JP2005188917A - オーガ式製氷機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機の過熱運転は回避しつつ製氷能力の大幅な抑制制御を行うことができるオーガ式製氷機を提供することを課題とする。
【解決手段】オーガ式製氷機１１は、圧縮機３３、凝縮器３５、減圧弁３７及び蒸発器１５を有する冷凍回路３１と、圧縮機及び凝縮器の間のホットガスと凝縮器及び減圧弁の間の液冷媒とを混合した制御用混合冷媒を圧縮機の吸入部となる冷媒配管４７に供給するバイパス管５１とを備えている。バイパス管は、下流部が混合部ａで合流するホットガスバイパス管５３及び液冷媒バイパス管５５と、混合部ａ及び冷媒配管４７を連通する混合冷媒供給管５７とを有している。ホットガスバイパス管及び液冷媒バイパス管には、制御用混合冷媒におけるホットガス及び液冷媒の混合比を調整するためのホットガスバイパス用電磁弁６１及び液冷媒バイパス用電磁弁６３が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、オーガ式製氷機に関するものである。

オーガ式製氷機は、シリンダ内に供給された製氷水を冷却してシリンダ内面に層状に氷結させ、同シリンダ内でオーガを回転させることによって氷をシャーベット状に掻き取り、さらにそれを圧縮して好適な粒状の氷を生成するものである。しかしながら、かかるオーガ式製氷機においては、製氷能力が増大しすぎると製氷機構部に大きな負荷がかかり、具体的には、氷詰まりによるシリンダ凍結、異常音の発生、軸受の異常磨耗、オーガやギヤードモータの破損などの不具合につながる恐れがある。このため、従来より、製氷能力を抑制して最適な状態に制御する技術が存在している（例えば、特許文献１参照）。すなわち、図１２に示すように、冷凍回路１において圧縮機３及び凝縮器５の間の高圧側ホットガスを圧縮機３及び蒸発器７の間にバイパスさせる。これによって、低圧側の冷媒圧力及び蒸発温度が上昇することとなり、製氷能力を低下させることができた。

特開２００３−４２６１０号公報

しかしながら、上述した既存の製氷能力抑制方法では、多量のホットガスをバイパスさせると圧縮機の過熱運転を招き、圧縮機の破損や過熱運転によるエネルギ効率の低下を引き起こす。よって、既存の製氷能力抑制方法では、製氷能力の大幅な抑制制御は困難であった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、圧縮機の過熱運転は回避しつつ製氷能力の大幅な抑制制御を行うことができるオーガ式製氷機を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明は、圧縮機、凝縮器、減圧手段及び蒸発器を有する冷凍回路を備え、シリンダ内周面に氷結した氷をオーガで掻き取るオーガ式製氷機において、製氷能力が所定製氷能力を超過した時には、前記圧縮機から吐出されたホットガスを、前記凝縮器に起因した冷却作用にて冷却した後に、該圧縮機の吸入部に供給することを特徴とする。
また、オーガ式製氷機は、好適には、前記圧縮機及び前記凝縮器の間のホットガスと該凝縮器及び前記減圧手段の間の液冷媒とを混合した制御用混合冷媒を前記圧縮機の吸入部に供給するバイパス管を備える。
その際、前記ホットガスと前記液冷媒との混合比は、前記制御用混合冷媒のバイパス提供を行う場合の前記圧縮機の吸込み温度が前記バイパス管によるバイパス提供を行わない定常運転時の前記圧縮機の吸込み温度と等しくなるように調整されると好適である。
また、好適には、前記バイパス管は、混合部の上流にホットガス導入管部及び液冷媒導入管部を有しており、該ホットガス導入管部及び液冷媒導入管部にはそれぞれ流量調整手段が設けられている。
また、前記バイパス管は、抵抗部材を有する混合促進手段を具備していると好適である。
さらに、オーガ式製氷機は、上記バイパス管に代えて、前記圧縮機から吐出されたホットガスを前記凝縮器内で降温させた後、該圧縮機の吸入部に供給する降温ホットガス供給手段を備えるようにしてもよい。
さらに、オーガ式製氷機は、圧縮機から吐出されたホットガスが、凝縮器に起因した冷却作用にて冷却されて、圧縮機の吸込み温度と等しくなった状態で、凝縮器の途中または凝縮器の出口から分岐されて圧縮機の吸入部に供給されるバイパス管を備えることが好適である。

本発明によれば、ホットガス及び液冷媒を混合した制御用混合冷媒を圧縮機の吸入部に供給することによって圧縮機の過熱運転を回避しながら製氷能力を調整することが可能となっている。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、同一符号は、同一又は対応の部分を示すものとする。

実施の形態１．
図１に本発明の実施の形態１に係るオーガ式製氷機の主に製氷機構部を示す。オーガ式製氷機１１における金属製のシリンダ１３の外周面には、管状の蒸発器１５が螺旋状に巻き付けられている。さらにシリンダ１３及び蒸発器１５の周りには断熱材１７が配置されている。一方、シリンダ１３の内部には、螺旋刃１９を有するオーガ２１が回転可能に配置されている。オーガ２１の下端は、減速機構部を有するギヤードモータ２３に連結されている。また、オーガ２１の上端には回転刃２５がオーガ２１と一体回転するように取り付けられている。シリンダ１３の上部には筒状の氷搬送通路２７が取り付けられている。また、シリンダ１３の上部内側には、後述するようにシャーベット状の氷を圧縮する押圧頭２９が配置されている。

さらにオーガ式製氷機の冷凍回路について説明する。図２に模式的に示されるように、冷凍回路３１は、その構成要素として、圧縮機３３と、凝縮器３５と、減圧弁３７と、蒸発器１５とを有する。各構成要素の間は、通常の冷媒配管４１，４３，４５，４７によって接続されている。さらに、冷凍回路３１にはバイパス管５１が設けられている。かかるバイパス管５１は、ホットガスバイパス管５３と、液冷媒バイパス管５５と、混合冷媒供給管５７との三部分から構成されている。ホットガスバイパス管５３は、圧縮機３３及び凝縮器３５の間の冷媒配管４１から分岐し、液冷媒バイパス管５５は、凝縮器３５及び減圧弁３７の間の冷媒配管４３から分岐しており、これらホットガスバイパス管５３及び液冷媒バイパス管５５は混合部ａにおいて合流する。さらに、この混合部ａから蒸発器１５及び圧縮機３３の間の冷媒配管４７へと混合冷媒供給管５７が延びている。また、ホットガスバイパス管５３及び液冷媒バイパス管５５にはそれぞれ、ホットガスバイパス用電磁弁６１及び液冷媒バイパス用電磁弁６３が設けられている。
さらに、冷媒配管４１におけるホットガスバイパス管５３の上流部、並びに、冷媒配管４７における混合冷媒供給管５７の上流部には、それぞれ、吐出温度検出器７１及び吸入温度検出器７３が設けられている。さらに、圧縮機３３には、圧縮機温度検出器７５が設けられている。

次に、以上のように構成されたオーガ式製氷機１１の動作について説明する。製氷運転が始まると、シリンダ１３内に供給された製氷水は、冷凍回路３１における蒸発器１５の作用によって冷却され、シリンダ１３の内周面に層状に氷結する。また、シリンダ１３内においては、ギヤードモータ２３の駆動によりオーガ２１が回転しており、シリンダ１３の内周面である程度の厚さに成長した氷層は、オーガ２１の螺旋刃１９によってシャーベット状に掻き取られながら螺旋作用により上方に搬送される。そして、かかるシャーベット状氷は押圧頭２９における氷圧縮通路で所定の硬度に圧縮されると共に、回転刃２５によって所定のサイズに分断される。このようにして好適な氷粒となった氷は、氷搬送通路２７を通って図示しない周知の貯氷庫に搬送される。

ここで、一般的に製氷機においては、製氷能力は外気温度条件や水温条件などによる影響を受け、外気温度や水温が低い冬季には製氷能力が増大して製氷機構部に大きな負担がかかることがある。よって、本実施の形態では以下のようにして製氷能力の抑制を行う。まず、定常運転時においては、ホットガスバイパス用電磁弁６１及び液冷媒バイパス用電磁弁６３を閉弁しておき、冷媒は冷媒配管４１，４３，４５，４７を循環している。製氷能力が所定製氷能力を超過すると、蒸発器１５が巻かれたシリンダ１３の内周面の氷結が大きく進行するため、蒸発器１５出口の冷媒温度や冷媒圧力、凝縮器３５出口の冷媒温度や冷媒圧力にその影響が見られ、また、オーガ２１の駆動トルクやそれに関連する例えば駆動電流にも影響が見られる。よって、本実施の形態では、一例として、ギヤードモータ２３の駆動電流が閾値以上になった場合に、抑制が必要なほど製氷能力が増大、すなわち、製氷能力が所定製氷能力を超過しているものと判断して、ホットガスバイパス用電磁弁６１を開弁する。これによって、ホットガスバイパス管５３には、冷媒配管４１におけるホットガスが流れ込み、ホットガスは混合冷媒供給管５７を介して冷媒配管４７内に流れ込む。これによって、圧縮機３３の吸入温度を上げることで製氷能力の意図的な低下を図ることができる。
なお、製氷能力が所定製氷能力を超過するとは、蒸発器１５が巻かれたシリンダ１３の内周面がフリーズアップ（氷結状態）になることをいい、この実施の形態では、例えば、上述したように、ギヤードモータ２３の駆動電流が閾値以上になったか否かにより判断している。

さらに、過度に多量のホットガスを圧縮機３３にバイパスさせると、圧縮機３３が過熱運転を起こすため、以下のようにして液冷媒のバイパスも行う。すなわち、吐出温度検出器７１により圧縮機３３の吐出温度、吸入温度検出器７３により圧縮機３３の吸込み温度、並びに、圧縮機温度検出器７５により圧縮機３３のケース温度を検出しておき、それらの検出結果から圧縮機３３が過熱運転に陥るか否かを監視する。そして、圧縮機３３が過熱運転に陥りそうな場合には、液冷媒バイパス用電磁弁６３を開弁する。これによって、液冷媒バイパス管５５には冷媒配管４３における低温液冷媒が流れ込み、ホットガスバイパス用電磁弁６１からの高温のホットガスと液冷媒バイパス用電磁弁６３からの低温の液冷媒とが混合部ａにおいて合流し、制御用混合冷媒となって混合冷媒供給管５７から冷媒配管４７内に流入する。したがって、ホットガスのみを冷媒配管４７にバイパスさせる場合に比べて、圧縮機３３の吸込み温度を抑えることができ、製氷能力を抑制しながら圧縮機３３の過熱運転も防止することができる。そして、上述した吐出温度検出器７１、吸入温度検出器７３及び圧縮機温度検出器７５により圧縮機３３の運転温度が定常運転状態（バイパス管５１によるバイパスを行わない状態）の温度であると検出された場合には、液冷媒バイパス用電磁弁６３を閉弁して、ホットガスバイパス管５３によるホットガスのバイパスのみの製氷能力制御に戻る。

また、上記のように液冷媒をホットガスと混合させる際、液冷媒のバイパス量が多すぎる場合には、圧縮機３３に液冷媒が直接吸入され圧縮機３３が破損したり、圧縮機３３の温度低下による結露が生じたりする恐れがある。よって、ホットガスと液冷媒との混合比は、バイパス時に吸入温度検出器７３により検出される圧縮機３３の吸込み温度が定常運転状態（バイパス管５１によるバイパスを行わない状態）における圧縮機３３の吸込み温度と同じになるように、ホットガスバイパス用電磁弁６１及び液冷媒バイパス用電磁弁６３の開度を調整して決定する。

このように本実施の形態によれば、製氷能力の抑制を行うことが可能でありながら、圧縮機の過熱運転も防止することができ、圧縮機の破損や内部部品の磨耗を回避すると共に、過熱運転によるエネルギ効率の低下を防ぐことができる。また、圧縮機の過熱運転防止に液冷媒を使用しておりながら、圧縮機の冷えすぎをも防止することができる。

実施の形態２．
図３に、本実施の形態２に係るオーガ式製氷機の冷凍回路を模式的に示す。本実施の形態の冷凍回路１３１は、実施の形態１の冷凍回路３１において、混合冷媒供給管５７に混合促進手段８１を有する。混合促進手段８１は、所謂バッファー的な役割を有しており、具体的には金属メッシュなどの流れを妨げる抵抗部材を有するストレーナから構成されている。このような態様によれば、高温なガス状態のホットガスと低温な気液混合状態の液冷媒という相互に状態の異なる冷媒を、冷媒配管４７に流入させる手前で温度が均一となるように混合させることができ、圧縮機３３の吸込み温度にムラを発生させることなく、安定した運転状況を得ることができる。

実施の形態３．
図４に、本実施の形態に係るオーガ式製氷機の冷凍回路を模式的に示す。本実施の形態の冷凍回路４３１は、実施の形態１の冷凍回路３１において、ホットガスバイパス用電磁弁６１の代わりに、混合冷媒供給管５７に混合冷媒供給管用電磁弁４３２を設け、さらに、液冷媒バイパス用電磁弁６３に代えて逆止弁４３３を設けたものである。ここで、混合冷媒供給管用電磁弁４３２は流量調整手段を構成する。
このような本実施の形態３において、定常運転時では、混合冷媒供給管用電磁弁４３２を閉弁し、バイパスを行わない。製氷能力が増大し、ギヤードモータ２３の駆動電流が閾値以上になった場合に、混合冷媒供給管用電磁弁４３２を開弁する。
ホットガスバイパス管５３及び液冷媒バイパス管５５に電磁弁はないが、液冷媒バイパス管５５に逆止弁４３３が設けられているので、混合冷媒供給管用電磁弁４３２が閉弁している際は、ホットガス側から液冷媒側に冷媒が流れることはない。また、液冷媒側からホットガス側に冷媒が流れることはできるが、凝縮器３５や冷媒配管４３の圧力損失により、僅かに液冷媒側のほうが低圧になるため、このような向きに冷媒が流れてしまうこともない。したがって、混合冷媒供給管用電磁弁４３２が開いたときにだけ、適切な方向に冷媒を流すことができる。
このような態様によれば、２つ必要だった電磁弁が１つに減るので、コストを低下することができる。また、混合冷媒供給管用電磁弁４３２が故障しても、ホットガスと液冷媒が混合した状態でバイパスされるため、圧縮機の過熱運転や液バックが起こることがなく、圧縮機の破損に至らない。さらに、逆止弁は電磁弁のような摺動部がないため故障しにくいといった利点もある。

また、上述した実施の形態１〜３においては、さらに以下のような改変を施して実施することもできる。まず、ホットガスバイパス用電磁弁６１及び混合冷媒供給管用電磁弁４３２の開弁はギヤードモータ２３の駆動電流の変化に応じて決定していたが、これに限定されるものではなく、例えば、ギヤードモータ２３の回転数が閾値以下になった場合、又は、蒸発器１５出口の冷媒温度や冷媒圧力、あるいは、凝縮器３５出口の冷媒温度や冷媒圧力が閾値以下になった場合に、抑制が必要なほど製氷能力が増大しているものと判断して、ホットガスバイパス用電磁弁６１及び混合冷媒供給管用電磁弁４３２を開弁するようにしてもよい。また、圧縮機３３の過熱運転を検出する手段として、吐出温度検出器７１、吸入温度検出器７３及び圧縮機温度検出器７５という三つの温度検出器を採用していたが、これに限定されるものではなく、上記三つの温度検出器のうちの二つ又は一つを用いる態様でもよく、あるいは、圧縮機３３の過熱運転を検出できる態様であるならば他の検出態様で実施することも妨げるものではない。

実施の形態４．
図５に、本実施の形態４に係るオーガ式製氷機の冷凍回路を模式的に示す。なお、本実施の形態４は、以下に特に説明する部分を除いては、上述した実施の形態１と同様に構成されているものとする。図５に示されるように、本実施の形態３の冷凍回路２３１は、その構成要素として、圧縮機３３と、凝縮器３５と、減圧弁３７と、蒸発器１５とを有する。また、蒸発器１５及び圧縮機３３の間の冷媒配管４７には、圧縮機３３への液吸入防止目的などからアキュムレータ２８３が設けられている。

凝縮器３５は、主要構成要素として、熱交換用の多数のフィン３５ａと、それらフィン３５ａに貫通するように蛇行状に形成された冷媒流通用チューブ３５ｂとを備えている。そして、冷媒流通用チューブ３５ｂの入口に冷媒配管４１の下流端が接続され、冷媒流通用チューブ３５ｂの出口に冷媒配管４３の上流端が接続されている。また、冷媒流通用チューブ３５ｂの所定部分３５ｃには、降温ホットガス供給手段としてのキャピラリーチューブ２８５の吸入端部が接続されている。上述した所定部分３５ｃとしては、冷媒温度が凝縮温度よりも５℃以上高い部分を選定する。
一方、キャピラリーチューブ２８５の吐出端部は、圧縮機３３の吸入部すなわち本実施の形態では冷媒配管４７における蒸発器１５の下流であってアキュムレータ２８３の上流の部分に接続されている。また、キャピラリーチューブ２８５の途中には、降温ホットガス供給用の電磁弁２８７が設けられている。かかる電磁弁２８７は、ギヤードモータ２３と信号線２８９を介して接続されており、ギヤードモータ２３の駆動電流値の変化に応じて開閉されるように制御されている。

次に、以上のような構成を有する本実施の形態４に係るオーガ式製氷機の動作について説明する。冷凍回路２３１内では上記実施の形態１の場合と同様に冷媒が循環し、蒸発器１５における冷却作用で金属製のシリンダ１３内で製氷がなされる。また、外気温度条件や水温条件などによる影響で製氷能力が過度に増大した場合には、以下のようにして製氷能力の抑制を行う。製氷能力が増大すると、オーガ２１の回転に必要な駆動トルクが増えギヤードモータ２３の駆動電流値が増大する。ギヤードモータ２３の駆動電流が閾値以上になった場合には、抑制が必要なほど製氷能力が増大しているものと判断して、電磁弁２８７を開弁する。これによって、圧縮機３３から吐出されたホットガスの一部が凝縮器３５内の一部を通りさらにキャピラリーチューブ２８５を介してアキュムレータ２８３の上流に供給される。これによって、蒸発器１５内の冷媒循環量及び蒸発温度を上昇させ、製氷能力を一時的に低減させることができる。

また、製氷能力を低減すべく上記のように圧縮機３３にホットガスを入れるため、当然、圧縮機３３の温度は上昇し、圧縮機３３の過熱によって圧縮機保護装置が誤作動したり圧縮機３３が損傷したりする問題の発生が懸念される。しかしながら、本実施の形態では、圧縮機３３から吐出したホットガスは、凝縮器３５内の一部、すなわち冷媒流通用チューブ３５ｂの入口から所定部分３５ｃまでの間の部分で冷却され、ある程度降温された後に、圧縮機３３に吸入される。よって、高温のホットガスを直接そのまま圧縮機３３に吸入させた際に生じる圧縮機過熱を回避することができる。

実施の形態５．
図６に、本実施の形態５に係るオーガ式製氷機の冷凍回路を模式的に示す。なお、本実施の形態５は、実施の形態３において、キャピラリーチューブ２８５に代えて降温ホットガスバイパス管３４２を降温ホットガス供給手段として用いるものである。降温ホットガスバイパス管３４２の入口端は、冷媒配管４１に設けられた分岐部３４０に接続されており、降温ホットガスバイパス管３４２の出口端は、アキュムレータ２８３の上流の部分に接続されている。また、降温ホットガスバイパス管３４２は、途中、凝縮器３５の内部を、冷媒流通用チューブ３５ｂと同様に熱交換可能に貫通している。さらに、降温ホットガスバイパス管３４２には、実施の形態４と同様に信号線２８９を介してギヤードモータ２３の駆動電流値の変化に応じて開閉制御される電磁弁２８７が設けられている。このような本実施の形態５においても、実施の形態４と同様に、抑制が必要なほど製氷能力が増大しているものと判断された場合には、電磁弁２８７を開弁し、圧縮機３３から吐出されたホットガスの一部を降温ホットガスバイパス管３４２を介してアキュムレータ２８３の上流に供給する。これによって、蒸発器１５内の冷媒循環量及び蒸発温度を上昇させ、製氷能力を一時的に低減させることができる。また、降温ホットガスバイパス管３４２を流れるホットガスは、凝縮器３５内の一部を通るため、そのときにある程度降温された後に、圧縮機３３に吸入される。よって、高温のホットガスを直接そのまま圧縮機３３に吸入させた際に生じる圧縮機過熱を回避することもできる。

また、上述した実施の形態４及び５においては、さらに以下のような改変を施して実施することもできる。降温ホットガス供給用の電磁弁２８７の開弁はギヤードモータ２３の駆動電流の変化に応じて決定していたが、これに限定されるものではなく、例えば、ギヤードモータ２３の回転数が閾値以下になった場合、又は、蒸発器１５出口の冷媒温度や冷媒圧力、あるいは、凝縮器３５出口の冷媒温度や冷媒圧力が閾値以下になった場合に、抑制が必要なほど製氷能力が増大しているものと判断して、当該電磁弁２８７を開弁するようにしてもよい。

実施の形態６．
図７に、本実施の形態５に係るオーガ式製氷機の冷凍回路を模式的に示す。本実施の形態の冷凍回路５３１は、実施の形態１において、バイパス管５１に代えて、バイパス管５３２を設けたものである。バイパス管５３２は、途中にホットガスバイパス用電磁弁５３３を介して、一端が凝縮器３５に連結され、他端が蒸発器１５及び圧縮機３３の間の冷媒配管４７の途中に連結されている。ここで、凝縮器３５は３列２８段の空冷式凝縮器であって、バイパス管５３２の一端は、この４段目に連結されている。圧縮機３３によって圧縮された冷媒は、高温高圧のガス冷媒であり、凝縮器３５によって高温低圧の液冷媒へと変化する。例えば、ギヤードモータ２３の駆動電流が閾値以上になった場合に、製氷能力が所定製氷能力を超過しているものと判断して、ホットガスバイパス用電磁弁５３３を開弁する。ホットガスバイパス用電磁弁５３３が開弁すると、凝縮器３５において凝縮過程にある冷媒が、バイパス管５３２を介して蒸発器１５出口の冷媒と混合される。理想的には、バイパス管５３２を通る冷媒の状態が、蒸発器１５出口の冷媒の状態と同じであることが好ましい。このようにすれば、圧縮機３３が過熱運転することなく、製氷能力の抑制を行うことができる。
なお、本実施の形態６においては、凝縮器３５の４段目にバイパス管５３２を連結したが、このような構成に限定されるものではなく、蒸発器１５出口の冷媒の状態に近い冷媒が得られる位置に、バイパス管５３２の一端を連結させることが好ましい。

このように、本実施の形態６によれば、実施の形態１と同様に、製氷能力の抑制を行うことが可能でありながら、圧縮機の過熱運転も防止することができるが、実施の形態１に係る冷凍回路３１に比べて部品点数を減少させることもできる。また、実施の形態１のように、液冷媒をバイパスしないので、液冷媒をバイパスするときに生じる結露への対策が不要となる。

なお、本実施の形態６では、図８に示される冷凍回路６３１のように、冷媒配管４１の凝縮器３５と連結する端部を、３つの分岐端部４１ａ，４１ｂ，４１ｃに分岐させ、凝縮器３５内に構成される３列に並列に連結することもできる。本実施の形態６では、３列の凝縮器であるために、３つの分岐端部に分岐させたが、凝縮器内に構成された列と同じ数に分岐させてもよいし、異なる数に分岐させてもよい。

実施の形態７．
図９に、本実施の形態７に係るオーガ式製氷機の冷凍回路を模式的に示す。本実施の形態７の冷凍回路７３１は、実施の形態６において、バイパス管５３２に代えて、途中にホットガスバイパス用電磁弁７３３を介して、一端が凝縮器３５の出口に連結され、他端が蒸発器１５及び圧縮機３３の間の冷媒配管４７に連結したバイパス管７３２を設けたものである。このような態様によれば、例えば、ギヤードモータ２３の駆動電流が閾値以上になった場合に、製氷能力が所定製氷能力を超過しているものと判断して、ホットガスバイパス用電磁弁７３３を開弁する。ホットガスバイパス用電磁弁７３３が開弁すると、凝縮器３５において凝縮された冷媒が、バイパス管７３２を介して蒸発器１５出口の冷媒と混合される。したがって、実施の形態６と同様に、製氷能力の抑制を行うことが可能でありながら、圧縮機の過熱運転も防止することができる。また、実施の形態６に係る冷凍回路５３１において、凝縮器３５にリモートタイプの凝縮器を採用すると、バイパス管５３２が長くなってしまうのに対し、本実施の形態７において、リモートタイプの凝縮器を採用してもバイパス管７３２が長くなることはない。

実施の形態８．
図１０に、本実施の形態８に係るオーガ式製氷機の冷凍回路を模式的に示す。本実施の形態の冷凍回路８３１は、圧縮機３３、凝縮器３５、減圧弁３７及び蒸発器１５を有し、一端が圧縮機３３及び凝縮器３５の間の冷媒配管４１に連結し、他端が蒸発器１５及び圧縮機３３の間の冷媒配管４７に連結したバイパス管８３２が設けられたものである。バイパス管８３２には、バイパス管８３２を流れる冷媒の流量を制御するための制御弁８３３が設けられ、制御弁８３３及び冷媒配管４７の間において、蒸発器１５と熱交換するようになっている。
図１１に、蒸発器１５とバイパス管８３２との詳細な構成を示す。シリンダ１３の外周面を、管状の蒸発器１５が螺旋状に巻きつけられている。バイパス管８３２は、シリンダ１３の外周面と蒸発器１５とによって形成された空間を通って、シリンダ１３の外周面を螺旋状に巻きつけられている。

例えば、ギヤードモータ２３の駆動電流が閾値以上になった場合に、製氷能力が所定製氷能力を超過しているものと判断して、制御弁８３３が動作して、バイパス管８３２を流れる冷媒の流量が調整される。この調整された所定の流量だけ、バイパス管８３２を流れる冷媒を、蒸発器１５を流れる冷媒と熱交換させて、蒸発器１５出口の冷媒と混合する。これにより、バイパス管８３２を流れる冷媒の顕熱、及び熱交換時に凝縮する際の潜熱も、製氷能力を低下させるために利用することができる。また、バイパス管８３２を流れる冷媒の流量を調整できるので、少ない冷媒のバイパス量（バイパス管８３２を流れる冷媒の流量）で製氷能力の抑制を行うことができる。また、冷媒のバイパス量が少ないことから、低温域でのファンコントロール制御等が省略できる。
一方、冷媒循環量を制限することによって製氷能力の抑制を行う場合には、シリンダ１３内に氷が詰まった状態から、詰まった氷を排除して正常な運転に復帰することは困難であったが、本実施の形態では、高温冷媒の熱量を利用した融氷効果が期待できるため、このような状態から正常な運転に復帰することが可能となる。

また、上述した実施の形態１〜８においては、製氷能力が所定製氷能力を超過していることをギヤードモータ２３の駆動電流が閾値以上になったことにより判断しているが、製氷能力が所定製氷能力を超過しているか否かの判断はこれに限定されるものではない。例えば、ギヤードモータ２３の回転数が閾値以下になった場合、又は、蒸発器１５出口の冷媒温度や冷媒圧力、あるいは、凝縮器３５出口の冷媒温度や冷媒圧力が閾値以下になった場合に、製氷能力が所定製氷能力を超過していると判断してもよい。さらに、製氷水の時間あたりの消費量を検知して、その消費量が所定量より大きい場合に、製氷能力が所定製氷能力を超過していると判断してもよい。

本発明の実施の形態１に係るオーガ式製氷機の製氷機構部を示す図である。 図１のオーガ式製氷機の冷凍回路の構成を示す図である。 実施の形態２に係るオーガ式製氷機の冷凍回路の構成を示す図である。 実施の形態３に係るオーガ式製氷機の冷凍回路の構成を示す図である。 実施の形態４に係るオーガ式製氷機の冷凍回路の構成を示す図である。 実施の形態５に係るオーガ式製氷機の冷凍回路の構成を示す図である。 実施の形態６に係るオーガ式製氷機の冷凍回路の構成を示す図である。 実施の形態６に係るオーガ式製氷機の冷凍回路の変形例の構成を示す図である。 実施の形態７に係るオーガ式製氷機の冷凍回路の構成を示す図である。 実施の形態８に係るオーガ式製氷機の冷凍回路の構成を示す図である。 実施の形態８に係るオーガ式製氷機の蒸発器の断面図である。 従来のオーガ式製氷機における冷凍回路の構成を示す図である。

符号の説明

１１ オーガ式製氷機、１３ シリンダ、１５ 蒸発器、２１ オーガ、３１，１３１，２３１，３３１，４３１，５３１，６３１，７３１，８３１ 冷凍回路、３３ 圧縮機、３５ 凝縮器、３７ 減圧弁、５１，５３２，７３２，８３２ バイパス管、５３ ホットガスバイパス管（ホットガス導入管部）、５５ 液冷媒バイパス管（液冷媒導入管部）、６１ ホットガスバイパス用電磁弁（流量調整手段）、６３ 液冷媒バイパス用電磁弁（流量調整手段）、２８５ キャピラリーチューブ（降温ホットガス供給手段）、３４２ 降温ホットガスバイパス管（降温ホットガス供給手段）、４３２ 混合冷媒供給管用電磁弁（流量調整手段）。

Claims (7)

1. 圧縮機、凝縮器、減圧手段及び蒸発器を有する冷凍回路を備え、シリンダ内周面に氷結した氷をオーガで掻き取るオーガ式製氷機において、
   製氷能力が所定製氷能力を超過した時には、前記圧縮機から吐出されたホットガスを、前記凝縮器に起因した冷却作用にて冷却した後に、該圧縮機の吸入部に供給することを特徴とするオーガ式製氷機。
2. 前記圧縮機及び前記凝縮器の間のホットガスと該凝縮器及び前記減圧手段の間の液冷媒とを混合した制御用混合冷媒を前記圧縮機の吸入部に供給するバイパス管を備えたことを特徴とする請求項１に記載のオーガ式製氷機。
3. 前記ホットガスと前記液冷媒との混合比は、前記制御用混合冷媒のバイパス提供を行う場合の前記圧縮機の吸込み温度が前記バイパス管によるバイパス提供を行わない定常運転時の前記圧縮機の吸込み温度と等しくなるように調整されることを特徴とする請求項２に記載のオーガ式製氷機。
4. 前記バイパス管は、混合部の上流にホットガス導入管部及び液冷媒導入管部を有しており、該ホットガス導入管部及び液冷媒導入管部にはそれぞれ流量調整手段が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のオーガ式製氷機。
5. 前記バイパス管は、抵抗部材を有する混合促進手段を具備していることを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載のオーガ式製氷機。
6. 前記圧縮機から吐出されたホットガスを前記凝縮器内で降温させた後、該圧縮機の吸入部に供給する降温ホットガス供給手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のオーガ式製氷機。
7. 前記圧縮機から吐出されたホットガスが、前記凝縮器に起因した冷却作用にて冷却されて、前記圧縮機の吸込み温度と等しくなった状態で、前記凝縮器の途中または前記凝縮器の出口から分岐されて前記圧縮機の吸入部に供給されるバイパス管を備えたことを特徴とする請求項１に記載のオーガ式製氷機。

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