(57)【要約】【課題】オーガをバランスよく回転させる。【解決手段】オーガ３０の切削刃３１は、該オーガ３０の周面において軸方向に隣り合う刃先が一定ピッチになるように螺旋状に設けられている。蒸発器ＥＰは、冷凍ケーシング２２の周壁に螺旋状に設けられて冷媒が流通する蒸発経路３６ａを有し、蒸発経路３６ａは、冷凍ケーシング２２の周壁において軸方向に隣り合う部位が、切削刃３１の刃先ピッチＰを奇数で除した経路間隔Ｌで該切削刃３１に合わせて配置されている。【選択図】図２
2011012865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形の冷凍ケーシング(22)と、この冷凍ケーシング(22)の内外何れかの周面に設定された製氷面(22a)を冷却する蒸発器(EP)と、前記冷凍ケーシング(22)に対して同軸的に配設され、該冷凍ケーシング(22)の製氷面(22a)に臨む周面に切削刃(31)を有するオーガ(30)とを備え、蒸発器(EP)で冷却された製氷面(22a)に成長した氷をオーガ(30)の回転下に切削刃(31)で削り取るオーガ式製氷機において、
前記切削刃(31)は、前記オーガ(30)の周面において軸方向に隣り合う刃先が一定ピッチになるように螺旋状に設けられ、
前記蒸発器(EP)は、前記冷凍ケーシング(22)の周壁に螺旋状に設けられて冷媒が流通する冷媒流通路(36a,56a)を有し、
前記冷媒流通路(36a,56a)は、前記冷凍ケーシング(22)の周壁において軸方向に隣り合う部位が、前記切削刃(31)の刃先ピッチ(P)を奇数で除した間隔(L)で該切削刃(31)に合わせて配置される
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、フレーク状の氷を製造するオーガ式製氷機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製氷機として、フレーク状の氷を多量に製造し得るオーガ式製氷機が知られている(例えば、特許文献１参照)。図６に示すように、オーガ式製氷機の製氷機構７０は、円筒形の冷凍ケーシング７２と、この冷凍ケーシング７２の内側に回転可能に配設され、駆動手段により回転されるオーガ７４とを備えている。冷凍ケーシング７２には、図示しない冷凍回路の蒸発器７６を構成する蒸発管７８が外周面に螺旋状に巻き掛けられ、蒸発管７８を流通する冷媒との熱交換により冷却されるようになっている。また、冷凍ケーシング７２の下部には、製氷水タンク８０に連通する給水パイプ８２が接続されて、製氷水タンク８０から供給された製氷水が冷凍ケーシング７２の内部に満たされる。オーガ７４は、円柱状本体の外周面に螺旋状に突設された切削刃７５を備え、この切削刃７５の刃先が冷凍ケーシング７２の内周面で構成される製氷面７２ａに非接触状態で臨んでいる。
【０００３】
前記製氷機構７０は、製氷水タンク８０の製氷水を給水パイプ８２を介して冷凍ケーシング７２の内部に供給したもとで、蒸発器７６により冷凍ケーシング７２を冷却することで、製氷面７２ａに氷Ｃが生成される(図７参照)。そして、駆動手段を駆動してオーガ７４を回転させると、切削刃７５が冷凍ケーシング７２の製氷面７２ａに生成された氷Ｃを削り取って、この氷をオーガ７４の外周面と製氷面７２ａとの間の隙間を介して切削刃７５で上方へ搬送する。そして上方へ搬送された氷は、連続して搬送される下方の氷に押されて、冷凍ケーシング７２の上部に設けた押圧頭８４で圧縮された後、製氷機構７０の上方に連結された放出部８６に押し出されて該放出部８６を介して図示しない貯氷室へ移送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平８−３８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記冷凍ケーシング７２は、製氷面７２ａにおいて外周側に蒸発管７８が接している部分(以下、成長部分)が最も冷やされるので、成長部分において成長部分間の一般部分と比べて氷Ｃが成長し易い(図７参照)。このため、製氷機構７０において、例えばオーガ７４における切削刃７５の刃先が製氷面７２ａの成長部分に位置し、オーガ７４の軸を挟んで反対側に位置する切削刃７５の刃先が成長部分の間の一般部分に位置していると、成長部分に位置する刃先にかかるラジアル荷重に対して、一般部分に位置する刃先にかかるラジアル荷重が小さくなる。このため、製氷機構７０では、オーガ７４にかかるラジアル荷重が偏るので、オーガ７４を支持する軸受７０ａに負荷がかかり、軸受７０ａの偏摩耗や軸受７０ａでの摩擦によるエネルギーロス等に繋がる弊害が指摘される。従来のオーガ式製氷機では、伝熱面積を確保するために冷凍ケーシング７２の外周面に蒸発管７８を密に巻き掛けることが優先されており、オーガ７４の切削刃７５の刃先ピッチと蒸発管７８の経路間隔について何ら考慮していないのが現状である。
【０００６】
すなわち本発明は、従来の技術に係るオーガ式製氷機に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、オーガにかかるラジアル荷重の偏在を回避し得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】
【０００７】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明のオーガ式製氷機は、
円筒形の冷凍ケーシングと、この冷凍ケーシングの内外何れかの周面に設定された製氷面を冷却する蒸発器と、前記冷凍ケーシングに対して同軸的に配設され、該冷凍ケーシングの製氷面に臨む周面に切削刃を有するオーガとを備え、蒸発器で冷却された製氷面に成長した氷をオーガの回転下に切削刃で削り取るオーガ式製氷機において、
前記切削刃は、前記オーガの周面において軸方向に隣り合う刃先が一定ピッチになるように螺旋状に設けられ、
前記蒸発器は、前記冷凍ケーシングの周壁に螺旋状に設けられて冷媒が流通する冷媒流通路を有し、
前記冷媒流通路は、前記冷凍ケーシングの周壁において軸方向に隣り合う部位が、前記切削刃の刃先ピッチを奇数で除した間隔で該切削刃に合わせて配置されることを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、冷媒流通路の経路間隔をオーガの刃先ピッチの奇数分の１になるように設定することで、オーガの切削刃に相対する製氷面の外側に冷媒流通路が存在することになる。すなわち、冷凍ケーシングの製氷面には、外周面にある冷媒流通路に対応する部分に氷が成長し易いが、当該成長部分の氷を切削刃が削る際にオーガの軸を挟んで反対側に位置する切削刃も同様に成長部分の氷を削ることになる。このため、オーガには、製氷面における成長部分の氷を削る際に大きなラジアル荷重が加わるものの、オーガの軸を挟んで両側からもラジアル荷重がかかってバランスをとるので、軸受やオーガ自体にかかる負荷を軽減し得る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るオーガ式製氷機によれば、オーガにかかるラジアル荷重の偏在を回避し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の好適な実施例に係るオーガ式製氷機の製氷機構を示す縦断側面図である。
【図２】実施例の製氷機構の要部を破断して示す概略図である。
【図３】実施例のオーガ式製氷機の一部を示す縦断側面図である。
【図４】変更例の冷却装置を示す概略図である。
【図５】変更例の製氷機構の要部を破断して示す概略図である。
【図６】従来例に係るオーガ式製氷機の製氷機構を示す縦断側面図である。
【図７】図６のＡ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明に係るオーガ式製氷機につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。
【実施例】
【００１１】
図１または図３に示すように、実施例に係るオーガ式製氷機１０は、チップ状またはフレーク状の氷を製造する所謂オーガ式である。オーガ式製氷機１０は、機械室１４が内部画成された箱体１２と、この箱体１２の下方に設けられ、貯氷室１６が内部画成された断熱構造の貯氷庫１５とからなるスタックオンタイプである。
【００１２】
前記オーガ式製氷機１０は、氷を製造する製氷機構２０およびこの製氷機構２０を冷却する冷却装置(図示せず)が機械室１４に設置され、製氷機構２０で製造された氷が製氷機構２０から放出部３２を介して貯氷室１６で貯留されるようになっている(図３参照)。製氷機構２０は、円筒形の冷凍ケーシング２２と、この冷凍ケーシング２２の内部に回転可能に配設されたオーガ３０と、このオーガ３０を回転する駆動手段(図示せず)と、冷凍ケーシング２２に製氷水を供給する製氷水タンク(図示せず)とから基本的に構成されている(図４参照)。冷凍ケーシング２２は、熱伝導率のよい金属製であって、機械室１４において立てた姿勢で配設されている。また、冷凍ケーシング２２の外周面には、冷却装置の後述する蒸発器ＥＰを構成する蒸発管３６が配設されると共に、該外周面および蒸発管３６の外側を覆ってウレタン発泡体等の断熱部材２３が配設されている。
【００１３】
前記オーガ３０は、冷凍ケーシング２２の内部に該冷凍ケーシング２２と同軸的に配設されて、該オーガ３０の外周面(冷凍ケーシング２２の製氷面２２ａに臨む周面)に螺旋状に形成された切削刃３１が、冷凍ケーシング２２の内周面(製氷面)２２ａに僅かな隙間をあけて臨むようになっている(図１または図２参照)。ここで、切削刃３１は、該切削刃３１におけるオーガ３０の軸方向に隣り合う部位に延在する刃先が一定ピッチ(以下、刃先ピッチＰという。)となるように、オーガ３０の外周面に設けられている(図２参照)。オーガ３０は、下部が冷凍ケーシング２２の下部に設けられた下軸受２８に回転可能に支持されて、上部が冷凍ケーシング２２の上部内側に配設された押圧頭２４に回転可能に支持されている。冷凍ケーシング２２の内側下部には、メカニカルシール２２ｂが施され、製氷水タンクから供給された製氷水が所定レベルで満たされるようになっている。そして、オーガ３０は、下軸受２８から下方に延出した下端が駆動手段に連結し、駆動手段によって冷凍ケーシング２２の内部で回転するよう構成される。製氷機構２０は、蒸発器ＥＰによって冷却された冷凍ケーシング２２の製氷面２２ａに成長した氷を、駆動手段によりオーガ３０を回転することで切削刃３１で削り取り、削り取った水分を含んだ氷をオーガ３０の回転下に上方に移送するよう構成される。
【００１４】
前記押圧頭２４には、円筒状本体の外周面に、複数の固定刃が周方向に離間して放射状に設けられ、円筒状本体の外壁面と冷凍ケーシング２２の内周面との間に、周方向に離間して複数の圧縮通路が画成されている。また、押圧頭２４の上部には、オーガ３０の上側の軸部に着脱可能に配設されて該オーガ３０と一体的に回転するヘッド部２６が臨み、押圧頭２４で水分が絞られて圧縮された氷を該ヘッド部２６で所定寸法毎に折るように構成されている。
【００１５】
前記オーガ式製氷機１０には、製氷機構２０と貯氷室１６との間に該冷凍ケーシング２２の上部から放出された氷を案内する放出部３２が設けられている。放出部３２は、冷凍ケーシング２２の上部に取り付けられて、機械室１４の上部に横方向に延在する筒状のスパウト３３と、上下方向に延在する筒状に形成されて、スパウト３３の放出端に上部開口が接続すると共に下部開口が貯氷室１６に臨むシュート３４とから構成されている(図３参照)。スパウト３３は、下方に開口する開口部内に冷凍ケーシング２２の上部(押圧頭２４およびヘッド部２６に対応する部分)を収容して冷凍ケーシング２２の上部に取り付けられ、内部に臨む冷凍ケーシング２２の上部から放出された氷を受容し得るようになっている。そして、放出部３２は、スパウト３３で冷凍ケーシング２２から氷を受けて、オーガ３０による氷のラジアル方向の押し出しにより氷がスパウト３３を介してシュート３４に押送され、シュート３４の上下に延在する通路で案内して貯氷室１６に氷を放出するようになっている。
【００１６】
前記蒸発器ＥＰは、図示しない蒸気圧縮式の冷凍回路からなる冷却装置の一部であって、該冷却装置を構成する各機器の作用下に循環する冷媒が該蒸発器ＥＰで膨張・気化するのに伴って周囲を冷却するようになっている。蒸発器ＥＰは、冷凍ケーシング２２の外周面に螺旋状に設けられた蒸発管３６からなり、蒸発管３６の内部に画成された蒸発経路(冷媒流通路)３６ａが冷凍ケーシング２２の外周面を螺旋状に取り巻いている。すなわち、蒸発器ＥＰは、冷凍ケーシング２２の軸方向に蒸発経路３６ａが並列配置されて、該蒸発経路３６ａにおける該軸方向に隣り合う部位が、前記切削刃３１の刃先ピッチＰを奇数で除した間隔(以下、経路間隔Ｌという。Ｌ＝Ｐ／奇数)で配置されている。蒸発経路３６ａは、前記刃先ピッチＰに対応する経路間隔Ｌにある部位が、冷凍ケーシング２２において刃先ピッチＰに対応するよう配置されている。すなわち、蒸発器ＥＰは、刃先ピッチＰの間隔で離間する蒸発経路３６ａが、切削刃３１の刃先に合うようになっている。
【００１７】
実施例の蒸発器ＥＰでは、蒸発経路３６ａの経路間隔Ｌが刃先ピッチＰの１／９に設定され、切削刃３１の螺旋方向と蒸発経路３６ａの螺旋方向とが一致している。また、蒸発器ＥＰは、蒸発管３６として断面円形のものが採用されて、管径が刃先ピッチの１／９に設定されている。すなわち、蒸発経路３６ａの断面形状が円形になっている。そして、蒸発器ＥＰは、冷凍ケーシング２２の軸方向に隣り合う部位同士が接触するように蒸発管３６を冷凍ケーシング２２の外周面に螺旋状に配設することで、蒸発経路３６ａの経路間隔Ｌが刃先ピッチＰの１／９となっている。
【００１８】
〔実施例の作用〕
次に、実施例に係るオーガ式製氷機１０の作用について説明する。蒸発器ＥＰは、蒸発経路３６ａの経路間隔Ｌを切削刃３１の刃先ピッチＰの奇数分の１になるように設定することで、オーガ３０の切削刃３１に相対する製氷面２２ａの外側に蒸発経路３６ａが存在することになる。すなわち、冷凍ケーシング２２の製氷面２２ａには、外周面にある蒸発経路３６ａに対応する部分に氷が成長し易いが、当該成長部分の氷を切削刃３１が削る際にオーガ３０の軸を挟んで反対側に位置する切削刃３１も同様に成長部分の氷を削ることになる。このため、オーガ３０には、製氷面２２ａにおける成長部分の氷を削る際に大きなラジアル荷重が加わるものの、オーガ３０の軸を挟んで両側からラジアル荷重がかかってバランスをとるので、軸受２４,２８やオーガ３０自体にかかる負荷を軽減し得る。従って、実施例の製氷機構２０によれば、オーガ３０を支える軸受２４,２８の偏摩耗を抑制でき、軸受２４,２８の破損、オーガ３０のがたつきや冷凍ケーシング２２の損傷等を回避し得る。また、製氷機構２０は、オーガ３０にバランスよくラジアル荷重がかかってオーガ３０が軸受２４,２８で適切に支持されているので、オーガ３０の回転に関してエネルギーロスを低減できる。
【００１９】
実施例の製氷機構２０は、冷凍ケーシング２２の外周面に蒸発管３６が巻き掛けられる構成であるので、オーガ３０の切削刃３１の刃先ピッチＰに合わせて蒸発管３６の経路間隔Ｌを設定すれば、切削刃３１で製氷面２２ａの氷を削り取る際に発生する冷凍ケーシング２２に加わる荷重を蒸発管３６で受けることができる。すなわち、冷凍ケーシング２２は、オーガ３０の切削刃３１に合わせて延在する蒸発管３６で補強されることになり、切削刃３１による氷の切削に伴って変形することを防止でき、氷を効率よく剥離し得る。
【００２０】
(変更例)
実施例の構成に限定されず、以下のように変更することも可能である。
(１)実施例では、蒸気圧縮式の冷凍回路を例示したが、蒸発器ＥＰを備えるその他の冷凍回路にも適用可能である。例えば図４に示すように、冷却装置３８としては、冷媒を強制循環する機械圧縮式(蒸気圧縮式)の一次回路４０と、冷媒が自然対流するサーモサイフォンからなる二次回路５０との２系統の回路を、熱交換器ＨＥを介して熱交換するように接続した二元冷凍システムも採用できる。例えば一次回路４０は、気相一次冷媒を圧縮する圧縮機ＣＭと、圧縮した一次冷媒を冷却ファンＦＭで冷やして液化する凝縮器ＣＤと、液相一次冷媒の圧力を低下させる減圧手段としての膨張弁ＥＶと、液相一次冷媒を気化する熱交換器ＨＥの一次熱交換部４２とを一次冷媒配管４４で接続して構成される。これに対し、二次回路５０は、気相二次冷媒を液化する熱交換器ＨＥの二次熱交換部５２と、液相二次冷媒を気化する蒸発管５６からなる蒸発器ＥＰとを二次冷媒配管５４で接続して構成される。二次回路５０は、強制冷却される一次熱交換部４２との熱交換により冷却される二次熱交換部５２と蒸発器ＥＰとの間に温度勾配および二次熱交換部５２と蒸発器ＥＰとの落差によって、二次冷媒が二次熱交換部５２および蒸発器ＥＰを自然対流する冷媒の循環サイクルが形成される。
(２)図４および図５に示すように、冷凍回路(図４では二次回路５０)は、冷媒の凝縮部分(図４では二次熱交換部５２)と蒸発器ＥＰとの間で冷媒が流通するパスを複数設け、蒸発器ＥＰが複数のパスの冷媒流通路５６ａからなる構成であってもよい。なお、図５において、一つのパスを構成する蒸発管５６群を塗り潰して表示してある。この際、少なくとも１つのパスの冷媒流通路５６ａの経路間隔Ｌが切削刃３１の刃先ピッチＰの奇数分の１となるように設定すればよいが(図５参照)、全てのパスを刃先ピッチに合わせて設定してもよい。なお、複数のパスは独立していても、複数のパスを連続するように接続して１つの冷凍回路(図４の構成)を構成してもよい。
【００２１】
(３)実施例では、冷凍ケーシングの外周面に蒸発管を配設したが、冷凍ケーシングを蒸発管を鋳ぐるむように鋳造して、冷凍ケーシングの周壁部分の内部に蒸発管を配設する構成であってもよい。
(４)冷凍ケーシングは、円筒形の内筒の外側に、バルジ形成等により周壁に凹凸を形成した円筒形の外筒を組み付けて、内筒と外筒の凹部分とを接合することで、内筒と外筒の凸部分とによって冷媒流通路を形成する構成も採用し得る。
【００２２】
(５)実施例では、蒸発経路の経路間隔Ｌを切削刃の刃先ピッチＰの１／９に設定したが(Ｌ＝Ｐ／９)、これに限定されず、経路間隔Ｌを刃先ピッチＰと同じに設定したり(Ｌ＝Ｐ／１)、経路間隔Ｌを刃先ピッチＰの１／３、１／５あるいは１／１１等その他の奇数分の１４に設定してもよい。
(６)冷媒流通路の断面形状は、円形に限定されず、楕円形、小判状、角形その他の形状を採用し得る。
(７)実施例では、冷凍ケーシングの内部にオーガを同軸的に配設する例を示したが、円筒状の冷凍ケーシングの外側に円筒状のオーガを同軸的に配設する構成であってもよい。この場合、冷凍ケーシングの外周面に製氷面が設定されて、オーガの内周面に切削刃が設けられる。
(８)実施例では、スタックオンタイプを例に挙げたが、バーチカルタイプやディスペンサタイプ等であってもよい。
【符号の説明】
【００２３】
２２  冷凍ケーシング，２２ａ  製氷面，３１  切削刃，３０  オーガ，
３６ａ,５６ａ  蒸発経路(冷媒流通路)，ＥＰ  蒸発器，Ｐ  刃先ピッチ，
Ｌ  経路間隔(間隔)
【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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