JPH02178581A - 製氷装置 - 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、冷房機の冷熱源として使用されるスラリー状
の水を５ｕ造するための製氷装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種製氷装置として、例えば特開昭５８−２５
６７号公報に記載されたものが知られており、この公報
記載のものは、第４図に示したごとく、内管（Ａ）と外
管（Ｂ）との間に、コイル状の蒸発器（Ｅ）を介装させ
ると共に、前記内管（Ａ）内に外周部に掻取羽根（Ｆ）
をもった回転ドラム（Ｄ）を設けて、この回転ドラム（
Ｄ）の下方側に蓄熱槽（Ｔ）を配設する一方、該蓄熱槽
（Ｔ）の液域と前記内管（Ａ）の上部とを、循環ポンプ
（Ｐ）をもつ液管（Ｌ）で接続して、この液管（Ｌ）か
ら前記内管（Ａ）に供給された溶液を前記蒸発器（Ｅ）
で冷却して、前記内管（Ａ）の内面に氷を生成させ、こ
の氷を前記回転ドラム（Ｄ）の羽根（Ｆ）で掻取って前
記蓄熱槽（Ｔ）に落下貯溜させ、該蓄熱槽（Ｔ）の氷を
昼間時などに室内ユニット（Ｕ）・拳・に供給するよう
にしたものである。

（発明が解決しようとする課題） 所で、以上の製氷装置では、前記内管（Ａ）内に生成し
た氷を前記回転ドラム（Ｄ）の掻取羽根（Ｆ）で機械的
に掻取る構造のため、大きな動力源を必要とし、しかも
前記羽根（Ｆ）が前記内管（Ａ）に常時摺接して回転さ
れることから、これら掻取羽根（Ｆ）や内管（Ａ）が摩
耗して、その早期劣化を招き易く、耐久性の点でも問題
があった。

本発明は以上のような問題に鑑みてなしたもので、その
目的は、大きな動力を必要とすることなく、水の生成が
可能で、しかも耐久性に優れた製氷装置を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の製氷装置では、容
器本体（１）内に、１対の仕切壁（２）（２）を設けて
、熱交換室（３）と、この熱交換室（３）を挟んで両側
に製氷用溶液の入口室（４）と出口室（５）とを設ける
と共に、前記仕切壁（２）（２）間に、前記入口室（４
）及び出口室（５）に開口する少なくとも一つの外管（
６）を設けて、この外管（６）内に、該外管（６）の内
面に向かって前記製氷用溶液を噴出する多数の噴流口（
７ａ）・−・を備えた内管（７）を貫通させる一方、前
記入口室（４）に、前記外管（６）と連通ずる第１入口
室（４Ａ）と前記外管（６）と隔離する第２入口室（４
Ｂ）とを区画する区画壁（８）を設け、前記内管（７）
の長さ方向一端側を前記第２入口室（４Ｂ）に開口させ
、前記第１入口室（４Ａ）及び第２入口室（４Ｂ）に、
それぞれ前記製氷用溶液を導入する第１溶液入口（９）
及び第２溶液入口（１０）を開口し、かつ、前記出口室
（５）に溶液出口（１１）を、また、前記熱交換室（３
）に冷媒入口（１２）と冷媒入口（１３）をそれぞれ開
口させたことを特徴とするものである。

前記内管（７）には、多数の噴流管（７ｂ）を前記外管
（６）に向かって突設させ、これら噴流管（７ｂ）の噴
流口（７ａ）を前記外管（６）の近くに開口させること
もできる。

また、前記内管（７）を回転自由に支持して、該内管（
７）に多数の噴流管（７ｂ）を突設すると共に、これら
噴出管（７ｂ）の噴流口（７ａ）を、前記内管（７）か
らの突設位置に対し周方向一方向に変位させることも可
能である。

更に、前記内管（７）が開口される第２入口室（４Ｂ）
に、前記第２溶液入口（１０）を介して導入される製氷
用溶液の導入圧力は、前記第１溶液入口（９）を介して
第２入口室（４Ａ）に導入される製氷用溶液の導入圧力
より高圧とすることが好ましい。

また、前記容器本体（１）に内装する前記外管（６）や
内管（７）は、多数本とすることが望ましい。

（作用） 前記熱交換室（３）においては、前記冷媒入口（１２）
と冷媒出口（１３）との間で冷媒が循環されていること
から、この冷媒で前記外管（６）の内壁面が過冷却され
ることとなり、一方、前記第１溶液入口（９）から前記
入口室（４）の第１入口室（４Ａ）に導入された製氷用
溶液は、前記外管（６）と内管（７）との間に供給され
、この外管（６）に接触して過冷却状態になる。

また、前記第２溶液入口（１０）から前記第２入口室（
４Ｂ）に導入された製氷用溶液は、前記内管（７）内に
供給され、該内管（７）の噴流口（７ａ）から前記外管
（６）内に向けて噴出され、この噴流口（７ａ）から噴
出された製氷用溶液により、前記外管（８）の壁面近傍
の過冷却部が掻き乱されて、スラリー伏氷を生成する。

この氷は前記内管（７）内の製氷用溶液と共に前記出口
室（５）から溶液出口（１１）を介して外部に取出され
るのである。

また、前記内管（７）に多数の噴流’１７（７ｂ）を前
記外管（６）に向かって突設し、これら噴流管（７ｂ）
の噴流口（７ａ）を前記外管（６）の近くに開口させる
ときには、前記外管（６）の壁面近傍の過冷却部に対す
る掻き乱し作用が良好に行われて、スラリー軟水の生成
効率が高められる。

更に、前記内管（７）を回転自由に支持し、該内管（７
）に多数の噴流管（７ｂ）を突設すると共に、これら噴
出管（７ｂ）の噴流口（７ａ）を、前記内管（７）から
の突設位置に対し周方向一方向に変位させると同時に前
記第２溶液入口（１０）から供給する溶液の圧力を前記
第１溶液入口（９）から供給する溶液の圧力より高くす
ることにより、前記噴流管（７ｂ）から噴出される製氷
用溶液を利用して、前記内管（７）を回転させることが
できるので、前述した過冷却部の掻き乱し作用が一色良
好に行われて、スラリー伏氷の生成効率が一段と高めら
れる。

また、前記内管（７）が開口される第２入口室（４Ｂ）
に、前記第２溶液入口（１ｏ）を介して導入される製氷
用溶液の導入圧力を、前記第１溶液入口（９）を介して
第１入口室（４Ａ）に導入される製氷用溶液の導入圧力
よりも高圧とすることにより、前記内管（７）の噴流口
（７ａ）がら前記外管（６）に向けて勢いよく製氷用溶
液を噴出させ、前述した過冷却部に対する掻き乱し作用
が良好に行われるのである。

更に、前記容器本体（１）に、前記外管（６）や内管（
７）の多数本を内装するときには、前記容器本体（１）
の体積に対する前記各外管（６）の伝熱面積つまり熱交
換面積が著しく増大されるのであり、従って成績係数が
高められ、装置全体の小型化が可能となる。

（実施例） 第１図は製氷装置の全体構造を示しており、該図中、（
１）は密閉構造とされた縦長状の容器本体であって、該
容器本体（１）の内方上下部位に、所定間隔を置いて１
対の仕切壁（２）（２）を設け、これら各仕切壁（２）
（２）間に熱交換室（３）を形成すると共に、該熱交換
室（３）を挟んだ上下両側に、製氷用溶液の入口室（４
）と出口室（５）とをそれぞれ区画形成する。

前記容器本体（１）は、円筒形状をなす長尺な第１胴体
（ＩＡ）と、該胴体（ＩＡ）の上下両側に取付けられる
同形状で短尺な第２及び第３胴体（ＩＢ）（ＩＣ）と、
これら各胴体（ＩＢ）（ＩＣ）の上下各部に取付けられ
る上蓋（ＩＤ）及び底蓋（ＩＥ）とから成り、これら各
胴体（ＩＡ）（Ｉ　Ｂ）　　（Ｉ　Ｃ）と底蓋（ＩＥ）
との各対向部位に、それぞれ半径方向外方に向けて延び
るフランジ（ＩＦ）を設け、この各フランジ（ＩＦ）ｆ
ｔ、’Ｊｔ−固定ポル）（ＩＧ）で固定し、また前記第
２胴体（ＩＢ）のフランジ（ＩＦ）と前記上蓋（ＩＤ）
との間を固定ボルト（ＩＧ）で固定することにより、前
記各胴体（ＩＡ）（ＩＢ）（ＩＣ）と上蓋（ＩＤ）及び
底蓋（ＩＥ）との各者を一体に組付ける。

そして、前記第１胴体（ＩＡ）の上下端部に、前記仕切
壁（２）（２）を一体に設けて、この各仕切壁（２）（
２）間で前記第１Ｋ４体（ＩＡ）の内部に、前記熱交換
室（３）を形成すると共に、下部側の仕切壁（２）と底
蓋（ＩＥ）との間に前記入口室（４）を、また上部側の
仕切壁（２）と計記第２胴体（ＩＢ）及び上Ｍ（１０）
との間に前記出口室（５）をそれぞれ形成する。

また、前記熱交換室（３）の内部で前記各仕切壁（２）
（２）間には、上下方向に向けて延びる多数本の外管（
θ）を、その上下開口部を前記入口室（４）と出口室（
５）とにそれぞれ開放させて支持すると共に、前記各外
管（６）の内部には、該各外管（６）の内面に向けて製
氷用溶液を噴出させる多数の噴流口（７ａ）・・・を形
成した内管（７）を同心状に貫通支持させる。

更に、前記第３胴体（ＩＣ）の下部側に、前記入口室（
４）を上下２つの第１入口室（４Ａ）と第２入口室（４
Ｂ）とに画成する区画壁（８）を設けて、該区画壁（８
）で画成された前記第１入口室（４Ａ）に、前記外管（
６）の下部側をＯｎ放して連通させると共に、前記第２
入口室（４Ｂ）に前記内管（７）の下部側を開放して連
通させ、また該内管（７）の上部側は、前記上蓋（ＩＤ
）の内壁一部に突入させて閉鎖させる。

また、前記区画壁（８）で画成された第１及び第２入口
室（４Ａ）（４Ｂ）に、それぞれ製氷用溶液を導入する
第１溶液入口（９）と第２溶液入口（１０）を接続する
と共に、前記出口室（５）には、スラリー状の氷を取出
すための溶液出口（１１）を接続する一方、前記熱交換
室（３）には、冷媒入口（１２）と冷媒入口（１３）と
をそれぞれ接続させる。

斯くして、前記冷媒入口（１２）から導入された冷媒を
冷媒出口（１３）へと排出することにより、前記熱交換
室（３）内で冷媒が循環され、この循環冷媒で前記外管
（６）の内壁面が過冷却されるのであり、一方、前記第
１溶液入口（９）からはブライン溶液などの製氷用溶液
が、前記入口室（４）の第１入口室（４Ａ）へと導入さ
れて、この導入溶液が前記外管（６）と内管（７）との
間に供給され、この外管（６）に接触して過冷却状態と
なる。

凍た、前記第２溶液入口（１０）からは、前記製氷用溶
液が前記第２入口室（４Ｂ）へと導入され、この導入溶
液が前記内管（７）内に供給されて、該内管（７）の各
噴流口（７ａ）から前記外管（６）の壁面近傍の過冷却
部に噴出され、この噴流口（７ａ）からの噴出溶液で前
記過冷却部が掻き乱されてスラリー状の氷が生成される
。このスラリー状の氷は、前記内管（７）内の製氷用溶
液と共に前記出口室（５）から溶液出口（１１）を介し
て外部に取出されるのである。

ところで、前記各仕切壁（２）（２）間で、前記熱交換
室（３）の内部に、前記各外管（６）を配設するにあた
っては、第２図で明らかにしたごとく、前記各外管（８
）を千鳥状に配設するのであり、詳しくは、前記各仕切
壁（２）（２）に多数の取付孔（２ａ）を千鳥状に対向
形成して、これら各取付孔（２ａ）間に前記各溶液管（
６）の上下端部を挿通させて固定するのである。

以上のようにすると、前記外管（６）の多数本を前記容
器本体（１）内に配設することが可能となり、該容器本
体（１）の体積に対する前記各外管（６）の伝熱面積つ
まり熱交換面積を著しく増大させ得て、成績係数を高め
ることができ、装置全体の小型化が可能となる。

また、前記各外管（６）内に貫通支持される前記各内管
（７）には、前記外管（６）の内面に向かって延びる多
数の噴流管（７ｂ）を、上下方向に所定間隔を置いて突
設し、この噴流管（７ｂ）の噴流口（７ａ）を、前記外
管（６）の内面近（で開口させるのである。

前記各内管（７）に、多数本の噴流管（７ｂ）を突設す
るにあたっては、第３図で明らかにしたごとく、前記各
噴流管（７ｂ）を前記内管（７）の接線方向に突出させ
、前記各噴流管（７ｂ）の噴流口（７ａ）から前記外管
（６）の内面に向けて噴出される製氷用溶液で、前記各
内管（７）に所定方向の回転力を発生させるようになす
のである。

そして、前記内管（７）の上下各部を、前記区画壁（８
）と前記上蓋（ＩＤ）とに、それぞれ軸受（１４）を介
して回転自由に支持させ、前記各噴流管（７ｂ）の噴流
口（７ａ）から噴出される製氷用溶液でもって、前記内
管（７）を回転させるのである。

以上の構成とするときには、前記内管（７）が回転され
ながら、前記各噴流管（７ｂ）の噴流口（７ａ）から製
氷用溶液が、前記外管（６）内に向けて噴出されること
から、該外管（６）の過冷却面に対する掻き乱し作用が
一月良好に行われて、スラリー軟水の生成効率が一段と
高められるのである。

尚、前記各内管（７）は、モータなどの補助駆動源で回
転駆動させるようになすことも可能であり、例え斯かる
補助駆動源を用いる場合でも、氷を掻取羽根で機械的に
掻取る従来のものに比べ、極めて小さな動力でもって、
前記各内管（７）の回転駆動ができるのである。

また、前記各内管（７）は、必ずしも回転させる必要は
なく、固定状態に保持することも可能であり、更に、前
記各内管（７）の噴流管（７ｂ）も、必ずしも必要とせ
ず、この各内管（７）の壁面に前記各噴流口（７ａ）を
直接形成してもよいのである。

また、前記第２溶液入口（１０）を介して第２入口室（
４Ｂ）へと導入する製氷用溶液の導入圧力は、前記第１
溶液入口（９）を介して第１入口室（４Ａ）に導入され
る製氷用溶液の導入圧力よりも高圧とするのであり、斯
くするときには、前記外管（６）内に前記第１入口室（
４Ａ）からの製氷用溶液が流通されているにも拘わらず
、この製氷用溶液に打ち勝って、前記内管（７）の噴流
口（７ａ）から前記外管（６）内に向けて勢いよく製氷
用溶液を噴出させることができ、この外管（６）の過冷
却面に対する掻き乱し作用を良好に行い得るのである。

尚、以上の実施例では、前記容器本体（１）内に多数本
の外管（６）と内管（７）とを配設するようにしたが、
これら外管（６）と内管（７）は、それぞれ前記実施例
のものより径大なものを使用して、その各１本を前記容
器本体（１）内に配設することも可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の製氷装置では、容器本体
（１）内に１対の仕切壁（２）を設けて、熱交換室（３
）と、該熱交換室（３）を挟んで両側に製氷用溶液の入
口室（４）と出口室（５）とを設けると共に、前記各仕
切壁（２）間に、前記入口室（４）と出口室（５）に開
口する少なくとも一つの外管（６）を設けて、この外管
（６）内に、該外管（６）の内面に向かって前記製氷用
溶液を噴出する多数の噴流口（７ａ）をもつ内管（７）
を貫通させる一方、前記入口室（４）に区画壁（８）を
設けて、前記外管（６）と連通ずる第１入口室（４Ａ）
と、前記外管（６）と隔離される第２入口室（４Ｂ）と
をそれぞれ形成し、前記内管（７）の長さ方向一端側を
前記第２入口室（４Ｂ）に開口させ、前記第１入口室（
４Ａ）と第２入口室（４Ｂ）とに、それぞれ前記製氷用
溶液を導入する第１溶液入口（９）と第２溶液入口（１
０）を開口し、かつ、前記出口室（５）に溶液出口（１
１）を、また、前記熱交換室（３）に冷媒入口（１２）
と冷媒入口（１３）とをそれぞれ開口させたから、掻取
羽根で氷を機械的に掻取る従来のものに比べて、大きな
動力を必要とすることなく、格段に小さな動力でもって
、氷を生成することが可能となり、しかも機械的な接触
箇所がないことから、耐久性に極めて優れたものとなし
得るのである。

前記内管（７）に、多数の噴流管（７ｂ）を前記外管（
６）内に向かって突設し、この各噴流管（７ｂ）の噴流
口（７ａ）を前記外管（６）の近くに開口させることに
より、前記噴流口（７ａ）からの噴出溶液で勘記外管（
６）の過冷却面に対する掻き乱し作用を良好に行って、
スラリー状水の生成効率を高め得るのである。

また、前記内管（７）を回転自由に支持して、該内管（
７）に多数の噴流管（７ｂ）を突設し、この各噴流管（
７ｂ）の噴流口（７ａ）を、前記内管（７）からの突設
位置に対し周方向一方向に変位させるときには、前記噴
流管（７ｂ）から噴出される製氷用溶液を利用して、前
記内管（７）を回転させ、該内管（７）を回転させなが
ら前記噴流管（７ｂ）から製氷用溶液を外管（６）内に
向けて噴出することができ、前述した過冷却面の掻き乱
し作用を一月良好に行って、スラリー状水の生成効率を
一段と高め得るのである。

また、前記内管（７）が開口される第２入口室（４Ｂ）
に、前記第２溶液入口（１０）を介して導入される製氷
用溶液の導入圧力を、前記第１溶液入口（９）を介して
第１入口室（４Ａ）に導入される製氷用溶液の導入圧力
よりも高圧とすることにより、前記内管（７）の噴流口
（７ａ）から前記外管（６）に向けて勢いよく製氷用溶
液を噴出させ、前述した過冷却面に対する掻き乱し作用
を良好に杼い得るのである。

更に、前記容器本体（１）に、前記外管（６）や内管（
７）の多数本を内装するときには、前記容器本体（１）
の体積に対する前記各外Ｗ　Ｃｆ３）の伝熱面積つまり
熱交換面積を著しく増大させ得て、成績係数を高め、装
置全体の小型化ができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる製氷装置の縦断面図、第２図及
び第３図は第１図Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙ線の拡大断面図、第４
図は従来例を説明する配管図である。 （１）　　・　・　・ （２）　・　１ （３）　・　・　・ （４）　・　−・ （４Ａ）　・　・ （４Ｂ）　・　・ （５）　・　・　・ （６）　・　・　・ （７）　・　・　・ （７ａ）ｓ。 （７ｂ）　・　− （８）　・　・　・ （９）　・　・　・ （１０）　・　・ ・容器本体 ・仕切壁 ・熱交換室 ・入口室 ・第１入口室 ・第２入口室 ・出口室 ・外管 ・内管 ・噴流口 ・噴流管 ・区画壁 ・第１溶液人口 ・第２溶液入口 （１１）−ｅＩｌ会溶液溶液 出口２）−−・・冷媒入口 （１３）・・・・冷媒出口 第２図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）容器本体（１）内に、１対の仕切壁（２）（２）を
   設けて、熱交換室（３）と、この熱交換室（３）を挟ん
   で両側に製氷用溶液の入口室（４）と出口室（５）とを
   設けると共に、前記仕切壁（２）（２）間に、前記入口
   室（４）及び出口室（５）に開口する少なくとも一つの
   外管（６）を設けて、この外管（６）内に、該外管（６
   ）の内面に向かって前記製氷用溶液を噴出する多数の噴
   流口（７ａ）・・・を備えた内管（７）を貫通させる一
   方、前記入口室（４）に、前記外管（６）と連通する第
   １入口室（４Ａ）と前記外管（６）と隔離する第２入口
   室（４Ｂ）とを区画する区画壁（８）を設け、前記内管
   （７）の長さ方向一端側を前記第２入口室（４Ｂ）に開
   口させ、前記第１入口室（４Ａ）及び第２入口室（４Ｂ
   ）に、それぞれ前記製氷用溶液を導入する第１溶液入口
   （９）及び第２溶液入口（１０）を開口し、かつ、前記
   出口室（５）に溶液出口（１１）を、また、前記熱交換
   室（３）に冷媒入口（１２）と冷媒入口（１３）をそれ
   ぞれ開口させたことを特徴とする製氷装置。 ２）内管（７）に多数の噴流管（７ｂ）を外管（６）に
   向かって突設し、これら噴流管（７ｂ）の噴流口（７ａ
   ）を前記外管（６）の近くに開口させている請求項１記
   載の製氷装置。 ３）内管（７）を回転自由に支持して、該内管（７）に
   多数の噴流管（７ｂ）を突設すると共に、これら噴出管
   （７ｂ）の噴流口（７ａ）を、前記内管（７）からの突
   設位置に対し周方向一方向に変位させている請求項１記
   載の製氷装置。 ４）内管（７）が開口する第２入口室（４Ｂ）に、第２
   溶液入口（１０）を介して導入する製氷用溶液の導入圧
   力を、第１溶液入口（９）を介して導入する製氷用溶液
   の導入圧力より高圧としている請求項１記載の製氷装置
   。 ５）容器本体（１）に内装する外管（６）及び内管（７
   ）を多数本としている請求項１記載の製氷装置。