JPH0260974B2 - - Google Patents
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- JPH0260974B2 JPH0260974B2 JP32481A JP32481A JPH0260974B2 JP H0260974 B2 JPH0260974 B2 JP H0260974B2 JP 32481 A JP32481 A JP 32481A JP 32481 A JP32481 A JP 32481A JP H0260974 B2 JPH0260974 B2 JP H0260974B2
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- JP
- Japan
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- pipe
- tank
- water
- cooling
- freezing
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- Expired
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- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 44
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 13
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 10
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 9
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は結氷管面に成長する結氷槽の結氷量測
定装置である。
定装置である。
結氷槽はいわゆるアイスバンクとも称せられる
もので、夏期の冷房時において省エネルギーの見
地より夜間電力で予め被冷却水を結氷させて潜熱
として貯えて置き、昼間これを解氷して使用する
もので、小規模の蓄熱槽で大きな容量の冷却を行
わせることが出来、省資源的にも有用なものであ
る。
もので、夏期の冷房時において省エネルギーの見
地より夜間電力で予め被冷却水を結氷させて潜熱
として貯えて置き、昼間これを解氷して使用する
もので、小規模の蓄熱槽で大きな容量の冷却を行
わせることが出来、省資源的にも有用なものであ
る。
従来このようなアイスバンク方式においては、
冷却管面に成長する結氷厚みの検出、測定、制御
に関しての各種の開発が行われているが、これら
は冷却管面に成長する結氷状態を局部的に検出、
測定、制御を行わせるための、これらのセンサー
を冷却管の適当箇処に複数個設置して置き、それ
らの値を基にして結氷管面に成長する結氷厚さの
測定が行われている。然し冷却管を流れる冷媒量
の多寡、或は被冷却水の流量、その流れの姿態、
これによつて生じた結氷による二次的の影響、結
氷、解氷の繰り返しによる不特定位置における結
氷の異常成長のために、局部的の氷厚の検出、制
御では全結氷量の検出、測定、制御等は困難なも
のである。このために冷却管面に成長する結氷に
より、その比容積の増加分だけ被冷却水を溢水さ
せ、結氷の前後における結氷槽の重量差を秤量す
ることにより、結氷量の測定を行わせる結氷量測
定装置が開発されているが、小規模の結氷槽にお
いては冷却管を結氷槽と隔離して吊架させ、被冷
却水のみを含めた結氷槽を秤量することが出来る
が、大規模の結氷槽においては、冷却管及びその
表面に成長した結氷量を前述の様な構造により吊
架することの困難さ、被冷却水の高精度の水面制
御の点に問題がある。
冷却管面に成長する結氷厚みの検出、測定、制御
に関しての各種の開発が行われているが、これら
は冷却管面に成長する結氷状態を局部的に検出、
測定、制御を行わせるための、これらのセンサー
を冷却管の適当箇処に複数個設置して置き、それ
らの値を基にして結氷管面に成長する結氷厚さの
測定が行われている。然し冷却管を流れる冷媒量
の多寡、或は被冷却水の流量、その流れの姿態、
これによつて生じた結氷による二次的の影響、結
氷、解氷の繰り返しによる不特定位置における結
氷の異常成長のために、局部的の氷厚の検出、制
御では全結氷量の検出、測定、制御等は困難なも
のである。このために冷却管面に成長する結氷に
より、その比容積の増加分だけ被冷却水を溢水さ
せ、結氷の前後における結氷槽の重量差を秤量す
ることにより、結氷量の測定を行わせる結氷量測
定装置が開発されているが、小規模の結氷槽にお
いては冷却管を結氷槽と隔離して吊架させ、被冷
却水のみを含めた結氷槽を秤量することが出来る
が、大規模の結氷槽においては、冷却管及びその
表面に成長した結氷量を前述の様な構造により吊
架することの困難さ、被冷却水の高精度の水面制
御の点に問題がある。
本発明はこの点に鑑み行われたものである。図
は本発明の原理を示す結氷槽の断面略図で、１は
口許を絞つた徳利状の結氷槽で、その内部に冷却
管２が収納される。３は結氷槽１の上蓋で笠状を
呈し、その頂部に排気管４が設けられ、その先端
は外気に開放される。この排気管４の断面積は結
氷槽１の水平断面積に較べて著しく小さく、これ
に溢水線８が設定される。５は排水管で、前記結
氷槽１の底部で開口し、前記槽外にこれを導出さ
せ、被冷却水６のオーバーフロー孔７を設ける。
冷却管２には前記溢水線８を越えた位置に可撓管
９を接続し、冷却装置１０に接続される。また冷
却管２は結氷槽１、若しくは上蓋３の貫通部、或
はその他の必要箇処を支柱１１などで結氷槽１に
支持される。冷却管２の冷却は満液冷却方式によ
るものとし、その冷媒の液面は常に一定位置に保
持されるように液面制御装置１２（図では浮子
式）で制御される。１３は結氷管２面に成長する
結氷である。１４は給水管で、被冷却水の必要量
に応じて結氷槽１に結水が行われ、これにより結
氷槽１の下層部の被冷却水を排水管５を通しオー
バーフロー孔７より溢水させ、結水管１４より冷
却水が給水されて溢水線８まで常に冷却水が充満
されているようにする。１５は結氷槽１其の他を
含めた全重量を秤量するセンサーで、１６はその
演算指示計である。秤量センサー１５は歪抵抗を
利用した重荷重に適するロードセルなどが最適
で、全結氷量の演算、或は被冷却水量とその平均
温度を基礎として全蓄冷熱量の演算を行わせるの
にも都合がよい。
は本発明の原理を示す結氷槽の断面略図で、１は
口許を絞つた徳利状の結氷槽で、その内部に冷却
管２が収納される。３は結氷槽１の上蓋で笠状を
呈し、その頂部に排気管４が設けられ、その先端
は外気に開放される。この排気管４の断面積は結
氷槽１の水平断面積に較べて著しく小さく、これ
に溢水線８が設定される。５は排水管で、前記結
氷槽１の底部で開口し、前記槽外にこれを導出さ
せ、被冷却水６のオーバーフロー孔７を設ける。
冷却管２には前記溢水線８を越えた位置に可撓管
９を接続し、冷却装置１０に接続される。また冷
却管２は結氷槽１、若しくは上蓋３の貫通部、或
はその他の必要箇処を支柱１１などで結氷槽１に
支持される。冷却管２の冷却は満液冷却方式によ
るものとし、その冷媒の液面は常に一定位置に保
持されるように液面制御装置１２（図では浮子
式）で制御される。１３は結氷管２面に成長する
結氷である。１４は給水管で、被冷却水の必要量
に応じて結氷槽１に結水が行われ、これにより結
氷槽１の下層部の被冷却水を排水管５を通しオー
バーフロー孔７より溢水させ、結水管１４より冷
却水が給水されて溢水線８まで常に冷却水が充満
されているようにする。１５は結氷槽１其の他を
含めた全重量を秤量するセンサーで、１６はその
演算指示計である。秤量センサー１５は歪抵抗を
利用した重荷重に適するロードセルなどが最適
で、全結氷量の演算、或は被冷却水量とその平均
温度を基礎として全蓄冷熱量の演算を行わせるの
にも都合がよい。
次に本発明の運転動作について説明する。冷却
管２内の冷媒の流れにより冷却管２の表面は冷却
され、管面に接して流れる被冷却水６が冷却され
て冷却管２面に結氷１３が行われる。氷の比容積
α＝1.09とすれば、結氷の成長するにしたがい、
結氷による容積の増加分だけ排水管５に設けられ
たオーバーフロー孔７より被冷却水は溢水するこ
とになる。即ち結氷重量をｘとすれば、結氷容積
はαxとなり、αx−ｘだけがオーバーフローした
水量となる。依つて、結氷前後の秤量した重量差
W1−W2＝αx−ｘで、結氷量はｘ＝W1−W2／α
−１となり結氷量が求められる。そこで前式の重
量差を秤量センサー１５に感知させ、この秤量セ
ンサーに接続した演算装置により演算された結氷
量を演算指示計１６に読み取ることができる。こ
の場合の秤量されるものは図において、結氷槽
１、結氷管２とそれらの支柱１１、結氷管２内の
冷媒液量、液面制御装置１２、排水管５、被冷却
水６及び結氷１３等であり、被冷却水６及び結氷
量１３以外の諸量は一定である。
管２内の冷媒の流れにより冷却管２の表面は冷却
され、管面に接して流れる被冷却水６が冷却され
て冷却管２面に結氷１３が行われる。氷の比容積
α＝1.09とすれば、結氷の成長するにしたがい、
結氷による容積の増加分だけ排水管５に設けられ
たオーバーフロー孔７より被冷却水は溢水するこ
とになる。即ち結氷重量をｘとすれば、結氷容積
はαxとなり、αx−ｘだけがオーバーフローした
水量となる。依つて、結氷前後の秤量した重量差
W1−W2＝αx−ｘで、結氷量はｘ＝W1−W2／α
−１となり結氷量が求められる。そこで前式の重
量差を秤量センサー１５に感知させ、この秤量セ
ンサーに接続した演算装置により演算された結氷
量を演算指示計１６に読み取ることができる。こ
の場合の秤量されるものは図において、結氷槽
１、結氷管２とそれらの支柱１１、結氷管２内の
冷媒液量、液面制御装置１２、排水管５、被冷却
水６及び結氷１３等であり、被冷却水６及び結氷
量１３以外の諸量は一定である。
こゝで結氷槽１の水平断面積は大規模結氷槽の
場合には極めて大きなものとなるので、被冷却水
６の僅かな水面制御誤差、即ち溢水量の過不足が
結氷量に大きな誤差として影響することになるた
めに、水平断面積に較べて著しく小さな断面積部
分を溢水線８とすることにより、水面制御精度を
著しく向上させることが出来るものである。
場合には極めて大きなものとなるので、被冷却水
６の僅かな水面制御誤差、即ち溢水量の過不足が
結氷量に大きな誤差として影響することになるた
めに、水平断面積に較べて著しく小さな断面積部
分を溢水線８とすることにより、水面制御精度を
著しく向上させることが出来るものである。
次に冷却管２及びこれに附属する部分１１，１
２等を結氷槽１に対して隔離することは大容量の
場合は困難となるためにこれらを結氷槽１と一体
ならしめ、他方においては冷却装置１０との結合
部分を可撓管９を介して接続し、結氷１３其の他
を含めた結氷槽１の秤量に影響を及ぼすことがな
いようにしたものである。次に冷却は冷媒の満液
方式によるために、冷媒の液面は液面制御装置１
２で行われており、冷却管２内に満されている冷
媒液量を常に一定量として運転されることにな
る。なお、この満液冷却方法は冷却効率の優れた
運転を可能ならしめることのできる方法なのであ
る。以上は給水管よりの給水が停止している状態
においての説明であるが給水状態にあつても別に
異るところはない。被冷却水のオーバーフロー機
構、冷媒の液面制御機構はその一例を示したもの
であつてこれに限定されることはない。
２等を結氷槽１に対して隔離することは大容量の
場合は困難となるためにこれらを結氷槽１と一体
ならしめ、他方においては冷却装置１０との結合
部分を可撓管９を介して接続し、結氷１３其の他
を含めた結氷槽１の秤量に影響を及ぼすことがな
いようにしたものである。次に冷却は冷媒の満液
方式によるために、冷媒の液面は液面制御装置１
２で行われており、冷却管２内に満されている冷
媒液量を常に一定量として運転されることにな
る。なお、この満液冷却方法は冷却効率の優れた
運転を可能ならしめることのできる方法なのであ
る。以上は給水管よりの給水が停止している状態
においての説明であるが給水状態にあつても別に
異るところはない。被冷却水のオーバーフロー機
構、冷媒の液面制御機構はその一例を示したもの
であつてこれに限定されることはない。
本発明は以上のように結氷槽の形状を徳利状結
氷槽とし、その上蓋を笠状としてその頂部に排気
管を設け、結氷槽の水平断面積に較べて著しく小
さな断面積部分を有する排気管を設け、それに溢
水線を設定し、この位置に相当する高さに排水管
のオーバーフロー孔を設け、冷却管には可撓管を
介して冷却装置と接続し、満液式冷却方法により
冷却が行われるようにしたために、結氷前後にお
ける秤量差を高精度で求めることが出来るもので
ある。従つて結氷量を連続的に測定し、また被冷
却水の熱量をこれに加算して全熱量の演算を行わ
せることにより、全蓄冷熱量の高精度の測定、指
示、或はこれらによる制御も行わせることが出
来、省エネルギー、省資源的にも極めて有効なも
のである。
氷槽とし、その上蓋を笠状としてその頂部に排気
管を設け、結氷槽の水平断面積に較べて著しく小
さな断面積部分を有する排気管を設け、それに溢
水線を設定し、この位置に相当する高さに排水管
のオーバーフロー孔を設け、冷却管には可撓管を
介して冷却装置と接続し、満液式冷却方法により
冷却が行われるようにしたために、結氷前後にお
ける秤量差を高精度で求めることが出来るもので
ある。従つて結氷量を連続的に測定し、また被冷
却水の熱量をこれに加算して全熱量の演算を行わ
せることにより、全蓄冷熱量の高精度の測定、指
示、或はこれらによる制御も行わせることが出
来、省エネルギー、省資源的にも極めて有効なも
のである。
図は本発明の原理を示す結氷槽の断面略図で、
１……結氷槽、２……冷却管、３……上蓋、４
……排気管、５……排水管、６……被冷却水、７
……オーバーフロー孔、８……溢水線、９……可
撓管、１０……冷却装置、１１……支柱、１２…
…液面制御装置、１３……結氷、１４……給水
管、１５……秤量センサー、１６……演算指示
計。
……排気管、５……排水管、６……被冷却水、７
……オーバーフロー孔、８……溢水線、９……可
撓管、１０……冷却装置、１１……支柱、１２…
…液面制御装置、１３……結氷、１４……給水
管、１５……秤量センサー、１６……演算指示
計。
Claims (1)
- １ 結氷槽の上蓋の最高位置に結氷槽の水平断面
積に比べて著しく小さな断面積を有する排気管を
設け、該排気管に溢水線を設定し、前記槽の底部
位置で開口し、且つ溢水線の位置で槽外に冷却水
を排出する排水管と前記槽内の冷却水が常に前記
溢水線まで充満されるように冷却水を給水する給
水管を設け、前記溢水線を越えた高さの槽外位置
に可〓管を介して冷却管と冷却装置を接続させ、
該冷却管内の冷媒液が常に一定位置に保持される
ように冷媒液面制御装置を設け、冷却管面に成長
した結氷の比体積で生ずる体積膨張の増加による
結氷槽の結氷前後の重量差を求める秤量センサー
と該秤量センサーから結氷量を測定し得る演算装
置を設けたことを特徴とする結氷槽の結氷量測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32481A JPS57113348A (en) | 1981-01-07 | 1981-01-07 | Structure of freezing level measuring tank |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32481A JPS57113348A (en) | 1981-01-07 | 1981-01-07 | Structure of freezing level measuring tank |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57113348A JPS57113348A (en) | 1982-07-14 |
| JPH0260974B2 true JPH0260974B2 (ja) | 1990-12-18 |
Family
ID=11470718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32481A Granted JPS57113348A (en) | 1981-01-07 | 1981-01-07 | Structure of freezing level measuring tank |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57113348A (ja) |
-
1981
- 1981-01-07 JP JP32481A patent/JPS57113348A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57113348A (en) | 1982-07-14 |
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