JP2002048441A - 流動性を有する微粒氷の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課 題】従来の技術では冷媒通路が直線で長さが短
く、通路断面積が大きい（市販のパイプを組せた物）た
め、冷媒は集中的に奪熱、気化する。そのため、多くの
氷塊が混入し、魚体の冷却程度の分野にしか利用されて
いなかった。１００％の微粒氷を造り他の産業分野への
利用を促進する。１装置当りの生産性を倍増化し、省ス
ペース、省エネルギー化するフレオン（冷媒）対策につ
なげ、地球環境にやさしいものにする。 【解決手段】冷媒通路を螺旋状にする。又通水筒を二重
にし、冷媒の奪熱を両面より行う。冷媒通路内外壁面と
掻き落し具の隙間を安定させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明によって製造される氷は、
微細粒の氷であるため、管やホースや複雑な構造をした
弁等の中を清水、塩水、塩化カルシューム氷等と共に流
れる。

【０００２】冷凍庫、冷蔵庫、冷蔵ショーケース等の冷
蔵設備に於いて、１台、１設備に対して、１台の冷凍機
が設置されている。これ等に対して、本装置を１個所に
設け、各設備に対し、配管にて配水する事で、その役割
をさせる。故に本発明は省スペース、省設備費、省エネ
ルギー、地球温暖化防止につながります。

【０００３】獲れた魚体等の冷却に使用すると全体的に
魚体を包込むため（塩水を利用した場合）魚体温度が１
５℃より０℃に下るのに２０分間、−１．５℃に下がる
のにさらに３０分間掛り、従来の氷塊＋塩水の冷却方法
ですと、２０分間で５℃その後の３０分間で１℃下った
との研究発表があります。

【０００４】

【従来の技術】冷媒は冷凍機で液化されます。周囲に吸
収し得る熱が有り、気化に必要な容積があれば、瞬時に
気化します。冷媒が周囲より熱を奪いつつ気化する道程
と奪熱能力（製氷能力）は図１に示すように、冷媒通路
が冷媒量に対して適度に長く適度の断面積を有して、初
めて最大の能力を発揮します。

【０００５】従来の技術は、塩水が通る筒と同心に、も
う１つの大径筒を設置し、その筒間を冷媒の通路として
いる。よって冷媒通路長さは、筒長さに限定され冷媒通
過断面も大きくなります。よって冷媒は一定個所で奪熱
気化するため、その個所で氷塊が発生する。産業利用分
野では、魚体冷却程度の使用に限定されます。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】氷塊の混入しない微粒
氷を安定的に製造する。

【０００７】従来の装置と同容積の装置で従来の２倍の
微粒氷を製造する。（冷媒通路を長くする事で、筒内面
全体に微粒氷が生成するため可能。）

【０００８】２０２０年に全廃と決定されたフレオンガ
ス（冷媒）に換る。アンモニアガス（冷媒）に使用出来
る物にする。（アンモニア液は気化し易く、気化後高速
で上昇する特徴があります。）

【０００９】

【課題を解決するための手段】実施例１の説明 ポンプ（０１）によって圧送される塩水又は清水、塩化
カルシューム水（以下水とする）は、送水管（０２−
１）を通り、管継手口（０２−２）を経て、筒内（０３
−１）に入る。筒内水路（０３−２）を通り、筒内（０
３−３）に達する。流量は一定に近く、筒内水路（０３
−２）を通過する時、螺旋状冷媒通路（０６−１〜０６
−ｎ）を通る冷媒によって、熱を奪われ筒壁面に接して
いる水は微粒氷となる。微粒水は、筒内壁（０３−４）
に付着する。付着している微粒水は掻き落し具（０９）
により掻き落され、氷と混合して、筒内（０３−３）よ
り、管継手口（０４−１）、管（０４−２）を経て需要
又は再冷却（微粒氷の混合比率が低い場合）へと供給さ
れる。

【００１０】冷媒機（０５）で、冷却液化された冷媒
は、管（０６−１）より、管継手口（０６−２）を経
て、螺旋状冷媒通路（０６−３、０６−４）に入る。螺
旋状冷媒通路（０６−５〜０６−ｎ）迄の間、筒内通路
（０３−２）より熱を奪い、徐々に気化し、気体と成っ
て管継手口（０７）を経て管（０８）を通り、冷媒機
（０５）に戻る。

【００１１】掻き落し具（０９）は、ドラム軸（１０）
に取り付けられ、筒内壁（０３−４）と、微妙な隙間を
保ち、軸芯を中心に回転し微粒氷を掻き落す。掻き落し
具（０９）は、ドラム軸（１０）の周囲に数個取付られ
る。これは、微粒氷生成力＝掻き落し具（０９）の数×
ドラム軸（１０）の回転数によって決定される。ドラム
軸の端部は軸受けし易いように細軸（１０−１）（１０
−２）となり、ベアリング軸受け（１１−１）、（１１
−２）によって支えられている。ベアリング軸受け（１
１−１）、（１１−２）は、筒（１５）の端部板に（１
４−１）、（１４−２）に嵌め込み固着されている。減
速機（１３）側細軸端（１０−３）は減速機（１３）の
定形出力軸にはり込、キー（１６）にて、固着されてい
る。減速機（１３）は回り止め具（１７）にて、回り止
めされている。モータ（１８）は、減速機直結形となっ
ている。細軸（１０−１）、（１０−２）貫通部よりの
水漏れを防止するため、シール（１２−１）、（１２−
２）は筒端部板（１４−１）、（１４−２）に嵌め込ま
れている。

【００１２】実施例２の説明。 ポンプ（２１）によって圧送される塩水又は清水、塩化
カルシューム水（以下水とする）は、送水部（２２−
１）を通り、管継手口（２２−２）を経て、外筒内（２
３−１）に入る。外筒内水路（２３−２）を通り、外筒
内（２３−３）に達する。流量は一定に近く、外筒内水
路（２３−２）を通過する時螺旋状冷媒通路（２６−５
〜２６−ｎ）を通る冷媒によって、熱を奪われ、螺旋状
冷媒通路（２３）の外壁（４２）に接している水は微粒
氷となる。微粒氷は、螺旋状冷媒通路（２３）の外壁
（４２）に付着する。付着している微粒氷は、外筒掻き
落し具（２９）により掻き落され、水と混合して、外筒
内（２３−３）より、管継手口（２４−１）、管（２４
−２）を経て、管継手口（４３）より、内筒内（４４−
１）に入る。内筒内水路（４４−２）を通り、内筒内
（４４−３）達する。内筒内水路（４４−２）を通過す
る際、螺旋状冷媒通路（２６−５〜２６−ｎ）を通る冷
媒によって熱を奪れ、内筒の内壁（４５）に接している
水は、微粒氷となる。微粒氷は、内筒の内壁（４５）に
付着する。付着している微粒氷は、掻き落し具（４６）
により、掻き落され、水と混合して、内筒内（４４−
３）より、管（４７）、管継手（４１）を経て、需要、
又は再冷却（微粒氷の混合比率が低い場合）へと供給さ
れる。

【００１３】冷凍機（２５）で、冷却液化された冷媒
は、管（２６−１）、管継手口（２６−２）を経て、螺
旋状冷媒通路（２６−３）（２６−４）に入り、通路終
端（２６−ｎ）迄の間、外筒内水路（２３−２）、内筒
内水路（４４−２）より熱を奪い、徐々に気化し、気体
となって、室（２７）より管（４０）、管継手（２８−
１）を経て、管（２８−２）を通り、冷凍機（２５）に
戻る。

【００１４】掻き落し具（４６）は、ドラム軸（３０）
に取付けられ、内筒内壁（４５）と微妙な隙間を保ち、
軸芯を中心に回転し、微粒氷を掻き落す。内筒掻き落し
具（４６）は、ドラム軸（３０）の周囲に数個取付けら
れる。これは微粒氷生成力＝掻き落し具（４６）の数×
ドラム軸（３０）の回転数で決定される。ドラム軸の端
部は軸受けし易いように、細軸（３０−１）（３０−
２）となり、ベアリング軸受け（３１−１）（３１−
２）によって支えられている。ベアリング軸受（３１−
１）（３１−２）は内筒（３５）、外筒（４７）の端部
板（３９）歯車ケース（３４）に嵌め込み固着されてい
る。減速機（３３）側、細軸（３０−１）に歯車（４
８）を嵌め込み、キー（４９）で固着する。歯車（５
０）は、歯車（４８）の回転を内歯歯車（５２）に伝え
るべく、ピン軸（５１）を中心に自由回転する。ピン軸
（５１）は、歯車ケース（３４）に嵌め込み固定され
る。内歯歯車（５２）は、円形摺動軸受け（５３）によ
って支持されている。内歯歯車（５２）にはＬ形リング
（５４）がボールド（５５）によって取付けられてい
る。又Ｌ形リング（５４）には、外筒掻き落し具（２
９）数個がボールト（５６）によって、端部取付されて
いる。外筒掻き落し具（２９）の他端部には、リング
（５７）がボールト（５８）にて取付けられている。リ
ング（５７）は、筒形摺動軸受け（５９）（６０）２個
で支持されている。外筒掻き落し具（２９）の数は次式
によって決定される。微粒氷生成力＝外筒掻き落し具
（２９）の数×内歯歯車の回転数。減速機（３３）側細
軸端（３０−３）は、減速機（３３）の穴形出力軸に嵌
り込み、キー（３６）にて固着されている。減速機（３
３）は回り止め具（３７）にて、回り止めされている。
モータ（３８）は、減速機直結形となっている。細軸
（３２−１）、（３２−２）と、歯車ケース（３４）及
び内外筒端板の隙間よりの水漏れ、又Ｌ形リング（５
４）と、歯車ケース（３４）の隙間よりの水漏れ防止の
ため、シール（３２−１）、（６１）、（６２）は、歯
車ケース（３４）に、シール（３２−２）は、内外筒端
板（３９）に嵌め込まれている。

【発明の効果】以上説明してきましたように、冷媒通路
を螺旋状にする事により、冷媒通路断面積や、冷媒通路
長さを微粒氷生成能力に応じた設計にする事が出来る。
よって、冷媒は徐々に奪熱を行い、徐々に気化し、冷媒
通路内面壁（実施例１）冷媒通路内面壁、及び外面壁
（実施例２）全体に微粒氷を生成させる。氷塊の生成は
全く見られなく、利用産業分野も大きく拡ります。冷媒
がフレオンより、アンモニアに換っても使用出来、地球
環境にやさしい発明であります。実施例での場合、冷媒
の内外２面を利用して、製氷能力を高め、省エネルギー
効果も高める発明であります。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷媒の突入圧力を一定にし、量も一定にした場
合の冷媒通路長さと、奪熱量（製氷能力）の概要グラフ
（冷媒通路断面積一定）

【図２】単筒形微粒氷製造装置の全体断面図
（実施例１）

【図３】図２のＡ〜Ａ’断面矢視図
（実施例１）

【図４】２重筒形微粒氷製造装置の全体断面図
（実施例２）

【図５】図４の外見側面図（管継手４１の存在を示す）
（実施例２）

【図６】図４のＦ〜Ｆ’断面図

【図７】掻き落し具を抜出し、組立た図
（実施例２）

【図８】図７のＥ〜Ｅ’断面矢視図
（実施例２）

【図９】図４のＢ〜Ｂ’断面矢視図（冷媒通路の終端室
（２７）と管４０、管４１を現す）（実施例２）

【図１０】図４、図７のＣ〜Ｃ’断面視図（歯車伝動に
よって内歯歯車が回転する機構と管４０、管４２の位置
関係を示す。又Ｌ形リングに外筒掻き落し具がボールト
によって取付けられている関係を示す。）
（実施例２）

【符号の説明】

０１ ポンプ ０２−１ ポンプより本装置へ継る、管 ０２−２ 管の継手口 ０３−１〜０３−３ 筒内流水路 ０３−４ 筒内壁 ０４−１ 微粒氷混合水、出口の管継手口 ０４−２ 需要路へ供給するための管 ０５ 冷凍機 ０６−１ 冷媒供給管 ０６−２ 冷媒供給管継手口 ０６−３〜０６−ｎ 螺旋状冷媒通路 ０７ 冷媒ガス出口の継手口 ０８ 冷媒ガスの戻り管 ０９ 掻き落し具 １０ ドラム軸 １０−１ 減速機側細軸 １０−２ 細軸 １０−３ 減速機側細軸端 １１−１〜１１−２ ベアリング軸受け １２−１〜１２−２ シール １３ 減速機 １４−１〜１４−２ 筒端部板 １５ 筒 １６ キー １７ 減速機の回り止め具 １８ モータ １９ 断熱材 ２１ ポンプ ２２−１〜２２−２ ポンプより本装置への水の流入管
及び管継手口 ２３−１〜２３−３ 外筒内流水路 ２４−１〜２４−２ 外筒と内管を継ぐ管継手口及び管 ２５ 冷凍機 ２６−１〜２６−２ 冷凍機より本装置への冷媒流入管
及び管継手口 ２６−３〜２６−ｎ 螺旋状冷媒通路 ２７ 冷媒通路端室 ２８−１〜２８−２ 冷媒ガス出口継手及び戻り管 ２９ 外筒掻き落し具 ３０ ドラム軸 ３０−１ 減速機側細軸 ３０−２ 細軸 ３０−３ 減速機側細軸端 ３１−１〜３１−２ ベアリング軸受け ３２−１〜３２−２ シール ３３ 減速機 ３４ 歯車ケース ３５ 内筒 ３６ キー ３７ 減速機の回り止め具 ３８ モータ ３９ 内外筒端部板 ４０ 冷媒通路終端室と外の管継手を継ぐ管で、歯
車ケースを貫通している ４１ 内筒内の微粒氷混合水を外へ流出させるため
の管継手 ４２ 冷媒通路外壁 ４３ 内筒流水入口の継手口 ４４−１〜４４−３ 内筒内流水路 ４５ 内筒内壁 ４６ 内筒掻き落し具 ４７ 外筒 ４８ 歯車 ４９ キー ５０ 歯車 ５１ ピン軸 ５２ 内歯歯車 ５３ 円形摺動軸受け ５４ Ｌ形リング ５５ ボールト ５６ ボールト ５７ リング ５８ ボールト ５９ 筒形摺躍動軸受け ６０ 筒型摺躍動軸受け ６１ シール ６２ シール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩水、塩化カルシューム水、又は清水の
   通る筒と、筒の周囲に螺旋状の冷媒通路を設け、筒の内
   面に生成される微粒氷を掻き落す動体によって構成され
   る装置。
2. 【請求項２】 塩水、塩化カルシューム水、又は清水の
   通る筒を二重に設置し、内筒の外周囲に螺旋状の冷媒通
   路を設け、内筒の内面と、冷媒通路の外面に生成される
   微粒氷を掻き落す動体によって構成される装置。