JP5138941B2

JP5138941B2 - 噴射式製氷機の運転方法

Info

Publication number: JP5138941B2
Application number: JP2007008281A
Authority: JP
Inventors: 朋之石田; 賢二高橋; 和幸景山
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2007-01-17
Filing date: 2007-01-17
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2027-01-17
Also published as: JP2008175440A

Description

この発明は、噴射式製氷機の運転方法に関し、更に詳細には、下向きに開口する多数の製氷小室に製氷水を下方から噴射供給して、氷塊を自動的に製造する噴射式製氷機の運転方法に関するものである。

下向きに開口する多数の製氷小室に製氷水を下方から噴射供給して、角氷(氷塊)を製造する噴射式製氷機が、喫茶店やレストラン等の施設その他の厨房において好適に使用されている。この噴射式製氷機としては、所謂クローズドセルタイプと云われるものがある(例えば、特許文献１参照)。この噴射式製氷機は、貯氷室内の上方に水平に配置される製氷室に、下方に開口する製氷小室が碁盤目状に多数画成されている。製氷室の上面には、冷凍機構に連通する蒸発管が密着的に蛇行配置され、製氷工程時に冷媒を蒸発管に循環させて前記製氷小室を強制冷却するよう構成されている。また製氷室の直下には、図４に示す如く、製氷水を貯留する製氷水タンク３２を下方に一体的に備えた水皿３４が、軸支部３８により傾動可能に枢支され、製氷室を閉成した閉成位置から該製氷室を開放する開放位置(図４(ａ)参照)まで姿勢変化し得るよう構成されている。この水皿３４には多数の噴射孔７４が開設され、前記製氷水タンク３２から圧送された製氷水がこの噴射孔７４を介して各製氷小室に噴射供給される。

製氷室の上方には、外部水道源に接続されて常温の常温水を供給する給水管５６が配設されている。そして、製氷工程が開始して開放位置から閉成位置に上昇傾動する水皿３４の表面３４ａに給水管５６から常温水が供給され、該常温水が水皿３４に設けた戻り孔７６を介して製氷水タンク３２に貯留されるようになっている。また、前記給水管５６から水皿３４への常温水の供給は、除氷工程時に実施される水皿洗浄の際にも行なわれる。この水皿洗浄とは、製氷工程中に水皿３４の表面３４ａに付着した氷を除去するため、除氷工程時に開放位置とされた水皿３４の表面３４ａに常温の水を流して、氷を溶かしたり洗い流すことを云う。なお、前記製氷水タンク３２の底部には、該タンク３２内部に連通する排出樋５０が設けられ、水皿３４が閉成位置から所定角度下向きに傾斜した際に製氷水タンク３２の製氷水(常温水)が排出樋５０を介して排出されるようになっている。そして、前記水皿３４が開放位置に到来すると、製氷水タンク３２内の製氷水は、全て排出されるようになっている。
特開平４−３８７０号公報

このように、従来の噴射式製氷機では、前記水皿洗浄が水皿３４(製氷水タンク３２)を開放位置に維持した状態で行なうよう設定されている。従って、図４(ａ)に示すように、水皿洗浄中の水皿３４の表面３４ａは、常温水の流下方向に沿って急角度で下方傾斜した姿勢とされる。このため、給水管５６から供給された常温水は、水皿３４の表面３４ａ上を高速で流下して、該表面３４ａ上の氷と十分に熱交換することなく排出されていた。すなわち、従来の噴射式製氷機で実施される水皿洗浄の方法では、常温水と氷との熱交換効率が悪く、水皿３４上の氷を完全に除去するには多くの常温水が必要となる難点があった。しかも、常温水が高速で流下することで、該常温水が水皿３４の表面３４ａを筋状に流下してしまい、該水皿３４の表面３４ａ全体を洗浄水が流下しないと云った問題も指摘される。これにより、水皿洗浄後の水皿３４に氷が残留してしまい、閉成時に該水皿３４と製氷室との間に氷が挟まって、水皿３４の開閉機構等に大きな負荷が掛かる場合があった。

更に、水皿洗浄時の常温水が高速で水皿３４を流下することから、該常温水が飛散して製氷機内部下方の貯氷室を濡らしてしまい、該貯氷室に貯留された氷塊が再氷結するブロック化現象の要因となっていた。加えて、水皿３４を開放位置まで傾動した後に水皿洗浄を行なっているので、除氷工程開始から所定時間が経過しており、水皿洗浄中に製氷小室から氷塊が落下して水皿３４上を滑落することがある。すると、常温水が水皿３４を滑落する氷塊と共に貯氷室へ入ってしまい、前記ブロック化現象が更に発生し易くなる。

一方、前述したように、製氷水タンク３２への常温水の補給は、除氷工程が終了し、開放位置から閉成位置に上昇傾動する水皿３４上に常温水を供給することで行なわれている。この場合に、図４(ａ)に示すように、水皿３４が開放位置にある場合や、図４(ｂ)の如く、上昇量が小さい姿勢では、製氷水タンク３２に補給された常温水は排出樋５０から排出される状態となっている。すなわち、製氷水タンク３２に供給された常温水が排出されるか否かは、製氷水タンク３２の姿勢変化に応じて変化する該タンク３２の貯水能力と常温水の供給水量との関係から決定される。

例えば、図４(ａ)に示すように、製氷水タンク３２が開放位置にあるときには、前記排出樋５０に連通する製氷水タンク３２内部の連通口３２ｃが最も低位置となり、製氷水タンク３２の貯水能力は殆どない状態となる。このため、製氷水タンク３２へ常温水が供給されたとしても、前記排出樋５０から常温水が全て排出されてしまう。また、図４(ｂ)に示すように、製氷水タンク３２が開放位置から僅かに上昇した段階でも、製氷水タンク３２の貯水能力が常温水の供給水量を下回っているため、常温水の排出は許容される(この製氷水タンク３２の姿勢を排出姿勢とする)。一方、図４(ｃ)に示すように、製氷水タンク３２が所定角度まで上昇すると、製氷水タンク３２の貯水能力の増加分が供給水量を上回り、該タンク３２に供給された常温水は、満水となるまで排出されなくなる(この製氷水タンク３２の姿勢を非排出姿勢とする)。

このように、製氷水タンク３２が排出姿勢にあるか、または非排出姿勢にあるかは、製氷水タンク３２の貯水能力と常温水の供給水量との関係により決定されるのであるが、前述の如く、製氷水タンク３２が排出姿勢にある間の常温水の補給は、殆どが無駄に排出されることとなり、常温水の消費水量が嵩む原因となっている。すなわち、実質的な製氷水タンク３２への常温水の補給は、製氷水タンク３２が非排出姿勢となっている間に行なわれていることとなる。

そこで本発明は、従来の噴射式製氷機の運転方法に内在する前記問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、水皿洗浄を効率的に行なって常温水の消費水量を抑制し、また、製氷水タンクへの常温水の補給時に無駄に排出される常温水を抑制して、常温水の効率的な補給を実現し得る噴射式製氷機の運転方法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、請求項１に係る発明の噴射式製氷機の運転方法は、
下向きに開口する多数の製氷小室を画成した製氷室の下方に傾動自在に配設され、開閉駆動源により製氷室を下側から閉成する閉成位置と製氷室を開放して前記製氷小室から落下する氷塊を受ける開放位置とに姿勢変化される水皿と、この水皿の下方に一体的に設けられて該水皿と共に姿勢変化する製氷水タンクとを備え、
除氷工程に際し、前記水皿が閉成位置から開放位置へ開放傾動して前記製氷室を開放したもとで各製氷小室からの離氷を行なう噴射式製氷機において、
前記除氷工程に際し、閉成位置から開放位置へ向けて傾動する前記水皿を途中で停止保持した状態で、外部水道源に連通する給水管から水皿に常温水を供給して該水皿の表面に付着した氷を除去する水皿洗浄を行なうようにしたことを特徴とする。
請求項１の発明によれば、閉成位置から開放位置へ下降傾動する水皿を停止保持した状態で水皿洗浄を行なうので、従来の如く開放位置の水皿に対して水皿洗浄を行なった場合に比べて水皿の傾斜角度が緩くなり、常温水の流下速度を抑制することができる。しかも、下降傾動中に水皿を停止するだけでよく、水皿の傾動速度を変更する必要がないため、変速制御可能な開閉駆動源を採用する必要がない。

本発明に係る噴射式製氷機の運転方法によれば、常温水の消費水量を抑制し得る。

次に、本発明に係る噴射式製氷機の運転方法につき、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、以下の説明において、製氷工程とは、前記冷凍機構より蒸発管に冷媒が循環供給されている状態を指し、また、除氷工程とは、冷凍機構より蒸発管にホットガスが循環供給されている状態を指すこととする。また、従来技術の図４で説明した部材と同じ部材については、同じ符号を付して参照する。

図１は、参考例および実施例に係る運転方法が実施される噴射式製氷機１０を示している。噴射式製氷機１０の構成は、断熱箱体をなす製氷機本体１２の上端に機構枠体１６が配設され、該機構枠体１６の下面に製氷機構１８が支持されている。また、製氷機本体１２には貯氷室７２が画成され、製氷機構１８で形成された氷塊が貯氷室７２に貯留される。更に、製氷機本体１２の下方には、キャビネット２０により機械室２４が画成され、該機械室２４に冷凍機構２２や、制御装置４４を備えた電装箱２６等が設置されている。前記製氷機構１８は、下方に開口する多数の製氷小室２８を備えた製氷室３０と、下部に製氷水タンク３２を一体に備えた水皿３４と、製氷水タンク３２に配設されたポンプモータ３６とから基本的に構成されている。また、水皿３４は、その一端部が軸支部３８を介して回動可能に軸支されると共に、他端部は開閉機構４０に連繋されており、該開閉機構４０におけるアクチュエータモータ(開閉駆動源)４２の正逆回転に伴って水皿３４は軸支部３８を支点として正逆方向に傾動し、製氷室３０を下方から閉成する閉成位置と、該製氷室３０を開放する下方の開放位置とに姿勢変化し得るよう構成される。

前記水皿３４には、製氷小室２８の夫々の位置と対応して、図２に示すように噴射孔７４および戻り孔７６が多数穿設される。また前記製氷水タンク３２の底部３２ａには、吸込管４８を介して前記ポンプモータ３６が接続されると共に、該ポンプモータ３６は、吸込管４８を介して吸込んだ製氷水タンク３２内の製氷水を水皿３４に圧送し、各噴射孔７４から対応の製氷小室２８に噴射し得るよう構成されている。また、製氷小室２８で氷結するに至らなかった製氷水は、前記水皿３４の戻り孔７６を介して製氷水タンク３２に回収されて再循環に供されるようになっている。製氷水タンク３２の内部は、所定量の製氷水を貯留し得る空間部３２ｂが画成され、該空間部３２ｂの一端側(図１の右側)と製氷水タンク３２の底部３２ａ外面に設けた排出樋(排出部)５０とが連通している。そして、製氷水タンク３２が下方へ傾動するにつれて、空間部３２ｂ内の製氷水が排出樋５０を介して排出され、製氷水タンク３２が開放位置となったときに全ての製氷水が排出されるようになっている。なお、従来例で説明したように、常温水の補給時に前記排出樋５０を介して常温水が排出される製氷水タンク３２(水皿３４)の姿勢を排出姿勢とし、該排出樋５０から排出されない姿勢を非排出姿勢と指称する。また、製氷水タンク３２から排出された製氷水(常温水)は、該製氷水タンク３２の下方に設けた排水皿５２に受けられ、該排水皿５２の排出管５４を介して機外へ排出される。

前記水皿３４の上方には、一端が外部水道源に連通して常温の水道水(常温水)を供給する給水管５６が、その開口部５６ａを下方に臨ませて配設されている。そして、水皿洗浄や製氷水タンク３２への補給時に、給水管５６から水皿３４の表面３４ａに常温水が供給される。また給水管５６には、制御装置４４に接続した給水弁５８が介挿され、制御装置４４が所要のタイミングで給水弁５８を開閉して、常温水の供給を制御し得るようになっている。

前記開閉機構４０は、図１に示す如く、アクチュエータモータ４２により回転される第１カム体６０および第２カム体６２を備えると共に、両カム体６０,６２の回転軌跡には、制御装置４４に接続する切替スイッチ６４が配設されている。そして、水皿３４が開放位置から閉成位置に到来すると、第１カム体６０が切替スイッチ６４を切替え(ＯＦＦ)、制御装置４４がアクチュエータモータ４２の回転を停止して水皿３４を閉成位置に保持するよう設定される。また、水皿３４がアクチュエータモータ４２により閉成位置から下降されて開放位置に到来すると、第２カム体６２が切替スイッチ６４を切替え(ＯＮ)、制御装置４４がアクチュエータモータ４２の回転を停止して水皿３４を開放位置に保持するよう設定される。また、このアクチュエータモータ４２は、制御装置４４により変速制御可能なＤＣモータが採用され、高速運転と低速運転(高速運転＞低速運転)とに変速し得るよう構成されている。従って、アクチュエータモータ４２を高速運転に設定すれば、水皿３４は高速で上昇・下降傾動し、アクチュエータモータ４２を低速運転に設定すれば、水皿３４は低速で上昇・下降傾動するよう構成される。

前記機械室２４に配設される冷凍機構２２は、圧縮機６６や凝縮器６８等から構成され、該冷凍機構２２は制御装置４４により作動制御されるようになっている。また、前記冷凍機構２２は、製氷室３０の上面に配設された蒸発管７０に連通し、製氷工程において、図示しないホットガス弁が閉成(ＯＦＦ)すると、冷凍機構２２から蒸発管７０に冷媒が供給されて製氷室３０を冷却するよう構成される。また、除氷工程においては、前記ホットガス弁が開放(ＯＮ)して、冷凍機構２２からホットガスが蒸発管７０に供給され、製氷室３０を加熱して製氷小室２８に製造された氷塊を融解させるようになっている。

次に、前述した構成からなる噴射式製氷機１０の運転方法について、図３を参照して説明を行なう。なお製氷工程は、水皿３４が開放位置にあって上昇傾動する時点から開始されるものとする。製氷工程が開始されるとホットガス弁が閉成(ＯＦＦ)して冷媒が蒸発管７０に供給され、水皿３４は開放位置から上昇傾動すると共に、給水弁５８が開放(ＯＮ)されて、製氷水タンク３２への補給が行なわれる。ここで、前述した如く、製氷水タンク３２は開放位置から所定角度傾動する間は、製氷水タンク３２へ補給した常温水が排出樋５０より排出される排出姿勢となっている。そこで、制御装置４４は、製氷工程開始から製氷水タンク３２が排出姿勢となっている間、アクチュエータモータ４２を高速運転(ＨＩＧＨ)に設定する。すると、前記製氷水タンク３２は、排出姿勢となっている間、高速で上昇傾動し、排出姿勢となっている時間が短くなる。従って、製氷水タンク３２に補給された常温水が排出樋５０より排出される量が少なくなって、無駄な排出を抑制することができる。

次に、製氷水タンク３２が上昇傾動して、排出樋５０からの常温水の排出が止む非排出姿勢となると、制御装置４４は、アクチュエータモータ４２を低速運転に切替え(ＬＯＷ)、製氷水タンク３２の上昇傾動を低速にする。すなわち、製氷水タンク３２が非排出姿勢となれば、排出樋５０からの常温水の排出が停止するので、製氷水タンク３２を高速で上昇傾動させる必要はない。また、製氷に必要な十分な量の製氷水を確保するため、製氷水タンク３２が非排出姿勢となっている間は低速で上昇傾動させる。これにより、閉成位置となった際に製氷水タンク３２内に十分な製氷水(常温水)が確保されずに、ポンプモータ３６がエア噛みするのを防止し得る。

前記水皿３４が閉成位置に到来すると、前記切替スイッチ６４がＯＦＦとなって、アクチュエータモータ４２が停止(ＯＦＦ)されると共に、給水弁５８が閉成(ＯＦＦ)される。これと同時に、前記ポンプモータ３６が作動(ＯＮ)して、製氷水タンク３２に貯留された常温水が製氷室３０へ噴射供給され、該製氷室３０へ供給された製氷水は次第に氷結を始める。ここで、図２(ａ)に示すように、製氷工程の初期段階では、前記水皿３４の戻り孔７６は開放して、氷結に至らなかった未氷結水は該戻り孔７６より製氷水タンク３２へ戻される。しかしながら、製氷小室２８内で氷塊が成長すると、図２(ｂ)に示す如く、該氷塊により戻り孔７６が閉塞されてしまう。これにより、製氷水が戻り孔７６より戻らなくなって製氷水の循環が停止し、氷塊の下部中央に炭酸ガスやミネラル等が氷結した白濁部７８が形成される。このような、白濁部７８は氷塊の見映えを悪くして、商品価値が低下する原因となる。そこで、参考例に係る運転方法では、除氷工程の開始時に、この白濁部７８を融解させるための融解運転を実施するようになっている。

すなわち、製氷工程が完了すると、制御装置４４は、冷凍機構２２のホットガス弁を切替えて(ＯＮ)して、前記蒸発管７０にホットガスを供給すると共に、ポンプモータ３６の作動を継続させたままアクチュエータモータ４２を僅かの間(数秒)作動させ、製氷室３０と水皿３４との間に隙間を確保する。これにより、製氷水が氷塊の白濁部７８に噴射供給されて、該白濁部７８を融解することができる。更に、参考例では、給水弁５８を所定時間開放(ＯＮ)し、常温水を製氷水タンク３２へ供給して該タンク３２内の製氷水を加熱するようになっている。これにより、白濁部７８の融解が促進されて、融解運転を短期で終了することができる。

所定時間経過後、給水弁５８が閉成されて製氷水タンク３２への給水を停止し、その後、ポンプモータ３６を停止(ＯＦＦ)して融解運転が終了される。次いで、水皿３４を下降傾動し、水皿洗浄が開始される。すなわち、アクチュエータモータ４２をＯＮすると共に、給水弁５８を開放(ＯＮ)して、下降傾動する水皿３４の表面３４ａに常温水を供給する。このとき、制御装置４４は、アクチュエータモータ４２を低速運転(ＬＯＷ)に設定し、水皿３４を低速で下降傾動させる。すなわち、水皿３４が緩く傾斜した段階で水皿洗浄を行なうことで、常温水は水皿３４の表面３４ａを低速で流下することとなる。従って、水皿３４の表面３４ａに付着した氷と常温水とが十分に熱交換でき、水皿洗浄に必要な常温水の量を抑制することができる。しかも、洗浄水の流下速度が小さくなることから、該水皿３４の表面３４ａの全体を洗浄水が流下して、水皿３４の全体に付着した氷を確実に除去することが可能となる。また、従来の如く水皿３４を開放位置とした後に水皿洗浄を開始するのではなく、除氷工程に移行すると同時に開始するようにしたので、氷塊が製氷小室２８から落下する前に水皿洗浄を完了することができる。従って、水皿洗浄中に氷塊が水皿３４上に落下して、氷塊と共に常温水が貯氷室７２内へ入ってしまうのを防止し得る。

所定時間経過後、給水弁５８が閉成(ＯＦＦ)されて常温水の水皿３４への供給を停止し、水皿洗浄が終了される。これと同時に、制御装置４４は、アクチュエータモータ４２を高速運転に切替え(ＨＩＧＨ)、水皿３４を高速で下降傾動させる。これは、水皿洗浄時に水皿３４を低速で下降傾動させるので、水皿洗浄後は高速で下降傾動させて開放位置に達するまでのトータル時間を短くするためである。水皿３４が開放位置に到来すると、前記切替スイッチ６４がＯＮされて、アクチュエータモータ４２が停止される。水皿３４を開放位置とした状態で、除氷が進行すると、製氷小室２８内の氷塊が融解して自重により落下を始める。そして、製氷小室２８から落下した氷塊は、水皿３４の表面３４ａ上を滑落し、製氷機本体１２の貯氷室７２に貯留される。全ての氷塊が製氷室３０から落下すると、制御装置４４は除氷工程を終了させて、再び製氷工程に移行する。

以上に説明したように、参考例に係る噴射式製氷機の運転方法では、水皿洗浄の際に水皿３４を低速で下降傾動させて水皿３４の傾斜角度が緩い段階で常温水が流下するようにしたので、該常温水の流下速度を抑制することができる。従って、水皿洗浄が効率的に行なわれて、洗浄時に必要な給水量を抑えることができる。また、常温水の流下速度が低下することで、常温水が水皿３４の全体を流下し、水皿３４全体に付着した氷を確実に除去し得ると共に、該常温水が飛散して貯氷室７２に入り難くなり、貯氷室７２内での再氷結を抑制し得る。更にまた、水皿３４の下降傾動中に水皿洗浄を開始するので、水皿洗浄中に氷塊が水皿３４に落下して、該氷塊と共に常温水が貯氷室７２へ入ってしまうのを抑制し得る。

また、参考例に係る噴射式製氷機の運転方法では、水皿３４の上昇傾動中に補給された常温水が製氷水タンク３２の排出樋５０から排出される姿勢にある間、アクチュエータモータ４２は高速運転に設定されるので、当該姿勢中に製氷水タンク３２から排出される常温水の量を少なくでき、常温水の無駄な排出を抑制し得る。

なお、参考例では、水皿洗浄終了後にアクチュエータモータ４２を高速運転に切替えて水皿３４を高速で下降傾動するようにしたが、アクチュエータモータ４２を水皿洗浄終了後も低速運転に維持してもよい。また、製氷工程での補給時に、水皿３４(製氷水タンク３２)が非排出姿勢となった以後の上昇傾動を低速に切替えるようにしたが、上昇傾動中、全て高速運転としてもよい。更に、参考例では、融解運転中に給水弁５８を開放して製氷水タンク３２に常温水を供給するようにしたが、必ずしも常温水を製氷水タンク３２に供給する必要はなく、製氷工程終了時に残留した製氷水のみで白濁部７８を融解することも可能である。

(実施例)
参考例では、水皿３４を低速で下降傾動させながら水皿洗浄を行なう方法について説明したが、該水皿３４を所定角度傾斜した姿勢で停止させて水皿洗浄を行なうようにしてもよい。すなわち、水皿３４を開放位置よりも緩い傾斜角度に停止保持した状態で水皿洗浄を行なうことで、常温水の流下速度を抑制することができる。従って、参考例の運転方法と同様に、水皿洗浄に要する常温水の給水量を抑制し得る等の効果が奏される。しかも、水皿３４を停止するだけでよく、参考例の如く水皿３４の傾動速度を変更する必要がないため、変速制御可能なアクチュエータモータ４２を採用する必要はない。なお、水皿３４を停止するまでの速度は、高速であっても低速であってもよいが、高速とするのが好適である。また、水皿３４を停止させる時間は、水皿洗浄が十分に行なわれる時間に設定される。

参考例および実施例に係る運転方法が実施される噴射式製氷機を破断して示す正面図である。製氷工程における製氷室および水皿の断面図であって、(ａ)は氷塊により戻り孔が閉塞される前の状態を示し、(ｂ)は氷塊により戻り孔が閉塞された状態を示す。参考例に係る運転方法の作動説明図である。従来例に係る運転方法による水皿および製氷水タンクの作動説明図であって、(ａ)は水皿が開放位置にある場合を示し、(ｂ)は水皿が排出姿勢にある場合を示し、(ｃ)は水皿が非排出姿勢にある場合を示す。

符号の説明

２８製氷小室，３０製氷室，３２製氷水タンク，３４水皿
３４ａ表面，４２アクチュエータモータ(開閉駆動源)

Claims

下向きに開口する多数の製氷小室(28)を画成した製氷室(30)の下方に傾動自在に配設され、開閉駆動源(42)により製氷室(30)を下側から閉成する閉成位置と製氷室(30)を開放して前記製氷小室(28)から落下する氷塊を受ける開放位置とに姿勢変化される水皿(34)と、この水皿(34)の下方に一体的に設けられて該水皿(34)と共に姿勢変化する製氷水タンク(32)とを備え、
除氷工程に際し、前記水皿(34)が閉成位置から開放位置へ開放傾動して前記製氷室(30)を開放したもとで各製氷小室(28)からの離氷を行なう噴射式製氷機において、
前記除氷工程に際し、閉成位置から開放位置へ向けて傾動する前記水皿(34)を途中で停止保持した状態で、外部水道源に連通する給水管(56)から水皿(34)に常温水を供給して該水皿(34)の表面(34a)に付着した氷を除去する水皿洗浄を行なうようにした
ことを特徴とする噴射式製氷機の運転方法。