JPH10227549A - 真空製氷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空製氷容器内壁へのは着氷を防止するこ
と。 【解決手段】 真空製氷容器１の内壁１ａのある高さに
内壁に沿って全周あるいは一部分に、容器内壁との間に
給水の液膜７を形成させる部材１０を設け、この部材よ
り下の部分に水の流下液膜を形成させ、該部材より下の
部分に容器内壁が露出しないようにしたことを特徴とす
る真空製氷機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地域冷暖房、ビル
空調、冷凍倉庫、各種製造業等において冷熱源の供給用
として使用される真空式製氷機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の真空式製氷機においては、真空製
氷容器の内壁に氷が付着成長して、製氷機の安定運転に
支障をきたす。その防止策として、例えば、特開平６−
２８１３０７号公報に示されているように、壁面から離
れた所より壁面に向かって多量の水を散水して壁面上に
液膜を形成させ、氷の付着防止を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、容器内壁面へ
の散水にあたって、内壁から離れた位置に散水ノズルを
配置して内壁面に向け散水すると、散水ノズルの水吹き
出し口及び容器内壁面の液膜の最上端部分に着氷して、
大きなつらら、あるいは氷片が形成される。極端な場合
には、容器内を閉塞するほど成長し、連続的な運転がで
きなくなることがある。

【０００４】また、それらの氷塊が間欠的に離脱する場
合においても大きな氷塊が水部にたまって、スラリ抜き
出し口やポンプ，配管の一部分に閉塞する場合がある。
これらの問題に対策を講じなければならない。

【０００５】従来技術における一連の課題を図を用いて
説明する。図４において、１は真空製氷容器，２は減圧
装置，３は給水，４は排出される氷スラリー，５は製氷
容器内に生成される氷スラリの分散を良くするための攪
拌装置である。

【０００６】給水は，液部に直接なされている。この場
合，製氷容器１の内壁面の気液界面に猿の腰掛け状に着
氷１８し、やがてこの氷は全液面を覆い，運転できなく
なる。

【０００７】図５はこの問題の解決のために，給水を多
数の分散ノズル６より行う。壁に向かって散水し，流下
液膜１７を形成させて，液面付近に着氷を防ぐようにし
たものである。

【０００８】しかし，散水された部分には必ず気液界面
があり、その部分に図中の１８に示すように着氷する。
これを内壁の正面から見ると，図６に示すようになる。
分散ノズルによっては連続した液膜の形成は難しく，そ
の隙間に１８に示すような着氷ができる。また、高さ方
向に水部と液部の境界が必ず発生し，そこに必ず着氷す
る。本発明は上記のような問題を解決できるようにした
真空製氷装置を提供することを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】真空製氷容器の氷付着で
最も重大な部分は，図４に示したように、真空製氷容器
の内壁面と水面との境界部分に氷が成長し水面の閉塞に
至らしめる問題である。

【００１０】発明者等はこの問題の解決のためには内壁
面に沿って上から給水の流下液膜を形成することで防止
できることがわかった。しかし，反面、この流下液膜の
形成のために壁面散水が不均一であり，液膜ができない
で内壁が露出する部分が残つたり，あるいは，散水して
いる部分と散水していない部分との境界が製氷容器内に
露出していると、図５及び６に示すように、その境界部
分には必ず氷が成長して真空製氷容器の安定運転に支障
を来すことになることがわかった。

【００１１】そこで、本発明で講じる手段は，第１に、
散水している部分としていない部分の上限の境界，第２
に、散水むらによってできる流下液膜部分の境界、の二
つの発生をなくすようにスリット状の給水ノズルを設け
ることにした。

【００１２】本願発明の真空製氷機は、水を真空製氷容
器に連続的に給水しながら，その容器を減圧装置によっ
て水の三重点以下の圧力にまで減圧し，給水された水の
一部分を凍結させて氷水スラリーとして容器の外に取出
すことを特徴とする真空製氷機において，真空製氷容器
の内壁のある高さに内壁に沿って全周あるいは一部分
に、容器内壁との間に給水の液膜を形成させる部材を設
け、この部材より下の部分に水の流下液膜を形成させ、
該部材より下の部分に容器内壁が露出しないようにした
ことを特徴とするものである。

【００１３】この構成によって、流下液膜部分以外に内
壁に接液部分ができないようにする。これによって、内
壁への着氷の機会がなくなる。また、前記液膜形成部材
の前記容器側の反対側に、該液膜形成部材を加熱する装
置が設けられている。

【００１４】こうして、液膜形成部材の容器側の反対側
を加熱することによって、部材の内側や先端の水流出部
分に極力着氷しないようにする。また、前記液膜形成部
材の前記容器内壁に対向する側には疎水性を有する材料
が設けられている。

【００１５】この構成により、容器内壁と液膜形成部材
との間の着氷を抑制・防止する。また、疎水性を有する
熱伝導性の悪い材料が設けられている。この構成によ
り、液膜形成部材が容器内壁側から冷却されるのを防ぐ
と共に、液膜形成部材の容器側の反対側からの加熱の液
膜への放熱を少なくして着氷をより効果的に抑制・防止
する。

【００１６】更に、前記液膜形成部材の前記容器の内側
と反対側は熱伝導性のよい材料で構成されている。こう
して、加熱機構による加熱を液膜形成部材に効果的に伝
達させ、着氷を更に効果的に抑制・防止する。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態の一例を図１に示す。
従来技術における解決課題に付いて述べたような問題を
なくすために，容器内壁に流下液膜を形成させる。

【００１８】図１において，１０は本発明で用いる液膜
形成部材である。この液膜形成部材により、容器内壁１
ａとの間に２mm程度の隙間１３を作る。この隙間１３内
に３で示すように給水し，この隙間を通って，容器内壁
１ａに沿って流下液膜７をつくる。

【００１９】この液膜形成部材１０は容器内壁の全周あ
るいは一部分に設けられている。この液膜７によって容
器内壁１ａには着氷がなくせる。また，液膜形成部材１
０の先端はナイフエッジに作くつておくと、この出口で
の着氷が抑えられる。多少着氷しても流れ出る水で洗い
流され，氷が成長し難い。

【００２０】この様な構造とすることによって，真空製
氷機を連続的に安定して運転できる。次に、第２の例を
図２に示す。

【００２１】図１に示す例の場合、ノズルの容器内側の
部分は，水滴の飛沫がかかって着氷する恐れがある。こ
れを防止するために，液膜形成部材１０の容器の内側と
反対側に加熱装置１１としてのヒーターが設けられてい
る。この熱源は，外部からの電力，熱でもよく，また
は，給水される水の顕熱や，各種の廃熱を活用できる。

【００２２】発明者等の実験によっては，所要熱量は製
氷冷凍能力の１％程度であって，問題となるものではな
い。次に、第３の例を図３に示す。

【００２３】この例では，液膜形成部材１０の容器内壁
に対向する側には疎水性を有する材料１２，例えばテフ
ロンが張られている。また、この疎水性材料には熱伝導
の悪い断熱性を有するものを用いる。

【００２４】また、液膜形成部材１０の容器の内側と反
対側は熱伝導性の良い材料（例えば、アルミニウム，銅
などの金属）で作る。この疎水性材料によって、隙間１
３内に着氷をさらに防止でき、また、熱伝導の悪い断熱
性を有する材料により、隙間１３内を流れる水の冷却作
用によって、液膜形成部材１０全体が冷えるのを防止で
きる。

【００２５】また、断熱材１２によって，ヒーター１１
による加温がより有効に作用し，取付けたヒータの加熱
量を低減でき、また液膜形成部材１０への着氷は完全に
防止できる。

【００２６】

【発明の効果】

（１）、液膜形成部材よって，一様な流下液膜が形成さ
れる。 （２）、液膜形成部材を加熱する構成によって，液膜形
成部材内側に着氷しなくなる。

【００２７】（３）、液膜形成部材の容器内壁に対向す
る側には疎水性を有する熱伝導性の悪い材料が設けられ
ている。これにより、液膜形成部材内側に着氷しなくな
る。 （４），液膜形成部材の容器の内側と反対側は熱伝導性
のよい材料で構成されている．これにより、取付けたヒ
ーターの加熱量を低減できる。 （５）以上の構成により、製氷容器は氷による閉塞がな
くなって、安定的に連続運転ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の一例を示す説明図。

【図２】実施の形態の他の例を示す説明図。

【図３】実施の形態の他の例を示す説明図。

【図４】従来技術における真空製氷容器内壁面での着氷
の説明図。

【図５】従来技術における他の真空製氷容器内壁面での
着氷の説明図。

【図６】図５での着氷状態を容器内壁を正面から見た説
明図。

【符号の説明】

１…真空製氷容器、１ａ…内壁、７…液膜、１０…液膜
形成部材、１１…加熱装置、１２…疎水性、断熱性材
料、１３…隙間。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水を真空製氷容器に連続的に給水しなが
   ら，その容器を減圧装置によって水の三重点以下の圧力
   にまで減圧し，給水された水の一部分を凍結させて氷水
   スラリーとして容器の外に取出すことを特徴とする真空
   製氷機において，真空製氷容器の内壁のある高さに内壁
   に沿って全周あるいは一部分に、容器内壁との間に給水
   の液膜を形成させる部材を設け、この部材より下の部分
   に水の流下液膜を形成させ、該部材より下の部分に容器
   内壁が露出しないようにしたことを特徴とする真空製氷
   機。
2. 【請求項２】 前記液膜形成部材の前記容器の内側と反
   対側に、該液膜形成部材を加熱する装置が設けられてい
   る請求項１に記載の真空製氷機。
3. 【請求項３】 前記液膜形成部材の前記容器内壁に対向
   する側には疎水性を有する材料が設けられている請求項
   １または２に記載の真空製氷機。
4. 【請求項４】 前記液膜形成部材の前記容器内壁に対向
   する側には疎水性を有する熱伝導性の悪い材料が設けら
   れている請求項１または２に記載の真空製氷機。
5. 【請求項５】 前記液膜形成部材の前記容器の内側と反
   対側は熱伝導性のよい材料で構成されていることを特徴
   とする請求項４に記載の真空製氷機。