特開 2022-105330 最適化された水流のための製氷

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022105330

(43)【公開日】2022-07-13

(54)【発明の名称】最適化された水流のための製氷

(51)【国際特許分類】

   F25C 1/12 20060101AFI20220706BHJP

   F25B 39/02 20060101ALI20220706BHJP

   F25C 5/04 20060101ALI20220706BHJP

【ＦＩ】

F25C1/12 Z

F25B39/02 Z

F25C5/04 511

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022000092

(22)【出願日】2022-01-04

(31)【優先権主張番号】17/139,255

(32)【優先日】2020-12-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】518277756

【氏名又は名称】オキセン， インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｏｘｅｎ， Ｉｎｃ．

【住所又は居所原語表記】１７２ Ｎ ８５ Ｐａｒｋｗａｙ， Ｆａｙｅｔｔｅｖｉｌｌｅ， ＧＡ ３０２１４， Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】特許業務法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】稲森 礼次郎

(57)【要約】      （修正有）

【課題】氷片の形成および除去のためのシステムを提供する。
【解決手段】製氷システムは、氷形成セル２１８、エジェクタ２０３、パネルおよび蒸発器管１１２を含む。氷形成セルは、第１の壁および第２の壁を有する。蒸発器管は、第１の部分および第２の部分を備える。パネルは、蒸発器管の第１の部分と第２の部分との間に位置する。エジェクタは、第１の壁と第２の壁との間に位置し、蒸発器管の第１の部分または第２の部分から氷片を除去するように構成される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の側面および第２の側面を備える氷形成トレイであって、氷形成セルを備え、前記氷形成セルは、その第１の壁および第２の壁により少なくとも部分的に規定される、氷形成トレイと、
前記第１の壁と前記第２の壁との間に位置するエジェクタと、
前記第１の壁および前記第２の壁を通って延びる蒸発器管であって、第１の部分および第２の部分を含む蒸発器管と、
前記第１の壁と前記第２の壁との間に位置するフラットパネルであって、前記エジェクタおよび前記フラットパネルは、前記蒸発器管の前記第１の部分または前記蒸発器管の前記第２の部分の少なくとも１つに隣接しているフラットパネルと、を備える
システム。

【請求項2】

前記エジェクタが、平坦な表面を伴う隆起を有する、
請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記エジェクタシャフトおよび前記フラットパネルは垂直に整列している、
請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記フラットパネルは、第１のフラットパネルを備え、前記第１のフラットパネルと垂直に整列された第２のフラットパネルを更に備える、
請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記フラットパネルは、前記蒸発器管の前記第１の部分または前記第２の部分の中心と実質的に交差するパネルと整列している、
請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記エジェクタを回転させるように構成され、前記フラットパネルと垂直に整列されたエジェクタシャフトを更に備える、
請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記第１のエジェクタ、前記蒸発器管の前記第１の部分、及び、前記フラットパネルに沿って移動する水流を生成するように構成された給水部を更に備える、
請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記エジェクタは、反対方向に延びる２つの突起を備える、
請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

第１の壁および第２の壁を含む氷形成セルと、
第１の部分および第２の部分を備える蒸発器管と、
前記蒸発器管の前記第１の部分と前記第２の部分との間にあるフラットパネルと、
前記第１の壁と前記第２の壁との間のエジェクタであって、前記蒸発器管の前記第１の部分から氷片を除去するように構成されたエジェクタと、を備える
システム。

【請求項10】

前記フラットパネルは、前記第１の壁および前記第２の壁に実質的に垂直である、
請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記エジェクタおよび前記フラットパネルは、共通の平面を共有する、
請求項９に記載のシステム。

【請求項12】

前記フラットパネルは、第１のフラットパネルを備え、前記第１のフラットパネルと垂直に整列された第２のフラットパネルを更に備える、
請求項９に記載のシステム。

【請求項13】

前記フラットパネルエジェクタが、前記蒸発器管の前記第１の部分および前記第２の部分に隣接する、
請求項９に記載のシステム。

【請求項14】

前記第１の壁および前記第２の壁は、水流を、前記蒸発器管の前記第１の部分に沿って、前記フラットパネルに沿って、及び、前記蒸発器管の前記第２の部分に沿って移動させて案内するように構成されている、
請求項９に記載のシステム。

【請求項15】

前記エジェクタおよび前記フラットパネルは、共通の平面を共有する、
請求項９に記載のシステム。

【請求項16】

前記エジェクタを回転させるように構成され、前記フラットパネルと垂直に整列されたエジェクタシャフトを更に備える、
請求項９に記載のシステム。

【請求項17】

前記フラットパネルは、前記第１の壁の前縁および前記第１の壁の後縁から実質的に等しい距離である、
請求項９に記載のシステム。

【請求項18】

前記エジェクタは、反対方向に延びる２つの突起を備える、
請求項９に記載のシステム。

【請求項19】

前記フラットパネルは、前記蒸発器管の前記第１の部分または前記第２の部分の中心と実質的に交差するパネルと整列している、
請求項９に記載のシステム。

【請求項20】

前記フラットパネルと垂直に整列された前記第１の壁の第１の孔と、
前記フラットパネルと垂直に整列された前記第２の壁の第２の孔と、を更に備える、
請求項９に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

背景
製氷機は、製氷のための商用または民生用デバイスを指しうる。製氷機は、液体の水を凍結することにおり角氷（ice cubes）を生成可能である。角氷は、食品、飲料および薬のように、腐りうるもの（perishable items）を冷やしたり、腐敗を防いだりするのに使用されうる。蒸発器（evaporator）は、氷の生成および排出に直接的に関与するコントロールとサブフレームと共に製氷機に包含されうる。排出された氷は氷貯蔵庫（ice storage）に排出されうる。

【0002】

製氷機は、フレークアイス、キューブアイス、チューブアイスなど、多様なタイプの氷を生成可能である。フレークアイスは、塩水および水の混合物で作られ、幾つかのケースにおいて塩水から直接的に作られうる。チューブ製氷機は、周囲のケース（surrounding casing）内にて垂直に伸びるチューブ内の水を凍結することにより氷を生成可能である。キューブ製氷機は、チューブ製氷機およびフレーク製氷機とは対照的に、小型製氷機として分類されうる。しかしながら、キューブ製氷機は大規模に構築されてもよい。キューブアイスを作る製氷機は、垂直モジュラーデバイスと見なされうる。上部は蒸発器（evaporator）であり、下部はアイスビン（ice bin）である。冷媒はパイプ内を循環可能である。冷媒は、熱交換器（heat exchange）にて水から熱を伝導する。水は凍って角氷になりうる。水が完全に氷に凍ったとき、該氷は放出されてアイスビンに落下しうる。

概要

【0003】

本開示は、氷片（ice pieces）の形成および除去のためのシステムおよび方法を提示する。このシステムは、氷形成セル、エジェクタ、蒸発器管（evaporator tube）およびパネルを含みうる。氷形成セルは、第１の壁および第２の壁を含みうる。パネルは、蒸発器管の第１の部分と第２の部分との間に配置されうる。エジェクタは、第１の壁と第２の壁との間に位置しうる。エジェクタは、蒸発器管の第１の部分または第２の部分から氷片を除去するように構成されうる。

【図面の簡単な説明】

【0004】

本開示の多くの側面は、以下の図面を参照することにより一層よく理解可能である。
図面の構成要素（components）は必ずしも原寸に比例しておらず、代わりに、本開示の原理を明確に描写することに重点が置かれている。さらに、図面では、参照番号のように、幾つかのビュー全体で対応する部分を示している。

【0005】

図１は、本開示の多様な実施形態に従う製氷システムの一例の概略図である。

【0006】

図２は、本開示の多様な実施形態に従う氷片（不図示）を除去するための操作を実行する氷形成アセンブリの一例である。

【0007】

図３は、本開示の多様な実施形態に従う図２の氷形成アセンブリのためのエジェクタシャフトに取り付けられた複数のエジェクタの図である。

【0008】

図４Ａ～４Ｃは、本開示の多様な実施形態に従う多様なギャップ幅を伴う氷形成アセンブリを描写する。

【0009】

図５Ａ及び５Ｂは、本開示の多様な実施形態に従う、図３のエジェクタシャフトに搭載されるように実質的にダイアモンド状の断面を伴う挿入用に構成されたエジェクタの一例を描写する。

【0010】

図６Ａ～６Ｂは、本開示の多様な実施形態に従う、図３のエジェクタシャフトに搭載されるように実質的に正方形状の断面を伴う挿入用に構成されたエジェクタの一例を描写する。

【0011】

図７Ａ及び７Ｂは、本開示の多様な実施形態に従う、図３のエジェクタシャフトに搭載されるように斜角面（beveled surface）に似た形状の２つの側面を伴う挿入用に構成されたエジェクタの一例を描写する。

【0012】

図８Ａ及び８Ｂは、本開示の多様な実施形態に従う、図３のエジェクタシャフトに搭載されるように実質的にＤ字状の挿入用に構成されたエジェクタの一例を描写する。

【0013】

図９Ａ～９Ｃは、本開示の多様な実施形態に従う、図３のエジェクタシャフトに搭載されるようにパドル形状の挿入用に構成されたエジェクタの一例を描写する。

【0014】

図１０Ａ及び１０Ｂは、本開示の多様な実施形態に従う、エジェクタシャフトの断面に対応するように成形された開口（aperture）を伴い、挿入を伴わずに作られたエジェクタの例を描写する。

【0015】

図１１Ａから１１Ｃは、本開示の多様な実施形態に従う、パネルで構成された氷形成アセンブリの例を描写する。

詳細な説明

【0016】

下記は、商業用の製氷機など、製氷機のための本システムおよび方法の多様な実施形態である。以下の議論においては、システムおよびその構成要素の一般的な記載が提供され、続いてその動作（operation of the same）の議論が提供されます。特定の実施形態が説明されるが、其れら実施形態は、本システムおよび方法の単なる例示的な実装（implementations）である。当業者は、他の実施形態が可能であることを認識しうる。そのような全ての実施形態は、本開示の範囲内に入ることが意図される。本開示は、ここでは上記図面を参照して説明されるが、ここで開示される１又は複数の実施形態に限定する意図はない。寧ろ、その意図は、本開示の精神および範囲に含まれる全ての代替、修正および均等物を網羅（cover）しうる。

【0017】

図１を参照すると、図示されているのは、本開示の多様な実施形態に従う製氷システム１００の一例の概略図である。製氷システム１００は、説明されるように、ここで示される氷形成ユニット（製氷ユニット（ice formation units））又は他のシステムと共に使用可能である。幾つかの実施形態では、製氷システム１００は、氷片を生成し及び生成された氷片を貯蔵する自己完結型システムの一部であってもよく、氷片は以下において氷片１３０と呼ばれる。

【0018】

製氷システム１００は、氷形成アセンブリ１０３、圧縮機１１５、膨張弁１２１、給水（給水部（water supply））１０６、アイスビン（氷器（ice bin））１２４、及び、可能なら他の構成要素を含みうる。給水１０６は、氷片１３０の形成に使用される液体水流（liquid water stream）１２７を提供しうる。この目的のため、給水１０６は、蛇口（faucet）、ホース、バルブ、スピゴット、または、例えば建物構造（buildingstructure）における水接続の他の任意のタイプと連絡することができる。幾つかの実施形態では、給水１０６は、建物構造により提供される水から汚染物質（contaminants）を除去するためのフィルター又は他の構成要素を含みうる。多様な実施形態によれば、水流１２７は、滴下（dripped）、噴出（squirted）、噴霧（sprayed）、噴霧（misted）、又は他の如何なる方法で氷形成アセンブリ１０３に供給される水であってもよい。

【0019】

氷形成アセンブリ１０３は、氷片１３０が生成される製氷システム１００の一部であってもよい。多様な実施形態において、氷形成アセンブリ１０３は、１以上の氷形成トレイ１０９、１以上の蒸発器管１１２、及び、可能なら他の構成要素を含みうる。氷形成トレイ１０９は、水流１２７を受け取る氷形成アセンブリ１０３の構成要素である。氷形成トレイ１０９は、生成される氷片１３０の形状を決定し又は影響を与えうる。幾つかの実施形態によれば、氷形成トレイ１０９は、１以上の氷形成セル（不図示）を含みうる。

【0020】

以下で更に議論されるように、蒸発器管１１２は、氷形成トレイ１０９の少なくとも一部内に配置されうる。この意味で、蒸発器管１１２は氷形成トレイ１０９を通って延設されうる。蒸発器管１１２は、冷媒（refrigerant）を受け取り及び送る中空構造であってもよい。中空構造は、蒸発器管１１２内の内部ライフリングを含みうる。内部ライフリングは、中空構造内で冷媒を旋回させることができ、冷媒を通して一層均等に熱を分散可能である。蒸発器管１１２は、金属または他の食品安全材料、例えばステンレス鋼、錫浸漬銅（tin-dipped copper）など、から作製可能である。

【0021】

冷媒は、当業者により理解可能なように、冷凍サイクルで使用される任意のタイプの流体であってもよい。製氷システム１００は、水流１２７の少なくとも一部を凍結可能なレベルまで蒸発器管１１２の温度を下げるのに、冷媒の物理的特性を活用可能である。従って、蒸発器管１１２は、蒸発器管１１２と直接接触する水流１２７の少なくとも一部を凍結するように構成可能である。一例として、冷媒は、凝固点（freezing point）になり又は其れより低くなるまで水流１２７の少なくとも一部の温度を下げるのに、蒸発器管１１２を通して熱エネルギーを吸収可能である。

【0022】

圧縮機１１５は、蒸発器管１１２および凝縮器管（condenser tube）１１８と連通している（in communication with）。一つの実施形態では、圧縮機１１５は、蒸発器管１１２と凝縮器管１１８との間に圧力差を生成するのに、凝縮器管１１８内の冷媒を加圧する。圧縮機１１５は、蒸発器管１１２から冷媒を受け取り且つ凝縮器管１１８に冷媒を圧縮するように構成された製氷システム１００のサブシステムであってもよい。従って、凝縮器管１１８は、蒸発器管１１２内の冷媒の圧力よりも高い圧力で冷媒を受け取り及び送る中空構造であり得る。

【0023】

膨張弁１２１は、凝縮器管１１８から蒸発器管１１２への冷媒の遷移を制御する製氷システム１００のサブシステムであってもよい。後述されるように、凝縮器管１１８内の比較的高い圧力における冷媒の、蒸発器管１１２内の比較的低い圧力への遷移は、蒸発器管１１２の温度を下げ、それにより、氷片１３０の生成を促進する。

【0024】

次に、製氷システム１００の多様な構成要素の動作の一般的な説明が提供される。製氷システム１００が給電され、水流１２７が流れ、及び、蒸発管１１２に冷媒が供給されると仮定する。

【0025】

圧縮機１１５は、蒸発器管１１２から凝縮器管１１８に冷媒を輸送（pump）可能である。冷媒を凝縮器管１１８に押し込むことにより、凝縮器管１１８内の圧力が上昇しうる。冷媒流体の圧縮により生成された熱は、凝縮器管１１８に伝達され、そこで熱の一部は周囲環境に放散されうる。

【0026】

凝縮器管１１８内にて比較的高圧の冷媒と共に、膨張弁１２１は、凝縮器管１１８内の高圧冷媒流体の少なくとも一部が蒸発器管１１２に移行するのを促進しうる。蒸発器管１１２内にて比較的低圧の状態のため、冷媒は、蒸発器管１１２に曝されると、膨張弁１２１の出口で減圧および膨張可能である。冷媒流体のこの減圧は、蒸発器管１１２の温度を低下させる。

【0027】

圧縮機１１５は、それから、蒸発器管１１２から凝縮器管１１８に冷媒を再び圧縮することができ、また、上述の冷凍サイクルは繰り返されうる。従って、蒸発器管１１２の温度は、水流１２７中の水を凍結可能なレベルまで下がりうる。

【0028】

図２に戻ると、図示されているのは、氷形成トレイ１０９および蒸発器管１１２から氷片１３０（不図示）を除去するための操作（maneuver）を実行する氷形成アセンブリ２００の一例である。氷形成アセンブリ２００は、製氷システム１００（図１）の氷形成アセンブリ１０３であってもよい。氷形成アセンブリ２００は、氷形成トレイ１０９、蒸発管１１２の一部、及び、排出シャフト（ejection shaft）２１２に取り付けられたエジェクタ（排出器（ejectors））２０３を含みうる。

【0029】

以下で更に議論されるように、蒸発器管１１２は、氷形成トレイ１０９の少なくとも一部内に配置されうる。個々の氷片（不図示）は、氷形成セル２１８内に形成されうる。氷形成セル２１８は、蒸発器管１１２の少なくとも一部と、仕切り（dividers）２２１であり得る２つの壁と、を含みうる。氷形成セル２１８は、固定斜角（固定ベベル、静止斜角、静止ベベル（stationary bevel））２２４および排出斜角（排出ベベル（ejectionbevel））２２７を更に含みうる。固定斜角２２４は、また、固定パネル（静止パネル（stationary panel））と呼ばれうる平坦な表面であってもよい。幾つかの実施形態では、水は急速に冷却するために蒸発器管１１２と直接接触するため、水は製氷サイクル中に固定パネルに沿って凍結することができない。従って、蒸発器管に直接接触する水に組み合わせられた固定パネルを使用することは、固定パネルに沿った氷の蓄積を軽減しながら、氷形成セル２１８への水の流れの増加を提供しうる。他の実施形態では、固定斜角２２４は水平隆起（horizontal ridge）を含む。

【0030】

多様な実施形態において、排出斜角２２７はエジェクタ２０３を含む。幾つかの側面では、排出斜角２２７は、第１の部分斜角２０６および第２の部分斜角２０９をさらに含み得、エジェクタ２０３は、第１の部分斜角２０６および第２の部分斜角２０９の間に配される。幾つかの実施形態では、排出斜角２２７は、固定斜角２２４と実質的に同じ形状である。一例では、氷形成セル２１８は、固定斜角２２４と排出斜角２２７との間に配置された蒸発管１１２の一部を伴って、第１の仕切り２２１ａの一部および第２の仕切り２２１ｂの一部、並びに、固定斜角２２４の一部および排出斜角２２７の一部、を含みうる。氷形成アセンブリ２００は、第１の側面２３０および第２の側面２３３を有し、氷片が氷形成セル２１８を両側にて同時に形成することを可能にする。

【0031】

以下の説明は、エジェクタ２０３のうちの１つのみに言及しているが、同様のプロセスが他のエジェクタ２０３によっても実行可能であることが理解される。氷形成アセンブリ２００は、第１の部分斜角２０６および第２の部分斜角２０９に囲まれたエジェクタ２０３を示す。エジェクタ２０３は、２つの氷片１３０を除去するように回転可能である。図２は、氷形成トレイ１０９および蒸発器管１１２から２つの氷片１３０を除去可能なエジェクタ２０３の回転を示す。この目的のため、エジェクタシャフト２１２は、矢印２１５により示される方向に回転可能である。

【0032】

幾つかの実施形態では、エジェクタシャフト２１２は、エジェクタ２０２を第１の量だけ第１の方向に回転させ、エジェクタ２０２を他の方向に第２の量だけ回転させることができる。第２の量は、第１の量の２倍の高さであり得、第２の量の前半は、エジェクタシャフト２１２が中立位置に戻ることに対応する。一例では、エジェクタシャフト２１２は、氷片の第１のセットをこじ開けるために、第１の方向に４０度回転する。それから、エジェクタシャフト２１２は、反対方向に４０度回転して中立位置に戻る。次に、エジェクタシャフト２１２は、反対方向に更に４０度回転して、氷片の第２のセットをこじ開ける。それから、エジェクタシャフト２１２は、第１の方向に４０度回転して中立位置に戻る。更に他の実施形態では、エジェクタシャフト２１２は、第１の方向に３０度から５０度の間で回転し、中立位置に戻り、他の方向に３０度から５０度の間で回転し、そして、中立位置に戻る。

【0033】

エジェクタ２０３はエジェクタシャフト２１２と連動して回転するため、エジェクタ２０３の第１の端部２０１は、蒸発器管１１２の第１の直線セグメント２３６ａに対して退避する（変位する（displaced））。同時に、エジェクタ２０３の第２の端部２０２は、蒸発器管１１２の第２の直線セグメント２３６ｂに対して退避する。図示されるように、エジェクタ２０３の第１の端部２０１の退避は、エジェクタ２０３の第２の端部２０２の退避とは反対方向である。エジェクタ２０３の端部２０１の退避は、蒸発器管１１２の第１の直線セグメント２１３ａおよび氷形成トレイ１０９の第１の側面２３０から、第１の氷片１３０（不図示）を引き離すことができる。同様に、エジェクタ２０３の第２の端部２０２の退避は、蒸発器管１１２の第２の直線セグメント２１３ｂおよび氷形成トレイ１０９の第２の側面２３３から、第２の氷片１３０（不図示）を引き離すことができる。氷片１３０が蒸発器管１１２および氷形成トレイ１０９から取り外されると、氷片１３０は、例えばアイスビン１２４に落下しうる。

【0034】

図３を参照すると、図示されているのは、ここではエジェクタ２０３ａ～２０３ｈと呼ばれ、エジェクタシャフト２１２に取り付けられた複数のエジェクタ２０３の図である。エジェクタ２０３を伴うエジェクタシャフト２１２は、氷形成アセンブリ１０３の一部であってもよく、少なくとも氷形成トレイ１０９と組み立てられたときに排出斜角２２７を形成するように構成され得る。エジェクタ２０３は、エジェクタ幅３０３を有しうる。エジェクタ２０３は、分離距離３０６だけ離間されうる。エジェクタシャフト２４２の断面は、Ｄ字状、正方形状、六角形状、又は、氷形成トレイ１０９の孔（穴（bore））内で自由に回転可能な他の形状であってもよい。エジェクタシャフト２１２は、氷形成トレイ１０９（不図示）の側面の孔の１つに挿入するように構成可能である。更に、エジェクタシャフト２１２は、エジェクタシャフト２１２により定義される軸について回転可能である。この目的のため、エジェクタシャフト２１２の端部は、リンクに固定的に接続されうる。リンクは、エジェクタシャフト２１２の回転を促進するためのスロットを含みうる。

【0035】

図４に戻り、図示されているのは、本開示の多様な実施形態に従う製氷システム１００（図１）用の氷形成トレイ４００の一例である。氷形成トレイ４００は、第１の部分斜角２０６と第２の部分斜角２０９との間においてエジェクタ２０３が除去されるエジェクタギャップ（ejector gap）４０３を示す。ディバイダギャップ４０６は、ディバイダ２２１間、例えば、仕切り４０９と仕切り４１２との間の空間のスパン（span）を示す。排出斜角２２７を形成するのにエジェクタ２０３と共に組み立てられる場合、エジェクタギャップ４０３は実質的にエジェクタ２０３の幅３０３であり、エジェクタ幅３０３は、特定のクリアランスだけエジェクタギャップ４０３より実質的に小さい。エジェクタシャフト２１２（不図示）は、エジェクタ２０３をエジェクタギャップ４０３に配置し且つエジェクタ２０３を回転させる手段を提供するのに、小さい孔（例えば小さい孔４１８）に挿入されうる。蒸発器管１１２（不図示）は、氷形成アセンブリ１０９の一部として大きい孔（例えば大きい孔４２１）に挿通されうる。

【0036】

エジェクタギャップ４０３は、ディバイダギャップ（dividergap）４０６の距離の３０パーセントであってもよい。エジェクタ２０３は、エジェクタギャップ４０３の距離に実質的に等しいエジェクタ幅３０３を有しうる。一例の実施形態によれば、エジェクタ幅３０３は、エジェクタギャップ４０３の距離に実質的に等しい。この例では、エジェクタ幅３０３は、１ミリメートルだけ、又は、エジェクタギャップ４０３の距離より、小さくてもよい。氷形成アセンブリ２００（図２）は、エジェクタギャップ４０３の距離と実質的に同様の幅を伴って氷形成トレイ４００およびエジェクタ２０３を含んでもよい。氷片１３０が氷形成セル２１８内で凍結するとき、氷片１３０は、氷形成セル２１８から分離する力を必要としうる。剪断力（sheering force）は、仕切り４０９及び４１２から氷片１３０を分離することができる。力は、少なくとも固定斜角２２４および蒸発器管１１２から離れる（break away）ように、加えられうる。

【0037】

離脱力（breakaway force）は、エジェクタ２０３、第１の部分斜角２０６および第２の部分斜角２０９から氷片１３０を分離しうる。回転中におけるエジェクタ２０３の回転力は、エジェクタ２０３から氷片をこじ開ける（pry away）ことができる。この回転力は、エジェクタ２０３から氷片１３０を分離するのに必要な離脱力を低減しうる。しかしながら、第１の部分斜角２０６および第２の部分斜角２０９は回転しないため、離脱力はエジェクタからの回転力によって低減されない。第１の部分斜角２０６および第２の部分斜角２０９から氷片１３０を分離するのに必要な分離力は、第１の部分斜角２０６および第２の部分斜角２０９のサイズを縮小し又は除去することができる。

【0038】

図４Ｂに戻り、図示されるのは、本開示の多様な実施形態に従う製氷システム１００（図１）用の氷形成トレイ４３０の一例である。氷形成トレイ４３０は、氷形成トレイ４００のエジェクタギャップ４０３より広いエジェクタギャップ４３３を含みうる。一つの実施形態では、エジェクタギャップ４３３は、仕切りギャップ４０６の距離の少なくとも４０パーセントであってもよい。他の実施形態では、エジェクタギャップ４３３は、ギャップ４０６の距離の少なくとも６０パーセントであってもよい。更に他の実施形態では、エジェクタギャップ４３３は、ギャップ４０６の距離の少なくとも８０パーセントであってもよい（図４Ａ）。エジェクタギャップ４３３およびエジェクタ幅３０３の幅を増加させると、氷片１３０に遭遇するエジェクタの表面積が増加する。幅を増加させると、また、氷片１３０に遭遇する第１の部分斜角２０６および第２の部分斜角２０９の表面積が減少する。従って、氷片１３０を除去するために必要な力は、エジェクタ幅３０３を増加させること、及び／又は、第１の部分斜角２０６および第２の部分斜角２０９の幅を減少させることにより、減少しうる。

【0039】

氷形成アセンブリ２００（図２）は、エジェクタギャップ４３３の距離と実質的に同様の幅を伴って氷形成トレイ４３０およびエジェクタ２０３を含みうる。氷形成セル２１８内で氷片１３０が凍結するとき、氷片１３０は、氷形成セル２１８から分離する力を必要としうる。剪断力は、仕切り４０９および４１２から氷片１３０を分離しうる。力は、少なくとも固定斜角２２４および蒸発器管１１２から離れうる。

【0040】

図４Ｃに戻り、図示されているのは、本開示の多様な実施形態に従う製氷システム１００（図１）用の氷形成トレイ４６０の一例である。氷形成トレイ４６０は、エジェクタギャップ４６３を含みうる。氷形成トレイ４６０は、例えば、エジェクタギャップ４６３が仕切り４０９及び仕切り４１２の間に広がる（spans）ように、第１の部分斜角２０６および第２の部分斜角２０９等、部分斜角を省略しうる。エジェクタ幅３０３は、エジェクタギャップ４６３のサイズと実質的に同様であってもよい。２つの仕切り４０９／４１２の間に形成された氷形成セル２１８において、エジェクタ２０３は、仕切り４０９／４１２から氷片１３０を自由に分離する剪断力を提供しうる。エジェクタ２０３は、力の中でもとりわけ（among other forces）、エジェクタ２０３から氷片１３０を自由に分離するための離脱力および回転／こじり力（prying force）の両方を提供しうる。氷形成トレイ４６０において、氷片１３０を取り除くのに必要な力の量は、部分斜角２０６および２０９等、斜角を除去することにより、氷形成トレイ４００および４３０とは対照的に、劇的に減少しうる。

【0041】

次の図５Ａを参照し、図示されているのは、本開示の多様な例示的実施形態に従う製氷システム１００（図１）用のエジェクタ５００ａである。図５Ａは、組み立てられたエジェクタ５００ａを示す。エジェクタ５００ａは、氷形成アセンブリ２００（図２）のエジェクタ２０３であってもよい。エジェクタ５００ａは、氷形成トレイ４００、４３０または４６０のエジェクタギャップ４０３、４３３または４６３に対応するようにサイズ化されうる。単一の幅で示されるが、エジェクタ５００ａの幅は、氷形成セルにおけるエジェクタギャップに実質的にまたがる（substantially span）ように、狭くなってもよいし広くなってもよい。エジェクタ５００ａは、インサート（挿入部（insert））５０６を伴う単一構造５０３を含みうる。単一構造５０３は、水が接触する斜角面５０９を有しうる。インサート５０６は、有鍵開口（有鍵アパーチャ（keyed aperture））５１８を含みうる。水は、氷形成セル２１８内で氷片１３０を作製するために斜角面５０９上で凍結しうる。

【0042】

インサート５０６は、単一構造５０３とは異なる材料で作られる。幾つかの実施形態では、インサート５０６は、単一構造５０３より高密度の材料で作られる。インサート５０６は、金属合金または他の材料であってもよい。単一構造５０３は、プラスチック、ゴム、ポリマー、または他の材料で作られうる。一つの実施形態によれば、インサート５０６は、排出型（ejection mold）内に配置され、単一構造５０３は、インサート５０６の周りに材料を注入することにより形成される。他の実施形態では、インサート５０６は単一構造５０３内に押し込まれる。

【0043】

次の図５Ｂを参照し、図示されているのは、本開示の多様な例示的実施形態に従う製氷システム１００（図１）用のエジェクタ５００ａである。図５Ｂにおいては、図５Ａからのエジェクタ５００ａ内の構成要素は、エジェクタシャフト２１２の一部と共に分離して描写されて、示される。

【0044】

エジェクタシャフト２１２は、インサート５０６の有鍵開口５１８に挿通されうる。有鍵開口５１８は、エジェクタシャフト２１２の断面プロファイルに対応するように成形され、タイトなクリアランスを伴ってエジェクタシャフト２１２にフィットするようにサイズ化されうる。エジェクタシャフト２１２の断面は、氷形成トレイ１０９の孔４１８内で自由に回転することを許容するように任意の断面プロファイル形状を有し、トルクが加わったときにエジェクタシャフト２１２と共にインサートが回転するように有鍵とされうる（be keyed）。例えば、エジェクタシャフトの断面プロファイルは、平面（Ｄ字状）、正方形状、六角形状、又は軸について自由な回転を許容する他の形状を伴う、円形であってもよい。

【0045】

一つの実施形態では、エジェクタシャフト２１２は、Ｄシャフトと呼ばれる平坦な側面５１２を有する円形であってもよく、インサート５０６の有鍵開口５１８の平坦な側面５１５に接触することによりエジェクタ２１２に関連してエジェクタ２０３の回転を回避するように構成される。エジェクタシャフト２１２は、インサート５０６の増加した密度のため、エジェクタ２０３が単一のプラスチック材料であった場合よりも、インサート５０６に大きな回転力を提供しうる。インサート５０６の増加した密度は、エジェクタシャフト２１２をエジェクタ２０３の平坦な側面５１５の剥離（stripping）から防止しうる。インサート５０６の増加した密度の材料は、氷片１３０に力を提供するための回転のときに、単一構造５０３に構造的な支持（structural support）を提供しうる。

【0046】

インサート５０６は、単一構造５０３に対してトルクを加えられたときにインサート５０６を剥離から防止するために、多様な形状に形成され又は有鍵とされうる。単一構造５０３はインサート５０６よりも密度が低いため、単一構造５０３およびインサート５０６の有鍵交差（keyed intersection）の形状は、エジェクタシャフト２１２とインサート５０６との間の有鍵交差よりも剪断力（shear forces）に対して一層大きな支持を提供するように、設計されうる。

【0047】

インサート５０６の断面は、菱形など、細長いダイアモンド状の形状で単一構造５０３に有鍵とされうる。断面は、実質的に、エジェクタシャフト２１２と垂直な平面において細長いダイアモンドの形状になりうる。幾つかの実施形態では、細長いダイアモンド形状は斜角面（傾斜面（beveled sides））を有しうる。例えば、インサート５０６の側面は、エジェクタシャフト２１２の最も厚い部分に対応する斜角面の中心に最も近くに一層厚い材料を提供するように、傾斜されうる（be beveled）。幾つかの実施形態では、細長いダイアモンド状の断面は、やや凹状（concave）又は凸状（convex）の側面を有しうる。他の実施形態では、細長いダイアモンド形状の断面は、直線の側面を有しうる。斜角面５０９は、インサート５０６の鈍角（obtuse angle）に対応しうる。

【0048】

図６Ａを参照して、図示されているのは、本開示の多様な実施形態に従うエジェクタ５００ｂである。エジェクタ５００ｂは、単一構造６０３およびインサート６０６を含みうる。エジェクタ５００ｂは、４つの異なる方向のうちの１つで単一構造に挿入されうる。インサート６０６は、単一構造６０３とは異なる材料で作られる。幾つかの実施形態では、インサート６０６は、単一構造６０３より高密度の材料で作られる。インサート６０６は、金属合金または他の材料であってもよい。単一構造６０３は、プラスチック、ゴム、ポリマー、または他の材料で作られる。一つの実施形態によれば、インサート６０６は排出型内に配置され、単一構造６０３は、インサート６０６の周りに材料を注入することにより形成される。他の実施形態では、インサート６０６は単一構造６０３に押し込まれる。

【0049】

図６Ｂを参照して、図示されているのは、本開示の多様な例示的実施形態に従うエジェクタ５００ｂである。図６Ｂにおいて、図６Ａからのエジェクタ５００ｂ内の構成要素は、エジェクタシャフト２１２の一部と共に分離して描写されて、示される。インサート６０６は、エジェクタシャフト２１２と垂直な方向において実質的に正方形状の断面を有しうる。幾つかの実施形態において、断面の縁は直線であってもよく、或いは、湾曲してもよい。一つの実施形態によれば、エジェクタ５００ｂは、相互に共通の向きで挿入される。一つの例では、平坦な側面５１５は、単一構造６０３の左、右、上または下のいずれかに向いていてもよく、全ての平坦な側面５１５は、上もしくは下に、又は、右および左に向けられ、全てのエジェクタ５００ｂがエジェクタシャフト２１２に対して同じ次元（dimension）に向けられていることを確実にする。

【0050】

図７Ａを参照して、図示されているのは、本開示の多様な実施形態に従うエジェクタ５００ｃである。エジェクタ５００ｃは、単一構造７０３およびインサート７０６を含みうる。インサート７０６は、単一構造７０３の斜角面５０９と同様の形状の２つの側面を有しうる。一つの実施形態では、単一構造７０３の厚さは、各面の大部分について実質的に均一である。

【0051】

インサート７０６は、単一構造７０３とは異なる材料から作られる。幾つかの実施形態では、インサート７０６は、単一構造７０３より高密度の材料から作られる。インサート７０６は、金属合金または他の材料であってもよい。単一構造７０３は、プラスチック、ゴム、ポリマー、または他の材料で作られうる。一つの実施形態によれば、インサート７０６は、排出型に配置され、単一構造７０３は、インサート７０６の周りに材料を注入することにより形成される。他の実施形態では、インサート７０６は単一構造７０３に押し込まれる。インサート７０６の一層高密度の材料は、氷片１３０に力を提供するための回転のときに、単一構造７０３に構造的な支持を提供しうる。一つの実施形態では、プラスチック単一構造（plastic unitary structure）７０３は、金属インサート７０６に基づいて一層大きな力を提供しうる。

【0052】

図７Ｂを参照して、図示されているのは、本開示の多様な例示的実施形態に従うエジェクタ５００ｃである。図７Ｂにおいては、図７Ａからのエジェクタ５００ｃ内の構成要素は、エジェクタシャフト２１２の一部と共に分離して描写されて、示される。

【0053】

図８Ａを参照して、図示されているのは、本開示の多様な実施形態に従うエジェクタ５００ｄである。エジェクタ５００ｄは、単一構造８０３およびインサート８０６を含みうる。幾つかの実施形態では、インサート８０６は、氷を分離するのに一層高い力を必要とする金属で作られる。本実施形態では、エジェクタ５００ｄと、第１の部分斜角２０６、第２の部分斜角２０９、仕切り４０９または仕切り４１２との間を水が通過する場合、水は、氷片１３０を取り除くのに必要な力を最小化するため、インサート８０６というよりは側面構成要素（side component）８０９に接触しうる。側面構成要素８０９は、例えばエジェクタ５００ａ～ｅなど、ここで議論されるエジェクタ２０３の他の任意の実施形態に含まれうる。

【0054】

幾つかの実施形態では、インサート８０６は、単一構造８０３より高密度の材料で作られる。インサート８０６は、金属合金または他の材料であってもよい。単一構造８０３は、プラスチック、ゴム、ポリマー、または他の材料で作られうる。一つの実施形態によれば、インサート８０６は、排出型に配置され、単一構造８０３は、インサート８０６の周りに材料を注入することにより形成される。他の実施形態では、インサート８０６は単一構造８０３に押し込まれる。インサート８０６の一層高密度の材料は、氷片１３０に力を提供するための回転のときに、単一構造８０３に構造的な支持を提供しうる。一つの実施形態では、プラスチック単一構造８０３は、金属インサート８０６に基づいて一層大きな力を提供しうる。

【0055】

図８Ｂを参照して、図示されているのは、本開示の多様な例示的実施形態に従うエジェクタ５００ｄである。図８Ｂにおいて、図８Ａからのエジェクタ５００ｄ内の構成要素は、エジェクタシャフト２１２の一部と共に分離して描写され、示される。単一構造８０３は、エジェクタ５００ｄにおける有鍵開口５１８に対応するインサート８０６の２つの側面部分を覆う側面構成要素８０９を含みうる。側面構成要素８０９は、水をインサート８０６の接触から防止しうる。インサート８０６は、エジェクタシャフト２１２と垂直な方向にＤ字状の断面を有しうる。Ｄ字状の形状は、丸みを帯びた角（rounded corners）を有しうる。幾つかの実施形態では、断面の縁は直線であってもよく、或いは、湾曲してもよい。

【0056】

図９Ａを参照して、図示されているのは、本開示の多様な実施形態に従うエジェクタ５００ｅである。エジェクタ５００ｅは、単一構造９０３およびインサート９０６を含みうる。エジェクタ５００ｅは、細長い形状を有するインサート９０６を伴う、対称的にバランスのとれた斜角形状を有しうる。インサート９０６は、有鍵開口５１８を伴う実質的に円形の中央部分９０９と、円形の中央部分９０９の２つの側面から同じ平面内にて放散する（radiating）平坦な実質的に長方形の延長部９１２ａおよび９１２ｂと、を有しうる。

【0057】

図９Ｂを参照して、図示されているのは、本開示の多様な実施形態に従うエジェクタ５００ｅである。図９Ｂは、エジェクタシャフト２１２と垂直な平面におけるエジェクタ５００ｅの断面を示す。

【0058】

図９Ｃを参照して、図示されているのは、本開示の多様な実施形態に従うエジェクタ５００ｅである。図９Ｃは、エジェクタシャフト２１２に平行な平面におけるエジェクタ５００ｅの断面を示し、インサート９０６は、単一構造９０３内に適合しつつ、実質的に長方形状であってもよい。インサート９０６は、エジェクタシャフト２１２に平行な平面上にてエジェクタ５００ｅの幅よりも短い幅を有しうる。幅は、エジェクタ材料が距離９１５だけインサート９０６を囲むように異なってもよい。幾つかの実施形態では、距離９１５はエジェクタ５００ｅの全幅の５％である。他の実施形態では、距離９１５は少なくとも３ミリメートルである。

【0059】

ここで図１０Ａに戻り、開示されているのは、本開示の多様な実施形態に従うエジェクタ１０００ａである。エジェクタ２０３は、インサートを伴わずに作られうる。エジェクタ１０００ａは、斜角面５０９を有する有鍵開口１０１８ａで形成されうる。有鍵開口１０１８ａは、Ｄ字状エジェクタシャフト２１２に対応するようにＤ字状である。

【0060】

図１０Ｂに関して、図示されているのは、本開示の多様な実施形態に従うエジェクタ１０００ｂである。エジェクタ１０００ｂは、有鍵開口１０１８ｂを伴って形成されうる。一つの実施形態では、有鍵開口１０１８ｂは、正方形のエジェクタシャフト２１２を収容するために正方形である。有鍵開口１０１８ｂおよびエジェクタシャフト２１２の形状は、例えばインサート５０３、６０３または７０３の形状等、他の形状であってもよい。正方形のエジェクタシャフト２１２は、シャフトの形状のため、Ｄ字状のエジェクタシャフト２１２と比較して、エジェクタに一層大きなトルクを提供しうる。Ｄ字状のエジェクタシャフト２１２は、第１のトルクが加えられたときに有鍵開口１０１８ａを剥離（strip）可能であり、また、正方形状のエジェクタシャフト２１２は、第２のトルクが加えられたときに有鍵開口１０１８ｂを剥離可能である。第１のトルクは第２のトルクよりも小さい。

【0061】

次に、図１１Ａから１１Ｃに関して、図示されているのは、水流１２７の分配のために最適化された氷形成アセンブリ１１００の異なる視点である。図１１Ａは、斜視図からの例示的な氷形成アセンブリ１１００を描写する。氷形成アセンブリ１１００は、氷形成トレイ１１０３、１以上の蒸発器管１１２ａ～ｆ、および、可能なら他の構成要素を含む。前の実施形態からの他の幾つかの構成要素は図から省略されている。氷形成トレイ１１０３は、水流１２７（図１）を受け取る氷形成アセンブリ１１００の構成要素である。氷形成トレイ１１０３は、生成される氷片１３０の形状を決定し又は影響を与えうる。幾つかの実施形態によれば、氷形成トレイ１１０３は、第１の側面１１０４ａ、第２の側面１１０４ｂ（総称して「側面１１０４」）、１以上の氷形成セル１１０６ａ～ｃ（総称して「氷形成セル１１０６」）および、他の適切な構成要素を含みうる。

【0062】

図１１Ｂは、図１１Ａの氷形成アセンブリ１１０３からの氷形成セル１１０６の一部の拡大図を描写する。氷形成セル１１０６はサイズを変えてもよい。図１１Ｂは、氷形成セル１１０６の少なくとも一部を描写し、氷形成セル１１０６は、図示された窓を超えて（beyond the window shown）延びている。図１１Ｂに示されるように、氷形成セル１１０６は、蒸発器管１１２の１以上の部分、第１の壁１１０９ａ、第２の壁１１０９ｂ、１以上のパネル１１１２ａ～ｄ（総称して「パネル１１１２」）、１以上のエジェクタ１１１５ａ～ｃ（総称して「エジェクタ１１１５」）、および、可能なら他の構成要素を含みうる。

【0063】

幾つかの実施形態では、パネル１１１２は、固定され且つ平坦な表面を有しうる。パネル１１１２は、第１の壁１１０９ａおよび第２の壁１１０９ｂ（総称して「壁１１０９」）の間に配置されうる。或いは、パネル１１１２は、壁１１０９および側面１１０４の間に配置されうる。図１１Ａに示されるように、パネル１１１２は、第１の壁１１０９ａおよび第２の壁１１０９ｂに対して実質的に垂直であってもよい。パネル１１１２は、また、氷形成トレイ１１０３内の多様な構成要素と整列（align）するように配置されうる。例えば、パネル１１１２は、互いに垂直に整列されうる。パネル１１１２は、氷形成試行１１０６の高さ「Ｈ２」に関連する垂直軸に沿って平行となりうる高さ「Ｈ１」を有しうる。

【0064】

エジェクタ１１１５は、１以上の蒸発器管１１２に隣接して配置されうる。エジェクタ１１１５は、蒸発器管１１２の表面から氷片１３０を除去するために、エジェクタシャフト２１２（図２）を中心とする軸について回転可能に構成されうる。エジェクタ１１５およびフラットパネル１１１２は、共通の平面を共有しうる。エジェクタシャフト２１２およびパネル１１１２は、垂直に整列されうる。パネル１１１２は、蒸発器管１１２の一部の中心と実質的に交差する平面に整列されうる。追加的に、エジェクタ１１１５は、反対方向に延びる２つの突起（projections）を備える。

【0065】

幾つかのシナリオでは、水流１２７は、氷形成セル１１０６の上部（top）に提供可能であり、水流１２７の一部は、蒸発器管１１２の第１の部分または蒸発器管１１２の第２の部分の表面に沿って凍結しうる。幾つかの事例では、氷の蓄積は、水流を氷形成セル１１０６の下層（lower triers）への移動から防止しうる。従って、水流が下層に移動できないため、氷形成は妨げられる。このシナリオでは、氷形成セル１１０６の下層への水流を増加させるために、パネル１１１２は平坦な表面を有しうる。

【0066】

図１１Ｃは、氷形成トレイ１１０３の拡大部分を描写し、また、蒸発器管１１２は、図から省略されている。図１１Ｃは、氷形成トレイ１１０３が孔１１２１ａおよび１１２１ｂ（総称して「孔１１２１」）を含むことを描写する。孔１１２１および省略された蒸発器管１１２（図１１Ａ）は、パネル１１１２と整列されうる。更に、図１１Ｃは、パネル１１１２が、複数の氷形成セル１１０６および孔１１２１を通って延びる凹面１１２４を有しうることを描写する。凹面１１２４は、特定の位置での蒸発器管１１２の配置および保持を促進しうる。幾つかの実施形態では、凹面１１２４は、シールまたは部分シールを形成しうる蒸発器管１１２と接触する（meet）ことができる。幾つかの実施形態では、凹面１１２４は溝（groove）またはスロットであってもよい。

【0067】

幾つかの実施形態では、パネル１１１２は、氷形成トレイ１１０３の幅「Ｗ」に関連する軸により示されるように、第１の側面１１０４ａの前縁および第１の側面１１０４ａの後縁から実質的に等しく離れていてもよい。言い換えると、パネル１１１２は、第１の壁１１０９ａと第２の壁１１０９ｂとの中央または中間に位置しうる。追加的に、図１１Ｃは、エジェクタ１１１５が平坦または直線の表面を有する隆起１１２７を含みうることを描写する。パネル１１１２同様、隆起１１２７の平坦な表面は、氷形成トレイ１１０３の下層への水流を造花するのに用いられうる。隆起１１２７は、反対方向に延びる２つの傾斜した（slanted）突起からの間に位置しうる。

【0068】

図１１Ｃは、また、氷形成トレイ１１０３が、パネル１１１２ｆから延びる隆起１１３０を含むことを描写する。水流１２７（図１）は、氷形成トレイ１１０３の上部に入り、また、隆起１３０に接触する。続いて、水流１２７は、隆起１２７を越えてパネル１１１２ｆに沿って移動しうる。パネル１１１２ｆの底部にて、水流１２７は蒸発器管１１２と接触する。隆起１１３０は、パネル１１１２ｆから外向きに延在し、幾つかの実施形態では、縁にて上向きに延在するリップを含みうる。

【0069】

「Ｘ、Ｙ、またはＺの少なくとも1つ」の文言などの選言的言語（disjunctive language）は、特に明記されない限り、項目、用語等がＸ、ＹもしくはＺ、または、それらの任意の組み合わせ（例えば、Ｘ、Ｙ、及び／又はＺ）を示すのに一般に用いられる文脈で理解される。従って、そのような選言的言語は、一般に、特定の実施形態がＸの少なくとも１つ、Ｙの少なくとも１つ、又はＺの少なくとも１つを、それぞれが存在するように必要とすることの暗示を意図しておらず、且つ意味するべきではない。

【0070】

本開示の上述の実施形態が本開示の原理を明確な理解のために提示された実施例の単なる可能な例であることは強調されるべきである。多様な変形および修正は、本開示の精神および原理から実質的に逸脱することなく、上述の実施形態に対して行われてもよい。そのようなすべての修正および変形は、本開示の範囲内にここに包含されることが意図され、及び、以下の特許請求の範囲により保護される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【外国語明細書】