JP2004278990A - 透明氷の自動製氷装置 - Google Patents

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Kazuyuki Hamada
和幸 濱田
Toshikazu Sakai
寿和 境
Hiroko Ishii
裕子 石井
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Abstract

【課題】下向きに開口した多数のセルで構成された製氷室内で氷を生成する製氷機において、小さな循環ポンプ入力で比較的透明な氷を提供できる。
【解決手段】下向きに開口する多数のセル11に密着した冷却パイプ12とで構成された製氷部10と、その外周を覆うように設けられた給水タンク30と、その下面に密着するように配置された給水プレート70を介して多数のセル11内部に送る循環ポンプ80とからなり、給水タンク30に給水された水のヘッドによりセル11内に水を注水し、この水を循環ポンプ80で攪拌することで、循環ポンプの小容量化が実現できる。
【選択図】 図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無味無臭で比較的透明な氷を自動的に作るようにした自動製氷装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、飲食店では飲食用の透明氷ができる業務用自動製氷機が普及している。
【0003】
従来の自動製氷機としては、下面が開放した複数のセルを有する製氷部と、該製氷部の下方に回動自在に配置され製氷サイクル中には前記セルの開放面を閉じる閉位置になって、各セルに製氷水を噴出し、除氷サイクル中には前記セルの開放面を開く開位置にあって、各セルから落ちる角氷を滑落させる水皿とを含む噴水式製氷機が広く普及しているが、更に安価な氷を大量に製造し提供するために、モータ、給水タンク、排出皿を省いた水没セル式の製氷機(例えば特許文献1を参照)がある。
【0004】
以下、図面を参照しながら上記従来の噴射式の自動製氷機を説明する。
【0005】
図10は、従来の水没セル式製氷機の製氷部及び水皿の構成を示す断面図である。
【0006】
図10に示すように、従来の水没セル式製氷機は、本体2と、本体2に固定された製氷部1と、製氷部1を構成する複数の製氷個室1aと、製氷部1aを冷却するために製氷部1に設けられた冷却管3と、製氷部1に製氷水を供給するために全体がほぼ上部開放形の箱形をなすと共に開閉自在に設けられた水皿5と、水皿5内に設けられた氷案内板6と、本体2に設けられて氷案内板6と係合可能に設けられたストッパ体8と、本体2に設けられて水皿5内に製氷水を供給するための散水器9と、本体2に設けられて水皿5を開状態とするための水皿開放手段7bとから構成されている。
【0007】
以上のように構成された水没セル式製氷機について、以下その動作を説明する。
【0008】
まず、製氷サイクル時には、水皿5は閉状態であり散水器9を介して水皿5に給水が行われる。水皿5に給水された製氷水は、水皿5と製氷部1の間の隙間をとおり、製氷部1内部に注水され、水位の上昇に伴い製氷個室1a上部の孔孔から空気を追い出しながら、最終的に製氷部1は水没する。この状態で製氷が開始されることで、製氷部1内部及び製氷水の接している製氷部1の外周に氷が形成される。
【0009】
次に、製氷完了後は水皿開放手段7bにより、水皿5及び凍り案内板6は開状態となる。この状態で除氷が行われることで、製氷部1から落下した氷は凍り案内板6に誘導されて貯氷部へ落下、保存される。
【0010】
【特許文献1】
特開平10−197118号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の製氷機は、まず、噴射式製氷機については、比較的透明度が高く品質の高い氷を生成できるが、水皿に設けられた孔から製氷個室に向けて製氷水を噴出させながら製氷することから、循環ポンプ容量が大きくなるため、コストが高くなるという欠点があった。
【0012】
また、循環ポンプ容量が大きくなるため、循環ポンプ消費電力が高くなるという欠点があった。
【0013】
また、循環ポンプ容量が大きくなるため、製氷負荷が増大するという欠点があった。
【0014】
これに対し、水没セル式製氷機は、循環ポンプを仕様することなく、氷を生成することができることで、コストを安くすることができ、ポンプ消費電力を削減することができるが、静止した製氷水を凍結させるため、透明度が非常に低く、商品価値の乏しい氷しか生成できないという欠点があった。
【0015】
本発明は従来の課題を解決するもので、比較的透明度が高く品質の高い氷を生成でき、さらに循環ポンプの小容量化により、コストダウンが可能な自動製氷機を提供することを目的とする。
【0016】
また、循環ポンプの小容量化により、循環ポンプの消費電力が可能な自動製氷機を提供することを目的とする。
【0017】
また、循環ポンプの小容量化により、製氷負荷の低減が可能な自動製氷機を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、下向きに開口する多数のセルと前記セルに密着した冷却パイプとで構成された製氷部と、前記製氷部の外周を覆うように取付けられた断熱部材と、前記断熱部材の外周を覆うように設けられた給水タンクと、前記給水タンクの下面に配置し離氷時、開動作を行うプレートを備えた自動製氷装置において、前記プレートに攪拌手段を設け、前記給水タンクの水頭を利用して前記セル内部に満たされた水を、前記攪拌手段で攪拌しながら製氷するものであり、氷の脱気及び脱不純物作用を活性化させるという作用を有する。
【0019】
また、請求項2に記載の発明は、下向きに開口する多数のセルと前記セルに密着した冷却パイプとで構成された製氷部と、前記製氷部の外周を覆うように取付けられた断熱部材と、前記断熱部材の外周を覆うように設けられた給水タンクと、前記給水タンクの下面に配置し、離氷時、開動作を行うプレートを備え、前記セルに前記プレートを介して水を送る循環ポンプを備えた自動製氷装置において、前記給水タンクの水頭を利用して前記セル内部に満たされた水を、前記循環ポンプの循環により前記多数のセル内部の水を攪拌しながら製氷する氷の脱気及び脱不純物作用を活性化させるという作用を有する。
【0020】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、給水タンクの水は給水プレートに形成された流路を通って各セルに導かれるものであり、給水プレートと給水タンクの間に流路を構成されるという作用を有する。
【0021】
また、請求項4に記載の発明は、請求項2または請求項3に記載の発明において、給水プレートには、多数のセル毎に前記セル内部に向けて水を噴出する吹出口と、前記吹出口の近傍に給水タンク下面の開口溝に連結された排水口とが設けられているものであり、前記吹出口から前記セル内部に向けて水が噴出し、前記排水口から前記給水タンクに水が流れる流路を構成されるという作用を有す。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による製氷装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0023】
(実施の形態1)
図1は、本発明による製氷装置の実施例1の平面図である。図2は、同実施の形態の側面断面図である。図3は、同実施の形態の正面断面図である。
【0024】
図1,図2、図3に示すように、製氷部10は、熱伝導性のよく、好ましくは表面を耐食処理した材料で、多数のセル11をなすように構成され、上面に冷却管12が接合されている。断熱部材20は、断熱性がよく、変形自由度のある材料が好ましく、製氷部10の外面に密着するように取付けられている。給水タンク30は、断熱部材20の外面を覆うような凸形状部と、この凸形状部の外周を覆うような凹形状部により形成れている。空気抜き管40は、製氷部10の上面に形成された空気抜き孔13を上方向に延長するように設けられ、製氷部10の列方向Aの空気抜き孔13を一体構造で延長するように製氷部10に密着固定されている。
【0025】
給水管50は、市水を給水タンク30内に供給するために給水タンク30の上方に設けられており、この給水管50の途中には電磁弁60が設置されている。給水プレート70は、給水タンク30の下面に密着し閉じる閉位置及び開く開位置の間を、回転中心100を中心にして回動自在に配設されている。循環ポンプ80は、給水タンク30内の水を給水プレート70を介してセル11内部に循環させる。
【0026】
給水タンク30の外周壁の頂上31は少なくとも製氷部頂上面13より高い位置にあり、また、給水タンク30の凹形状部の底面には凸形状部の外周に複数の開口溝32が形成されている。さらに、底面下部の全周にはシール部材33が設けられている。このシール部材33の材料としては、耐久性が高いシリコンが適しており、硬度は10°〜40°程度が適している。
【0027】
給水プレート70は、給水タンク30の下面に密着し、シール部材33に当接するベースプレート71と、ベースプレート71の下面に製氷部の列方向Aに対を成すように配置されたヘッダー72と、ヘッダー72の間に製氷部の段数B毎に形成された導管73と、導管73に形成された分岐穴75と、分岐穴75に連結するようにベースプレート71上に形成された吹出口76と、ベースプレート71と所定の間隔をなすように形成されたトッププレート77と、トッププレート77上で吹出口76を中心に形成された排出口78と、ベースプレート71とトッププレート77の間に形成された流路79により構成されている。
【0028】
以上のように構成された自動製氷装置について、以下その動作を図4、図5、図6、図7を参照して説明する。
【0029】
まず、第1ステップでは、電磁弁60が開となり、給水管50を通して給水タンク30内に水が給水される。この時、給水タンク30内の水は複数の開口溝32を通してセル11内部の水位121が給水タンクの水位(水頭)120とほぼ同レベルを維持しながらセル11内部に注水される。この時セル11内部の空気は空気抜き管40を通して大気に放出される。この給水は、水位120がセルトップ位置13を上回った時点で終了される。
【0030】
次に、第2ステップでは、循環ポンプ80が起動して、給水タンク30内の水が配管90を通して給水プレート70の吹出口76から、セル11内部に噴出される。さらに、噴出された水は排出口78から流路79を通って複数の開口溝32より給水タンク30内に戻される。この時、冷却管12内に冷却用の冷媒が流れることで、セル11壁面より氷が成長してゆく。
【0031】
次に、第3ステップでは、製氷部の表面温度をサーミスタ14により検出し、この温度が第一温度帯になった場合製氷を完了して離氷を行う。この時、循環ポンプ80を停止して、給水プレート70は回転軸100を中心にして第二位置に向けて回動する。同時に、冷却管12内にホットガスが流れ、セル11壁面の氷を溶かす。解氷が進み、セル11壁面の氷の融解により下方に落下した氷が給水プレート70のトッププレート71に誘導されて下部のストッカ−に落下保存される。
【0032】
次に、第4ステップでは、製氷部の表面温度をサーミスタ14により検出して、第二温度帯になった場合、給水プレート70は回転軸100を中心にして第一位置に向けて回動して初期状態に復帰する。
【0033】
したがって、給水タンクの底部に設けられた開口溝32と、給水プレート70の流路79が、第一位置において連結されることとなり、給水タンク30に市水が供給された場合、セル11内部への注水が同時に実現できる。
【0034】
さらに、給水タンクの底部に設けられた開口溝32と、給水プレート70の流路79が、第一位置において連結されることにより、給水タンク30と循環ポンプ80と配管90と給水プレート70とセル11内部と給水タンク30の間で循環経路が形成されることになり、吹出口76からの噴流によりセル11内部の水の攪拌が実現できる。
【0035】
以上のように、下向きに開口する多数のセル11とセル11の外壁に接合された冷却パイプ12とで構成された製氷部10と、製氷部10の外周を覆うように取付けられた断熱部材20と、断熱部材20の外周を覆うように設けられた給水タンク30と、断熱部材20を貫通するようにセル11上部に設けられた空気抜き管40と、給水タンク30の下面に密着し閉じる第一位置及び開く第二位置の間を、回転中心100を中心として、回動自在に配設され、製氷サイクル中には第一位置にあって、除氷サイクル中には第二位置にある給水プレート70と、給水タンク30に具備されて給水タンク30内の水を給水プレート70を介して多数のセル11内部に送る循環ポンプ80と、循環ポンプ80と給水プレート70を接続する配管90と、給水タンク30内に市水を給水する給水管50と、給水管50の途中に設けられた電磁弁60とから構成され、給水タンクの底部に設けられた開口溝32と、給水プレート70の流路79が、第一位置において連結され、循環ポンプの動力を使うことなくセル11内に注水することができるので、従来の噴水式製氷方式に比べて循環ポンプの小容量化が実現できる。
【0036】
さらに、給水タンクの底部に設けられた開口溝32と、給水プレート70の流路79が、第一位置において連結されることにより、給水タンク30と循環ポンプ80と配管90と給水プレート70とセル11内部と給水タンク30の間で循環経路が形成されることとしたので、吹出口76からの噴流でセル11内部に生じる水の攪拌により、従来の水没セル式の製氷方式に比べて比較的透明な氷の生成が実現できる。
【0037】
さらに、給水された水全体が循環されることにより、製氷時における給水中の硬度上昇の防止が実現できる。
【0038】
(実施の形態2)
図8は、本発明の実施の形態2による製氷装置の側面断面図である。
【0039】
図8において、給水プレート170は、給水タンク30の下面に密着し、シール部材33に当接するベースプレート171と、ベースプレート71の下面の一端に配置されたヘッダー172と、ヘッダー172に形成された貫通部173と、ベースプレート上で、かつ第一位置においてセルの中心位置近傍に列方向A全体に上向きに突き出した複数の突起174と、複数の突起174間で、上面が水平になるように形成された複数の誘導プレート175と、ヘッダー172の他端に形成された流路176で構成されている。
【0040】
給水タンク30の下面の開口溝32は、第一位置において、流路176に連結するように形成されている。
【0041】
本実施の形態は、実施の形態1による製氷装置に対して流路構成を変更したものである。
【0042】
したがって、給水タンクの底部に設けられた開口溝32と、給水プレート170の流路176が、第一位置において連結されることとなり、給水タンク30に市水が供給された場合、セル11内部への注水が同時に実現できる。
【0043】
さらに、給水タンクの底部に設けられた開口溝32と、給水プレート170の流路176が、第一位置において連結されることにより、給水タンク30と循環ポンプ80と配管90と給水プレート70とセル11内部と給水タンク30の間で循環経路が形成されることになり、突起174により誘導されて上方向に流れる吹出し流れと、突起174と誘導プレート175により下向きに流れる吸い込み流れにより、セル11内を上下方向に蛇行する流れが形成されることにより11内部の水の攪拌が実現できる。
【0044】
以上のように構成された自動製氷装置について、以下その動作を図8の側面断面図を参照して説明する。
【0045】
下向きに開口する多数のセル11とセル11の外壁に接合された冷却パイプ12とで構成された製氷部10と、製氷部10の外周を覆うように取付けられた断熱部材20と、断熱部材20の外周を覆うように設けられた給水タンク30と、断熱部材20を貫通するようにセル11上部に設けられた空気抜き管40と、給水タンク30の下面に密着し閉じる第一位置及び開く第二位置の間を、回転中心100を中心として、回動自在に配設され、製氷サイクル中には第一位置にあって、除氷サイクル中には第二位置にある給水プレート170と、給水タンク30に具備されて給水タンク30内の水を給水プレート170を介して多数のセル11内部に送る循環ポンプ80と、循環ポンプ80と給水プレート170を接続する配管90と、給水タンク30内に市水を給水する給水管50と、給水管50の途中に設けられた電磁弁60とから構成され、給水タンクの底部に設けられた開口溝32と、給水プレート170の流路176が、第一位置において連結され、循環ポンプの動力を使うことなく、セル11内に注水できるので、従来の噴水式製氷方式に比べて循環ポンプの小容量化が実現できる。
【0046】
さらに、給水タンクの底部に設けられた開口溝32と、給水プレート170の流路176が、第一位置において連結されることにより、給水タンク30と循環ポンプ80と配管90と給水プレート70とセル11内部と給水タンク30の間で循環経路が形成されることになり、突起174により誘導されて上方向に流れる吹出し流れと、突起174と誘導プレート175により下向きに流れる吸込み流れにより、セル11内を上下方向に蛇行する流れを形成したので、従来の水没セル式の製氷方式に比べて比較的透明な氷の生成が実現できる。
【0047】
さらに、給水された水全体が循環されることにより、製氷時における給水中の硬度上昇の防止が実現できる。
【0048】
(実施の形態3)
図9は、本発明の実施の形態3による製氷装置の側面断面図である。
【0049】
図9において、プレート270は、給水タンク30の下面に密着し、シール部材33に当接するベースプレート271と、製氷部10の下面に近接するようにベースプレート271と所定の距離を隔てて配置されたトッププレート272と、ベースプレート271とトッププレート272の間に形成された流路273と、流路273内で製氷部の列方向A全体に配置された回転翼形の攪拌手段200で構成されている。
【0050】
給水タンク30の下面の開口溝32は、第一位置において、流路273に連結するように形成されている。
【0051】
本実施の形態は、実施の形態1による製氷装置に対してプレート270に攪拌手段200を形成したものである。
【0052】
したがって、給水タンクの底部に設けられた開口溝32と、プレート270の流路273が、第一位置において連結されることとなり、給水タンク30に市水が供給された場合、セル11内部への注水が同時に実現できる。
【0053】
さらに、攪拌手段200の回転により、攪拌手段200の回転により生じる流れにより、主にセル11内部と流路273に噴流が生じることにより、セル11内部の水の攪拌が実現できる。
【0054】
以上のように構成された自動製氷装置について、以下その動作を図9の側面断面図を参照して説明する。
【0055】
下向きに開口する多数のセル11とセル11の外壁に接合された冷却パイプ12とで構成された製氷部10と、製氷部の外周を覆うように取付けられた断熱部材20と、断熱部材20の外周を覆うように設けられた給水タンク30と、断熱部材20を貫通するようにセル11上部に設けられた空気抜き管40と、給水タンク30の下面に密着し閉じる第一位置及び開く第二位置の間を、回転中心100を中心として、回動自在に配設され、製氷サイクル中には第一位置にあって、除氷サイクル中には第二位置にあるプレート270と、プレート270に設けられた攪拌手段200と、給水タンク30内に市水を給水する給水管50と、給水管50の途中に設けられた電磁弁60とから構成され、給水タンク30の底部に設けられた開口溝32と、プレート270の流路273が、第一位置において連結され、循環ポンプの動力を使うことなく、セル11内に注水するので、従来の噴水式製氷方式に比べて循環ポンプの小容量化が実現できる。
【0056】
さらに、プレート270の流路273に、攪拌手段200を形成したので、従来の水没セル式の製氷方式に比べて比較的透明な氷の生成が実現できる。
【0057】
なお、本実施の形態において、攪拌手段200は、回転翼形の攪拌手段を採用したが、攪拌手段200は往復型の翼を、セル11内部の水を攪拌するように配置することでも同様の効果が得られる。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に記載の発明は、セル11内部に注水された水を、プレートの流路内に形成された攪拌手段で攪拌しながら製氷するので、比較的透明な氷を生成できる。
【0059】
また、請求項2に記載の発明は、給水タンクとセル内部の間に循環経路を形成して、循環によりセル内部の水を攪拌しながら製氷するので、給水中の硬度の上昇を防いで比較的透明な氷を生成できる。
【0060】
さらに、給水タンクとセル内部の間に循環経路を形成して、循環によりセル内部の水を攪拌しながら製氷することで、循環ポンプを小容量化したので、循環ポンプのコストダウンができる。
【0061】
さらに、給水タンクとセル内部の間に循環経路を形成して、循環によりセル内部の水を攪拌しながら製氷することで、循環ポンプを小容量化したので、省エネができる。
【0062】
さらに、給水タンクとセル内部の間に循環経路を形成して、循環によりセル内部の水を攪拌しながら製氷することで、循環ポンプを小容量化したので、熱負荷を低減して製氷時間を短縮できる。
【0063】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2の発明における給水タンクの下面に開口溝を形成したので、給水タンクの水頭によりセル内部に注水できる。
【0064】
また、請求項4に記載の発明は、請求項2または請求項3の発明における給水プレートを、ポンプの吐出側に連結された吹出口と、吹出口の近傍に給水タンクに通じる排水口で構成したので、給水タンクとセル内部の水を循環できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による製氷装置の実施例1の平面図
【図2】本発明による製氷装置の実施例1の側面断面図
【図3】本発明による製氷装置の実施例1の正面断面図
【図4】本発明による製氷装置の実施例1の給水時の動作図
【図5】本発明による製氷装置の実施例1の製氷時の動作図
【図6】本発明による製氷装置の実施例1の離氷時の動作図
【図7】本発明による製氷装置の実施例1の初期状態復帰時の動作図
【図8】本発明による製氷装置の実施例2の側面断面図
【図9】本発明による製氷装置の実施例3の側面断面図
【図10】従来の水没セル式の製氷部の側面断面図
【符号の説明】
10 製氷部
11 製氷セル
12 冷却パイプ
20 断熱部材
30 給水タンク
32 開口溝
50 給水管
60 電磁弁
70 給水プレート
78 吹出口
79 排出口
80 循環ポンプ
90 配管
100 回転中心
170 給水プレート
200 攪拌手段
270 プレート

Claims (4)

  1. 下向きに開口する多数のセルと前記セルに密着した冷却パイプとで構成された製氷部と、前記製氷部の外周を覆うように取付けられた断熱部材と、前記断熱部材の外周を覆うように設けられた給水タンクと、前記給水タンクの下面に配置し離氷時、開動作を行うプレートを備えた自動製氷装置において、前記プレートに攪拌手段を設け、前記給水タンクの水頭を利用して前記セル内部に満たされた水を、前記攪拌手段で攪拌しながら製氷することを特徴とする透明氷の自動製氷装置。
  2. 下向きに開口する多数のセルと前記セルに密着した冷却パイプとで構成された製氷部と、前記製氷部の外周を覆うように取付けられた断熱部材と、前記断熱部材の外周を覆うように設けられた給水タンクと、前記給水タンクの下面に配置し、離氷時、開動作を行うプレートを備え、前記セルに前記プレートを介して水を送る循環ポンプを備えた自動製氷装置において、前記給水タンクの水頭を利用して前記セル内部に満たされた水を、前記循環ポンプの循環により前記多数のセル内部の水を攪拌しながら製氷することを特徴とする透明氷の自動製氷装置。
  3. 給水タンクの水は給水プレートに形成された流路を通って各セルに導かれることを特徴とする請求項1または2に記載の透明氷の自動製氷装置。
  4. 給水プレートには、多数のセル毎に前記セル内部に向けて水を噴出する吹出口と、前記吹出口の近傍に給水タンク下面の開口溝に連結された排水口とが設けられていることを特徴とする請求項2または3に記載の透明氷の自動製氷装置。
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