JPH05223417A - 氷蓄熱槽 - Google Patents

氷蓄熱槽

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JPH05223417A
JPH05223417A JP9226892A JP2689292A JPH05223417A JP H05223417 A JPH05223417 A JP H05223417A JP 9226892 A JP9226892 A JP 9226892A JP 2689292 A JP2689292 A JP 2689292A JP H05223417 A JPH05223417 A JP H05223417A
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JP
Japan
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ice
tank
heat
ice making
heat exchanger
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9226892A
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English (en)
Inventor
Teruo Kinoshita
輝雄 木下
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Misawa Homes Co Ltd
Original Assignee
Misawa Homes Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

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  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短時間の製氷時間で、槽内部における氷の占
める割合を高めることが可能な氷蓄熱槽を提供すること
を目的とするものである。。 【構成】 槽内部に、熱媒体を可逆的に循環させること
により吸熱作動若しくは放熱作動する熱交換器が配設さ
れ、この熱交換器に接した状態で表面に氷を形成し、か
つその氷を剥離浮上させる製氷板が配設されてなる氷蓄
熱槽である。そして、平面視において角型形状に形成さ
れた槽内の底面に、底面形状と相似形の製氷板が配設さ
れている。また、槽内下部の壁面に、前記槽内の底面に
配設された製氷板と同形状の製氷板が複数配設されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヒートポンプシステム
における冷房用熱源として稼働可能な氷蓄熱槽に関し、
詳しくは、水を供給した槽内部に熱交換器が配設され、
この熱交換器への熱媒体の可逆的な循環により製氷を行
ない、槽内部に冷熱熱源としての氷が蓄えられるものに
関する。
【0002】
【従来の技術】ヒートポンプを利用した空調システム
は、暖房、冷房、除湿等の種々の機能が備えられたもの
として広く普及されてきており、現在の住宅設備におい
ては必須の設備になりつつある。ところが、従来の空調
システムは、夏期の昼間等において、外気温度の上昇に
伴い屋外に設置あれた熱交換器の熱交換能力が低下する
ので、室内の快適さを維持するために多大な電力を消費
しなければならなかった。
【0003】そこで、発明者は、上記課題に応えるもの
として、特願平3ー115516号公報に示す氷蓄熱槽
を、先に提案した。この氷蓄熱槽は、槽内部に熱交換器
を配設し、熱交換器への熱媒体の可逆的な循環により前
記熱交換器を放熱作動若しくは吸熱作動させて製氷を行
い、前記槽内部に氷を蓄える氷蓄熱槽であって、前記熱
交換器が、槽の底部に水平配置された複数の配管と、こ
れら配管の上部外周に面接触して設けられている製氷板
と、この製氷板の側面周囲に設けられた線状発熱体とで
構成された構造とされている。
【0004】これにより、この熱交換器を吸熱作動さ
せ、かつ線状発熱体を発熱させることにより製氷板の上
面及び下面に氷を分離させて形成した後、熱交換器を放
熱作動させることより製氷板の上面から氷を剥離させ、
これらの動作を繰り返し行なうことにより、槽内部に氷
を蓄えて冷熱熱源を得ることができるとともに、内部に
氷を蓄えた冷熱熱源としての氷蓄熱槽を、他の熱交換器
と関連的に作動させることにより、他の熱交換器で蒸発
した熱媒体を、氷蓄熱槽の熱交換器に送り込み、氷蓄熱
槽の内部で高効率に凝縮、液化することができるので、
日中の消費電力量を大幅に削減して省エネルギー的な冷
房を行なうことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特願平3ー
115516号公報に示した提案は、槽内部に製氷板が
一枚しか設けられていないので、槽内部の蓄氷率(槽内
部の貯水量に対する形成された氷の割合)を高めるため
には、長時間を要してしまうという問題があった。
【0006】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、短時間の製氷時間で、槽内部における氷の占める割
合を高めることが可能な氷蓄熱槽を提供することを目的
とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る氷蓄熱槽
は、槽内部に、熱媒体を可逆的に循環させることにより
吸熱作動若しくは放熱作動する熱交換器が配設され、こ
の熱交換器に接した状態で表面に氷を形成し、かつその
氷を剥離浮上させる製氷板が配設されてなる氷蓄熱槽で
あって、平面視において角型形状に形成された槽内の底
面に、底面形状と相似形の製氷板が配設されているとと
もに、槽内下部の壁面に、槽内の底面に配設された製氷
板と同形状の製氷板が複数配設されていることを特徴と
するものである。
【0008】
【作用】本発明の氷蓄熱槽によれば、平面視において角
型形状の槽内の底面に配設された底面形状と相似形の製
氷板と、槽内下部の壁面に配設された前記槽内の底面に
配設された製氷板と同形状の製氷板とに氷を形成し、か
つその氷を剥離浮上させる動作を繰り返し行うことによ
り、短時間で複数の氷が槽の上部に浮上し、槽の上部に
互いに密接に重ねあわされた層状に配列された複数の氷
が、槽内容積に対する氷の体積割合が高められた状態で
蓄えられていく。
【0009】
【実施例】以下、本発明の氷蓄熱槽の実施例について、
図1ないし図3を参照して説明する。本実施例の氷蓄熱
槽1は、図1に示すように、上部に蓋2、下部に底板3
が設けられ、かつ4面の四角形状の壁面4を有する四角
柱状に形成されているとともに、周囲が断熱材5により
囲まれた構造になっている。また、蓋2には空気孔6が
設けられている。ここで、図中符号7はポンプであり、
このポンプ6を作動させることにより、氷蓄熱槽1の上
部から底部へ水ないし空気を送り、槽内温度の均一化及
び後述する製氷板8、9、10からの氷の分離を促すよ
うになっている。
【0010】ここで、氷蓄熱槽1内には、氷蓄熱槽12
内部の底板3上に底部熱交換器11が配設され、壁面4
には壁部熱交換器(図示せず)が配設されている。底部
熱交換器11の上部には、図2に示すように、底板3と
相似形の四角盤状の銅板からなる製氷板8が面接触した
状態で配設され、製氷板8の側周面には発熱コード12
が配設されている。
【0011】また、壁部熱交換器にも、面接触した状態
で製氷板9、10が配設されている。これら製氷板9、
10は、底板3上に配設された製氷板8と、同形状の四
角盤状に形成されている。そして、製氷板9、10の側
周面にも発熱コードが配設されている
【0012】この発熱コード12は、図2に示すよう
に、導電体として高抵抗のニクロム線20が使用され、
このニクロム線の外周に塩化ビニール等の被覆材21が
被覆された構成になっている。なお、図1における符号
24は、氷蓄熱槽1内部へ水を供給する供給配管、符号
25は、氷蓄熱槽1内部の水を排出する排水管である。
次に、上述した氷蓄熱槽1が、図3に示すヒートポンプ
システムの冷房用熱源として使用され、槽1内部に氷が
蓄えられる製氷工程と、氷が剥離する氷剥離工程ついて
説明する。なお、符号30は、熱媒体を各熱交換器に循
環させる圧縮機である。
【0013】製氷工程は、四方弁31を配管Dから配管
Eへの流路と、配管Gから配管Fへの流路となるように
切り替えるとともに、第1の制御弁32及び第2の制御
弁33を所定の開度となるように調整する。そして、熱
媒体の流れを図3の矢印方向として、室外に設置された
熱交換器34を放熱器として作動させ、氷蓄熱槽1内の
底部及び壁部の熱交換器11を吸熱器として作動させ
る。これとともに、発熱コード12へ通電して発熱させ
て発熱コード12への氷結を防止する。
【0014】これにより、製氷板8、9、10に氷が形
成される。ここで、製氷板8、9、10の側周面には発
熱した発熱コード12が設けられているので、その周囲
には氷が形成されず、製氷板8、9、10上に氷が形成
されていく。そして、短時間で厚さの1cm程の氷が形
成される。
【0015】また、氷剥離工程は、四方弁31を配管D
から配管Gへの流路と、配管Eから配管Fへの流路とな
るように切り替えるとともに、第1の制御弁32及び第
2の制御弁33を所定の開度に調整する。そして、室外
に設置された熱交換器34を吸熱器として作動させ、氷
蓄熱槽1に設置された底部及び壁部熱交換器を放熱器と
して作動させる。
【0016】これにより、製氷板8、9、10に形成さ
れた氷は、底部熱交換器12及び壁部熱交換器内部を循
環する高温度の熱媒体によって、製氷板8、9、10か
ら容易に剥離していく。そして、それぞれの製氷板8、
9、10から剥離した氷は、四角盤状の氷38、38…
として氷蓄熱槽1の上部に浮上していき、互いに密接し
た状態で槽状に蓄えられていく。
【0017】このように、一回の製氷工程と氷剥離工程
とを行なうことにより製氷板8、9、10から3枚の四
角形状の氷38が形成され、この作動を繰り返し行うこ
とにより、製氷速度、蓄氷率(槽内容積に対する氷の体
積の割合)及び放冷熱性(融解性)が高い状態で短時間
で所定容積の氷38を槽状に蓄えることができる。
【0018】以上、述べたことから容易に理解できるよ
うに、平面視において角型形状の氷蓄熱槽1内の底面3
に配設された底面形状と相似形の製氷板8と、槽内下部
の壁面4に配設された底面3に配設された製氷板8と同
形状の製氷板9、10とに氷を形成し、かつその氷を剥
離浮上させる動作を繰り返し行うことにより、短時間で
複数の氷38、38…が槽の上部に浮上し、槽の上部に
互いに密接に重ねあわされた層状に配列された複数の氷
38が、槽内容積に対する氷の体積割合が高められた状
態で蓄えられていき、高能率の冷熱熱源を得ることがで
きる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の氷蓄熱槽
は、平面視において角型形状の槽内の底面に配設された
底面形状と相似形の製氷板と、槽内下部の壁面に配設さ
れた前記槽内の底面に配設された製氷板と同形状の製氷
板とに氷を形成し、かつその氷を剥離浮上させる動作を
繰り返し行うことにより、短時間で複数の氷が槽の上部
に浮上し、槽の上部に互いに密接に重ねあわされた層状
に配列された複数の氷が、槽内容積に対する氷の体積割
合が高められた状態で蓄えられていき、高能率の冷熱熱
源を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の氷蓄熱槽を示す斜視図である。
【図2】図1のIIーII線矢視を示す断面図である。
【図3】本発明の氷蓄熱槽が設置された空調システムを
示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 氷蓄熱槽 2 槽内の底面 8、9、10 製氷板 11 熱交換器 38 槽内部に蓄えられた氷

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 槽内部に、熱媒体を可逆的に循環させる
    ことにより吸熱作動若しくは放熱作動する熱交換器が配
    設され、この熱交換器に接した状態で表面に氷を形成
    し、かつその氷を剥離浮上させる製氷板が配設されてな
    る氷蓄熱槽であって、 平面視において角型形状に形成された槽内の底面に、底
    面形状と相似形の製氷板が配設されているとともに、槽
    内下部の壁面に、前記槽内の底面に配設された製氷板と
    同形状の製氷板が複数配設されていることを特徴とする
    氷蓄熱槽。
JP9226892A 1992-02-13 1992-02-13 氷蓄熱槽 Withdrawn JPH05223417A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0942239A2 (en) * 1998-03-13 1999-09-15 Hitachi, Ltd. Ice thermal storage type air-conditioner and ice thermal storage tank

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0942239A2 (en) * 1998-03-13 1999-09-15 Hitachi, Ltd. Ice thermal storage type air-conditioner and ice thermal storage tank
EP0942239A3 (en) * 1998-03-13 2002-06-05 Hitachi, Ltd. Ice thermal storage type air-conditioner and ice thermal storage tank

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Legal Events

Date Code Title Description
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Effective date: 19990518