Ｐａｇｅ 392 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 建築設備フォーラムへ ┃ 会議室に戻る ┃ ＩＮＤＥＸ ┃ ≪前へ │ 次へ≫ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ▼-20℃環境での散水装置 yuji 03/12/10(水) 23:27 ┣Re:-20℃環境での散水装置 のりたろう 03/12/11(木) 9:08 ┃ ┗Re:-20℃環境での散水装置 ぱんだ 03/12/11(木) 13:17 ┃ ┗Re:-20℃環境での散水装置 yuji 03/12/11(木) 18:58 ┃ ┗Re:-20℃環境での散水装置 ぱんだ 03/12/11(木) 19:21 ┃ ┗Re:-20℃環境での散水装置 bogy 03/12/12(金) 12:41 ┃ ┗Re:-20℃環境での散水装置 ぱんだ 03/12/12(金) 13:23 ┣Re:-20℃環境での散水装置 TORU 03/12/12(金) 17:10 ┗Re:-20℃環境での散水装置 六馬身 03/12/12(金) 21:56 ┗Re:-20℃環境での散水装置 yuji 03/12/15(月) 22:52 ─────────────────────────────────────── ■題名 ： -20℃環境での散水装置 ■名前 ： yuji ■日付 ： 03/12/10(水) 23:27 -------------------------------------------------------------------------
| いつも皆さんの深い深い知識にお世話になっている者です。 今回、ちょっと変った仕事依頼が来たので皆様に添削して頂ければと思い、スレッドを立てさせて頂きます。 場所は寒冷地区で屋内に－２０℃の環境を作り、氷の芸術品を年中通して展示する施設です。肝心の－２０℃環境を作る設備は大手プラントメーカーさんの手で既に完了しているのです。（とっても残念．．）しかし、中に展示する芸術品の新作を作るために冷された屋内にゴムホースを２５ｍ程伸ばしてきて、その末端に穴を３つくらい開けて水をちょろちょろ流し、氷の滝の様な作品を作りたいと芸術家のお客様から依頼されております。 設計条件は 周囲温度：－２０℃ 送水配管：お客さん希望はゴムホースですが他でも可。 散水温度：６℃位から１８℃位まで（それ以上高いと作品が溶けてしまいます） 散水方法：ゴムホースに穴を３つ開けるあるいはＳＵＳノズル 散水水量：１箇所に付き０．５Ｌ／ｍｉｎ位かそれ以下 水源：一般水道水あるいは井水 予算：いつもの、とにかく安く。 問題になるのは 送水している水の凍結／散水温度の制御／散水部の結氷による詰まり／ｅｔｃ．． そこで私が考えているのは、 １．ホースに自己制御型テープヒーター（上限温度７０度）を巻き、ＧＷあるいはＰＦ筒保温をして、送水温度を末端散水部配管で計測し、テープヒーター電源をｏｎ／ｏｆｆする。 ２．給湯循環の方法で常時水を循環させる。ただしホースは保温する。 私はランニングから考えて２が良いと思うのですが、私の知恵ではこれくらいしか生まれません。 皆様の知恵をお借りできないでしょうか？ |
| 不凍液を流すってのは、反則ですよねぇ（笑） （失礼しました！） |
| 何かのテレビ番組で見た事があるのですが、 -4℃（だったかな？）以下になると水はその空気に触れた（ほぼ）瞬間に 凍ってしまうらしいです。 散水したものが即座に凍ってしまっては、 散水ではなく、散氷になるような気もしますが…。 保温云々より、何度以上なら即座に凍らないで散水出来るかを確認して、 それからの話のようにも思えますが…。 如何でしょうか？ |
| レスありがとうございます。 私の考えでは吐出口にある程度水圧がかかっていれば、成長してきた氷も 取れてしまうのではと考えておりました。 しかし、そのようにー４℃で即座に凍ってしまうことは今まで知らなかったので早速、調べてみます。 ぱんださんありがとうございます。 |
| 理想論かもしれませんが、私が関わる、関わらないは別にして 全ての工事がノントラブルで終了する事を切に願うだけです。 私自身、割と暖かいところに住んで居ります。 私が経験したことのないことでもありますので、 どこまでこの情報が正しいかは分かりませんが、 yujiさんの施工がノントラブルで終わる事を祈ります。 よろしければ、結果をご教示下さい。 がんばってください。 尚、他の方で、水は瞬時に氷らないという事をご存じで有るとか、 瞬時には氷らないとした場合での施工方法など有れば、 レスをお願いいたします。 |
| -4℃で水が瞬間的に凍るというのは、過冷却水のことだと思います。 水をゆっくり冷やすと-4℃程度までは凍りません。 その水に振動等の衝撃を与えると、瞬間というよりは目視可能な速度で凍りますね。 冷やしすぎたビールが栓を開けると凍っていくのを見たこと有りませんか？ 似たような状態だと思います。 |
| >-4℃で水が瞬間的に凍るというのは、過冷却水のことだと思います。 >水をゆっくり冷やすと-4℃程度までは凍りません。 >その水に振動等の衝撃を与えると、瞬間というよりは目視可能な速度で凍りますね。 >冷やしすぎたビールが栓を開けると凍っていくのを見たこと有りませんか？ >似たような状態だと思います。 これですか？ http://www.kumagera.ne.jp/ani/zyuhyou/jikkenn.htm 無知でした。 しかし、私はビールが氷る現象は見た事がありません。 自宅の冷蔵庫はチビどもが用もなく開け閉めするので、 過冷却水にならないのでしょうね(^^ゞ でも、前記のサイトの内容から行くと、yujiさんが施工する －20℃の室内ではふつうの水は氷るのですよね？ そうすると精製水などの非常に純水に近い状態の水でなければ 氷るのでは？ とも思います。 この点はどうですか？ ただ、氷のオブジェを作るのにふつうの水は使わないのでしょうけれど…(^^ゞ |
| こんにちは。 冬は-10℃になる日もある所に勤めています。 >２．給湯循環の方法で常時水を循環させる。ただしホースは保温する。 >私はランニングから考えて２が良いと思うのですが、私の知恵ではこれくらいしか生まれません。 >皆様の知恵をお借りできないでしょうか？ 私も２の案でいけると推測します。 以前、真冬の野外で、12℃ぐらいの井水を流して 氷の山を作った事があります。ゴムホースでシャワー 状にして水を流しました。但し、-10℃程度の経験です。 念のため、冷凍庫を借りるかして実験しては いかがでしょうか？ |
| 次世代省エネルギー基準 Ⅰ地区の住人より(故郷はその中で除外Ⅱ地区ですが) >冷やしすぎたビールが栓を開けると凍っていくのを見たこと有りませんか？ ゴルフ場での冷えたジョッキで飲むビールにはよくある現象です。 ただそれが美味しいとは思いませんが。 氷爆(凍滝) あるいは 氷濤(いずれもお祭りがある)に関する問題ですね。 考えすぎではありませんか。(-20℃でも別に驚いたりしません) 常時使用する設備ではないように思います。必要以外は別場所に保管とか。 また、ゴムホースが凍結しても破損しないのでは(氷の膨張も許容する) 特注ノズルに氷が付着すれば、叩き落す それで良いのでは。 自動カップリング水栓の一次側のみがしっかりと水抜できるようにすれば。 思ったより、管内の温度降下は微量であると推測します。(長さ不明ではあるが) この考えが、実際の状況と合っているかは？ですが。 ②案でも、ある意味では強制冷却しているだけですから、加温が必要ではと 思います。また、-20℃あたりでの実験データは見かけたことは有りません。 一般の空調機のコイル内設計流速は 1.0m/sec前後であり 凍結防止の最低流速は 0.5～0.7 m/sec( 外気-15℃程度 )あたりでしょう。 参考としてですが 雲の場合 一般の雲は、直径約20μｍの過冷却状態の微小水滴により構成されています。 気温が、-20℃近くまでさがると、少数の微小水滴が凍結する。 そうすると、その結果生じた氷結晶は、その温度における氷と水の 蒸気圧の差のために水の水蒸気化(蒸発)が始まる。 そして、水蒸気の昇華凝結現象の発生により急速に成長する。 これからできた氷の結晶は、他の微小水滴と衝突を繰り返し粗大化し やがて雪となり・・・・・。 寒冷地の乾いた平野部では、この温度以下からダイヤモンドダストという キラキラした現象も見られます。 管の場合での現象 水温は過冷却(5～7℃)状態から凝固熱により一時的に上昇します。 その過程を越えて本格的な凍結へと向います。(勿論、時間も関係します) 密閉された配管内では、凍結により氷相と水相が共存します。 氷の発達(膨張)により水側の圧力が上昇する。 その時の圧力上昇に伴い、氷の融点降下が起こります。 これを クラペイロン-クラジウス式 で表すことも可能。 やがて、内部側に極めて高密度の水(不凍水)が出現します。 よく冷蔵庫の製氷時に見られる内部側(透明部) 急速冷凍で顕著。 また、解ける時は内部側から先に解ける。外側の白い部分は空気が密閉された 状態であり、ネット上にも沢山掲載されています。 氷の物性値 氷の定圧比熱 Cp ＝ 0.185 ＋ 0.689 × 10^-2 × Ｔ〔KJ/(Kg・K)〕 ( 90≦Ｔ≦273K ) 氷の密度ρi＝917 × ( 1－1.17×10^-4×θ ) ( -140≦θ≦ 0℃ ) 氷の体膨張係数(大気圧で0℃の場合) 線膨張係数 単結晶平行方向 52.92×10^-6〔1/K〕 同垂直方向 52.33×10^-6 これは水分子の結合角度(への字104.5度)に関係しているのでしょう。 なお、参考部分は下記資料の抜粋です。 低温環境下の伝熱現象とその応用 北海道大学 福迫尚一郎 岡山大学 稲葉英男 共著(養賢堂) |
| 諸先輩様へ 次世代省エネルギー基準Ⅰ地区の極寒地域の住人より 大変参考になりました。 まずはお客さんにて試行錯誤して頂くことになりました。 なぜかというと概算金額レベルの話で止まってしまったからです。 お客さんでは数万円で検討していたようでした。 残念ながら私の手は離れてしまいましたが、進捗状況は聞くことができますので 結果がわかり次第、報告します。 ありがとうございました。 |
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