JPS645731Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ａ 産業上の利用分野 この考案は、補助冷凍回路を備えた除氷水を用
いて除氷する自動製氷機に関するものである。

ｂ 従来の技術 従来、自動製氷機として、製氷部に生成された
氷を除去するのに、製氷部に除氷水を散布する方
法がとられているものが知られている。このもの
の場合、除氷水が低温のとき、除氷に時間がかか
り、それだけ製氷能力の低下を招くことがあつ
た。それを防ぐため、製氷部にホツトガスを流し
たり、除氷水をヒータで加熱したりして除氷時間
の短縮に努めていた。しかしながら、上記の方法
はいずれも高電力を消費することになり、熱効率
のよい除氷方法ではなかつた。

ｃ 考案が解決しようとする問題点 上述のように従来の自動製氷機においては、除
氷時間が長くなり、また除氷に高電力を消費する
といつた問題点があつた。

ｄ 問題点を解決するための手段 この考案の自動製氷機は、製氷部に冷熱を供給
する冷凍回路Ａとともに除氷水を加熱し、製氷水
を冷却する補助冷凍回路Ｂとを備え、かつ冷凍回
路Ａと補助冷凍回路Ｂとの間に、冷凍回路Ａの液
冷媒のエンタルピを下げ、逆に補助冷凍回路Ｂの
ガス冷媒のエンタルピを上げる気液熱交換器７を
設けたものである。

ｅ 作用 この考案の自動製氷機の補助冷凍回路Ｂにおい
ては、冷媒が第２の圧縮機１０により高圧・高温
ガス冷媒になり、この冷媒が除氷水加熱用熱交換
器１１に送られ、除氷水タンク１内の除氷水は加
熱される。その後、冷媒は第２の膨張弁１２を介
して製氷水冷却用熱交換器９に送られ、製氷水タ
ンク２内の製氷水は冷却される。この冷媒は第２
の圧縮機１０に戻る途中、気液熱交換器７で冷凍
回路Ａの液冷媒と熱交換を行ない、その結果、冷
凍回路Ａの液冷媒のエンタルピは下がり、蒸発器
４の吸熱能力は高くなる。また、補助冷凍回路Ｂ
のガス冷媒のエンタルピは上がり、除氷水加熱用
熱交換器１１の放熱能力も高くなる。

ｆ 実施例 以下、この考案の自動製氷機の一実施例を図を
用いて説明する。図はこの考案の一実施例を示す
冷凍回路図であつて、この自動製氷機は、除氷水
を貯留する除氷水タンク１と、製氷水を貯留する
製氷水タンク２と、一点鎖線の外側に示されてお
り、製氷部（図示せず）に冷熱を供給する冷凍回
路Ａと、一点鎖線の内側に示されており、除氷水
を加熱し、製氷水を予冷する補助冷凍回路Ｂとを
備えている。

冷凍回路Ａには、製氷部に取り付けられ、製氷
水配管３を通じて製氷部に送られた製氷水を氷結
する蒸発器４が組み込まれている。蒸発器４は低
圧・低温ガス冷媒を高圧・高温ガス冷媒にする第
１の圧縮機５と接続されている。第１の圧縮機５
は凝縮器６と接続されており、この凝縮器６によ
り高圧・高温ガス冷媒の熱量は空気あるいは水に
奪い取られ、冷媒は高圧・高温液体状になる。凝
縮器６は、後述する気液熱交換器７を介して高
圧・高温液体状の冷媒を低圧・低温液体にする第
１の膨張弁８と接続されている。この膨張弁８は
蒸発器４に接続されており、低圧・低温液体状の
冷媒は、蒸発器４内で一定の低圧下で製氷部から
潜熱を吸収して、低圧・低温ガスに相変化するよ
うになつている。

補助冷凍回路Ｂには、製氷水タンク２の内周側
に螺旋状に巻かれた製氷水冷却用熱交換器９（以
下製氷水熱交換器と略称する。）が組み込まれて
いる。この製氷水熱交換器９内には、低圧・低温
液体状の冷媒が送られるようになつており、この
冷媒は、低圧下で熱を吸収して蒸発して製氷水を
冷却し、低圧・低温ガスに相変化する。つまり、
この製氷水熱交換器９は冷凍回路Ａの蒸発器４に
相当するものである。製氷水熱交換器９は、気液
熱交換器７を介して第１の圧縮機５と同じ作用を
する第２の圧縮機１０と接続されている。第２の
圧縮機１０は冷凍回路Ａの凝縮器６と同じ作用を
する除氷水加熱用熱交換器１１（以下除氷水熱交
換器と略称する。）と接続されている。除氷水熱
交換器１１は除氷水タンク１の内周側に螺旋状に
巻かれており、この熱交換器１１内に送られる高
圧・高温ガス冷媒は、除氷水タンク１内の除氷水
を加熱して高圧・高温液体状に相変化するように
なつている。加熱された除氷水は除氷水配管１３
を通じて製氷部に送られる。除氷水熱交換器１１
は第１の膨張弁８と同じ作用をする第２の膨張弁
１２を介して前述の製氷水熱交換器９に接続され
ている。

気液熱交換器７は冷凍回路Ａと補助冷凍回路Ｂ
との両回路に渡つて設けられている。この気液熱
交換器７は、冷凍回路Ａでは凝縮器６と第１の膨
張弁８との間に位置しており、冷凍回路Ｂでは製
氷水熱交換器９と第２の圧縮機１０との間に位置
している。気液熱交換器７内では、冷凍回路Ａ内
の高圧・高温液体冷媒と補助冷凍回路Ｂ内の低
圧・低温ガス冷媒とが互いに反対方向に流れる対
向流形の熱交換がなされ、冷凍回路Ａ内の液冷媒
のエンタルピは低下し、補助冷凍回路Ｂ内のガス
冷媒のエンタルピは増大するようになつている。
なお、図中の符号１４は除氷水タンク１、製氷水
タンク２に給水する給水管１４を示し、符号１５
は除氷水温度センサ、符号１６は製氷水温度セン
サを示す。

上記のように構成されている自動製氷機におい
ては、補助冷凍回路Ｂ内の冷媒は、第２の圧縮機
１０で高圧・高温ガス状にされた後、除氷水熱交
換器１１に送られ、除氷水を加熱する。除氷水熱
交換器１１で冷却され、高圧・高温液体に相変化
した冷媒は、引き続き第２の膨張弁１２を介して
製氷水熱交換器９に送られる。この冷媒は、第２
の膨張弁１２を通過するときに、減圧されるの
で、その圧力に対応した冷媒の飽和温度まで温度
が低下することになり、低圧・低温冷媒になつて
いる。したがつて、冷媒は、製氷水熱交換器９で
は、製氷水から吸熱する、つまり製氷水を冷却す
る。この冷媒は、第２の圧縮機１０に戻る途中、
気液熱交換器７で冷凍回路Ａ内の高圧・高温液体
冷媒と熱交換を行ない、エンタルピが上がること
になり、その結果除氷水熱交換器１１での放熱能
力が高くなる。逆に、冷凍回路Ａ内の液冷媒はエ
ンタルピが下がることになり、蒸発器４での吸熱
能力が高くなる。つまり製氷部での氷結能力が高
くなることになる。また気液熱交換器７におい
て、冷凍回路Ａ内の冷媒と補助冷凍回路Ｂ内の冷
媒とは流れる方向が反対になつている関係上、両
冷媒の温度差は大きくとれ、それだけ効率よく熱
交換がなされる。

自動製氷機が製氷運転を開始すると、冷凍回路
Ｂの冷媒の蒸発にともなう吸熱作用により予冷さ
れた製氷水が製氷水配管３を通じて製氷部に供給
される。この製氷水は、蒸発器４内での冷媒の蒸
発にともなう吸熱作用により冷却され、製氷部で
氷結される。氷結後、今度は冷凍回路Ｂの冷媒の
凝縮にともなう放熱作用により加熱された除氷水
が除氷水配管１３を通じて製氷部に送られる。製
氷部の氷は除氷水の熱量によりその接触面が融解
して、製氷部から剥離し、貯氷部（図示せず）に
落下する。製氷部に送られる製氷水、除氷水は補
助冷凍回路Ｂの冷媒により、冷却、加熱されてい
るが、それ等の温度は、製氷水温度センサ１６、
除氷水温度センサ１５の信号により第２の圧縮機
１０の運転を制御することにより、製氷水の凍
結、除氷水の過熱が生じないように制御されてい
る。

なお、上記実施例では製氷水熱交換器９、除氷
水熱交換器１１ともタンク１，２の内側に設けた
場合について説明したが、タンク１，２の外側に
設けてもよい。また、気液熱交換器７の構造につ
いては対向流形の熱交換器というだけで、特にそ
の構造の説明はしなかつたが、例えば二重管形の
もの、プレート形のもの等であつてもよく、熱交
換が可能な構造のものであればよい。

ｇ 考案の効果 以上説明したようにこの考案の自動製氷機によ
れば、補助冷凍回路Ｂにより、製氷水は予冷さ
れ、除氷水は加熱されるので、製氷部での氷結時
間、除去時間とも短縮され、製氷能力は向上す
る。また、気液熱交換器７の作用により、冷凍回
路Ａの液冷媒のエンタルピが下がり、蒸発器４の
吸熱能力が高くなることにより、製氷部での氷結
時間が短縮され、かつ補助冷凍回路Ｂのガス冷媒
のエンタルピが上がり、この熱量が除氷水加熱用
熱交換器１１を通じて除氷水の加熱に利用される
ので、製氷部での除氷時間が短縮され、前述の補
助冷凍回路Ｂの作用と相俟つて、製氷能力は著し
く向上する。さらにまた、除氷水をヒータで加熱
するような高電力を消費する必要はなく、省電力
形の自動製氷機を提供できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案の一実施例を示す冷凍回路図であ
る。 １……除氷水タンク、２……製氷水タンク、４
……蒸発器、５……第１の圧縮機、６……凝縮
器、７……気液熱交換器、８……第１の膨張弁、
９……製氷水冷却用熱交換器、１０……第２の圧
縮機、１１……除氷水加熱用熱交換器、１２……
第２の膨張弁、Ａ……冷凍回路、Ｂ……補助冷凍
回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 氷が生成される製氷部に送られる製氷水を貯留
   する製氷水タンク２と、前記製氷部に生成された
   氷を除去する除氷水を貯留する除氷水タンク１
   と、前記製氷部に冷熱を供給する冷凍回路Ａと、
   前記製氷水タンク２内の製氷水を冷却し、前記除
   氷水タンク１内の除氷水を加熱する補助冷凍回路
   Ｂとを備え、前記冷凍回路Ａは、前記製氷部に取
   り付けられ、冷媒が一定の低圧力下で蒸発して潜
   熱を吸収する蒸発器４と、低温・低圧ガス冷媒を
   高圧・高温ガス冷媒にする第１の圧縮機５と、前
   記高圧・高温ガス冷媒を冷却して高圧・高温液体
   冷媒にする凝縮器６と、高圧・高温液体冷媒を低
   圧・低温冷媒にする第１の膨張弁８とが順次接続
   されて構成され、また前記補助冷凍回路Ｂは、前
   記製氷水タンク２に取り付けられ、冷媒が製氷水
   と熱交換する製氷水冷却用熱交換器９と、前記凝
   縮器６と前記第１の膨張弁８との間に設けられ、
   冷媒が前記高圧・高温液体冷媒と熱交換する気液
   熱交換器７と、第２の圧縮機１０と、前記除氷水
   タンク１に取り付けられ、冷媒が除氷水と熱交換
   する除氷水加熱用熱交換器１１と、第２の膨張弁
   １２とが順次接続されて構成されていることを特
   徴とする自動製氷機。