JPH086174Y2 - 氷水熱交換器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《作業上の利用分野》 本考案は、氷水熱交換器に関し、特に製氷機や氷蓄熱
槽等から氷水混合体を氷蓄熱槽や冷房負荷等へ搬送する
際に使用される配管途上に設置される氷水熱交換器に関
する。

《従来の技術》 近年、ビル等の冷房は、氷の潜熱を利用したものがふ
えつつある。

例えば、製氷機等で製造した氷片或いはリキッドアイ
ス（氷粒と水とのシャーベット状混合体）を、単一もし
くは複数の氷蓄熱槽に搬送し、冷熱として一旦蓄熱す
る。

そして、必要に応じて、氷蓄熱槽から上記の細氷片や
リキッドアイスが融解して生じた冷水を取り出し、この
冷水を氷蓄熱槽に連結されたファンコイル等の冷房負荷
に送り、冷房に供するのである。

また、最近、細氷片と水との混合体或いはリキッドア
イス（以下、これらを氷混合体と称する）を直接冷房負
荷に送って冷房に供する技術が熱効率を高める点から注
目されつつある。

ところで、この氷水混合体の冷房負荷への直送技術で
は、冷房負荷内の細径の配管内部で氷粒が詰まったり、
低負荷時に冷房負荷から未融解の氷粒が氷蓄熱槽に返送
される等の不都合がある。

本考案は、以上の諸点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、冷房負荷への氷の混入を
完全に防止して、常時制御範囲内の氷水混合比で氷水混
合体を製氷機や氷蓄熱槽へ返送することができる氷水熱
交換器を提案するにある。

《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考案に係る氷水熱交換器
では、氷水混合体用配管の一部を大径管とし、該大径管
の膨出部内に、冷房負荷に連通している熱交換パイプを
設置してなることを特徴とし、該冷房負荷へは該熱交換
パイプにより冷却された冷水のみを送るようにしたもの
である。

《作用》 本考案では、氷水混合体が氷水混合体用配管途上に設
けられた大径管部に流れて来ると、この大径管部の膨出
部に設けられた熱交換パイプに接触し、この熱交換パイ
プ内の流体（一般には、水）に冷熱が取り出され、流体
（水）を冷却して温度降下させる。

この温度降下した流体（以下、冷水）は、冷房負荷に
送られ、冷房に供されて温度上昇する。

温度上昇した流体（以下、温度上昇水）は、再度、上
記の熱交換パイプに送られ、氷水混合体と熱交換し冷却
されて温度降下される。

従って、冷房負荷へは冷水のみが流入し、氷水混合体
用配管内の氷水混合体中の氷は、冷房負荷への冷水中に
混入すると言うことはない。

これにより、氷水混合体は、制御範囲内の氷水混合比
で、氷水混合体用配管内を流れることとなり、氷水混合
体用配管内の氷水混合体の搬送制御は簡便となる。

《実施例》 第１図（Ａ）は本考案に係る氷水熱交換器の一実施例
を用いた冷房システムの全体図を示し、同図（Ｂ），
（Ｃ）はその要部拡大図を示している。

同図に示すように、製氷機１にて製氷された氷が、そ
の製氷機１に接続された蓄氷槽２にスクリューコンベア
３を介して搬送され、そこにおいて一旦蓄熱させるよう
になっている。また、この蓄氷槽２には上記氷とともに
水も蓄えられている。

そして蓄氷槽２内の氷は、必要に応じ所定量毎蓄氷槽
２に接続された氷搬出混合機４へスクリューコンベア５
を介して供給されるようになっている。一方、氷搬出混
合機４内では、上記供給された氷と、その氷搬出混合機
３の搬入・搬出端に接続された氷水混合体用配管６内を
循環し戻ってきた水（氷を含む場合もあり）とが混合さ
れ、所定の混合比率（氷／水）の状態で氷水混合体用配
管６へ搬出され、冷房に供されるようになっている。

なお、本例では、氷水混合体用配管６に氷水ポンプP1
を取付け、氷水混合体を強制的に循環させるようになっ
ている。また、氷搬出混合機５内に位置する水の量が多
い場合には、第１水ポンプP2を介して上記蓄氷槽２へ供
給するようになっている。同様に蓄氷槽２内の水は第２
水ポンプP3を介して製氷機１へ供給し、製氷に供するよ
うになっている。

ここで本考案では、氷水混合体用配管６の所望部位
（本例では複数個所に設けているが一箇所でも可）を偏
心したレデューサー10にしている。すなわち、レデュー
サー10は図示するように下部に偏心した大径管であっ
て、下部膨出部11に熱交換パイプ12を配置して下部膨出
部11を熱交換シェルとしている。

また、この熱交換パイプ12の両開口部13a,13bを冷房
負荷７に連通させている。

このような構成において、氷水混合体は、製氷機１か
ら蓄氷槽２に搬送され、ここに一旦蓄積される。

次いで、必要に応じ、蓄氷槽２から氷水混合体用配管
６に取り出され、上記のレデューサー10に至る。

ところで、氷水混合体は、比重の小さい氷が水の上部
に浮いた状態で氷水混合体用配管６内を流れて来るた
め、下部に偏心したレデューサー10では、水のみが下部
膨出部11の熱交換シェル内に入り、熱交換パイプ12と接
触する。

そして、氷はレデューサー10の上部を流れ、熱交換パ
イプ12と接触することなく、レデューサー10部を通過す
る。

一方、上記の熱交換パイプ12内には、開口13bを介し
て冷房負荷７から温度上昇水が流れて来ており、上記の
熱交換シェル内に入った氷水混合体中の水（すなわち、
低温水）と熱交換して、この低温水から冷熱を奪い、冷
水となる。

この冷水は、熱交換パイプ12の開口13aを介して冷房
負荷７へ送入され、冷房に供される。

上記のレデューサー10部を通過した氷と水、また熱交
換シェル内に入り、熱交換パイプ12と接触し温度上昇し
た水は、氷水混合体として氷水混合体用配管６内を流れ
氷搬出混合機５へ返送される。

尚、本例では、レデューサー10を下部に偏心した大径
管としたが、レデューサー10を上部に偏心した大径管と
することも、あるいは氷水混合体用配管６と同軸の大径
管とすることもできる。

ただし、レデューサー10を下部に偏心した大径管と
し、下部膨出部11に熱交換パイプ12を設置する第１図
（Ａ），（Ｂ）のものでは、比重の小さい氷は、熱交換
パイプ12に至ることがないので、熱交換パイプ12が氷で
閉塞されると言う事態は一切生じないと言う利点があ
る。

また、上記実施例では、第1,第２水ポンプP1,P2を用
いて製氷機１へ水を供給したが、氷水混合体用配管６内
の水を直接、あるいは他の供給源から供給するようにし
てもよい。

《考案の効果》 以上詳述した本考案によれば、氷水混合体を循環させ
る経路と、冷房負荷へ冷媒を供給する経路とを分離した
ため、冷房負荷へは完全に冷水のみを送入することがで
きる。

従って、氷水混合体用配管内は、常時、制御範囲内の
混合比で氷水混合体を流すことができ、氷水混合体の配
管内移送の制御が容易となる。

加えて、冷房負荷への冷熱量も、常時、制御範囲内の
量で供給することができ、冷房負荷への冷熱供給量の制
御も容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る氷水熱交換器の一実施例を示す図
で、同図（Ａ）は氷水熱交換器を用いた冷房システムの
全体を示す説明図、同図（Ｂ）はレデューサーを示す拡
大図、同図（Ｃ）は同図（Ｂ）のＩ−Ｉ線断面図であ
る。 ６……氷水混合体用配管 ７……冷房負荷 10……レデューサー 11……膨出部 12……熱交換パイプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】氷水混合体用配管の一部を大径管とし、該
   大径管の膨出部内に、冷房負荷に連通している熱交換パ
   イプを設置してなることを特徴とする氷水熱交換器。