JP5448482B2 - 自動製氷機 - Google Patents
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Description
製氷工程に際して製氷水が供給される製氷部と、前記製氷部を冷却する冷凍装置とを備え、該冷凍装置は、圧縮機と、圧縮機から吐出された気化冷媒を凝縮する凝縮器と、前記製氷部に配設され、前記凝縮器で液化された液化冷媒を蒸発させる蒸発器とを有し、該蒸発器から冷媒が圧縮機に戻るよう構成された自動製氷機において、
前記製氷工程中に前記製氷部での製氷の進行状態を検出する状態検出手段と、
前記凝縮器および蒸発器を接続する吐出側の冷媒経路から分岐して蒸発器および圧縮機を接続する吸入側の冷媒経路に接続され、冷媒が流通可能なバイパス経路と、
前記製氷工程中に前記状態検出手段の検出状態に応じて作動し、前記吐出側の冷媒経路からバイパス経路へ分岐する液化冷媒の量は、前記製氷部での製氷のために必要となる熱量に対して過剰となる分量に調節する調節手段と、
前記バイパス経路中に設けられて液化冷媒が流入し、流入した液化冷媒を蒸発させて被熱交換体との間で熱交換する熱交換手段とを備えることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、吐出側の冷媒経路からバイパス経路へ流入する液化冷媒の量を調節手段によって調節するよう構成することで、製氷の進行状態によって過剰となる分の液化冷媒を熱交換手段に流入させて、該熱交換手段で被熱交換体と熱交換することができ、エネルギーの無駄を低減し得る。また、製氷工程における製氷の進行状態に応じて蒸発器に供給する冷媒量を調節することで、蒸発器に過剰な量の液化冷媒が供給されることに起因する氷の過度の冷却を抑制でき、除氷工程を短縮して製氷能力を向上し得る。
前記熱交換手段は、前記給水タンクに貯留されている製氷水に浸漬されて、該給水タンク内の製氷水との間で熱交換するよう構成されることを要旨とする。
請求項2の発明によれば、製氷の進行状態によって過剰となる分の液化冷媒と給水タンクに貯留される製氷水とを熱交換して、次回製氷用の製氷水を冷却することができる。すなわち、製氷水タンクには冷えた製氷水が供給されるから、製氷工程において製氷部に供給される製氷水を短時間で氷結温度(0℃)まで冷却でき、製氷工程を短縮して製氷能力を向上することができる。
請求項3の発明によれば、状態検出手段として製氷部の温度を検出する温度センサを用いることで、該温度センサを製氷完了および除氷完了の検出手段として兼用することができ、部品点数を低減し得る。
請求項4の発明によれば、温度センサの検出温度の変化に対応して吐出側の冷媒経路からバイパス経路へ流入する液化冷媒の量を変化させることで、製氷部での製氷と熱交換手段での熱交換との両方を効率的に行なうことができる。
次に、実施例に係る自動製氷機の作用につき、以下説明する。なお、前記給水タンク24には、製氷水が上限水位まで貯留されているものとする。
本願は前述した実施例の構成に限定されるものではなく、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、自動製氷機として、オープンセル式の製氷機構を採用した場合で説明したが、これに限定されるものではなく、製氷小室を下方から開閉自在に閉成する水皿を有する、所謂クロースドセル式の製氷機構、あるいは製氷板の製氷面に製氷水を流下供給する流下式の製氷機構等、各種の機構を採用し得る。
2.実施例では、熱交換パイプを給水タンク内に臨ませて次回製氷用の製氷水を冷却するよう構成したが、熱交換手段で熱交換する被熱交換体としては製氷水に限定されるものでない。例えば、貯氷室内に熱交換手段としての冷却器を配置し、該冷却器に供給される液化冷媒の蒸発により被熱交換体としての貯氷室内の空気を冷却するよう構成してもよい。
3.実施例では、ドライヤと熱交換部との間の吐出管から分岐したバイパス管を、熱交換部と圧縮機との間の帰還管に接続したが、これに限定されるものでなく、凝縮器から流出した液化冷媒を蒸発器を迂回して圧縮機に戻し得る経路でバイパス管を配管すればよい。
4.実施例では、温度センサが予め設定した1つの設定温度を検出したときに調節弁を作動するよう構成したが、これに限定されるものでない。例えば、調節弁として管路の開度を変更可能なものを採用すると共に、設定温度を複数設定し、各設定温度を温度センサが検出する毎に、蒸発器に供給される液化冷媒の量が段階的に減少するように調節弁の開度を変更する構成を採用し得る。また、温度センサの検出温度に対応して、蒸発器に供給される液化冷媒の量が連続的に減少する(吐出側の冷媒経路からバイパス経路へ流入する液化冷媒の量を変化する)ように調節弁を作動する構成を採用することもできる。
5.実施例では、製氷部での製氷の進行状態を検出する状態検出手段として温度センサを用いたが、これに限定されるものでなく、製氷小室内に生成される氷の厚み等を検出するもの等、その他の手段を採用し得る。
6.実施例では、減圧手段としてキャピラリーチューブを用いた場合で説明したが、これに限定されるものでなく、膨張弁等、その他の手段を採用し得る。
24 給水タンク,28 圧縮機,30 吐出管(吐出側の冷媒経路),
32 凝縮器
38 帰還管(吸入側の冷媒経路),50 温度センサ(状態検出手段)
52 バイパス管(バイパス経路),54 熱交換パイプ(熱交換手段)
56 調節弁(調節手段)
Claims (4)
- 製氷工程に際して製氷水が供給される製氷部(10)と、前記製氷部(10)を冷却する冷凍装置(12)とを備え、該冷凍装置(12)は、圧縮機(28)と、圧縮機(28)から吐出された気化冷媒を凝縮する凝縮器(32)と、前記製氷部(10)に配設され、前記凝縮器(32)で液化された液化冷媒を蒸発させる蒸発器(14)とを有し、該蒸発器(14)から冷媒が圧縮機(28)に戻るよう構成された自動製氷機において、
前記製氷工程中に前記製氷部(10)での製氷の進行状態を検出する状態検出手段(50)と、
前記凝縮器(32)および蒸発器(14)を接続する吐出側の冷媒経路(30)から分岐して蒸発器(14)および圧縮機(28)を接続する吸入側の冷媒経路(38)に接続され、冷媒が流通可能なバイパス経路(52)と、
前記製氷工程中に前記状態検出手段(50)の検出状態に応じて作動し、前記吐出側の冷媒経路(30)からバイパス経路(52)へ分岐する液化冷媒の量は、前記製氷部(10)での製氷のために必要となる熱量に対して過剰となる分量に調節する調節手段(56)と、
前記バイパス経路(52)中に設けられて液化冷媒が流入し、流入した液化冷媒を蒸発させて被熱交換体との間で熱交換する熱交換手段(54)とを備える
ことを特徴とする自動製氷機。 - 製氷工程に際して前記製氷部(10)に供給する製氷水が貯留される製氷水タンク(16)と、該製氷水タンク(16)に供給する製氷水が貯留される給水タンク(24)を備え、
前記熱交換手段(54)は、前記給水タンク(24)に貯留されている製氷水に浸漬されて、該給水タンク(24)内の製氷水との間で熱交換するよう構成される請求項1記載の自動製氷機。 - 前記状態検出手段は、前記製氷部(10)の温度を検出する温度センサ(50)であり、製氷工程に際して製氷部(10)で製氷のために必要となる熱量に対して前記蒸発器(14)に供給される液化冷媒の量が過剰となる設定温度を前記温度センサ(50)が検出したときに前記調節手段(56)が作動して、前記吐出側の冷媒経路(30)からバイパス経路(52)へ液化冷媒が流入するよう構成される請求項1または2記載の自動製氷機。
- 前記温度センサ(50)が前記設定温度を検出した以後は、該温度センサ(50)の検出温度の変化に対応して、前記吐出側の冷媒経路(30)からバイパス経路(52)へ流入する液化冷媒の量を変化するように前記調節手段(56)が作動される請求項3記載の自動製氷機。
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