JPH0426853Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は空水冷兼用型凝縮器に関し、特に、製
氷機等の負荷変動の大きい装置に使用するのに好
適な凝縮器に関するものである。

【従来の技術】

製氷機は、負荷変動が大きく、且つ定期的に製
氷、除氷サイクルを繰り返すために、このような
事情を考慮して、その凝縮器の設計を行わねばな
らない。例えば、製氷機は、通常上水道のような
給水設備に接続され、製氷開始時には上水道から
給水されるので、特に夏期の高温時には、相当熱
い水道水が蒸発器の負荷となり、いわゆる高負荷
運転を行うことになる。この高負荷運転の時間は
給水された製氷用水がほぼ０℃になる迄（約10分
程度）継続され、製氷板に氷が成長し始めると
徐々に負荷が軽くなる。また、各種の補助凝縮器
を用いた構成が実公昭46−3643号、実開昭57−
8481号及び特開昭53−40454号各公報等に提案さ
れている。

【考案が解決しようとする課題】

しかし、前述の従来の製氷機においては、高負
荷運転を乗り切るために、軽負荷時の無駄をあえ
て無視し、コスト的には高くなるが最大能力時に
合わせた能力の大きい凝縮器を使用していた。 また、前述の補助凝縮器を用いる構成は、構造
が複雑でコスト高であり、結局は補助的な性能し
か持ち合わせていなかつた。 更に、製氷機として重要なことは、ホツトガス
使用時の問題の克服である。つまり、凝縮能力は
必要以上に大きいだけでは不適当で、製氷時及び
除氷時の凝縮器の能力にバランスが取れていなけ
ればならない。例えば、製氷完了後、除氷時にホ
ツトガス弁を開いて圧縮機の高温吐出ガスを蒸発
器に送つて除氷を行う場合、凝縮器の能力にバラ
ンスが取れていないと、ホツトガスとして流れる
べきガスが凝縮され、除氷時間を極端に長くする
ことになり、最悪のケースとしては離氷が不可能
となることがあつた。 従つて、本考案の目的は、全く簡単な構造であ
りながら、製氷時及び除氷時の凝縮能力のバラン
スが取れている凝縮器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するため、本考案は、製氷機構
の製氷用水タンクからの水を受けると共に、排水
を放出するための排水部及び溢水を放出するため
のオーバーフロー部を有する受水槽と、前記製氷
機構の冷媒管に接続され前記受水槽内に配設され
た凝縮パイプと、該凝縮パイプを浸漬するほど前
記受水槽内に水がない場合に同凝縮パイプを空冷
しうる位置に設けられた冷却フアンとを備える空
水冷兼用型凝縮器を提供している。

【作用】

受水槽内に水がある場合には、凝縮パイプは水
と水冷式に熱交換し、水がない場合には、凝縮パ
イプは冷却フアンにより通常の空冷式として冷却
され、負荷の変化具合に応じて凝縮能力が変化す
る。 冷却フアンは、受水槽の水中に設置してもよ
く、その場合には、この冷却フアンにより水が攪
拌された冷却が促進される。

【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、符号１で示されるものは、
銅、アルミ等の熱伝導の良好な平板で作られた製
氷板であり、この製氷板１の裏面には蒸発器２が
配設される。この蒸発器２と共に製氷機構を構成
するアキユームレータ３、圧縮機４、凝縮パイプ
５、ドライヤ６及びキヤピラリーチユーブ７は、
図示のように銅管（冷媒管）８でループ状に閉回
路として接続されている。圧縮機４の吐出部４ａ
はホツトガス弁９を介して蒸発器２の吸入部２ａ
に接続されている。 製氷板１の下方位置には、製氷用水タンク１０
が配設され、この製氷用タンク１０内に設けられ
た循環ポンプ１１は製氷板１の上方位置に配設さ
れた散水器１２に接続されており、循環ポンプ１
１を作動させることにより、製氷用水タンク１０
内の製氷用水が連続して散水器１２より製氷板１
面上に供給される。 製氷用水タンク１０上に配設された給水弁１３
は外部水道に接続されており、製氷用水タンク１
０内に水を供給することができる。製氷用水タン
ク１０に設けられたオーバーフロー管１０ａから
の溢水は、ホース１０ｂを経て最下位置に配設さ
れた受水槽１４内に供給される。このホース１０
ｂからの溢水量は受水槽１４に形成された排水部
１４ａの排水量よりも多いため、除氷工程におい
ては、受水槽１４内に排水が貯まり、受水槽１４
の上部に形成されたオーバーフロー部１４ｂから
外部に廃棄される。 更に、受水槽１４の上方位置においては、冷却
フアン１５と出力軸１６を有する冷却モータ１７
とが図示しない製氷機本体に取り付けられてい
る。また、ほぼ円筒形の流れ案内体１８が受水槽
１４内の凝縮パイプ５を包囲するように配設され
ている。該流れ案内体１８は、底部に開口１８ａ
が形成されると共に、頂部がラツパ状の拡開部１
８ｂに形成されている。 以上の構成において、本考案による空水冷兼用
型凝縮器を作動させる場合について述べると、圧
縮機４等の製氷機構を作動させ製氷工程に入る
と、散水器１２からの製氷用水の散水が開始さ
れ、製氷板１上に氷１ａが徐々に形成される。氷
１ａが所定の大きさに成長したことを図示しない
公知の製氷サーモスタツト或はフロートスイツチ
等によつて検知すると、製氷工程から除氷工程に
切り替えられ、ホツトガス弁９が開弁されて圧縮
機４のホツトガスを蒸発器２の吸入口２ａに供給
することにより、製氷板１が暖められ、製氷板１
に対する氷１ａの接触部を僅かに融かして除氷が
行われる。 また、除氷工程に切り替わる際に、前述のホツ
トガス弁９の開弁と同時に、給水弁１３が開弁
し、製氷用水タンク１０内に次の製氷工程の製氷
用水が給水され、給水に伴う余剰水は製氷用水タ
ンク１０のオーバーフロー管１０ａ及びホース１
０ｂを経て受水槽１４内に送られる。除氷工程の
終了は、製氷板１からの氷１ａの落下か、この落
下に伴う製氷板１の温度上昇を検知することによ
つて一般的に知ることができ、除氷工程が終了す
ると、ホツトガス弁９及び給水弁１３を閉弁する
ことにより冷却フアン１５を回転させて次の製氷
工程を開始することになる。 前述の製氷機において、除氷完了時には、蒸発
器２の温度は比較的高く、約15℃位になつてお
り、除氷工程から製氷工程に入つた初期の製氷用
水タンク１０の水温は給水弁１３から入ってくる
多量の水によつて上昇し、約25℃位にまで上昇し
ているため、製氷工程における初期の状態の蒸発
器２の温度も高くなつており、その凝縮圧力も15
Kg／cm²Ｇ〜17Kg／cm²Ｇと云う高圧になり、圧縮機
４は過負荷となつてその性能に著しい害を及ぼす
ことになる。 本考案の凝縮器はこのような状況下におても十
分な凝縮作用を奏することができるように構成さ
れている。製氷用水タンク１０のホース１０ｂを
流下した溢水は受水槽１４内に導かれて貯水され
る。この場合、受水槽１４内に供給される余剰水
の温度は製氷用水タンク１０内の製氷残水（約０
℃）を希釈したものであるので、水温は約10℃〜
約15℃で比較的低温が保たれている。また、受水
槽１４内の貯水状況については、排水部１４ａか
らの排水量がホース１０ｂからの流入量よりも十
分小さくなるように、排水部１４ａの口径が選択
されているため、排水部１４ａが常時開状態であ
つても受水槽１４内には水が徐々に貯まり、水位
はオーバーフロー部１４ｂに達するまで上昇し続
ける。給水弁１３からの給水は除氷中の全期間又
は一部期間にわたつて行われるが、その間に受水
槽１４の水位がオーバーフロー部１４ｂまで到達
できるように、給水量、受水槽１４の実効容積、
排水部１４ａの口径（つまり、排水量）が設計さ
れている。 従つて、製氷開始時には、受水槽１４は製氷残
水の希釈水で満水状態であるため、凝縮パイプ５
はその冷水により水冷凝縮器として十分に冷却さ
れ、高い凝縮能力を有している。つまり、製氷開
始時の高負荷時運転における凝縮能力は十分であ
るので、高圧とならず圧縮機４にかかる負荷もか
なり軽減される。更に、製氷工程が継続すると、
受水槽１４内の水温が上昇するが、冷却フアン１
５の回転によつて水表面からの蒸発が促進され、
水の蒸発による潜熱によつて水温上昇が抑えられ
る。この間に、受水槽１４の排水部１４ａからは
徐々に排水が行われ、水が全て排水されると共
に、外気が流れ案内体１８の外側から矢印Ａ，
Ｂ，Ｃで示される順に流入し、凝縮パイプ５は外
気と熱交換を行うことになる。この場合、受水槽
１４の壁面及び凝縮パイプ５に付着した水は蒸発
し、蒸発潜熱によつて凝縮パイプ５が一層冷却さ
れる。 かくして、製氷工程後期には、受水槽からは全
ての水がなくなつて乾燥状態となり、単なる空冷
凝縮器として作動する。この状態は除氷工程にと
つて極めて重要なことである。前述のごとく、製
氷完了寸前においても凝縮能力があり過ぎると、
負荷が軽くなるので、低圧圧力が少なくなり過
ぎ、除氷工程に入つた時の初期のホツトガスの流
量が極めて少なくなり、除氷工程が長くなつた
り、著しい場合は離氷不能となることもあるが、
本考案では、製氷工程の各段階における適正な凝
縮器の能力が得られるので非常にバランスのとれ
た凝縮状態を得ることができる。 次に、第２図〜第７図は本考案による凝縮器の
他の実施例を示すものであり、製氷機構について
は、第１図と同様であるので、同符号を付してそ
の説明は省略するものとする。第２図において
は、冷却フアン１５が凝縮パイプ５内、即ち受水
槽１４内の水中位置に配設されている。第３図に
示す満水状態では水温は約10℃であり、製氷工程
中で水がある場合には、冷却フアン１５により受
水槽１４内の水を攪拌すると共に、製氷工程が進
行して徐々に水位が下がり、第４図の製氷中期の
状態となると、水は冷却フアン１５によつて凝縮
パイプ５にはねかけられ、あたかもはねかけ式の
凝縮器として作動し、その蒸発潜熱により大きい
凝縮能力を有するもので、この場合、流れ案内体
１８の外側より矢印Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄの順序で外気
が案内され冷却フアンにより吸入されて凝縮パイ
プ５を冷却する。 更に、製氷完了直前になると、受水槽１４内の
水がなくなり、第５図で示す状態となり、凝縮パ
イプ５に付着した水滴も乾燥し、空冷凝縮器とし
て作動している。また、第６図のＡ，Ｂ及び第７
図のＡ，Ｂに示す構成は、凝縮器の凝縮能力を更
に向上させるためのもので、コイル状に形成され
た凝縮パイプ５の内側及び外側に長手形状の金属
部材１９を取り付けている。該金属部材１９は、
ラジエータとして作用し放熱効果を向上させる。
第６図のＡ，Ｂの構成では金属部材１９が丸棒よ
りなり、第７図のＡ，Ｂの構成では金属部材１９
が長方形の薄板よりなる。従つて、第６図及び第
７図の構成を用いることにより、前述の凝縮パイ
プ５のみで用いる構成よりも一層冷却効果を向上
させることができる。

【考案の効果】

本考案による空水冷兼用型凝縮器は、製氷機構
の製氷用水タンクからの水を受けると共に、排水
を放出するための排水部及び溢水を放出するため
のオーバーフロー部を有する受水槽と、前記製氷
機構の冷媒管に接続され前記受水槽内に配設され
た凝縮パイプと、該凝縮パイプを浸漬するほど前
記受水槽内に水がない場合に同凝縮パイプを空冷
しうる位置に設けられた冷却フアンとを備えてい
るため、次のような効果を奏することができる。 (1) 製氷工程初期は水冷凝縮器として製氷工程後
期は空冷凝縮器として作用し、凝縮器の最適能
力点で作動させることができるので、製氷、除
氷能力共に向上させる事ができる。 (2) 製氷初期の圧縮機の過負荷を防止できる。 (3) 従来無駄に排水されていた冷却水の有効利用
ができる。 (4) 受水槽は毎工程ごとに排水されるので、特別
に洗浄を行わなくてもよく、ゴミ等が付着しな
いので冷却効果の低下を防止できる。 また、本考案の好適な実施例によれば、冷却フ
アンを受水槽内に水没させているため、１個のモ
ータと冷却フアンにより製氷初期の水の攪拌、製
氷途中の水のはねかけを一連の動作で行わせるこ
とができ、製氷工程の各段階に好適に適合した凝
縮器能力が得られる。 更に、受水槽の水の減量時間は、水冷、はねか
け、空冷のタイミングに合わせて穴径（つまり排
水能力）を調節れば、自在に加減することがで
き、製氷機の機能に応じた最適な凝縮能力の特性
が広範囲に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による空水冷兼用型凝縮器を
備えた製氷機を示す全体構成図、第２図は、本考
案の他の実施例による凝縮器を製氷機に適用した
状態を示す構成図、第３図は、第２図の実施例で
水が満水状態の説明図、第４図は同じく水が減水
した製氷中期の状態の説明図、第５図は、同じく
水が完全になくなつた状態の説明図、第６図の
Ａ，Ｂは凝縮器パイプの他の実施例を示す斜視図
及び平面図、第７図のＡ，Ｂは凝縮パイプの更に
他の実施例を示す平面図及び斜視図である。 ５……凝縮パイプ、８……銅管（製氷機構の冷
媒管）、１０……製氷用水タンク、１４……受水
槽、１４ａ……排水部、１４ｂ……オーバーフロ
ー部、１５……冷却フアン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 製氷機構の製氷用水タンク１０からの水を受け
   ると共に、排水を放出するための排水部１４ａ及
   び溢水を放出するためのオーバーフロー部１４ｂ
   を有する受水槽１４と、前記製氷機構の冷媒管に
   接続され前記受水槽１４内に配設された凝縮パイ
   プ５と、該凝縮パイプ５を浸漬するほど前記受水
   槽１４内に水がない場合に同凝縮パイプ５を空冷
   しうる位置に設けられた冷却フアン１５とを備え
   る空水冷兼用型凝縮器。