JP2011033206A

JP2011033206A - 製氷機

Info

Publication number: JP2011033206A
Application number: JP2009176968A
Authority: JP
Inventors: Shingo Nishimura; 慎吾西村
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2029-07-29
Also published as: JP5329332B2

Abstract

【課題】コストをかけることなく、製氷水の無駄を最小限に抑える。
【解決手段】製氷機１０は、給水運転において、計時手段に設定された基準給水時間に亘って給水手段２８によって製氷水タンク１８に対して製氷水を給水し、製氷水タンク１８の満水に満たない量の製氷水を供給する。製氷機１０は、製氷水ポンプＰＭを駆動し、検出した製氷水ポンプＰＭの電圧または回転数に応じて、計時手段に追加給水時間を設定する。そして、製氷機１０は、計時手段に設定された追加給水時間に亘って給水手段２８によって製氷水タンク１８に対して製氷水を追加給水するよう構成される。
【選択図】図１

Description

この発明は、製氷部に対して製氷水タンクから製氷水を供給するポンプを備えた製氷機に関するものである。

製氷機は、製氷部における１回分の製氷に足りる製氷水を貯留し得る製氷水タンクを備え、製氷運転の開始に先立って水道等の水源に接続する給水手段から必要量の製氷水を供給するようになっている。製氷水タンクには、オーバーフローが設けられており、このオーバーフローにより規定される上限水位を超えた必要量以上の製氷水が外部に排出される。

例えば、比較的大型の製氷機では、製氷水タンクの内部にフロートスイッチを設け、製氷水タンクの水位が所定値まで上昇したことをフロートスイッチで検出した際に、給水手段による給水を停止している(例えば、特許文献１参照)。しかしながら、水位検知による給水制御は、比較的小型の製氷機においてフロートスイッチの配設スペースを製氷水タンクに確保するのが難しく、またフロートスイッチ分のコストがかかる問題がある。

別の製氷機では、フロートスイッチと比べて安価なタイマに予め設定された設定時間の経過に基づいて、給水手段の給水経路に設けた給水弁を開閉制御することで、製氷水タンクに必要量の製氷水を供給する構成が採用されている。この場合、給水経路の水圧は製氷機が設置される地域や場所によって異なるので、タイマの設定時間は比較的水圧の低い地域を想定して、単位時間当たりの給水量が少ないときでも必要量以上の製氷水が給水されるように設定されている。このように、設定時間による給水制御では、単位時間当たり給水量が少ない場合を基準としているので、水圧が高い地域に製氷機を設置した場合に、過剰に給水された製氷水の多くがオーバーフローしてしまい、無駄に製氷水を消費してしまう問題がある。また、設定時間による給水制御では、基準としている単位時間当たりの給水量より著しく少ない地域において製氷水の必要量を確保することができず、製氷運転において製氷水不足を引き起こしてしまう。そして、製氷運転において製氷部に供給する製氷水が不足すると、得られる氷の大きさや形状が悪化したり、氷が白濁したりする弊害がある。

そこで、給水手段の給水経路に圧力センサを設け、圧力センサで検知した給水経路の水圧に応じて給水を開始してから停止するまでの設定時間を調節する構成が提案されている(例えば特許文献２参照)。特許文献２の製氷機は、給水経路の給水圧が所定値より低い場合に、前記設定時間の算定基準となる基準流量より給水経路の流量が低いと判断して、給水タイマに設定された前記設定時間を一定時間延長するようになっている。これにより、給水手段の単位時間当たりの給水量が想定より少ないときであっても、経路の製氷水タンクへの給水不足を回避している。また、特許文献２の製氷機では、給水経路に介挿されて該経路を開閉可能な給水電磁弁として流量調整機能を有するものを用い、前記基準流量を越える流量である場合に給水電磁弁が流量を絞るようになっている。このことによって、給水手段の単位時間当たりの給水量が想定より多いときであっても、製氷水タンクへの給水過多を回避し、製氷水の無駄な排出を抑制している。

特開昭６２−１０２０６７号公報特開平７−７１８４８号公報

特許文献２の製氷機では、給水制御を担う機器として、給水タイマに加えて圧力センサと、流量調整弁あるいは流量調整機能を有する電磁弁とが必要となるので、これらの機器や設置工数分のコストが上昇してしまう難点がある。

すなわち本発明は、従来の技術に係る製氷機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、コストの上昇を抑えつつ、給水手段からの給水量が変化しても製氷水の無駄を最小限にし得る製氷機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に係る発明の製氷機は、
製氷水タンクに貯留された製氷水を、該製氷水タンクの底部に吸込口が接続されたポンプによって製氷部に供給するよう構成した製氷機において、
計時手段に予め設定された基準給水時間に亘って給水手段によって前記製氷水タンクに対して製氷水を給水することで、該製氷水タンクの満水に満たない量の製氷水を供給し、
電圧を変えることで回転数を制御可能な前記ポンプを駆動し、調節手段で検出したポンプの電圧または回転数に応じて計時手段に追加給水時間を設定し、
前記計時手段に設定された前記追加給水時間に亘って給水手段によって前記製氷水タンクに対して製氷水を追加給水するよう構成したことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、給水手段からの単位時間当たりの給水量が変化しても、当該変化に応じて総給水量を調整し得るので、製氷水タンクから排出される製氷水を最小限に抑えることができる。しかも、製氷部へ製氷水タンクから製氷水を供給するポンプの電圧または回転数を調整のための指標としているので、コストの上昇を抑えることができる。

請求項２に係る発明では、前記調節手段は、前記ポンプを規定回転数になるように電圧を制御したもとで駆動して、該規定回転数時の電圧を検出し、この電圧の大小に比例した前記追加給水時間を前記計時手段に設定することを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、ポンプの回転数を指標として追加給水時間を設定することで、給水手段の単位時間当たりの給水量が変化しても、製氷水タンクへの総給水量を適切に調整し得る。

請求項３に係る発明では、前記調節手段は、前記ポンプを規定電圧で駆動して該規定電圧時の回転数を検出し、この回転数の大小に反比例した前記追加給水時間を前記計時手段に設定することを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、ポンプの電圧を指標として追加給水時間を設定することで、給水手段の単位時間当たりの給水量が変化しても、製氷水タンクへの総給水量を適切に調整し得る。

本発明に係る製氷機によれば、コストの上昇を抑えつつ、給水手段からの給水量が変化しても製氷水の無駄を最小限にし得る。

本発明の好適な実施例１に係る製氷機を示す概略図である。実施例１に係る製氷機の制御ブロック図である。製氷水タンクの貯水量と製氷水ポンプの電圧との関係を示すグラフ図である。実施例１の製氷機における給水制御を示すフローチャート図である。製氷水タンクの貯水量と製氷水ポンプの回転数との関係を示すグラフ図である。実施例２の製氷機における給水制御を示すフローチャート図である。

次に、本発明に係る製氷機につき、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。

図１に示すように、実施例１に係る製氷機１０は、所謂クローズドセルタイプである。製氷機は、氷塊(角氷)を生成する製氷機構１１と、この製氷機構１１を冷却する冷凍機構３０と、各機器を制御するマイクロコンピュータ等の制御手段Ｃ(図２参照)を備え、製氷運転および除氷運転を繰り返して氷塊を製造するようになっている。製氷機構１１は、下向きに開口した製氷小室１４を多数形成した製氷室(製氷部)１２と、この製氷室１２の下方に配設され、製氷小室１４の開口を開閉可能な水皿１６と、この水皿１６の下部に配設された製氷水タンク１８と、これら水皿１６および製氷水タンク１８を一体的に傾動させる水皿開閉機構２０から構成されている。製氷室１２の上面には、冷凍機構３０を構成する蒸発管３２が蛇行配置され、蒸発管３２を流通する冷媒またはホットガスとの熱交換によって製氷室１２が冷却または加温されるようになっている。

前記水皿１６は、一方の側端部が製氷機本体に対して支軸１６ａを介して揺動可能に支持されると共に、他方の側端部が水皿開閉機構２０を構成するカムアーム２２にコイルスプリング２４を介して接続されている(図１参照)。水皿１６は、カムアーム２２を開閉モータ２６で正逆回転することで、製氷運転において製氷室１２を閉成した閉成姿勢と、除氷運転において製氷室１２から下方に傾斜した開放姿勢とに姿勢変位し得るようになっている。なお、開閉モータ２６は、制御手段Ｃに電気的に接続しており、制御手段Ｃにより駆動制御される(図２参照)。

前記製氷水タンク１８は、水皿１６より一回り大きく形成された上方に開口する箱状体であって、水皿１６を内側に収容した状態で該水皿１６に固定されて、水皿１６の姿勢変位につれて姿勢変位するようになっている。製氷水タンク１８は、製氷小室１４の下方を塞いだ閉成姿勢で水皿１６の支軸１６ａ側の領域が深くなるように形成されており(図１参照)、この深く形成した部位の底部に製氷水ポンプ(ポンプ)ＰＭの吸込口が接続されている。また、製氷水タンク１８には、水皿１６の開放端側の側部に、排水口(図示せず)が設けられており、閉成姿勢の排水口の位置により製氷水タンク１８の内部に貯留し得る製氷水の上限水位を規定している。すなわち、製氷水タンク１８は、閉成姿勢で底部と排水口との間に製氷運転１回分の製氷に足りる必要量の製氷水が貯留され、余剰の製氷水が排水口からオーバーフローして外部へ排出するようになっている。製氷水タンク１８は、閉成姿勢にある製氷運転において、水皿１６に上下に貫通形成された戻り孔(図示せず)あるいは該水皿１６の外縁から流下する製氷室１２で氷結しなかった製氷水(製氷残水)を回収するようになっている。そして、製氷水タンク１８は、水皿１６が製氷小室１４の開口から離間するよう傾動した開放姿勢で、排水口から製氷残水を排出するよう構成される。

前記製氷機構１１は、製氷水タンク１８から水皿１６に製氷水を圧送し、該水皿１６の噴射孔(図示せず)から製氷水を製氷小室１４に対して噴射供給する製氷水ポンプＰＭと、製氷水タンク１８に対して製氷水を供給する給水手段２８とを備えている(図１参照)。製氷水ポンプＰＭは、製氷水タンク１８の内部に連通する吸込口から製氷水を吸い込むようになっている。製氷運転において、各製氷小室１４へ噴射供給された製氷水は、製氷室１２が冷却されることにより該製氷小室１４で氷結し、氷結しなかった製氷水が製氷水タンク１８に回収されて製氷水ポンプＰＭによって再循環される。製氷水ポンプＰＭは、制御手段Ｃに電気的に接続しており、制御手段Ｃにより駆動制御される(図２参照)。そして、製氷水ポンプＰＭは、基本的に製氷運転で駆動されて除氷運転で駆動停止されるが、製氷水タンク１８へ製氷水を給水する給水運転においても一時的に駆動(判定駆動)される。

前記製氷水ポンプＰＭは、羽根状の回転子を備えている非容積式のポンプが採用されている。また、実施例の製氷水ポンプＰＭとしては、入力される電圧と回転数とが一意的に対応する直流(ＤＣ)モータを駆動源とするポンプが用いられる。製氷機１０は、制御手段Ｃの制御のもとに製氷水ポンプＰＭに印加する電圧(制御電圧)を調節する電圧制御手段４０および製氷水ポンプＰＭの回転数を検出し得るエンコーダ等の回転数検出手段４２とを有している(図２参照)。すなわち、製氷機１０では、製氷水ポンプＰＭに印加する電圧を電圧制御手段４０により適宜制御して、製氷水ポンプＰＭの回転数を変化させることが可能であり、例えば製氷運転中に製氷水ポンプＰＭの回転数を低下させることで空気の噛み込みを防止する等の運転制御が行われる。また、製氷機１０は、回転数検出手段４２により検出された製氷水ポンプＰＭの回転数を電圧制御手段４０にフィードバックして、製氷水ポンプＰＭの制御電圧を調節することで回転数を安定化することができる。なお、実施例１では、制御手段Ｃの一部として電圧制御手段４０が組み込まれており、製氷水ポンプＰＭの一部として回転数検出手段４２が組み込まれているが、夫々が独立する構成であってもよい。実施例１の回転数検出手段４２は、製氷水ポンプＰＭのモーター回転パルスを検出することで回転数を検出し、この検出結果が制御手段Ｃ(電圧制御手段４０)に入力されるようになっている。

前記給水手段２８は、水道や貯水タンク等の水源に接続された給水管２８ａと、この給水管２８ａの途中に配設された給水弁ＷＶと、給水管２８ａの流出端に設けられ、水皿１６の支軸１６ａ側上方に設置された給水部２８ｂとから構成されている(図１参照)。給水手段２８は、制御手段Ｃの制御下に所定のタイミングで給水弁ＷＶを開閉して、製氷水を給水部２８ｂから水皿１６の上面に供給している。例えば、製氷機１０は、除氷運転終了時に水皿１６の閉成姿勢または開放姿勢から閉成姿勢に戻す途中で給水手段２８から製氷水を供給することで(給水運転)、水皿１６の戻り孔を介して製氷水タンク１８に流下した製氷水が製氷運転で使用される。また、製氷機１０は、製氷運転終了時に水皿１６の閉成姿勢で給水手段２８から製氷水を供給することで、製氷小室１４に生成された氷塊と水皿１６との氷結状態を解除している。更に、製氷機１０は、除氷運転初期の水皿１６の開放姿勢で給水手段２８から製氷水を供給することで、水皿１６の上面に付着した氷片等を洗い流している。

前記給水弁ＷＶは、電磁弁や電動弁等の制御手段Ｃの制御下に給水管２８ａの管路を開閉可能なものが採用され、流量調整機能を有していないゲートバルブやニードルバルブの如き単純な開閉構造を有するものが採用可能である。実施例１の給水手段２８は、給水弁ＷＶで給水管２８ａの管路を閉じて製氷水の供給を停止し、給水弁ＷＶが給水管２８ａの管路を開放して、製氷水を製氷水タンク１８(水皿１６)に供給するようになっている。ここで、給水手段２８は、水源からの水圧等の影響を受けて該給水手段２８からの単位時間当たりの給水量が決まり、水源の水圧が低い場合は給水量が少なくなる一方、水源の水圧が高い場合は給水量が多くなる。

前記製氷機１０では、製氷水タンク１８へ製氷水を供給する給水運転が製氷運転の開始に先立って行われる。実施例では、給水運転が製氷小室１４から氷塊が離脱した除氷運転終盤において水皿１６の閉成姿勢に戻ってからまたは開放姿勢から閉成姿勢に戻す途中のタイミングで開始されるようになっている。製氷機１０では、給水運転の終了が時間で制御されており、制御手段Ｃに電気的に接続したタイマ等の計時手段ＴＭ(図２参照)によるカウントに基づいて、給水弁ＷＶが制御手段Ｃによって開閉制御されるようになっている。計時手段ＴＭには、基準給水時間が予め設定されており、給水弁ＷＶを開放して給水運転を開始してから基準給水時間のカウントが開始されるようになっている。なお、実施例では、計時手段ＴＭを制御手段Ｃと独立して設ける例を挙げているが、計時手段ＴＭを制御手段Ｃに組み込んでもよい。製氷機１０は、計時手段ＴＭが給水運転開始から基準給水時間をカウントすることで、制御手段Ｃにより給水弁ＷＶが閉成されて製氷水タンク１８への基準給水が一時停止される。ここで、基準給水時間は、当該時間に亘って給水手段２８から製氷水タンク１８へ給水した際に、製氷水タンク１８が満水にならないように設定され、例えば満水時の水量の５〜８割になるよう給水される。なお、基準給水時間は、給水手段２８からの給水量が多い場合(水圧が高い場合)を想定して設定されて、基準給水時間に亘って給水手段２８から製氷水タンク１８へ給水してもオーバーフローしないようになっている。

前記製氷機１０は、給水運転における基準給水時間での給水量を判定して、給水運転において追加して給水する量を決定する調節手段を有している。調節手段は、製氷水ポンプＰＭに印加する電圧を制御する電圧制御手段４０と、製氷水ポンプＰＭの回転数を検出する回転数検出手段４２と、電圧制御手段４０の制御電圧および回転数検出手段４２で検出した回転数に応じて、追加給水時間を決定する制御手段Ｃとから基本的に構成される。製氷機１０は、基準給水後に、制御手段Ｃで決定した追加給水時間を計時手段ＴＭに設定して、計時手段ＴＭによって追加給水時間のカウントを開始すると共に、給水弁ＷＶを開放して製氷水タンク１８へ対して追加給水を行うようになっている。そして、製氷機１０は、計時手段ＴＭが追加給水時間をカウントすることで、制御手段Ｃにより給水弁ＷＶが閉成されて製氷水タンク１８への追加給水を停止し、給水運転が終了するよう構成される。

実施例１の調節手段は、基準給水が終了した後、製氷水ポンプＰＭを規定回転数になるように電圧制御手段で電圧を制御したもとで駆動して、該規定回転数時の制御電圧を回転数検出手段で検出し、この制御電圧の大小に比例した追加給水時間を制御手段Ｃにより計時手段ＴＭに設定するよう構成される。製氷水ポンプＰＭは、製氷水タンク１８の底部に設けた吸込口から製氷水を吸い込む構成であるので、製氷水タンク１８に貯留した製氷水の量に応じて回転子にかかる負荷が変化する。すなわち、製氷水タンク１８に貯留された製氷水が多い場合には、吸込口にかかる水圧が大きくなるので、製氷水ポンプＰＭの回転が水圧により補助され、負荷が小さくなる。これに対して、製氷水タンク１８に貯留された製氷水が少ない場合には、吸込口にかかる水圧が小さくなるので、製氷水ポンプＰＭの回転が水圧により補助されず、負荷が大きくなる。実施例１の調節手段は、製氷水ポンプＰＭを一定の規定回転数になるように電圧制御した際に、規定回転数で安定したときの制御電圧が、基準給水による製氷水タンク１８の貯水量に応じて変化する(図３参照)。基準給水による製氷水タンク１８の貯水量が多い場合には、製氷水ポンプＰＭへの負荷が小さくなるので、規定回転数時の制御電圧が低くなり、基準給水による製氷水タンク１８の貯水量が少ない場合には、製氷水ポンプＰＭへの負荷が大きくなるので、規定回転数時の制御電圧が高くなる傾向がある。

このように、規定回転数時の制御電圧の高低は、基準給水による製氷水タンク１８の貯水量と反比例する関係であるので(図３参照)、実施例１の調節手段は、規定回転数時の制御電圧の高低に比例する関係で追加給水時間の長さを決定するようになっている。すなわち、規定回転数時の制御電圧が高い場合は、基準給水による製氷水タンク１８の貯水量が少ないので、追加給水時間が長く設定され、これに対して規定回転数時の制御電圧が低い場合は、基準給水による製氷水タンク１８の貯水量が多いので、追加給水時間が短く設定される。追加給水時間は、制御電圧と基準給水による製氷水タンク１８の貯水量との関係から求められる給水手段２８の単位時間当たりの給水量で、満水時の貯水量と基準給水による製氷水タンクの貯水量との差分を給水し得るように設定される。

前記冷凍機構３０は、図１に示すように、圧縮機ＣＭ、凝縮器ＣＤ、この凝縮器ＣＤを冷却する冷却ファンＦＭ、膨張弁ＥＶおよび蒸発管３２を備え、圧縮機ＣＭ、凝縮器ＣＤ、膨張弁ＥＶおよび蒸発管３２を、冷媒配管３４で順次連結して冷凍回路３６を構成している。圧縮機ＣＭで圧縮された気化冷媒は、冷媒配管３４を経て凝縮器ＣＤで凝縮液化された後、膨張弁ＥＶで減圧され、蒸発管３２に流入してここで膨張して蒸発し、製氷室１２と熱交換することで、製氷室１２が氷点以下に強制冷却される。また冷凍機構３０は、冷凍回路３６に加えて、除氷運転時に、凝縮器ＣＤおよび膨張弁ＥＶを介さず圧縮機ＣＭから高温冷媒(ホットガス)を蒸発管３２に直接供給するバイパス回路３８を備えている。このバイパス回路３８は、圧縮機ＣＭの吐出側と蒸発管３２の吸込み側とを連結するバイパス管３９と、このバイパス管３９の途中に配設され、制御手段Ｃにより開閉制御されるホットガス弁ＨＶとから構成される。そして、製氷運転時には、ホットガス弁ＨＶを閉鎖して冷凍回路３６に冷媒が循環され、これに対し除氷運転時には、ホットガス弁ＨＶが開放されてバイパス回路３８にホットガスが循環されるようになっている。

(実施例１の作用)
次に、実施例１に係る製氷機１０の作用について、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。給水運転が開始されると(ステップＳ１)、給水弁ＷＶが開放されて(ＷＶ：開)製氷水タンク１８に対して基準給水が開始されると同時に、計時手段ＴＭで基準給水時間のカウントが開始される(ＴＭ：ＯＮ)。給水手段２８によって基準給水を開始してから基準給水時間を経過すると(ステップＳ２：ＹＥＳ)、制御手段Ｃにより給水弁ＷＶが閉成制御されて(ＷＶ：閉)、製氷水タンク１８への基準給水が停止される。この際、製氷水タンク１８には、満水に満たない量(満水時の５〜８割程度)の製氷水が供給されている。

前記製氷機１０では、製氷水ポンプＰＭが駆動されて(ステップＳ３)、給水量判定が行われる。この際、製氷水ポンプＰＭは、電圧制御手段４０で該製氷水ポンプＰＭに印加する電圧を制御することで、制御手段Ｃに予め設定された規定回転数になるように駆動される(ステップＳ４)。製氷機１０は、回転数検出手段４２で検出した回転数に基づいて当該回転数を規定回転数に近づけるように、電圧制御手段４０により電圧を制御するフィードバック制御が行われている。例えば、回転数検出手段４２は、１秒当たりの回転パルス数を１ｍｓの割り込みでカウントし、１秒おきに古い値を破棄して新しい値を入れて、トータル６個の値のうちの最小・最大を除いた４個の値の平均を回転数のデータとして用い、求められた現在の回転数と規定回転数との差に応じて、電圧制御手段４０が電圧を制御することが繰り返される。そして、製氷機１０では、製氷水ポンプＰＭが規定回転数で安定した際(ステップＳ５：ＹＥＳ)の電圧制御手段４０による制御電圧が、基準給水での給水量の判定基準として用いられる(ステップＳ６)。

前記制御手段Ｃでは、判定基準となる制御電圧と、予め設定されている制御電圧および製氷水タンク１８の水位の相関データとを対比し、追加給水時間を決定する。すなわち、制御手段Ｃは、判定基準となる制御電圧に対応して前記相関データから導き出される基準給水による給水量が少ない場合には追加給水時間を長く設定し、基準給水による給水量が多い場合には追加給水時間を短く設定する。このように、制御手段Ｃは、製氷水タンク１８に対して基準給水において現実に供給された製氷水の量に応じて、追加給水における追加給水時間を計時手段ＴＭに設定する(ステップＳ７)。なお、製氷水ポンプＰＭは、追加給水時間を決定した段階で停止される。

前記製氷機１０では、給水運転において、給水弁ＷＶが再び開放されて(ＷＶ：開)製氷水タンク１８に対して追加給水が開始されると同時に、計時手段ＴＭで追加給水時間のカウントが開始される(ステップＳ８、ＴＭ：ＯＮ)。給水手段２８によって追加給水を開始してから追加給水時間を経過すると、制御手段Ｃにより給水弁ＷＶが閉成制御されて(ステップＳ９：ＹＥＳ)、製氷水タンク１８への追加給水が停止される。この際、製氷水タンク１８には、満水量と基準給水での給水量との差分またはこの差分を僅かに超える水量が給水されて満水になる。そして、製氷機は、給水運転が終了し(ステップＳ１０,ＷＶ：閉)、製氷運転が開始される。

実施例１の製氷機１０によれば、給水手段２８の水圧が低い場合に追加給水時間が長く設定されて、基準給水で少なかった給水量を追加給水で補って製氷水タンク１８が満水にされる。また、給水手段２８の水圧が高い場合に追加給水時間が短く設定されて、基準給水で多かった給水量を勘案して追加給水を少なくすることで、製氷水タンク１８が満水にされる。すなわち、製氷機１０は、基準給水での現実の給水量の多寡を制御電圧の大小から求めて、追加給水の量を決めているので、給水運転において製氷水タンク１８に供給される製氷水の量は、給水手段２８の水圧(単位時間当たりの給水量)にかかわらず常に略一定になる。従って、製氷機１０は、給水運転において製氷水タンク１８から製氷水が無駄に排出されることを抑えて節水できると共に、無駄な給水をなくすことにより節電も可能である。このように、実施例１の製氷機１０は、設置地域や設置場所等による給水手段２８の水圧変動に対応して、使用者の調節を要さずに給水運転における給水量を略一定に保つことができる。

前記製氷機１０は、電圧を変えることで回転数を制御可能なタイプの製氷水ポンプＰＭが有している電圧制御手段４０および回転数検出手段４２を用いて、給水手段２８による現実の給水量を求めているので、給水運転に関わる機器やセンサを増加させることなく、簡単な構成で給水手段２８の水圧変動に対応し得る。また、製氷機１０は、フロートスイッチ等の水位センサ、圧力センサや水温センサ等の別途の測定機器を必要とせず、比較的高価な測定機器を用いることなく、給水手段２８の水圧変動に対応し得る。すなわち、製氷機１０は、給水手段２８の水圧変動に対応する機構を設けても、コストの上昇を抑えることができ、水位センサ等の測定機器の配設スペースを確保する必要がないので、構成機器の配置や形状等の自由度を高くし得る。

前記回転数検出手段４２によって検出される回転数は、一定時間内に製氷水ポンプＰＭのモータ回転パルスを検出して得られる単位時間当りの平均回転数が用いられているので、微小時間における回転数の変動に影響を受けず、安定度の高い検出が可能となっている。また、電圧制御手段Ｃの制御負荷も低減し得る。

次に、実施例２に係る製氷機について説明する。実施例１では、基準給水による給水量判定で制御電圧を指標としたが、実施例２では、基準給水による給水量判定で回転数を指標としている。すなわち、実施例２の製氷機は、基本的な構成が実施例１と同じであるので、異なる部分を主に説明する。

実施例２の調節手段は、基準給水が終了した後、製氷水ポンプＰＭを規定電圧で駆動して、該規定電圧時の回転数を検出し、この回転数の大小に反比例した追加給水時間を計時手段ＴＭに設定するよう構成される。製氷水ポンプＰＭは、前述の如く、製氷水タンク１８の底部に設けた吸込口から製氷水を吸い込む構成であるので、製氷水タンク１８に貯留した製氷水の量に応じて回転子にかかる負荷が変化する。実施例２の調節手段は、製氷水ポンプＰＭを一定の規定電圧で駆動した際に、安定したときの回転数が、基準給水による製氷水タンク１８の貯水量に応じて変化する(図５参照)。基準給水による製氷水タンク１８の貯水量が多い場合には、製氷水ポンプＰＭへの負荷が小さくなるので、規定電圧時の回転数が多くなり、基準給水による製氷水タンク１８の貯水量が少ない場合には、製氷水ポンプＰＭへの負荷が大きくなるので、規定電圧時の回転数が少なくなる傾向がある。

このように、規定電圧時の回転数の多寡は、基準給水による製氷水タンク１８の貯水量と比例する関係であるので、実施例２の調節手段は、規定電圧時の回転数の多寡に反比例する関係で追加給水時間の長さを決定するようになっている。すなわち、規定電圧時の回転数が少ない場合は、基準給水による製氷水タンク１８の貯水量が少ないので、追加給水時間が長く設定され、これに対して規定電圧時の回転数が多い場合は、基準給水による製氷水タンク１８の貯水量が多いので、追加給水時間が短く設定される。追加給水時間は、回転数と基準給水による製氷水タンク１８の貯水量との関係から求められる給水手段２８の単位時間当たりの給水量で、満水時の貯水量と基準給水による製氷水タンクの貯水量との差分を給水し得るように設定される。

(実施例２の作用)
次に、実施例２に係る製氷機の作用について、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。給水運転が開始されると(ステップＳ１１)、給水弁ＷＶが開放されて(ＷＶ：開)製氷水タンク１８に対して基準給水が開始されると同時に、計時手段ＴＭで基準給水時間のカウントが開始される(ＴＭ：ＯＮ)。給水手段２８によって基準給水を開始してから基準給水時間を経過すると(ステップＳ１２：ＹＥＳ)、制御手段Ｃにより給水弁ＷＶが閉成制御されて(ＷＶ：閉)、製氷水タンク１８への基準給水が停止される。この際、製氷水タンク１８には、満水に満たない量の製氷水が供給されている。

前記製氷機では、製氷水ポンプＰＭが駆動されて(ステップＳ１３)、給水量判定が行われる。この際、製氷水ポンプＰＭは、電圧制御手段４０で該製氷水ポンプＰＭに印加する電圧を規定電圧になるよう制御して駆動される(ステップＳ１４)。そして、製氷機１０では、製氷水ポンプＰＭの回転数が安定した際(ステップＳ１５：ＹＥＳ)に、回転数検出手段４２で回転数を検出し(ステップＳ１６)、この回転数が基準給水での給水量の判定基準として用いられる。なお、実施例２の製氷機１０は、回転数検出手段４２での回転数の検出に際して、実施例１と同様に平均回転数を取得するようにしてもよい。

前記制御手段Ｃでは、判定基準となる回転数と、予め設定されている回転数および製氷水タンク１８の水位の相関データとを対比し、追加給水時間を決定する。すなわち、制御手段Ｃは、判定基準となる回転数に対応して前記相関データから導き出される基準給水による給水量が少ない場合には追加給水時間を長く設定し、基準給水による給水量が多い場合には追加給水時間を短く設定する。このように、制御手段Ｃは、製氷水タンク１８に対して基準給水において現実に供給された製氷水の量に応じて、追加給水における追加給水時間を計時手段ＴＭに設定する(ステップＳ１７)。なお、製氷水ポンプＰＭは、追加給水時間を決定した段階で停止される。

前記製氷機１０では、給水運転において、給水弁ＷＶが再び開放されて(ＷＶ：開)製氷水タンク１８に対して追加給水が開始されると同時に、計時手段ＴＭで追加給水時間のカウントが開始される(ステップＳ１８、ＴＭ：ＯＮ)。給水手段２８によって追加給水を開始してから追加給水時間を経過すると、制御手段Ｃにより給水弁ＷＶが閉成制御されて(ステップＳ１９：ＹＥＳ)、製氷水タンク１８への追加給水が停止される。この際、製氷水タンク１８には、満水量と基準給水での給水量との差分またはこの差分を僅かに超える水量が給水されて満水になる。そして、製氷機は、給水運転が終了し(ステップＳ２０,ＷＶ：閉)、製氷運転が開始される。

このように、実施例２の製氷機であっても、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。また、実施例２の製氷機は、製氷水ポンプＰＭの判定駆動に際してフィードバッグ制御を必要としないので、制御を簡単にできる利点がある。

(変更例)
前述した実施例１および２に限定されず、以下の如く変更することも可能である。
(１)実施例１および２では、クローズドセルタイプの製氷機を例に挙げたが、オープンセルタイプや流下式等のポンプで製氷水を製氷水タンクから製氷部へ供給するものであれば適用できる。
(２)追加給水時間の設定は、検出された電圧または回転数に対して線形的な対応関係に限られず、検出された電圧または回転数の範囲毎に追加給水時間が段階的に対応する関係であってもよい。
(３)製氷水ポンプの駆動源として直流モータを挙げたが、ステッピングモータ等、電圧により回転数制御が可能なタイプであれば採用可能である。
(４)製氷機は、給水運転のたびに電圧または回転数から追加給水時間を設定してもよいが、特定のタイミングの給水運転で電圧または回転数から追加給水時間を設定し、他の給水運転では、製氷水ポンプを駆動することなく先に設定された追加給水時間と基準給水時間とを合わせた時間に亘って連続して給水を行ってもよい。ここで、特定のタイミングとは、製氷機の電源を投入した後に最初に行われる給水運転時、コントロールパネルで基準給水時間や規定電圧等の条件を変更した後に最初に行われる給水運転時、あるいは給水運転の適宜回数(例えば数十回)に１回の割合等が挙げられる。給水手段から給水される製氷水の水圧は、頻繁に変動するものではないので、特定のタイミングの給水運転だけ電圧または回転数から追加給水時間を設定すれば十分実用に足り、追加給水時間の設定にかかる時間を短縮して、製氷能力への影響を最小限に抑えることができる。

１２製氷室(製氷部)，１８製氷水タンク，２８給水手段，
ＰＭ製氷水ポンプ(ポンプ)，ＴＭ計時手段

Claims

製氷水タンク(18)に貯留された製氷水を、該製氷水タンク(18)の底部に吸込口が接続されたポンプ(PM)によって製氷部(12)に供給するよう構成した製氷機において、
計時手段(TM)に予め設定された基準給水時間に亘って給水手段(28)によって前記製氷水タンク(18)に対して製氷水を給水することで、該製氷水タンク(18)の満水に満たない量の製氷水を供給し、
電圧を変えることで回転数を制御可能な前記ポンプ(PM)を駆動し、調節手段で検出したポンプ(PM)の電圧または回転数に応じて計時手段(TM)に追加給水時間を設定し、
前記計時手段(TM)に設定された前記追加給水時間に亘って給水手段(28)によって前記製氷水タンク(18)に対して製氷水を追加給水するよう構成した
ことを特徴とする製氷機。
前記調節手段は、前記ポンプ(PM)を規定回転数になるように電圧を制御したもとで駆動して、該規定回転数時の電圧を検出し、この電圧の大小に比例した前記追加給水時間を前記計時手段(TM)に設定する請求項１記載の製氷機。
前記調節手段は、前記ポンプ(PM)を規定電圧で駆動して該規定電圧時の回転数を検出し、この回転数の大小に反比例した前記追加給水時間を前記計時手段(TM)に設定する請求項１記載の製氷機。