JP4680716B2

JP4680716B2 - ドラム式製氷機

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Publication number: JP4680716B2
Application number: JP2005231141A
Authority: JP
Inventors: 範洋吉川; 文雄丸山; 敦杉田; 朗陶山; 和芳関
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2025-08-09
Also published as: JP2007046828A

Description

この発明は、製氷タンクに貯留した製氷水に一部浸漬した状態で、水平軸回りに回転する製氷ドラムの回転軸に形成され、該製氷ドラムの内部に連通した冷媒経路と、製氷タンクから突出した回転軸の外周に配設したケーシングに接続する冷凍系の冷媒配管とを、該ケーシングに内部画成されて封止手段で密封した連通空間を介して連通接続し、冷凍系と製氷ドラムとを冷媒が循環するよう構成したドラム式製氷機に関するものである。

自動製氷機において、冷媒が循環する冷凍系を構成する圧縮機では、回転軸からの冷媒の漏出を防止する軸封手段として封止手段が用いられている(例えば、特許文献１参照)。また、製氷タンクに貯留した製氷水に一部を浸漬した状態で、水平軸回りに回転する製氷ドラムの外表面に氷を生成するドラム式の製氷機構を備える自動製氷機においても、製氷ドラムにおける回転軸の封止手段としてメカニカルシールが採用されている。

図８に示すように、ドラム式製氷機１０は、製氷タンク１２の内部に円筒状の製氷ドラム１４が回転自在に配設されると共に、製氷タンク１２内には、製氷ドラム１４の一部が浸漬する水位で製氷水が貯留されている。そして、圧縮機ＣＭ、凝縮器ＣＮおよび膨張弁ＥＶ等を冷媒配管２０ａで接続した冷凍系２０から冷媒を製氷ドラム１４の内部に供給して冷却しながら製氷ドラム１４を回転することで、その表面(外周面)に層状の氷を成長させるよう構成される。また製氷タンク１２には、その刃先を製氷ドラム１４の表面に近接してカッタ(図示せず)が配設されており、回転する製氷ドラム表面の氷を該カッタで剥ぎ取り、この剥がれた氷片を貯氷庫(図示せず)に放出するようになっている。

前記製氷ドラム１４は、軸方向の各端面から突出する回転軸１５,１６を、製氷タンク１２の側壁に対向設置した軸受１３,１３で回転自在に夫々支持している。そして、一方の回転軸(第１回転軸)１５に駆動機構Ｍを接続し、この駆動機構Ｍにより製氷ドラム１４を回転するようになっている。これに対し、他方の回転軸(第２回転軸)１６は、冷媒経路である供給経路ＩＲおよび帰還経路ＯＲを形成した２重構造とされる。供給経路ＩＲは、製氷ドラム１４の内部に画成した冷媒流通路Ｒの上流側に連結されると共に、第２回転軸１６の先端部に配設した接続部１８に内部画成した第１連通空間Ｓ１を介して冷凍系２０における供給側の冷媒配管２０ａに連通接続される(図９参照)。帰還経路ＯＲは、冷媒流通路Ｒの下流側に連結されると共に、接続部１８に内部画成した第２連通空間Ｓ２を介して冷凍系２０における返送側の冷媒配管２０ａに連通接続されている。すなわち製氷運転に際して、冷凍系２０から冷媒が第２回転軸１６の供給経路ＩＲに供給され、この供給経路ＩＲを介して冷媒流通路Ｒに導かれ、該冷媒流通路Ｒを循環する過程で製氷ドラム１４を冷却した冷媒は、帰還経路ＯＲを介して冷凍系２０に戻るようになっている。

前述の如く、固定されている冷凍系２０と製氷ドラム１４に伴って回転する第２回転軸１６に設けた供給経路ＩＲおよび循環経路ＯＲとは、製氷タンク１２の外方に突出した第２回転軸１６の先端部に、該回転軸１６の回転を許容するように配設した接続部１８で連通接続されている。この接続部１８は、第２回転軸１６の先端を覆うように配設したケーシング２２と、このケーシング２２に内部画成した連通空間Ｓ１,Ｓ２を密封する封止手段２４とから構成される。

前記ケーシング２２は、一端面に第２回転軸１６の先端部の挿通を許容する挿通口２２ａを形成した中空の円筒体である。ケーシング２２の周面には、冷凍系２０における供給側の冷媒配管２０ａを接続する供給接続口２２ｂが開設されると共に、他端面の中央には、返送側の冷媒配管２０ａを接続する返送接続口２２ｃが開設されている。封止手段２４は、ケーシング２２の供給接続口２２ｂおよび第２回転軸１６の周面に開設した供給経路ＩＲの供給口１６ａを挟んで軸方向に対称的に配置された一対のメカニカルシール２４ａ,２４ｂからなり、これら一対のメカニカルシール２４ａ,２４ｂの間に供給側の冷媒配管２０ａから供給経路ＩＲに冷媒を導く第１連通空間Ｓ１が画成される。また、ケーシング２２の内部において、ケーシング２２の他端面と第２回転軸１６の先端側のメカニカルシール２４ｂとの間に、第２回転軸１６の先端面に開口する返送口１６ｂから返送接続口２２ｃを介して返送側の冷媒配管２０ａに冷媒を導く第２連通空間Ｓ２が画成される。そして、各メカニカルシール２４ａ,２４ｂのシールリング２６は、対応の固定リング２８に対して互いに離間する方向にコイルばね３０により夫々付勢されて固定リング２８に対して押圧的に当接し、第１連通空間Ｓ１から大気側(挿通口２２ａ側)および第２連通空間Ｓ２側への冷媒の漏洩を防止するように構成されている。
特開平１１−３４４１２６号公報

このように、冷凍系２０の冷媒配管２０ａと第２回転軸１６の供給経路ＩＲおよび帰還経路ＯＲとを接続部１８を介して接続する構成において、接続部１８から大気側に冷媒が漏出すると、冷凍系２０の冷媒不足による製氷能力の低下や圧縮機ＣＭ等の機器の過負荷等の問題を引き起こすため、より封止能力の優れた封止手段が求められている。

すなわち本発明は、従来の技術に係るドラム式製氷機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、冷凍系と回転軸の冷媒経路との接続部からの冷媒の漏出を好適に防止し得るドラム式製氷機を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明のドラム式製氷機は、
製氷タンクに貯留した製氷水に一部浸漬した状態で水平軸回りに回転する製氷ドラムの回転軸に形成されて、該製氷ドラムの内部に連通する冷媒経路と、前記製氷タンクから突出した回転軸の外周に配設されて該回転軸の回転を許容するケーシングに接続する冷凍系の冷媒配管とを、該ケーシングに内部画成されて、封止手段により密封される連通空間を介して連通接続し、冷凍系と製氷ドラムとを冷媒が循環するようにしたドラム式製氷機において、
前記封止手段は、
前記ケーシングの内部に配設した第１の固定リングおよびこの第１の固定リングより連通空間側において回転軸の外周に配設され、第１の弾性部材により付勢されて該第１の固定リングに押圧的に当接して密封する第１のシールリングを有する第１メカニカルシールと、
前記ケーシングの内部において第１メカニカルシールと連通空間との間に配置され、該第１メカニカルシールとの間にオイル領域を形成する第２メカニカルシールとを備え、
前記オイル領域に充填した潤滑油を、各メカニカルシールのシール端面に供給するよう構成したことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、連通空間と大気側とを、第１メカニカルシールおよび第２メカニカルシールにより２重に封止する構造となっているから、連通空間を流通する冷媒の大気側への漏出を好適に防止し得る。また、第１メカニカルシールと第２メカニカルシールとの間に潤滑油を充填したオイル領域を形成し、オイル領域から各メカニカルシールのシール端面に潤滑油を供給する構成であるので、シール端面に形成された油膜により冷媒の漏出をより確実に防止し得る。

請求項２に係る発明は、請求項１記載のドラム式製氷機において、前記第２メカニカルシールは、前記ケーシングの内部に配設した第２の固定リングと、この第２の固定リングより第１メカニカルシール側において回転軸の外周に配設され、第２の弾性部材により付勢されて該第２の固定リングに押圧的に当接して密封する第２のシールリングとを有し、
前記連通空間内の冷媒圧力が前記第２のシールリングを第２の固定リングから離間させる方向に作用させるようにすることで、該第２メカニカルシールのシール端面を介して、前記オイル領域に連通空間を流通する冷媒が流入可能に構成される。
請求項２に係る発明によれば、連通空間を流通する冷媒を第２メカニカルシールを介してオイル領域に流入し得るよう構成したから、冷媒の流入によりオイル領域の圧力を上昇させることで、第１メカニカルシールの封止能力を向上させることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１記載のドラム式製氷機において、前記第２メカニカルシールは、前記ケーシングの内部に配設した第２の固定リングと、この第２の固定リングより連通空間側において回転軸の外周に配設され、第２の弾性部材により付勢されて該第２の固定リングに押圧的に当接して密封する第２のシールリングとを有し、
前記オイル領域内の圧力が前記第２のシールリングを第２の固定リングから離間させる方向に作用させるようにすることで、前記連通空間内の冷媒圧力が低下したときに、前記第２メカニカルシールのシール端面を開いて、該オイル領域からシール端面に潤滑油を積極的に供給し得るようにする。
請求項３に係る発明によれば、連通空間の圧力を低下させることで、オイル領域から第２メカニカルシールのシール端面に潤滑油を積極的に供給し得るよう構成したから、第２メカニカルシールの封止能力を向上させることができる。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れかに記載のドラム式製氷機において、前記ケーシングに設けられ、前記オイル領域に連通するフラッシングポートと、前記フラッシングポートに接続され、前記冷凍系における供給側の冷媒配管から分岐した分岐管と、前記フラッシングポートと分岐管との間に介挿され、可撓性を有するダイヤフラムとを備え、前記分岐管から供給される冷媒によりダイヤフラムを介してオイル領域の圧力を調整し得るようにする。
請求項４に係る発明によれば、オイル領域に連通するフラッシングポートと冷凍系における供給側の冷媒配管から分岐した分岐管との間に、可撓性を有するダイヤフラムを介挿することで、分岐管に供給される冷媒の圧力に応じてオイル領域の圧力を調整し得るから、各メカニカルシールの封止能力を最適な状態とし得る。

請求項５に係る発明は、請求項１〜３の何れかに記載のドラム式製氷機において、前記ケーシングには、前記オイル領域に連通するフラッシングポートが設けられ、このフラッシングポートに接続してオイル領域の圧力を調節する調整弁が配設される。
請求項５に係る発明によれば、オイル領域に連通するフラッシングポートに調整弁を設けることで、オイル領域に入った冷媒等のガスを大気に放出してオイル領域の圧力を調整し得るから、各メカニカルシールの封止能力を最適な状態とし得る。また、フラッシングポートを介してオイル領域に潤滑油を補充する際に、オイル領域の圧力上昇による潤滑油の吹きこぼれ等を回避し得る。

本発明に係るドラム式製氷機によれば、冷凍系と回転軸の冷媒経路との接続部からの冷媒の漏出を好適に防止し得る。

次に、本発明に係るドラム式製氷機につき、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８または図９に示したドラム式製氷機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詳細な説明は省略する。また、ドラム式製氷機において、製氷タンクに水平に配設した製氷ドラムの軸方向を左右方向と云い、氷片を放出するシュートが設けられる側を前側とする。

図１に示すように、実施例１のドラム式製氷機１１は、所定量の製氷水を貯留した製氷タンク１２と、この製氷タンク１２の内部において製氷水に一部を浸漬した状態で水平軸回りに回転自在に配設した円筒状の製氷ドラム１４とからなる製氷機構を備えている。製氷タンク１２には、側壁面に外部水道系から導出する給水管(図示せず)に連通接続する給水口３２が設けられ、給水管に介挿した図示しない給水弁を開放することで、製氷タンク１２の内部に給水口３２から製氷水(水道水)を供給するようになっている。また製氷タンク１２の内部には、製氷水の貯留量(水位)を検知するためのフロートスイッチ等の水位センサ３４が配設され、該センサ３４による水位の検知状況に応じて給水弁を開閉制御することで、製氷タンク１２内の水位を一定に保つよう構成される。

前記製氷タンク１２の前側(図１の右側)に、下方に設けた貯氷庫(図示せず)に連通するシュート３６が配設され、このシュート３６と製氷タンク１２とは、該タンク１２の前側上部で連通するよう構成される。また製氷タンク１２には、シュート３６が連通する部位における相対する壁面間に、製氷ドラム１４において製氷水から出ている外表面に刃先を向けてカッタ３８が、製氷ドラム１４の軸方向に沿って配設される(図１または図２参照)。このカッタ３８は、製氷運転において製氷ドラム１４を回転した際に、製氷ドラム１４の外表面に生成された氷に突当たり、氷を薄く剥ぎ取るようになっている。このカッタ３８の上面には、製氷ドラム１４から離間するにつれて下方傾斜するスロープ４０が設けられ、カッタ３８により剥ぎ取られた氷片は、カッタ上面およびスロープ４０を滑ってシュート３６に案内されるよう構成される。なお、製氷タンク１２の上部開口は、開閉自在な蓋４４によって被覆され、該製氷タンク１２は略密閉されている(図２参照)。

前記カッタ３８は、左右の両側端に上方に突出するフランジ３８ａ,３８ａが形成され、各フランジ３８ａを製氷タンク１２の各側壁に凹設した溝部１２ａに夫々係合して、位置決めした状態で固定される(図３参照)。またスロープ４０は、例えば合成樹脂を材料とする板材であって、ネジ５５を左右方向の略中央に設けた図示しない通孔を介してカッタ３８の図示しないネジ孔に螺合することで、カッタ３８の上面に対して中央部の一点のみで固定されている。またスロープ４０は、製氷タンク１２の各側壁内側に夫々配設したサイドガイド４６の下方に各側端が位置するように配置される。更に、スロープ４０は、その左右の幅寸法がカッタ３８の幅寸法より小さく設定され、スロープ４０の各側縁とカッタ３８の対応のフランジ３８ａとの間に隙間が生じるよう構成される(図３参照)。そして、カッタ３８には、カッタ周辺を加熱するヒータ４２が設けられ、カッタ３８により剥離された氷片のうち微細なもの(屑氷)を、ヒータ４２の熱で融解除去し得るようになっている。

前記製氷タンク１２には、カッタ３８の下方に位置する前壁にオーバーフロー口１２ｂが設けられ、製氷タンク１２に貯留した製氷水のうちの余剰部分を、該オーバーフロー口１２ｂを介して該タンク外に排出し得るように構成されている(図１参照)。また、製氷タンク１２の外方において、該製氷タンク１２の前壁から所定間隔離間した位置にオーバーフロー口１２ｂを覆うようにカバー部材４８が配設され、オーバーフロー口１２ｂから排出された余剰水が飛散するのを防止している。そして、オーバーフロー口１２ｂから排出された余剰水は、製氷タンク１２の前壁またはカバー部材４８に案内されて、製氷タンク１２の下方に配設した排水皿５０に排出されるようになっている。

図４に示すように、前記製氷ドラム１４には、軸方向の各端面の中心から回転軸１５,１６が外方へ向けて夫々延出形成され、製氷ドラム１４は、各回転軸１５,１６を製氷タンク１２における相対する側壁に設けた軸受１３,１３に夫々支持した状態で水平に配設される。また、製氷ドラム１４は、冷凍系２０において膨張弁ＥＶの下流側で、かつ圧縮機ＣＭの上流側に位置し、第２回転軸１６に設けた後述する接続部６０を介して冷凍系２０に連通接続されている。製氷ドラム１４の内部には、冷凍系２０において圧縮機ＣＭから吐出した気化冷媒が、ファンモータＦＭで冷却した凝縮器ＣＮで液化された後に、膨張弁ＥＶで減圧された状態で供給されて、該製氷ドラム１４を冷却するようになっている。冷凍系２０において、凝縮器ＣＮと膨張弁ＥＶとの間には、手動または自動制御下に冷媒の経路を開閉自在に閉成し得るラインバルブＬＶが介挿され、このラインバルブＬＶは常には開放されている。そして冷凍系２０は、圧縮機ＣＭを駆動したままラインバルブＬＶを閉成することで、冷凍系２０における低圧側(膨張弁ＥＶの下流から圧縮機ＣＭの上流までの圧力が低く設定された領域)から冷媒を圧縮機ＣＭに回収するポンプダウンを行ない得る構成となっている。

前記製氷ドラム１４における図４の右端面に設けた第１回転軸１５は、製氷タンク１２の外方に突出した部位が駆動機構Ｍに連結され、この駆動機構Ｍより製氷ドラム１４を回転するよう構成される。製氷ドラム１４における図４の左端面に設けた第２回転軸１６は、冷凍系２０からの冷媒を、製氷ドラム１４の内部に導いて冷媒流通路Ｒに供給する供給経路(冷媒経路)ＩＲと、冷媒流通路Ｒを循環して製氷ドラム１４と熱交換した冷媒を冷凍系２０に返送する帰還経路(冷媒経路)ＯＲとを備えている。第２回転軸１６は、一端が製氷タンク１２から突出すると共に、他端が製氷ドラム１４の内側に嵌合しており、その中心には軸方向に沿って帰還経路ＯＲが画成され、この帰還経路ＯＲの外側に供給経路ＩＲを同軸的に設けた２重構造となっている。

前記製氷ドラム１４は、外側に位置して、製氷水に接する外表面が製氷面となるドラムアウター５２と、このドラムアウター５２の内側に同軸的に設けたドラムインナー５４とから構成される(図４または図５参照)。ドラムアウター５２は、アルミニウム合金等の熱伝導性がよい金属材料から中空円筒状に形成される。また、ドラムインナー５４は、熱伝導性が低い樹脂等の材料からなる円柱状のブロック体であって、外径がドラムアウター５２の内径と略同一に設定されると共に、その周面に所要のパターン(実施例１では螺旋状)で凹溝５４ａが設けられている。そして製氷ドラム１４は、ドラムアウター５２の内側にドラムインナー５４を挿入した際に、ドラムアウター５２の内周面にドラムインナー５４の周面が当接して、ドラムアウター５２の内周面と凹溝５４ａとで冷媒流通路Ｒが画成されるよう構成される。

前記ドラムインナー５４には、冷媒流通路Ｒにおける冷媒の流通始端と第２回転軸１６に設けた供給経路ＩＲとを連通接続する供給部５６が半径方向に延在して設けられている(図４参照)。また、ドラムインナー５４には、冷媒流通路Ｒにおける冷媒の流通終端と第２回転軸１６に設けた帰還経路ＯＲとを連通接続する返送部５８が設けられている。この返送部５８は、ドラムインナー５４の半径方向に延在する第１通路５８ａと、ドラムインナー５４の中心において軸方向に延在する第２通路５８ｂとから構成される。

前記製氷ドラム１４は、ドラムアウター５２を加熱すると共に、両回転軸１５,１６を予め配設したドラムインナー５４を冷却し、この状態でドラムアウター５２の内側にドラムインナー５４を挿入して組付けられる。ここで、各回転軸１５,１６のドラムインナー５４に対する配設構造について説明する。第１回転軸１５は、ドラムインナー５４との接続側の端縁に半径方向に突出するフランジ部１５ａと、接続側の端面中央に凹設された位置決め部１５ｂとを備えている(図４参照)。また、ドラムインナー５４の右端面中央には、フランジ部１５ａの直径および厚さに対応する直径および深さで開設した第１凹部５４ｂと、この第１凹部５４ｂの中央に、第１回転軸１５の位置決め部１５ｂの直径および深さに対応する直径および高さで突設した位置決め突部５４ｃとが形成されている(図５参照)。そして、第１回転軸１５は、位置決め部１５ｂをドラムインナー５４の位置決め突部５４ｃに嵌合して、互いの軸線を整列させた状態で位置決めすると共に、フランジ部１５ａを第１凹部５４ｂに嵌合して、フランジ部１５ａに開設した複数の通孔１５ｃに挿通した夫々のネジ５５を、第１凹部５４ｃに設けた対応のネジ孔５４ｄに螺合することでドラムインナー５４の右端面に組付けられる。

前記ドラムインナー５４の位置決め突部５４ｃの直径は、第１回転軸１５の位置決め部１５ｂの直径と同一に設定されてドラムインナー５４に対して第１回転軸１５を同軸的に位置決めし得るよう構成される。一方、第１凹部５４ｂの直径は、第１回転軸１５のフランジ部１５ａの直径より若干大きく設定され、両者の隙間が、金属材料からなる第１回転軸１５と樹脂材料からなるドラムインナー５４との間の冷却時の収縮率の差異を緩衝すると共に、ドラムアウター５２に挿入したドラムインナー５４が通常の状態において両者の隙間がなくなるよう構成される。

これに対して、第２回転軸１６は、ドラムインナー５４との接続側の端部近傍に半径方向に突出するフランジ部１６ｃを備えている(図４参照)。ドラムインナー５４の左端面中央には、第２回転軸１６のフランジ部１６ｃの直径および厚さに対応する直径および深さで開設した第２凹部５４ｅと、第２回転軸１６におけるフランジ部１６ｃより接続側へ突出した部位(接続端部)の直径および突出寸法に対応する直径および深さで開設した第３凹部５４ｆとが階段状に形成されている。そして、第２回転軸１６は、該第２回転軸１６の接続端部を第３凹部５４ｆに嵌合すると共に、フランジ部１６ｃを第２凹部５４ｅに嵌合し、互いの軸線を整列させた状態で位置決めして、図示しないネジで互いに固定することでドラムインナー５４の左端面に組付けられる。このとき、第２回転軸１６における接続端部周面に開口した供給経路ＩＲの終端が、ドラムインナー５４の供給部５６に連通すると共に、第２回転軸１６の接続端面中央に開口する帰還経路ＯＲの始端が返送部５８の第２通路５８ｂに連通するようになっている。

前記ドラムインナー５４の第３凹部５４ｆの直径は、第２回転軸１６の接続端部の直径と同一に設定されてドラムインナー５４に対して第２回転軸１６を同軸的に位置決めし得るよう構成される。一方、第２凹部５４ｅの直径は、第２回転軸１６のフランジ部１６ｃの直径より若干大きく設定され、両者の隙間が、金属材料からなる第２回転軸１６と樹脂材料からなるドラムインナー５４との間の冷却時の収縮率の差異を緩衝すると共に、ドラムアウター５２に挿入したドラムインナー５４が通常の状態において両者の隙間がなくなるよう構成される。

前記ドラム式製氷機１１において、固定されている冷凍系２０と製氷ドラム１４に伴って回転する第２回転軸１６に設けた供給経路ＩＲおよび帰還経路ＯＲとは、製氷タンク１２の外方に突出した第２回転軸１６の先端部に、該回転軸１６の回転を許容するように配設した接続部６０の連通空間Ｓ１,Ｓ２を介して連通接続されている。この接続部６０は、第２回転軸１６の先端部を覆うように配設したケーシング６２と、このケーシング６２に内部画成した連通空間Ｓ１,Ｓ２を密封する封止手段６４とから基本的に構成される。

図６に示すように、ケーシング６２は、一端面に第２回転軸１６の先端の挿通を許容する挿通口６２ａを形成した中空の円筒体であって、ケーシング６２の内周面と、挿通口６２ａを介して内部に挿入した第２回転軸１６の外周面との間に所要の空間が画成される。また、ケーシング６２の周面には、冷凍系２０における供給側の冷媒配管２０ａが接続される供給接続口６２ｂが、該ケーシング６２の内部空間に連通するように開設されている。更に、ケーシング６２における他端面(先端面)の中央には、返送側の冷媒配管２０ａを接続する返送接続口６２ｃが、該ケーシング６２の内部空間に連通するように開設されている。

前記封止手段６４は、第２回転軸１６の軸方向に沿って直列に配置された複数のメカニカルシール６４ａ,６４ｂ,６４ｃからなり、各メカニカルシール６４ａ,６４ｂ,６４ｃは、コイルばね３０によるシールリング２６の付勢方向を除く基本的な構成は略同一である。各メカニカルシール６４ａ,６４ｂ,６４ｃは、第２回転軸１６の外周に軸方向に移動可能に配設したシールリング２６と、ケーシング６２の内周面から内部空間に突出する固定片６２ｄに固定した固定リング２８と、シールリング２６を固定リング２８に向けて付勢するコイルばね(弾性部材)３０とから構成される。シールリング２６は、第２回転軸１６の外周面にスライド自在に配設した摺動リング６６に固定されている。またコイルばね３０は、第２回転軸１６の周面に固定したカラー６８と摺動リング６６との間に配設され、コイルばね３０によりシールリング２６はカラー６８から離間する方向へ常に付勢するよう構成される。そして、シールリング２６、コイルばね３０、摺動リング６６およびカラー６８は、第２回転軸１６の回転に伴って回転し、シールリング２６はコイルばね３０の付勢下に停止している固定リング２８に押圧的に当接して、両者の当接面(シール端面)からの冷媒の漏出を規制するようになっている。なお、固定リング２８の外周面には、Ｏリング２９が配設され、ケーシング６２の内周面と固定リング２８との間を塞ぐようになっている。ここで、第１メカニカルシール６４ａに対応する各部材には第１を付し、第２メカニカルシール６４ｂに対応する各部材には第２を付し、第３メカニカルシール６４ｃに対応する各部材には第３を付して区別する。

実施例１では、ケーシング６２の供給接続口６２ｂおよび第２回転軸１６の周面における供給接続口６２ｂに相対する位置に開設した供給経路ＩＲの供給口１６ａを挟んで、第２回転軸１６の先端側に第３メカニカルシール６４ｃが配置され、製氷ドラム１４側に第２メカニカルシール６４ｂが配置されている。また、第１メカニカルシール６４ａは、第２メカニカルシール６４ｂに隣接して該第２メカニカルシール６４ｂより製氷ドラム１４側に配置され、接続部６０における大気側となる第２回転軸１６が挿入される挿通口６２ａ側を封止している。そして、ケーシング６２の内部には、第２メカニカルシール６４ｂと第３メカニカルシール６４ｃとの間に、供給側の冷媒配管２０ａから供給口１６ａを介して供給経路ＩＲに冷媒を導く第１連通空間(連通空間)Ｓ１が画成される。一方、ケーシング６２の先端面と第３メカニカルシール６４ｃとの間には、第２回転軸１６の先端面に開口する返送口１６ｂから返送接続口６２ｃを介して返送側の冷媒配管２０ａに冷媒を導く第２連通空間Ｓ２が画成される。このように封止手段６４は、第１連通空間Ｓ１の大気に臨む側となる製氷ドラム１４側について、第１連通空間Ｓ１側に第２メカニカルシール６４ｂを配置すると共に、大気側に第１メカニカルシール６４ａを配置して、第１連通空間Ｓ１から大気側への冷媒の漏出を防ぐ２重の封止構造となるよう構成される。

前記第１メカニカルシール６４ａでは、第１固定リング(第１の固定リング)２８がケーシング６２の内部における大気側に臨む位置に配設されるのに対し、第１コイルばね(第１の弾性部材)３０で大気側に付勢された第１シールリング(第１のシールリング)２６が、第１固定リング２８より第１連通空間Ｓ１側において第２回転軸１６の外周に対応的に配設されている。また、第２メカニカルシール６４ｂは、第２固定リング(第２の固定リング)２８がケーシング６２の内部における第１連通空間Ｓ１側に臨む位置に配設されるのに対し、第２コイルばね(第２の弾性部材)３０により第１連通空間Ｓ１側に付勢された第２シールリング(第２のシールリング)２６が、第２固定リング２８より大気側において第２回転軸１６の外周に対応的に配設されている。更に、第３メカニカルシール６４ｃは、第３固定リング２８がケーシング６２の内部における第２連通空間Ｓ２側に臨む位置に配設されるのに対し、第３コイルばね３０により第２連通空間Ｓ２側に付勢された第３シールリング２６が、第３固定リング２８より第１連通空間Ｓ１側において第２回転軸１６の外周に対応的に配設されている。第２メカニカルシール６４ｂおよび第３メカニカルシール６４ｃと第１メカニカルシール６４ａとは、左右対称な構成であって、互いに異なる方向にシールリング２６が付勢されている。

前記ケーシング６２の内部には、第１メカニカルシール６４ａの第１固定リング２８と第２メカニカルシール６４ｂの第２固定リング２８との間に、潤滑油が充填されるオイル領域Ｓ３が形成される。オイル領域Ｓ３は、第１メカニカルシール６４ａのシール端面および第２メカニカルシール６４ｂのシール端面に潤滑油を夫々供給して、各シール端面に形成される油膜により冷媒の流通を防止している。ケーシング６２には、オイル領域Ｓ３に連通するフラッシングポート７０が設けられ、このフラッシングポート７０を介してオイル領域Ｓ３に潤滑油が充填される。また、フラッシングポート７０には、冷凍系２０における供給側の冷媒配管２０ａの途中から分岐した分岐管２０ｂが着脱自在に接続されている。フラッシングポート７０と分岐管２０ｂとの間には、ゴム等の可撓性を有するダイヤフラム７２が介挿され、ダイヤフラム７２により冷媒または潤滑油が互いに流通しないようにオイル領域Ｓ３と冷凍系２０との間を隔絶するよう構成される。そして、ダイヤフラム７２は、冷凍系２０の供給側の圧力とオイル領域Ｓ３の圧力との関係に応じて、オイル領域Ｓ３側または分岐管２０ｂ側に突出するように弾性変形し、オイル領域Ｓ３の圧力を適正に調整するようになっている。例えば、冷凍系２０の供給側の圧力がオイル領域Ｓ３の圧力より低くなった場合は、ダイヤフラム７２が分岐管２０ｂ側に突出してオイル領域Ｓ３の圧力を下げるように機能し、また冷凍系２０の供給側の圧力がオイル領域Ｓ３の圧力より高くなった場合は、ダイヤフラム７２がオイル領域Ｓ３側に突出してオイル領域Ｓ３の圧力を上げるように機能する。

前記封止手段６４において、第１メカニカルシール６４ａは、大気圧に対して、オイル領域Ｓ３の圧力と第１コイルばね３０の付勢力との和が同一または大きくなるように設定されている。また、第２メカニカルシール６４ｂは、第１連通空間Ｓ１の通常の圧力に対して、オイル領域Ｓ３の圧力と第２コイルばね３０の付勢力との和が同一または大きくなるように設定されている。更に、第３メカニカルシール６４ｃは、第２連通空間Ｓ１の圧力に対して、第１連通空間Ｓ１の圧力と第３コイルばね３０の付勢力との和が同一または大きくなるように設定される。ここで、第２メカニカルシール６４ｂは、そのシール端面を介して、オイル領域Ｓ３に第１連通空間Ｓ１を流通する冷媒が流入可能に構成される。すなわち、第１連通空間Ｓ１を流通する冷媒の圧力が変動して第１連通空間Ｓ１の圧力が上昇して、オイル領域Ｓ３の圧力とコイルばね３０の付勢力との和を上回ると、前記第２シールリング２６が第２コイルばねおよびオイル領域Ｓ３の圧力に抗して第２固定リング２８から離間してシール端面が開放してオイル領域Ｓ３に冷媒を導くことができるようにしてある。

前記ドラム式製氷機１１は、製氷ドラム１４の回転方向の異常、ロックまたはハンチング等の回転異常による駆動機構Ｍの過負荷や製氷ドラム１４の破損等を回避するため、回転異常検知手段を備えている。この回転異常検知手段は、第１回転軸１５に配設した被検知部となる複数の孔部８０ａを有するプレート８０と、この孔部８０ａに相対して配設されて孔部８０ａの有無を検知する１つのフォトセンサ８２と、このフォトセンサ８２による孔部８０ａの検知および非検知のタイミングに基づいて製氷ドラム１４の回転異常の有無を判定する判定手段(図示せず)とから基本的に構成される(図４または図５参照)。

前記プレート８０は、図５に示す如く、中心部に通孔８０ｂを開設した円形の板材であって、通孔８０ｂに挿通したネジ５５を第１回転軸１５の先端面に設けたネジ孔１５ｃに螺合して同軸的、かつ軸方向と直交する方向に延在するように固定され、製氷ドラム１４の回転に伴って一体的に回転するよう構成される。各孔部８０ａは、プレート８０を貫通して形成されると共に、製氷ドラム１４の回転中心から同一半径の回転軌跡上において周方向に離間して配置されている。３以上の孔部８０ａは、一の孔部８０ａと周方向に隣り合う両孔部８０ａ,８０ａとの離間間隔が異なるように設定されている。すなわち、周方向に隣り合う孔部８０ａ,８０ａがなす離間間隔は、周方向の両隣に形成される離間間隔と異なるように各孔部８０ａが配置される。隣り合う孔部８０ａ,８０ａの離間間隔を異なる間隔で設定することで、製氷ドラム１４の回転に際して、一の孔部８０ａがフォトセンサ８２に相対してから次に孔部８０ａが相対するタイミングが離間間隔に応じて決定される。そして判定手段は、孔部８０ａの検知間隔のパターンに基づいて、回転方向の異常、ロックまたはハンチング等の回転異常を判定するようになっている。

前記プレート８０には、その一方の面における第１回転軸１５に対応する位置に突起８４が形成され、プレート８０は突起８４の形成面と反対側の他方の面を第１回転軸１５の先端面に当接した状態で配設される。すなわち、プレート８０は、突起８４の形成面を第１回転軸１５の先端面に相対させて第１回転軸１５に固定しようとしても突起８４が先端面に当接して傾き、プレート８０が該回転軸１５に対して直交する正常な取付け姿勢とならないようになっている。

〔実施例１の作用〕
次に、実施例１に係るドラム式製氷機の作用について説明する。ドラム式製氷機１１の製氷運転を開始すると、駆動機構Ｍが駆動されて、第１回転軸１５を介して製氷ドラム１４が連続回転される。同時に冷凍系２０も所定の冷凍サイクルを開始し、圧縮機ＣＭから吐出した気化冷媒を、ファンモータＦＭで冷却した凝縮器ＣＮで液化し、液化冷媒が膨張弁ＥＶで減圧されて供給側の冷媒配管２０ａから接続部６０に画成した第１連通空間Ｓ１を介して第２回転軸１６の供給口１６ａから供給経路ＩＲに導入される。冷媒は、供給経路ＩＲを第２回転軸１６の軸方向に沿って流通し、供給経路ＩＲの流通終端に接続した供給部５６を介して冷媒流通路Ｒにおける冷媒の流通始端に供給され、冷媒流通路Ｒを流通する過程で順次気化し、ドラムアウター５２と熱交換することで、製氷ドラム１４の外表面を冷却する。そして、製氷ドラム１４における製氷水に浸漬している部分では、製氷ドラム１４の冷却に伴って、その表面に層状の氷が成長し、該ドラム１４の回転によって氷が製氷水から外部に出ると、過冷却されて水分を含まない乾いた氷となる。そして、この氷がカッタ３８で剥ぎ取られて薄い鱗状の氷片となり、スロープ４０上を滑ってシュート３６に案内され、該シュート３６内を落下して貯氷庫に放出される。

前記冷媒流通路Ｒにおいて製氷ドラム１４と熱交換した冷媒は、第１回転軸１５側に設けた返送部５８の第１通路５８ａを介して第２通路５８ｂに到来し、この第２通路５８ｂを第１回転軸１５側から第２回転軸１６側へ向けて流通する。第２通路５８ｂの流通終端に接続した第２回転軸１６の帰還経路ＯＲに流入した冷媒は、接続部６０の第２連通空間Ｓ２を介して冷凍系２０の返送側の冷媒配管２０ａへ返送される。

このように、固定されている冷凍系２０と製氷ドラム１４の回転に伴って回転する第２回転軸１６の供給経路ＩＲおよび帰還経路ＯＲとは、接続部６０に内部画成した連通空間Ｓ１,Ｓ２を介して連通接続される。第１連通空間Ｓ１を密封する封止手段６４は、第１連通空間Ｓ１の大気側に、第１メカニカルシール６４ａおよび第２メカニカルシール６４ｂが２組配置されて２重に封止される構造となっているから、第１連通空間Ｓ１を流通する冷媒の大気側への漏出を好適に防止し得る。また、第１メカニカルシール６４ａと第２メカニカルシール６４ｂとの間に潤滑油を充填したオイル領域Ｓ３を形成し、このオイル領域Ｓ３から各メカニカルシール６４ａ,６４ｂのシール端面に潤滑油を供給する構成であるので、シール端面に形成された油膜により冷媒の漏出をより確実に防止し得る。一方、第２メカニカルシール６４ｂに対してケーシング６２の供給接続口６２ｂおよび第２回転軸１６の供給口１６ａを挟んで、第１連通空間Ｓ１における第２回転軸１６の先端側には、第３メカニカルシール６４ｃだけで第１連通空間Ｓ１と第２連通空間Ｓ２との冷媒の流通を封止する構成である。しかし、第２連通空間Ｓ２は、何れの状態であっても、冷凍系２０の供給側となる第１連通空間Ｓ１より圧力が低く設定されているので、第１連通空間Ｓ１から冷媒が流通する可能性が低く、冷凍系２０の返送側にのみ連通して大気側に開放していないから、冷媒が大気側に漏出する虞れはない。

実施例１の封止手段６４では、第１連通空間Ｓ１に臨む第２メカニカルシール６４ｂの第２シールリング２６を第１連通空間Ｓ１側に向けて付勢するよう構成してあるから、オイル領域Ｓ３と第２コイルばね３０の付勢力との和より第１連通空間Ｓ１の圧力が上がった際に、オイル領域Ｓ３に第１連通空間Ｓ１を流通する冷媒を導入することができる。すなわち、オイル領域Ｓ３に高圧の冷媒を導入することで、該オイル領域Ｓ３の圧力が上昇するから、大気側に臨む第１メカニカルシール６４ａの第１シールリング２６に対して、大気側に向けてより強い力で付勢し得る。従って、第１メカニカルシール６４ａのシール端面における封止能力を向上し得るから、オイル領域Ｓ３に冷媒が導入されても、大気側への冷媒の漏出をより確実に防止し得る。

前記フラッシングポート７０には、冷凍系２０における供給側の冷媒配管２０ａの途中から分岐した分岐管２０ｂを接続すると共に、フラッシングポート７０と分岐管２０ｂとの間に、ダイヤフラム７２を介挿することで、ダイヤフラム７２の変形により冷凍系２０の供給側の圧力とオイル領域Ｓ３の圧力との関係に応じて、オイル領域Ｓ３の圧力を適正に調整し得る。例えば、第１メカニカルシール６４ａにおいて、オイル領域Ｓ３の圧力が必要以上に上昇した場合には、第１固定リング２８に対する第１シールリング２６の当接力が大きくなるが、大気圧との差圧が大きくなり、オイル領域Ｓ３より冷媒が漏出しようとする力がシール端面に強く作用するため、かえって封止能力が減少してしまうことがある。また、各コイルばね３０の付勢力を過大に設定すると、固定リング２８に対する対応のシールリング２６の当接力が大きくなり、シール端面におけるシールリング２６または固定リング２８の摩耗等が促進されて封止手段６４の寿命が短くなってしまう不都合がある。

実施例１では、冷凍系２０の供給側の圧力がオイル領域Ｓ３の圧力より低くなった場合は、ダイヤフラム７２が分岐管２０ｂ側に突出するから、オイル領域Ｓ３の圧力を下げることができ、オイル領域Ｓ３の過剰な圧力上昇を回避し得る。また、冷凍系２０の供給側の圧力がオイル領域Ｓ３の圧力より高くなった場合は、ダイヤフラム７２がオイル領域Ｓ３側に突出することで、オイル領域Ｓ３の圧力を上げることができ、オイル領域Ｓ３の圧力低下による第１メカニカルシール６４ａの封止能力への影響を回避し得る。このように、ダイヤフラム７２の変形により冷凍系２０の供給側の圧力とオイル領域Ｓ３の圧力との関係に応じて、オイル領域Ｓ３の圧力を適正に調整し得るので、シール端面に負荷をかけることなく、メカニカルシール６４ａ,６４ｂの封止能力を最適な状態とすることができる。すなわち、第１連通空間Ｓ１において、大気側への冷媒の漏出をより確実に防止し得ると共に、封止手段６４の寿命を向上し得る。

前記ドラム式製氷機１１では、製氷運転の進行に伴って、カッタ３８およびスロープ４０の上面には屑氷が堆積するが、ヒータ４２を設け、このヒータ４２を適宜に通電制御することで、カッタ３８周辺を加熱して屑氷を融解除去している。このとき、ヒータ４２によりカッタ３８だけではなくスロープ４０も加熱されるので、スロープ４０は熱膨張することがある。実施例１では、スロープ４０の側端と該側端の側方に位置するカッタ３８のフランジ３８ａとの間に隙間があくように寸法設定してあるので、この隙間によりスロープ４０の左右方向の熱膨張を許容し得るから、スロープ４０が上下に撓むような変形を抑制し得る。また、スロープ４０をカッタ３８に対して複数箇所で固定すると、この固定部分で熱膨張が妨げられ、固定部分間で変形が生じる難点があるが、実施例１のスロープ４０は、その中央部の一点だけでカッタ３８に対してネジ固定する構成であるから、より変形を抑制し得る。そして、スロープ４０は、その中央部の一点だけでカッタ３８に対して固定する構成であっても、両側端が上方に位置するサイドガイド４６,４６の下端に押さえ込まれて上方への移動が規制されるから、熱膨張等により両側端が浮き上がることはなく、カッタ３８で剥離した氷片を好適に案内し得る。

製氷運転が進行して氷が生成されると、製氷タンク１２の製氷水が消費されて次第に減ることで、水位センサ３４が下限水位を検知すると、給水弁が開放されて給水管から製氷タンク１２に製氷水が供給される。そして、製氷タンク１２に製氷水が貯まり、水位センサ３４が上限水位を検知することで、給水弁が閉成されて製氷水の供給が停止される。このとき、給水弁の閉成不良や水位センサ３４の検知不良等に起因して、製氷タンク１２に必要以上の製氷水が供給されることがあるが、製氷タンク１２にはオーバーフロー口１２ｂが設けてあるから、該オーバーフロー口１２ｂを介して余剰な製氷水を排水皿５０に排出することができる。

前記オーバーフロー口１２ｂをカッタ３８の下方に設け、製氷ドラム１４におけるカッタ３８で氷が剥ぎ取られた部位が製氷水に浸漬する前の位置に設定することで、この位置では製氷ドラム１４で氷の生成を開始していないから、氷の生成への影響を最小限に抑制し得る。しかも、製氷タンク１２内の冷気の漏出を抑制し得るから、漏出した冷気による製氷タンク１２外の部材への結露を防ぎ、錆付き等を回避し得る。更に、製氷タンク１２の外方にオーバーフロー口１２ｂを覆ってカバー部材４８を設けることで、オーバーフロー口１２ｂから飛散した製氷水の他の部材への水掛かりを防止し得ると共に、漏出した冷気による製氷タンク１２外の部材への結露をより好適に防ぎ、錆付き等を回避し得る。

前記回転軸１５,１６とドラムインナー５４との接続部位は、各回転軸１５,１６をドラムインナー５４に対して同軸的に容易に位置決めし得る手段となる第１回転軸１５の位置決め部１５ｂとドラムインナー５４の位置決め突部５４ｃとの組、および第２回転軸１６の接続端部とドラムインナー５４の第３凹部５４ｆとの組の嵌合構造を有している。すなわち、各回転軸１５,１６のフランジ部１５ａ,１６ｃと、ドラムインナー５４の対応の端面に設けた第１凹部５４ｂおよび第２凹部５４ｅとで位置決めする必要がないから、第１凹部５４ｂおよび第２凹部５４ｅを対応のフランジ部１５ａ,１６ｃより大きく設定し得る。従って、製氷ドラム１４の組立てに際してドラムインナー５４を冷却したときに、収縮率の異なるフランジ部１５ａ,１６ｃに阻まれてドラムインナー５４が十分に収縮できない事態を回避して、ドラムアウター５２に容易に挿入し得る。そして、ドラムアウター５２に挿入したドラムインナー５４が通常の温度に戻ると、収縮率の異なるドラムアウター５２に押えられてドラムインナー５４は縮径して第１凹部５４ｂおよび第２凹部５４ｅと対応のフランジ部１５ａ,１６ｃとの間の隙間が無くなり、見栄えがよくなる。

前記ドラム式製氷機１１の回転異常検知手段は、判定手段が検知時間そのもので回転方向の正逆を判断するのではなく、フォトセンサ８２による実際の検知タイミングの大小関係のパターンを、プレート８０に不規則に設けた隣り合う孔部８０ａ,８０ａがなす離間間隔の大小関係のパターンと比較することで、回転方向やロック等の回転異常を判断している。すなわち、製造現場や駆動機構Ｍ等のメンテナンスにおいて、第１回転軸１５に対してプレート８０を裏表を間違って配設すると、判定手段による正常なパターンの照合ができず、回転異常を検知できない不都合がある。しかし、実施例１では、プレート８０の一面に突起８４を設け、プレート８０の裏表を反対にした状態では第１回転軸１５と突起８４とが干渉して、正常な姿勢で取付けることができないから、プレート８０が間違った状態で取付けられるのを確実に防ぐことができる。

図７は、実施例２に係るドラム式製氷機において、冷凍系２０と製氷ドラム１４の回転軸との接続部９０を示す側断面図である。なお、実施例２のドラム式製氷機の構成および接続部９０の基本構成は、実施例１と同様であるので、同一の部材は同一の符号を付して説明を省略し、実施例１と異なる構成のみ以下に説明する。

実施例２の接続部９０は、第２回転軸１６の先端部を覆うように配設したケーシング９２と、このケーシング６２に内部画成した連通空間Ｓ１,Ｓ２を気密的に封止する封止手段９４とから基本的に構成される。前記封止手段９４は、第２回転軸１６の軸方向に沿って直列に配置された３組のメカニカルシール９４ａ,９４ｂ,９４ｃからなり、実施例１と同様に第１連通空間Ｓ１に対する大気側に第１メカニカルシール９４ａおよび第２メカニカルシール９４ｂが配設された２重の封止構造となっている。なお、各メカニカルシール９４ａ,９４ｂ,９４ｃは、コイルばね３０によるシールリング２６の付勢方向を除く基本的な構成は実施例１と略同一である。

実施例２では、ケーシング９２の供給接続口６２ｂおよび第２回転軸１６の供給口１６ａを挟んで、第２回転軸１６の先端側に第３メカニカルシール９４ｃが配置され、製氷ドラム１４側に第２メカニカルシール９４ｂが配置されている。また、第１メカニカルシール９４ａは、第２メカニカルシール９４ｂから離間して該第２メカニカルシール９４ｂの製氷ドラム１４側に配置され、第１連通空間Ｓ１における大気側となる第２回転軸１６が挿入される挿通口６２ａ側を封止している。ケーシング９４の内部には、第１メカニカルシール９４ａと第２メカニカルシール９４ｂとの間に、潤滑油が充填されるオイル領域Ｓ３が形成され、第１メカニカルシール９４ａのシール端面および第２メカニカルシール９４ｂのシール端面に潤滑油を夫々供給して、各シール端面に形成される油膜により冷媒の流通を防止している。第１メカニカルシール９４ａは、第１固定リング(第１の固定リング)２８がケーシング９４の内部における大気側に臨む位置に配設され、第１コイルばね(第１の弾性部材)３０により大気側に付勢されて第１固定リング２８に押圧的に当接する第１シールリング(第１のシールリング)２６が、該第１固定リング２８の第１連通空間Ｓ１側において第２回転軸１６の外周に対応的に配設されている。一方、第２メカニカルシール９４ｂは、第２固定リング(第２の固定リング)２８がケーシング９２の内部におけるオイル領域Ｓ３側に臨む位置に配設され、第２コイルばね(第２の弾性部材)３０によりオイル領域Ｓ３側に付勢された第２シールリング(第２のシールリング)２６が、第２固定リング２８の連通空間Ｓ１側において第２回転軸１６の外周に対応的に配設されている。なお、実施例２の第３メカニカルシール９４ｃの構成は、実施例１の第３メカニカルシール６４ｃと同一である。

前記ケーシング６２には、オイル領域Ｓ３に連通するフラッシングポート７０が設けられ、このフラッシングポート７０を介してオイル領域Ｓ３に潤滑油が充填される。また、フラッシングポート７０には、手動操作または自動的に動作する調整弁９６が着脱自在に設けられ、オイル領域Ｓ３から冷媒等のガスを大気に放出することで、オイル領域Ｓ３の圧力の調整を実施し得るよう構成される。

〔実施例２の作用〕
次に、実施例２に係るドラム式製氷機の作用について説明する。実施例２でも、実施例１と同様に、第１連通空間Ｓ１を気密的に封止する封止手段９４は、第１連通空間Ｓ１の大気側に、第１メカニカルシール９４ａおよび第２メカニカルシール９４ｂの２組が配置されて２重に封止される構造となっているから、第１連通空間Ｓ１を流通する冷媒の大気側への漏出を好適に防止し得る。また、第１メカニカルシール９４ａと第２メカニカルシール９４ｂとの間に潤滑油を充填したオイル領域Ｓ３を形成し、このオイル領域Ｓ３から各メカニカルシール９４ａ,９４ｂのシール端面に潤滑油を供給する構成であるので、シール端面に形成された油膜により冷媒の漏出をより確実に防止し得る。

実施例２の封止手段９４では、第１連通空間Ｓ１に臨む第２メカニカルシール９４ｂの第２シールリング２６をオイル領域Ｓ３側に向けて付勢するよう構成してあるから、第１連通空間Ｓ１と第２コイルばね３０の付勢力との和よりオイル領域Ｓ３の圧力が上がった際に、オイル領域Ｓ３から第２メカニカルシール９４ｂのシール端面に潤滑油を積極的に供給することができる。例えば、圧縮機ＣＭを駆動したまま冷凍系２０に介挿されたラインバルブＬＶを閉成してポンプダウンを実施し、冷凍系２０における低圧側の圧力を低下させることで、第１連通空間Ｓ１の圧力を意図的に低下させることができる。これにより第１連通空間Ｓ１の圧力と第２コイルばね３０の付勢力の和がオイル領域Ｓ３の圧力より下回ると、第２シールリング２６が第２コイルばねおよび第１連通空間Ｓ１の圧力に抗して第２固定リング２８から離間してシール端面が開放するから、オイル領域Ｓ３から第２メカニカルシール９４ｂのシール端面に潤滑油が供給される。このように、シール端面に積極的に潤滑油を供給することで、シール端面の冷却と洗浄を行ない、シール端面の油膜を維持し得るから、封止能力を向上し得る。

前記フラッシングポート７０に調整弁９６を設け、オイル領域Ｓ３からガスを適宜表出してオイル領域Ｓ３の圧力を調整しているから、シール端面に負荷をかけることなく、メカニカルシール９４ａ,９４ｂの封止能力を最適な状態とすることができる。すなわち、第１連通空間Ｓ１において、大気側への冷媒の漏出をより確実に防止し得ると共に、封止手段９４の寿命を向上し得る。また、フラッシングポート７０を介してオイル領域Ｓ３に潤滑油を補充する際に、オイル領域Ｓ３の圧力上昇による潤滑油の吹きこぼれ等を回避し得る。

本願発明では、実施例１または実施例２で説明したドラム式製氷機に限定されず、以下のように変更することもできる。
(１)実施例１では、接続部のフラッシングポートにダイヤフラムを設け、分岐管からの冷媒の圧力をダイヤフラムを介してオイル領域に付与する構成であるが、ダイヤフラムおよび分岐管を設けず、ブラシングポートに着脱自在な栓を設ける構成であってもよい。また、実施例１の封止手段の構成において、フラッシングポートに実施例２で説明した調整弁を設ける構成も適用できる。
(２)実施例２では、接続部のフラッシングポートに調整弁を設ける構成であるが、調整弁を設けず、フラッシングポートに着脱自在な栓を設ける構成であってもよい。また、実施例２の封止手段の構成において、フラッシングポートに実施例１で説明した分岐管を接続し、分岐管とフラッシングポートとの間にダイヤフラムを介挿する構成も適用できる。
(３)実施例１および実施例２では、連通空間における大気側となる製氷ドラム側にだけ２組のメカニカルシールを配設する構成であるが、連通空間を挟んで何れの方向にも２組のメカニカルシールを配設してもよい。
(４)実施例１では、分岐管からの冷媒の圧力によりダイヤフラムを介してオイル領域の圧力を調整する構成であるが、冷凍系における供給側の冷媒配管の温度を検知する感温筒を設け、この感温筒の温度検知に基づいてダイヤフラムを動作させて、オイル領域の圧力を調整する構成であってもよい。

本発明の好適な実施例１に係るドラム式製氷機を示す側断面図である。実施例１のドラム式製氷機を蓋を開放した状態で示す概略斜視図である。図２のＡ−Ａ線断面図である。実施例１のドラム式製氷機の冷凍系を示す模式図である。実施例１の製氷ドラムと第１回転軸の組付け構造を分解して示す概略斜視図である。実施例１において、冷凍系と製氷ドラムとの接続部を拡大して示す側断面図である。実施例２において、冷凍系と製氷ドラムとの接続部を拡大して示す側断面図である。従来のドラム式製氷機を概略的に示す側断面図である。従来のドラム式製氷機において、冷凍系と製氷ドラムとの接続部を拡大して示す側断面図である。

符号の説明

１２製氷タンク，１４製氷ドラム，１６回転軸，２０冷凍系，
２０ａ冷媒配管，２０ｂ分岐管，２６シールリング，２８固定リング，
３０コイルばね(弾性部材)，６２,９２ケーシング，６４,９４封止手段，
６４ａ,９４ａ第１メカニカルシール，６４ｂ,９４ｂ第２メカニカルシール，
７０フラッシングポート，７２ダイヤフラム，９６調整弁，
ＩＲ供給経路(冷媒経路)，Ｓ１第１連通空間(連通空間)，Ｓ３オイル領域

Claims

製氷タンク(12)に貯留した製氷水に一部浸漬した状態で水平軸回りに回転する製氷ドラム(14)の回転軸(16)に形成されて、該製氷ドラム(14)の内部に連通する冷媒経路(IR)と、前記製氷タンク(12)から突出した回転軸(16)の外周に配設されて該回転軸(16)の回転を許容するケーシング(62,92)に接続する冷凍系(20)の冷媒配管(20a)とを、該ケーシング(62,92)に内部画成されて、封止手段(64,94)により密封される連通空間(S1)を介して連通接続し、冷凍系(20)と製氷ドラム(14)とを冷媒が循環するようにしたドラム式製氷機において、
前記封止手段(64,94)は、
前記ケーシング(62,94)の内部に配設した第１の固定リング(28)およびこの第１の固定リング(28)より連通空間(S1)側において回転軸(16)の外周に配設され、第１の弾性部材(30)により付勢されて該第１の固定リング(28)に押圧的に当接して密封する第１のシールリング(26)を有する第１メカニカルシール(64a,94a)と、
前記ケーシング(62,92)の内部において第１メカニカルシール(64a,94a)と連通空間(S1)との間に配置され、該第１メカニカルシール(64a)との間にオイル領域(S3)を形成する第２メカニカルシール(64b,94b)とを備え、
前記オイル領域(S3)に充填した潤滑油を、各メカニカルシール(64a,94a,64b,94b)のシール端面に供給するよう構成した
ことを特徴とするドラム式製氷機。
前記第２メカニカルシール(64b)は、前記ケーシング(62)の内部に配設した第２の固定リング(28)と、この第２の固定リング(28)より第１メカニカルシール(64a)側において回転軸(16)の外周に配設され、第２の弾性部材(30)により付勢されて該第２の固定リング(28)に押圧的に当接して密封する第２のシールリング(26)とを有し、
前記連通空間(S1)内の冷媒圧力が前記第２のシールリング(26)を第２の固定リング(28)から離間させる方向に作用させるようにすることで、該第２メカニカルシール(64b)のシール端面を介して、前記オイル領域(S3)に連通空間(S1)を流通する冷媒が流入可能に構成した請求項１記載のドラム式製氷機。
前記第２メカニカルシール(94b)は、前記ケーシング(92)の内部に配設した第２の固定リング(28)と、この第２の固定リング(28)より連通空間(S1)側において回転軸(16)の外周に配設され、第２の弾性部材(30)により付勢されて該第２の固定リング(28)に押圧的に当接して密封する第２のシールリング(26)とを有し、
前記オイル領域(S3)内の圧力が前記第２のシールリング(26)を第２の固定リング(28)から離間させる方向に作用させるようにすることで、前記連通空間(S1)内の冷媒圧力が低下したときに、前記第２メカニカルシール(94b)のシール端面を開いて、該オイル領域(S3)からシール端面に潤滑油を積極的に供給し得るようにした請求項１記載のドラム式製氷機。
前記ケーシング(62)に設けられ、前記オイル領域(S3)に連通するフラッシングポート(70)と、前記フラッシングポート(70)に接続され、前記冷凍系(20)における供給側の冷媒配管(20a)から分岐した分岐管(20b)と、前記フラッシングポート(70)と分岐管(20b)との間に介挿され、可撓性を有するダイヤフラム(72)とを備え、前記分岐管(20b)から供給される冷媒によりダイヤフラム(72)を介してオイル領域(S3)の圧力を調整し得るようにした請求項１〜３の何れかに記載のドラム式製氷機。
前記ケーシング(92)には、前記オイル領域(S3)に連通するフラッシングポート(70)が設けられ、このフラッシングポート(70)に接続してオイル領域(S3)の圧力を調節する調整弁(96)が配設されている請求項１〜３の何れかに記載のドラム式製氷機。