JPS629832B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、気体の冷却方法に関する。

本発明は、従来から行われてきた気体の冷却方
法の発想を完全に転換して、全く新しいメカニズ
ムを用いた新規な方法に関し、一定低温の気体を
正確且つ迅速に製造することができる方法に関す
る。そして、特に、本発明によれば、従来よりそ
の製造が極めて困難であつた可及的に０℃に近い
温度を有する気体を工業的に大量に製造すること
ができるのである。

冷蔵庫、無菌室、生物学等の研究室、飲食品貯
蔵庫等の空調を行なうためには、一定温度に冷却
した気体が大量に必要であるが、迅速に且つ大量
に所望する低温に保持した気体を製造するための
理想的な完壁な方法は、未だ知られていない。

本発明は、この目的達成のためになされたもの
であつて、このような理想的な方法を達成するに
は従来からの冷却方法の概念にとらわれていたの
では不可能であるとの観念に到達し、従来からの
方法及びその原理から離れて、根本的に発想を転
換して研究を行なつた結果完成されたものであ
る。

即ち、本発明は、サイクロンを使用し、しかも
その内壁に氷を付着生成せしめておき、このサイ
クロン内に未処理気体を吹き込み、内壁に生成せ
しめた氷と接触せしめて熱交換を行ない気体を冷
却する方法である。そして、サイクロン内に冷却
水を噴霧しておけば、冷却効率が更に向上するの
である。

本発明に係る気体の冷却方法のポイントは上記
のとおりであるが、本発明方法を実施するための
装置の１実施例として図示した冷却装置を参照し
ながら、以下において本発明方法を更に詳述して
いくことにする。

先ず、サイクロン１内に、冷却すべき気体を送
出管２から導入する。この気体は、前処理するこ
となくそのままサイクロン１内に導入てもよい
が、冷却すべき温度に出来る限り近づけ且つ塵等
を除去しておくと有利であり、そのためには水を
噴霧したサイクロンを別途使用すると便利であ
る。

サイクロン１の外壁は、断熱材で製造し、周囲
をジヤケツト３で囲撓しておき、ジヤケツト３内
には冷凍機Ｂに接続する冷却媒体パイプ４を例え
ばらせん状に配設しておく。サイクロン１の上部
には、製氷用水噴出口５を適当数だけ設けた製氷
用水パイプ６を例えば環状に設ける。０℃以下に
冷却した冷却媒体をパイプ４内に通し、製氷用水
噴出口５から水を流すと、サイクロン１の内壁に
氷の層が生成付着する７。冷却媒体としては、気
体又は液体のものが使用されるが、例えば、塩化
カルシウム、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム
水溶液、カン水等のブライン、アンモニア、二酸
化炭素、二酸化イオウ、塩化メチル、塩化メチレ
ン、フツ化炭化水素類（フレオン）が挙げられ
る。

送気管２からサイクロン１内に送入された被冷
却気体は、サイクロン１内において生成付着した
氷と接触して冷却されるが、サイクロンの容量、
気体の送入量、送入速度、送入温度によつて一定
の所望温度に迅速に冷却される。そして、このよ
うにして所望温度に冷却された気体は、排気管８
から排出されて冷蔵庫、無菌室へと移送され、こ
れらを冷却するのに使用される。本方法によれば
自然条件に極めて近い状態で温和な条件下で気体
の冷却が可能であるので、通常の空気以外の各種
の気体を広く冷却することができる。例えば、酸
化しやすい魚介類、野菜、果実類の保冷に用いた
り嫌気性低温発酵に使用する炭酸ガス、窒素ガ
ス、一酸化炭素の冷却、または、化学反応におい
て冷却気体を使用する場合における該気体の直接
冷却、その他にも有利に本方法を使用することが
できる。

また、特に、本発明に係る冷却方法は、０℃に
冷却した気体を製造するのに特に好適である。０
℃に冷却した気体の用途は極めて広く、凍結する
と一般に魚介、肉、野菜、果実等は品質が著しく
低下するために、凍結させることなく可及的低
温、つまり可及的０℃に近い低温で貯蔵すること
が理想であるが、冷凍機を用いる従来の方法では
すぐに氷点下の過冷却となつてしまい、そのコン
トロールが極めて微妙で、可及的０℃に近い低温
の気体を工業的に製造することは極めて困難であ
つた。

しかしながら、本発明によれば、サイクロン１
の内壁に一旦氷が生成してしまうと、冷凍機Ｒの
作用によつて冷却媒体の温度が−５℃等の過冷却
になつたとしても氷の温度は０℃を保つために気
体が０℃以下に冷却されることがないのである。
従つて、従来法のように直接冷媒で冷却する場合
のように、微妙な温度コントロールを行なう必要
が全くなく、０℃に可及的に近い温度に冷却され
た気体を工業的に容易に大量生産できるという顕
著な効果が得られるのである。つまり本発明方法
は、氷７をバツフアー帯として利用するという全
く新規な原理を新たに発見し、これを工業的に有
利に利用した点に大きな特徴が存するのである。

通常、この場合、予備サイクロンによつて塵介
類を除去し且つ10℃程度に調温した気体をサイク
ロン１内に送気し、冷媒パイプ４には−１℃に冷
却した冷媒を循環しておけば、０℃に非常に近い
温度に冷却された気体が排気管８から排気される
のである。

このようにして製造された冷却気体の用途は広
く、上記した用途の外、無菌室、血液製剤や微生
物製剤のように凍結を避けながら可及的低温に保
持することが不可欠な生化学製剤の保存室、その
他の用途にも有利に使用することができる。

また更に、サイクロン１内に冷却水を噴霧すれ
ば、本方法が有利に実施される。

即ち、冷却水噴霧ノズル９を、サイクロン１内
に配設されている排気管８の外周部に多数設け９
ａ，９ｂ，９ｃ…、このノズルから冷却水をサイ
クロン内に噴霧して気体の冷却を行なうのであ
る。冷却水は、冷却水製造装置１０において製造
し、冷却水パイプ１１を通して、ノズル９を介し
てサイクロン１内に供給する。使用済の冷却水
は、サイクロン１の底部にたまるが、これを出口
１２から排出してそのまま廃棄してもよい。しか
しながら、エネルギー経済上これを循環使用する
のが好適である。そのためには、出口１２の下部
にパイプ１３を配管し、流下してきた使用済冷却
水は、過機Ｆにより塵その他を除去した後冷却
水製造装置１０に送り、熱交換し、ポンプＰによ
り冷却水パイプ１１を経て、冷却水噴霧ノズル９
から噴霧せしめるのである。それと同時に、この
冷却水循環方式によれば、製氷用水噴出口５から
噴出された水であつて、氷を製造するのに使用さ
れなかつた余剰水が氷の表面を流下して出口１２
にたまつてくるので、これも先の使用済冷却水と
一緒に処理すると、更にエネルギー経済上有利で
ある。

この冷却水循環方式によれば、氷７の表面を流
下してきた余剰噴出水は、ほぼ氷の温度に近い０
℃に近接した温度になつているし、この冷却水を
循環使用してノズル９からサイクロン１内に０℃
に冷却された水を噴霧することができるので、デ
リケートな温度コントロールを行なうことなく、
０℃に冷却され、飽和湿度を有する気体を大量に
生産することができ、所期の目的を容易に達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明方法を実施するために使用する
装置の１実施例を図示したものであつて、断面図
である。 １……サイクロン、５……製氷用水噴出口、６
……製氷用水パイプ、７……氷、９……冷却水噴
霧ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ サイクロンの内周壁面に氷を生成付着せし
   め、気体をサイクロンの送気管から導入し、気体
   がサイクロン内を循環する間に氷と接触させ、サ
   イクロンの排気管から気体を送出することを特徴
   とする気体の冷却方法。 ２ サイクロンの内周壁面に氷を生成付着せし
   め、これに冷却水を噴霧しつつ、気体をサイクロ
   ンの送気管から導入し、気体がサイクロン内を循
   環する間に氷と接触させ、サイクロンの排気管か
   ら気体を送出することを特徴とする気体の冷却方
   法。