JPS6383564A - フリゴリ−蓄積装置 - Google Patents
フリゴリ−蓄積装置Info
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- JPS6383564A JPS6383564A JP61228665A JP22866586A JPS6383564A JP S6383564 A JPS6383564 A JP S6383564A JP 61228665 A JP61228665 A JP 61228665A JP 22866586 A JP22866586 A JP 22866586A JP S6383564 A JPS6383564 A JP S6383564A
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Classifications
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Graft Or Block Polymers (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】
[技術の分野]
この発明は、深夜など余剰電力がある場合に、この余剰
の電力をフリゴリーとして蓄積する装置に関する。
の電力をフリゴリーとして蓄積する装置に関する。
[従来技術と課題]
余剰電力蓄積のために各種の方法が提案されている。
余剰電力を化学的に変換し二次電池に蓄積する方法は二
次電池・変圧器・整流器、その他の付帯設備に多額の費
用を必要とする致命的欠点がある。
次電池・変圧器・整流器、その他の付帯設備に多額の費
用を必要とする致命的欠点がある。
余剰電力を熱エネルギーに変えて水などの媒体に蓄える
方法がある。
方法がある。
媒体が蒸発し相変化がある場合は、熱エネルギーの蓄積
量が大きい利点があるが、媒体の容器の耐圧性を大きく
する必要があり、設備費が大きく、安全性に特別の配慮
を要するなど不利点がある。
量が大きい利点があるが、媒体の容器の耐圧性を大きく
する必要があり、設備費が大きく、安全性に特別の配慮
を要するなど不利点がある。
媒体の相変化がない場合は、媒体の顕熱量相当分が蓄積
されるのみであり、多口の熱エネルギーを蓄えるために
、大音量の媒体容器が必要であり、媒体の放出する熱エ
ネルギー・レベルが低い欠点がある。
されるのみであり、多口の熱エネルギーを蓄えるために
、大音量の媒体容器が必要であり、媒体の放出する熱エ
ネルギー・レベルが低い欠点がある。
淡水あるいは海水など適当な流体を余剰電力を利用して
高所に揚げて位置のエネルギーとして蓄えることも発電
所とダムを利用して実施されているが、電力の消費地な
どにおいて安直に実施するには適当しない。
高所に揚げて位置のエネルギーとして蓄えることも発電
所とダムを利用して実施されているが、電力の消費地な
どにおいて安直に実施するには適当しない。
冷房用として直接利用が可能であり、水など安価な媒体
の利用が可能であり相変化による潜熱が蓄積される方法
として、氷にフリゴリーを蓄えることが、種々提案され
ている。
の利用が可能であり相変化による潜熱が蓄積される方法
として、氷にフリゴリーを蓄えることが、種々提案され
ている。
この方法には、フリゴリー蓄積体の水が低温の冷媒と伝
熱隔壁を介して接触させられる方法と、伝熱隔壁を介せ
ず、直接的に接触させられる方法がある。
熱隔壁を介して接触させられる方法と、伝熱隔壁を介せ
ず、直接的に接触させられる方法がある。
伝熱隔壁を介して接触させられる方法では、伝熱隔壁の
水側表面に氷の層が生成して伝熱効率が次第に低下する
欠点がある。
水側表面に氷の層が生成して伝熱効率が次第に低下する
欠点がある。
氷の熱伝導率は1〜2kCal/m浦℃程度であって非
常に小さく、伝熱隔壁表面の氷層厚ざの増大に伴い冷媒
温度を次第に低下させる必要があり、冷凍装置の成績係
数が次第に低下する。
常に小さく、伝熱隔壁表面の氷層厚ざの増大に伴い冷媒
温度を次第に低下させる必要があり、冷凍装置の成績係
数が次第に低下する。
更に、融解時においても氷層と冷媒の接触状態は不良で
あり、冷却負荷の変動に対する応答性も不良である。
あり、冷却負荷の変動に対する応答性も不良である。
直接接触の方法では、氷結の進行とともに冷却されるべ
き水と冷媒の接触用の空間が結氷により占領されフリゴ
リー蓄積体の水金部を氷結させることは困難であり、フ
リゴリー蓄積槽の利用度が小さい。
き水と冷媒の接触用の空間が結氷により占領されフリゴ
リー蓄積体の水金部を氷結させることは困難であり、フ
リゴリー蓄積槽の利用度が小さい。
[発明の構成]
この発明の装置の主要部は、0.05〜1mmの厚さの
弾性薄膜を以て形成された密閉小嚢中に、水、または水
溶液と、温度差を小ざくする過冷却状態を防止するため
、氷核となり氷結を促進する固体微細粒子が充填され、
最長外径1〜20mmの密閉小嚢体とされ、この密閉小
嚢体群が、槽内の区画された空間内に、冷媒液体中に層
状に浮遊させられて構成される。
弾性薄膜を以て形成された密閉小嚢中に、水、または水
溶液と、温度差を小ざくする過冷却状態を防止するため
、氷核となり氷結を促進する固体微細粒子が充填され、
最長外径1〜20mmの密閉小嚢体とされ、この密閉小
嚢体群が、槽内の区画された空間内に、冷媒液体中に層
状に浮遊させられて構成される。
密閉小嚢を形成する弾性薄膜として高分子材料が使用さ
れる。
れる。
弾性N膜として使用される高分子材料は透水性がなく、
低温の塩類水溶液、エチレングリコール水溶液、アンモ
ニア、フレオンなどの冷媒物質と長期間接触して劣化し
ない特性を有することが必要でおり、ネオプレンゴム、
スチレンゴム、イソプレンゴム、熱可塑性エラストマー
などが適当であり、冷媒物質に応じ、これらから選定さ
れる。
低温の塩類水溶液、エチレングリコール水溶液、アンモ
ニア、フレオンなどの冷媒物質と長期間接触して劣化し
ない特性を有することが必要でおり、ネオプレンゴム、
スチレンゴム、イソプレンゴム、熱可塑性エラストマー
などが適当であり、冷媒物質に応じ、これらから選定さ
れる。
弾性薄膜は不透水性と6ケ月以上の耐久性が保証される
限りにおいて、それ自体が伝熱抵抗として実質的に無視
され得ることを目的とし可及的に薄くされ、その厚さは
0.05〜1 、0mmの範囲内とされる。
限りにおいて、それ自体が伝熱抵抗として実質的に無視
され得ることを目的とし可及的に薄くされ、その厚さは
0.05〜1 、0mmの範囲内とされる。
この弾性薄膜を以て形成された密閉小嚢中に、フリゴリ
ーを蓄積するための水などが充填される。
ーを蓄積するための水などが充填される。
氷核となる固体微細粒子を懸濁状態に保つための溶質が
添加されて密閉小嚢の内容物が水溶液とされてもよい。
添加されて密閉小嚢の内容物が水溶液とされてもよい。
この発明の装置において、フリゴリーの蓄積は密閉小嚢
中の水または水溶液の温度低下・氷結・氷結後の温度低
下によって行われるのであり、密閉小嚢中の熱伝達状態
を、フリゴリーの蓄積完了まで、良好な状態に保つため
に水などの充填された密閉小嚢は最長の外径が1〜20
mmの範囲内とされる。
中の水または水溶液の温度低下・氷結・氷結後の温度低
下によって行われるのであり、密閉小嚢中の熱伝達状態
を、フリゴリーの蓄積完了まで、良好な状態に保つため
に水などの充填された密閉小嚢は最長の外径が1〜20
mmの範囲内とされる。
最長外径が1〜20mmの範囲内にあるため、冷凍され
るべき水の体積当りの伝熱面積は大きく、総括伝熱係数
も150kcal/ m2 h ’C以下になることが
なく、フリゴリー蓄積は高い効率を以て行われる。
るべき水の体積当りの伝熱面積は大きく、総括伝熱係数
も150kcal/ m2 h ’C以下になることが
なく、フリゴリー蓄積は高い効率を以て行われる。
最長外径が1〜20mmの範囲内にあり小さいため、個
々の密閉小嚢を包囲する冷媒に位置的に温度差はなく、
個々の密閉小嚢内の水は内壁面から中心方向へ均質に氷
結して弾性薄膜を損傷しない。
々の密閉小嚢を包囲する冷媒に位置的に温度差はなく、
個々の密閉小嚢内の水は内壁面から中心方向へ均質に氷
結して弾性薄膜を損傷しない。
最長外径が1〜20mmの範囲内に特定されることによ
り、冷媒と冷凍されるべき密閉小嚢の内容物との所要温
度差は最小限に止められて、冷凍機の成績係数の低下が
抑制される。
り、冷媒と冷凍されるべき密閉小嚢の内容物との所要温
度差は最小限に止められて、冷凍機の成績係数の低下が
抑制される。
この発明の装置の槽内に密閉小嚢体群からなる層が、そ
の上面と下面など層の表面を、液体は通過するが、密閉
小嚢体の通過は遮断する区画壁により、一定位置に形成
され、層内の密閉小嚢相互間の空隙には液体状の塩類水
溶液、エチレングリコール水溶液、アンモニア、フレオ
ンなどの冷媒が充満させられる。
の上面と下面など層の表面を、液体は通過するが、密閉
小嚢体の通過は遮断する区画壁により、一定位置に形成
され、層内の密閉小嚢相互間の空隙には液体状の塩類水
溶液、エチレングリコール水溶液、アンモニア、フレオ
ンなどの冷媒が充満させられる。
冷媒の種類に応じて槽の耐圧性は大きくされる。
層内の密閉小嚢体の層は、個々の密閉小嚢体の比重の変
化により相互の位置関係が大きく変動せず、また冷媒の
流通を確保するため密閉小嚢内容物が氷結膨張完了時に
最密充填状態に近付く充填率とされる。
化により相互の位置関係が大きく変動せず、また冷媒の
流通を確保するため密閉小嚢内容物が氷結膨張完了時に
最密充填状態に近付く充填率とされる。
密閉小嚢は最密状態に近く充填され、その空隙である冷
媒用空間は30%内外であり、フリゴリー蓄積槽の有効
空間の60%以上を氷が占めるのであり、伝熱管外空間
に結氷させられる従来型式の蓄冷槽の2〜3倍の空間利
用率となる。
媒用空間は30%内外であり、フリゴリー蓄積槽の有効
空間の60%以上を氷が占めるのであり、伝熱管外空間
に結氷させられる従来型式の蓄冷槽の2〜3倍の空間利
用率となる。
密閉小嚢は内容物が完全に冷凍されても相互には滑動し
得ることにより、氷結膨張による蓄冷槽への悪影響はな
い。
得ることにより、氷結膨張による蓄冷槽への悪影響はな
い。
密閉小嚢内容物が氷結して膨張することによる層全体の
膨張のために必要な余裕空間を確保して、槽内に区画壁
により密閉小春体群の層相の一つ以上の区域が、形成さ
れる。
膨張のために必要な余裕空間を確保して、槽内に区画壁
により密閉小春体群の層相の一つ以上の区域が、形成さ
れる。
容易に気化する冷媒物質が使用される場合には槽内に、
必要に応じて冷媒物質が気化させられるために、槽の上
方部分に冷媒蒸発用の空間が用意されてもよい。
必要に応じて冷媒物質が気化させられるために、槽の上
方部分に冷媒蒸発用の空間が用意されてもよい。
この場合には供給口は槽の上方部分に設けられ、冷媒物
質は蒸発用の空間を通過して自体の一部が蒸発して自体
の温度が低下して密閉小嚢の充填層へ供給されてもよい
。
質は蒸発用の空間を通過して自体の一部が蒸発して自体
の温度が低下して密閉小嚢の充填層へ供給されてもよい
。
槽には冷媒物質の供給口と排出口が設けられる。
この発明の装置の供給口へ、冷凍機か、またはフリゴリ
ー消費系統からの冷媒が供給される。
ー消費系統からの冷媒が供給される。
同様に、冷媒は排出口から冷凍機か、フリゴリー消費系
統へ供給される。
統へ供給される。
この発明の装置の槽には密閉小嚢群の交換のための排出
・供給用の開口が、必要に応じて、設けられる。
・供給用の開口が、必要に応じて、設けられる。
この発明の装置の供給口から流入する冷媒を均一に分散
させて密閉小嚢群の層へ供給するための手段が、必要に
応じて設けられる。
させて密閉小嚢群の層へ供給するための手段が、必要に
応じて設けられる。
[図面による説明]
第1図は、この発明の装置が使用される場合の全体の構
成の3例を示している。
成の3例を示している。
第1図の(a)は、フリゴリー負荷の冷房器などが冷凍
機から一点破線で示される管路により循環供給される冷
媒によって機能し、余剰電力がある場合は冷房器を循環
した冷媒が管路中のバルブの開閉により熱交換器へ循環
供給され、フリゴリー蓄積装置と熱交換器を循環する冷
媒にフリゴリーを与え、このフリゴリーが蓄積装置に蓄
えられ、昼間など冷房器などの負荷が増大した期間中、
蓄積装置と熱交換器を循環する冷媒に熱交換器を介して
蓄積装置に蓄えられていたフリゴリーが冷凍殿により生
じるフリゴリーに付加されて利用される冷却系統を示し
ている。
機から一点破線で示される管路により循環供給される冷
媒によって機能し、余剰電力がある場合は冷房器を循環
した冷媒が管路中のバルブの開閉により熱交換器へ循環
供給され、フリゴリー蓄積装置と熱交換器を循環する冷
媒にフリゴリーを与え、このフリゴリーが蓄積装置に蓄
えられ、昼間など冷房器などの負荷が増大した期間中、
蓄積装置と熱交換器を循環する冷媒に熱交換器を介して
蓄積装置に蓄えられていたフリゴリーが冷凍殿により生
じるフリゴリーに付加されて利用される冷却系統を示し
ている。
第1図の(b)は、冷凍機の冷媒が蓄積装置にも循環供
給される場合の冷却系統を示している。
給される場合の冷却系統を示している。
第1図の(C)は、冷凍機とフリゴリー負荷を循環する
冷媒と、蓄積装置と熱交換器を循環する冷媒との熱交換
器が2基設価され蓄積装置のフリゴリー放出速度を大き
くする必要に応える冷却系統を示している。
冷媒と、蓄積装置と熱交換器を循環する冷媒との熱交換
器が2基設価され蓄積装置のフリゴリー放出速度を大き
くする必要に応える冷却系統を示している。
第2図に、この発明の装置の一例の縦断面図が示される
。
。
槽本体1中に密閉小嚢群の層を収容する区域2が、上下
の区画壁4および5により形成され、密閉小嚢群(図示
、一部省略)が充填されている。
の区画壁4および5により形成され、密閉小嚢群(図示
、一部省略)が充填されている。
密閉小嚢群の層内は、個々の密閉小嚢の比重の変化によ
る浮力の変動により区画壁4および5に大きい影響が及
ばぬよう適当な厚さとするために、取外し可能な区画壁
10により上下に区画される。
る浮力の変動により区画壁4および5に大きい影響が及
ばぬよう適当な厚さとするために、取外し可能な区画壁
10により上下に区画される。
密閉小嚢群の内容物を冷却させ凍結させ、更に冷却する
ため、あるいは密閉小嚢群の内容物からフリゴリーを受
は取るための冷媒が流入する供給口3が槽本体1の上部
に設けられ、流入した冷媒が均一に分布して密閉小嚢群
の層に供給されるための分配器9が設けられる。供給口
3は冷媒が蒸発させられる排気口として機能させられて
もよく、またこのための排気口は別途に設けられてもよ
い。
ため、あるいは密閉小嚢群の内容物からフリゴリーを受
は取るための冷媒が流入する供給口3が槽本体1の上部
に設けられ、流入した冷媒が均一に分布して密閉小嚢群
の層に供給されるための分配器9が設けられる。供給口
3は冷媒が蒸発させられる排気口として機能させられて
もよく、またこのための排気口は別途に設けられてもよ
い。
密閉小嚢群の層を通過して、フリゴリーを与えるか、フ
リゴリーを得た冷媒が、冷媒の冷凍系またはフリゴリー
消費系へ送り出されるための排出口6が槽本体1の底部
に設けられる。
リゴリーを得た冷媒が、冷媒の冷凍系またはフリゴリー
消費系へ送り出されるための排出口6が槽本体1の底部
に設けられる。
槽本体1の側壁に密閉小者群の交換時に使用される排出
ロアと供給口8が設けられる。
ロアと供給口8が設けられる。
第1図の装置は一例であり、冷媒の性状・特性と密閉小
嚢の薄膜の性状・特性によって槽本体1の機能部分の相
互位置は、適宜に変更される。
嚢の薄膜の性状・特性によって槽本体1の機能部分の相
互位置は、適宜に変更される。
槽本体1の形状と設置形態も適切に変更されてよく、第
1図の装置は横置型とされてもよい。
1図の装置は横置型とされてもよい。
ビルディング地下のライニングされたコンクリート槽も
、この発明の装置として適当である。
、この発明の装置として適当である。
第1図は、この発明の装置が含まれる冷却系全体を示す
概要図であり、第2図は、この発明の装置の1例の縦断
面図である。 [記号リスト] 1 槽本体 6 排出口(冷媒用)2 区域
(密閉小嚢層)7 供給口(密閉小嚢用)3 供給口(
冷媒用) 8 排出口(密閉小嚢用)4 区画壁(上部
) 9 分配器(冷媒用)5 区画壁(下部)10
区画壁(中間)出願人 東洋エンジニアリング株式会
社第1図
概要図であり、第2図は、この発明の装置の1例の縦断
面図である。 [記号リスト] 1 槽本体 6 排出口(冷媒用)2 区域
(密閉小嚢層)7 供給口(密閉小嚢用)3 供給口(
冷媒用) 8 排出口(密閉小嚢用)4 区画壁(上部
) 9 分配器(冷媒用)5 区画壁(下部)10
区画壁(中間)出願人 東洋エンジニアリング株式会
社第1図
Claims (1)
- 水、または水溶液と、微量の固体微細粒子が0.05〜
1.0mmの厚さの弾性体材料を以て、形成された密閉
小嚢中に充填され最長外径1〜20mmの密閉小嚢体と
され、この密閉小嚢体部からなる層が槽内に設けられ、
層内の密閉小嚢の相互の間の空間には冷媒液体が充満さ
れ、槽に冷媒液体が送入される供給口と、密閉小嚢体群
からなる層を通過した冷媒液体が送出される排出口が設
けられることを特徴とするフリゴリー蓄積装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61228665A JPS6383564A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | フリゴリ−蓄積装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61228665A JPS6383564A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | フリゴリ−蓄積装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6383564A true JPS6383564A (ja) | 1988-04-14 |
Family
ID=16879894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61228665A Pending JPS6383564A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | フリゴリ−蓄積装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6383564A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6069470A (ja) * | 1983-09-26 | 1985-04-20 | 株式会社前川製作所 | カプセルを利用した蓄冷熱槽 |
JPS60215357A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-10-28 | 日本酸素株式会社 | 蓄熱体 |
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1986
- 1986-09-26 JP JP61228665A patent/JPS6383564A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6069470A (ja) * | 1983-09-26 | 1985-04-20 | 株式会社前川製作所 | カプセルを利用した蓄冷熱槽 |
JPS60215357A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-10-28 | 日本酸素株式会社 | 蓄熱体 |
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