JPS6298193A - 蓄熱槽を有する冷水循環装置 - Google Patents
蓄熱槽を有する冷水循環装置Info
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- JPS6298193A JPS6298193A JP60237570A JP23757085A JPS6298193A JP S6298193 A JPS6298193 A JP S6298193A JP 60237570 A JP60237570 A JP 60237570A JP 23757085 A JP23757085 A JP 23757085A JP S6298193 A JPS6298193 A JP S6298193A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat storage
- cold water
- storage tank
- heat
- temperature
- Prior art date
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
- F28D20/023—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being enclosed in granular particles or dispersed in a porous, fibrous or cellular structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、乳業、清涼飲料、ビール、レトルト食品等の
冷却、検温、又は冷房空調用の冷却水に利用される冷水
の循環装置に係り、詳細には前記冷水の剰余エネルギー
を蓄熱する蓄熱槽を付設した冷水循環装置に関する。
冷却、検温、又は冷房空調用の冷却水に利用される冷水
の循環装置に係り、詳細には前記冷水の剰余エネルギー
を蓄熱する蓄熱槽を付設した冷水循環装置に関する。
「従来技術」
産業用、民生用（室調）にＯ℃〜１０℃の冷水を使用す
る用途は食品産業用に特に乳業、清涼飲料、ビール、レ
トルト食品等の冷却、検温、又は冷房空調用の冷却水に
利用する範囲は大きい。
る用途は食品産業用に特に乳業、清涼飲料、ビール、レ
トルト食品等の冷却、検温、又は冷房空調用の冷却水に
利用する範囲は大きい。
かかるシステムに使用される冷水循環装置は一般に冷水
が循環する循環経路中に、冷凍機と連通させた熱交換器
を介在させ、該熱交換器との熱交換により冷水の温度域
をＯ℃〜ｌＯ℃に維持するように構成した冷水循環装置
は公知である。
が循環する循環経路中に、冷凍機と連通させた熱交換器
を介在させ、該熱交換器との熱交換により冷水の温度域
をＯ℃〜ｌＯ℃に維持するように構成した冷水循環装置
は公知である。
この種の冷水循環装置においては、負荷側で加温された
冷水を熱交換器側で繰り返し冷却し、所定温度域に維持
するよう構成しているが、負荷側での熱移動量は一定で
はなく負荷の大小に対応して変動するものである。
冷水を熱交換器側で繰り返し冷却し、所定温度域に維持
するよう構成しているが、負荷側での熱移動量は一定で
はなく負荷の大小に対応して変動するものである。
面も熱交換器側における熱移動も顕熱伝熱である為に、
前記負荷変動を吸収して常に所定温度域の冷水を得る為
には、循環する冷水量を前記負荷の最大熱移動量に対応
し得るだけの容量に確保するか、前記熱交換器と負荷と
の間の循環経路中に冷水タンク等の蓄熱槽を設けるかの
、いずれかの方法しかない。又、蒸発温度が−２０〜−
１Ｏ℃前後で造られる氷を潜熱蓄熱剤として使用されて
いる場合もある。
前記負荷変動を吸収して常に所定温度域の冷水を得る為
には、循環する冷水量を前記負荷の最大熱移動量に対応
し得るだけの容量に確保するか、前記熱交換器と負荷と
の間の循環経路中に冷水タンク等の蓄熱槽を設けるかの
、いずれかの方法しかない。又、蒸発温度が−２０〜−
１Ｏ℃前後で造られる氷を潜熱蓄熱剤として使用されて
いる場合もある。
「発明が解決しようとする問題点」
しかしながら循環する冷水容量を大にする方法では、冷
水循環用のポンプ、熱交換機及び冷凍機のいずれもが前
記冷水容量に対応出来るだけの能力を必要とする為に必
然的に大型化し、且つ負荷側の熱移動が小な場合でも多
大な動力を必要とし、省エネルギーの面から問題がある
。
水循環用のポンプ、熱交換機及び冷凍機のいずれもが前
記冷水容量に対応出来るだけの能力を必要とする為に必
然的に大型化し、且つ負荷側の熱移動が小な場合でも多
大な動力を必要とし、省エネルギーの面から問題がある
。
又冷水タンク等の蓄熱槽を設ける場合でも、前記蓄熱槽
内の冷水を所定温度に維持する為の特別な手段を必要と
し、而も前記蓄熱槽は顕熱伝導のために負荷変動分に相
当する量の冷水を顕熱で溜めねばならず、必然的に大容
積化する。
内の冷水を所定温度に維持する為の特別な手段を必要と
し、而も前記蓄熱槽は顕熱伝導のために負荷変動分に相
当する量の冷水を顕熱で溜めねばならず、必然的に大容
積化する。
このような問題点は、前記蓄熱槽にアイスバンク等の潜
熱蓄熱槽を利用し得れば、前記欠点が容易に解消し得る
訳であるが、伝熱媒体としての冷水を液化状態を維持し
たまま、０℃以下に冷却する事は不可能であり、採用に
値しない。
熱蓄熱槽を利用し得れば、前記欠点が容易に解消し得る
訳であるが、伝熱媒体としての冷水を液化状態を維持し
たまま、０℃以下に冷却する事は不可能であり、採用に
値しない。
又、前記冷水の代わりにブラインやエチレングリコール
等の０℃以下の温度域に凝固点を有する流体を用いてア
イスバンク等に潜熱蓄熱を行う事は可能であるが、前記
ブラインを直接食品に散布したり、又ブライン中に食品
を浸漬したりすることは食品の変質及び衛生上の面から
問題あり、このような食品の冷却を行うシステムへの採
用にはやはり問題が生じる。
等の０℃以下の温度域に凝固点を有する流体を用いてア
イスバンク等に潜熱蓄熱を行う事は可能であるが、前記
ブラインを直接食品に散布したり、又ブライン中に食品
を浸漬したりすることは食品の変質及び衛生上の面から
問題あり、このような食品の冷却を行うシステムへの採
用にはやはり問題が生じる。
而もこれらの冷媒を用いた場合は、冷媒循環経路中に耐
食性の良い材料を使用しなければならず、且つ食品衛生
上及び公害の面から前記冷媒が外部に排出されないよう
に閉循環経路構成を採らざるを得す、システム構成に大
きな制約を受け、余計な設備を必要とする為に、製造コ
ストとランニンクコストの増加につながる。
食性の良い材料を使用しなければならず、且つ食品衛生
上及び公害の面から前記冷媒が外部に排出されないよう
に閉循環経路構成を採らざるを得す、システム構成に大
きな制約を受け、余計な設備を必要とする為に、製造コ
ストとランニンクコストの増加につながる。
而も、例えば７℃前後の冷水を得る為には冷凍機の蒸発
温度はＯ℃〜３℃でよいものであるが、アイスバンクで
氷を作ることになると冷凍機の蒸発温度は一１０℃前後
の温度となり、その分圧縮比が高くなり、動力コストの
増大につながる。
温度はＯ℃〜３℃でよいものであるが、アイスバンクで
氷を作ることになると冷凍機の蒸発温度は一１０℃前後
の温度となり、その分圧縮比が高くなり、動力コストの
増大につながる。
ちなみにＲ２２を使用し、凝縮温度を４０℃に設定した
場合の圧縮比を比較すると、前者は３．１であり、後者
は４．３５となりアイスバンクを用いる方が成績係数が
４０％以上も悪くなり、その分冷凍機が大型化すると共
に、動力も余計にかかる。
場合の圧縮比を比較すると、前者は３．１であり、後者
は４．３５となりアイスバンクを用いる方が成績係数が
４０％以上も悪くなり、その分冷凍機が大型化すると共
に、動力も余計にかかる。
「問題点を解決しようとする手段」
本発明はかかる従来技術の欠点を解消する為に、冷水温
度Ｏ℃〜ｌＯ℃前後を出口温度として負荷側に利用する
とき、その道程途中前記冷水温度より＋２℃〜＋１０℃
高い温度の凝固点を持つ潜熱蓄熱剤を封入した蓄熱槽を
設けたものである。
度Ｏ℃〜ｌＯ℃前後を出口温度として負荷側に利用する
とき、その道程途中前記冷水温度より＋２℃〜＋１０℃
高い温度の凝固点を持つ潜熱蓄熱剤を封入した蓄熱槽を
設けたものである。
この場合、前記＋２℃〜ｌｏ℃の凝固点を有する潜熱蓄
熱剤は、例えばある種のエステルで形成される商品名ア
ゾカサ−モトツブ０５［旭電化（株）製造］を用いる事
により容易に入手可能である。
熱剤は、例えばある種のエステルで形成される商品名ア
ゾカサ−モトツブ０５［旭電化（株）製造］を用いる事
により容易に入手可能である。
「作用」
本発明は、冷媒を用いる事なく冷水を直接利用して氷に
代る潜熱蓄熱を得ようとするもので、例えば、＋３℃前
後の出口冷水を利用する場合に凝固点を＋３℃前後】０
°ｃ＃Ｊ後の潜熱蓄熱剤に蓄熱することによって＋３℃
の冷水温度の冷水容量を大容量に確保でき、冷水を直接
負荷側に導入−熱交換しながら、冷凍機と連通ずる熱交
換機と負荷側間の循環経路中に、冷水温度より高い温度
のＨＩ８蓄熱を行う蓄熱槽を介在させる事により、負荷
変動による熱交換量のバラツキがある場合でも、その／
ヘラツキに必要な冷水の容量を氷の蓄熱に代って確保で
き、而も冷凍機の能力を小さく出来る。
代る潜熱蓄熱を得ようとするもので、例えば、＋３℃前
後の出口冷水を利用する場合に凝固点を＋３℃前後】０
°ｃ＃Ｊ後の潜熱蓄熱剤に蓄熱することによって＋３℃
の冷水温度の冷水容量を大容量に確保でき、冷水を直接
負荷側に導入−熱交換しながら、冷凍機と連通ずる熱交
換機と負荷側間の循環経路中に、冷水温度より高い温度
のＨＩ８蓄熱を行う蓄熱槽を介在させる事により、負荷
変動による熱交換量のバラツキがある場合でも、その／
ヘラツキに必要な冷水の容量を氷の蓄熱に代って確保で
き、而も冷凍機の能力を小さく出来る。
る。
「実施例」
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは。
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは。
この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単
なる説明例に過ぎない。
なる説明例に過ぎない。
第２図は本発明に使用される蓄熱槽３で、槽３内には略
直径３０〜８０ｍｍの球形カプセル３１を積層して充填
すると共に、槽３上部にスプレ一部３２を配置し、スプ
レ一部３２より流下した清水が前記球形カプセル３１内
に充填された潜熱蓄熱剤３３と熱交換しながら、又スプ
レーによらず浸漬循環しながら後記する負荷側熱交換器
２又は／及び冷水冷却器１間を循環するよう構成されて
いる。
直径３０〜８０ｍｍの球形カプセル３１を積層して充填
すると共に、槽３上部にスプレ一部３２を配置し、スプ
レ一部３２より流下した清水が前記球形カプセル３１内
に充填された潜熱蓄熱剤３３と熱交換しながら、又スプ
レーによらず浸漬循環しながら後記する負荷側熱交換器
２又は／及び冷水冷却器１間を循環するよう構成されて
いる。
又、前記球形カプセル３１内には、前述した７デカサー
モトツプ０５（商品名）からなる潜熱蓄熱剤３３が封入
されており、その凝固点を＋３〜１０℃、好ましくは＋
５℃前後に設定しである。
モトツプ０５（商品名）からなる潜熱蓄熱剤３３が封入
されており、その凝固点を＋３〜１０℃、好ましくは＋
５℃前後に設定しである。
第１図はかかる蓄熱槽３を用いた本発明の実施例を示す
。
。
１は蒸発器１ａとして機能する冷水冷却器で、冷凍機４
、凝縮器５、及膨張弁６により公知の冷凍サイクルを構
成する。
、凝縮器５、及膨張弁６により公知の冷凍サイクルを構
成する。
２は食品等の冷却システムの一部をなす負荷側熱交換器
、３は前述した蓄熱槽である。
、３は前述した蓄熱槽である。
そして前記冷水冷却器ｌ、蓄熱槽３、及び負荷側熱交換
器２間には、四方弁７、三方弁８，９、及びポンプ１０
を介して管路１１〜１８が接続され、下記のような動作
を営む。
器２間には、四方弁７、三方弁８，９、及びポンプ１０
を介して管路１１〜１８が接続され、下記のような動作
を営む。
先ず、安価な深夜電力を利用して冷凍機４を運転し、冷
水冷却器１により＋３℃前後に冷却した冷水（蒸発温度
：０℃前後）を導管１１を介して蓄熱槽３に導き、球形
カプセル３１内の蓄熱剤３３と熱交換を行った後、返路
管１２．１３より冷水冷却器ｌに戻し、以下これを繰り
返して＋５℃前後の潜熱蓄熱を行い、冷水容量を大容量
に確保する。
水冷却器１により＋３℃前後に冷却した冷水（蒸発温度
：０℃前後）を導管１１を介して蓄熱槽３に導き、球形
カプセル３１内の蓄熱剤３３と熱交換を行った後、返路
管１２．１３より冷水冷却器ｌに戻し、以下これを繰り
返して＋５℃前後の潜熱蓄熱を行い、冷水容量を大容量
に確保する。
次に昼間の負荷側運転時においては、四方弁７、三方弁
８を切り替え、冷水冷却器１−導管１１．１４．１５−
負荷側熱交換器２−返路管１６．１７−蓄熱槽３−返路
管１２ 、１３−冷水冷却器１．又は、冷水冷却器１−
導管１１−蓄熱槽３−導管１８，１５−負荷側熱交換器
２−退路管１１３．１３−冷水冷却器１の順に、負荷側
熱交換器２の上流側又は下流側に蓄熱槽３を介在させて
冷水循環サイクルを構成し、前記負荷側に使用量に変動
が生じても、該熱変動を前記蓄熱槽３で吸収し、常に熱
交換器２に７℃前後の温度域の冷水を供給する事が出来
る。
８を切り替え、冷水冷却器１−導管１１．１４．１５−
負荷側熱交換器２−返路管１６．１７−蓄熱槽３−返路
管１２ 、１３−冷水冷却器１．又は、冷水冷却器１−
導管１１−蓄熱槽３−導管１８，１５−負荷側熱交換器
２−退路管１１３．１３−冷水冷却器１の順に、負荷側
熱交換器２の上流側又は下流側に蓄熱槽３を介在させて
冷水循環サイクルを構成し、前記負荷側に使用量に変動
が生じても、該熱変動を前記蓄熱槽３で吸収し、常に熱
交換器２に７℃前後の温度域の冷水を供給する事が出来
る。
又深夜のみ冷凍機４を運転させて蓄熱槽３に所要量の潜
熱蓄熱を行い、昼間の負荷運転中においては、冷凍機４
を運転させずに、蓄熱槽３と負荷側熱交換器２管を冷水
が循環するように構成する事により、電力コストの大幅
低減を図る事も、出来る。
熱蓄熱を行い、昼間の負荷運転中においては、冷凍機４
を運転させずに、蓄熱槽３と負荷側熱交換器２管を冷水
が循環するように構成する事により、電力コストの大幅
低減を図る事も、出来る。
「発明の効果」
かかる技術手段によれば、冷凍機４と連通ずる熱交換器
２と負荷との間の循環経路中に０℃以上の潜熱が蓄熱さ
れた（蓄熱容量が大きく且つ温度変動の少ない）蓄熱槽
３を介在させた為に、負荷側の熱移動の変動が生じた場
合でも、常に安定した温度域の冷水を供給出来る。
２と負荷との間の循環経路中に０℃以上の潜熱が蓄熱さ
れた（蓄熱容量が大きく且つ温度変動の少ない）蓄熱槽
３を介在させた為に、負荷側の熱移動の変動が生じた場
合でも、常に安定した温度域の冷水を供給出来る。
而も前記蓄熱槽３は潜熱蓄熱である為に、単位堆積当り
の蓄熱容量が大きく４容易に小型化が達成し得る。
の蓄熱容量が大きく４容易に小型化が達成し得る。
又前記蓄熱槽３は０℃以上の潜熱蓄熱である為に、冷凍
機４の蒸発温度を、氷を造る蒸発温度より高くし冷凍効
率の向上を図る事が出来、冷凍機４の小型化と消費動力
の軽減化が達成される。
機４の蒸発温度を、氷を造る蒸発温度より高くし冷凍効
率の向上を図る事が出来、冷凍機４の小型化と消費動力
の軽減化が達成される。
更に潜熱蓄熱温度が少なくとも２℃以上である為に、ブ
ラインその他の冷媒を用いる事なく、直接冷水を用いて
潜熱蓄熱を行う事が出来、而も前記冷水と蓄熱体の熱交
換は、潜熱蓄熱剤を封入した樹脂カプセルを介して行う
為に、冷水が汚染される余地は全くなく、この結果乳業
、清涼飲料、ビール、レトルト食品の他に食品を直接冷
蔵を行うシステムに利用した場合にも食品衛生上及び安
全性の面から同等問題が生じる事がない。
ラインその他の冷媒を用いる事なく、直接冷水を用いて
潜熱蓄熱を行う事が出来、而も前記冷水と蓄熱体の熱交
換は、潜熱蓄熱剤を封入した樹脂カプセルを介して行う
為に、冷水が汚染される余地は全くなく、この結果乳業
、清涼飲料、ビール、レトルト食品の他に食品を直接冷
蔵を行うシステムに利用した場合にも食品衛生上及び安
全性の面から同等問題が生じる事がない。
等の種々の著効を有す。
第２図は本発明に使用される蓄熱槽を示す断面図、第１
図はかかる蓄熱槽を用いた本発明の実施例を示す概略説
明図である。 特許出願人二株式会社前川製作所 − 第２図 手糸売ネ市正す吋 （自発） 昭和６０年１０月３１１」
図はかかる蓄熱槽を用いた本発明の実施例を示す概略説
明図である。 特許出願人二株式会社前川製作所 − 第２図 手糸売ネ市正す吋 （自発） 昭和６０年１０月３１１」
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）０℃〜＋１０℃付近に冷却した清水を伝熱媒体とし
て用い、該清水の循環経路途中に、前記清水との熱交換
によりその剰余熱エネルギーを蓄熱する蓄熱槽を介在さ
せると共に、該蓄熱槽に、前記清水の水温より僅かに高
い温度域に凝固点を有する潜熱蓄熱剤を封入した蓄熱体
を収納して構成した事を特徴とする冷水循環装置 ２）前記冷水温度より＋２℃〜＋１０℃高い凝固点を有
する潜熱蓄熱剤をカプセル中に封入して蓄熱体を形成す
ると共に、該カプセルを介して清水との熱交換を行うよ
うにした特許請求の範囲第１項記載の冷水循環装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237570A JPS6298193A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 蓄熱槽を有する冷水循環装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237570A JPS6298193A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 蓄熱槽を有する冷水循環装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298193A true JPS6298193A (ja) | 1987-05-07 |
Family
ID=17017271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60237570A Pending JPS6298193A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 蓄熱槽を有する冷水循環装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6298193A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001013056A1 (de) * | 1999-08-16 | 2001-02-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Latentkälte-speicherverfahren und latentkälte-speicher für ein kaltwassernetz |
| WO2009036973A1 (de) * | 2007-09-18 | 2009-03-26 | Rehau Ag + Co | Wärmespeichervorrichtung, insbesondere latentwärmespeichervorrichtung |
| CN108332321A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-07-27 | 上海电力学院 | 一种相变储能装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5929578B2 (ja) * | 1975-03-04 | 1984-07-21 | 藤沢薬品工業株式会社 | 置換フエノキシ脂肪酸類を製造する方法 |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP60237570A patent/JPS6298193A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5929578B2 (ja) * | 1975-03-04 | 1984-07-21 | 藤沢薬品工業株式会社 | 置換フエノキシ脂肪酸類を製造する方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001013056A1 (de) * | 1999-08-16 | 2001-02-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Latentkälte-speicherverfahren und latentkälte-speicher für ein kaltwassernetz |
| WO2009036973A1 (de) * | 2007-09-18 | 2009-03-26 | Rehau Ag + Co | Wärmespeichervorrichtung, insbesondere latentwärmespeichervorrichtung |
| CN108332321A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-07-27 | 上海电力学院 | 一种相变储能装置 |
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