JP2005134019A

JP2005134019A - 縦型製氷機の製氷部

Info

Publication number: JP2005134019A
Application number: JP2003369484A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Kawasumi; 政明川隅
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2005-05-26

Abstract

【課題】低廉なコストで製氷能力を向上し得る縦型製氷機の製氷部を提供する。
【解決手段】両製氷室１０,１０の裏面間には、２本の冷却管１２,１２が密着的に挟持固定され、製氷運転時に両冷却管１２,１２中に冷媒を供給して製氷室１０,１０を強制冷却すると共に、除氷運転に際してホットガスを供給して製氷室１０,１０を加熱するよう構成される。両製氷室１０,１０の裏面間に冷却管１２,１２を当接するよう挟んだ状態で、両製氷室１０,１０の間に画成される空間部分には、シリコン材料からなるモールド材２２が充填されて、該モールド材２２により冷却管１２,１２が覆われている。
【選択図】図１

Description

この発明は、裏面を対向させた一対の製氷部材の間に冷却管を配設した縦型製氷機の製氷部に関するものである。

所要形状の氷塊を連続的に製造する自動製氷機では、その製氷方式として多数の型式が提案され、用途に応じて適宜の方式が採用されている。その一つの方式として、銅等の熱伝導率に優れる材料で形成した一側方に開放する箱状本体の内部に、縦横に設けた仕切板により横方向に開口する複数の製氷小室を画成した一対の製氷部材を、その裏面同士を対向するよう配置した製氷部を有するものが提案されている。この縦型製氷機では、両製氷部材の裏面間に、蛇行状に屈曲された冷却管が密着固定されており、製氷運転に際しては該冷却管中に冷凍装置から冷媒を供給して製氷部材を強制冷却し、除氷運転に際しては該冷凍装置からホットガスを冷却管に供給すると共に、両製氷部材の裏面間に常温の除氷水(水道水)を流して製氷部材を加熱するよう構成される。

しかし、前記除氷水として用いる水道水の温度は、外気温によって変化し、例えば冬期のように水温が低くなると除氷効果が低下するばかりでなく、前記冷却管を流れるホットガスの温度を下げてしまい、その結果として除氷運転に要する時間が長くなり、水道水(除氷水)の消費量が大幅にアップしてランニングコストが嵩む難点が指摘される。また除氷運転が長くなることで、製氷−除氷サイクルも必然的に長くなり、製氷能力が低下する原因となる。

ここで、除氷水として使用される水道水の硬度が高い場合、該水に含まれるカルシウムが冷却管や製氷部材の裏面に経時的に付着して成長し、除氷水の流れが阻害される。しかし、製氷部材の裏面間の隙間は狭く(冷却管の管径と同じ)、付着物を除去する作業は不可能である。従って、製氷部材の裏面間の隙間が付着物で塞がれてしまい、除氷水が周囲に流れ出す等、水漏れが発生する問題を招く。また洗浄が困難なため、製氷部材の裏面間が不衛生となるおそれもある。

そこで、前後両側に製氷面を有すると共に、両製氷面の間に冷媒通路が設けられる製氷基板を一体に押出成形することで、両製氷面の間に隙間を形成しない製氷部が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
実開昭６２−２０４２５９号公報

しかし、特許文献１の技術では、製氷小室を画成するための横仕切板が製氷基板に一体成形されているため、製造する氷塊のサイズを変更する場合は、そのサイズに合った金型が必要となる。すなわち、氷塊のサイズ毎に高価な金型が必要となり、製造コストが嵩む難点がある。また、製氷基板とは別体で形成された縦仕切板を前記横仕切板に嵌合固定するための嵌合溝等の機械切削加工に、コストが掛かる問題も指摘される。

更に、製氷部に形成された冷媒通路の両端をシールしたり、該冷媒通路に冷凍装置と連通するための配管を溶接する必要があり、シール不良や溶接不良等によってガス漏れが発生するおそれがある。

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課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、低廉なコストで製氷能力を向上し得る縦型製氷機の製氷部を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る縦型製氷機の製氷部は、
対向配置した一対の製氷部材の裏面間に、冷凍装置から導出した冷却管を配設した縦型製氷機の製氷部において、
前記一対の製氷部材の裏面間に、モールド材を充填して前記冷却管を覆うよう構成したことを特徴とする。

請求項１の発明に係る縦型製氷機の製氷部によれば、一対の製氷部材の裏面間にモールド材を充填するだけの簡単な作業で製造し得るから、金型等の高価な製造設備を必要とせず、製造コストを低廉に抑えることができる。また、冷媒通路をシールしたり溶接により管を接続する等の作業は不用であり、ガス漏れの発生は殆どない。更に、製氷部材は、低廉な装置で実施し得るプレス打ち抜き加工により形成し得るから、加工コストが嵩むのを抑えることができる。

請求項２の製氷部では、モールド材としてシリコン材料を用いたから、製氷−除氷サイクルに伴う冷却管の収縮・膨張に応じてモールド材(シリコン材料)も収縮・膨張し、両者の境界面が剥離したり亀裂が発生することはなく、耐久性に優れている。また、一対の製氷部材の裏面間へのモールド材(シリコン材料)の充填作業は簡単で短時間で行ない得る利点がある。更に、シリコン材料は断熱性に優れているから、モールド材(シリコン材料)で両製氷部材間の隙間を埋めて冷却管を覆うことで、冷却管と製氷部材との高い熱交換効率が達成され、製氷能力が向上する。

請求項３の製氷部では、モールド材として熱伝導率の高い錫を用いたから、両製氷部材間の隙間がモールド材(錫)で埋められることで、冷却管の熱がモールド材(錫)を介して製氷部材の全体に効率的に伝達され、両製氷部材の全体が効率的かつ均一に冷却または加熱される。すなわち、熱エネルギー効率が高くなって、製氷能力が向上する。

次に、本発明に係る縦型製氷機の製氷部につき、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、本発明の実施例に係る縦型製氷機の主要製氷機構を、製氷状態で概略的に示すものである。図１において、所要寸法の多数の角氷(氷塊)を製造する製氷機構は、横方向に開口する複数の製氷小室１０ａを有し、その裏面側(製氷小室１０ａの開口側とは反対側)が対向するよう略垂直(縦向き姿勢)に配置した一対の製氷室(製氷部材)１０,１０と、両製氷室１０,１０の裏面間に配設された複数(実施例では２本)の冷却管１２,１２(図２参照)と、各製氷室１０の表面側(製氷小室１０ａの開口側)に対して近接・離間可能な水皿１４とから基本的に構成される。なお、一対の製氷室１０,１０と、両製氷室１０,１０に挟持される冷却管１２,１２とから製氷部が構成されている。

前記製氷室１０,１０は、縦型製氷機の本体枠１６に対し、前記製氷小室１０ａの開口側の面と平行な幅方向を前後方向に揃えた姿勢で、略垂直に配設されている。各製氷室１０は、良好な熱伝導率を有する金属(例えば銅)を材質とする略箱形状に形成され、内部に複数の縦仕切板１８および横仕切板２０を配設することで、複数の製氷小室１０ａが画成される(図３参照)。なお、前記横仕切板２０は、前記製氷小室１０ａの奥側から開口側に向かうにつれて鉛直方向下向きに傾斜するよう形成してある。また、縦横の仕切板１８,２０における表面側の端部は、製氷室１０の表面端より所定長さだけ内側に位置し、各製氷小室１０ａ中に生成された角氷を表面側に生成される氷層によって相互に連結するよう構成してある。

前記両製氷室１０,１０の裏面間には、図２に示す如く、２本の冷却管１２,１２が密着的に挟持固定され、製氷運転時に両冷却管１２,１２中に図示しない冷凍装置から冷媒を供給して前記製氷室１０,１０を強制冷却すると共に、除氷運転に際して該冷凍装置からバイパスさせたホットガスを供給して製氷室１０,１０を加熱するよう構成されている。各冷却管１２は、上下方向に延在する直線部１２ａとＵ字状に折曲形成されたベンド部１２ｂとが反復する蛇行状に形成されて、そのベンド部１２ｂが上下に位置するよう製氷室１０の裏面側に配置される。また両冷却管１２,１２は、製氷室１０の幅方向に並列に配設されると共に、冷凍装置から供給される冷媒およびホットガスの入口が製氷室１０における幅方向の前あるいは後側の端部側に設定されている。すなわち、前側に位置する冷却管１２の入口は、製氷室１０の前側に位置し、また後側に位置する冷却管１２の入口は、製氷室１０の後側に位置し、両冷却管１２,１２に供給される冷媒およびホットガスは、製氷室１０の前後両端部側から幅方向の中央部に向けて流れるようになっている。

なお、前記各製氷室１０は、その本体および各仕切板１８,２０を、夫々銅板をプレス打抜き加工で形成し、組立てられている。

図３に示す如く、前記両製氷室１０,１０の裏面間に冷却管１２,１２を当接するよう挟んだ状態で、両製氷室１０,１０の間に画成される空間部分には、シリコン材料からなるモールド材２２が充填されて、該モールド材２２により冷却管１２,１２が覆われている。実施例では、図２に示すように、製氷室１０に当接している冷却管１２,１２における直線部１２ａの全体が、モールド材２２により覆われ、該冷却管１２,１２の熱が無駄に大気中に放出されるのを防止するよう構成される。なお、モールド材２２としては、シリコン材料に限定されるものでなく、製氷−除氷サイクルに伴う温度変化に耐えることができると共に、食品衛生法に適合するものであればよい。

前記両製氷室１０,１０の表面側(製氷小室１０ａの開口側)には、図示しない開閉装置に支持されて平行移動可能な前記水皿１４,１４が夫々臨んでいる。各水皿１４は、氷が氷結し難い材料(例えば合成樹脂)を材質として、製氷室１０における全ての製氷小室１０ａを覆い得る寸法の平板状に形成されると共に、製氷小室１０ａを閉成する表面(氷塊氷結面)は平坦に設定されている。そして、各水皿１４は、前記製氷室１０の表面側に近接する製氷位置と、該製氷室１０の表面側から離間する開放位置との間を、前記開閉装置により縦向き姿勢のまま平行に進退移動されるようになっている。

前記製氷機構の下方には、図１に示す如く、前記製氷水タンク２４が配設され、該タンク２４中に貯留されている所要量の製氷水は、循環ポンプＰを介して各水皿１４の裏面下部に配設されて幅方向に延在する供給管２６に供給されるよう構成される。この供給管２６からは複数の分配管２８が並列に導出されており、前記水皿１４における各製氷小室１０ａと対応する位置に形成された通孔(図示せず)が該分配管２８と連通している。そして、製氷運転に際して前記製氷水タンク２４から循環ポンプＰを介して分配管２８に圧送される製氷水が、各通孔を介して対応の各製氷小室１０ａ中に噴射可能に構成される。

前記各水皿１４の後面側上部には、給水管(図示せず)を介して外部水道系に接続する除氷水散水管３０が配設されており、該給水管を介して常温の水道水(除氷水)が除氷水散水管３０に供給されるよう構成してある(図１参照)。また、前記除氷水散水管３０には複数の散水孔(図示せず)が穿設されており、除氷運転に際して、除氷水散水管３０に供給された除氷水が、各散水孔を介して水皿１４の裏面に供給され、水皿１４からの角氷の剥離を効率的に行なうよう構成される。

前記水皿１４の下端には、図１に示す如く、該水皿１４と一体的に移動する樋部材３２が配設され、水皿１４の表面側や裏面側を流下する製氷水や除氷水を、該樋部材３２で回収して前記製氷水タンク２４に案内するよう構成される。なお、前記樋部材３２の下方には、図示しない貯氷庫に連通する氷通過口３４が形成されており、常には樋部材３２で氷通過口３４が閉塞されて、該氷通過口３４を介して貯氷庫に製氷水が流入するのを防止している。そして、前記水皿１４が開閉装置により開放位置に移動した際に前記氷通過口３４が開放されて、該水皿１４から落下剥離する角氷が、該氷通過口３４を介して貯氷庫に放出されるようになっている。

〔実施例の作用〕
次に、実施例に係る縦型製氷機の製氷部の作用につき説明する。製氷運転に際し、図１に示す如く、両水皿１４,１４は、製氷室１０,１０の表面側に近接する製氷位置に臨み、各製氷小室１０ａが水皿１４で閉成された状態となっている。前記冷凍装置の運転により、両製氷室１０,１０の裏面側に配設された２本の冷却管１２,１２に夫々冷媒が循環供給され、両製氷室１０,１０の冷却がなされる。この場合に、冷却管１２,１２を複数としたことで、各冷却管１２の長さを短かくすることができ、これにより管路抵抗が小さくなって冷却能力が向上する。なお、製氷室１０,１０の裏面間に配設されている冷却管１２,１２は、断熱性に優れるモールド材２２により覆われているから、冷却管１２,１２と両製氷室１０,１０との熱交換効率が向上し、より効率的に製氷室１０,１０は冷却される。また前記循環ポンプＰの運転により、前記製氷水タンク２４からの製氷水は各分配管２８にポンプ圧送され、前記通孔を介して各製氷室１０の各製氷小室１０ａ中に向けて噴射供給される。

噴射された製氷水は、製氷小室１０ａの内壁面に接触して冷却され、該製氷小室１０ａ中で氷結することなく開口から流出する未氷結水は、前記水皿１４の図示しない戻り孔から該水皿１４の裏面側に流出して流下し、前記樋部材３２を介して製氷水タンク２４に戻されて再度の循環に供される。そして製氷水の循環が反復される内に、製氷小室１０ａ中で製氷水の一部が氷結して氷層が形成され始め、最終的に該製氷小室１０ａの内部形状に対応する角氷が生成される。前述した如く、製氷小室１０ａを画成する仕切板１８,２０における表面側の端部は、製氷室１０の表面端より所定長さだけ内側に位置しているから、各製氷小室１０ａ中に生成された角氷は表面側に生成される氷層によって相互に連結すると共に、水皿表面に氷結付着する。

前記角氷の製造が完了すると、前記循環ポンプＰが停止されて、製氷水の循環供給を停止する。また冷凍装置の弁切換えにより両冷却管１２,１２にホットガスが供給され、製氷室１０,１０の加温がなされて、各製氷小室１０ａの内壁面と角氷との氷結面の融解を開始する。この場合においても、前記冷却管１２,１２は断熱性に優れているモールド材２２により覆われているから、ホットガスの熱が無駄に大気中に放出されることなく、製氷室１０,１０を加熱して短時間で角氷との氷結面を融解することができる。

前記冷却管１２,１２へのホットガスの供給により各製氷室１０が加温され、各製氷小室１０ａに対する角氷の固着力が低下すると、前記各水皿１４に角氷群が氷結したまま、該水皿１４は前記開閉装置により製氷室１０から分離して各製氷小室１０ａから角氷が取出される。

前記水皿１４が開放位置に到来すると、外部水道系に接続する前記除氷水散水管３０への給水を開始する。除氷水散水管３０に供給された除氷水(常温の水道水)は、各散水孔を介して水皿１４の裏面側に散水され、これにより水皿１４が加熱されてその表面側に氷結している角氷群との氷結力が低下する。なお、水皿裏面を流下する除氷水は、前記樋部材３２を介して製氷水タンク２４に回収される。そして、前記各水皿１４と角氷群との氷結力が或る程度解除されると、該角氷群は自重落下し、前記氷通過口３４を介して貯氷庫に落下貯留される。また、水皿１４から角氷群が剥離落下すると、前記開閉装置により水皿１４は製氷位置に復帰して製氷運転が再開される。

実施例の縦型製氷機では、除氷運転に際して前記両製氷室１０,１０の裏面間に除氷水を供給しないので、除氷水の消費量を大幅に低減することができ、ランニングコストを抑えることが可能となる。また、除氷水を両製氷室１０,１０の裏面間に流さないから、該水に含まれているカルシウムが付着成長することに起因するトラブルは発生しない。更に、外気温によって温度が変化する除氷水が冷却管１２,１２に接触しないから、ホットガスの温度が低下することはなく、よって除氷運転に要する時間は短かくなり、製氷能力が向上する。なお、両製氷室１０,１０の裏面間には隙間がないから、汚れが付着することもなく、常に衛生的に保つことができる。

前記各製氷室１０はプレス打ち抜き加工により形成されるから、高価な金型を用いる場合に比べ、製造コストを大幅に低減することができる。また、従来のように冷媒やホットガスの経路をシールしたり溶接する必要はないので、シール不良や溶接不良に起因するガス漏れが発生することはない。

〔変更例〕
実施例では、モールド材としてシリコン材料を用いる場合で説明したが、錫を用いることもできる。すなわち、錫からなるモールド材を、両製氷室の裏面間に画成される空間部分に充填し、該モールド材により冷却管の略全体を覆う。この場合は、冷却管の熱がモールド材を介して両製氷室の全体に効率的に伝達され、該製氷室の効率的かつ均一な冷却および加熱が達成され、製氷能力が向上する。また実施例では、一対の製氷室の裏面間に２本の冷却管を配設したが、１本あるいは３本以上の冷却管を配設したものであってもよい。更に、製氷部材としては、表面側に製氷小室が形成されるものに限定されず、該表面に製氷水を流下供給することで板状の氷塊を生成するものであってもよい。なお、製氷小室が形成されている製氷部材あるいは製氷小室のない製氷部材の何れの場合であっても、実施例のように一対の製氷部材で冷却管を挟持固定する構成に限らず、各製氷部材の裏面に夫々冷却管を配設し、両冷却管の間に空間が存在する構成において、両製氷部材の裏面間にモールド材を充填して両冷却管を覆うようにしてもよく、この場合にも実施例と同様の作用効果を奏する。

本発明の実施例に係る製氷部を採用した縦型製氷機の概略構成を示す縦断正面図である。実施例に係る製氷室および冷却管を示す側面図である。実施例に係る製氷室および冷却管の一部を示す横断平面図である。

符号の説明

１０製氷室(製氷部材)，１２冷却管，２２モールド材

Claims

対向配置した一対の製氷部材(10,10)の裏面間に、冷凍装置から導出した冷却管(12)を配設した縦型製氷機の製氷部において、
前記一対の製氷部材(10,10)の裏面間に、モールド材(22)を充填して前記冷却管(12)を覆うよう構成した
ことを特徴とする縦型製氷機の製氷部。
前記モールド材(22)は、シリコン材料である請求項１記載の縦型製氷機の製氷部。
前記モールド材(22)は、錫である請求項１記載の縦型製氷機の製氷部。