JP2001254974A - 氷蓄熱装置 - Google Patents
氷蓄熱装置Info
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- JP2001254974A JP2001254974A JP2000065103A JP2000065103A JP2001254974A JP 2001254974 A JP2001254974 A JP 2001254974A JP 2000065103 A JP2000065103 A JP 2000065103A JP 2000065103 A JP2000065103 A JP 2000065103A JP 2001254974 A JP2001254974 A JP 2001254974A
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- 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
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- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄熱効率の高い氷蓄熱装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 氷蓄熱槽2から抽出した冷水を過冷却器
5によって過冷却し、生成された過冷却水を氷蓄熱槽2
に戻して製氷する氷蓄熱装置1において、氷蓄熱槽2は
低温槽3と高温槽4とに分割されており、低温槽3及び
高温槽4の冷水は水温調節手段によって抽出された後に
混合され、所定温度の混合水として過冷却器5に供給さ
れ、過冷却器5によって生成された過冷却水は一の過冷
却解除手段に供給されて氷水スラリに変換され、過冷却
解除手段から氷水スラリを低温槽3及び高温槽4のそれ
ぞれに供給可能とする。
目的とする。 【解決手段】 氷蓄熱槽2から抽出した冷水を過冷却器
5によって過冷却し、生成された過冷却水を氷蓄熱槽2
に戻して製氷する氷蓄熱装置1において、氷蓄熱槽2は
低温槽3と高温槽4とに分割されており、低温槽3及び
高温槽4の冷水は水温調節手段によって抽出された後に
混合され、所定温度の混合水として過冷却器5に供給さ
れ、過冷却器5によって生成された過冷却水は一の過冷
却解除手段に供給されて氷水スラリに変換され、過冷却
解除手段から氷水スラリを低温槽3及び高温槽4のそれ
ぞれに供給可能とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は氷蓄熱装置に関し、
特に氷蓄熱槽から抽出した冷水を過冷却器によって過冷
却し、生成された過冷却水を氷蓄熱槽に戻して製氷する
氷蓄熱装置に関する。
特に氷蓄熱槽から抽出した冷水を過冷却器によって過冷
却し、生成された過冷却水を氷蓄熱槽に戻して製氷する
氷蓄熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、他の蓄熱装置に比べて安全で
蓄熱容量が大きい氷蓄熱装置が知られており、その一例
として、特開平9−145104号公報に開示された氷
蓄熱装置がある。
蓄熱容量が大きい氷蓄熱装置が知られており、その一例
として、特開平9−145104号公報に開示された氷
蓄熱装置がある。
【0003】上記公報記載の氷蓄熱装置は、製氷した氷
が蓄えられる氷蓄熱槽と、氷蓄熱槽から抽出された冷水
を過冷却する冷凍機とを備えている。この氷蓄熱装置で
は、氷蓄熱槽から抽出された冷水が冷凍機に供給され、
冷凍機内の蒸発器で過冷却される。そして、冷凍機内で
生成された過冷却水は再び氷蓄熱槽に戻され、過冷却が
解除されて氷結する。この循環が繰り返されることによ
り、氷蓄熱槽に氷が蓄えられていく。この場合、冷凍機
内の蒸発器に氷点下の冷水が流入し、蒸発器内の伝熱管
が氷結するおそれがある。これを防止するため、この氷
蓄熱装置では氷蓄熱槽と冷凍機との間に予熱熱交換器が
設けられており、予熱熱交換器で蒸発器に流入する冷水
を昇温させて冷水を氷点以上の所定温度に維持してい
る。
が蓄えられる氷蓄熱槽と、氷蓄熱槽から抽出された冷水
を過冷却する冷凍機とを備えている。この氷蓄熱装置で
は、氷蓄熱槽から抽出された冷水が冷凍機に供給され、
冷凍機内の蒸発器で過冷却される。そして、冷凍機内で
生成された過冷却水は再び氷蓄熱槽に戻され、過冷却が
解除されて氷結する。この循環が繰り返されることによ
り、氷蓄熱槽に氷が蓄えられていく。この場合、冷凍機
内の蒸発器に氷点下の冷水が流入し、蒸発器内の伝熱管
が氷結するおそれがある。これを防止するため、この氷
蓄熱装置では氷蓄熱槽と冷凍機との間に予熱熱交換器が
設けられており、予熱熱交換器で蒸発器に流入する冷水
を昇温させて冷水を氷点以上の所定温度に維持してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
氷蓄熱装置には蓄熱効率の面で問題を有していた。すな
わち、氷蓄熱装置は氷蓄熱槽内の冷水を降温して製氷す
るが、上記氷蓄熱装置においては予熱熱交換器で常に冷
水に熱を与えて昇温しているため、エネルギーの無駄が
生じて蓄熱効率が悪化してしまう。
氷蓄熱装置には蓄熱効率の面で問題を有していた。すな
わち、氷蓄熱装置は氷蓄熱槽内の冷水を降温して製氷す
るが、上記氷蓄熱装置においては予熱熱交換器で常に冷
水に熱を与えて昇温しているため、エネルギーの無駄が
生じて蓄熱効率が悪化してしまう。
【0005】そこで、本発明は上記問題点を解決し、蓄
熱効率を向上させることができる氷蓄熱装置を提供する
ことを目的とする。
熱効率を向上させることができる氷蓄熱装置を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る氷蓄熱装置
は、氷蓄熱槽から抽出した冷水を過冷却器によって過冷
却し、生成された過冷却水を氷蓄熱槽に戻して製氷する
氷蓄熱装置において、氷蓄熱槽は低温槽と高温槽とに分
割されており、低温槽及び高温槽の冷水は水温調節手段
によって抽出された後に混合され、所定温度の混合水と
して過冷却器に供給され、過冷却器によって生成された
過冷却水は一の過冷却解除手段に供給されて氷水スラリ
に変換され、過冷却解除手段から氷水スラリを低温槽及
び高温槽のそれぞれに供給可能であることを特徴とす
る。
は、氷蓄熱槽から抽出した冷水を過冷却器によって過冷
却し、生成された過冷却水を氷蓄熱槽に戻して製氷する
氷蓄熱装置において、氷蓄熱槽は低温槽と高温槽とに分
割されており、低温槽及び高温槽の冷水は水温調節手段
によって抽出された後に混合され、所定温度の混合水と
して過冷却器に供給され、過冷却器によって生成された
過冷却水は一の過冷却解除手段に供給されて氷水スラリ
に変換され、過冷却解除手段から氷水スラリを低温槽及
び高温槽のそれぞれに供給可能であることを特徴とす
る。
【0007】このように氷蓄熱槽を低温槽と高温槽とに
分割すれば、低温槽と高温槽のそれぞれから冷水を抽出
し、混合することによって過冷却器に供給する冷水の温
度を調節することができる。すなわち、高温槽内に蓄え
られた冷水の熱エネルギによって混合水の温度を所定温
度以上とすることができ、予熱熱交換器による昇温が不
要となる。また、一の過冷却解除手段によって過冷却水
を氷水スラリに変換して高温槽及び低温槽に供給可能と
することで、それぞれの槽に氷と水との割合が均一な氷
水スラリを効率良く供給できる。
分割すれば、低温槽と高温槽のそれぞれから冷水を抽出
し、混合することによって過冷却器に供給する冷水の温
度を調節することができる。すなわち、高温槽内に蓄え
られた冷水の熱エネルギによって混合水の温度を所定温
度以上とすることができ、予熱熱交換器による昇温が不
要となる。また、一の過冷却解除手段によって過冷却水
を氷水スラリに変換して高温槽及び低温槽に供給可能と
することで、それぞれの槽に氷と水との割合が均一な氷
水スラリを効率良く供給できる。
【0008】上記氷蓄熱装置において、水温調節手段
は、低温槽から冷水を抽出するための低温槽バルブと、
高温槽から冷水を抽出するための高温槽バルブと、低温
槽及び高温槽のそれぞれから抽出された後、混合された
混合水の温度を検知する温度センサと、温度センサによ
って検知された混合水の温度に基づいて低温槽バルブ及
び高温槽バルブの開度を制御する制御部とを有すること
を特徴としても良い。
は、低温槽から冷水を抽出するための低温槽バルブと、
高温槽から冷水を抽出するための高温槽バルブと、低温
槽及び高温槽のそれぞれから抽出された後、混合された
混合水の温度を検知する温度センサと、温度センサによ
って検知された混合水の温度に基づいて低温槽バルブ及
び高温槽バルブの開度を制御する制御部とを有すること
を特徴としても良い。
【0009】このような構成とすることによって、過冷
却器に供給する混合水の温度を確実に所定温度に維持す
ることができる。
却器に供給する混合水の温度を確実に所定温度に維持す
ることができる。
【0010】上記氷蓄熱装置において、過冷却解除手段
は、氷水スラリを攪拌する攪拌機構を有していることを
特徴としても良い。
は、氷水スラリを攪拌する攪拌機構を有していることを
特徴としても良い。
【0011】このような構成を採用すれば、氷水スラリ
を攪拌して過冷却解除手段内での氷結を防止できると共
に、一様な氷水スラリを生成することができる。
を攪拌して過冷却解除手段内での氷結を防止できると共
に、一様な氷水スラリを生成することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明に係る氷
蓄熱装置の好適な実施形態について詳細に説明する。な
お、図面の説明においては同一要素には同一符号を付
し、重複する説明を省略する。
蓄熱装置の好適な実施形態について詳細に説明する。な
お、図面の説明においては同一要素には同一符号を付
し、重複する説明を省略する。
【0013】図1は、本実施形態の氷蓄熱装置1を示す
系統図である。氷蓄熱装置1は、製氷した氷を蓄える氷
蓄熱槽2と、冷水を過冷却する過冷却器5と、過冷却を
解除して過冷却水を氷水スラリに変換する過冷却解除機
6とを備えている。これら各構成要素は、氷蓄熱槽2か
ら抽出された冷水が循環する循環水路によって結合され
ており、氷蓄熱装置1全体は制御部7によって制御され
る。
系統図である。氷蓄熱装置1は、製氷した氷を蓄える氷
蓄熱槽2と、冷水を過冷却する過冷却器5と、過冷却を
解除して過冷却水を氷水スラリに変換する過冷却解除機
6とを備えている。これら各構成要素は、氷蓄熱槽2か
ら抽出された冷水が循環する循環水路によって結合され
ており、氷蓄熱装置1全体は制御部7によって制御され
る。
【0014】まず、氷蓄熱槽2について説明する。氷蓄
熱槽2は、低温槽3及び高温槽4とに分割されている。
低温槽3は、直列に並んだ4個の氷室に分割されてい
る。隣接する氷室の間には連通口が設けられ、低温槽3
内の冷水は連通口を通じてそれぞれの氷室間で流通可能
となっている。以下の説明においては、冷水抽出口から
遠い順に第1低温氷室31、第2低温氷室32、第3低温
氷室33、第4低温氷室34とする。同様に、高温槽4
は、直列に並んだ4個の氷室に分割されている。隣接す
る氷室の間には連通口が設けられ、高温槽4内の冷水は
連通口を通じてそれぞれの氷室間で流通可能となってい
る。以下の説明においては、冷水抽出口から遠い順に第
1高温氷室41、第2高温氷室42、第3高温氷室43、
第4高温氷室44とする。
熱槽2は、低温槽3及び高温槽4とに分割されている。
低温槽3は、直列に並んだ4個の氷室に分割されてい
る。隣接する氷室の間には連通口が設けられ、低温槽3
内の冷水は連通口を通じてそれぞれの氷室間で流通可能
となっている。以下の説明においては、冷水抽出口から
遠い順に第1低温氷室31、第2低温氷室32、第3低温
氷室33、第4低温氷室34とする。同様に、高温槽4
は、直列に並んだ4個の氷室に分割されている。隣接す
る氷室の間には連通口が設けられ、高温槽4内の冷水は
連通口を通じてそれぞれの氷室間で流通可能となってい
る。以下の説明においては、冷水抽出口から遠い順に第
1高温氷室41、第2高温氷室42、第3高温氷室43、
第4高温氷室44とする。
【0015】また、低温槽3と高温槽4とは、第4低温
氷室34と第4高温氷室44とが連通管20によって連通
され、低温槽3と高温槽4の水位はほぼ同じ高さとな
る。なお、連通管20は第1低温氷室31と第1高温氷
室41に設置しても良い。
氷室34と第4高温氷室44とが連通管20によって連通
され、低温槽3と高温槽4の水位はほぼ同じ高さとな
る。なお、連通管20は第1低温氷室31と第1高温氷
室41に設置しても良い。
【0016】第4低温氷室34に設けられた低温槽3の
冷水抽出口の下流の循環水路C1には、低温槽3から抽
出される冷水の温度を検知する温度センサT1と、低温
槽3からの冷水抽出量を変化させる低温槽バルブV1と
が設けられている。低温槽バルブV1は、モータMを有
する電動弁であり、トランスミッタTrを介して制御部
7と接続されている。この低温槽バルブV1の開度は、
制御部7によって制御される。
冷水抽出口の下流の循環水路C1には、低温槽3から抽
出される冷水の温度を検知する温度センサT1と、低温
槽3からの冷水抽出量を変化させる低温槽バルブV1と
が設けられている。低温槽バルブV1は、モータMを有
する電動弁であり、トランスミッタTrを介して制御部
7と接続されている。この低温槽バルブV1の開度は、
制御部7によって制御される。
【0017】同様に、第4高温氷室44に設けられた高
温槽4の冷水抽出口下流の循環水路C2には、高温槽4
から抽出される冷水の温度を検知する温度センサT2
と、高温槽4からの冷水抽出量を変化させる高温槽バル
ブV2とが設けられている。高温槽バルブV2は、モー
タMを有する電動弁であり、トランスミッタTrを介し
て制御部7と接続されている。この高温槽バルブV2の
開度は、制御部7によって制御される。循環水路C1と
循環水路C2とは、合流点Jにおいて合流している。
温槽4の冷水抽出口下流の循環水路C2には、高温槽4
から抽出される冷水の温度を検知する温度センサT2
と、高温槽4からの冷水抽出量を変化させる高温槽バル
ブV2とが設けられている。高温槽バルブV2は、モー
タMを有する電動弁であり、トランスミッタTrを介し
て制御部7と接続されている。この高温槽バルブV2の
開度は、制御部7によって制御される。循環水路C1と
循環水路C2とは、合流点Jにおいて合流している。
【0018】次に、合流点Jから過冷却器5へと続く循
環水路C3について説明する。循環水路C3上には、冷
水を圧送する送水ポンプ8と、冷水を氷点以上の所定温
度(0.4℃)に昇温する予熱熱交換器9と、循環水路
C3内で氷結した氷を取り除くフィルタ10とが設けら
れている。予熱熱交換器9には、図示しないクーリング
タワーから所定温度の冷却水が導入され、これにより循
環水路C3を流れる冷水が昇温される。ここで、図1に
破線矢印で示す方向に流れる冷却水の導入は、制御部7
によってバルブV3、V4の開度を制御することで行わ
れる。すなわち、予熱熱交換器9に冷却水を導入させる
場合は、バルブV3を開放すると共にバルブV4を閉鎖
する。逆に、予熱熱交換器9に冷却水を導入しない場合
は、バルブV3を閉鎖すると共にバルブV4を開放す
る。
環水路C3について説明する。循環水路C3上には、冷
水を圧送する送水ポンプ8と、冷水を氷点以上の所定温
度(0.4℃)に昇温する予熱熱交換器9と、循環水路
C3内で氷結した氷を取り除くフィルタ10とが設けら
れている。予熱熱交換器9には、図示しないクーリング
タワーから所定温度の冷却水が導入され、これにより循
環水路C3を流れる冷水が昇温される。ここで、図1に
破線矢印で示す方向に流れる冷却水の導入は、制御部7
によってバルブV3、V4の開度を制御することで行わ
れる。すなわち、予熱熱交換器9に冷却水を導入させる
場合は、バルブV3を開放すると共にバルブV4を閉鎖
する。逆に、予熱熱交換器9に冷却水を導入しない場合
は、バルブV3を閉鎖すると共にバルブV4を開放す
る。
【0019】また、送水ポンプ8と予熱熱交換器9との
間、及びフィルタ10と過冷却器5との間の循環水路C
3上には、それぞれ温度センサT3、T4が設けられて
いる。制御部7は、温度センサT2の温度に基づいて一
方の温度センサを選択し、循環水路C3を流れる冷水の
温度を検知する。
間、及びフィルタ10と過冷却器5との間の循環水路C
3上には、それぞれ温度センサT3、T4が設けられて
いる。制御部7は、温度センサT2の温度に基づいて一
方の温度センサを選択し、循環水路C3を流れる冷水の
温度を検知する。
【0020】過冷却器5は、図示しない圧縮機、凝縮
器、膨張弁及び蒸発器を備えている。圧縮機から吐出さ
れたガス冷媒が凝縮器によって液化され、この液化され
たガス冷媒が膨張弁を流過する過程で断熱膨張して蒸発
器に導入される。循環水路C3を流れる冷水は、蒸発器
に導入され、断熱膨張したガス冷媒によって過冷却され
る。この過冷却器5によって、冷水はおよそ−1.5℃
に過冷却される。
器、膨張弁及び蒸発器を備えている。圧縮機から吐出さ
れたガス冷媒が凝縮器によって液化され、この液化され
たガス冷媒が膨張弁を流過する過程で断熱膨張して蒸発
器に導入される。循環水路C3を流れる冷水は、蒸発器
に導入され、断熱膨張したガス冷媒によって過冷却され
る。この過冷却器5によって、冷水はおよそ−1.5℃
に過冷却される。
【0021】次に、過冷却解除機6について説明する。
過冷却解除機6は、流入した過冷却水を衝突させて氷水
スラリに変換する衝突板61と、スラリ槽65と、スラ
リ槽65内に一時的に蓄えられる氷水スラリを攪拌する
攪拌機構62とを備えている。攪拌機構62はモータM
によって駆動される羽根63を有し、羽根63が回転す
ることによってスラリ糟65内の氷水スラリが攪拌され
る。
過冷却解除機6は、流入した過冷却水を衝突させて氷水
スラリに変換する衝突板61と、スラリ槽65と、スラ
リ槽65内に一時的に蓄えられる氷水スラリを攪拌する
攪拌機構62とを備えている。攪拌機構62はモータM
によって駆動される羽根63を有し、羽根63が回転す
ることによってスラリ糟65内の氷水スラリが攪拌され
る。
【0022】過冷却解除機6の下流の循環水路C4に
は、氷水スラリを圧送する搬送ポンプ11が設けられ、
また循環水路C4の下流は循環水路C5〜C8の4方向
に分岐している。ここで、分岐したそれぞれの循環水路
C5〜C8にはトランスミッタTrを介して制御部7と
接続されているスラリ供給バルブV5〜V8がそれぞれ
設けられており、氷水スラリを供給する氷室を切り替え
ることができる。4方向に分岐したそれぞれの循環水路
C5〜C8は、氷蓄熱槽2への供給口の手前でさらに2
方向に分岐して、それぞれの氷室へと続いている。具体
的には、循環水路C5が第1低温氷室31及び第2低温
氷室32、循環水路C6が第1高温氷室41及び第2高温
氷室42、循環水路C7が第3低温氷室33及び第4低温
氷室34、循環水路C8が第3高温氷室43及び第4高温
氷室44に続いている。
は、氷水スラリを圧送する搬送ポンプ11が設けられ、
また循環水路C4の下流は循環水路C5〜C8の4方向
に分岐している。ここで、分岐したそれぞれの循環水路
C5〜C8にはトランスミッタTrを介して制御部7と
接続されているスラリ供給バルブV5〜V8がそれぞれ
設けられており、氷水スラリを供給する氷室を切り替え
ることができる。4方向に分岐したそれぞれの循環水路
C5〜C8は、氷蓄熱槽2への供給口の手前でさらに2
方向に分岐して、それぞれの氷室へと続いている。具体
的には、循環水路C5が第1低温氷室31及び第2低温
氷室32、循環水路C6が第1高温氷室41及び第2高温
氷室42、循環水路C7が第3低温氷室33及び第4低温
氷室34、循環水路C8が第3高温氷室43及び第4高温
氷室44に続いている。
【0023】次に、本実施形態の氷蓄熱装置1の動作に
ついて説明する。氷蓄熱装置1では、氷蓄熱槽2(低温
槽3及び高温槽4)から抽出された冷水が循環水路C1
〜C3を通じて過冷却器5に導入される。過冷却器5で
生成された過冷却水は過冷却解除機6によって氷水スラ
リに変換され、再び氷蓄熱槽2に返送される(図に矢印
で示す)。これにより、次第に氷蓄熱槽2(低温槽3及
び高温槽4)内の水温が低下し、氷蓄熱槽2内に氷が生
成される。
ついて説明する。氷蓄熱装置1では、氷蓄熱槽2(低温
槽3及び高温槽4)から抽出された冷水が循環水路C1
〜C3を通じて過冷却器5に導入される。過冷却器5で
生成された過冷却水は過冷却解除機6によって氷水スラ
リに変換され、再び氷蓄熱槽2に返送される(図に矢印
で示す)。これにより、次第に氷蓄熱槽2(低温槽3及
び高温槽4)内の水温が低下し、氷蓄熱槽2内に氷が生
成される。
【0024】この際、低温槽3及び高温槽4からの冷水
抽出量、及び、低温槽3の各氷室3 1〜34並びに高温槽
4の各氷室41〜44に対する氷水スラリ供給量は、所定
の手順に従って制御される。
抽出量、及び、低温槽3の各氷室3 1〜34並びに高温槽
4の各氷室41〜44に対する氷水スラリ供給量は、所定
の手順に従って制御される。
【0025】以下、図2〜図5を参照しながら、氷蓄熱
槽2への氷水スラリ供給量及び氷蓄熱槽2からの冷水抽
出量の制御について説明する。
槽2への氷水スラリ供給量及び氷蓄熱槽2からの冷水抽
出量の制御について説明する。
【0026】製氷運転開始時は、低温槽3及び高温槽4
内の水温は共に5℃程度である。以下、温度センサT1
〜T4で検知される水温をt1〜t4と示す。まず、制
御部7が低温槽3の冷水抽出口での水温t1が0.8℃
より低いか否かの判定を行う(S10)。水温t1が
0.8℃より高い場合には、低温槽3のみを用いて製氷
を行う(以下、「低温槽蓄熱(S12)」という)。低
温槽蓄熱(S12)時のバルブ開閉の様子を図3に示す
と、低温槽バルブV1とスラリ供給バルブV5が開放さ
れ、高温槽バルブV2とスラリ供給バルブV6〜V8は
閉鎖されている。すなわち、低温槽3から抽出された冷
水は循環水路C1、C3を通じて過冷却器5に流入し、
過冷却器5で生成された過冷却水は過冷却解除機6で氷
水スラリに変換され、第1低温氷室31及び第2低温氷
室32に供給される。ここでは、クーリングタワーから
予熱熱交換器9へと続く水路のバルブV3は閉じられて
おり、予熱熱交換器9による冷水の昇温は行われない。
内の水温は共に5℃程度である。以下、温度センサT1
〜T4で検知される水温をt1〜t4と示す。まず、制
御部7が低温槽3の冷水抽出口での水温t1が0.8℃
より低いか否かの判定を行う(S10)。水温t1が
0.8℃より高い場合には、低温槽3のみを用いて製氷
を行う(以下、「低温槽蓄熱(S12)」という)。低
温槽蓄熱(S12)時のバルブ開閉の様子を図3に示す
と、低温槽バルブV1とスラリ供給バルブV5が開放さ
れ、高温槽バルブV2とスラリ供給バルブV6〜V8は
閉鎖されている。すなわち、低温槽3から抽出された冷
水は循環水路C1、C3を通じて過冷却器5に流入し、
過冷却器5で生成された過冷却水は過冷却解除機6で氷
水スラリに変換され、第1低温氷室31及び第2低温氷
室32に供給される。ここでは、クーリングタワーから
予熱熱交換器9へと続く水路のバルブV3は閉じられて
おり、予熱熱交換器9による冷水の昇温は行われない。
【0027】水温t1が0.8℃より低いか否かの判定
(S10)の結果、低温槽3の冷水抽出口での水温t1
が0.8℃より低い場合には、低温槽3及び高温槽4の
両方を用いて製氷を行う(以下、「両槽蓄熱(S1
4)」という)。両槽蓄熱(S14)時のバルブ開閉の
様子を図4に示すと、スラリ供給バルブV7が開放さ
れ、スラリ供給バルブV5、V6、V8は閉鎖されてい
る。また、低温槽バルブV1及び高温槽バルブV2は、
低温槽3と高温槽4から抽出される冷水の混合水の水温
t3が所定の温度以上となるように制御部7によって制
御される。
(S10)の結果、低温槽3の冷水抽出口での水温t1
が0.8℃より低い場合には、低温槽3及び高温槽4の
両方を用いて製氷を行う(以下、「両槽蓄熱(S1
4)」という)。両槽蓄熱(S14)時のバルブ開閉の
様子を図4に示すと、スラリ供給バルブV7が開放さ
れ、スラリ供給バルブV5、V6、V8は閉鎖されてい
る。また、低温槽バルブV1及び高温槽バルブV2は、
低温槽3と高温槽4から抽出される冷水の混合水の水温
t3が所定の温度以上となるように制御部7によって制
御される。
【0028】この制御の一例を示すと、両槽蓄熱(S1
4)の開始直後は高温槽4が製氷運転開始当初の水温を
保っているので、低温槽3からの冷水抽出割合が多くな
るように、低温槽バルブV1の開度を高温槽バルブV2
の開度より大きくする。両槽蓄熱(S14)が進むに従
って高温槽4の水温が低下するので、徐々に高温槽バル
ブV2の開度を大きくし、低温槽バルブV1の開度を小
さくする制御を行う。
4)の開始直後は高温槽4が製氷運転開始当初の水温を
保っているので、低温槽3からの冷水抽出割合が多くな
るように、低温槽バルブV1の開度を高温槽バルブV2
の開度より大きくする。両槽蓄熱(S14)が進むに従
って高温槽4の水温が低下するので、徐々に高温槽バル
ブV2の開度を大きくし、低温槽バルブV1の開度を小
さくする制御を行う。
【0029】また、氷蓄熱槽2に供給される氷水スラリ
の制御については、あらかじめ各氷室毎に設定された氷
充填率の設定値に基づいて、制御部7がスラリ供給バル
ブV5〜V8の開閉を切替える。すなわち、各氷室の蓄
熱量すなわち氷充填率を検知し(S16)、各氷室の氷
充填率が設定値に達したか判定をし(S18)、氷充填
率が設定値に達すると当該氷室への氷水スラリの供給は
終了し、氷水スラリの供給は次の氷室へと切り替えられ
る(S20)。ここで、目標の氷充填率は例えば0.2
5程度である。氷水スラリは、最初に第1低温氷室31
及び第2低温氷室32に供給され、以下、第3低温氷室
33及び第4低温氷室34、第1高温氷室41及び第2高
温氷室42、第3高温氷室43及び第4高温氷室44の順
に切り替えられる。図4は、スラリ供給バルブV7が開
かれている例を示しているが、他のスラリ供給バルブも
蓄熱状況に応じて適宜開放される。すなわち、両槽蓄熱
S14が進んで第3低温氷室33、第4低温氷室34の氷
充填率が設定値に達すれば、スラリ供給バルブV7は閉
じられ、スラリ供給バルブV6が開かれて氷水スラリは
第1高温氷室41及び第2高温氷室42に供給されること
となる。
の制御については、あらかじめ各氷室毎に設定された氷
充填率の設定値に基づいて、制御部7がスラリ供給バル
ブV5〜V8の開閉を切替える。すなわち、各氷室の蓄
熱量すなわち氷充填率を検知し(S16)、各氷室の氷
充填率が設定値に達したか判定をし(S18)、氷充填
率が設定値に達すると当該氷室への氷水スラリの供給は
終了し、氷水スラリの供給は次の氷室へと切り替えられ
る(S20)。ここで、目標の氷充填率は例えば0.2
5程度である。氷水スラリは、最初に第1低温氷室31
及び第2低温氷室32に供給され、以下、第3低温氷室
33及び第4低温氷室34、第1高温氷室41及び第2高
温氷室42、第3高温氷室43及び第4高温氷室44の順
に切り替えられる。図4は、スラリ供給バルブV7が開
かれている例を示しているが、他のスラリ供給バルブも
蓄熱状況に応じて適宜開放される。すなわち、両槽蓄熱
S14が進んで第3低温氷室33、第4低温氷室34の氷
充填率が設定値に達すれば、スラリ供給バルブV7は閉
じられ、スラリ供給バルブV6が開かれて氷水スラリは
第1高温氷室41及び第2高温氷室42に供給されること
となる。
【0030】ここでも、クーリングタワーから予熱熱交
換器9へと続く水路のバルブV3は閉じられており、予
熱熱交換器9による冷水の昇温は行われない。
換器9へと続く水路のバルブV3は閉じられており、予
熱熱交換器9による冷水の昇温は行われない。
【0031】制御部7は、上記混合蓄熱(S14)を行
いつつ、高温槽4の冷水抽出口での水温t2が0.4℃
より低いか否かの判定をし(S22)、水温t2が0.
4℃より低い場合には高温槽4からの冷水抽出を停止す
る(S24)。続いて、低温槽蓄熱が完了したかの判定
を行い(S26)、低温槽3が所定の蓄熱を完了した場
合に高温槽4のみを用いた蓄熱を行う(以下、「高温槽
蓄熱(S28)」という)。低温槽蓄熱が完了していな
い場合は、再び各氷室の蓄熱量の検知を行う(S1
6)。
いつつ、高温槽4の冷水抽出口での水温t2が0.4℃
より低いか否かの判定をし(S22)、水温t2が0.
4℃より低い場合には高温槽4からの冷水抽出を停止す
る(S24)。続いて、低温槽蓄熱が完了したかの判定
を行い(S26)、低温槽3が所定の蓄熱を完了した場
合に高温槽4のみを用いた蓄熱を行う(以下、「高温槽
蓄熱(S28)」という)。低温槽蓄熱が完了していな
い場合は、再び各氷室の蓄熱量の検知を行う(S1
6)。
【0032】高温槽蓄熱(S28)時のバルブ開閉の様
子を図5に示すと、高温槽バルブV2とスラリ供給バル
ブV8が開放され、低温槽バルブV1とスラリ供給バル
ブV5〜V7は閉鎖されている。すなわち、高温槽4か
ら抽出された冷水は循環水路C2、C3を通じて過冷却
器5に流入し、過冷却器5で生成された過冷却水は過冷
却解除機6で氷水スラリに変換され、第3高温氷室43
及び第4高温氷室44に供給される。
子を図5に示すと、高温槽バルブV2とスラリ供給バル
ブV8が開放され、低温槽バルブV1とスラリ供給バル
ブV5〜V7は閉鎖されている。すなわち、高温槽4か
ら抽出された冷水は循環水路C2、C3を通じて過冷却
器5に流入し、過冷却器5で生成された過冷却水は過冷
却解除機6で氷水スラリに変換され、第3高温氷室43
及び第4高温氷室44に供給される。
【0033】蓄熱が進み水温t2が0.4℃より低くな
ると、図5に示すようにクーリングタワーから予熱熱交
換器9への水路へと続くバルブV3が開放され、冷却水
が予熱熱交換器9に導入される。この際、スイッチ12
が切り替えられ、制御部7は、フィルタ10の下流に設
けられた温度センサT4によって循環水路C3を流れる
冷水の水温を検知する。そして、この水温t4に基づい
て、制御部7はバルブV3の開度を制御する。
ると、図5に示すようにクーリングタワーから予熱熱交
換器9への水路へと続くバルブV3が開放され、冷却水
が予熱熱交換器9に導入される。この際、スイッチ12
が切り替えられ、制御部7は、フィルタ10の下流に設
けられた温度センサT4によって循環水路C3を流れる
冷水の水温を検知する。そして、この水温t4に基づい
て、制御部7はバルブV3の開度を制御する。
【0034】上記の製氷運転中に、制御部7は蓄熱時間
が終了又は高温槽蓄熱が完了したか否かの判定をし(S
36)、蓄熱時間が終了又は高温槽蓄熱が完了していな
い場合は再び高温槽蓄熱を行い(S28)、蓄熱時間が
終了した場合は製氷運転を終了又は高温槽蓄熱を完了さ
せる。
が終了又は高温槽蓄熱が完了したか否かの判定をし(S
36)、蓄熱時間が終了又は高温槽蓄熱が完了していな
い場合は再び高温槽蓄熱を行い(S28)、蓄熱時間が
終了した場合は製氷運転を終了又は高温槽蓄熱を完了さ
せる。
【0035】本実施形態の氷蓄熱装置1では、氷蓄熱槽
2が低温槽3と高温槽4とに分割されており、低温槽3
及び高温槽4のそれぞれからの冷水が混合され、過冷却
器5に流入する冷水の温度が氷点以上の所定温度に調節
される。これにより、予熱熱交換器9によって循環水路
C3を流れる冷水を昇温しないで水温を所定温度に維持
できるので、エネルギーの無駄を減らすことができる。
なお、本実施形態では、高温槽蓄熱S24の過程で予熱
熱交換器9によって水温を調節しているが、両槽蓄熱S
14までの過程で蓄えられた蓄熱量で十分であれば、高
温槽蓄熱S24を行う必要は必ずしもなく、その場合は
予熱熱交換器9を用いなくても良い。
2が低温槽3と高温槽4とに分割されており、低温槽3
及び高温槽4のそれぞれからの冷水が混合され、過冷却
器5に流入する冷水の温度が氷点以上の所定温度に調節
される。これにより、予熱熱交換器9によって循環水路
C3を流れる冷水を昇温しないで水温を所定温度に維持
できるので、エネルギーの無駄を減らすことができる。
なお、本実施形態では、高温槽蓄熱S24の過程で予熱
熱交換器9によって水温を調節しているが、両槽蓄熱S
14までの過程で蓄えられた蓄熱量で十分であれば、高
温槽蓄熱S24を行う必要は必ずしもなく、その場合は
予熱熱交換器9を用いなくても良い。
【0036】また、本実施形態の氷蓄熱装置1は、低温
槽3及び高温槽4はさらに複数(4ブロック)の氷室に
分割されている。これによって、いくつかの氷室内の冷
水が氷結し始めて氷室内の冷水の流れが悪くなっても、
氷結が起こっていない氷室に氷水スラリの供給を切り替
えて運転を継続できるので蓄熱効率を向上させることが
できる。さらに、冷水抽出口を有する氷室が氷結しない
間は、他の氷室内の冷水がほぼ完全に氷結しても製氷運
転を続けることができるので氷充填率を高めることがで
きる。
槽3及び高温槽4はさらに複数(4ブロック)の氷室に
分割されている。これによって、いくつかの氷室内の冷
水が氷結し始めて氷室内の冷水の流れが悪くなっても、
氷結が起こっていない氷室に氷水スラリの供給を切り替
えて運転を継続できるので蓄熱効率を向上させることが
できる。さらに、冷水抽出口を有する氷室が氷結しない
間は、他の氷室内の冷水がほぼ完全に氷結しても製氷運
転を続けることができるので氷充填率を高めることがで
きる。
【0037】また、本実施形態の氷蓄熱装置1は、過冷
却器5の下流に衝突板61及び攪拌機構62を有する過
冷却解除機6を備えている。これにより、衝突板61に
よって過冷却水が氷水スラリに変換され、変換された氷
水スラリは攪拌機構62によって攪拌されるので、過冷
却解除機6内での氷結を防止できる共に一様に攪拌され
た氷水スラリが各氷室に供給される。過冷却解除機6を
介さずに過冷却水を各氷室に供給し、供給された過冷却
水が各氷室毎に氷結する場合は、同温の過冷却水を供給
しても各氷室毎に氷結の度合いが異なる場合があるが、
本実施形態では各氷室に熱的に安定な状態の氷水スラリ
を供給するので、氷水スラリの量を制御することによっ
て各氷室の蓄熱量を正確に制御することができる。
却器5の下流に衝突板61及び攪拌機構62を有する過
冷却解除機6を備えている。これにより、衝突板61に
よって過冷却水が氷水スラリに変換され、変換された氷
水スラリは攪拌機構62によって攪拌されるので、過冷
却解除機6内での氷結を防止できる共に一様に攪拌され
た氷水スラリが各氷室に供給される。過冷却解除機6を
介さずに過冷却水を各氷室に供給し、供給された過冷却
水が各氷室毎に氷結する場合は、同温の過冷却水を供給
しても各氷室毎に氷結の度合いが異なる場合があるが、
本実施形態では各氷室に熱的に安定な状態の氷水スラリ
を供給するので、氷水スラリの量を制御することによっ
て各氷室の蓄熱量を正確に制御することができる。
【0038】以上、本発明の実施形態について詳細に説
明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるもの
ではない。
明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるもの
ではない。
【0039】例えば、本実施形態では、氷蓄熱槽を低温
槽及び高温槽に分割しているが、低温槽、中温層及び高
温槽の3つに分割しても良い。氷蓄熱槽の分割数を増や
せば蓄熱効率は高まるが、制御部による制御は複雑なも
のとなる。
槽及び高温槽に分割しているが、低温槽、中温層及び高
温槽の3つに分割しても良い。氷蓄熱槽の分割数を増や
せば蓄熱効率は高まるが、制御部による制御は複雑なも
のとなる。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、氷蓄熱槽は低温槽と高
温槽とに分割され、それぞれの槽から抽出される冷水が
混合されることにより、過冷却器に流入する冷水の温度
が調節される。これにより、高温槽の顕熱を有効に利用
して冷水を所定温度に昇温でき、蓄熱効率を高めること
ができる。また、氷蓄熱槽の分割数を増やせば顕熱を利
用する割合が増えるので、さらに蓄熱効率を高めること
ができる。
温槽とに分割され、それぞれの槽から抽出される冷水が
混合されることにより、過冷却器に流入する冷水の温度
が調節される。これにより、高温槽の顕熱を有効に利用
して冷水を所定温度に昇温でき、蓄熱効率を高めること
ができる。また、氷蓄熱槽の分割数を増やせば顕熱を利
用する割合が増えるので、さらに蓄熱効率を高めること
ができる。
【0041】また、過冷却器の下流に衝突板と攪拌機構
とからなる過冷却解除機を備え、この過冷却解除機で変
換された氷水スラリが各氷室に供給されるので、各氷室
の蓄熱量の制御を正確に行うことができる。
とからなる過冷却解除機を備え、この過冷却解除機で変
換された氷水スラリが各氷室に供給されるので、各氷室
の蓄熱量の制御を正確に行うことができる。
【図1】本実施形態の氷蓄熱装置を示す系統図である。
【図2】本実施形態の氷蓄熱装置の制御を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図3】本実施形態の氷蓄熱装置のバルブ制御を説明す
るための系統図である。
るための系統図である。
【図4】本実施形態の氷蓄熱装置のバルブ制御を説明す
るための系統図である。
るための系統図である。
【図5】本実施形態の氷蓄熱装置のバルブ制御を説明す
るための系統図である。
るための系統図である。
1…氷蓄熱装置、2…氷蓄熱槽、3…低温槽、4…高温
槽、5…過冷却器、6…過冷却解除機、7…制御部、8
…送水ポンプ、9…予熱熱交換器、10…フィルタ、6
…過冷却解除機、61…衝突板、62…攪拌機構、63
…羽根、V1…低温槽バルブ、V2…高温槽バルブ、V
4〜V7…スラリ供給バルブ、T1〜T4…温度セン
サ。
槽、5…過冷却器、6…過冷却解除機、7…制御部、8
…送水ポンプ、9…予熱熱交換器、10…フィルタ、6
…過冷却解除機、61…衝突板、62…攪拌機構、63
…羽根、V1…低温槽バルブ、V2…高温槽バルブ、V
4〜V7…スラリ供給バルブ、T1〜T4…温度セン
サ。
Claims (3)
- 【請求項1】 氷蓄熱槽から抽出した冷水を過冷却器に
よって過冷却し、生成された過冷却水を前記氷蓄熱槽に
戻して製氷する氷蓄熱装置において、 前記氷蓄熱槽は低温槽と高温槽とに分割されており、前
記低温槽及び前記高温槽の冷水は水温調節手段によって
抽出された後に混合され、所定温度の混合水として前記
過冷却器に供給され、前記過冷却器によって生成された
前記過冷却水は一の過冷却解除手段に供給されて氷水ス
ラリに変換され、前記過冷却解除手段から前記氷水スラ
リを前記低温槽及び前記高温槽のそれぞれに供給可能で
あることを特徴とする氷蓄熱装置。 - 【請求項2】 前記水温調節手段は、 前記低温槽から冷水を抽出するための低温槽バルブと、 前記高温槽から冷水を抽出するための高温槽バルブと、 前記低温槽及び前記高温槽のそれぞれから抽出された
後、混合された前記混合水の温度を検知する温度センサ
と、 前記温度センサによって検知された前記混合水の温度に
基づいて前記低温槽バルブ及び前記高温槽バルブの開度
を制御する制御部を有することを特徴とする請求項1記
載の氷蓄熱装置。 - 【請求項3】 前記過冷却解除手段は、前記氷水スラリ
を攪拌する攪拌機構を有していることを特徴とする請求
項1又は2記載の氷蓄熱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000065103A JP2001254974A (ja) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | 氷蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000065103A JP2001254974A (ja) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | 氷蓄熱装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001254974A true JP2001254974A (ja) | 2001-09-21 |
Family
ID=18584688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000065103A Withdrawn JP2001254974A (ja) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | 氷蓄熱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001254974A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102092470A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-06-15 | 浙江海洋学院 | 二元冰蓄冷船 |
CN102490892A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-13 | 浙江海洋学院普陀科学技术学院 | 无杂质型二元冰蓄冷船 |
CN106918175A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-07-04 | 广州高菱机电工程有限公司 | 一种过冷水式动态冰浆制取***及制冰方法 |
JP6298554B1 (ja) * | 2017-02-17 | 2018-03-20 | 株式会社ヤマト | アイススラリ冷却システム |
-
2000
- 2000-03-09 JP JP2000065103A patent/JP2001254974A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102092470A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-06-15 | 浙江海洋学院 | 二元冰蓄冷船 |
CN102490892A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-13 | 浙江海洋学院普陀科学技术学院 | 无杂质型二元冰蓄冷船 |
CN102490892B (zh) * | 2011-12-09 | 2014-09-17 | 浙江海洋学院普陀科学技术学院 | 无杂质型二元冰蓄冷船 |
JP6298554B1 (ja) * | 2017-02-17 | 2018-03-20 | 株式会社ヤマト | アイススラリ冷却システム |
CN106918175A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-07-04 | 广州高菱机电工程有限公司 | 一种过冷水式动态冰浆制取***及制冰方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070605 |