KR20040054696A - 수중 과냉각 해제에 의한 제빙방법 및 제빙장치, 및 이제빙장치를 이용한 저온수 공급시스템 - Google Patents

Abstract

과냉각해제에 의한 제빙장치는 빙축열조, 잔류 과냉각수발생부, 및 완전해제부를 구비하고 있고, 완전해제부와 빙축열조는 빙수라인으로 연결되어 있다. 또한, 빙축열조와 잔류 과냉각수발생부는 수라인으로 연결되어 있다. 잔류 과냉각수발생부는 빙축열조로부터 급수를 받아 과냉각수를 형성하고, 과냉각수의 수중해제에 의해 얼음이 생성될 때 잔류 과냉각수를 발생시킨다. 그리고, 이 잔류 과냉각수는 완전해제부에서 과냉각의 완전해제가 행해진다. 과냉각의 완전해제에 대해서는, 잔류 과냉각수와 생성얼음핵을 함유한 혼합액을 직립상 원주용기의 저부로부터 분출시켜 선회류에 의해 와류를 형성하고, 직립상 원주용기에 형성된 상부취출구로부터 취출하는 과정에서, 와류에 의해 혼합액의 교반을 행하여 잔류 과냉각수와 얼음핵의 접촉횟수를 증대시켜 잔류 과냉각수의 과냉각해제를 행한다.

Description

수중 과냉각 해제에 의한 제빙방법 및 제빙장치, 및 이 제빙장치를 이용한 저온수 공급시스템{Method and system for making ice by underwater supercooling release and low temperature water supply system comprising it}

일반적으로, 수중 과냉각해제를 이용하여 제빙(製氷)을 행하는 경우, 해제되지 않은 과냉각수와 얼음이 혼재된 소위 잔류 과냉각상태가 존재하고, 이 잔류 과냉각상태가 유지된 상태로 하류로 방출되면, 과냉각해제부로부터 빙축열조(氷蓄熱槽)에 이르는 하류측 유로의 관벽에 얼음이 부착되어, 이 부착된 얼음의 성장에 의해 유로가 폐색(閉塞)되는 것이다. 바꾸어 말하면, 과냉각이 해제될 때까지, 유로의 벽면에 부착된 얼음은 주위의 과냉각수와 접촉하여 그 성장이 촉진된다.

이때, 유속이 느린 벽면측에서 성장한 얼음결정(氷結晶)은 벽면과의 사이의 부착력이 커지는 관계상, 박리하기 어려워져서 이로인해 상태가 오래 계속되면 벽면전체에 얼음이 부착되어 유로가 좁아진다.

또한, 벽면에 부착성장한 얼음을 박리하기 위해서는, 상당한 압력이 필요할뿐만 아니라, 셔벗(sherbet)상 얼음이 유체저항에 의해 압밀화(壓密化)되어 간다. 그리고, 마침내는 배관(유로)이 폐색되어 버리게 된다. 이로인해, 수중 과냉각해제에 의해 제빙을 행하는 경우에는, 잔류 과냉각상태를 해제하여, 하류측 배관의 폐색 등을 방지할 필요가 있다.

종래에는, 잔류 과냉각상태를 해제하는 수법으로, 예를 들면 특개평5-149653호 공보에 기재된 수법이 알려져 있다.(이하, 간단하게 종래예라 함)

종래예에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 과냉각해제 후 하류측에 과냉각 해소완료부를 설치하는데, 예를 들면 도 1a에는 수중 과냉각해제부(108)의 하류에 관경축소부(110)를 설치하고, 또한 관경축소부(110)를 경유한 후에 원통확대부(109a)를 설치하며, 그 후 확대부의 바로 앞 관경에 테이퍼상으로 축소하는 테이퍼상 축소부(109b)를 설치하여, 이들 관경축소부(110), 원통확대부(109a), 테이퍼상 축소부(109b)에 의해 과냉각 해소완료부를 구성하고 있다.

도 1a에 도시된 과냉각 해소완료부에는, 과냉각해제 후 물의 흐름을 급격하게 확대시킨 결과 발생하는 난류에 의한 교반작용에 의해 과냉각 완전해소를 촉진하도록 하고 있다.

또, 도 1b에 도시된 과냉각 해소완료부에는 관경축소부(110)의 후단에 복수개의 확대부(109a1, 109a2)를 배치하고 있다. 더욱이, 도 1c에 도시된 과냉각 해소완료부에는 원통확대부(109a)의 중앙에 난류를 형성하기 위한 충돌재(109c)를 설치하고 있다.

이로인해 종래예에서는, 하류측 유로에서 난류를 발생시켜, 이 난류에 의한교반작용에 의해 잔류 과냉각상태를 해소하도록 하고 있다.

그러나, 종래예에 있어서는, 하류측배관에 적어도 관경축소부, 원통확대부, 및 테이퍼상 축소부를 형성할 필요가 있고, 이 결과 불가피하게 하류측배관이 길어질뿐만 아니라, 제빙장치 자체가 대형화되고 복잡해져 버린다는 문제점이 있다.

또한, 종래예에서는 난류의 교반작용에 의해 잔류 과냉각상태를 해소할 뿐이므로, 충분하게 잔류 과냉각상태를 해소하는 것이 가능하지 않고, 이 결과 배관이 폐색되어 버리는 경우가 있다.

본 발명은 수중에서 연속적으로 과냉각수의 과냉각상태를 해제하여 제빙(製氷)을 행하기 위한 제빙방법 및 제빙장치, 그리고 이 제빙장치를 이용한 저온수 공급시스템에 관한 것이다.

도 1은 종래의 제빙장치에서 이용되는 과냉각 해소완료부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명에 의한 제빙장치의 일례를 보여주는 구성도이다.

도 3은 도 2에 도시된 유발장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 도 2에 도시된 제빙장치를 이용한 저온수 공급시스템의 일례를 보여주는 도면이다.

도 5는 도 2에 도시된 제빙장치를 이용한 저온수 공급시스템의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

본 발명의 목적은, 간단한 구성으로 잔류 과냉각상태를 해소하여 하류측 배관의 폐색을 방지하는 것이 가능한 수중 과냉각해제에 의한 제빙방법 및 제빙장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 이로 인한 제빙장치를 이용한 저온수 공급시스템을 제공하는 데에 있다.

본 발명에 의하면, 밀폐용기 내에 과냉각수를 공급함과 동시에 부유(副流, sub-flow)라인으로부터 종자얼음(種氷)을 함유한 부유수(副流水, sub-flow water)를 공급하여, 상기 과냉각수의 과냉각상태를 수중해제하여 얼음을 생성하는 제빙방법에 있어서, 상기 과냉각해제 후의 잔류 과냉각수와 생성 얼음핵(氷核)을 함유한 혼합액을 직립상 원주용기(直立狀圓柱容器)의 저부(底部)로부터 분출시켜 선회류에 의해 와류를 형성하는 제 1단계와, 상기 직립상 원주용기에 형성된 상부 취출구로부터 취출하는 과정에서 상기 와류에 의해 상기 혼합액의 교반을 행하면서 상기 잔류 과냉각수와 얼음핵과의 접촉횟수를 증대시켜 상기 잔류 과냉각수의 과냉각해제를 행하는 제 2단계를 포함함을 특징으로 하는 수중 과냉각해제에 의한 제빙방법이 얻어진다.

또한, 본 발명에서는 상기 직립상 원주용기와 상기 밀폐용기를 바이패스(bypass)관 유로로 결합하고, 바이패스관 유로에 부설된 얼음핵 생성수단을 통해 새로운 얼음핵을 상기 잔류 과냉각수에 생성하여 상기 밀폐용기로 환류시키는 제 3단계를 포함하고 있다.

또, 본 발명에 의하면, 밀폐용기 내에 과냉각수를 공급함과 동시에 부유라인으로부터 종자얼음(種氷)을 함유한 부유수를 공급하여, 상기 과냉각수의 과냉각상태를 수중해제하여 얼음을 생성하는 제빙장치에 있어서, 상기 밀폐용기로부터 잔류 과냉각수와 생성 얼음핵을 함유한 혼합액을 그 저부로부터 접선방향으로 소정의 유속으로 취입시켜 선회류를 형성하는 직립상 원주용기를 구비하고, 그 직립상 원주용기의 상부에는 에어배출구를 겸하는 얼음핵 취출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수중 과냉각해제에 의한 제빙장치가 얻어진다.

여기에서는, 상기 직립상 원주용기는 그 상부에 토출구 및 에어배출구를 형성하는 원추상 출구가 구비되며, 그 직립상 원주용기의 용량은 상기 잔류 과냉각수의 잔류 과냉각도에 따라 가변된다.

또한, 본 발명에서는, 상기 직립상 원주용기와 상기 밀폐용기와의 사이에는 바이패스로가 설치되고, 상기 바이패스로에는 과냉각해제를 촉진하기 위한 유발기구(inducing mechanism)가 부설되어 있다. 그리고, 상기 유발기구는, 예를들면, 상기 바이패스로를 통해 환류하는 과냉각수에 대해 급격한 압력차를 부여하는 스로틀 밸브(throttle valve)를 구비하고 있다.

본 발명에 의한 제빙장치는 상기 생성된 얼음을 저장하는 빙축열조(氷蓄熱槽)를 구비하고, 이 제빙장치를 이용한 저온수 공급시스템이 구축된다.

결국, 본 발명에 의하면, 상기의 제빙장치와 상기 빙축열조에 접속되어 냉수를 순환하는 순환라인과 그 순환라인에 접속된 2차 열교환기를 구비하고, 그 2차 열교환기에는 부하(負荷)가 접속되는 것을 특징으로 하는 저온수 공급시스템이 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 제빙장치와 상기 빙축열조에 접속되어 냉수를 공급하는 공급라인 및 상기 빙축열조에 급수하는 급수기구를 구비하고, 상기 공급라인에는 부하가 접속되는 것을 특징으로 하는 저온수 공급시스템이 얻어진다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 및 그 상대적 배치 등은 특별히 한정하는 기재가 아니며, 이 발명의 범위를 한정하려는 취지가 아니라 단순한 설명예에 불과한다.

도 2를 참조하면, 도시된 제빙장치는 수중 과냉각해제를 이용하고 있고, 제빙된 얼음을 저장하는 빙축열조(19)와, 빙축열조(19)로부터 급수되는 과냉각수를 형성하여 이 과냉각수의 수중해제에 의해 얼음이 생성될 때 잔류 과냉각수를 발생시키는 잔류 과냉각수발생부(11)와, 잔류 과냉각수의 완전해제를 행하는 완전해제부(10)와, 완전해제부(10)와 빙축열조(19)를 잇는 빙수라인(18)과, 빙축열조(19)와 잔류 과냉각수발생부(11)를 잇는 펌프(20a)를 구비하는 수(水)라인(20)을 구비하고 있다. 그리고, 여기에서는 빙축열조(19)를 제외한 구성요소가 제빙부(1)를 이룬다.

잔류 과냉각수발생부(11)는 주(主)라인(12), 수중해제기(14), 부유(副流, sub-flow)라인(13)을 구비하고 있는데, 주라인(12)에는 혼입된 얼음을 녹이는 예열기(미도시)를 갖춘 수라인(20)을 통해 펌프(20a)에 의해 빙축열조(19)로부터 과냉각용의 물이 제공된다. 그리고, 주라인(12)에서는 필터(미도시)를 통해 혼입하는 고형물 등을 제거하여 과냉각기(12a)로 과냉각용 물을 도입하여 과냉각수를 생성한다. 이 과냉각수는 주유로(主流路)(12b)를 통해 수중해제기(14)로 보내져 과냉각수의 수중해제가 행해진다.

수중해제기(14)는 밀폐용기이고, 주라인(12)으로부터 과냉각수를 공급받음과 동시에 종자얼음 생성부(13a)와 부유로(13b)를 갖춘 부유라인(13)으로부터 종자얼음(種氷)을 함유한 부유수를 받아 과냉각수의 과냉각 수중해제를 행한다. 그리고, 해제되지 않은 잔류 과냉각수와 생성얼음을 함유한 잔류 혼합액은 완전해제부(10)로 보내진다.

그런데, 과냉각해제되지 않은 잔류 과냉각수를 수중해제기(14)로부터 직접 빙축열조(19)에 반입하는 경우에는, 수중해제기(14)로부터 빙축열조(19)에 이르는 하류측 유로의 관벽에 얼음이 부착됨과 동시에, 부착된 얼음의 성장에 의해 하류측유로가 폐색되는 것이다. 또한, 과냉각상태가 유지된 잔류 과냉각수가 빙축열조(19)로 되돌아와서, 두번째 과냉각수 생성용 열교환기로 환류되면, 이 열교환기에서 동결이 발생해 버린다.

완전해제부(10)는 상술한 바람직하지 않은 상태를 방지하기 위해, 수중해제기(14)와 빙축열조(19)의 전단에 설치된 빙수(氷水)라인(18)을 사이에 설치하는 것이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바에 의하면, 완전해제부(10)는 와류해제기(15), 유발장치(17), 및 바이패스라인(16)을 구비하고 있다.

여기서, 도 3을 참조하면, 와류해제기(15)는 빙수의 출구와, 에어배출구를 갖춘 상부원추부(15a)와, 저부(15c)에 접선(切線)방향의 흡입구를 구비하는 직립원주(15b)를 갖춘고 있다. 상기의 흡입구에는 수평상으로 설치된 수중해제기(14)의 토출부를 형성하는 노즐(14a)이 삽입되고, 이 노즐(14a)로부터 상술한 잔류 혼합액이 분출된다. 이로인해, 직립원주(15b)내에 선회류를 형성하고, 이 선회류에 의해 와류(15d)를 형성시킨다.

와류(15d)에 의해 도입된 얼음핵을 함유한 잔류 과냉각수의 잔류 혼합액은 교반되어, 얼음핵은 내벽면으로부터 중앙축심으로 향하며, 흐름에 의해 집중되고, 동시에 밀도가 작은 얼음핵은 상승와류를 형성한다.

이 과정에서, 잔류 과냉각수는 얼음핵과 빈번하게 접촉하고, 얼음핵이 벽면에 부착되더라도 유로단면적이 크고 벽면부근의 유속이 와류에 의해 확보되어 있어서, 압밀되지 않고, 박리하는 중앙축심으로 집중된다. 이로인해, 동반하는 잔류 과냉각수의 과냉각해제를 행하는 것이 가능하다. 그리고, 얼음핵이 상부출구에 도달하는 시점에서, 얼음핵에 동반하는 과냉각수는 과냉각상태가 완전하게 해제되게 된다.

여전히, 상부원추부(15a)는 그 원추구조에 의해 와류를 상부까지 계속되게 한다.

상술한 구성에 의하면, 밀폐용기인 수중해제기(14)의 노즐(14a)의 속도와 원주용기의 용기단면에 의한 와류(15d)에 의해 얼음핵의 부상면속도를 결정하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 얼음핵이 저부투입시부터 상부의 출구에 도달하는 체류시간은 잔류 과냉각수의 과냉각도에 대응하고, 따라서 체류시간을 일의적(一義的)으로 결정하게 된다.

이것으로 해서, 알맞은 용기치수를 갖춘 직립상용기를 설치하여, 잔류 과냉각수의 완전해제를 행하는 것이 가능하게 된다.

유발장치(17)에는 와류해제기(15)로부터 바이패스라인(16)을 통해 과냉각수의 일부가 보내진다. 유발장치(17)에서는 얼음핵을 생성하고, 수중해제기(14)에 이얼음핵을 과냉각수와 함께 환류한다. 이로인해, 과냉각상태의 해제촉진 및 과냉각도의 변동에 대응하고 있다.

도시된 바에 의하면, 유발장치(17)는 스로틀 밸브(17b) 및 전자밸브(17a)의 병렬관로와 반송펌프(17c)를 갖추고 있고, 유발은 과냉각기(12a)의 출구수온도를 직접측정하게 한다. 소정의 온도(예를들면, 약 0.3℃ 이하)를 검지하면, 유발장치(17)에서는 부유라인(13)의 흐름을 차단하고, 바이패스라인(16)을 개방하며, 반송펌프(17c)를 기동한다. 이로인해, 과냉각수는 바이패스되고, 바이패스라인(16)으로부터 수중해제기(14)로 유입되지만, 펌프(17)의 작동으로는 과냉각해제가 유발되지 않는다. 이 경우, 전자밸브(17a)를 소정의 주기(일정주기)로 개폐하여, 미리 설정된 스로틀 밸브(17b) 전후의 유량을 전자밸브(17a)의 개폐시마다, 순간적으로 급변시켜 과냉각해제를 행한다.

상술한 일련의 동작에 의해, 반송펌프(17c)의 흡입측에는 큰 압력변동이 발생한다. 그 결과, 과냉각이 해제되고, 얼음핵이 생성된다. 생성된 얼음핵은 수중해제기(14)로 보내지고, 수중해제기(14) 내에서의 과냉각은 순차해제되게 된다.

한번 해제된 과냉각상태는 체류하는 물과 부착,박리되는 얼음을 종자얼음으로 하기 때문에, 추가적으로 유발시킬 필요는 없다. 이 때문에, 유발종료 후에는 바이패스라인(16)을 닫고, 부유라인(13)에는 빙축열조(19)로부터 냉수가 공급되게 된다.

상술한 장치에서는, 과냉각수의 수중과냉각해제 후 잔류 과냉각수의 완전 과냉각해제를 행하는 것이 가능하고, 하류측의 빙축열조로 보내는 과정 및 빙축열조로부터의 과냉각수 생성과정에서 유로의 폐색동결 등을 방지하는 것이 가능하다.

또한, 잔류 과냉각수의 과냉각해제에서 직립상원주내에서의 와류 선회류에 의해 얼음핵의 접촉증가를 통해 얼음핵이 벽면에 부착되더라도 유로단면적이 커지고 벽면부근의 유속이 와류에 의해 확보됨으로써 얼음핵이 압밀하지 않고, 박리하는 중앙축심에 모이며, 동반하는 잔류 과냉각수의 완전 과냉각해제를 행하는 것이 가능하다.

또, 유발장치를 부설하기 때문에, 과냉각상태의 해제가 촉진될 뿐만 아니라, 과냉각도의 변동에 대처하는 것이 가능하게 된다.

이렇게 해서, 상술한 제빙장치에서는 간단한 구성으로 잔류 과냉각상태를 해소하여 하류측 배관의 폐색을 방지하는 것이 가능하게 된다.

다음으로, 제 4도를 참조하여 상술한 제빙장치를 이용한 저온수 공급시스템의 일례에 관하여 설명한다.

도 4에 도시된 저온수 공급시스템은 소위 클로즈드 사이클 시스템(closed cycle system)이고, 도 2에서 설명한 제빙부(1) 및 빙축열조(19)를 갖춘 제빙장치를 구비하고 있다. 빙축열조(19)에는 순환라인(51)을 통해 2차열교환기(52)가 접속되어 있다. 역시, 순환라인(51)에는 순환펌프(미도시)가 구비되어 있다.

2차열교환기(52)에는 예를들면, 공장 또는 빌딩 등에 연결된 부하라인(53)이 접속되어 있고, 후술하는 바에 의해 2차열교환기(52)에 의해 순환라인(51)과 부하라인(53)과의 사이에서 열교환이 행해진다.

제빙부(1)에서 생성된 빙수는 도 2에서 설명한 바에 의하면 빙축열조(19)에저장됨과 동시에 수라인(20)을 통해 제빙부(1)로 공급된다. 한편, 빙축열조(19)에 저장되는 냉수(빙수)는 순환펌프의 작동에 의해 순환라인(51)을 통해 2차열교환기(52)로 공급된다.

부하라인(53)에는 공장 또는 빌딩등으로부터의 부하(예를들면, 물, 공기, 수용액등의 매체)가 보내져 2차열교환기(52)로 공급된다. 2차열교환기(52)에서는 냉수와 부하와의 열교환이 행해지며, 이 결과 냉수는 데워지고 부하는 냉각된다. 이와 같이하여 데워진 냉수는 재차 빙축열조(19)로 되돌아와 냉각된다.

한편, 냉각된 부하는 공장 또는 빌딩으로 보내지고, 예를들면 공장 또는 빌딩내에 배치된 열교환기(미도시)를 이용하여 냉방, 냉장등이 행해지게 된다.

상술한 바에 따른 클로즈드 사이클 시스템에서는 2차측(부하측)에 대한 유량변동등의 영향이 빙축열조(19)에 영향을 미치는 것은 아니다.

결국, 빙축열조(19)의 수량등이 변화하지 않고, 빙축열조(19)로부터의 냉수 취출상태는 일정상태로 된다. 제빙부(1)와 빙축열조(19)를 유닛화하면, 단지 부하라인(53)과 순환라인(51)을 2차열교환기(52)에 접속함으로서 용이하게 저온수 공급시스템을 구축하는 것이 가능하게 된다. 이 결과, 공기(工期)를 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 시스템 갱신도 용이해진다.

또한, 클로즈드 사이클 시스템은 냉매혼입의 우려와 빙축열조(19)에 첨가제를 첨가하는 경우 등, 빙축열조(19)내의 냉수를 직접 부하측으로 보내는 것이 가능하지 않은 경우에 적당하다.

다음으로, 도 5를 참조하여 상술한 제빙장치를 이용한 저온수 공급시스템의다른 실시예에 관해 설명한다.

도 5에 도시된 저온수 공급시스템은 소위 오픈 사이클 시스템(open cycle system)이고, 도 2에서 설명한 제빙부(1) 및 빙축열조(19)를 갖춘 제빙장치를 구비하고 있다. 빙축열조(19)에는 공급라인(61)이 접속되어 있고, 이 공급라인(61)에는 순환펌프(미도시)가 갖추어져 있다. 공급라인(61)에는 예를들면, 공장 또는 빌딩등에 배치된 열교환기(62a, 62b)가 접속됨과 동시에, 냉수공급부(62c)가 설치되어 있다.

또한, 도 5에서는, 2개의 열교환기(62a,62b)가 도시되어 있으나, 필요에 따라 1개 이상의 열교환기를 설치하면 좋다. 또, 냉수공급부(62c)에 대해서도 필요에 따라 복수개 설치된다.

제빙부(1)에서 생성된 빙수는 도 2에서 설명한 바와 같이, 빙축열조(19)에 저장됨과 동시에 수라인(20)을 통해 제빙부(1)로 공급된다. 한편, 빙축열조(19)에 저장된 냉수(빙수)는 순환펌프의 작동에 의해 공급라인(51)을 통해 열교환기(62a,62b)로 공급되고, 여기에서 냉수와 부하(예를들면, 물, 공기, 수용액등의 매체)와의 열교환이 이루어져 냉방,냉장 등이 행해진다. 또한, 냉수공급부(62c)로부터는 공장 또는 빌딩내로 직접냉수가 공급되고, 공장 또는 빌딩에 있어서 냉수가 직접이용된다.

상술한 바와 같이, 냉수의 직접이용이 행해지면, 그 만큼 빙축열조(19)에 저장되는 냉수가 감소하게 된다. 그래서, 도시된 바와 같이, 빙축열조(19)에는 급수라인(급수기구)(63)이 접속되어 이 급수라인(63)으로부터 빙축열조(19)로 급수가행해져 냉수의 감소를 보충하고 있다.

상술한 바에 의한 오픈 사이클 시스템에서는 클로즈드 사이클 시스템에 의한 2차열교환기를 필요하지 않으므로 열효율을 높이는 것이 가능할 뿐만 아니라, 공장 또는 빌딩 등의 2차측(부하측)에서 직접냉수를 이용하는 것도 가능하다.

이와 같이 하여, 본 발명에서는 빙축열조의 물 또는 수용액을 사용하여 과냉각기를 통해 얻어진 과냉각수를 용기내에 수납한 후, 수중에서 연속적으로 과냉각상태를 해제하여 제빙하는 경우, 과냉각수를 남기지 않고 확실하게 과냉각해제를 행하고, 잔류 과냉각수에 의해 야기되는 하류유수로의 폐색등을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명에 의한 제빙장치를 사용하면, 용이하게 저온수 공급시스템을 구축하는 것이 가능해진다.

Claims (9)

1. 밀폐용기내에 과냉각수를 공급함과 동시에 부유(副流, sub-flow)라인으로부터 종자얼음(種氷)을 함유한 부유수(副流水, sub-flow water)를 공급하고 상기 과냉각수의 과냉각상태를 수중해제하여 얼음을 생성하는 제빙방법에 있어서, 상기 과냉각해제 후의 잔류 과냉각수와 생성 얼음핵을 함유한 혼합액을 직립상 원주용기의 저부로부터 분출시켜 선회류에 의한 와류를 형성하는 제 1단계와, 상기 직립상 원주용기에 형성된 상부 취출구로부터 취출하는 과정에서 상기 와류에 의해 상기 혼합액의 교반을 행하면서 상기 잔류 과냉각수와 얼음핵과의 접촉횟수를 증대시켜 상기 잔류 과냉각수의 과냉각해제를 행하는 제 2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 과냉각해제에 의한 제빙방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 직립상 원주용기와 상기 밀폐용기는 바이패스관 유로로 결합되어 있고, 그 바이패스관 유로에 부설된 얼음핵 생성수단을 통해 새롭게 얼음핵을 상기 잔류 과냉각수에 생성하여 상기 밀폐용기로 환류시키는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중과냉각해제에 의한 제빙방법.
3. 밀폐용기내에 과냉각수를 공급함과 동시에 부유라인으로부터 종자얼음을 함유한 부유수를 공급하고 상기 과냉각수의 과냉각상태를 수중해제하여 얼음을 생성하는 제빙장치에 있어서, 상기 밀폐용기로부터 잔류 과냉각수와 생성얼음핵을 함유한 혼합액을 그 저부로부터 접선방향으로 소정의 유속으로 취입시켜 선회류를 형성하는 직립상 원주용기를 구비하고, 그 직립상 원주용기의 상부에는 에어배출구를 겸하는 얼음핵 취출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수중 과냉각해제에 의한 제빙장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 직립상 원주용기는 그 상부에 토출구 및 에어배출구를 형성하는 원추상 출구가 구비되고, 그 직립상 원주용기의 용량은 상기 잔류 과냉각수의 잔류 과냉각도에 대응하여 가변되는 것을 특징으로 하는 수중 과냉각해제에 의한 제빙장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 직립상 원주용기와 상기 밀폐용기의 사이에는 바이패스로가 설치되고, 그 바이패스로에는 과냉각해제를 촉진하기 위한 유발기구가 부설되어 있는 것을 특징으로 하는 수중 과냉각해제에 의한 제빙장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 유발기구는 상기 바이패스로를 통해 환류하는 과냉각수에 대하여 급격한 압력차를 부여하는 자동 스로틀 밸브기구를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 수중 과냉각해제에 의한 제빙장치.
7. 제 3항, 제 4항, 제 5항 또는 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생성된 얼음을 저장하는 빙축열조를 구비하는 것을 특징으로 하는 수중 과냉각해제에 의한제빙장치.
8. 제 7항에 기재된 제빙장치와, 상기 빙축열조에 접속되어 냉수를 순환하는 순환라인과, 그 순환라인에 접속된 2차열교환기를 구비하고, 그 2차열교환기에는 부하가 접속되도록 하는 것을 특징으로 하는 저온수 공급시스템.
9. 제 7항에 기재된 제빙장치와, 상기 빙축열조에 접속된 냉수를 공급하는 공급라인과, 상기 빙축열조에 급수하는 급수기구를 구비하고, 상기 공급라인에는 부하가 접속되도록 하는 것을 특징으로 하는 저온수 공급시스템.