JP2941112B2

JP2941112B2 - オーガ式製氷機

Info

Publication number: JP2941112B2
Application number: JP4021183A
Authority: JP
Inventors: 進立松; 和弘森; 英之猪狩
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 1992-02-06
Filing date: 1992-02-06
Publication date: 1999-08-25
Anticipated expiration: 2014-08-25
Also published as: JPH05223419A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オーガ式製氷機に関
し、特に、氷詰り等が生じたときにギアードモータ等を
保護すると共に氷詰り等を速やかに解消するための装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍系に連絡した冷媒蒸発管が巻装され
た冷凍シリンダ中に、製氷水を送給し、その内面に生長
した氷層をオーガの螺旋刃で掻き取り、搬送する所謂オ
ーガ式製氷機は、フレーク状の削氷を得たり、それを圧
縮して柱状の氷粒を得たりすることができるため、広く
使用されている。

【０００３】そして、この種の製氷機では、柱状の氷粒
を得るために、冷凍シリンダの上部出口に設けた押圧頭
部において、削氷を圧搾固化し、脱水するので、種々の
原因で氷詰りが発生することがある。氷詰りが発生する
と、オーガに過大な負荷が作用し、ギアードモータのよ
うなその駆動モータが焼損することがあるため、氷詰り
による冷媒ガスの蒸発圧力低下を検知し、冷媒蒸発管内
に高温冷媒ガス（ホットガス）を通して融氷する技術が
提案されている（特公昭５６−４０２５９号公報）。

【０００４】このホットガスによる融氷は、相応の効果
が得られる反面、押圧頭部外周には冷媒蒸発管の巻装が
ないため、熱が冷凍シリンダの壁を介して内部に伝わ
り、その壁の内面に隣接した氷層に空洞が生ずるので、
融氷時間が長くなるとか、ホットガス用配管等の付加に
よって構造が複雑化するという新たな問題を生じてい
た。

【０００５】これ等の問題に対処するため、給水系より
給水を連続的に供給し、氷詰り時の融氷を行う技術が提
案されている（特公平３−３２７１６号公報）。この技
術を図６及び図７を参照して説明する。

【０００６】図６において、圧縮機１から出た高圧冷媒
は、ファン２で冷却される凝縮器３で凝縮され、蒸発管
４の中で蒸発し、冷凍シリンダ５及びその内部から熱を
奪って冷却する。冷凍シリンダ５の内部にあるオーガ６
は、減速機７を介してギアードモータ８によって回転駆
動され、冷凍シリンダ５の内面の氷を掻き取り、押圧頭
部９の圧縮通路を通して放出筒１０へ送る。冷凍シリン
ダ５への給水は、給水弁１１を有する水道管１２から、
水道水が給水タンク１３へまず送られ、そこから給水管
１４を介して行われる一方、排水弁１５を有する排水管
１６を通じ、排水が行われる。冷凍シリンダ５内の水レ
ベルの制御は、フロートスイッチ１７により給水弁１１
の開閉を調整して行う。

【０００７】以上のオーガ式製氷機の電気回路の動作を
説明する。図７を参照するに、電源スイッチＳを閉じる
と、フロートスイッチ１７及びリレーＲ１、Ｒ２の作用
により、給水弁１１が開いて、給水タンク１３内の所定
レベルまで給水が行われる。給水が完了し、全体的に正
常であれば、圧縮機１、ファン２及びギアードモータ８
に給電され、製氷運転が行われる。もし、氷詰りが発生
し、過冷却がサーモスタット１８により検知され、或は
ギアードモータ８の過負荷が過電流検出装置１９で検知
されると、排水弁１５が開く。即ち、冷凍シリンダ５内
の水は排出されるから、フロートスイッチ１７も作動し
て給水が行われ、冷却シリンダ５内には新しい給水が入
っては出ていく。この給水の顕熱により、氷がとけ氷詰
りが解消する。タイマＴＭの設定時間がすぎるまでは、
サーモスタット１８が正常側に復帰しても、製氷運転は
再開されず、給水のたれ流しが続く。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述の給水の連続的導
入・排出による方式では、次のような問題点が残る。即
ち、氷詰りや凍結は、一般にまず冷凍シリンダの上部に
発生して広がるのであるが、給水管や排水管は冷凍シリ
ンダの下部に連通しているため、給水は冷却シリンダの
下部を流れやすく、その融氷作用の上部への波及が遅
い。このため、氷詰り等の解消に長時間を要すると共
に、給水使用量も膨大となる。特に給水の温度が低い寒
冷期では、その傾向は顕著である。

【０００９】更に、自動復帰方式を採用しているので、
運転管理が楽な反面、氷詰りの根本原因対策が施されな
い場合には、氷詰りに起因するギアードモータの過負
荷、過電流現象が繰り返されることとなり、更に大きな
事故、故障を招来する危険もある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した従来
技術の問題点を解決するためになされたものである。か
かる問題点を解決するために、請求項１に記載の本発明
は、螺旋刃を有し回転自在に設けられたオーガと、該オ
ーガを内蔵すると共に、冷凍系に連絡した冷媒蒸発管が
外周に巻装された冷凍シリンダと、前記オーガを回転駆
動するための駆動モータとを備えたオーガ式製氷機にお
いて、前記冷凍シリンダの上部外周に設けられた電気ヒ
ータと、前記駆動モータの過電流を検知して前記電気ヒ
ータに通電すると共に前記駆動モータの作動停止を行う
制御回路とを備え、該制御回路は、前記駆動モータに電
気的に接続され前記過電流の検知時に作動する保護手段
を含み、前記過電流の検知後、該保護手段をリセットす
ることにより前記駆動モータの作動を再開しうるように
構成されていることを特徴としている。請求項１のオー
ガ式製氷機において、前記制御回路は、前記電気ヒータ
に電気的に接続されたサーモスタットを含み、該サーモ
スタットは、前記電気ヒータの前記通電に伴う被感温部
の温度上昇を検知して作動し、前記電気ヒータへの通電
を遮断することが有利である。その場合、前記制御回路
は、前記サーモスタットの作動後、前記電気ヒータの再
通電を防止する再通電防止回路を更に有することが好ま
しい。また、請求項１のオーガ式製氷機において、前記
制御回路は、前記電気ヒータの通電中、前記駆動モータ
の再起動を防止する再起動防止回路を更に含むことが好
ましい。

【００１１】

【作用】前記した構成において、通常の製氷運転中冷凍
シリンダの上部で氷詰りや凍結が発生し、氷の送出が滞
ると、オーガに大きな抵抗が作用し、ギアードモータの
ような駆動モータに過電流が流れる。この過電流を、制
御回路において、例えばギアードモータの給電回路に設
けた保護手段（プロテクタ）により検知して電気ヒータ
に通電すると共に、駆動モータの作動停止を行う。これ
により、冷凍シリンダの内部上方の氷がとかされ、氷詰
りや凍結が解消し、また、駆動モータの焼損もなくな
る。駆動モータの作動開始は、保護手段を手動でリセッ
トすることにより可能となり、上記作動開始までの間
に、各部を点検して十分な対策を講じる。その場合、電
気ヒータによる氷の溶融状況はサーモスタットにより監
視されており、該サーモスタットが氷の溶融を検知して
作動すると、電気ヒータへの通電が遮断される。また、
通電遮断後、周囲温度によっては、氷詰まりが発生して
いないにも拘わらず、サーモスタットが電気ヒータの通
電側に復帰する可能性があるが、電気ヒータの無用な再
通電は再通電防止回路により防止される。また、電気ヒ
ータの通電中、駆動モータの再起動を防止する再起動防
止回路を設けておくと、プロテクタをリセットしても、
駆動モータは再起動されない。即ち、オーガがロックさ
れている間は製氷運転に入らない。

【００１２】

【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。

【００１３】図１は、オーガ製氷機の冷凍系及び水系統
を示し、図２は、この製氷機を運転するための本発明に
よる電気回路もしくは制御回路を示している。先ず、図
１を参照して、オーガ式製氷機の基本的構成及び機能を
説明すると、冷媒圧縮機１、凝縮器３、ドライヤ２０、
膨張弁２１、及び蒸発管４は、配管Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及び
Ｅによって順次連結され、破線矢印の示す方向に冷媒が
流れる冷媒回路を構成する。凝縮器３は、ファンモータ
２によって強制冷却されるが、製氷運転中、冷媒は、圧
縮機１で圧縮されて高温高圧の冷媒ガスとなり、凝縮器
３で冷却されて、凝縮される。この冷媒は、膨張弁２１
で膨張し、蒸発管４で蒸発する。蒸発管４は、冷凍シリ
ンダ５の外周に密着して巻装されており、その周囲は、
図示しない断熱材で覆われている。

【００１４】冷凍シリンダ５の中には、オーガ６が設け
られており、その下端は、減速機７を介してギアードモ
ータ（駆動モータ）８に連絡している。ギアードモータ
８によって回転駆動されるオーガ６は、外周に螺旋刃６
ａを有し、押圧頭部９で上端が支持されている。冷凍シ
リンダ５の上部に位置する押圧頭部９は、放出筒１０に
通じる氷の圧縮通路を有し、オーガ６の螺旋刃６ａで掻
き取られ、送られてくる氷を圧縮、脱水して例えばフレ
ーク状となし、放出筒１０へ送出する。押圧頭部９の外
周には、電気ヒータ２２が巻装されている。

【００１５】冷凍シリンダ５の下部に給水管１４を介し
て連絡した給水タンク１３は、給水弁１１を有する水道
管１２に連絡し、内部にフロートスイッチ装置１７を内
蔵している。フロートスイッチ装置１７は、下部フロー
トスイッチ１７ａと上部フロートスイッチ１７ｂとを有
し、給水タンク１３と冷凍シリンダ５の内部の水位を制
御するが、給水タンク１３は、ドレーンパン２３に開口
したオーバーフロー管２４を備えて、過大水位を防止す
る。冷凍シリンダ５の下部に連通した排水管１６は排水
弁１５を備え、同排水弁１５の開閉により運転停止時の
冷凍シリンダ５からの製氷水の排出を行う。

【００１６】次に、図２をも参照して、本発明によるオ
ーガ式製氷機の電気回路の構成及び動作を説明する。

【００１７】図２において、比較的大きな電流が流れる
圧縮機１、ファンモータ２及びギアードモータ８は、互
いに並列に接続され、また、ギアードモータ８には直列
に手動によりリセット可能なプロテクタ（保護手段）２
５が接続されている。

【００１８】主として制御作用を行うフロートスイッチ
装置１７、タイマボード２６、給水弁１１、排水弁１５
も互いに、並列に接続されているが、前述の圧縮機１等
の駆動回路部分とは、変圧器ＴＲで結合している。電気
ヒータ２２には、直列に過熱防止サーモスタット２７の
ような感温装置が接続されている。プロテクタ２５及び
サーモスタット２７は、後述するリレーＸ_５及びその常
閉接点Ｘ_５２等と共に、ギアードモータ８の過電流を検
知して電気ヒータ２２に通電する制御回路３０を構成し
ている。

【００１９】以上の構成において、電源を入れると、リ
レーＸ_５に電流が流れ、リレー接点Ｘ_５３が閉じ、オー
ガ式製氷機の図示しない貯氷庫の貯氷スイッチＳ_３がＯ
Ｎ（満氷でない）ならば、リレーＸ_７が励磁され、リレ
ー接点Ｘ_７１が閉じるから、給水弁１１が開き、給水を
開始する（給水タンク１３が満水でなければ）。給水タ
ンク１３の水位が上がって、フロートスイッチ装置１７
の上部フロートスイッチ１７ｂが作動し、リレーＸ_４の
励磁、リレー接点Ｘ_４２の開路を経て給水弁１１が閉じ
る。このリレーＸ_４の励磁により、リレー接点Ｘ_４３が
閉じ、タイマボード２６の端子ｂ、ｃ間が閉路される
と、まずリレーＸ_１が励磁され、一定時間遅れてリレー
Ｘ_２が励磁される。リレーＸ_１、Ｘ_２の励磁により、ギ
アードモータ８、電気ヒータ２２に通電され、次に圧縮
機１に通電されて製氷運転に入る。

【００２０】製氷運転中、貯氷スイッチの不具合やフロ
ートスイッチ装置１７の不具合による給水不良が発生し
たままにしておくと冷凍シリンダ５で氷詰りや異常凍結
が生じ、オーガ６の負荷が増大し、ギアードモータ８に
かかる負荷が停動トルクを超えるとロック状態になり、
ギアードモータ８に過大電流が流れる。この過大電流に
より、プロテクタ２５が開路してリレーＸ_５が消磁し、
リレー接点Ｘ_５１が開路し、タイマボード２６のリレー
Ｘ_１、Ｘ_２が消磁する。これによりリレー接点Ｘ_１１、
Ｘ_２１、Ｘ_３１、Ｘ_３３が開路し、圧縮機１、ファンモ
ータ２及びギアードモータ８が停止して製氷運転が停止
する。

【００２１】前述のリレーＸ_５の消磁によりリレー接点
Ｘ_５３が開路してリレーＸ_７を消磁させ、リレー接点Ｘ
_７１も開路、リレー接点Ｘ_７２を閉路させる。このリレ
ー接点Ｘ_７１、Ｘ_７２の開閉により、給水弁１１は閉
じ、排水弁１５は開き、系統内の水が排出される。同時
にリレー接点Ｘ_５２が閉路し、サーモスタット２７を通
じて電気ヒータ２２に通電される。電気ヒータ２２の通
電により、冷凍シリンダ５の上部が加熱され、内部の詰
まった氷や凍結氷をとかす。このようにして、氷がとけ
れば、冷凍シリンダ５の上部の温度は上昇し、所定温度
に達すれば、サーモスタット２７が作動し、電気ヒータ
２２への通電が遮断される。

【００２２】電気ヒータ２２への通電が遮断されれば、
ギアードモータ８を作動させてオーガ６を回転させ得る
が、プロテクタ２５の作動原因を調査し、不具合個所の
対策実施後、プロテクタ２５を手動でリセットすれば、
リレーＸ_５が励磁されて、製氷運転に復帰する。

【００２３】図３の電気回路は、図２に示したものの一
部改変例であり、リレーＸ_８と、リレー接点Ｘ_７４、Ｘ
_８１、Ｘ_８２、Ｘ_８４等とが追加されている。この改変
電気回路の作用を説明すると、サーモスタット２７を通
じて電気ヒータ２２に通電を開始するまでは、前述と同
じである。冷凍シリンダ５内の氷がとけ、温度が上昇し
て所定温度に達すれば、サーモスタット２７の常閉接点
ｔｈ_１が開き、常開接点ｔｈ_２が閉じる。即ち、リレー
Ｘ_８が励磁されるので、リレー接点Ｘ_８１も閉じ、リレ
ーＸ_８の自己保持回路（電気ヒータ２２の再通電防止回
路）が形成される。従って、冷凍シリンダ５の温度が下
がっても、リレー接点Ｘ_８２、Ｘ_８４が開いているの
で、電気ヒータ２２、排水弁１５は作動しない。

【００２４】製氷運転の再開は、図２の場合と同様に、
プロテクタ２５が作動した原因を調査し、不具合部分の
対策を実施した後、プロテクタ２５を手動によりリセッ
トして行う。プロテクタ２５をリセットすれば、リレー
Ｘ_５が励磁され、リレー接点Ｘ_５３が閉じ、リレーＸ_７
が励磁され、リレー接点Ｘ_７４が開くので、リレーＸ_８
の自己保持回路は解消されるのである。このようにし
て、通常の前述した製氷運転が再開される。

【００２５】図４の電気回路は、更に一部を改変したも
のであって、図３の電気回路に対して、リレーＸ_９、リ
レー接点Ｘ_９２等が付加されている。リレーＸ_８が、自
己保持作用を奏することは、図３のものと同じである
が、サーモスタット２７の常閉接点ｔｈ_１が閉じて電気
ヒータ２２に通電されているとき、リレーＸ_９は励磁さ
れ、リレー接点Ｘ_９２が開いている。このため、電気ヒ
ータ２２の作動中にプロテクタ２５をリセットしても、
製氷運転とはならない。サーモスタット２７が、所定温
度への昇温を検知すれば、電気ヒータ２２の加熱及びリ
レーＸ_９の励磁は終了し、リレーＸ_８の自己保持回路が
形成される。前述のような対策を実施した後、プロテク
タ２５を手動でリセットすれば、製氷運転に復帰され
る。従って、この制御回路３０には、電気ヒータ２２の
通電中にギアードモータ８の再起動を防止する再起動防
止回路が含まれている。

【００２６】図示しないが、更に図４において、リレー
Ｘ_５、リレー接点Ｘ_９２に直列にリレー接点Ｘ_８３を接
続すれば、電源をOFFしない限り、リレーＸ_８の自己保
持回路が解除されないので、保護機能が向上する。

【００２７】以上のリレーＸ_１〜Ｘ_９、プロテクタ２
５、サーモスタット２７の常閉接点tｈ_１、同常開接点t
ｈ_２、電気ヒータ２２等の作動をタイムチャートに示せ
ば図５のようになる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
本発明によれば、冷凍ケーシングの上部等に氷詰り等が
発生すると、制御回路の保護手段（プロテクタ）により
駆動モータの過電流を検知し、冷凍シリンダ上部を電気
ヒータにより加熱して氷をとかすので、給水を無駄に消
費することなく、且つ融氷に要する時間のバラツキが少
ない信頼性の高い動作で氷詰りを解消することができる
だけでなく、プロテクタを手動でリセットするまで、製
氷運転の再開を延ばすことができるので、各部の点検、
対策を十分行う機会に恵まれ、氷詰りの続発を防止する
ことができる。

【００２９】また、請求項２に記載の本発明によれば、
電気ヒータによる氷の溶融状況はタイマではなくサーモ
スタットにより監視されているので、該サーモスタット
が氷の溶融を確実に判定することができる。更に、請求
項３に記載の本発明のように、駆動モータの停止時に、
サーモスタットが氷の融解を検知して作動し電気ヒータ
を遮断したら、周囲温度により同サーモスタットが電気
ヒータ通電側に復帰しても、電気ヒータへの再通電を防
止する再通電防止回路が設けられていれば、電気ヒータ
に再通電することがなく、電力の無駄な消費や電気ヒー
タの劣化を防止できる。

【００３０】また、請求項４に記載の本発明によれば、
電気ヒータに通電中は、駆動モータのプロテクタをリセ
ットしても、同駆動モータの再起動を防止する再起動防
止回路が設けられているので、オーガがロックされてい
る間は製氷運転に入らず、オーガの駆動モータの損傷を
確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るオーガ式製氷機の全体
系統図。

【図２】図１のオーガ式製氷機の電気回路を示す図。

【図３】図２の電気回路の一部を改変した別の電気回
路を示す図。

【図４】図３の電気回路の一部を更に改変した更に別
の電気回路を示す図。

【図５】図４に示した電気回路の各構成部分の作動を
説明するタイムチャート図。

【図６】従来のオーガ式製氷機の概略図。

【図７】従来のオーガ式製氷機の電気回路図。

【符号の説明】４…冷媒蒸発管、５…冷凍シリンダ、
６…オーガ、６ａ…螺旋刃、８…駆動モータ（ギアード
モータ）、１１…給水弁、１５…排水弁、２２…電気ヒ
ータ、２５…プロテクタ、２７…感温装置（サーモスタ
ット）、３０…制御回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】螺旋刃を有し回転自在に設けられたオー
ガと、該オーガを内蔵すると共に、冷凍系に連絡した冷
媒蒸発管が外周に巻装された冷凍シリンダと、前記オー
ガを回転駆動するための駆動モータとを備えたオーガ式
製氷機において、前記冷凍シリンダの上部外周に設けら
れた電気ヒータと、前記駆動モータの過電流を検知して
前記電気ヒータに通電すると共に前記駆動モータの作動
停止を行う制御回路とを備え、該制御回路は、前記駆動
モータに電気的に接続され前記過電流の検知時に作動す
る保護手段を含み、前記過電流の検知後、該保護手段を
リセットすることにより前記駆動モータの作動を再開し
うるように構成されていることを特徴とするオーガ式製
氷機。
【請求項２】前記制御回路は、前記電気ヒータに電気
的に接続されたサーモスタットを含み、該サーモスタッ
トは、前記電気ヒータの前記通電に伴う被感温部の温度
上昇を検知して作動し、前記電気ヒータへの通電を遮断
することを特徴とする請求項１に記載のオーガ式製氷
機。
【請求項３】前記制御回路は、前記サーモスタットの
作動後、前記電気ヒータの再通電を防止する再通電防止
回路を更に有することを特徴とする請求項２に記載のオ
ーガ式製氷機。
【請求項４】前記制御回路は、前記電気ヒータの通電
中、前記駆動モータの再起動を防止する再起動防止回路
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のオーガ式
製氷機。