JPH03160248A - 制振機能付き氷蓄熱槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利川分！ｌ！ｆ’） 本発明は、空気調和機等の冷房負荷用に利川される氷蓄
熱システムにおいて，その氷蓄熱槽に制振機能を付加し
た技術に関するものである。

（従来の技術） 近年、氷蓄熱システムが、従来の水蓄熱システムに替わ
るものとして種々提案されて来ている。

該氷蓄熱システムは、夜間電力を利用して夜の間に蓄え
た熱エネルギーを昼間の空気調和用等に活用して、省エ
ネルギー化を図ろうとするものである。

しかして、水が氷になる時の凝固熱を利用するものであ
るため、従来の水の温度変化だけを利用した水蓄熱シス
テムに比較して、容積当りの蓄熱能力を飛跡的に向上さ
せることができ、換言すれば、蓄熱スペースを格段に小
型化することが可能となるため、近年、種々の方式のも
のが実用化されている。

一方、最近の建築物の高層化にｆ″とい、地震、風に対
する防御手段として、廷物自体を耐震構造とする従来の
方式に加えて、主として中層階の建物を対象とした免震
構造や、超痛層・超々高層建築物を対象とした制振構造
の開発が進み、一部の廷物に採用され始めている。

このうち、＋ｉｉｊ記制振＋１４遣には、現在、主とじ
てアクティブコントロール型と、パッシブコントロール
型とがある。

アクティブコントロール型は、外乱や構造物の振動を検
出するセンサーを有し、その信号を制振の為の信号とし
て用い、外部からアクチュエーターによって制御力を加
えることにより、＋Ｌ遺物の応答を積極的にコントロー
ルせんとするものである。

また、前記パッシブコントロール聖は、外乱の一般的な
特性を考慮し、構遣物が外乱と共振などの現象を起こさ
ないように、あらかじめバネや減衰などを調節した装置
を取付けるものである。

このパッシブ型の例として、翅物の最Ｌ部の昧などに、
水を入れた容器を設置することにより、当該容器が地震
などにより振動し、中の水が揺れてスロッシング現象を
生じることにより容器の｛１１１１聖に大きな力がかか
ることを利用して、建物の揺れを大幅に低減するように
した装置がある。

しかしながら、超高層建築物などにおいて、上記氷蓄熱
システムを採用した上で、さらに、このような制振ｉ　
１Ｎｊ：を説置ずるとなると、氷蓄熱シスデムにおいて
必波となる氷蓄熱槽の他に、別個に」一記した水槽を配
置しなければならないこととなる。

よって、特に超高層娃築物では、必及とされる氷蓄熱槽
の容量と、４７■記制振用の水槽の容量のいずれもが、
相当な人容量となるため、配置スベスの確保の点等で伺
題があった。

そこで、氷蓄熱槽を割振装置としても利用することを［
＝］的として、氷蓄熱槽を建物の最上部に振り子のおも
りのような性状を持たせて揺動可能にセットした「振り
子式制振装置」が提案されている。

これは、風などで廷物が揺れるときに、翅物全体の揺れ
を打ち消すように氷蓄熱槽全体が揺れて５翅物の振動を
低減しつるようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、当該装置は氷蓄熱槽内の水のスロッシン
グ現象を利用するものではなく、氷蓄熱槽と内部の水の
ｉ　ｆｆｌを「重り」として利用し、この重りの周期を
建物の固有周期にほぼ一致させることにより減衰効果を
得ようというものである。

本発明は、かかる従来の課題を解決しうる制振機能付き
氷蓄熱栖を提供することを閣的とするものである。

（課題を解決するための手段） −」二記目的を達成するため、本発明は、水蓄熱システ
ムにおける氷蓄熱槽を、翅築物の最上階近傍の床等に設
置し、建築物の固有周期に設定された前記各氷蓄熱槽内
に吸水ポリマーを混入させた不凍液を貯溜し、吸水ポリ
マーを含む該不凍液のスロッシングによる流体力を利用
して割振効果を得るようにしたことを特徴とするもので
ある。

なお、前記氷蓄熱槽を、メッシュ部材により複数区画に
分割することにより、各メッシュ部材により水のスロツ
シング効果をより向−ヒさせることができる。

（実施例） 以下、本発明の奸適な実施例を図面により説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示ずものであり
、本実施例に係る氷蓄熱システムは、大略的には、過冷
却水製造部と、蓄熱部と、冷房負ｔ：：ｊ部とからなる
。

第１図は、前記過冷却水製造部と菩熱部とを概念的に示
したものであり、氷蓄熱槽１と熱交換器２と、１１；１
記熱交換器２から氷蓄熱槽ｌに冷却水を送給する送り管
３と、前記氷蓄熱槽１の下部近傍から４１１記熱交換器
２に被冷却水を戻す戻り管４と、該戻り管の中途に設１
ｄされた循環ボンブ５を備えている。

また、本実施例では図示しない冷凍機から送給管を介し
て前記熱交換器２にブラインを送り、循環ボンブにより
該ブラインを冷凍機に戻すようになっている。

さらに、＋′Ｊｉｊ記冷房負荷部は、本実施例では図示
を省略しているか、例えば、空調機などの冷房負荷と、
１１月記氷蓄熱槽ｌの底部近傍から冷水を冷房（１荷へ
送給する送給菅と、冷房負荷からの戻り水を水蓄熱４Ｈ
ｌｌｉ　ｌへ送る戻り管と、その先端に設けられたシャ
ワー公置と、循環ポンプ等で＋＋’／ｔ成される。

しかして、本失施例では、＋ｉｉｉ記氷蓄熱槽Ｉ内に貯
溜されている不凍液６に、吸水ポリマー７が所定料混入
されており、該吸水ポリマー７を妹結させることにより
、粒状氷が形成されるようになっている。

なお、吸水ポリマー７は、不凍液６の温度が十ン｝″，
すると融解し，て原形状に戻る可逆性を有している。

かかる吸水ポリマー７としては、例えばポリアクリル酸
塩系の吸水ポリマー等がｂｒ適である。

また、本実施例に係る氷蓄熱槽１は、建物規模２こ応じ
た所定個数のものが建築物の最上階近傍の床等に設置さ
れており、翅築物の固イ１周期に対応して設定されるこ
とにより、制振水槽としても機能しつるように桶成され
ている。

かかる構成からなる本実施例においては、各氷イ，熱槽
ｌを制振水槽としても利用しているため、建築物に新し
＜　Ｉｉ振装置を設置することによる余分なスペースや
市醗が省略でき、合理的な構造設計が可能となる。

また、第２図に示すように振動により氷蓄熱槽１内の不
凍液６が揺動する際には、槽内の各吸水ポリマー７を含
む不凍液６のスロツシングによる流体力を利用して有効
な制振効果を得ることができるものである。

さらに、第３図に示す第２実施例のように、氷蓄熱栖１
内を複数の金網等のメッシュ部材８により複数区画（本
実施例では４区［ｉ？ｉｉ）に分割するように構成すれ
ば、吸水ポリマー７の摩擦によるスロッシングの減衰性
に加えて、各メッシュ部材８が不凍液６や吸水ポリマー
７の減衰性付加材として機能して、振動が加わった際の
槽内のスロッシング現象による制振効果を、従来例より
格段に向ヒさせることができる。

なお、本発明は−ヒ記各実施例に限定されるものではな
く、適宜方式の氷蓄熱システムに適応しつるものとする
ことができ、またメッシュ部材８の材質や、該メッシュ
部材８による氷蓄熱槽１の分割個数なども条作に応じて
適官変史可能である等、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内で種々の変形例が可能なことは言うまでもない。

（介明の勿ノ果） 本発明はＬ述した如＜　＋：ｉ　ｆ＆されており、以下
の効果を奏しつるものである。

（１）従米の水蓄熱漕をｉｌＪ振水槽としても兼用する
ものであり、吸水ポリマーを含む不凍液のスロッシング
による流体力を利用して制振効果を得るものであるから
、上記従来例のように複雑な制御製置を別に必汝とせず
、シンプルな構成とすることができる。

（２）経年変化の影響を受けることが少なく、冷却液は
絶えず補給されるものであるから、保守管理に手間を要
さない。

（　３　）　＋ｉｉｉ記氷蓄熱槽を、各メッシュ部材に
より複数区両に分割することにより、メッシュ部材が冷
却液や吸水ポリマーの減衰性付加材として作用し、スロ
ッシングによる制振効果をより向上させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示し、第１図は
本実施例に係る氷蓄熱槽の構成を示す概念図、第２図は
振動時の槽内の態様を示す説明図、第３図は、本発明の
他の実施例を示す概念図である。 ｌ・・・水蓄熱槽、 ２・・・熱交換器、 ３・・・送り管、 ５・・・循環ボンブ、 ６・・・不凍液、 ８・・・メッシュ部材。 ４・・・戻り管、 ７・・・吸水ボリマ− 特許出Ｉ願人 代狸人 ブｔ理士 藤 原 水 之 第 ｌ 図 ３ 第 ２ 図 第 ３ 図 ３

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）氷蓄熱システムにおける氷蓄熱槽を、建築物の最
   上階近傍の床等に設置し、建築物の固有周期に設定され
   た前記各氷蓄熱槽内に吸水ポリマーを混入させた不凍液
   を貯溜し、吸水ポリマーを含む該不凍液のスロッシング
   による流体力を利用して制振効果を得るようにしたこと
   を特徴とする制振機能付き氷蓄熱槽。
2. （２）前記氷蓄熱槽を、メッシュ部材により複数区画に
   分割してなる特許請求の範囲第１項記載の制振機能付き
   氷蓄熱槽。