JP4644520B2 - 自動製氷機 - Google Patents

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    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C5/00—Working or handling ice
    • F25C5/02—Apparatus for disintegrating, removing or harvesting ice
    • F25C5/04—Apparatus for disintegrating, removing or harvesting ice without the use of saws
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Description

この発明は、製氷部に生成された氷塊を、通電発熱される加熱手段により製氷部から離脱させる自動製氷機に関するものである。
多量の氷塊を自動的に製造する自動製氷機は、圧縮機や凝縮器等を備える冷凍機構から導出した蒸発管を製氷部に配設し、この蒸発管に循環供給される冷媒により冷却される前記製氷部に製氷水を供給して氷塊を生成し、得られた氷塊を剥離して落下放出させるよう構成されている。この自動製氷機は、製氷水を所要量貯留するための製氷水タンクを備え、製氷運転に際してタンク中の製氷水を循環ポンプで圧送して製氷部に供給し、氷結するに至らなかった製氷水は前記タンク中に回収した後に、再び製氷部に向けて送り出すよう構成される。そして、製氷運転が継続して製氷水タンク中の水位が予め設定された所定の下限水位まで減少したことを検出装置が検出すると、製氷部での製氷が完了したものと判断して製氷運転から除氷運転に移行し、冷凍機構の弁切換えにより圧縮機から吐出されるホットガスを前記蒸発管に供給すると共に、外部水道源からの水を製氷部に除氷水として散布供給して、氷塊と氷結面との融解を促進させるようになっている(例えば、特許文献１参照)。
実公平３−１７１８７号公報
しかしながら、前述の如く除氷運転に際してホットガスと除氷水とを併用している自動製氷機では、除氷運転が長くなり、単位時間の製氷能力には限界があった。また除氷水を用いるために消費水量が多くなり、ランニングコストが嵩む難点が指摘される。
そこで、本発明は、前述した従来の技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、除氷時間を短縮して製氷効率の向上を図ることができ、かつ異常事態に対処し得る自動製氷機を提供することを目的とする。
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本願の請求項１に係る自動製氷機は、
製氷部に蒸発器と電気的な加熱手段とを備え、前記蒸発器に冷媒を循環供給して前記製氷部を冷却すると共に該製氷部に製氷水を供給することで生成させた氷塊を、除氷時に前記加熱手段を通電発熱させることで融解離脱するよう構成すると共に、
前記加熱手段に接続され、放電することで加熱手段を通電発熱させる充電手段と、
前記加熱手段に流れる電流を測定する電流測定手段と、
除氷時以外に前記電流測定手段が測定した電流値が所定値を超える場合に異常対応処理を行なわせる制御手段とを設けたことを要旨とする。
この構成によれば、除氷時には加熱手段を通電発熱させることで、製氷部と氷塊との氷結面を瞬間的に融解して製氷部から氷塊を離脱させて除氷することができる。すなわち、この構成によれば除氷に要する時間を短縮し得ると共に除氷水を不要とし得る。また、除氷時以外に前記加熱手段に所定値を超える電流が通電された場合は、該加熱手段や充電手段等に不具合が生じている可能性が高いことから、制御手段が異常対応処理を行なわせることで、更なる不具合が起こるのを防止し得る。また、異常対応処理することで不具合がある状態での運転継続を阻止し得るから、エネルギーの浪費を防止し得る利点がある。
請求項２に係る自動製氷機は、製氷部に蒸発器と電気的な加熱手段とを備え、前記蒸発器に冷媒を循環供給して前記製氷部を冷却すると共に該製氷部に製氷水を供給することで生成させた氷塊を、除氷時に前記加熱手段を通電発熱させることで融解離脱するよう構成すると共に、
前記加熱手段に接続され、放電することで加熱手段を通電発熱させる充電手段と、
前記加熱手段に流れる電流を測定する電流測定手段と、
前記制御手段は、前記充電手段の放電時に、前記電流測定手段が測定した電流値が所定範囲外の場合に異常対応処理を行なわせる制御手段とを設けたことを要旨とする。
この構成によれば、除氷時には加熱手段を通電発熱させることで、製氷部と氷塊との氷結面を瞬間的に融解して製氷部から氷塊を離脱させて除氷することができる。すなわち、この構成によれば除氷に要する時間を短縮し得ると共に除氷水を不要とし得る。また、前記充電手段の放電時に電流測定手段が測定した電流値が所定範囲外の場合に、制御手段が異常対応処理を行なわせることで、過大な電流による加熱手段の過剰発熱あるいは加熱手段や加熱手段充電手段等の損傷を防止し得ると共に、過小な電流による加熱手段の発熱不足等の防止することができる。また、異常対応処理することで不具合がある状態での運転継続を阻止し得るから、エネルギーの浪費を防止し得る利点がある。
請求項３に係る自動製氷機は、前記制御手段は、前記充電手段の放電時に、前記電流測定手段が測定した電流値が所定値を超える場合に異常対応処理を行なわせるようになっていることを要旨とする。
前記充電手段の放電時に電流測定手段が測定した電流値が所定値を超える場合に、制御手段が異常対応処理を行なわせることで、前記加熱手段の過剰発熱、および過電流による加熱手段や充電手段等の損傷を防止し得る。また、異常対応処理することで不具合がある状態での運転継続を阻止し得るから、エネルギーの浪費を防止し得る利点がある。
請求項４に係る自動製氷機は、前記制御手段は、前記充電手段の放電時に、前記電流測定手段が測定した電流値が所定値に満たない場合に異常対応処理を行なうようになっていることを要旨とする。
前記充電手段の放電時に電流測定手段が測定した電流値が所定値に満たない場合に、制御手段に異常対応処理を行なわせることで、前記加熱手段の発熱不足により除氷が不完全となるのを防止し得る。また、異常対応処理することで不具合がある状態での運転継続を阻止し得るから、エネルギーの浪費を防止し得る利点がある。
請求項５に係る自動製氷機は、製氷部に蒸発器と電気的な加熱手段とを備え、前記蒸発器に冷媒を循環供給して前記製氷部を冷却すると共に該製氷部に製氷水を供給することで生成させた氷塊を、除氷時に前記加熱手段を通電発熱させることで融解離脱するよう構成すると共に、
前記加熱手段に接続され、放電することで加熱手段を通電発熱させる充電手段と、
前記充電手段の電圧を測定する電圧測定手段と、
前記電圧測定手段が測定した電圧値が所定範囲外の場合に異常対応処理を行なわせる前記制御手段とを設けたことを要旨とする。
この構成によれば、除氷時には加熱手段を通電発熱させることで、製氷部と氷塊との氷結面を瞬間的に融解して製氷部から氷塊を離脱させて除氷することができる。すなわち、この構成によれば除氷に要する時間を短縮し得ると共に除氷水を不要とし得る。また、充電開始時における充電手段の電圧が所定範囲外の場合に、制御手段が異常対応処理を行なわせることで、過大な電圧が印可されることによる充電手段の損傷や、電圧不足による加熱手段の発熱不足が生ずるのを防止し得る。また、異常対応処理することで不具合がある状態での運転継続を阻止し得るから、エネルギーの浪費を防止し得る利点がある。
請求項６に係る自動製氷機は、前記制御手段は、前記充電手段の充電開始時に、前記電圧測定手段が測定した電圧値が所定値を超える場合に異常対応処理を行なわせるようになっていることを要旨とする。
充電開始時における充電手段の電圧が所定値を超える場合に、制御手段が異常対応処理を行なわせることで、加熱手段や充電手段等に過大な電圧が印可されるのを防止し得る。また、異常対応処理することで不具合がある状態での運転継続を阻止し得るから、エネルギーの浪費を防止し得る利点がある。
請求項７に係る自動製氷機は、前記制御手段は、前記充電手段の放電直前に、前記電圧測定手段が測定した電圧値が所定値に満たない場合にも異常対応処理を行なわせるようになっていることを要旨とする。
放電直前における充電手段の電圧が所定値に満たない場合に、制御手段が異常対応処理を行なわせることで、充電手段を放電したときの加熱手段の発熱不足により除氷が不完全となるのを防止し得る。また、異常対応処理することで不具合がある状態での運転継続を阻止し得るから、エネルギーの浪費を防止し得る利点がある。
請求項８に係る自動製氷機は、前記制御手段は、前記充電手段の放電直前に、前記電圧測定手段が測定した電圧値が所定値を超える場合にも異常対応処理を行なわせるようになっていることを要旨とする。
放電直前における充電手段の電圧が所定値を超える場合に、制御手段が異常対応処理を行なわせることで、充電手段を放電したときの前記加熱手段の過剰発熱、および過電流による加熱手段や充電手段等の損傷を防止し得る。また、異常対応処理することで不具合がある状態での運転継続を阻止し得るから、エネルギーの浪費を防止し得る利点がある。
本発明に係る自動製氷機によれば、除氷時間を短縮して製氷効率の向上を図ることができ、かつ異常事態に対処し得る。
次に、本発明に係る自動製氷機につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
図１は、実施例１に係る自動製氷機としての流下式自動製氷機の概略構成を示すものであって、製氷室内に略垂直に配設した製氷板(製氷部)１０の裏面に、冷凍機構１３から導出して横方向に蛇行する蒸発管(蒸発器)１４が密着固定され、製氷運転時に冷媒を循環させて製氷板１０を強制冷却するよう構成される。この製氷板１０の直下には、除氷運転により該製氷板１０から除氷(融解離脱)する氷塊Ｍを、斜め下方に配設したストッカ１６に案内する案内板１８が傾斜姿勢で配設されている。なお、この案内板１８には多数の通孔(図示せず)が穿設されており、製氷運転に際し前記製氷板１０の製氷面(前面)に供給された製氷水が、該案内板１８の通孔を介して下方に位置する製氷水タンク２０に回収貯留されるようになっている。
前記製氷水タンク２０から循環ポンプＰＭを介して導出した製氷水供給管２２は、前記製氷板１０の上方に設けた製氷水散布器２４に接続している。この製氷水散布器２４には多数の散水孔が穿設され、製氷運転時にタンク２０からポンプ圧送される製氷水を、前記散水孔から前記製氷板１０の氷結温度にまで冷却されている製氷面に散布流下(供給)し、該製氷面に所要形状の氷塊Ｍを生成するようになっている。なお、図１に示すように前記製氷水タンク２０の上方には、外部水源に接続された給水管２６が臨んでおり、製氷運転に際して減少する製氷水タンク２０内の水量に応じて給水管２６のバルブＷＶを適宜開放し、当該製氷水タンク２０に所定量の製氷水を貯留するよう構成される。
図１に示す如く、前記冷凍機構１３において、圧縮機ＣＭで圧縮された気化冷媒は、吐出管３０を経て凝縮器３２で凝縮液化し、膨張弁３４で減圧され、前記蒸発管１４に流入してここで一挙に膨張して蒸発し、前記製氷板１０と熱交換を行なって、該製氷板１０を氷点下にまで冷却させる。この蒸発管１４で蒸発した気化冷媒は、吸入管３６を経て圧縮機ＣＭに帰還するサイクルを反復する。なお、図中の符号ＦＭは、凝縮器３２用の冷却ファンを示す。
前記製氷板１０は、６個(この数に限定されるものではなく１個以上でよい)の製氷部材１１を左右方向に隣接するよう配置されて構成されている。各製氷部材１１は、図２または図３に示す如く、上下方向に所定長さで延在して蒸発管１４に固定される板状本体１１ａと、該板状本体１１ａの幅方向の両側において前方(蒸発管１４から離間する方向)に折曲形成された一対の側板１１ｂ,１１ｂとから横断面において略コ字状に形成されている。すなわち、前記板状本体１１ａと側板１１ｂ,１１ｂとにより、氷塊Ｍを生成する製氷領域４０が画成される。ここで、前記各製氷部材１１は、下方から上方に向かうにつれて前方に所定角度で傾斜するようになっている。また、前記両側板１１ｂ,１１ｂは、互いに離間する方向に所定角度だけ傾斜するよう折り曲げられて、各製氷部材１１が前記板状本体１１ａから両側板１１ｂ,１１ｂの前端部に向かうにつれて拡開している。更に、板状本体１１ａと各側板１１ｂとの折曲部位は、所要半径で丸みを帯びた形状に形成されている。
また、前記各製氷部材１１は、金属板１２ａ、絶縁層１２ｂおよび金属シートからなる第１〜第６ヒータ(加熱手段)Ｈ1〜Ｈ6を層状に重ね合わせて構成され、該ヒータＨ1〜Ｈ6が製氷面を形成しており、制御手段ＣＢの制御に基づいて、各ヒータＨ1〜Ｈ6を通電発熱させることで、氷塊Ｍの氷結面を融解させて自重により落下させるよう構成されている。すなわち、前記製氷板１０には、複数のヒータＨ1〜Ｈ6を設けてある。そして、除氷運転に際して第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6を通電発熱させることで、製氷板１０(製氷部材１１)と氷塊Ｍとの氷結面を瞬間的に融解して製氷板１０(製氷部材１１)から氷塊Ｍを離脱させて除氷することができ、除氷運転を短縮し得ると共に、除氷水を使用しないことによりランニングコストの低減を図り得る。なお、実施例１では、前記金属板１２ａとしては、厚さ３００μｍのステンレス材(ＳＵＳ３０４)を採用すると共に、前記絶縁層１２ｂとしては、厚さ２５μｍの熱融着性のポリイミドフィルムを採用し、前記第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6としては、厚さ３８μｍのステンレス材(ＳＵＳ３０４)を採用している。そして、図２または図３に示すように、前記蒸発管１４に対して前記金属板１２ａ、絶縁層１２ｂおよび第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6の順となるよう該蒸発管１４に各製氷部材１１が固定されている。すなわち、製氷運転時には、前記第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6の表面(製氷面)に氷塊Ｍが生成されるようになっている。なお、第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6は、氷塊Ｍが生成される必要最低限の部位に形成されていればよい。
次に、実施例１に係る流下式自動製氷機の除氷運転制御について説明する。図５は、実施例１に係る流下式自動製氷機の除氷運転制御に係る電気制御回路を示すものであって、除氷運転制御に係る部分について説明し、その他の部分は省略する。
前記制御手段ＣＢには、リレーＸ2の常閉接点Ｘ2−ｂおよび前記冷凍機構１３が直列に接続されると共に、直列接続したリレーＸ1の常開接点Ｘ1−ａおよびトランスＴＲを、該冷凍機構１３と並列の関係で接続してある。また前記制御手段ＣＢには、前記常閉接点Ｘ2−ｂおよび冷凍機構１３と並列の関係で漏電遮断機ＥＬＢが接続されている。そして、トランスＴＲの２次側に、ダイオードブリッジＤＢの交流電極を接続して、電源から入力される交流電圧を直流電圧に変換するよう構成されている。また、前記トランスＴＲおよびダイオードブリッジＤＢの間には、リアクタＬＴが直列接続されており、ダイオードブリッジＤＢの直流電極からの電流の最大値を制限するよう構成される。なお、前記制御手段ＣＢには、リレーＸ1,Ｘ2が接続されており、リレーＸ1に通電することで常開接点Ｘ1−ａが閉成されて後述する電気二重層コンデンサ等のキャパシタ(充電手段)ＣＡＰに充電を行ない、リレーＸ2に通電することで、常閉接点Ｘ2−ｂが開放されて前記流下式自動製氷機の作動が停止するようになっている。
また、前記ダイオードブリッジＤＢの直流電極側には、
(ａ) 放充電可能な前記キャパシタＣＡＰ
(ｂ) 直列接続した第１ヒータＨ1およびスイッチ素子としてのＭＯＳＦＥＴ(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor、以下第１ＭＯＳ1と云う)
(ｃ) 直列接続した第２ヒータＨ2およびＭＯＳＦＥＴ(以下第２ＭＯＳ2と云う)
(ｄ) 直列接続した第３ヒータＨ3およびＭＯＳＦＥＴ(以下第３ＭＯＳ3と云う)
(ｅ) 直列接続した第４ヒータＨ4およびＭＯＳＦＥＴ(以下第４ＭＯＳ4と云う)
(ｆ) 直列接続した第５ヒータＨ5およびＭＯＳＦＥＴ(以下第５ＭＯＳ5と云う)
(ｇ) 直列接続した第６ヒータＨ6およびＭＯＳＦＥＴ(以下第６ＭＯＳ6と云う)
の夫々が接続されている。なお、前記第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6の夫々と、ダイオードブリッジＤＢとの間には、前記制御手段ＣＢに接続されたカレントセンサ(電流測定手段)ＣＳが設けられており、該カレントセンサＣＳにより第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6に流れる電流値を検出するようになっている。
また、前記第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6の夫々は、ソース電極に第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6が接続され、ドレイン電極に前記ダイオードブリッジＤＢのプラス電極を接続してある。そして、前記第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6のゲート電極の夫々を前記制御手段ＣＢに接続するよう構成されている。また、第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6のゲート電極は、第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6および対応の第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6との間の接点「Ａ」に、所要抵抗値の抵抗Ｒ1〜Ｒ6を介して接続されている。
すなわち、前記制御手段ＣＢが、前記第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6のゲート電極に電圧を印加することで、対応の第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6におけるソース電極−ドレイン電極間が導通して前記キャパシタＣＡＰが放電し、導通させた第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6に対応する第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6を通電発熱させて、製氷部材１１(製氷領域４０)から氷塊を落下させるようになっている。なお、前記各製氷部材１１は、前記金属板１２ａと各ヒータＨ1〜Ｈ6との間に絶縁層１２ｂを設けてあるから、所定のヒータＨ1〜Ｈ6に通電した際に、金属板１２ａや他のヒータＨ1〜Ｈ6に通電されることはない。
ここで、前記制御手段ＣＢは、図４に示すように、流下式自動製氷機の電源投入時における除氷開始時間Ｔ1をカウントする初回充電タイマＴＭ1と、２回目以降の除氷サイクル時間Ｔ2をカウントする除氷サイクルタイマＴＭ2とを備えている。すなわち、図６に示すように、前記制御手段ＣＢは、流下式自動製氷機の電源投入時には、電源投入してから初回充電タイマＴＭ1がカウントする除氷開始時間Ｔ1の経過後に、第１ＭＯＳ1のゲート電極に電圧を印加してキャパシタＣＡＰを放電させ、第１ヒータＨ1を通電発熱させて対応の製氷部材１１(製氷領域４０)の除氷を行なうよう設定されている。そして、前記除氷開始時間Ｔ1の経過後、前記除氷サイクル時間Ｔ2が経過すると、第２ＭＯＳ2のゲート電極に電圧を印加してキャパシタＣＡＰを放電させ、これにより第２ヒータＨ2を通電発熱させて対応の製氷部材１１(製氷領域４０)の除氷を行なうようになっている。その後は、前記除氷サイクル時間Ｔ2が経過する毎に、順次異なる第３〜第６ＭＯＳ3〜ＭＯＳ6のゲート電極に電圧を印加してキャパシタＣＡＰを放電させて対応する第３〜第６ヒータＨ3〜Ｈ6を通電発熱して、対応の製氷部材１１(製氷領域４０)の除氷を行なうよう設定される。これにより、実施例１に係る流下式自動製氷機では、前記製氷部１０の製氷部材１１(製氷領域４０)毎に順に除氷するよう構成されている。
ここで、前記初回充電タイマＴＭ1がカウントする除氷開始時間Ｔ1は、前記除氷サイクルタイマＴＭ2がカウントする除氷サイクル時間Ｔ2より長く設定される。すなわち、流下式自動製氷機に電源を投入した当初は製氷部材１１が充分に冷却されていないため、電源投入から除氷サイクル時間Ｔ2が経過した時点では製氷部材１１に氷塊Ｍが生成していない可能性があることから、電源投入時における除氷開始(キャパシタＣＡＰの放電開始)までの時間を長く確保することで、前記製氷部材１１(製氷領域４０)に氷塊Ｍが生成していない時点で除氷運転が行なわれるのを防止している。また、氷塊Ｍが生成していない時点で除氷運転が行なわれないから、エネルギーの浪費を効果的に抑制でき、製氷機のランニングコストの低減を図り得る利点がある。
更に、前記制御手段ＣＢは、キャパシタＣＡＰの放電時間Ｔ3をカウントする除氷タイマＴＭ3を備えており、前記除氷開始時間Ｔ1が経過してから第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6のゲート電極に電圧が印加されている時間を測定するようになっている。そして、除氷タイマＴＭ3がタイムアップして前記放電時間Ｔ3が経過したときに、ゲート電極への電圧の印加が停止されて、対応の第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6への通電が遮断されるようになっている。また、前記除氷タイマＴＭ3のカウントが終了すると、前記キャパシタＣＡＰに再度充電するよう構成されている。なお、図６に示すように、除氷サイクル時間Ｔ2＞放電時間Ｔ3となるよう前記除氷サイクルタイマＴＭ2および除氷タイマＴＭ3の設定時間が設定される。
なお、前記制御手段ＣＢは、前記キャパシタＣＡＰの電圧を測定する電圧測定センサ(電圧測定手段)ＶＳや、放電後に第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6に流れる電流を前記カレントセンサＣＳで測定するまでの測定時間Ｔ4をカウントする電流確認タイマＴＭ4を備えており、キャパシタＣＡＰの放充電に際しての異常や、除氷後の第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6の通電異常等の作動異常を検出し得るようになっている。
次に、前述した実施例１に係る流下式自動製氷機の制御態様について、図７に示すフローチャート図を用いて説明する。
流下式自動製氷機に電源を投入すると、前記リレーＸ2の常閉接点Ｘ2−ｂが閉成していることから冷凍機構１３に通電されて製氷運転が開始されると共に、前記制御手段ＣＢが起動する。そして、前記制御手段ＣＢが起動すると、前記電圧測定センサＶＳが前記キャパシタＣＡＰの電圧Ｖを測定し、該キャパシタＣＡＰの電圧Ｖが第１の電圧Ｖ1より大きいか否かを判別する(ステップＳ１)。実施例１では、Ｖ1＝３２(Ｖ)に設定されており、キャパシタＣＡＰの電圧Ｖが３２(Ｖ)より大きい場合には作動異常として検出されて、制御手段ＣＢが異常対応処理を行なうようになっている。具体的には、前記制御手段ＣＢはリレーＸ2に通電して常閉接点Ｘ2−ｂを開放させて、キャパシタＣＡＰへの充電を停止すると共に、流下式自動製氷機の作動を停止するようになっている(ステップＳ２)。すなわち、充電回路(トランスＴＲやリアクタＬＴ)等に異常が発生して、前記キャパシタＣＡＰの電圧が所定値(実施例１では３２(V))以上となると、キャパシタＣＡＰへの充電および製氷機を停止して、キャパシタＣＡＰや第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6、第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6に過大な電圧が印可されて損傷するのを防止している。また、不具合が生ずる虞のある状態で流下式自動製氷機の運転を継続することはないから、エネルギー浪費を防止する効果も期待できる。
キャパシタＣＡＰの電圧Ｖが第１の電圧Ｖ1以下の場合には、前記電圧測定センサＶＳで測定されたキャパシタＣＡＰの電圧Ｖが第２の電圧Ｖ2より小さいか否かを判別する(ステップＳ３)。実施例１では、Ｖ2＝２８(Ｖ)に設定されており、キャパシタＣＡＰの電圧Ｖが２８(Ｖ)以上の場合には、制御手段ＣＢがリレーＸ1に通電して前記常開接点Ｘ1−ａを閉成させ、キャパシタＣＡＰへの充電を開始するようになっている(ステップＳ４)。なお、ステップＳ３において、キャパシタＣＡＰの電圧Ｖが２８(Ｖ)より小さい場合には、制御手段ＣＢがキャパシタＣＡＰの電圧Ｖが第３の電圧Ｖ3より大きいか否かを確認するよう設定されている(ステップＳ５)。実施例１では、Ｖ3＝３０(Ｖ)に設定されており、キャパシタＣＡＰの電圧Ｖが３０(Ｖ)以下の場合には、前述と同様に、常開接点Ｘ1−ａを閉成させてキャパシタＣＡＰに充電する(ステップＳ４)。一方、キャパシタＣＡＰの電圧Ｖが３０(Ｖ)より大きい場合には、キャパシタＣＡＰへの充電を行なわないよう設定されている。すなわち、実施例１では、キャパシタＣＡＰの電圧Ｖが２８(Ｖ)≦Ｖ≦３０(Ｖ)の範囲となるまで充電を行なうようになっている。
キャパシタＣＡＰの充電が終了すると、制御手段ＣＢが初回充電(電源投入当初)か否かを判別し(ステップＳ６)、初回充電の場合には前記初回充電タイマＴＭ1がタイムアップしたか(電源投入から除氷開始時間Ｔ1が経過したか)を判別する(ステップＳ７)。実施例１では、Ｔ1＝１５(ｍｉｎ)に設定されている。ここで、除氷開始時間Ｔ1が経過していない場合には、前記カレントセンサＣＳが前記第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6に流れる電流の電流値Ｉ(すなわち、キャパシタＣＡＰの放電電流)を測定し、該電流値Ｉが第１の電流値Ｉ1より大きいか否かを確認する(ステップＳ８)。実施例１では、Ｉ1＝３０(Ａ)に設定されており、カレントセンサＣＳの電流値Ｉが３０(Ａ)より大きい場合には作動異常として検出されて、制御手段ＣＢが異常対応処理を行なうようになっている。具体的には、前記制御手段ＣＢはリレーＸ2に通電して常閉接点Ｘ2−ｂを開放させて、キャパシタＣＡＰへの充電を停止すると共に、流下式自動製氷機の作動を停止させるようになっている(ステップＳ９)。すなわち、実施例１に係る流下式自動製氷機では、除氷運転時以外では、前記第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6のゲート電極に電圧を印可していないから、第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6に電流が流れることはなく、カレントセンサＣＳの電流値Ｉが３０(Ａ)より大きくなると、第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6や第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6に不具合が生じている可能性が高い。従って、除氷運転時以外に第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6の何れかに所定値(実施例１では３０(Ａ))より大きな電流が流れた場合には、キャパシタＣＡＰへの充電および製氷機を停止して、その他の第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6や第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6の故障の誘発を防止するようになっている。また、不具合が生ずる虞のある状態で流下式自動製氷機の運転を継続することはないから、エネルギー浪費を防止する効果も期待できる。一方、カレントセンサＣＳの電流値Ｉが３０(Ａ)以下の場合には、前記ステップＳ１に進み、前述と同様の制御(ステップＳ１〜７)が行なわれる。
すなわち、前記初回充電タイマＴＭ1がカウントする除氷開始時間Ｔ1が経過するまでの間、前記キャパシタＣＡＰの電圧Ｖを２８〜３０(Ｖ)の範囲に保持するよう充電している。そして、ステップＳ７において前記除氷開始時間Ｔ1が経過したと判断されると、前記除氷サイクルタイマＴＭ2または除氷タイマＴＭ3がタイムアップしたか(除氷開始時間Ｔ1が経過してから除氷サイクル時間Ｔ2または放電時間Ｔ3が経過したか)を判別する(ステップＳ１０,Ｓ１１)。なお、実施例１では、Ｔ2＝５(ｍｉｎ)、Ｔ3＝１．４(ｓｅｃ)に設定されている。ここで、前記初回充電時においては除氷開始時間Ｔ1が経過した地点では、前記除氷サイクルタイマＴＭ2および除氷タイマＴＭ3がタイムアップしていないから、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、前記電圧測定センサＶＳがキャパシタＣＡＰの電圧Ｖを改めて測定したか否かを確認し、キャパシタＣＡＰの電圧Ｖを測定していない場合には、該キャパシタＣＡＰの電圧Ｖが第４の電圧Ｖ4より小さいか否かを確認する(ステップＳ１３)。実施例１では、Ｖ4＝２７(Ｖ)に設定されており、キャパシタＣＡＰの電圧Ｖが２７(Ｖ)より小さい場合には作動異常として検出されて、制御手段ＣＢが異常対応処理を行なうようになっている。具体的には、前記制御手段ＣＢはリレーＸ2に通電して常閉接点Ｘ2−ｂを開放させて、キャパシタＣＡＰへの充電を停止すると共に、流下式自動製氷機の作動を停止させるようになっている(ステップＳ１４)。すなわち、前記キャパシタＣＡＰの放電直前の電圧が所定値(実施例１では２７(Ｖ))より小さい場合には、キャパシタＣＡＰを放電して前記第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6を通電発熱させたとしても充分な発熱量が得られないことから、製氷部材１１から氷塊Ｍが確実に除氷されない虞があり、製氷部材１１に氷塊Ｍが残った場合にはその状態で次の製氷が行なわれることとなる。このため、実施例１では、キャパシタＣＡＰに所定値(２７(Ｖ))以上の電圧Ｖを保持させたもとで放電を行なわせ、確実に製氷部材１１から氷塊Ｍを除氷させるよう構成されている。また、製氷部材１１から氷塊Ｍが確実に除氷されない可能性がある状態で流下式自動製氷機の運転を継続することはないから、エネルギー浪費を防止する効果も期待できる。
すなわち、キャパシタＣＡＰの電圧Ｖが２７(Ｖ)以上の場合には、前記制御手段ＣＢは、第１ヒータＨ1に対応する第１ＭＯＳ1のゲート電極に対して電圧を印加して、該第１ＭＯＳ1のソース電極−ドレイン電極間を導通させ、キャパシタＣＡＰを放電させる(ステップＳ１５)。これにより、前記第１ヒータＨ1が通電発熱して、該第１ヒータＨ1に対応する製氷部材１１(製氷領域４０)の氷塊Ｍを落下させる。
次いで、第１ヒータＨ1に通電後(キャパシタＣＡＰの放電後)に前記電流確認タイマＴＭ4がタイムアップしたか(測定時間Ｔ4が経過したか)否かを判別する(ステップＳ１６)。なお、実施例１では、Ｔ4＝０．２(ｓｅｃ)に設定されており、前記電流確認タイマＴＭ4がカウントアップしていない場合には、前記ステップＳ１０に進んで、前述と同様の制御(ステップＳ１１〜Ｓ１５)が行なわれる。一方、前記電流確認タイマＴＭ4がカウントアップした場合には、キャパシタＣＡＰの放電後に前記カレントセンサＣＳにより第１ヒータＨ1に流れる電流値Ｉを測定したか否かを判別し(ステップＳ１７)、すでに測定している場合には、前記ステップＳ１０に進んで、前述と同様の制御(ステップＳ１１〜Ｓ１６)が行なわれる。
前記カレントセンサＣＳの電流値Ｉを測定していない場合には、カレントセンサＣＳで測定し、その電流値Ｉが第２の電流値Ｉ2より大きいか否かを確認する(ステップＳ１８)。実施例１では、Ｉ2＝１６０(Ａ)に設定されており、カレントセンサＣＳの電流値Ｉが１６０(Ａ)より大きい場合には作動異常として検出されて、制御手段ＣＢが異常対応処理を行なうようになっている。具体的には、制御手段ＣＢはリレーＸ2に通電して常閉接点Ｘ2−ｂを開放させ、流下式自動製氷機を停止させるようになっている(ステップＳ２０)。すなわち、除氷時に前記第１ヒータＨ1に通電された電流の電流値が所定値(実施例１では１６０(Ａ)より大きくなる(過電流が流れる)と、該第１ヒータＨ1が損傷している可能性があり、また製氷部材１１が過剰に加熱されて次回製氷時に氷塊Ｍが生成しない不具合が生ずる虞があることから、第１ヒータＨ1に通電される電流の電流値を１６０(Ａ)以下に保持したもとで除氷を行なうよう構成されている。また、不具合が生ずる虞のある状態で流下式自動製氷機の運転を継続することはないから、エネルギー浪費を防止する効果も期待できる。
一方、電流値Ｉが第２の電流値Ｉ2以下の場合には、電流値Ｉが第３の電流値Ｉ3より小さいか否かを確認する(ステップＳ１９)。実施例１では、Ｉ3＝５０(Ａ)に設定されており、カレントセンサＣＳの電流値Ｉが５０(Ａ)より小さい場合には作動異常として検出されて、前述と同様に制御手段ＣＢが異常対応処理を行なうようになっている。具体的には、制御手段ＣＢがリレーＸ2に通電して常閉接点Ｘ2−ｂを開放させ、流下式自動製氷機を停止させるようになっている(ステップＳ２０)。すなわち、第１ヒータＨ1に通電された電流の電流値が所定値(実施例１では５０(Ａ))より小さい場合は、該第１ヒータＨ1が充分に発熱せず、対応する製氷部材１１から氷塊Ｍが確実に除氷されない虞があり、製氷部材１１に氷塊Ｍが残った場合には、その状態で次の製氷が行なわれることとなる。このため、実施例１では、第１ヒータＨ1に所定値(５０(Ａ))以上の電流値Ｉで通電して、確実に製氷部材１１から氷塊Ｍを除氷させるよう構成されている。また、製氷部材１１から氷塊Ｍが確実に除氷されない可能性がある状態で除氷運転が行なわれることはないから、エネルギー浪費を防止する効果も期待できる。このように、実施例１では、カレントセンサＣＳの電流値Ｉが５０(Ａ)≦Ｉ≦１６０(Ａ)の範囲にない場合に作動異常として検出される。そして、カレントセンサＣＳの電流値Ｉが５０(Ａ)≦Ｉ≦１６０(Ａ)の範囲ある場合には、前記ステップＳ１０に進む。
ここで、前記ステップＳ１６,Ｓ１７,Ｓ１９からステップＳ１０に戻った際に、前記除氷タイマＴＭ3がタイムアップしている(放電時間Ｔ3が経過している)と、前記ステップＳ１１から前記ステップＳ８に進んで、カレントセンサＣＳの電流値Ｉ＞Ｉ1か否かを確認し、ステップＳ１に戻る。すなわち、キャパシタＣＡＰの放電が終了すると、該キャパシタＣＡＰに対して充電が行なわれて、次の放電に備えるようになっている。この場合には、初回充電でないから、前記ステップＳ６からステップＳ１０に直接進み、前記除氷サイクルタイマＴＭ2がタイムアップするまで、前記キャパシタＣＡＰの電圧Ｖを２８(Ｖ)≦Ｖ≦３０(Ｖ)の範囲に保持するよう充電する。
その後、前記除氷サイクルタイマＴＭ2がタイムアップする(除氷サイクル時間Ｔ2が経過する)と、前記制御手段ＣＢは、除氷サイクルタイマＴＭ2、除氷タイマＴＭ3および電流確認タイマＴＭ4をリセットして再スタートさせると共に、除氷するヒータを第１ヒータＨ1から第２ヒータＨ2に切替えて(ステップＳ２１)、再びステップＳ８に戻る。ここで除氷サイクルタイマＴＭ2および除氷タイマＴＭ3をリセットしたから、その後はステップＳ１１からステップＳ１２に進んで、前述と同様の制御(ステップＳ１２〜Ｓ２０)が行なわれる。すなわち、前記ステップＳ２１で通電するヒータを第２ヒータＨ2に切替えたから、ステップＳ１５では前記制御手段ＣＢが第２ヒータＨ2に対応する第２ＭＯＳ2のゲート電極に電圧を印加して、該第２ヒータＨ2を通電発熱させて除氷が行なわれる。このように、実施例１の流下式自動製氷機では、キャパシタＣＡＰの放電時に電流を通電させるヒータを、第１ヒータＨ1、第２ヒータＨ2、・・・第６ヒータＨ6の順で順次切替え、切替えたヒータＨ1〜Ｈ6に対応する第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6のゲート電極に電圧を印加することで、製氷板１０に設けた製氷部材１１(製氷領域４０)単位毎に除氷が行なわれる。
すなわち、前記第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6を通電発熱させるに際して、キャパシタＣＡＰの充電および放電を行なったときに、(i) 除氷時以外にカレントセンサＣＳが測定した電流値が所定値を超える場合、(ii) キャパシタＣＡＰの放電時に、カレントセンサＣＳが測定した電流値が所定値を超える場合、(iii) キャパシタＣＡＰの放電時に、カレントセンサＣＳが測定した電流値が所定値に満たない場合、(iv) 電圧測定センサＶＳが測定したキャパシタＣＡＰの充電開始時(あるいは充電時)の電圧が所定値を超える場合、(v) 電圧測定センサＶＳが測定したキャパシタＣＡＰの放電直前の電圧が所定値に満たない場合の何れかに該当する場合には、キャパシタＣＡＰへの充電を停止すると共に、流下式自動製氷機の作動を停止させるようになっている。このため、実施例１では、前記(i)〜(v)の場合に生ずる不具合の発生を防止して、確実な除氷運転を行ない得る。
実施例１の流下式自動製氷機の電源投入時においては、前記除氷サイクルタイマＴＭ２がカウントする除氷サイクル時間Ｔ2より、前記初回充電タイマＴＭ1がカウントする除氷開始時間Ｔ1を長く設定し、該除氷開始時間Ｔ1の経過後にキャパシタＣＡＰの放電を行なうようにしたことで、製氷部材１１(製氷領域４０)に氷塊Ｍが生成していない時点で除氷運転が行なわれるのを防止し得る。従って、初回から前記ストッカ１６に氷塊Ｍを貯氷し得ると共に、エネルギーの浪費を効果的に抑制でき、製氷機のランニングコストの低減を図り得る利点がある。また、流下式自動製氷機に電源投入した２回目以降の製氷運転では、前回の製氷運転時に製氷部材１１は充分に冷却されているから、該製氷部材１１(製氷領域４０)には、除氷した後に氷塊Ｍの生成に要する所定の製氷時間(実施例２で云う第２の製氷時間ＴＩ2に同じ)の経過により、所定の大きさの氷塊Ｍが生成する。従って、｛(除氷サイクル時間Ｔ2)×６(製氷部材１１の数)｝を前記所定の製氷時間と同等に設定し、一定のタイミング(除氷サイクル時間Ｔ2)で第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6に順次通電することで連続的に除氷することができ、効率的に氷塊Ｍを除氷し得る。
なお、前記除氷開始時間Ｔ1を｛(除氷サイクル時間Ｔ2)×６(製氷部材１１の数)｝より長くすれば、初回から完全な氷塊Ｍを生成できるが、その場合は、初回の氷塊Ｍの除氷を開始するまでの時間が長くなるため、除氷開始時間Ｔ1を｛(除氷サイクル時間Ｔ2)×６(製氷部材１１の数)｝／２程度とすることがよい。この場合は、初回から所定回数までの除氷においては完全な氷塊Ｍは得られないが、食品等の保冷用あるいは氷蓄熱式システム等に用いる氷塊Ｍを製造する装置であれば問題とならない。
また、前記製氷板１０を独立した複数の製氷部材１１から構成し、夫々の製氷部材１１に製氷領域４０を画成すると共に、製氷領域４０(製氷部材１１)毎に独立して第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6を設けたことで、製氷運転により、全ての製氷部材１１に一度に氷塊Ｍを生成した場合でも、特定の製氷領域４０(製氷部材１１)に氷結した氷塊Ｍだけを除氷させることが可能となる。すなわち、所定製氷領域４０に対応するヒータＨ1〜Ｈ6のみに通電して発熱させて氷塊Ｍを離脱させ、その後に順次別の製氷領域４０に対応するヒータＨ1〜Ｈ6に通電するようにしたことで、１つの製氷領域４０から氷塊Ｍを除氷させるのに要する熱量を抑制し得る。このため、第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6や配線等の部品に特別な耐熱性が要求されることはなく、製氷機のコストを低減し得る。更に、各ヒータＨ1〜Ｈ6に通電して発熱させて氷塊Ｍを除氷させることで、除氷運転を短縮し得ると共に除氷水が不要となるから、ランニングコストを低減し得ると共に、単位時間当たりの氷塊Ｍの製造量を増大させることができ、製氷機の製氷能力を向上させ得る利点がある。また、前記第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6上に直接氷塊Ｍを生成させるようにしたことで、該第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6を通電発熱させた際に氷塊Ｍを短時間で除氷することが可能となる。
また、除氷運転時には、前記各ヒータＨ1〜Ｈ6を瞬間的に発熱させて、氷塊Ｍにおける各ヒータＨ1〜Ｈ6との界面のみを融解するようにしたから、除氷時において氷塊Ｍの内部温度を低いまま製氷領域４０から短時間で離脱し得る。従って、氷塊Ｍを低温のままストッカ１６に貯氷することが可能である。ちなみに、除氷時間が長時間掛かると、氷塊Ｍにおける第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6との界面以外の部位も融解し、ストッカ１６内で再氷結して変形した氷塊Ｍが形成される畏れもあるが、実施例１の流下式自動製氷機では氷塊Ｍの界面のみが融解するから、このような不具合が生ずるのは防止される。
ところで、前述のように、氷塊Ｍの内部温度が低いまま製氷領域４０から離脱した場合には、製氷部材１１(ヒータＨ1〜Ｈ6)の表面から一旦離脱した氷塊Ｍが、その落下途中で製氷部材１１(ヒータＨ1〜Ｈ6)の表面に再氷結する可能性がある。そこで、実施例１の流下式自動製氷機では、各製氷部材１１を下方から上方に向かうにつれて前方に向けて傾斜するよう配置してあるから、製氷部材１１(ヒータＨ1〜Ｈ6)の表面から一旦離脱した氷塊Ｍは、落下するにつれて製氷部材１１から離間することになり、再び製氷部材１１(ヒータＨ1〜Ｈ6)の表面に氷結するのは防止される。また、前記各製氷部材１１における前記両側板１１ｂ,１１ｂを、前方に向かうにつれて離間するよう構成してあるから、氷塊Ｍは、落下するにつれて両側板１１ｂ,１１ｂからも離間し、該氷塊Ｍが側板１１ｂ,１１ｂに氷結するのも防止し得る。更に、側板１１ｂ,１１ｂの板状本体１１ａとの折曲部位を、丸みを帯びた形状に形成したことで、氷塊Ｍの界面が融解した際に、該氷塊Ｍを製氷部材１１(ヒータＨ1〜Ｈ6)の表面から速やかに離脱させることができる。
次に、実施例２に係る自動製氷機について説明する。なお、実施例２に係る自動製氷機の構成は、前述した実施例１に係る流下式自動製氷機の構成と基本的に同一であって、流下式自動製氷機の制御態様の一部が異なっている。そこで、実施例２においては、実施例１の流下式自動製氷機と同一の部材については同一の符号を付して、異なる部分についてのみ説明する。
流下式自動製氷機に電源を投入した初回の製氷運転に際し、製氷部材１１は充分に冷却されていないため、所定の大きさの氷塊Ｍが生成されるまでに要する製氷時間(第１の製氷時間)ＴＩ1は、２回目以降の製氷運転での所定の製氷時間(第２の製氷時間)ＴＩ2より長くなる。なお、前記第１の製氷時間ＴＩ1とは、流下式自動製氷機に電源を投入した当初に製氷部材１１に所定の大きさの氷塊Ｍが生成するのに要する時間を意味し、前記第２の製氷時間ＴＩ2とは、初回の除氷が行なわれた以降に製氷部材１１に所定の大きさの氷塊Ｍが生成するのに要する時間を意味している。そこで、実施例２に係る流下式自動製氷機は、前記初回充電タイマＴＭ1がカウントする除氷開始時間Ｔ1を、通常(２回目以降)の製氷に要する第２の製氷時間ＴＩ2より長く設定してある。具体的には、実施例１と同様に前記第２の製氷時間ＴＩ2として｛(除氷サイクル時間Ｔ2)×６(製氷部材１１の数)｝＝３０(ｍｉｎ)に設定した場合には、前記除氷開始時間Ｔ1≧第１の製氷時間ＴＩ1＞３０(ｍｉｎ)に設定される。すなわち、流下式自動製氷機の電源投入時における除氷開始(キャパシタＣＡＰの放電)までの時間Ｔ1を、氷塊Ｍが製氷部材１１に生成するのに要する時間ＴＩ1より長く設定することで、前記製氷部材１１(製氷領域４０)に所定の大きさの氷塊Ｍが生成した後に除氷運転を行ない得るようになっている。なお、流下式自動製氷機に電源投入した２回目以降の製氷運転では、前回の製氷運転時に製氷部材１１は充分に冷却されているから、該製氷部材１１(製氷領域４０)には第２の製氷時間ＴＩ2の経過により所定の大きさの氷塊Ｍが生成される。従って、第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6の夫々は、一旦除氷を行なった後は、第２の製氷時間ＴＩ2が経過した後に同じ第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6に通電されるよう制御される。換言すると、前記第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6の夫々は、２回目以降の除氷に際しては、対応する製氷部材１１に所定の大きさの氷塊Ｍが生成する｛(除氷サイクル時間Ｔ2)×６(製氷部材１１の数)｝≧第２の製氷時間ＴＩ2が経過した後に、キャパシタＣＡＰを放電させて通電するようになっている。
このように構成した場合であっても、前述した(i)〜(v)の場合に生ずる不具合の発生を防止して、確実な除氷運転を行ない得る。また、除氷運転に際して第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6を通電発熱させることで、製氷板１０(製氷部材１１)と氷塊Ｍとの氷結面を瞬間的に融解して製氷板１０(製氷部材１１)から氷塊Ｍを離脱させて除氷することができ、除氷運転を短縮し得ると共に、除氷水を使用しないことによりランニングコストの低減を図り得る。また、流下式自動製氷機の電源投入時においては、通常の製氷に要する第２の製氷時間ＴＩ2より前記初回充電タイマＴＭ1がカウントする除氷開始時間Ｔ1を長く設定し、該除氷開始時間Ｔ1の経過後にキャパシタＣＡＰの放電を行なうようにしたことで、製氷部材１１(製氷領域４０)に所定の大きさの氷塊Ｍが生成していない時点で除氷運転が行なわれるのを防止し得る。従って、初回から前記ストッカ１６に所定の大きさの氷塊Ｍを貯氷し得ると共に、エネルギーの浪費を効果的に抑制でき、製氷機のランニングコストの低減を図り得る利点がある。また、ストッカ１６に略均一な大きさの氷塊Ｍが貯氷されるから、当該氷塊Ｍを飲料の冷却用として好適に使用し得る利点もある。また、｛(除氷サイクル時間Ｔ2)×６(製氷部材１１の数)｝を前記第２の製氷時間ＴＩ2と同等に設定したことで、一定のタイミング(除氷サイクル時間Ｔ2)で第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6に順次通電することで連続的に除氷することができ、製氷効率の向上を図り得る。
次に、実施例３に係る自動製氷機について説明する。なお、実施例３に係る自動製氷機の構成は、前述した実施例１に係る流下式自動製氷機の構成と基本的に同一であって、流下式自動製氷機の制御態様の一部が異なっている。そこで、実施例３においては、実施例１の流下式自動製氷機と同一の部材については同一の符号を付して、異なる部分についてのみ説明する。
図８に示すように、実施例３に係る流下式自動製氷機は、実施例１に係る流下式自動製氷機とステップＳ１〜ステップＳ１３までの制御は同一である。実施例３に係る流下式自動製氷機では、ステップＳ１３において、前記電圧測定センサＶＳが測定したキャパシタＣＡＰの電圧Ｖが第４の電圧Ｖ4(２７(Ｖ))より小さい場合には、制御手段ＣＢに設けたカウンタＰの値を１加算し(ステップＳ２２)、その後に該カウンタＰの値が「２」となっているか否かを判定するようになっている(ステップＳ２３)。ここで、カウンタＰの値が「２」でない場合にはステップＳ１３に戻り、カウンタＰの値が「２」の場合にはステップＳ１４に進む。すなわち、電圧測定センサＶＳが測定したキャパシタＣＡＰの電圧Ｖが第４の電圧Ｖ4(２７(Ｖ))より小さいものと２回連続で判定された場合に、前記ステップＳ１４に進んで、制御手段ＣＢが異常対応処理を行なうようになっている。具体的には、実施例１と同様に、制御手段ＣＢがリレーＸ2に通電して常閉接点Ｘ2−ｂを開放させて、キャパシタＣＡＰへの充電を停止すると共に、流下式自動製氷機の作動を停止させる。
一方、１回目に測定したキャパシタＣＡＰの電圧Ｖが第４の電圧Ｖ4(２７(Ｖ))より小さい場合でも、２回目に測定したキャパシタＣＡＰの電圧Ｖが第４の電圧Ｖ4より大きい場合には、前記ステップＳ１５に進んで、前記制御手段ＣＢにより、第１〜第６ヒータＨ1〜Ｈ6に対応する第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6のゲート電極に対して電圧を印加し、該第１〜第６ＭＯＳ1〜ＭＯＳ6のソース電極−ドレイン電極間を導通させ、キャパシタＣＡＰを放電させるよう構成されている。すなわち、前記電圧測定センサＶＳが測定したキャパシタＣＡＰの電圧Ｖが第４の電圧Ｖ4より小さいか否かを複数回確認することで、正常であるにも拘わらず電圧測定センサＶＳが測定したキャパシタＣＡＰの電圧Ｖが第４の電圧Ｖ4(２７(Ｖ))より小さいものと誤測定した場合であっても、キャパシタＣＡＰへの充電や、流下式自動製氷機の作動を停止させないから、製氷効率の低下を防止し得ると共に、流下式自動製氷機の作動および停止の繰り返しによるエネルギーの浪費を抑制可能である。
また、実施例３に係る流下式自動製氷機では、ステップＳ１５において前記キャパシタＣＡＰを放電させると、実施例１に係る流下式自動製氷機とステップＳ１６〜ステップＳ１９まで同一の制御が行なわれる。ステップＳ１９において、前記カレントセンサＣＳが測定した電流値Ｉが第３の電流値Ｉ3(５０(Ａ))より小さい場合には、制御手段ＣＢに設けたカウンタＱの値を１加算し(ステップＳ２４)、その後に該カウンタＱの値が「２」となっているか否かを判定するようになっている(ステップＳ２５)。ここで、カウンタＱの値が「２」でない場合にはステップＳ１９に戻り、カウンタＱの値が「２」の場合にはステップＳ２０に進む。すなわち、カレントセンサＣＳが測定した電流値Ｉが第３の電流値Ｉ3(５０(Ａ))より小さいものと２回連続で判定された場合に、前記ステップＳ２０に進んで、制御手段ＣＢが異常対応処理を行なうようになっている。具体的には、制御手段ＣＢがリレーＸ2に通電して常閉接点Ｘ2−ｂを開放させて、キャパシタＣＡＰへの充電を停止すると共に、流下式自動製氷機の作動を停止させるようになっている。
一方、１回目に測定したカレントセンサＣＳの電流値Ｉが第３の電流値3(５０(Ａ))より小さい場合でも、２回目に測定したカレントセンサＣＳの電流値Ｉが第３の電流値Ｉ3(５０(Ａ))より大きい場合には、前記ステップＳ１０に進むようになっている。すなわち、前記カレントセンサＣＳが測定した電流値Ｉが第３の電流値Ｉ3より小さいか否かを複数回確認することで、正常であるにも拘わらずカレントセンサＣＳが測定した電流値Ｉが第３の電流値Ｉ3(５０(Ａ))より小さいものと誤測定した場合であっても、キャパシタＣＡＰへの充電や、流下式自動製氷機の作動を停止させないから、製氷効率の低下や、流下式自動製氷機の作動および停止の繰り返しによるエネルギーの浪費を防止し得る。
なお、キャパシタＣＡＰの電圧Ｖが第４の電圧Ｖ4(２７(Ｖ))より小さい場合、あるいはカレントセンサＣＳが測定した電流値Ｉが第３の電流値Ｉ3(５０(Ａ))より小さい場合に、直ぐにキャパシタＣＡＰへの充電や、流下式自動製氷機の作動を停止させないとしても、何れの場合であっても許容値(すなわち、第４の電圧Ｖ4および第３の電流値Ｉ3)を下回った状態のため、ヒータＨ1〜Ｈ6やキャパシタＣＡＰ、ＭＯＳＭＯＳ1〜ＭＯＳ6等の故障を誘発しないから、不都合を生じない。また、この実施例では、キャパシタＣＡＰの電圧Ｖが第４の電圧Ｖ4(２７(Ｖ))より小さいか否か、およびカレントセンサＣＳが測定した電流値Ｉが第３の電流値Ｉ3(５０(Ａ))より小さいか否かを２回測定して確認するようにしたが３回以上測定して確認するよう構成することも可能である。具体的には、ステップＳ２３でカウンタＰの値と照合する値を変更することで、キャパシタＣＡＰの電圧Ｖが第４の電圧Ｖ4より小さいものとして任意の回数だけ連続して判定された場合に限り、制御手段ＣＢが異常対応処理を行なうようにし得ると共に、ステップＳ２５でカウンタＱの値と照合する値を変更することで、カレントセンサＣＳの電流値Ｉが第３の電流値Ｉ3より小さいものとして任意の回数だけ連続して判定された場合に限り、制御手段ＣＢが異常対応処理を行なうようにすることができる。
次に、実施例４に係る自動製氷機について説明する。なお、実施例４に係る自動製氷機の構成は、前述した実施例１に係る流下式自動製氷機の構成と基本的に同一であるから、実施例１の流下式自動製氷機と同一の部材については同一の符号を付して、異なる部分についてのみ説明する。
図９は、実施例４に係る流下式自動製氷機の除氷運転制御に係る電気制御回路を示す電気制御回路である。図９に示すように、実施例４では、直列接続した前記リレーＸ2の常開接点Ｘ2−ａおよび所定値の抵抗Ｒ7を、前記ダイオードブリッジＤＢのプラス電極−マイナス電極間に前記キャパシタＣＡＰと並列関係で接続している。従って、実施例４に係る流下式自動製氷機では、図７において、ステップＳ１,Ｓ８,Ｓ１３,Ｓ１８,Ｓ１９からステップＳ２,Ｓ９,Ｓ１４,Ｓ２０に進み、制御手段ＣＢがリレーＸ2に通電した場合に、前記常閉接点Ｘ2−ｂが開放されて、キャパシタＣＡＰへの充電および流下式自動製氷機の作動を停止すると共に、前記常開接点Ｘ2−ａが閉成してキャパシタＣＡＰを放電させて抵抗Ｒ7に通電させるようになっている。
すなわち、前述した(i)〜(v)の何れかに該当する場合に、キャパシタＣＡＰが放電することで、ヒータＨ1〜Ｈ6やキャパシタＣＡＰ、ＭＯＳＭＯＳ1〜ＭＯＳ6等の損傷を防止することができる。また、流下式自動製氷機に不具合が生じたときに、キャパシタＣＡＰを自動的に放電させるようにしたことで、作業者が点検・修理作業を行なうに際し、手作業によりキャパシタＣＡＰを放電する必要がないから、点検・修理作業の作業性の向上に寄与し得る。
〔実施例の変更例〕
なお、本発明に係る自動製氷機としては、前述した実施例のものに限られるものではなく、種々の変更が可能である。
実施例では、前述した(i)〜(v)の何れかに該当した場合の異常対応処理として、充電手段への充電を停止すると共に、自動製氷機の作動を停止させるようにしたがこれに限られるものではなく、例えばブザーやランプ等の報知手段を作動させるようにしてもよい。また、異常対応処理として、これらの手段を複数組合せることも可能である。
実施例では、制御手段が異常対応処理を行なわせる条件として、(i)〜(v)の条件を設定しているが、これに限らず、(i)〜(v)の何れか１つの条件だけを採用してもよく、また複数条件を組合せて採用するようにしてもよい。更に、充電手段の放電直前に電圧測定手段が測定した電圧値が所定値を超える場合に異常対応処理を行なわせるよう構成することも可能である。この場合には、放電直前における充電手段の電圧が所定値を超える場合に、制御手段が異常対応処理を行なわせることで、充電手段を放電したときの前記加熱手段の過剰発熱、および過電流による加熱手段や充電手段等の損傷を防止し得ると共に、異常対応処理することで不具合がある状態での運転継続を阻止し得るから、エネルギーの浪費を防止し得る利点がある。
実施例では、１つの製氷部材から氷塊を離脱させた後に、次の製氷部材から氷塊を離脱させるよう構成したが、複数の製氷部材を１つの製氷領域の単位として、この単位毎に氷塊を離脱させるようにすることも可能である。
実施例では、製氷領域毎に配設した加熱手段の通電および通電停止を個別に制御するようにしたが、該加熱手段を所要のグループ単位毎に通電および通電停止の制御を行なうことで、その通電制御のなされた加熱手段に対応する製氷領域の氷塊を融解離脱させることもできる。具体的には、複数のＭＯＳＦＥＴのゲート電極に電圧を印加することで、充電手段を放電させた際に対応する複数の加熱手段を通電発熱させることができる。
実施例では、充電手段として、電気二重層コンデンサを用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、所要に応じて放充電をなし得るものであれば従来公知の各種手段を採用可能である。
実施例では、リアクタを設けることで、充電手段への充電電流の最大値を制限するよう構成したが、キャパシタを配設することでも同様の作用効果を得ることができる。また、リアクタやキャパシタの取付位置としては、実施例のようにトランスの２次側に限られるものではなく、トランスの１次側であってもよい。
実施例では、交流電源を定電圧定電流の直流電流に変換する手段として、トランス、リアクタおよびダイオードブリッジを用いたが、これに限定されるものでなく、例えばスイッチングレギュレータやその他従来公知の各種手段を採用可能である。そして、定電流のスイッチングレギュレータを採用した場合には、充電時間の全般に亘って充電手段への充電電流が一定となるから、充電時間の短縮を図り得る利点がある。また、定電圧のスイッチングレギュレータを採用した場合には、所定電圧以上の電圧で充電されることはない。
実施例では製氷部として複数の製氷部材から構成し、各製氷部材に製氷領域を画成するようにしたが、図１０(a)に示すように、単一の板部材からなる製氷部１０を複数回折り曲げ形成することで複数の製氷領域４０を設けるようにしたり、図１０(b)に示すように、板部材からなる製氷部１０に複数の壁部材３８を幅方向に離間して平行に立設することで複数の製氷領域４０を設けて、各製氷領域４０に独立して加熱手段Ｈ１〜Ｈ６を設けるようにしてもよい。
実施例では、製氷部を所定角度だけ前方に傾斜するよう構成したが、垂直となるよう製氷部を配設することも可能である。この場合には、加熱手段に通電する時間を長く設定して、一旦製氷部から離脱した氷塊が落下途中で製氷部に再び氷結しないようにすればよい。また、同様の理由により、製氷部における板状本体と側板とが前端部に向かうにつれて拡開する構成、および板状本体と側板との折曲部位を所要半径で丸みを帯びた形状に形成する構成に限られるものではない。
実施例では、自動製氷機として流下式自動製氷機を挙げたが、これに限られるものではなく、製氷部に画成した製氷小室に製氷水を供給して氷塊を形成するタイプのものであってもよく、製氷部に複数の製氷領域を設けると共に、加熱手段を各製氷領域に独立して設けるよう構成すれば、従来公知の各種自動製氷機を採用し得る。
本発明の実施例に係る流下式自動製氷機の概略構成図である。 実施例に係る流下式自動製氷機の製氷部を示す縦断側面図である。 実施例に係る流下式自動製氷機の製氷部を示す横断平面図である。 実施例に係る流下式自動製氷機の制御手段を示すブロック図である。 実施例１または２に係る流下式自動製氷機の除氷運転制御に係る電気制御回路を示す概略回路図である。 実施例に係る流下式自動製氷機のキャパシタの充電・放電を概略で示すタイムチャート図である。 実施例１、２または４に係る流下式自動製氷機の除氷運転制御に係るフローチャート図である。 実施例３に係る流下式自動製氷機の除氷運転制御に係るフローチャート図である。 実施例４に係る流下式自動製氷機の除氷運転制御に係る電気制御回路を示す概略回路図である。 変更例に係る流下式自動製氷機の製氷部を示す横断平面図であって、(a)は単一の板部材からなる製氷部を複数回折り曲げ形成して複数の製氷領域を画成したものを示し、(b)は板部材に壁部材を立設して複数の製氷領域を画成したものを示す。
符号の説明
１０ 製氷板(製氷部)，１４ 蒸発管(蒸発器)，ＣＡＰ キャパシタ(充電手段)
ＣＢ 制御手段，ＣＳ カレントセンサ(電流測定手段)
Ｈ1〜Ｈ6 第１〜第６ヒータ(加熱手段)，Ｍ 氷塊，ＶＳ 電圧測定手段

Claims (8)

  1. 製氷部(10)に蒸発器(14)と電気的な加熱手段(H1〜H6)とを備え、前記蒸発器(14)に冷媒を循環供給して前記製氷部(10)を冷却すると共に該製氷部(10)に製氷水を供給することで生成させた氷塊(M)を、除氷時に前記加熱手段(H1〜H6)を通電発熱させることで融解離脱するよう構成すると共に、
    前記加熱手段(H1〜H6)に接続され、放電することで加熱手段(H1〜H6)を通電発熱させる充電手段(CAP)と、
    前記加熱手段(H1〜H6)に流れる電流を測定する電流測定手段(CS)と、
    除氷時以外に前記電流測定手段(CS)が測定した電流値が所定値を超える場合に異常対応処理を行なわせる制御手段(CB)とを設けた
    ことを特徴とする自動製氷機。
  2. 製氷部(10)に蒸発器(14)と電気的な加熱手段(H1〜H6)とを備え、前記蒸発器(14)に冷媒を循環供給して前記製氷部(10)を冷却すると共に該製氷部(10)に製氷水を供給することで生成させた氷塊(M)を、除氷時に前記加熱手段(H1〜H6)を通電発熱させることで融解離脱するよう構成すると共に、
    前記加熱手段(H1〜H6)に接続され、放電することで加熱手段(H1〜H6)を通電発熱させる充電手段(CAP)と、
    前記加熱手段(H1〜H6)に流れる電流を測定する電流測定手段(CS)と、
    前記制御手段(CB)は、前記充電手段(CAP)の放電時に、前記電流測定手段(CS)が測定した電流値が所定範囲外の場合に異常対応処理を行なわせる制御手段(CB)とを設けた
    ことを特徴とする自動製氷機。
  3. 前記制御手段(CB)は、前記充電手段(CAP)の放電時に、前記電流測定手段(CS)が測定した電流値が所定値を超える場合に異常対応処理を行なわせるようになっている請求項２記載の自動製氷機。
  4. 前記制御手段(CB)は、前記充電手段(CAP)の放電時に、前記電流測定手段(CS)が測定した電流値が所定値に満たない場合に異常対応処理を行なわせるようになっている請求項２または３記載の自動製氷機。
  5. 製氷部(10)に蒸発器(14)と電気的な加熱手段(H1〜H6)とを備え、前記蒸発器(14)に冷媒を循環供給して前記製氷部(10)を冷却すると共に該製氷部(10)に製氷水を供給することで生成させた氷塊(M)を、除氷時に前記加熱手段(H1〜H6)を通電発熱させることで融解離脱するよう構成すると共に、
    前記加熱手段(H1〜H6)に接続され、放電することで加熱手段(H1〜H6)を通電発熱させる充電手段(CAP)と、
    前記充電手段(CAP)の電圧を測定する電圧測定手段(VS)と、
    前記電圧測定手段(VS)が測定した電圧値が所定範囲外の場合に異常対応処理を行なわせる前記制御手段(CB)とを設けた
    ことを特徴とする自動製氷機。
  6. 前記制御手段(CB)は、前記充電手段(CAP)の充電開始時に、前記電圧測定手段(VS)が測定した電圧値が所定値を超える場合に異常対応処理を行なわせるようになっている請求項５記載の自動製氷機。
  7. 前記制御手段(CB)は、前記充電手段(CAP)の放電直前に、前記電圧測定手段(VS)が測定した電圧値が所定値に満たない場合にも異常対応処理を行なわせるようになっている請求項５または６記載の自動製氷機。
  8. 前記制御手段(CB)は、前記充電手段(CAP)の放電直前に、前記電圧測定手段(VS)が測定した電圧値が所定値を超える場合にも異常対応処理を行なわせるようになっている請求項５〜７の何れかに記載の自動製氷機。
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