JP2579431Y2 - 冷却負荷部に搬送する混合液の流出制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、地域冷房等において冷
熱を潜熱物質と液体との混合液により搬送する場合にお
いて、混合液貯溜部から混合液を流出する際の流出を制
御する冷却負荷部に搬送する混合液の流出制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】地域冷房等で冷熱を冷却負荷部に搬送す
るにあたり、冷水のみを搬送する場合に比べ、氷水を搬
送する場合の方が搬送量あたりの冷熱量が多くなるので
搬送動力の削減などの利点がある。

【０００３】図３は本考案者により考案された製氷及び
混合液搬送による地域冷房システムを示す概略図であっ
て、製氷機12を備えた混合液貯溜部としての貯氷槽１の
取出し口２から潜熱物質（例えば氷）と液体（例えば
水）との混合液である氷水が、流出管３を介して搬送ポ
ンプ15により吸入、加圧されて吐出される。そして、吐
出側に設けた氷充填率（以下、ＩＰＦと記載）及び流量
測定器18に応動するＩＰＦ調整器16により適当の水を返
戻管17により貯氷槽１に戻すことにより、氷水のＩＰＦ
が調整され、さらにこの氷水は搬送主管19を通りこれに
連結された複数の冷却媒体（混合液）受入設備21，22，
23……に分岐管24を介して導入され、冷房等の目的を遂
行する。そして氷水はこの氷水中の氷が融解して水のみ
となって分岐管25を介して還流主管26に流出し、再び貯
氷槽１に還流し、循環を繰返す。

【０００４】前記複数の冷却媒体受入設備21，22，23…
…に分岐管24を以て連結される搬送主管19の下流部分は
氷水の流量が次第に減少するために管断面積が小となり
縮流管（レジューサ）20となっていること及び管系統に
は曲った部分（エルボ）や流量調整バルブ27等が存在し
ているため、高ＩＰＦ（高い氷充填率）、低流速などの
原因によって潜熱物質塊（例えば氷塊）が停滞し、これ
が徐々に圧密されるため閉塞が発生する。

【０００５】すなわち、前記流出管３、前記搬送ポンプ
15、前記ＩＰＦ調整器16、前記搬送主管19、前記分岐管
24、前記冷却媒体受入設備21，22，23……、この冷却媒
体受入設備21，22，23……内にある機器類、前記縮流管
（レジューサ）20、前記エルボ、前記流量調整バルブ27
等のそれぞれの内部に形成されている流路部にて構成さ
れた搬送流路31の途中で、氷水に含まれる氷塊が停滞
し、搬送流路31の閉塞が 引き起こることがある。

【０００６】この閉塞は氷塊によるものが主原因となっ
ている。そして、このような閉塞を防ぐために、氷塊を
発生させない方法や、氷塊を配管中に混入させない方法
などが試みられたが充分な効果が得られていない。

【０００７】そして、前記の氷塊は、貯氷槽１内の氷表
面あるいは壁面近傍に空気中の水蒸気が凝結したり、氷
同士が固着したり、氷が融解後に再凍結するなどの原因
により発生するのであるが、それを防ぐためには貯氷槽
１の防熱及び外気の遮断、攪拌により氷を水と共存状態
にするなどの方法があり、これらの方法が試みられた
が、何れも氷塊の発生を完全に防ぐことはできなかっ
た。

【０００８】一方、氷塊を搬送流路31中に混入させない
方法として、図４のように、貯氷槽１の取出し口２に、
その取出し口２と同じ大きさの金網30を取り付けること
が試みられたが、金網30を通過する氷水の速さが大きい
ため、この金網30近傍の氷水に含まれる氷塊に比較的大
きい吸引力が作用するので、金網30近傍に氷塊が停滞す
るばかりでなく氷の固着が生じて、金網30のメッシュの
閉塞を引き起してしまうことを避けられなかった。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】前記のように、氷塊に
より氷水の搬送を遂行するに際して、種々の支障が生ず
ることを避けられなかった。

【００１０】本考案は、貯氷槽の混合液取出し口附近に
おける混合液の流れを所定の限界状態に規制する混合液
の流出制御装置を得ることにより従来技術の課題を解決
することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本考案の冷却負荷部に搬
送する混合液の流出制御装置は、潜熱物質と液体との混
合液を貯溜しこの混合液を冷却負荷部に流出させる取出
し口を有する混合液貯溜部と、この混合液貯溜部の取出
し口に連通され前記冷却負荷部に混合液を搬送する搬送
流路と、前記混合液貯溜部内にこの混合液貯溜部の取出
し口を囲むように設置され前記混合液貯溜部からの混合
液の流出時にこの混合液から潜熱物質塊を分離する金網
またはパンチングメタルと、前記混合液貯溜部内に設置
され前記金網またはパンチングメタルにて分離された潜
熱物質塊を含む混合液を攪拌する攪拌機とを備え、前記
金網またはパンチングメタルは、この金網の各メッシュ
の総面積またはパンチングメタルの各孔の総面積が前記
混合液貯溜部の取出し口の断面積より大となる寸法に形
成し、前記金網の各メッシュまたはパンチングメタルの
各孔は、前記搬送流路の途中に形成されたこの搬送流路
の流路断面積のうち最小の流路断面積部分より小さい寸
法に形成し、前記攪拌機は、前記金網またはパンチング
メタルの近傍に位置して混合液の流動方向が前記金網ま
たはパンチングメタルの面と平行になるようにしたもの
である。

【００１２】

【作用】本考案では、金網またはパンチングメタルは、
この金網の各メッシュの総面積またはパンチングメタル
の各孔の総面積が前記混合液貯溜部の取出し口の断面積
より大となる寸法に形成されているため、金網またはパ
ンチングメタルを通過する混合液の速さは、混合液貯溜
部の取出し口の断面積と同じか或いはその取出し口の断
面積より小さい寸法に形成した金網等の場合と比較して
小さいので、金網等の近傍の混合液に含まれる潜熱物質
塊に作用する吸引力も小さく、金網等の近傍に潜熱物質
塊が停滞することが抑制される。

【００１３】また、金網の各メッシュまたはパンチング
メタルの各孔は、搬送流路の途中に形成された最小の流
路断面積部分より小さい寸法に形成されているため、金
網の各メッシュまたはパンチングメタルの各孔より大き
い寸法の潜熱物質塊は、混合液貯溜部から混合液が流出
する際に金網またはパンチングメタルにて混合液から分
離されるので、所定の寸法より大きい潜熱物質塊が金網
またはパンチングメタルを通過することはなく、搬送流
路の途中で潜熱物質塊が停滞することが防止さ れる。

【００１４】さらに、混合液貯溜部内の金網またはパン
チングメタルの近傍位置に混合液の流動方向が金網また
はパンチングメタルの面と平行になるように設置された
攪拌機にて、金網またはパンチングメタルにて分離され
た潜熱物質塊を含む混合液が攪拌されるため、分離され
た潜熱物質塊が混合液の流動方向に向って移動するの
で、金網等の近傍に所定の寸法より大きい潜熱物質塊が
停滞することが防止される。

【００１５】

【実施例】本考案の実施例を図面により説明する。

【００１６】図３は、本考案の混合液流出制御装置を使
用した製氷及び氷搬送による地域冷房システムの概要図
であり、製氷機12を具えた混合液貯溜部としての貯氷槽
１には潜熱物質（例えば氷）と液体（例えば水）との混
合液である氷水が貯溜される。この貯氷槽１中の氷水
は、この貯氷槽１の下部に開口形成された取出し口２か
ら流出管３を介して搬送ポンプ15により吸入吐出され、
吐出側のＩＰＦ調整器16により適当の水を返戻管17によ
り貯氷槽１に戻すことによりＩＰＦを調整され、さらに
氷水は搬送主管19を通りこの搬送主管19に連結された複
数の冷却媒体（混合液）受入設備21，22，23……に分岐
管24を介して導入され、冷房等の目的を遂行し水のみと
なって分岐管25を介して還流主管26に流出し、再び貯氷
槽１に還流し、循環を繰返すようになっている。

【００１７】なお、前記冷却媒体（混合液）受入設備2
1，22，23……には、図示しない熱交換器が設けられ、
この熱交換器において冷却負荷部との間で熱交換が行わ
れ、潜熱物質である氷等が融解するようになっている。

【００１８】また、前記流出管３、前記搬送ポンプ15、
前記ＩＰＦ調整器16、前記搬送主管19、前記分岐管24、
前記冷却媒体受入設備21，22，23……、この冷却媒体受
入設 備21，22，23……内にある機器類、前記縮流管（レ
ジューサ）20、前記エルボ、前記流量調整バルブ27等の
それぞれの内部に形成されている流路部にて、前記貯氷
槽１から氷水を前記冷却負荷部に搬送する搬送流路31が
構成されている。

【００１９】一方、図１において、１は例えば氷水を貯
溜する貯氷槽、２は氷水を流出させる取出し口、３は氷
水の流出管、４は金網またはパンチングメタル、５は攪
拌機、31は搬送流路、32は冷却負荷部、33は前記搬送流
路31の通過間隙縮小部である。

【００２０】前記金網またはパンチングメタル４は、前
記貯氷槽１からの氷水の流出時に、この氷水から所定の
寸法より大きい氷塊のみを分離するためのもので、前記
貯氷槽１内に前記取出し口２を囲むように設置されてお
り、この金網またはパンチングメタル４は、前記取出し
口２を開口した面と平行に対向する矩形状、多角形状、
円形状等の面部を有している。なお、所定の寸法以下の
大きさの氷塊は、水と混合されて氷水となって搬送流路
31を流動する。

【００２１】また、この金網またはパンチングメタル４
の全体の寸法は、この金網４の各メッシュの総面積また
はパンチングメタル４の各孔の総面積が前記取出し口２
の断面積より大となる寸法に形成されている。

【００２２】さらに、金網４の各メッシュ（目）、パン
チングメタル４の各孔は、前記搬送流路31の途中部分で
あってこの搬送流路31の流路断面積のうち最小の流路断
面積部分となっている前記通過間隙縮小部33より小さい
寸法に形成されている。

【００２３】なお、金網またはパンチングメタル４と前
記取出し口２との間には５０mm以上の間隙Ｌを設けてい
る。

【００２４】前記のように構造、寸法等の条件を設定す
ることにより多少の氷塊が、金網またはパンチングメタ
ル４の前に停滞しても、金網またはパンチングメタル４
の面積が大きいので、その氷水通過面積の減少する割合
が小さくなり、前記の氷塊の停滞によって他の氷が停滞
することはない。

【００２５】したがって、搬送流路31中に流出し搬送さ
れる氷塊の大きさが限定され、搬送流路31中の通過隙間
縮小部33においても氷塊が停滞せず、搬送流路31の閉塞
を防止できる。

【００２６】また、金網またはパンチングメタル４を通
過する氷水の速度は氷水の流通断面積の関係で取出し口
２を通過する速度よりも十分に小さく、地域冷房システ
ムの負荷が最大の場合においても例えば０．１ｍ／ｓ以
下にすることができるので、金網またはパンチングメタ
ル４の近傍の氷水に含まれる氷塊に作用する吸引力を小
さくでき、金網またはパンチングメタル４の一部分にお
いて氷塊が溜って閉塞を起こすことを防止できる。

【００２７】また、前記の氷塊及び氷塊付着による閉塞
防止は次のようにしても行なわれる。

【００２８】図１に示すように貯氷槽１中の金網または
パンチングメタル４の近傍に設置される氷水の攪拌機５
は、回転羽根5aを有している。また、この攪拌機５は、
回転羽根5aの回転駆動により生じる氷水の流動方向Ｘが
金網またはパンチングメタル４のそれぞれの面部と平行
になるように設置されている。すなわち、回転羽根5aか
らの噴流方向が金網またはパンチングメタル４を通過す
る氷水流に直角に平行となるように構成されている。こ
の攪拌機５の噴流の力により、金網またはパンチングメ
タル４にて分離された氷塊を氷水の流動方向に向って移
動させることができるので、金網４またはパンチングメ
タル４の前方で氷塊の停滞するのを防止でき、金網４の
各メッシュまたはパンチングメタル４の各孔の閉塞を防
止できる。また、撹拌機５の台数及び回転数制御によ
り、所定のＩＰＦで氷水取り出しができる。その結果、
従来の冷水のみの冷熱搬送と比べ搬送動力を削減できる
ことになる。

【００２９】なお、図２に示す金網またはパンチングメ
タル８は孔の配列がハニカム形状をした例であるが、例
えばその孔９の径を５mmのものとしそのピッチを６mmの
ものとすれば、地域冷房システムが全負荷の場合でも氷
水の通過速度を０．１ｍ／ｓ位のものとすることができ
る。更に金網またはパンチングメタル８の大きさを変え
ることにより、任意の流路隙間において閉塞なく氷水を
搬送することが可能となる。

【００３０】

【考案の効果】本考案によれば、金網またはパンチング
メタルをこの金網の各メッシュの総面積またはパンチン
グメタルの各孔の総面積が前記混合液貯溜部の取出し口
の断面積より大となる寸法に形成するため、金網等を通
過する混合液の速さを比較的小さくでき、金網等の近傍
の混合液に含まれる潜熱物質塊に作用する吸引力を小さ
くできるので、金網等の近傍に潜熱物質塊が停滞するこ
とを抑制できる。

【００３１】また、金網の各メッシュまたはパンチング
メタルの各孔を搬送流路の途中に形成された最小の流路
断面積部分より小さい寸法に形成するため、金網の各メ
ッシュまたはパンチングメタルの各孔より大きい寸法の
潜熱物質塊を混合液から分離でき、所定の寸法より大き
い潜熱物質塊が金網等を通過することを回避できるの
で、搬送流路の途中で潜熱物質塊が停滞することを防止
でき、搬送流路の閉塞を防止できる。

【００３２】さらに、混合液貯溜部内の金網またはパン
チングメタルの近傍位置に設置した攪拌機にて、潜熱物
質塊を含む混合液を攪拌させることにより、分離された
潜熱物質塊を混合液の流動方向に向って移動させること
ができるので、金網等の近傍に所定の寸法より大きい潜
熱物質塊が停滞することを防止でき、金網の各メッシュ
またはパンチングメタルの各孔の閉塞を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す説明図である。

【図２】本考案のパンチングメタルの一実施例の部分図
である。

【図３】本考案の混合液流出制御装置が使用される製
氷、氷搬送による地域冷房システムの概略図である。

【図４】従来技術の一例の説明図である。

【符号の説明】

１ 混合液貯溜部としての貯氷槽２ 取出し口 ４，８ 金網またはパンチングメタル ５ 攪拌機31 搬送流路 32 冷却負荷部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 津幡 行一 茨城県北相馬郡守谷町大字立沢2123番地 (72)考案者 横山 卓史 大阪府大阪市城東区成育二丁目11番３号 (56)参考文献 実開 平３−110333（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 5/00 102

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜熱物質と液体との混合液を貯溜しこの
   混合液を冷却負荷部に流出させる取出し口を有する混合
   液貯溜部と、この 混合液貯溜部の取出し口に連通され前記冷却負荷部
   に混合液を搬送する搬送流路と、 前記混合液貯溜部内にこの混合液貯溜部の取出し口を囲
   むように設置され前記混合液貯溜部からの混合液の流出
   時にこの混合液から潜熱物質塊を分離する 金網またはパ
   ンチングメタルと、 前記混合液貯溜部内に設置され前記金網またはパンチン
   グメタルにて分離された潜熱物質塊を含む混合液を攪拌
   する攪拌機と を備え、 前記金網またはパンチングメタルは、この金網の各メッ
   シュの総面積またはパンチングメタルの各孔の総面積が
   前記混合液貯溜部の取出し口の断面積より大となる寸法
   に形成し、 前記金網の各メッシュまたはパンチングメタルの各孔
   は、前記搬送流路の途中に形成されたこの搬送流路の流
   路断面積のうち最小の流路断面積部分より小さい寸法に
   形成し、 前記攪拌機は、前記金網またはパンチングメタルの近傍
   に位置して混合液の流動方向が前記金網またはパンチン
   グメタルの面と平行になるように したことを特徴とする
   冷却負荷部に搬送する混合液の流出制御装置。