JPH068419Y2

JPH068419Y2 - 氷水混合装置

Info

Publication number: JPH068419Y2
Application number: JP12207688U
Authority: JP
Inventors: 正之福島; 寛二酒井
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1994-03-02
Anticipated expiration: 2003-09-20
Also published as: JPH0244623U

Description

【考案の詳細な説明】《産業上の利用分野》本考案は、氷の潜熱を利用する冷房方式に適用される氷
水混合装置に関するものである。

《従来の技術》住宅、ビル等の冷房及び除湿を行う冷房方式において、
近年、冷熱として氷の潜熱を利用する方式が増加してい
る。

この方式では、蓄氷槽内に氷塊や氷片等として冷熱を蓄
積し、この冷熱を冷水あるいは氷片混合水として取出
し、冷房機，熱交換器並びに空調器等の冷房負荷に循環
させている。

このうち、冷熱を氷片混合水として取出す方式において
は、氷の混合比率を高くし、かつ長時間一定の比率で取
出す必要がある。

しかし、水の浮力により氷片は蓄氷槽の上方に浮いた状
態となるため、蓄氷槽に配管を単純に接続してポンプで
吸引するだけでは、冷房運転中に氷と水の混合比率が大
きく変動してしまう。

この変動を解消するため、従来は、第５図に示すよう
に、蓄氷槽１の中間層部に撹拌機２を取付け、この撹拌
機２で氷片と水とを混合し、氷片混合水をポンプ３で吸
引していた。

そして、この吸引された氷片混合水は、冷房負荷４へ送
られ、冷熱が取出されて氷片が融解する。この後、一部
は図示省略の製氷機へ送られて氷片製造に再使用され、
残りは蓄氷槽１へ返送されて氷片と混合され、氷片混合
水として再循環される。

《考案が解決しようとする課題》しかし、前述の蓄氷槽１内を攪拌するものでは、次のよ
うな問題がある。

（１）撹拌機２を作動させるための余分な動力が必要で
ある。

（２）氷水に大量の空気が混入する虞れがある。

（３）そして、大量の空気が混入すると、氷水の搬送圧
を損うほか、空気の断熱利用により冷房負荷４での熱交
換を妨げ、冷却効率を著しく低下させる。

（４）更に、氷片が少なく水分が多い場合は、氷片は蓄
氷槽１の上層に浮いたままになり、撹拌機２を作動して
も氷片を所要割合で含む氷片混合水を吸収することがで
きない。

（５）上記（１）〜（４）の問題は、蓄氷槽１が大型の
場合や、冷房負荷４を長時間運転した場合等に生じ易
い。

（６）しかも、冷房負荷４を長時間運転する場合は、運
転開始後しばらくの間は氷片を所要割合で含む氷片混合
水を吸収できるが、その後次第に氷片含有量が少なくな
り、ついには撹拌機２を取付けていないときと同様に、
氷片を含まない冷水のみとなってしまうという時間的に
変動する吸引状態を生じる。

本考案は、以上の諸点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、氷片を常時所要割合で含み、かつ空
気の混入のない氷片混合水を、余分な動力を要せずに冷
房負荷へ送ることのできる氷水混合装置を提案すること
にある。

《課題を解決するための手段》本考案は、上記目的を達成するために、製氷機又は蓄熱
槽に氷搬出手段を取付け、該氷搬出手段の出口部を逆Ｔ
字管からなる氷水混合器の立上管に接続し、該逆Ｔ字管
の底管の一端を冷房負荷の入口側に、他端を冷房負荷の
出口側に各々連結させ、冷房負荷からの戻り水の一部を
該氷水混合器へ供給可能とし、かつ、該立上管が下方に
行くに従って徐々に拡径するテーパとした。

また、好ましくは逆Ｔ字管からなる氷水混合器の底管の
立上管との接続部の近傍部に絞込み部を設ける。

《作用》逆Ｔ字管からなる氷水混合器に、この逆Ｔ字管の立上管
から、製氷機又は氷蓄熱槽内の氷片を氷搬送手段により
搬送し投入する。

そして、立上管のテーパは、氷片の詰りを防ぎ、逆Ｔ字
管の底管へ氷片をスムーズに落下させる作用をなす。

一方、上記氷水混合器に、逆Ｔ字管の底管の一端から、
冷房負荷から排出される戻り水の一部をポンプ等により
導入する。

すると、この底管の一端からの水と上記の氷片とが混合
し、氷片を所要割合で含む氷片混合水が調整される。

この氷片混合水は、上記氷水混合器の逆Ｔ字管の底管の
他端から流出し、冷房負荷の入口へ冷熱として移送され
る。

このとき、この氷片混合水に空気が混入するのを抑制す
るために、上記の戻り水の導入量を、逆Ｔ字管の立上管
の下端部（立上管と底管との境界部）より上方に水位が
得られる量となるように、予め上記のポンプ圧等を調整
しておく。

また、逆Ｔ字管の底管の立上管との接続部の近傍に絞込
み部が設けられていれば、底管の一端から導入される戻
り水が、この絞込み部で流速が高まり、立上管から落下
してくる氷片をスムーズに巻込んで、良好な混合状態の
氷片混合水が調製される。

《実施例》第１図は、本考案に係る氷水混合装置の一実施例を示
し、本例では製氷機又は蓄氷槽（ここでは蓄氷槽）１の
底部に氷搬出手段１０を次の態様で配設している。

すなわち、蓄氷槽１の底部に外周から中央に向かって降
下するテーパをつけ、中央直下にスクリューコンベア１
０ａが位置するようにする。そして、このスクリューコ
ンベア１０ａと、これを内蔵する大径管１０ｂとから氷
搬出手段１０が形成される。

また、この氷搬出手段１０の大径管１０ｂには、適宜箇
所に１又は複数個（第１図では２個が示されている）の
出口管１０ｃが垂下形成されている。

さらに、この出口管１０ｃに、逆Ｔ字管からなる氷水混
合器１１のテーパ付の立上管１１ａの上端部を接続す
る。

この立上管１１ａのテーパは下方に行くに従って徐々に
拡径、すなわち、図示するように、出口管１０ｃとの接
続部が最小径、逆Ｔ字管の底管１１ｂとの接続部が最大
径となるようになっている。

そして、この逆Ｔ字管の底管１１ｂの一端１１ｃを空調
器等冷房負荷４の入口側に、他端１１ｄを冷房負荷４の
出口側に各々連絡する。

なお、本例では、各冷房負荷４から排出される戻り水を
１本の配管１２に終結させ、この配管１２に多数の枝管
（第１図では２本が示されている）１２１，１２２を設
けて、この枝管１２１，１２２を上記氷水混合器１１，
１１の底管１１ｂ，１１ｂと連結させているが、第２図
に示すように、１個の冷房負荷４毎に１個の氷水混合器
１１を具備するように配管することもできる。

次に、これらの実施例の作用について説明する。

氷搬出手段１０の運転を介して、スクリューコンベア１
０ａにより蓄氷槽１底部の氷片を掻き取り大径管１０ｂ
に移送する。この大径管１０ｂ内の氷片は、出口管１０
ｃ，１０ｃに分配され、テーパ付の立上管１１ａ，１１
ａを介して、氷片詰りを生ずることなく、氷水混合器１
１，１１内へ重力によりスムーズに落下、投入される。

このとき、氷水混合器１１，１１内への氷片の投入量が
一定となるように、スクリューコンベア１０ａの回転数
を調節している。

一方、ポンプ３の運転を開始し、配管１２に集合された
戻り水を、枝管１２１，１２２を介して（第２図では、
配管１２，１２を介して）底管１１ｂ，１１ｂの一端１
１ｄ，１１ｄから氷水混合器１１，１１に圧入する。

このとき、氷水混合器１１，１１内の水位Ｌがテーパ付
の立上管１１ａの下端部（テーパ付立上管１１ａと底管
１１ｂとの境界部）より上方の位置を保持するように、
ポンプ３の圧力を調整する。

そして、上記の戻り水の圧力により、上記の氷片と戻り
水とが混合され、氷片混合水が一定の氷水混合比率で調
整される。

この氷片混合水は、ポンプ３により、氷水混合器１１，
１１の底管１１ｂ，１１ｂの他端１１ｃ，１１ｃから抜
出され、冷房負荷４へ送られて冷熱として利用される。

なお、配管１２にポンプ等を配設し、戻り水の氷水混合
器への導入圧力を高めるようにすることができる。

また、氷片混合器１１を大型のものとすれば、上記の実
施例のように複数個使用することはなく、唯一個のみで
充分である。この場合は、氷片搬出手段も例えば開閉弁
を内蔵する垂直管のような簡単な構成のものとすること
ができる。この氷片搬出手段の構成と配設態様を第３図
に示す。

すなわち、第３図において、第１，２図の実施例のよう
に外周から中央に向かって降下するテーパが付けられた
蓄氷槽（又は製氷機）１の底部の中央直下に、上記の開
閉弁１４を内蔵する垂直管１４の一端１４ａを接続し、
他端１４ｂを上記逆Ｔ字管からなる氷水混合器１１のテ
ーパ付の立上管１１ａの上端部に接続する。

更に、本考案に係る氷水混合装置においては、以上の第
１図〜第３図に示す実施例の逆Ｔ字管からなる氷水混合
器の底管１１ｂを、第４図に示すように、テーパ付の立
上管１１ａとの接続部の近傍部に絞込み部１３を設けた
ものとすることができる。

この絞込み部１３は、第４図（Ａ）に示すように底管１
１ｂの底面を上方に向けて膨出させたり、第４図（Ｂ）
に示すように底管１１ｂの両側面を底管１１ｂの内側へ
押し込んだり、さらには第４図（Ｃ）のように底管１１
ｂのテーパ付立上管１１ａ接続部の周辺を押し下げるよ
うにする等種々の方法で設けることができる。

そして、これらの絞込み部１３を設ける場合は、第４図
（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、氷水混合器１１内の水位
Ｌは、絞込み部１３を設けない場合の水位ｌよりも低く
する。

こうすることにより、氷水混合器１１内の静圧（Ｈｅａ
ｄ圧）が低下する。一方、上記の絞込み部１３により、
戻り水の流速が高まる。換言すれば戻り水の動圧が高ま
る。この大きな動圧と小さな静圧の差分が、氷片と水と
の混合動力として使用されるのであるから、第４図
（Ａ）〜（Ｃ）の実施態様によれば、極めて良好な氷水
混合状態を得ることが出来る。

《考案の効果》以上詳述したように本考案にかかる氷水混合装置におい
ては、次のような効果を奏することができる。

冷房負荷運転開始から終了に至るまで、長時間にわたっ
て、常時、氷片を所要割合で含む氷片混合水を、安定し
て冷房負荷へ送ることができる。

また、逆Ｔ字管からなる氷水混合器の立上管に、下方が
拡大するテーパを付けることにより、この立上管から投
入される氷片の詰まりを防止することができる。

更に、このテーパ付立上管の下端部より上方に所望の水
位を確保することにより、氷片混合水への混入を抑制す
ることができる。

従って、冷房負荷の冷却効率を大幅に向上させることが
できるのみならず、氷片混合水の冷房負荷への移送動力
を大幅に低減することができる。

しかも、氷と水は氷水混合器内に滞留することなく、常
時、流動しているため、氷水混合器を小形化できる。

なお、氷水混合器を大型のものとして、唯一個のみとす
れば、氷片搬出手段を小型の簡単な構成のものとするこ
とができ、この結果、氷水混合装置全体を小形化するこ
とができる。

また、逆Ｔ字管からなる氷水混合器の底管に絞込み部に
設けることにより、氷片し水との混合をより良好に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案に係る氷水混合装置の一実施例
を示す全体図、第４図は逆Ｔ字管からなる氷水混合器の
底管の例を示す説明図、第５図は従来の冷房方式を説明
するための図である。１……蓄氷槽、３……ポンプ４……冷房負荷、１０……氷片搬出手段１１……氷水混合器、１１ａ……立上管１１ｂ……底管、１３……絞込み部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】製氷機又は蓄熱槽に氷搬出手段を取付け、
該氷搬出手段の出口部を逆Ｔ字管からなる氷水混合器の
立上管に接続し、該逆Ｔ字管の底管の一端を冷房負荷の
入口側に、他端を冷房負荷の出口側に各々連結させ、冷
房負荷からの戻り水の一部を該氷水混合器へ供給可能と
し、かつ、該立上管が下方に行くに従って徐々に拡径す
るテーパとしたことを特徴とする氷水混合装置。
【請求項２】前記逆Ｔ字管からなる氷水混合器の底管の
立上管との接続部の近傍部に絞込み部を設けたことを特
徴とする請求項１記載の氷水混合装置。