JPH11148751A - 製氷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒液を水と直接接触させて冷却し氷を作る
製氷装置において、複数の蓄熱槽に流出して滞留する冷
媒液を効率的に回収すること。 【解決手段】 複数の蓄熱槽４の底部１０に滞留する冷
媒液４１をそれぞれ回収する複数の回収配管５を備え、
各回収配管５には、回収される液が冷媒液４１の場合は
開作動し、水４０の場合は閉作動する水制限弁１６が設
けられる。そして水制限弁１６が開作動しているときだ
け冷媒液４１が回収槽１３に回収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水より比重が大き
く実質的に水に不溶性の冷媒液を水に直接接触させて冷
却し氷を作る製氷器と、該製氷器からの氷を貯蔵する複
数の蓄熱槽と、各蓄熱槽に混入し底部に貯留する冷媒液
を回収する複数の回収配管を備えた製氷装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンバインドサイクル吸気冷却な
どを用いた火力発電プラントや比較的大規模な空調設備
等において、氷を利用した蓄熱システムが採用されるよ
うになってきた。例えば火力発電プラントでは、電力需
要の非ピーク時に製氷装置を運転して蓄熱槽に氷を含む
冷却水を貯蔵しておき、電力需要ピーク時に蓄熱槽から
冷却水をガスタービンの吸気冷却装置に供給して吸気を
冷やし、ガスタービンに流入する空気の密度を上昇させ
多量の空気をガスタービン燃焼室に流入させることによ
り、通常では夏季にガスタービン出力が低下するのを防
止している。また大規模な空調設備においては、深夜電
力を利用して製氷装置を運転し蓄熱槽に氷を含む冷却水
を貯蔵しておき、冷房需要の大きい昼間に貯蔵した冷却
水で冷却の少なくとも一部を補っている。

【０００３】このような蓄熱システムは融解潜熱の大き
い氷を利用するので、設置される蓄熱槽の容積あたりの
蓄熱量が大きいという利点があり、今後より多くの分野
で利用されるものと期待されている。氷を利用する蓄熱
システムとしては、先ずスタチック氷を利用する方法が
知られている。しかしこの方法は、槽内に設けた伝熱管
に冷媒液（ブライン）を流し、その外周面に氷が成長す
るにつれ、氷自身の熱抵抗が増大して蓄熱速度が低下し
ていくという問題がある。そのため所望の蓄熱速度を得
るには、氷形成のために伝熱管に流す冷媒液の温度を極
めて低くするか、または伝熱管をかなり長くする必要が
ある。そして前者の方法は冷媒液を冷却する冷凍装置の
成績係数が低くなるため冷凍装置の要領が大きくなり、
後者の方法は長い伝熱管により製氷装置自体が大きくな
るという、それぞれ別の問題が発生する。

【０００４】これらの問題を解決するため、水を冷媒液
に直接接触させて製氷する方法が知られている。例えば
特開昭４８−４７５１８号公報には図３に示すような方
法が提案されている。この方法は槽１０６内に冷凍装置
などの吸熱部１０４を設け、その吸熱部１０４において
水不溶性で水より比重の大きな流体（冷媒液）１０９を
冷却し、それをポンプ１０７で移送し槽１１１内に噴出
して水１１３と直接接触させることにより粒状の氷１１
３’を作るものである。ここで、水は水道管１１６より
供給され、生成された氷１１３’は水と共に出口１１８
から外部へ取り出される。なおこの方法では、比重差に
より槽１１１内の上部に水１１３と氷１１３’の層が形
成され、下部に流体１０９の層が形成される。そして流
体１０９の層は、重力差で連通管１１２を通って再び槽
１０６に戻される。

【０００５】さらに、特開平３−１４０７６７号公報に
は図４に示すような方法が提案されている。この方法は
熱交換器２４４で冷却された油性流体（冷媒液）を供給
ノズル２５２に送り、蓄熱槽２０２内に落下した油性流
体に水を直接接触させて氷Ｉを作るものである。そして
生成した氷は水と共に外部装置（２０６）に循環され
る。一方、水から熱を吸収した油性流体は蓄熱槽２０２
の水層Ｗの下部に蓄積して油性流体層Ｏを形成し、ポン
プ２３２により熱交換器２４４に循環する。なお油性流
体は、熱交換器２４４を通過する間に他の冷媒で間接的
に冷却される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし図３や図４の方
法を実施すると冷媒液の流出は避けられないが、前記い
ずれの公報にもその解決方法は示されていない。また蓄
熱槽はいずれも単一槽形式であり、そのような蓄熱槽と
して一般に鋼製またはＦＲＰ製のタンクが使用される
が、コストが高くなり、大容量の蓄熱システムには適用
できないという問題がある。そこで低コストの蓄熱槽が
考えられるが、そのような蓄熱槽としてはコンクリート
製のスラブ層を側部や底部に採用したものがある。しか
もこのスラブ層を用いた蓄熱槽を大容量の蓄熱システム
に適用する場合は、複数の単位蓄熱槽を必要とするだけ
連結造成して並列運転することができる。しかし、この
ようなスラブ層を用いた蓄熱槽を使用する場合でも、氷
に混入して流出する冷媒液の回収対策は必要である。そ
して大容量化のために複数の蓄熱槽を設置する場合に
は、必ずしも夫々の槽に等量の冷媒液が流出するとは限
らず、より安価で効率的な回収システムに使用とする場
合、困難性を増すことになる。そこで本発明は、複数の
蓄熱槽を使用する場合において、それらの蓄熱槽から冷
媒液を効率的に回収する手段を備えた製氷装置を提供す
ることを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の請求項１に記載の発明は、水４０より比重が大きく実
質的に水４０に不溶性の冷媒液４１を水４０に直接接触
させて冷却し氷を作る製氷器１と、製氷器１からの水４
０を貯蔵する複数の蓄熱槽４と、氷に混入され各蓄熱槽
４の底部１０に貯留する冷媒液４１を回収する複数の回
収配管５を備えている。そして各回収配管５には、回収
される液が冷媒液４１の場合は開作動し水４０の場合は
閉作動する水制限弁１６が設けられることを特徴とする
ものである。なお本発明において「実質的に水不溶性」
とは、水に対して不溶性もしくは本発明の製氷作用に差
し支えない程度の僅かな可溶性しかないことをいう。
（以下同じ） そして水より比重が大きく実質的に水不溶性の冷媒液と
しては、例えばパーフロロカーボン、ハイドロフロロカ
ーボン、パーフロロエーテルなどを含む不凍液を使用で
きる。

【０００８】上記製氷装置によれば、各蓄熱槽４に氷や
水と一緒に混入しその比重差により底部に貯留する冷媒
液４１は、回収配管５により例えば回収槽１３に回収す
ることができる。そして回収された冷媒液４１は製氷器
１に循環して再使用に供すことができる。この回収操作
は蓄熱槽４に所定量の冷媒液４１が貯留する都度バッチ
的に行なうことができる。そして回収配管５内の流体が
冷媒液４１の間は水制限弁１６が開作動するので貯留し
た冷媒液４１が回収槽１３などに回収でき、回収配管５
内の流体が冷媒液４１から水４０に代わった時点で水制
限弁１６が閉じられて回収操作が自動的に停止される。
また回収配管５や水制限弁１６は各蓄熱槽４ごとに設け
られるので、例え回収ポンプ１１が共通であっても各蓄
熱槽４に滞留する冷媒液量に応じた個別操作が行われ
る。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明の実施の形態であって、蓄熱槽４がコンクリート
スラブ構造によって形成されていることを特徴とするも
のである。このように構成すると、複数の蓄熱槽４を連
続して低いコストで作ることができる。請求項３に記載
の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明の実施
の形態であって、各回収配管５における水制限弁１６の
２次側に接続される共通の回収ヘッダ１７と、該回収ヘ
ッダ１７と回収槽１３を接続する共通回収配管１２と、
該共通回収配管１２に設けた回収ポンプ１１を有するこ
とを特徴とするものである。このように構成すると、回
収系の設備がより簡単になり装置の設置面積および設置
コストをより低下させることができる。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載の発明の実施の形態であっ
て、水制限弁１６が水４０と冷媒液４１の比重差を利用
する重力作動弁であることを特徴とするものである。こ
のような水制限弁１６は構造が簡単で他からの駆動力を
必要とせず、高い信頼性で回収系に水が流出することを
制限することができる。請求項５に記載の発明は、請求
項４に記載の発明の好ましい実施の形態であって、回収
配管５が蓄熱槽４から上方に立ち上げられ次いで下降す
るように設置され、該下降部分に重力作動弁が設けられ
ることを特徴とするものである。このように構成した回
収配管５部分に重力作動弁を設けることにより、重力作
動弁の作動をより確実なものとするこができる。

【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
請求項５のいずれかに記載の発明の好ましい実施の形態
であって、水制限弁１６の１次側における回収配管５に
侵入した水４０を回収槽１３に送る水回収手段が設けら
れることを特徴とするものである。このように構成する
と冷媒液４１を回収する際に、回収に先立って回収系に
混入した水４０を回収槽１３に回収して除去することが
可能になる。請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の発明の好ましい実施の形態であって、水回収手段が、
各回収配管５の蓄熱槽４内における吸入部５ａに設けた
逆流防止手段５ｂと、回収槽１３の冷媒液４１を各重力
作動弁の２次側から１次側における回収配管５に供給す
る開閉弁（２０、２２）と、該１次側における回収配管
５と回収槽１３を接続する水回収配管２９および開閉弁
２８を有することを特徴とするものである。このように
すると簡単な構成でより確実に効率よく回収系に滞留す
る水４０を回収槽１３に回収除去することが可能にな
る。

【００１２】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明の好ましい実施の形態であって、各水回収配管２
９が開閉弁２８を介して共通の水回収ヘッダ３０に接続
され、該水回収ヘッダ３０と回収槽１３が共通水回収配
管３１により接続されることを特徴とするものである。
このように構成すると水回収系統の配管構成が簡単にな
る。請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８
記載の発明の好ましい実施の形態であって、各回収配管
５の吸入部５ａと水回収配管２９の接続部の間に水置か
ら冷媒液（不凍液）への換配管２６と開閉弁２７がさら
に設けられ、その水から冷媒液への置換配管２６に回収
槽１３の冷媒液４１が供給されるものである。このよう
に構成すると各回収配管５における吸入部５ａと水回収
配管２９の接続部の間に滞留する水４０をより効率よく
冷媒液４１と置換することができる。請求項１０に記載
の発明は、請求項９に記載の発明の好ましい実施の形態
であって、各回収配管５に接続される水から冷媒液への
置換配管２６が開閉弁２７を介して共通の置換ヘッダ２
５に接続され、該置換ヘッダ２５とポンプ１１が共通置
換配管２４により接続されることを特徴とするものであ
る。このように構成すると水置換系統の配管構成がさら
に簡単になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の製氷装置を説明す
るためのプロセスフロー図である。製氷装置は、水４０
と冷媒液４１を直接接触させて熱交換する製氷器１と、
冷媒４１を冷却する冷凍装置２と、製氷器１と冷凍装置
２の間に冷媒液４１をポンプ３ｂによって循環させる冷
媒液循環経路３と、製氷器１で作られた氷を水４０と共
に貯蔵する複数基の蓄熱槽４と、各蓄熱槽４の底部に滞
留する冷媒液をそれぞれ回収する複数の回収配管５を備
えている。製氷器１は略Ｕ型の形状を有し、その一方の
脚部における上部には、冷媒液循環経路３からの冷媒液
４１の導入部が設けられると共に、１基の蓄熱槽４から
の水リターン配管６が接続される。なお水リターン配管
６にはポンプ７がもうけられている。また他方の脚部の
上部には３基の蓄熱槽４への氷流出配管８が３本の接続
される。これら水リターン配管６および氷流出配管８の
本数は上記に限らず任意に設けることができる。なお冷
媒液循環経路３は配管３ａとポンプ３ｂにより構成さ
れ、ポンプ３ｂにより水４０と熱交換して略Ｕ型の底部
に滞留する冷媒液４１が冷凍装置２に移送される。

【００１４】各蓄熱槽４はコンクリート製のスラブ層に
より側部、底部および蓋部が形成され、それら蓄熱槽４
は相互に隣接して連結されている。そして各蓄熱槽４は
互いに共通の仕切壁９で仕切られ、それら仕切壁９の下
部に設けた開口部９ａにより水４０が槽間を流通できる
ようになっている。また各蓄熱槽４の底部１０は一方に
傾斜しており、その最下部に形成された凹部１０ａ内に
回収配管５の吸入部５ａが位置している。各回収配管５
は蓄熱槽４から立ち上げられて回収ポンプ１１を設けた
共通回収配管１２を経て回収槽１３に接続される。そし
て回収槽１３に回収された冷媒液３１はその下部からポ
ンプ１４を有する冷媒液リターン配管１５により製氷器
１の底部に戻される。なお後述するようにポンプ１４は
冷媒液回収系と水回収系に兼用される。

【００１５】図２は図１における冷媒の回収系統の詳細
図であり、水回収系も併せて示されている。各蓄熱槽４
から立ち上げられたそれぞれの回収配管５は、上方に一
旦立ち上げられてから下降し、その下降部分に水制限弁
１６が設けられる。この水制限弁１６は例えば水と冷媒
液の比重差を利用する重力作動弁を使用することができ
る。図２に示すように、水制限弁１６としての重力作動
弁は、弁本体１６ａ、弁座１６ｂおよび弁体１６ｃから
なり、弁体１６ｃの比重は水４０より大きく冷媒液４１
より小さい値とされる。従って冷媒液４１が導入された
ときは弁体１６ｃが弁座１６ｂより上昇して開作動とな
る。また水４０が導入されたときは弁体１６ｃが下降し
弁座１６ｂに密着して閉作動となる。例えば、冷媒液と
してパーフロロカーボン，比重１．８を使用する場合の
弁体１６ｃの材料は、ポリ塩化ビニル，比重１．４など
が使用できる。なお、比重の大きい金属片などを比重の
小さいプラスチックで被覆したり、中空金属球等を使用
して、弁体１６ｃの比重を所望の値に調整することもで
きる。

【００１６】各水制限弁１６の２次側は共通の回収ヘッ
ダ１７に接続され、回収ヘッダ１７と回収槽１３の間は
開閉弁１８、回収ポンプ１１および開閉弁１９を設けた
共通回収配管１２によって接続される。また回収ポンプ
１１の１次側と開閉弁１８との間と回収槽１３の下部と
は、開閉弁２０を有する冷媒液供給配管２１により接続
され、回収ポンプ１１の２次側と開閉弁１９との間と、
回収ヘッダ１７と開閉弁１８との間が、開閉弁２２を有
する冷媒液供給配管２３により接続される。さらに回収
ポンプ１１の２次側と開閉弁２２との間から共通置換配
管２４が分岐されて置換ヘッダ２５に接続される。そし
て置換ヘッダ２５から各回収配管５における吸入部５ａ
からの立ち上がり部分に、複数の水から冷媒液への置換
配管２６がそれぞれ開閉弁２７を介して接続される。な
お吸入部５ａには逆止弁などの逆流防止手段５ｂが設け
られる。

【００１７】また各水制限弁１６の１次側の回収配管５
から開閉弁２８を設けた水回収配管２９が分岐されて共
通の水回収ヘッダ３０に接続され、該水回収ヘッダ３０
と回収槽１３が共通水回収配管３１により接続される。
なお回収配管５における水回収配管２９の分岐点は、回
収配管５が蓄熱槽４から上方へ立ち上がり次いで下降す
る最上部であって、且つ、前記水から冷媒液への置換配
管２６の接続点と水制限弁１６の１次側との間でもあ
る。

【００１８】次に上記製氷装置の作用を説明すると、先
ず製氷器１内に所定量の水４０を供給する。次に冷凍装
置２を運転し、冷却した冷媒４１を配管３ａとポンプ３
ｂにより構成される冷媒液循環経路３により製氷器１へ
供給してノズルなどから噴出させる。それにより形成さ
れる冷媒液滴４２は製氷器１内で水リターン配管６から
送り込まれる水４０と直接接触して熱交換し、比重差で
下降して底部に滞留する。そして滞留した冷媒液４１は
ポンプ３ｂで再び冷凍装置２に戻される。一方、冷媒液
滴４２により冷却された水４０は当初はポンプ７により
製氷器１と蓄熱槽４の間を循環して次第に冷し込みが行
われ、水リターン配管６の水が０℃に近くなるとシャー
ベット状氷４３を発生しながら循環する。発生したシャ
ーベット状氷４３は水４０と共に同伴して、ポンプ７か
ら送り込まれる水に押されながら製氷器１から氷流出配
管８を経て各蓄熱槽４に送り込まれる。

【００１９】そして各蓄熱槽４に供給されたシャーベッ
ト状氷４３は、次第に成長してシャーベット状氷塊４４
になる。このシャーベット状氷塊４４はともとも蓄熱槽
４になった水が冷却されて変換されたものであり、氷の
密度が水より小さいため蓄熱槽４に浮かんでいる。この
ようにして、製氷器１におけるシャーベット状氷４３の
生成と各蓄熱槽４への供給、および製氷器１と各蓄熱槽
４間の水４０の循環の各作用が連続的に行われる。そし
て製氷器１と各蓄熱槽４の全ての水は、次第に水と氷の
混合物に変えられて行く。製氷器１から各蓄熱槽４へシ
ャーベット状氷４３を水４０と共に供給し続けると、冷
媒液４１も僅かづつであるがそれらに同伴して各蓄熱槽
４に入り、比重差で次第に底部１０に下降して凹部１０
ａ内に滞留する。この滞留量が所定以上になったとき、
回収配管５から回収槽１３に回収する。

【００２０】図２を参照して冷媒液４１の回収操作を説
明する。なお、回収に先立って回収配管５などの回収系
には冷媒液４１が満たされ、開閉弁１８と１９が開状
態、開閉弁２０、２２、２７および２８が閉状態になっ
ているものとする。この状態でポンプ１１を運転すると
蓄熱槽４内の冷媒液４１は各回収配管５の吸入部５ａか
ら吸入され、水制限弁１６と回収ヘッダ１７を経て回収
槽１３に回収される。そして蓄熱槽４に冷媒液４１がな
くなると、その蓄熱槽４における回収配管５に水４０が
侵入する。その水４０が水制限弁１６まで達すると弁体
１６ｃが下降して閉作動するので、蓄熱槽４からそれ以
上の水４０の侵入は停止する。このような作用は各蓄熱
槽４について独立して行われるので、回収操作に相互干
渉を生じることはない。以上のような操作により、全て
の蓄熱槽４について冷媒液回収操作が終了したらポンプ
１１を停止する。

【００２１】次に各蓄熱槽４内に冷媒液４１が再び所定
量まで滞留したら、同様な回収操作を繰り返すのである
が、回収操作に先立って各水制限弁１６の１次側の回収
配管５に滞留している水４０を冷媒液４１に置換する必
要がある。この置換操作は開閉弁２０、２２、２７およ
び２８を開状態、開閉弁１８、１９を閉状態にしてから
ポンプ１１を運転することにより行われる。ポンプ１１
を運転すると回収槽１３内の冷媒液４１が冷媒液供給配
管２１から開閉弁２２を経て回収ヘッダ１７に入り、そ
こから各水制御弁１６の２次側に供給される。そして各
水制御弁１６はその圧力により開作動するので、冷媒液
４１は水制御弁１６の１次側の各回収配管５に滞留して
いる水４０を同伴して水回収配管２９から共通の水回収
ヘッダ３０に流入し、そこからさらに共通水回収配管３
１を経て回収槽１３に回収される。なお各回収配管５の
吸入部５ａには逆流防止手段５ｂが設けられているの
で、回収配管５の立ち上がり部分の水４０と比重差によ
り置換して侵入した冷媒液４１が吸入部５ａから蓄熱槽
４内に流出することはない。

【００２２】上記のように各回収配管５内に滞留してい
た水４０は水制御弁１６の１次側からの冷媒液で置換さ
れるが、その置換作用は水から冷媒液への置換配管２６
からの冷媒液４１によりさらに促進される。すなわちポ
ンプ１１からの冷媒液４１は共通置換配管２４および置
換ヘッダ２５を経て水から冷媒液への置換配管２６より
回収配管５の立ち上がり部分にも流入する。そのため該
部分の水４０は速やかに比重差で冷媒液４１と置換され
て水回収配管２９から流出する。なお、水から冷媒液へ
の置換配管２６の系統は場合によっては省略することも
できる。以上の冷媒液の置換操作が終了したらポンプ１
１を一旦停止し、開閉弁２０、２２、２７および２８を
閉状態にし、開閉弁１８、１９を開状態にする。この状
態で前記のような冷媒液回収準備か完了する。なお回収
槽１３に回収した水４０は比重差により槽上部に滞留す
るので、適宜ポンプ１３ａを設けた戻し配管１３ｂから
いずれかの蓄熱槽４もしくは系外に排出すればよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明によ
れば、氷や水と一緒に各蓄熱槽に混入し、その比重差に
より蓄熱槽の底部に貯留する冷媒液は、回収配管により
回収槽などに回収することができる。そして回収された
冷媒液は製氷器に循環して再使用に供すことができる。
この回収操作は蓄熱槽に所定量の冷媒液が貯留する都度
行なうことができる。そして回収配管内の流体が冷媒液
の間は水制限弁が開作動するので貯留した冷媒液が回収
槽などに回収でき、回収配管内の流体が冷媒液から水に
代わった時点で水制限弁が閉じられて回収操作が自動的
に停止される。また回収配管や水制限弁は各蓄熱槽ごと
に設けられるので、回収ポンプが共通であっても各蓄熱
槽に滞留する冷媒液量に応じた個別操作が相互干渉なし
に行われる。

【００２４】また請求項２に記載の発明によれば、複数
の蓄熱槽を連続して低いコストで作ることができる。さ
らに請求項３に記載の発明によれば、回収系の設備がよ
り簡単になり装置の設置面積および設置コストをより低
下させることができる。次に請求項４に記載の発明によ
れば、水制限弁の構造が簡単になり、他からの駆動力を
必要とせずに高い信頼性で回収系に水が大量に回収され
ることを制限することができる。さらに請求項５に記載
の発明によれば、重力作動弁の作動をより確実なものと
するこができる。

【００２５】請求項６に記載の発明によれば、冷媒液を
回収する際に、回収に先立って回収系に混入した水を回
収槽に回収して除去することが可能になる。さらに請求
項７に記載の発明によれば、簡単な構成でより確実に効
率よく回収系に滞留する水を蓄熱槽に戻すことが可能に
なる。請求項８に記載の発明によれば、水回収系統の配
管構成がより簡単になる。次に請求項９に記載の発明に
よれば、各回収配管における吸入部と水回収配管の接続
部の間に滞留する水を効率よく冷媒液と置換することが
できる。さらに請求項１０に記載の発明によれば、水置
換系統の配管構成がより簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製氷装置を説明するためのプロセスフ
ロー図。

【図２】図１における冷媒液の回収系統の詳細図。

【図３】従来型製氷装置の系統図。

【図４】従来型製氷装置の他の系統図。

【符号の説明】

１ 製氷器 ２ 冷凍装置 ３ 冷媒液循環経路 ３ａ 配管 ３ｂ ポンプ ４ 蓄熱槽 ５ 回収配管 ５ａ 吸入部 ５ｂ 逆流防止手段 ６ 水リターン配管 ７ ポンプ ８ 氷流出配管 ９ 仕切壁 ９ａ 開口部 １０ 底部 １０ａ 凹部 １１ 回収ポンプ １２ 共通回収配管 １３ 回収槽 １３ａ ポンプ １３ｂ 配管 １４ ポンプ １５ 冷媒液リターン配管 １６ 水制限弁 １６ａ弁本体 １６ｂ弁座 １６Ｃ弁体 １７ 回収ヘッダ １８ 開閉弁 １９ 開閉弁 ２０ 開閉弁 ２１ 冷媒液供給配管 ２２ 開閉弁 ２３ 冷媒液供給配管 ２４ 共通置換配管 ２５ 置換ヘッダ ２６ 水から冷媒液への置換配管 ２７ 開閉弁 ２８ 開閉弁 ２９ 水回収配管 ３０ 水回収ヘッダ ３１ 共通水回収配管 ４０ 水 ４１ 冷媒液 ４２ 冷媒液滴 ４３ シャーベット状氷 ４４ シャーベット状氷塊

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水４０より比重が大きく実質的に水４０
   に不溶性の冷媒液４１を水４０に直接接触させて冷却し
   氷を作る製氷器１と、 製氷器１からの氷を貯蔵する複数の蓄熱槽４と、 水４０に混入されて各蓄熱槽４の底部１０に貯留する冷
   媒液４１を回収する複数の回収配管５とを備え、 各回収配管５には、回収される液が冷媒液４１の場合は
   開作動し、水４０の場合は閉作動する水制限弁１６が設
   けられることを特徴とする製氷装置。
2. 【請求項２】 蓄熱槽４がコンクリートスラブ構造によ
   り形成される請求項１に記載の製氷装置。
3. 【請求項３】 各回収配管５における水制限弁１６の２
   次側に接続される共通の回収ヘッダ１７と、 該回収ヘッダ１７と回収槽１３を接続する共通回収配管
   １２と、 該共通回収配管１２に設けた回収ポンプ１１を有する請
   求項１または請求項２に記載の製氷装置。
4. 【請求項４】 水制限弁１６が水４０と冷媒液４１の比
   重差を利用する重力作動弁である請求項１〜請求項３の
   いずれかに記載の製氷装置。
5. 【請求項５】 回収配管５が蓄熱槽４より上方に立ち上
   がってから下降するように設置され、該下降部分に重力
   作動弁が設けられる請求項４に記載の製氷装置。
6. 【請求項６】 水制限弁１６の１次側における回収配管
   ５に滞留する水４０を回収槽１３に送る水回収手段が設
   けられる請求項１〜請求項５のいずれかに記載の製氷装
   置。
7. 【請求項７】 水回収手段が、各回収配管５の蓄熱槽４
   内における吸入部５ａに設けた逆流防止手段５ｂと、回
   収槽１３の冷媒液４１を各重力作動弁の２次側から１次
   側における回収配管５に供給するポンプ１１および開閉
   弁（２０、２２）と、該１次側における回収配管５と回
   収槽１３を接続する水回収配管２９および開閉弁２８を
   有する請求項６に記載の製氷装置。
8. 【請求項８】 各水回収配管２９が開閉弁２８を介して
   共通の水回収ヘッダ３０に接続され、該水回収ヘッダ３
   ０と回収槽１３が共通水回収配管３１により接続される
   請求項７に記載の製氷装置。
9. 【請求項９】 各回収配管５の吸入部５ａと水回収配管
   ２９の接続部の間に水から冷媒液への置換配管２６と開
   閉弁２７がさらに設けられ、 その水から冷媒液への置換配管２６に回収槽１３の冷媒
   液４１が供給される請求項７または請求項８に記載の製
   氷装置。
10. 【請求項１０】 各回収配管５に接続される各水から冷
    媒液への置換配管２６が開閉弁２７を介して共通の置換
    ヘッダ２５に接続され、該置換ヘッダ２５とポンプ１１
    の２次側が共通置換配管２４により接続される請求項９
    に記載の製氷装置。