JPS6036836A - 空調冷房システムの蓄冷装置 - Google Patents

空調冷房システムの蓄冷装置

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JPS6036836A
JPS6036836A JP58145328A JP14532883A JPS6036836A JP S6036836 A JPS6036836 A JP S6036836A JP 58145328 A JP58145328 A JP 58145328A JP 14532883 A JP14532883 A JP 14532883A JP S6036836 A JPS6036836 A JP S6036836A
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cold
cold storage
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JP58145328A
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JPS6367631B2 (ja
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Koji Matsumoto
厚二 松本
Shozo Yoshida
吉田 正三
Shiro Kawakami
川上 司郎
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Furukawa Electric Co Ltd
Konoike Construction Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
Konoike Construction Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0017Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • 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
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発・明はヒートノやイブを用層た氷蓄冷式の空調冷房
システムにおいて、冷凍回路の蒸発器の取付構造を改良
した蓄冷装置の改良に関するものである。
水の顕熱を利用した冷房システムに代り、近年、水を凍
らせて、氷の持つ融解熱を利用して、蓄冷槽の容積を小
さくした氷蓄冷式の空調冷房システムが検討されてbる
。このシステムでは安価な深夜電力を利用して夜間に蓄
冷装置を運転して製氷し、昼間の空調冷房時に氷と循環
冷水を熱交換し、とれを室内に設置した空調様器に循環
させて運転経費を安ぐすることができる利点がある。
この種の氷蓄冷式の空気調和システムでは、従来種々の
蓄冷装置がGr1発されているが、最も新しいものとし
て、例えば第1図に示すヒートパイプを用いたものが開
発されている。
この蓄冷装置Iは、上部に蒸発器2が、下部に蓄冷槽3
が仕切板4を介して設けられ、これらの外周は断熱材5
によ’)′:4mされている。この蓄冷槽3の内部には
仕切板4を上下に貫挿して複数本のヒートパイプ6・・
・が挿着され、ヒートノ(イア″6の上部6aは蒸発器
2に、下部6bは蓄冷槽3内に夫々配置されている。ま
た蓄冷槽3内には、各ヒートノやイブ6・・・間に位置
して、複数枚の邪魔板7・・・が、上下方向に交互に間
隔を設けて取付けられ、内部を流通する循環冷水8が上
下に蛇行する流水通路が形成されている。
蓄冷槽3の流水通路の入口側と出口側とには、冷水8が
循環する冷房用の冷水循環回路Aが設けられている。こ
の冷水循環回路AKは蓄冷時の冷水8の流動と、空調時
の冷熱取シ出しを兼用する循環ポンプ9とバルブ10a
とが設けられ、これらは制御コントロール盤11に接続
されている。
更に前記冷水循環回路Aはバルブ10b、10cを介し
て、室内に設けた空調機器12・・・を通る負荷側回路
Bに接続されている。この負荷側回路Bには空調ポンプ
13が設けられ、冷水循環回路Aから送られてきた冷水
8を負荷側回路Bの空調機器12に循環させるようにな
っている。
蒸発器2の冷媒流路の入口側と出口側とに接続して冷凍
回路Cが設けられ、この冷凍回路Cには圧縮機14と凝
縮器15および膨張装RJ 6とが設けられている。
上記ヒートバイブロを用いた氷蓄冷式空調冷房システム
の動作について説明する。例えば深夜電力を使って氷蓄
冷する揚台、負荷側回路BのバルブIOb、10cを閉
じ、冷水循環回路Aのバルブ10aを閉放し、この状態
で制御コントロール盤11を操作して冷水循環回路Aと
冷凍回路Cを運転する。
冷凍回路Cでは、圧縮機14で圧縮された冷媒ガスノア
はM縮器15、膨張装置ノロを611て蒸発器2に達し
、ここでヒートパイ′762の上部6aと熱交換1〜て
、再び冷媒ガ゛ス17は圧縮イ浅14に戻るようになっ
ている。
一方、冷水循環回路Aでは循環ポンプ9の運転によシ、
冷水8は蓄冷槽入口から蓄冷槽3の内部に流入し、ここ
に設けた邪H8板7により上下にゾグデグに形成された
流水通路を通って:Iコ内を一様に流動する。
このとき、蒸発器2に流入した冷媒ガス17がヒートバ
イア06の上部6aを冷却し、ヒートバイブロの高速均
一熱伝達作用によシ、蓄冷槽3内に挿着された下部6b
から吸熱して、この表面が冷却される。この結果、蓄冷
槽3内の冷水8がヒート・母イブ6の下部6aに接して
、この表面で着氷し、次第に氷18が厚く成長して行く
以上の動作によυ、蓄冷槽3内のヒー) ノfイゾ6の
表面に所要量の氷18が形成されると、制御コントロー
ル盤1ノから停止信号が出され、圧縮機14と循環ボン
769の運転が停止される。
ここで着氷した氷18は断熱材5によって保冷され、空
調運転開始時間になるまで蓄冷槽3内に保存される。
空調運転開始時間になったとき、制御コントロール盤1
ノからのバルブ切換信号によってバルブ10aを閉じ、
バルブ10b、lOcを開放して冷水循環回路へ六負荷
側回路Bを接続し、切替完了時点で循環ポンプ9と空調
ポンプ13を運転開始する。この結果、蓄冷槽3内の冷
水8はヒートバイブロの表面に着氷した氷18と接触し
て、徐々建浴かしながらソグデグ状の流水通路を通って
冷却され、冷水循環回路Aから負荷側回路Bに流入して
、室内に設けた空調機器12で熱交換して室内の冷房を
行う。負荷側回路Bを循環する冷水8は、空調機器の負
荷変動に応じて・作動するパル7” 10 cの制御を
受け、一部の冷水8は冷水循環回路Aに戻されて蓄冷槽
3に入り、氷18を徐々に溶かして冷却され、残シの冷
水8は負荷側回路Bを循環する。
しかしながら上記の蓄冷装置では蒸発器2と蓄冷M3と
が仕切板4を介して隔Fjf4されてbるため、着氷面
は蓄冷槽3内に挿着されたヒート・ぐイブ6の下部6b
に限られ、全長に亘って有効に利用することができず、
必要量の氷18を得るために装置を大型化しなければな
らない。
まfC,蒸発器2はここに挿着されたヒートバイブロの
上部6aと熱交換を行うだけで、外側は断熱材5で被覆
する必要があシ、シかもここからの冷熱損失があるなど
の欠点があった。
本発明はかかる点に鑑み種々研究を行った結果、蒸発器
をヒート・ぐイノと一体に形成して蓄冷槽内に配置し、
蒸発器の外面も着氷面と利用することにより、急速な製
氷を可能し、製氷量の増大を図ると共に、冷熱損失を少
なくし、しかも装置の小型化と設備費の低減を図ること
ができる空調冷房システムの蓄冷装置を開発したもので
ある。
即ち本発明は冷媒〃スを循環させて、凝縮・気化を繰り
返すことによって冷却を行う冷凍回路の蒸発器と、負荷
側回路に選択的に接続遮断可能とした冷房用冷水循環回
路の蓄冷槽とを複数本のヒート・やイノで接続して、蓄
冷槽内のヒートバイノ表面に着氷させた氷と循環冷水と
を熱交換させて蓄冷・冷房を行う空調冷房システムの蓄
冷装置において、前記ヒートパイプを蓄冷槽内の冷水中
に配置し、各ヒルトノやイノの上部にケーシングで形成
された蒸発器を夫々取付けたことを特徴とするものであ
る。
以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
第2図は本発明の一実施例を示すもので、冷水8が循環
する蓄冷槽3内にヒートバイブロが上下方向に配置され
ている。このヒートバイア6は内部に減圧封入した作動
液19の凝縮・気化を繰シ返すことによって高速均一な
熱伝達作用を行うことができる。各ヒート・卆イブ6の
上部6aの外周には金属管などで形成された円筒状のケ
ーシング20が取付けられ、隣接するヒルトノ2イブ6
に取付けたケーシング20と冷媒管21.21によシ連
通されて、内部に冷媒ガスノアが流通する蒸発器22を
形成している。
なお他の構成部分は第1図に示すものと同一であるので
、その説明を省略する。
上記構成の空調冷房システムの蓄冷装置では、冷凍回路
C内を流通する冷媒ガス17が膨張装置16を経て、冷
媒管21を通り、蒸発器22に導かれ、ここでヒートバ
イブロの上部6aと熱交換し、ヒートバイブロに封入し
た作動液19の凝縮気化作用により、冷水8中に露出し
た下部6bを冷却する。これと同時に蒸発器22はその
ケーシング2o表面が冷水8と接触しているので、この
表面でも冷水8を冷却する。
上記本発明の装置では、蒸発器22に低温の冷媒がス1
7が導入され、ケーシング2o全通して直接冷水8を冷
却するので、蒸発器外面は冷凍能力の大きい直膨式の熱
交換器として利用でき、冷水8を急速に冷却して、氷形
成温度にすることができる。このため、製氷時には冷凍
能力が小さくて済みヒートパイ′f6の表面で水成形で
きるので、ヒートパイゾロの全面を広い着氷面として利
用することができる。
従って蒸発器22はヒルトノやイノ6の上部6aにだけ
に取付け、着氷面の多くはヒートパイゾロに形成するの
で、冷媒がス12が流通する冷凍回路Cの配管構造は複
雑化せず、氷18の成長に伴う熱抵抗の変動も大部分ヒ
ートパイ−Ieに負担させるので、冷凍機の負荷変動は
少ない。またヒートバイア″6と蒸発器22の外面が冷
水8と接して着氷面となっているので、一定量の氷18
を製造する場合、従来の装置に比べて小型化でき、また
蒸発器22の外面断熱材5が不要となシ設備費を低減で
きると共に、冷熱損失も大幅に少なくすることができる
。なお、ケーシング20の材質は金属管など熱伝導の良
すものを使用するが、ケーシングの着氷量が多過ぎる場
合は熱伝導を低下させるため、断熱層を設けたシ、金属
管に代えて、熱伝導が低いプラスチックなどを用いて着
氷量を調節する。
以上説明した如く本発明によれば、蒸発器によって冷水
を氷形成温度にまで急速に下げて、速やかに製氷すると
共に、蒸発器外面も着氷面として有効に利用して製氷量
の増大を図ると共に、冷熱損失を少なくシ、シかも装置
の小型化と設備費の低減を図れるなど顕著な効果を有す
るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のヒート・ぐイノ式の蓄冷装置を用いた空
調冷房システムの系統図、第2図は本発明の一実施例に
よる蓄冷装置の要部を示す断面図である。 1・・・蓄冷装置、2・・・蒸発器、3・・・蓄冷槽、
4・・・仕切板、5・・・断熱材、6・・・ヒートパイ
プ、8・・・冷水、9・・・循環ポンプ、12・・・空
調機器、14・・・圧縮機、15・・・凝縮器、17・
・・冷媒がス、18氷、20・・・ケーシング、22・
・・蒸発器、A・・・冷水循環回路、B・・・負荷側回
路、C・・・冷凍回路。 出願人代理人 弁耶士 鈴 江 武 彦第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 冷媒ガスを循環させて、凝縮・気化を繰シ返すことによ
    って冷却を行う冷凍回路の蒸発器と、負荷側回路に選択
    的に接続遮断可能とした冷房用冷水循環回路の蓄冷槽と
    を複数本のヒートパイプで接続して、蓄冷槽内のヒート
    ・ヤイプ表面に着氷させた氷と循環冷水とを熱交換させ
    て蓄冷・冷房を行う空調冷房システムの蓄冷装置におい
    て、前記ヒー ドックイブを蓄冷槽内の冷水中に配置し
    、各ヒート・母イブの上部に、ケーシングで形成された
    蒸発器を夫々取付けたことを特徴とする空調冷房システ
    ムの蓄冷装置。
JP58145328A 1983-08-09 1983-08-09 空調冷房システムの蓄冷装置 Granted JPS6036836A (ja)

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JP58145328A JPS6036836A (ja) 1983-08-09 1983-08-09 空調冷房システムの蓄冷装置

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JP58145328A JPS6036836A (ja) 1983-08-09 1983-08-09 空調冷房システムの蓄冷装置

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JPS6036836A true JPS6036836A (ja) 1985-02-26
JPS6367631B2 JPS6367631B2 (ja) 1988-12-27

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ID=15382621

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JP58145328A Granted JPS6036836A (ja) 1983-08-09 1983-08-09 空調冷房システムの蓄冷装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104819528A (zh) * 2015-03-30 2015-08-05 四川远畅新能源科技有限公司 用于数据通信机房的分离式热管节能降温系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104819528A (zh) * 2015-03-30 2015-08-05 四川远畅新能源科技有限公司 用于数据通信机房的分离式热管节能降温系统

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JPS6367631B2 (ja) 1988-12-27

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