JP3353692B2 - 氷蓄熱式空気調和装置及び氷蓄熱槽 - Google Patents

氷蓄熱式空気調和装置及び氷蓄熱槽

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JP3353692B2 JP06252298A JP6252298A JP3353692B2 JP 3353692 B2 JP3353692 B2 JP 3353692B2 JP 06252298 A JP06252298 A JP 06252298A JP 6252298 A JP6252298 A JP 6252298A JP 3353692 B2 JP3353692 B2 JP 3353692B2
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は氷蓄熱槽に設けられ
た伝熱部の内部に冷却用媒体を流すことによって製氷あ
るいは解氷を行う氷蓄熱式空気調和装置及びそれに用い
られる氷蓄熱槽に関する。
【0002】
【従来の技術】氷蓄熱式空気調和機において、製氷方法
としてはスタティック方式とダイナミック方式の二種類
があり、スタティック方式は蓄熱槽内部に設けられた伝
熱部の表面に氷を着氷させて成長させるもので、氷厚の
増大に伴って伝熱抵抗が大きくなり、製氷効率が低下す
る問題がある。ダイナミック方式は氷蓄熱槽の底部に設
けた伝熱部の内部に低温低圧の冷却用媒体を流し氷を生
成させ、次に高温高圧の冷却用媒体を流すことによって
成長した氷を伝熱部の表面より剥ぎ取り、氷自身の浮力
によって蓄熱槽の上部まで浮上させて蓄熱槽内に氷とし
て蓄熱していくもので、例えば特開平8−42878号
公報記載のものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、氷
生成に伴う熱抵抗の増大の抑制や槽内の水の容積に対す
る氷の充填率の向上は解決できるものの、氷蓄熱槽の底
部に伝熱部としてプレ−ト式蒸発器を設けているため氷
蓄熱槽内の容器空間に対する氷の充填率(占有率)は低下
する問題がある。また、氷をある周期で蒸発器となる伝
熱部から剥ぎ取るためその周囲の水を温めてしまう問題
があった。
【0004】本発明の目的は上記従来技術の問題を解決
し、氷蓄熱槽内の製氷に寄与しない未利用部を削減させ
て氷蓄熱槽内の氷の充填率を向上させる、あるいは過剰
着氷による伝熱部の破損が防止される氷蓄熱式空気調和
装置及びそれに用いられる氷蓄熱槽を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、氷蓄熱槽の内
部に熱交換器が設置された氷蓄熱式空気調和装置におい
て、それぞれの断面が矩形であり、かつ前記氷蓄熱槽の
底部から容器上端付近に至るまでの高さ方向の大きさを
持ち偏平状とされたプレ−ト型伝熱部が複数枚その厚さ
方向に10〜50mmの間隔で積層される前記熱交換器
を備え、内部に前記プレ−ト型伝熱部が水没するように
水が入れられ、冷媒は前記プレ−ト型伝熱部の下部から
流入し上部へ流出して前記プレ−ト型伝熱部の表面に製
氷して冷熱を蓄えるものである。
【0006】これにより、氷蓄熱槽内に蒸発器となる伝
熱部が偏平状のプレ−ト型で氷蓄熱槽の略容器高さの大
きさで、かつ厚さ方向に積層されているので、氷蓄熱槽
内に未利用部として製氷に利用できない間隙がなくな
り、氷の充填率を向上させることができる。
【0007】
【0008】これにより、製氷時に蒸発器となる伝熱部
は偏平状のプレ−ト型でその厚さ方向に積層され氷は各
伝熱部の表面に成長されるので、製氷方法がスタティッ
ク方式でありながら氷厚が必要以上に増大することがな
く、伝熱抵抗を小さくできる。また、同時に未利用部と
して製氷に利用できない間隙が無くなるので、氷の充填
率を向上させることができる。
【0009】
【0010】これにより、例えば円筒型蓄熱槽の場合、
未利用部として製氷に利用できない間隙を少なくして、
氷の充填率が従来65%程度であったものが87%程度
まで向上させることができる。
【0011】
【0012】これにより、冷媒は偏平状のプレ−ト型伝
熱部の下部から流入するので、下部から製氷し、製氷過
程において水が閉じこめられることなく上部へと逃げて
行く。よって、製氷に利用できない部分が無くなり、氷
の充填率が向上すると共に閉じこめ部分がその後凍って
膨張することにより生じる伝熱部の破損も回避できる。
【0013】
【0014】さらに、本発明は上記のものにおいて、前
記プレ−ト型伝熱部の内部に冷媒の流路を分岐、合流を
繰り返すように整流具を複数配置したものである。これ
により、冷媒の混合が良くなり製氷厚さを一様化でき
る。
【0015】さらに、本発明は上記のものにおいて、プ
レ−ト型伝熱部の内部に穴を有するしきり板を複数配置
したものである。これにより、プレ−ト型伝熱部の内面
としきり板との接触が低減される。そして、プレ−ト型
伝熱部の外側からプレ−ト型伝熱部の内部を流れる冷媒
までの熱抵抗を小さく、かつ均一化できる。
【0016】さらに、本発明は上記のものにおいて、プ
レ−ト型伝熱部は2枚のプレートが張り合わせられるこ
とによって流路が形成されるものである。これにより、
部品点数が低減される。
【0017】さらに、本発明は上記のものにおいて、プ
レ−ト型伝熱部は2枚のプレートが張り合わせられるこ
とによって流路が形成され、その内部に傾斜角の異なる
凹凸状の整流具が複数配置されたものである。これによ
り、部品点数が少なくかつ冷媒の分岐、合流を促進でき
プレ−ト型伝熱部内の圧力損失を小さくできる。
【0018】
【0019】
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
ないし図15を参照して詳細に説明する。図1は本発明
の一実施の形態である氷蓄熱層を示す構成図、図2は他
の実施の形態である氷蓄熱層を示す構成図、図3はさら
に他の実施の形態である氷蓄熱層を示す構成図、図4は
さらに他の実施の形態である氷蓄熱層を示す構成図、図
5は一実施の形態であるプレ−ト型伝熱部を示す構成
図、図6は他の実施の形態であるプレ−ト型伝熱部を示
す構成図、図7はさらに他の実施の形態であるプレ−ト
型伝熱部を示す構成図、図8はさらに他の実施の形態で
あるプレ−ト型伝熱部を示す構成図、図9はさらに他の
実施の形態であるプレ−ト型伝熱部を示す構成図、図1
0はさらに他の実施の形態であるプレ−ト型伝熱部を示
す構成図、図11は図10におけるプレ−ト型伝熱部の
AA'断面図、図12はさらに他の実施の形態であるプレ
−ト型伝熱部を示す構成図、図13は図12におけるプ
レ−ト型伝熱部の斜視図、図14は氷蓄熱式空気調和装
置の基本構成図、図15は従来例による伝熱管の製氷時
の断面図である。
【0021】氷蓄熱式空気調和装置は、図15に示すよう
に圧縮機6と室外熱交換器4等をまとめた室外ユニット
7と、氷蓄熱槽1及び分岐配管等をまとめた蓄熱ユニッ
ト8、室内熱交換器5を有する室内ユニット9を備えて
いる。主に夜間、深夜電力を利用して冷凍サイクルを動
かし、氷蓄熱槽1に冷熱を氷として蓄えておき、昼間こ
の冷熱を空調に利用する。氷蓄熱槽1に冷熱を蓄熱する
際は、 氷蓄熱槽1内の伝熱管(伝熱部)3を冷凍サイ
クルの蒸発器とすることにより、その表面に製氷して冷
熱を蓄える。
【0022】冷凍サイクルは、圧縮機6からの高温高圧
の冷媒が凝縮器である室外熱交換器4、開度が制御され
た膨張弁24a、蒸発器としての蓄熱槽内1の伝熱管3
及びバルブ25を通って圧縮機1に戻るようになる。膨
張弁24bは全閉である。
【0023】蓄熱した冷熱を空調に利用する場合、蓄熱
槽1内の熱交換器を冷凍サイクルの凝縮器の一部とする
ことにより、熱交換器内に高温高圧の冷却用媒体を流
し、伝熱管3の製氷面側から氷2を解氷して冷熱を取り
出す。冷凍サイクルは、圧縮機6、凝縮器としての室外
熱交換器4及び蓄熱槽1、膨張弁24b、蒸発器として
の室内熱交換器5の順となる(バルブ25は全閉であ
る)。
【0024】従来、氷蓄熱槽1は、製氷に用いられる伝
熱管3として円形断面の銅パイプ(外径約7〜9mm)を
蛇腹状に折り曲げたものが用いられている。このため、
この銅パイプ表面に生成される氷も図16のように断面が
ほぼ円形のチュ−ブ状となり、上下左右に隣り合う伝熱
管(銅パイプ)3から生成される氷2との間に製氷できな
い未利用部10が生じる。よって、氷充填率(氷の体積/
全水はり量)は65%程度が限界であった。
【0025】氷蓄熱槽1内に占める氷の充填率を65%
まで高めるためには、伝熱管3の表面に厚み60〜70
mmの氷2を製氷させなければならず、氷2の生成にし
たがって伝熱面の表面から氷の生成面までの熱抵抗も増
し、製氷完了までには長時間を要する。
【0026】さらに過剰製氷した場合、隣り合った伝熱
管3から成長してくる氷2が未利用部10の水を閉じ込
めて水の逃げ場がなくなるため、その後、未利用部10
の水が凍って膨張して伝熱管3を破損させてしまう恐れ
もあった。
【0027】図1に示す氷蓄熱槽は、円筒型の氷蓄熱槽
1aにプレ−ト型伝熱部14を水没するように複数枚そ
の厚さ方向に積層して垂直に充填している。これによ
り、隣り合う伝熱部3の間の未利用部10と冷媒入口側
ヘッダ11と出口側ヘッダ12の製氷に利用できない間
隙をなくし、氷の充填率を向上させることができる。例
えば、円筒型蓄熱槽(φ1100×1775)では水張り量1520m
3に対して伝熱部が円形断面の銅パイプの場合、着氷量
が0.988m3(パイプφ8、全長208m)であり氷の充填率は
65%程度である。これに対して同サイズの円筒型氷蓄
熱槽に厚さ5mmのプレ−ト型伝熱部14をピッチ25
mm間隔で43枚その厚さ方向に積層して垂直に充填し
た場合、氷の充填率を87%まで向上させることができ
る。矩形断面の蓄熱槽であれば、さらに隙間を少なくプ
レ−ト型伝熱部14を配置でき、氷充填率を更に増加で
きる。
【0028】また図1のように、冷媒入口側ヘッダ11と
冷媒出口側ヘッダ12をプレ−ト型伝熱部14の上部に配置
することにより、プレ−ト型伝熱部14は、円筒型蓄熱槽
1aの上部から挿入すれば良いので、製作性を向上でき
る。
【0029】さらに入口側ヘッダ11は水没しないの
で、入口側ヘッダ11へ不均一に着氷して伝熱管が破損
することを防ぐことができる。さらに、伝熱管の断面が
円形である場合、周囲にできる氷も断面が円形上に製氷
され、蓄熱が進むにつれて熱抵抗の増加率が大きくなる
が、図1に示すようにプレ−ト型伝熱部14用いること
により、製氷厚さに比例した熱抵抗となり、蓄熱時間も
短縮することができる。
【0030】氷蓄熱槽では、製氷時においてプレ−ト型
伝熱部14の下部から流入してきた冷媒が上部に流出し
ていく間に冷媒13はプレ−ト型伝熱部14と円筒型氷
蓄熱槽1aの間に充填された水から熱を奪って蒸発して
いくため、プレ−ト型伝熱部14の高さ方向に乾き度の
異なる気液二相流状態となる。よって、プレ−ト型伝熱
部14の内部には圧力損失の小さい整流具を設けて、プ
レ−ト型伝熱部14の幅方向に対する冷媒の混合を良く
して製氷厚さを一様にすることが望ましい。
【0031】また、氷蓄熱式空気調和装置に用いる冷媒
は、HFC407Cに代表される非共沸混合冷媒が望ま
しいが、これは蒸発が進むにしたがって蒸発温度が上昇
していく特徴をもっている。よって、冷媒はプレ−ト型
伝熱部14の下部から流入し上部へとぬけていくが、蒸
発が進むにしたがって蒸発温度が上がっていくため、製
氷量はプレ−ト型伝熱部14の下部で厚く、上部ほど薄
くなる。即ち製氷過程においてプレ−ト型伝熱部14間
の水は閉じ込められることなく上部へと逃げていくこと
となり、水が閉じ込められることによる伝熱部の破損が
回避される。
【0032】図2に示すものは、断面が矩形であるプレ
−ト型伝熱部14を円筒型蓄熱槽1aの高さ方向に水没す
るまで垂直に多数枚挿入しているが、一枚一枚のプレ−
ト型伝熱部14の幅を円筒型蓄熱槽1aの各挿入個所に合わ
せるのではなく、基本幅aと基本幅bの2種類のプレ−ト
型伝熱部14a、14bを対象とする蓄熱槽1aに対して高密度
になるように組み合わせて挿入している。
【0033】このように種々の蓄熱槽に対して適合する
プレ−ト型伝熱部14を揃えるのではなくいくつかの基本
幅のプレ−ト型伝熱部14を組み合わせて高密度となるよ
うに充填することにより、共通部品を多くしてコスト低
減を図ることができる。
【0034】また、図3に示すようにプレ−ト型伝熱部
14を角型蓄熱槽1bに用いれば円筒型蓄熱槽1aに用いた場
合よりもさらに高密度に充填することができ、氷の充填
率もより向上する。さらに、ヘッダを上部に集中させる
ことにより、既設の蓄熱槽に対して従来の蛇腹状の伝熱
管群を取り除き、プレ−ト型伝熱部14を槽の上部から挿
入して既設の氷蓄熱槽の氷充填率を向上させることがで
きる。
【0035】図4に示すものは、矩形断面のプレ−ト型
伝熱部14のみでなく、湾曲したプレ−ト型伝熱部14
cとを組み合わせて円筒型氷蓄熱槽1a内に水没するよ
うに充填させている。これにより、円筒型氷蓄熱槽1a
の内壁付近での氷の占有率が向上し、全体の氷の充填率
を向上させることができる。
【0036】図5のプレ−ト型伝熱部14はケ−シング
19の中に円盤状の整流具15aを多数個充填したもの
である。円盤状の整流具15aの縁は両面に対して面取り
を施しているので、整流具15aどうしが接するように充
填されても冷媒13の流路は面取り部によって確保され
る。よって、冷媒13の混合を良くして製氷厚さを一様
にすることができる。またプレ−ト型伝熱部14のケ−
シング19と整流具15とを一体もしくは冷却用媒体の
流路23のための間隙を設けながら固定しなくてもすむ
ため生産性を向上できる。
【0037】図6は、プレ−ト型伝熱部14のケ−シン
グ19の中に,紐状の整流具15bを多数個充填し、紐状の
整流具15bの充填割合を変えてケ−シング19の大きさに
応じた冷却用媒体の流路23の確保している。さらにプレ
−ト型伝熱部14の高さ方向にも紐状の整流具15bの充填
割合を変えることによって冷媒の流路23の大きさを気
液二相流の組成状態に応じて容易に変えることができ
る。
【0038】図7プレ−ト型伝熱部14の両伝熱面の内側
にひし形の整流具15がお互いに重なり合わないよう固定
位置をずらした形で多数個設けたものである。図5のも
のは、プレ−ト型伝熱部14の高さ方向及び幅方向のみで
冷却用媒体13の均一に混合されていたが、図7のもので
は高さ方向、幅方向に加え厚み方向での冷媒13の均一な
混合も可能となり、気液二相流冷媒の一様化をより促進
させることができる。
【0039】図8はプレ−ト型伝熱部14のケ−シング19
内に穴21を設けたしきり板20を冷却用媒体の流路23を形
成する整流具15としてプレ−ト型伝熱部14の高さ方向と
幅方向に多数枚設けたものである。図5に示したものに
比べプレ−ト型伝熱部14のケ−シング19と整流具15との
接触部を減らすことができるため、プレ−ト型伝熱部14
の外側の水からプレ−ト型伝熱部14の内部を流れる冷媒
13までの熱抵抗を減らし、かつ伝熱面に対して熱抵抗を
より均一化することができる。
【0040】図9は、プレ−ト型伝熱部14内に冷却用媒
体13を導入するための冷却用媒体入口配管16を一方向
(図ではケ−シングの厚み方向)に偏平化させてケ−シン
グとの隙間を小さくしておくことにより整流具15として
のしきり板20の役割を持たせたものである。また冷却用
媒体配管16の一部にくびれ部22を設けることにより、そ
の箇所を冷却用媒体の流路23とさせることが可能であ
る。これにより、プレ−ト型伝熱部14の外部に冷却用媒
体配管16を接合する行程を減らすことができ、かつしき
り板20の一部を偏平化させた冷却用媒体配管16で代用さ
せたため図8のものに比べ、部品点数を減らすことがで
きる。
【0041】図10に示すものは、伝熱部を形成するプ
レ−ト27a、27bを張り合わせて冷媒の配管16及び冷媒の
流路23を形成させたものであり、一方のプレ−ト27aに
は張り合わせる面側に押し出された突起26を複数個設け
ている。これにより、構成部品の点数を大幅に削減で
き、図7に示したものにおける整流具を固定するための
接合作業あるいは切削加工等なども省略できる。また、
突起26部の板厚をプレ−ト27aのその他の部分と同一に
保てるため、突起26付近の熱抵抗の増大を防ぐことがで
きる。
【0042】さらに、必要に応じてプレ−ト型伝熱部14
の下部に冷却用媒体13中に混じっていた圧縮機6の潤滑
油18を再び圧縮機6に戻すための油戻し管17を設けると
良い。冷却用媒体入口配管16とプレ−ト型伝熱部14と冷
却用媒体出口配管28及び油戻し管17全てを一体成形した
ものを張り合わせ接合しているため、プレ−ト型伝熱部
14と冷却用媒体入口配管16との接合部等をなくすことが
でき、これら接合部の腐食を防止して信頼性を向上させ
ることができる。
【0043】図12に示すものは、図10に示したものと同
様、伝熱部を形成するプレ−ト27を張り合わせて冷却用
媒体入口配管16もプレ−ト27と一体成形としている。そ
して、冷却用媒体13を分岐合流させるために、これらプ
レ−ト27の内側に傾斜角の異なる凹凸状の整流具28を冷
媒13の流れ方向に対して交互に組み合わせて固定してい
る。冷媒13は整流具28の凹凸部とプレ−ト27の内壁によ
ってつくられる筒状となった冷却用媒体の流路23(矩形
断面)を流れる。
【0044】また、冷媒13の流れ方向に対して順次組み
合わされた凹凸状の整流具28同士を図13に示すようにオ
フセットをもたせた配置とする。よって、冷媒13が凹凸
状の整流具28からその下流側の整流具28へ流れ込むとき
に分岐合流を行わせることができる。
【0045】さらに、凹凸状の整流具28の間に適度な隙
間をもたせてることによって、冷却用媒体13の分岐合流
をより促進させることができる。これにより、凹凸状の
整流具28を流れる冷媒13は各段において一方向のみに整
流されるため、図5、図7に示したものに比較して、プ
レ−ト27内の圧力損失を低く押さえることができ、かつ
凹凸状の整流具28は各段に対して一体成形が可能なため
部品点数(加工行程)を削減できる。
【0046】
【発明の効果】本発明によれば、氷蓄熱槽内に製氷時に
蒸発器となる伝熱部が偏平状のプレ−ト型で氷蓄熱槽の
容器上端付近に至る大きさで、かつ複数枚がその厚さ方
向に積層されているので、氷蓄熱槽内に未利用部として
製氷に利用できない間隙がなくなり、氷蓄熱槽の氷の充
填率を向上させた氷蓄熱式空気調和装置を得ることがで
きる。
【0047】また、本発明によれば、伝熱部は偏平状の
プレ−ト型でその厚さ方向に積層され氷は各伝熱部の表
面に成長されるので、製氷方法がスタティック方式であ
りながら氷厚が必要以上に増大することがなく、伝熱抵
抗を小さくされた氷蓄熱式空気調和装置を得ることがで
きる。
【0048】
【0049】さらに、本発明によれば、氷蓄熱槽内に偏
平状のプレ−ト型伝熱部をその厚さ方向に積層し、冷媒
をプレ−ト型伝熱部の下部から流入し上部へ流出するよ
うにしたので、下部から製氷し、水が閉じこめられるこ
となく上部へと製氷して行く。よって、水の閉じこめ部
分がその後、凍って膨張することにより生じる伝熱部の
破損を回避した氷蓄熱式空気調和装置を得ることができ
る。
【0050】
【0051】さらに、本発明によれば、氷蓄熱槽の底部
から略容器高さに至るまでの高さ方向の大きさを持ち、
偏平状のプレ−ト型伝熱部を複数枚その厚さ方向に積層
したので、未利用部として製氷に利用できない間隙がな
くなり、氷の充填率を向上させた氷蓄熱槽を得ることが
できる。
【0052】さらに、本発明によれば、偏平状のプレ−
ト型伝熱部を複数枚その厚さ方向に積層し、冷媒はプレ
−ト型伝熱部の下部から流入し上部へ流出するように
し、水が閉じこめられることなく上部へと製氷して行く
ので、水の閉じこめ部分がその後、凍って膨張して伝熱
部を破損することのない氷蓄熱槽を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である氷蓄熱層を示す構
成図である。
【図2】他の実施の形態である氷蓄熱層を示す構成図で
ある。
【図3】さらに他の実施の形態である氷蓄熱層を示す構
成図である。
【図4】さらに他の実施の形態である氷蓄熱層を示す構
成である。
【図5】一実施の形態であるプレ−ト型伝熱部を示す構
成図である。
【図6】他の実施の形態であるプレ−ト型伝熱部を示す
構成図である。
【図7】さらに他の実施の形態であるプレ−ト型伝熱部
を示す構成図である。
【図8】さらに、他の実施の形態であるプレ−ト型伝熱
部を示す構成図である。
【図9】さらに他の実施の形態であるプレ−ト型伝熱部
を示す構成図である。
【図10】さらに他の実施の形態であるプレ−ト型伝熱
部を示す構成図である。
【図11】図10におけるプレ−ト型伝熱部のAA'断面
図である。
【図12】さらに他の実施の形態であるプレ−ト型伝熱
部を示す構成図である。
【図13】図12におけるプレ−ト型伝熱部の斜視図で
ある。
【図14】氷蓄熱式空気調和装置の基本構成図である。
【図15】従来例による伝熱管の製氷時の断面図であ
る。
【符号の説明】
1…氷蓄熱槽、1a…円筒型氷蓄熱槽、1b…角型氷蓄熱
槽、2…氷、3…伝熱管、4…室外熱交換器、5…室内熱交
換器、6…圧縮機、7…室外ユニット、8…蓄熱ユニッ
ト、9…室内ユニット、10…未利用部、11…入口側ヘッ
ダ、12…出口側ヘッダ、13…冷媒、14…プレ−ト型伝熱
部、14a…基本幅aのプレ−ト型伝熱部、14b…基本幅bの
プレ−ト型伝熱部、14c…湾曲したプレ−ト型伝熱部、1
5…整流具、15a…円盤状の整流具、15b…紐状の整流
具、16…冷却用媒体入口配管、17…油戻し管、18…潤滑
油、19…ケ−シング、20…しきり板、24a、24b…膨張
弁、29…冷却用媒体出口配管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 克躬 静岡県清水市村松390番地 株式会社 日立製作所 空調システム事業部内 (72)発明者 勝又 直登 静岡県清水市村松390番地 株式会社 日立製作所 空調システム事業部内 (56)参考文献 特開 平8−42878(JP,A) 特開 平4−366333(JP,A) 特開 平7−19684(JP,A) 実開 平7−26624(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 5/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】氷蓄熱槽の内部に熱交換器が設置された氷
    蓄熱式空気調和装置において、それぞれの断面が矩形であり、かつ 前記氷蓄熱槽の底部
    から容器上端付近に至るまでの高さ方向の大きさを持ち
    偏平状とされたプレ−ト型伝熱部が複数枚その厚さ方向
    10〜50mmの間隔で積層される前記熱交換器を備
    え、内部に前記プレ−ト型伝熱部が水没するように水が
    入れられ、冷媒は前記プレ−ト型伝熱部の下部から流入
    し上部へ流出して前記プレ−ト型伝熱部の表面に製氷し
    て冷熱を蓄えることを特徴とする氷蓄熱式空気調和装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のものにおいて、前記プレ
    −ト型伝熱部の内部に穴を有するしきり板を複数配置し
    たことを特徴とする氷蓄熱式空気調和装置。
  3. 【請求項3】請求項1に記載のものにおいて、前記プレ
    −ト型伝熱部は2枚のプレートが張り合わせられること
    によって流路が形成され、その内部に傾斜角の異なる凹
    凸状の整流具が複数配置されたことを特徴とする氷蓄熱
    式空気調和装置。
  4. 【請求項4】内部に熱交換器が設置された氷蓄熱槽にお
    いて、それぞれの断面が矩形であり、かつ前記氷蓄熱槽
    の底部から容器上端付近に至るまでの高さ方向の大きさ
    を持ち偏平状とされたプレ−ト型伝熱部が複数枚その厚
    さ方向に10〜50mmの間隔で積層され、前記プレ−
    ト型伝熱部が水没するように水が入れられ、冷媒は前記
    プレ−ト型伝熱部の下部から流入し上部へ流出して前記
    プレ−ト型伝熱部の表面に製氷して冷熱を蓄えることを
    特徴とする氷蓄熱槽。
  5. 【請求項5】請求項4に記載のものにおいて、いくつか
    の基本幅の前記プレ−ト型伝熱部を組み合わせて充填し
    たことを特徴とする氷蓄熱槽。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE509081C2 (sv) * 1997-02-14 1998-11-30 Aga Ab Sätt och anordning för kylning av en produkt med utnyttjande av kondenserad gas
US6247522B1 (en) * 1998-11-04 2001-06-19 Baltimore Aircoil Company, Inc. Heat exchange members for thermal storage apparatus
US20030131623A1 (en) * 2001-09-05 2003-07-17 Suppes Galen J. Heat pump using phase change materials
US7134483B2 (en) * 2003-09-26 2006-11-14 Flair Corporation Refrigeration-type dryer apparatus and method
US20050172660A1 (en) * 2004-02-05 2005-08-11 Anderson R. D. Thermal energy storage device and method
US20110278307A1 (en) * 2006-10-23 2011-11-17 Ralph Muscatell Water tank for use with a solar air conditioning system
US7671567B2 (en) * 2007-06-15 2010-03-02 Tesla Motors, Inc. Multi-mode charging system for an electric vehicle
DE102007048416B4 (de) 2007-10-09 2009-08-06 Ingenieurtechnik-Vritex Gmbh Eisspeicher mit Wärmeaustauscheinheiten in Plattenbauweise
US20110100583A1 (en) * 2009-10-29 2011-05-05 Freund Sebastian W Reinforced thermal energy storage pressure vessel for an adiabatic compressed air energy storage system
GB2497139B (en) * 2011-12-02 2015-11-11 Vkr Holding As Phase change material pack
US20140116081A1 (en) * 2012-10-26 2014-05-01 Michael Charles Ritchie Self-contained evaporative air conditioner system
CN112178763B (zh) * 2019-07-02 2023-06-16 青岛海尔空调电子有限公司 空气调节装置
CN112747398A (zh) * 2021-01-30 2021-05-04 中建八局第一建设有限公司 一种大型水蓄冷罐
CN114992694A (zh) * 2022-05-18 2022-09-02 叶卫东 水或冰储存罐
CN114963832B (zh) * 2022-06-09 2024-08-02 河北地质大学 一种变体可伸缩梯次结构多功能相变储热蓄冷一体化装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2460623A (en) * 1944-10-24 1949-02-01 Reconstruction Finance Corp Liquid cooler for air-conditioning systems
US2538016A (en) * 1948-09-18 1951-01-16 Dole Refrigerating Co Liquid cooler
US3648665A (en) * 1969-07-11 1972-03-14 Dunlop Holdings Ltd Perforated structures
US3653221A (en) * 1970-07-17 1972-04-04 Frank M Angus Latent storage air-conditioning system
CH544270A (de) * 1971-05-21 1973-11-15 Thermo Bauelement Ag Kälteanlage mit einer schmelzbaren Speichermasse
US4116651A (en) * 1976-08-23 1978-09-26 Rickert Glenn E Heat sink temperature stabilized evaporator coil
IN161820B (ja) * 1983-08-26 1988-02-06 Gilbertson Thomas A
JPS60149891A (ja) * 1984-01-13 1985-08-07 Taisei Corp 蓄熱装置
US4831831A (en) * 1988-02-16 1989-05-23 Baltimore Aircoil Company, Inc. Thermal storage unit with coil extension during melt
US4827735A (en) * 1988-04-07 1989-05-09 Off-Peak Devices, Inc. Off peak storage device
US5054298A (en) * 1990-10-26 1991-10-08 Calmac Manufacturing Corporation Ice-cap prevention barrier for an ice bank
US5239839A (en) * 1991-06-17 1993-08-31 James Timothy W Thermal energy storage apparatus enabling use of aqueous or corrosive thermal storage media
JPH05223417A (ja) * 1992-02-13 1993-08-31 Misawa Homes Co Ltd 氷蓄熱槽
JP3197053B2 (ja) * 1992-04-10 2001-08-13 サンデン株式会社 冷却貯蔵庫
US5272887A (en) * 1992-08-11 1993-12-28 Zendzian Sr Peter R Portable refrigeration hold-over pack
JPH0719684A (ja) * 1993-06-30 1995-01-20 Showa Alum Corp 製氷板
US5944089A (en) * 1994-05-26 1999-08-31 Roland; Russel Anthony Thermal storage systems for buildings
US5524453A (en) * 1994-08-01 1996-06-11 James; Timothy W. Thermal energy storage apparatus for chilled water air-conditioning systems
US5649431A (en) * 1994-11-15 1997-07-22 Tdindustries, Inc. Thermal storage cooling system

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