JPH086175Y2 - 氷水分離装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、氷水分離装置に関し、特に製氷機や氷蓄熱
槽等から氷水混合体を氷蓄熱槽や冷房負荷等へ搬送する
際に使用される配管途上に設置される氷水分離装置に関
する。

《考案の背景》 近年、ビル等の冷房は、氷の潜熱を利用したものが増
えつつある。

例えば、製氷機等で製造した氷片或いはリキッドアイ
ス（氷粒と水とのシャーベット状混合体）を、単一もし
くは複数の氷蓄熱槽に搬送し、冷熱として一旦蓄熱す
る。

そして、必要に応じて、氷蓄熱槽から上記の細氷片や
リキッドアイスが融解して生じた冷水を取り出し、この
冷水を氷蓄熱槽に連結されたファンコイル等の冷房負荷
に送り、冷房に供するのである。

また、最近、細氷片と水との混合体或いはリキッドア
イス（以下、これらを氷水混合体と称する）を直接冷房
負荷に送って冷房に供する技術が、熱効率を高める点か
ら、注目されつつある。

ところで、この氷水混合体の冷房負荷への直送技術で
は、氷粒が配管内部で詰まったり、低負荷時に冷房負荷
から未融解の氷粒が氷蓄熱槽に返送される等の不都合が
ある。

これらの不都合を解消すべく、本考案者等は、先に、
配管を氷水分離手段を配置し、冷房負荷には冷水のみを
送入するようにした氷水利用冷房装置を提案した。

この装置の一例を、第５図の全体図に示す。

同図において、製氷機ａから氷蓄熱槽ｂに搬送され、
ここに一旦蓄積された氷水混合体は、氷水混合体用配管
ｃから上記の氷水分離手段が配置された分岐部ｄに送ら
れ、ここで氷粒が分離されて、冷水のみが分岐管ｅから
冷房負荷ｆへ送入される。

この分岐部ｄは、氷水混合体用配管ｃの所定部位をＴ
字管にし、そのＴ字管の外方に向けて突出する突出管部
ｃ′の先端部に先端先細り状の連結管ｇが接続されてい
る。そして、この突出管部ｃ′と、連結管ｇとの間に氷
水分離手段たる金網ｈが介装されている。また、上記連
結管ｇの先端部に前記分岐管ｅが接続されている。

これにより、氷水混合体用管ｃから上記の分岐部ｄに
送られた上記の氷水混合体は、金網ｈのフイルタ作用を
受けて氷粒が分離され、冷水のみが連結管ｇに吸引さ
れ、分岐管ｅを経て冷房負荷ｆへ送られる。

一方、金網ｈにて分離された氷粒は、連結管ｇに吸引
されなかった冷水を搬送媒体として氷水混合体用配管ｃ
内を流れ、３方切替えバルブｉを介して、製氷機ａ及び
／又は氷水蓄熱槽ｂへ返送される。

しかし、上記のように、水のみが通過する金網ｈ等の
氷水分離手段を用いる場合には上記した問題は解決され
るものの次のような点が懸念される。

すなわち、図示するように氷水混合体用配管ｃ内を搬
送される氷は、その一部が分岐管ｅ側への吸引力により
突出管部ｃ′内に移動する。そして、上記吸引力により
氷が金網ｈの網目に詰ったり、或いは徐々に突出管部
ｃ′内に氷が溜っていく。その結果、流通抵抗が増加
（冷水の吸引動力が増加）していくおそれがある。

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、氷による圧力損失の上昇を解消し
て冷水吸引動力の増加を防止し、網筒の目詰りを防止す
ることのできる氷水分離装置を提案するにある。

《課題を解決するための手段》 上記目的を達成するために本考案に係る氷水分離装置
は、氷水混合体用配管の水平部の途中を該氷水混合体用
配管より大径の大径管で覆い、該大径管で覆われた部分
の氷水混合体用配管の周囲を冷水のみが通過し得る有孔
部とすると共に、前記大径管を冷房負荷に連通させてな
ることを特徴とし、冷水を氷水混合体用配管の下部から
のみ吸引するようにした。

そして、好ましくは前記有孔部が、前記氷水混合体用
配管の下方部位のみに形成してなることである。

《作用》 氷水混合体は、比重の軽い氷が水の上部に浮いた状態
で氷水混合体用配管内を流れている。

この状態で氷水混合体が大径管部で覆われている氷水
混合体用配管の水平部に流れて来ると、氷水混合体用配
管の周囲に設けられている有孔部から冷水のみが吸引さ
れ、大径管部側へ流入する。

このとき、有孔部が形成されている氷水混合体用配管
は、水平状態にあるため、たとえ大径管並びに冷房負荷
側へ氷が吸引されようとしても、その部位に氷が止まる
ことがなく、氷は吸引されなかった水とともに配管内を
循環移動することになる。

これにより、上記吸引時の圧力損失は大きくならず、
吸引動力も増加せず、また有孔部の破損も生じない。

尚、上記の大径管部側へ流入した冷水は、冷房負荷へ
送入され、冷房に供される。

また、氷水混合体用配管の下方部位のみに有孔部を形
成した場合には、以下のようになる。

すなわち、氷は比重の関係から氷水混合体の上部に浮
いている。そして、その浮いている氷が位置する配管内
の部位には有孔部が形成されていない。その結果、氷が
有孔部を詰らせ、閉塞させることがない。

また、この大径管部側へ流入した冷水の一部は、冷房
負荷へ送入される前に大径管部の上部（すなわち、有孔
部が設けられていない氷水混合体用配管側）に至る。こ
こで、氷水混合体用配管内の上部を流れる氷と間接的に
接触して熱交換され、冷却されて、温度が一層降下す
る。このようにして一層温度降下した冷水が、冷房負荷
へ送入される。

《実施例》 第１図は、本考案に係る氷水分離装置を用いた冷房シ
ステムの全体図で、同図中、第５図と同一符号は第５図
と同一部を示す。

同図に示すように、製氷機１にて製氷された氷が、そ
の製氷機１に接続された蓄氷槽２にスクリューコンベア
３を介して搬送され、そこにおいて一旦蓄熱させるよう
になっている。また、この蓄氷槽２には上記氷とともに
水も蓄えられている。

そして蓄氷槽２内の氷は、必要に応じ所定量毎蓄氷槽
２に接続された氷搬出混合機４へスクリューコンベア５
を介して供給されるようになっている。一方、氷搬出混
合機４内では、上記供給された氷と、その氷搬出混合機
４の搬入・搬出端に接続された氷水混合体用配管６内を
循環し戻ってきた水（氷を含む場合もあり）とが混合さ
れ、所定の混合比率（氷／水）の状態で氷水混合体用配
管６へ搬出され、冷房に供されるようになっている。

なお、本例では、氷水混合体用配管６に氷水ポンプP1
を取付け、氷水混合体を強制的に循環させるようになっ
ている。また、氷搬出混合機５内に位置する水の量が多
い場合には、第１水ポンプP2を介して上記蓄氷槽２へ供
給するようになっている。同様に蓄氷槽２内の水は第２
水ポンプP3を介して製氷機１へ供給し、製氷に供するよ
うになっている。

ここで本考案では、第１図，第２図に示すように、氷
水混合体用配管３として円筒形管を用い、この円筒形氷
水混合体用配管６の水平部の一部を、この円筒形氷水混
合体用配管６より大径の大径管10で同心状に覆う。

この大径管10で覆われた円筒形氷水混合体用配管６の
下半円部に有孔部11を設けている。この有孔部11として
は、網，パンチングメタル，メッシュ等で作ることがで
きる。

そして、大径管10を冷水配管12により冷房負荷７に連
通させており、この冷房付加７にて冷房に用いられた水
は３方切替えバルブ20を介して製氷機1,蓄氷槽２へ戻さ
れるようになっている。

第３図は、本考案に係る氷水分離装置の第２実施例で
あり、第２図と同様に第１図のII−II線断面矢視図によ
り示している。

第３図の第２実施例では、氷水混合体用配管６とし
て、図示するように、上部の半径が大きく、下部の半径
が小さい、所謂略逆３角形の異型管を用い、この逆３角
形異型管からなる氷水混合体用配管6aの水平部の一部
を、上記第１実施例と同様に、同心的に大径管10で覆
う。

この大径管10で覆われた逆３角形異型氷水混合体用配
管6aの下半円部に、第１実施例と同様、有孔部11を設
け、また大径管10を第１実施例と同様に冷水配管12を介
して冷房負荷７に連通させている。

なお、第３図の第２実施例において、氷水混合体用配
管6aを所謂逆３角形の異型管としたが、この逆３角形の
異型管は、上記の大径管10で覆う部分のみとし、他の部
分は第１実施例の場合と同様の円筒形氷水混合体用配管
６としても良い。

以上の第1,第２実施例の構成において、氷水混合体
は、製氷機１から氷蓄熱槽２に搬送され、ここに一旦蓄
積される。

次いで、必要に応じ、氷が氷蓄熱槽２から氷搬出混合
機４へ送られここにおいて水と混合されて円形あるいは
逆３角形異型の氷水混合体用配管6,6aに取り出される。
そして、上記の大径管10で覆われた円形あるいは逆３角
形異型の氷水混合体用配管6,6aに至る。

ところで、氷水混合体用は、比重の小さい氷が水の上
部に浮いた状態で上記の氷水混合体用配管6,6a内を流れ
て来るため、大径管10で覆われた円形あるいは逆３角形
異型の氷水混合体用配管6,6aの下部に設けた有孔部11に
は、水のみ（氷はあってもわずか）が存在し、この水が
有孔部11を通過して大径管10側に移行する。

そして大径管10側へ移行した冷水は、冷水配管12を通
って冷房負荷７へ送入され、冷房に供される。

また、大径管10側へ移行した冷水の一部は、冷水配管
12に入る前に大径管10の上部（すなわち、有孔部11が設
けられていない氷水混合体用配管6,6a側）に至る。

ここで、氷水混合体用配管6,6aの上部を流れている氷
と間接的に接触して熱交換され、冷却されて、温度が一
層降下する。

このようにして一層温度降下した冷水が、冷水配管12
を通って冷房負荷７へ送入される。

また、有孔部11を通過した氷水混合体は、上記の氷水
混合体用配管6,6a内を流れ、３方切替えバルブ20を介し
て、製氷機１及び／又は氷蓄熱槽２へ返送される。

なお、上記のように、氷水混合体は、比重の小さい氷
が水の上部に浮いた状態で上記の大径管10で覆われた氷
水混合体用配管6,6a内を流れて来るため、上部の容積が
円形氷水混合体用配管６に比して大きい逆３角形異型氷
水混合体用配管6aであれば、氷の充填率が大きくなり、
大量の冷熱を搬送することができる。

なおまた、上記した各実施例では、いずれも氷水混合
体用配管の下方部のみに有孔部を形成した例について説
明したが、本考案はこれに限ること無く、例えば第４図
に示すように、氷水混合体用配管６の全周囲に有孔部を
形成しても良い。

《考案の効果》 以上詳述した本考案に係る氷水分離装置によれば、氷
水混合体用配管の水平部に設けられた有孔部からは冷水
のみが大径管部に吸引される（仮に氷が吸引されてもわ
ずかであり有孔部を閉塞することはない）とともに、配
管内の氷はスムーズに流れるため、氷による有孔部の閉
塞事故が抑制される。

このため、圧力損失は上昇せず、冷水の吸引動力も増
加しない。

更に、冷房負荷が大きくなると、氷蓄熱槽から氷水混
合体用配管へ抜き出す氷水混合体量が多くなり、氷水混
合体用配管内の氷の量も必然的に多くなるが、有孔部の
氷による閉塞等抑制できる。

特に有孔部を配管の下部のみに形成した場合には、水
と氷の比重の関係から有孔部の位置する下部には主に水
が流れるため、よりその有孔部での氷の詰りを防止で
き、上記効果がより向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る氷水分離装置を用いた冷房システ
ムを示す全体図、第２図は本考案に係る氷水分離装置の
第１実施例を示す図で、第１図のII−II線断面矢視図、
第３図は本考案に係る氷水分離装置の第２実施例を示す
図で、第４図はその変形例を示す図、第５図は先願に係
る氷水分離手段を用いた冷房システムの全体を示す説明
図である。 6,6a……氷水混合体用配管 ７……冷房負荷、10……大径管 11……有孔部、12……冷水配管

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】氷水混合体用配管の水平部の途中を該氷水
   混合体用配管より大径の大径管で覆い、該大径管で覆わ
   れた部分の氷水混合体用配管の周囲を冷水のみが通過し
   得る有孔部とすると共に、前記大径管を冷房負荷に連通
   させてなることを特徴とする氷水分離装置。
2. 【請求項２】前記有孔部が、前記氷水混合体用配管の下
   方部位のみに形成されてなることを特徴とする請求項１
   記載の氷水分離装置。