(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器(48)により冷却される製氷部に製氷水を循環供給して所要形状の氷を生成する自動製氷機において、
前記製氷部(10)の最外層に、１０％〜１５％のリン成分を含有した無電解ニッケル−リンめっき被膜(22)が１５μｍ以上の厚みで形成され、
前記無電解ニッケル−リンめっき被膜(22)は、ろう付けによる部材(14,30,48)の接合がなされた後の前記製氷部(10)における銅からなる素地(16)の外表面に直接形成されたものである
ことを特徴とする自動製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蒸発器により冷却される製氷部に製氷水を供給して氷塊を連続的に製造する自動製氷機に関するものであって、更に詳しくは、前記製氷部の耐腐蝕性を向上し得る被膜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多量の氷塊を連続的に製造する自動製氷機が、喫茶店やレストラン等の施設その他の厨房において好適に使用されている。これらの自動製氷機としては、下向きに開口する多数の製氷小室に製氷水を下方から供給して所要形状の氷を連続的に製造する噴射式自動製氷機や、傾斜させた製氷板の上面に製氷水を流下させて該製氷板に板状氷を製造する流下式自動製氷機等が存在する。
【０００３】
例えば、図２に示すように、噴射式自動製氷機として所謂クローズドセルタイプの製氷機構１３を備えたものがある。このクローズドセルタイプの製氷機構１３は、下方に開口する多数の製氷小室１２が画成された製氷部としての製氷室１０を備え、該製氷室１０の下方には、傾動可能な水皿４０が支軸４２に枢支されている。この水皿４０の下部には、給水部４３から供給される製氷水を貯留する製氷水タンク４４が一体的に設けられている。前記製氷室１０の上面には、冷凍系４６から導出した蒸発器４８が蛇行配置され、圧縮機ＣＭ、凝縮器ＣＤおよび膨張弁ＥＶからなる前記冷凍系４６からの冷媒を該蒸発器４８に循環供給することで、該製氷室１０を氷点下にまで冷却するようになっている。なお、前記圧縮機ＣＭの吐出側と蒸発器４８の吸込側とはバイパス管５０で接続され、該バイパス管５０にホットガス弁ＨＶが設けられている。
【０００４】
前記自動製氷機の製氷運転時には、前記製氷小室１２を下方から閉成した前記水皿４０から製氷水を各製氷小室１２に噴射供給することで、強制冷却されている該製氷小室１２内に氷塊が形成される。また、除氷運転時には、前記水皿４０を斜め下方に傾動させて前記製氷小室１２を開放すると共に、前記ホットガス弁ＨＶを開いて前記圧縮機ＣＭからのホットガスを前記蒸発器４８へ供給することで、該製氷小室１２と氷塊との氷結を融解させ、該氷塊を自重により下方に位置する貯氷室へ落下させる。
【０００５】
図３は、噴射式自動製氷機に配設される製氷室１０の分解斜視図である。この製氷室１０は、下方に開放した箱状の外枠１４と、該外枠１４の内部に配設されて、前記複数の製氷小室１２を画成する格子状の仕切部材３０とから基本的に構成されている。また、前記外枠１４の上面には、前記蒸発器としての冷却パイプ４８が密着的に蛇行配置されている。この製氷室１０は、所要の形状に成形された外枠１４、仕切部材３０および冷却パイプ４８等の構成部材を組付けて製作される。すなわち、製氷室１０は、金属板を折り曲げて箱状に成形された前記外枠１４の内部に、複数の金属板を格子状に組立てた前記仕切部材３０を収容すると共に、外枠１４の上面に長尺の中空パイプを折り曲げて蛇行状とした前記冷却パイプ４８を配置して組立てられる。そして、前記外枠１４と仕切部材３０とは、カシメ固定やろう付け等の手段により接合され、外枠１４と冷却パイプ４８とはろう付けにより接合される。なお、前記カシメ固定を行う場合は、前記仕切部材３０の上部に突起３１を設けると共に、前記外枠の上面にカシメ孔１４ａを開設し、該カシメ孔１４ａに挿通して外枠１４の上面に突出させた突起３１をハンマー等で圧潰することで行う。また、前記仕切部材３０を構成する各仕切板３０ａの側端部に係止片を設けると共に、前記外枠１４における前記係止片と対応する位置に該係止片と係合する係合溝を設け、両部材１４,３０を位置決めするようにしても良い。
【０００６】
前記外枠１４、仕切部材３０および冷却パイプ４８などの製氷室１０の構成部材は、素地１６(図４参照)として熱伝導率の良い銅等の金属材料が使用され、冷却パイプ４８の内部を循環する冷媒との熱交換を良好に行い得るようになっている。この銅等からなる素地１６は、熱伝導率に優れるが錆び易いので、図４に拡大して示すように、前記製氷室１０の表面には、防錆処理として溶融錫めっき被膜２０を形成するのが一般的である。前記溶融錫めっき被膜２０は、溶融させた錫を主成分とする錫浴中に、各構成部材１４,３０,４８が組付けられた製氷室１０の全体をそっくり浸すことで、該製氷室１０の表面に形成される。なお、このめっき処理は、前記各構成部材１４,３０,４８に対して個別に行う場合もあり、この場合、前記製氷室１０は、めっき処理後の各構成部材１４,３０,４８を組付けて組立てられる。前述した表面に溶融錫めっき被膜を施した製氷室を備える自動製氷機は、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３０７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記溶融錫めっき被膜は、銅等からなる素地に較べると錆び難いが、使用雰囲気に酸化性物質等が含まれている場合、経時的に錆等の腐蝕生成物を生じることがある。この腐蝕生成物はめっき被膜から剥がれ易いため、該腐蝕生成物が氷塊に混入する等の問題が指摘される。また、前記溶融錫めっき被膜は、次亜塩素ナトリウムや電解酸性水等の殺菌剤に対する耐性が低いので、前記被膜を形成した製氷室をこれらの薬剤で殺菌処理するのには適さない。
【０００９】
本発明は、従来技術に係る自動製氷機に内在する前記諸問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、製氷部の耐腐蝕性を向上させた自動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】
【００１０】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、蒸発器により冷却される製氷部に製氷水を循環供給して所要形状の氷を生成する自動製氷機において、前記製氷部の最外層に、１０％〜１５％のリン成分を含有した無電解ニッケル−リンめっき被膜が１５μｍ以上の厚みで形成され、前記無電解ニッケル−リンめっき被膜は、ろう付けによる部材の接合がなされた後の前記製氷部における銅からなる素地の外表面に直接形成されたものであることを要旨とする。
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、製氷部の最外層に形成された無電解ニッケル−リンめっき被膜により、該製氷部の耐腐蝕性を向上し得る。このため、従来の製氷部では腐蝕が進行してしまう使用雰囲気の下であっても、腐蝕の発生が抑えられるので氷の製造を行うことができる。また、殺菌剤に対する耐腐蝕性も高いので、殺菌剤を使用したメンテナンスにより製氷部を衛生に保つことが可能となる。更に、製氷部の最外層に形成された無電解ニッケル−リンめっき被膜により、該製氷部の耐腐蝕性が向上するので、素地の腐蝕を防ぐ目的で該素地に多層の被膜を施す必要がなく、製造効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る自動製氷機によれば、製氷部の耐腐蝕性が向上するため、錆等の腐蝕生成物が製氷水や氷に混入することがなく、食品衛生の信頼性を高め得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例に係る製氷室の表層部を拡大した断面図であって、(ａ)は、素地の外表面に無電解ニッケル−リンめっき被膜を施したものであり、(ｂ)は、(ａ)の無電解ニッケル−リンめっき被膜の下に下地層を設けたものであり、(ｃ)は、(ｂ)の素地と下地層との間に調整層を設けたものである。
【図２】噴射式自動製氷機の概略構成図である。
【図３】従来技術に係る製氷室の分解斜視図である。
【図４】図３に示す製氷室の表層部を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明に係る自動製氷機の好適な実施例について、添付図面を参照しながら説明する。実施例では、製氷部として所謂クローズドセルタイプの噴射式自動製氷機で用いられる製氷室について説明する。前記製氷部としては、水皿を介さずに製氷水を噴射供給する所謂オープンセルタイプの噴射式自動製氷機の製氷室や、製氷面に製氷水を流下する流下式自動製氷機の製氷板などであってもよい。なお、実施例で説明する製氷室は、図３で説明した従来の製氷室と基本的な構成は共通するため、既出の部材については、同じ参照符号を使用してある。
【実施例】
【００１６】
(自動製氷機について)
実施例に係る自動製氷機は、図３で説明した従来の製氷室１０と同様に、蒸発器としての冷却パイプ４８により冷却される製氷室(製氷部)１０に製氷水を循環供給して所要形状の氷を生成する。また、前記製氷室１０は、下方に開放した箱状の外枠１４と、該外枠１４の内部に配設されて、複数の製氷小室を画成する格子状の仕切部材３０とから基本的に構成され、外枠１４の上面に冷却パイプ４８が密着的に蛇行配置されている。
【００１７】
(製氷室１０について)
前記製氷室１０を構成する箱状の外枠１４、格子状の仕切部材３０および冷却パイプ４８は、図１に示すように、銅等の熱伝導性に優れた金属や合金等を材質としており、その素地１６の最外層に無電解ニッケル−リンめっき被膜２２が形成されている。ここで、製氷室１０の最外層とは、該製氷室１０における外部に露出する面に形成された層である。なお、製氷室１０の露出面の一部に無電解ニッケル−リンめっき被膜２２を形成しない領域があってもよい。図１(ａ)に示すように、前記無電解ニッケル−リンめっき被膜２２は、前記素地１６の外表面に接触して設けられていてもよく、図１(ｂ)に示すように、無電解ニッケル−リンめっき被膜２２の下地として、該被膜２２の下層にニッケルやパラジウム等のめっき被膜からなる下地層２４を設けてもよい。また、図１(ｃ)に示すように、前記素地１６の表面を整えるために、該素地１６の表面に銅等のめっき被膜からなる調整層２６を設けてもよい。なお前記素地１６が、後述する無電解ニッケル−リンめっき処理でのニッケルの析出を阻害する錫や鉛などの元素を含んでいる場合には、該素地１６の表面に前記下地層２４を施すのが好ましい。すなわち、前記下地層２４および調整層２６は、前記素地１６の表面状態や無電解ニッケル−リンめっき被膜２２を施す下地の表面状態などに応じて適宜実施される。なお、前記下地層２４および調整層２６は、前記製氷室１０の外面に露出しないので、表面状態を変更し得るものであればよい。例えば、下地層２４および調整層２６の厚さは、１μｍ程度であってもよい。
【００１８】
(無電解ニッケル−リンめっき被膜２２について)
前記製氷室１０の最外層に形成された無電解ニッケル−リンめっき被膜２２は、１０％〜１５％(質量パーセント濃度、以下同様)のリン成分を含有している所謂高リンタイプである。また、図１(ａ)〜(ｃ)に示すように、前記無電解ニッケル−リンめっき被膜２２は、その膜厚ｔが１５μｍ以上の厚みとなるよう形成されている。なお、無電解ニッケル−リンめっき被膜２２の膜厚を１５μｍ以上とすることで、前記素地１６または前記下地層２４や調整層２６に達するピンホールの発生を抑えることが、後述する耐腐蝕性確認試験により確認されている。
【００１９】
(無電解ニッケル−リンめっき処理について)
ここで、前記無電解ニッケル−リンめっき被膜２２を形成する無電解ニッケル−リンめっき処理について説明する。無電解ニッケル−リンめっき処理は、硫酸ニッケルなどのニッケルを含む金属塩と、次亜リン酸ナトリウムなどの還元剤とを主成分とするニッケル−リンめっき溶液の貯留槽へ、前記製氷室１０をそっくり浸漬させる所謂どぶ漬けで行われる。前記ニッケル−リンめっき溶液は、形成される無電解ニッケル−リンめっき被膜２２におけるリン成分の濃度が、１０％〜１５％となるよう調整される。また、前記ニッケル−リンめっき溶液には、所要の触媒が添加されることもある。なお、前記素地１６と無電解ニッケル−リンめっき被膜２２との間に前記調整層２６や前記下地層２４を設ける場合には、これらの表面処理を施した後で無電解ニッケル−リンめっき処理を行う。前記貯留槽に浸漬された製氷室１０の最外層には、前記金属塩由来のニッケル陽イオンが還元されて析出することでニッケル合金からなる前記無電解ニッケル−リンめっき被膜２２が形成される。前述の如く、無電解ニッケル−リンめっき処理は、無電解ニッケル−リンめっき被膜２２の膜厚が１５μｍ以上となるまで行う。なお、無電解ニッケル−リンめっき処理は、前記外枠１４、仕切部材３０および冷却パイプ４８等の構成部材に対して個別に行い、該めっき処理後の各構成部材１４,３０,４８を組付けるようにしてもよい。
【００２０】
〔実施例の作用〕
次に、実施例に係る自動製氷機の作用について説明する。前記製氷室１０の最外層に形成された前記無電解ニッケル−リンめっき被膜２２は、合金であるため、大抵の有機溶剤には全く浸食されず、有機酸、塩類、アルカリ類に対しても良好な耐腐蝕性を示し、非常に錆びにくいといった利点がある。更に、前記無電解ニッケル−リンめっき被膜２２は、その膜厚を１５μｍ以上としたことで、前記素地１６または前記下地層２４や調整層２６に達するピンホールの発生が抑えられ、前述の良好な耐腐蝕性を充分に発揮し得る。また、前記無電解ニッケル−リンめっき被膜２２の含有するリン成分の濃度を１０％〜１５％としたことで、リン成分の濃度を１０％以下とした場合に較べて耐腐蝕性に優れている。なお、耐腐蝕性については、後述する耐腐蝕性確認試験により確認されている。なお、前記製氷室１０の最外層に施されるめっき被膜は、その膜厚を１０μｍ以下とするのが一般的である。これは、被膜の形成には時間を要するという製造上の理由や、膜厚を大きくすることで熱伝導率が低下したりめっき被膜が剥がれ易くなったりする等の理由に由来する。
【００２１】
実施例に係る製氷室１０は、前述の如く優れた耐腐蝕性を有するので、図３で説明した従来の製氷室１０では腐蝕が進行する環境であっても自動製氷機を設置して製氷を行うことができる。また、前記無電解ニッケル−リンめっき被膜２２は、前述の如く優れた耐腐蝕性を発揮するので次亜塩素酸ナトリウムや電解酸性水等の殺菌剤により腐蝕され難い。このため、前記殺菌剤を使用した殺菌処理などのメンテナンスを行うことができ、製氷室１０をより衛生に保つことができる。また、前記製氷室１０は、前記無電解ニッケル−リンめっき被膜２２により耐腐蝕性が高められるので、該素地１６の腐蝕を防ぐ目的で無電解ニッケル−リンめっき被膜２２の下層に施される被膜を省略することもできる。このため、図１(ａ)に示す如く、前記無電解ニッケル−リンめっき被膜２２を前記素地１６の外表面に直接形成しても、腐蝕の発生を効果的に抑制できる。すなわち、素地１６の外表面に接触して無電解ニッケル−リンめっき被膜２２を形成した場合には、製氷室１０の表面処理に要する手間を削減することができ、製造効率を高める効果も期待できる。なお、図１(ｂ)および図１(ｃ)に示すように、多層の被膜を施した場合には、腐蝕防止の確実性が高められる。
【００２２】
〔実験例〕
実施例の製氷室１０に関して耐腐蝕性確認試験を行い、耐腐蝕性を確認した。また、比較例として、リン成分の含有濃度を８％とした比較例１、無電解ニッケル−リンめっき被膜２２の膜厚を１５μｍより薄くした比較例２および比較例３、前記無電解ニッケル−リンめっき被膜２２に変えて溶融錫めっきを施した比較例４および比較例５についても、耐腐蝕性確認試験を行った。実験例１〜６および比較例１〜３では、実施例の如く無電解ニッケル−リンめっき被膜２２を施した試験片に対して試験を行っている。但し、比較例１における無電解ニッケル−リンめっき被膜２２のリン成分含有濃度、比較例２および比較例３における無電解ニッケル−リンめっき被膜２２の膜厚については、実施例とは変えてある。また、比較例４および比較例５では、図３で説明した従来の製氷室１０の如く溶融錫めっきを施した試験片に対して試験を行っている。なお、各実験例および比較例の諸条件は表１に記載されている。実験例１、実験例２、比較例１、比較例２および比較例３に対しては、後述する試験Ａを行い、実験例３、実験例４および比較例４に対しては、後述する試験Ｂを行い、実験例５、実験例６および比較例５に対しては、後述する試験Ｃを行った。
【００２３】
前記試験Ａでは、５％の塩化ナトリウム(ＮａＣｌ)水溶液および０.５％の塩化水素(ＨＣｌ)水溶液を混合して試験液を作成し、該試験液を３５℃の試験槽に噴霧して前記試験片を試験液に１６８時間に亘って暴露させている。前記試験Ｂでは、前記試験片を１５００時間に亘って１０ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム(ＮａＣｌＯ)水溶液に浸漬させた。前記試験Ｃでは、前記試験片を１５００時間に亘って５ｐｐｍの硫化水素ガス雰囲気下に暴露させている。耐腐蝕性確認試験では、試験片に腐蝕が発生しているか否かを主に目視により確認した。その結果を表１に示す。なお、表１の試験結果では、腐蝕の発生が確認された場合には「×」と評価し、腐蝕の発生が確認されなかった場合には「○」と評価してある。
【００２４】
【表１】
0006712442.tif 000002
【００２５】
試験Ａでは、無電解ニッケル−リンめっき被膜２２の膜厚を１０.４μｍおよび１０.８μｍとした比較例２および比較例３では、腐蝕が見られたが、無電解ニッケル−リンめっき被膜２２の膜厚を２７.０μｍおよび２７.１μｍとした実験例１および実験例２では、腐蝕が確認されなかった。これは、実験例１および実験例２と比べて被膜の厚みが薄い比較例１および比較例２では、被膜のピンホールを介して露出した素地１６が酸化されたのに対し、被膜を厚くした実験例１および実験例２では、素地１６に達するピンホールが存在しないためだと考えられる。試験Ｂおよび試験Ｃにおいても、無電解ニッケル−リンめっき被膜２２の厚みを夫々１５.２μｍ、２１.０μｍ、１５.１μｍおよび２１.５μｍとした実験例３、実験例４、実験例５および実験例６では腐蝕が発生しなかった。このことから、被膜２２の厚みを１５μｍ以上とすることで、充分な耐腐蝕性を発揮し得ることが確認された。
【００２６】
無電解ニッケル−リンめっき被膜２２におけるリン成分の含有量を８％(所謂中リンタイプ)とした比較例１では、膜厚が１５μｍ以上であるが、該被膜に腐蝕が確認された。これに対し、無電解ニッケル−リンめっき被膜２２のリン成分の含有量を１０％〜１５％(所謂高リンタイプ)とした実験例１〜６では、腐蝕が確認されなかった。従って、無電解ニッケル−リンめっき被膜２２のリン成分の含有量を１０％〜１５％とすることで、充分な耐腐蝕性を発揮し得ることが確認できる。
【００２７】
また、溶融錫めっき被膜の厚さを夫々２１.８μｍおよび２１.３μｍとした比較例４および比較例５では、何れも被膜に腐蝕が確認された。これに対し、無電解ニッケル−リンめっき被膜２２の厚さを夫々１５.２μｍおよび１５.１μｍとした実験例３および実験例５では、何れも被膜に腐蝕は確認されなかった。このことから、無電解ニッケル−リンめっき被膜２２は、溶融錫めっき被膜に比べて高い耐腐蝕性を発揮することが確認できる。
【００２８】
〔変更例〕
本発明に係る発明は実施例の構成に限定されるものでなく、例えば以下のように変更することが可能である。
(１) 素地と無電解ニッケル−リンめっき被膜との間の層構成は、実施例に限定されない。すなわち、実施例とは異なる下地層や調整層が設けられていたり、別の層が設けられていてもよい。
(２) 製氷部としては、噴射式自動製氷機に用いられる製氷室、流下式自動製氷機に用いられる製氷板だけでなく、製氷部としての製氷室の構成についても、実施例に限定されない。例えば、冷却パイプが蛇行配置された製氷基板の下面に、製氷小室が形成された枠体が設けられたタイプ等であってもよい。また、自動製氷機は、実施例の如く独立したタイプだけではなく、冷蔵庫や冷凍庫に内蔵されたものでもよい。すなわち、本発明に係る自動製氷機としては、家庭用冷蔵庫の冷凍室に画成された製氷用空間に設けたものでもよく、この場合の製氷部としては、前記製氷用空間に配設され、冷凍系に接続する蒸発器により冷却されて氷を作る製氷皿等であってもよい。
(３) 無電解ニッケル−リンめっき被膜は、少なくとも製氷部の最外層において少なくとも氷が生成される範囲に形成されていればよい。
【符号の説明】
【００２９】
１０ 製氷室(製氷部)，１４ 外枠(部材)，１６ 素地，
２２ 無電解ニッケル−リンめっき被膜，３０ 仕切部材(部材)，
４８ 冷却パイプ(蒸発器、部材)
【図１】
0006712442.tif 000003
【図２】
0006712442.tif 000004
【図３】
0006712442.tif 000005
【図４】
0006712442.tif 000006