JP2011038706A - 流下式製氷機の製氷ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】製氷ユニットからの飛散水を抑制する。
【解決手段】製氷ユニット１６は、氷Ｍが生成される製氷板１８と、この製氷板１８の下方に配設され、製氷水が貯留される製氷水タンク２６と、製氷板１８の上方に配設され、製氷板１８の製氷面２２に製氷水を供給する製氷水散水器３２と、製氷水タンク２６から製氷水を供給管３４を介して製氷水散水器３２に圧送する製氷水ポンプ３６とを備えている。また、製氷ユニット１６は、温度検出手段４８が予め設定された設定温度を検出した際に、製氷水散水器３２から製氷板１８へ供給する製氷水の量を減少させる水量調節手段５０を備えている。
【選択図】図２

Description

この発明は、製氷運転で製氷水散水器から製氷板に対して製氷水を供給される流下式製氷機の製氷ユニットに関するものである。

氷を自動的に製造する製氷機としては、安価に大量の氷を生成し得る流下式製氷機が知られている(例えば、特許文献１参照)。流下式製氷機は、断熱箱体に内部画成した貯氷室の上方に、氷を生成する製氷ユニットを備えている。

図３に示すように、製氷ユニット６０は、略垂直な姿勢で対向配置される一対の製氷板１８,１８と、両製氷板１８,１８の裏面間に配設した蒸発管２４とを備え、製氷運転に際して蒸発管２４に冷媒を流通することで、各製氷板１８が強制冷却される。各製氷板１８には、上下方向へ延在する複数の突条部２０が横方向に所定間隔毎に設けられ、隣り合う突条部２０,２０によって製氷板１８の表面に上下方向に延在する製氷面２２が画成される。また製氷ユニット６０は、一対の製氷板１８,１８の下方に配設されて、製氷水を貯留する製氷水タンク２６と、一対の製氷板１８,１８の上方に配設され、両製氷板１８,１８に対して製氷水および除氷水を供給する散水装置３０とを備えている。

前記散水装置３０は、製氷水タンク２６から圧送された製氷水を下面に複数設けた散水孔３２ａから散水する製氷水散水器３２と、この製氷水散水器３２と製氷板１８の上部との間に設置され、製氷水散水器３２の散水孔３２ａから散水された製氷水を各製氷面２２の上部に案内する散水案内器３８と、製氷水散水器３２の下方に位置して一対の製氷板１８,１８の間に設置され、除氷水を製氷板１８の裏面に供給する除氷水散水器４０とを備えている。製氷運転において、製氷ユニット６０では、製氷水が冷却された製氷面２２を流下する過程で氷結すると共に、製氷面２２の下端縁から流下する未氷結の製氷水は、製氷水タンク２６に回収されて、製氷水散水器３２および散水案内器３８を介して製氷面２２に再び供給される。また除氷運転において、製氷ユニット６０では、除氷水散水器４０から供給された除氷水によって製氷板１８を温めて離氷を補助すると共に、製氷板１８から流下した除氷水が製氷水タンク２６に回収されて次回の製氷運転の製氷水として用いられる。

特開平１１−１４２０３３号公報

前記製氷板１８では、製氷面２２に氷Ｍが成長してくると、この製氷面２２に盛り上がった氷Ｍを乗り越えて製氷水が流下するようになるので、氷Ｍの突出端から製氷水が飛散することがある(図３の矢印参照)。すなわち、製氷板１８の下端から流下する未氷結の製氷水を回収することを主に想定している製氷水タンク２６では、氷Ｍの突出端から飛散する製氷水を回収することができず、製氷水が製氷水タンク２６外に漏出してしまう。このため、製氷運転において、製氷水が不足して、製氷板１８に必要量の製氷水を供給することができないので、氷Ｍを十分に成長させることができずに異形氷が発生して、氷Ｍの商品価値を損なってしまう問題がある。また、製氷運転において製造される氷Ｍの大きさが小さくなることで、製氷サイクルの繰り返しが早くなって製氷機の消費電力が増加したり、製造される氷Ｍの量が減って製氷能力が低下する不都合もある。

そこで、特許文献１に開示の製氷機では、製氷板の左右両側に取り付けられた平板状の側板の間に、製氷板の表側に対向配置させて前面カバーを設けることで、製氷運転において飛散する製氷水を前面カバーにより受け止めて、前面カバーの下端から流下する製氷水を製氷水タンクに回収している。特許文献１の製氷機は、除氷運転において製氷板から離脱した氷が前面カバーと製氷板との間の隙間を通過して貯氷室へ落下するようになっている。このように、前面カバーは、除氷運転で氷の落下を許容する構成であるので、製氷水タンクとの間に隙間があり、製氷運転時に飛散した全ての製氷水を回収するのは難しい。しかも、前面カバーと製氷板との間の隙間を狭く設定すると、氷が引っ掛かり易くなってしまう。

また、前面カバーを一対の側板の間に揺動可能に取り付け、除氷運転において製氷板から離脱した氷に押されて製氷板から離間するように揺動させることで、氷の貯氷室への落下を許容する構成もある。このような構成であっても、前面カバーと製氷水タンクとの間に隙間があり、製氷運転時に飛散した全ての製氷水を回収するのは難しい。特に、前面カバーは、経年変化によって変形すると、飛散した製氷水の回収率が低下すると共に、氷に押されても開放し難くなることで、氷の詰まりが発生し易くなる。

すなわち本発明は、従来の技術に係る流下式製氷機の製氷ユニットに内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、製氷運転に際して製氷板からの製氷水の飛散を抑制できる流下式製氷機の製氷ユニット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、本願の請求項１に係る発明の流下式製氷機の製氷ユニットは、
氷が生成される製氷板と、この製氷板の下方に配設され、製氷水が貯留される製氷水タンクと、製氷板の上方に配設され、製氷板の製氷面に製氷水を供給する製氷水散水器と、製氷水タンクから製氷水を供給管を介して製氷水散水器に圧送する製氷水ポンプとを備え、製氷運転で冷却された製氷板に対して製氷水ポンプにより製氷水タンクから製氷水散水器に製氷水を圧送し、製氷水散水器から供給されて製氷板から流下する製氷水を製氷水タンクに回収するよう構成した流下式製氷機の製氷ユニットにおいて、
製氷運転において製氷水の温度を検出し得る温度検出手段と、
前記温度検出手段が予め設定された設定温度を検出した際に、前記製氷水散水器から製氷板へ供給する製氷水の量を減少させる水量調節手段とを備えたことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、製氷板に氷ができ始めた段階で製氷板への製氷水の供給量を水量調節手段により減少することができるので、製氷面から隆起した氷に案内されることに起因する製氷水の飛散を抑制することができる。

請求項２に係る発明では、前記水量調節手段は、前記供給管から分岐して流出端が製氷水タンクの内部に臨む分岐管と、この分岐管に介挿されて、前記温度検出手段の設定温度の検出前に該分岐管の管路を閉成する一方、該温度検出手段の設定温度の検出により管路を開放する開閉弁とから構成されることを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、簡単な水量調節手段の構成で製氷水の飛散を抑制できる。

請求項３に係る発明では、前記設定温度は、製氷運転開始時に製氷水タンクに貯留された製氷水の温度より低く、氷点または氷点近傍に設定されることを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、製氷板に氷ができ始めた段階で水量調節手段を適切に作動することができる。

本発明に係る流下式製氷機の製氷ユニットによれば、製氷運転に際して製氷板からの製氷水の飛散を抑制できる。

本発明の好適な実施例に係る製氷ユニットを備えた流下式製氷機を示す側断面図である。 実施例の製氷ユニットの概略正面図である。 従来の流下式製氷機の製氷ユニットを示す側断面図である。

次に、本発明に係る流下式製氷機の製氷ユニットにつき、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、説明の便宜上、図３に示した流下式製氷機の製氷ユニットの構成要素と同一の要素については、同一の符号を使用している。

図１に示すように、流下式製氷機１０には、氷Ｍを生成する製氷ユニット１６が断熱箱体１２の内部に画成された貯氷室１４の上方に配設され、製氷ユニット１６から放出された氷Ｍが貯氷室１４で貯蔵されるようになっている。図１または図２に示すように、製氷ユニット１６は、略垂直な姿勢で前後方向に間隔をあけて対向配置した一対の製氷板１８,１８と、両製氷板１８,１８の対向面間に配設され、蒸発器ＥＰを構成する蒸発管２４と、両製氷板１８,１８の下方に設けられ、製氷水を貯留すると共に両製氷板１８,１８から流下する製氷水を回収する製氷水タンク２６とを備えている。また、製氷ユニット１６には、両製氷板１８,１８の上方に配置して、製氷水および除氷水を両製氷板１８,１８に供給する散水装置３０が設けられている。更に、製氷ユニット１６は、両製氷板１８,１８の左右方向の側部が支持部材(図示せず)で夫々支持されて、両支持部材を貯氷室と機械室との間を区画する隔壁に対してネジ等の締結部材で取り付けることで、製氷ユニット１６が貯氷室１４の上方に設置される。

前記製氷板１８は、該製氷板１８の左右方向に間隔をあけて設けられ、上下方向に延在する複数の突条部２０と、隣り合う突条部２０,２０の間に画成される製氷面２２とから構成される(図２参照)。すなわち製氷板１８は、平面視において山形の突条部２０と平坦な製氷面２２とが連なるジグザグ状に形成される。各突条部２０は、他方の製氷板１８から離間する側に突出するように形成され、製氷板１８の表面側が凸となっている。なお、製氷板１８の両側部には、突条部２０が夫々配置される。ここで、一対の製氷板１８,１８は、同一の構成であって、蒸発管２４を挟んで対称な関係で設置されている。製氷面２２には、複数の氷Ｍが上下方向に離間して生成されるように設定されている。

前記蒸発管２４は、反復する蛇行状に形成されており、図２に示すように、直線部２４ａを横方向に延在すると共に曲部２４ｂを製氷板１８の側部に位置させた状態で、両製氷板１８,１８の対向面間に設置される。また、蒸発管２４において、製氷板１８の上下方向に離間して延在する直線部２４ａは、各製氷板１８における製氷板１８の裏面に当接し、この直線部２４ａの当接部位に対応する製氷面２２が、氷Ｍが生成される製氷位置となる。蒸発管２４は、図示しない冷凍装置の一部を構成し、製氷運転に際して、蒸発管２４に流通する冷媒との熱交換により、各製氷板１８の製氷面２２を強制冷却するようになっている。また蒸発管２４には、除氷運転に際してホットガスが流通し、各製氷板１８の製氷面２２を加温するようになっている。

前記製氷水タンク２６は、上部が開口する箱状に形成されている。製氷水タンク２６の上部開口は、両製氷板１８,１８の直下に配置され、両製氷板１８,１８から流下する未氷結の製氷水および除氷水散水器４０から供給された除氷水を受容して、製氷運転で使用する製氷水として貯留するようになっている。また、製氷水タンク２６の上部には、除氷運転に際して両製氷板１８,１８から離脱した氷Ｍを貯氷室１４に案内する氷案内部材２８が装着されている。氷案内部材２８は、両製氷板１８,１８の対向方向の断面が山形に形成され(図１参照)、この山形の頂部が、両製氷板１８,１８の裏面間の中間位置に臨むように配置され、対応の製氷板１８の下方に位置する傾斜面で氷Ｍを夫々案内するようになっている。氷案内部材２８の各傾斜面には、スリット(図示せず)が開設されており、未氷結の製氷水および除氷水と氷Ｍとが氷案内部材２８で分離されて、製氷水等だけが製氷水タンク２６に回収される。

前記散水装置３０は、両製氷板１８,１８の上部に設置されて、製氷水を製氷板１８に向けて散水案内器３８を介して散水する製氷水散水器３２と、製氷水散水器３２の下方に位置して一対の製氷板１８,１８の間に設置され、除氷水を製氷板１８の裏面に供給する除氷水散水器４０とを備えている(図１または図２参照)。製氷水散水器３２は、製氷板１８の左右方向全体に亘って延在する長尺な中空筒状(実施例では断面角形)の部材であって、一側部に供給管３４が接続されると共に下面に複数の散水孔３２ａが開設されている。実施例の製氷水散水器３２では、前後方向に対向配置した製氷板１８,１８の夫々に対応して散水孔３２ａが２列に並べて設けられ、各列の散水孔３２ａは、各製氷面２２の上方に位置するように左右方向に離間して配置されている。そして、製氷水散水器３２は、製氷運転時に製氷水タンク２６から製氷水ポンプ３６によって圧送される製氷水を受けて、各散水孔３２ａから散水案内器３８を介して製氷面２２に散布するようになっている。

前記除氷水散水器４０は、製氷水散水器３２の下方に位置して製氷板１８の上部裏面側に配置されている(図１参照)。除氷水散水器４０は、長尺な中空筒状体を本体とし、製氷板１８の横方向に亘って延在するように、一対の製氷板１８,１８の間に設置されている。また、除氷水散水器４０には、両製氷板１８,１８の裏面側に臨む下面に左右方向に離間して供給孔４０ａが複数設けられている。 除氷水散水器４０の一側部には、水道等の外部水道源に給水弁ＷＶを介して接続する給水管４２が接続され、給水弁ＷＶの開閉により除氷水散水器４０の長手方向に離間配置された供給孔から除氷水を製氷板１８の裏面に供給または供給停止し得るようになっている。

前記製氷ユニット１６は、製氷運転において製氷水の温度を直接または間接的に検出し得る温度検出手段４８を備えている(図２参照)。温度検出手段４８としては、例えばサーミスタ等が採用される。実施例では、温度検出手段４８が蒸発器ＥＰの出口近傍に配設され、温度検出手段４８によって蒸発器ＥＰの出口近傍を流通する冷媒の温度を検出し得るようになっている。ここで、流下式製氷機１０では、製氷運転において蒸発器ＥＰの出口を流通する製氷板１８との熱交換を終えた冷媒の温度と、製氷運転で製氷水タンク２６および製氷板１８の間を循環する製氷水の温度とが略同一になる対応する関係にあるので、蒸発器ＥＰの出口を流通する冷媒の温度から間接的に製氷水の温度を検出し得る。なお、温度検出手段４８は、製氷運転の終了を判定する手段としても兼用できる。

前記製氷ユニット１６は、製氷運転において製氷板１８へ供給する製氷水の量を調節し得る水量調節手段５０を備えている。実施例の水量調節手段５０は、製氷水ポンプ３６および製氷水散水器３２の間を接続する供給管３４から分岐して、流出端が製氷水タンク２６の内部に臨む分岐管５２と、この分岐管５２に介挿され、該分岐管５２の管路を開閉可能な電磁弁等の開閉弁５４とから構成されている。水量調節手段５０は、開閉弁５４を閉成することで分岐管５２への製氷水の流通が規制される一方、開閉弁５４を開放することで分岐管５２における製氷水の流通が許容されるよう構成される。開閉弁５４は、温度検出手段４８の温度検出結果に基づいて開閉制御される。実施例では、製氷運転において予め設定された設定温度を温度検出手段４８が検出した際に開閉弁５４が開放されて、製氷運転が終了するまで開放状態が維持される。設定温度は、製氷運転開始時に製氷水タンク２６に貯留した製氷水の温度より低く、氷点または氷点近傍(０℃〜−２℃)に設定され、実施例では、設定温度が０℃に設定されている。また、開閉弁５４は、製氷運転において設定温度を検出する前や除氷運転において閉成されるようになっている。

前記製氷ユニット１６は、水量調節手段５０の開閉弁５４の閉成時に、製氷水ポンプ３６で圧送された製氷水の全量を製氷水散水器３２から製氷板１８に供給するようになっている。これに対して、製氷ユニット１６は、水量調節手段５０の開閉弁５４の開放時に、製氷水ポンプ３６で圧送された製氷水の一部を製氷水タンク２６に分岐管５２を介して戻し、製氷水ポンプ３６で圧送された製氷水の残りの部分を製氷水散水器３２から製氷板１８に供給するようになっている。すなわち、製氷ユニット１６は、水量調節手段５０によって製氷運転において製氷板１８に供給する製氷水の量を減少させるように調節可能に構成される。例えば、水量調節手段５０は、開閉弁の開放時に製氷水散水器から散布する製氷水の量を、開閉弁の閉成時と比べて３０％〜４０％減らすように設定される。なお、開閉弁５４として、開放度合い(流量)を調節可能なものを採用し、製氷水散水器３２から製氷板１８へ供給する製氷水の量を段階的に減少させてもよい。

〔実施例の作用〕
次に、実施例に係る流下式製氷機１０の製氷ユニット１６の作用について説明する。製氷運転では、製氷水ポンプ３６を駆動することで、製氷水タンク２６に貯留されている製氷水が、供給管３４を介して製氷水散水器３２に供給される。このとき、水量調節手段５０の開閉弁５４は閉成されており、製氷水ポンプ３６で圧送された製氷水の全量が製氷板１８に供給される。製氷水は、製氷水散水器３２の散水孔３２ａから該散水孔３２ａに対向する散水案内器３８に夫々散水され、散水案内器３８に案内されて製氷板１８における対応の製氷面２２に供給される。製氷水は、蒸発管２４によって冷却された製氷板１８と熱交換しつつ製氷面２２を膜状に流下し、製氷板１８の下端から製氷水タンク２６に流れ落ち、製氷水タンク２６から製氷水ポンプ３６で製氷水散水器３２に向けて圧送され、製氷水タンク２６および製氷板１８の間を循環する。このように、製氷運転では、最初の段階から製氷板１８に氷Ｍができる訳ではなく、第１段階として製氷水を冷却することがなされる。

製氷運転の第１段階では、製氷板１８の製氷面２２全体を濡らすために比較的多くの製氷水を製氷板１８に供給する必要がある。これは、製氷板１８における製氷面２２の一部にだけ製氷水が供給されると、成長の核となる氷Ｍが予定されていない部位に生成し、このまま成長すると氷が異形化するからである。実施例の製氷ユニット１６は、製氷運転の第１段階で水量調節手段５０による調節が行われておらず、製氷水の製氷板１８への供給量を減らすことがないので、製氷板１８の製氷面２２全体に製氷水を適切に供給し得る。また、製氷運転の第１段階では、氷Ｍができていない状態または氷Ｍができていても極小さい状態なので、製氷面２２を流下する製氷水が氷Ｍの隆起に沿って案内されることに起因する製氷水の飛散はなく、製氷水を製氷板１８に多く供給しても問題は生じない。

製氷運転は、製氷水が氷点に近づいた第２段階において、製氷面２２における蒸発管２４の直線部２４ａが裏側に当接している位置を中心として氷Ｍが徐々に成長を始め、また氷結することなく製氷板１８から流下する製氷水は、製氷水タンク２６に回収されて製氷板１８に再び供給される。そして、温度検出手段４８が設定温度を検出することで、水量調節手段５０の開閉弁５４が開放されて、製氷水ポンプ３６で圧送された製氷水の一部が分岐管５２に逃がされることで、製氷水散水器３２から製氷板１８に供給される製氷水の量が減少する。この際、分岐管５２に逃された製氷水は、製氷板１８を経由することなく製氷水タンク２６に戻されて、再循環に供される。

製氷運転の第２段階では、製氷面２２に氷Ｍが成長していて製氷面２２を流下する製氷水が氷Ｍの隆起に沿って案内されるが、水量調節手段５０によって製氷板１８への製氷水の供給量が減らされて製氷面２２を流下する製氷水の量が少ないので、氷Ｍの突出端から製氷水が飛散することを抑制できる。また、製氷運転の第２段階では、水量調節手段５０によって製氷板１８への製氷水の供給量が減らされているが、核となる氷Ｍが製氷面２２に生成されれば、この核をもとに製氷水の供給量が少なくても氷Ｍを成長させることが可能である。すなわち、製氷運転の第２段階では、製氷水の飛散を抑制しつつ、第１段階と比べて少ない製氷水の供給量で氷Ｍを適切に成長させることができる。

このように、実施例の製氷ユニット１６によれば、製氷面２２に対向配置して飛散した製氷水を回収するためのカバーを設けなくても、製氷水を製氷水タンク２６に適切に回収できる。よって、製氷ユニット１６では、外部への製氷水の流出による製氷水不足に起因する製氷面２２での氷Ｍの成長不良を防止できる。また、製氷水タンク２６に回収されずに外部に流出する製氷水を抑えることができるので、製氷ユニット１６の下方に位置する貯氷室１４に貯蔵された氷Ｍや、電気部品や可動部品等の他の部材に製氷水が滴下することを抑制できる。すなわち、製氷水を原因として、貯氷室１４の氷Ｍが融解したり、氷同士が接合してブロッキングしたりすることは少なく、氷Ｍの商品価値を損なうことを回避し得る。また、製氷水が付着したり、製氷水が氷結することを予定しない他の部材の故障や損傷を抑制できるので、これらの部材の寿命を向上し得る。また、製氷運転において規定の大きさの氷Ｍを製造し得るので、製氷サイクルが増加することを抑制でき、消費電力の増加を回避できると共に、各製氷サイクルにおいて所要量の氷Ｍを製造し得るので、規定通りの製氷能力を発揮できる。しかも、飛散する製氷水を回収するためのカバーを省略または小さくでき、当該カバーにかかるコストを低減できる。

(変更例)
本発明は、前述の実施例の構成に限定されず、以下の如く変更することも可能である。
(１)実施例では、一対の製氷板を蒸発管を挟んで対向配置した構成で説明したが、例えば１枚の製氷板の裏面に蒸発管を蛇行配置したものであってもよい。
(２)実施例では、温度検出手段によって冷媒の温度から製氷水の温度を間接的に検出したが、例えば製氷水タンクの内部や供給管に温度検出手段を設けることで、製氷水の温度を直接検出する構成であってもよい。
(３)実施例では、製氷水の一部を分岐管を介して戻すことで製氷板に供給する製氷水の量を減少させる構成であるが、製氷水ポンプの回転数を少なくなるよう制御して、製氷水散水器に圧送する製氷水の量自体を少なくすることで、製氷板に供給する製氷水の量を減らしてもよい。この場合、製氷水ポンプ自体が水量調節手段となる。なお、実施例の水量調節手段と製氷水ポンプの回転数制御とを組み合わせてもよい。

１８ 製氷板，２２ 製氷面，２６ 製氷水タンク，３２ 製氷水散水器，
３４ 供給管，３６ 製氷水ポンプ，４８ 温度検出手段，５０ 水量調節手段，
５２ 分岐管，５４ 開閉弁，Ｍ 氷

Claims (3)

1. 氷(M)が生成される製氷板(18)と、この製氷板(18)の下方に配設され、製氷水が貯留される製氷水タンク(26)と、製氷板(18)の上方に配設され、製氷板(18)の製氷面(22)に製氷水を供給する製氷水散水器(32)と、製氷水タンク(26)から製氷水を供給管(34)を介して製氷水散水器(32)に圧送する製氷水ポンプ(36)とを備え、製氷運転で冷却された製氷板(18)に対して製氷水ポンプ(36)により製氷水タンク(26)から製氷水散水器(32)に製氷水を圧送し、製氷水散水器(32)から供給されて製氷板(18)から流下する製氷水を製氷水タンク(26)に回収するよう構成した流下式製氷機の製氷ユニットにおいて、
   製氷運転において製氷水の温度を検出し得る温度検出手段(48)と、
   前記温度検出手段(48)が予め設定された設定温度を検出した際に、前記製氷水散水器(32)から製氷板(18)へ供給する製氷水の量を減少させる水量調節手段(50)とを備えた
   ことを特徴とする流下式製氷機の製氷ユニット。
2. 前記水量調節手段(50)は、前記供給管(34)から分岐して流出端が製氷水タンク(26)の内部に臨む分岐管(52)と、この分岐管(52)に介挿されて、前記温度検出手段(48)の設定温度の検出前に該分岐管(52)の管路を閉成する一方、該温度検出手段(48)の設定温度の検出により管路を開放する開閉弁(54)とから構成される請求項１記載の流下式製氷機の製氷ユニット。
3. 前記設定温度は、製氷運転開始時に製氷水タンク(26)に貯留された製氷水の温度より低く、氷点または氷点近傍に設定される請求項１または２記載の流下式製氷機の製氷ユニット。

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