JP4141399B2 - オーガ式製氷機 - Google Patents

Description

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。

従来よりこの種オーガ式製氷機は、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（例えば特許文献１参照。）。

特公平３−４８２７号公報

従来のオーガ式製氷機における貯氷動作では、制御手段は貯氷センサが満氷を検知すると、３０秒経過後にコンプレッサ及びファンモータを停止し、その９０秒後に、オーガモータを停止し、製氷工程を停止して、貯氷工程に移行する。また、貯氷工程では、制御手段は、貯氷センサが満氷検知しなくなってから１５０秒後に製氷開始と判断し、オーガモータを始動、ファンモータを始動し、２０秒の始動性向上遅延時間の経過後に、コンプレッサを始動して、製氷を再開していた。ここで、オーガモータの始動時からコンプレッサの始動までに始動性向上遅延時間を設けているのは、オーガモータとコンプレッサが同時に始動されることによる誤作動などの不具合を回避するためである。

他方、制御手段は、一旦コンプレッサが停止してから次回始動するまでに、冷媒回路内の冷媒を安定させるため、例えば３００秒のコンプレッサ始動遅延時間を設けている。そのため、上述した如き貯氷工程から製氷工程に移行する過程で、オーガモータが始動したタイミングが、上記コンプレッサ始動遅延時間の経過中であった場合、例えばコンプレッサの停止から２９０秒経過のときであった場合、必ずコンプレッサ始動遅延時間が全て経過した後、即ち、３００秒経過後に、前記始動性向上遅延時間の２０秒の経過を待ってからコンプレッサの再始動を行っていた。

しかしながら、実際にコンプレッサが再始動するのは、オーガモータの始動時から３００秒が経過しているため、始動性向上遅延時間としての２０秒よりも更に２８０秒間遅延時間の経過を待つこととなる。そのため、かかる２８０秒分だけコンプレッサの再始動が遅れることとなり、このコンプレッサの再始動の遅れは、製氷能力の低下を招いていた。

本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、該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、該オーガを回転駆動するオーガモータと、冷却器と共に冷媒回路を構成するコンプレッサを備え、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して貯氷庫に貯留するものであって、オーガモータ及びコンプレッサの運転を制御する制御装置を備え、該制御装置はコンプレッサ停止後の再始動を許容するまでの所定のコンプレッサ始動遅延時間と、オーガモータの始動後に遅延してコンプレッサを始動するための所定の始動性向上遅延時間を有し、貯氷庫内の満氷に基づき、コンプレッサとオーガモータを停止すると共に、貯氷庫内の氷の減少に基づき、オーガモータを始動し、当該オーガモータの始動時に、コンプレッサの停止からコンプレッサ始動遅延時間より始動性向上遅延時間分短い時間が経過している場合は、オーガモータの始動から始動性向上遅延時間経過後にコンプレッサを始動し、オーガモータの始動時に、コンプレッサの停止からコンプレッサ始動遅延時間より始動性向上遅延時間分短い時間が経過していない場合は、当該コンプレッサの停止からコンプレッサ始動遅延時間経過後に当該コンプレッサを始動するものである。

請求項２の発明のオーガ式製氷機は、上記発明において、制御装置は、貯氷庫内の満氷に基づき、コンプレッサを停止し、当該コンプレッサの停止後、所定のオーガモータ停止遅延時間経過後にオーガモータを停止するものである。

請求項３の発明のオーガ式製氷機は、上記発明において、制御装置は、貯氷庫内の満氷を検出するためのセンサを備え、該センサが満氷を検出してから所定時間後にコンプレッサを停止するものである。

請求項４の発明のオーガ式製氷機は、上記発明において、制御装置は、センサが貯氷庫内の満氷を検出しなくなってから所定時間後にオーガモータを始動するものである。

本発明では、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、冷却器と共に冷媒回路を構成するコンプレッサを備え、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して貯氷庫に貯留するオーガ式製氷機において、オーガモータ及びコンプレッサの運転を制御する制御装置を備え、この制御装置はコンプレッサ停止後の再始動を許容するまでの所定のコンプレッサ始動遅延時間と、オーガモータの始動後に遅延してコンプレッサを始動するための所定の始動性向上遅延時間を有し、貯氷庫内の満氷に基づき、コンプレッサとオーガモータを停止すると共に、貯氷庫内の氷の減少に基づき、オーガモータを始動し、当該オーガモータの始動時に、コンプレッサの停止からコンプレッサ始動遅延時間より始動性向上遅延時間分短い時間が経過している場合は、オーガモータの始動から始動性向上遅延時間経過後にコンプレッサを始動し、オーガモータの始動時に、コンプレッサの停止からコンプレッサ始動遅延時間より始動性向上遅延時間分短い時間が経過していない場合は、当該コンプレッサの停止からコンプレッサ始動遅延時間経過後に当該コンプレッサを始動するので、コンプレッサの再始動までの時間を確保するためのコンプレッサ始動遅延時間と、オーガモータ及びコンプレッサの始動性を向上させるための始動性向上遅延時間の双方を確保しながら、最短ではコンプレッサの停止からコンプレッサ始動遅延時間の経過後に当該コンプレッサを始動することが可能となり、製氷能力の向上を図ることができるようになる。

請求項２の発明では、上記に加えて制御装置は、貯氷庫内の満氷に基づき、コンプレッサを停止し、当該コンプレッサの停止後、所定のオーガモータ停止遅延時間経過後にオーガモータを停止するので、冷却円筒の内壁に生成した氷を残り無く貯氷庫内に送り込み、再始動時に冷却円筒内が凍結してオーガが回転不能に陥る不都合を回避することができるようになる。

請求項３の発明では、上記に加えて制御装置は、貯氷庫内の満氷を検出するためのセンサを備え、このセンサが満氷を検出してから所定時間後にコンプレッサを停止するようにしたので、一時的なセンサの誤動作による製氷停止を防止することができるようになる。

請求項４の発明では、上記に加えて制御装置は、センサが貯氷庫内の満氷を検出しなくなってから所定時間後にオーガモータを始動するようにしたので、一時的なセンサの誤動作による製氷開始を防止することができるようになる。

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、機器の始動性を確保することができると共に、製氷能力の向上を図ることができるオーガ式製氷機を提供するものである。以下、本発明の実施形態を本発明のオーガ式製氷機ＩＭを搭載した氷ディスペンサＩＤを参照して図面に基づき詳述する。図１は氷ディスペンサＩＤの正面図、図２はオーガ式製氷機ＩＭの縦断側面図、図３は氷ディスペンサＩＤの部分拡大断面図、図４は氷ディスペンサＩＤの電気回路図を示している。

本実施例の氷ディスペンサＩＤは、前面に氷を抽出する氷抽出ノズル２４を備えた本体２５により構成されており、本体２５内には図示しない飲料水供給手段を備えているものとする。そしてこの氷抽出ノズル２４の下方には、抽出された氷を受容するカップＣなどを載置するカップ支持台２６が設けられている。また、本体２５の前面上部には、コントロールパネル２７が設けられている。このコントロールパネル２７には、複数の、本実施例では３種類の抽出量にて氷の定量抽出を指示するためのＬスイッチ６０、Ｍスイッチ６１、Ｓスイッチ６２が設けられている。また、コントロールパネル２７には、氷と飲料水の両方の抽出を指示する氷水抽出スイッチ６３と、飲料水のみの抽出を指示する水抽出スイッチ６４と、氷の連続抽出を指示する連続スイッチ６５が設けられている。これら各スイッチ６０、６１、６２、６３、６４、６５は、操作スイッチ４８として詳細は後述する操作基板３５に接続される。

この氷ディスペンサＩＤは、本発明のオーガ式製氷機ＩＭを搭載しており、該オーガ式製氷機ＩＭは、本体２５内に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コンデンサ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は前記コンデンサ３を空冷するためのコンデンシングファンである。

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。

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。

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。

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貯氷庫１９に導出される。

貯氷庫１９は、上面に開口を有する断熱箱体により構成されており、この上面開口には、蓋部材１９Ａが開閉自在に設けられている。また、この蓋部材１９Ａには、貯氷庫１９内の満氷を検出する図示しないスイッチを備えた貯氷センサ３３が設けられている。更に、この貯氷庫１９の正面下部には、前記氷抽出ノズル２４が設けられていると共に、この氷抽出ノズル２４には、ソレノイド２８により開閉制御されるシャッタ（扉）２９が設けられている。

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。

次に、図４を参照して氷ディスペンサＩＤの電気回路を説明する。図４において、Ｋはリミットセンサ３０、コンデンサ３の温度を検知するコンデンサセンサ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１９内の満氷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。

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。

３８は運転操作スイッチで、氷ディスペンサＩＤ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。

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。

また、前記コントロール基板Ｋには、前記シャッタ２９のソレノイド２８に接続されたリレーＲ５と、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。

また、前記操作基板３５には、コントロールパネル２７に設けられる操作スイッチ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。

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。

また、コントロール基板Ｋには、上述した如き図示しない飲料水供給手段が接続されているものとする。

上述した構造において、本発明のオーガ式製氷機ＩＭの基本動作を説明する。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。

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。

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。

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。

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。

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貯氷庫１９に導出され、蓄えられる。

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。

ここで、図５のフローチャート図を参照してオーガ式製氷機ＩＭの製氷工程から貯氷工程への移行動作及び貯氷工程から製氷工程への移行動作について説明する。上述した如き製氷、給水の動作を繰り返すことで貯氷センサ３３が満氷を検知すると（ステップＳ１）、コントロール基板Ｋのマイクロコンピュータは、当該貯氷センサ３３の満氷検知時間（Ｔ０）が３０秒経過したか否かを判断し（ステップＳ２）、満氷検知時間（Ｔ０）が３０秒経過した後、コンプレッサ４及びファンモータ５６をＯＦＦする（ステップＳ３）。

これにより、貯氷センサ３３が満氷を検知してから所定時間、本実施例では３０秒経過後にコンプレッサ４を停止するため、一時的なセンサ３３の誤動作による製氷停止を防止することができる。

また、ステップＳ３では、コントロール基板Ｋのマイクロコンピュータはオーガモータ停止遅延時間（Ｔ１）及びコンプレッサ始動遅延時間（Ｔ３）のカウントを開始する。コントロール基板Ｋのマイクロコンピュータは、ステップＳ４において、コンプレッサ４がＯＦＦしてから前記オーガモータ停止遅延時間（Ｔ１）が９０秒経過したか否かを判断し、その９０秒が経過した後、オーガモータ４５をＯＦＦし、製氷工程（製氷動作）を停止する（ステップＳ５）。

これにより、コンプレッサ４の停止後、所定のオーガモータ停止遅延時間（Ｔ１）、本実施例では９０秒経過後にオーガモータ４５を停止するので、冷却円筒１５の内壁に生成した氷を残り無く貯氷庫１９内に送り込み、オーガモータ４５の再始動時に冷却円筒１５内が凍結してオーガ１６が回転不能に陥る不都合を回避することができる。

次いで貯氷工程に入り、コントロール基板Ｋのマイクロコンピュータは、貯氷センサ３３が満氷を検知しているか否かを判断し（ステップＳ６）、貯氷センサ３３が満氷を検知しなくなった時点でステップＳ７に移行し、貯氷センサ３３が満氷を検知しなくなってからの時間、即ち貯氷センサ満氷解除検知時間（Ｔ２）のカウントを開始する。そして、コントロール基板Ｋのマイクロコンピュータは、ステップＳ８において、貯氷センサ満氷解除検知時間（Ｔ２）が３０秒経過したか否かを判断し、その３０秒が経過した後、製氷開始と判断し、オーガモータ４５をＯＮ、ファンモータ５６をＯＮとする（ステップＳ９）。

これにより、貯氷センサ３３が満氷を検知しなくなってから所定時間、本実施例では３０秒経過後にオーガモータ４５を始動するため、一時的なセンサ３３の誤動作による製氷開始を防止することができる。

また、ステップＳ９では、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始動遅延時間（Ｔ３）のカウントを終了すると共に、始動性向上遅延時間（Ｔ４）のカウントを開始する。そして、コントロール基板Ｋのマイクロコンピュータは、ステップＳ１０において、ステップＳ３からステップＳ９までにカウントしていたコンプレッサ始動遅延時間（Ｔ３）が２８０秒以上か否かを判断し、２８０秒以上である場合はステップＳ１１に進み、２８０秒未満である場合は、ステップＳ１２に進む。

コンプレッサ始動遅延時間（Ｔ３）が２８０秒以上である場合は、ステップＳ１１において、始動性向上遅延時間（Ｔ４）がオーガモータ４５のＯＮ時から２０秒以上経過したか否かを判断し、その２０秒が経過した後、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）をＯＮとして製氷を再開する（ステップＳ１３）。

他方、コンプレッサ始動遅延時間（Ｔ３）が２８０秒未満である場合は、ステップＳ１２において、コンプレッサ始動遅延時間（Ｔ３）と始動性向上遅延時間（Ｔ４）の和がコンプレッサ４のＯＦＦ時から３００秒以上経過したか否かを判断し、その３００秒が経過した後、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）をＯＮとして製氷を再開する（ステップＳ１３）。

これにより、コンプレッサ４の停止からコンプレッサ始動遅延時間（Ｔ３）の３００秒より始動性向上遅延時間（Ｔ４）の２０秒分だけ短い時間が経過している場合、即ちコンプレッサ始動遅延時間（Ｔ３）が２８０秒以上である場合は、オーガモータ４５の始動から始動性向上遅延時間（Ｔ４）経過後にコンプレッサ４を始動し、コンプレッサ４の停止からコンプレッサ始動遅延時間（Ｔ３）の３００秒より始動性向上遅延時間（Ｔ４）分の２０秒分短い時間が経過していない場合、即ちコンプレッサ始動遅延時間（Ｔ３）が２８０秒未満である場合は、コンプレッサ４の停止からコンプレッサ始動遅延時間（Ｔ３）経過後にコンプレッサ４を始動する。

そのため、コンプレッサ４の再始動までの時間を確保するためのコンプレッサ始動遅延時間（Ｔ３）と、オーガモータ４５及びコンプレッサ４の始動性を向上させるための始動性向上遅延時間（Ｔ４）の双方を確保することができる。また、従来の如くコンプレッサ始動遅延時間（Ｔ３）が全て経過した後、即ち、３００秒経過後に、始動性向上遅延時間（Ｔ４）の２０秒の経過を待ってからコンプレッサ４の再始動を行う場合に比して、両遅延時間（Ｔ３、Ｔ４）が重複する分だけ早くコンプレッサ４の再始動を行うことができ、最短ではコンプレッサ４の停止からコンプレッサ始動遅延時間（Ｔ３）の経過後に当該コンプレッサ４を始動することが可能となり、製氷能力の向上を図ることができる。

尚、上述の如く貯氷庫１９内に蓄えられた氷は、コントロールパネル２７に設けられる各スイッチ６０、６１、６２、６３、６４、６５（操作スイッチ４８）の操作に基づき、シャッタ２９の開閉制御がなされ、定量抽出が行われる。

本実施例の氷ディスペンサの正面図である。 本発明のオーガ式製氷機の縦断側面図である。 氷ディスペンサの部分拡大断面図である。 氷ディスペンサの電気回路図である。 オーガ式製氷機の貯氷動作及び製氷復帰動作のフローチャート図である。

符号の説明

ＩＤ 氷ディスペンサ
ＩＭ オーガ式製氷機
Ｋ コントロール基板
１ 製氷部
２ 冷却器
４ コンプレッサ
１５ 冷却円筒
１６ オーガ
１９ 貯氷庫
２７ コントロールパネル
３３ 貯氷センサ
４５ オーガモータ

Claims (4)

1. 外壁に冷却器が設けられた冷却円筒と、該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、該オーガを回転駆動するオーガモータと、前記冷却器と共に冷媒回路を構成するコンプレッサを備え、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して貯氷庫に貯留するオーガ式製氷機において、
   前記オーガモータ及びコンプレッサの運転を制御する制御装置を備え、該制御装置は前記コンプレッサ停止後の再始動を許容するまでの所定のコンプレッサ始動遅延時間と、前記オーガモータの始動後に遅延して前記コンプレッサを始動するための所定の始動性向上遅延時間を有し、
   前記貯氷庫内の満氷に基づき、前記コンプレッサとオーガモータを停止すると共に、
   前記貯氷庫内の氷の減少に基づき、前記オーガモータを始動し、当該オーガモータの始動時に、前記コンプレッサの停止から前記コンプレッサ始動遅延時間より前記始動性向上遅延時間分短い時間が経過している場合は、前記オーガモータの始動から前記始動性向上遅延時間経過後に前記コンプレッサを始動し、前記オーガモータの始動時に、前記コンプレッサの停止から前記コンプレッサ始動遅延時間より前記始動性向上遅延時間分短い時間が経過していない場合は、当該コンプレッサの停止から前記コンプレッサ始動遅延時間経過後に当該コンプレッサを始動することを特徴とするオーガ式製氷機。
2. 前記制御装置は、前記貯氷庫内の満氷に基づき、前記コンプレッサを停止し、当該コンプレッサの停止後、所定のオーガモータ停止遅延時間経過後に前記オーガモータを停止することを特徴とする請求項１のオーガ式製氷機。
3. 前記制御装置は、前記貯氷庫内の満氷を検出するためのセンサを備え、該センサが満氷を検出してから所定時間後に前記コンプレッサを停止することを特徴とする請求項２のオーガ式製氷機。
4. 前記制御装置は、前記センサが前記貯氷庫内の満氷を検出しなくなってから所定時間後に前記オーガモータを始動することを特徴とする請求項３のオーガ式製氷機。

Images