JPH074812A - 巡回回路をもった二重管式冷水機 - Google Patents

巡回回路をもった二重管式冷水機

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JPH074812A
JPH074812A JP13886393A JP13886393A JPH074812A JP H074812 A JPH074812 A JP H074812A JP 13886393 A JP13886393 A JP 13886393A JP 13886393 A JP13886393 A JP 13886393A JP H074812 A JPH074812 A JP H074812A
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JP
Japan
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water
temperature
circuit
double
heat exchanger
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Application number
JP13886393A
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English (en)
Inventor
Tetsuji Yoshinaga
哲二 好長
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F28F27/02Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水温、水量がそれぞれ単独に調節出来るタン
クを持たない、主に食品加工用に開発された冷水製造機
である。 【構成】 水道水直結型の冷水機で、二重管式熱交換器
(6)の中を水を繰り返し巡回させ、設定温度迄下げた
水を温調弁(7、10、11、12)で取り出す。この
排出量は冷凍能力を調節すべく、市販のインバーター
(14)を組み込み、分割した二重管式熱交換器(6)
を選択使用し、無段的に変化させ、希望する水量を決め
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、二重管式熱交換器
を利用した1パス型で、水道水をそのまま2℃程度迄冷
却出来、水量・水温が調節可能にした。又、ここに使用
される二重管式熱交換機(6)は、内管に水を通し、外
管にフロンガスを通し外管から内管の水を冷却するタイ
プのものである。
【0002】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、漬け物製造等、冷却殺菌、鮮度維持、味
覚効果を期待して使用する。
【0003】食品以外でも採液部材質を冷却液に適合さ
せれば、化学薬品等各種液体の冷却に利用出来る。
【0004】
【従来の技術】従来技術として、代表的に循環型と1パ
ス型とある。循環型冷水機は貯水タンクを持ち、水を熱
交換器との間を循環させ冷水をタンクに蓄熱するタイプ
です。長所として、構造が簡単・夜間電力が利用出来
る。又、一度に大量の水が利用出来る等のメリットがあ
る。反面、タンク内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、高価等の欠点がある。
【0005】1パス型冷水機は水道水入口から熱交換器
を経て出口迄1パスにて冷却するタイプで、当提案のバ
イパス(8)の巡回回路がなくタンクを持たないもの
で、長所・短所は、循環型冷水機の逆となる。構造は簡
単だが、一般的に熱交換器は大型となる。又、温度流量
は入口、出口の温度差×流量=一定の関係にあり、出口
水量を絞れば温度は下がり、水量を上げれば温度は上昇
し、各々を単独に調節する機能を持たない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
(1)まず、衛生的な冷却水を供給出来る1パス型にし
たい。(2)全体的にコンパクト化し、極力安価にした
い。(3)温度、水量調節が自由に出来る様にしたい。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記のタンク不要の1パ
ス型にする為、冷却方式を従来の1パス型と循環型の併
合型を考えた。即ち、配管、管路を貯水タンクと考え、
二重管式熱交換器(6)と管路を最高速で管路との間を
巡回させれば、熱交換率は大幅にアップし能力をフルに
引き出せる。又、管路を極力短く、容積を少なくすれば
始動時の立上り時間も短縮出来、1パス型と同等の効果
が得られる。
【0008】又、この方式は入口・出口の温度差を数回
に分けて下げる為、熱交換器は従来の1パス型に比べ大
幅に小型化出来る。
【0009】この温度調節のやり方は、この巡回回路
(5、6、8、9)の水温が設定温度に達した時、温度
検出器(7)よりの信号で温度調整弁(10、11)が
作動し、二方弁(12)が開く。余分に排出されれば水
温が上る為、温度検出器(7)よりの信号で二方弁(1
2)は閉の方向に逆作動する。これの繰り返しで水温は
比例的に設定温度に近づき、最終的に設定温度をキープ
することになる。
【0010】次に水量調節は、市販のインバーター(1
4)を利用する。冷凍サイクル中の膨張弁の使用範囲は
限られている為、二重管式熱交換器(6)をその能力に
合わせ数個に分割し、電磁弁(16)により使用したい
二重管式熱交換器(6)のみを選択する。
【0011】例えば、二重管式熱交換器(6)と電磁弁
(16)を1番、2番、3番と3分割し、インバーター
の手動ツマミを1番20〜30サイクル、2番30〜4
5サイクル、3番45〜60サイクルと連動させれば、
膨張弁は(17)は各々のサイクル範囲内でサイクル上
昇に応じて冷凍能力は無段的に上がって行き、処理水量
は増える。
【0012】注意を要するのは、冷凍機に汎用のモータ
ーが組み込まれており、低速域でのトルク不足があり、
低速域での長時間運転でモーター焼損の危険がある。従
って、この低速域を避けるべく冷凍機選定に際し、モー
ター全トルクの80%程度が確保出来る様サイクルの下
限値を定める。
【0013】一般的にはこのサイクル下限値を20サイ
クル程度にすれば、全トルクの80%程度が確保出来、
支障はない。
【0014】
【作用】全体的には、従来の循環型のタンクの代わりに
巡回回路を設けたことで1パス型に成し得たこと。
【0015】この巡回回路の水温は温調計(10)のツ
マミで任意に設定出来、水は二方弁(12)の比例式開
閉で容易に取り出せる。又、排出された水は同量の水が
自動的に供給される。
【0016】上記、水温調節だけでは冬時季の水温低下
で冷凍能力は余分となり、必要以上に水が排出されるこ
とになる。節電の為にも冷凍機をフル運転する必要はな
い。それに市販のインバーターを採用したわけである。
【0017】以上のアイデアで、冷却機が必要とする機
能は組み込むことが出来た。現在、二重管式熱交換器
(6)でこれを分割し、巡回回路で水温を下げインバー
ターで冷凍機能力を調整するやり方は、従来の技術にな
く、これが初めての試みであります。
【0018】
【実施例】冷凍機(15)汎用2HP 3,400Kc
al/h、蒸発温度−5℃、冷媒R12に使用した例を
以下に示す。
【0019】二重管式熱交換器(6)は、内管にチタニ
ウム管15.88φ×0.5t×1,100l、外管銅
製内面溝付管22φ3本連結、この時、内管の水は直
結、外管のフロンガスは並列とした。
【0020】当初温調弁は、液体封入の温度検出器
(7)により信号にて作動する電動式ロータリー2方弁
(12)を使用。これのポート形状が丸形でロータリー
式の為、流量変化に対応出来ない。
【0021】そこで、高価だが測温抵抗式の温度検出器
(7)、温調計(10)、電動アクチュエーター(1
1)、ストレート開閉式2方弁(12)に変更した。こ
のシステムは、弁の作動が上下スライドでポート形状が
イコール・パーセントであり、流量特性のCV値が直線
的に変化し、少流量−大流量の変化に追随出来る。
【0022】インバーター(14)は、標準型1.5K
W200Vアナログ式を採用した。電磁弁(16)膨張
(17)とは、25サイクル、45サイクル、60サイ
クルと3分割で連動させた。この冷凍能力変化に、流量
変化はうまく連動した。
【0023】ポンプ(5)は、巡回回帰した水と水道水
との合流点でポンプのインペラで水を混合し、水温を平
均化し、二重管式熱交換器(6)へ送り込む位置とし
た。
【0024】温度検出器(7)は、二重管式熱交換器
(6)の出口とした。この回路中、一番水温の低い位置
で二方弁(12)もこの近くに配置し、この低い温度の
水が排出出来る様にした。
【0025】図1には記載していないが、バイパス
(8)の回路中に凍結防止用のフロースイッチを付け
た。
【0026】水道水出口(13)に蛇口はつけない。水
量調節は二重管式熱交換器(6)の冷凍能力にまかせ蛇
口での水量調節は水回路の凍結を引き起こす。
【0027】当初、この巡回回路(5、6、8、9)か
ら設定温度に達した水のみを排出した場合、理屈通り同
量の水が自動供給されるかどうか心配したが、この回路
でうまく機能した。
【0028】この実験機にて、冬時期の水道水12℃を
2℃迄下げ、この間、インバーター(14)の操作で水
量調節を各種試みた。結果は非常に満足するものであっ
た。
【0029】
【効果】水道水直結で使用出来る。
【0030】タンクが不要で雑菌等の心配がなく、掃除
が不要。タンク設置のスペースが不要。
【0031】四季に関係なく、1パスで2℃程度の冷水
が得られる。
【0032】冷凍能力の調整で水量調節が可能。
【0033】熱交換器が小型化出来、配管系統も簡単で
全体的にコンパクト。
【図面の簡単な説明】
【図1】配管系統図と冷凍サイクル系統図
【符号の説明】
(1)水道水入口 (11)電動アクチュ
エーター (2)減圧弁 (12)二方弁 (3)絞り弁 (13)水道水出口 (4)逆止弁 (14)インバーター (5)ポンプ (15)冷凍機 (6)二重管式熱交換器 (16)電磁弁 (7)温度検出器 (17)膨張弁 (8)バイパス (9)逆止弁 (10)温調計

Claims (2)

    【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)二重管式熱交換器(6)バイパス(8)逆止弁
    (9)を経て、再度ポンプ(5)に回帰させるこの巡回
    回路を繰り返し通過させることで水温を設定温度迄下げ
    ていく。下げた水をこの巡回回路から温度検出器
    (7)、比例式開閉弁(10、11、12)で設定水温
    をキープしながら、排出する。排出された水量は、自動
    的にこの巡回回路へ水道水入口(1)から供給される。
    このシステムで自由に希望する温度の水を得ることが出
    来る。
  2. 【請求項2】 処理水量の調節を可能にする為、水の巡
    回回路(5、6、8、9)と組合せ、市販のインバータ
    ー(14)のサイクル変更と数個に分割された二重管式
    熱交換器(6)電磁弁 6)を連動させ、膨張弁(1
    7)のフロンガス圧力を無段的に調整しながら冷凍能力
    を変化させる。
JP13886393A 1993-05-01 1993-05-01 巡回回路をもった二重管式冷水機 Pending JPH074812A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100408677B1 (ko) * 2000-12-07 2003-12-31 재단법인서울대학교산학협력재단 이중관형 증발기가 부착된 냉동시스템을 이용한 냉온수기
JP2009014335A (ja) * 2007-06-29 2009-01-22 Hamilton Sundstrand Corp 蒸発熱交換器アッセンブリを制御する方法および蒸発熱交換器アッセンブリ
JP2019203632A (ja) * 2018-05-23 2019-11-28 三浦工業株式会社 冷水製造システム
US10932947B2 (en) 2018-04-11 2021-03-02 Paul Enemark Micro drop adapter for dropper bottles
US11872157B2 (en) 2018-04-11 2024-01-16 Nanodropper, Inc. Micro drop adapter for dropper bottles
USD1017797S1 (en) 2019-09-11 2024-03-12 Nanodropper, Inc. Microdrop dispensing adapter for eye dropper bottle
USD1025353S1 (en) 2019-09-11 2024-04-30 Nanodropper, Inc. Microdrop dispensing adapter for eye dropper bottle

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