JPH0727464A - 巡回回路をもった氷蓄熱式冷水機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 汎用の冷凍機を使用し、冷凍余力は氷に変え
蓄熱する。貯水タンクを持たない１パス型の冷水機であ
る。 【構成】 水道水直結可能の冷水機で、水を巡回回路
（５、６、８、９）を繰り返し巡回させ、所定の温度迄
下げていく。排出された水は、自動的にこの巡回回路へ
水道水入口より供給される。水温の変化、排出量の変化
により冷凍能力に余力が生じた場合、氷蓄熱式熱交換器
で氷に変え蓄熱し、適当量の氷着時点で冷凍機は休止
し、節電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この冷水機は、主に食品加工分野
で利用出来、具体的には豆腐製造業、製麺業、清涼飲
料、鮮魚加工、醸造関係、冷却殺菌、鮮度維持、味覚効
果等を期待して利用される。

【０００２】食品以外でも接液部材質を冷却液に適合さ
せれば、化学薬品、ブライン等、各種液体の冷却に利用
出来る。

【０００３】

【従来の技術】従来技術に氷蓄熱式の冷水機がある。こ
れは夜間電力を利用し、貯水タンクを設け、フロンガス
配管等を埋込み、氷を作り、昼間の作業時に水を循環さ
せながら氷と熱交換させ冷水を作るやり方である。欠点
として、貯水タンクに発生する雑菌の問題、掃除を要す
る、設置スペースを要する、高価等が挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】

（１）まず、貯水タンクを持たない１パス型の冷水機に
したい。（２）インバーダーを必要としない汎用の冷凍
機を利用し、ＯＮ．ＯＦＦ制御で節電したい。 （３）全体的にコンパクト化し、安価にしたい。

【０００５】

【課題を解決するための手段】貯水タンクを排し、単に
水を熱交換器の中を通過させるのではなく、バイパス回
路（８）を設け、熱交換器の中を数回高速で巡回させ、
冷却された水のみを取出す方式とした。結果的に熱交換
器は小型化され、貯水タンクを持たないワンパス型の冷
水機となる。

【０００６】貯水タンクがある場合、一定時間冷凍機を
動かし冷水を貯水し、一定時間休止させることが出来る
が、本紙、提案の発明ではこれが出来ない。この場合、
市販のインバーダー付冷凍機を採用すれば電動機の回転
数制御で節電出来るが、このインバーダー付冷凍機は非
常に高価である。

【０００７】そこで、一般の汎用型冷凍機を使用し、熱
交換器を氷蓄熱式とし、冷凍余力を氷に変え、一定量、
氷が出来た時点で冷凍機を休止し、氷が消費された時点
で再稼働させる方式を採用すれば節電が可能になる。

【０００８】

【作用】冷水製造能力に関して、交換熱量＝出入口温度
差×冷水製造量×比熱の関係にあり、交換熱量が右辺を
上回れば、氷着が始まる。

【０００９】又、夏季は入口温度が高く、冷水製造能力
は落ち、冷凍機はフル運転で氷蓄熱のケースは少ない。
冬季は、入口温度が低く、冷凍機に余力が生じやすく、
氷蓄熱により、間欠運転のケースが多くなる。

【００１０】交換熱量を越えた状態で蛇口（７）よりの
冷水使用量が変化すれば、その都度出口温度は変化す
る。この出口水温を一定に保つ必要のある場合、先に申
請済の整理番号９４０４０１、請求項１の比例式開閉弁
のシステムを流用すればよい。

【００１１】氷蓄熱式熱交換器に関して、熱交換器伝熱
面積＝交換熱量÷両流体の温度差÷総括伝熱係数の関係
にある。

【００１２】フロンガスの蒸発温度はマイナスサイドに
設定しており、氷着が始まると表面温度は０℃となり、
水との温度差は縮まり、能力は落ちる。総括伝熱係数は
水を高速に流す程、又、撹拌効果の高い程性能は上が
る。

【００１３】上記を踏まえ、本機には、冷凍機のＯＮ・
ＯＦＦによる適正な氷着量の制御が必要になる。

【００１４】総括伝熱係数を上げる為、水を高速で大量
に回帰させる巡回回路は効果的である。又、氷蓄熱式熱
交換器の内部構造も撹拌効果が上がる様設計する。

【００１５】冷水の可能最低温度は、水と氷の混合した
冷水程度で、管路が凍結しない程度の０℃に近い水温で
ある。

【００１６】蛇口より排出された水量と同量の水をこの
巡回回路（５、６、８、９）へ供給する必要があるが、
これは減圧弁（２）、絞り弁（３）、逆止弁（４、
９）、ポンプ（５）の適材使用でうまく機能する。

【００１７】

【実施例】氷蓄熱式熱交換器（６）の氷着の感知法とし
て、本紙のサーモスタット式の外、プレッシャースイッ
チ、フロースイッチ等が利用出来る。

【００１８】氷蓄熱式熱交換器（６）は、シュルアンド
チューブ式、シュルアンドコイル式、プレート式、二重
管式等、水の凍結に対する配慮を施し、利用する。

【００１９】

【効果】水道水に直結できる。

【００２０】貯水タンク不要のワンパス型で、雑菌の心
配がなく、衛生的な冷水を得ることが出来る。又、タン
クの設置スペースが不要である。

【００２１】冷凍機はインバーダー付は不要で、余力は
氷蓄熱され、省エネ型である。

【００２２】全体的にコンパクトで安価に製造出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】配管系統図と冷凍関係系統図

【符号の説明】

（１）水道水入口 （１１）サーモスタッ
ト （２）減圧弁 （１２）冷凍機 （３）絞り弁 （４）逆止弁 （５）ポンプ （６）氷蓄熱式熱交換器 （７）蛇口 （８）バイパス （９）逆止弁 （１０）感温体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水道水（１）から供給された水をポンプ
   （５）、氷蓄熱式熱交換器（６）、バイパス（８）、逆
   止弁（９）を経て、再度ポンプ（５）に回帰させ、この
   巡回回路を繰り返し通過させることで回路中の水温を設
   定温度迄下げていく。水の取出しは、数個の蛇口（７）
   にて任意に適量を使用する。排出された水量は、自動的
   に同量がこの巡回回路（５、６、８、９）へ、水道水入
   口（１）より供給される。又、フロンガスを冷媒に使用
   した冷凍機（１２）は、入口温度の変化もしくは、蛇口
   （７）よりの水の使用量の変化により、冷凍能力に余力
   が生ずる。これを、氷蓄熱式熱交換器（６）である適当
   量の氷に変え蓄熱し、この氷が溶ける間、冷凍機（１
   ２）を止め節電する。この間水は０℃の氷と熱交換し、
   この氷を消費していく。冷凍機（１２）のＯＮ・ＯＦＦ
   は感温体（１０）、サーモスタット（１１）により最適
   な氷着量になる様制御する。