(57)【要約】【課題】  製氷容器１２の変形や破損を防止すると共に、蓄熱量を容易に知ることができるようにする。【解決手段】  製氷容器１２の開口部に上下に開口した膨張緩和タンク１３を設ける。そして、この膨張緩和タンク１３の下開口部に可撓袋１４を取り付け、膨張緩和タンク１３及び可撓袋１４に不凍液１８を貯留する。これにより、製氷容器１２に貯留した水１１が凍結して体積膨張しても、その膨張量を不凍液１８の変位により吸収して、製氷容器１２が変形や破損するのを防止する。また、不凍液１８の変位量から蓄熱量を算出できるようにする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製氷容器に貯留された水を冷気により凍らせて製氷する製氷器において、
前記製氷容器の開口部に設けられて、上下に開口した膨張緩和タンクと、
該膨張緩和タンクの下開口部に取り付けられた可撓袋と、
前記膨張緩和タンク及び前記可撓袋に貯留される不凍液とを備えることを特徴とする製氷器。
【請求項２】
前記膨張緩和タンクの上開口部が、その下開口部より大きく形成されてジョウロ状をなしていることを特徴とする請求項１記載の製氷器。
【請求項３】
前記膨張緩和タンクの下開口部に、複数の穴が設けられたパイプを装着したことを特徴とする請求項１又は２記載の製氷器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自然冷熱を利用した製氷器に係り、特に蓄熱量を容易かつ簡便に知ることができるようにした製氷器に関する。
【背景技術】
【０００２】
冬期における寒冷地の冷熱を蓄熱し、夏期にこれを放熱することで、電力コストを大幅に削減しつつ穀物等の食料品を新鮮な状態に保存するための低温貯蔵施設が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
このような製氷器は、製氷容器に水を入れ、この水を自然冷熱を利用して製氷させるものであり、その蓄熱量を知るために、氷に直接穴を開けて氷の厚みを測定している。
【特許文献１】特願２００２−７９２２１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、蓄熱量を知るために氷に穴をあけて氷の厚みを測定する方法では、穴あけ作業や作業スペースが必要であり、また水は凍ると体積が約１割程度増える（膨張する）ため、この膨張に伴う圧力が製氷容器や未凍結の水に加わり、製氷容器の変形や破損を招いたり、穴をあけた際に未凍結の水が、この穴から噴出してしまう問題がある。
【０００５】
なお、製氷容器の変形や破損に対しては、製氷容器の開口部を底部より広くすることにより側面を傾斜させて、凍結に伴う圧力が製氷容器に加わるのを緩和するようにした構成が考えられるが、このような構成では部材によっては加工に手間がかかり、うまく膨張量を逃がすことができず変形や破損を効果的に防止することができない恐れがある。
【０００６】
そこで、本発明は、製氷容器の変形や破損を防止すると共に、蓄熱量を容易に知ることができるようにした製氷器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】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、製氷容器に貯留された水を冷気により凍らせて製氷する製氷器において、製氷容器の開口部に設けられて、上下に開口した膨張緩和タンクと、該膨張緩和タンクの下開口部に取り付けられた可撓袋と、膨張緩和タンク及び可撓袋に貯留される不凍液とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、膨張緩和タンクの上開口部が、その下開口部より大きく形成してジョウロ状にしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、膨張緩和タンクの下開口部に、複数の穴が設けられたパイプを装着したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、下開口部に可撓袋が取り付けられた膨張緩和タンクを製氷容器の開口部に設け、これらに不凍液を貯留したので、凍結による膨張量を吸収することが可能になり、製氷容器が変形したり破損したりする不都合が防止できる。また、不凍液の変位量で蓄熱量を容易に知ることができるようになる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、膨張緩和タンクの上開口を、その下開口部より大きなジョウロ状に形成したので、種々の大きさの製氷容器に対しても１つの膨張緩和タンクで対応可能になり、経済性が向上する。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、膨張緩和タンクの下開口部に、複数の穴が設けられたパイプを装着したので、可撓袋と膨張緩和タンクとの間で不凍液がスムースに行き来でき、当該可撓袋に不凍液が閉じ込められたりする不都合が防止できて信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、水が凍ることによる体積膨張を大気に放出させて、製氷容器や未凍結の水に圧力が加わらないようにしたものである。以下、図を参照して説明する。
【００１４】
図１は製氷器１０の概略構成を示す断面図で、水１１を貯留する製氷容器１２、不凍液１８を貯留して凍結に伴う体積膨張による圧力を吸収する膨張緩和タンク１３、該膨張緩和タンク１３の下開口部に密着して取り付けられた可撓袋１４を主要構成として、水１１を自然冷熱で凍結させるようになっている。
【００１５】
製氷容器１２は、熱伝導率の高い材料、例えばアルミニウム、銅、ステンレス等の金属薄板を材料に形成されている。
【００１６】
膨張緩和タンク１３は、合成樹脂等の可撓性の部材をジョウロ状にして形成され、周りの水１１が凍結して体積膨張による圧力を受けても破損しないようになっている。この膨張緩和タンク１３の底部には、可撓袋１４が取り付けられるリブ１５が設けられ、また膨張緩和タンク１３の下開口部には複数の穴１７が設けられたパイプ１６が接続されている。
【００１７】
パイプ１６に設けられた穴１７は、可撓袋１４が収縮しても不凍液が可撓袋１４と膨張緩和タンク１３との間をスムースに行き来できるようにするために設けている。
【００１８】
パイプ１６の接続はネジ等により脱着可能に設けてもよく、また接着剤等により固着してもよい。このパイプ１６の先端部分は、製氷容器１２に貯留された水１１に水没するように設定することが好ましい。
【００１９】
可撓袋１４は、例えばポリプロピレン等の周りの水１１が凍結しても、可撓性を失わない材料により形成されると共に、容易に破れたりしない材料が好ましい。
【００２０】
このような構成で製氷を行うときは、製氷容器１２に水１１を貯留し、可撓袋１４がリブ１５に密着して取り付けられた膨張緩和タンク１３をセットする。このとき、少なくとも可撓袋１４が捻れを起こさないようにセットすることが必要である。
【００２１】
その後、膨張緩和タンク１３から不凍液１８を入れる。この不凍液１８としてはエチレングリコールを含有したもの等の適用可能であるが、何らかの理由により可撓袋１４が破れても環境に影響を与えないものが好ましい。
【００２２】
そして、図示しない送風機等を用いて冷気を吹き付ける。これにより製氷容器１２内の水１１は製氷容器１２の開口部側、側面側、底面側から凍結し始める。凍結が起きると水１１は体積膨張し、その膨張量が未凍結水１１を介して可撓袋１４を収縮させ、この可撓袋１４内の不凍液１８はパイプ１６を介して膨張緩和タンク１３に逆流する。
【００２３】
製氷が進むに従い、図２に示すように、未凍結水１１は製氷容器１２の中心部分にのみ残るようになるが、この領域にはパイプ１６の先端が位置しているため、常に、不凍液１８は可撓袋１４を介して未凍結水１１と接した状態を保つことができる。なお、図中番号２０は氷を示している。
【００２４】
従って、未凍結水１１が氷で閉じこめられたりすることがないので、凍結に伴う圧力で製氷容器１２が変形したり破損したすることが防止できる。
【００２５】
製氷状態の確認は、膨張緩和タンク１３に逆流した不凍液１８の量、即ち不凍液１８の液面変化量から知ることができる。従って、製氷完了と同時に送風機の運転を停止することが可能となり、不要な電力を使わなくてもすみ経済性が向上する。
【００２６】
なお、膨張緩和タンク１３は、上開口部が下開口部より大きなジョウロ状に形成されている。このようにジョウロ状に形成したのは、以下のような理由による。即ち、図１等では製氷容器１２の大きさと膨張緩和タンク１３との大きさが略同じ程度の場合について図示しているが、状況によっては非常に大きな容積の製氷容器１２を用いることもある。また、図３に示すように幅広の製氷容器１２を用いることもある。
【００２７】
膨張緩和タンク１３の上開口部と下開口部とが同じ大きさ、例えばパイプ状に形成されていると、容積の大きな製氷容器１２の場合には凍結に伴う体積膨張総量も多くなるので、不凍液１８が溢れてしまうことが起きる。
【００２８】
無論、製氷容器１２の容積に応じた直径を持つパイプ状の膨張緩和タンク１３を用いることにより、かかる不都合を防止することができるが、この場合には、製氷容器１２の大きさ毎に膨張緩和タンク１３を準備しなければならない不都合が生じる。
【００２９】
そこで、本発明では、上述したように膨張緩和タンク１３をジョウロ状に形成して、細い径の下開口部のみが水１１に浸るようにして、製氷量の減少を招くことなく、製氷容器１２の大きさにかかわらず同一の膨張緩和タンク１３を適用できるようにし、経済性を高めている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例１に係る製氷器の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す製氷器における製氷過程を示す模式図である。
【図３】幅広の製氷器の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  製氷器
１１  水
１２  製氷容器
１３  膨張緩和タンク
１４  可撓袋
１５  リブ
１６  パイプ
１７  穴
１８  不凍液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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