JP3220248B2

JP3220248B2 - 流下式製氷機

Info

Publication number: JP3220248B2
Application number: JP22736392A
Authority: JP
Inventors: 暢彦加藤; 和賀夫東島; 進立松
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 1992-08-26
Filing date: 1992-08-26
Publication date: 2001-10-22
Anticipated expiration: 2016-10-22
Also published as: JPH0674626A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は製氷機に関し、特に商業
用及び工業用の全般に亙って簡便に且つ安定して氷を提
供できる製氷機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、製氷機における製氷水タンクへの
給水に関して以下の如く種々の方式が提案されている。
先ず図８に示される例（実公昭５７−２５１０１号）に
は、製氷室１０２、貯氷室１０３及び機械室１０４から
成る製氷機が開示されている。その製氷室１０２内には
蒸発器１０５を具備する製氷部材１０６が傾斜設置さ
れ、その下方には製氷用水を貯留する貯水タンク１０７
を配設する共に、該タンク１０７内にポンプ駆動用電動
機１０８を有するポンプ装置１０９を装設して、流水循
環式製氷系統が構成されている。上記製氷部材１０６の
低端縁前方には貯氷室１０３上方に位置する脱氷後の板
氷を受けて所定の大きさの氷塊に切断する板氷切断用ヒ
ータ装置１１０を配置している。また機械室１０４には
蒸発器１０５と共に冷媒回路を形成する電動圧縮機１１
１、凝縮器１１２及び該凝縮器冷却用ファン１１３を配
置している。尚、貯水タンク１０７への給水は水源に接
続された給水管路１０６の途中に設けられた給水バルブ
１１５によって行われる。

【０００３】この製氷機における製氷運転と脱氷運転の
切り替え制御は蒸発器１０５の出口側の温度を感知する
コントロールサーモスタットによって行われている。図
９はこのようにして構成された製氷機の制御回路を示
す。電源ライン１１８，１１９間には常閉の貯水量検出
装置１１４の温度スイッチ１１４ｂを介して一次巻線１
２０を接続し、二次巻線１２１側にはヒューズ１２２及
び板氷切断用ヒータ装置１１０を接続している。また温
度スイッチ１１４ｂを介して電動圧縮機１１１を接続
し、更に電動圧縮機１１１に対してポンプ駆動用電動機
１０８とファン１１３の並列回路を並列に接続して製氷
運転を行うか、電動圧縮機１１１に対してホットガスバ
ルブ１２３と給水バルブ１１５の並列回路を並列に接続
して脱氷運転を行うと共に該脱氷運転時に次サイクルの
製氷用水を貯水タンク１０７に給水する運転を行うかを
切り替える上記コントロールサーモスタットのコントロ
ールスイッチ１２４が温度スイッチ１１４ｂを介して接
続される。

【０００４】通常動作時において、電源投入の後もし貯
氷量検出装置１１４が貯氷室１０３内の所定氷量を感知
していなければ温度スイッチ１１４ｂは閉路しており、
補償リレー１２５は励磁状態となってその接点は一方の
接点１２５ａ側に位置する。それによって上記製氷運転
が開始され、時間経過に伴って製氷板部材１０６上に板
氷が成長していき所定厚さに達するとコントロールサー
モスタット１２４は蒸発器１０５出口の所定の低温を感
知して製氷側接点１２４ａから脱氷側接点１２４ｂに切
り替わり、ホットガスバルブ１２３が開弁してホットガ
スによる脱氷運転を開始する共に給水バルブ１１５に通
電し給水管路１１６を開いて次サイクルの製氷用水を貯
水タンク１０７に給水する。こうして貯氷室が所定氷量
に達すると貯氷量検出装置１１４が働き温度スイッチ１
１４ｂは開路すると共に、補償リレー１２５も消磁され
てその接点が接点１２５ｂ側に切り替わる。そこで温感
サーモスタット１２６が例えば寒冷地における低温等の
所定温度以下を感知した場合、その接点は閉路状態にあ
るので、ポンプ駆動用電動機１０８が駆動されて保証回
路が形成されることになる。即ち、ポンプ駆動用電動機
１０８の発熱を貯氷量検出装置１１４の感温部１１４ａ
付近に伝導せしめる。従って、外気温度が異常に低いこ
とがあるような寒冷地域においても貯氷量検出装置１１
４が復帰しないようなことはない。よって、この製氷機
における製氷用水の貯水タンクへの給水は、次の一回の
製氷サイクルに必要な製氷水を脱氷又は除氷サイクル時
に貯水タンクに給水する構成である。

【０００５】図１０に示す製氷機は除氷又は脱氷工程に
高圧の冷媒とデフロストブラインを併用したものである
（特公昭５１−１０９０４号参照）。同図中、符号２０
１は結氷板であり、内部に冷媒の通路と、デフロストブ
ラインの通路とを形成してある。この結氷板２０１の上
方には散水ヘッド２０２が配設される一方、その下方に
は斜行板２０３とその下位に続く原料水タンク２０４と
が配設されている。この斜行板２０３の下端部で原料水
タンク２０４の入口近くにはモータ２０６により駆動さ
れるクラッシャ２０５が設けられている。不図示の供給
源からの冷媒液は入口２０７より液電磁弁ストレーナ２
０８、液電磁弁２０９、膨張弁２１０を通って結氷板２
０１に導かれ、これから導出されて冷媒ガス出口２１１
に至る。その途中には製氷運転圧力調整弁２１２と脱氷
デフロスト圧力調整弁２１３とが並列に接続されてい
る。原料水入口２１４から原料水タンク２０４に導かれ
た原料水は、ポンプ２１５によって、上記散水ヘッド２
０２から結氷板２０１に向かって噴出されるようになっ
ている。また、デフロスト・ブライン系統は、ブライン
がブライン・タンク２１６よりブライン・ポンプ２１７
を介して結氷板２０１に至り、該結氷板２０１から上記
ブライン・タンク２１６に戻る管路を有する。符号２１
８はブライン撹拌ポンプであり、２１９はブライン・ヒ
ータであり、２２０はブライン・タンク液面計である。
この製氷機の通常動作としては、結氷板２０１に冷媒を
送出して該結氷板２０１の表面を低温に保ちつつ、原料
水タンク２０４から原料水をポンプ２１５によって散水
ヘッド２０２に導き、これにより噴出させて結氷板２０
１上に結氷される。この結氷作動の間は圧力調整弁２１
２が使用されるが、脱氷時には圧力調整弁２１２を閉鎖
し、圧力調整弁２１３を作動することによって結氷板１
内の圧力を上げ、冷媒の温度を高めると共にデフロスト
・ブライン系統を作動させることで脱氷を容易にしてい
る。脱氷されて斜行板２０３上に落ちた氷はクラッシャ
２０５で砕かれて所定の場所へ取り出される。原料水タ
ンク２０４内の原料水はボールタップによって、結氷又
は製氷中であっても、常に一定水位が保たれている。

【０００６】図１１に示される例（実開昭６４ー２８７
６９号）での製氷機は、除氷に際して除氷水とホットガ
スとを併用することによって除氷の効率化が図られたも
のである。この製氷機における冷凍系統は、圧縮機３１
３、凝縮器３１８、凝縮器冷却ファン３１７、膨張弁３
１９、蒸発管又は冷却管３０３ｂ、並びに此等を順次連
結する吐出管３１４、接続管３１６及び吸入管３１２を
含む。製氷部３０３には、上記冷却管３０３ｂを挟んで
いる製氷板３０３ａとその上部における製氷水散水器３
０８及び除氷水散水器３０９から構成される散水装置３
１０が設けられている。製氷水散水器３０８は循環パイ
プ３０１及び循環ポンプ３０７を介して製氷水タンク３
０５に連絡している。オーバーフロー管３０６を有する
製氷水タンク３０５の上方には水切りプレート３０４が
配置されている。一方、除氷水散水器３０９は除氷水ポ
ンプ３２９を有する除氷水管３０２を介して除氷水タン
ク３１１に連絡しており、除氷水タンク３１１の開放し
た上部には不図示の外部水源に連絡した給水弁３２７が
臨む。この除氷水タンク３１１内には熱交換器（加熱装
置）３２２が配置されており、その入口管３２３及び出
口管３２４を介して上記吐出管３１４に連絡しており、
それらの接続点の間には電磁バイパス弁３１５があっ
て、同バイパス弁３１５の開閉は温度検知器３２５ａ，
検知部３２６ａによって制御される。上記吐出管３１４
から伸びたホットガス管３２１は、その管部分３２１ａ
に並列に配置されたバイパス管３２１ｂを有し、それら
には開閉弁即ちホットガス弁３２０ａ，３２０ｂが設け
られている。このうちホットガス弁３２０ｂは除氷水温
度検知器３２５ｂ，検知部３２６ｂに連絡している。

【０００７】製氷作動中、除氷水タンク３１１内で満水
になっている除氷水３１１ａが所定温度以下であること
が除氷水温度の検知部３２６ａで検知されると、不図示
の制御回路を介して電磁バイパス弁３１５は閉じられて
吐出管３１４内の高温高圧冷媒は熱交換器３２２を通る
ようになって除氷水を加熱する。製氷完了の後、除氷サ
イクルに移行すると、循環ポンプ３０７及び冷却ファン
３１７は停止され、代わりに除氷水ポンプ３２９が起動
し、ホットガス弁３２０ａが開く。別の除氷水温度検知
器３２５ｂによって除氷水３１１ａの温度が設定値より
低いことが検知されたならば、ホットガス弁３２０ｂも
開く。このようにして製氷板３０３ａは、裏面から除氷
水及びホットガスの双方により加熱され、氷３３０は離
脱して落下する。この製氷板３０３ａの裏面を流された
除氷水３１１ａは適当に冷却されて水きりプレート３０
４を通り抜け製氷水タンク３０５に入る。よってこの場
合における製氷水タンク内の製氷水は、除氷水を次の製
氷サイクルに必要な量だけ製氷水タンクから貯水する方
式である。

【０００８】次に図１２には製氷サイクル初期の製氷水
タンクの水位を検知して運転を制御する異常製氷防止装
置が適用された製氷機が示されている（特公昭６１ー４
０２８号）。この製氷機は、圧縮機４０１、凝縮器４０
３、膨張手段４０５、蒸発器４０６を含む冷媒回路を有
し、蒸発器４０６を装着した製氷板４０７には、第１散
水ヘッド４０７ａから製氷水タンク４０９の製氷水が循
環ポンプ４１０により供給され、製氷板４０７の製氷面
を流下した製氷水は集水樋４０８を経て製氷水タンク４
０９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。この製氷水タンク４０９の下方には除氷水タンク
４１３が設けられ、製氷水タンク４０９と除氷水タンク
４１３とはオーバーフロー管４１２によって相互に連結
されると共に、循環ポンプ４１６による除氷水タンク４
１３内の除氷水は第２散水ヘッド４０７ｂから製氷板４
０７の内側に散水され、集水樋４０８を経て製氷水タン
ク４０９に戻るように構成されている。符号４１５は除
氷水タンク４１３の水が規定上限水位以上になると外部
に排出するオーバーフロー管、４１７は除氷水タンクの
水が規定水位以下になると水を供給するボールタップ、
４０２は、除氷水が所定温度以下に低下すると温度検知
素子４１８の作動によって駆動される循環ポンプ４１４
から除氷水の供給を受け、上記冷媒回路の高温高圧冷媒
と熱交換させて、除氷水を加温する除氷水熱交換タンク
である。特に製氷水タンク４０９内の符号Ｓ２は液面検
知装置であり、この液面検知装置の検知結果に応じて、
二重製氷等を防止している。よってこの製氷機において
も製氷水タンクの製氷水は、除氷水を次の製氷サイクル
に必要な量だけ製氷水タンクに貯水し、余剰の除氷水は
オーバーフロー管４１２により除氷タンクに戻す構成を
採っている。

【０００９】図１３に示す例（実公昭５９−３８６８９
号）には、製氷機における製氷終了後の製氷残水の排水
に関する制御が開示されている。ここでの製氷水タンク
５０４への給水は製氷過程に先行する除氷過程或は電源
スイッチ投入後において、除氷水タンク５０６内の除氷
水が除氷水循環ポンプ５０８により除氷水送出管、除氷
水散水部５０９を介して製氷板５０２の裏面に連続供給
され、更に案内樋を介して製氷水タンク５０４に案内さ
れている。但し、製氷水タンク５０４に供給された製氷
用水が所定水位を越えると、製氷水タンク５０４と除氷
水タンク５０６とを結ぶオーバーフロー管５０７を介し
て除氷水タンク５０６に還流するようになっている。除
氷過程を開始して所定時間が経過すると除氷水循環ポン
プ５０８が停止されて、製氷水タンク５０４内の製氷用
水を製氷水送出管、製氷水散水部５０３を介して製氷板
に連続供給すべく製氷水循環ポンプを作動すると共に不
図示の冷凍系における圧縮機等が起動されて製氷過程が
開始される構成である。よって、製氷水は、除氷水を次
の製氷サイクルに必要な量だけ製氷水タンクに貯水し、
余剰の除氷水はオーバーフロー管５０７を介して除氷水
タンク５０６に戻すようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の製
氷機における製氷水は、図１０に示される例以外は、一
回の製氷サイクルに必要な製氷水全量を除氷サイクル時
に製氷水タンクに一度に貯水する方式である。よって、
図８及び図９に示される機種のようにホットガスを除氷
に使用する製氷機でも、また、特に製氷能力が大きく除
氷水を製氷水として利用する製氷機でも、製氷水タンク
の容積が大きくなり、除氷水タンクも使用する機種にあ
っては、製氷板及び除氷水タンクとの位置関係を考えた
場合、製氷機の外寸が特に大きくなる。一方、図１０の
場合では、原料水タンク（製氷水タンク）２０４内の原
料水は、ボールタップによって結氷中又は製氷中であっ
ても供給され、タンク２０４内は常に一定水位が保たれ
ている。この方式では、特に外気温が高い場合、高温の
水が原料水タンク又は製氷タンク２０４に供給される可
能性がある。よって、製氷サイクル後半で製氷板に氷が
成長するに従って製氷板から製氷水が流下する氷の表面
への熱伝導が低下するようになって、氷の表面を流下す
る製氷水の温度が高い場合には、一層結氷しにくくなる
ので、製氷効率の低下をきたすことになる。

【００１１】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、製氷水タンク容積量を製氷
サイクル一回の製氷水量以下とし、製氷機全体の小型化
を図ると共に、給水弁の開閉を効果的に制御して製氷効
率低下を防止するようにした流下式製氷機を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による流下式製氷
機は、圧縮機を含む冷凍系の蒸発器を有する製氷部と、
製氷水を貯える製氷水タンクと、製氷水タンクの製氷水
を製氷部へ循環供給する製氷水ポンプと、製氷水タンク
内の水位を検知する水位検知手段と、製氷水タンクへ製
氷水を給水するための給水弁と、製氷サイクルの開始か
ら所定の製氷量が達成されるまでの第１の所定時間を計
時する第１のタイマと、製氷サイクル中において、第１
のタイマが第１の所定時間を計時するまでは水位検知手
段により検知された水位が予め設定された上位水位とな
るように給水弁を開閉制御し、第１のタイマが第１の所
定時間を計時した後は給水弁を閉じることにより製氷水
タンクへの給水を禁止して製氷水タンクに残った製氷水
のみで製氷を行い、水位検知手段により検知された水位
が予め設定された下限水位になると製氷サイクルを終了
させる制御回路とを備えたものである。

【００１３】製氷水タンクの排水をなす排水手段と、製
氷サイクルの開始から第１の所定時間より長い第２の所
定時間を計時する第２のタイマとをさらに備え、制御回
路が、製氷水タンクに残った製氷水のみで製氷を行って
いるときに第２のタイマが第２の所定時間を計時すると
製氷水ポンプを停止して製氷部への製氷水の供給を停止
すると共に排水手段により製氷水タンクの排水を行わせ
るように構成することができる。

【００１４】あるいは、製氷水タンクの排水をなす排水
手段をさらに備え、制御回路が、製氷水タンクに残った
製氷水のみで製氷を行っているときに水位検知手段によ
り検知された水位が予め上位水位より下方で且つ下限水
位より上方に設定された下位水位にまで低下すると製氷
水ポンプを停止して製氷部への製氷水の供給を停止する
と共に排水手段により製氷水タンクの排水を行わせるよ
うに構成することもできる。

【００１５】

【作用】本発明による流下式製氷機においては、製氷サ
イクル中、水位検知手段が製氷水タンク内の製氷水の水
位が上位水位となったことを検知する度に、該水位検知
手段がその上位水位の検知を解除するまで給水弁を介し
ての製氷水タンク内への給水が行われ、そして、所定の
製氷量が達成されるまでの第１の所定時間を計時する第
１のタイマがその所定時間を計時すると、給水弁による
製氷水タンクへの給水が禁止されて製氷水タンクにある
製氷水のみでの製氷が行われ、製氷水タンクに残った製
氷水が下限水位に至ったときに製氷サイクルが終了され
る。これにより、製氷水タンクの容量を例えば製氷サイ
クル一回の製氷量の５０％以下とすることも可能とな
る。

【００１６】また上記第１所定時間以降であって、製氷
が完了したことを示す第２の所定時間を計時する第２の
タイマがその所定時間を計時すると、製氷ポンプによる
製氷部への製氷水供給が停止されると共に、排水手段が
起動されて製氷水タンクの排水が行われる。上記第２タ
イマの代わりに、上記水位検知手段が製氷水タンクの製
氷水が所定の下位水位以下となったことを検知すること
による制御によっても同等の作動を得ることができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面と共に本発明による流下式製氷機
の好適な実施例について詳細に説明する。図１は本発明
の第１実施例に係る製氷機の一部断面を含む全体構成図
である。この製氷機は、圧縮機１と凝縮器３と膨張手段
５と蒸発器６とを含む冷媒回路を有し、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（製氷水ポンプ）１０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する。一方、製氷水タンク９の下方
には除氷水タンク１３が設けられ、製氷水タンク９とは
オーバーフロー管１２によって連結されると共に、循環
ポンプ（除氷水ポンプ）１６により除氷水タンク１３内
の除氷水は除氷水散水パイプ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に戻る。一方、
除氷水タンク１３内にもオーバーフロー管１５が設けら
れ、余剰水を外部に排水している。

【００１８】尚、図１中、符号３１は製氷水タンク９の
水位が上位水位ＦＬ_U以下になると製氷水を供給するよ
う制御される給水弁である。また、符号３２は製氷水タ
ンク９の排水ポンプであり、符号３３は排水用電磁弁で
あって、此等が製氷水タンク９における製氷残水を排水
する本発明の排水手段を提供している。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、符号２は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、高圧冷媒と熱交換させ
加温する除氷水熱交換タンクである。更に、符号１１は
製氷板７から流下された水を濾過するためのフィルター
部材であり、符号２０は除氷水タンク１３に関する除氷
水を直接的に加温するヒータであり、符号２１は除氷水
タンク１３内の水位検知器である。また、符号３０は製
氷水タンク９に関する水位検知器であり、支柱部材３０
ａ、レバー部材３０ｂ及びフロート３０ｃから構成され
ている。製氷水タンク９内の水位に応じてこの水位検知
器３０が上下動するので、そのレバー部材３０ｂが上位
水位ＦＬ_U及び下限水位ＦＬ_Lを画定している上位水位ス
イッチＦＳ_U及び下限水位スイッチＦＳ_Lと係合すること
によってそれぞれの水位を検知している。

【００１９】以上のように構成された製氷機の制御回路
は図２に示す通りであり、以下詳細に説明する。尚、予
め除氷水タンク１３にはボールタップ１７によって給水
されているものとする。電源Ｓ₁の投入により、閉路し
ているリレー接点Ｘ₆₂、Ｘ₃₂を介し、リレーＸ₂が励磁
され接点Ｘ₂₁，Ｘ₂₃が閉路して、自己保持回路を形成す
ると共に、タイマ接点ｔｍ₃₂を介し電磁開閉器ＭＳ₃が
励磁され除氷水ポンプ１６が駆動される。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、余剰な製氷水はオーバー
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。一方、除氷サイクル開始と同時に計時を
始めるタイマＴＭ₃が設定時間（例えば２〜３分）後に
作動して、接点ｔｍ₃₂が開路して電磁開閉器ＭＳ₃が消
磁され、除氷水ポンプ１６が停止すると共に、接点ｔｍ
₃₁が閉路して接点Ｘ₄₁を介してリレーＸ₃が励磁され
る。

【００２０】尚、上記運転開始時の除氷サイクル時はリ
レーＸ₁が励磁されていないので、圧縮機１、砕氷モー
タ２２、ホットガス弁（ＨＶ）２３等は停止または閉弁
した状態である。また、貯氷庫に氷がなく貯氷検知器Ｓ
２が閉路、製氷スイッチＳ₃が閉路していればリレーＸ₄
は励磁された状態である。除氷サイクル中に製氷水タン
ク９にはオーバーフロー管１２の上縁の上限水位まで給
水されており、水位検知器３０の上位水位スイッチＦＳ
_U、下限水位スイッチＦＳ_Lは共に閉路して、リレー
Ｘ₅、Ｘ₆が励磁され製氷サイクル待機状態が確保されて
いる。リレーＸ₃が励磁されると接点Ｘ₃₂が開路してリ
レーＸ₂が消磁され、接点Ｘ₂₃が開路して除氷サイクル
が終了する。

【００２１】一方、接点Ｘ₂₂，Ｘ₂₄が閉路されることに
より、接点Ｘ₅₁，Ｘ₀₂及び圧力開閉器ＰＳを介してリレ
ーＸ₁が励磁され、接点Ｘ₁₁，Ｘ₁₃，Ｘ₁₅が閉路して、
自己保持回路を形成すると共に、電磁開閉器ＭＳ₁が励
磁され圧縮機１が駆動される製氷サイクルが開始され
る。この時、接点Ｘ₂₂を介し、電磁開閉器ＭＳ₂、冷媒
用電磁弁ＧＶ、タイマ手段としてのタイマＴＭ₀，Ｔ
Ｍ₁，ＴＭ₂が励磁され製氷水ポンプ１０が駆動し、電磁
弁ＧＶが開弁され、散水パイプ７ａから供給される製氷
水は、冷媒により冷却される製氷板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
て次第に成長していく。製氷板７の表面に氷が成長する
過程は第３図に示される様に、製氷サイクル初期は製氷
水の冷却過程（又は冷却時間）となる。製氷水のこうし
た冷却時間は製氷水の量（製氷開始時の製氷水タンク９
の貯水量）に比例するため、この実施例での製氷水タン
ク９の製氷水量を一回の製氷サイクルで製氷される製氷
量の半減以下とすれば製氷板７での氷結開始時間が図３
に示すように時間ａ（製氷サイクル開始から約２〜３
分）となり、従来の氷結開始時間よりも短縮される。

【００２２】この第１実施例では、製氷板７の表面に氷
が、製氷サイクル１回で得られる製氷量における氷厚の
１／５〜１／４（製氷水タンク９の容積に依存）程度氷
結した状態の時（図３での時間ｂに該当）の製氷タンク
９の上位水位ＦＬ_Uで、水位検知器３０の上位水位スイ
ッチＦＳ_Uが開路するように設定する。この上位水位ス
イッチＦＳ_Uが開路することによってリレーＸ₅が消磁さ
れるので、接点Ｘ₅₄が閉路して接点ｔｍ₂₂を介し、給水
弁（ＷＶ）３１を開弁して製氷水を上位水位スイッチＦ
Ｓ_uが閉路するまで製氷水タンク９に給水して略々一定
水位が確保されるようにする。よって、製氷水タンク９
の製氷水の消費に従って上位水位スイッチＦＳ_Uが開路
する度に、製氷水タンク９に対しては給水弁３１を介し
ての給水が行われることになる。

【００２３】尚、給水弁３の通水量は最大製氷能力時
（低温時）に消費（氷結）する水量より若干多い程度が
好ましい。また上位水位スイッチＦＳ_uのＯＮ，ＯＦＦ
の水位差は１回の製氷量の１／１０以上が好ましい。製
氷運転が継続し、製氷板７の表面に氷が成長し氷結量が
増加して氷が厚くなる程、製氷板７よりの熱伝導が低下
し、氷表面の氷結能力が低下するため、一定の氷厚ｔｃ
（例えば製氷サイクル１回の製氷量での氷厚の１／２〜
３／５程度であり、製氷水タンク９の貯水量に依存す
る）となる時間ｔｍ２（１回の製氷時間ｔｍ１の１／２
〜３／５）を設定時としたＴＭ₂が作動して接点ｔｍ₂₂
が開路して、給水弁（ＷＶ）３１への回路が遮断され
て、以後の給水弁３１の開弁は禁止される。それ以降
は、製氷水タンク９内に貯水されている製氷水のみを循
環して製氷運転が継続される。

【００２４】タイマＴＭ₁の設定時間ｔｍ１（約２７〜
３０分）が経過するとタイマＴＭ₁が作動して接点ｔｍ
₁₂を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（ポンプ保護の目的で運転継続も可能）する
と共に、接点ｔｍ₁₁が閉路して排水ポンプ３２、排水用
電磁弁３３を励磁して製氷残水を排水する。製氷水タン
ク９内の水位が下がり下限水位スイッチＦＳ_Lが作動す
るとリレーＸ₆が消磁され接点Ｘ₆₁が開路して、排水ポ
ンプ３２、電磁弁３３を消磁して排水工程を終了すると
共に、接点Ｘ₆₂が閉路して、接点Ｘ₃₂を介しリレーＸ₂
が励磁され、接点Ｘ₂ ₂を開路して、冷媒用電磁弁ＧＶを
閉弁して製氷サイクルを終了する。一方、接点Ｘ₂₁，Ｘ
₂₃が閉路されることにより、自己保存回路を形成する共
に、タイマＴＭ₃、電磁開閉器ＭＳ₃，ＭＳ₄及びホット
ガス弁(ＨＶ)を励磁して、除氷サイクルが開始される。

【００２５】このようにして本実施例では、製氷水タン
クの有効貯水量を例えば一回の製氷量の５０％以下と
し、製氷水タンクの容量を小さくすることにより、製氷
機全体の寸法が小さくできるので、その製品、梱包、輸
送のコストを低減することができる。また、製氷水を製
氷板の表面に散水し、流下した製氷水を製氷水タンクに
戻して製氷水を循環しながら製氷板の表面に氷を成長さ
せる製氷方式では、純水のみ氷結し、水に含まれている
諸物質（カルシウム、マグネシウム及び鉄分等）の約９
０％前後は氷結せず製氷残水の諸物質濃度が高くなっ
て、散水パイプ等を含む水系路の詰まり、製氷能力の低
下及び白濁氷等の不具合が生ずる。本実施例では、排水
ポンプ３２及び排水用電磁弁３３から成る排水手段を利
用することによって、製氷サイクル毎に諸物質濃度が高
い製氷残水を製氷水タンクから排水しているので、次工
程での製氷サイクルに製氷残水を製氷水として持ち越す
ことがない。尚、タイマＴＭ₀の設置目的は、製氷サイ
クル開始直後における製氷水タンク９の異常水位低下に
対処するためのものである。即ち、製氷サイクルが開始
され、製氷板７の表面に氷結が開始される前後間での時
間を設定した上記タイマＴＭ₀の作動前に、製氷水タン
ク９の水位が上位水位ＦＬ_Uまで低下した場合、上位水
位スイッチＦＳ_Uが作動するのでリレーＸ₅が消磁され、
接点Ｘ₅₂が閉路して接点ｔｍ₀を介しリレーＸ₀が励磁さ
れ、接点Ｘ₀₁で自己保持回路を形成すると共に、接点Ｘ
₀₂が開路してリレーＸ₁を消磁して製氷運転が停止され
ることになる。それによって、製氷水回路上の不具合
（例えば、異常氷の発生）を検知して、製氷機構の損傷
を防止することができる。尚、図２の制御回路におい
て、Ｔｈ₁は上記除氷水温度検知器１８に電気的に接続
されて除氷水温度が所定温度以下になったときに閉路す
る接点であり、符号ＦＳ₃は上記除氷水タンク１３内の
水位を検知する水位検知器２１に電気的に接続されて除
氷水タンク１３が所定水位にあるときには閉路している
接点であり、符号ＰＭ₃は上記循環ポンプ１４であり、
符号Ｈは上記除氷水用ヒータ２０である。よって、除氷
水タンク１３が所定水位以上にあって、除氷水温度が所
定温度以下にあるときには、リレーＸ₈，Ｘ₇がそれぞれ
励磁されて、接点Ｘ₈₃，Ｘ₇₃がそれぞれ閉路して除氷水
用ヒータ２０を駆動する。製氷サイクル中であれば、接
点Ｘ₈₁，Ｘ₇₁も閉路されて循環ポンプ１４（ＰＭ₄）を
駆動して上記熱交換タンク２によっても除氷水を加温す
るようにできる。

【００２６】次に本発明の第２実施例に流下式製氷機を
図４及び図５を用いて説明する。図４は本発明の第２実
施例に係る流下式製氷機の概略構成図であり、図５はそ
の制御回路である。この第２実施例が上記第１実施例の
構成と異なる点は、図４においては、水位検知器３０が
上記上位水位スイッチＦＳ_U及び下限水位スイッチＦＳ_L
を有するほかに、上位水位よりは下方であるが下限水位
より上方である下位水位スイッチＦＳ_Mを有することで
ある。また、この第２実施例では図５の制御回路に示さ
れているように、製氷水ポンプの停止と排水手段の励磁
を制御する上記第１実施例でのタイマ手段の内のタイマ
ＴＭ₁はこの下位水位スイッチＦＳ_M及びリレーＸ₉に置
き換わっている。この第２実施例の係る製氷機の制御を
図５を用いて以下説明する。電源Ｓ₁の投入から給水弁
（ＷＶ）３１の開弁禁止及びそれ以後における製氷水タ
ンク９内のみの製氷水の循環による製氷運転までは、図
２に示された第１実施例の動作と略々同一である。但
し、除氷サイクル中、製氷水タンク９においてオーバー
フロー管１２の上縁の上限水位まで給水された状態での
上位水位スイッチＦＳ_U、下位水位スイッチＦＳ_M、下限
水位スイッチＦＳ_Lは共に閉路されているものとする。

【００２７】第２実施例の制御動作においては、製氷水
タンク９内製氷水のみの循環による製氷運転の継続に従
って、製氷水タンク９の水位が下位水位ＦＬ_Mまで低下
することになる。これによって、下位水位スイッチＦＳ
_Mが作動（開路）してリレーＸ₉を消磁し、接点Ｘ₉₁が開
路して製氷水ポンプ１０を停止すると共に（但し、ポン
プ保護の目的で運転を継続することもできる）、接点Ｘ
₉₂が閉路して排水ポンプ３２、排水用電磁弁３３を励磁
して製氷残水を排水する。その後、製氷水タンク９の水
位が下限水位ＦＬ_Lまで低下すると、下限水位スイッチ
ＦＳ_Lが作動（開路）してリレーＸ₆が消磁され接点Ｘ₆₁
が開路して、排水ポンプ３２、電磁弁３３を消磁して排
水過程を終了すると共に、接点Ｘ₆₂が閉路して、接点Ｘ
₃₂を介しリレーＸ₂が励磁され、接点Ｘ₂₂を開路して、
冷媒用電磁弁ＧＶを閉弁して製氷サイクルを終了する。

【００２８】一方、接点Ｘ₂₁，Ｘ₂₃が閉路されることに
より、自己保持回路を形成すると共にタイマＴＭ₃、電
磁開閉器ＭＳ₃（除氷水ポンプ）、ＭＳ₄（砕氷モータ）
及びホットガス弁ＨＶを励磁して除氷サイクルが開始さ
れることになる。尚、図６及び図７には、図４及び図５
に示された実施例における排水ポンプ３２及び電磁弁３
３の代わりに、製氷水循環回路に電磁弁３４ａ，３４ｂ
を設けている。この場合、製氷水タンク９の水位が低下
すると、下位水位スイッチＦＳ_Mが作動（開路）し、リ
レーＸ₉が消磁され接点Ｘ₉₃が開路して電磁弁３４ａを
閉弁し、接点Ｘ₉₄が閉路して排水用電磁弁３４ｂを開弁
することになる。よってこの方式に従って、製氷水ポン
プ１０により製氷残水を排水しても図４及び図５の構成
のものと同等の効果が得られる。上記第１実施例と同様
に、この第２実施例の場合においても、製氷水タンクの
有効貯水量を例えば一回の製氷量の５０％以下とし、製
氷水タンクの容量を小さくすることにより、製氷機全体
の寸法が小さくできる。また、製氷サイクル毎に諸物質
濃度が高い製氷残水を製氷水タンクから排水しているの
で、次工程での製氷サイクルに製氷残水を製氷水として
持ち越すことがない。更には、製氷水ポンプを空運転す
ることがなくなるので、製氷水ポンプの損傷を防止する
こともできる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、製氷水タ
ンクにおける製氷水の上限水位（オーバーフロー管の上
部）の下方に位置する上位水位を検知して、製氷水タン
クへの製氷水の供給をなす給水弁の開閉を制御し、所定
の設定時間後に製氷水タンクへの給水を禁止し、以降に
おいては製氷水タンクに貯水されている製氷水のみを循
環して製氷運転を継続し、製氷水の水位が下限水位にな
ったところで製氷サイクルを終了する。従って、製氷水
タンクの容量を大幅に減少しても、凍結初期並びに製氷
サイクル後半において、製氷水タンクへの給水により昇
温した製氷水によっての融氷或は熱伝導低下による製氷
能力の低下が防止できる。なお、製氷水ポンプは、製氷
水タンクに残った製氷水のみで製氷を行っているときに
第２のタイマが第１の所定時間より長い第２の所定時間
を計時したとき、あるいは水位検知手段により検知され
た水位が予め上位水位より下方で且つ下限水位より上方
に設定された下位水位にまで低下したときに停止するよ
うにし、それと同時に排水手段によって製氷水タンクの
排水を行うことが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る流下式製氷機の概略
構成図である。

【図２】図１に示す流下式製氷機の制御回路である。

【図３】本発明による製氷制御に従った場合での製氷時
間対製氷量と従来の製氷法に従った場合での製氷時間対
製氷量とを比較特性図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る流下式製氷機の概略
構成図である。

【図５】図４に示す流下式製氷機の制御回路である。

【図６】図４に示す第２実施例に係る流下式製氷機を一
部変更した場合の概略構成図である。

【図７】図６に示す流下式製氷機の制御回路である。

【図８】第１の従来製氷機の概略構成図である。

【図９】図８に示す製氷機の制御回路である。

【図１０】第２の従来製氷機の概略構成図である。

【図１１】第３の従来製氷機の概略構成図である。

【図１２】第４の従来製氷機の概略構成図である。

【図１３】第５の従来製氷機の概略構成図である。

【符号の説明】

１・・・圧縮機、２・・・熱交換タンク、３・・・凝縮器、５・・・
膨張手段、６・・・蒸発器、７・・・製氷板、８・・・集水樋、
９・・・製氷水タンク、１０・・・製氷ポンプ、１２・・・オー
バーフロー管（水位規定手段）、１３・・・除氷水タン
ク、１４・・・循環ポンプ、１６・・・除氷水ポンプ、１７・・
・ボールタップ、１８・・・水温検知器、２０・・・ヒータ、
２１・・・水位検知器（除氷水）、２３・・・ホットガス弁、
３０・・・水位検知器（製氷水）、３１・・・給水弁、３２・・
・排水ポンプ、３３・・・排水弁、３４ａ・・・電磁弁、３４
ｂ・・・電磁弁、ＴＭ₀，ＴＭ₁，ＴＭ₂，ＴＭ₃・・・タイマ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開昭61−55993（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−178763（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25C 1/12 F25C 1/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機を含む冷凍系の蒸発器を有する製
氷部と、製氷水を貯える製氷水タンクと、該製氷水タンクの製氷水を前記製氷部へ循環供給する製
氷水ポンプと、前記製氷水タンク内の水位を検知する水位検知手段と、前記製氷水タンクへ製氷水を給水するための給水弁と、製氷サイクルの開始から所定の製氷量が達成されるまで
の第１の所定時間を計時する第１のタイマと、製氷サイクル中において、前記第１のタイマが第１の所
定時間を計時するまでは前記水位検知手段により検知さ
れた水位が予め設定された上位水位となるように前記給
水弁を開閉制御し、前記第１のタイマが第１の所定時間
を計時した後は前記給水弁を閉じることにより前記製氷
水タンクへの給水を禁止して前記製氷水タンクに残った
製氷水のみで製氷を行い、前記水位検知手段により検知
された水位が予め設定された下限水位になると製氷サイ
クルを終了させる制御回路とを備えたことを特徴とする
流下式製氷機。
【請求項２】前記製氷水タンクの排水をなす排水手段
と、製氷サイクルの開始から第１の所定時間より長い第２の
所定時間を計時する第２のタイマとをさらに備え、前記制御回路は、前記製氷水タンクに残った製氷水のみ
で製氷を行っているときに前記第２のタイマが第２の所
定時間を計時すると前記製氷水ポンプを停止して前記製
氷部への製氷水の供給を停止すると共に前記排水手段に
より前記製氷水タンクの排水を行わせることを特徴とす
る請求項１に記載の流下式製氷機。
【請求項３】前記製氷水タンクの排水をなす排水手段
をさらに備え、前記制御回路は、前記製氷水タンクに残った製氷水のみ
で製氷を行っているときに前記水位検知手段により検知
された水位が予め上位水位より下方で且つ下限水位より
上方に設定された下位水位にまで低下すると前記製氷水
ポンプを停止して前記製氷部への製氷水の供給を停止す
ると共に前記排水手段により前記製氷水タンクの排水を
行わせることを特徴とする請求項１に記載の流下式製氷
機。