JPH0356869Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ａ 産業上の利用分野 本考案は、水撹拌式製氷機に関し、特に製氷時
における泥状もしくは綿状の不完全な氷（以下、
綿氷という）等の発生を防止するための新規な改
良に関するものである。

ｂ 従来の技術 一般に、水を製氷板もしくは製氷セルに循環供
給しながら製氷するいわゆる水循環式製氷機にお
いては、その水循環経路中に上述した綿氷の発生
がしばしば認められ、これが周知のように極めて
不都合なトラブルを生起することになる。かかる
綿氷の発生メカニズムは、例えば本出願人による
特公昭58−15706号公報に詳細に記載されている
通り、製氷水が冷却中にほぼ０℃に達しても、循
環されているために冷却部で結氷せず過冷却され
るので、過冷却された製氷水が熱バランス等の変
化が原因で一瞬の内に結晶化し、不完全な氷とな
るものである。前述の特公昭58−15706号公報は
かかる綿氷の発生を未然に防ぐために、綿氷の発
生を予報する因子を検知する手段を設け、この検
知手段からの信号で、水循環経路における水の循
環量を所定時間減少させている。

しかし、例えば実開昭59−32274号公報に記載
されているような、水を製氷タンク内で撹拌しな
がら製氷するいわゆる撹拌式製氷機においては、
上述した綿氷の発生について今まで確認されてお
らず、かかる水撹拌式製氷機における綿氷の発生
を防止するための技術を開示した刊行物は本願の
考案者等の知る限りでは存在しなかつた。

ｃ 考案が解決しようとする問題点 ところが、最近の本願の考案者等の研究による
と、撹拌式製氷機においても綿氷が発生すること
があり、綿氷が発生した場合、針状の小さい結晶
片が製氷タンク内の製氷水に多量に浮遊し、この
結晶片は製氷が進行しても消えることがなく、得
られた氷は柔らかいスポンジ状で、まるでシヤー
ベツトのようであり、氷として供給するには全く
不適であることが知見された。

従つて、本考案の目的は綿氷の発生現象が起き
ない水撹拌式製氷機を提供することである。

ｄ 問題点を解決するための手段 この目的から本考案は、製氷水容器内の製氷水
を撹拌しながら、前記製氷水容器に熱交換関係で
設けられた冷却手段により前記製氷水を冷却して
氷結する水撹拌式製氷機において、前記製氷水の
大部分のレベルよりも上方のレベルまで前記製氷
水の一部を毛細管現象により上昇させるべく、前
記冷却手段によつて冷却される前記製氷水容器の
水接触面と協働して流体静止領域を画成する静止
領域画成手段を備える、ことを特徴とするもので
ある。

ｅ 作用 静止領域画成手段が製氷水容器（製氷タンク）
の水接触面と協働して流体静止領域を画成し、該
領域における製氷水を毛細管現象によりその他の
領域における大部分の製氷水のレベルよりも上方
に上昇させる。そのため、製氷運転中、該流体静
止領域における製氷水は撹拌による影響を受けず
実質的に静止するので、製氷タンク内のその他の
領域における製氷水が約０℃に達する頃には、該
流体静止領域の静止製氷水はもつと低い温度にな
つており、該流体静止領域に氷核ができる。この
氷核から正常な氷が成長し、綿氷が発生すること
はない。

ｆ 実施例 次に、本考案の好適な実施例について添付図面
を参照して詳細に説明するが、図中、同一符号は
同一又は対応部分を示すものとする。

第１図において、箱形、円筒形等の適宜の形状
でよいケーシング１は図面で見てほぼＬ字形の機
械室を画成しており、この機械室に、後から説明
する冷却管に冷媒を供給する圧縮機２と、この圧
縮機２からの高温高圧の冷媒ガスを凝縮する凝縮
器３と、凝縮器冷却フアン４と、後述する撹拌羽
根のための減速機モータ５等が図示のように配列
されており、また、機械室内の圧縮機２の上方に
は断熱材１５で囲まれた金属製の上部開放の製氷
タンク（製氷水容器）６が設けられており、この
製氷タンク６の開放上部と減速機モータ５とを覆
うように、ケーシング１に適宜の手段で着脱もし
くは開閉自在に蓋体１１が取り付けられている。

製氷タンク６の外周面には、前述した圧縮機１
から冷媒の供給を受ける冷却管１３が巻着されて
おり、該冷却管１３を上から下に流れる冷媒によ
つて、周知のように製氷タンク６内の製氷水１６
（第２図）は冷却され、製氷タンク６の水接触面
６ｂに氷として氷結する。その際、氷の形状、大
きさを希望のものにするため、製氷タンク６内に
は、撹拌羽根８を収容するスペースを中央に有す
る製氷枠７が配設されている。冷却管１３は銅等
の金属製パイプでよく、例えば半田のような適宜
の手段で製氷タンク６の外周面に固着することが
できる。

製氷枠７は、円周方向に相互に離間して縦方向
に延びる複数の縦仕切板７ａと、軸方向に相互に
離間して、縦仕切板７ａに交叉するように円周方
向に延びる複数の環状の横仕切板７ｂとを有し、
最上部の横仕切板７ｂには取つ手７ｃが取り付け
られ、最下部の横仕切板７ｂには撹拌羽根８の心
棒８ａの下側軸受部となる孔７ｄが形成されてい
る。縦仕切板７ａの高さは、上述した製氷枠７を
製氷タンク６内に入れ製氷水を希望の上限レベル
まで注入した際に、第２図に示すように、製氷水
１６の液面１６ａが最上部の横仕切板７ｂの上面
とほぼ同一の高さとなるような寸法であることが
好ましい。即ち、最上部の横仕切板７ｂの上面を
製氷水１６の希望上限レベルとするか、或は前記
上面の高さに対応する製氷タンク６の内面の位置
にマーク６ａ（第２図参照）を付けて、これを製
氷水１６の希望上限レベルとするのが好ましい。
また、取つ手（静止領域画成手段）７ｃの外周面
は、第２図に示すように、製氷タンク６の水接触
面６ｂから例えば約0.5mmというような所定の狭
い隙間Ｇだけ離れた位置にある。

撹拌羽根８が取り付けられた心棒８ａを前述し
た減速機モータ５により駆動するために、減速機
モータ５の出力軸５ａに小歯車１０が嵌合し、こ
の小歯車１０に、心棒８ａに嵌合した大歯車９が
噛み合つている。このようにして、減速機モータ
５は製氷運転中のみ作動し撹拌羽根８を回転させ
て、製氷タンク６内の製氷水１６を撹拌し、透明
で純度の高い氷の生成に寄与する。尚、蓋体１１
の裏側に設けられた環状の突出部は大歯車９の軸
受として機能する。

また、第１図から諒解されるように、孔７ｄと
連通状態に排水ホース１２が設けられている。該
排水ホース１２の内端は孔７ｄに接続され、外端
はＬ字状に湾曲してハウジング１の外部に出てい
る。排水ホース１２は可撓性であり、外端が内端
よりも下方に位置するように排水ホース１２を湾
曲させることによつて、製氷運転後に製氷タンク
６内に残つた製氷残水を排水ホース１２から排出
することができる。

更に、前述した製氷水１６の希望上限レベル
（液面１６ａ）より上方の製氷タンク外面部分に
少なくとも１巻（実施例では２巻）の冷却管部分
１３ａが巻着されている。この冷却管部分１３ａ
に対応する製氷タンク内面は、製氷運転中、常時
過冷却の状態にある。従つて、冷却管部分１３ａ
が設けられている部分に対応する製氷タンク内面
の領域は氷成長促進部となる。

次に、以上のような構成を有する本考案の水撹
拌式製氷機の作動について説明する。先ず、製氷
タンク６内の上限レベル表示手段、即ち最上部の
横仕切板７ｂの上面か、製氷タンク内面に付けら
れたマーク６ａか、又はそれ等に相当するレベル
まで製氷水１６を注入する。この状態において
は、製氷枠７の取つ手７ｃが製氷タンクの水接触
面６ｂと協働して該接触面６ｂとの間に隙間Ｇの
流体静止領域を形成しているので、該領域の製氷
水は毛細管現象により液面１６ａよりも上方のレ
ベル１６ｂまで上昇している（第２図）。次に、
図示しない製氷タイマを所定時間にセツトする
と、電源が投入され、製氷運転が始まる。減速機
モータ５が駆動されて小歯車１０及び大歯車９を
介して撹拌羽根８が回転するのと同時に、圧縮機
２及び凝縮器冷却フアン４が運転され、冷媒は周
知のホツトガス弁（図示せず）を通ることなく凝
縮器３及び膨張手段（図示せず）を経て冷却管１
３を貫流し圧縮機２に戻る。撹拌羽根８の回転
中、流体静止領域の狭い隙間Ｇ内の製氷水は実質
的に静止状態を保持する。

冷媒が冷却管１３を貫流することにより製氷水
１６が冷却される。製氷水の冷却時、冷凍能力に
応じた一定速度で冷却すると、製氷水１６が０℃
になつたときに氷を生成するには、即ち０℃の製
氷水から０℃の氷になるには、水の凍結潜熱
（80cal／ｇ）が必要になるが、製氷水が０℃にな
つた時点で急冷することができず、氷核が発生し
ないため過冷却状態となつてしまう、例えば、製
氷水が−１℃に達した時に氷核が発生したと仮定
すると、比熱、潜熱等を考慮して製氷水1.0に
つき約12.5gの綿氷が発生する計算になる。

ところが、本考案に従つて流体静止領域を設け
たことによつて、毛細管現象によつて液面１６ａ
より上方のレベル１６ｂまで上昇した製氷水の温
度は、製氷タンク６内の製氷水の温度よりも実験
によると約５℃低くなる。しかも、液体静止領域
の水量は約0.5mmの隙間Ｇに存在する極く僅かの
量であるから、凍結に必要な凍結エネルギも極く
少量で済む。

従つて、製氷タンク６内の製氷水１６が０℃に
なつた時には、流体静止領域における製氷水の温
度は約−５℃に達しているので、製氷水温度が０
℃になるか又はその直前に、流体静止領域より氷
核が発生しそこに薄氷膜が形成されるため、この
薄氷膜を中心に正常な氷が成長する。かくして綿
氷の発生は防止され、製氷タイマの設定時間に達
する頃には、隣接する縦仕切板７ａ及び横仕切板
７ｂによつて画成された弓形の各氷成長部１８に
所定の形状の氷が生成される。

製氷タイマが設定時間に達すると、自動的に又
は使用者の操作により、図示しない周知の除氷タ
イマが作動すると共に、凝縮器冷却フアン４が停
止され、高温高圧のホツトガスが凝縮器３及び膨
張手段をバイパスして冷却管１３を貫流するよう
に図示しないホツトガス弁が開弁して、製氷タン
ク内面に張り付いた氷の表面を溶かし、取つ手７
ｃを持つて製氷枠７を上方に引き上げることによ
り氷を容易に回収することができる。

尚、本考案の好適な実施例においては、冷却管
１３が液面１６ａより上方にも設けられている場
合について説明したが、本考案はその実施例に限
定されるものではなく、製氷タンクを良熱伝導性
の材料で形成すれば、冷却管が液面１６ａより上
方に存在することを必ずしも必要としない。

ｇ 考案の効果 以上のように、本考案の氷撹拌式製氷機によれ
ば、製氷枠である静止領域画成手段が製氷タンク
の水接触面と協働して流体静止領域を画成してい
るので、該領域の製氷水は毛細管現象によりその
他の領域における製氷水のレベル以上に上昇す
る。そのため、製氷タンク内のその他の領域にお
ける製氷水が約０℃に達する頃には、流体静止領
域の製氷水は約−５℃になつており、該流体静止
領域の製氷水に氷核ができるため、何等の部品を
付加することのない簡単な構成で綿氷の発生を確
実に未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による水撹拌式製氷機の縦断
面図、第２図は、第１図において円で囲まれた
本考案の水撹拌式製氷機の流体静止領域を拡大し
て詳細に示す断面図である。 ６……製氷タンク（製氷水容器）、６ｂ……製
氷タンクの水接触面、７……製氷枠、１３……冷
却管（冷却手段）、７ｃ……製氷枠の取つ手（静
止領域画成手段）、１６……製氷水、Ｇ……隙間。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 製氷水容器６内の製氷水１６を撹拌しなが
   ら、前記製氷水容器６に熱交換関係で設けられ
   た冷却手段１３により前記製氷水１６を冷却し
   て氷結させる水撹拌式製氷機において、前記製
   氷水１６の大部分のレベル１６ａよりも上方の
   レベル１６ｂまで前記製氷水１６の一部を毛細
   管現象により上昇させるべく、前記冷却手段に
   よつて冷却される前記製氷水容器の水接触面６
   ｂと協働して流体静止領域を画成する静止領域
   画成手段７ｃを備える、ことを特徴とする水撹
   拌式製氷機。 ２ 前記静止領域画成手段は、前記製氷水容器内
   に設けられた製氷枠７の取つ手７ｃであり、該
   取つ手７ｃの外周面の少なくとも一部分が前記
   製氷水容器の水接触面６ｂに対して所定の狭い
   隙間Ｇで配設される、ことを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の水撹拌式製氷
   機。