(57)【要約】      （修正有）【課題】アイスロック及びアイスアキュームレーションの発生を抑制する二重管式製氷機を提供する。【解決手段】外管１３の軸方向両端には内管１２が外方に延設された延設部が設けられ内管内には内管の内周面と接触して内周面に形成される氷を内周面から離反させるブレード２２が内管の軸方向に沿って設けられ、内管の軸方向中心Ｏｉを基準とし入口管側におけるブレードと内管内周面との接触長をＣｉとし中心から入口管側の外管端部までの距離をＬｉとし、中心から中心に最も近い入口管の管軸までの距離をＰｉとし最も近い入口管の内径をＤｉとすると、Ｌｉ≦Ｃｉ≦（Ｐｉ−Ｄｉ／２）であり出口管側におけるブレードと内管内周面との接触長をＣｏとし中心から出口管側の外管端部までの距離をＬｏとし中心から中心に最も近い出口管の管軸までの距離をＰｏとし最も近い出口管の内径をＤｏとすると、Ｌｏ≦Ｃｏ≦（Ｐｏ−Ｄｏ／２）とする。【選択図】図４
2019124450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内管（１２）と、この内管（１２）の径方向外側に設けられた外管（１３）とを備えており、前記内管（１２）内に被冷却物を流し、前記内管（１２）と外管（１３）との間のスペース（１４）に冷媒を流す二重管式製氷機（１）であって、
前記外管（１３）の軸方向両端には前記内管（１２）が外方に延設された延設部（１２ａ、１２ｂ）が設けられ、
一方の延設部（１２ａ）に１又は複数の被冷却物の入口管（１６）が接続されるとともに、他方の延設部（１２ｂ）に１又は複数の被冷却物の出口管（１７）が接続され、
前記内管（１２）内には当該内管（１２）の内周面と接触して当該内周面に形成される氷を内周面から離反させるブレード（２２）が内管（１２）の軸方向に沿って設けられ、
前記内管（１２）の軸方向中心Ｏｉを基準とした、入口管（１６）側における前記ブレード（２２）と内管内周面との接触長をＣｉとし、前記中心Ｏｉから入口管（１６）側の外管端部（１３ｂ）までの距離をＬｉとし、前記中心Ｏｉから当該中心Ｏｉに最も近い入口管（１６，１６ａ）の管軸までの距離をＰｉとし、当該最も近い入口管（１６，１６ａ）の内径をＤｉとすると、Ｌｉ≦Ｃｉ≦（Ｐｉ−Ｄｉ／２）であり、且つ、
前記内管（１２）の軸方向中心Ｏｉを基準とした、出口管（１７）側における前記ブレード（２２）と内管内周面との接触長をＣｏとし、前記中心Ｏｉから出口管（１７）側の外管端部（１３ｃ）までの距離をＬｏとし、前記中心Ｏｉから当該中心Ｏｉに最も近い出口管（１７）の管軸までの距離をＰｏとし、当該最も近い出口管（１７）の内径をＤｏとすると、Ｌｏ≦Ｃｏ≦（Ｐｏ−Ｄｏ／２）である、二重管式製氷機（１）。
【請求項２】
前記入口管（１６）及び出口管（１７）は各１本であり、前記接触長Ｃｉと接触長Ｃｏが等しく、前記距離ＬｉとＬｏが等しく、前記距離ＰｉとＰｏが等しく、且つ、前記内径ＤｉとＤｏが等しい、請求項１に記載の二重管式製氷機（１）。
【請求項３】
前記外管（１３）は、前記内管（１２）と同軸に設けられている、請求項１又は請求項２に記載の二重管式製氷機（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は二重管式製氷機に関する。さらに詳しくは、シャーベット状の氷スラリーを製造する二重管式製氷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
魚等を冷蔵するためにシャーベット状の氷スラリーを用いる場合がある。かかる氷スラリーを製造する装置として、内管と外管とを備えた二重管式製氷機が知られている。従来の二重管式製氷機は、内管と、この内管の径方向外側に設けられた外管とを備えている。被冷却物である海水又はブラインは、内管の一端に設けられた入口から内管内に流入し、内管の他端に設けられた出口から流出する。一方、海水又はブラインを冷却する冷媒は、複数のノズルを介して内管と外管との間の環状スペース内に噴出される。
【０００３】
前述した二重管式製氷機では、通常、内管の内周面に形成される氷を掻き上げて当該内管内に分散させるブレード機構が内管の内部に設けられている。ブレード機構は、内管の内周面と接触するブレードと、このブレードが取り付けられる回転軸とを備えている。かかるブレード機構を製氷運転時に駆動させて内管の内周面に生成されたシャーベット状の氷を随時掻き取ることで、当該内周面が凍り付いてブレード機構の回転が不可となる現象（アイスロック）が発生することが抑制される。
【０００４】
しかし、内管の全長が外管の全長より長く、外管の両端から内管が外方に延設されている構成において、外管により囲まれている内管部分の内周面だけにブレードが接触するようにブレード長さを設定すると、ブレードが接触しない内管部分（延設された部分）の内周面で氷が成長し、成長した氷によってアイスロックが発生するおそれがある。冷媒が噴出される環状スペースに囲まれていなくても、外管の端部近傍の内管の内周面は熱伝導によって冷却されるからである。
【０００５】
これに対し、外管の全長を内管の全長よりも若干短い程度とし、内管の内部に当該内管の内周面のほぼ全体と接触し得るブレードを設けた製氷機が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１記載の製氷機では、図９に示されるように、第２の円筒体（外管）５０の径方向内側に設けられた第１の円筒体（内管）５１の端部に蓋部材５２が設けられており、この蓋部材５２に氷含有流体を取り出す出口５３が形成されている。第１の円筒体５１の図示しない他方の端部には、入口が形成された蓋部材が設けられている。また、第１の円筒体５１の内部には、当該第１の円筒体５１の内周面と接触する氷掻き取り部材５４が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３２５１１８７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１記載の製氷機では、蓋部材５２内の狭いスペース５５内を氷含有流体が横方向（軸方向）に移動し、ついで出口５３の開口５６を通って当該出口５３を構成する管内に流れ込む必要がある。しかし、氷含有流体は第１の円筒体５１内において氷掻き取り部材５４によって周方向又は回転方向の運動エネルギが付与されているので、横への移動は難しく、前記スペース５５内において滞留し易い。その結果、前記スペース５５において氷が蓄積されるアイスアキュームレーションが発生するおそれがある。
【０００８】
また、蓋部材に入口及び出口を構成する管を取り付けているので、製氷機をメンテナンスするときに、前記入口及び出口を構成する管に接続されている、被冷却物を循環させる配管も取り外す必要があり作業が煩雑になる。
【０００９】
本開示は、アイスロック及びアイスアキュームレーションの発生を抑制することができる二重管式製氷機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の二重管式製氷機は、
（１）内管と、この内管の径方向外側に設けられた外管とを備えており、前記内管内に被冷却物を流し、前記内管と外管との間のスペースに冷媒を流す二重管式製氷機であって、
前記外管の軸方向両端には前記内管が外方に延設された延設部が設けられ、
一方の延設部に１又は複数の被冷却物の入口管が接続されるとともに、他方の延設部に１又は複数の被冷却物の出口管が接続され、
前記内管内には当該内管の内周面と接触して当該内周面に形成される氷を内周面から離反させるブレードが内管の軸方向に沿って設けられ、
前記内管の軸方向中心Ｏｉを基準とした、入口管側における前記ブレードと内管内周面との接触長をＣｉとし、前記中心Ｏｉから入口管側の外管端部までの距離をＬｉとし、前記中心Ｏｉから当該中心Ｏｉに最も近い入口管の管軸までの距離をＰｉとし、当該最も近い入口管の内径をＤｉとすると、Ｌｉ≦Ｃｉ≦（Ｐｉ−Ｄｉ／２）であり、且つ、
前記内管の軸方向中心Ｏｉを基準とした、出口管側における前記ブレードと内管内周面との接触長をＣｏとし、前記中心Ｏｉから出口管側の外管端部までの距離をＬｏとし、前記中心Ｏｉから当該中心Ｏｉに最も近い出口管の管軸までの距離をＰｏとし、当該最も近い出口管の内径をＤｏとすると、Ｌｏ≦Ｃｏ≦（Ｐｏ−Ｄｏ／２）である。
【００１１】
本開示の二重管式製氷機では、前述した入口管側の各寸法Ｃｉ、Ｌｉ、Ｐｉ及びＤｉについて、Ｌｉ≦Ｃｉ≦（Ｐｉ−Ｄｉ／２）となるように設定されている。また、前述した出口管側の各寸法Ｃｏ、Ｌｏ、Ｐｏ及びＤｏについて、Ｌｏ≦Ｃｏ≦（Ｐｏ−Ｄｏ／２）となるように設定されている。すなわち、内管の軸方向中心Ｏｉを基準として入口管側及び出口管側において、ブレードの軸方向の端部は、外管の端部より外方であって、入口管又は出口管の外管側の縁より内方に位置している。このため、内管内に流入するか又は内管から流出する被冷却物の流れに対する影響を低減してアイスアキュームレーションが発生するのを抑制することができる。また、内管の延設部の内周面が凍り付いてアイスロックが発生するのを抑制することができる。
【００１２】
前記（１）の二重管式製氷機において、前記入口管及び出口管は各１本であり、前記接触長Ｃｉと接触長Ｃｏが等しく、前記距離ＬｉとＬｏが等しく、前記距離ＰｉとＰｏが等しく、且つ、前記内径ＤｉとＤｏが等しいものとすることができる。この場合、二重管式製氷機の構成を簡略化することができる。
【００１３】
前記（１）又は（２）の二重管式製氷機において、前記外管を、前記内管と同軸に設けることができる。この場合、二重管式製氷機の構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の二重管式製氷機を含む製氷システムの概略構成図である。
【図２】本開示の第１実施形態に係る二重管式製氷機の側面説明図である。
【図３】図２に示される二重管式製氷機におけるブレード機構の断面説明図である。
【図４】図２に示される二重管式製氷機の概略説明図である。
【図５】本開示の第２実施形態に係る二重管式製氷機の側面説明図である。
【図６】本開示の第３実施形態に係る二重管式製氷機の側面説明図である。
【図７】本開示の第４実施形態に係る二重管式製氷機の側面説明図である。
【図８】本開示の第５実施形態に係る二重管式製氷機の側面説明図である。
【図９】従来の製氷機の部分断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しつつ、本開示の二重管式製氷機を詳細に説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００１６】
まず、本開示の二重管式製氷機を含む製氷システムについて説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係る二重管式製氷機１を含む製氷システムＡの概略構成図である。
【００１７】
製氷システムＡは海水を被冷却物としており、利用側熱交換器である二重管式製氷機１以外に、圧縮機２、熱源側熱交換器３、四路切換弁４、膨張弁５、２５、過熱器６、レシーバ７、海水タンク８、及びポンプ９を備えている。二重管式製氷機１、圧縮機２、熱源側熱交換器３、回路切換弁４、膨張弁５、２５、過熱器６、及びレシーバ７は配管により接続されて冷媒回路を構成している。また、二重管式製氷機１、海水タンク８、及びポンプ９も同じく配管により接続されて海水循環路を構成している。
【００１８】
通常の製氷運転時には、四路切換弁４が、図１において実線で示される状態に保持される。圧縮機２から吐出された高温高圧のガス状冷媒は四路切換弁４を経て凝縮器として機能する熱源側熱交換器３に流入し、送風ファン１０の作動により空気と熱交換して凝縮・液化する。液化した冷媒は、全開状態にされた膨張弁２５、レシーバ７、過熱器６を経て膨張弁５に流入する。冷媒は、膨張弁５により所定の低圧に減圧され、二重管式製氷機１のノズル（図示せず）の噴出口から当該二重管式製氷機１を構成する内管１２（図２参照）と外管１３との間の環状スペース１４内に噴出される。
【００１９】
環状スペース１４内に噴出された冷媒は、ポンプ９により内管１２内に流入された海水と熱交換して蒸発する。冷媒の蒸発により冷却された海水は、内管１２から流出して海水タンク８に戻る。二重管式製氷機１で蒸発して気化した冷媒は圧縮機２に吸い込まれる。その際、二重管式製氷機１で蒸発しきれずに液体を含んだ状態の冷媒が圧縮機２に入ると、急激な高圧力がかかり（液圧縮）、圧縮機２が故障する原因となることから、当該圧縮機２を保護するために二重管式製氷機１を出た冷媒は、過熱器６により過熱して圧縮機２に戻すようにしている。過熱器６は二重管式であり、二重管式製氷機１を出た冷媒は、過熱器６の内管と外管との間のスペースを通る間に過熱され、圧縮機２に戻る。
【００２０】
また、二重管式製氷機１の内管１２内の海水の流れが滞り、内管１２内に氷が蓄積される（アイスアキュームレーション）と、当該二重管式製氷機１が運転できなくなる。この場合、内管１２内の氷を溶かすためにデフロスト運転が行われる。このとき、四路切換弁４は、図１において破線で示される状態に保持される。圧縮機２から吐出された高温高圧のガス状冷媒は四路切換弁４、過熱器６を経て二重管式製氷機１を構成する内管１２と外管１３との間の環状スペース１４内に流入し、内管１２内の氷を含む海水と熱交換して凝縮・液化する。液化した冷媒は、全開状態にされた膨張弁５、過熱器６、レシーバ７を経て膨張弁２５に流入し、当該膨張弁２５により所定の低圧に減圧され、蒸発器として機能する熱源側熱交換器３に流入する。デフロスト運転時には蒸発器として機能する熱源側熱交換器３に流入した冷媒は送風ファン１０の作動により空気と熱交換して気化し、圧縮機２に吸い込まれる。
【００２１】
〔第１実施形態〕
図２は、図１に示される、本開示の第１実施形態に係る二重管式製氷機１の側面説明図である。本実施形態の二重管式製氷機１は、内管１２と、外管１３とを備えており、当該二重管式製氷機１を設置する設置面に対して内管１２の軸が水平である横置き型の二重管式製氷機である。
【００２２】
内管１２は、内部を被冷却物である海水が通過する要素でありステンレス等の金属材料で作製されている。内管１２の両端は閉止されており、その内部には当該内管１２の内周面に生成されたシャーベット状の氷スラリーを掻き上げて内管１２内に分散させるブレード機構１５（図３参照）が配設されている。内管１２の軸方向一端側（図２において右側）は外管１３の端部よりも外方に延設されて延設部１２ａを構成しており、この延設部１２ａに海水が当該内管１２内に供給される２本の海水入口管１６ａ，１６ｂが設けられている。内管１２の端部側に設けられる海水入口管１６ｂは、外管１３側に設けられる海水入口管１６ａよりも管径が大きい。また、内管１２の軸方向他端側（図２において左側）は同じく外管１３の端部よりも外方に延設されて延設部１２ｂを構成しており、この延設部１２ｂに内管１２から海水が排出される海水出口管１７が設けられている。延設部１２ａの軸方向の長さは、延設部１２ｂの軸方向の長さよりも長い。
【００２３】
外管１３は、内管１２の径方向外側において当該内管１２と同軸に設けられ、鉄等の金属材料で作製されている。外管１３の下部には複数の（本実施形態では３つ）冷媒入口管１８が設けられており、外管１３の上部には複数の（本実施形態では２つ）の冷媒出口管１９が設けられている。外管１３の壁１３ａには、外管１３と内管１２との間の環状スペース１４に内管１２内の海水を冷却するための冷媒を噴出するノズルが設けられている。ノズルは、冷媒入口管１８と連通するように設けられている。
【００２４】
ブレード機構１５は、図３に示されるように、回転軸２０と、支持バー２１と、ブレード２２とを備えている。回転軸２０の軸方向の一端は内管１２の軸方向他端に設けられたフランジ２３から外部に延びて設けられ、ブレード機構１５を駆動させる駆動部を構成するモータ２４に接続されている。回転軸２０の周面には所定間隔で支持バー２１が立設されており、この支持バー２１の先端にブレード２２が取り付けられている。ブレード２２は、例えば金属で作製された帯板状の部材であり、回転方向の前方側の側縁は先細形状とされている。
【００２５】
本実施形態では、一対のブレード２２、２２と一対の支持バー２１、２１とからなるスクレーパーアセンブリが回転軸２０の軸方向に沿って６組設けられている。１組のスクレーパーアセンブリを構成する一対のブレード２２、２２は、軸方向位置が同じで回転方向位置が１８０°ずれている。また、１組のスクレーパーアセンブリを構成する一対のブレード２２、２２は、軸方向で隣接する他のスクレーパーアセンブリの各ブレード２２、２２に対して周方向で９０°だけ位相がずれている。これにより、内管１２の内周面に形成されたシャーベット状の氷スラリーの分散効率を高めるとともに、回転軸２０に掛かる負荷を低減させることができる。
【００２６】
図４は、図２に示される内管１２、外管１３、ブレード２２、並びに内管１２に設けられた海水入口管１６ａ及び海水出口管１７の寸法関係を分かり易く説明するための概略説明図である。図４において、内管１２の軸方向中心Ｏｉを基準とした、海水入口管１６ａ，１６ｂ側における前記ブレード２２と内管内周面との接触長をＣｉとし、前記中心Ｏｉから海水入口管１６ａ，１６ｂ側の外管端部１３ｂまでの距離をＬｉとし、前記中心Ｏｉから当該中心Ｏｉに最も近い海水入口管１６ａの管軸までの距離をＰｉとし、当該最も近い海水入口管１６ａの内径をＤｉとしている。また、図４において、内管１２の軸方向中心Ｏｉを基準とした、海水出口管１７側における前記ブレード２２と内管内周面との接触長をＣｏとし、前記中心Ｏｉから海水出口管１７側の外管端部１３ｃまでの距離をＬｏとし、前記中心Ｏｉから当該中心Ｏｉに最も近い海水出口管である海水出口管１７の管軸までの距離をＰｏとし、当該海水出口管１７の内径をＤｏとしている。本実施形態では、前記Ｃｉ、Ｌｉ等で表される長さ又は距離をＬｉ≦Ｃｉ≦（Ｐｉ−Ｄｉ／２）となるように設定されている。また、Ｌｏ≦Ｃｏ≦（Ｐｏ−Ｄｏ／２）となるように設定されている。前者は海水入口管１６側のブレード２２の接触長Ｃｉを規定しており、後者は海水出口管１７側のブレード２２の接触長Ｃｏを規定している。
【００２７】
本実施形態では、ブレード２２の軸方向の一端側の端部（海水入口管１６ａ，１６ｂ側の端部）が、外管１３の端部１３ｂより外方であって、海水入口管１６ａの孔の外管１３側の縁より内方に位置している。また、ブレード２２の軸方向の他端側の端部（海水出口管１７側の端部）が、外管１３の端部１３ｃより外方であって、海水出口管１７の孔の外管１３側の縁より内方に位置している。なお、本明細書において「外方」とは、内管１２の軸方向の中心Ｏｉを基準として、軸方向に沿って当該中心Ｏｉから離れる方向をいい、「内方」とは、軸方向に沿って当該中心Ｏｉに近づく方向をいう。また、本実施形態では６組のアセンブリが設けられており、ブレード２２は軸方向に沿って連続した１本のブレードではなく、内管１２の内周面には６組のブレードが接触している。しかし、隣接するアセンブリにおけるブレード２２は、前述した９０°の位相ずれがないと仮定した場合には軸方向において連続し得る長さである。したがって、本明細書において「接触長」とは、このような位相ずれを伴う複数のアセンブリからなるブレード機構の場合は、前述した９０°の位相ずれがなく軸方向に連続した状態を想定したときの長さをいう。
【００２８】
本実施形態では、ブレード２２の海水入口管側の接触長Ｃｉ及び海水出口管側の接触長Ｃｏが、それぞれＬｉ≦Ｃｉ≦（Ｐｉ−Ｄｉ／２）及びＬｏ≦Ｃｏ≦（Ｐｏ−Ｄｏ／２）となるように設定されている。このため、内管１２内に流入するか又は当該内管１２から流出する海水の流れに対する影響を低減して、内管１２への海水の出入口付近、特に出口付近において海水が滞留してアイスアキュームレーションが発生するのを抑制することができる。また、内管１２の延設部１２ａ、１２ｂの内周面が凍り付いてアイスロックが発生するのを抑制することができる。外管１３の両端には、環状スペース１４内の冷媒が漏れるのを防ぐシール部（図示せず）が設けられており、環状スペース１４の軸方向端部は外管１３の軸方向の端部よりも当該シール部の軸方向のサイズ分だけ内方に位置している。このため、Ｌｉ≦Ｃｉ及びＬｏ≦Ｃｏとし、ブレード２２の軸方向の端部を外管１３の軸方向の端部の位置と同じにするか、又はこれよりも外方に位置させることで、内管１２の延設部１２ａ、１２ｂにおけるアイスロック発生を抑制することができる。ただ、抑制効果を向上させるという観点からは、（Ｃｉ−Ｌｉ）及び（Ｃｏ−Ｌｏ）は０ｍｍを超える値とすることが好ましく、６０ｍｍ以上とすることがさらに好ましい。
【００２９】
本実施形態において、{（Ｐｉ−Ｄｉ／２）−Ｃｉ}は、図４に示されるように、ブレード２２の海水入口管側の端部から、内管の軸方向中心Ｏｉに近い海水入口管１６ａの孔の外管１３側の縁までの距離を表している。また、{（Ｐｏ−Ｄｏ／２）−Ｃｏ}は、ブレード２２の海水出口管側の端部から、海水出口管１７の孔の外管１３側の縁までの距離を表している。前記各距離は、０（ゼロ）以上に設定されている。ただ、ブレード２２の回転による海水への影響の低減効果を向上させるという観点からは、かかる距離は０ｍｍを超える値とすることが好ましく、６０ｍｍ以上とすることがさらに好ましい。
【００３０】
〔第２実施形態〕
図５は、本開示の第２実施形態に係る二重管式製氷機１の側面説明図である。第２実施形態に係る二重管式製氷機１及び後述する第３〜５実施形態に係る二重管式製氷機１において、第１実施形態に係る二重管式製氷機１の構成（要素若しくは部材）と共通するか又は同等の構成に対しては、同一の参照符号を付している。そして、簡単のため、これらの構成に対する説明は省略する。
【００３１】
第２実施形態に係る二重管式製氷機１は、海水入口管の数において、図１〜４に示される第１実施形態に係る二重管式製氷機１と相違している。第１実施形態に係る二重管式製氷機１では互いに管径が異なる２本の海水入口管１６ａ、１６ｂが設けられているが、第２実施形態に係る二重管式製氷機１では１本の海水出口管１６だけが設けられている。
本開示の二重管式製氷機では、被冷却物の入口管（海水入口管）及び出口管（海水出口管）の数は限定されない。入口管の数は、１本であってもよいし、２以上の複数本であってもよい。同様に、出口管の数は、１本であってもよいし、２以上の複数本であってもよい。また、複数本である場合、各管の内径は同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。第１実施形態に係る二重管式製氷機１では、２本の海水入口管１６ａ、１６ｂの内径は互いに異なっている。後述する第５実施形態に係る二重管式製氷機１では、２本の海水入口管１６ａ、１６ｂの内径は同じである。
【００３２】
本実施形態においても、ブレード２２の海水入口管側の接触長Ｃｉ及び海水出口管側の接触長Ｃｏが、それぞれＬｉ≦Ｃｉ≦（Ｐｉ−Ｄｉ／２）及びＬｏ≦Ｃｏ≦（Ｐｏ−Ｄｏ／２）となるように設定されている。このため、前述した第１実施形態に係る二重管式製氷機１と同様に、内管１２内に流入するか又は当該内管１２から流出する海水の流れに対する影響を低減して、内管１２への海水の出入口付近、特に出口付近において海水が滞留してアイスアキュームレーションが発生するのを抑制することができる。また、内管１２の延設部１２ａ、１２ｂの内周面が凍り付いてアイスロックが発生するのを抑制することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、海水入口管１６及び海水出口管１７は各１本であり、接触長Ｃｉと接触長Ｃｏが等しく、距離ＬｉとＬｏが等しく、距離ＰｉとＰｏが等しく、且つ、内径ＤｉとＤｏが等しい。このため、ブレード２２が内管１２の内周面と接触する接触長をＣ（Ｃｉ＋Ｃｏ）とし、外管１３の全長をＸ（Ｌｉ＋Ｌｏ）とし、海水入口管１６及び海水出口管１７の内径をＤ（＝Ｄｉ＝Ｄｏ）とし、前記両管１６，１７の中心間距離をＹ（Ｐｉ＋Ｐｏ）とすると、前記Ｌｉ≦Ｃｉ≦（Ｐｉ−Ｄｉ／２）及びＬｏ≦Ｃｏ≦（Ｐｏ−Ｄｏ／２）は、（Ｙ−Ｘ−Ｄ）／２≧（Ｃ−Ｘ）／２≧０という一つの式で表現することができる。また、海水入口管１６及び海水出口管１７を各１本とし、海水入口管１６側の接触長Ｃｉ、距離Ｌｉ、距離Ｐｉ及び内径Ｄｉを、それぞれ海水出口管１７側の接触長Ｃｏ、距離Ｌｏ、距離Ｐｏ及び内径Ｄｏと等しくすることで、二重管式製氷機１の構成を簡略化することができる。
【００３４】
〔第３実施形態〕
図６は、本開示の第３実施形態に係る二重管式製氷機１の側面説明図である。本実施形態に係る二重管式製氷機１は、図５に示される第２実施形態に係る二重管式製氷機１の変形例である。第３実施形態に係る二重管式製氷機１は、内管１２の径方向外側に設けられる外管１３の軸心が当該内管１２の軸心に対して偏心している点において、第２実施形態に係る二重管式製氷機１と異なっている。第２実施形態に係る二重管式製氷機１における外管１３は、内管１２の径方向外側において当該内管１２と同軸に設けられている。本実施形態に係る二重管式製氷機１のその他の構成は、第２実施形態に係る二重管式製氷機１の構成と同じである。
【００３５】
本実施形態においても、ブレード２２の海水入口管側の接触長Ｃｉ及び海水出口管側の接触長Ｃｏが、それぞれＬｉ≦Ｃｉ≦（Ｐｉ−Ｄｉ／２）及びＬｏ≦Ｃｏ≦（Ｐｏ−Ｄｏ／２）となるように設定されている。このため、前述した第１〜２実施形態に係る二重管式製氷機１と同様に、内管１２内に流入するか又は当該内管１２から流出する海水の流れに対する影響を低減して、内管１２への海水の出入口付近、特に出口付近において海水が滞留してアイスアキュームレーションが発生するのを抑制することができる。また、内管１２の延設部１２ａ、１２ｂの内周面が凍り付いてアイスロックが発生するのを抑制することができる。
【００３６】
〔第４実施形態〕
図７は、本開示の第４実施形態に係る二重管式製氷機１の側面説明図である。本実施形態に係る二重管式製氷機１は、図５に示される第２実施形態に係る二重管式製氷機１の変形例である。第４実施形態に係る二重管式製氷機１は、外管１３の海水入口管１６側の端面が当該外管１３の軸心と直交する面に対して角度θだけ傾斜している点において、第２実施形態に係る二重管式製氷機１と異なっている。第２実施形態に係る二重管式製氷機１における外管１３の海水入口管１６側の端面は当該外管１３の軸心と直交する面である。本実施形態に係る二重管式製氷機１では、図７において、符号１３ｂで示される部分が距離Ｌｉを算出するときの海水入口管１６側の外管端部となる。本実施形態に係る二重管式製氷機１のその他の構成は、第２実施形態に係る二重管式製氷機１の構成と同じである。
【００３７】
本実施形態においても、ブレード２２の海水入口管側の接触長Ｃｉ及び海水出口管側の接触長Ｃｏが、それぞれＬｉ≦Ｃｉ≦（Ｐｉ−Ｄｉ／２）及びＬｏ≦Ｃｏ≦（Ｐｏ−Ｄｏ／２）となるように設定されている。このため、前述した第１〜２実施形態に係る二重管式製氷機１と同様に、内管１２内に流入するか又は当該内管１２から流出する海水の流れに対する影響を低減して、内管１２への海水の出入口付近、特に出口付近において海水が滞留してアイスアキュームレーションが発生するのを抑制することができる。また、内管１２の延設部１２ａ、１２ｂの内周面が凍り付いてアイスロックが発生するのを抑制することができる。
【００３８】
〔第５実施形態〕
図８は、本開示の第５実施形態に係る二重管式製氷機１の側面説明図である。本実施形態に係る二重管式製氷機１は、図５に示される第２実施形態に係る二重管式製氷機１の変形例である。第５実施形態に係る二重管式製氷機１は、内管１２の径方向外側に設けられる外管１３の軸心が当該内管１２の軸心に対して偏心している点、外管１３の海水入口管１６側の端面が当該外管１３の軸心と直交する面に対して角度θだけ傾斜している点、及び、２本の海水入口管１６ａ，１６ｂが設けられている点において、第２実施形態に係る二重管式製氷機１と異なっている。内管１２の軸方向中心Ｏｉに最も近い入口管である海水入口管１６ａの内径と、海水入口管１６ｂの内径とは同じである。また、海水出口管１７の内径は、海水入口管１６ａ，１６ｂの各内径よりも大きい。第２実施形態に係る二重管式製氷機１における外管１３は、内管１２の径方向外側において当該内管１２と同軸に設けられている。また、第２実施形態に係る二重管式製氷機１における外管１３の海水入口管１６側の端面は当該外管１３の軸心と直交する面である。また、第２実施形態に係る二重管式製氷機１では、海水入口管１６及び海水出口管１７の数はそれぞれ１本であり、海水入口管１６及び海水出口管１７の内径は同じである。本実施形態に係る二重管式製氷機１のその他の構成は、第２実施形態に係る二重管式製氷機１の構成と同じである。
【００３９】
本実施形態においても、ブレード２２の海水入口管側の接触長Ｃｉ及び海水出口管側の接触長Ｃｏが、それぞれＬｉ≦Ｃｉ≦（Ｐｉ−Ｄｉ／２）及びＬｏ≦Ｃｏ≦（Ｐｏ−Ｄｏ／２）となるように設定されている。このため、前述した第１〜２実施形態に係る二重管式製氷機１と同様に、内管１２内に流入するか又は当該内管１２から流出する海水の流れに対する影響を低減して、内管１２への海水の出入口付近、特に出口付近において海水が滞留してアイスアキュームレーションが発生するのを抑制することができる。また、内管１２の延設部１２ａ、１２ｂの内周面が凍り付いてアイスロックが発生するのを抑制することができる。
【００４０】
前述した各実施形態では、内管１２の両端のフランジないし蓋部材に被冷却物である海水の出入口を設けた構成ではないので、ブレード機構１５等のメンテナンスをするときに、海水循環路を構成する配管を取り外す必要がないのでメンテナンス作業を簡素化することができる。
【００４１】
〔その他の変形例〕
本開示は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、前述した実施形態では、６組のアセンブリからブレード機構が構成されているが、５組以下、又は、７組以上のアセンブリからブレード機構を構成することもできる。さらに、複数に分割することなく、連続する１本のブレードを含むブレード機構とすることもできる。
【００４２】
また、前述した実施形態では、二重管式製氷機として、当該二重管式製氷機を設置する設置面に対して内管の軸が水平である横置き型のものを例示しているが、二重管式製氷機を設置する設置面に対して内管の軸が垂直である縦置き型のものにも本発明を適用することができる。
また、前述した説明では、製氷システム内に１台の二重管式製氷機が用いられているが、２台以上の二重管式製氷機を直列又は並列に配置して用いることもできる。
【符号の説明】
【００４３】
１  ：  二重管式製氷機
２  ：  圧縮機
３  ：  熱源側熱交換器
４  ：  四路切換弁
５  ：  膨張弁
６  ：  過熱器
７  ：  レシーバ
８  ：  海水タンク
９  ：  ポンプ
１０  ：  送風ファン
１２  ：  内管
１２ａ：  延設部
１２ｂ：  延設部
１３  ：  外管
１３ａ：  壁
１３ｂ：  端部
１３ｃ：  端部
１４  ：  環状スペース
１５  ：  ブレード機構
１６  ：  海水入口管
１６ａ：  海水入口管
１６ｂ：  海水入口管
１７  ：  海水出口管
１８  ：  冷媒入口管
１９  ：  冷媒出口管
２０  ：  回転軸
２１  ：  支持バー
２２  ：  ブレード
２３  ：  フランジ
２４  ：  モータ
２５  ：  膨張弁
Ａ  ：  製氷システム
【図１】
2019124450.tif 000003
【図２】
2019124450.tif 000004
【図３】
2019124450.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2019124450.tif 000010
【図９】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年5月24日(2019.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内管（１２）と、この内管（１２）の径方向外側に設けられた外管（１３）とを備えており、前記内管（１２）内に被冷却物を流し、前記内管（１２）と外管（１３）との間のスペース（１４）に冷媒を流す二重管式製氷機（１）であって、
前記二重管式製氷機（１）は、前記内管（１２）の軸が当該二重管式製氷機（１）を設置する設置面に対して水平である横置き型の二重管式製氷機であり、
前記外管（１３）の軸方向両端には前記内管（１２）が外方に延設された延設部（１２ａ、１２ｂ）が設けられ、
一方の延設部（１２ａ）に１又は複数の被冷却物の入口管（１６）が接続されるとともに、他方の延設部（１２ｂ）に１又は複数の被冷却物の出口管（１７）が接続され、
前記内管（１２）内には当該内管（１２）の内周面と接触して当該内周面に形成される氷を内周面から離反させるブレード（２２）が内管（１２）の軸方向に沿って設けられ、
前記内管（１２）の軸方向中心Ｏｉを基準とした、入口管（１６）側における前記ブレード（２２）と内管内周面との接触長をＣｉとし、前記中心Ｏｉから入口管（１６）側の外管端部（１３ｂ）までの距離をＬｉとし、前記中心Ｏｉから当該中心Ｏｉに最も近い入口管（１６，１６ａ）の管軸までの距離をＰｉとし、当該最も近い入口管（１６，１６ａ）の内径をＤｉとすると、Ｌｉ≦Ｃｉ≦（Ｐｉ−Ｄｉ／２）であり、且つ、
前記内管（１２）の軸方向中心Ｏｉを基準とした、出口管（１７）側における前記ブレード（２２）と内管内周面との接触長をＣｏとし、前記中心Ｏｉから出口管（１７）側の外管端部（１３ｃ）までの距離をＬｏとし、前記中心Ｏｉから当該中心Ｏｉに最も近い出口管（１７）の管軸までの距離をＰｏとし、当該最も近い出口管（１７）の内径をＤｏとすると、Ｌｏ≦Ｃｏ≦（Ｐｏ−Ｄｏ／２）である、二重管式製氷機（１）。
【請求項２】
前記入口管（１６）及び出口管（１７）は各１本であり、前記接触長Ｃｉと接触長Ｃｏが等しく、前記距離ＬｉとＬｏが等しく、前記距離ＰｉとＰｏが等しく、且つ、前記内径ＤｉとＤｏが等しい、請求項１に記載の二重管式製氷機（１）。
【請求項３】
前記外管（１３）は、前記内管（１２）と同軸に設けられている、請求項１又は請求項２に記載の二重管式製氷機（１）。
【請求項４】
前記入口管（１６）が前記内管（１２）の下側に接続されており、前記出口管（１７）が前記内管（１２）の上側に接続されている、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の二重管式製氷機（１）。