JPH09196538A - 蓄氷式ブライン冷却装置 - Google Patents
蓄氷式ブライン冷却装置Info
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- JPH09196538A JPH09196538A JP2610596A JP2610596A JPH09196538A JP H09196538 A JPH09196538 A JP H09196538A JP 2610596 A JP2610596 A JP 2610596A JP 2610596 A JP2610596 A JP 2610596A JP H09196538 A JPH09196538 A JP H09196538A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブライン冷却装置においてブライン蓄冷槽の
容量を大きくすることなく効率良くブラインを冷却する
ことができる装置を提供する。 【解決手段】 内部にブラインが満たされた蓄冷槽と、
該蓄冷槽の外周に配置した圧縮機、凝縮器、減圧手段及
び蒸発器と循環接続された冷凍サイクルの蒸発器と、前
記蓄冷槽からブラインをポンプを介して熱交換器に導き
さらに熱交換後のブラインをシャワー手段を介して蓄冷
槽に戻すように構成された装置において、前記蓄冷槽内
にメッシュ又は格子状の篭若しくは袋を設け、該袋又は
篭内にブラインよりも融点の高い液体を密閉容器に充填
した蓄冷材を複数装填し、冷却作業休止時にブラインを
循環させないでブラインの凍結温度より高い温度でブラ
インを冷却することにより蓄冷材内の液体を凍結させて
おき、冷却作業時はブラインを循環させながら熱交換後
のブラインを蓄冷材が装填された袋に向けて戻しながら
蓄冷材とブラインとを蓄冷槽内で熱交換すると共に冷凍
サイクルの蒸発器で冷却するように構成された蓄氷式ブ
ライン冷却装置
容量を大きくすることなく効率良くブラインを冷却する
ことができる装置を提供する。 【解決手段】 内部にブラインが満たされた蓄冷槽と、
該蓄冷槽の外周に配置した圧縮機、凝縮器、減圧手段及
び蒸発器と循環接続された冷凍サイクルの蒸発器と、前
記蓄冷槽からブラインをポンプを介して熱交換器に導き
さらに熱交換後のブラインをシャワー手段を介して蓄冷
槽に戻すように構成された装置において、前記蓄冷槽内
にメッシュ又は格子状の篭若しくは袋を設け、該袋又は
篭内にブラインよりも融点の高い液体を密閉容器に充填
した蓄冷材を複数装填し、冷却作業休止時にブラインを
循環させないでブラインの凍結温度より高い温度でブラ
インを冷却することにより蓄冷材内の液体を凍結させて
おき、冷却作業時はブラインを循環させながら熱交換後
のブラインを蓄冷材が装填された袋に向けて戻しながら
蓄冷材とブラインとを蓄冷槽内で熱交換すると共に冷凍
サイクルの蒸発器で冷却するように構成された蓄氷式ブ
ライン冷却装置
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷却されたブラインを
熱交換器に送り該熱交換器において被冷却手段を冷却す
る冷媒と熱交換するように構成されたブライン冷却装置
の改良に関するものである。ブラインは、比較的低い温
度においても凍結することがなく流動性に優れているこ
とから間接冷却方式の冷却装置に多用されている。
熱交換器に送り該熱交換器において被冷却手段を冷却す
る冷媒と熱交換するように構成されたブライン冷却装置
の改良に関するものである。ブラインは、比較的低い温
度においても凍結することがなく流動性に優れているこ
とから間接冷却方式の冷却装置に多用されている。
【０００２】
【従来技術】従来より知られている冷却装置としては、
蓄冷槽内にブラインを充填しこれを冷凍サイクルの蒸発
器でもって冷却しながら送水ポンプを介して熱交換器に
送り該熱交換器で熱交換されたブラインを再び蓄冷槽に
戻すという方式のものが利用に供されている。
蓄冷槽内にブラインを充填しこれを冷凍サイクルの蒸発
器でもって冷却しながら送水ポンプを介して熱交換器に
送り該熱交換器で熱交換されたブラインを再び蓄冷槽に
戻すという方式のものが利用に供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来よ
り使用に供されているブラインは蓄熱量が水に比較して
小さいために熱交換器において消費されるエネルギー量
が大きい場合は、ブラインの循環量を増やす必要があ
り、かかる場合には蓄冷槽としての容量の大きなものを
選択する必要がある。さらに蓄冷槽の容量が大きくなれ
ば冷凍サイクルのパワーも大きなものを使用する必要が
ある為に、装置が膨大化するという問題がある。そこで
本発明はかかる従来技術の欠点に鑑みなされたもので、
装置を大型化することなく効率良く冷却することが可能
な装置を提供することを目的とする。
り使用に供されているブラインは蓄熱量が水に比較して
小さいために熱交換器において消費されるエネルギー量
が大きい場合は、ブラインの循環量を増やす必要があ
り、かかる場合には蓄冷槽としての容量の大きなものを
選択する必要がある。さらに蓄冷槽の容量が大きくなれ
ば冷凍サイクルのパワーも大きなものを使用する必要が
ある為に、装置が膨大化するという問題がある。そこで
本発明はかかる従来技術の欠点に鑑みなされたもので、
装置を大型化することなく効率良く冷却することが可能
な装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、内部
にブラインが満たされた蓄冷槽と、該蓄冷槽の外周に配
置した圧縮機、凝縮器、減圧手段及び蒸発器と循環接続
された冷凍サイクルの蒸発器と、前記蓄冷槽からブライ
ンをポンプを介して熱交換器に導きさらに熱交換後のブ
ラインをシャワー手段を介して蓄冷槽に戻すように構成
された装置において、前記蓄冷槽内にメッシュ又は格子
状の篭若しくは袋を設け、該袋又は篭内にブラインより
も融点の高い液体を密閉容器に充填した蓄冷材を複数装
填し、冷却作業休止時にブラインを循環させないでブラ
インの凍結温度より高い温度でブラインを冷却すること
により蓄冷材内の液体を凍結させておき、冷却作業時は
ブラインを循環させながら熱交換後のブラインを蓄冷材
が装填された袋に向けて戻しながら蓄冷材とブラインと
を蓄冷槽内で熱交換すると共に冷凍サイクルの蒸発器で
冷却するように構成された蓄氷式ブライン冷却装置によ
り本目的を達成する。
にブラインが満たされた蓄冷槽と、該蓄冷槽の外周に配
置した圧縮機、凝縮器、減圧手段及び蒸発器と循環接続
された冷凍サイクルの蒸発器と、前記蓄冷槽からブライ
ンをポンプを介して熱交換器に導きさらに熱交換後のブ
ラインをシャワー手段を介して蓄冷槽に戻すように構成
された装置において、前記蓄冷槽内にメッシュ又は格子
状の篭若しくは袋を設け、該袋又は篭内にブラインより
も融点の高い液体を密閉容器に充填した蓄冷材を複数装
填し、冷却作業休止時にブラインを循環させないでブラ
インの凍結温度より高い温度でブラインを冷却すること
により蓄冷材内の液体を凍結させておき、冷却作業時は
ブラインを循環させながら熱交換後のブラインを蓄冷材
が装填された袋に向けて戻しながら蓄冷材とブラインと
を蓄冷槽内で熱交換すると共に冷凍サイクルの蒸発器で
冷却するように構成された蓄氷式ブライン冷却装置によ
り本目的を達成する。
【０００５】
【作用】本発明にかかる装置ではブラインが充填された
蓄冷槽内にブラインよりも融点の高い液体を密閉容器に
充填した蓄冷材が装填された篭又は袋が設けられてい
る。そこで冷却作業休止時にブラインを循環することな
く冷凍サイクルを稼働させてブラインを凍結温度付近ま
で冷却する。すると蓄冷材に充填された液体はブライン
よりも融点が高いことから凍結して氷（固体）となる。
そしてすべての蓄冷材の中身が氷（固体）化した時点で
蓄冷作業を終了する。そして冷却作業に入った時点で、
ポンプを介してブラインを循環させながら被冷却手段を
冷却すると共に蓄冷槽内では冷凍サイクルの蒸発器と熱
交換することにより冷却されることになる。ブラインの
熱交換量が増えてきた時に、蓄冷槽内のブラインは徐々
に加熱していこうとするが、蓄冷槽内に蓄冷材が装填さ
れておりこれが凍結しているので該蓄冷材の氷（固体）
が融解する時の融解熱によりブラインの温度上昇を防
ぎ、冷凍サイクルが過負荷状態にもかかわらず冷却する
ことが可能となる。
蓄冷槽内にブラインよりも融点の高い液体を密閉容器に
充填した蓄冷材が装填された篭又は袋が設けられてい
る。そこで冷却作業休止時にブラインを循環することな
く冷凍サイクルを稼働させてブラインを凍結温度付近ま
で冷却する。すると蓄冷材に充填された液体はブライン
よりも融点が高いことから凍結して氷（固体）となる。
そしてすべての蓄冷材の中身が氷（固体）化した時点で
蓄冷作業を終了する。そして冷却作業に入った時点で、
ポンプを介してブラインを循環させながら被冷却手段を
冷却すると共に蓄冷槽内では冷凍サイクルの蒸発器と熱
交換することにより冷却されることになる。ブラインの
熱交換量が増えてきた時に、蓄冷槽内のブラインは徐々
に加熱していこうとするが、蓄冷槽内に蓄冷材が装填さ
れておりこれが凍結しているので該蓄冷材の氷（固体）
が融解する時の融解熱によりブラインの温度上昇を防
ぎ、冷凍サイクルが過負荷状態にもかかわらず冷却する
ことが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に本発明を図示された実施例
に従って詳細に説明する。図において１は断熱材からな
る蓄冷槽であり、該蓄冷槽１内には例えばエチレングリ
コ−ルと水とを１：１の割合で混合してなるブライン２
が充填されている。蓄冷槽１の側壁に設けた排出口に
は、ポンプ３を介して熱交換器４に対してブライン２を
送水するためにパイプ配管されている。パイプ５の下流
側にはシャワー手段６が装着されており、該シャワー手
段６を介して蓄冷槽１にブライン２が戻されるように構
成されている。
に従って詳細に説明する。図において１は断熱材からな
る蓄冷槽であり、該蓄冷槽１内には例えばエチレングリ
コ−ルと水とを１：１の割合で混合してなるブライン２
が充填されている。蓄冷槽１の側壁に設けた排出口に
は、ポンプ３を介して熱交換器４に対してブライン２を
送水するためにパイプ配管されている。パイプ５の下流
側にはシャワー手段６が装着されており、該シャワー手
段６を介して蓄冷槽１にブライン２が戻されるように構
成されている。
【０００７】蓄冷槽１の底部には、圧縮機７、凝縮器
８、減圧弁９及び蒸発器１０と循環接続された蒸発器１
０が設置されている。熱交換器４には前述ブライン２の
送水パイプ５の他に被冷却手段１２を冷却する為に冷媒
を導く為の配管１４が配置されている。尚、１６は、配
管１４を流れる冷媒を循環させるための送水ポンプであ
る。
８、減圧弁９及び蒸発器１０と循環接続された蒸発器１
０が設置されている。熱交換器４には前述ブライン２の
送水パイプ５の他に被冷却手段１２を冷却する為に冷媒
を導く為の配管１４が配置されている。尚、１６は、配
管１４を流れる冷媒を循環させるための送水ポンプであ
る。
【０００８】蓄冷槽１の上部にはメッシュ又は格子状の
篭１８が装着されており、該篭１８内には内部に水等の
ブライン２よりも高融点の液体２２が充填された蓄冷材
２０が装填されている。該蓄冷材２０は、図２に示すよ
うに凍結時の体積の上昇を考慮した蛇腹状の密閉容器２
１ａ又は圧力が小さく体積が小さくて済む球状の密閉容
器２１ｂのもので構成されており、特に球状の容器２１
ｂのものはゴム等の伸縮自在の素材で作られている。
篭１８が装着されており、該篭１８内には内部に水等の
ブライン２よりも高融点の液体２２が充填された蓄冷材
２０が装填されている。該蓄冷材２０は、図２に示すよ
うに凍結時の体積の上昇を考慮した蛇腹状の密閉容器２
１ａ又は圧力が小さく体積が小さくて済む球状の密閉容
器２１ｂのもので構成されており、特に球状の容器２１
ｂのものはゴム等の伸縮自在の素材で作られている。
【０００９】図において２４は蓄冷槽１内のブライン２
が減少した時にこれを補うためのブライン供給口であ
り、２６は蓄冷槽１内のブライン２を排出するための排
出口である。尚、本実施例において蓄冷材２０を保持す
る容器として篭を用いたがこれに限定されるものではな
く通水性のあるメッシュの袋で構成しても良い。
が減少した時にこれを補うためのブライン供給口であ
り、２６は蓄冷槽１内のブライン２を排出するための排
出口である。尚、本実施例において蓄冷材２０を保持す
る容器として篭を用いたがこれに限定されるものではな
く通水性のあるメッシュの袋で構成しても良い。
【００１０】以上述べた構成において本実施例にかかる
装置では、ブライン２はエチレングリコールと水とを混
合した液体で構成されている関係からその融点は、−５
℃以下であり、他方蓄冷材２０に充填された水は融点が
０℃であることから、ブライン循環ポンプ３を作動しな
いでポンプ冷凍サイクルを稼働していくとブライン２の
温度は下降していき−０℃以下となる。すると蓄冷材２
０内の液体２２は徐々に凍結していき、全てが氷となる
まで温度の下降が止まる。そして全てが凍結した状態で
はブライン２の温度は下降を始め、凍結温度の寸前で冷
凍サイクルの稼働を停止する。すると蓄冷材２０もブラ
インと同じ温度となる。この時エチレングリコールと水
との混合物からなるブライン２０の比重が、１．０５以
上と水の比重よりも大きいこと及び凍結した氷の比重は
１．０未満であることから蓄冷材２０には、ブライン２
の水面上に浮かんだ状態となる。
装置では、ブライン２はエチレングリコールと水とを混
合した液体で構成されている関係からその融点は、−５
℃以下であり、他方蓄冷材２０に充填された水は融点が
０℃であることから、ブライン循環ポンプ３を作動しな
いでポンプ冷凍サイクルを稼働していくとブライン２の
温度は下降していき−０℃以下となる。すると蓄冷材２
０内の液体２２は徐々に凍結していき、全てが氷となる
まで温度の下降が止まる。そして全てが凍結した状態で
はブライン２の温度は下降を始め、凍結温度の寸前で冷
凍サイクルの稼働を停止する。すると蓄冷材２０もブラ
インと同じ温度となる。この時エチレングリコールと水
との混合物からなるブライン２０の比重が、１．０５以
上と水の比重よりも大きいこと及び凍結した氷の比重は
１．０未満であることから蓄冷材２０には、ブライン２
の水面上に浮かんだ状態となる。
【００１１】かかる状態で冷却装置を駆動すると、蓄冷
槽１から流出したブライン２は熱交換器４において被冷
却手段１２の冷媒と熱交換して、温められた状態でシャ
ワー手段６から蓄冷槽１に戻される。この時蓄冷槽１の
上部には蓄冷材２０が装填された篭１８が設置されてい
る関係で、ブライン２が蓄冷材２０と熱交換した状態で
蓄冷槽１内のブライン２と混ざり合うことになる。蓄冷
槽１内のブライン２の温度が０℃未満である時は、ブラ
イン２は冷凍サイクルの蒸発器１０の冷却作用により冷
却されているために、蓄冷材２０内の氷が融解すること
がないが、熱交換器４における熱交換量が多いために冷
凍サイクルの蒸発器１０の能力では充分にブライン２を
冷却できない時には、ブライン２の温度が０℃以上にな
ろうとする。そして凍結した蓄冷材２０内の氷が融解を
始める。氷の融解熱が８０Kcal／Kgであり、液体のブラ
イン２０の比熱が約１Kcal／Kgであるのに比較して８０
倍も大きいので、全ての蓄冷材２０の氷が融解するまで
は、ブライン２０の温度が０℃以上にならずブラインの
冷却効果が著しく低下するのを防ぐことになる。
槽１から流出したブライン２は熱交換器４において被冷
却手段１２の冷媒と熱交換して、温められた状態でシャ
ワー手段６から蓄冷槽１に戻される。この時蓄冷槽１の
上部には蓄冷材２０が装填された篭１８が設置されてい
る関係で、ブライン２が蓄冷材２０と熱交換した状態で
蓄冷槽１内のブライン２と混ざり合うことになる。蓄冷
槽１内のブライン２の温度が０℃未満である時は、ブラ
イン２は冷凍サイクルの蒸発器１０の冷却作用により冷
却されているために、蓄冷材２０内の氷が融解すること
がないが、熱交換器４における熱交換量が多いために冷
凍サイクルの蒸発器１０の能力では充分にブライン２を
冷却できない時には、ブライン２の温度が０℃以上にな
ろうとする。そして凍結した蓄冷材２０内の氷が融解を
始める。氷の融解熱が８０Kcal／Kgであり、液体のブラ
イン２０の比熱が約１Kcal／Kgであるのに比較して８０
倍も大きいので、全ての蓄冷材２０の氷が融解するまで
は、ブライン２０の温度が０℃以上にならずブラインの
冷却効果が著しく低下するのを防ぐことになる。
【００１２】さらにブライン２がシャワー手段６により
噴霧されることにより水面に浮かんだ蓄冷材２０内の氷
が熱交換により最初に解け始め、解けおわった後は比重
が氷のものよりも若干重い関係から下方に沈み、凍った
ものと入れ替わることになるので効率の良い熱交換を行
うことができる。尚、蓄冷材２０に水等の液体を充填す
る時には、水に含まれる空気を除く為に真空パック（脱
気）した状態で行うのが良い。
噴霧されることにより水面に浮かんだ蓄冷材２０内の氷
が熱交換により最初に解け始め、解けおわった後は比重
が氷のものよりも若干重い関係から下方に沈み、凍った
ものと入れ替わることになるので効率の良い熱交換を行
うことができる。尚、蓄冷材２０に水等の液体を充填す
る時には、水に含まれる空気を除く為に真空パック（脱
気）した状態で行うのが良い。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように本発明にかかる装置
で、冷却作業前に予めブラインを凍結させ、蓄冷材に充
填された液体を冷凍サイクルの冷却作用でもって凍結さ
せておいた状態で使用するように構成されているので、
熱交換器の熱交換量が冷凍サイクルによるブラインの冷
却能力を上回るような状態になろうとも氷の融解熱を利
用することにより安定した冷却作用を行うことができ
る。さらに、氷の融解熱を利用してブラインを補助的に
冷却するように構成したので、装置の大きさをコンパク
トなものとすることができる。
で、冷却作業前に予めブラインを凍結させ、蓄冷材に充
填された液体を冷凍サイクルの冷却作用でもって凍結さ
せておいた状態で使用するように構成されているので、
熱交換器の熱交換量が冷凍サイクルによるブラインの冷
却能力を上回るような状態になろうとも氷の融解熱を利
用することにより安定した冷却作用を行うことができ
る。さらに、氷の融解熱を利用してブラインを補助的に
冷却するように構成したので、装置の大きさをコンパク
トなものとすることができる。
【図１】 本発明にかかる装置の概略図である。
【図２】 本発明に使用する蓄冷材の実施例を示す正面
断面図である。
断面図である。
１ 蓄冷槽 ２ ブライン ３ ポンプ ４ 熱交換器 ５ パイプ ６ シャワー手段 ７ 圧縮機 ８ 凝縮器 ９ 減圧手段 １０ 蒸発器 １２ 被冷却手段 １４ 配管 １６ 循環ポンプ １８ 篭 ２０ 蓄冷材 ２１ａ，２１ｂ 蓄冷材容器 ２４ ブライン供給口 ２６ ブライン排出口 ２２ 液体
Claims (1)
- 【請求項１】 内部にブラインが満たされた蓄冷槽と、
該蓄冷槽の外周に配置した圧縮機、凝縮器、減圧手段及
び蒸発器と循環接続された冷凍サイクルの蒸発器と、前
記蓄冷槽からブラインをポンプを介して熱交換器に導き
さらに熱交換後のブラインをシャワー手段を介して蓄冷
槽に戻すように構成された装置において、前記蓄冷槽内
にメッシュ又は格子状の篭若しくは袋を設け、該袋又は
篭内にブラインよりも融点の高い液体を密閉容器に充填
した蓄冷材を複数装填し、冷却作業休止時にブラインを
循環させないでブラインの凍結温度より高い温度でブラ
インを冷却することにより蓄冷材内の液体を凍結させて
おき、冷却作業時はブラインを循環させながら熱交換後
のブラインを蓄冷材が装填された袋に向けて戻しながら
蓄冷材とブラインとを蓄冷槽内で熱交換すると共に冷凍
サイクルの蒸発器で冷却するように構成された蓄氷式ブ
ライン冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2610596A JPH09196538A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 蓄氷式ブライン冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2610596A JPH09196538A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 蓄氷式ブライン冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09196538A true JPH09196538A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=12184324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2610596A Pending JPH09196538A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 蓄氷式ブライン冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09196538A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2397871A (en) * | 2003-02-01 | 2004-08-04 | Norfrost Ltd | Chilling device including thermal energy storage means |
| JP2008264780A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Woongjin Coway Co Ltd | 水処理装置。 |
| CN105352244A (zh) * | 2014-08-19 | 2016-02-24 | 姚小兵 | 一种吸热系统 |
| CN106556208A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-04-05 | 中国核动力研究设计院 | 一种强迫循环流动条件下低压出口环境维持系统 |
| EP4310412A4 (en) * | 2021-11-09 | 2024-07-31 | Midea Group Shanghai Co Ltd | HEAT EXCHANGE DEVICE AND DISHWASHER |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP2610596A patent/JPH09196538A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2397871A (en) * | 2003-02-01 | 2004-08-04 | Norfrost Ltd | Chilling device including thermal energy storage means |
| JP2008264780A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Woongjin Coway Co Ltd | 水処理装置。 |
| CN105352244A (zh) * | 2014-08-19 | 2016-02-24 | 姚小兵 | 一种吸热系统 |
| CN105352244B (zh) * | 2014-08-19 | 2017-10-13 | 志丹洁能高科石油技术服务有限责任公司 | 一种吸热系统 |
| CN106556208A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-04-05 | 中国核动力研究设计院 | 一种强迫循环流动条件下低压出口环境维持系统 |
| CN106556208B (zh) * | 2016-11-15 | 2019-05-21 | 中国核动力研究设计院 | 一种强迫循环流动条件下低压出口环境维持系统 |
| EP4310412A4 (en) * | 2021-11-09 | 2024-07-31 | Midea Group Shanghai Co Ltd | HEAT EXCHANGE DEVICE AND DISHWASHER |
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