JPH04353375A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水又は水溶液が循環す
る水循環路で熱交換器により水等を過冷却して氷化物を
生成して蓄氷槽に蓄えるようにした製氷装置に係り、特
に水循環路の凍結防止対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開昭６３―１４０６
３号公報に開示される如く、蓄熱媒体としての水を貯溜
し、水の氷化により冷熱を蓄えるようにした蓄氷槽と、
冷凍機に接続されるブライン配管を介して該蓄氷槽の水
を過冷却する熱交換器と、該熱交換器を介して蓄氷槽の
水を循環させる水循環路とを備えるとともに、蓄氷槽内
部の底部より所定高さの部位に氷を除去するためのスト
レ―ナを設けることにより、蓄氷槽の底部から循環路に
水を循環させようとするものは公知の技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
もののような熱交換器による過冷却により蓄氷槽の水を
氷化しようとする場合、熱交換器に氷の結晶が侵入する
とそこから凍結が進展し、水循環路全体が凍結して循環
不能に陥る虞れがある。その場合、上記従来のような蓄
氷槽の底部のストレ―ナで水中の氷を分離することによ
り、熱交換器への氷核の侵入を抑制することができる。

【０００４】しかしながら、蓄氷槽の底部の水は過冷却
されているので、水循環路に入ってから過冷却状態が解
消されると、水が固化して氷の結晶ができ、それが氷核
として熱交換器に侵入することになる。したがって、上
記従来のものでは、水循環路の凍結を確実に防止するこ
とができないという問題があった。

【０００５】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、水循環路において熱交換器への氷核
の侵入を阻止する手段を講ずることにより、水循環路の
凍結を有効に防止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、請求項１の発明の講じた手段は、図１に示すように、
製氷装置として、水又は水溶液の氷化物を貯溜するため
の蓄氷槽（５）と、冷却装置に接続され、水又は水溶液
を過冷却するための熱交換器（２２）と、ポンプ（５２
）を介して上記熱交換器（２２）と上記蓄氷槽（５）と
の間で水又は水溶液を強制循環させる水循環路（５１）
とを備えた製氷装置を前提とする。

【０００７】そして、上記製氷装置に、水循環路（５１
）の熱交換器（２２）上流側に介設され、遠心力により
水又は水溶液中の氷片を分離して除去する氷分離器（９
）と、該氷分離器（９）で分離された氷片を含む水又は
水溶液を分流させたのち上記熱交換器（２２）下流側で
合流させるためのバイパス路（５４）とを設ける構成と
したものである。

【０００８】請求項２の発明の講じた手段は、上記請求
項１の発明に加えて、バイパス路（５４）の通路を開閉
する開閉弁（５５）と、該開閉弁（５５）を間欠的に開
閉作動するよう制御する開閉制御手段（１００Ａ）とを
設けたものである。

【０００９】請求項３の発明の講じた手段は、上記請求
項１の発明に加えて、バイパス路（５４）の通路を開閉
する開閉弁（５５）と、製氷時のみ該開閉弁（５５）を
開くよう制御する開閉制御手段（１００Ｂ）とを設ける
構成としたものである。

【００１０】請求項４の発明の講じた手段は、上記請求
項１，２又は３の発明において、氷分離器（９）を、垂
直方向に設けられた円筒状の容器（９１）と、該容器（
９１）内の上部に容器（９１）と同心位置に設けられ、
容器（９１）内の上部空間を内方の円柱状小空間と外方
の環状空間とに仕切る小円筒部材（９２Ａ）とで構成し
、水循環路（５１）からの入口配管を上記容器（９１）
上部の環状空間の円周に沿った方向に接続し、水循環路
（５１）への出口配管を上記容器（９１）下部の外周部
にかつ容器（９１）内の水又は水溶液の旋回方向に沿っ
て接続するとともに、バイパス路（５４）の上流側端部
を上記小円筒部材（９２Ａ）の内方の円柱状小空間に接
続したものである。

【００１１】請求項５の発明の講じた手段は、上記請求
項１，２又は３の発明において、氷分離器（９）を、垂
直方向に設けられた円筒状の容器（９１）と、該容器（
９１）内の下部に容器（９１）と同心位置に設けられ、
容器（９１）内の下部空間を内方の円柱状小空間と外方
の環状空間とに仕切る小円筒部材（９２Ｂ）と、上記容
器（９１）内の上部中央部に設けられ、水又は水溶液中
の氷片やゴミ等の固体物を貯溜する貯溜部（９３）とで
構成し、水循環路（５１）からの入口配管を上記容器（
９１）下部の環状空間の円周に沿った方向に接続し、水
循環路（５１）への出口配管を上記容器（９１）上部の
外周部にかつ容器（９１）内の水又は水溶液の旋回方向
に沿って接続するとともに、バイパス路（５４）の上流
側端部を上記貯溜部（９３）に接続したものである。

【００１２】請求項６の発明の講じた手段は、上記請求
項４又は５の発明に加えて、容器（９１）内部に、水又
は水溶液中の氷片やゴミ等の固体物を除去する濾過部材
（９４）を設けたものである。

【００１３】請求項７の発明の講じた手段は、上記請求
項４，５又は６の発明に加えて、容器（９１）内部の中
央部に、水又は水溶液中の氷片を加熱して溶かす加熱部
材（９６）を設けたものである。

【００１４】

【作用】以上の構成により、請求項１の発明では、蓄氷
槽（５）の水等がポンプ（５２）により水循環路（６）
に強制的に循環せしめられて、熱交換器（２２）により
過冷却されて氷化され、その氷化物が蓄氷槽（５）に貯
溜される。

【００１５】そのとき、熱交換器（２２）上流側の水循
環路（６）で過冷却状態の解消により氷片が生じたりゴ
ミ等が混入して氷核となる固体物が生じると、熱交換器
（２２）等の水循環路（６）でそれらを核として氷の結
晶が成長する虞れが生じる。ここで、本発明では、水循
環路（５１）の熱交換器（２２）上流側で、氷分離器（
９）により水循環路（５１）を流れる水等のうち比重の
軽い氷片等が遠心力により分離され、氷片を除去した水
等が熱交換器（２２）に供給され、水循環路（５１）の
凍結が防止される。そして、氷分離器（９）内で遠心力
により分離された氷片を含む水又は水溶液がバイパス路
（５４）を介して熱交換器（２２）の下流側にバイパス
されるので、氷分離器（９）内の氷片が内部で溢れ出す
ことなく外部に除去され、連続運転が可能になるととも
に、氷片を過冷却解消の氷核として利用することが可能
になる。

【００１６】請求項２の発明では、開閉制御手段（１０
０Ａ）により、バイパス路（５４）に介設された開閉弁
（５５）が間欠的に開閉するよう制御されるので、バイ
パス路（５４）側への水等の過剰な流出が抑制されるこ
とになる。

【００１７】請求項３の発明では、開閉制御手段（１０
０Ｂ）により、バイパス路（５４）に介設された開閉弁
（５５）が製氷運転時のみ開くよう制御されるので、バ
イパス路（５４）からバイパスされる水等に含まれる氷
片が過冷却解消の氷核として製氷のみに有効に利用され
ることになる。

【００１８】請求項４の発明では、上記請求項１，２又
は３の発明の作用において、水循環路（５１）から流入
した水等が小円筒部材（９２Ａ）周囲の環状空間内で旋
回して流れ、遠心力により比重の大きい水等が外側に、
比重の小さい氷片は内側に分離する。そして、容器（９
１）内の小円筒部材（９２Ａ）よりも下方では、流路面
積の急激な拡大により環状空間の内側に集められた氷片
が容器（９１）の中心部に集められ、密度差によって容
器（９１）の上部つまり小円筒部材（９２Ａ）内部の円
柱状空間に貯溜される。したがって、下流の熱交換器（
２２）に氷片等を除去した水等が供給されるとともに、
円柱状空間から氷片を多く含んだ水等がバイパス路（５
４）にバイパスされるので、円柱状空間から容器（９１
）の下方に氷核が溢れ出すことなく、円滑な製氷作用が
得られることになる。

【００１９】請求項５の発明では、上記請求項１，２又
は３の発明の作用において、容器（９１）内で旋回する
水等の遠心力によって、水等の中の氷片が上部中央の貯
溜部（９３）に集められ、この貯溜部（９３）からバイ
パス路（５４）に氷片を多く含んだ水等がバイパスされ
るので、上記請求項４の発明と同様の作用が得られるこ
とになる。

【００２０】請求項６の発明では、上記請求項１，２，
３，４又は５の発明の作用に加えて、濾過部材（９４）
により、水等の内部の氷片やゴミ等の氷核がより確実に
除去されることになる。

【００２１】請求項７の発明では、上記請求項１，２，
３，４，５又は６の発明の作用において、加熱部材（９
６）により、容器（９１）の中央に集められた氷片が溶
かされるので、微細な氷片も除去され、水循環路（５１
）の凍結がより確実に防止されることになる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
き説明する。

【００２３】図１は請求項１及び２の発明に係る第１実
施例の空気調和装置の冷媒回路（１）の構成を示し、（
１１）は第１圧縮機、（１２）は該第１圧縮機（１１）
の吐出側に配置され、冷媒と室外空気との熱交換を行う
室外熱交換器、（１３）は該室外熱交換器（１２）の冷
媒流量を調節し、又は減圧を行う室外電動膨張弁であっ
て、上記各機器（１１）〜（１３）は第１管路（１４）
中で直列に接続されている。

【００２４】また、（２１）は第２圧縮機、（２２）は
該第２圧縮機（２１）の吐出側に配置され、後述の蓄氷
槽（５）の水又は水溶液を過冷却するための主熱交換器
である水熱交換器、（２３）は該水熱交換器（２２）が
凝縮器として機能するときには冷媒流量を調節し、蒸発
器として機能するときには冷媒の減圧を行う水側電動膨
張弁であって、上記各機器（２１）〜（２３）は第２管
路（２４）中で直列に接続されている。

【００２５】なお、（ＳＤ１　），（ＳＤ２　）はそれ
ぞれ各圧縮機（１１），（２１）の吐出管に設けられた
油分離器、（Ｃ１　），（Ｃ２　）は該各油分離器（Ｓ
Ｄ１　），（ＳＤ２　）から各圧縮機（１１），（２１
）の吸入側にそれぞれ設けられた油戻し管（ＲＴ１　）
，（ＲＴ２　）にそれぞれ介設された減圧用キャピラリ
チュ―ブである。

【００２６】さらに、（３２），（３２）は各室内に配
置される室内熱交換器、（３３），（３３）は冷媒を減
圧する減圧弁としての室内電動膨張弁であって、上記各
機器（３２），（３３）は各々直列に接続され、かつそ
の各組が第３管路（３４）中で並列に接続されている。

【００２７】そして、上記第１管路（１４）及び第２管
路（２４）は第３管路（３４）に対して並列に接続され
ている。なお、（Ａｃ）は各圧縮機（１１），（２１）
の吸入側となる第３管路（３４）に設けられたアキュム
レ―タである。

【００２８】また、（２）は室外熱交換器（１２）のガ
ス管と室内熱交換器（３２），（３２）のガス管とを各
圧縮機（１１），（２１）の吐出側又は吸入側に交互に
連通させるよう切換える四路切換弁（２）であって、該
四路切換弁（２）が図中実線側に切換わったときには室
外熱交換器（１２）が凝縮器、室内熱交換器（３２），
（３２）が蒸発器として機能して室内で冷房運転を行う
一方、四路切換弁（２）が図中破線側に切換わったとき
には室外熱交換器（１２）が蒸発器、室内熱交換器（３
２），（３２）が凝縮器として機能して室内で暖房運転
を行うようになされている。

【００２９】さらに、該水熱交換器（２２）のガス管と
各圧縮機（１１），（２１）の吸入管とをバイパス接続
する分岐路（２５）と、水熱交換器（２２）のガス管を
上記第２圧縮機（２１）の吐出管と分岐路（２５）とに
交互に連通させる水側切換弁（２６）とが設けられてい
る。該水側切換弁（２６）は四路切換弁のうちの３つの
ポ―トを利用しており、水側切換弁（２６）が図中実線
側に切換わったときには水熱交換器（２２）のガス管が
分岐路（２５）側つまり各圧縮機（１１），（２１）の
吸入側に連通し、水熱交換器（２２）が蒸発器として機
能する一方、水側切換弁（２６）が図中破線側に切換わ
ったときには水熱交換器（２２）のガス管が第２圧縮機
（２１）の吐出管に連通し、水熱交換器（２２）が凝縮
器として機能するようになされている。なお、（Ｃ３　
）は水側切換弁（２６）のデッドポ―ト側の配管に介設
されたキャピラリチュ―ブである。

【００３０】また、第１圧縮機（１１）及び第２圧縮機
（２１）の吐出管同士を接続するバイパス路（３）が設
けられていて、該バイパス路（３）には第２圧縮機（２
１）の吐出管側から第１圧縮機（１１）の吐出管側への
冷媒流通のみを許容する逆止弁（４）が介設されている
。

【００３１】すなわち、室外熱交換器（１２）及び水熱
交換器（２２）が凝縮器として機能する際、水熱交換器
（２２）における凝縮温度が高く圧力が高くなった場合
、第２圧縮機（２１）の吐出ガスを室外熱交換器（１２
）側に逃がすことにより、放熱量を分配しうるようにな
されている。

【００３２】ここで、空気調和装置には、蓄熱媒体とし
ての水又は水溶液のスラリ―状の氷化物を貯溜するため
の蓄氷槽（５）が配置されていて、該蓄氷槽（５）と水
熱交換器（２２）との間は、水循環路（５１）により水
又は水溶液の循環可能に接続されている。該水循環路（
５１）は、蓄氷槽（５）の底部から水熱交換器（２２）
に水等を供給する往管路（５１Ａ）と、水熱交換器（２
２）から蓄氷槽（５）の上部に水等のスラリ―状の氷化
物を戻す復管路（５１Ｂ）とからなっており、往管路（
５１Ａ）に介設されたポンプ（５２）により、水循環路
（５１）内で蓄氷槽（５）の水又は水溶液を強制循環さ
せるようになされている。

【００３３】また、上記水熱交換器（２２）下流側の復
管路（５１Ｂ）には、氷化物の管壁への付着を解離させ
るよう復管路（５１Ｂ）を加熱する保温熱交換器（７）
が介設されており、冷媒回路（１）の液ラインには、液
冷媒をいったん保温熱交換器（７）側にバイパスさせる
保温バイパス路（７１）が設けられていて、該保温バイ
パス路（７１）は、比較的高温の冷媒を保温熱交換器（
７）に流通させた後、再び液ラインに戻すように接続さ
れている。すなわち、保温熱交換器（７）で液冷媒との
熱交換により管路を加熱して氷化物の管壁への付着を解
離し、水熱交換器（２２）への凍結の進展を防止するよ
うになされている。

【００３４】ここで、本発明の特徴として、水循環路（
５１）の往管路（５１Ａ）のポンプ（５２）の下流側に
は、水循環路（５１）の水又は水溶液中の氷結物やゴミ
等の固体物を遠心力により分離して除去する氷分離器（
９）が設けられている。図２及び図３は該氷分離器（９
）の構造を示し、（９１）は垂直方向に設けられた円筒
状容器であって、該容器（９１）内の上部には、容器（
９１）内の上部を内方の円柱状小空間と外方の環状空間
とに仕切る小円筒部材（９２Ａ）が設けられている。そ
して、水循環路（５１）の入口配管は上記容器（９１）
上部の環状空間の円周方向に沿って接続されており、容
器（９１）内で水等が環状空間に沿って旋回して流れる
ようになされている。また、水循環路（５１）の出口配
管は、容器（９１）下部の外周部にかつ水等の旋回方向
に沿って接続されており、容器（９１）内で旋回する水
等の遠心力により分離される比重の小さい氷片等を除去
したものを下流に供給するようにしている。さらに、容
器（９１）の天井面中央つまり上記小円筒部材（９２Ａ
）で仕切られた円柱状小空間の上壁と、水熱交換器（２
２）下流の復管路（５１Ｂ）とは氷核バイパス路（５４
）により接続されていて、容器（９１）内で分離された
氷化物を含む水等を水熱交換器（２２）下流の復管路（
５１Ｂ）にバイパスさせるようになされている。

【００３５】また、（５５）は氷核バイパス路（５４）
に介設され、通路を開閉する開閉弁であって、該開閉弁
（５５）はコントロ―ラ（１００）により、間欠的に開
閉するように制御するようになされている。この機能に
より、請求項２の発明にいう開閉制御手段（１００Ａ）
が構成されている。また、コントロ―ラ（１００）によ
り製氷運転時のみ開閉弁（５５）を開くように制御して
もよく、この機能により、請求項３の発明にいう開閉制
御手段（１００Ｂ）が構成されている。

【００３６】すなわち、氷分離器（９）の円柱状小空間
に遠心分離された氷化物が多く貯溜されてくると、開閉
弁（５５）を開けて氷化物を含む水等を氷核バイパス路
（５４）から復管路（５１Ｂ）に導入することにより、
水熱交換器（２２）で過冷却された水等の過冷却状態を
解消させてスラリ―状の氷化物を生ぜしめるようになさ
れている。

【００３７】空気調和装置の運転時、室内で冷房運転を
行うときには、四路切換弁（２）が図中実線側に切換え
られる。そして、水側切換弁（２６）が図中実線側に切
換えられているときには、各圧縮機（１１），（２１）
からの吐出冷媒がいずれも室外熱交換器（１２）で凝縮
された後、各室内熱交換器（３２），（３２）で蒸発す
ることにより、室内の冷房を行う。また、水側切換弁（
２６）が図中破線側に切換えられているときには、第１
圧縮機（１１）の吐出冷媒が室外熱交換器（１２）に流
れる一方、第２圧縮機（２１）の吐出冷媒は水熱交換器
（２２）に流れ、それぞれ凝縮された後各室内熱交換器
（３２），（３２）で蒸発するように循環する。

【００３８】また、夜間等の電力が安価なときには、蓄
氷槽（５）に冷熱を蓄える蓄冷熱運転が行われる。すな
わち、四路切換弁（２）及び水側切換弁（２６）を図中
実線側に切換え、各室内電動膨張弁（３３），（３３）
を閉じて、各圧縮機（１１），（２１）の吐出冷媒を室
外熱交換器（１２）で凝縮させた後水側電動膨張弁（２
３）（又は予熱電動膨張弁（６２））で減圧して水熱交
換器（２２）で蒸発させることにより、蓄氷槽（５）の
水又は水溶液を過冷却して蓄氷槽（５）の水等を氷化し
、冷熱を蓄えるようになされている。

【００３９】したがって、上記実施例では、水循環路（
５１）の水熱交換器（２２）上流側で、氷分離器（９）
により水循環路（５１）を流れる水等のうち比重の軽い
氷片等が遠心力により分離され、氷片を除去した水等が
水熱交換器（２２）に供給され、水循環路（５１）の凍
結が防止される。そして、氷分離器（９）内で遠心力に
より分離された氷片を含む水又は水溶液が氷核バイパス
路（５４）を介して水熱交換器（２２）の下流側にバイ
パスされるので、氷分離器（９）内の氷片が内部で溢れ
出すことなく外部に除去され、連続運転が可能になる。

【００４０】特に、上記実施例のごとく氷核バイパス路
（５４）を介してバイパスされる氷片を過冷却解消の氷
核として利用することにより、別途過冷却解消のための
手段を講ずることなく、連続的な製氷を行うことができ
る利点がある。

【００４１】また、氷核バイパス路（５４）に開閉弁（
５５）を介設して、開閉制御手段（１００Ａ）により、
開閉弁（５５）を間欠的に開閉させるようにした場合、
氷核バイパス路（５４）側への水等の過剰な流出を抑制
することができる利点がある。

【００４２】特に、氷核バイパス路（５４）からバイパ
スされる氷片を多く含んだ水等を過冷却解消の氷核とし
て利用して、開閉制御手段（１００Ｂ）により、製氷運
転時のみ開くよう制御するようにした場合、氷片を製氷
のみに有効に利用することができる利点がある。

【００４３】ここで、氷分離器（９）を上記実施例のよ
うに円筒状容器（９１）と、該容器（９１）内の上部に
設置された小円筒部材（９２Ａ）とで構成し、小円筒部
材（９２Ａ）により囲まれる円柱状空間の上端に氷核バ
イパス路（５４）の上流側端部を接続した場合、水循環
路（５１）の往管路（５１Ａ）から流入した水等が小円
筒部材（９２Ａ）周囲の環状空間内で旋回して流れるの
で、遠心力により比重の大きい水等が外側に、比重の小
さい氷片は内側に分離する。そして、容器（９１）内の
小円筒部材（９２Ａ）よりも下方では、流路面積が急に
拡大するので、環状空間の内側に集められた氷片は容器
（９１）の中心部に集められるとともに、密度差によっ
て、容器（９１）の上部つまり小円筒部材（９２Ａ）内
部の円柱状空間に貯溜される。すなわち、下流の水熱交
換器（２２）に氷片等を除去した水等が供給されるとと
もに、円柱状空間から氷片を多く含んだ水等が氷核バイ
パス路（５４）にバイパスされるので、円柱状空間から
容器（９１）の下方に氷核が溢れ出すことなく、円滑な
製氷が行われることになる。

【００４４】次に、請求項５の発明に係る第２実施例に
ついて説明する。図４及び図５は第２実施例における氷
分離器（９）の構成を示し、本実施例では、円筒状容器
（９１）の下部に小円筒部材（９２Ｂ）が設置され、水
循環路（５１）の往管路（５１Ａ）の配管は容器（９１
）の下部に、復管路（５１Ｂ）の配管は容器（９１）の
上部に、それぞれ上記第１実施例とは逆の位置関係で接
続されている。さらに、容器（９１）の上部中央には、
旋回する水等の遠心力で中央に集められた氷片等を貯溜
する小円筒容器からなる貯溜部（９３）が設けられてい
る。

【００４５】したがって、本第２実施例では、容器（９
１）内で旋回する水等の遠心力によって、水等の中の氷
片が上部中央の貯溜部（９３）に集められ、この貯溜部
（９３）から氷核バイパス路（５４）に氷片を多く含ん
だ水等がバイパスされるので、上記第１実施例と同様の
作用が得られることになる。

【００４６】次に、請求項６の発明に係る第３実施例に
ついて説明する。図６は第３実施例における氷分離器（
９）の構成を示し、上記第１実施例（図２）に示す構成
に加えて、容器（９１）の側筒部の中央付近から容器（
９１）の底面までテ―パ状に延びる濾過部材としてのフ
ィルタ（９４Ａ）が設けられており、水等の中の氷片や
ゴミを濾過するようになされている。

【００４７】また、図７は第３実施例の変形例を示し、
氷分離器（９）の構成として、上記第２実施例における
構成（図４）に加えて、貯溜部（９３）の下端から容器
（９１）の側筒までテ―パ状に延びるフィルタ（９４Ｂ
）を設けたものである。

【００４８】したがって、上記第３実施例では、上記第
２実施例の効果に加えて、フィルタ（９４Ａ又は９４Ｂ
）により、水等の内部の氷片やゴミ等の氷核がより確実
に除去されることになる。

【００４９】次に、請求項７の発明に係る第４実施例に
ついて説明する。図８は第４実施例における氷分離器（
９）の構成を示し、上記第３実施例における構成（図６
）に加えて、容器（９１）中央を上下に貫通する加熱部
材としての伝熱管（９６Ａ）を設け、中央に集められた
氷片を溶かすようにしたものである。なお、伝熱管（９
６Ａ）の内部には冷媒回路（１）からバイパスされた冷
媒が流通するようになされている。

【００５０】また、図９は第４実施例の変形例を示し、
上記第３実施例の変形例（図７）の構成に加えて、容器
（９１）中央に、上下方向に延びる加熱部材としての電
気ヒ―タ（９６Ｂ）を設けたものである。

【００５１】したがって、上記第４実施例では、加熱部
材としての伝熱管（９６Ａ）或いは電気ヒ―タ（９６Ｂ
）により、容器（９１）の中央に集められた氷片が溶か
されるので、フィルタ（９４）に掛からないような微細
な氷片も除去され、水循環路（５１）の凍結をより確実
に防止することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、蓄氷槽に貯溜される水又は水溶液を水循環路に
循環させ、水循環路において熱交換器で過冷却して製氷
をするようにした製氷装置において、水循環路の熱交換
器上流側に、遠心力により水又は水溶液中の氷片を分離
して除去する氷分離器を介設するとともに、氷分離器で
分離された氷片を含む水又は水溶液を熱交換器下流側に
バイパスさせるバイパス路を設け、氷分離器で比重の軽
い氷片等を遠心力により分離して、氷片を除去した水等
を熱交換器に供給する一方、氷片を含む水又は水溶液を
バイパス路を介して熱交換器の下流側にバイパスするよ
うにしたので、氷分離器内の氷片を確実に外部に除去し
ながら、水循環路の凍結を防止することができるととも
に、氷片を過冷却解消用氷核として利用することができ
、円滑な製氷運転を行うことができる。

【００５３】請求項２の発明によれば、上記請求項１の
発明において、バイパス路に開閉弁を介設し、開閉弁を
間欠的に開閉するようにしたので、バイパス路側への水
等の過剰な流出を抑制することができる。

【００５４】請求項３の発明によれば、上記請求項１の
発明において、バイパス路に開閉弁を介設し、開閉弁を
製氷運転時のみ開くようにしたので、バイパス路からバ
イパスされる水等に含まれる氷片を過冷却解消の氷核と
して製氷のみに有効に利用することができる。

【００５５】請求項４の発明によれば、上記請求項１，
２又は３の発明において、氷分離器を、垂直方向に設け
られた円筒容器と容器内の上部に設けられた小円筒部材
とで構成し、容器上部に環状空間を形成するとともに、
水循環路の入口配管を環状空間に出口配管を容器下部に
それぞれ接続し、小円筒部材で囲まれる円柱状空間の上
端にバイパス路の上流側端部を接続したので、容器内の
環状空間に高速で旋回する流れを生ぜしめ、比重の大き
い水等を外側から出口配管を介して下流の熱交換器に供
給する一方、比重の小さい氷片を内側に分離させ、氷片
を多く含む水等を小円筒部材で囲まれる柱状空間からバ
イパス路を介して熱交換器下流側にバイパスさせること
ができ、よって、連続的な製氷を行うことができる。

【００５６】請求項５の発明によれば、上記請求項１，
２又は３の発明において、氷分離器を、垂直方向に設け
られた円筒容器と、容器内の下部に設けられた小円筒部
材と、容器中央の上部に設けられた氷片等の貯溜部で構
成し、容器下部に環状空間を形成するとともに、水循環
路の入口配管を環状空間に出口配管を容器上部に接続し
、バイパス路の上流側端部を貯溜部の上端に接続して、
容器内の環状空間に高速で旋回する流れを生ぜしめ、氷
片を多く含んだ水等を貯溜部からバイパス路を介して熱
交換器下流側にバイパスするようにしたので、上記請求
項４の発明と同様の効果を得ることができる。

【００５７】請求項６の発明によれば、上記請求項４又
は５の発明に加えて、容器内に氷片やゴミ等を除去する
濾過部材を設けたので、水又は水溶液中の氷片やゴミ等
の氷核をより確実に除去することができる。

【００５８】請求項７の発明によれば、上記請求項４，
５又は６の発明に加えて、容器内の中央部に、水等に含
まれる氷片を加熱して溶かす加熱部材を設けたので、容
器の中央に集められた微細な氷片をも除去することがで
き、よって、上記各発明の著効を発揮することができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る空気調和装置の配管系統図で
ある。

【図２】第１実施例に係る氷分離器の縦断面図である。

【図３】上記図２のＩＩＩ　−ＩＩＩ　線断面図である
。

【図４】第２実施例に係る氷分離器の縦断面図である。

【図５】上記図４のＶ　−Ｖ　線断面図である。

【図６】第３実施例に係る氷分離器の縦断面図である。

【図７】第３実施例の変形例に係る氷分離器の縦断面図
である。

【図８】第４実施例に係る氷分離器の縦断面図である。

【図９】第４実施例の変形例に係る氷分離器の縦断面図
である。

【符号の説明】

１　　　　冷媒回路 ５　　　　蓄氷槽 ７　　　　ポンプ ２２　　水熱交換器 ５１　　水循環路 ５４　　氷核バイパス路 ５５　　開閉弁 １００　　コントロ―ラ（開閉制御手段）９　　　　氷
分離器 ９１　　容器 ９２　　小円筒部材 ９３　　貯溜部 ９４　　フィルタ（濾過部材） ９５Ａ　　伝熱管（加熱手段） ９５Ｂ　　電気ヒ―タ（加熱手段）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　水又は水溶液の氷化物を貯溜するため
   の蓄氷槽（５）と、冷却装置に接続され、水又は水溶液
   を過冷却するための熱交換器（２２）と、ポンプ（５２
   ）を介して上記熱交換器（２２）と上記蓄氷槽（５）と
   の間で水又は水溶液を強制循環させる水循環路（５１）
   とを備えた製氷装置において、上記水循環路（５１）の
   熱交換器（２２）上流側に介設され、遠心力により水又
   は水溶液中の氷片を分離して除去する氷分離器（９）と
   、該氷分離器（９）で分離された氷片を含む水又は水溶
   液を分流させたのち上記熱交換器（２２）下流側で合流
   させるためのバイパス路（５４）とを備えたことを特徴
   とする製氷装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の製氷装置において、バ
   イパス路（５４）の通路を開閉する開閉弁（５５）と、
   該開閉弁（５５）を間欠的に開閉作動するよう制御する
   開閉制御手段（１００Ａ）とを備えたことを特徴とする
   製氷装置。
3. 【請求項３】　　請求項１記載の製氷装置において、バ
   イパス路（５４）の通路を開閉する開閉弁（５５）と、
   製氷時のみ該開閉弁（５５）を開くよう制御する開閉制
   御手段（１００Ｂ）とを備えたことを特徴とする製氷装
   置。
4. 【請求項４】　　請求項１，２又は３記載の製氷装置に
   おいて、氷分離器（９）は、垂直方向に設けられた円筒
   状の容器（９１）と、該容器（９１）内の上部に容器（
   ９１）と同心位置に設けられ、容器（９１）内の上部空
   間を内方の円柱状小空間と外方の環状空間とに仕切る小
   円筒部材（９２Ａ）とを備え、水循環路（５１）からの
   入口配管は上記容器（９１）上部の環状空間の円周に沿
   った方向に接続され、水循環路（５１）への出口配管は
   上記容器（９１）下部の外周部にかつ容器（９１）内の
   水又は水溶液の旋回方向に沿って接続されているととも
   に、バイパス路（５４）の上流側端部は上記小円筒部材
   （９２Ａ）の内方の円柱状小空間に接続されていること
   を特徴とする製氷装置。
5. 【請求項５】　　請求項１，２又は３記載の製氷装置に
   おいて、氷分離器（９）は、垂直方向に設けられた円筒
   状の容器（９１）と、該容器（９１）内の下部に容器（
   ９１）と同心位置に設けられ、容器（９１）内の下部空
   間を内方の円柱状小空間と外方の環状空間とに仕切る小
   円筒部材（９２Ｂ）と、上記容器（９１）内の上部中央
   部に設けられ、水又は水溶液中の氷片やゴミ等の固体物
   を貯溜する貯溜部（９３）とを備えたものであり、水循
   環路（５１）からの入口配管は上記容器（９１）下部の
   環状空間の円周に沿った方向に接続され、水循環路（５
   １）への出口配管は上記容器（９１）上部の外周部にか
   つ容器（９１）内の水又は水溶液の旋回方向に沿って接
   続されているとともに、バイパス路（５４）の上流側端
   部は上記貯溜部（９３）に接続されていることを特徴と
   する製氷装置。
6. 【請求項６】　　請求項４又は５記載の製氷装置におい
   て、容器（９１）内部に、水又は水溶液中の氷片やゴミ
   等の固体物を除去する濾過部材（９４）を備えたことを
   特徴とする製氷装置。
7. 【請求項７】　　請求項４，５又は６記載の製氷装置に
   おいて、容器（９１）内部の中央部に、水又は水溶液中
   の氷片を加熱して溶かす加熱部材（９６）を備えたこと
   を特徴とする製氷装置。