JPH02110231A - 製氷方法および氷蓄熱装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、伝熱媒体としての非水溶性液体と水との直接
接触により、該水を冷却して氷化させる製氷方法および
該製氷方法に使用されると共に、この生成された氷を蓄
熱槽に貯留させる氷蓄熱装置に関するものである。

（従来の技術） 近年、工業プラントやビル等における比較的大規模な空
調システムには蓄熱空調システムが利用され、冷房負荷
のピーク時における電力需要の軽減並びにオフビーク時
における電力需要の拡大を図るようにしている。

この蓄熱空調システムの蓄熱方式には、顕熱を利用した
水蓄熱方式と、潜熱を利用した氷蓄熱方式とがあるが、
前者の水蓄熱方式では蓄熱槽を大きくしなければ、有効
な効果を発揮させることができないという欠点があり、
また、その安全性および経済性の面から、氷蓄熱方式の
需要が高まりつつある。

この氷蓄熱方式を採用した空調システムのこれまでの一
般的なものとしては、スタティック方式と呼ばれるもの
であって、第５図に示すように、ブライン等の水溶液が
収容された収容タンク（ａ）内に冷凍回路（ｂ）におけ
る冷媒蒸発用の冷却管（ｃ）が導入配設され、該冷凍回
路（ｂ）は冷却管（ｃ）より圧縮機（ｄ）、凝縮器（ｅ
）、膨張弁（ｆ）を順に介して再び冷却管（ｃ）に接続
された閉回路で構成されている。この冷凍回路（ｂ）の
冷媒は圧縮機（ｄ）で圧縮された後、凝縮器（ｅ）で凝
縮され、膨張弁（ｆ）を介して冷却管（ｃ）に供給され
ることになる。そして、該冷媒は冷却管（Ｃ）で収容タ
ンク（ａ）内の水溶液と熱交換されて蒸発する一方、水
溶液を冷却して該冷却管（ｃ）の表面で上記水溶液中の
水を凝固点下まで冷却して氷を生成し、該氷を順次成長
させ、上記収容タンク（ａ）内に蓄熱媒体として蓄熱す
るものである。一方、上記収容タンク（ａ）には冷水ポ
ンプ（ｇ）を介して冷房負荷（ｈ）が接続され、収容タ
ンク（ａ）内で氷により冷却された水溶液を冷房負荷（
ｈ）に循環させて該冷房負荷（ｈ）の冷却に用いられる
。また、（Ｉ）は水溶液にエアを供給してバブリングす
るエアポンプで、氷の融解速度を速くするだめのもので
ある。

しかし、この方式では冷却管（Ｃ）に付着した氷が熱抵
抗となり、氷の厚さが厚くなるに従って伝熱性能が低下
することになり、該システムのＣＯＰが低下するという
欠点があった。また、冷却管上に生成された氷は氷塊と
なっているために氷の放熱時において迅速且つ均一な融
解が行われ難く、負荷変動に追従した放熱が得られない
といった課題をも有しているものであった。そこで、こ
れらの問題を解決するための従来技術として、米国特許
２，９９６，８９４号に示されるような製氷方式がある
。この方式のものは製氷容器中に氷よりも比重量の小さ
い油を貯留しておき、該油を冷凍回路の冷媒との熱交換
によって冷却し、その冷却された油を水に直接接触させ
て熱交換を行わせ、該水を冷却、氷化させて、油層と水
層との境界部に氷層を形成させると共に、上記境界部に
近接して回転翼を設けておき、該回転翼の回転に伴う撹
拌により氷層の氷が氷塊になることを抑制して小片或い
はスラリー状の氷を生成させるものである。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上述したような方式のものにあっては、氷層が
油層と水層との境界部に形成されることになり、該氷層
が油層と水層とを隔離することになるために、油が水を
冷却する際の伝熱抵抗とじて働き、この氷層の成長と共
に該伝熱抵抗は大きくなるものであって、該製氷装置の
製氷能力の低下に繋るばかりでなく、氷層が厚い場合に
は油による水の冷却が行えなくなる場合もあり、製氷効
率が悪いという問題があった。そこで、本発明は、氷層
が水層と油層の境界部に滞留することを防止し、効率良
く小片の氷を生成することが可能な製氷方法および氷蓄
熱装置を得ることを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を解決するために、本発明は以下に述べるよ
うな手段を講じたものである。

請求項（１）に係る発明は、蓄熱媒体として蓄熱槽（３
）内に貯留させる氷（１）を製氷する製氷方法であって
、製氷用の水（Ｗ）と非水溶性液体（Ｏ）とを製氷容器
（２）内に貯留し、該非水溶性液体（Ｏ）を冷却手段（
６）によって冷却した後、該冷却された非水溶性液体（
Ｏ）と水（Ｗ）との直接接触によって上記水（Ｗ）を冷
却し、上記非水溶性液体（Ｏ）と水（Ｗ）との境界部に
薄い氷層を生成させ、その後、該氷層に氷破砕手段（７
）により氷破砕用の流体（Ｅ）を吹付けて氷層を破砕し
、小片の氷（Ｉ）を生成することを特徴とする製氷方法
である。

請求項（′２Ｊに係る発明は、比重量が水より大きい非
水溶性液体（Ｏ）と水（Ｗ）とを直接接触させて貯留し
た製氷容器（２）と、該製氷容器（２）で生成された氷
（Ｉ）が貯留される蓄熱槽（３）と、上記製氷容器（２
）と蓄熱槽（３）とを連結して製氷容器（２）内の氷（
Ｉ）を蓄熱槽（３）へ送給する氷送給手段（４）と、蓄
熱槽（３）内の水（Ｗ）を製氷容器（２）へ戻す帰水手
段（５）と、製氷容器（２）内の非水溶性液体（Ｏ）に
浸漬された熱交換器（１３）を備えて該非水溶性液体（
Ｏ）を冷却して上記水（Ｗ）と非水溶性液体（Ｏ）の境
界部に薄い氷層を生成する冷却手段（６）と、製氷容器
（２）内における非水溶性液体（Ｏ）と水（Ｗ）との境
界部に氷破砕用の流体（Ｅ）を供給して氷層を破砕する
氷破砕手段（７）とからなる氷蓄熱装置である。

請求項（３）に係る発明は、比重量が水と氷の中間値の
非水溶性液体（Ｏ）と水（Ｗ）とを直接接触させて貯留
した製氷容器（２）と、該製氷容器（２）で生成された
氷（Ｉ）が貯留される蓄熱槽（３）と、上記製氷容器（
２）と蓄熱槽（３）とを連結して製氷容器（２）内の氷
（１）を蓄熱槽（３）へ送給する氷送給手段（４）と、
蓄熱槽（３）内の水（Ｗ）を製氷容器（２）へ戻す帰水
手段（５）と、製氷容器（２）内の非水溶性液体（Ｏ）
に浸漬された熱交換器（１３）を備えて該非水溶性液体
（Ｏ）を冷却して上記水（Ｗ）と非水溶性液体（Ｏ）の
境界部に薄い氷層を生成する冷却手段（６）と、製氷容
器（２）内における非水溶性液体（Ｏ）と水（Ｗ）との
境界部に氷破砕用の流体（Ｅ）を供給して氷（１）を破
砕する氷破砕手段（７）とからなる氷蓄熱装置である。

請求項（４）に係る発明は、上記請求項（２）または（
３）記載の氷蓄熱装置において、氷破砕用の流体（Ｅ）
は空気であることを特徴とする氷蓄熱装置である。

（作用） 上記各請求項に係る発明の構成による作用は、以下に述
べるとおりである。

請求項（１）に係る発明においては、先ず、製氷容器（
２）内に貯留された非水溶性液体（Ｏ）を冷却手段（６
）によって冷却し、この冷却された非水溶性液体（Ｏ）
によって水（Ｗ）を冷却して、非水溶性液体（Ｏ）と水
（Ｗ）との境界部に薄い氷層を生成させた後、該氷層を
空気等の氷破砕用の流体（Ｅ）で破砕して、放熱効率の
良い小片の氷（１）を生成し、該氷（１）を非水溶性液
体（Ｏ）と水（Ｗ）との境界部より浮上させる。

一方、請求項（２）に係る発明においては、非水溶性液
体（Ｏ）を該非水溶性液体（Ｏ）に浸漬された冷却手段
（６）の熱交換器（１３）で冷媒の蒸発により冷却し、
該冷却された非水溶性液体（Ｏ）に積層貯留された水（
Ｗ）と熱交換して該水（Ｗ）を冷却して上記非水溶性液
体（Ｏ）と水（Ｗ）との境界部に薄い氷層を形成した後
、氷破砕手段（７）から氷破砕用の流体（Ｅ）を氷層に
向けて供給して、氷層を破砕、分解させて、小片の氷（
１）を生成する。その後、該破砕によって水（Ｗ）の上
部に浮上した氷（１）を氷送給手段（４）で蓄熱槽（３
）に搬送して貯留する一方、蓄熱槽（３）内に解氷等で
貯留された水（Ｗ）は帰水手段（５）によって再び製氷
容器（２）に戻される。このために、氷層が上記境界部
に滞留することはなく、従来のものに比べ製氷効率が向
上される。

また、請求項（３）に係る発明においては、請求項（２
）に係る発明と同作用により生成された氷（１）が非水
溶性液体（Ｏ）の上部に浮上されることになるために、
該氷（１）は非水溶性液体（Ｏ）により水（Ｗ）と隔離
されることから、氷（１）の再結合を防止すると共に、
製氷容器（２）から氷（Ｉ）のみの取出しが容易であっ
て、蓄熱槽（３）へは氷（１）のみが供給されることに
なり、蓄熱効率の良いものである。

更に、請求項（４）に係る発明においては、氷破砕用の
流体としての空気（Ｅ）は製氷容器（２）中を気泡或い
は噴流として上昇し、その上昇流によって破砕した氷（
１）を上層へ導くことになり、氷（１）の浮上を円滑に
する。また、該空気（Ｅ）は大気中のものを利用できる
ため、適宜、必要量が供給可能であり、氷破砕動作後は
再び大気中に放出できるため、その回収装置も不要であ
る。

（第１実施例） 次に、本発明の第１実施例を第１図を用いて説明する。

第１図に示すように、本氷蓄熱装置（１）は製氷容器（
２）、蓄熱槽（３）、氷送給手段である連絡管（４）、
帰水手段（５）、冷却手段である冷凍回路（６）および
氷破砕手段（７）を主要部として構成されている。

以下、各部について説明する。

製氷容器（２）は、上部が開放された箱体であり、製氷
用の水（Ｗ）と、該水（Ｗ）を冷却する伝熱媒体として
の非水溶性液体である油（Ｏ）とがその内部に貯留され
ている。そして、その側壁（２ａ）には上記連絡管（４
）の上流端（４ａ）、帰水手段（５）の水戻り管（５ａ
）の下流端（５Ｃ）が各々接続されていると共に、その
下部の油層に対応した位置に冷凍回路（６）の第２蒸発
器（１３）が位置されていると共に、製氷時の油層の撹
拌を目的とした回転ｇ（２ｃ）が設けられている。一方
、底面（２ｂ）には氷破砕手段（７）のエア供給管（７
ａ）の一端が接続されている。

また、これら６管（４）、　　（５）、　　（１３）の
接続位置は第１図から判るように、製氷容器（２）内に
貯留された各液体の液層に応じた位置に予め設定されて
いる。即ち、連絡管（４）の上流端（４ａ）および水戻
り管（５）の下流端（５Ｃ）は氷層でしかも両者（４ａ
）、（５ｃ）が対面するように接続され、冷凍回路（６
）の第２蒸発器（１３）は油層に浸漬するように設けら
れている。

蓄熱槽（３）は上記製氷容器（２）で生成された氷（Ｉ
）が供給されて蓄えられる所謂蓄熱部分であって、その
側壁（３ａ）には連絡管（４）の下流端（４ｂ）が接続
されており、底面（３ｂ）には水戻り管（５ａ）の上流
端（５ｂ）が接続されている。また、該蓄熱槽（３）は
、冷房負荷（図示省略）が接続されており、冷房運転時
には貯留された氷（１）が融解されて放熱されるもので
ある。

連絡管（４）は、下流端（４ｂ）が該蓄熱槽（３）の側
壁上部に接続されて、製氷容器内で生成された氷（１）
を蓄熱槽（３）へ送給するように構成されている。

上記帰水手段（５）は水戻り管（５ａ）で上記蓄熱槽（
３）内の水（Ｗ）を製氷容器（２）へ導くと共に、該製
氷容器（２）へ戻された水（Ｗ）の動圧によって製氷容
器（２）内の氷（１）を連絡管（４）へ送り出すもので
あって、該水戻り管（５ａ）に水流を発生させるための
水循環ポンプ（Ｐｌ）および蓄熱１６　（３）内の水（
Ｗ）を製氷容器（２）内へ戻す時に開放される開閉バル
ブ（ｖｌ）が介設されて構成されている。

冷凍回路（６）は、製氷容器（２）内に貯留された油（
Ｏ）を冷却するものであって、圧縮機（８）、凝縮器（
９）、第１膨張弁（１ｏ）、第１蒸発器（１１）、第２
膨張弁（１２）および第２蒸発器（１３）が冷媒配管に
よって直列に接続されて構成されている。

氷破砕手段（７）は製氷容器（２）内へ氷破砕用の空気
（Ｅ）を供給させるものであって、エア供給管（７ａ）
にエアポンプ（Ｐ２）、開閉バルブ（ｖ２）が介設され
て成り、そのエア供給管（７ａ）の一部が上記第１蒸発
器（１１）内を通り熱交換を行う熱交換部（Ｈ）となっ
てる。また、該エア供給管（７ａ）の製氷容器（２）と
の接続部は複数に分岐されたエア噴出しノズル（７ｂ）
。

（７ｂ）・・・となっており、該エア噴出しノズル（７
ｂ）先端の噴出し口（７ｃ）　、　　（７ｃ）　・”は
逆流防止弁（図示省略）が具備されている。該逆流防止
弁の具体的なものとしては鋼球を収容した逆止弁や板状
で一方向のみに開放可能な弁体等が採用される。

次に、本発明の特徴とする製氷容器（２）内に貯留され
た各液体について説明する。該製氷容器（２）内はその
製氷時には１固層および２液層の３層からなるものであ
って、即ち、氷層、水層および油層からなる。油層を成
す油（Ｏ）はその比重が１より大きい、即ち水（Ｗ）よ
りも比重量の大きいものが採用され、非水溶性であると
共に、不揮接柱を有するものである。具体的にはフッ素
系のオイルやシリコンオイル等が利用されている。

また、この油（Ｏ）は上記エア供給管（７ａ）からの氷
破砕用空気（Ｅ）の破砕作用に必要な流速を低下させな
いために、また、熱交換器との熱交換を良（するために
も、その粘性が低い即ち、水（Ｗ）の粘性に近いものが
望ましい。更に、該浦（Ｏ）は、エア噴出しノズル（７
ｂ）の噴出し口（７ｃ）と水（Ｗ）との接触によって発
生する該噴出し口周辺への氷の付着、およびそれによる
閉塞の防止にも寄与している。

次に、上記構成による本装置の動作について請求項（１
）に係る製氷方法と共に第２図に沿って説明する。尚、
本装置の動作は製氷動作と該製氷動作後の氷破砕動作と
からなるものである。

先ず、製氷動作から説明する。冷凍回路（６）内におい
て、圧縮機（８）で圧縮された冷媒は凝縮器（９）で凝
縮、液化された後、第１膨張弁（１０）を経て、第１蒸
発器（１１）でその一部が蒸発された後、第２膨張弁（
１２）を経て、第２蒸発器（１３）で更に蒸発され、再
び、圧縮機（８）に戻されて、該冷凍回路（６）内を循
環する。上記第２蒸発器（１３）で蒸発された冷媒は油
（Ｏ）との熱交換により、該油（Ｏ）を冷却する。そし
て、該油（Ｏ）はその上方に位置する水（Ｗ）と直接接
触しているために（第２図（ａ）参照）該水（Ｗ）との
間で熱交換が行われ、水（Ｗ）を冷却する。言替えると
、第２蒸発器（１３）内の冷媒の蒸発により上記水（Ｗ
）は油（Ｏ）を伝熱媒体として冷却されることになる。

そして、その水（Ｗ）が冷却され、該水（Ｗ）が氷化さ
れて、この製氷動作の進行に伴って、油層と水層との境
界部に氷層を形成する（第２図（ｂ）参照）。

そして、該製氷動作によって所定厚さの氷層が形成され
た後、氷破砕動作に移る。該氷破砕動作はエアポンプ（
Ｐ２）の駆動と共に開閉バルブ（Ｖ２）を開放し、大気
中の空気をエア噴出しノズル（７ｂ）の噴出し口（７Ｃ
）から製氷容器（２）内へ噴出するもので、該噴出によ
って、上記境界部の氷層は破砕、分解されることになる
（第２図（Ｃ）参照）。この破砕によって分解された氷
（１）は、その比重量が水（Ｗ）より小さいことと、上
記空気（Ｅ）の気泡の上昇による上昇流に伴って水層の
上部に浮上する。この時、上記エアポンプ（Ｐ２）から
送られる空気（Ｅ）はエア供給管（７ａ）に介設された
熱交換部（Ｈ）で第１蒸発器（１１）で蒸発する冷媒と
の熱交換によって予冷されて製氷容器（２）内へ送給さ
れるために製氷容器（２）内に噴出される氷破砕用空気
（Ｅ）の持つ熱量によって上記生成された氷（１）が融
解されることはなく、即ち上記製氷動作に悪影響を与え
ることはないものである。尚、該破砕を行った後の空気
（Ｅ）は製氷容器（２）から大気中へ放出されるか、若
しくは再びエアポンプ（Ｐ２）に送られて再利用する構
成としても良い。

一方、上記製氷作動から氷破砕動作への移行は、製氷動
作で生成される氷の厚みが、氷破砕用空気（Ｅ）により
容易に破砕可能となる範囲内即ち、氷層が薄膜状態にお
いて破砕動作に移行することが望ましい。

そして、この製氷動作および氷破砕動作を行った後、水
循環ポンプ（Ｐｌ）を駆動させると共に、開閉バルブ（
Ｖｌ）を開放させて、蓄熱槽（３）内の水（Ｗ）を水戻
り管（５ａ）を経て製氷容器（２）の氷層へ向けて給水
する。該給水の水流動圧により、製氷容器（２）内の最
上層に浮上している氷（Ｉ）は連絡管（４）側に送り出
され、該連絡管（４）から蓄熱槽（３）へ送給される。

そして、製氷容器（２）内の氷（１）が所定量だけ蓄熱
槽（３）内へ送給されると、水循環ポンプ（Ｐｌ）を停
止すると共に、開閉バルブ（ｖｌ）を閉鎖して、蓄熱動
作が終了する。また、この蓄熱動作の終了時においてエ
ア供給管（７ａ）への油（Ｏ）の混入を防ぐために開閉
バルブ（ｖ２）を閉じる。尚、上記の氷（１）の送給時
に該氷（Ｉ）と共に、油（Ｏ）が蓄熱槽（３）内に送ら
れる場合があるが、該蓄熱槽（３）内に送られた油（Ｏ
）は水（Ｗ）よりも比重量が大きいために、蓄熱槽（３
）の底部に滞留されることになり、水循環ポンプ（Ｐｌ
）の駆動で簡単に製氷容器（２）側へ戻すことが可能と
なっている。このように、本装置並びに、本製氷方法に
あっては、油（Ｏ）と水（Ｗ）との境界部に生成される
氷層を順次水層の上層へ移送させ、上記境界部には滞留
させないために、水（Ｗ）と油（Ｏ）との接触時間を充
分確保することができるので、その製氷のための伝熱効
率の低下が防止されているものであるばかりでなく、従
来のスタティック方式のように冷却管が水と接触しない
ために、冷却管への氷の付着による製氷能力の低下もな
いものである。また、製氷容器（２）内で生成された氷
（Ｉ）は小片であるために、放熱時（氷融解時）には冷
房負荷の変動に迅速に追従可能なものである。

尚、本例では伝熱媒体として使用した油（Ｏ）は単一成
分であったが、その他、比重が１より低い油に金属の微
粒粉を混入させたり、或いは比重が１より大きい溶剤を
混入させたものであっても良い。

（第２実施例） 次に、本発明における、第２実施例について説明する。

尚、本例のものは製氷容器に貯留される非水溶性液体（
油）が第１実施例と異っている所に特徴があるので、そ
の構成に関しては、特に製氷容器について説明する。ま
た、その動作にあっては第１実施例との相違点を中心に
述べるに止める。

製氷容器（２）は、第３図に示すように、第１実施例と
同様の箱体であって、容管が接続されている。即ち、そ
の側壁（２ａ）には上記連絡管（４）の上流端（４ａ）
、水戻り管（５ａ）の下流端（５Ｃ）が、一方、底面（
２ｂ）にはエア供給管（７）の一端が接続されている。

そして、それら容管の接続位置も第１実施例の製氷容器
（２）と同様である。また、該製氷容器（２）内には水
（Ｗ）より非重量の小さい油（Ｏ）が貯留されるために
第２蒸発器（１３）の接続位置は製氷容器上部で油層に
対応した位置に設定されており、更に該第２蒸発器（１
３）は、その配管に氷（１）が付着することを防止する
目的で金網等のカバー材（１３ａ）で覆われている。尚
、該製氷容器（２）内はその製氷時には１固層および２
液層の３層、即ち、上層から氷層、油層および水層で構
成されることになる。

また、本例の特徴とする油層を成す油（Ｏ）はその比重
が０．９〜１．０程度で設定され、即ち水（Ｗ）と氷（
１）の中間比重量に設定されたものであり、具体的には
タービン油にフロン１１３を混入させたものなどが利用
され、本装置の伝熱媒体として働くものである。

次に、本例における動作について第４図を用いて説明す
る。

先ず、第１実施例と同様に、冷凍回路（６）の第２蒸発
器（１３）における冷媒の蒸発によって、製氷容器（２
）内の油（Ｏ）を冷却する。そして、該油（Ｏ）は、そ
の下方に位置する水（Ｗ）と直接接触しているために該
水を冷却する（第４図（ａ）参照）。この冷却によって
水（Ｗ）は過冷却状態を経て氷化され、生成された氷（
Ｉ）の氷層が油層と水層との境界部に形成される（第４
図（ｂ）参照）。そして、所定厚さの氷層が形成された
後、エア供給管（７ａ）から氷破砕用空気（Ｅ）を製氷
容器（２）内に噴出しく第４図（ｃ）参照）、氷層を破
砕、分解して、小片となった氷（Ｉ）を油層の上部へ移
送させる（第４図（ｄ）参照）。その後、最上層部に浮
上した氷（１）を連絡管（４）によって蓄熱層（３）に
送給して氷蓄熱作業が終了する。

また、この装置においては、上記氷（Ｉ）の送給時に、
抜水（Ｉ）と共に、油（Ｏ）が蓄熱層（３）内に送られ
る場合が考えられるために、該油（Ｏ）の回収手段とし
て蓄熱層（３）にフロート式の油戻り管を取付けること
が望ましい。

このように、本例にあっては製氷時において生成される
氷層は油層によって水層と隔離されているために、小片
の氷同志が合体して氷塊になることがなく、生成された
氷は搬送が容易な小片状態に維持され、また、該水層の
水（Ｗ）が連絡管（４）から蓄熱槽（３）内へ送給され
ることはなく、蓄熱に有効な氷（りのみが蓄熱槽（３）
に送られることになる。

尚、上記第１、第２実施例に示すものは、いずれも氷破
砕用の流体として空気を利用したが、その他、蓄熱槽内
の水など各種流体を境界部に形成された氷層に噴射する
構成としても良い。

（発明の効果） 以上の如く、本発明によれば、以下に述べるような効果
が発揮されるものである。

請求項（１）に係る発明においては、冷却された非水溶
性液体と水との直接接触によって水を冷却して、非水溶
性液体と水との境界部に氷層を生成させた後、該氷層を
氷破砕手段で破砕して、非水溶性液体との境界部より浮
上させることにより、上記境界部に氷層が滞留すること
がなく、従来のような氷層が伝熱抵抗となって製氷効率
が低下することが防止されると共に、放熱効率の優れた
小片の氷が生成される。

一方、請求項（′２Ｊに係る発明においては、非水溶性
液体を該非水溶性液体に浸漬された冷凍回路の熱交換器
で冷媒の蒸発により冷却し、該冷却された非水溶性液体
へ水を直接接触させて上記非水溶性液体と水との境界部
に氷層を形成した後、エア供給手段から氷破砕用の流体
を氷層に向けて供給して該氷層を破砕、分解させて、小
片の氷を生成するために、氷層を確実に破砕して水面上
に浮上させることができるので境界部における氷層の滞
留による製氷効率の低下が防止されているばかりでなく
、従来のスタティック方式の製氷装置のように冷却管が
水と接触することがないために、冷却管への氷の付着が
な（、製氷能力の向上を図ることができる。更に、生成
された氷は小片であるために、放熱時（氷融解時）には
冷房負荷の変動に迅速に追従可能なものである。

また、請求項（３）に係る発明においては、上記請求項
（２）に係る発明で挙げた効果に加えて、製氷動作時に
おいて生成された氷は非水溶性液体の上部に浮上されて
、抜水は非水溶性液体により水と隔離されるために、氷
の再結合等を防止することができるので蓄熱槽への搬送
が容易であると共に、水の混入は抑制され、蓄熱に有効
な氷のみが供給されることにより、蓄熱効率を向上させ
ることができる。

更に、請求項（４）に係る発明においては、氷破砕用の
流体としての空気は製氷容器中を気泡或いは噴流として
上昇し、その上昇流によって破砕した氷を製氷容器の上
層へ導くことにより、氷の浮上を確実にするものであり
、製氷能率の向上に寄与できる。また、該空気は大気中
のものを利用できるため、適宜、必要量が供給可能とな
っており、氷破砕動作後は再び大気中に放出できるため
、その回収装置も不要であって装置全体とての構造が簡
略なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は氷蓄熱装置の回路図、第２図は製氷および氷破砕動
作の行程を示す図である。第３図および第４図は本発明
の第２実施例を示し、第３図は氷蓄熱装置の回路図、第
４図は製氷および氷破砕動作の行程を示す図である。第
５図は従来の氷蓄熱装置の概略説明図である。 （２）・・・製氷容器、（３）・・・蓄熱槽、（４）・
・・連絡管（氷送給手段）、（５）・・・帰水手段、（
６）・・・冷凍回路（冷却手段）、（７）・・・氷破砕
手段、（１３）・・・第２蒸発器（熱交換器）、（Ｏ）
・・・油（非水溶性液体）、（Ｗ）・・・水、（１）・
・・氷、（Ｅ）・・・氷破砕用空気（氷破砕用流体）。 特許出願人　　　　　　ダイキン工業株式会社６信６ （ａ） （ｂ） 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）蓄熱媒体として蓄熱槽（３）内に貯留させる氷（
   Ｉ）を製氷する製氷方法であって、製氷用の水（Ｗ）と
   非水溶性液体（Ｏ）とを製氷容器（２）内に貯留し、該
   非水溶性液体（Ｏ）を冷却手段（６）によって冷却した
   後、該冷却された非水溶性液体（Ｏ）と水（Ｗ）との直
   接接触によって上記水（Ｗ）を冷却し、上記非水溶性液
   体（Ｏ）と水（Ｗ）との境界部に氷層を生成させ、その
   後、該氷層に氷破砕手段（７）により氷破砕用の流体（
   Ｅ）を吹付けて氷層を破砕し、小片の氷（Ｉ）を生成す
   ることを特徴とする製氷方法。
2. （２）比重量が水より大きい非水溶性液体（Ｏ）と水（
   Ｗ）とを直接接触させて貯留した製氷容器（２）と、該
   製氷容器（２）で生成された氷（Ｉ）が貯留される蓄熱
   槽（３）と、上記製氷容器（２）と蓄熱槽（３）とを連
   結して製氷容器（２）内の氷（Ｉ）を蓄熱槽（３）へ送
   給する氷送給手段（４）と、蓄熱槽（３）内の水（Ｗ）
   を製氷容器（２）へ戻す帰水手段（５）と、製氷容器（
   ２）内の非水溶性液体（Ｏ）に浸漬された熱交換器（１
   ３）を備えて該非水溶性液体（Ｏ）を冷却して上記水（
   Ｗ）より氷（Ｉ）を生成する冷却手段（６）と、製氷容
   器（２）内における非水溶性液体（Ｏ）と水（Ｗ）との
   境界部に氷破砕用の流体（Ｅ）を供給して氷（Ｉ）を破
   砕する氷破砕手段（７）とからなる氷蓄熱装置。
3. （３）比重量が水と氷の中間値の非水溶性液体（Ｏ）と
   水（Ｗ）とを直接接触させて貯留した製氷容器（２）と
   、該製氷容器（２）で生成された氷（Ｉ）が貯留される
   蓄熱槽（３）と、上記製氷容器（２）と蓄熱槽（３）と
   を連結して製氷容器（２）内の氷（Ｉ）を蓄熱槽（３）
   へ送給する氷送給手段（４）と、蓄熱槽（３）内の水（
   Ｗ）を製氷容器（２）へ戻す帰水手段（５）と、製氷容
   器（２）内の非水溶性液体（Ｏ）に浸漬された熱交換器
   （１３）を備えて該非水溶性液体（Ｏ）を冷却して上記
   水（Ｗ）より氷（Ｉ）を生成する冷却手段（６）と、製
   氷容器（２）内における非水溶性液体（Ｏ）と水（Ｗ）
   との境界部に氷破砕用の流体（Ｅ）を供給して氷（Ｉ）
   を破砕する氷破砕手段（７）とからなる氷蓄熱装置。
4. （４）上記請求項（２）または（３）記載の氷蓄熱装置
   において氷破砕用の流体（Ｅ）は空気であることを特徴
   とする氷蓄熱装置。