JPH10253208A - 蓄氷式冷水製造装置 - Google Patents
蓄氷式冷水製造装置Info
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- JPH10253208A JPH10253208A JP5592597A JP5592597A JPH10253208A JP H10253208 A JPH10253208 A JP H10253208A JP 5592597 A JP5592597 A JP 5592597A JP 5592597 A JP5592597 A JP 5592597A JP H10253208 A JPH10253208 A JP H10253208A
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- Japan
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- ice making
- storage tank
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で、製氷能力および蓄熱能力の高い蓄氷
式冷水製造装置を提供する。 【解決手段】 貯水槽10の底壁11および側壁12に
複数の製氷ユニット28を配置して、複数の製氷領域3
1〜36を形成すると共に、それらの間に非製氷領域3
9を配置する。これによって、それぞれの製氷領域から
分離した氷が製造されて貯水槽10に蓄積されるので、
側壁12にも製氷領域を拡大して冷却能力および製氷能
力を増大できると共に、貯水槽10に十分な充填率で氷
を貯えられるようにして蓄熱能力も十分に備えた蓄氷式
冷水製造装置を提供できる。
式冷水製造装置を提供する。 【解決手段】 貯水槽10の底壁11および側壁12に
複数の製氷ユニット28を配置して、複数の製氷領域3
1〜36を形成すると共に、それらの間に非製氷領域3
9を配置する。これによって、それぞれの製氷領域から
分離した氷が製造されて貯水槽10に蓄積されるので、
側壁12にも製氷領域を拡大して冷却能力および製氷能
力を増大できると共に、貯水槽10に十分な充填率で氷
を貯えられるようにして蓄熱能力も十分に備えた蓄氷式
冷水製造装置を提供できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水および氷を用い
て氷蓄熱可能な蓄氷式冷水製造装置に関するものであ
る。
て氷蓄熱可能な蓄氷式冷水製造装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】安価な深夜電力を用いて蓄熱槽内に製氷
し、昼間に氷が融解する際の潜熱を利用して得られた冷
水を供給してエネルギーの有効利用を図る氷蓄熱システ
ムが用いられている。従来の水蓄熱が顕熱蓄熱であるの
に対し、氷蓄熱を利用することにより固体と液体間の相
変化に伴う潜熱蓄熱を利用することができため、水蓄熱
と比較すると十数倍の違いがある氷の蓄熱能力を利用で
きる。また、氷は他の蓄熱物質に比較し、安価で化学的
に安定であるところから優れた蓄熱材である。従って、
氷蓄熱システムによって、水顕熱を利用した一般的な水
蓄熱に氷の融解潜熱を付加することにより、小さな蓄熱
槽容量で大量の蓄熱が可能となる。また、蓄熱槽の容積
が小さくなるので表面積も減少し、これによる熱損失も
軽減される。さらに、蓄熱槽において4℃程度の比較的
低温の冷水が得られるため、冷水の配管径が小さくな
り、コンパクトで大量の冷水を供給可能な氷蓄熱システ
ムを実現することができる。
し、昼間に氷が融解する際の潜熱を利用して得られた冷
水を供給してエネルギーの有効利用を図る氷蓄熱システ
ムが用いられている。従来の水蓄熱が顕熱蓄熱であるの
に対し、氷蓄熱を利用することにより固体と液体間の相
変化に伴う潜熱蓄熱を利用することができため、水蓄熱
と比較すると十数倍の違いがある氷の蓄熱能力を利用で
きる。また、氷は他の蓄熱物質に比較し、安価で化学的
に安定であるところから優れた蓄熱材である。従って、
氷蓄熱システムによって、水顕熱を利用した一般的な水
蓄熱に氷の融解潜熱を付加することにより、小さな蓄熱
槽容量で大量の蓄熱が可能となる。また、蓄熱槽の容積
が小さくなるので表面積も減少し、これによる熱損失も
軽減される。さらに、蓄熱槽において4℃程度の比較的
低温の冷水が得られるため、冷水の配管径が小さくな
り、コンパクトで大量の冷水を供給可能な氷蓄熱システ
ムを実現することができる。
【0003】氷蓄熱システムに用いられる蓄氷式冷水製
造装置は、上述した蓄熱槽となる貯水槽を備えており、
その貯水槽に給水して水を溜め、貯水槽の底壁に設けら
れた冷却部(冷凍装置)によって冷却する。そして、水
の温度が低下して氷点下になると貯水槽の底面に沿って
氷が成形され、氷の熱伝導率が低いために氷の厚みが増
すほど氷の成長速度が低下する。そこで、定期的に加熱
して壁面の氷を剥がして浮上させ、貯水槽の上部に剥が
れた氷を蓄積する。このように、貯水槽内の水を冷却し
て氷結するプロセスと、氷結した氷を加熱して剥離する
プロセスを繰り返すことによって大量の氷を生成し、貯
水槽内に氷と水が混在した状態で大量の熱を蓄積できる
ようにしている。そして、貯水槽内の冷水は、冷水供給
ポンプなどによって外部の空調システムや、シンクある
いは低温高温水槽などの冷水ユーザーに送られ消費され
る。
造装置は、上述した蓄熱槽となる貯水槽を備えており、
その貯水槽に給水して水を溜め、貯水槽の底壁に設けら
れた冷却部(冷凍装置)によって冷却する。そして、水
の温度が低下して氷点下になると貯水槽の底面に沿って
氷が成形され、氷の熱伝導率が低いために氷の厚みが増
すほど氷の成長速度が低下する。そこで、定期的に加熱
して壁面の氷を剥がして浮上させ、貯水槽の上部に剥が
れた氷を蓄積する。このように、貯水槽内の水を冷却し
て氷結するプロセスと、氷結した氷を加熱して剥離する
プロセスを繰り返すことによって大量の氷を生成し、貯
水槽内に氷と水が混在した状態で大量の熱を蓄積できる
ようにしている。そして、貯水槽内の冷水は、冷水供給
ポンプなどによって外部の空調システムや、シンクある
いは低温高温水槽などの冷水ユーザーに送られ消費され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】貯水槽の水を急速に冷
却すると共に製氷速度を増すことが要望されており、こ
のために、貯水槽内の伝熱面積を増やすことが検討され
ている。例えば、冷媒を循環させて冷却するタイプの冷
却ユニットを用いて製氷する場合は、貯水槽に面して取
り付けるエバポレータの面積を増大することによって冷
却速度および製氷速度を向上することができる。上述し
たように、氷結するプロセスと加熱して剥離するプロセ
スを繰り返して製氷を行い、氷を浮かせて貯蔵するため
には、エバポレータを貯水槽の底壁に配置することが望
ましい。しかしながら、エバポレータの設置面積に合わ
せて底面積を増やしてしまうと、容量の割りに面積の広
い貯水槽が必要となってしまう。このため、貯水槽の体
積効率が低下するので、蓄氷式冷水製造装置が大型にな
り、また、高価なものになってしまう。
却すると共に製氷速度を増すことが要望されており、こ
のために、貯水槽内の伝熱面積を増やすことが検討され
ている。例えば、冷媒を循環させて冷却するタイプの冷
却ユニットを用いて製氷する場合は、貯水槽に面して取
り付けるエバポレータの面積を増大することによって冷
却速度および製氷速度を向上することができる。上述し
たように、氷結するプロセスと加熱して剥離するプロセ
スを繰り返して製氷を行い、氷を浮かせて貯蔵するため
には、エバポレータを貯水槽の底壁に配置することが望
ましい。しかしながら、エバポレータの設置面積に合わ
せて底面積を増やしてしまうと、容量の割りに面積の広
い貯水槽が必要となってしまう。このため、貯水槽の体
積効率が低下するので、蓄氷式冷水製造装置が大型にな
り、また、高価なものになってしまう。
【0005】そこで、本発明においては、貯水槽を広げ
ずに冷却能力を増し、小型で冷却速度および製氷速度の
早い蓄氷式冷水製造装置を提供することを目的としてい
る。さらに、貯水槽に効率良く氷を蓄積することが可能
であり、小型で蓄熱能力の高い蓄氷式冷水製造装置を提
供することも目的としている。
ずに冷却能力を増し、小型で冷却速度および製氷速度の
早い蓄氷式冷水製造装置を提供することを目的としてい
る。さらに、貯水槽に効率良く氷を蓄積することが可能
であり、小型で蓄熱能力の高い蓄氷式冷水製造装置を提
供することも目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、貯水槽内の水を冷却して氷結するプロセスと、氷
結した氷を加熱して剥離するプロセスを繰り返して製氷
を行う製氷領域を、貯水槽の底壁のみならず、側壁にも
設けることによって、貯水槽自体は大きくせずに伝熱面
積を広げられるようにしている。さらに、底壁から側壁
に連続した製氷領域を設けると、製氷される氷が大型に
なり、貯水槽内に効率良く貯蔵できない。そこで、底壁
の製氷領域と、側壁の製氷領域との間に製氷しない非製
氷領域を配置し、氷のサイズを小さくして蓄氷効率を向
上するようにしている。すなわち、本発明の蓄氷式冷水
製造装置は、水および氷を貯蔵可能な貯水槽と、この貯
水槽内の水を冷却して氷結するプロセスおよび氷結した
氷を加熱して剥離するプロセスを繰り返して製氷する製
氷手段とを有し、この製氷手段が貯水槽の底壁の少なく
とも1部に配置された第1の製氷領域と、貯水槽の側壁
の少なくとも1部に配置された第2の製氷領域とを備え
ており、さらに、これら第1および第2の製氷領域の間
に非製氷領域が配置されていることを特徴としている。
ては、貯水槽内の水を冷却して氷結するプロセスと、氷
結した氷を加熱して剥離するプロセスを繰り返して製氷
を行う製氷領域を、貯水槽の底壁のみならず、側壁にも
設けることによって、貯水槽自体は大きくせずに伝熱面
積を広げられるようにしている。さらに、底壁から側壁
に連続した製氷領域を設けると、製氷される氷が大型に
なり、貯水槽内に効率良く貯蔵できない。そこで、底壁
の製氷領域と、側壁の製氷領域との間に製氷しない非製
氷領域を配置し、氷のサイズを小さくして蓄氷効率を向
上するようにしている。すなわち、本発明の蓄氷式冷水
製造装置は、水および氷を貯蔵可能な貯水槽と、この貯
水槽内の水を冷却して氷結するプロセスおよび氷結した
氷を加熱して剥離するプロセスを繰り返して製氷する製
氷手段とを有し、この製氷手段が貯水槽の底壁の少なく
とも1部に配置された第1の製氷領域と、貯水槽の側壁
の少なくとも1部に配置された第2の製氷領域とを備え
ており、さらに、これら第1および第2の製氷領域の間
に非製氷領域が配置されていることを特徴としている。
【0007】貯水槽に氷が蓄積されて側壁に設けられた
第2の製氷領域に到達すると、第2の製氷領域からは氷
が剥離されにくくなり、第2の製氷領域から貯水槽の中
心方向に向かって氷が成長する。このため、底壁の第1
の製氷領域から氷が浮上する面積が小さくなる。そこ
で、本発明においては、さらに、第1の製氷領域を複数
の製氷領域に分け、これらの製氷領域の間に非製氷領域
を配置することによって、第1の製氷領域で形成される
氷のサイズを小さくし、さらに蓄氷効率を向上できるよ
うにしている。
第2の製氷領域に到達すると、第2の製氷領域からは氷
が剥離されにくくなり、第2の製氷領域から貯水槽の中
心方向に向かって氷が成長する。このため、底壁の第1
の製氷領域から氷が浮上する面積が小さくなる。そこ
で、本発明においては、さらに、第1の製氷領域を複数
の製氷領域に分け、これらの製氷領域の間に非製氷領域
を配置することによって、第1の製氷領域で形成される
氷のサイズを小さくし、さらに蓄氷効率を向上できるよ
うにしている。
【0008】また、第2の冷凍領域も複数の製氷領域に
分け、これらの製氷領域の間に非製氷領域を設けること
によって蓄氷効率を向上できる。特に、上下に製氷領域
を配置することによって、蓄積された氷に起因する剥離
が阻害される現象が段階的に発生するので、製氷領域の
能力をさらに有効に利用できる。
分け、これらの製氷領域の間に非製氷領域を設けること
によって蓄氷効率を向上できる。特に、上下に製氷領域
を配置することによって、蓄積された氷に起因する剥離
が阻害される現象が段階的に発生するので、製氷領域の
能力をさらに有効に利用できる。
【0009】このように、本発明により、貯水槽の蓄氷
能力を低下させずに側壁に製氷領域を設置して伝熱面積
を広げることができる。従って、小型で冷却および製氷
能力の高く、安価で省スペースの蓄氷式冷水製造装置を
提供することができる。
能力を低下させずに側壁に製氷領域を設置して伝熱面積
を広げることができる。従って、小型で冷却および製氷
能力の高く、安価で省スペースの蓄氷式冷水製造装置を
提供することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しながら本発
明の実施の形態を説明する。図1に、本発明の一例であ
る蓄氷式冷水製造装置の概略構成を模式的に示してあ
る。本例の蓄氷式冷水製造装置1は、水7および氷8を
保持できる貯水槽10を備えており、この貯水槽10で
製造された冷水7を外部のユーザ、例えば、空調システ
ムや食品の冷却装置などに冷水供給ポンプ5によって供
給されるようになっている。貯水槽10は、底壁11お
よび側壁12に製氷装置20が装着されており、この製
氷装置20で生成された氷8および冷水7を保持できる
ように底壁11および側壁12の周囲が断熱材13で覆
われている。本例の貯水槽10は、底壁11および側壁
12の内面が熱伝導性の良い金属性の冷却壁14となっ
ており、製氷装置20を構成する複数の製氷ユニット2
8が、この冷却壁14の裏面側、すなわち、冷却壁14
の水7あるいは氷8と接触する側と反対側に配置されて
いる。
明の実施の形態を説明する。図1に、本発明の一例であ
る蓄氷式冷水製造装置の概略構成を模式的に示してあ
る。本例の蓄氷式冷水製造装置1は、水7および氷8を
保持できる貯水槽10を備えており、この貯水槽10で
製造された冷水7を外部のユーザ、例えば、空調システ
ムや食品の冷却装置などに冷水供給ポンプ5によって供
給されるようになっている。貯水槽10は、底壁11お
よび側壁12に製氷装置20が装着されており、この製
氷装置20で生成された氷8および冷水7を保持できる
ように底壁11および側壁12の周囲が断熱材13で覆
われている。本例の貯水槽10は、底壁11および側壁
12の内面が熱伝導性の良い金属性の冷却壁14となっ
ており、製氷装置20を構成する複数の製氷ユニット2
8が、この冷却壁14の裏面側、すなわち、冷却壁14
の水7あるいは氷8と接触する側と反対側に配置されて
いる。
【0011】本例の製氷装置20の製氷ユニット28は
冷却壁14を冷却するための蒸発器(エバポレータ)2
1と、冷却壁14を加熱するためのヒータ22が積層さ
れた構成になっている。さらに、本例の製氷装置20
は、エバポレータ21に冷媒を供給する冷却ユニット2
5と、ヒータ22に電力を供給して制御する加熱ユニッ
ト26と、これら冷却ユニット25および加熱ユニット
26を制御する制御ユニット23を備えている。本例の
製氷装置20は、貯水槽10に水7が満たされた状態で
冷却ユニット25を稼働させて製氷ユニット28のエバ
ポレータ21を用いて底壁11および側壁12を冷却す
る。そして、製氷ユニット28が配置された底壁11お
よび側壁12の表面に氷を製造し、所定の大きさに成長
させる。一定の時間、継続して冷却ユニット25を稼働
させて氷を成長させた後に、加熱ユニット26を稼働さ
せることによって製氷ユニット28のヒータ22で底壁
11および側壁12の表面を加熱する。これによって、
成長した氷は底壁11および側壁12から剥離されるの
で氷8が貯水槽10の表面に向かって浮上して貯水槽1
0に蓄積される。このような冷却して貯水槽内の水を氷
結するプロセスおよび加熱して氷結した氷を剥離するプ
ロセスを繰り返して行う製氷ユニット28を用いて複数
の氷が製造され貯水槽10に蓄積される。
冷却壁14を冷却するための蒸発器(エバポレータ)2
1と、冷却壁14を加熱するためのヒータ22が積層さ
れた構成になっている。さらに、本例の製氷装置20
は、エバポレータ21に冷媒を供給する冷却ユニット2
5と、ヒータ22に電力を供給して制御する加熱ユニッ
ト26と、これら冷却ユニット25および加熱ユニット
26を制御する制御ユニット23を備えている。本例の
製氷装置20は、貯水槽10に水7が満たされた状態で
冷却ユニット25を稼働させて製氷ユニット28のエバ
ポレータ21を用いて底壁11および側壁12を冷却す
る。そして、製氷ユニット28が配置された底壁11お
よび側壁12の表面に氷を製造し、所定の大きさに成長
させる。一定の時間、継続して冷却ユニット25を稼働
させて氷を成長させた後に、加熱ユニット26を稼働さ
せることによって製氷ユニット28のヒータ22で底壁
11および側壁12の表面を加熱する。これによって、
成長した氷は底壁11および側壁12から剥離されるの
で氷8が貯水槽10の表面に向かって浮上して貯水槽1
0に蓄積される。このような冷却して貯水槽内の水を氷
結するプロセスおよび加熱して氷結した氷を剥離するプ
ロセスを繰り返して行う製氷ユニット28を用いて複数
の氷が製造され貯水槽10に蓄積される。
【0012】図2に、本例の蓄氷式冷水製造装置1の貯
水槽10を上方から見た様子を示してある。本例の貯水
槽10の底壁11には、2つの製氷ユニット28aおよ
び28bが底壁11をほぼ2分するように並列に配置さ
れており、これらの製氷ユニット28aおよび28bに
よって2つの製氷領域31および32が底面11aに形
成され、底面11aで2つの氷が製造されるようになっ
ている。そして、これら2つの製氷領域31および32
の間には、エバポレータあるいはヒータのいずれも備え
ておらず、製氷しない非製氷領域39が配置されてお
り、製氷領域31および32が非製氷領域39で分断さ
れている状態になっている。このため、製氷領域31お
よび32で製造される氷は分割されたままの状態で貯水
槽10に浮上し蓄積される。
水槽10を上方から見た様子を示してある。本例の貯水
槽10の底壁11には、2つの製氷ユニット28aおよ
び28bが底壁11をほぼ2分するように並列に配置さ
れており、これらの製氷ユニット28aおよび28bに
よって2つの製氷領域31および32が底面11aに形
成され、底面11aで2つの氷が製造されるようになっ
ている。そして、これら2つの製氷領域31および32
の間には、エバポレータあるいはヒータのいずれも備え
ておらず、製氷しない非製氷領域39が配置されてお
り、製氷領域31および32が非製氷領域39で分断さ
れている状態になっている。このため、製氷領域31お
よび32で製造される氷は分割されたままの状態で貯水
槽10に浮上し蓄積される。
【0013】図3に、本例の蓄氷式冷水製造装置1の貯
水槽10の一方の側面12aの様子を示してある。本例
の貯水槽10の側壁12には、2つの製氷ユニット28
cおよび28dが側壁12の下半分程度をカバーするよ
うに配置されている。従って、これらの製氷ユニット2
8cおよび28dによって2つの製氷領域33および3
4が側面12aに形成されており、側面12aでも2つ
の氷が製造されるようになっている。そして、これら2
つの製氷領域33および34の間にも、エバポレータあ
るいはヒータのいずれも備えていない非製氷領域39が
配置されており、製氷領域33および34が非製氷領域
39で分断されている状態になっている。このため、製
氷領域33および34で製造される氷は分割された状態
で側面12aから剥離し貯水槽10に蓄積される。他方
の側面12bも同様であり、2つの製氷ユニット28e
および28fが配置され、側面12bに2つの製氷領域
35および36が形成されている。そして、製氷領域3
5および36の間に非製氷領域が配置されており、それ
ぞれの製氷領域35および36で形成された氷が貯水槽
10に蓄積される。
水槽10の一方の側面12aの様子を示してある。本例
の貯水槽10の側壁12には、2つの製氷ユニット28
cおよび28dが側壁12の下半分程度をカバーするよ
うに配置されている。従って、これらの製氷ユニット2
8cおよび28dによって2つの製氷領域33および3
4が側面12aに形成されており、側面12aでも2つ
の氷が製造されるようになっている。そして、これら2
つの製氷領域33および34の間にも、エバポレータあ
るいはヒータのいずれも備えていない非製氷領域39が
配置されており、製氷領域33および34が非製氷領域
39で分断されている状態になっている。このため、製
氷領域33および34で製造される氷は分割された状態
で側面12aから剥離し貯水槽10に蓄積される。他方
の側面12bも同様であり、2つの製氷ユニット28e
および28fが配置され、側面12bに2つの製氷領域
35および36が形成されている。そして、製氷領域3
5および36の間に非製氷領域が配置されており、それ
ぞれの製氷領域35および36で形成された氷が貯水槽
10に蓄積される。
【0014】さらに、底壁11に配置された製氷ユニッ
ト28aおよび28bと、側壁12に配置された製氷ユ
ニット28c、28d、28eおよび28fは連続した
氷が成形されない程度に離れて配置されている。従っ
て、底面11aの製氷領域31および32と、側面12
aの製氷領域33および34、さらに側面12bの製氷
領域35および36との間にも非製氷領域39が配置さ
れており、底面11aおよび側面12aあるいは12b
の製氷領域で成形された氷はそれぞれ別れた独立した形
状で貯水槽10に蓄積されるようになっている。
ト28aおよび28bと、側壁12に配置された製氷ユ
ニット28c、28d、28eおよび28fは連続した
氷が成形されない程度に離れて配置されている。従っ
て、底面11aの製氷領域31および32と、側面12
aの製氷領域33および34、さらに側面12bの製氷
領域35および36との間にも非製氷領域39が配置さ
れており、底面11aおよび側面12aあるいは12b
の製氷領域で成形された氷はそれぞれ別れた独立した形
状で貯水槽10に蓄積されるようになっている。
【0015】図4ないし図7に、本例の蓄氷式冷水製造
装置1の貯水槽10において氷8が製造されて蓄積され
る様子を示してある。蓄氷式冷水製造装置1が製氷を開
始すると、先ず、図4に示すように底面11aの製氷領
域31および32、側面12aの製氷領域33および3
4、さらに、他方の側面12bの製氷領域35および3
6のそれぞれで氷8が製造される。そして、適当な大き
さになった氷8はそれぞれの製氷領域から剥離されて浮
上し、貯水槽10に蓄積される。
装置1の貯水槽10において氷8が製造されて蓄積され
る様子を示してある。蓄氷式冷水製造装置1が製氷を開
始すると、先ず、図4に示すように底面11aの製氷領
域31および32、側面12aの製氷領域33および3
4、さらに、他方の側面12bの製氷領域35および3
6のそれぞれで氷8が製造される。そして、適当な大き
さになった氷8はそれぞれの製氷領域から剥離されて浮
上し、貯水槽10に蓄積される。
【0016】図5に示すように、貯水槽10に蓄積され
た氷8が側面12aおよび12bに設けられた上方の製
氷領域34および36に到達すると、製氷領域34およ
び36で製造された氷は剥離しても浮上できない状態と
なる。この結果、製氷領域34および36の表面に氷が
付着した状態となり、新たな氷が製造できなくなる。一
方、その他の側面12の製氷領域33および35、およ
び底面11aの製氷領域31および32は製氷を続け、
定期的に所定の大きさに成長した氷が貯水槽10に蓄積
される。
た氷8が側面12aおよび12bに設けられた上方の製
氷領域34および36に到達すると、製氷領域34およ
び36で製造された氷は剥離しても浮上できない状態と
なる。この結果、製氷領域34および36の表面に氷が
付着した状態となり、新たな氷が製造できなくなる。一
方、その他の側面12の製氷領域33および35、およ
び底面11aの製氷領域31および32は製氷を続け、
定期的に所定の大きさに成長した氷が貯水槽10に蓄積
される。
【0017】図6に示すように、貯水槽10に、さらに
氷が蓄積されると、蓄積された氷8が側面12aおよび
12bの下方に設けられた製氷領域33および35に到
達する。これによって、上記と同様に製氷領域33およ
び35では氷が成長するだけの状態となり、新たな氷が
製造できなくなる。しかしながら、底面11aの製氷領
域31および32は製氷を続け、定期的に所定の大きさ
に成長した氷が貯水槽10に蓄積される。
氷が蓄積されると、蓄積された氷8が側面12aおよび
12bの下方に設けられた製氷領域33および35に到
達する。これによって、上記と同様に製氷領域33およ
び35では氷が成長するだけの状態となり、新たな氷が
製造できなくなる。しかしながら、底面11aの製氷領
域31および32は製氷を続け、定期的に所定の大きさ
に成長した氷が貯水槽10に蓄積される。
【0018】図7に示すように、貯水槽10に、さらに
氷が蓄積されると、蓄積された氷8が底面11aの製氷
領域31および32に到達する。これによって、底面1
1aの製氷領域31および32においても氷が剥離せ
ず、成長するだけの状態となるので新たな氷が製造でき
なくなる。従って、本例の蓄氷式冷水製造装置1におけ
る製氷プロセスは終了し、冷却ユニット25および加熱
ユニット26を停止する。この状態において、図7に示
したように、本例の蓄氷式冷水製造装置1の貯水槽10
の内部の空間は、ほぼ隙間なく氷8で占められた状態と
なる。従って、貯水槽内の氷8の充填率は非常に高く、
蓄積されたエネルギーも大きい。このため、冷水を供給
を開始すると大量の冷水を供給することができ、貯水槽
10の容積を有効に活用した氷蓄熱が行える。さらに、
本例の蓄氷式冷水製造装置1は、底面11aに加え、側
面12aおよび12bにも製氷ユニットを設けることに
よって側面12aおよび12bも製氷領域として利用で
きるようにしている。従って、底面11aの面積を大き
くしなくても小型の貯水槽で広い伝熱面積を確保するこ
とが可能であり、小型で製氷能力の高い蓄氷式冷水製造
装置1を提供することができる。
氷が蓄積されると、蓄積された氷8が底面11aの製氷
領域31および32に到達する。これによって、底面1
1aの製氷領域31および32においても氷が剥離せ
ず、成長するだけの状態となるので新たな氷が製造でき
なくなる。従って、本例の蓄氷式冷水製造装置1におけ
る製氷プロセスは終了し、冷却ユニット25および加熱
ユニット26を停止する。この状態において、図7に示
したように、本例の蓄氷式冷水製造装置1の貯水槽10
の内部の空間は、ほぼ隙間なく氷8で占められた状態と
なる。従って、貯水槽内の氷8の充填率は非常に高く、
蓄積されたエネルギーも大きい。このため、冷水を供給
を開始すると大量の冷水を供給することができ、貯水槽
10の容積を有効に活用した氷蓄熱が行える。さらに、
本例の蓄氷式冷水製造装置1は、底面11aに加え、側
面12aおよび12bにも製氷ユニットを設けることに
よって側面12aおよび12bも製氷領域として利用で
きるようにしている。従って、底面11aの面積を大き
くしなくても小型の貯水槽で広い伝熱面積を確保するこ
とが可能であり、小型で製氷能力の高い蓄氷式冷水製造
装置1を提供することができる。
【0019】小型の貯水槽に広い伝熱面積を確保すると
いう点では、図8に示すように底壁11から側壁12に
わたって一体となった面積の大きな製氷ユニット41を
設けることも可能である。しかしながら、図8に示すよ
うに、このような製氷ユニット41によって底面11a
から側面12aおよび12bに連続した製氷領域42が
形成されるので、この製氷領域42に沿った、非常に大
きく底面から側面に沿って曲がった形状の氷8が形成さ
れてしまう。従って、製氷領域42で繰り返し製氷を行
っても、すぐに製氷領域42から剥離できない状態とな
り、貯水槽10にほとんど氷を蓄積することができな
い。このため、貯水槽内の充填率は低くなり、貯水槽1
0で保持できる氷の量は非常に小さくなる。従って、蓄
熱能力も低いものになってしまう。
いう点では、図8に示すように底壁11から側壁12に
わたって一体となった面積の大きな製氷ユニット41を
設けることも可能である。しかしながら、図8に示すよ
うに、このような製氷ユニット41によって底面11a
から側面12aおよび12bに連続した製氷領域42が
形成されるので、この製氷領域42に沿った、非常に大
きく底面から側面に沿って曲がった形状の氷8が形成さ
れてしまう。従って、製氷領域42で繰り返し製氷を行
っても、すぐに製氷領域42から剥離できない状態とな
り、貯水槽10にほとんど氷を蓄積することができな
い。このため、貯水槽内の充填率は低くなり、貯水槽1
0で保持できる氷の量は非常に小さくなる。従って、蓄
熱能力も低いものになってしまう。
【0020】これに対し、図9に示すように、貯水槽1
0の底壁11と側壁12にそれぞれ分離された製氷ユニ
ット51、52および53を配置して底面11aと側面
12aおよび12bに非製氷領域59で区切られた製氷
領域55、56および57を設定することができる。こ
のような貯水槽10では、図9ないし図11に示すよう
に氷が蓄積される。
0の底壁11と側壁12にそれぞれ分離された製氷ユニ
ット51、52および53を配置して底面11aと側面
12aおよび12bに非製氷領域59で区切られた製氷
領域55、56および57を設定することができる。こ
のような貯水槽10では、図9ないし図11に示すよう
に氷が蓄積される。
【0021】先ず、図9に示すように底面11aの製氷
領域55、側面12aおよび12bの製氷領域56およ
び57のそれぞれで氷8が製造される。そして、適当な
大きさになった氷8はそれぞれの製氷領域から剥離され
て浮上し、貯水槽10に蓄積される。図10に示すよう
に、貯水槽10に蓄積された氷8が側面12aおよび1
2bに設けられた製氷領域56および57に到達する
と、製氷領域56および57で製造された氷は剥離して
も浮上できない状態となる。従って、製氷領域56およ
び57の表面からは氷が内側に向かって成長するだけに
なり、新たな氷が製造できなくなる。一方、底面11a
の製氷領域55は製氷を続け、定期的に所定の大きさに
成長した氷が貯水槽10に蓄積される。
領域55、側面12aおよび12bの製氷領域56およ
び57のそれぞれで氷8が製造される。そして、適当な
大きさになった氷8はそれぞれの製氷領域から剥離され
て浮上し、貯水槽10に蓄積される。図10に示すよう
に、貯水槽10に蓄積された氷8が側面12aおよび1
2bに設けられた製氷領域56および57に到達する
と、製氷領域56および57で製造された氷は剥離して
も浮上できない状態となる。従って、製氷領域56およ
び57の表面からは氷が内側に向かって成長するだけに
なり、新たな氷が製造できなくなる。一方、底面11a
の製氷領域55は製氷を続け、定期的に所定の大きさに
成長した氷が貯水槽10に蓄積される。
【0022】図11に示すように、貯水槽10に、さら
に氷が蓄積されると、蓄積された氷8が底面11aの製
氷領域55に到達する。これによって、底面11aの製
氷領域55からも氷が剥離できなくなり、成長するだけ
の状態となるので新たな氷が製造できなくなる。従っ
て、本例の蓄氷式冷水製造装置1における製氷プロセス
は終了し、冷却ユニット25および加熱ユニット26を
停止する。この状態において、図11に示したように、
貯水槽10の内部のかなりの部分が氷8で埋められてお
り、図8に示した底面11aと側面12aおよび12b
に一体に製氷領域が形成されたケースと比較すると貯水
槽10の氷8の充填率を大幅に向上することができる。
従って、エネルギーの蓄積量も大きくすることができ
る。しかしながら、図7に示した、底面11aおよび側
面12a、12bに非製氷領域で分離された複数の製氷
領域を設けた貯水槽10と比較すると、図11に示した
側面12a、12bと底面11aに製氷領域を分けただ
けの貯水槽10では氷8の充填率は低い。特に、側面1
2aおよび12bの製氷領域56および57から氷が剥
離できなくなった状態以降においては、充填率が大幅に
低下してしまう。従って、充填率を上げるためには、側
面12aおよび12bにそれほど大きな製氷領域を設け
ることができず、伝熱面積を大幅に増加することが難し
い。
に氷が蓄積されると、蓄積された氷8が底面11aの製
氷領域55に到達する。これによって、底面11aの製
氷領域55からも氷が剥離できなくなり、成長するだけ
の状態となるので新たな氷が製造できなくなる。従っ
て、本例の蓄氷式冷水製造装置1における製氷プロセス
は終了し、冷却ユニット25および加熱ユニット26を
停止する。この状態において、図11に示したように、
貯水槽10の内部のかなりの部分が氷8で埋められてお
り、図8に示した底面11aと側面12aおよび12b
に一体に製氷領域が形成されたケースと比較すると貯水
槽10の氷8の充填率を大幅に向上することができる。
従って、エネルギーの蓄積量も大きくすることができ
る。しかしながら、図7に示した、底面11aおよび側
面12a、12bに非製氷領域で分離された複数の製氷
領域を設けた貯水槽10と比較すると、図11に示した
側面12a、12bと底面11aに製氷領域を分けただ
けの貯水槽10では氷8の充填率は低い。特に、側面1
2aおよび12bの製氷領域56および57から氷が剥
離できなくなった状態以降においては、充填率が大幅に
低下してしまう。従って、充填率を上げるためには、側
面12aおよび12bにそれほど大きな製氷領域を設け
ることができず、伝熱面積を大幅に増加することが難し
い。
【0023】これらと比較すると、図7に示したよう
に、底面11aに2つの製氷領域31および32を設
け、それぞれの側面12aおよび12bにも2つの製氷
領域33、34、35および36を設けた貯水槽10に
おいては、それぞれの製氷領域で形成される氷8のサイ
ズが小さくなっている。このため、側面12aおよび1
2bの製氷領域から氷が剥離できず、内側に向かって成
長する状態になっても、底面11aで形成された氷8に
よって貯水槽10を充填でき、非常に高い充填率を得る
ことができる。従って、側面12aおよび12bにも大
きな製氷領域を設置でき、コンパクトで大きな冷却能力
と蓄熱能力を備えた蓄氷式冷水製造装置を実現すること
ができる。さらに、側面12aおよび12bにも非製氷
領域39によって上下に分離された製氷領域を設けるこ
とにより、いっきに側面12aおよび12bの全ての製
氷領域が剥離ができない状態になってしまう事態を避
け、できるかぎり多くの氷を側面で製造するようにする
ことが可能となる。
に、底面11aに2つの製氷領域31および32を設
け、それぞれの側面12aおよび12bにも2つの製氷
領域33、34、35および36を設けた貯水槽10に
おいては、それぞれの製氷領域で形成される氷8のサイ
ズが小さくなっている。このため、側面12aおよび1
2bの製氷領域から氷が剥離できず、内側に向かって成
長する状態になっても、底面11aで形成された氷8に
よって貯水槽10を充填でき、非常に高い充填率を得る
ことができる。従って、側面12aおよび12bにも大
きな製氷領域を設置でき、コンパクトで大きな冷却能力
と蓄熱能力を備えた蓄氷式冷水製造装置を実現すること
ができる。さらに、側面12aおよび12bにも非製氷
領域39によって上下に分離された製氷領域を設けるこ
とにより、いっきに側面12aおよび12bの全ての製
氷領域が剥離ができない状態になってしまう事態を避
け、できるかぎり多くの氷を側面で製造するようにする
ことが可能となる。
【0024】なお、上記では、底面11aおよび側面1
2a、12bに複数の製氷領域を設けた例として、それ
ぞれの面に2つの製氷領域が設定され、それらの間に非
製氷領域が配置された例を説明しているが、3つあるい
はそれ以上の製氷領域をそれぞれの面に設けることもも
ちろん可能である。しかしながら、1つの面に設定する
製氷領域の数を増やすことによって、それらの間に配置
される非製氷領域の面積が増大する傾向にあるので、ト
ータルの伝熱面積を確保することが難しくなる。従っ
て、貯水槽内に適度な充填率で貯えられる程度のサイズ
の氷を形成できる範囲で、製氷領域の面積は大きくする
ことが望ましい。従って、本例のような底面11aに2
つあるいは3つ程度の製氷領域を設定することが望まし
い。また、本例では、貯水槽の4方の側面のうち、対峙
する2面に製氷領域を設けてあるが、4方の側面のそれ
ぞれに製氷領域を設けることももちろん可能である。4
方の側面に製氷領域を設けることにより、いっそう大き
な伝熱面積を確保できる。その一方で、側面の製氷領域
から剥離できなくなったときに、底面の製氷領域で形成
された氷が浮上するエリアが小さくなるので充填率が低
下する傾向がある。従って、これらの要素を考慮して製
氷領域を設定することが望ましい。
2a、12bに複数の製氷領域を設けた例として、それ
ぞれの面に2つの製氷領域が設定され、それらの間に非
製氷領域が配置された例を説明しているが、3つあるい
はそれ以上の製氷領域をそれぞれの面に設けることもも
ちろん可能である。しかしながら、1つの面に設定する
製氷領域の数を増やすことによって、それらの間に配置
される非製氷領域の面積が増大する傾向にあるので、ト
ータルの伝熱面積を確保することが難しくなる。従っ
て、貯水槽内に適度な充填率で貯えられる程度のサイズ
の氷を形成できる範囲で、製氷領域の面積は大きくする
ことが望ましい。従って、本例のような底面11aに2
つあるいは3つ程度の製氷領域を設定することが望まし
い。また、本例では、貯水槽の4方の側面のうち、対峙
する2面に製氷領域を設けてあるが、4方の側面のそれ
ぞれに製氷領域を設けることももちろん可能である。4
方の側面に製氷領域を設けることにより、いっそう大き
な伝熱面積を確保できる。その一方で、側面の製氷領域
から剥離できなくなったときに、底面の製氷領域で形成
された氷が浮上するエリアが小さくなるので充填率が低
下する傾向がある。従って、これらの要素を考慮して製
氷領域を設定することが望ましい。
【0025】また、上記に示した蓄氷式冷水製造装置は
冷媒を循環させて冷却を行う冷却ユニットおよびエバポ
レータを採用しているが、本例に限定されないことはも
ちろんであり、ブラインを循環させて冷却・冷凍を行う
冷却系統を採用したり、あるいはペルチェ素子を用いた
冷却ユニットなどを採用することも可能である。また、
氷を剥離するために加熱するためにヒータを採用してい
るが、これに限らずホットガスをエバポレータに流入す
る方法などさまざまなものを採用できる。
冷媒を循環させて冷却を行う冷却ユニットおよびエバポ
レータを採用しているが、本例に限定されないことはも
ちろんであり、ブラインを循環させて冷却・冷凍を行う
冷却系統を採用したり、あるいはペルチェ素子を用いた
冷却ユニットなどを採用することも可能である。また、
氷を剥離するために加熱するためにヒータを採用してい
るが、これに限らずホットガスをエバポレータに流入す
る方法などさまざまなものを採用できる。
【0026】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の蓄氷式
冷水製造装置は、貯水槽の底壁および側壁に複数の製氷
領域を配置し、それらの間に非製氷領域を配置すること
によって、それぞれの製氷領域で分離した氷を製造でき
るようにしている。従って、側壁にも製氷領域を拡大す
ると共に貯水槽内に十分な充填率で氷を貯えることがで
きる。このため、小型の貯水槽を用いて冷却能力および
製氷能力の高く、さらに蓄氷量も大きな蓄氷式冷水製造
装置を実現することができ、コンパクトで蓄熱量の大き
な蓄氷式冷水製造装置を提供できる。
冷水製造装置は、貯水槽の底壁および側壁に複数の製氷
領域を配置し、それらの間に非製氷領域を配置すること
によって、それぞれの製氷領域で分離した氷を製造でき
るようにしている。従って、側壁にも製氷領域を拡大す
ると共に貯水槽内に十分な充填率で氷を貯えることがで
きる。このため、小型の貯水槽を用いて冷却能力および
製氷能力の高く、さらに蓄氷量も大きな蓄氷式冷水製造
装置を実現することができ、コンパクトで蓄熱量の大き
な蓄氷式冷水製造装置を提供できる。
【図1】本発明に係る蓄氷式冷水製造装置の概略構成を
模式的に示す図である。
模式的に示す図である。
【図2】図1に示す蓄氷式冷水製造装置の貯水槽を上方
から見た様子を示す図である。
から見た様子を示す図である。
【図3】図1に示す蓄氷式冷水製造装置の貯水槽の側面
を示す図である。
を示す図である。
【図4】図1に示す蓄氷式冷水製造装置の貯水槽に氷が
蓄積されていく様子を示す図であり、蓄積を開始した初
期の状態を示す図である。
蓄積されていく様子を示す図であり、蓄積を開始した初
期の状態を示す図である。
【図5】図1に示す蓄氷式冷水製造装置の貯水槽に氷が
蓄積されていく様子を示す図であり、側面上部の製氷領
域から脱氷できなくなった状態を示す図である。
蓄積されていく様子を示す図であり、側面上部の製氷領
域から脱氷できなくなった状態を示す図である。
【図6】図1に示す蓄氷式冷水製造装置の貯水槽に氷が
蓄積されていく様子を示す図であり、側面下部の製氷領
域から脱氷できなくなった状態を示す図である。
蓄積されていく様子を示す図であり、側面下部の製氷領
域から脱氷できなくなった状態を示す図である。
【図7】図1に示す蓄氷式冷水製造装置の貯水槽に氷が
蓄積されていく様子を示す図であり、底面の製氷領域か
ら脱氷できなくなった状態を示す図である。
蓄積されていく様子を示す図であり、底面の製氷領域か
ら脱氷できなくなった状態を示す図である。
【図8】底面から側面にかけて連続した製氷領域が形成
された貯水槽で氷が蓄積されていく様子を例示した図で
ある。
された貯水槽で氷が蓄積されていく様子を例示した図で
ある。
【図9】底面および側面にそれぞれ製氷領域が形成され
た貯水槽で氷が蓄積されていく様子を示す図であり、蓄
積を開始した初期の状態を示す図である。
た貯水槽で氷が蓄積されていく様子を示す図であり、蓄
積を開始した初期の状態を示す図である。
【図10】図9に続いて貯水槽に氷が蓄積されていく様
子を示す図であり、側面の製氷領域から脱氷できなくな
った状態を示す図である。
子を示す図であり、側面の製氷領域から脱氷できなくな
った状態を示す図である。
【図11】図10に続いて貯水槽に氷が蓄積されていく
様子を示す図であり、底面の製氷領域から脱氷できなく
なった状態を示す図である。
様子を示す図であり、底面の製氷領域から脱氷できなく
なった状態を示す図である。
1・・蓄氷式冷水製造装置 5・・冷水供給ポンプ 7・・水 8・・氷 10・・貯水槽 11・・貯水槽の底壁 11a・・底面 12・・貯水槽の側壁 12a、12b・・側面 13・・断熱壁 20・・製氷装置 21・・エバポレータ 22・・ヒータ 23・・制御ユニット 25・・冷却ユニット 26・・加熱ユニット 28、41、51、52、53・・製氷ユニット 31〜36、42、55〜57・・製氷領域 39、59・・非製氷領域
フロントページの続き (72)発明者 竹前 清孝 長野県須坂市大字幸高246番地 オリオン 機械株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 水および氷を貯蔵可能な貯水槽と、 この貯水槽内の水を冷却して氷結するプロセスおよび氷
結した氷を加熱して剥離するプロセスを繰り返して製氷
する製氷手段とを有し、 この製氷手段は、前記貯水槽の底壁の少なくとも1部に
配置された第1の製氷領域と、前記貯水槽の側壁の少な
くとも1部に配置された第2の製氷領域とを備えてお
り、これら第1および第2の製氷領域の間に非製氷領域
が配置されていることを特徴とする蓄氷式冷水製造装
置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記第1の製氷領域
が複数の製氷領域に別れており、これらの製氷領域の間
に非製氷領域が配置されていることを特徴する蓄氷式冷
水製造装置。 - 【請求項3】 請求項1または2において、前記第2の
製氷領域が複数の製氷領域に別れており、これらの製氷
領域の間に非製氷領域が配置されていることを特徴とす
る蓄氷式冷水製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5592597A JPH10253208A (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 蓄氷式冷水製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5592597A JPH10253208A (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 蓄氷式冷水製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10253208A true JPH10253208A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=13012687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5592597A Pending JPH10253208A (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 蓄氷式冷水製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10253208A (ja) |
-
1997
- 1997-03-11 JP JP5592597A patent/JPH10253208A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040220 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060526 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060531 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061003 |