JPH01239358A - 製氷、蓄冷兼蓄熱装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、製氷機及び該製氷別を利用して冷凍機使用の
加熱冷却システムの蓄熱用水槽へ蓄冷する方法に関する
。

（従来の技術） 一般に製氷方式としては、水産食品等の業務用にはブロ
ックアイス方式とか、シリンダ面の氷を刃によって掻き
落すフレークアイス方式があり、またヒートポンプ等に
おける蓄熱用の製氷方式としてはヘヤピンコイルの外管
に氷を着けるアイスバンク方式やバッジ、デフロストを
行なうプレートアイス方式等がある。

しかしながら前記従来技術においては、一般に、氷の厚
さが犬であるため凍結時間が長くかかる欠点があり、フ
レークアイスマシンにおいては掻き落し刃の抵抗が大き
く動力がかかり、また刃の消耗も大であり、しかもシリ
ンダが冷媒を直接膨脹させるため回転軸との間における
ガスシール部における漏洩などの欠点があった。またア
イスバンク方式においては、ヘアピンコイル外径に結氷
させるため上下の氷の耐着の不均一や氷の厚さのだめの
結氷効率の悪さや氷と冷水間の熱交換の不均一等の欠点
もあり、ボットガスによるデフロストを行なって氷の剥
離をするときはバッジ式となるため連続的に製氷が行わ
れないという欠点があった。

氷の蓄熱を目的とし冷水を作る操作においては、特に製
氷時間が短いこと製氷の効率がよいことすなわち伝熱効
率がよいことが望ましく、氷の食品用透明度など必要で
なく、またバッジ式よりも連続的の方が望ましいことで
はあるが、これらの条件を満たすに足る製氷方式１は存
在しなかった。

（発明が解決しようとする課題） 従来技術においては前記のように種々の問題がある。本
発明は、連続的に製氷しかつ自動釣（こ能率よく砕氷で
きる製氷機を得るとともにこの製氷Ｉを冷凍機使用の加
熱冷却システムにおいて蓄冷用として組み合せることに
より、従来技術の前記問題点を解決することを目的とす
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するために、本願発明の宇Ｊ氷様は駆
動用ロータ、従動用ロータ、前記両ロータ間に張られた
屈曲自在な無端のスヂールベル［へ、該ベルトの長さ方
向の両側に取付けられた伸縮屈曲性材料製の縁、前記ス
チールベルトの上面に水膜を形成させるように設けられ
た水供給手段及び前記スチールベルトを冷却する手段か
らなる。

また本発明の製氷機は無端のスチールベルト上の水膜に
向けてジェット気流を噴射させる手段を設け、また無端
のスチールベルトのうちの上部側に位置するベルトの下
面に近接または摺動してプレート状のクーラを設けると
ともに該ベルトの下面と該クーラの上面との間にブライ
ンを噴射して介在させるように構成する。

更に本発明の製氷機は無端のスチールベルトのうちの上
部側に位置するベルトの下面に冷却ブラインを直接噴射
するように構成する。

次に冷凍機使用の加熱冷却システムの蓄熱用水槽へ蓄冷
するため本発明の方法は、連続的に移動する無端のスチ
ールベルトを冷却しつつ該ベルト上に散水して薄氷を形
成させ、次いで該ベルトを屈曲さぜることにより前記薄
氷を剥離破砕し、この剥離破砕された細氷を蓄熱用水槽
に連続的に直接投入し冷ＪＪＩ力どして貯′ｉａする。

更に本発明の蓄冷方法は前記の製氷機を冷水纏として利
用し、連続的にしかも早い速度で移動する無端のスチー
ルベルトを冷却しつつ該ベルト上に散水して冷水を作り
、この冷水を蓄熱用水槽に連続的に供給し冷却力として
貯蔵することもできる。

（作用） 本発明の製氷機によれば連続的に移動する無端のスチー
ルベルトを冷却しながら該ベルト上に散水して薄氷を形
成させ、次いで該ベルトが往復移動する端部において屈
曲するので、これにＪ二って前記薄氷を剥離破砕するこ
とができる。

そしてこの剥離破砕された細氷を蓄熱用水槽に連続的に
直接投入すれば該水槽に投入された細氷は水面に浮き、
温度の高い水は上面の細氷を溶かし、冷たくなった水は
該水槽の下部に溜り自然循環を行なうことにより冷却力
として蓄えられる。

また製氷機をそのベルトの回転を速度を上げることによ
り冷水機として利用して冷水を得ることもできる。

無端のスチールベルトの長さ方向の両側に取イ」けられ
た縁は該ベルト上に供給された水がベルトからこぼれ落
ちるの防止する。

また無端のスチールベルト上の水膜に向けて噴射される
ジェット気流により該ベルト上の水膜の冷却が著しく促
進される。

さらに、無端のスチールベルトのうちの上部側に位置す
るベルトの下面とこれに近接するプレート状のクーラと
の間にブラインを噴射介在させれば、液体接触によりベ
ルト下面とクーラ上面との間の伝熱が促進されるととも
に両者間の潤消剤としても働く。

（実施例） 本発明を実施例について説明する。

第１図及び第２図は本発明の製氷様の１実施例であって
、１はスチール（ステンレス）ベルト、２はベルト駆動
用ロータ、３は従動ロータ、４はプレートクーラ、５は
散水ヘッダ、６は清水導管、７は空気冷却器、８は空気
噴出口、９はｉ？ＪＩ１１部、１０はブライン受は皿、
１１はブラインポンプ、１２はブライン噴射口、１３は
Ｖ型ゴムベルト、１４はドライブベルト、１５は蓄熱用
水槽、１６は戻り管、１７は導出管である。

ベルト駆動用ロータ２、従動ロータ３にはＶ溝が刻んで
あり、ドライブベルト１４が前記Ｖ満に掛合し、これに
よりスチールベルト１が移動せしめられる。製氷用の清
水は清水導管６を通り散水ヘッダ５からスチールベルト
１上に散水される。

スチールベルト１はその長さ方向の両側に■型ゴムベル
トの縁が接着されているのでスチールベルト１の両側か
らこぼれ落ちることがなく薄く水膜となってスチールベ
ルト１上に形成され、該ベルト１の進行に伴い凍結せし
められる。

スチールベルト１の下面に近接して設けられたプレート
クーラ４により該ベルト１は冷却される。該ベルト１の
下面とプレートクーラ４の上面との間にエチレングリコ
ール等のブラインを噴射介在させ、これを伝熱媒体とし
て用いることにより両者間の熱伝達が促進されるととも
に両者間の潤滑の作用をも兼ねさせる。噴射されたブラ
インはブライン受は皿１０に溜り、ブラインポンプ１１
により再び噴射せしめられて循環する。

また、空気冷却器７によって零度以下に冷却された冷風
を導風部９を経て空気噴出口８からジェット気流として
水膜上に噴射させることにより、冷却作用を著しく促進
させることができる。

スチールベルト１上の水は該ベルトの水平移動に伴い薄
氷として結氷する。薄い氷であり、かつスチールベルト
１の熱伝達係数が大きいため結氷は迅速であり、したが
ってベルト駆動用ロータ２と従動ロータ３の間の距離は
小さい寸法に設計することができる。

一方のロータ附近で散水された清水は、薄氷となった他
方のロータに至り、スチールベルト１が曲折するに伴い
該ベルト１から剥離し破砕されて細氷２２となり蓄熱用
水槽１５内に落下し、槽内の水２３の上面を覆うように
層状の細氷２４となって浮ぶ。なお、前記ベルトからの
剥離を容易にするためにヒータ１８を使用することもで
きる。温度の高い水は上面の細氷を溶かし、冷水となっ
て槽内の下部に溜り、自然循環を行う。冷水は導出管１
７から外部へ取出され、冷房等に利用された後に戻り管
１６から槽内に戻り再び冷却される。

前記実施例の説明においては、スチールベルト１をプレ
ートクーラ４によって冷却したが、冷却手段はこれに限
られない。使のブラインチラーからの冷ブラインをスチ
ールベルト１の］・面に向けて噴射して冷却することも
できる。

次に、冷ＩｒＪｉ房装置と結合して製氷殿を使用する蓄
冷方法について第３図の実施例により説明する。

夜間電力を利用して蓄熱用水槽１５に蓄冷するサイクル
は次のようになる。

圧縮例３０により圧縮された冷媒は管３４、管３５、管
３７を順次流れて外気熱交換器３８に入って冷却液化さ
れ、管３９を通って製氷ｍＡの蒸発器としてｑｔ＋くプ
レートクーラ４に入る。これに先立ち液冷媒は膨部弁４
２また１よ４３により減圧膨張される。プレー１〜クー
ラ４では冷却作用を遂行して製氷作用を行なう。蒸発冷
媒は管３２、管３３を通り再び圧縮機に吸入され、サイ
クルを完了する。

製氷機Ａにおいて製造された細氷は、蓄熱用水槽１５に
投入され、ここで蓄冷力して蓄えられる。

夜間の安い電力を利用して、ここに蓄冷を行なっておき
、昼間は冷凍機の運転を休止し、ポンプ４５により蓄熱
用水槽１５に貯溜された冷水を導出管１７より取り出し
、管４６、管５１を経て負荷５３に流通させ、冷房等の
用に供せしめる。

負荷５３を流れて温度の上昇した水は、管５２、管１６
を経て再び蓄熱用の水槽１５に戻され、このようにして
循環を繰返す。

また、製氷ＩＡのスチールベルト１を早い速度で移動し
て散水された水を結氷させることなく冷水として直ちに
蓄熱用水槽１５内に供給し蓄冷を行なうように運転する
こともできる。

次に、夜間電力を利用して蓄熱用水槽１５に熱を蓄積す
るサイクルは次のようになる。

この場合は製氷機△は運転しない。圧縮ｆ’ｌＪ、３゜
により圧縮された冷媒は、管３４を経て凝縮器として働
く熱交換器３１に入り管３２中を流れる流体により冷却
されて液化し放熱作用を発揮した後、管５０、管３９を
順次流れ、膨部弁４２により減圧膨張されて外気熱交換
器３８に入って蒸発し外気より吸熱した後、管３７、管
３６、管３３を経て圧ｗ６ｍに戻り、サイクルを完了す
る。

一方、蓄熱用水槽１５の水はポンプ４５により導出管１
７から取り出され、管４６、管４７を経て管３２に流入
し、ここで加熱されて渇水となり、次いで管４８、管４
９、管１６を順次流れて蓄熱用水槽１５に戻り、槽内部
に温水を貯え熱を蓄積する。

昼間は、ポンプ４５により該温水を導出管１７より取り
出し管４６、管５１を軽て負荷５３に流通させ、暖房等
の用に供せしめる。

負荷５３を流れて湿度の低下した水は、管５２、管１６
を経て再び蓄熱用水槽１５に戻され、このようにして循
環を繰返す。

〔発明の効果〕

連続的に移動する冷却された無端のスチールベルト上に
散水された水が薄氷に形成され、次いで該ベルトの屈曲
によって薄氷が剥離破砕され、この剥離破砕された細氷
は蓄熱用水槽に連続的に投入され冷却力として蓄えられ
る。細氷が連続的に製造でき、デノロストのために冷凍
能力を中断する必要もなく、ヒートポンプ冷房用に、ま
た大容量のアイスバンク用に適している。

深夜電力で氷を製造し蓄冷することにより昼間に冷凍機
を停止するようにして電力料金の節約ができる。

無端のスチールベルトの長さ方向の両側に取付けられた
縁は該ベルト上に供給された水がベルトからこぼれ落ち
るのを防止できる。

また、無端のスチールベルト上の水膜に向けて噴射され
るジェット気流により該ベルト上の水膜の冷却が著しく
促進される。

さらに、無端のスチールベルトのうちの上部側に位置す
るベルトの下面とこれに近接するブレート状のター５と
の間にブラインを噴射介在させれば、ベルト下面とクー
ラ上面との間の伝熱が液体接触により促進され、また両
者間の潤滑剤としても働く。

また、製氷機のスチールベルトを早い速度で移動して散
水された水を結氷させることなく冷水としこれを蓄冷用
として用いることもできる、。

また、本発明の製氷機を旧設備の冷水タンク上に取付け
ることにより細氷を該冷水タンクに投入できるので、旧
設備の蓄冷用としても活用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製氷機の一実施例の説明図、第２図は
第１図のＩＩ−ＩＩ断面図、第３図は本発明の蓄冷方法
に用いるヒートポンプ冷１システムのノロ−シルトダイ
ヤグラムである。 １・・スチールベルト、２・・ベルト駆動用ロータ、３
・・従動ロータ、４・・ター５としてのプレートクーラ
、５・・散水ヘッダ、７・・空気冷部器、８・・空気噴
出口、１２・・シライン噴射口、１３・・伸縮屈曲性材
料製の縁としてのＶ型ゴムベルト、１４・・ドライブベ
ルト、１５・・蓄熱用水槽。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動用ロータ、従動用ロータ、前記両ロータ間に
   張られた屈曲自在な無端のスチールベルト、該ベルトの
   長さ方向の両側に取付けられた伸縮屈曲性材料製の縁、
   前記スチールベルトの上面に水膜を形成させるように設
   けられた水供給手段及び前記スチールベルトを冷却する
   手段からなる製氷機。
2. （２）無端のスチールベルト上の水膜に向けてジェット
   気流を噴射させる手段を設けた請求項１記載の製氷機。
3. （３）無端のスチールベルトのうちの上部側に位置する
   ベルトの下面に近接または摺動してプレート状のクーラ
   を設けるとともに該ベルトの下面と該クーラの上面との
   間にブラインを噴射して介在させるようにした請求項１
   または２記載の製氷機。
4. （４）無端のスチールベルトのうちの上部側に位置する
   ベルトの下面に冷却ブラインを直接噴射する請求項１ま
   たは２記載の製氷機。
5. （５）連続的に移動する無端のスチールベルトを冷却し
   つつ該ベルト上に散水して薄氷を形成させ、次いで該ベ
   ルトを屈曲させることにより前記薄氷を剥離破砕し、こ
   の剥離破砕された細氷を蓄熱用水槽に連続的に直接投入
   し冷却力として貯蔵する請求項１記載の製氷機を利用し
   て冷凍機使用の加熱冷却システムの蓄熱用水槽へ蓄冷す
   る方法。
6. （６）連続的にしかも早い速度で移動する無端のスチー
   ルベルトを冷却しつつ該ベルト上に散水して冷水を作り
   、この冷水を蓄熱用水槽に連続的に供給し冷却力として
   貯蔵する請求項１記載の製氷機を冷水機として利用して
   冷凍機使用の加熱冷却システムの蓄熱用水槽へ蓄冷する
   方法。