JPH0711376B2 - アイスバンク式冷水装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は冷却コイルにより貯水槽の冷水の一部乃至は大
部分を氷層とするアイスバンク式冷水装置に関する。

（ロ）従来の技術 貯水槽内に配置された冷却コイルに所定の厚さの氷層を
付着形成させ、この氷の潜熱により冷水の冷却能力を高
めたものはアイスバンクと称され公知である。

前記貯水槽内の水位は貯水槽内が冷水のみの場合に比べ
て貯水槽内の冷水の一部を氷層とした場合の方が高くな
る。これは氷を含む冷水の体積が増加する関係上生じる
現象であり、かかる現象は実公昭61−29009号公報（F25
D 11/00）で公知である。この実公昭61−29009号公報の
飲料冷却注出機には、上部を大気に開放された筒状体で
冷水タンクの液面変化を検出する構成がとられる一方、
冷水タンク内には冷凍機ユニットの蒸発器と、飲料の冷
却管とが配置された構成がとられている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来の技術にあっては、筒状体の上部は大気に開放
されている関係上、氷の厚さを検知する製氷検知器が故
障し蒸発器に付着形成された氷層が徐々に成長した場合
には、筒状体の上部から水が溢流して飲料冷却注出機を
漏れす外、辺り一面を汚すという問題点があった。

本発明は上記問題点を解決することを１つの目的とし
て、水位制御装置及び又は氷厚検出装置が故障したとき
には、貯水槽の水を溢水路から外部に排出するように
し、又他の目的としては所定量の氷層が形成され貯水槽
の水位が上がった場合においても冷水の溢水を阻止する
ことにある。

（ニ）課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の冷水装置において
は、入口が水位制御装置により決定される第１の水面及
び冷却コイルにより所定量の氷が貯水槽内に形成された
ときの第２の水面よりも高くなる溢水路を設け、水位制
御装置及び氷厚検出装置の正常作動時、即ち水位が第２
の水面であるときにも冷水の溢水を回避するようにした
構成である。

（ホ）作用 上記の構成によれば、溢水路となるオーバーフロー管の
入口は第１の水面及び第２の水面よりも高い位置にある
関係上、冷却パイプで冷却された冷水が冷却及び製氷過
程においてオーバーフローすることがなく、冷水の無駄
がなくなる。

又、水位制御装置及び又は氷厚検出装置の異常即ち故障
が生じ給水が継続されるときや、氷層が予め定められた
厚さ以上に形成されるときには、オーバーフロー管から
排水管を通して外部に排水できる。

（ヘ）実施例 以下図面に基づいて本発明の実施例を説明する。

第１図及び第２図に示す（１）は店舗の鮮魚売場やレス
トラン等の厨房で使用されるアイスバンク式冷水装置の
１種である冷水供給機で、この冷水供給機を使用する目
的は冷却保存された鮮魚を調理加工する際、冷水でもっ
て鮮魚の血や残滓を洗い流すことに併わせて、洗浄によ
り鮮魚の品質が変化しない、即ち鮮魚の温度が上昇しな
いようにすることにある。

前記冷水供給機（１）は貯水槽（２）を画成する内箱
（３）、この内箱を収納する外箱（４）、この内外両箱
（３）（４）間に充填された発泡断熱材（５）からな
り、上面の断熱蓋（６）を備えた断熱箱（７）と、この
断熱箱の下方に形成された機械室（８）とから構成され
ている。

前記冷水供給機（１）には、蛇行状に曲成され貯水槽
（２）内に配置された冷却コイル（９）と、この冷却コ
イルを支持する上下一対の板状支持具（10）（11）と、
給水管（12）からの水道水を前記貯水槽（２）に所定量
例えば200l給水するフロート（13）付給水弁（14）から
なる水位制御装置（Ｓ）と、上下方向可動可能な前記フ
ロート（13）により決定される第１の水面（Ｌ）よりも
上端入口（15B）が稍上方例えば3.5cm上方に位置する溢
水路即ちオーバーフロー管（15）と、前記貯水槽（２）
の下部に上端入口が臨み、下端出口にカラン（16）を備
え、入口と出口との間に２基の循環ポンプ（17）（18）
及びこのポンプ（18）を駆動させるフロースイッチ（1
9）を備えた冷水取出管（20）と、上端出口が前記貯水
槽（２）内において前記冷水取出管（20）の入口よりも
上方に位置し、且つ下端入口が前記冷水取出管（20）の
循環ポンプ（18）とフロースイッチ（19）との間に接続
され、且つオリフィス又は玉形弁からなる流量調節弁
（21）を備えた冷水帰還管（22）と、一端がオーバーフ
ロー管（15）、他端が冷水取出管（20）に接続され、且
つ途中に排水弁（23）を備えた連絡管（24）とが設けら
れている。

又、前記機械室（８）には、前記冷却コイル（９）と共
に冷凍装置を構成する冷媒圧縮機（25）、凝縮器（2
6）、受液器（27）、気液分離器（28）の他、前記両ポ
ンプ（17）（18）やオーバーフロー管（15）の出口であ
る排水口（29）や冷水取出管（20）の口である冷水口
（30）が設けられている。前記排水口（29）及び冷水口
（30）は貯水槽（２）の水を抜く際、ポンプ（17）（1
8）の水も抜けるようこの両ポンプよりも低い機械室
（８）のベース（31）に設けられている。尚、前記排水
口（29）にはオーバーフロー管（15）の一部となる排水
管（15A）が接続され、又、冷水口（30）には冷水取出
管（20）の一部となる前記カラン（16）を備えたホース
（20A）が接続される。

前記冷凍装置は圧縮機（25）、凝縮器（26）、受液器
（27）、膨張弁（32）、冷却コイル（９）、気液分離器
（28）を高圧ガス管（33）、高圧液管（34）、低圧液管
（35）、低圧ガス管（36）でもって環状接続することに
より閉回路として構成され、冷却運転に伴ない循環され
る冷媒を圧縮、凝縮液化、減圧、蒸発気化させることに
より水を冷水とし、冷却コイル（９）の周囲に所定厚の
氷層（Ｈ）を形成する。この氷層（Ｈ）の形成に伴ない
水位は上昇して第２図１点鎖線で示す第２の水面（Ｍ）
となる。（37）は前記高圧液管（34）の一部と、低圧ガ
ス管（36）の一部とで形成される熱交換部で、温度の高
い高圧液冷媒と温度の低い低圧気液混合冷媒とを相互に
熱交換させることにより、液冷媒を過冷却液とする一方
で気液混合冷媒をガス冷媒とする。（38）は前記冷却コ
イル（９）の表面から若干離れた位置に夫々設けられた
２個のセンサー（39）（40）を有する氷厚検出装置で、
前記両センサー（39）（40）間の電気伝導度の有無を検
出して高圧液管（34）の途中に設けた電磁弁（41）を開
閉させるものである。即ち両センサー（39）（40）が共
に氷で被われたときには、双方の間の電気伝導度は設定
値よりも低下して電磁弁（41）が閉となり、又両センサ
ー（39）（40）が共に水に晒されたときには、双方の間
の電気伝導度は設定値よりも上昇して電磁弁（41）が開
となる制御を行なう。前記電磁弁（41）はポンプダウン
（冷媒回収）用のもので、この電磁弁（41）が閉となる
ことにより、冷凍装置は冷却運転からポンプダウン運転
に切り換わる。このポンプダウン運転は、冷凍装置の低
圧々力が低圧ガス管（36）に設けられた低圧スイッチ
（42）の設定値以下に下がったときに停止される。又、
逆に冷却運転は、冷水が取出管（20）から外部に供給さ
れると共に、給水管（12）から貯水槽（２）内に水道水
が給水されて水温が上がり、センサー（39）（40）表面
が冷水に晒され電磁弁（41）が開放され、低圧々力が低
圧スイッチ（42）の設定値以上になったときに再開され
る。尚、この低圧スイッチ（42）は圧縮機（25）の発停
を行なう。前記膨張弁（32）は外均形温度式のもので、
その感温部（43）は前記熱交換部（37）と、気液分離器
（28）との間の低圧ガス管（36）に設けられ、熱交換部
（37）で加熱された低圧ガス冷媒の温度を検出する。

前記冷却コイル（９）は第３図及び第４図に示す如く蛇
行状に曲成された銅製の複数のパイプ群（9A）（9B）
（9C）を相互に溶接々続することにより構成されるもの
である。前記各パイプ群（9A）（9B）（9C）はロールに
巻かれたパイプを所定の長さに切断してNCベンダーで曲
成加工されるもので、この各パイプ群にはＵ字形に形成
された上下の曲部（44）と、この各曲部間に形成された
直線部（45）と、この直線部のうち上端接続部（46）が
前記曲部よりも上方に延出する最長直線部（45A）とが
夫々形成されている。（47）は前記各パイプ群（9A）
（9B）（9C）の接続部（46）を銀鑞、銅鑞等の鑞材を用
いて溶接々続することにより形成される溶接部で、第３
図及び第４図の如く冷却コイル（９）が貯水槽（２）に
配置された際には、溶接部（47）は前記水位制御装置
（Ｓ）により決定される第１の水面（Ｌ）、氷層（Ｈ）
形成時の第２の水面（Ｍ）及びオーバーフロー管（15）
の入口（15B）よりも上方に位置する。

ここで前記貯水槽（２）の開口の横寸法を60cm、縦寸を
50cmとし、200lの水を入れて冷却し100kg乃至115kgの氷
層（Ｈ）を冷却コイル（９）に付着形成した場合におけ
る水位上昇を計算すると次の様になる。尚、下の式で0.
917は氷の密度kg/lである。

（１）100kgの氷層（Ｈ）を付着形成させると、 100kg÷0.917＝109.05l となり、100lの水が凝固して109.05lの氷になる。

109.05l−100l＝9.05l となり、氷層（Ｈ）により9.05l体積増加したことにな
る。

この体積増加分を開口面積で割ると、 9050÷（60×50）＝3.05cm となり、3.05cm水位が上昇する。

（２）115kgの氷層（Ｈ）を付着形成させると、 115kg÷0.917＝125.40l 125.40l−115l＝10.40l 10400÷（60×50）＝3.40cm となり、3.40cm水位が上昇する。

従って、オーバーフロー管（15）の入口（15B）の高さ
は、水位制御装置（Ｓ）によって決定される第１の水面
（Ｌ）及び所定厚さの氷層（Ｈ）が形成されたときの第
２の水面（Ｍ）よりも高い所にある関係上、製氷途中乃
至は完了時においても冷水がオーバーフローすることは
ない。尚、オーバーフロー管（15）の入口（15B）の高
さは製氷量に応じて適宜設定すればよい。

かゝる構成によれば、オーバーフロー管（15）の入口
（15B）は第１の水面（Ｌ）及び第２の水面（Ｍ）より
も高い位置にある関係上、冷却コイル（９）で冷却れた
冷水が冷却及び製氷過程においてオーバーフローするこ
とがなく、冷水の無駄がなくなり、冷凍装置の節電が省
れる。

又、水位制御装置（Ｓ）及び又は氷厚検出装置（38）の
異常即ち故障が生じ給水が継続されるときや、氷層
（Ｈ）が予め定められた厚さ以上に形成されるときに
は、オーバーフロー管（15）から排水管（15A）を通し
て外部に排水でき、付属各装置の故障に対応した水処理
が行なえる。

（ト）発明の効果 上述した本発明によれば、次の効果が生じる。

溢水路の入口は第１の水面及び第２の水面よりも高い
位置にある関係上、冷却コイルで冷却された冷水が冷却
及び製氷過程においてオーバーフローすることがなく、
冷水の無駄がなくなり、冷凍装置の節電が省れる。

水位制御装置及び又は氷厚検出装置の異常即ち故障が
生じ給水が継続されるときや、氷層が予め定められた厚
さ以上に形成されるときには、溢水路から排水管を通し
て外部に排水でき、付属各装置の故障に対応した水処理
が行なえる。

【図面の簡単な説明】

図面は何れも本発明冷水装置の実施例を示し、第１図は
全体縦断面図、第２図は冷水、冷媒回路を付設した概略
断面図、第３図は冷却パイプの側面図、第４図は冷却コ
イルの平面図である。 （２）……貯水槽、（９）……冷却コイル、（15）……
オーバーフロー管（溢水路）、（15B）……入口、
（Ｌ）……第１の水面、（Ｍ）……第２の水面、（Ｈ）
……氷層、（Ｓ）……水位制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】給水管と、この給水管から所定量の水を貯
   水槽内に供給し、且つこの貯水槽内の水位を決定する水
   位制御装置と、前記水を冷却し、少なくともこの水の一
   部を氷とする冷却コイルと、入口が前記水位制御装置に
   より決定された第一の水面よりも高く、且つ前記冷却コ
   イルにより所定量の氷が貯水槽内に形成されたときの第
   ２の水面よりも高い位置に配置された溢水路と、この溢
   水路に接続され、この溢水路からの水を外部に排出する
   配水管とを具備してなるアイスバンク式冷水装置。