JP2006145089A

JP2006145089A - 製氷機

Info

Publication number: JP2006145089A
Application number: JP2004333399A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Nishio; 智之西尾; Tomohiro Takagi; 友裕高木
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2024-11-17
Also published as: JP4653462B2

Abstract

【課題】除氷した大量の氷をクラッシャにより砕氷するときにクラッシャの近傍を破損しないようにした製氷機を提供する。
【解決手段】製氷機は、製氷板２０の下方に製氷板２０から流下する製氷水を受ける受承板２２と、受承板２２の上側にシュート２３と、シュート２３の上方で氷を砕くクラッシャ２４を備えている。シュート２３は、多数のステンレス製の帯板が横幅方向を上下方向として製氷板２０と垂直となるように簀の子状に並列されたものである。製氷板２０から落下した氷は、シュート２３を滑り落ち、クラッシャ２４により砕かれて貯氷庫に送られるが、製氷板２０から大量の氷が落下してクラッシャ２４により砕かれて下方に負荷がかかっても、シュート２３により負荷が吸収されて受承板が破損することがない。
【選択図】図１

Description

本発明は、製氷機に関するものある。

従来、この種の製氷機は、下記の特許文献１に開示されたものがある。このような製氷機においては、冷媒により冷却される製氷素子の頂部から製氷水を流下させ、製氷素子に沿って流れる製氷水の一部は氷になり、余分な製氷水は下方に設けられた水透過部を有する案内板上を流下して水捕集容器内に集められる。製氷素子に形成された氷の層が適切な厚さになると、製氷素子にホットガスを流入させて製氷素子から氷の層を落下させる。落下した氷は、傾斜する案内板から下方にある砕氷箱に送られ、砕氷箱の中のクラッシャによって適当な大きさの氷片に破砕される。
特開昭５７−８７５７９号公報。

ところで、上記の製氷機においては、上述のように、落下した氷は、傾斜する案内板から下方にある砕氷箱に送られ、砕氷箱の中のクラッシャによって適当な大きさの氷片に破砕される。このような製氷機において、砕氷箱の中に多量の氷が入れられたときには、回転して砕氷するクラッシャの周りに負荷が掛かり、クラッシャの周りにある砕氷箱が破損するおそれがあった。

よって、本発明は、砕氷手段により砕氷するときにその近傍を破損しないようにする製氷機を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するため、冷却手段により冷却される製氷面を有する製氷部と、給水槽内の製氷水を製氷部の製氷面に散水する散水手段と、製氷部から流下する製氷水を受ける受承部と、厚みのある面を上下にして立てた複数の帯板を所定の間隔をおいて並べて製氷部から落下する氷を貯氷庫に送る案内部と、案内部から貯氷庫に送られる氷を砕く砕氷手段を備え、製氷運転時には、製氷水を製氷部の製氷面に流下させて漸次氷結させるとともに未氷結の製氷水を受承部から給水槽に還流させ、除氷運転時には、製氷部から案内部に落下する氷を砕氷手段により砕氷して貯氷庫に送る製氷機において、砕氷手段は、案内部の氷が通る側の近傍に設けたことを特徴とする製氷機を提供するものである。

上記のように構成した製氷機においては、砕氷手段は、複数の帯板を厚み方向に所定の間隔を置いて並べた案内部の氷が通る側の近傍に設けられているので、砕氷手段により多量の氷が砕かれて砕氷手段の近傍に負荷がかかるときでも、強固な案内部でその負荷が吸収されるので、砕氷手段の近傍が破損することはない。

また、上記のように構成した製氷機においては、砕氷手段は、案内部の上方に設けるようにしてもよく、このようにしたときには、砕氷手段により多量の氷が砕かれて砕氷手段の下方に負荷がかかるときでもときでも、強固な案内部でその負荷が吸収されるので、案内部の下方にある受承部が破損することがない。これにより、受承部が破損して流下する製氷水が漏れることはない。

また、上記のように構成した製氷機においては案内部付近の砕氷手段の対向する位置にストッパを設けるようにしてもよく、このようにしたときには、ストッパで止められた氷を砕氷手段により砕氷するときに、ストッパ及び強固な案内部でその負荷が吸収されるので、砕氷手段の近傍が破損することがない。

以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１〜図４は、本発明に係る製氷機の一例を示しており、この製氷機は、製氷機本体Ｂと電気制御回路Ｅとにより構成されている。製氷機本体Ｂは、図１に示すように、ハウジング１０を備えており、ハウジング１０は、ハウジング本体１０ａと、スロープ１０ｂとから構成されている。ハウジング本体１０ａには、下端に開口部１１が設けられており、スロープ１０ｂは、開口部１１から傾斜状に延出されて氷を製氷機本体Ｂ外の貯氷庫に排出する。

製氷機本体Ｂは、図１に示すように、複数の製氷板（製氷部）２０と散水器２１を備えている。これら製氷板２０は、ハウジング本体１０ａ内にて互いに並行に立設するように収容支持されている。各製氷板２０には、製氷板２０の下縁から上縁にかけて一本の冷媒流路が形成されており、この冷媒流路が後述する冷凍装置５０の蒸発器を構成して各製氷板２０の両面を製氷面とする。なお、製氷板２０には、製氷板２０の温度を検知する製氷板温度センサ２０ａが設けられている。

散水器２１は、図１に示すように、ハウジング本体１０ａ内で複数の製氷板２０の直上に設けられており、散水器２１の散水ノズル２１ａから製氷水を散水して複数の製氷板２０の製氷面に沿って流下させる。

製氷機本体Ｂは、受承板２２（受承部）と、シュート２３（案内部）、クラッシャ２４と、ストッパ２５とを備えている。受承板２２は、製氷板２０から流下する製氷水を受けて後述する給水槽３０に還流させるものであり、製氷板２０の下方で開口部１１に向けて下方に傾斜する樹脂部材よりなる。受承板２２の下端部には、排出路２２ａが設けられており、受承板２２を流れる製氷水は、排出路２２ａを通って給水槽３０に還流する。

シュート２３は、図１及び図２に示すように、受承板２２の上側に配置されて製氷板２０から落下する板氷を貯氷庫に送るものである。シュート２３は、上側シュート２３ａと下側シュート２３ｂとからなり、上側シュート２３ａと下側シュート２３ｂは、厚みのある面を上下にして立てた多数のステンレス製の帯板を厚み方向に一定間隔をおいて製氷板２０と垂直となるように連結部材により簀の子状に並列されたものである。上側シュート２３ａと下側シュート２３ｂは、何れも２ｍｍの厚みの帯板が１ｃｍの間隔で並べられている。なお、上側シュート２３ａと下側シュート２３ｂは、受承板２２の上側でハウジング本体１０ａに設けた支持部材に載置されている。

クラッシャ２４は、図１及び図２に示すように、シュート２３を滑り落ちる氷を砕くもので、外周面から半径方向に突出した多数のロッド２４ａを有する円筒部材が下側シュート２３ｂの上側で回転自在に支持されている。

ストッパ２５は、図１に示すように、上側シュート２３ａから滑り落ちる氷をクラッシャ２４により砕くために止めるもので、外周面から半径方向に突出して一列に並ぶ多数のロッド２５ａを有する棒部材が上側シュート２３ａと下側シュート２３ｂの間で回動自在に支持されている。なお、ストッパ２５の各ロッド２５ａは、回転するクラッシャ２４の各ロッド２４ａと当たらないように、クラッシャ２４の各ロッド２４ａの間となる位置に設けられている。

また、ストッパ２５は、クラッシャ２４により砕かれる氷の量を調節するために、回動自在に支持されてロッド２５ａの角度を変えることができ、ストッパ２５のロッド２５ａを下側シュート２３ｂ側に傾けることで、氷は、止められずに貯氷庫に送られる。ストッパ２５のロッド２５ａを上側シュート２３ａ側に段階的に傾けることで、氷は、ストッパ２５によってより多く止められてクラッシャ２４により砕氷されてから貯氷庫に送られる。なお、ストッパ２５により止められた氷は、回転するクラッシャ２４のロッド２４ａを下方のシュート２３に押しつけるようにして砕かれる。

製氷機本体Ｂは、製氷板２０の下方にて製氷水を蓄える金属製の給水槽３０を備えている。給水槽３０内には、水位センサ３０ａが収容されており、この水位センサ３０ａは、給水槽３０内の製氷水の水位が所定の上限水位以上および所定の下限水位以下になったことを検出する。また、給水槽３０は、発泡材よりなる断熱材３１が外側から覆われている。

製氷機本体Ｂは、給水槽３０への給水及び排水をする水管路４０を備えている。水管路４０は、給水槽３０へ水道水を供給する水道水供給管４１と、給水槽３０から散水器２１へと製氷水を供給する給水管４２と、給水管４２から分岐して製氷水の残水を排水するバイパス排水管４３とからなる。

水道水供給管４１は、水道水供給源（図示せず）からの水道水を水道水供給管４１に介装されて水道水供給管４１を開閉する水道水供給弁４１ａを通して給水槽３０に供給する。

給水管４２は、給水槽３０の製氷水を給水管４２に介装した給水ポンプ４２ａにより給水管４２を開閉する給水弁４２ｂを介して散水器２１に供給する。バイパス排水管４３は、給水管４２の給水ポンプ４２ａと給水弁４２ｂとの間から分岐して製氷機本体Ｂ外へと配設されており、給水槽３０内の製氷水の残水は、バイパス排水管４３に介装されてバイパス排水管４３を開閉するバイパス排水弁４３ａを介して製氷機本体Ｂ外へと排水される。なお、給水槽３０には、一定量以上の製氷水を排出するオーバーフロー管４４が設けられており、給水槽３０内で一定量以上の製氷水はオーバーフロー管４４により排水される。

製氷機本体Ｂは、循環冷媒により製氷板２０を冷却及び加温する冷凍装置（冷却手段）５０を備えている。冷凍装置５０は、圧縮機５１を備えており、この圧縮機５１は、上記製氷板２０の蒸発器から冷媒を吸入して圧縮し高温高圧の圧縮冷媒として凝縮器５２に吐出する。凝縮器５２は、圧縮機５１からの圧縮冷媒を凝縮して凝縮冷媒として気液分離器５３に送る。この気液分離器５３は、凝縮器５２からの凝縮冷媒を気液分離して液相冷媒を常閉型のライン電磁弁５４に送る。このライン電磁弁５４は、その開弁により、気液分離器５３からの液相冷媒を膨張弁５５に流入させる。また、ライン電磁弁５４はその閉弁により液相冷媒の膨張弁５５への流入を遮断する。膨張弁５５は、上記蒸発器の流出端部近傍部位内の冷媒の加熱度に応じて、ライン電磁弁５４からの液相冷媒を低温低圧の循環冷媒に変換して各製氷板２０の蒸発器に送る。

上記蒸発器は、膨張弁５５からの循環冷媒に基づき各製氷板２０を冷却するとともに当該循環冷媒を圧縮機５１に還流する。また、蒸発器は、常閉型のホットガス弁５６（後述する）からのホットガスに基づき各製氷板２０を温めるとともにこのホットガスを圧縮機５１に還流する。

ホットガス弁５６は、圧縮機５１と凝縮器５２との間から分岐して膨張弁５５と蒸発器との間に合流する配管の中間部位に介装されており、このホットガス弁５６は、その開弁により、圧縮機５１からの圧縮冷媒をホットガスとして蒸発器に流入させる。また、ホットガス弁５６は、その閉弁により、上記蒸発器へのホットガスの流入を遮断する。

この製氷機は、図３に示すように、前記各種センサ２０ａ、３０ａ、タイマー６１、各種弁４１ａ、４２ｂ、４３ａ、５４、５６、クラッシャ２４、給水ポンプ４２ａ、圧縮機５１に接続された電気制御回路Ｅを備えている。この電気制御回路Ｅは、マイクロコンピュータ６０を備えており、図３に示すフローチャートに対応したプログラムを実行して、各種弁４１ａ、４２ｂ、４３ａ、５４、５６の開閉、クラッシャ２４、給水ポンプ４２ａ、圧縮機５１の作動を制御する。また、マイクロコンピュータ６０は、操作スイッチ６２に接続されており、この操作スイッチ６２は、この製氷機の運転の開始および停止をするものである。

上記のように構成した製氷機の実施形態の作動を図４を用いて説明する。操作スイッチ６２により製氷機の運転を開始させると、電気制御回路Ｅは、プログラムの実行を開始する。先ず、図４に示すステップ１０１において、水道水供給管４１の水道水供給弁４１ａが開弁され、給水槽３０に製氷水が供給される。このとき、マイクロコンピュータ６０は、給水槽３０に収容された水位センサ３０ａにより所定上限水位まで供給されたかを判断し、給水槽３０に所定上限水位まで製氷水が供給されたときには、水道水供給弁４１ａが閉弁される。

ステップ１０１の処理後、ステップ１０２において、製氷運転が開始される。製氷運転が開始されると、冷凍装置５０においては、ライン電磁弁５４の開弁とホットガス弁５６の閉弁がされる。その後、圧縮機５１の駆動処理が行われ、圧縮機５１は蒸発器から還流する循環冷媒を圧縮し高圧高温の圧縮冷媒として凝縮器５２に送る。送られた圧縮冷媒は、凝縮器５２により凝縮された後、気液分離器５３により気液分離される。気液分離器５３から液相冷媒がライン電磁弁５４を介して膨張弁５５へ流入すると、液相冷媒は膨張弁５５により低温低圧の冷媒に変換されて循環冷媒として蒸発器内に送られる。これにより蒸発器はこの循環冷媒により各製氷板２０を冷却するとともに、循環冷媒を圧縮機５１に還流させる。

水管路４０においては、給水弁４２ｂが開弁されて、給水ポンプ４２ａが駆動される。これにより、給水槽３０内の製氷水は、給水管４２及び給水弁４２ｂを通って散水器２１へと圧送される。送られた製氷水は、散水器２１の各散水ノズル２１ａにより各製氷板２０の製氷面に散水される。各製氷板２０製氷面に散水された製氷水は、上記各製氷面に沿って製氷板２０から流下し、流下する製氷水は、シュート２３の各帯板の隙間を通って受承板２２に落ち、受承板２２から排出路２２ａを通って給水槽３０に還流する。なお、流下する製氷水は、シュート２３の帯板と帯板の間を通って受承板２２から給水槽３０に還流するので、スロープ１０ｂ及び貯氷庫に製氷水が流入することがない。これにより、スロープ１０ｂ及び貯氷庫に製氷水が流入して、流入する製氷水により氷のアーチングが形成されることがない。

また、製氷板２０の製氷面を流下する製氷水は、冷却された製氷板２０の製氷面を流下することにより徐々に冷却される。製氷水が、凍結する程度まで冷却されると、製氷板２０の製氷面に畜氷しやすくなるように給水ポンプ４２ａの駆動を一度停止させて製氷板２０の製氷面の温度を下げる。そして、一定時間経過後に、給水ポンプ４２ａを駆動させることにより、給水槽３０内の製氷水は、氷として製氷板２０の製氷面上に成長していき、給水槽３０内の製氷水は、徐々に減少していく。

給水槽３０内の製氷水は、減少して所定下限水位以下に低下すると、ステップ１０３において、水位センサ３０ａの検出水位に基づいてＹＥＳと判定される。

ステップ１０３においてＹＥＳと判定されると、ステップ１０４において、バイパス排水弁４３ａの開弁がされるとともに給水弁４２ｂの閉弁がされる。これにより、給水槽３０内の製氷水は、閉弁された給水弁４２ｂにより散水器２１への流入を遮断されて、開弁されたバイパス排水弁４３ａを通ってバイパス排水管４３により製氷機本体Ｂ外に排水される。なお、バイパス排水弁４３ａ及び給水ポンプ４２ａは、タイマー６１に基づき、給水槽３０の製氷水の残水が排水されるのに要する所定時間経過後に閉弁及び駆動停止処理がされる。

ステップ１０４において給水槽３０内の製氷水が排出され始めると、ステップ１０５において、除氷運転が開始される。除氷運転が開始されると、冷凍装置５０においては、ホットガス弁５６の開弁とライン電磁弁５４の閉弁がされる。ライン電磁弁５４の閉弁がされると、気液分離器５３から送られる冷媒を膨張弁５５から遮断する。このため、圧縮機５１からの圧縮冷媒はホットガス弁５６を通りホットガスとして蒸発器に流入する。各製氷板２０の製氷面に成長した氷は、蒸発器に流入するホットガスにより溶融されて、各製氷面から上側シュート２３ａに落下する。落下した氷は、上側シュート２３ａを滑り落ち、ストッパ２５により止められてクラッシャ２４で砕かれる。砕かれた氷は、下側シュート２３ｂを滑り落ちてスロープ１０ｂから貯氷庫に送られる。なお、上側シュート２３ａに落下した氷は、一部が割れて粉氷となるが、粉氷は、シュート２３の帯板と帯板の間から受承板２２に落下する。これにより、粉氷がスロープ１０ｂ及び貯氷庫に流れ落ちて、貯氷庫内に氷のアーチングが形成されることがなくなる。

蒸発器から流出する冷媒の温度が、所定の除氷完了温度以上になると、ステップ１０６において、ＹＥＳと判定される。ステップ１０６におけるＹＥＳの判定に基づき、ステップ１０７において、圧縮機５１が駆動停止され、ホットガス弁５６が閉弁される。また、クラッシャ２４の駆動が停止して、除氷運転は終了する。

以上のように構成した製氷機においては、一度に大量の氷が除氷されてストッパ２５によって止められてクラッシャ２４で砕氷されるときに、クラッシャ２４の下方に負荷がかかる。上述した製氷機は、クラッシャ２４の下方にシュート２３が設けられているので、砕氷により生じる負荷はシュート２３により吸収されて受承板２２が破損することがない。なお、シュート２３は、ハウジング１０ａに設けられた支持部材に載置されているので、シュート２３に掛かる負荷は受承板２２には伝わらない。また、シュート２３は、厚みのある面を上下にして立てた複数のステンレス製の帯板を厚み方向に一定の間隔をおいて簀の子状に並列されたもので、その構造が強固なものとなるので、上述のような負荷がかかっても破損することなく負荷を吸収することができる。さらに、氷がクラッシャ２４により砕かれるときに、シュート２３だけでなく、ストッパ２５でも上記の負荷を吸収することができるので、より強固にすることができる。

本実施形態は、シュート２３は、ステンレス製の帯板を横幅方向が上下方向となるようにして簀の子状に並列されたものであるが、本発明はこれに限られるものではなく、ステンレス製の棒部材を簀の子状に並列させてもよい。

本発明に係る製氷機の一実施形態を示す概略図である。同製氷機のクラッシャ及びシュートを示す斜視図である。図１の製氷機の電気制御回路のブロック図である。上記の実施形態の作動を示すフローチャートである。

符号の説明

２０…製氷部（製氷板）、２１…散水手段（散水器）、２２…受承部（受承板）、２３…案内部（シュート）、２４…砕氷手段（クラッシャ）、２５…ストッパ、３０…給水槽、５０…冷却手段（冷凍装置）。

Claims

冷却手段により冷却される製氷面を有する製氷部と、
給水槽内の製氷水を前記製氷部の製氷面に散水する散水手段と、
前記製氷部から流下する製氷水を受ける受承部と、
前記受承部の上側で厚みのある面を上下にして立てた複数の帯板を所定の間隔をおいて並べて前記製氷部から落下する氷を貯氷庫に送る案内部と、
前記案内部から前記貯氷庫に送られる氷を砕く砕氷手段を備え、
製氷運転時には、前記製氷水を前記製氷部の製氷面に流下させて漸次氷結させるとともに未氷結の製氷水を前記受承部から前記給水槽に還流させ、
除氷運転時には、前記製氷部から前記案内部に落下する氷を前記砕氷手段により砕氷して前記貯氷庫に送る製氷機において、
前記砕氷手段は、前記案内部の氷が通る側の近傍に設けたことを特徴とする製氷機。
前記砕氷手段は、前記案内部の上方に設けたことを特徴とする請求項１に記載の製氷機。
前記案内部付近の前記砕氷手段の対向する位置にストッパを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の製氷機。