JPH0350472A - 凍結粒製造装置 - 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〕 この発明は、ブラスト、クリーニング等の表面処理用の
砥粒、研磨材等として好適に用いる氷粒等の凍結粒を製
造するための装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は例えば特開昭６３−９１４７０号公報に開示さ
れた従来の凍結粒製造装置を示す縦断面構成図である。

図において、（１〉は凍結粒製造のための断熱性容器、
（ｌａ）は冷気排出口（２）は凍結粒回収手段、（３）
は噴霧手段、（４）は冷媒蒸発ガス発生手段、〈５）は
網状体、（６）は凍結粒取出管、（６ａ）はバルブ、（
７ａ）は冷気相領域、（７ｂ）は冷媒蒸発ガス発生領域
、（８）は噴霧器、（８ａ）はノズル、（９）は原料供
給管、Ｑｌは噴霧ガス導入管、αυは冷媒供給管、０は
冷媒、（ｌ２ａ）は冷媒蒸発ガス、０はパブリング管、
（１４ａ）は被凍結原料の噴霧粒子、（１４ｂ）は凍結
粒である。

次に動作について説明する。容器（１）は周壁の上端部
に冷気排出口（ｌａ）を有する断熱容器に構成され、凍
結粒回収手段（２）は下窄まり角錐状体（５）とその最
下端部たる中心部に垂設した凍結粒取出管（６）とを備
えている。網状体（５）は容器（１〉の内周壁に取り付
けられ、容器（１）内を上位の冷気相領域（７ａ）と下
位の冷媒蒸発ガス発生領域（７ｂ）とに区画している。

網状体（５）は耐低温性を有し、且つ冷媒蒸発ガスのみ
を経過させる程度のメシュ度の金網である。噴霧手段（
３〉は容器（１）の上壁中央部位に噴霧器（８）を設け
ると共に、この噴霧器（８）に被凍結原料、例えば水を
供給する原料供給管（９〉及び適宜に加圧且つ冷却した
窒素ガス等の噴霧ガスを導入する噴霧ガス導入管ＯＯを
接続してなり、被凍結原料たる水を噴霧ガスの圧力によ
って噴霧器（８）の先端のノズル（８ａ）から下方に霧
状に噴出するものである。

冷媒蒸発ガス発生手段（４）は冷媒蒸発ガス発生領域（
７ｂ）に冷媒供給管Ｑｌ）から所定量の冷媒、例えば液
体窒素０を供給収容し、この冷媒（自）中にパブリング
管０から窒素ガス、アルゴンガス又は乾燥空気等のパブ
リング用ガスを注入することによって、冷媒蒸発ガス（
１２ａ）を発生させるようにする。

このように構成した凍結粒製造装置にあっては、冷媒蒸
発ガス（１２ａ）は冷媒蒸発ガス発生領域（７ｂ）から
網状体（５）を通過して冷気相領域（７ａ）に至り、該
領域（７ａ）を冷気排出口（ｌａ）方向に上昇する。

すなわち、冷媒蒸発ガス（１２ａ）は被凍結原料の噴霧
粒子つまり霧状の水滴（１４ａ）と逐次熱交換すること
によって密度差を生じながら冷気排出口（１ａ）方向に
徐々に上昇する。一方、水滴（１４ａ）は冷気相領域（
７ａ）を自然落下し、この間において、上昇してくる冷
媒蒸発ガス（１２ａ）と向流接触して徐々に熱交換が進
んで凍結し、その凍結粒たる氷粒（　１４ｂ　）は網状
体（５）上に落下し、回収される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の凍結粒製造装置は以上のように構或されているの
で、凍結粒の製造は冷媒蒸発ガスと噴霧粒子との向流接
触による熱交換による凍結によって行なっている。その
ため、低温の凍結粒を得るためや、十分な熱交換を行な
い冷媒蒸発ガスの熱交換効率を高めるためには、向流接
触する時間あるいは距離を長く設定する必要があり、そ
のために断熱性容器αυを縦方向に長くすることになり
、製造装置そのものが大きくなるなどの問題点があった
。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、冷媒蒸発ガスの冷却熱交換効率を高めるとと
もに、容器（１）の高さを低くすることができ、小型化
がはかれる凍結粒製造装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る凍結粒製造装置は容器内に、下降する被
凍結原料の噴霧粒子と上昇する冷媒蒸発ガスをスパイラ
ル状あるいはジグザグ状に流動させ向流接触させる仕切
り板を設けたものである。

〔作　用〕

この発明における凍結粒製造装置は容器内に装着された
スパイラル状あるいはジグザグ状の仕切り板により、冷
媒蒸発ガスと噴霧粒子との向流接触する時間を十分にと
ることにより、冷媒蒸発ガスによる冷却熱交換効率を高
め、かつ、十分低温の凍結粒を製造する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（自）は容器（１）の内周部に取り付けら
れたスパイラル状の仕切り板である。仕切り板０はステ
ンレス鋼等の薄板で構成され、スパイラル状に所定の巻
数をもつ。また仕切り板αＱに噴霧粒子の付着が問題に
なるような場合には仕切り板（ト）の表面にぬれ性の悪
い高分子材料（例えばテフロン樹脂等）をコーテング（
図示せず）する。

このように構成した凍結粒製造装置にあっては、冷媒蒸
発ガス（１２ａ）は冷媒蒸発ガス発生領域（７ｂ）から
網状体（５〉を通過し、通過した冷媒蒸発ガス（１２ａ
）は、スパイラル状の仕切り板（自）があるため、この
仕切り板ａ！９に沿って旋回しながら冷気排出口（ｌａ
）方向に徐々に上昇する。一方、被凍結原料たる水の噴
霧粒子（ｌ４ａ）は噴霧器（８）の先端のノズル（８ａ
）から下方に霧状に噴出する。この噴霧粒子（１４ａ）
もスパイラル状の仕切り板Ｑ篩に沿って旋回しながら自
然落下してゆく。

このような動作によって、落下する噴霧粒子、即ち水滴
（１４ａ）と上昇してくる冷媒蒸発ガス（１２ａ）はス
パイラル状の仕切り板（ト）の空間に沿って流動し、互
に向流接触して徐々に熱交換が進んで、水滴（１４ａ）
は凍結する。その凍結粒だろ水粒（１４ａ）は最終的に
網状体（５）上に落下し、回収される。上昇する冷媒蒸
発ガス（１２ａ）と落下する水滴（１４ａ）はスパイラ
ル状の仕切り板（ト）に沿って移動するため、従来例の
直接上昇・落下する動作と異なり、互に向流接触する時
間さらには距離が長くなるため、十分な熱交換が行なわ
れ、冷媒蒸発ガスによる冷却熱交換効率が高まり、従来
例より低温の凍結粒が得られるとともに、容器（１）の
小型化が図れるといった効果が得られる。

なお、上記実施例では噴霧器（８）のノズル（８ａ）は
下方に向けた場合について示したが、第２図に示すよに
ノズル（８ａ）をスパイラル状の仕切り板０！９に沿っ
て上昇してくる冷媒蒸発ガス（ｌ２ａ）に対向するよう
に角度をもたせれば、水滴（１４ａ）の落下方向が仕切
り板（ハ）に沿う方向となり、互いの向流接触の度合い
が向上する。

また、上記実施例ではスパイラル状仕切り板（ト）は固
定した場合について示したが、仕切り板（自）をモータ
（図示せず）によって回転駆動しても、さらに冷却熱交
換効率の向上が図れる。

また、上記各実施例において仕切り板０はスパイラル状
に設けたが、第３図に示すように、容器（１〉の内壁に
交互に仕切り板顛を設け、冷媒蒸発ガス（１２ａ）及び
噴霧粒子（１４ａ）がジグザグ状に流動するようにして
もよく、上記各実施例と同様、向流接触の時間及び距離
を長くすることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば容器内に、下降する被
凍結原料の噴霧粒子、と上昇する冷媒蒸発ガスをスパイ
ラル状、あるいはジグザグ状に流動させ向流接触させる
仕切り板を設けたので、噴霧粒子と冷媒蒸発ガスとの向
流接触の時間と距離が長くなり、冷却熱交換効率が高く
なると共に、容器の小型化が図れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図はこの発明の一実施例による凍結粒製造装置の内
部を示す斜視構成図、第２図はこの発明の他の実施例に
よる凍結粒製造装置の内部を示す斜視構成図、第３図は
この発明の他の実施例による凍結粒製造装置を示す断面
構成図、及び第４図は従来の凍結粒製造装置を示す断面
構成図である。 （ｌ）・・・断熱性容器、（３〉・・・噴霧手段、（８
）・・・噴霧器、（９）・・・原料供給管、Ｑｌ）・・
・冷媒供給管、０・・・冷媒、（１２ａ）・・・蒸発ガ
ス、（ｌ４ａ）・・・噴霧粒子、（１４ｂ）・・・凍結
粒、 （至）・・・仕切り板 なお、 図中、 同一符号は同一又は相当部分を示 す。 代 理 人 大 岩 増 雄 第１図 １：断熱性容器 ３：噴霧手段 ８：噴霧器 ９：原料供給管 １１：冷媒供給管 １２：冷媒 １２ａ：蒸発ガス １４ａ：噴霧粒子 １４ｂ：凍結粒 １５：仕切り板 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 断熱性容器、この容器内に容器下部より冷媒の蒸発ガス
   を供給する第１供給手段、被凍結原料の噴霧粒子を容器
   上部より上記容器内に供給する第２供給手段及び上記容
   器内に設けられ、下降する上記噴霧粒子と上昇する上記
   蒸発ガスをスパイラル状又はジグザグ状に流動させ向流
   接触させる仕切り板を備えた凍結粒製造装置。