JP3410694B2 - 給水設備の凍結防止又は解凍の方法と機構 - Google Patents
給水設備の凍結防止又は解凍の方法と機構Info
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- JP3410694B2 JP3410694B2 JP29921299A JP29921299A JP3410694B2 JP 3410694 B2 JP3410694 B2 JP 3410694B2 JP 29921299 A JP29921299 A JP 29921299A JP 29921299 A JP29921299 A JP 29921299A JP 3410694 B2 JP3410694 B2 JP 3410694B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、寒冷地における給水管
や分水栓、止水栓、量水器などの給水設備の凍結を防止
し、或いは凍結してしまった給水設備の解凍を行う方法
とその機構に関するものである。
や分水栓、止水栓、量水器などの給水設備の凍結を防止
し、或いは凍結してしまった給水設備の解凍を行う方法
とその機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、寒冷地における給水設備の凍結防
止、或いは凍結してしまった給水設備の解凍は、温度低
下の及ばない深度の地下に設備を埋設したり、高温蒸気
を管内に吹き込んだり、或いは給水管が鉄管の場合には
外部からバーナーなどにより鉄管を加熱するなどして行
われてきている。
止、或いは凍結してしまった給水設備の解凍は、温度低
下の及ばない深度の地下に設備を埋設したり、高温蒸気
を管内に吹き込んだり、或いは給水管が鉄管の場合には
外部からバーナーなどにより鉄管を加熱するなどして行
われてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高深度
の地下に設備を埋設するには、余計な費用と労力を要
し、特に、埋設後の設備の点検や管理に様々な問題を残
している。
の地下に設備を埋設するには、余計な費用と労力を要
し、特に、埋設後の設備の点検や管理に様々な問題を残
している。
【０００４】また、高温蒸気等による内部加熱やバーナ
ーなどによる外部加熱は、一時的な対応には効果を挙げ
得るが、恒常的なものとは成り得ないばかりでなく、加
熱のための特別な手段や労力を必要とするという問題が
あった。
ーなどによる外部加熱は、一時的な対応には効果を挙げ
得るが、恒常的なものとは成り得ないばかりでなく、加
熱のための特別な手段や労力を必要とするという問題が
あった。
【０００５】更に、凍結現象が冬季のみに発生する季節
的な現象であり、夏期や温暖な季節には対応を必要とし
ない特殊な現象であることにも、その対応を困難にする
原因がある。
的な現象であり、夏期や温暖な季節には対応を必要とし
ない特殊な現象であることにも、その対応を困難にする
原因がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した問題に
対応しようとするものであり、超音波を給水設備内の温
度低下した水流、或いは凍結部に印可させて凍結防止或
いは解凍を行うようにした。
対応しようとするものであり、超音波を給水設備内の温
度低下した水流、或いは凍結部に印可させて凍結防止或
いは解凍を行うようにした。
【０００７】超音波は、これを物体に当てた場合、その
エネルギーは最終的に熱に変化し、その特徴として直進
性が強く、印可した場合に物質により吸収係数が非常に
異なるので、選択的加熱効果を利用できる特色があり、
例えば、ゴム、ポリエチレンなどには、発熱効果が高
く、塩化ビニール、アクリル樹脂、テフロン（登録商
標）ではやや低く、スチロール、鉄分の入った樹脂では
微弱であることが知られている。
エネルギーは最終的に熱に変化し、その特徴として直進
性が強く、印可した場合に物質により吸収係数が非常に
異なるので、選択的加熱効果を利用できる特色があり、
例えば、ゴム、ポリエチレンなどには、発熱効果が高
く、塩化ビニール、アクリル樹脂、テフロン（登録商
標）ではやや低く、スチロール、鉄分の入った樹脂では
微弱であることが知られている。
【０００８】本発明は、超音波のエネルギーが最終的に
熱に変化する性質を利用して給水設備の凍結防止或いは
解凍を行うもので、出願人において次の実験を行って、
その効果を確認した。
熱に変化する性質を利用して給水設備の凍結防止或いは
解凍を行うもので、出願人において次の実験を行って、
その効果を確認した。
【０００９】試験設備として、底部に発信器を備えた円
板型振動子を設定した直径２０ミリ、長さ１０００ミリ
の透明なアクリルパイプに水道水を入れた試験試料と、
円板型振動子を設定しない直径２０ミリ、長さ１０００
ミリのアクリルパイプに水道水を入れた試験試料を庫内
上部温度−１４°Ｃの冷凍庫内に縦に設置し、超音波を
照射した試料と超音波を照射しない試料との比較試験を
行った。
板型振動子を設定した直径２０ミリ、長さ１０００ミリ
の透明なアクリルパイプに水道水を入れた試験試料と、
円板型振動子を設定しない直径２０ミリ、長さ１０００
ミリのアクリルパイプに水道水を入れた試験試料を庫内
上部温度−１４°Ｃの冷凍庫内に縦に設置し、超音波を
照射した試料と超音波を照射しない試料との比較試験を
行った。
【００１０】超音波を照射した試料の振動子の周波数は
1.65ＭHZ一定とし、アクリルパイプ上部に測定点CH04、
下部に測定点CH02を設定し、試料のアクリルパイプ上部
付近の庫内に測定点CH08、下部付近の庫内に測定点CH06
を設定して10秒間隔で30分間測定を行った。
1.65ＭHZ一定とし、アクリルパイプ上部に測定点CH04、
下部に測定点CH02を設定し、試料のアクリルパイプ上部
付近の庫内に測定点CH08、下部付近の庫内に測定点CH06
を設定して10秒間隔で30分間測定を行った。
【００１１】その結果、各測定点において図２のグラフ
に示すような温度変化が確認され、超音波を照射しない
試料は完全に凍結したが、超音波を照射した試料はアク
リルパイプ上部測定点CH04において２°Ｃの温度を維持
し、下部測定点CH06においては１°Ｃから４°Ｃの間で
温度のばらつきを見せたが、０°Ｃ以上の温度を保ち、
パイプ内壁の壁際に幅１ミリ程度の氷結が見られる程度
で超音波照射軸上には全く凍結が見られなかった。
に示すような温度変化が確認され、超音波を照射しない
試料は完全に凍結したが、超音波を照射した試料はアク
リルパイプ上部測定点CH04において２°Ｃの温度を維持
し、下部測定点CH06においては１°Ｃから４°Ｃの間で
温度のばらつきを見せたが、０°Ｃ以上の温度を保ち、
パイプ内壁の壁際に幅１ミリ程度の氷結が見られる程度
で超音波照射軸上には全く凍結が見られなかった。
【００１２】超音波照射時の水道水の状況は、当初、パ
イプ内壁に水滴が付着するのが確認され、次いで水面の
中央部に盛り上がりが生じ、その１０ミリ程度下の部分
が暖かくなってきて、更に、水面の上部に霧の発生が認
められた。
イプ内壁に水滴が付着するのが確認され、次いで水面の
中央部に盛り上がりが生じ、その１０ミリ程度下の部分
が暖かくなってきて、更に、水面の上部に霧の発生が認
められた。
【００１３】以上の実験結果から、振動子の周波数を1.
65ＭHZ程度とすることにより水道水の凍結を防止するこ
とができることが確認され、測定点CH02及び測定点CH06
の温度変化によって超音波の周波数を高めることによ
り、更に温度を高めることができ、凍結部の解凍にも対
応できることが確認された。
65ＭHZ程度とすることにより水道水の凍結を防止するこ
とができることが確認され、測定点CH02及び測定点CH06
の温度変化によって超音波の周波数を高めることによ
り、更に温度を高めることができ、凍結部の解凍にも対
応できることが確認された。
【００１４】また、給水設備の流水経路内壁に振動子を
設定し、温度センサーによって感知した温度低下によっ
て振動子が作動するようにして、季節的な温度変動に対
応して自動的に対応する凍結防止機構を構成するように
したものである。
設定し、温度センサーによって感知した温度低下によっ
て振動子が作動するようにして、季節的な温度変動に対
応して自動的に対応する凍結防止機構を構成するように
したものである。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。１は超音波発生装置であり、振動子２とこれを作
動する駆動回路３、電源プラグ４からの電流を調整する
整流器５、超音波の強度調整器６から成っている。
する。１は超音波発生装置であり、振動子２とこれを作
動する駆動回路３、電源プラグ４からの電流を調整する
整流器５、超音波の強度調整器６から成っている。
【００１６】凍結防止機構は、このような超音波発生装
置１を用い、給水設備を構成する配水管Ａの底部に振動
子２を設定し、流水経路内に流水温度を測定感知する温
度センサー７を設ける。
置１を用い、給水設備を構成する配水管Ａの底部に振動
子２を設定し、流水経路内に流水温度を測定感知する温
度センサー７を設ける。
【００１７】給水設備を上記のような機構に構成するこ
とにより、温度センサー７が設定された流水温度を測定
感知すると、駆動回路３に電源が入り、振動子２が作動
して配水管Ａの軸心方向に超音波が照射され、管内の水
流に適宜な温度調整と微震を与えて流水の凍結が防止さ
れる。
とにより、温度センサー７が設定された流水温度を測定
感知すると、駆動回路３に電源が入り、振動子２が作動
して配水管Ａの軸心方向に超音波が照射され、管内の水
流に適宜な温度調整と微震を与えて流水の凍結が防止さ
れる。
【００１８】凍結部の解凍は、凍結した給水設備の配管
部を止水措置を施したうえ、継手部等をはずして凍結経
路に振動子２を設定し、超音波発生装置に電源を入れて
凍結度に対応した周波数の超音波を凍結経路に向けて照
射することにより、凍結経路を直進する超音波の変換熱
エネルギーにより解凍が行われるものである。
部を止水措置を施したうえ、継手部等をはずして凍結経
路に振動子２を設定し、超音波発生装置に電源を入れて
凍結度に対応した周波数の超音波を凍結経路に向けて照
射することにより、凍結経路を直進する超音波の変換熱
エネルギーにより解凍が行われるものである。
【００１９】なお、給水設備の配管にポリエチレンなど
発熱効果の高い素材が用いられている場合には、管の外
部に振動子２を設定して解凍を行うことも可能である。
発熱効果の高い素材が用いられている場合には、管の外
部に振動子２を設定して解凍を行うことも可能である。
【図１】 本発明による凍結防止機構の実施例を示すも
ので、給水設備の配管部に超音波発生装置を設置した状
況を示す全体側面図
ので、給水設備の配管部に超音波発生装置を設置した状
況を示す全体側面図
【図２】 出願人において実施した実験結果を示す温度
変化グラフ
変化グラフ
１ 超音波発生装置
２ 振動子
３ 振動子を作動する駆動回路
４ 電源プラグ
５ 整流器
６ 超音波の強度調整器
７ 温度センサー
Ａ 給水設備を構成する配水管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
E03B 7/12
F16L 57/00
Claims (2)
- 【請求項１】温度センサーによって給水設備内の流水温
度を検知し、給水設備の流水経路内壁に設定した振動子
を超音波強度調整器によって検知温度に対応した周波数
により作動させることによって、流体の温度変化に対応
して超音波発振器の周波数を変化させた超音波を照射す
ることにより凍結防止或いは解凍を行うことを特徴とす
る給水設備の凍結防止又は解凍の方法 - 【請求項２】給水設備の流水経路内壁に振動子を設定
し、温度センサーによって感知した温度低下によって振
動子が作動し、超音波強度調整器によって周波数を検知
温度に対応させるように構成したことを特徴とする給水
設備の凍結防止機構
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29921299A JP3410694B2 (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 給水設備の凍結防止又は解凍の方法と機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29921299A JP3410694B2 (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 給水設備の凍結防止又は解凍の方法と機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001115504A JP2001115504A (ja) | 2001-04-24 |
| JP3410694B2 true JP3410694B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=17869612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29921299A Expired - Fee Related JP3410694B2 (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 給水設備の凍結防止又は解凍の方法と機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3410694B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101298124B1 (ko) * | 2012-03-07 | 2013-08-20 | 한국해양과학기술원 | 마이크로 버블을 이용한 결빙 방지 기능을 갖는 밸러스팅 장치 및 이를 포함하는 선박 |
| KR101298126B1 (ko) * | 2012-03-07 | 2013-08-20 | 한국해양과학기술원 | 초음파를 이용한 결빙 방지 기능을 갖는 밸러스팅 장치 및 이를 포함하는 선박 |
| KR200486249Y1 (ko) * | 2013-06-26 | 2018-06-07 | 대우조선해양 주식회사 | 해상 부유체의 저장탱크 동결방지장치 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105823221B (zh) * | 2016-05-23 | 2018-12-21 | 珠海格力电器股份有限公司 | 热水器的排水控制方法、装置和系统 |
| CN108414039A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-08-17 | 广东万家乐燃气具有限公司 | 一种水流量、水温检测方法及水流量传感器 |
| KR102138093B1 (ko) * | 2019-01-29 | 2020-07-29 | 숭실대학교산학협력단 | 세탁기 배수호스의 동결 방지 장치 및 그 방법 |
| CN112744895A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 彭志军 | 一种具有超声波防凝结与自洁的车载水箱装置 |
| RU2764898C1 (ru) * | 2020-11-16 | 2022-01-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Способ защиты от замерзания системы водоснабжения |
-
1999
- 1999-10-21 JP JP29921299A patent/JP3410694B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101298124B1 (ko) * | 2012-03-07 | 2013-08-20 | 한국해양과학기술원 | 마이크로 버블을 이용한 결빙 방지 기능을 갖는 밸러스팅 장치 및 이를 포함하는 선박 |
| KR101298126B1 (ko) * | 2012-03-07 | 2013-08-20 | 한국해양과학기술원 | 초음파를 이용한 결빙 방지 기능을 갖는 밸러스팅 장치 및 이를 포함하는 선박 |
| WO2013133569A1 (ko) * | 2012-03-07 | 2013-09-12 | 한국해양과학기술원 | 초음파를 이용한 결빙 방지 기능을 갖는 밸러스팅 장치 및 이를 포함하는 선박 |
| WO2013133568A1 (ko) * | 2012-03-07 | 2013-09-12 | 한국해양과학기술원 | 마이크로 버블을 이용한 결빙 방지 기능을 갖는 밸러스팅 장치 및 이를 포함하는 선박 |
| KR200486249Y1 (ko) * | 2013-06-26 | 2018-06-07 | 대우조선해양 주식회사 | 해상 부유체의 저장탱크 동결방지장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001115504A (ja) | 2001-04-24 |
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