(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
氷スラリを収容する氷スラリタンクと、
この氷スラリタンクに接続され、その内部で氷スラリの流速を遅めて氷と水に分離するようにした氷充填率調整器と、
この氷充填率調整器に設けられ該氷充填率調整器から抜き取る水のバイパス流量を調整するバイパス流量調整弁と、
前記氷充填率調整器より出力される氷スラリの氷充填率を検出するセンサと、
このセンサの検出出力を参照して前記バイパス流量調整弁の開度を設定する充填率指示調節計と
を具備したことを特徴とする氷充填率調整装置。
【請求項２】
氷充填率調整器は、その内部での氷スラリの流速を遅めるように調整器本体の直径を大きく形成したことを特徴とする請求項１記載の氷充填率調整装置。
【請求項３】
氷スラリタンクは、さらに氷充填率調整器に氷スラリを移送する氷スラリ移送ポンプを有し、この氷スラリ移送ポンプの移送量を氷充填率調整器より出力される氷スラリの流量に応じて制御することを特徴とする請求項１または２記載の氷充填率調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、氷スラリを用いた高密度輸送システムに適用される氷スラリの氷充填率（以下、ＩＰＦ：Ｉｃｅ  Ｐａｃｋｉｎｇ  Ｆａｃｔｅｒと称する。）調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、地域冷暖房などの冷熱プラントには、熱輸送に関して氷スラリを用いた高密度輸送システムが用いられているが、このような高密度輸送システムには、所定のＩＰＦを得るための氷スラリのＩＰＦ調整装置が用いられている。
【０００３】
図２は、従来の氷スラリのＩＰＦ調整装置の概略構成を示すもので、攪拌機２を有する氷スラリタンク１に氷スラリ３を収容していて、攪拌機２によってタンク１中の氷スラリ３を攪拌混合し、この攪拌混合した氷スラリ３を氷スラリ移送ポンプ４、１段目ＩＰＦ調整器５、１段目出口ＩＰＰセンサ６、２段目ＩＰＦ調整器７、２段目出口ＩＰＦセンサ８を通し、さらにメイン配管９、電磁流量計１０を通して需要先に供給し、その後に図示しない系統を通して、再び氷スラリタンク１に戻すようにしている。
【０００４】
この場合、需要先で必要とされる熱量の変動に対して所定のＩＰＦが得られるようにＩＰＦを調整する必要があるが、このＩＰＦ調整を行うのに、１段目ＩＰＦ調整器５と２段目ＩＰＦ調整器７に、それぞれ１段目バイパス流量手動弁１１および２段目バイパス流量手動弁１２を接続し、これら１段目バイパス流量手動弁１１および２段目バイパス流量手動弁１２の開度をＩＰＦ計の指示を見ながら手動により操作することでバイパス配管１３を介して氷スラリタンク１に戻る流量を調整するようにしている。また、ＩＰＦを高めたい場合は、１段目ＩＰＦ調整器５および２段目ＩＰＦ調整器７内部に設けられるメッシュにより氷スラリ中の水分を除去するようにもしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このように氷スラリのＩＰＦ調整のため、ＩＰＦ計の指示を見ながら手動の１段目バイパス流量手動弁１１および２段目バイパス流量手動弁１２の開度を調節し、また、１段目ＩＰＦ調整器５および２段目ＩＰＦ調整器７に設けられるメッシュにより氷スラリ中の水分を除去するようにしたのでは、
（１）氷スラリのＩＰＦを調整するのに、バイバス流を１段目バイパス流量手動弁１１および２段目バイパス流量手動弁１２による手動弁により開閉を行うため、系に時間的遅れを生じてＩＰＦ調整が正確でなくなり、また、連続的な調整もできない。
【０００６】
（２）同様に手動弁の開閉操作によるため、氷スラリのＩＰＦ調整の自動調整もできない。
（３）氷スラリのＩＰＦを調整するのに、１段目バイパス流量手動弁１１および２段目バイパス流量手動弁１２の開閉でバイパス配管１３へのバイパス流量を増減させると、これとともにメイン流量も増減してしまう。
【０００７】
（４）ＩＰＦを高めるため１段目ＩＰＦ調整器５および２段目ＩＰＦ調整器７内部に設けられるメッシュにより氷スラリ中の水分を除去するものでは、低流量域では、水分除去用のメッシュに氷が付着して閉塞してしまう。
などの問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、氷スラリのＩＰＦ調整を正確かつ連続的に、しかも自動的に制御でき、さらにメイン流量を常に一定に保つことができる氷充填率調整装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、氷スラリを収容する氷スラリタンクと、この氷スラリタンクに接続され、その内部で氷スラリの流速を遅めて氷と水に分離するようにした氷充填率調整器と、この氷充填率調整器に設けられ該氷充填率調整器から抜き取る水のバイパス流量を調整するバイパス流量調整弁と、前記氷充填率調整器より出力される氷スラリの氷充填率を検出するセンサと、このセンサの検出出力を参照して前記バイパス流量調整弁の開度を設定する充填率指示調節計とにより構成している。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載において、氷充填率調整器は、その内部での氷スラリの流速を遅めるように調整器本体の直径を大きく形成している。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載において、氷スラリタンクは、さらに氷充填率調整器に氷スラリを移送する氷スラリ移送ポンプを有し、この氷スラリ移送ポンプの移送量を氷充填率調整器より出力される氷スラリの流量に応じて制御するようにしている。
【００１１】
この結果、請求項１記載の発明によれば、氷充填率調整器に接続されたバイパス流量調整弁の開度を氷充填率調整器より出力される氷スラリの氷充填率を参照して制御するようになるので、氷充填率の調整を連続的に、しかも正確に行うことができ、さらに氷充填率の自動制御も可能になる。
【００１２】
また、請求項２記載の発明によれば、氷充填率調整器は、調整器本体の直径を大きく形成して、その内部での氷スラリの流速を遅めて、氷と水を分離させ、この水の部分をバイパス流量調整弁よりバイパスさせるようにできるので、従来のＩＰＦを高めるのに水分除去を行うためのメッシュを設けたものと比べ、低流量域でのメッシュへの氷付着による氷スラリの閉塞を防止することができる。
【００１３】
また、請求項３記載の発明によれば、氷スラリタンクに設けられた氷スラリ移送ポンプからの氷スラリの移送量を氷充填率調整器より出力される氷スラリの流量に応じて制御するようなるので、メイン流量を常に一定に調整するようにもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に従い説明する。
図１は、本発明が適用される氷スラリＩＰＦ調整装置の概略構成を示している。図において、２１は氷スラリタンクで、この氷スラリタンク２１は攪拌機２２を有していて、この攪拌機２２によりタンク２１内の氷スラリ２３を攪拌するようにしている。
【００１５】
この氷スラリタンク２１には氷スラリ移送ポンプ２４を介してＩＰＦ調整器２５を接続し、さらに、ＩＰＦ調整器２５にはメイン手動弁２６、例えば静電容量方式を応用したＩＰＦセンサ２７、メイン配管２８、電磁流量計２９を接続して、氷スラリタンク２１からの氷スラリを需要先に供給するようにしている。また、需要先に供給された氷スラリ２３は、図示しない系統を通して再び氷スラリタンク２１に戻るようにしている。
【００１６】
この場合、ＩＰＦ調整器２５は、筒状をした調整器本体の直径をメイン配管２８および後述するバイパス配管３１に比べて十分に大きく形成したもので、この直径の大きな調整器本体内部での流速を遅くして氷の密度（９１７ｋｇ／ｍ３  ）と水の密度（１０００ｋｇ／ｍ３  ）との密度差により氷を上部に水を下部に分離するようにしている。
【００１７】
そして、このＩＰＦ調整器２５の下部にはバイパス流量調整弁３０を接続し、このバイパス流量調整弁３０によりバイパス配管３１を通して氷スラリタンク２１に至るバイパス流路を形成するようにしている。
【００１８】
バイパス流量調整弁３０は、ＩＰＦ指示調節計３２からの出力信号３３によりその開度を調整され、ＩＰＦ調整器２５内部から抜き取る水のバイパス配管３１へのバイパス量を加減するようになっている。この場合、ＩＰＦ指示調節計３２は、メイン配管２８に設けられたＩＰＦセンサ２７で検出されるメイン配管２８のＩＰＦに応じた出力が与えられ、この出力を参照しながらバイパス流量調整弁３０に対する出力信号３３を決定するようにしている。
【００１９】
一方、電磁流量計２９は、メイン配管２８を流れるメイン流量を測定ものであり、この電磁流量計２９に、流量指示調節計３４を接続し、この流量指示調節計３４の指示信号３５をインバータ３６に与え、このインバータ３６の出力信号３７により氷スラリ移送ポンプ２４に対する駆動周波数を調整することで、氷スラリタンク２１からの氷スラリ２３の移送量を調整するようにしている。
【００２０】
次に、このように構成した実施の形態の動作を説明する。
この場合、氷スラリタンク２１内で攪拌機２２により攪拌された氷スラリ２３は、氷スラリ移送ポンプ２４により移送され、ＩＰＦ調整器２５に送られ、さらに、メイン手動弁２６、ＩＰＦセンサ２７、メイン配管２８、電磁流量計２９を通して需要先に供給される。また、需要先に供給された氷スラリ２３は、図示しない系統を通して再び氷スラリタンク２１に戻される。
【００２１】
この状態から、ＩＰＦ調整器２５によりＩＰＦを高く設定するには、ＩＰＦ指示調節計３２の出力信号３３によりバイパス流量調整弁３０の開度が大きくなるように制御する。この場合、ＩＰＦ調整器２５は、メイン配管２８およびバイパス配管３１に比べて十分に大きな直径を有し、その内部での流速を遅くして氷の密度（９１７ｋｇ／ｍ３  ）と水の密度（１０００ｋｇ／ｍ３  ）との密度差により氷を上部に水を下部に分離しており、その下部より開度を大きくしたバイパス流量調整弁３０を介してバイパス配管３１へのバイパス量を増やすようになるので、ＩＰＦは高く設定されるようになる。
【００２２】
一方、ＩＰＦを低く設定する場合は、ＩＰＦ指示調節計３２の出力信号３３によりバイパス流量調整弁３０の開度が小さくなるように制御する。これによりバイパス流量調整弁３０を介してバイパス配管３１に供給されるバイパス量が減少されるので、ＩＰＦは低く設定されるようになる。
【００２３】
しかして、このようなバイパス流量調整弁３０の開度制御は、メイン配管２８のＩＰＦ状態を検出するＩＰＦセンサ２７からの出力を参照して決定されるＩＰＦ指示調節計３２の出力信号３３が用いられるので、ＩＰＦの調整を連続的に、しかも正確に行うことができ、さらにＩＰＦの自動制御も可能になる。
【００２４】
一方、このようなＩＰＦ調整器２５によりＩＰＦを調整すると、バイパス流量調整弁３０の開度によりバイパス流量が増減すると、これにともなって、メイン流量も増減する恐れがあるが、メイン配管２８のメイン流量を測定する電磁流量計２９からの測定出力を流量指示調節計３４に与え、この流量指示調節計３４からの指示信号３５をインバータ３６に与え、インバータ３６の出力信号３７により氷スラリ移送ポンプ２４に対する駆動周波数を調整することで、氷スラリタンク２１からの氷スラリ２３の移送量を調整することにより、メイン流量を一定に調整するようにできる。
【００２５】
また、ＩＰＦ調整器２５は、その直径を大きくして内部の流速を遅くして氷と水を分離させ、この水の部分をバイパス流量調整弁３０の開度によりバイパスさせるように構成して、従来のＩＰＦを高めるのに水分除去を行うためのメッシュを設けたものと比べ、低流量域でのメッシュへの氷付着による氷スラリの閉塞を防止することもできる。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、
（１）氷スラリのＩＰＦを正確かつ連続的に制御できる。
（２）氷スラリのＩＰＦの自動制御が可能になる。
【００２７】
（３）氷スラリのＩＰＦ調整時に生じるバイパス流量の増減によりメイン流量の増減を防止できる。つまり、バイパス流量が増減してもメイン流量を一定にできる。
（４）低流量でもＩＰＦ調整器内での氷スラリの閉塞も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】従来の氷スラリＩＰＦ調整装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
２１…氷スラリタンク、
２２…攪拌機、
２３…氷スラリ、
２４…氷スラリ移送ポンプ、
２５…ＩＰＦ調整器、
２６…メイン手動弁、
２７…ＩＰＦセンサ、
２８…メイン配管、
２９…電磁流量計、
３０…バイパス流量調整弁、
３１…バイパス配管、
３２…ＩＰＦ指示調節計、
３３…出力信号、
３４…流量指示調節計、
３５…指示信号、
３６…インバータ、
３７…出力信号。
【図１】
0003556772.tif 000002
【図２】
0003556772.tif 000003