システムに用い
た場合について説明したが、本願の空調用氷蓄熱槽の構
造を単槽型の氷蓄熱槽に用いた場合であっても、同様の
効果を得ることができることは言うまでもないことであ
る。
In the above embodiment, the case where the air-conditioning ice heat storage tank according to the present invention is used in a multi-tank type ice heat storage tank system has been described. Needless to say, the same effect can be obtained even when used in an ice heat storage tank of a mold type.

【0030】図5には、本発明に基づく空調用氷蓄熱槽
の別の実施例が示されている。この実施例によれば、複
数の貫通孔25が穿設された多孔板26が、氷フィルタ
9aの上方に水平方向に張り渡されている。また、分岐
管11aの開口部23aはこの多孔板の水平面とほぼ同
じ位置に設けられている。なお、図5には氷蓄熱槽1a
に関する構造のみが示されているが、図1及び図2に示
すような多槽型氷蓄熱システムに本願を適用する場合に
は、他の氷蓄熱槽の構造を同様に構成することができ
る。
FIG. 5 shows another embodiment of the ice heat storage tank for air conditioning according to the present invention. According to this embodiment, the perforated plate 26 in which a plurality of through holes 25 are drilled extends horizontally above the ice filter 9a. The opening 23a of the branch pipe 11a is provided at substantially the same position as the horizontal plane of the perforated plate. FIG. 5 shows the ice thermal storage tank 1a.
Although only the structure relating to the present embodiment is shown, when the present invention is applied to a multi-tank type ice heat storage system as shown in FIGS. 1 and 2, the structure of another ice heat storage tank can be similarly configured.

【0031】かかる構成により、特に解氷時に、分岐管
11aの開口部23aから供給される蓄熱水を氷フィル
タ9aの下方にある氷部分10aの上に均一に散水する
ことができると共に、氷の融解を促進することが可能で
ある。すなわち、解氷時には、負荷側からの戻り水が多
孔板上に溜まるので、解氷時の水位22は蓄氷時の水位
21よりも高くなる。そのため、多孔板26と氷フィル
タ9aとの間に空気層(空隙)が形成され、この空隙に
より散水される蓄熱槽の分散が促進され、氷の融解速度
を高めることが可能である。
With such a configuration, particularly at the time of melting ice, the heat storage water supplied from the opening 23a of the branch pipe 11a can be evenly sprayed on the ice portion 10a below the ice filter 9a. It is possible to promote melting. That is, at the time of deicing, since the return water from the load side accumulates on the perforated plate, the water level 22 at the time of defrosting becomes higher than the water level 21 at the time of ice storage. Therefore, an air layer (gap) is formed between the perforated plate 26 and the ice filter 9a, and this gap promotes dispersion of the heat storage tank in which water is sprinkled, thereby increasing the melting speed of ice.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように、本発明によると、氷蓄熱
槽においてそれぞれ別個独立な系として構成された水相
部分に開口する管路系と氷水相部分に開口する管路系と
を、蓄氷モード又は解氷モードに応じて、過冷却器側又
は負荷側に選択的に切り換えることが可能である。すな
わち、本発明によれば、氷フィルタにより水相と氷水相
とが分割されているので、上記のように第1及び第2の
管路系を適当に切り換えることにより、蓄氷時には水相
部分に開口する第1の管路系から取水し、氷水相部分に
開口する第2の管路系から氷・水スラリーを提供するこ
とができ、解氷時には、氷水相部分に開口する第2の管
路系から氷・水スラリーを取得し、水相部分、すなわち
氷蓄熱槽の上部に開口する第1の管路系から散水するの
で、効率的に蓄熱水を循環させることができる。上記の
ように、同じ管路系を、蓄氷時及び解氷時の双方におい
て共用できるので、配管量及び配管費用を減少させるこ
とができる。
As described above, according to the present invention, in the ice heat storage tank, the pipe system opening to the water phase portion and the pipe system opening to the ice water phase portion, which are configured as independent systems, respectively, It is possible to selectively switch to the subcooler side or the load side in accordance with the ice storage mode or the ice melting mode. That is, according to the present invention, since the water phase and the ice water phase are divided by the ice filter, by appropriately switching the first and second pipeline systems as described above, the water phase part is stored during ice storage. Water can be taken from the first pipeline system that opens to the ice water phase, and ice / water slurry can be provided from the second pipeline system that opens to the ice-water phase portion. Ice / water slurry is obtained from the pipeline system, and water is sprinkled from the aqueous phase portion, that is, the first pipeline system opened at the top of the ice thermal storage tank, so that the heat storage water can be efficiently circulated. As described above, since the same pipeline system can be shared both during ice storage and during ice-thaw, the amount of piping and the cost of piping can be reduced.

【0033】[0033]

【0034】さらに、上記のような氷蓄熱槽構造を多槽
型氷蓄熱システムに用いることにより、蓄熱水を各槽間
において効率よく循環させることができ、槽ごとの氷の
充填率や融解率の不均一性を改良することができる。
Further, by using the above-described ice storage tank structure in a multi-tank type ice storage system, the heat storage water can be efficiently circulated between the tanks, and the ice filling rate and the melting rate of each tank can be improved. Can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用する多槽型氷蓄熱システムの蓄氷
時の作用を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an operation during ice storage of a multi-tank type ice heat storage system to which the present invention is applied.

【図2】本発明を適用する多槽型氷蓄熱システムの解氷
時の作用を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an operation of the multi-tank type ice heat storage system to which the present invention is applied when ice is thawed.

【図3】本発明を適用する氷蓄熱槽の蓄氷時の上部の構
造を示す略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an upper structure of an ice heat storage tank to which the present invention is applied when storing ice.

【図4】本発明を適用する氷蓄熱槽の解氷時の上部の構
造を示す略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an upper structure of an ice heat storage tank to which the present invention is applied when the ice is thawed.

【図5】本発明の別の実施例に基づく氷蓄熱槽の上部の
構造を示す略断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a structure of an upper part of an ice heat storage tank according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a、1b、1c 氷蓄熱槽 2 過冷却器 3 ポンプ 5 縦パイプ 6、13、14、15 弁 7、12 搬送管 8a、8b、8c 分岐管 9a、9b、9c 氷フィルタ 11a、11b、11c 分岐管 16 負荷 23a、23b、23c 開口部 24a、24b、24c 開口部 26 多孔板 1a, 1b, 1c Ice heat storage tank 2 Subcooler 3 Pump 5 Vertical pipe 6, 13, 14, 15 Valve 7, 12 Transport pipe 8a, 8b, 8c Branch pipe 9a, 9b, 9c Ice filter 11a, 11b, 11c Branch Tube 16 Load 23a, 23b, 23c Opening 24a, 24b, 24c Opening 26 Perforated plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−137438(JP,A) 特開 平2−97834(JP,A) 特開 平4−363527(JP,A) 特開 平6−117666(JP,A) 特表 昭62−500466(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 5/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-3-137438 (JP, A) JP-A-2-97834 (JP, A) JP-A-4-363527 (JP, A) JP-A-6-634 117666 (JP, A) Special Table 62-500466 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F24F 5/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 蓄熱槽内に氷と水を分離する氷フイルタ
を張り渡すことにより、この氷フイルタよりも上方に水
を蓄える水相を形成し、該氷フイルタよりも下方に氷と
水を蓄える氷水相を形成するようにした空調用氷蓄熱槽
であって、該氷フイルタよりも上方の水相に開口端をも
つ第1の管路系と、該氷フイルタよりも下方の氷水相に
開口端をもつ第2の管路系を設け、蓄氷時には第1の管
路系の開口端からの取水と第2の管路系の開口端から槽
内へ氷・水スラリーの導入を行ない、解氷時には第2の
管路系の開口端からの取水と第1の管路系の開口端から
槽内へ戻り水の導入を行うことを特徴とする空調用氷蓄
熱槽。
An ice filter for separating ice and water in a heat storage tank.
The water above the ice filter
To form an aqueous phase for storing
Ice thermal storage tank for air conditioning that forms an ice-water phase for storing water
Having an open end in an aqueous phase above the ice filter.
And the first pipeline system and the ice-water phase below the ice filter.
A second pipe system having an open end is provided, and the first pipe is used during ice storage.
Intake from the open end of the conduit system and a tank from the open end of the second conduit system
Introduce ice / water slurry into
Water intake from the open end of the pipeline system and from the open end of the first pipeline system
Ice storage for air conditioning characterized by introducing return water into the tank
Heat tank.
【請求項2】 氷蓄熱槽が複数の小水槽からなり、各小
水槽の第1の管路系がそれぞれ並列接続されると共に、
各小水槽の第2の管路系がそれぞれ並列接続されること
を特徴とする請求項1に記載の空調用氷蓄熱槽。
2. The ice thermal storage tank comprises a plurality of small water tanks, and first pipe systems of the small water tanks are connected in parallel, respectively.
The ice heat storage tank for air conditioning according to claim 1, wherein the second pipeline systems of the small water tanks are respectively connected in parallel.
【請求項3】 前記第1及び第2の管路系が、各小水槽
を貫通するように配管されていることを特徴とする、請
求項2に記載の空調用氷蓄熱槽。
3. The air-conditioning ice heat storage tank according to claim 2, wherein the first and second pipeline systems are piped so as to penetrate each small water tank.
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