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JP3214926B2 - 氷蓄熱システムにおける氷・水スラリーの搬送方法 - Google Patents
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JP3214926B2 - 氷蓄熱システムにおける氷・水スラリーの搬送方法 - Google Patents

氷蓄熱システムにおける氷・水スラリーの搬送方法

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JP3214926B2
JP3214926B2 JP29192692A JP29192692A JP3214926B2 JP 3214926 B2 JP3214926 B2 JP 3214926B2 JP 29192692 A JP29192692 A JP 29192692A JP 29192692 A JP29192692 A JP 29192692A JP 3214926 B2 JP3214926 B2 JP 3214926B2
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裕紀 白石
正幸 谷野
一典 衛藤
正 松本
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Takasago Thermal Engineering Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、氷蓄熱システムにおけ
る氷・水スラリーの搬送方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】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、蓄熱
槽内に蓄えた冷温水を循環させて冷暖房を行う際、冷房
時の冷熱を蓄熱槽内において氷の形態で蓄える氷蓄熱シ
ステムは、小規模装置でも多量の冷熱を蓄えられること
から近年特に注目されている。
【0003】そしてそのような氷蓄熱システムにおいて
蓄熱槽内に蓄えられる氷には生成、使用する氷の性状の
種類により、氷塊状のものとシャーベット状(微細氷と
水とが混在した氷・水スラリー)があるが、後者の方が
I.P.F.(氷の充填率)を大きくでき、蓄熱効率を
向上させることができる。
【0004】そのようなシャーベット状の氷を生成する
にあたっては、例えば本出願人による特開昭63−21
7171号公報、特開昭63−231157号公報に開
示される技術において、過冷却水から連続的に生成する
方法、装置などが提案されている。これら公知技術によ
れば、過冷却水を過冷却器の伝熱管の吐出口から連続的
に空中に吐出させ、該吐出流を衝突板などの過冷却解除
手段に衝突させて衝撃を付与させることにより、氷・水
スラリーを連続して効率よく生成することが可能となっ
ている。
【0005】そしてこのように生成された氷・水スラリ
ーを空調用熱源水を蓄える蓄熱槽に供給・搬送するにあ
たっては、従来以下のような方法に拠っていた。例えば
実開平4−8025号公報にみられる「空調用蓄熱設
備」では、過冷却器を蓄熱槽に近接して設け、過冷却解
除手段を蓄熱槽の上方に設置して、該過冷却解除手段を
経た氷・水スラリーを直接蓄熱槽内に落下させるように
している。また他の公知技術によれば、ポンプによって
適宜の管路内を圧送して氷・水スラリーを蓄熱槽内に搬
送している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前者の直
接落下させる方法では、スペース等の問題から適用でき
る蓄熱槽に制限があり、限られた空間しかない場合には
そのような方式を採れない。また小槽相互が連通してい
るいわゆる多槽式の蓄熱槽では、各槽毎にそのような過
冷却解除手段を設けなければならず、配管工事、設備機
器の肥大化が避けられない。また後者によれば、微細な
氷とともに多量の水も同時に搬送しているため、搬送管
路の径が大きくなってしまい、それに伴って例えば連通
した各小槽内を貫通する槽内配管の場合には施工量が大
きくなるという問題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる点に鑑み
てなされたものであり、過冷却水によって生成された氷
・水スラリーを蓄熱槽に管路によって搬送するにあた
り、該管路の径を小さくできる搬送方法、並びに当該搬
送方法を実施する際に使用する氷・水スラリーの氷分率
調整器を提供して問題の解決を図るものである。
【0008】即ち請求項1では、空調用熱源水を蓄える
蓄熱槽内に、槽外に設置された過冷却器で生成された過
冷却水を用いてできる氷を蓄え、当該蓄熱槽から取水し
た水を空調熱源とする氷蓄熱システムにおいて、過冷却
水を用いてできる氷・水スラリーを蓄熱槽に搬送するに
あたり、搬送途中で一部の水を抜き取ってこれを蓄熱槽
内に放出することを特徴とする、氷蓄熱システムにおけ
る氷・水スラリーの搬送方法を提供する。ここで氷・水
スラリーから抜き取る水の量は、水を抜き取ることによ
って以後の搬送に対して閉塞などの支障がない程度の量
を意味し、例えば氷・水スラリーにおける全水量に対し
て約80%程度の量までが抜き取り可能である。
【0009】また請求項2では、空調用熱源水を蓄える
蓄熱槽であって、連通孔を有する仕切壁によって複数の
小槽に分割された蓄熱槽内に、槽外に設置された過冷却
器で生成された過冷却水を用いてできる氷を蓄え、当該
蓄熱槽から取水した水を空調熱源とする氷蓄熱システム
において、過冷却水を用いてできる氷・水スラリーを蓄
熱槽の各小槽の下部に搬送管を通じて搬送するにあた
り、多数の細孔が穿設された筒状の氷分率調整器を該小
槽内の搬送管に介在させることにより、該氷分率調整器
の細孔を通じて搬送途中の水の一部を該小槽内に抜き取
ってこれを当該小槽内に放出することを特徴とする、氷
蓄熱システムにおける氷・水スラリーの搬送方法を提供
する。ここで、氷分率調整器としては、中空の本体の両
端部に、蓄熱槽内貫通配管に接続される接続部を有し、
氷・水スラリーにおける水のみを外部に放出する細孔を
本体に多数設けたものを使用することができる。
【0010】
【作用】請求項1によれば、次の作用が得られる。過冷
却水によって生成される氷・水スラリーにおける氷の割
合は、過冷却水の温度(過冷度)によって定まり、例え
ば−2゜Cであれば、2.5wt%が氷の割合である。
管路内を搬送されてくるこのような氷・水スラリーに対
して、管内の水を約50%程度抜き取って、氷の割合を
約5wt%としても、以後の管路内の搬送には支障がな
く、またかかる量の水を抜き取った分、氷・水スラリー
搬送量は減少するから、以後の搬送管の径を小さくでき
る。
【0011】また抜き取った水は氷・水スラリーが供給
される蓄熱槽に放出するから、全体として、蓄熱槽から
取水されて過冷却器を経て循環する系には影響がない。
【0012】また請求項2によれば、槽内を貫通する
氷・水スラリー搬送用の管路に氷分率調節器を介在して
接続するだけで、該調整器本体に設けた細孔から氷・水
スラリーにおける水が直接蓄熱槽内に放出され、それ以
後搬送する氷・水スラリーの氷の割合を調整して、搬送
すべき氷・水スラリーの全体としての量を低減できる。
従って以後接続される搬送管の径はより小さいものを使
用できる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
れば、図1は第1実施例による空調用の氷蓄熱システム
の概略を示しており、図からも明らかなように本実施例
における蓄熱槽1は、仕切壁2、3、4、5によって小
槽1a、1b、1c、1d、1eに分割されており、各
小槽1a、1b、1c、1d、1eは、各仕切壁2、
3、4、5の上部又は下部に夫々設けられた連通孔2
a、3a、4a、5aによって連通している。なお図示
は省略したが、各連通孔2a、3a、4a、5a近傍周
囲には金網等が設けられ、氷の付着による閉塞が防止さ
れている。
【0014】蓄熱槽1内の水は、小槽1e側から氷フィ
ルタなどの氷核分離器(図示せず)を介して取水され、
ポンプ6の駆動によって水路7を経て過冷却器8に連続
供給され、この過冷却器8によって0゜C以下の過冷却
水となって大気中に吐出され、該過冷却水の吐出流は縦
パイプ9内に落下する。
【0015】上記縦パイプ9は、過冷却水の吐出流を受
け入れるのに充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10が形成されて開口しており、下
端は搬送管11に通じている。そして過冷却水が縦パイ
プ9内に落下したときの衝撃によって、流動性を有する
氷・水スラリーが生成される。搬送管11にはポンプ1
2が設けられ、上記氷・水スラリーは当該ポンプ12に
よって搬送管11内を圧送される。
【0016】この搬送管11は小槽1a内下部に通じて
おり、その先端には氷分率調整器13が接続されてい
る。この氷分率調整器13は図2に示したように、両端
部が筒体13a、13bで構成され、さらに多数の細孔
が穿設されているパンチング板によって円筒状に構成さ
れかつ筒体13a、13bと同径の本体13cが、これ
ら筒体13a、13b間に設けられている。本実施例に
おいては上記筒体13aが一方の接続部を構成してい
る。
【0017】筒体13b側端部には、他方の接続部とな
るテーパ状の接続部13dが設けられ、この接続部13
dに小口径搬送管14が接続されている。この小口径搬
送管14は、蓄熱槽1の各仕切壁2、3、4、5下部を
貫通する槽内配管を構成し、各小槽1a、1b、1c、
1d、1e内で、この小口径搬送管14内を搬送されて
きた氷・水スラリーを槽内に吐出するための分岐吐出管
15、16、17、18、19が設けられている。なお
これら各分岐吐出管15、16、17、18、19に夫
々開閉自在な弁を独立して設け、任意の小槽1a、1
b、1c、1d、1e毎に氷・水スラリーを供給自在な
構成としてもよい。、
【0018】蓄熱槽1内に蓄えられる熱源水は、最も上
流側となる小槽1aから取水され、2次側ポンプ20に
よって負荷側熱交換器21へと送られ、昇温された循環
水は蓄熱槽1における最も下流側の小槽1eへと戻され
る。
【0019】本実施例は以上のように構成されており、
通常夜間に実施される製氷運転の際には、ポンプ6で小
槽1eから汲み上げられた水が過冷却器8で0゜C以下
の過冷却水となって縦パイプ9に吐出され、その時の衝
撃で過冷却状態が解除され、氷・水スラリーが生成され
て、搬送管11からポンプ12によって蓄熱槽1に圧送
される。
【0020】このとき小槽1a内で搬送管11には、氷
分率調整器13が接続されているから、搬送管11内を
圧送されてきた氷・水スラリーは、この氷分率調整器1
3を通過する際に、水のみが本体13cから小槽1a内
に放出され、小口径搬送管14内に圧送される氷・水ス
ラリーの量が低下する。したがって搬送管11よりも径
が小さい小口径搬送管14によっても氷・水スラリーの
各小槽1a、1b、1c、1d、1eへの供給には支障
がなく、また各小槽1a、1b、1c、1d、1eへと
通ずる搬送管の径が小さくできた分、槽内配管の施工量
が低減できるものである。
【0021】なお、上記実施例における氷分率調整器1
3は、本体13c全周から一定量の水を放出するように
構成したが、氷・水スラリー中の氷の割合は生成された
過冷却水の温度によって定まるので、それに対応させて
放出量を任意に調整できるように構成してもよい。例え
ば上記実施例における氷分率調整器13の構成に即して
いえば、軸方向又は円周方向にスライド自在なカバーを
本体13cの内周に設ければ、このカバーのスライドに
応じて本体13cにおける細孔の開閉数を調整すること
ができ、それによって本体13cから放出される水の量
を変化させることができる。
【0022】
【発明の効果】請求項1によれば、搬送されてくる氷・
水スラリーの中の水を蓄熱槽内に供給する前段階で、水
のみを一部抜き取るから、その分その先に供給すべき氷
・水スラリーの量は低減され、その結果、以後の搬送管
の径を小さくして配管の施工量を低減できる。しかも抜
き取った水は蓄熱槽内に放出されるから、全体の系に対
して影響を与えない。
【0023】請求項2によれば、槽内を貫通する氷・
水スラリー搬送用の管路に氷分率調整器を介在して接続
すれば、該調整器本体に設けた細孔から氷・水スラリー
における水が槽内に放出されるので、その先搬送する
氷・水スラリーの氷の割合は調整され、搬送すべき氷・
水スラリーの全体としての量を低減できる。従って以後
接続される搬送管の径を小さくすることができる。また
構造的にも極めて簡易であり、設置が容易でしかも場所
を選ばない。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の構成の概略図である。
【図2】第1実施例における氷分率調整器の説明図であ
る。
【符号の説明】
1 蓄熱槽 1a、1b、1c、1d、1e 小槽 6 ポンプ 7 水路 8 過冷却器 9 縦パイプ 11 搬送管 12 ポンプ 13 氷分率調整器 14 小口径搬送管 15、16、17、18、19 分岐吐出管 20 2次側ポンプ 21 負荷側熱交換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 衛藤 一典 東京都町田市森野4−15−12 寺田ビル 森野B−311 (72)発明者 松本 正 神奈川県厚木市妻田北3−14−50 コー ポ本厚木A−103 (72)発明者 守屋 充 神奈川県座間市相模ヶ丘3−7−25 サ ンライトヒルズ203 (72)発明者 菊地 栄 神奈川県厚木市下津古久1−3−17 (72)発明者 入部 真武 神奈川県川崎市多摩区西生田3−20−9 (56)参考文献 特開 平4−174230(JP,A) 実開 平2−527(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 5/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空調用熱源水を蓄える蓄熱槽内に、槽外
    に設置された過冷却器で生成された過冷却水を用いてで
    きる氷を蓄え、当該蓄熱槽から取水した水を空調熱源と
    する氷蓄熱システムにおいて、過冷却水を用いてできる
    氷・水スラリーを蓄熱槽に搬送するにあたり、搬送途中
    で一部の水を抜き取ってこれを蓄熱槽内に放出すること
    を特徴とする、氷蓄熱システムにおける氷・水スラリー
    の搬送方法。
  2. 【請求項2】 空調用熱源水を蓄える蓄熱槽であって、
    連通孔を有する仕切壁によって複数の小槽に分割された
    蓄熱槽内に、槽外に設置された過冷却器で生成された過
    冷却水を用いてできる氷を蓄え、当該蓄熱槽から取水し
    た水を空調熱源とする氷蓄熱システムにおいて、過冷却
    水を用いてできる氷・水スラリーを蓄熱槽の各小槽の下
    部に搬送管を通じて搬送するにあたり、多数の細孔が穿
    設された筒状の氷分率調整器を該小槽内の搬送管に介在
    させることにより、該氷分率調整器の細孔を通じて搬送
    途中の水の一部を該小槽内に抜き取ってこれを当該小槽
    内に放出することを特徴とする、氷蓄熱システムにおけ
    る氷・水スラリーの搬送方法。
  3. 【請求項3】 氷分率調整器は、中空の本体の両端部
    に、蓄熱槽内貫通配管に接続される接続部を有し、氷・
    水スラリーにおける水のみを外部に放出する細孔を本体
    に多数設けたものである請求項2に記載の氷・水スラリ
    ーの搬送方法。
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