ポンプ式氷技術

ポンプ式氷 技術（PIT）は、氷の冷却能力を持つ薄い液体を使用します。ポンプ式氷は通常、直径5マイクロメートルから1センチメートルの範囲の氷結晶または粒子のスラリーであり、塩水、海水、食品液体、または空気、オゾン、二酸化炭素のガス泡で輸送されます。^{[1] [2] [3]}

ポンプ式、ゼリー式、スラリー氷などの一般的な用語の他に、このような冷却剤には「Deepchill」、「Beluga」、「optim」、「flow」、「fluid」、「jel」、「binary」、「liquid」、「maxim」、「whipped」、「bubble thrill」^{[6]氷などの}商標名が多数あります。これらの商標は、オーストラリア、^[7]カナダ、^{[8] [9]}中国、^[10] ドイツ、^[11]アイスランド、^[12]イスラエル、^[13]ロシア、 [14]スペイン、^{[15 ]}イギリス、^[16]アメリカ合衆国の工業用製氷機製造会社によって認可されています。^[17]

ポンプで汲み出せる氷は、砕いた氷を液体と混ぜるか、液体内の水を凍らせるかの 2 つの方法のいずれかで生成できます。

• 主な方法は、板氷、管氷、殻氷、フレーク氷などの一般的な結晶固体氷を粉砕して水と混ぜて製造することです。このさまざまな氷の濃度と粒子寸法（氷結晶の長さは200μmから10mmまでさまざま）の混合物は、ポンプによって貯蔵タンクから消費者に送られます。現在の従来の製氷機の構造、仕様、用途については、次の参考文献に記載されています。^[18]
• 2番目の方法は、冷却された液体の内部に結晶化プロセスを作り出すことです。この内部の結晶化は、真空または冷却技術を使用して達成できます。真空技術では、非常に低い圧力によって少量の水分が蒸発し、残りの水分が凍結して、水と氷の混合物が形成されます。^[19]添加剤の濃度に応じて、圧送可能な氷の最終温度は-4～0 °C（25～32 °F）です。大量の蒸気と約6  mbar（600  Pa ）の動作圧力には、大きな掃引容積を持つ水蒸気コンプレッサーを使用する必要があります。この技術は経済的に合理的であり、1 MW（300トンの冷凍、350万BTU / h ）以上の冷却能力を持つシステムに推奨できます。

冷却による結晶化は、直接システムまたは間接システムを使用して行うことができます。

直接法では、冷媒が液体内に直接注入される。^[20]この方法の利点は、冷媒と液体の間に中間装置がないことである。しかし、熱相互作用（熱伝達）の過程で冷媒と液体の間で熱損失がないことは問題を引き起こす可能性がある。実施しなければならない安全対策、冷媒分離の追加ステップの必要性、結晶生成の難しさは、この方法のさらなる欠点である。

間接法では、蒸発器（熱交換器-結晶化装置）は水平または垂直に組み立てられます。1〜100本の内管で組み立てられたシェルチューブがあり、シェルと内部チューブの間で蒸発する冷媒が含まれています。液体は小径のチューブを流れます。蒸発器の内部容積では、結晶化装置で冷却された壁との熱交換により、液体の冷却、過冷却、凍結が起こります。 ^{[21] [22]}

アイデアとしては、よく磨かれた蒸発器表面 (動的スクレーピング表面熱交換器) と適切なメカニズムを使用して、チューブが氷胚に付着するのを防ぎ、内部の冷却表面での氷の成長と厚化を防ぐことです。除去メカニズムとしては通常、金属製またはプラスチック製のワイパーを備えたホイップロッド、スクリュー、またはシャフトが使用されます。

間接圧送式氷技術は、5～50マイクロメートルの結晶からなる圧送式氷を生産し、多くの利点がある。通常のウォーターアイス（プレート、フレーク、シェルタイプ）の生産に必要な90～130kWhではなく、60～75kWhという低いエネルギー消費で1,000kgの結晶氷を生産できる。さらに改良を加えると、純粋な氷1,000kgあたりの氷生産の比エネルギー消費が40～5.5kWhとなり、蒸発器冷却面の面積値あたりの比氷容量が高くなる（最大450kg/(m2 ^· h)）と予想される。^[23]

食品産業や水産業で使用されている二重管タイプの市販の蒸発器は、内管の内径が50～125 mm、長さが60～300 cmの範囲です。潤滑油の脱蝋用には、内管の内径が150～300 mm、長さが600～1,200 cmの蒸発器が広く使用されています。^[24]

蒸発器を流れる液体にガスが加えられることもあります。これにより、熱交換器-結晶化装置の冷却された表面の液体層流が破壊され、流れの乱流が増加し、ポンプで汲み上げられる氷の 平均粘度が低下します。

このプロセスでは、海水、ジュース、塩水、または濃度が 3～5% 以上で凝固点が -2 °C 未満 の添加剤のグリコール溶液など、さまざまな液体が使用されます。

通常、圧送可能な氷の製造、蓄積、供給のための設備には、製氷機、貯蔵タンク、熱交換器、配管、ポンプ、電気電子機器および装置が含まれます。

最大氷濃度40% のポンプ式氷は、製氷機から直接消費者にポンプで送ることができます。貯蔵タンク内のポンプ式氷の最終的な氷濃度は 50% です。貯蔵タンクに均一相で蓄積されたポンプ式氷の冷却エネルギーの最大値は約700 kWh で、これは貯蔵タンクの容量10～15 m ^{3に相当します。}高せん断ミキサーは、冷却された液体から氷が分離するのを防ぎ、氷の濃度を時間の経過とともに変化させず、タンクの高さの影響を受けないようにするために使用されています。ポンプ式氷は、貯蔵タンクから、数百メートル離れた消費場所まで輸送されます。水中ミキサーモーターの必要な電力(kW) と「練られた」ポンプ式氷の容量 (m ³ ) の実際の比率は 1:1 です。

^{容量が 15 m 3}を超えるタンクでは、汲み上げ可能な氷は混合されず、貯蔵された氷の冷熱は貯蔵タンクと冷気の消費者の間を循環する液体の熱伝達によってのみ使用されます。既存の氷貯蔵タンクの欠点は次のとおりです。

温かい液体が不均一に散布されたために、氷の尾根が制御不能に乱雑に盛り上がる現象。この液体は、熱交換器から貯蔵タンクに供給され、氷の表面に直接接触してさらに冷却されます。溶液は空間的に不均一に散布されます。さらに、供給速度は一定ではありません。そのため、氷は不均一に溶けます。その結果、氷の突起が氷の表面より上に上がり、散布装置が破損します。この場合、散布装置の破損を防ぐために、貯蔵タンク内の溶液のレベルを下げる必要があります。

タンク内に蓄積された氷は大きな塊になります。空調システムから出る温かい液体は、冷却されずにシステムに戻る経路を形成する可能性があります。その結果、蓄積された氷は十分に活用されません。

蓄積タンクの容積を有効に活用しないと、達成可能な最大氷濃度が低下し、貯蔵タンクの作業容積全体を満たすことができなくなります。

これらの欠点を克服するための研究開発が進行中であり、安価で信頼性が高く効率的な蓄冷タンクの大量生産につながることが期待されています。これらのタンクはより高い氷の濃度を保証し、蓄冷ポテンシャルを最大限に活用できるようにします。

多くの製氷機メーカー、研究センター、発明家がポンプ式製氷技術に取り組んでいます。^{[25] [26]}この技術はエネルギー効率が高く、サイズが小さく、冷媒の使用量が少ないため、多くの用途があります。

ポンプ式製氷機には様々な設計があり^[27]、多くの特殊な用途分野があります。^[27]メーカーが開発したコンピュータプログラムによって選択が容易になります。

^{ポンプ式製氷技術[28]}の使用を予定している顧客は、以下のことを知っておく必要があります。

• 必要な最大/最小冷却能力（TR）
• 24時間、1週間、1シーズン、1年間のプラントのエネルギー消費量（TR•h）のプロファイル
• 冷蔵対象製品の温度範囲（水、ジュース、液体、食品、魚）
• 顧客の所在地の気候の温度条件
• 機器配置に関する設計上の制限
• 電源システムの特徴
• 今後の拡大の意図と計画

貯蔵タンクを設計する際には、いくつかの特徴を考慮する必要があります。

• PIT システムの使用対象: ポンプ式氷を冷蔵製品に直接接触させるには、ミキサー付きの貯蔵タンクを設置する必要があります。氷が氷山状に凍結する傾向を克服し、100 m ～ 200 m の距離にわたってパイプを通して氷をポンプで送り出すには、連続混合を使用する必要があります。熱エネルギー貯蔵システムでのポンプ式氷の用途では、混合は必要ありません。
• 利用可能なスペース: 構造のタイプ (垂直または水平) と貯蔵タンクの数を決定するには、敷地の寸法と許容高さを考慮する必要があります。
• 毎日および毎週必要な貯蔵エネルギー: 貯蔵タンクのコストは、ポンプ式製氷システムの総コストの重要な要素です。通常、貯蔵タンクは、生産に必要な値よりも 10 ～ 20% 高い貯蔵エネルギー値で設計されます。さらに、タンク内の氷の濃度を 100% にすることは不可能であることを覚えておく必要があります。

蒸発器の壁の厚さは通常、次の点を考慮して決定されます。

• プロセス中の持続可能な高い熱伝達フラックス
• 内部パイプの引張強度が外部圧力に耐えるのに十分な強度であること
• 外管の引張強度が内部圧力に耐えられるほど十分であること
• 腐食の余地が十分にある
• スペアパーツの入手可能性

蒸発器は通常、シェルの直径が小さく、パイプの長さが長いほど安価になります。したがって、ポンプ式製氷機の蒸発器は、生産能力を超えない範囲で物理的に可能な限り長くするのが一般的です。ただし、ポンプ式製氷機が使用される顧客サイトで利用可能なスペースなど、多くの制限があります。

ポンプ式製氷機には、予測的なメンテナンスと清掃が必要です。特定の機器の動作条件によって、サービス間隔とサービスの種類が決まります。

ポンプ式製氷機の適切な冷凍メンテナンスは、その寿命を延ばします。また、定期的なメンテナンスにより、コイルの汚れによる冷凍コンプレッサーや空気凝縮器のファンモーターの故障、冷媒漏れなど、主要コンポーネントの故障によって引き起こされる緊急サービスの可能性を減らすことができます。

空冷式ポンプ式製氷機をメンテナンスしないと、次のような問題が発生する可能性があります。

• 汚れたコイルが空気の流れを妨げ、ファンモーターが故障する
• コンデンサーコイルの汚れによる高電流消費によるサーモスタットの故障
• 汚れたコンデンサーコイルと過剰なヘッド圧力による冷凍コンプレッサーの故障
• 冷媒油の過熱と汚れによる毛細管（計量装置）の詰まり
• 高いヘッド圧力と汚れたコンデンサーコイルによる過電流による配線の焼損と故障
• コンデンサーコイルの汚れにより稼働時間が長くなり、電力消費が増加する
• 凝縮水ラインの汚染と閉塞。

ポンプ式製氷機では、液体処理によって 1  μmまでの粒子を除去し、蒸発器の熱伝達面の汚れを最小限に抑えます。プレート式熱交換器も定期的に分解して洗浄する必要があります。ポンプ式製氷機またはプレート式熱交換器に入る前に液体を適切に処理すると、スケールの蓄積量を抑え、洗浄時間と予防保守コストを削減できます。液体フィルター システムのサイズが不適切だと、早期交換にコストがかかり、パフォーマンスが低下します。

ポンプで汲み上げられる氷の技術は、廃水中の沈殿物を洗浄（軽量化）するのに推奨できます。 ^[要出典]この場合、凍結とさらなる溶融、続いて液相と固相の分離を含む方法が使用されます。^[29]この方法は、沈殿物の物理的化学的構造の変化をもたらし、沈殿物の固体粒子と水分のあらゆる形態の結合の再分配によって実現されます。化学試薬は必要ありません。沈殿物の凍結は、沈殿物の自由水量の増加を促進し、沈殿物の沈殿効率を改善します。ほとんどの水分は、どの条件でも拡散することができます。したがって、結晶の成長速度が 0.02 m/h を超えない場合、水分がコロイド細胞から結晶表面に移動して凍結する時間があります。解凍後、軽量化された水は工業および農業用途に使用できます。濃縮された沈殿物は、水分含有量をさらに減らすためにプレスフィルターに供給されます。

現在商業化されている淡水化法は、多段フラッシュ蒸発、蒸気圧縮、多重効用蒸発、逆浸透、電気透析である。理論的には、凍結は上記の方法に比べていくつかの利点がある。理論的エネルギー所要量が低い、腐食の可能性が最小限、スケールや沈殿がほとんど発生しないなどである。欠点は、凍結では氷と水の混合物の取り扱いが機械的に複雑であり、移動と処理の両方において複雑である点である。過去 50 年間に少数の淡水化ステーションが建設されたが、このプロセスは都市用淡水生産において商業的に成功していない。ポンプ式製氷機は、高効率の結晶化プロセスのため、手頃な代替手段となる。しかし、現在のモデルは産業用淡水化プラントに必要な容量を備えていないが、小規模の淡水化のニーズには小型モデルで十分である。

現在、逆浸透および真空蒸発技術は、ジュースやその他の食品液体を濃縮するために使用されています。商業的な操作では、ジュースは通常、蒸発によって濃縮されます。 1962 年以来、熱加速短時間蒸発器 (TASTE) が広く使用されています。^[要出典] TASTE 蒸発器は、効率的で衛生的で、清掃が簡単で、容量が大きく、操作が簡単で、比較的低コストです。その一方で、高温蒸気処理によって製品に熱による損傷があります。この処理により、製品の品質と香りが失われます。蒸気と処理済みジュース間の膜係数の値が低いため、それらの間の熱伝達は非常に非効率的です。そのため、TASTE プラントの構築が面倒になります。代替案は、冷却および凍結プロセスによってジュースと食品液体を濃縮することです。この場合、結晶化によってジュース、ワイン、またはビールから純水の結晶が除去されます。香り、色、および風味は濃縮された媒体に残ります。凍結濃縮製品の品質は、他の技術では達成できません。^[要出典]他の凍結技術と比較した主な利点は、エネルギー消費量が少ないことと、液体から固体の氷への相変化速度を調整できることです。これにより、純水の氷結晶の生成が増加し、濃縮ジュースまたは食品の液体と氷結晶の分離が簡単になります。

1990年代には、フローズン炭酸飲料やフローズン非炭酸飲料が大きな人気を博し始めました。

^{ほぼすべての冷凍炭酸飲料と冷凍非炭酸飲料[30]}の製造（プロセスと冷凍設備）は、ポンプ式氷の生産と同様に組織化されています。

冷凍炭酸飲料製造機は、1950 年代後半にOmar Knedlikによって発明されました。

冷凍炭酸飲料の製造には、風味シロップ、二酸化炭素ガス (CO ₂ )、ろ過水の混合物が使用されます。通常、混合物の初期温度は 12～18 °C です。炭酸混合物は装置の蒸発器に供給され、円筒形蒸発器の内面で凍結し、60～200 rpm で回転するブレード (ミキサー) によって掻き取られます。結晶化装置の内部容積では、液体へのガスの溶解を改善するために、わずかな正圧 (最大 3 bar) が維持されます。最新の冷凍炭酸飲料装置には、毛細管またはサーモスタット膨張弁と、通常は空気凝縮器を備えた従来の冷却回路があります。冷媒は、2 壁蒸発器の空洞に直接供給されるか、結晶化装置の外面に巻かれたスパイラル蒸発器に供給されます。蒸発器の壁はステンレス鋼グレード SS316L で作られており、米国食品医薬品局の要件に従って食品との接触が承認されています。蒸発器の温度は -32 ～ -20 °C です。メーカーは冷凍炭酸飲料製造機の 1 時間あたりの容量を明らかにしていませんが、10.0 kg の冷凍炭酸飲料を製造するためのエネルギー消費量は 1.5 ～ 2.0 kWh です。

結晶化ミキサーで混合および凍結した後、凍結した炭酸飲料はノズルからカップに排出されます。最終製品は、比較的少量の液体と浮遊する氷結晶の濃厚な混合物です。凍結炭酸飲料の品質は、氷結晶の濃度、サイズ、構造など、多くの要因によって決まります。氷水混合物の濃度は、溶液の状態図に従って正確に決定され、50% に達することがあります。最大結晶サイズは 0.5 mm ～ 1.0 mm です。混合物の結晶化の初期温度は、水中の成分の初期濃度によって決まり、-2.0 °C ～ -0.5 °C の間です。製品の最終温度は、メーカーによって異なり、-6.0 °C ～ -2.0 °C です。

インドでは、冷凍炭酸飲料への関心が高まりました。インド政府は、細菌汚染の可能性があるため、飲料に水道水から作られた氷を加えることを禁止しています。インドでは、冷凍コーラの形で炭酸飲料を使用することで、氷で冷やした飲料を作る方法が生まれました。

当初、冷凍炭酸飲料は、果物、野菜ジュース、またはコーヒー、紅茶、ヨーグルトをベースにした飲料を使用して製造されていました。冷凍ワインや冷凍ビールの製造に関する研究が進められています。

冷凍非炭酸飲料マシンは、蒸発器の作業容積内に維持するための小さな正圧、二酸化炭素ガス源、特別に訓練されたスタッフを必要としない点で冷凍炭酸飲料マシンとは異なります。それ以外では、現代の冷凍非炭酸飲料マシンの設計は、冷凍炭酸飲料のものと似ています。冷凍非炭酸飲料は、冷凍炭酸飲料よりも氷の濃度が低く、液体の水が多くなっています。冷凍非炭酸飲料マシンは、冷凍炭酸飲料デバイスよりも複雑ではなく、安価であるため、より一般的です。

アイスクリーム生産市場は1990年代を通じて着実に拡大し、その価値は数十億ドルに達しました。^[31]

世界の8大アイスクリーム市場は、米国、中国、日本、ドイツ、イタリア、ロシア、フランス、英国です。^[32]アイスクリームの消費量上位5か国は、米国、ニュージーランド、デンマーク、オーストラリア、ベルギーです。^[33]

産業用アイスクリームフリーザーの最新設計により、機械とオペレーターのインターフェースのレベルが高く、製造されるアイスクリームの最高品質が保証されます。アイスクリーム製造プロセスには、アイスクリーム混合物の低温殺菌、均質化、熟成が含まれます。準備された混合物は、産業用二重管かきまぜ式結晶化装置 - 熱交換器に入り、そこでアイスクリームの予備凍結と撹拌のプロセスが行われます。冷媒液は蒸発し、容器ジャケット内を継続的に循環します。通常、アイスクリーム混合物の初期温度は 12～18 °C です。フリーザーのスイッチを入れると、冷媒の蒸発温度は -25 ～ -32 °C の範囲まで下がります。かきまぜ式フリーザー内の処理済み混合物の最終温度は約 -5 °C で、氷の濃度は配合に応じて約 30～50% です。凍結プロセス中、結晶化装置の壁の内側の冷たい表面に氷の結晶が形成されます。それらはブレードによって除去され、バルクに混合され、温度を下げ続け、製品内の熱伝達を改善します。

回転するダッシャーも備わっており、ミックスを泡立てて空気を混ぜるのに役立ちます。その後、冷凍製品は販売業者に送られます。

アイスクリームの品質となめらかな食感は、氷の結晶の構造と大きさ、そしてアイスクリームの粘度によって決まります。水は、純粋な形では液体から凍結して氷になります。水分が除去されると、残った液体の砂糖混合物の濃度が高まり、凝固点がさらに下がります。したがって、アイスクリームの構造は、氷の結晶と気泡がほとんどの空間を占める、部分的に凍結した泡として説明できます。小さな脂肪球が凝集して、分散相の形で気泡を取り囲みます。タンパク質と乳化剤は、脂肪球を取り囲みます。連続相は、濃縮された凍結していない糖の液体で構成されます。

氷結晶の最終的な平均直径は、凍結速度によって異なります。凍結速度が速いほど、核形成が促進され、小さな氷結晶の数が多くなります。通常、冷却処理後、冷凍庫内の氷結晶の寸法は約 35～80 μm です。

ポンプ式氷技術をベースにした装置は、漁業や食品産業の冷却工程で使用することができる。 ^{[34] [35] [36] [37]}淡水固体氷と比較した主な利点は、均質性、食品や魚の冷却速度の向上である。ポンプ式氷は水のように流れるため、凍結によるやけどや冷却対象物の物理的損傷がなく、食品の品質が向上し、保存期間が長くなる。ポンプ式氷技術は、食品安全および公衆衛生規制（HACCPおよびISO）に適合している。ポンプ式氷は、従来の淡水固体氷を使用する既存の技術と比較して、特定のエネルギー消費量が低くなっている。

ポンプ式氷技術を使用した冷凍システムは、スーパーマーケットのカウンター（ショーケース）の空冷に適しています。^{[38] [39]}この用途では、ポンプ式氷が既存の配管を通じて冷却剤として循環され、R-22（フレオン）やその他のハイドロクロロフルオロカーボン（HCFC）などの環境に優しくない冷媒に代わるものです。この用途にポンプ式氷技術を使用する理由は次のとおりです。

1. ポンプ式氷の熱伝達率により、コンパクトな装置が実現します。この装置は、同じ容量の冷凍装置を製造する他のベンダーの装置よりも小型です。床面積も小さく、容積と重量も小さくなっています。
2. ポンプで送れる氷構造により、この冷却媒体のパラメータが大幅に向上します。蒸発器を通過する溶液 1 回あたり、機器が占める床面積あたり、または機器の重量あたりで、より大きな容量を計算できます。
3. ポンプ式製氷技術により、スーパーマーケットの陳列ケースやキャビネット内の温度を一定に保つことが容易になります。
4. ポンプ式氷技術により、冷却システムの柔軟性が向上し、要件の増減に応じて食品キャビネットを簡単に再配置できます。
5. ポンプ式氷技術をベースにしたショーキャビネットは、直接膨張式や冷媒ポンプ循環式システムに比べて、必要な冷蔵配管が少なく、設置にかかる労力が少なく、漏れを発見するためのコストも低くなります。
6. ポンプ式氷技術の高効率により、冷却装置内の冷媒充填量が非常に少ない状態で熱伝達プロセスが行われます。
7. 直接膨張システムとは異なり、ポンプ式氷技術をベースとした展示キャビネットやケースは、キャビネットの下に空気凝縮器を必要としないため、熱を発生しません。したがって、キャビネットの周囲の空気は加熱されません。
8. ポンプ式製氷技術により、スーパーマーケットの陳列ケースやキャビネットの霜取りに必要なエネルギーが少なくなります。

ポンプ式氷の利用には、「アイスワイン」（ドイツ語ではEiswein）を思わせる特別なワインの製造に向けた幅広い展望が開かれています。^[40]既存のアイスワイン製造技術と比較すると、^{[41]ポンプ式氷技術では}ブドウを凍らせるのに数か月待つ必要がありません。搾りたてのブドウは、ポンプ式製氷機に接続された特定の容器で収穫されます。ジュースはこの機械にポンプで送られ、そこから氷（小さな純粋な氷の結晶の形）とやや濃縮されたジュースの混合物が出てきます。液体の氷は蓄積タンクに戻り、そこで氷とジュースが自然に（アルキメデスの法則に従って）分離します。このサイクルは、糖濃度が 50～52° Brixに達するまで何度も繰り返されます。その後、発酵プロセスが起こり、このアルコール飲料が生まれます。

ポンプ式氷ベースの熱エネルギー貯蔵システム（TESS）^[42]は、集中水冷式空調システムで使用して、重要な時間帯のピーク需要負荷を排除することができます。これにより、建物の運用コスト、新しい発電所や近代的な送電線の必要性、発電所のエネルギー消費と汚染、温室効果ガスの排出が削減されます。アイデアは、kWh料金が最も低いオフピーク電力時間帯にポンプ式氷を作り、蓄積することです。貯蔵されたポンプ式氷は、中料金または高料金時間帯に、建物に供給される機器や空気を冷却するために使用されます。投資回収（ROI）には2〜4年かかります。静的および動的氷貯蔵システムと比較して、^[43]ポンプ式氷の製造中の総括的な熱伝達係数（OHTC）は、上記のTESSタイプの同じ係数よりも数十倍から数百倍以上高くなります（より効率的です）。これは、静的および動的氷蓄熱システムの蒸発器での沸騰冷媒と貯蔵タンク内の水/氷との間に、さまざまな種類の熱抵抗が存在することによって説明されます。高いOHTC値のポンプ式氷技術ベースのTESSは、部品の容積の減少、貯蔵タンクの容積内で達成可能な最大氷濃度の増加、そして最終的には機器の価格の低下を意味します。ポンプ式氷技術に基づくTESSは、日本、韓国、米国、英国^[44]、サウジアラビア^{[45]に設置されています。}

開発された特別な氷スラリーの実装に基づく保護冷却プロセスが、医療用途向けに開発されました。^[46]この場合、ポンプで送れる氷は、腹腔鏡を使用して動脈内、静脈内、臓器の外表面に沿って、または気管内チューブを介して注入できます。ポンプで送れる氷は、脳卒中や心臓発作後の虚血性損傷を防止または制限するために臓器を選択的に冷却できることが確認されています。動物での医学的テストは完了しており、病院での腎臓腹腔鏡手術を必要とする状況をシミュレートしました。フランスと米国の研究結果は、米国食品医薬品局によってまだ承認されていません。^[47] 医療用途におけるポンプで送れる氷技術の利点は次のとおりです。

1. ポンプで送り込める氷は細いカテーテルを通して簡単に送り込むことができ、高い冷却能力と臓器を迅速かつ的確に冷却します。
2. ポンプで汲み上げられる氷は、手術中に標的臓器を保護する冷却と温度管理を提供する可能性があります。
3. ポンプで汲み出せる氷は、心停止や脳卒中などの医療上の緊急事態の被害者を助けます。

スキー場は、周囲温度が 20 °C と高い場合でも、雪を生成することに強い関心を持っています。既知の造雪装置の寸法と電力消費は、湿度と風の状態によって異なります。この造雪装置は、空気中に噴霧された水滴が地表に到達する前に凍結することに基づいており、周囲温度が -4 °C 未満である必要があります。

真空製氷機（VIM）技術^[48]によって製造されたポンプで汲み上げ可能な氷により、プロのスキーヤーはトレーニング期間を延ばして、冬季の前後（晩秋から早春まで）に練習することができます。ポンプで汲み上げ可能な氷のプロセスは、次のように構成されています。塩溶液は、VIM内で非常に低い圧力にさらされます。その一部は真空の力により水の形で蒸発し、残りの液体は凍結して混合物を形成します。水蒸気は、遠心圧縮機の特別な構造により、VIMから継続的に排出され、圧縮され、凝縮器に送られます。標準的な水チラーは、水蒸気を凝縮するために5℃の冷却水を供給します。液体と氷の混合物は、凍結容積から氷濃縮器に汲み上げられ、そこで氷結晶が液体から分離されます。高濃度の氷は、濃縮器から抽出されます。VIMは、オーストリアとスイスのスキーリゾートに設置されています。

• 空調
• 結晶化（工学的側面）
• ダイナミックスクレイピング表面熱交換器
• 魚の加工
• フラクショナルフリージング
• 凍結蒸留
• 冷凍炭酸飲料
• フローズンヨーグルト
• アイスビール
• アイスクリーム
• 製氷機
• アイスピギング
• アイスワイン
• スラッシュ（飲み物）
• 過冷却
• 低体温療法
• 熱エネルギー貯蔵
• 人工降雪
• 遠心圧縮機

• ASHRAE 技術委員会 TC 3.1、冷媒および二次冷却剤 (ASHRAE TC 3.1) 2011-08-30 にWayback Machineにアーカイブされました
• ASHRAE 技術委員会 TC 6.9、蓄熱 (ASHRAE TC 6.9) 2011-08-30 にWayback Machineでアーカイブ
• ASHRAE 技術委員会 TC 10.2、自動製氷プラント/スケートリンク (ASHRAE TC 10.2)
• 水供給のための淡水化
• 工業結晶化
• 真空冷凍
• 鉱山および中央冷却システム向け熱エネルギー貯蔵