JP2000329433A - 製氷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周囲温度が低い時に、低水圧、断水などの給
水異常が生じても、確実に検知する事を目的とした。 【解決手段】 製氷開始から水位検知装置１４が満水を
検知する前に、前記過冷却検知装置（蒸発器センサ２
０）が過冷却を検知した場合、製氷運転を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所謂セル型製氷機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種製氷機は、特許第２６５４
２６１号公報（Ｆ２５Ｃ１／０４）に示す如く、複数の
下向きに開口する製氷室を有した冷凍系の蒸発器と、表
面に製氷用水の噴水孔を有し前記蒸発器を下方より閉塞
又は開放するよう傾復動する水皿と、この水皿の開放方
向傾動時に水皿表面に散水を行う散水器とを備え、前記
蒸発器の製氷室に製氷用水を循環して氷結させる製氷行
程と、蒸発器をホットガス等で加熱し製氷室より脱氷さ
せる離氷行程とを１サイクルとして繰返し製氷する製氷
機において、冷凍回路を循環する冷媒の凝縮温度若しく
は凝縮圧力を検知する凝縮センサと、この凝縮センサの
検出出力に基づいて製氷条件に応じた製氷時間が自動的
に調整設定され、この調整された製氷時間を計時してそ
の終了時点で製氷行程より離氷行程に移行させる制御を
行う製氷タイマと、製氷中の前記蒸発器が過冷却状況に
あるかを監視すべく蒸発器温度を検出している過冷却検
出センサと、この過冷却検出センサにより蒸発器温度が
一定温度値以下となる状況が検出されると、前記製氷タ
イマによる製氷行程の途中であっても強制的に離氷行程
に移行させる制御を行うと共に、水皿傾動終了後も散水
が延長して行なわれるように制御する制御手段を備えた
製氷機の運転制御装置が開示されている。

【０００３】そして、前記水皿の下には製氷用水を貯留
する水タンクが設けられており、この水タンクへの給水
時間、即ち、製氷開始から給水完了するまでの時間を計
測し、予め設定してある設定時間と比較する事により
「正常」「低水圧」「断水」と判断するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えば、大型の機種で
水タンクへの製氷用水の有効貯水量は約７リットルであ
り、給水系からの必要最小流量は、毎分１リットル以上
であるため、給水時間は６分と設定してある。

【０００５】ところが、空冷機種では、周囲温度の低下
する秋〜翌年の春、特に冬季において、設定時間の６分
以内であっても蒸発器の温度が過冷却温度にまで低下
し、過冷却と判断されて製氷工程から離氷工程に移行し
てしまい、以後製氷運転、即ち製氷工程と離氷工程とを
継続してしまう事がある。この場合、当然、氷は出来な
いものである。

【０００６】この他、水タンクの製氷用水を製氷室に循
環供給する循環ポンプが何らかの原因でロックしてしま
った場合も、前述同様、製氷出来ないにも関わらず、製
氷工程と離氷工程とを繰り返す製氷運転を継続してしま
う。

【０００７】この様に、製氷用水が製氷室に供給できな
いにも関わらず、製氷運転が継続されてしまうため、無
駄な運転を継続する事となり、問題となっていた。更
に、断水などで水タンクに給水されない場合、製氷運転
が継続される事により、循環ポンプが空運転を行ってポ
ンプモータの焼き付きが生じる恐れがある。

【０００８】本発明は上述した問題点に鑑みてなされた
もので、周囲温度が低い時に、低水圧、断水などの給水
異常が生じても、確実に検知する事を目的とした。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、請求項１の発明では、製氷室を画成する
と共に、蒸発器を備える製氷部と、表面に製氷用水の噴
水孔を有し、前記製氷部の製氷室を閉塞又は開放するよ
う傾復動する水皿と、この水皿の噴水孔に供給する製氷
用水を貯留する水タンクと、この水タンク内に設けら
れ、給水系からの給水量を検知する水位検知装置と、こ
の水位検知装置が製氷開始から満水を検知するまでの時
間を計測する計測装置と、前記製氷部の過冷却を検知す
る過冷却検知装置とを備える製氷機において、製氷開始
から水位検知装置が満水を検知する前に、前記過冷却検
知装置が過冷却を検知した場合、製氷運転を停止する製
氷機を提供する。

【００１０】従って、周囲温度が低い時における給水異
常が生じても、確実に給水異常を検知し、製氷運転を停
止する事ができる。

【００１１】また、請求項２の発明では、製氷運転停止
後、所定時間経過した後に製氷運転を再開する請求項１
記載の製氷機を提供する。

【００１２】このため、給水異常が生じて製氷運転を停
止しても、低水圧、断水などの給水異常が復旧していれ
ば、製氷運転を再開する事ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１４】図１は本発明を具備する逆セル型製氷機の
製氷部の側面図、図２は本発明の動作を説明するフロー
チャート、図３は本発明の動作を説明するフローチャー
ト、図４は給水弁の動作を示すタイムチャートである。

【００１５】図１において、下向きに開口した多数の製
氷室１Ａを有し、上壁外面に冷凍系の蒸発器２を配設し
た製氷部１と、この製氷部１の各製氷室１Ａを下方から
十分余裕をもって閉塞し、表面には各製氷室１Ａに対応
する噴水孔３及び戻り穴４を形成した水皿５と、この水
皿５に固定され戻り穴４に連通する水タンク６と、水タ
ンク６内の水を送水管７、更に分配管８を経て噴水孔３
から各製氷室１Ａへ循環せしめる循環ポンプ９と、水皿
５を傾動及び復動せしめる正逆回転可能な減速モータ１
０を含む駆動装置１１と、給水弁１２が開いたとき水皿
５の表面に散水する散水器１３と、水タンク６の底部に
連通したフロートタンク１４Ａ内のフロート１４Ｂによ
って水位スイッチ１４Ｃを作動し、水タンク６の所定水
位を検出する水位検知装置１４等にて構成されている。
而して支持梁１５に固定した取付板１６に支持した前記
減速モータ１０の出力軸に相互が逆方向に延出した第１
及び第２のアーム１７Ａ，１７Ｂを有する駆動カム１７
を連結し、このカム１７の第１のアーム１７Ａの端部に
取り付けたコイル発条１８の他端を水皿５の側部に連結
し、水皿５の後部は回動軸１９に支持している。また、
２９は減速機構付きの駆動モータ１０の正転により反時
計方向に回転する駆動カム１７の第２のアーム１７Ｂに
よって切り換えられ、駆動モータ１０への通電を断って
水皿５を所定の傾斜開放位置に停止せしめ、駆動モータ
１０の逆転により時計方向に回転する駆動カム１７の第
１のアーム１７Ａによって切り換えられ、駆動モータ１
０への通電を断った水皿５を所定の水平閉塞位置に停止
せしめるシーソー式の切換スイッチである。３０は給水
管３１に接続して散水温度を検出するサーモスタット方
式の水温検出装置である。また水タンク６が傾動した時
に、その中に残留する水の水位線をＸで示している。な
お、製氷機には上述した構成部の他に、図示しないが以
下の装置部分を具備している。すなわち、製氷室１Ａを
冷却するためのコンプレッサーやファンモータ（Ｆ
Ｍ）、及び凝縮器等から成る冷凍ユニットと、脱氷時に
製氷室を温めるホットガス（ＨＧ）の供給、停止を成す
ホットガス弁（ＨＧ弁）等である。

【００１６】ところで、上記構成の製氷機の製氷動作は
基本的に製氷行程と離氷行程とを１サイクルとして繰り
返すものとなっている。そして、この製氷行程を制御す
る製氷タイマが設けられていて、このタイマのタイムア
ップにより製氷行程から離氷行程に移行するよう制御さ
れている。

【００１７】厳密には製氷行程の前段に給水行程が実行
され、製氷行程の初期には、製氷室を低い温度（例えば
＋２℃程度迄）に冷却する予冷行程が組み入れられてい
る。そして製氷タイマのカウント動作はこの予冷行程終
了後より始まるものとしている。

【００１８】ここで、製氷室１Ａに一様に氷ができるの
にかかる製氷時間は、外界の温度あるいは製氷機の冷凍
能力に影響されるので、製氷タイマは製氷時間を設定調
整できるものが使用される。例えばコンプレッサー、凝
縮器、蒸発器等から成る冷媒回路に於いて、前記凝縮器
の冷媒出口側パイプの表面に凝縮温度もしくは圧力を検
出するセンサ（凝縮器センサと便宜上称する）を設け、
この凝縮器センサの検出出力に基づいてコンプレッサモ
ータの運転を停止等する時点を調整し、製氷時間を制御
する製氷タイマが考えられる。また、予冷行程の終了検
出は、図示しないが蒸発器２の表面に装着されて、蒸発
器２の温度を測定している蒸発器センサ２０にて行わ
れ、同蒸発器センサ２０が＋２℃を検出すると、製氷タ
イマをカウント動作させる。

【００１９】更に、蒸発器２の表面温度を検出し、異常
に低温となる過冷却状態の検出をするために、過冷却検
知装置が設けられている。尚、この過冷却検知装置は前
記蒸発器センサ２０にて兼用しても良く、本実施形態に
おいては、蒸発器センサ２０を過冷却検知装置とする。

【００２０】そして、この過冷却検知装置は一定値（例
えば−２５℃）以下の温度を検出すると、製氷タイマの
動作とは無関係に、強制的に製氷行程から離氷行程に製
氷機の運転動作を移行する制御を行う。これにより、製
氷途中の停電等による製氷タイマのクリアにより、停電
復帰後の製氷では、製氷時間が長くなり、過冷却状態と
なりかねないのを、離氷行程に移行させることができ、
正常時と同様の氷が作れ、また、製氷機の運転に支障を
来たさない。

【００２１】以上の構成において、製氷運転を図２及び
図３のフローチャートを参照して説明する。

【００２２】図１の二点鎖線に示す如く、水皿５が開
き、氷が製氷室１Ａより落下し、図１の実線に示す如
く、水皿５が復動して製氷室１Ａの下方を閉塞すると、
次の製氷開始となる（ステップＳ１）。

【００２３】そして、製氷タイマをクリアし（ステップ
Ｓ２）、次いで計測装置である製氷タイマをスタートさ
せる（ステップＳ３）。そして、給水弁１２を開いて水
タンク６内に製氷用水の供給を開始し、循環ポンプ９を
駆動して、水タンク６内の製氷用水を噴水孔３→製氷室
１Ａ→戻り穴４→水タンク６と循環させ、同時にコンプ
レッサモータを運転し、ファンモータ（ＦＭ）を回転駆
動して、蒸発器２の冷却を行う（ステップＳ４）。

【００２４】ここで、製氷開始から給水完了するまでの
時間を、計測装置である製氷タイマでもって計測し、予
め設定してある設定時間と比較する事により「正常」
「低水圧」「断水」と判断するものである。そして、設
定時間内に前記水位検知装置１４が満水を検知せず、断
水と判断された場合、製氷運転を停止する。

【００２５】次に、この製氷タイマが低水圧、断水など
の給水異常を検知していない時間内で、前記蒸発器セン
サ２０（過冷却検知装置）が過冷却温度以下であるか否
か判断し（ステップＳ５）、過冷却温度以下（Ｙ）であ
れば、製氷機の製氷運転を停止し（ステップＳ６）、３
０分待つ（ステップＳ７）。

【００２６】ステップＳ６で３０分経過した場合
（Ｙ）、水皿５を傾動し（ステップＳ８）、水タンク６
内に製氷用水があれば排水し、その後、水皿５を復動し
て（ステップＳ９）、再びステップＳ１に戻る。そし
て、低水圧、断水などの給水異常が復旧していれば、通
常の製氷運転を継続して行う。

【００２７】また、ステップＳ５で過冷却温度以下でな
い場合（Ｎ）、水タンク６の満水を判断し（ステップＳ
１０）、満水になるまでに、ステップＳ５で過冷却温度
以下になるかどうかの判断を待つ。

【００２８】ステップＳ１０で満水となった場合
（Ｙ）、製氷タイマをクリアし（ステップＳ１１）、給
水弁１２を閉じ（ステップＳ１２）、この後、蒸発器セ
ンサ２０で蒸発器２の温度を検出し、設定値（例えば＋
２℃）以下であるかを判断し（ステップＳ１３）、設定
温度以下を検出すると（Ｙ）、製氷タイマをスタートさ
せる（ステップＳ１４）。

【００２９】次に蒸発器センサ２０（過冷却検知装置）
で過冷却になったか否かを判断する（ステップＳ１
５）。

【００３０】ここで、停電や瞬電などで一時的に電力の
供給が絶たれた場合、製氷タイマがクリアされてしま
い、停電、瞬電復帰後、再び最初から計時する事とな
る。従って、正規の時間より製氷タイマのタイムアップ
する時間が長くなり、蒸発器センサ２０により、一定温
度（例えば−２５℃）以下の温度を検出すると、過冷却
と判断して（ステップＳ１６）記憶する。

【００３１】また、過冷却でなければ（Ｎ）、製氷タイ
マがタイムアップしたか否か判断する（ステップＳ１
７）。

【００３２】ここで、停電、瞬電などがなく、通常の製
氷運転が継続されていれば、ステップＳ１５で過冷却と
なる前に製氷タイマがタイムアップする事となる
（Ｙ）。

【００３３】製氷タイマがタイムアップ、またはその前
に過冷却と判断されると、離氷行程に移る。

【００３４】すなわち、循環ポンプ９を停止し、ファン
モータ（ＦＭ）を停止する（ステップＳ１８）。続いて
ホットガス弁（ＨＧ弁）を開き、給水弁１２を開き（ス
テップＳ１９）、水皿５を下方へ傾動させる（ステップ
Ｓ２０）。

【００３５】このステップＳ１９は、ホットガス弁を開
き、製氷室１Ａを加熱し、角氷を製氷室１Ａより脱落さ
せると共に、給水弁１２を開いて水皿５上に散水器１３
より散水させる事により、水皿５上に残氷しないように
するためにある。

【００３６】一方、ステップＳ２０では、水皿５が駆動
モータ１０により最大限開かれて、切換スイッチ２９が
切換作動した時点で、その開いたままの状態に停止する
動作となる。

【００３７】そして、ステップＳ１５で過冷却と判断さ
れたか否かを判断し（ステップＳ２１）、過冷却と判断
されていれば（Ｙ）、氷が落下するまで給水弁１２を開
いたままとして（ステップＳ２２）、氷が落下したら
（Ｙ）、給水弁１２を閉じて（ステップＳ２３）水皿５
を復動する（ステップＳ２４）。

【００３８】この様に、ステップＳ２１で過冷却となっ
て離氷行程に移行した場合（Ｙ）、更に水皿５傾動後も
散水を続けるようにする。これは、過冷却状態となった
場合、水皿５表面に氷片が残留することがしばしばある
ため、これを洗い流すために散水を続けるものであり、
蒸発器２から角氷が落下し、水皿５の復動開始まで継続
させる。

【００３９】また、ステップＳ２１で過冷却と判断され
ていない場合（Ｎ）、給水弁１２を閉じて散水を停止し
（ステップＳ２５）、氷が落下するまで待ち（ステップ
Ｓ２６）、氷が落下した後、ステップＳ２４の水皿５の
復動に移行する。そして、この水皿５の復動終了により
離氷工程が終了する事となる。

【００４０】ここで、氷落下が完了したかどうかを判断
するには、蒸発器２の温度を検出することで行なわれ
る。すなわち、ホットガスで加熱されている水皿５の製
氷室１Ａより氷が落下し終えれば、蒸発器２の温度が急
上昇する。よって、前記蒸発器センサ２０を利用してこ
の温度を測定し、例えば９℃以上検出すれば、氷落下が
完了したと判断させる。

【００４１】上述した給水弁１２の動作を、通常時と過
冷却時とで変えて制御する様相を、製氷時の各行程と関
連させて示すと、図４のようなタイムチャートとなる。

【００４２】

【発明の効果】 以上詳述した如く、請求項１の発明に
よると、製氷開始から水位検知装置が満水を検知する前
に、前記過冷却検知装置が過冷却を検知した場合、製氷
運転を停止する製氷機を提供する。

【００４３】従って、周囲温度が低い時における給水異
常が生じても、確実に給水異常を検知し、製氷運転を停
止する事ができ、製氷機の無駄な製氷運転を極力防止す
る事ができる。

【００４４】また、請求項２の発明によると、周囲温度
が低い時に、給水異常が生じて製氷運転を停止しても、
低水圧、断水などの給水異常が復旧していれば、製氷運
転を再開する事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具備する逆セル型製氷機の製氷部の側
面図である。

【図２】本発明の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図３】本発明の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図４】給水弁の動作を示すタイムチャートである。

【符号の説明】 １ 製氷部 １Ａ 製氷室 ２ 蒸発器 ３ 噴水孔 ６ 水タンク １４ 水位検知装置 ２０ 過冷却検知装置（蒸発器センサ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製氷室を画成すると共に、蒸発器を備え
   る製氷部と、表面に製氷用水の噴水孔を有し、前記製氷
   部の製氷室を閉塞又は開放するよう傾復動する水皿と、
   この水皿の噴水孔に供給する製氷用水を貯留する水タン
   クと、この水タンク内に設けられ、給水系からの給水量
   を検知する水位検知装置と、この水位検知装置が製氷開
   始から満水を検知するまでの時間を計測する計測装置
   と、前記製氷部の過冷却を検知する過冷却検知装置とを
   備える製氷機において、 製氷開始から水位検知装置が満水を検知する前に、前記
   過冷却検知装置が過冷却を検知した場合、製氷運転を停
   止することを特徴とする製氷機。
2. 【請求項２】 製氷運転停止後、所定時間経過した後に
   製氷運転を再開することを特徴とする請求項１記載の製
   氷機。