JP2008202861A

JP2008202861A - 噴射式自動製氷機

Info

Publication number: JP2008202861A
Application number: JP2007039695A
Authority: JP
Inventors: Terumichi Hara; 輝道原
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2007-02-20
Filing date: 2007-02-20
Publication date: 2008-09-04

Abstract

【課題】水皿の開放時に要する負荷を低減し得る噴射式自動製氷機を提供する。
【解決手段】噴射式自動製氷機は、アクチュエータモータにより回動される両カムアーム３０,３０のカム面４２ａ,４２ａが製氷室１０を閉成する水皿１２の被押圧部２７,２７を押圧して、該水皿１２を下方に開放させる。水皿１２を、弾性変形可能に構成し、一方のカムアーム３０のカム面４２ａによって水皿１２の被押圧部２７を押圧するタイミングを、他方のカムアーム３０のカム面４２ａによって水皿１２の被押圧部２７を押圧するタイミングと相違させることで、水皿１２が弾性変形しつつ製氷室１０を開放する。
【選択図】図４

Description

この発明は、噴射式自動製氷機に関し、更に詳細には、一方に開口する製氷室を閉成する水皿を、カムアームの回転により開放するよう構成した噴射式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、氷塊(例えば角氷)を連続的に製造する噴射式自動製氷機が、喫茶店やレストラン等の施設その他の厨房において好適に使用されている。噴射式自動製氷機の基本構成は、特許文献１に開示されるように、下向きに開口する多数の製氷小室を画成した製氷室の上面に、冷凍系に連通する蒸発管が密着的に蛇行配置され、製氷運転時に該蒸発管に冷媒を循環させて製氷小室を強制冷却するようになっている。また製氷室の直下には、製氷水を貯留する製氷水タンクを下方に一体的に備えた水皿が傾動軸により片持式に傾動自在に枢支され、製氷小室(製氷室)を下方から閉成する閉成位置と、製氷室から下方に傾動して製氷小室(製氷室)を開放する開放位置との間を傾動するよう構成される。

前記製氷室が配設される取付枠の下面に、前記傾動軸とは反対側の他端部に近接する位置において該傾動軸と平行なカムシャフトが軸支されている。このカムシャフトには、水皿における幅方向の両端上面に当接可能な一対のカムアームが連結されている。前記カムシャフトは、アクチュエータモータにより回転され、該カムシャフトに軸支された前記カムアームが一体的に回転するよう構成される。各カムアームには、カムシャフトに連結する連結部に径方向に膨出するカム面が形成され、カムアームが回転することで閉成時の水皿をカム面が押圧するようになっている。すなわち、製氷運転が終了し、除氷運転に移行すると、前記アクチュエータモータにより両カムアームが回転され、夫々のカム面が水皿に形成されて幅方向に離間する被押圧部を押圧する。これにより、製氷室に生成された氷塊が凍り付いた水皿が該製氷室から剥離されて、該水皿が開放されるようになっている。
特開２００５−２４１０５５号公報

ところが、従来の噴射式自動製氷機では、一対のカムアームが水皿を押圧するタイミングは同じに設定されている。従って、両カムアームが水皿を押圧すると、該水皿は傾動軸に平行姿勢のまま下方に押されるので、製氷室との凍り付きを解除するには大きな力が必要となる。このため、カムアームを回動させるアクチュエータモータに大きな負荷が加わって、該モータの発熱量が増加する原因となっていた。アクチュエーターモータからの発熱量が増えることで、製氷領域の周辺が加熱されて製氷室の冷却効率が悪化したり、製氷室におけるアクチュエータモータに近接する部位に製造された氷の一部が融解して、異形氷が発生してしまう難点があった。また、水皿の開放に大きな駆動力が要求されるため、アクチュエータモータ等の耐久性や強度を向上させる必要が生じ、開閉機構全体が大型化したり、コストが嵩む原因となっていた。

そこで本発明は、従来の噴射式自動製氷機に内在する前記問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、少ない負荷で水皿を開放し得る噴射式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、所期の目的を達成するため、請求項１に係る発明の噴射式自動製氷機は、
一方に開口する製氷室と、傾動軸を介して傾動自在に枢支されて製氷室を開閉する水皿と、前記傾動軸の軸方向に離間し、前記水皿に設けられた被押圧部を押圧可能な押圧部を有する一対のカムアームと、前記カムアームを回動するアクチュエータモータとを備え、前記アクチュエータモータにより回動される両カムアームの押圧部が前記製氷室を閉成する水皿の被押圧部を押圧することで、該製氷室を開放するよう水皿を傾動させる噴射式自動製氷機において、
前記水皿は、弾性変形可能な材料により形成され、
一方のカムアームの押圧部が前記水皿の被押圧部を押圧するタイミングを、他方のカムアームの押圧部が水皿の被押圧部を押圧するタイミングと相違させるタイミング相違手段を備える
ことを特徴とする噴射式自動製氷機。
請求項１の発明によれば、カムアームによって水皿を押圧するタイミングを相違させることで、開放時に水皿が弾性変形し、製氷室から水皿をスムーズに引き剥がすことが可能となる。従って、アクチュエータモータに掛かる負荷が低減されて、該モータの発熱量を抑制でき、製氷領域での冷却効率を向上し得る。また、水皿の開放に伴う負荷が少なく済むので、出力の小さいコンパクトなアクチュエータモータを採用でき、該モータが嵩張ることがない。

請求項２に係る噴射式自動製氷機では、タイミング相違手段は、前記水皿における一方の被押圧部と他方の被押圧部との高さを相違させて構成される請求項１記載の噴射式自動製氷機。
請求項２の発明では、被押圧部の高さを変えるだけの簡単な構成で、カムアームが水皿を押圧するタイミングを相違させることができる。また、水皿における被押圧部の高さ位置を変更するだけでよく、従来のカムアームを採用することができる。

請求項３に係る噴射式自動製氷機では、タイミング相違手段は、一方のカムアームにおける回動中心から該カムアームの押圧部までの距離と、他方のカムアームにおける回動中心から該カムアームの押圧部までの距離とを相違させて構成した請求項１記載の噴射式自動製氷機。
請求項３の発明では、押圧部の突出量を相違させることで、カムアームが水皿を押圧するタイミングを相違させることができる。また、水皿に設計変更を加える必要がなく、従来の水皿をそのまま使用し得る。

本発明に係る噴射式自動製氷機によれば、水皿の開放に必要な負荷を低減し得る。

次に、本発明に係る噴射式自動製氷機につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。なお、以下の説明において前・後／左・右とは、図１に示すように製氷ユニットを正面側から見た場合において指称するものとする。

実施例に係る噴射式自動製氷機は、全体が略箱形をなす筐体の内部に、所要形状の貯氷室が画成されると共に、筐体の内部上方には、図１に示す如き製氷室１０,水皿１２および製氷水タンク１４等からなる製氷ユニット１６が配設されている。すなわち筐体の頂部に水平に配置した取付枠１８の下方に、下向きに開口する多数の製氷小室(図示せず)を画成した製氷室１０が固定支持され、この製氷室１０の上面に、図示しない冷凍系に連通する蒸発管２０が密着的に蛇行配置され、製氷運転時に該蒸発管２０に冷媒を循環させて前記製氷小室を強制冷却するようになっている。また製氷室１０の直下には、製氷水を貯留する製氷水タンク１４を下方に一体的に備えた水皿１２が、傾動軸２２により片持式に傾動可能に枢支され、後述するアクチュエータモータ３４やカムアーム３０,３０等からなる水皿開放機構により付勢されて、前記傾動軸２２を支点として傾動して前記製氷小室(製氷室１０)を下方から閉成する閉成位置(図１参照)と、製氷室１０から下方に傾動して製氷小室(製氷室１０)を開放する開放位置と(図２参照)との間を傾動するよう構成される。

前記水皿１２は、弾性を備えたポリプロピレン(ＰＰ)やポリアセタール(ＰＯＭ)等の材料で成形され、弾性変形可能に構成されている。この水皿１２は、筐体の前後方向に延在する傾動軸２２により図１における左端が片持式に枢支され、右端部側が上下方向に傾動するようになっている。図３に示すように、前記水皿１２は、板状部材１３の前後および左側が壁部２４,２４,２４により囲繞されると共に、傾動軸２２とは反対側(右端部側)は開放している。そして、前後の壁部２４,２４における右開放端側の上部に、被押圧部２７,２７が夫々段状に形成されている。図４(ａ)に示すように、被押圧部２７,２７が形成される位置は、板状部材１３からの突出高さが相違しており、これにより水皿１２をカムアーム３０,３０によって押圧するタイミングを相違させるタイミング相違手段が構成されている。実施例では、前方の被押圧部(前側被押圧部)２７が、後方の被押圧部(後側被押圧部)２７よりも高くなるよう設定されている。前後の被押圧部２７,２７の高さの相違は、１〜２ｍｍ程度であればよい。なお、前記板状部材１３における各製氷小室と対応する位置には、前記製氷水タンク１４内の製氷水を製氷室１０の各製氷小室へ噴射するための噴射孔１３ａおよび製氷室１０へ供給されて氷結に至らなかった製氷水を製氷水タンク１４へ戻す戻り孔１３ｂが夫々開設されている。また、前記水皿１２と製氷室１０との凍り付きは、主として前記板状部材１３の上面が製氷室１０に形成された氷塊と氷結することにより生ずる。

図５に示すように、前記取付枠１８の下面には、前記筐体の前後方向に所要間隔離間して一対の軸受２６,２６が垂下固定され、両軸受２６,２６に共通的にカムシャフト２８が挿通軸支されている。カムシャフト２８における軸方向の両端部に、前側カムアーム３０および後側カムアーム３０が、その基部に形成されたボス部３０ａ,３０ａを介して夫々連結される。また取付枠１８の前面には、前側カムアーム３０を上方から覆うように、下方に開放するコ字状に形成されたブラケット３２が配設される。更に、ブラケット３２の前面には、ギヤードモータに代表されるアクチュエータモータ３４が取付けられ、該モータ３４の回転軸が前側カムアーム３０のボス部３０ａに連結してある。すなわち、アクチュエータモータ３４を正逆回転することで、一対のカムアーム３０,３０が一体的に正逆方向に回転するよう構成される。

図６に示す如く、前後のカムアーム３０,３０は、略同一形状に形成され、夫々のボス部３０ａに径方向に膨出するカム部４２が形成されている。そして、このカム部４２の外周面が水皿１２の前後の被押圧部２７を押圧するカム面(押圧部)４２ａとして機能する。カム面４２ａは、カムアーム３０の閉成姿勢(図１参照)において最下端位置を始点として、カムアーム３０の回転中心から漸次離間するよう上方に延在する軌跡で形成される。すなわち、前後のカムアーム３０,３０が閉成姿勢から開放方向(実施例では、図１の反時計方向)に回転するにつれてカム面４２ａ,４２ａが水皿１２の被押圧部２７,２７を押圧し、前記製氷室１０に生成された氷塊と水皿１２(板状部材１３)との氷結を強制的に解除するよう構成される。

ここで、前述の如く、前後の被押圧部２７,２７の高さは相違する一方で、カム部４２,４２の形状(膨出する程度)は同一に設定されている。従って、水皿１２を開放する際には、カムアーム３０,３０が回動すると、前側のカム面４２ａが後側のカム面４２ａよりも先に前側被押圧部２７を押圧する。そのため、図４(ｂ)に示すように、開放時の初期段階では、水皿１２は前側から先に押し下げられて、前方右側を下げた形状に弾性変形する。これにより、水皿１２と製氷室１０との氷結面は一気に剥離されるのではなく、前方から後方へ掛けて順次剥離されるよう構成されている。

夫々のカムアーム３０のボス部３０ａからアーム部３０ｂが径方向に延出するよう形成され、該アーム部３０ｂの先端部に、第１ピン部３６がカムシャフト２８に沿って突設されている。なお、前側カムアーム３０では第１ピン部３６が前側に向けて突設され、後側カムアーム３０では第１ピン部３６は後側に向けて突設される(図５参照)。また、前記水皿１２の前後の壁部２４における被押圧部２７の下方に第２ピン部３８が夫々突設されており、第１ピン部３６と第２ピン部３８との間に弾性手段としての引張りコイルばね４０が夫々弾力的に介装されている。図１に示すカムアーム３０の閉成姿勢においては、前記アーム部３０ｂはボス部３０ａに対して上方に延出するように臨み、第１ピン部３６と第２ピン部３８との間に介装されている引張りコイルばね４０を引き伸ばして、前記水皿１２を略水平な閉成位置に引上げて、前記製氷室１０を下方から閉成するよう構成される。また、図２に示すカムアーム３０の開放姿勢において、前記アーム部３０ｂはボス部３０ａに対して斜め下方に延出するように臨み、第１ピン部３６と第２ピン部３８との間に介装されている引張りコイルばね４０を介して水皿１２を、製氷室１０から下方に離間して開放する開放位置に懸吊支持するようになっている。

なお、前側カムアーム３０には、図１に示す閉成姿勢において前記ボス部３０ａにおけるカム部４２とは反対側に向けて斜め下方に延出する切替レバー４６が設けられている。また、取付枠１８のブラケット３２が配設される前板に、前側カムアーム３０により切替えられて水皿１２の傾動終了を検知する切替スイッチ４８が取付けられている。切替スイッチ４８は、前板から前方に延出するトグルレバー４８ａを備え、該トグルレバー４８ａは、前側カムアーム３０におけるアーム部３０ｂおよび切替レバー４６の回動軌跡上に臨んでいる。そして、製氷運転が終了して除氷運転に移行し、前記アクチュエータモータ３４を回転することで前側カムアーム３０が所定角度回転したときにトグルレバー４８ａが切替レバー４６で切替えられ(図２参照)、このときにアクチュエータモータ３４が停止して水皿１２の傾動を開放位置で停止させるよう構成される。また、除氷運転が終了してアクチュエータモータ３４を逆転することで前側カムアーム３０が所定角度回転したときにトグルレバー４８ａがアーム部３０ｂで切替えられ(図１参照)、このときにアクチュエータモータ３４が停止して水皿１２の傾動を閉成位置で停止させるよう構成される。

(実施例の作用)
次に、実施例に係る噴射式自動製氷機の作用につき説明する。

噴射式自動製氷機の製氷運転に際し、前記水皿１２は、図１に示す如く、製氷室１０を下方から閉成する閉成位置に保持されている。すなわち、閉成姿勢に保持されている両カムアーム３０の第１ピン部３６と、水皿１２の第２ピン部３８との間に弾力的に介装されている引張りコイルばね４０の弾力によって、水皿１２は略水平に保持されている。このとき、図５に示すように、前側カムアーム３０におけるカム面４２ａが前側被押圧部２７に当接している。一方、後側被押圧部２７は、前側被押圧部２７より低く位置に形成されているので、後側カムアーム３０のカム面４２ａおよび後側被押圧部２７は僅かに離間した状態にある。

前記水皿１２が閉成位置に臨む状態で製氷運転が行なわれ、前記製氷小室に氷塊が生成されたことを図示しない製氷検知手段が検知することで製氷運転を終了して除氷運転に移行すると、前記アクチュエータモータ３４が所定方向に回転し、一対のカムアーム３０,３０は図１の反時計方向に回転される。両カムアーム３０,３０の回転に伴い、先ず始めに前側カムアーム３０のカム面４２ａが前側被押圧部２７を押し下げる。一方、後側のカム面４２ａは後側被押圧部２７に未だ当接しておらず、水皿１２は前側被押圧部２７のみが押し下げられた状態となる。すると、図４(ｂ)に示すように、水皿１２は前方右側が下がった形状に弾性変形し、水皿１２と製氷室１０との氷結面は前方側から剥離される。すなわち、水皿１２は前方右側が下方にねじれた形状に弾性変形することで、該水皿１２と製氷室１０との氷結が前方から後方に掛けて順次解除されていく。これにより、水皿１２を製氷室１０からスムーズに剥離することが可能となり、アクチュエータモータ３４に加わる負荷を低減し得る。

カムアーム３０,３０が更に回転すると、前側のカム面４２ａは前側被押圧部２７の押圧を続けると共に、後側のカム面４２ａも後側被押圧部２７に当接して押圧を開始する。そして、カムアーム３０の回転に伴ない、水皿１２は前記傾動軸２２を支点として下方へ傾動し、水皿１２が製氷室１０から完全に剥離すると、水皿１２は自重により傾動する。カムアーム３０が所要角度だけ回転した時点で、前側カムアーム３０の切替レバー４６が切替スイッチ４８のトグルレバー４８ａを付勢して該スイッチ４８を切替える。これにより水皿１２の開放位置への到達が検知され、アクチュエータモータ３４が停止して、該水皿１２は引張りコイルばね４０で懸吊された状態で閉成位置に停止保持される。前記水皿１２が開放位置で停止している間に除氷運転が進行し、各製氷小室から脱氷された氷塊は、水皿１２の板状部材１３を滑落して製氷ユニット１６下方の貯氷室に向けて放出される。

なお、前記製氷室１０から全ての氷塊が落下したことを図示しない除氷検知手段が検知すると、前記アクチュエータモータ３４は先とは逆方向に回転される。これにより一対のカムアーム３０,３０は時計方向に回転し、前記引張りコイルばね４０を介して連繋されている水皿１２は、傾動軸２２を支点として斜め上方への傾動を開始する。そして、水皿１２が略水平な閉成位置に復帰すると、前側カムアーム３０のアーム部３０ｂが切替スイッチ４８のトグルレバー４８ａを逆付勢して切替スイッチ４８が切り替えられ、アクチュエータモータ３４が停止して、該水皿１２は閉成位置で停止して再び製氷運転に入る。

以上に説明したように、実施例に係る噴射式自動製氷機は、前後のカムアーム３０,３０が水皿１２を押圧するタイミングを相違させることで、水皿１２を開放時に弾性変形させつつ製氷室１０から剥離することができる。従って、水皿１２を製氷室１０から少ない力で引き剥がすことが可能となり、アクチュエータモータ３４に掛かる負荷が低減されて該モータ３４の発熱量を抑制することができる。また、水皿１２の開放に伴う負荷が少なく済むので、出力の小さいコンパクトなアクチュエータモータ３４を採用でき、該モータ３４が製氷機内で嵩張ることがない。また、実施例では、水皿１２の被押圧部２７の高さを変えるだけで、カムアーム３０が水皿１２を押圧するタイミングを相違させることができ、従来のカムアーム３０等の部材をそのまま採用することができる。

(変更例)
実施例では、タイミング相違手段として、水皿１２の被押圧部２７,２７の形成位置(高さ)を相違させることで、カムアーム３０,３０による水皿１２を押圧するタイミングを相違させる構成を採用した。しかしながら、カムアーム３０,３０による押圧のタイミングをズラし、水皿１２が弾性変形して製氷室１０から剥離される構成であれば、タイミング相違手段として他の構成を採用することができる。例えば、図７に示すように、カムアーム５０のカム部５２の形状を相違させた構成を、タイミング相違手段とすることも可能である。

すなわち、一方のカムアーム５０のカム面５４と該カムアーム５０の回動中心Ｃとの距離(押圧量ｒ_A)を、他方の押圧量ｒ_Bと相違させる(図７では、前側カムアーム５０の押圧量ｒ_Aを後側カムアーム５０の押圧量ｒ_Bより大きく設定)。一方、前記水皿１２の被押圧部２７,２７については、実施例と異なり、両者とも同一高さに形成される。これにより、カムアーム５０,５０が回動した際に、押圧量ｒ_Aの大きい前側カムアーム５０が先に水皿１２を押し下げるので、該水皿１２は前側が下がった形状に弾性変形される。従って、実施例と同様に、水皿１２と製氷室１０との氷結がスムーズに解除されて、少ない負荷で水皿１２を開放させることが可能となる。

なお、実施例や変更例では、前側の水皿１２から押圧するよう構成したが、水皿１２の後側から押圧するようにしてもよい。この場合、実施例では、後側被押圧部２７を前側被押圧部２７よりも高く設定される。また、変更例では、後側カムアーム５０の押圧量ｒ_Aを前側カムアーム５０の押圧量ｒ_Bよりも大きく設定すればよい。更に、タイミング相違手段として、カムアームの何れか一方のカム部に、径方向に突出する突部を形成した構成を採用することで、前後のカムアームで押圧するタイミングを相違させることも可能である。更にまた、前後夫々のカムアームにアクチュエータモータおよびカムシャフトを設け、両カムアームを回動させるタイミングを相違させるようにしてもよい。

実施例に係る噴射式自動製氷機の製氷ユニットを示す概略正面図であって、水皿が閉成姿勢にある状態を示す。実施例に係る噴射式自動製氷機の製氷ユニットを示す概略正面図であって、水皿が開放姿勢にある状態を示す。実施例の噴射式自動製氷機に採用される水皿の概略斜視図である。水皿を図３の矢印方向から見た概略側面図であって、(ａ)はカムアームによって押圧される前の状態を示し、(ｂ)はカムアームにより押圧されて水皿の前側が弾性変形した様子を示す。実施例に係る噴射式自動製氷機の製氷ユニットを、水皿が閉成姿勢に保持されている状態で示す側面図である。実施例に係る噴射式自動製氷機に採用される前後のカムアームを示す正面図である。変更例に係る噴射式自動製氷機に採用される前後のカムアームを示す正面図である。

符号の説明

１０製氷室，１２水皿，２２傾動軸，２７被押圧部
３０,５０カムアーム，３４アクチュエータモータ
４２ａ,５４カム面(押圧部)，回動中心Ｃ，ｒ_A,ｒ_B 押圧量(距離)

Claims

一方に開口する製氷室(10)と、傾動軸(22)を介して傾動自在に枢支されて製氷室(10)を開閉する水皿(12)と、前記傾動軸(22)の軸方向に離間し、前記水皿(12)に設けられた被押圧部(27)を押圧可能な押圧部(42a,42a,54,54)を有する一対のカムアーム(30,30,50,50)と、前記カムアーム(30,30,50,50)を回動するアクチュエータモータ(34)とを備え、前記アクチュエータモータ(34)により回動される両カムアーム(30,30,50,50)の押圧部(42a,42a,54,54)が前記製氷室(10)を閉成する水皿(12)の被押圧部(27,27)を押圧することで、該製氷室(10)を開放するよう水皿(12)を傾動させる噴射式自動製氷機において、
前記水皿(12)は、弾性変形可能な材料により形成され、
一方のカムアーム(30,50)の押圧部(42a,54)が前記水皿(12)の被押圧部(27)を押圧するタイミングを、他方のカムアーム(30,50)の押圧部(42a,54)が水皿(12)の被押圧部(27)を押圧するタイミングと相違させるタイミング相違手段を備える
ことを特徴とする噴射式自動製氷機。
前記タイミング相違手段は、前記水皿(12)における一方の被押圧部(27)と他方の被押圧部(27)との高さを相違させて構成される請求項１記載の噴射式自動製氷機。
前記タイミング相違手段は、一方のカムアーム(50)における回動中心(C)から該カムアーム(50)の押圧部(54)までの距離(r_A)と、他方のカムアーム(50)における回動中心(C)から該カムアーム(50)の押圧部(54)までの距離(r_B)とを相違させて構成した請求項１記載の噴射式自動製氷機。