JP3573911B2 - 製氷機の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製氷と離氷を交互に繰り返して製氷を行う逆セル型製氷機等において、液化冷媒の一部を圧縮機内部へ供給して吐出ガス温度の上昇を抑えるようにした製氷機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、製氷機の概略図である。図１１において、１は冷却器、２は製氷室、３は蒸発パイプ、４は水皿、４Ａは分配管、４Ｂは噴水孔、４Ｃは戻り孔、５は水タンク、６は循環ポンプ、７は給水電磁弁、２１は給水温度センサ、２２は水位センサ、２３は導水管、２４は散水器、２５は減速モータ、２６は駆動装置、２７は支持梁、２８は駆動カム、２９はコイルバネ、３０は回動軸、３１は水皿位置検出スイッチ、３２は取付板である。
【０００３】
冷却器１には、下向きに開口する多数の製氷室２を区画形成しており、上壁外面に冷却装置（図示せず）の蒸発パイプ３を配設している。水皿４は、回動軸３０を中心として冷却器１の下側で傾復動可能となっていて、水平位置において各製氷室２を下方から閉塞し、その表面の各製氷室２に対向する位置に噴水孔４Ｂ及び戻り孔４Ｃを設けている。水皿４には水タンク５が固設されており、散水器２４からその中に給水が行われるが、その給水は、フロートタンク２２Ａ，フロート２２Ｂからなる水位センサ２２により満水になったことが検知されるまで続けられる。
【０００４】
水タンク５内の水は、循環ポンプ６により、導水管２３，分配管４Ａを経て噴水孔４Ｂから製氷室２内に噴出される。それと同時に、蒸発パイプ３で冷却器１を冷やすことにより、まず給水の予冷を行い、給水の温度が目標温度以下になったら、製氷タイマをスタートさせて、一定時間製氷室２内に氷を作っていく。噴水孔４Ｂから噴出した水の内、氷にならずに余った水は、戻り孔４Ｃから水タンク５の中に回収する。水皿４の傾復動は、正逆転可能な高ギヤ比の減速モータ２５と、その出力軸に取り付けられた、駆動カム２８の第１のアーム２８Ａと、その端部と水皿４の側部との間に連結されたコイルバネ２９とによって行われる。
【０００５】
製氷室２内に氷ができあがると、減速モータ２５が正回転して第１のアーム２８Ａが反時計方向に回転し、水皿４が下方向へ徐々に傾動していく。そのとき、蒸発パイプ３にホットガス（高温高圧のガス冷媒）が流されて、できた氷を製氷室２の壁から引き離し、下に落下させる。そして、図１１に一点鎖線で示すような、水皿４が傾斜開放する下限開放位置になったところで、第１のアーム２８Ａと逆方向に延びた第２のアーム２８Ｂが、水皿位置検出スイッチ３１に当接し、それによって水皿位置検出スイッチ３１の接点を復動側に切り換える。
【０００６】
水皿位置検出スイッチ３１の接点が復動側に切り換えられると、減速モータ２５が逆転して第１のアーム２８Ａが時計方向に回転する。それと共に、水皿４は徐々に上方向へ回動していき、水平閉塞位置となったところで第１のアーム２８Ａが水皿位置検出スイッチ３１に当接し、それによって水皿位置検出スイッチ３１の接点を傾動側に切り換えると共に、減速モータ２５を停止させる。その状態で再び製氷を行い、以下、同様な工程を繰り返して製氷を行う。
【０００７】
図１２は、製氷機の制御装置のブロック図である。マイクロコンピュータ１には、凝縮器の出口温度を検知する凝縮器温度センサ２０と、上述の給水温度センサ２１，水位センサ２２，水皿位置検出スイッチ３１と、貯氷庫の貯氷量を検知する貯氷センサ３４とが接続される。
【０００８】
一方、マイクロコンピュータ３３の出力側には、冷凍系を構成する圧縮機１２，凝縮器冷却ファン１４が接続される。また、前述の減速モータ２５の正逆転を制御する正逆転制御装置３５や、循環ポンプ６，給水電磁弁７およびホットガス電磁弁１８も接続される。マイクロコンピュータ３３は、上記各種センサの検知信号に基づいて、上記圧縮機１２，凝縮器冷却ファン１４，正逆転制御装置３５，循環ポンプ６，給水電磁弁７およびホットガス電磁弁１８等を制御しながら、製氷機の制御を行う。
【０００９】
図１は、製氷機の製氷時における冷凍サイクルを示す図である。符号は、図１１のものに対応しており、８はドレンパン、１０は貯氷庫、９，１１はそれらの排水パイプ、１３は凝縮器、１５はレシーバタンク、１６はドライヤ、１７は膨張弁、１９はリキッドインジェクション電磁弁（以下、「ＬＩ電磁弁」という）、２０は凝縮器温度センサである。
【００１０】
製氷運転時は、圧縮機１２により圧縮された冷媒は、矢印で示すように、圧縮機１２→凝縮器１３→レシーバタンク１５→ドライヤ１６→膨張弁１７→蒸発パイプ３→圧縮機１２へと戻る経路を流れて製氷室２の冷却を行う。一方、離氷運転時には、図２に示すように、ホットガス電磁弁１８が開かれて、圧縮機１２で圧縮されて高温になった冷媒のホットガスが、矢印で示すように、圧縮機１２→ホットガス電磁弁１８→蒸発パイプ３→圧縮機１２へと戻る経路を流れて、製氷室２を加熱して、製氷室２内の氷を離氷させる。
【００１１】
このような製氷装置において、地球環境保護のためのフロン規制により、従来冷媒として使われていたＲ１２，Ｒ５０２の代わりに、Ｒ２２，Ｒ１３４ａ，Ｒ４０４Ａ等のフルオロカーボン類が使われるようになっている。そして、そのようなＲ２２等の冷媒を用いた圧縮機では、圧縮機１２からの吐出ガスの温度上昇を抑える目的で、液化冷媒の一部を圧縮機１２内部に供給し、それを蒸発させて圧縮機１２を冷却するリキッドインジェクション方式が採用されている。
【００１２】
しかし、製氷運転と離氷運転とを交互に繰り返す製氷装置においては、リキッドインジェクション方式により、圧縮機１２を冷却すると、離氷運転時に冷媒温度があまり高くならなくなる関係上離氷に時間がかかってしまう。そこで、従来の製氷装置では、凝縮器温度センサ２０で凝縮器１３出口側の冷媒温度を検知して、その温度が設定値以上になったときのみ、常閉型のＬＩ電磁弁１９を開いて圧縮機１２を冷却するようにしている。
【００１３】
すなわち、製氷，離氷を繰り返して製氷機を運転している間、適当なタイミングで凝縮器温度センサ２０の検知温度を調べ、それが所定温度以上になったらＬＩ電磁弁１９を開き、また、所定温度以下になったらＬＩ電磁弁１９を閉じる。そのようにして、離氷の効率を確保しながら圧縮機１２からの吐出ガスの温度上昇を抑えるようにしている。
【００１４】
なお、このような製氷機の制御装置に関連する従来の文献としては、例えば、特開平７−１０３６２５号公報（Ｆ２５Ｂ ４７／０２）がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の製氷機の制御装置では、周囲温度等の関係で、凝縮器出口の冷媒温度が上記所定温度付近になる状態で運転していると、ＬＩ電磁弁１９が開閉を繰り返すことが起きる。そのようにして、ＬＩ電磁弁１９の開閉回数が多くなると、ＬＩ電磁弁１９の寿命を短くしてしまうおそれがあるという問題点があった。
【００１６】
また、凝縮器温度センサ２０やＬＩ電磁弁１９に断線等の故障が発生すると、ＬＩ電磁弁１９が閉じたままになって、圧縮機１２からの吐出ガスの温度が過熱してしまうおそれがあるという問題点もあった。
【００１７】
本発明は、そのような問題点を解決し、ＬＩ電磁弁１９が開いたり閉じたりを繰り返すことを防止することを目的とするものである。また、凝縮器温度センサ２０やＬＩ電磁弁１９に断線等の故障が発生しても、圧縮機１２からの吐出ガスの温度が過熱することがないようにすることを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１記載の製氷機の制御装置は、製氷部に配設した冷却器と、製氷運転時に給水の予冷と製氷を行うため、前記冷却器に液化冷媒を供給する凝縮器と、前記冷却器からの冷媒を圧縮して前記凝縮器に送り込む圧縮機と、離氷運転時に、前記圧縮機からの圧縮されて高温になった気化冷媒を前記冷却器に流入させるホットガス管とを有し、製氷運転と離氷運転とを交互に行う製氷装置であって、前記凝縮器出口側と冷却器との間の配管から分岐して前記圧縮機と接続される電磁弁付の配管と、前記凝縮器出口の冷媒温度を検知する温度センサとを具え、各製氷運転毎に、給水の予冷が終了してから一定時間以内に前記温度センサの出力と設定値とを比較し、前記温度センサの出力が設定値以上のときは前記電磁弁を開にし、設定値未満のときは前記電磁弁を閉にすることを特徴とする。このようにすると、前記電磁弁の開閉動作は、多くても製氷・離氷の１サイクル中に１度となって、電磁弁が開閉動作の回数が過度に多くなることがなくなり、電磁弁の寿命を長くすることができる。また、リキッドインジェクションの要否の判定が正確にできる。
【００１９】
また、請求項２記載の製氷機の制御装置は、前記電磁弁は、常開型であることを特徴とする。このようにすると、電磁弁に断線等の故障が発生しても、前記電磁弁は開いた状態になって、リキッドインジェクションにより圧縮機が冷却され、圧縮機からの吐出ガスの温度が過度に上昇することがない。
【００２０】
また、請求項３記載の製氷機の制御装置は、前記温度センサの出力が異常値を示しているときは前記電磁弁を開にすることを特徴とする。このようにすると、温度センサに断線等の故障が発生しても、前記電磁弁は開いた状態になって、上記のものと同様に圧縮機からの吐出ガスの温度が過度に上昇することがない。
【００２１】
また、請求項４記載の製氷機の制御装置は、製氷運転を停止中は前記電磁弁を開にすることを特徴とする。このようにすると、製氷運転を停止中は電磁弁に無駄な電流を流さなくなり、省エネ効果が得られる。
【００２２】
また、請求項５記載の製氷機の制御装置は、長時間製氷を停止した後に製氷を開始するときは、製氷開始前に前記温度センサの出力と前記設定値より低い第２の設定値とを比較し、前記温度センサの出力が第２の設定値以上のときは前記電磁弁を開にし、第２の設定値未満のときは前記電磁弁を閉にすることを特徴とする。このようにすると、必要があれば運転開始の当初からリキッドインジェクションを行うことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
冷凍サイクルの回路は、図１，図２のものと同様である。ただし、ＬＩ電磁弁１９としては、常時は弁が開いており、励磁されると閉じる常開型の電磁弁を用いる。
【００２４】
図３は、電源投入時のタイミングチャートである。図３において、給水弁は、給水電磁弁７が開かれる期間を示し、ＦＭは、凝縮器冷却ファン１４を駆動するファンモータが運転される期間を示し、ＰＭは、循環ポンプ６を駆動するポンプモータが運転される期間を示す。また、ＨＧ弁は、ホットガス弁１８が励磁されて開かれる期間を示し、ＬＩ弁は、ＬＩ電磁弁１９が励磁される期間、すなわち、常開型の弁であるＬＩ電磁弁１９が閉じられる期間を示す。
【００２５】
逆セル型製氷機においては、通常、電源を投入した直後に、まず循環水路の洗浄を行うため、水皿４を１度開閉して水タンク５に残っている水を捨てた後、給水電磁弁７を開いて水タンク５に給水する。その後、短時間凝縮器冷却ファン１４を含む冷凍ユニットと循環ポンプ６を運転させてから、離氷運転を行う。そしてその後は、製氷，離氷を繰り返す通常の製氷サイクルを実行する。
【００２６】
そのような電源投入時には、電源投入直後に凝縮器温度センサ２０の出力を設定値と比較して、その結果に基づいてＬＩ電磁弁１９の開閉を決定する。その設定値は、電源投入直後の凝縮器出口温度がその値以下であれば、その後、初回洗浄および最初の製氷運転を行っている間の圧縮機の温度が制限値以内に収まることが見込まれる値を実験的に求めて設定する。その値は、３０℃程度の値になる。
【００２７】
図７は、電源投入時のフローチャートである。
ステップ１…凝縮器温度センサ２０の出力が異常値を示しているか否かを判別し、異常値を示していれば、凝縮器温度センサ２０が故障しているとみなして、次のステップ２をパスさせる。
ステップ２…凝縮器温度センサ２０の出力が異常値を示していなければ、凝縮器温度センサ２０の出力が設定値Ｔ１ （３０℃程度の値）以上であるか否かを判別する。
【００２８】
ステップ３…設定値Ｔ１ 以上であれば、リキッドインジェクション・フラグ（以下、「ＬＩフラグ」という）をセットする。
ステップ４…設定値Ｔ１ 未満であれば、ＬＩフラグをクリアする。
【００２９】
ステップ５…減速モータ２５を正転させて水皿４の開動作を開始する。
ステップ６…水皿４の開動作が完了したか否かを判別する。
ステップ７…水皿４の開動作が完了したら、減速モータ２５をオフにして水皿４の開動作を停止させる。
【００３０】
ステップ８…減速モータ２５を逆転させて水皿４の閉動作を開始する。
ステップ９…水皿４の閉動作が完了する一定時間前（例えば、１５秒前）であるか否かを判別する。
ステップ１０…一定時間前になったら、給水電磁弁７を励磁して開き、水タンク５への給水を開始する。
【００３１】
ステップ１１…水皿４の閉動作が完了したか否かを判別する。
ステップ１２…水皿４の閉動作が完了したら、減速モータ２５をオフにして水皿４の閉動作を停止させる。
【００３２】
ステップ１３…水位センサ２２の出力を調べて、水タンク５が満水になっているか否かを判別する。
ステップ１４…満水になったら、給水電磁弁７を閉じる。
ステップ１５…圧縮機１２をオンにする。
ステップ１６…凝縮器冷却ファン１４のファンモータをオンにする。 ステップ１７…循環ポンプ６のポンプモータをオンにする。
【００３３】
ステップ１８…予め設定した洗浄時間（例えば、３０秒）が経過して、洗浄が終了したか否かを判別する。
ステップ１９…洗浄が終了したら、ファンモータをオフにする。
ステップ２０…ポンプモータをオフにする。
ステップ２１…ホットガス電磁弁１８を励磁して開く。
【００３４】
ステップ２２…減速モータ２５を正転させて水皿４の開動作を開始する。
ステップ２３…水皿４の開動作が完了したか否かを判別する。
ステップ２４…水皿４の開動作が完了したら、減速モータ２５をオフにして水皿４の開動作を停止させる。
ステップ２５…ホットガス電磁弁１８を閉じる。
【００３５】
ステップ２６…減速モータ２５を逆転させて水皿４の閉動作を開始する。
ステップ２７…水皿４の閉動作が完了する一定時間前（例えば、１５秒前）であるか否かを判別する。
ステップ２８…一定時間前になったら、給水電磁弁７を開いて、水タンク５への給水を開始する。
【００３６】
ステップ２９…水皿４の閉動作が完了したか否かを判別する。
ステップ３０…水皿４の閉動作が完了したら、減速モータ２５をオフにして水皿４の閉動作を停止させる。
【００３７】
ステップ３１…ＬＩフラグがハイになっているか否かを判別する。
ステップ３２…ハイになっていたら、リキッドインジェクションが必要であるということなので、常開型のＬＩ電磁弁１９を励磁せずに開いた状態にする。
ステップ３３…ＬＩフラグがハイになっていなかったら、リキッドインジェクションは不要であるということなので、常開型のＬＩ電磁弁１９を励磁して閉じる。
【００３８】
続いて、製氷工程に入る。
図４は、通常製氷時のタイミングチャートである。製氷工程においては、製氷運転と離氷運転を交互に繰り返すが、その内、製氷運転に入り、給水の予冷が終了した後の製氷タイマのスタート時に凝縮器温度センサ２０の出力を設定値と比較して、その結果に基づいてＬＩ電磁弁１９の開閉を決定する。その設定値は、その後の冷凍サイクルの運転により圧縮機の温度が制限値以内に収まることが見込まれる値を実験的に求めて設定する。その値は、５０℃前後の値になる。
【００３９】
なお、凝縮器温度センサ２０の出力と設定値とを比較する時機を給水の予冷が終了した後の製氷タイマのスタート時としたのは、実験結果から、その時期が最適であることが判ったからである。すなわち、種々条件を変えてリキッドインジェクションを行い、タイミングを変えて凝縮器温度センサ２０の出力を調べたところ、製氷タイマのスタート時の凝縮器温度センサ２０の出力が最も変動が小さく、かつ、圧縮機温度の最大値との間に強い相関関係が得られることが分かったからである。
【００４０】
図８は、通常製氷時のフローチャートである。
ステップ１…製氷運転を行った回数をカウントするための変数ｎを０にリセットする。
ステップ２…変数ｎに１を加える。
ステップ３…ファンモータとポンプモータをオンにする。
ステップ４…水位センサ２２の出力を調べて水タンク５が満水になったか否かを判別する。
【００４１】
ステップ５…満水になったら、給水温度センサ２１の出力が予冷の目標温度、例えば４℃以下になったか否かを判別する。
ステップ６…その温度以下になったら、製氷タイマのカウントを開始する。
ステップ７…その温度以下になっていなかったら、製氷タイマをクリアする。
ステップ８…給水温度センサ２１の出力が確実に４℃以下を示すようになったことを確認するための待ち時間、例えば１分が経過したか否かを判別する。
【００４２】
ステップ９…その時間が経過したら、凝縮器温度センサ２０の出力が異常値を示しているか否かを判別する。
ステップ１０…凝縮器温度センサ２０の出力が異常値を示していなければ、上記変数ｎが１であるか否かを判別する。そして、変数ｎが１であれば、今回が製氷工程に入って最初の製氷運転であり、直前の工程（電源投入，貯氷，異常停止後復帰）においてリキッドインジェクションの要否判定を行ってから製氷，離氷の１サイクルが経過していないので、ここでは、リキッドインジェクションの要否判定を行わず、ステップ１４に移す。
【００４３】
ステップ１１…変数ｎが１でなければ、リキッドインジェクションの要否判定を行うため、凝縮器温度センサ２０の出力が設定値Ｔ２ （５０℃程度の値）以上であるか否かを判別する。
【００４４】
ステップ１２…凝縮器温度センサ２０の出力が設定値Ｔ２ 以上であれば、その前の予冷期間中に圧縮機の温度が制限値を超えていたとみなし、ＬＩ電磁弁１９の励磁をＯＦＦにして弁を開き、リキッドインジェクションを行う。
ステップ１３…凝縮器温度センサ２０の出力が設定値Ｔ２ 以上でなければ、その前の予冷期間中、圧縮機の温度が制限値に達していなかったとみなし、ＬＩ電磁弁１９の励磁をＯＮにして弁を閉じ、リキッドインジェクションを行わないようにする。
【００４５】
ステップ１４…製氷タイマのカウントを行う。
ステップ１５…製氷タイマが製氷完了の目安となる所定のカウント値に達したか否かを判別する。
【００４６】
ステップ１６…製氷タイマが所定のカウント値に達したら、ファンモータをＯＦＦにする。
ステップ１７…ポンプモータをＯＦＦにする。
ステップ１８…離氷を早めるためにホットガス電磁弁１８をオンにし、弁を開いて冷却器１を加熱する。
【００４７】
ステップ１９…減速モータ２５を正転させて水皿４の開動作を開始する。
ステップ２０…水皿４の開動作が完了したか否かを判別する。
ステップ２１…水皿４の開動作が完了したら、減速モータ２５をオフにして水皿４の開動作を停止させる。
ステップ２２…ホットガス電磁弁１８をＯＦＦにする。
【００４８】
ステップ２３…減速モータ２５を逆転させて水皿４の閉動作を開始する。
ステップ２４…水皿４の閉動作が完了する一定時間前（例えば、１５秒前）であるか否かを判別する。
ステップ２５…一定時間前になったら、給水電磁弁７を開いて、水タンク５への給水を開始する。
【００４９】
ステップ２６…水皿４の閉動作が完了したか否かを判別する。
ステップ２７…水皿４の閉動作が完了したら、減速モータ２５をオフにして水皿４の閉動作を停止させる。
ステップ２８…貯氷センサ３４（図１２）の出力に基づいて貯氷庫１０が満氷になっているか否かを判別し、満氷になっていたら貯氷工程に移るが、満氷になっていなかったら、ステップ２に戻して製氷を繰り返す。
【００５０】
このようにすると、ＬＩ電磁弁１９の開閉の状態は、少なくとも、製氷・離氷の１サイクルの間は継続され、過度に開閉を繰り返すようなことがなくなる。
【００５１】
次に、貯氷工程について説明する。
図５は、貯氷時のタイミングチャートである。貯氷工程に入ったら、ＬＩ電磁弁１９の励磁を止めて、無駄な電力消費をなくす。そして、水タンク５の中を空にするため、水皿４を開いて水タンク５に残っている水をドレンパン８に捨ててからまた閉じる。その後、貯氷庫１０の氷が減って、貯氷センサが満氷を示さなくなったら、製氷工程に入るに当たって、まず凝縮器温度センサ２０の出力に基づいてリキッドインジェクションの要否判定を行う。
【００５２】
図９は、貯氷時のフローチャートである。
ステップ１…ＬＩ電磁弁１９の励磁を止めて弁を開く。
ステップ２…減速モータ２５を正転させて水皿４の開動作を開始する。
ステップ３…水皿４の開動作が完了したか否かを判別する。
ステップ４…水皿４の開動作が完了したら、減速モータ２５をオフにして水皿４の開動作を停止させる。
【００５３】
ステップ５…貯氷センサ３４（図１２）の出力に基づいて貯氷庫１０がまだ満氷になっているか否かを判別する。
ステップ６…凝縮器温度センサ２０の出力が異常値を示しているか否かを判別し、異常値を示していれば、凝縮器温度センサ２０が故障しているとみなして、次のステップ７をパスさせて、後述するステップ８に進め、ＬＩ電磁弁１９を安全側の開にする。
ステップ７…凝縮器温度センサ２０の出力が異常値を示していなければ、凝縮器温度センサ２０の出力が設定値Ｔ３ （３０℃程度の値）以上であるか否かを判別する。
【００５４】
ステップ８…設定値Ｔ３ 以上であれば、この条件では次の製氷工程において圧縮機１２の温度が制限値を超えるおそれがあるとみて、ＬＩ電磁弁１９の励磁をＯＦＦにして弁を開き、リキッドインジェクションを行うようにする。
ステップ９…凝縮器温度センサ２０の出力が設定値Ｔ２ 以上でなければ、次の製氷工程において圧縮機１２の温度が制限値には達しないみて、ＬＩ電磁弁１９の励磁をＯＮにして弁を閉じ、リキッドインジェクションは行わないようにする。
【００５５】
以下、ステップ１０〜１４は、図８の製氷工程のフローチャートにおけるステップ２３〜２７と同様なので、ここでは説明を省略する。
【００５６】
次に、異常が発生して製氷機を停止させた後、再び正常運転に復帰させる時の動作について説明する。
図６は、異常停止後復帰時のタイミングチャートである。製氷機に過負荷等が加わり製氷機の保護装置が動作して一時的に製氷運転を停止させることがある。そのようにして製氷運転を停止させている間は、貯氷時と同様に、ＬＩ電磁弁１９を開いておく。そして、その後製氷機を正常運転に復帰させる際には、水タンク５に前の水が残っている可能性があるので、最初に離氷運転を１回行って水タンク５の水をドレンパン８に捨てるが、その前にまず、凝縮器温度センサ２０の出力に基づいてリキッドインジェクションの要否判定を行う。
【００５７】
図１０は、異常停止後復帰時のフローチャートである。
ステップ１〜４は、図７に示す電源投入時のフローチャートにおけるステップ１〜４と同様であり、ステップ５〜１７は、同じくステップ２１〜３３と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、次に記載するような効果を奏する。
請求項１記載の製氷機の制御装置は、リキッドインジェクション用の電磁弁の開閉動作は、多くても、製氷・離氷の１サイクル中で１度となるので、電磁弁が開閉動作の回数が過度に多くなるのを防止して、電磁弁の寿命を長くすることができる。また、給水の予冷が終了してから一定時間以内という、凝縮器温度センサの出力が安定する時期に、前記温度センサの出力と設定値とを比較してリキッドインジェクションの要否を判定するので、判定が正確にできる。
【００５９】
また、請求項２記載の製氷機の制御装置は、電磁弁を常開型にしたので、電磁弁に断線等の故障が発生しても、前記電磁弁は開いた状態になって、リキッドインジェクションにより圧縮機が冷却され、圧縮機からの吐出ガスの温度が過度に上昇することがなくなる。
【００６０】
また、請求項３記載の製氷機の制御装置は、温度センサの出力が異常値を示しているときは電磁弁を開にするようにしたので、温度センサに断線等の故障が発生しても、電磁弁は開いた状態になって、上記のものと同様に圧縮機からの吐出ガスの温度が過度に上昇することがなくなる。
【００６１】
そしてまた、請求項４記載の製氷機の制御装置は、製氷運転を停止中は電磁弁を開にするようにしたので、停止中は電磁弁に無駄な電流を流さなくなり、省エネ効果が得られる。
【００６２】
さらに、請求項５記載の製氷機の制御装置は、長時間製氷を停止した後に製氷を開始するときは、製氷開始前に前記温度センサの出力に基づいてリキッドインジェクションの要否を判定するようにしたので、必要があれば運転開始の当初からリキッドインジェクションを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】製氷機の製氷時における冷凍サイクルを示す図である。
【図２】製氷機の離氷時における冷凍サイクルを示す図である。
【図３】電源投入時のタイミングチャートである。
【図４】通常製氷時のタイミングチャートである。
【図５】貯氷時のタイミングチャートである。
【図６】異常停止後復帰時のタイミングチャートである。
【図７】電源投入時のフローチャートである。
【図８】通常製氷時のフローチャートである。
【図９】貯氷時のフローチャートである。
【図１０】異常停止後復帰時のフローチャートである。
【図１１】製氷機の概略図である。
【図１２】製氷機の制御装置のブロック図である。
【符号の説明】
１…冷却器
２…製氷室
３…蒸発パイプ
４…水皿
５…水タンク
６…循環ポンプ
７…給水電磁弁
１２…圧縮機
１３…凝縮器
１４…凝縮器冷却ファン
１７…膨張弁
１８…ホットガス電磁弁
１９…リキッドインジェクション電磁弁
２０…凝縮器温度センサ
２１…給水温度センサ
２２…水位センサ
２５…減速モータ
３１…水皿位置検出スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、製氷と離氷を交互に繰り返して製氷を行う逆セル型製氷機等において、液化冷媒の一部を圧縮機内部へ供給して吐出ガス温度の上昇を抑えるようにした製氷機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、製氷機の概略図である。図１１において、１は冷却器、２は製氷室、３は蒸発パイプ、４は水皿、４Ａは分配管、４Ｂは噴水孔、４Ｃは戻り孔、５は水タンク、６は循環ポンプ、７は給水電磁弁、２１は給水温度センサ、２２は水位センサ、２３は導水管、２４は散水器、２５は減速モータ、２６は駆動装置、２７は支持梁、２８は駆動カム、２９はコイルバネ、３０は回動軸、３１は水皿位置検出スイッチ、３２は取付板である。
【０００３】
冷却器１には、下向きに開口する多数の製氷室２を区画形成しており、上壁外面に冷却装置（図示せず）の蒸発パイプ３を配設している。水皿４は、回動軸３０を中心として冷却器１の下側で傾復動可能となっていて、水平位置において各製氷室２を下方から閉塞し、その表面の各製氷室２に対向する位置に噴水孔４Ｂ及び戻り孔４Ｃを設けている。水皿４には水タンク５が固設されており、散水器２４からその中に給水が行われるが、その給水は、フロートタンク２２Ａ，フロート２２Ｂからなる水位センサ２２により満水になったことが検知されるまで続けられる。
【０００４】
水タンク５内の水は、循環ポンプ６により、導水管２３，分配管４Ａを経て噴水孔４Ｂから製氷室２内に噴出される。それと同時に、蒸発パイプ３で冷却器１を冷やすことにより、まず給水の予冷を行い、給水の温度が目標温度以下になったら、製氷タイマをスタートさせて、一定時間製氷室２内に氷を作っていく。噴水孔４Ｂから噴出した水の内、氷にならずに余った水は、戻り孔４Ｃから水タンク５の中に回収する。水皿４の傾復動は、正逆転可能な高ギヤ比の減速モータ２５と、その出力軸に取り付けられた、駆動カム２８の第１のアーム２８Ａと、その端部と水皿４の側部との間に連結されたコイルバネ２９とによって行われる。
【０００５】
製氷室２内に氷ができあがると、減速モータ２５が正回転して第１のアーム２８Ａが反時計方向に回転し、水皿４が下方向へ徐々に傾動していく。そのとき、蒸発パイプ３にホットガス（高温高圧のガス冷媒）が流されて、できた氷を製氷室２の壁から引き離し、下に落下させる。そして、図１１に一点鎖線で示すような、水皿４が傾斜開放する下限開放位置になったところで、第１のアーム２８Ａと逆方向に延びた第２のアーム２８Ｂが、水皿位置検出スイッチ３１に当接し、それによって水皿位置検出スイッチ３１の接点を復動側に切り換える。
【０００６】
水皿位置検出スイッチ３１の接点が復動側に切り換えられると、減速モータ２５が逆転して第１のアーム２８Ａが時計方向に回転する。それと共に、水皿４は徐々に上方向へ回動していき、水平閉塞位置となったところで第１のアーム２８Ａが水皿位置検出スイッチ３１に当接し、それによって水皿位置検出スイッチ３１の接点を傾動側に切り換えると共に、減速モータ２５を停止させる。その状態で再び製氷を行い、以下、同様な工程を繰り返して製氷を行う。
【０００７】
図１２は、製氷機の制御装置のブロック図である。マイクロコンピュータ１には、凝縮器の出口温度を検知する凝縮器温度センサ２０と、上述の給水温度センサ２１，水位センサ２２，水皿位置検出スイッチ３１と、貯氷庫の貯氷量を検知する貯氷センサ３４とが接続される。
【０００８】
一方、マイクロコンピュータ３３の出力側には、冷凍系を構成する圧縮機１２，凝縮器冷却ファン１４が接続される。また、前述の減速モータ２５の正逆転を制御する正逆転制御装置３５や、循環ポンプ６，給水電磁弁７およびホットガス電磁弁１８も接続される。マイクロコンピュータ３３は、上記各種センサの検知信号に基づいて、上記圧縮機１２，凝縮器冷却ファン１４，正逆転制御装置３５，循環ポンプ６，給水電磁弁７およびホットガス電磁弁１８等を制御しながら、製氷機の制御を行う。
【０００９】
図１は、製氷機の製氷時における冷凍サイクルを示す図である。符号は、図１１のものに対応しており、８はドレンパン、１０は貯氷庫、９，１１はそれらの排水パイプ、１３は凝縮器、１５はレシーバタンク、１６はドライヤ、１７は膨張弁、１９はリキッドインジェクション電磁弁（以下、「ＬＩ電磁弁」という）、２０は凝縮器温度センサである。
【００１０】
製氷運転時は、圧縮機１２により圧縮された冷媒は、矢印で示すように、圧縮機１２→凝縮器１３→レシーバタンク１５→ドライヤ１６→膨張弁１７→蒸発パイプ３→圧縮機１２へと戻る経路を流れて製氷室２の冷却を行う。一方、離氷運転時には、図２に示すように、ホットガス電磁弁１８が開かれて、圧縮機１２で圧縮されて高温になった冷媒のホットガスが、矢印で示すように、圧縮機１２→ホットガス電磁弁１８→蒸発パイプ３→圧縮機１２へと戻る経路を流れて、製氷室２を加熱して、製氷室２内の氷を離氷させる。
【００１１】
このような製氷装置において、地球環境保護のためのフロン規制により、従来冷媒として使われていたＲ１２，Ｒ５０２の代わりに、Ｒ２２，Ｒ１３４ａ，Ｒ４０４Ａ等のフルオロカーボン類が使われるようになっている。そして、そのようなＲ２２等の冷媒を用いた圧縮機では、圧縮機１２からの吐出ガスの温度上昇を抑える目的で、液化冷媒の一部を圧縮機１２内部に供給し、それを蒸発させて圧縮機１２を冷却するリキッドインジェクション方式が採用されている。
【００１２】
しかし、製氷運転と離氷運転とを交互に繰り返す製氷装置においては、リキッドインジェクション方式により、圧縮機１２を冷却すると、離氷運転時に冷媒温度があまり高くならなくなる関係上離氷に時間がかかってしまう。そこで、従来の製氷装置では、凝縮器温度センサ２０で凝縮器１３出口側の冷媒温度を検知して、その温度が設定値以上になったときのみ、常閉型のＬＩ電磁弁１９を開いて圧縮機１２を冷却するようにしている。
【００１３】
すなわち、製氷，離氷を繰り返して製氷機を運転している間、適当なタイミングで凝縮器温度センサ２０の検知温度を調べ、それが所定温度以上になったらＬＩ電磁弁１９を開き、また、所定温度以下になったらＬＩ電磁弁１９を閉じる。そのようにして、離氷の効率を確保しながら圧縮機１２からの吐出ガスの温度上昇を抑えるようにしている。
【００１４】
なお、このような製氷機の制御装置に関連する従来の文献としては、例えば、特開平７−１０３６２５号公報（Ｆ２５Ｂ ４７／０２）がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の製氷機の制御装置では、周囲温度等の関係で、凝縮器出口の冷媒温度が上記所定温度付近になる状態で運転していると、ＬＩ電磁弁１９が開閉を繰り返すことが起きる。そのようにして、ＬＩ電磁弁１９の開閉回数が多くなると、ＬＩ電磁弁１９の寿命を短くしてしまうおそれがあるという問題点があった。
【００１６】
また、凝縮器温度センサ２０やＬＩ電磁弁１９に断線等の故障が発生すると、ＬＩ電磁弁１９が閉じたままになって、圧縮機１２からの吐出ガスの温度が過熱してしまうおそれがあるという問題点もあった。
【００１７】
本発明は、そのような問題点を解決し、ＬＩ電磁弁１９が開いたり閉じたりを繰り返すことを防止することを目的とするものである。また、凝縮器温度センサ２０やＬＩ電磁弁１９に断線等の故障が発生しても、圧縮機１２からの吐出ガスの温度が過熱することがないようにすることを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１記載の製氷機の制御装置は、製氷部に配設した冷却器と、製氷運転時に給水の予冷と製氷を行うため、前記冷却器に液化冷媒を供給する凝縮器と、前記冷却器からの冷媒を圧縮して前記凝縮器に送り込む圧縮機と、離氷運転時に、前記圧縮機からの圧縮されて高温になった気化冷媒を前記冷却器に流入させるホットガス管とを有し、製氷運転と離氷運転とを交互に行う製氷装置であって、前記凝縮器出口側と冷却器との間の配管から分岐して前記圧縮機と接続される電磁弁付の配管と、前記凝縮器出口の冷媒温度を検知する温度センサとを具え、各製氷運転毎に、給水の予冷が終了してから一定時間以内に前記温度センサの出力と設定値とを比較し、前記温度センサの出力が設定値以上のときは前記電磁弁を開にし、設定値未満のときは前記電磁弁を閉にすることを特徴とする。このようにすると、前記電磁弁の開閉動作は、多くても製氷・離氷の１サイクル中に１度となって、電磁弁が開閉動作の回数が過度に多くなることがなくなり、電磁弁の寿命を長くすることができる。また、リキッドインジェクションの要否の判定が正確にできる。
【００１９】
また、請求項２記載の製氷機の制御装置は、前記電磁弁は、常開型であることを特徴とする。このようにすると、電磁弁に断線等の故障が発生しても、前記電磁弁は開いた状態になって、リキッドインジェクションにより圧縮機が冷却され、圧縮機からの吐出ガスの温度が過度に上昇することがない。
【００２０】
また、請求項３記載の製氷機の制御装置は、前記温度センサの出力が異常値を示しているときは前記電磁弁を開にすることを特徴とする。このようにすると、温度センサに断線等の故障が発生しても、前記電磁弁は開いた状態になって、上記のものと同様に圧縮機からの吐出ガスの温度が過度に上昇することがない。
【００２１】
また、請求項４記載の製氷機の制御装置は、製氷運転を停止中は前記電磁弁を開にすることを特徴とする。このようにすると、製氷運転を停止中は電磁弁に無駄な電流を流さなくなり、省エネ効果が得られる。
【００２２】
また、請求項５記載の製氷機の制御装置は、長時間製氷を停止した後に製氷を開始するときは、製氷開始前に前記温度センサの出力と前記設定値より低い第２の設定値とを比較し、前記温度センサの出力が第２の設定値以上のときは前記電磁弁を開にし、第２の設定値未満のときは前記電磁弁を閉にすることを特徴とする。このようにすると、必要があれば運転開始の当初からリキッドインジェクションを行うことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
冷凍サイクルの回路は、図１，図２のものと同様である。ただし、ＬＩ電磁弁１９としては、常時は弁が開いており、励磁されると閉じる常開型の電磁弁を用いる。
【００２４】
図３は、電源投入時のタイミングチャートである。図３において、給水弁は、給水電磁弁７が開かれる期間を示し、ＦＭは、凝縮器冷却ファン１４を駆動するファンモータが運転される期間を示し、ＰＭは、循環ポンプ６を駆動するポンプモータが運転される期間を示す。また、ＨＧ弁は、ホットガス弁１８が励磁されて開かれる期間を示し、ＬＩ弁は、ＬＩ電磁弁１９が励磁される期間、すなわち、常開型の弁であるＬＩ電磁弁１９が閉じられる期間を示す。
【００２５】
逆セル型製氷機においては、通常、電源を投入した直後に、まず循環水路の洗浄を行うため、水皿４を１度開閉して水タンク５に残っている水を捨てた後、給水電磁弁７を開いて水タンク５に給水する。その後、短時間凝縮器冷却ファン１４を含む冷凍ユニットと循環ポンプ６を運転させてから、離氷運転を行う。そしてその後は、製氷，離氷を繰り返す通常の製氷サイクルを実行する。
【００２６】
そのような電源投入時には、電源投入直後に凝縮器温度センサ２０の出力を設定値と比較して、その結果に基づいてＬＩ電磁弁１９の開閉を決定する。その設定値は、電源投入直後の凝縮器出口温度がその値以下であれば、その後、初回洗浄および最初の製氷運転を行っている間の圧縮機の温度が制限値以内に収まることが見込まれる値を実験的に求めて設定する。その値は、３０℃程度の値になる。
【００２７】
図７は、電源投入時のフローチャートである。
ステップ１…凝縮器温度センサ２０の出力が異常値を示しているか否かを判別し、異常値を示していれば、凝縮器温度センサ２０が故障しているとみなして、次のステップ２をパスさせる。
ステップ２…凝縮器温度センサ２０の出力が異常値を示していなければ、凝縮器温度センサ２０の出力が設定値Ｔ１ （３０℃程度の値）以上であるか否かを判別する。
【００２８】
ステップ３…設定値Ｔ１ 以上であれば、リキッドインジェクション・フラグ（以下、「ＬＩフラグ」という）をセットする。
ステップ４…設定値Ｔ１ 未満であれば、ＬＩフラグをクリアする。
【００２９】
ステップ５…減速モータ２５を正転させて水皿４の開動作を開始する。
ステップ６…水皿４の開動作が完了したか否かを判別する。
ステップ７…水皿４の開動作が完了したら、減速モータ２５をオフにして水皿４の開動作を停止させる。
【００３０】
ステップ８…減速モータ２５を逆転させて水皿４の閉動作を開始する。
ステップ９…水皿４の閉動作が完了する一定時間前（例えば、１５秒前）であるか否かを判別する。
ステップ１０…一定時間前になったら、給水電磁弁７を励磁して開き、水タンク５への給水を開始する。
【００３１】
ステップ１１…水皿４の閉動作が完了したか否かを判別する。
ステップ１２…水皿４の閉動作が完了したら、減速モータ２５をオフにして水皿４の閉動作を停止させる。
【００３２】
ステップ１３…水位センサ２２の出力を調べて、水タンク５が満水になっているか否かを判別する。
ステップ１４…満水になったら、給水電磁弁７を閉じる。
ステップ１５…圧縮機１２をオンにする。
ステップ１６…凝縮器冷却ファン１４のファンモータをオンにする。 ステップ１７…循環ポンプ６のポンプモータをオンにする。
【００３３】
ステップ１８…予め設定した洗浄時間（例えば、３０秒）が経過して、洗浄が終了したか否かを判別する。
ステップ１９…洗浄が終了したら、ファンモータをオフにする。
ステップ２０…ポンプモータをオフにする。
ステップ２１…ホットガス電磁弁１８を励磁して開く。
【００３４】
ステップ２２…減速モータ２５を正転させて水皿４の開動作を開始する。
ステップ２３…水皿４の開動作が完了したか否かを判別する。
ステップ２４…水皿４の開動作が完了したら、減速モータ２５をオフにして水皿４の開動作を停止させる。
ステップ２５…ホットガス電磁弁１８を閉じる。
【００３５】
ステップ２６…減速モータ２５を逆転させて水皿４の閉動作を開始する。
ステップ２７…水皿４の閉動作が完了する一定時間前（例えば、１５秒前）であるか否かを判別する。
ステップ２８…一定時間前になったら、給水電磁弁７を開いて、水タンク５への給水を開始する。
【００３６】
ステップ２９…水皿４の閉動作が完了したか否かを判別する。
ステップ３０…水皿４の閉動作が完了したら、減速モータ２５をオフにして水皿４の閉動作を停止させる。
【００３７】
ステップ３１…ＬＩフラグがハイになっているか否かを判別する。
ステップ３２…ハイになっていたら、リキッドインジェクションが必要であるということなので、常開型のＬＩ電磁弁１９を励磁せずに開いた状態にする。
ステップ３３…ＬＩフラグがハイになっていなかったら、リキッドインジェクションは不要であるということなので、常開型のＬＩ電磁弁１９を励磁して閉じる。
【００３８】
続いて、製氷工程に入る。
図４は、通常製氷時のタイミングチャートである。製氷工程においては、製氷運転と離氷運転を交互に繰り返すが、その内、製氷運転に入り、給水の予冷が終了した後の製氷タイマのスタート時に凝縮器温度センサ２０の出力を設定値と比較して、その結果に基づいてＬＩ電磁弁１９の開閉を決定する。その設定値は、その後の冷凍サイクルの運転により圧縮機の温度が制限値以内に収まることが見込まれる値を実験的に求めて設定する。その値は、５０℃前後の値になる。
【００３９】
なお、凝縮器温度センサ２０の出力と設定値とを比較する時機を給水の予冷が終了した後の製氷タイマのスタート時としたのは、実験結果から、その時期が最適であることが判ったからである。すなわち、種々条件を変えてリキッドインジェクションを行い、タイミングを変えて凝縮器温度センサ２０の出力を調べたところ、製氷タイマのスタート時の凝縮器温度センサ２０の出力が最も変動が小さく、かつ、圧縮機温度の最大値との間に強い相関関係が得られることが分かったからである。
【００４０】
図８は、通常製氷時のフローチャートである。
ステップ１…製氷運転を行った回数をカウントするための変数ｎを０にリセットする。
ステップ２…変数ｎに１を加える。
ステップ３…ファンモータとポンプモータをオンにする。
ステップ４…水位センサ２２の出力を調べて水タンク５が満水になったか否かを判別する。
【００４１】
ステップ５…満水になったら、給水温度センサ２１の出力が予冷の目標温度、例えば４℃以下になったか否かを判別する。
ステップ６…その温度以下になったら、製氷タイマのカウントを開始する。
ステップ７…その温度以下になっていなかったら、製氷タイマをクリアする。
ステップ８…給水温度センサ２１の出力が確実に４℃以下を示すようになったことを確認するための待ち時間、例えば１分が経過したか否かを判別する。
【００４２】
ステップ９…その時間が経過したら、凝縮器温度センサ２０の出力が異常値を示しているか否かを判別する。
ステップ１０…凝縮器温度センサ２０の出力が異常値を示していなければ、上記変数ｎが１であるか否かを判別する。そして、変数ｎが１であれば、今回が製氷工程に入って最初の製氷運転であり、直前の工程（電源投入，貯氷，異常停止後復帰）においてリキッドインジェクションの要否判定を行ってから製氷，離氷の１サイクルが経過していないので、ここでは、リキッドインジェクションの要否判定を行わず、ステップ１４に移す。
【００４３】
ステップ１１…変数ｎが１でなければ、リキッドインジェクションの要否判定を行うため、凝縮器温度センサ２０の出力が設定値Ｔ２ （５０℃程度の値）以上であるか否かを判別する。
【００４４】
ステップ１２…凝縮器温度センサ２０の出力が設定値Ｔ２ 以上であれば、その前の予冷期間中に圧縮機の温度が制限値を超えていたとみなし、ＬＩ電磁弁１９の励磁をＯＦＦにして弁を開き、リキッドインジェクションを行う。
ステップ１３…凝縮器温度センサ２０の出力が設定値Ｔ２ 以上でなければ、その前の予冷期間中、圧縮機の温度が制限値に達していなかったとみなし、ＬＩ電磁弁１９の励磁をＯＮにして弁を閉じ、リキッドインジェクションを行わないようにする。
【００４５】
ステップ１４…製氷タイマのカウントを行う。
ステップ１５…製氷タイマが製氷完了の目安となる所定のカウント値に達したか否かを判別する。
【００４６】
ステップ１６…製氷タイマが所定のカウント値に達したら、ファンモータをＯＦＦにする。
ステップ１７…ポンプモータをＯＦＦにする。
ステップ１８…離氷を早めるためにホットガス電磁弁１８をオンにし、弁を開いて冷却器１を加熱する。
【００４７】
ステップ１９…減速モータ２５を正転させて水皿４の開動作を開始する。
ステップ２０…水皿４の開動作が完了したか否かを判別する。
ステップ２１…水皿４の開動作が完了したら、減速モータ２５をオフにして水皿４の開動作を停止させる。
ステップ２２…ホットガス電磁弁１８をＯＦＦにする。
【００４８】
ステップ２３…減速モータ２５を逆転させて水皿４の閉動作を開始する。
ステップ２４…水皿４の閉動作が完了する一定時間前（例えば、１５秒前）であるか否かを判別する。
ステップ２５…一定時間前になったら、給水電磁弁７を開いて、水タンク５への給水を開始する。
【００４９】
ステップ２６…水皿４の閉動作が完了したか否かを判別する。
ステップ２７…水皿４の閉動作が完了したら、減速モータ２５をオフにして水皿４の閉動作を停止させる。
ステップ２８…貯氷センサ３４（図１２）の出力に基づいて貯氷庫１０が満氷になっているか否かを判別し、満氷になっていたら貯氷工程に移るが、満氷になっていなかったら、ステップ２に戻して製氷を繰り返す。
【００５０】
このようにすると、ＬＩ電磁弁１９の開閉の状態は、少なくとも、製氷・離氷の１サイクルの間は継続され、過度に開閉を繰り返すようなことがなくなる。
【００５１】
次に、貯氷工程について説明する。
図５は、貯氷時のタイミングチャートである。貯氷工程に入ったら、ＬＩ電磁弁１９の励磁を止めて、無駄な電力消費をなくす。そして、水タンク５の中を空にするため、水皿４を開いて水タンク５に残っている水をドレンパン８に捨ててからまた閉じる。その後、貯氷庫１０の氷が減って、貯氷センサが満氷を示さなくなったら、製氷工程に入るに当たって、まず凝縮器温度センサ２０の出力に基づいてリキッドインジェクションの要否判定を行う。
【００５２】
図９は、貯氷時のフローチャートである。
ステップ１…ＬＩ電磁弁１９の励磁を止めて弁を開く。
ステップ２…減速モータ２５を正転させて水皿４の開動作を開始する。
ステップ３…水皿４の開動作が完了したか否かを判別する。
ステップ４…水皿４の開動作が完了したら、減速モータ２５をオフにして水皿４の開動作を停止させる。
【００５３】
ステップ５…貯氷センサ３４（図１２）の出力に基づいて貯氷庫１０がまだ満氷になっているか否かを判別する。
ステップ６…凝縮器温度センサ２０の出力が異常値を示しているか否かを判別し、異常値を示していれば、凝縮器温度センサ２０が故障しているとみなして、次のステップ７をパスさせて、後述するステップ８に進め、ＬＩ電磁弁１９を安全側の開にする。
ステップ７…凝縮器温度センサ２０の出力が異常値を示していなければ、凝縮器温度センサ２０の出力が設定値Ｔ３ （３０℃程度の値）以上であるか否かを判別する。
【００５４】
ステップ８…設定値Ｔ３ 以上であれば、この条件では次の製氷工程において圧縮機１２の温度が制限値を超えるおそれがあるとみて、ＬＩ電磁弁１９の励磁をＯＦＦにして弁を開き、リキッドインジェクションを行うようにする。
ステップ９…凝縮器温度センサ２０の出力が設定値Ｔ２ 以上でなければ、次の製氷工程において圧縮機１２の温度が制限値には達しないみて、ＬＩ電磁弁１９の励磁をＯＮにして弁を閉じ、リキッドインジェクションは行わないようにする。
【００５５】
以下、ステップ１０〜１４は、図８の製氷工程のフローチャートにおけるステップ２３〜２７と同様なので、ここでは説明を省略する。
【００５６】
次に、異常が発生して製氷機を停止させた後、再び正常運転に復帰させる時の動作について説明する。
図６は、異常停止後復帰時のタイミングチャートである。製氷機に過負荷等が加わり製氷機の保護装置が動作して一時的に製氷運転を停止させることがある。そのようにして製氷運転を停止させている間は、貯氷時と同様に、ＬＩ電磁弁１９を開いておく。そして、その後製氷機を正常運転に復帰させる際には、水タンク５に前の水が残っている可能性があるので、最初に離氷運転を１回行って水タンク５の水をドレンパン８に捨てるが、その前にまず、凝縮器温度センサ２０の出力に基づいてリキッドインジェクションの要否判定を行う。
【００５７】
図１０は、異常停止後復帰時のフローチャートである。
ステップ１〜４は、図７に示す電源投入時のフローチャートにおけるステップ１〜４と同様であり、ステップ５〜１７は、同じくステップ２１〜３３と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、次に記載するような効果を奏する。
請求項１記載の製氷機の制御装置は、リキッドインジェクション用の電磁弁の開閉動作は、多くても、製氷・離氷の１サイクル中で１度となるので、電磁弁が開閉動作の回数が過度に多くなるのを防止して、電磁弁の寿命を長くすることができる。また、給水の予冷が終了してから一定時間以内という、凝縮器温度センサの出力が安定する時期に、前記温度センサの出力と設定値とを比較してリキッドインジェクションの要否を判定するので、判定が正確にできる。
【００５９】
また、請求項２記載の製氷機の制御装置は、電磁弁を常開型にしたので、電磁弁に断線等の故障が発生しても、前記電磁弁は開いた状態になって、リキッドインジェクションにより圧縮機が冷却され、圧縮機からの吐出ガスの温度が過度に上昇することがなくなる。
【００６０】
また、請求項３記載の製氷機の制御装置は、温度センサの出力が異常値を示しているときは電磁弁を開にするようにしたので、温度センサに断線等の故障が発生しても、電磁弁は開いた状態になって、上記のものと同様に圧縮機からの吐出ガスの温度が過度に上昇することがなくなる。
【００６１】
そしてまた、請求項４記載の製氷機の制御装置は、製氷運転を停止中は電磁弁を開にするようにしたので、停止中は電磁弁に無駄な電流を流さなくなり、省エネ効果が得られる。
【００６２】
さらに、請求項５記載の製氷機の制御装置は、長時間製氷を停止した後に製氷を開始するときは、製氷開始前に前記温度センサの出力に基づいてリキッドインジェクションの要否を判定するようにしたので、必要があれば運転開始の当初からリキッドインジェクションを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】製氷機の製氷時における冷凍サイクルを示す図である。
【図２】製氷機の離氷時における冷凍サイクルを示す図である。
【図３】電源投入時のタイミングチャートである。
【図４】通常製氷時のタイミングチャートである。
【図５】貯氷時のタイミングチャートである。
【図６】異常停止後復帰時のタイミングチャートである。
【図７】電源投入時のフローチャートである。
【図８】通常製氷時のフローチャートである。
【図９】貯氷時のフローチャートである。
【図１０】異常停止後復帰時のフローチャートである。
【図１１】製氷機の概略図である。
【図１２】製氷機の制御装置のブロック図である。
【符号の説明】
１…冷却器
２…製氷室
３…蒸発パイプ
４…水皿
５…水タンク
６…循環ポンプ
７…給水電磁弁
１２…圧縮機
１３…凝縮器
１４…凝縮器冷却ファン
１７…膨張弁
１８…ホットガス電磁弁
１９…リキッドインジェクション電磁弁
２０…凝縮器温度センサ
２１…給水温度センサ
２２…水位センサ
２５…減速モータ
３１…水皿位置検出スイッチ
Claims (5)
- 製氷部に配設した冷却器と、製氷運転時に給水の予冷と製氷を行うため、前記冷却器に液化冷媒を供給する凝縮器と、前記冷却器からの冷媒を圧縮して前記凝縮器に送り込む圧縮機と、離氷運転時に、前記圧縮機からの圧縮されて高温になった気化冷媒を前記冷却器に流入させるホットガス管とを有し、製氷運転と離氷運転とを交互に行う製氷装置であって、前記凝縮器出口側と冷却器との間の配管から分岐して前記圧縮機と接続される電磁弁付の配管と、前記凝縮器出口の冷媒温度を検知する温度センサとを具え、各製氷運転毎に、給水の予冷が終了してから一定時間以内に前記温度センサの出力と設定値とを比較し、前記温度センサの出力が設定値以上のときは前記電磁弁を開にし、設定値未満のときは前記電磁弁を閉にすることを特徴とする製氷機の制御装置。
- 前記電磁弁は、常開型であることを特徴とする請求項１記載の製氷機の制御装置。
- 前記温度センサの出力が異常値を示しているときは前記電磁弁を開にすることを特徴とする請求項２記載の製氷機の制御装置。
- 製氷運転を停止中は前記電磁弁を開にすることを特徴とする請求項２または３記載の製氷機の制御装置。
- 長時間製氷を停止した後に製氷を開始するときは、製氷開始前に前記温度センサの出力と前記設定値より低い第２の設定値とを比較し、前記温度センサの出力が第２の設定値以上のときは前記電磁弁を開にし、第２の設定値未満のときは前記電磁弁を閉にすることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の製氷機の制御装置。
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-
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