JPS6380170A - 氷蓄熱システム - Google Patents
氷蓄熱システムInfo
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- JPS6380170A JPS6380170A JP22380586A JP22380586A JPS6380170A JP S6380170 A JPS6380170 A JP S6380170A JP 22380586 A JP22380586 A JP 22380586A JP 22380586 A JP22380586 A JP 22380586A JP S6380170 A JPS6380170 A JP S6380170A
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Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
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）
本発明は氷蓄熱システムに関するもので、より具体的に
は冷凍機と氷蓄熱槽内の冷却部との間に冷媒又はブライ
ンを循環させて氷蓄熱槽内の水を一部氷結させて冷却し
、氷蓄熱槽内の冷却された水を冷房負荷に循環させるよ
うにしてなる氷蓄熱システムに関するものである。
は冷凍機と氷蓄熱槽内の冷却部との間に冷媒又はブライ
ンを循環させて氷蓄熱槽内の水を一部氷結させて冷却し
、氷蓄熱槽内の冷却された水を冷房負荷に循環させるよ
うにしてなる氷蓄熱システムに関するものである。
（従来の技術）
住宅、ビルなどの冷房・給冷水利用について、水蓄熱方
式または氷蓄熱方式の蓄熱式冷房システムがある。この
システムは冷凍機と冷水蓄熱桁または氷蓄熱槽とからな
り、熱の発生と雪要の時間的ずれを調整するため、夜間
電力を利用して冷水または氷の貯留を行ない、この冷蓄
熱を昼間等の必要時に取り出して冷房、給冷水に用いて
省エネルギー化を図ったものである。水蓄熱方式と氷蓄
熱方式とを比較した場合、氷蓄熱方式の方が水蓄熱方式
よりも冷蓄熱容量を大幅に縮小できると言った利点を有
し、この氷蓄熱方式が広く採用されるに至っている。
式または氷蓄熱方式の蓄熱式冷房システムがある。この
システムは冷凍機と冷水蓄熱桁または氷蓄熱槽とからな
り、熱の発生と雪要の時間的ずれを調整するため、夜間
電力を利用して冷水または氷の貯留を行ない、この冷蓄
熱を昼間等の必要時に取り出して冷房、給冷水に用いて
省エネルギー化を図ったものである。水蓄熱方式と氷蓄
熱方式とを比較した場合、氷蓄熱方式の方が水蓄熱方式
よりも冷蓄熱容量を大幅に縮小できると言った利点を有
し、この氷蓄熱方式が広く採用されるに至っている。
この氷蓄熱方式はソリッドアイス方式とリキッドアイス
方式との２種類に大別される。リキッドアイス方式は冷
媒と冷水を直接もしくはそれに近い形で接触させ、みぞ
れ状の氷（スラリー）を作り、これを蓄熱槽に蓄える方
式であるが現在のところ実用に供するシステムはまだ完
成されていない。これに対し、現在一般に採用されてい
るソリッドアイス方式は、冷媒もしくはブラインを氷蓄
熱槽内部に設番ノられたコイル等の冷却部に通し、この
冷却部外表面に氷を生成し、これによる冷熱を冷房負荷
に供給して冷房を行なうものである。
方式との２種類に大別される。リキッドアイス方式は冷
媒と冷水を直接もしくはそれに近い形で接触させ、みぞ
れ状の氷（スラリー）を作り、これを蓄熱槽に蓄える方
式であるが現在のところ実用に供するシステムはまだ完
成されていない。これに対し、現在一般に採用されてい
るソリッドアイス方式は、冷媒もしくはブラインを氷蓄
熱槽内部に設番ノられたコイル等の冷却部に通し、この
冷却部外表面に氷を生成し、これによる冷熱を冷房負荷
に供給して冷房を行なうものである。
しかしながら、このソリッドアイス方式に係る氷蓄熱シ
ステムでは、冷却部外表面に氷が生成するに従って冷却
部内の冷媒もしくはブラインの冷熱が氷蓄熱層内の水に
伝導しにくくなり、氷生成能力が低下する欠点がある。
ステムでは、冷却部外表面に氷が生成するに従って冷却
部内の冷媒もしくはブラインの冷熱が氷蓄熱層内の水に
伝導しにくくなり、氷生成能力が低下する欠点がある。
これを防ぐ方法として、従来２つの方法が考えられてい
た。第１の方法は熱を加えることで氷を離脱させる方法
であり、第２の方法は機械的に氷を離脱させる方法であ
る。
た。第１の方法は熱を加えることで氷を離脱させる方法
であり、第２の方法は機械的に氷を離脱させる方法であ
る。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながらこれらの方法はいずれも氷蓄熱システムと
は別に新たに氷離脱のためのシステムを設けなければな
らず、システム全体が複雑化するという問題があった。
は別に新たに氷離脱のためのシステムを設けなければな
らず、システム全体が複雑化するという問題があった。
また、氷離脱のための特別の制御装置が要求され、更に
、氷離脱システムを動かすための新たな動力が必要にな
るという問題があった。
、氷離脱システムを動かすための新たな動力が必要にな
るという問題があった。
本発明は上記のような従来の冷却部表面の氷離脱方法の
問題点に鑑みてなされたもので、その目的は氷離脱のた
めのシステムを特別に設ける必要がなく、システム全体
を複雑化させず、氷離脱のための特別の制御装置を必要
とせず、またこれを動かすための新たな動力を必要とし
ない氷蓄熱システムを提供するにある。
問題点に鑑みてなされたもので、その目的は氷離脱のた
めのシステムを特別に設ける必要がなく、システム全体
を複雑化させず、氷離脱のための特別の制御装置を必要
とせず、またこれを動かすための新たな動力を必要とし
ない氷蓄熱システムを提供するにある。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明では冷凍機と氷蓄熱槽
内の冷却部との間に冷媒又はブラインを循環させて氷蓄
熱槽内の水を一部氷結させて冷却し、氷蓄熱槽内の冷却
された水を冷房負荷に循環させるようにしてなる氷蓄熱
システムにおいて、冷却部の一部または全部を形状記憶
合金製とし、氷蓄熱槽内の水が冷却部に氷結して冷却部
の温度が低下したときに氷結を物理的に解除させるよう
に冷却部の形状を記憶変化させ、氷結が解除されて冷却
部のｆＡ度が上昇したときに冷却部を元の形状に記憶復
帰させてなるのである。
内の冷却部との間に冷媒又はブラインを循環させて氷蓄
熱槽内の水を一部氷結させて冷却し、氷蓄熱槽内の冷却
された水を冷房負荷に循環させるようにしてなる氷蓄熱
システムにおいて、冷却部の一部または全部を形状記憶
合金製とし、氷蓄熱槽内の水が冷却部に氷結して冷却部
の温度が低下したときに氷結を物理的に解除させるよう
に冷却部の形状を記憶変化させ、氷結が解除されて冷却
部のｆＡ度が上昇したときに冷却部を元の形状に記憶復
帰させてなるのである。
（実施例）
以下に本発明の実施例について添附図面を参照にして説
明する。
明する。
第１図は本発明の一つの実施例に係る氷蓄熱システムを
利用した氷蓄熱式冷房システムを示す。
利用した氷蓄熱式冷房システムを示す。
このシステムでは冷凍ｎ１と氷蓄熱槽２内の冷却部３と
の間に冷凍力伝達媒体であるブライン（エチレングリコ
ール水溶液等からなる。）を循環させるブライン循環路
４が形成され、この循環路４内のブラインは圧送ポンプ
５によって冷凍様１と冷却部３との間を強制的に循環さ
れるようになっている。一方、氷蓄熱槽２内の冷水６は
冷水循環路７を介してポンプ８により冷房負荷９に供給
され、室内冷房、冷飲料水等に利用される。
の間に冷凍力伝達媒体であるブライン（エチレングリコ
ール水溶液等からなる。）を循環させるブライン循環路
４が形成され、この循環路４内のブラインは圧送ポンプ
５によって冷凍様１と冷却部３との間を強制的に循環さ
れるようになっている。一方、氷蓄熱槽２内の冷水６は
冷水循環路７を介してポンプ８により冷房負荷９に供給
され、室内冷房、冷飲料水等に利用される。
氷蓄熱槽２内の冷却部３は氷蓄熱槽２内の下方部を目通
する中空管により形成され、その中空管内にブラインが
流通する。該中空管はその全体が形状記憶合金により製
作されている。
する中空管により形成され、その中空管内にブラインが
流通する。該中空管はその全体が形状記憶合金により製
作されている。
ここに形状記憶合金とは、その合金の温度ににり結晶構
造がかわり合金形状が変化する性質を有する合金をいう
。
造がかわり合金形状が変化する性質を有する合金をいう
。
形状が変化する温度は、冷却部３に一定厚さの氷が氷着
し、氷生成能力が所定値以下となるときの冷却部３の温
度に合せられている。冷却部３を構成する形状記憶合金
からなる中空管は、所定の温度に低下した時にその管径
が変化するように形状記憶させられている。
し、氷生成能力が所定値以下となるときの冷却部３の温
度に合せられている。冷却部３を構成する形状記憶合金
からなる中空管は、所定の温度に低下した時にその管径
が変化するように形状記憶させられている。
次に、上記システムの作用について述べる。
冷凍機１によって所定の温度に冷Ｗされたブラインは圧
送ポンプ５によって氷蓄熱槽２内のバイプ状冷加部３に
送られパイプ状冷却部３を通過後、ブライン循環路４を
通り再び冷凍機１に復帰する。
送ポンプ５によって氷蓄熱槽２内のバイプ状冷加部３に
送られパイプ状冷却部３を通過後、ブライン循環路４を
通り再び冷凍機１に復帰する。
このブラインの循環によってパイプ状冷却部３の外表面
を介して冷熱が伝導され、パイプ状冷却部３の外表面に
接している冷水が氷結し、パイプ状冷却部３の外表面に
固着する。次に該氷結した氷を介してブラインの冷熱が
伝導され、氷結氷表面に接している冷水が氷結し、該氷
結氷表面に固着する。このようにして、パイプ状冷却部
３の外表面に順次氷結水が固着し、第２図（Ａ）に示す
如くパイプ状冷却部３の外表面には一定の厚さの氷結水
１０が固着した状態となる。ところでパイプ状冷却部３
の表面に氷が付着するに従って冷水６とブラインとの間
の熱転Ｓ率が小さくなり、パイプ状冷却部３の氷生成速
度はそれに従って遅くなる。また熱伝導率が小さくなる
とブラインの冷熱が十分冷水に伝えられずパイプ状冷却
部３を流れるブラインの温度が下がり、それに伴いパイ
プ状冷却部３本体の温度が下がる。バイブ状冷却部３本
体の温度が所定値以下になると該冷却部本体を組成する
形状記憶合金に前もって与えられ内在していた記憶によ
り、第２図（Ｂ）に示す如く、バイブ状冷却部３本体の
形状が変化する。そこで、パイプ状冷却部３の外表面に
氷結していた氷は破砕し、該破砕した氷片１１は冷水６
と氷の比重差により氷蓄熱層２の上面に達する。これに
より、パイプ状冷却部３の外表面は再び氷が氷結してい
ない状態となり、′熱伝導率が大きくなり、ブラインの
冷熱が十分冷水に伝えられ、パイプ状冷却部３を流れる
ブラインの温度が上昇し、それに伴いパイプ状冷却部３
本体の温度が上がる。すると、形状記憶合金の特性によ
り、パイプ状冷却部３本体の形状がまた元の形となる。
を介して冷熱が伝導され、パイプ状冷却部３の外表面に
接している冷水が氷結し、パイプ状冷却部３の外表面に
固着する。次に該氷結した氷を介してブラインの冷熱が
伝導され、氷結氷表面に接している冷水が氷結し、該氷
結氷表面に固着する。このようにして、パイプ状冷却部
３の外表面に順次氷結水が固着し、第２図（Ａ）に示す
如くパイプ状冷却部３の外表面には一定の厚さの氷結水
１０が固着した状態となる。ところでパイプ状冷却部３
の表面に氷が付着するに従って冷水６とブラインとの間
の熱転Ｓ率が小さくなり、パイプ状冷却部３の氷生成速
度はそれに従って遅くなる。また熱伝導率が小さくなる
とブラインの冷熱が十分冷水に伝えられずパイプ状冷却
部３を流れるブラインの温度が下がり、それに伴いパイ
プ状冷却部３本体の温度が下がる。バイブ状冷却部３本
体の温度が所定値以下になると該冷却部本体を組成する
形状記憶合金に前もって与えられ内在していた記憶によ
り、第２図（Ｂ）に示す如く、バイブ状冷却部３本体の
形状が変化する。そこで、パイプ状冷却部３の外表面に
氷結していた氷は破砕し、該破砕した氷片１１は冷水６
と氷の比重差により氷蓄熱層２の上面に達する。これに
より、パイプ状冷却部３の外表面は再び氷が氷結してい
ない状態となり、′熱伝導率が大きくなり、ブラインの
冷熱が十分冷水に伝えられ、パイプ状冷却部３を流れる
ブラインの温度が上昇し、それに伴いパイプ状冷却部３
本体の温度が上がる。すると、形状記憶合金の特性によ
り、パイプ状冷却部３本体の形状がまた元の形となる。
以後上記の作動を繰り返す。
このようにして、冷水６とブラインとの間の熱伝導率を
悪化させる原因となるバイブ状冷却部３表面に氷結した
氷は取り除かれ、冷水６とブラインとの間の熱伝導率を
回復させ氷生成能力の向上が図られる。
悪化させる原因となるバイブ状冷却部３表面に氷結した
氷は取り除かれ、冷水６とブラインとの間の熱伝導率を
回復させ氷生成能力の向上が図られる。
氷蓄熱層２内の冷水６を冷房負荷９に供するときは、冷
水循環路７のポンプ８を作動させて氷蓄熱層２内の冷水
６を冷房負荷９に循環させてやればよい。
水循環路７のポンプ８を作動させて氷蓄熱層２内の冷水
６を冷房負荷９に循環させてやればよい。
なお、第１図の実施例では冷凍機１により冷却されたブ
ラインにより、間接的に氷蓄熱槽２内のパイプ状冷却部
３が冷却されるが、冷凍機１の冷媒（アンモニア、フレ
オン等）を直接氷蓄熱４ｆ１２内のパイプ状冷却部３に
通し、該パイプ状冷却部３を冷却することも可能である
。
ラインにより、間接的に氷蓄熱槽２内のパイプ状冷却部
３が冷却されるが、冷凍機１の冷媒（アンモニア、フレ
オン等）を直接氷蓄熱４ｆ１２内のパイプ状冷却部３に
通し、該パイプ状冷却部３を冷却することも可能である
。
第３図は、本発明の他の実施例を示すものであり、冷却
部の説明図である。冷却部以外の氷蓄熱システムの構成
は第１図の実施例と同じであるため省略している。本実
施例では氷蓄熱槽２内の冷却部３ａはコイル状の形状記
憶合金からなる管により形成されている。冷・加部３ａ
を構成する形状記憶合金からなるコイルは、第３図（Ａ
＞に示す如くその軸線が直線であったものが、一定温度
に低下すると、第３図（Ｂ）に示す如くその軸線が湾曲
するように形状記憶させられている。これによりコイル
の回りに氷結した氷１０は破砕され小片１１となり、氷
と冷水の比重差により氷蓄熱槽２の上面に達する。
部の説明図である。冷却部以外の氷蓄熱システムの構成
は第１図の実施例と同じであるため省略している。本実
施例では氷蓄熱槽２内の冷却部３ａはコイル状の形状記
憶合金からなる管により形成されている。冷・加部３ａ
を構成する形状記憶合金からなるコイルは、第３図（Ａ
＞に示す如くその軸線が直線であったものが、一定温度
に低下すると、第３図（Ｂ）に示す如くその軸線が湾曲
するように形状記憶させられている。これによりコイル
の回りに氷結した氷１０は破砕され小片１１となり、氷
と冷水の比重差により氷蓄熱槽２の上面に達する。
（発明の効果）
以上のように本発明に係る氷蓄熱システムでは、冷却部
を形状記憶合金製とするものであるため、氷ｍ脱のため
のシステムを特別に設ける必要がなく、システム全体を
複雑化させず、氷離脱のための特別の制御装置を必要と
せず、またこれを動かすための新たな動力を必要としな
い。
を形状記憶合金製とするものであるため、氷ｍ脱のため
のシステムを特別に設ける必要がなく、システム全体を
複雑化させず、氷離脱のための特別の制御装置を必要と
せず、またこれを動かすための新たな動力を必要としな
い。
第１図は本発明の一実施例に係る氷蓄熱システムを示す
ダイヤグラム、第２図は第１図の実施例における氷蓄熱
槽の冷却部を示す部分断面図であり、第２図（Ａ）は形
状変化前の状態、第２図（Ｂ）は形状変化後の状態を示
し、第３図は他の実施例における氷蓄熱槽の冷却部を示
す部分説明図であり、第３図（Ａ）は形状変化前の状態
、第３図（Ｂ）は形状変化後の状態を示す。 １・・・冷凍機 ２・・・氷蓄熱槽３・・・
パイプ状冷却部 ４・・・ブライン循環路６・・・冷
水 ７・・・冷水循環路９・・・冷房負荷 特許出願人 株式会社 大 林 組成 理
人 ・ 弁理士 −色 健 軸向
弁理士 松 本 雅 利第１図
ダイヤグラム、第２図は第１図の実施例における氷蓄熱
槽の冷却部を示す部分断面図であり、第２図（Ａ）は形
状変化前の状態、第２図（Ｂ）は形状変化後の状態を示
し、第３図は他の実施例における氷蓄熱槽の冷却部を示
す部分説明図であり、第３図（Ａ）は形状変化前の状態
、第３図（Ｂ）は形状変化後の状態を示す。 １・・・冷凍機 ２・・・氷蓄熱槽３・・・
パイプ状冷却部 ４・・・ブライン循環路６・・・冷
水 ７・・・冷水循環路９・・・冷房負荷 特許出願人 株式会社 大 林 組成 理
人 ・ 弁理士 −色 健 軸向
弁理士 松 本 雅 利第１図
Claims (2)
- （１）冷凍機と氷蓄熱槽内の冷却部との間に冷媒又はブ
ラインを循環させて該氷蓄熱槽内の水を一部氷結させて
冷却し、該氷蓄熱槽内の冷却された水を冷房負荷に循環
させるようにしてなる氷蓄熱システムにおいて、該冷却
部の一部又は全部を形状記憶合金製とし、該氷蓄熱槽内
の水が該冷却部に氷結して該冷却部の温度が低下したと
きに該氷結を物理的に解除させるように該冷却部の形状
を記憶変化させ、該氷結が解除されて該冷却部の温度が
上昇したときに該冷却部を元の形状に記憶復帰させてな
ることを特徴とする氷蓄熱システム。 - （２）前記冷却部を前記氷蓄熱槽の下方部を目通する中
空管から形成して該中空管内に前記冷媒又はブラインを
流通させ、該中空管の全体を形状記憶合金製にするとと
もに該中空管が所定の温度に低下した時にその管径が変
化するように形状記憶させてなることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の氷蓄熱システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22380586A JPS6380170A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 氷蓄熱システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22380586A JPS6380170A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 氷蓄熱システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380170A true JPS6380170A (ja) | 1988-04-11 |
Family
ID=16803997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22380586A Pending JPS6380170A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 氷蓄熱システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6380170A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04100582U (ja) * | 1991-02-01 | 1992-08-31 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59122874A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-16 | 株式会社 前川製作所 | 潜熱利用の吸熱方法 |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP22380586A patent/JPS6380170A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59122874A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-16 | 株式会社 前川製作所 | 潜熱利用の吸熱方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04100582U (ja) * | 1991-02-01 | 1992-08-31 |
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