JP2895458B2 - 循環流下式製氷機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製氷サイクル終了後に
排水を要する製氷残水が生ずる循環流下式製氷機に関
し、特に、除氷に際し除氷水及びホットガスを併用する
循環流下式製氷機の新規な改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】循環流下式と称する製氷機においては、
製氷サイクル中、蒸発器により冷却されている製氷板の
上部に、製氷水タンク内の製氷水を循環ポンプにより圧
送して散水する。製氷水は、製氷板の製氷面に沿って流
下し、再び製氷水タンクに戻るが、かかる循環を繰り返
すことにより、製氷水は、その温度が徐々に低下し、や
がて製氷面上で氷結して、氷板となる。製氷水としては
水道水が一般に使用されるが、周知のように、水道水は
純水ではなく、塩素、カルシウム、マグネシウム、鉄分
等の水以外の諸物質を含んでおり、氷結が始まる温度
は、純水の方が前記諸物質よりも相当に高い。従って、
これ等の諸物質の約９０％前後は氷結しないので、氷板
の成分は大部分が純水であり、製氷サイクル終了後に製
氷水タンクに残っている水、即ち製氷残水中の前記物質
の濃度は非常に高くなっている。

【０００３】この製氷残水を製氷水タンク内に溜めたま
ま、その後の除氷サイクルに続いて次の製氷サイクルで
使用すると、水系統の配管内部にいわゆるスケールが徐
々に付着して、製氷水の散水ノズル等が詰まったり、不
純物量が更に多くなれば、不純物までもが氷結して、白
濁した氷板が生成されることになるので、通常、製氷残
水は１回の製氷サイクル後に廃棄される。一方、製氷サ
イクル後の除氷サイクルでは、蒸発器にホットガスを流
して、製氷板に対する氷板の付着面を熔かすことによっ
て、氷板をその自重で製氷板から落下させ、除氷と称す
る氷板の回収を行っている。また、製氷機の種類によっ
ては、ホットガスにのみ依存して除氷を行っていたので
は、除氷完了までに長い時間を要することがあるので、
除氷を促進するため、製氷板の製氷面とは反対側の裏面
に除氷水を散布することがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように製氷サイ
クル完了時に製氷残水を排水する必要がある従来の循環
流下式製氷機では、製氷残水の排水後に、ホットガスと
除氷水とをそれぞれ蒸発器及び製氷板裏面に同時に流し
ていたので、製氷サイクル終了後に除氷のためには無駄
な時間（製氷残水の排水時間）があり、結果的に除氷時
間が長くなり、製氷機の稼動性の点で問題があった。従
って、本発明の目的は、製氷残水の排水と、ホットガス
及び除氷水の通流とを効率的に行って除氷時間を可及的
に短縮しうるようにした循環流下式製氷機を提供するこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に記載の本発明は、圧縮機、凝縮器、膨張
手段、蒸発器、並びに、前記凝縮器及び前記膨張手段を
バイパスする管路に設けられたホットガス弁を含む冷媒
回路と、前記蒸発器が装着された製氷部と、該製氷部に
供給される製氷水を貯留するための製氷水タンクと、該
製氷水タンクに接続された排水手段と、前記製氷部に、
製氷サイクル時には前記製氷水を、そして除氷サイクル
時には前記除氷水を選択的に供給する製氷水／除氷水供
給手段と、前記蒸発器に、製氷サイクル時には冷媒を、
そして除氷サイクル時にはホットガスを選択的に供給す
る前記ホットガス弁からなる冷媒／ホットガス供給手段
と、前記排水手段、前記製氷水／除氷水供給手段及び前
記冷媒／ホットガス供給手段の作動を制御するための作
動制御手段とを備える循環流下式製氷機において、該作
動制御手段は、前記製氷サイクルの完了時に前記排水手
段を作動させて前記製氷水タンク内の残水の排出を開始
し、該残水の排出終了時に前記除氷水供給手段を作動さ
せて前記製氷部に前記除氷水を供給すると共に、前記残
水の排出開始と同時かもしくはその直後に前記ホットガ
ス弁を開弁して前記蒸発器にホットガスを供給するよう
に、前記排水手段、前記製氷水／除氷水供給手段及び前
記冷媒／ホットガス供給手段に電気的に接続されている
ことを特徴とするものである。請求項２に記載の本発明
によると、圧縮機、凝縮器、膨張手段、蒸発器、並び
に、前記凝縮器及び前記膨張手段をバイパスする管路に
設けられたホットガス弁を含む冷媒回路と、前記蒸発器
が装着された製氷部と、該製氷部に供給される製氷水を
貯留するための製氷水タンクと、該製氷水タンクに接続
された排水手段と、前記製氷部に、製氷サイクル時には
前記製氷水を、そして除氷サイクル時には前記除氷水を
選択的に供給する製氷水／除氷水供給手段と、前記蒸発
器に、製氷サイクル時には冷媒を、そして除氷サイクル
時にはホットガスを選択的に供給する前記ホットガス弁
からなる冷媒／ホットガス供給手段と、前記排水手段、
前記製氷水／除氷水供給手段及び前記冷媒／ホットガス
供給手段の作動を制御するための作動制御手段とを備え
た循環流下式製氷機は、更に、貯氷庫内の氷が所定量に
達した際に作動して該循環流下式製氷機の製氷サイクル
を停止させるための貯氷検知器、及び該循環流下式製氷
機の製氷サイクルを手動停止するように作動する製氷ス
イッチのうちの少なくとも一方を備え、前記作動制御手
段は、前記貯氷検知器及び／又は前記製氷スイッチの作
動時に、前記製氷サイクルに続いて、前記製氷水／除氷
水供給手段のうちの前記除氷水供給手段の作動が終了し
てから前記圧縮機の運転停止を行うように構成されてい
る。また、請求項３に記載されているように、前記製氷
スイッチは、前記循環流下式製氷機の運転を手動で再起
動するように作動し、前記作動制御手段は、前記貯氷検
知器及び／又は前記製氷スイッチに、前記貯氷庫内の氷
が所定量に回復した際に及び／又は前記循環流下式製氷
機の運転の再起動の際に、該循環流下式製氷機の運転を
前記製氷サイクルから開始させるように接続されている
ことが好ましい。

【０００６】

【作用】製氷サイクルが完了すると、除氷サイクルに移
る。製氷サイクル完了と同時に排水手段が作動し、製氷
水タンク内に残った残水の排出が開始される。残水の排
出が完了すると、除氷水が製氷部に供給される。一方、
蒸発器へのホットガスの供給は、製氷残水排出開始と同
時かもしくはその直後に行われる。製氷残水の排出開始
時点を製氷完了と同時点としたため、その分だけ除氷水
の供給時点が早くなり、除氷時間の節約となる。好まし
くは、貯氷検知器が満氷を検知したり、製氷スイッチに
よる停止が行われる場合には、除氷水供給手段の作動終
了後に圧縮機の運転停止が行われ、また、その後の再起
動は、製氷サイクルから開始することが好ましい。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の好適な実施例について添付図
面を参照して詳細に説明するが、図中、同一符号は同一
又は対応部分を示すものとする。図１は、本発明の第１
実施例に係る循環流下式製氷機の概略構成図である。こ
の製氷機は、圧縮機１，凝縮器３，冷媒用電磁弁ＧＶ，
膨張手段５及び蒸発器６を含む冷媒回路と、製氷板７
（製氷部）と、製氷水タンク９と、除氷水タンク１３と
を備える。蒸発器６を装着した製氷板７には、製氷水散
水パイプ７ａから製氷水タンク９の製氷水が循環ポンプ
１０（製氷水供給手段）により供給される。製氷板７の
製氷面を流下した製氷水は集水樋８を経て製氷水タンク
９に還流することによって製氷水の循環系を構成してい
る。一方、除氷水タンク（除氷水供給手段）１３は製氷
水タンク９の下方に設置されており、製氷水タンク９と
はオーバーフロー管１２によって連通している。この除
氷水タンク１３の除氷水は循環ポンプ１６（除氷水供給
手段）により除氷水パイプ７ｂから製氷板７の内側に散
水され、集水樋８を経て製氷水タンク９に供給されて次
工程での製氷水となるように構成されている。

【０００８】尚、図中、符号ＤＶは、製氷水タンク９に
おける製氷残水の排水を行う製氷水排水用電磁弁（排水
手段）であり、符号１１は、フィルター部材であり、符
号１７は、除氷水タンク１３の水が規定水位以下になる
と水を供給するボールタップであり、符号２は、除氷水
タンク１３内の除氷水が所定温度以下に低下すると温度
検知器１８の作動によって駆動される循環ポンプ１４か
ら除氷水の供給を受け、この除氷水を、冷媒回路におけ
る高温高圧冷媒と熱交換させて加温する除氷水熱交換タ
ンクである。更に、除氷水タンク１３には、水位検知器
２１、除氷水タンク１３の上限水位を規定してそれ以上
の除氷水を排出するオーバーフロー管１５、低温時除氷
に必要な熱量を確保するための除氷水用の加熱ヒータ２
０等が設けられている。

【０００９】次に、上述の構成を有する本発明の流下式
製氷機の動作を、特に、製氷水排水用電磁弁ＤＶ，循環
ポンプ１０，１６及びホットガス弁ＨＶの作動を制御す
るための作動制御手段３０の動作を中心にして、該作動
制御手段３０を有する図２に示す制御回路を参照して説
明する。該作動制御手段３０は、製氷サイクルの完了時
に電磁弁ＤＶを開弁させて製氷水タンク９内の残水の排
出を開始し、該残水の排出終了時に除氷水循環ポンプ１
６を作動させて製氷板７に除氷水を供給すると共に、残
水の排出開始と同時かもしくはその直後にホットガス弁
ＨＶを開弁して蒸発器６にホットガスを供給するよう
に、電磁弁ＤＶ，除氷水循環ポンプ及びホットガス弁Ｈ
Ｖに電気的に接続されている。

【００１０】製氷機の運転開始に先立って、ボールタッ
プ１７に接続された給水弁（図示せず）を開くと、水は
除氷水タンク１３内に所定水位まで供給される。そし
て、電源Ｓ₁ の投入により、上記所定水位を検知してい
る除氷水タンク１３の水位検知器２１（ＦＳ₂）に通電
するため、リレーＸ₆が励磁されてその常開接点Ｘ₆₂が
閉じ、また、製氷水タンク９には製氷水が未だ供給され
ておらずその水位検知器ＦＳ₁の接点ＦＳ₁₁が開路して
いてリレーＸ₁が消磁されているため、常閉のリレー接
点Ｘ₁₂が閉じ、常閉のタイマ接点ｔｍ₂₂を介し電磁開閉
器ＭＳ₃ が励磁されることによって除氷水ポンプ１６が
駆動される。除氷水タンク１３内の除氷水は、除氷水ポ
ンプ１６の駆動によって除氷水パイプ７ｂ等を介して製
氷水タンク９に供給され、同製氷水タンク９を満水とし
てから、オーバーフロー管１２を経て除氷水タンク１３
に戻る。また、この除氷サイクル開始と同時に常閉接点
Ｘ₁₂を介して起動するタイマＴＭ₂が設定時間(２〜３
分）の計時後に作動し、その前記接点ｔｍ₂₂が開路して
除氷水ポンプ１６を停止して除氷サイクルを終了させ
る。これと同時に接点ｔｍ₂₁が閉路して、貯氷検知器Ｓ
₂及び製氷スイッチＳ₃の閉成により励磁されているリレ
ーＸ₄の常開接点Ｘ₄₁を介してリレーＸ₃が励磁される。
上述したように、運転開始時の除氷サイクル中、リレー
Ｘ₁ は消磁されており、そのためリレーＸ₂ は励磁され
ていないので、常開接点Ｘ₁₃及びＸ₁₅は開路していて、
圧縮機１，砕氷モータ２２及びホットガス弁ＨＶへの通
電は行われておらず、停止した状態である。

【００１１】リレーＸ₃が励磁されることにより常開接
点Ｘ₃₁ が閉路され、製氷水タンク９内の水位が規定水
位以上であれば(水位検知器ＦＳ₁の接点ＦＳ₁₁が閉路
し、接点ＦＳ₁₂が開路している状態)，接点Ｘ₃₁，圧力
スイッチＰＳを介しリレーＸ₁が励磁されて常開接点Ｘ
₁₁，Ｘ₁₃が閉路し、リレーＸ₁ の自己保持回路を形成す
ると共に、常閉接点Ｘ₁₂が開路してタイマＴＭ₂，リレ
ーＸ₃が消磁され、製氷サイクルが開始される。

【００１２】即ち、リレーＸ₁の励磁により常開接点Ｘ
₁₃が閉路されると、電磁開閉器ＭＳ₁が励磁され圧縮機
１が駆動されると共に、 閉路している常閉接点Ｘ₂₂を介
し冷媒用電磁弁ＧＶを開放すると同時に電磁開閉器ＭＳ
₂ が励磁され、製氷水ポンプ１０が駆動する。この製氷
水ポンプ１０の駆動によって、製氷水は、散水パイプ７
ａより製氷板７の表面と製氷水タンク９との間を循環し
ながら製氷板７の表面に氷となって次第に成長して行
く。常開接点Ｘ₁₃の閉路により製氷サイクル開始と同時
に計時を開始するタイマＴＭ₁が設定時間(２６〜２８
分）に達すると接点ｔｍ₁₁が閉路し、常閉接点Ｘ₂₄を介
し排水弁ＤＶが開弁して、製氷水タンク９内の製氷水を
排水する。この排水により製氷水タンク９内の水位が下
限水位まで低下して、水位検知器ＦＳ₃ の接点ＦＳ₃₁、
ＦＳ₃₂が開路すると、リレーＸ₇ が消磁され、その常閉
接点Ｘ₇₂が閉路して、リレーＸ₂ が接点Ｘ₁₁，ｔｍ₁₁，
Ｘ₃₂を介して励磁されると共に、常開接点Ｘ₂₁の閉成に
よって自己保持回路を形成する。これと同時に、接点Ｘ
₂₂，Ｘ₂₄が開路することになり、電磁開閉器ＭＳ₂，電
磁弁ＧＶ及びタイマＴＭ₁が消磁され、製氷水ポンプ１
０が停止し、電磁弁ＧＶが閉弁して製氷サイクルが終了
する。

【００１３】この製氷サイクル中、除氷水水位検知器２
１(ＦＳ₂）が除氷水水位が設定以上であることを検知し
て閉路し、且つ除氷水温度検知器１８(Ｔｈ₁）が除氷水
温度が設定温度以下であることを検知して閉路していれ
ば、リレーＸ₆，Ｘ₅が共に励磁される。従って、接点Ｘ
₆₁，Ｘ₅₁が共に閉路して循環ポンプ１４が駆動される。
一方、接点Ｘ₆₃，Ｘ₅₃も閉路するために、除氷水は熱交
換タンク２内で及びヒータ２０（Ｈ）によって加温さ
れ、次工程の除氷サイクルで効率的な除氷が行われるこ
とになる。また、リレーＸ₂の励磁と同時に接点Ｘ₂₃が
閉路して、電磁開閉器ＭＳ₃が励磁されて除氷水ポンプ
１６が駆動されると共に、既に励磁されているリレーＸ
₁ の接点Ｘ₁₅を介して砕氷モータ２２及びホットガス弁
ＨＶもそれぞれ駆動及び開弁されて除氷サイクルが再開
される。このように、製氷サイクル完了と同時にホット
ガスが蒸発器６に通流される。

【００１４】この除氷サイクル開始と同時に計時を始め
るタイマＴＭ₂ が設定時間に達すると接点ｔｍ₂₂が開路
して、除氷水ポンプ１６及び砕氷モータ２２が停止さ
れ、ホットガス弁ＨＶが閉弁されて除氷サイクルが終了
する。この除氷サイクル終了と共に、接点ｔｍ₂₁が閉路
してリレーＸ₃が励磁される。リレーＸ₃が励磁されると
接点Ｘ₃₂が開路し、リレーＸ₂ が消磁されて接点Ｘ₂₁，
Ｘ₂₃が開路、接点Ｘ₂₂が閉路して製氷サイクルが再度開
始される。このようにして、製氷運転が継続されて図示
しない貯氷庫が満杯となると、貯氷検知器Ｓ₂が開路す
ることになる。これによりリレーＸ₄が消磁されて、接
点Ｘ₄₁が開路するため、製氷サイクルに続いて除氷サイ
クルが終了し接点ｔｍ₂₁が閉路しても、リレーＸ₃が励
磁されなくなる。従って、接点 Ｘ₃₂が閉路状態を継続
するためリレーＸ₂が消磁されず新しい製氷サイクルに
入らなくなる。

【００１５】従って、電磁弁ＧＶ，ＨＶが閉路したまま
圧縮機１が運転状態を継続し、低圧側圧力が圧力開閉器
ＰＳに作用してこれを開路し、リレー Ｘ₁が消磁され、
接点Ｘ₁₁，Ｘ₁₃が開路して電磁開閉器 ＭＳ₁が消磁され
圧縮機１が停止して待機状態となる。貯氷庫内の氷が使
用され貯氷検知器Ｓ₂が閉路するとリレーＸ₄が励磁され
接点Ｘ₄₁が閉路してリレー Ｘ₃が励磁され製氷サイクル
が開始される。製氷スイッチＳ₃による運転の停止や再
起動も貯氷検知器Ｓ₂の作動と同一の制御となる。尚、
製氷サイクルの開始と同時に起動されるタイマＴＭ₀
は、製氷水タンク９の異常水位検知用のもので、その設
定時間は、上述したタイマＴＭ₁ の設定時間（２６〜２
８分）よりも若干長く設定されており、その常閉接点ｔ
ｍ₀ を介して水位検知器ＦＳ₁の接点ＦＳ₁₂が警報ラン
プＬ₂に接続されている。製氷サイクルの進行に伴って
製氷水タンク９内の水位が低下し、下限水位になると接
点ＦＳ₁₂が閉路するが、水位の低下が異常に速い場合に
は、接点ＦＳ₁₂の閉路時に、タイマ接点ｔｍ₀が未だ閉
成しているので、警報ランプＬ₂が導通されて点灯し異
常を知らせることができる。

【００１６】このように、本実施例では、製氷機運転開
始時の第１回目の除氷サイクルでは除氷水ポンプのみ駆
動させることにより、圧縮機１，砕氷モータ２２の無駄
な運転がなくなる上、製氷水として利用する除氷水をホ
ットガス等によって加熱しないので経済的である。更
に、貯氷検知器Ｓ₂或は製氷スイッチＳ₃による製氷機の
運転停止は、除氷サイクルを完了し、除氷水ポンプの駆
動停止後、圧縮機１が停止して待機状態とし、製氷機再
起動は製氷サイクルから始めることにより、圧縮機１の
保護ができると共に、再起動時に除氷サイクルを省略で
きる。更に、製氷完了の都度、製氷水ポンプ停止後に圧
縮機１を停止させることがないので、圧縮機発停による
ロスがなく、圧縮機１の耐久性の向上が期待できる。

【００１７】次に、図１に示す流下式製氷機を図３の制
御回路で作動させた場合の本発明の第２実施例について
説明する。この第２実施例も、製氷完了後に製氷水タン
ク９に残った製氷残水を効率的に排水できる上に、上記
第１実施例の各種利点を有する。図３の制御回路におい
て、製氷機の運転開始のため電源Ｓ₁ を投入すると、リ
レー接点Ｘ₂₁及びタイマ接点Ｔｍ₂₂を介し、電磁開閉器
ＭＳ₃が励磁されて除氷水ポンプ１６のみが駆動され
る。尚、除氷水タンク１３にはボールタップ１７によっ
て予め給水されているものとする。除氷水ポンプ１６の
駆動によって、除氷水タンク１３内の除氷水は散水パイ
プ７ｂより製氷板７の裏面に散水され、集水樋８を経
て、製氷水タンク９に充満し、溢れた水はオーバーフロ
ー管１２より除氷水タンク１３に戻る除氷サイクルが開
始される。（尚、この運転開始時、製氷水タンク９内の
製氷水は設定水位以下まで排水された状態であり、この
設定水位を検知する製氷水検知器ＦＳ₃が閉路していて
閉路状態の接点Ｘ₃₂ を介してリレーＸ₂は励磁されてお
り、接点Ｘ₂₃ を閉路して自己保持回路を形成してい
る。) 一方、除氷サイクル開始と同時に計時を始めるタイマＴ
Ｍ₂が設定時間(２〜３分)後に作動して接点ｔｍ₂₂が開
路すると、電磁開閉器ＭＳ₃が消磁されて除氷水ポンプ
１６が停止すると共に、接点ｔｍ₂₁が閉路して、以下に
説明するように接点Ｘ₄₁を介してリレーＸ₃が励磁され
る。

【００１８】運転開始の際の除氷サイクル時には、リレ
ーＸ₁ が励磁されていないので、圧縮機１、砕氷モータ
２２及びホットガス弁ＨＶに対する通電は行われず、停
止或は閉弁した状態である。また、図示しない貯氷庫に
氷がなく、その結果、貯氷検知器Ｓ₂が閉路しており、
更に製氷スイッチＳ₃ が閉路していれば、リレーＸ₄が
励磁されており、接点Ｘ₄₁は閉路した状態である。

【００１９】上記の如くリレーＸ₃が励磁されるとによ
り、接点Ｘ₃₂が開路しリレーＸ₂が消磁されるので、接
点Ｘ₂₂が閉路される一方、接点Ｘ₂₁が開路して除氷サイ
クルが終了する。一方、接点Ｘ₂₄が閉路されるので、製
氷水タンク９内の水位が規定水位以上であれば(水位検
知器ＦＳ₁の接点ＦＳ₁₁が閉路し、接点ＦＳ₁₂が開路し
ている状態)、圧力スイッチＰＳを介し、リレーＸ₁が励
磁され、接点Ｘ₁₁が閉路して自己保持回路を形成すると
共に、接点Ｘ₁₃が閉路して製氷サイクルが開始される。

【００２０】接点Ｘ₁₃が閉路されると、電磁開閉器 Ｍ
Ｓ₁が励磁されて圧縮機１が駆動される。また、閉路し
ている接点 Ｘ₂₂，Ｘ₇₂を介し、電磁開閉器ＭＳ₂が励磁
されて製氷水ポンプ１０が駆動すると同時に冷媒用電磁
弁ＧＶが開弁される。この結果、製氷水タンク９内の製
氷水は散水パイプ７ａより製氷板７の表面と製氷水タン
ク９との間を循環しながら製氷板７の表面に氷となって
次第に成長する。製氷サイクル開始と同時に計時を開始
するタイマＴＭ₁が設定時間(この実施例では２８分〜３
０分）に達すると、接点ｔｍ₁₁が閉路するので、閉路状
態の接点Ｘ₃₄を介しリレーＸ₇が励磁される。その結
果、接点 Ｘ₇₁が閉路して自己保持開路を形成すると共
に、接点 Ｘ₇₂が開路して冷媒用電磁弁ＧＶ，タイマＴ
Ｍ₁が消磁されると共に、接点Ｘ₇₃が閉路してホットガ
ス弁ＨＶが開弁され製氷サイクルが終了する。また、上
記タイマ接点 ｔｍ₁₁の閉路によるリレーＸ₇の励磁と共
に、排水用電磁弁ＤＶが閉路状態の接点Ｘ₂₆を介し開弁
されて製氷水タンク９内の残水の排水を行う。この時点
で電磁開閉器 ＭＳ₂は励磁されたままであるので製氷水
ポンプ１０は駆動中であり、製氷水タンク９内の製氷残
水の排水が開弁状態の排水用電磁弁ＤＶを介して効果的
に行われる。この排水が設定水位まで行われると、水位
検知器ＦＳ₃が閉路しリレーＸ₂が励磁される。従って、
接点Ｘ₂₃が閉路して自己保持回路を形成すると共に、接
点Ｘ₂₂，Ｘ₂₆が開路して、電磁開閉器ＭＳ₂ を消磁して
製氷水ポンプ１０を停止し、排水用電磁弁ＤＶを閉弁し
て排水工程が終了する。

【００２１】一方、接点Ｘ₂₁が閉路されるので、接点
ｔｍ₂₂を介して電磁開閉器ＭＳ₃及びＭＳ₄ が励磁さ
れ、除氷水ポンプ１６，砕氷モータ２２が駆動され除氷
サイクルが開始される。この時点においてもホットガス
弁ＨＶは開弁しているので、ホットガスによる加熱に除
氷水が加わることによって、除氷が効果的に行われる。
この除氷サイクル開始と同時に計時を始めるタイマ Ｔ
Ｍ₂が設定時間に達すると接点ｔｍ₂₂が開路して、除氷
ポンプ１６，砕氷モータ２２が停止すると共に、接点ｔ
ｍ₂₁が閉路してリレーＸ₃が励磁される。リレーＸ₃が励
磁されると、接点Ｘ₃₂，Ｘ₃₄が開路され、リレーＸ₂，
Ｘ₇が消磁され、接点Ｘ₇₃が開路すると共に接点Ｘ₂₁が
開路して、ホットガス弁ＨＶを閉弁し、除氷サイクルが
終了する。これと同時に接点Ｘ₂₂，Ｘ₇₂が閉路して製氷
サイクルが開始される。

【００２２】この実施例では、製氷サイクル完了信号に
より即ちタイマ ＴＭ₁の接点ｔｍ₁₁の閉路によって、排
水用電磁弁ＤＶの開弁と同時に、リレー Ｘ₇の励磁に伴
う接点Ｘ₇₃の閉路によるホットガス弁ＨＶの開弁が行わ
れ、ホットガスによる除氷水の加熱と製氷水タンク内の
製氷残水の排水とを同時に開始している。排水が進ん
で、製氷水タンク９の水位検知器 ＦＳ₃の信号で排水終
了が検知されると、リレーＸ₂を励磁して接点Ｘ₂₆を開
路すると共に、接点 Ｘ₂₁を閉路するので、除氷水ポン
プ１６が駆動され、ホットガスと除氷水とが併用されて
除氷サイクルが本格的に開始される。即ち本実施例で
は、製氷サイクル完了後、除氷のためにホットガスで製
氷板を加熱しながら製氷残水を排水する工程を設けるこ
とによって、効率良く排水でき、水回路の詰まり、製氷
能力の低下や白濁氷の発生が防止できる。また、水位検
知器により排水完了と除氷水ポンプを駆動させる除氷開
始信号を発信させることによって、製氷水（或は排水）
ポンプの空運転が防止できると共に、製氷水タンク９内
の製氷残水が略々排水された後に除氷水ポンプによって
除氷水が製氷水タンクに供給されるので常に新しい製氷
水で製氷が行える。かかる排水制御により、水に含まれ
る諸物質が濃縮された製氷残水を効果的に排水できる。

【００２３】図４には上記排水用電磁弁ＤＶの代わりに
排水ポンプ ＰＭ₄（排水手段）を使用した第３実施例が
示されており、この実施例も図３の場合と略々同等に作
用し、略々同等の効果を奏する。

【００２４】次に、図１に示した流下式製氷機を図５の
制御回路で作動させた場合の本発明の第３実施例につい
て説明する。この第３実施例は、上記第１及び第２実施
例の各種利点を有する上に、製氷機回りの周囲温度即ち
周温を検知できる周温検知手段を用いることによって、
周温に応じて除氷時間及び製氷時間の調整をする制御を
行って製氷効率を向上させる製氷機を提供している。先
ず、電源 Ｓ₁の投入時の製氷機の初期状態は、製氷水タ
ンク９内の製氷水が設定水位以下であって、製氷水タン
ク９の水位検知器 ＦＳ₃は閉路されている状態であると
する。従って、電源投入Ｓ₁と同時にリレーＸ₃は励磁さ
れ、接点Ｘ₃₃，Ｘ₃₁が閉路して自己保持回路を形成する
と共に、電磁開閉器 ＭＳ₃が励磁されて除氷水ポンプ１
６が駆動され、以下に説明するような除氷サイクルが開
始される。

【００２５】ボールタップ１７から除氷水タンク１３に
予め入った水は、電源 Ｓ₁の投入によって駆動される除
氷水ポンプ１６によって散水パイプ７ｂより製氷板７の
裏面に散水され流下して製氷水タンク９に充満し、溢れ
た水はオーバーフロー管１２より除氷水タンク１３に戻
される。ここで、周温が設定温度（約２０℃）以上の場
合は、例えば製氷板近傍のような適宜の位置に設置しう
る周温検知器（Ｔｈ₃）２３が開路しておりリレーＸ₆は
励磁されていないため、接点Ｘ₆₄を介し、除氷サイクル
開始と同時に計時を始めるタイマＴＭ₂が設定時間(約２
分）後に作動し、その接点ｔｍ₂₂が開路して、除氷水ポ
ンプ１６及び砕氷モータ２２を停止させて除氷サイクル
を終了する。この除氷サイクル終了と共に、接点 ｔｍ
₂₁が閉路してリレーＸ₄が励磁される。貯氷庫に所定量
以上の氷がなく(貯氷検知器Ｓ₂が閉路）、製氷水タンク
９内の水が規定量以上となっていれば(水位検知器ＦＳ₁
の接点ＦＳ₁₁が閉路し、接点ＦＳ₁₂が開路している状
態）、リレーＸ₂、Ｘ₁が励磁されて接点Ｘ₂₁、Ｘ₁₁が閉
路され、それぞれ自己保持回路を形成すると共に、既に
励磁されているリレー Ｘ₄の接点Ｘ₄₂が開路している一
方、接点Ｘ₂₄が開路するのでリレー Ｘ₃が消磁される。
このようにして、リレーＸ₁の励磁とリレーＸ₃の消磁と
によって、接点Ｘ₁₃，Ｘ₃₂は共に閉路して電磁開閉器Ｍ
Ｓ₁，ＭＳ₂が励磁され、圧縮機１，製氷水ポンプ１０が
駆動されると同時に、冷媒用電磁弁ＧＶが開弁されて製
氷サイクルが開始される。

【００２６】この製氷サイクルと同時に接点 Ｘ₆₂を介
し励磁されている製氷タイマＴＭ₁が設定時間（約２９
分）を計時すると、接点ｔｍ₁₁が閉路し、排水用電磁弁
ＤＶが開放され、製氷水タンク９内に残った濃縮残水が
排水される。この濃縮残水の排水によって、水位検知器
（ＦＳ₃）２４が閉路すると接点Ｘ₄₂を介しリレーＸ₃が
励磁され、接点Ｘ₃₂が開路して、製氷水ポンプ１０用の
電磁開閉弁 ＭＳ₂，タイマＴＭ₁，電磁弁ＧＶへの回路
が遮断され、接点 ｔｍ₁₁が開路して電磁弁ＤＶへの通
電が遮断され、該電磁弁を閉弁し、製氷サイクルが終了
する。同時に、接点Ｘ₃₃，Ｘ₃₁が閉路し、自己保持開路
を形成すると共に、除氷サイクルが開始される。

【００２７】尚、製氷サイクル時、除氷水タンク１３が
満水で規定水位にあれば水位検知器ＦＳ₂を閉路してリ
レーＸ₇が励磁されると共に、水温が水温検知器（Ｔ
ｈ₁)１８の設定温度（約２０℃）以下であれば、水温検
知器（Ｔｈ₁)１８が閉路してリレーＸ₅が励磁されるの
で、接点 Ｘ₇₃，Ｘ₅₁が閉路して、循環ポンプ１４を駆
動し、除氷水が熱交換タンク２との間を循環して加熱さ
れると共に、ヒータ２０にも通電し、除氷水を設定温度
（約２０℃）に確実に昇温し除氷サイクル時間内に離氷
させる熱量が確保できるようにしている。２サイクル以
降の除氷サイクルでは、リレーＸ₁，Ｘ₂が消磁されずに
自己保持回路を形成して励磁されたままであるので、接
点Ｘ₁₃を介し圧縮機１の運転は継続され、除氷サイクル
時における除氷水ポンプ１６及び砕氷モータ２２の駆動
の度に接点Ｘ₂₃を介しホットガス弁ＨＶが開放され、製
氷板７を加温すると共に、除氷水ポンプ１６によって設
定温度の除氷水が散水管７ｂから製氷板７の裏面に散水
されて、離氷を促進し除氷サイクルが短縮できる。

【００２８】また、周温が設定温度（例えば約２０℃)
以下の場合は、周温検知器(Ｔｈ₃)２３が閉路してリレ
ーＸ₆が励磁されることにより、除氷サイクル時間は接
点 Ｘ₆₃を介し励磁されるタイマＴＭ₃の設定時間(約３
分）となる。製氷サイクル時間は接点Ｘ₆₁を介し励磁さ
れるタイマＴＭ₄の設定時間（約２７分）となる。尚、
上記ヒータ２０の通電する時機としては、上述したよう
に循環ポンプ１４の駆動による熱交換タンク２内での除
氷水と高圧側冷媒との熱交換と同時に行う必要はない。
例えば、図５の制御回路に一部変更を行った図６の制御
回路に示すように、周温が低下して、製氷サイクル時高
圧側冷媒との熱交換を行っても除氷水の温度を設定値
（約２０℃）まで昇温できない場合、短時間(タイマＴ
Ｍ₃の設定時間）内に離氷させるために、他の周温検知
器より設定温度の低い（設定温度１０℃前後）周温検知
器(Ｔｈ₄）２５を設け、該設定温度以下の場合にこの周
温検知器２５の接点 Ｔｈ₄を閉路して、ヒータ２０に通
電するようにしても良い。これによっても、製氷サイク
ル時間内に除氷水の温度を水温検知器１８の設定温度ま
で昇温させることができ、周温が変化しても除氷サイク
ル時間内に確実に離氷することができる。

【００２９】以上のように、上述の実施例によれば、製
氷サイクル中、除氷水を水温や周囲温度に応じてホット
ガスを利用した熱交換タンク或はヒータで加熱すること
によって設定温度以上に常に保つようにしているので、
水温や周囲温度の変化に依存する離氷時間の差を最小限
とすると共に離氷時間の短縮化が図れる。また、周囲温
度に応じて製氷時間及び除氷時間を変更することによっ
て、効率の良い製氷運転が可能となる上、周囲温度の変
動による氷厚のバラツキや二重製氷による損傷が防止で
きる。

【００３０】尚、周温検知器（Ｔｈ₄）２５の代わりに
図１に示すような上記水温検知器（Ｔｈ₁)より設定温度
が低い水温検知器１９を用いても同等の効果が得られ
る。また、以上の実施例において、タイマＴＭ₁，Ｔ
Ｍ₂，ＴＭ₃，ＴＭ₄の設定時間とＴｈ₁，Ｔｈ₂，Ｔｈ₃，
Ｔｈ₄の設定温度とは、空冷、水冷、除氷水タンク容量
や設置条件等により異なる。更に、ヒータ２０の容量は
製氷機使用条件の最も低い温度の時、製氷サイクル時間
内に除氷水の温度を設定値まで昇温できる容量を選定す
る。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、請求項１の本発明によれ
ば、製氷サイクル完了後、製氷サイクルから継続して運
転中の圧縮機によって圧送されるホットガスで製氷板を
加熱しながら、該ホットガスの通流開始と遅くとも同時
に製氷残水を排水するので、圧縮機発停のロスを防止し
つつ且つ除氷に要する時間を短縮しつつ、効率よく排水
でき、水回路の詰まり、製氷能力の低下や白濁氷の発生
が防止できる。また、請求項２及び請求項３に記載のよ
うに、貯氷検知器或は製氷スイッチによる製氷機の運転
停止は、除氷サイクルを完了して、除氷水ポンプの作動
もしくは駆動停止後、圧縮機が停止して待機状態とし、
製氷機再起動は製氷サイクルから始めることにより、圧
縮機の保護ができると共に、再起動時に除氷サイクルを
省略できる。更に、製氷完了の都度、製氷水ポンプ停止
後に圧縮機を停止させることがないので、圧縮機発停に
よるロスがなく、圧縮機の耐久性の向上が期待できる。
本発明の実施態様のように、製氷水タンクの排水完了を
検知するために水位検知器を用いた場合には、この水位
検知器によって排水完了を検知して除氷開始信号を発信
させることにより、製氷水ポンプの空運転が防止できる
と共に、製氷残水へのホットガスで加熱された除氷水の
混入が極力避けられるので、常に新しい製氷水で製氷を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る循環流下式製氷機の概略構成図
である。

【図２】 図１に示す循環流下式製氷機を作動させるた
めの本発明の第１実施例に係る制御回路である。

【図３】 図１に示す流下式製氷機を作動させるための
本発明の第２実施例に係る制御回路である。

【図４】 図３に示す制御回路の一部を変更した制御回
路である。

【図５】 図１に示す循環流下式製氷機を作動させるた
めの本発明の第３実施例に係る制御回路である。

【図６】 図５に示す制御回路の一部を変更した制御回
路である。

【符号の説明】 １…圧縮機、３…凝縮器、５…膨張手
段、６…蒸発器、７…製氷板（製氷部）、９…製氷水タ
ンク、１０…循環ポンプ（製氷水供給手段）、１３…除
氷水タンク（除氷水供給手段）、１６…循環ポンプ（除
氷水供給手段）、１８…水温検知器、ＦＳ_１、ＦＳ_３…
製氷水タンク内の水位検知器、ＦＳ_２…除氷水タンク内
の水位検知器、ＤＶ…排水用電磁弁（排水手段）、ＨＶ
…ホットガス弁（冷媒／ホットガス供給手段）、ＰＭ_４
…排水ポンプ(排水手段）、Ｓ_２…貯氷検知器、Ｓ_３…
製氷スイッチ、３０…作動制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 忠志 愛知県豊明市栄町南館３番の16 ホシザ キ電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−299669（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−280367（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F25C 5/10 F25C 1/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、膨張手段、蒸発器、並
   びに、前記凝縮器及び前記膨張手段をバイパスする管路
   に設けられたホットガス弁を含む冷媒回路と、記蒸発器
   が装着された製氷部と、該製氷部に供給される製氷水を
   貯留するための製氷水タンクと、該製氷水タンクに接続
   された排水手段と、前記製氷部に、製氷サイクル時には
   前記製氷水を、そして除氷サイクル時には前記除氷水を
   選択的に供給する製氷水／除氷水供給手段と、前記蒸発
   器に、製氷サイクル時には冷媒を、そして除氷サイクル
   時にはホットガスを選択的に供給する前記ホットガス弁
   からなる冷媒／ホットガス供給手段と、前記排水手段、
   前記製氷水／除氷水供給手段及び前記冷媒／ホットガス
   供給手段の作動を制御するための作動制御手段とを備え
   た循環流下式製氷機において、該作動制御手段は、前記
   製氷サイクルの完了時に前記排水手段を作動させて前記
   製氷水タンク内の残水の排出を開始し、該残水の排出終
   了時に前記除氷水供給手段を作動させて前記製氷部に前
   記除氷水を供給すると共に、前記残水の排出開始と同時
   かもしくはその直後に前記ホットガス弁を開弁して前記
   蒸発器にホットガスを供給するように、前記排水手段、
   前記製氷水／除氷水供給手段及び前記冷媒／ホットガス
   供給手段に電気的に接続されていることを特徴とする循
   環流下式製氷機。
2. 【請求項２】 圧縮機、凝縮器、膨張手段、蒸発器、並
   びに、前記凝縮器及び前記膨張手段をバイパスする管路
   に設けられたホットガス弁を含む冷媒回路と、前記蒸発
   器が装着された製氷部と、該製氷部に供給される製氷水
   を貯留するための製氷水タンクと、該製氷水タンクに接
   続された排水手段と、前記製氷部に、製氷サイクル時に
   は前記製氷水を、そして除氷サイクル時には前記除氷水
   を選択的に供給する製氷水／除氷水供給手段と、前記蒸
   発器に、製氷サイクル時には冷媒を、そして除氷サイク
   ル時にはホットガスを選択的に供給する前記ホットガス
   弁からなる冷媒／ホットガス供給手段と、前記排水手
   段、前記製氷水／除氷水供給手段及び前記冷媒／ホット
   ガス供給手段の作動を制御するための作動制御手段とを
   備えた循環流下式製氷機において、更に、貯氷庫内の氷
   が所定量に達した際に作動して該循環流下式製氷機の製
   氷サイクルを停止させるための貯氷検知器、及び該循環
   流下式製氷機の製氷サイクルを手動停止するように作動
   する製氷スイッチのうちの少なくとも一方を備え、前記
   作動制御手段は、前記貯氷検知器及び／又は前記製氷ス
   イッチの作動時に、前記製氷サイクルに続いて、前記製
   氷水／除氷水供給手段のうちの前記除氷水供給手段の作
   動が終了してから前記圧縮機の運転停止を行うように構
   成されている循環流下式製氷機。
3. 【請求項３】 前記製氷スイッチは、前記循環流下式製
   氷機の運転を手動で再起動するように作動し、前記作動
   制御手段は、前記貯氷検知器及び／又は前記製氷スイッ
   チに、前記貯氷庫内の氷が所定量に回復した際に及び／
   又は前記循環流下式製氷機の運転の再起動の際に、該循
   環流下式製氷機の運転を前記製氷サイクルから開始させ
   るように接続されている請求項２記載の循環流下式製氷
   機。