JP4157912B2 - 雪の製氷システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、自然の雪に水を混入して粒氷を造り、その冷熱を利用するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のシステムとしては図２に示すように、冬季にロータリー除雪機などの除雪機を使って地上に降った雪を集め、ベルトコンベヤー：１９などの搬送機を利用して貯雪庫：２０に搬送して貯蔵し、夏に貯雪庫：２０内部の冷気と外気取入れ口：２１から取入れた外気を冷気送風機：２２で混合させて温調した冷気をつくり、建物：２３の冷房エネルギーとして使用し、温度が上昇した空気は、還気ダクト：２４を通じて貯雪庫：２０に戻され、再び冷気として利用する方式のものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように雪を貯蔵するシステムにあっては、雪の密度が小さいために貯蔵量の割に利用できる冷熱エネルギー量が少なく、また利用する雪の含水量や圧雪率などの雪質によっては、ベルトコンベヤー：１９などの搬送機に付着しやすくなり、搬送効率が悪くなる上、貯雪庫：２０の内部に雪を均等に貯蔵するのが難しく、人力による均しが必要となってランニングコストが増大する。
【０００４】
この発明はこのような点に着目してなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成で、しかも冬の低い外気温度を有効に利用しながらランニングコストを低く抑えつつ、自然の雪を粒氷化して、搬送や貯蔵を容易にし、粒氷化することによって利用できる冷熱エネルギーを増大させ、長期間の貯蔵を可能にするシステムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、雪と水を混合して造粒機に送り、造粒器で雪と水の混合物を粒状に圧縮成型せしめ、冷気流製氷機の内部空間を落下させながら下部から噴流する冷気と接触させて粒氷をつくる。また下部から噴流する冷気は、冷凍機と連結した冷風器で冷気流製氷機やサイクロンセパレーターからでる排気を還流して再冷却し、冷気送風機で冷気流製氷機に圧送する。
【０００６】
上記で造られた粒氷を、エゼクターの内部で搬送ブロワーによって昇圧された高速冷気流と混合させ、圧送気流管の中を浮遊させながらサイクロンセパレーターに気流搬送し、サイクロンセパレータで、高速冷気流と粒氷を容易に分離し、粒氷を粒氷貯蔵庫に貯蔵し、高速冷気流の排気を冷風器に還流する。
【０００７】
上記の方法で搬送された粒氷貯蔵庫の中の粒氷が、融解する時に発生する冷気を、冷風利用送風機で利用施設に送風し、建物の冷房や低温保冷庫および農業用ハウスの抑制栽培などの冷熱源として利用し、融解して得られた冷水は、さらに、顕熱回収空調機で利用施設で温まった空気の予冷却エネルギーとして再利用し、利用施設などの生活用水や農業用水として使用する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００９】
本発明の実施形態を図１に基づいて詳細に説明すると、本発明のシステムは、冬季に地上に降った雪と水を投入ホッパー：１に投入し、投入ホッパー：１内に装備した雪水混合機：２により雪と水を混合させ、スクリュー押出造粒機やロール押出造粒機などの造粒機：３により雪と水の混合物を粒状に圧縮成型せしめ、冷気流製氷機：４に送り、その空間を落下させながら冷気流製氷機：４の下部から噴流する冷気と接触させて粒氷を造る。
【００１０】
冷気流製氷機：４の下部から噴流する冷気は、冷凍機：５の冷凍サイクルを構成する蒸発器側のコイルを冷風器：６に組み込んで、冷気流製氷機：４やサイクロンセパレーター：１２からでる排気を還流させ、外気取入れ口：２１から取入れた外気と混合して、冷風器：６で再冷却した後に冷気送風機：７で圧送して利用する。
【００１１】
冷気流製氷機：４で造られた粒氷は、シューター：８からエゼクター：９に送り、エゼクター：９の内部で粒氷と冷風器：６の冷気を搬送ブロワー：１０で昇圧した高速冷気流と混合させ、圧送気流管：１１の管内を浮遊させながらサイクロンセパレーター：１２に気流搬送する。
【００１２】
サイクロンセパレーター：１２では、高速冷気流と粒氷を分離させて、粒氷を粒氷貯蔵庫：１３に貯蔵し、高速冷気流は冷風器：６に還流する。
【００１３】
粒氷貯蔵庫：１３の中に貯蔵された粒氷が融解する時に得られる冷気を、冷風利用送風機：１４で利用施設：１５へ送風し、利用施設：１５の冷房や、低温保冷庫および農業用ハウスの抑制栽培などの冷熱源として利用する。
【００１４】
粒氷貯蔵庫：１３に貯蔵された粒氷が融解してできた冷水は、冷水ポンプ：１７で顕熱回収空調機：１６に組込まれた冷水コイル：１８に送り、利用施設：１５などの冷熱源に利用されて温まった空気の予冷却エネルギーとして再利用し、その後は利用施設などの生活用水や農業用水として使用する。
【００１５】
顕熱回収空調機：１６に組込まれた冷水コイル：１８で予冷却された空気は、流氷貯蔵庫：１３に還流して循環再利用する。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、システムを稼動する時期が雪の降る冬季になり、原料の雪が簡単に入手でき、しかも雪の温度が氷の温度と同じ０℃であるため、粒氷を造るのに必要なエネルギーは、雪の凝固潜熱エネルギーのみで足り、また冷熱エネルギーの発生に空冷式の冷凍機を使用すれば、外気温度の低い冬には冷凍機の成績係数も上がって運転効率が高くなり、ランニングコストを低く抑えることができる。
【００１７】
雪を粒氷にして貯蔵するシステムは、雪をそのまま貯蔵するシステムに比べて、貯蔵する容積に対して利用できる冷熱エネルギー量が大きくなり、しかも粒氷自身が固体であるため、粒氷同士の付着もなく、気流搬送が可能となり搬送の効率を向上させることができ、また貯蔵庫に均等に貯蔵できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る雪の製氷システムを示す構成図である。
【図２】従来例を示す雪利用システムの構成図である。
【符号の説明】
１ 投入ホッパー
２ 雪水混合機
３ 造粒機
４ 冷気流製氷機
５ 冷凍機
６ 冷風器
７ 冷風送風機
８ シューター
９ エゼクター
１０ 搬送ブロワー
１１ 圧送気流管
１２ サイクロンセパレーター
１３ 粒氷貯蔵庫
１４ 冷風利用送風機
１５ 利用施設
１６ 顕熱回収空調機
１７ 冷水ポンプ
１８ 冷水コイル
１９ ベルトコンベヤー
２０ 貯雪庫
２１ 外気取入れ口
２２ 冷気送風機
２３ 建物
２４ 還気ダクト
Claims (3)
- 雪と水を混合して造粒機に送り、造粒器で雪と水の混合物（以下では雪水とする）を粒状に圧縮成型せしめ、冷気流製氷機の内部空間を落下させながら下部から噴流する冷気と接触させて粒状の氷（以下では粒氷とする）をつくる雪の製氷システム。
- 請求項１で造った粒氷を、エゼクターの内部で搬送ブロワーによって昇圧された高速冷気流と混合させ、圧送気流管の中を浮遊させながらサイクロンセパレーターに気流搬送し、高速冷気流と粒氷に分離し貯蔵するシステム。
- 請求項２で貯蔵された粒氷が融解する時に発生する冷気を、冷風利用送風機で利用施設に送風し、建物の冷房や低温保冷庫および農業用ハウスの抑制栽培などの冷熱源として利用するシステム。
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