JPH03291473A - 氷蓄冷装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は氷蓄冷装置に関する。

（従来の技術） 従来の氷蓄冷装置の１例が第８図に示されている。

蓄冷槽０１内に貯溜された水０２中に複数の製氷チュー
ブ０３が相互に所定の間隔を隔てて配設され、この製氷
チューブ０３は冷凍機０４に接続されている。

しかして、蓄冷運転時には、冷凍機０４を運転すること
によってその圧縮機０５から吐出された冷媒ガスが凝縮
器０６で凝縮液化し、絞り８！１構０７で断部膨張した
後、製氷チューブ０３内に入り、この中を流過する過程
で管外の水を冷却することによって茎発気化した後、再
び圧縮機０５に戻る。

すると、各製氷チューブ０３のまわりには水０８が付着
し、これが所定の厚さに成長した時点で冷凍機０４の運
転を停止する。

放冷運転時、即ち、蓄冷槽０１内に蓄えられた冷体を取
り出す場合には、循環ポンプ０９を起動する。

すると、蓄冷槽０１の下部から抽出された冷水が循環ポ
ンプ０９を経て放冷１！０１０に入り、ここで負荷を冷
却することによって昇温した後、蓄冷槽Ｏ１内の水面上
に配設された散水器０１１から散水される。そして、製
氷チューブ０３に付着していた氷０８の殆ど全てが溶融
した時点で放冷運転を停止する。

（発明が解決しようとする課題） 上記氷蓄熱装置においては、 製氷チューブ０３に付着した氷０８の厚さが厚くなるの
に従い製氷能率が低下する。

水０２中に製氷チューブ０３を均等に分散させて配設す
る必要があるため、製氷チューブ０３の長さが長くなる
。

製氷チューブ０３に氷０８を付着させるため、蓄氷効率
（氷量／蓄冷槽容積）が低い。

氷の表面積を大きくできないため放冷能率が低い。

という問題があった。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記に鑑み製氷能率、蓄氷効率及び放冷能率が
大きく、更に、構造が比較的簡単な氷蓄冷装置を提供し
ようとするものであって、その要旨とするところは、蓄
冷槽内に貯溜された水中底部に上面を製氷面とした製氷
パネルを配設し、この製氷パネルを冷却運転と加熱運転
との切換が可能な冷凍機に接続したことを特徴とする氷
蓄冷装置にある。

上記製氷パネルに複数の着氷しない個所を設け、この上
にそれぞれ上記製氷パネルから離脱して浮上する氷板を
案内する複数本のパイプを垂直に立設することもできる
。

上記複数のパイプに上記蓄冷槽から抽出された水を循環
させる循環系を設け、上記複数のパイプの中の一部のパ
イプに上記製氷パネルの製氷面に向かって水を噴出する
噴口を設けるとともに他の一部のパイプに水面近傍に積
層された氷仮に向って負荷を流過した水を噴出する噴口
を設けることもできる。

（作用） 第１の発明においては、冷凍機を冷却運転することによ
って蓄冷槽内に貯溜された水を製氷パネルの製氷面上に
氷結させ、この氷が所定厚さに成長したとき、冷凍機を
加熱運転に切り換えることによって製氷面上に付着して
いる板状の氷の付着面を溶融してこれを製氷面上から離
脱させて浮上させる。上記冷却運転と加熱運転を交互に
繰り返すことによって水中に多数の氷板を遂次積層する
。

第２の発明においては、製氷パネルから離脱した水板は
複数本のパイプによって案内゛されながら水中を浮上す
る。

第３の発明においては、蓄冷運転時には蓄冷槽内から抽
出された水を一部のパイプを経て循環させ、その噴口か
ら製氷パネルの製氷面に向って噴出させる。放冷運転時
には蓄冷槽から抽出された水を負荷及び他の一部のパイ
プを経て循環させ、負荷を流過した水をその噴口から水
面近傍に積層された氷仮に向かって噴出させる。

（実施例） 本発明の１実施例が第１図ないし第５図に示されている
。

第１図は略示的縦断面図、第２図は第１図の■■線に沿
う横断面図、第３図は第２図のｍ−ｍ線に沿う断面図、
第４図は第１図の■天部の拡大図、第５図は第１図の■
天部の拡大図である。

蓄冷槽１内に貯溜された水２中の底部に製氷パ矛ル３が
ほぼ水平に配設されている。

この製氷パネル３の下面は断熱面とされ、上面が製氷面
３ａとされている。そして、製氷パネル３の内部には第
２図及び第３図に明らかなように、この全面に亘ってジ
クザク状に屈曲する冷媒通路３ｂが形成され、この冷媒
通路３ｂの両端は冷媒配管１６及び１７を介して冷凍機
４に接続されている。

冷凍機４は圧縮機５、四方弁６、熱源側外交換器７及び
絞り機構８を備え、四方弁６を切り換えることによって
冷却運転と加熱運転とを切り換えることができるように
なっている。

この製氷パネル３は、第２図に明らかなように、その周
縁と蓄冷槽１の内壁１ａとの間に所定の間隙が出来る大
きさとされ、かつ、これを上下に貫通する複数（図には
４ケ）の穴３ｃが相互に適宜の間隔を隔てて形成されて
いる。そして、各人３Ｃを貫通して上下に伸びるバイブ
８が蓄冷槽１内底面に立設され、このバイブ８は蓄冷槽
１の頂板１ｂを貫通してその外部に延出している。

複数のバイブ８の中の一部のバイブ８ａの延出端は配管
９を介して三方切換弁ＩＯの一方の口１０ａに連結され
、他の一部のバイブ８ｂの延出端は配管１１を介して三
方切換弁１０の他方の口１０ｂに連結され、この三方切
換弁１０の更に他の口１０ｃは配管１２を介して蓄冷槽
１の下部に連通連結されている。そして、配管ｌｌの途
中には放冷機１３が介装され、また、配管１２の途中に
は循環ポンプ１４が介装されている。

そして、一部のバイブ８ａの下部には、第４図に示すよ
うに、製氷パネル３の製氷面３ａに向かって水を噴射す
るための噴口１５が穿設され、他の一部のバイブ８ｂの
上部には、第５図に示すように、貯冷槽１内水面の近傍
に積層された氷板２２に水を噴射するための複数の噴口
１８が穿設されている。なお、１９は蓄冷槽１を被覆す
る断熱材である。

上記蓄冷装置を蓄冷運転する場合には、三方切換弁１０
を切り換えてその口１０ｃと口１０ａとを連通した後、
循環ポンプ１４を起動し、かつ、冷凍機４を冷却運転す
る。すると、蓄冷槽１内の水はその下部から抽出され、
循環ポンプ１４によって付勢され、配管１２を経て三方
切換弁１０をその口１０ｃから１０ａに向かって流通し
、配管９を経て一部のバイブ８ａ内を流下してその下部
の噴口１５から製氷バふル３の製氷面３ａに向かって噴
射される。

一方、冷凍機４を冷却運転すると、圧縮機５から吐出さ
れた冷媒ガスが実線矢印で示すように、四方弁６を経て
鵠源側熱交換器７に入り、ここで外気に放熱することに
よって凝縮液化した後、絞り機構８で絞られることによ
って断熱膨張する。

しかる後、冷媒配管１７を経て製氷パネル３の冷媒通路
３ｂ内に入りこれを流過する過程で製氷面３ａを介して
蓄冷槽１内の水２を冷却することによって暴発気化する
。そして、冷媒配管１６を経て冷凍機４に戻り、その四
方弁６を経て圧縮機５に唆人されて再び圧縮される。こ
の冷却運転を所定時間継続することによって蓄冷槽１内
の水は次第に低温となって製氷面３ａに氷結する。

製氷面３ａに付着した氷２１が次第に成長して所定の厚
さとなった時点で冷凍機４の四方弁６を切り換えること
によってこれを加熱運転に切り換える。

すると、圧縮機５から吐出された高温の冷媒ガスが、破
線矢印で示すように、四方弁６、冷媒配管１６を経て製
氷バフル３の冷媒通路３ｂ内に入り、これを流遇する過
程で製氷面３ａに付着している氷２１の付着面を溶融す
ることによって凝縮液化し、しかる後、冷媒配管１７を
経て冷凍機４に戻り、絞り機構８で断熱膨張した後、熱
源側熱交換器７で外気から吸熱して蒸発気化し、四方弁
６を経て圧縮　。

機５に吸入される。

この加熱運転を所定時間継続することにより製氷面３ａ
に付着している氷２１の付着面が溶融すると、この氷２
１は製氷面３ａから離脱して氷板２２となり、その氷板
２２と水との比重差により水２中を複数のバイブ８に案
内されながら浮上して水面の近傍の水２中に滞溜する。

この時点で、冷凍機４の四方弁６を切り換えることによ
ってこれを冷却運転に切り換える。

上記のように冷凍機４の冷却運転と加執運転を交互に繰
り返すことによって、第１図に示すように、水面から製
氷パネル３の近傍まで同し形状、寸法の多数の水板２２
が整然と積層され、この時点で蓄冷運転を終了する。

蓄冷槽ｌ内に蓄えられた冷熱を取り出す場合、即ち、放
熱運転時には、三方切換弁１０を切り換えてその口］Ｏ
ｃを口１０ｂに連通させ、かつ、循環ポンプ１４を起動
する。

すると、蓄冷槽ｌ内下部から抽出された冷水は循環ポン
プ１４によって付勢され配管１２を経て三方切換弁１０
をその口ＬＯｃからｔｏｂに向がって流遇し、破線矢印
で示すように、配管１１を経て放冷機１３内に入りここ
で負荷を冷却することによって昇温する。昇温した水は
配管１１を経て一部のバイブ８ｂ内に入り、その噴口１
８から水面の近傍に積層された氷板２２に向かって噴出
してこれら氷板２２を溶融する。これを所定時間継続す
ることによって、水面の近傍の氷板２２が溶融してしま
うとその下方の水板２２が順次浮上する。そして、全て
の氷板２２が溶融した時点で放冷運転を終了する。

なお、第６図に示すように、製氷パネル３の製氷面３ａ
に凹所２３を設けて１けば、氷板２２の下面に突起が形
成される。すると、氷板２２の表面積が増大するととも
に氷板２２が水面近傍に積層された時、上下に隣接する
氷板２２の間に所定の間隙が形成され、この間隙に昇温
した水を容易に流入させることができるので、氷板２２
の溶融速度を向上できる。

また、氷蓄冷装置の容量を増大する場合には第７図に示
すように、蓄冷槽１内に複数の製氷パネル３を配設し、
これら複数の製氷パネル３をそれぞれ冷凍機４に連結す
れば良い。

また、上記実施例においては、製氷パネル３に複数の穴
３ｃを穿設し、この穴３ｃを貫通するようにパイプ８を
立設したが、穴３ｃに代えて複数の断熱個所を設けるこ
とができ、この場合には断熱個所の上方に位置するよう
にパイプ８を立設すれば良い。

（発明の効果） 第１の発明においては、蓄冷槽内に貯溜された水中底部
に上面を製氷面とした製氷パネルを配設し、この製氷パ
ネルを冷却運転と加筑運転との切換が可能な冷凍機に接
続したため、冷凍機の冷却運転と加熱運転を交互に繰り
返すことによって蓄冷槽内に貯溜された水中に同一形状
の多数の氷板を遂次積層できる。かくして、蓄氷効率（
氷量／蓄冷槽容積）を大巾に向上できるとともに製氷パ
茅ルに氷結した水を製氷面から離脱させることにより氷
板の厚さを一定厚さ以下にすることができるので、製氷
能率の低下を防止して効率の良い蓄冷運転が可能となる
。

第２の発明においては、上記製氷パネルに複数の着氷し
ない個所を設け、この上にそれぞれ上記製氷パネルから
離脱して浮上する氷板を案内する複数本のパイプを垂直
に立設したため、製氷面から離脱した氷板は複数本のパ
イプによって案内されながら水中を浮上して水面下に整
然と積層される。かくして、氷板と水板との間に無駄な
スペスが発生するのを阻止できるとともに水面から製氷
パネルの近傍まで多数の氷板を積層できるので、蓄水効
率を更に向上できる。また、氷の表面積が増大するので
、放冷能率も向上する。

第３の発明においては、上記複数のパイプに上記蓄冷槽
から抽出された水を循環させる循環系を設け、上記複数
のパイプの中の一部のパイプに上記製氷パネルの製氷面
に向かって水を噴出する噴口を設けるとともに他の一部
のパイプに水面近傍に積層された氷仮に向って負荷を流
過した水を噴出する噴口を設けたため、蓄冷運転時には
一部のパイプを経て循環する水をこの一部のパイプに設
けた噴口から製氷パネルの製氷面に向けて噴出させるの
で、製氷能率を向上することができる。また、放冷運転
時には蓄冷槽内の水を負荷及び他の一部のパイプを経て
循環させ、負荷に放冷することによって昇温した水をこ
の一部のパイプに設けた噴口から水面近傍に積層された
氷仮に向かって噴出させるので、氷板を効率的に融解す
ることができ、従って放冷能率を大巾に向上できる。ま
た、氷板を案内するためのパイプを水の循環系路として
利用し、かつ、これに噴口を設けることができるので、
構造が簡素化され、安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図Ｇこは本発明の１実施例が示され、
第１図は略示的縦断面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線に
沿う横断面図、第３図は第２図の■■線に沿う断面図、
第４図は第１図の■天部の拡大図、第５図は第１図のＶ
天部の拡大図である。 第６図は本発明の他の実施例における製氷パ矛ルと水板
の縦断面図、第７図は本発明の更に他の実施例を示す略
示的縦断面図である。第８図は従来の氷蓄冷装置の略示
的断面図である。 蓄冷槽　１、水　２、製氷パネル　３、製氷面３ａ、冷
凍機　４、パイプ　８ａ、８ｂ、水板　２２、噴第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）蓄冷槽内に貯溜された水中底部に上面を製氷面と
   した製氷パネルを配設し、この製氷パネルを冷却運転と
   加熱運転との切換が可能な冷凍機に接続したことを特徴
   とする氷蓄冷装置。
2. （２）上記製氷パネルに複数の着氷しない個所を設け、
   この上にそれぞれ上記製氷パネルから離脱して浮上する
   氷板を案内する複数本のパイプを垂直に立設したことを
   特徴とする請求項（１）記載の氷蓄冷装置。
3. （３）上記複数のパイプに上記蓄冷槽から抽出された水
   を循環させる循環系を設け、上記複数のパイプの中の一
   部のパイプに上記製氷パネルの製氷面に向かって水を噴
   出する噴口を設けるとともに他の一部のパイプに水面近
   傍に積層された氷板に向って負荷を流過した水を噴出す
   る噴口を設けたことを特徴とする請求項（２）記載の氷
   蓄冷装置。