JPS63108177A - 製氷機及びそのブレード組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は製氷機に関していて、さらに具体的には、製氷
機に用いる波形熱交換装置に関している。

米国特許出願第７３９．２２５号の内容を参考としてこ
こに記載するが、この特許出願では、製氷に適した熱交
換装置を開示している。該熱交換装置は液体の入口と出
口を具備するノーウジングから構成されるうこのノ・ウ
ジングの中に複数の熱交換装置を配置し、各熱交換装置
には入口と出口を設けてここを通って冷却材を循環させ
るようにする５、各熱交換装置には反対方向を向いた一
対の熱交換表面を設け、ノ・ウジング内の液体と冷却材
との間で熱交換を行わせる。ノ・ウジングの中央を通る
回転シャフトにブレード組立体を取付ける。ブレード組
立体は、複数のブレードを両側に蝶番で取付けた円板か
ら成る。

一方のブレードは一個の熱交換装置の表面に向けられ、
他方のブレードはもう一個の熱交換装置の表面に向けら
れる。ブレードは熱交換装置の表面をこすり、ここに氷
の結晶ができないようにする。

本発明の目的は、上述の熱交換装置の効率を改善するこ
とである。

従って、本発明では、ハウジング内に配置した複数の熱
交換装置を含み、各熱交換装置には入口と出口を設けて
ここを通して冷却材を循環させるよ５Ｋした製氷機を提
供する。各々の熱交換装置は、反対方向を向いた一対の
波形板熱交換表面を含んでいて、ハウジング内の液体か
ら冷却材へ熱を移す。製氷部分は熱交換装置の間に配置
される。該製氷部分は各々入口と出口を具備し、ここを
通って液体が循環できるようにしである。各製氷部分に
ブレード組立体を備え、熱交換装置と連動して熱交換装
置への氷の付着を妨げるようにする。該ブレード組立体
は、各々一枚以上、波形の熱交換表面とかみ合う形状の
ブレードを含み、各表面に接触する。ブレード組立体は
、該表面を含む平面に対しほぼ垂直な軸を中心に回転可
能である。駆動手段によリブレード組立体を、ブレード
の連続した通過の間隔が、表面に氷の結晶ができるには
不充分な長さとなるような速度で回転させる。

本発明の波形熱交換装置を使用すると、熱移動区域が拡
大し、表面が反りＫ＜くなる、とい、　　う利点がある
。波形の熱交換表面は、平らな熱交換表面はど容易に反
る傾向がなく、従ってブレードの摩滅が少ない。熱移動
表面に触れる為に該表面とかみ合う形状のブレードを用
い、確実に熱交換装置表面に氷の結晶がつかないように
しているう 第１図及び第２図を見ると、製氷機１０は、天井壁部１
４、側壁部１６及び終端壁部１８を具備するハウジング
１２を含んでいることがわかる。終端壁部１８は、平面
図で見ると正方形で、天井壁部１４、底部１５及び側壁
部１６と共に箱形な形作っている。

開放端部２１のある中空の回転シャフト２０は、各開放
端部２１が塩水導入バイブ２３各々に回転可能な形で接
続できるようになっていて、両終端壁部１８の間のノ・
ウジングを貫いて伸びている。このシャフトはハウジン
グの外圧あるベアリング２２によって両端を回転できる
ように支持され、モーターにより回転可能である。

第１図及び第３図を見ればよくわかるように、複数の熱
交換装置２４が、ハウジング１２内に間隔をあけて位置
している。各熱交換装置２４は、一対の円板２５から構
成され、該円板２５は、シャフト２０を入れる開口部２
８を備え、内部ガスケット２９と外部ガスケット３０に
より間隔をあけ【ある。らせん状の環もしくは蜂の巣状
構造物（図面に示していない）を円板２５の各々の対の
間に配置して適切な手段で接着し、構造上の堅固さを向
上させることもできる。前記の円板２５は、第４図でよ
くわかるように、円周方向に伸びる波形２７を有し、波
形熱交換表面２６を提供している。円板２５は各々、下
端５２０近くで、ハウジング１２内でハウジング１２の
長手方向に伸びている一対の支持部３６により支持され
ている。各熱交換装置２４は、その上端３１に人口３４
が、下端３２に出口３６が設けである。あるいは、入口
を下端５２に１出口を上端３１に設けることも可能であ
る。

熱交換装ｆｉ２４の各々の対の間に、製氷部分３８が配
置されている。製氷部分出口４２が、各製氷部分の下端
４４にある。ブレード組立体４６が、各製氷部分５８に
位置する。各ブレード組立体４６は、シャフト２０に固
定された留め輪３０に、シャフト２０に対してほぼ垂直
に取付けられた一対のアーム４８を含む。該アーム４８
は、シャフト２０の開口５４を通して、シャツ）　２０
　Ｋ運動を伝達する。アーム４８は管状で、複数の孔５
６が間隔をおいて［Ｋ並んでいる。二枚のブレード５８
の長さはアームのほぼ全長にわたり、蝶番５９でアーム
４８各々にピボットのように結合されている。第６図及
び第５ａ図でわかる通り、各ブレード５８は、アームに
蝶番で止められているほぼまっすぐな縁６１と、熱交換
装行表面２６の形にぴったり合うような形状の、刻みの
ある縁６３とを備える板で構成されている。一枚のブレ
ード５８は、−個の熱交換装置の熱交換表面２６の方に
向けて配置されたアーム４８の側面ＫＷ番で取付けられ
ていて、もう一枚のブレード５８は、隣接する熱交換装
置の熱交換表面の方に向けて配置されたアームの側面に
取付けられている。ねじりばね６２がブレード５８及び
アーム４８に接続されて、ブレード５８を、各々の熱交
換表面２６の表面をこする位置くくるように仕向ける。

もう一つの実施例では、塩水入口が各製氷部分の底部に
、塩水出口が各製氷部分の上部に位置している。

運転時には、回転シャフト２００両端部２１へ塩水が供
給される。塩水はシャフト２００開口５４を通ってアー
ム４８の中へ流れ込み、アーム４８の孔５６を通って製
氷部分に入る。冷凍材は入口５４から各熱交換装置２４
へ入り、出口３６から出ていく。冷凍材は熱交換装置２
４を通過する際に、熱交換表面２６を通して熱を吸収し
、沸騰する。熱交換表面２６に接触している塩水は、こ
うして極度に冷却される１表面２６に氷が付着して熱の
移動を妨げることのないように、ブレード組立体がシャ
フト２０により回転させられる。シャフト２０の回転で
、アーム４８を回転させ、これにより、ブレード５８が
各熱交換表面２６の上に経く触れるようにする。ブレー
ドの動きにより、極度に冷却された塩水を表面２６のす
ぐ近くから取り除き、これを、塩水溶液の主要部分に分
布させる。極度に冷却された塩水は、溶液中に存在する
結晶中心の上に結晶し、今度は新しい結晶中心となって
塩水溶液中に立体的な水の結晶を生成し、こうして、結
晶させていく方法で氷の形成を促進する。結晶した氷を
含む懸濁状態の塩水溶液は、製氷部分出口４２から抜き
取られる。

第５Ｂ図から第５Ｆ図までは、第５Ａ図に示したブレー
ドの３種の実施態様を示している。

５ＩＥ５Ｂ図では、一枚のブレードを用いる代わりに、
波形の熱交換表面２６に形状が対応しているいくつかの
三角形のブレード切片６４が、蝶番６６によりアーム４
８にピボットのように接続されている。ねじりばね６８
が各切片６４に結合していて、切片６４を熱交換表面２
６ａの方へ向ける。

第５Ｃ図及び第５Ｄ図は、ブレードのもう　一つの実施
態様を示している。この実施態様では、ブレード切片６
７がいくつかあり、それぞれ平らなプラスチック片６８
でできていて、形状を熱交換表面２６の形状に合わせて
Ｖ字形に折り曲げである。７字形の各月の両方の側７２
．７４の間にプレート７０を入れ、取付ける。コイルば
ね８０の一端を各プレート７０　Ｋ、他の一端をアーム
４８に取付ける。コイルばね８０は各月６８を熱交換表
面２６の方へ向け、第５Ｄ図でわかる通り、各月６８が
表面に対しである角度をつけて配置され、グラスチック
片６８の稜だけが熱交換表面２６と接触するようにする
。

第５Ｅ図、第５Ｆ図及び第５Ｇ図は別の実施態様を示し
ている。ここでは、ブレード７５が製氷部分より幅広に
なっていて波形エッジ７６を備え、エツジ７６から波形
のリップ部７８が下がっている。これらのエツジ７６は
、形状が、製氷部分を定めている熱交換表面２６の形状
に対応している。ブレード組立体には厚みの薄い端部８
０が設けてあり（第５Ｇ図）、アーム４８というよりは
むしろシャツ）２０に取付けたブレードから伸びている
。該ブレードは端部８゜に対しである角度でねじれてい
て、製氷部分を定めている熱交換表面の間に取付けてあ
り、エツジ７６及びリップ部７８がそれぞれ対向する熱
交換表面２６に接触するようにする。端部８゜はブレー
ド７５に対してねじり力を働かせ、ブレード７５が熱交
換表面２６に接するようにさせる。あるいは、端部８ｏ
の厚みを同じ圧して、シャフト２０にピボットのように
取付け、角度をつけることもできる。

第６図及び？ｆ、７図は、本発明のもう一つの実施態様
を示している。本実！態様の要素で第１図から第４図ま
て゛に示された実施態様の中の要素に対応するものには
、同じ参照番号のあとにｒＨＪの文字をつけた。この実
施態様は、凍結をθλらすため、及び、個々の製氷部分
のどれかで凍結が起きたときに起こり得る問題の一部を
緩和するために設計された。通常、凍結が起こると、凍
結部分のブレードがシャフトと共に回転しなくなること
から、機器に損傷を与える結果となる。

これらの図かられかる通り、本実施態様は第１図から第
４図までに示した実施態様に類似しているが、スリーブ
５２Ｈが、折れやすいせん断ビン８２でシャフト２０１
（に接続されている点が異なる。ブレード組立体４６Ｈ
Ｋ加え、正反対の位置で向き合う一対のスクレーパ８６
が、スリーブ５２Ｈ上に位置している。これらのスクレ
ーバはブレード組立体４６Ｈとほぼ同じ形状をしている
が、端縁部８８は熱交換表面から離れている。

動作時に凍結が起こった場合、スクレーパ８６は、熱交
換表面２６Ｈ上に余分にできた氷をこすり取る。付着し
た氷が多すぎてスクレーバではこれを除去できない場合
、せん断ピンが折れて、スリーブ５２Ｈに関係するシャ
フトが回転できるようになる。

凍結中に遭遇する問題を解消するためのもう一つの実施
態様が、第８図に示されている。前述のものに類似した
要素は、同じ参照番号の後に「Ｊ」の字をつけて示して
いる。この実施態様では、滑動装置が、連結キー溝８１
３によりスリーブ５２Ｊに固定した第１制動パツド８６
と、連結キー溝９２によりシャフト２０Ｊに固定した第
２制動パツド９０とから構成される。制動パッド９２に
隣接するシャフトにリング９４が取付けられ、このリン
グ９４と制動パッド９２との間にばね９６が配置され、
第２制動パツド９２を第１制動パツド９０と接触させる
。

通常の動作の間、両制動パッドの間の摩擦力により、ス
リーブ５２Ｊ及びシャフト２０Ｊが共通の回転をする。

凍結した場合、スリーブ５２Ｊの回転が妨げられ、制動
パッド９０．９２０間の摩擦力が克服されて、スリーブ
５２Ｊとシャフト２０Ｊの間で相対的な回転が起こる。

制動パッドは必要ならハウジング（図に示していない）
に収容し、製氷環境からの干渉を防止することもできる
。この滑動装置は、せん断ビン、摩擦連結部、あるいは
その他の、通常の状況ではスリーブ５２Ｈとシャフト２
０Ｈに共通の回転をさせ、凍結が起こるとスリーブが回
転を妨げられた程度に応じてスリーブとシャフトの連結
を切り離すことが当業者にとって明らかな何らかの装置
に置きかえることができる。

本発明の望ましい実施態様Ｋ、記述され特許を請求され
た本発明の範囲内で変更を加え得ることが理解されなけ
ればならない。熱交換装置２４及び製氷部分３８はいく
つでも設けることができる。製氷部分３８には１個の入
口と１個の出口を設け、製氷部分の間で液体を伝達させ
ることができる。また、ブレード５８はアーム４８の代
わりに回転ディスク罠よって動かしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は部分的知断面図としだ熱交換装置の正面図、第
２図は第１図に示した熱交換装置の側面図、第５図は第
１図に示した熱交換装置の一部分の断面図、第４図は第
３図の矢印Ａの方向に向かった図、第５Ａ図は第２図に
示した熱交換装置に用いられるブレード組立体の正面図
、第５Ｂ図は第１図の熱交換装置に用いられるブレード
組立体の別の実施態様の正面図、第５Ｃ図は第１図の熱
交換装置に用いられるブレード組立体のもう一つの別の
実施態様の正面図、第５Ｄ図は第５Ｃ図のブレード組立
体の斜視図、第５Ｅ図はブレード組立体のさらＫもう一
つ別の実施態様の正面図、第５Ｆ図は第５Ｅ図の線Ｆ−
Ｆに沿った断面図、第５Ｇ図はシャフトに取付けた第５
Ｅ図のブレードの正面図、第６図は第１図に示したもの
に類似する熱交換装置の別の実施態様の一部分の断面図
、第７図は第６図の矢印Ｂの方向に向かっての図、第８
図は第６図の実施態様の別の実施態様の部分的に断面図
とした側面図である。 Ｉ６２ 手続祁ｊＸＥ書　（方式） 昭和８２年１１月１６日 ２、発明の名称 波形板熱交換装置 ３、補正する者 事件との関係　　特許出願人 名称　サンウェル　エンジニアリング カンパニー　リミテッド ４、代　理　人 住所　東京都千代田区神田駿河台ｌの６主婦の友ビル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ハウジングと、該ハウジング内に配置され、各々
   入口と出口を設けて冷却剤が循環できるようにした複数
   の熱交換装置で、該熱交換装置が正反対を向いた熱交換
   表面を含み、そのうち少なくとも一つの表面は波形とな
   っていて、前記ハウジング内の液体から前記冷却材へ熱
   を移動させる装置と、該熱交換装置の間に配置され、各
   々入口と出口を備えていて液体が循環できる製氷部分と
   、該製氷部分の各々にあって、前記熱交換装置と共に働
   いて前記熱交換装置への氷の付着を妨げるブレード組立
   体で、該ブレード組立体各々が前記熱交換表面とかみ合
   う形状のブレードを１枚以上含んでいて該表面のそれぞ
   れと接触し、前記ブレード組立体のそれぞれが前記表面
   を含む平面に対してほぼ垂直な軸を中心に回転できるよ
   うになっているブレード組立体と、そして該ブレード組
   立体の連続した通過の間の間隔が前記表面に氷が結晶す
   るには不充分となるような速度で前記ブレード組立体を
   回転させる駆動手段とから構成される製氷機 （２）前記熱交換装置の一つの一表面が、もう一つの前
   記熱交換装置の方に向けられ、前記ブレード組立体の各
   々が、共通のキャリヤで支持された連合して回転するブ
   レード二組を含んでいて、一組のブレードが前記熱交換
   装置の一つの方へ向けられ、もう一組のブレードが別の
   前記熱交換装置の方へ向けられている、特許請求の範囲
   第１項記載の製氷機 （３）前記ブレードの各々が、前記熱交換表面に平行な
   軸を中心として動いて該表面とかみ合う、特許請求の範
   囲第２項記載の製氷機 （４）前記の共通のキャリヤが、前記ハウジングを貫く
   回転シャフトにより支持されたアームである、特許請求
   の範囲第３項に記載の製氷機 （５）前記ブレードが熱交換表面の平面の方に傾いてい
   る、特許請求の範囲第４項に記載の製氷機 （６）前記ブレードが、前記アームにピボットのように
   取付けられている、特許請求の範囲第５項に記載の製氷
   機 （７）前記ブレードの各々が、偏向手段により前記熱交
   換表面の方へ向けられている、特許請求の範囲第６項に
   記載の製氷機 （８）ブレードの各々の対が、前記アームの全長にわた
   っているブレードで構成されている、特許請求の範囲第
   ７項記載の製氷機 （９）ブレードの各々の対が複数のブレード切片で構成
   され、各切片は前記アームの長さの一部分にしかわたら
   ない長さであって該アームにピボットのように接続され
   、これらの前記切片が、前記アームの全長にわたる長さ
   である、特許請求の範囲第７項に記載の製氷機 （１０）前記ブレード切片が、前記熱交換表面の形状に
   対応するように形成された複数の平らなプレート片から
   構成され、各片はコイルばねによりーつの稜が前記アー
   ムに接続されて、該稜が前記熱交換表面に接触するよう
   になっている、特許請求の範囲第９項記載の製氷機（１
   １）前記ブレードが、前記熱交換表面の形状に対応する
   形状のエッジと、該エッジから下がっているリップ部と
   を備える平らなプレートであって、前記ブレードが、前
   記製氷部分内の対向する熱交換表面の間にある角度で伸
   びている、特許請求の範囲第１項に記載の製氷機 （１２）前記ブレードが、前記ハウジングを貫く回転シ
   ャフトに取付けられた幅の狭い端部に接続されていて、
   該端部がある角度で前記ブレードの方へ伸びて該ブレー
   ドにねじり力をかけ、該ブレードを前記熱交換表面の方
   に向けている、特許請求の範囲第１１項記載の製氷機 （１３）前記の共通のキャリヤが回転シャフトに取付け
   たスリーブであって、該スリーブが連動する摩擦手段を
   備えていてシャフトと共に回転することができ、また、
   前記スリーブが前記シャフトと共に回転することを妨げ
   られた時には該シャフトと該スリーブの連結が切り離さ
   れて両者間で相対的な回転が起こる、特許請求の範囲第
   ２項に記載の製氷機 （１４）前記摩擦手段が、前記スリーブを前記シャフト
   に連結しているせん断ピンから構成されている、特許請
   求の範囲第１３項記載の製氷機 （１５）前記摩擦手段が摩擦連結部から構成されている
   、特許請求の範囲第１３項記載の製氷機（１６）前記摩
   擦手段が一対の制動パッドから構成され、該パッドのう
   ち一方が前記スリーブに固定され、前記パッドの他の一
   方が前記シャフトに固定されている、特許請求の範囲第
   １３項に記載の製氷機 （１７）前記の共通のキャリヤと共に回転するスクレー
   パ組立体をさらに含み、前記熱交換表面に付着した過剰
   な氷をこすり取るようになっている、特許請求の範囲第
   ２項に記載の製氷機 （１８）前記スクレーパ組立体が、前記熱交換表面に対
   してかみ合う形状であって、該表面から離れている、特
   許請求の範囲第１７項に記載の製氷機 （１９）製氷機での使用に適した熱交換装置で、該熱交
   換装置が入口と出口とを備えていて冷却剤を循環させ、
   反対方向を向いた一対の熱交換表面を含んでいて該表面
   のうち少なくとも一つは波形であって、前記熱交換装置
   外部の液体からの熱を前記冷却材に移す熱交換装置 （２０）熱交換装置の波形熱交換表面をこするのに適し
   たブレード組立体で、該ブレード組立体が波形熱交換表
   面にかみ合う形の一枚以上のブレードを含んでいて前記
   表面に接触し、前記ブレード組立体が、前記熱移動表面
   を含む平面に対してほぼ垂直な軸を中心に回転する、ブ
   レード組立体 （２１）前記ブレード組立体の各々が、共通のキャリヤ
   に支持され、連合して回転する二組のブレードを含んで
   いる、特許請求の範囲第２０項に記載のブレード組立体 （２２）前記ブレードの各々が前記熱交換表面と平行な
   軸を中心として動いて該表面とかみ合う、特許請求の範
   囲第２１項記載のブレード組立体 （２３）前記の共通のキャリヤが、前記ハウジングを貫
   く回転シャフトにより支持されるアームである、特許請
   求の範囲第２２項に記載のブレード組立体 （２４）前記ブレードが熱交換表面の平面の方へ傾いて
   いる、特許請求の範囲第２３項に記載の製氷機 （２５）前記ブレードが前記アームにピボットのように
   取付けられている、特許請求の範囲第２４項に記載のブ
   レード組立体 （２６）前記ブレードの各々が、偏向手段により前記熱
   交換表面の方へ向けられている、特許請求の範囲第２４
   項に記載のブレード組立体 （２７）ブレードの各組が、前記アームの全長にわたる
   長さのブレードから構成される、特許請求の範囲第２６
   項記載のブレード組立体 （２８）ブレードの各組が複数のブレード切片から構成
   され、各切片は前記アームの長さの一部分にしかわたら
   ない長さであって該アームにピボットのように接続され
   、これらの前記切片が前記アームの全長にわたる長さで
   ある、特許請求の範囲第２６項記載のブレード組立体 （２９）前記ブレード切片が、前記熱交換表面の形状に
   対応するように形成した複数の平らなプレート片から構
   成され、各片はコイルばねにより一つの稜を前記アーム
   に接続されて、該稜が前記熱交換表面に接触するように
   なっている、特許請求の範囲第２８項に記載のブレード
   組立体 （３０）前記ブレードが平らなプレートであって、前記
   熱交換表面の形状に対応する形状のエッジと、該エッジ
   から下がるリップ部とを備え、前記ブレードが前記製氷
   部分の中の対向する熱交換表面の間にある角度で伸びて
   いる、特許請求の範囲第２０項に記載のブレード組立体 （３１）前記ブレードが、前記ハウジングを貫く回転シ
   ャフトに取付けられた幅の狭い端部に接続され、該端部
   がある角度で前記ブレードの方へ伸びて該ブレードにね
   じり力をかけ、該ブレードを前記熱交換表面の方へ向け
   ている、特許請求の範囲第３０項に記載のブレード組立
   体 （３２）前記の共通のキャリヤが回転シャフトに取付け
   られたスリーブから構成され、該スリーブがこれと連動
   する摩擦手段を備えていてシャフトと共に回転でき、ま
   た、前記スリーブがシャフトと共に回転することを妨げ
   られた時には、該シャフトと該スリーブの連結を切り離
   して両者間で相対的な回転ができるようにしてある、特
   許請求の範囲第２１項記載のブレード組立体 （３３）前記摩擦手段が、前記スリーブを前記シャフト
   に接続しているせん断ピンから構成される、特許請求の
   範囲第３２項に記載のブレード組立体 （３４）前記摩擦手段が摩擦連結部から構成されている
   、特許請求の範囲第３２項に記載のブレード組立体 （３５）前記摩擦手段が一対の制動パッドから構成され
   、該パッドの一方は前記スリーブに固定され、該パッド
   のもう一方は前記シャフトに固定される、特許請求の範
   囲第３２項に記載のブレード組立体 （３６）前記の共通のキャリヤと共に回転するスクレー
   パ組立体をさらに含んでいて、前記熱交換表面に付着し
   た過剰な氷をこすり取る、特許請求の範囲第２１項記載
   のブレード組立体 （３７）前記スクレーパ組立体が、前記熱交換表面に対
   してかみ合う形状であり、該表面から離れている、特許
   請求の範囲第３６項に記載のブレード組立体