JP7454792B2 - 製氷機 - Google Patents

Description

本発明は、製氷機に関する。

特許文献１には、貯水タンクに貯留された水を用いてオゾン水を生成し、このオゾン水を用いて貯水タンク内を洗浄する製氷機が記載されている。

特開２０１４－９８３３号公報

上述した製氷機においては、製造された氷を貯留するホッパ（貯氷部）を備えている。貯氷部の内側は、氷が直接触れるところであるため、清潔性を向上させたいとの要望がある。

本開示は、製氷機において、貯氷部の清潔性を向上させることを目的とする。

前記目的を達成するために、本開示における製氷機は、水を冷却して氷を製造する筒状の製氷体と、製氷体の内側にて回転し、製氷体から氷を導出する回転体と、製氷体から導出された氷を貯留する貯氷部と、オゾン水を生成するオゾン水生成部と、製氷体にオゾン水を供給するオゾン水供給部と、オゾン水供給部によって製氷体にオゾン水を供給して、回転体を回転させる洗浄制御を行う制御部と、を備え、制御部は、オゾン水から発生するオゾンガスが貯氷部内を十分に除菌できる濃度となるようにオゾン水生成部を制御する。

本開示の製氷機によれば、貯氷部の清潔性を向上させることができる。

本開示の実施形態に係る製氷機の構成を示す概要図である。 図１に示す制御装置が実行する洗浄制御のフローチャートである。

以下、本開示の製氷機の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、製氷機１の構成を示す概要図である。なお、本明細書においては説明の便宜上、図１における上側および下側をそれぞれ製氷機１の上方および下方とし、左側および右側をそれぞれ製氷機１の左方および右方として説明する。製氷機１は、アイスディスペンサである。

製氷機１は、冷媒サイクル部１０、製氷部２０、水を貯留する貯水タンク３０、オゾン水生成部４０，ドレインパン５０および制御装置６０を備えている。制御装置６０は、「制御部」の一例である。

冷媒サイクル部１０は、冷凍サイクルによって貯水タンク３０から供給される水を冷却して、氷を製造するものである。冷媒サイクル部１０は、圧縮機１１、凝縮器１２、膨張弁１３、および、冷却器１４（蒸発器）、並びに、製氷時に圧縮機１１が駆動することにより、この順に冷媒が循環する冷媒配管１５を備え、冷凍サイクルを構成するものである。冷却器１４は、製氷部２０の一部を構成する。

製氷部２０は、氷を製造するものである。製氷部２０は、冷却円筒２１、冷却器１４、オーガ２２、駆動装置２３、ホッパ２４、シャッタ２５、および、シュータ２６を備えている。冷却円筒２１は、「製氷体」の一例である。オーガ２２は、「回転体」の一例である。ホッパ２４は、「貯氷部」の一例である。

冷却円筒２１は、ステンレスによって円筒状に形成されている。冷却円筒２１の外周には、製氷時に冷媒が流れる管状の冷却器１４が巻き付けられている。冷却円筒２１の内側には、オーガ２２（回転刃）が冷却円筒２１と同軸に、かつ、冷却円筒２１に対して相対的に回転可能に配置されている。

オーガ２２の下端部は、下部軸受２２ａによって回転可能に支持されている。一方、オーガ２２の上端部は、上部軸受２２ｂによって回転可能に支持されている。駆動装置２３は、オーガ２２を回転させるものである。

ホッパ２４は、冷却円筒２１から導出された氷を貯留するものである。ホッパ２４は、中空の箱状に形成されている。ホッパ２４の底面には、冷却円筒２１の上端（一端）が接続されている。また、ホッパ２４の底部において、上部軸受２２ｂが保持されている。この上部軸受２２ｂには、冷却円筒２１の内側とホッパ２４の内側とを接続し、通過する氷を圧縮する通路（不図示）が設けられている。また、ホッパ２４には、ホッパ２４に貯留された氷を放出する放出口２４ａが形成されている。

冷却円筒２１の内側に貯水タンク３０に貯留された水が供給されて、冷却器１４によって冷却されることにより、冷却円筒２１の内周面に氷が生成される。この氷が、回転駆動するオーガ２２によって削り取られるとともに、下方から上方に向けて移送される。さらに、この氷が上部軸受２２ｂの通路を通過するときに圧縮されることにより、氷片が生成される。この氷片がホッパ２４内に導出されて貯留される。

シャッタ２５は、ホッパ２４の放出口２４ａを開閉するものである。シャッタ２５によって放出口２４ａが開放されたとき、ホッパ２４に貯留された氷が放出口２４ａから放出される。シャッタ２５によって放出口２４ａが閉鎖されたとき、ホッパ２４に貯留された氷の放出が規制される。シャッタ２５は、ソレノイド２５ａによって駆動される。

シュータ２６は、筒状に形成され、放出口２４ａから放出された氷を下方に案内するものである。

貯水タンク３０は、給水部３１、タンク部３２、および、フロートスイッチ３３を備えている。給水部３１とタンク部３２とは一体的に形成されている。タンク部３２は、「タンク」の一例である。

給水部３１は、タンク部３２に水を供給するものである。給水部３１は、タンク部３２の上側にて、中空の箱状に形成されている。給水部３１の上壁には、第１配管５１の第１端が接続されている。第１配管５１の第２端は、給水栓５１ａを介して、水道管（不図示）が接続されている。第１配管５１には、ノーマルクローズ型の第１電磁弁５１ｂが配置されている。

第１電磁弁５１ｂが通電されることにより開状態になった場合、水道管の水が第１配管５１を介して給水部３１内に供給される。第１電磁弁５１ｂの通電状態は、制御装置６０によって制御される。

また、給水部３１の右側部には、給水部３１の内外を連通させる開口部３１ａが形成されている。また、給水部３１の右側部には、開口部３１ａと連通する第２配管５２の第１端が接続されている。第２配管５２の第２端は、後述する第５配管５５に接続されている。また、給水部３１の底壁には、給水部３１内に供給された水をタンク部３２に導出する導出部３１ｂが形成されている。

タンク部３２は、給水部３１から供給された水を貯留するものである。タンク部３２は中空の箱状に形成され、第１貯留部３２ａおよび第２貯留部３２ｂが、後述する第１堰部３２ａ１によって仕切られて左右方向に並べて形成されている。

第１貯留部３２ａは、給水部３１の下側に配置され、給水部３１から導出された水を貯留するものである。第１貯留部３２ａ側の上壁に、給水部３１の導出部３１ｂが配置されている。第１貯留部３２ａと第２貯留部３２ｂとの間の側壁には、第１堰部３２ａ１が形成されている。第１貯留部３２ａの水位が第１堰部３２ａ１の高さより高くなった場合、第１貯留部３２ａに貯留された水が第１堰部３２ａ１を乗り越えて第２貯留部３２ｂに導出される。

第２貯留部３２ｂは、第１貯留部３２ａから導出された水を貯留するものである。第２貯留部３２ｂの底壁には、第３配管５３の第１端が接続されている。第３配管５３の第２端は、貯水タンク３０および冷却器１４よりも下方にて冷却円筒２１に接続されている。

また、冷却円筒２１には、第４配管５４の第１端が、第３配管５３の第２端と対向する位置に接続されている。第４配管５４の第２端は、ドレインパン５０に向けて開口する。第４配管５４には、ノーマルクローズ型の第２電磁弁５４ａが配置されている。

第２電磁弁５４ａが通電されることにより開状態になった場合、第２貯留部３２ｂに貯められた水が、第３配管５３、冷却円筒２１および第４配管５４を介して、ドレインパン５０に排出される。一方、第２電磁弁５４ａが閉状態である場合、第３配管５３を介して第２貯留部３２ｂと冷却円筒２１とが接続されているため、第２貯留部３２ｂの水位と、冷却円筒２１の水位とが同じとなる。第２電磁弁５４ａの通電状態は、制御装置６０によって制御される。

また、第２貯留部３２ｂには、第２堰部３２ｂ１および排水部３２ｂ２が設けられている。第２堰部３２ｂ１の高さは、第１堰部３２ａ１の高さより低く形成されている。排水部３２ｂ２は、第２堰部３２ｂ１の高さにて上方に向けて開口する開口部である。排水部３２ｂ２には、第５配管５５の第１端が接続されている。第５配管５５の第２端は、ドレインパン５０に向けて開口する。

第２貯留部３２ｂの水位が、第２堰部３２ｂ１の高さよりも高くなった場合、第２貯留部３２ｂに貯められた水が第２堰部３２ｂ１を乗り越えて排水部３２ｂ２から流出する。排水部３２ｂ２から流出した水は、第５配管５５を介して、ドレインパン５０に導出される。

また、第５配管５５には、第６配管５６の第１端が接続されている。第６配管５６の第２端は、ホッパ２４の底部に接続されている。ホッパ２４に貯められた氷が溶けることにより生じた水は、第６配管５６および第５配管５５を介してドレインパン５０に導出される。

フロートスイッチ３３は、第２貯留部３２ｂの水位を検出するものである。フロートスイッチ３３によって検出された水位（以下、検出水位と記載する。）は、制御装置６０に出力される。検出水位が第２堰部３２ｂ１の高さより低い第１水位以下である場合、制御装置６０は、第１電磁弁５１ｂに通電する。これにより、第１電磁弁５１ｂが開状態になるため、給水部３１および第１貯留部３２ａを介して第２貯留部３２ｂに水が供給される。

第２貯留部３２ｂに水が供給されることによって、検出水位が第２水位以上となった場合、制御装置６０は、第１電磁弁５１ｂを非通電にする。これにより、第１電磁弁５１ｂが閉状態となるため、給水部３１への給水が停止する。第２水位は、第１水位より高く、かつ第２堰部３２ｂ１の高さより低い水位に設定されている。製氷時においては、第２貯留部３２ｂの水位が第１水位と第２水位との間となるように制御される。

オゾン水生成部４０は、第１貯留部３２ａに貯留された水を用いてオゾン水を生成するものである。オゾン水生成部４０は、供給管４１、ポンプ４２、オゾン水生成装置４３および第３電磁弁４４を備えている。

供給管４１は、第１貯留部３２ａの底部と第２貯留部３２ｂとの上壁とを接続する配管である。供給管４１は、第１貯留部３２ａに貯留された水を第２貯留部３２ｂに供給する。供給管４１には、第１貯留部３２ａから第２貯留部３２ｂに向けて、ポンプ４２、オゾン水生成装置４３、配管継手４１ａ、および、第３電磁弁４４がこの順に配置されている。

ポンプ４２は、第１貯留部３２ａから第２貯留部３２ｂに向けて水を送出するものである。ポンプ４２は、制御装置６０によって制御される。

オゾン水生成装置４３は、通電されることにより、供給された水を電気分解してオゾン水を生成し、オゾン水を導出するものである。ポンプ４２が駆動されることによって第１貯留部３２ａから供給される水をオゾン水生成装置４３が電気分解してオゾン水を導出する。

オゾン水生成装置４３によって生成されるオゾン水の濃度は、水の流量（単位時間当たりの流量）および通電量（単位時間当たりの通電量）によって制御される。流量は、ポンプ４２の駆動量によって制御される。通電量は、制御装置６０によって制御される。オゾン水生成装置４３から供給管４１を介して第２貯留部３２ｂに供給されたオゾン水は、第２貯留部３２ｂにて貯留される。

配管継手４１ａは、オゾン水生成装置４３から導出されたオゾン水を、第７配管５７に分岐させるものである。第７配管５７は、配管継手４１ａとノズル５７ａとを接続し、配管継手４１ａから導出されたオゾン水をノズル５７ａに供給するものである。ノズル５７ａは、オゾン水を放出口２４ａの周辺部に向けて噴出するものである。

第３電磁弁４４は、ノーマルクローズ型の電磁弁である。第３電磁弁４４が通電されることにより開状態である場合、ポンプ４２が駆動することにより、オゾン水生成装置４３にて生成されたオゾン水が供給管４１を介して第２貯留部３２ｂへ導出される。またこの場合、ポンプ４２が駆動したときにおいても、オゾン水が第７配管５７に導出されることが抑制されるように、配管継手４１ａの流路抵抗が設定されている。

第３電磁弁４４が非通電であることにより閉状態である場合、第３電磁弁４４から第２貯留部３２ｂへのオゾン水の導出が規制される。またこの場合、ポンプ４２が駆動することにより、オゾン水生成装置４３にて生成されたオゾン水が第７配管５７へ導出される。

ドレインパン５０は、排水を受け止めて、外部に排出するものである。

制御装置６０は、製氷機１を統括制御するものである。制御装置６０は、ホッパ２４内を洗浄する洗浄制御を実行する。

次に、制御装置６０が実行する洗浄制御について図２のフローチャートを用いて説明する。洗浄制御は、具体的には、製氷時以外のときに、冷却円筒２１にオゾン水を供給して、オーガ２２を回転させる制御である。製氷時以外のときには、圧縮機１１の駆動が停止されて、冷媒の循環が停止される。洗浄制御は、製氷が停止され、例えば、使用者によってホッパ２４に貯留された氷が排出された後に、洗浄スイッチ（不図示）がオンされることにより開始される。

制御装置６０は、Ｓ１０にて、第２貯留部３２ｂに貯められた水を排出する。制御装置６０は、具体的には、第２電磁弁５４ａに第１所定時間だけ通電する。第１所定時間は、第２貯留部３２ｂおよび冷却円筒２１に貯留された水が全て排出される時間に設定されている。

第２電磁弁５４ａが第１所定時間だけ開状態となることによって、第２貯留部３２ｂおよび冷却円筒２１に貯留されていた水が第３配管５３および第４配管５４を介してドレインパン５０に排出される。

続けて、制御装置６０は、Ｓ１１にてオゾン水を冷却円筒２１に供給する。制御装置６０は、具体的には、第２貯留部３２ｂの水位が第２水位となるまでオゾン水を生成する。制御装置６０は、はじめに、第２電磁弁５４ａを閉状態にして、第１電磁弁５１ｂおよび第３電磁弁４４を開状態にする。さらに、制御装置６０は、ポンプ４２を駆動して、オゾン水生成装置４３に通電する。

このとき、制御装置６０は、オゾン水のオゾン濃度が所定濃度となるようにポンプ４２およびオゾン水生成装置４３を制御する。所定濃度は、オゾン水生成装置４３によって生成されたオゾン水から発生するオゾンガスがホッパ２４内を十分に除菌できる濃度である。

また、第１電磁弁５１ｂは、第１貯留部３２ａに貯められた水が第２貯留部３２ｂに導出されないように、第１貯留部３２ａへ放出される水の流量を制御する。換言すると、制御装置６０が第１電磁弁５１ｂを制御して、第１貯留部３２ａの水が第１堰部３２ａ１を超えて第２貯留部３２ｂに流入しないように第１配管５１から第１貯留部３２ａへ放出される水の流量を調整する。この際、ポンプ４２はオゾン水生成装置４３に水を供給するために駆動し続ける。

これにより、第１貯留部３２ａに貯留された水からオゾン水生成部４０によってオゾン水が生成され、オゾン水が第２貯留部３２ｂに導出される。第２貯留部３２ｂの水位が上昇して、検出水位が第２水位となったときに、制御装置６０は、オゾン水の生成を停止する。制御装置６０は、具体的には、第１電磁弁５１ｂおよび第３電磁弁４４を閉状態にする。さらに、制御装置６０は、ポンプ４２およびオゾン水生成装置４３への通電を停止する。

これにより、第２貯留部３２ｂには、所定濃度のオゾン水が第２水位まで貯留される。このとき、第２電磁弁５４ａが閉状態であるため、第２貯留部３２ｂから第３配管５３を介して、所定濃度のオゾン水が冷却円筒２１に供給される。冷却円筒２１の水位は、第２貯留部３２ｂの第２水位と同じである。

続けて、制御装置６０は、Ｓ１２にてオーガ２２を第２所定時間だけ回転させる。

これにより、冷却円筒２１に貯められたオゾン水が攪拌されることによって脱気して、オゾンガスが発生する。このオゾンガスが冷却円筒２１から、氷が通過する上部軸受２２ｂの通路を通って、ホッパ２４内に流入する。ホッパ２４内に流入したオゾンガスが、ホッパ２４内を洗浄する。第２所定時間は、オゾン水中のオゾンが十分に脱気する時間に設定されている。なお、第１配管５１、第１電磁弁５１ｂ、オゾン水生成部４０、貯水タンク３０、第３配管５３、第４配管５４、第２電磁弁５４ａおよび第３電磁弁４４は、冷却円筒２１にオゾン水を供給するオゾン水供給部を構成する。

また、第２貯留部３２ｂの水位が第２水位以下である場合、第２貯留部３２ｂのオゾン水の水面より上方の空間と、ホッパ２４内とが第５配管５５および第６配管５６を介して接続されている。これにより、第２貯留部３２ｂに貯められたオゾン水から脱気して発生したオゾンガスが、第５配管５５および第６配管５６を介してホッパ２４内に流入して、ホッパ２４内を洗浄する。第２貯留部３２ｂのオゾン水の水面より上方の空間は、「タンクにおけるオゾン水の水面より上方の部位」の一例である。第５配管５５および第６配管５６は、「接続管」の一例である。

本実施形態によれば、製氷機１は、水を冷却して氷を製造する筒状の冷却円筒２１と、冷却円筒２１の内側にて回転し、冷却円筒２１から氷を導出するオーガ２２と、冷却円筒２１から導出された氷を貯留するホッパ２４と、冷却円筒２１にオゾン水を供給するオゾン水供給部と、製氷時以外のときに、オゾン水供給部によって冷却円筒２１にオゾン水を供給して、オーガ２２を回転させる制御装置６０と、を備えている。

これによれば、洗浄制御によって、冷却円筒２１に供給されたオゾン水がオーガ２２の回転により攪拌され、オゾンガスが発生する。このオゾンガスが冷却円筒２１からホッパ２４内に流入して、ホッパ２４内を除菌する。したがって、製氷機１は、ホッパ２４の清潔性を向上させることができる。

また、冷却円筒２１は、上端がホッパ２４の底面に接続されている。

これによれば、冷却円筒２１にて発生したオゾンガスが、ホッパ２４内に確実に流入する。

また、製氷機１は、オゾン水を貯留するタンク部３２と、タンク部３２の第２貯留部３２ｂにおけるオゾン水の水面より上方の空間とホッパ２４とを接続する第５配管５５および第６配管５６と、をさらに備えている。

これによれば、タンク部３２（第２貯留部３２ｂ）にオゾン水が貯留されている場合、第２貯留部３２ｂにおけるオゾン水の水面より上方の空間にあるオゾンガスが、第５配管５５および第６配管５６を通って、ホッパ２４内に流入する。よって、製氷機１は、ホッパ２４の清潔性をさらに向上させることができる。

以上、一つまたは複数の態様に係る製氷機１について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

上述した実施形態においては、タンク部３２は、第１貯留部３２ａおよび第２貯留部３２ｂを備えているが、これに代えて、第２貯留部３２ｂのみを備えるようにしてもよい。この場合、給水部３１から第２貯留部３２ｂに給水される。またこの場合、オゾン水生成部４０は、第２貯留部３２ｂに貯められた水を用いてオゾン水を生成する。

上述した実施形態においては、オゾン水は、オゾン水生成部４０によって生成されているが、これに代えて、第２貯留部３２ｂに一対の電極（不図示）を配置してオゾン水を生成してもよい。一対の電極は、通電されることにより、第２貯留部３２ｂに貯留された水を電気分解してオゾン水を生成する。

また、上述した実施形態においては、洗浄制御において、冷却円筒２１には、第２貯留部３２ｂの第２水位と同じ水位までオゾン水が供給されるが、これに代えて、第２貯留部３２ｂの第２水位より高い所定水位まで、冷却円筒２１にオゾン水を供給してもよい。具体的には、洗浄制御において、第２貯留部３２ｂの水位が第２水位より高い第２堰部３２ｂ１の高さとなるように、オゾン水を生成する量を調整する。すなわち、所定水位は、第２堰部３２ｂ１の高さと同じ高さである。

このように、制御装置６０は、製氷時以外のときに、冷却円筒２１に所定水位までオゾン水を供給する。所定水位は、製氷時に水が冷却円筒２１に供給される水位より高く設定されている。

これによれば、製氷時における冷却円筒２１の水位よりも、洗浄制御時における冷却円筒２１の所定水位が高い。よって、洗浄制御において、オゾンガスがホッパ２４内により確実に流入する。

本発明は、製氷機に広く利用可能である。

１ 製氷機
２０ 製氷部
２１ 冷却円筒（製氷体）
２２ オーガ（回転体）
２４ ホッパ（貯氷部）
３０ 貯水タンク
３２ タンク部（タンク）
３２ａ 第１貯留部
３２ｂ 第２貯留部
４０ オゾン水生成部
４３ オゾン水生成装置
５０ ドレインパン
５１ 第１配管
５３ 第３配管
５４ 第４配管
５５ 第５配管（接続管）
５６ 第６配管（接続管）
６０ 制御装置（制御部）

Claims (5)

1. 水を冷却して氷を製造する筒状の製氷体と、
   前記製氷体の内側にて回転し、前記製氷体から前記氷を導出する回転体と、
   前記製氷体から導出された前記氷を貯留する貯氷部と、
   オゾン水を生成するオゾン水生成部と、
   前記製氷体に前記オゾン水を供給するオゾン水供給部と、
   前記オゾン水供給部によって前記製氷体に前記オゾン水を供給して、前記回転体を回転させる洗浄制御を行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記オゾン水から発生するオゾンガスが前記貯氷部内を十分に除菌できる濃度となるように前記オゾン水生成部を制御する、製氷機。
2. 前記洗浄制御は、製氷が停止され、前記貯氷部に貯留された氷が排出された後に開始される、請求項１に記載の製氷機。
3. 前記製氷体は、一端が前記貯氷部の底面に接続されている請求項１または２に記載の製氷機。
4. 前記制御部は、前記洗浄制御時に、前記オゾン水供給部によって前記製氷体に所定水位まで前記オゾン水を供給し、
   前記所定水位は、製氷時に前記水が前記製氷体に供給される水位より高く設定されている、請求項１から３の何れか１項に記載の製氷機。
5. 水を冷却して氷を製造する筒状の製氷体と、
   前記製氷体の内側にて回転し、前記製氷体から前記氷を導出する回転体と、
   前記製氷体から導出された前記氷を貯留する貯氷部と、
   前記製氷体にオゾン水を供給するオゾン水供給部と、
   製氷時以外のときに前記オゾン水供給部によって前記製氷体に前記オゾン水を供給して、前記回転体を回転させる制御部と、
   前記オゾン水を貯留するタンクと、
   前記タンクにおける前記オゾン水の水面より上方の部位と、前記貯氷部とを接続する接続管と、を備えている、製氷機。

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