JPH10152199A - Manufacture of cold water, and its device - Google Patents
Manufacture of cold water, and its deviceInfo
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- JPH10152199A JPH10152199A JP31109696A JP31109696A JPH10152199A JP H10152199 A JPH10152199 A JP H10152199A JP 31109696 A JP31109696 A JP 31109696A JP 31109696 A JP31109696 A JP 31109696A JP H10152199 A JPH10152199 A JP H10152199A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、氷と水を混合して
氷を融解させることにより、0℃近傍の冷水を製造する
ための冷水の製造方法及び装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing cold water at about 0.degree. C. by mixing ice and water to melt the ice.
【0002】[0002]
【従来の技術】空調や食品の冷却を行うための0℃近傍
の冷水を製造する方法には、従来より以下の様な種々の
ものがある。 (1)被冷却水を冷却体に接触させて冷水を得る方法。
この方法は、フロン等の冷凍サイクル用冷媒、或いは0
℃以下に冷却されたブラインと被冷却水を熱交換壁を介
して接触させる方法である。 (2)被冷却水と氷を共存させて冷水を得る方法。この
方法には、以下の4種類がある。2. Description of the Related Art There are various methods for producing cold water at about 0 ° C. for air conditioning and cooling food as follows. (1) A method of bringing cold water into contact with a cooling body to obtain cold water.
This method uses a refrigerant for a refrigeration cycle such as Freon,
This is a method in which brine cooled to a temperature of not more than ° C and water to be cooled come into contact via a heat exchange wall. (2) A method of obtaining cold water by coexisting water to be cooled and ice. This method has the following four types.
【0003】水槽中の被冷却水中にフロン等の冷媒、
或いは0℃以下に冷却されたブラインを管内に流すコイ
ルを入れ、このコイルの周囲に氷を生成させ、周囲の水
を抽出する(アイスオンコイル型、外融型氷蓄熱方
式)。 上記と同じ装置でコイルの周囲に氷を生成させた
後、管内流体を冷熱抽出媒体として利用する(アイスオ
ンコイル型、内融型氷蓄熱方式)。[0003] Refrigerant such as chlorofluorocarbon in the water to be cooled in the water tank,
Alternatively, a coil for flowing brine cooled to 0 ° C. or lower into a tube is inserted, ice is generated around the coil, and surrounding water is extracted (ice-on-coil type, external melting type ice heat storage system). After ice is generated around the coil by the same device as described above, the fluid in the tube is used as a cold extraction medium (ice-on-coil type, internal melting type ice heat storage method).
【0004】管の外部にフロン等の冷媒、或いは0℃
以下に冷却されたブラインを管の内部に水を流して管の
内壁面に氷を生成させた後、管内に水を流し、内側から
氷を融解して冷水を製造する。 水槽中の水に他の手段で製造した氷粒を投入する方法
(ダイナミック型氷蓄熱方式)。この方法では、氷粒を
製造する手段が必要があるが、これには次のようなもの
が用いられている。A refrigerant such as chlorofluorocarbon or 0 ° C.
The cooled brine is poured into the inside of a tube to generate ice on the inner wall surface of the tube, then water is poured into the tube, and the ice is melted from the inside to produce cold water. A method of putting ice particles produced by other means into water in a water tank (dynamic ice heat storage method). In this method, means for producing ice particles is required, and the following method is used.
【0005】(a)氷塊をアイスクラッシャー等で破砕
し、氷粒を製造する。 (b)過冷却水を噴出させて邪魔板に当て、一部を微細
な氷結にする(シャーベット方式)。 (c)0℃以下に冷却された金属板の表面に水をかけて
氷膜を作り、これを機械的にかき落として氷粒を得る
(フレークアイス方式)。(A) An ice block is crushed by an ice crusher or the like to produce ice particles. (B) Supercooling water is blown out and hits a baffle plate to partially freeze it (sherbet method). (C) Water is applied to the surface of the metal plate cooled to 0 ° C. or less to form an ice film, which is mechanically scraped to obtain ice particles (flake ice method).
【0006】(d)0℃以下に冷却された金属板の表面
に氷をかけて多数の互いに独立した氷粒を生成させ、次
いで冷凍サイクルを逆転させる等の手段を用いて製氷面
を0℃以上に加熱して氷を離脱させる。 (e)水中に冷媒液を直接噴出させて蒸発させるか、或
いは0℃以下に冷却された水に不溶の油等の液媒を投入
し、水中に直接微細な氷粒を生成させる(シャーベット
方式)。(D) Ice is applied to the surface of the metal plate cooled to 0 ° C. or less to generate a large number of independent ice grains, and then the ice making surface is reduced to 0 ° C. by means such as reversing the refrigeration cycle. Heat to release ice. (E) Ejecting the refrigerant liquid directly into the water to evaporate it, or adding a liquid medium such as oil that is insoluble in water cooled to 0 ° C. or lower to directly generate fine ice particles in the water (a sherbet method) ).
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の冷水の
製造装置によると、上記(1)の方法では、得られる冷
水の温度は熱交換壁面での水の凍結の問題から、実用上
4〜5℃が下限であり、0℃近傍の冷水を簡単な手段で
大量に得るのは難しい。また、上記(2)のの方法で
は、現在、夜間電力を利用した氷蓄熱装置として多用さ
れているものの、単位容積当たりの氷と水の接触面積が
限られているため、0℃近傍の冷水を大量に得るために
は大型装置が必要であり、設置スペースも大きくなるた
めコストアップは避けられない。However, according to the conventional apparatus for producing cold water, in the above method (1), the temperature of the obtained cold water is practically 4 to 4 due to the problem of freezing of water on the heat exchange wall surface. The lower limit is 5 ° C., and it is difficult to obtain a large amount of cold water near 0 ° C. by simple means. Further, in the method (2), although the ice heat storage device using the nighttime electric power is widely used at present, since the contact area of ice and water per unit volume is limited, the cold water near 0 ° C. In order to obtain a large amount of, a large-sized device is necessary, and the installation space is also large, so that an increase in cost is inevitable.
【0008】更に、上記(2)のの方法では、冷熱の
伝達が静止した水を介した伝導で行われるため、大量の
冷水を得るには大型の装置が必要になる。また、上記
(2)のの方法では、0℃に近い冷水を冷水を得るに
は適しているが、水の流路を確保すべく管の中心部まで
氷結させない様にする制御が難しく、氷と水の接触面積
を大きくとれないため、装置を大型化しなければならな
い。更に、上記(2)のの(a)〜(e)の方法は、
(i) いずれも水中の氷が浮力で上方に集まり、融着固化
する危険性が大きい、(ii)均一に氷を融解させることが
難しい、固定したシャワー散布では氷粒群に水のパスが
形成されるため、0℃に近い冷水が得にくい、(iii) I
PFが小さいため大型水槽を必要とする等の問題があ
る。また、上記(2)のの(e)の方法では、冷水に
不純物が混じり、食品に直接接触するプロセスには使え
ない欠点がある。Further, in the method (2), since the transmission of cold heat is performed by conduction through stationary water, a large-sized apparatus is required to obtain a large amount of cold water. Further, the method (2) is suitable for obtaining cold water near 0 ° C., but it is difficult to control freezing to the center of the pipe in order to secure a flow path of the water, and it is difficult to control the ice. Since the contact area between water and water cannot be increased, the size of the apparatus must be increased. Further, the methods (a) to (e) of the above (2) are as follows:
(i) In any case, there is a high risk that ice in the water will gather upward due to buoyancy and fuse and solidify. (ii) It is difficult to melt the ice uniformly. (Iii) I is difficult to obtain cold water close to 0 ° C.
There is a problem that a large water tank is required because the PF is small. Further, the method (e) of the above (2) has a disadvantage that impurities are mixed in the cold water and cannot be used in a process of directly contacting food.
【0009】そこで本発明は、0℃に近い冷水を安定か
つ大量に、しかも低価格に得ることのできる冷水の製造
方法及び装置を提供することを目的としている。Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for producing cold water capable of stably obtaining a large amount of cold water close to 0 ° C. at a low cost.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】以上より明らかな如く、
本発明によれば、氷粒及び被冷却水を混合し、前記氷粒
の融解により前記被冷却水を冷却して冷水を得る冷水の
製造方法において、所定の大きさの容器の内部に被冷却
水及び氷粒を入れて混合液を作り、この混合液を前記容
器で旋回させ、投入される前記被冷却水の量、前記氷粒
の量、及び前記容器から抽出される冷水の量のバランス
を保持して前記混合液のレベルを一定に保ち、見かけ上
一定量の氷粒を前記容器内に残存させて前記容器の下部
から冷水を抽出する方法にしている。As is clear from the above,
According to the present invention, in the method for producing cold water, in which ice particles and water to be cooled are mixed and the water to be cooled is cooled by melting the ice particles, the inside of a container having a predetermined size is cooled. A mixed liquid is prepared by adding water and ice particles, and the mixed liquid is swirled in the container to balance the amount of the water to be cooled, the amount of the ice particles, and the amount of cold water extracted from the container. And the level of the mixture is kept constant, and an apparently constant amount of ice particles is left in the container to extract cold water from the lower part of the container.
【0011】この方法によれば、容器内で氷粒と被冷却
水を混合して旋回させることにより、氷粒と被冷却水の
相対速度を大きくでき、高能率に氷を融解することがで
きる。そして、被冷却水の量、氷粒の量、及び容器から
抽出される冷水の量のバランスをとることにより、常に
水と氷が共存できる状態になり、連続的に大量の0℃近
くの冷水を得ることができる。According to this method, the relative speed of the ice particles and the water to be cooled can be increased by mixing and turning the ice particles and the water to be cooled in the container, and the ice can be melted with high efficiency. . By balancing the amount of water to be cooled, the amount of ice particles, and the amount of cold water extracted from the container, water and ice can always coexist, and a large amount of cold water near 0 ° C. is continuously produced. Can be obtained.
【0012】前記混合液の旋回流は、機械的な攪拌手段
により生成し、或いは前記容器の下部において被冷却水
を壁面に沿う方向に噴出させる手段により生成すること
ができる。この方法によれば、旋回流が形成されること
により容器内に回転放物面が作られ、この回転放物面に
氷粒を投下すると、旋回水流の加速に伴う慣性力、遠心
力及び浮力を受け、末融解氷粒は被冷却水に混合し、冷
水を効率的に得ることができる。特に、容器の下部から
被冷却水を噴射することにより、攪拌装置を設けずに旋
回水流を生じさせることができ、構成の簡略化及びコス
トダウンが可能になる。The swirling flow of the mixed liquid can be generated by mechanical stirring means or by means for jetting water to be cooled at a lower portion of the vessel in a direction along a wall surface. According to this method, a rotating paraboloid is formed in the container by forming a swirling flow, and when an ice particle is dropped on the rotating paraboloid, the inertial force, centrifugal force, and buoyancy due to the acceleration of the swirling water flow are generated. As a result, the melted ice particles are mixed with the water to be cooled, so that cold water can be obtained efficiently. In particular, by injecting the water to be cooled from the lower part of the container, a swirling water flow can be generated without providing a stirrer, and the configuration can be simplified and the cost can be reduced.
【0013】前記氷粒は、前記旋回流の上方より投下
し、或いは前記氷粒を空気搬送する場合は、前記容器の
内壁面に沿って前記旋回流と同一方向に氷粒混じり空気
を噴出させて供給するようにしている。この方法によれ
ば、旋回流に投下した場合、遠心力と浮力により氷粒が
中心部から外側、更には上方へ移動し、その過程で氷粒
の一部が融解し、被冷却水が冷却される。また、旋回水
流に沿って容器の下部から氷粒を噴出すれば、そのエネ
ルギーは旋回流に回転力を付与し、場合によっては旋回
流を形成するための他の手段を不要にすることもでき
る。When the ice particles are dropped from above the swirling flow or when the ice particles are transported by air, air mixed with the ice particles is ejected in the same direction as the swirling flow along the inner wall surface of the container. Supply. According to this method, when dropped into a swirling flow, the ice particles move from the center to the outside and further upward due to centrifugal force and buoyancy, in the process, a part of the ice particles is melted, and the water to be cooled is cooled. Is done. Also, if the ice particles are ejected from the lower part of the container along the swirling water flow, the energy imparts a rotational force to the swirling flow, and in some cases, other means for forming the swirling flow may be unnecessary. .
【0014】また、上記の目的は、氷粒及び被冷却水を
空気搬送方式で容器に供給し、この容器内に旋回流を形
成して前記氷粒と前記被冷却水を混合し、前記氷粒の融
解を利用して冷水を製造する冷水の製造装置において、
下部から冷水を抽出する前記容器の上部に設けられ、氷
粒搬送用空気と氷粒を分離する分離装置と、この分離装
置によって分離された前記氷粒搬送用空気と前記被冷却
水との間で熱交換を行う熱交換器とを備えた製造装置に
よっても達成される。The object of the present invention is to supply ice particles and water to be cooled to a container by an air transport system, to form a swirling flow in the container to mix the ice particles and the water to be cooled, In a cold water production device that produces cold water using the melting of grains,
A separating device that is provided at an upper portion of the container that extracts cold water from a lower portion and that separates ice particle transport air and ice particles; and a device that separates the ice particle transport air and the cooling water separated by the separating device. This is also achieved by a manufacturing apparatus provided with a heat exchanger that performs heat exchange with the heat exchanger.
【0015】この構成によれば、搬送用空気は氷粒を容
器へ搬送した後、外部へ排出する際に熱交換器を通過す
る際に被冷却水と熱交換を行い、被冷却水を予冷する。
したがって、冷水の製造を効率的に行うことができ、連
続的に大量の0℃近くの冷水を得ることができる。According to this structure, the carrier air exchanges heat with the water to be cooled when passing through the heat exchanger when the ice particles are conveyed to the container and then discharged to the outside, thereby pre-cooling the water to be cooled. I do.
Therefore, cold water can be efficiently produced, and a large amount of cold water near 0 ° C. can be obtained continuously.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を基に説明する。図1は本発明による冷水の製造
装置の第1の実施の形態を示す正面断面図である。円筒
状の容器1は上部が開口され、底面には氷粒で出口が塞
がれるのを防止するためのメッシュ状フィルタ2及び冷
水抽出ポート3が設けられ、ここから抽出された冷水は
ポンプ4によりバルブ5を経て不図示の負荷(空調装
置、食品製造装置等)へ供給される。容器1の内部には
プロペラ状の攪拌装置6が設置され、その回転中心には
シャフト7が連結され、その上端には駆動源となるモー
タ(M)8の回転軸が連結されている。また、容器1内
の上部には、給水ノズル9が設置され、配管10で被冷
却水供給バルブ11に接続されている。また、給水ノズ
ル9には、ポンプ4とバルブ5の中間より途中にバルブ
12を有するバイパス配管13が接続されている。更
に、容器1内の上方には、氷粒供給装置14より吐出さ
れる氷粒15を容器1内に導くシュート16が接続され
ている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front sectional view showing a first embodiment of a cold water producing apparatus according to the present invention. The cylindrical container 1 has an opening at the top, and a mesh filter 2 and a cold water extraction port 3 for preventing the outlet from being blocked by ice particles on the bottom surface. , And is supplied to a load (not shown) (an air conditioner, a food manufacturing apparatus, etc.) via the valve 5. A propeller-like stirring device 6 is installed inside the container 1, a shaft 7 is connected to the center of rotation, and a rotation shaft of a motor (M) 8 serving as a driving source is connected to an upper end thereof. A water supply nozzle 9 is provided at an upper portion in the container 1 and is connected to a cooling water supply valve 11 by a pipe 10. In addition, a bypass pipe 13 having a valve 12 in the middle of the pump 4 and the valve 5 is connected to the water supply nozzle 9. Further, a chute 16 that guides the ice particles 15 discharged from the ice particle supply device 14 into the container 1 is connected to an upper portion in the container 1.
【0017】以上の構成において、冷水を製造する手順
について説明すると、まず、バルブ11を開けて給水ノ
ズル9から容器1に所定量の被冷却水を注入する。所定
量に達した時点で被冷却水供給バルブ11を閉め、バル
ブ12を開け、ポンプ4を起動させ、被冷却水を循環さ
せながらモータ8を起動して攪拌装置6を回転させ、容
器1内に旋回流17aを形成する。ついで、氷粒供給装
置14を起動し、予め定めた量の氷粒15をシュート1
6を滑らして容器1内に落下させる。The procedure for producing cold water in the above configuration will be described. First, a predetermined amount of water to be cooled is injected into the container 1 from the water supply nozzle 9 by opening the valve 11. When a predetermined amount is reached, the cooling water supply valve 11 is closed, the valve 12 is opened, the pump 4 is started, the motor 8 is started while circulating the cooling water, the stirring device 6 is rotated, and To form a swirling flow 17a. Next, the ice particle supply device 14 is started, and a predetermined amount of the ice particles 15 is shot 1
6 is dropped into the container 1 by sliding.
【0018】冷水抽出ポート3から出る冷水の温度が設
定値に達すると、氷粒及び被冷却水の供給を再開すると
共に、バルブ5を開いて冷水を負荷側へ送り出す。被冷
却水と氷粒の供給量及び冷水の抽出量は、冷水の温度が
設定値を保ち、かつ容器内の水と氷粒の混合液のレベル
が一定となるように制御される。温度ts ℃の被冷却水
にIkg/hの氷粒を混合して、t0 ℃の冷水(ts >
t0 )を製造する場合、これら温度と冷水抽出ポート3
から出力される冷水出力量Wkg/hとの間には次式が
成立する。When the temperature of the chilled water flowing out of the chilled water extraction port 3 reaches a set value, the supply of ice particles and the water to be cooled is restarted, and the valve 5 is opened to send the chilled water to the load side. The supply amount of the water to be cooled and the ice particles and the extraction amount of the chilled water are controlled so that the temperature of the chilled water keeps a set value and the level of the mixed liquid of the water and the ice particles in the container becomes constant. Ikg / h ice particles are mixed with the water to be cooled at a temperature of t s ° C, and cooled at a temperature of t 0 ° C (t s >
t 0 ), these temperatures and the cold water extraction port 3
The following expression holds between the output of the chilled water Wkg / h and the output amount Wkg / h.
【0019】W=Ix {a/(ts −t0 )+b} (ただし、a,bは正の定数) 上式から明らかなように、被冷却水の温度ts が低いほ
ど、同一氷量からより多くの冷水を製造することができ
る。容器1内の水と氷粒の混合液は、旋回流17aのほ
か、軸方向流17bが形成され、2つの流れが三次元的
で複雑な高速流となる。これにより、混合液中の氷粒
は、液の三次元的動きに伴う遠心力のほか、浮力及び慣
性力を受け、周囲の水との間の相対的移動速度が増し、
氷粒表面における熱伝達率が増大する。この結果、融解
速度が大きくなり、高能率に冷水を製造することが可能
になる。W = I x {a / (t s −t 0 ) + b} (where a and b are positive constants) As is apparent from the above equation, the lower the temperature t s of the cooling water, the more the same. More cold water can be produced from the amount of ice. The mixed liquid of water and ice particles in the container 1 forms an axial flow 17b in addition to the swirling flow 17a, and the two flows become three-dimensional and complicated high-speed flows. As a result, ice particles in the mixed solution receive buoyancy and inertial force in addition to centrifugal force accompanying the three-dimensional movement of the liquid, and the relative movement speed with surrounding water increases,
The heat transfer coefficient on the surface of the ice grain increases. As a result, the melting rate is increased, and it is possible to produce cold water with high efficiency.
【0020】図2は本発明による冷水の製造装置の第2
の実施の形態を示す正面断面図である。なお、図2にお
いては、図1に用いたと同一部材には同一引用数字を用
いたので、重複する説明は省略する。図2においては、
図1の構成に対し、容器1下部において、内壁面の接線
方向に開口した水噴出ノズル18を設置して被冷却水供
給バルブ11と配管19で接続し、被冷却水を高速で噴
出できるようにすると共に、攪拌装置6、シャフト7及
びモータ8を省略した構成にしている。このような構成
にする目的は、被冷却水の有する圧力及び速度エネルギ
ーを氷粒及び水の混合液の旋回に利用し、装置を簡易化
することにある。FIG. 2 shows a second embodiment of the apparatus for producing cold water according to the present invention.
It is a front sectional view showing an embodiment. In FIG. 2, the same reference numerals are used for the same members as used in FIG. In FIG.
In contrast to the configuration of FIG. 1, a water jet nozzle 18 that is opened in the tangential direction of the inner wall surface is installed at the lower part of the container 1 and connected to the cooling water supply valve 11 with a pipe 19 so that the cooling water can be jetted at a high speed. And a configuration in which the stirring device 6, the shaft 7, and the motor 8 are omitted. The purpose of such a configuration is to utilize the pressure and velocity energy of the water to be cooled for swirling a mixture of ice particles and water to simplify the apparatus.
【0021】図2の構成の動作について説明すると、ま
ず、被冷却水供給バルブ11を開いて被冷却水を容器1
内に噴出させ、旋回流が生じてからバルブ12を開き、
ポンプ4を稼働させ、容器1の底部から取り出した冷水
を給水ノズル9から容器1の上部から噴出させ、循環系
を形成する。また、氷粒供給装置14を作動させ、氷粒
15をシュート16を通して氷粒供給装置14から容器
1へ供給する。予め定めた量の氷粒15が供給されたと
ころで一旦氷粒15の供給を止め、バイパス配管13を
通過する循環水が設定温度まで冷却されてから氷粒15
の供給を再開する。同時に、バルブ5を開いて負荷への
冷水供給を開始する。以後、冷水出力温度を基準に、氷
粒1及び被冷却水の供給量と冷水の送り出し量をバラン
スさせ、容器1内の水と氷粒の混合液のレベルを一定に
制御することにより、安定した冷水の供給が可能にな
る。The operation of the configuration shown in FIG. 2 will be described. First, the cooling water supply valve 11 is opened to supply the cooling water to the container 1.
And the valve 12 is opened after the swirling flow is generated.
The pump 4 is operated, and the cold water taken out from the bottom of the container 1 is jetted from the water supply nozzle 9 from the top of the container 1 to form a circulation system. Further, the ice particle supply device 14 is operated, and the ice particles 15 are supplied from the ice particle supply device 14 to the container 1 through the chute 16. When a predetermined amount of ice particles 15 have been supplied, the supply of the ice particles 15 is temporarily stopped, and after the circulating water passing through the bypass pipe 13 is cooled to a set temperature, the ice particles 15 are cooled.
Resume supply. At the same time, the valve 5 is opened to start supplying cold water to the load. Thereafter, the supply amount of the ice particles 1 and the water to be cooled and the supply amount of the chilled water are balanced based on the output temperature of the chilled water, and the level of the mixed liquid of the water and the ice particles in the container 1 is controlled to be constant. Cold water supply becomes possible.
【0022】図3は本発明による冷水の製造装置の第3
の実施の形態を示す正面断面図である。なお、図3にお
いては、図2に用いたと同一部材には同一引用数字を用
いたので、重複する説明は省略する。図3の構成におい
ては、図1の構成に対し、氷粒供給装置14及びシュー
ト16に代えて空気式氷粒搬送装置20及び搬送管21
を用い、容器1の下部において、攪拌装置6により生じ
る旋回流と同一方向に容器内壁面の接線方向に設けた氷
粒噴出ノズル22に接続し、搬送空気ごと旋回流中に氷
粒を噴出させる構成にしている。この場合、氷粒は旋回
流中に残り、搬送空気は容器1の上方より排出される。
このような構成にする目的は、搬送空気及び氷粒の持つ
運動及び圧力エネルギーを旋回流のエネルギーに転換さ
せ、攪拌装置6のモータ8の動力を低減させることにあ
る。しかし、氷粒混じりの搬送空気のエネルギーを十分
大きくできる場合には、攪拌装置6を用いない構成にす
ることができ、装置の簡略化を図ることができる。FIG. 3 shows a third embodiment of the apparatus for producing cold water according to the present invention.
It is a front sectional view showing an embodiment. In FIG. 3, the same reference numerals are used for the same members as those used in FIG. In the configuration of FIG. 3, a pneumatic ice particle transport device 20 and a transport pipe 21 are provided in place of the ice particle supply device 14 and the chute 16 in the configuration of FIG.
In the lower part of the container 1, it is connected to an ice particle jet nozzle 22 provided in the tangential direction of the inner wall surface of the container in the same direction as the swirling flow generated by the stirring device 6, and the ice particles are jetted together with the transport air into the swirling flow It has a configuration. In this case, the ice particles remain in the swirling flow, and the carrier air is discharged from above the container 1.
The purpose of such a configuration is to convert the kinetic and pressure energy of the carrier air and ice particles into the energy of the swirling flow, and to reduce the power of the motor 8 of the stirring device 6. However, when the energy of the carrier air containing the ice particles can be sufficiently increased, the configuration without using the stirring device 6 can be adopted, and the device can be simplified.
【0023】図3の構成の動作について説明すると、ま
ず、容器1内に所定量の水を満たし、攪拌装置6で旋回
流を生じさせると共に、ポンプ4で冷水抽出ポート3→
バルブ12→バイパス配管13→給水ノズル9の経路で
水を循環させ、空気式氷粒搬送装置20を作動させ、予
め定められた量の氷粒を氷粒噴出ノズル22から供給す
る。所定量が供給された時点で氷粒の供給は一旦止めら
れる。そして、水の温度が設定値に達した段階でバルブ
5を開け、冷水の供給を開始すると共に、被冷却水と氷
粒の供給を再開し、以後、図1の場合と同様に、冷水温
度を基準に容器1内の混合液のレベルが一定になるよう
に被冷却水、氷粒の供給量と冷水抽出量とのバランスを
保つように制御する。The operation of the configuration shown in FIG. 3 will be described. First, the container 1 is filled with a predetermined amount of water, a swirling flow is generated by the stirring device 6, and the cold water extraction port 3 →
Water is circulated through the path from the valve 12 to the bypass pipe 13 to the water supply nozzle 9, the pneumatic ice grain transport device 20 is operated, and a predetermined amount of ice grains is supplied from the ice grain jet nozzle 22. When a predetermined amount is supplied, the supply of the ice particles is temporarily stopped. Then, when the temperature of the water reaches the set value, the valve 5 is opened, the supply of cold water is started, and the supply of the water to be cooled and ice particles is resumed. Thereafter, as in the case of FIG. Is controlled so that the supply amount of the water to be cooled and ice particles and the cold water extraction amount are maintained so that the level of the mixed liquid in the container 1 becomes constant.
【0024】図4は本発明による冷水の製造装置の第4
の実施の形態を示す正面断面図である。なお、図4にお
いては、図1〜図3に用いたと同一部材には同一引用数
字を用いたので、重複する説明は省略する。図1の構成
では、攪拌装置6、シャフト7及びモータ8よりなる旋
回流形成用の部材、及び容器1の上方より氷粒を供給す
る氷粒供給装置14及びシュート16を備えていたが、
これに代え、図4においては、容器1の下部に図2及び
図3に示した水噴出ノズル18及び氷粒噴出ノズル22
を設け、被冷却水と氷粒及び搬送空気の持つ運動及び圧
力エネルギーで旋回流を生じさせる方式にしている。図
4の構成における動作は、図2及び図3で説明した通り
であるので、説明は省略する。FIG. 4 shows a fourth embodiment of the apparatus for producing cold water according to the present invention.
It is a front sectional view showing an embodiment. In FIG. 4, the same reference numerals are used for the same members as those used in FIGS. 1 to 3, and thus redundant description will be omitted. In the configuration of FIG. 1, the stirring device 6, a member for forming a swirling flow composed of the shaft 7 and the motor 8, and the ice particle supply device 14 and the chute 16 for supplying ice particles from above the container 1 are provided.
Instead of this, in FIG. 4, the water ejection nozzle 18 and the ice particle ejection nozzle 22 shown in FIGS.
And the swirling flow is generated by the kinetic and pressure energies of the water to be cooled, the ice particles, and the carrier air. The operation in the configuration of FIG. 4 is the same as that described with reference to FIGS. 2 and 3, and a description thereof will be omitted.
【0025】図5は本発明による冷水の製造装置の第5
の実施の形態を示す正面断面図である。なお、図5にお
いては、図1〜図4に用いたと同一部材には同一引用数
字を用いたので、重複する説明は省略する。図5におい
ては、図1の構成における氷粒15及びシュート16に
代え、空気式氷粒搬送装置20及び搬送管21を設置し
ている。更に、容器1の上部にサイクロン式の氷粒/搬
送空気分離装置23、搬送空気の出側空気ダクト24、
これに制御される被冷却水予冷用熱交換器25を付加し
ている。FIG. 5 shows a fifth embodiment of the cold water producing apparatus according to the present invention.
It is a front sectional view showing an embodiment. In FIG. 5, the same reference numerals are used for the same members as those used in FIGS. 1 to 4, and thus redundant description will be omitted. In FIG. 5, a pneumatic ice grain transport device 20 and a transport pipe 21 are provided instead of the ice grains 15 and the chute 16 in the configuration of FIG. Furthermore, a cyclone type ice particle / transport air separation device 23, an outlet air duct 24 for transport air,
A controlled heat exchanger 25 for precooling the water to be cooled is added to this.
【0026】このような構成にした目的は、氷粒搬送空
気の持つ冷熱を被冷却水の予冷に使用し、所定量を貯留
した氷粒で製造できる冷水量を増加させることにある。
図5の構成の動作は、被冷却水予冷用熱交換器25によ
る被冷却水の予冷と、氷粒の供給手段を除いて他は図1
と同様である。したがって、ここでは全体の動作説明を
省略する。この構成では、分離された搬送空気は氷粒で
冷却されているので、この冷却空気を被冷却水予冷用熱
交換器25に導いて容器1に供給する被冷却水を予冷す
れば、貯留した氷粒をより有効に冷水製造に活用するこ
とができる。更に、最終的に排出される搬送空気は、建
屋の冷房等に利用することができる。The purpose of this configuration is to use the cold heat of the ice-particle transport air for pre-cooling the water to be cooled, and to increase the amount of cold water that can be produced with a predetermined amount of stored ice particles.
The operation of the configuration of FIG. 5 is the same as that of FIG.
Is the same as Therefore, description of the entire operation is omitted here. In this configuration, since the separated carrier air is cooled by ice particles, the cooling air is guided to the cooling water pre-cooling heat exchanger 25, and if the cooling water supplied to the container 1 is pre-cooled, it is stored. Ice particles can be more effectively utilized for cold water production. Further, the finally discharged carrier air can be used for cooling a building or the like.
【0027】なお、図5の構成において、氷粒/搬送空
気分離装置23を設置せず、氷粒の供給を図3に示した
ように、旋回流中に噴出させる方式にし、或いは攪拌装
置6をも除去して図4に示したように、被冷却水と一緒
に噴出させるようにしてもよい。In the structure shown in FIG. 5, the ice particle / transport air separation device 23 is not provided, and the supply of ice particles is jetted into a swirling flow as shown in FIG. May also be removed and, as shown in FIG. 4, may be ejected together with the water to be cooled.
【0028】[0028]
【実施例】図6は本発明と従来(ダイナミック方式)の
氷融解特性を示している。図6から明らかなように、本
発明によれば、被冷却水の温度を短時間に下がることが
わかる。このように、本発明によれば冷却効率を向上さ
せることができる。また、図7は本発明の冷水製造装置
において冷水抽出ポート3から出力される冷水の温度特
性を示している。図7から明らかなように、本発明によ
れば、0℃の近傍に到達した後は殆ど温度変化は生ぜ
ず、0℃近傍の冷水が安定に得られることができる。FIG. 6 shows the ice melting characteristics of the present invention and the conventional (dynamic type). As is clear from FIG. 6, according to the present invention, the temperature of the water to be cooled is reduced in a short time. Thus, according to the present invention, the cooling efficiency can be improved. FIG. 7 shows the temperature characteristics of the chilled water output from the chilled water extraction port 3 in the chilled water production device of the present invention. As is clear from FIG. 7, according to the present invention, almost no temperature change occurs after the temperature reaches around 0 ° C., and cold water around 0 ° C. can be obtained stably.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上より明らかな如く、本発明の製造方
法によれば、容器の内部に被冷却水及び氷粒を入れて旋
回流により混合液を作り、被冷却水の量、氷粒の量、及
び容器から抽出される冷水の量のバランスを保持し、見
かけ上一定量の氷粒を前記容器内に残存させて前記容器
の下部から冷水を抽出するようにしたので、常に水と氷
粒が共存する状態を形成でき、連続的に安定して大量の
0℃近くの冷水を得ることが可能になる。As is clear from the above, according to the production method of the present invention, the water to be cooled and the ice particles are put into the container to form a mixed liquid by a swirling flow, and the amount of the water to be cooled and the amount of the ice particles are reduced. The balance between the amount and the amount of cold water extracted from the container was maintained, and an apparently constant amount of ice particles was left in the container to extract cold water from the lower part of the container. A state in which grains coexist can be formed, and a large amount of cold water near 0 ° C. can be continuously and stably obtained.
【0030】また、本発明の冷水の製造装置によれば、
氷粒の供給を空気搬送方式で行う際、廃熱である搬送空
気の持つ冷熱を回収し、被冷却水の予冷に用いることに
よって氷粒の単位貯留量当たりの冷水出力量を増加させ
ることができ、装置の小型化乃至冷水出力量の増大を図
ることができる。According to the apparatus for producing cold water of the present invention,
When supplying ice particles by the air transfer method, it is possible to increase the amount of chilled water output per unit storage amount of ice particles by collecting the cold heat of the carrier air, which is waste heat, and using it for pre-cooling of the water to be cooled. As a result, the size of the device can be reduced and the output of chilled water can be increased.
【図1】本発明による冷水の製造装置の第1の実施の形
態を示す正面断面図である。FIG. 1 is a front sectional view showing a first embodiment of a cold water producing apparatus according to the present invention.
【図2】本発明による冷水の製造装置の第2の実施の形
態を示す正面断面図である。FIG. 2 is a front sectional view showing a second embodiment of the cold water producing apparatus according to the present invention.
【図3】本発明による冷水の製造装置の第3の実施の形
態を示す正面断面図である。FIG. 3 is a front sectional view showing a third embodiment of the apparatus for producing cold water according to the present invention.
【図4】本発明による冷水の製造装置の第4の実施の形
態を示す正面断面図である。FIG. 4 is a front sectional view showing a fourth embodiment of the apparatus for producing cold water according to the present invention.
【図5】本発明による冷水の製造装置の第5の実施の形
態を示す正面断面図である。FIG. 5 is a front sectional view showing a fifth embodiment of the apparatus for producing cold water according to the present invention.
【図6】本発明と従来(ダイナミック方式)の氷融解特
性を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing ice melting characteristics of the present invention and a conventional (dynamic method).
【図7】本発明の冷水製造装置において冷水抽出ポート
から出力される冷水の温度特性図である。FIG. 7 is a temperature characteristic diagram of chilled water output from a chilled water extraction port in the chilled water production device of the present invention.
1 容器 2 メッシュ状フィルタ 3 冷水抽出ポート 4 ポンプ 5,12 バルブ 6 攪拌装置 8 モータ 9 給水ノズル 11 被冷却水供給バルブ 13 バイパス配管 14 氷粒供給装置 16 シュート 17a 旋回流 18 水噴出ノズル 20 空気式氷粒搬送装置 21 搬送管 22 氷粒噴出ノズル 23 氷粒/搬送空気分離装置 24 空気ダクト 25 被冷却水予冷用熱交換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container 2 Mesh filter 3 Cold water extraction port 4 Pump 5, 12 Valve 6 Stirrer 8 Motor 9 Water supply nozzle 11 Cooled water supply valve 13 Bypass pipe 14 Ice particle supply device 16 Chute 17a Swirling flow 18 Water ejection nozzle 20 Air type Ice particle transport device 21 Transport tube 22 Ice particle ejection nozzle 23 Ice particle / transport air separation device 24 Air duct 25 Heat exchanger for precooling of water to be cooled
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 敏男 宮城県仙台市青葉区中山七丁目2番1号 東北電力株式会社研究開発センター内 (72)発明者 辰巳 有孝 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社土浦工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshio Yoshida 2-1, Nakayama 7-chome, Aoba-ku, Sendai, Miyagi Prefecture Tohoku Electric Power Company R & D Center (72) Inventor Aritaka Tatsumi Kida Yomachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture 3550 Hitachi Cable Co., Ltd.
Claims (6)
解により前記被冷却水を冷却して冷水を得る冷水の製造
方法において、 所定の大きさの容器の内部に被冷却水及び氷粒を入れて
混合液を作り、この混合液を前記容器で旋回させ、 投入される前記被冷却水の量、前記氷粒の量、及び前記
容器から抽出される冷水の量のバランスを保持して前記
混合液のレベルを一定に保ち、 見かけ上一定量の氷粒を前記容器内に残存させて前記容
器の下部から冷水を抽出することを特徴とする冷水の製
造方法。1. A method for producing cold water, comprising mixing ice particles and water to be cooled and cooling the water to be cooled by melting the ice particles to obtain cold water, wherein the water to be cooled is contained in a container having a predetermined size. And the ice particles are added to form a mixed solution, and the mixed solution is swirled in the container. The balance of the amount of the water to be cooled, the amount of the ice particles, and the amount of the cold water extracted from the container is adjusted. A method for producing cold water, comprising: maintaining the level of the mixed solution at a constant level while retaining a seemingly constant amount of ice particles in the container to extract cold water from a lower portion of the container.
により生成することを特徴とする請求項1記載の冷水の
製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the swirling flow of the mixed liquid is generated by mechanical stirring means.
容器の下部壁面に沿う方向に噴出させる手段により生成
することを特徴とする請求項1記載の冷水の製造方法。3. The method for producing cold water according to claim 1, wherein the swirling flow of the mixed liquid is generated by means for jetting the unrequired water in a direction along a lower wall surface of the container.
て供給することを特徴とする請求項1記載の冷水の製造
方法。4. The method according to claim 1, wherein the ice particles are supplied by being dropped from above the swirling flow.
記旋回流と同一方向に空気搬送によって供給することを
特徴とする請求項1記載の冷水の製造方法。5. The method according to claim 1, wherein the ice particles are supplied along the inner wall surface of the container by air conveyance in the same direction as the swirling flow.
に供給し、この容器内に旋回流を形成して前記氷粒と前
記被冷却水を混合し、前記氷粒の融解を利用して冷水を
製造する冷水の製造装置において、 下部から冷水を抽出する前記容器の上部に設けられ、氷
粒搬送用空気と氷粒を分離する分離装置と、 前記分離装置によって分離された前記氷粒搬送用空気と
前記被冷却水との間で熱交換を行う熱交換器とを具備す
ることを特徴とする冷水の製造装置。6. An ice particle and water to be cooled are supplied to a container by an air conveying method, a swirling flow is formed in the container to mix the ice particle and the water to be cooled, and use the melting of the ice particle. A cold water producing apparatus for producing cold water, comprising: a separating device provided at an upper portion of the container for extracting cold water from a lower portion, for separating ice particle transport air and ice particles; and the ice separated by the separating device. An apparatus for producing cold water, comprising: a heat exchanger for exchanging heat between the air for conveying particles and the water to be cooled.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31109696A JPH10152199A (en) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | Manufacture of cold water, and its device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31109696A JPH10152199A (en) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | Manufacture of cold water, and its device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10152199A true JPH10152199A (en) | 1998-06-09 |
Family
ID=18013095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31109696A Pending JPH10152199A (en) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | Manufacture of cold water, and its device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10152199A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006176132A (en) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Expert Wave Kk | Water feeder and method for manufacturing supercooled equivalent water |
KR20200109037A (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-22 | 박진원 | Urea circulation feeder for prevention of urea salt generation |
-
1996
- 1996-11-21 JP JP31109696A patent/JPH10152199A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006176132A (en) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Expert Wave Kk | Water feeder and method for manufacturing supercooled equivalent water |
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