JPH02677Y2 - - Google Patents
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- JPH02677Y2 JPH02677Y2 JP7279188U JP7279188U JPH02677Y2 JP H02677 Y2 JPH02677 Y2 JP H02677Y2 JP 7279188 U JP7279188 U JP 7279188U JP 7279188 U JP7279188 U JP 7279188U JP H02677 Y2 JPH02677 Y2 JP H02677Y2
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- Japan
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- water
- ice
- freezing
- amount
- cooled
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- Expired
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- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 25
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 14
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
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Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は結氷槽いわゆるアイスバンク等に於
て、冷却管面に成長する結氷量、換言すればアイ
スバンク槽内に蓄えられた蓄冷熱量の測定に用い
る結氷量測定装置に関する。夏期の冷房時におけ
る省エネルギーの見地より、夜間等の電力で予め
液体、通常は水を結氷させて潜熱として蓄えてお
き、昼夜間にこれを利用するアイスバンク方式は
小規模の設備でも大きな蓄冷熱の効果が発揮でき
るので有用である。
て、冷却管面に成長する結氷量、換言すればアイ
スバンク槽内に蓄えられた蓄冷熱量の測定に用い
る結氷量測定装置に関する。夏期の冷房時におけ
る省エネルギーの見地より、夜間等の電力で予め
液体、通常は水を結氷させて潜熱として蓄えてお
き、昼夜間にこれを利用するアイスバンク方式は
小規模の設備でも大きな蓄冷熱の効果が発揮でき
るので有用である。
従来、このようなアイスバンク方式に於て冷却
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の局部的の検出、測
定、制御であるため、これらのセンサーを適当個
所に複数個設置しておき、その値を基にして全結
氷量の算出演算等が行われていたものである。
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の局部的の検出、測
定、制御であるため、これらのセンサーを適当個
所に複数個設置しておき、その値を基にして全結
氷量の算出演算等が行われていたものである。
しかし、結氷管面に成長する結氷の厚さは、冷
却管内を流れる冷媒量の多寡、或は被冷却水の流
量やその流れの姿態、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などのために
冷却管内の冷媒の流れ、被冷却水の流れの姿態な
どが平衡状態で行われていない限り、局部的の氷
厚の検出では全蓄冷熱量の検出の測定制御は困難
なものである。
却管内を流れる冷媒量の多寡、或は被冷却水の流
量やその流れの姿態、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などのために
冷却管内の冷媒の流れ、被冷却水の流れの姿態な
どが平衡状態で行われていない限り、局部的の氷
厚の検出では全蓄冷熱量の検出の測定制御は困難
なものである。
本考案は、このような点に鑑み行なわれたもの
で、槽内の冷却管と該冷却管面に成長する結氷が
結氷槽壁面と一体化してしまうことを阻止する断
熱保護板と、前記結氷槽外の被冷却水用給排水管
等とをオーバーフロー機構を有する前記結氷槽よ
り隔離して支持固定させ、被冷却水の満たされた
結氷槽の結氷前後の重量を結氷槽底部の秤量セン
サーに感知させて秤量することにより、結氷管面
に成長する結氷量を前記秤量センサーに接続した
演算装置により演算、測定し、或はこれにより結
氷装置の経済運転の制御も行わせることが出来る
ようにしたものである。
で、槽内の冷却管と該冷却管面に成長する結氷が
結氷槽壁面と一体化してしまうことを阻止する断
熱保護板と、前記結氷槽外の被冷却水用給排水管
等とをオーバーフロー機構を有する前記結氷槽よ
り隔離して支持固定させ、被冷却水の満たされた
結氷槽の結氷前後の重量を結氷槽底部の秤量セン
サーに感知させて秤量することにより、結氷管面
に成長する結氷量を前記秤量センサーに接続した
演算装置により演算、測定し、或はこれにより結
氷装置の経済運転の制御も行わせることが出来る
ようにしたものである。
本考案を図面により説明すると、本図は本考案
の原理を示す略図で、１は結氷槽で、その槽内に
冷却管２がこれと隔離し、支持固定して挿入さ
れ、冷却装置（図では省略）よりの冷媒を冷却管
２の内部を通過させることにより冷却が行われ
る。３は被冷却水で、４は冷却管面に成長した結
氷、５は断熱保護板で、結氷槽の壁面にまで成長
する結氷を阻止させるもので、結氷槽の秤量を支
障なく行わせることが出来るようにするもの、６
は断熱保護板用支持棒で、前記保護板５を支持固
定させる。７は結氷槽に設けられた被冷却水のオ
ーバーフロー機構としてのオーバーフロー孔で、
これと隔離された排水管８に被冷却水を流入さ
せ、被冷却水の表面を常に一定に保持させるもの
である。これは浮子その他による液面制御装置に
より排水、給水の水量を自動的に制御させるよう
にしたものであつてもよく、一定水位を保持させ
る構造を必要とする。１０は秤量センサーで、歪
ゲージを備えたロードセルのようなものは重量測
定時の変位量が極めて小さいので最も好ましい。
変位量の大きな秤量装置では冷却管２、断熱保護
板５或は支持棒６等の被冷却水に浸漬される部分
が変化することになり、測定誤差を大ならしめる
結果になる。
の原理を示す略図で、１は結氷槽で、その槽内に
冷却管２がこれと隔離し、支持固定して挿入さ
れ、冷却装置（図では省略）よりの冷媒を冷却管
２の内部を通過させることにより冷却が行われ
る。３は被冷却水で、４は冷却管面に成長した結
氷、５は断熱保護板で、結氷槽の壁面にまで成長
する結氷を阻止させるもので、結氷槽の秤量を支
障なく行わせることが出来るようにするもの、６
は断熱保護板用支持棒で、前記保護板５を支持固
定させる。７は結氷槽に設けられた被冷却水のオ
ーバーフロー機構としてのオーバーフロー孔で、
これと隔離された排水管８に被冷却水を流入さ
せ、被冷却水の表面を常に一定に保持させるもの
である。これは浮子その他による液面制御装置に
より排水、給水の水量を自動的に制御させるよう
にしたものであつてもよく、一定水位を保持させ
る構造を必要とする。１０は秤量センサーで、歪
ゲージを備えたロードセルのようなものは重量測
定時の変位量が極めて小さいので最も好ましい。
変位量の大きな秤量装置では冷却管２、断熱保護
板５或は支持棒６等の被冷却水に浸漬される部分
が変化することになり、測定誤差を大ならしめる
結果になる。
１２は秤量演算装置で前記秤量センサー１０に
接続されており、秤量センサー１０、演算装置１
２により被冷却水を含めた結氷槽１の重量を秤量
し、結氷前後の秤量差より結氷量を、更にその潜
熱量を演算させ、また結氷槽内の被冷却水の顕熱
量等の加算も行わせ、全蓄冷熱量の指示を行わせ
ることも出来る。１１は支持梁で、結氷槽１を除
く他の冷却管２、排水管８、給水管９、断熱保護
板５等を結氷槽１より前述のように隔離して支持
固定される。
接続されており、秤量センサー１０、演算装置１
２により被冷却水を含めた結氷槽１の重量を秤量
し、結氷前後の秤量差より結氷量を、更にその潜
熱量を演算させ、また結氷槽内の被冷却水の顕熱
量等の加算も行わせ、全蓄冷熱量の指示を行わせ
ることも出来る。１１は支持梁で、結氷槽１を除
く他の冷却管２、排水管８、給水管９、断熱保護
板５等を結氷槽１より前述のように隔離して支持
固定される。
次に、本考案の運転作用について説明する。冷
却管２内の冷媒の流れにより冷却管２は冷却さ
れ、管面に接して流れる被冷却水３は冷却されて
管面に結氷が始まり、図に示した結氷４のように
結氷が行われる。冷却時間と運転状態により結氷
の成長は断熱保護板５にまで達することもある
が、これにより結氷槽１の壁面にまで結氷の成長
することが阻止され、結氷槽１と冷却管２、その
他の構造物とは隔離されており、被冷却水３を含
めた結氷槽１の秤量を可能ならしめる。結氷槽１
の冷却水の水位は結氷槽に設けられたオーバーフ
ロー孔７により常に一定水位に保持される。
却管２内の冷媒の流れにより冷却管２は冷却さ
れ、管面に接して流れる被冷却水３は冷却されて
管面に結氷が始まり、図に示した結氷４のように
結氷が行われる。冷却時間と運転状態により結氷
の成長は断熱保護板５にまで達することもある
が、これにより結氷槽１の壁面にまで結氷の成長
することが阻止され、結氷槽１と冷却管２、その
他の構造物とは隔離されており、被冷却水３を含
めた結氷槽１の秤量を可能ならしめる。結氷槽１
の冷却水の水位は結氷槽に設けられたオーバーフ
ロー孔７により常に一定水位に保持される。
次に、結氷運転に入る前の冷却管２、断熱保護
板６、その他の構造物が被冷却水に浸漬される部
分だけ被冷却水は排除されるので、結氷槽のみの
重量と未結氷時の被冷却水との重量和W1が秤量
される。結氷が進行することにより、氷の比容積
α＝1.09とすれば、冷却水の比重は１であるから
結氷量による比容積だけ体積膨張が行われて被冷
却水は排除され、オーバーフロー孔７より溢水す
る。その時の秤量他W2は結氷槽重量と溢水した
後の被冷却水重量の和となる。この場合の結氷重
量をＸとすれば結氷容積はαXでαX−Ｘだけがオ
ーバーフローした水量となる。即ち、秤量した重
量差W1−W2＝αX−Ｘとなり、Ｘ＝（W1−
W2）／（α−１）が求められる。
板６、その他の構造物が被冷却水に浸漬される部
分だけ被冷却水は排除されるので、結氷槽のみの
重量と未結氷時の被冷却水との重量和W1が秤量
される。結氷が進行することにより、氷の比容積
α＝1.09とすれば、冷却水の比重は１であるから
結氷量による比容積だけ体積膨張が行われて被冷
却水は排除され、オーバーフロー孔７より溢水す
る。その時の秤量他W2は結氷槽重量と溢水した
後の被冷却水重量の和となる。この場合の結氷重
量をＸとすれば結氷容積はαXでαX−Ｘだけがオ
ーバーフローした水量となる。即ち、秤量した重
量差W1−W2＝αX−Ｘとなり、Ｘ＝（W1−
W2）／（α−１）が求められる。
氷０℃より水０℃に至る潜熱は79.68kcal／Kg
であるので、この潜熱量と結氷重量Ｘとの積によ
る蓄冷熱量を演算させることが出来、被冷却水の
利用時の温度を設定すれば、それに至るまでの被
冷却水、解氷した冷水の顕熱の加算を演算装置で
演算を行わせることにより、被冷却水の利用され
る時の温度に対しての全蓄冷熱量を測定、表示す
ることができ、或はこれらによる運転制御を行わ
せることが出来るものである。
であるので、この潜熱量と結氷重量Ｘとの積によ
る蓄冷熱量を演算させることが出来、被冷却水の
利用時の温度を設定すれば、それに至るまでの被
冷却水、解氷した冷水の顕熱の加算を演算装置で
演算を行わせることにより、被冷却水の利用され
る時の温度に対しての全蓄冷熱量を測定、表示す
ることができ、或はこれらによる運転制御を行わ
せることが出来るものである。
この説明に於いては給水管９よりの給水が行わ
れていない場合について述べたが、給水の行われ
ている運転時時に於いてもオーバーフロー孔から
の溢水により水位の定値制御が自動的に行われて
いるために、連続的な演算、表示或はこれによる
制御の行われることは言うまでもない。
れていない場合について述べたが、給水の行われ
ている運転時時に於いてもオーバーフロー孔から
の溢水により水位の定値制御が自動的に行われて
いるために、連続的な演算、表示或はこれによる
制御の行われることは言うまでもない。
更に測定精度を向上させるためには被冷却水お
よび結氷槽内部の温度分布を測定し、それらの膨
張係数を加味した演算を行わせれば更に良い。
よび結氷槽内部の温度分布を測定し、それらの膨
張係数を加味した演算を行わせれば更に良い。
本考案は以上のように、冷却管面に結氷した結
氷量を、或は全蓄冷熱量を連続的に測定、指示さ
せることが出来るものであり、その測定原理は結
氷時の比容積の変化、即ち、体積が膨張した量を
求めればよいが、これによつて排除された被冷却
水量の重量を求めてもよいもので、結氷槽とその
内部に満たされた被冷却水との和の重量を結氷前
後で比較秤量領してその差を求めて演算すれば結
氷量、更に冷蓄熱量の測定精度を高めることがで
き、蓄冷熱のために省エネルギー、省資源的にも
極めて優れ、有効なものである。
氷量を、或は全蓄冷熱量を連続的に測定、指示さ
せることが出来るものであり、その測定原理は結
氷時の比容積の変化、即ち、体積が膨張した量を
求めればよいが、これによつて排除された被冷却
水量の重量を求めてもよいもので、結氷槽とその
内部に満たされた被冷却水との和の重量を結氷前
後で比較秤量領してその差を求めて演算すれば結
氷量、更に冷蓄熱量の測定精度を高めることがで
き、蓄冷熱のために省エネルギー、省資源的にも
極めて優れ、有効なものである。
図は本考案の原理を示す断面略図である。
１：結氷槽、２：冷却管、３：被冷却水、４：
結氷、５：断熱保護板、６：断熱保護板支持棒、
７：オーバーフロー孔、８：排水管、９：給水
管、１０：秤量センサー、１１：支持梁、１２：
演算装置。
結氷、５：断熱保護板、６：断熱保護板支持棒、
７：オーバーフロー孔、８：排水管、９：給水
管、１０：秤量センサー、１１：支持梁、１２：
演算装置。
Claims (1)
- 被冷却水中で結氷管面に成長する結氷の体積変
化で被冷却水の排除される水量の重量より結氷量
を求める結氷量測定装置において、冷却管面に成
長する結氷を含む冷却管と、結氷槽内壁面に対し
結氷の異常成長を阻止する断熱保護板と、結氷槽
と非接触状態に置かれた給排水管とを結氷槽と隔
離して支持させた構造とし、結氷槽にはオーバー
フロー機構を有し、被冷却水が満たされた結氷槽
の重量を秤量する秤量センサーと前記秤量により
結氷前後の秤量差を求めて演算する演算装置とを
具備したことを特徴とする結氷量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7279188U JPH02677Y2 (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7279188U JPH02677Y2 (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63200152U JPS63200152U (ja) | 1988-12-23 |
| JPH02677Y2 true JPH02677Y2 (ja) | 1990-01-09 |
Family
ID=30916556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7279188U Expired JPH02677Y2 (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02677Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014005046A (ja) * | 2012-06-26 | 2014-01-16 | Sogo Insatsu Shiki Kk | 包装用箱 |
-
1988
- 1988-06-02 JP JP7279188U patent/JPH02677Y2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014005046A (ja) * | 2012-06-26 | 2014-01-16 | Sogo Insatsu Shiki Kk | 包装用箱 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63200152U (ja) | 1988-12-23 |
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