JPH0126472B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍系を具備する製氷部材に外部水源
から貯水タンクに給水された製氷用水を循環して
氷結を行なう製氷機に関し、特に製氷運転時間を
自動コントロールして給水時の水温のばらつき及
び周囲温度条件に関係なく氷厚（形状）を均一化
せしめる事を目的とする。

而して本発明は製氷運転による貯水タンク内の
水温変化と製氷部材の温度若しくは蒸発温度変化
に相関性がある点に着目し、実施例では蒸発温度
が所定の温度まで低下したときにタイマーをスタ
ートさせることにより給水時の水温ばらつきによ
つて生じる氷厚不均一の問題点を解消し、タイマ
ーによる製氷運転終了までの時間を周囲温度に依
存する凝縮温度変化によつてコントロールする事
により周囲温度条件によつて生じる氷厚不均一の
問題点を解消して本発明の目的を達成するように
しており、以下に図面に基づいて本発明を詳述す
る。

１は断熱壁にて形成する本体内上部に設置され
た所謂逆セルタイプの製氷装置で、下向きに開口
する複数の区画された製氷部２を有した冷凍室３
と、該冷凍室３の上壁上に設けた冷凍サイクルの
蒸発器４と、冷凍室３を下方から塞ぐ平板状の水
皿５と、該水皿５に固定され水皿５と共に傾復動
可能な前部開放の貯水タンク６と、各製氷部に対
応して水皿５に穿設した噴水口（図示せず）と、
各部水源に接続して貯水タンク６への給水を適宜
行なう給水装置７と、貯水タンク６内に給水され
た製氷用水を噴水口を通して各製氷部２に噴水せ
しめるための循環ポンプ８等より構成される。９
は蒸発器４の蒸発温度を検出する感温装置で、サ
ーモスタツトの感温部を蒸発器４に接触させ使用
している。製氷装置１の下方には貯水タンク６の
傾動によつて流出する貯水タンク６内の製氷残水
を受けて排水管１０より排水する受皿１１があ
り、水皿５の傾斜前方に貯氷庫１２が形成されて
いる。更に機械室１３には冷凍サイクルの電動圧
縮機１４、凝縮器１５そして凝縮器空冷用フアン
１６が配設されている。１７は凝縮温度を検出す
る半導体感温装置で、ダイオードを使用してい
る。

次に本発明の電気回路について説明する。１８
は駆動装置（図示せず）に連動する水皿５及び貯
水タンク６の傾復動に基づいて接点を切り換える
トグルスイツチで、第１図の実線で示す様に水皿
５が冷凍室３を塞いでいる状態では閉接点１8a₁，
１８a₂に位置し、点線で示す様に水皿５が所定の
位置に傾動を終了した状態では開接点１８b₁，１
８b₂に位置する。８と１６はトグルスイツチ１８
の閉接点１８a₁、更にリレー１９の常閉接点１９
a₁を介して接続した前記循環ポンプとフアンであ
る。２０はトグルスイツチ１８の開接点１８b₁を
介して接続したホツトガスバルブで状る。２１は
トグルスイツチ１８の閉接点１８a₂を介して正転
し、開接点１８b₁、更にリレー１９の常閉接点１
９a₂を介して逆転する水皿５及び貯水タンク６を
傾復動するための駆動装置用減速機付モーターで
あり、該モーター２１の正転で水皿５は傾動を開
始し、逆転で水皿５は復動を開始する。７は貯水
タンク６の水位を検出する水位スイツチ２２を介
して接続した前記給水装置である。１４は前記電
動圧縮機である。更に９は前記感温装置として使
用されるサーモスタツトで、製氷運転により蒸発
温度が所定の低下温度を検出したときHigh接点
９ａ（以下はＨ接点と称する。）からLow接点９
ｂ（以下はＬ接点と称する。）に切り換わり、脱水
運転により蒸発温度が所定の上昇温度を検出した
ときＬ接点９ｂからＨ接点９ａに切り換わる。２
３はサーモスタツト９のＬ接点９ｂ側に接続され
た製氷運転の制御回路で、整流器（図示せず）を
用いて直流で使用される。３２ｂは制御回路２３
に内蔵された後述する制御リレーの常開接点であ
る。

次に制御回路２３の詳細を第３図に基づいて説
明する。２４は第４図に内部ブロツク図を示す様
に主に発振器２５、カウンター回路２６、出力段
２７で構成されたタイマー回路で、該タイマー回
路２４はコンデンサ２８及び抵抗２９による時定
数と入力端子３０の電圧で条件づけられる周期パ
ルスを発振器２５より発振し該パルスをカウンタ
ー回路２６でカウントし所定回数カウントした後
出力段２７より取り出す様になつている。３１は
タイマー回路２４の出力によつてONする制御ト
ランジスタ、３２はトランジスタ３１のコレクタ
に接続された制御リレーである。またタイマー回
路２４における周期パルスはコンデンサ２８及び
抵抗２９による時定数と入力端子３０の電圧で条
件づけられるから周囲温度に依存する例えば凝縮
温度の変化を検出する半導体感温装置、即ちダイ
オード１７のインピーダンス変化に基づき入力端
子３０の電圧を可変することによつて周期パルス
を可変し最終的にタイマー回路２４の出力段２７
より取り出される出力パルスの時間をコントロー
ルする。この具体的回路は温度が低いと端子電圧
が上昇し高いと低下する特性を有したダイオード
１７を抵抗３３を介して接続し、その接続点を演
算増幅器３４の出力端子３５と異極性のマイナス
入力端子３６に接続し、直列接続した２個の抵抗
３７，３８の接続点を出力端子３５と同極性のプ
ラス入力端子３９に接続する。更に増幅器３４の
出力端子３５に接続した２個の抵抗４０，４１の
接続点をタイマー回路２４の入力端子３０に接続
することによつて凝縮温度の変化に応答した電圧
変化がタイマー回路２４の入力端子３０に表われ
タイマー回路２４の出力パルス時間は可変にコン
トロールされる。

次に本発明の動作を説明する。電源投入により
給水装置７が動作して貯水タンク６に所定量の給
水動作を行なう。一方、電動圧縮機１４が動作し
て冷凍室３を冷却すると共にトグルスイツチ１８
の閉接点１８a₁、更にリレー１９の常閉接点１９
a₁を介して通電する循環ポンプ８にて貯水タンク
６に給水された製氷用水を各噴水口から各製氷部
２に噴水する製氷運転を開始する。而して製氷運
転を開始すると蒸発温度は徐々に低下していくが
運転初期においてサーモスタツト９は蒸発温度の
所定の低下温度を検出するにいたらずその接点は
Ｈ接点９ａに位置しており、制御回路２３に電源
が供給されずタイマー回路２４は動作しない。更
に製氷運転が進行しサーモスタツト９が遂に蒸発
温度の所定の低下温度を検出すると、その接点が
Ｈ接点９ａからＬ接点９ｂに切り換わつて制御回
路２３に電源が供給されタイマー回路２４をスタ
ートせしめる。

タイマー回路２４が動作を開始すると今度はダ
イオード１７が検出する凝縮温度の状態によつて
タイマー時間は可変する様になる。即ち、凝縮温
度が高い場合、ダイオード１７の端子電圧は低下
しインピーダンスは減少する。するとマイナス入
力端子３６とプラス入力端子３９の電位差は大き
くなり増幅器３４の出力端子３６の電圧は上昇し
タイマー回路２４の入力端子３０の電圧は上昇す
る。従つて、発振器２５より出る周期パルスは長
くなり結果的に出力段２７からの出力パルス時間
は延びたことになる。一方、凝縮温度が低い場
合、ダイオード１７の端子電圧は上昇しインピー
ダンスは増大する。これによりマイナス入力端子
３６とプラス入力端子３９の電位差は小さくなり
増幅器３４の出力端子３５の電圧は低下し、タイ
マー回路２４の入力端子３０の電圧は低下する。
従つて、発振器２５より出る周期パルスは短くな
り結果的に出力段２７からの出力パルス時間は縮
つたことになる。

そしていずれの場合でもタイマー回路２４から
出力が取り出されるとトランジスタ３１はONし
て制御リレー３２が励磁されその常開接点３２ｂ
を閉路するためサーモスタツト９のＬ接点９ｂ、
制御リレー３２の常開接点３２ｂを介してリレー
１９を励磁し、その接点を夫々常開接点１９b₁，
１９b₂に切り換える。従つて、循環ポンプ８及び
フアン１６を停止して製氷運転を終了する。一
方、リレー１９の常開接点１９b₁を介してホツト
ガスバルブ２０が動作し、蒸発器４にホツトガス
を流して冷凍室３を加熱し各製氷部２に氷結した
氷の脱水運転を開始する。同時にサーモスタツト
９のＬ接点９ｂ、制御リレー３２の常開接点３２
ｂ、更にトグルスイツチ１８の閉接点１８a₂を介
して減速機付モータ２１に通電し水皿５は傾動を
開始する。水皿５が所定の位置まで傾動するとト
グルスイツチ１８の接点を開接点１８b₁，１８b₂
に切り換えてモーター２１への通電を断ち、水皿
５は冷凍室３を開放した位置で停止する。しばら
くして各製氷部２から離脱した氷は水皿５の表面
を滑つて貯氷庫１２に貯氷されていく。そして各
製氷部２から完全に氷が離脱した事をサーモスタ
ツト９が蒸発温度の所定の上昇温度で検出すると
その接点をＬ接点９ｂからＨ接点９ａに切り換
え、制御回路２３への電源供給が断たれタイマー
回路２４はリセツトされ制御リレー３２は非励磁
となるからその接点３２ｂを開路する。更にリレ
ー１９を非励磁となりその接点を再び常閉接点１
９a₁，１９a₂に切り換えるためホツトガスバルブ
２０を不動作にして脱水運転を終了する。そして
トグルスイツチ１８の開接点１８b₁、更にリレー
１９の常閉接点１９a₂を介してモーター２１に通
電し水皿５は復動を開始する。また給水装置７が
動作して貯水タンク６へ次サイクルの製氷運転の
ための定量給水を行なう。水皿５が完全に復動を
終了するとトグルスイツチ１８の接点は再び閉接
点１８a₁，１８a₂に切り換わつてモーター２１へ
の通電を断ち水皿５は冷凍室３を閉塞した位置に
停止して一サイクルを終了する。

以上の説明において、製氷運転を開始してから
タイマー回路２４がスタートするまでの間は製氷
用水は各製氷部２へ噴水され製氷部２と熱交換し
て再び貯水タンク６に戻される循環動作が繰り返
されることから製氷用水の水温は徐々に低下して
いく。ところで、給水時の水温にばらつきを生じ
ている場合、サーモスタツト９が蒸発温度の所定
の低下温度を検出するまでの時間が供給水温によ
つて大きく異なる。例えば夏季の様に高温の水が
給水されると製氷運転を開始してから蒸発温度が
所定の低下温度に達するまでの時間は長くなり、
冬季の様に低温の水が給水されると製氷運転を開
始してから蒸発温度が所定の低下温度に達するま
での時間は短かくなる。即ち、サーモスタツト９
が蒸発温度の所定の低下温度を検出した時点にお
ける貯水タンク６内の水温は給水時の水温のばら
つきに関係なく略一定水温に低下する。これによ
つて、氷厚不均一につながる第１のおもな要因、
即ち給水時の水温のばらつきによるものを取り除
くことができる。

そして略一定水温の状態でタイマー回路２４が
スタートし、このタイマー時間は凝縮温度変化に
よつて前述の様に長短可変にコントロールされる
ため氷厚不均一につながる第２のおもな要因、即
ち周囲温度の影響によるものを取り除くことがで
きる。

本発明は以上の如く水温変化と製氷部材の温度
若しくは蒸発温度変化に相関性がある点に着目す
る。即ち、実施例では蒸発温度が所定の温度に低
下したとき水温が略一定温度に低下する事になる
ため、蒸発温度の所定の低下温度を検出したとき
製氷運転終了制御用タイマーをスタートさせるこ
とによつて水温ばらつきという氷厚不均一につな
がる要因を取り除く事ができ、タイマースタート
後は凝縮温度変化に応答して製氷終了までの時間
を可変にコントロールする事によつて周囲温度の
影響という氷厚不均一につながる要因を取り除く
事ができる。従つて、給水時の水温及び周囲温度
の影響を受けることなく均一な厚さの氷を提供で
きる極めて優れた利点を奏する。

しかも、本発明は蒸発温度の所定の低下温度を
検出してタイマーをスタートさせるための感温装
置によつて、脱氷終了をも検出することができる
ため、脱氷終了を検出する専用の検出手段を別個
設ける必要がなく、制御部品の低減を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を備えた製氷機の内面
図、第２図は本発明の電気回路図、第３図は第２
図の制御回路の詳細図、第４図は第３図のタイマ
ー回路内部主構成を示すブロツク図である。 ３……冷凍室、４……蒸発器、９……感温装置
（サーモスタツト）、１７……半導体感温装置（ダ
イオード）、２４……タイマー回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷凍系を具備せる製氷部材に貯水タンクに給
   水された製氷用水を循環して氷結を行なう製氷機
   に於いて、製氷運転により前記製氷部材の温度若
   しくは冷凍系の蒸発温度が所定温度に低下したと
   き接点を閉路し、脱氷運転により前記製氷部材の
   温度若しくは冷凍系の蒸発温度が所定温度に上昇
   したとき該脱氷運転を終了させるために接点を開
   路する様にスイツチ動作を行なう感温装置と、製
   氷運転終了を制御するタイマーと、冷凍系の高圧
   側或いは低圧側の冷媒温度の変化に応答してイン
   ピーダンスが変化する半導体感温装置を設け、前
   記感温装置が所定の低下温度を検出して接点を閉
   路したとき前記タイマーをスタートせしめると共
   に前記半導体感温装置のインピーダンス変化に基
   づいて前記タイマーの入力電圧を可変して製氷運
   転時間を自動コントロールする様にした事を特徴
   とする製氷機の制御装置。