(57)【要約】【課題】製氷板における冷媒との熱交換効率が高く、優れた製氷性能が得られるとともに、製氷板からの冷媒の外部への漏れ出しを確実に防止することができ、また、製氷板の製造コストの低減が図れる製氷機を提供すること。【解決手段】製氷板３は、押し出し材４１〜４４で構成され、冷媒通路となる複数本の中空部４０を有する製氷板本体４と、製氷板本体４の両端部にそれぞれ固定されたヘッド部材５および６とを備える。ヘッド部材５は、冷媒が流入する流入空間として機能する凹部５１と、冷媒の折り返し空間として機能する凹部５２と、冷媒が流出する流出空間として機能する凹部５３とを有する。ヘッド部材６は、冷媒の折り返し空間として機能する凹部６１、６２を有する。ヘッド部材５および６は、それぞれ、中実な部材を母材とし、該母材の前記各凹部に相当する部分を除去することにより各凹部を形成して作製したものである。【選択図】図４
2004239482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷媒通路が形成された製氷板を有する製氷部と、前記製氷部に液化した冷媒を送給するとともに前記製氷部で気化した冷媒を吸引する冷媒循環制御部とを備え、前記製氷板に水をかけることによって前記製氷板の外表面に氷を生成する製氷機であって、
前記製氷板は、押し出し材で構成され、冷媒通路となる複数本の中空部を有する製氷板本体と、
前記製氷板本体の両端部にそれぞれ固定された細長いヘッド部材とを備え、
前記複数本の中空部は、複数の組に分かれ、隣接する組の間で冷媒の流れる方向が互いに反対になっており、
前記ヘッド部材は、前記製氷板本体に対する接合面側に、前記ヘッド部材の長手方向に沿って並ぶ複数の凹部を有し、前記各凹部内は、それぞれ、隣接する前記中空部の組の間で冷媒が折り返すように流れる折り返し空間、製氷時に冷媒が流入する流入口に連通する流入空間、および、製氷時に冷媒が流出する流出口に連通する流出空間のいずれかを構成しており、
前記ヘッド部材は、中実な部材を母材とし、該母材の前記各凹部に相当する部分を除去することにより前記各凹部を形成して作製したものであることを特徴とする製氷機。
【請求項２】
前記ヘッド部材は、隣接する前記凹部の間を仕切る隔壁部を有する請求項１に記載の製氷機。
【請求項３】
前記製氷板本体と、前記ヘッド部材とは、接合部を全周溶接することにより固定されている請求項１または２に記載の製氷機。
【請求項４】
一方の前記ヘッド部材に前記流入口および前記流出口が設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載の製氷機。
【請求項５】
前記製氷部は、膨張弁を有し、前記冷媒循環制御部から供給された液化した冷媒を、前記膨張弁で膨張させた後、前記製氷板内の冷媒通路に送給して気化させることにより前記製氷板を冷却する請求項１ないし４のいずれかに記載の製氷機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製氷機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スキー場の造雪装置に用いられたり、漁港などにおいて魚を冷凍保存すべく使用される氷を大量に製造したりするための製氷機が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような製氷機では、製氷板内部に形成された冷媒通路に冷媒を送給して製氷板を冷却し、この製氷板に水をかけて、製氷板の外表面に氷を生成する。
【０００３】
従来、製氷板の内部には、冷媒通路を画成（区画）するための仕切り板（隔壁部材）が溶接により接合されているが、仕切り板の接合部分は、溶接のしにくい奥まった部分にあるので、完全な溶接をすることができず、隙間を生じて一部の冷媒が仕切り板を通過してしまう。このため、製氷板内部で一部の冷媒が正規のルートを通らずに近道（バイパス）して通過してしまい、製氷板での冷媒との熱交換効率が低下して、製氷性能が低下するという問題がある。
【０００４】
また、製氷板に溶接個所が多いので、製造コストが高いという問題がある。さらに、製氷板に溶接個所が多いということは、溶接箇所の施工不良や、溶接による周辺材質の経年劣化等により、冷媒が外部に漏れる要因となる個所が多いということでもあるので、耐圧性能や冷媒の漏れに対する信頼性が低く、外部への冷媒の漏れが発生しやすいことから、溶接補修、冷媒の再充填が必要となったり、外部に漏出した冷媒によって環境を破壊したりするという問題もある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−７４３４５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、製氷板における冷媒との熱交換効率が高く、優れた製氷性能が得られるとともに、製氷板からの冷媒の外部への漏れ出しを確実に防止することができ、また、製氷板の製造コストの低減が図れる製氷機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（５）の本発明により達成される。
【０００８】
（１）  内部に冷媒通路が形成された製氷板を有する製氷部と、前記製氷部に液化した冷媒を送給するとともに前記製氷部で気化した冷媒を吸引する冷媒循環制御部とを備え、前記製氷板に水をかけることによって前記製氷板の外表面に氷を生成する製氷機であって、
前記製氷板は、押し出し材で構成され、冷媒通路となる複数本の中空部を有する製氷板本体と、
前記製氷板本体の両端部にそれぞれ固定された細長いヘッド部材とを備え、
前記複数本の中空部は、複数の組に分かれ、隣接する組の間で冷媒の流れる方向が互いに反対になっており、
前記ヘッド部材は、前記製氷板本体に対する接合面側に、前記ヘッド部材の長手方向に沿って並ぶ複数の凹部を有し、前記各凹部内は、それぞれ、隣接する前記中空部の組の間で冷媒が折り返すように流れる折り返し空間、製氷時に冷媒が流入する流入口に連通する流入空間、および、製氷時に冷媒が流出する流出口に連通する流出空間のいずれかを構成しており、
前記ヘッド部材は、中実な部材を母材とし、該母材の前記各凹部に相当する部分を除去することにより前記各凹部を形成して作製したものであることを特徴とする製氷機。
【０００９】
（２）  前記ヘッド部材は、隣接する前記凹部の間を仕切る隔壁部を有する上記（１）に記載の製氷機。
【００１０】
（３）  前記製氷板本体と、前記ヘッド部材とは、接合部を全周溶接することにより固定されている上記（１）または（２）に記載の製氷機。
【００１１】
（４）  一方の前記ヘッド部材に前記流入口および前記流出口が設けられている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の製氷機。
【００１２】
（５）  前記製氷部は、膨張弁を有し、前記冷媒循環制御部から供給された液化した冷媒を、前記膨張弁で膨張させた後、前記製氷板内の冷媒通路に送給して気化させることにより前記製氷板を冷却する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の製氷機。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の製氷機を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の製氷機の実施形態を模式的に示す全体図である。以下、図１に基づいて、本発明の製氷機の実施形態の全体構成について説明する。
【００１４】
図１に示す製氷機１は、冷媒を循環させることによって製氷可能に構成しており、冷媒循環制御部２４と、製氷部２ａ、２ｂ、２ｃと、アキュームレータ２１とを配管で連結し、冷媒を循環させるべく構成している。製氷部２ａ、２ｂ、２ｃは後述する理由により複数を並列して配設していることが望ましく、図１では、３つの製氷部２ａ、２ｂ、２ｃを配設しているものを示している。
【００１５】
冷媒循環制御部２４には、コンプレッサー（図示せず）および放熱板（図示せず）を配設しており、コンプレッサーでガス状態の冷媒を圧縮し、放熱板で冷却して液化させ、その液化した冷媒を冷媒液管２２を介して各製氷部２ａ、２ｂ、２ｃに送給すべく構成している。以下、便宜上、液化されて液体状態となっている冷媒を冷媒液、同冷媒液が気化してガス状態となっている冷媒を冷媒ガスと呼ぶことにする。
【００１６】
冷媒液管２２の途中には、冷媒液送給弁２３が設置されており、該冷媒液送給弁２３を開閉することによって、製氷部２ａ、２ｂ、２ｃへの冷媒液の送給、および、送給の停止を切り換えるべく構成している。
【００１７】
製氷部２ａ、２ｂ、２ｃには、それぞれ、冷媒の流路の上流側より冷媒液送給弁５ａ、５ｂ、５ｃ、膨張弁６ａ、６ｂ、６ｃ、分流器７ａ、７ｂ、７ｃ、製氷板３、冷媒ガス引出弁９ａ、９ｂ、９ｃを順次配設している。
【００１８】
各製氷部２ａ、２ｂ、２ｃの製氷板３の上方には、それぞれ、製氷板３にかける水を貯留した水槽１０ａ、１０ｂ、１０ｃが配設されている。水槽１０ａ、１０ｂ、１０ｃの底面には、通水孔（図示せず）が穿設され、これらの水槽より各製氷板３に水をかけ、製氷板３の外表面に氷を生成するべく構成している。なお、図示の構成に限らず、製氷板３に水を吹きかける構成はどのような構成であってもよい。
【００１９】
膨張弁６ａ、６ｂ、６ｃに送給された冷媒液は、膨張弁６ａ、６ｂ、６ｃで減圧されることによって気化しやすい状態となり、分流器７ａ、７ｂ、７ｃで分流されて各製氷板３に送給されている。
【００２０】
製氷板３は、各製氷部２ａ、２ｂ、２ｃに、それぞれ、複数枚配設されている。製氷板３の内部に形成された冷媒通路に送給された冷媒液は、該冷媒通路内を通過しながら周囲の熱を吸収して気化する。この気化にともなう吸熱反応によって製氷板３は冷却され、製氷板３の外表面にかけている水を冷却して氷としている。なお、製氷板３の構成については、後に詳述する。
【００２１】
製氷板３の冷媒通路で気化して冷媒ガスとなった冷媒は、冷媒循環制御部２４によって吸引され、冷媒ガス管１１を介して冷媒循環制御部２４に戻される。
【００２２】
製氷板３に送給される冷媒液は、製氷板３の下方端部から送給され、冷媒通路内を通りながら冷媒ガスとなって製氷板３の上方部に進み、製氷板３の上方端部より引き出すべく構成しており、冷媒が製氷板３の冷媒通路内を滞りなく流れるようにしている。
【００２３】
冷媒ガス管１１の途中には、アキュームレータ２１を介設しており、冷媒の循環を安定化させるべく構成している。アキュームレータ２１の下流側流路には、液戻し用電磁弁１２、手動開閉弁１３がそれぞれ設置されている。
【００２４】
上述した製氷部２ａ、２ｂ、２ｃでは、氷の成長にともなって製氷板３の外表面に生成される氷の層が厚くなり、製氷板３による冷却効果が低下して製氷効率が低下する。従って、製氷板３に所定量の氷が生成されると、製氷板３より氷を剥離させる脱氷作業が行われる。
【００２５】
脱氷作業は、冷媒循環制御部２４のコンプレッサーによって加圧され、高温高圧状態となった気体状態の冷媒を製氷板３に送気し、製氷板３を加熱することによって行っている。製氷板３を加熱することによって、製氷板３の外表面に氷着している氷の製氷板３との接触部分を溶かすことができ、製氷板３より氷を容易に剥離させることができる。以下、コンプレッサーによって加圧され、高温高圧状態となった気体状態の冷媒をホットガスと呼ぶことにする。
【００２６】
製氷機１には、ホットガス管１４を配設して、冷媒循環制御部２４のコンプレッサーの下流側と製氷板３とを連通させ、製氷板３にホットガスを送給可能に構成している。特に、ホットガス管１４の先端は、製氷板３と冷媒ガス引出弁９ａ、９ｂ、９ｃとの間に接続し、製氷板３の上方部分よりホットガスを送気すべく構成している。また、ホットガス管１４の中途部にはホットガス弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃを介設している。
【００２７】
製氷板３の上方部より送気されたホットガスは、冷媒通路内に送気されることによって製氷板３を加熱する一方で徐々に冷却されて液化し、冷媒液となって製氷板３の冷媒通路内に溜まる。ホットガスが液化することによって、冷媒通路内部は冷媒液で次第に満たされて行くので、気体部分が消滅するまで製氷板３の冷媒通路内にホットガスは送気され続け、随時液化して冷媒通路内に溜まっていく。
【００２８】
製氷部２ａ、２ｂ、２ｃには、冷媒液送給弁５ａ、５ｂ、５ｃおよび膨張弁６ａ、６ｂ、６ｃの上流側と下流側とを連通させるバイパス配管１６ａ、１６ｂ、１６ｃを配設し、該バイパス配管１６ａ、１６ｂ、１６ｃには、逆止弁１７ａ、１７ｂ、１７ｃを介設している。
【００２９】
脱氷時、ホットガスは、製氷板３の上方から送給されるため、製氷板３は上方部分が最も温度が高く、下方に向かうにつれて温度が低下した温度勾配を生じることになる。従って、製氷板３に氷着した氷の融解も上方部分から生じ、下方に向かって順次融解を生じさせ、製氷板３より剥離させている。
【００３０】
以下、さらに脱氷作業を説明する。図１中の破線部分は、各弁の閉弁によって冷媒に移動が生じていない部分を示している。図１では、３つある製氷部２ａ、２ｂ、２ｃのうちの１つ（製氷部２ａ）に対して脱氷作業を行っている状態を示している。
【００３１】
製氷部２ａの脱氷作業を開始する際には、まず、冷媒液送給弁５ａを閉じ、吸引処理時間Ｓの経過後、冷媒ガス引出弁９ａを閉じる。吸引処理時間Ｓは、製氷板３の大きさや枚数によって異なるが、だいたい１５〜６０秒程度である。吸引処理時間Ｓを設け、製氷板３内の冷媒ガスを引き出すことによって、冷媒通路内の気圧を低下させ、また運転中の液化ガスを蒸発させて気体のみの空間とする作用を持つとともに、その後のホットガスの送気、および、送気にともなう製氷板３の加熱効率を高める。すなわち、あらかじめ製氷板３の冷媒通路内を低圧化してホットガスを送気することによって、ホットガスの熱を不必要に散逸させることなく製氷板３に与えることができ、初期の加熱効果を高めることができるので、脱氷に要する時間を短縮することができる。
【００３２】
次いで、ホットガス弁１５ａを開き、各製氷板３の上方よりホットガスを送気して、製氷板３を加熱する。冷媒ガス引出弁９ａが閉じている間は、脱氷状態であり、冷媒ガス引出弁９ａが開いている間は、製氷状態である。
【００３３】
所定時間の脱氷作業により、製氷部２ａの各製氷板３から全ての氷を剥離させた後、ホットガス弁１５ａを閉じるとともに、冷媒ガス引出弁９ａを閉じたまま、冷媒液送給弁２３を閉じる。これにより、脱氷中に製氷部２ａの各製氷板３の冷媒通路内に溜まった冷たい高圧冷媒液は、逆止弁１７ａを通って他の系統である製氷部２ｂおよび２ｃの各製氷板３内に流入する。高圧冷媒液が他の系統の製氷板３へ流入し終え、製氷部２ａの製氷板３内が低圧に戻った後、冷媒ガス引出弁９ａ、冷媒液送給弁２３、冷媒液送給弁５ａおよび膨張弁６ａをそれぞれ開くことにより、全製氷部２ａ、２ｂ、２ｃにて製氷作業が再開する。
【００３４】
このように作動することにより、脱氷中に製氷部２ａの各製氷板３に溜まった冷媒液を、他の製氷部２ｂおよび２ｃにおいて製氷用冷媒として再利用することができるので、省エネルギー（高効率化）が図れる。
【００３５】
また、上記のように作動する場合には、脱氷終了後、製氷部２ａの各製氷板３内に溜まった冷媒液がアキュームレータ２１に流入しなくなるため、アキュームレータ２１、液戻し用電磁弁１２および手動開閉弁１３を省略することも可能となり、コストダウンを図ることもできる。また、アンモニアなどの比重、粘度の軽い種類の冷媒を用いる場合であっても、製氷板３内が低圧に戻るのを確認して弁操作（冷媒ガス引出弁９ａ、冷媒液送給弁２３、冷媒液送給弁５ａおよび膨張弁６ａをそれぞれ開くこと）ができることになり、種々の冷媒でも安定した製氷運転を行うことができる。
【００３６】
以上説明したように、上述した製氷機１では、各製氷部に対しそれぞれ定期的な脱氷作業を順次必要とするため、各弁の開閉状態を定期的に切り換え、冷媒の流れを切り換える。以上においては、製氷部２ａの脱氷について説明したが、他の製氷部２ｂ、２ｃの脱氷も同様であるので、他の製氷部２ｂ、２ｃについての説明は省略する。
【００３７】
このように、本実施形態では、製氷部を複数配設し、それぞれ順番に製氷部の脱氷作業をする。すなわち、複数の製氷部の少なくとも１つだけを脱氷状態とし、他の製氷部は製氷状態とすることによって、各弁の切り替えにともなう冷媒の停止をなくし、大きい動力の冷凍機を製氷サイクルのたびに発停止せず、大出力モーターの頻繁な再起動電力を発生させずに安定して製氷を行うことができるべく構成している。これにより、送電施設から遠距離にある場合や、発電施設の容量に余裕がない場合などであっても、安定した消費電力で作動を行うことができ、近隣電気施設の電圧降下などの不具合の発生を防止することができる。
ただし、本発明の製氷機では、製氷部は、１つだけであってもよい。
【００３８】
図２は、本発明の製氷機の実施形態における製氷板を示す側面図、図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図４は、図２に示す製氷板の断面図である。
以下、これらの図に基づいて、製氷機１における製氷板３について詳細に説明する。
【００３９】
図２に示すように、製氷板３は、冷媒通路（流路）となる複数本の中空部４０を有する平板状の製氷板本体４と、該製氷板本体４の両端部にそれぞれ固定（設置）された上下方向に細長いヘッド部材（ヘッダー）５および６と、製氷板本体４の上端部に設置された水平方向に細長いトップレール７とを備えている。
【００４０】
製氷板本体４は、押し出し加工により製造された押し出し材で構成されている。これにより、図３に示すような中空部４０を容易に形成することができ、製造コストの低減が図れる。
【００４１】
また、本実施形態では、製氷板本体４は、複数枚（４枚）の押し出し材４１、４２、４３および４４を押し出し方向と直交する方向に並べるように組み合わせて構成されている。図示の構成では、各押し出し材４１、４２、４３および４４には、それぞれ、複数本（６本）の中空部４０が形成されている。
なお、本発明では、製氷板本体４は、１枚の押し出し材で構成されていてもよい。
【００４２】
製氷板本体４の複数本（図示の構成では、計２４本）の中空部４０は、複数の組（図示の構成では、４組）に分かれ、隣接する組の間で冷媒の流れる方向が互いに反対になっている。本実施形態では、各押し出し材４１、４２、４３および４４の中空部４０がそれぞれ１つの組を構成している。
【００４３】
図１に示すように、押し出し材４１、４２、４３および４４は、下側からこの順で並んでおり、製氷時には、製氷板３内に流入した冷媒は、まず、押し出し材４１の組の中空部４０を図１中右向きに流れ、次に折り返して押し出し材４２の組の中空部４０を図１中左向きに流れ、ふたたび折り返して押し出し材４３の組の中空部４０を図１中右向きに流れ、みたび折り返して押し出し材４４の組の中空部４０を図１中左向きに流れた後、製氷板３外に流出する。なお、脱氷時には、冷媒は、前記と反対向きに流れる。
【００４４】
このように、本実施形態では、製氷板３内の冷媒通路は、冷媒が２往復するように構成されており、製氷板３において冷媒と高い効率で熱交換することができる。また、本発明では、製氷板３内の冷媒通路は、冷媒の種類により製氷板面に冷媒の沸騰状態を保てる最適の距離、流路断面積で流れる様に計画できることとなる。ある種の冷媒には３往復、別の物には４往復などと、設計の変更が容易なことも特徴である。
【００４５】
製氷板本体４の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金、ステンレス鋼、チタニウム、銅または銅合金等が挙げられ、製氷用水の水質（例えば海水、人工甘味料を付加した混合水、着色された水、酸アルカリ傾向の水等。）などにより材質を変えることができる。また、設置場所における環境条件により耐食性を考慮して作ることが可能である。また、熱伝達の良い材料であるのが好ましい。
【００４６】
次に、ヘッド部材５および６について、順次説明する。
図４に示すように、製氷板本体４の一端部には、ヘッド部材５が固定されている。ヘッド部材５は、製氷板本体４に対する接合面側に、ヘッド部材５の長手方向に沿って下側からこの順で並ぶ３つの凹部（溝）５１、５２および５３を有している。
【００４７】
凹部５１は、押し出し材４１に対応する位置（高さ）に形成され、凹部５２は、押し出し材４２および４３に対応する位置（高さ）に形成され、凹部５３は、押し出し材４４に対応する位置（高さ）に形成されている。
【００４８】
また、ヘッド部材５には、製氷時に冷媒が製氷板３内に流入するための流入口５４と、製氷時に冷媒が製氷板３内から流出するための流出口５５とが形成されている。流入口５４、流出口５５には、それぞれ、ポート部材としてのパイプ３１、３２がそれぞれ固定されている。製氷機１においては、流入口５４は、パイプ３１を介して分流器７ａ、７ｂまたは７ｃにつながる流路に接続され、流出口５５は、パイプ３２を介して冷媒ガス引出弁９ａ、９ｂまたは９ｃにつながる流路に接続されている（図１参照）。
【００４９】
なお、本実施形態では、一方のヘッド部材５に流入口５４および流出口５５がともに設けられているので、製氷板３に接続される配管をヘッド部材５側にまとめることができ、製氷機１の小型化に寄与する。ただし、このような構成に限らず、流入口５４または流出口５５がヘッド部材６に設けられていてもよい。
【００５０】
図４に示すように、凹部５１内は、流入口５４に連通する流入空間を構成する。また、凹部５２内は、押し出し材４２の組の中空部４０を流れてきた冷媒が押し出し材４３の組の中空部４０へと折り返すように流れる折り返し空間を構成する。また、凹部５３内は、流出口５５に連通する流出空間を構成する。
【００５１】
また、ヘッド部材５は、凹部５１、５２の間を仕切る隔壁部５６と、凹部５２、５３の間を仕切る隔壁部５７とを有している。これにより、凹部５１内から凹部５２内へ冷媒が通過するのが防止され、また、凹部５２内から凹部５３内へ冷媒が通過するのが防止される。
【００５２】
また、ヘッド部材５は、凹部５１の下端を封止する隔壁部５８と、凹部５３の上端を封止する隔壁部５９とを有している。これにより、冷媒が外部に漏れるのが防止される。
【００５３】
製氷板本体４の他端部には、ヘッド部材６が固定されている。ヘッド部材６は、製氷板本体４に対する接合面側に、ヘッド部材６の長手方向に沿って下側からこの順で並ぶ２つの凹部（溝）６１および６２を有している。
【００５４】
凹部６１は、押し出し材４１および４２に対応する位置（高さ）に形成され、凹部６２は、押し出し材４３および４４に対応する位置（高さ）に形成されている。
【００５５】
凹部６１内は、押し出し材４１の組の中空部４０を流れてきた冷媒が押し出し材４２の組の中空部４０へと折り返すように流れる折り返し空間を構成する。また、凹部６２内は、押し出し材４３の組の中空部４０を流れてきた冷媒が押し出し材４４の組の中空部４０へと折り返すように流れる折り返し空間を構成する。
【００５６】
また、ヘッド部材６は、凹部６１、６２の間を仕切る隔壁部６３を有している。これにより、凹部６１内から凹部６２内へ冷媒が通過するのが防止される。
【００５７】
また、ヘッド部材６は、凹部６１の下端を封止する隔壁部６４と、凹部６３の上端を封止する隔壁部６５とを有している。これにより、冷媒が外部に漏れるのが防止される。
【００５８】
このようなヘッド部材５、６と、製氷板本体４とは、それぞれ、それらの接合部を全周溶接することにより固定されている。これにより、ヘッド部材５、６と、製氷板本体４との接合部から冷媒が漏れるのをより確実に防止することができる。なお、本発明では、ヘッド部材５および６と、製氷板本体４との固定方法は、溶接に限らずいかなる方法でもよく、例えば、ろう接、接着剤による接着等の方法であってもよい。
【００５９】
また、ヘッド部材５および６の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金、ステンレス鋼、チタニウム、銅合金等が挙げられ、製氷用水の水質（例えば海水、人工甘味料を付加した混合水、着色された水、酸アルカリ傾向の水等。）などにより材質を変えることができる。また、設置場所における環境条件により耐食性を考慮して作ることが可能である。また、熱伝達の良い材料であるのが好ましい。また、ヘッド部材５および６の構成材料は、製氷板本体４の構成材料と同じであるのが好ましい。これにより、両者を溶接する場合、溶接を容易に行うことができる。
【００６０】
さて、ヘッド部材５および６のような形状の部材は、一般には、横断面形状「コ」字状の押し出し材を本体部材として用意し、この本体部材を製氷板本体４に溶接して固定した後、隔壁部５６〜５９、６３〜６５に相当する隔壁部材（仕切り板）を１つずつ溶接により固定して作製される。しかしながら、このようにしてヘッド部材を作製した場合、前記本体部材と、隔壁部５６、５７および６３に相当する隔壁部材との溶接部は奥まった個所にあるので、それらの接合部を全周に渡って完全に溶接することはできず、隙間が生じてしまう。このために、隔壁部５６、５７および６３に相当する部分では、一部の冷媒が前記の隙間を通過してしまい、一部の冷媒が製氷板内の正規のルートを通らずに近道して通過してしまうこととなる。このように冷媒が製氷板内を近道（バイパス）して通過してしまうと、冷媒と製氷板との間の熱交換効率が低下し、その結果、製氷性能、脱氷性能が低下するという問題がある。また、製氷板に溶接個所が多くなるので、その分だけ冷媒が外部に漏れる要因となる個所が多くなり、耐圧性能や冷媒の漏れに対する信頼性が低く、外部への冷媒の漏れが発生しやすいという問題があり、さらに、製造コストも高くなる。
【００６１】
これに対し、本発明では、ヘッド部材５は、中実な部材を母材（素材）とし、該母材の凹部５１、５２および５３に相当する部分を除去することにより凹部５１、５２および５３を形成して作製したものである。また、ヘッド部材６も、同様に、中実な部材を母材（素材）とし、該母材の凹部６１および６２に相当する部分を除去することにより凹部６１および６２を形成して作製したものである。なお、前記母材としては、例えば、細長い直方体状の形状をなすものを用いることができる。
【００６２】
これにより、ヘッド部材５および６には、部材同士の接合部（溶接部）がないので、隔壁部５６〜５９、６３〜６５の付近に隙間がなく、また、製氷板３の溶接個所も少なくすることができる。よって、製氷板３内を冷媒が近道して通過するのを確実に防止することができ、製氷板３での熱交換効率が高いことから、製氷機１では、優れた製氷性能および脱氷性能が得られる。また、製氷板３の耐圧性能および冷媒の漏れに対する信頼性が大幅に向上し、冷媒の外部への漏出を確実に防止することができるので、漏出した冷媒による環境破壊も防止することができる。また、溶接個所が少ないので、製氷板３の製造コストも大幅に低減することができる。
【００６３】
なお、ヘッド部材５および６の作製に際し、前記各母材から各凹部に相当する部分を除去する加工の方法は、いかなる方法であってもよく、例えば、切削加工（機械加工）、電解加工、放電加工等が挙げられ、中でも切削加工が最も容易に行うことができ、好ましい。
【００６４】
図３に示すように、製氷板本体４の上端部に設置されたトップレール７は、上方に向かって厚さが薄くなった形状になっている。このトップレール７が設置されていることにより、製氷板３に上側からかけられた水を、製氷板３の両面に均等に振り分けることができ、均一な厚さの氷を製造することができる。トップレール７の断面形状の特徴として、下方の広がった部分を中空形状としている。これは１つには、トップレール素材の重量低減効果、および、製氷中には製氷板本体４からの熱伝達により、トップレール７側面まで氷の成長が発生し製氷面が上部をまたいで連通してしまうと、脱氷時、融解熱が狭窄部を伝達せず氷連通部が左右の氷を保持してしまい脱氷が不能となる。これを避ける為に、上部の幅の狭窄した部分まで温熱を伝え易くする為に、トップレール下部の厚い部分を中空としている。
【００６５】
以上、本発明の製氷機を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、製氷機を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、製氷機全体の冷媒の回路構成は、図示の構成に限らず、いかなる構成のものであってもよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、製氷板内で冷媒が正規のルートを確実に通過するので、製氷板における冷媒との熱交換効率が高く、優れた製氷性能が得られる。また、製氷板からの冷媒の外部への漏れ出しを確実に防止することができる。さらに、製氷板の製造コストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製氷機の実施形態を模式的に示す全体図である。
【図２】本発明の製氷機の実施形態における製氷板を示す側面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２に示す製氷板の断面図である。
【符号の説明】
１            製氷機
２ａ、２ｂ、２ｃ  製氷部
３            製氷板
３１、３２  パイプ
４            製氷板本体
４０          中空部
４１、４２、４３、４４  押し出し材
５            ヘッド部材
５１、５２、５３  凹部
５４          流入口
５５          流出口
５６、５７、５８、５９  隔壁部
６            ヘッド部材
６１、６２    凹部
６３、６４、６５  隔壁部
７            トップレール
５ａ、５ｂ、５ｃ  冷媒液送給弁
６ａ、６ｂ、６ｃ  膨張弁
７ａ、７ｂ、７ｃ  分流器
９ａ、９ｂ、９ｃ  冷媒ガス引出弁
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  水槽
１１          冷媒ガス管
１２          液戻し用電磁弁
１３          手動開閉弁
１４          ホットガス管
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  ホットガス弁
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  バイパス配管
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ  逆止弁
２１          アキュームレータ
２２          冷媒液管
２３          冷媒液送給弁
２４          冷媒循環制御部
【図１】
2004239482.tif 000003
【図２】
2004239482.tif 000004
【図３】
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【図４】
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