| 【発明の名称】 |
製氷機の除氷装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】太田 秀治
【氏名】日比野 卓司
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| 【要約】 |
【課題】この発明は、簡単な構造でありながら低温時でも確実に除氷することができる製氷機の除氷装置を提供することを課題とする。
【解決手段】除氷サイクル時には、除氷水パイプ２を介して除氷水散水器１２に除氷水が供給されると共にホットガス弁２０が開放され、熱交換器２１において圧縮機１４からの高温高圧のホットガスと除氷水との間で熱交換され、加温された除氷水が除氷水散水器１２から一対の製氷板１０の間を流下する。また、熱交換器２１を通過したホットガスが冷却パイプ１１に流入する。これにより、効率よく除氷が行われる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ホットガスと除氷水を併用して除氷する製氷機の除氷装置において、給水管を通って製氷部に供給される除氷水とホットガスとの間で熱交換を行う熱交換器を備えたことを特徴とする製氷機の除氷装置。
【請求項２】 前記熱交換器は、外周部にフィンが設けられた給水管とフィンを覆うように給水管の外側に形成された外殻部とを含み、給水管を通して除氷水が供給されると共に外殻部内にホットガスが流通される請求項１に記載の製氷機の除氷装置。
【請求項３】 前記熱交換器は、給水管の外周部に螺旋状に形成された外殻部を含み、給水管を通して除氷水が供給されると共に螺旋状の外殻部内にホットガスが流通される請求項１に記載の製氷機の除氷装置。
【請求項４】 前記熱交換器は、給水管の外周部に複数のリング状に加工されると共に各リング状部分の間に給水管に対して互い違いにホットガス通路が開口する外殻部を含み、給水管を通して除氷水が供給されると共にホットガスが外殻部のリング状部分とホットガス通路とを交互に通って流通される請求項１に記載の製氷機の除氷装置。
【請求項５】 前記給水管のフィンは、給水管をその軸方向に両側から押圧することにより給水管の側壁を変形させて形成された請求項２に記載の製氷機の除氷装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、製氷機の除氷装置に係り、特にホットガスと水を併用して除氷を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】実公平４−１０５３７号公報に開示されているように、製氷板としてステンレス板を使用した製氷機においては、ステンレスの熱伝導率が低いためにホットガスのみで除氷することは困難である。ホットガスのみで除氷しようとすると、蒸発パイプに当接した氷だけが溶け、蒸発パイプから離れた箇所の氷はなかなか溶けずに異形状氷となるばかりか、長い除氷時間が必要になるという不具合があった。そのため、ホットガスだけでなく水を併用して除氷を行う方法が考案された。しかしながら、低温時には給水温度が低くなるため、除氷能力が低下し、除氷が困難となる。そこで、給水温度が低い場合にホットガスの流量を大きくして所望の除氷を行ったり（実公平４−１０５３７号公報）、除氷水タンク内に熱交換器を設けて除氷水の温度をほぼ一定に保ったり（実公平３−３４６２６号公報）する装置が提案された。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これらの装置は、比較的大型の製氷機のために考案されたものであり、構造が複雑で製造コストが嵩む装置であった。この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、簡単な構造でありながら低温時でも確実に除氷することができる製氷機の除氷装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明に係る製氷機の除氷装置は、ホットガスと除氷水を併用して除氷する製氷機の除氷装置において、給水管を通って製氷部に供給される除氷水とホットガスとの間で熱交換を行う熱交換器を備えたものである。熱交換器としては、外周部にフィンが設けられた給水管とフィンを覆うように給水管の外側に形成された外殻部とを含み、給水管を通して除氷水が供給されると共に外殻部内にホットガスが流通されるものを用いることができる。なお、給水管のフィンは、給水管をその軸方向に両側から押圧することにより給水管の側壁を変形させて形成することもできる。また、熱交換器として、給水管の外周部に螺旋状に形成された外殻部を含み、給水管を通して除氷水が供給されると共に螺旋状の外殻部内にホットガスが流通されるものを用いてもよい。さらに、給水管の外周部に複数のリング状に加工されると共に各リング状部分の間に給水管に対して互い違いにホットガス通路が開口する外殻部を含み、給水管を通して除氷水が供給されると共にホットガスが外殻部のリング状部分とホットガス通路とを交互に通って流通されるような熱交換器を用いることもできる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１にこの発明の実施の形態に係る除氷装置が設けられた製氷機の構成を示す。製氷機は、製氷水回路となる製氷水循環パイプ１と除氷水回路となる除氷水パイプ（給水管）２とを備え、これら両者の回路を流れる水が縦形で流下式の製氷部３で交わるようになっている。この水は、製氷部３の下方に設けられた水切りプレート４を介して製氷水タンク５に案内され、製氷水タンク５内の余分な製氷水はオーバーフローパイプ６から外部へ排出される。製氷水タンク５内の製氷水は、製氷水循環パイプ１に取り付けられた循環ポンプ７により製氷部３の製氷水散水器８へ汲み上げられ、散水ガイド９を経て一対の製氷板１０の面上に供給され流下する。一対の製氷板１０の間には蛇管状の冷却パイプ１１が介挿されている。製氷水散水器８と一体に除氷水散水器１２が形成されており、この除氷水散水器１２に除氷水パイプ２が接続されている。
【０００６】冷却パイプ１１の出口端には吸入管１３を介して圧縮機１４が接続され、圧縮機１４には吐出管１５を介してファンモータ１６を有する凝縮器１７が接続されている。さらに、凝縮器１７にはドライヤ１８及び膨張弁１９を介して冷却パイプ１１の入口端が接続されている。吐出管１５は、その途中から分岐してホットガス弁２０を介して熱交換器２１の入口パイプ２２に接続され、熱交換器２１の出口パイプ２３が膨張弁１９の出口側に接続されている。熱交換器２１の構造を図２に示す。除氷水パイプ２の一部分の外周部に伝熱用の螺旋状のフィン２４が設けられており、このフィン２４を覆うように除氷水パイプ２の外側に外殻部２５が形成されている。外殻部２５には、入口パイプ２２と出口パイプ２３とが取り付けられ、入口パイプ２２から外殻部２５内を通って出口パイプ２３へとホットガスが流通されるようになっている。
【０００７】次に、この製氷機の動作について説明する。まず、圧縮機１４が駆動されると、冷媒が圧縮機１４から凝縮器１７、ドライヤ１８及び膨張弁１９を介して冷却パイプ１１に流入する。製氷サイクル時には、循環ポンプ７の作用により製氷水タンク５内の製氷水が製氷部３の製氷水散水器８へ汲み上げられ、散水ガイド９を経て一対の製氷板１０の面上に供給され流下する。この製氷水は、冷却パイプ１１内を通過する冷媒の蒸発潜熱によって冷却され、一対の製氷板１０の表面に氷が徐々に生成される。氷にならずに製氷水タンク５内に流下した製氷水は再び循環ポンプ７により製氷水散水器８へと汲み上げられる。なお、この製氷サイクル時には、ホットガス弁２０が閉じられ、圧縮機１４から吐出される高温高圧のホットガスは、熱交換器２１へ流入することなく、凝縮器１７へと流れる。
【０００８】一方、除氷サイクル時には、循環ポンプ７による製氷水の汲み上げが停止され、電磁式給水弁２６が開弁して除氷水パイプ２を介して除氷水散水器１２に除氷水が供給されると共にホットガス弁２０が開放され、圧縮機１４から吐出される高温高圧のホットガスが熱交換器２１へと流される。図２に示されるように、除氷水は除氷水パイプ２内を通り、ホットガスは入口パイプ２２から外殻部２５内を通って出口パイプ２３へと流れる。このとき、除氷水パイプ２の管壁及び螺旋状のフィン２４を介して除氷水とホットガスとの間で熱交換され、除氷水は加温された状態で除氷水散水器１２へ供給され、さらに一対の製氷板１０の間を流下する。また、熱交換器２１を通過したホットガスが冷却パイプ１１に流入する。このように、加温された除氷水の製氷板１０間における流下及び冷却パイプ１１へのホットガスの流入により、効率よく除氷が行われる。除氷水の流下により製氷水タンク５内の水量が増えるが、水量が所定量以上になると、オーバーフローパイプ６から外部へ排水される。
【０００９】製氷板１０として熱伝導率が低いステンレス板を使用した場合、熱交換器２１を設けずに除氷時に圧縮機１４から吐出されたホットガスをそのまま製氷部３の冷却パイプ１１に流通させただけでは除氷は困難である。総熱量は同じであっても、ホットガスによって加熱された除氷水を流下させることにより、製氷板１０全体を暖めることができ、効率の良い除氷が可能となる。
【００１０】本発明者等の実験によれば、蒸発器（冷却パイプ１１）へ流入するホットガスの温度は、熱交換器２１を設けることにより２０度低下し、給水温は５度上昇した。２０度のホットガスの温度低下は蒸発器の耐久寿命を著しく向上させる。さらに、製氷能力は水温の若干の上昇により、その分損なわれるが、除氷時間が短くなるため、特に低温で向上する。
【００１１】なお、熱交換器としては、ホットガスと除氷水との間で熱交換し得るものであれば、図２に示した構造のものでなくてもよく、例えば、図３に示されるように、除氷水パイプ２の外周部にフィンを設けることなく外殻部２５のみを形成したベア管を使用することもできる。ホットガスは、入口パイプ２２から外殻部２５内を通って出口パイプ２３へと流通される。
【００１２】また、図４に示されるように、除氷水パイプ２の外周部に螺旋状の外殻部２７を取り付け、ホットガスを入口パイプ２２から外殻部２７の螺旋部分を通して出口パイプ２３へと流通させてもよい。このような外殻部２７は、例えば、銅パイプを絞り加工することにより形成することができる。さらに、図５に示されるように、除氷水パイプ２の外周部に銅パイプを複数のリング状に絞り加工した外殻部２８を取り付けてもよい。図６（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、各リング状部分２９の間は除氷水パイプ２に対して互い違いにホットガス通路３０が開口している。ホットガスは、入口パイプ２２から外殻部２８のリング状部分２９とホットガス通路３０を交互に通って出口パイプ２３へと流通される。
【００１３】また、図７に示されるように、除氷水パイプ２を成形してその外周部に複数の円板状のフィン３１を形成し、これらのフィン３１を覆うように除氷水パイプ２の外側に外殻部３２を取り付けてもよい。図８に示されるように、除氷水パイプ２をその軸方向に両側から押圧することにより、除氷水パイプ２の側壁を変形させて円板状のフィン３１を形成することができる。ホットガスは、入口パイプ２２から外殻部３２内を通って出口パイプ２３へと流通される。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば、除氷時に給水管を通って製氷部に供給される除氷水とホットガスとを熱交換し、ホットガスによって除氷水を加温するので、低温時であっても効率の良い除氷ができる。除氷時間が短縮されるため、製氷能力の向上並びに消費水量の低減がなされる。また、ホットガスと除氷水との熱交換を行うことから、ホットガス時の低圧圧力が低下し、圧縮機の過負荷が防止される。その結果、圧縮機の起動特性、耐久性が向上し、省エネルギー化が図られる。ホットガスと除氷水との熱交換を行うので、ホットガスは降温した状態で製氷部の蒸発器（冷却パイプ）に流入する。このため、蒸発器が受ける熱衝撃が低減し、蒸発器を構成している製氷板と冷却パイプとの間のロー付け（半田付け）の耐久性が向上する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１９４８９３
【氏名又は名称】ホシザキ電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年５月３１日（１９９９．５．３１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００５７８７４
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道照 （外６名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３４６５１０（Ｐ２０００−３４６５１０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１５１７７１ |
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