JP2002243331A - 製氷機 - Google Patents
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Abstract
製氷水の排水を行うことができる製氷機を提供すること
を課題とする。 【解決手段】 製氷工程の途中から製氷工程終了までの
間、製氷水を排水する排水手段として、製氷板3と製氷
水タンク15との間に製氷水タンクの貯水部17と排水
部19とに製氷水を振り分けて流すように動くガター2
1を設ける。そして、製氷工程終了とほぼ同時に除氷工
程を開始させて除氷を行う。
Description
氷の動作を含む製氷機に関するものである。
置し、製氷板の表面に製氷水を流して氷を製造するいわ
ゆる流下式製氷機がある。かかる流下式製氷機では、製
氷板に流された製氷水のうち氷結に至らなかった分は、
製氷水タンクに戻され、再度製氷板へ供給される循環態
様が採用されていた。このため、製氷水の循環が進むに
つれて製氷水の中に含まれるミネラル分は濃縮され、で
きあがる氷が白濁する問題がある。よって、従来は、製
氷工程の終了毎に製氷水の排水を行う排水工程が実施さ
れていた。また、排水方法については専用の排水ポンプ
を用いて排水を行っていた。
た従来の排水態様は、製氷工程と除氷工程との間に排水
工程を用意して排水を行っていたため、各工程が一巡す
るサイクルが長期化する問題があった。従って、本発明
は、各工程が一巡するサイクルを短縮させながら製氷水
の排水を行うことができる製氷機を提供することを目的
とする。
め、本発明の製氷機は、製氷工程に氷を製造する製氷部
と、製氷水を貯える製氷水タンクと、前記製氷水タンク
内の製氷水を前記製氷部に供給する供給管と、前記供給
管を介して前記製氷部に製氷水を圧送する製氷水ポンプ
と、製氷工程の途中から該製氷工程終了までの間、製氷
水を排水する排水手段と、前記製氷工程終了とほぼ同時
に除氷工程を開始させて前記製氷部の除氷を行う除氷手
段とを備えたことを特徴とする。前記排水手段は、前記
製氷部と前記製氷水タンクとの間に設けられ且つ該製氷
水タンクの貯水部と排水部とに製氷水を振り分けて流す
ように動くガターを備えていてもよい。前記排水手段
は、前記供給管における前記製氷水ポンプの下流部に設
けられた排水・循環切換え弁を備えていてもよい。ま
た、前記ガターは、貯水部又は排水部に傾くように設け
られており、このガターの排水部側には製氷水をためて
ガターの傾動を助け且つ製氷水の水力を受けてガターの
傾きを維持するガードが設けられていてもよい。
付図面に基づいて説明する。 実施の形態1.図1にこの発明の実施の形態1に係る製
氷機を示す。また、図2に製氷機の構成を概念的に示
す。なお、図1では、後述するガターなどの製氷水振り
分けに関する機構の図示を省略している。図1及び図2
を参照すると、製氷機1には、製氷部として上下方向に
立てて配置される複数の製氷板3が設けられている。こ
の製氷板3の表面には製氷水が流され、裏面には蒸発器
である冷却管5が取り付けられている。冷却管5は圧縮
機7などと共に冷凍回路9を構成する。それぞれの製氷
板3の下方には、製氷板3にて氷結に至らずに落下する
製氷水を集める集水樋11が設けられている。複数の集
水樋11の下方には、全集水樋11の下流端から落下す
る製氷水を受けるガイド13が設けられている。ガイド
13の下方には、製氷水タンク15が設けられている。
製氷水タンク15の内部は、区画壁15aによって貯水
部17と排水部19とに区分けされている。排水部19
とガイド13との間には、ガター21が設けられてい
る。貯水部17の下部には、貯水部17内の製氷水を製
氷板3に供給する供給管23の一端が接続されている。
供給管23の他端は、製氷板3上方に設けられている図
示しない散水手段に接続されている。供給管23途中に
は、製氷水ポンプ24が設けられている。
構造について図3及び図4をもとに説明する。ガター2
1は、長方形の底壁21aと、その底壁21aの長辺か
ら立ち上がる一対の側壁21bとを備えている。ガター
21は、ガイド13の延長方向とほぼ平行なロッド25
によって回動可能に支持されている。ガター21はロッ
ド25の右側部分(図3及び図4においてみて)が左側
部分よりも長くなるように構成されており、換言するな
らガター21の重心がロッド25の右側に位置するよう
になっている。また、底壁21aの短辺には側壁がな
く、底壁21aの右端21cは貯氷部17の上方に配置
されており、左端21dは排水部19の上方に配置され
ている。よって、ガター21は、そこに何ら荷重が作用
していない場合には、右端21cが左端21dよりも下
方に位置するように水平方向から傾いており、ガター2
1のロッド25の左側部分に一定以上の水圧が作用しな
い限り、ガター21に落下した製氷水は、右端21cか
ら貯水部17に落下するようになっている。ガイド13
の出口13a付近には、製氷水の流れ方向を制御する仕
切板27が回動可能に設けられている。仕切板27の下
流端27aの左面には第1のばね29の一端が取り付け
られ、仕切板27の右面には第2のばね31の一端が取
り付けられている。第1のばね29の他端にはソレノイ
ド33が接続されている。仕切板27は、左右両面に接
続されたばね29,31の弾性力の釣り合いにより、ソ
レノイド33の非作動状態ではガイド13の延長方向と
ほぼ同方向を向くようになっている。
て説明する。製氷工程が始まると、製氷水ポンプ24が
起動し貯水部17内の製氷水が供給管23を通って製氷
板3の表面に流される。また、圧縮機7が起動し冷却管
5内に低温冷媒が流される。これにより、製氷板3の表
面には徐々に氷が形成される。製氷板3に流された製氷
水のうち氷結に至らなかった分は、製氷板3の下端から
集水樋11に落下し、集水樋11を流れた後、さらにガ
イド13に落下する。ガイド13に落下した製氷水はガ
イド13を流れてガター21へ落下する。このとき、ガ
ター21は上記のように左側部分に一定以上の水圧が作
用しない限り右端21cが下がっている。よって、ガタ
ー21に落下した製氷水は右端21cから貯水部17へ
落下し、上記のように再度、製氷に供される。製氷工程
の前半は、このような製氷水の循環が行われる。尚、図
3及び図4、さらに後述する図5及び図6における二点
鎖線は水の流れを示す。
排水工程も開始され、ソレノイド33が図5及び図6に
示されるように第1のばね29を介して仕切板27を左
側へと引っ張る。これにより、仕切板27は時計方向に
回転し、その下流端27aがガター21のロッド25よ
り左側部分の上方に位置し、上流端27bがガター21
のロッド25より右側部分に対応する位置へ移動する。
よって、ガイド13を流れる製氷水は、仕切板27によ
って左側へと案内されガター21のロッド25より左側
部分に落下する。そして、ガター21は、仕切板27に
より案内された多量の製氷水の落下による水圧によっ
て、反時計方向(図3、図5においてみて)に回転し、
図5及び図6に示されるように左端21dが右端21c
よりも下方に下がる。すなわち、ガター21の重心とロ
ッド25との位置関係、さらに仕切板27の位置及び回
転範囲は、仕切板27によって案内された製氷水の落下
による水圧でガター21が回転できるように設定するも
のとする。ガター21の上記の回転により、ガター21
に落下した製氷水は、左端21dから排水部19に落下
する。排水部19には図示しないオバーフロー管が設け
られており、排水部19内の製氷水は、かかるオバーフ
ロー管より装置外へと排水される。このように、本実施
の形態においては、製氷工程の後半に排水工程も行われ
る。排水工程が始まっても、製氷水ポンプ24及び圧縮
機7は稼動しており、製氷水の製氷板3への供給及び冷
媒の循環は継続される。また、上記の排水工程は、製氷
板3の温度が所定温度になったときから始まり、製氷工
程の終了まで継続される。このように、本実施の形態で
は、排水専用のポンプを設けずに製氷水ポンプを駆動さ
せて排水を行う。よって、時間的に長くない排水工程の
ためだけに専用の排水ポンプを用意し、使用時間の割に
はコストがかかり過ぎるといった問題や、製氷水ポンプ
が正常でも排水専用のポンプにトラブルが生じてそのた
めに排水が不可能になるといった問題もない。なお、排
水工程は、製氷板3の温度を基準に開始する態様には限
定されず、製氷水タンク15の貯水部17の水位を基準
に開始する態様でも良い。
終了)とほぼ同時に、除氷手段による除氷が行われる。
なお、ガター21は、製氷工程が終了するとガター21
の重心とロッド25との位置関係により、右端21cが
下がったもとの状態に自然に戻る。本実施の形態では、
除氷は、冷却管5へのホットガスの供給により行われ
る。冷却管5に供給されたホットガスにより、氷は、製
氷板3との接触部が僅かに融解して除氷される。このよ
うに本実施の形態では、図7のように製氷工程の後半に
吐出量が多い製氷水ポンプを用いて排水工程が行われ且
つ製氷工程終了直後に除氷工程が開始されるので、従来
のように製氷工程終了後に排水工程が始まり、排水工程
の終了後に除氷工程が始まる場合よりも、各工程が一巡
するサイクルを短縮することができ、製氷量の増大を図
ることもできる。なお、除氷手段としては上記のホット
ガスによる態様に限定されるものではなく、他の態様、
例えば除氷水を製氷部3の裏面に流す態様でもよい。
明の実施の形態2に係る製氷機について説明する。実施
の形態1では、仕切板27により製氷水の落下位置を変
更し、それによりガター21を回転させていたが、本実
施の形態2では、ウォーターバルブから流出する水を用
いてガターを回転させる。すなわち、ガター41はガイ
ド13の延長方向とほぼ直交するロッド45によって回
動可能に支持され、ガター41の第1端41aは貯水部
17の上方に位置し、第2端41bは排水部19の上方
に位置する。ガター41の側壁にはロッド47が突設さ
れている。ロッド47には、小タンク49がロッド47
に対して回動可能に遊嵌されている。小タンク49は、
矩形の底壁と、底壁の各辺から立ち上がる側壁とを備え
ている。小タンク49の底壁には、小孔51が穿設され
ている。小タンク49の上方には、小タンク49に水を
供給するウォーターバルブ53が設けられている。
る。上記実施の形態1と同様な開始終了基準で製氷工程
の途中から製氷工程の終了まで以下のようにして排水工
程が行われる。排水工程前には、実施の形態1と同様に
ロッド45の位置とガター41の自重位置とのバランス
によって第1端41aが下方に下がっている。排水工程
が開始されると、ウォーターバルブ53から小タンク4
9に放水される。小タンク49の小孔51を通過可能な
流量は毎分0.5リットル以下であり、ウォーターバル
ブ53からの放水量は毎分2〜5リットル程度なので、
小タンク49には水が溜まる。そして、その重さによっ
て、ガター41は第2端41bの方が第1端41aより
も下方に下がるように回転する。これにより、ガイド1
3を流れてきた製氷水は、ガター41に落下した後、第
2端41bより排水部19に流下し、排水される。ま
た、小タンク49に溜められた水は、小孔51を介して
徐々に貯水部17に落下し、製氷水として用いられる。
排水を停止する場合には、ウォーターバルブ53からの
放水を停止させる。それにより、小タンク49内の水は
小孔51から徐々に抜けていき、上述したロッド45の
位置とガター41の自重位置とのバランスによってガタ
ー41は自然に第1端41aが下がった位置に戻る。
発明の実施の形態3に係る製氷機について説明する。実
施の形態1及び2では、水圧(水の重さも含む)を利用
してガターを回転させていたが、本実施の形態3では、
モータにより直接回転させる。ガター61は、排水状態
ではない姿勢において、矩形の底壁61aと、貯水部1
7の上方に位置する辺を除く底壁の3辺から立ち上がる
側壁61bとを備えている。ガター61は、モータ63
の回転軸65に一体的に固定されている。回転軸65の
先端は、ブラケット67に支持されている。次に、本実
施の形態の動作について説明する。上記実施の形態1及
び2と同様な開始終了基準で製氷工程の途中から製氷工
程の終了まで以下のようにして排水工程が行われる。排
水工程前には、ガイド13からガター61に落下する製
氷水は、ガター61の開放端61cから貯水部17に落
下する。一方、排水工程が開始されると、図14及び図
15に示されるようにモータ63によってガター61が
回転される。ガター61の形状に関し、かかる回転前の
底壁61aはガイド13の下流端の下方にあり、回転後
の側壁61bの高さはガイド13の先端から排水部19
までの製氷水落下経路に側壁61bが位置しないような
高さに設定されている。よって、上記のガター61の回
転後は、ガイド13から落下する製氷水は2点鎖線で示
されるようにガター61に入ることなく排水部19まで
落下し、排水される。
発明の実施の形態4に係る製氷機について説明する。実
施の形態3のモータに代え、本実施の形態4は、ソレノ
イドでガターを回転させる。ガター71は、上部が開放
され且つ貯水部17の上方に位置する側部も開放された
容器状の部材であり、ブラケット73により回転可能に
支持されている。ガター71には、上下方向に延長する
アーム75の一端が接続されており、アーム75の他端
にはソレノイド77が接続されている。ガター71は、
ソレノイド77の非作動状態においては自重位置及び支
持位置のバランスにより開口が上を向くように構成され
ている。次に、本実施の形態の動作について説明する。
上記実施の形態1〜3と同様な開始終了基準で製氷工程
の途中から製氷工程の終了まで以下のようにして排水工
程が行われる。排水工程前には、ガイド13からガター
71に落下する製氷水は、ガター71側部の開放から貯
水部17に落下する。一方、排水工程が開始されると、
図17に示されるようにソレノイド77が作動し、ガタ
ー71にはアーム75を介して上向きに引き上げられる
ような力が作用して回転する。ガター71は、回転前は
ガイド13の下流端から落下する製氷水を受けることが
できる形状であって、回転後はガイド13の先端から排
水部19までの製氷水落下経路に当該側部が位置しない
ような高さの側部を有する形状に設定されている。よっ
て、上記のガター71の回転後は、ガイド13から落下
する製氷水は2点鎖線で示されるようにガター71に入
ることなく排水部19まで落下し、排水される。
発明の実施の形態5に係る製氷機について説明する。実
施の形態1〜4ではガターを回転させていたが、本実施
の形態5ではガターを横移動させ、それによって製氷水
の流れる先を変更する。ガター81は、その上方に配置
された支持用アーム83によって支持される。ガター8
1と支持用アーム83の下部との間は相互に回転可能に
接続されている。また、支持用アーム83もその上部に
おいて回転可能に支持されている。ガター81には、さ
らに、駆動用アーム85の一端が接続されており、駆動
用アーム85の他端はソレノイド87に接続されてい
る。ガター81と駆動用アーム85との間もまた相互に
回転可能に接続されている。ガター81は、矩形の底壁
81aと、貯水部17の上方に位置する辺を除く底壁の
3辺から立ち上がる側壁81bとを備えている。
る。上記実施の形態1〜4と同様な開始終了基準で製氷
工程の途中から製氷工程の終了まで以下のようにして排
水工程が行われる。排水工程前には、図18及び図19
に示されるようにガイド13からガター81に落下する
製氷水は、ガター81の開放端81cから貯水部17に
落下する。一方、排水工程が開始されると、図20及び
図21に示されるようにソレノイド87が作動し、ガタ
ー81には駆動用アーム85を介して上方に引き上げら
れる力が付与される。しかしガター81は支持用アーム
83により支持されているため、この力により支持用ア
ーム83は揺動し且つガター81はほぼ回転することな
く横方向に移動する。このガター81の移動態様は、ガ
イド13の先端から排水部19までの製氷水落下経路に
底壁81aや側壁81bが位置しないようなものに予め
設定されている。よって、上記のガター81の移動後
は、ガイド13から落下する製氷水は2点鎖線で示され
るようにガター81に入ることなく排水部19まで落下
し、排水される。また、排水工程が終了しソレノイド8
7が非作動状態となると、支持用アーム83及び駆動用
アーム85の接続位置と、支持用アーム83、駆動用ア
ーム85及びガター81の各自重位置とのバランスによ
り、ガター81はガイド13から落下する製氷水を受け
ることができるもとの位置に自然に戻る。
施の形態6に係る製氷機について説明する。実施の形態
1〜5では排水手段としてガターを設け、ガターを動か
して製氷水の流れ先を変更して排水していたが、本実施
の形態6ではガターを用いずに、排水を行う。製氷水タ
ンク15内は貯水部17だけが設けられており、製氷水
タンク15の上方には上記実施の形態のようなガターは
設けられていない。その代わりに、排水手段として供給
管23における製氷水ポンプ24の下流部に製氷水の排
水・循環を切り換える切換え弁91が設けられている。
る。上記実施の形態1〜5と同様な開始終了基準で製氷
工程の途中から製氷工程の終了まで以下のようにして排
水工程が行われる。製氷工程の前半、すなわち排水工程
前は、切換え弁91は循環状態にあり、製氷水タンク1
5内の製氷水は製氷水ポンプ24により供給管23を介
して製氷部3に供給される。製氷工程の後半、すなわち
排水工程が始まると、切換え弁91は排水状態となり、
製氷水ポンプ24から吐出された製氷水の全部又は一部
は切換え弁91から分岐されて供給管23の外へと排水
される。そして、製氷工程が終了するとそれとほぼ同時
に除氷手段による除氷が行われる。このように本実施の
形態では、製氷工程の後半に吐出量が多い製氷水ポンプ
を用いて排水工程が行われ且つ製氷工程終了直後に除氷
工程が開始されるので、従来のように製氷工程終了後に
排水工程が始まり、排水工程の終了後に除氷工程が始ま
る場合よりも、各工程が一巡するサイクルを短縮するこ
とができ、製氷量の増大を図ることもできる。また、排
水専用のポンプを設けずに製氷水ポンプを駆動させて排
水を行うので、排水工程のためだけに専用の排水ポンプ
を用意し、使用時間の割にはコストがかかり過ぎるとい
った問題や、製氷水ポンプが正常でも排水専用のポンプ
にトラブルが生じてそのために排水が不可能になるとい
った問題もない。
が貯水部17に製氷水が流れ落ちるように傾いている場
合を図23に示す。軌跡cで示されるように製氷水はガ
イド13からガター41を介して貯水部17へ流れる。
しかし、場合によっては、製氷水がガイド13からガタ
ー41に流れる落ちるときの水量によってガター41の
動きが不安定になりがたついたり、また、軌跡a及びb
で示すように、一部の製氷水が水の勢いやロッド45に
当たって排水部19に散ってしまうことが考えられる。
そこで本実施の形態では、更にガター41の安定性向上
を図ると共に製氷水が排水部19へ飛散することをより
確実に防ぐガター141を提供する。
し、ガターの構造以外は実施の形態2と同様であるた
め、ガターの構造以外の説明をここでは省略する。実施
の形態2のガター41は、底壁の短辺には壁がない。即
ち、第2端41bは完全に開放されていたが、本実施の
形態のガター141の第2端141bには、上方向に向
かう側壁としてガード144が設けられている。また、
本実施の形態のガター141にはウエイト143が第1
端141a付近のガター141の底壁の製氷水が流れる
面の反対面に設けられている。更に、ガター141の第
1端141aには下方向に向かう側壁142が設けられ
ている。
を用いて説明する。(a)はウォーターバルブ53がま
だ動作する前の状態、即ち、製氷水が貯水部17に流れ
込んでいる状態を示している。(a)に示すようにウォ
ーターバルブ53が作動しない限り、ガター141は貯
水部に傾いている。ガイド13からガター141へ流れ
落ちる製氷水の水量が多くとも、ガター141にウエイ
ト143を設けたことにより、ガター141ががたつく
ことがなくなり、安定性がよい。更にガター141にガ
ード144を設けたのでガター141に落下した製氷水
がはねかえり排水部19へ飛散することを防ぐことがで
きる。
直後の状態、即ち、ガター141が排水部19にやや傾
き始めた状態を示している。(b)に示すように、ウォ
ーターバルブ53が作動すると小タンク49に水が溜ま
り、その水の重さによって、今まで貯水部17に傾いて
いたガター141が反対側の排水部19に傾き始める。
ガター141に設けられたガード144が製氷水をガー
ド部分に溜める。このため、ウエイト143を設けて
も、傾きのレスポンスがよい。
に傾き、製氷水が排水部19に流れ込んでいる状態を示
している。(c)に示すように、ガイド13から流れ落
ちる製氷水がダガー141のガード144に当たりなが
ら排水部19に流れ落ちる。従ってウエイト143を設
けても、製氷水がガード144に当たることにより、水
圧でガター141の傾きを維持することができる。尚、
ガターのがたつきを防止し、動作を安定させるため、ウ
エイト143を設ける代わりに、ガターのロッド45よ
りも貯水部17側を延長する様態でもよい。
本発明の製氷機によれば、サイクル毎の排水を行いなが
ら製氷工程終了とほぼ同時に除氷工程を開始することが
できるので、各工程が一巡するサイクルを短縮すること
ができ、製氷量の増大を図ることもできる。また、請求
項2及び3に記載の本発明の製氷機によれば、上記請求
項1に関する効果に加え、さらに排水専用のポンプを設
けずに製氷水ポンプを駆動させて排水を行うことができ
る。また、請求項4に記載の本発明の製氷機によれば請
求項1〜3に関する効果に加え、製氷水の水量に関わら
ずガイドの傾きが安定し、また、製氷水の排水部への飛
散を防ぐことができる。
及び製氷水タンク近傍の詳細を示す斜視図である。
概念的に示す図である。
排水工程におけるガイドやガターの周辺構造を示す正面
図である。
水工程中におけるガイドやガターの周辺構造を示す正面
図である。
1サイクルの各工程関係を示す図である。
排水工程におけるガイドやガターの周辺構造を示す斜視
図である。
水工程中におけるガイドやガターの周辺構造を示す斜視
図である。
るガターの平面図である。
るガターの側面図である。
非排水工程におけるガイドやガターの周辺構造を示す側
面図である。
排水工程中におけるガイドやガターの周辺構造を示す側
面図である。
非排水工程におけるガイドやガターの周辺構造を示す側
面図である。
排水工程中におけるガイドやガターの周辺構造を示す側
面図である。
非排水工程におけるガイドやガターの周辺構造を示す側
面図である。
排水工程中におけるガイドやガターの周辺構造を示す側
面図である。
を概念的に示す図である。
水がガターに流れ落ちる様子を示す側面図である。
非排水工程におけるガイドやガターの周辺構造を示す斜
視図である。
を示す側面図である。
水部、19…排水部、23…供給管、24…製氷水ポン
プ、21,41,61,71,81,141…ガター、
27…仕切板、49…小タンク、53…ウォーターバル
ブ、63…モータ、77,87…ソレノイド、91…切
換え弁、144…ガード。
Claims (4)
- 【請求項1】 製氷工程に氷を製造する製氷部と、 製氷水を貯える製氷水タンクと、 前記製氷水タンク内の製氷水を供給する供給管と、 前記供給管を介して前記製氷部に製氷水を圧送する製氷
水ポンプと、 製氷工程の途中から該製氷工程終了までの間、製氷水を
排水する排水手段と、 前記製氷工程終了とほぼ同時に除氷工程を開始させて前
記製氷部の除氷を行う除氷手段とを備えたことを特徴と
する製氷機。 - 【請求項2】 前記排水手段は、前記製氷部と前記製氷
水タンクとの間に設けられ且つ該製氷水タンクの貯水部
と排水部とに製氷水を振り分けて流すように動くガター
を備えることを特徴とする請求項1に記載の製氷機。 - 【請求項3】 前記排水手段は、前記供給管における前
記製氷水ポンプの下流部に設けられた排水・循環切換え
弁を備えることを特徴とする請求項1に記載の製氷機。 - 【請求項4】 前記ガターは、貯水部又は排水部に傾く
ように設けられており、 このガターの排水部側には、製氷水をためてガターの傾
動を助け且つ製氷水の水力を受けてガターの傾きを維持
するガードが設けられていることを特徴とする請求項2
に記載の製氷機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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