JP2022100953A - 蓄液タンク及び蓄液タンクを備えた製氷機 - Google Patents

Abstract

【課題】サイフォン現象で下方に位置する液体容器に液体が流出することを確実に防ぐことができる蓄液タンク、及びこの蓄液タンクを備えた製氷機を提供する。【解決手段】製氷機２は、下方に配置された液体容器２０と流路９０で繋がった蓄液タンク５０であって、液体を蓄える本体タンク５６と、本体タンク５６の下部に配置された第１の弁７０と、第１の弁７０の下側に配置され、流路９０と接続された補助タンク５８と、を備え、第１の弁７０の開閉により、液体容器２０に供給する量の液体が本体タンク５６から補助タンク５８へ供給される蓄液タンク５０を備える。【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は、液体容器に供給する液体を蓄える蓄液タンク及びこの蓄液タンクを備えた製氷機に関する。

液体を凍らせて氷を生成する製氷機が広く用いられている。そのような製氷機の中には、着脱が容易な給水タンクと、給水タンクより下方に位置する製氷皿と、給水タンクの水を製氷皿に導くポンプとを備えたものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）。

特開平７－７７３７１号公報

引用文献１に記載の製氷機では、給水タンク内の水がサイフォン現象によって下方に位置する製氷皿に自然流出するのを防ぐため、ポンプを逆回転させる制御を行う。しかし、仮に、透明氷を生成しようとする場合には、流動した水を冷却された棒状部材に接触させ、不純物が含まれない氷の結晶を作る必要がある。このため、液体容器と給水タンクとは繋がっていて、最終的に、不純物が多く含まれる虞のある残水を液体容器から吸い上げる必要がある。よって、その前の製氷段階で、サイフォン現象を防ぐためにポンプを逆転させることはできない。

従って、本発明の目的は、上記の課題を解決するものであり、サイフォン現象で下方に位置する液体容器に液体が流出することを確実に防ぐことができる蓄液タンク、及びこの蓄液タンクを備えた製氷機を提供することにある。更に、本発明の目的は、最終的に、不純物が多くの含まれる虞のある残液を捨てることができる蓄液タンク、及びこの蓄液タンクを備えた製氷機を提供することにある。

本発明の蓄液タンクは、
下方に配置された液体容器と流路で繋がった蓄液タンクであって、
液体を蓄える本体タンクと、
前記本体タンクの下部に配置された第１の弁と、
前記第１の弁の下側に配置され、前記流路と接続された補助タンクと、
を備え、
前記第１の弁の開閉により、前記液体容器に供給する量の液体が前記本体タンクから前記補助タンクへ供給されることを特徴とする。

本発明によれば、液体が蓄えられた本体タンクと液体容器とは直接接続されておらず、流路を介して液体容器と繋がった補助タンクには、液体容器に供給する分だけの液体が本体タンクから供給される。これにより、この液体が補助タンクから液体容器に供給された後には、補助タンク内にサイフォン現象で液体容器へ流出する液体が残存していない。
よって、サイフォン現象で下方に位置する液体容器に液体が流出することを確実に防ぐことができる蓄液タンクを提供できる。

また、本発明の蓄液タンクは、
前記補助タンクの下部に配置され、下側のドレン部と繋がる第２の弁を更に備え、
前記本体タンクから前記補助タンクへ供給され液体が、前記流路を介して前記補助タンクから前記液体容器へ供給され、前記流路を介して前記液体容器から最終的に前記補助タンクに戻された後、前記第２の弁を開にすることにより、前記補助タンクに戻された不純物が多く含まれる虞のある液体を前記ドレン部に排出することを特徴とする。

本発明によれば、本体タンクから補助タンクへ供給され液体を、補助タンクから液体容器へ供給し、不純物の多く含まれる虞のある液体が液体容器から最終的に補助タンクに戻された後、第２の弁により排出することができる。これにより、液体容器から戻った不純物が多く含まれる虞のある液体を排出できるので、次の工程では、本体タンク内の不純物の少ない液体で液体容器に満たすことができる。

また、本発明の蓄液タンクは、
横方向に延び、上部に前記第１の弁及び前記第２の弁の可動部を押し上げて、閉の状態から開の状態にする凸部が設けられたラックを備え、
前記ラックの横方向の移動により、
前記凸部が前記第１の弁及び前記第２の弁の下側に位置せず、前記第１の弁及び前記第２の弁が閉の状態と、
前記凸部が前記第１の弁の下側に位置して、前記第１の弁が開で前記第２の弁が閉の状態と、
前記凸部が前記第２の弁の下側に位置して、前記第１の弁が閉で前記第２の弁が開の状態と、
に切り替えることを特徴とする。

本発明によれば、凸部が設けられたラックを移動させるだけで、第１の弁及び第２の弁が閉の状態、第１の弁が開で第２の弁が閉の状態、及び第１の弁が閉で第２の弁が開の状態を、容易に確実に形成することができる。よって、ラックの移動制御だけで、確実に第１の弁及び第２の弁の開閉を行うことができる。

また、本発明の蓄液タンクは、
前記本体タンク内の液体の液面高さを検出するセンサを備え
前記センサにより検出された前記液面高さの変化から、前記第１の弁を介して前記本体タンクから前記補助タンクへ供給される液体の量を算出することを特徴とする。

本発明によれば、センサにより検出された液面高さの変化から、本体タンクから補助タンクへ供給される液体の量を正確に検出することができるので、液体容器に供給する分だけの液体を的確に供給することができる。

また、本発明の製氷機は、
上記の蓄液タンクと、
前記液体容器と、
前記流路と、
冷却された棒状部材と、
前記流路の経路上に配置された給除液ポンプと、
前記第１の弁、前記第２の弁及び前記給除液ポンプを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部の制御により、
閉の状態の前記第１の弁を開にして閉に戻す制御で、１回の製氷工程で必要な量の液体を前記本体タンクから前記補助タンクへ供給する補助タンク給液ステップと、
前記給除液ポンプを給液側に稼働させる制御で、前記補助タンク内の液体を前記液体容器内に供給する液体容器給液ステップと、
前記棒状部材の先端部から所定の領域が前記液体容器に収容された液体に浸かった状態と、前記所定の領域が液体に浸からない状態とを繰り返し形成する間欠製氷ステップと、
前記給除液ポンプを除液側に稼働させる制御で、前記液体容器内の液体を前記補助タンク内に戻す液体容器除液ステップと、
閉の状態の前記第２の弁を開にする制御で、前記液体容器から戻された前記補助タンク内の液体をドレン部に排出する補助タンク排液ステップと、
を行うことを特徴とする。

本発明によれば、１回の製氷工程で必要な量の液体全てを補助タンクから液体容器内に供給する液体容器給液ステップを行った後、棒状部材の所定の領域が液体容器の液体に浸かった状態と浸からない状態とを繰り返し形成する間欠製氷ステップを行うので、サイフォン現象で蓄液タンク内の液体が液体容器内に流れ込むことなく、透明な氷を生成することができる。また、間欠製氷ステップの後、補助タンク内に戻された不純物を含む液体を排出する補助タンク排液ステップを行うので、常に本体タンク内の新鮮な液体を用いて製氷を行うことができる。

以上のように、本発明においては、サイフォン現象で下方に位置する液体容器に液体が流出することを確実に防ぐことができる蓄液タンク、及びこの蓄液タンクを備えた製氷機を提供することができる。更に、本発明の目的は、最終的に、不純物が多くの含まれる虞のある残液を捨てることができる蓄液タンク、及びこの蓄液タンクを備えた製氷機を提供することにある。

本発明の１つの実施形態に係る製氷機による製氷工程を模式的に示す図であり、特に、液体容器が製氷位置にあるところを示す図である。 本発明の１つの実施形態に係る製氷機による製氷工程を模式的に示す図であり、特に、液体容器が非製氷位置にあるところを示す図である。 本発明の１つの実施形態に係る製氷機による製氷工程を模式的に示す図であり、特に、液体容器が退避位置にあるところを示す図である。 一室のみからなる通常の蓄液タンクを備える場合の製氷機を模式的に示す図である。 本発明の１つの実施形態に係る蓄液タンクを備える場合の製氷機を模式的に示す図である。 本発明の１つの実施形態に係る蓄液タンクを模式的に示す図であり、特に、第１の弁が開の状態になった場合を示す図である。 本発明の１つの実施形態に係る蓄液タンクを模式的に示す図であり、特に、第２の弁が開の状態になった場合を示す図である。 本発明の１つの実施形態に係る蓄液タンクにおいて、本体タンク及び補助タンクを有する着脱部を固定部に装着する途中の状態を示す図である。 本発明の１つの実施形態に係る蓄液タンクにおいて、本体タンク及び補助タンクを有する着脱部が固定部に装着された状態を示す図である。 本発明の１つの実施形態に係る製氷機の制御構成の一例を示すブロック図である。 本発明の１つの実施形態に係る製氷機における制御処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態を説明する。なお、以下に説明する蓄液タンク及び製氷機は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。以下の記載及び図面では、蓄液タンク及び製氷機が水平面に設置された場合を想定して、上下方向を示してある。図面では、蓄液タンクや液体容器内の液面が図面で水平方向を向くように示されている。

（１つの実施形態に係る製氷機）
図１Ａから図１Ｃは、本発明の１つの実施形態に係る製氷機による製氷工程を模式的に示す図であり、図１Ａは、液体容器が製氷位置にあるところを示し、図１Ｂは、液体容器が非製氷位置にあるところを示し、図１Ｃは、液体容器が退避位置にあるところを示す。
はじめに、図１Ａから図１Ｃを参照しながら、本発明の１つの実施形態に係る製氷機２の概要を説明する。

本実施形態に係る製氷機２は、液体を凍らせて氷を生成可能な冷却部１０と、液体を貯蔵可能な液体容器２０と、液体容器２０を回転移動させる移動機構２２と、液体が蓄えられた蓄液タンク５０と、蓄液タンク５０内の液体を液体容器２０に供給し、液体容器２０内の液体を蓄液タンク５０に戻す給除液ポンプ９２を有する流路９０とを備える。蓄液タンク５０は、液体容器２０よりも上方に配置されている。

本実施形態に係る製氷機２は、例えば、冷蔵庫の庫内に配置され、冷蔵庫の冷却システムにより生成された冷風が供給されるようになっている。製氷機２は、更に、製氷機２の構成機器を制御する制御部１００を備える（図５参照）。凍結させて氷を生成する液体として、飲料水をはじめとする任意の液体を用いることができる。

＜冷却部＞
冷却部１０は、上側から下側にかけて、冷却フィン１２、金属板１４及び棒状部材１６を備える。冷却部１０は、金属板１４上に複数の冷却フィン１２が立設した構造を有し、複数の冷却フィン１２は、所定の間隔を開けて互いに略平行に配置されている。更に、板状の金属板１４の下側の面に複数の棒状部材１６が取り付けられている。

冷蔵庫の冷却システムで生成された冷風が、冷却部１０の各々の冷却フィン１２の間を流れて、冷却部１０を冷却する。熱伝導により、冷却フィン１２から金属板１４が冷却され、更に金属板１４に取り付けられた棒状部材１６が氷点下の温度まで冷却される。冷却部１０を構成する冷却フィン１２、金属板１４及び棒状部材１６は、何れもアルミ、銅のような熱伝導率の高い金属から形成される。冷却フィン１２は、略長方形の平面形状を有する薄板状部材である。金属板１４は、略長方形の平面形状を有する板状部材である。複数の棒状部材１６は、基端部から先端部にかけて下側に延びるように金属板１４の下面に取り付けられている。

＜液体容器＞
液体容器２０は、例えば、弾性を有する樹脂材料から形成される。液体容器２０は、底面部と底面部から立設した側壁部とに囲まれた液体貯蔵領域Ｒを有する。液体貯蔵領域Ｒの上方は開口している。液体容器２０は、移動機構２２により回転移動し、図１Ａに示すような製氷位置、図１Ｂに示すような非製氷位置、及び図１Ｃに示すような退避位置を取ることができる。

製氷工程を行う場合、まず、給除液ポンプ９２により、蓄液タンク５０内の液体を液体容器２０に供給する液体容器給液ステップを行う。図１Ａに示すような液体容器２０が製氷位置にあるとき、冷却部１０の棒状部材１６は、液体容器２０の上部の開口を介して、液体貯蔵領域Ｒ内に挿入される。これにより、棒状部材１６の先端部から所定の領域が、液体容器２０内の液体に浸かった状態になる。これより、棒状部材１６の所定の領域の周囲に氷が生成される。所定の製氷時間が経過した後、移動機構２２を駆動して、液体容器２０を、図１Ｂに示すような非製氷位置に移動させる。これにより、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体から露出した（浸かっていない）状態となる。その後、再び移動機構２２を駆動して、液体容器２０を、図１Ａに示すような製氷位置に戻す。

このような液体容器２０を製氷位置及び非製氷位置へ移動させる制御を複数回行う間欠製氷ステップにより、棒状部材１６による直接冷却で、内側から外側に不純物を押し出しながら氷が生成される。これにより、不純物を含まない透明な氷を生成することができる。

一連の間欠製氷ステップが終了すると、給除液ポンプ９２により液体容器２０内の液体を蓄液タンク５０に戻す液体容器除液ステップを行う。そして、移動機構２２を駆動して、図１Ｃに示すような液体容器２０を退避位置に移動させる。退避位置では、棒状部材１６の下側に液体容器が存在しないようになっている。この退避位置において、棒状部材１６の内部に配置された脱氷用ヒータ１８を稼働させる。これにより、生成された氷の棒状部材１６との接触部分を溶解させて、氷を棒状部材１６から落下させることができる。このような脱氷ステップにより、生成された氷を、棒状部材１６の下側に配置された氷収納容器に収納することができる。これにより、１回の製氷工程が修了する。

（蓄液タンク）
図２Ａは、一室のみからなる通常の蓄液タンクＴＡを備える場合の製氷機２’を模式的に示す図である。図２Ｂは、本発明の１つの実施形態に係る蓄液タンク５０を備える場合の製氷機２を模式的に示す図である。
図示された製氷機２（２’）では、蓄液タンク５０（ＴＡ）、と、蓄液タンク５０（ＴＡ）よりも下方に配置された液体容器２０（２０’）とが流路９０（９０’）で繋がれ、給除液ポンプ９２（９２’）により、蓄液タンク５０（ＴＡ）内の液体を液体容器２０（２０’）に供給するようになっている。このような高低差により、効率的に蓄液タンク５０（５０’）に蓄えられた液体を液体容器２０（２０’）に供給することができる。また、既に使用中の液体容器２０（２０’）内の液体が、サイフォン現象で蓄液タンク５０（５０’）に逆流するのを防ぐことができる。

このとき、図２Ａに示すような一室のみからなる通常の蓄液タンクＴＡを備える場合、流路９０’内に液体が満たされているので、給除液ポンプ９２’が稼働していない状態にもかかわらず、サイフォンの原理で、蓄液タンクＴＡ内に蓄えられた液体が液体容器２０’内に流れ込む現象が生じる（図２Ａの点線矢印参照）。

この問題に対処するため、本実施形態に係る蓄液タンク５０は、図２Ｂに示すように、液体が蓄えられた本体タンク５６と、本体タンク５６の下部に配置された第１の弁７０と、第１の弁７０の下側に配置され、給除液管７４を介して流路９０と接続された補助タンク５８とを備える。本体タンク５６に蓄えられた液体のうち、１回の製氷工程で液体容器２０へ供給する量の液体だけが、第１の弁７０の開閉により、本体タンク５６から補助タンク５８へ供給されるようになっている。この状態で、給除液ポンプ９２を給液側に稼働させることにより、流路９０を介して、補助タンク５８内の液体を液体容器２０内に供給することができる。

補助タンク５８に取り付けられ、流路９０と連通した給除液管７４の先端が、補助タンク５８の底部の近傍に開口しているので、本体タンク５６から供給された液体の大半を液体容器２０内に供給することができる。このため、給除液ポンプ９２を停止した後、流路９０を介して、液体が補助タンク５８から液体容器２０に流れることはない。本体タンク５６と液体容器２０とは直接繋がっていないので、本体タンク５６に蓄えられた液体が、液体容器２０に流出することはない。

以上のように、本実施形態に係る蓄液タンク５０では、液体が蓄えられた本体タンク５６と液体容器２０とは直接接続されておらず、流路９０を介して液体容器２０と繋がった補助タンク５８には、液体容器２０に供給する分だけの液体が本体タンク５６から供給されるので、この液体が液体容器２０に供給された後、補助タンク５８には、サイフォン現象で液体容器へ流出する液体が残存していない。
よって、サイフォン現象で下方に位置する液体容器２０に液体が流出することを確実に防ぐことができる蓄液タンク５０を提供できる。

（本発明の１つの実施形態に係る蓄液タンクの構造）
図３Ａは、本発明の１つの実施形態に係る蓄液タンク５０を模式的に示す図であり、特に、第１の弁７０が開の状態になった場合を示す図である。図３Ｂは、本発明の１つの実施形態に係る蓄液タンク５０を模式的に示す図であり、特に、第２の弁７２が開の状態になった場合を示す図である。次に、図３Ａ及び図３Ｂを参照しながら、本発明の１つの実施形態に係る蓄液タンク５０の構造を詳細に説明する。

蓄液タンク５０は、第１の弁７０を介して繋がれた本体タンク５６及び補助タンク５８に加え、補助タンク５８の下部に配置された第２の弁７２を有する。第２の弁７２の下側はドレン部と繋がっている。本体タンク５６から補助タンク５８へ供給され液体を、補助タンク５８から液体容器２０へ供給すると、上記のような間欠製氷ステップにより氷が生成され、間欠製氷ステップが終了した後、凍結しなかった液体が液体容器２０から補助タンク５８に戻される。

本実施形態に係る蓄液タンク５０では、第２の弁７２を開にすることにより、補助タンク５８に戻された液体をドレン部に排出することができる。これにより、液体容器２０から戻った不純物が多く含まれる虞のある液体を排出できるので、次の製氷工程では、本体タンク５６内の不純物の少ない液体で液体容器２０に満たすことができる。

本実施形態に係る蓄液タンク５０の構造を更に詳細に述べれば、主に本体タンク５６、補助タンク５８、第１の弁７０、第２の弁７２及び給除液管７４により、蓄液タンク５０の上側部材に該当する着脱部５２が構成されている。
第１の弁７０及び第２の弁７２の可動部７０Ａ，７２Ａは、それぞれバネにより上から下へ付勢され、閉の状態になっている。第１の弁７０及び第２の弁７２の可動部７０Ａ，７２Ａは、それぞれ着脱部５２の下部まで延びて配置されている。

着脱部５２の下側には、蓄液タンク５０の下側部材に該当する固定部５４が配置されている。固定部５４には、駆動モータ６０と、横方向に延びたラック６２とが備えられている。ラック６２は、駆動モータ６０により横方向に移動する。更に詳細に述べれば、駆動モータ６０の駆動軸にはピニオンギア６０Ａが取り付けられ、ラック６２の下部にはラック歯６４が形成されている。ピニオンギア６０Ａ及びラック歯６４によるラックアンドピニオン機構により、駆動モータ６０の駆動力でラック６２を左右に移動させることができる。

ラック６２の上部には、凸部６２Ａ及び凹部６２Ｂを有し、凸部６２Ａ及び凹部６２Ｂの間や凸部６２Ａ及びラック６２の先端部の間が傾斜部で繋がったリンクが形成されている。図４Ａには、ラック６２の凸部６２Ａが第１の弁７０の下側に位置する場合を示す。凸部６２Ａは、固定部５４に設けられた可動部７０Ｂを介して、第１の弁７０の可動部７０Ａを上へ押し上げる。これにより、バネの付勢力で閉の状態になっていた第１の弁７０は、バネの付勢力に抗して開の状態になる。

図３Ａに示す状態から、駆動モータ６０でラック６２を図面右側に移動させると、凹部６２Ｂが第１の弁７０の下側に位置し、凸部６２Ａが第１の弁７０及び第２の弁７２の間の位置にいる状態が形成される。これにより、凸部６２Ａによる押し上げで開の状態になっていた第１の弁７０は、バネの付勢力で閉の状態に戻る。
このとき、第２の弁７２の下側には、まだラック６２が存在していないので、第２の弁７２は、バネの付勢力で閉の状態を維持している。

更に、駆動モータ６０でラック６２を図面右側に移動させると、図３Ｂに示すように、凸部６２Ａが第２の弁７２の下側に位置する状態になる。これにより、凸部６２Ａは、固定部５４に設けられた可動部７２Ｂを介して、第２の弁７２の可動部７２Ａを上へ押し上げる。これにより、バネの付勢力で閉の状態になっていた第２の弁７２は、バネの付勢力に抗して開の状態になる。
このとき、凹部６２Ｂが第１の弁７０の下側に位置した状態が維持されているので、第１の弁７０は、バネの付勢力で閉の状態を維持している。

駆動モータ６０を逆転させることにより、開になっている第２の弁７２を閉にし、閉になっている第１の弁７０を開にすることができる。ラック６２を移動させるとき、凹部６２Ｂ、凸部６２Ａ及びラック６２の先端部を繋ぐ傾斜面に沿って、可動部７０Ａ，７０Ｂ，７２Ａ，７２Ｂが上下に動く。これにより、第１の弁７０及び第２の弁７２の開閉を滑らかに行うことができる。

以上のように、駆動モータ６０でラック６２が横方向に移動させることにより、凸部６２Ａが第１の弁７０の下側に位置して、第１の弁７０が開で第２の弁７２が閉の状態と、凸部６２Ａが第１の弁７０及び第２の弁７２の下側に位置せず、第１の弁７０及び第２の弁７２が閉の状態と、凸部６２Ａが第２の弁７２の下側に位置して、第１の弁７０が閉で第２の弁７２が開の状態と、に切り替えることができる。
よって、ラック６２の移動を制御するだけで、確実に第１の弁７０及び第２の弁７２の開閉を行うことができる。

駆動モータ６０としては、回転位置を検出可能なステッピングモータが用いられている。ステッピングモータの回転制御により、ラックアンドピニオン機構で横方向に移動するラック６２の位置制御を容易に行うことができるので、第１の弁７０及び第２の弁７２の開閉の制御を容易に制御することができる。ただし、駆動モータ６０としてステッピングモータを用いる場合に限られるものではなく、例えば、ラック６２の位置を検出可能なセンサを備える場合には、通常のモータを用いることも考えられる。

（液面高さを検出するセンサ）
図４Ａは、本発明の１つの実施形態に係る蓄液タンク５０において、本体タンク５６及び補助タンク５８を有する着脱部５２を固定部５４に装着する途中の状態を示す図である。図４Ｂは、本発明の１つの実施形態に係る蓄液タンク５０において、本体タンク５６及び補助タンク５８を有する着脱部５２が固定部５４に装着された状態を示す図である。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本実施形態に係る蓄液タンク５０は、配線を要する駆動モータ６０が配置された下側の固定部と、主に本体タンク５６及び補助タンク５８から構成され、配線を要さない上側の着脱部５２とを有する。固定部５４は冷蔵室下面に固定されている。一方、着脱部５２は、固定部５４に対して着脱自在に取り付けられている。これにより、本体タンク５６内の液体が足りなくなった場合に、固定部５４から着脱部５２を取り外して、容易に本体タンク５６内に液体を補充することができる。なお、着脱部５２を着脱するには、蓄液タンク５０に備えられた給除液管７４と、流路９０の一部を構成するホースとを着脱する必要がある。例えば、給除液管７４及びホースの端部にクイックカップラを取り付けることにより、容易に両者の着脱を行うことができる。

更に、本実施形態では、ヒンジ部８４を介して、電極部８２が固定ブラケット８６に取り付けられた静電容量による液面高センサ８０を備える。ヒンジ部８４にはトーションバネが備えられ、電極部８２は、固定ブラケット８６に対して、図面で時計回り側に付勢されている。これにより、取り外されていた着脱部５２を、固定部５４の上面を滑らせるように、図面左側へ押し込んでいくと（図４Ａの破線の矢印参照）、着脱部５２が固定部５４に固定される固定位置において（図４Ｂ参照）、液面高センサ８０の電極部８２が本体タンク５６の外面に沿うように配置され、トーションバネの付勢力で密着する。

このような液面高センサ８０では、本体タンク５６に液体が入ると、電極部８２の静電容量が変化し、これを検出することにより本体タンク５６の液面レベルを正確に検出できる。よって、液面高センサ８０により検出された本体タンク５６の液面高さの変化から、第１の弁７０を介して、本体タンク５６から補助タンク５８へ流下する液体の量を正確に検出することができる。よって、液体容器２０に供給する分だけの液体を的確に供給することができる。

従来の様に給水タンク空の検出を給除液ポンプで行う場合、補助タンク内に水があり本タンク内に水がない場合、本タンクの空検出は補助タンクが空になってから検出されるので、タイムリーな検出ができない。

しかし、液面高センサ８０があれば、本体タンク５６内の液体が空になったことや、本体タンク５６内の液体の残量がかなり減ったことを的確に把握することができる。これにより、的確に本体タンク５６への液体の補給を行うことができる。
ただし、液面高センサ８０は、上記の静電容量式に限られるものではない。例えば、本体タンク５６内に磁石を付けたものを入れ、液体の出し入れ時にフロートが上下するのを外側の磁石で追随させ、磁石の力でポテンショメータを動かして検出することもできる。更に、光の反射波で液面高さを検出することもできる。

（制御部）
図５は、本発明の１つの実施形態に係る製氷機２の制御構成の一例を示すブロック図である。次に、図５を参照しながら、本実施形態に係る製氷機２の制御部１００の説明を行う。
制御部１００は、給除液ポンプ９２を制御して、給液側に駆動させることにより、液体を蓄液タンク５０から液体容器２０に供給することができる。同様に、制御部１００は、給除液ポンプ９２を制御して、除液側に駆動させることにより、液体を液体容器２０から蓄液タンク５０に戻すことができる。

制御部１００は、移動機構２２のモータの駆動制御により、液体容器２０を回転させて、液体容器２０を製氷位置、非製氷位置及び待避位置に移動させることができる。制御部１００は、脱氷用ヒータ１８の電力供給を制御することにより、脱氷用ヒータ１８を稼働（発熱）させ、稼働を停止することができる。更に、制御部１００は、蓄液タンク５０の駆動モータ６０の駆動制御により、第１の弁７０及び第２の弁７２の開閉を行うことができる。

（制御処理）
図６は、本発明の１つの実施形態に係る製氷機２における制御処理の一例を示すフローチャートである。次に、図６を参照しながら、本実施形態に係る製氷機２の制御部１００により行う制御処理について説明を行う。
ここでは、第１の弁７０及び第２の弁７２が閉の状態であり、液体容器２０が製氷位置にあるところを初期状態とする。はじめに、制御部１００は、蓄液タンク５０の駆動モータ６０を駆動して、ラック６２を移動させて、閉の状態の第１の弁７０を開にする。そして、１回の製氷工程で必要な量の液体が、第１の弁７０を介して本体タンク５６から補助タンク５８へ流入した時点で、駆動モータ６０を駆動して、開の状態の第１の弁７０を閉にする（ステップＳ２）。これにより、補助タンク給液ステップが実行される。

第１の弁７０を開にしてから閉にするタイミングは、上記の液面高センサ８０により検出された本体タンク５６の液面高さの変化に基づいて定めることができる。また、第１の弁７０を開にする時間管理で閉じるタイミングを定めることもできる。
１回の製氷工程で必要な液体の量Ｘとしては、棒状部材１６の数をＮ個とし、１つの棒状部材１６で生成する氷の重さをＭとし、最終的に排出する非凍結分を３０％とすると、
Ｘ＝Ｎ×Ｍ×（１＋０．３）
の式により算出することができる。
棒状部材１６による直接冷却で、内側から外側に不純物を押し出しながら氷を生成される。そして、氷とならなかった非凍結分の液体に不純物が多く含まれることになる。この残った液体は、最終的に第２の弁７２を開にして排出される。

次に、給除液ポンプ９２を給液側に稼働させる制御で、補助タンク５８内の１回の製氷工程で必要な液体の量Ｘの液体を、液体容器２０内に供給する液体容器給液ステップを行う。このとき、補助タンク５８の底部近傍に開口した給除液管７４により吸引可能な範囲の全ての液体を液体容器２０に供給して、給除液ポンプ９２を停止する（ステップＳ４）。これにより、冷却された棒状部材１６の先端部から所定の領域が、製氷位置にある液体容器２０に収容された液体に浸かった状態となる。そして、時間Ｔが経過するまで、この状態を継続する（ステップＳ６）。

この間に、棒状部材１６の所定の領域の周囲に氷が生成される。そして、時間Ｔが経過したとき、移動機構２２を稼働させて、液体容器を製氷位置から非製氷位置まで移動させる（ステップＳ８）。これにより、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０に収容された液体から露出した状態となる。

次に、再び移動機構２２を稼働させて、液体容器２０を非製氷位置から製氷位置まで移動させる（ステップＳ１０）。これにより、再び、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０に収容された液体に浸かった状態となる。そして、時間Ｔの経過を待つステップＳ６に戻る。このようなステップＳからステップＳ１０の制御をｎ回繰り返す。これにより、棒状部材１６の先端部から所定の領域が液体容器２０に収容された液体に所定の時間Ｔだけ浸かった状態と、所定の領域が液体に浸からない状態を繰り返し形成する間欠製氷ステップが実施される。

間欠製氷ステップが終了した後、給除液ポンプ９２を除液側に稼働させる制御で、液体容器２０内の液体を補助タンク５８内に戻す液体容器除ステップを行う。このとき、液体容器２０の底部近傍に開口した給除液管９０Ａにより吸引可能な範囲の全ての液体を補助タンク５８に戻して、給除液ポンプ９２を停止する（ステップＳ１２）。

次に、蓄液タンク５０の駆動モータ６０を駆動して、ラック６２を移動させて、閉の状態の第２の弁７２を開にする。これにより、補助タンク５８に戻された間欠製氷ステップで凍結しなかった残りの液体がドレン部に排出される。これにより、補助タンク排出ステップが実行される。排液に十分な時間が経過後、駆動モータ６０を駆動して、開の状態の第２の弁７２を閉にする（ステップＳ１４）。

ステップＳ１２で液体容器２０内の液体が補助タンク５８に戻された後、移動機構２２を稼働させて、液体容器２０を製氷位置から退避位置まで移動させる（ステップＳ１６）。これにより、棒状部材１６の下側に液体容器２０が存在しない状態となる。そして、棒状部材１６の中に配置された脱氷用ヒータ１８を稼働させる。これにより、生成された氷の棒状部材１６との接触部分を溶解させて、生成された氷を棒状部材１６から落下させる脱氷ステップを行う。脱氷ステップにより、棒状部材１６の下側に配置された氷収納容器に収納することができる。これにより、１回の製氷工程が終了する。

以上のように、１回の製氷工程で必要な量の液体全てを補助タンク５８から液体容器２０内に供給する液体容器給液ステップを行った後、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０の液体に浸かった状態と浸からない状態とを繰り返し形成する間欠製氷ステップを行うので、サイフォン現象で蓄液タンク５０内の液体が液体容器２０内に流れ込むことなく、透明な氷を生成することができる。また、間欠製氷ステップの後、補助タンク５８内に戻された不純物を含む液体を排出する補助タンク排液ステップを行うので、常に本体タンク５６内の新鮮な液体を用いて製氷を行うことができる。

（その他の実施形態）
上記の実施形態では、給除液ポンプ９２を有する１つの流路９０により、液体容器２０への給液及び液体容器２０からの除液を行っているが、これに限られるものではない。例えば、給液ポンプを有する流路、及び除液ポンプを有する流路を別々に備える場合もあり得る。

また、上記の実施形態では、移動機構２２により液体容器２０を移動させることにより、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に浸かった状態及び浸からない状態を形成しているが、これに限られるものではない。例えば、棒状部材１６側を移動させる、または液体容器２０及び棒状部材１６の両方を移動させることにより、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に浸かった状態及び浸からない状態を形成することもできる。

更に、液体容器２０及び棒状部材１６は移動させず、蓄液タンク５０から液体容器２０へ液体を供給することにより、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に浸かった状態を形成し、液体容器２０から蓄液タンク５０へ液体を戻すことにより、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に浸からない状態を形成することもできる。

本発明の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

２ 製氷機
１０ 冷却部
１２ 冷却フィン
１４ 金属板
１６ 棒状部材
１８ 脱氷用ヒータ
２０，２０’ 液体容器
２２ 移動機構
５０ 蓄液タンク
５２ 着脱部
５４ 固定部
５６ 本体タンク
５８ 補助タンク
６０ 駆動モータ
６０Ａ ピニオンギア
６２ ラック
６２Ａ 凸部
６２Ｂ 凹部
６４ ラック歯
７０ 第１の弁
７０Ａ，７０Ｂ 可動部
７２ 第２の弁
７２Ａ，７２Ｂ 可動部
７４ 給除液管
８０ 液面高センサ
８２ 電極部
８４ ヒンジ部
８６ 固定ブラケット
９０，９０’ 流路
９０Ａ 給除液管
９２，９２’ 給除液ポンプ
１００ 制御部
ＴＡ タンク

Claims (5)

1. 下方に配置された液体容器と流路で繋がった蓄液タンクであって、
   液体を蓄える本体タンクと、
   前記本体タンクの下部に配置された第１の弁と、
   前記第１の弁の下側に配置され、前記流路と接続された補助タンクと、
   を備え、
   前記第１の弁の開閉により、前記液体容器に供給する量の液体が前記本体タンクから前記補助タンクへ供給されることを特徴とする蓄液タンク。
   
2. 前記補助タンクの下部に配置され、下側のドレン部と繋がる第２の弁を更に備え、
   前記本体タンクから前記補助タンクへ供給され液体が、前記流路を介して前記補助タンクから前記液体容器へ供給され、前記流路を介して前記液体容器から最終的に前記補助タンクに戻された後、前記第２の弁を開にすることにより、前記補助タンクに戻された不純物が多く含まれる虞のある液体を前記ドレン部に排出することを特徴とする請求項１に記載の蓄液タンク。
   
3. 横方向に延び、上部に前記第１の弁及び前記第２の弁の可動部を押し上げて、閉の状態から開の状態にする凸部が設けられたラックを備え、
   前記ラックの横方向の移動により、
   前記凸部が前記第１の弁及び前記第２の弁の下側に位置せず、前記第１の弁及び前記第２の弁が閉の状態と、
   前記凸部が前記第１の弁の下側に位置して、前記第１の弁が開で前記第２の弁が閉の状態と、
   前記凸部が前記第２の弁の下側に位置して、前記第１の弁が閉で前記第２の弁が開の状態と、
   に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の蓄液タンク。
   
4. 前記本体タンク内の液体の液面高さを検出するセンサを備え
   前記センサにより検出された前記液面高さの変化から、前記第１の弁を介して前記本体タンクから前記補助タンクへ供給される液体の量を算出することを特徴とする請求項２または３に記載の蓄液タンク。
   
5. 請求項２から４の何れか１項に記載の蓄液タンクと、
   前記液体容器と、
   前記流路と、
   冷却された棒状部材と、
   前記流路の経路上に配置された給除液ポンプと、
   前記第１の弁、前記第２の弁及び前記給除液ポンプを制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部の制御により、
   閉の状態の前記第１の弁を開にして閉に戻す制御で、１回の製氷工程で必要な量の液体を前記本体タンクから前記補助タンクへ供給する補助タンク給液ステップと、
   前記給除液ポンプを給液側に稼働させる制御で、前記補助タンク内の液体を前記液体容器内に供給する液体容器給液ステップと、
   前記棒状部材の先端部から所定の領域が前記液体容器に収容された液体に浸かった状態と、前記所定の領域が液体に浸からない状態とを繰り返し形成する間欠製氷ステップと、
   前記給除液ポンプを除液側に稼働させる制御で、前記液体容器内の液体を前記補助タンク内に戻す液体容器除液ステップと、
   閉の状態の前記第２の弁を開にする制御で、前記液体容器から戻された前記補助タンク内の液体をドレン部に排出する補助タンク排液ステップと、
   を行うことを特徴とする製氷機。

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