JP2000111219A - オーガ式製氷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】オーガ式製氷機において、周囲温度（水道水）
が低下した場合でも、氷づまり、および摩擦音の発生が
なく常に氷を製造できるようにする。 【解決手段】製氷部１に送り込む氷片の量を減少させる
手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コールド飲料を販
売するカップ式飲料自動販売機に搭載して使用するオー
ガ式製氷機に関する。

【０００２】

【従来の技術】前記したカップ式飲料用自動販売機で
は、清涼感を増すために飲料の販売動作に合わせてチッ
プ状の氷を添加するように自動販売機内に製氷機を搭載
している。この製氷機には一般に連続で製氷が行え、ま
た製氷量も多いオーガ式製氷機が採用されている。

【０００３】図５は従来例のオーガ式製氷機の構成図を
示す。図において１は製氷部、２は製氷用水を貯えてお
く給水タンク、３は給水タンク２内の水の量を検知する
水量検知器、４は水量レベルスイッチ、５は給水用コン
トローラ、６は水道と接続され、水量レベルスイッチ４
の信号に基く給水用コントローラ５の指令により開閉
し、給水タンク内に水道水を供給する封止弁、７は製氷
部１で製造したチップ状の氷片を蓄える貯氷槽、８は駆
動モータ、９は冷凍機のコンデンシングユニット（圧縮
機と凝縮器からなる）、１０は駆動モータ８で駆動され
る回転軸１４の外周に設けられた螺旋状回転刃、１１は
コンデンシングユニット９と膨張弁１７を通して供給さ
れる冷媒を蒸発パイプ１２に通して製氷用水を冷却し氷
を生成させる製氷筒、１３は製氷筒１１の内壁に生成し
た氷膜を螺旋状回転刃１０で削ぎ取りフレーク状にして
押し上げる際に硬い氷に押し固め上方に押し出す氷押出
しヘッド、１５は回転軸１４の上部に取り付けられ氷押
出しヘッド１３から押し出された氷をチップ状に砕くカ
ッター、１６は製氷筒１１と蒸発パイプとで構成される
製氷部１の断熱材、１８は給水タンク２の製氷用水を製
氷筒に給水する給水パイプ、１９は貯氷槽７を構成する
断熱容器、２０は貯氷槽７の氷搬出口、２１は貯氷槽７
内の氷を攪拌するアジテータ、２２は断熱容器１９の下
部に設けられた簀の子、２３は貯氷槽７の下部に開けら
れたドレン排水口、２４は貯氷槽７内の氷満杯を検知す
るアイスレベル検知板、２５はアイスレベル検知板に連
動して動作するアイスレベルスイッチ、２６はアイスレ
ベルスイッチ２５の動作に従ってコンデンシングユニッ
ト９の運転停止を制御するコントローラである。

【０００４】ここで製氷部１は駆動モータ８に減速歯車
機構を介して連結した通称オーガと呼ぶ回転軸１４に取
り付けられた螺旋状回転刃１０と、回転刃１０を取り囲
む金属製の製氷筒１１と、製氷筒１１の外周面に巻装し
て伝熱的に配管した冷凍機の蒸発パイプ１２（製氷筒１
１と蒸発パイプ１２とで冷凍機のエバポレータを構成す
る）と、製氷筒１１と貯氷槽７の間の連通路に設置し
た、交互に配置した長短の固定刃を有しその固定刃の間
に下部の製氷部で製氷した氷を押し込んで固める氷押出
しッド１３と、螺旋状回転刃１０から上方に延長する回
転軸１４の軸上に取りつけて前記氷押出しヘッド１３の
出口側に横向きに突出した扇形状のカッター１５と、前
記製氷筒１１、および蒸発パイプ１２を包囲した製氷部
断熱材１６との組立体としてなり、前記蒸発パイプ１２
は膨張弁１７を介して冷凍機のコンデンシングユニット
９に接続され、さらに製氷筒１１の下部には給水タンク
２から引出した製氷用水の給水管１８が配管接続されて
いる。

【０００５】一方、貯氷槽７は製氷部１に連通して、そ
の上部に構築された上蓋付きの断熱容器１９としてな
り、断熱容器１９の側面には開閉扉２０ａ付きの氷搬出
口２０が開口し、容器内は前記回転軸１４の軸上に取り
つけた氷片攪拌用アジテータ２１、および底部側に敷設
した簀子２２を備えている。なお、貯氷槽７内で氷片が
溶けてできたドレンはドレン排水口２３から排水され、
また、製氷部１で製氷された氷片は容器内の頂部に配し
たアイスレベル検知板２４およびアイスレベルスイッチ
２５で検知されてコントローラ２６に取り込まれてコン
トローラ２６から冷凍機のコンデンシングユニット９の
圧縮機の運転停止を指令する。

【０００６】かかる構成によるオーガ式製氷機の製氷動
作は周知であり、給水タンク２と連通した給水管１８を
通じて製氷筒１１の中に供給された製氷水は、冷凍機の
運転により、コンデンシングユニット９からの高圧の低
温冷媒を膨張弁１７で気液２相の低圧低温ガスにして蒸
発パイプ１２に送り、そこで蒸発パイプ１２を冷却して
伝熱的に製氷筒１１の内壁面で冷却されて氷膜となって
結氷する。この氷膜を回転刃１０が削りとり、フレーク
状になった氷を上方へ送って氷押出しヘッド１３の固定
刃間の開口通路に押し込む。これにより、氷は圧縮され
て柱状に固まった状態で氷押出しヘッド１３から上方に
突き出した後、その上方に回転しているカッタ１５でせ
ん断されてチップ状の氷片となり、貯氷槽７の中に送り
込まれて貯えられる。そして、貯氷槽７が氷片で満杯に
なると、この状態をアイスレベルスイッチ２５が検知し
て作動し、製氷用コントローラ２６からの指令で冷凍機
のコンデンシングユニット９の運転が停止する。また製
氷中に給水タンク２内の水量が減少すると水量検知器３
が低下し、水量レベルスイッチ４により給水用コントロ
ーラ５からの指令により封止弁６が開放され給水タンク
２に水道水が供給される。

【０００７】自動販売機の飲料販売時には氷払出指令が
与えられると、駆動モータ８が始動して氷片攪拌用アジ
テータ２１を回転し、同時に氷搬出口２０の扉２０ａが
所定時間開いて貯氷槽７に蓄えた氷片を定量づつ搬出す
る。なお、図示されていないが氷搬出口２０から出た氷
はアイスシュータを経て自動販売機のベンドステージに
待機しているカップ内に投入される。

【０００８】また、飲料販売の進行につれて貯氷槽７の
貯氷量が所定レベル以下に減少すると、アイスレベルス
イッチ２５の動作信号を基にコントローラ２６からの指
令で冷凍機のコンデンシングユニット９が始動して製氷
動作を開始する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで前記したオー
ガ式製氷機では、製氷筒内の製氷用水を蒸発パイプ内を
通る冷媒で冷却して製氷筒内壁に氷膜を生成させその氷
膜を螺旋状回転刃で削り採るとともに、押し上げて該螺
旋状回転刃の上部では削り採られたフレーク状の氷の密
度を高めてその部分の螺旋状回転刃により氷押出しヘッ
ドの固定刃に押し込んで圧縮して氷柱にした後、氷押出
しヘッドから押し出した所でカッターでチップ状氷にし
ている。この製氷機において、冬季などで周囲温度（又
は製氷水温度）が５°以下に低下した場合、水道水の温
度も低下するために製氷筒内での冷却負荷が減少し、蒸
発パイプ出口側の冷媒温度が低下する。そのために製氷
筒内で製氷される氷膜が厚くなりフレーク状の氷片の製
造能力が増加して、氷押出しヘッドの氷入口側に送られ
るフレーク状の氷片の量が増加する。このフレーク状の
氷片の量の増加が氷押出しヘッドでの圧縮能力以上にな
ると、氷押出しヘッド内で氷詰まり現象が発生し、製氷
が行われなくなり、氷入り飲料の販売チャンスを失う。
また、圧縮部と回転部との境目で氷が分かれる状態とな
り、回転部に詰められた氷と固定部の氷とが摩擦して異
常音が発生する場合があり、そのため周囲に不快感を与
えることとなる。

【００１０】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は周囲温度（水道水）が低下した
場合でも、氷づまり、および摩擦音の発生がなく常に氷
を製造できるオーガ式製氷機を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、外周面に冷凍機の蒸発パイプを配
管した製氷筒の内方に螺旋状回転刃を組み込み、かつ製
氷筒の出口側に氷押出しヘッド、およびカッターを有す
る製氷部と、製氷部で製氷したチップ状の氷片を送り込
んで貯氷するアジテータ付き貯氷槽と、製氷筒内に製氷
用水を供給するために水道からの配管に接続された給水
タンクとを備え、氷払出指令に基づいて貯氷槽の氷搬出
口を開き、アジテータを回転して槽内に蓄えた氷片を搬
出するオーガ式製氷機において、前記製氷部に送り込む
氷片の量を減少させる手段を設けて、冬季など周囲温度
の低下による製氷部での氷詰まりおよび異常音の発生を
防止するようにしたことを特徴とする。

【００１２】すなわち、以下の各手段により製氷部に送
り込む氷片の量を従来（約２４０ｇ／５分）に比べて１
０〜２０％減少させることにより、周囲温度が低くなっ
た場合でも氷詰まりや異常音の発生を防止することがで
きる。また、製氷部に送り込む氷片の量は、従来に比べ
て１０〜２０％の減少であれば夏期等の通常の温度の場
合にも販売に影響することはない。

【００１３】請求項２の発明のように、製氷部に送り
込む氷片の量を減少させる手段は、螺旋状回転刃の外径
と製氷筒の内径との隙間を広げることで達成できる。上
記の請求項２の構成により、螺旋状回転刃の直径を小さ
くした分製氷筒内の氷膜が厚く生成されるので、螺旋状
回転刃により削り取られない部分が断熱層の役目をし
て、螺旋状回転刃により削り取る部分の氷結能力を低下
させて、周囲温度および水道水の温度が低下した場合で
も、フレーク状の氷片が氷押出しヘッドの圧縮能力を超
えることが無くなり氷押出しヘッドでの氷詰まりを無く
することが可能になる。

【００１４】請求項３の発明のように、製氷部に送り
込む氷片の量を減少させる手段は、螺旋状回転刃を巻き
付けたスクリューの全長と、螺旋状回転刃のピッチとの
比を２．５〜３にすることで達成できる。 請求項４の発明のように、螺旋状回転刃のピッチと螺
旋状回転刃の厚さとの比率を１１〜１４とするができ
る。

【００１５】請求項５の発明のように、螺旋状回転刃
の製氷筒と対向する面の仕上げは０．８ｓ以上とするこ
とで達成できる。 上記の構成により、螺旋状回転刃を巻き付けたスクリュ
ーの全長と螺旋状回転刃のピッチとの比を２．５〜３に
することにより螺旋状回転刃の一回転当たりの氷膜の削
り取り量を１０〜２０％減少させることができるので周
囲温度および水道水の温度が低下した場合でも、フレー
ク状の氷片が氷押出しヘッドの圧縮能力を超えることが
無くなり氷押出しヘッドでの氷詰まりを無くすることが
可能になる。

【００１６】また、製氷筒を透明な部品で構成した製氷
実験によれば螺旋状回転刃の厚さ部分でもフレーク状の
氷片を上方に運んでいることが観測されたので螺旋状回
転刃を薄くすることにより螺旋状回転刃の厚み部分での
フレーク状の氷片の氷押出しヘッドへの送り込み能力を
減少させることが可能になり、また、螺旋状回転刃の厚
みの製氷筒と対向する面の仕上げは０．８ｓ以上とする
ことにより回転刃の厚み部分でのフレーク状の氷片の滑
りを良くすることができて、フレーク状の氷片の氷押出
しヘッドへの送り込み能力を減少させることが可能にな
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。なお、図１〜図４において、従来例の
図５と同一符号を付けした部材はおおよそ同一の機能を
有するのでその説明は省略する。図１はこの発明の実施
例の主要部の構成図を示す。この図１において、１０Ａ
は回転軸１４に取付けた螺旋状回転刃、１１は外周に蒸
発パイプ（図５参照）を巻装して内部の製氷水を内面に
氷結させる製氷筒、１３は製氷筒１１の内面に氷結した
氷膜を螺旋状回転刃１０Ａで削りとり該螺旋状回転刃１
０Ａで上方に押し上げたフレーク状の氷を押し固めて氷
柱にする氷押出しヘッド、１５は前記氷柱を砕いてチッ
プ状の氷片にするカッターを示す。この図１は、図５の
構成に比較して製氷筒１１の内径と螺旋状回転刃１０Ａ
との隙間を大きくするために螺旋状回転刃１０Ａの直径
Ｄを図５に示す従来の螺旋状回転刃より０．１〜０．２
ｍｍ小さくして構成している。

【００１８】かかる構成で製氷運転すると、製氷筒１１
の内面の削り取られない氷膜の厚さが０．１〜０．２ｍ
ｍ増加するのでその分螺旋状回転刃１０Ａで削り取られ
る氷膜の生成能力が低下するので、周囲温度および水道
水の温度が低下した場合でも、氷押出しヘッド１３に送
り込まれるフレーク状の氷の量が氷押出しヘッド１３で
圧縮して氷柱にする能力を超えることが無くなり氷押出
しヘッド１３内での氷詰まりが無くなる。なお、螺旋状
回転刃１０Ａの直径を小さくするのに代えて製氷筒１１
の内径を広げることでも達成できる。

【００１９】図２はこの発明の別の実施例の主要部の構
成図を示す。この図２において、１０Ｂは回転軸２２に
螺旋状回転刃を巻き付けたスクリューの全長と回転刃の
ピッチとの比率が２．５〜３になるようにした螺旋状回
転刃、１１は外周に蒸発パイプ（図５参照）を巻装して
内部の製氷水を内面に氷結させる製氷筒、１３は製氷筒
１１の内面に氷結した氷膜を螺旋状回転刃１０Ｂで削り
とり該螺旋状回転刃１０Ｂで上方に押し上げたフレーク
状の氷を押し固めて氷柱にする氷押出しヘッド、１５は
前記氷柱を砕いてチップ状の氷片にするカッターを示
す。

【００２０】この図２が図５と異なる点は、螺旋状回転
刃を巻き付けたスクリューの全長と回転刃のピッチとの
比率が２．５〜３になるようにして、図５に示す従来例
に比べて螺旋状回転刃のピッチを粗くなるようにした点
である。かかる構成で製氷運転すると、螺旋状回転刃の
ピッチが粗くなった分製氷筒の内側の氷膜を削り取る能
力が低下するので、周囲温度および水道水の温度が低下
した場合でも、氷押出しヘッド１３に送り込まれるフレ
ーク状の氷の量が氷押出しヘッド１３で圧縮して氷柱に
する能力を超えることが無くなり氷押出しヘッド１３内
での氷詰まりが無くなる。

【００２１】図３はこの発明の他の実施例の主要部の構
成図を示す。この図３において、１０Ｃは回転刃のピッ
チと該回転刃の厚さとの比率が１１〜１４になるように
した螺旋状回転刃、１１は外周に蒸発パイプ（図５参
照）を巻装して内部の製氷水を内面に氷結させる製氷
筒、１３は製氷筒１１の内面に氷結した氷膜を螺旋状回
転刃１０Ｃで削りとり該螺旋状回転刃１０Ｃで上方に押
し上げたフレーク状の氷を押し固めて氷柱にする氷押出
しヘッド、１５は前記氷柱を砕いてチップ状の氷片にす
るカッターを示す。

【００２２】この図３が図５と異なる点は、回転刃のピ
ッチと該回転刃の厚さとの比率が１１〜１４になるよう
に図５に示す従来例の螺旋状回転刃の厚さに比べて薄く
なるようにした点である。かかる構成で製氷運転する
と、螺旋状回転刃の製氷筒と対向する面によるフレーク
状の氷片の上方への運搬能力が低下するのでその分氷押
出しヘッドに送り込まれる氷片の量が減少して、氷押出
しヘッド１３に送り込まれるフレーク状の氷の量が氷押
出しヘッド１３で圧縮して氷柱にする能力を超えること
が無くなり氷押出しヘッド１３内での氷詰まりが無くな
る。

【００２３】図４はこの発明のさらに別の実施例の主要
部の構成図を示す。この図４において、１０Ｄは回転刃
が外周に蒸発パイプ（図５参照）を巻装して内部の製氷
水を内面に氷結させる製氷筒１１の内面と対向する面を
０．８ｓレベルにまで仕上げ加工した螺旋状回転刃、１
３は製氷筒１１の内面に氷結した氷膜を螺旋状回転刃１
０Ｄで削りとり該螺旋状回転刃１０Ｄで上方に押し上げ
たフレーク状の氷を押し固めて氷柱にする氷押出しヘッ
ド、１５は前記氷柱を砕いてチップ状の氷片にするカッ
ターを示す。

【００２４】この図４が図５と異なる点は、図５に示す
従来例に比べて、螺旋状回転刃の製氷筒１１の内面と対
向する面の仕上げを良くするために該面を０．８ｓレベ
ルにまで仕上げ加工したした点である。かかる構成で製
氷運転すると、螺旋状回転刃の製氷筒と対向する面の滑
りが良くなり該面によるフレーク状の氷片の上方への運
搬能力が低下するのでその分氷押出しヘッドに送り込ま
れる氷片の量が減少して、氷押出しヘッド１３に送り込
まれるフレーク状の氷の量が氷押出しヘッド１３で圧縮
して氷柱にする能力を超えることが無くなり氷押出しヘ
ッド１３内での氷詰まりが無くなる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば、螺旋状回転刃の直径を小さくすることまたは螺旋状
回転刃のピッチを粗くすることで該螺旋状回転刃により
削り取る氷膜の生成量を減少させること、または、螺旋
状回転刃の厚みを薄くすることまたは螺旋状回転刃の製
氷筒と対向する面の仕上げ加工を良くして該面での氷片
の滑りを良くすることで、氷押出しヘッドへのフレーク
状の氷片の運搬能力を減少させることにより、フレーク
状の氷片を過度に氷押出しヘッドに送り込むことがなく
なるので、氷が氷押出しヘッドを通過するのが容易とな
り、音の発生及び氷の製造が不可能となる事態を防止
し、円滑に氷の販売ができ、しかも周囲の人々に不快感
を与えなくなる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の主要部の構成図

【図２】この発明の別の実施例の主要部の構成図

【図３】この発明の他の実施例の主要部の構成図

【図４】この発明のさらに別の実施例の主要部の構成図

【図５】従来例のオーガ式製氷機の構成図

【符号の説明】

９ コンデンシングユニット １０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 螺旋状回転刃 １１ 製氷筒 １３ 氷押出しヘッド １４ 回転軸 １５ カッター

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周面に冷凍機の蒸発パイプを配管した製
   氷筒の内方に螺旋状回転刃を組み込み、かつ製氷筒の出
   口側に氷押出しヘッド、およびカッターを有する製氷部
   と、製氷部で製氷したチップ状の氷片を送り込んで貯氷
   するアジテータ付き貯氷槽と、製氷筒内に製氷用水を供
   給するために水道からの配管に接続された給水タンクと
   を備え、氷払出指令に基づいて貯氷槽の氷搬出口を開
   き、アジテータを回転して槽内に蓄えた氷片を搬出する
   オーガ式製氷機において、前記製氷部に送り込む氷片の
   量を減少させる手段を設けて、周囲温度の低下による製
   氷部での氷詰まりおよび異常音の発生を防止するように
   したことを特徴とするオーガ式製氷機。
2. 【請求項２】請求項１記載のオーガ式製氷機において、
   前記製氷部に送り込む氷片の量を減少させる手段は、螺
   旋状回転刃の外径と製氷筒の内径との隙間を広げること
   を特徴とするオーガ式製氷機。
3. 【請求項３】請求項１記載のオーガ式製氷機において、
   前記製氷部に送り込む氷片の量を減少させる手段は、螺
   旋状回転刃を巻き付けたスクリューの全長と、螺旋状回
   転刃のピッチとの比を２．５〜３にすることを特徴とす
   るオーガ式製氷機。
4. 【請求項４】請求項１記載のオーガ式製氷機において、
   前記製氷部に送り込む氷片の量を減少させる手段は、螺
   旋状回転刃のピッチと螺旋状回転刃の厚さとの比率を１
   １〜１４にすることを特徴とするオーガ式製氷機。
5. 【請求項５】請求項１記載のオーガ式製氷機において、
   前記製氷部に送り込む氷片の量を減少させる手段は、螺
   旋状回転刃の製氷筒と対向する面の仕上げは０．８ｓ以
   上にすることを特徴とするオーガ式製氷機。