(57)【要約】  【課題】安価な構成により、製氷皿エバポレータで生成される氷の形状やサイズのばらつきを少なくし、製氷用水と冷媒との熱伝達率を向上させた高効率、かつ経済的な製氷皿エバポレータを提供する。  【解決手段】接続板７の冷媒Ｒが接する部分に切削ローレット加工によって切削溝７ａを施したことにより、熱移動経路の短縮と、熱伝導面積の増大を可能とし、これによって製氷用水Ｗから冷媒Ｒへの熱伝達率を向上することができる。したがって、製氷装置の製氷能力を高めることができ、製氷のための消費エネルギーを削減することができる。【選択図】図４
2010133629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が流動する冷媒流路を具備した金属製の冷媒プレートと、製氷用水が接する複数の製氷空間を格子状に形成した金属製の格子皿と、前記冷媒プレートと前記格子皿に挟持され、前記冷媒流路と共に前記冷媒流路を形成する金属製の接続板を具備し、これらをろう付した製氷皿エバポレータにおいて、少なくとも前記冷媒流路における前記接続板の冷媒が接する部分に、表面に凹凸を形成する加工を施した製氷皿エバポレータ。
【請求項２】
前記冷媒流路を、前記冷媒プレートに蛇行状に形成された流路とし、さらに前記接続板を、表裏両面にろう材がクラッドされたブレージングシートとし、前記表面に凹凸を形成する加工を、切削加工とし、前記切削加工を、前記冷媒流路の蛇行に沿って施した請求項１に記載の製氷皿エバポレータ。
【請求項３】
前記切削加工を、前記接続板に多数の溝を形成する切削ローレット加工とし、前記溝を、前記冷媒の流動方向に対して、一方向の斜め角度を有する形状とした請求項２に記載の製氷皿エバポレータ。
【請求項４】
前記切削加工を、前記接続板に多数の溝を形成する切削ローレット加工とし、前記溝を、前記冷媒の流動方向に対して、二方向から対向する斜め角度を有する形状とした請求項２に記載の製氷皿エバポレータ。
【請求項５】
前記切削加工を、前記接続板に多数の溝を形成する切削ローレット加工とし、前記溝を、前記冷媒流路における冷媒入口側を一方向の斜め角度を有する溝とし、冷媒出口側を二方向から対向する斜め角度を有する溝とした請求項２に記載の製氷皿エバポレータ。
【請求項６】
圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器作用が伴う製氷皿エバポレータを、配管を介して環状に連結した冷凍サイクルと、前記製氷皿エバポレータに製氷用水を供給する給水装置を具備した製氷装置において、前記製氷皿用エバポレータを、請求項１から５のいずれか一項に記載の製氷皿エバポレータとした製氷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製氷皿の底面に冷媒流路を形成し、冷却器としての機能を付加した製氷皿エバポレータおよび、この製氷皿エバポレータを冷却器として具備した製氷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、業務用製氷機の分野においても、ハイスペックモデルや省エネルギーモデルのものが開発され、これに起因して冷却システム関連部品のさらなる高効率化が要求されている。その関連部品の一つである製氷皿エバポレータについても、高効率化への要求が高まりつつある。
【０００３】
一方で、原材料高騰により部品材料の合理化の要求も高まり、冷却性能を高めることと併せて、さらなる低コスト化も求められている。
【０００４】
その一例として、銅および銅合金性の製氷皿エバポレータを、アルミニウム合金製に変える動きも顕著になっている。
【０００５】
従来、この種の製氷皿エバポレータを、アルミニウム合金製としたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
図９、図１０は、上記特許文献１に記載された従来の製氷皿エバポレータを示すものである。
【０００７】
図９に示すように、製氷皿エバポレータ３０は、アルミニウム合金製の冷媒プレート３１と、アルミニウム合金製の格子板３２で仕切られた格子皿３３と、アルミニウム合金製のろう材３４、３５が両面にクラッドされたアルミニウム合金製の接続板３６とから構成されている。
【０００８】
冷媒プレート３１には、予め蛇行状に延びる溝部３７が形成されており、接続板３６の貼り合わせによって冷媒流路が形成されている。そして、冷媒流路の一端に冷媒入口３８が形成され、他端に冷媒出口３９が形成されている。
【０００９】
以上のように構成された製氷皿エバポレータ３０は、下向きに開口した状態で製氷機（図示せず）内に配設され、前記冷媒流路に冷媒Ｒを流すとともに、下方から格子板３２で仕切られた格子皿３３に向かって水Ｗを噴射した状態で使用される。
【００１０】
図１０において、噴射された水Ｗの熱伝達経路は、格子板３２に伝達し、格子板３２内を伝導し、格子板３２と接合されている接続板３６にクラッドされたろう材３４に伝達する経路と、接続板３６にクラッドされたろう材３４に直接伝達し、ろう材３４内を伝導する経路よりなる。
【００１１】
さらにろう材３４に伝わった熱は、接続板３６に伝達し、接続板３６内を伝導して接続板３６の裏面にクラッドされたろう材３５に伝達し、ろう材３５内を伝導する。次に、ろう材３５に伝わった熱は、冷媒に直接伝達する経路と、ろう材３５から冷媒プレート３１に伝達し、冷媒プレート３１内を伝導して冷媒Ｒと伝達する経路に分かれる。ただし、熱流束が最も高い熱伝達経路は、接続板３６にクラッドされたろう材３４に直接伝達し、ろう材３４内を伝導する経路と、ろう材３５から冷媒に直接伝達する経路の選択となる。そして、水Ｗの熱が奪われ、冷媒流路を流れる冷媒Ｒは順次蒸発する。
【００１２】
かかる熱移動の連続により、水Ｗは凍結し、氷Ｉが格子皿３３内に生成される。
【００１３】
次に、製氷機の冷媒流路を切り替えることにより、製氷皿エバポレータ３０にホットガスを流し、格子皿３３に生成された氷表面を少々融解させることで離氷させている。なお、ホットガスの熱移動経路は、上述で説明した氷生成の熱移動経路と同様の経路で、熱の移動方向が逆となるものである。
【００１４】
なお、ろう材をクラッドした板をブレージングシート、ろう材を皮材、板材を心材と称した場合、一般的なブレージングシートは、皮材に、アルミニウム合金規格で規定される４０００番台の合金を使用し、心材に、アルミニウム合金規格で規定される３０００番台の合金を使用している。
【００１５】
また、冷媒プレート３１および格子板３２には、加工性や溶接性、耐食性を考慮して、アルミニウム合金規格で規定される１０００番台や３０００番台を用いている。したがって、従来の構成は、構造的強度が低く、適度な板厚を必要とする。
【特許文献１】特開昭５４−０２４３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上記従来の構成では、熱伝導と熱伝達の経路が多いことと、熱伝導率の比較的低いろう材３４、３５が介在していることにより、熱伝達率を低下させてしまう要因が存在しているため、製氷機の製氷能力を向上することが難しいという課題を有していた。
【００１７】
また、ろう材３４、３５は溶融した後、凝固するまでに流動してしまうため、接続板３６との接合面の中で、ろう材３４、３５の厚みが一定となり難く、この厚みのばらつきに伴って冷却時における氷の成長速度にばらつきが生じ、さらに、離氷時における氷の表層の融解速度にもばらつきが生じ、その結果、氷のサイズが一定しないという課題を有していた。
【００１８】
さらに、製氷皿エバポレータ３０の冷却時における冷媒入口と冷媒出口における温度差により、冷媒入口側と冷媒出口側で氷の成長速度、および、サイズに違いがあるという課題も有していた。
【００１９】
したがって、かかる製氷皿エバポレータ３０を用いた製氷機においても、所定量の製氷を得るために時間を要し、電力消費の削減に困難が伴い、さらに、生成される氷の品質も安定し難いものであった。
【００２０】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、生成される氷の形状やサイズの安定化をはかり、さらに、水と冷媒との熱伝達率を向上させた高効率、かつ経済的な製氷皿エバポレータを提供し、また、この製氷皿エバポレータを用いた製氷装置においては、安定した品質の製氷を可能とし、さらに、製氷に要する電力等の消費エネルギーの削減を可能とすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記従来の課題を解決するために、本発明の製氷皿エバポレータは、冷媒流路を具備した冷媒プレートと、複数の製氷空間を格子状に形成した格子皿と、前記冷媒プレートと前記格子皿に挟持された接続板のろう付構成において、少なくとも前記冷媒流路における前記接続板の冷媒が接する部分に、表面に凹凸を形成する加工を施したものである。
【００２２】
したがって、前記熱流束が最も高い熱伝達経路である接続板に凹凸を形成する加工を施すことにより、冷媒流路を流れる冷媒を撹拌し、接続板を介しての水と冷媒の熱交換効率を向上し、製氷能力の高い製氷皿エバポレータを得ることができる。
【００２３】
また、本発明の製氷装置は、上記製氷皿エバポレータを冷凍サイクルに組込むことにより、製氷能力を高め、製氷時間の短縮化が可能となり、消費エネルギーの削減をはかることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の製氷皿エバポレータは、安価な構成とすることによって、水と冷媒との熱伝達率を向上させることができ、製氷に要する時間の短縮化がはかれ、また生成する氷の品質も安定させることができるものである。さらに、かかる製氷皿エバポレータを用いた製氷装置においては、製氷に要する運転時間の短縮化が可能となり、消費エネルギーの省力化をはかると共に、安定した品質の氷を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
請求項１に記載の発明は、冷媒が流動する冷媒流路を具備した金属製の冷媒プレートと、製氷用水が接する複数の製氷空間を格子状に形成した金属製の格子皿と、前記冷媒プレートと前記格子皿に挟持され、前記冷媒流路と共に前記冷媒流路を形成する金属製の接続板を具備し、これらをろう付した製氷皿エバポレータにおいて、少なくとも前記冷媒流路における前記接続板の冷媒が接する部分に、表面に凹凸を形成する加工を施した製氷皿エバポレータである。
【００２６】
かかる構成とすることにより、冷媒流路を流れる冷媒を前記凹凸によって撹拌することができ、また、前記凹凸によって冷媒との接触面積を増大することができる。その結果、前記接続板における熱流束が最も高い熱移動経路の一部（冷媒流と製氷用水で挟まれる部分）での冷媒と製氷用水との熱交換効率を向上することができ、製氷皿エバポレータの製氷能力を高めることができる。
【００２７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記冷媒流路を、前記冷媒プレートに蛇行状に形成された流路とし、さらに前記接続板を、表裏両面にろう材がクラッドされたブレージングシートとし、前記表面に凹凸を形成する加工を、切削加工とし、前記切削加工を、前記冷媒流路の蛇行に沿って施した製氷皿エバポレータである。
【００２８】
かかることにより、前記切削加工と同時に冷媒と接する面側の冷媒流路のろう材を削り落とすことができ、冷媒と接続板が直接接する構成が得られる。その結果、熱流束が最も高い熱移動経路の一部である接続板と冷媒間の熱抵抗を少なくして前記製氷用水と冷媒の熱交換作用を向上させ、製氷皿エバポレータの製氷能力をさらに向上することができる。
【００２９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記切削加工を、前記接続板に多数の溝を形成する切削ローレット加工とし、前記溝を、前記冷媒の流動方向に対して、一方向の斜め角度を有する形状とした製氷皿エバポレータである。
【００３０】
かかることにより、接続板における冷媒流路と対向する部分は、切削ローレット加工を施すことに伴って接続板の表面にクラッドされたろう材が削り落とされ、その削り後に一方向に傾斜して延びる溝が多数形成された状態となる。
【００３１】
したがって、前記接続板の熱流束が最も高い熱移動経路の一部、すなわち、接続板と冷媒との接触面は、ろう材を介して冷媒と熱伝達する経路が無くなり、冷媒と接続板が直接接する構造となる。その結果、熱移動経路が短縮されることで、製氷用水から冷媒への熱伝達率が向上し、製氷皿エバポレータの製氷能力を高めることができる。
【００３２】
さらに、前記冷媒と接続板が接する部分にろう材が介在しないことで、ろう材の厚みの不均一化に伴う熱伝達率のばらつきに起因した氷の生成速度および生成サイズの不均一化を低減させることができる。
【００３３】
また、接続板に形成されたローレット形状によって、冷媒と接続板が接する面積が拡大され、これによっても製氷用水から冷媒への熱伝達率が向上し、製氷皿エバポレータの製氷能力をさらに高めることができる。
【００３４】
さらに、前記多数の溝を、冷媒流動方向に対して、一方向の斜め角度としたことにより、冷媒の乱流促進がはかれ、製氷用水から冷媒への熱伝達率がより向上し、製氷皿エバポレータの製氷能力を高めることができる。
【００３５】
また、前記多数の溝を、一方向の斜め角度とすることにより、蛇行状に形成された冷媒流路への加工対応も容易となり、安価に形成することができる。
【００３６】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記切削加工を、前記接続板に多数の溝を形成する切削ローレット加工とし、前記溝を、前記冷媒の流動方向に対して、二方向から対向する斜め角度を有する形状とした製氷皿エバポレータである。
【００３７】
このように、前記接続板に施した切削ローレット加工の溝に、冷媒流動方向に対して、二方向から対向する斜め角度をもたせることにより、冷媒と接続板が接する面積がより拡大することに加えて、冷媒流動抵抗をさらに軽減することができ、その結果、製氷用水から冷媒への熱伝達率が向上し、製氷皿エバポレータの製氷能力をさらに高めることができる。
【００３８】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記切削加工を、前記接続板に多数の溝を形成する切削ローレット加工とし、前記溝を、前記冷媒流路における冷媒入口側を一方向の斜め角度を有する溝とし、冷媒出口側を二方向から対向する斜め角度を有する溝とした製氷皿エバポレータである。
【００３９】
かかることにより、冷媒流路における冷媒入口側と冷媒出口側で熱伝達率を変化させることが可能となる。その結果、二方向の斜め角度に形成した複数の溝によって冷媒出口側における製氷用水と冷媒間の熱伝達率を向上することにより、一般的に冷媒出口側で生じ易い冷却能力の低下現象を抑制することができ、製氷皿エバポレータ全体の冷却能力を均一化させることができる。したがって、冷媒入口側と冷媒出口側での氷の成長速度および生成サイズを均一化することができ、製氷品質の安定化をはかることができる。
【００４０】
請求項６に記載の発明は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器作用が伴う製氷皿エバポレータを、配管を介して環状に連結した冷凍サイクルと、前記製氷皿エバポレータに製氷用水を供給する給水装置を具備した製氷装置において、前記製氷皿用エバポレータを、請求項１から５のいずれか一項に記載の製氷皿エバポレータとした製氷装置である。
【００４１】
かかる製氷装置は、製氷皿エバポレータにおける冷媒と製氷用水との熱伝達を効率よく行うことから、高い製氷能力で製氷を行うことができる。したがって、製氷に要する運転時間の短縮化が可能となり、消費エネルギーの削減をはかり、製氷を行うことができる。
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００４３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における製氷皿エバポレータの斜視図である。図２は、同製氷皿エバポレータの組立て前における分解斜視図である。図３は、同製氷皿エバポレータを構成する接続板の切削ローレット加工状態を示す斜視図である。図４は、同製氷皿エバポレータの熱伝達状態を説明する要部の断面図である。
【００４４】
図１乃至図４において、製氷皿エバポレータ１は、アルミニウム合金製の冷媒プレート２と、複数の氷Ｉが成形されるアルミニウム合金製の格子板３で仕切られ、製氷空間４ａを格子状に具備した格子皿４と、冷媒プレート２と格子皿４に挟まれ、表裏両面にアルミニウム合金製のろう材５、６がクラッドされたアルミニウム合金製の接続板７で構成されている。この接続板７は、一般的にブレージングシートと称されるものである。
【００４５】
また、冷媒プレート２には、金型成形加工等により、予め蛇行状に延びる溝部８ａが形成されており、接続板７の貼り合わせによって冷媒流路８が形成されている。したがって、冷媒流路８の一端が、冷媒入口９となり、他端が冷媒出口１０となる。
【００４６】
ここで、冷媒プレート２と格子板３には、アルミニウム合金規格で規定される１０００番台または３０００番台のアルミニウム合金を用い、また、ろう材５とろう材６には、アルミニウム合金規格で規定される４０００番台のアルミニウム合金を、さらに、接続板７には、アルミニウム合金規格で規定される３０００番台のアルミニウム合金をそれぞれ用いている。
【００４７】
さらに、接続板７における冷媒プレート２と接合する面には、溝部８ａと対向して蛇行状の切削溝（本発明の溝に相当）７ａが多数形成されている。この切削溝７ａは、図２に示す如く、冷媒Ｒの流れ方向に対して一定方向の角度で斜めとなるように形成されている。しかも、切削溝７ａは、接続板７の表面を切削加工しているため、クラッドされたろう材６が削り落とされ、母材が露出している状態となっている。そして、切削溝７ａは、母材であるアルミニウム合金の表面に形成されている。
【００４８】
切削溝７ａの加工は、例えば、図３に示す如く、周知のローレットローラ等の如く、一定の角度方向に切削刃が設けられたローレット加工治具１３を接続板７の該面に押圧し、回転することによって該表面を削り落とす周知の加工技術であるため、詳細な説明を省略する。したがって、ローレット加工治具１３による表面の削り落としに伴い、クラッドされたろう材６が削り落とされた状態となる。
【００４９】
ここで、切削溝７ａを、冷媒Ｒの流れ方向に対して一定方向の角度で斜めとなるように形成する理由は、以下の理由によるものである。
【００５０】
すなわち、冷媒Ｒの流動方向に対して平行方向では、冷媒Ｒの乱流促進効果は得られ難く、また、冷媒Ｒの流動方向に対して直角方向では、冷媒Ｒの流動抵抗が増してしまう。さらに、冷媒Ｒの流動方向に対して平行方向では、接続板７を切削ローレット加工するに当り、ローレットローラ等のローレット加工治具１３を蛇行状の冷媒流路８に沿って切削加工を進行させることが難しくなるため、加工コスト的にも課題が残る。
【００５１】
これらのことから、冷媒Ｒの流動方向に対して斜め方向に切削加工することで、ローレットローラ等のローレット加工治具１３を蛇行状の冷媒流路８に沿って移動させ、切削加工を進行させることができる。したがって、安価な切削ローレット加工により、冷媒Ｒの流れ方向に対して一定方向の角度で斜めとなるように切削溝７ａを形成することができる。
【００５２】
なお、図２、図３においては、切削溝７ａを、蛇行状の直線部、湾曲部ともに一様の角度で記載しているが、これは模式的に記載しているためであって、実際の加工形態は、特に湾曲部においては、冷媒Ｒの流動方向に対して直線部と同様の角度を維持しつつ形成されるものであり、直線部とは異なった形態となる。
【００５３】
上記構成において、製氷皿エバポレータ１の組立ては、図２に示す如く、接続板７を、冷媒プレート２と格子皿４で挟み込む。このとき、切削溝７ａが形成された面が冷媒プレート２と接するように配置しておく。その状態において、例えば、窒素ガスを封入した炉内で加熱する等の適宜手段を用い、ろう材５、６を溶融させ、その後冷却することにより、冷媒プレート２、接続板７、格子皿４を一体化し、組立てを完了する。必要に応じて、冷媒入口９、冷媒出口１０に、図１に示す如く、冷凍サイクル配管を接続するための管１１、１２を取り付けてもよい。
【００５４】
したがって、冷媒プレート２と接続板７で形成された冷媒流路８において、格子皿４によって形成された製氷空間４ａと対向する部分は、切削溝７ａの形成に伴ってろう材６が削り落とされているため、冷媒流路８を流れる冷媒Ｒと接続板７とは、直接接する状態にある。
【００５５】
以上のように構成された製氷皿エバポレータ１において、図４を参照しながら氷が生成される製氷と熱伝達について説明する。
【００５６】
氷の生成において、本実施の形態１の製氷皿エバポレータ１は、従来と同様に、製氷空間４ａが下向きに開口した状態で配設され、その状態において下方からそれぞれの製氷空間４ａに向かって水（本発明の製氷用水に相当）Ｗが噴射される。そして、冷媒流路８には、低温の冷媒Ｒが流れており、製氷空間４ａに噴射された水Ｗは、冷媒Ｒと熱交換して膜状の氷となり、時間の経過に伴い、徐々にその厚みが増し、成長して製氷空間４ａに満たされ、氷の生成工程が終了する。
【００５７】
上述の氷の生成工程において、水Ｗの熱移動は、格子板３に伝達し、格子板３内を伝導して格子板３と接続板７を接合しているろう材５に伝達する経路Ａと、ろう材５を介して接続板７に伝達し、接続板７内を伝導して冷媒Ｒと直接熱交換する経路Ｂと、接続板７内を伝導してろう材６側へ伝達していく経路Ｃと、ろう材６から冷媒プレート２に伝達し、冷媒プレート２内を伝導して冷媒と熱交換する経路Ｄによって行われる。
【００５８】
上記熱伝達の経路Ａ乃至Ｄにおいて、経路Ｂは従来と異なり、氷Ｉまたは水Ｗの熱が接続板７に伝達した後は、接続板７内を伝導して冷媒Ｒと直接熱交換する経路となっている。換言すると、この経路Ｂは、冷媒Ｒが接する部分に、ろう材６が介在しないので、熱伝達経路の長さが短縮された状態となっている。
【００５９】
また、ろう材５、６は、一般にアルミニウム合金規格で規定される４０００番台のアルミニウム合金が採用され、この材料の熱伝導度λは、１６０［Ｗ／ｍ・℃］程度で、アルミニウム合金規格１０００番台の材料の熱伝導度λ１（２３０［Ｗ／ｍ・℃］）、アルミニウム合金規格３０００番台の材料の熱伝導度λ２（１９０［Ｗ／ｍ・℃］）と比較して熱伝導度λが低く、熱交換効率が悪いものである。
【００６０】
したがって、熱伝達の経路Ｂの形成により、熱流束が最も高い熱移動経路の一部に熱伝導率λの比較的低いろう材６の介在をなくした熱伝達経路を確保することができ、しかも、ろう材６の介在をなくしたことに伴って熱伝達経路の長さが短縮でき、その結果、水Ｗから冷媒Ｒへの熱伝達率が向上し、製氷皿エバポレータ１の製氷能力（氷生成能力）を高くすることができる。
【００６１】
また、接続板７に形成された切削溝７ａは、ローレット形状によって冷媒と接続板７が接する面積を拡大しているため、水Ｗから冷媒Ｒへの熱伝達率をさらに向上し、製氷皿エバポレータ１の製氷能力をより高めることができる。
【００６２】
さらに、冷媒Ｒと接続板７が接する部分にろう材６が介在しないことで、ろう材６の厚みの不均一に伴う熱伝達率のばらつきから、氷の生成速度および生成サイズの不均一化を低減し、生成する氷の品質を安定させることができる。
【００６３】
なお、本実施の形態１においては、接続板７の格子皿４がろう付される面のろう材５を、製氷空間４ａを含む全面にクラッドした構成としたが、図３の破線で示す如く、格子皿４のろう付に必要な箇所のみにろう材５を塗布、あるいはクラッドした構成とすることにより、前述の熱伝達の経路Ｂの熱抵抗をさらに小さくし、水Ｗと冷媒Ｒの熱交換効率をより向上することができる。
【００６４】
かかる構成をさらに詳述すると、製氷空間４ａ相当箇所の部分（破線のひし形で示す部分）４ａ１にはろう材が塗布されず、製氷空間４ａ相当箇所の部分４ａ１を除いた、格子板３を含む格子皿４が当接する部分にのみに、ろう材５が適宜手段にて設けられている構成である。
【００６５】
かかる構成によれば、水Ｗと接続板７が接する面、および冷媒Ｒと接続板７が接する面には、ろう材５、６が介在しないため、ろう材５、６の介在に伴う熱伝達ロスが改善され、水Ｗと冷媒Ｒの熱交換効率をより向上することができる。
【００６６】
さらに、冷媒プレート２と格子板３と接続板７のすべてにアルミニウム合金規格１０００番台の純アルミニウム材料を採用することにより、水Ｗから冷媒Ｒへの熱伝達率をより向上させることができ、製氷皿エバポレータ１の製氷能力をさらに高めることができる。
【００６７】
また、本実施の形態１においては、製氷皿エバポレータ１による氷の生成を、水Ｗを製氷空間４ａへ噴射しながら行う場合を例に説明したが、予め製氷空間４ａ内に水Ｗを注入し、冷媒プレート２の冷媒流路８を流れる冷媒Ｒの熱によって製氷を行う型式にも適用できるものである。
【００６８】
また、製氷皿エバポレータ１は、冷媒プレート２、格子板３、格子皿４、接続板７をアルミニウム合金製としたが、これらのいずれかを、または全てを類似金属製とした場合であっても同様に構成することができ、同様の作用効果が期待できる。
【００６９】
（実施の形態２）
図５は、実施の形態２における製氷皿エバポレータの組立て前における分解斜視図である。図６は、同製氷皿エバポレータを構成する接続板の切削ローレット加工状態を示す斜視図である。なお、先の実施の形態１と同様の構成要件については、同一の符号を付して説明する。また、本実施の形態２においては、先の実施の形態１と相違する内容を主体に説明する。
【００７０】
図５において、実施の形態１と相違する構成は、接続板７に形成した切削溝（本発明の溝に相当）７ｂの加工に伴う点である。
【００７１】
すなわち、図６に示す如く、接続板７の冷媒プレート２側の面には、ローレット加工治具１３で切削加工した切削溝７ａと、ローレット加工治具１３とは異なる角度方向に切削刃が設けられた対向ローレット加工治具１４で重複切削加工した対向切削溝７ｂが、冷媒流路８の蛇行形状に沿って形成されている。これらの切削溝７ａ、対向切削溝７ｂに対向する位置にクラッドされたろう材６は、ローレット加工治具１３、対向ローレット加工治具１４による切削ローレット加工時に削り落とされ、母材が露出している状態となっている。そして、切削溝７ａ、対向切削溝７ｂは、母材であるアルミニウム合金の表面に形成されている。
【００７２】
また、それぞれの切削溝７ａ、対向切削溝７ｂは、冷媒Ｒの流動方向に対して斜め方向に形成されているが、対向切削溝７ｂの傾斜方向は、切削溝７ａの傾斜方向と逆方向に形成されている。換言すると、接続板７には、冷媒Ｒの流動方向に対して、二方向から対向する斜め角度の切削溝７ａ、対向切削溝７ｂが形成されている。
【００７３】
上述の如く切削溝７ａ、対向切削溝７ｂが形成加工された接続板７を冷媒プレート２および格子皿４で挟み込み、その状態で、例えば、窒素ガスを封入した炉内で加熱する等の適宜手段を用い、ろう材５、６を溶融させ、その後冷却することにより、冷媒プレート２、接続板７、格子皿４を一体化し、組立てを完了する。
【００７４】
かかる構成からなる製氷エバポレータ１においても、冷媒流路８を流動する冷媒Ｒは、接続板７表面と直接接することとなり、実施の形態１と同様に、冷媒Ｒが接する部分に、ろう材６が介在しない、換言すると長さが短縮された熱伝達経路（実施の形態１の経路Ｂ相当）が形成される。
【００７５】
その結果、水Ｗから冷媒Ｒへの熱伝達率が向上し、製氷皿エバポレータ１の製氷能力（氷生成能力）を高くすることができる。
【００７６】
しかも、接続板７に形成された対向切削溝７ｂの付加加工により、切削溝７ａのみを設けた構成に比較して、冷媒と接続板７が接する面積を拡大し、また冷媒Ｒの流動抵抗をさらに低下することができることから、水Ｗから冷媒Ｒへの熱伝達率をさらに向上し、製氷皿エバポレータ１の製氷能力をより高めることができる。
【００７７】
さらに、冷媒Ｒと接続板７が接する部分にろう材６が介在しないことで、ろう材６の厚みの不均一に伴う熱伝達率のばらつきから、氷の生成速度および生成サイズの不均一を低減し、生成する氷の品質を安定させることができる。
【００７８】
なお、本実施の形態２においても、先の実施の形態１で説明したように、格子皿４のろう付に必要な箇所のみにろう材５を塗布、あるいはクラッドした構成とすることにより、前述の熱伝達経路（実施の形態１の経路Ｂ相当）の熱抵抗をさらに小さくし、水Ｗと冷媒Ｒの熱交換効率をより向上することができる。
【００７９】
さらに、本実施の形態２においては、製氷皿エバポレータ１による氷の生成を、水Ｗを製氷空間４ａへ噴射しながら行う場合を例に説明したが、予め製氷空間４ａ内に水Ｗを注入し、冷媒プレート２の冷媒流路８を流れる冷媒Ｒの熱によって製氷を行う型式にも適用できるものである。
【００８０】
また、製氷皿エバポレータ１は、冷媒プレート２、格子板３、格子皿４、接続板７をアルミニウム合金製としたが、これらのいずれかを、または全てを類似金属製とした場合であっても同様に構成することができ、同様の作用効果が期待できる。
【００８１】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３における製氷皿エバポレータを構成する接続板の切削ローレット加工状態を示す斜視図である。なお、製氷皿エバポレータは、接続板の構成を除き先の実施の形態１、２と同様の構成であるため、ここでは、接続板を主体に説明する。また、実施の形態１、２と同様の構成要件については、同一の符号を付して説明する。
【００８２】
図７において、先の実施の形態１、２と相違する内容は、接続板７に形成した切削溝７ａ、７ｂを異なる箇所に特定して構成した点である。
【００８３】
すなわち、冷媒Ｒの入口側（冷媒Ｒの加熱域から二相域相当）１５に、冷媒Ｒの流動方向に対して、一方向から対向して斜めの角度関係にある切削溝７ａを形成し、出口側（冷媒Ｒの二相域から冷却域相当）１６に、切削溝７ａに加えて対向切削溝７ｂを形成し、冷媒Ｒの流動方向に対して、二方向から対向して斜めの角度関係にある溝域を形成している。
【００８４】
なお、それぞれの切削溝７ａ、対向切削溝７ｂを切削加工形成する方法については、実施の形態１、２と同様である。
【００８５】
実施の形態２で説明したように、冷媒流路８において、切削溝７ａのみを設けた場合と、切削溝７ａ、対向切削溝７ｂを設けた場合では、冷媒流路８を流動する冷媒Ｒの撹拌、乱流生成度合いが異なり、後者の方がより大きな効果が得られる。
【００８６】
この点に着目し、一般的に冷却能力が低下する冷媒流路８の出口側を、二方向から対向して斜めの角度関係にある切削溝７ａ、対向切削溝７ｂを形成した構成とすることにより、製氷皿エバポレータ１の冷媒流路８において、実施の形態１、２で説明した冷媒Ｒが接する部分に、ろう材６が介在しない、換言すると長さが短縮された熱伝達経路（実施の形態１の経路Ｂ相当）が形成されることに加えて、冷媒流路８の出口側における冷却能力の低下を抑制することができ、冷媒流路８全体にわたって冷却能力を均一化することができる。
【００８７】
その結果、水Ｗから冷媒Ｒへの熱伝達率が向上し、製氷皿エバポレータ１の製氷能力（氷生成能力）を高くすることができ、また、冷媒入口側１５と冷媒出口側１６での氷の成長速度および生成されるサイズを均一化することができ、生成する氷の品質を安定させることができる。
【００８８】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４における製氷皿エバポレータを具備した製氷装置のシステム構成を示す模式図である。
【００８９】
図８において、製氷装置２１は、圧縮機２２、凝縮器２３、減圧装置２４、実施の形態１または２で説明した製氷皿エバポレータ１を、配管を介して環状に連結した冷凍サイクルを具備している。
【００９０】
また、製氷装置２１は、製氷エバポレータ１の製氷空間（図示せず）に対応した数のノズル２５ａを有する噴射装置（本発明の給水装置に相当）２５を具備しており、この噴射装置２５は、管２６を介して水道管等の給水源（図示せず）から水Ｗの供給を受け、ノズル２５ａから水Ｗを噴射する。
【００９１】
上記した製氷装置２１による氷の生成は、次のようにして行われる。
【００９２】
製氷皿エバポレータ１は、図４に示すように、その製氷空間が下向きに開口して配置され、噴射装置２５の各ノズル２５ａは、各製氷空間に対向して位置している。
【００９３】
そして、圧縮機２２が運転され、冷媒が循環することにより、周知の原理によって製氷皿エバポレータ１が冷却される。
【００９４】
一方、噴射装置２５が運転され、各ノズル２５ａから各製氷空間内に水Ｗが噴射されることに伴い、製氷空間における冷媒との熱交換が進み、水は凍結し、徐々に氷層が厚くなり、氷が生成される。
【００９５】
この製氷過程において、実施の形態１、２、３で説明したように、製氷皿エバポレータ１は、熱伝達経路に、ろう材を介することなく、短縮された経路を形成していることから、高い製氷能力で製氷を行う。
【００９６】
したがって、製氷装置２１は、製氷に要する運転時間が短縮され、消費エネルギーの削減をはかった製氷を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
以上のように、本発明の製氷皿エバポレータは、安価な構成によって水または氷から冷媒への熱伝達率を向上させることができ、製氷能力を向上することができるもので、省エネ、製氷時間の短縮をはかる業務用製氷装置等へ広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施の形態１における製氷皿エバポレータの斜視図
【図２】同製氷皿エバポレータの組立て前における分解斜視図
【図３】同製氷皿エバポレータを構成する接続板の切削ローレット加工状態を示す斜視図
【図４】同製氷皿エバポレータの熱伝達状態を説明する要部の断面図
【図５】本発明の実施の形態２における製氷皿エバポレータの組立て前における分解斜視図
【図６】同製氷皿エバポレータを構成する接続板の切削ローレット加工状態を示す斜視図
【図７】本発明の実施の形態３における製氷皿エバポレータを構成する接続板の切削ローレット加工状態を示す斜視図
【図８】本発明の実施の形態４における製氷皿エバポレータを具備した製氷装置のシステム構成を示す模式図
【図９】従来例を示す製氷皿エバポレータの斜視図
【図１０】同製氷皿エバポレータの要部の断面図
【符号の説明】
【００９９】
１    製氷皿エバポレータ
２    冷媒プレート
３    格子板
４    格子皿
４ａ  製氷空間
５    ろう材
６    ろう材
７    接続板
７ａ  切削溝（溝）
７ｂ  対向切削溝（溝）
８    冷媒流路
８ａ  溝部
１３  ローレット加工治具
１４  対向ローレット加工治具
１５  入口側
１６  出口側
２１  製氷装置
２２  圧縮機
２３  凝縮器
２４  減圧装置
２５  噴射装置（給水装置）
Ｉ    氷
Ｒ    冷媒
Ｗ    水（製氷用水）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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