JPS6229866Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 開示技術は、氷を製造して潜熱を貯え、該冷熱
を冷房に利用する氷蓄熱利用空調システムの技術
分野に属する。

しかして、この考案は、冷凍機を稼動して氷蓄
熱槽の上部に設けられた蒸発器に冷媒を送給し氷
を製造して潜熱を貯え、該氷をして上記氷蓄熱槽
内貯水に冷熱を与え、該氷蓄熱槽に配管を介して
接続された空調器に該冷熱付与貯水を送給して冷
房空調するようにした空調システムの空調用氷蓄
熱槽の蒸発器構造に関する考案であり、特に、上
記蒸発器を蓄熱槽上部空間に設置し、その裏面に
蓄熱槽からの冷水を散水管のノズルから散水して
氷結させた氷を剥して氷蓄熱器に順次投入するの
に上記空調器の還水である高温水によつて蒸発器
の氷に散水して融かして剥すようにした閉回路空
調用氷蓄熱槽の蒸発器構造に係る考案である。

周知の如く、空調用の冷媒システムに種々のも
のがあるが、氷蓄熱による冷熱を利用するものが
あり、当該システムに用いられる氷蓄熱槽の蒸発
器としては、該蒸発器に冷凍機よりの冷媒を介し
て氷を氷結させるようにされているのが一般的で
あるが、着氷を所定周期で剥離させて氷蓄熱槽内
の水に遊離させておく必要がある。

蓋し、上記蒸発器は、供給される水が冷凍機に
よりその表面に氷結するのであるが、該蒸発器の
表面に氷結した氷を適宜に剥さないと蒸発器から
の熱伝達効率が低下してしまうためであり、従来
は、上記冷凍機をホツトガスデフロストサイクル
に切換えて、蒸発器を暖めて付着した氷を融かし
ていた。

さりながら、上述従来の蒸発器にあつては、冷
凍機をホツトガスデフロストサイクルに切換え
て、本来冷却用の配管であつた蒸発器の冷媒管を
暖めて氷を融かすため蓄冷熱を目的することに対
して逆のことを行なわなければならず作動効率が
悪いという欠点があつた。

また、冷凍機をホツトガスデフロストサイクル
に切換えることによつて、冷凍機の運転効率は圧
縮機動力が加熱側に働くためエネルギーロスが大
きいという難点があつた。

さらに、伝熱効率の低下により、運転コストが
かかるという不利点もあつた。

この考案の目的は、上述従来技術に基づく空調
用氷蓄熱槽の蒸発器構造の問題点を解決すべき技
術的課題とし、冷凍機をホツトガスデフロストサ
イクルに切換える必要もなく、付着した氷を効率
良く融解させて剥し、熱伝達効率を低下させない
ようにして、空調産業における氷蓄熱システム利
用分野に益する優れた空調用氷蓄熱槽の蒸発器構
造を提供せんとするものである。

上述目的に沿うこの考案の構成は、前述問題点
を解決するために、氷蓄熱槽内の低温水が配管を
介して空調器に圧送循環され、この間、該氷蓄熱
槽上部の蒸発器にも供給される低温水が該蒸発器
の下面に散水して吹きつけられ、一方冷媒配管へ
の冷凍機からの冷媒が該散水による付着水をして
氷結させ、このようにして該蒸発器に生長した氷
が、前記空調器からの還流高温水によつて熱交換
されて剥がされ、該還流高温水とともに前記氷蓄
熱槽に自重落下し、上記空調器に循環供給される
水を冷却するようにした技術的手段を講じたこと
を要旨とするものである。

次に、この考案の実施例を図面に基づいて説明
すれば以下の通りである。

第１〜５図に示す実施例において１は、冷熱利
用システムタイプの冷房空調装置であつて断熱式
密封タイプの氷蓄熱槽２には冷水３が貯えられて
おり、該氷蓄熱槽２に下部で連通する送水側とし
ての低温槽４側と帰還側として上部で連通する高
温槽５側とが配管６により接続され、該配管６に
は第１図に示す様に送水側から帰還側にかけてポ
ンプ７、低温水用ヘツダー８、空調器９、高温水
用ヘツダー１０、が直列介装され、また、該高温
水用ヘツダー１０から低温水用ヘツダー８にはポ
ンプ１１を有する連通管１２が分岐接続されてい
る。

そして、前記氷蓄熱槽２の上部には、この考案
の要旨を成す蒸発器１３が図示しない適宜ブラケ
ツトを介して取付けられている。

上記蒸発器１３は、前記氷蓄熱槽２の上方に断
熱材１４に付設された一対の伝熱板１５，１５が
下方に上広がり様にして設定角度の傾斜で表面積
を多くして取付けられ、該伝熱板１５の上面には
第３図に示す様に冷凍機１６に接続された冷媒管
１７が蛇行して配列固設され熱交換率が高くなる
ようにされている。

したがつて、上記蒸発器１３は、氷蓄熱槽２の
水中に配設するものに対して傾斜の程度の如何に
よつてスペースを広く取れるようにされている。

そして、上記伝熱板１５の下面上部に、前記低
温槽４からポンプ１８が介装された配管を介して
低温水用散水管１９，１９のノズルが臨まされ、
一方、上記伝熱板１５，１５の上面には、高温水
用散水管２０，２０…の複数のノズル２１，２１
…が臨まされ、該高温水用散水管２０，２０…に
はポンプ２２とバルブ２３とが介装されて前記高
温水用ヘツダー１０に接続されている。

なお、冷凍機１６は通常態様同様に膨脹弁２４
と凝縮器２５と圧縮器２６とを備えている。

上述構成におて、ポンプ７を稼動させて、氷蓄
熱槽２内の水３を配管６を介して循環させるとと
もにポンプ１８を介して低温槽４から低温水用散
水管１９，１９のノズルから伝熱板１５，１５の
下面に散水し、併せて、冷凍機１６を稼動させ、
所定冷媒を冷媒配管１７を介して循環させ、蒸発
器１３で上記伝熱板１５，１５に散水される水３
と熱交換をし、上記水３を冷却し、冷媒は蒸発し
て冷凍機１６の圧縮器２６に戻つてゆく。

しかして、冷却された水３は氷蓄熱槽２に落下
しながら蒸発器１３の伝熱板１５，１５の下面で
結氷され、第４図に示す図示しない着氷を確実に
生長させていく。

なお、伝熱板１５の周囲は断熱材１４により囲
繞されているため、水は伝熱板１５の上面に及ぶ
ことはなく、したがつて、該上面に結氷は生じな
い。

そして、冷媒の継続的送給により伝熱板１５下
面で着氷２７は等速的に生長していくが、生長速
度が減つていく限界速度に達する厚さになると図
示しないタイマー制御により上記冷凍機１６を停
止させ、同時にバルブ２３を開きポンプ２２を作
動することにより前記高温槽５に循環供給されて
いた前記高温水用ヘツダー１０に給送される空調
器８からの高温水を蒸発器１３の高温水用散水管
２０，２０のノズル２１から伝熱板１５の上面へ
噴射する。

しかして、上記高温水による熱伝導によつて、
伝熱板１５下面の着氷２７は着氷面が融氷して剥
され、温度を下げられた上記高温水とともに第５
図に示す様に氷蓄熱槽２に自重落下する。

そして、着氷２７が落下した後、冷凍機１６を
再たび稼動するとともにポンプ２２を停止させバ
ルブ２３を適宜に閉じ伝熱板１５，１５の下面に
ポンプ１８を介して水３を散水させて順次結氷さ
せ、前述と同様にして、氷蓄熱槽２に氷２７を落
下供給させる。

また、高温水用ヘツダー１０からの主高温水は
高温水槽５を介して氷蓄熱槽２に帰還する。

このようにして氷蓄熱槽２内の水３が冷水とな
り、空調器９にて冷房箇所が連続的に冷房空調さ
れる。

なお低温水用ヘツダー８内の冷水はポンプ１１
を介して高温水用ヘツダー１０から連通管１２に
よつて供給される高温水によつて適宜混合され温
度調整される。

なお、上述サイクルは図示しない温度センサ
ー、タイマ等の制御装置を介して行なわれてい
る。

また、第６図に示す実施例において蒸発器１
３′は伝熱板１５′，１５′の上面に上壁２８が取
付けられ、この上壁２８と伝熱板１５′，１５′と
で高温水充填室２９，２９が形成され、該高温水
充填室２９，２９の上部に高温水用散水管２
０′，２０′…が接続されている。

そして上記上壁２８の下面には冷媒管１７，１
７に対応して高温水充填室２９，２９内を仕切る
仕切り板３０，３０，３０…が取付けられ高温水
の停滞が良くなるようにされている。

しかして、伝熱板１５′下面の着氷２７を剥す
に際し、高温水用ヘツダー１０から高温水用散水
管２０′，２０′を介して高温水が高温水充填室２
９，２９に供給され、仕切り板３０，３０…によ
り降下か停滞されて伝熱板１５を温め、着氷２７
との間で充分に熱交換されて冷やされ、伝熱板１
５′下面の氷は剥され、該着氷２７とともに氷蓄
熱槽２に落下する。

なお、この考案の実施態様は上述各実施例に限
るものでないことは勿論であり、例えば、蒸発器
伝熱板を垂直に配置したり、着氷が剥れるのを促
進させるために伝熱板に振動装置を設ける等種々
の態様が採用可能であり、設計変更としては伝熱
板１５をコーン状に全周的に形成させても良い。

そして、冬場の暖房切換運転が可能であること
も勿論である。

前述の如く、この考案によれば、基本的に冷凍
機をホツトガスデフロストサイクルに切換える必
要がなく、冷凍機の運転効率を低下させないとい
う優れた効果がある。

また、冷媒管が配設される伝熱板の下面に氷蓄
熱槽の空調器への送水側に接続される散水管が臨
まされていることにより、着氷を伝熱板の下面に
製氷させることができるため、着氷を剥す際に着
氷の自重を利用して簡単に落下させることができ
る優れた効果があり、上記散水管が氷蓄熱槽の空
調器への送水側に接続されていることにより、氷
蓄熱槽の帰還側よりも水温が低いため伝熱板の下
面に対しての着氷時間が短かくてよいという優れ
た効果がある。

さらに、伝熱板の上面に空調器を経た還流高温
水の供給管が臨まされていることにより、伝熱板
下面の着氷に対して効果的に熱交換できるため、
短時間で剥すことができるという優れた効果が奏
される。

加えて、蒸発器の熱伝達効率が良く、冷凍機の
運転効率も低下させないため、全体としてのエネ
ルギーロスが少なく、低コストで高能率の空調運
転が行なえるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例を示すものであり、第
１図は全体説明概略図、第２図は、この考案の要
旨を成す蒸発器の側面図、第３図は、第２図Ａ−
Ａ視図、第４，５図は、蒸発器の作動側面図、第
６図は他の実施例の蒸発器側面図である。 ８……空調器、２……氷蓄熱槽、１６……冷凍
機、１７……冷媒管、１３，１３′……蒸発器、
１５……伝熱板、４……供給側（低温槽）、１９
……低温水用散水管、２０……高温水用散水管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空調器に送液配管を介して接続される氷蓄熱槽
   の上部に設けられ冷凍機からの冷媒管が配設され
   た蒸発器構造において、上記冷媒管が配設される
   伝熱板の下面に上記氷蓄熱槽の空調器への送水側
   に接続される低温水用散水管のノズルが臨まさ
   れ、一方上記伝熱板の上面に上記空調器帰還側に
   接続された高温水用散水管が臨まされていること
   を特徴とする空調用氷蓄熱槽の蒸発器構造。