JPH0442685Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、オーガ式製氷機に関し、更に詳し
くは、製氷水を冷凍ケーシング１０内壁面で氷結
させ、この氷をオーガにより削り取り押圧頭で圧
縮して得た圧縮氷を、氷放出路を経て貯氷庫内に
放出貯留するオーガ式製氷機において、前記貯氷
庫内に貯留される圧縮氷の融解水により希釈した
製氷水を、冷凍ケーシング内に供給することによ
り、製氷時における不純物の析出を低下させて、
常に最良の状態で製氷運転をなし得るようにした
手段に関するものである。

従来技術 円筒状の冷凍ケーシングの内壁面に薄氷を氷結
させ、この薄氷をオーガにより削り取りつつ上方
に移送し、得られた溥片状の氷を圧縮した後、所
定寸法に切断して圧縮氷を製造し、この圧縮氷を
貯氷庫内に貯留するよう構成したオーガ式製氷機
が、例えば魚介類の冷凍保存関係等で好適に使用
されている。

このオーガ式製氷機の概略を説明すると、第４
図に示す如く、円筒状の冷凍ケーシング１０の外
周に、冷凍系（図示せず）に連通する蒸発器１２
が密着的に巻回され、製氷運転時に冷媒をこれに
循環させることにより、該ケーシングを強制冷却
するようになつている。冷凍ケーシング１０の内
部にはオーガ１４が内挿され、その軸１６は該ケ
ーシングの上下両端に配設した軸受１８，１８に
回転自在に支持されている。このオーガ１４に
は、冷凍ケーシング１０の内径より僅かに小さい
外径の削切刃１４ａが円筒螺旋状に形成され、該
ケーシングの内壁面に後述の如く氷結する薄氷
を、前記削切刃１４ａで削り取りつつ上方に移送
するようになつている。

冷凍ケーシング１０の上部には、前記オーガ１
４の軸受１８を兼ねる押圧頭２０が配設され、オ
ーガ１４により掻き削られて移送される薄片状の
氷を、該押圧頭２０により圧縮して圧縮氷を成形
する。押圧頭２０で成形される圧縮氷は、その押
圧頭２０の上部に配設したカツタ２２により所定
寸法に切断される。

図示の製氷機構部２４の頂部には、隣接配置し
た貯氷庫２６に連通する氷放出路２８が配設さ
れ、製氷機構部２４で製造された多数の圧縮氷
を、この氷放出路２８を介して貯氷庫２６内に放
出するようになつている。貯氷庫２６の底部には
排水管２７が設けられ、貯氷庫２６内に貯留され
る圧縮氷が経時的に融解して生ずる水を排出し得
るようにしてある。

前記冷凍ケーシング１０の下部には、該ケーシ
ングに製氷水を供給する管体３０が連通接続さ
れ、この供給管３０の他端部は図示のフロートタ
ンク３２に連通している。このフロートタンク３
２には、外部水道系に接続する給水管３４が配設
され、該タンク内に配設したフロートスイツチ３
６により前記給水管３４に介挿した給水弁３８の
開閉を制御して、該フロートタンク３２内に貯留
される製氷水の水位を一定に保つようになつてい
る。なお冷凍ケーシング１０の下部には、排水弁
４０を介して排水管４２が連通接続され、この排
水弁４０を手動操作で開放することにより、冷凍
ケーシング１０およびフロートタンク３２中に貯
留される製氷水を全て排出し得るようにしてあ
る。

このように構成したオーガ式製氷機において、
給水管３４からフロートタンク３２に製氷水を供
給し、このフロートタンク３２に配設したフロー
トスイツチ３６の上限スイツチ３６ａまで水位が
上昇すると、給水弁３８が閉成して製氷水の供給
は停止される。ここで製氷運転が開始されると、
冷凍ケーシング１０は蒸発器１２内を循環する冷
媒と熱交換を行なつて冷却され、前記フロートタ
ンク３２から冷凍ケーシング１０に供給される製
氷水は、ケーシング内壁面から徐々に氷結を始
め、層状の薄氷が形成される。冷凍ケーシング１
０の内部に設けた前記オーガ１４が回転駆動され
ると、該オーガ１４の削切刃１４ａにより薄氷が
削り取られつつ上方に移送される。この薄片状の
氷は、冷凍ケーシング１０の上部に配設した押圧
頭２０により圧縮されて連続的な圧縮氷に成形さ
れる。更に、この圧縮氷はカツタ１８により切断
されて、所定寸法の圧縮氷となつて氷放出路２８
に押し出され、氷放出路２８から貯氷庫２６内に
放出される。

前述した製氷運転が継続して行なわれると、フ
ロートタンク３２中の製氷水の水位が低下し、そ
の水位が下部スイツチ３６ｂの位置まで到来する
と、前記給水管３４に配設した給水弁３８を開放
し、フロートタンク３２内に製氷水を補給する。
そして製氷水の水位が前記上限スイツチ３６ａま
で上昇すると、給水弁３８を閉成して、フロート
タンク３２内の製氷水の水位を一定に保つ。

考案が解決しようとする問題点 一般に水を氷結させると、その氷結時に水中に
含まれるライム（石灰CaO）やシリカ（珪酸
SiO₂）等の不純物が分離されて、極めて純粋な
氷を製造し得ることが知られている。従つて前述
した構成に係るオーガ式製氷機では、その意味で
純粋な氷を製造することができるものである。し
かしその反面、水から分離されて析出する不純物
は冷凍ケーシング１０内に残留することになり、
未氷結水中に含まれる不純物の濃度は製氷運転の
進行に伴ない高くなり、遂には製氷水として適さ
なくなる問題があつた。そこで一定時間毎に製氷
運転を停止し、前記排水弁４０を手動操作で開放
して、不純物の濃縮された製氷水を排出し、新た
な製氷水を供給することによりこれに対処してい
る。

しかし製氷水を排出しても、冷凍ケーシング１
０内に析出した不純物が高濃度で残留し、この不
純物が、冷凍ケーシング１０の内壁やオーガ１４
その他オーガ軸１６や軸受１８に付着し経時的に
堆積する重大な欠点があつた。すなわちこれに伴
い、以下の如き問題を派生している。

冷凍ケーシング１０の内壁に付着した不純物
は、冷凍ケーシング１０における熱伝導率の低
下を来たし、製氷能力を低下させる。

オーガ軸１６や軸受１８等の回転摺擦部に付
着した不純物は、当該軸１６や軸受１８を摩耗
させ、部品寿命を短くすると共に、故障の原因
となつている。

オーガ１４により削り取られつつ移送される
薄片状の氷に不純物結晶が混入する事態を招来
し、圧縮氷の品質を低下させる。

考案の目的 この考案は、前述した諸種の欠点に鑑み、これ
を好適に解決するべく提案されたものであつて、
不純物が混入している程度の低い製氷水を供給し
て、製氷中に析出される不純物の量を低下させる
手段を提供することを目的とする。また本考案の
別の目的は、定期的に製氷水を排出するようにし
て、不純物が冷凍ケーシング内で付着・堆積する
のを有効に防止する手段を提供することを目的と
する。

問題点を解決するための手段 前述の問題点を克服し、所期の目的を好適に達
成するため本考案は、円筒状の冷凍ケーシングの
外周に冷凍系に接続する蒸発器を密着的に巻回
し、この冷凍ケーシングの内部に回転自在に配設
したオーガにより、該ケーシングの内壁面に氷結
した薄氷を削り取りながら上方に移送し、削り取
つた氷を氷放出路を介して貯氷庫内に放出するよ
うにしたオーガ式製氷機において、前記貯氷庫の
下方に水切り部を配設してその底部に貯水タンク
を画成し、該貯水タンク中に前記水切り部を介し
て滴下する融解水を含む製氷水を、ポンプを介し
て前記冷凍ケーシングおよび該ケーシングに隣接
配置したフロートタンクに供給するよう構成した
ことを特徴とする。

実施例 次に本考案に係るオーガ式製氷機につき、好適
な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下
説明する。なお製氷機構自体は、第４図に示す従
来技術に係るオーガ式製氷機のものと同一である
ので、その詳細説明は省略する。

先ず本考案が提案されるに至つた動機から説明
すれば、前述した如く製氷運転が進行すると製氷
水に含まれる不純物の濃度が高くなり、この濃度
が一定値以上の飽和状態に達すると、製氷水とし
ての使用に適さなくなる。そして製氷水に含まれ
る不純物の濃度は、製氷水の電気伝導度比に比例
することが知られている。すなわち第２図のグラ
フは、製氷水を交換することなく製氷運転を継続
した場合において、冷凍ケーシング１０の上部、
中部および下部の夫々の部位での製氷水の電気伝
導度比（製氷運転前の製氷水の電気伝導度を１と
した場合）が、経時的に高くなることを示してい
る。この図から判明する如く、製氷運転が継続し
ても、ｔ時間後には電気伝導度比が変化しなくな
る。これは製氷水に含まれる不純物の濃度が飽和
したことを示し、この時点では製氷水として適さ
なくなつているものである。そこで本考案では、
冷凍ケーシング１０内に、予め不純物の濃度の低
い製氷水を供給することに前記問題点の解決を見
出したものであり、更には製氷運転を開始してか
らｔ時間経過する前に、不純物の濃度の低い製氷
水を冷凍ケーシング１０内に供給して攪拌した
後、この製氷水を全て排出し、冷凍ケーシング１
０内に不純物が残留することを防止するようにし
たものである。

第１図は、本考案に係るオーガ式製氷機の概略
構成を示す縦断面図であつて、貯氷庫２６の下部
に、例えば多数の孔４４ａを穿設した水切り部４
４が配設され、この水切り部４４の下方の底部に
貯水タンク４６が画成されている。貯水タンク４
６には、外部水道系に接続する給水管３４が臨ん
で開口し、この給水管３４から貯水タンク４６に
製氷水が供給される。また貯水タンク４６内に
は、上限スイツチ５６ａおよび下限スイツチ５６
ｂを有する第１フロートスイツチ５６（後述の制
御回路では、FS₁で示す）が配設され、前記給水
管３４に介挿した給水弁３８（後述の制御回路で
は、WV₁で示す）の開閉を制御して、該タンク
４６内に貯留される製氷水の水位を、上限スイツ
チ５６ａと下限スイツチ５６ｂとの間に保つよう
に機能している。なお後述する貯氷庫２６から滴
下する圧縮氷の融解水により製氷水の水位が一定
水位以上に上昇することがないよう、前記貯水タ
ンク４６には、オーバーフロー管５８が配設さ
れ、余剰の製氷水をタンク４６外に排出するよう
になつている。また開閉弁６０を備えた排水管２
７が、貯水タンク４６の底部に連通接続されてい
る。

貯氷庫２６に貯留された圧縮氷は次第に融解し
て水を生ずるが、この水は水切り部４４の孔４４
ａを介して貯水タンク４６に滴下し、該貯水タン
ク４６内に貯留される製氷水と混合される。貯氷
庫２６中の圧縮氷は、前述のように純粋な水から
成つているので、この圧縮氷の融解水を製氷水に
混合稀釈することにより、混合された製氷水に含
まれる不純物の濃度は低下する。

次に貯水タンク４６の側部に連通した吸入パイ
プ５０は、ポンプ４８および逆止弁５４を介して
供給管３０に接続され、製氷水を前記ポンプ４８
により吸引し、冷凍ケーシング１０中に圧送する
ようになつている。この供給管３０から分岐した
管体５２はフロートタンク３２に連通接続され、
このフロートタンク３２内には、上限スイツチ３
６ａおよび下限スイツチ３６ｂからなる第２フロ
ートスイツチ３６（後述の制御回路では、FS₂で
示す）が配設されている。この第２フロートスイ
ツチ３６は、フロートタンク３２中に貯留される
製氷水の水位（すなわち冷凍ケーシング１０内に
供給される製氷水の量）が、上限スイツチ３６ａ
と下限スイツチ３６ｂとの間に保たれるよう、前
記ポンプ４８の起動と停止とを制御する。なお排
水管４２に配設した排水弁４０（後述の制御回路
では、WV₂で示す）の開閉を後述する電気制御
回路により制御することにより、冷凍ケーシング
１０およびフロートタンク３２中に貯留される製
氷水を定期的に排出可能である。

第３図は、本考案に係るオーガ式製氷機の製氷
水の供給・停止および排出を制御するための電気
制御回路の一例を示すものである。この回路図に
おいて、Ｒ相、Ｔ相は制御電源母線、WV₂は排
水弁、WV₂は排水弁、FS₁は第１フロートスイツ
チ、FS₂は第２フロートスイツチ、Ｍはポンプモ
ータ、TMはタイマを夫々示す。リレーＸ１は、
これと協働する常開接点１ａ−１，１ａ−２，１
ａ−３および常閉接点１ｂを備え、またリレーＸ
２は、これと協働する常開接点２ａおよび常閉接
点２ｂを備えている。前記第１フロートスイツチ
FS₁並びに第２フロートスイツチFS₂は、夫々上
限スイツチ５６ａ，３６ａおよび下限スイツチ５
６ｂ，３６ｂを対応的に備えている。

また前述したように、製氷運転を開始してから
ｔ時間経過した時点で、製氷水に含まれる不純物
が飽和状態となることが一般に判明している。更
にｔ時間経過した後に、冷凍ケーシング１０およ
びフロートタンク３２中に残留している製氷水を
全て機外に排出するに要する時間も実験的に知り
得る（仮にｚ時間とする）。すなわち、タイマ
TMに通電が開始されてからｔ時間経過すると、
タイマ接点ａ−ｃが開放してタイマ接点ａ−ｂに
切り換わり、その後ｚ時間経過すると、再びタイ
マ接点ａ−ｃに切り換わる動作を繰り返すよう設
定されている。

次に、前述した構成に係るオーガ式製氷機の作
用につき説明する。図示しない電源を投入する
と、先ず給水弁WV₁が開放して貯水タンク４６
への給水を開始する。貯水タンク４６に配設した
第１フロートスイツチFS₁の上限スイツチ５６ａ
まで製氷水が供給されると、該スイツチ５６ａが
閉成し、リレーＸ１が励磁され、これと協働する
常閉接点１ｂが開放される。これにより給水弁
WV₁が閉成して、給水を停止する。また同時に
リレーＸ１の常開接点１ａ−１，１ａ−２，１ａ
−３は閉成するので、タイマTMへの通電が開始
される。しかし該タイマTMは、通電開始からｔ
時間を経過していないので、そのタイマ接点は
「ａ−ｃ」側に切り換わつたままである。このた
めリレーＸ１の常開接点１ａ−３とリレーＸ２の
常閉接点２ｂとを介してポンプモータＭに通電さ
れ、ポンプ４８を付勢して冷凍ケーシング１０お
よびフロートタンク３２内への給水を開始する。
なお排水弁WV₂は、タイマ接点「ａ−ｂ」側に
未だ切り換わつていないから、この時点では閉成
している ポンプモータＭの起動により貯水タンク４６内
の製氷水の水位が低下し、この水位が第１フロー
トスイツチFS₁の上限スイツチ５６ａよりも低下
すると、該スイツチ５６ａは開放する。ここで前
記第１フロートスイツチFS₁の下限スイツチ５６
ｂは、製氷水が該スイツチ５６ｂより上昇した時
点で閉成している。従つてリレーＸ１は、その常
開接点１ａ−１が閉成されているので、自己保持
されて当該リレーＸ１の各接点の動作は変わら
ず、ポンプモータＭは引続いて駆動される。

前記ポンプモータＭによりフロートタンク３２
内に製氷水が供給され、該タンク３２での水位が
上昇すると、第２フロートスイツチFS₂の下限ス
イツチ３６ｂが閉成し、更に水位が上昇すると上
限スイツチ３６ａが閉成する。このためリレーＸ
２が励磁され、これと協働する常閉接点２ｂが開
放してポンプモータＭが停止する。

冷凍ケーシング１０内に供給された製氷水は、
該冷凍ケーシング１０の内壁に層状に氷結し、こ
の薄氷をオーガ１４の削切刃１４ａで掻き削りつ
つ上方に移送される。そしてこの薄片状の氷は、
前述した如く、押圧頭１６に穿設した通路を通過
する際に強制的に圧縮されて、柱状の圧縮氷が成
形される。押圧頭１６から連続的に押し出された
柱状氷は、カツタ１８により切断されて、所要寸
法の圧縮氷とされた後、氷放出口２８を介して貯
氷庫２６内に放出される。貯氷庫２６内に貯留さ
れた圧縮氷は、経時的に融解し、この融解水が、
貯氷庫２６の底部に配設した水切り部４４から貯
水タンク４６に滴下して、貯水タンク４６に貯留
されている製氷水と混合される。従つて冷凍ケー
シング１０およびフロートタンク３２に供給され
る製氷水は、純粋な滴下水により稀釈されて相対
的に不純物濃度が低下しており、良質な水による
製氷運転が達成される。

以上のような製氷運転を継続すると、フロート
タンク３２内の水位が減少し、この水位が第２フ
ロートスイツチFS₂の上限スイツチ３６ａより低
下すると、該スイツチ３６ａが開放する。このと
きリレーＸ２の常開接点２ａおよび第２フロート
スイツチFS₂の下限スイツチ３６ｂは、何れも閉
成しているのでリレーＸ２が自己保持される。従
つてポンプモータＭは引続いて停止している。更
にフロートタンク３２内の水位が下限スイツチ３
６ｂより低下すると、該スイツチ３６ｂが開放し
てリレーＸ２が滅勢され、再びポンプモータＭが
起動してフロートタンク３２内への製氷水供給を
開始する。

前述した如く、貯水タンク４６に貯留される製
氷水は圧縮氷の融解水により、その不純物の濃度
が低下しているので、冷凍ケーシング１０内に残
つている不純物の濃度の高い製氷水と混合され
て、全体として不純物の濃度が低下しており、ま
た製氷水がポンプモータＭにより強制的に冷凍ケ
ーシング１０内に供給されることにより、当該製
氷水は冷凍ケーシング１０内で攪拌されて、冷凍
ケーシング１０の内壁やオーガ等に付着する不純
物を取除く働きをする。

また第２図のグラフから判明するように、冷凍
ケーシング１０の上部に至る程、製氷水の純度は
低下しており、しかも氷は該ケーシング１０の上
部から先に移送されて行く。このため不純物が氷
に付着する割合も高かつたが、本考案では製氷水
は冷凍ケーシング１０内で攪拌される結果とし
て、不純物濃度が均一化されるものである。

次に前記タイマTMがｔ時間経過するとタイマ
接点がａ−ｂ側に切り換り、ポンプモータＭを停
止すると共に、前述の排水弁WV₂を開放して、
冷凍ケーシング１０およびフロートタンク３２中
に存在する製氷水を全て排出する。そしてタイマ
接点ａ−ｂ側に切り換わつた後に、ｚ時間経過す
ると、タイマ接点がａ−ｃ側に切り換つて排水弁
WV₂を再び閉成すると共に、ポンプモータＭが
再起動して、冷凍ケーシング１０およびフロート
タンク３２に製氷水を供給する。前記貯水タンク
４６から製氷水を供給することにより、該貯水タ
ンク４６内の製氷水の水位が第１フロートスイツ
チ５６の下限スイツチ５６ｂよりも低下すると、
該スイツチ５６ｂが開放してリレーＸ１が滅勢さ
れる。これによりリレーＸ１の常開接点１ａ−
１，１ａ−２，１ａ−３が開放して、タイマTM
の通電を解除すると共に、ポンプモータＭを停止
する。またリレーＸ１の常閉接点１ｂが閉成し、
給水弁WV₁を開放して、貯水タンク４６に製氷
水を供給する。

以上の如く製氷運転を開始してからｔ時間経過
する前に、冷凍ケーシング１０内に不純物の濃度
の低い製氷水を供給して攪拌し、冷凍ケーシング
１０内に貯留される製氷水の不純物の濃度を低下
させる。そして製氷運転を開始してからｔ時間経
過後に、冷凍ケーシング１０内の製氷水を全て排
出することにより、当該冷凍ケーシング１０内に
不純物が残留することがないようにする。

考案の効果 以上説明した如く、本考案に係るオーガ式製氷
機によれば、圧縮氷が融解した水により稀釈した
製氷水を冷凍ケーシング内に供給して製氷を行な
うことを基礎とし、これにより良好な製氷運転を
行なうことが可能となつた。また融解水により稀
釈した製氷水を冷凍ケーシング内に供給し、攪拌
して排出することにより、該冷凍ケーシング内に
残留する不純物を洗い流し、製氷運転を継続して
も冷凍ケーシング内に不純物が付着・堆積するこ
とも防止し得るものである。また製氷水は、冷凍
ケーシング内で攪拌されるから、その結果として
不純物の濃度が均一化される。

これにより冷凍ケーシングの熱伝導率の低下に
よる製氷能力の減少を防止すると共に、オーガの
軸や軸受が摩耗することがなく、機械寿命を長く
することができる。また圧縮氷中への不純物の混
入を防ぎ、常に良質の圧縮氷を製造することがで
きる。更に、製氷水に圧縮氷の融解水を混合する
ことにより、該製氷水全体の水温が低下して製氷
時間を短縮させ、製氷能力を向上させることがで
きる等の副次的な効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係るオーガ式製氷機の好適な実
施例を示すものであつて、第１図は本考案に係る
オーガ式製氷機の概略構成を示す縦断面図、第２
図は製氷運転継続中での冷凍ケーシング内の上
部、中部および下部での製氷水の電気伝導度比を
示すグラフ図、第３図は本考案に使用される電気
制御回路の一例を示す回路図、第４図は従来技術
に係るオーガ式製氷機の概略構成を示す縦断面図
である。 １０……冷凍ケーシング、１２……蒸発器、１
４……オーガ、２０……押圧頭、２６……貯氷
庫、２８……氷放出路、４４……水切り部、４６
……貯水タンク、４８……ポンプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 〔１〕 円筒状の冷凍ケーシング１０の外周に冷
   凍系に接続する蒸発器１２を密着的に巻回し、
   この冷凍ケーシング１０の内部に回転自在に配
   設したオーガ１４により、該ケーシングの内壁
   面に氷結した薄氷を削り取りながら上方に移送
   し、削り取つた氷を氷放出路２８を介して貯氷
   庫２６内に放出するようにしたオーガ式製氷機
   において、 前記貯氷庫２６の下方に水切り部４４を配設
   してその底部に貯水タンク４６を画成し、 該貯水タンク４６中に前記水切り部４４を介
   して滴下する融解水を含む製氷水を、ポンプ４
   ８を介して前記冷凍ケーシング１０および該ケ
   ーシング１０に隣接配置したフロートタンク３
   ２に供給するよう構成した ことを特徴とするオーガ式製氷機。 〔２〕 製氷運転を開始してから所定時限を経過
   したことを条件として、前記冷凍ケーシング１
   ０およびフロートタンク３２に供給した製氷水
   を排出するよう構成したことを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載のオーガ式製氷
   機。