JPH05240542A

JPH05240542A - 製氷装置

Info

Publication number: JPH05240542A
Application number: JP4339021A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Naruse; 信隆成瀬
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 1993-09-17
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPH0760041B2

Abstract

(57)【要約】【目的】氷取出口を可及的に上方に配置可能であり、
かつ軸受部の損傷や製氷水循環系の氷結閉塞や露の滴下
のない製氷装置を提供する。【構成】製氷装置は、内周面１６ｃに製氷面と螺旋案
内レール１６ａとが形成されると共に外周面１６ｄに蒸
発器２３が設けられた上端開放の製氷筒１６、及び外周
面に仕切羽根を備えた回転中空円筒１５を含む駆動・仕
切装置１２を有する。回転中空円筒の上部には製氷水戻
し溢流穴１５ｂが形成され、また、その底面には、製氷
筒１６の底面の製氷水循環穴１７ｄに対向して製氷水戻
し排出穴１５ａが形成され、該回転中空円筒の内部が製
氷水の戻り通路となる。回転中空円筒１５を回転させる
と、氷は、製氷筒１６の螺旋案内レール１６ａに案内さ
れて上昇し、開口した製氷筒１６の上部から回収され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オーガ式ではないが氷
を上方から回収可能な新規な方式の製氷装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、種々の方式の製氷機構を内蔵した
製氷機が知られており、最も代表的なものとしては、例
えば、特公昭４６ー１０２６５号公報に開示されている
ように、底部が開口した立法体のセル中に製氷水を下方
から噴水供給して角氷を製造し、前記セルから下方に角
氷を落下させて回収する噴水式製氷機構や、実公昭４７
ー２６１４号公報に開示されているように、平らな板上
で製氷水を流下させて板氷を生成した後、該板氷を縦横
にヒータでカットして角氷を製造し、下方に落下させる
カット式製氷機構が公知にされている。また、シリンダ
の内面に生成した氷層をオーガスクリューで掻き取って
フレーク状の氷片とし、該氷片を圧縮し固い氷とするオ
ーガ式製氷機構も例えば特公昭５６ー４０２５９号公報
に開示されているように公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した噴水
式製氷機構及びカット式製氷機構では、製造された氷は
下方にしか取り出すことができず、貯氷部が必然的に製
氷機構の下方に配置されることになる。そのため、貯氷
部の氷取出口は取り出し作業に不利な下方位置に設けら
れることになり、これは、貯氷部の下部からの氷放出位
置を少しでも高く設計したい自動販売機用の場合、特に
問題であった。

【０００４】また、オーガ式製氷機構では、掻き取った
フレーク状の氷を上方へ送って圧縮し、排出するため上
述した方式の製氷機構の問題を解決することはできる
が、氷片の圧縮工程において大きな力を必要とする。そ
のため、オーガスクリューの軸受部に大きな負荷が掛か
るので、また、軸受部は水の通路中に設けられているこ
とから水中に含まれたシリカ、カルシウム等の不純物が
沈積して軸受部に侵入するので、軸受部の寿命が著しく
短いだけでなく、点検、保守、補修に高コストを要する
という問題があった。更に、製氷筒への製氷水の供給管
路や循環管路は、蒸発器で冷却される製氷筒を貫通して
に直結する必要があるため、氷結により閉塞したり、露
が生じて滴下するという問題があった。従って、本発明
の目的は、氷取出口を可及的に上方に配置可能であり、
かつ軸受部の損傷や製氷水循環系の氷結閉塞や露の滴下
のない製氷装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明による製氷装置は、鉛直円筒部材から構成さ
れ内周面に製氷面と螺旋案内レールとが形成されると共
に外周面に蒸発器が設けられた上端開放の製氷筒、及び
該製氷筒内に同軸状に配設されると共に外周面に放射状
仕切羽根を備えた回転中空円筒を含む駆動・仕切装置を
有する。回転中空円筒の上部には製氷水戻し溢流穴が形
成され、また、その底面には、製氷筒の底面の製氷水循
環穴に対向して製氷水戻し排出穴が形成され、該回転中
空円筒の内部が製氷水の戻り通路となる。

【０００６】

【作用】製氷運転時には、製氷筒の底面から流入した製
氷水は、その外周面の蒸発器によって冷却され、製氷面
で氷結し成長する。氷にならない製氷水は、駆動・仕切
装置の回転中空円筒の製氷水戻し溢流穴からその中へ入
り、底面の製氷水戻し排出穴から製氷筒の底部の外に出
て、更に製氷筒内へ循環する。製氷水の循環を繰り返し
ている間に、氷が所定の大きさになれば、製氷水を排出
し、蒸発器へ導入したホットガスにより、氷と製氷筒と
の結着を解放し、回転中空円筒を回転させる。氷は、製
氷筒内面の螺旋案内レールに案内されて上昇し、開口し
た製氷筒の上部から回収される。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の好適な実施例について添付図
面を参照して詳細に説明するが、図中、同一符号は同一
又は対応部分を示すものとする。図１は本発明による製
氷装置１の縦断面図を示しており、製氷装置１は、後述
するように内周面１６ｃに氷層が生成される鉛直円筒形
の製氷筒１６を備え、上部に水平フランジ部１６ｂを有
する製氷筒１６の外周面１６ｄには、周知の方法で冷媒
を流通させる蒸発器２３が巻装されている。また、蒸発
器２３は断熱材１９で囲繞されている。製氷筒１６の開
放した上端部には、好ましくは直径方向に対峙して対称
的に、氷粒２０ａ（図５）を放出するための適宜の大き
さの矩形状の開口部もしくは切欠き２２が設けられてお
り、採氷もしくは除氷時には、２つの該開口部２２より
氷２０ａ（図５）が放出され、２つの開口部２２に連通
するシュート２１により図示しない貯氷部に案内される
ようになつている。製氷筒１６の内周面１６ｃには後述
するように作用する案内部（螺旋案内レール）１６ａが
設けられている。好適な実施例においては、案内部１６
ａは所定のピツチ、刻み角及び半径方向高さを有する２
条の螺旋レールの形態であり、各螺旋レールの上端は対
応する開口部２２の位置で終わっている。

【０００８】製氷筒１６の下部には、蓋体１８で下方か
ら気密に封止されたヘッダー１７がねじのような適宜の
手段で液密に取着されている。ヘッダー１７の内部には
環状の仕切板１７ｆが設けられており、該仕切板１７ｆ
が蓋体１８と協働して、製氷水のための外側の環状入口
室１７ａと内側の円形出口室１７ｂとを画成している。
入口室１７ａは、後述する循環ポンプの吐き出し側に接
続される吐出管１８ｂと、製氷筒１６内に製氷水を吐き
出す吐出口１７ｃとを有し、出口室１７ｂは、前記ポン
プの吸い込み側に接続される吸込管１８ａと、後述する
駆動・仕切装置１２の内部から製氷水を吸い込む吸込口
（製氷水循環穴）１７ｄとを有する。また、ヘッダー１
７の頂部中央には凹状の軸受部１７ｅが形成されてい
る。

【０００９】上述した製氷筒１６内には、その案内部１
６ａに接触しないように、駆動・仕切装置１２がヘッダ
ー１７の軸受部１７ｅによって同軸状に位置決めされ配
置される。図１及び図３から諒解されるように、駆動・
仕切装置１２は主に、円筒形の垂直胴部（回転中空円
筒）１５と、該胴部１５の上端に設けられた押出しヘッ
ド１３と、該胴部１５の外周面から放射状に延びる複数
（実施例では１２枚）の垂直な仕切羽根１４とから構成
されている。押出しヘッド１３は、胴部１５から垂直上
方に延びる実質的に円筒形の案内部１３ｂと、この案内
部１３ｂの上端から半径方向外方に広がる逆切頭円錐形
の押出し部１３ａと、案内部１３ｂの底から該案内部１
３ｂ及び押出し部１３ａの内部を通って上方に延びる軸
部１３ｃとから一体的に形成するのが好適である。図１
から諒解されるように、軸部１３ｃには減速モータ１１
が結合可能であり、駆動・仕切装置１２は減速モータ１
１により後述する態様で駆動される。

【００１０】胴部１５は中空に形成され、内部に空洞部
１５ｃを画成しているが、これは後述するように製氷水
の戻り通路として利用される。この胴部１５には、前述
した羽根１４の他に、吐出口１７ｃを経て製氷筒１６内
に供給されたが凍結しなかった製氷水を空洞部１５ｃ内
に導入するための複数の戻し溢流穴１５ｂが胴部１５の
上部周縁に、また、このように空洞部１５ｃ内に導入さ
れた製氷水を出口室１７ｂに戻すための複数の戻し排出
穴１５ａが胴部１５の底部に設けられている。また、胴
部１５の底部下面中央からは凸部１５ｄが下方に突出
し、前述した凹状の軸受部１７ｅに嵌合している。凸部
１５ｄの軸方向寸法は、吐出口１７ｃから吸込口１７ｄ
へ多量の水がショートサーキットするのを防止すべく、
胴部１５の底部下面がヘッダー１７の上面に接触しない
範囲で該上面に可及的に接近するように選択されてい
る。

【００１１】氷粒２０ａの寸法は、案内部、即ち螺旋レ
ール１６ａ及び羽根１４の相互のピッチ関係で決定さ
れ、螺旋レール１６ａの上部終端と、該終端から上方に
延びる仮想上の線が押出し部１３ｂの外面に当たる位
置、即ち押出し部１３ｂに氷２０が上昇して当接する位
置との間の距離は、螺旋レール１６ａのピッチに近似的
に等しく設計されている。従って、氷が押しあげられて
押出しヘッド１３ａに当たり始めると、氷が螺旋レール
１６ａの跡の溝が付いている位置で折断され、個々の氷
粒２０ａとなる。この氷粒２０ａとなる位置に開口部２
２が形成されており、シュート２１から氷粒２０ａは図
示しない貯氷部に回収される。

【００１２】次に、以上のような構成を有する本発明の
製氷装置の作動について、図７の冷媒及び製氷水の系統
図も参照して説明する。図７において、製氷水タンク８
内に設けられた例えばフロートバルブ９のような水位制
御装置は、給水管９ａに接続されていて、製氷水タンク
８内の水位が所定レベル以下に低下すると製氷水タンク
８に製氷水を供給し、常に所定水位を維持するように作
動する。次に、電源を投入すると、周知のように圧縮機
２、ファンモータ４が運転され、製氷装置の冷凍運転が
開始される。これに伴って製氷水循環ポンプＰのポンプ
モータ７も運転される。ポンプモータ７の運転によっ
て、製氷水タンク８内の製氷水は、接続管１０及び吐出
管１８ｂを介して入口室１７ａに送られ、ヘッダー１７
に設けられた吐出口１７ｃから出て、製氷筒内周面１６
ｃ、羽根１４の両側面及び胴部１５の外周面によって画
成された縦方向に延びる複数の柱状空間部２９の各々へ
供給される。空間部２９からオーバーフローした製氷水
は、胴部１５の上部周縁に設けられた戻し溢流穴１５ｂ
から空洞部１５ｃ内に落下し、底部の戻し排出穴１５ａ
とヘッダー１７の吸込口１７ｄとを経て出口室１７ｂに
入り、ここから吸込管１８ａを介して製氷水循環ポンプ
Ｐの吸い込み側に戻る。このようにして製氷水は閉じた
水回路を循環する。

【００１３】一方、このように循環する製氷水の温度
は、圧縮機２の運転に伴って冷媒が凝縮器３及び膨張弁
５を介して蒸発器２３に送られ、該蒸発器２３及び延い
ては製氷筒１６が冷却されることにより、徐々に低下す
る。そして、製氷筒１６の内周面１６ｃには氷層が形成
されて徐々に成長し、各空間部２９内に純度の高い柱状
の氷２０が形成される。氷の成長が所定の程度まで進む
と、その状態が例えば感温式、タイマ式等のような公知
の製氷完了検知手段（図示せず）により製氷完了として
検知され、ポンプモータ７及びファンモータ４が公知の
態様で停止されると共に、ホットガス弁６が開弁され
る。これにより、製氷装置１は除氷工程に入り、圧縮機
２からの高温高圧のホットガスが蒸発器２３に直送され
るため、製氷筒１６の加熱が開始される。その結果、製
氷筒１６の内周面１６ｃに形成された氷２０は、この内
周面１６ｃとの接触部分が融解し、容易に採氷可能な状
態となる。

【００１４】この状態は、図示しない除氷タイマ又は蒸
発器２３の冷媒出口側に設けられた図示しない温度検知
装置により検知され、同検知によって減速モータ１１が
起動される。そのため駆動・仕切装置１２が回転し、そ
の羽根１４によって氷２０も回転方向もしくは水平方向
の力を受ける。しかし、製氷筒１６の内周面１６ｃには
案内部１６ａが形成されているため、しかも、案内部１
６ａの高さまでは氷２０が融解していないため、水平方
向の力は垂直方向上向きの力となり、氷２０は全体的に
上方に押しあげられ、押出しヘッド１３に向かって進
む。その結果、氷２０の上端が押出しヘッド１３に当た
り、同押出しヘッド１３の形状に従って半径方向の外方
に押し出される。この時、氷２０は、垂直方向に関して
は大部分が羽根１４によって仕切られ実質的に柱状にな
っているので、また、横方向に関しては案内部１６ａの
跡の溝が付いているため、この溝が柱状の氷の破断開始
部となるので、容易に個々の氷２０ａ（図５参照）に破
断することができる。このようにして氷２０が全量採氷
される所定時間を経過すると図示しない例えばタイマー
により減速モータ１１の停止が行なわれ、再び製氷運転
に入る。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、本発明による製氷装置に
よれば、氷は製氷筒の上部から取り出されるので、氷を
利用し易く、また、駆動・仕切装置は、製氷筒の製氷面
との氷結から解放された氷を上方へ送出するのみであり
圧縮作用を行わないので、駆動・仕切装置の回転中空円
筒の軸受部は、負荷が小さくなって長寿命化が達成され
る。更に、本発明によれば、駆動・仕切装置の回転中空
円筒内に製氷水の戻り通路が形成されるので、製氷筒の
本体に製氷水の供給管路や循環管路を連結する必要がな
いから、その氷結閉塞や隣接部での霜発生、滴下を完全
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による製氷装置の縦断面図である。

【図２】図１の製氷装置における駆動・仕切装置を取
り出して示す平面図である。

【図３】図１の製氷装置で使用されている駆動・仕切
装置を部分的に断面で示す側面図である。

【図４】図３の底面図である。

【図５】図１の製氷装置の氷取出口近傍を破断して示
す拡大側面図である。

【図６】破断せずに図５の氷取出口近傍を示す側面図
である。

【図７】製氷水及び冷媒の回路を示す系統図である。

【符号の説明】

１…製氷装置、１２…駆動・仕切装置、１４…羽根（放
射状仕切羽根）、１５…胴部（回転中空円筒）、１５ａ
…製氷水戻し排出穴、１５ｂ…製氷水戻し溢流穴、１６
…製氷筒、１６ａ…案内部（螺旋案内レール）、１６ｃ
…製氷筒の内周面、１６ｄ…製氷筒の外周面、１７ｄ…
吸込口（製氷水循環穴）、２０…氷、２３…蒸発器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉛直円筒部材から構成され内周面に製氷
面と螺旋案内レールとが形成されると共に外周面に蒸発
器が設けられた上端開放の製氷筒、及び該製氷筒内に同
軸状に配設されると共に外周面に放射状仕切羽根を備え
た回転中空円筒を含む駆動・仕切装置を有し、前記回転
中空円筒の上部には製氷水戻し溢流穴を形成すると共に
同回転中空円筒の底面に前記製氷筒の底面の製氷水循環
穴に対向して製氷水戻し排出穴を形成して、該回転中空
円筒の内部を製氷水の戻り通路としたことを特徴とする
製氷装置。