特許 6384997 へリングボーンコイル製氷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6384997

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】へリングボーンコイル製氷装置

(51)【国際特許分類】

   F25C 1/08 20060101AFI20180827BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   F25C1/08 Z

   F25B1/00 396D

   F25B1/00 396R

   F25B1/00 399Y

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-211929(P2014-211929)

(22)【出願日】2014年10月16日

(65)【公開番号】特開2016-80254(P2016-80254A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2017年9月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000148357

【氏名又は名称】株式会社前川製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】誠真ＩＰ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】根本 貴司

(72)【発明者】

【氏名】赤星 信次郎

(72)【発明者】

【氏名】山岡 弘明

(72)【発明者】

【氏名】前西 秀幸

【審査官】 森山 拓哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１７２４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１７７０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３０４７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４３２６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｃ １／００−５／２０

Ｆ２５Ｂ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＮＨ３を一次冷媒として、ＣＯ２を二次冷媒として用い、ＮＨ３循環流路とＣＯ２循環流路とをカスケードコンデンサで接続してなるＣＯ２二次冷媒方式の冷凍装置を備え、被冷却媒体内に管路を介して前記二次冷媒としてのＣＯ２冷媒を通流させるヘリングボーンコイル製氷装置であって、
前記管路は、
直線状に延びて前記ＣＯ２二次冷媒が流れるＣＯ２冷媒液供給管と、
前記ＣＯ２冷媒液供給管に沿って延びて、該ＣＯ２冷媒液供給管の下流側端部に連通して前記ＣＯ２冷媒液供給管の上流側へ延びるヘリングボーンコイル液ヘッダー管と、
前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管の上方に該ヘリングボーンコイル液ヘッダー管に沿って延設されたヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管と、
一端部が前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管に接続され他端部が前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管に接続されたヘリングボーンコイル冷却管と、を含み、
前記ヘリングボーンコイル冷却管は、前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管と前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管との間を前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管が延びる方向に所定間隔を有して複数設けられ、
前記複数のヘリングボーンコイル冷却管は、前記ＣＯ２冷媒が前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管の流入端から流入して前記複数のヘリングボーンコイル冷却管の夫々を通って前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管の排出端から排出されるまでの夫々の流路長が揃えられるように、前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管と前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管との間に連設され、
前記ヘリングボーンコイル冷却管は、前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管の下流側から上流側方向へ延びて上方へ屈曲して前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管の上流側から下流側方向へ延びるように構成されている
ことを特徴とするヘリングボーンコイル製氷装置。

【請求項2】

ＮＨ３を一次冷媒として、ＣＯ２を二次冷媒として用い、ＮＨ３循環流路とＣＯ２循環流路とをカスケードコンデンサで接続してなるＣＯ２二次冷媒方式の冷凍装置を備え、被冷却媒体内に管路を介して前記二次冷媒としてのＣＯ２冷媒を通流させるヘリングボーンコイル製氷装置であって、
前記管路は、
直線状に延びて前記ＣＯ２二次冷媒が流れるＣＯ２冷媒液供給管と、
前記ＣＯ２冷媒液供給管に沿って延びて、該ＣＯ２冷媒液供給管の下流側端部に連通して前記ＣＯ２冷媒液供給管の上流側へ延びるヘリングボーンコイル液ヘッダー管と、
前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管の上方に該ヘリングボーンコイル液ヘッダー管に沿って延設されたヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管と、
一端部が前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管に接続され他端部が前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管に接続されたヘリングボーンコイル冷却管と、を含み、
前記ヘリングボーンコイル冷却管は、前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管と前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管との間を前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管が延びる方向に所定間隔を有して複数設けられ、
前記複数のヘリングボーンコイル冷却管は、前記ＣＯ２冷媒が前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管の流入端から流入して前記複数のヘリングボーンコイル冷却管の夫々を通って前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管の排出端から排出されるまでの夫々の流路長が揃えられるように、前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管と前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管との間に連設され、
前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管が一対設けられ、
前記一対のへリングボーンコイル液ヘッダー管の一端部及び前記ＣＯ２冷媒液供給管の一端部間を連通するＣＯ２冷媒液分流ヘッダー管が設けられ、
前記一対のへリングボーンコイル液ヘッダー管の他端部間を連通するＣＯ２冷媒液ヘッダーバイパス管が設けられている
ことを特徴とするヘリングボーンコイル製氷装置。

【請求項3】

前記ヘリングボーンコイル冷却管の下端部は、前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管の延びる方向に対して直交する方向を向いた状態で前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管に接続され、前記ヘリングボーンコイル冷却管の上端部は、前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管の延びる方向に対して直交する方向を向いた状態で前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管に接続されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のヘリングボーンコイル製氷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、角氷を製氷するヘリングボーンコイル製氷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

製氷装置は、塩化カルシウム水溶液等のブラインを満たした製氷槽を備えている。この製氷槽には製氷域と熱交換域とが設けられ、ブラインをアジテータで所定の流速（例えば１ｍ／秒）の流速で循環させている。熱交換域にはヘリングボーンコイルが設置されており、ブラインを−１０℃程度に冷却する。製氷域では清水を満たした製氷缶をブライン中に浸漬し、製氷缶内の清水を２４時間程度の時間をかけて結氷させて角氷を製造する。

【0003】

非特許文献１の「第２章製氷装置」にヘリングボーンコイルが示されている。この非特許文献１に記載のヘリングボーンコイルのヘリングボーンコイル冷却管６０は、図５に示すように、一端部がサージドラム６１に接続されて他端側が製氷槽内の底面に沿って延びる冷媒液管６２と、冷媒液管６２の上方に配設されて冷媒液管６２に沿って延びて一端部がサージドラム６１に接続されて他端側が製氷槽内を延びる冷媒液ガス管６３との間に「く」の字鏡像に接続されている。ヘリングボーンコイル冷却管６０は、冷媒液管６２と冷媒液ガス管６３との間を、所定間隔を有して複数配設されている。サージドラム６１から供給される冷媒液は、冷媒液管６２→ヘリングボーンコイル冷却管６０→冷媒液ガス管６３を流れながら蒸発して製氷槽内を流れるブラインを冷却してサージドラム６１に戻る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【非特許文献1】「冷凍空調便覧 冷凍応用装置編」、社団法人日本冷凍協会、平成５年６月２５日、第５版、第４巻、Ｐ.５３−５９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この従来のヘリングボーンコイルには、冷凍サイクルを構成する高圧受液器からサージドラム供給された冷媒液が自然循環で流動する。そのために冷媒液の供給とヘリングボーンコイル内で発生する冷媒ガスの回収を考慮して「く」の字鏡像の態様となっている。

【0006】

サージドラム側に近いヘリングボーンコイル冷却管とサージドラムから離反したヘリングボーンコイル冷却管では、サージドラムから出てヘリングボーンコイル冷却管を流れてサージドラムに戻るまでの流路長が相違する。このため、流路長が長いヘリングボーンコイル冷却管では、ブラインとの間で熱交換をして蒸発した冷媒ガスがサージドラムに戻る場合に、流路長が短いヘリングボーンコイル冷却管から戻る冷媒ガスによりに阻害されてサージドラムへの戻りを阻害されブラインを十分に冷却することができない虞がある。ヘリングボーンコイル冷却管は、出来るだけ横長の「く」の字鏡像の態様が必要となる。

【0007】

前記へリングボーンコイルは、サージドラムから製氷槽内に延びる冷媒液管と冷媒液ガス管に対して斜めに差し込んで溶接される。そのため冷媒液管と冷媒液ガス管に穿設される孔は、楕円形状で加工及び溶接作業に熟練の技術が要求される。溶接品質が低下するとピンホール等により溶接箇所から冷媒漏れが発生する場合がある。

【0008】

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、へリングボーンコイル製氷装置において、面倒な加工を排除し、冷媒漏れの虞をなくすとともにブラインの冷却効率をより高めることができるヘリングボーン製氷装置を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のへリングボーン製氷装置は、
ＮＨ３を一次冷媒として、ＣＯ２を二次冷媒として用い、ＮＨ３循環流路とＣＯ２循環流路とをカスケードコンデンサで接続してなるＣＯ２二次冷媒方式の冷凍装置を備え、被冷却媒体内に管路を介してＣＯ２二次冷媒を通流させるヘリングボーンコイル製氷装置であって、
前記管路は、
直線状に延びて前記ＣＯ２二次冷媒が流れるＣＯ２冷媒液供給管と、
前記ＣＯ２冷媒液供給管に沿って延びて、該ＣＯ２冷媒液供給管の下流側端部に連通して前記ＣＯ２冷媒液供給管の上流側へ延びるヘリングボーンコイル液ヘッダー管と、
前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管の上方に該ヘリングボーンコイル液ヘッダー管に沿って延設されたヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管と、
一端部が前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管に接続され他端部が前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管に接続されたヘリングボーンコイル冷却管と、を含み、
前記ヘリングボーンコイル冷却は、前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管と前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管との間を前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管が延びる方向に所定間隔を有して複数設けられ、
前記複数のヘリングボーンコイル冷却管は、前記ＣＯ２冷媒が前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管の流入端から流入して前記複数のヘリングボーンコイル冷却管の夫々を通って前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管の排出端から排出されるまでの夫々の流路長が揃えられるように、前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管と前記ヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管との間に連設されているように構成されている。

【0010】

上記へリングボーン製氷装置によれば、複数のヘリングボーンコイル冷却管は、ＣＯ２冷媒がヘリングボーンコイル液ヘッダー管の流入端から流入して複数のヘリングボーンコイル冷却管の夫々を通ってヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管の排出端から排出されるまでの夫々の流路長が揃えられるように、へリングボーンコイル液ヘッダー管とへリングボーンコイル液ガスヘッダー管との間に連設されている。このため、へリングボーンコイル液ヘッダー管に接続された複数のヘリングボーンコイル冷却管のうちへリングボーンコイル液ヘッダー管の上流側に設けられたヘリングボーンコイル冷却管は、へリングボーンコイル液ヘッダー管の上流側端からヘリングボーンコイル冷却管までの流路長は短いが、ヘリングボーンコイル冷却管から流出してヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管の下流側端までの流路長は長くなる。また、へリングボーンコイル液ヘッダー管に接続された複数のヘリングボーンコイル冷却管のうちへリングボーンコイル液ヘッダー管の下流側に設けられたヘリングボーンコイル冷却管は、へリングボーンコイル液ヘッダー管の上流側端からヘリングボーンコイル冷却管までの流路は長いが、ヘリングボーンコイル冷却管から流出してヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管の下流側端までの流路長は短くなる。つまり、複数のヘリングボーンコイル冷却管のいずれも、へリングボーンコイル液ヘッダー管の流入側端からヘリングボーンコイル冷却管を通ってヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管の排出側端部までの流路長を揃えることができる。したがって、この流路長を、ＣＯ２冷媒と被冷却媒体との間の熱交換によってＣＯ２冷媒が蒸発して被冷却媒体を冷却可能な長さとした場合、全てのヘリングボーンコイル冷却管を流れるＣＯ２冷媒によって、被冷却媒体を冷却することができる。よって、複数のヘリングボーンコイル冷却管の夫々を流通するＣＯ２冷媒の流路長が相違する場合と比較して、被冷却媒体の冷却効率を高くすることができる。

【0011】

また、幾つかの実施形態では、
前記ヘリングボーンコイル冷却管は、前記へリングボーンコイル液ヘッダー管の下流側から上流側方向へ延びて上方へ屈曲して前記へリングボーンコイル液ガスヘッダー管の上流側から下流側方向へ延びるように構成されている。

【0012】

この場合、ヘリングボーンコイル冷却管は、へリングボーンコイル液ヘッダー管の下流側から上流側方向へ延びて上方へ屈曲してヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管の上流側から下流側方向へ延びるように構成されているので、ヘリングボーンコイル冷却管がブラインと接触する面積を増大することができる。このため、被冷却媒体の冷却効率をより高めることができる。また、ヘリングボーンコイル冷却管の下流側は、へリングボーンコイル液ガスヘッダー管の上流側から下流側方向へ向いて延びているので、へリングボーンコイル液ガスヘッダー管を流れるＣＯ２冷媒の流れ方向と同一方向成分を有する。このため、ヘリングボーンコイル冷却管からへリングボーンコイル液ガスヘッダー管へのＣＯ２冷媒の流入をよりスムーズにすることができ、ＣＯ２冷媒の冷却効率をさらに高めることができる。

【0013】

また、幾つかの実施形態では、
前記ヘリングボーンコイル冷却管の下端部は、前記へリングボーンコイル液ヘッダー管の延びる方向に対して直交する方向を向いた状態で前記へリングボーンコイル液ヘッダー管に接続され、前記ヘリングボーンコイル冷却管の上端部は、前記へリングボーンコイル液ガスヘッダー管の延びる方向に対して直交する方向を向いた状態で前記へリングボーンコイル液ガスヘッダー管に接続されている。

【0014】

この場合、ヘリングボーンコイル冷却管の下端部は、へリングボーンコイル液ヘッダー管の延びる方向に対して直交する方向を向いた状態で前記へリングボーンコイル液ヘッダー管に接続され、ヘリングボーンコイル冷却管の上端部は、へリングボーンコイル液ガスヘッダー管の延びる方向に対して直交する方向を向いた状態でヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管に接続されるので、ヘリングボーンコイル冷却管をヘリングボーンコイル液ヘッダー管やヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管に接続させるために設ける開口部をヘリングボーンコイル冷却管の端部形状と同一形状にすることができる。このため、例えばヘリングボーンコイル冷却管の端部形状が円形である場合には、へリングボーンコイル液ヘッダー管やヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管に設ける開口部の形状を円形にすることができ、開口部を形成するための加工を容易にすることができる。また、ヘリングボーンコイル冷却管の端部を開口部に溶接する際に、溶接線をヘリングボーンコイル冷却管の端部の外周形状の円形状にすることができるので、溶接作業を容易にすることができる。

【0015】

また、幾つかの実施形態では、
前記ヘリングボーンコイル液ヘッダー管が一対設けられ、
前記一対のへリングボーンコイル液ヘッダー管の一端部及び前記ＣＯ２冷媒液供給管の一端部間を連通するＣＯ２冷媒液分流ヘッダー管が設けられ、
前記一対のへリングボーンコイル液ヘッダー管の他端部間を連通するＣＯ２冷媒液ヘッダーバイパス管が設けられているように構成される。

【0016】

この場合、一対のへリングボーンコイル液ヘッダー管の他端部間がＣＯ２冷媒液ヘッダーバイパス管を介して連通しているので、一対のへリングボーンコイル液ヘッダー管へのＣＯ２冷媒液を均等に分流することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明の少なくとも幾つかの実施形態によれば、へリングボーンコイル冷却管を有した製氷装置において、ブラインの冷却効率をより高めることができるへリングボーンコイル製氷装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係るヘリングボーンコイル製氷装置の概略構成図である。

【図2】へリングボーンコイル製氷装置の製氷槽の平面視における概略構成図である。

【図3】同図（ａ）はヘリングボーンコイルの概略斜視図であり、同図（ｂ）は背面視におけるヘリングボーンコイルの概略構成図である。

【図4】同図（ａ）はヘリングボーンコイルの一部省略の平面図であり、同図（ｂ）はヘリングボーンコイルの側面図であり、同図（ｃ）はヘリングボーンコイルの一部省略の底面図である。

【図5】従来のへリングボーンコイルの概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、添付図面に従って本発明のへリングボーンコイル製氷装置の実施形態について、図１〜図５を参照しながら説明する。なお、この実施形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

【0020】

図１は、本発明の一実施形態であるヘリングボーンコイル製氷装置の略構成図であり、図２はヘリングボーンコイル製氷装置の製氷槽の平面視における概略構成図である。

【0021】

図１に、製氷槽１０と冷凍装置２０とへリングボーンコイル４０ａ、４０ｂとを備えてなる製氷装置１を示す。図２に、製氷槽１０を示す。

【0022】

製氷槽１０は、有底容器状に形成され、平面視において矩形状に形成されている。製氷槽１０の内部の中央部には、製氷槽１０の長手方向に延びて製氷槽１０の短手方向に所定の間隔を有して配設された一対の仕切り壁１１ａ、１１ｂが設けられている。この一対の仕切り壁１１ａ、１１ｂによって、製氷域１２ａ、１２ｂと熱交換域１３が区画形成されている。製氷槽１０には、例えば塩化カルシウム水溶液からなるブライン２が満たされ、製氷槽１０の長手方向一端部に配設されたアジテータ１４によって、製氷域１２ａ、１２ｂと熱交換域１３間を矢印ａ方向に、例えば１ｍ／ｓ程度の流速で循環する循環流が形成されている。

【0023】

ブライン２は熱交換域１３でＣＯ２冷媒によって−１０℃程度に冷却される。製氷域１２ａ、１２ｂでは、ブライン２中に清水で満たされた多数の製氷缶３が浸漬され、ブライン２によって清水が冷却されて、２４時間程度の時間をかけて透明な角氷が製造される。

【0024】

冷凍装置２０は、ＮＨ３循環流路２１と、ＣＯ２を二次冷媒として用いるＣＯ２循環流路２３とがカスケードコンデンサ２５で接続されたＮＨ３冷凍サイクルを構成している。ＮＨ３循環流路２１には、圧縮機２７、凝縮器２９、膨張弁３１及びカスケードコンデンサ２５が介設されている。一次冷媒として使用されるＮＨ３冷媒は、カスケードコンデンサ２５で二次冷媒として使用されるＣＯ２冷媒を凝縮させて気化する。ＣＯ２冷媒は冷却されて液化し、ＣＯ２液溜器３３に滴下する。

【0025】

ＣＯ２冷媒は、ＣＯ２液溜器３３からＣＯ２ガスがカスケードコンデンサ２５に送られ、カスケードコンデンサ２５で液化したＣＯ２液はＣＯ２液溜器３３に戻る。ＣＯ２液溜器３３に貯留されたＣＯ２冷媒液は、ＣＯ２液ポンプ３４によってＣＯ２循環流路３５ａを通って熱交換域１３のへリングボーンコイル４０ａ、４０ｂに供給され、ブライン２と熱交換して、ＣＯ２循環流路３５ｂを通ってＣＯ２液溜器３３に戻る。

【0026】

次に、へリングボーンコイル４０ａ、４０ｂについて説明する。図４（ａ）はヘリングボーンコイルの一部省略の平面図であり、図４（ｂ）はヘリングボーンコイルの側面図であり、図４（ｃ）はへリングボーンコイルの一部省略の底面図である。へリングボーンコイル４０ａ、４０ｂは、一対の仕切り壁１１ａ、１１ｂ間の熱交換域１３内に配設されている。熱交換域１３は、細長いブライン流路が形成され、ブラインの流れ方向ａに沿って上流側から下流側に２つのへリングボーンコイル４０ａ、４０ｂが配置されている。２つのへリングボーンコイル４０ａ、４０ｂは、同様の構成であるので、へリングボーンコイル４０ａについて説明する。

【0027】

へリングボーンコイル４０ａは、熱交換域１３の長手方向に沿って延びるとともに、ブライン２の液面レベルＬの下方に配設されている。へリングボーンコイル４０ａは、図１、図３（ａ）、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、冷凍装置２０のＣＯ２循環流路３５ａに連通してＣＯ２液冷媒が流れて製氷槽１０の底面に沿って延びるＣＯ２冷媒液供給管４１と、ＣＯ２冷媒液供給管４１の短手方向両側に所定間隔を有して配置されてＣＯ２冷媒液供給管４１に沿って延びてＣＯ２冷媒液供給管４１の下流側端部に連通する一対のへリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂと、一対のへリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂの夫々の上方にヘリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂに沿って配設された一対のへリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａ、４７ｂと、一端部がへリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂに接続され他端部がへリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａ、４７ｂに接続された複数のヘリングボーンコイル冷却管４９と、を備える。

【0028】

一対のへリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂの下流側端部同士はＣＯ２冷媒液分流ヘッダー管４４ａに連通し、一対のへリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂの上流側端部同士はＣＯ２冷媒液ヘッダーバイパス管４４ｂに連通している。このため、ＣＯ２冷媒液供給管４１を流れるＣＯ２液冷媒はＣＯ２冷媒液分流ヘッダー管４４ａを通って一対のへリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂに流入してヘリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂの下流側方向に流れる。

【0029】

一方、一対のへリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａ、４７ｂの下流側端部は閉塞され、また一対のへリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａ、４７ｂの上流側端部同士は液ガス集合ヘッダー管４５に連通している。このため、複数のヘリングボーンコイル冷却管４９からへリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａ、４７ｂに流入したＣＯ２ガス冷媒はヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａ、４７ｂの上流側（液ガス集合ヘッダー管４５側）へ流れてＣＯ２循環流路３５ｂに戻される。

【0030】

ヘリングボーンコイル冷却管４９は、へリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂとへリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａ、４７ｂとの間をヘリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂの延びる方向に所定間隔を有して複数設けられている。ヘリングボーンコイル冷却管４９はヘリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂの上流側から下流側方向へ延びて上方へ屈曲しへリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａ、４７ｂの下流側から上流側方向へ延びるように構成されている。

【0031】

へリングボーンコイル４０ａ、４０ｂは、サージドラムから自然循環で冷媒が供給される従来のへリングボーンコイルとは異なり二次冷媒のＣＯ２冷媒液がＣＯ２液ポンプ３４により強制循環で供給される。このため、へリングボーンコイル４０ａ、４０ｂを構成するヘリングボーンコイル冷却管４９は、従来のへリングボーンコイルのように冷媒供給の流動性を考慮してヘッダー管に「く」の字鏡像に接続する必要はない。

【0032】

従って、ヘリングボーンコイル冷却管４９の下端部は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、へリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂの延びる方向に対して直交する方向（鉛直上方向）を向いた状態でヘリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂに接続され、ヘリングボーンコイル冷却管４９の上端部は、へリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａ、４７ｂの延びる方向に対して直交する方向（鉛直下方向）を向いた状態でへリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａ、４７ｂに接続されている。

【0033】

このため、ヘリングボーンコイル冷却管４９の端部形状が例えば円形である場合には、ヘリングボーンコイル冷却管４９をヘリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂ及びへリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａ、４７ｂに接続するために設けられる開口部の形状を円形にすることができる。従って、開口部を形成するための加工を容易にすることができる。また、ヘリングボーンコイル冷却管４９の端部を開口部に溶接する際に、溶接線をヘリングボーンコイル冷却管４９の端部の外周形状（例えば、円形）と同一形状にすることができるので、ヘリングボーンコイル冷却管４９の端部の外周形状が円形等の容易な形状である場合には、溶接作業を容易にすることができる。

【0034】

このように構成されたヘリングボーンコイル４０ａのＣＯ２冷媒液供給管４１にＣＯ２冷媒液が供給されると、ＣＯ２冷媒液は、ＣＯ２冷媒液供給管４１の上流側から下流側へ流れてＣＯ２冷媒液分流ヘッダー管４４ａを通り、へリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂ内を下流側から上流側方向へ流れるとともに、復数のヘリングボーンコイル冷却管４９を流れてへリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａ、４７ｂに流入して、へリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａ、４７ｂの下流側から上流側方向へ流れて、液ガス集合ヘッダー管４５に流れる。

【0035】

このため、へリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂに接続された複数のヘリングボーンコイル冷却管４９のうちへリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂの上流側に設けられたヘリングボーンコイル冷却管４９aは、へリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂから供給されてヘリングボーンコイル冷却管４９aまでの流路長Ｌａは短いが、ヘリングボーンコイル冷却管４９ａから流出してヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ｂの下流側端部までの流路長Ｌｂは長くなる。また、へリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂに接続された複数のヘリングボーンコイル冷却管４９のうちへリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂの下流側に設けられたヘリングボーンコイル冷却管４９ｂは、へリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂから供給されてヘリングボーンコイル冷却管４９ｂまでの流路長Ｌｃは長くなるが、ヘリングボーンコイル冷却管４９ｂから流出してヘリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａの下流側端部までの流路長Ｌｄは長くなる。

【0036】

つまり、複数のヘリングボーンコイル冷却管４９のいずれも、へリングボーンコイル液ヘッダー管４３ａ、４３ｂの流入側端から冷媒液が流入されてへリングボーンコイル液ガスヘッダー管４７ａ、４７ｂの排出側端部までの流路長を略同一長さにすることができる。したがって、この流路長を、ＣＯ２冷媒液とブラインとの間の熱交換によってＣＯ２冷媒液が蒸発してブライン２を冷却可能な長さとした場合、全てのヘリングボーンコイル冷却管４９を流れるＣＯ２冷媒によって、ブライン２を冷却することができる。よって、複数のヘリングボーンコイル冷却管４９の夫々を流通するＣＯ２冷媒の流路長が相違する場合と比較して、ブライン２の冷却効率を高くすることができる．

【符号の説明】

【0037】

１ へリングボーンコイル製氷装置
２ ブライン（被冷却冷媒）
３ 製氷缶
１０ 製氷槽
１１ａ、１１ｂ 仕切り壁
１２ａ、１２ｂ 製氷域
１３ａ、１３ｂ 熱交換域
１４ アジテータ
２０ 冷凍装置
２１ ＮＨ_３循環流路
２３、３５ａ、３５ｂ ＣＯ２循環流路
２５ カスケードコンデンサ
２７ 圧縮機
２９ 凝縮器
３１ 膨張弁
３３ ＣＯ２液溜器（冷凍サイクル構成機器）
３４ ＣＯ２液ポンプ（冷凍サイクル構成機器）
４０ａ、４０ｂ へリングボーンコイル
４１ ＣＯ２冷媒液供給管
４３ａ、４３ｂ へリングボーンコイル液ヘッダー管
４４ａ ＣＯ２冷媒液分流ヘッダー管
４４ｂ ＣＯ２冷媒液ヘッダーバイパス管
４５ 液ガス集合ヘッダー管
４７ａ、４７ｂ へリングボーンコイル液ガスヘッダー管
４９、６０ へリングボーンコイル冷却管
６１ サージドラム
６２ 冷媒液管
６３ 冷媒液ガス管
Ｌ 液面レベル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】