JP3828834B2

JP3828834B2 - 製氷機

Info

Publication number: JP3828834B2
Application number: JP2002179662A
Authority: JP
Inventors: 正行黒柳; 輝彦大谷; 英雄澄川; 洋田中; 義朗古川; 朗陶山
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2022-06-20
Also published as: EP1275918A2; CN1396425A; CN1221772C; KR100446827B1; JP2003090657A; EP1275918A3; KR20030007077A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製氷機に係り、特に製氷機の製氷能力を検知することで冷凍回路の冷凍能力を調整し、もって製氷能力を制御する製氷機の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にオーガ式製氷機は、その製氷機構が駆動モータ（ギャードモータ）、ハウジング、冷凍ケーシング、オーガ（スクリュー）等で構成されていて、給水タンクから冷凍ケーシングに内包されたシリンダ内に給水された製氷水が常時一定の水位を保って貯えられ、製氷機構の作動中は常時連続的に製氷が行われる。蒸発器には冷媒が流れ、製氷シリンダの内壁面には次第に氷が成長する。この氷はギャードモータによって回転するスクリューにより剥ぎ取られ、上方に送られ、カッタ（「固定刃」とも称する）により小さく切り取られる。ここで、冷凍回路は電動圧縮機、凝縮器、脱水器、温度式膨張弁、蒸発器等で構成されていて、冷媒が封入されている。凝縮器では凝縮器冷却用ファンにより高温の冷媒を冷却して液化させている。
オーガ式製氷機で製氷された氷は、ファーストフード店におけるドリンクや食品等を冷やすアイスベッド等で使用する事が多く、氷を最も多用する場合は、外気温が高い夏場であり、当然に機械の冷凍能力も温度の高い値でその要求仕様を満足するように設計されている。
したがって、外気温度および水温の変化により、冷媒ガスが効率的に、あるいは非効率的に冷却され、それが能力として現れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来装置では図３１の能力線図に示したように、気温、水温の上昇に応じて製氷能力が右下がり傾向に変化していることがわかり、設計上の仕様能力をどの条件で設計するかにより、他の条件下の仕様能力も変化する。
設計上の仕様能力が高温に設定しているため、低温環境下では冷凍能力が大きくなってしまい、シリンダ内で氷詰まりを生じてスクリューが過負荷となる。このため、異常音を発生したり、駆動モータが破損したりする等の問題を惹起する。
【０００４】
そこで、特開平６−２０７７６８，特開平８−１７８４８７、実開昭５９−４７１７２，特開昭５７−１４２４６６号各公報記載のように凝縮器および蒸発器の温度を測定し、それにより駆動モータの回転数を変化させ、上記問題が発生するのを回避していた。また、特開昭６１−１２５５６６、特開平９−３０３９１４号公報に記載の技術は、電流値を検知してその変化量に応じて製氷能力を制御するが、電流値の検知は電圧変動の影響を受けやすく、また正常値と異常値との電流値の値が少ないため、認識するのが著しく困難であった。
このため、いずれの場合も、駆動モータの破損および故障を回避する技術ではあるものの、氷を必要以上に製氷したりして、電気や水の消費量が大きくなり、オーガ式製氷機の使用耐用年数を短くするといった問題があった。
【０００５】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、製氷機の製氷能力を製氷運転における周囲環境に応じて最適に制御することで、不必要な製氷能力を排除し、電気、水道コストを削減し、製氷機構部の故障や破損を未然に防止して耐用年数を増大させる製氷機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る製氷機は、給水タンクから製氷部に供給される製氷水を冷凍回路の蒸発器により冷却して製氷を行う製氷機において、冷凍回路の圧縮機の高圧側圧力及び低圧側圧力をそれぞれ検出する一対の圧力センサと、これら一対の圧力センサで検出された高圧側圧力及び低圧側圧力から算出された圧縮比を基準値と比較することにより製氷能力の変動を検知すると冷凍回路の冷凍能力を調整する制御回路とを備えたものである。
第２の発明に係る製氷機は、給水タンクから製氷部に供給される製氷水を冷凍回路の蒸発器により冷却して製氷を行う製氷機において、給水タンク内の製氷水が互いに異なる２つの水位となったときにそれぞれ作動する水位検知スイッチと、冷凍回路の凝縮器の温度を検出する温度センサと、冷凍回路の圧縮機の高圧側圧力及び低圧側圧力をそれぞれ検出する一対の圧力センサと、水位検知スイッチの動作に基づいて給水タンクへの給水が完了してから次の給水が開始するまでの製氷水の消費時間と温度センサで検出された凝縮器の温度及び一対の圧力センサで検出された高圧側圧力及び低圧側圧力から算出された圧縮比のうち少なくとも一方とをそれぞれ基準値と比較することにより製氷能力の変動を検知すると冷凍回路の冷凍能力を調整する制御回路とを備えたものである。
【０００７】
さらに、外気温度または製氷水の温度に基づいて基準値を調整することができる。
また、制御回路は、冷凍回路の凝縮器のファンモータの回転数あるいは冷凍回路の圧縮機の回転数を調整するように構成することが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明を図１〜図５に示す実施の形態１に基づいて詳述する。図１は本実施の形態に適用されるオーガ式製氷機の水経路・冷凍回路図、図２は給水タンクの縦断面図、図３はオーガ式製氷機の製氷機構部を一部縦断面図で示した側面図、図４は実施の形態１の動作を示すフローチャート、図５は給水電磁弁の給水停止時間を説明するタイミングチャートである。
【０００９】
図１及び図２において、実施の形態１に適用されるオーガ式製氷機における水経路・冷凍回路を説明する。オーガ式製氷機１の水経路は、給水電磁弁２、給水管３，給水タンク４、シリンダ５に製氷水を供給する供給管６、シリンダ５内の水を排水する排水管７、給水タンク４や上下の各ドレンパン８、９からオーバーフローする水を排出するオーバーフロー排水管１０から形成される。給水タンク４には、製氷水の液面を検知する水位検知スイッチ１１が収容され、そのフロート１２が水位Ａにあるとき、水位検知スイッチ１１がＯＮして給水電磁弁２が開作動し、製氷水を給水タンク４に補給する。フロート１２が上昇して水位Ｂにくると、水位検知スイッチ１１がＯＦＦし、これに連動して給水電磁弁２が閉作動し、給水タンク４への給水が停止される。こうして次に水位検知スイッチ１１がＯＮになるまでの間、すなわち給水電磁弁２が次に開作動を開始するまでの間、連続製氷の機械としてのオーガ式製氷機１により給水タンク４内の製氷水はすべて氷になる。
【００１０】
オーガ式製氷機１の冷凍回路は、圧縮機１３，圧力スイッチ１４，凝縮器１５，凝縮器１５の冷却用ファン１６を駆動するファンモータ１７、脱水器１８、温度式膨張弁１９、蒸発器２０、および冷媒通路２１で構成要素からなり、冷媒は冷媒通路２１を図１において矢印方向に流れる。そして、ファンモータ１７は、例えばＤＣモータで形成され、制御回路Ａにより適宜その回転数が可変制御されるように構成されている。
水位検知スイッチ１１によりこの発明の製氷能力検知手段が構成されている。
【００１１】
オーガ式製氷機１の製氷機構部は、図３に示すように上下方向に配置したシリンダ５と、シリンダ５外周面に面接触させて巻装した蒸発器２０と、このシリンダ５内で駆動モータ２３により回転する螺旋刃２４を有するスクリュー２５（「オーガ」とも称する）と、カッタ２６（以下「固定刃」と称する）と、蒸発器２０を外気から遮断するようにシリンダ５全体を被覆する冷凍ケーシング２２とからなる。シリンダ２２内周面に氷結する氷は、螺旋刃２４で上方に掻き上げられていき、カッタ２６により切り取られる。
【００１２】
次に、この実施の形態１の特徴である製氷能力検知手段を図４，図５に基づいて説明する。これは、給水タンク４内に取り付けた水位検知スイッチ１１のＯＮ，ＯＦＦ時間の値の変化により、凝縮器１５冷却用ファンモータ１７の回転数を遅くし、凝縮能力を意図的に低下させ、過剰な製氷を抑制するように構成したものである。すなわち、水位検知スイッチ１１がＯＮすることで給水電磁弁２が開作動し、給水タンク４への給水が開始される。給水量が所定量に達すると、水位検知スイッチ１１がＯＦＦすることにより、給水電磁弁２が閉作動し、給水が終了する。この間においてもオーガ式製氷機１は連続製氷作業を続けている。そして、給水タンク４内の水位が所定値に低下したことを水位検知スイッチ１１が検知することでＯＮ作動して、再び給水電磁弁２が開作動し、給水を開始する。このパターンの繰り返しにより製氷水が給水タンク４に所定量ずつ給水され、製氷水が無くなれば再び給水して連続製氷が行われていく。このように、製氷能力検知手段は、オーガ式製氷機１が、連続製氷の機械であり、給水タンク４内の水がすべて氷になるので、給水タンクの容量を固定しておくことで、水位検知スイッチ１１がＯＦＦしてから次にＯＮするまでの時間すなわち製氷水が消費される時間を計測し、製氷能力の変動を正確に判断できるとの知見に基づくものである。
【００１３】
したがって、水位検知スイッチ１１がＯＮ作動してからＯＦＦ作動し、再びＯＮ作動するまでの時間、すなわち給水電磁弁２の開作動が終了して閉作動に移行してから（給水の完了）、再び次の開作動（給水）が開始するまでの給水停止時間Ｔ１を測定し、これにより製氷水の消費時間を表すものとする（図５）。一方、例えば氷をあまり必要としない冬場における温度条件を考慮して、ある任意に決めた基準時間Ｔ２を設定する。これにより、製氷能力検知手段が、この時間Ｔ１とＴ２の大小を比較判断するように形成することで構成されるものである。
【００１４】
制御回路Ａは、給水停止時間Ｔ１が基準時間Ｔ２以上の場合には、ファンモータ１７の回転数を変化させないが、給水停止時間Ｔ１が基準時間Ｔ２より小さくなると、製氷能力が過剰になっていると判断し、不必要な製氷能力を排除するためにファンモータ１７の回転数を低下させる。
【００１５】
実施の形態１の動作を図４に基づいて説明すると、ステップＳ１で電源を投入すると、オーガ式製氷機１が稼働可能な状態となり、ステップＳ２で給水電磁弁２が開いて給水タンク４に製氷水が給水され、ステップＳ３でオーガ式製氷機１が製氷運転を開始する。ステップＳ４で、水位検知スイッチ１１が測定を開始する。ステップＳ５において、給水停止時間Ｔ１と基準時間Ｔ２との大小が判定され、給水停止時間Ｔ１が基準時間Ｔ２以上の場合には、ステップＳ４に戻る。一方、給水停止時間Ｔ１が基準時間Ｔ２より小さい場合には、ステップＳ６で制御回路Ａは凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数制御を開始し、ファンモータ１７の回転数が遅くなるように制御する。このようなルーチンがオーガ式製氷機１の稼働中に繰り返して実行され、電源を切ることによりステップＳ７で停止する。これにより、製氷能力の変動を正確に判断することができ、例えば氷をあまり必要としない冬場において、凝縮器１５の凝縮能力を意図的に低下させることで、過剰な製氷を円滑に回避でき、ひいては製氷機構部に過負荷が作用するのを防止できる。
【００１６】
なお、上記の実施の形態１では、給水停止時間Ｔ１が基準時間Ｔ２より小さい場合にのみファンモータ１７の回転数制御を行ったが、給水停止時間Ｔ１が基準時間Ｔ２より大きい場合にオーガ式製氷機１が所望の製氷量に達していないと判断し、ファンモータ１７の回転数を増加させて製氷能力を向上させるように構成することもできる。
【００１７】
実施の形態２．
実施の形態２は、図６に示されるように、実施の形態１の製氷機において、凝縮器１５の温度を検知する温度センサ２７を設け、この温度センサ２７によりこの発明の製氷能力検知手段を構成したものである。その他の構成は実施の形態１と同じであるので、相違する構成のみを説明する。温度センサ２７で測定された凝縮器１５の測定温度ＣＴ１と、ある任意の基準温度ＣＴ２との大小が比較される。そして、温度センサ２７で測定された測定温度ＣＴ１が基準温度ＣＴ２より低くなった場合に、制御回路Ａによりファンモータ１７の回転数が遅くなるように制御される。これにより、凝縮能力を意図的に低下させ、過剰に製氷するのを抑制する。
【００１８】
したがって、実施の形態２によれば図７のフローチャートに示すように（実施の形態１と同じステップには同一符号を付す）、ステップＳ３で製氷運転が開始されると、ステップＳ８で温度センサ２７が凝縮器１５の温度測定を開始し、ステップＳ９で測定温度ＣＴ１と基準温度ＣＴ２との大小が比較判断される。そして、測定温度ＣＴ１が基準温度ＣＴ２より低いと判定された場合には、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が過剰製氷の状態になったと判断してステップＳ６に進み、凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数制御を開始し、ファンモータ１７の回転数が遅くなるように制御する。
なお、温度センサ２７で凝縮器１５の中央の温度を測定すれば、測定個所を最小にし冷凍回路の状況をより正確に判断することができる。
【００１９】
実施の形態３．
実施の形態３は、図８に示されるように、実施の形態１の製氷機において、圧縮機１３の高圧側圧力及び低圧側圧力を検知する圧力センサ２８及び２９を設け、これら圧力センサ２８及び２９によりこの発明の製氷能力検知手段を構成したものである。その他の構成は実施の形態１と同じであるので、相違する構成のみを説明する。圧力センサ２８及び２９で測定された高圧側圧力及び低圧側圧力から圧縮比Ａ１を算出し、この圧縮比Ａ１と、ある任意の基準値Ａ２との大小が比較される。そして、圧縮比Ａ１が基準値Ａ２より小さくなった場合に、制御回路Ａによりファンモータ１７の回転数が遅くなるように制御される。これにより、凝縮能力を意図的に低下させ、過剰に製氷するのを抑制する。
【００２０】
すなわち、図９のフローチャートに示すように、ステップＳ３で製氷運転が開始されると、ステップ１０で圧力センサにより圧縮機１３の圧縮比Ａ１の測定を開始し、ステップＳ１１で圧縮比Ａ１と基準値Ａ２との大小が比較判断される。そして、圧縮比Ａ１が基準値Ａ２より小さいと判定された場合には、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が過剰製氷の状態になったと判断し、ステップＳ６に進んで凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数制御を開始し、ファンモータ１７の回転数が遅くなるように制御する。
【００２１】
実施の形態４．
実施の形態４は、図１０に示されるように、実施の形態２の製氷機において、凝縮器１５の温度を検知する温度センサ２７と水位検知スイッチ１１とによりこの発明の製氷能力検知手段を構成したものである。水位検知スイッチ１１により測定された給水停止時間Ｔ１が基準時間Ｔ２より小さく且つ温度センサ２７で測定された測定温度ＣＴ１が基準温度ＣＴ２より低くなった場合に、制御回路Ａによりファンモータ１７の回転数が遅くなるように制御される。これにより、凝縮能力を意図的に低下させ、過剰に製氷するのを抑制する。
【００２２】
したがって、実施の形態４によれば図１１のフローチャートに示すように、ステップＳ３で製氷運転が開始されると、ステップＳ４で水位検知スイッチ１１が測定を開始し、ステップＳ５で給水停止時間Ｔ１と基準時間Ｔ２との大小が判定される。そして、給水停止時間Ｔ１が基準時間Ｔ２より小さいと判定されると、ステップＳ８で温度センサ２７が凝縮器１５の温度測定を開始し、ステップＳ９で測定温度ＣＴ１と基準温度ＣＴ２との大小が比較判断される。ステップＳ９で測定温度ＣＴ１が基準温度ＣＴ２より低いと判定された場合には、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が過剰製氷の状態になったと判断し、ステップＳ６に進んで凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数制御を開始し、ファンモータ１７の回転数が遅くなるように制御する。
このように、水位検知スイッチ１１がＯＦＦしてから次にＯＮするまでの時間すなわち製氷水の消費時間と凝縮器１５の温度の双方によって製氷能力を判定し、凝縮器１５のファンモータ１７の回転数を制御できるので、水回路に例えば水漏れ、フロートスイッチ１１の異常等何らかの異常が発生しても誤認識が少なくなる。
【００２３】
実施の形態５．
実施の形態５は、図１２に示されるように、実施の形態３の製氷機において、圧縮機１３の高圧側圧力及び低圧側圧力を検知する圧力センサ２８及び２９と水位検知スイッチ１１とによりこの発明の製氷能力検知手段を構成したものである。水位検知スイッチ１１により測定された給水停止時間Ｔ１が基準時間Ｔ２より小さく且つ圧縮比Ａ１が基準値Ａ２より小さくなった場合に、制御回路Ａによりファンモータ１７の回転数が遅くなるように制御される。これにより、凝縮能力を意図的に低下させ、過剰に製氷するのを抑制する。
【００２４】
すなわち、図１３のフローチャートに示すように、ステップＳ３で製氷運転が開始されると、ステップＳ４で水位検知スイッチ１１が測定を開始し、ステップＳ５で給水停止時間Ｔ１と基準時間Ｔ２との大小が判定される。そして、給水停止時間Ｔ１が基準時間Ｔ２より小さいと判定されると、ステップ１０で圧力センサにより圧縮機１３の圧縮比Ａ１の測定を開始し、ステップＳ１１で圧縮比Ａ１と基準値Ａ２との大小が比較判断される。ここで、圧縮比Ａ１が基準値Ａ２より小さいと判定された場合には、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が過剰製氷の状態になったと判断し、ステップＳ６に進んで凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数制御を開始し、ファンモータ１７の回転数が遅くなるように制御する。このように、水位検知スイッチ１１がＯＦＦしてから次にＯＮするまでの時間すなわち製氷水の消費時間と圧縮機１３の圧縮比の双方によって凝縮器１５のファンモータ１７の回転数を制御できるので、水回路に例えば水漏れ、フロートスイッチ１１の異常等何らかの異常が発生しても誤認識が少なくなる。
【００２５】
実施の形態６．
実施の形態６は、図１４に示されるように、実施の形態２の製氷機において、圧縮機１３の高圧側圧力及び低圧側圧力を検知する圧力センサ２８及び２９をさらに設け、これら圧力センサ２８及び２９と水位検知スイッチ１１と凝縮器１５の温度を検知する温度センサ２７とによりこの発明の製氷能力検知手段を構成したものである。水位検知スイッチ１１により測定された給水停止時間Ｔ１が基準時間Ｔ２より小さく、凝縮器１５の測定温度ＣＴ１が基準温度ＣＴ２より低く、さらに圧縮比Ａ１が基準値Ａ２より小さい場合に、制御回路Ａによりファンモータ１７の回転数が遅くなるように制御される。これにより、凝縮能力を意図的に低下させ、過剰に製氷するのを抑制する。
【００２６】
すなわち、図１５のフローチャートに示すように、ステップＳ３で製氷運転が開始されると、ステップＳ４で水位検知スイッチ１１が測定を開始し、ステップＳ５で給水停止時間Ｔ１と基準時間Ｔ２との大小が判定される。そして、給水停止時間Ｔ１が基準時間Ｔ２より小さいと判定されると、ステップＳ８で温度センサ２７が凝縮器１５の温度測定を開始し、ステップＳ９で測定温度ＣＴ１と基準温度ＣＴ２との大小が比較判断される。そして、測定温度ＣＴ１が基準温度ＣＴ２より低いと判定されると、ステップ１０で圧力センサ２８及び２９により圧縮機１３の圧縮比Ａ１の測定を開始し、ステップＳ１１で圧縮比Ａ１と基準値Ａ２との大小が比較判断される。ここで、圧縮比Ａ１が基準値Ａ２より小さいと判定された場合には、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が過剰製氷の状態になったと判断し、ステップＳ６に進んで凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数制御を開始し、ファンモータ１７の回転数が遅くなるように制御する。
このように、水位検知スイッチ１１がＯＦＦしてから次にＯＮするまでの時間すなわち製氷水の消費時間と凝縮器１５の温度と圧縮機１３の圧縮比とによって凝縮器１５のファンモータ１７の回転数を制御できるので、水回路に例えば水漏れ、フロートスイッチ１１の異常等何らかの異常が発生しても誤認識が少なくなる。
【００２７】
実施の形態７．
実施の形態７は、図１６に示されるように、実施の形態１の製氷機において、供給管６に流量計３０を設け、この流量計３０によりこの発明の製氷能力検知手段を構成したものである。シリンダ５で氷となって放出された分だけ新たに供給管６を介してシリンダ５に製氷水が供給されるので、流量計３０で給水タンク４からシリンダ５に供給される製氷水の流量Ｒ１を検出することにより、時間当たりの製氷量を検知することができる。
【００２８】
実施の形態７によれば図１７のフローチャートに示すように、ステップＳ３で製氷運転が開始されると、ステップＳ２０で流量計３０が製氷水の流量Ｒ１の測定を開始し、ステップＳ２１で流量Ｒ１と予め設定されている基準流量Ｒ２とが比較される。比較の結果、流量Ｒ１が基準流量Ｒ２を越えていると判定された場合には、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が過剰製氷の状態になったと判断し、ステップＳ２２で凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数を減少させて製氷能力を低下させる。一方、ステップＳ２１で流量Ｒ１が基準流量Ｒ２に満たないと判定されると、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が所望の製氷量に達していないと判断し、ステップＳ２３で凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数を増加させて製氷能力を向上させる。また、ステップＳ２１で流量Ｒ１が基準流量Ｒ２に等しいと判定されると、制御回路ＡはステップＳ２４で冷却用ファンモータ１７の回転数をそのまま維持させる。その後、ステップＳ２０に戻り、ステップＳ２０〜Ｓ２４が繰り返される。
【００２９】
実施の形態８．
実施の形態８は、図１８に示されるように、実施の形態１の製氷機において、給水タンク４に製氷水の水位を検出する水位センサ３１を設け、この水位センサ３１によりこの発明の製氷能力検知手段を構成したものである。シリンダ５で氷となって放出された分だけ給水タンク４内の製氷水の水位が低下するので、水位センサ３１で製氷水の水位変化量Ｈ１を検出することにより、時間当たりの製氷量を検知することができる。
【００３０】
実施の形態８によれば図１９のフローチャートに示すように、ステップＳ３で製氷運転が開始されると、ステップＳ２５で水位センサ３１が製氷水の水位変化Ｈ１の測定を開始し、ステップＳ２６で水位変化量Ｈ１と予め設定されている基準変化量Ｈ２とが比較される。比較の結果、水位変化量Ｈ１が基準変化量Ｈ２を越えていると判定された場合には、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が過剰製氷の状態になったと判断し、ステップＳ２２で凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数を減少させて製氷能力を低下させる。一方、ステップＳ２６で水位変化量Ｈ１が基準変化量Ｈ２に満たないと判定されると、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が所望の製氷量に達していないと判断し、ステップＳ２３で凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数を増加させて製氷能力を向上させる。また、ステップＳ２６で水位変化量Ｈ１が基準変化量Ｈ２に等しいと判定されると、制御回路ＡはステップＳ２４で冷却用ファンモータ１７の回転数をそのまま維持させる。その後、ステップＳ２５に戻る。
【００３１】
実施の形態９．
実施の形態９は、図２０に示されるように、実施の形態１の製氷機において、蒸発器２０の入口に温度センサ３２を設けて蒸発器２０における冷媒の蒸発温度ＥＴ１を測定し、この温度センサ３２によりこの発明の製氷能力検知手段を構成したものである。図２１に示されるように、蒸発温度ＥＴ１は製氷能力との間に比例関係があり、蒸発温度ＥＴ１を検出することにより、時間当たりの製氷量を検知することができる。
【００３２】
実施の形態９によれば図２２のフローチャートに示すように、ステップＳ３で製氷運転が開始されると、ステップＳ２７で温度センサ３２が冷媒の蒸発温度ＥＴ１の測定を開始し、ステップＳ２８で蒸発温度ＥＴ１と予め設定されている基準温度ＥＴ２とが比較される。比較の結果、蒸発温度ＥＴ１が基準温度ＥＴ２より低いと判定された場合には、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が過剰製氷の状態になったと判断し、ステップＳ２２で凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数を減少させて製氷能力を低下させる。一方、ステップＳ２８で蒸発温度ＥＴ１が基準温度ＥＴ２より高いと判定されると、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が所望の製氷量に達していないと判断し、ステップＳ２３で凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数を増加させて製氷能力を向上させる。また、ステップＳ２８で蒸発温度ＥＴ１が基準温度ＥＴ２に等しいと判定されると、制御回路ＡはステップＳ２４で冷却用ファンモータ１７の回転数をそのまま維持させる。その後、ステップＳ２７に戻る。
【００３３】
実施の形態１０．
実施の形態１０は、図２３に示されるように、実施の形態２の製氷機において、外気温度ＡＴを測定する温度センサ３３を設け、この温度センサ３３と凝縮器１５の温度ＣＴ１を検知する温度センサ２７とによりこの発明の製氷能力検知手段を構成したものである。また、制御回路Ａには、凝縮器１５に関して互いに異なる複数の基準温度ＣＴ２が予め格納されている。製氷能力は外気温度ＡＴの影響を受けるため、凝縮器１５の温度ＣＴ１に基づいて冷却用ファンモータ１７の回転数制御を行うと共に外気温度ＡＴに基づいて回転数制御で用いられる凝縮器１５の基準温度ＣＴ２を選択することにより、製氷能力を周囲環境に応じて好適に制御することができる。
【００３４】
実施の形態１０によれば図２４のフローチャートに示すように、ステップＳ３で製氷運転が開始されると、ステップＳ２９で温度センサ３３が外気温度ＡＴの測定を行い、ステップＳ３０で予め制御回路Ａに格納されている複数の基準温度ＣＴ２の中から温度センサ３３による外気温度ＡＴの測定値に対応した一つの基準温度ＣＴ２が選択される。さらに、ステップＳ３１で温度センサ２７が凝縮器１５の温度ＣＴ１の測定を開始し、ステップＳ３２で温度ＣＴ１と選択された基準温度ＣＴ２とが比較される。比較の結果、温度ＣＴ１が基準温度ＣＴ２より低いと判定された場合には、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が過剰製氷の状態になったと判断し、ステップＳ２２で凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数を減少させて製氷能力を低下させる。一方、ステップＳ３２で温度ＣＴ１が基準温度ＣＴ２より高いと判定されると、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が所望の製氷量に達していないと判断し、ステップＳ２３で凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数を増加させて製氷能力を向上させる。また、ステップＳ３２で温度ＣＴ１が基準温度ＣＴ２に等しいと判定されると、制御回路ＡはステップＳ２４で冷却用ファンモータ１７の回転数をそのまま維持させる。その後、ステップＳ２９に戻る。
【００３５】
この実施の形態１０と同様にして、上記の実施の形態３〜６及び９においても、外気温度ＡＴを検出する温度センサ３３を備え、検出された外気温度ＡＴに基づいて、実施の形態３の基準値Ａ２、実施の形態４の基準温度ＣＴ２、実施の形態５の基準値Ａ２、実施の形態６の基準温度ＣＴ２及び基準値Ａ２、実施の形態９の基準温度ＥＴ２をそれぞれ調整するように構成することができる。
【００３６】
実施の形態１１．
実施の形態１１は、図２５に示されるように、実施の形態２の製氷機において、給水タンク４内の製氷水の温度ＷＴを測定する温度センサ３４を設け、この温度センサ３４と凝縮器１５の温度ＣＴ１を検知する温度センサ２７とによりこの発明の製氷能力検知手段を構成したものである。また、制御回路Ａには、凝縮器１５に関して互いに異なる複数の基準温度ＣＴ２が予め格納されている。製氷能力は製氷に用いる製氷水の温度ＷＴの影響を受けるため、凝縮器１５の温度ＣＴ１に基づいて冷却用ファンモータ１７の回転数制御を行うと共に製氷水の温度ＷＴに基づいて回転数制御で用いられる凝縮器１５の基準温度ＣＴ２を選択することにより、製氷能力を周囲環境に応じて好適に制御することができる。
【００３７】
実施の形態１１によれば図２６のフローチャートに示すように、ステップＳ３で製氷運転が開始されると、ステップＳ３３で温度センサ３４が製氷水の温度ＷＴの測定を行い、ステップＳ３０で予め制御回路Ａに格納されている複数の基準温度ＣＴ２の中から温度センサ３４による製氷水の温度ＷＴの測定値に対応した一つの基準温度ＣＴ２が選択される。さらに、ステップＳ３１で温度センサ２７が凝縮器１５の温度ＣＴ１の測定を開始し、ステップＳ３２で温度ＣＴ１と選択された基準温度ＣＴ２とが比較される。比較の結果、温度ＣＴ１が基準温度ＣＴ２より低いと判定された場合には、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が過剰製氷の状態になったと判断し、ステップＳ２２で凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数を減少させて製氷能力を低下させる。一方、ステップＳ３２で温度ＣＴ１が基準温度ＣＴ２より高いと判定されると、制御回路Ａはオーガ式製氷機１が所望の製氷量に達していないと判断し、ステップＳ２３で凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数を増加させて製氷能力を向上させる。また、ステップＳ３２で温度ＣＴ１が基準温度ＣＴ２に等しいと判定されると、制御回路ＡはステップＳ２４で冷却用ファンモータ１７の回転数をそのまま維持させる。その後、ステップＳ３３に戻る。
【００３８】
この実施の形態１１と同様にして、上記の実施の形態３〜６及び９においても、給水タンク４内の製氷水の温度ＷＴを測定する温度センサ３４を備え、検出された温度ＷＴに基づいて、実施の形態３の基準値Ａ２、実施の形態４の基準温度ＣＴ２、実施の形態５の基準値Ａ２、実施の形態６の基準温度ＣＴ２及び基準値Ａ２、実施の形態９の基準温度ＥＴ２をそれぞれ調整するように構成することもできる。
【００３９】
なお、上記の実施の形態１〜１１において、図２７に示されるように、凝縮器１５の前後に冷却用ファン１６及び３５を配置し、それぞれファンモータ１７及び３６で独立して駆動するように構成することもできる。このようにすれば、
（１）双方のファンモータを全速回転、
（２）一方のファンモータを全速回転して他方のファンモータを回転数制御、
（３）双方のファンモータを回転数制御、
（４）一方のファンモータを停止して他方のファンモータを回転数制御
の４段階のモードを切り替えることにより、例えば外気温度が幅広く変動しても製氷能力を一定に保つことが可能となる。
【００４０】
上記の各実施の形態では、凝縮器１５の凝縮能力を制御するために、ファンモータ１７を回転数制御したが、これに限るものではなく、図２８に示されるように、製氷機の排熱口３７の所望の面積をマスキングプレート３８で閉塞することにより凝縮能力を制御することもできる。マスキングプレート３８で閉塞する排熱口３７の面積を大きくするほど、凝縮能力が低下し、ひいては製氷能力が低下する。マスキングプレート３８の周縁部には、両面テープ等により磁石が取り付けられており、この磁石によって容易に製氷機の外面にマスキングプレート３８を貼付することができる。マスキングプレート３８の貼付位置を変えるだけで、凝縮能力の調整が可能となる。
【００４１】
特に、外気温が低い冬期に、オーガ式製氷機の製氷能力が過大となるために、シリンダの負荷が増大してシリンダから異常音が発生する場合には、マスキングプレート３８で排熱口３７の一部を閉塞するだけで容易に異常音の発生を防止することができる。
なお、マスキングプレート３８を使用する必要がない場合には、マスキングプレート３８を排熱口３７以外の製氷機の外面に貼付して保管すればよい。
【００４２】
上記の実施の形態１〜１１では、凝縮器１５の冷却用ファンモータ１７の回転数を制御することにより冷凍回路の冷凍能力を調整したが、この代わりに圧縮機１３の回転数を制御するようにしてもよい。
すなわち、例えば実施の形態１に対応して図２９に示されるように、ステップＳ５で給水停止時間Ｔ１が基準時間Ｔ２より小さい場合に、ステップＳ１２で圧縮機１３の回転数制御を開始し、圧縮機１３の回転数が遅くなるように制御することができる。これにより、オーガ式製氷機が過負荷であると判定したとき、圧縮能力を意図的に低下させ、過剰に製氷するのが抑制される。
【００４３】
なお、製氷水の温度ＷＴが低下すると製氷能力が向上するため、図３０に示されるように、給水タンク４に温度センサ３４を設置すると共にヒータ３９を取り付け、温度センサ３４で検出された製氷水の温度ＷＴが設定値を下回ったらヒータ３９に通電して製氷水を加熱するように構成することができる。例えば、温度ＷＴが１０℃より低くなったら、ヒータ３９をＯＮし、温度ＷＴが２０℃にまで上昇したらヒータ３９をＯＦＦする。このようにすれば、製氷水の温度ＷＴが低いときに製氷能力を低下させて過剰製氷の状態を回避し、異常音の発生等を抑制することができる。
【００４４】
また、製氷水の温度ＷＴを常に一定に保つことにより製氷能力を安定させることができる。温度センサ３４で検出された製氷水の温度ＷＴが設定値となるようにヒータ３９を制御すればよい。このときの設定値を、通常外部から供給される水温、例えば２０℃に設定すると、供給される水の温度が３０℃の場合には設定値にするために水を冷やす必要が生じてしまう。そこで、通常供給される水温より高い温度、例えば５０℃に設定値を設定すれば、水を冷やす必要がなく、ヒータ３９のみで製氷水の温度ＷＴを常に一定に保つことができる。これにより、製氷能力が安定し、異常音の発生等が抑制される。
【００４５】
また、クローズドセル式製氷機にこの発明を適用する場合には、製氷水皿と一体に形成された製氷水タンクに給水するための給水弁の所定時間当たりの開閉回数、あるいは製氷水皿の所定時間当たりの昇降回数に基づいて製氷能力の変動を検知することができる。
さらに、流下式製氷機にこの発明を適用する場合には、製氷時間及び除氷時間に基づいて製氷能力の変動を検知することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、製氷能力検知手段により製氷機の製氷能力の変動を検知し、製氷能力が変動したことが検知されると制御回路が冷凍回路の冷凍能力を調整するように構成したので、不必要な製氷能力を排除し、電気、水道コストを削減し、製氷機構部の故障や破損を未然に防止して耐用年数を増大させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係るオーガ式製氷機の全体構成図である。
【図２】給水タンクの縦断面図である。
【図３】オーガ式製氷機の製氷機構部を一部縦断面図で示した側面図である。
【図４】実施の形態１の動作を示すフローチャートである。
【図５】給水電磁弁の給水停止時間を説明するタイミングチャートである。
【図６】実施の形態２に係るオーガ式製氷機の全体構成図である。
【図７】実施の形態２の動作を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態３に係るオーガ式製氷機の全体構成図である。
【図９】実施の形態３の動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態４に係るオーガ式製氷機の全体構成図である。
【図１１】実施の形態４の動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態５に係るオーガ式製氷機の全体構成図である。
【図１３】実施の形態５の動作を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態６に係るオーガ式製氷機の全体構成図である。
【図１５】実施の形態６の動作を示すフローチャートである。
【図１６】実施の形態７に係るオーガ式製氷機の全体構成図である。
【図１７】実施の形態７の動作を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態８に係るオーガ式製氷機の全体構成図である。
【図１９】実施の形態８の動作を示すフローチャートである。
【図２０】実施の形態９に係るオーガ式製氷機の全体構成図である。
【図２１】製氷能力と冷媒の蒸発温度との関係を示すグラフである。
【図２２】実施の形態９の動作を示すフローチャートである。
【図２３】実施の形態１０に係るオーガ式製氷機の全体構成図である。
【図２４】実施の形態１０の動作を示すフローチャートである。
【図２５】実施の形態１１に係るオーガ式製氷機の全体構成図である。
【図２６】実施の形態１１の動作を示すフローチャートである。
【図２７】製氷能力調整のための他の方法を示す図である。
【図２８】製氷能力調整のためのさらに他の方法を示す図である。
【図２９】実施の形態１の変形例の動作を示すフローチャートである。
【図３０】製氷能力調整のための他の方法を示す図である。
【図３１】従来装置における能力線図である。
【符号の説明】
１…オーガ式製氷機、２…給水電磁弁、３…給水管、４…給水タンク、５…シリンダ、１１…水位検知スイッチ、１３…圧縮機、１５…凝縮器、１６，３５…冷却用ファン、１７，３６…ファンモータ、２３…駆動モータ、２４…螺旋刃、２５…スクリュー、２６…固定刃、２７，３２，３３，３４…温度センサ、２８，２９…圧力センサ、３０…流量計、３１…水位センサ、３７…排熱口、３８…マスキングプレート、Ａ…制御回路。

Claims

給水タンクから製氷部に供給される製氷水を冷凍回路の蒸発器により冷却して製氷を行う製氷機において、
冷凍回路の圧縮機の高圧側圧力及び低圧側圧力をそれぞれ検出する一対の圧力センサと、
前記一対の圧力センサで検出された高圧側圧力及び低圧側圧力から算出された圧縮比を基準値と比較することにより製氷能力の変動を検知すると冷凍回路の冷凍能力を調整する制御回路と
を備えたことを特徴とする製氷機。
給水タンクから製氷部に供給される製氷水を冷凍回路の蒸発器により冷却して製氷を行う製氷機において、
給水タンク内の製氷水が互いに異なる２つの水位となったときにそれぞれ作動する水位検知スイッチと、
冷凍回路の凝縮器の温度を検出する温度センサと、
冷凍回路の圧縮機の高圧側圧力及び低圧側圧力をそれぞれ検出する一対の圧力センサと、
前記水位検知スイッチの動作に基づいて給水タンクへの給水が完了してから次の給水が開始するまでの製氷水の消費時間と、前記温度センサで検出された凝縮器の温度及び前記一対の圧力センサで検出された高圧側圧力及び低圧側圧力から算出された圧縮比のうち少なくとも一方とをそれぞれ基準値と比較することにより製氷能力の変動を検知すると冷凍回路の冷凍能力を調整する制御回路と
を備えたことを特徴とする製氷機。
外気温度を検出する外気温度センサを備え、
前記制御回路は、前記外気温度センサで検出された外気温度に基づいて基準値を調整する請求項１または２に記載の製氷機。
給水タンク内の製氷水の温度を検出する製氷水温度センサを備え、
前記制御回路は、前記製氷水温度センサで検出された製氷水の温度に基づいて基準値を調整する請求項１または２に記載の製氷機。
制御回路は、冷凍回路の凝縮器のファンモータの回転数または冷凍回路の圧縮機の回転数を調整する請求項１〜４のいずれか一項に記載の製氷機。