JP2005195259A

JP2005195259A - 自動製氷機

Info

Publication number: JP2005195259A
Application number: JP2004002404A
Authority: JP
Inventors: Shinji Miyazaki; 伸二宮崎
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2024-01-07
Also published as: JP4460898B2

Abstract

【課題】製氷工程および除氷工程における製氷室温度の均一化を図り、効率的な製氷および除氷を行なう。
【解決手段】蒸発管３２は、その冷媒入口部３２ａが、製氷室１６の略中央部に位置するよう配置されると共に、該製氷室１６の中央部から外側に向けて渦巻状となるよう配置され、その冷媒出口部３２ｂが製氷室１６の端部に位置するよう設定される。蒸発管３２は、直管部３２ｃと略９０゜で折曲された折曲部３２ｄとが交互に連結するよう形成されて矩形の渦巻状になると共に、各直管部３２ｃが、製氷室１６の対応する各辺と平行となるよう設定される。蒸発管３２の隣接する直管部３２ｃ,３２ｃの配設ピッチは、外側に向かうにつれて狭くなるよう設定される。
【選択図】図１

Description

この発明は、下方に開口する複数の製氷小室を備えた製氷室の上面に配設した蒸発管に冷媒を循環供給すると共に、前記各製氷小室に製氷水を供給することで、各製氷小室中に氷塊を生成するよう構成した自動製氷機に関するものである。

下向きに開口する多数の製氷小室に製氷水を下方から噴射供給して、角氷(氷塊)を連続的に製造する噴射式の自動製氷機が、喫茶店やレストラン等の施設、その他の厨房で好適に使用されている。この自動製氷機の概略構成を説明すれば、製氷機内に水平に配置した製氷室に、下方に開口する製氷小室が碁盤目状に多数画成されると共に、該製氷室の上面には、冷凍系から導出する蒸発管が密着的に蛇行配置される。また製氷室の直下には、支軸を介して水皿が傾動可能に枢支されると共に、該水皿の下部には所定量の製氷水を貯留する製氷水タンクが一体的に設けられている。

前記自動製氷機では、製氷工程において前記製氷小室を下方から閉成する閉成位置に水皿を保持した状態で、前記蒸発管に冷媒を循環供給して製氷小室を強制的に冷却すると共に、製氷水タンク内の製氷水を、水皿を介して製氷小室に噴射供給することで、該小室内に角氷を生成する。そして、角氷の生成を製氷完了検知手段が検知すると、製氷工程から除氷工程に移行し、前記蒸発管にホットガス(高温冷媒)を循環供給して製氷室を加熱すると共に、開閉機構により水皿を、支軸を中心として斜め下方の開放位置へ傾動して、製氷小室を開放するよう構成される。この除氷工程において、ホットガスの循環供給により各製氷小室と角氷との氷結部が融解し、該角氷は自重により製氷小室から離脱落下し、開放位置の水皿上を滑落してストッカに貯留される。製氷室からの角氷の離脱を除氷完了検知手段が検知することで、除氷工程から製氷工程に移行し、前記開閉機構により水皿が再び閉成位置に復帰するよう構成されている。

なお、前記蒸発管は、製氷室に対して一方の端部側から他方の端部側に向かうように蛇行配置されている(例えば、特許文献１参照)。
特開２００１−２２７８５０号公報

前記蒸発管を循環する冷媒あるいはホットガスは、該蒸発管の入口側においては熱交換を行なう大きな熱量を有しているが、前述した従来の蒸発管の配設構造では、その入口側が製氷室の一端部に位置しているため、冷媒あるいはホットガスが有している大きな熱量は局所的にしか用いられておらず、有効に利用されていないのが実状である。

また、例えば除氷行程において、蒸発管の入口側においては熱量の大きなホットガスにより製氷室は効率的に加熱されるのに対し、出口側においてはホットガスが有している熱量が小さくなるため、製氷室の効率的な加熱がなされず、製氷室全体に温度ムラを生ずる。このため、各製氷小室に生成される角氷を相互に連結して一度に落下させる構成を採用する場合においては、製氷室の一端側(蒸発管の入口側)においては角氷が剥離しているのにも拘わらず、他端側(蒸発管の出口側)においては角氷が固着したままとなり、相互に連結する角氷群が一度に落下せず、氷噛み等の問題を招くおそれがある。

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、製氷工程および除氷工程における製氷室温度の均一化を図り、効率的な製氷および除氷を行ない得るようにした自動製氷機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、本発明に係る自動製氷機は、
下方に開口する複数の製氷小室を備えた製氷室の上面に、冷凍系の蒸発管が密着配置され、製氷工程時には蒸発管に冷媒を循環させて製氷室を強制冷却すると共に、前記各製氷小室に製氷水を供給して各製氷小室中に氷塊を生成し、除氷工程時には蒸発管にホットガスを循環させて製氷室を加熱して各製氷小室と氷塊との氷結部を融解して該氷塊を製氷室から離脱落下するよう構成した自動製氷機において、
前記蒸発管を、前記冷媒およびホットガスの入口側が、前記製氷室の中央部に位置するよう配置したことを特徴とする。

本発明に係る自動製氷機によれば、蒸発管の入口側を製氷室の中央部に配置したから、冷媒やホットガスが有する大きな熱量を有効利用することができる。また、蒸発管を製氷室の中央部から外側に向かう渦巻状に配置したことで、製氷室の全体を略均一に冷却または加熱することができ、製氷および除氷を効率的に行なうことができる。更に、蒸発管における隣り合う直管部の配設ピッチを、外側に向かうにつれて狭くなるよう設定したことで、製氷室の温度をより均一化し得る。

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。

図１は、実施例に係る自動製氷機の製氷室および蒸発管を示し、図２は、自動製氷機の概略構成を示すものである。自動製氷機１０は、製氷機構１２と冷凍機構(冷凍系)１４とから基本的に構成される。製氷機構１２は、下方に開口する複数の製氷小室１６ａを備えた矩形状の製氷室１６と、下部に製氷水タンク２０を一体に備えた水皿１８と、製氷水タンク２０に配設されたポンプモータＰＭとから基本的に構成される。また水皿１８は、その一端部が支軸２２を介して回動可能に軸支されると共に、他端部は開閉機構２４に連繋されており、該開閉機構２４におけるアクチュエータモータＡＭの正逆回転に伴って水皿１８は支軸２２を支点として正逆方向に傾動し、前記製氷小室１６ａを下方から閉成する閉成位置と、該小室１６ａを開放する下方の開放位置とに位置決めされるよう構成されている。

前記冷凍機構１４は、図２に示す如く、圧縮機２６、凝縮器２８、ファンモータＦＭ、膨張弁３０および前記製氷室１６の上面に配設された蒸発管３２等から構成されている。蒸発管３２には、冷凍機構１４の製氷工程では冷媒が循環供給されて製氷室１６の強制冷却を行なうと共に、除氷工程では冷凍系のホットガス弁ＨＶの切換えによりホットガス(高温冷媒)が循環供給されて製氷小室１６ａと角氷(氷塊)との氷結部の融解を促進するよう構成される。また水皿１８の上部には、外部水道系に接続する給水管３４が臨み、該給水管３４にはウォータバルブＷＶが介挿されている。そして、ウォータバルブＷＶは、除氷工程に際して設定時間だけ開弁され、給水管３４から開放位置の水皿１８上に供給された常温の融氷水(水道水)により、該水皿１８上に氷結している氷片を融解させるようになっている。またウォータバルブＷＶは、除氷工程から製氷工程に移行した際に開弁され、この水が水皿１８を介して製氷水タンク２０に貯留されて次回の製氷水として使用されるようになっている。なお、前記製氷機構１２の下方には、該製氷機構１２で製造された角氷を貯留するストッカ３６が配設される。

前記製氷室１６には、コントローラに接続するサーミスタ(何れも図示せず)が配設され、製氷工程に際して該製氷室１６が製氷完了温度まで達したことを該サーミスタが検知したとき、コントローラは製氷工程から除氷工程に移行する制御を行なうよう設定される。また、除氷工程に際して製氷室１６が除氷完了温度まで達したことをサーミスタが検知したときには、コントローラは除氷工程から製氷工程に移行する制御を行なうよう設定されている。

前記蒸発管３２は、図１または図３に示す如く、その冷媒入口部３２ａが、前記製氷室１６の略中央部に位置するよう配置されると共に、該製氷室１６の中央部から外側に向けて渦巻状となるよう配置され、その冷媒出口部３２ｂが製氷室１６の端部(実施例では水皿１８の枢支部とは反対側)に位置するよう設定される。なお、実施例の蒸発管３２は、直管部３２ｃと略９０゜で折曲された折曲部３２ｄとが交互に連結するよう形成されて矩形の渦巻状になると共に、各直管部３２ｃが、製氷室１６の対応する各辺と平行となるよう設定されている。

また、前記蒸発管３２の隣接する直管部３２ｃ,３２ｃの配設ピッチは、外側に向かうにつれて狭くなるよう設定される。すなわち、製氷室１６と熱交換しつつ蒸発管３２を循環する冷媒またはホットガスが有している熱量の変動に応じて直管部３２ｃ,３２ｃの配設ピッチを異ならせることで、冷媒またはホットガスとの熱交換により製氷室１６の全体が略均一に冷却または加熱されるようにしてある。

［実施例の作用］
次に、前述した実施例に係る自動製氷機の作用につき説明する。

前記自動製氷機１０での製氷工程では、前記圧縮機２６、ファンモータＦＭおよびポンプモータＰＭが運転され、前記蒸発管３２への冷媒の循環供給と製氷小室１６ａへの製氷水の循環供給とが行なわれ、製氷小室内には氷が徐々に成長する。前記蒸発管３２に供給される冷媒は、先ず製氷室１６の中央部において製氷小室１６ａと熱交換した後、順次外側の製氷小室１６ａと熱交換を行なった後に冷凍系に帰還する。すなわち、冷媒が有している大きな熱量は、製氷室１６の中央部において広い範囲に亘って有効に利用される。また、蒸発管３２は渦巻状に配置されているから、製氷室１６の全体が略均一に冷却され、各製氷小室１６ａに均等に氷が効率的に生成される。

前記製氷小室１６ａに略完全な角氷が生成され、前記サーミスタが製氷完了温度を検知すると、前記コントローラにより製氷工程から除氷工程へ移行される。すなわち、前記開閉機構２４のアクチュエータモータＡＭが正転駆動され、水皿１８は閉成位置から開放位置へ下降する。またホットガス弁ＨＶが開弁し、前記蒸発管３２にホットガスが循環供給されて製氷室１６が加熱される。更に、ポンプモータＰＭおよびファンモータＦＭへの通電が遮断されて両モータＰＭ,ＦＭが停止する。

前記水皿１８が開放位置に到来すると、前記アクチュエータモータＡＭが停止し、該水皿１８は開放位置に保持される。なお、水皿１８の傾動中にウォータバルブＷＶが開弁し、その間に常温の融氷水が水皿１８に供給され、該水皿１８上に付着している氷片は融解される。

前述したように、蒸発管３２は、その冷媒入口部３２ａが製氷室１６の中央部に位置するよう設定されているから、該蒸発管３２に供給される大きな熱量を有しているホットガスは、製氷室１６の中央部において広い範囲に亘って熱交換することができ、従来のように局所的にのみ用いられる場合に比して熱量は有効に利用される。また、ホットガスと熱交換した熱は、製氷室１６に対して中央部から外側に向けて波紋状に広がるため、製氷室１６の端部においても略均一に加熱される。すなわち、各製氷小室１６ａに生成される角氷を相互に連結して一度に落下させる構成において、全ての製氷小室１６ａに対する角氷との氷結部を均等に融解し得るから、角氷群の製氷室１６からの円滑な離脱落下が達成される。

前記蒸発管３２へのホットガスの循環供給により加熱される製氷室１６の製氷小室１６ａと角氷との氷結部が融解され、該角氷は自重により製氷小室内から離脱落下し、水皿１８を介してストッカ３６に貯留される。製氷室１６から角氷が離脱することで該製氷室１６の温度が上昇し、前記サーミスタが除氷完了温度を検知すると、前記コントローラにより除氷工程から製氷工程へ移行される。すなわち、前記アクチュエータモータＡＭが逆転駆動され、水皿１８は開放位置から閉成位置へ上昇する。このとき、ファンモータＦＭが回転すると共に、前記ホットガス弁ＨＶが閉成され、前記蒸発管３２には冷媒が循環供給されて前記製氷室１６の冷却が開始される。

また前記ウォータバルブＷＶが開弁し、前記給水管３４から水皿１８へ供給さる水が、前記製氷水タンク２０に貯留されて次回の製氷水として使用される。なお、ウォータバルブＷＶは、図示しない給水タイマの設定時間の経過後に閉弁される。そして、前記水皿１８が閉成位置に到来すると、前記アクチュエータモータＡＭが停止し、該水皿１８は閉成位置に保持される。

前述したように、蒸発管３２の冷媒入口部(入口側)３２ａを製氷室１６の中央部に位置するよう設定して、冷媒またはホットガスが有している大きな熱量を製氷部１６の中央部において利用するから、蒸発管３２における隣接する直管部３２ｃ,３２ｃの間隔を、中央部において広く設定することができる。これにより、製氷室１６全体に対する蒸発管３２の接触面積、すなわち蒸発管３２の長さを短くすることができ、コストを低減し得る。なお、蒸発管３２における隣り合う直管部３２ｃ,３２ｃの配設ピッチを内側と外側とで異ならせることで、冷媒またはホットガスが有している熱量に応じた範囲で製氷室１６との熱交換がなされ、該製氷室１６の全体を均一に冷却または加熱することができる。

［変更例］
実施例では、製氷小室を水皿により下方から閉成する、クローズドセルタイプの製氷機について説明したが、製氷小室を閉成することなく、製氷水を下方から供給するオープンセルタイプの製氷機であってもよい。

本発明の好適な実施例に係る自動製氷機の製氷室および蒸発管を示す概略斜視図である。実施例に係る自動製氷機の概略構成を示す構成図である。実施例に係る製氷室および蒸発管を示す平面図である。

符号の説明

１６製氷室，１６ａ製氷小室，３２蒸発管

Claims

下方に開口する複数の製氷小室(16a)を備えた製氷室(16)の上面に、冷凍系の蒸発管(32)が密着配置され、製氷工程時には蒸発管(32)に冷媒を循環させて製氷室(16)を強制冷却すると共に、前記各製氷小室(16a)に製氷水を供給して各製氷小室(16a)中に氷塊を生成し、除氷工程時には蒸発管(32)にホットガスを循環させて製氷室(16)を加熱して各製氷小室(16a)と氷塊との氷結部を融解して該氷塊を製氷室(16)から離脱落下するよう構成した自動製氷機において、
前記蒸発管(32)を、前記冷媒およびホットガスの入口側が、前記製氷室(16)の中央部に位置するよう配置した
ことを特徴とする自動製氷機。
前記蒸発管(32)は、前記製氷室(16)の中央部から渦巻状に配置される請求項１記載の自動製氷機。
前記蒸発管(32)における隣り合う直管部(32c)の配設ピッチが、外側に向かうにつれて狭くなるよう設定されている請求項２記載の自動製氷機。