JP6514094B2 - セル型製氷機 - Google Patents

Description

本発明は、下向きに開口する一群のセルを備えた製氷ケースと、セルに向かって製氷水を噴出供給する給水トレーを備えているセル型製氷機に関する。本発明の製氷機の製氷ケースには、離氷時にセル内へ空気を流入させるための空気孔が設けられている。

この種のセル型製氷機は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の製氷皿では、冷媒通路となる蛇行する凹みを設けた冷媒プレートと製氷プレートを接合し、さらに製氷プレートの下面に格子状に組立てた区切り板を接合して、格子状の一群の製氷室（セル）を備えた製氷皿（製氷ケース）を構成している。冷媒プレートおよび製氷プレートの各製氷室に対応する壁部分には空気導入孔（空気孔）が開口されており、離氷時には各空気導入孔から製氷室内へ空気が流入することで、製氷室内が負圧状態になることを解消して、スムーズに氷が製氷室から離氷されるようにしている。特許文献２に記載の製氷皿では、一方の側板に空気導入孔（空気孔（符号７：第４図参照））を形成するとともに、格子状にセルを画成する区切り板には空気供給孔（空気孔（符号１１：第２図参照））を形成しており、離氷時には、側板の空気導入孔からセル内に流入した空気が、区切り板の空気供給孔を介して隣り合うセルへと順次流入することで、セル内が負圧状態になることを解消して、スムーズに氷がセルから離氷されるようにしている。

特開平１０−２０５９４３号公報 実公昭６１−９３２０号公報

特許文献１の製氷皿では、冷媒通路を形成する冷媒プレートおよび製氷プレートに空気導入孔が開口されており、セル毎に空気導入孔が設けられているため、多数個の空気導入孔を避けるように冷媒通路を配置する必要がある。このため、特許文献１の製氷皿では、冷媒プレート等における冷媒通路の経路レイアウトに大きな制約が生じることが避けられず、製氷皿の冷却効率の向上に限界がある。つまり、特許文献１の製氷皿では、空気導入孔を避けるように冷媒プレート等に冷媒通路を配置する必要があるために、冷媒通路の経路レイアウトを自由に設定することが困難であり、製氷皿の冷却効率の向上に限界がある。かかる不都合は、特に小サイズの製氷室を備える製氷皿において顕著となる。

その点、特許文献２の製氷皿では、冷媒通路が配置される底板以外の箇所、具体的には側壁に空気導入孔（空気孔７）を設けたために、該空気導入孔の存在が冷媒経路の経路レイアウトの設計自由度を損なうことはなく、製氷皿をより効率良く冷却することが可能である。しかし、空気導入孔が底板に接する位置に形成されているため、給水トレーから噴射された製氷水が底板に衝突して横向きに伝い流れたときに、該空気導入孔から製氷皿の外部へ製氷水が噴き出し、製氷室内に製氷水が漏れ出るおそれがある。このように空気導入孔から製氷水が漏れ出ると、これが製氷室内に貯留した氷に付着してその一部を融解させるおそれがある。製氷室内に製氷水が飛び散ると、該製氷室内で隣接する氷どうしが結着するおそれもある。
同様に、特許文献２の製氷皿では、底板に接する位置に空気供給孔が形成されているために、給水トレーから噴射された製氷水が底板に衝突して横向きに伝い流れたときに、空気供給孔から隣り合うセルに向かって製氷水が漏れ出るおそれもある。このように空気供給孔から製氷水が漏れ出ると、セル内での製氷水の流れに乱れが生じ、氷が十分に成長せずキューブ状ではない氷や内部に空気が混入した氷など、不適正な氷が生成されるおそれがある。

本発明は、空気導入孔、および空気供給孔の二つの空気孔を備え、離氷時にセル内が負圧状態となることを的確に解消して離氷をスムーズに行うことができるセル型製氷機において、空気導入孔と空気供給孔の両空気孔から製氷水が漏れ出ることを効果的に防ぐことができ、従って製氷水の漏出に起因する不都合が生じ難く、しかも冷媒通路の経路レイアウトの設計自由度が高く、製氷皿（製氷ケース）の冷却効率に優れたセル型製氷機を得ることを目標とする。

本発明は、製氷室内１に、下向きに開口する一群のセル１１を有する製氷ケース１０と、製氷ケース１０の下面側に対向配置されて、セル１１に向かって製氷水を噴出する一群のノズル孔１２を有する給水トレー１３とを備えるセル型製氷機を対象とする。製氷ケース１０は、ベース板１９と、ベース板１９の上面に配置される冷媒通路２０と、ベース板１９の下面に配置されて、一群のセル１１を区画する区画体２１とを含む。区画体２１は、外枠３５と、外枠３５の内部を区画する区画枠３６とを含む。区画枠３６は縦枠３７と横枠３８で構成されており、区画枠３６内には直線列状のセル列Ｃの一群が形成されている。各セル列Ｃの端部に位置するセル１１のベース板１９には、当該セル１１内に空気を導入するための空気導入孔４５が形成されており、各セル列Ｃを構成する隣り合うセル１１を仕切る縦枠３７または横枠３８には、空気導入孔４５から導入された空気を隣のセル１１へと送り込むための空気供給孔４６が形成されている。セル１１のベース板１９に設けられた空気導入孔４５が、該ベース板１９におけるノズル孔１２に正対する領域を避けて設けられている。空気供給孔４６を有する縦枠３７又は横枠３８には、そのベース壁１９との境界部分に係る上端部に、ベース板１９の壁面を横向きに伝い流れた製氷水を受止めるための止水領域が形成されており、該止水領域の下方に空気供給孔４６が設けられている。
ここで、「空気導入孔４５が、該ベース板１９におけるノズル孔１２に正対する領域を避けて設けられている」とは、具体的には、空気導入孔４５の開口縁で規定される領域が、ベース板１９の壁面に投影したノズル孔１２の開口縁で規定される領域に重ならないことを意味する。

ノズル孔１２がセル１１に臨むベース板１９の壁面の略中央と正対するように配置されており、空気導入孔４５が外枠３５側の内隅に設けられている形態を採ることができる。

冷媒通路２０は、セル列Ｃと交差する方向に延びる複数の直線通路２６と、隣接する直線通路２６の端部を連結する半円弧状の折り返し通路２７とで、ベース板１９の上面に蛇行状に配置されている。冷媒通路２０の一方端の直線通路２６ａは、冷媒通路２０に冷媒を供給する供給管２８に接続し、他方端の直線通路２６ｂは、冷媒通路２０から冷媒を回収する回収管２９に接続されている。そして、供給管２８に接続された直線通路２６ａを、空気導入孔４５が形成されたセル１１に臨むベース板１９の壁面に重なるように配置することができる。

空気供給孔４６は丸孔状に形成し、ベース板１９の下面から空気供給孔４６の孔上縁までの上下距離ｈは、セル１１の高さ寸法Ｈの１／４以上で、２／３以下に設定することが好ましい。

セル列Ｃの中途部にあるセル１１に、当該セル１１に空気を導入する補助導入孔４７を形成する。補助導入孔４７を、当該セル１１における給水トレー１３と正対するベース板１９の壁面に投影したノズル孔１２の開口縁で規定される領域と、導入孔４５の開口縁で規定される領域が重ならないように設ける。

冷媒通路２０を、ベース板１９と、ベース板１９の上面に固定されて、通路を画成する膨出部２５を備えた通路板２４で構成する。

本発明に係るセル型製氷機では、製氷ケース１０に、セル１１内に空気を導入するための空気導入孔４５と、当該空気導入孔４５から導入された空気を隣のセル１１内に送り込むための空気供給孔４６の二種の空気孔を設けた。これによれば、離氷時において製氷室１の空気を空気導入孔４５からセル列Ｃの端部に位置するセル１１内に流入させ、さらに当該セル１１の空気を空気供給孔４６から隣り合うセル１１へと順次流入させることが可能となる。以上より、本発明によれば、離氷時にセル１１内が負圧状態になるのを的確に解消することができるので、離氷動作をスムーズに行うことができる。

そのうえで本発明においては、各セル列Ｃの端部に位置するセル１１に臨むベース板１９に空気導入孔４５を形成している。これによれば、ベース板１９の一辺の縁部近傍に空気導入孔４５を位置させることができるので、セル毎に空気導入孔を形成する形態に比べて、冷媒通路２０の経路レイアウトの設計自由度の向上を図ることができる。従って、本発明によれば、より効率的に製氷ケース１０を冷却することができるような冷却効率に優れた冷媒通路２０の経路レイアウトを実現することができる。つまり、本発明によれば、各セル列Ｃの一端に位置するセル１１に臨むベース板１９に空気導入孔４５を形成したことにより、冷媒通路２０の経路レイアウトを最適化して、冷却効率に優れた製氷ケース１０を得ることができる。なお、当該作用効果は、特に冷媒通路２０の経路レイアウトの設計自由度に乏しい、小サイズのセル１１を備える製氷ケース１０において、特に有用である。

加えて、本発明においては、セル１１のベース板１９に設けられた空気導入孔４５を、該ベース板１９におけるノズル孔１２に正対する領域を避けて設けたので、製氷時において、ノズル孔１２から噴射された製氷水が空気導入孔４５内に直接的に流れ込むことを効果的に防ぐことができる。つまり、本発明では、空気導入孔４５を、該ベース板１９におけるノズル孔１２に正対する領域を避けて設けたことにより、ノズル孔１２から噴射された製氷水が、空気導入孔４５に進入して製氷ケース１０の外部へ向かって噴き出す、或いは製氷ケース１０から漏れ出すことを効果的に防ぐことができる。
また、本発明においては、空気供給孔４６を有する縦枠３７又は横枠３８のベース壁１９との境界部分に係る上端部に、ベース板１９の壁面を横向きに伝い流れた製氷水を受止めるための止水領域を形成し、該止水領域の下方に空気供給孔４６を設けている。これによれば、製氷初期において、ノズル孔１２上方のベース板１９の壁面に衝突して、四方に広がるようにベース板１９の壁面を横向きに伝い流れる製氷水を止水領域で受け止めて、空気供給孔４６に直接的に流れ込むことを防ぐことができるので、ノズル孔１２から噴射された製氷水が、空気供給孔４６から噴き出す、或いは漏れ出すことを効果的に防ぐことができる。
以上より、本発明によれば、空気導入孔４５と空気供給孔４６の二種の空気孔を製氷ケース１０に設けながら、これら空気導入孔４５と空気供給孔４６からの製氷水の漏出問題を確実に解消し得る、信頼性に優れたセル型製氷機を得ることができる。

ノズル孔１２は、セル１１に臨むベース板１９の壁面の略中央と正対するように配置し、空気導入孔４５を外枠３５側の内隅に設けることができる。これによれば、空気導入孔４５の一群を、製氷ケース１０の縁寄りにより集約して位置させることができるので、冷媒通路２０の経路レイアウトの設計自由度のさらなる向上を図ることができる。また、上記構成を採ることにより、ノズル孔１２から噴射された製氷水のベース板１９における衝突箇所と、空気導入孔４５との間隔寸法を大きくすることができるので、製氷水が空気導入孔４５に入り込むのをより確実に防ぐことができる。

蛇行状の冷媒通路２０の供給管２８に接続された直線通路２６ａが、空気導入孔４５が形成されたセル１１に臨むベース板１９の壁面に重なるように配置されていると、離氷時において、冷媒通路２０に供給したホットガスで製氷ケース１０を加熱したときには、空気導入孔４５が形成されたセル列Ｃの一端側の付着面から融解が開始され、時間の経過に伴ってセル列Ｃの他方側に向かって融解を進行させることができる。より具体的には、冷媒通路２０へホットガスを供給したときに、まず空気導入孔４５が形成されたセル１１の氷の付着面が融解されるとともに、空気導入孔４５からセル１１内に空気を流入させることができ、さらに、融解の進行に伴って空気供給孔４６から隣り合うセル１１へと空気を順次流入させることができる。以上より、離氷時には、各セル１１に対して速やかに空気を流入させることができるので、セル１１からの離氷動作を促進することができる。さらに、より短い時間で離氷させることができるので、離氷時の氷が過剰に融解されることを防ぐことができる。従って、氷の形状が崩れ難く、製氷不良の発生も防止できる利点もある。

空気供給孔４６は丸孔状に形成し、ベース板１９の下面から空気供給孔４６の孔上縁までの上下距離ｈは、セル１１の高さ寸法Ｈの１／４以上で、２／３以下に設定することが好ましい。前記上下距離ｈがセル１１の高さ寸法Ｈの１／４未満であると、空気供給孔４６の孔上縁はベース板１９の壁面を伝い流れる製氷水が縦枠３７または横枠３８に衝突する領域（止水領域）より下方に位置するが、ベース板１９の下面と空気供給孔４６の孔上縁との距離があまり大きくなく、製氷水が空気供給孔４６に入り込むおそれがある。また、前記上下距離ｈがセル１１の高さ寸法Ｈの２／３を超えると、離氷時にセル１１の壁と接触している氷の付着面を大きく融解しなければ空気供給孔４６から隣り合うセル１１へと空気が流入しないため、その分氷の形状がいびつになったり、製氷すべきサイズよりも小さな氷となる製氷不良が生じやすい。これに対して、ベース板１９の下面から空気供給孔４６の孔上縁までの上下距離ｈを、セル１１の高さ寸法Ｈの１／４以上で、２／３以下に設定すると、製氷水が空気供給孔４６に入り込むのを効果的に抑えながら、氷の付着面を大きく融解させることなく適正に製氷を行うことができる。また、離氷を促進させることができる。

セル列Ｃの中途部にあるセル１１には、当該セル１１に空気を導入する補助導入孔４７を形成することができる。これによれば、空気導入孔４５のみならず、補助導入孔４７からもセル１１内に空気を流入させることができる。つまり、離氷時に、空気導入孔４５と補助導入孔４７の双方からセル１１内に空気を流入させることができる。以上より、本発明によれば、これら空気導入孔４５と補助導入孔４７の二つの導入孔から製氷ケース１０内に空気を流入させることができるので、セル１１内が負圧状態となることをさらに速やかに解消して、よりスムーズな離氷を実現できる。特に、補助導入孔４７の開口縁で規定される領域が、ベース板１９の壁面に投影したノズル孔１２の開口縁で規定される領域に重ならない位置に、該補助導入孔４７を設けることが望ましく、これによれば、製氷時において、ノズル孔１２から噴射された製氷水が、補助導入孔４７に入り込むことを効果的に抑えることができる。つまり、空気導入孔４５と同様に、ノズル孔１２から噴射された製氷水が、直接補助導入孔４７から製氷ケース１０の外に向かって噴き出したり、漏れ出すことを確実に防ぐことができる。

ベース板１９と、ベース板１９の上面に固定されて、通路を画成する膨出部２５を備えた通路板２４で冷媒通路２０を構成すると、例えば蛇行状に曲げ加工した銅パイプをベース板１９の上面に固定して冷媒通路２０を配置する場合に比べて、両板１９・２４を一体に固定するだけで、ベース板１９の上面に冷媒通路２０を配置できる。また、冷媒を直接ベース板１９に接触させて、冷媒とベース板１９の接触面積を著しく大きくできるので、効率よく製氷ケース１０を冷却することができる。

本発明に係るセル型製氷機の製氷ケースの縦断正面図であり、図４におけるＡ−Ａ線断面図である。 セル型製氷機の内部正面図である。 製氷ケースの分解斜視図である。 製氷ケースの平面図である。 空気孔とノズル孔の開口位置を示す単位セルの底面図である。 製氷ユニットの縦断正面図である。 給水トレーが下降傾動した状態を示す正面図である。 離氷時の空気の流入状態を示す説明図である。 空気孔とノズル孔の開口位置の変形例を示す底面図である。

（実施例） 図１から図８に、本発明に係るセル型の製氷機の実施例を示す。本実施例における前後、左右、上下とは、図面に示す交差矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。

図２に示すようにセル型製氷機は、断熱箱として構成される上側の製氷室１と、製氷室１の下側に区画される機械室２を備えており、製氷室１内の上部に製氷ユニット３が配置される。機械室２の内部には、圧縮機４、凝縮器５、および送風ファン６などの冷却ユニットが配置される。図示していないが、製氷室１の前面には、製氷室１内の底部に貯留された氷を取出すための取出口が開口されており、この取出口は前後開閉可能な揺動ドアで開閉できる。

図２および図６に示すように、製氷ユニット３は、製氷室１の天井内面に固定したユニットベース９で支持されており、同ベース９の下面に固定した製氷ケース１０と、製氷ケース１０に設けた一群のセル１１に製氷水を噴出供給する一群のノズル孔１２を備えた給水トレー１３と、給水トレー１３の下面に設けた給水タンク１４などで構成されている。製氷ユニット３は、先の部材の他に、給水トレー１３および給水タンク１４を製氷位置と離氷位置の間で上下傾動するトレー操作機構１５と、給水トレー１３および給水タンク１４に常温の製氷水を供給する給水部１６と、製氷されずに給水タンク１４内に残った製氷水や給水トレー１３の洗浄水を排水するための排水パン１７などを備えている。製氷ユニット３は、製氷工程と離氷工程を交互に行ってキューブ状の氷を生成し製氷室１内に貯留する。

図１および図４に示すように製氷ケース１０は、四角板状のベース板１９と、ベース板１９の上面に配置されて、蒸発器として機能する冷媒通路２０と、ベース板１９の下面に配置されて、一群のセル１１を区画する区画体２１を備えている。製氷時には凝縮器５から送給されて膨張弁（図示していない）で減圧膨張させたのちの冷媒液を、冷媒通路２０で気化させて製氷ケース１０を氷点以下に冷却する。また、離氷時には、圧縮機４から送給されたホットガスが冷媒通路２０に送給されて製氷ケース１０を加熱し、セル１１内に生成されたキューブ状の氷の製氷ケース１０との付着面を融解して、氷が製氷ケース１０から分離するのを促進する。図６に示すように製氷ケース１０は、前後各２本のポスト２２を介してユニットベース９に固定されている。

図１および図３に示すように冷媒通路２０は、ベース板１９と、同板１９の上面に固定される通路板２４とで構成される。通路板２４は銅板を素材として形成されており、板面に形成した一筆書き状の膨出部２５とベース板１９で冷媒通路２０を形成している。通路板２４の平面部とベース板１９とをロウ付けして接合することにより両者１９・２４を一体化し、ベース板１９と膨出部２５とで囲まれる空間が冷媒通路２０として機能する。冷媒通路２０は、前後方向にわたって延びる８個（複数）の直線通路２６と、隣り合う一対の直線通路２６の端部を連結する半円弧状の折り返し通路２７とで蛇行状に配置される。冷媒通路２０の上流側（一方端）の直線通路２６ａは、冷媒通路２０に冷媒を供給する供給管２８に接続されており、下流側（他方端）の直線通路２６ｂは、冷媒通路２０から冷媒を回収する回収管２９に接続されている。本実施例においては、後述するトレー操作機構１５の駆動アーム６７と回収管２９とが干渉するのを回避するために、冷媒通路２０の下流端にＳ字管路３０を一体に形成し、Ｓ字管路３０を介して下流側の直線通路２６ｂを回収管２９に接続している（図４参照）。

上記のように、ベース板１９と、一筆書き状の蛇行する通路を画成する膨出部２５を備えた通路板２４で冷媒通路２０を構成すると、両板１９・２４をロウ付けして一体に接合するだけで、ベース板１９の上面に冷媒通路２０を簡便に配置できる。また、冷媒をベース板１９に直接接触させて、冷媒とベース板１９の接触面積を著しく大きくできるので、効率よく製氷ケース１０を冷却することができる。

ベース板１９と、同板１９の上面にロウ付けにより接合した通路板２４で冷媒通路２０を構成した場合には、ベース板１９と通路板２４のロウ付け部分の距離は、３．８ｍｍ以上であることが好ましい。これは、ロウ付け部分の距離が３．８ｍｍ未満であると、両板１９・２４を接合するロウ付け強度が不足するため、冷媒通路２０に供給した冷媒の圧力で当該部分のロウ材にクラックや剥離が生じ、その部分から冷媒が漏れ出してしまうからである。

図３に示すように区画体２１は、外枠３５と区画枠３６で構成する。外枠３５は一対の前後枠３３と一対の左右枠３４とで四角枠状に形成されている。また、区画枠３６は前後方向に沿う１３個の縦枠３７と左右方向に沿う２５個の横枠３８で構成されて、直線列状のセル列Ｃの一群を形成し、かつ一群のセル１１を格子状に区画している。外枠３５および区画枠３６を構成する各枠３３・３４・３７・３８はそれぞれアルミニウム製の帯板からなり、前後枠３３および左右枠３４は厚みが３ｍｍの帯板を素材とし、また、縦枠３７および横枠３８は厚みが２ｍｍの帯板を素材とする。各枠３３・３４・３７・３８にはそれぞれスリット３９・４０・４１・４２が形成されており、外枠３５と区画枠３６は、これらスリット３９・４０・４１・４２を利用して、組子状に組み込んだのちロウ付けして接合することにより一体化される。区画体２１は、ベース板１９の下面にロウ付けして接合されベース板１９と一体化される。因みに、ベース板１９は、上面に接合される通路板２４、および下面に接合される区画体２１とのロウ付け強度を向上するために、銅板材とアルミニウム板材を上下に接合したクラッド材からなる。

一群のセル１１は、一方向（左右方向）に並ぶ１４個（複数）のセル１１で構成されるセル列Ｃが前後方向に２６列（複数列）設けられて格子状に配列される。これにより、製氷ケース１０は下向きに開口する３６４個のセル１１を備える。本実施例のセルサイズは、前後寸法が１４ｍｍであり、左右寸法が１９ｍｍであり、上下寸法が２０ｍｍである。なお、後述するセル１１に向かって製氷水を噴出する給水トレー１３のノズル孔１２は、セル１１に臨むベース板１９の壁面の略中央と正対するように配置されている。

図１、図４および図５に示すようにベース板１９には、製氷ケース１０の外部からセル１１内に空気を流入させて、離氷時にセル１１内が負圧状態になるのを解消するための空気導入孔４５が開口されている。空気導入孔４５は、同孔４５が開口されたセル１１における給水トレー１３と正対するベース板１９の壁面に投影したノズル孔１２の開口縁で規定される領域と、空気導入孔４５の開口縁で規定される領域が重ならないように開口されている（図５参照）。また、空気導入孔４５は、先述した供給管２８に接続される直線通路２６ａが配置された側（製氷ケース１０の左側）に位置するセル列Ｃ端のセル１１に臨むベース板１９に開口されており、さらに、当該セル１１を画成する外枠３５側の内隅寄りに開口されている。なお、通路板２４の空気導入孔４５に臨む位置には、空気導入孔４５を製氷ケース１０の外面に露出させるための、露出開口４５ａを開口している。

上記のように、各セル列Ｃの一端に位置するセル１１に臨むベース板１９に、当該セル１１内に空気を導入する空気導入孔４５を形成すると、ベース板１９の一辺の縁部近傍に空気導入孔４５を位置させることができる。これによれば、セル毎に空気導入孔を形成する形態に比べて、冷媒通路２０の経路レイアウトの設計自由度の格段の向上を図ることができるので、より効率的に製氷ケース１０を冷却し得る、冷却効率に優れた冷媒通路２０の経路レイアウトを実現できる。先述したロウ付け距離を３．８ｍｍ以上に設定した場合でも、冷却効率に優れた冷媒通路２０の経路レイアウトを設定できる。冷媒通路２０の経路レイアウトの設計自由度を向上したことにより、十分な冷却能力を発揮できる冷媒通路２０の経路レイアウトを設定できなかった小サイズのセル１１を備える製氷ケース１０の場合であっても、十分な冷却能力を発揮できる最適な冷媒通路２０の経路レイアウトを設定でき、冷却効率に優れた製氷ケース１０とすることができる。

また、ベース板１９におけるノズル孔１２に正対する領域を避けて空気導入孔４５を設けると、より詳しくは、空気導入孔４５の開口縁で規定される領域が、ベース板１９の壁面に投影したノズル孔１２の開口縁で規定される領域に重ならない位置に、該空気導入孔４５を設けると、ノズル孔１２から噴射された製氷水が、直接空気導入孔４５から製氷ケース１０の外に向かって噴き出すことがない。また、製氷初期において、ノズル孔１２上方のベース板１９の壁面に衝突して、四方に広がるようにベース板１９の壁面を横向きに伝い流れる製氷水は、空気導入孔４５の開口面を横切るように流れるので、ベース板１９の壁面を伝い流れる製氷水が空気導入孔４５に入り込むのを抑えることができる。

また、セル１１に臨むベース板１９の壁面の略中央と正対するように配置されたノズル孔１２に対して、空気導入孔４５を外枠３５側の内隅に設けると、空気導入孔４５の一群を、製氷ケース１０の縁寄りにより集約して位置させることができる。これにより、冷媒通路２０の経路レイアウトの設計自由度のさらなる向上を図ることができる。また、ノズル孔１２から噴射された製氷水のベース板１９における衝突箇所と、空気導入孔４５のとの間隔寸法を大きくすることができる。これにより、衝突直後に比べて水勢が弱まった製氷水が空気導入孔４５の開口面を横切るように流れるので、製氷水が空気導入孔４５に入り込むのをより抑えることができる。

先の冷媒通路２０の供給管２８に接続された直線通路２６ａは、空気導入孔４５が形成されるセル１１に臨むベース板１９の壁面に重なるように配置されている。このように、直線通路２６ａを空気導入孔４５が形成されたセル１１に臨むベース板１９の壁面に重なるように配置すると、離氷時において、冷媒通路２０へホットガスを供給したときに、まず空気導入孔４５が形成されたセル１１の氷の付着面が融解されるとともに、空気導入孔４５からセル１１内に空気を流入させることができ、さらに、融解の進行に伴って空気供給孔４６から隣り合うセル１１へと空気を順次流入させることができる。これより、離氷時には、各セル１１に対して速やかに空気を流入させることができるので、セル１１からの離氷動作を促進することができる。さらに、より短い時間で離氷させることができるので、離氷時の氷が過剰に融解されることを防ぐことができる。従って、氷の形状が崩れ難く、製氷不良の発生も防止できる利点もある。

図１に示すように、各セル列Ｃの隣り合うセル１１間の縦枠３７（区画枠３６）に、セル１１内の空気を隣のセル１１へと流入させる空気供給孔４６が形成されている。各空気供給孔４６は丸孔状に形成されており、製氷初期においてセル１１に臨むベース板１９の壁面を横向きに伝い流れた製氷水が縦枠３７に衝突する領域（止水領域）よりも下方に設けられている。このように、製氷水が縦枠３７に衝突する止水領域よりも下方に空気供給孔４６を設けると、ベース板１９の壁面を横向きに伝い流れた製氷水が、直接空気供給孔４６から隣り合うセル１１に向かって噴き出すことがない。製氷初期において、製氷水は縦枠３７または横枠３８に衝突して下向きに流下するが、流下する製氷水は空気供給孔４６の開口面を横切るように流れるので、縦枠３７または横枠３８に衝突後流下した製氷水が空気供給孔４６に入り込むのを抑えることができる。

ベース板１９の下面から空気供給孔４６の孔上縁までの上下距離ｈは、セル１１の高さ寸法Ｈの１／４以上で、２／３以下に設定することが好ましい（図１参照）。上下距離ｈがセル１１の高さ寸法Ｈの１／４未満であると、空気供給孔４６の孔上縁はベース板１９の壁面を伝い流れる製氷水が縦枠３７に衝突する領域より下方に位置するが、ベース板１９の下面と空気供給孔４６の孔上縁との距離があまり大きくなく、製氷水が空気供給孔４６に入り込むおそれがある。また、上下距離ｈがセル１１の高さ寸法Ｈの２／３を超えると、離氷時にセル１１の壁と接触している氷の付着面を大きく融解しなければ空気供給孔４６から隣り合うセル１１へと空気が流入しないため、その分氷の形状がいびつになったり、製氷すべきサイズよりも小さな氷となる製氷不良が生じやすい。これに対して、上下距離ｈをセル１１の高さ寸法Ｈの１／４以上で、２／３以下に設定すると、製氷水が空気供給孔４６に入り込むのを効果的に抑えながら、氷の付着面を大きく融解させることなく適正に製氷を行い、また、離氷を促進させることができる。本実施例においては、セル１１の高さ寸法Ｈ２０ｍｍに対して、前記上下距離ｈを８ｍｍ（２／５）とした。

図１および図４に示すように、最前列および最後列を除くセル列Ｃの中途部のセル１１において、当該セル１１に空気を導入する補助導入孔４７が形成されている。補助導入孔４７は、給水トレー１３と正対するベース板１９の壁面に投影したノズル孔１２の開口縁で規定される領域と、導入孔４５の開口縁で規定される領域が重ならないように設けられている。本実施例では、セル列Ｃの左端から９番目のセル１１に補助導入孔４７を開口している（図１参照）。空気導入孔４５と同様に、通路板２４の補助導入孔４７に臨む位置には、補助導入孔４７を製氷ケース１０の外面に露出させるための、露出開口４７ａを開口している。図４において、符号４８はポスト２２を固定するための固定孔である。

セル列Ｃの中途部にあるセル１１に補助導入孔４７を形成すると、補助導入孔４７からもセル１１内に空気を流入させることができる。これによれば、離氷時に、空気導入孔４５と補助導入孔４７の双方からセル１１内に空気を流入させて、セル１１内の負圧状態をさらに速やかに解消できるので、より離氷を促進させることができる。加えて、補助導入孔４７の開口縁で規定される領域が、ベース板１９の壁面に投影したノズル孔１２の開口縁で規定される領域に重ならない位置に、該補助導入孔４７を設けたので、製氷時において、ノズル孔１２から噴射された製氷水が、補助導入孔４７に入り込むことを効果的に抑えることができる。つまり、ノズル孔１２から噴射された製氷水が、直接補助導入孔４７から製氷ケース１０の外に向かって噴き出すことはなく、また、ベース板１９の下面を伝い流れる製氷水が補助導入孔４７に入り込むのを抑えることができる。

本実施例では、補助導入孔４７は各セル列Ｃの左端から９番目のセル１１に設けたが、各セル列Ｃにおいて位置の異なるセル１１に補助導入孔４７を設けてもよい。例えば、前後中央から前側および後側のセル列Ｃに行くに従って、空気導入孔４５が形成されたセル１１に近づく、あるいは遠ざかるセル１１に補助導入孔４７を形成することができる。この場合には、補助導入孔４７は、製氷ケース１０の平面視において、逆く字状、あるいはく字状に並ぶように形成される。また、補助導入孔４７は、冷媒通路２０を避けるように、各セル列Ｃにおいて２個以上のセル１１に設けることができる。

図６に示すように給水トレー１３は、下向きに開口する四角皿状のトレー本体５０と、給水トレー１３の下面に固定される水路枠５１で構成されるプラスチック成型品からなる。水路枠５１は、一群のセル１１に対応して枝分かれする分岐水路５２を備えており、各分岐水路５２と正対するトレー本体５０の上壁に、製氷水をセル１１に向かって噴出供給する一群のノズル孔１２が開口されている。先述したようにノズル孔１２は、セル１１の開口面の略中央に臨むように配置されており、ノズル孔１２の周囲には、セル１１内の製氷水を給水タンク１４へと流下させる戻り孔５４が設けられている（図１参照）。水路枠５１の基端部分には、給水タンク１４に設けた加圧ポンプ５５の吐出路５６が接続されている。製氷時に加圧ポンプ５５を駆動すると、給水タンク１４内の製氷水が加圧ポンプ５５で加圧されて各分岐水路５２へと送給され、ノズル孔１２からセル１１内へ向かって噴出される。セル１１内で氷結しなかった製氷水は、戻り孔５４を介して給水タンク１４へ還流される。

給水タンク１４は、上向きに開口する四角皿状のプラスチック成型品からなり、その底壁５９は加圧ポンプ５５の吸込口６０へ向かって下り傾斜するように形成されている。給水タンク１４は、離氷時に給水トレー１３とともに下り傾斜するが、傾斜下端側の後壁側には、製氷工程で消費されなかった製氷水や、トレー洗浄水を排水パン１７に排出する排水樋６１が設けられている。

給水トレー１３および給水タンク１４はトレーブラケット６４に固定されており、同ブラケット６４の上端に設けた傾動軸６５で上下傾動可能に軸支されている。給水トレー１３および給水タンク１４はトレー操作機構１５で傾動軸６５の周りに上下操作されて、給水トレー１３が製氷ケース１０の下面に正対する製氷位置（図６参照）と、給水トレー１３が製氷ケース１０から離れて下り傾斜する離氷位置（図７参照）の間を上下傾動する。図７に示すようにトレー操作機構１５は、傾動モーター６６と、同モーター６６で往復傾動操作される前後一対の駆動アーム６７と、駆動アーム６７と給水トレー１３の間に掛止した引張りコイル形の連動ばね６８などで構成されている。制御部からの指令信号を受けて傾動モーター６６が正逆転駆動されることにより、給水トレー１３および給水タンク１４は製氷位置と、離氷位置の間を上下傾動できる。

図６に示すように給水部１６は、給水トレー１３の傾動基端の上方に配置した給水パイプ７１と、給水パイプ７１と図示していない水道管を接続する原水通路７２と、原水通路７２に設けた電磁弁７３などで構成されている。給水パイプ７１の下面には、給水トレー１３に向かって製氷水（水道水）を供給する一群の給水孔７４が開口されている。給水パイプ７１から常温の水道水を送給することにより、製氷工程において給水タンク１４の内部に所定量の製氷水を貯留することができ、あるいは、離氷工程において給水トレー１３の上面にトレー洗浄水を供給することができる。

以上のように構成したセル型の製氷機は、製氷工程と離氷工程を交互に行ってキューブ状の氷を生成し製氷室１内に貯留する。
（製氷工程）製氷工程が開始されると、離氷位置にある給水トレー１３および給水タンク１４をトレー操作機構１５で製氷位置へと上昇傾動する。製氷位置においては、給水トレー１３の上面は、図６に示すように製氷ケース１０の下面と正対して、ノズル孔１２と戻り穴５４が各セル１１と正対している。製氷位置に達するのと同時に電磁弁７３が開弁されて、給水トレー１３および給水タンク１４に製氷水が供給される。電磁弁７３は、タイマーによる計時が開弁から所定時間が経過した時点で閉弁されて製氷水の供給を停止する。電磁弁７３が閉弁されたのちに加圧ポンプ５５が起動されて、給水タンク１４内の製氷水が各分岐水路５２を介してノズル孔１２からセル１１内へ向かって噴出される。冷媒通路２０には、電磁弁７３が閉弁される少し前か、閉弁されるのと同時に冷媒液が供給されて、製氷ケース１０を冷却する。

ノズル孔１２からセル１１内へ向かって噴射された製氷水は、ベース板１９に衝突して四方に広がるようにベース板１９を横向きに伝い流れたのち、セル１１の側壁である縦枠３７および横枠３８の上部、すなわちベース板１９の下面近傍の縦枠３７および横枠３８に衝突する。縦枠３７および横枠３８に衝突した製氷水は、縦横の枠３７・３８の表面を流下する。このとき、製氷水が製氷ケース１０で冷却されてセル１１の内面で徐々に氷結する。氷結しなかった製氷水は、戻り孔５４から給水タンク１４へと流下し、再度ノズル孔１２からセル１１内へと噴射される。以後、徐々に氷結し各セル１１の内部にキューブ状の氷が成長するまでの間（約２０〜３０分）、ノズル孔１２からセル１１内へ向かって製氷水を噴出する。製氷工程が終了するのと同時に、加圧ポンプ５５を停止して製氷水の供給が停止される。製氷が完了した状態においては、氷はセル１１の外にまで成長し各氷の下面が結着して、図８に想像線で示すように板チョコレート状の塊として一体化している。

（離氷工程）離氷工程が開始されると、トレー操作機構１５で給水トレー１３および給水タンク１４を製氷位置から離氷位置に切換えて、氷塊をセル１１から給水トレー１３上に落下させ、さらに、下り傾斜している給水トレー１３に沿って製氷室１へと滑落させる。このとき、分離を促進させるために、圧縮機４から冷媒通路２０にホットガスを送給して製氷ケース１０を加熱することにより、セル１１に接している氷の付着面を融解する。製氷ケース１０の加熱により氷の付着面が融解すると、氷はその自重により落下しようとし、図８に示すようにベース板１９に開口した空気導入孔４５から製氷室１の空気がセル１１内へと流入する。続いて、氷とセル１１の壁（ベース壁１９、縦枠３７および横枠３８）の間の空気が空気供給孔４６から隣りのセル１１へと流入する。その後は順次空気供給孔４６から隣りのセル１１へと空気が流入して、セル１１内の負圧状態が解消され、氷はスムーズに落下し離氷が完了する。なお、板チョコレート状に結着した氷は、給水トレー１３の上面、あるいは製氷室１の底部に落下した時の衝撃で、個々の氷に分断される。

図示しない離氷センサが氷の落下を検知すると、冷媒通路２０に対するホットガスの送給が停止されるとともに、電磁弁７３が所定時間開弁されて、給水トレー１３上に残留した氷片を洗い流す。氷片の洗浄水は、トレー端から給水タンク１４内へ流下して、排水樋６１から排水パン１７へ排出される。以後、製氷工程と離氷工程を繰り返し行う。氷の使用量よりも製氷量が上回り、製氷室１に貯留される氷の量が所定量に達したことを図示しない満氷センサが検知すると、製氷工程が停止され待機モードへと移行する。

図９は、ノズル孔１２をセル１１の開口面の略中央から偏寄した位置に開口した変形例を示す。空気導入孔４５は、セル１１の上部内隅から離れた位置に開口されている。このように、空気導入孔４５およびノズル孔１２の開口位置は、平面視においてそれぞれの開口縁で規定される領域どうしが重ならなければ、自在に設定することができる。

以上のように、本実施例に係るセル型製氷機によれば、冷媒通路２０の経路レイアウトを最適化して、冷却効率に優れた製氷ケース１０を得ることができる。また、製氷時においては、ノズル孔１２から噴射された製氷水が空気導入孔４５から噴き出す、或いは漏れ出すこと、およびベース板１９の壁面を伝い流れる製氷水が空気供給孔４６から噴き出す、或いは漏れ出すことを効果的に防ぐことができる。さらに、離氷時においては、空気導入孔４５と空気供給孔４６を介してセル１１内に空気を流入させて、セル１１内が負圧状態になるのを的確に解消して、離氷を促進できる。このように、本実施例に係るセル型製氷機によれば、空気導入孔４５と空気供給孔４６の二種の空気孔を製氷ケースに設けながら、これら空気導入孔４５と空気供給孔４６からの製氷水の漏出問題を確実に解消し得る、信頼性に優れたセル型製氷機を得ることができる。

上記の実施例では、キューブ状の氷を生成したが、円柱状、多角柱状、あるいは平面視が文字やキャラクターの輪郭形状を呈した柱状体であってもよい。これら場合には、セル１１の平面形状が所望の形状になるよう区画体２１を構成する。冷媒通路２０は、ベース板１９と通路板２４で構成する必要はなく、ベース板１９の上面に銅管からなる熱交換パイプを一体に固定することにより冷媒通路２０として機能させることができる。空気供給孔４６は直線状の丸孔以外に、空気の流入方向に向かって拡径、あるいは縮径するテーパー状の丸穴でもよい。また、断面形状が多角形状であってもよい。製氷ケース１０を構成する素材は、銅、アルミニウムに限らず、合金を含む熱伝導性に優れた素材から選択すればよい。

１ 製氷室
１０ 製氷ケース
１１ セル
１２ ノズル孔
１３ 給水トレー
１９ ベース板
２０ 冷媒通路
２１ 区画体
２４ 通路板
２５ 膨出部
２６ 直線通路
２６ａ 一方端の直線通路
２６ｂ 他方端の直線通路
２７ 折り返し通路
２８ 供給管
２９ 回収管
３５ 外枠
３６ 区画枠
３７ 縦枠
３８ 横枠
４５ 空気導入孔
４６ 空気供給孔
４７ 補助導入孔
Ｃ セル列
ｈ ベース板の下面から空気供給孔の孔上縁までの上下距離
Ｈ セルの高さ寸法

Claims (6)

1. 製氷室（１）内に、下向きに開口する一群のセル（１１）を有する製氷ケース（１０）と、製氷ケース（１０）の下面側に対向配置されて、セル（１１）に向かって製氷水を上向きに噴出する一群のノズル孔（１２）を有する給水トレー（１３）と、を備えるセル型製氷機において、
   製氷ケース（１０）は、ベース板（１９）と、ベース板（１９）の上面に配置される冷媒通路（２０）と、ベース板（１９）の下面に配置されて、一群のセル（１１）を区画する区画体（２１）とを含み、
   区画体（２１）は、外枠（３５）と、外枠（３５）の内部を区画する区画枠（３６）とを含み、
   区画枠（３６）は縦枠（３７）と横枠（３８）で構成されており、区画枠（３６）内には直線列状のセル列（Ｃ）の一群が形成されており、
   各セル列（Ｃ）の端部に位置するセル（１１）のベース板（１９）には、当該セル（１１）内に空気を導入するための空気導入孔（４５）が形成されており、
   各セル列（Ｃ）を構成する隣り合うセル（１１）を仕切る縦枠（３７）または横枠（３８）には、空気導入孔（４５）から導入された空気を隣のセル（１１）へと送り込むための空気供給孔（４６）が形成されており、
   セル（１１）のベース板（１９）に設けられた空気導入孔（４５）が、該ベース板（１９）におけるノズル孔（１２）に正対する領域を避けて設けられており、
   空気供給孔（４６）を有する縦枠（３７）又は横枠（３８）には、そのベース壁（１９）との境界部分に係る上端部に、ベース板（１９）の壁面を横向きに伝い流れた製氷水を受止めるための止水領域が形成されており、該止水領域の下方に空気供給孔（４６）が設けられていることを特徴とするセル型製氷機。
2. ノズル孔（１２）は、セル（１１）に臨むベース板（１９）の壁面の略中央と正対するように配置されており、
   空気導入孔（４５）が、外枠（３５）側の内隅に設けられている請求項１に記載のセル型製氷機。
3. 冷媒通路（２０）は、セル列（Ｃ）と交差する方向に延びる複数の直線通路（２６）と、隣接する直線通路（２６）の端部を連結する半円弧状の折り返し通路（２７）とで、ベース板（１９）の上面に蛇行状に配置されており、
   冷媒通路（２０）の一方端の直線通路（２６ａ）は、冷媒通路（２０）に冷媒を供給する供給管（２８）に接続され、他方端の直線通路（２６ｂ）は、冷媒通路（２０）から冷媒を回収する回収管（２９）に接続されており、
   供給管（２８）に接続された直線通路（２６ａ）が、空気導入孔（４５）が形成されたセル（１１）に臨むベース板（１９）の壁面に重なるように配置されている請求項１または２に記載のセル型製氷機。
4. 空気供給孔（４６）は丸孔状に形成されており、ベース板（１９）の下面から空気供給孔（４６）の孔上縁までの上下距離（ｈ）が、セル（１１）の高さ寸法（Ｈ）の１／４以上で、２／３以下に設定されている請求項１から３のいずれかひとつに記載のセル型製氷機。
5. セル列（Ｃ）の中途部にあるセル（１１）に、当該セル（１１）に空気を導入する補助導入孔（４７）が形成されており、
   補助導入孔（４７）が、当該セル（１１）における給水トレー（１３）と正対するベース板（１９）の壁面に投影したノズル孔（１２）の開口縁で規定される領域と、導入孔（４５）の開口縁で規定される領域が重ならないように設けられている請求項１から４のいずれかひとつに記載のセル型製氷機。
6. 冷媒通路（２０）が、ベース板（１９）と、ベース板（１９）の上面に固定されて、通路を画成する膨出部（２５）を備えた通路板（２４）で構成されている請求項１から５のいずれかひとつに記載のセル型製氷機。

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