特許 7021971 過冷却水製造装置及び過冷却水製造方法

(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】

(24)【登録日】2022-02-08

(45)【発行日】2022-02-17

(54)【発明の名称】過冷却水製造装置及び過冷却水製造方法

(51)【国際特許分類】

   F28F 17/00 20060101AFI20220209BHJP

   F28D 9/02 20060101ALI20220209BHJP

【ＦＩ】

F28F17/00 511

F28D9/02

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018024167

(22)【出願日】2018-02-14

(65)【公開番号】P2019138593

(43)【公開日】2019-08-22

【審査請求日】2020-12-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000169499

【氏名又は名称】高砂熱学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100113608

【弁理士】

【氏名又は名称】平川 明

(74)【代理人】

【識別番号】100123098

【弁理士】

【氏名又は名称】今堀 克彦

(74)【代理人】

【識別番号】100175190

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 裕明

(72)【発明者】

【氏名】万尾 達徳

(72)【発明者】

【氏名】松平 章宏

(72)【発明者】

【氏名】谷野 正幸

【審査官】古川 峻弘

(56)【参考文献】

【文献】特許第５８７１５４８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０００－０３９２４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｆ １７／００

Ｆ２８Ｄ ９／００－９／０４

Ｆ２５Ｃ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水と前記水の凝固点以下の温度の熱媒体とを熱交換させ、過冷却水を製造するプレート式熱交換器と、
前記熱媒体を前記プレート式熱交換器へ流入させる流入手段と、
前記プレート式熱交換器の外表面に気流を当てる手段と、を備え、
前記気流を当てる手段は、前記流入手段が起動する場合に起動し、前記流入手段が停止する場合に停止する、
過冷却水製造装置。

【請求項2】

前記気流を当てる手段は、前記プレート式熱交換器の下部近傍に設けられる、
請求項１に記載の過冷却水製造装置。

【請求項3】

前記過冷却水製造装置は、前記プレート式熱交換器の外表面の少なくとも一部を覆い、前記プレート式熱交換器の外表面との間に風路を形成する風路形成部材を備える、
請求項１又は２に記載の過冷却水製造装置。

【請求項4】

水から過冷却水を製造する製造手段と、
前記水の凝固点以下の温度の熱媒体を前記製造手段へ流入させる流入手段と、
接合部を有し、過冷却水が通流する通流管と、
前記接合部の外表面に気流を当てる手段と、を備え、
前記気流を当てる手段は、前記流入手段が起動する場合に起動し、前記流入手段が停止する場合に停止する、
過冷却水製造装置。

【請求項5】

前記気流を当てる手段は、ヒータを備え、
前記気流は、前記ヒータによって加熱されたものである、
請求項１から４のうち何れか１項に記載の過冷却水製造装置。

【請求項6】

水と前記水の凝固点以下の温度の熱媒体とを熱交換させ、過冷却水を製造するプレート式熱交換器と、
前記プレート式熱交換器の外表面に気流を当てる手段と、
前記外表面の少なくとも一部を覆い、前記外表面との間に前記外表面に当てられた前記気流が進入する風路を形成する風路形成部材であって、前記風路に進入した前記気流の少なくとも一部が系外に流出可能に設けられる風路形成部材と、を備える、
過冷却水製造装置。

【請求項7】

少なくとも前記風路の下部に、前記風路と連通し系外に向けて開口する開口部が設けられ、
前記気流を当てる手段は、前記開口部を介して前記気流を前記外表面に当てる、
請求項６に記載の過冷却水製造装置。

【請求項8】

水の凝固点以下の温度の熱媒体をプレート式熱交換器へ流入させる流入工程と、
前記プレート式熱交換器において、前記水と前記熱媒体とを熱交換させ、過冷却水を製造する製造工程と、
前記プレート式熱交換器の外表面に気流を当てる工程と、を含み、
前記気流を当てる工程は、前記流入工程が開始される場合に開始され、前記流入工程が終了される場合に終了される、
過冷却水製造方法。

【請求項9】

水の凝固点以下の温度の熱媒体を、前記水から過冷却水を製造する製造手段へ流入させる流入工程と、
前記製造手段において、水と前記熱媒体とを熱交換させることで過冷却水を製造する製造工程と、
接合部を有する通流管内を製造された過冷却水が通流する通流工程と、
前記接合部の外表面に気流を当てる工程と、を含み、
前記気流を当てる工程は、前記流入工程が開始される場合に開始され、前記流入工程が終了される場合に終了される、
過冷却水製造方法。

【請求項10】

プレート式熱交換器において、水と前記水の凝固点以下の温度の熱媒体とを熱交換させることで過冷却水を製造する製造工程と、
前記プレート式熱交換器の外表面に気流を当てる工程と、
前記外表面に当てられた前記気流が、前記外表面の少なくとも一部を覆う風路形成部材と前記外表面との間に形成された風路に進入し、前記風路に進入した前記気流の少なくとも一部が系外に流出する流出工程と、を含む、
過冷却水製造方法。

【請求項11】

前記気流を当てる工程において、前記気流は、少なくとも前記風路の下部に設けられ前記風路と連通し系外に向けて開口する開口部を介して前記外表面に当てられる、
請求項１０に記載の過冷却水製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、過冷却水製造装置及び過冷却水製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、水の過冷却状態を利用してシャーベット状の氷を製造する方法及び氷製造装置に関する発明が開示されている（特許文献１－６）。また、特許文献１には、過冷却水が存在する機器や配管の外部に、結露などによって生じた水が存在し、上記の水が凍結した場合、その水から氷への変化が機器や配管の内部に伝播し、機器や配管の内部の過冷却水が相変化する旨が開示されている。また、特許文献１には、上記の伝播を防止する技術として、配管の接合部を気密カバーで覆うことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５３８５１９３号公報

【文献】特許第５３８５１９４号公報

【文献】特許第５６３１０３６号公報

【文献】特許第５３８５１９８号公報

【文献】特許第５８７１５４８号公報

【文献】特許第６０２２８７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

過冷却水を製造する際に、製造装置として、プレート式熱交換器を用いる場合、プレート式熱交換器の外部で起こった水から氷への相変化が、プレートの締結部分を通じてプレート式熱交換器内部の過冷却水に伝播することが考えられる。この伝播を防止するために、プレート式熱交換器自体を気密カバーで覆うことが考えられる。しかしながら、プレート式熱交換器の外形は複雑であるため、気密カバーで覆って気密にすることは技術的に困難である。よって、プレート式熱交換器を用いて過冷却水を製造できない虞がある。

【0005】

また、過冷却水を製造する際に、製造装置として、接合部を有し過冷却水が通流する配管を備える装置を用いる場合、製造装置の外部で起こった水から氷への相変化が接合部内部の過冷却水に伝播することが考えられる。この伝播を防止するために、接合部を気密カバーで覆うことが考えられる。しかしながら、気密カバーで接合部を覆う場合、気密カバー内に乾燥剤等を充填しなければならず、手間やメンテナンスを要する。

【0006】

そこで、本願は、水から氷への相変化が過冷却水に伝播することを簡易に防止し、過冷却水を製造することのできる技術を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明は、過冷却水製造装置の外表面に気流を当てることとした。

【0008】

詳細には、本発明は、水と水の凝固点以下の温度の熱媒体とを熱交換させ、過冷却水を製造するプレート式熱交換器と、プレート式熱交換器の外表面に気流を当てる手段と、を備える、過冷却水製造装置である。

【0009】

このような過冷却水製造装置であれば、プレート式熱交換器の外表面の相対湿度の上昇
を抑制することができる。よって、プレート式熱交換器の内部に結露水の発生による凍結が伝播することは簡易に防止され、過冷却水を製造することができる。

【0010】

また、気流を当てる手段は、プレート式熱交換器の下部近傍に設けられてもよい。

【0011】

プレート式熱交換器の上部の外表面において結露水が生じる場合、その結露水は下部の外表面まで垂れてくることが想定される。すなわち、プレート式熱交換器の下部の外表面には、結露水が存在しやすい状況といえる。ここで、上記のような過冷却水製造装置であれば、プレート式熱交換器の下部の外表面に気流が勢いよく当てることができる。よって、プレート式熱交換器の外表面の結露水の凍結の抑制効果及び結露自体の抑制効果を高めることができる。よって、プレート式熱交換器の内部に結露水の凍結が伝播することは簡易に防止され、過冷却水を製造することができる。

【0012】

また、過冷却水製造装置は、プレート式熱交換器の外表面の少なくとも一部を覆い、プレート式熱交換器の外表面との間に風路を形成する風路形成部材を備えてもよい。

【0013】

このような過冷却水製造装置であれば、気流を当てる手段によって、プレート式熱交換器の外表面に当てられた空気は、拡散せずにプレート式熱交換器の外表面の近傍を通過することとなる。よって、プレート式熱交換器の外表面の近傍の湿度低下や加熱の効果を高めることができる。よって、プレート式熱交換器の外表面の結露水の凍結の抑制効果及び結露自体の抑制効果を高めることができる。よって、プレート式熱交換器の内部に結露水の凍結が伝播することは簡易に防止され、過冷却水を製造することができる。

【0014】

また、熱媒体をプレート式熱交換器へ流入させる流入手段をさらに備え、気流を当てる手段は、流入手段が起動する場合に起動し、流入手段が停止する場合に停止してもよい。

【0015】

このような過冷却水製造装置であれば、熱媒体がプレート式熱交換器に流れ込まず、過冷却水が製造されない場合には、気流を当てる手段は停止される。すなわち、過冷却水製造装置は、省エネルギー化を実現する。

【0016】

また、水から過冷却水を製造する製造手段と、接合部を有し、過冷却水が通流する通流管と、接合部の外表面に気流を当てる手段と、を備えてもよい。

【0017】

このような過冷却水製造装置であれば、接合部の外表面の湿度を低下させることができる。よって、接合部の外表面における結露自体を抑制することができる。よって、通流管の内部に結露水の凍結が伝播することは簡易に防止され、製造した過冷却水を通流させることができる。

【0018】

また、気流を当てる手段は、ヒータを備え、気流は、ヒータによって加熱されたものであってもよい。

【0019】

このような過冷却水製造装置であれば、過冷却水製造装置の外表面を加熱することができる。よって、過冷却水製造装置の外表面の結露水の凍結の抑制効果及び結露自体の抑制効果を高めることができる。よって、過冷却水製造装置の内部に結露水の凍結が伝播することは簡易に防止され、過冷却水を製造することができる。

【0020】

また、本発明は、方法の側面から捉えることもできる。すなわち、本発明は、例えば、プレート式熱交換器において、水と水の凝固点以下の温度の熱媒体とを熱交換させ、過冷却水を製造する製造工程と、プレート式熱交換器の外表面に気流を当てる工程と、を備える、過冷却水製造方法であってもよい。

【0021】

また、本発明は、例えば、水から過冷却水を製造する製造工程と、接合部を有する通流管内を製造された過冷却水が通流する通流工程と、接合部の外表面に気流を当てる工程と、を備える、過冷却水製造方法であってもよい。

【発明の効果】

【0022】

上記の過冷却水製造装置及び過冷却水製造方法は、水から氷への相変化が過冷却水に伝播することを簡易に防止し、過冷却水を製造することのできる技術を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、本実施形態に係る過冷却水製造装置の概要の一例を示している。

【図2】図２は、プレート式熱交換器の分解斜視図の一例を示している。

【図3】図３は、３種類のプレートの表面を拡大した拡大図の一例を示している。

【図4】図４は、プレート式熱交換器の側面を拡大した部分拡大図の一例を示している。

【図5】図５は、プレート式熱交換器を上方から見た図を示している。

【図6】図６は、プレート式熱交換器が稼働している際の水及びブラインの流れを説明した分解斜視図の一例を示している。

【図7】図７は、プレート式熱交換器が稼働している際の、過冷却水製造装置の動作の一例を示している。

【図8】図８は、ヒータからフランジの近傍に温風を送り込む一例を示している。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、本発明の実施形態の一例であり、本発明の技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。

【0025】

＜装置構成＞
図１は、本実施形態に係る過冷却水製造装置の概要の一例を示している。過冷却水製造装置１００は、例えばガスケットタイプのプレート式熱交換器１を備える。過冷却水製造装置１００は、本発明における「過冷却水製造装置」の一例である。そして、プレート式熱交換器１において、過冷却水は、液体状態の水から製造される。プレート式熱交換器１において製造された過冷却水は、例えば氷を製造する際に用いられる。

【0026】

過冷却水製造装置１００は、ヒータ２を備える。ヒータ２は、本発明における「気流を当てる手段」の一例である。ヒータ２は、内部にファンを備える。また、ヒータ２は、プレート式熱交換器１の側面の下部近傍に載置される。

【0027】

ここで、ヒータ２が載置される場所は、プレート式熱交換器１の外表面において生じた結露水が垂れ、ヒータ２にかかる場合に備えて、プレート式熱交換器１の直下ではなく、やや外れた位置とする。そして、ヒータ２は、水平面に対して例えば約４５度の向きに吹出し口が向くように載置される。ただし、ヒータ２の吹出し口は、水平面に対して様々な角度に回動可能であり、その角度は４５度に限定されない。また、ヒータ２は、汎用品であり、２００Ｗ程度の小さな加熱容量で温風が吹出せるものが好ましく、例えば盤用スペースヒータであってもよい。

【0028】

また、過冷却水製造装置１００は、風路形成部材３Ａ、３Ｂを備える。風路形成部材３Ａ、３Ｂは、プレート式熱交換器１の両側面及び上面に設けられる。風路形成部材３Ａは、例えば板状の発泡ポリスチレンからなる弾性部材である。風路形成部材３Ａの板面の横方向の長さは、プレート式熱交換器１の側面の横方向の長さと略等しく、プレート式熱交換器１の側面に嵌めるだけで取り付けられる。また、風路形成部材３Ａの板面の縦方向の
長さは、プレート式熱交換器１の側面の縦方向の長さよりも短い。そして、風路形成部材３Ａは、プレート式熱交換器１の下部に開口部４ができるように取り付けられる。また、風路形成部材３Ａがプレート式熱交換器１の側面に取り付けられた際、風路形成部材３Ａとプレート式熱交換器１の内部のプレートとの間には隙間が生じる。また、風路形成部材３Ｂの大きさについては後述する。また、風路形成部材３Ａ、３Ｂの材料は、発泡ポリスチレンに限定されず、硬質／軟質ウレタン、鉄板、グラスウール板など何でもよい。

【0029】

図２は、プレート式熱交換器１の分解斜視図の一例を示している。プレート式熱交換器１は、プレート５Ａ、５Ｂ、５Ｃの合計３種類のプレートを備える。また、プレート式熱交換器１は、それぞれのプレート表面に対して、ガスケット６Ａ、６Ｂ、６Ｃが設けられている。プレート５Ａ及び５Ｂは交互に積層される。また、プレート式熱交換器１は、エンドプレート７Ａ、７Ｂを備える。そして、エンドプレート７Ａと接する面には、プレート５Ｃが位置せしめられる。

【0030】

プレート５Ａ、５Ｂ、５Ｃには、水が通過する水流路８と、ブラインが通過するブライン流路９が備わる。ブラインは、本発明にかかる「熱媒体」の一例である。また、エンドプレート７Ａには、エンドプレート７Ａの外部から水流路８へ水が流入する際に通る水流入孔１０と、水流路８からエンドプレート７Ａの外部へ水が流出する際に水が通る水流出孔１１を備える。また、エンドプレート７Ａには、エンドプレート７Ａの外部からブライン流路９へブラインが流入する際に通るブライン流入孔１２と、ブライン流路９からエンドプレート７Ａの外部へブラインが流出する際にブラインが通るブライン流出孔１３を備える。

【0031】

図３は、プレート５Ａ、５Ｂ、５Ｃの表面を拡大した拡大図の一例を示している。図３（Ａ）には、プレート５Ａとガスケット６Ａが示されている。図３（Ｂ）には、プレート５Ｂとガスケット６Ｂが示されている。図３（Ｃ）には、プレート５Ｃとガスケット６Ｃが示されている。

【0032】

ここで、プレート５Ａの表面に設けられるガスケット６Ａの形状は、内部を流れる水及びブラインがプレート５Ａの外へ漏れ出さないようにプレート５Ａの外枠に沿った形状となる。また、ガスケット６Ａの形状は、プレート５Ａの上部の水流路８を流れる水がプレート５Ａの表面を伝ってプレート５Ａの下部の水流路８へ流れ落ちることを可能とする形状である。また、ガスケット６Ａの形状は、水がプレート５Ａの表面を伝って流れ落ちる際、ブラインと混流しないよう、水が流れ落ちる際に通過するプレート５Ａの表面部分とブライン流路９とを仕切る形状である。

【0033】

また、プレート５Ｂの表面に設けられるガスケット６Ｂの形状も、同様に内部を流れる水及びブラインがプレート５Ｂの外へ漏れ出さないようにプレート５Ｂの外枠に沿った形状となる。また、ガスケット６Ｂの形状は、ガスケット６Ａの形状とは反対に、プレート５Ｂの上部のブライン流路９を流れるブラインがプレート５Ｂの表面を伝ってプレート５Ｂの下部のブライン流路９へ流れ落ちることを可能とする形状である。また、ガスケット６Ｂの形状は、ブラインがプレート５Ｂの表面を伝って流れ落ちる際、水と混流しないよう、ブラインが流れ落ちる際に通過するプレート５Ｂの表面部分と水流路８とを仕切る形状である。

【0034】

また、プレート５Ｃの表面に設けられるガスケット６Ｃの形状も、同様に内部を流れる水及びブラインがプレート５Ｃの外へ漏れ出さないようにプレート５Ｃの外枠に沿った形状となる。また、ガスケット６Ｃの形状は、ガスケット６Ａ、ガスケット６Ｂの形状とは異なり、水流路８及びブライン流路９からプレート５Ｃの表面に水及びブラインが侵入しないよう、水流路８とブライン流路９とを仕切る形状である。

【0035】

また、図２に示されるように、プレート式熱交換器１は、シャフト１４と、ナット１５と、上部ガイドバー１６と、下部ガイドバー１７を備える。また、プレート式熱交換器１には、図示しないがブラインをプレート式熱交換器１の中へ流入させるブラインポンプを備える。ここで、ブラインポンプは、本発明の「流入手段」の一例である。そして、ヒータ２は、ブラインポンプの起動、停止を検知し、ブラインポンプと連動して起動、停止する。

【0036】

プレート式熱交換器１は、プレート５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、及びエンドプレート７Ａ、７Ｂに、シャフト１４を貫通させ、エンドプレート７Ｂの外側からナット１５を締め付けることによって組み立てられる。この際、ガスケット６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、締め付け方向に潰れ、プレート５Ａ、５Ｂ、５Ｃ間の隙間は密閉される。

【0037】

図４は、プレート式熱交換器１の側面を拡大した部分拡大図の一例を示している。図４に示す通り、プレート式熱交換器１のエンドプレート７Ａには、シャフト１４を貫通させるための穴１８が設けられている。風路形成部材３Ａがプレート式熱交換器１に固定された場合であっても、穴１８は、完全に塞がれない。すなわち、空気の抜け道のために、完全密閉とはしていない。

【0038】

図５は、プレート式熱交換器１を上方から見た図を示している。プレート式熱交換器１の上面には風路形成部材３Ｂが設けられる。風路形成部材３Ｂは、エンドプレート７Ａ、７Ｂと上部ガイドバー１６との隙間に緩挿される程度の大きさである。すなわち、プレート式熱交換器１の上部は、風路形成部材３Ｂによって完全に密閉はされない。風路形成部材３Ｂは、一部に切り欠きや孔を備えていてもよい。

【0039】

＜動作例＞
次に、プレート式熱交換器１の動作について説明を行う。図６は、プレート式熱交換器１が稼働している際の水及びブラインの流れを説明した分解斜視図の一例を示している。プレート式熱交換器１が稼働している際、水流入孔１０からプレート式熱交換器１内へ水が流入している。また同時に、ブライン流入孔１２からプレート式熱交換器１内へブラインが流入している。水及びブラインの温度は、図示しないが、プレート式熱交換器１に流入する前において所定の温度に制御されている。プレート式熱交換器１に流入するブラインの温度は、水の凝固点以下である。

【0040】

プレート式熱交換器１内へ流入した水は、プレート５Ａ、５Ｂ、５Ｃに設けられた水流路８を通過する。その際、プレート５Ａでは、プレート上部の水流路８を通過する水の一部がプレート表面を伝ってプレート下部の水流路８へ流れ落ちる。また、プレート５Ｂでは、プレート上部のブライン流路９を通過するブラインの一部がプレート表面を伝ってプレート下部のブライン流路９へ流れ落ちる。そして、プレート５Ａを伝って下部に流れ落ちる水は、プレート５Ａを挟む両隣に位置するプレート５Ｂの表面を伝って下部に流れ落ちるブラインと熱交換され、プレート５Ａの下部の水流路８へ合流する際には過冷却状態となる。よって、プレート式熱交換器１の下部は、上部よりも温度が低い部分が存在することとなる。

【0041】

次に、ヒータ２の動作の一例を説明する。図７は、プレート式熱交換器１が稼働している際の、ヒータ２の動作の一例を示している。プレート式熱交換器１のブラインポンプが起動し、プレート式熱交換器１の中へブラインが流入されると、プレート式熱交換器１において水とブラインが熱交換を行い、過冷却水が生成される。ヒータ２は、ブラインポンプが起動されると、連動して起動される。そして、ヒータ２から温風が吹出され、吹出された温風は、風路形成部材３Ａの下部に形成される開口部４へ送り込まれる。温風の温度
は、例えば常温以上でよいが、プレート式熱交換器１の外表面が凍らない温度であれば常温に限定されない。

【0042】

開口部４へ送り込まれた温風は、まずプレート式熱交換器１の下部の外表面に勢いよく当たる。ここで、風路形成部材３Ａは、プレート式熱交換器１の側面に固定された際、風路形成部材３Ａはプレート式熱交換器１のプレート５Ａ、５Ｂ、５Ｃの側面との間に隙間２０を生じさせている。よって、温風の一部は、隙間２０を通り、プレート式熱交換器１の外表面に沿ってプレート式熱交換器１の外表面の上部まで進行する。プレート式熱交換器１の外表面の上部まで達した温風は、プレート式熱交換器１の上面に設けられた風路形成部材３Ｂとエンドプレート７Ａ、７Ｂ及び上部ガイドバー１６との間にある隙間から系外へ流出する。

【0043】

また、プレート式熱交換器１の下部の外表面に当たった温風の一部は、プレート式熱交換器１の下部を通り抜け、プレート式熱交換器１の反対側の側面へ回り込む。そして、上記と同様にプレート式熱交換器１の外表面に沿ってプレート式熱交換器１の外表面の上部まで進行する。また、温風は、プレート式熱交換器１の穴１８からも系外へ流出する。

【0044】

上記のように、ヒータ２は、プレート式熱交換器１において過冷却水が製造されている際、プレート式熱交換器１の外表面に温風を送り込むことができる。また、ヒータ２は、ブラインポンプの停止に伴って停止される。

【0045】

＜効果＞
上記のような過冷却水製造装置１００であれば、プレート式熱交換器１の中にブラインが流入し、過冷却水を生成している際に、プレート式熱交換器１の外表面を温めることができ、また外表面の近傍の湿度を低下させることができる。よって、プレート式熱交換器１の外表面の結露水の凍結の抑制及び結露自体の抑制を行うことができる。

【0046】

また、過冷却水製造装置１００は、凍結の抑制のためにプレート式熱交換器１の外表面に不凍液を塗るなどの手間を要しない。また、過冷却水製造装置１００は、凍結防止のためにプレート式熱交換器１の全体を断熱材で覆うといった大掛かりで費用のかかる装置でもない。すなわち、過冷却水製造装置１００は、手間や費用を要さずにプレート式熱交換器１の内部に結露水の凍結が伝播することを簡易に防止することができる。よって、水から氷への相変化が過冷却水に伝播することを簡易に防止し、過冷却水を製造することができる。

【0047】

また、ヒータ２は、ブラインポンプと連動して動作する。すなわち、プレート式熱交換器１にブラインが流れ込まず、過冷却水が製造されない場合には、ヒータ２は停止される。よって、過冷却水製造装置１００は、省エネルギー化を実現する。

【0048】

また、ヒータ２から吹出される温風は、プレート式熱交換器１の下部の外表面に勢いよく当たる。プレート式熱交換器１の下部の外表面は、低温状態となっており、また、プレート式熱交換器１の上部で結露水が生じた場合には、その結露水が垂れてくることも想定される。すなわち、このような結露水が存在しやすいと言えるプレート式熱交換器１の下部の外表面に温風が勢いよく当たるため、プレート式熱交換器１の外表面の結露水の凍結及び結露自体の抑制効果を高めることができる。

【0049】

また、ヒータ２から吹出された温風は、風路形成部材３Ａとプレート式熱交換器１との間に存在する隙間２０を通過して、プレート式熱交換器１の外表面の上部に達する。すなわち、吹出された温風は、拡散することなく、プレート式熱交換器１の外表面の近傍を通過することとなる。よって、プレート式熱交換器１の外表面の近傍の湿度低下や加熱の効
果を高めることができる。よって、プレート式熱交換器１の外表面の結露水の凍結の抑制効果及び結露自体の抑制効果を高めることができる。

【0050】

＜変形例＞
上記の実施形態では、ヒータ２によってプレート式熱交換器１の外表面へ温風を送り込む一例を示したが、プレート式熱交換器１と接続し、プレート式熱交換器１において生成された過冷却水が系外へ流出する際に通流する通流管に設けられるフランジの近傍に、ヒータから温風を送り込んでもよい。図８は、ヒータからフランジの近傍に温風を送り込む一例を示している。

【0051】

過冷却水製造装置１００は、プレート式熱交換器１と、プレート式熱交換器１と接続され、プレート式熱交換器１において製造された過冷却水が通流する通流管を備える。また過冷却水製造装置１００は、上記通流管の途中に、異なる通流管と接合することのできるフランジ２１を備える。フランジ２１は、本発明における「接合部」の一例である。

【0052】

また、過冷却水製造装置１００は、ヒータ２及び２Ａを備え、ヒータ２Ａは、その吹出し口をフランジ２１の近傍へ向けた状態で載置される。ここで、ヒータ２Ａが載置される場所は、フランジ２１の外表面において生じた結露水が垂れ、ヒータ２Ａにかかる場合に備えて、フランジ２１の直下ではなく、やや外れた位置とする。そして、ヒータ２Ａは、水平面に対して例えば約４５度の向きに吹出し口が向くように載置される。ヒータ２Ａは、ヒータ２と同型のものである。ヒータ２Ａは、ブラインポンプの起動、停止を検知し、ブラインポンプと連動して動作することができる。

【0053】

上記のような過冷却水製造装置１００であれば、フランジ２１の外表面の湿度を低下させ、また温度を上昇させることができる。よって、フランジ２１の外表面における結露水の凍結の抑制や結露自体の抑制を実現することができる。よって、結露水が凍結し、フランジ２１の内部を通過する過冷却水に、結露水から氷への相変化が伝播するこということは簡易に防止される。

【0054】

また、上記のような過冷却水製造装置１００であれば、プレート式熱交換器１における過冷却水の製造だけではなく、製造された過冷却水が系外へ流出する際に通流する通流管においても、水の過冷却状態を維持することができる。

【0055】

また、上記の変形例では、フランジ２１の内部を通過する過冷却水は、プレート式熱交換器１において製造されたものであったが、過冷却水は、プレート式熱交換器１以外の装置において製造されたものであってもよい。

【0056】

また、上記の実施形態において、風路形成部材は、プレート式熱交換器１の側面及び上面に設けられていたが、プレート式熱交換器１の全体を覆うように設けられていてもよい。

【0057】

また、上記の実施形態では、ヒータ２はプレート式熱交換器１の一側面の下部近傍に１つのみ設けられていたが、プレート式熱交換器１の反対側の側面の下部近傍にもう１つ追加され、２つ設けられていてもよい。

【0058】

また、ヒータ２、２Ａは、外気温に応じて加熱温度と送風量を制御してもよい。例えば、夏季など気温が高い時期には、プレート式熱交換器１又はフランジ２１の外表面に送り込まれる空気は、加熱していなくともよい。また、ヒータ２の代わりに扇風機やサーキュレータ等、気流を発生させる装置を用いて、プレート式熱交換器１又はフランジ２１の外表面に空気を当ててもよい。

【0059】

また、ヒータ２、２Ａの吹き出し角度は、例えばプレート式熱交換器１又はフランジ２１の外表面近傍に温湿度計を設け、温湿度計によって計測された値を用いて制御されてもよい。また、ヒータ２、２Ａの吹き出し角度は、手動で変更されてもよく、周期的に変化させてもよい。

【0060】

以上、本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0061】

１・・プレート式熱交換器；２、２Ａ・・ヒータ；３Ａ、３Ｂ・・風路形成部材；４・・開口部；５Ａ、５Ｂ、５Ｃ・・プレート；６Ａ、６Ｂ、６Ｃ・・ガスケット；７Ａ、７Ｂ・・エンドプレート；８・・水流路；９・・ブライン流路；１０・・水流入孔；１１・・水流出孔；１２・・ブライン流入孔；１３・・ブライン流出孔；１４・・シャフト・・１５・・ナット；１６・・上部ガイドバー；１７・・下部ガイドバー；１８・・穴；２０・・隙間；２１・・フランジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】