JPH01193573A - アイスバンク式冷水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は冷却コイルにより貯水槽の冷水の一部乃至は大
部分を氷層とするアイスバンク式冷水装置に関する。

（ロ）従来の技術 貯水槽内に配置された冷却コイルに所定の厚さの氷層を
付着形成させ、この氷の潜熱により冷水の冷却能力を高
めたものはアイスバンクと称きれ公知である。

前記貯水槽内の水位は貯水槽内が冷水のみの場合に比べ
て貯水槽内の冷水の一部を氷層とした場合の方が高くな
る。これは氷を含む冷水の体積が増加する関係上半じる
現象であり、か〜る現象は実公昭６１−２９００９号公
報（Ｆ２５Ｄ　１１１００　）で公知である。この実公
昭６１−２９００９号公報の飲料冷却注出機には、上部
を大気に開放された筒状体で冷水タンクの液面変化を検
出する構成がとられる一方、冷水タンク内には冷凍機ユ
ニットの蒸発器と、飲料の冷却管とが配置された構成が
とられている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来の技術にあっては、筒状体の上部は大気に開放
されている関係上、氷の厚さを検知する製氷検知器が故
障し蒸発器に付着形成された水居が徐々に成長した場合
には、筒状体の上部から水が溢流して飲料冷却注出機を
漏らす外、辺り一面を汚すという問題点があった。

本発明は上記問題点を解決することを１つの目的として
、水位制御装置及び又は氷厚検出装置が故障したときに
は、貯水槽の水を溢水路から外部に排出するようにし、
又他の目的としては所定量の氷層が形成され貯水槽の水
位が上がった場合においても冷水の溢水を阻止すること
にある。

（ニ）課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の冷水装置において
は、入口が水位制御装置により決定される第１の水面及
び冷却コイルにより所定量の氷が貯水槽内に形成された
ときの第２の水面よりも高くなる溢水路を設け、水位制
御装置及び氷厚検出装置の正常作動時、即ち水位が第２
の水面であるときにも冷水の溢水を回避するようにした
構成である。

（ネ）作用 上記の構成によれば、溢水路となるオーバーフロー管の
入口は第１の水面及び第２の水面よりも高い位置にある
関係上、冷却バイブで冷却された冷水が冷却及び製氷過
程においてオーバーフローすることがなく、冷水の無駄
がなくなる。

又、水位制御装置及び又は氷厚検出装置の異常即ち故障
が生じ給水が継続されるときや、氷層が予め定められた
厚さ以上に形成されるときには、オーバーフロー管から
排水管を通して外部に排水できる。

（へ）実旌例 以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図及び第２図に示す（１）は店舗の鮮魚売場やレス
トラン等の厨房で使用きれるアイスバンク式冷水装置の
１種である冷水供給機で、この冷水供給機を使用する目
的は冷却保存された鮮魚を調理加工する際、冷水でもっ
て鮮魚の血や残滓を洗い流すことに併わせて、洗浄によ
り鮮魚の品質が変化しない、即ち鮮魚の温度が上昇しな
いようにすることにある。

前記冷水供給機（１）は貯水槽（２）を画成する内箱（
３〉、この内箱を収納する外箱（４）、この内外両箱（
３）（４）間に充填された発泡断熱材（５）からなり、
上面に断熱蓋（６）を備えた断熱箱（７）と、この断熱
箱の下方に形成された機械室（８）とから構成されてい
る。

前記冷水供給機（１）には、蛇行状に曲成され貯水槽（
２）内に配置された冷却コイル（９）と、この冷却コイ
ルを支持する上下一対の板状支持具（１０バ１１）と、
給水管り１２）からの水道水を前記貯水槽り２）に所定
量例えば２００！給水するフロート（１３）併給水弁（
１４）からなる水位制御装置（Ｓ）と、上下方向可動可
能な前記フロート（１３）により決定される第１の水面
（Ｌ）よりも上端入口（１５Ｂ）が稍上方例えば３．５
ｃｍ上方に位置する溢水路即ちオーバーフロー管（１５
）と、前記貯水槽（２）の下部に上端入口が臨み、下端
出口にカラン（１６）を備え、入口と出口との間に２基
の循環ポンプ（１７）（１ｇ＞及びこのポンプ（１８）
を駆動させるフロースイッチ（１９）１ｍ、ｔた冷水取
出管（２０）と、上端出口が前記貯水槽（２）内におい
て前記冷水取出管（２０）の入口よりも上方に位置し、
且つ下端入口が前記冷水取出管（２０）の循環ポンプ（
１８）とフロースイッチ（１９）との間に接続され、且
つオリフィス又は玉形弁からなる流量調節弁（２１）を
備えた冷水帰還管（２２）と、一端がオーバーフロー管
（１５）、他端が冷水取出管（２０）に接続され、且つ
途中に排水弁（２３）を備えた連絡管（２４）とが設け
られている。

又、前記機械室（８）には、前記冷却コイル（９）と共
に冷凍装置を構成する冷媒圧縮機＜２５）、凝縮器（２
６）、受液器り２７）、気液分離器（２８）の他、前記
両ポンプ（１７）（１８）やオーバーフロー管（１５）
の出口である排水口（２９）や冷水取出管（２０）の出
口である冷水口（３０）が設けられている。前記排水口
（２９）及び冷水口（３０）は貯水槽（２）の水を抜く
際、ポンプ（１７）（１８）の水も抜けるようこの両ポ
ンプよりも低い機械室り８）のベース（３１）に設けら
れている。尚、前記排水口（２９）にはオーバーフロー
管（１５）の一部となる排水管（１５Ａ）が接続され、
又、冷水口（３０）には冷水取出管（２０）の一部とな
る前記カラン（１６）を備えたホース（２０Ａ）が接続
される。

前記冷凍装置は圧縮機（２５）、凝縮器（２６）、受液
器（２７）、膨張弁（３２）、冷却コイル（９）、気液
分離器（２８）を高圧ガス管り３３）、高圧液管（３４
）、低圧液管（３５）、低圧ガス管（３６）でもって環
状接続することにより閉回路として構成され、冷却運転
に伴ない循環される冷媒を圧縮、凝縮液化、減圧、蒸発
気化させることにより水を冷水とし、冷却コイル（９）
の周囲に所定厚の氷層（）１）を形成する。この氷層（
Ｈ）の形成に伴ない水位は上昇して第２図１点鎖線で示
す第２の水面（Ｍ）となる。（３７）は前記高圧液管（
３４）の一部と、低圧ガス管（３６）の一部とで形成さ
れる熱交換部で、温度の高い高圧液冷媒と温度の低い（
＆圧気液混合冷媒とを相互に熱交換させることにより、
液冷媒を過冷却液とする一方で気液混合冷媒をガス冷媒
とする。（３８）は前記冷却コイル（９）の表面から若
干離れた位置に夫々設けられた２個のセンサー（３９）
（４０）を有する氷厚検出装置で、前記両センサー（３
９）（４０）間の電気伝導度の有無を検出して高圧液管
（３４）の途中に設けた電磁弁（４１）を開閉させるも
のである。即ち両センサー（３９）（４０）が共に氷で
被われたときには、双方の間の電気伝導度は設定値より
も低下して電磁弁（４１）が閉となり、又両センサー（
３９）（４０）が共に水に晒されたときには、双方の間
の電気伝導度は設定値よりも上昇して電磁弁（４１）が
開となる制御を行なう。前記電磁弁（４１）はポンプダ
ウン（冷媒回収）用のもので、この電磁弁（４１）が閉
となることにより、冷凍装置は冷却運転からポンプダウ
ン運転に切り換わる。このポンプダウン運転は、冷凍装
置の低圧々力が低圧ガス管（３６）に設けられた低圧ス
イッチ（４２）の設定値以下に下がったときに停止され
る。又、逆に冷却運転は、冷水が取出管く２０）から外
部に供給されると共に、給水管（１２）から貯水槽（２
）内に水道水が給水されて水温が上がり、センサー（３
９）（４０）表面が冷水に晒きれ電磁弁（４１）が開放
され、低圧々力が低圧スイッチ（４２）の設定値以上に
なったときに再開される。尚、この低圧スイッチ（４２
）は圧縮機（２５）の発停を行なう。

前記膨張弁〈３２）は外均形温度式のもので、その感温
部（４３）は前記熱交換部（３７）と、気液分離器（２
８）との間の低圧ガス管（３６）に設けられ、熱交換部
（３７）で加熱された低圧ガス冷媒の温度を検出する。

前記冷却コイル（９）は第３図及び第４図に示す如く蛇
行状に曲成された銅製の複数のパイプ群（９Ａ）（９Ｂ
）（９Ｃ）を相互に溶接々続することにより構成される
ものである。前記各バイブ群（９Ａ　）　（９Ｂ　）　
（９Ｃ）はロールに巻かれたパイプを所定の長さに切断
してＮＣベンダーで曲成加工されるもので、この各バイ
ブ群にはＵ字形に形成された上下の曲部（４４）と、こ
の各曲部間に形成された直線部（４５）と、この直線部
のうち上端接続部（４６）が前記曲部よりも上方に延出
する最長直線部（４５Ａ）とが夫々形成されている。（
４７）は前記各パイプ群（９Ａ）（９Ｂ）　（９Ｃ）の
接続部（４６）を銀鑞、鋼鑵等の鑞材を用いて溶接々続
することにより形成される溶接部で、第３図及び第４図
の如く冷却コイル（９）が貯水槽（２）に配置°された
際には、溶接部（４７）は前記水位制御装置（Ｓ）によ
り決定される第１の水面（Ｌ）、氷ｆｌ　（Ｈ）形成時
の第２の水面（Ｍ）及びオーバーフロー管（１５）の入
口（１５Ｂ）よりも上方に位置する。

ここで前記貯水′槽（２）の開口の横寸法を６０印、縦
寸法を５Ｑｃｍとし、２０ｔｌの水を入れて冷却し１０
０ｋｇ乃至１１５ｋｇの氷層（１（）を冷却コイル（９
）に付着形成した場合における水位上昇を計算すると次
の様になる。尚、下の式で０．９１７は氷の密度−／２
である。

（１）１００ｋｇの氷層（ｌ（）を付着形成させると、
１００ｋｇ÷０．９１７＝１０９．０５ｆｌとなり、１
００Ｐの水が凝固して１０９．０５Ｐの氷になる。

１０９．０５！−１００ｊ２＝９．０５Ｑとなり、氷層
（Ｈ）により９．Ｏｉ体積増加したことになる。

この体積増加分を開口面積で割ると、 ９０５０÷（６０Ｘ５０　）＝３．０５ｃｍとなり２．
３．３５ｃｍ水位が上昇する。

（２）１１５ｋｇの氷層（Ｈ）を付着形成させると、１
１５ｋｇ÷０．９１７＝１２５．４（１１２５，４０ク
ー１１５ｊ２＝１０．４１１！１０４００÷（６０Ｘ５
０　）＝３．４０ｃｍとなり、３，４９ｃｍ水位が上昇
する。

従って、オーバーフロー管（１５）の入口（１５Ｂ）の
高さは、水位制御装置（Ｓ）によって決定される第１の
水面（Ｌ）及び所定厚さの氷層（Ｈ）が形成されたとき
の第２の水面（Ｍ）よりも高い所にある関係上、製氷途
中乃至は完了時においても冷水がオーバーフローするこ
とはない。尚、オーバーフロー管（１５）の入口＜１５
Ｂ）の高さは製氷量に応じて適宜設定すればよい。

か〜る構成によれば、オーバーフロー管（１５）の入口
（１５Ｂ＞は第１の水面（Ｌ）及び第２の水面（Ｍ）よ
りも高い位置にある関係上、冷却コイル（９）で冷却さ
れた冷水が冷却及び製氷過程においてオーバーフローす
ることがなく、冷水の無駄がなくなり、冷凍装置の節電
が省れる。

又、水位制御装置（Ｓ）及び又−は氷厚検出装置（３８
）の異常即ち故障が生じ給水が継続されるときや、氷層
（Ｈ）が予め定められた厚き以上に形成されるときには
、オーバーフロー管（１５）から排水管（１５Ａ）を通
して外部に排水でき、付属各装置の故障に対応した水処
理が行なえる。

（ト）発明の効果 上述した本発明によれば、次の効果が生じる。

■溢水路の入口は第１の水面及び第２の水面よりも高い
位置にある関係上、冷却コイルで冷却された冷水が冷却
及び製氷過程においてオーバーフローすることがなく、
冷水の無駄がなくなり、冷凍装置の節電が省れる。

■水位制御装置及び又は氷厚検出装置の異常即ち故障が
生じ給水が継続されるときや、氷層が予め定められた厚
さ以上に形成されるときには、溢水路から排水管を通し
て外部に排水でき、付属各装置の故障に対応した水処理
が行な゛える。

【図面の簡単な説明】

図面は何れも本発明冷水装置の実施例を示し、第１図は
全体縦断面図、第２図は冷水、冷媒回路を付設した概略
断面図、第３図は冷却パイプの側面図、第４図は冷却コ
イルの平面図である。 （２）・・・貯水槽、　（９）・・・冷却コイル、　（
１５）・・・オー　ｙ＜−フロー管（溢水！　）　、（
１５Ｂ）・・・入口、（Ｌ＞・・・第１の水面、　（Ｍ
）・・・第２の水面、　（Ｈ）・・・氷層、　（５）・
・・水位制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、給水管と、この給水管から所定量の水を貯水槽内に
   供給し、且つこの貯水槽内の水位を決定する水位制御装
   置と、前記水を冷却し、少なくともこの水の一部を氷と
   する冷却コイルと、入口が前記水位制御装置により決定
   された第１の水面よりも高く、且つ前記冷却コイルによ
   り所定量の氷が貯水槽内に形成されたときの第２の水面
   よりも高い位置に配置された溢水路と、この溢水路に接
   続され、この溢水路からの水を外部に排出する排水管と
   を具備してなるアイスバンク式冷水装置。