JP4330830B2

JP4330830B2 - Ice making equipment

Info

Publication number: JP4330830B2
Application number: JP2001301505A
Authority: JP
Inventors: 大介三戸; 正幸谷野; 貴彦三上
Original assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Current assignee: Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: KR100823813B1; CN100416189C; CN1409078A; KR20030028396A; SG104982A1; JP2003106716A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，連続的に水の過冷却状態を解消して製氷し，かつ長時間に渡って過冷却水の製造を妨ずに連続して製氷できる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から過冷却状態の水を密閉配管内で連続的に解除して氷を製造する方法が提案されているが，長時間の連続製氷を行うためには，氷の結晶が存在する製氷容器から冷却器に向かって相変化（過冷却解除）が伝播しないようにし，冷却器の凍結を回避する必要がある。
【０００３】
すなわち，過冷却器で製造された過冷却水が解除器内で相変化を始めると，解除器内の壁面では氷の核が次々に成長と剥離を繰り返す状態となる。この過冷却水と接する固体表面での氷の成長と剥離という現象は，解除器の入口に連結されている連結管内壁を伝わって上流側，すなわち過冷却器側に伝播する。このような伝播が起こる理由は，壁面への氷の付着と関係がある。つまり壁面に付着した氷は高速な流れの中にさらされていても，付着している間は管壁に対して静止しているか，極めてゆっくりとした速度で下流側に向かって移動している状態なので，その間の氷の成長分だけ相変化が上流側に前進する。なお流れによって剥離が起こっても，元の接着面にはミクロな結晶群が残留し，そこからまた新たな氷核が成長する。
【０００４】
この点に関し，例えば特許第２８０６１５５号においては，連結管を加熱することによって相変化の伝播を防止する方法が開示されており，また特開２０００−７４５３２においては，連結管の製氷容器側の端部を特殊加工し，流速を２．７ｍ／ｓ以上に上げて，連結管内に氷が侵入しないようにする方法が提案されている。
【０００５】
さらにまた解除器内における氷の壁面への接着を弱める方法には，第３５回伝熱シンポジウム講演論文集（１９９８，P．２２１）にて開示されているように，壁面材料自体に熱伝導率の小さな材料を使用するという方法もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，特許第２８０６１５５号に開示の技術では，加熱のためのエネルギーが別途必要になり，また過冷却水の温度上昇によって，製氷量が低下することが避けられないという問題がある。
【０００７】
一方特開２０００−７４５３２に開示の技術では，連結管の流速を上げることによって連結管の配管抵抗が大きくなるため，水及び製造した氷水を搬送するためのエネルギーが，流速を上げない場合に比べて余分に必要になる。また相変化が上流側へ伝播しない効果を長期間にわたって持続させるためには，連結管端部の特殊加工が施された面に，微細な傷やスケール等の異物が着かないように別途対策を講じる必要がある。
【０００８】
また壁面材料自体に熱伝導率の小さな材料を使用する方法も，熱伝導率が０の物質が存在しない以上，氷の付着力を０にすることはできず，このため，相変化が上流側に伝播するのを完全に防ぐことはできない。
【０００９】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，いわゆる密閉系での過冷却却解除による氷製造において，前記したような伝播防止のための格別の加熱エネルギーや連結管端部表面への特殊な加工も必要とせず，長期間に渡って安定して解除器から連結管への相変化の伝播を防止する氷製造装置を提供して，前記問題の解決を図ることをその目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の氷製造装置は、水を過冷却状態にする過冷却器と、過冷却状態の水を解除する密閉系の解除器と、前記過冷却器の出口と前記解除器との入口を結ぶ連結管とを有する氷の製造装置において、連結管の外周を水密に覆う外部容器と、この外部容器内に水を注水する注水管とを有し、前記外部容器内で、前記連結管は空隙を介して全周に渡って分断され、前記注水管は、前記過冷却器の入口側に接続される導入管から分岐して過冷却器をバイパスして、前記外部容器との間に接続され、前記導入管における注水管の接続部の上流側で、導入管内を流れる水を加熱する加熱器を有し、前記連結管の分断端面は、上流側連結管の端面の内壁側が下流側に向けて突出しているテーパ形状であり、下流側連結管の端面の外壁側が上流側に向けて突出し、かつ下流側連結管の端面自体は上流側に向けて凸に湾曲していることを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、外部容器内で連結管が空隙を介して全周に渡って分断しているので，注水管から外部容器内に注水すると，前記空隙から連結管の内壁に水を供給して，空隙から下流側の連結管内壁に注水した水の液膜を形成することができる。したがって連結管の内壁面全周に対して０℃以上の水を供給すると，供給された部分よりも下流側の連結器内壁面全周に，０℃以上の水の液膜が形成される。この液膜によって，連結管内壁への氷の付着・相変化の上流側への伝播を防止することができる。また壁面に形成された０℃以上の液膜内部では，たとえ氷核が存在していても成長することはなく，やがて融解するか，下流に流されてゆくため，相変化が連結管に０℃以上の水和供給している部分を越えて上流側に伝播することはない。以上のような効果を得るためには，連結管の出口からの流量を，解除器に流入する水の流量の２％〜３％程度に保持することが必要である。また連結管内の流速は１ｍ／ｓ以上であればよい。
【００１４】
なお連結管の分断は，解除器から連結管に氷片が形成され始めた際に，隙間により若干伝播が緩和される。しかしブリッジ作用が働くため，上流側への伝播を完全には防げない。
【００１５】
前記注水管は，前記過冷却器の入口側に接続される導入管から分岐して過冷却器をバイパスして，前記外部容器との間に接続されているので、別途水源を確保する必要がなく，また注水する水の温度も適したものか，あるいは加熱するにしても僅かな熱量で済む。また本発明においては、前記導入管における注水管の接続部の上流側で，導入管内を流れる水を加熱する加熱器を有しているので、外部容器内に注水する水をより適切なものとすることが可能になる。
【００１７】
連結管の分断端面を前記したような形状としているので、注水管から注水した水によって好適に連結管の内壁に液膜を形成することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に，本発明の好ましい実施の形態を図面に基いて説明する。図１は本実施の形態にかかる氷製造装置１の全体の構成を示しており，過冷却器２は，例えばいわゆるシェル・アンド・チューブの構成を有するもので，過冷却器２内に導入した水を，冷凍機（図示せず）からのブラインによって冷却して，この水を例えば０℃以下の過冷却状態にする機能を有している。
【００２０】
過冷却器２の出口側，すなわち吹出口２ａには，連結管３の一端部が接続され，連結管３の他端部は，密閉型の解除器４に接続されている。解除器４は，連結管３を通じて流入した過冷却水の過冷却状態を解除して，相変化させてスラリー状の氷を生成し，外部に流出させる機能を有している。過冷却解除のトリガとしては，例えば超音波振動子からの超音波が用いられるが，この種の密閉型の解除器４としては公知のものを適宜使用することができる。
【００２１】
過冷却器２の入口側には，導入管１１が接続されており，ポンプ１２によって蓄熱槽をはじめとする各種の水槽１３から取水した水が，過冷却器２内に送られるようになっている。また導入管１１におけるポンプ１２の上流側には，加熱器として，例えば予熱器１４が設けられており，導入管１１内を流れる水を，例えば０．５℃に加熱することが可能である。
【００２２】
導入管１１におけるポンプ１２の下流側には，注水管２１の一端部が接続されており，他端部は，連結管３の外周を水密に覆っている外部容器２２に接続されている。したがって，導入管１１の水の一部はこの注水管２１を通じて過冷却器２をバイパスして外部容器２２内に送水される。したがって注水管２１への送水と過冷却器２への送水は１つのポンプ１２によって行われている。
【００２３】
連結管３は，図２に示したように，外部容器２２内において空隙ｄを創出するように，軸方向に対して直角に分断され，上流側連結管３ａと下流側連結管３ｂとに分けられている。したがって注水管２１から外部容器２２内に注水されると，前記空隙ｄから連結管３内に侵入した水は，連結管３内の流れに沿って下流側連結管３ｂの壁面に沿って下流側に流れていき，下流側連結管３ｂの壁面に注入された水の液膜が形成されるようになっている。
なおポンプ１２によって注水管２１を流れる水に付与される圧力は，外部容器２２に至るまで維持されるため，後述の隙間ｄから連結管３内に水を押し込むのに支障はない。
【００２４】
本実施の形態にかかる氷製造装置１は，以上のような構成を有しており，次にその運転例について説明すると，例えば水槽１３から０℃の水が取水されると，予熱器１４によって０．５℃まで昇温される。この０．５℃の水は，過冷却器２内で例えば−２℃の過冷却状態にまで冷却され，そのまま連結管３を通じて解除器４に送られ，解除器４において過冷却状態が解除されて，例えば０℃のスラリー状の氷が製造され，外部へと連続的に流出される。
【００２５】
一方，導入管３から分岐して注水管２１に流れた０．５℃の水は，外部容器２２内に注水され，連結管３の分断部分，すなわち空隙ｄから連結管３内に進入し，そのまま過冷却状態の水の流れに沿って，下流側に流れていく。このとき空隙ｄは全周に渡っているから，前記０．５℃の水は，下流側連結管３ｂの内壁の壁面に沿って流れ，その結果当該壁面全周に渡って，０．５℃の水の液膜が形成される。
なお注水管２１と外部容器２２の接合点（注水の吐水／受入開口）は，隙間ｄとは軸線をずらし，所定の距離をとって設定されている。これは壁面全周から均一に水が注水されるようにするための構成である。
【００２６】
したがって，解除器４においてなされている過冷却解除が壁面に沿って上流側に伝播しようとしても，下流側連結管３ｂの内壁の壁面には０℃以上の液膜が形成されているので，当該上流側への伝搬は防止される。また壁面に形成された０℃以上の液膜内部では，たとえ氷核が存在していても成長することはなく，やがて融解するか，過冷却状態の水の流れによって下流に流されてゆくため，相変化が連結管３の出口を越えて上流側に伝播することはない。それゆえ，連結管３，過冷却器２の出口での凍結が防止され，安定してスラリー状の氷を連続して製造することができる。
【００２７】
また従来技術と異なり，壁面の表面に樹脂等の特別な加工を施す必要はなく，長期間に渡って安定した伝播防止効果が得られる。また本実施の形態では，予熱器１４によって液膜形成用の水を０．５℃にまで加熱しているが，それに要するエネルギは極めて少ないものであり，従来のような直接連結管等を加熱して凍結を防止する方法と比較すれば，はるかに少ないエネルギで足りる。
【００２８】
そして本実施の形態では，導入管１１を流れる水の一部を分岐して外部容器２２内に注水するようにしたので，外部容器２内に注水する水の水源を別途確保する必要はない。
【００３０】
連結管３の分断端面、すなわち上流側連結管３ａの端面と、下流側連結管３ｂの端面の形状は、図３以下の各例のようなものを採用することができる。
【００３１】
図３に示した例は，上流側連結管３ａの端面の内壁３１側を下流側に向けて突出させたテーパ形状とし，下流側連結管３ｂの端面の外壁３２側を上流側に向けて突出させたテーパ形状としたものである。
【００３２】
図４に示した例は，上流側連結管３ａの端面の内壁３１側は図３の例と同様下流側に向けて突出させたテーパ形状であるが，下流側連結管３ｂの端面の外壁３２側を上流側に向けて突出させると共に，下流側連結管３ｂの端面３３自体は上流側に向けて凸に湾曲させた形状としたものである。
【００３３】
図５に示した例は，上流側連結管３ａの端面の内壁３１側は外壁３４側よりも下流側に突出し，下流側連結管３ｂの端面の内壁３５側は外壁３２側よりも上流側に突出し，上流側連結管３ａの端面の先端３６，上流側連結管３ｂの端面の先端３７は，各々軸方向に対して垂直に切断された構成の面を有している構成を有している。
【００３４】
図６に示した例は，上流側連結管３ａの端面の内壁３１側は外壁３４側よりも下流側に突出させ，下流側連結管３ｂの端面の内壁３５側は外壁３２側よりも上流側に突出させ，上流側連結管３ａの端面３８，下流側連結管３ｂの端面３９自体は，連結管３の外方に向けて凸に湾曲させた形状としたものである。
【００３５】
以上に示した図３〜図６のような連結管３の分断端面形状を採用すれば，空隙ｄから進入した水が，より一層好適に下流側連結管３ｂの内壁３５に沿って流れ，下流側連結管３ｂの内壁３５の表面に，当該水による液膜をより好適に形成することが可能である。なお発明者が図３〜６に示す分断端面形状により実験した結果では，図４の態様が最も良好な効果を示した。
以上の実施の形態以外でも，例えばシェル・アンド・チューブ型熱交換器（過冷却器）に代えて，プレート式熱交換器を用いることができる。
また外部容器２２についても，箱形の他に，連結管３より大径の環状のものも用いることができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば，いわゆる密閉系による過冷却解除による氷の製造において，格別の加熱エネルギーや連結管端部表面への特殊な加工を必要とせず，長期間に渡って安定して解除器から連結管への相変化の伝播を防止することができる。したがって，連続的に水の過冷却状態を解消して製氷し，かつ長時間に渡ってこれを安定して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態にかかる氷製造装置の構成の概略を示す説明図である。
【図２】実施の形態にかかる氷製造装置における連結管の内部の様子を示す一部断面側面図である。
【図３】連結管の分断端面の他の例を示す側面断面図である。
【図４】連結管の分断端面の別の例を示す側面断面図である。
【図５】連結管の分断端面のさらに別の例を示す側面断面図である。
【図６】連結管の分断端面の他の例を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１氷製造装置
２過冷却器
３連結管
３ａ上流側連結管
３ｂ下流側連結管
４解除器
１１導入管
１４予熱器
２１注水管
２２外部容器
ｄ空隙[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus capable of continuously making ice by eliminating a supercooled state of water and continuously making ice without obstructing the production of supercooled water for a long time.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a method for producing ice by continuously releasing supercooled water in a sealed pipe has been proposed. However, in order to make ice for a long period of time, an ice making container containing ice crystals is used. It is necessary to prevent the phase change (release of supercooling) from propagating toward the cooler and to avoid freezing of the cooler.
[0003]
In other words, when the supercooled water produced by the supercooler begins to change phase in the releaser, ice nuclei are repeatedly grown and separated one after another on the wall in the releaser. The phenomenon of ice growth and separation on the surface of the solid in contact with the supercooled water propagates upstream through the inner wall of the connecting pipe connected to the inlet of the releaser, that is, to the subcooler side. The reason for this propagation is related to the adhesion of ice to the wall. In other words, even if the ice adhering to the wall surface is exposed to a high-speed flow, it remains stationary with respect to the pipe wall while adhering, or moves toward the downstream side at a very slow speed. Since it is in a state, the phase change advances upstream by the amount of ice growth in the meantime. Even if peeling occurs due to the flow, a micro group of crystals remains on the original adhesion surface, and new ice nuclei grow from there.
[0004]
In this regard, for example, Japanese Patent No. 2806155 discloses a method for preventing propagation of phase change by heating the connecting pipe, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-74532 discloses an end of the connecting pipe on the ice making container side. A method has been proposed in which the part is specially processed and the flow velocity is increased to 2.7 m / s or more so that ice does not enter the connecting pipe.
[0005]
Furthermore, as disclosed in the 35th Heat Transfer Symposium Proceedings (1998, p. 221), there is a method for weakening the adhesion of ice to the wall in the releaser. There is also a method of using a small material.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique disclosed in Japanese Patent No. 2806155, there is a problem that energy for heating is required separately, and that the ice making amount is inevitably lowered due to the temperature rise of the supercooling water.
[0007]
On the other hand, in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-74532, the pipe resistance of the connecting pipe increases by increasing the flow speed of the connecting pipe, so that the energy for transporting water and manufactured ice water is higher than that when the flow speed is not increased. And need extra. In addition, in order to maintain the effect that the phase change does not propagate to the upstream side for a long period of time, separate measures should be taken to prevent fine scratches and scales from adhering to the specially processed surface of the connecting pipe end. It is necessary to take.
[0008]
In addition, the method of using a material with low thermal conductivity for the wall material itself cannot make ice adhesion zero because there is no substance with zero thermal conductivity. Cannot be completely prevented from propagating.
[0009]
The present invention has been made in view of such points, and in ice production by canceling supercooling rejection in a so-called closed system, the special heating energy for preventing propagation as described above and the surface of the end of the connecting pipe are used. The object is to provide an ice production device that does not require special processing and that stably prevents the propagation of phase change from the releaser to the connecting pipe over a long period of time, and to solve the above problems. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an ice making device of the present invention includes a supercooler that makes water supercooled, a closed system releaser that releases supercooled water, an outlet of the supercooler, and the In an ice manufacturing apparatus having a connecting pipe that connects an inlet to a release unit, an external container that covers the outer periphery of the connecting pipe in a watertight manner, and a water injection pipe that injects water into the external container, The connecting pipe is divided over the entire circumference through a gap, and the water injection pipe branches off from the introduction pipe connected to the inlet side of the supercooler, bypasses the supercooler, and the external pipe And a heater for heating water flowing in the introduction pipe on the upstream side of the connection portion of the water injection pipe in the introduction pipe, and the divided end face of the connection pipe is an end face of the upstream connection pipe The inner wall side of the taper is protruding toward the downstream side, and the end face of the downstream connecting pipe Wall protrudes toward the upstream side, and the end face itself of the downstream side connecting pipe is characterized in that it is curved in a convex toward the upstream side.
[0012]
According to the present invention , since the connecting pipe is divided over the entire circumference through the gap in the outer container, when water is poured from the water injection pipe into the outer container, water is supplied from the gap to the inner wall of the connecting pipe. Thus, it is possible to form a liquid film of water poured from the gap to the inner wall of the connecting pipe on the downstream side. Therefore , when water of 0 ° C. or higher is supplied to the entire inner wall surface of the connecting pipe, a liquid film of water of 0 ° C. or higher is formed on the entire inner wall surface of the connector downstream from the supplied portion . By this liquid film, it is possible to prevent the ice from adhering to the inner wall of the connecting pipe and the propagation of the phase change to the upstream side. Also, inside the liquid film of 0 ° C or higher formed on the wall surface, even if ice nuclei exist, it does not grow, but eventually melts or flows downstream, so that phase change does not occur in the connecting pipe. It does not propagate upstream beyond the portion where hydration is supplied above ℃. In order to obtain the above effects, it is necessary to maintain the flow rate from the outlet of the connecting pipe at about 2% to 3% of the flow rate of water flowing into the releaser. Moreover, the flow velocity in a connecting pipe should just be 1 m / s or more.
[0014]
Note that the splitting of the connecting pipe is slightly mitigated by the gap when ice pieces start to form on the connecting pipe from the releaser. However, due to the bridging action, it is not possible to completely prevent the upstream propagation.
[0015]
The water injection pipe is branched from the introduction pipe connected to the inlet side of the supercooler and bypasses the supercooler and is connected to the external container. Therefore, it is necessary to secure a separate water source. In addition, the temperature of the water to be injected is suitable, or even if it is heated, only a small amount of heat is required. Further, in the present invention, since it has a heater for heating the water flowing in the introduction pipe on the upstream side of the connection section of the injection pipe in the introduction pipe, the water to be poured into the external container is more appropriate. It becomes possible to do.
[0017]
Since the cutting edge of the connecting tube has a shape as described above, it is possible to form a liquid film on the inner wall of suitably connecting pipe by pouring water from water injection tube.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of an ice manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment. A supercooler 2 has a so-called shell-and-tube configuration, for example, and is introduced into the supercooler 2. The water is cooled by brine from a refrigerator (not shown), and the water is brought into a supercooled state of 0 ° C. or less, for example.
[0020]
One end of the connecting pipe 3 is connected to the outlet side of the supercooler 2, that is, the outlet 2 a, and the other end of the connecting pipe 3 is connected to the hermetic release device 4. The releaser 4 has a function of releasing the supercooled state of the supercooled water that has flowed in through the connecting pipe 3, changing the phase to generate slurry-like ice, and flowing it out. As a trigger for canceling the supercooling, for example, an ultrasonic wave from an ultrasonic vibrator is used. As this type of hermetic release unit 4, a known one can be used as appropriate.
[0021]
An inlet pipe 11 is connected to the inlet side of the supercooler 2, and water taken from various water tanks 13 including a heat storage tank by the pump 12 is sent into the supercooler 2. Yes. Further, for example, a preheater 14 is provided as a heater on the upstream side of the pump 12 in the introduction pipe 11, and water flowing in the introduction pipe 11 can be heated to, for example, 0.5 ° C.
[0022]
One end of a water injection pipe 21 is connected to the downstream side of the pump 12 in the introduction pipe 11, and the other end is connected to an external container 22 that covers the outer periphery of the connecting pipe 3 in a watertight manner. Accordingly, a part of the water in the introduction pipe 11 is fed into the external container 22 by bypassing the supercooler 2 through the water injection pipe 21. Therefore, the water supply to the water injection pipe 21 and the water supply to the supercooler 2 are performed by one pump 12.
[0023]
As shown in FIG. 2, the connecting pipe 3 is divided at right angles to the axial direction so as to create a gap d in the outer container 22, and is divided into an upstream connecting pipe 3a and a downstream connecting pipe 3b. It has been. Therefore, when water is poured from the water injection pipe 21 into the outer container 22, the water that has entered the connection pipe 3 from the gap d flows downstream along the wall of the downstream connection pipe 3 b along the flow in the connection pipe 3. A liquid film of water injected into the wall surface of the downstream connecting pipe 3b is formed.
The pressure applied to the water flowing through the water injection pipe 21 by the pump 12 is maintained up to the outer container 22, so there is no problem in pushing water into the connecting pipe 3 from the gap d described later.
[0024]
The ice manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, an operation example thereof will be described. For example, when water at 0 ° C. is taken from the water tank 13, the preheater 14 The temperature is raised to 0.5 ° C. The water at 0.5 ° C. is cooled to, for example, a −2 ° C. supercooled state in the supercooler 2, and is sent to the releaser 4 as it is through the connecting pipe 3. Thus, for example, slurry-like ice at 0 ° C. is produced and continuously discharged to the outside.
[0025]
On the other hand, 0.5 ° C. water branched from the introduction pipe 3 and flowing into the water injection pipe 21 is injected into the outer container 22 and enters the connection pipe 3 from a divided portion of the connection pipe 3, that is, from the gap d. As it is, it flows downstream along the flow of supercooled water. At this time, since the gap d extends over the entire circumference, the water at 0.5 ° C. flows along the wall surface of the inner wall of the downstream side connecting pipe 3b, and as a result, 0.5 ° C. over the entire circumference of the wall surface. A liquid film of water is formed.
In addition, the junction (water injection / accepting opening) of the water injection pipe 21 and the external container 22 is set with a predetermined distance by shifting the axis from the gap d. This is a configuration for uniformly injecting water from the entire wall surface.
[0026]
Therefore, even if the supercooling release made in the releaser 4 attempts to propagate upstream along the wall surface, a liquid film of 0 ° C. or higher is formed on the wall surface of the inner wall of the downstream connecting pipe 3b. Propagation upstream is prevented. Also, inside the liquid film of 0 ° C or higher formed on the wall surface, it will not grow even if ice nuclei exist, and will eventually melt or be flowed downstream by the flow of supercooled water. , The phase change does not propagate upstream beyond the outlet of the connecting pipe 3. Therefore, freezing at the outlet of the connecting pipe 3 and the supercooler 2 is prevented, and stable slurry-like ice can be continuously produced.
[0027]
Unlike the prior art, it is not necessary to apply special processing such as resin to the surface of the wall surface, and a stable propagation preventing effect can be obtained over a long period of time. In the present embodiment, the water for forming the liquid film is heated to 0.5 ° C. by the preheater 14, but the energy required for this is extremely small, and the conventional direct connection pipe or the like is heated. Compared with the method of preventing freezing, much less energy is required.
[0028]
In the present embodiment, a part of the water flowing through the introduction pipe 11 is branched and injected into the external container 22, so that it is not necessary to separately secure a water source for water to be injected into the external container 2.
[0030]
Cutting end surface of the connecting pipe 3, i.e. the end surface of the upstream-side connecting pipe 3a, the downstream connecting pipe 3b end surface shape of the can employ the kind of the example of Figure 3 below.
[0031]
The example shown in FIG. 3 has a tapered shape in which the inner wall 31 side of the end face of the upstream connection pipe 3a protrudes toward the downstream side, and the outer wall 32 side of the end face of the downstream connection pipe 3b protrudes toward the upstream side. The tapered shape is used.
[0032]
In the example shown in FIG. 4, the inner wall 31 side of the end face of the upstream connecting pipe 3a has a tapered shape protruding toward the downstream side as in the example of FIG. 3, but the outer wall 32 on the end face of the downstream connecting pipe 3b. The end surface 33 itself of the downstream side connecting pipe 3b is convexly curved toward the upstream side while projecting toward the upstream side.
[0033]
In the example shown in FIG. 5, the inner wall 31 side of the end face of the upstream connecting pipe 3a protrudes more downstream than the outer wall 34 side, and the inner wall 35 side of the end face of the downstream connecting pipe 3b is more upstream than the outer wall 32 side. The leading end 36 of the end face of the upstream connecting pipe 3a and the leading end 37 of the end face of the upstream connecting pipe 3b each have a configuration that is cut perpendicular to the axial direction. .
[0034]
In the example shown in FIG. 6, the inner wall 31 side of the end face of the upstream connecting pipe 3a protrudes downstream of the outer wall 34 side, and the inner wall 35 side of the end face of the downstream connecting pipe 3b is upstream of the outer wall 32 side. The end face 38 of the upstream connecting pipe 3a and the end face 39 itself of the downstream connecting pipe 3b are curved in a convex shape toward the outside of the connecting pipe 3.
[0035]
If the divided end face shape of the connecting pipe 3 as shown in FIGS. 3 to 6 is employed, the water that has entered from the gap d flows more suitably along the inner wall 35 of the downstream connecting pipe 3b, and is downstream. It is possible to more suitably form a liquid film with water on the surface of the inner wall 35 of the side connecting pipe 3b. As a result of experiments conducted by the inventor with the cut end face shape shown in FIGS. 3 to 6, the embodiment of FIG. 4 showed the best effect.
In addition to the above embodiments, for example, a plate-type heat exchanger can be used instead of a shell-and-tube heat exchanger (supercooler).
In addition to the box shape, the outer container 22 may be an annular container having a diameter larger than that of the connecting pipe 3.
[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the production of ice by so-called supercooling release by a closed system, no special heating energy or special processing on the end surface of the connecting pipe is required, and the releaser can be stably removed over a long period of time. Propagation of the phase change to the connecting pipe can be prevented. Therefore, it is possible to eliminate the supercooled state of water continuously to make ice and to carry out this stably for a long time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a configuration of an ice manufacturing apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing the inside of a connecting pipe in the ice making device according to the embodiment.
FIG. 3 is a side sectional view showing another example of a divided end face of a connecting pipe.
FIG. 4 is a side cross-sectional view showing another example of a divided end face of a connecting pipe.
FIG. 5 is a side cross-sectional view showing still another example of a divided end face of a connecting pipe.
FIG. 6 is a side cross-sectional view showing another example of a divided end face of a connecting pipe.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ice production apparatus 2 Supercooler 3 Connecting pipe 3a Upstream side connecting pipe 3b Downstream side connecting pipe 4 Release device 11 Introducing pipe 14 Preheater 21 Water injection pipe 22 External container d Gap

Claims

水を過冷却状態にする過冷却器と、過冷却状態の水を解除する密閉系の解除器と、前記過冷却器の出口と前記解除器との入口を結ぶ連結管とを有する氷の製造装置において、
連結管の外周を水密に覆う外部容器と、この外部容器内に水を注水する注水管とを有し、
前記外部容器内で、前記連結管は空隙を介して全周に渡って分断され、
前記注水管は、前記過冷却器の入口側に接続される導入管から分岐して過冷却器をバイパスして、前記外部容器との間に接続され、
前記導入管における注水管の接続部の上流側で、導入管内を流れる水を加熱する加熱器を有し、
前記連結管の分断端面は、上流側連結管の端面の内壁側が下流側に向けて突出しているテーパ形状であり、下流側連結管の端面の外壁側が上流側に向けて突出し、かつ下流側連結管の端面自体は上流側に向けて凸に湾曲していることを特徴とする、氷製造装置。Production of ice having a supercooler for bringing water into a supercooled state, a closed system releaser for releasing supercooled water, and a connecting pipe connecting the outlet of the supercooler and the inlet of the releaser In the device
An outer container that tightly covers the outer periphery of the connecting pipe, and a water injection pipe that injects water into the outer container;
In the outer container, the connecting pipe is divided over the entire circumference through a gap,
The water injection pipe is branched from the introduction pipe connected to the inlet side of the supercooler, bypasses the supercooler, and is connected between the external container,
In the upstream side of the connection portion of the injection tube in the inlet tube, it has a heater for heating the water flowing through the inlet tube,
The dividing end surface of the connecting pipe has a tapered shape in which the inner wall side of the end face of the upstream connecting pipe protrudes toward the downstream side, the outer wall side of the end face of the downstream connecting pipe protrudes toward the upstream side, and the downstream connection An ice making device characterized in that the end face of the tube itself is convexly curved toward the upstream side .