JPH01210775A - 製氷用蒸発器における発氷検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ン、）−一ベット状のＸ％生成する製氷用蒸
発器における発氷のを無を検出する発氷検出装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、この種の製氷用蒸発器は、例えば特開昭５６−２
５６７号公報に開示され、又、第５図に示すように、製
氷用溶液を供給する内管（Ａ）内に、外周部に羽根（Ｆ
）を備えた回転ドラム（Ｄ）を内装すると共に、内管（
Ａ）と外管（Ｂ）との間に、圧縮機を用いて構成される
冷凍装置における蒸発用熱交換器（Ｅ）をコイル伏にし
て内装し、深夜電力等を利用して運転を行い、蒸発用熱
交換器（Ｅ）による冷却作用と、羽根（Ｆ）による氷の
剥ぎ取り作用とにより、前記溶液からシャーベット状の
氷を生成して、下方に配設する蓄熱槽（Ｃ）に、室内ユ
ニット（Ｕ）・・・・へ昼間供給する冷房用冷熱源とし
て予め蓄えるようにしている。

又、ンヤーベット状の氷とされる製氷用溶液としては、
水の氷点（Ｏ″Ｃ）以下で凍結するように、水にエチレ
ングリコール等を添加した水溶液が一般に−用いられて
いる。

尚、第５図中、（Ｐ）は蓄熱槽（Ｃ）の液域′　から内
管（Ａ）の上方に溶液を汲上げる循環ポンプである。

（発明が解決しようとする課題） ところで以上のごとき装置においては、氷の生成量を適
性調節するために、製氷運転開始頭初に主として溶液温
度を低下させるために行われる所謂プルダウン運転ステ
ージと、氷が出来始めてからの実質的な製氷運転ステー
ジとを峻別し、実質的な製氷時間を規制したり、又、各
運転ステージで圧縮機の能力を変えたり、更には、製氷
運転ステージにおいて回転ドラム（Ｄ）の凍結防止を図
るため、圧縮機の運転を一時的に休止したりしたい場合
がある。

この場合、運転開始から一定時間はプルダウン時間であ
ると一律的にみなすことも可能であるが、こうした場合
、室内ユニット（Ｕ）の運転台数や室内熱負荷等の可変
的な要素により昼間に消費される氷の量が異なって残存
水量も異なるものであるし、又、製氷運転が行われる時
の気温にも差異があり、運転条件が一意に定まらないか
ら、−律的な時間管理のみでは適性な生成水量を調節す
ることが困難である。

そこで、実際に氷が何時出来始めるかを知りたい要求が
生じるのであり、零発、明は、真にその要求に応えるべ
く、発氷を検出するための装置について発明したもので
あり、その目的とするところは、検出構造が単純で、し
かも、正確に発氷を知ることのできる製氷用蒸発器にお
ける発氷検出ｇ装置を提供する点にある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、図面の実施例に示したごと（、回転ドラム（
５）を内装し、製氷用溶液を流通させる内管（２）と、
前記溶液を冷却する冷媒を流通させる外管（３）とをも
った製氷用蒸発器（１）における前記溶液の発氷を検出
する発氷検出装置であって、前記内管（２）から流出さ
れる前記溶液の出口温度を検出する温度検出器（Ｔｈ）
と、一定時間毎に前記温度検出器（Ｔｈ）による温度検
出を行うサンプリング手・段と、該サンプリング手段に
より一定時間毎に検出される検出温度の変化を調べる判
別手段とを備えていることを特徴とするものである。

（作用） しかして前記製氷用蒸発器（１）でシャーベット吠の氷
を製造する場合には、前記内管（２）から流出される製
氷用溶液の出口温度が、前記サンプリング手段を介して
一定時間毎□に、前記温度検出器（Ｔｈ）で検出され、
また該検出器（Ｔｈ）で検出された検出温度の変化が前
記判別手段で判別される。前記溶液が凍り始めると、前
記外管（３）からの冷却作用は専ら該溶液中の水分凝固
に使われ、該溶液の温度変化はなくなり、はぼ一定の温
度に保持される。従って、前記判別手段により、サンプ
リング手段で一定時間毎に検出される溶液の出口温度の
変化を調べることにより、前記蒸発器（１）内での発氷
が正確に検出されるのである。

（実施例） 第２図及び第３図に示すものは、製氷用蒸発器（１）で
あって、軸方向一端に製氷用溶液の流入口（２１）を、
他端に前記溶液の流出口（２２）′を設けた内管（２）
と、冷媒の取入口（３１）と取出口（３２）とを設けた
外管（３）とを備え、前記内管（２）に、該内管（２）
の内周面（２０）に摺接するブレード（４）を備えた回
転ドラ゛ム（５）を内装し、前記内周面（２０）を伝熱
面として前記冷媒により溶液を冷却するようにしている
。

前記ブレード（４）は、回転ドラム（５）の軸方向長さ
に沿って４分割して４対（４ａ、４ａ）（４ｂ、４ｂ）
（４ｃ、４ｃ）（４ｄ、４ｄ）配設され、各一対は互い
に回転ドラム（５）の円周上１８０°隔てて対向状に設
けられ、又、６対は該回転ドラム（５）の軸方向長さに
沿って互いに４５゛Ｃづづ偏位させて設けている。

以上構成する蒸発器（１）は、第１図に示すように、２
台を一対にして、各回転ドラム（５）（５）の駆動軸（
５０）（５０）を１台のモータ（Ｍ２）で駆動している
。又、各内管（２）（２）は連絡管（６３）で直列に接
続され、初段側の流入口（２１）と後段側の流出口（２
２）とに、溶液の供給管（６１）及び戻し管（６２）を
結合して蓄熱槽（６）を接続し、供給管（６１）に介装
する循環ポンプ（７）を介して蓄熱槽（６）と各内管（
２）（２）との間で溶液を循環させるようにしている。

一方、各外管（３）（３）は互いに並列に接続されて、
圧縮機（８）を備える冷凍装置（１０）に連結されてい
る。

冷凍装置（１０）は、圧縮機（８）の吐出側から、油分
離器（１１）、水冷式凝縮器（１２）を介装すると共に
、分流器（１３）を介して２系統の分岐路（１４）（ｉ
４）を並列に設け、該名分岐路に、凝縮した高圧液冷媒
を膨張させるエジェクター（１５）と、膨張後の低圧液
冷媒の蒸発作用を行わせる前記外管（３）とを介装して
、その出口をヘッダ（１６）で統合し、更にアキュムレ
ータ（１７）を介して圧縮機（８）の吸入側に接続して
成るものである。

尚、第１図中、（１８）は、凝縮器（１２）の出口管（
１２０）と圧縮機（８）の吸入管（８０）とを熱交換可
能に付設して成る吸入熱交換器、（１９）（１９）は各
エジェクター（１５）（１５）の均圧管、又、（ＳＶ）
は閉鎖弁、（ＢＶ）は逆止弁、（Ｒ工）はリキッドアイ
、（ＤＦ）はドライヤフィルタ、（ＨＰＳ）は高圧圧力
検出器、（ＨＧ）は同高圧圧力ゲージ、（ＬＰＳ）は低
圧圧力検出器、（ＬＧ）は同低圧圧力ゲージである。又
、（Ｍｌ）はポンプモータ、（Ｍ３）は圧縮機モータで
ある。

そして、前記製氷用蒸発器（１）での発氷を検出する装
置として、該蒸発器（１）の内管（２）から流出される
前記製氷用溶液の出口温度を検出する温度検出器（Ｔｈ
）と、一定時間毎に前記温度検出器（Ｔｈ）による温度
検出を行うサンプリング手段（６０）と、該サンプリン
グ手段（６０）により一定時間毎に検出される検出温度
の変化を調べる判別手段（７０）とを設け、前記内管（
２）から流出される製氷用溶液の出口温度を、前記サン
プリング手段（６０）を介して一定時間毎に、前記温度
検出器（Ｔｈ）で検出し、該検出器（Ｔｈ）で検出した
検出温度の変化を前記判別手段（７０）で判別して、こ
の判別結果により前記蒸発器（１）で発氷が行われたか
否かを検出するのである。

具体的には、第１図で明らかにしたごとく、前記後段側
の製氷用蒸発器（１）における内管（２）の流出口（２
２）と、前記蓄熱槽（６）との間を連結する戻し管（６
２）の途中に、前記温度検出器（Ｔｈ）を設けて、該検
出３！３（Ｔｈ）で前記流出口（２２）から前記蓄熱槽
（６）に至る製氷用溶液の温度を検出するごとくなすと
共に、前記検出器（Ｔｈ）に、前記サンプリング手段（
６０）と判別手段（７０）及びタイマクロック（ＴＣ）
を備えたコントローラ（９）を接続するのである。

そして、前記コントローラ（９）に備えたクロック（Ｔ
Ｃ）で、前記サンプリング手段（６０）によるサンプリ
ング時間を設定すると共に、前記クロック（ＴＣ）で設
定した一定時間毎に前記温度検出器（Ｔｈ）により、前
記流出口（２２）から流出される製氷用溶液の温度を検
出するごと（なす一方、前記検出器（Ｔｈ）で検出され
る温度変化を前記判別手段（７０）で判別し、該判別手
段（７０）の判別結果により、前記各蒸発器（１）内で
の発氷状態を検出するのである。

第４図は、縦軸に温度を、また横軸に時間をとった前記
製氷用溶液の温度変化を示し、同図において、直線（Ｘ
）は前記溶液の前段側製氷用蒸発器（１）への入口温度
を、また直線（Ｙ）は前記溶液の後段側製氷用蒸発１Ｗ
（１）からの出口温度をそれぞれ示している。

以上の各直線（Ｘ）（Ｙ）から明らかなごとく、前記製
氷装置の運転開始頭初には、前記製氷用蒸発器（１）の
入口及び出口側における製氷用溶液の温度が共に高いの
であるが、前記冷凍装置の運転に伴って、前記各直線（
Ｘ）（Ｙ）が共に徐々に経時的に低下し、運転開始から
一定時間を経過した後には、前記蒸発器（１）の出口側
溶液にシャーベット杖の氷が発生して、この発氷後には
前記各直線（Ｘ）（Ｙ）に温度変化が起こらず、該各直
線（Ｘ）（Ｙ）が共に一定の低温杖態となるのである。

尚、入口温度（Ｘ）に対し出口温度（Ｙ）は先行して低
下され、一定温度となる時間も早い。

しかして前記製氷用蒸発器（１）の出口側における製氷
用溶液の温度（直線Ｙ）を前記温度検出器（Ｔｈ）によ
り、前記サンプリング手段（６０）で設定した一定のサ
ンプリング時間（Δｔ）、例えば５分間にわたって検出
し、この検出温度が前記サンプリング時間範囲内で変化
するこ図のゾーン（Ｖ）にあるときには、前記判別手段
（７０）で前記蒸発器（１）内でシャーベット状の氷が
発生したと判別するのである。

又、前記検出器（Ｔｈ）による検出温度が、前記サンプ
リング手段（６０）で設定したサンプリング時間（Δｔ
）の範囲内において変化する場合、例えば同図のゾーン
（Ｗ）にあるときには、前記判別手段（７０）で発氷伏
態にないと判別するのである。

（発明の効果） 以上説明したごとく本発明にかかる製氷用蒸発器におけ
る発氷検出装置では、製氷用蒸発器（１）の内管（２）
から流出される製氷用溶液の出口温度を検出する温度検
出器（Ｔｈ）と、一定時間毎に前記温度検出器（Ｔｈ）
による温度検出を行うサンプリング手段（６０）と、該
サンプリング手段（８０）により一定時間毎に検出され
る検出温度の変化を調べる判別手段（７０）とを備える
ように、したから、一定時間毎に検出される溶液出口温
度の変化を調べるだけの簡単な構成で、前記製氷用蒸発
器（りでの正確な発氷検出が行え、運転開始頭初のプル
ダウンステージと氷が出来てからの実質的な製氷運転と
が峻別でき、圧縮機の発停制御等各種の運転制御の便に
供することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明発氷検出装置をもつ製氷用蒸発器を備え
た製氷装置の配管系統図、第２図は同製氷用蒸発器の一
部切欠側断面図、第３図はその縦断面図、第４図は同製
氷用蒸発器における入口側と出口側における製氷用溶液
の温度変化を示す図、第５図は従来例の配管系統図であ
る。 （１）・・・・・・・・製氷用蒸発器 （２）・・・・・・・・内管 （３）・・・・・・・・外管 （５）・・・・・・・・回転ドラム （Ｔｈ）・・・・・・温度検出器 （６０）・・・・・・サンプリング手段（７０）・・・
・・・判別手段 出願人　株式会社　作中工務店（ほか１名）全　　　　
　　　時間 氷

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）回転ドラム（５）を内装し、製氷用溶液を流通させ
   る内管（２）と、前記溶液を冷却する冷媒を流通させる
   外管（３）とをもった製氷用蒸発器（１）における前記
   溶液の発氷を検出する発氷検出装置であって、前記内管
   （２）から流出される前記溶液の出口温度を検出する温
   度検出器（Ｔｈ）と、一定時間毎に前記温度検出器（Ｔ
   ｈ）による温度検出を行うサンプリング手段と、該サン
   プリング手段により一定時間毎に検出される検出温度の
   変化を調べる判別手段とを備えていることを特徴とする
   製氷用蒸発器における発氷検出装置。