JPH074816A - 巡回回路をもった二重管式冷水機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水温、水量がそれぞれ単独に調節出来る主に
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、分割された二重管
式熱交換器（６）の中を水を通し、この水をバイパス回
路（８）で繰り返し巡回させ、設定温度まで下げる。蛇
口よりの排出量が変動すれば、水温も変化する為、温度
調節計（１１）で冷凍機（１３）、二重管式熱交換器
（６）の作動をコントロールし、比例的に設定温度へ近
づけていく。以上の水の巡回回路と温調機器、インバー
ターを組合せた冷水製造システムである。

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、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、化学薬品等、各種液体の冷却に利用出来る。

【０００３】

【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
である。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。

【０００４】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、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。
また温度、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。

【０００５】

【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。

【０００６】

【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、管路を極力短かく、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。

【０００７】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。

【０００８】巡回回路（５、６、８、９）の水温は、排
出される水量によって水温が変化するが、感温体（７）
で実体温度を感知し温度調節計（１１）の設定温度との
差を後述のやり方で比例的に冷凍能力を増減させなが
ら、設定温度に近づけていくことが出来る。

【０００９】二重管式熱交換器（６）は、内管に水が通
り、外管にフロンガスを通すタイプのもので、膨張弁の
能力範囲内で、数個に分割されている。各フロンガス回
路にそれぞれ電磁弁（１４）、膨張弁（１５）を配し、
電磁弁（１４）は温度調節計（１１）の指令で作動す
る。

【００１０】温度調節計（１１）が、感温体（７）の信
号で設定温度と実体温度との差を演算し、必要とする冷
凍機（１３）の出力をインバーター（１２）のサイクル
調節で行い又、同時に作動させる二重管式熱交換器
（６）を電磁弁（１４）で選択する。

【００１１】例えば、蛇口（１０）が開かれ水量が増え
た場合、巡回回路（５、６、８、９）中の水温は上る。
感温体（７）からの信号で温度調節計（１１）は、その
差に該当する冷凍能力を上げるべく、インバーター（１
２）のサイクルを上げ、又、二重管式熱交換器（６）を
増やす必要のある場合は、その電磁弁（１４）を開にす
る。

【００１２】この時、二重管式熱交換器（６）、温度調
節計（１１）、インバーター（１２）の関係は、例え
ば、温度調節計（１１）の出力信号を５〜１０ｍＡ、１
１〜１５ｍＡ、１６〜２０ｍＡ、又インバーター（１
２）のサイクルを２０〜３０Ｈｚ、３１〜４５Ｈｚ、４
６〜６０Ｈｚ、と３分割し、二重管式熱交換器（６）も
１番、２番、３番と３分割し、それぞれそのレンヂ内で
連動をする様にすればよい。

【００１３】

【作用】一般に使用されている１パス型に比べ、バイパ
ス（８）を設けることで多くのメリットが生まれる。製
造された冷水を蛇口より任意に排出するが、余分の冷水
は元の巡回回路（５、６、８、９）に返すことで蓄熱の
作用を果たしている。

【００１４】二重管式熱交換器は、バイパス（８）の回
路がない場合、流速は遅くゆっくり冷やすことになり、
その分冷却性能は落ち、全長は長く、大型となる。

【００１５】パイパス（８）を設けることで、この巡回
回路（５、６、８、９）の温度は平均化しており、二重
管式熱交換器（６）の長さは、循環タイプの条件で長さ
は決定出来る。

【００１６】分割された二重管式熱交換器（６）の個々
の条件はほぼ同一であり、本提案の冷凍能力調節システ
ム（７、１１、１２、１３、１４、１５）は、このバイ
パス（８）を設けることで冷凍能力を比例的に容易に制
御出来る。

【００１７】蛇口より排出された水量と同量の水をこの
巡回回路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、調整で自動的に供給してくれる。

【００１８】

【実施例】主に食品加工分野で冷水を製造し利用される
が、水に限らず液体、もしくはこれに準ずる粘液状のも
のでも各機器の機能選択、接液部材質選定で応用利用出
来る。

【００１９】冷凍能力を変化させる必要のない場合、こ
のシステムから感温体（７）温度調節計（１１）、イン
バーター（１２）を除くことが出来る。即ち、冷凍能力
は一定で蛇口（１０）から排出される水量で水温が決ま
るやり方である。この場合でも、バイパス回路（８）の
メリットは生かされ、除いた部品分だけ安価に製造出来
る。

【００２０】

【効果】水道水直結で使用出来る。

【００２１】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。

【００２２】蛇口が複数取付けられ、冷凍能力範囲内で
自由に水量、水温が選択出来る。

【００２３】構造が簡単で、全体的にコンパクト。

【００２４】冷凍機組み込みの電動機は、インバーター
（１２）で必要エネルギー（電流）のみを消費する為省
エネとなる。

【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）温度調節計 （２）減圧弁 （１２）インバーター （３）絞り弁 （１３）冷凍機 （４）逆止弁 （１４）電磁弁 （５）ポンプ （１５）膨張弁 （６）二重管式熱交換器 （７）感温体 （８）バイパス （９）逆止弁 （１０）蛇口

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）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回路中の水温を設定
   温度迄下げていく。水の取り出しは、数個の蛇口（１
   ０）にて各々任意に適量を使用出来る。排出された水量
   は、自動的にこの巡回回路（５、６、８、９）へ水道水
   入口より供給される。又、排出量の変化に対応して冷凍
   能力を感温体（７）、温度調節計（１１）、インバータ
   ー（１２）により冷凍機（１３）の能力を変化させ、電
   磁弁（１４）、膨張弁（１５）を介して二重管式熱交換
   器（６）を選択作動させ、調節する。この水の使用量に
   応じて水温を自由にコントロールする巡回回路と温調機
   器、インバーターを組み合わせた冷水製造システムであ
   る。