JPH0670508B2

JPH0670508B2 - 氷蓄熱槽

Info

Publication number: JPH0670508B2
Application number: JP2184073A
Authority: JP
Inventors: 和間河野; 哲郎神田; 叡治河田; 健一奥田
Original assignee: Chiyoda Corp
Current assignee: Chiyoda Corp
Priority date: 1990-07-13
Filing date: 1990-07-13
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPH0473532A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、夜間の安価な電力等を使って冷凍機を運転
し、該冷凍機で冷却した不凍液によって蓄冷体中の液体
を凍結させて氷の潜熱として蓄熱しておき、該氷が融解
するときの冷熱を使って昼間の冷房を行う氷蓄熱システ
ム等の氷蓄熱槽に関する。

［従来の技術］従来、安価な夜間電力等を利用して冷熱を蓄熱する氷蓄
熱槽としては、次の(イ)、(ロ)および(ハ)のもの等が知ら
れている。

(イ)水を満たした槽本体中に配管した製氷器内に、冷凍
機によって冷却した不凍液を循環させ、前記製氷器のま
わりに製氷を行うもの（特開昭59−38535号公報参
照）。

(ロ)硬質合成樹脂性の球形のカプセル内に水または化学
物質を封入した蓄冷体を、不凍液の入った槽内に充填
し、冷凍機で冷却された不凍液によって蓄冷体内の水ま
たは化学物質を凍結させることにより冷熱を蓄えるも
の。

(ハ)水を入れた可伸縮性伝熱薄膜製の容器を槽本体内に
所定の間隔をおいて並列し、冷凍機で冷却した不凍液に
よって容器内の水を凍結させることにより冷熱を蓄える
もの（実開昭63−19126号公報参照）。

［発明が解決しようとする課題］上記従来の技術の内(イ)のものは、製氷器内を不凍液が
循環するので、製氷器の内圧が高くなり、その強度を大
きくしなければならない上、製氷器の一部でも折れ曲が
って閉塞すると不凍液が流れないので硬質材料製とする
必要があり、製氷器の厚さも厚くしなければならない。
また、氷は製氷器表面に生成されるので伝熱効率が悪い
という問題があった。

(ロ)のものは、不凍液はカプセルの外を循環するが、カ
プセルがもし軟質であると、重力または浮力による力で
変形して各カプセル間の隙間を塞いでしまい、不凍液の
流れが不均一となるためカプセルの変形は許されないの
で、該カプセルを硬質の材料製のものとし、かつ、その
肉厚も厚いものを使わざるをえないので伝熱効率が悪い
という問題点があった。

また(ハ)のものは、可伸縮性伝熱薄膜製の容器を槽本体
に吊設または固定する必要があるので、蓄熱槽の構造が
複雑で製造コストが高く、また、既存の蓄熱槽に使用す
る際には槽本体の改造を必要とするという問題点があっ
た。

本発明は、上述の従来の技術の有する問題点に鑑みてな
されたものであり、既存の蓄熱槽本体にも改造を必要と
することなく使用できるとともに、伝熱性能の良好な安
価な氷蓄熱槽を提供することを目的をするものである。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明の氷蓄熱槽は、不凍液が満たされた槽本体内に、複数個の蓄冷体束を備
え、各蓄冷体束は、棒状の浮体にその長手方向に沿わせ
て一体的に設けられ、かつ、上端部に偏平部が生じる量
の水を封入した複数の軟質チューブからなり、各軟質チ
ューブ内には粒状の重りを投入したものである。

また、粒状の重りを過冷却防止剤を兼ねた砂または粘土
とすると効果的である。

さらに、各蓄冷体束毎に、複数の軟質チューブをネット
で覆ったり、各蓄冷体束に環状のスペーサをそれぞれ嵌
合しておくとよい。

［作用］不凍液は水よりも比重が大きいので、棒状の浮体に一体
的に設けられた複数の軟質チューブからなる各蓄冷体束
は浮力を有し、各軟質チューブ内に投入された粒状の重
りにより、槽本体の不凍液中にほぼ鉛直姿勢で浮遊する
ことになる。その結果、各軟質チューブは重力または浮
力によって押しつぶされることがなく、不凍液の流通路
は、ほぼ鉛直姿勢で浮遊している各蓄冷体束が槽本体内
で移動することにより確保される。

一方、各軟質チューブに充填された水の凍結による体積
膨張によって各軟質チューブ内の水面が上昇するが、上
端部の偏平部が膨らみ、水の凍結による体積膨張が吸収
される。

また、粒状の重りとして、水の過冷却防止剤を兼ねた砂
または粘土を用いると、水の凍結温度が低下しない。

さらに、各蓄冷体束９毎に、複数の軟質チューブをネッ
トで覆っておくと、運搬あるいは槽本体投入時等におい
て前記軟質チューブがばらばらにならず、また、各蓄冷
体束にスペーサーをそれぞれ嵌合しておくと、槽本体内
の不凍液中で浮遊している各蓄冷体束の互いの間隙が確
保される。

［実施例］本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示しように、上壁の適宜部位にマンホール10を
有する槽本体１内には、例えば、エチレングリコール、
プロピレングリコール、塩化カルシュウム等より成る不
凍液２が上方部に空間をもたせた状態で満たされてい
る。槽本体１内には、複数個の蓄冷体束９が投入され、
ほぼ鉛直姿勢で浮遊している。

次に、蓄冷体束９の構成について説明する。

ポリエチレン、ポリプロピレン等の軟質合成樹脂製の軟
質チューブ３の下端部を封止し、その内部に所定量の水
４を封入すると共に、粒状の重り６を投入し、該軟質チ
ューブ３の上端部近傍をヒートシール等により封止す
る。ここで、各軟質チューブ３内に封入された水の量
は、各軟質チューブ３の上端部に偏平部3aがそれぞれ形
成されるように調整されている。

そして、前記軟質チューブ３の上端部に孔をあけ、該孔
と、不冷液２中において浮力を生じる棒または中空筒等
の棒状の浮体５の上端部に穿設された孔5aとにひも11を
通して結び付けることにより、複数の軟質チューブ３を
浮体５に固着する。しかし、これに限ることはなく、ひ
も5aに代えて締付リングによる固着やビスによる固着等
の公知の固着手段によって固着してもよい。

さらに、各軟質チューブ３内に投入された粒状の重り６
の量は、蓄冷体束９を槽本体１内に不凍液２に浮遊させ
たとき、槽本体１内の不凍液２の液面から前記軟質チュ
ーブ３の偏平部3aが突出するように調整されている。

符号７は、合成樹脂等の耐食性材料からなるネットであ
って、該ネット７によって各蓄冷体束９毎に、複数の軟
質チューブ３が覆われいる。この場合、予め筒状のネッ
トを準備しておき、該筒状のネット内に複数の軟質チュ
ーブ３を挿入したのち、その両端を封止するとよい。

符号８は、必要に応じて蓄冷体束９に嵌合される環状ス
ペーサであり、該スペーサー８により、槽本体１内の不
凍液２中で浮遊する各蓄冷体束９間の間隙を確保するこ
とができる。

ちなみに、軟質チューブ３をポリエチレン、ポリプロピ
レン等の軟質合成樹脂製とした場合、その長さを約2m、
肉厚を0.1mm〜0.2mm、直径を20〜30mmとする。重りに
は、過冷却防止剤を兼て、砂または粘土を軟質チューブ
３一本当り30〜100g程度投入する。また一本の浮体５に
は軟質チューブ３を６本結び付けた。

水２は水道水でよく、軟質チューブ３の容積の約90％程
度封入し、残りの約10％程度により、上部に偏平部3aが
形成されるようにするとよい。

上記実施例の蓄冷体束９は、ネット７および環状のスペ
ーサー８を備えているが、ネット７および環状のスペー
サー８は必ずしも必要なものではなく、浮体５と軟質チ
ューブ３のみで構成してもよい。また、槽本体１は上壁
のない開放タイプのものでもよい。

浮体５は、合成樹脂製パイプの両端を封鎖したもの、発
泡ポリスチレン製の棒にコーティングを施したもの、ま
たは、発泡ポリスチレン製の棒を軟質チューブで被覆し
たもの等が安価に製造できるので好適である。

［発明の効果］本発明は、上記のとおり構成されているので以下に記載
するような効果を奏する。

各蓄冷体束はほぼは鉛直姿勢で浮遊しているので、蓄
冷体束を構成する軟質チューブが押しつぶされることな
く、不凍液の循環のための隙間を確保することできるの
で伝熱性能が良好となる。また、槽本体に各蓄冷体束を
支柱で支持したり、吊設する必要がないので、槽本体の
構造が簡単となるとともに、既存の槽本体を改造するこ
となく用いることができ、安価に製造できる。

水の凍結による体積膨張は、軟質チューブの上端部の
偏平部が膨らむことで吸収され、軟質チューブの破損が
防止される。

また、粒状の重りを用いるので、軟質チューブ内への投
入作業が容易となると共に、運搬や槽本体の投入する際
軟質チューブが破損することもない。

過冷却防止剤を兼ねた砂または粘土を用いると軟質チ
ューブ内の水の過冷却が防止されるので、凍結温度が低
下しない。

各蓄冷体束毎に、複数の軟質チューブをネットで覆っ
ておくと、運搬や投入時に前記軟質チューブがばらばら
にならず、取扱いが容易となる。

各蓄冷体束にスペーサーをそれぞれ嵌合しておくと、
槽本体内の各蓄冷体束間の間隙を確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の氷蓄熱槽の一実施例を示す要部断面図
である。１…槽本体、２…不凍液、３…軟質チューブ、3a…偏平部、４…水、５…浮体、 5a…浮体、６…重り、７…ネット、８…スペーサー、９…蓄冷体束、10…マンホール、 11…ひも。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不凍液（２）が満たされた槽本体（１）内
に、複数個の蓄冷体束（９）を備え、各蓄冷体束（９）
は、棒状の浮体（５）にその長手方向に沿わせて一体的
に設けられ、かつ、上端部に偏平部（3a）が生じる量の
水を封入した複数の軟質チューブ（３）からなり、各軟
質チューブ（３）内には粒状の重り（６）を投入したこ
とを特徴とする氷蓄熱槽。
【請求項２】粒状の重り（６）が過冷却防止剤を兼ねた
砂または粘土である請求項１記載の氷蓄熱槽。
【請求項３】各蓄冷体束（９）毎に、複数の軟質チュー
ブ（３）がネット（７）で覆われた請求項１または２記
載の氷蓄熱槽。
【請求項４】各蓄冷体束（９）に環状スペーサー（９）
がそれぞれ嵌合された請求項1,2または３記載の氷蓄熱
槽。