JPH04240325A - ヒートサイフォン式氷蓄熱システム - Google Patents
ヒートサイフォン式氷蓄熱システムInfo
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- JPH04240325A JPH04240325A JP3021571A JP2157191A JPH04240325A JP H04240325 A JPH04240325 A JP H04240325A JP 3021571 A JP3021571 A JP 3021571A JP 2157191 A JP2157191 A JP 2157191A JP H04240325 A JPH04240325 A JP H04240325A
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract 3
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 51
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
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- 238000002309 gasification Methods 0.000 abstract 1
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷暖房空調システム等
に利用されるヒートサイフォン式氷蓄熱システムに関す
る。
に利用されるヒートサイフォン式氷蓄熱システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ヒートサイフォン式氷蓄熱システムは、
水の顕熱及び潜熱を利用する蓄熱システムの一つであり
、ヒートパイプの等温性によって高能率の製氷，解氷を
実現したものである。図４には、従来のヒートサイフォ
ン式氷蓄熱システムの構成が示されている。図において
、符号１が蓄熱水槽，２が蓄熱コイル，３が冷媒−水熱
交換器，４が圧縮機，５が凝縮器，６が四方弁，７が膨
張弁，８が冷温水循環ポンプ，９が空調機，１０が上部
熱交換器，１１が下部熱交換器，１２が水，１３が上部
伝熱管，１４が下部伝熱管，１５が水配管である。以上
のような構成のヒートサイフォン式氷蓄熱システムにお
いては、蓄熱水槽１に蓄積された熱を外部に取り出す際
には、蓄熱水槽１内の水１２を空調機９に送り出す。 すなわち、氷蓄熱時には、ヒートサイフォンの上部に配
置された上部熱交換器１０の伝熱管１３内でフロン等の
冷媒を蒸発させ、伝熱管１３の外側のヒートサイフォン
作動液を凝縮させ、蓄熱コイル２で当該作動液が蒸発す
ることで水槽１内の水１２を氷結させ、この冷水１２を
冷温水循環ポンプ８及び水配管１５を介して空調機９に
供給する。また、温水を蓄熱する場合には、ヒートサイ
フォン下部に配置された下部熱交換器１１の伝熱管１４
内で冷媒を凝縮させ、伝熱管１４の外側のヒートサイフ
ォン作動液を蒸発させ、蓄熱コイル２で凝縮させること
によって、蓄熱水槽１内の水１２を加熱し、この温水を
冷温水循環ポンプ８及び水配管１５を介して空調機９に
供給する。
水の顕熱及び潜熱を利用する蓄熱システムの一つであり
、ヒートパイプの等温性によって高能率の製氷，解氷を
実現したものである。図４には、従来のヒートサイフォ
ン式氷蓄熱システムの構成が示されている。図において
、符号１が蓄熱水槽，２が蓄熱コイル，３が冷媒−水熱
交換器，４が圧縮機，５が凝縮器，６が四方弁，７が膨
張弁，８が冷温水循環ポンプ，９が空調機，１０が上部
熱交換器，１１が下部熱交換器，１２が水，１３が上部
伝熱管，１４が下部伝熱管，１５が水配管である。以上
のような構成のヒートサイフォン式氷蓄熱システムにお
いては、蓄熱水槽１に蓄積された熱を外部に取り出す際
には、蓄熱水槽１内の水１２を空調機９に送り出す。 すなわち、氷蓄熱時には、ヒートサイフォンの上部に配
置された上部熱交換器１０の伝熱管１３内でフロン等の
冷媒を蒸発させ、伝熱管１３の外側のヒートサイフォン
作動液を凝縮させ、蓄熱コイル２で当該作動液が蒸発す
ることで水槽１内の水１２を氷結させ、この冷水１２を
冷温水循環ポンプ８及び水配管１５を介して空調機９に
供給する。また、温水を蓄熱する場合には、ヒートサイ
フォン下部に配置された下部熱交換器１１の伝熱管１４
内で冷媒を凝縮させ、伝熱管１４の外側のヒートサイフ
ォン作動液を蒸発させ、蓄熱コイル２で凝縮させること
によって、蓄熱水槽１内の水１２を加熱し、この温水を
冷温水循環ポンプ８及び水配管１５を介して空調機９に
供給する。
【０００３】しかしながら、上述した従来のヒートサイ
フォン式氷蓄熱システムにおいては、蓄熱水槽１内に貯
められた水等の蓄熱剤を直接空調機９側に送り出してい
るため、冷温水循環ポンプ８や水配管１５が必要となり
構成が複雑化する。また、一般に水配管１５では外気と
の温度差を５〜７℃程度しかとれないため、所定の熱移
動を行うためには、それ相応の大きな水量が必要となり
、その結果水配管１５のサイズが大きくなるとともに、
水１２の搬送作動費が大きくなってしまう。そこで、蓄
熱コイル２内にフロン等の冷媒を流し、蓄積された熱を
フロンによって直接外部（空調機９）に取り出すシステ
ムがある。
フォン式氷蓄熱システムにおいては、蓄熱水槽１内に貯
められた水等の蓄熱剤を直接空調機９側に送り出してい
るため、冷温水循環ポンプ８や水配管１５が必要となり
構成が複雑化する。また、一般に水配管１５では外気と
の温度差を５〜７℃程度しかとれないため、所定の熱移
動を行うためには、それ相応の大きな水量が必要となり
、その結果水配管１５のサイズが大きくなるとともに、
水１２の搬送作動費が大きくなってしまう。そこで、蓄
熱コイル２内にフロン等の冷媒を流し、蓄積された熱を
フロンによって直接外部（空調機９）に取り出すシステ
ムがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蒸気の
ように蓄熱コイル２にフロンを流す方式のシステムにお
いては、長尺状の蓄熱コイル２全体にフロンを流すため
、圧力損失が大きく、また冷媒用の受液器等の補機が大
きくなり、結果的にシステムのコストアップにつながる
という問題がある。
ように蓄熱コイル２にフロンを流す方式のシステムにお
いては、長尺状の蓄熱コイル２全体にフロンを流すため
、圧力損失が大きく、また冷媒用の受液器等の補機が大
きくなり、結果的にシステムのコストアップにつながる
という問題がある。
【０００５】
【発明の目的】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
であり、低コストでありながら伝熱効率が高く、且つコ
ンパクトなヒートサイフォン式氷蓄熱システムを提供す
ることを目的とする。
であり、低コストでありながら伝熱効率が高く、且つコ
ンパクトなヒートサイフォン式氷蓄熱システムを提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、温水，氷等の蓄熱媒体が収容された蓄熱水
槽と、フロン等の所定の冷媒が封入された伝熱管と、作
動液を内部に封入した状態で蓄熱水槽内に設置され、蓄
熱媒体と伝熱管内の冷媒との温度差により、当該作動液
が気化，凝縮を繰り返すことによって冷媒を加熱又は冷
却する熱交換器とを備え、熱交換器内の作動液によって
冷却または加熱された伝熱管内の冷媒を外部の機器に送
り込んでいる。
するために、温水，氷等の蓄熱媒体が収容された蓄熱水
槽と、フロン等の所定の冷媒が封入された伝熱管と、作
動液を内部に封入した状態で蓄熱水槽内に設置され、蓄
熱媒体と伝熱管内の冷媒との温度差により、当該作動液
が気化，凝縮を繰り返すことによって冷媒を加熱又は冷
却する熱交換器とを備え、熱交換器内の作動液によって
冷却または加熱された伝熱管内の冷媒を外部の機器に送
り込んでいる。
【０００７】
【作用】本発明は上記のように、冷凍サイクル中のフロ
ン（冷媒）を蓄熱コイル全体に流さず、伝熱管内にのみ
流しているため、従来のようにフロンを蓄熱コイル全体
に流す方式に比べ、フロンの量を１／１０程度まで減少
させることができ、フロンの受液器等の補機類を小型化
することができる。また、圧力損失も低減させることが
できる。
ン（冷媒）を蓄熱コイル全体に流さず、伝熱管内にのみ
流しているため、従来のようにフロンを蓄熱コイル全体
に流す方式に比べ、フロンの量を１／１０程度まで減少
させることができ、フロンの受液器等の補機類を小型化
することができる。また、圧力損失も低減させることが
できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
つつ詳細に説明する。図１及び図２には、実施例に係る
ヒートサイフォン式氷蓄熱システムの構成が冷房時（図
１）と、暖房時（図２）として示されている。また、図
３には、蓄熱水槽１内に配置されたヒートサイフォンの
構成が示されている。なお、上記従来技術（図４）と同
一符号は、同一又は相当部分を示すものとする。
つつ詳細に説明する。図１及び図２には、実施例に係る
ヒートサイフォン式氷蓄熱システムの構成が冷房時（図
１）と、暖房時（図２）として示されている。また、図
３には、蓄熱水槽１内に配置されたヒートサイフォンの
構成が示されている。なお、上記従来技術（図４）と同
一符号は、同一又は相当部分を示すものとする。
【０００９】実施例に係るヒートサイフォン式氷蓄熱シ
ステムは、蓄熱液として水１２が満たされた蓄熱水槽１
と、この蓄熱水槽１の水１２内に配置されたヒートサイ
フォン（２，１０，１１，１３，１４）と、冷媒として
のフロンを圧縮する圧縮機４と、凝縮器５と、フロンの
流路変更を行う四方弁６と、蓄熱水槽１で蓄積された熱
の供給を受ける空調機９とから構成されている。
ステムは、蓄熱液として水１２が満たされた蓄熱水槽１
と、この蓄熱水槽１の水１２内に配置されたヒートサイ
フォン（２，１０，１１，１３，１４）と、冷媒として
のフロンを圧縮する圧縮機４と、凝縮器５と、フロンの
流路変更を行う四方弁６と、蓄熱水槽１で蓄積された熱
の供給を受ける空調機９とから構成されている。
【００１０】ヒートサイフォンは、図３にも示されてい
るように、上部熱交換器１０と、下部熱交換器１１と、
これらの熱交換器１０，１１の間に挿通配置された上部
伝熱管１３と下部伝熱管１４と、上部熱交換器１０と下
部熱交換器１１とを連結する管状蓄熱コイル２とから構
成されている。そして、伝熱管１３，１４の一端は従来
と同様にバルブを介して凝縮器５に接続されているが、
他端は空調機９に接続されている。
るように、上部熱交換器１０と、下部熱交換器１１と、
これらの熱交換器１０，１１の間に挿通配置された上部
伝熱管１３と下部伝熱管１４と、上部熱交換器１０と下
部熱交換器１１とを連結する管状蓄熱コイル２とから構
成されている。そして、伝熱管１３，１４の一端は従来
と同様にバルブを介して凝縮器５に接続されているが、
他端は空調機９に接続されている。
【００１１】以上のように構成されたヒートサイフォン
式氷蓄熱システムにおいて、冷房時には蓄熱水槽１内の
水１２は氷状態とする。そして、図１に矢印で示すよう
に、凝縮器５から放出されたフロンをヒートサイフォン
の下部伝熱管１４内を通過させる。下部伝熱管１４内を
フロンが通過すると、下部熱交換器１１内のヒートサイ
フォン作動液が下部伝熱管１４から熱を奪って蒸発し、
蓄熱コイル２内を上昇する。この蒸気は、蓄熱水槽１内
の水（氷）１２によって冷却され、凝縮して再び下部熱
交換器１１に戻る。下部熱交換器１１に戻った作動液は
、再び下部伝熱管１４によって熱せられて蒸発する。 このような動作を繰り返すことによって、下部伝熱管１
４内を通過するフロンが過冷却され、過冷却されたフロ
ンはバルブを介して空調機９に供給される。そして、空
調機９において、フロンを断熱膨張させて蒸発させるこ
とによって、外気を冷却する。この際、氷によって過冷
却されたエンタルピ分だけ冷房能力が向上する。
式氷蓄熱システムにおいて、冷房時には蓄熱水槽１内の
水１２は氷状態とする。そして、図１に矢印で示すよう
に、凝縮器５から放出されたフロンをヒートサイフォン
の下部伝熱管１４内を通過させる。下部伝熱管１４内を
フロンが通過すると、下部熱交換器１１内のヒートサイ
フォン作動液が下部伝熱管１４から熱を奪って蒸発し、
蓄熱コイル２内を上昇する。この蒸気は、蓄熱水槽１内
の水（氷）１２によって冷却され、凝縮して再び下部熱
交換器１１に戻る。下部熱交換器１１に戻った作動液は
、再び下部伝熱管１４によって熱せられて蒸発する。 このような動作を繰り返すことによって、下部伝熱管１
４内を通過するフロンが過冷却され、過冷却されたフロ
ンはバルブを介して空調機９に供給される。そして、空
調機９において、フロンを断熱膨張させて蒸発させるこ
とによって、外気を冷却する。この際、氷によって過冷
却されたエンタルピ分だけ冷房能力が向上する。
【００１２】一方、暖房時には、蓄熱水槽１内の水１２
は温水状態とする。そして、図２に矢印で示すように、
ヒートサイフォンの上部伝熱管１０内にフロンを流すと
、上部熱交換器１０内の作動液の蒸気がフロンによって
冷却されて凝縮し、蓄熱コイル２内を流れ落ち、水槽１
内の温水１２の熱を奪って蒸発する。蒸発した作動液は
、再び上部熱交換器１０ないで凝縮する。このような動
作を繰り返すことによって、上部伝熱管１４内を通過す
るフロンが加熱され、加熱されたフロンがバルブを介し
て空調機９に供給される。そして、空調機９において外
部に熱を放出する。
は温水状態とする。そして、図２に矢印で示すように、
ヒートサイフォンの上部伝熱管１０内にフロンを流すと
、上部熱交換器１０内の作動液の蒸気がフロンによって
冷却されて凝縮し、蓄熱コイル２内を流れ落ち、水槽１
内の温水１２の熱を奪って蒸発する。蒸発した作動液は
、再び上部熱交換器１０ないで凝縮する。このような動
作を繰り返すことによって、上部伝熱管１４内を通過す
るフロンが加熱され、加熱されたフロンがバルブを介し
て空調機９に供給される。そして、空調機９において外
部に熱を放出する。
【００１３】なお、上記実施例においては、冷媒として
フロンを用いているが、これに代えて冷，温水を用いて
も良い。
フロンを用いているが、これに代えて冷，温水を用いて
も良い。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
、温水，氷等の蓄熱媒体が収容された蓄熱水槽と、フロ
ン等の所定の冷媒が封入された伝熱管と、作動液を封入
した状態で蓄熱水槽内に設置され、蓄熱媒体と伝熱管内
の冷媒との温度差により、当該作動液が気化，凝縮を繰
り返すことによって冷媒を加熱又は冷却する熱交換器と
を備え、熱交換器内の作動液によって冷却または加熱さ
れた伝熱管内の冷媒を外部の機器に送り込んでいるため
、低コストでありながら伝熱効率の向上及びコンパクト
化を図ることができるという効果がある。
、温水，氷等の蓄熱媒体が収容された蓄熱水槽と、フロ
ン等の所定の冷媒が封入された伝熱管と、作動液を封入
した状態で蓄熱水槽内に設置され、蓄熱媒体と伝熱管内
の冷媒との温度差により、当該作動液が気化，凝縮を繰
り返すことによって冷媒を加熱又は冷却する熱交換器と
を備え、熱交換器内の作動液によって冷却または加熱さ
れた伝熱管内の冷媒を外部の機器に送り込んでいるため
、低コストでありながら伝熱効率の向上及びコンパクト
化を図ることができるという効果がある。
【図１】図１は、実施例に係るヒートサイフォン式氷蓄
熱システムの構成を示す概念図であり、冷房時の冷媒の
流れを示す。
熱システムの構成を示す概念図であり、冷房時の冷媒の
流れを示す。
【図２】図２は、実施例に係るヒートサイフォン式氷蓄
熱システムの構成を示す概念図であり、暖房時の冷媒の
流れを示す。
熱システムの構成を示す概念図であり、暖房時の冷媒の
流れを示す。
【図３】図３は、実施例に係るヒートサイフォンの構成
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図４】図４は、従来のヒートサイフォン式氷蓄熱シス
テムの構成を示す概念図である。
テムの構成を示す概念図である。
１ 蓄熱水槽
２ 蓄熱コイル
４ 圧縮機
５ 凝縮器
６ 四方弁
９ 空調機
１０ 上部熱交換器
１１ 下部熱交換器
１２ 蓄熱剤（水）
１３ 上部伝熱管
１４ 下部伝熱管
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の作動液の蒸発，凝縮現象によっ
て蓄積された熱を外部の機器に伝達するヒートサイフォ
ン式氷蓄熱システムにおいて、温水，氷等の蓄熱媒体が
収容された蓄熱水槽と、フロン等の所定の冷媒が封入さ
れた伝熱管と、前記作動液を内部に封入した状態で前記
蓄熱水槽内に設置され、前記蓄熱媒体と前記伝熱管内の
冷媒との温度差により、当該作動液が気化，凝縮を繰り
返すことによって前記冷媒を加熱又は冷却する熱交換器
と、前記熱交換器内の作動液によって冷却または加熱さ
れた前記伝熱管内の冷媒を前記所定の機器に送り込む手
段とを備えたことを特徴とするヒートサイフォン式氷蓄
熱システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3021571A JPH04240325A (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | ヒートサイフォン式氷蓄熱システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3021571A JPH04240325A (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | ヒートサイフォン式氷蓄熱システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04240325A true JPH04240325A (ja) | 1992-08-27 |
Family
ID=12058718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3021571A Pending JPH04240325A (ja) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | ヒートサイフォン式氷蓄熱システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04240325A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103307710A (zh) * | 2013-06-07 | 2013-09-18 | 昆山市远视商用空调工程有限公司 | 空调启动方法 |
| CN103423930A (zh) * | 2012-05-23 | 2013-12-04 | 杭州三花研究院有限公司 | 一种制冰机 |
-
1991
- 1991-01-21 JP JP3021571A patent/JPH04240325A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103423930A (zh) * | 2012-05-23 | 2013-12-04 | 杭州三花研究院有限公司 | 一种制冰机 |
| CN103423930B (zh) * | 2012-05-23 | 2017-03-15 | 杭州三花研究院有限公司 | 一种制冰机 |
| CN103307710A (zh) * | 2013-06-07 | 2013-09-18 | 昆山市远视商用空调工程有限公司 | 空调启动方法 |
| CN103307710B (zh) * | 2013-06-07 | 2016-02-03 | 昆山市远视商用空调工程有限公司 | 空调启动方法 |
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