JP2009127911A - 流下式製氷機 - Google Patents

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Abstract

【課題】散水ガイド内の製氷水を好適に排出し得る流下式製氷機を提供する。
【解決手段】流下式製氷機30は、蒸発管32が蛇行配置された製氷部16と、該製氷部16の上方に配設されて製氷水を供給する製氷水供給管12と、製氷部16および製氷水供給管12の間に配設され、該製氷水供給管12から供給された製氷水をガイド孔52を介して製氷部16の表面に均一に流下させる散水ガイド46とを備える。散水ガイド46は、製氷水供給管12に向けて上方開放して製氷水を受止める受容部54と、該受容部54内部に前記製氷部16に近接するよう下方傾斜して形成され、その下端が前記ガイド孔52に臨む斜面部56とを備える。更に、受容部54は、内部に貯留された製氷水を排出させる排水部58を備える。
【選択図】図2

Description

この発明は、流下式製氷機に関し、更に詳細には、製氷水供給手段から供給された製氷水を製氷部に均一に流下させる散水ガイドを備えた流下式製氷機に関するものである。
氷を連続的に製造する自動製氷機として、一対の製氷板からなる製氷部を備え、両製氷板の間に配設された蒸発管に供給される冷媒により各製氷板の製氷面を冷却して氷を製造する流下式製氷機が知られている。この流下式製氷機の概略構成を以下簡単に説明すると、前記製氷部の製氷面には、複数の仕切部材が配設され、隣り合う仕切部材の間に縦方向に延在する製氷領域が画成されている。また、製氷部の上方に製氷水供給管が配設され、製氷水タンクに貯留され循環ポンプで吸上げられた製氷水を製氷水供給管を介して各製氷領域に供給するようになっている。そして、製氷運転に際し、冷凍系から冷媒を蒸発管に循環供給させて製氷部を冷却すると共に、前記製氷面に製氷水を流下させて、該製氷面に半月状の氷塊を形成するようになっている。
ところで、前記製氷水供給管には、その下面に複数の散水孔が開設され、該散水孔を介して製氷水を噴射させるようになっている。しかるに、製氷水供給管内を流下する製氷水は、循環ポンプの圧力により上流から下流へ向けて所定速度で流下しているため、前記散水孔から供給される製氷水は、慣性により下流側へ若干傾斜して製氷面に噴射される。そのため、製氷水が製氷領域の左右何れか一方に偏倚して流下し、歪な形状の氷(異形氷)が製造されることがあった。
そこで、例えば、特許文献1には、前記製氷水供給管と製氷部との間に、製氷水を製氷面に均一に流下させる散水ガイドが設けられた流下式製氷機が開示されている。すなわち、図10に示すように、散水ガイド10は、前記製氷水供給管12の下方に近接して配設され、中央下部に設けたガイド孔14に製氷部16の上端が挿通されている。また散水ガイド10は、上端から製氷部16へ向けて下方傾斜する斜面部18を備え、製氷水供給管12から供給された製氷水を該斜面部18を介して製氷部16の製氷面20へ案内するようになっている。すなわち、前記散水ガイド10によって製氷水を製氷面20へ均一に案内することで、異形氷の発生が好適に抑制されている。
特許2863078号公報
ところで、製氷運転中に循環供給される製氷水は、製氷板22と熱交換することで次第に冷却され、氷点下付近(氷結温度)に到達したときに製氷面20に氷塊Cが形成され始める。しかしながら、製氷水は製氷面20を所定速度で流下するため、氷結温度に達してもなかなか氷結が開始されず、製氷水が過剰に冷却されてしまうことがある(過冷却)。そして、この過冷却状態が継続すると、所定のタイミングで製氷水中に氷の核の如き氷晶(綿氷R)が発生することがある。すると、この綿氷Rを含んだ製氷水が散水ガイド10内に堆積し、前記ガイド孔14を塞いでしまうことがあった。これにより、製氷水の製氷部16への供給が少なくなって散水ガイド10内に製氷水が貯留され、ついには、散水ガイド10の上縁から製氷水が溢れ出ようとする。
しかるに、図10に示す如く、散水ガイド10は、前記製氷水供給管12の下方に近接配置されているため、散水ガイド10の上縁と製氷水供給管12との隙間は僅かとなっている(図10の符号s参照)。そのため、散水ガイド10内の製氷水は、この小さな隙間sから一気に溢れ出し、勢いよく外方へ飛び出してしまうことがあった(図10の矢印参照)。これにより、製氷面20に製氷水が均一に供給されず、異形氷が形成されることがあった。また、製氷板22の裏面や製氷部16以外の箇所に製氷水が飛散し、製氷板22,22の間等、本来、予定されていない部位に氷塊Cが形成されて、製氷部16や他の部材が損傷することがあった。
そこで、本発明は、従来技術に内在する前記問題に鑑み、こられを好適に解決するべく提案されたものであって、散水ガイド内の所定水位を越えた製氷水を順次排出することで、綿氷が発生しても該散水ガイドから製氷水が勢いよく飛び出してしまうのを防止し得る流下式製氷機を提供することを目的とする。
前述した課題を解決し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る流下式製氷機は、
蒸発器が蛇行配置された製氷部と、該製氷部の上方に配設されて製氷水を供給する製氷水供給手段と、前記製氷部および製氷水供給手段の間に配設され、該製氷水供給手段から供給された製氷水をガイド孔を介して製氷部の製氷面に均一に流下させる散水ガイドとを備えた流下式製氷機において、
前記散水ガイドは、前記製氷水供給手段に向けて上方開放して製氷水を受止める受容部の下端部に前記ガイド孔が設けられ、
前記受容部には、前記ガイド孔より上方のレベルに、内部に貯留された製氷水を排出する排水部が設けられていることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、散水ガイドに排水部を設けることで、排水部を介して製氷水を外部へ順次排出することができる。従って、綿氷が発生して受容部内の製氷水が溢れ出ようとしても、排水部を介して製氷水を排出でき、散水ガイドから製氷水が勢いよく飛び出してしまうことがない。これにより、製氷水が製氷部に局所的に供給され、異形氷が製造されるのを抑制し得る。また、製氷部と蒸発器との接触部位に製氷水が流下して当該部位で氷結したり、製氷部以外の部材で氷塊が製造されるのを防止でき、製氷部の故障等、予期せぬトラブルの発生を回避し得る。
請求項2に係る流下式製氷機によれば、前記受容部に、前記製氷面に近接するよう下方傾斜して下端が前記ガイド孔に臨む斜面部が形成され、該斜面部に前記排水部が設けられている。
請求項2の発明によれば、製氷面へ向けて下方傾斜させた斜面部に排水部を設けたので、排水部から排出された製氷水を斜面部の外表面に沿って製氷面へ案内することができる。
本発明に係る流下式製氷機によれば、異形氷の発生を防止し得ると共に、意図しない部位での氷結を防止してトラブルの発生を抑制し得る。
次に、本発明に係る流下式製氷機につき、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。なお、以下の説明で、「前」、「後」、「左」、「右」とは、流下式製氷機を図1に示す状態で見た場合で指称する。
図1は、実施例に係る流下式製氷機30の全体構成を示す概略図である。流下式製氷機30は、一対の製氷板22,22を前後に対向配置して製氷部16が構成され、両製氷板22,22の間には、図示しない冷凍系から導出する蒸発管(蒸発器)32が蛇行配置されている。製氷板22の製氷面20には、複数の仕切部材48が左右に所定間隔で設けられ、隣接する仕切部材48,48の間に製氷領域50が画成されている。前記製氷部16の上方には、該製氷部16の製氷面20に製氷水を供給する製氷水供給管(製氷水供給手段)12が配設されている。この製氷水供給管12の一端部は、循環ポンプPから導出する連結管34に連通する接続部36が設けられている。製氷水供給管12は、長手方向に所定間隔離間して複数の散水孔38を備え、該散水孔38から製氷水を下方に向けて噴射するよう構成される(図2参照)。なお、この散水孔38は、前後の製氷板22,22に対応して前後に2列設けられている。
ここで、製氷水供給管12の内部は、特に循環ポンプPに近い接続部36付近で製氷水の流れが早く、該接続部36に近い散水孔38は負圧となり易い。従って、接続部36に近い散水孔38から供給される製氷水に空気が混入し、白濁氷や異形氷が発生することがある。この対策として、製氷水供給管12の径を大きくすれば、製氷水の流速が小さくなって、散水孔38が負圧となるのを防止することができる。しかるに、製氷水供給管12の径を大きくすると該製氷水供給管12が嵩張ってしまい、流下式製氷機30全体の寸法が大きくなる弊害がある。そこで、実施例では、図3に示すように、製氷水供給管12における前記接続部36から最初(最右端)の散水孔38までの間の上面に、内径方向に凹む窪み部40を形成し、当該部位における製氷水供給管12の内径寸法を小さくしている。これにより、製氷水供給管12の接続部36を通過した製氷水が窪み部40で乱流となり、該窪み部40に近い散水孔38で負圧となるのを防いでいる(図3の矢印参照)。
図2に示すように、前記製氷水供給管12の下方には、除氷運転時に常温の水(除氷水)を製氷板22,22の間に供給する除氷水供給管(除氷水供給手段)42が、該製氷水供給管12の下面に固定されている。除氷水供給管42は、その下面に複数の噴射孔44が開設され、該噴射孔44を介して除氷水を供給するようになっている。
前記製氷水供給管12と製氷部16との間には、各製氷領域50に対応して散水ガイド46が夫々前記製氷部16の上端部に載置された状態で設けられている。この散水ガイド46は、図4に示すように、ステンレス等を図示形状の如く折曲成形したものであって、幅方向に相互に連結されている。各散水ガイド46は、前後の中央部にガイド孔52が開設され、該ガイド孔52に製氷部16の上端部を挿通させることで、前後の製氷板22,22の上端部を囲繞した状態で取付けられる。
散水ガイド46は、上方に開放して製氷水供給管12からの製氷水を受ける一対の受容部54,54を備えている。受容部54は、前後に延在する斜面部56と、該斜面部56の左右の縁部から立上がる側面部57,57とから構成され、内部に所定量の製氷水を受け得るスペースが確保されている。前記斜面部56は、各製氷面20へ向けて下方傾斜すると共に、その下端が前記ガイド孔52に臨んでいる。また、斜面部56は、その中央部を稜線として左右に下方傾斜する中央傾斜部59,59を備え、製氷水供給管12より供給された製氷水を左右に分散し、前記製氷面20へ均一に送るようになっている。なお、前記斜面部56の外表面も前記製氷面20へ向けて傾斜して、その下端が製氷面20に近接して臨んでいる。すなわち、斜面部56の外表面も、受容部54から溢れた製氷水を製氷面20へ送る案内面として機能する。
前記斜面部56の上縁には、所要幅で切り欠かれた矩形状の排水部58が形成され、該排水部58により製氷水供給管12と散水ガイド46との間に隙間が形成されている(図1参照)。すなわち、前記ガイド孔52よりも上方のレベルに排水部58を設けることで、受容部54内で所定水位を越えた製氷水を外部に排出(オーバーフロー)することが可能となる。なお、図2(b)に示すように、排水部58を介して外部に漏れた製氷水は、斜面部56の外表面に沿って流下し製氷面20へ案内される。前記排水部58は、製氷水供給管12の散水孔38の下方よりも外側に形成されており、散水孔38を介して供給される製氷水が排水部58から直接排出されないようになっている。
図1に示すように、前記製氷部16の下方には、該製氷部16から落下した氷塊Cを受け止めて、図示しない貯氷庫へ案内する氷案内部材60が設けられている。図5および図6に示すように、この氷案内部材60は、ガイド片62を連結部64,64を介して左右に複数連設して構成されている。また、氷案内部材60は、製氷板22の下端から僅かに離間して設けられ、各ガイド片62の下部が製氷水タンク66の開口部67を介して内部に臨んでいる。ガイド片62は、前後方向に延在する2つの斜辺部68,68を備えた薄板山型状の部材であって、製氷部16から落下した氷塊Cを前方または後方へ案内するようになっている。前記ガイド片62は、前記連結部64を介して互いに所定間隔離間して配設され、隣接するガイド片62,62の間に上下に開口する通水部70が画成されている。そして、製氷部16で氷結に至らなかった製氷水(未氷結水)を前記通水部70を介して下方の製氷水タンク66へ滴下させるようになっている。なお、前記通水部70の左右の幅寸法は、氷塊Cの寸法より小さく設定され、通水部70から氷塊Cが落下しないよう構成される。
前記ガイド片62の斜辺部68,68は、図6に示すように、ガイド片62の中央部側が肉厚に形成されている。すなわち、斜辺部68,68の開放端68a,68a側を薄くすることで、未氷結水が斜辺部68,68を伝って開放端68a,68aに到達する前に、製氷水タンク66内へ滴下されるようになっている。また、図5に示すように、ガイド片62の斜辺部68,68は、製氷水タンク66の前後の壁部66a,66bよりも外方へ僅かに突出している。これにより、斜辺部68,68の開放端68a,68aと壁部66a,66bの上端との間に生ずる間隙tを小さく、かつ該隙間tを側方または下方へ向けて開口させ得るようになっている。従って、氷案内部材60を滑落する氷塊Cが前記間隙tに引っ掛かってしまうのを好適に抑制し得る。
前記製氷水タンク66は、前後左右の壁部66a,66b,66c,66dによって内部に製氷水を貯留可能なタンク部72が画成され、該タンク部72に製氷運転で使用される略1回分の製氷水を貯留し得るようになっている。前記タンク部72の底部74は、一方(図1では右方)へ向けて下方傾斜しており、その最深部に循環ポンプPの吸入管76に接続する吐出口78が開設されている。またタンク部72の最深部には、タンク部72内の余剰の製氷水を排出するオーバーフロー部材80が配設されている。このオーバーフロー部材80は、図7に示すように、タンク部72の底部74に立設された円柱状の本体部82と、該本体部82の内部を左右に二分する略垂直に立設された仕切壁84とから構成される。
前記本体部82を画成する左側面の下部には、前記底部74で開口する吸入口86が開設され、該吸入口86を介して前記本体部82内の左側の空間(以下、第一空間88という)とタンク部72とが連通されている。また、本体部82を画成する後面における右側の空間(以下、第二空間90という)に対応する下部には、前記製氷水タンク66の外部に連通する排出口92が開設されている。更に、本体部82の上部と仕切壁84との間に連通部94が画成されている。すなわち、前記タンク部72は、吸入口86、第一空間88、連通部94、第二空間90および排出口92を介して製氷水タンク66の外部に連通している。従って、タンク部72内の余剰水は、底部74側の製氷水から優先的に排出されるようになっている。なお、前記仕切壁84の高さ寸法は、製氷水タンク66の製氷水の貯水量を決定するものであり、製氷運転で使用される製氷水の略1回分の貯水量を確保し得る高さに設定してある。
(実施例の作用)
次に、実施例に係る流下式製氷機30の作用について説明する。先ず、製氷運転に際しては、図示しない冷凍系から冷媒が蒸発管32に循環供給されると共に、循環ポンプPが作動して、製氷水タンク66内の製氷水が製氷水供給管12へ送られる。このとき、製氷水供給管12内の接続部36近傍は、循環ポンプPに近いため製氷水の水圧が高くなっている。しかしながら、製氷水供給管12に窪み部40を設けることで内径寸法が小さくなっているので、図3に示すように、製氷水が窪み部40を通過する際に乱流が発生する。これにより、窪み部40に近い散水孔38が負圧となることはなく、該散水孔38を介して製氷水をスムーズに供給し得る。
前記製氷水供給管12へ送られた製氷水は、散水孔38を介して下方に噴射供給される。すると、図2(a)に示す如く、散水孔38を介して供給される製氷水は、散水ガイド46の受容部54で受止められ、斜面部56に沿って下方へ流下する。そして、前記ガイド孔52を介して製氷水が製氷面20に均一に案内され、製氷水は、製氷面20の全面に亘って流下する。製氷面20を流下する製氷水は、蒸発管32に供給される冷媒と熱交換して次第に冷却される。また、前記未氷結水は、製氷部16から下方の氷案内部材60へ滴下し、前記通水部70を介して製氷水タンク66のタンク部72へ回収される。なお、製氷水の一部は、ガイド片62の斜辺部68上に落下して、該斜辺部68を伝って下方へ案内される。しかるに、前記斜辺部68の開放端68a側は薄く形成されているので、当該部位に到達した製氷水は斜辺部68上から落下して製氷水タンク66へ回収される。すなわち、製氷水が斜辺部68上を伝って、製氷水タンク66以外に飛散することはない。
ここで、前記氷案内部材60を構成するガイド片62は、山型状に形成されているので、一方向にのみ傾斜する斜面を有したガイド片に比べ、上下寸法を略半分とし得る。従って、氷案内部材60を上下に小さくでき、流下式製氷機30のコンパクト化を図り得る。しかも、山型状のガイド片62であれば、その中央部を製氷板22の下端に極めて接近して配設することができ、斜辺部68,68と製氷板22,22との離間距離が大きくなることはない。そのため、斜辺部68,68上に滴下した製氷水の跳ねは小さく、製氷水タンク66以外へ飛び散るのを防止し得る。
製氷水タンク66に回収された製氷水は、循環ポンプPによって再び製氷部16へ循環供給される。この循環供給により製氷水が次第に冷却され、氷点下近傍まで到達すると、製氷面20で氷結され始める。ここで、製氷水が過冷却状態となって、該製氷水中に綿氷Rが発生すると、前記散水ガイド46の受容部54に綿氷Rが蓄積されてしまう。そして、図2(b)に示すように、前記散水ガイド46のガイド孔52が綿氷Rによって塞がれてしまうと、該ガイド孔52を介しての製氷水の供給が殆ど不能となり、受容部54内の製氷水量が増加する。しかるに、受容部54内の製氷水が排水部58にまで到達すると、該排水部58を介して製氷水がオーバーフローされ、斜面部56の外表面に沿って製氷面20へ案内される。
製氷運転が進行し、製氷面20に所定寸法の氷塊Cが製造されると、図示しない検知手段が製氷完了を検知し、製氷運転から除氷運転へ移行させる。このとき、前記タンク部72は、シリカ等の不純物が濃縮された製氷水(製氷残水T)が底部74近傍に僅かに残留した状態となっている。除氷運転が開始されると、図示しない冷凍系からホットガスが蒸発管32に循環供給されると共に、除氷水供給管42から常温の除氷水が製氷板22,22の間に供給され、該製氷板22,22を加熱する。除氷水は、製氷板22,22を加熱した後、前記氷案内部材60へ向けて滴下し、通水部70を介して製氷水タンク66へ回収される。この場合も、ガイド片62の斜辺部68は、開放端68a側が薄く形成されているので、除氷水が斜辺部68の開放端68aに到達する前に落下し、製氷水タンク66に回収される。
除氷運転が進行すると、製氷面20の氷塊Cは融解し始め、ついには製氷面20との氷結が解消する。すると、氷塊Cは製氷面20を滑落し、前記氷案内部材60へ向けて落下する。そして、ガイド片62の斜辺部68上に落下した氷塊Cは該斜辺部68上を滑走し、図示しない貯氷庫へ放出される。ここで、ガイド片62の斜辺部68,68の開放端68a,68aは、製氷水タンク66の前後の壁部66a,66bより外方へ延出している。従って、開放端68aと製氷水タンク66との間隙tが側方または下方を指向し、該間隙tに斜辺部68を滑走する氷塊Cが引っ掛かってしまうのを防止し得る。
一方、前記製氷水タンク66では、回収された除氷水によりタンク部72内が次第に増水してゆく。すると、前記タンク部72の底部74近傍に溜る製氷残水Tが、優先的にオーバーフロー部材80の吸入口86を介して前記第一空間88内へ流入する。更に、除氷水が増加すると、前記吸入口86を介して製氷水(製氷残水T)が第一空間88へ流入し、該第一空間88内の水位が徐々に上昇する。そして、第一空間88内の製氷水が前記連通部94まで到達すると、製氷水は、該連通部94を介して第二空間90を流下し、排出口92から製氷水タンク66の外部へ排出される。このように、オーバーフロー部材80により、不純物を多く含む製氷残水Tを優先的に排水することができ、製氷水タンク66内でのスケールの発生を好適に抑制し得る。しかも、実施例に係るオーバーフロー部材80は、本体部82および仕切壁84を製氷水タンク66に一体成形したので、別体構成とした場合に比べ、取付けの不具合等による機能不全の発生を防止し、組付けコストを低廉にし得る。
以上に説明したように、実施例に係る流下式製氷機30によれば、散水ガイド46に排水部58を設けたので、従来の如く、散水ガイド46から製氷水が勢いよく飛び出すことがない。従って、製氷水が一部の製氷面20に集中的に供給されて、異形氷が形成されるのを防止し得る。また、散水ガイド46から製氷水が製氷部16以外へ飛散して、予期しないトラブルが発生するのを防止し得る。更に、散水ガイド46内の製氷水が製氷板22,22の間を流下して蒸発管32と製氷板22,22との接触部が凍り付き、両者の溶接が剥がれると云ったトラブルを防止し得る。
なお、実施例では、散水ガイド46に設ける排水部58として、斜面部56の上縁を矩形状に切り欠いて構成したが、受容部54の製氷水をオーバーフローさせ得るのであれば、排水部として他の構成を採用し得る。例えば、図8に示すように、斜面部56の上縁から逆三角形状に切り欠いた排水部96を採用したり、図9に示すように、斜面部56に設けた複数の通孔98で排水部を構成してもよい。また、実施例では、一対の製氷板22,22を対向配置して製氷部16を構成したが、例えば、一枚の製氷板22からなる製氷部16を備えた流下式製氷機であってもよい。
実施例に係る流下式製氷機の全体構成を示す正面図である。 散水ガイドを拡大して示す縦断側面図であって、(a)は正常な製氷運転時において製氷水が流下する様子を示し、(b)は綿氷が発生したときの製氷水が流下する様子を示す。 製氷水供給管の要部を示す拡大縦断面図である。 実施例に係る散水ガイドを示す斜視図である。 氷案内部材を拡大して示す縦断側面図である。 氷案内部材を示す概略平面図である。 製氷水タンクの要部を示す拡大縦断面図である。 別例に係る散水ガイドを示す斜視図である。 更に別例に係る散水ガイドを示す斜視図である。 従来の流下式製氷機の散水ガイドを示す拡大縦断面図である。
符号の説明
12 製氷水供給管(製氷水供給手段),16 製氷部,20 製氷面
32 蒸発管(蒸発器),46 散水ガイド,52 ガイド孔,54 受容部
56 斜面部,58,96 排水部,98 通孔(排水部)

Claims (2)

  1. 蒸発器(32)が蛇行配置された製氷部(16)と、該製氷部(16)の上方に配設されて製氷水を供給する製氷水供給手段(12)と、前記製氷部(16)および製氷水供給手段(12)の間に配設され、該製氷水供給手段(12)から供給された製氷水をガイド孔(52)を介して製氷部(16)の製氷面(20)に均一に流下させる散水ガイド(46)とを備えた流下式製氷機において、
    前記散水ガイド(46)は、前記製氷水供給手段(12)に向けて上方開放して製氷水を受止める受容部(54)の下端部に前記ガイド孔(52)が設けられ、
    前記受容部(54)には、前記ガイド孔(52)より上方のレベルに、内部に貯留された製氷水を排出する排水部(58,96,98)が設けられている
    ことを特徴とする流下式製氷機。
  2. 前記受容部(54)に、前記製氷面(20)に近接するよう下方傾斜して下端が前記ガイド孔(52)に臨む斜面部(56)が形成され、該斜面部(56)に前記排水部(58,96,98)が設けられている請求項1記載の流下式製氷機。
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