JP3209011U - 流動氷製造装置および流動氷製造システム - Google Patents

流動氷製造装置および流動氷製造システム Download PDF

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Abstract

【課題】 原料水が冷媒流通部を囲むように流通させることによって原料水に対する十分な冷却時間を確保して製氷効率を上げるとともに、櫛状の掻き取り刃と略板状の掻き取り刃とを組み合わせることによって生成した氷の切削効率や掻き取り刃の耐久性、防音効果を高める流動氷製造装置およびこれを用いた流動氷製造システムを提供することを目的とする。【解決手段】 流動氷製造装置1の内部に、原料水が冷媒流通部17を囲むように流通させるための外側原料水路15、冷媒流通部17および内側原料水通路16という三層構造を備える。【選択図】 図1

Description

本考案は流動氷製造装置および流動氷製造システムに関し、より詳細には、略円筒状に形成されたハウジングと略円筒状に形成されてハウジングの内周に配設された外筒体と略円筒状に形成されて外筒体の内周に配設された内筒体と内筒体の内部に収容されたドラム体とを備えた原料水からみぞれ状の流動氷を製造する流動氷製造装置およびその流動氷製造装置と原料水を貯槽する貯槽タンクと貯槽タンクから原料水を流動氷製造装置へ送水する送水ポンプと冷媒を冷却する冷媒冷却装置と冷媒冷却装置から冷媒を流動氷製造装置へ供給する冷媒供給手段を備える流動氷製造システムに関する。
昨今、魚介類などの水産物を保冷して鮮度を維持するために低温かつみぞれ状(シャーベット状)の柔らかさを有する微細な流動氷が用いられている。そのような低温かつみぞれ状(シャーベット状)の柔らかさを有する微細な流動氷を製氷する手段として、例えば、特許文献1や特許文献2に開示されている流動氷製造装置が提案されている。
特開2002−350017 特開2005−300002
特許文献1に開示されている流動氷製造装置は、冷媒流通部の内側の隔壁を伝って処理液が流通し、冷媒に冷却されて冷媒流通部の内側の隔壁に氷が生成して付着し、その氷をドラム軸に取着された複数の掻き爪が掻き出すことにより流動氷を製造する装置であるが、処理液が冷媒流通部の内側の隔壁を伝うだけの構造であるため、処理液の冷却に相当な時間を要してしまい、その結果、氷の生成に時間を要してしまう。また、掻き爪が板状の掻き爪のみであるため、生成した氷を切削する際に大きな音や異音などの騒音を発生してしまうことから、ごく限られた場所に装置を設置せざるを得ないか、あるはい防音処理を行う必要があった。
一方、特許文献2には、切削刃の複雑な構造を施した流動氷製造装置が開示されているが、このような流動氷製造装置もまた、異常音を発生する他、切削による耐久性が著しく乏しいという問題があった。
そこで本考案は、上述した問題点を解決するためになされたものであって、原料水(処理水)が冷媒流通部を囲むように流通させることによって原料水(処理水)に対する十分な冷却時間を確保して製氷効率を上げるとともに、櫛状の掻き取り刃と略板状の掻き取り刃とを組み合わせることによって生成した氷の切削効率や掻き取り刃の耐久性、防音効果を高める流動氷製造装置およびこれを用いた流動氷製造システムを提供することを目的とする。
本考案者らは、鋭意研究の結果、流動氷製造装置の内部に、原料水(処理水)が冷媒流通部を囲むように流通させるための外側原料水路、冷媒流通部および内側原料水通路という三層構造を形成することにより、原料水(処理水)に対する十分な冷却時間を確保するとともに外側原料水路を流通する原料水(処理水)が断熱効果を奏するために断熱材を施さなくとも製氷効率を上げることができ、さらに、櫛状の掻き取り刃と略板状の掻き取り刃とを組み合わせ、当該流動氷製造装置の内部のドラム体の長手方向に連続して取着させることにより、生成した氷の切削効率や掻き取り刃の耐久性を向上させ、優れた防音効果を奏することができることを見出し、下記の各考案を完成した。
(1)原料水からみぞれ状の流動氷を製造する流動氷製造装置であって、略円筒状に形成されたハウジングと、略円筒状に形成されて前記ハウジングの内周に配設された外筒体と、略円筒状に形成されて前記外筒体の内周に配設された内筒体と、前記内筒体の内部に収容されたドラム体とを備えており、前記ハウジングと前記外筒体との間隙には、原料水が流通可能な外側原料水路が形成され、前記内筒体と前記ドラム体との間隙には、原料水が流通可能な内側原料水路が形成され、前記外筒体と前記内筒体の間隙には、前記内筒体の外周において螺旋状に形成されて冷媒が流通可能な冷媒通路を備えた冷媒流通部が形成され、前記外側原料水路と前記内側原料水路とが前記冷媒流通部の下端側で連通して接続されており、前記外側原料水路の上部には、原料水が流入可能な原料水流入口が形成され、前記内側原料水路の上部には、製造された流動氷が流出可能な流動氷流出口が形成され、前記冷媒通路の上部と下部には、冷媒が流入出可能な冷媒流入出口がそれぞれ形成され、前記ドラム体の外周には、複数の掻き取り刃が前記ドラム体の長手方向に連続して前記内筒体の内周面へ向けて取着されていることを特徴とする、前記流動氷製造装置。
(2)前記複数の掻き取り刃のうちの少なくとも1つが櫛状に形成された櫛状掻き取り刃であることを特徴とする、(1)に記載の流動氷製造装置。
(3)前記ドラム体の外周には、櫛状に形成された1または2つ以上の櫛状掻き取り刃と略板状に形成された1または2つ以上の略板状掻き取り刃が前記ドラム体の長手方向に連続して前記内筒体の内周面へ向けて交互に取着されていることを特徴とする、(1)に記載の流動氷製造装置。
(4)(1)から(3)の少なくともいずれか一項に記載の流動氷製造装置と、原料水を貯槽する貯槽タンクと、前記貯槽タンクから原料水を前記流動氷製造装置へ送水する送水ポンプと、ホットガス冷媒および/または冷媒を冷却する冷媒冷却装置と、前記冷媒冷却装置からホットガス冷媒および/または冷媒を前記流動氷製造装置へ供給するための冷媒供給手段を備えていることを特徴とする流動氷製造システム。
(5)前記冷媒供給手段が、ホットガス冷媒の供給と冷媒の供給とを自動的に切り替え可能にする電磁弁が配設された前記冷媒供給手段であることを特徴とする、(4)に記載の流動氷製造システム。
本考案に係る流動氷製造装置および流動氷製造システムによれば、原料水(処理水)に対する十分な冷却時間を確保するとともに外側原料水路を流通する原料水(処理水)が断熱効果を奏するために断熱材を施さなくとも製氷効率を向上させるとともに、生成した氷の切削効率や掻き取り刃の耐久性を向上させ、優れた防音効果を奏することができる。
本考案に係る流動氷製造装置の縦断面を表す図である。 本考案に係る流動氷製造装置の横断面を表す図である。 本考案に係る流動氷製造装置における掻き取り刃の形状を表す斜視図である。 本考案に係る流動氷製造システムを表す図である。
以下、本考案に係る流動氷製造装置について、図面を用いて詳細に説明する。本考案に係る流動氷製造装置1の実施形態は、図1および図2に示すように、ハウジング11と、外筒体12と、内筒体13と、ドラム体14とを備えている。
図2に示すように、ハウジング11、外筒体12および内筒体13はいずれも略円筒状に形成されており、外筒体12はハウジング11の内周に配設され、内筒体13は外筒体12の内周に配設されている。また、内筒体13の内部には、内筒体13の長手方向に長尺な軸体であるドラム体14が収容されており、ドラム体14はハウジング11の長手方向両端部(上下部)に取着されたベアリング軸受け111を介してドラム体駆動モーター143によって可動する。また、図1〜3に示すように、櫛状掻き取り刃141と略板状掻き取り刃142の少なくともいずれかから構成される複数の掻き取り刃がドラム体14の長手方向に連続して内筒体13の内周面へ向けて取着されている。
また、図1〜3に示すように、櫛状掻き取り刃141と略板状掻き取り刃142の少なくともいずれかから構成される複数の掻き取り刃のうちの少なくとも1本が櫛状に形成された櫛状掻き取り刃141であること、あるいは1または2つ以上の櫛状掻き取り刃141と略板状に形成された1または2つ以上の略板状掻き取り刃142がドラム体14の長手方向に連続して内筒体13の内周面へ向けて交互に取着されていることが好適である。
ここで、本実施形態における「略円筒状」とは、断面が均一径の真円筒状はもちろん、楕円筒状、八角形等の多角形状の他、例えば、円筒の内面および/または外面に任意方向の凹凸や前後方向のテーパを設けたものなどをも含むことを意味する。
また、本実施形態における「略板状」とは、薄いものや厚いものも広義として含み、さらには、全体の形状も直方体状に限らず、少なくとも内筒体13の内周面に向けて多角形状や楕円形状などの種々の形状の面を有する、ドラム体14の長手方向に柱形であるものが採用可能である。
また、本実施形態における「交互」とは、1または2つ以上の櫛状掻き取り刃141と略板状に形成された1または2つ以上の略板状掻き取り刃142の合計が偶数の場合は、櫛状掻き取り刃141と略板状掻き取り刃142とがほぼ繰り返して取着されているという意味であり、1または2つ以上の櫛状掻き取り刃141と略板状に形成された1または2つ以上の略板状掻き取り刃142の合計が奇数の場合は、櫛状掻き取り刃141あるいは略板状掻き取り刃142が数本並んで取着されているものの、全体として櫛状掻き取り刃141と略板状掻き取り刃142とがほぼ繰り返して取着されているという意味である。
次に、図1および図2に示すように、ハウジング11と外筒体12との間隙には、原料水(W)が流通可能な外側原料水路15が形成され、内筒体13とドラム体14との間隙には、原料水(W)が流通可能な内側原料水路16が形成されている。
すなわち、図1および図2に示すように、外側原料水路15は、ハウジング11と外筒体12との間に形成された、横断面が中空ドーナツ状の流動氷製造装置1の縦方向に略円柱状の空間であり、内側原料水路16は、内筒体13とドラム体14との間に形成された、横断面が中空ドーナツ状の流動氷製造装置1の縦方向に略円柱状の空間であって、冷媒流通部17の下端側18で外側原料水路15と連通している。
ここで、本実施形態における「原料水」とは、みぞれ状の流動氷を生成する原料となる限り、特に限定されないが、魚介類などの水産物を保冷して鮮度を維持するための、低温かつみぞれ状(シャーベット状)の柔らかさを有する微細な流動氷を製造する場合は、少なくとも塩分を含んだ水溶液や少なくとも塩分やミネラルを含んだ水溶液が好ましく、海水がより好ましい。
また、図1および図2に示すように、外側原料水路15の上部には原料水流入口151が形成されていて、外側原料水路15と原料水流入口151とが連通しており、内側原料水路16の上部には流動氷流出口161が形成されていて、内側原料水路16と流動氷流出口161とが連通している。
次に、図1および図2に示すように、外筒体12と内筒体13の間隙には冷媒流通部17が形成されている。図1および図2に示すように、冷媒流通部17は、外筒体12と内筒体13の間に形成された、横断面が中空ドーナツ状の流動氷製造装置1の縦方向に略円柱状の空間であって、内筒体13の外周において流動氷製造装置1の縦方向に螺旋状に形成された、冷媒が流通可能な冷媒通路171を内部に備えている。すなわち、図1に示すように、冷媒流通部17の内部は、冷媒通路171と間仕切り板172とで構成されている。
また、図1に示すように、冷媒通路171の上部と下部には、それぞれ冷媒が流入出可能な冷媒流入出口173が形成されている。
以上のような構成を有する本実施形態の流動氷製造装置1によれば、その内部に、原料水(W)が冷媒流通部17を囲むように流通させるための外側原料水路15、冷媒流通部17および内側原料水通路16という三層構造を備えることで、原料水(W)の冷却面積を大きく取ることができて、十分な冷却時間を確保するとともに外側原料水路を流通する原料水(W)が断熱効果を奏するために断熱材を施さなくともみぞれ状の流動氷の製氷効率を上げることができ、さらには、櫛状掻き取り刃141と略板状掻き取り刃142とを組み合わせて、流動氷製造装置1の内部のドラム体14の長手方向に連続して取着させるといったように、櫛状掻き取り刃141および/または略板状掻き取り刃142の形状や配列により、内筒体13の内周面に生成して付着する微細氷粒を内筒体13の長手方向のほぼ全域にわたって効率よく掻き取ることができるとともに、櫛状掻き取り刃141および/または略板状掻き取り刃142の耐久性を向上させ、優れた防音効果を奏することができる。
次に、本考案に係る流動氷製造システム7の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。図4に示すように、本実施形態の流動氷製造システム7は、流動氷製造装置1と貯槽タンク2と送水ポンプ3と冷媒冷却装置4と冷媒供給手段5を備えている。以下、各構成について詳細に説明する。なお、本実施形態のうち、上述した流動氷製造装置1に係る実施形態の構成と同一もしくは相当する構成については、同一の符号を付して再度の説明を省略する。
本実施形態における貯槽タンク2は、図4に示すように、攪拌羽根21と攪拌羽根駆動モーター22とを備えて内部に原料水Wを貯槽する。貯槽タンク2の内部に貯槽された原料水Wは、送水ポンプ3の送水作用(動力)によって、貯槽タンク2および送水ポンプ3に連通されるとともに送水ポンプ3および外側原料水路15の原料水流入口151に連通して接続された送水管31内を流通し、流動氷製造装置1の外側原料水路15へ送水される。
また、本実施形態における貯槽タンク2は、流動氷製造装置1によって製造されたみぞれ状の流動氷(図示しない)を貯槽してもよい。この場合、流動氷製造装置1において製造されて流動氷流出口161から排出されたみぞれ状の流動氷(図示しない)は、内側原料水路16の流動氷流出口161および貯槽タンク2に連通して接続された送氷管23内を流通して貯槽タンク2内に送り込まれる。なお、送り込まれたみぞれ状の流動氷(図示しない)は、攪拌羽根駆動モーター22の動力によって回転する撹拌羽根21により、その状態を鑑みて適宜攪拌される。
次に、本実施形態における冷媒冷却装置4は、ホットガス冷媒(図示しない)および/または冷媒(図示しない)を冷却する装置であり、図4に示すように、冷却したホットガス冷媒(図示しない)および/または冷媒(図示しない)を冷媒供給手段5を介して流動氷製造装置1へ供給し、冷媒回収手段6によってみぞれ状の流動氷(図示しない)の冷却に用いられたホットガス冷媒(図示しない)および/または冷媒(図示しない)を回収する。冷却したホットガス冷媒(図示しない)および/または冷媒(図示しない)は、図1および図4に示すように、冷媒冷却装置4および冷媒通路171の一方の冷媒流入出口173に連通して接続された冷媒供給手段5内を流通して、流動氷製造装置1の冷媒通路171へ供給されるとともに、みぞれ状の流動氷(図示しない)の冷却に用いられたホットガス冷媒(図示しない)および/または冷媒(図示しない)は、同様に冷媒冷却装置4および冷媒通路171の他方の冷媒流入出口173に連通して接続された冷媒回収手段6内を流通して、再び冷媒冷却装置4へ戻される。
ここで、本実施形態における「冷媒」は、流動氷製造装置1におけるみぞれ状の流動氷の製造に用いることができる冷媒であれば特に限定はされないが、そのような冷媒としては、例えば、R22、R407C、R404A、R410A、R32、R134a、フロンCFC、HCFC、HFCなどを挙げることができる。
また、冷媒供給手段5には、図4に示すように、冷却されたホットガス冷媒(図示しない)の流通と冷媒(図示しない)の流通とを自動的に切り替え可能にするホットガス冷媒用電磁弁51および冷媒用電磁弁52が配設されており、一方の冷媒回収手段6には手動開閉式弁61が配設されている。
以上のような構成を有する本実施形態の流動氷製造システム7によれば、微細氷粒を有した質のよいみぞれ状(シャーベット状)の流動氷を、エネルギー効率よく、比較的安価で速やかに、かつ大量に製造することができる。
次に、本実施形態における流動氷製造装置1および流動氷製造システム7の作用について、図面を用いて詳細に説明する。
先ず、貯槽タンク2に貯槽している原料水Wを、送水ポンプ3の送水作用(動力)を利用して、貯槽タンク2および送水ポンプ3に連通されるとともに送水ポンプ3および外側原料水路15の原料水流入口151に連通して接続された送水管31内を流通させて、流動氷製造装置1に送水する。こうして送水された原料水Wは、外側原料水路15内を流通して冷媒流通部17の下端側18をくぐり、冷媒流通部17の下端側18において外側原料水路15と連通して接続する内側原料水路16内を流通する。
一方、冷媒供給装置4からは、冷却されたホットガス冷媒(図示しない)および/または冷媒(図示しない)が、冷媒冷却装置4および冷媒通路171の一方の冷媒流入出口173に連通して接続された冷媒供給手段5内を流通して、流動氷製造装置1の冷媒流通部17に収容されている冷媒通路171へ供給される。
この際、冷媒供給手段5のホットガス冷媒用電磁弁51および冷媒用電磁弁52において、冷却されたホットガス冷媒(図示しない)の供給と冷媒(図示しない)の供給とが自動的に切り替えられる。流動氷製造装置1内の櫛状掻き取り刃141および/または略板状掻き取り刃142への回転動力の負荷電流を検出して過負荷となることにより保護機構・装置(図示しない)が停止してしまう前に、冷媒用電磁弁52を閉じて冷却された冷媒(図示しない)の供給を止め、ホットガス冷媒用電磁弁51を開いて冷却されたホットガス冷媒(図示しない)を供給を開始するといった自動制御を組み込むことで、解氷を待って再起動するような時間の無駄を省くことができる。
こうして供給された、冷却されたホットガス冷媒(図示しない)および/または冷媒(図示しない)は、冷媒通路171を流通して、冷媒通路171と間仕切り板172を含む冷媒流通部17の全体を冷却する。冷媒流通部17の全体の冷却に用いられたホットガス冷媒(図示しない)および/または冷媒(図示しない)は、手動開閉式弁61が開かれることにより冷媒冷却装置4および冷媒通路171の他方の冷媒流入出口173に連通して接続された冷媒回収手段6内を流通し、再び冷媒冷却装置4へ戻されて冷却される。
冷却されたホットガス冷媒(図示しない)および/または冷媒(図示しない)によりその全体が冷却された冷却流通部17に沿って隣接する、外側原料水路15内と内側原料水路16内を原料水Wが流通することによって、原料水Wは内側原料水路16内において微細氷粒(図示しない)となって内側原料水路16内の壁面である内筒体13の内周面に付着する。内筒体13の内周面に付着した微細氷粒は、ハウジング11の長手方向両端部(上下部)に取着されたベアリング軸受け111を介してドラム体駆動モーター143によって可動されたドラム体14の回転により、ドラム体14に取着された櫛状掻き取り刃141により先ずは部分的に切削され、さらに略板状掻き取り刃142によってその残りを切削される。これにより、内筒体13の内周面に生成して付着する微細氷粒を内筒体13の長手方向のほぼ全域にわたって効率よく掻き取ることができるとともに、櫛状掻き取り刃141および/または略板状掻き取り刃142の耐久性を向上させ、優れた防音効果を奏することができる。
流動氷製造装置1によって製造されたみぞれ状の流動氷(図示しない)は、流動氷流出口161から排出され、内側原料水路16の流動氷流出口161および貯槽タンク2に連通して接続された送氷管23内を流通して貯槽タンク2内に送り込まれて貯槽される。送り込まれたみぞれ状の流動氷(図示しない)は、その状態によって適宜、攪拌羽根駆動モーター22の動力により回転する撹拌羽根21により攪拌される。
以上のような本実施形態における流動氷製造装置1および流動氷製造システム7によれば、以下のような効果を奏する。
1.流動氷製造装置1の内部に、原料水Wが冷媒流通部17を囲むように流通させるための外側原料水路15、冷媒流通部17および内側原料水通路16という三層構造を備えることで、原料水Wの冷却面積を大きく取ることができて、十分な冷却時間を確保することができる。
2.外側原料水路15を流通する原料水Wが断熱効果を奏するため、断熱材を施さなくともみぞれ状(シャーベット状)の流動氷の製氷効率を向上させることができる。
3.生成した微細氷粒の切削効率を向上させ、微細氷粒を有した質のよいみぞれ状(シャーベット状)の流動氷を、エネルギー効率よく、比較的安価で速やかに、かつ大量に製造することができる。
4.内筒体13の内周面に生成して付着する微細氷粒を内筒体13の長手方向のほぼ全域にわたって効率よく掻き取ることができるとともに、櫛状掻き取り刃141および/または略板状掻き取り刃142の耐久性を向上させ、優れた防音効果を奏することができる。
5.流動氷製造システム7において流動氷製造装置1の過負荷による停止と解氷作業時間の削減を実現することができる。
1 流動氷製造装置
2 貯槽タンク
3 送水ポンプ
4 冷媒冷却装置
5 冷媒供給手段
6 冷媒回収手段
7 流動氷製造システム
11 ハウジング
12 外筒体
13 内筒体
14 ドラム体
15 外側原料水路
16 内側原料水路
17 冷媒流通部
18 冷媒流通部の下端側
21 撹拌羽根
22 攪拌羽根駆動モーター
23 送氷管
31 送水管
51 ホットガス冷媒用電磁弁
52 冷媒用電磁弁
61 手動開閉式弁
111 ベアリング軸受け
141 櫛状掻き取り刃
142 略板状掻き取り刃
143 ドラム体駆動モーター
151 原料水流入口
161 流動氷流出口
171 冷媒通路
172 間仕切り板
173 冷媒流入出口
W 原料水

Claims (5)

  1. 原料水からみぞれ状の流動氷を製造する流動氷製造装置であって、
    略円筒状に形成されたハウジングと、
    略円筒状に形成されて前記ハウジングの内周に配設された外筒体と、
    略円筒状に形成されて前記外筒体の内周に配設された内筒体と、
    前記内筒体の内部に収容されたドラム体とを備えており、
    前記ハウジングと前記外筒体との間隙には、原料水が流通可能な外側原料水路が形成され、
    前記内筒体と前記ドラム体との間隙には、原料水が流通可能な内側原料水路が形成され、
    前記外筒体と前記内筒体の間隙には、前記内筒体の外周において螺旋状に形成されて冷媒が流通可能な冷媒通路を備えた冷媒流通部が形成され、
    前記外側原料水路と前記内側原料水路とが前記冷媒流通部の下端側で連通して接続されており、
    前記外側原料水路の上部には、原料水が流入可能な原料水流入口が形成され、
    前記内側原料水路の上部には、製造された流動氷が流出可能な流動氷流出口が形成され、
    前記冷媒通路の上部と下部には、冷媒が流入出可能な冷媒流入出口がそれぞれ形成され、
    前記ドラム体の外周には、複数の掻き取り刃が前記ドラム体の長手方向に連続して前記内筒体の内周面へ向けて取着されていることを特徴とする、前記流動氷製造装置。
  2. 前記複数の掻き取り刃のうちの少なくとも1つが櫛状に形成された櫛状掻き取り刃であることを特徴とする、請求項1に記載の流動氷製造装置。
  3. 前記ドラム体の外周には、櫛状に形成された1または2つ以上の櫛状掻き取り刃と略板状に形成された1または2つ以上の略板状掻き取り刃が前記ドラム体の長手方向に連続して前記内筒体の内周面へ向けて交互に取着されていることを特徴とする、請求項1に記載の流動氷製造装置。
  4. 請求項1から請求項3の少なくともいずれか一項に記載の流動氷製造装置と、原料水を貯槽する貯槽タンクと、前記貯槽タンクから原料水を前記流動氷製造装置へ送水する送水ポンプと、ホットガス冷媒および/または冷媒を冷却する冷媒冷却装置と、前記冷媒冷却装置からホットガス冷媒および/または冷媒を前記流動氷製造装置へ供給するための冷媒供給手段を備えていることを特徴とする流動氷製造システム。
  5. 前記冷媒供給手段が、ホットガス冷媒の供給と冷媒の供給とを自動的に切り替え可能にする電磁弁が配設された前記冷媒供給手段であることを特徴とする、請求項4に記載の流動氷製造システム。
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KR20180082700A (ko) * 2017-01-10 2018-07-19 부경대학교 산학협력단 수로 형성 스크레퍼 구비의 해수 샤베트 아이스 제조장치
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WO2019163386A1 (ja) * 2018-02-22 2019-08-29 ブランテック株式会社 フレークアイス製造装置及びフレークアイス製造装置の製造方法
CN115388589A (zh) * 2022-08-23 2022-11-25 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 一种制冰模块及制冰设备
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