JP2011127828A

JP2011127828A - 自動製氷機

Info

Publication number: JP2011127828A
Application number: JP2009286148A
Authority: JP
Inventors: Shizuma Kadowaki; 静馬門脇; Tadaharu Hosoki; 忠治細木
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2011-06-30

Abstract

【課題】製氷水の製氷室上面側での氷結、融解を防止する。
【解決手段】製氷室３０は、水平に配置された矩形状の上面板３２の下面側に複数の仕切板３４を格子状に配置することで、下向きに開口する製氷小室３６が縦横に並んで複数配置され、仕切板３４の内壁３８は、下方に行くに従い製氷小室３６が拡開するように傾斜させて設けられている。そして、製氷室３０の最外周に並ぶ製氷小室３６の内の一辺に位置する製氷小室３６ａには空気孔４５がそれぞれ設けられている。
【選択図】図２

Description

この発明は、製氷運転時に下向きに開口する製氷小室を水皿で閉成した状態で製氷水を噴射供給して製氷小室内に氷塊を生成し、除氷運転時に製氷小室に対して離間する方向に水皿を傾動して製氷小室を加熱することで氷塊を落下放出するよう構成した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内に製氷水を下方から噴射供給して、多数の氷塊を連続的に生成する自動製氷機としては特許文献１に示されるものが知られている。この種の自動製氷機では、図５に示すように、内部に貯氷空間Ｓを配置した製氷機本体１の内部上方に、製氷室、水皿、製氷水タンク等からなる製氷機構部２が配置されている。より詳細に説明すると、製氷機本体１の上部に水平に架設した取付枠３の下方に、下向きに開口する多数の製氷小室５を画成した製氷室６が取り付けられ、この製氷室６の上面には蒸発器８が配置されている。製氷室６の直下には、製氷水を貯留する製氷水タンク９を下方に一体的に備えた水皿１０が軸１２により枢支され、モータ、バネ等からなる水皿開閉機構１４により軸１２を中心として傾腹動可能となっている。水皿１０は、製氷小室５を下方から閉成する閉成位置（図５実線位置）と、下方に傾動して製氷小室５を開放する開放位置（図５破線位置）との間を傾腹動するよう構成され、製氷運転時には閉成位置に、除氷運転時には開放位置に位置するよう駆動される。また、製氷水タンク９には、ポンプモータ１６が取付けられ、このポンプモータ１６により吸入された製氷水は、水皿１０に設けられた図示しない噴水孔から各製氷小室５内に噴射供給されるようになっている。

前記製氷室６は、図６及び図７に示すように、水平に配置された矩形状の上面板１８の下面に複数の仕切板２０を縦横に配置することで下向きに開口する複数の製氷小室５を画成している。上面板１８の上面には、図示しない冷凍機器に接続されたパイプ状の蒸発器８が溶接により蛇行配置され、製氷運転時には冷媒を循環させて製氷室６を冷却し、除氷運転時には高温冷媒ガスを循環させて製氷室６を加熱するよう構成されている。仕切板２０は、図８に示すように、最外周側に位置する仕切板２０ａよりも内側に位置する仕切板２０ｂの長さを短くしいる。これにより、製氷運転時に水皿１０が製氷小室５を下方から閉成したときに、仕切板２０ｂの下端と水皿１０の上面との間に僅かな隙間が画成されるので、図９に示すように製氷小室５内に生成される氷塊Ｒの下端部同士が連結され、除氷運転時に各氷塊を一群となって落下させることができるので、氷塊の一部が製氷小室５内に残ってしまったり、氷塊がなかなか落下しなくて除氷時間が長くなったりすることを防止できる。

上面板１８には、各製氷小室５に対応し、且つ蒸発器８と重ならない位置に製氷小室５内と外部とを連通する空気孔２２が形成されている。この空気孔２２には、除氷運転時の氷塊を落下させる際に、上方から空気を入れることにより氷塊の落下を助ける働きがある。空気孔２２がない場合、氷塊が重力で落ちようとするのに対し、製氷小室５内の上側の空間が真空状態となり氷塊を押し留めようとするため、除氷に時間がかかってしまう。そのため空気孔２２は、除氷運転時に短時間で確実に氷塊を落下させるため全製氷小室５に設けられている。なお、製氷小室５から落下した氷塊Ｒは、水皿１０上を斜め下方に滑落して貯氷空間Ｓに放出されるが、放出の際の衝撃により氷塊同士の連結部が割れてバラバラの状態で貯氷空間Ｓ内に貯留される。

特開平０５−０９９５４６号公報特開平１０−２０５９４３号公報

しかしながら、空気孔を上面板１８に設けた場合、製氷運転初期に噴水孔から噴射される製氷水の一部が空気孔を介して製氷室６の上面側に噴出し、噴出した製氷水は製氷室６の上面側で製氷室６や蒸発器８と熱交換を行って製氷運転、除氷運転のたびに氷結、融解を繰り返すことになる。すなわち、製氷室６の上面側で氷結、融解が行われる分だけ無駄な熱交換が行われていることになり、そのエネルギーロスの分だけ製氷運転および除氷運転の時間が長くなり製氷効率が低下していた。
そこで本発明は、前述した従来の技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、空気孔の数を減らして製氷室の上面側に製氷水が噴出することを抑制し製氷効率を向上させながらも、除氷運転時には氷塊を確実に落下させることができる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、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る自動製氷機は、
矩形状の上面板の下方に複数の仕切板を縦横に配置することで下向きに開口する複数の製氷小室を画成した製氷室と、該製氷室の直下に傾動自在に配置された水皿とを備え、前記水皿が前記製氷小室を下方から閉成する位置を保持した状態にて製氷水を製氷小室に噴射することで氷塊を生成する製氷運転と、水皿が下方に傾動して製氷小室を開放する位置を保持した状態にて製氷室を加熱して氷塊が落下するようにした除氷運転とを実行可能とし、前記製氷室と水皿は、製氷運転時に前記仕切板の下端と水皿上面との間に隙間が画成される位置関係に配置することで各製氷小室に生成される氷塊の下端部同士を連結させ、除氷運転時に各氷塊が一群となって落下するようにし、
前記仕切板の内壁は、下方に行くに従い製氷小室が拡開するように傾斜して設けられ、最外周側に並ぶ製氷小室の内の一辺に位置する製氷小室にのみ外部と連通する空気孔を設けたことを特徴とする。

本発明に係る自動製氷機によれば、製氷室の上面側での無駄な熱交換を抑制し、製氷効率を向上させながらも、除氷運転時には氷塊を確実に落下させることができる。

実施例に係る製氷室の斜視図である。図１の製氷室のＡ−Ａ断面図である。変更例に係る製氷室の斜視図である。図３の製氷室のＡ−Ａ断面図である。自動製氷機の概略構成図である。従来の製氷室の斜視図である。図６の製氷室を下方から見た平面図である。図６の製氷室のＡ−Ａ断面図である。製氷運転時に生成される氷塊の断面図である。

次に、本発明に係る自動製氷機につき、好適な実施例を挙げて、図１および図２を参照しながら以下説明する。なお、水皿、製氷水タンク、水皿開閉機構等の製氷室以外の基本的な構成は従来の構造と同一であるため詳細な説明は省略して発明に係わる部分である製氷室について主に説明する。

図１および図２に示すように製氷室３０は、水平に配置された矩形状の上面板３２の下面側に複数の仕切板３４を格子状に配置することで、下向きに開口する製氷小室３６が縦横に並んで複数配置されている。仕切板３４は、最外周側に位置する仕切板３４ａよりも内側に位置する仕切板３４ｂの長さを短くすることで、製氷運転時に氷塊が生成されたときに氷塊の下端部同士が連結されるようになっており、除氷運転時に各氷塊を一群となって落下させることができるようになっている。仕切板３４ａの製氷小室側の内壁３７、および仕切板３４ｂの両内壁３８は、下方に行くに従い製氷小室３６が拡開するように傾斜させて設けられている。また、上面板３２と仕切板３４ａ、ｂは、アルミを鋳造することで一体成形で作られている。

上面板３２の上面には、金属パイプを蛇行状に形成した蒸発器４０が設けられ、各直線部４１が製氷小室３６の略中心部分を通過するように溶接にて溶着されている。そして、製氷室３０の最外周に並ぶ製氷小室３６の内の一辺に位置する製氷小室３６ａには空気孔４５がそれぞれ設けられている。この空気孔４５は、直線部４１に沿って仕切板３４ａ側の上面板３２に穿設されている。前記一辺に並ぶ製氷小室３６ａ以外の製氷小室３６ｂには空気孔４５は設けられておらず、下方にのみ開口している。

次に、以上のように構成された製氷室３０が用いられた自動製氷機の運転動作及び作用を説明する。
水皿１０が製氷小室３６を下方から閉成する閉成位置にあるとき製氷運転が開始され、製氷水タンク９内の製氷水がポンプ１６によって各製氷小室３６内に噴射される。また、冷凍機器から供給される冷媒により蒸発器４０が強制冷却され、それによって製氷室３０が冷却される。製氷小室３６内に噴射された製氷水は、製氷小室３６の内壁部分から徐々に氷結して行き、最終的に氷塊Ｒが生成される。氷塊Ｒは裾の広い四角柱形状で生成され、各氷塊Ｒは下端部同士で連結している。氷塊Ｒが生成されたことが検知されると製氷運転は終了して除氷運転が開始され、冷凍機器から供給される高温の冷媒により蒸発器４０が加熱される。また、水皿１０は水皿開閉機構１４により下方に傾動して製氷小室３６を開放する開放位置へと移動する。除氷運転により製氷室３０が加熱されると、氷塊Ｒの表面と製氷小室３６内面との氷結が徐々に融解されて行き、氷塊Ｒには自重により下方へ落下しようとする力が働く。

このとき、最外周側に並ぶ製氷小室３６の内の一辺に位置する製氷小室３６ａのみに空気孔４５が形成されているため、製氷小室３６ａ内の上側の空間は真空状態とはならないので氷塊を押し留めようとする力があまり働かず製氷小室３６ａ内の氷塊が下方へずれて行く。そして、製氷小室３６ａ内の氷塊が下方へずれて行くと、図２に示すように製氷小室３６ａ内の上側の空間と隣の製氷小室３６ｂ内の空間とが内壁３８の傾斜に沿って繋がり、その空間を通って空気が隣の製氷小室３６ｂ内へと入って行く。氷塊同士は連結しているので製氷小室３６ａ内から下方にずれた氷塊に引っ張られて隣の製氷小室３６ｂ内の氷塊が下方へずれて行き、更に隣の製氷小室内と空間が繋がるという具合に次々と各製氷小室内に空気が入って行くため、全ての氷塊Ｒが製氷小室３６より剥離落下し、氷塊Ｒは一群となって製氷室３０から落下して水皿１０上を斜め下方に滑落して貯氷空間Ｓに放出され貯留される。なお、氷塊Ｒは製氷小室３６ａ側から順次剥離して行くため、図２に示されるように斜めになりながら落下して行くが、製氷小室３６の内壁３７、３８は下方に行くに従い製氷小室３６が拡開するように傾斜して設けられているため、氷塊Ｒの角が引っ掛かることはなく、スムーズに氷塊Ｒは落下する。

以上のように構成した実施例の自動製氷機によれば、下方に行くに従い製氷小室が拡開するように仕切板の内壁を傾斜させて設け、最外周側に並ぶ製氷小室の内の一辺の製氷小室にのみ外部と連通する空気孔を設けたことにより、空気孔の数を減らしながらも除氷運転時には氷塊を確実に落下させることができる。また、空気孔の数が減ったことにより製氷運転初期に噴水孔から噴射される製氷水の一部が空気孔を介して製氷室の上面側に噴出することが抑制され、製氷室の上面側で製氷室や蒸発器と熱交換を行う量が少なくなるのでエネルギーロスが少なくなり、その分だけ製氷運転および除氷運転の時間が短くなって製氷効率を向上させることができる。更に、空気孔は蒸発器の直線部に沿って最も外側の仕切板側の上面板に穿設したので、製氷運転初期に製氷水の一部が空気孔を介して製氷室の上面側に噴出したとしても蒸発器の直線部が壁となってすぐに上面板から外側へ落水するので上面板の上に留まる製氷水の量は非常に少なくなり、無駄な熱交換が行われることを抑制できる。製氷室に冷却パイプを接合する際に、今までは全ての製氷小室に空気孔があったので、空気孔が冷却パイプに重ならないようにするために、空気孔の位置を場所によってはずらして作成したり、冷却パイプを這わせるのに時間が掛かっていたりしていたが、空気孔の数が減り位置も一辺にまとめることができたので、這わせる作業が簡単になり作成工数も減らすことができる。また、めっき加工等の表面処理加工の際に、空気孔がめっきで詰まる場合があり、詰まった空気孔は開け直す処理をしていたが、この手間を減らすことでできる。
（変更例）

次に、変更例に係る自動製氷機につき、図３および図４を参照しながら以下説明する。なお、前述した実施例と同一の部材には同じ名称、符号を付して示すこととする。また、基本構成は前述した実施例と同一であるため、異なる部分を主に説明する。

図３および図４に示すように、変更例に係る自動製氷機の製氷室５０は、蒸発器５８の構成と空気孔６０の位置が前述の実施例とは異なる。具体的には、製氷室５０における上面板５１の上面に溝５３が蛇行設置されている。そして、溝５３に対向するように上方に突出させた突出部５４を蛇行形成した板状の蓋部材５５が設けられ、この蓋部材５５を溶接により上面板５１の上面に溶着すると、溝５３と突出部５４とにより冷媒通路５６が形成される。また、最外周に並ぶ製氷小室３６の内の一辺に位置する製氷小室３６ａには空気孔６０がそれぞれ設けられている。空気孔６０は、製氷室５０の外側面を形成する仕切板５７の上端部に横方向に開口するように設けられている。変更例においても、前記一辺に並ぶ製氷小室３６ａ以外の製氷小室３６ｂには空気孔６０は設けられていない。これにより、除氷運転時には実施例の自動製氷機と同様に製氷小室３６ａ側から順次氷塊が剥離して行き、氷塊は一群となってスムーズに落下する。なお、製氷小室３６ａの内面には成形後の表面処理時に撥水性の高い塗料が塗布されている。

以上のように構成した変更例の自動製氷機によれば、上面板に設けた溝と蓋部材に設けた突出部とで冷媒通路を画成したので熱交換効率や加工性が向上した。下方に行くに従い製氷小室が拡開するように仕切板の内壁を傾斜させて設け、最外周側に並ぶ製氷小室の内の一辺の製氷小室にのみ外部と連通する空気孔を設けたことにより、空気孔の数を減らしながらも除氷運転時には氷塊を確実に落下させることができる。また、空気孔を仕切板に設けて上面板部分の開口をなくしたことにより製氷運転初期に噴水孔から噴射される製氷水の一部が製氷室の上面側に噴出することが防止され、製氷室の上面側で製氷室や蒸発器と熱交換を行うことがなくなるのでエネルギーロスがほとんどなくなり、その分だけ製氷運転および除氷運転の時間が短くなって製氷効率を向上させることができる。また、上面板に設けた溝と蓋部材に設けた突出部とで冷媒通路を画成した場合に、実施例と同様に製氷小室の天井部分に空気孔を設けると、上面板と蓋部材との接合部から冷媒が漏れる危険性があるが、仕切板に空気孔を設けたので、冷媒漏れの危険性もない。更に、製氷小室の内面に撥水性の高い塗料を塗布したので、製氷運転初期に噴水孔から噴射される製氷水の一部が空気孔を介して製氷室の側方に噴出しようとするが、塗料によって製氷水を内側へ弾こうとする力が働くため、空気孔から噴出される製氷水の量は減少して噴出力も弱くなるので、側方へ噴出した製氷水が貯氷空間内に落水するようなことはない。

本発明では、前述の実施例及び変更例に限定されず、以下の如く変更することも可能である。
(１)空気孔の位置は実施例、変更例の位置に限定するものではなく、他の辺に設けてもよいし、数についても１つの製氷小室に対して空気孔を複数設けてもよい。
(２)実施例では上面板と仕切板を一体成形したが、別々に成形してから溶接等で一体に成形するようにしてもよい。また、材質もアルミではなく銅としてもよい。
(３)変更例において、空気孔から側方へ噴出する水勢を弱めるために製氷小室内面に撥水性の高い塗料を塗布したが、空気孔の出口を覆って噴出された製氷水を下方へ案内するカバー部材を設けるようにしてもよい。
(４)最外周側に位置する仕切板よりも内側に位置する仕切板の長さを短くし、製氷運転時に内側に位置する仕切板の下端と水皿の上面との間に僅かな隙間が画成されるようにすることで、氷塊が生成されたときに氷塊同士の下端部が連結されるようにしたが、仕切板の長さを全て同一の長さとし、単純に製氷運転時に仕切板の下端と水皿の上面との間に隙間を設けるだけの構造とすることで氷塊同士の下端部が連結されるようにしてもよい。
(５)空気孔を製氷室の周囲４辺のうちのどの辺に設けるかについては特に言及しなかったが、製氷室を製氷機構部に取り付けたときに、水皿の開放側（図５における軸１２の反対側）に位置する製氷小室に空気孔を設けることが望ましい。これは、氷塊が空気孔を設けた側から斜めになりながら製氷室から落下するので、水皿が開放したときに水皿と製氷室との間の距離が最も広くなる水皿開放側から氷塊が落下するようにすれば、全ての氷塊が落下する前に氷塊の一部が水皿に引っ掛かってしまうようなことがなくなることに起因する。
(６)実施例では仕切板の傾斜を製氷小室の内面である４面全てに設けたが、氷塊が斜めになって落下するするときに氷塊の上側の角が仕切板に引っ掛かることを防止するという目的からすると、少なくとも氷塊が最初に落下し始める側に対向する面（図２で言うと紙面左側の面）が傾斜していればよく、他の３面は傾斜させず垂直面であってもよい。

３０、５０製氷室
３２、５１上面板
３４、５７仕切板
３６製氷小室
４０、５８蒸発器
４５、６０空気孔

Claims

矩形状の上面板の下方に複数の仕切板を縦横に配置することで下向きに開口する複数の製氷小室を画成した製氷室と、該製氷室の直下に傾動自在に配置された水皿とを備え、
前記水皿が前記製氷小室を下方から閉成する位置を保持した状態にて製氷水を製氷小室に噴射することで氷塊を生成する製氷運転と、水皿が下方に傾動して製氷小室を開放する位置を保持した状態にて製氷室を加熱して氷塊が落下するようにした除氷運転とを実行可能とし、
前記製氷室と水皿は、製氷運転時に前記仕切板の下端と水皿上面との間に隙間が画成される位置関係に配置することで各製氷小室に生成される氷塊の下端部同士を連結させ、除氷運転時に各氷塊が一群となって落下するようにした自動製氷機において、
前記仕切板の内壁は、下方に行くに従い製氷小室が拡開するように傾斜して設けられ、最外周側に並ぶ製氷小室の内の一辺に位置する製氷小室にのみ外部と連通する空気孔を設けたことを特徴とする自動製氷機。