JP2620159B2 - オーガ式製氷機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はオーガ式製氷機に関す
る。

【０００２】

【従来技術】オーガ式製氷機のー形式として、実開昭63
-66770号公報およびUSP4,741,173号明細書に示されてい
るように、冷却媒体にて外周から冷却されて内部に供給
される製氷用水を氷結させる筒状の冷却用ケーシング
と、同ケーシング内に同軸的かつ回転可能に配設されー
端側に連結した駆動手段にて回転して同ケーシングの内
周にて氷結した氷を削取して他端側へ搬送するオーガ
と、同オーガの他端側にて前記ケーシング内に配置され
て同ケーシングの内周側に軸方向へ延びる複数の圧縮通
路を形成し前記オーガにて搬送された削取氷を前記各圧
縮通路にて圧縮固化する筒状の圧縮通路部材を備えたオ
ーガ式製氷機がある。

【０００３】かかる形式のオーガ式製氷機においては、
圧縮通路部材がケーシングに固定的に組付けられてオー
ガが相対回転するように構成されていて、オーガにより
搬送される氷をその搬送力にて各圧縮通路の絞部を通し
て圧縮固化するとともに、固化しつつ氷をオーガの搬送
力にて各圧縮通路から排出するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このため、かかる形式
のオーガ式製氷機においては、氷が圧縮通路の絞部にて
圧縮固化しつつ搬送される際の搬送抵抗が極めて大き
く、かかる搬送抵抗がオーガに対して極めて大きなスラ
ストとして作用することになり、かかるスラストに十分
に耐え得るオーガおよびスラスト軸受を採用することが
必須不可欠となっている。また、当該製氷機を短時間停
止して運転を再開する場合には、始動時のスラストは運
転時の平均的なスラストに比較して一段と高くなるとい
う不具合が認められる。従って、本発明の目的は、これ
らの問題に対処することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した形式の
オーガ式製氷機において、前記圧縮通路部材を前記オー
ガの外周と前記ケーシングの内周間に嵌合して前記オー
ガに対しては回転可能で軸方向へ移動可能にかつ前記ケ
ーシングに対しては回転を規制して軸方向へ移動可能に
組付けるとともに、前記オーガと前記圧縮通路部材間に
同圧縮通路部材を軸方向へ所定量往復動させるカム手段
を設けたことを特徴とするものである。しかして、当該
オーガ式製氷機においては、前記カム手段が下記のごと
く構成されていることが好ましい。

【０００６】(1) 前記オーガ側、圧縮通路部材側のいず
れか一方に設けられた周方向に複数の凹凸面を有するカ
ム面と、いずれか他方に同カム面の凹凸面の数に対応し
て複数設けられて同カム面に当接するカムフォロアーと
により構成されていること。

【０００７】(2) 前記圧縮通路部材の他端側の端面に設
けられたカム面と、前記オーガ側の外周に設けられて前
記カム面に当接して転動するローラ状のカムフォロアー
とにより構成されていること。

【０００８】また、当該オーガ式製氷機においては、圧
縮通路形成部材をケーシングに対して軸方向へ所定量往
復動させることに伴い、下記の構成を採用することが好
ましい。

【０００９】(3) 前記オーガに、ー端が前記ケーシング
内に貯溜する製氷用水内に開口しかつ他端が前記オーガ
の外周と前記圧縮通路形成部材の内周間に開口する水通
路を形成すること。

【００１０】(4) 前記圧縮通路形成部材の他端側を、圧
縮固化された氷が排出される排出管を貫通して機外に突
出させ、同他端側に前記カム手段と同カム手段を液密的
に収容するハウジングとを配設すること。

【００１１】(5) 前記圧縮通路形成部材のー端側の内周
に環状凹所を設けるとともに、前記オーガにおける前記
環状凹所に対向する部位に同環状凹所に対して進退する
環状突起を設けること。

【００１２】

【発明の作用・効果】かかる構成のオーガ式製氷機にお
いては、ケーシングの内周にて氷結した氷はオーガによ
り削取されて圧縮通路形成部材の各圧縮通路を通り、同
圧縮通路を通る間圧縮固化されて排出されて適宜手段に
て所定長さの角氷に形成される。

【００１３】しかして、当該オーガ式製氷機において
は、圧縮通路形成部材がケーシングおよびオーガに対し
て所定量軸方向へ移動可能に組付けられ、かつ同圧縮通
路形成部材を軸方向へ往復動させるカム手段を備えてい
るため、圧縮通路形成部材はオーガによる削取氷の搬送
力とカム手段の押動および開放作用にて軸方向へ往復動
して、搬送された削取氷に対して後退および前進動作を
繰り返し行う。圧縮通路形成部材が削取氷に対して後退
する間は、削取氷は圧縮固化することなく搬送されるた
め、オーガの削取氷の搬送力は小さくてよい。また、圧
縮通路形成部材が削取氷に対して前進する間は、搬送さ
れた削取氷がオーガの搬送力と圧縮通路形成部材の移動
力にて各圧縮通路に搬入されるため、削取氷全体が漸次
圧縮固化されて各圧縮通路に搬入される場合に比較し
て、オーガ全体に作用するスラストは低減される。

【００１４】従って、当該オーガ式製氷機によれば、従
来のこの種形式のオーガ式製氷機に比較してオーガに作
用するスラストが低減され、オーガおよびスラスト軸受
として従来より強度、耐久性共に低いものでよく、また
これに伴い製氷機の小型化を図ることが可能である。

【００１５】しかして、当該オーガ式製氷機において、
オーガに、ー端がケーシング内に貯溜する製氷用水内に
開口しかつ他端がオーガの外周と圧縮通路形成部材の内
周間に開口する水通路を形成すれば、圧縮通路形成部材
の往復動の際にケーシング内に貯溜する製氷用水が水通
路を通してオーガと圧縮通路形成部材間の摺動部位に供
給され、同摺動部位が良好に潤滑される。また、仮に同
摺動部の摩耗による粉体が発生しても同粉体は供給され
た製氷用水によりケーシング外へ排出させるこができる
ため、オーガは全く支障無く円滑に回転駆動する。

【００１６】また、当該オーガ式製氷機において、圧縮
通路形成部材の他端側を、圧縮固化された氷が排出され
る排出管を貫通して機外に突出させ、同他端側にカム手
段と同カム手段を液密的に収容するハウジングとを配設
すれば、同ハウジング内にカム手段を潤滑する潤滑油を
収容して同カム手段を良好に潤滑することができるとと
もに、同潤滑油を製氷水および氷内に混入することを確
実に防止することができる。

【００１７】さらにまた、圧縮通路形成部材のー端側の
内周に環状凹所を設けるとともに、オーガにおける同環
状凹所に対向する部位に同環状凹所に対して進退する環
状突起を設ければ、削取氷が搬送される際にオーガと圧
縮通路形成部材間に噛込まれることがなく、オーガの円
滑な回転が阻害されることがない。

【００１８】

【実施例】以下本発明のー実施例を図面に基づいて説明
するに、図１には本発明に係るオーガ式製氷機が示され
ている。当該製氷機は大別して冷却・搬送機構10と、駆
動機構20と、圧縮機構30により構成されている。

【００１９】冷却・搬送機構10は冷却用ケーシング11、
オーガ12および冷却用パイプ13を備え、ケーシング11は
支持部材14を介して駆動機構20を構成するハウジング21
に立設されている。ケーシング11は所定長さの円筒状の
もので、同ケーシング11の下端部が支持部材14の中間フ
ランジ部に固着されている。支持部材14は円筒状の筒状
本体14a の外周の長さ方向に３個の外向フランジ部14b,
14c,14dを備えたもので、ケーシング11にその下端開口
部から嵌合されていて、上部フランジ部14bの外周にて
ケーシング11の内周に液密的にシールされ、中間フラン
ジ部14cの外周にてケーシング11の下端部が固着され、
かつ下部フランジ部14dにてハウジング21に固着されて
いる。

【００２０】これにより、ケーシング11はハウジング21
上に立設されている。冷却用パイプ13はかかるケーシン
グ11の外周に巻回されていて、公知の冷凍回路に接続さ
れている。ケーシング11はかかる状態にてその外周全面
を断熱材15にて被覆されている。

【００２１】オーガ12は、大径軸部12a の上下端部に小
径軸部12b,12c を有する軸本体の外周に螺旋状のスクリ
ュー刃12dを備えたもので、その下方の小径軸部12cを支
持部材14の内孔を回転可能に貫通され、かつ同小径軸部
12c の下端部にて駆動機構20を構成する駆動軸22の外周
にー体回転可能に連結されている。一方、オーガ12の上
方の小径部12b は圧縮機構30を構成する後述する通路形
成筒31および連結筒32にてケーシング11に対して回転可
能に支持されている。これにより、オーガ12はケーシン
グ11内にて同ケーシング11に同軸的かつ回転可能に位置
している。

【００２２】また、ケーシング11には、オーガ12の大径
軸部12a の下端部に対向する部位に製氷用水の供給管P1
が接続されている。供給管P1は給水管P2に接続された貯
溜タンクT に接続されているとともに、供給管P1の途中
にはチェック弁Vが介装されている。貯溜タンクTはフロ
ート弁を内臓していて、製氷機の駆動時ケーシング11内
に常に所定量の製氷用水が確保され、かつ貯溜タンクT
からの製氷水のケーシング11内への供給のみが許容され
るように構成されている。

【００２３】駆動機構20はハウジング21に回転可能に支
持されて突出してオーガ12に連結する駆動軸22、駆動モ
ータ23、これら両者22, 23をトルク伝達可能に連結する
減速歯車列24等からなり、駆動軸22は上記したようにオ
ーガ12の小径軸部12c にー体回転可能に連結されてい
る。これにより、駆動機構20はモータ23の駆動時減速歯
車列24を介して駆動軸22を回転させて、オーガ12を回転
させる。

【００２４】しかして、圧縮機構30は図１〜図１７に示
すように通路形成筒31、連結筒32、支持プレート33、カ
ムリング34、ケース35、連結シャフト36、支持シャフト
37、ローラ38にて構成されている。

【００２５】通路形成筒31は連結筒32とー体にて本発明
の圧縮通路形成部材を構成するもので、図２〜図４に示
すように、円筒状を呈する筒状本体31a の外周に軸方向
に延びる長短２種類の突起部31b,31c を備えたもので、
各突起部31b,31c は周方向に略等間隔に配列されてい
る。また、各突起部31b,31c は周方向の幅を異にするも
ので、第１突起部31b は軸方向に長くかつ幅広に形成さ
れ、これに対して第２突起部31c は軸方向に短くかつ幅
狭に形成されている。

【００２６】連結筒32は通路形成筒31より小径でかつ軸
方向に長い筒状本体32a の上端に内向フランジ部32b を
備えるとともに、軸方向中間部に外向フランジ部32c を
備えたもので、通路形成筒31内に圧入嵌着されて同通路
形成筒31の上端から所定長さ突出している。また、連結
筒32の下端部内面側に環状凹所32d が形成されていると
ともに、同凹所32d の上部に同凹所32d より小径で長尺
の筒状凹所32e が形成され、かつ同筒状凹所32e の内周
面に螺旋溝32f が形成されている。

【００２７】これら両者31, 32はケーシング11の上端内
部に嵌合され、同ケーシング11の内周面に固定したキー
11a を通路形成筒31に設けたキー溝31d に挿入した状態
にて同ケーシング11に対して回転を規制され、かつ軸方
向に摺動可能に組付けられている。また、オーガ12の小
径軸部12b はメタル軸受12e を介して連結筒32内に回転
可能に嵌合している。かかる状態において、通路形成筒
31の各突起部31b, 31c間は削取氷の圧縮通路を形成し、
連結筒32はケーシング11の上端に組付けた排出筒16を貫
通して延びている。また、連結筒32の環状凹所32d はオ
ーガ12における大径軸部12a と小径軸部12b の境界部の
環状段部12f に嵌合し、かつ同連結筒32の螺旋溝32f の
下端はオーガ12に設けた連通孔12g の上端に連通してい
る。連通孔12g の下端はケーシング11における製氷水の
水位よりわずかに下方にて開口している。

【００２８】支持プレート33は図５および図６に示すよ
うに、円板状本体33a の中央部に円形凹所33b を備えた
受け皿状のもので、連結筒32の上端に固定的に組付けら
れていて、同支持プレート33の円形凹所33b にはカムリ
ング34が組付けられ、かつ本体33a の外周にケース35が
組付けられている。カムリング34は図７〜図９に示すよ
うにリング状本体34a の上端にカム面34b を備えたもの
で、同カム面34b は３つの凹凸面34b1, 34b2にて形成さ
れている。各凹凸面34b1, 34b2は周方向に等間隔に位置
している。ケース35は図１０および図１１に示すよう
に、筒状本体 35aの上端に内向フランジ部35b を備えた
筒状のもので、本体35a の下端部外周にて支持プレート
33の本体33a 外周に液密的に組付けられていて、オーガ
12の上端に連結した連結シャフト36、支持シャフト37お
よびローラ38を液密的に収容する収容室R を形成してい
る。

【００２９】連結シャフト36は支持シャフト37をオーガ
12に連結するもので、図１２および図１３に示すように
円柱状を呈している。支持シャフト37は図１４および図
１５に示すように円柱状本体37aの外周中間部に径方向
へ突出する３本の支持突起37bを有するもので、連結シ
ャフト36の上端部に同軸的に連結されて、同連結シャフ
ト36とー体的にオーガ12の上端にボルトを介して固定的
に連結されている。かかる状態において、支持シャフト
37は連結筒32とケース35とを液密的かつ摺動可能に貫通
している。各ローラ38はローラベアリングにて構成され
たカムフォロアーであり、支持シャフト37の支持突起37
b に回転可能に支持されている。各ローラ38は収容室R
内にてカムリング34のカム面34bに当接している。

【００３０】なお、連結筒32の筒状本体32a の側部上方
には排水孔32g が設けられていて、同排水孔32g の開口
部に対応する外周には排水パイプ17が固着されている。
排水パイプ17は排出筒16の側壁に設けた長孔16a を貫通
して外部へ突出している。

【００３１】かかる構成のオーガ式製氷機においては、
ケーシング11の内周にて氷結した氷はオーガ12により削
取され、圧縮機構30の通路形成筒31が形成する各圧縮通
路に順次搬入される。

【００３２】当該圧縮機構30においては、オーガ12の回
転によりこれとー体的に連結シャフト36、支持シャフト
37および各ローラ38が回転し、ー方通路形成筒31、連結
筒32、支持プレート33、カムリング34およびケース35に
はオーガ12により搬送される削取氷による上方向への押
動力が作用する。このため、各ローラ38がカムリング34
のカム面34bを転動し、各ローラ34がカム面34bの凹面34
b1に位置する場合には通路形成筒31は上死点に位置し、
その後凸面34b2に移行するに伴い漸次下方へ移行して下
死点に至る。図１６は通路形成筒31が下死点に位置して
いる状態を示し、かつ図１７は同通路形成筒31が上死点
に位置している状態を示している。

【００３３】しかして、各ローラ38がカム面34b の凸面
34b2から凹面34b1側へ移行する間には通路形成筒31は削
取氷の押動力にて上動して削取氷の搬送を助成し、かつ
各ローラ38がカム面34b の凹面34b1から凸面34b2側へ移
行する間には通路形成筒31は搬送された削取氷中に侵入
し、同削取氷を各圧縮通路に搬入させてこれを圧縮固化
する。圧縮固化されて各圧縮通路から排出された氷は連
結筒32の外向フランジ部32c に衝突して折られ、所定長
さの角氷となって排出管16から排出される。

【００３４】ところで、当該オーガ式製氷機において
は、通路形成筒31が削取氷に対して後退する間には削取
氷は圧縮固化することなく搬送されるため、オーガ12の
削取氷の搬送力は小さくてよい。また、通路形成筒31が
削取氷内に侵入する間には搬送された削取氷がオーガ12
の搬送力と通路形成筒31の押動力にて各圧縮通路に搬入
され、削取氷は主として各圧縮通路内にて局部的に圧縮
されかつ固化されるため、削取氷がケーシング11内の略
全体にて漸次圧縮固化されて各圧縮通路に搬入される従
来の製氷機の場合に比較して、オーガ12全体に作用する
スラストは低減される。

【００３５】従って、当該オーガ式製氷機によれば、従
来のこの種形式のオーガ式製氷機に比較してオーガ12に
作用するスラストが低減され、オーガ12およびスラスト
軸受として従来より強度、耐久性共に低いものでよく、
またこれに伴い製氷機の小型化を図ることが可能であ
る。

【００３６】図１８のチャートは、本実施例に係るオー
ガ式製氷機と、同製氷機とは通路形成筒がケーシングに
対して固定されている点を除き同一の形状、大きさの従
来のオーガ式製氷機とを、同一条件で運転した場合のス
ラストと、トルクとを比較したー例である。実線のチャ
ートが本実施例のオーガ式製氷機のチャート、２点鎖線
のチャートが従来のオーガ式製氷機のチャートであり、
これらを比較するとトルクに関しては本実施例の製氷機
の方が若干大きなトルクを必要とするが、スラストに関
しては著しく低減されている。また、特に短時間停止後
の再始動時のスラスト(P点) に関しては従来の製氷機に
おいては極めて高いのに対して、本実施例の製氷機にお
いては常態時とさほど変化がない。因みにこれら両製氷
機のトルク(kgm) とスラスト(kgf) の各値を示すと下記
の通りとなる。

【００３７】

【表１】

【００３８】なお、当該オーガ式製氷機においては特に
オーガ12に、ー端がケーシング11内に貯溜する製氷用水
内に開口しかつ他端が連結筒32の螺旋溝32f に連通する
連通孔12g を形成して、圧縮通路形成部材を構成する通
路形成筒31および連結筒32の上下方向の摺動時ケーシン
グ11内の製氷用水のー部が連結筒32 とメタル軸受12eと
の摺動部間に供給されるように構成しているため、同摺
動部位が良好に潤滑されるとともに、仮に軸受12e の摩
耗による粉体が発生しても同粉体は供給された製氷用水
により排水パイプ17を通してケーシング11外へ排出さ
れ、オーガ12は全く支障無く円滑に回転駆動する。

【００３９】また、当該オーガ式製氷機において、圧縮
通路形成部材を構成する連結筒32の他端側を、圧縮固化
された氷が排出される排出管16を貫通して機外に突出さ
せ、同他端側にカム手段(カムリング34および各ローラ3
8)と同カム手段を液密的に収容する収容室Rを設けてい
るため、同収容室R内にカム手段を潤滑する潤滑油を収
容して同カム手段を良好に潤滑することができるととも
に、同潤滑油を製氷用水および氷内に混入することを確
実に防止することができる。

【００４０】さらにまた、圧縮通路形成部材を構成する
連結筒32の下端部内周に環状凹所32dを設けるととも
に、オーガ12における同環状凹所32dに対向する部位に
同環状凹所32dに対して進退する環状突起12fを設けてい
るため、削取氷が搬送される際にオーガ12と連結筒32間
に噛込まれることがなく、オーガ12の円滑な回転が阻害
されることがない。

【００４１】図１９および図２０には、上記オーガ式製
氷機における圧縮通路形成部材のケーシングに対する組
付け手段とは異なる組付け手段を採用したオーガ式製氷
機の変形例が示されている。かかる変形例においては、
通路形成筒31Aの各突起部31eが同一の幅および長さに形
成されていて、各突起部31eの先端に係合突起31fが形成
されている。ー方、ケーシング11Aにおいては内周側に
各突起31fが係合する係合溝11bが設けられていて、各突
起31fが各係合溝11b に軸方向へ摺動可能に係合してい
る。この状態において、通路形成筒31Aはケーシング11A
に対して回転を規制されて軸方向へ摺動可能に組付けら
れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のー実施例に係るオーガ式製氷機のー部
縦断側面図である。

【図２】通路形成筒およびこれとー体の連結筒のー部縦
断側面図である。

【図３】同底面図である。

【図４】同平面図である。

【図５】支持プレートのー部縦断側面図である。

【図６】同平面図である。

【図７】カムリングの側面図である。

【図８】同平面図である。

【図９】同展開側面図である。

【図１０】ケースのー部縦断側面図である。

【図１１】同底面図である。

【図１２】連結シャフトの側面図である。

【図１３】同平面図である。

【図１４】支持シャフトの側面図である。

【図１５】同底面図である。

【図１６】同製氷機における圧縮機構のー作動状態を示
すー部縦断側面図である。

【図１７】同製氷機における圧縮機構の他の作動状態を
示すー部縦断側面図である。

【図１８】同製氷機および従来の製氷機におけるスラス
トおよびトルクの経時変化を示すチャートである。

【図１９】ケーシングと通路形成筒との組付機構の変形
例を示す通路形成筒およびこれとー体の連結筒のー部縦
断側面図である。

【図２０】同通路形成筒をケーシングに組付けた状態の
底面図である。

【符号の説明】

10…冷却・搬送機構、11、11A…ケーシング、11a…キ
ー、11b…係合溝、 12…オーガ、12f…環状段部、 13…
冷却用パイプ、20…駆動機構、30…圧縮機構、31、31A
…通路形成筒、31d…キー溝、32…連結筒、32d…環状凹
所、32f…螺旋溝、33…支持プレート、34…カムリン
グ、34b…カム面、 36…連結シャフト、37…支持シャフ
ト、38…ローラ、R …収容室。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却媒体にて外周から冷却されて内部に供
   給される製氷用水を氷結させる筒状の冷却用ケーシング
   と、同ケーシング内に同軸的かつ回転可能に配設されー
   端側に連結した駆動手段にて回転して同ケーシングの内
   周にて氷結した氷を削取して他端側へ搬送するオーガ
   と、同オーガの他端側にて前記ケーシング内に配置され
   て同ケーシングの内周側に軸方向へ延びる複数の圧縮通
   路を形成し前記オーガにて搬送された削取氷を前記各圧
   縮通路にて圧縮固化する筒状の圧縮通路形成部材を備え
   たオーガ式製氷機において、前記圧縮通路形成部材を前
   記オーガの外周と前記ケーシングの内周間に嵌合して前
   記オーガに対しては回転可能で軸方向へ移動可能にかつ
   前記ケーシングに対しては回転を規制して軸方向へ移動
   可能に組付けるとともに、前記オーガと前記圧縮通路形
   成部材間に同圧縮通路形成部材を軸方向へ所定量往復動
   させるカム手段を設けたことを特徴とするオーガ式製氷
   機。
2. 【請求項２】請求項１に記載のオーガ式製氷機におい
   て、前記カム手段が前記オーガ側、圧縮通路形成部材側
   のいずれか一方に設けられた周方向に複数の凹凸面を有
   するカム面と、いずれか他方に同カム面の凹凸面の数に
   対応して複数設けられて同カム面に当接するカムフォロ
   アーとにより構成されていることを特徴とするオーガ式
   製氷機。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載のオーガ式製氷機
   において、前記カム手段が前記圧縮通路形成部材の他端
   側の端面に設けられたカム面と、前記オーガ側の外周に
   設けられて前記カム面に当接して転動するローラ状のカ
   ムフォロアーとにより構成されていることを特徴とする
   オーガ式製氷機。
4. 【請求項４】請求項１、２または３に記載のオーガ式製
   氷機において、前記オーガに、ー端が前記ケーシング内
   に貯溜する製氷用水内に開口しかつ他端が前記オーガの
   外周と前記圧縮通路形成部材の内周間に開口する水通路
   を形成したことを特徴とするオーガ式製氷機。
5. 【請求項５】請求項１、２、３または４に記載のオーガ
   式製氷機において、前記圧縮通路形成部材の他端を、圧
   縮固化された氷が排出される排出管を貫通して機外に突
   出させ、同他端に前記カム手段と同カム手段を液密的に
   収容するハウジングとを配設したことを特徴とするオー
   ガ式製氷機。
6. 【請求項６】請求項１、２、３、４または５に記載のオ
   ーガ式製氷機において、前記圧縮通路形成部材のー端側
   の内周に環状凹所を設けるとともに、前記オーガにおけ
   る前記環状凹所に対向する部位に同環状凹所に対して進
   退する環状突起を設けたことを特徴とするオーガ式製氷
   機。