JP5000237B2 - セル型製氷機 - Google Patents

Description

本発明は、下向きに開口するセルを備えた製氷ケースを製氷室の内部に有し、そのセルに向かって製氷水を給水トレー側から噴出供給することで、セル内に氷を生成するセル型製氷機に関する。

特許文献１・２には、給水トレーおよび水タンクを水平姿勢にしてセルに向かって製氷水を噴出供給することで製氷し、給水トレーおよび水タンクを傾斜姿勢にしてセル内の氷を離脱させて製氷室内に貯留するセル型製氷機が開示されている。

また、特許文献１のセル型製氷機では、前記傾斜姿勢の給水トレーの上面に水を供給して、給水トレーの上面に残留する氷などを洗い流すようになっている。

特開２００６−１７４００号公報（段落番号００３４−００３７、図５） 特開２００５−５５０９０号公報（段落番号００１９−００２０、図１）

従来のセル型製氷機では、傾斜姿勢の給水トレーの上面に水を供給したことに伴って給水トレーの上面を流れて揺動先端から流れ落ちる水を、水タンクの揺動先端部で受け止めて製氷機外へ排出する。その際に、給水トレーの上面に残留する氷などが障害になって水どうしが合流すると、給水トレーの揺動先端から水が勢いよく流れ出して、水タンクの揺動先端部を飛び越えて製氷室内に流れ込むことがある。この場合、前記流れ込んだ水によって、製氷室内の氷どうしがくっついた塊状に凍ってしまうところに問題がある。

本発明の目的は、給水トレーの上面に供給した水が製氷室内に流れ込むことを低減して、各氷が離れた適正な形状で貯留できるセル型製氷機を提供することにある。

本発明が対象とするセル型製氷機は、図２および図３に示すごとく、製氷室２の内部に、下向きに開口するセル１７を備えた製氷ケース１１と、製氷ケース１１の下面に対向配置される給水トレー１２と、給水トレー１２の下側に一体に取り付けてあって製氷水を貯留する水タンク１３と、給水トレー１２の上面に配されてセル１７に向かって製氷水を噴出供給するノズル孔３６と、給水トレー１２および水タンク１３を上下方向に揺動操作して水平姿勢と傾斜姿勢との間で切り換える姿勢切り換え機構と、給水トレー１２の上面に水を供給する給水部１９とを有しており、給水トレー１２および水タンク１３が傾斜姿勢の状態で、水タンク１３内の水が排出されるとともに、給水トレー１２の上面に供給された水の少なくとも一部が給水トレー１２の揺動先端４９から流れ落ちて排出されるようになっている。給水トレー１２の上面での揺動先端部に、水タンク１３内と連通する多数の流水緩和部４１を揺動先端部に沿って直線列状に設ける。流水緩和部４１は、水タンク１３内に臨む排水孔４２と、排水孔４２を挟んで左右に対向配置され、揺動先端４９へ向かう水の流れ方向に沿って長い一対の取水溝４３とで構成する。各取水溝４３は、トレー本体２２の上面から排水孔４２の上面に向かって下り傾斜状に形成する。各ノズル孔３６の間を給水トレー１２の揺動先端４９側へ向かって流れる水の流動部分に臨んで複数個の流水緩和部４１を配置する。給水トレー１２の揺動先端４９側へ向かって流れる水の一部を、流水緩和部４１を介して水タンク１３へ流して、揺動先端４９まで流れる水量を減少する。

ここでは、製氷ケース１１に１個のセル１７を備える場合と、複数個のセル１７を備える場合とが含まれる。製氷ケース１１に複数個のセル１７を備える場合には、各セル１７に対応してノズル孔３６をそれぞれ設けてもよい。給水部１９は、水タンク１３内に製氷用の製氷水を貯留する場合や、給水トレー１２のノズル孔３６などを洗浄する場合などに給水トレー１２の上面に水を供給する。

流水緩和部４１は、図１および図５に示すごとく、水タンク１３内に臨む排水孔４２と、排水孔４２から給水トレー１２の上面における面方向に延びる取水溝４３とで構成されている。ここでの取水溝４３の延びる方向は、前記給水トレー１２の揺動先端４９側へ流れる水流の方向に沿わせてある。

本発明によれば、傾斜姿勢のトレー本体２２の上面へ給水部１９から供給された水の一部は、給水トレー１２の揺動先端４９に到達する前に流水緩和部４１を介して水タンク１３内へ流れ込んで排出される。その分だけ、給水トレー１２の揺動先端４９から流れ落ちる水量が減少して水の勢いが小さくなる。したがって、トレー本体２２の揺動先端４９まで流れた水が、勢い余って製氷室２内に流れ込むことが抑えられて、前記製氷室２内に流れ込んだ水によって、製氷室２内の氷どうしがくっついた状態で凍ってしまうことが防止される。この結果、各氷が離れた適正な形状で製氷室２に貯留することができる。

流水緩和部４１に取水溝４３を含むと、排水孔４２のみの場合よりも、給水トレー１２の揺動先端部に流れてきた水を流水緩和部４１でしっかりと受け止めることができ、その分だけ給水トレー１２の揺動先端４９まで流れる水量をより減少させることができる。

給水トレー１２の揺動先端４９から流れ落ちた水を水タンク１３の周壁４７で受け止めると、前記水が製氷室２内に流れ込むことをより確実に抑えることができる。

図１ないし図５は、本発明に係るセル型製氷機の実施例を示しており、製氷機本体１は、図２に示すごとく、断熱構造の製氷室２と、製氷室２の下側に配される機械室３とを有している。製氷室２の前面には、氷を取り出すための開口（図示せず）を設けてあり、この前面開口が上開きに開閉揺動するドア（図示せず）によって閉じられている。製氷室２の内部には、製氷ユニット５が上部に配置されている。機械室３の内部には、圧縮機６や凝縮器７などからなる冷凍装置９が収容されており、この冷凍装置９が、前記製氷ユニット５に接続されている。

製氷ユニット５は、図２および図３に示すごとく、製氷室２の上端寄りに固定したユニットベース１０と、ユニットベース１０の下面に固定した製氷ケース１１と、製氷ケース１１の下面に対向させて配置した給水トレー１２と、給水トレー１２の下側に一体に取り付けてあって製氷用の水（以下、製氷水という。）を貯留する水タンク１３と、水タンク１３の下方に配置した排水パン１５と、水タンク１３の下端に取り付けた水ポンプ１６と、給水トレー１２および水タンク１３を上下方向に揺動操作する姿勢切り換え機構と、水タンク１３に給水するなどを行うための給水管（給水部）１９などを有している。

排水パン１５は、製氷されずに残った製氷水などを受け止めて、排水管２０を介して製氷機の外部へ排水する。水ポンプ１６は、水タンク１３内に貯留した製氷水を給水トレー１２へ送給する。給水管１９は、給水トレー１２の左端側の上方に配されており、管壁の一定間隔おきに下向きの散水口が開口している。

製氷ケース１１は、熱伝導性に優れた金属製の容器からなり、図４に示すごとく、下向きに開口する一群のセル１７が縦横格子状に区画された四角皿状に形成されている。製氷ケース１１の上面には、熱交換器２１を配してある。熱交換器２１は、製氷時には冷媒が循環して製氷ケース１１を氷点以下に冷却し、離氷時にはホットガスが循環して製氷ケース１１を温めるようになっている。なお、各セル１７の縦横寸法は３０mm角である。

給水トレー１２は、下向きに開口する四角形の皿状のトレー本体２２と、トレー本体２２の上壁内面に一体に取り付けられる水路枠体２３とで構成されている。水路枠体２３は、その上面がトレー本体２２の上壁で塞がれており、図１に示すごとく枝分かれした給水路２５を形成している。給水路２５の基端２５ａに、水ポンプ１６が接続されている。

図３および図４において給水トレー１２のトレー本体２２の左側端には、プレス金具製の傾動アーム２６が固定されている。傾動アーム２６の上端は、傾動軸２７を介してユニットベース１０に軸支されており、この傾動軸２７を中心に、給水トレー１２および水タンク１３が上下方向に揺動可能になっている。水タンク１３は、角皿状のプラスチック成形品からなって、その底壁が水ポンプ１６側（図３では左側）へ下り傾斜している。水タンク１３の揺動先端側（図３では右側）には、水タンク１３内の余剰水などを排水パン１５へ排出するための排水路２９が形成されている。

前記姿勢切り換え機構は、ユニットベース１０における給水トレー１２の揺動先端側に臨む位置に固定されるモータ３２（図２参照）と、このモータ３２で揺動駆動される前後一対の駆動アーム３０と、給水トレー１２と駆動アーム３０との間に掛け渡された前後一対の引っ張りコイルばね３１などを有している。

そして、姿勢切り換え機構は、製氷時には給水トレー１２が製氷ケース１１の下面を塞ぐ水平姿勢（図３の状態）になり、離氷時には給水トレー１２の右側が低くなる傾斜姿勢（図４の状態）になるように、駆動アーム３０を介して給水トレー１２および水タンク１３を揺動操作してその姿勢を切り替える。給水トレー１２および水タンク１３が前記傾斜姿勢になったときには、製氷ケース１１の下面が開放される。

給水トレー１２のトレー本体２２の上面には、図１および図５に示すごとく、各セル１７に対応する位置にそれぞれ給排水部３５を設けてある。各給排水部３５は、セル１７に向かって製氷水を噴出供給するノズル孔３６と、ノズル孔３６を挟んで左右（図１では上下）に対向配置される一対の戻り孔３７・３７と、ノズル孔３６の上面から各戻り孔３７の上面に向けてそれぞれ下り傾斜した一対の排水溝３９・３９とで構成されている。各給排水部３５の排水溝３９は、給水トレー１２の左右方向（図１では上下方向）に延びている。各排水溝３９は、断面コ字状に形成される。

各ノズル孔３６は、前記給水路２５に連通しており、各戻り孔３７は、水路枠体２３の枠外に位置していて、水タンク１３内に直接臨んでいる。ノズル孔３６の開口径は1.５mm、戻り孔３７の開口径は３mmである。各排水溝３９は、その長さ寸法が８mm、幅寸法がノズル孔３６側で４mmであって戻り孔３７側に向かうほど幅寸法が小さくなっている。各ノズル孔３６間の距離は、セル１７の縦横寸法と同じく３０mmである。

給水トレー１２が水平姿勢となる製氷時には、各ノズル孔３６から各セル１７内に向けて製氷水が噴出して、この製氷水の一部がセル１７の内面を介して熱交換器２１で冷却されて凍結し、時間経過と共に各セル１７内で氷が次第に成長する。セル１７内で凍結しないで給水トレー１２のトレー本体２２の上面に落下した製氷水は、各戻り孔３７を介して水タンク１３内に戻る。

給水トレー１２のトレー本体２２の上面には、図１および図５に示すごとく、その揺動先端部（図１では上側）に多数の流水緩和部４１が前後方向（図１では左右方向）に並べて配されている。各流水緩和部４１は、水タンク１３内かつ水路枠体２３の枠外に連通していて水タンク１３内に直接臨む排水孔４２と、排水孔４２を挟んで左右（図１では上下）に対向配置される一対の取水溝４３・４３とで構成されている。各取水溝４３は、図５に示すごとく、給水トレー１２のトレー本体２２の上面における面方向に延びており、トレー本体２２の上面から排水孔４２の上面に向けて下り傾斜状に形成されている。

熱交換器２１には、その熱交換器２１の温度を検出する温度センサ（図示せず）が配されており、製氷室２内には、製氷操作によって貯留された氷が所定量になったことを検出する蓄氷検出センサが配されている。蓄氷検出センサが、氷が所定量になったことを検出すると製氷操作が停止する。給水管１９は、電磁弁４５を介して水道管などに接続されている。

前記構成の製氷機の動作を説明すると、製氷動作が開始すると、給水トレー１２および水タンク１３が前記水平姿勢になり、電磁弁４５が開いて給水管１９から水タンク１３内への給水が開始される。つまり、給水管１９から給水トレー１２のトレー本体２２の上面へ水道水（製氷水）が供給され、その製氷水が、前記戻り孔３７や排水孔４２などを介して水タンク１３内へ流れ込んで貯留される。また、熱交換器２１と圧縮機６と凝縮器７などの間での冷媒の循環が開始され、これによって熱交換器２１が冷却されて、製氷ケース１１が冷却される。

次いで、給水トレー１２のトレー本体２２が製氷ケース１１の下面を塞いだ水平姿勢で水ポンプ１６が駆動され、給水トレー１２の各ノズル孔３６から製氷ケース１１の各セル１７内に向けて製氷水がそれぞれ噴出して、各セル１７内で製氷が行われる。この際には、給水管１９から給水トレー１２へ製氷水が供給されている。

各セル１７内での製氷が完了したことで、熱交換器２１の温度センサによって、熱交換器２１の温度が所定温度まで低下したことが検出されると、電磁弁４５が閉じるとともに水ポンプ１６の駆動が停止し、さらに熱交換器２１へホットガスが供給されて、熱交換器２１が温められる。また、姿勢切り換え機構によって給水トレー１２および水タンク１３が揺動して前記傾斜姿勢になり、製氷ケース１１の下面が開放される。

給水トレー１２および水タンク１３の傾斜姿勢への揺動の完了後に、電磁弁４５が開いて給水管１９からトレー本体２２の上面へ水が供給されて、トレー本体２２の給排水部３５などに付着した氷が、解凍されて除去される。この水の供給時間は、電磁弁４５に配した水温センサによって検出された水道水の水温などに応じて設定される。

前述の熱交換器２１へのホットガスの供給によって、製氷ケース１１の各セル１７内に生成された氷が、各セル１７から離脱して傾斜姿勢のトレー本体２２の上面を滑り落ち、製氷室２の下部に落下して貯留される。次に、電磁弁４５が開いて給水管１９から傾斜姿勢のトレー本体２２の上面へ水が供給され、トレー本体２２の給排水部３５などに引っ掛かっている氷などを溶かす。

この離氷の完了後に、熱交換器２１の温度センサによって、熱交換器２１の温度が所定温度まで上昇したことが検出されたときには、製氷動作を再び行うために、給水トレー１２および水タンク１３を傾斜姿勢から水平姿勢に揺動させるとともに、電磁弁４５が開いて給水管１９から水タンク１３内への給水が開始される。以後、製氷動作と離氷動作とを交互に行って、氷を連続的に生成して製氷室２内に貯留する。

前述の給水トレー１２および水タンク１３が、図５に示す傾斜姿勢のときには、水タンク１３内の水が排水路２９を介して排水パン１５へ排出される。また、給水トレー１２が傾斜姿勢のときには、給水管１９からトレー本体２２の上面へ供給された水は、戻り孔３７を介して水タンク１３内へ流れ込む一方で、トレー本体２２の上面を傾斜下端である揺動先端４９まで流れ、そのトレー本体２２の揺動先端４９と水タンク１３の周壁４７との隙間から水タンク１３内へ流れ込み、排水路２９を介して排水パン１５へ排出される。

この際、トレー本体２２の揺動先端４９の手前の揺動先端部まで流れた水の一部は、流水緩和部４１を介して水タンク１３内へ流れ込む。この分だけ、トレー本体２２の揺動先端４９まで流れる水量が減少する。この結果、トレー本体２２の揺動先端４９まで流れた水の勢いが小さくなって、水タンク１３の周壁４７を乗り越えることが抑えられる。これにより、トレー本体２２の揺動先端４９まで流れた水は、水タンク１３の周壁４７でほぼ受け止められて、水タンク１３の排水路２９を介して排水パン１５へ排出される。

図６は、本発明に係る製氷機の流水緩和部４１の参考例を示している。この参考例の流水緩和部４１は、前後方向（図６では左右方向）に並べて配した各排水孔４２を前後方向に延びる取水溝４３で繋いでいる。この参考例の流水緩和部４１では、取水溝４３が前後方向に延びている分だけ、トレー本体２２の揺動先端部まで流れた水を取水溝４３でより確実に受け止めて、トレー本体２２の揺動先端４９から流れ出る水量をより減らすことができる。

本発明に係るセル型製氷機の給水トレーの平面図 セル型製氷機の縦断正面図 製氷ユニットの正面図 製氷ユニットの縦断正面図 給水トレーおよび水タンクの傾斜姿勢での要部の縦断正面図 流水緩和部の参考例を示す給水トレーの平面図

符号の説明

２ 製氷室
５ 製氷ユニット
１０ ユニットベース
１１ 製氷ケース
１２ 給水トレー
１３ 水タンク
１７ セル
１９ 給水管
３６ ノズル孔
４１ 流水緩和部
４２ 排水孔
４３ 取水溝
４７ 水タンクの周壁
４９ 揺動先端

Claims (1)

1. 製氷室（２）の内部に、下向きに開口するセル（１７）を備えた製氷ケース（１１）と、製氷ケース（１１）の下面に対向配置される給水トレー（１２）と、給水トレー（１２）の下側に一体に取り付けてあって製氷水を貯留する水タンク（１３）と、給水トレー（１２）の上面に配されてセル（１７）に向かって製氷水を噴出供給するノズル孔（３６）と、給水トレー（１２）および水タンク（１３）を上下方向に揺動操作して水平姿勢と傾斜姿勢との間で切り換える姿勢切り換え機構と、給水トレー（１２）の上面に水を供給する給水部（１９）とを有しており、
   給水トレー（１２）および水タンク（１３）が傾斜姿勢の状態で、水タンク（１３）内の水が排出されるとともに、給水トレー（１２）の上面に供給された水の少なくとも一部が給水トレー（１２）の揺動先端（４９）から流れ落ちて排出されるセル型製氷機において、
   給水トレー（１２）の上面での揺動先端部に、水タンク（１３）内と連通する多数の流水緩和部（４１）が揺動先端部に沿って直線列状に設けてあり、
   流水緩和部（４１）は、水タンク（１３）内に臨む排水孔（４２）と、排水孔（４２）を挟んで左右に対向配置され、揺動先端（４９）へ向かう水の流れ方向に沿って長い一対の取水溝（４３）とで構成されており、
   各取水溝（４３）が、トレー本体（２２）の上面から排水孔（４２）の上面に向かって下り傾斜状に形成されており、
   各ノズル孔（３６）の間を給水トレー（１２）の揺動先端（４９）側へ向かって流れる水の流動部分に臨んで複数個の流水緩和部（４１）が配置されており、
   給水トレー（１２）の揺動先端（４９）側へ向かって流れる水の一部を、流水緩和部（４１）を介して水タンク（１３）へ流して、揺動先端（４９）まで流れる水量を減少するセル型製氷機。

Images