JPH0219394B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ａ 産業上の利用分野 本発明は製氷機に関し、特に、貯水タンク内の
製氷残水に含まれる不純物の濃度が高まることを
防止するために、効率よく製氷残水を排水するた
めの新規な改良に関する。

ｂ 従来の技術 従来、用いられていたこの種の製氷機として
は、種々の構成が採用され、提案されているが、
その中で代表的なものについて述べると、例え
ば、実開昭58−28267号公報、実開昭58−47073号
公報及び米国特許第4363220号公報に開示されて
いる構成がある。

前述の各公報に開示された従来構成を一般的な
水循環式製氷機として示すと、第６図に示される
通りである。すなわち、第６図において、符号１
で示されるものは全体がほぼ垂直状に配設された
製氷部材であり、この製氷部材１の一面には製氷
面１ａが形成されると共に、その他面１ｂには冷
媒を案内するための蒸発管２が蛇管状に配設され
ている。

この製氷部材１の上方位置には、製氷水を供給
するための散水管３が配設され、この散水管３に
は散水孔３ａが形成されると共に、前記製氷部材
１の下方位置に配設された貯水タンク４内の水を
供給するための水供給管５の一端が接続されてい
る。

この水供給管５の他端は、貯水タンク４内に設
けられた循環ポンプ６の吐出部６ａに接続されて
おり、前記散水管３及び水供給管５とにより水供
給系７を構成している。

この貯水タンク４内における底部４ａ上には、
直立状をなすサイフオン８が植立して設けられて
おり、このサイフオン８は、オーバーフロー管８
ａとガイド管８ｂとからなり、貯水タンク４内の
水はこのガイド管８ｂの下部より案内されてオー
バーフロー管８ａの下端より下方に向けて案内・
排出される。

このガイド管８ｂの上端は、貯水タンク４の所
定水位４ａよりも上方にやや突出しており、製氷
サイクルから除氷サイクルに入る時に発生する戻
り循環水により上昇する上部水位４ｂが点線で示
すようにガイド管８ｂの上端とほぼ一致してい
る。

さらに、前記貯水タンク４には、水を所定水位
４ａに保つため、給水管９の給水を制御するため
のフロートバルブ１０が設けられており、この貯
水タンク４と製氷部材１の間には、水案内孔１１
ａを有する氷案内板１１が傾斜した状態で配設さ
れている。

従来の製氷機は以上のように構成されており、
以下にその動作について説明する。

図示しない冷凍系によつて製氷部材１の冷却お
よび製氷部材１の製氷面１ａに対する製氷水の循
環供給が始まると、製氷面１ａ上に徐々に氷１２
が成長し、この氷１２が所要の厚さとなつて製氷
完了がタイマ、温度検知等によつて検知される
と、循環ポンプ６の作動が停止し、循環水が貯水
タンク４に戻り、この戻り水によつて貯水タンク
４内の水位は、製氷サイクル中、フロートバルブ
１０によつて保たれていた所定水位４ａが所定水
位４ｂにまで上昇する。

前述のように、所定水位４ｂまで水位が上昇す
ると、サイフオン８の内に水が充満し、サイフオ
ン作用によつて貯水タンク４内の水がオーバーフ
ロー管８ａを経て外部に排出される。

ｃ 発明が解決しようとする問題点 前述の従来構成において、例えば、製氷開始
時、貯水タンク内の水位と製氷完了時の水位に差
がある場合、貯水タンクの水面の表面積が極めて
大きい場合などにおいて、製氷完了時に発生する
循環水の戻り水を貯水タンクに戻しただけの状態
では、サイフオンの上端に達するほどの十分な所
定水位への上昇が得られず、サイフオン効果によ
る排水を行うことができない場合があつた。

本発明は前述の問題点を速やかに除去し、戻り
水による貯水タンク内の水位上昇に拘わらず、サ
イフオンを用いて貯水タンク内の水を効果的に排
出することを目的とするものである。

ｄ 問題点を解決するための手段 本発明による製氷機は、前記貯水タンク内の水
を外に排出するため前記貯水タンクの最高液面よ
りも高い管部を有するサイフオンと、前記貯水タ
ンクの水を製氷部材に循環供給する循環ポンプに
接続された水供給系とを備えた製氷機である。

ｅ 作用 本発明による製氷機において、製氷完了後、除
氷サイクル開始時、前記循環ポンプの停止に伴な
い、前記水供給系を構成する水供給管及び散水器
からの戻り水が逆流してその戻り水の慣性によ
り、前記サイフオン内に入るため、サイフオン効
果により、貯水タンク内の濃縮水がサイフオンを
経て外部に排出される。

ｆ 実施例 以下、図面と共に本発明による製氷機の好適な
実施例について詳細に説明する。

尚、従来例と同一又は同等部分については同一
符号を付して説明する。

第１図から第３図迄は、本発明による製氷機の
好適な実施例を示すものであり、第１図において
符号１で示されるものは全体がほぼ垂直状に配設
された製氷部材であり、この製氷部材１の一面に
は製氷面１ａが形成されると共に、その他面１ｂ
には冷媒を案内するための蒸発管２が蛇管状に配
設されている。

この製氷部材１の上方位置には、製氷水を供給
するための散水管３が配設され、この散水管３に
は散水孔３ａが形成されると共に、前記製氷部材
１の下方位置に配設された貯水タンク４内の水を
供給するための水供給管５の一端が接続されてい
る。

この水供給管５の他端は、貯水タンク４外にこ
の貯水タンク４と連通した状態で設けられた循環
ポンプ６の吐出部６ａに接続されており、前記散
水管３及び水供給管５とにより水供給系７を構成
している。

この貯水タンク４内における底部４ａ上には、
その両端が開放状のオーバーフロー管１３が植立
して設けられており、さらに、この底部４ａ上に
ほぼ垂直状にサイフオン８が植立して配設されて
いる。

このサイフオン８は、全体がほぼＵ字形をな
し、その入口部８ｃは前記循環ポンプ６の吸入部
６ｂと同心状となるように配設され、貯水タンク
４の接続部４ｃと循環ポンプ６の吸入部６ｂとは
接続体１４によつて一体状に接続されていること
により、前記入口部８ｃ、接続部４ｃ及び吸入部
６ｂとは同心状で互いに直接状に配設されてい
る。（尚、入口部８ｃと接続部４ｃは必らず同心
状であることを必要とするが、吸入部６ｂは必ざ
ずしも同心状である必要はなく、非同心状に曲折
していても可能である。） このサイフオン８の出口部８ｄは前記底部４ａ
から下方の外部に突出・垂下しており、この入口
部８ｃと出口部８ｄとの間に形成された最も高い
位置に形成された上管部８ｅは、貯水タンク４の
上限水位１５（すなわちオーバーフロー管１３の
上端位置に相当する）よりもやや高い位置に配設
されている。

前記貯水タンク４の上方位置には、給水弁１０
を有する給水管９が配設され、この給水管９によ
つて貯水タンク４内に給水が行われる。又、この
貯水タンク４の上方位置における貯水タンク４と
製氷部材１の間には、水案内孔１１ａを有する氷
案内板１１が傾斜した状態で配設されている。

又、第２図に示す第２実施例の場合、前記循環
ポンプ６の吸入部６ｂとサイフオン８の入口部８
ｃとは直結され、この入口部８ｃはやや長手形状
の接続管路８ｆを構成し、この接続管路８ｆの途
中位置には、これとほぼ直交する形状で貯水タン
ク４の接続部４ｃに接続された貯水タンク管路４
ｄが接続されている。従つて、前記接続管路８ｆ
と貯水タンク管路４ｄは、その接続部分において
は、ほぼＴ字形をなしている。

前記サイフオン８の入口部８ｃ側には、下方向
に垂下してくびれた形状をなすトラツプ部８ｇが
形成されている。尚、前述の各部以外の部分につ
いては、第１図に示した構成と全く同様であるた
め、第１図と同一符号を付し、それらの具体的説
明は重複を避けるため、省略するものとする。

さらに、第３図で示すものは、本発明による製
氷機の第３実施例を示すものであり、前記貯水タ
ンク管路４ｄには、第１逆止弁１６が設けられる
と共に、ほぼ垂直状に設けられた前記接続部管路
８ｆには第２逆止弁１７が設けられている。前記
第１逆止弁１６は、貯水タンク４内への逆流を防
止するために設けられているもので、第１逆止弁
１６内にはストツパ突起１６ａが形成され、この
ストツパ突起１６ａと入口部１６ｂとの間にボー
ル１６ｃが作動自在に設けられている。又、前記
第１逆止弁１７は、サイフオン８からの逆流を防
止するために設けられているもので、第２逆止弁
１７内にはストツパ突起１７ａが形成され、この
ストツパ突起１７ａと入口部１７ｂとの間にボー
ル１７ｃが作動自在に設けられている。

尚、前述の各部以外の部分については、第２図
に示した構成と全く同様であるため、第２図と同
一符号を付し、それらの具体的説明は重複を避け
るため、省略するものとする。

次に、以上の構成において、本発明による製氷
機を作動させる場合について説明する。

まず、第１図の構成の場合、除氷サイクル中、
給水弁１０の開弁により給水管９を経て貯水タン
ク４内に給水され、溢水はオーバーフロー管１３
より外部へ排出されることにより、貯水タンク４
内は上限水位１５に保持される。除氷サイクル終
了後、製氷サイクルに入ると、給水弁１０が閉弁
し、循環ポンプ６が運転を始め、貯水タンク４内
の水は循環ポンプ６、水供給管５及び散水パイプ
３を経て散水孔３ａから製氷部材１の製氷面１ａ
上に供給され、この製氷面１ａも図示しない冷凍
系からの冷媒により蒸発管２を介して冷却され、
製氷面１ａ上に流下する水が徐々に冷却される。

前述の製氷サイクルが進行すると、製氷面１ａ
上には徐々に氷が成長し始め、氷にならなかつた
水は氷案内板１１の水案内孔１１ａの経と貯水タ
ンク４に戻り、水は製氷サイクルの期間、製氷部
材１、循環ポンプ６及び貯水タンク４の水経路を
循環すると共に、貯水タンク４内の水位が徐々に
低下する。

前述の製氷面１ａに所要の氷１２が成長し、図
示しないタイマ又は検知器等によつて製氷完了が
検知されると、製氷サイクルが終了し、次の除氷
サイクルが開始される。尚、前述の状態では、貯
水タンク４内の水位は点線で示す下限水位１５ａ
となつている。

前述のように次の除氷サイクルに入ると、循環
ポンプ６が停止し、散水管３及び水供給管５から
なる水供給系７内の循環水が貯水タンク４に向つ
て逆流し、運動する物質の慣性と同様の作用によ
り、逆流した循環水は循環ポンプ６の吐出部６ａ
から吸入部６ｂ及び接続部４ｃを経て、この接続
部４ｃとほぼ同心状に離間したサイフオン８の入
口部８ｃからサイフオン８内に集中的に送り込ま
れる。従つて、貯水タンク４内の水位が殆んど上
昇しなくても、サイフオン８内の水位は上管部８
ｅを乗り越え、その出口部８ｄから外部に排出さ
れ、以降、サイフオン効果によつて貯水タンク４
内の水が連続して外部に排出される。

前述の除氷サイクル開始後、所定時間経過する
と、給水弁１０が開弁し、給水管９から貯水タン
ク４内に給水が始まり、除氷サイクルが終了する
迄には貯水タンク４内の水は上限水位１５に達す
る。尚、この給水管９からの給水量がサイフオン
８による排水量よりも小である場合には、除氷サ
イクル開始と同時に給水弁１０が開弁しても貯水
タンク４内の水を排出できることは容易に理解さ
れるところである。従つて、前述のように、サイ
フオン８により、除氷サイクル中に貯水タンク４
内の水をほぼ全排出して、次の製氷サイクル及び
除氷サイクルが繰り返されるものである。

次に、第２図で示す第２実施例の場合、製氷サ
イクルにおいて、循環ポンプ６の運転が始まる
と、接続管路８ｆの分岐部８fAの圧力が下がり、
サイフオン８内の水位は貯水タンク４内の水位よ
りも低下する。製氷サイクルがさらに進むと、貯
水タンク４内の水位がさらに下り、循環ポンプ６
の吸入部６ｂよりもサイフオン８内の水位が低下
するが、トラツプ部８ｇ内は水が充満した状態が
保持されているため、製氷機８からの空気の吸い
込み現象は防止され、製氷サイクルの期間中、貯
水タンク４内の水は循環ポンプ６を介して製氷部
材１に循環供給される。

製氷が完了し、循環ポンプ６が停止すると、第
１実施例の時と同様に、水供給系７を逆流した循
環水は、直接サイフオン８内に案内され上管部８
ｅを乗り越えて出口部８ｄから外部に排出され、
以降、サイフオン効果により貯水タンク４内の製
氷残水は外部に排出される。尚、前述以後の次の
製氷サイクルに移る動作は、第１実施例と同様で
あるので、その説明は省略する。

又、第３図で示す第３実施例の場合、製氷サイ
クルにおいて、循環ポンプ６の運転が始まると、
第１逆止弁１６は開弁し、第２逆止弁１７は閉弁
した状態となり、この場合、接続管路８ｆの分岐
部８fAの圧力が低下するが、第２逆止弁１７が
閉弁しているためサイフオン８内の水位は貯水タ
ンク４内の上限水位１５とほぼ等しい状態に保持
され、製氷サイクルが継続され貯水タンク４内の
水位が低下した場でも、循環ポンプ６によるサイ
フオン８からの空気吸い込みが防止され、この第
２逆止弁１７は第２図におけるトラツプ部８ｇと
同様の作用をなしている。

製氷が完了し、循環ポンプ６が停止すると、前
述の各実施例のの場合と同様に、循環水が逆流し
始め、第１逆止弁１６は閉弁すると共に第２逆止
弁１７が開弁し、逆流した循環水はサイフオン８
内へ強制的に送り込まれ、サイフオン８の上管部
８ｅを乗り越えて出口部８ｄから外部に排出され
る。その後、サイフオン効果により、水供給管５
内の水位が低下し、貯水タンク４内の下限水位１
５ａと一致する頃に、逆流した循環水が貯水タン
ク４内へ戻ろうとする力がなくなり、逆に、貯水
タンク４内の水が流れ出そうとする力が第１逆止
弁１６に加わつて第１逆止弁１６は開弁し、以
降、貯水タンク４内の製氷残水は第１逆止弁１６
及び第２逆止弁１７を経てサイフオン効果によつ
て出口部８ｄから排出される。

尚、本実施例においては、オーバーフロー管を
用いた場合について説明したが、オーバーフロー
管を用いず、例えば、上限水位をバルブ、タイマ
等で制御しても同等の効果が得られるものであ
る。

又、第４図及び第５図に示す構成は、本発明に
よる他の実施例であり、第４図の構成は、第２図
に示す構成におけるトラツプ部８ｇを除去し、サ
イフオン８を貯水タンク４内に配設している。こ
の貯水タンク４には、オーバーフロー管の代りに
フロートスイツチ１８を設け、上限水位１５を検
知し給水弁１０の開閉制御を行つている。尚、他
の部分については、同一符号を付し、その説明は
省略する。

さらに、第５図の構成は、第３図に示す構成に
おける第２逆止弁１７を除去し、サイフオン８及
び第１逆止弁１６を貯水タンク４内に配設してい
る。第１逆止弁１６内には、ストツパ突起１６ａ
が形成され、このストツパ突起１６ａと入口部１
６ｂとの間の位置には、その一端が矢印で示すよ
うに点線で示す位置まで回動自在に軸支された弁
板１６ｃ（第３図のボール１６ｃに相当する）が
設けられている。この貯水タンク４には、オーバ
ーフロー管の代りにフロートスイツチ１８を設
け、上限水位１５を検知し給水弁１０の開閉制御
を行つている。尚、他の部分については、同一符
号を付し、その説明は省略する。

ｇ 発明の効果 本発明による製氷機は以上のような構成と作用
とを備えているため、製氷開始と製氷完了時に貯
水タンク内の水位に差が生じる場合、又、貯水タ
ンクの面積が極めて大きい場合でも、循環ポンプ
停止時の逆流する循環水によつて貯水タンク内の
製氷残水がサイフオンのサイフオン効果によつて
ほぼ完全に除去される。

従つて、本発明による製氷機は、次のような格
別な効果を奏することができる。

(1) 貯水タンク内の製氷残水は、除氷サイクル毎
に自動的に排水でき、製氷残水に含まれる不純
物の濃度が高くなることを防止できると共に、
水回路への不純物の付着を防止できるため、製
氷能力の低下、散水孔の詰まり等による製氷機
の正常運転の阻害を防止し、極めて高効率の製
氷運転を行うことができる。

(2) 循環水の逆流を利用してサイフオンにより排
水するため、排水系には何らの電気的手段を用
いる必要がなく、安価に構成できると共に、故
障の心配がないため保守・点検が極めて容易と
なる。

(3) 排水系の口径を自在に大形化できるため、短
時間の排水が可能であり、タン効率を高くする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図は本発明による製氷機の好適
な実施例を示すための水回路構成図、第６図は従
来の製氷機を示す水回路構成図である。 １は製氷部材、１ａは製氷面、２は蒸発管、３
は散水管、４は貯水タンク、４ｄは貯水タンク管
路、５は水供給管、６は循環ポンプ、７は水供給
系、８はサイフオン、８ｅは上管部、８ｆは接続
管路、９は給水管、１０は給水弁である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 製氷サイクル時において貯水タンク４内の水
   を循環ポンプ６によつて製氷部材１に循環供給す
   るようにした製氷機において、前記貯水タンク４
   内の水を外に排出するため前記貯水タンク４の最
   高液面１５よりも高い上管部８ｃを有するサイフ
   オン８と、前記循環ポンプ６に接続され前記製氷
   部材１に循環水を供給するための水供給系７とを
   備え、除氷サイクル開始時、前記循環ポンプ６の
   停止に伴ない前記水供給系７から逆流する循環水
   の逆流水を利用して貯水タンク４内の製氷残水を
   前記サイフオン８を介して貯水タンク４外に排出
   するように構成した製氷機。 ２ 前記サイフオン８の入口部８ｃと前記貯水タ
   ンク４の接続部４ｃとは、互いにほぼ同心状に対
   向配設されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の製氷機。 ３ 前記サイフオン８、前記循環ポンプ６及び前
   記貯水タンク４とは互いに連結され、前記貯水タ
   ンク４内の貯留水を吸い込む貯水タンク管路４ｄ
   は、前記循環ポンプ６とサイフオン８とを接続す
   る接続管路８ｆに対してほぼ直交するように接続
   されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の製氷機。 ４ 前記サイフオン８、前記循環ポンプ６及び前
   記貯水タンク４とは互いに連結され、前記貯水タ
   ンク４内の貯留水を吸い込む貯水タンク管路４ｄ
   には、前記循環ポンプ６の逆流水の前記貯水タン
   ク４内への逆流を阻止するための第１逆止弁１６
   が設けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の製氷機。 ５ 前記貯水タンク管路４ｄと前記サイフオン８
   の入口部８ｃとの間に、サイフオン８から貯水タ
   ンク４内への逆流を阻止するための第２逆止弁１
   ７を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項又は第４項記載の製氷機。 ６ 前記サイフオン８の前記入口部８ｃ側には、
   トラツプ部８ｇが形成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項又は第４項記載の製氷
   機。 ７ 前記サイフオン８は、前記貯水タンク４内に
   設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第６項の何れかに記載の製氷機。 ８ 前記サイフオン８は、前記貯水タンク４外に
   設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第３項ないし第６項の何れかに記載の
   製氷機。