JPH05332585A - 氷蓄熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 過冷却解消部と蓄熱槽とが分離して配設され
た氷蓄熱装置に対し、熱損失を伴う手段を用いることな
く、熱交換器への氷の進展を抑制する。 【構成】 過冷却解消部（６）の上流側に、循環路
（２）中の水又は水溶液を圧流状態にして、下流側に向
って圧送する圧流発生部材（８）を備えさせる。前記過
冷却解消部（６）の周辺部において循環路（２）の配管
内壁に付着した氷が過冷却解消部（６）の周辺部から上
流側に向って進展したとき、前記圧流発生部材（８）
が、水又は水溶液を圧流状態にして前記進展する氷に向
って圧流を圧送する。これにより前記氷を剥離させて熱
交換器（５）に氷が進展することを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、氷蓄熱装置に係り、特
に、水又は水溶液を過冷却状態まで冷却した後、この過
冷却状態を解消することによってスラリー状の氷を生成
し、該氷を蓄熱槽内に貯留するようにしたものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気調和装置等に設けられて
いる氷蓄熱装置として、冷房負荷のピーク時における電
力需要の軽減及びオフピーク時における電力需要の拡大
を図ることに鑑みて、例えば、特開昭６３−２１７１７
１号公報に開示されるように、冷房負荷のピーク時にお
ける冷熱として利用するためのスラリー状の氷を冷房負
荷のオフピーク時に生成して蓄熱槽に貯留しておく所謂
ダイナミック型の氷蓄熱装置が知られている。

【０００３】この種の氷蓄熱装置の一例について説明す
ると、図７に示すように、水の循環路（ａ）に、蓄熱槽
（ｂ）、ポンプ（ｃ）、熱交換器（ｄ）及び過冷却解消
部（ｅ）を備えさせる。そして、図７に矢印で示すよう
に、ポンプ（ｃ）によって蓄熱槽（ｂ）内に貯留されて
いる水を取出して熱交換器（ｄ）に送込み、該熱交換器
（ｄ）によってこの水を過冷却状態まで冷却する。その
後、この水を過冷却解消部（ｅ）に導入して撹拌などの
手段によって過冷却状態を解消させてスラリー状の氷を
生成する。そして、この生成された氷を蓄熱槽（ｂ）に
回収してこの蓄熱槽（ｂ）に冷熱を蓄熱するようにして
いる。このように、この種の氷蓄熱装置にあっては過冷
却解消部（ｅ）において氷を生成するため、製氷時の冷
凍機の効率が高いものである。また、水の代りに水溶液
が採用される場合もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな氷蓄熱装置においては、水の過冷却度が大きい場合
や循環路（ａ）における過冷却水の流量が小さいような
場合には、図８に示すように、過冷却解消部（ｅ）で生
成された氷（Ｉ）が管内壁に付着し、この付着した氷の
周辺において過冷却状態が解消し、このため氷（Ｉ）が
水の流れの上流側に向って進展することがある。そし
て、この氷の進展が熱交換器（ｄ）にまで達した場合に
は、該熱交換器（ｄ）の冷却管表面に氷が付着すること
になって熱交換効率が大幅に低下してしまうことになる
と同時に冷却管の閉塞を招き熱交換器の破損の虞れさえ
あるため、安定した製氷運転を行うことができないこと
になってしまう。

【０００５】そこで、この氷の進展を防止するために、
図８の如く熱交換器（ｄ）と過冷却解消部（ｅ）との間
の循環路（ａ）の一部にヒータ（ｆ）を備えさせて管壁
を加熱しておき、該ヒータ（ｆ）の配設位置において氷
（Ｉ）を融解することによって進展する氷（Ｉ）が熱交
換器（ｄ）に達することがないようにして該熱交換器
（ｄ）への氷（Ｉ）の付着を抑制することが考えられ
る。

【０００６】しかしながら、このような構成では、この
ヒータ（ｆ）が配設されている部分の管壁を常に０℃以
上に保っておく必要があり、この管壁部分では常に過冷
却水が流れていることから、この部分を０℃に維持する
ためには多くの熱量を必要とする。このために、消費電
力が大きくなってしまい、また、このヒータ（ｆ）によ
って加熱された水は製氷に寄与しないことになるので製
氷効率の低下に繋ってしまうといった不具合があった。

【０００７】本発明は、これらの点に鑑みてなされたも
のであって、ヒータ等のような熱損失を伴う手段を用い
ることなく、熱交換器への氷の進展を抑制することがで
きる構成を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、熱交換器に向って進展する氷に対し
て一時的に高圧水流を作用させることによって、管内壁
に付着した氷を剥離するような構成とした。具体的に請
求項１記載の発明は、水又は水溶液と該水又は水溶液で
生成されるスラリー状の氷を貯蔵するための蓄熱槽
（３）と、冷却装置に接続され、前記水又は水溶液を過
冷却状態まで冷却するための熱交換器（５）と、該熱交
換器（５）と前記蓄熱槽（３）との間で前記水又は水溶
液を強制循環させるための循環路（２）と、該循環路
（２）における熱交換器（５）の下流側に配設され、前
記熱交換器（５）で冷却された前記水又は水溶液の過冷
却状態を解消させて前記水又は水溶液を相変化させてス
ラリー状の氷にする過冷却解消手段（６）とを備えた氷
蓄熱装置を前提としている。そして、前記過冷却解消手
段（６）の周辺部において循環路（２）の配管内壁に付
着した氷（Ｉ）が過冷却解消手段（６）の周辺部から上
流側に向って進展したとき、前記水又は水溶液を圧流状
態にして、前記進展する氷（Ｉ）に対して、下流側に向
って圧送する圧流発生手段（８）を備えさせるような構
成とした。

【０００９】請求項２記載の発明は、前記請求項１記載
の氷蓄熱装置において、循環路（２）における熱交換器
（５）の下流側で且つ過冷却解消手段（６）の上流側の
位置に、該循環路（２）の流路径を小径にして氷（Ｉ）
の進展を抑制し、この小径部分において進展する氷
（Ｉ）を氷塊として生成する進展抑制手段（７）を配設
させる。そして、圧流発生手段（８）を、進展抑制手段
（７）の上流側から下流側に向って、進展抑制手段
（７）周辺部の氷塊に対して圧流を圧送するような構成
としている。

【００１０】請求項３記載の発明は、前記請求項１又は
２記載の氷蓄熱装置において、圧流発生手段（８）を、
進展する氷（Ｉ）に向って圧送する圧流を循環路（２）
の配管内壁近傍に導入するような構成としている。

【００１１】請求項４記載の発明は、前記請求項１、２
又は３記載の氷蓄熱装置において、過冷却解消手段
（６）の上流側に、氷（Ｉ）の進展を検知する氷進展検
知手段（１２）を配設し、該氷進展検知手段（１２）
を、循環路（２）の配管内壁近傍の温度が過冷却温度か
ら過冷却解消温度になった時に圧流発生手段（８）を作
用させるような構成としている。

【００１２】請求項５記載の発明は、前記請求項１、２
又は３記載の氷蓄熱装置において、過冷却解消手段
（６）の上流側に、氷（Ｉ）の進展を検知する氷進展検
知手段を配設し、該氷進展検知手段を、電圧が印加され
た２つの電極（１４），（１５）を循環路（２）の延長
方向に亘って配設して成す。そして、この電極（１
４），（１５）間の電流が所定値以下に低下したとき、
圧流発生手段（８）を作用させるような構成としてい
る。

【００１３】

【作用】上記の構成により、本発明では、以下に述べる
ような作用が得られる。請求項１記載の発明では、循環
路（２）を強制循環している水又は水溶液が熱交換器
（５）によって過冷却状態まで冷却され、この過冷却状
態の水又は水溶液が過冷却解消手段（６）において相変
化されてスラリー状の氷となる。その後、この氷は循環
路（２）を流れて蓄熱槽（３）に達し、該蓄熱槽（３）
に蓄冷熱として貯留される。このような製氷動作におい
て、前記過冷却解消手段（６）の周辺部で循環路（２）
の配管内壁に氷が付着し、この氷が上流側に向って進展
するような場合、圧流発生手段（８）の駆動によって水
又は水溶液が圧流状態とされて前記進展する氷に対して
下流側に向って圧送される。これによって、氷が管内壁
から剥離されることになるために、熱交換器（５）の冷
却管表面に氷が付着して製氷能力が大幅に低下したり冷
却管が閉塞して熱交換器が破損したりするようなことが
回避されることになる。

【００１４】請求項２記載の発明では、進展抑制手段
（７）において進展する氷（Ｉ）が氷塊となり、このよ
うな氷塊が生成された後、圧流発生手段（８）の駆動に
よって水又は水溶液が圧流状態とされて圧送される。
又、氷は氷塊状態では配管内面から剥離し易くなってい
るために進展抑制動作を確実に行うことができる。

【００１５】請求項３記載の発明では、圧流発生手段
（８）から圧送される圧流は配管内壁近傍に導入される
ため、配管内壁に沿って進展する氷に対して効率良く氷
の剥離動作を行わせることができる。

【００１６】請求項４記載の発明では、氷進展検知手段
（１２）の配設位置において過冷却水が流れている状態
では、配管内壁近傍の温度が過冷却温度になっているた
めに、該氷進展検知手段（１２）は氷が進展していない
ことを検知し、一方、氷進展検知手段（１２）の配設位
置に氷が進展すると、配管内壁近傍の温度が過冷却解消
温度になるので、該氷進展検知手段（１２）によって氷
の進展が検知されて、圧流発生手段（８）が駆動され
る。このため、氷が進展した時のみ圧流発生手段（８）
を駆動させることができる。

【００１７】請求項５記載の発明では、２つの電極（１
４），（１５）間に過冷却水が流れている状態では、こ
の電極（１４），（１５）間を流れる電流が所定値以上
となっており、これによって氷が進展していないことを
検知し、一方、２つの電極（１４），（１５）間に氷が
進展すると、この電極（１４），（１５）間を流れる電
流が所定値以下になり、これによって氷の進展が検知さ
れて、圧流発生手段（８）が駆動される。このため、水
と氷の電気抵抗の差を利用することによって氷の進展検
知が確実に行える。

【００１８】

【実施例】

（第１実施例）次に、本発明の第１実施例を図面に基づ
いて説明する。図１には本例の氷蓄熱装置（１）の全体
構成を示している。この図１に示す如く、本例の氷蓄熱
装置（１）は、水の循環路（２）に、蓄熱槽（３）、ポ
ンプ（４）、熱交換器（５）、本発明でいう過冷却解消
手段としての過冷却解消部（６）が備えられて成ってい
る。以下、各部材について説明する。

【００１９】蓄熱槽（３）は上方が開放された略立方体
状の箱体であって、その内部には、水及びこの氷蓄熱装
置によって生成されたスラリー状の氷が貯留されるよう
になっている。ポンプ（４）は、配管を介して前記蓄熱
槽（３）の側面下端部に接続されており、蓄熱槽（３）
内の下層部分に貯留されている水を取出すようになって
いる。また、熱交換器（５）は、前記ポンプ（４）から
導入された水を過冷却状態（例えば−２℃）まで冷却す
るものであって、本発明でいう冷却装置としての図示し
ない冷凍機に接続されている。そして、過冷却解消部
（６）は前記熱交換器（５）において過冷却状態まで冷
却された水の過冷却状態を、撹拌等の手段を用いて解消
してこの水を相変化つまり、氷化させるようになってい
る。また、前記循環路（２）の下流端は前記蓄熱槽
（３）の上方に位置しており、過冷却解消部（６）にお
いて生成された氷を蓄熱槽（３）に貯留させるようにし
ている。

【００２０】そして、本例の特徴とする構成の１つとし
て、前記熱交換器（５）の下流側で且つ過冷却解消部
（６）の上流側に位置する配管には本発明でいう進展抑
制手段としての逆流防止部（７）が配設されている。以
下、この逆流防止部（７）の構成について説明する。こ
の逆流防止部（７）は、過冷却水が流通する配管（２
ａ）の内壁に特徴を有しており、図２に示すように、こ
の配管（２ａ）の内壁に絞り部材（７ａ）が配設されて
いる。この絞り部材（７ａ）は、配管（２ａ）内壁の周
方向全体に亘って配設されていて、過冷却水流通方向上
流側から下流側に向って流路径が次第に小さくなるよう
に傾斜されたテーパ面（７ｂ）と該テーパ面（７ｂ）の
下流側端から配管（２ａ）の管壁に向って配管半径方向
に延びる垂直面（７ｃ）とを備えている。このような構
成により、前記過冷却解消部（６）から管内壁を進展し
てきた氷（Ｉ）が、この管内壁から垂直面（７ｃ）に進
展され、この垂直面（７ｃ）周辺において氷塊として成
長するような構成とされている（図２の仮想線参照）。

【００２１】また、本例のもう１つの特徴とする構成と
して、図１に示すように、前記熱交換器（５）の上流側
で且つポンプ（４）の下流側には、本発明でいう圧流発
生手段としての圧流発生部材（８）が配設されている。
この圧流発生部材（８）は、シリンダ（８ａ）内に往復
動自在なピストン（８ｂ）が配設されて成り、このシリ
ンダ（８ａ）とピストン（８ｂ）との間に形成された圧
縮室（８ｃ）を循環路（２）における熱交換器（５）の
上流側位置に接続管（８ｄ）によって接続している。つ
まり、前記ピストン（８ｂ）の上昇移動（矢印Ａ）に伴
って圧縮室（８ｃ）内に圧流を発生させて、この圧流を
熱交換器（５）及びその下流側に向って圧送するように
構成されている。

【００２２】次に、上述の如く構成された氷蓄熱装置
（１）の製氷動作について説明する。先ず、ポンプ
（４）を駆動させて蓄熱槽（３）内に貯留されている水
を取出して熱交換器（５）に送込む。また、このポンプ
（４）の駆動開始と同時に図示しない冷凍機が駆動され
て、該冷凍機から熱交換器（５）に送込まれた液冷媒
が、この熱交換器（５）において水との間で熱交換を行
って蒸発し、この熱交換器（５）において前記水が過冷
却状態（例えば−２℃）まで冷却される。このようなポ
ンプ（４）の駆動に伴って前記圧流発生部材（８）の圧
縮室（８ｃ）にも水が充満されている。その後、この過
冷却状態となった水は、液相状態を保ったまま逆流防止
部（７）を経て過冷却解消部（６）に達する。そして、
この過冷却解消部（６）に導入された過冷却状態の水
は、撹拌などの手段によって過冷却状態が解消されて相
変化し、スラリー状の氷となる。このようにして過冷却
解消部（６）で生成されたスラリー状の氷は、この過冷
却解消部（６）から更に下流側に流されて、蓄熱槽
（３）に回収され、この蓄熱槽（３）に冷熱が蓄熱され
ることになる。

【００２３】そして、このような製氷動作において水の
過冷却度が大きい場合や循環路（２）における過冷却水
の流量が小さいような場合には、過冷却解消部（６）で
生成された氷が循環路（２ａ）の管内壁に付着し、それ
が水の流れの上流側に向って進展することになる。そし
て、このように氷（Ｉ）が進展するような場合、この進
展してきた氷（Ｉ）が逆流防止部（７）に達すると、図
２に仮想線で示すように、この氷（Ｉ）は絞り部材（７
ａ）の垂直面（７ｃ）周辺において氷塊として成長する
ことになる。そして、本例では、一定時間間隔でもって
前記圧流発生部材（８）を駆動させ、ピストン（８ｂ）
の上昇移動（矢印Ａ）に伴って圧縮室（８ｃ）内に圧流
を発生させて、この圧流を熱交換器（５）及びその下流
側の循環路（２）に向って圧送するようにしている。こ
のようにして循環路（２）に圧流を圧送させると、該圧
流は熱交換器（５）を経て逆流防止部（７）に作用し、
この逆流防止部（７）にあっては絞り部材（７ａ）によ
って流路径が小さくされているために、圧流の流速が上
昇し、前記垂直面（７ｃ）周辺において成長している氷
塊がこの圧流によって管内壁及び絞り部材（７ａ）から
剥離されることになる。そして、このような動作が一定
時間間隔で繰返して行われることにより、氷（Ｉ）の進
展は逆流防止部（７）までに止められ、この逆流防止部
（７）の上流側の熱交換器（５）にまで達するようなこ
とはない。従って、熱交換器（５）の冷却管表面に氷が
付着して製氷能力が大幅に低下したり冷却管が閉塞して
該熱交換器が破損したりするようなことが回避されるこ
とになって、安定した高効率の製氷動作を継続して行う
ことができる。

【００２４】このように本例の構成は、進展する氷
（Ｉ）を循環路（２）の一部において、管内壁から剥離
し易い氷塊の状態として生成させておき、この氷塊に圧
流を作用させ、更に、この圧流の流速を上昇させて、管
内壁を進展する氷を剥離するようにして氷の熱交換器
（５）への進展を確実に防止して製氷能力を確保するよ
うにしている。尚、本第１実施例では、一定時間間隔で
もって前記圧流発生部材（８）を駆動させるようにして
たが、氷の進展を検出できるようにしておき、該氷の進
展が検出されると圧流発生部材（８）を駆動させるよう
な構成としてもよい（その具体的構成は後述する第２実
施例中のものを利用することができる。） （第２実施例）次に、本発明の第２実施例について説明
する。本例は、圧流発生部材（８）及び逆流防止部
（７）の変形例であって、その他の構成は上述した第１
実施例と同様であるために説明を省略し、本例の特徴と
する構成のみについて説明するに止める。

【００２５】図３に示すように、本例における圧流発生
部材（８）は、圧縮室（８ｃ）が、第１配管（９）によ
って熱交換器（５）の上流側に連通されており、この第
１配管（９）には第１バルブ（９ａ）が介設されてい
る。また、前記圧縮室（８ｃ）は、第２配管（１０）に
よって過冷却解消部（６）の上流側にも連通されてお
り、この第２配管（１０）には第２バルブ（１０ａ）が
介設されている。

【００２６】次に、前記第２配管（１０）及びその周辺
の構造について説明する。図４に示すように、前記第２
配管（１０）は循環路配管（２ａ）の径よりも大きく設
定されており、その下流端が過冷却解消部（６）に接続
されている。そして、この第２配管（１０）には前記循
環路配管（２ａ）における熱交換器（５）下流側が所定
寸法だけ挿入されている。これによって前記第２配管
（１０）の内壁と循環路配管（２ａ）の外壁との間には
リング状の圧流吐出通路（１１）が形成されることにな
る。そして、この圧流吐出通路（１１）の下流端から所
定寸法を存した下流側には本発明でいう氷進展検知手段
としての氷進展検知センサ（１２）が配設されている。
この氷進展検知センサ（１２）は、第２配管（１０）の
内壁近傍の温度を検知しており、この検知している温度
が氷点下温度（例えば−２℃）から０℃になると、圧流
発生部材（８）のコントローラ（１３）に検知信号を発
するように構成されている。つまり、この氷進展検知セ
ンサ（１２）周辺に過冷却水（−２℃）が流れている場
合には、氷が進展していないのでコントローラ（１３）
への検知信号の発信を行わず、氷（Ｉ）（０℃）が進展
して、この氷進展検知センサ（１２）周辺に達するとコ
ントローラ（１３）への検知信号の発信を行って圧流発
生部材（８）を駆動させるような構成とされている。

【００２７】次に、上述した本例の構成による氷進展防
止動作について説明する。通常の製氷動作にあっては、
第１バルブ（９ａ）を開放すると共に第２バルブ（１０
ａ）を閉塞しておき、過冷却水が圧流発生部材（８）の
圧縮室（８ｃ）に導入されないようにしておく。つま
り、圧縮室（８ｃ）内には０℃以上の水を貯留させてお
く。そして、過冷却解消部（６）から氷（Ｉ）が進展し
て図４に仮想線で示す如く氷進展検知センサ（１２）に
達すると、コントローラ（１３）への検知信号の発信を
行って圧流発生部材（８）を駆動させる。つまり、ピス
トン（８ｂ）の上昇移動に伴って圧縮室（８ｃ）内に圧
流を発生させて、この圧流を前記圧流吐出通路（１１）
から進展する氷（Ｉ）に向って圧送させる。これによ
り、氷（Ｉ）に０℃以上の圧流が作用することによって
管内壁から剥離されることになる。また、ここで圧送さ
れる圧流は圧流吐出通路（１１）を経て配管内壁近傍に
導入されるため、配管内壁に沿って進展する氷に対して
効率良く氷の剥離動作を行わせることができる。従っ
て、本例の構成によっても、熱交換器（５）にまで氷が
進展するようなことはなく、安定した高効率の製氷動作
を継続して行うことができる。

【００２８】（変形例）次に、上述した第２実施例の変
形例について説明する。本例は、氷の進展を検知する構
成の変形例である。図５に示すように、圧流吐出通路
（１１）の下流端から所定寸法を存した下流側に循環路
（２）の延長方向に所定間隔を存して電極（１４），
（１５）を配設し、この電極（１４），（１５）間に直
流電源（１６）より電圧を印加しておき、この電極（１
４），（１５）間の電流を測定するような構成とする。
具体的には、この電極（１４），（１５）間に抵抗
（Ｒ）を介設しておき、この抵抗（Ｒ）両端間の電圧を
測定する。そして、この電圧が所定値以下になった時
に、圧流発生部材（８）のコントローラ（１３）に検知
信号を発するように構成されている。つまり、この電極
（１４），（１５）に氷が進展しておらず各電極（１
４），（１５）周辺に過冷却水が流れている場合には、
電極（１４），（１５）間の電気抵抗が小さく、一方、
氷（Ｉ）が進展して、図５に仮想線で示すように、この
電極（１４），（１５）が氷（Ｉ）で覆われた際に該電
極（１４），（１５）間の電気抵抗が大きくなり、これ
に伴って電極（１４），（１５）間の電流が低下すると
コントローラ（１３）への検知信号の発信を行って圧流
発生部材（８）を駆動させるような構成とされている。
つまり、水と氷との電気抵抗の差を利用して氷の進展を
検知するような構成となっている。尚、氷進展防止動作
は、上述した第２実施例と同様であるので本例では省略
する。

【００２９】（第３実施例）次に、本発明の第３実施例
について説明する。本例は、圧流発生部材（８）周辺部
の変形例であって、その他の構成は上述した第２実施例
と同様であるために説明を省略し、本例の特徴とする構
成のみについて説明するに止める。

【００３０】図６に示すように、本例の循環路（２）に
おける過冷却解消部（６）の下流側には分離器（１７）
が介設されている。この分離器（１７）は、第３配管
（１８）が接続されていると共に、過冷却解消部（６）
から導入される氷と水とを分離し、氷を蓄熱槽（３）側
に水を第３配管（１８）側に分離供給するような構成と
されている。また、圧流発生部材（８）は、圧縮室（８
ｃ）が、第３配管（１８）に接続されており、この第３
配管（１８）には第３バルブ（１８ａ）が介設されてい
る。また、前記圧縮室（８ｃ）は、第４配管（１９）に
よって過冷却解消部（６）の上流側にも連通されてお
り、この第４配管（１９）には第４バルブ（１９ａ）が
介設されている。また、圧流発生部材（８）のコントロ
ーラ（１３）には、上述した第２実施例と同様の氷進展
検知センサの検知信号が送信自在とされている。

【００３１】このような構成により、氷進展防止動作に
あっては、第３バルブ（１８ａ）が開状態から閉状態に
切替えられ、第４バルブ（１９ａ）が閉状態から開状態
に切替えられると共に、分離器（１７）から圧流発生部
材（８）の圧縮室（８ｃ）に導入されている水がピスト
ン（８ｂ）の上昇移動に伴って圧流となって第４配管
（１９）を経て循環路（２）に流入し、進展する氷を剥
離するような構成とされている。

【００３２】従って、本例の構成によっても、熱交換器
（５）にまで氷が進展するようなことはなく、安定した
高効率の製氷動作を継続して行うことができる。

【００３３】尚、上述した各実施例では循環路（２）に
製氷用の水を流通させるような構成としたが、水に限ら
ずブライン等の水溶液を流通させるようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
以下に述べるような効果が発揮される。請求項１記載の
発明によれば、過冷却解消手段（６）の周辺部において
循環路（２）の配管内壁に付着した氷（Ｉ）が過冷却解
消手段（６）の周辺部から上流側に向って進展したと
き、水又は水溶液を圧流状態にして、前記進展する氷
（Ｉ）に対して、下流側に向って圧送する圧流発生手段
（８）を備えさせるような構成とし、圧流発生手段
（８）からの水又は水溶液の圧送によって、氷を管内壁
から剥離するようにしたために、熱交換器（５）の冷却
管表面に氷が付着して製氷能力が大幅に低下したり冷却
管が閉塞して該熱交換器が破損したりするようなことが
回避され、従来のヒータ等のような熱損失を伴う手段を
用いることなく、熱交換器への氷の進展を抑制すること
ができ、氷蓄熱装置の製氷能力の向上を図ることができ
る。

【００３５】請求項２記載の発明によれば、循環路
（２）における熱交換器（５）の下流側で且つ過冷却解
消手段（６）の上流側の位置に、該循環路（２）の流路
径を小径にして氷（Ｉ）の進展を抑制し、この小径部分
において進展する氷（Ｉ）を氷塊として生成する進展抑
制手段（７）を配設させ、そして、圧流発生手段（８）
を、進展抑制手段（７）の上流側から下流側に向って、
進展抑制手段（７）周辺部の氷塊に対して圧流を圧送す
るような構成とし、配管内面から剥離し易い氷塊を生成
した後、この氷塊を剥離するようにしたために、進展抑
制動作を確実に行うことができる。

【００３６】請求項３記載の発明によれば、圧流発生手
段（８）を、進展する氷（Ｉ）に向って圧送する圧流を
循環路（２）の配管内壁近傍に導入するような構成とし
たために、配管内壁に沿って進展する氷に対して効率良
く氷の剥離動作を行わせることができる。

【００３７】請求項４記載の発明によれば、過冷却解消
手段（６）の上流側に、氷（Ｉ）の進展を検知する氷進
展検知手段（１２）を配設し、該氷進展検知手段（１
２）を、循環路（２）の配管内壁近傍の温度が過冷却温
度から過冷却解消温度になった時に圧流発生手段（８）
を作用させるような構成とし、氷進展検知手段（１２）
の配設位置に氷が進展すると、配管内壁近傍の温度が過
冷却解消温度になって、該氷進展検知手段（１２）によ
って氷の進展が検知されて、圧流発生手段（８）が駆動
されるようにしたために、氷が進展した時のみ圧流発生
手段（８）を駆動させることができ、圧流発生手段の無
駄な動作が防止できて、効率の良い製氷動作を得ること
ができる。

【００３８】請求項５記載の発明によれば、過冷却解消
手段（６）の上流側に、氷（Ｉ）の進展を検知する氷進
展検知手段を配設し、該氷進展検知手段を、電圧が印加
された２つの電極（１４），（１５）を循環路（２）の
延長方向に亘って配設して成し、この電極（１４），
（１５）間の電流が所定値以下に低下したとき、圧流発
生手段（８）を作用させるような構成として、２つの電
極（１４），（１５）間に氷が進展してこの電極（１
４），（１５）間を流れる電流が所定値以下になると氷
の進展が検知されて圧流発生手段（８）が駆動されるよ
うにしたために、水と氷の電気抵抗の差を利用すること
によって氷の進展検知を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の氷蓄熱装置における配管系統図で
ある。

【図２】逆流防止部の縦断面図である。

【図３】第２実施例の氷蓄熱装置における配管系統図で
ある。

【図４】氷進展検知部分の縦断面図である。

【図５】変形例における氷進展検知部分の縦断面図であ
る。

【図６】第３実施例の氷蓄熱装置における配管系統図で
ある。

【図７】従来例における氷蓄熱装置の配管系統図であ
る。

【図８】従来の氷進展抑制構造を示す縦断面図である。

【符号の説明】

（１） 氷蓄熱装置 （２） 循環路 （３） 蓄熱槽 （５） 熱交換器 （６） 過冷却解消部（過冷却解消手段） （７） 逆流防止部（進展抑制手段） （８） 圧流発生部材（圧流発生手段） （１２） 氷進展検知センサ（氷進展検知手段） （Ｉ） 氷

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲沢 優司 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 鳥越 邦和 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水又は水溶液と該水又は水溶液で生成さ
   れるスラリー状の氷を貯蔵するための蓄熱槽（３）と、 冷却装置に接続され、前記水又は水溶液を過冷却状態ま
   で冷却するための熱交換器（５）と、 該熱交換器（５）と前記蓄熱槽（３）との間で前記水又
   は水溶液を強制循環させるための循環路（２）と、 該循環路（２）における熱交換器（５）の下流側に配設
   され、前記熱交換器（５）で冷却された前記水又は水溶
   液の過冷却状態を解消させて前記水又は水溶液を相変化
   させてスラリー状の氷にする過冷却解消手段（６）とを
   備えた氷蓄熱装置において、 前記過冷却解消手段（６）の周辺部において循環路
   （２）の配管内壁に付着した氷（Ｉ）が過冷却解消手段
   （６）の周辺部から上流側に向って進展したとき、前記
   水又は水溶液を圧流状態にして、前記進展する氷（Ｉ）
   に対して、下流側に向って圧送する圧流発生手段（８）
   を備えていることを特徴とする氷蓄熱装置。
2. 【請求項２】 循環路（２）における熱交換器（５）の
   下流側で且つ過冷却解消手段（６）の上流側の位置に
   は、該循環路（２）の流路径を小径にして氷（Ｉ）の進
   展を抑制し、この小径部分において進展する氷（Ｉ）を
   氷塊として生成する進展抑制手段（７）が配設されてお
   り、 圧流発生手段（８）は、この進展抑制手段（７）の上流
   側から下流側に向って、進展抑制手段（７）周辺部の氷
   塊に対して圧流を圧送するように構成されていることを
   特徴とする請求項１記載の氷蓄熱装置。
3. 【請求項３】 圧流発生手段（８）は、進展する氷
   （Ｉ）に向って圧送する圧流を循環路（２）の配管内壁
   近傍に導入するように構成されていることを特徴とする
   請求項１又は２記載の氷蓄熱装置。
4. 【請求項４】 過冷却解消手段（６）の上流側には、氷
   （Ｉ）の進展を検知する氷進展検知手段（１２）が配設
   されており、該氷進展検知手段（１２）は、循環路
   （２）の配管内壁近傍の温度が過冷却温度から過冷却解
   消温度になった時に圧流発生手段（８）を作用させるよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項１、２又は
   ３記載の氷蓄熱装置。
5. 【請求項５】 過冷却解消手段（６）の上流側には、氷
   （Ｉ）の進展を検知する氷進展検知手段が配設されてお
   り、該氷進展検知手段は、電圧が印加された２つの電極
   （１４），（１５）が循環路（２）の延長方向に亘って
   配設されており、この電極（１４），（１５）間を流れ
   る電流が所定値以下に低下したとき、圧流発生手段
   （８）を作用させるように構成されていることを特徴と
   する請求項１、２又は３記載の氷蓄熱装置。