JP3014931B2 - リキッドアイスの連続的製造方法及び装置 - Google Patents
リキッドアイスの連続的製造方法及び装置Info
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- JP3014931B2 JP3014931B2 JP6264281A JP26428194A JP3014931B2 JP 3014931 B2 JP3014931 B2 JP 3014931B2 JP 6264281 A JP6264281 A JP 6264281A JP 26428194 A JP26428194 A JP 26428194A JP 3014931 B2 JP3014931 B2 JP 3014931B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
- Y02P60/85—Food storage or conservation, e.g. cooling or drying
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リキッドアイスの製造
方法及び装置に関する。
方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】製氷装置及び製氷方法は米国特許No.
4,551,159号に記載されている。この中においてコンテ
ナ内での混合溶液は、コンテナを囲繞する冷媒によって
連続的に冷却される。このコンテナの壁表面は、コンテ
ナ壁上の氷層の形成を防止するために十分に速い速度で
スクレーパーによって擦られる。氷晶は、コンテナ内の
全体において成長し、コンテナから連続的に排出され
る。その際、所定の溶液濃度を維持するために水が絶え
ず加えられる。
4,551,159号に記載されている。この中においてコンテ
ナ内での混合溶液は、コンテナを囲繞する冷媒によって
連続的に冷却される。このコンテナの壁表面は、コンテ
ナ壁上の氷層の形成を防止するために十分に速い速度で
スクレーパーによって擦られる。氷晶は、コンテナ内の
全体において成長し、コンテナから連続的に排出され
る。その際、所定の溶液濃度を維持するために水が絶え
ず加えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術による方法では、過度に高い発熱により、殆ど稼動せ
ず、稼動したとしても能率が悪い。熱量は１時間につ
き、１平方フィート当たり少なくとも 4000 BTU ( 12.6
kw/m2 ) である。この方法は、エネルギーを無駄にす
るのみならず、不純な氷も製造する。上記のごとき熱流
は、氷層成長率に対して0.07 m/hの余分である。斯かる
氷層成長率では、塩水若しくは低凝固点溶液の中の固体
粒子が初期の氷晶の表面に移動できる速度が、凝固速度
になる。それ故に、これらの粒子は氷晶化によって氷晶
内部から氷晶外部に水を絞り出すための時間を有するこ
とができず、したがって、水が氷晶内部にせき止めら
れ、”汚い氷”を製造することとなる。また、沈殿した
液体冷媒がエバポレーターに還流される間、及び同時に
熱交換器として熱っせられた気体及び冷却された液体冷
媒を膨張弁の上流側へ遡行させる間に、乾燥冷媒気体の
みを供給することにより冷蔵コンプレッサを保護する液
体分離装置−熱交換器、及び溶液の予冷のための熱交換
器としての溶液及び冷媒循環路の重要な構成を、従来技
術に係る方法及び装置は開示していない。
術による方法では、過度に高い発熱により、殆ど稼動せ
ず、稼動したとしても能率が悪い。熱量は１時間につ
き、１平方フィート当たり少なくとも 4000 BTU ( 12.6
kw/m2 ) である。この方法は、エネルギーを無駄にす
るのみならず、不純な氷も製造する。上記のごとき熱流
は、氷層成長率に対して0.07 m/hの余分である。斯かる
氷層成長率では、塩水若しくは低凝固点溶液の中の固体
粒子が初期の氷晶の表面に移動できる速度が、凝固速度
になる。それ故に、これらの粒子は氷晶化によって氷晶
内部から氷晶外部に水を絞り出すための時間を有するこ
とができず、したがって、水が氷晶内部にせき止めら
れ、”汚い氷”を製造することとなる。また、沈殿した
液体冷媒がエバポレーターに還流される間、及び同時に
熱交換器として熱っせられた気体及び冷却された液体冷
媒を膨張弁の上流側へ遡行させる間に、乾燥冷媒気体の
みを供給することにより冷蔵コンプレッサを保護する液
体分離装置−熱交換器、及び溶液の予冷のための熱交換
器としての溶液及び冷媒循環路の重要な構成を、従来技
術に係る方法及び装置は開示していない。
【０００４】さらに、従来技術の重大な欠点として、装
置が確実に機能するために、冷却された壁表面の溶液層
の温度は、溶液中の水の凝固点温度よりも１℃以上低く
てはならず、冷却された溶液の全体の温度は、水の凝固
点温度よりも0.2 ℃以上低くてはならない。これらの条
件は、実際の使用状態で、経済的なコストを維持するた
めに大変重要な、溶液濃縮、熱流、熱抵抗の均一性、熱
伝導係数等の、様々なパラメータの微妙な調整を必要と
される。
置が確実に機能するために、冷却された壁表面の溶液層
の温度は、溶液中の水の凝固点温度よりも１℃以上低く
てはならず、冷却された溶液の全体の温度は、水の凝固
点温度よりも0.2 ℃以上低くてはならない。これらの条
件は、実際の使用状態で、経済的なコストを維持するた
めに大変重要な、溶液濃縮、熱流、熱抵抗の均一性、熱
伝導係数等の、様々なパラメータの微妙な調整を必要と
される。
【０００５】本発明の目的は、純粋な氷晶を製造する間
のエネルギーの消費が少なく、所定のパラメータへの厳
守に関する要求が少なく、且つ維持費と同様に僅かな費
用で、絶対不可欠な全ての操作パラメータを最適にす
る、リキッドアイスの連続的な製造のための方法及び装
置を提供することにある。
のエネルギーの消費が少なく、所定のパラメータへの厳
守に関する要求が少なく、且つ維持費と同様に僅かな費
用で、絶対不可欠な全ての操作パラメータを最適にす
る、リキッドアイスの連続的な製造のための方法及び装
置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によるリキッドア
イスの連続的製造装置は、所定濃度で、零下の凝固点温
度を有する溶液を用意する工程と、前記溶液を循環タン
クから引導し、熱交換器を経由して前記溶液を、エバポ
レーター−クリスタライザーにおける沸騰冷媒に熱交換
可能に外壁表面が直接接触する少なくとも一つの筒状エ
レメントを通過させ、前記筒状エレメントの壁を横断す
る、前記冷媒との熱交換が、前記筒状エレメントの内側
表面近くの溶液層を冷却し、前記内側表面に付着する氷
晶核を生じさせる工程と、前記沸騰冷媒によって生ぜし
められた液体粒子を含む冷媒蒸気を前記エバポレーター
−クリスタライザーから液体分離装置−再循環熱交換器
に導き、それによって分離された液体冷媒を前記エバポ
レーター−クリスタライザーに還流する工程と、氷晶核
及び微小純粋氷晶の形成を促進するために、前記氷晶核
を前記内側表面から除去し、かつ、前記冷却された壁近
傍の溶液層及び前記氷晶核を前記筒状エレメント全体の
隅々に、実質的に均一に分配する手段を適用する工程
と、前記氷晶核及び前記微小純粋氷晶を濃縮溶液と共
に、前記筒状エレメントから除去する工程と、前記筒状
エレメントから除去された前記氷晶核及び前記微小純粋
氷晶を実用的な寸法に成長させて純粋氷晶を製造する工
程と、前記純粋氷晶を前記濃縮溶液から分離する工程
と、前記濃縮溶液を前記循環タンクに還流し、所定値に
濃縮する工程と、を備えたものである。
イスの連続的製造装置は、所定濃度で、零下の凝固点温
度を有する溶液を用意する工程と、前記溶液を循環タン
クから引導し、熱交換器を経由して前記溶液を、エバポ
レーター−クリスタライザーにおける沸騰冷媒に熱交換
可能に外壁表面が直接接触する少なくとも一つの筒状エ
レメントを通過させ、前記筒状エレメントの壁を横断す
る、前記冷媒との熱交換が、前記筒状エレメントの内側
表面近くの溶液層を冷却し、前記内側表面に付着する氷
晶核を生じさせる工程と、前記沸騰冷媒によって生ぜし
められた液体粒子を含む冷媒蒸気を前記エバポレーター
−クリスタライザーから液体分離装置−再循環熱交換器
に導き、それによって分離された液体冷媒を前記エバポ
レーター−クリスタライザーに還流する工程と、氷晶核
及び微小純粋氷晶の形成を促進するために、前記氷晶核
を前記内側表面から除去し、かつ、前記冷却された壁近
傍の溶液層及び前記氷晶核を前記筒状エレメント全体の
隅々に、実質的に均一に分配する手段を適用する工程
と、前記氷晶核及び前記微小純粋氷晶を濃縮溶液と共
に、前記筒状エレメントから除去する工程と、前記筒状
エレメントから除去された前記氷晶核及び前記微小純粋
氷晶を実用的な寸法に成長させて純粋氷晶を製造する工
程と、前記純粋氷晶を前記濃縮溶液から分離する工程
と、前記濃縮溶液を前記循環タンクに還流し、所定値に
濃縮する工程と、を備えたものである。
【０００７】また、本発明によるリキッドアイスの連続
的製造装置は、所定濃度で、零下の凝固点温度を有する
溶液を用意する工程と、氷晶形成工程を増進及び加速す
るために使用される、少なくとも一つの磁場を発生させ
る手段を設ける工程と、循環タンクから前記溶液を引導
する工程と、少なくとも一つの前記磁場を通して前記溶
液を導く工程と、前記磁場によって作用を受けた前記溶
液を、エバポレーター−クリスタライザー内の沸騰冷媒
に外壁面が直接接する、少なくとも一つの筒状エレメン
ト内を通過させ、前記筒状エレメントの壁を横断する、
前記冷媒との熱交換が、前記筒状エレメントの内側表面
近くの溶液層に、前記内側表面に付着する氷晶核を生じ
させる工程と、氷晶核及び微小純粋氷晶の形成を促進す
るために、前記氷晶核を前記内側表面から除去し、か
つ、前記冷却された壁近傍の溶液層及び前記氷晶核を前
記筒状エレメント全体の隅々に、実質的に均一に分配す
る手段を適用する工程と、前記氷晶核及び前記微小純粋
氷晶を前記濃縮溶液と共に、前記筒状エレメントから除
去する工程と、前記筒状エレメントから除去された前記
氷晶核及び前記微小純粋氷晶を実用的な寸法に成長させ
て純粋氷晶を製造する工程と、前記純粋氷晶を前記濃縮
溶液から分離する工程と、前記濃縮溶液を前記循環タン
クに還流し、所定値に濃縮する工程と、を備えたもので
ある。
的製造装置は、所定濃度で、零下の凝固点温度を有する
溶液を用意する工程と、氷晶形成工程を増進及び加速す
るために使用される、少なくとも一つの磁場を発生させ
る手段を設ける工程と、循環タンクから前記溶液を引導
する工程と、少なくとも一つの前記磁場を通して前記溶
液を導く工程と、前記磁場によって作用を受けた前記溶
液を、エバポレーター−クリスタライザー内の沸騰冷媒
に外壁面が直接接する、少なくとも一つの筒状エレメン
ト内を通過させ、前記筒状エレメントの壁を横断する、
前記冷媒との熱交換が、前記筒状エレメントの内側表面
近くの溶液層に、前記内側表面に付着する氷晶核を生じ
させる工程と、氷晶核及び微小純粋氷晶の形成を促進す
るために、前記氷晶核を前記内側表面から除去し、か
つ、前記冷却された壁近傍の溶液層及び前記氷晶核を前
記筒状エレメント全体の隅々に、実質的に均一に分配す
る手段を適用する工程と、前記氷晶核及び前記微小純粋
氷晶を前記濃縮溶液と共に、前記筒状エレメントから除
去する工程と、前記筒状エレメントから除去された前記
氷晶核及び前記微小純粋氷晶を実用的な寸法に成長させ
て純粋氷晶を製造する工程と、前記純粋氷晶を前記濃縮
溶液から分離する工程と、前記濃縮溶液を前記循環タン
クに還流し、所定値に濃縮する工程と、を備えたもので
ある。
【０００８】本発明によるリキッドアイスの連続的製造
装置は、所定濃度と異なる溶液を受け、それを所定濃度
に調整し、その所定濃度の溶液を供給するための循環タ
ンクと、前記循環タンクから、エバポレーター−クリス
タライザー内で沸騰冷媒と伝熱接触する少なくとも一つ
の筒状エレメント内に、前記溶液を送出させるためのポ
ンプ手段と、少なくとも一つの前記筒状エレメントの内
壁面上に形成される氷晶核を除去するための手段と、氷
晶核及び微小純粋氷晶の形成を生じさせ、少なくとも一
つの前記筒状エレメントを通過する溶液を冷却するため
の冷媒循環路と、前記エバポレーター−クリスタライザ
ーの上に設けられた液体分離装置−再循環熱交換器と、
前記液体分離装置−再循環熱交換器とエバポレーター−
クリスタライザーとを相互に連通する導管手段と、氷晶
核及び微小純粋氷晶を含む冷却された前記溶液が導管を
介して内部に放出され、微小粒子を凝集によって成長さ
せることにより実用的な寸法の純粋氷晶を断熱的に内部
で製造し、いかなる氷晶も無い濃縮溶液を他の導管を介
して前記循環タンクに還流する氷晶成長容器と、前記氷
晶成長容器から供給される濃縮溶液から純粋氷晶を分離
し、純粋氷晶を分離した前記濃縮溶液をさらに他の導管
を介して前記循環タンクに還流し、前記純粋氷晶を連続
的に放出する氷分離器と、を備えたものである。
装置は、所定濃度と異なる溶液を受け、それを所定濃度
に調整し、その所定濃度の溶液を供給するための循環タ
ンクと、前記循環タンクから、エバポレーター−クリス
タライザー内で沸騰冷媒と伝熱接触する少なくとも一つ
の筒状エレメント内に、前記溶液を送出させるためのポ
ンプ手段と、少なくとも一つの前記筒状エレメントの内
壁面上に形成される氷晶核を除去するための手段と、氷
晶核及び微小純粋氷晶の形成を生じさせ、少なくとも一
つの前記筒状エレメントを通過する溶液を冷却するため
の冷媒循環路と、前記エバポレーター−クリスタライザ
ーの上に設けられた液体分離装置−再循環熱交換器と、
前記液体分離装置−再循環熱交換器とエバポレーター−
クリスタライザーとを相互に連通する導管手段と、氷晶
核及び微小純粋氷晶を含む冷却された前記溶液が導管を
介して内部に放出され、微小粒子を凝集によって成長さ
せることにより実用的な寸法の純粋氷晶を断熱的に内部
で製造し、いかなる氷晶も無い濃縮溶液を他の導管を介
して前記循環タンクに還流する氷晶成長容器と、前記氷
晶成長容器から供給される濃縮溶液から純粋氷晶を分離
し、純粋氷晶を分離した前記濃縮溶液をさらに他の導管
を介して前記循環タンクに還流し、前記純粋氷晶を連続
的に放出する氷分離器と、を備えたものである。
【０００９】また、本発明によるリキッドアイスの連続
的製造装置は、所定濃度と異なる溶液を受け、それを所
定濃度に調整し、その所定濃度の溶液を供給するための
循環タンクと、前記循環タンクの下流に位置し、前記循
環タンクから、エバポレーター−クリスタライザー内で
沸騰液体冷媒と伝熱接触する少なくとも一つの筒状エレ
メント内に、前記溶液を送出させるためのポンプ手段
と、少なくとも一つの前記筒状エレメントの内壁面上に
形成される氷晶核を除去するための手段と、少なくとも
一つの前記筒状エレメント内に導かれる前に、前記沸騰
液体冷媒から熱を奪うことによって前記溶液が予冷され
る、前記ポンプ手段の下流であって、かつ少なくとも一
つの前記筒状エレメントの上流に位置する熱交換器と、
氷晶核及び微小純粋氷晶の形成を生じさせる、少なくと
も一つの前記筒状エレメントを通過する溶液を冷却する
ための冷媒循環路と、前記エバポレーター−クリスタラ
イザー内の沸騰液体冷媒から生じた冷媒蒸気を過熱し、
且つ前記沸騰液体冷媒を過冷し、さらに、前記冷媒循環
路に乾燥冷媒蒸気を供するために、予冷する前記熱交換
器から排出される液体冷媒と蒸気冷媒との混合物を分離
する、前記エバポレーター−クリスタライザーの上方に
設けられた液体分離装置−再循環熱交換器と、分離され
た前記液体冷媒を前記エバポレーター−クリスタライザ
ーに還流するための前記エバポレーター−クリスタライ
ザーと前記液体分離装置−再循環熱交換器とを相互に連
通する導管手段と、氷晶核及び微小純粋氷晶を含む冷却
された前記溶液が導管を介して内部に放出され、微小粒
子を凝集によって除去することにより実用的な寸法の氷
晶を断熱的に内部で製造し、いかなる氷晶も無い濃縮溶
液を他の導管を介して前記循環タンクに還流する氷晶成
長容器と、前記氷晶成長容器から供給される濃縮溶液か
ら純粋氷晶を分離し、純粋氷晶を分離した濃縮溶液をさ
らに他の導管を介して前記循環タンクに還流し、前記純
粋氷晶を連続的に放出する氷分離器と、を備えたもので
ある。
的製造装置は、所定濃度と異なる溶液を受け、それを所
定濃度に調整し、その所定濃度の溶液を供給するための
循環タンクと、前記循環タンクの下流に位置し、前記循
環タンクから、エバポレーター−クリスタライザー内で
沸騰液体冷媒と伝熱接触する少なくとも一つの筒状エレ
メント内に、前記溶液を送出させるためのポンプ手段
と、少なくとも一つの前記筒状エレメントの内壁面上に
形成される氷晶核を除去するための手段と、少なくとも
一つの前記筒状エレメント内に導かれる前に、前記沸騰
液体冷媒から熱を奪うことによって前記溶液が予冷され
る、前記ポンプ手段の下流であって、かつ少なくとも一
つの前記筒状エレメントの上流に位置する熱交換器と、
氷晶核及び微小純粋氷晶の形成を生じさせる、少なくと
も一つの前記筒状エレメントを通過する溶液を冷却する
ための冷媒循環路と、前記エバポレーター−クリスタラ
イザー内の沸騰液体冷媒から生じた冷媒蒸気を過熱し、
且つ前記沸騰液体冷媒を過冷し、さらに、前記冷媒循環
路に乾燥冷媒蒸気を供するために、予冷する前記熱交換
器から排出される液体冷媒と蒸気冷媒との混合物を分離
する、前記エバポレーター−クリスタライザーの上方に
設けられた液体分離装置−再循環熱交換器と、分離され
た前記液体冷媒を前記エバポレーター−クリスタライザ
ーに還流するための前記エバポレーター−クリスタライ
ザーと前記液体分離装置−再循環熱交換器とを相互に連
通する導管手段と、氷晶核及び微小純粋氷晶を含む冷却
された前記溶液が導管を介して内部に放出され、微小粒
子を凝集によって除去することにより実用的な寸法の氷
晶を断熱的に内部で製造し、いかなる氷晶も無い濃縮溶
液を他の導管を介して前記循環タンクに還流する氷晶成
長容器と、前記氷晶成長容器から供給される濃縮溶液か
ら純粋氷晶を分離し、純粋氷晶を分離した濃縮溶液をさ
らに他の導管を介して前記循環タンクに還流し、前記純
粋氷晶を連続的に放出する氷分離器と、を備えたもので
ある。
【００１０】
【実施例】本実施例の理解を容易にするために、以下に
掲げるものを以下に掲げる符号により示す。なお、これ
らの流体等を搬送する導管にも図面中において同じ符号
を付して示す。
掲げるものを以下に掲げる符号により示す。なお、これ
らの流体等を搬送する導管にも図面中において同じ符号
を付して示す。
【００１１】 水 Ｗ 溶液 Ｂ 濃縮溶液 ＢC 液体冷媒 ＲL 冷媒蒸気 ＲV 液体冷媒と冷媒蒸気との混合物 ＲL+V 氷晶 I 濃縮溶液と氷晶との混合物 ＢC ＋I さらに溶液については、溶媒が、水及び本発明の目的を
達成するために好適な溶解可能物質である低凝固点液体
等である。本発明に係る方法においては、溶質は好適に
は一般の塩であり、食品貯蔵用濃塩水として一般的に知
られる溶液を構成する。その他の可能性としてはグリコ
ールを基材とする溶液がある。
達成するために好適な溶解可能物質である低凝固点液体
等である。本発明に係る方法においては、溶質は好適に
は一般の塩であり、食品貯蔵用濃塩水として一般的に知
られる溶液を構成する。その他の可能性としてはグリコ
ールを基材とする溶液がある。
【００１２】以下図面を参照すると、図１に見られるエ
バポレーター−クリスタライザー２は、エバポレーター
ハウジング３４と、筒状エレメント３８と、インレット
マニホールド３７と、筒状エレメント３８のためのアウ
トレットマニフォールド３９と、エバポレーター−クリ
スタライザー２の上方に望む液体分離装置−熱交換器
（液体分離装置−再循環ないし蓄熱式熱交換器）４と、
コンプレッサー６と、オイルセパレーター８と、冷媒蒸
気ＲV が液体冷媒ＲL に戻されるコンデンサー１０と、
液体冷媒ＲL をエバポレーター−クリスタライザー２に
供給する受容器１２と、ポンプ１６によってコンデンサ
ー１０を介して循環される水Ｗを冷却するためのクーリ
ングタワー１４と、氷晶I の成長が促進される氷晶成長
容器１８と、濃縮溶液、例えば、循環タンク２２に移送
される以下に示す食品貯蔵用濃塩水から氷晶I が分離さ
れるウォッシングタワーの形として好適な氷分離器２０
とを備えている。循環タンク２２においては、溶液の濃
度が高すぎる場合には水を加えて調整し、それが低すぎ
る場合は濃度維持容器２４から濃縮溶液ＢC を加えて調
整する。溶液Ｂはポンプ２６によって循環される。その
凝固降下点に近い温度に溶液の温度を維持するために、
溶液をエバポレーター−クリスタライザー２に導く前
に、液体冷媒ＲL に熱を逃がす熱交換器２８によって予
冷することが好適である。エバポレーター−クリスタラ
イザー２の上流側の第一膨張弁３０及び熱交換器２８の
上流側に第二膨張弁３２が設けられている。
バポレーター−クリスタライザー２は、エバポレーター
ハウジング３４と、筒状エレメント３８と、インレット
マニホールド３７と、筒状エレメント３８のためのアウ
トレットマニフォールド３９と、エバポレーター−クリ
スタライザー２の上方に望む液体分離装置−熱交換器
（液体分離装置−再循環ないし蓄熱式熱交換器）４と、
コンプレッサー６と、オイルセパレーター８と、冷媒蒸
気ＲV が液体冷媒ＲL に戻されるコンデンサー１０と、
液体冷媒ＲL をエバポレーター−クリスタライザー２に
供給する受容器１２と、ポンプ１６によってコンデンサ
ー１０を介して循環される水Ｗを冷却するためのクーリ
ングタワー１４と、氷晶I の成長が促進される氷晶成長
容器１８と、濃縮溶液、例えば、循環タンク２２に移送
される以下に示す食品貯蔵用濃塩水から氷晶I が分離さ
れるウォッシングタワーの形として好適な氷分離器２０
とを備えている。循環タンク２２においては、溶液の濃
度が高すぎる場合には水を加えて調整し、それが低すぎ
る場合は濃度維持容器２４から濃縮溶液ＢC を加えて調
整する。溶液Ｂはポンプ２６によって循環される。その
凝固降下点に近い温度に溶液の温度を維持するために、
溶液をエバポレーター−クリスタライザー２に導く前
に、液体冷媒ＲL に熱を逃がす熱交換器２８によって予
冷することが好適である。エバポレーター−クリスタラ
イザー２の上流側の第一膨張弁３０及び熱交換器２８の
上流側に第二膨張弁３２が設けられている。
【００１３】図１に示すごとき本発明に係る装置は、熱
的に相互依存する二つの循環路である、（コンデンサー
１０のためのヒートシンクとして役立つ、上述の冷却水
循環路から分離されている）溶液循環路と、冷媒循環路
とを備えている。
的に相互依存する二つの循環路である、（コンデンサー
１０のためのヒートシンクとして役立つ、上述の冷却水
循環路から分離されている）溶液循環路と、冷媒循環路
とを備えている。
【００１４】溶液循環路は、循環タンク２２と、ポンプ
２６と、熱交換器２８と、筒状エレメント３８と、イン
レットマニホールド３７と、アウトレットマニフォール
ド３９と、微少粒子を剥離する事によって実用可能サイ
ズの氷晶を製造する氷晶成長容器１８と、氷分離器２０
とを含む。氷晶が分離された濃縮溶液ＢC は、氷晶成長
容器１８及び氷分離器２０から、循環タンク２２に還流
され適切に薄められ、再循環される。
２６と、熱交換器２８と、筒状エレメント３８と、イン
レットマニホールド３７と、アウトレットマニフォール
ド３９と、微少粒子を剥離する事によって実用可能サイ
ズの氷晶を製造する氷晶成長容器１８と、氷分離器２０
とを含む。氷晶が分離された濃縮溶液ＢC は、氷晶成長
容器１８及び氷分離器２０から、循環タンク２２に還流
され適切に薄められ、再循環される。
【００１５】良く知られた冷媒循環路は、コンデンサー
１０からの液体冷媒ＲL を収集する受容器１２と、液体
分離装置−熱交換器４を通る第一のパスと、第一膨張弁
３０と、エバポレーター−クリスタライザー２のエバポ
レーター部と、第二膨張弁３２とを備えている。液体分
離装置−熱交換器４には、例えば液体冷媒と冷媒蒸気と
の混合物ＲL+V 等の”湿潤蒸気”として冷媒が到達す
る。冷媒蒸気ＲV は、液体分離装置−熱交換器４からコ
ンプレッサー６によって、オイルセパレーター８を介し
てコンデンサー１０の中に圧送される。液体分離装置−
熱交換器４においてもたらされた液体冷媒ＲL は、エバ
ポレーター−クリスタライザー２のエバポレーターハウ
ジング３４に還流される。上記液体分離装置−熱交換器
４において、冷媒蒸気ＲV は、液体冷媒ＲL から熱を吸
収して過熱され、液体冷媒ＲL は過冷される。第一膨張
弁３０の上流側で液体冷媒ＲL を過冷することは、絞り
損失を減少させるとして効果的であり、従って、冷媒の
比冷却容量を増加させる。
１０からの液体冷媒ＲL を収集する受容器１２と、液体
分離装置−熱交換器４を通る第一のパスと、第一膨張弁
３０と、エバポレーター−クリスタライザー２のエバポ
レーター部と、第二膨張弁３２とを備えている。液体分
離装置−熱交換器４には、例えば液体冷媒と冷媒蒸気と
の混合物ＲL+V 等の”湿潤蒸気”として冷媒が到達す
る。冷媒蒸気ＲV は、液体分離装置−熱交換器４からコ
ンプレッサー６によって、オイルセパレーター８を介し
てコンデンサー１０の中に圧送される。液体分離装置−
熱交換器４においてもたらされた液体冷媒ＲL は、エバ
ポレーター−クリスタライザー２のエバポレーターハウ
ジング３４に還流される。上記液体分離装置−熱交換器
４において、冷媒蒸気ＲV は、液体冷媒ＲL から熱を吸
収して過熱され、液体冷媒ＲL は過冷される。第一膨張
弁３０の上流側で液体冷媒ＲL を過冷することは、絞り
損失を減少させるとして効果的であり、従って、冷媒の
比冷却容量を増加させる。
【００１６】さらに、本発明の他の実施例においては、
図２に示すように、超音波の効果と同様に磁場の効果を
利用している。
図２に示すように、超音波の効果と同様に磁場の効果を
利用している。
【００１７】強磁性粒子は、処理された水の中に多かれ
少なかれ常に存在し、氷晶化と凝固との過程において確
実な影響を有する。これら鉄製混合物は、例えば、イオ
ン、コロイド、大きい散乱粒子等と異なり、超磁性体と
同様に、それらの全てが強磁性のものとして活動する。
そしてそれらの有効性は、溶液の飽和度を増加させ、順
次、成長可能な氷晶核の数を増加させることによって、
氷晶形成工程の加速を促進する。磁場の影響の効果は、
5 × 103 A/m を超える強さの磁場以外では得られな
い。
少なかれ常に存在し、氷晶化と凝固との過程において確
実な影響を有する。これら鉄製混合物は、例えば、イオ
ン、コロイド、大きい散乱粒子等と異なり、超磁性体と
同様に、それらの全てが強磁性のものとして活動する。
そしてそれらの有効性は、溶液の飽和度を増加させ、順
次、成長可能な氷晶核の数を増加させることによって、
氷晶形成工程の加速を促進する。磁場の影響の効果は、
5 × 103 A/m を超える強さの磁場以外では得られな
い。
【００１８】磁性化されたばかりの溶液が遅滞無く製造
される場合以外では、効果を奏する磁気メモリーが低下
する傾向にあるので、磁場を生成する磁石（若しくは電
気磁石）の配置は、氷晶化を起こす場所に可能な限り近
くすべきである。
される場合以外では、効果を奏する磁気メモリーが低下
する傾向にあるので、磁場を生成する磁石（若しくは電
気磁石）の配置は、氷晶化を起こす場所に可能な限り近
くすべきである。
【００１９】この理由は、マグネット４１はインレット
マニホールド３７から上流側に僅かに離れた位置に望
み、氷晶成長容器１８に影響を与える場所に第二マグネ
ット４３は配置されるからである。
マニホールド３７から上流側に僅かに離れた位置に望
み、氷晶成長容器１８に影響を与える場所に第二マグネ
ット４３は配置されるからである。
【００２０】筒状エレメント３８内の溶液への超音波の
応用は、筒状エレメント３８の内壁表面からの氷晶核の
剥離と、筒状エレメント３８内での氷晶核の増加との双
方についての有益な効果を有する。これは氷晶核の成長
において、固有振動数と超音波の周波数との間に共振点
があり、共振点において、氷晶の振幅は瞬間的に鋭く増
加し、氷晶等を剥離させるという事実による。もし、超
音波源が高出力のものであるならば、粒子加速度が非常
に高くなるとともに、キャビテーションが出現する。こ
れは、氷晶核と壁表面との間の付着力よりも、10から10
0 倍大きい力を生じる非常に高い加速度を生ずる。キャ
ビテーションは、少なくとも 2 W/ ■の出力、15KHZ 周
波数で開始する。
応用は、筒状エレメント３８の内壁表面からの氷晶核の
剥離と、筒状エレメント３８内での氷晶核の増加との双
方についての有益な効果を有する。これは氷晶核の成長
において、固有振動数と超音波の周波数との間に共振点
があり、共振点において、氷晶の振幅は瞬間的に鋭く増
加し、氷晶等を剥離させるという事実による。もし、超
音波源が高出力のものであるならば、粒子加速度が非常
に高くなるとともに、キャビテーションが出現する。こ
れは、氷晶核と壁表面との間の付着力よりも、10から10
0 倍大きい力を生じる非常に高い加速度を生ずる。キャ
ビテーションは、少なくとも 2 W/ ■の出力、15KHZ 周
波数で開始する。
【００２１】最も良い結果は、磁気処理と超音波処理と
の併用により得られる。斯かる併用は、1.5-2.0 倍の、
純粋な氷晶の製造の増加を可能とする。
の併用により得られる。斯かる併用は、1.5-2.0 倍の、
純粋な氷晶の製造の増加を可能とする。
【００２２】図２は、超音波発振器４５と、音響変換器
（ acoustic transducer ）４７とを各々の、筒状エ
レメント３８について１個ずつ設けた例を示す。
（ acoustic transducer ）４７とを各々の、筒状エ
レメント３８について１個ずつ設けた例を示す。
【００２３】本発明に係るエバポレーター−クリスタラ
イザー２の実用的な第一実施例は、図３乃至図５に示
す。
イザー２の実用的な第一実施例は、図３乃至図５に示
す。
【００２４】図において、二つの端板３６を有する、水
平に配列された筒状のエバポレーターハウジング３４が
記載されている。端板３６には複数の、本実施例におい
ては、７つの筒状エレメント３８が固設されている。筒
状エレメント３８は、滑らかな内側表面を有し、その内
部は冷媒によって形成された氷晶に満ちた溶液で充満さ
れる。図３においては、理解を容易にするために７つの
筒状エレメント３８のうちの中央に存する一つのみを描
いている。同様の理由により、インレットマニホールド
３７及びアウトレットマニフォールド３９は示されてい
ない。
平に配列された筒状のエバポレーターハウジング３４が
記載されている。端板３６には複数の、本実施例におい
ては、７つの筒状エレメント３８が固設されている。筒
状エレメント３８は、滑らかな内側表面を有し、その内
部は冷媒によって形成された氷晶に満ちた溶液で充満さ
れる。図３においては、理解を容易にするために７つの
筒状エレメント３８のうちの中央に存する一つのみを描
いている。同様の理由により、インレットマニホールド
３７及びアウトレットマニフォールド３９は示されてい
ない。
【００２５】各筒状エレメント３８の一端に、ボールベ
アリング４２を有するヘッド４０が固定されている。ボ
ールベアリング４２はシャフト４４を支持している。各
筒状エレメント３８の他端は、マウンティングエレメン
ト４６（図５ｄ）の中心部に支持されている。シャフト
４４には、ラグ４８がピン結合されている。ラグ４８に
は、レバー５０（図５ａ）により、一組のフッ素樹脂製
のブレード５２が節結合されている。一組のブレード５
２は、トーションスプリング５４によって筒状エレメン
ト３８の壁に常時押圧されている。本実施例において
は、図５ａ、図５ｂ及び図５ｃに見られるように、一対
のブレード５２から成る三ユニットの例が示されてい
る。これら三ユニットのブレード５２、５２のうち、１
つのユニットのブレードは、他のユニットのブレードに
対して周方向に角度をつけてずらされており、かつ僅か
に長手方向において重ね合わされている。
アリング４２を有するヘッド４０が固定されている。ボ
ールベアリング４２はシャフト４４を支持している。各
筒状エレメント３８の他端は、マウンティングエレメン
ト４６（図５ｄ）の中心部に支持されている。シャフト
４４には、ラグ４８がピン結合されている。ラグ４８に
は、レバー５０（図５ａ）により、一組のフッ素樹脂製
のブレード５２が節結合されている。一組のブレード５
２は、トーションスプリング５４によって筒状エレメン
ト３８の壁に常時押圧されている。本実施例において
は、図５ａ、図５ｂ及び図５ｃに見られるように、一対
のブレード５２から成る三ユニットの例が示されてい
る。これら三ユニットのブレード５２、５２のうち、１
つのユニットのブレードは、他のユニットのブレードに
対して周方向に角度をつけてずらされており、かつ僅か
に長手方向において重ね合わされている。
【００２６】図４に示されているように、プーリー５６
は、シャフト４４の一端にキー固定され、全てのプーリ
ー５６に１本のベルト５８が張設されている。電動モー
ター（図示せず）の速さは、好適な速さに調節される。
シャフト４４の回転はギアトランスミッションにより、
若しくはギアトランスミッションとベルトとの組合せに
より伝達される。
は、シャフト４４の一端にキー固定され、全てのプーリ
ー５６に１本のベルト５８が張設されている。電動モー
ター（図示せず）の速さは、好適な速さに調節される。
シャフト４４の回転はギアトランスミッションにより、
若しくはギアトランスミッションとベルトとの組合せに
より伝達される。
【００２７】ブレード５２の回転による直接的な剪断作
用は、筒状エレメント３８の壁における氷晶の凝集をそ
れほど防止するものではない。しかし、ブレード５２の
急速な回転は、溶液Ｂ内において生成され、導かれる溶
液波面（wave front）の洗い流し作用によって氷晶の凝
集を防止する。
用は、筒状エレメント３８の壁における氷晶の凝集をそ
れほど防止するものではない。しかし、ブレード５２の
急速な回転は、溶液Ｂ内において生成され、導かれる溶
液波面（wave front）の洗い流し作用によって氷晶の凝
集を防止する。
【００２８】10°−20°Brixの濃度に調節された溶液Ｂ
は、ポンプ２６（図１）によって入口ソケット６０を介
して筒状エレメント３８内に導かれる。溶液Ｂは筒状エ
レメント３８において濃縮溶液と氷晶との混合物ＢC ＋
I となる。この混合物ＢC＋I は、氷晶成長容器１８
（図１）に導くダクト６４が取り付けられた出口ソケッ
ト６２を通って熱交換器２８から排出される。
は、ポンプ２６（図１）によって入口ソケット６０を介
して筒状エレメント３８内に導かれる。溶液Ｂは筒状エ
レメント３８において濃縮溶液と氷晶との混合物ＢC ＋
I となる。この混合物ＢC＋I は、氷晶成長容器１８
（図１）に導くダクト６４が取り付けられた出口ソケッ
ト６２を通って熱交換器２８から排出される。
【００２９】受容器１２から第一膨張弁３０（図１）を
介して導かれた液体冷媒ＲL は、インレットソケット６
６を通ってエバポレーターハウジング３４に導かれる。
エバポレーターハウジング３４で液体冷媒と冷媒蒸気と
の混合物ＲL+V となり、この混合物ＲL+V は、エバポレ
ーターハウジング３４の頂部に設けられたアウレットソ
ケット６８を通って排出される。エバポレーターハウジ
ング３４の底部に設けられた第二アウトレットソケット
７０は、液体分離装置−熱交換器４（図１）において沈
殿した液体冷媒ＲL をエバポレーターハウジング３４に
還流させるのに役立つ。
介して導かれた液体冷媒ＲL は、インレットソケット６
６を通ってエバポレーターハウジング３４に導かれる。
エバポレーターハウジング３４で液体冷媒と冷媒蒸気と
の混合物ＲL+V となり、この混合物ＲL+V は、エバポレ
ーターハウジング３４の頂部に設けられたアウレットソ
ケット６８を通って排出される。エバポレーターハウジ
ング３４の底部に設けられた第二アウトレットソケット
７０は、液体分離装置−熱交換器４（図１）において沈
殿した液体冷媒ＲL をエバポレーターハウジング３４に
還流させるのに役立つ。
【００３０】筒状エレメント３８の内壁表面と、この表
面上で形成された氷晶、というよりはむしろ氷晶核との
間における付着力を減少させるために、前記内壁表面
を、表面粗度が 3×10-5m に磨き及び/ 又は非付着性被
覆（”non-stick coating ”）する。外壁表面、即ち、
沸騰冷媒に接触する表面は、熱伝達を良好にするために
効果的な粗さにしてある。この方法は本技術分野におい
ては周知であり、0.1 mm乃至 1 mm の厚さの多孔性被覆
でもよい。
面上で形成された氷晶、というよりはむしろ氷晶核との
間における付着力を減少させるために、前記内壁表面
を、表面粗度が 3×10-5m に磨き及び/ 又は非付着性被
覆（”non-stick coating ”）する。外壁表面、即ち、
沸騰冷媒に接触する表面は、熱伝達を良好にするために
効果的な粗さにしてある。この方法は本技術分野におい
ては周知であり、0.1 mm乃至 1 mm の厚さの多孔性被覆
でもよい。
【００３１】上記エバポレーター−クリスタライザー２
を用いた装置は、図２に示すように、磁場及び超音波変
換器を備えて変形することができる。
を用いた装置は、図２に示すように、磁場及び超音波変
換器を備えて変形することができる。
【００３２】図２に示される構成において、超音波振動
が液体の媒体、例えば溶液を介して増加する間、本発明
の目的のためにエバポレーター−クリスタライザーの構
成要素のいくつかを使用することができる。したがっ
て、図３の破線に示すように、超音波変換器７１を結合
部材７３によってシャフト４４に取り付けることができ
る。超音波変換器７１は、シャフト４４及びこれに直接
関係する全ての構成部材を超音波振動させる。振動モー
ド（縦、横若しくはねじれ振動の振動モード）は、使用
される超音波変換器の設計と取付方法との重要な要素と
なる。図示されないスリップリングは、回転する超音波
変換器を電源に接続するために必要とされる。
が液体の媒体、例えば溶液を介して増加する間、本発明
の目的のためにエバポレーター−クリスタライザーの構
成要素のいくつかを使用することができる。したがっ
て、図３の破線に示すように、超音波変換器７１を結合
部材７３によってシャフト４４に取り付けることができ
る。超音波変換器７１は、シャフト４４及びこれに直接
関係する全ての構成部材を超音波振動させる。振動モー
ド（縦、横若しくはねじれ振動の振動モード）は、使用
される超音波変換器の設計と取付方法との重要な要素と
なる。図示されないスリップリングは、回転する超音波
変換器を電源に接続するために必要とされる。
【００３３】図８に示される他の構成では、シャフト４
４は、図８ａに明確に示される如く、超音波変換器７１
に適合するように中空である。超音波変換器７１は、そ
の軸線がシャフト４４の軸線に垂直である。コンセント
レーター４９は、そのコンセントレーター４９に取り付
けられかつシャフト４４と共に回転するストリップ状
（帯状）表面５１に超音波エネルギーを伝達する。スト
リップ状（帯状）表面５１は筒状エレメント３８の内壁
表面から微小間隔をあけて配置されており、筒状エレメ
ント３８はこの微小間隔を横切って超音波エネルギーを
放射され、それにより、氷晶核を内壁表面から剥離させ
る。
４は、図８ａに明確に示される如く、超音波変換器７１
に適合するように中空である。超音波変換器７１は、そ
の軸線がシャフト４４の軸線に垂直である。コンセント
レーター４９は、そのコンセントレーター４９に取り付
けられかつシャフト４４と共に回転するストリップ状
（帯状）表面５１に超音波エネルギーを伝達する。スト
リップ状（帯状）表面５１は筒状エレメント３８の内壁
表面から微小間隔をあけて配置されており、筒状エレメ
ント３８はこの微小間隔を横切って超音波エネルギーを
放射され、それにより、氷晶核を内壁表面から剥離させ
る。
【００３４】図９において示される実施例は、図３に示
す実施例と図８に示される実施例との幾つかの特徴を組
み合わせた物である。超音波変換器７１は図３に示すよ
うにシャフト４４に取り付けられ、超音波放射物のごと
く作用するストリップ状（帯状）表面５１に超音波振動
が伝達される。
す実施例と図８に示される実施例との幾つかの特徴を組
み合わせた物である。超音波変換器７１は図３に示すよ
うにシャフト４４に取り付けられ、超音波放射物のごと
く作用するストリップ状（帯状）表面５１に超音波振動
が伝達される。
【００３５】図６及び図７に示すエバポレーター−クリ
スタライザー２は、図３乃至図５に示すものに類似した
設計の物である。エバポレーター−クリスタライザー２
は垂直に配置され、水平に配置された液体分離装置−熱
交換器４に送流する点で、図３乃至図５に示すものと異
なる。ヘッド４０及びプーリー５６のための空間を設け
るために、エバポレーター−クリスタライザー２は脚７
２に取り付けられている。その他の異なる点は、液体冷
媒と冷媒蒸気との混合物ＲL+V は、エバポレーターハウ
ジング３４から大径パイプ７４を介して液体分離装置−
熱交換器４に送られ、液体分離装置−熱交換器４におい
て凝結され、液体冷媒ＲL がエバポレーターハウジング
３４に大径パイプ７４を介して還流される。冷媒蒸気Ｒ
V は液体分離装置−熱交換器４からパイプソケット７６
を介してコンプレッサー６（図１）に送出される。冷媒
循環路及び溶液循環路は図１に示される物と同様であ
り、装置は、図２において示される磁場及び超音波変換
器により変更することができる。
スタライザー２は、図３乃至図５に示すものに類似した
設計の物である。エバポレーター−クリスタライザー２
は垂直に配置され、水平に配置された液体分離装置−熱
交換器４に送流する点で、図３乃至図５に示すものと異
なる。ヘッド４０及びプーリー５６のための空間を設け
るために、エバポレーター−クリスタライザー２は脚７
２に取り付けられている。その他の異なる点は、液体冷
媒と冷媒蒸気との混合物ＲL+V は、エバポレーターハウ
ジング３４から大径パイプ７４を介して液体分離装置−
熱交換器４に送られ、液体分離装置−熱交換器４におい
て凝結され、液体冷媒ＲL がエバポレーターハウジング
３４に大径パイプ７４を介して還流される。冷媒蒸気Ｒ
V は液体分離装置−熱交換器４からパイプソケット７６
を介してコンプレッサー６（図１）に送出される。冷媒
循環路及び溶液循環路は図１に示される物と同様であ
り、装置は、図２において示される磁場及び超音波変換
器により変更することができる。
【００３６】垂直式のエバポレーター−クリスタライザ
ー２の特徴は、それが沸騰している冷媒、特にフレオン
の上に生じる泡沫の集中的な形成にある。この泡沫の形
成は、安定している時、冷媒と溶液との熱交換効率を非
常に高める。しかしながら、泡沫は上昇して、液体分離
装置に侵入するので、コンプレッサー６（図１）に到達
することは防止しなければならない。この防止は、受容
器１２（図１）から液体冷媒ＲＬを供給する熱交換コイ
ル７８により実現される。熱交換コイル７８は相対的に
高温であり、泡沫が熱交換コイル７８の表面に接触する
と分解される。
ー２の特徴は、それが沸騰している冷媒、特にフレオン
の上に生じる泡沫の集中的な形成にある。この泡沫の形
成は、安定している時、冷媒と溶液との熱交換効率を非
常に高める。しかしながら、泡沫は上昇して、液体分離
装置に侵入するので、コンプレッサー６（図１）に到達
することは防止しなければならない。この防止は、受容
器１２（図１）から液体冷媒ＲＬを供給する熱交換コイ
ル７８により実現される。熱交換コイル７８は相対的に
高温であり、泡沫が熱交換コイル７８の表面に接触する
と分解される。
【００３７】この実施例の液体分離装置−熱交換器４の
その他の機能は、最初に述べられた物と同じである。
その他の機能は、最初に述べられた物と同じである。
【００３８】図１０に示された実施例においては、氷晶
核及び微小氷晶の筒状エレメント３８の内壁表面からの
剥離は、筒状エレメント３８の弾性変形を生ずる慣性力
が氷晶核及び微小氷晶を内壁表面から剥離させるように
働く原理に基づく。
核及び微小氷晶の筒状エレメント３８の内壁表面からの
剥離は、筒状エレメント３８の弾性変形を生ずる慣性力
が氷晶核及び微小氷晶を内壁表面から剥離させるように
働く原理に基づく。
【００３９】図１０には角柱形のエバポレーター−クリ
スタライザー２が示され、このエバポレーター−クリス
タライザー２には、垂直に配置された筒状エレメント３
８の配列が取り付けられている。これら筒状エレメント
３８は、その断面がリング状のものではなく、断面が効
率的に一方向に拡径されたもの（細長い断面を有するも
の）で、図面には短径の方が示されている。（したがっ
て、この一方向に拡径した断面形状の筒状エレメント３
８の断面の長軸は後述のシェーカー９２による振動時の
振動面に垂直な方向に延在することになる。）それらの
一端はインレットマニホールド３７に開設され、他端は
アウトレットマニフォールド３９に開設されている。所
定濃度の溶液Ｂは入口ソケット６０を介してインレット
マニホールド３７内に導かれ、濃縮溶液ＢC とアウトレ
ットマニフォールド３９内の氷晶I との混合物ＢC ＋I
となり、筒状エレメント３８から排出される。液体冷媒
ＲL は、インレットソケット６６を介してエバポレータ
ーハウジング３４に流入する。そこから液体冷媒と冷媒
蒸気との混合物ＲL+V として、図６にも示されるフォー
ク状の双方向送流可能な大径パイプ７４を介して、液体
分離装置−熱交換器４（図示せず）に送出される。分離
された液体冷媒ＲL もエバポレーターに還流される。
スタライザー２が示され、このエバポレーター−クリス
タライザー２には、垂直に配置された筒状エレメント３
８の配列が取り付けられている。これら筒状エレメント
３８は、その断面がリング状のものではなく、断面が効
率的に一方向に拡径されたもの（細長い断面を有するも
の）で、図面には短径の方が示されている。（したがっ
て、この一方向に拡径した断面形状の筒状エレメント３
８の断面の長軸は後述のシェーカー９２による振動時の
振動面に垂直な方向に延在することになる。）それらの
一端はインレットマニホールド３７に開設され、他端は
アウトレットマニフォールド３９に開設されている。所
定濃度の溶液Ｂは入口ソケット６０を介してインレット
マニホールド３７内に導かれ、濃縮溶液ＢC とアウトレ
ットマニフォールド３９内の氷晶I との混合物ＢC ＋I
となり、筒状エレメント３８から排出される。液体冷媒
ＲL は、インレットソケット６６を介してエバポレータ
ーハウジング３４に流入する。そこから液体冷媒と冷媒
蒸気との混合物ＲL+V として、図６にも示されるフォー
ク状の双方向送流可能な大径パイプ７４を介して、液体
分離装置−熱交換器４（図示せず）に送出される。分離
された液体冷媒ＲL もエバポレーターに還流される。
【００４０】エバポレーター−クリスタライザー２に
は、熱的には隔離されて、循環タンク２２に還流される
濃縮溶液ＢC のためのアウトレットソケット８０を有す
る氷分離器２０が取り付けられている。氷分離器２０を
覆うアウトレットマニフォールド３９の底部はストレイ
ナー８２として設計されており、それ故に、以下に説明
される方法において、濃縮溶液ＢC +I（濃縮溶液＋リキ
ッドアイス）が使用者に届く途中においてストレイナー
８２を横切る時、濃縮溶液ＢC は、氷分離器２０内に落
流し、アウトレットソケット８０を介して排出される。
は、熱的には隔離されて、循環タンク２２に還流される
濃縮溶液ＢC のためのアウトレットソケット８０を有す
る氷分離器２０が取り付けられている。氷分離器２０を
覆うアウトレットマニフォールド３９の底部はストレイ
ナー８２として設計されており、それ故に、以下に説明
される方法において、濃縮溶液ＢC +I（濃縮溶液＋リキ
ッドアイス）が使用者に届く途中においてストレイナー
８２を横切る時、濃縮溶液ＢC は、氷分離器２０内に落
流し、アウトレットソケット８０を介して排出される。
【００４１】初めに述べたセパレーター−エバポレータ
ーユニット２０/ ２は、弾性を有する抑制体、本実施例
においては二組の板バネ８４（図１０においては２組の
内の一つが見られる）に載設されている。各板バネ８４
の、上部はセパレーター−エバポレーターユニット２０
/ ２に固設され、下部はリアクティブマスすなわち剛性
ヨーク８６に固設されている。剛性ヨーク８６は、フラ
ットスプリング９０を備えたマッシブベース８８に搭載
されている。
ーユニット２０/ ２は、弾性を有する抑制体、本実施例
においては二組の板バネ８４（図１０においては２組の
内の一つが見られる）に載設されている。各板バネ８４
の、上部はセパレーター−エバポレーターユニット２０
/ ２に固設され、下部はリアクティブマスすなわち剛性
ヨーク８６に固設されている。剛性ヨーク８６は、フラ
ットスプリング９０を備えたマッシブベース８８に搭載
されている。
【００４２】機械的なシェーカー９２は、マッシブベー
ス８８に載設されており、偏心距離を調節可能な、クラ
ンクピン９５を有するクランクディスク９4 と、クラン
クピン９５に取り付けられた連結ロッド９６とを備え、
連結ロッド９６の他端は剛性ヨーク８６の上部にヒンジ
結合されている。剛性ヨーク８６の各端部には弾性緩衝
器９８、１００が各別に設けられている。セパレーター
−エバポレーターユニット２０/ ２の各端壁には、カウ
ンタバッファ１０２、１０３が設けられており、弾性緩
衝器９８とカウンタバッファ１０３との間及び弾性緩衝
器１００とカウンタバッファ１０２との間に（効果的に
調節可能な）ギャップ１０４が設けられている。
ス８８に載設されており、偏心距離を調節可能な、クラ
ンクピン９５を有するクランクディスク９4 と、クラン
クピン９５に取り付けられた連結ロッド９６とを備え、
連結ロッド９６の他端は剛性ヨーク８６の上部にヒンジ
結合されている。剛性ヨーク８６の各端部には弾性緩衝
器９８、１００が各別に設けられている。セパレーター
−エバポレーターユニット２０/ ２の各端壁には、カウ
ンタバッファ１０２、１０３が設けられており、弾性緩
衝器９８とカウンタバッファ１０３との間及び弾性緩衝
器１００とカウンタバッファ１０２との間に（効果的に
調節可能な）ギャップ１０４が設けられている。
【００４３】シェーカー９２が起動されたとき、剛性ヨ
ーク８６は強制振動を開始する。この強制振動の振動周
波数はクランクディスク９4 の角速度に依存し、振幅は
クランクピン９５の偏心距離に依存する。剛性ヨーク８
６の強制振動は、板バネ８４による弾性結合がなされて
いることによって、ユニット２０/ ２の振動も引き起こ
す。斯かる２つの部分の振動の間に、弾性緩衝器９８、
１００とカウンタバッファ１０２、１０３とは、互いに
衝突し、筒状エレメント３８が弾性変形を起こす程度の
大きさの加速及び減速を生じ、筒状エレメント３８の内
壁表面への氷晶核の付着力の１０乃至１５倍の慣性力を
生じる。
ーク８６は強制振動を開始する。この強制振動の振動周
波数はクランクディスク９4 の角速度に依存し、振幅は
クランクピン９５の偏心距離に依存する。剛性ヨーク８
６の強制振動は、板バネ８４による弾性結合がなされて
いることによって、ユニット２０/ ２の振動も引き起こ
す。斯かる２つの部分の振動の間に、弾性緩衝器９８、
１００とカウンタバッファ１０２、１０３とは、互いに
衝突し、筒状エレメント３８が弾性変形を起こす程度の
大きさの加速及び減速を生じ、筒状エレメント３８の内
壁表面への氷晶核の付着力の１０乃至１５倍の慣性力を
生じる。
【００４４】筒状エレメント３８の内壁表面から剥離し
た氷晶核及び氷晶は、浮力によって筒状エレメント３８
の頂部に移動し、アウトレットマニフォールド３９に流
入し、シェーカー９２のその他の影響を受ける。弾性緩
衝器９８よりも大きい剛性のエラストマーを用いて弾性
緩衝器１００を形成することによって、弾性緩衝器１０
０とカウンタバッファ１０２との衝突によるユニット２
０/ ２の減速は、弾性緩衝器９８とカウンタバッファ１
０３との衝突による減速に比し、より大きくなる。それ
によって、アウトレットマニフォールド３９内における
スラッシュ（slush ）の氷晶核及び氷晶の慣性によるは
ね返り（slopping）運動は、図１０の左方向に作用する
力によって偏向され、従って、（濃縮溶液ＢC を消失さ
せる）ストレイナー８２を横切り、アウトレットマニフ
ォールド３９の一部を構成するアウトレットソケット１
０６（図１０）に向かって質量を着実に移動させ、そこ
において純粋な氷として氷使用者が使用可能となる。
た氷晶核及び氷晶は、浮力によって筒状エレメント３８
の頂部に移動し、アウトレットマニフォールド３９に流
入し、シェーカー９２のその他の影響を受ける。弾性緩
衝器９８よりも大きい剛性のエラストマーを用いて弾性
緩衝器１００を形成することによって、弾性緩衝器１０
０とカウンタバッファ１０２との衝突によるユニット２
０/ ２の減速は、弾性緩衝器９８とカウンタバッファ１
０３との衝突による減速に比し、より大きくなる。それ
によって、アウトレットマニフォールド３９内における
スラッシュ（slush ）の氷晶核及び氷晶の慣性によるは
ね返り（slopping）運動は、図１０の左方向に作用する
力によって偏向され、従って、（濃縮溶液ＢC を消失さ
せる）ストレイナー８２を横切り、アウトレットマニフ
ォールド３９の一部を構成するアウトレットソケット１
０６（図１０）に向かって質量を着実に移動させ、そこ
において純粋な氷として氷使用者が使用可能となる。
【００４５】振動しているユニット２０/ ２に接続され
ている導管は、振動による移動に対して柔軟に対応でき
る物でなければならない。
ている導管は、振動による移動に対して柔軟に対応でき
る物でなければならない。
【００４６】筒状エレメント３８の内壁表面への氷晶核
及び微小氷晶の付着を防止することができる、振動を利
用するその他の実施例が、図１１に描かれている。
及び微小氷晶の付着を防止することができる、振動を利
用するその他の実施例が、図１１に描かれている。
【００４７】この実施例は、加振器１０８を有し、この
加振器１０８はコンセントレーター１１０を介して筒状
エレメント３８に弾性変形を起こさせる物である。加振
器１０８は、断続器−分配器１１２によってコントロー
ルされる。断続器−分配器１１２は所定寸法の氷晶の形
成のために求められる時間だけ周期的に加振器１０８を
稼動させる。パルスを加振と同時に、加振に続けて、或
いは位相をずらして、用いることもできる。振動により
剥離された氷晶は、溶液の流れによって送流され、出口
ソケット６２に向かって運ばれる。この点から、本実施
例は図１のレイアウトに従うものである。
加振器１０８はコンセントレーター１１０を介して筒状
エレメント３８に弾性変形を起こさせる物である。加振
器１０８は、断続器−分配器１１２によってコントロー
ルされる。断続器−分配器１１２は所定寸法の氷晶の形
成のために求められる時間だけ周期的に加振器１０８を
稼動させる。パルスを加振と同時に、加振に続けて、或
いは位相をずらして、用いることもできる。振動により
剥離された氷晶は、溶液の流れによって送流され、出口
ソケット６２に向かって運ばれる。この点から、本実施
例は図１のレイアウトに従うものである。
【００４８】加振器１０８には、電磁的なもの、圧電的
なもの、磁歪的なもの等、種々の物を用いることができ
る。図１１に示される断続器−分配器１１２から延び
る、なにも指示していない２本の矢印は、追加の加振器
１０８に供給するための追加線を意味する。
なもの、磁歪的なもの等、種々の物を用いることができ
る。図１１に示される断続器−分配器１１２から延び
る、なにも指示していない２本の矢印は、追加の加振器
１０８に供給するための追加線を意味する。
【００４９】振動を利用するその他の実施例が、図１２
に示されている。ヘッド１１４は、筒状エレメント３８
のインレットに取り付けられた物であり、それぞれボー
ル１１６を収容している。各ボール１１６は、装置の休
止状態では、周囲方向に多数の孔１２０を設けたプレー
ト１１８によって支持されている。
に示されている。ヘッド１１４は、筒状エレメント３８
のインレットに取り付けられた物であり、それぞれボー
ル１１６を収容している。各ボール１１６は、装置の休
止状態では、周囲方向に多数の孔１２０を設けたプレー
ト１１８によって支持されている。
【００５０】振動の影響は以下の方法で生じる。断続器
−分配器１１２はヘッド１１４内のプレート１１８を介
して筒状エレメント３８内に溶液のパルスを周期的に送
る。
−分配器１１２はヘッド１１４内のプレート１１８を介
して筒状エレメント３８内に溶液のパルスを周期的に送
る。
【００５１】脈動流によって、ボール１１６は乱動し、
プレート１１８とヘッド１１４の内壁との双方に衝突す
る。付着している氷晶核及び氷晶の解放は、急激な変動
を生じる筒状エレメント３８を通過する溶液の脈動流
と、ヘッド１１４に周期的に衝撃を与えるボール１１６
とによる、筒状エレメント３８内において生じる振動の
相互作用にって実現される。
プレート１１８とヘッド１１４の内壁との双方に衝突す
る。付着している氷晶核及び氷晶の解放は、急激な変動
を生じる筒状エレメント３８を通過する溶液の脈動流
と、ヘッド１１４に周期的に衝撃を与えるボール１１６
とによる、筒状エレメント３８内において生じる振動の
相互作用にって実現される。
【００５２】この実施例においても、図１のレイアウト
に一致する。
に一致する。
【００５３】全ての実施例は、図２において示され且つ
詳細に説明された磁石を設けることができる。しかしな
がら、図３、図６及び図８の実施例のみについては、図
２において示される超音波アタッチメントも適用する事
ができる。
詳細に説明された磁石を設けることができる。しかしな
がら、図３、図６及び図８の実施例のみについては、図
２において示される超音波アタッチメントも適用する事
ができる。
【００５４】なお、本実施例に係る装置及び方法は、海
水の塩分除去、並びに溶液、及び例えば、ジュース、ビ
ール、ワイン等の懸濁液の濃縮にも用いることができ
る。エアーコンディションニング、腐敗しやすい物の保
管、魚及び家禽の処理、調剤方法、排水処理等にも用い
ることができる。
水の塩分除去、並びに溶液、及び例えば、ジュース、ビ
ール、ワイン等の懸濁液の濃縮にも用いることができ
る。エアーコンディションニング、腐敗しやすい物の保
管、魚及び家禽の処理、調剤方法、排水処理等にも用い
ることができる。
【００５５】本発明は本実施例に限定されるものではな
く、本発明の精神および精髄から乖離することなく具体
化することができる。故に、上記実施例は全ての説明に
おいて例示的なもので、非限定的なものとして考慮され
るべきである。本発明の範囲は、上記説明により、とい
うよりはむしろ付加請求項により示されるものであり、
したがって請求項と同等ないし均等な意味及び範囲の中
に含まれる全ての変更は本発明の範囲に含まれるもので
ある。
く、本発明の精神および精髄から乖離することなく具体
化することができる。故に、上記実施例は全ての説明に
おいて例示的なもので、非限定的なものとして考慮され
るべきである。本発明の範囲は、上記説明により、とい
うよりはむしろ付加請求項により示されるものであり、
したがって請求項と同等ないし均等な意味及び範囲の中
に含まれる全ての変更は本発明の範囲に含まれるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る第１実施例の一般的なレ
イアウト及びフローダイアグラムである。
イアウト及びフローダイアグラムである。
【図２】図２は、本発明に係る第２実施例の一般的なレ
イアウト及びフローダイアグラムである。
イアウト及びフローダイアグラムである。
【図３】図３は、本発明に係る第１実施例のエバポレー
ター−クリスタライザーの縦断面図である。
ター−クリスタライザーの縦断面図である。
【図４】図４は、図１のエバポレーター−クリスタライ
ザーの側面図である。
ザーの側面図である。
【図５ａ】図５ａは、図３の実施例の筒状エレメントの
一つの横断面図である。
一つの横断面図である。
【図５ｂ】図５ｂは、図３の実施例の筒状エレメントの
一つの横断面図である。
一つの横断面図である。
【図５ｃ】図５ｃは、図３の実施例の筒状エレメントの
一つの横断面図である。
一つの横断面図である。
【図５ｄ】図５ｄは、図３の実施例の筒状エレメントの
一つの横断面図である。
一つの横断面図である。
【図６】図６は、水平な液体分離装置−再循環熱交換器
を備えた、垂直型のエバポレーター−クリスタライザー
の実施例を示す。
を備えた、垂直型のエバポレーター−クリスタライザー
の実施例を示す。
【図７】図７は、図６のＶIIーＶII線に沿った断面図で
ある。
ある。
【図８】図８は、本発明に係るエバポレーター−クリス
タライザーの他の実施例の断面図である。
タライザーの他の実施例の断面図である。
【図８ａ】図８ａは、本発明に係るエバポレーター−ク
リスタライザーの他の実施例の断面図である。
リスタライザーの他の実施例の断面図である。
【図８ｂ】図８ｂは、本発明に係るエバポレーター−ク
リスタライザーの他の実施例の断面図である。
リスタライザーの他の実施例の断面図である。
【図９】図９は、本発明に係るエバポレーター−クリス
タライザーの他の実施例の断面図である。
タライザーの他の実施例の断面図である。
【図９ａ】図９ａは、本発明に係るエバポレーター−ク
リスタライザーの他の実施例の断面図である。
リスタライザーの他の実施例の断面図である。
【図９ｂ】図９ｂは、本発明に係るエバポレーター−ク
リスタライザーの他の実施例の断面図である。
リスタライザーの他の実施例の断面図である。
【図９ｃ】図９ｃは、本発明に係るエバポレーター−ク
リスタライザーの他の実施例の断面図である。
リスタライザーの他の実施例の断面図である。
【図１０】図１０は、本発明に係る、振動性のエバポレ
ーター−クリスタライザーの実施例の略図である。
ーター−クリスタライザーの実施例の略図である。
【図１１】図１１は、筒状エレメントが起振される実施
例を示す。
例を示す。
【図１２】図１２は、今までの水力振動性のエバポレー
ター−クリスタライザーの断面図である。
ター−クリスタライザーの断面図である。
２…エバポレータ−クリスタライザー、４…液体分離装
置−再循環熱交換器、６…コンプレッサー、８…オイル
セパレーター、１０…コンデンサー、１２…受容器、１
４…クーリングタワー、１６…ポンプ、１８…氷晶成長
容器、２０…氷分離器、２２…循環タンク、２４…濃度
維持容器、２６…ポンプ、２８…熱交換器、３０…第一
膨張弁、３２…第二膨張弁、３４…エバポレーターハウ
ジング、３６…端板、３７…インレットマニホールド、
３８…筒状エレメント、３９…アウトレットマニフォー
ルド、４０…ヘッド、４１…マグネット、４２…ボール
ベアリング、４３…第二マグネット、４４…シャフト、
４５…超音波発振器、４６…マウンティングエレメン
ト、４７…音響変換器、４８…ラグ、４９…コンセント
レータ、５０…レバー、５１…ストリップ状（帯状）表
面、５２…ブレード、５４…トーションスプリング、５
６…プーリー、５８…シングルベルト、６０…入口ソケ
ット、６２…出口レットソケット、６４…ダクト、６６
…インレットソケット、６８…アウトレットソケット、
７０…第二インレットソケット、７１…超音波変換器、
７２…脚、７３…結合部材、７４…大径パイプ、７６…
パイプソケット、７８…熱交換コイル、８０…アウトレ
ットソケット、８２…ストレイナー８２、８４…板バ
ネ、８６…剛性ヨーク、８８…マッシブベース、９０…
フラットスプリング、９２…シェーカー、９4 …クラン
クディスク、９５…クランクピン、９６…連結ロッド、
９８、１００…弾性緩衝器、１０２、１０３…カウンタ
バッファ、１０４…ギャップ、１０６…アウトレットソ
ケット、１０８…加振器、１１０…コンセントレータ
ー、１１２…断続器−分配器、１１４…ヘッド、１１６
…ボール、１１８…プレート、１２０…孔。
置−再循環熱交換器、６…コンプレッサー、８…オイル
セパレーター、１０…コンデンサー、１２…受容器、１
４…クーリングタワー、１６…ポンプ、１８…氷晶成長
容器、２０…氷分離器、２２…循環タンク、２４…濃度
維持容器、２６…ポンプ、２８…熱交換器、３０…第一
膨張弁、３２…第二膨張弁、３４…エバポレーターハウ
ジング、３６…端板、３７…インレットマニホールド、
３８…筒状エレメント、３９…アウトレットマニフォー
ルド、４０…ヘッド、４１…マグネット、４２…ボール
ベアリング、４３…第二マグネット、４４…シャフト、
４５…超音波発振器、４６…マウンティングエレメン
ト、４７…音響変換器、４８…ラグ、４９…コンセント
レータ、５０…レバー、５１…ストリップ状（帯状）表
面、５２…ブレード、５４…トーションスプリング、５
６…プーリー、５８…シングルベルト、６０…入口ソケ
ット、６２…出口レットソケット、６４…ダクト、６６
…インレットソケット、６８…アウトレットソケット、
７０…第二インレットソケット、７１…超音波変換器、
７２…脚、７３…結合部材、７４…大径パイプ、７６…
パイプソケット、７８…熱交換コイル、８０…アウトレ
ットソケット、８２…ストレイナー８２、８４…板バ
ネ、８６…剛性ヨーク、８８…マッシブベース、９０…
フラットスプリング、９２…シェーカー、９4 …クラン
クディスク、９５…クランクピン、９６…連結ロッド、
９８、１００…弾性緩衝器、１０２、１０３…カウンタ
バッファ、１０４…ギャップ、１０６…アウトレットソ
ケット、１０８…加振器、１１０…コンセントレータ
ー、１１２…断続器−分配器、１１４…ヘッド、１１６
…ボール、１１８…プレート、１２０…孔。
フロントページの続き (72)発明者 セミオン・エム・ノバック イスラエル国、29000 キリヤト・ヤム、 ラヒシュ・ストリート 56／５ (72)発明者 ウリ・カビリ イスラエル国、53221 ジバタイイム、 ボレホブ・ストリート 41 (56)参考文献 特開 平２−259386（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−332584（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−217170（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−75869（ＪＰ，Ａ) 特表 昭62−500043（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25C 1/00 F25C 1/14 F24F 5/00 F25B 1/00
Claims (25)
- 【請求項１】 所定濃度で、零下の凝固点温度を有する
溶液を用意する工程と、 前記溶液を循環タンクから引導し、熱交換器を経由して
前記溶液を、エバポレーター−クリスタライザーにおけ
る沸騰冷媒に熱交換可能に外壁表面が直接接触する少な
くとも一つの筒状エレメントを通過させ、前記筒状エレ
メントの壁を横断する、前記冷媒との熱交換が、前記筒
状エレメントの内側表面近くの溶液層を冷却し、前記内
側表面に付着する氷晶核を生じさせる工程と、 前記沸騰冷媒によって生ぜしめられた液体粒子を含む冷
媒蒸気を前記エバポレーター−クリスタライザーから液
体分離装置−再循環熱交換器に導き、それによって分離
された液体冷媒を前記エバポレーター−クリスタライザ
ーに還流する工程と、 氷晶核及び微小純粋氷晶の形成を促進するために、前記
氷晶核を前記内側表面から除去し、かつ、前記冷却され
た壁近傍の溶液層及び前記氷晶核を前記筒状エレメント
全体の隅々に、実質的に均一に分配する手段を適用する
工程と、 前記氷晶核及び前記微小純粋氷晶を濃縮溶液と共に、前
記筒状エレメントから除去する工程と、前記筒状エレメントから除去された前記氷晶核及び前記
微小純粋氷晶を実用的な寸法に成長させて純粋氷晶を製
造する工程と 、 前記純粋氷晶を前記濃縮溶液から分離する工程と、 前記濃縮溶液を前記循環タンクに還流し、所定値に濃縮
する工程と、 を備えたリキッドアイスの連続的製造方法。 - 【請求項２】 所定濃度で、零下の凝固点温度を有する
溶液を用意する工程と、氷晶形成工程を増進及び加速するために使用される、 少
なくとも一つの磁場を発生させる手段を設ける工程と、 循環タンクから前記溶液を引導する工程と、 少なくとも一つの前記磁場を通して前記溶液を導く工程
と、 前記磁場によって作用を受けた前記溶液を、エバポレー
ター−クリスタライザー内の沸騰冷媒に外壁面が直接接
する、少なくとも一つの筒状エレメント内を通過させ、
前記筒状エレメントの壁を横断する、前記冷媒との熱交
換が、前記筒状エレメントの内側表面近くの溶液層に、
前記内側表面に付着する氷晶核を生じさせる工程と、 氷晶核及び微小純粋氷晶の形成を促進するために、前記
氷晶核を前記内側表面から除去し、かつ、前記冷却され
た壁近傍の溶液層及び前記氷晶核を前記筒状エレメント
全体の隅々に、実質的に均一に分配する手段を適用する
工程と、前記氷晶核及び前記微小純粋氷晶を前記濃縮溶液と共
に、前記筒状エレメントから除去する工程と 、 前記筒状エレメントから除去された前記氷晶核及び前記
微小純粋氷晶を実用的な寸法に成長させて純粋氷晶を製
造する工程と、 前記純粋氷晶を前記濃縮溶液から分離する工程と、 前記濃縮溶液を前記循環タンクに還流し、所定値に濃縮
する工程と、 を備えたリキッドアイスの連続的製造方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のリキッドアイスの
連続的製造方法において、前記循環タンクから引導した
後、前記筒状エレメントの通過の前に、さらに、前記溶
液を予冷する工程を備えたリキッドアイスの連続的製造
方法。 - 【請求項４】 請求項２記載のリキッドアイスの連続的
製造方法において、前記氷晶核及び前記微小純粋氷晶と
共に前記筒状エレメントから前記溶液を除去した後、結
晶形成工程の加速を促進するために第二磁場を設けるリ
キッドアイスの連続的製造方法。 - 【請求項５】 請求項１又は２記載のリキッドアイスの
連続的製造方法において、さらに、前記筒状エレメント
内の冷却された前記溶液を超音波による照射に曝す工程
を備えたリキッドアイスの連続的製造方法。 - 【請求項６】 請求項１又は２記載のリキッドアイスの
連続的製造方法において、前記氷晶核、及び壁近傍の前
記溶液層の、前記内側表面からの除去は、前記表面を掃
き流し且つ少なくとも一つの前記筒状エレメントの方へ
前記氷晶核及び前記溶液層を偏向させる溶液波面を生じ
させることによって実現されるリキッドアイスの連続的
製造方法。 - 【請求項７】 請求項１又は２記載のリキッドアイスの
連続的製造方法において、前記氷晶核、及び壁近傍の前
記溶液層の、前記内側表面からの除去は、少なくとも一
つの前記筒状エレメントに振動による弾性変形を起こさ
せることによって行われるリキッドアイスの連続的製造
方法。 - 【請求項８】 所定濃度と異なる溶液を受け、それを所
定濃度に調整し、その所定濃度の溶液を供給するための
循環タンクと、前記循環タンクから 、エバポレーター−クリスタライザ
ー内で沸騰冷媒と伝熱接触する少なくとも一つの筒状エ
レメント内に、前記溶液を送出させるためのポンプ手段
と、少なくとも一つの前記筒状エレメントの内壁面上に形成
される氷晶核を除去するための手段と、 氷晶核及び微小純粋氷晶の形成を生じさせ、少なくとも
一つの前記筒状エレメントを通過する溶液を冷却するた
めの冷媒循環路と、 前記エバポレーター−クリスタライザーの上に設けられ
た液体分離装置−再循環熱交換器と、 前記液体分離装置−再循環熱交換器とエバポレーター−
クリスタライザーとを相互に連通する導管手段と、 氷晶核及び微小純粋氷晶を含む冷却された前記溶液が導
管を介して内部に放出され、微小粒子を凝集によって成
長させることにより実用的な寸法の純粋氷晶を断熱的に
内部で製造し、いかなる氷晶も無い濃縮溶液を他の導管
を介して前記循環タンクに還流する氷晶成長容器と、 前記氷晶成長容器から供給される濃縮溶液から純粋氷晶
を分離し、純粋氷晶を分離した濃縮溶液をさらに他の導
管を介して前記循環タンクに還流し、前記純粋氷晶を連
続的に放出する氷分離器と、 を備えたリキッドアイスの連続的製造装置。 - 【請求項９】 所定濃度と異なる溶液を受け、それを所
定濃度に調整し、その所定濃度の溶液を供給するための
循環タンクと、前記循環タンクの下流に位置し、前記循環タンクから 、
エバポレーター−クリスタライザー内で沸騰液体冷媒と
伝熱接触する少なくとも一つの筒状エレメント内に、前
記溶液を送出させるためのポンプ手段と、少なくとも一つの前記筒状エレメントの内壁面上に形成
される氷晶核を除去するための手段と、 少なくとも一つの前記筒状エレメント内に導かれる前
に、前記沸騰液体冷媒から熱を奪うことによって前記溶
液が予冷される、前記ポンプ手段の下流であって、かつ
少なくとも一つの前記筒状エレメントの上流に位置する
熱交換器と、 氷晶核及び微小純粋氷晶の形成を生じさせる、少なくと
も一つの前記筒状エレメントを通過する溶液を冷却する
ための冷媒循環路と、 前記エバポレーター−クリスタライザー内の沸騰液体冷
媒から生じた冷媒蒸気を過熱し、且つ前記沸騰液体冷媒
を過冷し、さらに、前記冷媒循環路に乾燥冷媒蒸気を供
するために、予冷する前記熱交換器から排出される液体
冷媒と蒸気冷媒との混合物を分離する、前記エバポレー
ター−クリスタライザーの上方に設けられた液体分離装
置−再循環熱交換器と、 分離された前記液体冷媒を前記エバポレーター−クリス
タライザーに還流するための前記エバポレーター−クリ
スタライザーと前記液体分離装置−再循環熱交換器とを
相互に連通する導管手段と、 氷晶核及び微小純粋氷晶を含む冷却された前記溶液が導
管を介して内部に放出され、微小粒子を凝集によって成
長させることにより実用的な寸法の純粋氷晶を断熱的に
内部で製造し、いかなる氷晶も無い濃縮溶液を他の導管
を介して前記循環タンクに還流する氷晶成長容器と、 前記氷晶成長容器から供給される濃縮溶液から純粋氷晶
を分離し、純粋氷晶を分離した濃縮溶液をさらに他の導
管を介して前記循環タンクに還流し、前記純粋氷晶を連
続的に放出する氷分離器と、 を備えたリキッドアイスの連続的製造装置。 - 【請求項１０】 請求項８又は９記載のリキッドアイス
の連続的製造装置において、氷晶の形成を増進及び加速
させるために、少なくとも一つの前記筒状エレメントへ
の溶液の引導する前に、さらに、前記溶液に作用する少
なくとも一つの磁場発生手段を備えたリキッドアイスの
連続的製造装置。 - 【請求項１１】 請求項８又は９記載のリキッドアイス
の連続的製造装置において、前記氷晶成長容器の内容物
に作用するように構成された、少なくとも一つの第二磁
場が生ぜしめられているリキッドアイスの連続的製造装
置。 - 【請求項１２】 請求項８又は９記載のリキッドアイス
の連続的製造装置において、さらに、前記内壁面での氷
晶化層の剥離を容易にするために、及び前記筒状エレメ
ント内の全溶液の混合を促進させるために、少なくとも
一つの前記筒状エレメント内の前記溶液に作用する超音
波発生器及び少なくとも一つの超音波変換器とを備えた
リキッドアイスの連続的製造装置。 - 【請求項１３】 請求項８又は９記載のリキッドアイス
の連続的製造装置において、前記エバポレーター−クリ
スタライザーは水平に配置されているリキッドアイスの
連続的製造装置。 - 【請求項１４】 請求項８又は９記載のリキッドアイス
の連続的製造装置において、前記エバポレーター−クリ
スタライザーは垂直に配置され、前記液体分離装置−再
循環熱交換器は水平に配置されているリキッドアイスの
連続的製造装置。 - 【請求項１５】 請求項８又は９記載のリキッドアイス
の連続的製造装置において、複数の筒状エレメントが設
けられ、その内壁面は高品質に磨かれ若しくは非付着性
被覆され、且つその外側表面は粗くなっているリキッド
アイスの連続的製造装置。 - 【請求項１６】 請求項８又は９記載のリキッドアイス
の連続的製造装置において、前記筒状エレメントの外側
表面は、多孔性被覆されているリキッドアイスの連続的
製造装置。 - 【請求項１７】 請求項８又は９記載のリキッドアイス
の連続的製造装置において、前記氷晶核を除去する前記
手段は、前記複数の筒状エレメント内側のシャフトに設
けた複数の回転ブレードであり、前記各シャフトは駆動
プーリーを有し、該プーリーの全ては駆動ベルトにより
回動するリキッドアイスの連続的製造装置。 - 【請求項１８】 請求項１７記載のリキッドアイスの連
続的製造装置において、さらに、少なくとも一つの前記
シャフトに繋がり、このシャフトに超音波振動を生じさ
せる超音波発生装置及び少なくとも一つの超音波変換器
を備えているリキッドアイスの連続的製造装置。 - 【請求項１９】 請求項１８記載のリキッドアイスの連
続的製造装置において、少なくとも一つのシャフトは中
空で、前記超音波変換器に適合し、少なくとも一つの前
記超音波変換器の軸は、少なくとも一つの前記シャフト
の軸に垂直であるリキッドアイスの連続的製造装置。 - 【請求項２０】 請求項１８記載のリキッドアイスの連
続的製造装置において、さらに、少なくとも一つの前記
シャフトに取り付けられ、このシャフトと共に回動し、
少なくとも一つの前記変換器によって生ぜしめられる超
音波エネルギーが作用する複数の細長表面を備えたリキ
ッドアイスの連続的製造装置。 - 【請求項２１】 筒状エレメントの配列を包含するエバ
ポレーター−クリスタライザーは、箱型状のもので、単
一ユニットに形成するために氷分離器に結合されてお
り、 前記ユニットは、バネによって、U 字状のヨークに、こ
のヨークに対しての平行移動において１自由度を有する
方法で、取り付けられ、 該ヨークはバネによって、固定基盤上に、この固定基盤
に対しての平行移動において１自由度を有する方法で取
り付けられ、前記ユニット及び前記ヨークの平行移動は
共通面内において行われ、 前記ヨークの平行移動は前記固定基盤に固設されたシェ
ーカーによって実現され、 該シェーカーの効果は、最
終的に前記ヨークに伝達され、 前記筒状エレメント内で形成された氷が、アウトレット
ソケットを有するアウトレットマニフォールド内に浮上
し、 前記ヨークは、前記シェーカーによって作用を受けたと
き、前記シェーカーと共通の面内 において強制振動させら
れ、 それによって、前記ユニットにおいて反動振動が誘起さ
れ、 U 字状の前記ヨークは、さらに、前記ヨークのリムの上
端部に取り付けられたエラストマー性の緩衝器を備えて
おり、この緩衝器は、振動している前記ユニットが、振
動している前記ヨークに衝突した時に、前記ヨークの端
壁に取り付けられた剛性のカウンタバッファと相互に作
用し、それによって前記筒状エレメントに弾性変形を生
じさせ、 前記外側ソケットに近傍の、ヨークに取り付けられた緩
衝器の剛性が、前記ヨークの他端に取り付けられた緩衝
器の剛性よりも大きく、 これによって、ユニットとヨークとの衝突の際、前記ア
ウトレットマニフォールド内の氷を、該アウトレットマ
ニフォールドの一部であるアウトレットソケットの方へ
移動させ且つそれを通過させる力を生じさせるリキッド
アイスの連続的製造装置。 - 【請求項２２】 請求項２１記載のリキッドアイスの連
続的製造装置において、前記筒状エレメントは一方向に
拡径された断面を有し、その長軸は振動面に垂直な方向
に延在するリキッドアイスの連続的製造装置。 - 【請求項２３】 請求項２１記載のリキッドアイスの連
続的製造装置において、前記氷分離器の上端を覆う前記
アウトレットマニフォールドの底部は、ストレイナーと
して形成されているリキッドアイスの連続的製造装置。 - 【請求項２４】 請求項８又は９記載のリキッドアイス
の連続的製造装置において、前記氷晶核を除去する前記
手段は、所定の寸法の氷晶の形成のために必要とされる
時間と等しい時間だけ周期的に振動させる断続器−分配
器によって制御される複数の加振器であり、稼働時に
は、前記筒状エレメントを弾性変形をさせるリキッドア
イスの連続的製造装置。 - 【請求項２５】 請求項８又は９記載のリキッドアイス
の連続的製造装置において、前記氷晶核を除去する前記
手段は、前記筒状エレメントの入口端部に取り付けられ
た複数のヘッドであり、各ヘッドは、静止状態におい
て、穿孔されたプレートの孔の上に支持されるボールを
包含しており、水力学的な断続器−分配器は、溶液のパ
ルスを穿孔された前記プレートを介して前記筒状エレメ
ントに定期的に送り、前記ボールを乱動させ、それによ
って、前記ボールは、前記プレートと、前記ヘッドの壁
とに激しく衝突し、よって、周期的な振動と、前記壁か
ら前記氷晶核の剥離のための圧力変動とを前記筒状エレ
メント内に生じさせるリキッドアイスの連続的製造装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW083110000A TW288092B (ja) | 1992-05-14 | 1994-10-27 | |
| JP6264281A JP3014931B2 (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | リキッドアイスの連続的製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6264281A JP3014931B2 (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | リキッドアイスの連続的製造方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0942811A JPH0942811A (ja) | 1997-02-14 |
| JP3014931B2 true JP3014931B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=17400993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6264281A Expired - Fee Related JP3014931B2 (ja) | 1992-05-14 | 1994-10-27 | リキッドアイスの連続的製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-10-27 JP JP6264281A patent/JP3014931B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0942811A (ja) | 1997-02-14 |
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