JPS5921965A - 冷水を製造する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、冷水を製造する方法、そのだめの製造装置、
それを利用した冷蔵庫及び冷房装置に関するものであり
、換詞すれば全く新規な発想によって水を冷却１２、そ
れを有利に利用する発明に関する。

家庭用はもちろんのこと、食品工業、医療工業、各種鉱
工業、オフィス、建造物、研究所等における冷水の需要
は非常に高いものがある。しかしながら、現在性われて
いる冷水の製造方法ｄ２、水に氷を入ｉまたり、水を入
れた容器を冷蔵庫に入れて冷却するといった程度のもの
であって、微妙な温度コントロールができないことはも
ちろんのこと、非衛生的、非能率的でもあり、およそ工
業的な方法とはいえない。

工業的な冷水１ｌＩ８！造システノ、として従来より知
られているもの１と七では、チラーと一般的に称される
ものがあり、ぞめ概要は第１図に示すとうりである。水
はポンプＰによって水・ξイブＷを矢印Ｂにしだがって
移動し、冷水製造本体Ｍに入る。ここで水け、蒸発管（
エバポレーター）Ｅと接触して（この中で冷媒が蒸発し
て、蒸発潜熱が発生する）冷却され、冷却された水は水
パイプＷを通って冷水タンクＴに貯蔵され、その一部は
系外に取出して適宜の用途に使用するものである。一方
、蒸発管Ｅ内で蒸発気化した冷媒は、冷媒パイプに内を
矢印Ａにしたがって移１ｉｈｌ、、コンプレッサーＣを
有する冷凍機Ｒ内で液化冷却され、膨張弁Ｖを経由して
、蒸発管Ｅ内に入り、このザイクルをくり返すのである
。

しかしながら、このような従来からのシステムには数多
くのしかも非常に重大な決定的な欠点がある。すなわち
、とのシステムでは５〜１０℃といつだ比較的温度の高
い水しか製造できず、０〜１℃程度の低温冷水は製造が
全く不可能なのである。それは、本体Ｍ内において水温
がＯ′Ｃ付近になると特に蒸発管Ｅの周囲が氷結してし
まい、その結果熱効率が低下して０〜１℃に１で冷ノ、
’ｌｌすることが不可能となるのである。そのうえ、こ
の氷結を放置しておくと蒸発管の破ＪＭが惹起され、ひ
いては蒸発管、本体が破裂してしまうことすら発生ずる
。この氷結現象は、水をいくら高速で循環せしめても予
防することができない１〜、−月氷結してしまうと水を
更に高速で回転させても氷を除去することができない。

しだがってテラーにおいては、５〜１０℃程度の暖い冷
水しか製造することができず、氷結寸前の非常に冷たい
冷水を製造することは、その４１！１造−ヒ全く不可能
である。そのうえ、５〜１０゛Ｃ程度の高温冷水の」ｂ
合でも、水は相当高速で循環せしめないと所期の目的が
達成されず、非常に大？！な呈ネルギーを必安とする点
で大いに問題がある。

不発明は、とのＪ＝うな冷水製３ｉ７技術にスポットを
当て、とりわけ、テラーに代表される従来からの冷水製
造システムの欠点を解決するプｔめになされたものであ
る。そしてその目的は、０パＣ付近の非常に冷たい冷水
を、蒸発管を氷結せしめたり破損せしめノこりすること
なく、安全に且つ非常に低いエネルギー）ｉ、で簡単に
製造することである。

そのために、流体の冷却システムについて全般的旧つ根
本的に研究、検討を加えた結果、全く予期せざることに
、冷媒の蒸発管に水を直接噴霧したところ、蒸発管の周
囲の氷結現象が大巾に抑制されるのみでなく、たとえ氷
結したとしても噴霧水によって氷が除去されて円滑に所
期の冷却工程が）（う行するという事実を発見した。そ
してこの新発兄に基づき全く新規な冷水の製造方法を開
発するに到ったのである。

ぞして更に研究を続けたところ、この」−うにして製造
した冷水は、冷蔵庫及び冷房装首用の冷却源としてきわ
めて好適であることが各種実験の結果判明し、上記冷水
の利用として、冷蔵庫及び冷房装置自体の開発にも到達
した。

すなわち本発明は、冷媒の蒸発管に水を噴霧状に吹（ｔ
　（′Ｊ直接接触せしめることをｌｈ“徴とする冷水の
製］１１５方法に関するものであり、そして更に、この
発明を基礎どして、該冷水を製造するための装量、該冷
水の冷蔵庫及び冷房ＲＩＫｆへの利用にも関するもので
ある。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を更に詳ノ削に
幌、明する。

図面、特に第２図において、冷水製造装ｊｉ’７４０に
は、円筒部４１を中央部に設け、その円筒部４１の中央
には上方から管４６が下方に伸ｔ＝ｐ　して設けられ、
α４６にはそれと同軸に水噴射管４４が管４３を囲んで
配置されている。噴射管４４には噴射ノズル４５が多数
設けられている。円筒部４１内には、冷疎装置の蒸発管
４７が配置されている。蒸発管４７と噴射ノズル４５と
の位Ｉ１１′関係は、噴Ｉｔノズル４５からの水が蒸発
管４７に対して噴霧又は噴射状態で吹き付けらｔするよ
うに配置１／Ｌされている。冷水製造装置？′ｉの円硅
″部５１の下嬬部にけ、（虜過装置〆ｉ４８、冷水タン
ク４９、ポンプ５０が順次設けられている。−七して、
冷水タンク４９には冷水取出口５２を設け、稲環管４６
又し［その・曲適当す間断に、冷却すべき水を供給する
水供給口５３を設けておく。

したがって、水は、矢印Ｂの方向、すなわち、ポンプ５
０、循環管４６、噴射管４４、冷水製造器の円管部４１
、円錐部５１、濾過装置４８、を）１１す、その間に冷
却されて冷水タンク４９内に収容される。冷媒としては
、冷凍機、冷却機において常用される冷媒が広く使用さ
れるが、０〜−５°Ｃ程度の高温冷媒を使用するのが特
に好ましい。

冷媒は、矢印Ａの方向に蒸発管４７内を循環する。

このシステムによれば、水を該蒸発管に対して噴霧又は
噴射の状態で吹き付けるため、該蒸発管に水が氷結する
。ことがなく、したがって蒸発管を通る冷媒と空気との
熱交換作用が促進され冷凍効果を上げる熱交換方法を実
現することができ、冷水を効率よく製造することができ
る。寸だ、場合に、しっては蒸発管が氷結することがあ
るが、管壁に付着した氷は、噴霧又は噴射される水の力
及び／又はその水が有する熱によって、物理的に剥離粉
砕され及び／又は解けてしまうため、テラーに低温冷媒
を適用した場合のように蒸発管が破損、爆発することは
全くない。

本発明に係る冷水の製造システムは、冷媒の蒸発管に水
を噴霧又は噴射して吹付は両者が直接々触できる方式で
あればすべての方式が適宜使用され、第２図に図示しだ
システムは１つの例を示したものである。なお、これら
の冷水製造装置においては、冷媒の８用膜システムには
、図示していないが、従来既知のシステム、例えば、圧
縮式冷凍機、吸収式冷凍機、蒸気噴射式冷凍機、吸着式
冷凍機等のシステムが広く使用できる。

このようにして製造した冷水は、これをそのまま取り出
して、飲料水、工築用冷却水、医療用冷却水等として直
接使用することもできるが、本発明のもうひとつの町に
特記すべきポイントば、この冷水は、冷蔵庫及び冷房装
置用の冷却源として使用できることを発見した点である
。

フレオンガス等の冷媒を用いる従来の冷蔵庫では、冷媒
パイプが氷結してしまうし、庫内の温度も３〜４℃程度
にしか冷却されない。しかしながら、本発明方法によっ
て調製した０〜５°Ｃ好脣しくけ１〜２℃程川“の用水
を庫内に循環せしめたととろ、従来からの冷蔵庫と同程
度の低温が得られ、この知見に基づき冷水冷蔵庫が開発
された。−まだそれと同時に、本発明方法によって調製
された冷水によれば、周囲の空気が効率よく冷却される
ので、この冷水を冷房装置にの冷却源として用いること
ができることも判明し、この知見に基づき冷水冷房装（
（ｔが開発されたのである。従来から用いられている地
下水、井戸水利用のタイプのものは。

これらの水温け１５°Ｃ程度の高温になる場合もしげし
げあるので、このような場合には冷房とはならない。こ
ればくらべると、本発明方法によって調製された冷水は
、非常に低温であるために、非常に効率のＪ：いきわめ
てマイルドな快適冷房となる。

以下、これらの実施例について説明する。

第６図を参照されたい。これは冷水冷蔵庫の１実施例を
図示したものである。この冷蔵庫１け、その壁３に沿っ
て冷却管２を配設し、庫内にキャスター付きの棚６を配
したものである。

その作用を説明すれば、先ず第２図の冷水製造装置ｉ’
？、　４０において、蒸発管４７に対して１ゾ■射管４
４に設けた噴射ノズル４５から噴射又は噴霧される水を
吹き例け、との蒸発管４７内を通る冷媒、ｌ）ηに高τ
Ｐｎ冷媒を循環せしめて水を冷却する。冷却された水は
、矢印Ｂにしたがって移動し、濾過装置４８を経て冷水
タンク４９内に貯留される。一方、披冷却水供給口５６
からは、冷蔵庫から排出される加温水を冷却する目的で
、そしてまた必要あれば、」二記によって取り出しだ冷
水を補充する目的で水を循環パイプ４６に供給し、」−
記したところにしだがってそれを冷却する。

冷水タンク４９に貯留された冷水は、冷水取出口５２か
ら取り出し、ポンプ及びパイプの作用により（図示せず
）、冷蔵庫１の冷水供給口４に供給する。冷水は、冷却
管２を〕バｌす、その間に庫内を冷却し、熱交換されて
加温され、排出［コ５を通って、冷水製造器ｂ’／１１
の供給口５３に戻してやり、このヤイクルをくり返して
、冷蔵庫の冷却を絹：続するのである。不実Ｊｉｍ　ｒ
ｆｌｌでは、冷却管２を庫壁３に沿って配設したが、天
井及び／又は底面に配設したり、必要に応じて庫の空間
部に適宜配設することも可能であるし、冷却管２は複０
！設けてもよい。

次に第４図を参照されたい。とれは冷房装置の実施例を
模式的に示しだ図である。冷房装置ｉｆ？、２０には、
冷風発生装置２１を設け、その前方部は、冷風が通過で
きるよう、可動自在のスリット構造にしておく。

上記のようにして製造した冷水は、ポンプ及びパイプ（
図示せず）によって、冷水供給口２２から冷却管２′５
内に入り、蛇行しながら冷風発生装置ｉ！：ｉ、２１を
通過する。その間に、冷却管２ろ付近の空気が冷却され
るので、冷却空気はファンＦを回転させることにより、
スリットを経て冷房装置２０を出て、室内を冷房する。

一方、熱交換によって加温された冷却水は、排出口２４
から取り出されて第２図に示した冷水製造袋＠４０の供
給［］５３に戻され、このサイクルをくり返して冷房を
行うとともに第２図のＡより冷却したい空気を吹込んで
空気そのものを冷水と冷媒配管により冷却し、これを循
環すること例よりより効果的な室内の冷房が可能になる
。

本発明に係る冷房装置（ハ）−上記の如く冷媒により冷
却された冷水と空気を直接冷却するとともに冷媒による
空気冷却も行い、更に冷却水を用いて空気を冷却するシ
ステムであるので、室内が過冷却される仁となく室内の
湿度が一定に保たれ非常にマイルドな健康冷房となるの
で、一般Ｊｔ＋はもらろんのとさ、病院用としてもノσ
適であや、いわゆる冷房病の発生もきわめて低いもので
ある。

Ｊ、＋、Ｌ上詳記したように、本発明は全く新規なシス
テムを採用することにより、きわめて効率よくしかも低
エネルキーで冷水を製造することができ、省エネルギー
型の冷水製造システノ・ということができる。寸だ、冷
媒のＩＩＩＩ類、蒸発溝１７１　、流動速度をかえるこ
とにより、そして才だ、水の温度、流動速度及び噴霧条
件を変えることによって、冷却水の？晶用ニ及び製造法
、１１ｔを自由に且つデリケートにＷＪｉ節することが
できる。

このようにしてなる冷水製造装置は、家庭用又は業務用
冷水器、ウォータークーラー、冷蔵庫に付設した冷水器
等として用いることができ、冷却水を直接利用すること
ができる。そのうえ、この冷却水け、間接利用すること
も可能であって、とれを用いて冷蔵庫を冷却したり、冷
房装置Ｎに利用することもでき、微妙な温１ｗコントロ
ールが可能である。そのうえ、汎用性が高く、例えば、
トラック、貨車に設けて冷蔵庫としたりするととも可能
であって、利用分野も非常に広いという利点もイＪ１せ
イｑられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来より既知の冷水製造システム、いわゆる
テラーの概略図である。第２図は、本発明に係る冷水製
造装置の１実施例を図示したものであり、第６図は本発
明に係る冷水冷蔵庫の１実施例、第４図は同じく冷水冷
房装置の１実施例をそれぞれ図示したものである。 １・・・・・・・・冷蔵ｔｉｌＴ２・・・・・・、・・
冷却管２Ｄ・・・・・−冷房装置　　　２１・−・・・
・冷風発生装置４０．６０・・・冷水製造装置　４７．
６１・・・冷媒蒸発管４９・・・・・・・・・冷水タン
ク 代理人　弁理士　　戸　１）親　男 第　　３　　図 −３３７一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、冷媒の蒸発管に水を噴霧状にして吹付は直接接触せ
   しめて蒸発管内の冷媒を蒸発させ、そのときに発生する
   蒸発潜熱を利用して水を冷却することを特徴とする冷水
   の製造方法。 ２、冷媒の蒸発管と水とが噴霧状に直接接触するように
   構成してなることを特徴とする冷水製造装置。 ６、　特許請求の範囲第１項に記載の方法によって製造
   した０〜５℃に冷却した冷水を用い、これを冷蔵庫の内
   部に循環せしめてなることを特徴とする冷ｇ庫。 ４、特許請求の範囲第１項に記載の方法によって製造し
   た冷水を用いることを特徴とする冷房装置ｆｔ。 ５、特許請求の範囲第１項に記載の方法によってＰ！潰
   した冷水を用い、かつ特許請求の範囲第１項に記載の方
   法において、空気を送り込み、冷却した後、室内の空調
   に用いることを特徴とする冷房装置。