(57)【要約】【課題】砕氷サイズを小さくした際に、砕氷効率が低下するのを防止すること。【解決手段】軸方向の所定間隔ごとに軸心方向に向かう軸方向所定幅の周溝４が形成された回転ドラム１と、前記回転ドラム１の周溝４を形成していない部分に径方向外向きに突出して設けられた破砕刃２と、前記破砕刃２と対向しつつ接離自在に設けられ、この破砕刃２との間で角氷を噛み込んで破砕する櫛部３と、を有する製氷機の破砕機構を構成する。破砕された砕氷を周溝４を通って排出させることにより、回転ドラム１と櫛部３との間の隙間を狭めて砕氷サイズを小さくしても、スムーズに砕氷を排出することができ、砕氷効率が低下するのを防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の所定間隔ごとに軸心方向に向かう軸方向所定幅の周溝（４）が形成された回転ドラム（１）と、
前記回転ドラム（１）の周溝（４）を形成していない部分に径方向外向きに突出して設けられた破砕刃（２）と、
前記破砕刃（２）と対向しつつ接離自在に設けられ、この破砕刃（２）との間で角氷を噛み込んで破砕する櫛部（３）と、
を有する製氷機の破砕機構。
【請求項２】
前記周溝（４）内に、前記回転ドラム（１）の軸周りの回転とともに前記軸周りに回転する回転部材（１１）をさらに有する請求項１に記載の製氷機の破砕機構。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の製氷機の破砕機構を備えた製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定の大きさに製氷された角氷をさらに小さいサイズの砕氷に破砕する破砕機構及びその破砕機構を備えた製氷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の大きさに製氷された角氷を、さらに小さいサイズの砕氷に破砕する砕氷機を備えた製氷機として、例えば特許文献１に示す構成のものがある。この製氷機は、角氷を貯留する氷ホッパーと、この氷ホッパーから供給された角氷を破砕する砕氷機と、砕氷機によって破砕された砕氷を貯留する貯氷室とを備えている。
【０００３】
砕氷機は、回転ドラムに破砕刃を設けた回転カッタと、この回転カッタと接離自在に対向して設けられた櫛部（歯付き移動ラック）とを備えている（本文献の図６参照）。回転カッタと歯付き移動ラックとの間の隙間に角氷を噛み込ませることによって、この角氷を所定サイズの砕氷に破砕する。回転ドラム１と櫛部３の位置関係を図８に模式的に示す。両者を離間すると回転ドラム１の表面と櫛部３との間の隙間Ｇｄｋが大きくなり、砕氷サイズを大きくすることができる。その一方で、両者を接近すると隙間Ｇｄｋが小さくなり、砕氷サイズを小さくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】登録実用新案第２５８８４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の図６や本願図面の図８に示す破砕機構においては、砕氷サイズを小さくするには回転ドラム１と櫛部３を接近させる必要があるが、接近させることにより砕氷を排出する隙間（特に、回転ドラム１の表面と櫛部３の先端との間の隙間Ｇｄｋ）が小さくなる。すると、砕氷の通り道が狭くなることに起因して砕氷効率が低下し、小サイズの砕氷の製造に長時間を要する問題が生じる。
【０００６】
そこで、この発明は、砕氷サイズを小さくした際に、砕氷効率が低下するのを防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、この発明は、軸方向の所定間隔ごとに軸心方向に向かう軸方向所定幅の周溝が形成された回転ドラムと、前記回転ドラムの周溝を形成していない部分に径方向外向きに突出して設けられた破砕刃と、前記破砕刃と対向しつつ接離自在に設けられ、この破砕刃との間で角氷を噛み込んで破砕する櫛部と、を有する製氷機の破砕機構を構成した。
【０００８】
このように周溝を形成することにより、破砕刃と櫛部との間に噛み込まれて破砕された砕氷が、ドラムの表面と櫛部先端との間の隙間のみならず、この周溝からも排出される。このため、ドラムと櫛部を接近させて砕氷サイズを小さくしても、砕氷の通り道が確保され、砕氷効率の低下を防止することができる。
【０００９】
前記構成においては、前記周溝内に、前記回転ドラムの軸周りの回転とともに前記軸周りに回転する回転部材を有する構成とすることができる。
【００１０】
このように回転部材を設け、この回転部材を回転ドラムの軸周りに回転させることにより、周溝を通って排出される砕氷を掻き出して、この砕氷が周溝内に詰まって砕氷効率が低下するのを防止することができる。
【００１１】
上記の破砕機構を砕氷機に設けることにより、砕氷サイズの大小に関わらず、砕氷機の高い砕氷効率を確保することができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、軸方向の所定間隔ごとに軸心方向に向かう軸方向所定幅の周溝が形成された回転ドラムと、前記回転ドラムの周溝を形成していない部分に径方向外向きに突出して設けられた破砕刃と、前記破砕刃と対向しつつ接離自在に設けられ、この破砕刃との間で角氷を噛み込んで破砕する櫛部と、を有する製氷機の破砕機構を構成した。周溝を形成することにより、砕氷をこの周溝を通って排出することができ、ドラムの表面と櫛部先端との間の隙間に砕氷が集中するのを防止することができる。このため、砕氷の排出をスムーズに行って、砕氷機の高い砕氷効率を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本願発明に係る破砕機構の実施形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図
【図２】図１に係る破砕機構の作用を模式的に示した縦断面図
【図３】図１に係る破砕機構に用いる破砕刃の他例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のｂ−ｂ線に沿う断面図
【図４】図３に示す破砕刃を主軸に挿し込んだ状態を示す斜視図
【図５】図３に示す破砕刃を用いた破砕機構の作用を模式的に示した縦断面図
【図６】各破砕機構で所定量の角氷を破砕するのに要する時間を示す図
【図７】ドラム及び破砕刃と櫛部の位置関係を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図
【図８】従来技術に係る破砕機構の作用を模式的に示した縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本願発明に係る製氷機の破砕機構を図１に示す。この破砕機構は、所定の大きさ（例えば、２〜３ｃｍ角）に製氷された角氷を貯留する角氷ホッパー（図示せず）と、破砕した砕氷を貯留する砕氷ホッパー（図示せず）との間に設けられている。この破砕機構は、回転ドラム１と、破砕刃２と、櫛部３を主な構成部材としている。
【００１５】
回転ドラム１には、軸方向の所定間隔ごとに軸心方向に向かう軸方向所定幅の周溝４が複数形成されている。この周溝４の深さ及び幅は適宜決めることができるが、破砕した砕氷を効率的に排出すべく、例えば深さ３５ｍｍ、幅１１ｍｍ（軸方向の長さが３９０ｍｍ、半径が２４．２５ｍｍの回転ドラムを採用した場合）とすることができる。
【００１６】
破砕刃２は、回転ドラム１の周溝４を形成していない部分に、径方向外向きに突出して設けられている。本図に示す破砕刃２は、先端が尖った棒状の部材であって、回転ドラム１の回転方向に向かうように、回転ドラム１の表面の鉛直線よりもやや傾斜させた状態となっている。このように、破砕刃２を傾斜させることにより、この破砕刃２の先端で角氷を確実に捕えて、櫛部３に送り込むことができる。
【００１７】
櫛部３は、破砕刃２と対向しつつ接離自在に設けられている。モータ（図示せず）で回転ドラム１を回転軸周りに回転駆動すると、破砕刃２の先端部が櫛部３の各櫛の間を通過するようになっている。この破砕刃２と櫛部３との間の隙間に、角氷ホッパーから供給された角氷を噛み込ませることによって、その隙間の大きさに対応して、角氷を所定サイズの砕氷に破砕することができる。
【００１８】
この櫛部３には、破砕刃２との間で接離するためのサイズ変更機構（図示せず）を備えている。このサイズ変更機構を調整して、破砕刃２と櫛部３との間の距離を拡げることによって砕氷サイズを大きく、破砕刃２と櫛部３との間の距離を狭めることによって砕氷サイズを小さくすることができる。この櫛部３の反対側には、固定櫛部５が設けられている。この固定櫛部５は、破砕刃２と角氷ホッパーとの間の隙間から、角氷が砕氷されることなく砕氷ホッパーにそのまま落下するのを防ぐ作用を有している。
【００１９】
図２に示すように、破砕刃２と櫛部３との間に噛み込まれて破砕された砕氷ｉは、回転ドラム１と櫛部３先端との間の隙間、及び周溝４を通って（矢印Ｇｄｋで示す範囲を通って）、砕氷ホッパーに排出される。砕氷サイズを小さくするようにサイズ変更機構を調整した場合、回転ドラム１と櫛部３先端との間の隙間Ｇｄｋが狭くなるため、この隙間Ｇｄｋを通って砕氷ｉが排出されにくくなるが、上記のように周溝４を形成したことにより、砕氷サイズを小さくしても、この周溝４を通り道としてスムーズに砕氷ｉを排出することができる。
【００２０】
図１に係る破砕機構に用いる破砕刃２の他例を図３に示す。この破砕刃２は、中心部に回転対称形（この例では正六角形）の透孔６が形成された円板状部材７に、この透孔６を中心として対称に一対の打撃部８、８が形成されている。この打撃部８は、径方向外側に向かうほど、回転方向長さが長くなる形状となっている。破砕刃２を平板状とするとともに、打撃部８を前記形状とすることにより、破砕刃２の端面と角氷との間の接触を面接触状態として角氷の逃げを防ぎ、この打撃部８と櫛部３との間に角氷がしっかりと噛み込まれた状態となる。このため、破砕刃２による角氷の砕氷効率を大幅に向上することができる。
【００２１】
透孔６の近傍には、挿入孔９が形成され、この挿入孔９には、一端側に縮径部１０が形成された丸棒状の回転部材１１が、破砕刃２の板面から起立するように嵌め込まれている。透孔６を中心として挿入孔９と対称の位置には、係止孔１２が形成されている。図４に示すように、この破砕刃２に形成した透孔６を、断面形状が透孔６と同形状の正六角形の主軸１３に、その角度が所定角度ずつずれるようにしつつ、順次挿し込む。このとき、破砕刃２に挿し込んだ回転部材１１の縮径部１０は、この破砕刃２と隣り合う他の破砕刃２に形成した係止孔１２に挿し込まれる。
【００２２】
このようにして順次挿し込まれた破砕刃２の円板状部材７の外周端面は、図１に示す回転ドラム１の周面に相当し、隣り合う破砕刃２、２の間の隙間は、図１に示す回転ドラム１に形成した周溝４に相当する。この回転部材１１は、回転ドラム１を軸周りに回転すると、それとともに軸周りに回転し、主軸１３の周りに挟まった角氷又は砕氷を掻き出す作用を発揮する。このため、隣り合う破砕刃２の間に砕氷等が挟まったままとなって、砕氷効率が低下するのを防止することができる。また、回転部材１１が隣り合う破砕刃２の間に介在して、これらを所定の間隔だけ離間することにより、角氷の砕氷効率をさらに向上することができるとともに、破砕時における破砕刃２のがたつきを防止し、がたつきに起因する騒音の発生や、破砕刃２の異常摩耗等の不具合を防止する作用も発揮する。
【００２３】
図５に示すように、破砕刃２と櫛部３との間に噛み込まれて破砕された砕氷ｉは、回転ドラム１と櫛部３先端との間の隙間、及び隣り合う破砕刃２、２の間の隙間を通って（矢印Ｇｄｋで示す範囲を通って）、砕氷ホッパーに排出される。このため、砕氷サイズを小さくするように砕氷サイズ変更機構を調整して、回転ドラム１と櫛部３先端との間の隙間Ｇｄｋが狭くなっても、図１に示す構成と同様に、スムーズに砕氷ｉを排出することができる。
【００２４】
表１に示すスペックを備えた破砕機構を用いて、所定量の角氷を破砕するのに要する時間を調査した結果を図６に示す。破砕機構で角氷を破砕する際は、無負荷時と比較して消費電力が増大することから、消費電力が一定値まで下がったときに角氷の破砕が完了したものと判断して破砕時間を評価した。なお、表１中の記号が指し示す位置を図７中に矢印を付して示す。なお、本表において回転ドラムと櫛部との間の隙間の大きさを示す符号Ｇｄｋについては、本願実施例のように周溝４を形成した場合は実線矢印の幅で、各比較例のように周溝４を形成しない場合は破線矢印の幅で評価する。
【００２５】
本願発明に係る破砕機構（図３に示す破砕刃を採用したもの）で角氷を破砕した場合、砕氷サイズを大サイズとすると約３０秒、小サイズとすると約３５秒で、それぞれ破砕が完了することが確認できた。これに対し、比較例１では、大サイズとすると約４０秒、小サイズとすると約７０秒、比較例２では、大サイズとすると約４０秒、小サイズとすると約８０秒、比較例３では、大サイズとすると約３０秒、小サイズとすると約８０秒で、それぞれ破砕が完了することが確認できた。
【００２６】
比較例１〜３においては、破砕サイズを小サイズとすると大サイズの時と比較して２倍程度の破砕時間を要するのに対し、本願発明の実施例では、大サイズでも小サイズでも、破砕時間はほとんど変わらなかった。これは、破砕サイズを小サイズとしても、砕氷を排出するための通り道（周溝４）が確保されており、この砕氷をスムーズに排出できるためである。
【００２７】
砕氷時間の短縮のためには、回転ドラム１の回転数を増加したり、回転ドラム１の長さを長くしたり、その半径を大きくしたりして、より多くの角氷をこの回転ドラム１に沿って破砕刃２に送り込んで砕氷能力を高めるようにするのが一般的であるが、その場合、破砕機構が大型となってしまい、この破砕機構を備えた製氷機の設置のために広い設置場所を確保しなければならないとともに、モータの必要トルクが増加してモータを大型化しなければならなくなり、駆動のための消費電力が増大する等のコスト上昇原因となりやすい。本願発明の構成のように周溝４を形成して、砕氷が排出される際の通り道を確保することにより、砕氷サイズを小サイズとしたときの氷通路断面積（表１の実施例における「周溝形成時の氷通路断面積（小）」の欄参照）を、周溝を形成しない構成において砕氷サイズを大サイズとしたときの氷通路断面積（表１の比較例２、３における「氷通路断面積（大）」の欄参照）とほぼ同程度とすることができる。
【００２８】
このため、比較例２、３のように回転ドラム１の半径を大きくすることなく、高い砕氷能力を確保することができ、破砕機構を小型化して、この破砕機構を備えた製氷機の設置場所の省スペース化を図ることができる。しかも、小型化することによって、消費電力の削減を図ることもできる。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
本願発明に係る破砕機構は、製氷機に搭載することができるのは当然であるが、製氷機以外にも、製氷機能を備えた冷蔵庫、保冷庫等にも適用することができる。
【００３１】
また、上記に示した実施形態はあくまでも一例であって、砕氷サイズを小さくした際に、砕氷効率が低下するのを防止する、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、破砕機構を構成する各部品の配置、各部品の形状等は適宜変更することが許容される。
【符号の説明】
【００３２】
１  回転ドラム
２  破砕刃
３  櫛部
４  周溝
５  固定櫛部
６  透孔
７  円板状部材
８  打撃部
９  挿入孔
１０  縮径部
１１  回転部材
１２  係止孔
１３  主軸
【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】
2015230112.tif 000009
【図７】
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【図８】
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