JP2004239460A

JP2004239460A - 寒気利用の製氷容器

Info

Publication number: JP2004239460A
Application number: JP2003026551A
Authority: JP
Inventors: Zenichi Ogawa; 善一小川; Katsutoshi Atsumi; 勝利渥美; Toshio Ichikawa; 利夫市川; Hideo Suzuki; 英男鈴木; Koji Yoshida; 幸司吉田
Original assignee: Obayashi Corp; Nippon Steel Metal Products Co Ltd
Current assignee: Obayashi Corp; Nippon Steel Metal Products Co Ltd
Priority date: 2003-02-03
Filing date: 2003-02-03
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】寒気による製氷効率を向上し、軽量タイプで強度が有り、容易に組立及び解体され、輸送を簡便・効率的にし、また、サイズを変更できる製氷容器を構成できる。
また、簡便な構成で安価な熱交換管を構成できる。
【解決手段】溝形であって溝の方向と直角に波を付設した溝形本体部と、該溝形本体部の両側端を閉塞する止水板とからなり、溝形本体部および止水板がボルト接合されている。両端部が開口されて、下方への湾曲部とその両端の略水平部を備えている熱交換用のパイプを載置するか、容器内の底から容器の上端部近傍の高さまで立ち上げられ、パイプの両端部は上下に開口されている熱交換用のパイプを付設する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冬季における自然の寒気を利用して製氷し、製氷された氷を、農産物等を保存するための冷熱源として利用する際の、製氷兼蓄冷用の容器、及び該容器に熱交換用のパイプを付設した容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冬季における自然の寒気を利用して製氷し、製氷された氷を、農産物等を保存するための冷熱源として利用する際の、製氷自体に係る技術としては、特公昭６４−１０７５３号公報あるいは特公平１−１３０２９号公報に示すように、農産物等の貯蔵室内に水を湛えた大型の製氷ピットを付設し、当該ピットの水をヒートパイプによる熱交換によりあるいはダクト等を通じて外部の冷気を直接導入することにより製氷する技術と、製氷室内に設置された容器内に水を湛え、外部の寒気を製氷室内に導入し、容器ごと冷却して製氷する技術とが知られている。本案発明は、後者の技術に係る製氷兼蓄冷用の容器、及び該容器に熱交換用のパイプを付設した容器に関する。特許文献１及び２参照。
冬季の寒気を製氷室内に導入して容器ごと冷却して製氷する技術としては、下記のような事例がある。
実開昭６１−１４２５８９号公報は、冬季の寒気を貯氷室内に導入して、架台び設置された水槽内の水を凍らせる技術が開示されている。しかし、水槽自体の構成については特段の開示はない。特許文献３参照。
実用新案登録第２５３１９４９号公報には、氷室内に段積みされたトレイを寒気に開放し、トレイ内の水を凍らせる技術が開示されている。該トレイは、上端が拡開した逆台形断面に形成されていて、水が凍結したときにその破損が防止される構成である。特許文献４参照。
特許第２８７３５３１号公報には、製氷容器を多段に設置し、上部に吸気口、そして下部に排気口とファンを設けて、通風手段により製氷庫内に寒気を循環させて製氷容器内の水を氷結する技術が開示されている。容器自体の構成については特段の開示はない。特許文献５参照。
その他下記の事例がある。
特開２０００−２６６４３１号公報は、水の密度がほぼ４℃で最大になり、水表面からの冷却では水の対流が起こらず容易に深く氷結しないので、低温の空気が下降し、高温の空気が上昇する性質を利用し、貯水の下部に設置した熱交換のための空間に冷気を導入し、貯水と熱交換を行って氷を製造し、熱交換により加温された暖気を自然通気により排出することにより天然氷を製造する。
技術が開示されている。製氷室は、底部を水平に貫通する熱交換管が付設された蓋付きの容器である。特許文献６参照。
【０００３】
特許文献１
特公昭６４−１０７５３号公報（第２頁、第１図、第２図）
特許文献２
特公平１−１３０２９号公報（第３頁、図）
特許文献３
実開昭６１−１４２５８９号公報（第１頁、第１図）
特許文献４
実用新案登録第２５３１９４９号公報（第２頁、段落０００８、第４図）
特許文献５
特許第２８７３５３１号公報（第２頁、段落０００９、００１０第５図、第６図）
特許文献６
特開２０００−２６６４３１号公報（第２頁、段落０００８、第１図、第３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記各公報に記載の製氷容器は、平板からなる直方体又は逆台形体であり、寒気が製氷容器の壁面と接する面積が小さいので、貯氷室に導入される寒気による製氷効率が悪く、製氷容器中の下部または中心部における水を速く確実に氷結出来ないこと、また、軽量にすると強度に欠けること、また、製氷容器は、容易に組立及び解体して運搬出来ないこと、また、製氷容器のサイズを変更出来ないこと、という問題があった。
また、特開２０００−２６６４３１号公報の図１に記載の熱交換管は、製氷室と一体となっており、簡便な構成ではなく、安価ではない。また、その図３に記載の熱交換管は、貯水の下部を冷却するものであるので、深さ方向が長く、パイプを通る寒気の流通効率が悪いという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、寒気が製氷容器の壁面と接する面積を大きし、貯氷室に導入する寒気による製氷効率を良くすること、また、製氷容器を軽量且つ丈夫にすること、また、製氷容器の溝形本体部および止水板を、容易に組立及び解体可能とすると共に、輸送を簡便・効率的にすること、また、必要に応じて製氷容器の長さ等のサイズを変更すること、を可能とする、寒気利用の製氷容器を構成することを目的とする。
また、本発明の熱交換用のパイプは、深さ方向を浅くしてパイプを通る寒気の流通効率を向上すること、また、簡便な構成で安価に構成すること、を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の技術的課題を解決するものであり、その要旨とするところは以下の通りである。
【０００７】
（１）蓄冷用の製氷容器であって、溝形であって溝の方向と直交する方向に波を付設した溝形本体部と、該溝形本体部の両側端を閉塞する止水板とからなることを特徴とする、製氷用の容器。
【０００８】
（２）前記溝形本体部が、溝の方向と直交する方向に波を付設した溝形単体部を二つ以上溝方向に連接し、溝形単体部相互を接合したことを特徴とする、上記（１）に記載した製氷用の容器。
【０００９】
（３）少なくとも一つ以上の熱交換用のパイプを付設した前記容器であって、該パイプは、両端部が開口されて、下方への凹状湾曲部とその両端に連続する略水平部を備えており、該水平部が前記溝形本体部の両側上端部に、載置されていることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載した製氷用の容器。
【００１０】
（４）熱交換用のパイプの前記下方への湾曲部が、逆ハット型に形成されており、逆ハット型の底部に相当するパイプの位置が、前記容器の高さの半分程度の位置に保持されていることを特徴とする上記（１）項に記載した製氷用の容器。
【００１１】
（５）少なくとも一つの熱交換用のパイプを付設した前記容器であって、該パイプは溝形本体部の底部に接合されており、前記容器内の底から前記容器の上端部近傍の高さまで立ち上げられ、該パイプの両端部は開口されていることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載した製氷用の容器。
【００１２】
（６）前記パイプの底部への接合構造は、底部に接合された両端が開口した短筒に前記パイプが螺合していることを特徴とする、上記（５）に記載した製氷用の容器。
【００１３】
（７）前記熱交換用のパイプの容器底部への接合位置が、溝幅のほぼ中央であり、前記パイプは底部に垂設されていることを特徴とする、上記（５）または（６）に記載した製氷用の容器。
【００１４】
（８）前記熱交換用のパイプの一端にフィンを付設したことを特徴とする、上記（３）〜（７）の何れか一項に記載した製氷用の容器。
【００１５】
【作用】
本発明の製氷容器によれば、製氷容器の壁面を波状にするので、寒気が製氷容器の壁面と接する面積が大きくなり、製氷容器自体の熱交換の効率が向上する。また、波による補剛効果により、製氷容器が軽量且つ丈夫である。また、製氷容器の溝形本体部および止水板を、ボルト接合するので、現場で容易に組立及び解体できると共に、輸送を簡便・効率的にする。また、製氷容器の溝形単体部を二以上ボルト接合して溝形本体部を構成するので、必要に応じて製氷容器の長さを変更できる。
また、本発明は、製氷容器をその周囲全体から冷却して製氷容器中の貯水の下部も冷却するので、これに敷設する本発明の湾曲部を有する熱交換用のパイプは、深さ方向を浅くでき、このため、パイプを通る寒気の流通効率が向上する。本発明の湾曲部を有する熱交換用のパイプは、製氷容器の両側上端部に載置すればよいので、簡便な構成で安価に構成できる。
また、本発明の垂設される熱交換用のパイプは、製氷容器の底部に接合された両端が開口した短筒に螺合して接合すればよいので、簡便な構成で容易に設置できると共に、寒気が製氷容器の内部を上下方向に通気するので、パイプを通る寒気の流通効率が向上する。
本発明の湾曲部を有する熱交換用のパイプ及び本発明の垂設される熱交換用のパイプは、パイプの一端にフィンを敷設するので、パイプの両端における温度のバランスが崩れ、パイプを通る寒気の流通効率が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の製氷容器の実施例を図によって説明する。
【００１７】
図１（ａ）、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、本発明の製氷容器１は、溝形であって溝の方向と直角に波を付設した溝形本体部２と、溝形本体部２の両側端を閉塞する止水板３とからなり、溝形本体部２および止水板３をボルト接合してなる。溝形本体部２に止水板３を嵌め込み、図１（ｂ）に示す溝形本体部２に設けたボルト貫通孔４から図１（ｃ）に示す止水板３に設けたボルト受け孔４’にボルトで締める。溝形本体部と接合される止水板の周縁部分は、溝の波形状と一致する形状に形成されており、溝形本体部と止水板とは確実に嵌め合うことができる。
溝形本体部２と止水板３との間に漏水防止のためパッキングを挟むと良い。なお、止水板は、溝形本体部の溝断面と一致する一枚の板とし、これを溶接により接合しても良い。溝形本体部２は、一枚の板から成形しても良いし、また、複数の板、例えば、三部分からなる、両側サイド板と底部板、の端部を重ねてパッキングを挟み、ボルト締めして構成しても良い。
本発明の製氷容器１の材質は、熱伝導性の良い強度の有るものであれば良く、例えば、鋼、銅、アルマイト等が好ましい。
【００１８】
図２は、図１に示す溝形本体部２に付設した波の形状の一例であって、その部分拡大説明図である。
波付け寸法および断面性能が下記のとき、図１に示す溝形本体部２のサイズが、深さ８００ｍｍ、幅９００ｍｍ、長さ１０２０ｍｍ、波の数が１５個、波のピッチ６８ｍｍ、波の深さ１３．０ｍｍでは、溝形本体部２が寒気と接触する部分の長さは、平板と比較して１．０８倍となり、熱交換率が少なくとも増加する。
【００１９】
波付け寸法
板厚（ｔ）（ｍｍ）１．６
直線部長さ（Ｌ）（ｍｍ）１９．３２
弧の中心角（θ）（°）５４．８０
曲線部半径（ｒ）（ｍｍ）１７．５
断面性能（ｍ当たり）
断面積（ｃｍ２）１７．３３
断面係数（ｃｍ３）４．７３
断面二次モーメント（ｃｍ４）３．４５
【００２０】
溝形本体部２の溝の方向と波の角度は、平板と比較して製氷容器１の表面積が大きく、且つ、強度が高いものであればよいが、直角が好ましい。
また、溝形本体部２の溝の方向と平行に波を付設しても良い。
【００２１】
図３は、本発明の製氷容器の別の例であって、溝形本体部２が、溝の方向と直角に波を付設した溝形単体部５を三つ溝方向に連接し、溝形単体部５相互をボルト４”によりボルト接合した例である。
隣接する二つの溝形単体部５の端部を重ね、好ましくはその間にパッキングを挟み、溝形単体部５の両側及び底部をボルト及びナットで締める。
溝形単体部５の個数は、必要に応じて増減する。
【００２２】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、補強のため、溝形本体部２及び／又は止水板３の上端にフランジとしてＬ字形の板状のサイドアングル６をボルト７及びナット７’で取り付け、且つその上部に補強材であるストラット８を載せ、ボルト７及びナット７’で取り付けても良い。
【００２３】
図５は、本発明の製氷容器１内に製氷用の水９を入れ、溝形本体部２の両側上端部に湾曲部１２を有する熱交換用のパイプ１０の水平部１１を載置して付設した例である。湾曲部１２は、逆ハット型に形成されている例であり、水９の中央部を氷結するように垂下している。１３はフィンである。湾曲部の形状は、逆ハット形型が好ましいが、水９の中央部分を氷結するためのものであれば良く、角形溝型、Ｕ字形型、湾曲形型、半円形型、逆台形型、及び逆三角形型の何れに形成してもよい。
また、パイプ１０の位置は、製氷容器１の高さの半分程度の位置であるが、製氷容器１内の水深に応じて水深の中央部の位置に保持することが好ましい。
また、パイプ１０の個数は、必要に応じて間隔をおいて増減する。
また、フィン１３の形状は、寒気によってより良く冷却するものであれば、例えば、長方形等、何なる形状でも良い。
【００２４】
図６は、本発明の製氷用の容器１の溝形本体部２の底部に接合された両端が開口した短筒１４に、本発明の垂設される熱交換用のパイプ１５を螺合して付設した例である。パイプ１５は、製氷容器１の底部の下方及び製氷容器１内の水面の上方の両方に開口しており、製氷室内の寒気は該パイプ内を上下方向に通気する。
【００２５】
本発明の熱交換用のパイプ１０、１５及びフィンの材質は、寒気による冷却効果が有るものであれば、例えば、銅、アルマイト、鋼等、何なる材質でも良い。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、貯氷室に導入される寒気による製氷効率を向上して、容器内の水を速く確実に氷結すること、また、軽量タイプで強度を向上すること、また、容易に組立及び解体すること、輸送を簡便・効率的にすること、また、必要に応じて製氷容器のサイズを変更することを可能とする、寒気利用の製氷容器を構成できる。
また、簡便な構成で安価な熱交換管を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の例であって、製氷容器を示す斜視説明図である。
（ｂ）は、本発明の例であって、溝形本体部を示す斜視説明図である。
（ｃ）は、本発明の例であって、止水板を示す斜視説明図である。
【図２】図１に示す溝形本体部２に付設した波の形状の一例を示す部分拡大説明図である。
【図３】本発明の別の例であって、溝形本体部が溝形単体部を三つ連接してなる製氷容器を示す斜視説明図である。
【図４】（ａ）は、本発明の図３に示す製氷容器の上端に、サイドアングル及びストラットを取り付けた説明図である。
（ｂ）は、本発明の図４（ａ）のサイドアングル及びストラット取り付け部分の拡大説明図である。
【図５】本発明の別の例であって、逆ハット型に形成された湾曲部を有する熱交換用のパイプを載置した製氷容器の説明図である。
【図６】本発明の別の例であって、真っ直ぐな熱交換用のパイプを底部に垂設した製氷容器の説明図である。
【符号の説明】
１製氷容器
２溝形本体部
３止水板
４ボルト貫通孔
４’ ボルト受け孔
４” ボルト
５溝形単体部
６サイドアングル
７ボルト
７’ ナット
８スラット
９水
１０熱交換用のパイプ
１１水平部
１２湾曲部
１３フィン
１４短筒
１５熱交換用のパイプ

Claims

蓄冷用の製氷容器であって、溝形であって溝の方向と直交する方向に波を付設した溝形本体部と、該溝形本体部の両側端を閉塞する止水板とからなることを特徴とする、製氷用の容器。
前記溝形本体部が、溝の方向と直交する方向に波を付設した溝形単体部を二つ以上溝方向に連接し、溝形単体部相互を接合したことを特徴とする、請求項１に記載した製氷用の容器。
少なくとも一つ以上の熱交換用のパイプを付設した前記容器であって、該パイプは、両端部が開口されて、下方への凹状湾曲部とその両端に連続する略水平部を備えており、該水平部が前記溝形本体部の両側上端部に、載置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載した製氷用の容器。
熱交換用のパイプの前記下方への湾曲部が、逆ハット型に形成されており、逆ハット型の底部に相当するパイプの位置が、前記容器の高さの半分程度の位置に保持されていることを特徴とする請求項１項に記載した製氷用の容器。
少なくとも一つの熱交換用のパイプを付設した前記容器であって、該パイプは溝形本体部の底部に接合されており、前記容器内の底から前記容器の上端部近傍の高さまで立ち上げられ、該パイプの両端部は開口されていることを特徴とする、請求項１または２に記載した製氷用の容器。
前記パイプの底部への接合構造は、底部に接合された両端が開口した短筒に前記パイプが螺合していることを特徴とする、請求項５に記載した製氷用の容器。
前記熱交換用のパイプの容器底部への接合位置が、溝幅のほぼ中央であり、前記パイプは底部に垂設されていることを特徴とする、請求項５または６に記載した製氷用の容器。
前記熱交換用のパイプの一端にフィンを付設したことを特徴とする、請求項３〜７の何れか一項に記載した製氷用の容器。