JPH09264642A - 過冷却式製氷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過冷却装置の消費エネルギを低減させる。 【解決手段】 氷Ａを水Ｗとともに貯留する蓄氷槽２
と、この蓄氷槽２から取水路８を介して取り出した水Ｗ
を過冷却状態に冷却する過冷却装置３と、この過冷却装
置３から送出される生成過冷却水ＷＳの過冷却状態を解
除して、この過冷却解除により生成される氷Ａを蓄氷槽
２に供給する過冷却解除手段４とを設け、取水路８にス
トレーナＳを設けるとともに、このストレーナＳでの捕
捉氷粒を融解させる加熱手段１４を設けた過冷却式製氷
装置において、蓄氷槽２から取水路８への氷粒流出を検
出する検出手段６と、この検出手段６により氷粒流出が
検出されたとき、加熱手段１４を休止状態から加熱状態
へ、又は、低出力の加熱状態から高出力の加熱状態へ切
り換える制御手段７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、氷蓄熱式の空調設
備などで用いる過冷却式製氷装置に関し、詳しくは、氷
を水とともに貯留する蓄氷槽と、この蓄氷槽から取水路
を介して取り出した水を過冷却状態に冷却する過冷却装
置と、この過冷却装置から送出される生成過冷却水の過
冷却状態を解除して、この過冷却解除により生成される
氷を前記蓄氷槽に供給する過冷却解除手段とを設け、前
記取水路にストレーナを設けるとともに、このストレー
ナでの捕捉氷粒を融解させる加熱手段を設けた過冷却式
製氷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の過冷却式製氷装置は、何らかの
原因で蓄氷槽から取水路へ水とともに氷粒が流出したと
きに、これをストレーナで捕捉することにより、この流
出氷粒が氷結の核となって過冷却装置で凍結トラブルが
発生することを防止し、また、このストレーナでの捕捉
氷粒を加熱手段をもって融解させることにより、捕捉氷
粒によるストレーナの目詰まりで過冷却装置に対する給
水量が大きく減少し、これが原因で過冷却装置の運転に
支障を来すといったことを合わせ防止するようにしたも
のである。

【０００３】ところで、従来、この種の過冷却式製氷装
置では、過冷却装置の運転を開始して製氷運転を開始し
た後は、ストレーナに対する上記加熱手段を常時、一定
出力の加熱状態で作用させていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来装置で
は、取水路への氷粒流出がなく適正な運転が行われてい
るときに、加熱手段による加熱で昇温した水が過冷却装
置に供給されるため、過冷却装置における冷却負荷が大
きくなり、この為、製氷運転の運転期間を通じての過冷
却装置での消費エネルギが大きなものとなって、ランニ
ングコストが嵩む、また、省エネ面で不適当となる問題
があった。

【０００５】以上の実情に対し、本発明の主たる課題
は、捕捉氷粒融解用の加熱手段に対する合理的制御によ
り、過冷却装置における消費エネルギの効果的低減を図
る点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

〔請求項１記載の発明〕請求項１記載の発明では、検出
手段により取水路への氷粒流出が検出されたとき、この
検出情報に基づき制御手段により、加熱手段を休止状態
から加熱状態へ、又は、低出力の加熱状態から高出力の
加熱状態へ切り換える。

【０００７】つまり、取水路への氷粒流出が無くてスト
レーナでの氷粒捕捉がない適正運転のときには、加熱手
段を休止状態又は低出力の加熱状態にしておき、これに
より、過冷却装置への供給水が加熱手段による加熱で昇
温することを抑止して、過冷却装置における冷却負荷を
低減する。

【０００８】そして、何らかの原因で氷粒が水とともに
蓄氷槽から取水路に流出したときには、ストレーナによ
る氷粒捕捉をもって過冷却装置での凍結トラブルを防止
するとともに、上記の検出手段による氷粒流出の検出に
基づき、制御手段により、加熱手段を休止状態から加熱
状態へ、又は、低出力の加熱状態から高出力の加熱状態
へ切り換えることで、ストレーナにおける捕捉氷粒を迅
速に融解させ、これにより、捕捉氷粒によるストレーナ
の目詰まりを解消する。

【０００９】したがって、請求項１記載の発明によれ
ば、その効果として、捕捉氷粒によるストレーナの目詰
まりが原因で過冷却装置の運転に支障を来すことを防止
しながら、製氷運転期間を通じての過冷却装置での消費
エネルギを効果的に低減でき、これにより、ランニング
コストを節減し得るとともに、省エネを効果的に達成で
きる。

【００１０】〔請求項２記載の発明〕請求項２記載の発
明では、上記した請求項１記載の発明の実施において、
取水路への氷粒流出を検出するにあたり、流出氷粒その
ものを検出するに代え、取水路における給水量の変化を
検出し、この給水量変化の検出結果から取水路への氷粒
流出を判定する形態とする。

【００１１】つまり、取水路への氷粒流出が生じて、こ
の流出氷粒がストレーナで捕捉されると、その捕捉氷粒
が通水抵抗となって取水路における給水量が減少するこ
とから、この給水量減少変化の検出をもって、氷粒流出
の発生を判定する。

【００１２】したがって、請求項２記載の発明によれ
ば、その効果として、例えば、電気容量センサや光学セ
ンサなどの特殊センサを用いて、流出氷粒を直接的に検
出する装置構成に比べ、水量センサや水速センサなど、
給水量検出に用いる一般の簡易な検出器を取水路の構成
管に付設するだけで済み、検出部の装置構成を簡略にし
得るとともに、装置コストを安価にし得る。

【００１３】〔請求項３記載の発明〕請求項３記載の発
明では、上記した請求項１記載の発明の実施において、
取水路への氷粒流出を検出するにあたり、流出氷粒その
ものを検出するに代え、取水路における水圧の変化を検
出し、この水圧変化の検出結果から取水路への氷粒流出
を判定する形態とする。

【００１４】つまり、取水路への氷粒流出が生じて、こ
の流出氷粒がストレーナで捕捉されると、その捕捉氷粒
が通水抵抗となって取水路における水圧が変化すること
から、この水圧変化の検出をもって、氷粒流出の発生を
判定する。

【００１５】したがって、請求項３記載の発明によれ
ば、その効果として、前記の請求項２記載の発明と同
様、例えば、電気容量センサや光学センサなどの特殊セ
ンサを用いて、流出氷粒を直接的に検出する装置構成に
比べ、水圧検出に用いる一般の簡易な検出器を取水路の
構成管に付設するだけで済み、検出部の装置構成を簡略
にし得るとともに、装置コストを安価にし得る。

【００１６】〔請求項４記載の発明〕請求項４記載の発
明では、上記した請求項１、２又は３記載の発明の実施
において、過冷却装置による過冷却水生成の開始時から
設定時間の間は、検出手段の検出情報に基づく前述の如
き加熱手段の切り換えに優先して、加熱手段を加熱状態
又は高出力の加熱状態にする初期運転モードを実行さ
せ、この設定時間の経過後に、取水路への氷粒流出に対
し検出手段の検出結果に基づいて加熱手段を休止状態か
ら加熱状態へ、又は、低出力の加熱状態から高出力の加
熱状態へ切り換える定常運転モードへ移行させる。

【００１７】つまり、取水路への氷粒流出は、過冷却装
置による過冷却水生成を開始した後の初期の運転期間に
おいて、氷が未だ不存の蓄氷槽に、過冷却装置での生成
過冷却水が過冷却解除手段で旨く過冷却解除されないま
ま供給されて、この未解除の過冷却水が蓄氷槽において
何らかのキッカケで一斉に過冷却解除することが原因で
生じる場合が多く、また、この原因による氷粒流出は、
蓄氷槽にある程度の氷が既に存在する定常運転中の他の
原因による氷粒流出に比べ、一斉の過冷却解除が原因で
あることから氷粒の流出量が大きい。

【００１８】このことから、上述の如く、過冷却装置に
よる過冷却水生成の開始時から設定時間の間は、検出手
段の検出情報に基づく加熱手段の切り換えに優先して、
加熱手段を加熱状態又は高出力の加熱状態にする初期運
転モードを実行させることにより、初期の運転期間に上
記原因で生じる大流出量の氷粒流出に対し、検出手段に
よる氷粒流出の検出後に初めて加熱手段を休止状態から
加熱状態へ、又は、低出力の加熱状態から高出力の加熱
状態へ切り換えるに比べ、ストレーナで捕捉される大量
氷粒の融解をより迅速にして、これら大量氷粒の捕捉に
よるストレーナの目詰まりを極力早く解消する。

【００１９】そして、上記の如き一斉過冷却解除の可能
性がある初期運転期間を含むように設定した上記設定時
間の経過後は、取水路への氷粒流出に対し検出手段の検
出結果に基づいて加熱手段を休止状態から加熱状態へ、
又は、低出力の加熱状態から高出力の加熱状態へ切り換
える定常運転モードへ移行させることにより、その後に
おいて、取水路への氷粒流出が無くてストレーナでの氷
粒捕捉がない適正運転のときには、加熱手段を休止状態
又は低出力の加熱状態にして、過冷却装置における冷却
負荷を低減する。

【００２０】また、定常運転モードへの移行後におい
て、何らかの原因で氷粒流出が生じたときには、検出手
段による氷粒流出の検出に基づき、加熱手段を休止状態
から加熱状態へ、又は、低出力の加熱状態から高出力の
加熱状態へ切り換えることで、ストレーナにおける捕捉
氷粒を迅速に融解させてストレーナの目詰まりを解消す
る。

【００２１】したがって、請求項４記載の発明によれ
ば、その効果として、捕捉氷粒によるストレーナの目詰
まりが原因で過冷却装置の運転に支障を来すことを防止
しながら、特に、氷粒流出の中でも過冷却装置による過
冷却水生成の開始後の初期運転期間において生じる大流
出量の氷粒流出に対し高い対応性を確保しながら、製氷
運転期間を通じての過冷却装置での消費エネルギを効果
的に低減できる。

【００２２】〔請求項５記載の発明〕請求項５記載の発
明では、制御手段により、過冷却装置による過冷却水生
成の開始時に、加熱手段を休止状態から加熱状態へ、又
は、休止状態から高出力の加熱状態へ切り換え、かつ、
この切り換え時点から設定時間後に、加熱手段を加熱状
態から休止状態へ、又は、高出力の加熱状態から低出力
の加熱状態へ切り換える。

【００２３】つまり、前述の如く、取水路への氷粒流出
は、過冷却装置による過冷却水生成の開始後の初期運転
期間に多く生じ、また、この初期運転期間の氷粒流出で
は氷粒の流出量が大きいことから、過冷却装置による過
冷却水生成の開始時から設定時間の間は、制御手段によ
る切り換えで、加熱手段を加熱状態、又は、高出力の加
熱状態にしておくことにより、初期運転期間に生じる大
流出量の氷粒流出に対し、ストレーナで捕捉される大量
氷粒を迅速に融解させ、これにより、これら大量氷粒の
捕捉によるストレーナの目詰まりを極力早く解消する。

【００２４】一方、上記の如き初期運転期間経過後の定
常運転中の他の原因による氷粒流出では氷粒の流出量が
少なく、ストレーナの機種や過冷却装置の機種、あるい
は、その他の保護装置の装備によっては、このような定
常運転中の少量の氷粒流出に対し加熱手段を休止状態か
ら加熱状態へ、又は、低出力の加熱状態から高出力の加
熱状態へ切り換えずとも、過冷却装置の運転に支障を来
すほどのストレーナの目詰まりに至らない場合もあるこ
とから、このような場合の簡易な形式として、前記の如
き一斉過冷却解除の可能性がある初期運転期間を含むよ
うに設定した上記設定時間の経過後は、制御手段によ
り、加熱手段を加熱状態から休止状態へ、又は、高出力
の加熱状態から低出力の加熱状態へ切り換え、その後の
氷粒流出に対し加熱手段を再び加熱状態へ、又は、高出
力の加熱状態へ切り換えることを省略した形態とし、こ
れにより、過冷却装置における冷却負荷を低減する。

【００２５】したがって、請求項５記載の発明によれ
ば、その効果として、取水路への氷粒流出を検出する検
出手段を省略できて装置構成を簡略化でき、そして、問
題となる初期運転期間の氷粒流出に対しては、ストレー
ナの目詰まりが原因で過冷却装置の運転に支障を来すこ
とを防止しながら、製氷運転期間を通じての過冷却装置
での消費エネルギを効果的に低減できて、ランニングコ
ストを節減し得るとともに、省エネを効果的に達成でき
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は氷蓄熱設備を示し、冷熱を
消費する冷房装置などの負荷装置１と、負荷装置１に供
給する氷水スラリー（氷粒Ａと水Ｗとの混合物）を貯留
する氷蓄熱槽としての蓄氷槽２と、過冷却装置３と、過
冷却解除手段４と、冷熱源装置５と、検出手段６と、加
熱制御装置７とを有する。

【００２７】蓄氷槽２は、潜り堰２Ｄ及び立ち上がり堰
２Ｃにより、蓄氷部２Ａと給水部２Ｂとに仕切られてい
る、つまり、蓄氷部２Ａ内の氷粒Ａが給水部２Ｂに流れ
込まないようにしてある。

【００２８】過冷却装置３は、取水路８を介して蓄氷槽
２における給水部２Ｂの下部から取り出した水Ｗを、冷
熱源装置５の一例であるヒートポンプ装置から循環ポン
プＲＰ付きの循環路ＲＣを介して供給される低温熱媒Ｃ
と熱交換させて、所定温度（例えば−２℃）の過冷却状
態に冷却する装置であり、冷熱源装置としてのヒートポ
ンプ装置５は、蒸発冷媒を圧縮する圧縮機Ｃｐと、圧縮
冷媒（ホットガス）を冷却用循環路１６を介して供給さ
れる冷却用熱媒ＣＷと熱交換させて凝縮させる凝縮器Ｃ
ｏと、凝縮冷媒を膨張弁Ｂの通過後に前記の低温熱媒Ｃ
と熱交換させて蒸発させる一方、その気化熱奪取で低温
冷媒Ｃを冷却する蒸発器Ｅｖとを備える冷媒回路Ｒで構
成されている。

【００２９】過冷却解除手段４は、過冷却装置３から送
出される生成過冷却水ＷＳの過冷却状態を解除して、そ
の解除により生成される氷水スラリー状の氷Ａを蓄氷槽
２における蓄氷部２Ａに供給する手段であって、具体的
には、過冷却装置３から送出される過冷却水ＷＳを衝突
面１０に衝突させて、この衝突の衝撃で過冷却状態を解
除し、この解除により生成される氷水スラリー状の氷Ａ
をステージ９を介して蓄氷部２Ａに流入させる形式を採
用してある。

【００３０】取水路８には、過冷却装置３に対する給水
用のポンプＰと、前記の各堰２Ｄ，２Ｃを通過して取水
路８への取り出し水Ｗ中に混入した微細な氷粒を捕捉す
るストレーナＳとが設けられている。つまり、取り出し
水Ｗ中に混入した氷粒が氷結の核となって過冷却装置３
で凍結トラブルが生じることを、このストレーナＳによ
る氷粒捕捉により防止する。

【００３１】ストレーナＳは、図２に示すように、例え
ばＹ型ストレーナであって、外装ケース１１と、それに
内装の筒状の捕捉網１２とからなり、水Ｗは、外装ケー
ス１１に形成した入口側の管接続部１１Ａから捕捉網１
２内の捕捉部域１３に入り、その捕捉網１２を通過して
捕捉網１２と外装ケース１１との間を通過し、外装ケー
ス１１に形成した出口側の管接続部１１Ｂを経て取水路
８の下流側に送出される。

【００３２】なお、捕捉網１２の目の大きさは、ストレ
ーナＳから過冷却装置３に至るまでの取水路８の配管中
で十分に自然融解する程度の極微細な氷粒しか通過させ
ない大きさにしてある。

【００３３】ストレーナＳには、ストレーナＳでの捕捉
氷粒を融解用熱媒Ｈにより加熱して融解させる加熱手段
１４を装備してあり、その具体的構成としては、外装ケ
ース１１の周部に熱媒流路１５を形成するジャケットを
設け、このジャケットにおいて内部の熱媒流路１５に対
する入口１５ａと出口１５ｂを形成してある。

【００３４】そして、図１に示すように、前記の冷却用
循環路１６における返り側の冷却用熱媒ＣＷ（すなわ
ち、ヒートポンプ装置５の凝縮器Ｃｏにおいて冷媒凝縮
熱により昇温した冷却用熱媒）を三方弁１８で分流し
て、この分流熱媒を融解用熱媒Ｈとして熱媒流路１５の
入口１５ａに導く融解用熱媒供給路１７と、熱媒流路１
５の出口１５ｂから送出される加熱作用後の融解用熱媒
Ｈを三方弁１８による分流箇所よりも下流で冷却用循環
路１６の返り側に戻す融解用熱媒戻し路１９を設けてあ
る。

【００３５】つまり、三方弁１８を融解用熱媒供給路１
７に対し熱媒分流させる第１状態に切り換えることによ
り融解用熱媒Ｈを熱媒流路１５に流通させ、これによ
り、この融解用熱媒Ｈによる加熱でストレーナＳにおけ
る捕捉氷粒を融解させる。また、三方弁１８を融解用熱
媒供給路１７への熱媒分流を停止する第２状態に切り換
えることにより熱媒流路１５に対する融解用熱媒Ｈの供
給を停止し、これにより、加熱手段１４の加熱作用を休
止させる。

【００３６】検出手段６は取水路８への氷粒流出を検出
する手段であって、具体的には、取水路８における給水
量を検出する給水量センサを用いている。つまり、取水
路８への氷粒流出が生じて、この流出氷粒がストレーナ
Ｓで捕捉されると、この捕捉氷粒が通水抵抗となって取
水路８における過冷却装置３への給水量が減少すること
から、この給水量減少を検出することをもって取水路８
への氷粒流出を判定するようにしてある。

【００３７】加熱制御装置７は、上記給水量センサ６に
よる検出給水量に基づき前記加熱手段１４を加熱状態と
休止状態とに切り換える制御手段であり、具体的には、
給水量センサ６による検出給水量が設定値以上のときに
は、前記三方弁１８を第２状態にして加熱手段１４を休
止状態（すなわち、融解用熱媒Ｈの供給停止状態）に
し、そして、給水量センサ６による検出給水量が設定値
以下に低下すると、前記三方弁１８を第１状態に切り換
えて加熱手段１４を休止状態から加熱状態（すなわち、
融解用熱媒Ｈの供給状態）に切り換える。

【００３８】また、この加熱制御装置７は、過冷却装置
３による過冷却水生成の開始時から設定時間Ｔの間は、
給水量センサ６の検出給水量に基づく上記の如き加熱手
段１４の切り換えに優先して、三方弁１８の第１状態へ
の切り換えにより加熱手段１４を加熱状態にする初期運
転運転モードを実行し、そして、この設定時間Ｔの経過
後に、給水量センサ６の検出給水量に基づき加熱手段１
４を上記の如く切り換える定常運転モードへ移行するも
のとしてある。

【００３９】つまり、取水路８への氷粒流出は、過冷却
装置３による過冷却水生成を開始した後の初期の運転期
間において、氷Ａが未だ不存の蓄氷槽２に、過冷却装置
３での生成過冷却水ＷＳが過冷却解除手段４で旨く過冷
却解除されないまま供給されて、この未解除の過冷却水
ＷＳが蓄氷槽２において何らかのキッカケで一斉に過冷
却解除することが原因で生じる場合が多く、また、この
原因による氷粒流出は、蓄氷槽２にある程度の氷Ａが既
に存在する定常運転中の他の原因による氷粒流出に比
べ、一斉の過冷却解除が原因であることから氷粒の流出
量が大きい。

【００４０】このことから、過冷却装置３による過冷却
水生成の開始時から設定時間Ｔ（すなわち、上記の如き
一斉過冷却解除の可能性がある初期運転期間を含むよう
に設定した時間、例えば３０分〜６０分程度）の間は、
前記の初期運転モードを実行して加熱手段１４を加熱状
態にすることにより、初期運転期間に上記原因で生じる
大流出量の氷粒流出に対し、給水量センサ６による給水
量減少の検出後に初めて加熱手段１４を休止状態から加
熱状態へ切り換えるに比べ、ストレーナＳで捕捉される
大量氷粒の融解をより迅速にして、これら大量氷粒の捕
捉によるストレーナＳの目詰まりを極力早く解消し、こ
れにより、捕捉氷粒によるストレーナＳの目詰まりで過
冷却装置３に対する給水量が大きく減少して、これが原
因で過冷却装置３の運転に支障を来すといったこと（最
悪の場合には給水量不足による過冷却装置３での凍結ト
ラブル）を防止する。

【００４１】そして、設定時間Ｔの経過後は、取水路８
への氷粒流出に対し給水量センサ６の検出給水量に基づ
いて加熱手段１４を切り換える定常運転モードへ移行さ
せることにより、その後において、取水路８への氷粒流
出が無くてストレーナＳでの氷粒捕捉がない適正運転の
ときには、加熱手段１４を休止状態にして、過冷却装置
３における冷却負荷を低減し、これにより、製氷運転期
間を通じての過冷却装置３での消費エネルギを低減す
る。

【００４２】また、定常運転モードへの移行後におい
て、何らかの原因で氷粒流出が生じたときには、給水量
センサ６の給水量減少の検出に基づいて加熱手段１４を
休止状態から加熱状態へ切り換えることにより、ストレ
ーナＳにおける捕捉氷粒を融解させてストレーナＳの目
詰まりを解消する。

【００４３】〔別の実施形態〕次に別の実施形態を列記
する。前述の実施形態おいて、加熱手段１４に対する制
御手段７は、初期運転モードの際に加熱手段１４を加熱
状態にし、かつ、定常運転モードでは、検出手段６によ
る氷粒流出の検出に基づいて加熱手段１４を休止状態か
ら加熱状態に切り換える構成としたが、これに代え、加
熱手段１４を高出力の加熱状態と低出力の加熱状態とに
切り換え可能な構成として、初期運転モードの際には加
熱手段１４を高出力の加熱状態にし、かつ、定常運転モ
ードでは、検出手段６による氷粒流出の検出に基づいて
加熱手段１４を低出力の加熱状態から高出力の加熱状態
に切り換えるように、制御手段７を構成してもよい。

【００４４】また、初期運転モードを省略し、過冷却装
置３による過冷却水生成の開始時点から、検出手段６に
よる氷粒流出の検出に基づいて加熱手段１４を休止状態
から加熱状態へ、又は、低出力の加熱状態から高出力の
加熱状態へ切り換える運転モードを実行するように、制
御手段７を構成してもよい。

【００４５】さらにまた、初期運転期間に生じる大流出
量の氷粒流出については、加熱手段１４を加熱状態、又
は、高出力の加熱状態にしてストレーナＳでの捕捉氷粒
を極力迅速に融解させる必要があるが、初期運転期間後
の定常運転中に生じる小流出量の氷粒流出については、
加熱手段１４を休止状態から加熱状態へ、又は、低出力
の加熱状態から高出力の加熱状態へ切り換えずとも、過
冷却装置３の運転に支障を来すほどのストレーナＳの目
詰まりに至らないような場合、検出手段６は省略し、そ
して、制御手段７は、過冷却装置３による過冷却水生成
の開始時に加熱手段１４を休止状態から加熱状態へ、又
は、休止状態から高出力の加熱状態へ切り換え、かつ、
この切り換え時点から設定時間Ｔ後に加熱手段１４を加
熱状態から休止状態へ、又は、高出力の加熱状態から低
出力の加熱状態へ切り換えることのみを実行する構成と
してもよい。

【００４６】前述の実施形態では、過冷却装置３に対す
る冷熱源装置５の排熱を熱源に利用して加熱手段１４を
加熱作用させるにあたり、冷熱源装置としてのヒートポ
ンプ装置５に対する冷却用循環路１６の返り側から冷却
用熱媒ＣＷを分流し、この分流熱媒を融解用熱媒Ｈとし
て加熱手段１４を加熱作用させるようにしたが、冷熱源
装置５の排熱を加熱手段１４の熱源に利用するにあたっ
ては、例えば、次の（イ）〜（ハ）の構成を採用しても
よい。

【００４７】（イ）図３に示すように、ヒートポンプ装
置５の凝縮器Ｃｏにおいて、冷媒凝縮熱により融解用熱
媒Ｈを加熱する専用の熱交換部２０Ｅを設けるととも
に、この熱交換部２０Ｅと加熱手段１４との間で融解用
熱媒Ｈを循環させる循環ポンプ２０Ｐ付きの循環路２０
Ｒを設け、これにより、上記の専用熱交換部２０Ｅで加
熱した融解用熱媒Ｈをもって加熱手段１４を加熱作用さ
せる。なお、この図３に示す構成において、制御手段７
は、検出手段６による検出結果に基づき循環ポンプ２０
Ｐを発停操作ないし出力調整することで、加熱手段１４
の休止状態と加熱状態との切り換え、又は、低出力の加
熱状態と高出力の加熱状態との切り換えを行う構成とし
てある。

【００４８】（ロ）図４に示すように、ヒートポンプ装
置５がサブクーラＳＣｏを有する場合、このサブクーラ
ＳＣｏにおいて、凝縮冷媒により融解用熱媒Ｈを加熱す
る専用の熱交換器２２Ｅを設けるとともに、この熱交換
器２２Ｅと加熱手段１４との間で融解用熱媒Ｈを循環さ
せる循環ポンプ２２Ｐ付きの循環路２２Ｒを設け、これ
により、上記の専用熱交換器２２Ｅで加熱した融解用熱
媒Ｈをもって加熱手段１４を加熱作用させる。なお、こ
の図４に示す構成において、制御手段７は、検出手段６
による検出結果に基づき循環ポンプ２２Ｐを発停操作な
いし出力調整することで、加熱手段１４の休止状態と加
熱状態との切り換え、又は、低出力の加熱状態と高出力
の加熱状態との切り換えを行う構成としてある。

【００４９】（ハ）図５に示すように、ヒートポンプ装
置５における圧縮機吐出冷媒（ホットガス）の一部を融
解用熱媒Ｈとして加熱手段１４に循環させる循環路２１
Ａを設ける。すなわち、ヒートポンプ装置５のホットガ
スをもって加熱手段１４を加熱作用させる。なお、この
図５に示す構成において、制御手段７は、三方弁２１Ｂ
の切り換え操作ないし分流比調整操作により、加熱手段
１４の休止状態と加熱状態との切り換え、又は、低出力
の加熱状態と高出力の加熱状態との切り換えを行う構成
としてある。

【００５０】以上の実施形態では、過冷却装置３に対す
る冷熱源装置５の排熱を熱源に利用して加熱手段１４を
加熱作用させる形態を示したが、加熱手段１４に対する
専用熱源を別途設けてよく、また、加熱手段１４に電気
ヒータを採用するようにしてもよい。

【００５１】加熱手段１４をストレーナＳに装備するに
あたり、前述の実施形態の如く、外装ケース１１の周部
に熱媒流路１５を形成するジャケットを設けるに代え、
例えば、次の（イ）〜（ハ）の形式を採用してもよい。

【００５２】（イ）捕捉網１２に加熱手段１４を組み込
む形式。この形式の場合、加熱手段１４として電気ヒー
タを用い、この電気ヒータを網状に構成することで捕捉
網１２を形成すると良い。

【００５３】（ロ）図６に示すように、外装ケース１１
と捕捉網１２との間の通水路２３に加熱手段１４を組み
込む形式。この形式の場合、加熱手段１４としては融解
用熱媒Ｈをもって加熱作用させる方式、あるいは、電気
ヒータを用いる方式のいずれも採用できる。なお、図６
に示す構成では、加熱手段１４を捕捉網１２の外周に沿
う螺旋状に形成して、加熱面積を大きく確保するように
してある。

【００５４】（ハ）図７に示すように、捕捉網１２にお
ける捕捉部域１３に加熱手段１４を組み込む形式。この
形式の場合、加熱手段１４としては融解用熱媒Ｈをもっ
て加熱作用させる方式、あるいは、電気ヒータを用いる
方式のいずれも採用できる。なお、図７に示す構成で
は、加熱手段１４を捕捉網１２の内周に沿う螺旋状に形
成することにより、捕捉氷粒との接触面積を大きく確保
するようにしてある。

【００５５】ストレーナＳの捕捉氷粒を融解させる加熱
手段１４は、前述の如くストレーナＳに組み込む装備形
態に限定されるものではなく、ストレーナＳの上流側近
傍において取水路８に装備する形態を採用してもよい。

【００５６】ストレーナＳは、Ｙ形ストレーナに限定さ
れるものではなく、種々の形式のストレーナを採用でき
る。

【００５７】図１において二点鎖線で示す如く、取水路
８においてストレーナＳの下流側に補助加熱手段２４を
設け、ストレーナＳを通過する極微細な氷粒を、この補
助加熱手段２４により融解させるようにしてもよい。つ
まり、取水路８のうちストレーナＳから過冷却装置３に
至る部分の管路長が短くて、ストレーナＳを通過した極
微細な氷粒の自然融解をあまり期待できない場合など、
この補助加熱手段２４の付加が有効となる。

【００５８】取水路８への氷粒流出を検出する検出手段
６は、氷粒流出を判定するための具体的検出対象とし
て、前述の実施形態の如く取水路８における給水量の変
化を検出する形式に代え、取水路８における水圧変化を
検出する形式を採用してもよく、また、氷粒流出を判定
するための検出対象として、取水路８における給水量変
化や水圧変化を検出する形式に代え、取水路８への流出
氷粒やストレーナＳでの捕捉氷粒を、光学的検出手法や
電気容量変化を利用した検出手法をもって直接的に検出
する形式を採用してもよい。

【００５９】ストレーナＳに加熱手段１４を組み込む場
合、ストレーナＳと、その前後の配管との接続におい
て、その接続部に断熱材を介装し、これにより、加熱手
段１４の発生熱がストレーナＳから前後の接続配管へ放
熱することを抑止して、捕捉氷粒の融解を一層効率良く
行えるようにしてもよい。

【００６０】生成した氷Ａの用途は、冷房用の冷熱源に
限定されるものではなく、種々の物品の冷却のための冷
熱源、あるいは、冷房・冷却用冷熱源以外の用途であっ
てもよい。

【００６１】以上、本発明の実施形態を添付図面に基づ
き説明したが、本発明は添付図面の構成に限定されるも
のではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置の全体構成図

【図２】ストレーナの縦断面図

【図３】別の実施形態を示す要部の構成図

【図４】別の実施形態を示す要部の構成図

【図５】別の実施形態を示す要部の構成図

【図６】別の実施形態を示すストレーナの縦断面図

【図７】別の実施形態を示すストレーナの縦断面図

【符号の説明】

Ａ 氷 Ｗ 水 ２ 蓄氷槽 ８ 取水路 ３ 過冷却装置 ＷＳ 過冷却水 ４ 過冷却解除手段 Ｓ ストレーナ １４ 加熱手段 ６ 検出手段 ７ 制御手段 Ｔ 設定時間

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 氷を水とともに貯留する蓄氷槽と、この
   蓄氷槽から取水路を介して取り出した水を過冷却状態に
   冷却する過冷却装置と、この過冷却装置から送出される
   生成過冷却水の過冷却状態を解除して、この過冷却解除
   により生成される氷を前記蓄氷槽に供給する過冷却解除
   手段とを設け、 前記取水路にストレーナを設けるとともに、このストレ
   ーナでの捕捉氷粒を融解させる加熱手段を設けた過冷却
   式製氷装置であって、 前記蓄氷槽から前記取水路への氷粒流出を検出する検出
   手段と、この検出手段により氷粒流出が検出されたと
   き、前記加熱手段を休止状態から加熱状態へ、又は、低
   出力の加熱状態から高出力の加熱状態へ切り換える制御
   手段を設けた過冷却式製氷装置。
2. 【請求項２】 前記検出手段は、前記取水路への氷粒流
   出を判定するための検出対象として、前記取水路におけ
   る給水量の変化を検出する構成としてある請求項１記載
   の過冷却式製氷装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は、前記取水路への氷粒流
   出を判定するための検出対象として、前記取水路におけ
   る水圧の変化を検出する構成としてある請求項１記載の
   過冷却式製氷装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記過冷却装置による
   過冷却水生成の開始時から設定時間の間、前記検出手段
   の検出情報に基づく前記加熱手段の切り換えに優先し
   て、前記加熱手段を加熱状態又は高出力の加熱状態にす
   る初期運転モードを実行し、この設定時間の経過後に、
   前記取水路への氷粒流出に対し前記検出手段の検出結果
   に基づいて前記加熱手段を休止状態から加熱状態へ、又
   は、低出力の加熱状態から高出力の加熱状態へ切り換え
   る定常運転モードへ移行する構成としてある請求項１、
   ２又は３記載の過冷却式製氷装置。
5. 【請求項５】 氷を水とともに貯留する蓄氷槽と、この
   蓄氷槽から取水路を介して取り出した水を過冷却状態に
   冷却する過冷却装置と、この過冷却装置から送出される
   生成過冷却水の過冷却状態を解除して、この過冷却解除
   により生成される氷を前記蓄氷槽に供給する過冷却解除
   手段とを設け、 前記取水路にストレーナを設けるとともに、このストレ
   ーナでの捕捉氷粒を融解させる加熱手段を設けた過冷却
   式製氷装置であって、 前記過冷却装置による過冷却水生成の開始時に前記加熱
   手段を休止状態から加熱状態へ、又は、休止状態から高
   出力の加熱状態へ切り換え、かつ、この切り換え時点か
   ら設定時間後に前記加熱手段を加熱状態から休止状態
   へ、又は、高出力の加熱状態から低出力の加熱状態へ切
   り換える制御手段を設けた過冷却式製氷装置。