JP3179281B2 - 蓄熱装置 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/25—Control of valves
- F25B2600/2511—Evaporator distribution valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D2400/00—General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
- F25D2400/30—Quick freezing
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Description
置に関するものである。
要のピークカットによる平準化等の観点より蓄熱式冷蔵
庫等に用いられる蓄熱装置が特開平1−219466号
公報に示されている。
蓄熱装置の一例について説明する。図5において、U字
状断面をもつ熱交換器チューブ2の各偏平チューブ間に
蓄熱容器3、4及びこれらの蓄熱容器3と4を仕切る2
枚の波形プレート5、6が挿入され、積層されている。
媒を流す2枚の互いに対向する偏平通路2a、2bと、
これらの通路を互いに接続する断面U字状通路2cから
成っている。熱交換器チューブ2の一端には、冷媒を取
り入れる入り口パイプ12が設けられ、他端には熱交換
器チューブ2内を循環した冷媒を排出する出口パイプ1
3が設けられている。蓄熱材容器3、4は熱交換面とし
て偏平面7a、7bを有している。
ため凹部の空間を有するコ字状に曲折された構成になっ
ている。波形プレート5と6の波形面5b、6bはほぼ
同一形状のもので、波形面5b、6bが嵌合するように
合わさった状態であり波形面5bと6bとの隙間に逃が
し空間11を形成している。熱交換器チューブ2の偏平
面8につば部5a、6aがろう付けまたは図示しない固
定用金具により固定されている。
2から冷媒を取り入れ、熱交換器チューブ2内の偏平通
路2b、断面U字状通路2c、偏平通路2aと循環させ
ることで偏平面7aにて熱交換させて行い、凍結による
体積膨張を逃がし空間11により吸収し、融解は全体に
通風させて行う。
うな構成では、蓄熱材を封入した2個の蓄熱容器3、4
は波形プレート5、6を挟んで仕切られているため、蓄
熱器の凍結不十分の時及び融解途中の体積膨張が緩和さ
れた時においては蓄熱容器の体積膨張は少ないため波形
プレート5、6の体積膨張の逃がし部分に空間11があ
ることから2個の蓄熱容器3、4はお互いに熱交換が少
ない。そのために、蓄熱容器3と4の凍結及び融解の完
了に違いが生ずると共に効率が悪い。
逃がして無駄にしてしまう。また、冷媒の熱交換能力の
大きい熱交換器チューブ2の冷媒の入り口側では蓄熱器
との熱交換面である熱交換器チューブの偏平面の片面し
か使用しておらず、冷媒流入側の冷媒能力の大きい部分
であることから蓄熱器の熱交換面でない部分からの熱損
失が大きくなり効率が悪くなる。
熱材を封入した蓄熱器の凍結及び融解を均一化させて凍
結及び融解を効率良く行い、蓄熱器の凍結時の体積の膨
張を有効に利用して凍結を促進させることを目的とす
る。
上させることを目的とする。
に本発明は、内部に蓄熱材を充填し、一表面が平面で形
成され、前記平面の裏面が凹凸面である蓄熱器2個を前
記凹凸面を互いに突き合わせた蓄熱器ユニットと、前記
蓄熱器ユニットの平面に平面で接触している冷却板を備
え、前記冷却板の蓄熱器ユニットと接触している面の裏
面に熱交換器冷媒管が広範囲で接触するようにして配し
た冷却ユニットと、風路構成用断熱材で形成した通風ダ
クトとを有し、前記通風ダクトが、積層した前記冷却ユ
ニットと前記蓄熱器ユニットとを収納し、かつ前記凹凸
面の前記凸部が、前記蓄熱器ユニットに流入する流体の
通過方向に対して千鳥配列されている。
層した冷却ユニットに挟まれている。
器表面にて直接熱交換させ蓄熱した熱を放熱するために
熱交換の効率が良く、凹凸面を有することで融解用熱交
換面の面積が大きくなり、更に凹凸面の凸部の後方で流
入してきた流体が渦流となり易く、また、前凸部の後流
が次凸部に影響を及ぼし流れの乱れを強め熱伝達を促進
することから熱交換量が大きくなり、非常に効率が良
く、凹凸面を突き合わせることで、突き合わせ部におい
て熱伝導が起こり蓄熱器の凍結及び融解時の偏りを減少
できる。また、蓄熱器ユニットの積層により挟まれた蓄
熱器は上下からの蓄熱器の凍結膨張と自らの凍結膨張に
より互いに押し合い凍結面の接触荷重の増加となり凍結
を促進させる。
媒管が積層した冷却ユニットの冷却板に挟まれているた
め冷媒の熱交換能力の大きい流入側にて冷媒管が接触し
ている上下の冷却板を介して上下の蓄熱器の2面と熱交
換し、冷媒吐出側の冷媒管を蓄熱装置の最上部あるいは
最下部に配しているため冷媒の熱交換能力の低下した冷
媒吐出側では冷媒管の接触している冷却板一面を介して
蓄熱器1面の熱交換のみであるため冷媒の熱交換能力を
効率良く使用できる。
いて、図面を参照しながら説明する。
の斜視図、図2は同実施例の図1中のA−A’線に沿う
蓄熱装置の縦断面図、図3は同実施例の蓄熱式冷蔵庫の
冷凍サイクル図、図4は同実施例の蓄熱式冷蔵庫の構造
を示す断面図である。
は蓄熱器、16は蓄熱器ユニット、17は冷却板、18
は冷却ユニット、19は冷媒を流す熱交換器冷媒管、2
0は流路壁であり、矢印21は蓄熱した熱を搬送する流
体通過方向であり、22は冷媒の流れ方向である。
器冷媒管19を挟んで積層しており、冷却ユニット18
は、蓄熱器15と冷却板17と流路壁20より構成され
ている。
れており、一表面が凍結用熱交換面の平面23とその平
面23の裏面の凹凸面24からなっており、凹凸面24
の凸部は頭部を切った円錐形状であり、千鳥配列となっ
ている。
24の凸部を突き合わせ部25にて互いに突き合わせて
いる。
積を稼だ熱交換器冷媒管19と接触しており、その裏面
にて蓄熱器15の平面23と平面で接触している。
板17の両端と固定され、固定部20a、20bにて流
体が漏れないように密閉されている。
交換冷媒管19の冷媒流入側26より冷媒を流し冷媒吐
出側27から吐出する。
換器冷媒管19の冷媒流入側26より冷媒を流し、冷却
板17を介して平面にて蓄熱器15と熱交換させ凍結す
る。融解時は空気を矢印21のように通風させ流路壁1
8に囲まれた蓄熱装置14内の蓄熱器15の凹凸面24
で冷却する。
コンデンサ29を介して3方電磁弁30に接続される。
さらに、この3方電磁弁30の第1の流出口30aはキ
ャピラリ31、冷却器32、アキュムレータ33を順次
介して前記コンプレッサ28に接続される。また、3方
電磁弁30の第2の流出口30bは、蓄熱装置用キャピ
ラリ34、前記蓄熱装置14を順次介して前記アキュム
レータ33に接続され前記コンプレッサ28に接続され
る。
6は蓄熱装置用ファンであり、蓄熱装置14は冷凍室3
7と冷蔵室38の間の仕切壁39と風路構成用断熱材4
0で形成された通風ダクト40a内に固定収納されてい
て、蓄熱装置用ファン36を運転することにより通風ダ
クト入り口40bから空気を吸い込んで、蓄熱装置14
を通して空気を冷却し、冷却した空気を通風ダクト出口
40cから吐き出す。すなわち矢印で示すように空気を
循環させ、冷蔵室38を冷却する。
用した蓄熱装置についてその動作を説明する。
ッサ28、3方電磁弁30を介し冷媒を第1の流出口3
0aのみに流し、キャピラリ31、冷却器32、アキュ
ムレータ33を経路しコンプレッサ28に戻すことで冷
却器32にて庫内を所定の温度に冷却する。
蓄熱装置用ファン36を運転し、蓄熱装置14内の蓄熱
器15に冷凍室37以外の戻り空気を通風させることで
蓄熱器の冷熱源にて冷蔵室38を冷却する。前記蓄熱利
用運転時は昼間の電力使用ピークの短時間に行うため効
率の良い蓄熱装置が必要である。ここで、蓄熱器15の
融解用熱交換部が蓄熱器表面にて直接熱交換させ蓄熱し
た熱を放熱するために熱交換の効率が良く、凹凸面24
を有することで融解用熱交換部の面積が大きくなり、更
に凹凸面24の凸部の後方で流入してきた流体が渦流と
なり易く、また、前列の後流が次列に影響を及ぼし流れ
の乱れを強め熱伝達を促進することから熱交換量が大き
くなり、非常に効率が良い。
磁弁30で第2の流出口30bに冷媒を流すようにし、
コンプレッサ28、3方電磁弁30、キャピラリ34、
蓄熱装置14、アキュムレータ33を経路しコンプレッ
サ28に戻す。この時、蓄熱装置14は熱交換器冷媒管
17より冷却板16にて蓄熱器15の凍結用熱交換面積
の増加を図った平面23で凍結を行う。凍結用熱交換面
が平面であることから接触面積が広く熱交換が良好であ
り、積層されていることから積層により挟まれた蓄熱器
は上下からの蓄熱器の凍結膨張と自らの凍結膨張により
互いに押し合い凍結面の接触荷重の増加となり凍結を促
進させる。
ット18に挟まれた部分の熱交換器冷媒管19では、熱
交換器冷媒管19に接触している上下2枚の冷却板17
を介して蓄熱器15の凍結用熱交換面の平面23の2面
と熱交換するため冷媒の熱交換能力を多く必要とし、蓄
熱装置14の最上部及び最下部の熱交換冷媒管19では
接触している冷却板17は上下のどちらか一枚を介して
蓄熱器15の凍結用熱交換面の平面23の一面のみの熱
交換でよいため冷媒の熱交換能力は冷却ユニット18に
挟まれた部分に比べて半分程度の能力でよい。このこと
から、蓄熱装置14の冷却ユニット18に挟まれた熱交
換器冷媒管19は冷媒の熱交換能力の低下していない冷
媒流入側25とし、蓄熱装置14の最上部及び最下部は
冷媒の熱交換能力の低下した冷媒吐出側26としたこと
で冷媒の熱交換効率を良くし、さらに、蓄熱装置14の
熱損失のある最上部及び最下部の熱交換器冷媒管19は
冷媒の熱交換能力の低下した冷媒吐出側26であるため
熱損失は少ない。
状は円あるいは円柱でも良く、配列は碁盤配列でも良
い。
熱材を充填し、一表面が平面で形成され、前記平面の裏
面が凹凸面である蓄熱器2個を前記凹凸面を互いに突き
合わせた蓄熱器ユニットと、前記蓄熱器ユニットの平面
に平面で接触している冷却板を備え、前記冷却板の蓄熱
器ユニットと接触している面の裏面に熱交換器冷媒管が
広範囲で接触するようにして配した冷却ユニットと、風
路構成用断熱材で形成した通風ダクトとを有し、前記通
風ダクトが、積層した前記冷却ユニットと前記蓄熱器ユ
ニットとを収納し、かつ前記凹凸面の前記凸部が、前記
蓄熱器ユニットに流入する流体の通過方向に対して千鳥
配列されているため、蓄熱装置内の蓄熱材を封入した蓄
熱器の凍結及び融解を均一化させて凍結及び融解を効率
良く行い、蓄熱器の凍結時の体制器の膨張を有効に利用
して凍結を促進させることができるとともに、凹凸面を
有することで融解熱用熱交換部の面積が大きくなり、更
に凹凸面の凸部の後方で流入してきた流体が渦流となり
易く、また前列の後流が次列に影響を及ぼし流れの乱れ
を強め熱伝達を促進することから熱交換量が大きくな
り、熱交換効率を向上できる。
側が積層した冷却ユニットに挟まれているため、冷媒の
熱交換効率を向上させることができる。
の縦断面図
Claims (2)
- 【請求項1】 内部に蓄熱材を充填し、一表面が平面で
形成され、前記平面の裏面が凸部を設けた凹凸面である
蓄熱器2個を前記凹凸面を互いに突き合わせた蓄熱器ユ
ニットと、前記蓄熱器ユニットの平面に平面で接触して
いる冷却板を備え、前記冷却板の蓄熱器ユニットと接触
している面の裏面に熱交換器冷媒管が広範囲で接触する
ようにして配した冷却ユニットと、風路構成用断熱材で
形成した通風ダクトとを有し、前記通風ダクトが、積層
した前記冷却ユニットと前記蓄熱器ユニットとを収納
し、かつ前記凹凸面の前記凸部が、前記蓄熱器ユニット
に流入する流体の通過方向に対して千鳥配列されている
蓄熱装置。 - 【請求項2】 内部に蓄熱材を充填し、一表面が平面で
形成され、前記平面の裏面が凹凸面である蓄熱器2個を
前記凹凸面を互いに突き合わせた蓄熱器ユニットと前記
蓄熱器ユニットの平面と平面で接触している冷却板を備
えた冷却ユニットに前記冷却板の蓄熱器ユニットに接触
している面の裏面に冷媒管を広範囲で接触するようにし
て配し、前記冷媒管を挟むように冷却ユニットを積層
し、蓄熱した熱の取り出しは前記凹凸面にて蓄熱器の平
面に平行に流体通過することで行われ、かつ熱交換器冷
媒管の冷媒流入側が積層した冷却ユニットに挟まれた蓄
熱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08827494A JP3179281B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 蓄熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08827494A JP3179281B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 蓄熱装置 |
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JPH07294084A JPH07294084A (ja) | 1995-11-10 |
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JP08827494A Expired - Fee Related JP3179281B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 蓄熱装置 |
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JP (1) | JP3179281B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-04-26 JP JP08827494A patent/JP3179281B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH07294084A (ja) | 1995-11-10 |
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