JPH0571773A - 氷蓄熱装置 - Google Patents

氷蓄熱装置

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Publication number
JPH0571773A
JPH0571773A JP3235960A JP23596091A JPH0571773A JP H0571773 A JPH0571773 A JP H0571773A JP 3235960 A JP3235960 A JP 3235960A JP 23596091 A JP23596091 A JP 23596091A JP H0571773 A JPH0571773 A JP H0571773A
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JP
Japan
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heat exchange
water
heat
heat storage
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Pending
Application number
JP3235960A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Shiga
隆司 志賀
Kozo Hamahata
浩三 浜端
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH0571773A publication Critical patent/JPH0571773A/ja
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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】 少量の熱交換媒体でもって所定厚の熱交換媒
体層が得られ、吸引口からの氷片の吸引が防止されると
共に、蓄熱(冷)量の大きい氷蓄熱装置を得る。 【構成】 蓄熱剤としての水8と熱交換媒体9とを収容
した蓄熱槽7の熱交換媒体層内に開口する吸引口13aか
ら吸引した上記熱交換媒体9を冷却器4を経由して上記
蓄熱槽7の水層内に開口する吹出口10aから送出するよ
うにしたものにおいて、上記蓄熱槽7の水層と熱交換媒
体層との境界面25より上方の熱交換媒体収容部26に仕切
部材27を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は空調や冷凍装置等に用
いられる氷蓄熱装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の氷蓄熱装置の構成図であ
る。図において、1は圧縮機、2は凝縮器、3は絞り装
置、4は冷却器であり、これらを冷媒配管5で順次接続
することで冷凍サイクル6が構成されている。7は蓄熱
槽で、蓄熱剤としての水8および熱交換媒体として水8
に溶解せず、また水8と化学反応せず、かつ、水8より
比重が小さく、凝固点が−15℃以下の有機物質、例えば
灯油9が収容され、これらは蓄熱槽7内で分離し、上方
部に有機物質の灯油9の層が、その下方に水8の層が形
成されている。12は蓄熱槽7の水8の層内に配設された
吹出部で、図8に示されるようにヘッダ11とそのヘッダ
11に十字状に接続され、かつ、上面に水8の層内に開口
する複数個の吹出口10aが設けられた4本の吹出管10と
で構成されている。15は蓄熱槽7の灯油9の層内に配設
された吸引部であり、図7に示されるようにヘッダ14
と、このヘッダ14に十字状に接続され、かつ先端に灯油
9内に開口する吸引口13aを有する4本の吸引管13とで
構成されている。16は循環装置としての循環ポンプ、17
-1は吸引部15と冷却器4、17-2は冷却器4と循環ポンプ
16の吸込側部、17-3は循環ポンプ16の吐出側部と吹出部
12をそれぞれ接続する配管、19は利用側回路で、循環ポ
ンプ20の吸込側と蓄熱槽7の下部の水8の層内に連通す
る配管21と、循環ポンプ20の吐出側と室内側熱交換器22
とを接続する配管23および室内側熱交換器22と蓄熱槽7
の上部の水8の層内に接続する配管24とにより構成され
ている。
【0003】次に動作について説明する。深夜電力によ
って、圧縮機1と循環ポンプ16が駆動されると、吸引口
13aから灯油9が吸引され、吸引管13、ヘッダ14、配管
17-1を通って冷却器4に流入する。ここで冷凍サイクル
1の作用で冷却された灯油9は配管17-2、循環ポンプ1
6、配管17-3、ヘッダ11、吹出管10を通り吹出口10aか
ら水8の層中に吹き出される。この灯油9は水8に溶解
せず、また化学反応もせず、かつ、比重が水8よりも小
さいので、灯油9は水8と熱交換しながら、蓄熱槽7の
上部へ上昇して行く。上昇した灯油9は再び吸引口13a
より吸引される。この運転の続行にて灯油9および水8
の温度が低下し、水8の温度が0℃、吹出口10aから吹
出される灯油9の温度が−5℃以下になると、水8の中
に小片の氷が生成され始める。更に運転が進むにつれ、
氷の量が増し氷による潜熱蓄熱が行なわれる。蓄熱
(冷)量が所定量に達すると蓄熱(冷)運転が停止され
る。昼間の空調時間になると、循環ポンプ20が駆動さ
れ、水8が室内側熱交換器22に供給され、室内(図示せ
ず)の空気と熱交換し室内を冷房する。一方、室内側熱
交換器22にて室内空気と熱交換して温度が上昇した水8
は蓄熱槽7に戻り、蓄熱槽7内に生成されている氷との
熱交換により冷却され、再び室内側熱交換器22に供給さ
れる。このサイクルを繰返すことで蓄熱(冷)を利用し
た空調(冷房)が行なわれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の氷蓄熱装置は以
上のように構成されているので、熱交換媒体の吹出速度
が速い場合、氷片が熱交換媒体層内に浮き上がり、熱交
換媒体層が薄いと吸引口より吸引され冷却器内で凍結し
熱交換媒体の循環に支障を来たすばかりでなく、冷却器
が破壊するため、熱交換媒体層を厚くしたり、また蓄熱
(冷)容量を大きくするため蓄熱槽を大きくすると熱交
換媒体の量もそれだけ増加し、多くの熱交換媒体を要し
高価となる等の問題点があった。
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためなされたもので、少量の熱交換媒体でもって、氷の
吸引が防止され、かつ蓄熱(冷)容量を大きくし得る氷
蓄熱装置を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係る氷蓄熱装
置は蓄熱槽の水層と熱交換媒体層との境界面より上方の
熱交換媒体収容部を仕切り、その収容容積を所定の容積
に設定する仕切部材を設けたものである。また、熱交換
媒体収容部を仕切部材で仕切り、所定の容積の第1と第
2の熱交換媒体収容部を形成し、第1の熱交換媒体収容
部に吸引口を設けると共に、第2の熱交換媒体収容部の
下方の水層内に吹出口を設けたものである。さらに、第
2の熱交換媒体収容部から第1の熱交換媒体収容部へ熱
交換媒体を移送する循環ポンプを設けたものである。
【0007】
【作用】この発明における氷蓄熱装置は蓄熱槽の熱交換
媒体収容部が仕切部材によってその収容容積が減少し、
収容される熱交換媒体が少量であっても熱交換媒体層厚
が厚くなり、熱交換媒体層への氷片の浮上がりによる吸
引口への氷片の吸引が防止される。また、仕切部材にて
仕切り形成された第2の熱交換媒体収容部の下方の水層
中に開口する吹出口から冷却された熱交換媒体が吹出さ
れ、この熱交換媒体との熱交換により生成された氷片は
上記水層中を上部へ上昇するので、吹出速度が速い場合
においても第1の熱交換媒体収容部の熱交換媒体層内に
は浮上がらず、この熱交換媒体層中に開口する吸引口へ
の氷片の吸引が防止される。さらに吹出口と吸引口との
間に氷が生成される等により、第2から第1の熱交換媒
体収容部への熱交換媒体の循環が悪くなっても、循環ポ
ンプによる熱交換媒体の流路が確保され、効率良く蓄熱
(冷)運転が続行される。
【0008】
【実施例】図1はこの発明の一実施例による氷蓄熱装置
の構成図である。図1において、図6と異なるところは
蓄熱槽7の水8の層と、熱交換媒体例えば灯油9の層と
の境界面25より上方の熱交換媒体収容部26内に所定の体
積の箱状の仕切部材27を、その底面27aと境界面25間に
熱交換媒体流通用間隙28をあけて蓄熱槽7の内面に固着
し所定の容積の第1と第2熱交換媒体収容部26a、26b
を形成し、かつ、吸引管13をヘッダ14に接続すると共に
仕切部材27を水密に貫通させ、その先端部に設けられた
吸引口13aを第1と第2の熱交換媒体収容部26a、26b
内に開口させた点である。
【0009】次に動作について説明する。深夜電力によ
って、圧縮機1と循環装置としての循環ポンプ16が駆動
されると、第1と第2の熱交換媒体収容部26a、26bに
収容された灯油9が吸引口13aから吸引され、吸引管1
3、ヘッダ14、配管17-1を通って冷却器4に流入する。
ここで冷凍サイクル1の作用で冷却された灯油9は配管
17-2、循環ポンプ16、配管17-3、ヘッダ11、吹出管10を
通り吹出口10aから水8内に吹出される。この吹出され
た灯油9は水8に溶解せず、また化学反応もせず、か
つ、比重が水8よりも小さいので、灯油9は水8と熱交
換しながら上昇し、第1と第2の熱交換媒体収容部26
a、26bへ戻る。このとき第1と第2の熱交換媒体収容
部26a、26bへの戻り量が異なっても両収容部26a、26
bの灯油9の層厚は熱交換媒体流通用間隙28によって均
一になる。
【0010】また熱交換媒体収容部26の容積は仕切部材
27によってその体積分だけ減少するので、従来のものと
同量の灯油9でもって、第1と第2の熱交換媒体収容部
26a、26bの灯油9の層厚が従来のものよりも厚く形成
され、境界面25から従来のものよりも、より離れた上方
位置の灯油9の層中に配設された吸引口13aから灯油9
が吸引される。この運転の続行によって灯油9および水
8の温度が低下し、水8の温度が0℃、吹出口13aから
吹出される灯油9の温度が−5℃になると水8の中に氷
の小片が生成され始め、水8の層中を吹出口13aからの
灯油9の吹出速度に応じた速度で上昇する。しかして灯
油9の吹出速度が速いと氷片が第1と第2の熱交換媒体
収容部26a、26bの灯油9の層中深く浮上がるが、吸引
口13aは上述の如く、灯油9の層の従来よりも上方位置
に配設されているので、吸引口13aからは氷片が吸引さ
れず灯油のみが吸引される。この運転が進むにつれ、氷
の量が増し、氷による潜熱蓄熱(冷)が行なわれ、蓄熱
(冷)量が所定量に達すると蓄熱(冷)運転が停止され
る。昼間の蓄熱(冷)の取出しは従来と同様に循環ポン
プ20が駆動され、水8が室内側熱交換器22に供給されて
冷房が行なわれる。
【0011】なお、以上の実施例においては吹出部12を
1層としたものについて述べたが、図8に示されるよう
にヘッダ11に4本の吹出管13を略十字形に接続したもの
を、図2に示されるように上下方向に所定間隔あけて3
層設け、吹出部12を3層としても良く、この場合、層の
増加分だけ、単位時間当りの灯油9の吹出量が多くなる
ので、吹出速度を遅くすることができ、氷片の灯油9の
層への浮上り深さが浅くなり、吸引口13aへの氷片の吸
引防止の信頼性が、より向上される。
【0012】図3〜図5はこの発明のその他の実施例を
示す構成図である。図3において、図1と異なるところ
は、仕切部材27により仕切り形成された第1と第2の熱
交換媒体収容部26a、26bの第1の熱交換媒体収容部26
aの灯油9の層内に吸引部15を配設すると共に、第2の
熱交換媒体収容部26bの下方の水8の層内に3層の吹出
部12を配設した点で、この場合、吸引部15が配設されて
いない第2の熱交換媒体収容部26bの灯油9の層内に、
水8内を上昇してきた氷片が浮上がるので、氷片が吸引
口13aから吸引されず、氷片の吸引防止がより一層向上
される。
【0013】また、図4において、図3と異なるところ
は4本の吸引管13のうちの所定の吸引管13-1が仕切部材
27を貫通し、吸引管13-1の吸引口13a-1が第2の熱交換
媒体収容部26bの灯油の層中に開口するようにした点で
あり、熱交換媒体流通用間隙28が氷片で閉塞され、第2
の熱交換媒体収容部26aから第1の熱交換媒体収容部26
aへ灯油9が流れなくなっても、第2の熱交換媒体収容
部26bに溜った灯油が吸引口13a-1から吸引され、蓄熱
(冷)運転が続行される。
【0014】また、図5において、図3と異なるところ
は第2の熱交換媒体収容部26bに溜った灯油9を第1の
熱交換媒体収容部26aへ循環ポンプによって移動するよ
うにした点で、熱交換媒体流通間隙28が氷片で閉塞され
ても、循環ポンプ29で第2の熱交換媒体収容部26bに溜
った灯油9が第1の熱交換媒体収容部26aへ移動され、
蓄熱(冷)運転が効率良く続行される。
【0015】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、蓄熱
槽の水層と熱交換媒体層との境界面より上方の熱交換媒
体収容部を仕切部材により仕切り、その収容容積を減少
するように構成したので、少量の熱交換媒体でもって、
所定厚の熱交換媒体層が得られ、吸引口からの氷片の吸
引が防止されると共に、蓄熱(冷)容量の大きい氷蓄熱
装置が得られる。また、熱交換媒体収容部を仕切部材に
より仕切り第1と第2の熱交換媒体収容部を形成し、第
1の熱交換媒体収容部に吸引部を設けると共に第2の熱
交換媒体収容部の下方の水層内に吹出部を設けることに
より、氷片は第2の熱交換媒体収容部側に水層内を上昇
するため、吸引部の吸引口からの氷片の吸引防止の信頼
性がより向上される。さらにまた、第2の熱交換媒体収
容部から吸引口が配設された第1の熱交換媒体収容部へ
熱交換媒体を移送する循環ポンプを設けることにより、
氷の生成等により第2から第1の熱交換媒体収容部への
熱媒体の循環が悪くなっても、循環ポンプによる熱交換
媒体の流路が確保され、蓄熱(冷)運転が効率良く続行
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による氷蓄熱装置の構成図
である。
【図2】この発明の他の実施例による氷蓄熱装置の構成
図である。
【図3】この発明の他の実施例による氷蓄熱装置の構成
図である。
【図4】この発明の他の実施例による氷蓄熱装置の構成
図である。
【図5】この発明の他の実施例による氷蓄熱装置の構成
図である。
【図6】従来の氷蓄熱装置の構成図である。
【図7】図6に示される吸引部の詳細構造を示す断面図
である。
【図8】図6に示される吹出部の詳細構造を示す断面図
である。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 凝縮器 3 絞り装置 4 冷却器 6 冷凍サイクル 7 蓄熱槽 8 水 9 熱交換媒体 10 吹出管 10a 吹出口 12 吹出口 13 吸引管 13a 吸引口 15 吸引部 25 境界面 26 熱交換媒体収容部 26a 第1の熱交換媒体収容部 26b 第2の熱交換媒体収容部 27 仕切部材 28 熱交換媒体流通用間隙 17、29 循環ポンプ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機と、凝縮器と、絞り装置と、冷却
    器とにより形成される冷凍サイクルと、蓄熱剤としての
    水および水に溶解せず、また水と化学反応せず、かつ水
    よりも比重の小さい熱交換媒体を収容した蓄熱槽と、上
    記蓄熱槽の熱交換媒体層内に開口する吸引口と、上記蓄
    熱槽の水層内に開口する吹出口と、上記吸引口より上記
    熱交換媒体を吸引し上記冷却器を経由して上記吹出口よ
    り送出する循環装置と、上記蓄熱槽の水層と熱交換媒体
    層との境界面より上方の熱交換媒体収容部を仕切る仕切
    部材とを備えていることを特徴とする氷蓄熱装置。
  2. 【請求項2】 圧縮機と、凝縮器と、絞り装置と、冷却
    器とにより形成される冷凍サイクルと、蓄熱剤としての
    水および水に溶解せず、また水と化学反応せず、かつ水
    よりも比重の小さい熱交換媒体を収容した蓄熱槽と、上
    記蓄熱槽の水層と熱交換媒体層との境界面より上方の熱
    交換媒体収容部を仕切り所定の容積の第1と第2の熱交
    換媒体収容部を形成する仕切部材と、上記第1の熱交換
    媒体収容部の熱交換媒体層内に開口する吸引口と、上記
    第2の熱交換媒体収容部の下方の水層内に開口する吹出
    口と、上記吸引口より上記熱交換媒体を吸引し上記冷却
    器を経由して上記吹出口より送出する循環装置とを備え
    ていることを特徴とする氷蓄熱装置。
  3. 【請求項3】 圧縮機と、凝縮器と、絞り装置と、冷却
    器とにより形成された冷凍サイクルと、蓄熱材としての
    水および水に溶解せず、また水と化学反応せず、かつ水
    よりも比重の小さい熱交換媒体とを収容した蓄熱槽と、
    上記蓄熱槽の水層と熱交換媒体層との境界面より上方の
    熱交換媒体収容部を仕切り所定の容積の第1と第2の熱
    交換媒体収容部を形成する仕切部材と、上記第1の熱交
    換媒体収容部の熱交換媒体層内に開口する吸引口と、上
    記第2の熱交換媒体収容部の下方の水層内に開口する吹
    出口と、上記吸引口より上記熱交換媒体を吸引し上記冷
    却器を経由して上記吹出口より送出する循環装置と、上
    記第2の熱交換媒体収容部から上記第1の熱交換媒体収
    容部へ熱交換媒体を移送する循環ポンプを備えているこ
    とを特徴とする氷蓄熱装置。
JP3235960A 1991-09-17 1991-09-17 氷蓄熱装置 Pending JPH0571773A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012072935A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Panasonic Corp 蓄熱装置とこれを用いた空気調和機

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