JP2580415Y2 - 氷蓄熱槽の解氷装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、空調用の熱源水を氷共
存の形態で蓄熱するようにした氷蓄熱槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、建物内に配設したファンコイ
ルユニットや水熱源ヒートポンプユニットの水側熱交換
器に冷温水を循環させて冷暖房を行う際に、冷房時の冷
熱を蓄熱槽内において氷の形態で蓄えるいわゆる氷蓄熱
方式を用いた蓄熱システムが提案されている。かかるシ
ステムによれば、例えば夜間電力で冷凍機を駆動して製
氷し、氷の状態で多量の冷熱を蓄熱槽で蓄えた上、冷房
運転時にその氷の冷熱を冷水として取り出して二次側熱
交換器（負荷側熱交換器）に循環するものであり、水の
固液相変態時の潜熱を利用するので小規模装置でも多量
の冷熱を蓄えることができることから近年特に注目され
ている。

【０００３】さらに最近では、地下スラブを利用するな
どした多数の槽から構成され、各槽を連通管により順次
連通し通水する、いわゆる多槽型蓄熱槽を冷温水槽とし
て用いた大規模な蓄熱設備も提案されている。

【０００４】ところで、安価な夜間電力を用いて上記の
ような氷蓄熱システムに蓄熱された冷熱を利用する場合
には次のような問題が生じていた。即ち、単に負荷側か
らの戻り水を蓄熱槽に戻した場合には、一般的に蓄熱槽
への水の流入速度が遅いために、槽内の氷の融解が不均
一となり、そのため氷の潜熱を十分に利用できないうち
に、負荷側への供給水温が上昇してしまうことがあっ
た。

【０００５】これを改善するために、例えば本出願人の
開示による実開平４−８０２５号の「空調用蓄熱設備」
においてみられるように、負荷側からの循環水を槽上部
から直接氷蓄熱槽内の氷に散水する技術を適用すること
が考えられる。確かに、上記装置のように、循環水を氷
に直接散水することにより、氷の融解の均一性を向上さ
せて、負荷側へ供給する水の温度を従来よりも低くする
ことが可能であるが、例えば、蓄熱槽内に蓄えられた氷
水相の水位が上昇し、水面上に現れる氷部分の体積が減
少した場合には、直接散水の効果が減少してしまう。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、従来の蓄熱
槽が有する上記のような問題点に鑑みてなされたもので
あり、氷の融解の不均一を解消するとともに、蓄熱槽内
の氷の融解を速やかに行うことが可能であり、しかも、
このような効果を新規な配管施工を必要とせずに、既存
の蓄熱設備に容易に適用可能な、新規かつ改良された氷
蓄熱槽の解氷装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 上記課題を解決するた
めに，本考案によれば，氷・水スラリーを空調用熱源水
として蓄えるための氷蓄熱槽と，この氷蓄熱槽の槽外に
設置されて通水される水を過冷却域にまで冷却可能な過
冷却器と，前記氷蓄熱槽内の水を前記過冷却器内に連続
的に通水し前記過冷却器の放出端から過冷却水を吐出さ
せるための系と，この過冷却水を氷・水スラリーに変換
して前記氷蓄熱槽内に導くための手段と，前記氷蓄熱槽
内に蓄えられた氷・水スラリーを解氷するべく負荷側か
らの戻り水を前記氷蓄熱槽内に導くための系と，から成
る氷蓄熱槽において，過冷却水を氷・水スラリーに変換
して氷蓄熱槽内に導くための前記手段が，過冷却器から
の過冷却水の吐出流を受け入れる開口を上端に有した縦
パイプと，この縦パイプの下端から前記蓄熱槽の底部に
連通する搬送管とからなり，前記氷蓄熱槽内に蓄えられ
る氷・水スラリーよりも上方位置の氷蓄熱槽内に多孔板
を水平方向に張り渡すと共に，負荷側からの戻り水をそ
の多孔板上方から散水可能に構成したことを特徴とす
る，氷蓄熱槽の解氷装置が提供される。

【０００８】 また，本考案の別の観点によれば，上記
のように氷蓄熱槽内に設置される上記多孔板の孔径を，
その多孔板上に溜まる戻り水が所定の水位，好ましくは
１００ｍｍ程度に保持されるような開口度とすることが
好ましく，また，この多孔板の下方には，氷・水スラリ
ー相から氷を分離するための氷フイルタが設けられるの
が好ましい。

【０００９】

【作用】本考案によれば、多孔板の上から負荷側の戻り
水が散水され、多孔板の孔を介して氷蓄熱槽内に蓄えら
れた氷上に均一に散水が行われるので、氷の迅速かつ均
一な融解を達成できる。また、本考案の別の観点によれ
ば、多孔板上に１００ｍｍ程度の戻り水が常時溜まって
いるので、氷への散水が途切れることなく連続的に行わ
れると共に、多孔板上に溜まっている水位の分だけ、蓄
熱槽内の氷水相の水位を下げることが可能であり、その
分だけ水面上に現れる氷部分の体積を大きくすることが
できるので、氷の融解速度が促進される。

【００１０】

【実施例】以下に本考案の好適な実施例について添付図
面を参照しながら説明する。図１は本考案に基づく氷蓄
熱槽の解氷装置の第１の実施例の概略を示しており、氷
蓄熱槽１の槽内の上部には負荷２からの戻り水を散水す
るための散水手段３が設置されており、その下方には本
考案に基づいて多孔板４が水平方向に張り巡らされる。
さらに、多孔板の下方には、氷水相から氷核を分離する
ための氷フィルタ５が設けられている。

【００１１】 蓄氷時には，氷蓄熱槽１内の熱源水は，
上記氷フイルタ５により氷核が分離された水相として取
水される。ポンプ６を駆動することにより搬送管７を介
して過冷却器８に連続供給される。過冷却器８に通水さ
れた熱源水は０℃以下の過冷却域にまで冷却されて過冷
却水として大気中に吐出され，次いで縦パイプ９内に落
下される。

【００１２】 上記縦パイプ９は，過冷却器８からの過
冷却水の吐出流を受け入れるのに十分な内径を有した縦
管であり，その上端は先広がりの受け部が形成されて開
口しており，その下端は搬送管１０に連通している。こ
の搬送管１０は蓄熱槽１の底部に弁手段を介して連通し
ており，過冷却器８から吐出された過冷却水が縦パイプ
９内に落下したときの衝撃によって生成される氷・水ス
ラリーは流動状態を保持しながら，搬送管１０を介して
蓄熱槽１内の底部に導入される。蓄熱槽１内に導入され
た氷・水スラリーは，その比重に応じて，蓄熱槽中を上
昇し，氷フイルタ５の下方において，氷容積の大きなシ
ャーベット条の冷熱源として蓄えられる。

【００１３】一方、このようにして蓄熱槽１内に蓄えら
れた冷熱源は、昼間の空調等の運転時には、ポンプ１２
を駆動することにより、搬送管１１を介して取水され、
ヒートポンプなどの負荷側熱交換器２に送られる。負荷
２において熱交換され昇温された循環水は搬送管１３に
より蓄熱槽１に送られ、蓄熱槽１の上方から散水装置３
を介して多孔板４上に散水され、さらに多孔板の孔を通
して下方に蓄えられたシャーベット状の氷上に散水され
ることにより、氷の融解が行われる。

【００１４】本考案によれば、多孔板４の孔径は、上記
散水装置から散水された循環水が多孔板の孔を通して下
方に流れている状態で、しかも多孔板４上に所定の水位
１５を保持しながら溜まる程度の開口度とされる。その
ため、多孔板４上に溜められた水量の分だけ、蓄熱槽１
内の氷水相部分の水位を下げることが可能となり、その
ため、水面上に現れる氷部分の容積を大きくすることが
でき、氷の融解を促進することができる。しかも、多孔
板４と氷フィルタ５の間には空隙が生じるため、散水の
均一化及び氷の融解の促進が図れる。このようにして、
解氷された冷熱源水は再び搬送管１１から取水された負
荷側に送られ空調等を運転するために用いられる。

【００１５】図２には、本考案のさらに別の実施例が示
されている。この氷蓄熱システムの基本的な構成は図１
に示すものと同様であり、従って、図１に示された構成
要素と同じ機能を果たすものには同じ参照番号を付して
ある。

【００１６】図２に示す実施例では、散水装置３の代わ
りに、蓄熱槽１の下部から垂直方向に連通する分配管２
０が設けられており、その分配管２０は多孔板４の上方
にて開口２１している。かかる構成によれば、散水装置
３のような特殊な装置を設置せずとも、単に開口部２１
から負荷側からの循環水を噴き出させることにより、図
１に示す装置と同様の効果を得ることができるものであ
る。

【００１７】すなわち、開口部２１から噴き出された循
環水は、多孔板４上で一定の溜まりを生じた後に、多孔
板の孔を通して、氷フィルタ５の下方に蓄えられた氷・
水スラリー上に注がれる。その際にも、多孔板の孔を介
して氷上に均一に散水を行うことができると共に、多孔
板上に形成される溜まり分だけ氷水相の水位を下げて水
面上に露出する氷部分の容積を大きくできるので、氷の
融解を促進することが可能となる。

【００１８】なお、上記の実施例においては単槽型の蓄
熱槽への本考案の適用を示しているが、本願考案は複数
の小水槽から構成される多槽型蓄熱槽にも適用可能であ
ることは言うまでもない。

【００１９】

【考案の効果】上記のように本考案によれば、多孔板の
上から負荷側の戻り水が散水され、多孔板の孔を介して
氷蓄熱槽内に蓄えられた氷上に均一に散水が行われるの
で、氷の迅速かつ均一な融解を達成できる。

【００２０】また、本考案の別の観点によれば、多孔板
上に所定の水位、好ましくは１００ｍｍ程度の戻り水が
常時溜まっているので、氷への散水が途切れることなく
連続的に行われると共に、多孔板上に溜まっている水位
の分だけ、蓄熱槽内の氷水相の水位を下げることが可能
であり、その分だけ水面上に現れる氷部分の体積を大き
くすることができるので、氷の融解速度が促進される。

【００２１】また、本考案の効果は、上記のような多孔
板を既設の氷蓄熱槽に配設するだけ達成できるので、配
管施工等の手間と費用を減じることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用した氷蓄熱槽の第１の実施例の構
成を示す概略図である。

【図２】本考案を適用した氷蓄熱槽の第２の実施例の構
成を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 氷蓄熱槽 ２ 負荷 ３ 散水装置 ４ 多孔板 ５ 氷フィルタ ６ ポンプ ７ 搬送管 ８ 過冷却器 ９ 縦パイプ １０ 搬送管 １１ 搬送管 １２ ポンプ １３ 搬送管

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 氷・水スラリーを空調用熱源水として蓄
   えるための氷蓄熱槽と，この氷蓄熱槽の槽外に設置され
   て通水される水を過冷却域にまで冷却可能な過冷却器
   と，前記氷蓄熱槽内の水を前記過冷却器内に連続的に通
   水し前記過冷却器の放出端から過冷却水を吐出させるた
   めの系と，この過冷却水を氷・水スラリーに変換して前
   記氷蓄熱槽内に導くための手段と，前記氷蓄熱槽内に蓄
   えられた氷・水スラリーを解氷するべく負荷側からの戻
   り水を前記氷蓄熱槽内に導くための系と，から成る氷蓄
   熱槽において，過冷却水を氷・水スラリーに変換して氷蓄熱槽内に導く
   ための前記手段が，過冷却器からの過冷却水の吐出流を
   受け入れる開口を上端に有した縦パイプと，この縦パイ
   プの下端から前記蓄熱槽の底部に連通する搬送管とから
   なり ，前記氷蓄熱槽内に蓄えられる氷・水スラリーよりも上方
   位置の氷蓄熱槽内に 多孔板を水平方向に張り渡すと共
   に，負荷側からの戻り水をその多孔板上方から散水可能
   に構成したことを特徴とする，氷蓄熱槽の解氷装置。
2. 【請求項２】 前記多孔板の下方には，氷・水スラリー
   相から氷を分離するための氷フイルタが設けられる請求
   項１に記載の氷蓄熱槽の解氷装置。