JP2000171143A - 冷水生成用氷蓄熱装置および該装置を備えた食品冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 氷蓄熱槽内の氷に水を供給して短時間で解氷
するようにする。 【解決手段】 氷蓄熱槽１１−１、１１−２の内部に製
氷した氷に、流路切替バルブ１７−１、１７−２を切替
制御することで、氷を溶かすために水を氷蓄熱槽１１−
１より供給し、水が流れることで氷蓄熱槽１１−２より
冷水を取り出すようにしている。冷水温度は冷水温度セ
ンサー１９で検知されており、設定値以上になると流路
切替バルブ１７−１、１７−２を切替制御して、水の送
り方向を切り替えて効率解氷を行うようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷水生成用氷蓄熱
装置および該装置を備えた食品冷風装置に関し、詳しく
は、夜間電力により製氷された氷を短時間で効率解氷し
て冷水を生成するものである。

【０００２】

【従来の技術】近時、割安な夜間電力を用いて製氷を行
うと共に、日中は生成された氷を溶かし、解氷による潜
熱をプラントやビル等の冷却等の空調用システムに利用
する氷蓄熱装置が多数導入されており、空調用以外で
も、一般産業用として製造業等に、空調用に比べ小型
化、簡易化された装置が使用されている。上記氷蓄熱装
置は製氷方法により、主として２種類に大別され、間接
熱交換方式（スタテック方式）と直接熱交換方式（ダイ
ナミック方式）がある。

【０００３】上記スタテック方式の氷蓄熱装置は、氷を
生成する氷蓄熱槽内部に製氷用の伝熱管を配置し、製氷
サイクルにおいては、夜間電力を用いて冷凍機を駆動さ
せて冷媒を冷却すると共に、この冷却された冷媒を上記
伝熱管に循環させて、伝熱管の外周部に高密度の氷を生
成しており、一方、解氷サイクルでは、氷蓄熱装置の内
部に水を供給して、氷を溶かすことで冷水を生成してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記解氷サイクルにお
いて、水を氷蓄熱槽の内部に供給し、生成された氷に水
を流していくと、氷蓄熱槽の内部における伝熱管の配置
状況等により、水の流れやすい箇所と流れにくい箇所が
生じ、氷は水の流れやすい箇所より溶けていくため、氷
の溶け方が不均一となり氷が溶けきらない箇所が生じ
る。この状態で再度、製氷サイクルに入ると、溶けずに
残っていた氷の上に更に氷が生成されて、非常に高密度
で溶けにくい氷、いわゆるアイスブリッジが生成される
問題がある。

【０００５】上記アイスブリッジが生成されると、解氷
サイクルにおいて、水を流しても氷が溶けにくいため、
所要温度の冷水が得られにくい問題があり、特に、この
問題は、長時間かけて解氷を行う空調用に対し、短時間
で氷を溶かして所要温度の冷水を所要量必要とする製造
業等の一般産業用の冷水生成用氷蓄熱装置において深刻
となる。一方、製氷サイクルにおいては、氷は熱伝導率
が小さいため、伝熱管に着氷された高密度なアイスブリ
ッジにより、冷媒から氷への熱移動が減少するため、冷
媒の温度変化が僅かとなり、冷媒を冷却する冷凍機の熱
変換効率が低下する問題がある。また、アイスブリッジ
がさらに大きく成長すると、アイスブリッジ同士が接触
し、伝熱管や氷蓄熱槽等に損傷を与える恐れもある。

【０００６】上記した問題に対して氷蓄熱装置の底部等
にエアブロー装置を設けて、気泡を氷蓄熱槽の底部から
吹き出させて水の流路を確保し、水を流れやすくする氷
蓄熱装置が提案されている。気泡による流路の確保は、
空調用等の大型氷蓄熱槽においては、氷蓄熱槽内部の伝
熱管等の配置に空間的に余裕等があるため、ある程度流
路を確保することができるが、産業用等の小型氷蓄熱槽
では、氷蓄熱槽内部に空間的余裕等が少ないため、吹き
出された気泡が効率良く拡散できず流路を確保できない
問題がある。さらに、エアポンプ等のエア供給装置等が
必要となるため、装置自体が複雑化し、コストも上昇す
る問題がある。

【０００７】本発明は、上記した問題を鑑みてなされた
ものであり、主として一般産業用の適応規模の冷水生成
用氷蓄熱装置において、装置が大型化、複雑化すること
なしに、氷蓄熱槽への水の供給を適宜制御して、短時間
で氷を溶かすようにすることを第一の課題としている。
さらに、本装置により生成された冷水を、食品等の効率
的な冷却に利用することを第二の課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、内部に水が収容された氷蓄熱槽を少なく
とも二以上備え、各氷蓄熱槽内部には冷凍機により冷却
された冷媒を循環させる伝熱管が配置されている一方、
冷水送り主管と水戻り主管とを分岐して上記各氷蓄熱槽
に冷水送り枝管、水戻り枝管を連通させると共に、上記
分岐位置に流路切替バルブを介設し、かつ、上記複数の
氷蓄熱槽を互いに連通する連通管を設け、上記冷水送り
主管に冷水温度センサーを介設し、該冷水温度センサー
の検出温度に応じて、上記流路切替バルブを切り替え
て、複数の氷蓄熱槽に循環させる水の送り方向を切り替
える構成としていることを特徴とする冷水生成用氷蓄熱
装置を提供している。

【０００９】上記のように、複数の夫々連通する氷蓄熱
槽を設けると共に、各氷蓄熱槽への水の送り方向を切替
可能とすることで、氷の溶け具合の悪化により生成され
る冷水温度が上昇すると、冷水温度センサーが検知し
て、別の氷蓄熱槽から水を供給するように水の送り方向
を切り替えて水を逆循環させている。このようにするこ
とで、満遍なく水が氷に行き渡りようになり、不均一に
氷が溶けるのを防ぐことができる。よって、アイスブリ
ッジが形成されにくくなり、短時間で効率良く一定温度
以下の冷水を取り出すことができると共に、製氷サイク
ルにおいて、冷凍機の効率が低下することも防ぐことが
できる。

【００１０】また、冷水生成用氷蓄熱装置は、通常の産
業用であれば、二つの氷蓄熱槽でも容量的に十分対応で
きるため、装置自体が大型化することもなく、また、新
たに必要なものとしては、流路切替バルブおよび冷水温
度センサー等であるので、該装置が複雑化することもな
く、コストも大幅に上昇することもない。

【００１１】さらに、内部に水が収容された氷蓄熱槽を
少なくとも二以上備え、各氷蓄熱槽内部には冷凍機によ
り冷却された冷媒を循環させる伝熱管が配置されている
一方、冷水送り主管と水戻り主管とを分岐して上記各氷
蓄熱槽に冷水送り枝管、水戻り枝管を連通させると共
に、上記分岐位置に流路切替バルブを介設し、かつ、上
記複数の氷蓄熱槽を互いに連通する連通管を設け、上記
流路切替バルブをタイマーで切り替えて、複数の氷蓄熱
槽に循環させる水の送り方向を切り替える構成としてい
ることを特徴とする冷水生成用氷蓄熱装置を提供してい
る。

【００１２】上記のように、氷蓄熱槽に水を供給した時
間を測定できるタイマーを備えることで、時間により強
制的に水の送り方向を変化させるので、水が氷に均一に
触れて流れるようになり、アイスブリッジの形成を防ぐ
ことができる。このように、タイマーで水の送り方向を
切り替えるので、解氷に要する時間や解氷量等をタイマ
ーの設定時間により、調整することができる。

【００１３】さらに、本発明は、内部に水が収容された
氷蓄熱槽を少なくとも二以上備え、各氷蓄熱槽内部には
冷凍機により冷却された冷媒を循環させる伝熱管が配置
されている一方、冷水送り主管と水戻り主管とを分岐し
て上記各氷蓄熱槽に冷水送り枝管、水戻り枝管を連通さ
せると共に、上記分岐位置に流路切替バルブを介設し、
かつ、上記複数の氷蓄熱槽を互いに連通する連通管を設
け、上記冷水送り主管に冷水温度センサーを介設してい
ると共にタイマーを備え、上記流路切替バルブを上記冷
水温度センサーの検出温度およびタイマーで切り替え
て、複数の氷蓄熱槽に循環させる水の送り方向を切り替
える構成としていることを特徴とする冷水生成用氷蓄熱
装置を提供している。

【００１４】上記のように、冷水生成用氷蓄熱装置に冷
水温度センサーとタイマーの両方を備え、適宜使用状況
等により併用することで、解氷に要する時間や解氷量等
をタイマーにより、調整しながら、一定温度以下の冷水
を生成するように冷水温度センサーで制御することがで
きる。なお、流路切替バルブは手動によっても、切替可
能である。

【００１５】また、上記冷水送り主管と水戻り主管は被
冷水供給装置を通して連通させ、水を各氷蓄熱槽内へ供
給し、生成した冷水を被冷水供給装置へ供給すると共に
水戻り主管を通して氷蓄熱槽内へと戻して循環させる構
成としている。上記被冷水供給装置とは、冷水生成用氷
蓄熱装置で得られた冷水を使用する装置であり、例え
ば、外気より冷風を作り出す冷風発生機等が該当する。
この被冷水供給装置に、上記のように、冷水送り主管と
水戻り主管を連通させて接続すると、冷水送り主管を通
じて被冷水供給装置に送られた冷水を、使用後、氷蓄熱
槽内の氷を溶かす水として利用するために、水戻り主管
を通じて冷水生成用氷蓄熱装置へ送り、冷水となる水を
循環させて有効に使用することができる。

【００１６】さらに、上記複数の氷蓄熱槽を相互に連通
する上記連通管に流路開閉バルブを設けていることが好
ましい。連通管の流路開閉バルブを開状態にすると、夫
々氷蓄熱槽は直列的に連結された状態となり、上記流路
開閉バルブを閉状態にすると、夫々氷蓄熱槽が独立して
並列的な状態となり、直列状態とは異なる方向で水を循
環させることができる。

【００１７】また、上記複数の氷蓄熱槽内の伝熱管を互
いに連通させて上記冷凍機に連通させている。このよう
にすることで、伝熱管と冷凍機との配管を効率的に接続
することができると共に、冷媒用の全配管の総内部容量
も減少できるので、循環させる冷媒量も削減することが
できる。

【００１８】上記冷水送り主管に供給される冷水の温度
が０℃〜１℃となるように設定していることが好まし
い。このように、冷水生成用氷蓄熱装置より得られる冷
水の温度を冷水温度センサー等で０℃〜１℃に維持する
ようにしておくことで、水が液体状態での最低温度を確
保できるため、上記被冷水供給装置における冷水の使用
による冷却等の熱交換で最も効果を発揮することができ
る。

【００１９】さらに、本発明は、上記冷水生成用氷蓄熱
装置を備え、上記冷水送り主管を冷風発生機に接続し、
冷水送り主管の冷水で冷風を生成し、該冷風を食品冷却
部位に送風する構成としている冷水生成用氷蓄熱装置を
備えた食品冷却装置提供している。上記のように、被冷
水供給装置として冷風発生機を用い、この冷風発生機に
冷水を供給して冷風を得るようにしているので、効率良
く冷風を得ることができる。また、冷風の源となる氷は
割安な夜間電力により生成されるため、冷水生成用氷蓄
熱装置を備えることで、食品冷却装置全体として稼働費
を抑えて食品の製造等を行うことができる。

【００２０】また、上記冷風を醸造設備の蒸米放冷機に
送風して、蒸米を冷却する構成としていることが好まし
い。このように、冷風発生機により得られた冷風を、蒸
し上がった蒸米を冷却する蒸米放冷機に送風すること
で、短時間で効率的に、かつ、安価に蒸米を冷却するこ
とができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第一実施形態を図
面を参照して説明する。図１は、本発明の第一実施形態
の冷水生成用氷蓄熱装置１０を示しており、冷水生成用
氷蓄熱装置１０は、二つの氷蓄熱槽１１−１、１１−
２、これら氷蓄熱槽１１−１、１１−２に接続されてい
る水戻り枝管１４−１、１４−２と冷水送り枝管１５−
１、１５−２、及び、冷凍機１２と連結されて氷蓄熱槽
１１−１、１１−２の内部に配置されている伝熱管１３
−１、１３−２より主に構成されている。

【００２２】氷蓄熱槽１１−１、１１−２は、円柱状で
材質はステンレス鋼、あるいは、断熱性のあるＦＲＰサ
ンドイッチパネルより形成されている。容量あるいは高
さ、断面直径等の寸法は必要とされる冷水量等に適応さ
せて適宜設定している。氷蓄熱槽１１−１、１１−２の
下部付近には、流路開閉バルブ１６ａを設けた流量にに
対応した径を有する連通管１６を接続して、氷蓄熱槽１
１−１、１１−２を相互に連結させている。連通管１６
の流路開閉バルブ１６ａが閉鎖されると、夫々氷蓄熱槽
１１−１、１１−２は独立した状態となる。なお、夫々
氷蓄熱槽を独立させる必要がない場合は、流路開閉バル
ブを設けなくてもよい。

【００２３】水戻り枝管１４−１、１４−２は、夫々一
端を氷蓄熱槽１１−１と１１−２の上部と接続されると
共に、他端は三方向の流路切替バルブ１７−１に接続さ
れており、流路切替バルブ１７−１の残りの一方向には
水戻り主管１８が接続されている。これら、水戻り枝管
１４−１、１４−２及び水戻り主管１８には水の流量に
対応した径を有する鋼管を使用している。

【００２４】また、上記流路切替バルブ１７−１は、後
述する冷水温度センサー１９より制御装置２４を介し
て、バルブの切り替えを制御されており、水戻り主管１
８を流れてきた水を、バルブを切り替えることで、一方
の水戻り枝管１４−１のみ、或いは、他方の水戻り枝管
１４−２のみに流すことができ、さらに、両方同時に流
すようにすることもできる。なお、流路切替バルブ１７
−１は手動でも切替可能にしている。

【００２５】冷水戻り枝管１５−１、１５−２は、夫々
一端を氷蓄熱槽１１−１、１１−２へ、水戻り枝管１４
−１、１４−２の接続箇所より下部で接続しており、一
方、他端は上記流路切替バルブ１７−１と同様の形態等
を有する三方向の流路切替バルブ１７−２に接続され、
流路切替バルブ１７−２の残りの一方向には、冷水戻り
主管２１を接続している。これら冷水戻り枝管１５−
１、１５−２及び冷水戻り主管２１も冷水の流量に対応
した径を有する鋼管を使用している。冷水戻り主管２１
には、冷水送りポンプ２０が取り付けられ、生成された
冷水を各氷蓄熱槽より取り出し、装置外部へ送り出して
いる。

【００２６】また、冷水戻り主管２１には冷水温度セン
サー１９が取り付けられており、電気的には図３に示す
ように接続配線されている。この冷水温度センサー１９
が冷水戻り主管２１を流れる冷水の温度を検知してお
り、検知した温度が設定温度以上になると信号を制御装
置２４へ送り、制御装置２４はこの信号を受けて流路切
替バルブ１７−１、１７−２にバルブ切替信号を送るよ
うにしている。なお、冷水戻り主管２１には、流量セン
サーを設けるようにしてもよい。

【００２７】上記水戻り主管１８と冷水戻り主管２１は
冷水生成用氷蓄熱装置１０の外部において、被冷水供給
装置２２を通して連通するように接続されている。水の
循環は、各氷蓄熱装置より冷水を冷水送りポンプ２０で
取り出し、冷水戻り主管２１を通して被冷水供給装置２
２に送り、ここで熱交換されることで冷水は温度が上昇
して水となり、水戻り主管１８を通して各氷蓄熱槽に戻
り冷水を生成して取り出し、この流れを繰り返してい
る。なお、被冷水供給装置２２で使用された冷水の再使
用等ができない場合には、水戻り主管１８と冷水戻り主
管２１を被冷水供給装置２２を通して連通させずに、使
用した冷水を排出すると共に、水戻り主管１８を給水源
となる水道等と接続して、水を取り入れるようにしても
よい。

【００２８】上記被冷水供給装置２２に該当するものと
しては、後述する冷風発生機等があり、また、被冷水物
に冷水生成用氷蓄熱装置１０により生成された冷水を直
接に触れさせて冷却するようにしてもよい。但し、被冷
水物が食品等であれば、衛生等の観点より生成された冷
水を直接使用するのは好ましくないため、被冷水供給装
置２２としてプレート熱交換器等を用いて、生成された
冷水より衛生上問題のない水へ熱交換するようにしてい
る。このような場合、冷水の温度が０℃から１℃であれ
ば、熱交換されて衛生上問題のない水の温度は２℃前後
になる。

【００２９】氷蓄熱槽１１−１、１１−２の内部には、
銅管製の伝熱管１３−１、１３−２が、氷蓄熱槽１１−
１、１１−２の容積を有効に利用するため、Ｕ字状に多
数回屈曲されて、最上段の水平部が冷水送り枝管１５−
１、１５−２と各氷蓄熱槽１１−１、１１−２との接続
部とほぼ同じ高さになるようにして配置されている。ま
た、伝熱管１３−１、１３−２の周囲の所要位置には、
アイスセンサー（図示せず）を設置して、生成される氷
の厚みを検知するようにしている。さらに、氷蓄熱槽１
１−１、１１−２の水面付近には、レベルスイッチ（図
示せず）を設置して、製氷による膨張高さを検知して、
生成される氷量を全体的に確認できるようにしている。

【００３０】上記伝熱管１３−１、１３−２は氷蓄熱槽
１１−１、１１−２より延出して、途中に、膨張弁２３
−１、２３−２や電磁弁２４−１、２４−２を介して相
互に連通させて、中継管１３Ａ、１３Ｂに統合してい
る。このようにすることで、伝熱管の接続性を向上させ
ると共に、全内部容量を減少して冷媒の使用量を削減す
るようにしているが、氷蓄熱槽の冷凍機との位置関係等
により内部容量の減少が期待できない場合等は、各伝熱
管１３−１、１３−２を連通せずに、個々に冷凍機１２
へ接続してもよい。

【００３１】上記中継管１３Ａ、１３Ｂが接続される冷
凍機１２は圧縮機１２ａ、凝縮器１２ｂ、受液器１２ｃ
より構成されており、各圧縮機１２ａ等は相互に連結さ
れて内部に冷媒としてフロン（ＨＣＦＣ−２２）を封入
している。なお冷媒はフロン（ＨＣＦＣ−２２）には限
定されない。冷凍機１２を稼働させると冷媒が冷却さる
と共に、冷却された冷媒は伝熱管１３−１、１３−２と
冷凍機１２との間で循環されている。

【００３２】上記冷水生成用氷蓄熱装置１０を用いて氷
を作り出す製氷サイクルにおいては、夜間に氷蓄熱槽１
１−１、１１−２に水を一定容量に貯水した状態で、夜
間電力を用いて冷凍機１２を駆動させて冷媒を冷却し、
冷却した冷媒を伝熱管１３−１、１３−２を通して循環
させている。氷蓄熱槽１１−１、１１−２の内部の水
は、伝熱管１３−１、１３−２と接している箇所より徐
々に凍っていき、伝熱管１３−１、１３−２の周囲に氷
の層が生成されていく。生成される氷の厚み、氷の全体
量は、アイスセンサーやレベルスイッチで検知され、一
定以上の氷が生成されると冷凍機１２の稼働を一時的に
休止するようにしている。

【００３３】次に、解氷サイクルにおいて、製氷された
氷を溶かすには、冷凍機１２を停止して、図２（Ａ）に
示すように、流路切替バルブ１７−１を水戻り枝管１４
−１のみに水が流れる状態にすると共に、流路切替バル
ブ１７−２を冷水送り枝管１５−２と冷水送り主管２１
が連通する状態にしている。上記状態で水戻り主管１８
より水を流入させると、図中の矢印の向きに、水は流路
切替バルブ１７−１から水戻り枝管１４−１を流れて、
氷蓄熱槽１１−１に流入し、伝熱管１３−１の周囲に生
成されている氷を溶かしながら下方へ流れ、連通管１６
を通り、他方の氷蓄熱槽１１−２へ流れ込んでいる。

【００３４】氷蓄熱槽１１−２に流れ込んだ水は、伝熱
管１３−２の周囲に生成されている氷を溶かしながら水
流を上昇させて、冷水送り枝管１５−２より冷水となっ
て冷水送りポンプ２０により取り出され、冷水送り主管
２１を通り外部の被冷水供給装置２２へ送り出されてい
る。

【００３５】取り出される冷水の温度は、流入水量等を
適宜調整して、通常０℃から１℃程度になるように設定
しており、水が液体状態で最も低い温度を維持するよう
にして、被冷水供給装置２２で最大限に熱交換をできる
ようにしている。なお、冷水温度は上記温度には限定さ
れず、通常、流水量等を増加させると、冷水温度もそれ
に伴い上昇する。上記０℃から１℃の冷水は被冷水供給
装置２２で使用されて熱交換されると、温度が上昇して
４℃から５℃程度の水となり、この水が、水戻り主管１
８を通って、再度、氷蓄熱槽１１−１へ戻り、図２
（Ａ）中の矢印の方向に循環を続けている。

【００３６】上記循環を行っていると、氷蓄熱槽１１−
１を流れる水が、徐々に流れやすい一定の箇所のみを通
るようになり、この水路周辺の氷のみしか溶けないよう
になる。このようになると解氷量が減少し、生成される
冷水の温度が上昇する。冷水温度センサー１９の設定温
度を１℃に設定しておくと、冷水の温度が１℃を越えれ
ば、冷水温度センサー１９が検知して、流路切替バルブ
１７−１、１７−２が切り替えられて、図２（Ｂ）に示
す矢印方向に水が循環するようになる。

【００３７】図２（Ｂ）の水の送り方向は、例えば、氷
蓄熱槽１１−１では上から下が、下から上へと変化し、
水の逆循環により水の氷と触れる箇所も変化するため、
氷が溶けやすくなり、冷水の温度も、再度、０℃から１
℃程度に戻るようになる。このように、生成される冷水
の温度により、図２（Ａ）（Ｂ）に示す矢印方向に水の
循環を切り替えることで、短時間で効率解氷することが
でき、解氷時間は、同量の氷であれば従来の冷水生成用
氷蓄熱装置に較べ早く解氷することができ、また、時間
当たりの冷水生成量も増加させることができる。なお、
流路切替バルブ１７−１、１７−２の切替は氷の溶け具
合等を判断して手動で切り替えるようにしてもよい。

【００３８】また、氷蓄熱槽１１−１、１１−２を連通
している連通管１６の流路開閉バルブ１６ａを閉じる
と、図２（Ｃ）に示すように、氷蓄熱槽１１−１、１１
−２が個々に独立するようになる。上記状態で適宜流路
切替バルブ１７−１、１７−２を制御すると、図中の実
線の矢印方向あるいは、波線の矢印方向に水の流すこと
ができ、さらには両方向同時に流すこともでき、このよ
うにすることで、製氷された氷を無駄なく使用すること
ができ、長時間解氷等にも対応できるようになる。

【００３９】図４は、本発明の第一実施形態の変形例の
電気主要回路図を示しており、冷水温度センサーの代わ
りにタイマー２５を設けて制御装置２４’に接続してい
る。制御装置２４’はタイマー２５の設定時間経過の信
号を受けると、流路切替バルブ１７’−１、１７’−２
のバルブを切替制御するようにしている。冷水生成氷蓄
熱装置を構成する氷蓄熱槽等の装置等および製氷サイク
ルは第一実施形態と同様である。

【００４０】解氷サイクルでは、水の送り方向を図２
（Ａ）（Ｂ）に示すように切り替えているが、この切替
をタイマー２５により行っている。例えば、タイマー２
５を１０分に設定すれば、流路切替バルブ１７’−１、
１７’−２のバルブが１０分毎に切替わるので、それに
伴い、水の送り方向も１０分毎に切り替わる。上記のよ
うにすることで、生成される冷水量等を調整できるよう
になる。

【００４１】図５は、第一実施形態の別の変形例の電気
主要電気回路図を示しており、制御装置２４”には、冷
水温度センサー１９’及びタイマー２５’が接続されて
おり、どちらかの信号が制御装置２４”に入力されると
流路切替バルブ１７”−１、１７”−２へバルブ切替制
御信号を出力するようにしている。冷水生成氷蓄熱装置
を構成する氷蓄熱槽等の装置等及び製氷サイクルは第一
実施形態と同様である。

【００４２】解氷サイクルにおいては、水の送り方向を
図２（Ａ）（Ｂ）に示すように切り替えているが、この
切替は、冷水温度センサー１９’及びタイマー２５’を
併用して、流路切替バルブ１７”−１、１７”−２の切
替制御することで行っている。例えば、冷水温度センサ
ー１９’を１℃に、タイマー２５’を１０分に設定すれ
ば、流路切替バルブ１７”−１、１７”−２のバルブが
タイマー２５’により１０分毎に切替わるが、この１０
分の間で生成される冷水温度が１℃より上昇すれば、冷
水温度センサー１９’によってもバルブが切り替わる。
上記のようにすることで、時間を調節しながら、冷水の
温度を一定以下に維持して、所要容量の冷水を生成する
ことができるようになる。

【００４３】図６は本発明の第二実施形態の冷水生成用
氷蓄熱槽５０を示し、３槽の氷蓄熱槽５１−１、５１−
２、５１−３を備えている場合であり、氷蓄熱槽が１槽
増加することで、連通管５６−２、流路切替バルブ５７
−２、水戻り枝管５４−３、５４−４、冷水送り枝管５
５−３、伝熱管５３−３等が増加しており、これらを第
一実施形態と同様に接続配置している。また、流路切替
バルブ５７−３は四方向のものを使用している。他の部
分等は第一実施形態及び変形例等と同様の形態を有して
いる。

【００４４】製氷サイクルにおいては、３槽の氷蓄熱槽
５１−１、５１−２、５１−３に第一実施形態と同様に
製氷している。一方、解氷サイクルにおいては、水の供
給において、二つの氷蓄熱槽へ同時に行う場合と、一つ
の氷蓄熱槽のみに行う場合がある。二つの氷蓄熱槽へ水
を供給する場合は、短時間に多量の冷水が必要な場合等
に用いられ、例えば、流路切替バルブ５７−１、５７−
２、５７−３を適宜切替制御して氷蓄熱槽５１−１、５
１−２に水を供給し、氷蓄熱槽５１−３の冷水送り枝管
５５−３より冷水を取り出すようにしている。この状態
で水を循環させながら、冷水温度センサー５９およびタ
イマー（図示せず）により、適宜流路切替バルブ５７−
１、５７−２、５７−３を切替制御し、水の送り方向を
切り替えて、所要温度の冷水を所要容量生成している。

【００４５】一つの氷蓄熱槽のみに水を供給する場合
は、製氷された氷を無駄なく使用する場合や、長時間解
氷等に対応する場合に用いられ、上記同様に適宜流路切
替バルブを冷水温度センサー等で適宜切替制御して、一
つの氷蓄熱槽に水を供給し、他の二つの氷蓄熱槽より冷
水を取り出すようにしている。また、水の送り方向も適
宜切り替えている。なお、上記二つの場合においても連
通管５６−１、５６−２の流路開閉バルブ５６ａ−１、
５６ａ−２を閉鎖して各氷蓄熱槽を独立させた状態で水
を循環させるようにしてもよい。

【００４６】図７は第二実施形態の変形例である冷水生
成用氷蓄熱装置５０’を示し、冷水戻り主管等の接続が
異なる場合である。三つの氷蓄熱槽５１−１’、５１−
２’、５１−３’は水の戻り側および送り側に流路切替
バルブ５７−１’等を設けている。配管の接続は、水戻
り主管５８’を分岐させて夫々一端を夫々氷蓄熱槽の戻
り側に設けられた流路切替バルブ５７−１’、５７−
３’、５７−５’に接続しており、冷水送り枝管５５’
も分岐させて夫々一端を夫々氷蓄熱槽の送り側に設けら
れた流路切替バルブ５７−２’、５７−４’、５７−
６’に接続している。

【００４７】また、水戻り枝管５４−１’は流路切替バ
ルブ５７−１’と５７−６’に接続しており、水戻り枝
管５４−２’は流路切替バルブ５７−２’と５７−３’
に、水戻り枝管５４−３’は流路切替バルブ５７−４’
と５７−５’に夫々接続している。なお、水戻り枝管５
４−２’は氷蓄熱槽５１−１’と氷蓄熱槽５１−２’と
を連通させているので連通管としての機能も有してい
る。水戻り枝管５４−３’についても同様に連通管の機
能を有している。なお、冷水生成用氷蓄熱装置５０’は
他の部分は第二実施形態と同様の構成等を有している。

【００４８】上記のようにすることで、流路切替バルブ
５７−１’等を適宜切り替えることで、氷蓄熱槽５１−
１’、５１−２’、５１−３’を直列状態あるいは並列
状態にでき、所要の冷水必要量等に対応することができ
る。また、氷蓄熱槽を更に増加させる場合も、５１−
３’の後ろに接続して同様に配管を行えばよいので、氷
蓄熱槽の増減も容易に行えるようになる。

【００４９】図８は、本発明の第三実施形態であり、冷
水生成用氷蓄熱装置１００を備えた蒸米放冷機１３０を
示している。食品冷却装置である蒸米放冷機１３０は冷
風発生機１４０を介して冷水生成用氷蓄熱槽１００に連
結されている。

【００５０】蒸米放冷機１３０は内部に蒸し上がった高
温の蒸し米を収容できるように、箱形状をしており、上
面には、冷風生成機１４０からの冷風管１４１を接続す
ると共に、外気Ｇを取り入れる外気導入管１３１を接続
している。また、側面には、排風管１３２ａ、１３２ｂ
を接続して、外部に熱気を排出するようにしている。

【００５１】冷風発生機１４０は外気を取り入れて冷水
により冷却することで冷風を発生すると共に食品冷却部
位に冷風を送り込むものであり、冷水生成用氷蓄熱装置
１００の冷水送り主管１２１と水戻り主管１１８が接続
されている。また、冷水生成用氷蓄熱装置１００は第一
あるいは第二実施形態の冷水生成用氷蓄熱装置であり、
冷水を生成している。

【００５２】蒸米を蒸米放冷機１３０により冷却するに
は、割安な深夜電力を用いて冷水生成用氷蓄熱装置１０
０で製氷した氷を解氷して冷水を生成し、この冷水を冷
水送り主管１２１を通して冷風発生機１４０に送り、取
り入れた外気Ｇを冷却して冷風Ｋを作り出している。な
お、使用された冷水は温度が上昇した水となり、水戻り
主管１１８を通して冷水生成用氷蓄熱装置１００に戻っ
て循環されている。

【００５３】上記冷風Ｋは冷風管１４１を通して、高温
の蒸米が入れられている蒸米放冷機１３０へ送られてい
る。冷風Ｋは蒸米と接することで、熱を奪い去り温風Ｈ
となる。また、蒸米放冷機１３０は外気導入管１３１よ
り外気Ｇを導入することで、蒸米放冷機１３０の内部で
は温度の異なる冷風Ｋ、外気Ｇ、温風Ｈが存在すること
で対流が生じ効率良く蒸米を冷却するようになる。詳し
くは、冷風Ｋは温度が低いため下方へ流れて蒸米を冷却
し、発生する温風Ｈは温度が高いため上昇し、取り入れ
た外気Ｇにより後押しされ排風管１３２ａ、１３２ｂよ
り外部へ排出される。上記の風の流れを続けることで蒸
米を効率的に冷却することができる。

【００５４】なお、冷水生成用氷蓄熱装置は、上記蒸米
放冷機以外にも様々な食品冷却装置等に用いられ、醸造
酒の仕込み水の冷却、もろみの低温醗酵温度の調整、酒
母の冷却にも使用することができ、他の食品分野におい
ては、製麺、製菓、製パン等における練り込み液等の冷
却、豆腐の製造工程における大豆浸漬水やパック水等の
冷却、さらに、他の食料品あるいは飲料類の生産工程等
における冷却等の装置にも使用することができる。ま
た、施設等には、空調設備や冷水供給、あるいは実験研
究分野等にも使用することができる。

【００５５】また、上記冷水生成用氷蓄熱装置を、冷水
の長時間供給が可能な低温冷水機と組み合わせて使用す
ることで、一日中、安定して所要容量の冷水を低コスト
で供給することができる。例えば、一日の朝および夕方
等の時間帯を低温冷水機で対応するようにし、昼間の時
間帯等の冷水を多量に必要とする際に、短時間で多量の
冷水を供給できる冷水生成用氷蓄熱装置を稼働させて、
あるいは低温冷水機も併用するようにして、多量の冷水
を低コストで供給できるようになる。

【００５６】

【発明の効果】上記説明より明らかなように、本発明の
冷水生成用氷蓄熱装置を使用することで、短時間で氷を
効率解氷することができるので、所要容量の冷水を安定
して供給することができる。また、装置自体は大型化せ
ず、かつ、複雑な構成装置等を備えていないので、製作
費用等の上昇を抑えることができ、装置の設置や通常の
メンテナンス等も容易に行うことができる。また、生成
された氷は安価な夜間電力で生成されるためにランニン
グコスト等も低く設定することができる。

【００５７】また、本発明の冷水生成用氷蓄熱槽は冷水
の生成量、生成温度、解氷時間等は適宜調整できるの、
食品製造における、食品冷却装置は元より他の分野にお
いても、冷水の要求条件等に適応させて使用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一実施形態にかかる冷水生成用氷
蓄熱装置の模式図である。

【図２】 第一実施形態の冷水生成用氷蓄熱装置におけ
る水の循環方向であり、（Ａ）（Ｂ）は各氷蓄熱槽を連
通させた状態での水の循環方向を示す模式図、（Ｃ）は
各氷蓄熱槽を独立させた状態での水の循環方向を示す模
式図である。

【図３】 第一実施形態の主要電気回路図である。

【図４】 第一実施形態の変形例の主要電気回路図であ
る。

【図５】 第一実施形態の別の変形例の主要電気回路図
である。

【図６】 本発明の第二実施形態にかかる冷水生成用氷
蓄熱装置の模式図である。

【図７】 本発明の第二実施形態の変形例にかかる冷水
生成用氷蓄熱装置の模式図である。

【図８】 本発明の第三実施形態にかかる冷水生成用氷
蓄熱装置を備えた蒸米放冷機の概略図である。

【符号の説明】

１０、５０、１００ 冷水生成用氷蓄熱装置 １１−１、１１−２、５１−１、５１−２、５１−３
氷蓄熱槽 １２、５２ 冷凍機 １３−１、１３−２、５３−１、５３−２、５３−３
伝熱管 １４−１、１４−２、５４−１、５４−２、５４−３、
５４−４ 水戻り枝管 １５−１、１５−２、５５−１、５５−２、５５−３
冷水送り枝管 １６、５６−１、５６−２ 連通管 １７−１、１７−２、５７−１、５７−２、５７−３
流路切替バルブ １９、１９’ 温度センサー ２０、６０ 冷水送りポンプ ２２ 被冷水供給装置 ２５、２５’ タイマー １２０ 冷風発生機 １３０ 蒸米放冷機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L045 AA02 AA04 BA10 CA03 DA02 EA03 FA02 GA01 HA02 HA07 KA15 MA01 NA16 PA05 3L054 BG04 BH02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に水が収容された氷蓄熱槽を少なく
   とも二以上備え、各氷蓄熱槽内部には冷凍機により冷却
   された冷媒を循環させる伝熱管が配置されている一方、 冷水送り主管と水戻り主管とを分岐して上記各氷蓄熱槽
   に冷水送り枝管、水戻り枝管を連通させると共に、上記
   分岐位置に流路切替バルブを介設し、かつ、上記複数の
   氷蓄熱槽を互いに連通する連通管を設け、 上記冷水送り主管に冷水温度センサーを介設し、該冷水
   温度センサーの検出温度に応じて、上記流路切替バルブ
   を切り替えて、複数の氷蓄熱槽に循環させる水の送り方
   向を切り替える構成としていることを特徴とする冷水生
   成用氷蓄熱装置。
2. 【請求項２】 内部に水が収容された氷蓄熱槽を少なく
   とも二以上備え、各氷蓄熱槽内部には冷凍機により冷却
   された冷媒を循環させる伝熱管が配置されている一方、 冷水送り主管と水戻り主管とを分岐して上記各氷蓄熱槽
   に冷水送り枝管、水戻り枝管を連通させると共に、上記
   分岐位置に流路切替バルブを介設し、かつ、上記複数の
   氷蓄熱槽を互いに連通する連通管を設け、 上記流路切替バルブをタイマーで切り替えて、複数の氷
   蓄熱槽に循環させる水の送り方向を切り替える構成とし
   ていることを特徴とする冷水生成用氷蓄熱装置。
3. 【請求項３】 内部に水が収容された氷蓄熱槽を少なく
   とも二以上備え、各氷蓄熱槽内部には冷凍機により冷却
   された冷媒を循環させる伝熱管が配置されている一方、 冷水送り主管と水戻り主管とを分岐して上記各氷蓄熱槽
   に冷水送り枝管、水戻り枝管を連通させると共に、上記
   分岐位置に流路切替バルブを介設し、かつ、上記複数の
   氷蓄熱槽を互いに連通する連通管を設け、 上記冷水送り主管に冷水温度センサーを介設していると
   共にタイマーを備え、上記流路切替バルブを上記冷水温
   度センサーの検出温度およびタイマーで切り替えて、複
   数の氷蓄熱槽に循環させる水の送り方向を切り替える構
   成としていることを特徴とする冷水生成用氷蓄熱装置。
4. 【請求項４】 上記冷水送り主管と水戻り主管は被冷水
   供給装置を通して連通させ、水を各氷蓄熱槽内へ供給
   し、生成した冷水を被冷水供給装置へ供給すると共に水
   戻り主管を通して氷蓄熱槽内へと戻して循環させる構成
   としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載
   の冷水生成用氷蓄熱装置。
5. 【請求項５】 上記複数の氷蓄熱槽を相互に連通する上
   記連通管に流路開閉バルブを設けている請求項１乃至請
   求項４のいずれか１項に記載の冷水生成用氷蓄熱装置。
6. 【請求項６】 上記複数の氷蓄熱槽内の伝熱管を互いに
   連通させて上記冷凍機に連通させている請求項１乃至請
   求項５のいずれか１項に記載の冷水生成用氷蓄熱装置。
7. 【請求項７】 上記冷水送り主管に供給される冷水の温
   度が０℃〜１℃となるように設定している請求項１乃至
   請求項６のいずれか１項に記載の冷水生成用氷蓄熱装
   置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれか１項に
   記載の冷水生成用氷蓄熱装置を備え、上記冷水送り主管
   を冷風発生機に接続し、冷水送り主管の冷水で冷風を生
   成し、該冷風を食品冷却部位に送風する構成としている
   冷水生成用氷蓄熱装置を備えた食品冷却装置。
9. 【請求項９】 上記冷風を醸造設備の蒸米放冷機に送風
   して、蒸米を冷却する構成としている請求項８に記載の
   冷水生成用氷蓄熱装置を備えた食品冷却装置。