JPH0735965U - オーガ式製氷機 - Google Patents
オーガ式製氷機Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 シリカ等の不純物が侵入しても損傷せず耐摩
耗性がよく、更に、製作時にピンホールや亀裂が仮に発
生しても錆の進行起点にならないような、オーガの上部
回転軸部の軸受構造を有するオーガ式製氷機を提供す
る。 【構成】 オーガ式製氷機は、冷媒蒸発管が巻かれた冷
凍ケーシング１１と、同冷凍ケーシング内に回転自在に
設けられ剥離刃１７ｂが形成されたオーガ１７と、冷凍
ケーシングの上端内部に固定され、軸方向に氷圧縮通路
が形成された押圧頭２７とを備える。押圧頭の中心孔２
７ｃを通るオーガの上部回転軸１７ｃには自溶性合金か
らなる高硬度金属層３５が形成され、この高硬度金属層
の本体及び両端の境界域を覆って接触する樹脂製すべり
軸受２９が押圧頭の中心孔に嵌着され、オーガの上部回
転軸がその樹脂製すべり軸受を介して押圧頭に支持され
ている。
耗性がよく、更に、製作時にピンホールや亀裂が仮に発
生しても錆の進行起点にならないような、オーガの上部
回転軸部の軸受構造を有するオーガ式製氷機を提供す
る。 【構成】 オーガ式製氷機は、冷媒蒸発管が巻かれた冷
凍ケーシング１１と、同冷凍ケーシング内に回転自在に
設けられ剥離刃１７ｂが形成されたオーガ１７と、冷凍
ケーシングの上端内部に固定され、軸方向に氷圧縮通路
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軸受２９が押圧頭の中心孔に嵌着され、オーガの上部回
転軸がその樹脂製すべり軸受を介して押圧頭に支持され
ている。
Description
【０００１】
本考案は、外部から冷却される冷凍ケーシングの内面に成長する氷層をオーガ の剥離刃で掻き取って圧縮し、氷粒として放出するオーガ式製氷機に関するもの である。
【０００２】
オーガ式製氷機において、鉛直軸回りに回転するオーガの上部回転軸は、上部 の押圧頭によって半径方向に支持されているが、氷層を掻き取る際の反力による 大きな力が下方に作用する。更に、押圧頭を貫通する氷圧縮通路を氷が押し出さ れるので、この押圧頭には上向きの力が作用する。そのため、オーガの上肩面と 押圧頭の下端面との間の隙間が広い傾向にあり、上部回転軸の軸受部へ不純物が 入り易い。更に、冷凍ケーシング内の製氷水中のシリカ等の不純物は、シャーベ ット状の氷を圧縮脱水する押圧頭部を設けた冷凍ケーシング上部で濃縮する傾向 にあり、オーガの上肩面周辺で、不純物濃度が高くなる。
【０００３】 従って、押圧頭に挿入され支持されたオーガの上部回転軸の軸受部には、種々 の解決すべき課題があり、数々の提案が行われてきた。例えば、特開昭５８−２ １０２０号公報の提案では、オーガにかかる下向き力を特別に設けたスラスト軸 受を介して押圧頭へ伝え、押圧頭へかかる上向き力を打ち消すようにしている。 これと同時に、半径方向荷重は玉軸受で支持し、リップ付のオイルシールによっ て、製氷空間と隔離されている。しかし、スラスト荷重による問題点は解決され るものの、オイルシールには、シャーベット状になった氷や、シリカ等の異物が 押し付けられるので、リップが損傷し易く、水、異物の侵入による玉軸受の損傷 と潤滑剤の漏出といった問題が残されている。
【０００４】 また、実開昭６０−１８７８８７号公報による提案では、製氷水空間から軸受 部へ至る隙間に、複数段の溝部からなるシールを形成し、シリカ等の異物やシャ ーベット状の氷の軸受部への侵入を防止することとしている。このシールは、先 に溝部へ侵入した氷を凍らせ、シリカ等の異物の侵入を防止するもので、運転が かなり進んだ段階で効果はあるものの、運転開始直後では、異物侵入防止の効果 は期待できない。
【０００５】 更に、実公昭６１−３２３０４号公報及び実公平３−３６８５８号公報記載の ものでは、押圧頭とオーガの上肩面との間に別体の硬質ワッシャを介装し、押圧 頭とオーガ上肩面の異常摩耗等を防止しているが、力の作用関係は、前述した通 りであるから、両者間の隙間は拡大する方向にあり、軸受部への異物侵入防止に は、あまり役立つものではなかった。 以上のように、オーガの上部回転軸の軸受部の種々の課題に個別に対処する提 案がされていたが、これ等を全体的に満足するものは見当らない。
【０００６】 以上のような事実を踏まえて、従来、本願考案者等により、オーガの上部回転 軸周面に、高硬度高耐食性金属層を形成し、低速高荷重のすべり軸受を用いる実 用的構造が提案されていた。この構造を図５を参照して説明すると、冷凍シリン ダ１の内部にあるオーガ２は、螺旋状剥離刃２ａを備え、上部回転軸２ｂは、押 圧頭３に耐高荷重のすべり軸受４を介して支持されている。そして、上部回転軸 ２ｂの外周面には、０．５ｍｍ程度の厚さの高硬度金属層２ｃが形成されている 。この構造では、不純物、異物、水等が軸受部に侵入しても、すべり軸受と高硬 度金属層との組み合わせにより、軸受摺動面の損傷を防止することとしており、 通常の５倍程度の寿命延長が図られている。
【０００７】
前述のように、オーガの上部回転軸の外周面に高硬度金属層を形成したものに おいては、耐摩耗特性は、大巾に向上したが、溶射により高硬度金属層を形成す るに際し、ピンホールが発生することがあり、これにより不具合が発生すること がある。このピンホールは、母材と金属層の境に発生し易い。そして実際上問題 になり易い金属層の端部と母材との境界面において金属層端部を鋭角エッジ形状 として製作し、ピンホールの発生を防止している。 このため、金属層外表面の仕上げ加工時の切削や研磨工程に亀裂が発生し易い 。即ち、前述の高硬度金属層をオーガの上部回転軸に形成して寿命を向上する従 来のものにおいては、金属層の軸方向端部に、製作時ピンホールや亀裂が発生し 易く、これを起点として錆が発生するという問題があった。
【０００８】 従って、本考案は、シリカ等の不純物が侵入しても損傷せず耐摩耗性がよく、 更に、製作時にピンホールや亀裂が仮に発生しても錆の進行起点にならないよう な、オーガの上部回転軸部の軸受構造を有するオーガ式製氷機を提供することを 目的とするものである。
【０００９】
上述の目的を達成するため、本考案によれば、冷媒蒸発管が巻かれた冷凍ケー シングと、同冷凍ケーシング内に回転自在に設けられ外周面に螺旋状剥離刃が形 成されたオーガと、前記冷凍ケーシングの上端内部に固定され、軸方向に氷圧縮 通路が形成された押圧頭とを備えたオーガ式製氷機において、前記押圧頭の中心 孔を通るオーガの上部回転軸の外周面には自溶性合金からなる高硬度金属層が形 成され、この高硬度金属層の本体及び両端の境界域を覆って接触する樹脂製すべ り軸受が押圧頭の中心孔に嵌着され、オーガの上部回転軸が、その樹脂製すべり 軸受を介して押圧頭に支持される構造になっている。
【００１０】
冷媒蒸発管を通る冷媒の蒸発熱によって、冷凍ケーシング及び内部の製氷水が 冷却され、その内面に氷が発生し成長するが、回転するオーガの剥離刃によって 掻き取られ、押圧頭の氷圧縮通路を通って圧縮固化される。オーガの上部回転軸 にかかるラジアル荷重は、樹脂製すべり軸受を介して押圧頭に伝えられる。この すべり軸受は、運転初期に、初期摩耗粉が発生し、上部回転軸の高硬度金属層及 びその境界部に製作時発生した亀裂やピンホールに侵入し、これを埋める。結果 的に上部回転軸の母材と、水又は不純物との接触を防止し、錆の発生を防止する 。
【００１１】
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。 図１は、オーガ式製氷機１０の製氷機構部の主要構造を示しており、冷凍ケー シング１１の外面には、図示しない冷凍回路の一部を形成する冷媒蒸発管１３が 巻かれ、更にその外側が、断熱材１５によって覆われている。冷凍ケーシング１ １は、鉛直方向に延びているが、その中に、同軸的にオーガ１７が回転自在に設 けられ、その下部回転軸１７ａは、冷凍ケーシング１１の下端内部に挿入固定さ れたハウジング１９に、すべり軸受２１を介して支持されている。また、ハウジ ング１９は、駆動用のギアードモータ２３のケーシング２３ａにフランジ接合に よって固定されており、下部回転軸１７ａは、ギヤードモータ２３の出力軸にカ ップリングを介して継合している。
【００１２】 オーガ１７は、冷凍ケーシング１１の内面に狭い隙間(例えば０.５mm程度）を 介して対向する螺旋状の剥離刃１７ｂを有し、更に、上部に、上部回転軸１７ｃ を有し、これには切断刃２５が固定されている。冷凍ケーシング１１の上端内部 に固定された押圧頭２７は、樹脂製すべり軸受２９を介して上部回転軸１７ｃを 支持している。冷凍ケーシング１１の上端には、更に、氷の放出シュート３１が 固定されている。
【００１３】 以上のような構成において、給水管３３を通して冷凍ケーシング１１内へ供給 された製氷水は、蒸発管１３内を流れる冷媒の蒸発によって冷却され、共に冷却 された冷媒ケーシング１１の内面に結氷し、氷層に成長する。オーガ１７は、ギ アードモータ２３によって回転されているから、成長した氷を掻き取り、上方へ 送る。この氷は、押圧頭２７の中の周知の氷圧縮通路を通る間に圧縮され、脱水 されて固化される。この固化した氷は、押圧頭２７の上方へ出ると、切断刃２５ によって所定の大きさに切断されて氷粒となり、放出シュート３１を通って、例 えば貯氷庫（図示せず）へ送り出される。
【００１４】 図２は、オーガ１７の上部回転軸１７ｃ、押圧頭２７及び冷凍ケーシング１１ の上端部の構造を拡大して示している。 図２において、押圧頭２７は、冷凍ケーシング１１と協働して氷圧縮通路２７ ａを形成し、その下面２７ｂは、オーガ１７の上肩面１７ｄとの間に製作公差を 考慮した隙間Ｌ1を有するが、呼び寸法は１mm程度でよい。この隙間Ｌ1は、前述 したように、オーガ１７が氷の掻き取り、送出の反力により下方へのスラストを 受けるので、運転時は、１〜２mm程度になるが、勿論この寸法は一例であり、製 作時の公差を考慮して適切に選定されるものである。
【００１５】 押圧頭２７の中心孔２７ｃには、樹脂製のすべり軸受２９が嵌着されている。 このすべり軸受２９としては、勿論適宜なものが使用されるのであるが、例えば 、日本ピラー工業（株）製のピラードライベアリングとすることができる。すべ り軸受２９の内面には、潤滑剤溝２９ａが形成され、潤滑剤（本実施例では水） を通す。 図２において、上部回転軸１７ｃの外周面には、後述する工程もしくは方法に よって製作される自溶性の高硬度金属層（ニッケルを主体としたものや、タング ステンカーバイド等を混入したものがある）３５が形成されている。金属層３５ の上端部３５ａに対し、すべり軸受２９の上端部２９ｂは張り出しており、その 張出量L3は、後述の式を満足するように設定される。同様に金属層３５の下端部 ３５ｂに対し、すべり軸受２９の下端部２９ｃは張り出しており、その張出量L2 は、後述の式を満足する。張出量Ｌ2，Ｌ3が満足する式は、 Ｌ2≧Ｌ1＋２＋０.５ Ｌ3≧Ｌ1＋０.５ であり、常にすべり軸受２９が金属層３５及びその上下端部３５ａ、３５ｂの周 囲の境界域を覆って接触するようになっている。
【００１６】 次に、図３を参照して、オーガ１７の上部回転軸１７ｃに、金属層３５を形成 する方法を説明する。まず、図３の（ａ）に示すように、オーガ１７の素材の上 部回転軸１７ｃの外周面に、機械加工によりアンダーカットを形成する。次に溶 射により、アンダーカットの外面に金属層を形成する［図３の（ｂ）］。更に、 その金属層の外面を、研磨代を残して、仕上切削を行う［図３の（ｃ）］。そし て最後に、研磨して、規定の寸法及び公差に仕上げる［図３の（ｄ）］。
【００１７】 図４は、完成した金属層３５を示しているが、その周辺の境界域である上部回 転軸１７ｃ（母材）には、加工時の熱影響により炭化物の粒界析出及び溶射材料 からの浸炭による鋭敏化層が発生する。この鋭敏化層やその近傍における粒界部 では、クロム濃度が低くなっており、耐食性が劣化し易い。特に溶射金属層３５ の厚さが小さい上下端部３５ａ、３５ｂの周囲でその傾向が激しい。また、その 部分は切削や研磨加工時に亀裂等の欠陥が発生し易い。更に、金属層３５のピン ホールを皆無にすることは困難である。従って、検査によって発見できないよう な又は発見しにくいような欠陥部が鋭敏化層に連通している可能性は、金属層３ ５が薄くなる境界部に存在する。
【００１８】 このようにして、製作されたオーガ１７を組み立てて使用すると、すべり軸受 ２９から初期摩耗粉が発生し、これは、前述の残存ピンホールや亀裂等の欠陥に 入り込み、これ等を埋める上、金属層３５全面がすべり軸受と常に摺動しており 、金属層３５に水中の鉄分等の付着による錆の発生が防止できる。従って、製氷 水中の不純物が後からすべり軸受２９と金属層３５との間に侵入してきても、ピ ンホールや亀裂等に入り込むことがなく、溝２９ａを通って排出される。
【００１９】
以上、説明したように押圧頭に嵌着された樹脂製すべり軸受は、ピンホールや 亀裂等の欠陥の生じ易い端部を含む金属層の全面にわたって接触して、オーガの 上部回転軸を支持しているので、すべり軸受の初期摩耗粉が効果的に欠陥に充填 される。このため、製氷水中のシリカやカルシューム等の析出粉などの異物が表 面や欠陥部に入って残存することが防止されるので、腐食等が発生、進行せず、 これ等の異物が氷の中へ入り込むことも防止できる。
【図１】 本考案の実施例に係るオーガ式製氷機の要部
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図２】 図１の実施例の要部を更に拡大して示す部分
断面図である。
断面図である。
【図３】 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は図１の
実施例の主要部品の製作工程を示す説明図である。
実施例の主要部品の製作工程を示す説明図である。
【図４】 図１の実施例の主要部品の説明図である。
【図５】 従来のオーガ式製氷機の一部の構造を示す部
分断面図である。
分断面図である。
１０…オーガ式製氷機、１１…冷凍ケーシング、１３…
冷媒蒸発管、１７…オーガ、１７ｂ…剥離刃、１７ｃ…
上部回転軸、２７…押圧頭、２７ａ…氷圧縮通路、２７
ｃ…中心孔、２９…すべり軸受、３５…高硬度金属層。
冷媒蒸発管、１７…オーガ、１７ｂ…剥離刃、１７ｃ…
上部回転軸、２７…押圧頭、２７ａ…氷圧縮通路、２７
ｃ…中心孔、２９…すべり軸受、３５…高硬度金属層。
Claims (1)
- 【請求項１】 冷媒蒸発管が巻かれた冷凍ケーシング
と、該冷凍ケーシング内に回転自在に設けられ外周面に
螺旋状剥離刃が形成されたオーガと、前記冷凍ケーシン
グの上端内部に固定され、軸方向に氷圧縮通路が形成さ
れた押圧頭とを備えたオーガ式製氷機において、前記押
圧頭の中心孔を通る前記オーガの上部回転軸の周面に
は、自溶性合金からなる高硬度金属層が形成され、該高
硬度金属層及びその両端境界域を覆って接触する樹脂製
すべり軸受が、前記押圧頭の中心孔に嵌着されているこ
とを特徴とするオーガ式製氷機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993065048U JP2599736Y2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | オーガ式製氷機 |
| US08/352,181 US5553464A (en) | 1993-12-06 | 1994-12-01 | Auger type ice making machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993065048U JP2599736Y2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | オーガ式製氷機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735965U true JPH0735965U (ja) | 1995-07-04 |
| JP2599736Y2 JP2599736Y2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=13275693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993065048U Expired - Fee Related JP2599736Y2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | オーガ式製氷機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5553464A (ja) |
| JP (1) | JP2599736Y2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2010014370A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Hoshizaki Electric Co Ltd | オーガ式製氷機 |
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| US3502380A (en) * | 1967-12-14 | 1970-03-24 | Rockwell Standard Co | Bearing structure |
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| US4802430A (en) * | 1987-10-26 | 1989-02-07 | The B. F. Goodrich Company | Composite rudder seal |
| US5417499A (en) * | 1993-03-31 | 1995-05-23 | Eagle-Picher Industries, Inc. | Fabric lined bushing |
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1993
- 1993-12-06 JP JP1993065048U patent/JP2599736Y2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-12-01 US US08/352,181 patent/US5553464A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010014370A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Hoshizaki Electric Co Ltd | オーガ式製氷機 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5553464A (en) | 1996-09-10 |
| JP2599736Y2 (ja) | 1999-09-20 |
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