JP2003194444A - 自動製氷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 除氷に要する時間を短縮して日産製氷能力を
向上する。 【解決手段】 圧縮機２２から導出した第１吐出管２４
が接続される熱交換器２６は、熱交換タンク２８中に貯
留した加温用水に浸漬され、製氷運転に際して熱交換器
２６を流通するホットガスによって加温用水は加温され
る。製氷板１０の冷媒通路１２から導出した出口管４６
が接続される第１吸入管４８がアキュームレータ５０に
接続されると共に、アキュームレータ５０から導出する
第２吸入管５２が圧縮機２２に接続される。アキューム
レータ５０は、アキュームタンク５４に収容される。除
氷運転に際して熱交換タンク２８からアキュームタンク
５４に供給される加温用水にアキュームレータ５０が浸
漬され、アキュームレータ５０を流通するホットガスが
加温される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動製氷機に関
し、更に詳細には、除氷運転に際して圧縮機から吐出さ
れる高温冷媒により製氷部を加温し、該製氷部に生成さ
れている氷塊を脱氷させるよう構成した自動製氷機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】板氷を自動的に製造する自動製氷機とし
て、垂直に配置した２枚の製氷板の対向面(裏面)に、冷
凍系を構成する横方向に蛇行する蒸発管を夫々密着固定
し、製氷運転に際して蒸発管に循環供給される低温冷媒
により両製氷板を強制冷却すると共に、その製氷面(表
面)に製氷水を散水供給して板氷を生成する流下式製氷
機が知られている。この流下式製氷機では、除氷運転に
際して前記蒸発管に高温冷媒(ホットガス)を循環させる
と共に、除氷水を裏面に散水供給することで製氷板を加
熱し、これにより製氷板と板氷との氷結面を融解して、
該板氷を剥離して落下放出させるよう構成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記流下式製氷機で
は、対向配置した２枚の製氷板の夫々の表面に板氷を生
成するよう構成しているが、この場合は両製氷板の裏面
に夫々蒸発管が配設されるため、これら２枚の製氷板と
２本の蒸発管からなる１組の製氷ユニットの幅寸法が大
きくなり、多数の製氷ユニットを並列に配置する場合に
は大きな設置スペースが必要となる難点が指摘される。

【０００４】そこで、所定厚みを有する製氷板の内部に
冷媒通路を形成し、この通路に低温冷媒を循環供給して
強制冷却することで、該製氷板の表・裏両面に板氷を夫
々生成する構成のものが提案されている。この構成によ
れば、製氷量を維持したもとで１組の製氷ユニットの幅
寸法を小さくすることができ、小スペース化を図り得る
利点がある。しかるに、製氷板の表・裏の間には除氷水
を流す隙間がないため、除氷運転に際して製氷板は、前
記冷媒通路に循環させるホットガスのみにより加熱する
こととなり、製氷板と板氷との氷結面を融解するのに時
間が掛かり、日産製氷能力が低下する問題があった。す
なわち、製氷板の表・裏両面に生成された板氷の氷結面
を融解するためにホットガスが冷却されて液化する量が
多くなり、この液化された液(液化冷媒)が冷凍系の圧縮
機に戻るため、圧縮機の温度が低下してホットガスの温
度(圧縮温度)が上がらず、従って除氷に要する時間が長
くなっていた。

【０００５】

【発明の目的】この発明は、前述した従来の技術に係る
自動製氷機に内在している前記欠点に鑑み、これを好適
に解決するべく提案されたものであって、除氷に要する
時間を短縮して日産製氷能力を向上し得る自動製氷機を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決し、
所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る自動製
氷機は、除氷運転に際して圧縮機から吐出される高温冷
媒により製氷部を加温し、該製氷部に生成されている氷
塊の脱氷を行なうよう構成された自動製氷機において、
前記製氷部から圧縮機に帰還する高温冷媒の加温手段を
備えることを特徴とする。

【０００７】また前述した課題を解決し、所期の目的を
好適に達成するため、本願の別発明に係る自動製氷機
は、製氷運転に際して圧縮機から吐出された高温冷媒を
凝縮器および減圧手段に流通することで生成した低温冷
媒により製氷部を冷却して氷塊を生成させ、除氷運転に
際して圧縮機から吐出される高温冷媒により前記製氷部
を加温し、該製氷部に生成されている氷塊の脱氷を行な
うよう構成された自動製氷機において、製氷運転に際し
て前記圧縮機から吐出される高温冷媒により加温用水を
加温する第１の熱交換手段と、除氷運転に際して前記製
氷部から圧縮機へ帰還する高温冷媒を、前記第１の熱交
換手段で加温された加温用水により加温する第２の熱交
換手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る自動製氷機に
つき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら
以下説明する。

【０００９】図１は、実施例に係る流下式の自動製氷機
の概略構成を示すものであって、所定厚みを有する垂直
な製氷板(製氷部)１０の内部には、横方向に蛇行する冷
媒通路(冷媒循環部)１２が形成され(図３参照)、製氷運
転に際して該冷媒通路１２に低温冷媒を循環させて製氷
板１０を強制冷却するよう構成される。なお実施例で
は、図４に示す如く、複数の製氷板１０が所定間隔離間
して取付枠７２に並列に配設されてユニット化されてお
り、この製氷ユニットが装置フレーム７３の上部位置に
着脱可能に設置されている。各製氷板１０の直下には、
スライダ７４,７４に配設された集水樋７５が夫々臨
み、製氷運転に際して製氷板１０の表・裏両面に供給さ
れた製氷水は、該集水樋７５を介して下方に位置する製
氷水タンク７６に回収貯留されるようになっている。な
お、スライダ７４,７４は装置フレーム７３上を移動可
能に構成され、除氷運転に際して製氷ユニットの下方位
置から退避することで、製氷板１０から剥離した板氷１
８,１８の落下を許容するよう構成されている。

【００１０】前記製氷水タンク７６から循環ポンプ７７
を介して導出した製氷水供給管１４は、前記製氷板１０
の上方に設けた製氷水散水器１６に接続している。図３
に示す如く、この製氷水散水器１６には多数の散水孔１
６ａが穿設され、製氷運転に際して製氷水タンク７６か
らポンプ圧送される製氷水を、前記散水孔１６ａから前
記製氷板１０の氷結温度にまで冷却されている表・裏両
面に散水流下させ、両面に所要厚みの氷塊としての板氷
１８を生成するよう構成される。また、製氷ユニットの
直下には、除氷運転により該製氷板１０から剥離されて
落下する板氷１８,１８を斜め下方に案内するシュート
７８が傾斜配置されると共に、該シュート７８の傾斜下
端近傍の上方位置に、モータ７９により回転駆動される
アイスクラッシャー８０が配設されている。更に、シュ
ート７８の傾斜下端にスノコ８１が連設されており、ア
イスクラッシャー８０で破砕された氷片と水とを分離
し、氷片のみを図示しない貯氷庫へ放出するよう構成さ
れている。なお、図５に示すように、前記製氷水タンク
７６と循環ポンプ７７とを接続する吸込管８２に切換弁
８３が配設されており、製氷運転が完了したときにタン
ク７６を図示しない排出管側に連通するよう切換えるこ
とで、製氷水タンク７６内に残留している製氷水を排出
し得るようになっている。

【００１１】前記各製氷板１０の上端部には、図２およ
び図３に示す如く、該上端部を囲繞する除氷管２０が配
設され、該除氷管２０に、後述する熱交換タンク２８か
ら加温用水を供給することで、製氷板１０の上端部を加
温して板氷１８,１８との氷結部の融解を促進させるよ
う構成されている。なお、除氷管２０は、前記製氷水散
水器１６における散水孔１６ａが穿設されている領域よ
り長く設定されると共に、その長手方向の両端は開口し
ており、該除氷管２０に供給された加温用水は両端開口
から流出して、製氷板１０における板氷１８,１８が生
成されていない表・裏両面を流下した後に、前記シュー
ト７８を流下してスノコ８１で回収され、図示しない経
路を介して熱交換タンク２８に戻されるようになってい
る。

【００１２】実施例の自動製氷機における冷凍系では、
図１に示す如く、圧縮機２２の吐出側から導出した第１
吐出管２４が熱交換器２６の入口側に接続されると共
に、この熱交換器２６は、前記熱交換タンク２８中に貯
留した加温用水に浸漬されており、製氷運転に際して熱
交換器２６を流通するホットガス(高温冷媒)との間で熱
換を行なって加温用水を加温可能に構成されている。す
なわち実施例では、熱交換器２６と熱交換タンク２８と
から第１の熱交換手段を構成してある。なお、熱交換タ
ンク２８の内部には水位検知手段(図示せず)が配設さ
れ、該検知手段が所定位置まで水位が下がったことを検
知した際には、外部から加温用水が補給されるようにな
っている。また熱交換タンク２８には、タンク中の加温
用水を後述するアキュームタンク５４に供給する第１供
給ポンプ５６および第１供給パイプ５８と、同じく加温
用水を前記各除氷管２０に供給する第２供給ポンプ６０
および第２供給パイプ６２が配設されている。

【００１３】また熱交換器２６の出口側に接続される第
２吐出管３０が、凝縮器３２に接続される。この凝縮器
３２から導出した冷媒管３４には、レシーバタンク３
６、膨張弁(減圧手段)３８および分配器４０が直列に接
続されると共に、該分配器４０から導出する複数の分配
管４２の夫々が、各製氷板１０における冷媒通路１２の
入口側に接続されている。なお、実施例では冷媒通路１
２の入口側が製氷板１０の下方に設定されると共に、出
口側が上方に設定される。また、前記凝縮器３２にはフ
ァンモータ４４が併設され、このファンモータ４４の回
転により該凝縮器３２を空冷するようにしてある。

【００１４】前記各製氷板１０における冷媒通路１２の
出口側から導出した各出口管４６が第１吸入管４８に接
続され、この第１吸入管４８がアキュームレータ５０の
入口側に接続されると共に、該アキュームレータ５０の
出口側から導出する第２吸入管５２が、前記圧縮機２２
の吸入側に接続されている。またアキュームレータ５０
は、第２の熱交換手段としてのアキュームタンク(加温
手段)５４に収容されており、除氷運転に際して前記熱
交換タンク２８から第１供給ポンプ５６および第１供給
パイプ５８を介して供給されてアキュームタンク５４に
貯留される加温用水に、該アキュームレータ５０を浸漬
し得るよう構成される。すなわち、加温用水によりアキ
ュームレータ５０を流通するホットガスを加温し得るよ
うになっている。なお、アキュームタンク５４には図示
しない循環ポンプが接続され、該ポンプにより加温用水
をタンク中で循環するよう構成される。また実施例のア
キュームタンク５４は、図４に示す如く、前記熱交換タ
ンク２８より上方の装置フレーム７３に配置されてお
り、除氷運転が完了したときには該タンク５４と熱交換
タンク２８とを連通する排水管６４に設けた排水弁６６
を開放することで、加温用水を熱交換タンク２８に戻し
得るようになっている。

【００１５】図１に示す如く、前記第１吐出管２４にお
ける熱交換器２６の接続部より上流側から分岐したホッ
トガス管６８が、ホットガス弁７０を介して前記各分配
管４２に接続され、除氷運転に際してホットガス弁７０
を開放することで、圧縮機２２から吐出される高圧・高
温の高温冷媒(ホットガス)を各製氷板１０の冷媒通路１
２に循環供給して該製氷板１０を加熱することで、前記
板氷１８,１８との氷結面を融解して脱氷を行なうよう
構成されている。なお、ホットガス弁７０は、前記製氷
板１０に完全な板氷１８,１８が生成したことを製氷完
了検知手段(図示せず)が検知して製氷運転から除氷運転
に移行する際に開放され、また製氷板１０から板氷１
８,１８が剥離したことを除氷完了検知手段(図示せず)
が検知して除氷運転から製氷運転に移行する際に閉成さ
れるよう制御される。

【００１６】

【実施例の作用】次に、実施例に係る自動製氷機の作用
につき説明する。

【００１７】自動製氷機での製氷運転が開始されると、
前記圧縮機２２から吐出されたホットガスは、第１吐出
管２４、熱交換器２６および第２吐出管３０を経て凝縮
器３２に供給されてここで凝縮液化し、レシーバタンク
３６を経た後に膨張弁３８で減圧されて低温冷媒とな
る。この低温冷媒は、前記分配器４０から各分配管４２
を介して前記各製氷板１０の冷媒通路１２に流入してこ
こで一挙に膨張して蒸発し、該製氷板１０と熱交換を行
なって製氷板１０を氷点下にまで冷却させる。この冷媒
通路１２中で蒸発した気化冷媒と未蒸発の液化冷媒と
は、気液混相状態で出口管４６および第１吸入管４８を
介してアキュームレータ５０に流入し、ここで気液分離
がなされる。そして気相冷媒は、第２吸入管５２を経て
圧縮機２２に帰還し、液相冷媒は当該アキュームレータ
５０中に貯留される。また、製氷運転に際して圧縮機２
２から吐出されたホットガスが前記熱交換器２６を流通
する過程で、前記熱交換タンク２８に貯留されている加
温用水を加温する(略４５℃となる)。このとき、ホット
ガスが水冷されることで、前記凝縮器３２での凝縮液化
が効率的に行なわれ、冷却能力が向上する。すなわち、
熱交換器２６および熱交換タンク２８からなる第１の熱
交換手段が、高温冷媒の水冷機として機能している。

【００１８】また製氷運転が開始されると、前記製氷水
タンク７６中の製氷水は、前記吸込管８２、循環ポンプ
７７および製氷水供給管１４を介して製氷水散水器１６
に供給され、該散水器１６の各散水孔１６ａから製氷板
１０の表・裏両面に散水供給される。製氷板１０は、前
述したよう冷媒通路１２に低温冷媒が循環されることに
より冷却されているので、製氷水は製氷板１０の表・裏
両面に徐々に氷結し、最終的に所要厚みの板氷１８,１
８が生成されるに至る。また製氷板１０で氷結すること
なく流下した製氷水は、前記集水樋７５で回収されて製
氷水タンク７６に戻される。

【００１９】前記各製氷板１０に完全な板氷１８,１８
が生成したことを製氷完了検知手段が検知すると、製氷
運転から除氷運転に移行する。除氷運転に移行した自動
製氷機では、前記熱交換タンク２８に貯留されている加
温された加温用水の一部が、前記第２供給ポンプ６０お
よび第２供給パイプ６２を介して除氷管２０に所定時間
(数秒)だけ供給され、これによって製氷板１０の上端部
が加温されて、該製氷板１０の上端部と板氷１８,１８
との氷結面が融解し、該板氷１８,１８が剥離し易くな
る。また、前記熱交換タンク２８中の加温用水が第１供
給ポンプ５６および第１供給パイプ５８を介して前記ア
キュームタンク５４に供給され、該タンク５４に収容さ
れているアキュームレータ５０が加温用水に浸漬され
る。なお、前記集水樋群が配設されたスライダ７４,７
４が装置フレーム７３上を図示しない手段により移動さ
れ、集水樋群は前記製氷ユニットの下方から退避し、製
氷板１０から剥離する板氷１８,１８の落下を許容し得
る状態となる。また前記切換弁８３が切換えられ、製氷
水タンク７６内に残留している製氷水は機外に排出され
る。

【００２０】除氷運転に移行したときに前記ホットガス
弁７０が開放し、前記圧縮機２２から吐出されるホット
ガスは、第１吐出管２４に接続するホットガス管６８を
介して各分配管４２に供給され、このホットガスが各製
氷板１０の冷媒通路１２を循環することで該製氷板１０
が加熱される。この冷媒通路１２中で板氷１８,１８と
熱交換して(冷却されて)一部が液化した液化冷媒と未液
化のホットガスとは、気液混相状態で第１吸入管４８を
介してアキュームレータ５０に流入する。前述したよう
にアキュームレータ５０は、加温された加温用水に浸漬
されているから、該アキュームレータ５０に流入した液
化冷媒を加温して気化させ、気相冷媒として第２吸入管
５２から圧縮機２２に帰還させる。すなわち、製氷板１
０から圧縮機２２に帰還するホットガスの温度を高くす
ることができ、圧縮機２２から吐出されるホットガスの
温度も高くなる。従って、常に高温のホットガスが冷媒
通路１２を循環し、製氷板１０と板氷１８,１８との氷
結面は短時間で融解して、該板氷１８,１８は剥離落下
する。そして、製氷板１０から板氷１８,１８が剥離し
たことを除氷完了検知手段が検知すると、除氷運転から
製氷運転に移行する。

【００２１】なお、前記製氷板１０から剥離落下した板
氷１８,１８は、前記シュート７８を滑落すると共に、
前記アイスクラッシャー８０により破砕された後に、図
示しない貯氷庫に放出される。このとき、破砕された氷
片はスノコ８１の上を通過するから、水が好適に分離さ
れ、貯氷庫に水が飛散することで氷片同士が再氷結する
のは防止される。

【００２２】前述したように、除氷運転に際してアキュ
ームレータ５０を流通するホットガスを、製氷運転に際
して加温しておいた加温用水を用いて加温するよう構成
したから、１枚の製氷板１０の表・裏両側に生成された
板氷１８,１８との熱交換により温度低下(一部が液化)
したホットガスの温度を上昇させることができ、前記冷
媒通路１２に常に高温のホットガスを循環させ得る。す
なわち、除氷水を用いることなく製氷板１０から板氷１
８,１８を剥離するのに要する時間(除氷時間)を短かく
することができ、自動製氷機での日産製氷能力を向上し
得る。また、製氷板１０の内部に冷媒通路１２を形成し
た製氷ユニットの幅は短かく、複数の製氷ユニット(製
氷板１０)を並列に配置するのに要するスペースを小さ
くすることができる。なお、複数の製氷板１０は取付枠
７２に配設されてユニット化されているから、製氷板１
０のメンテナンスや交換等に際しては、装置フレーム７
３から製氷ユニットごと取外して外部で作業を行なうこ
とができる。

【００２３】なお、実施例では製氷運転時に発生する熱
を利用して加温用水を加温するよう構成したが、熱交換
タンクに配設したヒータ(第１の熱交換手段)等を用いて
加温用水を加温する構成を採用し得る。また加温手段と
しては、アキュームレータに付帯させたヒータを採用す
ることができる。更に、実施例では、自動製氷機が複数
の製氷板を備える場合で説明したが、１枚の製氷板のみ
を用いる自動製氷機であってもよく、この場合は冷凍系
の分配器を省略し得る。また減圧手段は、膨張弁に限ら
ずキャピラリーチューブ等、その他の手段を採用し得
る。

【００２４】実施例では、製氷板の内部に冷媒通路を形
成した構成としたが、従来のように製氷板の裏面に冷媒
が循環する蒸発管(冷媒循環部)を配設したものであって
も、本発明の構成を採用することで、除氷運転に際して
常に高温のホットガスを循環し得るから除氷時間を短縮
することができる。また除氷水を不用とすることもで
き、その設備を省略して製造コストの低廉化を図り得る
と共に消費水量を低減することが可能となる。すなわ
ち、本発明は、圧縮機で圧縮された高圧・高温の気化冷
媒を吐出管を介して凝縮器に供給し、この凝縮器で凝縮
された液化冷媒を減圧手段に供給し、この減圧手段を経
て膨張気化した冷媒を製氷部に設けた冷媒循環部に供給
して強制冷却することで、該製氷部の製氷面に供給され
る製氷水を氷結させて氷塊を生成し、この製氷部で熱交
換して温度上昇した気化冷媒をアキュームレータを経て
前記圧縮機に帰還させる製氷運転と、前記吐出管から分
岐したホットガス管を介して高圧・高温の気化冷媒を前
記製氷部の冷媒循環部に供給して加熱することで、製氷
部と氷塊との氷結面を融解して脱氷を行ない、この製氷
部で熱交換して温度低下した気化冷媒をアキュームレー
タを経て前記圧縮機に帰還させる除氷運転とを行なう自
動製氷機を好適な対象とし得るものである。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項１お
よび２の発明に係る自動製氷機によれば、製氷部から圧
縮機に帰還する高温冷媒を加温手段または第２の熱交換
手段により加温するよう構成したから、圧縮機から吐出
されて製氷部に供給される高温冷媒の温度を高温に保つ
ことができ、除氷時間を短縮して日産製氷能力を向上し
得る。また請求項２の自動製氷機では、製氷運転時に発
生する熱を利用して加温用水を加温するよう構成したの
で、別途加熱源を設ける必要はなく、製造コストを低廉
に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る自動製氷機の概略構成
図である。

【図２】 実施例に係る自動製氷機の製氷板を示す縦断
側面図である。

【図３】 実施例に係る自動製氷機の製氷板を示す正面
図である。

【図４】 実施例に係る自動製氷機の概略構成を示す概
略側面図である。

【図５】 実施例に係る自動製氷機の概略構成を示す概
略正面図である。

【符号の説明】

１０ 製氷板(製氷部)，１８ 板氷(氷塊)，２２ 圧縮機 ２６ 熱交換器(第１の熱交換手段)，２８ 熱交換タンク
(第１の熱交換手段) ３２ 凝縮器，３８ 膨張弁(減圧手段) ５４ アキュームタンク(加温手段,第２の熱交換手段)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 除氷運転に際して圧縮機(22)から吐出さ
   れる高温冷媒により製氷部(10)を加温し、該製氷部(10)
   に生成されている氷塊(18)の脱氷を行なうよう構成され
   た自動製氷機において、 前記製氷部(10)から圧縮機(22)に帰還する高温冷媒の加
   温手段(54)を備えることを特徴とする自動製氷機。
2. 【請求項２】 製氷運転に際して圧縮機(22)から吐出さ
   れた高温冷媒を凝縮器(32)および減圧手段(38)に流通す
   ることで生成した低温冷媒により製氷部(10)を冷却して
   氷塊(18)を生成させ、除氷運転に際して圧縮機(22)から
   吐出される高温冷媒により前記製氷部(10)を加温し、該
   製氷部(10)に生成されている氷塊(18)の脱氷を行なうよ
   う構成された自動製氷機において、 製氷運転に際して前記圧縮機(22)から吐出される高温冷
   媒により加温用水を加温する第１の熱交換手段(26,28)
   と、 除氷運転に際して前記製氷部(10)から圧縮機(22)へ帰還
   する高温冷媒を、前記第１の熱交換手段(26,28)で加温
   された加温用水により加温する第２の熱交換手段(54)と
   を備えることを特徴とする自動製氷機。