JP7398705B2

JP7398705B2 - 製氷機

Info

Publication number: JP7398705B2
Application number: JP2020024450A
Authority: JP
Inventors: 将嗣川田; 俊明河野; 拓矢森沢
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2020-02-17
Filing date: 2020-02-17
Publication date: 2023-12-15
Anticipated expiration: 2040-02-17
Also published as: JP2021127890A

Description

本発明は、製氷機に関する。

特許文献１には、貯水タンクに貯留された水を、圧力タンクが配置された第１洗浄水供給管および第２洗浄水供給管の一方に３方弁によって切り替えて供給する製氷機が記載されている。第１洗浄水供給管には開閉弁がさらに配置されている。第２洗浄水供給管には流量調整弁が配置されている。

特開２０００－２０５７１９号公報

上述した製氷機においては、３方弁を含めて３つの弁が配置されている。近年の製氷機は、高機能化に伴って部品点数が増加傾向にある。よって、部品点数の低減などによる省スペース化の要請がある。

本開示は、製氷機において、省スペース化を図ることを目的とする。

前記目的を達成するために、本開示における製氷機は、タンク部と、タンク部からポンプにより水が供給されるオゾン水生成装置と、オゾン水生成装置から導出されたオゾン水を、バルブを介してタンク部に供給する主管と、オゾン水生成装置とバルブとの間に基端が接続され、主管から、ホッパに貯留された氷を放出する放出口の周辺部に向けてオゾン水を噴出するノズルへと接続される分岐管と、を備え、前記バルブが開状態の場合に、前記オゾン水生成装置で生成されたオゾン水が前記主管を介して前記タンク部へ導出され、前記バルブが閉状態の場合に、前記オゾン水が前記分岐管を介して前記ノズルへ導出される。

本開示の製氷機によれば、省スペース化を図ることができる。

本開示の実施形態に係る製氷機の構成を示す概要図である。図１に示す配管継手の斜視図である。図２に示す配管継手の縦断面図である。本開示の実施形態の変形例に係る製氷機の構成を示す概要図である。

以下、本開示の製氷機の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、製氷機１の構成を示す概要図である。なお、本明細書においては説明の便宜上、図１における上側および下側をそれぞれ製氷機１の上方および下方とし、左側および右側をそれぞれ製氷機１の左方および右方として説明する。製氷機１は、アイスディスペンサである。

製氷機１は、冷媒サイクル部１０、製氷部２０、水を貯留する貯水タンク３０、オゾン水生成部４０，ドレインパン５０および制御装置６０を備えている。

冷媒サイクル部１０は、冷凍サイクルによって貯水タンク３０から供給される水を冷却して、氷を製造するものである。冷媒サイクル部１０は、圧縮機１１、凝縮器１２、膨張弁１３、および、冷却器１４（蒸発器）、並びに、製氷時に圧縮機１１が駆動することにより、この順に冷媒が循環する冷媒配管１５を備え、冷凍サイクルを構成するものである。冷却器１４は、製氷部２０の一部を構成する。

製氷部２０は、氷を製造するものである。製氷部２０は、冷却円筒２１、冷却器１４、オーガ２２、駆動装置２３、ホッパ２４、シャッタ２５、および、シュータ２６を備えている。

冷却円筒２１は、ステンレスによって円筒状に形成されている。冷却円筒２１の外周には、製氷時に冷媒が流れる管状の冷却器１４が巻き付けられている。冷却円筒２１の内側には、オーガ２２（回転刃）が冷却円筒２１と同軸に、かつ、冷却円筒２１に対して相対的に回転可能に配置されている。

オーガ２２の下端部は、下部軸受２２ａによって回転可能に支持されている。一方、オーガ２２の上端部は、上部軸受２２ｂによって回転可能に支持されている。駆動装置２３は、オーガ２２を回転させるものである。

ホッパ２４は、冷却円筒２１から導出された氷を貯留するものである。ホッパ２４は、中空の箱状に形成されている。ホッパ２４の底面には、冷却円筒２１の上端（一端）が接続されている。また、ホッパ２４の底部において、上部軸受２２ｂが保持されている。この上部軸受２２ｂには、冷却円筒２１の内側とホッパ２４の内側とを接続し、通過する氷を圧縮する通路（不図示）が設けられている。また、ホッパ２４には、ホッパ２４に貯留された氷を放出する放出口２４ａが形成されている。

冷却円筒２１の内側に貯水タンク３０に貯留された水が供給されて、冷却器１４によって冷却されることにより、冷却円筒２１の内周面に氷が生成される。この氷が、回転駆動するオーガ２２によって削り取られるとともに、下方から上方に向けて移送される。さらに、この氷が上部軸受２２ｂの通路を通過するときに圧縮されることにより、氷片が生成される。この氷片がホッパ２４内に導出されて貯留される。

シャッタ２５は、ホッパ２４の放出口２４ａを開閉するものである。シャッタ２５によって放出口２４ａが開放されたとき、ホッパ２４に貯留された氷が放出口２４ａから放出される。シャッタ２５によって放出口２４ａが閉鎖されたとき、ホッパ２４に貯留された氷の放出が規制される。シャッタ２５は、ソレノイド２５ａによって駆動される。

シュータ２６は、筒状に形成され、放出口２４ａから放出された氷を下方に案内するものである。

貯水タンク３０は、給水部３１、タンク部３２、および、フロートスイッチ３３を備えている。給水部３１とタンク部３２とは一体的に形成されている。

給水部３１は、タンク部３２に水を供給するものである。給水部３１は、タンク部３２の上側にて、中空の箱状に形成されている。給水部３１の上壁には、第１配管５１の第１端が接続されている。第１配管５１の第２端は、給水栓５１ａを介して、水道管（不図示）が接続されている。第１配管５１には、ノーマルクローズ型の第１電磁弁５１ｂが配置されている。

第１電磁弁５１ｂが通電されることにより開状態になった場合、水道管の水が第１配管５１を介して給水部３１内に供給される。第１電磁弁５１ｂの通電状態は、制御装置６０によって制御される。

また、給水部３１の右側部には、給水部３１の内外を連通させる開口部３１ａが形成されている。また、給水部３１の右側部には、開口部３１ａと連通する第２配管５２の第１端が接続されている。第２配管５２の第２端は、後述する第５配管５５に接続されている。また、給水部３１の底壁には、給水部３１内に供給された水をタンク部３２に導出する導出部３１ｂが形成されている。

タンク部３２は、給水部３１から供給された水を貯留するものである。タンク部３２は中空の箱状に形成され、第１貯留部３２ａおよび第２貯留部３２ｂが、後述する第１堰部３２ａ１によって仕切られて左右方向に並べて形成されている。

第１貯留部３２ａは、給水部３１の下側に配置され、給水部３１から導出された水を貯留するものである。第１貯留部３２ａ側の上壁に、給水部３１の導出部３１ｂが配置されている。第１貯留部３２ａと第２貯留部３２ｂとの間の側壁には、第１堰部３２ａ１が形成されている。第１貯留部３２ａの水位が第１堰部３２ａ１の高さより高くなった場合、第１貯留部３２ａに貯留された水が第１堰部３２ａ１を乗り越えて第２貯留部３２ｂに導出される。

第２貯留部３２ｂは、第１貯留部３２ａから導出された水を貯留するものである。第２貯留部３２ｂの底壁には、第３配管５３の第１端が接続されている。第３配管５３の第２端は、貯水タンク３０および冷却器１４よりも下方にて冷却円筒２１に接続されている。

また、冷却円筒２１には、第４配管５４の第１端が、第３配管５３の第２端と対向する位置に接続されている。第４配管５４の第２端は、ドレインパン５０に向けて開口する。第４配管５４には、ノーマルクローズ型の第２電磁弁５４ａが配置されている。

第２電磁弁５４ａが通電されることにより開状態になった場合、第２貯留部３２ｂに貯められた水が、第３配管５３、冷却円筒２１および第４配管５４を介して、ドレインパン５０に排出される。一方、第２電磁弁５４ａが閉状態である場合、第３配管５３を介して第２貯留部３２ｂと冷却円筒２１とが接続されているため、第２貯留部３２ｂの水位と、冷却円筒２１の水位とが同じとなる。第２電磁弁５４ａの通電状態は、制御装置６０によって制御される。

また、第２貯留部３２ｂには、第２堰部３２ｂ１および排水部３２ｂ２が設けられている。第２堰部３２ｂ１の高さは、第１堰部３２ａ１の高さより低く形成されている。排水部３２ｂ２は、第２堰部３２ｂ１の高さにて上方に向けて開口する開口部である。排水部３２ｂ２には、第５配管５５の第１端が接続されている。第５配管５５の第２端は、ドレインパン５０に向けて開口する。

第２貯留部３２ｂの水位が、第２堰部３２ｂ１の高さよりも高くなった場合、第２貯留部３２ｂに貯められた水が第２堰部３２ｂ１を乗り越えて排水部３２ｂ２から流出する。排水部３２ｂ２から流出した水は、第５配管５５を介して、ドレインパン５０に導出される。

また、第５配管５５には、第６配管５６の第１端が接続されている。第６配管５６の第２端は、ホッパ２４の底部に接続されている。ホッパ２４に貯められた氷が溶けることにより生じた水は、第６配管５６および第５配管５５を介してドレインパン５０に導出される。

フロートスイッチ３３は、第２貯留部３２ｂの水位を検出するものである。フロートスイッチ３３によって検出された水位（以下、検出水位と記載する。）は、制御装置６０に出力される。検出水位が第２堰部３２ｂ１の高さより低い第１水位以下である場合、制御装置６０は、第１電磁弁５１ｂに通電する。これにより、第１電磁弁５１ｂが開状態になるため、給水部３１および第１貯留部３２ａを介して第２貯留部３２ｂに水が供給される。

第２貯留部３２ｂに水が供給されることによって、検出水位が第２水位以上となった場合、制御装置６０は、第１電磁弁５１ｂを非通電にする。これにより、第１電磁弁５１ｂが閉状態となるため、給水部３１への給水が停止する。第２水位は、第１水位より高く、かつ第２堰部３２ｂ１の高さより低い水位に設定されている。製氷時においては、第２貯留部３２ｂの水位が第１水位と第２水位との間となるように制御される。

オゾン水生成部４０は、第１貯留部３２ａに貯留された水を用いてオゾン水を生成するものである。オゾン水生成部４０は、供給管４１、ポンプ４２、オゾン水生成装置４３および第３電磁弁４４を備えている。第３電磁弁４４は、「バルブ」の一例である。

供給管４１は、第１貯留部３２ａの底部と第２貯留部３２ｂとの上壁とを接続する配管である。供給管４１は、第１貯留部３２ａに貯留された水を第２貯留部３２ｂに供給する。供給管４１には、第１貯留部３２ａから第２貯留部３２ｂに向けて、ポンプ４２、オゾン水生成装置４３、配管継手７０、および、第３電磁弁４４がこの順に配置されている。

ポンプ４２は、第１貯留部３２ａから第２貯留部３２ｂに向けて水を送出するものである。ポンプ４２は、制御装置６０によって制御される。

オゾン水生成装置４３は、通電されることにより、供給された水を電気分解してオゾン水を生成し、オゾン水を導出するものである。ポンプ４２が駆動されることによって第１貯留部３２ａから供給される水をオゾン水生成装置４３が電気分解してオゾン水を導出する。

オゾン水生成装置４３によって生成されるオゾン水の濃度は、水の流量（単位時間当たりの流量）および通電量（単位時間当たりの通電量）によって制御される。流量は、ポンプ４２の駆動量によって制御される。通電量は、制御装置６０によって制御される。オゾン水生成装置４３から供給管４１を介して第２貯留部３２ｂに供給されたオゾン水は、第２貯留部３２ｂにて貯留される。

配管継手７０は、オゾン水生成装置４３から導出されたオゾン水を、供給管４１の第２貯留部３２ｂ側および第７配管５７へ導出するものである。第７配管５７は、配管継手７０とノズル５７ａとを接続し、配管継手７０から導出されたオゾン水をノズル５７ａに供給するものである。ノズル５７ａは、オゾン水を放出口２４ａの周辺部に向けて噴出するものである。

第３電磁弁４４は、ノーマルクローズ型の電磁弁である。第３電磁弁４４が通電されることにより開状態である場合、ポンプ４２が駆動することにより、オゾン水生成装置４３にて生成されたオゾン水が供給管４１を介して第２貯留部３２ｂへ導出される。またこの場合、ポンプ４２が駆動したときにおいても、オゾン水が第７配管５７に導出されることが抑制されるように、配管継手７０の流路抵抗が設定されている（詳細は後述する）。

第３電磁弁４４が非通電であることにより閉状態である場合、第３電磁弁４４から第２貯留部３２ｂへのオゾン水の導出が規制される。またこの場合、ポンプ４２が駆動することにより、オゾン水生成装置４３にて生成されたオゾン水が第７配管５７へ導出される。

また、第１配管５１には、第８配管５８の第１端が接続されている。第８配管５８の第２端には、吐水部８０が接続されている。第８配管５８には、ノーマルクローズ型の第４電磁弁５８ａが配置されている。第４電磁弁５８ａの通電状態は、制御装置６０によって制御される。

吐水部８０は、シュータ２６の下端部に配置され、水を吐出するものである。吐水部８０から吐出された水は、飲料水として利用される。第４電磁弁５８ａが通電されることにより開状態となった場合、給水栓５１ａから供給される水が第１配管５１および第８配管５８を介して、吐水部８０から吐水される。

ドレインパン５０は、排水を受け止めて、外部に排出するものである。

制御装置６０は、製氷機１を統括制御するものである。

次に、配管継手７０の詳細について、図２および図３を用いて説明する。配管継手７０は、主管７１および分岐管７２を有している。主管７１と分岐管７２とは一体的に形成されている。

主管７１は、第１端７１ａから第２端７１ｂに向けてオゾン水が流れるものである。第１端７１ａは、下方に向けて開口する。第１端７１ａには、オゾン水生成装置４３が接続され、オゾン水生成装置４３から導出されたオゾン水が上方に向けて流入する。第２端７１ｂは、側方（本実施形態では右方）に向けて開口する。第２端７１ｂには、供給管４１が接続されている。第２端７１ｂから供給管４１にオゾン水が右方に向けて導出される。

主管７１は、第１端７１ａと第２端７１ｂとの間に屈曲部７１ｃが形成されている。屈曲部７１ｃは、オゾン水の流れる方向が変化するように曲げられた部位である。第１端７１ａから上方に向けて流れるオゾン水が屈曲部７１ｃの上面７１ｃ１に衝突し、右方に向けて流れるように変化する（矢印Ｗ１および矢印Ｗ２を参照）。

分岐管７２は、主管７１の第１端７１ａと第２端７１ｂとの間に基端７２ａが接続されている。分岐管７２の基端７２ａは、具体的には、屈曲部７１ｃより上流側にて屈曲部７１ｃから所定距離Ｌだけ離れて主管７１に接続されている。具体的には、分岐管７２の基端７２ａが、屈曲部７１ｃの上面７１ｃ１から上下方向に沿って所定距離Ｌだけ離れている。所定距離Ｌは、分岐管７２の基端７２ａが接続された主管７１の部位にて、屈曲部７１ｃにおいてオゾン水の流れる方向が変わることによって生じる乱流の影響が比較的少なくなるように設定されている。

また、分岐管７２は、基端７２ａが接続された主管７１の部位においてオゾン水が流れる方向（矢印Ｗ１参照）と、分岐管７２の基端７２ａにおいてオゾン水が流れる方向（矢印Ｗ３参照）とのなす角度θが鈍角（例えば１３５度）となるように形成されている。また、分岐管７２は、第２端７１ｂが開口する方向とは水平方向において反対方向（本実施形態では左方）に、オゾン水が流れるように形成されている。

さらに、分岐管７２の流路抵抗は、主管７１の流路抵抗より大きく設定されている。具体的には、分岐管７２の流路断面積が、主管７１の流路断面積より小さく設定されている。

このように分岐管７２が形成されているので、第３電磁弁４４を開状態とすることで、主管７１の第１端７１ａから第２端７１ｂに向けてオゾン水を流すことができ、かつ、オゾン水が分岐管７２に流れることを抑制することができる。ここで、分岐管７２の流路断面積が第２端７１ｂの流路断面積より小さければ小さいほど、オゾン水が分岐管７２に流れることを抑制する効果が大きくなる。

分岐管７２の流路断面積を小さくするために、分岐管７２の長さ方向全体にわたって可能な限り内径を小さくしても良いが、本実施形態では、図３に示すように、分岐管７２の一部の内径を小さくして分岐管７２の流路面積をより小さくしている。図示した例では、基端７２ａ側の肉厚を厚くして一部の内径を小さくしているが、この肉厚部分は分岐管７２のどの部分に設けられていても同様にオゾン水が分岐管７２に流れることを抑制する効果が得られる。

一方、第３電磁弁４４を閉状態とすれば、第２端７１ｂからオゾン水が導出することが規制されるので、第１端７１ａから分岐管７２にオゾン水を流すことができる。

本実施形態によれば、製氷機１は、第１端７１ａから第２端７１ｂに向けてオゾン水が流れる主管７１と、第２端７１ｂよりも下流側に配置された第３電磁弁４４と、主管７１の第１端７１ａと第２端７１ｂとの間に基端７２ａが接続され、第３電磁弁４４によってオゾン水の流れが規制された場合に、オゾン水が流れる分岐管７２と、備えている。

これによれば、製氷機１において、省スペース化を図ることができる。例えば、分岐管７２とノズル５７ａとを接続する第７配管５７を開閉するための電磁弁を省くことができるため、製氷機１の部品点数を低減できる。

また、分岐管７２の流路抵抗は、主管７１の流路抵抗より大きく設定されている。

これによれば、第３電磁弁４４によって第２端７１ｂより下流側へのオゾン水の流れが許容された場合に、分岐管７２にオゾン水が流れることを抑制することができる。

また、分岐管７２の流路断面積は、主管７１の流路断面積より小さく設定されている。

これによれば、第３電磁弁４４によって第２端７１ｂより下流側へのオゾン水の流れが許容された場合に、分岐管７２にオゾン水が流れることを、確実に抑制することができる。

また、分岐管７２は、分岐管７２の基端７２ａが接続された主管７１の部位においてオゾン水が流れる方向と、分岐管７２の基端７２ａにおいてオゾン水が流れる方向とのなす角度θが鈍角となるように形成されている。

これによれば、第３電磁弁４４によって第２端７１ｂより下流側へのオゾン水の流れが許容された場合に、分岐管７２にオゾン水が流れることを、より確実に抑制することができる。

また、主管７１は、オゾン水の流れる方向が変化するように曲げられた屈曲部７１ｃを有している。分岐管７２の基端７２ａは、屈曲部７１ｃより上流側にて、屈曲部７１ｃから所定距離Ｌだけ離れて主管７１に接続されている。

これによれば、第３電磁弁４４によって第２端７１ｂより下流側へのオゾン水の流れが許容された場合に、分岐管７２にオゾン水が流れることを、さらに確実に抑制することができる。

以上、一つまたは複数の態様に係る製氷機１について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

上述した実施形態においては、主管７１および分岐管７２にはオゾン水が流れているが、これに代えて、水が流れてもよい。この場合、オゾン水生成装置４３を非通電にする。また、主管７１および分岐管７２に洗剤などを含んだ水、あるいは例えば次亜塩素酸水のような機能水が流れるようにしてもよい。この場合、供給管４１に水に洗剤を供給する装置、あるいは機能水を供給する装置を配置してもよい。

また、上述した実施形態において、主管７１が屈曲部７１ｃを備えているが、これに代えて、主管７１が屈曲部７１ｃを備えないようにしてもよい。

また、上述した実施形態において、配管継手７０は、供給管４１に配置されているが、これに代えて、図４に示すように、第１配管５１に配管継手１７０を配置してもよい。この場合、配管継手１７０の主管１７１が、第１配管５１に配置される。さらに、配管継手１７０の分岐管１７２には、第８配管５８の第１端が接続される。さらにこの場合、第４電磁弁５８ａに代えて、第１配管５１における給水栓５１ａと配管継手１７０の間に、ノーマルクローズ型の第５電磁弁１５１ｃを配置する。

この場合、第１配管５１を介して給水部３１に水を供給したいときは、第１電磁弁５１ｂおよび第５電磁弁１５１ｃの両方を開状態にする。これにより、給水栓５１ａから配管継手１７０の主管１７１を通って、給水部３１に水を供給することができ、かつ、分岐管１７２から第８配管５８に水が流れることを抑制することができる。一方、第８配管５８に水を供給したときは、第１電磁弁５１ｂを閉状態にして、第５電磁弁１５１ｃを開状態にする。これにより、第１電磁弁５１ｂから下流側への水の供給が規制されるため、分岐管１７２から第８配管５８に水が流れる。

このように配管継手１７０を配置することで、第８配管５８に第４電磁弁５８ａを配置する代わりに第５電磁弁１５１ｃを第１配管５１に配置することができる。よって、製氷機１内のレイアウトの自由度が向上するため、例えばシュータ２６周りの省スペース化を図ることができる。

また、上述した実施形態において、製氷機１が配管継手７０を備えているが、これに代えて、製氷機１が配管継手７０を備えないようにしてもよい。この場合、供給管４１が主管７１に相当し、第７配管５７が分岐管７２に相当する。具体的には、供給管４１から第７配管５７が分岐するように、供給管４１と第７配管５７とが一体的に形成される。

また、本開示の要旨を逸脱しない範囲において、主管７１に対する分岐管７２の接続位置や、主管７１および分岐管７２においてオゾン水が流れる方向を変更してもよい。

本発明は、製氷機に広く利用可能である。

１製氷機
１０冷媒サイクル部
２０製氷部
３０貯水タンク
４０オゾン水生成部
４１供給管
４３オゾン水生成装置
４４第３電磁弁（バルブ）
５７第７配管
７０配管継手
７１主管
７１ａ第１端
７１ｂ第２端
７１ｃ屈曲部
７２分岐管
７２ａ基端
Ｌ所定距離
θ 角度

Claims

タンク部と、
前記タンク部からポンプにより水が供給されるオゾン水生成装置と、
前記オゾン水生成装置から導出されたオゾン水を、バルブを介して前記タンク部に供給する主管と、
前記オゾン水生成装置と前記バルブとの間に基端が接続され、前記主管から、ホッパに貯留された氷を放出する放出口の周辺部に向けてオゾン水を噴出するノズルへと接続される分岐管と、を備え、
前記バルブが開状態の場合に、前記オゾン水生成装置で生成されたオゾン水が前記主管を介して前記タンク部へ導出され、
前記バルブが閉状態の場合に、前記オゾン水が前記分岐管を介して前記ノズルへ導出される、製氷機。
前記分岐管の流路抵抗は、前記主管の流路抵抗より大きく設定されている、請求項１に記載の製氷機。
前記分岐管の流路断面積は、前記主管の流路断面積より小さく設定されている、請求項２に記載の製氷機。
前記分岐管が接続された前記主管の部位において前記主管が前記タンク部へと向かう方向と、前記分岐管から前記ノズルへと向かう方向とのなす角度が鈍角となるように形成されている、請求項１から３の何れか１項に記載の製氷機。