JP3694217B2 - 自動製氷機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、連続製氷を行う自動製氷機、オーガ式製氷機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に、従来のオーガ式製氷機の構成を示す。
円筒状部材からなる冷凍ケーシング１の内部には、螺旋刃を備えたオーガ６が設けられ、上部軸受７と下部軸受８によって回転可能に支持されている。また、オーガ６は下端で減速機９を介してギヤドモータ（ＧＭ）１０に連結されている。冷凍ケーシング１の外周面には蒸発器としての冷却パイプ５が巻回され、冷却パイプ５に凝縮器４、圧縮機（ＣＭ）２等が接続され、冷凍回路が形成されている。また、凝縮器４に対向して凝縮器４を空冷するファンモータ３が設けられている。
【０００３】
冷凍ケーシング１の内壁には、製氷水が供給され氷を製造する製氷部２２が形成されている。冷凍ケーシング１の下部には、給水管１６及び排水管２０のそれぞれ一端が製氷部２２に接続されている。排水管２０には、排水バルブ２１が設けられている。給水管１６の他端は製氷水タンク１５の底部に開口している。
製氷水タンク１５内には、製氷水タンク１５内の製氷水の下限水位を検出する下限水位センサ２８および上限水位を検出する上限水位センサ２９が設けられている。
また、製氷水タンク１５の上部には、製氷水を製氷水タンク１５に導くための外部給水管１７が設けられている。外部給水管１７には、給水バルブ１９が設けられている。
さらに、冷凍ケーシング１の上部には押圧頭１１が形成され、押圧頭１１は氷搬送管１２を介して貯氷タンク１３に接続されている。貯氷タンク１３には、貯氷タンク１３が氷で満杯になったことを検知する貯氷センサ１４が設けられている。
【０００４】
給水バルブ１９が開くと外部給水管１７から製氷水タンク１５に製氷水となる水が供給される。製氷水タンク１５に蓄えられた製氷水は給水管１６から冷凍ケーシング１に供給され、冷凍ケーシング１の製氷部２２にて氷が生成され、その氷がオーガ６によって削り取られた後、押圧頭１１に向けて移送される。押圧頭１１では氷が圧縮され、圧縮された氷は氷搬送管１２を通って貯氷タンク１３に送出される。貯氷タンク１３が満氷になって貯氷センサ１４が作動すると、製氷運転を一時中断すべく、冷凍回路内の冷媒の循環及びオーガ６の回転が停止される。
【０００５】
このようなオーガ式製氷機は、長時間運転していると、製氷中に、製氷部２２の製氷水に含まれているカルシウム、マグネシウムおよびシリカ等の不純物の濃度が高くなり、これらの不純物がスケールとして析出しやすくなる。析出したスケールのために上部軸受７および下部軸受８の摩耗が顕著に増加する。その結果、オーガ６、ギヤドモータ１０および冷凍ケーシング１が損傷を受けることがある。
また、スケールが冷凍ケーシング１の内面に付着すると、冷凍ケーシング１の内面に施されている溝がスケールによって埋まってしまい、異常音の発生や氷詰まりの原因になる。さらに、冷凍ケーシング１での熱交換が悪くなり、冷凍能力が低下してしまう。
このため、従来はオーガ式製氷機の電源を入れた後、機械式のカムタイマにより一定時間ごとに排水バルブ２１を開いて製氷部２２に残存している製氷水を排出することが行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オーガ式製氷機を設置した地域によってオーガ式製氷機に供給される水質が異なるため、機械式のカムタイマにより一定時間ごとに排水を行ったのでは、水質に応じて排水時期を変更することができないという問題点がある。とくに、カルシウム、マグネシウムおよびシリカ等不純物の含有率の高い地域では、排水時期を短くしてスケールの析出を防止する必要がある。
【０００７】
従って、この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、製氷機の設置地域によらず製氷水に含まれている不純物がスケールとして析出しないように製氷機内の排水を効果的に行い得る自動製氷機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る自動製氷機は、製氷水タンクから供給された製氷水を製氷部にて連続的に製氷する自動製氷機において、製氷部に残存する製氷水を排出する排水バルブと、切替スイッチを有すると共に排水バルブの開弁を開始する第１の時期を定めた第１の排水動作開始時間を予め記憶する制御回路とを備え、制御回路に外部から接続され排水バルブの開弁を開始する第２の時期を定めた第２の排水動作開始時間を任意に定められる外部タイマーを接続可能であり、制御回路が切替スイッチの状態に基づいて、第１あるいは第２の排水動作開始時間を選択して、排水バルブの開弁を指示するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に、この発明の実施の形態に係る自動製氷機の構成を示す。
円筒状部材からなる冷凍ケーシング１の内部には、螺旋刃を備えたオーガ６が設けられ、上部軸受７と下部軸受８によって回転可能に支持されている。また、オーガ６は下端で減速機９を介してギヤドモータ（ＧＭ）１０に連結されている。冷凍ケーシング１の外周面には蒸発器としての冷却パイプ５が巻回され、冷却パイプ５に凝縮器４、圧縮機（ＣＭ）２等が接続され、冷凍回路が形成されている。また、凝縮器４に対向して凝縮器４を空冷するファンモータ３が設けられている。
【００１０】
冷凍ケーシング１の内壁には、製氷水が供給され氷を製造する製氷部２２が形成されている。冷凍ケーシング１の下部には、給水管１６及び排水管２０のそれぞれ一端が製氷部２２に接続されている。排水管２０には排水バルブ２１が設けられ、排水バルブ２１に制御回路１０１が接続されている。給水管１６の他端は、製氷水タンク１５の底部に開口している。
製氷水タンク１５内には、製氷水タンク１５内の製氷水の下限水位を検出する下限水位センサ２８および上限水位を検出する上限水位センサ２９が設けられている。下限水位センサ２８および上限水位センサ２９は制御回路１０１に接続されている。
また、製氷水タンク１５の上部には、製氷水を製氷水タンク１５に導くための外部給水管１７が設けられている。外部給水管１７には給水バルブ１９が設けられ、給水バルブ１９は制御回路１０１に接続されている。
また、冷凍ケーシング１の上部には押圧頭１１が形成され、押圧頭１１は氷搬送管１２を介して貯氷タンク１３に接続されている。
貯氷タンク１３には、貯氷タンク１３が氷で満杯になったことを検知する貯氷センサ１４が設けられている。
【００１１】
制御回路１０１には、排水バルブ２１の開弁を開始する時期を定めた第１の排水動作開始時間を設定時間Ｔ１（例えば、１２ｈ）として予め記憶するとともに、排水動作開始時間を切り替えるための切替スイッチとしてディップスイッチ１０２が設けられている。このディップスイッチ１０２は、操作者がディップスイッチ１０２をオン（ＯＮ）あるいはオフ（ＯＦＦ）の位置に切り替えることができるように構成されている。また、制御回路１０１には、第２の排水動作開始時間を任意の設定時間ＴＮに設定できる外部タイマー１０３が接続されている。また、制御回路１０１には、圧縮機２、ファンモータ３およびギヤドモータ１０が接続されている。
【００１２】
次に、実施の形態に係る自動製氷機の作用を説明する。
制御回路１０１は、製氷開始時には、下限水位センサ２８および上限水位センサ２９が検出した製氷水タンク１５の上限水位Ｈおよび下限水位Ｌを判断して、製氷水が上限水位Ｈになるまで給水バルブ１９を開く。製氷水タンク１５が上限水位Ｈになると、上限水位センサ２９からの信号をもとに、制御回路１０１は、圧縮機２を作動させた後にギヤドモータ１０を作動させて製氷運転を開始する。製氷運転中、制御回路１０１は、製氷水タンク１５の製氷水が下限水位Ｌになると、下限水位センサ２８からの信号をもとに、給水バルブ１９を開いて製氷水を上限水位Ｈになるまで補給する。
製氷水タンク１５に蓄えられた製氷水は、給水管１６から冷凍ケーシング１に供給され、冷凍ケーシング１の製氷部２２にて氷が生成され、その氷がオーガ６によって削り取られた後、押圧頭１１に向けて移送される。押圧頭１１では、氷が圧縮され、圧縮された氷は氷搬送管１２を通って貯氷タンク１３に送出される。
【００１３】
製氷中、制御回路１０１は、排水バルブ２１を開いて排水を行うために、製氷中の経過時間Ｔを計測する。
ここで、ディップスイッチ１０２がオンの位置にある場合、制御回路１０１は、設定時間Ｔ１と経過時間Ｔとを比較して、経過時間Ｔが設定時間Ｔ１と一致したら排水バルブ２１を開いて排水を行う。一方、ディップスイッチ１０２がオフの位置にある場合、制御回路１０１は、設定時間ＴＮと経過時間Ｔとを比較して、経過時間Ｔが設定時間ＴＮと一致したら、排水バルブ２１を開いて排水を行う。
なお、経過時間Ｔは連続して製氷中カウントアップされるが、貯氷センサ１４が満氷を検知してギヤドモータ１０の運転が停止し製氷が中断された場合や、給水バルブ１９が開いても製氷水タンク１５の製氷水の水位が上昇しない断水状態になった場合は、経過時間Ｔのカウントアップは中断する。
【００１４】
このように、制御回路１０１に記憶された排水動作開始時間Ｔ１と、外部タイマー１０３に任意に定められた排水動作開始時間ＴＮとを、切替スイッチ１０２の状態に基づいて、制御回路１０１が選択して排水時期を定めることができる。従って、外部タイマー１０３を設けて制御回路１０１に接続するだけで、オーガ式製氷機の設置地域に応じた排水時期を定めることができるので、オーガ式製氷機に供給される水質に応じて排水時期を変更でき、不純物の含有率の高い地域では排水時期を短くしてスケールの析出を防止できる。また、水質が特異な地域向けのオーガ式製氷機の特別注文に対して、外部タイマー１０３の設置とディップスイッチ１０２の切替のみで応じることができる。
【００１５】
なお、上述した実施の形態においては、ディップスイッチ１０２を１つのみ用いたが、これを複数用いるとともに、制御回路には２つの排水動作開始時間Ｔ１（例えば、１２ｈ）およびＴ２（例えば、６ｈ）が予め記憶され、ディップスイッチの状態の組み合わせにより設定時間Ｔ１、Ｔ２及びＴＮのいずれかの排水動作開始時間に基づいて、制御回路が排水バルブの開弁を指示してもよい。
また、外部タイマー１０３を設けずに、制御回路には、少なくとも２つ以上、例えば、４つの排水動作開始時間Ｔ１（例えば、１２ｈ）、Ｔ２（例えば、６ｈ）、Ｔ３（例えば、４ｈ）、Ｔ４（例えば、２ｈ）が予め記憶され、ディップスイッチの状態の組み合わせにより設定時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４のいずれかの排水動作開始時間に基づいて、制御回路が排水バルブの開弁を指示してもよい。
【００１６】
また、断水状態を制御回路１０１は次のようにして判定することができる。
給水バルブ１９が動作してから６０秒以内に下限水位センサ２８が作動しない場合である下限水位センサ条件、給水バルブ１９が動作してから９０秒以内に上限水位センサ２９が作動しない場合である上限水位センサ条件のいずれかが成立した場合、制御回路１０１は、断水状態と判定し経過時間Ｔのカウントアップを中断するとともに、給水バルブ１９を５分間隔で作動させる等の断水状態時の制御を行う。
このように、制御回路１０１は、下限水位センサ条件および上限水位センサ条件の２つの条件を用いて断水状態を判定している。
仮に、上限水位センサ条件のみで断水を検知した場合は、給水バルブ１９が動作してから９０秒後に断水を検知するまでの間に、製氷部２２に残存していた水は、新たな製氷水が製氷部２２に供給されない状態ですなわち冷凍負荷が少ない状態ですべて製氷されてしまい、冷凍ケーシング１から異常音が発生したり、冷凍回路に液バック現象が発生し圧縮機２が損傷する。しかしながら、この実施の形態では、下限水位センサ条件でも断水を検知しているので、断水を検知するまでの時間が短くなり、冷凍負荷が少ない状態で製氷されにくくなり、冷凍ケーシング１から異常音の発生や冷凍回路の液バック現象の発生を防止できる。
また、給水バルブ１９が動作してから経過時間を９０秒より短くして上限水位センサ条件のみで断水を検知した場合のように、製氷タンク１５へ供給される製氷水の水圧が低く製氷タンク１５内の製氷水の水位が上昇が遅いときであっても、制御回路１０１が断水と誤判定することがない。
さらに、下限水位センサ条件のみで断水を検知した場合のように、製氷水タンク１５内の製氷水の水位が下限水位Ｌと上限水位Ｈとの間にあるときに製氷水の供給が停止した場合であっても、上限水位センサ条件で断水を検知できる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、制御回路に切替スイッチを設け、制御回路は、切替スイッチの状態に基づいて、制御回路に記憶された第１の排水動作開始時間と外部タイマーに任意に定められた第２の排水動作開始時間とを選択して、排水バルブの開弁を指示するので、製氷機の設置地域によらず製氷水に含まれている不純物がスケールとして析出しないように製氷機内の排水を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態に係る自動製氷機の構成を示す図である。
【図２】 従来の自動製氷機の構成を示す図である。
【符号の説明】
１５…製氷水タンク、２１…排水バルブ、２８…下限水位センサ、２９…上限水位センサ、２２…製氷部、１０１…制御回路、１０２…ディップスイッチ、１０３…外部タイマー。

Claims (1)

1. 製氷水タンクから供給された製氷水を製氷部にて連続的に製氷する自動製氷機において、
   製氷部に残存する製氷水を排出する排水バルブと、
   切替スイッチを有すると共に、排水バルブの開弁を開始する第１の時期を定めた第１の排水動作開始時間を予め記憶する制御回路と、
   を備え、
   制御回路に外部から接続され、排水バルブの開弁を開始する第２の時期を定めた第２の排水動作開始時間を任意に定められる外部タイマーを接続可能であり、
   制御回路は、切替スイッチの状態に基づいて、第１あるいは第２の排水動作開始時間を選択して、排水バルブの開弁を指示することを特徴とした自動製氷機。

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