(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直な製氷筒と、該製氷筒内に同軸に配設されるオーガと、前記製氷筒の外周に密着螺旋状に巻装される冷媒パイプと、前記オーガの回転軸芯上における製氷筒の上部に配設される押圧頭とを具備するオーガ式製氷機に於いて、
オーガは、本体部と、この本体部の外周に設けられた螺旋刃からなり、前記螺旋刃の刃部断面形状を、垂直な刃先側から本体部との連設基部に向けて漸次肉厚とする略截頭二等辺三角形状と成し、前記刃先の厚さを１〜３mm、この刃先から本体部に連なる上面部のテーパ角度を２〜８°、下面部のテーパ角度を10〜20°に夫々設定してなることを特徴とするオーガ式製氷機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーガ式製氷機に係り、特に製氷筒の内周面に結氷し成長する氷層を該内周面から掻き取り剥離しながら上方の押圧頭へと移送するオーガの螺旋刃に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種オーガ式製氷機におけるオーガの螺旋刃の刃部形状としては種々の構造のものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし乍ら、従来から知られている螺旋刃の刃部断面形状は、刃先から本体部との連設基部に至る厚さを同じ厚さとする例えば略横長長方形等に形成されている。
従って、従来では刃部全体の強度を確保するために、刃先から本体部との連設基部に至る刃部全体の厚さを例えば４mm以上に形成する必要があり、それにより、製氷筒の内周面に結氷により成長する氷層の厚さによってはオーガに回転軸芯振れが生じる半径方向の過大な負荷が螺旋刃を介して掛かり、その結果、製氷筒の内周面から氷層を速やかに且つ確実に掻き上げ移送することができなくなったり、本体部の上下端部側を回転可能に軸支する上下の軸受けに過大な負荷が掛かり、該軸受けが磨耗により片減り起し、更にオーガの回転軸芯振れを大きくする等の最悪の状態を招く問題があった。
又、オーガの回転軸芯振れは、オーガを駆動回転させるモータに大きな負荷を掛けたり、製氷筒の内周面への螺旋刃の接触により該内周面にキズを付ける等の問題を引き起こす要因になっていた
【０００４】
又、オーガの回転軸芯振れが、螺旋刃の刃先と製氷筒の内周面との間に掻き上げられずに圧縮状態で挟まった氷によってキューキューと言う異音が発生することが多発し、そのために、従来では定期的に保守点検を行わなければならないばかりか、その点検・修理・交換作業のために莫大な経費が掛かると言った維持・管理の面において大きな問題があり、この種の製氷機の製造メーカー等においてその改善が望まれていた。
【０００５】
又、近年においては製氷筒の外周面に螺旋状に巻装される冷媒パイプからなる蒸発器による製氷筒の冷却技術（製氷技術）の進歩により、製氷筒の内周面に結氷による成長で形成される氷層の硬さ等の質が向上し、それにより、氷層がオーガの螺旋刃により削られるように掻き上げられるだけではなく、所要の螺旋ピッチで存在する上下の螺旋刃間のピッチ範囲で氷層が燐片状や板状に剥離されるように掻き上げられるものであるが、従来のように刃先の厚さが４mm以上では燐片状や板状にて氷層を剥離して掻き上げることができないものであった。
【０００６】
本発明はこの様な従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、オーガの回転軸芯振れを確実に防ぐことができ、しかも、製氷筒の内周面から氷層を燐片状や板状にて剥離し、その剥離氷を最大限の深さ（空間体積）に確保した上下の螺旋刃間の螺旋空間に積層するように蓄えながら上部の押圧頭へと掻き上げ移送し得るオーガ式製氷機を提供することにある。
【０００７】
【課題を達成するための手段】
課題を達成するために本発明では鉛直な製氷筒と、該製氷筒内に同軸に配設されるオーガと、前記製氷筒の外周に密着螺旋状に巻装される冷媒パイプと、前記オーガの回転軸芯上における製氷筒の上部に配設される押圧頭とを具備するオーガ式製氷機に於いて、オーガは、本体部と、この本体部の外周に設けられた螺旋刃からなり、前記螺旋刃の刃部断面形状を、製氷筒の内周面側に位置する垂直な刃先側から本体部との連設基部に向けて漸次肉厚とする略截頭二等辺三角形状と成し、製氷筒の内周面から氷層を掻き上げ剥離する前記刃先の厚さｔを１〜３mm、この刃先から本体部に連なる上面部のテーパ角度θ1を２〜８°、下面部のテーパ角度θ2を10〜20°に夫々設定してなることことである。
又、本発明では上記上面部の本体部との連設基部における連設Ｒ1を２〜４mm、下面部の本体部との連設基部における連設Ｒ2を４〜６mmに設定してなることであるである。
斯かる技術的手段によれば、垂直な刃先の厚さを１〜３mmの範囲に設定してなる。即ち、成長する氷層による半径方向内方への過大なラジアル荷重を実質的に受けることがない厚さ１〜３mmの範囲に設定してなることで、成長する氷層により半径方向内方へ押されてオーガの回転軸に芯振れを来たすことがなくなる。又、製氷筒の内周面から氷層を燐片状や板状にて剥離しながら押圧頭へと掻き上げ移送することができる。
又、刃先から本体部に連なる螺旋刃の上面部のテーパ角度θ1を２〜８°、そして下面部のテーパ角度θ2を10〜20°の範囲に夫々設定してなることから、上下螺旋刃間の螺旋空間の深さ（空間体積）を最大限に確保形成せしめた状態で氷層を製氷筒の内周面から掻き上げ剥離する際に受ける負荷に対する強度が十二分に得られる。又、氷層を燐片状や板状にて剥離し、その燐片状や板状の剥離氷の上部側を螺旋刃の下面部のテーパ面によってオーガの本体部側に湾曲状に案内導きながら、尚且つその氷層を上下螺旋刃間の螺旋空間に積層するように蓄えながら上方の押圧頭へと掻き上げ移送することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の具体例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明オーガ式製氷機におけるオーガ１の実施形態の一例を示した正面図、図２はこのオーガ１を製氷筒２内に回転可能に組み込み配設して製作したオーガ式製氷機の全体構成の一例を示した縦断面図で、製氷筒２の外周に密着螺旋状に固着巻装された冷媒パイプ３内に減圧冷媒を送り込み循環させることで製氷筒１を氷点下まで冷却し、該製氷筒２内に送り込まれる製氷水がその内周面で結氷し、この結氷による成長で形成される氷層をオーガ１の螺旋刃1-2により燐片状や板状に剥離しながら上方へ掻き上げ移送し、製氷筒１上部の押圧頭４により圧縮（脱水）硬化せしめることで適宜大きさのチップ状やブロック状の氷塊が連続的に生成されるように構成されてなる。又、氷塊は不図示の貯氷部に貯蔵されるようになっている。
【０００９】
オーガ１は、本体部1-1と、この本体部1-1の外周面に設けられた螺旋刃1-2からなり、本体部1-1上端の小径軸部1-10が製氷筒２の上端側に嵌め込まれた状態で固定的に配設される押圧頭４の軸芯孔に嵌入するメタル軸受け５に軸支されると共に、その下端の小径軸部1-11が後述する支持体６の軸芯孔に嵌入するメタル軸受け７により軸支されることにより、製氷筒２内の軸芯に回転可能に組み込み配設されるものである。
又、スプライン８を有する下端の小径軸部1-11は、スプライン継手９によって駆動モータの出力軸10に接続され、該出力軸10からの動力により所要の回転数（rpm）にて回転せしめて製氷筒２の内周面に結氷により成長する氷層を、該内周面と平行な螺旋刃1-2の刃先1-20により燐片状や板状に剥離しながら、その燐片状や板状の剥離氷Ｘを図２に示したように所要の螺旋ピッチで存在する上下の螺旋刃1-2間の螺旋空間11に順次に積層するように蓄えながら上方の押圧頭４に向けて掻き上げ移送するものである（図２参照）。
【００１０】
そして、本発明ではオーガ１の螺旋刃1-2の刃部断面形状をその刃先1-21から本体部1-1に向けて漸次肉厚とする略截頭二等辺三角形状と成し、その垂直な刃先1-20の厚さｔを１〜３mm、当該刃先1-20から本体部1-1に連なる上面部1-21のテーパ角度θ1を２〜８°、その下面部1-22のテーパ角度θ2を10〜20°に夫々設定することが本発明を成立させる上で重要である。
その理由は、螺旋刃1-2の垂直な刃先1-20の厚さｔが１mm以下では製氷筒２の内周面に成長する氷層を剥離する負荷に対する耐強度が不足し、短期間で損傷する可能性があるからであり、厚さｔが３mmを越えると、結氷により徐々に成長する氷層により半径方向内方へ強く押される。即ち、成長する氷層による半径方向内方への過大なラジアル荷重を受けてオーガ１の回転軸芯に芯振れが起きたり、又氷層を製氷筒２の内周面から燐片状や板状に剥離することができなくなる虞れがあるからである。
又、刃部の上面部1-21のテーパ角度θ1が２°以下では下面部1-22のテーパ角度θ2との関係にもよるが、氷層を掻き上げる際に刃部に掛かる負荷に対する十二分の強度を刃部に付与することができないからであり、８°を越えると、刃部に必要な強度を付与することができる反面、氷層を製氷筒２の内周面から燐片状や板状に剥離することができなくなるからである。即ち、垂直な刃先1-20面との成すコーナー角度が大きくなりすぎて、氷層を燐片状や板状に剥離することができなくなる。
又、刃部の下面部1-22のテーパ角度θ1が10°以下では前述した上面部1-21のテーパ角度θ1が２°以下の場合と同じく氷層を掻き上げる際の負荷に対する十二分の強度を刃部に付与することができないからであり、20°を越えると、オーガの螺旋刃1-2により剥離されて掻き上げられる燐片状や板状の剥離氷Ｘの上部側を図２の拡大図に示したように螺旋空間11において本体部1-1側に湾曲状に案内導くその案内作用が得られなくなるからである
【００１１】
従って、本発明によれば、螺旋刃1-2の刃先1-20の厚さｔを１〜３mm、その上面部1-21のテーパ角度θ1を２〜８°、下面部1-22のテーパ角度θ2を10〜20°に夫々設定することが本発明を成立させるものであり、好ましくは刃先1-20の厚さｔが２mm、上面部1-21のテーパ角度θ1が５°、下面部1-22のテーパ角度θ2が15°である。
【００１２】
又、本発明においては上面部1-21の本体部1-1との連設基部における連設Ｒ1を２〜４mm、下面部1-22の本体部1-1との連設基部における連設Ｒ2を４〜６mmに設定してなり、好ましくは連設Ｒ1を３mm、連設Ｒ2を５mmにしてなる。
【００１３】
製氷筒２は、下部側に固定的に嵌め込み装着されている支持体６を介して駆動ハウジング12上に、ボルト止めにより鉛直に立設されるステンレス製の円筒管からなり、下部側に製氷水の入口13と、出口14とが取り付けられており、オーガ１との間が製氷水により満たされるまで入口13から製氷水が供給され、出口14から製氷水が循環戻されるようになっている。
【００１４】
冷媒パイプ３は、製氷筒１の外面に密着されるように螺旋状に巻装された後に鑞付けにより固着され、冷媒入口3-1から流入されてくる減圧冷媒が冷媒出口3-2側に流れながら蒸発することにより製氷筒１を氷点下まで冷却する役目を成す蒸発器であり、熱伝導率が高い銅材等の所望な金属パイプからなり、製氷筒２の外周に螺旋状に巻装せしめ、螺旋に沿って製氷筒１との間に存在する螺旋状隙間を鑞材（ハンダ）15により完全に埋め尽くすように鑞付けにより製氷筒２に固着するものである。
【００１５】
因みに、本実施例ではこの鑞付けを、溶融された鑞材が貯溜されている炉中に浸漬させる所謂どぶ漬けにより行うことで、螺旋状隙間へ鑞材15を速やかに流入させて該隙間を完全に埋め尽くすように硬化させると同時に冷媒パイプ３の外表面に鑞材を付着硬化させることで、該外表面が鑞膜16により包み込ませるようにしてある。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のオーガ式製氷機におけるオーガの螺旋刃は叙上の如く構成してなることから下記の作用効果を奏する。
製氷筒の内周面に結氷し成長する氷層を該内周面から掻き取り剥離するオーガの螺旋刃の刃部断面形状を、製氷筒の内周面側に位置する刃先側から本体部との連設基部に向けて漸次肉厚とする略截頭二等辺三角形状とし、その刃先の厚さを１〜３mmの範囲に設定してなることから、成長する氷層により半径方向内方へ押されてオーガの回転軸芯に軸芯振れが起きたりすることがなく、しかも、製氷筒の内周面から氷層を燐片状や板状にて剥離しながら押圧頭へと掻き上げ移送することができる。それにより、オーガの回転軸芯振れによって従来起きていたオーガに過大な負荷が掛かることや氷層を速やかに且つ確実に掻き上げ移送することができない等の問題を解消し得る。
又、刃先から本体部に連なる螺旋刃の上面部のテーパ角度θ1を２〜８°、そして下面部のテーパ角度θ2を10〜20°の範囲に夫々設定してなることから、上下螺旋刃間の螺旋空間の深さ（空間体積）を最大限に確保形成せしめた状態で氷層を製氷筒の内周面から掻き上げ剥離する際の負荷に対する強度が十二分に得られる。又、燐片状や板状に剥離した剥離氷Ｘの上部側を螺旋刃の下面部のテーパ面によってオーガの本体部側に湾曲状に案内導きながら、尚且つ燐片状や板状の剥離氷Ｘを上下螺旋刃間の螺旋空間に積層するように蓄えながら上方の押圧頭へと掻き上げ移送することができる。
【００１７】
従って、本発明によれば、結氷による成長で製氷筒の内周面に形成される氷層に押されて回転軸芯振れを起すことなく製氷筒の内周面から氷層を速やかに且つ確実に掻き上げ剥離することができ、しかも、氷層を燐片状や板状にて剥離し、その剥離氷Ｘを最大限の深さ（空間体積）に確保した上下の螺旋刃間の螺旋空間に積層するように蓄えながら上部の押圧頭へと掻き上げ移送し得るオーガを具備するオーガ式製氷機を製作提供することができる。
又、本発明によれば、製氷筒の内周面から氷層を燐片状や板状にて剥離し、その剥離氷Ｘを燐片状や板状にて押圧頭へと掻き上げ移送し得ることから、従来のオーガ式製氷機のように氷層を削り取りながら押圧頭へと移送する従来方式に比べて、押圧頭により圧縮（脱水）硬化せしめられた状態において水分量が少ない極めて良質の氷塊を作るオーガ式製氷機を製作提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明オーガ式製氷機におけるオーガの実施形態の一例を示した正面図
【図２】同オーガを組み込んで製作したオーガ式製氷機の全体構成の一例を示した縦断面図
【符号の説明】
１：オーガ             1-1：本体部
1-2：螺旋刃            1-20：刃先
1-21：上面部            1-22：下面部
２：製氷筒              ３：冷媒パイプ
４：押圧頭              11：螺旋空間
【図１】
0004684481.tif 000002
【図２】
0004684481.tif 000003