JPH0552454A - 氷蓄熱槽における取水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 氷群を水とともに貯留する槽内貯留域を設
け、冷熱消費装置に対する供給冷水を槽内貯留域から取
り出す取水口、及び、冷熱消費装置からの戻り水を槽内
貯留域へ戻す還水手段を装備した氷蓄熱槽において、取
水口からの取り出し冷水温度の変化を防止する。 【構成】 槽内貯留域１における氷群Ａの下面の上下変
位に対し、取水口６ａが氷群Ａの下面高さに近い高さに
位置する状態を維持するように、取水口６ａを上下追従
移動させる追従移動手段Ｓを設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、氷群を水とともに貯留
する槽内貯留域を設け、冷熱消費装置に対する供給冷水
を前記槽内貯留域から取り出す取水口、及び、前記冷熱
消費装置からの戻り水を前記槽内貯留域へ戻す還水手段
を装備した氷蓄熱槽における取水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記の如き氷蓄熱槽においては、
図５（イ）に示すように、取水口６ａを槽内貯留域１の
最下部に固定的に設けていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、氷群Ａの貯留
により蓄熱した冷熱の消費が進んで槽内貯留域１におけ
る氷群Ａが図５（イ）から図５（ロ）に示す如く融解す
ると、図５（イ）に示す初期状態では取水口６ａが氷群
Ａの下面高さに近い高さに位置するため取水口６ａから
の取り出し冷水Ｗの温度が氷群Ａの温度に近い０℃近傍
であるのに対し、図５（ロ）に示す冷熱消費進行後の状
態では、０℃の冷水よりも比重の大きい高温の冷水層が
槽内貯留域１の最下部に形成されるため、取水口６ａか
らの取り出し冷水Ｗの温度が高温化（例えば４℃）して
しまい、そして、この高温化のために、氷蓄熱槽から冷
水供給を受ける冷熱消費装置の運転性能が低下する等の
問題があった。

【０００４】本発明の目的は、合理的な取水形態を採用
することにより、氷群の融解等に起因する氷群下面の上
下変位にかかわらず、取水口から一定温度の冷水を安定
的に取り出せるようにする点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による氷蓄熱槽に
おける取水装置の第１の特徴構成は、氷群を水とともに
貯留する槽内貯留域を設け、冷熱消費装置に対する供給
冷水を前記槽内貯留域から取り出す取水口、及び、前記
冷熱消費装置からの戻り水を前記槽内貯留域へ戻す還水
手段を装備する構成において、前記槽内貯留域における
氷群の下面の上下変位に対し、前記取水口が氷群の下面
高さに近い高さに位置する状態を維持するように、前記
取水口を上下追従移動させる追従移動手段を設けたこと
にあり、その作用・効果は次の通りである。

【０００６】

【作用】つまり、上記の第１特徴構成においては、槽内
貯留域における氷群下面の上下変位に対し、追従移動手
段により取水口が上下追従移動することで、取水口位置
が氷群の下面高さに近い高さに維持され、これによっ
て、取水口からの取り出し冷水温度が、氷群下面の上下
変位にかかわらず氷群下面の近傍温度に安定的に維持さ
れる。

【０００７】

【発明の効果】以上、作用の結果、本発明の第１特徴構
成によれば、冷熱消費装置への供給冷水温度を従来に比
べ一定温度により安定的に保つことができることで、供
給冷水温度の変化による冷熱消費装置の性能低下を防止
できて、冷熱消費装置の運転性能を安定化し得るに至っ
た。

【０００８】〔本発明の第２及び第３特徴構成〕本発明
による氷蓄熱槽における取水装置の第２の特徴構成は、
前記追従移動手段が、氷群の下面に当接する浮体と上下
移動可能な前記取水口とを一体的に上下移動させるよう
に連結して構成されていることにある。

【０００９】つまり、この第２特徴構成においては、浮
体を氷群の下面に当接させた状態とすることにより、そ
の浮体を氷群下面の上下変位に対し追従させて上下移動
させ、そして、上下移動可能な取水口をこの浮体と一体
的に上下移動させることにより、取水口を氷群下面の上
下変位に対し上下追従移動させて、取水口位置を氷群下
面の上下変位にかかわらず氷群の下面高さに近い高さに
維持する。

【００１０】本発明による氷蓄熱槽における取水装置の
第３の特徴構成は、前記追従移動手段が、前記取水口を
上下移動させる駆動手段と、氷群の下面高さを検出する
センサと、そのセンサの検出情報に基づいて前記取水口
を氷群の下面高さに近い高さに位置させるように前記駆
動手段を制御する制御手段とを備えることにある。

【００１１】つまり、この第３特徴構成においては、セ
ンサにより検出される氷群下面高さの近傍高さを目標高
さとして、制御手段による駆動手段の制御により取水口
を目標高さへ移動させ、これによって、取水口を氷群下
面の上下変位に対し上下追従移動させて、取水口位置を
氷群下面の上下変位にかかわらず氷群の下面高さに近い
高さに維持する。

【００１２】

【実施例】次に実施例を説明する。

【００１３】図１（イ）及び（ロ）は夫々、氷群Ａを水
Ｗとともに槽内貯留域１に貯留する氷蓄熱槽を示し、２
は槽内貯留域１から取り出した冷水Ｗを空調機等の冷熱
消費装置へ供給する冷水供給路、３は冷熱消費装置から
の戻り水Ｗを導く還水路、４は還水路３を介し冷熱消費
装置から戻る水Ｗを貯留氷群Ａ上へ散水して槽内貯留域
１に戻す散水ノズル、また、５は循環ポンプである。

【００１４】６は取水管であり、この取水管６は、先端
取水口６ａの槽内貯留域１での上下移動を許すようにフ
レキシブル継手Ｊを介し冷水供給路２に接続してある。

【００１５】また、取水管６の先端部には、槽内貯留域
１における水位変位や氷群Ａの下面の上下変位に対し取
水管６の先端取水口６ａを上下追従移動させるための浮
体７を付設してある。

【００１６】８は槽内貯留域１を底部の氷不侵入域１ａ
と、その上方の氷貯留域１ｂとに仕切る多孔仕切り板で
あり、この多孔仕切り板８には、氷不侵入域１ａと氷貯
留域１ｂとにわたる浮体７及び取水管６の移動を許す切
欠き（図示せず）を形成してある。

【００１７】上記構成において、図１（イ）に示す如く
氷群Ａの貯留量が未だ多く、かつ、冷水Ｗの貯留量が少
なくて貯留水位ＷＬが氷不侵入域１ａにある初期状態で
は、取水口６ａを浮体７とともに氷不侵入域１ａ内で水
位ＷＬの上下変位に追従して上下移動させ、もって、散
水ノズル４から散水されたのち氷群Ａを介し氷不侵入域
１ａに落下して氷不侵入域１ａに貯留される０℃程度の
冷水Ｗを、大量の氷群Ａを支障とすることなく安定的に
取水口６ａから取水する。

【００１８】また、その後、氷群Ａの貯留により蓄熱し
た冷熱の消費が進んで、図１（ロ）に示すように、氷群
Ａの融解が進み、それに伴い、冷水Ｗの貯留量が増大し
て水位ＷＬが氷貯留域１ｂに上昇すると、浮体７を氷群
Ａの下面に当接させた状態で、氷群Ａの融解及び水位Ｗ
Ｌの変位による氷群下面の上下変位に対し、取水口６ａ
を浮体７とともに上下追従移動させて取水口６ａの位置
を氷群Ａの下面近傍に保ち、これによって、冷熱の消費
進行により槽内貯留域１の底部に０℃の冷水よりも比重
の大きな高温の冷水層が形成されることにかかわらず、
氷群Ａの下面近傍の０℃程度の冷水Ｗを継続取水して、
冷熱消費装置への供給冷水温度を０℃近傍の一定温度に
安定的に維持する。

【００１９】つまり、氷群Ａの下面の上下変位に対し、
取水口６ａが氷群Ａの下面高さに近い高さに位置する状
態を維持するように取水口６ａを上下追従移動させる追
従移動手段Ｓを、氷群Ａの下面に当接させる浮体７と上
下移動可能な取水管６の先端部（すなわち、取水口６
ａ）との連結をもって構成してある。

【００２０】なお、氷群Ａの貯留量がある程度まで低下
すると、別途製氷装置により製造した氷Ａを槽内貯留域
１に補充供給して、図１（イ）に示す初期状態に復帰さ
せる。

【００２１】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。

【００２２】（イ）先述の実施例に示した構成に代え
て、図２（イ）及び（ロ）に示す構成を採用してもよ
い。

【００２３】つまり、多孔仕切り板８を水平部８ａと垂
直部８ｂとを備える屈折形状に形成して、氷不侵入域１
ａを底部部分ａとそれに連なる縦部分ｂとを有するＬ型
に形成する。

【００２４】また、取水口６ａを氷不侵入域１ａの底部
部分ａと縦部分ｂとにわたって上下移動可能にするとと
もに、その取水口６ａと一体的に上下移動させるように
取水口６ａに対し連結具９を介し連結した浮体７を設
け、この浮体７を、貯留水位ＷＬが図２（イ）に示すよ
うに氷不侵入域１ａの底部部分ａ内にある状態では水位
ＷＬの変位に伴い氷不侵入域１ａの底部部分ａ内で上下
追従移動させ、かつ、図２（ロ）に示すように氷群Ａの
融解が進んで水位ＷＬが氷貯留域１ｂ内に上昇すると、
氷群Ａの下面に当接させた状態で氷群Ａの下面の上下変
位に対し氷貯留域１ｂ内で上下追従移動させるようにす
る。

【００２５】そして、浮体７と取水口６ａとの一体的上
下移動により、水位ＷＬが氷不侵入域１ａの底部部分ａ
内にある初期状態では、取水口６ａを氷不侵入域１ａの
底部部分ａ内で水位ＷＬの変位に伴い上下追従移動させ
て、氷不侵入域１ａの底部部分ａ内における冷水Ｗを取
水し、また、氷群Ａの融解が進んで水位ＷＬが氷貯留域
１ｂ内に上昇した状態では、取水口６ａを氷不侵入域１
ａの縦部分ｂ内で氷群Ａの下面の上下変位に対し上下追
従移動させて、氷群Ａの下面高さに近い高さに位置する
状態を保ち、もって、氷群Ａの下面高さに近い高さの一
定温度の冷水Ｗを継続取水する構成とする。

【００２６】なお、図２（イ）及び（ロ）に示す上記の
例において、多孔仕切り板８の水平部８ａには、浮体７
及び連結具９の通過を許す切欠きを形成してあり、ま
た、多孔仕切り板８の垂直部８ｂには連結具９の上下移
動を許す切欠きを形成してある。

【００２７】（ロ）図３（イ）及び（ロ）に示すよう
に、多孔仕切り板８の張設を省略した構成、すなわち、
槽内貯留域１における氷不侵入域１ａの仕切り形成を省
略した構成として、浮体７を常に氷群Ａの下面に当接さ
せるようにし、これによって、取水口６ａを浮体７とと
もに氷群Ａの下面の上下変位に対し常に上下追従変位さ
せる形態で、取水口位置を氷群Ａの下面高さに近い高さ
に保つようにしてもよい。

【００２８】（ハ）図４（イ）及び（ロ）に示すよう
に、氷群Ａの下面高さを検出するセンサ１０を上下方向
に並設し、そして、これらセンサ１０により検出される
氷群Ａの下面高さに近い高さを目標高さとして、制御手
段１１による駆動手段１２の制御により取水口６ａを目
標高さに移動させ、これによって、取水口６ａを氷群Ａ
の下面の上下変位に対し上下追従移動させて、取水口位
置を氷群Ａの下面高さに近い高さに保つようにしてもよ
い。

【００２９】なお、図４（イ）及び（ロ）に示す上記の
例において、上下方向に並設して氷群Ａの下面高さを検
出するセンサ１０には種々の形式のものを適用でき、例
えば、温度センサを用いて、最も低温の冷水層が位置す
る高さを氷群Ａの下面高さとして判定する構成を採用し
たり、また、光透過式のセンサを用いて、光が氷群Ａに
より遮断される氷群存在域と光が透過する氷群不存域と
の境界部を氷群Ａの下面高さとして判定する構成を採用
したりすることができる。

【００３０】また、一つのセンサをもって氷群Ａの下面
高さを検出する構成を採用してもよい。

【００３１】（ニ）氷群Ａの下面の上下変位に対し、取
水口６ａが氷群Ａの下面高さに近い高さに位置する状態
を維持するように取水口６ａを上下追従移動させる追従
移動手段Ｓを構成するに、前述の実施例や上記の各別実
施例に示した構成以外にも、種々の構成を採用できる。

【００３２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするため符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）は実施例を示す冷熱消費初期状態におけ
る槽断面図、（ロ）は同、冷熱消費進行後における槽断
面図

【図２】（イ）は第１の別実施例を示す冷熱消費初期状
態における槽断面図、（ロ）は同、冷熱消費進行後にお
ける槽断面図

【図３】（イ）は第２の別実施例を示す冷熱消費初期状
態における槽断面図、（ロ）は同、冷熱消費進行後にお
ける槽断面図

【図４】（イ）は第３の別実施例を示す冷熱消費初期状
態における槽断面図、（ロ）は同、冷熱消費進行後にお
ける槽断面図

【図５】（イ）は従来例を示す冷熱消費初期状態におけ
る槽断面図、（ロ）は同、冷熱消費進行後における槽断
面図

【符号の説明】

１ 槽内貯留域 ４ 還水手段 ６ａ 取水口 ７ 浮体 １０ センサ １１ 制御手段 １２ 駆動手段 Ａ 氷群 Ｗ 水 Ｓ 追従移動手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 氷群（Ａ）を水（Ｗ）とともに貯留する
   槽内貯留域（１）を設け、冷熱消費装置に対する供給冷
   水（Ｗ）を前記槽内貯留域（１）から取り出す取水口
   （６ａ）、及び、前記冷熱消費装置からの戻り水（Ｗ）
   を前記槽内貯留域（１）へ戻す還水手段（４）を装備し
   た氷蓄熱槽における取水装置であって、 前記槽内貯留域（１）における氷群（Ａ）の下面の上下
   変位に対し、前記取水口（６ａ）が氷群（Ａ）の下面高
   さに近い高さに位置する状態を維持するように、前記取
   水口（６ａ）を上下追従移動させる追従移動手段（Ｓ）
   を設けた氷蓄熱槽における取水装置。
2. 【請求項２】 前記追従移動手段（Ｓ）が、氷群（Ａ）
   の下面に当接する浮体（７）と上下移動可能な前記取水
   口（６ａ）とを一体的に上下移動させるように連結して
   構成されている請求項１記載の氷蓄熱槽における取水装
   置。
3. 【請求項３】 前記追従移動手段（Ｓ）が、前記取水口
   （６ａ）を上下移動させる駆動手段（１２）と、氷群
   （Ａ）の下面高さを検出するセンサ（１０）と、そのセ
   ンサ（１０）の検出情報に基づいて前記取水口（６ａ）
   を氷群（Ａ）の下面高さに近い高さに位置させるように
   前記駆動手段（１２）を制御する制御手段（１１）とを
   備える請求項１記載の氷蓄熱槽における取水装置。