JPH07248168A - 製氷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で蓄熱槽容積に対するＩＰＦを十
分に大きく確保する。 【構成】 蓄熱槽４から取出した蓄冷材Ｗを過冷却状態
にした後、それを解消してスラリー状の氷Ｉを生成し、
該氷Ｉを供給管１２により蓄熱槽４に回収、貯留する製
氷装置に対し、供給管１２の下流端を、蓄熱槽４の内部
に延長した後、蓄冷材Ｗの水面近傍の下側位置において
上向きに開口する。供給管１２から供給される氷Ｉは、
蓄冷材Ｗの水面上及び水面下の両方に貯留される。水面
上に積層された氷Ｉ´には重力が作用し、水面下に貯留
される氷Ｉ''には浮力が作用する。これら力によって、
氷Ｉを、水面周辺において圧縮した状態で貯留でき、蓄
熱槽容積に対するＩＰＦが十分に大きくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置等に備え
られる製氷装置に係り、特に、蓄熱槽容積に対するＩＰ
Ｆの向上対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気調和装置等に備えられる
製氷装置として、例えば特開平５−１８３４号公報に開
示されているように、蓄熱槽と過冷却水生成用の水熱交
換器と過冷却解消部とを循環路により順次接続し、水ま
たは水溶液である蓄冷材の循環を可能とする閉回路を備
えたものが知られている。

【０００３】そして、この種の製氷装置の製氷動作とし
ては、蓄熱槽の側面下部に形成された蓄冷材取出し口か
ら循環路へ取出した蓄冷材を、水熱交換器において過冷
却状態まで冷却し、過冷却解消部において過冷却状態を
解消してスラリー状の氷を生成する。そして、この氷
を、循環路の氷供給口から蓄熱槽に供給して貯留する。
また、前記公報に開示されている製氷装置では、氷供給
口を蓄熱槽内の水面よりも上側に設置して、過冷却解消
部で生成した氷を蓄熱槽内の水面に落下させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような構成では、氷供給口から水面に落下した氷が水
面下に貯留されることなしに水面上に積層してしまうこ
とがある。そして、このような場合、水面上での氷の積
層高さ位置が氷供給口にまで達して、該氷供給口が閉塞
されると、蓄熱槽への氷の供給ができなくなる。つま
り、このような状況では、水面下には殆ど氷が貯留され
ないまま製氷動作が終了することになるので、蓄熱槽容
積に対するＩＰＦ（製氷時の蓄冷材の全体積に対する氷
体積の割合）を十分に大きくすることができない。

【０００５】また、氷供給口に蓄熱槽内に向って延びる
流入管を接続し、この流入管の先端を蓄熱槽の底部にお
いて上方に向けて開口させるようにしたものも提案され
ている（特願平４−１８３４０３号の明細書及び図面参
照）。

【０００６】しかし、このような構成では、水面上に殆
ど氷が貯留されないといった状況が生じることがあるの
で、この構成によっても蓄熱槽容積に対するＩＰＦを十
分に大きくすることができず、未だ改良の余地が残され
ていた。

【０００７】本発明は、これらの点に鑑みてなされたも
のであって、簡単な構成で蓄熱槽容積に対するＩＰＦを
十分に大きく確保す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、請求項１記載の発明は、蓄熱槽に対する氷の供給
位置を蓄冷材の水面下の水面近傍に位置させて、氷を水
面の上下両側に貯留させるようにし、これにより、蓄熱
槽内の水面上の氷に作用する重力と水面下の氷に作用す
る浮力とが得られるようにした。

【０００９】具体的に請求項１記載の発明は、液相の蓄
冷材(W) と該蓄冷材(W) から生成されたスラリー状の氷
(I) とを貯留する蓄熱槽(4) と、該蓄熱槽(4) 内底部の
蓄冷材(W) を取出す取出し管(11)と、該取出し管(11)に
よって取出された蓄冷材(W)を過冷却状態まで冷却する
過冷却熱交換器(6) と、前記蓄熱材(W) の過冷却状態を
解消して相変化させ、スラリー状の氷(I) を生成する過
冷却解消手段(7) と、該過冷却解消手段(7) において生
成された氷を蓄熱槽(4) に供給する供給管(12)とを備え
た製氷装置を前提としている。そして、前記供給管(12)
の下流端を、蓄冷材(W) の水面下の水面近傍において上
向きに開口した構成としている。

【００１０】請求項２記載の発明は、蓄熱槽への氷の供
給系統を、水面下に氷を貯留するものと、水面上に氷を
積層するものとの２系統にした。

【００１１】具体的に請求項２記載の発明は、上述した
請求項１記載の発明と前提を同じくし、供給管(12)の下
流部を、第１供給管(12a) 及び第２供給管(12b) に分岐
する。また、第１供給管(12a) の下流端を、蓄熱槽(4)
の底部において上向きに開口する一方、第２供給管(12
b) の下流端を、蓄熱槽(4) 内の蓄冷材(W) の水面より
も上側位置に開口した構成としている。

【００１２】請求項３記載の発明は、前記請求項２記載
の製氷装置において、両供給管(12a),(12b) への分岐部
の高さ位置を、蓄熱槽(4) の底部に設定した構成として
いる。

【００１３】請求項４記載の発明は、前記請求項２また
は３記載の製氷装置において、第１供給管(12a) の内径
を、供給される氷(I) の流速が所定値以下になるように
形成した構成としている。

【００１４】請求項５記載の発明は、前記請求項２，３
または４記載の製氷装置において、第１供給管(12a) 及
び第２供給管(12b) の分岐部を蓄熱槽(4) の内部に配置
した構成としている。

【００１５】請求項６記載の発明は、前記請求項２，
３，４または５記載の製氷装置において、第２供給管(1
2b) の内径を第１供給管(12a) の内径よりも小さく設定
した構成としている。

【００１６】請求項７記載の発明は、前記請求項２，
３，４，５または６記載の製氷装置において、第２供給
管(12b) を、第１供給管(12a) との分岐部から一旦下側
へ延ばした後、上側へ延ばして、下流端を蓄熱槽(4) 内
の蓄冷材(W) の水面よりも上側位置に開口させた構成と
している。

【００１７】

【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、製氷
運転時には、蓄熱槽(4) 内の蓄冷材(W) を取出し管(11)
によって取出して過冷却熱交換器(6) により過冷却状態
まで冷却する。その後、過冷却解消手段(7) により前記
過冷却状態を解消してスラリー状の氷(I) を生成し、該
氷(I) を供給管(12)により蓄熱槽(4) に供給して貯留す
る。

【００１８】そして、この氷(I) の供給動作として、供
給管(12)から吐出される氷(I) は、一部が水面下に沿っ
て広がり、残りが、一旦水面よりも上方にまで吹上げら
れた後、水面上に沿って広がることになる。このため、
水面上及び水面下の両方に氷(I) が貯留される。また、
この状態では、水面上に積層される氷(I) には重力が、
また水面下に貯留される氷(I) には浮力が夫々作用し、
これら力によって、氷(I) は、水面周辺において圧縮さ
れた状態で貯留される。従って、供給管(12)の配置状態
を変更するといった簡単な構成でもって、蓄熱槽容積に
対するＩＰＦを十分に大きくできる。

【００１９】請求項２記載の発明では、製氷運転時に
は、第１供給管(12a) によって蓄熱槽(4) の底部から供
給される氷(I) は浮力を受けて蓄冷材(W) の水面下に順
次貯留される。一方、第２供給管(12b) によって供給さ
れる氷は蓄冷材(W) の水面上に順次積層される。従っ
て、各供給管(12a),(12b) により蓄熱槽(4) 内の水面上
及び水面下の両方に氷(I) が貯留される。従って、水面
上の氷(I) に作用する重力及び水面下の氷(I) に作用す
る浮力により蓄熱槽容積に対するＩＰＦが十分に大きく
なる。また、特に、第１供給管(12a) によって蓄熱槽
(4) の底部から水面に向って浮上されるように氷(I) が
供給されるので、流れの運動量を利用して蓄冷材(W) の
水面下における局部ＩＰＦを高くできる。

【００２０】請求項３記載の発明では、氷(I) を供給管
(12)により蓄熱槽(4) に供給する動作としては、先ず、
第１供給管(12a) から氷(I) が蓄熱槽(4) 内に供給され
て、水面下に貯留される。そして、この氷(I) の層が厚
くなって、その下面位置が第１供給管(12a) の開口にま
で達して、この開口が閉塞されると、第２供給管(12b)
から氷(I) が蓄熱槽(4) 内に供給される。この供給状態
では、第２供給管(12b) から供給される氷(I) は、水面
上に積層されることになる。このため、本発明にあって
も、氷(I) に作用する重力及び浮力により蓄熱槽容積に
対するＩＰＦが十分に大きくなる。

【００２１】請求項４記載の発明では、製氷運転時にお
いて、第１供給管(12a) からの氷(I) の供給量を維持し
たままで、氷(I) の供給流速を低くすることができる。
このため、単位時間当りの製氷量を維持しながら、蓄熱
槽(4) 内の撹拌を抑制して、蓄熱槽内の氷(I) が取出し
管(11)から流れ出てしまうことが回避できる。

【００２２】請求項５記載の発明では、供給管(12)は、
蓄熱槽(4) の外壁を貫通して該蓄熱槽(4) 内に導入さ
れ、その内部で分岐されているため、供給管(12)の蓄熱
槽(4)の外壁への貫通部は１箇所で済み、装置の加工性
が良好に得られる。

【００２３】請求項６記載の発明では、第２供給管(12
b) の内径が第１供給管(12a) の内径よりも小さいため
に、第１供給管(12a) の氷(I) の供給流速を比較的低く
することができ、氷(I) が取出し管(11)から流れ出てし
まうことが回避できる。また、第２供給管(12b) の氷
(I) の供給流速を比較的高くすることができ、この第２
供給管(12b) の開口が氷(I) によって閉塞されることが
抑制できる。

【００２４】請求項７記載の発明では、第１供給管(12
a) から氷(I) が供給されている状態では、氷(I) に浮
力が作用していることにより第２供給管(12b) には氷
(I) は侵入しない。このため、第１供給管(12a) からの
氷(I) の供給動作中に第２供給管(12b) が氷(I) によっ
て閉塞されるようなことはない。

【００２５】

【実施例】

（第１実施例）次に、本発明の第１実施例を図面に基い
て説明する。図１は、本例に係る製氷装置(1) の配管系
統図である。この図１に示す如く、本例の製氷装置(1)
は、水または水溶液である蓄冷材(W) （図２参照）を氷
化させるための製氷側循環路(2) と、該製氷側循環路
(2) から分岐され、後述する蓄熱槽(4) に貯留された氷
(I) の冷熱を利用するための利用側分岐路(3) とを備え
ている。

【００２６】製氷側循環路(2) には、蓄熱槽(4) 、ポン
プ(5) 、過冷却熱交換器としての水熱交換器(6) 及び過
冷却解消手段としての過冷却解消容器(7) が備えられて
いる。以下、各部材について説明する。

【００２７】蓄熱槽(4) は略立方体状の密閉容器であっ
て、その内部には、蓄冷材(W) 及びこの蓄冷材(W) が氷
化されてなるスラリー状の氷(I) が貯留されるようにな
っている。

【００２８】ポンプ(5) は取出し管(11)を介して蓄熱槽
(4) の側面下端部に接続されている。また、この取出し
管(11)は、ポンプ(5) の駆動により蓄熱槽(4) 内の底部
に貯留されている液相の蓄冷材(W) を取出すようになっ
ている。

【００２９】水熱交換器(6) は、図示しない冷凍機に接
続されており、取出し管(11)を経てポンプ(5) から導入
された蓄冷材(W) を過冷却状態（例えば−２℃）まで冷
却するようになっている。

【００３０】過冷却解消容器(7) は、水熱交換器(6) に
おいて過冷却状態まで冷却された蓄冷材(W) の過冷却状
態を撹拌等の手段を用いて解消して、蓄冷材(W) を相変
化つまり氷化させるようになっている。また、この過冷
却解消容器(7) は供給管(12)を介して蓄熱槽(4) の側面
上端部に接続されている。また、この供給管(12)は、過
冷却解消容器(7) において生成された氷(I) を蓄熱槽
(3) に供給するようになっている。

【００３１】次に、利用側分岐路(3) について説明す
る。この利用側分岐路(3) は、冷熱利用熱交換器(8) を
備えており、上流端がポンプ(5) の下流側から分岐され
ている一方、下流端が供給管(12)に合流されている。ま
た、冷熱利用熱交換器(8) は、蓄熱槽(4) に貯留された
氷(I) の冷熱を空調機の冷房運転時に利用するためのも
のである。つまり、蓄熱槽(4) 内に貯留された氷(I) の
冷熱を利用する際の空調機の冷房運転時に、蓄熱槽(4)
内に貯留されている蓄冷材(W) 若しくは氷(I) を取出し
て冷熱利用熱交換器(8) に送り込み、この冷熱利用熱交
換器(8) において冷熱を回収して室内の冷房を行うよう
になっている。また、冷熱が利用されて温度上昇した蓄
冷材(W) は、冷熱利用熱交換器(8) から供給管(12)を経
て蓄熱槽(4) 回収され、この蓄冷材(W) が蓄熱槽(4) 内
の氷(I) の融解に利用されるようになっている。

【００３２】また、各循環路(2),(3) には開閉バルブ
(9),(10)が夫々備えられている。そして、製氷運転時に
は、製氷側循環路(2) の第１開閉バルブ(9) が開放さ
れ、且つ利用側循環路(3) の第２開閉バルブ(10)が閉鎖
される一方、冷熱利用による空調機の冷房運転時には、
第１開閉バルブ(9) が閉鎖され、且つ第２開閉バルブ(1
0)が開放されるようになっている。

【００３３】そして、本例の特徴とする構成としては、
前記供給管(12)にある。図２に示すように、この供給管
(12)は、蓄熱槽(4) の側面上端近傍で、蓄熱槽(4) 内に
貯留されている蓄冷材(W) の水面高さ位置よりも僅かに
下側において、蓄熱槽(4) の側面を貫通して、その内部
に延長されている。そして、この供給管(12)の下流端
は、蓄熱槽(4) の平面視における中央部において僅かに
上方に折り曲げられて、前記水面よりも僅かに下側の位
置で開口している。即ち、この供給管(12)の下流端は水
面下の水面近傍において上向きに開口している。

【００３４】次に、上述の如く構成された氷蓄熱装置
(1) による製氷動作について説明する。先ず、第１開閉
バルブ(9) を開放し、且つ第２開閉バルブ(10)を閉塞し
た状態で、ポンプ(5) を駆動して蓄熱槽(4) 内の底部に
貯留されている液相の蓄冷材(W) を取出し管(11)により
取出して水熱交換器(6) に送り込む。また、このポンプ
(5) の駆動開始と同時に図示しない冷凍機を駆動させ
る。これにより、冷凍機から水熱交換器(6) に送込まれ
た液冷媒が、この水熱交換器(6) において蓄冷材(W) と
の間で熱交換を行って蒸発し、蓄冷材(W) が過冷却状態
（例えば−２℃）まで冷却される。

【００３５】その後、この過冷却状態となった蓄冷材
(W) は、液相状態を保ったまま過冷却解消容器(7) に達
する。そして、この蓄冷材(W) は、撹拌などの手段によ
って過冷却状態が解消し、相変化してスラリー状の氷と
なる。このようにして過冷却解消容器(7) で生成された
スラリー状の氷(I) は、この過冷却解消容器(7) から更
に下流側に流されて、供給管(12)により蓄熱槽(4) に供
給される。

【００３６】そして、この供給管(12)による氷(I) の供
給の際には、上述した如く、供給管(12)の下流端が水面
下の水面近傍において上向きに開口しているので、この
供給管(12)から吐出される氷(I) は、図２の如く、一部
が水面下に沿って広がり、他の一部が、一旦水面よりも
上方にまで吹上げられた後、水面上に沿って広がること
になる。このような氷(I) の供給状態が連続して行われ
るので、この氷(I) は、水面上及び水面下の両方に貯留
される。つまり、この蓄熱槽(4) に貯留される氷(I)
は、水面上に積層されるものと水面下に貯留されるもの
とが同時に存在している。そして、この状態にあって
は、水面上に積層される氷(I')には重力（下向きの力）
が作用し、水面下に貯留される氷(I'') には浮力（上向
きの力）が作用している。

【００３７】従って、これら力によって、氷(I) を、蓄
冷材(W) の水面周辺において圧縮された状態で貯留する
ことができ、蓄熱槽容積に対するＩＰＦを十分に大きく
することができる。このため、蓄熱槽(4) を大型にする
ことなしに蓄熱量の増大を図ることができる。

【００３８】また、供給管(12)からの氷は上向きに吐出
されるので、供給管(12)よりも下側に貯留された蓄冷材
(W) や氷(I) は、殆ど撹拌されるようなことがない。こ
のため、蓄熱槽(4) 内の氷(I) が取出し管(11)から製氷
循環路(2) に流れ出てしまう所謂ショートサーキットが
発生して製氷効率が低下してしまうようなことを招くこ
ともない。

【００３９】また、ポンプ(5) から蓄熱槽(4) 内まで連
続した流路で氷(I) を供給できるので、ポンプ(5) の圧
力により供給管(12)の下流端の開口が氷(I) 閉塞され難
い。

【００４０】更に、冷熱利用運転時にあっては、温度上
昇した蓄冷材(W) は、特に局部ＩＰＦの高い水面近傍に
回収されることになるので、蓄熱槽(4) 内での氷(I) の
融解が効果的に行われて冷熱の利用効率が向上される。

【００４１】（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、供給管(12)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、本例の特徴とする構成についてのみ説明する。

【００４２】図３に示すように、本例における供給管(1
2)は、蓄熱槽(4) の側面下端近傍において、蓄熱槽(4)
の側面を貫通している。そして、この供給管(12)の下流
部は、蓄熱槽(4) の内部において下側の第１供給管(12
a) と上側の第２供給管(12b)との２系統に分岐されてい
る。

【００４３】第１供給管(12a) は、蓄熱槽(4) の底面近
傍に延長された後、僅かに上方に折り曲げられて開口さ
れている。即ち、この第１供給管(12a) の下流端は蓄熱
槽(4) の底面近傍位置において上向きに開口している。

【００４４】一方、第２供給管(12b) は、第１供給管(1
2a) との分岐部から鉛直上方に延長されて、蓄冷材(W)
の水面よりも上方まで延び、その先端部は、蓄熱槽(4)
の平面視における中央部に向って斜め上方に折り曲げら
れている。即ち、この第２供給管(12b) の下流端は蓄熱
槽(4) の水面上方位置で開口している。

【００４５】次に、本例における氷蓄熱装置(1) の製氷
動作について説明する。上述した第１実施例の場合と同
様にして製氷動作が開始されると、過冷却解消容器(7)
で生成された氷(I) は、第２供給管(12b) の開口部の高
さ位置が高いために、先ず、第１供給管(12a) から蓄熱
槽(4) 内に供給される。そして、この状態では、第１供
給管(12a) から供給された氷(I) は、浮力を受けて蓄熱
槽(4) の底部から水面に向って浮上され、このような氷
(I) の供給動作が連続して行われることにより、水面下
に貯留される。そして、図３に示すように、この氷(I)
の層が厚くなって、その下面位置が第１供給管(12a) の
開口部にまで達すると、この開口部は氷(I) によって閉
塞され、第１供給配管(12a) からの氷(I) の供給が停止
される。

【００４６】その後、供給管(12)内の内圧が上昇（圧力
水頭が上昇）することにより、氷(I) は第２供給管(12
b) から蓄熱槽(4) 内に供給される。この供給状態で
は、第２供給管(12b) は水面上に開口していることか
ら、氷(I) は水面上に積層される。

【００４７】このように、本例の構成にあっても、蓄熱
槽(4) に貯留される氷(I) は、水面上に積層されるもの
と水面下に貯留されるものとが得られる。そして、水面
上に積層される氷(I')に作用する重力と、水面下に貯留
される氷(I'') に作用する浮力とによって、氷(I) は、
蓄冷材(W) の水面周辺において圧縮された状態で貯留さ
れることになり、蓄熱槽容積に対するＩＰＦを十分に大
きくすることができる。

【００４８】また、特に本例の構成によれば、第１供給
管(12a) によって蓄熱槽(4) の底部から水面に向って浮
上されるように氷(I) が供給されるので、流れの運動量
を利用して蓄冷材(W) の水面下における局部ＩＰＦを高
くすることができる。具体的に、第１実施例の場合と本
例の場合との槽高さに対する局部ＩＰＦを測定すると、
図４に示すように、水面下での局部ＩＰＦは、第１実施
例の場合（図４に破線で示す）よりも本例の場合（図４
に実線で示す）の方が大きいことが確認できた。

【００４９】また、本例の製氷動作では、第１供給管(1
2a) からの供給動作の後、第２供給管(12b) からの供給
動作を行うようにしたので、第２供給管(12b) の開口高
さが高く設定された状態でも、この第２供給管(12b) か
ら供給された氷(I')のショートサーキットが、先に第１
供給管(12a) から供給された氷(I'') の層により防止さ
れることになるので、製氷効率の向上が図れる。

【００５０】更に、本例の構成では、蓄熱槽(4) の内部
において第１供給管(12a) と第２供給管(12b) とに分岐
されているので、供給管(12)の蓄熱槽(4) の外壁への貫
通部は１箇所で済み、装置の加工性を良好に得ることが
でき、且つ蓄熱槽(4) の液漏れ発生要因箇所を低減する
ことができる。

【００５１】（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、上述した第２実施例の変形
例である。図３に示したような第２実施例の場合、第１
供給管(12a) から吐出される氷(I) 及び蓄冷材(W) の流
速が比較的速い場合には、図５に示すように、吐出され
た氷(I) が、蓄熱槽(4) 内の水面周辺に貯留されている
氷(I'') の下面で反射して蓄熱槽(4) の底部に向って流
れ、ショートサーキットを起こして製氷効率の低下を招
いてしまう虞れがある。そこで、製氷側循環路(2) の蓄
冷材(W) の循環量を低く設定して、第１供給管(12a) か
ら吐出される氷(I) 及び蓄冷材(W) の流速を比較的遅く
することが考えられるが、これでは単位時間当りの製氷
量が低減してしまうので、改良の余地が残されている。

【００５２】本例は、この点を解決するためになされた
ものである。具体的には、図６に示すように、第１供給
管(12a) の径を、供給される氷(I) の流速が所定値以下
になるように比較的大径に設定した構成となっている。

【００５３】このような構成によれば、製氷運転時にお
いて、製氷側循環路(2) の蓄冷材(W) の循環量を低く設
定するようなことなしに第１供給管(12a) から吐出され
る氷(I) 及び蓄冷材(W) の流速を比較的遅くすることが
できる。このため、単位時間当りの製氷量を維持しなが
ら、ショートサーキットによる製氷効率の低下を回避で
きる。また、第２供給管(12b) から氷(I) を供給する際
の供給流速を比較的高くすることができ、この第２供給
管(12b) の開口が氷(I) によって閉塞されることが抑制
できる。

【００５４】（第４実施例）次に、本発明の第４実施例
について説明する。本例は第２供給管(12b) の変形例で
ある。図３に示したような第２実施例の場合、第１供給
管(12a) からの氷の供給動作中に、第２供給管(12b) に
氷(I) が侵入し、この氷(I) が氷塊となって第２供給管
(12b) を閉塞してしまって、第１供給管(12a) の氷供給
動作から第２供給管(12b) の氷供給動作に切換えられて
も、この第２供給管(12b) から氷(I)の供給が行われな
くなってしまう虞れがある。

【００５５】本例は、この点を解決するためになされた
ものである。具体的には、図７に示すように、第２供給
管(12b) を、第１供給管(12a) との分岐部から一旦下側
へ延ばした後、Ｕ字状に反転して上側へ延ばし、その上
端の開口を蓄熱槽(4) 内の蓄冷材(W) の水面よりも上側
位置に位置させている。

【００５６】このような構成によれば、第１供給管(12
a) から氷(I) が供給されている状態では、供給管(12)
内を流れる氷(I) に作用する浮力により第２供給管(12
b) には氷(I) は侵入しないことになる。このため、第
１供給管(12a) に氷(I) が滞留してこの氷(I) が氷塊と
なって第２供給管(12b) を閉塞するようなことがなくな
る。このため、第１供給管(12a) の氷供給動作から第２
供給管(12b) の氷供給動作に切換えられる際の動作が円
滑行え、連続した氷供給動作を行うことができる。

【００５７】尚、上述した各実施例では、蓄熱槽を略立
方体状の密閉容器としたが、本発明はこれに限らず、円
筒状の容器など種々の形状が適用可能である。

【００５８】また、第１供給管(12a) 及び第２供給管(1
2b) を蓄熱槽(4) の内部において分岐させるようにした
が、蓄熱槽(4) の外部において分岐させ、蓄熱槽(4) 内
に２系統の供給管か導入されるような構成としてもよ
い。

【００５９】更に、第２実施例、第３実施例及び第４実
施例では、第１供給配管(12a) からの氷(I) の供給状態
と第２供給管(12b) からの氷(I) の供給状態との切換え
を、第１供給配管(12a) が氷(I) によって閉塞されるこ
とにより行われるようにしたが、第１供給配管(12a) と
第２供給管(12b) との分岐部に切換え弁を設け、氷の貯
留状態に応じて切換え弁により氷(I) の供給状態を切換
えるようにしてもよい。また、第１供給配管(12a) から
の氷(I) の供給と第２供給管(12b) からの氷(I) の供給
とを同時に行うようにしてもよい。

【００６０】

【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、供給管の下流端を、蓄冷材の水面下の水
面近傍において上向きに開口したために、蓄冷材の水面
上及び水面下の両方に氷を貯留でき、水面上に積層され
た氷に作用する重力と、水面下に貯留される氷に作用す
る浮力とによって、氷を、水面周辺において圧縮した状
態で貯留できる。従って、供給管の配置状態を変更する
といった簡単な構成でもって、蓄熱槽容積に対するＩＰ
Ｆを十分に大きくすることができ、蓄熱槽を大型にする
ことなしに蓄熱量の増大を図ることができる。

【００６１】また、供給管の下流端開口部よりも下側に
貯留された蓄冷材や氷は、殆ど撹拌されることがないの
で、蓄熱槽内の氷が取出し管から流れ出てしまって製氷
効率の低下を招くようなことを回避できる。

【００６２】請求項２記載の発明によれば、供給管の下
流部を、第１供給管及び第２供給管に分岐し、第１供給
管の下流端を、蓄熱槽の底部において上向きに開口する
一方、第２供給管の下流端を、蓄熱槽内の蓄冷材の水面
よりも上側位置に開口し、各供給管夫々によって蓄熱槽
内の水面上及び水面下の両方に氷を貯留するようにした
ために、蓄熱槽容積に対するＩＰＦを十分に大きくする
ことができて、蓄熱槽における蓄熱量の増大を図ること
ができる。また、特に、第１供給管からの氷の供給によ
り蓄冷材の水面下における局部ＩＰＦを高くすることが
できる。

【００６３】請求項３記載の発明によれば、供給管の分
岐部の高さ位置を、蓄熱槽の底部に設定して、第１供給
配管の氷供給状態から第２供給管の氷供給状態への切換
えを、第１供給配管が氷によって閉塞されることにより
行われるようにしたために、特別な切換え装置を用いる
ことなしに氷の供給状態を切換えることができる。

【００６４】請求項４記載の発明によれば、第１供給管
を、供給される氷(I) の流速が所定値以下になるような
内径に形成したために、単位時間当りの製氷量を維持し
ながら、ショートサーキットを回避でき、製氷効率の向
上を図ることができる。

【００６５】請求項５記載の発明によれば、第１供給管
及び第２供給管を蓄熱槽の内部において分岐したため
に、供給管の蓄熱槽の外壁への貫通部は１箇所で済み、
装置の加工性が良好に得られ、また、蓄熱槽の液漏れ発
生要因箇所を低減できて信頼性の向上を図ることができ
る。

【００６６】請求項６記載の発明によれば、第２供給管
の内径を第１供給管の内径よりも小さく設定したため
に、第１供給管の氷供給流速を比較的低く、且つ第２供
給管の氷供給流速を比較的高くすることができ、これに
よって、第１供給管から供給された氷が取出し管から流
れ出てしまうことが回避でき、且つ第２供給管の開口が
氷によって閉塞されることが抑制できる。

【００６７】請求項７記載の発明によれば、第２供給管
を、第１供給管との分岐部から一旦下側へ延ばした後、
上側へ延ばして、下流端を蓄熱槽内の蓄冷材の水面より
も上側位置に開口させたために、第１供給管から氷が供
給されている状態において第２供給管が氷によって閉塞
されるようなことがないので、第１供給管及び第２供給
管からの氷供給動作を連続して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の製氷装置における配管系統図であ
る。

【図２】蓄熱槽の縦断面図である。

【図３】第２実施例における蓄熱槽の縦断面図である。

【図４】第２実施例に構成における局部ＩＰＦと蓄熱槽
高さとの関係を示す図である。

【図５】ショートサーキットの発生状態を示す図３相当
図である。

【図６】第３実施例における蓄熱槽の縦断面図である。

【図７】第４実施例における蓄熱槽の縦断面図である。

【符号の説明】

(1) 製氷装置 (4) 蓄熱槽 (6) 水熱交換器（過冷却熱交換器） (7) 過冷却解消容器（過冷却解消手段） (11) 取出し管 (12) 供給管 (12a) 第１供給管 (12b) 第２供給管 (W) 蓄冷材 (I) 氷

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液相の蓄冷材(W) と該蓄冷材(W) から生
   成されたスラリー状の氷(I) とを貯留する蓄熱槽(4)
   と、 該蓄熱槽(4) 内底部の蓄冷材(W) を取出す取出し管(11)
   と、 該取出し管(11)によって取出された蓄冷材(W) を過冷却
   状態まで冷却する過冷却熱交換器(6) と、 前記蓄熱材(W) の過冷却状態を解消して相変化させ、ス
   ラリー状の氷(I) を生成する過冷却解消手段(7) と、 該過冷却解消手段(7) で生成された氷を蓄熱槽(4) に供
   給する供給管(12)とを備えた製氷装置において、 前記供給管(12)の下流端は、蓄冷材(W) の水面下の水面
   近傍において上向きに開口されていることを特徴とする
   製氷装置。
2. 【請求項２】 液相の蓄冷材(W) と該蓄冷材(W) から生
   成されたスラリー状の氷(I) とを貯留する蓄熱槽(4)
   と、 該蓄熱槽(4) 内底部の蓄冷材(W) を取出す取出し管(11)
   と、 該取出し管(11)によって取出された蓄冷材(W) を過冷却
   状態まで冷却する過冷却熱交換器(6) と、 前記蓄熱材(W) の過冷却状態を解消して相変化させ、ス
   ラリー状の氷(I) を生成する過冷却解消手段(7) と、 該過冷却解消手段(7) で生成された氷を蓄熱槽(4) に供
   給する供給管(12)とを備えた製氷装置において、 前記供給管(12)の下流部は、第１供給管(12a) 及び第２
   供給管(12b) に分岐されており、 前記第１供給管(12a) の下流端は、蓄熱槽(4) の底部に
   おいて上向きに開口されている一方、 前記第２供給管(12b) の下流端は、蓄熱槽(4) 内の蓄冷
   材(W) の水面よりも上側位置に開口されていることを特
   徴とする製氷装置。
3. 【請求項３】 両供給管(12a),(12b) への分岐部の高さ
   位置は、蓄熱槽(4)の底部に設定されていることを特徴
   とする請求項２記載の製氷装置。
4. 【請求項４】 第１供給管(12a) は、供給される氷(I)
   の流速が所定値以下になるような内径に形成されている
   ことを特徴とする請求項２または３記載の製氷装置。
5. 【請求項５】 第１供給管(12a) 及び第２供給管(12b)
   の分岐部は蓄熱槽(4) の内部に配置されていることを特
   徴とする請求項２，３または４記載の製氷装置。
6. 【請求項６】 第２供給管(12b) の内径は、第１供給管
   (12a) の内径よりも小さく設定されていることを特徴と
   する請求項２，３，４または５記載の製氷装置。
7. 【請求項７】 第２供給管(12b) は、第１供給管(12a)
   との分岐部から一旦下側へ延びた後、上側へ延びて、下
   流端が蓄熱槽(4) 内の蓄冷材(W) の水面よりも上側位置
   に開口されていることを特徴とする請求項２，３，４，
   ５または６記載の製氷装置。