(57)【要約】【課題】冷凍ケーシング内面に生成された氷の剥離及び搬送を、安定的かつ効率的に行うことのできるオーガ式製氷機を提供する。【解決手段】オーガ１２の本体部１５から突出する螺旋刃１３は、上面１３ａと、下面１３ｂと、上面１３ａの外縁１３ａ１及び下面１３ｂの外縁１３ｂ１を接続する側面１３ｃとから構成されている。側面１３ｃについてのオーガ１２の軸心方向に沿った断面形状は、上面１３ａの外縁１３ａ１から半径方向外側下方に向かってテーパ線１３ｃ１が延び、テーパ線１３ｃ１の先端から半径方向外側下方に向かって徐々に水平となるような円弧線１３ｃ２が延び、円弧線の先端と下面１３ｂの外縁１３ｃ１とが鉛直方向下向きの垂直線１３ｃ３で接続されるようになっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍ケーシングと、
前記冷凍ケーシング内に回転自在に設けられ、本体部及び前記本体部の周囲に設けられた螺旋刃を有するオーガと
を備え、
前記オーガの軸心方向における前記螺旋刃は、
前記本体部から半径方向外側に向かって延びる上面と、
前記上面よりも前記軸心方向下側において、前記本体部から半径方向外側に向かって延びる下面と、
前記上面及び前記下面の両外縁を接続する側面と
を備え、
前記側面の軸心に沿った断面形状が、
前記上面の外縁から半径方向外側下方に向かって延びるテーパ線と、
前記テーパ線の先端から半径方向外側下方に向かって徐々に水平となるように延びる円弧線と
を備えることを特徴とするオーガ式製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、オーガ式製氷機に係り、特に、オーガの螺旋刃先の形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍ケーシングの内面に付いた氷をオーガの回転によって削り取る構造のオーガ式製氷機において、いろいろなオーガの螺旋刃先形状が提案されている。オーガが冷凍ケーシング内周面に生成された氷を剥離及び搬送する際には、オーガは氷にラジアル荷重を負荷することによって、氷を冷凍ケーシング内周面に押し付けなくてはならないため、特許文献１に記載されるような、テーパ面を有する螺旋刃先形状が一般的である。また、氷に負荷するラジアル荷重をコントロールする目的で、螺旋に沿った凹部を持つ螺旋刃先形状が特許文献２に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−７５３３１号公報
【特許文献２】特開２００４−１０１１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、氷に負荷すべきラジアル荷重は、温度などの条件により非常に大きなラジアル荷重が必要となる場合もあるし、ラジアル荷重をほとんど負荷しなくても氷を搬送することができる場合もあり、その変動幅は非常に大きい。そのため、特許文献１のような螺旋刃先形状では安定性を欠くといった問題点があった。また、特許文献２のような螺旋刃先形状では、ある程度のラジアル荷重の変動幅には対応できるが、変動幅が大きくなるとその変動に追従できなくなり、ラジアル荷重をほとんど負荷しなくても氷を搬送できる条件の場合には、必要以上にラジアル荷重を負荷してしまうといった問題点もあった。
【０００５】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、冷凍ケーシング内面に生成された氷の剥離及び搬送を、安定的かつ効率的に行うことのできるオーガ式製氷機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るオーガ式製氷機は、冷凍ケーシングと、冷凍ケーシング内に回転自在に設けられ、本体部及び本体部の周囲に設けられた螺旋刃を有するオーガとを備え、オーガの軸心方向における螺旋刃は、本体部から半径方向外側に向かって延びる上面と、上面よりも軸心方向下側において、本体部から半径方向外側に向かって延びる下面と、上面及び下面の両外縁を接続する側面とを備え、側面の軸心に沿った断面形状が、上面の外縁から半径方向外側下方に向かって延びるテーパ線と、テーパ線の先端から半径方向外側下方に向かって徐々に水平となるように延びる円弧線とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、冷凍ケーシング内周面における氷の移動抵抗が小さい場合には、氷は主に螺旋刃の湾曲面のみに接するので、螺旋刃は氷にラジアル荷重をほとんど負荷しない。一方、氷の移動抵抗が大きい場合には、氷は変形し螺旋刃のテーパ面にも接するので、螺旋刃は氷に大きなラジアル荷重を負荷する。これにより、対応可能な負荷の変動幅を広げることができ、冷凍ケーシング内周面に生成された氷の剥離及び搬送を、安定的かつ効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、オーガ式製氷機１０は、冷却パイプ１４が外周面に巻着された円筒状の冷凍ケーシング１１を備えている。この冷凍ケーシング１１内には、円柱状の本体部１５に設けられた螺旋刃１３を有するオーガ１２が、軸受２０ａ，２０ｂにより回転自在に支持されて設けられている。下部の軸受２０ａに支持されたオーガ１２の軸部１２ａは、周知のスプライン継手１８を介して駆動モータ１６の出力軸１７に結合されている。一方、上部の軸受２０ｂにより支持された上側の軸部１２ｂの上端には、棒状のカッタ２２が設けられている。
【０００９】
冷凍ケーシング１１の下端に取り付けられたほぼ円筒状の保持部材１９内には、軸受２０ａが収容されている。一方、冷凍ケーシング１１の上端内に取り付けられた押圧頭２１内には、軸受２０ｂが収容されている。この押圧頭２１は、軸方向に延びる複数の凹状の図示しない氷圧縮通路を備えている。押圧頭２１の上部には、カッタ２２を内部に含むようにして、放出筒２３が設けられている。
冷却パイプ１４は、周知のように適宜の断熱材２５により覆われている。冷凍ケーシング１１の下端部には給水パイプ２６が流体連通可能に接続されていて、図示しない製氷水タンクからの製氷水がこの給水パイプ２６を介して冷凍ケーシング１１内に供給されるようになっている。
【００１０】
図２に示されるように、オーガ１２の本体部１５から突出する螺旋刃１３は、本体部１５から半径方向外側に向かって水平に延びる上面１３ａと、上面１５よりもオーガ１２の軸心方向下側において本体部１５から半径方向外側に向かって水平に延びる下面１３ｂと、上面１３ａの外縁１３ａ１及び下面１３ｂの外縁１３ｂ１を接続する側面１３ｃとから構成されている。側面１３ｃについてのオーガ１２の軸心方向に沿った断面形状は、上面１３ａの外縁１３ａ１から半径方向外側下方に向かってテーパ線１３ｃ１が延び、テーパ線１３ｃ１の先端から半径方向外側下方に向かって徐々に水平となるような円弧線１３ｃ２が延び、円弧線の先端と下面１３ｂの外縁１３ｃ１とが鉛直方向下向きの垂直線１３ｃ３で接続されるようになっている。
ここで、円弧線１３ｃ２上の任意の点Ｂにおける接線の傾きをθ１とし、テーパ線１３ｃ１上の任意の点Ｃにおける接線の傾きをθ２とする。θ２はテーパ線１３ｃ１上のどこにおいても一定なのに対し、θ１は半径方向外側から内側に向かうに従って増大し、テーパ線１３ｃ１と円弧線１３ｃ２との接続点Ｄにおいてθ１はθ２と等しくなる。
【００１１】
次に、この実施の形態に係るオーガ式製氷機の動作を説明する。
図１に示されるように、オーガ式製氷機１０の運転が開始されると、給水パイプ２６から製氷水が冷凍ケーシング１１内に所定水位まで供給される。図示しない冷凍装置が作動することにより、冷却パイプ１４に冷媒が通流し、冷凍ケーシング１１を介して製氷水が冷却され、冷凍ケーシング１１の内周面に氷層が生成する。続いて駆動モータ１６が作動すると、出力軸１７及びスプライン継手１８を介してオーガ１２が回転し、冷凍ケーシング１１の内周面に生成した氷層を螺旋刃１３により削り取る。螺旋刃１３により削り取られた氷は上方に送られ、押圧頭２１の図示しない氷圧縮通路に入り、そこで圧縮されて氷柱となる。氷圧縮通路から放出筒２３に放出された氷柱はオーガ１２と共に回転するカッタ２２により折断されて、適宜の長さの氷粒２４となる。
【００１２】
ここで、図３に示されるように、冷凍ケーシング１１の内周面に生成した氷層３０が内周面上を移動しやすいときは、氷層３０の内周面に対する移動抵抗力が小さいため、氷層３０は螺旋刃１３の先端に接した瞬間、上方に搬送される。この際、氷層３０は主に螺旋刃１３の側面１３ｃにおける円弧線１３ｃ２に相当する円弧面にしか接しない。円弧線１３ｃ２は、螺旋刃１３の先端方向、すなわち半径方向外側に向かって、接線の傾きが小さくなるようになっているので、氷層３０にはラジアル荷重がほとんど負荷されない。
【００１３】
一方、図４に示されるように、冷凍ケーシング１１の内周面に生成した氷層３０が内周面上を移動し難いときは、氷層３０の内周面に対する移動抵抗力が大きいため、螺旋刃１３によって氷層３０は変形し、螺旋刃１３の先端だけではなく半径方向内側部分にも接する。すなわち、氷層３０は螺旋刃１３の側面１３ｃにおける円弧面だけではなくテーパ線１３ｃ１に相当するテーパ面にも接する。したがって、氷層３０には大きいラジアル荷重が負荷される。
【００１４】
このように、螺旋刃１３の側面１３ｃについて、オーガ１２の軸心方向に沿った断面を、上面１３ａの外縁１３ａ１から半径方向外側下方に向かってテーパ線１３ｃ１が延び、テーパ線１３ｃ１の先端から半径方向外側下方に向かって徐々に水平となるような円弧線１３ｃ２が延びるような形状にしたので、氷層３０に大きなラジアル荷重を負荷する必要のあるときは、側面１３ｃにおけるテーパ面によって必要に応じたラジアル荷重を負荷するようにすることができ、氷層３０に負荷するラジアル荷重が小さくてよいときは、側面１３ｃにおける円弧面によって小さなラジアル荷重を負荷して必要以上のラジアル荷重を負荷しないようにすることができる。すなわち、ラジアル荷重の変動に適切に対応することができる。
【００１５】
この実施の形態では、側面１３ｃにおけるテーパ面は平らであるが、これに限定されるものではない。削り取った氷を受けるために、テーパ面に、螺旋刃１３の螺旋に沿った凹部を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態に係るオーガ式製氷機の一部の断面図である。
【図２】この実施の形態に係るオーガ式製氷機の螺旋刃の断面図である。
【図３】この実施の形態に係るオーガ式製氷機の螺旋刃が氷を削り取る動作を説明するための断面図である。
【図４】この実施の形態に係るオーガ式製氷機の螺旋刃が氷を削り取る動作を説明するための別の断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０  オーガ式製氷機、１１  冷凍ケーシング、１２  オーガ、１３  螺旋刃、１３ａ  上面、１３ａ１  （上面１３ａの）外縁、１３ｂ  下面、１３ｂ１  （下面１３ｂの）外縁、１３ｃ  側面、１３ｃ１  テーパ線、１３ｃ２  円弧線、１５  本体部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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