JP2005049028A - 製氷機の製氷部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の氷着部を冷却パイプに一体的に成形することによって、組付け加工数を低減して製造コストを低廉に抑えると共に、製氷サイクルを短縮する。
【解決手段】貯氷庫１８の内部上方に配設される製氷ユニット２０は、製氷水を所定レベルで貯留する水皿２２と、この製氷水中に浸漬される複数の氷着部２４を一体的に突出成形して垂下させた冷却パイプ２６を備える。冷却パイプ２６は冷凍系に接続され、製氷運転に際して冷媒が循環供給されると共に、除氷運転に際してはホットガスが循環供給される。前記複数の氷着部２４は、液圧加工により冷却パイプ２６に一体的に成形され、該パイプ２６に供給される冷媒まはたホットガスは、氷着部２４内にも直接流通する。
【選択図】図１

Description

この発明は、製氷機の製氷部構造に関し、更に詳細には、冷却パイプに複数の氷着部を一体成形した製氷機の製氷部構造に関するものである。

氷塊を連続的に多数製造する製氷機として、水皿中に製氷水を所要レベルで貯留し、上面に冷却パイプを配設した製氷基板の下面に突設垂下した氷着部を、製氷水中に浸漬させることにより、該氷着部の周りに逆ドーム状の氷塊を形成させるよう構成した簡易型の製氷機が知られている。このような製氷機において、製氷基板と氷着部とは、製氷基板に穿設した取付孔に、氷着部に形成した突部を挿入した状態で、プレス加工により双方に傷を付ける形でカシメて取付けるよう構成されている。しかる後、この接合部分に溶融メッキを施して固定強度を高めるようになっている。

前記製氷機では、製氷基板の取付孔に氷着部の突部を挿入した後にカシメることにより両者を取付けているから、取付孔の内径は突部の外径よりも僅かに大きく設定され、両者の間に所要の隙間が存在している。このように取付孔と突部との間に生じている狭い隙間には、前記メッキ処理工程においてメッキ材は入り込み難く、接合部に僅かなピンホールが発生することがあった。そして、このようなピンホールが存在する接合部が、製氷時や除氷時の熱衝撃(ヒートショック)を繰返し受けることによって、そのメッキ加工部に亀裂が発生する問題があった。また製氷基板上に溜った製氷水が、メッキ部分の亀裂を介して氷着部の突部と製氷基板の取付孔との隙間に浸入し、この製氷水が氷結する際の体積膨張等によって突部と取付穴との隙間を経時的に拡げ、該氷着部が製氷基板から脱落する問題がある。更に、冷却パイプと氷着部とは製氷基板を介して接続されているために、該冷却パイプを介して供給される冷気あるいは除氷熱等を氷着部に伝導するのに時間が掛かり、製氷および除氷サイクルが長くなってしまう問題も指摘されている。

そこで、前述の問題を回避する手段として、製氷基板と氷着部とを一体構造として、製氷時および除氷時の熱衝撃に起因する氷着部の脱落を無くし、併せて製氷および除氷サイクルを短縮するようにした製氷機の製氷部構造が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
特開平１１−３２５６７４号公報

しかし、前記特許文献１に開示の製氷部構造では、氷着部を一体的に形成した製氷基板と冷却パイプとは、依然としてロー付け加工により接合されているため、両部品の組付け加工が必要となって、製造コストが嵩む難点が指摘される。また、製氷基板と冷却パイプとの接合状態はロー付け処理により略完全ではあるが、材質の違い等に起因して若干の熱伝導ロスを生ずる問題もある。

すなわち本発明は、前述した従来の技術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、氷塊が周囲に形成される複数の氷着部を冷却パイプに一体的に成形することによって、組付け加工数を低減して製造コストを低廉に抑えると共に、製氷サイクルを短縮し得る製氷機の製氷部構造を提供することを目的とする。

前記問題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る製氷機の製氷部構造は、
冷凍系に接続する冷却パイプに、複数の氷着部が液圧加工により一体に突出成形され、前記冷却パイプを流通する冷媒が各氷着部内を直接流通することで冷却された該氷着部の周囲に、所要の氷塊を形成するようにしたことを特徴とする製氷機の製氷部構造。

前記問題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本願の別の発明に係る製氷機の製氷部構造は、
圧縮機や凝縮器等を備える冷凍系に接続する冷却パイプと、該冷却パイプに対して常には水平に配置され、内部に画成した製氷室中に貯留される製氷水に前記冷却パイプに設けた複数の氷着部が浸漬される水皿とからなり、製氷運転時において前記各氷着部の周りに製氷水が氷結して所要の氷塊が形成されるよう構成した製氷機において、
前記複数の氷着部は、前記冷却パイプに液圧加工により一体に突出成形されていることを特徴とする。

本発明に係る製氷機の製氷部構造によれば、冷却パイプに複数の氷着部を液圧加工により一体成形したから、製氷部を構成する部品点数が低減すると共に組付け加工数も低減し、製造コストを低廉に抑えることができる。また構成が簡単であるから、信頼性および耐久性を向上し得る。更に、冷却パイプを流通する冷媒が各氷着部内に直接流通するから、該氷着部の効率的な冷却が達成され、製氷サイクルを短縮することができる。

冷凍系に接続する冷却パイプに、複数の氷着部を液圧加工により一体に突出成形する。そして、冷却パイプを流通する冷媒を、各氷着部内に直接流通することで、該氷着部を効率的に冷却するよう構成する。

次に、本発明に係る製氷機の製氷部構造につき、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。図１は、実施例に係る製氷機を概略的に示す断面図であって、製氷機本体を構成する筐体１０の内部には、圧縮機ＣＭや凝縮器１２等の冷凍機械が収納される機械室１４と、その上方に位置して断熱材で囲われると共に、内部に貯氷室１６を画成した箱状の貯氷庫１８と、この貯氷庫１８の内部上方に配設される製氷ユニット２０とが配置されている。製氷ユニット２０は、図２および図３に関して後述する如く、製氷水を所定レベルで貯留する水皿２２と、この製氷水中に浸漬される複数の氷着部２４を一体的に突出成形して垂下させた冷却パイプ２６を備え、該水皿２２は除氷運転に切換わると所定角度傾動して、氷着部２４に形成された氷塊２７を前記貯氷室１６へ放出し得るようになっている。なお、貯氷庫１８には氷塊放出装置２８が配設され、該装置２８により貯氷室１６に貯留される氷塊２７を外部に放出するよう構成してある。実施例では、冷却パイプ２６と氷着部２４とから製氷部が構成される。

前記貯氷庫１８の前面にカバー体３０が着脱自在に配設され、このカバー体３０の前面側に、図１に示す如く、前記製氷ユニット２０における水皿２２の傾動機構３２，揺動板３４の揺動機構３６および氷塊放出装置２８が纏めて配設されている。そして、各機構３２,３６および装置２８を配設したカバー体３０が１つのユニットとして構成され、これが貯氷庫１８に対して着脱されるようになっている。

前記製氷ユニット２０を構成する水皿２２は、図２に示すように上方に開放する箱状に形成されると共に、その内部に画成した製氷室３８中に所定レベルで製氷水を貯留し得るようになっている。この水皿２２の一側には軸支持部２２ａが一体的に形成され、該軸支持部２２ａは、前記貯氷庫１８の上部に回動自在に枢支されている。また軸支持部２２ａは、前記カバー体３０に配設した傾動機構３２に連結されており、水皿２２は該機構３２により軸支持部２２ａを中心として斜め下方への傾動および斜め上方への復帰をなし得るよう構成されている。なお製氷室３８には、給水管４０を介して所要量の製氷水が供給される。

前記貯氷庫１８の内部上方には、前記複数の金具４２を介して蛇行状に延在する冷却パイプ２６が水平に配設固定され、この冷却パイプ２６は、前記機械室１４中に収納した冷凍系に接続されている。そして、冷却パイプ２６には、製氷運転に際して冷媒が循環供給されると共に、除氷運転に際しては高温冷媒(ホットガス)が循環供給される。この冷却パイプ２６には、図２に示すように、所定間隔で垂下する複数の氷着部２４が、液圧加工により一体的に突出成形されている。この氷着部２４は、油や水等の液体を利用して、冷却パイプ２６の内側に圧力を加えることで、該パイプ２６の一部を膨出成形したものであって、冷却パイプ２６を流通する冷媒(高温冷媒も含む)が各氷着部２４内にも直接流通するよう構成される。なお、各氷着部２４は、その突出端部に向かうにつれて縮径するテーパ状に形成されている。ここで、前記氷着部２４の形状、個数は、製造する氷塊２７の大きさおよび形状等によって適宜変更されるものであり、実施例の如き形状、個数に限定されるものではない。また前記金具４２は、図４に示す如く、下方に開放する略コ字状で所要のバネ性を有するものであり、前記冷却パイプ２６における氷着部２４が形成されていない部位に嵌合されている。

前記冷却パイプ２６に一体形成された複数の氷着部２４は、製氷運転に際して前記水皿２２に貯留した製氷水に浸漬されるようになっている。そして冷凍系の運転により、冷却パイプ２６を流通する冷媒が直接流通することで熱交換がなされ、該氷着部２４は０℃以下に冷却保持される結果として、この氷着部２４の周囲に図３に示すように次第に氷塊２７が形成される。

前記水皿２２における製氷室３８の内部には、前記揺動板３４が揺動自在に配置され、該揺動板３４は、前記カバー体３０に配設した揺動機構３６により上下に揺動駆動されるよう構成されている。この揺動板３４は、製氷運転に際して製氷室３８の内部で上下の揺動を反復して製氷水を常に動かし、透明な氷塊２７を形成させるべく機能する。また揺動板３４は、製氷運転が進行して氷着部２４の周りに氷塊２７が成長し、揺動板３４の上動時に該氷塊２７と接触した際に、揺動機構３６に設けられた図示しない製氷完了検知スイッチをＯＮ作動して製氷ユニット２０での製氷完了を検知する機能も兼ねている。

〔実施例の作用〕
次に、実施例に係る製氷機の製氷部構造の作用につき説明する。電源投入により付勢されている圧縮機ＣＭにより、冷凍系の冷媒循環パイプから冷媒が前記冷却パイプ２６に供給され、該冷媒が前記各氷着部２４内にも直接流通することで、該氷着部２４の冷却が開始される。この氷着部２４は製氷水に浸漬されているために、該氷着部２４の周囲から結氷が開始され、次第に成長して逆ドーム状の氷塊が形成される(図３参照)。すなわち、前記氷着部２４内には冷媒が直接流通するから、該氷着部２４の冷却は効率的になされ、短時間で製氷が完了すると共に、安定してより均一な製氷が可能である。なお、製氷運転の間、前記揺動機構３６により揺動板３４は、製氷室３８における製氷水の中で揺動を反復し、これにより該製氷水を常に動かしている。

前記氷着部２４に完全な氷塊２７が逆ドーム状に形成されると、前記揺動板３４を介して製氷完了検知スイッチがＯＮ作動され、これにより製氷ユニット２０での製氷完了を検出する。すると前記揺動機構３６が停止すると共に、前記傾動機構３２が始動して水皿２２および揺動板３４が斜め下方に傾動し始める。そして水皿２２が所要の傾斜姿勢となった状態で傾動機構３２が停止すると共に、前記冷凍系における弁の切換えにより冷媒に代えてホットガスを前記冷却パイプ２６へ供給する。このとき、前記各氷着部２４内にもホットガスが直接流通するから、該氷着部２４は急速に加温されるに至る。このため氷着部２４と氷塊２７との結合が解除され、当該氷塊２７は自重により落下して前記貯氷室１６中に貯留される。すなわち、除氷運転に際してもホットガスにより氷着部２４は効率的に加温され、短時間で除氷が完了する。

前述したように、冷却パイプ２６と複数の氷着部２４とを一体成形したから、部品点数が少なくなり、組付け加工数を低減して製造コストを低廉に抑えることができる。また冷却パイプ２６から氷着部２４が脱落することはないから、信頼性や耐久性が向上する。更に、氷着部２４には冷媒またはホットガスが直接流通して効率的な熱交換が行なわれるから、製氷および除氷サイクルを短かくして日産製氷能力を向上させることができる。なお、冷却パイプ２６に氷着部２４を液圧加工により一体成形したから、両者の間に接続部はなく、液漏れが発生するおそれもない。

ここで、前記冷却パイプ２６を固定する金具４２は、該パイプ２６を完全に拘束する構成ではないから、金具４２と冷却パイプ２６との接触部で氷が成長しても、該金具４２が自身のバネ性により僅かに変形して、過大な荷重(圧力)が生ずることはない。これにより、冷却パイプ２６が変形するのを防止することができる。なお、前記接触部で成長した氷は、除氷運転に際して融解するから、金具４２はバネ性により元の状態に戻り、冷却パイプ２６を確実に保持することができる。また、前記貯氷庫１８に対する製氷部の取付けも、冷却パイプ２６を金具４２に嵌合するだけの簡単な作業で行なうことができる。

実施例では、水皿に貯留した製氷水に氷着部を浸漬する貯留式製氷機の製氷部構造として説明したが、本願発明はこれに限定されるものではなく、氷着部に対して下方から製氷水を噴射供給する噴射式、あるいは冷却パイプを縦向きに配置すると共に氷着部に上方から製氷水を流下供給する等、各種の製氷機にも採用可能である。また実施例では、除氷運転に際して冷却パイプにホットガスを供給することで氷着部と氷塊との氷結を解除するよう構成したが、冷却パイプにヒータ等の加熱手段を配設し、除氷運転に際して該加熱手段により冷却パイプおよび氷着部を加熱する構成を採用し得る。

本発明の実施例に係る製氷機の概略縦断面図である。 実施例に係る製氷機の製氷ユニットを一部分解した状態で示す概略斜視図である。 製氷が完了した状態の製氷ユニットを示す概略縦断面図である。 実施例に係る冷却パイプと金具とを示す概略縦断面図である。

符号の説明

１２ 凝縮器，２２ 水皿，２４ 氷着部，２６ 冷却パイプ，２７ 氷塊
３８ 製氷室，ＣＭ 圧縮機

Claims (2)

1. 冷凍系に接続する冷却パイプ(26)に、複数の氷着部(24)が液圧加工により一体に突出成形され、前記冷却パイプ(26)を流通する冷媒が各氷着部(24)内を直接流通することで冷却された該氷着部(24)の周囲に、所要の氷塊(27)を形成するようにした
   ことを特徴とする製氷機の製氷部構造。
2. 圧縮機(CM)や凝縮器(12)等を備える冷凍系に接続する冷却パイプ(26)と、該冷却パイプ(26)に対して常には水平に配置され、内部に画成した製氷室(38)中に貯留される製氷水に前記冷却パイプ(26)に設けた複数の氷着部(24)が浸漬される水皿(22)とからなり、製氷運転時において前記各氷着部(24)の周りに製氷水が氷結して所要の氷塊(27)が形成されるよう構成した製氷機において、
   前記複数の氷着部(24)は、前記冷却パイプ(26)に液圧加工により一体に突出成形されている
   ことを特徴とする製氷機の製氷部構造。
   

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