JPH10306962A - オーガ式製氷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製氷筒の補強機能を有し、製作や組立時の作
業性が良好で、且つ、熱交換性能の向上を図ることが可
能な蒸発器を備えたオーガ式製氷機を提供すること。 【解決手段】 製氷筒２３の外周壁にセグメント３１
Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを嵌挿して多層の蒸発器を構成す
る。セグメント３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃは、製氷筒２３
の外周壁に嵌挿される内周側筒状部３１３、環状水平面
部３１２、外周側筒状部３１４、膨出部３１５、フラン
ジ部３１６、連通孔３１９等から構成されている。連通
孔３１９は千鳥状に配設する。フランジ部３１６は水平
に延出したものは限定されない。斜め上方に延出したも
のでも良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オーガ式製氷機に
関し、特に、オーガ式製氷機の製氷機構部の構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】オーガ式製氷機は、鉛直な製氷筒の中で
オーガを回転し、製氷筒の内面に結氷し成長する氷を、
オーガにより掻き取って上方に送り出す連続式製氷機で
ある。従来のオーガ式製氷機の製氷機構部としては、例
えば、実公昭５４−４２０６８号公報の第１図に記載さ
れたものがあり、蒸発器を構成する銅パイプを冷却筒
（本願製氷筒）の外周に巻裝固着し、該冷却筒に給水管
を接続している。冷却筒の内部には、回転螺旋刃（オー
ガ）を配置し、その上端部に氷片圧縮通路を有する押圧
頭を装着している。そして、給水管から冷却筒に水を供
給し、この冷水を蒸発器で冷却して冷却筒の内周壁面に
薄氷層を形成し、回転螺旋刃で削り取りながら順次上方
の押圧頭の圧縮通路に送り、この圧縮通路を介して上方
へ押し上げる際に氷を圧縮し、圧縮氷塊を連続的に供給
するように構成したものがある。

【０００３】ところで、オーガ式製氷機の製氷機構部に
関しては、蒸発器により冷却筒が効率よく冷却されると
いう熱交換性能及び蒸発器の製作の容易性という一般的
な問題とともに、冷却筒の強度という構造に関連する固
有の問題がある。このうち、冷却筒の強度という構造に
関連する固有の問題に付いて説明すると、オーガ式製氷
機においては、内周壁面に形成される薄氷層を回転螺旋
刃で削り取る際に、冷却筒に対し回転螺旋刃の回転トル
クによる捩り応力が作用する。また、回転螺旋刃で削り
取られた氷を上方へ案内し、押圧頭の圧縮通路を介して
押し上げる際に、冷却筒に対し軸方向の引っ張り応力が
作用する。このため、冷却筒は、これら捩り応力或いは
引っ張り応力に耐えて変形しない強度としておくことが
要求される。しかしながら、冷却筒単独でこれら応力に
耐え得るようにする場合は、冷却筒の壁面肉厚を大きく
しなければならず、コストアップ及び熱交換性能の劣化
を招く大きな要因となる。

【０００４】そこで、本発明者は、冷却筒の外周部に構
成される前記蒸発器に冷却筒を補強する機能を持たせ、
冷却筒の肉厚をできるだけ薄くすることを考えた。

【０００５】然るに、前記実公昭５４−４２０６８号公
報に記載された従来のオーガ式製氷機にあっては、熱交
換性能の点及び冷却筒の強度補強の点で問題があった。
即ち、冷却筒内部に導入される水は、ステンレス製冷却
筒の壁、銅パイプ固着用金属層、銅パイプ壁の３層の金
属層を介して冷却用冷媒と熱交換されるため、熱交換性
能が極めて低い。また、銅パイプが上下方向に離れた状
態で巻裝されているため、熱交換面積が多く採れない。
また、前記の冷却筒の強度という面から見ると、冷却筒
の外周に巻裝された銅パイプは、上下方向に離れてい
て、相互に連結されていないため、冷却筒の補強には殆
ど役立っていない。

【０００６】次に、銅パイプを冷却筒の外周に巻装した
もので、実用化されているものとしては、例えば、特開
平６−１１７７４０号公報に記載されたものである。こ
の構造を図１３に基づき具体的に説明する。図１３に示
されるように、製氷機構部は、内筒１０１（本願製氷
筒）の外周に蒸発器を構成する冷媒パイプ１０２を密着
して巻き付け、冷媒パイプ１０２相互間には間隔を設け
ないようにしている。そして、内筒１０１と冷媒パイプ
１０２間をハンダ付けにより接合し、更に、冷媒パイプ
１０２の外周に断熱材１０５を被覆装着したものであ
る。

【０００７】この蒸発器は、熱交換性能及び内筒１０１
の補強の点では、前記従来のものより改善されている。
しかし、冷媒パイプ１０２の巻き付けは、先ず、内筒１
０１の外表面に予備ハンダをしておき、そして、冷媒パ
イプ１０２にテンションを掛けながら、且つ、内筒１０
１の内面をヒータで加熱しながら、糸ハンダと一緒に内
筒１０１に巻き付けるようにしていた。そのため、作業
の容易性に欠如するという問題があった。また、内筒１
０１と冷媒パイプ１０２との間を全てハンダ１０３で埋
め尽くしても、ハンダ１０３内にピンホールが形成され
る可能性がある。そして、このピンホールに露等による
水分が侵入すると、その水分が製氷行程時に氷となり、
冷媒パイプ１０２が押し潰されたり、冷媒の流通が妨げ
られるという虞れがあった。

【０００８】次に、上記実開昭５４−４２０６８号公報
の第２図〜第４図には、同公報第１図に記載の製氷機構
部における前述した熱交換性能の問題を解決すべく、考
案された蒸発器が記載されている。この製氷機の蒸発器
は、二つの段部（肩部）を有する金属製長尺物として構
成された段状セグメントを、冷却筒の外周部に密着させ
て螺旋状に巻回し、その一端部を冷却筒の外周部に機密
に固着し、また、その他端部を隣接する段状セグメント
の段部に気密に固着したものである。この蒸発器におい
ては、冷却筒の外周部に段状セグメントが気密に固着さ
れているため、蒸発器内を流れる冷媒は、冷却筒の金属
層を介してのみ冷却筒内部の冷水と熱交換するため、熱
交換性能は良好となる。また、前記段状セグメントによ
る冷却筒補強効果も向上したものとなっている。しか
し、前述した段状セグメントは、二つの段部を有する金
属製長尺物として構成されているため、これを巻回固着
することは容易ではなく、作業性の点で実用的でないと
いう問題があった。

【０００９】次に、蒸発器の組立作業性に着目したもの
としては、古くから公知となったものがある。即ち、特
公昭４６−１０２７０号公報には、冷却筒の周囲に外筒
を同心軸的に配設し、外筒と冷却筒との間を仕切り枠に
て小室に区画形成し、仕切枠に連通孔を設けることによ
り、多層の蒸発器を構成したものである。この多層の蒸
発器は、仕切り枠を外筒と内筒との間に圧入するのみで
構成されるので、作業性は極めて良好である。しかしな
がら、仕切り枠と外筒及び内筒とは結合されていなの
で、蒸発器によって冷却筒を補強するという機能が殆ど
期待できない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来のも
のは、製氷機構部の熱交換性能、蒸発器による冷却筒
（内筒，製氷筒）の補強、及び蒸発器の製作の容易性等
において、なお改善の余地を残していた。本発明は、か
かる従来技術において存在する問題点に鑑みなされたも
のであり、製氷筒の補強機能を有し、製作や組立時の作
業性が良好で、且つ、熱交換性能の向上を図ることが可
能な蒸発器を備えたオーガ式製氷機を提供することを目
的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明では、鉛直な中空製氷筒
と、該製氷筒に同軸的に配設されるオーガと、前記製氷
筒の外周部に多層の環状冷媒通路が形成され、且つ、隣
接する該環状冷媒通路間が連通孔により連通されてなる
蒸発器とを具備するオーガ式製氷機において、前記蒸発
器の構成部材として、環状水平面部と、該環状水平面部
の内縁側が折曲されて前記製氷筒の外周壁に嵌挿される
ように低立上片として形成された内周側筒状部と、前記
環状水平面部の外縁側が折曲されて高立上片として形成
された外周側筒状部と、該外周側筒状部の上端を半径方
向に拡張した膨出部と、該膨出部の上端から折曲されて
半径方向外方に延出されたフランジ部とを有するセグメ
ントを形成し、該セグメントの内周側筒状部を前記製氷
筒の外周壁に嵌挿接合するとともに、上方に隣接するセ
グメントの外周側筒状部の下部を前記膨出部内に嵌入接
合して多段に積み重ね、この嵌入接合部及び前記内周側
筒状部と前記製氷筒の外周壁との嵌挿接合部を鑞付け、
又は鑞付け溶接により固定し、前記蒸発器の多層の環状
冷媒通路を構成したことを特徴とする。

【００１２】請求項２に記載の発明では、前記連通孔を
各セグメントの前記水平面部に設けるとともに、各段の
環状冷媒通路の連通孔を千鳥状に配置したことを特徴と
する。

【００１３】請求項３に記載の発明では、前記膨出部の
一部に非膨出部を形成するとともに、前記外周側筒状部
の前記非膨出部と対称的な部分に、前記非膨出部に嵌合
し得るように半径方向中心側へ後退した凹部を形成し、
前記膨出部内に隣接する上方のセグメントの外周側筒状
部の下部を挿入する際に、前記非膨出部と前記凹部とを
嵌合して、前記セグメントを多段に積層したことを特徴
とする。

【００１４】請求項４に記載の発明では、最上部の前記
環状冷媒通路において、前記セグメントの外側筒状部に
冷媒出口管を設けるとともに、該出口管と対称的な円周
方向位置に前記連通孔を設け、更に、最下部の環状冷媒
通路において、前記セグメントの外側筒状部に冷媒入口
管を設けるとともに、該入口管と対称的な円周方向位置
に連通孔を設けたことを特徴とする。

【００１５】請求項５に記載の発明では、前記製氷筒の
上端に押圧頭取付用フランジを形成し、該押圧頭取付用
フランジの下面に最上部に積層させたセグメントの前記
フランジ部の上面を当接し、該接合部を鑞付け、又は鑞
付け溶接により結合したことを特徴とする。

【００１６】請求項１に記載のオーガ製氷機において
は、蒸発器を構成するセグメントの外周側筒状部の下部
が膨出部にはまり込んで連結されるとともに、該セグメ
ントの内周側筒状部が製氷筒の壁面と結合されるので、
セグメントの外周側筒状部が縦方向に連続され、また、
この連続した外周側筒状部と製氷筒の外壁とがセグメン
トの水平面部により多重に連結され、二重壁ラーメン構
造が構成される。このように、製氷筒の外周に極めて強
固な構造体が形成されることにより、蒸発器の製氷筒補
強機能が従来のものより優れたものとなる。従って、製
氷筒の肉厚を薄くし、熱伝達率を向上させることができ
る。

【００１７】また、上記のように構成された蒸発器で
は、蒸発器を構成する冷媒通路が上下に連続して形成さ
れ、冷媒通路内の冷媒と製氷筒内の製氷水とが製氷筒の
金属壁のみを介して熱交換されるので、熱交換性能が極
めて良好となる。

【００１８】更に、蒸発器を構成するセグメントは、プ
レス等により自動成形が可能である。また、製氷筒に圧
入嵌合された内周側筒状部と該製氷筒との当接部及び隣
接する外周側筒状部の接合部をそれぞれ鑞付け、または
鑞付け溶接する構造であるので、組み立て作業は、特別
複雑な工程が無く、熟練度が比較的要求されず、作業性
が向上するとともに、機械化、自動化にも適している。

【００１９】特に、膨出部と上方に隣接する外周側筒状
部の下部との接合部には、半径方向に延出したフランジ
部が設けられているので、鑞材は膨出部と外周側筒状部
の下部との隙間へと確実に案内され、鑞付けまたは鑞付
け溶接が良好に行われる。

【００２０】請求項２に記載のオーガ式製氷機において
は、各環状冷媒通路の連通孔が千鳥状の配置となるよう
に積層されるため、冷媒は、環状冷媒通路内をほぼ均等
に分流され、冷媒入口管から冷媒出口管に至る各段間に
おいて、短絡的に流れることが無く、冷媒と製氷水との
熱交換が効率良く行われる。

【００２１】請求項３に記載のオーガ式製氷機において
は、セグメントの非膨出部を上方のセグメントの凹部に
嵌合することにより、セグメントの積み重ねが可能とな
り、その結果、セグメントの位置決めが的確に行われ、
連通孔の位置確認することなく千鳥状の配置が行われ
る。従って、組立作業は容易となる。

【００２２】請求項４に記載のオーガ式製氷機において
は、冷媒出口管及び冷媒入口管と前記連通孔との関係
も、上記と同様に千鳥状になる。従って、最上部及び最
下部の環状冷媒通路において、冷媒は、均等に分流さ
れ、短絡的に隣接する環状冷媒通路へ流れることが防止
されるので、熱交換が効率よく行われる。

【００２３】請求項５に記載のオーガ式製氷機において
は、最上部用セグメントのフランジ部が、製氷筒上部の
押圧頭取付用フランジの下面に面接触されて、鑞付けま
たは鑞付け溶接されるので、最上部用セグメントと押圧
頭取付用フランジとの結合強度が向上する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下本発明をオーガ式製氷機に具
体化した実施の形態の全体構成を図１に基づいて詳細に
説明する。図１に示されるオーガ式製氷機においては、
駆動機構部１０上にオーガ４０を含む製氷機構部２０、
押圧頭５０、案内筒６０等が組み付けられている。駆動
機構部１０は、ハウジング１１内に減速歯車（図示せ
ず）が収納され、該減速歯車により駆動モータ（図示せ
ず）の回転が減速されて駆動軸１２に伝達される。

【００２５】製氷機構部２０は、ハウジング１１の上部
に駆動軸１２と同軸的に組付けられた支持体２１と、こ
の支持体２１に同軸的、且つＯリング２２を介して組み
付けられた鉛直、中空筒状のステンレス製製氷筒２３
と、オーガ４０と、製氷筒２３と後述するオーガ４０と
の間に形成される製氷室２５と、製氷筒２３の外周に配
設された蒸発器３０と、この蒸発器３０の外周に被覆装
着された断熱材２４とからなる。支持体２１には、オー
ガ４０の下端部を回転自在に軸支するメタル軸受２６が
組み付けられられるとともに、製氷室２５を密封するた
めのメカニカルシール２７が組み付けられている。製氷
筒２３の上端には、押圧頭５０を取り付けるための押圧
頭取付用フランジ２３ａが形成されている。製氷筒２３
の比較的下部には、製氷水の供給管２８が設けられ、製
氷室２５内に常時所定量の製氷水が確保されるようにな
っている。

【００２６】蒸発器３０は、カップ状のセグメント３１
を製氷筒２３の外周壁に多段に積層結合して、製氷筒２
３の外周に、セグメント３１と製氷筒２３の外周壁とで
形成される多層の環状冷媒通路３５を構成したものであ
る。そして、冷媒入口管３８及び冷媒出口管３９を介し
て、図示しない圧縮機、膨張弁等に連通され、周知の冷
凍回路（図示せず）を構成している。尚、セグメント３
１の構造及びその積層結合の詳細については後述する。

【００２７】オーガ４０は、大径軸部４１と、その上下
両端に形成された小径軸部４２、４３とから構成されて
いる。大径軸部４１の表面には、螺旋状の螺旋刃４４が
一体的に形成されている。上部の小径軸部４２は、押圧
頭５０の軸心部の孔に嵌入固定されたメタル軸受５４に
て回転自在に軸支されている。下部の小径軸部４３は、
前記メタル軸受２６により回転自在に軸支されるととも
に、下端にスプライン部分４３ａを形成し、スプライン
継ぎ手１３を介し駆動軸１２に接続されている。

【００２８】押圧頭５０は、製氷筒２３のフランジ２３
ａの上面に押圧頭５０の下部に形成されたフランジ５１
を重合し、この両フランジをボルト５２で連結すること
によって、製氷筒２３上に止着され、オーガ４０の上方
に配設される。また、押圧頭５０の内部には、氷を圧縮
固化するための圧縮通路５３（図１に破線により示す）
が形成されている。押圧頭５０の軸心部の孔には、前記
メタル軸受５４が圧入固定されている。従って、製氷筒
２３の内壁に氷結した氷は、オーガ４０により削り取ら
れ、オーガ４０により製氷筒２３から上方に搬出され、
押圧頭５０にて圧縮固化されるように構成されている。

【００２９】案内筒６０は、押圧頭５０から放出される
圧縮固化氷を図示しない貯氷庫に案内するもので、Ｌ字
型の放出通路６１を有している。案内筒６０の下端部は
押圧頭５０の上端部に嵌合固定されている。放出通路６
１の入口には、カッタ６２が配設されている。カッタ６
２は、押圧頭５０から棒状として放出される圧縮固化氷
を折って、所定形状の氷とするためのものであって、オ
ーガ４０上部の小径軸部４２の上端面に取り付けられ、
オーガ４０と一体回転するように構成されている。

【００３０】次に、蒸発器３０の詳細構成について、図
１〜１１に基づいて更に詳しく説明する。蒸発器３０
は、製氷筒２３の外周壁面ににセグメント３１を嵌挿
し、多段に積み重ねることにより、各セグメント３１間
に環状冷媒通路３５を構成たものである。このセグメン
ト３１は、ステンレス材より成形され、構造上、最下部
に配設される最下部用セグメント３１Ａと、中間部に配
設される中間部用セグメント３１Ｂと、最上部に配設さ
れる最上部用セグメント３１Ｃとの３種類に区別され
る。これらセグメント３１Ａ、３１Ｂ及び３１Ｃは、基
本的構成要素として、環状水平面部３１２、内周側筒状
部３１３、外周側筒状部３１４、膨出部３１５、フラン
ジ部３１６を有する略カップ状の形状を有するものであ
る。また、最下部に配設されるセグメント３１Ａは、配
管接続口３１７に冷媒入口管３８を接続し（図９参
照）、後述する連通孔３１９を有しない点でセグメント
３１Ｂと相違する。また、最上部に配設されるセグメン
ト３１Ｃは、配管接続口３１８に冷媒出口管３９を接続
する点（図８参照）においてのみ相違する。

【００３１】内周側筒状部３１３は、環状水平面部３１
２の内縁から折曲され低立上片として形成され、製氷筒
２３の外周壁に嵌挿する径とされており、製氷筒２３と
の接合片として機能する。外周側筒状部３１４は、環状
水平面部３１２の外縁から折曲され高立上片として形成
され、セグメント３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃが多段に積み
重ねられて、蒸発器３０の外周壁を形成するとともに、
上下に隣接するセグメント３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃとの
結合固定のための膨出部３１５を上端に保持する。

【００３２】膨出部３１５は、外周側筒状部３１４の上
端が半径方向に拡大されて形成された部分であって、セ
グメント３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃが多段に積み重ねられ
る際、上方に隣接するセグメント３１Ｂ，３１Ｃの外周
側筒状部３１４の下部が嵌入されることにより、相互の
連結固着を容易化且つ強固にする機能を提供する。フラ
ンジ部３１６は、膨出部３１５の上端から半径方向に延
出された部分であって、多重に積み重ねられたセグメン
ト３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ間を鑞付けまたは鑞付け溶接
する場合に、溶融した鑞材が下方に垂れ落ちるのを防止
する機能を有する。

【００３３】前記環状水平面部３１２には、連通孔３１
９が設けられている。膨出部３１５には、前記連通孔３
１９と上面から見て反時計方向に９０度離れた角度位置
に所定幅の非膨出部３１５ａが形成されている。外周側
筒状部３１４の下部には、非膨出部３１５ａと対称的な
位置（１８０度離れた角度位置）に半径方向中心側に後
退した所定幅の凹部３１４ａが設けられている。この凹
部３１４ａ及び非膨出部３１５ａは、セグメント３１
Ａ，３１Ｂ，３１Ｃが積み重ねられたとき、図７のごと
く、上方のセグメント３１Ｂ，３１Ｃの凹部３１４ａに
下方に隣接するセグメント３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの非
膨出部３１５ａが嵌まり合う関係寸法に形成されてい
る。

【００３４】最上部用セグメント３１Ｃにおいては、図
８のごとく、配管接続口３１８と連通孔３１９とは対称
的な位置に形成されている。最下部のセグメント３１Ａ
においては、図７及び図９から判断されるごとく、非膨
出部３１５ａから反時計方向に９０度離れた角度位置に
配管接続口３１８が設けられている。

【００３５】上記の様に構成されたセグメント３１Ａ，
３１Ｂ，３１Ｃを図１のように組み立てるには、フラン
ジ２３ａを溶接した製氷筒２３に、セグメント３１Ａ，
３１Ｂ，３１Ｃを多段に積み重ねる。この積み重ねの場
合、最上部のセグメント３１Ｃは、フランジ部３１６を
製氷筒２３のフランジ２３ａの下面に当接させる。ま
た、セグメント３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ相互間は、図８
及び図９のように外周側筒状部３１４の下部を下方のセ
グメント３１Ｂ，３１Ｃの膨出部３１５内に嵌め込んで
積み重ねて行く。このとき、図７及び図１０に示された
ように、凹部３１４ａに下方のセグメント３１Ａ，３１
Ｂ，３１Ｃの非膨出部３１５ａを嵌め込まないと、前記
外周側筒状部３１４と膨出部３１５とは嵌め込まれな
い。また、凹部３１４ａと非膨出部３１５ａとが嵌め込
まれることにより、冷媒入口管３８と連通孔３１９と
が、また、冷媒出口管３９と連通孔３１９とがそれぞれ
対象的に配置され、更に、連通孔３１９相互が千鳥状に
配置された多層の環状冷媒通路３５が形成される。

【００３６】上記のようにセグメント３１Ａ，３１Ｂ，
３１Ｃを積み重ねる際、内周側筒状部３１３と製氷筒２
３の外周壁との嵌挿接合部を溶接固定するためのリング
鑞材３３、外周側筒状部３１４の下部と膨出部３１５と
の嵌合接合部を溶接固定するためのリング鑞材３４及び
最上部のセグメント３１Ｃのフランジ部３１６と押圧頭
取付用フランジ２３ａ下面との接合部を溶接固定するた
めのリング鑞材３２を、図８〜図１０に図示したように
同時に圧入または挿入しておく。特に、リング鑞材３４
は、膨出部３１５の上端部（即ち、膨出部３１５とフラ
ンジ部３１６との連結アール部）に配置される。

【００３７】上記のように、製氷筒２３にセグメント３
１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ及びリング鑞材３２、３３、３４
が組み合わせれた後、全体を炉の中に入れ、炉中鑞付け
または鑞付け溶接を行う。このときリング鑞材３４は、
フランジ部３１６が溶融した鑞材の受けとして機能する
ため、溶融した鑞材３４は、図１１のごとく、外周側筒
状部３１４の外面と膨出部３１５の内面との隙間に確実
に導かれる。尚、フランジ部３１６が無い場合は、溶融
した鑞材３４が外周側筒状部３１４の外面と膨出部３１
５の内面との隙間に確実に導かれず、膨出部３１５の外
側に流れる割合が多くなる。また、最上部のセグメント
３１Ｃは、フランジ２３ａの下面に対し、フランジ部３
１６を面接触させているので、セグメント３１Ｃとフラ
ンジ２３ａとの接合強度が向上する。

【００３８】蒸発器３０は、以上の如く構成されている
ので、環状通路内に位置する連通孔３１９の位置確認を
必要とせずに、蒸発器３０を組み立てることができる。
従って、格別の熟練度は要求されず、安定した品質の品
物が作れ、作業性も良い。また、各セグメント３１Ａ，
３１Ｂ，３１Ｃはプレス等により自動成形が可能であ
り、組み立て作業も複雑な工程がないので、製造の機械
化、自動化にも適している。

【００３９】次に、上記のように構成されたオーガ式製
氷機の動作について説明する。供給管２８を介して製氷
筒２３内に供給された製氷水は、蒸発器３０を流れる冷
媒によって冷却され、製氷筒２３の内周面に氷層となっ
て成長する。この氷層は、駆動軸１２によって回転され
るオーガ４０の螺旋刃４４によって削り取られ、上方に
送られて、押圧頭５０の氷圧縮通路５３内に押し込ま
れ、ここを圧縮されつつ通過し、カッタ６２により所定
形状に切断され、案内筒６０より外部に放出される。

【００４０】上記製氷動作において、冷媒と製氷水との
熱交換は、製氷筒２３の外周壁のみを介して行われるの
で、熱伝導抵抗が極めて小さくなる。また、環状冷媒通
路３５は上下に間隔を置かず連続して積層形成されてい
るため、製氷筒２３の外周壁面全体を熱交換面として有
効に使用することになり、コンパクトな蒸発器とするこ
とができる。

【００４１】また、冷媒入口管３８、連通孔３６及び冷
媒出口管３９が相互に千鳥状に配置された多層の環状冷
媒通路３５が形成されているので、各環状冷媒通路３５
に流入した冷媒は、左右にほぼ均等に分配され、対向位
置にある連通孔３６から隣接する上方の環状冷媒通路３
５に流入する。また、冷媒入口管３８から冷媒出口管３
９に至る環状冷媒通路３５相互間において、冷媒が短絡
的に流れることが無い。従って、冷媒と製氷水との熱交
換が効率良く行われる。

【００４２】上記製氷運転中には、前記のごとく、製氷
筒２３の壁面に形成された薄氷層が螺旋刃４４により削
り取られるが、このとき製氷筒２３に対し捩り荷重が作
用する。また、螺旋刃４４が、削り取った氷を上方へ案
内し、押圧頭５０の圧縮通路５３で氷を圧縮しながら押
し上げる。このため、製氷筒２３には上向き荷重も作用
する。

【００４３】このような捩りおよび上向き荷重に対し、
本発明製氷筒２３は強固に構成されている。即ち、製氷
筒２３の外周壁には、セグメント３１Ａ，３１Ｂ，３１
Ｃの内周側筒状部３１３が結合固定されている。また、
セグメント３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの外周側において
も、外周側筒状部３１４の下部と膨出部３１５とが嵌合
固定され、各セグメント３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃは、相
互に結合固定されている。従って、製氷筒２３の外周部
は、連結された外周側筒状部３１４と製氷筒２３の外周
壁との二重壁構造となり、また、この二重壁間がセグメ
ント３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの環状水平面部３１２によ
り多重に連結された所謂ラーメン構造が形成される。こ
のため、製氷筒２３は蒸発器３０により強固に補強され
ることになり、製氷筒２３の肉厚を薄くし熱伝導抵抗を
小さくして熱交換効率を向上させることができる。

【００４４】また、前記の如く、押圧頭５０は、その下
部に設けられたフランジ５１が製氷筒２３のフランジ２
３ａにボルト止めされているため、上記のような荷重が
このボルトにも加わる。ところが、フランジ２３ａは、
製氷運転中最上層の環状冷媒通路３５内の冷媒により直
接冷却され、フランジ５１とフランジ２３ａ間に入って
いる氷が氷結する。この氷結により、両フランジ５１、
２３ａは強固に固定される。また、この氷結による結合
力の作用により、ボルトに加わる荷重が軽減される。こ
のため、ボルトが緩んだり折れたりすることの危険性が
低減される。

【００４５】上記発明は、次のように変更して具体化す
ることもできる。 （１） 最下部用セグメント３１Ａ及び中間部用セグメ
ント３１Ｂのフランジ部３１６は、上記実施の形態にお
いては水平に延出されていたが、図１２に示す中間部セ
グメント３２０Ｂのように、斜め上方に傾斜した傾斜フ
ランジ３２６としてもよい。図１２は、図３と同一角度
位置の断面図として表したものであるが、図３の中間部
用セグメント３１Ｂとは、前記傾斜フランジ３２６が相
違するのみで、他の環状水平面部３２２、内周側筒状部
３２３、外周側筒状部３２４、膨出部３２５、連通孔３
２９は、図３における環状水平面部３１２、内周側筒状
部３１３、外周側筒状部３１４、膨出部３１５、連通孔
３１９とそれぞれ同じである。

【００４６】（２） 非膨出部３１５ａ、凹部３１４
ａ、連通孔３１９相互位置関係は、上記実施の形態の位
置関係に限定されるものでなく、各セグメント３１Ａ，
３１Ｂ，３１Ｃが積み重ねられた際、冷媒入口管３８、
連通孔３１９及び冷媒出口管３９が千鳥状に配置される
位置関係であれば、他の態様でもよい。即ち、各セグメ
ント３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの非膨出部３１５ａと凹部
３１４ａの間、冷媒入口管３８と連通孔３１９の間、並
びに冷媒出口管と連通孔３１９の間は、それぞれ対称的
（１８０度の角度差）に位置させる必要があるが、連通
孔３１９と非膨出部３１５ａまたは凹部３１４ａとの間
は、全てのセグメント３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃにおいて
一定であれば、任意の角度差としても良い。

【００４７】（３） セグメント３１Ａ，３１Ｂ，３１
Ｃの外周側筒状部３１４相互の溶接を、内周側筒状部３
１３の鑞付けまたは鑞付け溶接と同時に炉中鑞付けまた
は鑞付け溶接としていたが、内周側筒状部３１３のみを
炉中鑞付けまたは鑞付け溶接とし、その後に外周側筒状
部３１４相互間を外部から鑞付けまたは鑞付け溶接して
もよい。

【００４８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているた
め、次の様な効果を奏する。請求項１記載の発明によれ
ば、蒸発器が製氷筒と一体となって二重壁の所謂ラーメ
ン構造を形成するので、製氷筒の肉厚を薄くし、熱伝導
を良好にすることができる。また、環状冷媒通路内の冷
媒と製氷筒内の製氷水との熱交換は、製氷筒の金属層の
みを介して行われるので、熱交換性能が改善される。ま
た、蒸発器を構成するセグメントは、単純な構造であ
り、プレス等により自動成形も容易であり、更に、蒸発
器の組み立てについては、連通孔の位置確認が不要であ
り、熟練度も要求されないので、作業性が向上する。ま
た、セグメントの膨出部と外周側筒状部の下部との接合
部において、鑞材がフランジ部により受けられているの
で、溶融した鑞材が、膨出部の外側に垂れるようなこと
がなく、膨出部と外周側筒状部の下部との隙間へと確実
に案内され、良好な鑞付け、または鑞付け溶接が行われ
る。

【００４９】請求項２記載の発明によれば、各環状冷媒
通路において、連通孔が千鳥状の配置となるため、冷媒
が均一に分配され、環状冷媒通路間を短絡的に流れるこ
とがない。従って、冷媒と製氷水との熱交換が効率良く
行われる。

【００５０】請求項３記載の発明によれば、セグメント
を積み重ね組み合わせると、連通孔が自然に千鳥状に配
置されるため、連通孔の位置確認作業が不要となり、組
立作業が容易となる。また、各セグメントが誤った位置
関係で組み立てられる心配もない。

【００５１】請求項４記載の発明によれば、最上部及び
最下部の環状冷媒通路においても上記と同様に、冷媒が
均等に流れ、また、短絡的に流れることが防止されるの
で、熱交換が効率よく行われる。

【００５２】請求項５記載の発明によれば、最上部用セ
グメントのフランジ部が押圧頭取付用フランジの下面に
面接触されて、鑞付けまたは鑞付け溶接されるので、最
上部用セグメントと押圧頭取付用フランジとの結合強度
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態に係るオーガ式製氷機の縦断面
図である。

【図２】 中間部用セグメントの平面図である。

【図３】 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図であ
る。

【図４】 図２のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。

【図５】 図２のＡ矢視斜視図である。

【図６】 図２のＢ矢視斜視図である。

【図７】 中間部用セグメントの積み重ね要領図で、下
方のセグメントは一点鎖線で示す。

【図８】 製氷筒の最上部におけるセグメントの組み立
て断面図である。

【図９】 製氷筒の最下部におけるセグメントの組み立
て断面図である。

【図１０】 製氷筒の中間部におけるセグメントの組み
立て断面図であるが、非膨出部と凹部とを結ぶ断面図で
示す。

【図１１】 セグメントの外周側筒状部の下部と膨出部
との接合部分における鑞付けまたは鑞付け溶接の状態を
説明する図面である。

【図１２】 セグメントの変形例を示す図面である。

【図１３】 従来のオーガ式製氷機の蒸発器を示す図面
である。

【符号の説明】

１０…駆動機構部、２０…製氷機構部、２３…製氷筒、
２３ａ…フランジ、２５…製氷室、３０…蒸発器、３１
…セグメント、３１Ａ…最下部用セグメント、３１Ｂ…
中間部用セグメント、３１Ｃ…最上部用セグメント、３
５…環状冷媒通路、３８…冷媒入口管、３９…冷媒出口
管、４０…オーガ、４４…螺旋刃、５０…押圧頭、５１
…フランジ、５３…氷圧縮通路、６０…案内筒、３１
２、３２２…環状水平面部、３１３、３２３…内周側筒
状部、３１４、３２４…外周側筒状部、３１４ａ…凹
部、３１５、３２５…膨出部、３１５ａ…非膨出部、３
１６、３２６…フランジ部、３１７、３１８…配管接続
口、３１９、３２９…連通孔。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉛直な中空製氷筒と、該製氷筒に同軸的
   に配設されるオーガと、前記製氷筒の外周部に多層の環
   状冷媒通路が形成され、且つ、隣接する該環状冷媒通路
   間が連通孔により連通されてなる蒸発器とを具備するオ
   ーガ式製氷機において、 前記蒸発器の構成部材として、環状水平面部と、該環状
   水平面部の内縁側が折曲されて前記製氷筒の外周壁に嵌
   挿されるように低立上片として形成された内周側筒状部
   と、前記環状水平面部の外縁側が折曲されて高立上片と
   して形成された外周側筒状部と、該外周側筒状部の上端
   を半径方向に拡張した膨出部と、該膨出部の上端から折
   曲されて半径方向外方に延出されたフランジ部とを有す
   るセグメントを形成し、 該セグメントの内周側筒状部を前記製氷筒の外周壁に嵌
   挿接合するとともに、上方に隣接するセグメントの外周
   側筒状部の下部を前記膨出部内に嵌入接合して多段に積
   み重ね、この嵌入接合部及び前記内周側筒状部と前記製
   氷筒の外周壁との嵌挿接合部を鑞付け、又は鑞付け溶接
   により固定し、前記蒸発器の多層の環状冷媒通路を構成
   したことを特徴とするオーガ式製氷機。
2. 【請求項２】 前記連通孔を各セグメントの前記水平面
   部に設けるとともに、各段の環状冷媒通路の連通孔を千
   鳥状に配置したことを特徴とする請求項１記載のオーガ
   式製氷機。
3. 【請求項３】 前記膨出部の一部に非膨出部を形成する
   とともに、前記外周側筒状部の前記非膨出部と対称的な
   部分に、前記非膨出部に嵌合し得るように半径方向中心
   側へ後退した凹部を形成し、前記膨出部内に隣接する上
   方のセグメントの外周側筒状部の下部を挿入する際に、
   前記非膨出部と前記凹部とを嵌合して、前記セグメント
   を多段に積層したことを特徴とする請求項２記載のオー
   ガ式製氷機。
4. 【請求項４】 最上部の前記環状冷媒通路において、前
   記セグメントの外側筒状部に冷媒出口管を設けるととも
   に、該出口管と対称的な円周方向位置に前記連通孔を設
   け、更に、最下部の環状冷媒通路において、前記セグメ
   ントの外側筒状部に冷媒入口管を設けるとともに、該入
   口管と対称的な円周方向位置に連通孔を設けたことを特
   徴とする請求項２または３記載のオーガ式製氷機。
5. 【請求項５】 前記製氷筒の上端に押圧頭取付用フラン
   ジを形成するとともに前記最上部用セグメントのフラン
   ジ部を水平に形成し、該フランジ部の上面を押圧頭取付
   用フランジの下面に当接し、その接合部を鑞付け、又は
   鑞付け溶接により結合したことを特徴とする請求項１〜
   ４の何れか１項記載のオーガ式製氷機。