JP4460880B2 - 製氷機 - Google Patents

Description

本発明は、製氷機に関するものである。

従来、この種の製氷機としては、下記特許文献１に開示された流下式製氷機がある。当該製氷機が製氷モードにおかれると、両製氷板の各製氷面に沿い流下する製氷水が、当該製氷板間に設けた蒸発管を流れる低温低圧の冷媒でもって冷却されて、各製氷面上に氷として成長する。然る後、当該製氷機が除氷モードにおかれると、圧縮機からの高温高圧の圧縮冷媒が蒸発管を流れるとともに、除氷水が各製氷板間を流下する。これにより、各製氷面上に成長した氷が除氷される。なお、除氷に使用された除氷水は、次の製氷モードで製氷水として使用される。
特開平１１−２４８３２１号公報

ところで、上記製氷機では、製氷効率の向上という観点からすれば、製氷モードにおいて製氷に要する時間と除氷モードにおいて除氷に要する時間との和、即ち、当該製氷機の一サイクル運転時間は、できる限り短いことが望ましい。

しかし、周囲温度の変動や製氷板に対する付着物等の外乱が、当該製氷機にその除氷モードにおいて作用すると、除氷に要する時間が変動する。例えば、除氷に要する時間が長くなると、結果として、上記一サイクル運転時間が長くなり、製氷効率の低下を招く。

そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、周囲温度の変動や製氷体に対する付着物等の外乱が作用しても、実際の除氷に要する時間を適正な除氷時間に調整するように除氷能力を高めるようにした製氷機を提供することを目的とする。

本発明は製氷機に関する。本発明に係る製氷機は、製氷体（１０）と、この製氷体に設けた蒸発手段等を備えた冷凍手段（３０）と、製氷水を製氷体に供給する製氷水供給手段（２０）と、製氷モードにおいて製氷体への製氷水の供給により製氷された氷を除氷モードにおいて除氷する除氷手段（４０）と、除氷モードにおける除氷時間を算出する除氷時間算出手段（１１０ｄ、３００、６００、７００）と、除氷モードにおける除氷時間を算出除氷時間に基づき適正な除氷時間にするように稼動する除氷能力向上手段（５１〜５５、Ｐ１、２７０〜２７２）とを備えている。

これによれば、除氷能力向上手段は、上記除氷時間に基づき除氷モードにおける除氷時間を適正な除氷時間に調整するように除氷能力を高めることとなる。

このため、除氷時間は、周囲温度の変動や製氷体に対する付着物等の外乱が作用しても適正な除氷時間に調整される。その結果、除氷時間は適正に保たれ、製氷機の製氷効率が適正に維持される。

また、本発明に係る製氷機は、製氷体（１０）と、この製氷体に設けた蒸発手段等を備えた冷凍手段（３０）と、除氷水を蓄える除氷水タンク（４１）と、製氷水を製氷体に供給する製氷水供給手段（２０）と、製氷モードにおいて製氷体への製氷水の供給により製氷された氷を除氷モードにおいて除氷水タンクの除氷水により除氷する除氷手段（４０）と、除氷モードにおける除氷時間を算出する除氷時間算出手段（１１０ｄ、３００、６００、７００）と、除氷モードにおける除氷時間を算出除氷時間に基づき適正な除氷時間に調整するように除氷水タンクの除氷水を加熱する加熱手段（５１〜５５、Ｐ１、２７０〜２７２）とを備えている。

このように、加熱手段でもって、上記除氷時間に基づき除氷モードにおける除氷時間を適正な除氷時間に調整するように除氷水タンクの除氷水を加熱するようにしても、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を達成し得る。

また、本発明に係る製氷機は、製氷体（１０）と、この製氷体に設けた蒸発手段（３６）を有し、この蒸発手段に高温高圧の圧縮冷媒或いはこの高温高圧の圧縮冷媒を低圧化した低温低圧化冷媒を流入させるようにした冷凍手段（３０〜３５、３７）と、製氷水を製氷体に供給する製氷水供給手段（２０）と、除氷水を蓄える除氷水タンク（４１）を有し、この除氷水タンク内の除氷水を製氷体に散水する除氷水散水手段（４０）と、除氷能力向上手段（５１〜５５、Ｐ１、２７０〜２７２）とを備えている。

そして、製氷モードでは、製氷水供給手段により製氷体に供給される製氷水を蒸発手段により低温低圧化冷媒に基づき冷却して氷として成長させ、製氷モードに後続する除氷モードでは除氷水散水手段により除氷水タンクからの除氷水を製氷体に散水して製氷体に成長した氷を融氷して除氷するとともに、製氷体に散水された除氷水をその後の製氷モードに使用する。

当該製氷機は、製氷モードに後続する除氷モードにおける除氷時間を算出する除氷時間算出手段（１１０ｄ、３００、６００、７００）を備える。また、上記除氷能力向上手段は、上記算出除氷時間に基づき除氷モードにおける除氷時間を適正な除氷時間に調整するように除氷能力を高める。

しかして、本発明に係る製氷機は上記した構成の製氷機であって、除氷水タンク内の除氷水の水温を検出する水温検出手段（１１０ｅ）と、製氷モードにて除氷水タンク内に除氷水を給水する除氷水給水手段（４６、４７、２５０）と、除氷水タンク内の除氷水の水温が除氷時間の増大または減少に応じて低下または上昇するように定めた除氷時間−除氷水温データに基づき、算出除氷時間に応じて除氷水温を推定し推定除氷水温（Ｔｐ）として決定する推定除氷水温決定手段（８００）と、予め定めた除氷水の基準除氷水温（Ｔｓ）から推定除氷水温と基準除氷水温との差を減算してこの減算結果を目標除氷水温（Ｔ）として決定する目標除氷水温決定手段（９００）とを備えるとともに、上記除氷能力向上手段は、製氷モードにて除氷水タンク内の除氷水の水温を目標除氷水温に調整するように検出水温に応じて除氷水を加熱する加熱手段であることを特徴とする。

これによれば、予め定めた基準除氷水温及び除氷モードにおける上記除氷時間から除氷時間−除氷水温データにより算出される推定除氷水温に基づき目標除氷水温が決定される。

このため、上記目標除氷水温が決定された後になされる製氷モードにおいて、除氷水タンク内の除氷水の水温が上記目標除氷水温を維持するように、当該除氷水が加熱手段により加熱される。その結果、当該製氷モードに後続する除氷モードにおいて、外乱が当該製氷機に作用しても、除氷時間は適正に保たれ、請求項３に記載の発明の作用効果をより一層向上できる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る流下式製氷機の概略構成を示しており、この製氷機は、２枚の製氷板１０、供給装置２０、冷凍装置３０、散水装置４０を備えている。

両製氷板１０は、互いに間隔をおいて並行に鉛直状に設置されている。両製氷板１０の直下には、集水桶１１が設置されており、この集水桶１１は、その開口部１１ａにて、両製氷板１０の各ガイド部１０ａに向け開口している。

製氷水用供給装置２０は、製氷水を収容する製氷水タンク２１を備えている。この製氷水タンク２１は、集水桶１１の下方に位置し、集水桶１１により回収された製氷水或いは除氷水を集水桶１１に設けた流出部（図示しない）を介し回収して蓄える。

また、供給装置２０は、循環ポンプ２３及び散水器２５を備えている。この循環ポンプ２３は、その内蔵電動機の作動により、給水管２２を介し、製氷水タンク２１内の製氷水を汲み出して、給水管２４を介し、散水器２５に圧送する。この散水器２５は、図１に示すごとく、両製氷板１０の上方に設置されており、散水器２５の各散水孔２５ａにて給水管２４からの製氷水を両製氷板１０の表面（以下、製氷面１０ｂという）に散水する。

冷凍装置３０は、圧縮機３１を備えており、この圧縮機３１は、その内蔵電動機の作動により、蒸発管３６から配管Ｐ６内に流出する冷媒を吸入圧縮し、高温高圧の圧縮冷媒として配管Ｐ１を通し凝縮器３２内に吐出する。

凝縮器３２は、その流入圧縮冷媒を凝縮し、凝縮冷媒として配管Ｐ２を通しドライヤ３３内に流入させる。このドライヤ３３は、その流入凝縮冷媒を気液分離し、液相冷媒を配管Ｐ３を通しライン電磁弁３４内に流入させる。

ライン電磁弁３４は、常閉型電磁弁からなるもので、当該ライン電磁弁３４は、その開弁により、配管Ｐ３からの冷媒を配管Ｐ４を通し膨張弁３５内に流入させる。この膨張弁３５は、その流入液相冷媒を減圧し、低温低圧の冷媒を配管Ｐ５を通し上述した蒸発管３６内に流入させる。

蒸発管３６は、上記両製氷板１０の間に設けられている。この蒸発管３６は、膨張弁３５から配管Ｐ５を通り流入する低温低圧の冷媒に基づき、両製氷板１０を冷却するとともに、当該冷媒を配管Ｐ６内に流出させる。

ホットガス弁３７は、常閉型電磁弁からなるもので、当該ホットガス弁３７は、その開弁により、圧縮機３１から配管Ｐ１の上流部及び配管Ｐ７を通して吐出される高温高圧の圧縮冷媒を配管Ｐ８及び配管Ｐ５の下流部を通し蒸発管３６内に流入させる。

除氷水用散水装置４０は、除氷水を収容する除氷水タンク４１を備えている。この除氷水タンク４１は、給水管４６及びこの給水管４６に介装した給水弁４７を介し外部給水源（図示しない）に接続されている。給水弁４７は、その開弁により、上記外部給水源からの水を除氷水タンク４１に除氷水として供給する。

また、散水装置４０は、供給ポンプ４３及び散水器４５を備えている。この供給ポンプ４３は、その内蔵電動機の作動により、供給管４２を介し、除氷水タンク４１内の除氷水を汲み出して、供給管４４を介し、散水器４５に圧送する。この散水器４５は、図１に示すごとく、両製氷板１０の上端部間に介装されており、この散水器４５は、その各散水孔４５ａにて供給管４４からの除氷水を両製氷板１０間に散水する。

ここで、除氷水タンク４１内の除氷水を加熱することにより当該製氷機の除氷能力を高めるための構成について説明する。熱交換ポンプ５２は、除氷水タンク４１の周壁近傍に設置されている。この熱交換ポンプ５２は、その内蔵電動機の作動により、配管５１を介し、製氷水タンク４１内の除氷水を汲み出して、配管５３を介し、熱交換器５４に圧送する。この熱交換器５４は、その内部に圧送される除氷水を配管Ｐ１を流れる高温高圧の圧縮冷媒の熱エネルギーでもって加熱して、配管５５を介し除氷水タンク４１内に還流させる。

次に、当該製氷機のための電気制御回路Ｅについて図２を参照して説明すると、操作スイッチ１１０ａは、当該製氷機を起動する際に操作される。水位センサ１１０ｂは、製氷水タンク２１に設置されており、この水位センサ１１０ｂは、製氷水タンク２１内の製氷水の水位（液面レベル）を検出する。温度センサ１１０ｃは、配管Ｐ６の上流端部（上記蒸発管３６の冷媒出口近傍部位）に設けられており、この温度センサ１１０ｃは、配管Ｐ６の上流端部内の冷媒の温度を検出する。

タイマー１１０ｄは、マイクロコンピュータ１２０による制御のもと、計時を開始し、或いは、当該計時を終了する。温度センサ１１０ｅは、除氷水タンク４１内に設けられており、この温度センサ１１０ｅは、除氷水タンク４１内の除氷水の水温を検出する。

マイクロコンピュータ１２０は、操作スイッチ１１０ａの閉成に伴い、電源（図示しない）から給電されて、図３〜図５にて示すフローチャートに従いコンピュータプログラムを実行する。マイクロコンピュータ１２０は、この実行中において、水位センサ１１０ｂ、温度センサ１１０ｃ、温度センサ１１０ｅの各検出出力及びタイマー１１０ｄの計時出力に基づき当該製氷機の作動に対する各種の処理を行う。なお、上記コンピュータプログラムは、マイクロコンピュータ１２０のＲＯＭに予め読み出し可能に記憶されている。

駆動回路１３０ａは、マイクロコンピュータ１２０による制御のもと、循環ポンプ２３の内蔵電動機を駆動する。また、駆動回路１３０ｂは、マイクロコンピュータ１２０による制御のもと、圧縮機３１の内蔵電動機を駆動する。また、駆動回路１３０ｃは、マイクロコンピュータ１２０による制御のもと、ライン電磁弁３４を駆動する。

また、駆動回路１３０ｄは、マイクロコンピュータ１２０による制御のもと、ホットガス弁３７を駆動する。また、駆動回路１３０ｅは、マイクロコンピュータ１２０による制御のもと、給水ポンプ４３の内蔵電動機を駆動する。また、駆動回路１３０ｆは、マイクロコンピュータ１２０による制御のもと、給水弁４７を駆動する。また、駆動回路１３０ｇは、マイクロコンピュータ１２０による制御のもと、熱交換ポンプ５２の内蔵電動機を駆動する。

以上のように構成した本実施形態において、マイクロコンピュータ１２０が、操作スイッチ１１０ａの閉成に伴い、電源（図示しない）から給電されて、図３〜図５に示すフローチャートに従いコンピュータプログラムの実行を繰り返し行っているものとする。このような状態において、当該コンピュータプログラムが製氷処理ルーチン２００（図４参照）に達すると、この製氷処理ルーチン２００では、当該製氷機のための製氷処理がなされる。これに伴い当該製氷機は製氷モードにおかれる。

この製氷モードにおいては、図４のステップ２１０において、ライン電磁弁３４の開弁処理がなされる。これに伴い、当該ライン電磁弁３４は駆動回路１３０ｃにより駆動されて開弁して両配管Ｐ３、Ｐ４を連通させる。

次に、ステップ２２０において、ホットガス弁３７の閉弁処理がなされる。これに伴い、当該ホットガス弁３７は駆動回路１３０ｄにより駆動されて閉弁して両配管Ｐ７、Ｐ８を遮断する。

すると、ステップ２３０において、圧縮機３１の内蔵電動機の駆動処理がなされる。これに伴い、当該圧縮機３１は、その内蔵電動機にて、駆動回路１３０ｂにより駆動されて、作動し、配管Ｐ６内の冷媒を吸入圧縮し高温高圧の圧縮冷媒として吐出し、ホットガス弁３７の閉弁下にて、配管Ｐ１を通し凝縮器３２に流入させる。

これに伴い、当該凝縮器３２は、その流入冷媒を凝縮し凝縮冷媒として配管Ｐ２を通しドライヤ３３に流入させる。すると、ドライヤ３３は、その流入凝縮冷媒を気液分離して、液相冷媒を配管Ｐ３、ライン電磁弁３４及び配管Ｐ４を通し膨張弁３５に流入させる。このように流入した冷媒は、膨張弁３５により減圧されて、低温低圧の冷媒として配管Ｐ５を通り蒸発管３６に流入する。これに伴い、蒸発管３６は、その流入冷媒により、両製氷板１０を冷却する。

次に、ステップ２４０において、循環ポンプ２３の内蔵電動機の駆動処理がなされる。これに伴い、当該循環ポンプ２３は、その内蔵電動機にて、駆動回路１３０ａにより駆動されて、供給管２２を介し、製氷水タンク２１内の製氷水を汲み出して、供給管２４を介し散水器２５に圧送する。

すると、この圧送製氷水は、散水器２５により各散水孔２５ａから各製氷面１０ｂに向け散水される。このように散水された製氷水は、各製氷面１０ｂ及び各ガイド部１０ａに沿い流下し、集水桶１１内に開口部１１ａから回収され、集水桶１１の上記流出部を介し製氷水タンク２１内に回収して蓄えられる。

しかして、以上のように膨張弁３５からの冷媒が蒸発管３６を流れるとともに散水器２５からの製氷水が各製氷面１０ｂに沿い流下する過程において、当該製氷水は、上記蒸発管３６により両製氷板１０を介し冷却されて氷として各製氷面１０ｂ上に成長し始める。

次に、ステップ２５０において、給水弁４７の開弁処理がなされる。これに伴い、当該給水弁４７は、駆動回路１３０ｆにより駆動されて開弁して、外部供給源から給水管４６を通り所定水量の水を除氷水タンク４１に除氷水として供給する。

すると、ステップ２６０において、温度センサ１１０ｅにより検出された除氷水タンク４１内の除氷水の水温がマイクロコンピュータ１２０に入力されると、ステップ２７０において、当該除氷の水温（以下、除氷水温という）が目標除氷水温Ｔ（後述する）未満か否かについて判定される。

上記除氷水温が目標除氷水温Ｔ未満の場合は、ステップ２７０において、ＹＥＳと判定され、ステップ２７１において、熱交換ポンプ５２の内蔵電動機の駆動処理がなされる。これに伴い、当該熱交換ポンプ５２は、その内蔵電動機にて、駆動回路１３０ｇにより駆動されて、配管５１を介し、除氷水タンク４１内の除氷水を通し汲み出して、配管５３を介し、熱交換器５４に圧送する。

すると、熱交換器５４は、その内部に圧送される除氷水を配管Ｐ１を流れる高温高圧の圧縮冷媒の熱エネルギーでもって加熱して、配管５５を介し除氷水タンク４１内に還流させる。その結果、除氷水タンク４１内の除氷水の水温が上記還流除氷水の熱により上昇する。このことにより、除氷水タンク４１内の除氷水の水温は、目標除氷水温Ｔに近づくこととなる。

一方、上記除氷水温が目標除氷水温Ｔ以上の場合は、ステップ２７０において、ＮＯと判定され、ステップ２７２において、熱交換ポンプ５２の内蔵電動機の停止処理がなされる。これに伴い、当該熱交換ポンプ５２は、駆動回路１３０ｇにより停止される。このことにより、上記除氷水温が目標除氷水温Ｔ以上の場合には、除氷水タンク４１内の除氷水は、熱交換ポンプ５２の駆動により加熱されることはない。

上述のような製氷処理ルーチン２００における処理後、ステップ２００ａにおいて、製氷水タンク２１内の水位は、所定下限水位か否かが水位センサ１１０ｂの検出水位に基づき判定される。現段階において、製氷水タンク２１内の水位が上記所定下限水位まで低下していなければ、ステップ２００ａにおいてＮＯと判定され、製氷処理ルーチン２００の処理が再度なされる。以後、ステップ２００ａでの判定がＹＥＳとなるまで、製氷処理ルーチン２００及びステップ２００ａを循環する処理が繰り返される。そして、この繰り返し処理中において、製氷水が両製氷板１０上に氷として成長していく。

然る後、製氷水タンク２１内の水位が上記所定下限水位まで低下すると、水位センサ１１０ｂの検出水位に基づきステップ２００ａにおいてＹＥＳと判定される。これにより、当該製氷機の製氷モードが終了する。

上述のようにステップ２００ａにてＹＥＳと判定されると、ステップ３００において、タイマー１１０ｄは、リセットされて計時を開始する。これに伴い、除氷処理ルーチン４００において、当該製氷機は除氷モードにおかれる。

この除氷モードにおいては、図５のステップ４１０において、循環ポンプ２３の内蔵電動機の停止処理がなされる。これに伴い、当該循環ポンプ２３は、駆動回路１３０ａにより停止されて製氷水タンク２１からの製氷水の汲み出しを停止する。これに伴い、散水器２５からの製氷水の散水が停止する。

次に、ステップ４２０において、ホットガス弁３７の開弁処理がなされる。これに伴い、当該ホットガス弁３７は駆動回路１３０ｄにより開弁すると、圧縮機３１からの高温高圧の圧縮冷媒は、配管Ｐ１の上流部、配管Ｐ７、ホットガス弁３７、配管Ｐ８及び配管Ｐ５の下流部を通り蒸発管３６に流入する。

すると、ステップ４３０において、ライン電磁弁３４の閉弁処理がなされる。これに伴い、当該ライン電磁弁３４が駆動回路１３０ｃにより閉弁されてドライヤ３３から膨張弁３５への冷媒流入を停止する。

然る後、ステップ４４０において、給水ポンプ４３の内蔵電動機の駆動処理がなされる。これに伴い、当該給水ポンプ４３は、その内蔵電動機にて、駆動回路１３０ｅにより駆動されて、供給管４２を介し、除氷水タンク４１内の除氷水を汲み出して、供給管４４を介し散水器４５に圧送する。すると、この圧送除氷水は、散水器４５により各散水孔４５ａから両製氷板１０間に散水されて、両製氷板１０間に沿い流下する。

以上のようにライン電磁弁３４の閉弁及び循環ポンプ２３の停止のもと、ホットガス弁３７からの高温高圧の圧縮冷媒がホットガスとして蒸発管３６を流れるとともに、除氷水が両製氷板１０間を流下すると、両製氷板１０に成長した氷が蒸発管３６及び除氷水により暖められて融氷し始める。なお、両製氷板１０間に沿い流下した除氷水は、集水桶１１内に開口部１１ａから回収され、集水桶１１の上記流出部を介し製氷水タンク２１内に製氷水として蓄えられる。

上述のような除氷処理ルーチン４００における処理後、ステップ４００ａにおいて、配管Ｐ６の上流端部内の冷媒の温度が除氷完了温度に上昇したか否かが温度センサ１１０ｃの検出温度に基づき判定される。現段階において、配管Ｐ６の上流端部内の冷媒の温度が上記除氷完了温度に達していなければ、ステップ４００ａにおいてＮＯと判定され、除氷処理ルーチン４００の処理が再度なされる。以後、ステップ４００ａでの判定がＹＥＳとなるまで、除氷処理ルーチン４００及びステップ４００ａを循環する処理が繰り返される。そして、この繰り返し処理中において、両製氷板１０に成長済みの氷が融氷されていく。

然る後、配管Ｐ６の上流端部内の冷媒の温度が除氷完了温度に上昇すると、温度センサ１１０ｃの検出温度に基づきステップ４００ａにおいてＹＥＳと判定される。これに伴い、当該製氷機の除氷モードが終了する。

上述のようにステップ４００ａにてＹＥＳと判定されると、上記コンピュータプログラムは図３のステップ５００において、供給ポンプ４３の内蔵電動機の停止処理がなされる。これに伴い、当該供給ポンプ４３は、駆動回路１３０ｅにより停止されて除氷水タンク４１からの除氷水の汲み出しを停止する。これに伴い、散水器４５からの除氷水の散水が停止する。

次に、ステップ６００において、タイマー１１０ｄは、その計時を終了すると、ステップ７００において、上記除氷モードにおける除氷時間が、タイマー１１０ｄの計時開始及び計時終了の出力に基づき算出される。

すると、ステップ８００において、推定除氷水温Ｔｐ（後述する）の算出処理がなされる。この処理では、推定除氷水温Ｔｐが、図６に示す回帰直線ｆにより、上記算出除氷時間に基づき算出される。

ここで、回帰直線ｆの導入根拠について説明する。除氷モードにおいて、除氷時間が、除氷水の水温の変動によってどのように変動するかにつき実験してみたところ、次のような結果が得られた。但し、この実験においては、実験条件として製氷板の汚れはなく、除氷水の水温のみを変化させることとした。

上記実験によれば、除氷時間が除氷水の水温の変動との関係においてどのように変動するかが、図６にて示すプロットデータとして得られた。このようにして得られたプロットデータを回帰データとして処理することで、図６に示すような回帰直線ｆが、除氷時間−除氷水温データとして得られた。この除氷時間−除氷水温データによれば、上記実験条件のもとでは、除氷時間は、実質的に、除氷水の水温に対し逆比例関係を有することが分かる。

本実施形態において、除氷水の水温（基準除氷水温Ｔｓ）を回帰直線ｆを用いて、予め分かっている最大製氷効率に対応する除氷時間（最適除氷時間）との関連で求めれば、当該基準除氷水温Ｔｓは、図６にて示すとおりである。なお、当該回帰直線ｆは、上記基準除氷水温Ｔｓと共にマイクロコンピュータ１２０のＲＯＭに予め記憶されている。

しかして、ステップ８００においては、除氷水の水温が回帰直線ｆに基づき上記算出除氷時間に応じて推定除氷水温Ｔｐとして推定される。

次に、ステップ９００において、目標除氷水温Ｔの算出処理がなされる。この処理では、目標除氷水温Ｔが、次の数１の式を用いて、推定除氷水温Ｔｐ及び基準除氷水温Ｔｓに基づき算出される。

Ｔ＝Ｔｓ−（Ｔｐ−Ｔｓ） ・・・ （数１）
ここで、数１の式を導入した根拠について説明する。除氷時間は、除氷水温を上記基準除氷水温Ｔｓに近づけるように調整しても、当該製氷機に作用する外乱によっては、適正な除氷時間として保たれにくい。例えば、上記外乱として、製氷板に付着異物が付着すると、蒸発管３６から製氷板１０への熱伝達の程度が落ちてしまう。その結果、除氷水の水温が同一であったとしても除氷にかかる時間は長くなってしまう。従って、除氷水の水温を上記基準除氷水温Ｔｓに単に近づけるだけでは、適正な除氷時間を確保することができない場合がある。

そこで、本発明者は、上述の外乱として製氷板に付着異物が存在する場合をも考慮して実測された除氷時間に対応する除氷水の水温を回帰直線ｆからもとめて推定除氷水温Ｔｐとした。そして、この推定除氷水温Ｔｐと基準除氷水温Ｔｓとの温度差ΔＴを打ち消すように目標除氷水温Ｔを算出し、この目標除氷水温Ｔに除氷水の水温を調整すれば、上記付着異物の影響による除氷時間の変動を抑えることができることが分かった。そこで、本発明者は、数１の式を導入した。

上述のようにステップ９００において、目標除氷水温Ｔが算出されると、再びステップ２００において、当該製氷機は製氷モードにおかれる。この製氷モードにおいては、上述と同様にステップ２５０において、給水弁４７の開弁により除氷水タンク４１内に除氷水が供給されるとともに、ステップ２６０において、温度センサ１１０ｅにて除氷水タンク４１内の除氷水の水温が検出される。

然る後、上述と同様に、ステップ２７０において、上記除氷水温がステップ９００にて算出された目標除氷水温Ｔ未満か否かが判定され、この判定により、ステップ２７１或いはステップ２７２の処理のもと、熱交換ポンプ５２は、除氷水タンク４１内の除氷水の水温を上記目標除氷水温Ｔに近づけるように駆動又は停止を繰り返す。

然る後、ステップ２００ａにおいてＹＥＳと判定され、製氷モードが終了すると、ステップ３００において、タイマー１１０ｄは、リセットされて計時を開始する。これに伴い、除氷処理ルーチン４００において、当該製氷機は除氷モードにおかれる。

この除氷モードにおいては、上述と同様に循環ポンプ２３の停止、ホットガス弁３７の開弁、ライン電磁弁３４の閉弁のもと、除氷水タンク４１内の除氷水が給水ポンプ４３の駆動により汲み出されて、散水器４５により各散水孔４５ａから両製氷板１０間に散水される。この除氷水は、上述したようにその水温を目標除氷水温Ｔに近づけるように水温調整されているので、付着異物が製氷板に存在していても、除氷にかかる時間は上記最適除氷時間に調整される。従って、製氷機の製氷効率が適正に維持されるため、当該製氷機は、常に安定して高効率な運転を継続できる。

また、上述のように除氷時間が上記最適除氷時間に調整されるので、除氷モードにおいて、除氷時間が異常に長くなって、各製氷面１０ｂが乾燥するというようなことを招くことなく、各製氷面１０ｂへの汚れの付着を防止できる。さらに、上記最適除氷時間に調整されることにより、当該製氷機において両製氷板１０周辺に設けられた樹脂部品が必要以上に加熱されることもなく、当該樹脂部品の割れの発生を防止することができる。

なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）除氷水タンク４１内の除氷水の水温は、上記熱交換ポンプ５２の駆動若しくは停止によることなく、例えば、熱交換ポンプ５２が駆動する際、熱交換ポンプ５２による汲み上げ量を調整することで水温調整されてもよい。

また、除氷水タンク４１内の除氷水の水温は、熱交換ポンプ５２を連続駆動するようにして、熱交換ポンプ５２による汲み上げ量を調整することで水温調整されてもよい。
（２）除氷水タンク４１内の除氷水の水温の調整は、上記実施形態にて述べた除氷水に対する加熱構成に限ることなく、例えば、次のような加熱構成を採用してもよい。

上記実施形態にて述べた配管５３をその流入端部にて配管Ｐ１の上流部に接続し、配管５５をその流出端部にて配管Ｐ１の下流部に接続し、かつ、熱交換器５４を除氷水タンク４１内に支持するとともに、電気的切替弁を配管５３と配管Ｐ１との接続部に設ける。なお、配管５１、熱交換ポンプ５２は、廃止する。

このような構成のもと、ステップ２７０（図４参照）にてＹＥＳとの判定に伴い、配管Ｐ１の上流部内に吐出される高温高圧の圧縮冷媒が配管５３内に流れるように上記電気的切替弁を切り替える。この電気的切替弁の切り替えにより、高温高圧の圧縮冷媒は、配管５３を通して熱交換器５４に流入する。その結果、除氷水タンク４１内の除氷水は、流入圧縮冷媒との熱交換により加熱されることとなる。

一方、ステップ２７０にてＮＯとの判定がなされたときには、配管Ｐ１の上流部内に吐出される高温高圧の圧縮冷媒が配管５３内には流れないように上記電気的切替弁を切り替える。この電気的切替弁の切り替えにより、高温高圧の圧縮冷媒は、熱交換器５４へ流入しないため、除氷水タンク４１内の除氷水は加熱されない。

このようにして、除氷水タンク４１内の除氷水は、上記目標除氷水温Ｔに近づくように水温調整される。
（３）本発明は、流下式の製氷機に限ることなく、例えば、次のようなセル方式の製氷機に採用してもよい。

このセル方式の製氷機は、複数のセルを有する製氷室と、この製氷室の下方に設けた製氷水用散水装置とを備えている。

この製氷機の製氷モードにおいては、散水装置の各ノズルから上方に向け噴出する製氷水が、各セル内に流入した後流下する過程において、製氷室上に設けた蒸発管により冷却されてブロック状の製氷として成長する。その後、当該製氷機が除氷モードになると、製氷室の各セルに生成した製氷は、高温高圧の圧縮冷媒を蒸発管に流すとともに除氷水を製氷室上に散水することで除氷される。この除氷水は、次サイクルの製氷モードにおいて製氷水として使用される。

このようなセル方式の製氷機において、除氷水の水温は、上記実施形態と同様に加熱もしくはその加熱の停止を繰り返されることにより、上記目標除氷水温に近づくように調整される。その結果、次サイクルの除氷モードにおける除氷時間が上記最適除氷時間に調整されることとなり、製氷効率が適正に保たれる。
（４）当該製氷機の除氷能力を高めるための構成は、製氷モード時において除氷水を熱交換器５４により加熱する構成に限ることなく、例えば、製氷板１０近傍部位にヒーターを設け、このヒーターにより除氷モード時に製氷板１０を加熱する構成を採用してもよい。
（５）両製氷板１０は、一組に限ることなく、複数組の製氷板を採用してもよい。
（６）図５のステップ４１０における循環ポンプ停止処理は、除氷処理ルーチン４００内にて行うことに限ることなく、例えば、ステップ３００におけるタイマー計時開始の直前に行ってもよい。

本発明に係る製氷機の一実施形態を示す概略構成図である。 本発明の電気制御回路を示すブロック図である。 図２のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。 図２のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。 図２のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。 除氷時間と除氷水温との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０…製氷板、２０…供給装置、３０…冷凍装置、３１…圧縮機、３２…凝縮器、３３…ドライヤ、３４…ライン電磁弁、３５…膨張弁、３６…蒸発管、３７…ホットガス弁、４０…散水装置、４１…除氷水タンク、４６…給水管、４７…給水弁、５１…配管、５２…熱交換ポンプ、５３…配管、５４…熱交換器、５５…配管、Ｐ１…配管。

Claims (1)

1. 製氷体に設けた蒸発手段に高温高圧の圧縮冷媒および高温高圧の圧縮冷媒を低圧化した低温低圧化冷媒を選択的に流入させる冷凍手段、前記製氷体に製氷水を供給する製氷水供給手段、除氷水タンク内の除氷水を前記製氷体に散水する除氷水散水手段を備え、
   製氷モードでは、前記製氷水供給手段により前記製氷体に供給される製氷水を前記蒸発手段により前記低温低圧化冷媒に基づき冷却して氷として成長させ、前記製氷モードに後続する除氷モードでは、前記除氷水散水手段により前記除氷水タンクからの除氷水を前記製氷体に散水して前記製氷体に成長した氷を融氷して除氷するとともに、前記製氷体に散水された除氷水をその後の製氷モードに使用する製氷機であって、
   前記製氷モードに後続する除氷モードにおける除氷時間を算出する除氷時間算出手段、および、前記算出除氷時間に基づき前記除氷モードにおける前記除氷時間を適正な除氷時間に調整するように除氷能力を高める除氷能力向上手段を備える製氷機であり、
   当該製氷機においては、前記除氷水タンク内の除氷水の水温を検出する水温検出手段、前記製氷モードにて前記除氷水タンク内に前記除氷水を給水する除氷水給水手段、前記除氷水タンク内の除氷水の水温が前記除氷時間の増大または減少に応じて低下または上昇するように定めた除氷時間−除氷水温データに基づき、前記算出除氷時間に応じて前記除氷水温を推定し推定除氷水温として決定する推定除氷水温決定手段、および、予め定めた除氷水の基準除氷水温から前記推定除氷水温と前記基準除氷水温との差を減算してこの減算結果を目標除氷水温として決定する目標除氷水温決定手段を備え、
   前記除氷能力向上手段は、前記製氷モードにて前記除氷水タンク内の除氷水の水温を前記目標除氷水温に調整するように前記検出水温に応じて前記除氷水を加熱する加熱手段であることを特徴とする製氷機。

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