JP2013083359A

JP2013083359A - 自動製氷機の運転方法

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Publication number: JP2013083359A
Application number: JP2011221390A
Authority: JP
Inventors: Fumio Nagasawa; 文雄長澤; Shizuma Kadowaki; 静馬門脇
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2011-10-05
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2013-05-09
Anticipated expiration: 2031-10-05
Also published as: JP5795930B2

Abstract

【課題】多重製氷の発生を防止し得る自動製氷機の運転方法を提供する。
【解決手段】主電源をＯＮすると、保護運転を開始する。また制御手段は、水皿を開放位置に向けて下降させと共に、ホットガス弁を開放するよう制御する。保護時間の経過条件および水皿位置検出センサが水皿の開放位置を検出した条件が満たされたときに、制御手段は圧縮機を起動する。温度検知手段の検知温度が除氷完了温度より低い場合は、初期除氷運転に移行する。また、温度検知手段の検知温度が除氷完了温度以上の場合は、ホットガス弁を閉成して直ぐに製氷運転に移行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、運転開始時に圧縮機の起動を所定時間遅延させる保護運転を実施する自動製氷機の運転方法に関するものである。

下向きに開口する多数の製氷小室に製氷水を下方から噴射供給して、氷塊を連続的に製造する噴射式の自動製氷機が、喫茶店やレストラン等の施設その他の厨房において好適に使用されている。自動製氷機の基本構成は、例えば特許文献１に開示されるように、下向きに開口する多数の製氷小室を画成した製氷室の上面に、冷凍回路を構成する蒸発器が密着的に蛇行配置された製氷機構を備えている。製氷室の直下には、製氷水を貯留する製氷水タンクを下方に一体的に備えた水皿が支軸により片持式に傾動自在に枢支され、該水皿は、製氷小室(製氷室)を下方から閉成する閉成位置と、製氷室から下方に傾動して製氷小室(製氷室)を開放する開放位置との間を傾動するよう構成される。

前記冷凍回路は、圧縮機、凝縮器、膨張手段および蒸発器を冷媒配管により連結して構成され、製氷運転において、圧縮機の運転により蒸発器に冷媒を循環供給して製氷小室を強制的に冷却すると共に、製氷水タンク内の製氷水を、水皿を介して製氷小室に噴射供給することで、該小室内に氷塊を形成する。そして、製氷室に所要サイズの氷塊が形成されると、製氷運転から除氷運転へ移行し、前記冷凍回路のバイパス管に設けたホットガス弁を開放させる。すると、前記バイパス管を介してホットガス(高温冷媒)が蒸発器に供給され、該ホットガスにより製氷室を加熱することで氷塊を離脱するようになっている。

ここで、停電等により自動製氷機が製氷運転中に異常停止したような場合、冷凍回路内の冷媒は、高圧部分と低圧部分とに分かれた非平衡状態となっている。この状態で自動製氷機の運転を再開(電源ＯＮ)して圧縮機を直ちに起動すると、冷媒圧力の非平衡状態に起因して圧縮機の円滑な作動が妨げられる問題がある。また、冷媒圧力が不均衡な状態で圧縮機を起動させると該圧縮機に対する負荷が大きくなって、圧縮機の不具合や故障等が発生する原因ともなる。そこで、前記自動製氷機では、運転開始時(電源ＯＮ時)に作動する保護タイマーを設け、該保護タイマーの設定時間が経過するまでの間、冷凍回路における圧縮機の起動を遅延させる保護運転を実施すると共に、該保護運転中にホットガス弁を開放して、冷凍回路内の冷媒圧力の不均衡を解消させるようにしている。

特開２００９−１８０４７５号公報

前記自動製氷機では、保護運転中にホットガス弁を開放することで、冷凍回路内における冷媒圧力が均一になることで、蒸発器内の冷媒温度が上昇し、氷塊の製氷小室との氷結部分が融解される。しかしながら、保護運転中には圧縮機は起動しないために冷凍回路内にホットガスが積極的に循環するものではなく、製氷小室に氷塊が残ったまま保護運転が完了して製氷運転に移行する場合がある。このときには、多重製氷が発生する問題を招く難点が指摘される。

そこで本発明は、従来の自動製氷機の運転方法に内在する前記問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、多重製氷の発生を防止し得る自動製氷機の運転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、請求項１の発明に係る自動製氷機の運転方法は、
一方に開口する製氷小室を有する製氷室と、該製氷小室を閉成する閉成位置と開放する開放位置との間を移動する水皿とを備え、製氷運転時に冷凍回路の圧縮機から冷媒が前記製氷室に配設した蒸発器に循環供給されると共に閉成位置の水皿から製氷小室に製氷水を供給して氷塊を生成し、除氷運転時に前記水皿を開放すると共に、前記冷凍回路に設けたホットガス弁を開放してホットガスを前記蒸発器に供給して離氷するよう構成された自動製氷機において、
自動製氷機の運転開始時に、前記圧縮機の起動を遅延させる制御、前記水皿を開放する制御、および前記ホットガス弁を開放する制御を行なう保護運転を実施し、
前記保護運転に際し、前記製氷室の温度を検知する温度検知手段の検知温度が除氷完了温度以上の場合は、前記ホットガス弁を所要時間だけ開放した後に閉じ、前記水皿の開放位置を検出する位置検出手段の検出条件および前記圧縮機の起動を遅延させる遅延時間の経過条件が満たされたときに、前記圧縮機を起動すると共に前記水皿を閉成位置に移動して製氷運転に移行し、
前記保護運転に際し、前記温度検知手段の検知温度が除氷完了温度より低い場合は、前記ホットガス弁の開放状態を維持したまま、前記位置検出手段の検出条件および前記遅延時間の経過条件が満たされたときに、前記圧縮機を起動して除氷運転に移行するようにしたことを要旨とする。

請求項１に係る発明によれば、保護運転に際して製氷室の温度が除氷完了温度より低い場合は、遅延時間の経過後に除氷運転を行なうので、製氷室に生成されている氷塊を確実に離脱させることができ、多重製氷の発生を防止し得る。また、保護運転に際して製氷室の温度が除氷完了温度以上の場合は、遅延時間の経過後に除氷運転を行なうことなく製氷運転に移行させるので、圧縮機の起動時に高温の冷媒を圧縮する期間を短かくすることができ、圧縮機の負荷を軽減することができる。

請求項２に係る発明では、前記保護運転に際し、前記水皿が閉成位置の状態で、給水弁を開放して外部水源から製氷水タンクに給水し、製氷水ポンプを駆動して製氷水タンクに貯留された水を前記製氷小室に水皿を介して供給するようにしたことを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、保護運転中に製氷室を水で冷すことで蒸発器内(冷凍回路内)の冷媒を冷すことができ、圧縮機の起動時の負荷をより軽減し得る。

本発明に係る自動製氷機の運転方法によれば、多重製氷の発生を防止し得る。

実施例に係る自動製氷機を示す概略構成図である。実施例に係る自動製氷機の制御ブロック図である。実施例の自動製氷機の運転方法のフローチャート図である。実施例の自動製氷機の運転方法における保護運転時に温度検知手段の検知温度が除氷完了温度より低い場合のタイムチャート図である。実施例の自動製氷機の運転方法における保護運転時に温度検知手段の検知温度が除氷完了温度以上の場合のタイムチャート図である。別実施例１の自動製氷機の運転方法における保護運転時に温度検知手段の検知温度が除氷完了温度より低い場合で、かつ周囲温度が高温の場合のタイムチャート図である。別実施例２の自動製氷機の運転方法のフローチャート図である。

次に、本発明に係る自動製氷機の運転方法につき、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。

図１は、実施例に係る自動製氷機の製氷機構１０および冷凍回路１２を示す概略図である。製氷機構１０は、所謂クローズドセルタイプと云われるものであって、自動製氷機の本体内部に水平に配置され、下方に開口する多数の製氷小室１４ａを備えた製氷室１４と、該製氷小室１４ａを開閉自在に閉成し、製氷水を貯留する製氷水タンク１６を下方に一体的に備えた水皿１８とから基本的に構成されている。前記製氷室１４の上面には、冷凍回路１２を構成する蒸発器２０が密着的に蛇行配置され、製氷運転時に該蒸発器２０に冷媒を循環させて前記製氷小室１４ａを強制冷却すると共に、除氷運転時にはホットガス(高温高圧冷媒)が蒸発器２０に供給されて製氷小室１４ａからの氷塊の離脱を促すようになっている。前記水皿１８は、支軸１８ａにより傾動可能に枢支され、この水皿１８および製氷水タンク１６は、製氷運転時には水平に位置して前記製氷小室１４ａを閉成する閉成位置に保持される。また水皿１８は、除氷運転開始時には開閉モータＡＭを備える水皿開閉機構２２の作動により支軸１８ａを中心として下方へ傾動して前記製氷小室１４ａを開放した開放位置まで姿勢変化するよう構成されている。そして、水皿１８は、除氷運転において製氷小室１４ａから氷塊が離脱したことを条件(後述する温度検知手段ＴＨによる除氷完了温度Ｔ２の検知)として、水皿開閉機構２２の作動により支軸１８ａを中心として上方へ傾動して前記製氷小室１４ａを閉成する前記閉成位置に復帰するよう構成される。なお、製氷水タンク１６には、製氷水ポンプＰＭが設けられ、該製氷水ポンプＰＭにより製氷水タンク１６内の製氷水が水皿１８を介して製氷室１４(製氷小室１４ａ)へ供給される。

前記水皿開閉機構２２には、適宜の回転部分における回転方向および回転角度を検出可能なホールＩＣ等の水皿位置検出センサ(位置検出手段)２４が配設され、該水皿位置検出センサ２４によって水皿１８の開放位置および閉成位置を検出し得るよう構成される。そして、水皿位置検出センサ２４の検出状態および検出信号に基づいて、後述する制御手段３２(図２参照)が水皿開閉機構２２の開閉モータＡＭを制御して、前記水皿１８を開閉動すると共に閉成位置と開放位置とに位置決め停止するよう構成される(図４,図５等参照)。すなわち、水皿開閉機構２２は、開閉モータＡＭの正転駆動により閉成位置の水皿１８を下方へ傾動して、水皿１８の開放位置への到来を水皿位置検出センサ２４が検出すると開閉モータＡＭが停止制御される。また、水皿開閉機構２２は、開閉モータＡＭの逆転駆動により開放位置の水皿１８を上方へ傾動して、水皿１８の閉成位置への到来を水皿位置検出センサ２４が検出すると開閉モータＡＭが停止制御される。なお、位置検出手段は、水皿開閉機構２２における可動部によってスイッチが切替えられる機械式のものであってもよい。

前記水皿１８の上方には、図示しない外部水源に連通する給水管２６が設けられ、該給水管２６に給水弁ＷＶが介挿されている。そして、製氷運転の初期段階および初期除氷運転時(後述する保護運転後に行なわれる運転時)に給水弁ＷＶが開放(ＯＮ)され、給水管２６から常温の水が水皿１８の表面へ供給される。給水管２６から供給された水は、水皿１８に設けた戻り孔(図示せず)等を介して製氷水タンク１６に貯留され、製氷水として使用される。なお、後述する別実施例１では、保護運転時にも給水弁ＷＶが開放されるようになっている。前記製氷機構１０の下方には、貯氷室３８が設けられ、除氷運転によって製氷室１４から離脱した氷塊は、該貯氷室３８に貯留される。また、貯氷室３８には貯氷スイッチ４０が配設され、貯氷室３８に所定量の氷塊が貯留されたことを貯氷スイッチ４０が検出することで、製氷機構１０での氷塊の製造が中断されるようになっている。

前記冷凍回路１２は、図１に示す如く、圧縮機ＣＭ、凝縮器ＣＤ、膨張手段ＥＶおよび蒸発器２０の順番で冷媒が循環するよう設定され、各機器は冷媒配管２８で連通接続されている。すなわち、前記圧縮機ＣＭで圧縮された気化冷媒は、冷媒配管２８を経て前記凝縮器ＣＤで凝縮液化された後、前記膨張手段ＥＶで減圧され、前記蒸発器２０に流入してここで一挙に膨張して蒸発し、前記製氷室１４と熱交換を行なって該製氷室１４を氷点下にまで強制冷却させる。そして、前記蒸発器２０で蒸発し熱交換した気化冷媒は、冷媒配管２８を経て圧縮機ＣＭに帰還するサイクルを反復するようになっている。なお、前記凝縮器ＣＤに対向して設けられた冷却ファンＦＭは、前記凝縮器ＣＤを冷却するべく機能している。

前記冷凍回路１２には、ホットガス弁ＨＶが介挿されたバイパス管３０が配設されている。このバイパス管３０は、その始端が前記圧縮機ＣＭの吐出側から凝縮器ＣＤの吸込み側を連通する冷媒配管２８に接続され、終端は前記膨張手段ＥＶから蒸発器２０の吸込み側を連通する冷媒配管２８に接続されている。前記ホットガス弁ＨＶは、後述する制御手段３２により開閉制御されて、バイパス管３０内のホットガスの流通を制御する。すなわち、ホットガス弁ＨＶは、基本的には製氷運転時にバイパス管３０の管路を閉成してホットガスの流通を規制すると共に、除氷運転時にバイパス管３０の管路を開放し、ホットガスの流通を許容するようになっている。実施例のホットガス弁ＨＶは、通電により開放(ＯＮ)し、通電停止により閉成(ＯＦＦ)する電磁弁や電動弁等が好適に採用される。

前記製氷機構１０における製氷室１４の所要位置には、該製氷室１４の温度を検知するサーミスタ等の温度検知手段ＴＨが配設されている。実施例の自動製氷機は、製氷室１４の温度に基づき、製氷完了および除氷完了を判断するよう構成されている。すなわち、製氷室１４が所定の温度まで低下すると該製氷室１４の各製氷小室１４ａにおける氷塊の生成が完了するため、この温度を製氷完了温度Ｔ１として設定している。また、製氷室１４が所定の温度まで上昇すると該製氷室１４からの氷塊の離脱(除氷)が完了するため、この温度を除氷完了温度Ｔ２として設定している。なお、製氷室１４の温度を検知する温度検知手段ＴＨとしては、サーミスタに限らず、白金測温抵抗体、熱電対等、実用に供されている既存のものが好適に実施可能である。

前記制御手段３２は、図２に示すように、圧縮機ＣＭ、冷却ファンＦＭ、開閉モータＡＭ、ホットガス弁ＨＶ、製氷水ポンプＰＭおよび給水弁ＷＶ等の各機器、および温度検知手段ＴＨ、水皿位置検出センサ２４、貯氷スイッチ４０等の検出部品(センサやスイッチ)等と電気的に接続され、製氷機構１０および冷凍回路１２を統括的に制御する役割を果たしている。制御手段３２には、自動製氷機の運転開始時(主電源３４がＯＮされたとき)に作動して所定時間をカウントする保護タイマー３６が内蔵されている。また、制御手段３２は、自動製氷機の主電源３４と接続しており、該主電源３４がＯＮ／ＯＦＦされたのを検知し得るようになっている。更に、制御手段３２は、各種時間を計時するタイマーを内蔵している。

自動製氷機は、水皿位置検出センサ２４および温度検知手段ＴＨの入力、保護タイマー３６やその他の内蔵タイマー等で計時される時間に基づいて、制御手段３２により製氷機構１０および冷凍回路１２を構成する各機器等が駆動制御されて、製氷運転および除氷運転を交互に繰返すようになっている。また自動製氷機では、電源を投入(主電源３４のＯＮ)して自動製氷機での運転を開始する際には、圧縮機ＣＭを保護する目的で、所要時間は圧縮機ＣＭの起動を遅延する保護運転を行なうように設定されている(図３,図４および図５参照)。この保護運転では、水皿１８を開放位置に向けて移動する制御、およびホットガス弁ＨＶを開放する制御が併せて行なわれるようになっている。そして、この保護運転時におけるホットガス弁ＨＶの開閉は、後述するように前記温度検知手段ＴＨでの検知温度に基づいて制御されるように設定される。また、保護運転中におけるホットガス弁ＨＶの開放タイミングと、水皿１８の開放(下降)タイミングは、必ず水皿１８の開放が先に行なわれるよう設定される。更に実施例では、水皿１８が開放位置に到達する前にホットガス弁ＨＶを開放するように設定されている。なお、実施例では、保護タイマー３６に設定された保護時間(例えば、３分)が経過した条件および前記水皿位置検出センサ２４が水皿１８の開放位置を検出した条件が満たされたときに、制御手段３２が圧縮機ＣＭを起動するよう設定されている。すなわち、圧縮機ＣＭの起動条件は、保護時間の経過と水皿位置検出センサ２４の開放位置の検出とがＡＮＤ条件となっている。また、前記電源を投入するとは、操作スイッチを操作して通電する場合や、停電や異常状態によって非通電になった状態から通電状態に復帰した場合を含むものであって、自動製氷機が非通電状態から通電状態となることを意味する。

〔実施例の作用〕
次に、実施例に係る自動製氷機の運転方法の作用について、図３のフローチャートおよび図４のタイムチャートを参照して、保護運転に際して製氷室１４に氷塊が形成されている状態で温度検知手段ＴＨの検知温度が除氷完了温度Ｔ２より低い場合を説明する。なお、水皿１８は、電源投入時には閉成位置に位置しているものとする。このように水皿１８が閉成位置で製氷室１４に氷塊が形成されている状態は、製氷運転中に停電等によって自動製氷機の運転が中断(非通電)となった状態が想定される。

図３に示すように、自動製氷機の運転を開始するべく主電源３４をＯＮすると(ステップＳ１)、制御手段３２は、先ず始めに保護運転を開始させる。すなわち、主電源３４のＯＮと同時に保護タイマー３６が作動を開始(ＯＮ)し、該タイマー３６はカウントを始める(ステップＳ２)。また、制御手段３２の内蔵タイマーに予め設定された時間の経過後に、制御手段３２は、前記水皿１８が開放位置に向けて下降するように前記開閉モータＡＭを駆動制御し、これにより閉成位置の水皿１８は開放位置に向けて下降する(ステップＳ３)。次いで、制御手段３２は、ホットガス弁ＨＶを開放(ＯＮ)し(ステップＳ３)、これにより冷凍回路１２内の冷媒圧力は平衡する。すなわち、ホットガス弁ＨＶを開放することで、膨張手段ＥＶから下流に存在する低温の冷媒と、圧縮機ＣＭから凝縮器ＣＤを結ぶ冷媒配管２８に存在する高温の冷媒とがバイパス管３０を介して混合し、冷凍回路１２内の冷媒圧力は平衡状態となる。

実施例では、ホットガス弁ＨＶの開放は、図４に示す如く、水皿１８が開放位置に向けて下降を開始した後に実施されるよう設定されている(すなわち、主電源３４のＯＮと同時にカウントを開始する内蔵タイマーに設定される水皿開放開始時間に対し、ホットガス弁開放開始時間が長く設定される)。これにより、保護運転時において前記製氷室１４に氷塊が形成されている状態では、ホットガス弁ＨＶの開放による冷凍回路１２内の冷媒の平衡化により蒸発器２０内の冷媒温度が上昇して製氷室１４と氷塊との氷結状態が解除される前に、水皿１８を氷塊から剥離することができる。従って、水皿１８の表面に氷塊が氷結したまま該水皿１８が開放位置に下降することで、その後の水皿１８の閉成位置への上昇による氷ガミの発生や製氷運転での多重製氷が発生するのを防止し得る。なお、前記水皿開放開始時間および弁開放開始時間は、具体的には保護時間が３分の場合では、水皿開放開始時間は２分２０秒で、弁開放開始時間は２分３０秒に設定される。そして、ホットガス弁ＨＶが開放してから保護時間が経過するまでの時間３０秒は、ホットガス弁ＨＶが開放している状態で冷媒圧力が平衡するのに最低限必要な時間となっている。また、水皿１８の閉成位置から開放位置に達するまでに要する傾動時間は、製氷室１４に形成される氷塊の大きさや機種によっても多少の違いはあるものの概ね３０〜４０秒である。すなわち、実施例では、冷媒圧力が平衡するのに最低限必要なホットガス弁ＨＶの開放時間(３０秒)と、水皿１８が閉成位置から開放位置への移動を開始してから開放位置に到達するまでの時間(３０〜４０秒)とが、保護時間の３分の終了タイミングに合わせるように設定されている。

ステップＳ４で前記保護時間が経過したか否かを判定し、ステップＳ４が肯定(ＹＥＳ)の場合は、保護タイマー３６をリセットする(ステップＳ５)。また、制御手段３２は、前記水皿位置検出センサ２４が水皿１８の開放位置を検出したか否かを判定し(ステップＳ６)、水皿位置検出センサ２４が開放位置を検出していなければ(ステップＳ６でＮＯ)、ステップＳ６を繰り返す。そして、水皿１８が開放位置に到達して水皿位置検出センサ２４が開放位置を検出すると(ステップＳ６でＹＥＳ)、ステップＳ７に移行して前記圧縮機ＣＭを起動する。この圧縮機ＣＭの起動時には、予め開放されたホットガス弁ＨＶを介して冷凍回路１２内における冷媒圧力の不均衡は解消されているので、圧縮機ＣＭに対する負荷が軽減され、安定的な作動を確保し得る。

また、前記温度検知手段ＴＨで検知している製氷室１４の温度が、除氷完了温度Ｔ２以上であるか否かを判定する(ステップＳ８)。前記製氷室１４には氷塊が形成されていて、該製氷室１４の温度は除氷完了温度Ｔ２より低くなっているので、ステップＳ８は否定(ＮＯ)され、温度検知手段ＴＨの検知温度が除氷完了温度Ｔ２以上となるまで現在の状態を維持する。すなわち、前記ホットガス弁ＨＶは開放状態となっているので、圧縮機ＣＭの起動により前記蒸発器２０にホットガスが循環供給される初期除氷運転が開始される(ステップＳ９)。このように、保護運転に際して前記製氷室１４に氷塊が形成されている場合は、初期除氷運転により蒸発器２０にホットガスを積極的に循環供給することで、残留している氷塊を速やかに製氷室１４から離脱することができる。なお、初期除氷運転に際して制御手段３２は、給水弁ＷＶを開放して開放位置の水皿１８の洗浄を行ない、水皿１８の表面上の氷片を除去する。そして、給水弁ＷＶは、所定時間(例えば、２０秒)経過後に閉成される。

前記初期除氷運転が継続することで製氷室１４から氷塊が離脱すると、前記温度検知手段ＴＨでの検知温度が除氷完了温度Ｔ２以上になり(ステップＳ８でＹＥＳ)、制御手段３２は、ホットガス弁ＨＶを閉成(ＯＦＦ)すると共に、開閉モータＡＭを駆動制御して水皿１８を閉成位置に向けて上昇させる(ステップＳ１０)。そして、水皿１８が閉成位置に到達したことを前記水皿位置検出センサ２４が検出することで(ステップＳ１１でＹＥＳ)、製氷運転が開始される(ステップＳ１２)。すなわち、水皿位置検出センサ２４が閉成位置を検出すると、制御手段３２は、前記給水弁ＷＶが開放して水皿上面に水を供給し、該水が製氷水タンク１６に貯留される。また、前記製氷水ポンプＰＭが駆動され(図４参照)、製氷水タンク１６に貯留された製氷水が、水皿１８を介して製氷室１４の各製氷小室１４ａに噴射供給される。なお、外部水源から供給される水の温度が予め設定された基準温度(例えば１３℃)より低い場合は、水皿１８を上昇する途中において前記給水弁ＷＶを所定時間(例えば１０秒)だけ開放して水皿１８上面に常温の水を供給して融氷と氷ガミの防止を図るようにしてもよい。

次に、図３のフローチャートおよび図５のタイムチャートを参照して、保護運転に際して製氷室１４に氷塊が形成されていない状態で温度検知手段ＴＨの検知温度が除氷完了温度Ｔ２以上の場合を説明する。なお、水皿１８は、電源投入時には閉成位置に位置するものとする。

図３のフローチャートにおけるステップＳ１〜ステップＳ７の制御が前述と同様に実行され、ステップＳ８において、前記温度検知手段ＴＨで検知している製氷室１４の温度が除氷完了温度Ｔ２以上であるか否かを判定する。前記製氷室１４には氷塊が形成されていないので、該製氷室１４の温度は除氷完了温度Ｔ２以上となっており、ステップＳ８が肯定(ＹＥＳ)され、制御手段３２は、ホットガス弁ＨＶを閉成(ＯＦＦ)すると共に、開閉モータＡＭを駆動制御して水皿１８を閉成位置に向けて上昇させる(ステップＳ１０)。そして、水皿１８が閉成位置に到達したことを前記水皿位置検出センサ２４が検出することで、製氷運転が開始される(ステップＳ１１,ステップＳ１２)。このように、保護運転の開始時に既に製氷室１４が除氷完了温度Ｔ２以上になっていれば、水皿１８が開放位置に到達すると共に保護時間が経過した条件で、ホットガス弁ＨＶの閉成と圧縮機ＣＭの起動とが略同時に行なわれるから(図５参照)、ホットガス弁ＨＶの開放状態で圧縮機ＣＭが運転する時間は極めて短かく、圧縮機ＣＭの負荷は軽減される。なお、保護運転の開始時に製氷室１４が除氷完了温度Ｔ２以上となっている場合のホットガス弁ＨＶの開放時間は、冷凍回路１２内の冷媒が平衡状態となる必要最小限の時間であればよい。

また、温度検知手段ＴＨの検知温度が除氷完了温度Ｔ２以上である場合は、水皿位置検出センサ２４の検出条件および保護時間の経過条件が満たされたときに直ちにホットガス弁ＨＶは閉成されるので、ホットガス弁ＨＶとして通電により開放する型式を採用している場合は、保護運転時におけるホットガス弁ＨＶへの通電時間を最小限に抑えることができ、ホットガス弁ＨＶの過度の発熱を抑えて使用寿命を長くし得る。すなわち、実施例のようにホットガス弁ＨＶの開放開始時間を保護時間の後半に設定して、冷媒圧力が平衡するのに最低限必要な時間３０秒が経過した頃合いで保護時間の３分が経過するので、ホットガス弁ＨＶへの通電時間を最小限に抑えることができる。更に、水皿１８が開放位置でホットガス弁ＨＶが閉成されると共に圧縮機ＣＭが起動するから、水皿１８が閉成位置に向けて上昇する間は前記蒸発器２０に凝縮器ＣＤを経た低温の冷媒が供給されることで、該蒸発器２０を予冷することができ、製氷運転に要する時間を短かくし得る。すなわち、保護運転の開始時に製氷室１４が除氷完了温度Ｔ２以上の状態では、保護運転の完了から製氷運転に移行する期間(図５の初動運転)は、水皿１８が開放位置から閉成位置に移動する期間であり、この期間に冷媒を蒸発器２０に供給して製氷室１４を予冷することから、実質的に製氷運転と見なすことができる。

実施例の自動製氷機では、保護運転時の製氷室温度に基づいて、ホットガス弁ＨＶを開放したまま初期除氷運転に移行するのか、ホットガス弁ＨＶを閉成して製氷運転に移行するのかを選択するようにしたので、製氷室１４に氷塊が形成されていない場合には直ちに製氷運転に移行することができ、圧縮機ＣＭの負荷を軽減し得る。また製氷室１４に氷塊が形成されている場合は、除氷を行なって氷ガミの発生を防止し得る。更に、保護運転に際して、水皿１８が開放位置に到達する前にホットガス弁ＨＶを開放するように設定したので、水皿１８が開放位置に到達してからホットガス弁ＨＶを開放する場合に比べて保護運転後の初期除氷運転に要する時間を短かくすることができる。すなわち、圧縮機ＣＭを起動する前にホットガス弁ＨＶを開放することで、冷凍回路内における冷媒の圧力差によってホットガスが流れて蒸発器内の冷媒温度が上昇し、氷塊の製氷小室１４ａとの氷結部分をある程度融解させておくことができるからである。なお、図３に示すフローチャートでは、圧縮機ＣＤの起動条件の成立を確認してから製氷室１４の温度を確認しているが、保護運転の開始時(主電源３４のＯＮ時)に製氷室１４の温度を確認し、該温度(温度検知手段ＴＨの検知温度)を前提として製氷機構１０および冷凍回路１２の各機構を前述したように制御して初期除氷運転や初動運転に移行させるようにしてもよいことは勿論である。また、主電源３４のＯＮ時における温度検知手段ＴＨの検知温度が除氷完了温度Ｔ２以上の場合において、該主電源３４のＯＮ時に水皿位置検出センサ２４が開放位置を検出していれば、保護タイマー３６が保護時間を計時したときに前記初動運転に移行するようにすることで、水皿１８の不要な運転を省くことができる。

ここで、実施例の自動製氷機のように、圧縮機ＣＭを起動する条件として、保護時間の経過と、水皿１８が開放位置に到達したことをＡＮＤ条件としたので、製氷運転に移行する前までに水皿開閉機構２２の異常を検知して対応することができる。すなわち、前記内蔵タイマーに設定される水皿開放開始時間を、水皿開閉機構２２が正常に作動して水皿１８が閉成位置から開放位置に到達した後に保護時間が経過する時間に設定する。そして、保護タイマー３６が保護時間を計時した時点(保護時間の経過時点)で、前記水皿位置検出センサ２４が水皿１８の開放位置を検出していない場合は、開閉モータＡＭが水皿１８を開放位置に向けて移動させる運転を開始(開閉モータＡＭＯＮ)してからリトライ時間(例えば６０秒)までは開閉モータＡＭの運転を継続させ、該リトライ時間が経過するまでに水皿位置検出センサ２４が水皿１８の開放位置を検出しないときには、リトライ時間の経過後に開閉モータＡＭの運転を停止、または逆転させるように制御してリトライさせる。

なお、リトライさせる場合は、水皿位置検出センサ２４が水皿１８の閉成位置を検出した後に、開閉モータＡＭを開放位置に向けて下降するように運転制御し、所定時間後に水皿位置検出センサ２４が水皿１８の開放位置を検出した場合は、通常の運転に移行(初期除氷運転または製氷運転に移行)させる。これに対し、所定時間が経過しても水皿位置検出センサ２４が水皿１８の開放位置を検出しないときには開閉モータＡＭの運転を停止して異常の発生を報知するようにする。また、リトライ時において水皿位置検出センサ２４が、予め設定した異状復帰時間を経過しても水皿１８の閉成位置を検出しない場合は、異常の発生を報知する。

〔別実施例１について〕
図６は、別実施例１に係る自動製氷機の運転方法のタイムチャートを示すものであって、前記実施例の運転方法に対して、保護運転中に更に給水弁ＷＶを開閉する制御を加えたものであって、その他は実施例と同じであるので詳細な説明は省略する。また、図６のタイムチャートは、保護運転に際して製氷室１４に氷塊が形成されていて、該製氷室１４が除氷完了温度Ｔ２より低い場合で示している。

図６に示す如く、主電源３４がＯＮして保護運転が開始されると、制御手段３２は同時に前記給水弁ＷＶを開放し、水皿１８に外部水源から常温の水を供給する。また、水皿１８を閉成位置から開放位置に下降するよう制御する前に、制御手段３２は、製氷水ポンプＰＭを駆動(ＯＮ)して製氷水タンク１６に貯留された製氷水(常温の水)を水皿１８を介して製氷室１４に噴射供給する。これにより、製氷室１４は常温の水と熱交換することにより冷され、前記蒸発器２０内の冷媒も冷される。そして、制御手段３２は、前記水皿１８を開放位置に向けて下降するよう開閉モータＡＭを駆動制御するのに合わせて製氷水ポンプＰＭを停止制御する。

また、前記製氷室１４は除氷完了温度Ｔ２より低くなっているので、前記制御手段３２は、前記水皿１８を開放位置に向けて下降した後に、前記ホットガス弁ＨＶを開放(ＯＮ)し、前述したと同様に、水皿位置検出センサ２４の開放位置の検出条件および保護時間の経過条件が満たされたときに、前記圧縮機ＣＭを起動して初期除氷運転に移行する。なお、保護運転に際して前記温度検知手段ＴＨの検知温度が除氷完了温度Ｔ２以上であれば、前述したと同様に、水皿位置検出センサ２４の開放位置の検出条件および保護時間の経過条件が満たされたときに、ホットガス弁ＨＶを閉成(ＯＦＦ)すると共に圧縮機ＣＭを起動し、水皿１８を閉成位置に向けて上昇して製氷運転に移行させる。

別実施例１のように、保護運転の開始と同時に給水弁ＷＶを開放して製氷水タンク１６に給水した常温の水(製氷水)を製氷室１４に供給することで、圧縮機ＣＭを起動する際の冷媒温度を低くすることができ、圧縮機ＣＭの負荷を軽減し得る。

〔別実施例２について〕
図７は、別実施例２に係る自動製氷機の運転方法のフローチャートを示すものであって、前記別実施例１の運転方法に対して、周囲温度の高低に応じて保護運転中に冷却ファンＦＭを運転するか否かの制御を加えたものであって、その他は別実施例１と同じであるので詳細な説明は省略する。

図７にフローチャートに示す如く、主電源３４のＯＮ(ステップＳ２０)により、制御手段３２は、保護運転を開始(ステップＳ２１)すると共に、外気温度検知手段(図示せず)で検知した周囲温度が、設定温度以上であるか否かを判定する(ステップＳ２２)。外気温度検知手段による周囲温度の検知結果が設定温度を下回る場合(ステップＳ２２でＮＯ)は、前述した実施例と同様の制御を行なって保護運転を完了する。すなわち、ステップＳ２４に移行し、圧縮機ＣＭの起動条件(保護時間の経過および水皿位置検出センサ２４の開放位置の検出)が成立したか否かを判定し、成立していれば(ステップＳ２４でＹＥＳ)、ステップＳ２５に移行して保護運転を完了する。また、圧縮機ＣＭの起動条件が成立していなければ(ステップＳ２４でＮＯ)、該条件が成立するのを待って保護運転を完了する。

これに対し、自動製氷機の設置環境が高温域にあって設定温度以上となる場合は、ステップＳ２２が肯定(ＹＥＳ)され、前記冷却ファンＦＭが駆動される(ステップＳ２３)。これにより、前記凝縮器ＣＤ内の冷媒が冷される。また、冷却ファンＦＭは、自動製氷機の機械室に配置されており、凝縮器ＣＤを空冷する作用の他、該冷却ファンＦＭで生ずる空気流によって圧縮機ＣＭも空冷されるようになっているので、保護運転が完了して圧縮機ＣＭが起動するまでの間に、冷却ファンＦＭによって冷媒および圧縮機自体を冷やすことができ、該圧縮機ＣＭの起動時の負荷を軽減し得る。なお、保護運転に際して駆動された冷却ファンＦＭは、前記圧縮機ＣＭの起動条件の成立によって停止制御される。

ここで、別実施例２において、保護運転の完了により圧縮機ＣＭを起動する前に、冷却ファンＦＭを停止すると共にホットガス弁ＨＶを閉成(非通電の状態)とすることで、圧縮機ＣＭの起動時における電源負荷を軽減するようにしてもよい。すなわち、圧縮機ＣＭの起動時の電源負荷を圧縮機ＣＭだけにすることで電圧降下を抑制することができ、圧縮機ＣＭの正常な起動が達成される。なお、別実施例２において、周囲温度を検知するのに代えて、凝縮器ＣＤの温度を検出し、凝縮器温度に基づいて冷却ファンＦＭを運転するか否かの判定を行なうようにしてもよい。

(変更例)
本発明は実施例の構成に限定されず、例えば以下のようにも変更可能である。
(1) 別実施例１,２の運転方法は、夫々を実施例の運転方法に組合わせたり、単独で組合わせることができる。
(2) 温度検知手段の検知温度が除氷完了温度以上の場合の運転方法において、ホットガス弁の開放と閉成とを繰り返す制御を行なうようにしてもよく、この場合は圧縮機の負荷を軽減し得る。
(3) 別実施例１では、主電源の投入時に水皿が閉成位置に位置している状態からの運転方法を説明したが、停電や異常発生により非通電となった場合は、水皿がどの位置で停止しているか分からない。そこで、主電源の投入時に水皿位置検出センサが閉成位置を検出している場合を除き、主電源の投入時には、水皿を閉成位置に移動するように開閉モータを制御し、水皿位置検出センサが閉成位置を検出した時点から、別実施例１の運転方法を行なうようにすればよい。但し、主電源の投入時における製氷室の温度が除氷完了温度以上であれば、初期除氷運転を行なう必要はないので、水皿位置検出センサが閉成位置や開放位置を検出していない状態であっても、水皿を開放位置に向けて移動するよう開閉モータを制御するようにすればよい。
(4) 実施例では、下方に開放した製氷小室を備えた製氷室に対して下方から水皿が接離する構成であるが、クローズセルタイプの製氷機構であれば、横方向に開放した製氷小室を備えた製氷室に対して横方向から水皿が接離する縦型のものであってもよい。
上記した変更例に限らず、実施形態に記載した構成については、本発明の主旨を逸脱しない範囲でその他の各種構成を採用し得る。

１２冷凍回路，１４製氷室，１４ａ製氷小室，１６製氷水タンク，１８水皿
２０蒸発器，２４水皿位置検出センサ(位置検出手段)，ＣＭ圧縮機
ＨＶホットガス弁，ＴＨ温度検知手段，ＷＶ給水弁，ＰＭポンプモータ

Claims

一方に開口する製氷小室(14a)を有する製氷室(14)と、該製氷小室(14a)を閉成する閉成位置と開放する開放位置との間を移動する水皿(18)とを備え、製氷運転時に冷凍回路(12)の圧縮機(CM)から冷媒が前記製氷室(14)に配設した蒸発器(20)に循環供給されると共に閉成位置の水皿(18)から製氷小室(14a)に製氷水を供給して氷塊を生成し、除氷運転時に前記水皿(18)を開放すると共に、前記冷凍回路(12)に設けたホットガス弁(HV)を開放してホットガスを前記蒸発器(20)に供給して離氷するよう構成された自動製氷機において、
自動製氷機の運転開始時に、前記圧縮機(CM)の起動を遅延させる制御、前記水皿(18)を開放する制御、および前記ホットガス弁(HV)を開放する制御を行なう保護運転を実施し、
前記保護運転に際し、前記製氷室(14)の温度を検知する温度検知手段(TH)の検知温度が除氷完了温度(T2)以上の場合は、前記ホットガス弁(HV)を所要時間だけ開放した後に閉じ、前記水皿(18)の開放位置を検出する位置検出手段(24)の検出条件および前記圧縮機(CM)の起動を遅延させる遅延時間の経過条件が満たされたときに、前記圧縮機(CM)を起動すると共に前記水皿(18)を閉成位置に移動して製氷運転に移行し、
前記保護運転に際し、前記温度検知手段(TH)の検知温度が除氷完了温度(T2)より低い場合は、前記ホットガス弁(HV)の開放状態を維持したまま、前記位置検出手段(24)の検出条件および前記遅延時間の経過条件が満たされたときに、前記圧縮機(CM)を起動して除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運転方法。
前記保護運転に際し、前記水皿(18)が閉成位置の状態で、給水弁(WV)を開放して外部水源から製氷水タンク(16)に給水し、製氷水ポンプ(PM)を駆動して製氷水タンク(16)に貯留された水を前記製氷小室(14a)に水皿(18)を介して供給するようにした請求項１記載の自動製氷機の運転方法。