JP5008675B2 - 自動製氷機およびその運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、除氷サイクル時に加熱手段で加熱される製氷部に除氷水を供給して、該製氷部に生成された氷塊を離氷するようにした自動製氷機およびその運転方法に関するものである。

氷塊を自動的に製造する製氷機として、略垂直に配置した製氷板の裏面に冷凍系を構成する蒸発管を蛇行配置し、製氷サイクルに際して蒸発管に冷媒を循環供給して製氷板を冷却する際に、該製氷板の表面に製氷水を流下供給して氷塊を生成した後、除氷サイクルに移行して製氷板から氷塊を離氷させる流下式製氷機が知られている。

前記流下式製氷機の除氷サイクルに際しては、前記蒸発管にホットガスを循環供給すると共に前記製氷板の裏面に常温の除氷水を流下することで該製氷板を加熱して、氷塊と製氷板との氷結面を融解することで氷塊を自重によって落下させている。なお、製氷板に供給された除氷水は、製氷板の下方に位置する製氷水タンクに回収して、次回の製氷水として使用するようになっている。また、製氷水タンクにはオーバーフロー管が配設され、該オーバーフロー管で規定される規定水位以上に製氷水タンクに回収される除氷水は、オーバーフロー管を介して外部に排出される。

前記流下式製氷機では、除氷サイクルにおいて氷塊が全て離氷することにより急激に温度上昇するホットガスの温度が、予め設定された除氷完了温度に達したことを温度センサが検出することで、除氷が完了したものと判断し、除氷サイクルを停止して製氷サイクルに切換える制御を行なうよう設定されている。この場合において、除氷サイクルに際して製氷板に供給されて製氷水タンクに回収される除氷水については、除氷水の供給源からの流量の変動等を考慮して、実験等により得られた除氷サイクルの開始から除氷完了温度に達するまでの時間より前、すなわち除氷サイクルが完了する前に前記規定水位となるように設定されている。従って、除氷サイクルが完了するまで除氷水の供給を続けると、多量の除氷水が無駄に排出されて消費水量が増大してしまう。そこで、次回の製氷水が不足しない量だけの除氷水が製氷水タンクに回収される給水時間が経過したときに、製氷板に対する除氷水の供給を停止することで、無駄となる除氷水の量を少なく抑えるようにした提案がなされている(例えば、特許文献１参照)。
特開２００６−６４２９０号公報

前記製氷板から氷塊が離氷した部分については、氷塊のない無負荷状態であるため、除氷水の供給が停止した以後のホットガスのみによる除氷時に、製氷板における離氷部分の温度が上昇して表面が乾燥して、該表面に汚れが結晶化して付着が促進されてしまう。そして、製氷板に汚れが付着して表面に凹凸が生ずると、氷塊の離氷を阻害するため、除氷に要する時間が長くなる原因となり、製氷能力が低下する問題を招いていた。

また、前述した汚れの付着が進行して更に除氷に時間が掛かると、除氷水の供給が停止してからのホットガスのみにより製氷板が加熱される時間が長くなり、該製氷板が過熱してしまい、製氷板周辺に配設されている樹脂製部品の割れや熱変形等の損傷を招くおそれがある。

すなわちこの発明は、従来の技術に内在する前記課題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、製氷部への汚れの付着を抑制すると共に、樹脂製部品等の損傷を防止し得る自動製氷機およびその運転方法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の発明に係る自動製氷機の運転方法は、
製氷サイクル時には蒸発器に供給した冷媒で冷却した製氷部に製氷水を供給して氷塊を生成し、除氷サイクル時には加熱手段により前記製氷部を加熱して該製氷部から氷塊を離氷するようにした自動製氷機の運転方法において、
前記除氷サイクルに際し、除氷水供給手段から所定量の除氷水を前記製氷部に連続供給した後は、該除氷水供給手段から前記製氷部に除氷水を間欠供給するようにしたことを特徴とする。
請求項１の発明によれば、除氷水の間欠供給により消費水量を抑えたもとで製氷部の乾燥を防止し、製氷部への汚れの付着を抑えることができる。従って、製氷部に付着した汚れに起因して除氷に要する時間が長くなるのを防いで、製氷能力の低下を防止し得る。また、除氷水の間欠供給により製氷部の過熱を抑えることができるから、熱に弱い樹脂製部品等が損傷するのを防止し得る。更に、間欠供給される除氷水によっても氷塊の離氷を促進し得るので、除氷時間を短縮し得る効果を奏する。

請求項２の発明では、前記製氷部への除氷水の連続供給を停止したときから除氷サイクルの完了までに要する時間を予測し、その予測時間が予め設定したキャンセル時間より短かい場合は、製氷部への除氷水の間欠供給を行なわないようにしたことを要旨とする。
請求項２の発明によれば、除氷水の連続供給を停止してから除氷サイクルの完了までに要する予測時間がキャンセル時間より短かい場合は、製氷部への除氷水の間欠供給を行なわないようにしたから、製氷板において汚れ付着による影響が少ないときの除氷水の消費水量を更に低減することができる。

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３の発明に係る自動製氷機は、
製氷サイクル時には蒸発器に供給した冷媒で冷却した製氷部に製氷水を供給して氷塊を生成し、除氷サイクル時には加熱手段により前記製氷部を加熱して該製氷部から氷塊を離氷するよう構成した自動製氷機において、
前記除氷サイクルに際し、除氷水供給手段から前記製氷部に所定量の除氷水が供給されたことを検知する検知手段と、
前記検知手段が所定量の除氷水の供給を検知した以後の除氷サイクルが完了するまで、前記除氷水供給手段から前記製氷部に除氷水を間欠供給するよう該除氷水供給手段を作動制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
請求項３の発明によれば、除氷水の間欠供給により消費水量を抑えたもとで製氷部の乾燥を防止し、製氷部への汚れの付着を抑えることができる。従って、製氷部に付着した汚れに起因して除氷に要する時間が長くなるのを防いで、製氷能力の低下を防止し得る。また、除氷水の間欠供給により製氷部の過熱を抑えることができるから、熱に弱い樹脂製部品等が損傷するのを防止し得る。更に、氷塊の離氷を促進し得るので、除氷時間を短縮し得る効果を奏する。

請求項４の発明では、前記制御手段は、前記製氷部への除氷水の連続供給を停止したときから除氷サイクルの完了までに要する時間を予測し、その予測時間が予め設定したキャンセル時間より短かい場合は、製氷部への除氷水の間欠供給を行なわないよう前記除氷水供給手段を作動制御することを要旨とする。
請求項４の発明によれば、除氷水の連続供給を停止してから除氷サイクルの完了までに要する予測時間がキャンセル時間より短かい場合は、製氷部への除氷水の間欠供給を行なわないように除氷水供給手段を作動制御するから、製氷板において汚れ付着による影響が少ないときの除氷水の消費水量を更に低減することができる。

請求項５の発明では、前記除氷サイクルに際して前記製氷部に供給された除氷水を製氷水タンクに回収すると共に、該製氷水タンクに規定量以上に回収した除氷水を外部に排出して、この規定量の除氷水を次回の製氷サイクル時の製氷水として使用するよう構成されたことを要旨とする。
請求項５の発明によれば、除氷水を間欠供給することで、製氷水タンクに対して規定量を越えて供給される除氷水の量を抑えることができるから、規定量の製氷水を確保したもとで、製氷水タンクから無駄に排出される除氷水の量を少なくし得る。

本発明に係る自動製氷機およびその運転方法によれば、所定量の除氷水が供給された後は、除氷水を間欠供給して消費水量を抑えたもとで製氷部の乾燥を抑制することができ、製氷部への汚れの付着を抑えることができる。そして、製氷部への汚れの付着を抑制することで、除氷サイクルが長くなるのを防ぎ、製氷能力の低下を防止すると共に製氷部の過熱による樹脂製部品等の損傷を防止し得る。

実施例１に係る流下式の自動製氷機の概略構成図である。 実施例１に係る自動製氷機の制御ブロック図である。 実施例１に係る自動製氷機の運転時のタイミングチャート図である。 実施例２に係る自動製氷機の制御ブロック図である。 実施例２に係る自動製氷機の運転時のタイミングチャート図である。

次に、本発明に係る自動製氷機およびその運転方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。実施例では、自動製氷機として、流下式の自動製氷機を挙げて説明する。

図１は、実施例１に係る流下式の自動製氷機の概略構成を示すものであって、該自動製氷機は、縦向き姿勢で配置された製氷板(製氷部)１０の裏面に、冷凍装置１２を構成する蒸発管(蒸発器)１４が密着固定され、製氷サイクル時に該蒸発管１４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、除氷サイクルにより該製氷板１０から離氷された氷塊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。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、製氷サイクルに際して前記製氷板１０の表面(以後「製氷面」と云う)に供給された製氷水、および除氷サイクルに際して製氷板１０の裏面に供給された除氷水が、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(図示せず)が穿設され、製氷サイクル時に製氷水タンク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の製氷面に散布するよう構成される。そして、製氷面を流下する製氷水が氷結することで、該製氷面に所定形状の氷塊Ｍが複数生成されるようになっている。

図示の自動製氷機には、除氷サイクルに際して、前記製氷板１０の裏面に常温の水(以下「除氷水」と云う)を散布し、該製氷板１０を昇温して離氷促進を行なうための除氷水供給系が、前記循環ポンプＰＭ、製氷水供給管２２、製氷水散布器２４および製氷水タンク２０からなる製氷水供給系とは別に設けられている。すなわち、除氷水供給系は、図１に示す如く、外部水道系に接続する除氷水供給管２６と、前記製氷板１０の裏面上部に設けられ、除氷水供給管２６が接続する除氷水散布器２８と、除氷水供給管２６に介挿された電磁弁等の給水弁(除氷水供給手段)ＷＶとから構成される。そして、除氷サイクルに際して給水弁ＷＶを開放することで、外部水道系から供給された除氷水は、除氷水散布器２８に穿設した多数の散水孔(図示せず)を介して製氷板１０の裏側に散布供給されて流下し、製氷板１０を加温して氷塊Ｍの製氷板１０との氷結面の融解を促進するようになっている。なお、製氷板１０の裏側を流下した除氷水は、製氷水と同様に前記案内板１８の通孔を介して製氷水タンク２０に回収され、これが次回の製氷サイクル時の製氷水として使用される。

前記製氷水タンク２０にはオーバーフロー管３０が配設され、該タンク２０中に貯留される製氷水の貯留量を規定するようになっている。すなわち、除氷サイクルに際して製氷水タンク２０に回収された除氷水が、オーバーフロー管３０により規定されている規定水位を越えると、該オーバーフロー管３０を介して機外に排出されるよう構成してある。そして、規定水位の位置まで貯留される除氷水の量が、製氷サイクル時に必要となる製氷水の規定量に設定される。

前記製氷水タンク２０には、図１に示すフロートスイッチＦＳが配設されている。このフロートスイッチＦＳは、製氷水タンク２０中の水位を検出するもので、実際の水位が、予め設定された下限水位より高ければＯＮ状態となり、下限水位まで低下するとＯＦＦ状態となるよう設定される。実施例１では、前記オーバーフロー管３０で規定される上限の規定水位から製氷サイクルが開始されて、前記製氷板１０に氷塊Ｍが生成されることで製氷水タンク２０中の水位が低下し、完全な氷塊Ｍが生成されたときの水位を、前記下限水位としている。

前記冷凍装置１２は、図１に示す如く、圧縮機ＣＭ、凝縮器３４、膨張弁３６および前記蒸発管１４を、この順で冷媒管３８,３９,４０,４１により冷媒が循環するように接続して構成される。そして、製氷サイクルにおいて、圧縮機ＣＭで圧縮された気化冷媒は、吐出管(冷媒管)３８を経て凝縮器３４で凝縮液化し、第１供給管(冷媒管)３９を経て膨張弁３６で減圧された液化冷媒が、第２供給管(冷媒管)４０を介して蒸発管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ようになっている。この蒸発管１４で蒸発した気化冷媒は、吸入管(冷媒管)４１を経て圧縮機ＣＭに帰還して再度凝縮器３４に供給されるサイクルを反復する。

また冷凍装置１２は、圧縮機ＣＭの吐出管３８から分岐するホットガス管４２を備え、このホットガス管４２は、ホットガスバルブＨＶを経て蒸発管１４の入口側に接続される前記第２供給管４０に連通接続されている。ホットガスバルブＨＶは、製氷サイクルの際には閉成し、除氷サイクルに際して開放するよう図２に示す制御手段３２により制御される。すなわち、除氷サイクルにおいては、開放したホットガスバルブＨＶおよびホットガス管４２を介して圧縮機ＣＭから吐出される高温・高圧の気化冷媒であるホットガス(加熱手段)が、蒸発管１４に供給されるよう構成されて、該ホットガスにより製氷板１０が加熱されることにより、製氷面に生成される氷塊Ｍの製氷面との氷結面を融解させて、該氷塊Ｍが自重により落下するよう構成される。すなわち、圧縮機ＣＭを運転したもとで、ホットガスバルブＨＶを開閉制御して、製氷サイクルと除氷サイクルとを交互に繰返すことで、氷塊Ｍが製造されるようになっている。なお、図中の符号ＦＭは、製氷サイクル時に運転(ＯＮ)されて凝縮器３４を空冷するファンモータを示す。

前記蒸発管１４の冷媒出口側に接続する前記吸入管４１には、製氷板１０と熱交換を行なった後の冷媒の出口温度を検出する温度検出手段としてのサーミスタ等の温度センサ４４の感温部が密着的に配設されている。そして、この温度センサ４４の検出温度は、前記制御手段３２に入力されるようになっている。

自動製氷機は、その電気的制御の全般を統括するマイクロコンピュータ等からなる制御手段３２を備える。制御手段３２には、図２に示す如く、圧縮機ＣＭ、ファンモータＦＭ、ホットガスバルブＨＶ、給水弁ＷＶ，循環ポンプＰＭ、温度センサ４４およびフロートスイッチＦＳが接続されている。制御手段３２は、製氷サイクルが開始された後に、前記製氷水タンク２０中の水位が下限水位まで低下して前記フロートスイッチＦＳがＯＮからＯＦＦに動作(下限水位の検出)したときに、製氷サイクルを停止して除氷サイクルに切換える制御を行なう。また制御手段３２は、除氷サイクルが開始されて蒸発管１４に供給されるホットガスにより加熱された製氷板１０から氷塊Ｍが離氷することにより急激に温度上昇するホットガスの温度が、予め設定された除氷完了温度に達したことを温度センサ４４が検出することで、除氷サイクルを停止して製氷サイクルに切換える制御を行なうよう設定されている。

前記制御手段３２は、内蔵のＲＡＭ(図示せず)に格納した給水プログラムに基づいて、除氷サイクルに際して前記給水弁ＷＶを開閉制御するよう設定されている。実施例１の制御手段３２は、前記フロートスイッチＦＳが下限水位を検出したとき(除氷サイクルが開始するとき)に給水弁ＷＶを開放し、予め設定された給水時間Ｔ₀が除氷サイクルの開始から経過したときに給水弁ＷＶを閉成する。また給水時間Ｔ₀の経過後は、予め設定された間欠停止時間Ｔ₁が経過する毎に、間欠給水時間Ｔ₂の間のみ給水弁ＷＶを開放するサイクルを、前記温度センサ４４が除氷完了温度を検出するまで(除氷サイクルの完了まで)繰返すように、制御手段３２が給水弁ＷＶを開閉制御するようになっている(図３参照)。実施例１では、最初のサイクルにおける間欠停止時間Ｔ₁の計時開始は、給水時間Ｔ₀が経過した時点に設定されている。なお、実施例１では、除氷サイクルに際して前記製氷板１０に供給された除氷水が所定量に達したことを検知する検知手段を、制御手段３２が兼用している。

前記給水時間Ｔ₀は、外部水道系から製氷板１０に供給される除氷水の量が、前記製氷水タンク２０においてオーバーフロー管３０で規定される規定量よりも多くなるように設定され、次回の製氷水が不足しないようにしてある。また、間欠停止時間Ｔ₁および間欠給水時間Ｔ₂は、ホットガスのみによる除氷時における製氷板１０の昇温度合と、間欠給水中における除氷水の消費水量との関係で適切な値に設定されるものであるが、例えば給水時間Ｔ₀が１５０秒の場合では、間欠停止時間Ｔ₁が２０秒、間欠給水時間Ｔ₂が１０秒に設定される。すなわち、間欠給水時間Ｔ₂は、間欠停止時間Ｔ₁の１／２に設定されて、給水停止と給水とが交互に反復される。

〔実施例１の作用〕
次に、実施例１に係る自動製氷機の作用につき、運転方法との関係で、図３に示すタイミングチャートを参照して説明する。製氷サイクルに際しては、製氷板１０の裏面に配設された蒸発管１４に冷媒が循環供給され、該製氷板１０の冷却がなされる。また前記循環ポンプＰＭの運転により、前記製氷水タンク２０からの製氷水は製氷水散布器２４にポンプ圧送され、該製氷水散布器２４の各散水孔を介して製氷板１０の製氷面に製氷水が散布供給される。なお、製氷サイクルの開始時には、前記オーバーフロー管３０で規定される規定水位まで製氷水が製氷水タンク２０に貯留されており、前記フロートスイッチＦＳはＯＮ状態となっている。

前記製氷板１０は蒸発管１４内を循環する冷媒と熱交換を行なって強制冷却され、前記製氷水タンク２０から循環ポンプＰＭを介して製氷板１０の製氷面に供給される製氷水は徐々に氷結を始める。なお、氷結することなく製氷面を流下した製氷水は、前記案内板１８の通孔を介して製氷水タンク２０に回収され、循環ポンプＰＭの運転により再び製氷板１０に供給される。また、製氷板１０に製氷水が徐々に氷結することで、製氷水タンク２０に回収される製氷水が少なくなり、該タンク２０における製氷水の水位は次第に低下する。

前記製氷板１０に所定寸法の氷塊Ｍが生成され、製氷水タンク２０中の製氷水の水位が下限水位まで低下することで、前記フロートスイッチＦＳがＯＦＦ状態になると、前記制御手段３２は、製氷サイクルから除氷サイクルに切換えるよう各機器を制御する。すなわち、制御手段３２は、前記圧縮機ＣＭの運転を継続したままファンモータＦＭおよび循環ポンプＰＭを停止(ＯＦＦ)すると共に、ホットガスバルブＨＶを開放(ＯＮ)する。これにより、製氷水の循環供給が停止されたもとで、前記ホットガス管４２を介して蒸発管１４にホットガスが供給されて製氷板１０が加熱されて、氷塊Ｍにおける製氷板１０との氷結面の融解が開始される。また、制御手段３２は前記給水弁ＷＶを開放し、前記除氷水散布器２８へ除氷水(常温の水道水)の供給が開始される。除氷水散布器２８に供給された除氷水は、散水孔を介して製氷板１０の裏面に散布され、これにより製氷板１０が昇温されて氷塊Ｍと製氷板１０との氷結面の融解が促進される。

前記制御手段３２は、図３に示す如く、除氷サイクルの開始から前記給水時間Ｔ₀が経過したときに、前記給水弁ＷＶを閉成して連続的に供給されていた除氷水の供給を一旦停止させる。このとき、前記製氷水タンク２０にはオーバーフロー管３０で規定される規定水位まで除氷水(製氷水)が貯留されると共に、前記フロートスイッチＦＳはＯＮ状態となっている。また、給水弁ＷＶの閉成時点、すなわち給水時間Ｔ₀が経過した時点から計時が開始された間欠停止時間Ｔ₁が経過すると、制御手段３２は前記給水弁ＷＶを再び開放して、前記製氷板１０の裏面への除氷水の供給を行なわせる。そして、間欠停止時間Ｔ₁が経過した時点(給水弁ＷＶの開放時点)から計時が開始された間欠給水時間Ｔ₂が経過したときに、制御手段３２は給水弁ＷＶを閉成して除氷水の供給を停止させ、再び間欠給水時間Ｔ₂が経過した時点から計時が開始された間欠停止時間Ｔ₁が経過したときに給水弁ＷＶを開放するよう制御する。すなわち、給水時間Ｔ₀が経過した以後は、間欠停止時間Ｔ₁の経過毎に、間欠給水時間Ｔ₂の間だけ除氷水を製氷板１０に対して間欠的に供給するサイクルを繰返す。

前記製氷板１０から全ての氷塊Ｍが離氷し、ホットガスの温度上昇により前記温度センサ４４が除氷完了温度を検出すると、前記制御手段３２は、除氷サイクルを完了して、製氷サイクルを開始する。

実施例１の自動製氷機では、除氷サイクルに際し、前記製氷水タンク２０に規定量の除氷水が回収された以後においては、製氷板１０に対して除氷水を間欠供給するから、ホットガスにより加熱される製氷板１０の製氷面が乾燥するのを防止することができる。すなわち、除氷水を製氷板１０に供給することで該製氷板１０の昇温を抑え、該製氷板１０の乾燥を防止して製氷板１０に汚れが付着しないようにし得る。そして、汚れの付着に起因して除氷時間が長くなるのを防止し得るから、製氷能力の低下を抑制することができる。更に、除氷水の間欠供給により製氷板１０の過熱も抑えられるから、製氷板１０の周囲に配設されている樹脂製部品等の損傷を防止することができる。なお、除氷水の間欠供給が行なわれている間の除氷水の供給量は少なく、無駄に排出される除氷水の量は最小限に抑えられる。また実施例１では、加熱手段としてホットガスを用いているから、ヒータ等の別の加熱手段を用いる必要はなく、自動製氷機の構成を簡略化し得る。

前記除氷サイクルが長くなる原因は、前述したように製氷板１０の製氷面に対する汚れの付着が経時的に進行するためであり、新しい自動製氷機においては、製氷板１０の乾燥・過熱に起因する問題を招来しない許容時間で除氷サイクルが完了する。そして、経時的に製氷板１０に汚れが付着したり経年劣化等に起因して除氷サイクルが長くなったときには、前述した実施例１で説明した除氷水の間欠供給を行なうことで、更に除氷サイクルが長くなるのを防止し得るものである。この場合において、除氷水の給水時間Ｔ₀が経過した後の除氷サイクルが完了するまでに要する時間が、所定時間以内であれば、除氷水の間欠供給を行なわなくても、汚れの付着に起因する除氷時間の長時間化や製氷板１０の過熱は問題になることはない。

そこで、実施例２に係る自動製氷機では、製氷板１０に除氷水を連続供給する給水時間Ｔ₀が経過した時点から除氷サイクルが完了するまでに要する時間を予測し、その予測時間Ｔ₃が予め設定されたキャンセル時間Ｔ₄より短かい場合は、除氷水の間欠供給の運転を行なうことなく、除氷サイクルの完了を待機するよう構成してある。なお、実施例２に係る自動製氷機の基本的な構成は実施例１と同じであるので、異なる部分についてのみ説明すると共に、同一部材には同じ符号を付して示すこととする。

すなわち、図４に示す制御手段３２は、前記給水時間Ｔ₀が経過した時点での前記温度センサ４４の検出温度から、ホットガスが除氷完了温度となり、かつ後述する除氷完了遅延タイマＴＭの遅延時間Ｔ₅が経過するまでに要する時間を予測し、その予測時間Ｔ₃とキャンセル時間Ｔ₄とを比較するよう構成される。そして、制御手段３２において予測時間Ｔ₃がキャンセル時間Ｔ₄より短いと判断された場合は(図５(ａ)参照)、除氷水の間欠供給を行なわないように前記給水弁ＷＶを作動制御し、除氷サイクルの完了(除氷完了遅延タイマＴＭによる計時完了)を待機するよう設定されている。なお、実施例２では、給水時間Ｔ₀が経過する前に温度センサ４４が除氷完了温度を検出することも想定されており、この場合に制御手段３２は、給水時間Ｔ₀が経過した時点から除氷完了遅延タイマＴＭが遅延時間Ｔ₅の計時を完了するまでの残りの時間を予測時間Ｔ₃として、キャンセル時間Ｔ₄と比較するよう設定されている。

これに対し、前記制御手段３２において予測時間Ｔ₃がキャンセル時間Ｔ₄より長いと判断された場合は(図５(ｂ),(ｃ)参照)、前記実施例１における間欠停止時間Ｔ₁と間欠給水時間Ｔ₂とを反復する除氷水の間欠供給を行なうように前記給水弁ＷＶを作動制御するよう設定されている。そして、前記温度センサ４４が除氷完了温度を検出すると、制御手段３２は、除氷完了遅延タイマＴＭによる計時完了後に除氷サイクルを完了して、製氷サイクルを開始させるよう制御するようになっている。また制御手段３２は、温度センサ４４が除氷完了温度を検出した以後は、除氷水の間欠供給を行なわないように給水弁ＷＶを作動制御するよう設定してある。なお、キャンセル時間Ｔ₄は、ホットガスのみによる除氷時における製氷板１０の昇温度合との関係で適切な値に設定されるものであるが、例えば６０秒に設定される。

ここで、自動製氷機が設置される周囲温度の変化によって、製氷板１０から全ての氷塊Ｍが離氷したときのホットガスの温度も変わるので、予め設定された除氷完了温度で除氷サイクルを完了してしまうと、氷塊Ｍが離氷していない状態で製氷サイクルに移行してしまうおそれがある。そこで、実施例２では、温度センサ４４が除氷完了温度を検出した時点から計時を開始する除氷完了遅延タイマＴＭを設け(図４参照)、該遅延タイマＴＭに設定した遅延時間Ｔ₅が経過したときに、制御手段３２が除氷サイクルを完了して製氷サイクルに移行する制御を行なうよう構成してある。これにより、周囲温度の変化によって氷塊Ｍが離氷しないまま製氷サイクルに移行するのを防止し得るようになっている。なお、遅延時間Ｔ₅は、自動製氷機が設置される場所等により適切な値に設定されるものであるが、例えば３０秒に設定される。

〔実施例２の作用〕
次に、実施例２に係る自動製氷機の作用につき、運転方法との関係で、図５に示すタイミングチャートを参照して説明する。なお、実施例１と同じ作用に関しては説明を省略する。

(自動製氷機が新しく、除氷サイクルが許容時間で完了する場合)
除氷サイクルが進行して前記製氷板１０から氷塊Ｍが離氷し、ホットガスが温度上昇して前記温度センサ４４が除氷完了温度を検出すると、除氷完了遅延タイマＴＭが計時を開始する。なお、外気温度が高い場合や、製氷板１０の製氷面に経年劣化等による凹凸がなく、氷塊Ｍの離氷がスムーズに行なわれる場合は、図５(ａ)に示すように、前記給水時間Ｔ₀が経過する前に温度センサ４４が除氷完了温度を検出するが、除氷完了遅延タイマＴＭにより除氷サイクルの完了を遅延させているから、次回の製氷サイクル時に必要となる製氷水の規定量は確保される。また、温度センサ４４が除氷完了温度を検出してから遅延時間Ｔ₅だけ除氷サイクルの完了を遅延することで、全ての氷塊Ｍが確実に離氷してから製氷サイクルに移行させることができるので、製氷板１０に氷塊Ｍが残留したまま製氷サイクルが行なわれる、所謂２重製氷が発生するのを防止し得る。

前記制御手段３２は、図５(ａ)に示す如く、除氷サイクルの開始から前記給水時間Ｔ₀が経過したときに、前記給水弁ＷＶを閉成して連続的に供給されていた除氷水の供給を一旦停止させる。このとき、前記温度センサ４４は既に除氷完了温度を検出して除氷完了遅延タイマＴＭは計時を開始しているので、この場合に制御手段３２は、給水時間Ｔ₀が経過した時点から除氷完了遅延タイマＴＭが遅延時間Ｔ₅の計時を完了するまでの残りの時間を予測時間Ｔ₃として、該予測時間Ｔ₃と予め設定されているキャンセル時間Ｔ₄とを比較する。

自動製氷機が新しく、前記製氷板１０の製氷面が汚れていたり経年劣化等により凹凸を生じていない場合は、除氷サイクルに要する時間は短かいので、予測時間Ｔ₃はキャンセル時間Ｔ₄より短かい。従って、制御手段３２は、除氷水の間欠供給を行なわないように前記給水弁ＷＶを作動制御し、除氷サイクルの完了を待機させる。すなわち、前記除氷完了遅延タイマＴＭの遅延時間Ｔ₅が経過する前に、給水時間Ｔ₀が経過した時点から計時が開始された間欠停止時間Ｔ₁が経過したとしても、除氷水の間欠供給は行なわない。これにより、除氷水の消費水量を抑えることができる。

そして、前記制御手段３２は、除氷完了遅延タイマＴＭによる計時完了後に除氷サイクルを完了して、製氷サイクルを開始させる。

(自動製氷機の経年劣化等により、除氷サイクルの完了が許容時間より長くなる場合)
前記製氷板１０の製氷面が汚れたり経年劣化等により凹凸が生じていると、氷塊Ｍのスムーズな離氷が行なわれず、図５(ｂ),(ｃ)に示すように、前記温度センサ４４が除氷完了温度を検出する前に、前記給水時間Ｔ₀が経過する。前記制御手段３２では、給水時間Ｔ₀が経過した時点での前記温度センサ４４の検出温度から、ホットガスが除氷完了温度となり、かつ除氷完了遅延タイマＴＭの遅延時間Ｔ₅が経過するまでに要する時間を予測し、その予測時間Ｔ₃とキャンセル時間Ｔ₄とを比較する。そして、制御手段３２において予測時間Ｔ₃がキャンセル時間Ｔ₄より長いと判断された場合は、除氷水の間欠供給を行なうように前記給水弁ＷＶを作動制御する。すなわち、給水時間Ｔ₀が経過した時点から計時が開始された間欠停止時間Ｔ₁が経過すると、制御手段３２は前記給水弁ＷＶを再び開放して、前記製氷板１０の裏面への除氷水の供給を行なわせる。そして、間欠停止時間Ｔ₁が経過した時点(給水弁ＷＶの開放時点)から計時を開始した間欠給水時間Ｔ₂が経過したときに、制御手段３２は給水弁ＷＶを閉成して除氷水の供給を停止させ、再び間欠給水時間Ｔ₂が経過した時点から計時を開始した間欠停止時間Ｔ₁が経過したときに給水弁ＷＶを開放するよう制御し、製氷板１０に対して除氷水を間欠供給するサイクルを繰返す。

そして、前記温度センサ４４が除氷完了温度を検出すると、除氷完了遅延タイマＴＭが計時を開始し、遅延時間Ｔ₅が経過したときに、前記制御手段３２は、除氷サイクルを完了して、製氷サイクルを開始させる。なお、間欠給水時間Ｔ₂中に温度センサ４４が除氷完了温度を検出した場合は、当該間欠給水時間Ｔ₂での除氷水の供給を中断することなく、間欠給水時間Ｔ₂が経過するまでは除氷水の供給を継続し、その後の除氷水の間欠供給は行なわない。

〔変更例〕
本願は前述した各実施例の構成に限定されるものでなく、その他の構成を適宜に採用することができる。
１． 実施例では、制御手段に設定された給水プログラムに基づいて給水弁を開閉制御する場合で説明したが、給水時間、間欠停止時間および間欠給水時間を夫々計時するタイマを用いて、給水弁の開閉を制御手段で制御するようにしてもよい。すなわち、除氷サイクルの開始と同時に作動した給水時間用タイマが給水時間を計時した時点で、給水弁を閉成するよう制御する。また、給水時間用タイマが給水時間を計時した以後は、給水時間用タイマが給水時間を計時した時点から作動した間欠停止時間用タイマが間欠停止時間を計時した時点で、給水弁を開放し、この間欠停止時間用タイマが間欠停止時間を計時した時点から作動した間欠給水時間用タイマが間欠給水時間を計時した時点で、給水弁を閉成し、この間欠給水時間用タイマが間欠給水時間を計時した時点から作動した間欠停止時間用タイマが間欠停止時間を計時した時点で、給水弁を開放する制御を、除氷サイクルが完了するまで繰返す。この変更例においては、給水時間用タイマが、除氷サイクルに際して所定量の除氷水が供給されたことを検知する検知手段として機能する。なお、前記給水時間、間欠停止時間および間欠給水時間は、３つのタイマを用いて計時する構成に限らず１つのタイマにより計時するようにしてもよい。
また、実施例２における除氷完了遅延タイマの機能を、制御手段で行なわせてもよい。すなわち、予測時間がキャンセル時間より短かい場合には除氷水の間欠供給を行なわない給水プログラムを、制御手段に設定すればよい。
２． 実施例２では、温度センサ(温度検出手段)で除氷完了温度を検出した後、除氷完了遅延タイマの遅延時間が経過したときに除氷サイクルを完了するよう構成したが、除氷完了遅延タイマを設けることなく、温度センサが除氷完了温度を検出したときに除氷サイクルを完了させるようにしてもよい。この場合は、給水時間が経過した時点での温度センサの検出温度から、制御手段は給水時間が経過したときからホットガスが除氷完了温度となるまでに要する時間を予測し、その予測時間とキャンセル時間とを比較するよう構成される。
３． 実施例では、除氷サイクルに際して給水時間が経過したときに除氷水の供給を一旦停止するようにしたが、所定量の除氷水の供給停止については、製氷水タンクに貯留される除氷水の水位を検出するフロートスイッチ等の検知手段が規定水位を検出したときに、除氷水の供給を停止するものであってもよい。
４． 実施例では、製氷サイクルの完了を検出する製氷完了検出手段としてフロートスイッチを挙げて説明したが、該製氷完了検出手段としては、除氷完了温度を検出する温度センサを用い、該温度センサが製氷完了温度を検出したときに製氷サイクルを停止して除氷サイクルに切換えるようにするものであってもよい。あるいは、製氷完了検出手段としてタイマを用い、該タイマに予め設定した製氷時間が経過したときに、製氷サイクルから除氷サイクルに切換えるものであってもよい。
５． 実施例では、１枚の製氷板で製氷部を構成した場合で説明したが、蒸発管を挟んで対向するよう配置した２枚の製氷板で構成したものであってもよい。
６． 実施例では、除氷サイクルに際して蒸発管にホットガスを供給して製氷板を加熱するよう構成したが、加熱手段としてのヒータを製氷板に配設し、該ヒータにより製氷板を加熱する構成を採用し得る。
７． 実施例では、外部水道系から供給される除氷水の製氷部に対する給水制御を、除氷水供給手段としての給水弁を開閉することで行なう場合で説明したが、この構成に限定されるものではない。例えば、所定量の除氷水が貯留される除氷水タンクに接続したポンプをＯＮ−ＯＦＦすることで、製氷部に対する除氷水の給水制御を行なう構成を採用し得、この場合にはポンプが除氷水供給手段として機能する。
８． 実施例では、自動製氷機として流下式の自動製氷機を挙げて説明したが、除氷サイクルに際して除氷水を用いるものであれば、オープンセルタイプ、クローズセルタイプ等の噴射式、その他各種の方式のものであってもよい。

Claims (5)

1. 製氷サイクル時には蒸発器(14)に供給した冷媒で冷却した製氷部(10)に製氷水を供給して氷塊(M)を生成し、除氷サイクル時には加熱手段により前記製氷部(10)を加熱して該製氷部(10)から氷塊(M)を離氷するようにした自動製氷機の運転方法において、
   前記除氷サイクルに際し、除氷水供給手段(WV)から所定量の除氷水を前記製氷部(10)に連続供給した後は、該除氷水供給手段(WV)から前記製氷部(10)に除氷水を間欠供給するようにした
   ことを特徴とする自動製氷機の運転方法。
2. 前記製氷部(10)への除氷水の連続供給を停止したときから除氷サイクルの完了までに要する時間を予測し、その予測時間(T₃)が予め設定したキャンセル時間(T₄)より短かい場合は、製氷部(10)への除氷水の間欠供給を行なわないようにした請求項１記載の自動製氷機の運転方法。
3. 製氷サイクル時には蒸発器(14)に供給した冷媒で冷却した製氷部(10)に製氷水を供給して氷塊(M)を生成し、除氷サイクル時には加熱手段により前記製氷部(10)を加熱して該製氷部(10)から氷塊(M)を離氷するよう構成した自動製氷機において、
   前記除氷サイクルに際し、除氷水供給手段(WV)から前記製氷部(10)に所定量の除氷水が供給されたことを検知する検知手段と、
   前記検知手段が所定量の除氷水の供給を検知した以後の除氷サイクルが完了するまで、前記除氷水供給手段(WV)から前記製氷部(10)に除氷水を間欠供給するよう該除氷水供給手段(WV)を作動制御する制御手段(32)とを備える
   ことを特徴とする自動製氷機。
4. 前記制御手段(32)は、前記製氷部(10)への除氷水の連続供給を停止したときから除氷サイクルの完了までに要する時間を予測し、その予測時間(T₃)が予め設定したキャンセル時間(T₄)より短かい場合は、製氷部(10)への除氷水の間欠供給を行なわないよう前記除氷水供給手段(WV)を作動制御する請求項３記載の自動製氷機。
5. 前記除氷サイクルに際して前記製氷部(10)に供給された除氷水を製氷水タンク(20)に回収すると共に、該製氷水タンク(20)に規定量以上に回収した除氷水を外部に排出して、この規定量の除氷水を次回の製氷サイクル時の製氷水として使用するよう構成された請求項３または４記載の自動製氷機。

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