JP2011058732A

JP2011058732A - 製氷機

Info

Publication number: JP2011058732A
Application number: JP2009209195A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Takada; 政弘高田; Toshihisa Hatori; 敏久羽鳥
Original assignee: Toshiba Electric Appliances Co Ltd
Current assignee: Toshiba Electric Appliances Co Ltd
Priority date: 2009-09-10
Filing date: 2009-09-10
Publication date: 2011-03-24

Abstract

【課題】製氷効率がよく、製氷時間を短縮できて、単位時間当たりの製氷量を増加できる製氷機を提供する。
【解決手段】製氷水Ｗを貯留する製氷容器15を備える。製氷容器15の製氷水Ｗ中に配置する製氷素子33、および製氷容器15に接触して熱伝達する接触部32を有し、冷却回路によって冷却される製氷ユニット16を備える。製氷ユニット16の製氷素子33を製氷容器15の製氷水Ｗ中に直接配置して製氷水Ｗを効率よく冷却するとともに、製氷ユニット16の接触部32を製氷容器15に接触させて製氷容器15からも製氷水Ｗを効率よく冷却する。
【選択図】図１

Description

本発明は、氷を製造する製氷機に関する。

従来、製氷機としては、例えば冷蔵庫の自動製氷機があり、冷凍室内において、製氷皿に製氷水を入れて氷を製造し、センサによって製氷が完了したことが検知されれば、製氷皿を反転させて氷を排出し、氷を貯氷箱に貯めるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

このように、冷凍室内において、製氷皿に製氷水を入れて製氷する製氷機では、製氷が完了するまでの製氷時間が比較的長くかかっている。

また、製氷時間を短縮できる製氷機もある。この製氷機では、冷却回路の蒸発器で構成される製氷ユニットを用い、この製氷ユニットから突出する製氷素子を製氷皿に挿入し、製氷素子を製氷水中に直接配置して製氷水を効率よく冷却し、製氷時間を短縮している（例えば、特許文献２参照。）。

特開平７−１９６８５号公報（第２−３頁、図１−２）特開２００４−３０９１０５号公報（第４−５頁、図１−７）

上述のように、製氷ユニットの製氷素子を製氷容器の製氷水中に直接配置して製氷水を効率よく冷却することにより、製氷時間を短縮できる。しかしながら、沢山の氷を使用する業務用の製氷機などでは、単位時間当たりの製氷量を増加できるように、さらなる製氷時間の短縮が望まれている。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、製氷効率がよく、製氷時間を短縮できて、単位時間当たりの製氷量を増加できる製氷機を提供することを目的とする。

請求項１記載の製氷機は、製氷水を貯留する製氷容器と、この製氷容器の製氷水中に配置される製氷素子、および前記製氷容器に接触して熱伝達する接触部を有し、冷却回路によって冷却される製氷ユニットとを具備しているものである。

請求項２記載の製氷機は、請求項１記載の製氷機において、前記製氷容器は、上面部、およびこの上面部に開口する複数の製氷凹部を有し、前記製氷ユニットの接触部は、前記製氷ユニットの下面に形成され、前記製氷容器の上面部に面接触されるとともに、前記製氷ユニットの製氷素子は、前記製氷ユニットの下面の前記接触部から突設されているものである。

請求項３記載の製氷機は、請求項２記載の製氷機において、前記製氷容器の下面側には、各製氷凹部の形状に対応した形状の複数の突部が互いに間隔をあけて突設され、これら突部の周囲に沿ってヒータが配置されているものである。

請求項４記載の製氷機は、請求項３記載の製氷機において、前記ヒータは、前記製氷容器の一端側から１箇所の前記突部間に沿って前記製氷容器の他端側まで配置され、前記製氷容器の他端側で折り返して隣り合う前記突部間に沿って前記製氷容器の一端側まで配置されるというように、前記製氷容器の両端で交互に折り返して全ての前記突部の周面に沿って配置されているものである。

請求項１記載の製氷機によれば、製氷ユニットの製氷素子を製氷容器の製氷水中に直接配置して製氷水を効率よく冷却できるとともに、製氷ユニットの接触部を製氷容器に接触させて製氷容器からも製氷水を効率よく冷却できるため、製氷効率がよく、製氷時間を短縮できて、単位時間当たりの製氷量を増加できる。

請求項２記載の製氷機によれば、請求項１記載の製氷機の効果に加えて、製氷ユニットの下面の接触部と製氷容器の上面部とが面接触し、製氷容器を効率よく冷却でき、冷却効率を向上できる。

請求項３記載の製氷機によれば、請求項２記載の製氷機の効果に加えて、製氷容器の下面側には、各製氷凹部の形状に対応した形状の複数の突部が互いに間隔をあけて突設されていて、これら突部の周囲に沿ってヒータを配置しているため、製氷容器から製氷された氷を排出する際、ヒータの作動によって製氷凹部に接触している氷の表面を効率よく溶かすことができ、製氷容器から製氷された氷を離すための離氷時間を短縮できて、単位時間当たりの製氷量を増加できる。

請求項４記載の製氷機によれば、請求項３記載の製氷機の効果に加えて、ヒータは、製氷容器の一端側から１箇所の突部間に沿って製氷容器の他端側まで配置され、製氷容器の他端側で折り返して隣り合う突部間に沿って製氷容器の一端側まで配置されるというように、製氷容器の両端で交互に折り返すため、全ての突部の周面に沿って配置することができる。

本発明の一実施の形態を示す製氷機の断面図である。同上製氷機の製氷容器を示し、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は底面図である。同上製氷機の製氷ユニットの斜視図である。

以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。

製氷機11は、製氷機構12、および図示しない冷却回路（冷凍回路）を備えている。

製氷機構12は、製氷水Ｗを貯留する製氷容器（製氷皿）15、この製氷容器15に貯留された製氷水Ｗを冷却する製氷ユニット16、製氷容器15を製氷ユニット16と組み合わせる製氷位置と製氷ユニット16から離反させて製氷された氷を排出させる排出位置とに移動させる図示しない移動ユニット、および製氷容器15に製氷水Ｗを供給する図示しない製氷水供給ユニットを備えている。

製氷容器15は、例えばアルミニウムなどの熱伝導性のよい材料で、長方形のトレイ状に形成されている容器本体21を備えている。この容器本体21には、平坦な上面部22が形成され、この上面部22に開口する複数の製氷凹部23が製氷容器15の長手方向および短手方向にそれぞれ並列に形成されている。製氷凹部23は、有底で、上面部22に開口する開口径が底面の径より大きく、周面が上方へ向けて拡径するテーパ状となる逆円錐台形状に形成されている。製氷容器15の下面には、各製氷凹部23の形状に対応した逆円錐台形状の複数の突部24が互いに間隔をあけて突設され、これら突部24間に沿って溝部25が形成されている。

製氷容器15の下面側で、突部24の周囲（側面）に沿ってヒータ26が配置されている。このヒータ26は、例えば通電によって発熱する電熱線が用いられ、製氷容器15の長手方向の一端から１箇所の突部24間に沿って他端側まで配置され、他端側で折り返して隣り合う突部24間に沿って一端側まで配置され、というように、製氷容器15の長手方向の両端で交互に折り返して、全ての突部24の周面に沿ってヒータ26が配置されている。ヒータ26は、突部24に対して接していても離れていてもよいが、突部24に接していればヒータ26からの熱を効率よく熱伝達できる。

また、製氷ユニット16は、冷却回路の蒸発器を構成するものであり、例えばアルミニウムなどの熱伝導性のよい材料で形成されている。この製氷ユニット16は、製氷容器15の上面部22の外形状と略同じ長方形で平板状の製氷ユニット本体31を有している。この製氷ユニット本体31の下面には、製氷容器15の上面部22に空気層無く面接触可能な平坦な接触部（接触面）32が形成され、この接触部32からは製氷容器15の各製氷凹部23の位置に対応してそれら製氷凹部23に挿入配置される複数の製氷素子（製氷突起）33が突出形成されている。製氷素子33は、先端（下端）側が先細りとなる逆円錐台形状で、製氷凹部23の内側形状よりも小さく形成されている。そして、製氷時に、製氷ユニット16と製氷容器15とを組み合わせた際、つまり、製氷ユニット本体31の接触部32が製氷容器15の上面部22に空気層無く面接触し、各製氷素子33が製氷凹部23に挿入配置された状態で、製氷素子33と製氷凹部23との間に製氷水Ｗを貯留して氷を製造する製氷空間34が形成される。

製氷ユニット本体31の上面側には、冷却回路の冷媒が通る蒸発管35が配置されている。この蒸発管35は、製氷ユニット本体31の下面側に突設された製氷素子33の配列に沿って配置されるように、製氷ユニット本体31の長手方向の両端で交互に折り返して配置されている。すなわち、全ての製氷素子33の上方位置に蒸発管35が配置され、製氷素子33の熱が蒸発管35を通過する冷媒に効率よく熱伝導されるように構成されている。

また、移動ユニットは、製氷容器15を製氷ユニット16と組み合わせる製氷位置と製氷ユニット16から離反させて製氷された氷を排出させる排出位置とに移動させる。排出位置では、製氷容器15の上面部22を下方へ向けて傾斜または反転される。

製氷容器15で製氷された氷を排出させる。

また、製氷水供給ユニットは、移動ユニットによって製氷位置へ移動する製氷容器15の各製氷凹部23に製氷水Ｗを供給する。

また、冷却回路は、圧縮機、凝縮機、蒸発器およびアキュムレータを含む冷凍サイクルによって構成されている。蒸発器の蒸発管35が製氷ユニット16に配置されている。また、製氷された氷を製氷素子33から離すための離氷処理の際に、圧縮機で圧縮された冷媒であるホットガスを凝縮機をバイパスして蒸発器の蒸発管35に導くバイパス管および切換弁などを有している。

次に、製氷機11の動作について説明する。

製氷時には、製氷水供給ユニットにより、製氷容器15の各製氷凹部23に予め設定された所定量の製氷水Ｗを供給する。

移動ユニットにより、製氷水Ｗが供給された製氷容器15を製氷ユニット16と組み合わせる製氷位置に移動させる。

製氷容器15と製氷ユニット16とを組み合わせると、製氷容器15の上面部22と製氷ユニット本体31の接触部32とが空気層無く面接触し、各製氷凹部23に各製氷素子33が挿入配置され、製氷素子33と製氷凹部23との間に製氷水Ｗを貯留して氷を製造する製氷空間34が形成される。

冷却回路の通常運転により、冷媒サイクルの冷媒が蒸発管35を通過し、製氷ユニット16を冷却する。このとき、製氷ユニット16の製氷素子33が製氷容器15の製氷凹部23の製氷水Ｗ中に直接配置して製氷水Ｗを効率よく冷却するとともに、製氷ユニット16の接触部32から製氷容器15に接触させて製氷容器15からも製氷水Ｗを効率よく冷却できる。

このとき、製氷ユニット16の製氷素子33を製氷容器15の製氷水Ｗ中に直接配置して製氷水Ｗを効率よく冷却できる。さらに、製氷ユニット16の接触部32が製氷容器15の上面部22に空気層無く面接触するため、製氷ユニット16と製氷容器15との間の熱伝導性が高く、製氷容器15を効率よく冷却し、製氷容器15からも製氷水Ｗを効率よく冷却できる。これらの相乗効果により、製氷効率がよく、短時間で製氷できる。

そして、例えばセンサで検知する製氷容器15の温度が製氷の完了する温度になったら、離氷処理を実施する。この離氷処理では、冷却回路の切換弁およびバイパス管を通じて、圧縮機で圧縮された冷媒であるホットガスを凝縮機をバイパスして蒸発器の蒸発管35に導き（冷媒回路の離氷運転）、製氷ユニット16を温度上昇させ、製氷素子33の表面に接している氷の表面を溶かす。一方、製氷容器15のヒータ26に通電して発熱させ、製氷凹部23の周囲の突部24を温度上昇させ、製氷凹部23の内面に接触している氷の表面を溶かす。

離氷処理を実施した後に、移動ユニットにより、製氷容器15の上面部22を下方へ向けて傾斜または反転させる排出位置に移動させ、製氷容器15から離氷されている氷を下方へ排出させ、氷貯留部などに貯留する。

その後は、上述のように、最初の製氷水Ｗの供給から製氷動作を繰り返す。

このように、製氷ユニット16の製氷素子33を製氷容器15の製氷水Ｗ中に直接配置して製氷水Ｗを効率よく冷却できるとともに、製氷ユニット16の下面の接触部32を製氷容器15の上面部22に空気層無く面接触させて製氷容器15を冷却し、この製氷容器15からも製氷水Ｗを効率よく冷却できるため、製氷効率がよく、製氷時間を短縮できて、単位時間当たりの製氷量を増加できる。

さらに、製氷容器15の製氷凹部23の上面を製氷ユニット16で閉塞し、製氷凹部23内を密閉状態とするため、製氷水Ｗの冷却効率を向上できる。

また、製氷容器15の下面側には、各製氷凹部23の形状に対応した形状の複数の突部24が互いに間隔をあけて突設されていて、これら突部24の周囲に沿ってヒータ26を配置しているため、製氷容器15から製氷された氷を排出する際、ヒータ26の作動によって製氷凹部23に接触している氷の表面を効率よく溶かすことができ、製氷容器15から製氷された氷を離すための離氷時間を短縮できて、単位時間当たりの製氷量を増加できる。

なお、ヒータ26は、突部24に沿って巻き付けるように配置してもよく、これにより、ヒータ26の作動によって製氷凹部23に接触している氷の表面をより効率よく溶かすことができ、離氷時間をより短縮できる。

11 製氷機
15 製氷容器
16 製氷ユニット
22 上面部
23 製氷凹部
24 突部
26 ヒータ
32 接触部
33 製氷素子
Ｗ製氷水

Claims

製氷水を貯留する製氷容器と、
この製氷容器の製氷水中に配置される製氷素子、および前記製氷容器に接触して熱伝達する接触部を有し、冷却回路によって冷却される製氷ユニットと
を具備していることを特徴とする製氷機。
前記製氷容器は、上面部、およびこの上面部に開口する複数の製氷凹部を有し、
前記製氷ユニットの接触部は、前記製氷ユニットの下面に形成され、前記製氷容器の上面部に面接触されるとともに、前記製氷ユニットの製氷素子は、前記製氷ユニットの下面の前記接触部から突設されている
ことを特徴とする請求項１記載の製氷機。
前記製氷容器の下面側には、各製氷凹部の形状に対応した形状の複数の突部が互いに間隔をあけて突設され、これら突部の周囲に沿ってヒータが配置されている
ことを特徴とする請求項２記載の製氷機。
前記ヒータは、前記製氷容器の一端側から１箇所の前記突部間に沿って前記製氷容器の他端側まで配置され、前記製氷容器の他端側で折り返して隣り合う前記突部間に沿って前記製氷容器の一端側まで配置されるというように、前記製氷容器の両端で交互に折り返して全ての前記突部の周面に沿って配置されている
ことを特徴とする請求項３記載の製氷機。