JP2879295B2 - 氷スラリー中の氷濃度測定方法 - Google Patents
氷スラリー中の氷濃度測定方法Info
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- JP2879295B2 JP2879295B2 JP24178693A JP24178693A JP2879295B2 JP 2879295 B2 JP2879295 B2 JP 2879295B2 JP 24178693 A JP24178693 A JP 24178693A JP 24178693 A JP24178693 A JP 24178693A JP 2879295 B2 JP2879295 B2 JP 2879295B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は氷スラリー中の氷濃度測
定方法、より詳しくは、地域冷暖房において冷熱を氷ス
ラリーとして搬送する場合において好適な氷スラリー中
の氷濃度の測定方法に関するものである。
定方法、より詳しくは、地域冷暖房において冷熱を氷ス
ラリーとして搬送する場合において好適な氷スラリー中
の氷濃度の測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、エネルギーセンターに配置された
冷暖房装置により得られた熱源を熱源センターに搬送
し、ここから多数の需要家に供給する所謂地域冷暖房が
知られている。この地域冷暖房において暖房用の熱源と
しては温水又は蒸気が使用され、一方、冷房用の熱源と
しては通常冷水が使用されている。そしてこの冷房用の
熱源として用いられる冷水は、冷暖房装置により得られ
た約７℃程度の冷水をポンプにより熱交換器に供給し、
その熱交換器により昇温した約１３℃程度の冷水を冷暖
房装置に回収することが行なわれている。
冷暖房装置により得られた熱源を熱源センターに搬送
し、ここから多数の需要家に供給する所謂地域冷暖房が
知られている。この地域冷暖房において暖房用の熱源と
しては温水又は蒸気が使用され、一方、冷房用の熱源と
しては通常冷水が使用されている。そしてこの冷房用の
熱源として用いられる冷水は、冷暖房装置により得られ
た約７℃程度の冷水をポンプにより熱交換器に供給し、
その熱交換器により昇温した約１３℃程度の冷水を冷暖
房装置に回収することが行なわれている。
【０００３】ところで、このような従来の地域冷暖房に
おける冷熱搬送方法には、冷水と熱交換によって昇温し
た水との間に温度差が充分取れないため、その搬送用パ
イプ径は場合によっては１ｍを超える大口径のものとな
って、パイプコスト及びその基礎工事等の配管コストが
高くなるという問題があった。このようなことから冷熱
搬送方法を氷スラリーを用いることが考えられるが、こ
の場合、氷スラリー中の氷の濃度（ＩＰＦ＝Ice Packin
g Factor) が高くなると粘度が大となり、特に、このＩ
ＰＦが３０％以上になるとスラリーポンプでの搬送効率
が悪くなったり、又は搬送が出来なくなるという問題が
ある。
おける冷熱搬送方法には、冷水と熱交換によって昇温し
た水との間に温度差が充分取れないため、その搬送用パ
イプ径は場合によっては１ｍを超える大口径のものとな
って、パイプコスト及びその基礎工事等の配管コストが
高くなるという問題があった。このようなことから冷熱
搬送方法を氷スラリーを用いることが考えられるが、こ
の場合、氷スラリー中の氷の濃度（ＩＰＦ＝Ice Packin
g Factor) が高くなると粘度が大となり、特に、このＩ
ＰＦが３０％以上になるとスラリーポンプでの搬送効率
が悪くなったり、又は搬送が出来なくなるという問題が
ある。
【０００４】このような問題を解決するこめに、氷スラ
リー中の氷の濃度をほぼ所定値に保つため、このＩＰＦ
を測定する必要がある。また、地域冷暖房においては夜
間電力を利用して氷スラリーを製造し、この氷スラリー
を蓄熱槽に貯蔵することが行なわれるが、この場合、蓄
熱槽内へ導入される氷の量を管理するためこのＩＰＦを
測定する必要がある。
リー中の氷の濃度をほぼ所定値に保つため、このＩＰＦ
を測定する必要がある。また、地域冷暖房においては夜
間電力を利用して氷スラリーを製造し、この氷スラリー
を蓄熱槽に貯蔵することが行なわれるが、この場合、蓄
熱槽内へ導入される氷の量を管理するためこのＩＰＦを
測定する必要がある。
【０００５】従来のＩＰＦ測定方法としては伝熱管に付
着する氷の量を基準にする方法、蓄熱材の誘電率を用い
る方法、更には超音波の通過率を用いる方式等種々の方
法が提案されている。
着する氷の量を基準にする方法、蓄熱材の誘電率を用い
る方法、更には超音波の通過率を用いる方式等種々の方
法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで前記したよう
な従来の氷スラリー中の氷濃度測定方法は、タンク内の
氷量を求める方法であるため、輸送中の氷濃度を測定す
ることができないものであり、工程中に適用するには極
めて不便であった。
な従来の氷スラリー中の氷濃度測定方法は、タンク内の
氷量を求める方法であるため、輸送中の氷濃度を測定す
ることができないものであり、工程中に適用するには極
めて不便であった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記従来の問題
点を解決するためになされたものであって、温度センサ
ーと差圧伝送器とを有する混合容器と加熱水を貯蔵する
恒温槽と演算装置とよりなり、前記混合容器に前記加熱
水を供給した後、前記温度センサー及び差圧伝送器の信
号を前記演算装置に入力して加熱水の熱量を算出する第
１の手段と、前記混合容器内に氷スラリーを供給して前
記加熱水と混合して混合水とした後、温度センサー及び
差圧伝送器の信号を前記演算装置に入力して混合水の熱
量を算出する第２の手段と前記加熱水の熱量と混合水の
熱量とにより氷スラリー中の氷濃度を算出する第３の手
段とよりなる氷スラリー中の氷濃度測定方法を提供する
ものである。
点を解決するためになされたものであって、温度センサ
ーと差圧伝送器とを有する混合容器と加熱水を貯蔵する
恒温槽と演算装置とよりなり、前記混合容器に前記加熱
水を供給した後、前記温度センサー及び差圧伝送器の信
号を前記演算装置に入力して加熱水の熱量を算出する第
１の手段と、前記混合容器内に氷スラリーを供給して前
記加熱水と混合して混合水とした後、温度センサー及び
差圧伝送器の信号を前記演算装置に入力して混合水の熱
量を算出する第２の手段と前記加熱水の熱量と混合水の
熱量とにより氷スラリー中の氷濃度を算出する第３の手
段とよりなる氷スラリー中の氷濃度測定方法を提供する
ものである。
【０００８】換言すれば本発明は、投入した液の重量と
温度を測定できる混合容器に、加熱したブラインを投入
し、このブラインに氷スラリーを混合・攪拌してその後
の液の重量と温度の変化から、氷スラリー中の氷濃度を
測定するものである。
温度を測定できる混合容器に、加熱したブラインを投入
し、このブラインに氷スラリーを混合・攪拌してその後
の液の重量と温度の変化から、氷スラリー中の氷濃度を
測定するものである。
【０００９】
【作 用】本発明にかかる氷スラリー中の氷濃度測定方
法においては、恒温槽において５０〜８０℃に加熱され
た加熱水（加熱ブライン）が混合容器に供給されゝる攪
拌される。そして温度センサーによりその温度が、また
差圧伝送器により加熱水量が夫々検知されその信号が演
算装置に入力され熱量が算出される。
法においては、恒温槽において５０〜８０℃に加熱され
た加熱水（加熱ブライン）が混合容器に供給されゝる攪
拌される。そして温度センサーによりその温度が、また
差圧伝送器により加熱水量が夫々検知されその信号が演
算装置に入力され熱量が算出される。
【００１０】その後、サンプリングラインから氷スラリ
ーが混合容器に供給され、こゝで攪拌混合され氷の粒子
が融解した混合水となる。この混合水は氷の潜熱（つま
り８０cal ）を吸収しながら温度が低下する。この低下
した混合水の温度を温度センサーにより、また供給され
た氷スラリーと加熱水の量を差圧伝送器により検知し、
その信号を演算装置に入力して混合水の熱量が算出され
る。そしてこの混合水の熱量と加熱水の熱量とにより供
給された氷スラリー中の氷濃度を測定することとなる。
ーが混合容器に供給され、こゝで攪拌混合され氷の粒子
が融解した混合水となる。この混合水は氷の潜熱（つま
り８０cal ）を吸収しながら温度が低下する。この低下
した混合水の温度を温度センサーにより、また供給され
た氷スラリーと加熱水の量を差圧伝送器により検知し、
その信号を演算装置に入力して混合水の熱量が算出され
る。そしてこの混合水の熱量と加熱水の熱量とにより供
給された氷スラリー中の氷濃度を測定することとなる。
【００１１】
【実 施 例】以下図１および図２を参照して本発明に
よる氷スラリー中の氷濃度測定方法の一実施例を説明す
る。図１は、本発明による氷スラリー中の氷濃度測定方
法を実施する場合に使用される測定装置の系統図を示し
ている。氷スラリー製造機１で製造された氷スラリーは
ラインＬ1 を通って攪拌機２を有する氷スラリー槽３へ
供給され、こゝからスラリーポンプ４により氷スラリー
搬送ライン５を経て図示しない蓄熱槽又は熱交換器に供
給されるようになっている。
よる氷スラリー中の氷濃度測定方法の一実施例を説明す
る。図１は、本発明による氷スラリー中の氷濃度測定方
法を実施する場合に使用される測定装置の系統図を示し
ている。氷スラリー製造機１で製造された氷スラリーは
ラインＬ1 を通って攪拌機２を有する氷スラリー槽３へ
供給され、こゝからスラリーポンプ４により氷スラリー
搬送ライン５を経て図示しない蓄熱槽又は熱交換器に供
給されるようになっている。
【００１２】６は、中央部に攪拌機１９を設けた細長い
円筒状の混合容器であって、その中間部に温度センサー
７と下部に差圧伝送器８をそれぞれ設け、そしてこの混
合容器６には電磁弁９を有するサンプリングライン１０
から所定のタイミングで氷スラリーが供給されるように
なっている。１１は加熱手段を有する恒温槽であって、
この恒温槽１１と前記混合容器６とは上部において電磁
弁１２及びポンプ１３を有する加熱水供給ライン１４で
連結されている。そして下部においてポンプ１５、電磁
弁１６を有する戻りライン１７で連結されている。この
恒温槽１１にオーバーフローライン１８が接続され、オ
ーバーフローしたブラインを氷スラリー槽３へ戻すよう
になっている。
円筒状の混合容器であって、その中間部に温度センサー
７と下部に差圧伝送器８をそれぞれ設け、そしてこの混
合容器６には電磁弁９を有するサンプリングライン１０
から所定のタイミングで氷スラリーが供給されるように
なっている。１１は加熱手段を有する恒温槽であって、
この恒温槽１１と前記混合容器６とは上部において電磁
弁１２及びポンプ１３を有する加熱水供給ライン１４で
連結されている。そして下部においてポンプ１５、電磁
弁１６を有する戻りライン１７で連結されている。この
恒温槽１１にオーバーフローライン１８が接続され、オ
ーバーフローしたブラインを氷スラリー槽３へ戻すよう
になっている。
【００１３】２０は温度センサー７の信号Ｖ1 及び差圧
伝送器８の信号Ｖ2 が入力される演算装置、２１は電磁
弁１２，１６，９、ポンプ１３，１５及び攪拌機１９へ
夫々制御信号Ｖ3 〜Ｖ8 を出力するためのタイマーであ
る。前記構成の測定装置において、氷スラリー搬送ライ
ン５中を搬送されている氷スラリーの氷濃度を測定する
場合について、図２のブロック図を参照して説明する。
伝送器８の信号Ｖ2 が入力される演算装置、２１は電磁
弁１２，１６，９、ポンプ１３，１５及び攪拌機１９へ
夫々制御信号Ｖ3 〜Ｖ8 を出力するためのタイマーであ
る。前記構成の測定装置において、氷スラリー搬送ライ
ン５中を搬送されている氷スラリーの氷濃度を測定する
場合について、図２のブロック図を参照して説明する。
【００１４】タイマー２１に始動指令Ｓが与えられる
と、制御信号Ｖ3 〜Ｖ5 が発せられ、ポンプ１３と攪拌
機１９が起動するとともに電磁弁１２が開放され、恒温
槽１１内の恒温に保持されている加熱水は、加熱水供給
ライン１４を経て混合容器６内に少なくとも温度センサ
ー７より上部に水面が位置するまで供給される。その
後、信号Ｖ3 ，Ｖ4 が遮断されてポンプ１３は停止し電
磁弁１２は閉鎖する。
と、制御信号Ｖ3 〜Ｖ5 が発せられ、ポンプ１３と攪拌
機１９が起動するとともに電磁弁１２が開放され、恒温
槽１１内の恒温に保持されている加熱水は、加熱水供給
ライン１４を経て混合容器６内に少なくとも温度センサ
ー７より上部に水面が位置するまで供給される。その
後、信号Ｖ3 ，Ｖ4 が遮断されてポンプ１３は停止し電
磁弁１２は閉鎖する。
【００１５】そして混合容器６内に供給された加熱水は
攪拌機１９により攪拌されて均熱化が計られる。次に信
号Ｖ5 が遮断されて攪拌機１９が停止した後、温度セン
サー７及び差圧伝送器８により加熱水の温度と圧力が検
知され、その信号Ｖ1 ，Ｖ2 が演算装置２０に入力さ
れ、こゝで信号Ｖ1 とＶ2 から求められた加熱水の温度
と供給された量が算出される。
攪拌機１９により攪拌されて均熱化が計られる。次に信
号Ｖ5 が遮断されて攪拌機１９が停止した後、温度セン
サー７及び差圧伝送器８により加熱水の温度と圧力が検
知され、その信号Ｖ1 ，Ｖ2 が演算装置２０に入力さ
れ、こゝで信号Ｖ1 とＶ2 から求められた加熱水の温度
と供給された量が算出される。
【００１６】次いでタイマー２１からの制御信号Ｖ6 ，
Ｖ5 が出力され、攪拌機１９が起動されるとともに電磁
弁９が開放され、氷スラリー搬送ライン５を流れる氷ス
ラリーはサンプリングライン１０を経て混合容器６内に
供給される。この氷スラリーが所定量供給されると制御
信号Ｖ6 を遮断し、電磁弁９が閉鎖される。混合容器６
内に供給された氷スラリーは攪拌機１９により混合攪拌
され、氷の粒子が融解して低温の混合水となる。この混
合水となった後、制御信号Ｖ5 が遮断され攪拌機１９は
停止する。
Ｖ5 が出力され、攪拌機１９が起動されるとともに電磁
弁９が開放され、氷スラリー搬送ライン５を流れる氷ス
ラリーはサンプリングライン１０を経て混合容器６内に
供給される。この氷スラリーが所定量供給されると制御
信号Ｖ6 を遮断し、電磁弁９が閉鎖される。混合容器６
内に供給された氷スラリーは攪拌機１９により混合攪拌
され、氷の粒子が融解して低温の混合水となる。この混
合水となった後、制御信号Ｖ5 が遮断され攪拌機１９は
停止する。
【００１７】その後、温度センサー７により混合水の温
度がまた差圧信号器８により圧力がそれぞれ検知され、
その信号Ｖ1 ，Ｖ2 が演算装置２０に入力され混合水の
量が算出される。そして混合容器６内の混合水の熱量
と、予め混合容器６内に供給されている加熱水の熱量と
により下記式によって計算されて氷スラリー中の氷濃度
が算出されるのである。
度がまた差圧信号器８により圧力がそれぞれ検知され、
その信号Ｖ1 ，Ｖ2 が演算装置２０に入力され混合水の
量が算出される。そして混合容器６内の混合水の熱量
と、予め混合容器６内に供給されている加熱水の熱量と
により下記式によって計算されて氷スラリー中の氷濃度
が算出されるのである。
【００１８】ＩＰＦ＝Ｃｐ×Ｇ1 （Ｔ1 −Ｔ2 ）−Ｃｐ
（Ｇ2 −Ｇ1 ）（Ｔ2 −Ｔ3 ）／Ｇ2 ×１００ Ｃｐ：液の比熱 Kcal/Kg ℃ Ｇ1 ：加熱水の量（K
g） Ｔ1 ：加熱水の温度（℃） Ｇ2 ：混合水の量 (K
g) Ｔ2 ：混合水の温度 (℃) Ｔ3 ：氷スラリーの温
度 (℃)（氷の場合はＯ℃） このようにして氷濃度が測定された後、タイマー２１か
ら制御信号Ｖ7 ，Ｖ8が出力され、電磁弁１６が開放さ
れるとともにポンプ１５が起動し、混合容器６内の混合
水は戻りライン１７から恒温槽１１内に回収される。
（Ｇ2 −Ｇ1 ）（Ｔ2 −Ｔ3 ）／Ｇ2 ×１００ Ｃｐ：液の比熱 Kcal/Kg ℃ Ｇ1 ：加熱水の量（K
g） Ｔ1 ：加熱水の温度（℃） Ｇ2 ：混合水の量 (K
g) Ｔ2 ：混合水の温度 (℃) Ｔ3 ：氷スラリーの温
度 (℃)（氷の場合はＯ℃） このようにして氷濃度が測定された後、タイマー２１か
ら制御信号Ｖ7 ，Ｖ8が出力され、電磁弁１６が開放さ
れるとともにポンプ１５が起動し、混合容器６内の混合
水は戻りライン１７から恒温槽１１内に回収される。
【００１９】この恒温槽１１内の加熱水が所定量以上に
なるとオーバーフローライン１８を経て氷スラリー槽３
内に還流されるようになっている。そしてこの氷濃度の
測定は例えば１分毎又は数分毎に繰返され、氷スラリー
搬送ライン５により搬送される氷スラリー中の氷濃度が
測定され蓄熱槽への氷スラリーの貯蔵や氷スラリーの搬
送管理が行なわれるのである。
なるとオーバーフローライン１８を経て氷スラリー槽３
内に還流されるようになっている。そしてこの氷濃度の
測定は例えば１分毎又は数分毎に繰返され、氷スラリー
搬送ライン５により搬送される氷スラリー中の氷濃度が
測定され蓄熱槽への氷スラリーの貯蔵や氷スラリーの搬
送管理が行なわれるのである。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よる氷スラリー中の氷濃度測定方式によれば、加熱水と
氷スラリーとを混合し、その場合の温度低下により氷ス
ラリーの氷濃度を測定するという簡単な手段で自動化が
容易で、かつ簡単な装置でしかも精度の良い測定が可能
になるという効果がある。
よる氷スラリー中の氷濃度測定方式によれば、加熱水と
氷スラリーとを混合し、その場合の温度低下により氷ス
ラリーの氷濃度を測定するという簡単な手段で自動化が
容易で、かつ簡単な装置でしかも精度の良い測定が可能
になるという効果がある。
【図１】本発明による氷スラリー中の氷濃度測定方式の
実施例を示す系統図である。
実施例を示す系統図である。
【図２】本発明による氷スラリー中の氷濃度測定方式の
操作手順図を示すブロック図である。
操作手順図を示すブロック図である。
１ 氷スラリー製造機 ２，１９ 攪拌機 ３
氷スラリー槽 ４，３，１５ ポンプ ５ 氷スラリー搬送ライン
６混合容器 ７ 温度センサー ８ 差圧伝送器 ９，１２，１
６ 電磁弁 １０ サンプリングライン １１ 恒温槽 １４
加熱水供給ライン １７ 戻りライン １８ オーバーフローライン
２０演算装置 ２１ タイマー
氷スラリー槽 ４，３，１５ ポンプ ５ 氷スラリー搬送ライン
６混合容器 ７ 温度センサー ８ 差圧伝送器 ９，１２，１
６ 電磁弁 １０ サンプリングライン １１ 恒温槽 １４
加熱水供給ライン １７ 戻りライン １８ オーバーフローライン
２０演算装置 ２１ タイマー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 敬一 千葉県市原市八幡海岸通１番地 三井造 船株式会社 千葉事業所内 (72)発明者 永森 茂 千葉県市原市八幡海岸通１番地 三井造 船株式会社 千葉事業所内 (56)参考文献 特開 平５−340903（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 25/00 - 25/72 G01K 17/00
Claims (1)
- 【請求項１】 温度センサーと差圧伝送器とを有する混
合容器と加熱水を貯蔵する恒温槽と演算装置とよりな
り、前記混合容器に前記加熱水を供給した後、前記温度
センサー及び差圧伝送器の信号を前記演算装置に入力し
て加熱水の熱量を算出する第１の手段と、前記混合容器
内に氷スラリーを供給して前記加熱水を混合して混合水
とした後、温度センサー及び差圧伝送器の信号を前記演
算装置に入力して混合水の熱量を算出する第２の手段
と、前記加熱水の熱量と混合水の熱量とにより氷スラリ
ー中の氷濃度を算出する第３の手段とよりなる氷スラリ
ー中の氷濃度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24178693A JP2879295B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 氷スラリー中の氷濃度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24178693A JP2879295B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 氷スラリー中の氷濃度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0798290A JPH0798290A (ja) | 1995-04-11 |
| JP2879295B2 true JP2879295B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=17079503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24178693A Expired - Fee Related JP2879295B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 氷スラリー中の氷濃度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2879295B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2560874B (en) * | 2017-01-09 | 2021-09-08 | Anthony Long Robert | Thermal management system having a thermal store comprising an ice slurry |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP24178693A patent/JP2879295B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0798290A (ja) | 1995-04-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981124 |
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