JP5848081B2

JP5848081B2 - 自動製氷機の運転方法

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Publication number: JP5848081B2
Application number: JP2011211578A
Authority: JP
Inventors: 門脇　静馬; 静馬門脇; 祥太内田
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2031-09-27
Also published as: JP2013072591A

Description

本発明は、製氷部を蒸発器で冷却すると共に製氷部に製氷水を供給して氷塊を生成する製氷運転と、該製氷運転で製氷部に生成された氷塊を離脱させる除氷運転とを繰り返す自動製氷機の運転方法に関するものである。

図７に示すように、氷塊Ｉを連続的に生成する自動製氷機としては、製氷室１２に設けられた下向きに開口する多数の製氷小室１２Ａに製氷水を下方から噴射供給する噴射式のものがある。前記自動製氷機の製氷機構１０は、本体内に水平に配設された前記製氷室１２と、この製氷室１２の下方に支軸１６を介して傾動可能に枢支された水皿１４と、この水皿１４の下部に一体的に設けられ、内部に所定量の製氷水を貯留する製氷水タンク１８とを備えている。製氷室１２の上面には、圧縮機ＣＭ、凝縮器ＣＤ、膨張弁ＥＶ、および冷却ファンＦＭ等から構成される冷凍機構３０の一部をなす蒸発器ＥＰが蛇行状に密着して配設されている。

前記冷凍機構３０は、圧縮機ＣＭからの冷媒を、冷却ファンＦＭで冷却する凝縮器ＣＤおよび膨張弁ＥＶを経て蒸発器ＥＰへ供給する冷凍回路３２と、圧縮機ＣＭからの高温冷媒(ホットガス)をバイパス管３６を介して蒸発器ＥＰへ供給するバイパス回路３４とを備えている。前記バイパス管３６の途中にはホットガス弁ＨＶが設けられている。冷凍機構３０は、製氷運転時にホットガス弁ＨＶを閉成することで、冷凍回路３２に冷媒が循環する。製氷運転では、圧縮機ＣＭで圧縮された気化冷媒が、凝縮器ＣＤで凝縮液化し、膨張弁ＥＶで減圧され、蒸発器ＥＰで製氷室１２との間で熱交換して該製氷室１２を冷却している。このとき、前記製氷機構１０では、製氷小室１２Ａを下方から閉成する位置に水皿１４を保持した状態で、冷却された製氷小室１２Ａに対して製氷水タンク１８の製氷水を水皿１４から噴射供給することで、各製氷小室１２Ａに氷塊Ｉが生成される。

冷凍機構３０は、除氷運転時にホットガス弁ＨＶを開放することで、バイパス回路３４にホットガスが循環する。除氷運転では、圧縮機ＣＭからのホットガスを蒸発器ＥＰに供給して、該蒸発器ＥＰで製氷室１２との間で熱交換して該製氷室１２を加熱している。このとき、製氷機構１０では、開閉機構２２を作動することで、支軸１６を中心として水皿１４を斜め下方向へ傾動して、製氷小室１２Ａを開放する。そして、氷塊Ｉにおける製氷小室１２Ａとの氷結部分が融解され、氷塊Ｉが自重により製氷小室１２Ａから離脱して水皿１４上を滑落しストッカ３８に貯蔵される。製氷運転および除氷運転の切替は、製氷室１２に配設したサーミスタ等の運転切替手段４０の温度検知に基づいて行われる。

冬場のように自動製氷機の周囲温度が低くなると、冷凍回路３２およびバイパス回路３４を循環する冷媒の温度も低下する。この場合に、冷却ファンＦＭを過剰に回転させると凝縮器ＣＤにおいて冷媒の温度が必要以上に低下し、除氷時間が長くなってしまう。このため、自動製氷機の周囲温度が低い場合に、冷却ファンＦＭの回転数を低くすることで除氷時間を調整している(例えば、特許文献１参照)。この冷却ファンＦＭの回転数の制御は、外気温を測定するサーミスタや凝縮器ＣＤの温度を測定するサーミスタ等の温度検知手段ＴＨの検知結果が、予め設定された温度以下である場合に行われる。

特開平１０−１４１８２１号公報

しかしながら、前記温度検知手段ＴＨで検知した周囲温度に基づいて冷却ファンＦＭの回転数を制御する方法では、温度検知手段ＴＨを必要とするため、自動製氷機の製造コストが嵩んでしまう。また、温度検知手段ＴＨの検知結果によって１回の製氷運転中であっても冷却ファンＦＭの回転数が切替わるため、安定した運転が行えない、という問題もある。

そこで本発明は、従来の技術に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、低コストで周囲温度に対応した効率のよい運転を行い得る自動製氷機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、所期の目的を達成するため、本願請求項１に係る自動製氷機の運転方法は、
圧縮機からの冷媒を凝縮器を介して蒸発器へ供給して製氷部を冷却すると共に該製氷部に製氷水を供給して氷塊を生成する製氷運転と、前記製氷運転で製氷部に生成された氷塊を離脱させる除氷運転とを繰返す自動製氷機において、
前記製氷運転に要した製氷時間および前記除氷運転に要した除氷時間の比率と、予め設定された閾値とを比較して周囲温度の高低を判定し、
前記周囲温度の判定結果に基づいた運転の制御を行うようにしたことを要旨とする。

請求項１に係る発明によれば、製氷時間および除氷時間の比率と閾値とを比較して周囲温度の高低を判定するので、周囲温度を検知するための温度検知手段を設ける必要がなく、製造コストを抑えることができる。また、実際の自動製氷機の動作に基づく製氷時間および除氷時間を用いて周囲温度の高低を判定するので、自動製氷機の運転を自動製氷機の実状に即して制御することができる。更に、製氷時間および除氷時間の両方を用いて周囲温度の高低を判定するので、周囲温度の判定に対する機械の老朽化や設置条件による影響を抑制できる。そして、製氷時間および除氷時間に基づいて周囲温度の高低を判定するから、１回の製氷運転中および除氷運転中に周囲温度の判定結果が変化せず安定した運転制御を行うことができる。

請求項２に係る発明は、前記製氷時間および前記除氷時間の比率と、予め設定された閾値とを比較して周囲温度が通常温度より低いか否かを判定し、前記比率と予め設定された別の閾値とを比較して周囲温度が通常温度より高いか否かを判定し得るようにしたことを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、製氷時間および除氷時間の比率と閾値および別の閾値とを比較するから、周囲温度が通常温度より低い場合であっても周囲温度が通常温度より高い場合であっても、周囲温度に対応して自動製氷機を効率よく運転することができる。

請求項３に係る発明は、前記自動製氷機は、前記除氷運転では、ホットガス弁を開放して前記圧縮機からのホットガスを前記蒸発器に供給することで、該蒸発器を加熱して前記製氷部から氷塊を離脱させるよう構成され、
前記判定結果で周囲温度が低いと判定された場合は、開放中の前記ホットガス弁を閉成する期間を設けるよう前記除氷運転中に該ホットガス弁の開閉制御を行うことを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、周囲温度が低いと判定された場合、除氷運転中にホットガス弁が閉成される期間が設けられてホットガスが凝縮器に供給されるので、凝縮器に滞留する液化冷媒の気化を促し、滞留した液化冷媒に起因するホットガスの循環量の低下を解消できる。すなわち、蒸発器に充分な量のホットガスが供給されるので、周囲温度が低い場合であっても効率的な除氷運転を行うことができる。

請求項４に係る発明は、前記判定結果で周囲温度が低いと判定された場合は、製氷運転時に前記凝縮器を冷却する冷却ファンの回転数を基準値に対して低くなるよう制御することを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、周囲温度が低い場合に、製氷運転時に冷却ファンの回転数を低くするから、冷却ファンによる過剰な冷媒温度の低下を抑制でき、周囲温度に対応して自動製氷機を効率よく運転することができる。
請求項５に係る発明は、前記判定結果で周囲温度が高いと判定された場合は、製氷運転時に前記冷却ファンの回転数を基準値に対して高くなるよう制御することを要旨とする。
請求項５に係る発明によれば、周囲温度が高い場合に、製氷運転時に冷却ファンの回転数を高くするから、周囲温度に伴う冷媒温度の上昇を高回転数の冷却ファンによって抑制でき、周囲温度に対応して自動製氷機を効率よく運転することができる。

本発明に係る自動製氷機の運転方法によれば、周囲温度に対応して効率がよい運転を行い得る。

実施例に係る運転方法に用いられる自動製氷機の一部を示す概略構成図である。実施例の自動製氷機の制御ブロック図である。実施例の自動製氷機を運転した場合の各機器の動作を示すフローチャート図である。実施例の自動製氷機における圧縮機、ホットガス弁および冷却ファン等の動作状態を示すタイミングチャート図であって、周囲温度が通常温度より低いと判定された場合である。実施例の自動製氷機における圧縮機、ホットガス弁および冷却ファン等の動作状態を示すタイミングチャート図であって、周囲温度が通常温度より高いと判定された場合である。実施例の自動製氷機における圧縮機、ホットガス弁および冷却ファン等の動作状態を示すタイミングチャート図であって、周囲温度が通常温度範囲内と判定された場合である。従来の自動製氷機における製氷機構および冷凍機構の概略構成図である。

次に、本発明に係る自動製氷機の運転方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下に説明する。なお、説明の便宜上、図７に示した自動製氷機の構成要素と同じ要素については同一の符号を使用する。

実施例に係る自動製氷機は、図１に示すように、製氷部としての製氷室１２を有する製氷機構１０と、製氷室１２を冷却および加熱する蒸発器ＥＰを有する冷凍機構３０とを備えている。図２に示すように、自動製氷機は、運転切替手段４０、計時手段４２および切替スイッチ４４等に基づいて、制御手段４６により製氷機構１０および冷凍機構３０を構成する各機器が制御され、製氷運転および除氷運転を繰返すようになっている。

前記製氷機構１０は、図１に示すように、下向きに開口する多数の製氷小室１２Ａが設けられ、本体内に水平に配設された製氷室１２と、この製氷室１２の下方に支軸１６を介して傾動可能に枢支された水皿１４と、水皿１４の下部に一体的に設けられ、内部に所定量の製氷水を貯留する製氷水タンク１８と、製氷水タンク１８の下部に設けられ、製氷水を循環供給するポンプモータ２０と、水皿１４および製氷水タンク１８を一体的に傾動させる開閉機構２２等とから構成される。製氷室１２の上面には、冷凍機構３０の一部をなす蒸発器ＥＰが蛇行状に密着して配設されている。製氷室１２は、この蒸発器ＥＰにより、製氷運転時に冷却されると共に除氷運転時に加熱されるようになっている。

前記水皿１４および水皿１４に固定された製氷水タンク１８は、開閉機構２２の開閉モータ２４の駆動により、支軸１６を中心として製氷室１２に対して近接および離間するよう傾動される。水皿１４は、製氷運転において、製氷小室１２Ａの開口を閉成する閉成位置となるよう保持され、除氷運転が開始されると開閉モータ２４の駆動により、製氷小室１２Ａの開口を開放する開放位置となるよう支軸１６を中心として下方に傾動するよう構成される。また、水皿１４は、除氷が完了すると開閉モータ２４の駆動により、支軸１６を中心として上方に傾動して閉成位置となるよう構成される。開閉モータ２４は、制御手段４６により駆動され、水皿１４の開放位置および閉成位置への到来を切替スイッチ４４が検知すると停止するよう制御される。製氷水タンク１８は、上方に開口し、外部水源に連結された給水弁ＷＶから製氷水が供給される。そして、製氷運転において、ポンプモータ２０を駆動することで、各製氷小室１２Ａに対応するように設けられた水皿１４の噴水孔(図示せず)から製氷小室１２Ａに製氷水が噴射供給される。製氷室１２には、該製氷室１２の温度を検知する運転切替手段４０が配設され、この運転切替手段４０の温度検知結果に基づいて自動製氷機における製氷運転および除氷運転が切替えられる。自動製氷機では、運転切替手段４０が、製氷運転において製氷完了温度を検知すると除氷運転に切替えられ、除氷運転において除氷完了温度を検知すると製氷運転に切替えられるよう制御手段４６に制御される。

前記冷凍機構３０は、圧縮機ＣＭ、凝縮器ＣＤ、この凝縮器ＣＤを冷却する冷却ファンＦＭ、膨張弁ＥＶ、および製氷室１２の上面に設けられた蒸発器ＥＰが配管で連結されて冷凍回路３２が構成されている。冷凍回路３２では、製氷運転時に、圧縮機ＣＭで圧縮された冷媒が、凝縮器ＣＤで凝縮液化し、膨張弁ＥＶで減圧され、蒸発器ＥＰに供給され、圧縮機ＣＭに帰還する。この冷媒は、蒸発器ＥＰで製氷室１２との間で熱交換することで該製氷室１２を冷却する。また、冷凍機構３０は、除氷運転時に圧縮機ＣＭからのホットガスを蒸発器ＥＰに供給するバイパス回路３４を備えている。バイパス回路３４は、圧縮機ＣＭの出口側と蒸発器ＥＰの入口側とを連結するバイパス管３６を有している。バイパス管３６の途中には、該バイパス管３６の管路を開閉するホットガス弁ＨＶが設けられている。除氷運転では、ホットガス弁ＨＶを開放(ＯＮ)することで、バイパス回路３４に冷媒が循環され、圧縮機ＣＭからのホットガスが、凝縮器ＣＤおよび膨張弁ＥＶを経ることなく、バイパス管３６を介して蒸発器ＥＰに直接供給される。このホットガスは、蒸発器ＥＰで製氷室１２との間で熱交換して該製氷室１２を加熱する。ホットガス弁ＨＶは、後述する低温モード時を除き、除氷運転時には開放状態を維持するよう設定される。また、製氷運転では、ホットガス弁ＨＶを閉成(ＯＦＦ)することで、冷凍回路３２に冷媒が循環される。

前記冷却ファンＦＭは、製氷運転の開始と同時に駆動し、除氷運転の開始と同時に停止する。冷却ファンＦＭは、制御手段４６によって後述する低温モード、高温モードおよび通常モードの別により異なる回転数となるよう制御される。なお、冷却ファンＦＭは、通常モードにおける冷却ファンＦＭの回転数が基準値となっており、制御電圧を変更することで回転数が制御される。

図２に示す如く、自動製氷機は、製氷運転に要した製氷時間Ｔ１を計時する製氷タイマ４２ａと、除氷運転に要した除氷時間Ｔ２を計時する除氷タイマ４２ｂと、ホットガス弁ＨＶの開放時間および閉成時間を計時する開閉タイマ４２ｃ(詳細は後述する)とを有する計時手段４２を備えている。製氷時間Ｔ１とは、運転切替手段４０が除氷完了温度を検知してから製氷完了温度を検知するまでを云い、除氷時間Ｔ２とは、運転切替手段４０が製氷完了温度を検知してから除氷完了温度を検知するまでを云う。従って、製氷タイマ４２ａは、運転切替手段４０が除氷完了温度を検知して製氷運転が開始されるとカウントを開始し、運転切替手段４０が製氷完了温度を検知して製氷運転が完了するとカウントを終了する。一方、除氷タイマ４２ｂは、運転切替手段４０が製氷完了温度を検知して除氷が開始されるとカウントを開始し、運転切替手段４０が除氷完了温度を検知して除氷運転が完了するとカウントを終了する。

制御手段４６は、除氷運転完了毎に、製氷タイマ４２ａおよび除氷タイマ４２ｂの計時結果から除氷時間Ｔ２に対する製氷時間Ｔ１の比率Ｔ１／Ｔ２(製氷時間Ｔ１および除氷時間Ｔ２の比率)を計算し、この比率Ｔ１／Ｔ２と予め設定された閾値Ａ,Ｂとを比較して、自動製氷機の設置環境における周囲温度の高低を判定する。そして、この周囲温度の判定結果に基づいて、次回の製氷運転および除氷運転(以下、製氷運転および除氷運転を併せて運転サイクルと云う)における冷凍機構３０の動作条件を決定する制御モードが設定されるようになっている。

表１は、周囲温度の異なる条件((ａ) 室温４０℃・水温３５℃、(ｂ) 室温３０℃・水温２５℃、(ｃ) 室温１０℃・水温５℃、)で、自動製氷機を運転した場合の製氷時間Ｔ１、除氷時間Ｔ２および比率Ｔ１／Ｔ２等を示す。前記(ａ)の条件では、製氷時間Ｔ１が３０分、除氷時間Ｔ２が２分であるため比率Ｔ１／Ｔ２は１５となる。また、前記(ｂ)の条件では、製氷時間Ｔ１が２０分、除氷時間Ｔ２が２分であるため比率Ｔ１／Ｔ２は１０となる。更に、前記(ｃ)の条件では、製氷時間Ｔ１が１５分、除氷時間Ｔ２が５分であるため比率Ｔ１／Ｔ２は３となる。このように、比率Ｔ１／Ｔ２は、周囲温度が低いと小さくなり、周囲温度が高いと大きくなる。また、閾値Ａ,Ｂは、比率Ｔ１／Ｔ２が閾値Ａ以上、かつ閾値Ｂ以下である場合に、通常の設定条件で冷凍機構３０を動作させるのに適した周囲温度(以下、通常温度という、実施例では室温２５〜３５℃・水温１５〜３０℃)の範囲内となるよう設定されている。実施例では、閾値Ａが５、閾値Ｂが１３に設定されている。従って、前記(ａ)の場合は、比率Ｔ１／Ｔ２が閾値Ｂより大きいため、周囲温度は通常温度より高いと判定される。また、前記(ｂ)の場合は、比率Ｔ１／Ｔ２が閾値Ａ以上、かつ閾値Ｂ以下であるため、周囲温度は通常温度範囲内であると判定される。前記(c)の場合は、比率Ｔ１／Ｔ２が閾値Ａ未満であるため、周囲温度は前記通常温度より低いと判定される。通常温度や閾値Ａ,Ｂは、自動製氷機の設置環境(寒冷地や温暖地等)や自動製氷機の特性等に合わせて予め設定される。

表２に示す如く、制御手段４６は、周囲温度が通常温度より低いと判定した場合、次回の運転サイクルでは冷凍機構３０を低温モードで制御し、周囲温度が通常温度より高いと判定した場合、次回の運転サイクルでは冷凍機構３０を高温モードで制御し、周囲温度が通常温度範囲内であると判定した場合、次回の運転サイクルでは冷凍機構３０を通常モードで制御する。低温モードでは、製氷運転時に冷却ファンＦＭの回転数が予め設定された基準値に対して低くなる低回転制御(基準値を１００％とした場合に例えば８０％)が行われると共に、除氷運転の途中でホットガス弁ＨＶが所定時間だけ閉成するホットガス弁ＨＶの開閉制御が行われる。このホットガス弁ＨＶの開閉制御では、除氷運転時に冷却ファンＦＭを停止した状態で、制御手段４６によりホットガス弁ＨＶの開閉が所定回数(実施例では開−閉−開の動作)繰返し行われる。高温モードでは、製氷運転時に冷却ファンＦＭの回転数が基準値に対して高くなる高回転制御(基準値を１００％とした場合に例えば１２０％)が行われ、除氷運転時のホットガス弁ＨＶの開閉制御は行われない。すなわち、除氷運転時にホットガス弁ＨＶは開放状態を維持する。通常モードでは、製氷運転時における冷却ファンＦＭの回転を変速する制御は行われず、除氷運転時におけるホットガス弁ＨＶの開閉制御も行われない。すなわち、通常モードでは、冷却ファンＦＭの回転数は予め設定された基準値となり、除氷運転時にホットガス弁ＨＶは開放状態を維持する。なお、実施例の自動製氷機では、冷却ファンＦＭおよびホットガス弁ＨＶ以外の各機器は、何れの制御モードであっても異なる制御は行われない。

(実施例の作用)
次に、実施例に係る自動製氷機の運転方法の作用について、図３〜図６を参照して説明する。なお、自動製氷機では、除氷時間Ｔ２に対する製氷時間Ｔ１の比率Ｔ１／Ｔ２によって周囲温度の高低を判定することで制御モードを決定するため、制御手段４６は、製氷運転および除氷運転を経ていない最初の運転サイクルでは周囲温度の高低を判定できず、制御モードを設定できない。そこで、実施例の自動製氷機では、最初の製氷運転時および除氷運転時には通常モードとなるよう設定されている。但し、周囲温度が通常温度より低いことが予測される冬場には低温モードが設定され、周囲温度が通常温度より高いことが予測される夏場には高温モードが設定されるようにしてもよい。

先ず、制御モードとして通常モードが設定されている場合について説明する。図３のフローチャートおよび図６に示す如く、製氷運転を開始(ステップＳ１)すると、圧縮機ＣＭ、冷却ファンＦＭおよび開閉モータ２４が駆動(ＯＮ)すると共に前記製氷タイマ４２ａがカウントを開始(ステップＳ２)する。この際、通常モードが設定されているため、冷却ファンＦＭの回転数制御は行われず、冷却ファンＦＭの回転数は基準値(回転数ＭＩＤＤＬＥ)となる。製氷運転の開始により、冷凍回路３２に冷媒が循環され、圧縮機ＣＭで圧縮された冷媒が、凝縮器ＣＤで冷却ファンＦＭによって凝縮液化され、膨張弁ＥＶで減圧されて蒸発器ＥＰに供給される。そして、蒸発器ＥＰ内を循環する冷媒と熱交換を行って製氷室１２が強制冷却される。切替スイッチ４４が水皿１４の閉成位置を検知すると、ポンプモータ２０が駆動し水皿１４から製氷小室１２Ａに製氷水が噴射供給され、製氷小室１２Ａに氷塊Ｉが生成される。運転切替手段４０が製氷完了温度を検知(ステップＳ３)すると、製氷運転が完了すると共に製氷タイマ４２ａがカウントを終了(ステップＳ４)し、除氷運転を開始(ステップＳ５)する。また、製氷タイマ４２ａでカウントされた製氷時間Ｔ１は、制御手段４６の記憶部に記憶される。

除氷運転を開始すると、ホットガス弁ＨＶが開放され、冷却ファンＦＭが停止(ＯＦＦ)し、開閉モータ２４が駆動すると共に除氷タイマ４２ｂがカウントを開始(ステップＳ６)する。通常モードが設定されているため、ホットガス弁ＨＶの開閉制御は行われず、除氷運転時ホットガス弁ＨＶは開放状態を維持する。除氷運転の開始により、バイパス回路３４に冷媒が循環され、圧縮機ＣＭからのホットガスがバイパス管３６を介して蒸発器ＥＰに供給される。製氷室１２は蒸発器ＥＰ内を循環するホットガスと熱交換を行って加熱される。氷塊Ｉにおける製氷小室１２Ａとの氷結部分が融解されることで氷塊Ｉが自重により製氷小室１２Ａから離脱する。離脱した氷塊Ｉは、開閉モータ２４の駆動により開放位置となっている水皿１４上を落下してストッカ３８に貯蔵される。運転切替手段４０が除氷完了温度を検知(ステップＳ７)すると、除氷運転が完了すると共に除氷タイマ４２ｂがカウントを終了(ステップＳ８)する。また、除氷タイマ４２ｂでカウントされた除氷時間Ｔ２は、制御手段４６の記憶部に記憶される。

除氷運転が完了すると、制御手段４６が除氷時間Ｔ２に対する製氷時間Ｔ１の比率Ｔ１／Ｔ２を計算(ステップＳ９)し、この比率Ｔ１／Ｔ２と閾値Ａとを比較(ステップＳ１０)する。比率Ｔ１／Ｔ２が閾値Ａ未満であれば(ステップＳ１０でＹｅｓ)、制御手段４６は、周囲温度が通常温度より低いと判定し、次回の運転サイクルは低温モードで制御される。そして、比率Ｔ１／Ｔ２が閾値Ａ以上の場合(ステップＳ１０でＮｏ)は、比率Ｔ１／Ｔ２と閾値Ｂとを比較(ステップＳ１１)する。比率Ｔ１／Ｔ２が閾値Ｂより大きい場合(ステップＳ１１でＹｅｓ)、制御手段４６は、周囲温度が通常温度より高いと判定し、次回の運転サイクルは高温モードで制御される。そして、比率Ｔ１／Ｔ２が閾値Ａ以上、かつ閾値Ｂ以下であれば(ステップＳ１１でＮｏ)、制御手段４６は、周囲温度が通常温度範囲内であると判定し、次回の運転サイクルも通常モードで制御される。このように、自動製氷機は、除氷運転完了時に判定される周囲温度の判定結果に基づいて次回の運転サイクルが制御され、次回の運転サイクルにおける除氷運転完了時に判定された周囲温度の判定結果に基づいてその次の運転サイクルが制御される。

低温モードが設定されると、次回の運転サイクルでは、図４に示す如く、製氷運転時に冷却ファンＦＭの低回転制御が行われ、除氷運転時にホットガス弁ＨＶの開閉制御が行われる。冷却ファンＦＭの低回転制御は、制御電圧を低くすることで冷却ファンＦＭの回転数を基準値に対して低く(回転数ＬＯＷ)する。ホットガス弁ＨＶの開閉制御では、除氷運転の途中でホットガス弁ＨＶが所定時間だけ閉成される。先ず、除氷運転が開始されると、前記通常モードと同様に、冷却ファンＦＭが停止されると共にホットガス弁ＨＶが開放されてバイパス管３６を介して蒸発器ＥＰにホットガスが供給される。この際、ホットガス弁ＨＶが開放されると同時に、開閉タイマ４２ｃにより開放時間のカウントが開始される。開閉タイマ４２ｃが所定の開放時間をカウントすると、ホットガス弁ＨＶを閉成してバイパス回路３４へのホットガスの供給を停止すると共に、冷却ファンＦＭの停止状態を維持したまま冷凍回路３２にホットガスを循環させる。この際、冷却ファンＦＭは停止した状態であるため、ホットガスが凝縮器ＣＤで凝縮液化されることはなく、ホットガスにより凝縮器ＣＤの圧力および温度が上昇する。ホットガス弁ＨＶが閉成されると同時に、開閉タイマ４２ｃにより閉成時間のカウントが開始される。開閉タイマ４２ｃが所定の閉成時間をカウントすると、ホットガス弁ＨＶを開放してバイパス回路３４にホットガスを循環させる。そして、ホットガス弁ＨＶは、運転切替手段４０が除氷完了温度を検知することで閉成される。なお、低温モードにおいて、冷却ファンＦＭの低回転制御およびホットガス弁ＨＶの開閉制御以外は、通常モードと同様に制御される。

高温モードが設定されると、次回の運転サイクルでは、図５に示す如く、製氷運転時に冷却ファンＦＭの高回転制御が行われる。冷却ファンＦＭの高回転制御は、制御電圧を高くすることで冷却ファンＦＭの回転数を基準値に対して高く(回転数ＨＩＧＨ)する。高温モードでは、除氷運転時にホットガス弁ＨＶの開閉制御は行われず、ホットガス弁ＨＶは開放状態を維持する。なお、高温モードにおいて、冷却ファンＦＭの高回転制御以外は、通常モードと同様に制御される。

実施例の自動製氷機の運転方法によれば、製氷時間Ｔ１および除氷時間Ｔ２の比率Ｔ１／Ｔ２と閾値Ａ,Ｂとを比較して周囲温度の高低を判定するので、周囲温度を検知するための温度検知手段を設ける必要がなく、製造コストを抑えることができる。また、実際の自動製氷機の動作に基づく製氷時間Ｔ１および除氷時間Ｔ２を用いて周囲温度の高低を判定するため、自動製氷機の運転を自動製氷機の実状に即して制御できる。また、製氷時間Ｔ１および除氷時間Ｔ２の両方を用いて周囲温度の高低を判定するので、周囲温度の判定に対する機器の老朽化や設置条件による影響を抑制できる。そして、除氷運転完了時に製氷時間Ｔ１および除氷時間Ｔ２に基づいて周囲温度の高低を判定するから、１回の運転サイクル中に周囲温度の判定結果が変化せず安定した製氷運転および除氷運転を行うことができる。

実施例の自動製氷機の運転方法によれば、周囲温度が低いと判定した場合に、製氷運転時に冷却ファンＦＭを低回転制御するから、冷却ファンＦＭによる過剰な冷媒温度の低下を抑制できる。また、周囲温度が高いと判定した場合に、製氷運転時に冷却ファンＦＭを高回転制御するから、冷却ファンＦＭによって周囲温度に伴う冷媒温度の上昇を抑制できる。すなわち、実施例の運転方法によれば、周囲温度が何れの条件であっても、周囲温度に対応して自動製氷機を効率よく運転することができる。また、実施例の自動製氷機の運転方法によれば、周囲温度が低いと判定した場合に、除氷運転時にホットガス弁ＨＶの開閉制御が行われ、除氷運転の途中でホットガス弁ＨＶが所定時間だけ閉成される。冷却ファンＦＭを停止した状態でホットガス弁ＨＶを閉成するので、ホットガスが冷凍回路３２を循環して凝縮器ＣＤの圧力および温度が上昇し、周囲温度が低い場合に生じ易い凝縮器ＣＤ内に滞留する液化冷媒の気化が促される。そして、所定期間経過後にホットガス弁ＨＶを開放することで、バイパス回路３４に充分な量のホットガスが循環する。すなわち、蒸発器ＥＰへのホットガスの供給が適切に行われ、蒸発器ＥＰに対して充分なホットガスが供給されるから蒸発器ＥＰ全体を均等にバランスよく加熱できる。従って、周囲温度が低い場合であっても効率的な除氷運転を行うことができる。また、実施例の自動製氷機の運転方法によれば、比率Ｔ１／Ｔ２と閾値Ａおよび閾値Ｂを比較するから、周囲温度が通常温度より低い場合であっても周囲温度が通常温度より高い場合であっても、周囲温度に対応して自動製氷機を効率よく運転できる。

(変更例)
本発明は、前述の実施例に限定されず、以下の如く変更することも可能である。
(１) 実施例では、水皿により製氷室を開閉する所謂クローズドセル方式の自動製氷機を例に挙げて説明したが、これに限定されず、オープンセル方式や流下式等、製氷運転および除氷運転を繰返す自動製氷機であれば、前述の運転方法を適用し得る。
(２) 実施例では、周囲温度の判定結果に基づいて冷却ファンの回転数制御およびホットガス弁の開閉制御を行う運転方法を例に挙げて説明したが、これに限定されず、冷却ファンの回転数制御のみ、またはホットガス弁の開閉制御のみを行う運転方法でもよく、製氷機構の動作や、冷凍機構を構成する他の機器を制御する運転方法であってもよい。
(３) 実施例では、２つの閾値が設定され、周囲温度が通常温度より低い場合、通常温度より高い場合および通常温度範囲内である場合を判定する例を挙げて説明したが、これに限定されず、１つの閾値が設定され、周囲温度が通常温度より低い場合または高い場合の何れか一方のみを判定する運転方法でもよい。また、３つ以上の閾値が設定される運転方法であってもよい。
(４) 実施例では、製氷時間および除氷時間を計時する計時手段として製氷タイマ、除氷タイマおよび開閉タイマを例に挙げて説明したが、これに限定されず、製氷時間および除氷時間を１つのタイマで計時してもよく、またマイコン等で読み取るようにしてもよい。
(５) 実施例では、製氷運転中に運転切替手段が製氷完了温度を検知することで、製氷運転が完了して除氷運転に切替えられる自動製氷機を例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えば、特開２００８−２５６２４６号に開示されたように、単位時間当たりの冷却量を積算し、この値が製氷部に所望する厚みの氷を形成するのに必要な累積冷却量である目標積分値に達することを条件として、製氷運転が完了して除氷運転に切替わる運転方法であってもよい。この場合、製氷運転が開始されてから製氷運転が完了するまでに要する時間が製氷時間となる。また、実施例では、除氷運転中に運転切替手段が除氷完了温度を検知することで、除氷運転が完了して製氷運転に切替わる自動製氷機を例に挙げて説明したが、これに限定されず、除氷運転時に運転切替手段が除氷完了温度を検知することで開閉モータが駆動して水皿が復動し、水皿の閉成位置を切替えスイッチが検知することで除氷運転が完了して製氷運転に切替わる運転方法であってもよい。この場合、除氷運転が開始されてから除氷運転が完了するまでに要する時間が除氷時間となる。この際、除氷運転中であっても、開閉モータが駆動して水皿を上方に傾動させている間は、ホットガス弁を閉成すると共に冷却ファンを駆動させるようにしてもよい。
なお、実施例では、運転切替手段の温度検知に基づいて製氷運転および除氷運転を切替える自動製氷機を例に挙げて説明したが、これに限定されず、製氷水タンク内の水量や、噴水孔付近の水圧等、周囲温度によって製氷時間および除氷時間が変化する運転方法であればよく、温度検知以外の検知手段に基づいて製氷運転および除氷運転を切替える運転方法でもよい。
(６) 実施例では、製氷時間と除氷時間の比率として、除氷時間に対する製氷時間の比率(Ｔ１／Ｔ２)を用いる例を挙げて説明したが、製氷時間に対する除氷時間の比率(Ｔ２／Ｔ１)を用いてもよく、また、除氷時間に対する製氷時間を平方した値の比率((Ｔ１*Ｔ１)/Ｔ２)等、製氷時間や除氷時間の累乗を用いてもよい。また、これらの比率に水温、定数その他の要素を勘案した値と閾値とを比較して周囲温度の高低を判定する運転方法であってもよい。
(７) 実施例では、１運転サイクル毎(除氷運転完了時毎)に、製氷時間および除氷時間の比率を計算すると共にこの比率と閾値とを比較する運転方法を例に挙げて説明したが、これに限定されず、該計算および比較を複数の運転サイクル毎に行う運転方法であってもよい。
(８) 実施例では、ホットガス弁の開閉制御として、除氷運転中にホットガス弁が開−閉−開と動作し、ホットガス弁を閉成する期間が１回となる例を挙げて説明したが、除氷運転中にホットガス弁を閉成する期間を２回以上設ける態様であってもよい。
(９) 実施例では、ホットガス弁の開閉制御において、開閉タイマにより開放時間および閉成時間を計時してホットガス弁の開閉を制御する態様を例に挙げて説明したが、これに限定されず、切替スイッチによる水皿の閉成位置の検知や、この切替スイッチと計時手段による計時とを組合わせてホットガス弁の開閉を制御する態様であってもよい。
(１０) 実施例では、閾値が５および１３に設定された例を挙げて説明したが、これに限定されず、閾値は、自動製氷機の機種や、自動製氷機の設置環境や、季節等に応じて設定すればよい。また、マイコンに閾値を変更できる設定項目を設ける等、自動製氷機の設置状況に応じて変更可能に構成してもよい。

１２製氷室(製氷部)，ＣＭ圧縮機，ＣＤ凝縮器，ＦＭ冷却ファン，ＥＰ蒸発器，
ＨＶホットガス弁，Ｉ氷塊，Ｔ１製氷時間，Ｔ２除氷時間，Ｔ１／Ｔ２比率，
Ａ閾値，Ｂ閾値

Claims

圧縮機(CM)からの冷媒を凝縮器(CD)を介して蒸発器(EP)へ供給して製氷部(12)を冷却すると共に該製氷部(12)に製氷水を供給して氷塊(I)を生成する製氷運転と、前記製氷運転で製氷部(12)に生成された氷塊(I)を離脱させる除氷運転とを繰返す自動製氷機において、
前記製氷運転に要した製氷時間(T1)および前記除氷運転に要した除氷時間(T2)の比率(T1/T2)と、予め設定された閾値(A,B)とを比較して周囲温度の高低を判定し、
前記周囲温度の判定結果に基づいた運転の制御を行うようにした
ことを特徴とする自動製氷機の運転方法。
前記製氷時間(T1)および前記除氷時間(T2)の比率(T1/T2)と、予め設定された閾値(A)とを比較して周囲温度が通常温度より低いか否かを判定し、前記比率(T1/T2)と予め設定された別の閾値(B)とを比較して周囲温度が通常温度より高いか否かを判定し得るようにした請求項１記載の自動製氷機の運転方法。
前記自動製氷機は、前記除氷運転では、ホットガス弁(HV)を開放して前記圧縮機(CM)からのホットガスを前記蒸発器(EP)に供給することで、該蒸発器(EP)を加熱して前記製氷部(12)から氷塊(I)を離脱させるよう構成され、
前記判定結果で周囲温度が低いと判定された場合は、開放中の前記ホットガス弁(HV)を閉成する期間を設けるよう前記除氷運転中に該ホットガス弁(HV)の開閉制御を行う請求項１または２記載の自動製氷機の運転方法。
前記判定結果で周囲温度が低いと判定された場合は、製氷運転時に前記凝縮器(CD)を冷却する冷却ファン(FM)の回転数を基準値に対して低くなるよう制御する請求項１〜３の何れか一項に記載の自動製氷機の運転方法。
前記判定結果で周囲温度が高いと判定された場合は、製氷運転時に前記冷却ファン(FM)の回転数を基準値に対して高くなるよう制御する請求項１〜４の何れか一項に記載の自動製氷機の運転方法。