JP2016090060A

JP2016090060A - 製氷機

Info

Publication number: JP2016090060A
Application number: JP2014220498A
Authority: JP
Inventors: 知昭秋山; Tomoaki Akiyama
Original assignee: Iceman Co Ltd
Current assignee: Iceman Co Ltd
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2016-05-23

Abstract

【課題】製氷機構と冷凍機構が一体となった小型で持ち運びが容易な製氷機を提供する。【解決手段】フレーク状の氷を製造する製氷機構１１と、製氷機構１１に供給する冷媒を冷却する冷凍機構１２とを有し、製氷機構１１は、冷媒により外周面が冷却される竪型ドラム１７と、竪型ドラム１７の中心軸上に配置され、竪型ドラム１７を保持する回転軸２６と、回転軸２６の上部に装着されて回転軸２６と共に回転し、竪型ドラム１７の外周面に製氷水を供給する配水皿２３と、基端部が回転軸２６の上部に装着されて竪型ドラム１７の半径方向に延出し、回転軸２６と共に回転する張出部材２４と、張出部材２４の先端部に固定されて垂下し、竪型ドラム１７の外周面に形成された氷膜を剥離する剥離刃２５とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、フレーク状の氷を製造する製氷機に関する。

塊状の氷は製氷に２５分程度要するのに対し、フレーク状の氷は短時間で製氷が可能である。また、フレーク状の氷（以下では「フレークアイス」と呼ぶことがある。）は比表面積が大きいので被冷却物を素早く冷却することができるだけでなく、薄厚なので被冷却物の隙間に入り込み、周囲の熱を遮断する。そのため、傷みやすい魚や採れたて野菜など食材の鮮度保持に優れている。

従来よりフレークアイスを製造する装置としてドラム式の製氷機が知られている。例えば特許文献１では、冷凍サイクルにより冷却される竪型ドラムの内周面に製氷水を流下させて生成した氷膜を、竪型ドラムの中心部に設置した軸を回転軸として回転駆動する鋸歯状の剥離刃で順次削り取ることでフレークアイスを製造する装置が開示されている。
また、特許文献２では、鋸歯状の剥離刃に代えて、回転軸の外周面に螺旋状の刃が形成されたオーガスクリューが使用されている。

特開平１０−２０５９４０号公報特開平４−２７８１６１号公報

従来の製氷機は最小のものでも重量が１３０ｋｇ程度あるうえ、別途、冷媒を冷却するための冷凍機構が必要となるため、インフラストラクチャーが整備されていないアフリカや南太平洋、カリブ海等の僻地では製氷機が普及しておらず、水揚げした魚がすぐに腐ってしまい、流通網を拡大できないという課題がある。そのため、僻地でも利用可能な簡易な製氷機が望まれている。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、製氷機構と冷凍機構が一体となった小型で持ち運びが容易な製氷機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る製氷機は、フレーク状の氷を製造する製氷機構と、前記製氷機構に供給する冷媒を冷却する冷凍機構とを有し、
前記製氷機構は、前記冷媒により外周面が冷却される竪型ドラムと、前記竪型ドラムの中心軸上に配置され、該竪型ドラムを保持する回転軸と、前記回転軸の上部に装着されて前記回転軸と共に回転し、前記竪型ドラムの外周面に製氷水を供給する配水皿と、基端部が前記回転軸の上部に装着されて前記竪型ドラムの半径方向に延出し、前記回転軸と共に回転する張出部材と、前記張出部材の先端部に固定されて垂下し、前記竪型ドラムの外周面に形成された氷膜を剥離する剥離刃とを備えることを特徴としている。

従来の製氷機のように竪型ドラムの内周面に氷膜を形成する場合、氷膜の表面が凹状となるため、大きな負荷が剥離刃に作用する。一方、本発明に係る製氷機のように竪型ドラムの外周面に氷膜を形成する場合、氷膜の表面が凸状となるため、容易に氷膜を剥離することができる。その結果、剥離刃に作用する負荷が小さくなり、製氷機を小型化することが可能となる。また、剥離刃の状態を容易に確認できるので、従来に比べてメンテナンスも容易となる。
加えて、本発明に係る製氷機では、剥離刃を張出部材を介して上方から片持ち支持するので、竪型ドラムの下方に障害物が無く、剥離して落下した氷が製氷機に付着することがない。

また、本発明に係る製氷機では、前記配水皿の底面の中心を中心とする円周上に複数の配水孔が設けられ、前記複数の配水孔を介して前記竪型ドラムの外周面に製氷水が供給されるようにしてもよい。

当該構成では、配水皿の底面に設けた配水孔から竪型ドラムの外周面に製氷水を供給して氷膜を形成するようにしているので、従来の製氷機における散水パイプが不要となる。

また、本発明に係る製氷機では、前記竪型ドラムの上端部及び下端部が合成ゴム又は合成樹脂製とされ、前記冷媒により冷却される前記竪型ドラムの外周面の上縁から上方に向けて該竪型ドラムの上端部が縮径し、前記冷媒により冷却される前記竪型ドラムの外周面の下縁から下方に向けて該竪型ドラムの下端部が縮径していることを好適とする。

本発明に係る製氷機では、竪型ドラムの上端部が下方に向けて傾斜しており、配水皿の底面に設けた配水孔から落下した製氷水は、竪型ドラムの上端部を介して竪型ドラムの外周面上を流下する。一方、竪型ドラムの外周面上を流下した余剰水は、竪型ドラムの下端部を伝わって落水皿に流下する。
なお、竪型ドラムの上端部及び下端部上に氷が形成されないようにするため、竪型ドラムの上端部及び下端部は合成ゴム又は合成樹脂製とされている。

本発明に係る製氷機では、竪型ドラムの外周面に氷膜を形成するので、剥離刃に作用する負荷が小さくなる。その結果、製氷機構と冷凍機構が一体となった小型で持ち運びが容易な製氷機を実現することができる。

本発明の一実施の形態に係る製氷機の斜視図である。同製氷機の平面図である。（Ａ）は製氷機構主要部の平面図、（Ｂ）は製氷機構主要部の側面図である。製氷機構主要部の縦断面斜視図である。製氷機構の駆動手段を示した斜視図である。製氷機構を下方から見た斜視図である。配水皿の平面図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。

本発明の一実施の形態に係る製氷機１０は、フレークアイスを製造する製氷機構１１と、製氷機構１１に供給する冷媒を冷却する冷凍機構１２と、製氷機構１１及び冷凍機構１２を制御する制御装置１３とを有し、ベースフレーム１８もしくはベースプレート１９上にこれらの装置が配置されている（図１、図２参照）。なお、ベースフレーム１８とベースプレート１９は連結され、一体化したベースを構成している。
製氷機１０のサイズは、幅が約５００ｍｍ、長さが約９００ｍｍ、高さが約３３０ｍｍ、重量は約５５ｋｇである。１日当たり約１９０ｋｇのフレークアイスを製造することができる。

製氷機構１１は、冷媒により外周面が冷却される竪型ドラム１７と、竪型ドラム１７の中心軸上に配置された回転軸２６と、回転軸２６の上部に装着されて回転軸２６と共に回転し、竪型ドラム１７の外周面に製氷水を供給する配水皿２３と、回転軸２６と共に回転し、竪型ドラム１７の外周面に形成された氷膜を剥離する剥離手段とを備えている（図３（Ａ）、（Ｂ）、図４参照）。
また、製氷機構１１は、回転軸２６を回転させるための駆動手段と、配水皿２３に製氷水を供給するための給水手段を装備している（図５、図６参照）。

竪型ドラム１７は、外周面に氷膜が形成される直円筒状の製氷部２０と、製氷部２０の上縁から上方に向けて縮径する上端部２１と、製氷部２０の下縁から下方に向けて縮径する下端部２２とから概略構成されている。下端部２２の直下には、製氷部２０から下端部２２を伝わって流下する余剰水を回収する環状溝からなる落水皿２９が設置されている。
製氷部２０は、外筒２０ａと内筒２０ｂとから構成されている。冷媒は配管３２から外筒２０ａと内筒２０ｂの間に形成されている空隙に送給され、配管３３から排出される（図４、図５参照）。
上端部２１及び下端部２２は、ネオプレンゴムやシリコンゴム等の合成ゴム又はウレタンなどの合成樹脂製、製氷部２０はスチール製とされ、外筒２０ａの外表面にはハードクロムメッキが施されている。

竪型ドラム１７は、平面視して三角形状の連結材３４を介して回転軸２６に保持されている（図４、図５参照）。なお、竪型ドラム１７は回転軸２６と共に回転しないように、回転軸２６と連結材３４との間には滑り軸受２７が介装されている。
一方、回転軸２６は、ベースフレーム１８に一端が固定された軸支持材３９にその下端部が支持され、ベースフレーム１８に立設する台形フレーム３１に一端が固定された軸支持材３８並びにベースフレーム１８に立設する門形フレーム３０によってその上端部が支持されている。

配水皿２３は平面視して円形とされ、複数の配水孔２３ｂが底面２３ａの中心を中心とする円周上に設けられている（図７参照）。配水孔２３ｂの径は３ｍｍ程度とされ、隣接する配水孔２３ｂ間の間隔は、張出部材２４の近傍を除いて一定とされている。

剥離手段は、竪型ドラム１７の半径方向に延出する張出部材２４と、張出部材２４の先端部に固定されて垂下し、竪型ドラム１７の外周面に形成された氷膜を剥離する剥離刃２５とから構成されている（図３、図４参照）。張出部材２４は、その基端部が回転軸２６の上部に装着されており、回転軸２６と共に回転する。
剥離刃２５は、製氷部２０の全長にほぼ等しい長さを有する板材からなり、製氷部２０に面する板材面に複数の鋸歯が形成されている。なお、製氷部２０の外周面と鋸歯の先端との間隙は調節可能とされている。

駆動手段は、台形フレーム３１に固定された減速機付きのモータ４０と、モータ４０のシャフトに装着された歯車４１及び回転軸２６の上端部に装着された歯車４２と、歯車４１と歯車４２の間に掛け渡されたチェーン４３とから構成されている（図３、図５参照）。モータ４０の回転力は、歯車４１、４２及びチェーン４３を介して回転軸２６に伝達される。

給水手段は、製氷水を蓄える製氷水タンク３７と、製氷水タンク３７内の製氷水を配水皿２３まで送給する配水管３５と、配水管３５の途中に設置され、製氷水タンク３７内の製氷水を配水皿２３まで圧送するポンプ３６とから構成されている（図６参照）。
なお、落水皿２９に流下した余剰水は、製氷水タンク３７に回収される。

製氷機構１１に供給する冷媒を冷却する冷凍機構１２は、圧縮機１５と、凝縮器１６と、膨張弁（図示省略）と、蒸発器として機能する竪型ドラム１７とから概略構成されている（図１、図２参照）。
気体冷媒は圧縮機１５で圧縮された後、凝縮器１６で冷却されて高圧の液体冷媒となる。高圧の液体冷媒は膨張弁で低圧にされ、配管３２を介して竪型ドラム１７に送給される。竪型ドラム１７で熱を吸収して気化した冷媒は、配管３３を介して再び圧縮機１５に送給される。

次に上記構成を有する製氷機１０の使用方法について説明する。
（１）上面が大気に開放された容器を竪型ドラム１７の下方にセットする。また、製氷水タンク３７に製氷水を蓄えておく。
（２）電源を入れ、制御装置１３を作動させる。

（３）製氷水タンク３７内の製氷水が配水管３５から配水皿２３内に供給されると共に、配水皿２３及び剥離手段が２〜３ｒｐｍの回転速度で竪型ドラム１７の中心軸周りに回転する。また、配管３２を介して竪型ドラム１７の製氷部２０へ供給された冷媒によって製氷部２０が冷却される。
（４）配水皿２３の底面２３ａに設けた配水孔２３ｂから落下した製氷水が、竪型ドラム１７の上端部２１から製氷部２０へと流下し、製氷部２０の外周面に水膜を形成する。
（５）製氷部２０の外周面に形成された水膜は冷却されて氷膜となる。氷膜は剥離刃２５によって剥離され、竪型ドラム１７の下方にセットした容器内に落下する。

以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。

１０：製氷機、１１：製氷機構、１２：冷凍機構、１３：制御装置、１５：圧縮機、１６：凝縮器、１７：竪型ドラム、１８：ベースフレーム、１９：ベースプレート、２０：製氷部、２０ａ：外筒、２０ｂ：内筒、２１：上端部、２２：下端部、２３：配水皿、２３ａ：底面、２３ｂ：配水孔、２４：張出部材、２５：剥離刃、２６：回転軸、２７：滑り軸受、２９：落水皿、３０：門形フレーム、３１：台形フレーム、３２、３３：配管、３４：連結材、３５：配水管、３６：ポンプ、３７：製氷水タンク、３８、３９：軸支持材、４０：モータ、４１、４２：歯車、４３：チェーン

Claims

フレーク状の氷を製造する製氷機構と、前記製氷機構に供給する冷媒を冷却する冷凍機構とを有し、
前記製氷機構は、前記冷媒により外周面が冷却される竪型ドラムと、前記竪型ドラムの中心軸上に配置され、該竪型ドラムを保持する回転軸と、前記回転軸の上部に装着されて前記回転軸と共に回転し、前記竪型ドラムの外周面に製氷水を供給する配水皿と、基端部が前記回転軸の上部に装着されて前記竪型ドラムの半径方向に延出し、前記回転軸と共に回転する張出部材と、前記張出部材の先端部に固定されて垂下し、前記竪型ドラムの外周面に形成された氷膜を剥離する剥離刃とを備えることを特徴とする製氷機。
請求項１記載の製氷機において、前記配水皿の底面の中心を中心とする円周上に複数の配水孔が設けられ、前記複数の配水孔を介して前記竪型ドラムの外周面に製氷水が供給されることを特徴とする製氷機。
請求項２記載の製氷機において、前記竪型ドラムの上端部及び下端部が合成ゴム又は合成樹脂製とされ、前記冷媒により冷却される前記竪型ドラムの外周面の上縁から上方に向けて該竪型ドラムの上端部が縮径し、前記冷媒により冷却される前記竪型ドラムの外周面の下縁から下方に向けて該竪型ドラムの下端部が縮径していることを特徴とする製氷機。