JP2003139594A - Measurement method of mass flow rate of cooling air - Google Patents
Measurement method of mass flow rate of cooling airInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、空気冷却システム
における冷却空気の質量流量を正確に測定する測定方法
に関するものであり、より詳細には、空気冷却装置と、
この空気冷却装置で冷却される空気の冷却前および冷却
後の絶対湿度を測定する湿度計と、前記空気冷却装置で
冷却され、結露して排出されるドレンの量を測定するド
レン量測定装置とを有する空気冷却システムにおいて、
送風される空気の質量流量を正確に測定することができ
る冷却空気の質量流量の測定方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measuring method for accurately measuring a mass flow rate of cooling air in an air cooling system, and more particularly to an air cooling device and an air cooling device.
A hygrometer that measures the absolute humidity of the air cooled by this air cooling device before and after cooling, and a drain amount measurement device that measures the amount of drainage that is cooled by the air cooling device and is condensed and discharged. In an air cooling system having
The present invention relates to a method for measuring a mass flow rate of cooling air, which is capable of accurately measuring the mass flow rate of blown air.
【０００２】[0002]
【従来の技術】空気の風量を測定する際には、送風管の
直径とこの送風管の内部における空気の風速によって測
定することが通常行われている。そして、空気の風量を
質量流量として測定するときには、空気の圧力がパラメ
ーターとして追加される。しかし、送風機などで送られ
る送風管内の空気は乱流であって、かつ、風速は送風管
の壁面に近い位置と中央部とでは異なり、さらに外乱な
どで容易に部分的に変動するものであり、空気の圧力も
外乱などによって送風管の内部で容易に部分的に変動す
るので、送風管内を送られる空気の風量を正確に測定す
ることは実際には、意外に困難である。特に、可燃性の
粉塵を含む穀粒などの粒体を空気搬送する場合には、粉
塵が加熱されて爆発する可能性があるので、熱線を使用
した測定器などは使用できなかった。2. Description of the Related Art When measuring the air flow rate, it is usual to measure the air flow rate by the diameter of the blower tube and the air velocity of the air inside the blower tube. When the air flow rate is measured as the mass flow rate, the air pressure is added as a parameter. However, the air in the blower pipe sent by a blower or the like is turbulent, and the wind speed is different between the position close to the wall surface of the blower pipe and the central part, and it is easily partly fluctuated due to external disturbances. Since the air pressure easily and partially fluctuates inside the blower tube due to disturbance or the like, it is actually unexpectedly difficult to accurately measure the amount of air blown in the blower tube. In particular, when particles such as grains containing flammable dust are transported by air, the dust may be heated and explode, so that a measuring instrument or the like using a heat wire cannot be used.
【０００３】このため、空気の風量、特に質量流量を正
確に測定することが必要になることが比較的多いにもか
かわらず、適切な風速の測定器はなく、ピトー管などに
よる風速計で中心の風速を測定して、乱流の分布から平
均流速を推定する方法が多く採用されている。しかし、
中心の風速と平均風速との比は、空気の温度や風速によ
って変動するので、送風管内を流れる空気の風量を推定
する程度のレベルであって、正確な測定にはほど遠いも
のであった。For this reason, although it is relatively often necessary to accurately measure the air volume of air, especially the mass flow rate, there is no suitable wind speed measuring device, and it is common to use an anemometer such as a Pitot tube. The method of estimating the average flow velocity from the distribution of turbulence is often used. But,
Since the ratio of the central wind speed to the average wind speed fluctuates depending on the temperature and the wind speed of the air, it is at a level of estimating the air volume of the air flowing in the blower pipe, which is far from accurate measurement.
【０００４】一方、製粉装置（ミル）によって小麦等の
穀粒を製粉する際に、原料となる穀粒の温度が高いと粉
砕能力が落ちて、製品となる小麦粉等の穀粉の歩留りが
悪くなることが知られている。この現象は、夏になって
暑い日が続くようになると顕著になるものであって、こ
のようなときには、小麦を貯留する大型のサイロから搬
送コンベアで搬送され、製粉するミルの直前で一時的に
貯留するチェックビン（バッファのための小型のサイ
ロ）に到達した小麦の温度は、４０°Ｃを超えるような
高温になっており、この小麦を製粉すると、小麦粉の歩
留りが明らかに悪くなる現象が生じていた。しかし、従
来は、これを止むを得ないものとして、格別の対策をと
ることもなく放置されていた。On the other hand, when the grain of wheat or the like is milled by a flour mill (mill), if the temperature of the grain as the raw material is high, the crushing ability is lowered and the yield of the flour such as the flour as the product is deteriorated. It is known. This phenomenon becomes noticeable when the hot days continue in summer, and in such a case, it is transferred from a large silo that stores wheat by a transfer conveyor and temporarily before the mill for milling. The temperature of the wheat that reached the check bin (small silo for buffer) stored in the plant is as high as more than 40 ° C, and when this wheat is milled, the yield of the wheat flour obviously deteriorates. Was occurring. However, in the past, this was unavoidable and was left unattended without taking any special measures.
【０００５】この現象は、実験の結果、小麦を１０°Ｃ
程度冷却して３０°Ｃ程度の温度にすることによって大
幅に改善されることが明らかになったが、小麦を製粉す
る際には１０〜２０ｔ／ｈｒ程度の大型の製粉装置を使
用するのが通例であり、小麦を貯留しているサイロも屋
外に設置された非常に大型のものであって、この大型の
サイロに貯留されている小麦全体をまとめて冷却するの
では非常に大型の冷却装置を必要とし、冷却された空気
を小麦の間を通すことによってサイロの小麦全体を冷却
するためには、空気冷却装置や送風装置が大型化すると
ともに、その後に、小麦をミルに搬送する搬送コンベア
で再び温度が上昇するのでエネルギー効率が非常に悪い
ものとならざるを得ない。As a result of an experiment, this phenomenon is caused by wheat at 10 ° C.
It was revealed that the temperature was significantly improved by cooling the temperature to about 30 ° C. However, when milling wheat, it is recommended to use a large-scale milling device of about 10 to 20 t / hr. Usually, the silo that stores wheat is also a very large one installed outdoors, and it is a very large cooling device to cool all the wheat stored in this large silo together. In order to cool the whole wheat in the silo by passing the cooled air between the wheat, the air cooling device and the air blower are increased in size, and thereafter, a conveyer conveys the wheat to the mill. Then the temperature rises again, so the energy efficiency must be very poor.
【０００６】このため、ミルの直前で小麦を一時的に貯
留するチェックビンにおいて小麦を冷却することも考え
られるが、通常のチェックビンの容量は、数分〜十数分
程度でミルに供給されてしまう程度の小麦を貯留する容
量しかなく、製粉装置を収納している建物との関係もあ
って、チェックビンを大きくして容量を増加することも
困難なことが多い。このため、チェックビンに小麦を冷
却する熱交換装置を配置するためには、短時間で効率よ
く冷却することが必要であって、冷却空気の風量を可能
な限り大きくして、エネルギー効率の高い冷却をするこ
とが必要不可欠となる。For this reason, it is conceivable to cool wheat in a check bottle for temporarily storing wheat immediately before the mill, but the capacity of a normal check bottle is supplied to the mill in a few minutes to a dozen minutes. It is often difficult to increase the capacity by increasing the size of the check bin, because there is only enough capacity to store enough wheat and the relationship with the building that houses the flour milling equipment. Therefore, in order to arrange the heat exchange device for cooling wheat in the check bin, it is necessary to efficiently cool the wheat in a short time, and the air volume of the cooling air is made as large as possible to achieve high energy efficiency. Cooling becomes essential.
【０００７】しかしながら、冷却空気の風量を大きくす
ると、熱交換装置の内部で小麦の流動化現象が生じて、
小麦がダクトから吸い出される現象が生じるようにな
る。このため、エネルギー効率の高い冷却をするために
は、熱交換装置に送られる冷却空気の風量を最大風量で
かつ小麦の流動化現象が生じない風量に制御しなければ
ならない。そして、このためには、熱交換装置に送られ
る冷却空気の風量を正確に測定しなければならない。However, when the air volume of the cooling air is increased, the fluidization phenomenon of wheat occurs inside the heat exchange device,
Wheat is sucked out of the duct. Therefore, in order to perform cooling with high energy efficiency, it is necessary to control the air volume of the cooling air sent to the heat exchange device to the maximum air volume and the air volume that does not cause the fluidization phenomenon of wheat. And for this purpose, the air volume of the cooling air sent to the heat exchange device must be accurately measured.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、空気冷却装置と、この空気冷却装置で冷却される
空気の冷却前および冷却後の絶対湿度を測定する湿度計
と、前記空気冷却装置で冷却され、結露して排出される
ドレンの量を測定するドレン量測定装置とを有する空気
冷却システムにおいて、冷却された空気が送風管内を流
れる風量を正確に測定することが可能な冷却空気の質量
流量の測定方法を提供することにあり、従来技術とは全
く異なった発想に基づく冷却空気の質量流量の測定方法
を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an air cooling device and an air cooled by the air cooling device before cooling. And in the air cooling system having a hygrometer for measuring absolute humidity after cooling, and a drain amount measuring device cooled by the air cooling device and measuring the amount of drainage discharged by dew condensation, cooled air is An object of the present invention is to provide a method for measuring the mass flow rate of cooling air capable of accurately measuring the amount of air flowing in a blower pipe, and to provide a method for measuring the mass flow rate of cooling air based on an idea completely different from the conventional art. It is a thing.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る冷却空気の質量流量の測定方法は、空
気冷却装置と、この空気冷却装置で冷却される空気の冷
却前および冷却後の絶対湿度を測定する湿度計と、前記
空気冷却装置で冷却され、結露して排出されるドレンの
量を測定するドレン量測定装置とを有する空気冷却シス
テムにおいて、冷却空気の質量流量ρＱを、ドレンの排
出速度Ｗと、前記空気冷却装置で冷却される空気の冷却
前および冷却後の空気の絶対湿度Ｈ0 およびＨ1 から、
ρＱ＝Ｗ／（Ｈ0 −Ｈ1)
で計算して求めることを特徴とするものである。In order to achieve the above object, a method for measuring a mass flow rate of cooling air according to the present invention is provided with an air cooling device, and before and after cooling of air cooled by the air cooling device. In an air cooling system having a hygrometer for measuring the absolute humidity of, and a drain amount measuring device cooled by the air cooling device for measuring the amount of drainage that is condensed and discharged, the mass flow rate ρQ of the cooling air is The drain discharge speed W and the absolute humidity H 0 and H 1 of the air cooled by the air cooling device before and after cooling are calculated by ρQ = W / (H 0 −H 1 ). It is characterized by that.
【００１０】ここで、前記空気冷却システムが、前記空
気冷却装置と、前記空気冷却装置で冷却された空気によ
って被冷却物を冷却する熱交換装置とを有する冷却装置
に使用されることが好ましく、さらに、前記冷却装置
が、穀粒の冷却装置であることが好ましい。また、前記
空気冷却システムが、前記熱交換装置で熱交換して温度
の上昇した空気を再び前記空気冷却装置で冷却するもの
であって、前記熱交換装置と前記空気冷却装置とが閉回
路で連結されていることが好ましい。Here, it is preferable that the air cooling system is used in a cooling device having the air cooling device and a heat exchange device for cooling an object to be cooled by the air cooled by the air cooling device, Furthermore, it is preferable that the cooling device is a grain cooling device. Further, the air cooling system is for cooling again the air whose temperature has risen due to heat exchange in the heat exchange device by the air cooling device, and the heat exchange device and the air cooling device are in a closed circuit. It is preferably linked.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の冷却空気の質量流
量の測定方法について、添付の図面に示される好適実施
例に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係わる
冷却空気の質量流量の測定方法を採用した空気冷却シス
テムの一実施例を示す概念図、図２は図１の実施例にお
ける測定部の１実施例を示す送風管の断面図、図３はこ
の空気冷却システムを含む熱交換装置を穀粒の冷却装置
としてチェックビンに設けた例を示す概念図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for measuring the mass flow rate of cooling air according to the present invention will be described below with reference to the preferred embodiments shown in the accompanying drawings. Here, FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of an air cooling system which employs the method for measuring the mass flow rate of cooling air according to the present invention, and FIG. 2 shows an embodiment of the measuring unit in the embodiment of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a blower pipe, and FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example in which a heat exchange device including this air cooling system is provided in a check bin as a grain cooling device.
【００１２】図１に示す本実施例の冷却空気の質量流量
の測定方法を採用した空気冷却システム１０は、空気冷
却装置１２と、この空気冷却装置１２で冷却される空気
の冷却前および冷却後の絶対湿度を測定する湿度計と、
空気冷却装置１２の前または後の送風管内の空気圧を測
定する圧力計とを有する第１の測定部１４および第２の
測定部１６を有しており、空気冷却装置１２には、この
空気冷却装置１２で冷却され、結露して排出されるドレ
ンの量を測定するドレン量測定装置１８が設けられてい
る。そして、この空気冷却装置１２には、モータ２０で
駆動されるルーツブロアなどの送風機２２によって、図
１に矢印で示すように空気が送られて、空気冷却装置１
２で所定の温度まで冷却される。ここで、符号２４は、
空気に含まれる塵埃などを除去するフィルタやストレー
ナなどの集塵機である。An air cooling system 10 adopting the method for measuring the mass flow rate of cooling air of this embodiment shown in FIG. 1 includes an air cooling device 12, and before and after cooling the air cooled by the air cooling device 12. A hygrometer that measures the absolute humidity of
The air cooling device 12 has a first measuring unit 14 and a second measuring unit 16 each having a pressure gauge for measuring the air pressure in the blower pipe before or after the air cooling device 12. A drain amount measuring device 18 that measures the amount of drainage that is cooled by the device 12 and is condensed and discharged is provided. Air is sent to the air cooling device 12 by a blower 22 such as a roots blower driven by a motor 20 as indicated by an arrow in FIG.
At 2, it is cooled to a predetermined temperature. Here, the reference numeral 24 is
It is a dust collector such as a filter or strainer that removes dust contained in the air.
【００１３】空気冷却装置１２は、必要とする風量（質
量流量）の空気を所定の温度まで冷却する能力を有すれ
ば足りるものであって、任意の型式の空気冷却装置を使
用することができる。また、第１および第２の測定部１
４，１６には、図２に示すように、空気冷却装置１２の
前後に配置される送風管２６の内部に空気の絶対湿度を
測定する湿度計２８と空気圧を測定する圧力計３０とを
設置したものである。ここで、圧力計３０は、第１およ
び第２の測定部１４，１６のいずれか一方のみに設置す
れば足りるものであって、例えば、空気冷却装置１２の
前方に配置した第１の測定部１４に湿度計２８と圧力計
３０とを設置して冷却前の空気の絶対湿度と空気圧を測
定し、空気冷却装置１２の後方に配置した第２の測定部
１６には湿度計２８のみを設置して冷却後の空気の絶対
湿度を測定する。The air cooling device 12 is sufficient as long as it has the ability to cool a required amount of air (mass flow rate) to a predetermined temperature, and any type of air cooling device can be used. . Also, the first and second measuring units 1
2, a hygrometer 28 for measuring the absolute humidity of the air and a pressure gauge 30 for measuring the air pressure are installed inside the blower pipes 26 arranged in front of and behind the air cooling device 12, respectively. It was done. Here, the pressure gauge 30 need only be installed in either one of the first and second measurement units 14 and 16, and is, for example, the first measurement unit arranged in front of the air cooling device 12. 14, a hygrometer 28 and a pressure gauge 30 are installed to measure the absolute humidity and air pressure of the air before cooling, and only the hygrometer 28 is installed in the second measuring unit 16 arranged behind the air cooling device 12. Then, measure the absolute humidity of the cooled air.
【００１４】ここで、絶対湿度を測定する絶対湿度計と
しては、例えば、リコーエレメックス社の高速絶対湿度
計測器”ＲＨＭ−１０００”等のマイクロヒータ構造の
センサを用いる計測器が使用可能である。なお、この測
定方法の詳細については、例えば、ＴechnicalＤigest
of the 13th Ｓensor Ｓymposium 1995, pp.81-84 の記
載を参考にすることができる。Here, as the absolute hygrometer for measuring the absolute humidity, for example, a measuring instrument using a micro heater structure sensor such as a high-speed absolute humidity measuring instrument "RHM-1000" manufactured by Ricoh Elemex Co., Ltd. can be used. . For details of this measuring method, for example, Technical Digest
The description of of the 13th Sensor Symposium 1995, pp.81-84 can be referred to.
【００１５】ドレン量測定装置１８は、空気冷却装置１
２で冷却され、結露して排出されるドレンの量の単位時
間当たりの排出量、すなわち、ドレンの排出速度を測定
するものであって、実際には、数十秒〜数分の間に排出
されるドレンを溜めてその重量を測定し、測定後のドレ
ンは廃棄するものなどが好適に使用される。そして、こ
のドレンの重量から単位時間当たりに排出されるドレン
の量を計算することによって、ドレン排出速度を算出す
ることができる。The drain amount measuring device 18 is an air cooling device 1.
It measures the discharge amount per unit time of the amount of drain discharged by being condensed by dew condensation, that is, the drain discharge speed, and actually discharges it in several tens of seconds to several minutes. It is suitable to use a drain which is collected and weighed, and the drain after the measurement is discarded. Then, the drain discharge rate can be calculated by calculating the amount of drain discharged per unit time from the weight of the drain.
【００１６】このようにして測定されたドレンの単位時
間当たりの排出量、すなわち、ドレンの排出速度Ｗと、
空気冷却装置の入口および出口における空気の絶対湿度
Ｈ0，Ｈ1 と、送風管内の空気密度ρから、演算装置３
２で、次の演算式によって冷却空気の質量流量ρＱを演
算して求めることができる。
ρＱ＝Ｗ／（Ｈ0 −Ｈ1)
ここで、
Ｈ0 ：空気冷却装置入口の空気の絶対湿度（kg/kg)
Ｈ1 ：空気冷却装置出口の空気の絶対湿度（kg/kg)
Ｑ：空気の体積速度（風量)(m3/sec）
ρ：空気の密度（kg/m3)
Ｗ：ドレンの排出速度（kg/sec）
ρＱ：空気の質量流量（kg/sec）
である。The discharge amount of the drain per unit time thus measured, that is, the drain discharge speed W,
From the absolute humidity H 0 and H 1 of the air at the inlet and the outlet of the air cooling device and the air density ρ in the blower pipe, the arithmetic unit 3
2, the mass flow rate ρQ of the cooling air can be calculated and obtained by the following calculation formula. ρQ = W / (H 0 −H 1 ) where, H 0 : absolute humidity of air at the inlet of the air cooling device (kg / kg) H 1 : absolute humidity of air at the outlet of the air cooling device (kg / kg) Q: Air volume velocity (air volume) (m 3 / sec) ρ: Air density (kg / m 3 ) W: Drain discharge velocity (kg / sec) ρQ: Air mass flow rate (kg / sec).
【００１７】この演算式は、排出されるドレンによる空
気の質量の減少は無視しているが、実際に空気に含まれ
る水蒸気の分圧は、空気の温度によっても異なるが、数
％以下であり、さらに、その半分以下の量のみが空気冷
却装置１２で冷却する際にドレンとして排出されること
になるので、排出されるドレンによる空気の質量の減少
を無視しても、実用的には全く問題が生じない。そし
て、この演算装置３２による冷却空気の質量流量ρＱの
演算結果は、任意の制御装置を経由して、送風機２２を
駆動するモータ２０にフィードバックされ、モータ２０
の回転数を制御するなどの方法によって送風機２２で送
られる空気の量（質量流量）を所定の風量に制御する。
本発明の冷却空気の質量流量の測定方法は、このよう
に、従来、全く検討されることもなかったドレンの排出
速度によって空気の質量流量を測定するものである。This calculation formula ignores the decrease in the mass of the air due to the drainage discharged, but the partial pressure of water vapor actually contained in the air is several percent or less, although it varies depending on the temperature of the air. Furthermore, since only half or less of the amount will be discharged as a drain when the air cooling device 12 cools, even if the decrease in the mass of the air due to the discharged drain is neglected, it is completely practical. There is no problem. Then, the calculation result of the mass flow rate ρQ of the cooling air by the arithmetic unit 32 is fed back to the motor 20 that drives the blower 22 via an arbitrary control unit, and the motor 20
The amount of air (mass flow rate) sent by the blower 22 is controlled to a predetermined air amount by a method such as controlling the number of revolutions of the.
As described above, the method for measuring the mass flow rate of cooling air according to the present invention measures the mass flow rate of air based on the drain discharge rate, which has never been studied in the past.
【００１８】図３はこの空気冷却システムを含む熱交換
装置からなる冷却装置を、穀粒の冷却装置としてチェッ
クビンに設けた例を示す概念図である。この実施例にお
ける熱交換装置３４は、チェックビン３６と、このチェ
ックビン３６に穀粒を供給する搬送コンベア３８、チェ
ックビン３６の内部で冷却された穀粒をミル（図示され
ていない）に導くホッパー部４０および排出ゲート４２
を有しており、チェックビン３６の内部には、冷却され
た空気を導入して穀粒を冷却する冷気導入樋４４と、穀
粒の間を通過して温度が上昇した空気を搬出する温気排
出樋４６とが、それぞれ多数設けられている。FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example in which a cooling device comprising a heat exchange device including this air cooling system is provided in a check bin as a grain cooling device. The heat exchange device 34 in this embodiment guides the check bin 36, a conveyor 38 for supplying the grain to the check bin 36, and the grain cooled inside the check bin 36 to a mill (not shown). Hopper part 40 and discharge gate 42
Inside the check bin 36, there is a cold air introduction trough 44 that introduces cooled air to cool the grain, and a temperature that carries out the air whose temperature has risen passing through between the grains. A large number of air exhaust gutters 46 are provided.
【００１９】この冷気導入樋４４と温気排出樋４６と
は、山型の頂部と垂直な側壁を有しており、下面が開放
された形状をしているものであって、冷却された空気が
下側の冷気導入樋４４から導入されて、チェックビン３
６の内部に充満している穀粒の間を通過して穀粒を冷却
し、温度の上昇した空気が上側の温気排出樋４６に集め
られて排出される。なお、冷気導入樋４４と温気排出樋
４６との形状は、この実施例に示した形状に限定される
ものではなく、冷気導入樋４４と温気排出樋４６との寸
法や形状が異なるなど、必要に応じて、任意の最適な形
状とすることが望ましい。また、実施例のように、冷気
導入樋４４と温気排出樋４６とを各１段ずつ設けるもの
に限定されるものでもなく、任意の段数とすることがで
きる。The cold air inlet gutter 44 and the hot air exhaust gutter 46 have side walls perpendicular to the peaks of the mountain shape and have an open bottom surface, and are cooled air. Is introduced from the lower cold air introduction gutter 44, and the check bin 3
The air having an increased temperature is passed through the space between the grains filling the inside of 6 to cool the grains, and the air having an increased temperature is collected and discharged in the hot air discharge gutter 46 on the upper side. The shapes of the cold air introduction trough 44 and the warm air discharge trough 46 are not limited to the shapes shown in this embodiment, and the dimensions and shapes of the cold air introduction trough 44 and the warm air discharge trough 46 are different. However, it is desirable to have any optimum shape as necessary. Further, as in the embodiment, it is not limited to one in which each of the cold air introduction gutter 44 and the hot air discharge gutter 46 is provided, and an arbitrary number of stages can be used.
【００２０】これらの冷気導入樋４４と温気排出樋４６
とは、それぞれ、チェックビン３６の外周に設けられた
冷気供給管４８と温気排出管５０とに接続されており、
この冷気供給管４８と温気排出管５０に空気冷却システ
ム１０の送風管が連結されている。ここで、この実施例
における空気冷却システムは、図１に示す空気冷却シス
テム１０と実質的に同一なので、ここでは、図示された
空気冷却システム１０に図１と同一の符号を付して、詳
細な説明は省略する。These cold air introduction gutter 44 and warm air discharge gutter 46
Are connected to a cold air supply pipe 48 and a warm air discharge pipe 50 provided on the outer circumference of the check bin 36, respectively,
A blower pipe of the air cooling system 10 is connected to the cold air supply pipe 48 and the warm air discharge pipe 50. Here, since the air cooling system in this embodiment is substantially the same as the air cooling system 10 shown in FIG. 1, the illustrated air cooling system 10 is designated by the same reference numeral as in FIG. Detailed description is omitted.
【００２１】図３に示す実施例では、熱交換装置３４と
なるチェックビン３６に設けられた冷気供給管４８と温
気排出管５０に空気冷却システム１０の送風管が連結さ
れており、全体として、空気冷却システム１０と熱交換
装置３４とからなる閉回路を構成している。このように
閉回路を構成することによって、チェックビン３６が搬
送コンベア３８や排出ゲート４２を介して外気と連通し
ていても、チェックビン３６に導入される冷気とチェッ
クビン３６から排出される温気との量が同一となって、
冷気導入樋４４から導入されて温気排出樋４６から排出
される空気の量が、演算して求めた空気の質量流量ρＱ
となることを保証することができる。In the embodiment shown in FIG. 3, a blower pipe of the air cooling system 10 is connected to a cold air supply pipe 48 and a warm air discharge pipe 50 provided in a check bin 36 which serves as a heat exchange device 34, and as a whole. , The air-cooling system 10 and the heat exchange device 34 constitute a closed circuit. By configuring the closed circuit in this way, even if the check bin 36 communicates with the outside air via the conveyor 38 and the discharge gate 42, the cold air introduced into the check bin 36 and the temperature discharged from the check bin 36. The amount of energy is the same,
The amount of air introduced from the cold air introduction gutter 44 and discharged from the warm air discharge gutter 46 is the mass flow rate ρQ of the air calculated.
Can be guaranteed.
【００２２】しかし、温気排出樋４６で集められて排出
される空気の温度は、チェックビン３６の内部で穀粒と
熱交換して温度が上昇しているので、外気温より高いこ
とが多い。従って、この外気温より高い空気を再び所定
の温度まで冷却すると、外気を導入して所定の温度まで
冷却する場合に比べると、エネルギー効率が低くなるこ
とになる。このエネルギー効率の低下を防止するために
は、通常の運転時には、温気排出樋４６と集塵機２４と
の間を開放して、外気を冷却装置１２に導入して冷却
し、温気排出樋４６から同量の空気を排出するようにし
てエネルギー効率を高くすることができる。However, the temperature of the air collected and discharged by the warm air discharge trough 46 is higher than the outside air temperature because the temperature of the air is increased by exchanging heat with the grains inside the check bin 36. . Therefore, if the air having a temperature higher than the outside air temperature is cooled to the predetermined temperature again, the energy efficiency becomes lower than that in the case where the outside air is introduced and cooled to the predetermined temperature. In order to prevent this decrease in energy efficiency, during normal operation, the hot air exhaust gutter 46 and the dust collector 24 are opened and the outside air is introduced into the cooling device 12 to cool the hot air exhaust gutter 46. It is possible to increase the energy efficiency by discharging the same amount of air.
【００２３】そして、冷気導入樋４４に導入される空気
の質量流量ρＱを測定するときのみに、温気排出樋４６
と集塵機２４との間を接続して閉回路とし、送風管内の
空気流が安定した後に空気の質量流量ρＱを測定するこ
とによって、正確な冷却空気の質量流量を測定すること
ができ、熱交換装置３４としてのチェックビン３６を通
過する空気も、搬送コンベア３８や排出ゲート４２から
漏洩するわずかな空気の量が誤差となるだけで比較的正
確に空気の質量流量ρＱを測定することができる。Then, only when the mass flow rate ρQ of the air introduced into the cold air introduction gutter 44 is measured, the hot air discharge gutter 46 is provided.
The dust collector 24 and the dust collector 24 are connected to form a closed circuit, and the mass flow rate ρQ of the air is measured after the air flow in the blower tube is stabilized, so that the mass flow rate of the cooling air can be accurately measured and the heat exchange can be performed. As for the air passing through the check bin 36 as the device 34, the mass flow rate ρQ of the air can be measured relatively accurately only by the error of the slight amount of air leaking from the conveyor 38 and the discharge gate 42.
【００２４】以上に述べた穀粒の冷却装置における空気
の質量流量の測定において、空気冷却システム１０と熱
交換装置３４とを閉回路で連結する必要があるのは、熱
交換装置３４において空気の漏洩が生じるためであっ
て、閉鎖された熱交換装置や熱交換装置以外の用途に空
気冷却システム１０を使用するなど、空気冷却システム
１０で冷却される冷却空気の質量流量のみを測定すれば
足りる場合には、閉回路を形成する必要がないのはもち
ろんである。In measuring the mass flow rate of air in the grain cooling device described above, it is necessary to connect the air cooling system 10 and the heat exchanging device 34 in a closed circuit because the air exchanging device 34 in Because of leakage, it is sufficient to measure only the mass flow rate of the cooling air cooled by the air cooling system 10, such as when the air cooling system 10 is used for applications other than the closed heat exchange device or the heat exchange device. Of course, in some cases it is not necessary to form a closed circuit.
【００２５】本発明の冷却空気の質量流量の測定方法
は、ドレンの排出速度Ｗと、空気冷却装置で冷却される
空気の冷却前および冷却後の空気の絶対湿度Ｈ0 および
Ｈ1 から冷却空気の質量流量の測定するものであって、
従来技術と全く異なった発想に基づく冷却空気の質量流
量の測定方法を採用したものであり、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で各種の改良や変更を行うことができるこ
とはもちろんである。The method for measuring the mass flow rate of cooling air according to the present invention is based on the drain discharge speed W and the absolute humidity H 0 and H 1 of the air cooled by the air cooling device before and after cooling. For measuring the mass flow rate of
The method of measuring the mass flow rate of the cooling air based on an idea completely different from the conventional technique is adopted, and it goes without saying that various improvements and changes can be made without departing from the scope of the present invention.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明の冷却空気の質量流量の測定方法
は、空気冷却装置と、この空気冷却装置で冷却される空
気の冷却前および冷却後の絶対湿度を測定する湿度計
と、前記空気冷却装置で冷却され、結露して排出される
ドレンの量を測定するドレン量測定装置と、前記空気冷
却装置の前または後の送風管内の空気圧を測定する圧力
計とを有する空気冷却システムにおいて、冷却空気の質
量流量ρＱを、ドレンの排出速度Ｗと、前記空気冷却装
置で冷却される空気の冷却前および冷却後の空気の絶対
湿度Ｈ0 およびＨ1 から、ρＱ＝Ｗ／（Ｈ0 −Ｈ1)で計
算して求めることを特徴とする冷却空気の質量流量の測
定方法なので、従来技術と全く異なった発想に基づく冷
却空気の質量流量の測定方法であり、冷却された空気が
送風管内を流れる風量を正確に測定することができる冷
却空気の質量流量の測定方法を提供することができる。The method for measuring the mass flow rate of cooling air according to the present invention comprises an air cooling device, a hygrometer for measuring the absolute humidity of air cooled by the air cooling device before and after cooling, and the air. In an air cooling system having a drain amount measuring device cooled by a cooling device, which measures the amount of drain discharged by dew condensation, and a pressure gauge for measuring the air pressure in the blower pipe before or after the air cooling device, The mass flow rate ρQ of the cooling air is calculated from the drain discharge speed W and the absolute humidity H 0 and H 1 of the air cooled by the air cooling device before and after cooling, and ρQ = W / (H 0 − H 1 ) is a method for measuring the mass flow rate of cooling air, which is characterized in that it is a method for measuring the mass flow rate of cooling air, which is based on an idea completely different from that of the prior art. Air flow It is possible to provide a method of measuring the mass flow rate of cooling air can be accurately measured.
【図１】 本発明に係わる冷却空気の質量流量の測定方
法を採用した空気冷却システムの一実施例を示す概念図
である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of an air cooling system adopting a method for measuring a mass flow rate of cooling air according to the present invention.
【図２】 図１に示した実施例における測定部の１実施
例を示す送風管の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a blower tube showing an embodiment of a measuring unit in the embodiment shown in FIG.
【図３】 空気冷却システムを含む熱交換装置を穀粒の
冷却装置としてチェックビンに設けた例を示す概念図で
ある。FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example in which a heat exchange device including an air cooling system is provided in a check bin as a grain cooling device.
１０ 空気冷却システム １２ 空気冷却装置 １４ 第１の測定部 １６ 第２の測定部 １８ ドレン量測定装置 ２０ モータ ２２ 送風機 ２４ 集塵機 ２６ 送風管 ２８ 湿度計 ３０ 圧力計 ３２ 演算装置 ３４ 熱交換装置 ３６ チェックビン ３８ 搬送コンベア ４０ ホッパー部 ４２ 排出ゲート ４４ 冷気導入樋 ４６ 温気排出樋 ４８ 冷気供給管 ５０ 温気排出管 10 Air cooling system 12 Air cooling device 14 First measuring unit 16 Second measuring section 18 Drain amount measuring device 20 motor 22 blower 24 dust collector 26 air duct 28 Hygrometer 30 pressure gauge 32 arithmetic unit 34 Heat Exchanger 36 check bins 38 Conveyor 40 hopper 42 Discharge gate 44 Cold air introduction gutter 46 Hot air exhaust gutter 48 Cold air supply pipe 50 Hot air exhaust pipe
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2B100 AA02 BA01 BB06 BB08 BC01 BC03 BC04 GA15 GB04 2F030 CA10 CC15 2F035 AA06 JA03 3L050 AA10 BD05 BE00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 2B100 AA02 BA01 BB06 BB08 BC01 BC03 BC04 GA15 GB04 2F030 CA10 CC15 2F035 AA06 JA03 3L050 AA10 BD05 BE00
Claims (4)
される空気の冷却前および冷却後の絶対湿度を測定する
湿度計と、前記空気冷却装置で冷却され、結露して排出
されるドレンの量を測定するドレン量測定装置とを有す
る空気冷却システムにおいて、冷却空気の質量流量ρＱ
を、ドレンの排出速度Ｗと、前記空気冷却装置で冷却さ
れる空気の冷却前および冷却後の空気の絶対湿度Ｈ0 お
よびＨ1 から、 ρＱ＝Ｗ／（Ｈ0 −Ｈ1) で計算して求めることを特徴とする冷却空気の質量流量
の測定方法。1. An air cooling device, a hygrometer for measuring the absolute humidity of air cooled by the air cooling device before and after cooling, and a drain which is cooled by the air cooling device and discharged by dew condensation. Mass flow rate ρQ of cooling air in an air cooling system having a drain amount measuring device for measuring the amount of
Is calculated from the drain discharge speed W and the absolute humidity H 0 and H 1 of the air cooled by the air cooling device before and after cooling with ρQ = W / (H 0 −H 1 ). A method for measuring the mass flow rate of cooling air, characterized in that
置と、前記空気冷却装置で冷却された空気によって被冷
却物を冷却する熱交換装置とを有する冷却装置に使用さ
れることを特徴とする請求項１に記載の冷却空気の質量
流量の測定方法。2. The air cooling system is used for a cooling device having the air cooling device and a heat exchange device for cooling an object to be cooled by the air cooled by the air cooling device. The method for measuring the mass flow rate of cooling air according to claim 1.
とを特徴とする請求項２に記載の冷却空気の質量流量の
測定方法。3. The method for measuring the mass flow rate of cooling air according to claim 2, wherein the cooling device is a grain cooling device.
で熱交換して温度の上昇した空気を再び前記空気冷却装
置で冷却するものであって、前記熱交換装置と前記空気
冷却装置とが閉回路で連結されていることを特徴とする
請求項２に記載の冷却空気の質量流量の測定方法。4. The air cooling system cools the air whose temperature has risen due to heat exchange in the heat exchange device, again in the air cooling device, wherein the heat exchange device and the air cooling device are separated from each other. The method for measuring a mass flow rate of cooling air according to claim 2, wherein the cooling air is connected by a closed circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001337737A JP2003139594A (en) | 2001-11-02 | 2001-11-02 | Measurement method of mass flow rate of cooling air |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001337737A JP2003139594A (en) | 2001-11-02 | 2001-11-02 | Measurement method of mass flow rate of cooling air |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003139594A true JP2003139594A (en) | 2003-05-14 |
Family
ID=19152331
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001337737A Withdrawn JP2003139594A (en) | 2001-11-02 | 2001-11-02 | Measurement method of mass flow rate of cooling air |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003139594A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2941777A1 (en) * | 2009-02-03 | 2010-08-06 | Technofan | Global mass flow measuring device for ventilator in airplane, has output terminal delivering signal of determined mass flow to output of ventilator, where value of determined flow is polynomial function of local mass flow |
| WO2020192061A1 (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 中国辐射防护研究院 | Method and system for measuring air exchange amount |
| CN113375740A (en) * | 2020-12-30 | 2021-09-10 | 南京瑞杨医用科技有限公司 | Medical center oxygen supply flow monitoring system |
-
2001
- 2001-11-02 JP JP2001337737A patent/JP2003139594A/en not_active Withdrawn
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| CN113375740A (en) * | 2020-12-30 | 2021-09-10 | 南京瑞杨医用科技有限公司 | Medical center oxygen supply flow monitoring system |
| CN113375740B (en) * | 2020-12-30 | 2024-04-26 | 南京瑞杨医用科技有限公司 | Medical central oxygen supply flow monitoring system |
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