JP2006349256A

JP2006349256A - 自動製氷機の制御方法

Info

Publication number: JP2006349256A
Application number: JP2005175554A
Authority: JP
Inventors: Naoki Totani; 直樹戸谷; Michiharu Ishihara; 道治石原
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2005-06-15
Filing date: 2005-06-15
Publication date: 2006-12-28

Abstract

【課題】除氷運転において、製氷部の余分な加熱を抑制する。
【解決手段】自動製氷機１０は、除氷運転に際して、製氷サーミスタ２２が除氷温度を検知した後、遅延タイマにより除氷遅延時間だけ遅延させて製氷運転に移行するように制御手段で制御される。また制御手段は、遅延タイマにおける除氷遅延時間のカウント中に、製氷サーミスタ２２より高く設定した製氷移行温度を検知したときには、該遅延タイマによる除氷遅延時間の経過を待たずに強制的に製氷運転に移行するように制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、除氷運転に際して、製氷部に設けた除氷温度検知手段が除氷温度を検知した後、除氷遅延手段により所要の除氷遅延時間だけ遅延させて製氷運転に移行する自動製氷機の制御方法に関するものである。

自動製氷機は、圧縮機や凝縮器等を備える冷凍系から導出した蒸発器を製氷部に配設し、製氷運転において、蒸発器に循環供給される冷媒により冷却される製氷部に製氷水を供給して氷塊を形成している。製氷部に氷塊が生成されると、冷凍系に介挿したホットガス弁を開放し、蒸発器にホットガス(高温冷媒)を供給して製氷部を加熱する除氷運転を行なうことで、製氷部と氷塊との氷結面を融解して氷塊を剥離してストッカ内に落下放出させる。そして、製氷部から氷塊が放出されるとホットガス弁を閉成して、再び製氷運転に移行する。このように、自動製氷機は、製氷運転と除氷運転を繰返すことで、多量の氷塊を自動的に製造するようになっている。

除氷運転から製氷運転への運転状態の切換えは、製氷部に設けた製氷サーミスタによる該製氷部の除氷温度の検知に基づいて行なわれている(例えば、特許文献１参照)。図８に示すように、除氷運転において、製氷部から氷塊を完全に離脱させるために要する熱量(Ｑ１,Ｑ２)は、自動製氷機の周囲温度に拘らず一定(Ｑ１＝Ｑ２)である。ところで、例えば冬期にあって、自動製氷機の周囲温度が低い場合には、製氷部を加熱する熱が周辺雰囲気に奪われて、製氷部に熱量(Ｑ１)を与えるのに長い時間(Ｌ１)がかかり、低温時に氷塊が製氷部から完全に離脱する温度である低温時離脱温度(Ｔ１)は低くなる。一方、夏期にあって、自動製氷機の周囲温度が高い場合には、製氷部を加熱する熱が奪われることがないので、製氷部に熱量(Ｑ２)を与えるのに比較的短い時間(Ｌ２)で足り、高温時に氷塊が製氷部から完全に離脱する温度である高温時離脱温度(Ｔ３)も高くなる。

このため運転状態の切替えを、製氷サーミスタによる除氷温度ＴＪの検知のみを指標とすると、自動製氷機を設置した環境や外気温の季節変動等に影響される周囲温度の高低により、以下のような不都合が生じる。
すなわち、自動製氷機の周囲温度が低温域にある場合を想定して、除氷温度を低温時離脱温度Ｔ１近傍で設定すると、周囲温度が高くなったときには、除氷温度ＴＪにすぐに到達してしまい、製氷部に充分な熱量を与えることができず、氷塊が離脱しないまま製氷運転が開始され、二重氷の発生や氷塊の噛み込み等の問題を引き起こしてしまう。これに対し、自動製氷機の周囲温度が高温域にある場合を想定して、除氷温度ＴＪを高温時離脱温度Ｔ３近傍で設定すると、周囲温度が低いときには、除氷温度ＴＪに到達するまでに時間がかかるので、氷塊が離脱しているのにも拘らず除氷運転を長い間継続してしまう難点がある。

そこで、除氷温度ＴＪを低温時離脱温度Ｔ１より低く設定すると共に、この除氷温度ＴＪを製氷サーミスタが検知してから起動する遅延タイマを設け、この遅延タイマに予め設定した除氷遅延時間ＨＪだけ遅延させて製氷運転に移行するものが提案されている(例えば、特許文献２参照)。除氷遅延時間ＨＪは、温度の上昇曲線の傾きが一番緩やかである周囲温度が低温域である場合において、製氷サーミスタが除氷温度ＴＪを検知してから完全に氷塊が製氷部より離脱するのに要する時間を想定して設定される。このように、製氷サーミスタと遅延タイマとを併用することで、自動製氷機における周囲温度の高低に関わりなく、製氷部から確実に除氷し得る。
特開平１１−２２３４３７号公報実開昭６２−１２０１６７号公報

前述した如く、自動製氷機は周囲温度が高温域にある場合、除氷運転において熱が周囲雰囲気に奪われず、効率よく製氷部を加熱することができるので、除氷温度に短い時間で到達し、その後すぐに高温時離脱温度Ｔ３に達する。しかし、遅延タイマによる除氷遅延時間ＨＪのカウント中は、製氷部の加熱が継続されるから、周囲温度が低温域にある場合と比較して製氷部に対して過剰な熱負荷を加えてしまう。すなわち、製氷部が高温となり、製氷部を構成する部品(特に樹脂部品)または周囲の部材に対して変形や劣化等の悪影響を及ぼす虞れがある。しかも、製氷部が過剰に加熱されているために、除氷運転から製氷運転に移行した際に、製氷部を冷却するのに時間がかかり、製氷能力を低下してしまう問題が指摘される。

すなわち本発明は、従来の技術に係る自動製氷機の制御方法に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、製氷部に対する過剰な熱負荷を軽減することで、製氷部を保護し得る自動製氷機の制御方法を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の自動製氷機の制御方法は、
製氷部を冷却して氷塊を生成する製氷運転と、前記製氷部を加熱して氷塊を融解離脱する除氷運転とを繰返すように構成され、除氷運転に際して、除氷温度検知手段が除氷温度を検知した後、除氷遅延手段により所要の除氷遅延時間だけ遅延させて製氷運転に移行する自動製氷機の制御方法において、
前記除氷遅延手段における除氷遅延時間のカウント中に、前記除氷温度検知手段が除氷温度より高く設定した製氷移行温度を検知すると、該除氷遅延手段による除氷遅延時間の経過を待たずに強制的に製氷運転に移行するようにしたことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、除氷運転において、除氷遅延手段における除氷遅延時間のカウント中に、除氷温度検知手段が製氷移行温度を検知すると強制的に製氷運転に移行するように制御することで、自動製氷機の周囲温度が高温域にある場合に、製氷部から氷塊が離脱した状態で余分に加熱することを抑制し得る。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の自動製氷機の制御方法において、製氷運転から除氷運転に移行した際に、第２除氷遅延手段により前記除氷遅延時間より短く設定した除氷時間のカウントを開始し、該除氷時間が経過するまでは、前記除氷温度検知手段が製氷移行温度を検知しても除氷運転を継続する。
請求項２に係る発明によれば、除氷運転の開始時に、除氷温度検知手段が製氷移行温度を検知しても、除氷時間だけは必ず除氷運転を実施することができるから、異常を解消することが可能となる。

請求項３に係る発明は、請求項２記載の自動製氷機の制御方法において、製氷運転に際して、製氷温度検知手段が製氷温度を検知した後、製氷遅延手段により所要の製氷遅延時間だけ遅延させて除氷運転に移行するように設定すると共に、前記製氷温度検知手段による製氷温度の検知または製氷遅延手段による製氷遅延時間の経過に先立って、製氷運転の開始に伴ってカウントを開始するバックアップ手段に設定されたバックアップ時間が経過したときには、強制的に除氷運転に移行するようにした。
請求項３に係る発明によれば、製氷運転において、バックアップ手段によるバックアップ時間の経過により除氷運転に移行し得るから、製氷温度を検知しない異常時においても、製氷運転と除氷運転とを繰返すことができる。

請求項４に係る発明は、請求項３記載の自動製氷機の制御方法において、製氷運転に際して、前記製氷遅延手段における製氷遅延時間のカウント中に、前記製氷温度検知手段が製氷温度より低く設定した除氷移行温度を検知すると、該製氷遅延手段による製氷遅延時間の経過を待たずに強制的に除氷運転に移行する。
請求項４に係る発明によれば、製氷運転において、製氷遅延手段における製氷遅延時間のカウント中に、製氷温度検知手段が除氷移行温度を検知すると強制的に除氷運転に移行するように制御することで、自動製氷機の周囲温度が低温域にある場合に、製氷部の過冷却を抑制し得る。

本発明に係る自動製氷機の制御方法によれば、自動製氷機の周囲温度の高低に拘らず、製氷部の余分な加熱を抑制し得るから、製氷部の寿命および製氷能力を向上し得る。

次に、本発明に係る自動製氷機の制御方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。なお、本願の自動製氷機の制御方法は、オープンセルタイプ、クローズセルタイプ、流下式等、製氷運転と除氷運転を繰返すことで、氷塊を生成する製氷機構を有するものであれば、何れの構成であっても適用し得る。

図１に示すように、実施例に係る自動製氷機１０は、所謂オープンセルタイプの製氷機構Ｍと、製氷機構Ｍを冷却および加熱する冷凍系２０と、製氷機構Ｍで生成された氷塊を貯留するストッカ２４を内部に備えている。製氷機構Ｍは、下方に開口する多数の製氷小室１２ａを画成した製氷部１２と、この製氷部１２の上面に配置され、冷凍系２０に接続する蒸発器１４と、製氷部１２の下方に配設した水皿１６および製氷水タンク１８とから構成される。製氷水タンク１８には、外部水道源に接続した給水管２６から給水弁ＷＶの開放により製氷水が供給されると共に、製氷水タンク１８に貯留した製氷水が、製氷運転に際して、ポンプモータＰＭで水皿１６から各製氷小室１２ａに噴射供給される。

冷凍系２０は、製氷運転において圧縮機ＣＭの駆動下に凝縮器ＣＮおよびキャピラリーチューブＣＰを介して冷媒を蒸発器１４に循環供給することで(図１の実線矢印)、製氷部１２と熱交換を行なって氷点下にまで冷却するよう構成される。また、圧縮機ＣＭの吐出側には、凝縮器ＣＮおよびキャピラリーチューブＣＰを回避するホットガス管２８が分岐され、除氷運転においてホットガス管２８に介挿したホットガス弁ＨＶを開放することで、蒸発器１４にホットガスを供給して製氷部１２を加熱するようになっている(図１の２点鎖線矢印)。なお、図中の符号ＦＭは、製氷運転時に運転(ＯＮ)されて凝縮器ＣＮを空冷するファンモータを示す。これら自動製氷機１０を構成する機器ＣＭ,ＦＭ,ＰＭ,ＨＶ,ＷＶは、製氷運転および除氷運転を交互に繰返すように制御手段ＰＣで運転制御され(図２参照)、電源が投入されたときには除氷運転から開始するように設定されている。

自動製氷機１０は、製氷部１２の適宜位置に配設した製氷サーミスタ(除氷および製氷温度検知手段)２２による製氷部１２の温度検知に基づいて、制御手段ＰＣにより各機器ＣＭ,ＦＭ,ＰＭ,ＨＶ,ＷＶを制御することで運転状態を切換えるように構成される。また、実施例１の制御手段ＰＣは、除氷運転において除氷遅延時間ＨＪを計時する除氷遅延手段と、製氷運転において製氷遅延時間ＨＳを計時する製氷遅延手段とを兼用する遅延タイマ３０を備えている。遅延タイマ３０は、除氷運転において製氷サーミスタ２２が除氷温度ＴＪを検知した際に、除氷遅延時間ＨＪのカウントを開始すると共に、製氷運転において製氷サーミスタ２２が製氷温度ＴＳを検知した際に、製氷遅延時間ＨＳのカウントを開始するように設定されている。そして制御手段ＰＣは、遅延タイマ３０の除氷遅延時間ＨＪが経過することで、除氷運転から製氷運転へ移行させ、遅延タイマ３０の製氷遅延時間ＨＳが経過することで、製氷運転から除氷運転へ移行させるように各機器ＣＭ,ＦＭ,ＰＭ,ＨＶ,ＷＶを制御している。

前記除氷温度ＴＪは、除氷運転の進行に伴って製氷部１２の各製氷小室１２ａから氷塊が完全に離脱する直前の温度であって、自動製氷機１０の周囲温度が低温域にある場合に想定される製氷部１２から氷塊が完全に離脱する温度(低温時離脱温度)Ｔ１より低い値(例えば、１３℃〜２１℃程度)に設定される(図３参照)。また除氷遅延時間ＨＪは、製氷サーミスタ２２が除氷温度ＴＪを検知してから製氷部１２の各製氷小室１２ａから氷塊が完全に離脱するまでの時間より長く設定され、自動製氷機１０の周囲温度が低い場合を想定した値(例えば、５０秒程度)となっている。ここで制御手段ＰＣは、製氷サーミスタ２２から除氷温度ＴＪの検知信号が入力されると、除氷遅延時間ＨＪのカウントを開始し、除氷遅延時間ＨＪが経過すると製氷運転に移行し、圧縮機ＣＭを駆動したままポンプモータＰＭおよびファンモータＦＭを起動すると共に、ホットガス弁ＨＶを閉成するようになっている。なお、製氷運転において、ホットガス弁ＨＶの閉成不良等により製氷部１２が冷却されず、製氷運転または除氷運転で製氷部１２が異常に高温となった場合、製氷サーミスタ２２が異常温度ＴＥを検知すると、制御手段ＰＣは各機器ＣＭ,ＦＭ,ＰＭ,ＨＶ,ＷＶを停止すると共に、必要に応じて警報等を出力するよう構成される。異常温度ＴＥは、除氷温度ＴＪより高く、かつ自動製氷機１０の周囲温度が高い場合に想定される製氷部１２から氷塊が完全に離脱する温度(高温時離脱温度)Ｔ３より高い温度(例えば、６０℃程度)に設定されている。

前記製氷温度ＴＳは、製氷運転の進行に伴って各製氷小室１２ａに氷塊が完全に生成する直前の温度であって、自動製氷機１０の周囲温度が高い場合に想定される製氷部１２に氷塊が完全に生成する温度(高温時生成温度)Ｔ４より高い値に設定される(図７参照)。また、製氷遅延時間ＨＳは、製氷サーミスタ２２が製氷温度ＴＳを検知してから各製氷小室１２ａに氷塊が完全に生成されるまでの時間より長く設定され、自動製氷機１０の周囲温度が高い場合を想定した値となっている。なお制御手段ＰＣは、製氷サーミスタ２２から製氷温度ＴＳの検知信号が入力されると、製氷遅延時間ＨＳのカウントを開始し、製氷遅延時間ＨＳが経過することで、圧縮機ＣＭを駆動したままポンプモータＰＭおよびファンモータＦＭを停止すると共に、ホットガス弁ＨＶを開放するようになっている。

製氷サーミスタ２２は、除氷温度ＴＪおよび製氷温度ＴＳだけではなく、除氷運転における除氷温度ＴＪを検知した後、遅延タイマ３０による除氷遅延時間ＨＪのカウント中に、予め設定した製氷移行温度ＴＫ１も検知するように設定されている。製氷移行温度ＴＫ１は、少なくとも除氷温度ＴＪより高い温度であって、実施例１では高温時離脱温度Ｔ３より高く、かつ前述した異常温度ＴＥより低い温度(例えば、５０℃程度)に設定される。そして制御手段ＰＣは、遅延タイマ３０による除氷遅延時間ＨＪのカウント中に、製氷サーミスタ２２から製氷移行温度ＴＫ１の検知信号が入力されると、遅延タイマ３０による除氷遅延時間ＨＪの経過を待たず、強制的に製氷運転に移行するように制御している。

〔実施例１の作用〕
次に、実施例１に係る自動製氷機の制御方法の作用について、図４のフローチャートを参照して説明する。電源を投入(ＯＮ)すると(ステップＳ１)、除氷運転から開始され、圧縮機ＣＭを起動すると共に、ホットガス弁ＨＶが開放されることで、ホットガス管２８を介して蒸発器１４に流通するホットガスにより製氷部１２が加熱される(ステップＳ２)。このとき、ポンプモータＰＭおよびファンモータＦＭは停止している。除氷運転の進行につれて製氷部１２は加熱される。なお、製氷運転中に電源が切られ、製氷部１２に氷塊が生成されている状態で電源が再投入された場合は、除氷運転の進行につれて製氷部１２と氷塊の氷結状態は次第に解除され、自重により製氷部１２から離脱し、ストッカ２４に放出される。また、製氷サーミスタ２２により製氷部１２が除氷温度ＴＪに到達したか否かの判定がなされる(ステップＳ３)。製氷サーミスタ２２が除氷温度ＴＪを検知するまで製氷部１２は加熱され、この温度検知信号が制御手段ＰＣに入力されることで、製氷部１２を加熱したまま遅延タイマ３０による除氷遅延時間ＨＪのカウントが開始される(ステップＳ４)。

次に、製氷サーミスタ２２が製氷移行温度ＴＫ１を検知したか否かが判定され(ステップＳ５)、製氷移行温度ＴＫ１を検知していない場合は、遅延タイマ３０における除氷遅延時間ＨＪが経過したか否かが判定される(ステップＳ６)。除氷運転は、製氷サーミスタ２２が製氷移行温度ＴＫ１を検知するか、または除氷遅延時間ＨＪが経過するまで継続される。製氷サーミスタ２２が製氷移行温度ＴＫ１を検知し、この検知信号が制御手段ＰＣに入力されると、制御手段ＰＣは遅延タイマ３０が除氷遅延時間ＨＪをカウントしている途中であってもステップＳ６を判定することなく、残りの除氷遅延時間ＨＪのカウントを省略して直ちに製氷運転(ステップＳ７)に移行する。また、製氷サーミスタ２２が製氷移行温度ＴＫ１を検知しなかった場合には、遅延タイマ３０による除氷遅延時間ＨＪの経過により直ちに製氷運転(ステップＳ７)に移行する。従って、製氷サーミスタ２２が除氷温度ＴＪを検知してから、遅延タイマ３０で除氷遅延時間ＨＪをカウントしている最中に、離脱温度Ｔ１,Ｔ２,Ｔ３に到達するので、何れの温度域であっても、製氷部１２から氷塊を確実に離脱させることができる。更に除氷運転において、製氷サーミスタ２２が異常温度ＴＥを検知することで、制御手段ＰＣは各機器ＣＭ,ＦＭ,ＰＭ,ＨＶ,ＷＶを停止するので、製氷運転中にホットガス弁ＨＶの閉成不良が起きても製氷部１２の異常加熱を防止し得る。

製氷運転に移行すると、制御手段ＰＣは、圧縮機ＣＭを駆動したまま、ファンモータＦＭを起動すると共に、ホットガス弁ＨＶを閉成して冷媒を凝縮器ＣＮおよびキャピラリーチューブＣＰを介して蒸発器１４に供給して該蒸発器１４を冷却することで、製氷部１２が氷温まで冷却される(ステップＳ７)。同時に、ポンプモータＰＭにより製氷水タンク１８の製氷水を水皿１６から各製氷小室１２ａに噴射供給することで、次第に氷塊が生成される。また、製氷サーミスタ２２が製氷温度ＴＳを検知したか否かの判定がなされる(ステップＳ８)。製氷運転の進行につれて製氷部１２の温度が低下して、製氷サーミスタ２２が製氷温度ＴＳを検知し、この検知信号が制御手段ＰＣに入力されることで、遅延タイマ３０による製氷遅延時間ＨＳのカウントが開始される(ステップＳ９)。次に、遅延タイマ３０の製氷遅延時間ＨＳが経過したか否かが判定される(ステップＳ１０)。遅延タイマ３０の製氷遅延時間ＨＳが経過するまで製氷運転は継続され、周囲温度の高低に拘らず製氷部１２に氷塊が確実に生成される。遅延タイマ３０の製氷遅延時間ＨＳが経過すると、制御手段ＰＣにより製氷運転から除氷運転(ステップＳ２)に移行する。そして、所定量の氷塊が得られるまで前述したステップＳ２以降の各ステップが繰返される。

除氷運転において、自動製氷機１０は、その周囲温度が低温域にある場合(図３の実線参照)には、低温の周囲雰囲気に熱が奪われるから、製氷サーミスタ２２が除氷温度ＴＪを検知した後、低温時離脱温度Ｔ１に達するまでに時間がかかる。また、周囲温度が常温域にある場合(図３の１点鎖線参照)には、除氷温度ＴＪと常温時に氷塊が完全に離脱する常温時離脱温度Ｔ２との間に温度差があるため、製氷サーミスタ２２が除氷温度ＴＪを検知した後、常温時離脱温度Ｔ２に達するまでに時間がかかる。更に、自動製氷機１０の周囲温度が低温域または常温域にある場合には、温度の上昇度合が緩いため、氷塊が完全に離脱してから、製氷部１２等が余分に加熱される度合が比較的小さい。

一方、自動製氷機１０の周囲温度が高温域にある場合には、周囲雰囲気に熱が奪われることなく急激に温度上昇するから、除氷温度ＴＪを検知した後、高温時離脱温度Ｔ３へ比較的短い時間で到達する。従来の如く、遅延タイマ３０の除氷遅延時間ＨＪの経過のみを製氷運転への移行の条件としていると、高温時離脱温度Ｔ３に到達して氷塊が製氷部１２から完全に離脱した後、除氷遅延時間ＨＪが経過するまでの時間が比較的長く、しかも急激に温度上昇するために製氷部１２は過剰に加熱され(図３の破線参照)、製氷部１２は高温となってしまう難点がある。しかし、実施例１の自動製氷機１０は、製氷サーミスタ２２が製氷移行温度ＴＫ１を検知した際に、強制的に製氷運転に移行するので、製氷部１２が過剰に加熱されず、高温時離脱温度Ｔ３からの余分な温度上昇を抑制し得る(図３の２点鎖線参照)。このように、自動製氷機１０は、その周囲温度が高くても低くても、氷塊の離脱温度Ｔ１,Ｔ２,Ｔ３に達してからの製氷部１２の余分な温度上昇を抑制することができる。

このように、自動製氷機１０は、製氷移行温度ＴＫ１の検知により除氷運転が終了するから、製氷部１２の過剰な加熱を回避し、製氷部１２を構成する部材および製氷部１２の周辺に配置した部材に対する熱負荷を最小限に抑えることができる。従って、熱負荷に起因する各部材の変形や劣化を抑制して、これら部材を保護して寿命を向上し得る。また、自動製氷機１０の周囲温度が高温域にある場合であっても、製氷運転に切り替わった時点の温度を、比較的低くすることができるから、製氷運転において熱負荷が抑制され、氷塊を生成するために要する時間を短縮し、自動製氷機１０の製氷能力を向上し得る。しかも、除氷運転において、製氷サーミスタ２２が製氷移行温度ＴＫ１を検知した際に、遅延タイマ３０のカウントを省略するから、除氷運転の時間自体も短縮することができ、これも製氷能力の向上に繋がる。

実施例２の自動製氷機は、基本的に実施例１で説明した自動製氷機の構成と同様であって、製氷運転が長くなった場合に強制的に除氷運転に移行するためのバックアップタイマ(バックアップ手段)３４を制御手段ＰＣに備えている(図５参照)。なお、実施例１の自動製氷機１０と同一の部材および温度や時間等の指標は、同一の符号を付して説明を省略する。

前記バックアップタイマ３４は、遅延タイマ３０による除氷遅延時間ＨＪの経過または製氷サーミスタ２２による製氷移行温度ＴＫ１の検知に基づく製氷運転への切換えによりバックアップ時間ＨＢのカウントを開始するようになっている。また制御手段ＰＣは、バックアップタイマ３４によるバックアップ時間ＨＢの経過により、製氷サーミスタ２２による製氷温度ＴＳの検知の有無または遅延タイマ３０による製氷遅延時間ＨＳの経過の有無に拘らず、直ちに除氷運転に移行するように制御している。なお、バックアップ時間ＨＢは、自動製氷機１０の周囲温度が高温域にある場合に製氷部１２に氷塊が完全に生成するためにかかる時間より長く設定される。

実施例２の自動製氷機は、除氷遅延時間ＨＪおよび製氷遅延時間ＨＳをカウントする遅延タイマ３０とは別に、除氷運転完了の条件付けをする除氷タイマ(第２除氷遅延手段)３２を制御手段ＰＣに備えている(図５参照)。この除氷タイマ３２は、除氷運転の開始に伴って除氷時間ＨＫのカウントを開始するよう設定される。実施例２の制御手段ＰＣは、除氷運転において除氷タイマ３２の除氷時間ＨＫが経過したことを条件として、製氷移行温度ＴＫ１の検知または除氷遅延時間ＨＪの経過により製氷運転に移行するように制御している。すなわち、製氷サーミスタ２２が除氷温度ＴＪを検知した後、遅延タイマ３０による除氷遅延時間ＨＪのカウント中に、製氷サーミスタ２２が製氷移行温度ＴＫ１を検知しても、除氷タイマ３２の除氷時間ＨＫが経過するまでは製氷運転に移行しないようになっている。ここで除氷時間ＨＫは、例えば５０秒程度に設定された除氷遅延時間ＨＪより短い時間(例えば、２秒程度)に設定される。そして、製氷運転から除氷運転に切換えられた時点で、製氷部１２が既に製氷移行温度ＴＫ１に達していても、除氷運転を省略することなく、必ず除氷運転を行なうようになっている。なお、バックアップタイマ３４を設けない実施例１の構成についても、除氷タイマ３２を設けて必ず除氷時間ＨＫだけ除氷運転を行なう実施例２の構成を適用し得る。

〔実施例２の作用〕
次に、実施例２に係る自動製氷機の制御方法の作用について、図６のフローチャートを参照して説明する。なお、基本的なステップは、実施例１で図４のフローチャートを参照して説明したものと同様であるので、同じステップは同一の符号を付し説明を省略する。電源を投入(ＯＮ)したとき(ステップＳ１)、または製氷運転から除氷運転に移行すると、除氷タイマ３２で除氷時間ＨＫのカウントが開始されると共に(ステップＳ２０)、除氷運転が開始される(ステップＳ２)。また、製氷サーミスタ２２が除氷温度ＴＪを検知したか否かの判定がなされる(ステップＳ３)。そして、製氷サーミスタ２２が除氷温度ＴＪを検知することで、遅延タイマ３０による除氷遅延時間ＨＪのカウントが開始される(ステップＳ４)。

次に、除氷タイマ３２による除氷時間ＨＫが経過したか否かの判定がなされ(ステップＳ２１)、除氷時間ＨＫが経過している場合は、製氷サーミスタ２２が製氷移行温度ＴＫ１を検知したか否かが判定される(ステップＳ５)。また製氷サーミスタ２２が製氷移行温度ＴＫ１を検知していない場合は、遅延タイマ３０における除氷遅延時間ＨＪが経過したか否かが判定される(ステップＳ６)。なお、除氷タイマ３２の除氷時間ＨＫが経過する前に、製氷サーミスタ２２が製氷移行温度ＴＫ１を検知しても、製氷運転には移行せずに除氷運転が継続される。製氷サーミスタ２２が製氷移行温度ＴＫ１を検知することで、制御手段ＰＣは遅延タイマ３０が除氷遅延時間ＨＪをカウントしている途中であっても直ちに製氷運転(ステップＳ２２)に移行する。そして、製氷サーミスタ２２が製氷移行温度ＴＫ１を検知しなかった場合には、遅延タイマ３０による除氷遅延時間ＨＪの経過により直ちに製氷運転(ステップＳ２２)に移行する。

除氷運転を終了すると、先ずバックアップタイマ３４によるバックアップ時間ＨＢのカウントが開始されると共に、所定の製氷運転が開始される(ステップＳ７)。製氷サーミスタ２２が製氷温度ＴＳを検知すると(ステップＳ８)、遅延タイマ３０による製氷遅延時間ＨＳのカウントが開始され(ステップＳ９)、遅延タイマ３０による製氷遅延時間ＨＳの経過により(ステップＳ１０)、製氷運転から除氷運転(ステップＳ２０)に移行する。また、バックアップタイマ３４によるバックアップ時間ＨＢの経過前に、製氷サーミスタ２２が製氷温度ＴＳを検知しない場合または製氷遅延時間ＨＳが経過しなかった場合は、当該バックアップ時間ＨＢの経過に伴って製氷運転から強制的に除氷運転に移行する(ステップＳ２３,ステップＳ２４)。そして、所定量の氷塊が得られるまで前述したステップＳ２０以降の各ステップが繰返される。

実施例２の自動製氷機は、製氷運転を開始してからバックアップ時間ＨＢが経過することで強制的に除氷運転に移行するように構成してあるから、製氷サーミスタ２２が故障や外れた場合でも、氷塊を生成することができる。また、冷凍系２０から冷媒が漏出する等の故障により製氷能力が低下した場合に、不完全な形であっても取り敢ず氷塊を生成することができ、氷塊が全く生成されないといった事態を避けることができる。ところで、ホットガス弁ＨＶに異物が詰まる等して閉成不良が起きた場合、製氷運転においてホットガスが蒸発器１４に供給されるから、製氷部１２は冷却されないことがある。このとき、製氷部１２の温度は高い状態のまま、バックアップタイマ３４によるバックアップ時間ＨＢの経過により除氷運転を開始してしまう。すなわち、実施例１の構成では、除氷運転において製氷サーミスタ２２が製氷移行温度ＴＫ１を検知することで、除氷運転を行なうことなく、製氷運転に再び移行してしまう虞れがある。

しかし、実施例２の自動製氷機は、除氷運転において、除氷タイマ３２による除氷時間ＨＫの経過前に、製氷サーミスタ２２が製氷移行温度ＴＫ１を検知しても無効にされて製氷運転に移行することがなく、除氷時間ＨＫだけ除氷運転が必ず実施される。そして、除氷運転時にホットガス弁ＨＶを開放してホットガスをホットガス管２８に流通させることで、異物詰まり等によるホットガス弁ＨＶの閉止不良を解消し得る可能性がある。また、製氷部１２の過剰な加熱を抑制して、製氷部１２または製氷部１２近傍の部材の変形や劣化等を抑制し得るから、これら部材の寿命を向上し得る。

(変更例)
実施例１および実施例２の自動製氷機は、除氷運転において、遅延タイマ３０による除氷遅延時間ＨＪのカウント中に、製氷サーミスタ２２による製氷移行温度ＴＫ１の検知に基づいた運転の切換えによって、製氷部１２等の過剰な熱負荷を抑制する構成である。これに対し、変更例の自動製氷機は、前述した除氷運転における熱負荷を抑制する構成に加えて、製氷運転において、遅延タイマ３０による製氷遅延時間ＨＳのカウント中に、製氷サーミスタ２２が除氷移行温度ＴＫ２を検知した際に、強制的に除氷運転に移行するよう構成されている。なお、実施例１および実施例２と同一の部材および温度や時間等の指標は、同一の符号を付して説明を省略する。

図７に示すように、除氷移行温度ＴＫ２は、少なくとも製氷温度ＴＳより低い温度であって、自動製氷機１０の周囲温度が低温域にある場合に製氷部１２に氷塊が完全に生成される温度である低温時生成温度Ｔ６より低い温度に設定される。また制御手段ＰＣは、遅延タイマ３０による製氷遅延時間ＨＳのカウント中に、製氷サーミスタ２２から除氷移行温度ＴＫ２の検知信号が入力されると、遅延タイマ３０による製氷遅延時間ＨＳの経過を待たず、強制的に除氷運転に移行するように制御している。

製氷運転において、変更例の自動製氷機１０は、その周囲温度が高温域にある場合(図７の２点鎖線参照)には、高温の周囲雰囲気に阻害されて、製氷サーミスタ２２が製氷温度ＴＳを検知した後、高温時に氷塊が完全に生成する高温時生成温度Ｔ４に達するまでに時間がかかる。また、周囲温度が常温域にある場合(図７の１点鎖線参照)には、製氷温度ＴＳと常温時に氷塊が完全に離脱する常温時生成温度Ｔ５との間に温度差があるため、製氷サーミスタ２２が製氷温度ＴＳを検知した後、常温時生成温度Ｔ５に達するまでに時間がかかる。このため、自動製氷機１０の周囲温度が高温域または常温域にある場合は、氷塊が完全に生成してから、製氷部１２等が余分に冷却される度合が比較的小さい。一方、自動製氷機１０の周囲温度が低温域にある場合に、前述の如く遅延タイマ３０による製氷遅延時間ＨＳの経過のみを除氷運転への移行の条件としていると、低温時生成温度Ｔ６に到達して氷塊が完全に生成した後、急激に温度低下するから、遅延タイマ３０の製氷遅延時間ＨＳが経過するまで製氷部１２は過冷却される(図３の破線参照)。しかし、変更例の自動製氷機１０は、製氷サーミスタ２２が除氷移行温度ＴＫ２を検知した際に、強制的に除氷運転に移行するので、製氷部１２が過剰に温度低下せず、低温時生成温度Ｔ６からの温度低下を最小限に抑制し得る(図７の実線参照)。このように、変更例の自動製氷機１０は、製氷運転において、その周囲温度が高くても低くても、氷塊の生成温度Ｔ４,Ｔ５,Ｔ６に達してからの製氷部１２の余分な温度低下を抑制することができる。

このように、変更例の自動製氷機１０は、除氷移行温度ＴＫ２の検知により製氷運転が終了するから、製氷部１２の過冷却を回避し得る。また、自動製氷機１０の周囲温度が低温域にある場合であっても、除氷運転に切り替わった時点の温度を、比較的高くすることができるから、除氷運転において必要とされる熱量が軽減され、氷塊を製氷部１２から離脱するために要する時間を短縮し、自動製氷機１０の製氷能力を向上し得る。しかも、製氷運転において、製氷サーミスタ２２が除氷移行温度ＴＫ２を検知した際に、遅延タイマ３０のカウントを省略するから、製氷運転の時間自体も短縮することができ、これも製氷能力の向上に繋がる。

なお本発明では、前述した実施例１,実施例２および変更例で説明した自動製氷機に限られるものではなく、種々の変更が可能である。
(１)除氷温度検知手段および製氷温度検知手段を、製氷サーミスタで兼用する構成について説明したが、別々に配設してもよい。また、除氷温度検知手段および製氷温度検知手段の配設位置についても、製氷部の温度変化を検知し得る位置であれば、例えば蒸発器に配設して該蒸発器の温度変化を検知することで、間接的に製氷部の温度変化を検知する構成も採用し得る。
(２)除氷遅延手段および製氷遅延手段を、遅延タイマで兼用する構成について説明したが、別々のものであってもよい。また、除氷遅延手段および製氷遅延手段を制御手段に組込む構成でなく、別体に配設してもよい。

一般的な自動製氷機を示す概略図である。実施例１の自動製氷機の制御ブロック図である。実施例１の自動製氷機において、除氷運転時の製氷部の温度変化を示すグラフ図である。実施例１の自動製氷機におけるフローチャート図である。実施例２の自動製氷機における制御ブロック図である。実施例２の自動製氷機におけるフローチャート図である。変更例の自動製氷機において、製氷運転時の製氷部の温度変化を示すグラフ図である。従来の自動製氷機において、除氷運転時の製氷部の温度変化を示すグラフ図である。

符号の説明

２２製氷サーミスタ(除氷温度検知手段,製氷温度検知手段)
３０遅延タイマ(除氷遅延手段,製氷遅延手段)，３２除氷タイマ(第２除氷遅延手段)
３４バックアップタイマ(バックアップ手段)，ＴＪ除氷温度，ＴＳ製氷温度
ＨＪ除氷遅延時間，ＨＳ製氷遅延時間，ＨＢバックアップ時間，ＨＫ除氷時間
ＴＫ１製氷移行温度，ＴＫ２除氷移行温度

Claims

製氷部(12)を冷却して氷塊を生成する製氷運転と、前記製氷部(12)を加熱して氷塊を融解離脱する除氷運転とを繰返すように構成され、除氷運転に際して、除氷温度検知手段(22)が除氷温度(TJ)を検知した後、除氷遅延手段(30)により所要の除氷遅延時間(HJ)だけ遅延させて製氷運転に移行する自動製氷機の制御方法において、
前記除氷遅延手段(30)における除氷遅延時間(HJ)のカウント中に、前記除氷温度検知手段(22)が除氷温度(TJ)より高く設定した製氷移行温度(TK1)を検知すると、該除氷遅延手段(30)による除氷遅延時間(HJ)の経過を待たずに強制的に製氷運転に移行するようにした
ことを特徴とする自動製氷機の制御方法。
製氷運転から除氷運転に移行した際に、第２除氷遅延手段(32)により前記除氷遅延時間(HJ)より短く設定した除氷時間(HK)のカウントを開始し、該除氷時間(HK)が経過するまでは、前記除氷温度検知手段(22)が製氷移行温度(TK1)を検知しても除氷運転を継続する請求項１記載の自動製氷機の制御方法。
製氷運転に際して、製氷温度検知手段(22)が製氷温度(TS)を検知した後、製氷遅延手段(30)により所要の製氷遅延時間(HS)だけ遅延させて除氷運転に移行するように設定すると共に、前記製氷温度検知手段(22)による製氷温度(TS)の検知または製氷遅延手段(30)による製氷遅延時間(HS)の経過に先立って、製氷運転の開始に伴ってカウントを開始するバックアップ手段(34)に設定されたバックアップ時間(HB)が経過したときには、強制的に除氷運転に移行するようにした請求項２記載の自動製氷機の制御方法。
製氷運転に際して、前記製氷遅延手段(30)における製氷遅延時間(HS)のカウント中に、前記製氷温度検知手段(22)が製氷温度(TS)より低く設定した除氷移行温度(TK2)を検知すると、該製氷遅延手段(30)による製氷遅延時間(HS)の経過を待たずに強制的に除氷運転に移行する請求項３記載の自動製氷機の制御方法。