(57)【要約】【課題】製氷時のクラックの発生を防ぐことができる自動製氷機を提供する。【解決手段】製氷室１が下向きに開口する多数のセル２と、前記セル２外壁面に接合されている冷却パイプ３で構成され、前記多数のセル２の内面に下方より水を噴出させる小孔６を備えた噴射式の自動製氷機であって、製氷の進行に伴う温度下降による氷の収縮と、離氷時の温度上昇による氷の膨張によって氷内部に発生する応力を、セル２の変形により吸収することで、氷にクラックが生じることを防ぎ、透明度の高い氷を提供することができる。【選択図】　図１
2004132645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下向きに開口する多数のセルと、前記セルの外壁面に接合される冷却パイプとで構成された製氷室を備え、製氷室の前記セルの内面に下方より水を噴出させる小孔を備えた噴射式の自動製氷機において、前記セルが氷の体積変化に応じて変形する自動製氷機。
【請求項２】
セルは脱氷により変形前の形状に戻る請求項１に記載の自動製氷機。
【請求項３】
セル側面が氷の体積変化に応じて変形する請求項１または２に記載の自動製氷機。
【請求項４】
セル側面に複数の切欠きを設けた請求項３に記載の自動製氷機。
【請求項５】
セル側面コーナー部に切欠きを設けた請求項４に記載の自動製氷機。
【請求項６】
変形前の切欠きの幅を所定値以下とした請求項４または５に記載の自動製氷機。
【請求項７】
切欠きの高さをセル上面近傍までとした請求項４または５に記載の自動製氷機。
【請求項８】
セルを所定の間隔を隔てて配置した請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の自動製氷機。
【請求項９】
冷却パイプがセル側面を挟むように配置された請求項８に記載の自動製氷機。
【請求項１０】
冷却パイプを偏平管とし、前記扁平管の直線部にセルを接合した請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の自動製氷機。
【請求項１１】
セルの外壁または冷却パイプ外壁を断熱材料により覆った請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の自動製氷機。
【請求項１２】
セルの少なくとも一面が可撓性材料である請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の自動製氷機。
【請求項１３】
セルと冷却パイプの接合面に良熱伝導性材料を取り付けた請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の自動製氷機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下向きに開口する多数のセルの内面に下方より水を噴出させて製氷する噴射式の自動製氷機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、飲食店では、飲食用の透明氷ができる業務用自動製氷機が普及している
以下、図面を参照しながら上記従来の噴射式の自動製氷機を説明する。
【０００３】
図４は、従来の自動製氷機の製氷部斜視図である。
【０００４】
図４に示すように、従来の自動製氷機は、複数の仕切り壁によって形成され、二つの開口面を持つ製氷室４１と、製氷室４１内部に形成された複数の製氷区画４２と、冷媒を流す冷却パイプ４３と、冷却パイプ４３が接合された製氷室４１の開口面の内、一面を蓋う蓋体４４とから構成されている。
【０００５】
以上のように構成された自動製氷機について、以下その動作を説明する。
【０００６】
製氷時、冷却パイプ４３に低温冷媒が流れ、製氷室４１内の製氷区画４２と蓋体４４が冷却され、各製氷区画４２内側に下方よりに噴出した水が衝突することにより凍結が始まる。製氷が完了すると冷却パイプ４３にホットガスが流れ、氷と製氷区画４２及び蓋体４４の接面が融解することにより氷と製氷区画４２との付着力が弱くなり、氷が自重で落下する（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１９７１１８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成は、製氷室が応力による変形がほとんどない一体構造であることと、製氷中は氷とセルが付着していることから、製氷中の氷の体積収縮及び脱氷中の氷の体積膨張と、セル自体の温度変化による体積変化で発生する応力が氷自身にかかり、製氷中および脱氷中に氷全体にクラックが発生するという欠点があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、製氷時のクラックの発生を防止して、比較的透明で商品価値の高い氷を製氷できる自動製氷機を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、下向きに開口する多数のセルと、前記セルの外壁面に接合される冷却パイプとで構成された製氷室を備え、製氷室の前記セルの内面に下方より水を噴出させる小孔を備えた噴射式の自動製氷機において、前記セルが氷の体積変化に応じて変形するものであり、製氷中の温度下降による氷の体積収縮と、脱氷時の温度上昇による氷の体積膨張により氷自身にかかる応力を、セルの変形によって吸収するという作用を有する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に、さらにセルの変形は脱氷により変形前の形状に戻るものであり、繰り返し製氷した場合でも、所定の形状の氷を製氷できるという作用を有する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明に、さらに、氷の体積変化に応じてセル側面が変形するものであり、氷の体積変化による応力を４つの側面で吸収することができるという作用を有する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明に、さらに、セル側壁に複数の切欠きを設けたものであり、切欠き間の側面の変形自由度が増すという作用を有する。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明に、さらに、セル側面コーナー部に切欠きを設けたものであり、側面４面が自在に変形するという作用を有する。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明において、変形前の切欠きの幅を所定値以下としたものであり、水の表面張力により切欠きからセル外側に水が漏れにくいという作用を有する。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明において、切欠きの高さはセル上面近傍までとするものであり、セルの側面上部近傍まで変形するという作用を有する。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の発明に、セルを所定の間隔を隔てて配置したものであり、複数のセルが配置された場合でも、隣りあうセルの側面同士が接触して変形を阻害することがないという作用を有する。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明に、冷却パイプがセル側面を挟むように配置したものであり、セル上面に冷却パイプが配置されたものに比べて、冷却面である冷却パイプとセルの接触面とセル開口部との距離が短くなるという作用を有する。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の発明に、冷却パイプを偏平管とし、前記扁平管の直線部にセルを接合したものであり、冷却パイプと各セルの接触面積が大きくなるという作用を有する。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の発明に、セルの外壁または冷却パイプ外壁を断熱したものであり、冷却パイプから空気への熱のロスを減らすという作用を有する。
【００２１】
請求項１２に記載の発明は、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の発明に、セルの少なくとも一面が可撓性材料であるというものであり、可撓性材料の弾性変形により、氷の体積変化による応力を吸収することができるという作用を有する。
【００２２】
請求項１３に記載の発明は、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の発明に、セルと冷却パイプの接合面に良熱伝導性材料を取り付けたものであり、熱伝導性の悪い可撓性材料を使用した場合でも、良熱伝導性材料により冷却パイプからセルへの熱伝導を促進するという作用を有する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による自動製氷機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による噴出式の自動製氷機の製氷室を示す破砕断面図である。図２は、同実施の形態のセルの変形を示す斜視図である。
【００２５】
図１において、製氷室１には、下方に向かって開口する複数のセル２が所定の間隔を隔てて配置され、各セル２を挟み込むように偏平管である冷却パイプ３の直線部にセル２が接合されている。各セル２の４側面すべてには、所定の間隔を隔てて切欠き４を形成した。切欠き４は高さをセル２上面近傍までとし、切欠き４の幅は２ｍｍ以下とした。さらに、セル２外壁及び冷却パイプ３の外周を断熱材５で覆い、製氷室１下方に、水をセル２内側上面に噴出するための小孔６を配置した。
【００２６】
以上のように構成された自動製氷機について、以下その動作を説明する。
【００２７】
製氷を開始すると、小孔６より噴出した水は各セル２内側上面に衝突する。ここでセル２側面の切欠き４の幅は２ｍｍ以下の狭い幅であるので、水の表面張力により切欠き４の隙間に水が入り込みにくく、セル２外側へ水が漏れることはほとんどない。偏平管の冷却パイプ３には低温冷媒が流れ、セル２が冷却パイプ３の直線部とセル２の接合面から冷却されることにより、セル２全体が冷却され、噴出された水はセル２内面より凍結しはじめる。ここで、セル２外壁及び冷却パイプ３は断熱材料で覆われているので、空気への熱ロスが減り、氷の成長スピードが速くなる。また、偏平の冷却パイプ３がセル２側面を挟み込むように配置しているので、冷却パイプ３とセル２の接触面が大きくなり、さらにセル２開口部と冷却パイプ３とセル２の距離が短くなるので、開口部での冷却能力の低下を最小限にすることができる。次に、氷の成長が進むと、氷の温度は氷の顕熱変化により下降し、セル２と氷は付着した状態で氷自身が収縮する。この時、各側面毎に上面近傍まで切欠かれた二つの切欠き４間のセル２側面が、氷自身の収縮と共に切欠き４上端間を軸にセル２の内側方向へ変形する。次に製氷が完了すると、冷却パイプ３にホットガスが流れ、セル２内の氷の表面が融解することにより氷とセル２の付着力が小さくなり、自重により氷が落下する。この時、氷の融解とともに氷自身の温度が上昇し、氷自身が膨張する。ここで、各側面毎に上面近傍まで切欠かれた二つの切欠き４間のセル２側面は、氷自身の膨張と共に切欠き４上端間を軸にセル２の外側方向へ変形する。
【００２８】
以上のように実施の形態１の自動製氷機は、複数のセル２が氷の体積変化に応じて変形することにより、氷がセル２に付着した状態での製氷中の温度下降による氷の体積収縮と、脱氷時の温度上昇による氷の体積膨張により氷自身にかかる応力を、セル２の変形により吸収し小さくできることで、氷にクラックが生じることを防ぎ、透明度の高い氷を製氷することができる。
【００２９】
また、本実施の形態の自動製氷機は、複数のセル２の脱氷時には変形前の形状に戻ることにより、繰り返し製氷した場合でも、セル２の形状が変わることないので、所定の形状の氷ができる。
【００３０】
また、本実施の形態の自動製氷機は、氷の体積変化に応じてセル２側面が変形するものであり、氷の体積変化による応力を４つの側面で吸収することにより、クラックの発生を防ぐことができ、透明度の高い氷を製氷することができる。
【００３１】
また、本実施の形態においてセル２の側壁に複数の切欠き４を設けることで、切欠き４間の側面の変形自由度を増すことができ、氷の体積変化による応力の吸収量が増し、クラックの発生を防ぐことができ、透明度の高い氷を製氷することができる。
【００３２】
なお、本実施の形態の自動製氷機は、複数のセル２の切欠き４をコーナー部に設けることにより、側面４面が自在に変形することができ、セル２の変形量の増加により氷の体積変化による応力の吸収量が大きくなることでクラックの発生を防ぎ、透明度の高い氷を製氷することができる。
【００３３】
また、本実施の形態において、変形前の切欠き４の幅を所定値以下（２ｍｍ以下）にすることにより、水の表面張力によって隙間の狭い切欠き４からセル２外側に水が漏れにくくなり、形状の良い氷を製氷することができる。
【００３４】
また、本実施の形態において、切欠き４の高さをセル２上面近傍までとすることで、セル２側面全体が変形し、応力の吸収範囲が大きくなることでセル２上面近傍のクラックの発生を防ぎ、透明度の高い氷を製氷することができる。
【００３５】
また、本実施の形態において、セル２を所定の間隔を隔てて配置することにより、複数のセル２が配置された場合でも、隣りあうセル２の側面同士が接触して変形を阻害することがなくなり、氷の体積変化による応力を十分吸収することができる。
【００３６】
また、本実施の形態の自動製氷機は、冷却パイプ３がセル２側面を挟むように配置することにより、セル２上面に冷却パイプ３を配置したものに比べて、冷却面である冷却パイプ３とセル２の接触面とセル２開口部との距離が短くなるので、開口部での冷却能力の低下を最小限にすることができる。
【００３７】
また、本実施の形態の自動製氷機は、偏平管である冷却パイプ３の直線部にセル２を接合することにより、冷却パイプ３と各セル２の接触面積が大きくなり、冷却能力が向上する。
【００３８】
また、本実施の形態の自動製氷機は、セル２の外壁または冷却パイプ３外壁を断熱材料５で覆うことにより、冷却パイプ３から空気への熱ロスが減少し、冷却能力が向上する。
【００３９】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２による噴出式の自動製氷機の製氷室を示す断面図である。なお、実施の形態１と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００４０】
図３において、セルは可撓性材料３１であり弾性変形により氷の体積変化による応力を吸収できる。良熱伝導性材料３２は冷却パイプ３から熱伝導性の悪い可撓性材料３１への熱伝導を補助するために可撓性材料３１外壁を覆うように形成され、側面外壁には冷却パイプ３が接合されている。
【００４１】
以上のように実施の形態２の自動製氷機は、セルを可撓性材料３１で構成することにより、可撓性材料３１の弾性変形により、氷の体積変化による応力を吸収することができるので、透明度の高い氷を製氷することができる。
【００４２】
また、本実施の形態の自動製氷機は、セル３１と冷却パイプ３の接合面に良熱伝導性材料３２を取り付けることにより、熱伝導性の悪い可撓性材料３１を使用した場合でも、良熱伝導性材料３２により冷却パイプ３から可撓性材料３１への熱伝導を促進することで製氷能力の低下を最小限にすることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、複数のセルが氷の体積変化に応じて変形することにより、氷がセルに付着した状態での製氷中の温度下降による氷の体積収縮と、脱氷時の温度上昇による氷の体積膨張によって氷自身にかかる応力を、セルの変形により吸収し小さくできることで、氷にクラックが生じることを防ぎ、透明度の高い氷を製氷することができるという効果がある。
【００４４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明におけるセルの変形を、脱氷により変形前の形状に戻ることで、繰り返し製氷した場合でも、セルの形状が変わることないので、所定の形状の氷ができるという効果がある。
【００４５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明におけるセル側面を、氷の体積変化に応じて変形することにより、氷の体積変化による応力を４つの側面に吸収することにより、クラックの発生を防ぐことができ、透明度の高い氷を製氷することができるという効果がある。
【００４６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明におけるセル側壁に、切欠きを設けることにより、切欠き間の側面の変形自由度を増すことができ、氷の体積変化による応力の吸収量が増し、クラックの発生を防ぐことができ、透明度の高い氷を製氷することができるという効果がある。
【００４７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明におけるセル側面のコーナー部に切欠きを設けることにより、側面４面が自在に変形することができ、セルの変形量の増加により氷の体積変化による応力の吸収量が大きくなることで、クラックの発生を防ぎ、透明度の高い氷を製氷することができるという効果がある。
【００４８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明における変形前の切欠きの幅を、所定値以下とすることにより、水の表面張力によって隙間の狭い切欠きからセル外側に水が漏れにくくなり、形状の良い氷を製氷することができるという効果がある。
【００４９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明における切欠きの高さをセル上面近傍までとすることにより、セル側面全体が変形することができ、セル２側面全体が変形し、応力の吸収範囲が大きくなることでセル上面近傍のクラックの発生を防ぎ、透明度の高い氷を製氷することができるという効果がある。
【００５０】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の発明における、セルを所定の間隔を隔てて配置することにより、複数のセルが配置された場合でも、隣りあうセルの側面同士が接触して変形を阻害することがなくなり、氷の体積変化による応力を十分吸収することができるという効果がある。
【００５１】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明における、冷却パイプがセル側面を挟むように配置されることにより、セル上面に冷却パイプが配置されたものに比べて、冷却面である冷却パイプとセルの接触面とセル開口部との距離が短くなるので、セル開口部での冷却能力の低下を最小限にすることができるという効果がある。
【００５２】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の発明における、偏平管である冷却パイプの直線部をセルに接合するにより、冷却パイプと各セルの接触面積が大きくなり、冷却能力が向上するという効果がある。
【００５３】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の発明におけるセルの外壁または冷却パイプ外壁を断熱材料で覆うことにより、冷却パイプから空気への熱のロスを減らすことができ、冷却能力が向上するという効果がある。
【００５４】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の発明におけるセルの少なくとも一面を可撓性材料とすることにより、可撓性材料の弾性変形により、氷の体積変化による応力を吸収することができるので、透明度の高い氷を製氷することができるという効果がある。
【００５５】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の発明における冷却パイプがセルに接合する面に良熱伝導性材料を取り付けることにより、熱伝導性の悪い可撓性材料を使用した場合でも、良熱伝導性材料により冷却パイプからセルへの熱伝導を促進することで製氷能力の低下を最小限にすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動製氷機の実施の形態１の断面図
【図２】同実施の形態の自動製氷機の製氷室のセルの変形を示す斜視図
【図３】本発明による自動製氷機の実施の形態２の断面図
【図４】従来の自動製氷機の製氷部斜視図
【符号の説明】
１　　製氷室
２　　セル
３　　冷却パイプ
４　　切欠き
５　　断熱材
６　　小孔
３１　可撓性材料
３２　良熱伝導性材料
【図１】
2004132645.tif 000003
【図２】
2004132645.tif 000004
【図３】
2004132645.tif 000005
【図４】
2004132645.tif 000006