JP3653342B2

JP3653342B2 - オーガ式製氷機

Info

Publication number: JP3653342B2
Application number: JP15897196A
Authority: JP
Inventors: 和弘高橋; 英幸片柳; 光良中村; 稔田中
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2016-05-30
Also published as: JPH09318215A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、氷片（チップアイス）を連続的に製造するオーガ式製氷機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種オーガ式製氷機は、例えば特公平３−４８２７号公報（Ｆ２５Ｃ１／１４）に開示される如く、冷媒が通る通路（冷却器）を外面に設けた冷却円筒内にオーガを回転可能に挿入し、冷却円筒内には給水管から製氷用の水を供給すると共に、モータによってオーガを回転駆動して前記冷却円筒の内壁に生成した氷を削取しつつ上方に移送し、圧縮することによって連続的に氷片を生成するよう構成されている。
【０００３】
一方、製氷用の水（通常水道水）にはカルシウムやマグネシウムなどの不純物が含まれており、製氷運転の継続によりそれらが水垢となって徐々に冷却円筒内壁に析出してくる。冷却円筒内壁にこのような水垢が付着すると、オーガやオーガモータ、軸受など（製氷部）に加わる負荷が増大し、異常音が発生すると共に、最終的には故障に至る問題があった。
【０００４】
そこで、従来では前記公報の如く冷却円筒内下部に排水弁が介設された排水管を連通接続し、排水弁を一定の時間間隔で定期的に開放して冷却円筒内の水を排出すると共に、給水管から新たな水を冷却円筒内に供給することによって、冷却円筒内の洗浄を行うように構成していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、水道水に含まれる上記不純物の濃度は、製氷機が設置された地域毎に異なるものであり、従って、冷却円筒内壁への水垢の付着速度も場所によってそれぞれ異なって来る。
【０００６】
しかしながら、従来では係る不純物の濃度に拘わらず一定の間隔で排水動作を行っていたため、不純物濃度が濃い地域では排水量が少な過ぎ、短時間で故障に至る不都合が発生し、逆に、濃度が薄い地域では不必要に排水が行われて水の消費量が増大すると共に、製氷能力も低下してしまうなどの問題が発生していた。
【０００７】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、冷却円筒内からの排水を適切に制御することにより、効率的な製氷運転を実現することができるオーガ式製氷機を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のオーガ式製氷機は、外壁に冷却器が設けられた冷却円筒と、この冷却円筒内下部に連通接続された給水管及び排水管と、この排水管に介設された排水弁と、冷却円筒内に同心的且つ回転可能に挿入されたオーガと、このオーガを回転駆動するオーガモータとを備えており、冷却円筒の内壁に生成した氷をオーガにより削取し、上方に移送して圧縮することにより、連続的に氷片を生成するものであって、排水弁を定期的に開放することにより、排水管から冷却円筒内の水を排出する排水動作を実行する制御手段と、オーガモータの通電電流を検出する電流検出手段とを備え、制御手段は、この電流検出手段の出力に基づき、運転開始初期からの電流値の増加率を判断し、各地域の不純物濃度における平均的な電流値の増加率を基準に、当該増加率が大きい場合には、排水動作の間隔を初期設定状態より短くすると共に、前記増加率が小さい場合には、前記間隔を長く調整するものである。
【０００９】
製氷運転によって冷却円筒内壁に水垢が発生すると、オーガモータへの負荷が増大するため、運転開始初期に比較してオーガモータの通電電流値が上昇して来る。そして、水の不純物濃度が高い場合には、オーガモータの通電電流値の増加率は大きくなり、濃度が低い場合にはその増加率も小さくなる。
【００１０】
請求項１の発明では、係る点に着目し、オーガモータの通電電流を検出する電流検出手段を設け、制御手段が、この電流検出手段の出力に基づき、運転開始初期からの電流値の増加率を判断して、各地域の不純物濃度における平均的な電流値の増加率を基準に、当該増加率が大きい場合には、排水動作の間隔を初期設定状態より短くすると共に、前記増加率が小さい場合には、前記間隔を長く調整するので、製氷機が使用される地域の水の不純物濃度が高い場合には頻繁に冷却円筒の洗浄を行い、濃度が低い場合には不必要な洗浄を防止することが可能となる。
【００１１】
従って、使用地域の水質に応じて適切な排水制御を実現することができるようになり、節水と製氷能力の向上を達成すると共に、異常音や故障の発生も効果的に防止することができるようになるものである。
【００１２】
請求項２の発明のオーガ式製氷機は、外壁に冷却器が設けられた冷却円筒と、この冷却円筒内下部に連通接続された給水管及び排水管と、この排水管に介設された排水弁と、冷却円筒内に同心的且つ回転可能に挿入されたオーガと、このオーガを回転駆動するオーガモータとを備えており、冷却円筒の内壁に生成した氷をオーガにより削取し、上方に移送して圧縮することにより、連続的に氷片を生成するものであって、排水弁を定期的に開放することにより、排水管から冷却円筒内の水を排出する制御手段と、オーガモータの通電電流を検出する電流検出手段とを備え、制御手段は、この電流検出手段の出力に基づき、運転開始初期からの電流値の増加率を判断し、各地域の不純物濃度における平均的な電流値の増加率を基準に、当該増加率が大きい場合には、排水弁の開放時間を初期設定状態より長くすると共に、前記増加率が小さい場合には、前記開放時間を短く調整するものである。
【００１３】
請求項２の発明では、オーガモータの通電電流を検出する電流検出手段を設け、制御手段が、この電流検出手段の出力に基づき、運転開始初期からの電流値の増加率を判断して、各地域の不純物濃度における平均的な電流値の増加率を基準に、当該増加率が大きい場合には、排水弁の開放時間を初期設定状態より長くすると共に、前記増加率が小さい場合には、前記開放時間を短く調整するので、製氷機が使用される地域の水の不純物濃度が高い場合には冷却円筒の洗浄時間を長くし、濃度が低い場合には短時間で洗浄を終了することが可能となる。
【００１４】
従って、同様に使用地域の水質に応じて適切な排水制御を実現することができるようになり、節水と製氷能力の向上を達成すると共に、異常音や故障の発生も効果的に防止することができるようになるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。図１は本発明のオーガ式製氷機ＩＭの縦断側面図、図２は本発明のオーガ式製氷機ＩＭの電気回路図、図３はオーガ式製氷機ＩＭの基本動作のタイミングチャート、図４及び図５は本発明のオーガ製氷機ＩＭのコントロール基板Ｋのマイクロコンピュータのプログラムを示すフローチャートである。
【００１６】
オーガ式製氷機ＩＭは、断熱箱体に構成された貯氷庫（図示せず）を備え、この貯氷庫内に製氷された氷を貯氷するもので、単に製氷機として用いられる他、自動販売機等にも搭載されるものである。
【００１７】
このオーガ式製氷機ＩＭは、製氷用水から氷を生成するための冷却器２を備えた製氷部１と、この製氷部１の冷却器２と共に冷凍サイクルを構成する凝縮器３、コンプレッサ４、及び、膨張弁５、デハイドレータ６とを冷媒配管にて順次接続して冷却装置を構成している。尚、７は前記凝縮器３を空冷するためのコンデンシングファンである。
【００１８】
また、前記製氷部１に製氷用水（水道水）を供給するために、水道管８に給水弁ＷＶ２を介して接続され、水道水を貯溜するシスターン９が設けられており、このシスターン９には、オーバーフロー管１０が接続されている。更に、このシスターン９内にはその満水位を検出するためのフロートスイッチから成る満水位スイッチ２２と低水位スイッチ２３がそれぞれ設けられている。
【００１９】
また、シスターン９に貯溜された水は、給水管１２にて前記製氷部１に導入され、不要な水は排水管１３にて排水される。この排水管１３は前記オーバーフロー管１０に排水弁ＷＶ１を介して接続されている。
【００２０】
一方、前記製氷部１は、内壁を平滑な円筒状内面とされたステンレス製の冷却円筒１５内にオーガ（回転刃）１６を同心的且つ回転可能に挿入し、前記冷却円筒１５の外壁にはパイプ状の前記冷却器２を螺旋状に密着巻付して構成されている。尚、これら冷却円筒１５と冷却器２との隙間には両者の結合と熱伝達性能の向上を目的としてハンダが注入される。
【００２１】
また、前記オーガ１６は、下部を下部軸受け１７にて、上部を氷圧縮経路を構成する上部軸受け１８にて軸支されている。また、この上部軸受け１８にて圧縮された氷は、その上部に設けられている氷導出部１９（シューター）から図示しない貯氷庫に導出される。
【００２２】
前記給水管１２と排水管１３は冷却円筒１５の下部においてその内部にそれぞれ連通すると共に、これらの下方における冷却円筒１５の下部には、更にオーガ１６を回転駆動するためオーガモータ４５（後述）を備える駆動装置２０が減速装置２１を介して接続されている。
【００２３】
次に、図２を参照してオーガ式製氷機ＩＭの電気回路を説明する。図２において、Ｋはリミットセンサ３０、凝縮器３の温度を検知する凝縮器センサ３１、冷却器２の温度を検知する冷却器センサ３２、前記貯氷庫内の貯氷量を検知する貯氷センサ３３が接続されたコントロール基板であり、汎用のマイクロコンピュータ（制御手段）から構成され、基板用トランス３４から電源を得ている。
【００２４】
また、前記コントロール基板Ｋには、各センサ３０、３１、３２、３３の他、操作基板３５、表示基板３６、高圧スイッチ３７、及び、前記満水位スイッチ２２、低水位スイッチ２３が接続されている。
【００２５】
３８は運転操作スイッチで、オーガ式製氷機ＩＭの動作を開始するものである。そして、運転操作スイッチ３８には、前記コンプレッサ４のコンプレッサモータ３９をＯＮ−ＯＦＦするコンプレッサ用リレー接点４０、始動コンデンサ４１、及び、運転コンデンサ４２、コンプレッサモータ始動リレー４３、コンプレッサモータ用オーバーロードリレー４４が直列に接続されている。
【００２６】
更に、コンプレッサモータ始動リレー４３とコンプレッサモータ用オーバーロードリレー４４との間から前記コントロール基板Ｋに接続している。
【００２７】
また、前記コントロール基板Ｋには、前記オーガモータ４５及び運転コンデンサ４６に接続されたリレーＲ４と、コンデンシングファンモータ５６及びコンプレッサ用リレーＲＬに接続されたリレーＲ３と、排水弁ＷＶ１に接続されたリレーＲ２と、給水弁ＷＶ２に接続されたリレーＲ１とを備えている。尚、コンプレッサ用リレーＲＬは、コンプレッサ用リレー接点４０をＯＮ−ＯＦＦさせるもので、４７は前記オーガモータ４５のオーバーロードリレーである。
【００２８】
また、前記操作基板３５には、モード切換スイッチ４８、リセットスイッチ４９、送りスイッチ５０、排水スイッチ５１、排水ランプ５２がそれぞれ設けられている。更に、５５はオーガモータ４５の通電電流値を検出する電流検出手段としてのカレントトランスであり、コントロール基板Ｋに設けられ、接続されている。尚、コントロール基板Ｋのマイクロコンピュータはその機能として後述する運転時間タイマを備えている。
【００２９】
更に、表示基板３６は、点検ランプ５３、停止ランプ５４を備えると共に、７セグメントの表示構造となっている。尚、点検ランプ５３は他にブザー等で構成しても良い。
【００３０】
上述した構造において、本発明のオーガ式製氷機ＩＭの基本動作を図３のタイミングチャートを参照して説明する。
【００３１】
最初の初回洗浄工程では、低水位スイッチ２３がＯＮとなっており、コントロール基板Ｋのマイクロコンピュータは給水弁ＷＶ２及び排水弁ＷＶ１を開き、冷却円筒１５内に給水すると共に排水を行う。
【００３２】
尚、初回洗浄工程と製氷工程においては、マイクロコンピュータは初期設定状態で排水弁ＷＶ１を１時間毎（定時排水間隔）に３０秒間（定時排水時間）開く排水動作を実行する。それによって、冷却円筒１５内の製氷水を廃棄し、冷却円筒１５内の洗浄を行う。従って、この初回洗浄工程においても排水弁ＷＶ１を３０秒開く。
【００３３】
また、給水弁ＷＶ２は排水弁ＷＶ１が閉じた後も開としており、この初回洗浄工程で満水位スイッチ２２がＯＮされるまで給水される。尚、この給水管１２からの給水量は、排水管１３による排水量より水量が多くなるよう設定されており、そのため、排水弁ＷＶ１が開であっても、給水弁ＷＶ２を開いていると、所定時間経過後、低水位スイッチ２３はＯＦＦとなる。
【００３４】
係る初回洗浄工程開始と同時に、オーガモータ４５へ通電され、オーガ１６が回転駆動される。
【００３５】
また、満水位スイッチ２２がＯＮすると、続いて製氷工程に入り、給水弁ＷＶ２をＯＦＦし、コンプレッサ４（コンプレッサモータ３９）及びファンモータ５６をＯＮして製氷を行う。
【００３６】
この製氷工程においては、オーガ１６により冷却円筒１５の内壁に生成した氷を削取しつつ上方に移送し、上部軸受け１８の氷圧縮経路にて圧縮することによって、連続的に氷片を生成する。生成された氷片はその上部に設けられている氷導出部１９（シューター）から図示しない貯氷庫に導出され、蓄えられる。
【００３７】
係る製氷工程で、シスターン９内の製氷用水が無くなると、低水位スイッチ２３がＯＮし、コントロール基板Ｋのマイクロコンピュータにより給水弁ＷＶ２が開放されて給水が開始され、満水位スイッチ２２がＯＮすると給水弁ＷＶ２が閉じられる。
【００３８】
この製氷、給水の動作を繰り返し、貯氷センサ３３は満氷を検知すると、３０秒間経過後、コントロール基板Ｋのマイクロコンピュータはコンプレッサ４及びファンモータ５６をＯＦＦし、その９０秒間経過後、オーガモータ４５をＯＦＦし、製氷工程（製氷動作）を停止する。
【００３９】
次いで貯氷工程に入り、貯氷センサ３３が満氷検知しなくなってから１５０秒後にコントロール基板Ｋのマイクロコンピュータは製氷開始と判断し、オーガモータ４５をＯＮ、排水弁ＷＶ１を開とする。
ここでは、一度排水しているため、低水位スイッチ２３がＯＮとなる。この低水位スイッチ２３がＯＮとなると同時に、コントロール基板Ｋのマイクロコンピュータは給水弁ＷＶ２を開とし、満水位スイッチ２２が満水検知するまで給水を継続する。
【００４０】
満水位スイッチ２２がＯＮすると、再び製氷工程に移行し、コンプレッサ４（コンプレッサモータ３９）及びファンモータ５６をＯＮとして製氷を再開する。
【００４１】
次に、図４のフローチャートを参照しながら、コントロール基板Ｋのマイクロコンピュータによる排水動作制御を説明する。コントロール基板Ｋのマイクロコンピュータは、製氷工程が開始した後動作が安定した時点（運転開始初期）で、先ず前記カレントトランス５５の出力に基づき、オーガモータ４５の通電電流値を取り込み、記憶する（ステップＳ１）。
【００４２】
次に、前記運転時間タイマをカウント（＋１）すると共に（ステップＳ２）、運転が１ヶ月乃至３ヶ月などの所定時間経過したか否か判断する（ステップＳ３）。ここで、経過していない場合にはステップＳ２に戻り、運転時間タイマのカウントを継続する。
【００４３】
そして、運転時間のカウント開始から前記所定期間（１月〜３月の間の何れかの期間）が経過すると、運転時間タイマをクリアする（ステップＳ４）。次に、前記カレントトランス５５の出力に基づいて、その時点のオーガモータ４５の通電電流値を取り込み、記憶している運転開始初期の電流値との差の絶対値から電流値の増加率を算出し、差が所定の上限値より大きく増加率が大きいか否か判断する（ステップＳ５）。
【００４４】
そして、増加率が大きい場合には前記定時排水間隔（初期設定では１時間）から１０分マイナスして、定時排水間隔を短くする（ステップＳ８）。また、差が上限値より小さい場合には、今度は所定の下限値より小さく増加率が小さいか否か判断する（ステップＳ６）。そして、増加率が小さい場合には前記定時排水間隔に１０分プラスして、定時排水間隔を長くする（ステップＳ７）。尚、電流値の差が上記上限値と下限値の間である場合には、定時排水間隔の変更は行わない。また、水道水に含まれる不純物の濃度は、オーガ式製氷機ＩＭが設置された地域毎に異なることから、上記上限値及び下限値は、通常の判断基準値の設定方法と同様に、各地域の水道水に含まれる不純物濃度を平均化し、当該平均的な不純物濃度の水道水を使用した場合における運転開始初期からの平均的な電流値の増加率を基準として、その上下それぞれ設定される値とする（以下、同じ）。更に、この場合の制御では前記定時排水時間の変更は行わないものとする。
【００４５】
ところで、前述の如く製氷運転によって冷却円筒１５の内壁に水垢が発生すると、オーガモータ４５の負荷が増大するため、運転開始初期に比較してオーガモータ４５の通電電流値は上昇する。そして、水の不純物濃度が高い場合には、水垢の付着速度も早いため、オーガモータ４５の通電電流値の増加率は大きくなり、濃度が低い場合には逆にその増加率は小さくなる。
【００４６】
本発明では、上述の如くオーガモータ４５の通電電流を検出するカレントトランス５５を設け、このカレントトランス５５の出力に基づき、運転開始初期からの電流値の増加率を判断して、当該増加率が大きい場合には、排水動作の間隔を短くすると共に、前記増加率が小さい場合には、前記間隔を長く調整するので、製氷機ＩＭが使用される地域の水の不純物濃度が高い場合には頻繁に冷却円筒１５の洗浄を行い、濃度が低い場合には不必要な洗浄を防止することが可能となる。
【００４７】
従って、使用地域の水質に応じて適切な排水制御を実現することができるようになり、節水と製氷能力の向上を達成すると共に、異常音や故障の発生も効果的に防止することができるようになる。
【００４８】
次に、図５はコントロール基板Ｋのマイクロコンピュータによるもう一つの排水制御を説明するフローチャートである。尚、図５においてステップＳ１からステップＳ６までは図４と同様である。この場合、オーガモータ４５の通電電流の増加率が大きい場合には前記定時排水時間（初期設定では３０秒）に１０秒プラスして、定時排水時間を長くする（ステップＳ１０）。また、差が上限値より小さい場合には、今度は所定の下限値より小さく増加率が小さいか否か判断し（ステップＳ６）、増加率が小さい場合には前記定時排水時間から１０秒マイナスして、定時排水時間を短くする（ステップＳ９）。尚、電流値の差が上記上限値と下限値の間である場合には、定時排水時間の変更は行わない。また、この場合の制御では前記定時排水間隔の変更は行わないものとする。
【００４９】
即ち、この場合運転開始初期からの電流値の増加率が大きい場合には、排水弁ＷＶ１の開放時間を長くすると共に、前記増加率が小さい場合には、前記開放時間を短く調整するので、製氷機ＩＭが使用される地域の水の不純物濃度が高い場合には冷却円筒１５の洗浄時間を長くし、濃度が低い場合には短時間で洗浄を終了することが可能となる。
【００５０】
従って、同様に使用地域の水質に応じて適切な排水制御を実現することができるようになり、節水と製氷能力の向上を達成すると共に、異常音や故障の発生も効果的に防止することができるようになる。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述した如く請求項１の発明によれば、オーガモータの通電電流を検出する電流検出手段を設け、制御手段が、この電流検出手段の出力に基づき、運転開始初期からの電流値の増加率を判断して、各地域の不純物濃度における平均的な電流値の増加率を基準に、当該増加率が大きい場合には、排水動作の間隔を初期設定状態より短くすると共に、前記増加率が小さい場合には、前記間隔を長く調整するので、製氷機が使用される地域の水の不純物濃度が高い場合には頻繁に冷却円筒の洗浄を行い、濃度が低い場合には不必要な洗浄を防止することが可能となる。
【００５２】
従って、使用地域の水質に応じて適切な排水制御を実現することができるようになり、節水と製氷能力の向上を達成すると共に、異常音や故障の発生も効果的に防止することができるようになるものである。
【００５３】
請求項２の発明では、オーガモータの通電電流を検出する電流検出手段を設け、制御手段が、この電流検出手段の出力に基づき、運転開始初期からの電流値の増加率を判断して、各地域の不純物濃度における平均的な電流値の増加率を基準に、当該増加率が大きい場合には、排水弁の開放時間を初期設定状態より長くすると共に、前記増加率が小さい場合には、前記開放時間を短く調整するので、製氷機が使用される地域の水の不純物濃度が高い場合には冷却円筒の洗浄時間を長くし、濃度が低い場合には短時間で洗浄を終了することが可能となる。
【００５４】
従って、同様に使用地域の水質に応じて適切な排水制御を実現することができるようになり、節水と製氷能力の向上を達成すると共に、異常音や故障の発生も効果的に防止することができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオーガ式製氷機の縦断側面図である。
【図２】本発明のオーガ式製氷機の電気回路図である。
【図３】本発明のオーガ式製氷機の基本動作のタイミングチャートである。
【図４】本発明のオーガ式製氷機のコントロール基板のマイクロコンピュータのプログラムを示すフローチャートである。
【図５】同じく本発明のオーガ式製氷機のコントロール基板のマイクロコンピュータのもう一つのプログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
ＩＭオーガ式製氷機
Ｋコントロール基板
ＷＶ１排水弁
１製氷部
２冷却器
３凝縮器
１２給水管
１３排水管
１５冷却円筒
１６オーガ
５５カレントトランス

Claims

外壁に冷却器が設けられた冷却円筒と、この冷却円筒内下部に連通接続された給水管及び排水管と、この排水管に介設された排水弁と、前記冷却円筒内に同心的且つ回転可能に挿入されたオーガと、このオーガを回転駆動するオーガモータとを備え、前記冷却円筒の内壁に生成した氷を前記オーガにより削取し、上方に移送して圧縮することにより、連続的に氷片を生成するオーガ式製氷機において、
前記排水弁を定期的に開放することにより、前記排水管から前記冷却円筒内の水を排出する排水動作を実行する制御手段と、前記オーガモータの通電電流を検出する電流検出手段とを備え、前記制御手段は、この電流検出手段の出力に基づき、運転開始初期からの電流値の増加率を判断し、各地域の不純物濃度における平均的な電流値の増加率を基準に、当該増加率が大きい場合には、前記排水動作の間隔を初期設定状態より短くすると共に、前記増加率が小さい場合には、前記間隔を長く調整することを特徴とするオーガ式製氷機。
外壁に冷却器が設けられた冷却円筒と、この冷却円筒内下部に連通接続された給水管及び排水管と、この排水管に介設された排水弁と、前記冷却円筒内に同心的且つ回転可能に挿入されたオーガと、このオーガを回転駆動するオーガモータとを備え、前記冷却円筒の内壁に生成した氷を前記オーガにより削取し、上方に移送して圧縮することにより、連続的に氷片を生成するオーガ式製氷機において、
前記排水弁を定期的に開放することにより、前記排水管から前記冷却円筒内の水を排出する制御手段と、前記オーガモータの通電電流を検出する電流検出手段とを備え、前記制御手段は、この電流検出手段の出力に基づき、運転開始初期からの電流値の増加率を判断し、各地域の不純物濃度における平均的な電流値の増加率を基準に、当該増加率が大きい場合には、前記排水弁の開放時間を初期設定状態より長くすると共に、前記増加率が小さい場合には、前記開放時間を短く調整することを特徴とするオーガ式製氷機。