JPH10148367A - Ice storage device - Google Patents
Ice storage deviceInfo
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- JPH10148367A JPH10148367A JP32072796A JP32072796A JPH10148367A JP H10148367 A JPH10148367 A JP H10148367A JP 32072796 A JP32072796 A JP 32072796A JP 32072796 A JP32072796 A JP 32072796A JP H10148367 A JPH10148367 A JP H10148367A
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- Japan
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- heat storage
- storage tank
- ice
- cold water
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は氷蓄熱装置に関す
る。The present invention relates to an ice heat storage device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のスタテイック型氷蓄熱装置が図２
に示されている。蓄熱運転時、冷媒ポンプ01から吐出さ
れたブライン等の冷媒は冷却器02を流過することによっ
て氷点温度以下に冷却される。2. Description of the Related Art A conventional static ice storage device is shown in FIG.
Is shown in During the heat storage operation, the refrigerant such as the brine discharged from the refrigerant pump 01 flows through the cooler 02 and is cooled to a temperature below the freezing point.
【０００３】この冷媒は蓄熱タンク03内に貯溜された冷
水04中に浸漬された製氷コイル05に入り、この製氷コイ
ル05内を流過する過程で管外の冷水04を冷却することに
よって昇温して冷媒ポンプ01に戻る。上記を繰り返すこ
とによって製氷コイル05の周囲に流動性のないスタテイ
ック氷06が生成される。[0003] This refrigerant enters an ice making coil 05 immersed in cold water 04 stored in a heat storage tank 03, and in the course of flowing through the ice making coil 05, cools the cold water 04 outside the tube to raise the temperature. Then, the process returns to the refrigerant pump 01. By repeating the above, static ice 06 having no fluidity around the ice making coil 05 is generated.
【０００４】従来のダイナミック型氷蓄熱装置が図３に
示されている。蓄熱運転時、冷媒ポンプ01から吐出され
た冷媒は冷却器02を流過することによって氷点温度以下
に冷却された後、過冷却器07に入りここで放冷した後、
冷媒ポンプ01に戻る。FIG. 3 shows a conventional dynamic ice storage device. During the heat storage operation, the refrigerant discharged from the refrigerant pump 01 is cooled to a temperature below the freezing point by flowing through the cooler 02, and then enters the supercooler 07, where it is allowed to cool down,
Return to the refrigerant pump 01.
【０００５】一方、蓄熱タンク03内に貯溜された冷水04
が冷水ポンプ08によって抽出されて氷核除去器09に入
り、ここで冷水04中に含まれる氷核が除去される。次い
で、この冷水は予熱器010 で予熱されることにより氷点
温度以上の所定温度となって過冷却器07に入り、ここで
冷媒と熱交換することによって氷点温度以下に過冷却さ
れる。On the other hand, cold water 04 stored in a heat storage tank 03
Is extracted by the cold water pump 08 and enters the ice nucleus remover 09, where the ice nuclei contained in the cold water 04 are removed. Next, the cold water is preheated by the preheater 010 to reach a predetermined temperature higher than the freezing point, enters the supercooler 07, and is supercooled to a temperature lower than the freezing point by exchanging heat with the refrigerant.
【０００６】この過冷却水はノズル011 から冷水04の液
面上に噴射されることによって過冷却が解除され、その
一部が氷結して流動性のあるダイナミック氷012 とな
り、蓄熱タンク03内に蓄えられる。The supercooled water is released from the nozzle 011 onto the liquid surface of the cold water 04 to release the supercooled water, and a part of the water is frozen to form dynamic ice 012 having fluidity. It is stored.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】図２に示すスタテイッ
ク型氷蓄熱装置においては、製氷コイル05の周囲にスタ
テイック氷06が生成されるため、その厚さが大きくなる
と熱伝達率が悪化して製氷効率が低下するのみならず蓄
熱タンク03内の氷充填率(IPF) が低いという問題があっ
た。In the static type ice heat storage device shown in FIG. 2, since the static ice 06 is generated around the ice making coil 05, if its thickness becomes large, the heat transfer coefficient deteriorates and the ice making There is a problem that not only the efficiency is reduced but also the ice filling rate (IPF) in the heat storage tank 03 is low.
【０００８】図３に示すダイナミック型氷蓄熱装置にお
いては、ダイナミック氷012 が冷水04の液面上に浮上し
て局所的に盛り上がるため氷充填率が低いという不具合
があった。The dynamic ice heat storage device shown in FIG. 3 has a disadvantage that the ice filling rate is low because the dynamic ice 012 floats on the liquid surface of the cold water 04 and rises locally.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、その要旨とすると
ころは、蓄熱タンク内に貯溜された冷水中にスタテイッ
ク形熱交換器を実質的に鉛直に浸漬し、上記蓄熱タンク
の下部から抽出された冷水を過冷却器で過冷却した後上
記冷水の液面上で噴射するとともに冷却器で氷点温度以
下に冷却された冷媒を上記スタテイック形熱交換器内を
下から上に流過させることを特徴とする氷蓄熱装置にあ
る。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and its gist is to provide a static heat exchanger in cold water stored in a heat storage tank. Substantially immersed vertically, the supercooler supercools the cold water extracted from the lower part of the heat storage tank, and then injects it onto the liquid surface of the cold water and cools the refrigerant cooled below the freezing point by the cooler. An ice heat storage device characterized in that the inside of a static heat exchanger flows upward from below.
【００１０】他の特徴とするところは、上記蓄熱タンク
を深穴形とし、この蓄熱タンク内に貯溜された冷水中に
その実質的全深さに亘る縦長の上記スタテイック形熱交
換器を浸漬したことにある。Another feature is that the heat storage tank is a deep hole type, and the vertically long static heat exchanger is immersed in the cold water stored in the heat storage tank over substantially its entire depth. It is in.
【００１１】他の特徴とするところは、上記蓄熱タンク
内中央部に上記スタテイック形熱交換器を配設したこと
にある。Another feature is that the static heat exchanger is provided at the center of the heat storage tank.
【００１２】他の特徴とするところは、上記蓄熱タンク
内外周側に上記スタテイック形熱交換器を配設したこと
にある。Another feature is that the static heat exchanger is disposed on the inner and outer peripheral sides of the heat storage tank.
【００１３】他の特徴とするところは、上記蓄熱タンク
内底部に空気を噴出する散気マニホールドを設置したこ
とにある。Another feature is that an air diffusing manifold for blowing air is provided at the bottom of the heat storage tank.
【００１４】他の特徴とするところは、上記散気マニホ
ールドから噴出した気泡及びこれに伴われた冷水を上方
に導く複数のエアリフト管を設置したことにある。Another feature is that a plurality of air lift pipes for guiding bubbles ejected from the diffuser manifold and accompanying cold water upward are provided.
【００１５】更に他の特徴とするところは、上記冷却器
で冷却された冷媒を分岐してその一方を上記スタテイッ
ク形熱交換器に導くとともに他方を上記過冷却器に導く
ことにある。Still another feature is that the coolant cooled by the cooler is branched and one of the coolant is guided to the static heat exchanger, and the other is guided to the supercooler.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の実施形態が図１に示され
ている。深穴形の蓄熱タンク１内に貯溜された冷水２中
にはその実質的全深さに亘る縦長のスタテイック形熱交
換器３が実質的に鉛直に浸漬されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention is shown in FIG. In a cold water 2 stored in a deep-hole heat storage tank 1, a vertically long static heat exchanger 3 extending substantially over its entire depth is immersed substantially vertically.
【００１７】そして、蓄熱タンク１内底部には空気を噴
出する散気マニホールド４が設置され、この散気マニホ
ルド４から噴出した気泡及びこれに伴われた冷水２を液
面上に導く複数のエアリフト管５がスタテイック形熱交
換器３のまわりに所定の間隔を隔てて実質的に鉛直に設
置されている。At the bottom of the heat storage tank 1, there is provided a diffuser manifold 4 for blowing air, and a plurality of air lifts for guiding bubbles blown from the diffuser manifold 4 and accompanying cold water 2 onto the liquid surface. A tube 5 is installed substantially vertically around the static heat exchanger 3 at a predetermined interval.
【００１８】蓄熱運転時には、蓄熱タンク１の下部から
抽出された冷水が氷核除去器６に入り、ここで冷水中に
含まれる氷核が除去される。次いで、この冷水は冷水ポ
ンプ７によって付勢された後、三方弁８を経て過冷却器
９に入り、ここで伝熱管10内を循環するブライン等の冷
媒と熱交換することによって氷点温度以下に過冷却され
る。During the heat storage operation, the cold water extracted from the lower part of the heat storage tank 1 enters the ice nucleus remover 6, where the ice nuclei contained in the cold water are removed. Next, the chilled water is energized by a chilled water pump 7 and then enters a supercooler 9 via a three-way valve 8, where the chilled water exchanges heat with a refrigerant such as brine circulating in the heat transfer tube 10 to lower the freezing point. Supercooled.
【００１９】この過冷却水は三方弁11を経てノズル12か
ら蓄熱タンク１内の冷水２の液面上に噴射され、この際
過冷却が解除されることによって過冷却水の一部が氷結
して流動性に富むダイナミック氷13となって液面上に落
下する。The supercooled water is jetted from the nozzle 12 onto the liquid surface of the cold water 2 in the heat storage tank 1 through the three-way valve 11, and at this time, part of the supercooled water is frozen by releasing the supercooling. And falls on the liquid surface as dynamic ice 13 which is rich in fluidity.
【００２０】一方、冷凍機等の冷却器14で氷点温度以下
に冷却されたブライン等の冷媒は冷媒ポンプ15によって
付勢された後三方弁16で分岐し、その一方は過冷却器９
の伝熱管10を流過する過程で昇温した後、三方弁17を経
て冷却器14に戻る。On the other hand, a refrigerant such as brine cooled to a freezing point or lower by a cooler 14 such as a refrigerator is energized by a refrigerant pump 15 and then branches off at a three-way valve 16.
After the temperature rises in the process of flowing through the heat transfer tube 10, it returns to the cooler 14 via the three-way valve 17.
【００２１】三方弁16で分岐した他方の冷媒はスタテイ
ック形熱交換器３にその下部から流入し、スタテイック
形熱交換器３内を下から上に流過する過程でその周囲の
冷水２を冷却することによって昇温した後、三方弁17を
経て冷却器14に戻る。The other refrigerant branched off by the three-way valve 16 flows into the static heat exchanger 3 from below, and cools the cold water 2 around the static heat exchanger 3 in the process of flowing upward from below. Then, the temperature returns to the cooler 14 via the three-way valve 17.
【００２２】これと同時に空気圧縮機18で圧縮された空
気が散気マニホールド４に送られ、この散気マニホルド
４から冷水２中に気泡となって噴出する。この気泡は冷
水を伴って複数のエアリフト管５内に入り、エアリフト
管５内を上昇して冷水２の液面上に放出される。At the same time, the air compressed by the air compressor 18 is sent to the diffuser manifold 4 and blows out from the diffuser manifold 4 into the cold water 2 as bubbles. These bubbles enter the plurality of air lift pipes 5 with the cold water, rise in the air lift pipes 5 and are discharged onto the liquid surface of the cold water 2.
【００２３】上記蓄熱運転を暫時継続することによって
スタテイック形熱交換器３の外表面に所定厚さのスタテ
イック氷20が生成され、ダイナミック氷13が増加して冷
水２中に所定の容積を占めた時点で蓄熱運転が停止され
る。By continuing the heat storage operation for a while, static ice 20 having a predetermined thickness is generated on the outer surface of the static heat exchanger 3, and the dynamic ice 13 increases to occupy a predetermined volume in the cold water 2. At this point, the heat storage operation is stopped.
【００２４】放熱運転時には冷却器14、冷媒ポンプ15及
び空気圧縮機18の運転が停止され、三方弁８及び11が切
り換えられる。かくして、蓄熱タンク１の下部から抽出
された冷水は氷核除去器６、冷水ポンプ７、三方弁８を
経て放熱器19に入り、ここで空調負荷等に放冷すること
によって昇温した後、三方弁11を経てノズル12から蓄熱
タンク１内に噴出する。上記放熱運転を暫時継続するこ
とによって蓄熱タンク１内のダイナミック氷13が溶融
し、冷水２の温度が所定温度に上昇した時点で放熱運転
は停止される。During the heat radiation operation, the operation of the cooler 14, the refrigerant pump 15 and the air compressor 18 is stopped, and the three-way valves 8 and 11 are switched. Thus, the cold water extracted from the lower part of the heat storage tank 1 enters the radiator 19 through the ice nucleus remover 6, the cold water pump 7, and the three-way valve 8, and then is cooled to an air-conditioning load or the like, where the temperature is increased. The gas is jetted from the nozzle 12 into the heat storage tank 1 via the three-way valve 11. By continuing the heat dissipation operation for a while, the dynamic ice 13 in the heat storage tank 1 is melted, and the heat dissipation operation is stopped when the temperature of the cold water 2 rises to a predetermined temperature.
【００２５】蓄熱運転の開始前には水の温度は４℃で最
大となるので、蓄熱タンク１内下部には上部より高温の
冷水が滞留している。しかし、蓄熱運転時には散気マニ
ホールド４から噴出した気泡に伴われて下部の比較的高
温の冷水がエアリフト管５を通って上部に移送され、か
つ、冷媒がスタテイック形熱交換器３内を下から上に流
過し、このスタテイック形熱交換器３の冷却効率は上方
に向かって次第に低下するので、上部の冷水温度を上昇
させることができる。Before the start of the heat storage operation, the temperature of the water reaches a maximum at 4 ° C., and therefore, cold water having a higher temperature than the upper part remains in the lower part of the heat storage tank 1. However, at the time of the heat storage operation, the relatively high-temperature cold water at the lower portion is transferred to the upper portion through the air lift tube 5 along with the bubbles ejected from the diffuser manifold 4, and the refrigerant passes through the inside of the static heat exchanger 3 from below. Since the cooling water flows upward, the cooling efficiency of the static heat exchanger 3 gradually decreases upward, so that the temperature of the upper cold water can be increased.
【００２６】上部の冷水温度が上昇するのみならず蓄熱
タンク１の下部から冷水２を抽出するので、冷水２の液
面近傍のダイナミック氷13を下方に移動させることがで
き、従って、氷充填率を従来のものに比し向上すること
ができる。Since not only the temperature of the upper portion of the cold water rises but also the cold water 2 is extracted from the lower portion of the heat storage tank 1, the dynamic ice 13 near the liquid level of the cold water 2 can be moved downward. Can be improved as compared with the conventional one.
【００２７】上記実施形態においてはスタテイック形熱
交換器３が蓄熱タンク１内中央部に配設されているが、
外周側に配設することができ、このようにすれば氷充填
率を更に向上しうる。In the above embodiment, the static heat exchanger 3 is disposed at the center of the heat storage tank 1.
It can be arranged on the outer peripheral side, and in this way, the ice filling rate can be further improved.
【００２８】[0028]
【発明の効果】本発明においては、蓄熱タンク内に貯溜
された冷水中にスタテイック形熱交換器を実質的に鉛直
に浸漬するとともに冷却器で冷却された冷媒をスタテイ
ック形熱交換器内を下から上に流過させるため、このス
タテイック形熱交換器によって蓄熱タンク内下部の冷水
を効率的に冷却できるとともに上部の冷水温度を比較的
高温に維持できる。According to the present invention, the static heat exchanger is substantially vertically immersed in the cold water stored in the heat storage tank, and the refrigerant cooled by the cooler is passed through the static heat exchanger. Since the static heat exchanger allows the cold water in the lower portion of the heat storage tank to be efficiently cooled, the temperature of the upper cold water can be kept relatively high.
【００２９】そして、蓄熱タンク内上部の冷水温度を比
較的高温の維持できるのみならず蓄熱タンクの下部から
冷水を抽出しているので、冷水の液面近傍のダイナミッ
ク氷を下方に移動させることができる。Since the temperature of the cold water in the upper part of the heat storage tank can be maintained at a relatively high temperature, and the cold water is extracted from the lower part of the heat storage tank, the dynamic ice near the liquid level of the cold water can be moved downward. it can.
【００３０】また、スタテイック形熱交換器のまわりに
スタテイック氷を氷結させることができるとともにダイ
ナミック氷を下方に移動させることができるので、蓄熱
タンク内に多量の氷を蓄えることができ、従って、氷充
填率を向上しうる。Further, since the static ice can be frozen around the static heat exchanger and the dynamic ice can be moved downward, a large amount of ice can be stored in the heat storage tank. The filling rate can be improved.
【００３１】蓄熱タンクを深穴形とし、この蓄熱タンク
内に貯溜された冷水中にその実質的全深さに亘る縦長の
スタテイック形熱交換器を浸漬すれば、蓄熱タンク内容
積を効率的に活用できるとともにスタテイック形熱交換
器の冷却効率を上部と下部との間で大きく変化させうる
ので、氷充填率を更に向上しうる。By making the heat storage tank a deep hole type and immersing the vertically long static type heat exchanger over substantially the entire depth in cold water stored in the heat storage tank, the capacity of the heat storage tank can be efficiently reduced. Since it can be utilized and the cooling efficiency of the static heat exchanger can be largely changed between the upper part and the lower part, the ice filling rate can be further improved.
【００３２】蓄熱タンク内中央部にスタテイック形熱交
換器を配設すれば、スタテイック形熱交換器の全周に亘
ってスタテイック氷を生成できる。If a static heat exchanger is provided at the center of the heat storage tank, static ice can be generated over the entire circumference of the static heat exchanger.
【００３３】蓄熱タンク内外周側にスタテイック形熱交
換器を配設すれば、スタテイック氷の生成量が増大する
ので、氷充填率を更に向上しうる。If a static heat exchanger is provided on the inner and outer peripheral sides of the heat storage tank, the amount of static ice generated increases, so that the ice filling rate can be further improved.
【００３４】蓄熱タンク内底部に空気を噴出する散気マ
ニホールドを設置すれば、この気泡によって蓄熱タンク
内下部の比較的高温の冷水を上方に移動させることがで
きるので、蓄熱タンク内上部の冷水温度を上昇させるこ
とができるとともにダイナミック氷が蓄熱タンクの内壁
に氷結するのを防止できる。If a diffuser manifold for injecting air is installed at the bottom of the heat storage tank, the bubbles can move relatively high-temperature cold water in the lower part of the heat storage tank upward. And dynamic ice can be prevented from freezing on the inner wall of the heat storage tank.
【００３５】散気マニホールドから噴出した気泡及びこ
れに伴われた冷水を上方に導く複数のエアリフト管を配
設すれば、気泡及び冷水を効果的に上方に移送できる。If a plurality of air lift pipes for guiding bubbles ejected from the diffusion manifold and accompanying cold water upward are provided, the bubbles and cold water can be effectively transferred upward.
【００３６】冷却器で冷却された冷媒を分岐してその一
方をスタテイック形熱交換器に導くとともに他方を過冷
却器に導けば、１台の冷却器で足りるので、装置が簡素
化されるとともにその運転経費を節減できる。If the refrigerant cooled by the cooler is branched and one of the refrigerants is led to the static heat exchanger and the other is led to the supercooler, only one cooler suffices, so that the apparatus is simplified. The operating costs can be reduced.
【図１】本発明の実施形態を示す系統図である。FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】従来のスタテイック型氷蓄熱装置の系統図であ
る。FIG. 2 is a system diagram of a conventional static ice heat storage device.
【図３】従来のダイナミック型氷蓄熱装置の系統図であ
る。FIG. 3 is a system diagram of a conventional dynamic ice heat storage device.
１ 蓄熱タンク ２ 冷水 ３ スタテイック形熱交換器 ４ 散気マニホールド ５ エアリフト管 ６ 氷核除去器 ７ 冷水ポンプ ９ 過冷却器 10 伝熱管 12 ノズル 13 ダイナミック氷 14 冷却器 15 冷媒ポンプ 18 空気圧縮機 19 放熱器 20 スタテイック氷 ８、11、16、17 三方弁 REFERENCE SIGNS LIST 1 heat storage tank 2 cold water 3 static heat exchanger 4 diffuser manifold 5 air lift pipe 6 ice nucleus remover 7 cold water pump 9 supercooler 10 heat transfer pipe 12 nozzle 13 dynamic ice 14 cooler 15 refrigerant pump 18 air compressor 19 heat radiation Container 20 Static ice 8, 11, 16, 17 Three-way valve
Claims (7)
テイック形熱交換器を実質的に鉛直に浸漬し、上記蓄熱
タンクの下部から抽出された冷水を過冷却器で過冷却し
た後上記冷水の液面上で噴射するとともに冷却器で氷点
温度以下に冷却された冷媒を上記スタテイック形熱交換
器内を下から上に流過させることを特徴とする氷蓄熱装
置。1. A static heat exchanger is substantially vertically immersed in cold water stored in a heat storage tank, and the cold water extracted from a lower part of the heat storage tank is supercooled by a supercooler, and then the cold water is cooled. An ice heat storage device, characterized in that the refrigerant is injected on the liquid surface and cooled by a cooler to a temperature below freezing point and flows through the static heat exchanger from below to above.
タンク内に貯溜された冷水中にその実質的全深さに亘る
縦長の上記スタテイック形熱交換器を浸漬したことを特
徴とする請求項１記載の氷蓄熱装置。2. The heat storage tank according to claim 1, wherein the heat storage tank has a deep hole shape, and the vertically long static heat exchanger extending substantially the entire depth thereof is immersed in cold water stored in the heat storage tank. Item 2. The ice heat storage device according to Item 1.
ック形熱交換器を配設したことを特徴とする請求項２記
載の氷蓄熱装置。3. The ice heat storage device according to claim 2, wherein the static heat exchanger is provided at a central portion in the heat storage tank.
ック形熱交換器を配設したことを特徴とする請求項２記
載の氷蓄熱装置。4. The ice heat storage device according to claim 2, wherein said static heat exchanger is provided on an outer peripheral side of said heat storage tank.
散気マニホールドを設置したことを特徴とする請求項１
記載の氷蓄熱装置。5. An air diffusion manifold for ejecting air is provided at a bottom of the heat storage tank.
The ice heat storage device as described in the above.
及びこれに伴われた冷水を上方に導く複数のエアリフト
管を設置したことを特徴とする請求項５記載の氷蓄熱装
置。6. The ice heat storage device according to claim 5, wherein a plurality of air lift pipes are provided for guiding air bubbles ejected from the air diffusion manifold and cold water accompanying the air bubbles upward.
その一方を上記スタテイック形熱交換器に導くとともに
他方を上記過冷却器に導くことを特徴とする請求項１記
載の氷蓄熱装置。7. The ice heat storage device according to claim 1, wherein the refrigerant cooled by the cooler is branched and one of the refrigerant is guided to the static heat exchanger, and the other is guided to the supercooler. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32072796A JPH10148367A (en) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | Ice storage device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32072796A JPH10148367A (en) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | Ice storage device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10148367A true JPH10148367A (en) | 1998-06-02 |
Family
ID=18124653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32072796A Pending JPH10148367A (en) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | Ice storage device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10148367A (en) |
-
1996
- 1996-11-15 JP JP32072796A patent/JPH10148367A/en active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040527 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040608 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20041019 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |