(57)【要約】【課題】ブレードの捩れを防止することにより大型化を図ることが可能な製氷機を提供する。【解決手段】本発明に係る製氷機１０は、冷媒により外周面が冷却される円筒状の竪型ドラム１１と、竪型ドラム１１の上面部１１ｂの中心軸上に配置された上部回転軸１２と、竪型ドラム１１の下面部１１ｃの中心軸上に配置された下部回転軸１３と、上部回転軸１２に装着され、竪型ドラム１１の外周面に液体を流下させる液体流下手段１４と、基端部が上部回転軸１２に装着されて竪型ドラム１１の半径方向に延出する上側アーム１５と、基端部が下部回転軸１３に装着されて竪型ドラム１１の半径方向に延出する下側アーム１６と、長手方向端部が上側アーム１５と下側アーム１６の各先端部に支持され、竪型ドラム１１の外周面に張り付いた氷膜を剥離させるブレード１９とを備え、上部回転軸１２及び下部回転軸１３がそれぞれ駆動装置２０に連結されている。【選択図】図１
2019184206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒により外周面が冷却される円筒状の竪型ドラムと、前記竪型ドラムの上面部の中心軸上に配置された上部回転軸と、前記竪型ドラムの下面部の中心軸上に配置された下部回転軸と、前記上部回転軸に装着されて前記上部回転軸と共に回転し、前記竪型ドラムの外周面に液体を流下させる液体流下手段と、基端部が前記上部回転軸に装着されて前記竪型ドラムの半径方向に延出し、前記上部回転軸と共に回転する上側アームと、基端部が前記下部回転軸に装着されて前記竪型ドラムの半径方向に延出し、前記下部回転軸と共に回転する下側アームと、長手方向端部が前記上側アームと前記下側アームの各先端部に支持され、前記竪型ドラムの外周面に張り付いた氷膜を剥離させるブレードとを備え、
前記上部回転軸及び前記下部回転軸がそれぞれ駆動装置に連結されていることを特徴とする製氷機。
【請求項２】
請求項１記載の製氷機において、前記竪型ドラムの中心軸と平行に配置され、前記駆動装置により回転する駆動軸を有し、前記上部回転軸及び前記下部回転軸にそれぞれ第１のスプロケットが装着されると共に、前記駆動軸の上端部及び下端部にそれぞれ第２のスプロケットが装着され、上側の前記第１のスプロケットと上側の前記第２のスプロケット間、及び下側の前記第１のスプロケットと下側の前記第２のスプロケット間にそれぞれチェーンが掛け渡されていることを特徴とする製氷機。
【請求項３】
請求項１又は２記載の製氷機において、前記ブレードは、前記竪型ドラムの中心軸と平行に配置されたローラーからなり、前記ローラーの外周面に該ローラーの一端から他端まで延びる螺旋状の刃が複数形成されていることを特徴とする製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレーク状の氷を製造する製氷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
塊状の氷は製氷に２５分程度要するのに対し、フレーク状の氷は短時間で製氷が可能である。また、フレーク状の氷（以下では「フレークアイス」と呼ぶことがある。）は比表面積が大きいので被冷却物を素早く冷却することができるだけでなく、薄厚なので被冷却物の隙間に入り込み、周囲の熱を遮断する。そのため、傷みやすい魚や採れたて野菜など食材の鮮度保持に優れている。
【０００３】
従来よりフレークアイスを製造する装置としてドラム式の製氷機が知られている。例えば特許文献１では、冷凍サイクルにより冷却される竪型ドラムの内周面に製氷水を流下させて生成した氷膜を、竪型ドラムの中心部に設置した軸を回転軸として回転駆動する鋸歯状の剥離刃（ブレード）で順次削り取ることでフレークアイスを製造する製氷機が開示されている。
また、特許文献２では、内部を循環する冷媒により冷却されて、円筒状の外表面に氷層が生成される円筒蒸発器（竪型ドラム）と、円筒蒸発器の外周面に沿って回転駆動され、外周面に生成された氷層を削り落とす剥離刃とを備える製氷機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２０５９４０号公報
【特許文献２】特開２００５−２２１２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の製氷機は、竪型ドラムの中心部に配置された回転軸の上端部からブレードにトルクが伝達される機構であるため、ブレードの下部に捩れが発生する。製氷機が大きくなるにつれてブレードに生じる捩れも大きくなる。そのため、製氷機の大型化は困難とされていた。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ブレードの捩れを防止することにより大型化を図ることが可能な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】
上記目的を達成するため、本発明に係る製氷機は、冷媒により外周面が冷却される円筒状の竪型ドラムと、前記竪型ドラムの上面部の中心軸上に配置された上部回転軸と、前記竪型ドラムの下面部の中心軸上に配置された下部回転軸と、前記上部回転軸に装着されて前記上部回転軸と共に回転し、前記竪型ドラムの外周面に液体を流下させる液体流下手段と、基端部が前記上部回転軸に装着されて前記竪型ドラムの半径方向に延出し、前記上部回転軸と共に回転する上側アームと、基端部が前記下部回転軸に装着されて前記竪型ドラムの半径方向に延出し、前記下部回転軸と共に回転する下側アームと、長手方向端部が前記上側アームと前記下側アームの各先端部に支持され、前記竪型ドラムの外周面に張り付いた氷膜を剥離させるブレードとを備え、
前記上部回転軸及び前記下部回転軸がそれぞれ駆動装置に連結されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る製氷機では、竪型ドラムの中心軸上に配置された上部回転軸及び下部回転軸がそれぞれ駆動装置に連結され、上部回転軸に装着された上側アーム及び下部回転軸に装着された下側アームを介してブレードにトルクを伝達する。これにより、ブレード全体に均等なトルクが付与され、ブレードの捩れを防止することができる。
【０００９】
なお、本発明では、凍結させる対象物を水に限定せず、塩水や果汁、牛乳、薬液等の液体も含む。従って、本発明における「氷」には、塩水や果汁、牛乳等の凍結物も含まれる。
【００１０】
また、本発明に係る製氷機では、前記竪型ドラムの中心軸と平行に配置され、前記駆動装置により回転する駆動軸を有し、前記上部回転軸及び前記下部回転軸にそれぞれ第１のスプロケットが装着されると共に、前記駆動軸の上端部及び下端部にそれぞれ第２のスプロケットが装着され、上側の前記第１のスプロケットと上側の前記第２のスプロケット間、及び下側の前記第１のスプロケットと下側の前記第２のスプロケット間にそれぞれチェーンが掛け渡されていてもよい。
【００１１】
当該構成では、駆動装置によるトルクは、駆動軸から第２のスプロケット、チェーン、第１のスプロケットを介して上部回転軸及び下部回転軸にそれぞれ伝達される。
【００１２】
また、本発明に係る製氷機では、前記ブレードは、前記竪型ドラムの中心軸と平行に配置されたローラーからなり、前記ローラーの外周面に該ローラーの一端から他端まで延びる螺旋状の刃が複数形成されていてもよい。
【００１３】
当該構成では、ブレードの外周面に形成された螺旋状の刃が氷膜に食い込むことにより、ブレードが竪型ドラムの外周面に沿って移動するのに連動してブレード自体が材軸回りに回転する。これにより、竪型ドラムの外周面に張り付いた氷膜がブレードによって削ぎ落とされる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る製氷機では、竪型ドラムの中心軸上に配置された上部回転軸及び下部回転軸がそれぞれ駆動装置に連結され、上部回転軸に装着された上側アーム及び下部回転軸に装着された下側アームを介してブレードにトルクを伝達するので、ブレード全体に均等なトルクを与えることができる。その結果、ブレードの捩れが防止され、製氷機の大型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る製氷機の斜視図である。
【図２】同製氷機の正面図である。
【図３】同製氷機の背面図である。
【図４】同製氷機の平面図である。
【図５】同製氷機の底面図である。
【図６】同製氷機主要部の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
【００１７】
本発明の一実施の形態に係る製氷機１０の構成を図１〜図５に、製氷機１０主要部の縦断面を図６に示す。なお、描線が錯綜するのを避けるため、図１〜図６では製氷機１０を支持するフレームを、図２〜図６では一部の配管を図示していない。
本実施の形態に係る製氷機１０は、冷媒により外周面が冷却される円筒状の竪型ドラム１１と、竪型ドラム１１の中心軸上に配置された上部回転軸１２及び下部回転軸１３と、上部回転軸１２に装着され、竪型ドラム１１の外周面に液体を流下させる液体流下手段１４と、基端部が上部回転軸１２に装着されて竪型ドラム１１の半径方向に延出する上側アーム１５と、基端部が下部回転軸１３に装着されて竪型ドラム１１の半径方向に延出する下側アーム１６と、長手方向端部が上側アーム１５と下側アーム１６の各先端部に支持され、竪型ドラム１１の外周面に張り付いた氷膜を剥離させるブレード１９とを備えている。
【００１８】
竪型ドラム１１は、外周面に氷膜が形成される直円筒状の製氷部１１ａと、製氷部１１ａの上面を封止し、上部回転軸１２が挿通する孔が中心部に形成された円盤状の上面部１１ｂと、製氷部１１ａの下面を封止し、下部回転軸１３が挿通する孔が中心部に形成された円盤状の下面部１１ｃと、竪型ドラム１１の中心軸上に配置され、上面部１１ｂ及び下面部１１ｃを支持する円筒状の軸部１１ｄとを備えている（図６参照）。
竪型ドラム１１は密閉構造とされており、高圧洗浄機を使用して竪型ドラム１１を洗浄しても竪型ドラム１１の内部に洗浄水が浸入することがない。
【００１９】
上部回転軸１２及び下部回転軸１３はそれぞれ円筒状とされ、竪型ドラム１１の上面部１１ｂ及び下面部１１ｃに形成された孔を介して軸部１１ｄの上端部及び下端部にそれぞれ嵌挿されている。
【００２０】
上部回転軸１２及び下部回転軸１３は、駆動装置である減速機付きのモータ２０にそれぞれ連結されている。上部回転軸１２及び下部回転軸１３にそれぞれ第１のスプロケット２２、２３が取り付けられると共に、竪型ドラム１１の中心軸と平行に配置されモータ２０により回転する駆動軸２１の上端部及び下端部にそれぞれ第２のスプロケット２４、２５が取り付けられ、上側の第１のスプロケット２２と上側の第２のスプロケット２４間、及び下側の第１のスプロケット２３と下側の第２のスプロケット２５間にそれぞれチェーン２６、２７が掛け渡されている（図１〜図５参照）。モータ２０のトルクは、駆動軸２１から第２のスプロケット２４、２５、チェーン２６、２７、第１のスプロケット２２、２３を介して上部回転軸１２及び下部回転軸１３にそれぞれ伝達される。
【００２１】
製氷部１１ａは外筒（図示省略）と内筒（図示省略）とから構成されている。冷凍機（図示省略）から供給される冷媒は、上部回転軸１２内を挿通する冷媒配管３５から竪型ドラム１１内の軸部１１ｄ、及び軸部１１ｄ上部から側方に延びる冷媒配管３７を経由して、外筒と内筒の間に形成されている空隙に送給される（図６参照）。空隙から排出された冷媒は、軸部１１ｄ下部から側方に延びる冷媒配管３８、及び軸部１１ｄを経由して上部回転軸１２内を挿通する冷媒配管３６により冷凍機に戻される。なお、冷媒配管３５と冷媒配管３６は、内管と外管からなる二重構造とされている。
【００２２】
液体流下手段１４は、環状溝からなる液体流下皿１７と、液体流下皿１７から垂下する複数の流下パイプ１８とから構成されている（図１参照）。
液体流下皿１７は、上部回転軸１２から放射状に配置された帯板からなる接合部材１７ｂによって上部回転軸１２に接合され、上部回転軸１２と共に回転する（図４参照）。液体流下皿１７の底面には、複数の孔１７ａが周縁部に沿って形成されている。孔１７ａの径は３ｍｍ程度とされ、隣接する孔１７ａ間の距離は一定とされている。流下パイプ１８は各孔１７ａの直下に接続されており、流下パイプ１８の下端部は製氷部１１ａの上端部に位置している（図２、図３参照）。
製氷部１１ａから流れ落ちる余剰液体は、竪型ドラム１１の直下に配置された環状溝からなる受け皿３４に流れ込む。
【００２３】
液体供給手段は、液体を蓄える液体タンク３０と、液体タンク３０内の液体を液体流下皿１７まで送給する液体配管３２と、液体配管３２の途中に設置され、液体タンク３０内の液体を液体流下皿１７まで圧送するポンプ３１とから構成されている（図１参照）。
受け皿３４によって回収された余剰液体は、液体配管３３を介して液体タンク３０に送られる（図１参照）。
凍結させる液体は、清水、塩水、果汁、牛乳、薬液等であり、ポンプ３１で循環散布可能なサイズの顆粒を含んでいてもよい。
【００２４】
ブレード１９は、竪型ドラム１１の中心軸と平行に配置されたローラーからなり、ローラーの外周面にはローラーの一端から他端まで延びる螺旋状の刃１９ａが複数（本実施の形態では６枚）形成されている（図１、図２参照）。
ブレード１９の長手方向両端部は、上部回転軸１２と共に回転する上側アーム１５と、下部回転軸１３と共に回転する下側アーム１６の各先端部に支持され、材軸回りに回転自在とされている（図６参照）。螺旋状の刃１９ａの先端と竪型ドラム１１の外周面との間隙は０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。
【００２５】
ブレード１９の外周面に形成された螺旋状の刃１９ａが氷膜に食い込むことにより、ブレード１９が竪型ドラム１１の外周面に沿って移動するのに連動してブレード１９自体が材軸回りに回転する。これにより、竪型ドラム１１の外周面に張り付いた氷膜がブレード１９によって削ぎ落とされる。
ブレード１９によって竪型ドラム１１の外周面から削ぎ落とされた氷膜は、ブレード１９の下方に設置されている貯留槽（図示省略）に落下する。
【００２６】
なお、製造した氷を食品用途に使用する場合、製氷機１０の主要部はオールステンレス製とする。また、液体が清水の場合、製氷部１１ａの表面にはハードクロムメッキが施される。
【００２７】
次に上記構成を有する製氷機１０の使用方法について説明する。
（１）冷凍機を作動させ、竪型ドラム１１に冷媒を供給する。竪型ドラム１１外周面の温度は液体の種類に応じて変更する必要があるが、概ね−２５℃以下である。
（２）モータ２０を作動させ、液体流下手段１４とブレード１９を竪型ドラム１１の中心軸回りに回転させる。回転速度は２ｒｐｍ〜３ｒｐｍ程度とする。
【００２８】
（３）ポンプ３１を作動させ、液体タンク３０に蓄えられている液体を液体配管３２を介して液体流下皿１７に供給する。単位時間当たりの液体供給量は液体の種類に応じて調節する。
（４）液体流下手段１４により竪型ドラム１１の外周面に散布された液体は、竪型ドラム１１の外周面上を流下する。液体が竪型ドラム１１の外周面に接触すると、数秒後には凍結が進み、溶液であれば溶媒と溶質が混ざり合った状態で凍結する。
【００２９】
（５）ブレード１９に形成された螺旋状の刃１９ａが氷膜に食い込んで材軸回りに回転することにより、竪型ドラム１１の外周面から氷膜が剥離して貯留槽に落下する。
（６）製氷部１１ａから流れ落ちる余剰液体は、受け皿３４により回収されて液体タンク３０に戻り再循環される。
【００３０】
本実施の形態に係る製氷機は、従来の製氷機に比べて以下のような特長を有している。
従来の製氷機のように竪型ドラムの内周面に氷膜を形成する場合、ブレードの刃が氷膜に食い込むと、刃の両側の氷は逃げ場がないため、円周方向に圧縮されて圧縮破壊を起こす。圧縮破壊した氷は粉状となり、貯氷した際に再度結氷し、スコップの刃が立たないほど硬くなる。
一方、本実施の形態に係る製氷機のように竪型ドラムの外周面に氷膜を形成する場合、ブレードの刃が氷膜に食い込むと、氷は外方に逃げることができるので、弾けて割れる。従来の製氷機のトルクを１０とすると、本実施の形態に係る製氷機のトルクは３程度となる。
【００３１】
また、牛乳や果汁等の液体食品を凍結させる場合、処理後の凍結面洗浄が必須となるが、竪型ドラムの外周面に氷膜を形成する場合、装置の分解、拭き取りが容易であり、メンテナンス時の作業が楽である。
【００３２】
さらにまた、製氷機で製造された氷は下方に落下するので、製氷機の下方に貯氷槽を設置しなければならないが、竪型ドラムの外周面に氷膜を形成する場合、駆動装置を竪型ドラムの側方に配置できるので、製氷機全体の高さを低く抑えることができる。
【００３３】
以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、上部及び下部回転軸と駆動軸を連結する機構として、スプロケットとチェーンを使用しているが、これに限定されるものではなく、連設された複数の歯車を使用してもよい。また、上記実施の形態では、ブレードにローラーブレードを使用しているが、竪型ドラムの外周面と接する刃が側縁部に形成された帯板を使用してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０：製氷機、１１：竪型ドラム、１１ａ：製氷部、１１ｂ：上面部、１１ｃ：下面部、１１ｄ：軸部、１２：上部回転軸、１３：下部回転軸、１４：液体流下手段、１５：上側アーム、１６：下側アーム、１７：液体流下皿、１７ａ：孔、１７ｂ：接合部材、１８：流下パイプ、１９：ブレード、１９ａ：刃、２０：モータ（駆動装置）、２１：駆動軸、２２、２３：第１のスプロケット、２４、２５：第２のスプロケット、２６、２７：チェーン、３０：液体タンク、３１：ポンプ、３２、３３：液体配管、３４：受け皿、３５、３６、３７、３８：冷媒配管
【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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