(57)【要約】【課題】蒸発管からの冷媒の漏れを確実に防止できるとともに製氷効率を向上できる製氷機を提供する。【解決手段】冷媒が循環する冷却回路の蒸発管18をシームレス構造とし、蒸発管18からの冷媒の漏れを防止する。複数の製氷突起19をそれぞれ個別に設け、これら各製氷突起19を蒸発管18の外面に直接、接着する。蒸発管18と製氷突起19との熱伝導を良好にし、製氷効率を向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製氷水を貯留する容器と、
シームレス構造の蒸発管を有し、冷媒が循環する冷却回路と、
それぞれ個別に設けられて前記蒸発管の外面に直接取り付けられ、前記容器の製氷水中に浸漬されるとともに前記蒸発管から冷媒が流れることなく前記蒸発管の外面との熱伝導によって製氷する複数の製氷素子と
を具備していることを特徴とする製氷機。
【請求項２】
前記製氷素子の材質は、銅である
ことを特徴とする請求項１記載の製氷機。
【請求項３】
前記製氷素子は、筒形で、前記蒸発管に対して反対側の先端が開放されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、氷を製造する製氷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、氷を製造する製氷機においては、冷媒が循環される冷凍サイクルによって構成される冷却回路と、上面に冷却回路の蒸発管が配置されるプレート本体およびこのプレート本体の下面から突出された複数の製氷突起（マンドレル）を有する製氷プレートと、この製氷プレートの下方に配置されて製氷水を貯留する容器を備えた、いわゆるバッチ式と呼ばれる製氷機がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この製氷機の製氷プレートは、一般に、アルミダイキャスト製で、プレート本体および複数の製氷突起が一体に形成されている。
【０００４】
そして、この製氷機では、製氷時において、冷却回路の運転により冷媒を蒸発器に循環させて製氷プレート全体つまりプレート本体および各製氷突起を冷却し、製氷プレートの下方に配置された容器の製氷水中に浸漬されている各製氷突起の周りに氷を成長させ、また、氷が一定の大きさまで成長したら製氷を中止し、製氷プレートの下方から容器を移動させ、冷却回路のサイクル切り換えによって冷却回路から冷媒のホットガスを蒸発管に供給して製氷プレート全体つまりプレート本体および各製氷突起を加熱し、各製氷突起に接触している氷の表面を溶かし、各製氷突起から氷を離脱させて下方へ排出するようにしている。したがって、製氷と離氷とを交互に繰り返しながら、氷を製造している。
【０００５】
また、蒸発管の長手方向に沿って複数の孔をあけ、この蒸発管の各孔に中空状の製氷突起を直接接続し、蒸発管内の冷媒が製氷突起内を流れるようにすることにより、製氷効率を向上させるようにした製氷機がある（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３０９１０５号公報（第２−５頁、図１−７）
【特許文献２】特開２００８−６４４５０号公報（第５−７頁、図１−７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、製氷プレートを用いた製氷機では、蒸発管と各製氷突起との間に熱容量の大きなプレート本体が介在するため、蒸発管と製氷突起との間での熱伝導性が低下し、単位時間当たりの製氷量が比較的少なくなり、製氷効率が悪かった。
【０００８】
さらに、製氷効率が悪い理由として、製氷プレートがアルミダイキャスト製であることもあり、そのため、アルミダイキャストに比べて熱伝導性がよい例えば銅などで製氷プレートを形成することも考えられるが、この場合、製氷プレートのコストが高く製造性も低下することになり、しかも、上述のように蒸発管と各製氷突起との間に熱容量の大きなプレート本体が介在することから、十分な製氷効率の向上が望めない。
【０００９】
また、蒸発管に孔をあけて製氷突起を直接接続し、冷媒が製氷突起内を流れるようにした製氷機では、製氷効率が向上するものの、蒸発管と各製氷突起との接続部分における接続不良や劣化によって冷媒が外部に漏れるおそれがある。特に、ノンフロン化に伴う代替冷媒として、例えばイソブタンなどの可燃性ガスを使用する場合があるが、このような可燃性ガスの漏れは確実に防止しなければならない。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、蒸発管からの冷媒の漏れを確実に防止できるとともに製氷効率を向上できる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】
【００１１】
請求項１記載の製氷機は、製氷水を貯留する容器と、シームレス構造の蒸発管を有し、冷媒が循環する冷却回路と、それぞれ個別に設けられて前記蒸発管の外面に直接取り付けられ、前記容器の製氷水中に浸漬されるとともに前記蒸発管から冷媒が流れることなく前記蒸発管の外面との熱伝導によって製氷する複数の製氷素子とを具備しているものである。
【００１２】
請求項２記載の製氷機は、請求項１記載の製氷機において、前記製氷素子の材質は、銅であるものである。
【００１３】
請求項３記載の製氷機は、請求項１または２記載の製氷機において、前記製氷素子は、筒形で、前記蒸発管に対して反対側の先端が開放されているものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の製氷機によれば、シームレス構造の蒸発管に、それぞれ個別に設けられている複数の製氷素子を直接取り付けた構造であるため、蒸発管からの冷媒の漏れを確実に防止できるとともに、蒸発管と製氷素子との熱伝導性を向上できて製氷効率を向上できる。
【００１５】
請求項２記載の製氷機によれば、請求項１記載の製氷機の効果に加えて、蒸発管に、それぞれ個別に設けられている複数の製氷素子を直接取り付ける構造とすることにより、比較的低コストで製氷素子の材質として熱伝導性に優れた銅を採用することができ、製氷効率もより向上できる。
【００１６】
請求項３記載の製氷機によれば、請求項１または２記載の製氷機の効果に加えて、製氷素子を筒形とし、その先端を開放しているため、製氷素子の外側に加えて内側にも製氷することができ、例えば製氷素子の内部が密閉空間である場合のようにその密閉空間の空気の収縮および膨張の影響を製氷素子が受けるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す製氷機の断面図である。
【図２】同上製氷機の斜視図である。
【図３】同上製氷機の冷却回路の回路図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す製氷機の断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す製氷機の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１ないし図３に第１の実施の形態を示す。
【００２０】
図３に示すように、製氷機11は、製氷を行う製氷部12、およびこの製氷部12を冷却または加熱する冷却回路（冷凍回路）13を備えている。
【００２１】
図１および図２に製氷部12の構成を示す。製氷部12は、製氷水ｗ（図２には図示を省略している）を貯留する容器（トレイ）15、この容器15に貯留された製氷水ｗを冷却して製氷する製氷ユニット16、容器15を製氷ユニット16の下側に組み合わせる製氷位置と製氷ユニット16の下側から退避させる退避位置とに移動させる図示しない移動ユニット、および容器15に製氷水ｗを供給する図示しない製氷水供給ユニットなどを備えている。
【００２２】
容器15は、上面を開放した長方形のトレイ状に形成され、製氷水ｗを貯留可能とされている。
【００２３】
また、製氷ユニット16は、冷却回路13の蒸発器を構成するものであり、冷却回路13の冷媒が循環する蒸発管18、およびこの蒸発管18の下面側の外面に直接取り付けられた複数の製氷素子としての製氷突起（マンドレル）19を備えている。
【００２４】
蒸発管18は、熱伝導性に優れた材料である例えば銅によって孔やつなぎ目がない円筒状に形成されたシームレス管が用いられ、容器15の上面外形部より内側の範囲内に収まるように略Ｕ字形に曲げ加工されている。なお、蒸発管18は、図示しない支持部材によって、水平に配置されるように支持されている。
【００２５】
製氷突起19は、熱伝導性に優れた材料である例えば銅によってそれぞれ個別に形成されたもので、中実の円柱状の棒材で、一端に蒸発管18の外面に沿って接合可能とする曲面状の取付面20が形成され、他端である先端が離氷を容易にするための球面状に形成されている。製氷突起19の取付面20は、蒸発管18の下面側の外面に対して、直接、接合されるとともに、ろう付けや熱伝導性を有する接着剤などによって接着されている。そのため、製氷突起19は、蒸発管18から冷媒が流れなくても、蒸発管18の外面との熱伝導性を向上できるように構成されている。
【００２６】
次に、図３に示すように、冷却回路13は、圧縮機31、凝縮機32、製氷部12の製氷ユニット16に配置された蒸発管18である蒸発器33、およびアキュムレータ34を含む冷凍サイクルによって構成されている。
【００２７】
凝縮機32と蒸発器33との間に第１のバルブ35が配置され、圧縮機31と凝縮機32との間と第１のバルブ35と蒸発器33との間とが配管36で接続されているとともに、この配管36に第２のバルブ37が配置されている。そして、製氷時には、第１のバルブ35が開、第２のバルブ37が閉とされて、図３に実線矢印で示すように、圧縮機31で圧縮されて凝縮機32で凝縮された高圧の冷媒が蒸発器33に流れて蒸発することにより冷却し、また、離氷時には、第１のバルブ35が閉、第２のバルブ37が開とされて、図３に破線矢印で示すように、圧縮機31で圧縮された高温の冷媒つまりホットガスが蒸発器33に流れて加熱する。したがって、各バルブ35，37および配管36が、製氷時と離氷時とに応じて冷媒の流れを切り換える切換部38として構成されている。
【００２８】
次に、製氷機11の動作について説明する。
【００２９】
製氷時には、製氷水供給ユニットにより、容器15に予め設定された所定量の製氷水ｗを供給し、また、移動ユニットにより、容器15を製氷ユニット16の下側に組み合わせ、製氷ユニット16の各製氷突起19を容器15の製氷水ｗ中に浸漬させる。
【００３０】
冷却回路13の第１のバルブ35を開、第２のバルブ37を閉として、圧縮機31を運転することにより、圧縮機31で圧縮されて凝縮機32で凝縮された高圧の冷媒が蒸発器33の蒸発管18に流れて蒸発し、蒸発管18および各製氷突起19を冷却する。
【００３１】
各製氷突起19を通じて製氷水ｗが冷却され、各製氷突起19の表面に氷ｉが着氷されていく。
【００３２】
このとき、蒸発管18内の冷媒が各製氷突起19に流れることはないが、蒸発管18の外面に各製氷突起19が直接、接着されているため、蒸発管18と製氷突起19との熱伝導性が良好で、製氷突起19が効率よく冷却される。そのため、各製氷突起19の表面に所定量あるいは所定厚の氷ｉを製氷するのに要する製氷時間を短縮できる。
【００３３】
また、各製氷突起19の表面に所定量あるいは所定厚の氷ｉが着氷して製氷が完了したら、離氷に切り換えて実施する。
【００３４】
この離氷時には、まず、移動ユニットにより、容器15を製氷ユニット16の下側から退避させる。
【００３５】
続いて、冷却回路13の第１のバルブ35を閉、第２のバルブ37を開として、図３に破線矢印で示すように、圧縮機31で圧縮された高温の冷媒つまりホットガスを蒸発器33の蒸発管18に送り込み、蒸発管18および各製氷突起19を加熱する。
【００３６】
各製氷突起19が温度上昇することにより、各製氷突起19の表面に接している氷ｉの表面が溶け、各製氷突起19から氷ｉが離氷して落下し、図示しない氷貯留部に貯留される。
【００３７】
このとき、蒸発管18内の冷媒が各製氷突起19に流れることはないが、蒸発管18の外面に各製氷突起19が直接、接着されているため、蒸発管18と製氷突起19との熱伝導性が良好で、製氷突起19が効率よく加熱される。そのため、各製氷突起19から氷ｉを離氷させるのに要する離氷時間を短縮できる。
【００３８】
したがって、製氷機11全体としては、製氷から離氷までの１サイクルの時間を短縮して、単位時間当たりの製氷量を増加でき、製氷機11の能力を向上できる。
【００３９】
しかも、シームレス構造の蒸発管18を用いるため、蒸発管18からの冷媒の漏れを確実に防止できる。特に、ノンフロン化に伴う代替冷媒として、例えばイソブタンなどの可燃性ガスを使用する場合があるが、このような可燃性ガスの漏れは確実に防止できる。
【００４０】
さらに、蒸発管18がシームレス構造であっても、この蒸発管18に、それぞれ個別に設けられている製氷突起19を直接、接着した構造とするため、従来のように製氷プレートを介在させる場合に比べて、蒸発管18と製氷突起19との熱伝導性を向上できて製氷効率を向上できる。
【００４１】
さらに、製氷突起19をそれぞれ個別に形成することができ、従来のように製氷プレートと一体に形成する場合に比べて、比較的低コストで製氷突起19の材質として熱伝導性に優れた銅を採用することができ、製氷効率もより向上できる。
【００４２】
次に、図４に第２の実施の形態を示す。
【００４３】
製氷突起19は、絞り加工によって一端が開口されるとともに他端である先端が閉塞された筒形に形成され、一端の開口縁部に蒸発管18に直接、接着される取付面20が形成されている。
【００４４】
この場合、製氷突起19が筒状であるため、材料の使用量を削減でき、材質に銅を用いても安価にできる。
【００４５】
なお、製氷突起19の一端側には、製氷突起19の内側空間を外側と連通させて大気開放する空気抜き用の図示しない孔が設けてもよい。この場合、例えば製氷突起19の内部が密閉空間である場合のように、製氷突起19の冷却、加熱によってその密閉空間の空気の収縮および膨張の影響を製氷突起19が受けて破損するのを防止できる。
【００４６】
次に、図５に第３の実施の形態を示す。
【００４７】
製氷突起19は、両端が開口した円筒状に形成され、一端の開口縁部に蒸発管18に直接、接着される取付面20が形成されている。なお、製氷突起19の一端側には、製氷突起19を製氷水ｗ中に浸透させた際に、製氷突起19の内側の空気を外部に逃して、製氷突起19の内側に製氷水ｗが入るようにするために、空気抜き用の図示しない孔が設けられている。
【００４８】
この場合、製氷突起19を筒形とし、その先端を開放しているため、製氷突起19の外側に加えて内側にも製氷することができ、内側にできる空間が小さい氷ｉを製氷できる。さらに、例えば製氷突起19の内部が密閉空間である場合のように、製氷突起19の冷却、加熱によってその密閉空間の空気の収縮および膨張の影響を製氷突起19が受けて破損するのを防止できる。
【００４９】
なお、容器15には、製氷水ｗを貯留する複数の凹部を設け、これら各凹部内の製氷水ｗ中に各製氷突起19を浸漬させて製氷するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
11    製氷機
13    冷却回路
15    容器
18    蒸発管
19    製氷素子としての製氷突起
ｗ    製氷水
【図１】
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【図２】
2011149589.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011149589.tif 000006
【図５】
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