(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を二重円筒式として、該二重円筒の外側を冷媒が通る冷却室とし、内側を水又は低濃度ブラインが通りスラリー状の氷水を生成する冷却器とした蒸発器と、凝縮器と、圧縮機とを接続して冷凍サイクルを形成すると共に、生成した氷水を溜める蓄熱槽を設け、前記氷水を生成する冷却器と蓄熱槽とを流量制御が可能なポンプを配備した循環する流路で接続し、該流路には、温度検知器を設置し、該検知した温度が氷点より高い温度領域では、前記ポンプの流量を予め定めた最大許容流量とし、温度が氷点近傍まで低下すると、規定の流量まで減量する制御機構を設けたことを特徴とする製氷用冷却装置。
【請求項２】
前記流量制御は、ポンプを台数制御又は回転数制御して行うことを特徴とする請求項１記載の製氷用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製氷用冷却装置に係り、特に、冷凍サイクルを形成する蒸発器を、二重円筒式で外側を冷媒が通る冷却室に、内側を水又は低濃度ブラインが通りスラリー状の氷水を生成する冷却器として構成し、該冷却器に送る流量をポンプで制御することができる製氷用冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の方法を図３に基づいて説明する。
図３は製氷用冷却装置のフロー構成図であり、１は蒸発器、２は凝縮器、３は圧縮機、4は冷却器氷水搬送ポンプ、５は氷蓄熱槽、６は水熱交換機、７は水熱交換機氷水搬送ポンプ、８は空調機、９は空調機冷水搬送ポンプ、１４は冷却室、１５は冷却器を示す。
図３に示すように、蒸発器１の冷却器１５には、冷却器氷水搬送ポンプ４で氷水を搬送しているが、製氷運転時は氷水を凍らせるため、氷水の流速は、水を冷却する冷凍機の場合と比較して、遅くする必要がある。冷却器氷水搬送ポンプ４は定流量ポンプで、氷水温の高低に関係なく、定流量で供給されている。前記の通り、氷水の流速を遅くする必要があるのは、製氷運転時であり、氷水が高温（冷込時例えば１℃以上）の際は、流速が遅いことで熱交換効率が低い状態の運転となっており、エネルギを多く要すると共に立上げ時間も長く要していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術の問題点を解消し、氷水温度の状態により、冷却器氷水流量を変化させて、氷水が高温時（冷込時１℃以上）の熱交換効率の向上を図った製氷器用冷却装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、内部を二重円筒式として、該二重円筒の外側を冷媒が通る冷却室とし、内側を水又は低濃度ブラインが通りスラリー状の氷水を生成する冷却器とした蒸発器と、凝縮器と、圧縮機とを接続して冷凍サイクルを形成すると共に、生成した氷水を溜める蓄熱槽を設け、前記氷水を生成する冷却器と蓄熱槽とを流量制御が可能なポンプを配備した循環する流路で接続し、該流路には、温度検知器を設置し、該検知した温度が氷点より高い温度領域では、前記ポンプの流量を予め定めた最大許容流量とし、温度が氷点近傍まで低下すると、規定の流量まで減量する制御機構を設けたことを特徴とする製氷用冷却装置としたものである。
前記製氷用冷却装置において、流量制御は、ポンプを台数制御又は回転数制御して行うことができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明では、蒸発器、凝縮器及び圧縮機から冷凍サイクルを形成し、該蒸発器を二重円筒式として、外側を冷凍サイクルからの冷媒を通す冷却室にして、内側を該冷媒の蒸発潜熱により過冷却させ氷水を生成する冷却器とし、該冷却器に通す水又は低濃度ブラインの量を、冷却器氷水搬送ポンプを追加して台数制御で行うか、又は１台の冷却器氷水搬送ポンプの回転数制御で行って、冷却器に送る氷水の流量制御を行うものである。
【０００６】
次に図面を用いて本発明を説明する。
図１は、冷却器氷水搬送ポンプを追加して台数制御で行う場合のフロー構成図であり、図２は、１台の冷却器氷水搬送ポンプの回転数制御を行って、氷水の流量制御を行う場合のフロー構成図である。図１、２において、符号１〜９は前記の図３と同じ意味を有する。
図１を用いて、冷却器氷水搬送ポンプを追加して台数制御を行う場合について説明する。
図１において、４’は冷却器氷水搬送ポンプ（追加分）、１０は氷水出口温度検知器、１１は冷却器氷水搬送ポンプ台数制御調節器を示す。製氷運転時、蒸発器１、凝縮器２及び圧縮機３から冷凍サイクルを稼動させて、蒸発器１の冷却室１４に冷媒を送り込んで蒸発させ、内側の冷却器１５を冷却する。冷却器１５には、蓄熱槽５から氷水がポンプ４により送られて、冷媒の蒸発による潜熱により冷却されて、蓄熱槽５に戻されて循環される。
【０００７】
このような運転において、冷却器１５の出口通路には、温度検知器１０が設置され、該温度検知器１０からの信号がポンプ台数制御調節器１１に送られて、設置されている氷水搬送ポンプ４、４’を制御する。なお、温度検知器１０は、冷却器出口付近でなく、入り口付近に設けてもよい。
例えば、温度検知器１０で氷水が高温（冷込時例えば１℃以上）の場合、冷却器氷水搬送ポンプを２台４並びに４’運転とし、氷水を最大許容流量とする。これにより、エネルギを節減できると共に、立上がり時間の短縮が可能となる。
氷水が低温（製氷時例えば１℃以下）の場合、冷却器氷水搬送ポンプ４（又は４’）１台運転とし、１台による氷水の最大許容流量とする。
【０００８】
次に、図２を用いて、１台の冷却器氷水搬送ポンプの回転数制御を行って、氷水の流量制御を行う場合について説明する。
図２において、１２は冷却器氷水搬送ポンプ回転数制御調節器、１３は冷却器氷水搬送ポンプ回転数制御装置（インバータ）を示し、他の符号は図１と同じである。図１との相違点は、冷却器１５への流量制御を、図１ではポンプ台数で行うのに対して、図２ではポンプの回転数で行う点にある。
図２では、製氷運転時、氷水が高温（冷込時例えば１℃以上）の場合、冷却器氷水搬送ポンプ４の回転数を最大許容流量相当とする。これにより、エネルギを節減できると共に、立上り時間の短縮が可能となる。氷水が低温（製氷時例えば１℃以下）の場合、冷却器氷水搬送ポンプ４の回転数を下げる。
本製氷器の熱交換能力は、二重円筒内側のブライン流速の０．２〜０．４乗に比例する。すなわち、ブライン流量を２倍にすると、１．１５〜１．３２倍に能力が増加し、従来より１５〜３０％立上がり時間を短縮することができる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、前記のような構成をしたことにより、冷却器の伝熱性能の向上が図られ、冷却能力、ＣＯＰの改善が図られると共に、立上げ時間を短縮できるという効果を奏することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製氷用冷却装置の一例を示すフロー構成図。
【図２】本発明の製氷用冷却装置の他の例を示すフロー構成図。
【図３】従来の製氷用冷却装置のフロー構成図。
【符号の説明】
１：蒸発器、２：凝縮器、３：圧縮機、４、４’：冷却器氷水搬送ポンプ、５：氷蓄熱槽、６：水熱交換機、７：水熱交換機氷水搬送ポンプ、８：空調機、９：空調機冷水搬送ポンプ、１０：氷水出口温度検知器、１１：冷却器氷水搬送ポンプ台数制御調節器、１２：冷却器氷水搬送ポンプ回転数制御調節器、１３：冷却器氷水搬送ポンプ回転制御装置（インバータ）、１４：冷却室、１５：冷却器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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