JP3694176B2 - オーガ式製氷機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーガ式製氷機に関し、特に、洗浄開始の指示に応答して圧縮機を停止し、所定時間オーガを回転駆動させて、冷凍ケーシング内の氷を押し出すと共に、製氷水の水温を融氷温度まで上昇させた後にこの製氷水を排水することにより、氷つまりを防ぐことが可能となると共に、融氷ヒータを無くすることができ、信頼性の向上及び製造コストダウンを図ることが可能なオーガ式製氷機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
オーガ式製氷機においては連続的に製氷水が供給され常時製氷状態にある。基本的に氷はカルシウムやマグネシウム等の不純物を製氷水中に残して凍っていくため、製氷を続けると製氷水中に高濃度のこれら不純物が濃縮される。このよう不純物をスケールといいスケール濃度が高くなると排水管等に付着して管を詰まらせたり水漏れの原因となったりしていた。このため、従来より各種のオーガ式製氷機がスケールを除去するために提案されている。
【0003】
例えば、特公平3−4828号公報に記載されたオーガ式製氷機の洗浄方法は、外面に冷凍系の電動圧縮機によって圧送される冷媒の通る通路を形成した冷却円筒と、該円筒の下部に、貯水タンクに適宜給水された水を円筒内に供給する給水管及び排水弁を介在した排水管を連通し、冷却円筒内には円筒内面に生成した氷を削取して上方に移送するオーガを回転可能に配設して成るオーガ式製氷機において、前記電動圧縮機及びオーガが動作している製氷中に、前記排水弁を開くように排水スイッチが操作されたとき、前記圧縮機の動作を停止するとともに前記オーガの駆動モータを継続的に動作して、前記冷却円筒内の水をオーガによって攪拌しつつ排水しながら前記給水管から流入する貯水タンク内の水と置換を行う様にしている。これにより、冷却円筒内の不純物濃度の高い製氷用の水を排水しながら貯水タンク内の水或いは洗浄水と置換する洗浄にとどまらず、オーガを回転させているため冷却円筒内部の下部に析出された不純物等の洗浄が一層効果的に行われる。
【0004】
また、実開平7−42475号公報に記載されたオーガ式製氷機は、上下方向に延びる円筒状の冷凍ケーシングと、この冷凍ケーシング内に同軸的に設けられてモータにより回転駆動され同冷凍ケーシングの内周面に生成された氷を掻き取って上方に送る螺旋状のスクリュー刃を外周面に形成したオーガと、前記冷凍ケーシングの上部に固定され前記オーガの上部を回転自在に軸承すると共に前記オーガから送り込まれた氷を受け入れて圧縮脱水する氷通路を形成する押圧頭と、前記冷凍ケーシングの下部に連結され排水バルブを備えた排水パイプと、前記冷凍ケーシングの前記上部の外周に設けた融氷ヒータと、製氷運転停止信号の入力より所定時間経過後に前記モータの作動を停止させる制御手段を備えてなるオーガ式製氷機において、前記制御手段は前記製氷運転停止信号の入力に基づいて前記融氷ヒータへの通電を開始し、前記通電開始より所定時間経過後に前記融氷ヒータへの通電を停止すると共にこれと前後して前記排水バルブを開放する構成になっている。これにより、冷凍ケーシング等の水抜き洗浄機能を備えたオーガ式製氷機において、融氷ヒータによるエネルギ損失を減少させることが可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公平3−4828号公報に記載されたオーガ式製氷機の洗浄方法においては、排水中の冷却円筒内の温度は0℃以下であるため、氷の成長が継続して氷つまりが発生するという問題がある。また、氷つまりのために異物などが冷却円筒内に残留する可能性があるという問題がある。また、一度の排水洗浄だけでは、洗浄効果が不十分な場合があるという問題がある。
また、実開平7−42475号公報に記載されたオーガ式製氷機においては、融氷ヒータは結露する所に設けられているため、ヒータの劣化による断線等の故障が発生するおそれがあるという問題や、融氷ヒータが必要なため、製造コストアップになるという問題がある。
【0006】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、洗浄開始の指示に応答して圧縮機を停止し、所定時間オーガを回転駆動させて、冷凍ケーシング内の氷を押し出すと共に、製氷水の水温を融氷温度まで上昇させた後にこの製氷水を排水することにより、氷つまりを防ぐことが可能となると共に、融氷ヒータを無くすることができ、信頼性の向上及び製造コストダウンを図ることが可能なオーガ式製氷機を提供することを目的とする。また、排水洗浄を連続して二度行うことにより、洗浄をより効果的に行うことが可能なオーガ式製氷機を提供することを目的とする。さらに、排水洗浄中にオーガを所定時間回転駆動させて攪拌することにより、異物等の除去をより効果的に行うことが可能なオーガ式製氷機を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項1に係るオーガ式製氷機は、冷凍シリンダの内部にオーガを回転可能に設けた冷凍ケーシングと、前記オーガを回転駆動する駆動手段と、前記冷凍シリンダ内の洗浄の開始を指示する洗浄開始指示手段と、前記冷凍ケーシングに組み付けられて作動時に前記冷凍シリンダ内に収納された製氷水を循環冷媒により氷結させる冷凍サイクルとを備え、前記冷凍サイクルは、前記循環冷媒を圧送する圧縮機と、前記冷凍ケーシングの下部に配置されて開くことにより圧送されてきた該循環冷媒を膨張させる膨張弁とを有するオーガ式製氷機において、前記洗浄開始指示手段による洗浄開始の指示に応答して前記圧縮機を停止させると共に、前記駆動手段の駆動を第1の所定時間以上継続させた後に、前記冷凍シリンダ内の洗浄を開始するように制御する洗浄制御手段を備え、前記冷凍サイクルは、前記冷凍シリンダの外周部に巻装される冷却管を有すると共に、該冷却管の出口近傍の冷媒の温度を測定する温度測定手段を有し、前記第1の所定時間は、前記温度測定手段による測定温度がほぼ融氷温度まで温度上昇するまでの時間であることを特徴とする。
【0008】
このような特徴を有する請求項1に係るオーガ式製氷機においては、洗浄開始指示手段により冷凍シリンダの洗浄開始の指示がされた場合は、洗浄制御手段は、冷凍シリンダ内に収納された製氷水を循環冷媒により氷結させる冷凍サイクルの圧縮機を停止させる。尚、このため、該循環冷媒を膨張させる膨張弁が冷媒の流量を増やそうとして開く。また、冷凍シリンダの外周部には、冷凍サイクルの冷却管が巻装されており、該冷却管の出口近傍の冷媒の温度を測定する温度測定手段が設けられている。そして、冷凍シリンダ内のオーガの回転駆動を回転駆動手段を介して温度測定手段による測定温度がほぼ融氷温度まで温度上昇するまでの時間である第1の所定時間以上継続した後、冷凍シリンダ内の洗浄を開始する。
これにより、冷凍サイクルの圧縮機が停止すると共に、膨張弁が開くため、冷凍シリンダ内の温度は徐々に上昇すると共に、オーガの回転駆動は、継続されるため、冷凍シリンダ内に氷結している氷は、搬出される。そして、温度測定手段の温度が、ほぼ融氷温度(約0℃)まで上昇するまでの時間である第1の所定時間以上経過した場合には、冷凍シリンダ内の温度は、ほぼ融氷温度(約0℃)まで上昇して氷の生成は停止すると共に、冷凍シリンダ内に生成されていた氷は、オーガの回転によってほとんど搬出されている。したがって、第1の所定時間以上経過後に、洗浄を開始することにより、製氷水の排水時における氷つまりを確実に防止することが可能になると共に、冷凍シリンダ内の洗浄を短時間で行うことが可能となる。また、温度測定手段は、冷凍シリンダの外周部に巻装される冷却管の出口近傍の冷媒の温度を測定することから、冷凍シリンダ内の温度が融氷温度になることを確実に検出することが可能となるため、冷凍シリンダに融氷ヒータを設ける必要が無くなり、ヒータ故障が無くなることにより信頼性の向上及び製造コストダウンを図ることが可能となる。
【0009】
また、請求項2に係るオーガ式製氷機は、冷凍シリンダの内部にオーガを回転可能に設けた冷凍ケーシングと、前記オーガを回転駆動する駆動手段と、前記冷凍シリンダ内の洗浄の開始を指示する洗浄開始指示手段と、前記冷凍ケーシングに組み付けられて作動時に前記冷凍シリンダ内に収納された製氷水を循環冷媒により氷結させる冷凍サイクルとを備え、前記冷凍サイクルは、前記循環冷媒を圧送する圧縮機と、前記冷凍ケーシングの下部に配置されて開くことにより圧送されてきた該循環冷媒を膨張させる膨張弁とを有するオーガ式製氷機において、前記洗浄開始指示手段による洗浄開始の指示に応答して前記圧縮機を停止させると共に、前記駆動手段の駆動を第1の所定時間以上継続させた後に、前記冷凍シリンダ内の洗浄を開始するように制御する洗浄制御手段を備え、前記冷凍サイクルは、前記冷凍シリンダの外周部に巻装される冷却管を有すると共に、該冷却管の出口近傍の冷媒の圧力を測定する圧力測定手段を有し、前記第1の所定時間は、前記圧力測定手段による測定圧力が所定の圧力値で一定圧力になるまでの時間であることを特徴とする。
【0010】
このような特徴を有する請求項2に係るオーガ式製氷機では、洗浄開始指示手段により冷凍シリンダの洗浄開始の指示がされた場合は、洗浄制御手段は、冷凍シリンダ内に収納された製氷水を循環冷媒により氷結させる冷凍サイクルの圧縮機を停止させる。尚、このため、該循環冷媒を膨張させる膨張弁が冷媒の流量を増やそうとして開く。また、冷凍シリンダの外周部には、冷凍サイクルの冷却管が巻装されており、該冷却管の出口近傍の冷媒の圧力を測定する圧力測定手段が設けられている。そして、冷凍シリンダ内のオーガの回転駆動を回転駆動手段を介して圧力測定手段による測定圧力が所定の圧力値で一定圧力になるまでの時間である第1の所定時間以上継続した後、冷凍シリンダ内の洗浄を開始する。
これにより、冷凍サイクルの圧縮機が停止すると共に、膨張弁が開くため、冷凍シリンダ内の温度は徐々に上昇すると共に、オーガの回転駆動は、継続されるため、冷凍シリンダ内に氷結している氷は、搬出される。そして、圧力測定手段の測定圧力が、所定の圧力値で一定圧力になるまでの時間である第1の所定時間以上経過した場合には、冷凍シリンダ内の温度は、ほぼ融氷温度(約0℃)まで上昇して氷の生成は停止すると共に、冷凍シリンダ内に生成されていた氷は、オーガの回転によってほとんど搬出されている。したがって、第1の所定時間以上経過後に、洗浄を開始することにより、製氷水の排水時における氷つまりを確実に防止することが可能になると共に、冷凍シリンダ内の洗浄を短時間で行うことが可能となる。また、圧力測定手段は、冷凍シリンダの外周部に巻装される冷却管の出口近傍の冷媒の圧力を測定することから、冷凍シリンダ内の温度が融氷温度になることを確実に検出することが可能となるため、冷凍シリンダに融氷ヒータを設ける必要が無くなり、ヒータ故障が無くなることにより信頼性の向上及び製造コストダウンを図ることが可能となる。
【0011】
また、請求項3に係るオーガ式製氷機は、請求項1又は請求項2に記載のオーガ式製氷機において、前記冷凍シリンダ内に供給する製氷水を貯える製氷水タンクへの給水を開閉により制御する給水弁と、前記冷凍シリンダ内の製氷水の外部への排水を開閉により制御する排水弁とを備え、前記洗浄制御手段は、前記給水弁を閉じると共に、前記排水弁を開いて洗浄を開始し、第2の所定時間以上経過後、該排水弁を閉じると共に、給水弁を開いて該冷凍シリンダ内に製氷水を供給した後、再度、該給水弁を閉じると共に、該排水弁を第3の所定時間以上開くことを特徴とする。
【0012】
このような特徴を有する請求項3に係るオーガ式製氷機では、請求項1又は請求項2に記載のオーガ式製氷機において、洗浄制御手段は、冷凍シリンダに供給する製氷水を貯える製氷水タンクへの給水を開閉により制御する給水弁を閉じると共に、冷凍シリンダ内の製氷水の外部への排水を開閉により制御する排水弁を開いて洗浄を開始し、第2の所定時間以上経過後、該排水弁を閉じると共に、給水弁を開いて該冷凍シリンダ内に製氷水を供給した後、再度、該給水弁を閉じると共に、該排水弁を第3の所定時間以上開くことにより冷凍シリンダの洗浄を行う。
これにより、冷凍シリンダ内の製氷水の一回目の排水後、再度、給水を行い排水するので冷凍シリンダ内を更にきれいに洗浄することが可能となると共に、すすぎによりスケール等を確実に排出することが可能となる。
【0013】
また、請求項4に係るオーガ式製氷機は、請求項3に記載のオーガ式製氷機において、前記洗浄制御手段は、前記排水弁を開いて冷凍シリンダ内の製氷水を排水する場合は、該排水弁を開いた後、第4の所定時間経過まで前記駆動手段を作動制御することを特徴とする。
【0014】
このような特徴を有する請求項4に係るオーガ式製氷機では、請求項3に記載のオーガ式製氷機において、洗浄制御手段は、排水弁を開いて冷凍シリンダ内の製氷水を排水する場合は、該排水弁を開いた後、第4の所定時間経過まで駆動手段を作動制御して、冷凍シリンダ内のオーガを回転駆動するため、排水洗浄時に冷凍シリンダ内の製氷水の攪拌が可能となり、冷凍シリンダ内に析出したスケール等を確実に排出することが可能となる。
【0015】
さらに、請求項5に係るオーガ式製氷機は、請求項4に記載のオーガ式製氷機において、前記第4の所定時間は、前記冷凍シリンダ内の製氷水が、ほぼ無くなるまでの時間であることを特徴とする。
【0016】
このような特徴を有する請求項5に係るオーガ式製氷機では、請求項4に記載のオーガ式製氷機において、第4の所定時間は、冷凍シリンダ内の製氷水が、ほぼ無くなるまでの時間である、即ち、オーガの回転駆動時の潤滑剤が無くなる時間であるため、オーガの回転駆動による焼き付き等を確実に防ぐことが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るオーガ式製氷機について具体化した実施形態に基づいて図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係るオーガ式製氷機の概略構成について図1に基づいて説明する。図1は本実施形態に係るオーガ式製氷機の模式断面図である。
【0018】
図1に示すように、ステンレス製の冷凍シリンダ11内部にはオーガ12が収納されている。ステンレス製のオーガ12はその周囲に螺旋状のスクリュー刃13が形成されている。ベース15上にはギアドモータ16が配設されている。ギアドモータ16は内部に併設された減速装置によってモータの回転力を減速する。本実施の形態におけるモータは単相100Vで駆動され、減速装置の減速機構としては平行軸平歯車3段方式が採用されている。オーガ12はスプライン継手等を介して図示しない同減速機構に連結されている。オーガ12は冷凍シリンダ11内において軸支され、この軸心回りにゆっくりと回転し、冷凍シリンダ11の内壁11aに形成される氷を掻き落として上方に押し上げる。
【0019】
冷凍シリンダ11の外周には銅製の冷却管21が巻装され、はんだ付けにて固定されている。冷却器としての冷却管21は後述する冷凍サイクル25(図2参照)に接続され、同冷凍サイクル25から冷媒が供給される。冷却管21内の冷媒が気化することによって気化熱が奪われるため冷凍シリンダ11の温度が下がり、冷凍シリンダ11の内壁11aに製氷水が氷結することとなる。また、冷凍シリンダ11及び冷却管21は筒状の断熱体20によって包囲されている。冷凍シリンダ11、冷却管21及び断熱体20によって冷凍ケーシング26が構成される。
冷凍シリンダ11の上方には露受皿22が配設されている。また、冷凍シリンダ11の上部には、冷凍シリンダ11の内部と外気とを連通する図示しない連通孔が設けられている。
【0020】
露受皿22の上方には氷圧縮ヘッド28が装着されている。氷圧縮ヘッド28内部にはオーガ12の上端部を回転可能に支持する図示しない合成樹脂製の軸受が嵌着されている。オーガ12の頂部にはカッタ29が固着されており、オーガ12の回転に従って回転するようになっている。オーガ12によって上方に押し上げられたシャーベット状の氷は、氷圧縮ヘッド28により固められカッタ29によってフレーク状に削られて氷排出部30基端から図示しない貯氷タンク方向に排出される。
【0021】
冷凍シリンダ11は製氷水タンク31から製氷水の供給を受ける。製氷水タンク31は冷凍シリンダ11に製氷水を供給するため所定の高さに配設されており、製氷水タンク31と冷凍シリンダ11の水位は常に同レベルとされている。製氷水タンク31には図示しない外部水道管に接続された給水管34が接続されている。給水管34には製氷水タンク31への給水を弁の開閉で調整する給水弁33が設けられている。また、製氷水タンク31には水位検出手段としての水位スイッチ32が設けられており、製氷水タンク31内の水位を検出する。水位スイッチ32は高レベル検出部32aと低レベル検出部32bとを備え、高レベル検出部32aの検出に基づいて給水弁33を閉じ、低レベル検出部32bの検出に基づいて給水弁33を開く。製氷水タンク31には外気とタンク内部を連通する連通孔35が設けられている。製氷水タンク31は導水管36を介して冷凍シリンダ11下部に接続されている。
冷凍シリンダ11下部には排水管37が接続されている。排水管37は冷凍シリンダ11内のスケールの濃度が高くなった製氷水をベース15が設置されたドレンパン38内に導いて排出する。排水管37には弁の開閉で排水を調整する排水弁39が設けられている。
【0022】
次に、オーガ式製氷機1の冷凍サイクル25について図2に基づいて説明する。図2は本実施形態に係るオーガ式製氷機1の冷凍サイクル25を示す模式断面図である。
図2に示すように、オーガ式製氷機1にはフロン冷却式の冷凍サイクル25が併設されている。冷凍サイクル25はコンプレッサ41、コンデンサ42、ドライヤ43、膨張弁44、及び前記オーガ式製氷機1の冷却管21が冷媒配送パイプ45を介して連結されて構成されている。
冷媒配送パイプ45を流れる冷媒はコンデンサ42、ドライヤ43、膨張弁44の順に経由して吸熱部としての冷却管21で気化し冷凍シリンダ11を冷却した後再びコンプレッサ41に戻される。
コンプレッサ41は冷却管21でガス化された気体状冷媒を吸引し圧縮して高温・高圧のガスに変換する。コンデンサ42はコンプレッサ41の下流に配置され図示しないフィン付き放熱管を有し、同フィン付き放熱管に導入された高温・高圧の気体状冷媒を隣接するファン装置47によって冷却し、凝縮させて液体状冷媒(この段階ではまだ高温・高圧状態にある)とする。ドライヤ43はコンデンサ42の下流に配置され冷媒中の水分を除去する。
【0023】
冷却管21の上流、即ち、冷凍ケーシング26の下部に配置された膨張弁44は高温・高圧状態の冷媒を膨張させて温度と圧力を下げ低温・低圧の冷媒とする。この膨張弁44には冷却管21の導出口近傍に設けられた感温筒48が接続されている。感温筒48は冷却管21の出口の温度上昇(過熱度という(Super HeaT(S.H))を検出する。検出した過熱度(S.H)が所定値以上であるとこの膨張弁44を通過する冷媒量は増加され、過熱度(S. H)が所定値以下であるとこの膨張弁44を通過する冷媒量は減少させられる。
また、冷却管21の導出口近傍には、冷却管21の出口近傍の冷媒の温度を検出するための熱電対等の温度センサ51が設けられている。更に、冷却管21の導出口近傍には、冷却管21の出口近傍の冷媒の圧力を検出するための圧力センサ52が設けられている。尚、この温度センサ51及び圧力センサ52は、後述するように不図示のインターフェース回路を介してCPU61に接続されている。
【0024】
次に、オーガ式製氷機1の制御装置2について図3に基づいて説明する。図3は本実施形態に係るオーガ式製氷機1の制御装置2の要部を示す回路ブロック図である。
図3に示すように、制御装置2の内部には中央処理装置(CPU)61が配設されている。CPU61はオーガ式製氷機1を制御するための各種プログラムや後述する洗浄プログラム、更にデータを一時記憶するためのメモリ62を備えている。また、CPU61には、図示しない駆動回路を介して上記ギアドモータ16、コンプレッサ41、ファン装置47、給水弁33、排水弁39、及び洗浄ランプ63が接続されている。この洗浄ランプ63は、洗浄モードであることを報知するランプである。また、CPU61には、不図示のインターフェース回路を介して上記水位スイッチ32、温度センサ51、圧力センサ52、貯氷量センサ65、タイマ64が接続されている。この貯氷量センサ65は、図示しない貯氷タンク内の貯氷量を検出するセンサである。また、タイマ64は時間を計測し、時間情報をCPU61に出力する。尚、CPU61はメモリ62内の後述の洗浄プログラムに基づいて約12時間毎に冷凍シリンダ11内のスケールの濃度が高くなった製氷水の排水を行い、冷凍ケーシング26の洗浄を行う。
【0025】
ここで、ギアドモータ16及び図示しないスプライン継手等が駆動手段を構成する。また、タイマ64が洗浄開始指示手段として機能する。また、コンプレッサ41が圧縮機として機能する。また、CPU61及びメモリ62が洗浄制御手段として機能する。また、温度センサ51が温度測定手段として機能する。更に、圧力センサ52が圧力測定手段として機能する。
【0026】
次に、上記のように構成されたオーガ式製氷機1の洗浄制御処理について図4に基づいて説明する。図4は本実施形態に係るオーガ式製氷機1の洗浄制御処理を示すタイミングチャートである。
図4に示すように、T0において電源を入れると、先ず、CPU61は給水弁33を開放させて製氷水タンク31内に給水する。また、貯氷量センサ65は、貯氷タンク内に氷が無いためON状態である。即ち、貯氷量センサ65は氷を検出しない(貯氷タンクが氷で一杯ではない)状態のため通電状態となっている。そして、T0〜T1までは製氷水タンク31及び冷凍シリンダ11内に製氷水を供給する準備段階とされる。
そして、T1において、製氷水タンク31内の水位スイッチ32の高レベル検出部32aから、CPU61に高水位検出信号が入力されると、CPU61は給水弁33を閉じる。その後、CPU61は約1秒遅れてギアドモータ16及びファン装置47の駆動を開始させる。
【0027】
続いて、CPU61はT1から約60秒経過後、T2においてコンプレッサ41の駆動を開始させる。これにより、冷却管21の導出口近傍に設けられた温度センサ51の検出温度は、所定温度(本実施形態では、約−10℃)まで低下する。また、冷却管21の導出口近傍に設けられた圧力センサ52の検出圧力は、所定圧力(本実施形態では、約0.1MPa)まで低下する。これにより、冷凍シリンダ11内の温度は製氷温度まで低下し、これ以後製氷状態となる。製氷によって製氷水が使用され製氷水タンク31内の製氷水が減ってくるとT3において水位スイッチ32の低レベル検出部32bから、CPU61に低水位検出信号が入力されると、CPU61は給水弁33を再び開放させ製氷水タンク31内に給水する。
そして、T4で再び水位スイッチ32の高レベル検出部32aから、CPU61に高水位検出信号が入力されると、CPU61は給水弁33を閉じる。以後、この繰り返しで連続的に製氷される。
【0028】
次に、T5において貯氷量センサ65がOFF状態になると、CPU61は貯氷タンクが一杯になったとして、その時点から7秒後にギアドモータ16、ファン装置47、及びコンプレッサ41の駆動を停止する。これによって、製氷動作は一時中断される。
そして、T6において、貯氷量センサ65が再びON状態となると(T5〜T6の時間は貯氷タンクが一杯の状態であって氷の使用状況で変動する時間帯である)氷が使用されて減ったことを検知し、CPU61は、約7秒後に製氷動作を再開させる。即ち、貯氷量センサ65が再びON状態になってから、約7秒後にギアドモータ16及びファン装置47を再駆動させる。また、貯氷量センサ65が再びON状態になってから、約60秒後にコンプレッサ41を再駆動させる。そして、再び水位スイッチ32からの検出信号に基づいて、製氷水タンク31の水位を調整しながら製氷を続ける。
【0029】
次に、T7において、CPU61は、タイマ64から約12時間毎に出力される洗浄開始信号Aが入力されると、洗浄モードの制御処理を実行する。この洗浄モードの制御処理は、先ず、CPU61は、コンプレッサ41の駆動を停止すると共に、ギアドモータ16とファン装置47とを継続して駆動させる。このため、冷凍シリンダ11内の氷はオーガ12の回転により、貯氷タンクへ排出され、冷凍シリンダ11内の製氷水は減少し、水位スイッチ32の低レベル検出部32bから低水位であることを検出する検出信号が入力された場合には、CPU61は、給水弁33を開き、製氷水タンク31に給水する。
また、T7において、コンプレッサ41が停止されて、冷却管21に送られる冷媒の量が減るため、冷却管21の出口の温度が上昇して、感温筒48が過熱度を検出し、膨張弁44が開かれる。これにより、冷却管21の導出口近傍に設けられた圧力センサ52の検出圧力は、急激に所定圧力まで上昇する。さらに、冷却管21の導出口近傍に設けられた温度センサ51の検出温度は、コンプレッサ41の停止後、徐々に上昇し、給水弁33が開かれて製氷水タンク31に給水された場合には、融氷温度(約0℃)まで急激に上昇する。
【0030】
そして、T8において、CPU61は、圧力センサ52から入力される検出圧力値が、所定の圧力値で一定値になり、且つ、温度センサ51から入力される検出温度が所定の温度値(約0℃)になった場合には、排水弁39を開くと共に、洗浄ランプ63を点灯して外部に洗浄開始を報知する。尚、給水弁33が開いている場合には、給水弁33を閉じる。また、CPU61は、予めメモリ62に記憶されている所定の排水時間Bの計測をタイマ64に指示する。
また、排水弁39が開かれた後も、ギアドモータ16とファン装置47の駆動は継続されている。即ち、製氷水の排水中もオーガ12は回転している。これにより、冷凍シリンダ11内に残留しているスケール等の異物も製氷水と共に排出される。
【0031】
次に、T9において、CPU61は、タイマ64から排水時間Bの計測終了信号が入力された場合には、ギアドモータ16及びファン装置47の駆動を停止すると共に、排水弁39を閉じて、給水弁33を開く。
【0032】
そして、T10において、製氷水タンク31内の水位スイッチ32の高レベル検出部32aから、CPU61に高水位検出信号が入力されると、CPU61は給水弁33を閉じて、排水弁39を開く。また、CPU61は、予めメモリ62に記憶されている所定の排水時間Cの計測をタイマ64に指示すると共に、ギアドモータ16の駆動を開始する。これにより、冷凍シリンダ11内に残留している微量のスケール等の異物も製氷水と共に排出されて、2度目のすすぎが行われる。
【0033】
続いて、T11において、CPU61は、タイマ64から排水時間Cの計測終了信号が入力された場合には、ギアドモータ16の駆動を停止すると共に、排水弁39を閉じて、給水弁33を開く。また、洗浄モードが終了するため、洗浄ランプ63を消灯し、外部に洗浄終了を報知する。そして、排水弁39の閉鎖によって一旦空になった冷凍シリンダ11と製氷水タンク31内に徐々に製氷水が貯留されていく。
【0034】
その後、T12において、製氷水タンク31内の水位スイッチ32の高レベル検出部32aから、CPU61に高水位検出信号が入力されると、CPU61は給水弁33を閉じる。続いて、CPU61は約1秒遅れてギアドモータ16及びファン装置47の駆動を開始させる。続いて、CPU61はT12から約60秒経過後、T13においてコンプレッサ41の駆動を開始させる。これ以後再び通常の製氷運転が行われる。
【0035】
ここで、T7〜T8までの時間が、第1の所定時間である。また、T8〜T9までの時間が、第2の所定時間である。また、T9〜T10までの時間が、第3の所定時間である。さらに、T10〜T11までの時間が、第4の所定時間である。
【0036】
以上詳細に説明した通り本実施形態に係るオーガ式製氷機1では、図4に示すように、T7において、CPU61は、タイマ64から洗浄開始信号Aが入力されると、洗浄モードの制御処理を実行する。この洗浄モードの制御処理は、先ず、CPU61は、コンプレッサ41の駆動を停止すると共に、ギアドモータ16とファン装置47とを継続して駆動させる。そして、T8において、CPU61は、圧力センサ52から入力される検出圧力値が、所定の圧力値で一定値になり、且つ、温度センサ51から入力される検出温度が所定の温度値(約0℃)になった場合には、排水弁39を開くと共に、洗浄ランプ63を点灯して外部に洗浄開始を報知する。また、排水弁39が開かれた後も、ギアドモータ16とファン装置47の駆動は継続されている。次に、T9において、CPU61は、タイマ64から排水時間Bの計測終了信号が入力された場合には、ギアドモータ16及びファン装置47の駆動を停止すると共に、排水弁39を閉じて、給水弁33を開く。そして、T10において、製氷水タンク31内の水位スイッチ32から、CPU61に高水位検出信号が入力されると、CPU61は給水弁33を閉じて、排水弁39を開くと共に、ギアドモータ16の駆動を開始する。続いて、T11において、CPU61は、タイマ64から排水時間Cの計測終了信号が入力された場合には、ギアドモータ16の駆動を停止すると共に、排水弁39を閉じて、給水弁33を開く。その後、T12において、製氷水タンク31内の水位スイッチ32から、CPU61に高水位検出信号が入力されると、CPU61は給水弁33を閉じる。続いて、CPU61はギアドモータ16、ファン装置47、及びコンプレッサ41の駆動を開始し、通常の製氷運転を行う。
【0037】
したがって、T7において、冷凍サイクル25のコンプレッサ41が停止すると、膨張弁44が開くため、冷凍シリンダ11内の温度は徐々に上昇すると共に、オーガ12の回転駆動は、継続されるため、冷凍シリンダ11内に氷結している氷は、搬出される。そして、T7〜T8の時間以上経過した場合には、冷凍シリンダ11内の温度は、ほぼ融氷温度(約0℃)まで上昇して氷の生成は停止すると共に、冷凍シリンダ11内に生成されていた氷は、オーガ12の回転によってほとんど搬出されている。これにより、T7〜T8の時間以上経過後に、洗浄を開始することにより、製氷水の排水時における氷つまりを確実に防止することが可能になると共に、冷凍シリンダ11内の洗浄を短時間で行うことが可能となる。また、冷凍シリンダ11内の温度が、ほぼ融氷温度(約0℃)まで上昇して、冷凍ケーシング26上部の氷は融解するため、冷凍ケーシング26の上部に融氷ヒータを設ける必要が無くなり、ヒータ故障が無くなることにより信頼性の向上及び製造コストダウンを図ることが可能となる。
また、冷却管の導出口近傍の温度を温度センサ51で測定すると共に、この位置の冷媒の圧力を圧力センサ52で測定するため、冷凍シリンダ11の上部の近傍位置の温度を測定することが可能となり、冷凍シリンダ11の上部の温度が融氷温度になることを確実に検出することが可能となる。
また、冷凍シリンダ11内の製氷水の一回目の排水後、再度、T9において給水を行い、T10において排水する(図4参照)ので冷凍シリンダ11内を更にきれいに洗浄することが可能となると共に、二度のすすぎにより異物等を確実に排出することが可能となる。
また、T8及びT10において排水弁39を開いて冷凍シリンダ11内の製氷水を排水する場合は(図4参照)、該排水弁39を開いた後、排水終了まで冷凍シリンダ11内のオーガ12を回転駆動するため、排水洗浄時に冷凍シリンダ11内の製氷水の攪拌が可能となり、冷凍シリンダ11内に析出したスケール等を確実に排出することが可能となる。
さらに、排水時にオーガ12を回転させる時間は、冷凍シリンダ11内の製氷水が、ほぼ無くなるまでの時間である、即ち、オーガ12の回転駆動時の潤滑剤が無くなるまでの時間であるため、オーガ12の回転駆動による焼き付き等を確実に防ぐことが可能となる。
【0038】
尚、本発明は前記実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。例えば、以下のようにしてもよい。
(a)前記実施形態では、圧力センサ52から入力される検出圧力値が、所定の圧力値で一定値になり、且つ、温度センサ51から入力される検出温度が所定の温度値(約0℃)になった場合に、洗浄を開始しているが、どちらか一方だけの検出値に基づいて洗浄を開始するようにしてもよい。
(b)前記実施形態では、T7〜T8の時間(図4参照)を温度センサ51と圧力センサ52との測定値に基づいて決定したが、実験的に求めた冷凍シリンダ11内の融氷温度までの上昇時間をメモり62に記憶しておき、この時間データをT7〜T8の時間としてもよい。
(c)前記実施形態では、T7〜T8の時間(図4参照)を温度センサ51と圧力センサ52との測定値に基づいて決定したが、冷凍シリンダ11内面の板厚を超音波センサや電気抵抗等により測定し(氷を作っている時は板厚が厚く、氷が無い時は薄い)、この板厚の測定値に基づいて決定してもよい。
(d)前記実施形態では、T7〜T8の時間(図4参照)を温度センサ51と圧力センサ52との測定値に基づいて決定したが、ギアドモータ16の電流値変化等によりモータトルクを測定し、このトルク測定値に基づいて決定してもよい。
(e)前記実施形態では、温度センサ51により冷却管21の導出口近傍の温度を測定したが、冷凍シリンダ11の内面温度を直接測定する構成にしてもよい。
(f)前記実施形態では、温度センサ51を冷却管21の導出口近傍に設けたが、膨張弁44の出口近傍に設けてもよい。
(g)前記実施形態では、洗浄モードの開始は、タイマ64からの洗浄開始信号Aに基づいているが、洗浄モード開始を指示する洗浄開始ボタン等を設けてもよい。
(h)前記実施形態では、圧力センサ52を設けたが、圧力スイッチを設けてもよい。
(i)前記実施形態では、タイマ64から洗浄開始信号Aが入力された後も給水弁33を開くようにしているが、閉じるようにしてもよい。
(j)前記実施形態では、冷凍シリンダ11内の製氷水の各排水がほぼ終了するとギアドモータ16を停止させているが、各排水完了前にギアドモータ16を停止させるようにしてもよい。
(k)前記実施形態では、冷凍シリンダ11内の製氷水の各排水の終了を、タイマ64からの各排水時間B、Cの計測終了信号の入力により決定しているが、冷凍シリンダ11内の製氷水の水量を水量検知センサ等により直接検出するようにしてもよい。
【0039】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明は、洗浄開始の指示に応答して圧縮機を停止し、所定時間オーガを回転駆動させて、冷凍シリンダ内の氷を押し出すと共に、製氷水の水温を融氷温度まで上昇させた後にこの製氷水を排水することにより、氷つまりを防ぐことが可能となると共に、融氷ヒータを無くすることができ、信頼性の向上及び製造コストダウンを図ることが可能なオーガ式製氷機を提供することができる。また、排水洗浄を連続して二度行うことにより、洗浄をより効果的に行うことが可能なオーガ式製氷機を提供することができる。さらに、排水洗浄中にオーガを所定時間回転駆動させて攪拌することにより、異物等の除去をより効果的に行うことが可能なオーガ式製氷機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態に係るオーガ式製氷機の模式断面図である。
【図2】 本実施形態に係るオーガ式製氷機の冷凍サイクルを示す模式断面図である。
【図3】 本実施形態に係るオーガ式製氷機の制御装置の要部を示す回路ブロック図である。
【図4】 本実施形態に係るオーガ式製氷機の洗浄制御処理を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1・・・オーガ式製氷機、2・・・制御装置、11・・・冷凍シリンダ、12・・・オーガ、16・・・ギアドモータ、21・・・冷却管、25・・・冷凍サイクル、26・・・冷凍ケーシング、31・・・製氷水タンク、32・・・水位スイッチ、33・・・給水弁、37・・・排水管、39・・・排水弁、41・・・コンプレッサ、42・・・コンデンサ、44・・・膨張弁、45・・・冷媒配送パイプ、47・・・ファン装置、48・・・感温筒、51・・・温度センサ、52・・・圧力センサ、61・・・CPU、62・・・メモリ、63・・・洗浄ランプ、64・・・タイマ、65・・・貯氷量センサ、A・・・洗浄開始信号、B、C・・・排水時間、T0〜T13・・・各制御開始時間
Claims (5)
- 冷凍シリンダの内部にオーガを回転可能に設けた冷凍ケーシングと、
前記オーガを回転駆動する駆動手段と、
前記冷凍シリンダ内の洗浄の開始を指示する洗浄開始指示手段と、
前記冷凍ケーシングに組み付けられて作動時に前記冷凍シリンダ内に収納された製氷水を循環冷媒により氷結させる冷凍サイクルとを備え、
前記冷凍サイクルは、前記循環冷媒を圧送する圧縮機と、
前記冷凍ケーシングの下部に配置されて開くことにより圧送されてきた該循環冷媒を膨張させる膨張弁とを有するオーガ式製氷機において、
前記洗浄開始指示手段による洗浄開始の指示に応答して前記圧縮機を停止させると共に、前記駆動手段の駆動を第1の所定時間以上継続させた後に、前記冷凍シリンダ内の洗浄を開始するように制御する洗浄制御手段を備え、
前記冷凍サイクルは、前記冷凍シリンダの外周部に巻装される冷却管を有すると共に、該冷却管の出口近傍の冷媒の温度を測定する温度測定手段を有し、
前記第1の所定時間は、前記温度測定手段による測定温度がほぼ融氷温度まで温度上昇するまでの時間であることを特徴とするオーガ式製氷機。 - 冷凍シリンダの内部にオーガを回転可能に設けた冷凍ケーシングと、
前記オーガを回転駆動する駆動手段と、
前記冷凍シリンダ内の洗浄の開始を指示する洗浄開始指示手段と、
前記冷凍ケーシングに組み付けられて作動時に前記冷凍シリンダ内に収納された製氷水を循環冷媒により氷結させる冷凍サイクルとを備え、
前記冷凍サイクルは、前記循環冷媒を圧送する圧縮機と、
前記冷凍ケーシングの下部に配置されて開くことにより圧送されてきた該循環冷媒を膨張させる膨張弁とを有するオーガ式製氷機において、
前記洗浄開始指示手段による洗浄開始の指示に応答して前記圧縮機を停止させると共に、前記駆動手段の駆動を第1の所定時間以上継続させた後に、前記冷凍シリンダ内の洗浄を開始するように制御する洗浄制御手段を備え、
前記冷凍サイクルは、前記冷凍シリンダの外周部に巻装される冷却管を有すると共に、該冷却管の出口近傍の冷媒の圧力を測定する圧力測定手段を有し、
前記第1の所定時間は、前記圧力測定手段による測定圧力が所定の圧力値で一定圧力になるまでの時間であることを特徴とするオーガ式製氷機。 - 前記冷凍シリンダ内に供給する製氷水を貯える製氷水タンクへの給水を開閉により制御する給水弁と、
前記冷凍シリンダ内の製氷水の外部への排水を開閉により制御する排水弁とを備え、
前記洗浄制御手段は、前記給水弁を閉じると共に、前記排水弁を開いて洗浄を開始し、第2の所定時間以上経過後、該排水弁を閉じると共に、給水弁を開いて該冷凍シリンダ内に製氷水を供給した後、再度、該給水弁を閉じると共に、該排水弁を第3の所定時間以上開くことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のオーガ式製氷機。 - 前記洗浄制御手段は、前記排水弁を開いて冷凍シリンダ内の製氷水を排水する場合は、該排水弁を開いた後、第4の所定時間経過まで前記駆動手段を作動制御することを特徴とする請求項3に記載のオーガ式製氷機。
- 前記第4の所定時間は、前記冷凍シリンダ内の製氷水が、ほぼ無くなるまでの時間であることを特徴とする請求項4に記載のオーガ式製氷機。
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