(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却器と横型製氷器からなり、前記横型製氷器は、製氷器本体内に多数の伝熱管を有すると共に、伝熱管群の上方に冷媒液を噴霧するノズルを有し、前記冷却器から供給された冷媒液を前記ノズルから噴霧して前記伝熱管内に供給された製氷用ブラインをシャーベット状の氷スラリーにして排出するようにした氷スラリー製造設備において、前記製氷器本体のガス溜まり部に溜まった冷媒ガスを配管を経て前記冷却器に戻すと共に、前記配管に流量調整弁を設け、該流量調整弁を、製氷器本体の出口における氷スラリーの温度に基づいてコンピュータ制御して前記伝熱管の管内閉塞を防止することを特徴とする氷スラリー製造設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビルの空調用や地域冷暖房設備などの冷熱源として使用されるシャーベット状の氷スラリーを製造するための氷スラリー製造設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、夜間に、電力料金の安い夜間電力を用いて生成したシャーベット状の氷スラリーを蓄熱槽に貯蔵し、この氷スラリーを用いて昼間の冷熱必要時に空調設備の冷水を冷却することが行われている。
【０００３】
ところが、製氷器本体内に配置させた多数の伝熱管内に製氷用ブラインを通す一方、製氷器本体内に冷媒液を充満させた所謂満液式の製氷器を用いた氷スラリー製造設備では、均質な氷スラリーを得ることが難しいという問題があった。その主たる原因は、冷媒液の表面と製氷器本体の底部では、冷媒液の液圧が相違するためと考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、係る従来の問題を解消するために創案されたものであり、その目的とするところは、均質な氷スラリーを効率的に製造することができる冷媒散布式の氷スラリー製造設備を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成し得る請求項１に記載の発明に係る氷スラリー製造設備は、冷却器と横型製氷器からなり、前記横型製氷器は、製氷器本体内に多数の伝熱管を有すると共に、伝熱管群の上方に冷媒液を噴霧するノズルを有し、前記冷却器から供給された冷媒液を前記ノズルから噴霧して前記伝熱管内に供給された製氷用ブラインをシャーベット状の氷スラリーにして排出するようにした氷スラリー製造設備において、前記製氷器本体のガス溜まり部に溜まった冷媒ガスを配管を経て前記冷却器に戻すと共に、前記配管に流量調整弁を設け、該流量調整弁を、製氷器本体の出口における氷スラリーの温度に基づいてコンピュータ制御して前記伝熱管の管内閉塞を防止することを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、伝熱管群に向けてその上方から冷媒液を噴霧させる冷媒散布式を採用したことと、伝熱管の上流に多孔板を設けて製氷用ブラインを整流させることが相まって管内閉塞を起こさずに均質な氷スラリーを効率的に製造することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を説明する。
図３は、本発明に係る氷スラリー製造設備の概略図であり、主として、空冷ヒートポンプ１と横型製氷器（以下、製氷器と称する）２と蓄熱槽３から構成されている。
【０００９】
蓄熱槽３の製氷用ブライン（以下、ブラインと称する）Ｂをブラインポンプ４によって製氷器２の入口５に供給すると、氷粒子を含むブラインＢは、製氷器２の本体６内に配置されている図示しない多数の伝熱管の中を通過する間に冷媒液Ｌａにより冷却されて氷粒子が増量され、シャーベット状の氷スラリーＳと化し、製氷器２の出口７から蓄熱槽３に戻されるようになっている。
【００１０】
空冷ヒートポンプ１から製氷器２に供給される冷媒液Ｌａは、図示しないノズルから伝熱管群に向けて噴霧される。そして、図示しない液溜まり部に溜まった冷媒液Ｌａは、図示しないバイパス管を通って、再度、上記ノズルに供給されるが、ガス化した冷媒Ｌｂは、管８を通って空冷ヒートポンプ１に戻されるようになっている。
【００１１】
他方、蓄熱槽３内のブラインＢは、別のブラインポンプ３１によって熱交換器３２に送られ、熱交換器３２にて冷暖房具用の冷水Ｗを冷却した後、蓄熱槽３内に設けたノズル３３から蓄熱槽３内の氷スラリーＳに向けて噴霧されるようになっている。また、上記冷水Ｗは、冷水ポンプ３４により熱交換器３２と冷暖房器３５との間を循環するようになっている。
【００１２】
上記製氷器２は、図１に示すように、製氷器本体６内に多数の伝熱管９を備えている。また、図１に示すように、伝熱管９の上流に多孔板１０を配置している。この多孔板１０は、伝熱管の本数と同数の孔を備えると共に、孔を伝熱管と同心となるように配置している。換言すれば、図２に示すように、多孔板１０の各孔１１は、伝熱管９と軸芯１２を同じくしている。また、多孔板１０の各孔１１は、その内径ｄ1 が伝熱管９の内径ｄ2 より小さくなっており、多孔板１０の整流作用により伝熱管９に流入する製氷用ブラインの流量及び氷充填率分布が一様になる。
【００１３】
また、図１に示すように、伝熱管群９０の上方には、冷媒液分配管１３が配置され、該冷媒液分配管１３に一定の間隔で配置したノズル１４から伝熱管群９０に向かって冷媒液Ｌａを噴霧するようになっている。ノズル１４から噴霧された冷媒液Ｌａは、各伝熱管９の外壁面に液膜を形成する。これにより、全ての伝熱管９において均質なシャーベット状の氷スラリーＳが得られることになる。
【００１４】
また、図１のように、製氷器本体６の腹部中央には、液溜まり部１５が設けられ、ここに溜まった冷媒液Ｌａを図示しないバイパス管を通って冷媒液分配管１３に戻されるようになっている。また、製氷器本体６の背中部中央には、ガス溜まり部１６が設けられ、このガス溜まり部１６に溜まった冷媒ガスＬｂは、管８を通って空冷ヒートポンプ１に戻されるようになっている。
【００１５】
また、本発明にあっては、各伝熱管９内のブラインＢの温度が、安定製氷可能で、かつ、管内閉塞を起こさない温度範囲となるように、冷媒蒸発温度を制御している。冷媒蒸発温度の制御は、製氷器本体６のガス溜まり部１６に接続している管８に設けられている流量調整弁１７の流量を制御することにより行うことができる。
【００１６】
この流量調整弁１７は、図１に示すように、製氷器本体６の出口７に設けた温度計１８によって製氷器本体６出口７における氷スラリーＳの温度Ｔ（℃）を測定し、その温度Ｔ（℃）が所定の温度範囲になるようにコンピュータ１９により制御されている。符号２０はコントローラを示している。
ここで、製氷用ブラインとしては、濃度１０〜３０重量％、より好ましくは濃度２５〜３０重量％のＤ−ソルビトール水溶液であることが望ましい。
【００１７】
また、製氷ブラインに、予め、５〜１５重量％の氷の粒子を含有させることが望ましい。氷粒子の含有量が５％未満であれば、種氷が不足するため、製氷器内において氷粒子の増分が少なくなる。一方、氷粒子の含有量が１５％を超えると、製氷用ブラインの濃度が高くなり、伝熱管内での流動性が悪化し、伝熱量が低下する。
【００１８】
また、冷媒液の噴霧量を蒸発量の２〜４倍とすることが望ましい。また、管内レイノルズ数を５００〜３５００とすることが望ましい。
【００１９】
【発明の効果】
上記のように、請求項１に記載の発明によれば、製氷器の本体内に配置した多数の伝熱管内に製氷用ブラインを通すと共に、伝熱管群の上方から冷媒液を噴霧して各伝熱管の外壁面に液膜を生成すること、各伝熱管内の製氷用ブラインの温度が安定製氷可能で、かつ、管内閉塞を起こさない温度範囲となるように冷媒蒸発温度を制御すること、伝熱管の内径より小径の孔を伝熱管と同心状に、かつ、伝熱管と同数個設けた多孔板を伝熱管の上流に配置して伝熱管に流入する製氷用ブラインの流量及び氷充填率分布を一様にすることとが相まって管内閉塞を起こさずに均質な氷スラリーを効率的に製造することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る氷スラリー製造設備の要図を示す説明図である。
【図２】製氷器の要部拡大断面図である。
【図３】本発明に係る氷スラリー製造設備の全体を示す概略図である。
【符号の説明】
２  製氷器                        ６  製氷器本体
９  伝熱管                      １０  多孔板
１１  孔                          ９０  伝熱管群
Ｂ  製氷用ブライン              Ｌａ  冷媒液
【図１】
0003996239.tif 000002
【図２】
0003996239.tif 000003
【図３】
0003996239.tif 000004