JP2745975B2 - 製氷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置等に使用
される製氷装置に係り、とくに過冷却生成する冷却手段
への混入粒子の侵入阻止対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の製氷装置は、特開平４−３８６
７号公報に開示されているように、蓄氷槽と過冷却生成
冷却器と過冷却解消部とを循環路により順次接続して水
または水溶液である蓄冷材の循環可能な閉回路を形成
し、過冷却生成冷却器で蓄冷材を過冷却し、蓄冷材の過
冷却状態を循環路内の過冷却解消部で解消してスラリー
状の氷化物を生成し、スラリー状の氷化物が混在する蓄
冷材を蓄氷槽まで流通して蓄氷槽に貯溜している。

【０００３】過冷却生成冷却器より上流側の循環路には
蓄冷材中の氷粒子や微小なサビ、ゴミ等の混入粒子を除
去するストレーナが介設され、突発的な過冷却解消の核
となる氷粒子や混入粒子を蓄冷材の流れから除去して、
過冷却生成冷却器内の凍結による閉塞や破損を防止して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記製
氷装置では、ストレーナが単に蓄冷材の流れに対してフ
ィルタを介在させてフィルタだけで氷粒子と混入粒子の
双方を捕集しており、捕集量が多いために、フィルタが
目詰まりしやすく、頻繁にフィルタを清掃する必要があ
るという問題があった。

【０００５】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であって、フィルタの目詰まりを低減しながら効果的に
混入粒子を除去することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明が講じた手段は、蓄冷材中に混
入する混入粒子を遠心分離する混入粒子分離手段を設け
るものである。

【０００７】具体的には、請求項１に係る発明が講じた
手段は、スラリー状に氷化された蓄冷材（Ｗ）を貯溜す
るための蓄氷槽（２１）と、蓄冷材（Ｗ）を過冷却する
ための冷却手段（２５）とが蓄冷材（Ｗ）の循環可能に
接続されて製氷回路（Ｙ）が構成され、過冷却された蓄
冷材（Ｗ）の過冷却状態を解消して生成した氷化物を上
記蓄氷槽（２１）に貯溜する製氷装置を前提としてい
る。

【０００８】そして、図３に示すように、本体ケーシン
グ（８５）と、該本体ケーシング（８５）の上部に連接
されて上記蓄氷槽（２１）から蓄冷材（Ｗ）を上記本体
ケーシング（８５）に導く流入管（８７）と、内端部に
氷粒子除去フィルタ（８９）を備えて上記本体ケーシン
グ（８５）内部中央部に開口して本体ケーシング（８
５）内の蓄冷材（Ｗ）を上記冷却手段（２５）に導く流
出管（９１）と、上記本体ケーシング（８５）の下部に
形成された混入粒子取出部（９３）とを備えて、蓄冷材
（Ｗ）中に混入する混入粒子を遠心分離する混入粒子分
離手段（８１）が上記冷却手段（２５）より上流側の製
氷回路（Ｙ）に設けられた構成としている。

【０００９】また、請求項２に係る発明が講じた手段
は、混入粒子流出口に製氷回路に蓄冷材の過冷却状態解
消のための混入粒子を導入する混入粒子導入管を設ける
ものである。

【００１０】具体的には、請求項２に係る発明が講じた
手段は、図５に示すように、請求項１に係る発明の混入
粒子取出部（９３）に代えて混入粒子流出口（１０５）
を形成している。

【００１１】さらに、上記混入粒子流出口（１０５）に
一端が接続され、他端が上記冷却手段（２５）より下流
側の製氷回路（Ｙ）に接続されて、上記本体ケーシング
（８５）より製氷回路（Ｙ）に蓄冷材（Ｗ）の過冷却状
態解消のための混入粒子を導入する混入粒子導入管（１
０７）が設けられた構成としている。

【００１２】また、請求項３に係る発明が講じた手段
は、混入粒子流出口に本体ケーシング内の混入粒子を上
記冷却手段をバイパスして製氷回路に戻す混入粒子バイ
パス管を設けるものである。

【００１３】具体的には、請求項３に係る発明が講じた
手段は、図６に示すように、請求項２に係る発明の混入
粒子導入管（１０７）に代え、上記混入粒子流出口（１
０５）に一端が接続され、他端が上記過冷却解消部近傍
から蓄氷槽（２１）までの間の製氷回路（Ｙ）に接続さ
れて、上記本体ケーシング（８５）内の混入粒子を上記
冷却手段（２５）をバイパスして製氷回路（Ｙ）に戻す
混入粒子バイパス管（１１１）が設けられた構成として
いる。

【００１４】

【作用】上記の構成により、請求項１に係る発明では、
製氷回路（Ｙ）を循環する蓄冷材（Ｗ）が冷却手段（２
５）によって過冷却され、過冷却された蓄冷材（Ｗ）は
過冷却状態が解消されてスラリー状に氷化された後、蓄
氷槽（２１）に貯溜される。

【００１５】一方、冷却手段（２５）より上流側の製氷
回路（Ｙ）に混入粒子分離手段（８１）が設けられてお
り、蓄氷槽（２１）より混入粒子分離手段（８１）に氷
化物や混入粒子を含む蓄冷材（Ｗ）が流入すると、混入
粒子は遠心分離されて本体ケーシング（８５）の下部に
貯溜され、氷粒子除去フィルタ（８９）への侵入が防止
される。また、遠心分離後の蓄冷材（Ｗ）は上昇して蓄
冷材（Ｗ）の流出管（９１）より冷却手段（２５）へ流
出するが、氷化物の粒子（氷粒子）は氷粒子除去フィル
タ（８９）で下流側への流出が阻止される。

【００１６】また、請求項２に係る発明では、本体ケー
シング（８５）の混入粒子流出口（１０５）に混入粒子
導入管（１０７）が接続され、製氷回路（Ｙ）に過冷却
状態解消のための混入粒子を導入しており、とくに過冷
却解消部を製氷回路（Ｙ）に設けることなく蓄冷材
（Ｗ）の過冷却状態が解消される。

【００１７】また、請求項３に係る発明では、本体ケー
シング（８５）の混入粒子流出口（１０５）に混入粒子
バイパス管（１１１）が接続され、冷却手段（２５）を
バイパスして混入粒子を製氷回路（Ｙ）に戻しており、
遠心分離された混入粒子は常に外部に除去されるので、
本体ケーシング（８５）内に貯溜することがない。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、請求項１に係る発明によ
れば、遠心分離器（８１）により、混入粒子を遠心分離
して氷粒子除去フィルタ（８９）には侵入させることな
く捕集することができ、フィルタの目詰まりを低減しな
がら効果的に混入粒子を除去することができて、氷粒子
除去フィルタ（８９）の清掃回数を減少することができ
る。

【００１９】また、請求項２に係る発明によれば、混入
粒子導入管（１０７）により、遠心分離した混入粒子を
利用して製氷回路（Ｙ）における過冷却状態の解消を行
うことができ、過冷却解消部を省略して構造を簡素化す
ることができる。

【００２０】また、請求項３に係る発明によれば、混入
粒子バイパス管（１１１）により、本体ケーシング（８
５）内に混入粒子が溜まり込むことがなくなり、混入粒
子除去作業を省略することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

【００２２】図１〜図３は請求項１に係る発明の第１実
施例を示す。図１は、本実施例の製氷装置（Ｍ）を備え
た空気調和装置（Ｎ）の全体構成を示し、室外ユニット
（Ｘ）に対して、複数の室内ユニット（Ａ），（Ａ），
…が接続されたいわゆるマルチ形空気調和装置である。

【００２３】上記室外ユニット（Ｘ）においては、
（１）は第１圧縮機、（１１）は第２圧縮機、（２）は
図中実線と図中破線との２方向に切り換わる四路切換
弁、（３）は冷房運転時には凝縮器として暖房運転時に
は蒸発器として機能する熱源側空気熱交換器としての室
外熱交換器、（４）は通常冷房運転時には冷媒流量調節
弁として機能し、暖房運転時と蓄熱冷房運転時とには冷
媒圧力を減圧する高熱源側減圧機構として機能する室外
電動膨脹弁である。

【００２４】一方、各室内ユニット（Ａ），（Ａ），…
は、同一構成のものが並列に接続されており、（６）は
冷房運転時には利用側減圧機構として機能し、暖房運転
時には冷媒流量調整弁として機能する室内電動膨脹弁、
（７）は冷房運転時には蒸発器として、暖房運転時には
凝縮器として機能する利用側熱交換器としての室内熱交
換器である。

【００２５】そして、上記第１圧縮機（１）と、四路切
換弁（２）と、室外熱交換器（３）と、室外電動膨脹弁
（４）とが順次接続された高熱源側回路（Ｂ）と、室外
電動膨脹弁（４）側より各室内ユニットの（Ａ），
（Ａ），…の室内電動膨脹弁（６），（６），…と室内
熱交換器（７），（７），…とが順次接続された利用側
回路（Ｃ）とが形成され、高熱源側回路（Ｂ）の室外電
動膨脹弁（４）側と利用側回路（Ｃ）の室内電動膨脹弁
（６），（６），…側とが接続部（ｇ）において接続さ
れる一方、利用側回路（Ｃ）の室内熱交換器（７），
（７），…側は四路切換弁（２）に接続されて、冷媒が
可逆循環して室外空気との熱交換によって得た熱を室内
空気に放出するヒートポンプ作用を有する主冷媒回路
（Ｅ）が形成されている。

【００２６】また、主冷媒回路（Ｅ）には、高熱源側回
路（Ｂ）に対して並列に低熱源側回路（Ｈ）が接続さ
れ、つまり、低熱源側回路（Ｈ）は、一端が第１圧縮機
（１）の吸込側に、他端が上記接続部（ｇ）に接続され
ている。低熱源側回路（Ｈ）には、第１圧縮機（１）側
より第２圧縮機（１１）と、低熱源側熱交換器（１３）
と、蓄熱冷房運転時に流量調整をする低熱源側電動膨脹
弁（１４）とが順次接続されている。第１圧縮機（１）
の吐出側と第２圧縮機（１１）の吐出側との間には、第
１圧縮機（１）から第２圧縮機（１１）への冷媒の流入
を阻止する逆止弁（１７）と、ピークカット用電磁弁
（１９）とが並列に接続されている。また、上記空気調
和装置（Ｎ）には、冷媒との熱交換により冷熱を蓄熱す
る蓄熱運転と、この蓄熱を利用して冷房を行う蓄熱冷房
運転とを行うための製氷装置（Ｍ）が配置されている。

【００２７】該製氷装置（Ｍ）は、スラリー状に氷化さ
れた蓄冷材（Ｗ）を貯溜して冷熱を蓄熱する蓄氷槽（２
１）と、ポンプ（２３）と、冷媒との熱交換によって蓄
冷材（Ｗ）を過冷却する冷却手段としての過冷却生成熱
交換器（２５）と、蓄冷材（Ｗ）の過冷却状態を解消す
る過冷却解消部（２７）とが循環路（２９）によって蓄
冷材（Ｗ）の循環可能に順次接続されて閉回路の製氷回
路（Ｙ）に形成されている。蓄冷材（Ｗ）としては、水
または水溶液が用いられる。

【００２８】また、過冷却生成熱交換器（２５）と過冷
却解消部（２７）との間の製氷回路（Ｙ）には、過冷却
解消部（２７）における過冷却状態の解消によって生成
した氷化物が循環路（２９）の管壁に付着して凍結が発
生した場合に過冷却生成熱交換器（２５）への凍結進展
を防止するための凍結進展防止部（３１）が介設されて
いる。

【００２９】また、ポンプ（２３）と過冷却生成熱交換
器（２５）との間の製氷回路（Ｙ）には、蓄熱冷房運転
時には冷媒と蓄冷材（Ｗ）との熱交換により冷熱を回収
する凝縮器として機能する、上記低熱源側熱交換器（１
３）が介設されている。

【００３０】また、上記製氷回路（Ｙ）の過冷却生成熱
交換器（２５）への冷熱の供給を目的として、主冷媒回
路（Ｅ）には過冷却生成回路（Ｆ）が接続されている。
該過冷却生成回路（Ｆ）は、流入端（３３ａ）が主冷媒
回路（Ｅ）の接続部（ｇ）に接続され、低熱源側回路
（Ｈ）との共通管路（３５）を経て分岐部（３７）で低
熱源側回路（Ｈ）と分岐して流出端（３３ｂ）が両圧縮
機（１），（１１）の吸込側に接続され、該過冷却生成
回路（Ｆ）には接続部（ｇ）側より蓄熱運転時に減圧機
構として機能する水側電動膨脹弁（３９）と、過冷却生
成熱交換器（２５）とが順次介設されている。

【００３１】過冷却生成熱交換器（２５）は、満液式で
あって、液冷媒の液面を調整して冷却能力が制御される
ようになっている。

【００３２】また、凍結進展防止部（３１）への暖熱の
供給を目的として、第２圧縮機（１１）の吐出側に流入
端（４１ａ）が、過冷却生成回路（Ｆ）の水側電動膨脹
弁（３９）より上流側に流出端（４１ｂ）がそれぞれ接
続されて第１バイパス路（４１）が形成され、該第１バ
イパス路（４１）には流入端（４１ａ）側より凍結進展
防止部（３１）と冷媒冷却用電動膨脹弁（４３）とが介
設されている。

【００３３】さらに、過冷却解消部（２７）への冷熱の
供給を目的として、第１バイパス路（４１）の冷媒冷却
用電動膨脹弁（４３）より下流側に流入端（４５ａ）
が、過冷却生成回路（Ｆ）の過冷却生成熱交換器（２
５）より下流側に流出端（４５ｂ）がそれぞれ接続され
て第２バイパス路（４５）が形成され、該第２バイパス
路（４５）には過冷却解消部（２７）が介設されてい
る。

【００３４】さらに、室外熱交換器（３）より下流側の
高熱源側回路（Ｂ）に、室外電動膨脹弁（４）と、室外
熱交換器（３）からの凝縮冷媒をガス冷媒と液冷媒とに
分離する気液分離器（６１）とが順次介設されている。
気液分離器（６１）のガス流出口（６３）にはガス通路
（６５）の一端が接続され、該ガス通路（６５）の他端
が第２圧縮機（１１）と低熱源側熱交換器（１３）との
間の低熱源側回路（Ｈ）に接続されている。ガス通路
（６５）には、第２圧縮機（１１）からの高圧ガスの流
入防止のための逆止弁（７３）が介設されている。

【００３５】また、気液分離器（６１）と合流点（ｇ）
との間に、蓄熱冷房運転時にガス通路（６５）によるガ
ス抜きを可能にするためのキャピラリーチューブ（７
１）が設けられている。また、気液分離器（６１）の下
流側の高熱源側回路（Ｈ）と接続部（ｇ）付近の利用側
回路（Ｃ）との間を接続して逆止弁（７４）が介設さ
れ、該逆止弁（７４）は、暖房運転時にキャピラリーチ
ューブ（７１）をバイパスして冷媒を気液分流器（６
１）に流通させるようになっている。

【００３６】そして、各種運転モードに応じて、上記各
弁の切り換えあるいは開度の調節を行い、冷媒の循環経
路を切り換えるように構成されている。次に、上記空気
調和装置（Ｎ）の各運転モードにおける回路構成と冷媒
の循環動作について説明する。図１に示すように、通常
冷房運転時には、四路切換弁（２）を実線側に切り換
え、低熱源側電動膨脹弁（１４）と、水側電動膨脹弁
（３９）と、冷媒冷却用電動膨脹弁（４３）と、ピーク
カット用電磁弁（１９）とを閉制御する一方、室外電動
膨脹弁（４）と、室内電動膨脹弁（６），（６），…と
を開制御して、冷媒が主冷媒回路（Ｅ）のみを流れる運
転制御状態にする。第１圧縮機（１）および第２圧縮機
（１１）の吐出冷媒は、室外熱交換器（３）で凝縮し、
室内電動膨脹弁（６），（６），…で減圧された後、室
内熱交換器（７），（７），…で蒸発して両圧縮機
（１），（１１）に戻る。

【００３７】暖房運転時には、四路切換弁（２）を破線
側に切り換え、低熱源電動膨脹弁（１４）と、水側電動
膨脹弁（３９）と、冷媒冷却用電動膨脹弁（４３）と、
ピークカット用電磁弁（１９）とを閉制御する一方、室
外電動膨脹弁（４）と、室内電動膨脹弁（６），
（６），…とを開制御して、冷媒が主冷媒回路（Ｅ）の
みを流れる運転制御状態にする。両圧縮機（１），（１
１）の吐出冷媒は、室内熱交換器（７），（７），…で
凝縮し、室外電動膨脹弁（４）で減圧された後、室外熱
交換器（３）で蒸発して両圧縮機（１），（１１）に戻
る。

【００３８】蓄熱運転時には、四路切換弁（２）を実線
側に切り換え、室外電動膨脹弁（４）と、水側電動膨脹
弁（３９）と、冷媒冷却用電動膨脹弁（４３）とを開制
御する一方、室内電動膨脹弁（６），（６），…と、低
熱源側電動膨脹弁（１４）と、ピークカット用電磁弁
（１９）とを閉制御して、高熱源側回路（Ｂ）と、過冷
却生成回路（Ｆ）と、第１バイパス路（４１）と、第２
バイパス路（４５）とが冷媒の流通可能な状態になる一
方、利用側回路（Ｃ）と低熱源側回路（Ｈ）とへの冷媒
の流通が遮断される運転制御状態にする。第１圧縮機
（１）の吐出冷媒は、室外熱交換器（３）で凝縮し、過
冷却生成回路（Ｆ）に流れ、水側電動膨脹弁（３９）で
減圧された後過冷却生成熱交換器（２５）で蒸発し、高
熱源側回路（Ｂ）に再び流入して第１圧縮機（１）に戻
る。

【００３９】一方、第２圧縮機（１１）の吐出冷媒は、
第１バイパス路（４１）に流れ、凍結進展防止部（３
１）で凝縮し、冷媒冷却用電動膨脹弁（４３）で減圧さ
れて冷媒温度が０℃より低温に冷却された後、一部が第
２バイパス路（４５）に分岐して過冷却解消部（２７）
で蒸発して過冷却生成回路（Ｆ）を経て第２圧縮機（１
１）に戻る。冷媒の残部はそのまま第１バイパス路（４
１）を流れて過冷却生成回路（Ｆ）に合流し、過冷却生
成熱交換器（２５）を経て第２圧縮機（１１）に戻る。

【００４０】上記冷媒流通状態において、冷媒は、過冷
却生成熱交換器（２５）で循環路（２９）を流通する蓄
冷材（Ｗ）を過冷却し、凍結進展防止部（３１）で循環
路（２９）の管壁を加温して凍結の進展を防止し、過冷
却解消部（２７）で蓄冷材（Ｗ）の過冷却状態を解消し
て氷化を開始させてスラリー状の氷化物を生成する。そ
して、氷化物は蓄氷槽（２１）に貯溜されて冷熱が蓄え
られる。

【００４１】蓄熱冷房運転時には、四路切換弁（２）が
実線側に切り換えられ、水側電動膨脹弁（３９）と、冷
媒冷却用電動膨脹弁（４３）と、ピークカット用電磁弁
（１９）とを閉制御する一方、室外電動膨脹弁（４）
と、室内電動膨脹弁（６），（６），…と、低熱源側電
動膨脹弁（１４）とを開制御して、冷媒が高熱源側回路
（Ｂ）と低熱源側回路（Ｈ）とに分流する冷媒が利用側
回路（Ｃ）に合流して流れる運転制御状態にする。高熱
源側回路（Ｂ）における第１圧縮機（１）の吐出冷媒
は、室外熱交換器（３）で凝縮され、室外電動膨脹弁
（４）で低熱源側回路（Ｈ）の液管圧力にまで減圧され
る一方、低熱源側回路（Ｈ）における第２圧縮機（１
１）の吐出冷媒は、低熱源側熱交換器（１３）で凝縮さ
れ、両凝縮冷媒は主冷媒回路（Ｅ）の接続部（ｇ）で合
流して利用側回路（Ｃ）に流れ、室内電動膨脹弁
（６），（６），…で減圧され、室内熱交換器（７），
（７），…で蒸発した後高熱源側回路（Ｂ）に流入し、
両圧縮機（１），（１１）に戻る。

【００４２】キャピラリーチューブ（７１）が高熱源側
回路（Ｂ）の液管の圧力を減圧することにより、ガス通
路（６５）を介して高熱源側回路（Ｂ）のフラッシュガ
スがガス抜きされ、低熱源側熱交換器（１３）の凝縮温
度が低温度の設定値に保持される。しかも、第２圧縮機
（１１）の吐出側にガス抜きするので、冷媒循環量が減
少することなく冷房運転が行われる。

【００４３】さらに、上記蓄熱冷房運転の一態様とし
て、電力使用量がピークに達する日中においては、蓄熱
だけを利用する蓄熱専用冷房運転を行う。つまり、上記
蓄熱冷房運転時の回路切換動作において、室外電動膨脹
弁（４）を閉制御して高熱源側回路（Ｂ）を遮断する一
方、ピークカット用電磁弁（１９）を開制御して第１圧
縮機（１）からの冷媒を第１バイパス路（４１）に流通
させる運転制御状態にする。両圧縮機（１），（１１）
の吐出冷媒は、低熱源側熱交換器（１３）だけで凝縮さ
れるので、日中の圧縮機の容量を減少することができ、
電力使用量の低減と安定した冷房運転が可能になる。

【００４４】次に、本発明の特徴として、図２に示すよ
うに、過冷却生成熱交換器（２５）と低熱源側熱交換器
（１３）との間の製氷回路（Ｙ）には混入粒子分離手段
としての遠心分離器（８１）が介設されている。該遠心
分離器（８１）は、蓄冷材中の氷粒子と微小なサビ、ゴ
ミ等の混入粒子とを捕集し、混入粒子については融解す
ることなく内部に貯溜するために後述するように定期的
に除去するようになっており、図３に示すように、蓄冷
材（Ｗ）中に混入する混入粒子を遠心分離するための旋
回流を形成する円筒状の本体ケーシング（８５）を備え
ている。なお、図２は、低熱源側熱交換器（１３）が省
略されている。

【００４５】また、遠心分離器（８１）には、該本体ケ
ーシング（８５）の上部に接線方向に向かって連接され
て蓄氷槽（２１）から蓄冷材（Ｗ）を本体ケーシング
（８５）に導く流入管（８７）が設けられている。

【００４６】また、遠心分離器（８１）には、本体ケー
シング（８５）の上部を貫通して内端部が内部中央部に
開口し、該内端部には所定粒径の氷化物の粒子（氷粒
子）を捕集する氷粒子除去フィルタ（８９）が配設さ
れ、本体ケーシング（８５）内の蓄冷材（Ｗ）を過冷却
生成熱交換器（２５）に導く流出管（９１）が設けられ
ている。

【００４７】また、遠心分離器（８１）には、本体ケー
シング（８５）の下部に混入粒子取出部（９３）が形成
されている。該混入粒子取出部（９３）は、本体ケーシ
ング（８５）の下部に形成された混入粒子流出口（１０
５）に、開閉弁（９７）が介設された混入粒子排出管
（９５）が接続され、該混入粒子排出管（９５）を開閉
して本体ケーシング（８５）内に溜まった混入粒子を定
期的に除去するように構成されている。

【００４８】次に、上記遠心分離器（８１）の作動につ
いて説明する。過冷却生成熱交換器（２５）より上流側
の製氷回路（Ｙ）に遠心分離器（８１）が設けられてお
り、蓄熱運転時に、蓄氷槽（２１）より遠心分離器（８
１）に氷化物や混入粒子を含む蓄冷材（Ｗ）が流入する
と、液状の蓄冷材（Ｗ）より比重が大きい混入粒子は遠
心分離されて本体ケーシング（８５）の下部に貯溜さ
れ、氷粒子除去フィルタ（８９）への侵入が防止され
る。また、遠心分離後の蓄冷材（Ｗ）は上昇して蓄冷材
（Ｗ）の流出管（９１）より過冷却生成熱交換器（２
５）へ流出するが、氷化物の粒子（氷粒子）は氷粒子除
去フィルタ（８９）で下流側への流出が阻止される。

【００４９】本実施例によれば、遠心分離器（８１）に
より、混入粒子を遠心分離して氷粒子除去フィルタ（８
９）には侵入させることなく捕集することができ、フィ
ルタの目詰まりを低減しながら効果的に混入粒子を除去
することができて、氷粒子除去フィルタ（８９）の清掃
回数を減少することができる。また、蓄冷材（Ｗ）の過
冷却状態解消の原因物質である混入粒子や氷粒子が過冷
却生成熱交換器（２５）に流入するのを阻止することが
できるので、過冷却生成熱交換器（２５）内の凍結によ
る閉塞や破損を防止することができると共に、蓄熱運転
時に低熱源側熱交換器（１３）で氷化物を融解するため
に蓄冷材（Ｗ）を予熱する必要がなくなり、熱効率を向
上することができる。

【００５０】次に、図４および図５は請求項２に係る発
明の第２実施例を示す。本実施例は、混入粒子を貯溜す
る前実施例に代え、混入粒子流出口（１０５）に製氷回
路（Ｙ）に蓄冷材（Ｗ）の過冷却状態解消のための混入
粒子を導入する混入粒子導入管（１０７）を設けるもの
である。

【００５１】具体的には、図５に示すように、遠心分離
器（８１）は、本体ケーシング（８５）が上部の直筒部
（１０１）と下部の旋回流の旋回速度を増加して遠心力
を増大させる円錐部（１０３）とより構成され、直筒部
（１０１）に蓄冷材（Ｗ）の流入管（８７）と流出管
（９１）とが、円錐部（１０３）の下端に混入粒子流出
口（１０５）がそれぞれ形成されている。

【００５２】さらに、図４に示すように、製氷回路
（Ｙ）には、過冷却解消部（２７）を設ける代わりに、
混入粒子流出口（１０５）に一端が接続され、他端が上
記過冷却生成熱交換器（２５）より下流側の製氷回路
（Ｙ）に接続されて混入粒子導入管（１０７）が設けら
れている。該混入粒子導入管（１０７）は本体ケーシン
グ（８５）より製氷回路（Ｙ）に蓄冷材（Ｗ）の過冷却
状態解消のための混入粒子を導入するように構成されて
いる。他の構成は、前実施例と同様である。

【００５３】本実施例では、本体ケーシング（８５）の
混入粒子流出口（１０５）に混入粒子導入管（１０７）
が接続され、製氷回路（Ｙ）に過冷却状態解消のための
混入粒子を導入しており、とくに過冷却解消部（２７）
を製氷回路（Ｙ）に設けることなく蓄冷材（Ｗ）の過冷
却状態が解消される。

【００５４】本実施例によれば、混入粒子導入管（１０
７）により、遠心分離した混入粒子を利用して製氷回路
（Ｙ）における過冷却状態の解消を行うことができ、過
冷却解消部（２７）を省略して構造を簡素化することが
できる。

【００５５】次に、図６は請求項３に係る発明の第３実
施例を示す。本実施例は、混入粒子流出口（１０５）に
本体ケーシング（８５）内の混入粒子を上記過冷却生成
熱交換器（２５）をバイパスして製氷回路（Ｙ）に戻す
混入粒子バイパス管（１１１）を設けるものである。

【００５６】具体的には、製氷回路（Ｙ）には、過冷却
生成熱交換器（２５）と蓄氷槽（２１）の間に過冷却解
消部（２７）が介設されていると共に、前実施例と同様
に遠心分離器（８１）が設けられている。遠心分離器
（８１）の混入粒子流出口（１０５）に一端が接続さ
れ、他端が上記過冷却解消部（２７）と蓄氷槽（２１）
との間の製氷回路（Ｙ）に接続されて混入粒子バイパス
管（１１１）が設けられている。該混入粒子バイパス管
（１１１）は、上記本体ケーシング（８５）内の混入粒
子を上記過冷却生成熱交換器（２５）をバイパスして製
氷回路（Ｙ）に戻すように構成されている。

【００５７】本実施例では、本体ケーシング（８５）の
混入粒子流出口（１０５）に混入粒子バイパス管（１１
１）が接続され、過冷却生成熱交換器（２５）をバイパ
スして混入粒子を製氷回路（Ｙ）に戻しており、遠心分
離された混入粒子は常に外部に除去されるので、本体ケ
ーシング（８５）内に貯溜することがない。

【００５８】本実施例によれば、混入粒子バイパス管
（１１１）により、本体ケーシング（８５）内に混入粒
子が溜まり込むことがなくなり、混入粒子除去作業を省
略することができる。また、製氷回路（Ｙ）に戻された
混入粒子によって、蓄冷材（Ｗ）の過冷却状態の解消を
促進することができる。

【００５９】なお、第１実施例の混入粒子取出部（９
３）は、混入粒子排出管（９５）と開閉弁（９７）とに
代え、混入粒子流出口（１０５）の本体ケーシング（８
５）に雌螺条を刻設して混入粒子排出用の栓体を螺着し
ておき、混入粒子排出時に該栓体を脱着するようにして
もよい。

【００６０】また、第２実施例では、蓄熱運転時に、遠
心分離器（８１）に流入する氷粒子が多く氷粒子除去フ
ィルタ（８９）の目詰まりが問題になる場合には、低熱
源側電動膨脹弁（１４）を開制御して低熱源側回路
（Ｈ）を冷媒流通可能な状態にし、低熱源側熱交換器
（１３）で冷媒を凝縮して蓄冷材（Ｗ）を予熱し、該氷
化物を融解して遠心分離器（８１）に氷粒子が流入しな
いようにしてもよい。

【００６１】また、第３実施例では、混入粒子導入管
（１０７）の他端は、過冷却解消部（２７）の下流側に
接続する本実施例に限らず、上流側あるいは過冷却解消
部（２７）に接続してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の空気調和装置の配管系統
の回路図である。

【図２】本発明の第１実施例の製氷回路の回路図であ
る。

【図３】本発明の第１実施例の遠心分離器の中央縱断斜
視図である。

【図４】本発明の第２実施例の製氷回路の回路図であ
る。

【図５】本発明の第２実施例の遠心分離器の中央縱断斜
視図である。

【図６】本発明の第３実施例の製氷回路の回路図であ
る。

【符号の説明】

２１ 蓄氷槽 ２５ 過冷却生成熱交換器（冷却手段） ８５ 本体ケーシング ８７ 流入管 ８９ 氷粒子除去フィルタ ９１ 流出管 ９３ 混入粒子取出部 １０５混入粒子流出口 １０７混入粒子導入管 １１１混入粒子バイパス管 Ｗ 蓄冷材 Ｙ 製氷回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−353375（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−354552（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スラリー状に氷化された蓄冷材（Ｗ）を
   貯溜するための蓄氷槽（２１）と、蓄冷材（Ｗ）を過冷
   却するための冷却手段（２５）とが蓄冷材（Ｗ）の循環
   可能に接続されて製氷回路（Ｙ）が構成され、過冷却さ
   れた蓄冷材（Ｗ）の過冷却状態を解消して生成した氷化
   物を上記蓄氷槽（２１）に貯溜する製氷装置において、 本体ケーシング（８５）と、該本体ケーシング（８５）
   の上部に連接されて上記蓄氷槽（２１）から蓄冷材
   （Ｗ）を上記本体ケーシング（８５）に導く流入管（８
   ７）と、内端部に氷粒子除去フィルタ（８９）を備えて
   上記本体ケーシング（８５）内部中央部に開口して本体
   ケーシング（８５）内の蓄冷材（Ｗ）を上記冷却手段
   （２５）に導く流出管（９１）と、上記本体ケーシング
   （８５）の下部に形成された混入粒子取出部（９３）と
   を備えて、蓄冷材（Ｗ）中に混入する混入粒子を遠心分
   離する混入粒子分離手段（８１）が上記冷却手段（２
   ５）より上流側の製氷回路（Ｙ）に設けられていること
   を特徴とする製氷装置。
2. 【請求項２】 スラリー状に氷化された蓄冷材（Ｗ）を
   貯溜するための蓄氷槽（２１）と、蓄冷材（Ｗ）を過冷
   却するための冷却手段（２５）とが蓄冷材（Ｗ）の循環
   可能に接続されて製氷回路（Ｙ）が構成され、過冷却さ
   れた蓄冷材（Ｗ）の過冷却状態を管路流通中に解消して
   生成した氷化物を上記蓄氷槽（２１）に貯溜する製氷装
   置において、 本体ケーシング（８５）と、該本体ケーシング（８５）
   の上部に連接されて上記蓄氷槽（２１）から蓄冷材
   （Ｗ）を上記本体ケーシング（８５）に導く流入管（８
   ７）と、内端部に氷粒子除去フィルタ（８９）を備えて
   上記本体ケーシング（８５）内部中央部に開口して本体
   ケーシング（８５）内の蓄冷材（Ｗ）を上記冷却手段
   （２５）に導く流出管（９１）と、上記本体ケーシング
   （８５）の下部に形成された混入粒子流出口（１０５）
   とを備えて、蓄冷材（Ｗ）中に混入する混入粒子を遠心
   分離する混入粒子分離手段（８１）が上記冷却手段（２
   ５）より上流側の製氷回路（Ｙ）に設けられ、 上記混入粒子流出口（１０５）に一端が接続され、他端
   が上記冷却手段（２５）より下流側の製氷回路（Ｙ）に
   接続されて、上記本体ケーシング（８５）より製氷回路
   （Ｙ）に蓄冷材（Ｗ）の過冷却状態解消のための混入粒
   子を導入する混入粒子導入管（１０７）が設けられてい
   ることを特徴とする製氷装置。
3. 【請求項３】 スラリー状に氷化された蓄冷材（Ｗ）を
   貯溜するための蓄氷槽と、蓄冷材（Ｗ）を過冷却するた
   めの冷却手段（２５）と、過冷却された蓄冷材（Ｗ）の
   過冷却状態を解消するための過冷却解消部とが順次に蓄
   冷材（Ｗ）の循環可能に接続されて製氷回路（Ｙ）に構
   成された製氷装置において、 本体ケーシング（８５）と、該本体ケーシング（８５）
   の上部に連接されて上記蓄氷槽（２１）から蓄冷材
   （Ｗ）を上記本体ケーシング（８５）に導く流入管（８
   ７）と、内端部に氷粒子除去フィルタ（８９）を備えて
   上記本体ケーシング（８５）内部中央部に開口して本体
   ケーシング（８５）内の蓄冷材（Ｗ）を上記冷却手段
   （２５）に導く流出管（９１）と、上記本体ケーシング
   （８５）の下部に形成された混入粒子流出口（１０５）
   とを備えて、蓄冷材（Ｗ）中に混入する混入粒子を遠心
   分離する混入粒子分離手段（８１）が上記冷却手段（２
   ５）より上流側の製氷回路（Ｙ）に設けられ、 上記混入粒子流出口（１０５）に一端が接続され、他端
   が上記過冷却解消部近傍から蓄氷槽（２１）までの間の
   製氷回路（Ｙ）に接続されて、上記本体ケーシング（８
   ５）内の混入粒子を上記冷却手段（２５）をバイパスし
   て製氷回路（Ｙ）に戻す混入粒子バイパス管（１１１）
   が設けられていることを特徴とする製氷装置。