JP3299848B2 - 氷蓄熱システム - Google Patents
氷蓄熱システムInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷房装置や冷凍庫など
の冷熱の熱源として利用するために、氷含有流体を生成
する製氷装置と、その製氷装置で生成される氷含有流体
を供給して氷を蓄える氷蓄熱槽とを接続するとともに、
冷熱取り出し用の熱交換器と氷蓄熱槽とを接続した氷蓄
熱システムに関する。
の冷熱の熱源として利用するために、氷含有流体を生成
する製氷装置と、その製氷装置で生成される氷含有流体
を供給して氷を蓄える氷蓄熱槽とを接続するとともに、
冷熱取り出し用の熱交換器と氷蓄熱槽とを接続した氷蓄
熱システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】上述のような氷蓄熱システムとしては、
従来一般に、図２の全体システム構成図に示すようなも
のがあった。この従来例によれば、ブラインと氷などの
氷含有流体を蓄える氷蓄熱槽０１と製氷装置０２とが、
第１のポンプ０３を介装した第１の送り配管０４を介し
て接続されるとともに、製氷装置０２と氷蓄熱槽０１と
が、氷蓄熱槽０１内で長手方向に所定間隔を隔てて流通
孔０５…を形成した第１の戻し配管０６を介して接続さ
れている。
従来一般に、図２の全体システム構成図に示すようなも
のがあった。この従来例によれば、ブラインと氷などの
氷含有流体を蓄える氷蓄熱槽０１と製氷装置０２とが、
第１のポンプ０３を介装した第１の送り配管０４を介し
て接続されるとともに、製氷装置０２と氷蓄熱槽０１と
が、氷蓄熱槽０１内で長手方向に所定間隔を隔てて流通
孔０５…を形成した第１の戻し配管０６を介して接続さ
れている。
【０００３】また、氷蓄熱槽０１と冷熱取り出し用の熱
交換器０７とが第２のポンプ０８を介装した第２の送り
配管０９を介して接続されるとともに、氷蓄熱槽０１内
の上部に設けられて長手方向に所定間隔を隔ててノズル
０１０…が形成されたノズル配管０１１と熱交換器０７
とが第２の戻し配管０１２を介して接続されている。熱
交換器０７には、第３のポンプ０１３を介装した第３の
送り配管０１４を介して冷房装置などの利用側熱交換器
（図示せず）が接続されるとともに、利用側熱交換器と
熱交換器０７とが第３の戻し配管０１５を介して接続さ
れている。
交換器０７とが第２のポンプ０８を介装した第２の送り
配管０９を介して接続されるとともに、氷蓄熱槽０１内
の上部に設けられて長手方向に所定間隔を隔ててノズル
０１０…が形成されたノズル配管０１１と熱交換器０７
とが第２の戻し配管０１２を介して接続されている。熱
交換器０７には、第３のポンプ０１３を介装した第３の
送り配管０１４を介して冷房装置などの利用側熱交換器
（図示せず）が接続されるとともに、利用側熱交換器と
熱交換器０７とが第３の戻し配管０１５を介して接続さ
れている。
【０００４】上記構成により、夜間などにおいて製氷装
置０２を運転し、製氷装置０２で氷を作成するとともに
その氷を氷蓄熱槽０１内に蓄え、昼間などにおいては製
氷装置０２を停止し、氷蓄熱槽０１内に蓄えられた氷に
よって冷却された低温の流体や氷含有流体を用いて冷熱
を取り出し、冷房や冷凍などを行うように構成されてい
る。そして、例えば、夏期で冷房負荷が増大するといっ
たように利用側熱交換器での負荷が増大した場合に、製
氷装置０２を追い掛け運転して氷を補充し、負荷の増大
に対応するように構成されている。
置０２を運転し、製氷装置０２で氷を作成するとともに
その氷を氷蓄熱槽０１内に蓄え、昼間などにおいては製
氷装置０２を停止し、氷蓄熱槽０１内に蓄えられた氷に
よって冷却された低温の流体や氷含有流体を用いて冷熱
を取り出し、冷房や冷凍などを行うように構成されてい
る。そして、例えば、夏期で冷房負荷が増大するといっ
たように利用側熱交換器での負荷が増大した場合に、製
氷装置０２を追い掛け運転して氷を補充し、負荷の増大
に対応するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来例の氷蓄熱システムでは、製氷装置０２の追
い掛け運転時に、第１の戻し配管０６から流通孔０５…
を通じて氷含有流体が氷蓄熱槽０１内に供給され、一
方、第２の送り配管０９を通じて氷蓄熱槽０１内の低温
の流体や氷を熱交換器０７に取り出しているが、流通孔
０５…から氷が流出されるに伴って氷蓄熱槽０１内で浮
上し、利用側熱交換器で急激に負荷が増大したような場
合に、補充される氷による冷却作用を受けない状態の流
体が取り出されやすくなり、冷熱の取り出し効率が低下
する欠点があった。
ような従来例の氷蓄熱システムでは、製氷装置０２の追
い掛け運転時に、第１の戻し配管０６から流通孔０５…
を通じて氷含有流体が氷蓄熱槽０１内に供給され、一
方、第２の送り配管０９を通じて氷蓄熱槽０１内の低温
の流体や氷を熱交換器０７に取り出しているが、流通孔
０５…から氷が流出されるに伴って氷蓄熱槽０１内で浮
上し、利用側熱交換器で急激に負荷が増大したような場
合に、補充される氷による冷却作用を受けない状態の流
体が取り出されやすくなり、冷熱の取り出し効率が低下
する欠点があった。
【０００６】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、簡単な改良により、製氷装置で作成し
た氷を氷蓄熱槽内に蓄える蓄熱運転、および、氷蓄熱槽
内に蓄えられた氷を利用して冷熱を取り出す放冷運転を
熱損失の少ない状態で行うとともに、追い掛け運転時に
おける冷熱の取り出し効率を向上できるようにすること
を目的とする。
たものであって、簡単な改良により、製氷装置で作成し
た氷を氷蓄熱槽内に蓄える蓄熱運転、および、氷蓄熱槽
内に蓄えられた氷を利用して冷熱を取り出す放冷運転を
熱損失の少ない状態で行うとともに、追い掛け運転時に
おける冷熱の取り出し効率を向上できるようにすること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述のような
目的を達成するために、氷含有流体を生成する製氷装置
と、その製氷装置で生成される氷含有流体を供給して氷
を蓄える氷蓄熱槽とを接続するとともに、冷熱取り出し
用の熱交換器と氷蓄熱槽とを接続した氷蓄熱システムに
おいて、製氷装置と熱交換器とを、氷蓄熱槽内を貫通す
る一連の配管を介して接続するとともに、配管の氷蓄熱
槽内における部分に、その長手方向に所定間隔を隔てて
氷含有流体を通す流通孔を備え、氷蓄熱槽内の流体を製
氷装置に供給する第１のポンプを介装した送り配管を、
製氷装置に接続し、かつ、配管の熱交換器と氷蓄熱槽と
の間に第２のポンプを介装し、第２のポンプを駆動せず
に製氷装置および第１のポンプを駆動して製氷装置で生
成した氷を氷蓄熱槽内に蓄える蓄熱運転と、製氷装置お
よび第１のポンプを駆動せずに第２のポンプを駆動して
氷蓄熱槽内に蓄えられた氷を利用して冷熱を取り出す放
冷運転と、製氷装置ならびに第１および第２のポンプを
駆動して製氷装置で生成した氷を熱交換器に直接的に供
給する追い掛け運転とに切り換え可能に構成する。
目的を達成するために、氷含有流体を生成する製氷装置
と、その製氷装置で生成される氷含有流体を供給して氷
を蓄える氷蓄熱槽とを接続するとともに、冷熱取り出し
用の熱交換器と氷蓄熱槽とを接続した氷蓄熱システムに
おいて、製氷装置と熱交換器とを、氷蓄熱槽内を貫通す
る一連の配管を介して接続するとともに、配管の氷蓄熱
槽内における部分に、その長手方向に所定間隔を隔てて
氷含有流体を通す流通孔を備え、氷蓄熱槽内の流体を製
氷装置に供給する第１のポンプを介装した送り配管を、
製氷装置に接続し、かつ、配管の熱交換器と氷蓄熱槽と
の間に第２のポンプを介装し、第２のポンプを駆動せず
に製氷装置および第１のポンプを駆動して製氷装置で生
成した氷を氷蓄熱槽内に蓄える蓄熱運転と、製氷装置お
よび第１のポンプを駆動せずに第２のポンプを駆動して
氷蓄熱槽内に蓄えられた氷を利用して冷熱を取り出す放
冷運転と、製氷装置ならびに第１および第２のポンプを
駆動して製氷装置で生成した氷を熱交換器に直接的に供
給する追い掛け運転とに切り換え可能に構成する。
【０００８】
【作用】本発明の氷蓄熱システムの構成によれば、夜間
などにおいて、第２のポンプを駆動せずに製氷装置およ
び第１のポンプを駆動し、氷蓄熱槽と製氷装置と配管お
よび流通孔にわたってブラインなどの流体を循環させ、
氷含有流体を生成するとともにその生成した氷を氷蓄熱
槽内に蓄える。一方、昼間などにおいて、製氷装置およ
び第１のポンプを駆動せずに第２のポンプを駆動し、製
氷装置の運転を停止した状態で、氷蓄熱槽と配管および
流通孔と熱交換器とにわたって低温の流体ならびに氷含
有流体を循環させ、氷蓄熱槽内に蓄えられた氷を利用
し、冷房や冷凍を行う。そして、追い掛け運転を行うと
きには、製氷装置ならびに第１および第２のポンプを駆
動し、製氷装置で生成された氷含有流体を配管を通じて
直接的に熱交換器に供給することができる。
などにおいて、第２のポンプを駆動せずに製氷装置およ
び第１のポンプを駆動し、氷蓄熱槽と製氷装置と配管お
よび流通孔にわたってブラインなどの流体を循環させ、
氷含有流体を生成するとともにその生成した氷を氷蓄熱
槽内に蓄える。一方、昼間などにおいて、製氷装置およ
び第１のポンプを駆動せずに第２のポンプを駆動し、製
氷装置の運転を停止した状態で、氷蓄熱槽と配管および
流通孔と熱交換器とにわたって低温の流体ならびに氷含
有流体を循環させ、氷蓄熱槽内に蓄えられた氷を利用
し、冷房や冷凍を行う。そして、追い掛け運転を行うと
きには、製氷装置ならびに第１および第２のポンプを駆
動し、製氷装置で生成された氷含有流体を配管を通じて
直接的に熱交換器に供給することができる。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１０】図１は、本発明に係る氷蓄熱システムの実
施例を示す全体システム構成図であり、ブラインと氷な
どの氷含有流体を蓄える氷蓄熱槽１と、ブラインを供給
してブラインと氷とが混合した氷含有流体としての氷−
ブライン混合流体を生成する製氷装置２とが、第１のポ
ンプ３を介装した第１の送り配管４を介して接続されて
いる。
施例を示す全体システム構成図であり、ブラインと氷な
どの氷含有流体を蓄える氷蓄熱槽１と、ブラインを供給
してブラインと氷とが混合した氷含有流体としての氷−
ブライン混合流体を生成する製氷装置２とが、第１のポ
ンプ３を介装した第１の送り配管４を介して接続されて
いる。
【００１１】氷蓄熱槽１と冷熱取り出し用の熱交換器５
とが、氷蓄熱槽１内を貫通するとともに第２のポンプ６
を介装した一連の配管７を介して接続され、かつ、氷蓄
熱槽１内の上部に設けられて長手方向に所定間隔を隔て
てノズル８…が形成されたノズル配管９と熱交換器５と
が第１の戻し配管１０を介して接続されている。熱交換
器５には、第３のポンプ１１を介装した第２の送り配管
１２を介して冷房装置などの利用側熱交換器（図示せ
ず）が接続されるとともに、利用側熱交換器と熱交換器
５とが第２の戻し配管１３を介して接続されている。
とが、氷蓄熱槽１内を貫通するとともに第２のポンプ６
を介装した一連の配管７を介して接続され、かつ、氷蓄
熱槽１内の上部に設けられて長手方向に所定間隔を隔て
てノズル８…が形成されたノズル配管９と熱交換器５と
が第１の戻し配管１０を介して接続されている。熱交換
器５には、第３のポンプ１１を介装した第２の送り配管
１２を介して冷房装置などの利用側熱交換器（図示せ
ず）が接続されるとともに、利用側熱交換器と熱交換器
５とが第２の戻し配管１３を介して接続されている。
【００１２】配管７の氷蓄熱槽１内における部分には、
その長手方向に所定間隔を隔てて氷含有流体を通す流通
孔１４…が形成されており、氷蓄熱槽１内への氷含有流
体の供給、および、氷蓄熱槽１内からの氷含有流体の取
り出しのいずれをも流通孔１４…を通じて行なえるよう
に構成されている。
その長手方向に所定間隔を隔てて氷含有流体を通す流通
孔１４…が形成されており、氷蓄熱槽１内への氷含有流
体の供給、および、氷蓄熱槽１内からの氷含有流体の取
り出しのいずれをも流通孔１４…を通じて行なえるよう
に構成されている。
【００１３】第２のポンプ６は、第１のポンプ３よりも
その吐出容量が大に設定されており、後述する追い掛け
運転時において、製氷装置２で生成された氷を含んだ氷
含有流体が流通孔１４…を通じて氷蓄熱槽１内に流出さ
せずに熱交換器５に供給していくことができるように構
成されている。
その吐出容量が大に設定されており、後述する追い掛け
運転時において、製氷装置２で生成された氷を含んだ氷
含有流体が流通孔１４…を通じて氷蓄熱槽１内に流出さ
せずに熱交換器５に供給していくことができるように構
成されている。
【００１４】以上の構成により、蓄熱運転、放冷運転お
よび追い掛け運転それぞれを次のようにして行うように
なっている。 （１）蓄熱運転 第２および第３のポンプ６，１１を駆動せずに第１のポ
ンプ３を駆動するとともに製氷装置２を駆動し、ブライ
ンを氷蓄熱槽１→第１の送り配管４→製氷装置２→配管
７→流通孔１４…→氷蓄熱槽１と流動させ、製氷装置２
において氷を生成し、その氷を氷蓄熱槽１内に蓄える。
この蓄熱運転は、安価な深夜電力を利用するために通常
は夜間において行う。
よび追い掛け運転それぞれを次のようにして行うように
なっている。 （１）蓄熱運転 第２および第３のポンプ６，１１を駆動せずに第１のポ
ンプ３を駆動するとともに製氷装置２を駆動し、ブライ
ンを氷蓄熱槽１→第１の送り配管４→製氷装置２→配管
７→流通孔１４…→氷蓄熱槽１と流動させ、製氷装置２
において氷を生成し、その氷を氷蓄熱槽１内に蓄える。
この蓄熱運転は、安価な深夜電力を利用するために通常
は夜間において行う。
【００１５】（２）放冷運転 第１のポンプ３および製氷装置２を停止した状態で、第
２および第３のポンプ６，１１を駆動し、ブラインや氷
−ブライン混合流体を氷蓄熱槽１→流通孔１４…→配管
７→熱交換器５→第１の戻し配管１０→ノズル配管９→
ノズル８…→氷蓄熱槽１と流動させ、氷蓄熱槽１内に蓄
えられた氷を利用して冷却された低温のブラインや氷−
ブライン混合流体により冷熱を取り出して熱交換器５に
供給し、その冷熱を利用して冷房や冷凍を行う。
２および第３のポンプ６，１１を駆動し、ブラインや氷
−ブライン混合流体を氷蓄熱槽１→流通孔１４…→配管
７→熱交換器５→第１の戻し配管１０→ノズル配管９→
ノズル８…→氷蓄熱槽１と流動させ、氷蓄熱槽１内に蓄
えられた氷を利用して冷却された低温のブラインや氷−
ブライン混合流体により冷熱を取り出して熱交換器５に
供給し、その冷熱を利用して冷房や冷凍を行う。
【００１６】（３）追い掛け運転 第１、第２および第３のポンプ３，６，１１を駆動する
とともに製氷装置２を駆動し、ブラインを氷蓄熱槽１→
第１の送り配管４→製氷装置２と流し、生成された氷と
その途中から流通孔１４…を通じて流入される低温のブ
ラインや氷−ブライン混合流体を配管７→熱交換器５→
第１の戻し配管１０→ノズル配管９→ノズル８…→氷蓄
熱槽１と流動させ、製氷装置２により氷を生成しながら
冷熱を取り出して熱交換器５に供給し、その冷熱を利用
して冷房や冷凍を行い、冷房や冷凍の負荷が増大したと
きに対応する。
とともに製氷装置２を駆動し、ブラインを氷蓄熱槽１→
第１の送り配管４→製氷装置２と流し、生成された氷と
その途中から流通孔１４…を通じて流入される低温のブ
ラインや氷−ブライン混合流体を配管７→熱交換器５→
第１の戻し配管１０→ノズル配管９→ノズル８…→氷蓄
熱槽１と流動させ、製氷装置２により氷を生成しながら
冷熱を取り出して熱交換器５に供給し、その冷熱を利用
して冷房や冷凍を行い、冷房や冷凍の負荷が増大したと
きに対応する。
【００１７】上記実施例では、熱交換器５から利用側熱
交換器に第３のポンプ１１を介装した第２の送り配管１
２を介して冷熱を取り出すように構成しているが、氷蓄
熱システムの全体を建物の屋上などに設置し、その熱交
換器５と利用側熱交換器とにわたり、気体と液体とに相
変換される、例えば、塩素の無い無害なフロンガスＲ１
３４Ａなどの熱媒を自然循環流動させ、動力費を低減で
きるように構成するものでも良い。
交換器に第３のポンプ１１を介装した第２の送り配管１
２を介して冷熱を取り出すように構成しているが、氷蓄
熱システムの全体を建物の屋上などに設置し、その熱交
換器５と利用側熱交換器とにわたり、気体と液体とに相
変換される、例えば、塩素の無い無害なフロンガスＲ１
３４Ａなどの熱媒を自然循環流動させ、動力費を低減で
きるように構成するものでも良い。
【００１８】本発明としては、冷熱取り出し用の熱交換
器５を介さずに、冷熱を利用側熱交換器に直接供給する
ようにしても良く、熱交換器５や冷房装置などの利用側
熱交換器を冷熱取り出し用の熱交換器と総称する。
器５を介さずに、冷熱を利用側熱交換器に直接供給する
ようにしても良く、熱交換器５や冷房装置などの利用側
熱交換器を冷熱取り出し用の熱交換器と総称する。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の氷蓄熱シ
ステムによれば、製氷装置ならびに第１および第２のポ
ンプの駆動状態を切り換えるだけで、一連の配管であり
ながら、製氷装置で生成した氷を氷蓄熱槽内に蓄えるた
めの供給、氷蓄熱槽内に蓄えた氷や低温の流体の取り出
しのいずれをも行うことができ、しかも、追い掛け運転
を行うときには、製氷装置で生成された氷含有流体を配
管を通じて直接的に熱交換器に供給するから、一旦氷蓄
熱槽内に供給し、それによって冷却された低温の流体を
取り出して行く従来の場合に比べ、取り出される流体の
温度低下を回避しやすくでき、簡単な改良により、製氷
装置で作成した氷を氷蓄熱槽内に蓄える蓄熱運転、およ
び、氷蓄熱槽内に蓄えられた氷を利用して冷熱を取り出
す放冷運転を熱損失の少ない状態で行うとともに、追い
掛け運転時における冷熱の取り出し効率を向上できるよ
うになった。
ステムによれば、製氷装置ならびに第１および第２のポ
ンプの駆動状態を切り換えるだけで、一連の配管であり
ながら、製氷装置で生成した氷を氷蓄熱槽内に蓄えるた
めの供給、氷蓄熱槽内に蓄えた氷や低温の流体の取り出
しのいずれをも行うことができ、しかも、追い掛け運転
を行うときには、製氷装置で生成された氷含有流体を配
管を通じて直接的に熱交換器に供給するから、一旦氷蓄
熱槽内に供給し、それによって冷却された低温の流体を
取り出して行く従来の場合に比べ、取り出される流体の
温度低下を回避しやすくでき、簡単な改良により、製氷
装置で作成した氷を氷蓄熱槽内に蓄える蓄熱運転、およ
び、氷蓄熱槽内に蓄えられた氷を利用して冷熱を取り出
す放冷運転を熱損失の少ない状態で行うとともに、追い
掛け運転時における冷熱の取り出し効率を向上できるよ
うになった。
【図１】本発明に係る氷蓄熱システムの実施例を示す全
体システム構成図である。
体システム構成図である。
【図２】従来例を示す全体システム構成図である。
１…製氷装置 ２…氷蓄熱槽 ５…熱交換器 ７…配管 １４…流通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楠本 望 大阪市中央区本町四丁目１番13号 株式 会社 竹中工務店 大阪本店内 (72)発明者 吉竹 裕二 大阪市中央区本町四丁目１番13号 株式 会社 竹中工務店 大阪本店内 (56)参考文献 特開 昭52−148949（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−55673（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−55446（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F24F 5/00
Claims (1)
- 【請求項１】 氷含有流体を生成する製氷装置と、前記
製氷装置で生成される氷含有流体を供給して氷を蓄える
氷蓄熱槽とを接続するとともに、冷熱取り出し用の熱交
換器と前記氷蓄熱槽とを接続した氷蓄熱システムにおい
て、 前記製氷装置と前記熱交換器とを、前記氷蓄熱槽内を貫
通する一連の配管を介して接続するとともに、前記配管
の前記氷蓄熱槽内における部分に、その長手方向に所定
間隔を隔てて氷含有流体を通す流通孔を備え、前記氷蓄
熱槽内の流体を前記製氷装置に供給する第１のポンプを
介装した送り配管を、前記製氷装置に接続し、かつ、前
記配管の前記熱交換器と前記氷蓄熱槽との間に第２のポ
ンプを介装し、前記第２のポンプを駆動せずに前記製氷
装置および前記第１のポンプを駆動して前記製氷装置で
生成した氷を前記氷蓄熱槽内に蓄える蓄熱運転と、前記
製氷装置および前記第１のポンプを駆動せずに前記第２
のポンプを駆動して前記氷蓄熱槽内に蓄えられた氷を利
用して冷熱を取り出す放冷運転と、前記製氷装置ならび
に前記第１および第２のポンプを駆動して前記製氷装置
で生成した氷を前記熱交換器に直接的に供給する追い掛
け運転とに切り換え可能に構成したことを特徴とする氷
蓄熱システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28904294A JP3299848B2 (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 氷蓄熱システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28904294A JP3299848B2 (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 氷蓄熱システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08121822A JPH08121822A (ja) | 1996-05-17 |
| JP3299848B2 true JP3299848B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=17738079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28904294A Expired - Fee Related JP3299848B2 (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 氷蓄熱システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3299848B2 (ja) |
-
1994
- 1994-10-27 JP JP28904294A patent/JP3299848B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08121822A (ja) | 1996-05-17 |
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