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公開番号2025007573
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023109063
出願日2023-07-03
発明の名称製氷装置および製氷方法
出願人アイスマン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F25C 1/12 20060101AFI20250109BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】製氷用の水に含まれる不純物の濃度を制御して、透明度の高い氷を製造することができる製氷装置を実現する。
【解決手段】製氷装置(1)は、内部流路(21)を液体熱媒体(20)が循環する製氷板(2)と、製氷板(2)の冷却面(22)に水を供給する水供給部(3)と、水供給部(3)が供給する水(30)を貯めると共に、水供給部(3)により供給された水(30)のうち前記冷却面(22)において氷結しなかった前記水(30)を回収する製氷水タンク(4)と、を有し、前記水供給部(3)は、前記製氷水タンク(4)の前記水(30)が所定量に減少するまで、前記冷却面(22)に前記水(30)を供給する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内部流路を液体熱媒体が循環する製氷板と、
前記製氷板の冷却面に水を供給する水供給部と、
前記水供給部が供給する前記水を貯めると共に、前記水供給部により供給された前記水のうち前記冷却面において氷結しなかった前記水を回収する製氷水タンクと、を有し、
前記水供給部は、前記製氷水タンクの前記水が所定量に減少するまで、前記冷却面に前記水を供給する、
製氷装置。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
さらに、前記製氷水タンクに水位センサを有し、
前記水供給部は、前記水位センサが前記所定量以下の水位を検出した場合、前記水の供給を停止する、
請求項１に記載の製氷装置。
【請求項３】
前記所定量は、製氷開始時に前記製氷水タンクに貯めている前記水の量の２５％又はそれ以上である、
請求項２に記載の製氷装置。
【請求項４】
さらに、前記製氷水タンクに排水弁を有し、
前記水供給部が前記水の供給を停止した場合、前記排水弁から前記製氷水タンクに残った前記水を排出する、
請求項２に記載の製氷装置。
【請求項５】
前記液体熱媒体は、エタノール水溶液である、
請求項１に記載の製氷装置。
【請求項６】
前記エタノール水溶液の濃度は、３０～５０重量％である、
請求項５に記載の製氷装置。
【請求項７】
前記液体熱媒体は、塩化物水溶液である、
請求項１に記載の製氷装置。
【請求項８】
前記内部流路は、前記冷却面の全面を均等に冷却するように設けられている、
請求項１に記載の製氷装置。
【請求項９】
前記内部流路は、前記冷却面の鉛直方向から見た場合、前記冷却面の８０％以上を占めるように設けられている、
請求項８に記載の製氷装置。
【請求項１０】
前記製氷板は、前記冷却面が鉛直方向に設けられており、
前記水供給部は、前記冷却面の上部から前記水を供給する、
請求項１記載の製氷装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を凍らせて氷を製造する製氷装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
冷媒や寒剤によって冷却された製氷ユニットの製氷面に散水することにより、製氷面上に一定の厚さまで氷を成長させた後、製氷面から氷を脱落させて氷を製造する製氷機が知られている。
例えば、特許文献１には、冷却された製氷板の製氷面上にて静止状態又は流動状態にある製氷用水を冷却して氷を徐々に成長させる製氷装置において、製氷面を樹脂又はガラスにて構成した製氷装置が記載されている。しかし、同文献に記載の製氷装置は、凝縮（放熱）、蒸発（冷却）、圧縮という冷凍サイクルに基づいて氷点下に冷却されたいわゆる一次冷媒を用いて製氷面を冷却するものである。一次冷媒として、従来、広く使われてきたフロンはオゾン層の破壊の原因として使用が制限されており、フロンに代わる一次冷媒として用いられるアンモニアは、強い毒性と悪臭のため、安全上の問題を生じる危険がある。そこで、一次冷媒によって冷却された毒性の低い二次冷媒を用いて製氷板を間接的に冷却する方式の製氷機が提案されている（例えば、特許文献２～４）。
【０００３】
特許文献２には、一方及び他方の面を上下方向に向けて設けられた金属製の結氷板と、前記結氷板の一方及び他方の面に水を散布するノズルとを備え、前記結氷板は、一次冷凍サイクルにおいて冷却された低温の一次冷媒によって少なくとも氷の融点より低い温度に冷却された二次冷媒が流通する二次冷媒流通流路を有していると共に、少なくとも氷の融点より高い温度の熱媒が流通する熱媒流通流路を有している製氷機が記載されている。特許文献３には、一次冷媒によって冷却されたコールドブラインが、第１製氷板における冷却通路内を循環することにより、第１製氷板が冷却される製氷装置が記載されている。特許文献４には、寒剤すなわち二次冷媒として二酸化炭素を用いた製氷機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平５－２６４１３７号公報
特開２０１８－７１８３５号公報
特開平１１－３２５６７８号公報
国際公開ＷＯ２０２０－２３０８７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の製氷機は、ノズルから噴出し各結氷板（製氷板）で凍ることなく下方に流れた水が原料水タンク内に蓄えられ、再び製氷用の水として用いられる。同様に、特許文献３の製氷装置も、製氷板の下方に設けられた受け槽内の水を汲みだして、製氷板の上端における表面に散布して再利用する。また、特許文献４の製氷機も、製氷面に供給された水のうち、凍らずに製氷面を伝わって落ちた過剰の水が受水部に貯められ、給水管を介して給水部から再度、製氷面に供給される。
特許文献２～４の製氷機、製氷装置のように製氷用の水を再利用する場合、不純物として含まれる酸化ケイ素（シリカ）、マグネシウム、カルシウムなどが、再利用される水中に濃縮され、製氷用の水に含まれる不純物の濃度が高くなり、氷の透明度を低下させる一因になる。
そこで、本発明は、製氷用の水に含まれる不純物の濃度を制御して、透明度の高い氷を製造することができる製氷装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の製氷装置（１）は、
内部流路を「液体熱媒体」（２０）が循環する製氷板（２）と、
前記製氷板の冷却面（２２）に「水」（３０）を供給する水供給部（３）と、
前記水供給部が供給する前記水を貯めると共に、前記水供給部により供給された前記水のうち前記冷却面において氷結しなかった前記水を回収する製氷水タンク（４）と、を有し、
前記水供給部は、前記製氷水タンクの前記水が「所定量に減少するまで」、前記冷却面に前記水を供給する。
ここで、
「液体熱媒体」とは、冷凍サイクルにおいて液体のみであり気体に変態しない熱媒体をいい、二次冷媒の場合の他、一次冷媒である場合も含む。
「水」とは、原料水を指し、例えば水道水、ミネラルウォーターの他、水に溶質が溶けた水溶液であってもよい。
「所定量に減少するまで」とは、所定量に減少したことを検出する場合の他、他の特徴を検出し、結果として所定量に減少している場合も含まれる。
【０００７】
本開示の製氷装置（１）は、さらに前記製氷水タンクに水位センサを有し、
前記水供給部は、前記水位センサが前記所定量「以下」の水位を検出した場合、前記水の供給を停止する。
ここで、「以下」とは、所定量を含む場合（≧）、含まない場合（＞）、のいずれの場合も含む。
【０００８】
なお、特許請求の範囲、及び本項に記載した発明の構成要件に付した括弧内の番号は、本発明と後述の実施形態との対応関係を示すものであり、本発明を限定する趣旨ではない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、製氷水タンクから冷却面への水の供給を水が所定量に減少するまでに制限することで、不純物濃度が高くなった水が製氷用の水として用いられることを防止し、不純物による氷の透明度低下を抑えて、透明度の高い氷を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態１の製氷装置１の斜視図
実施形態１の製氷装置１の平面図
実施形態１の製氷装置１の正面図
実施形態１の製氷装置１の側面図
液体熱媒体が二次冷媒である場合における冷却機構の模式図
実施形態１の変形例の製氷装置１１の平面図
実施形態１の製氷方法のフローチャート
実施形態１の変形例の製氷方法のフローチャート
実施形態２の製氷装置１２の製氷部８を示す斜視図
実施形態２の製氷装置１２の平面図
実施形態２の変形例の製氷装置１３の要部を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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