JPH0347176Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は自動製氷機に関し、特に除氷運転時
に循環させるホツトガス量を、周囲温度によつて
調整し得るよう構成した自動製氷機に関するもの
である。

従来技術 第７図に示す従来公知に係る噴水式自動製氷機
の概略構成において、符号１は製氷部に配設した
下向きに開口する製氷室を示し、この製氷室１の
内部は、縦横に設けた仕切板によつて多数の製氷
小室２に画成されている。製氷室１の外側上面に
は、図示の冷凍系に接続する蒸発器３が密着的に
蛇行配置され、製氷室１の下方には水皿４が傾動
可能に配設されている。すなわち水皿４はその一
端が機枠に枢支され、他端部は第８図に示すアク
チユエータモータAMにレバーを介して連結さ
れ、製氷サイクル時には前記水皿４を水平姿勢に
保持して前記製氷室１を下方から閉成している。
そして除氷サイクル時にアクチユエータモータ
AMが回転し、水皿４を斜め下方に傾動させるこ
とにより製氷室１を開放する。また冷凍系の弁を
切換え、前記蒸発器３にホツトガスを供給して製
氷室１を加温し、製氷小室２で生成された角氷を
落下放出して貯氷槽（図示せず）に貯留させるよ
うになつている。

水皿４には前記の各製氷小室２と対応する位置
に噴水孔７が穿設され、この噴水孔７は水皿裏面
に配設した分配管６に連通している。水皿４の下
方には製氷水タンク５が配設され、このタンク５
からポンプモータPMにより送水管８を経て圧力
室に送給された製氷水は、前記分配管６に圧送さ
れて多数の噴水孔７から対応の製氷小室２中に噴
水供給され、前記蒸発器３により氷点下に冷却さ
れた製氷小室２の内面に層状に氷結して角氷を次
第に形成する。また氷結するに至らなかつた製氷
残水は、各製氷小室２に対応して水皿４に穿設し
た戻り孔９を経て水タンク５内に帰還回収され
る。なお水タンク５には、製氷サイクルに必要な
所要量の製氷水が、外部水道系１０から給水弁
WVを介して供給される。

蒸発器３の出口側は圧縮機２０の吸入口に吸入
管１７を介して接続され、前記圧縮機２０の吐出
口に接続した吐出管１４は、フアンモータFMを
備えた凝縮器１１に接続されている。この凝縮器
１１は液管１５を経てドライヤ１２に接続され、
ドライヤ１２の出口側は液管１６および膨張弁１
３を介して前記蒸発器３の入口側に接続されてい
る。なお吐出管１４は凝縮器１１の入口手前側で
分岐されて、ホツトガス弁HVを有するホツトガ
ス配管１８に接続し、前記蒸発器３の入口側は前
記ホツトガス配管１８にバイパス接続されてい
る。また製氷室１の適宜の上面位置には製氷検知
サーモTh₁が配設され、製氷室１の側面位置には
除氷検知サーモTh₂が設けてある。

第８図は、前述した自動製氷機における電気系
統の接続図を示す。この第８図の切換スイツチ
SWは、除氷サイクル時にアクチユエータモータ
AMの回転により水皿４が所定角度傾動した際
に、製氷側接点ａから除氷側接点ｂに切り換える
ために設けてある。またS₁はリセツトスイツチを
示し、製氷検知サーモTh₁は製氷完了状態を検知
して、その接点ａを接点ｂに切り換え、除氷検知
サーモTh₂は除氷完了状態を検知して接点を閉成
するようになつている。

切換スイツチSWの接点ａには製氷検知サーモ
Th₁とリセツトスイツチS₁とが並列接続され、ま
た製氷検知サーモTh₁の接点ａには冷却フアンモ
ータFMとポンプモータPMとが並列接続され、
更に製氷検知サーモTh₁の接点ｂはリセツトスイ
ツチS₁とアクチユエータモータAMとに接続され
ている。切換スイツチSWの接点ｂには、アクチ
ユエータモータAMに接続する除氷検知サーモ
Th₂と、ホツトガス弁HVと、給水弁WVとが並
列に接続されている。

この構成に係る従来の噴水式自動製氷機の動作
を次に説明する。前記水皿４に設けた切換スイツ
チSWは、製氷サイクル時には接点ａ側に接続さ
れ、製氷検知サーモTh₁は接点ａ側に接続され
て、圧縮機２０、冷却フアンモータFMおよびポ
ンプモータPMに通電している。圧縮機２０で圧
縮された冷媒は、吐出管１４を経て凝縮器１１へ
吐出供給され、冷却フアンにより冷却されて高圧
液体となり、ドライヤ１２を通過して水分除去さ
れ膨張弁１３で減圧された後、蒸発器３に送給さ
れてここで蒸発し、製氷室１を冷却する。蒸発器
３で気化した冷媒ガスは、吸入管１７を経て再び
圧縮機２０に帰還して先の冷却サイクルを反復す
る。

製氷小室２中に角氷が生成され製氷が完了する
と、これを製氷検知サーモTh₁が検知し、その接
点を「ｂ」側に切り換えて除氷サイクルに入る。
これによりフアンモータFMとポンプモータPM
への通電が遮断される一方、アクチユエータモー
タAMが通電付勢されて水皿４が傾動する。そし
て該水皿４の支持枠に配置した切換スイツチSW
が、前記モータAMのアームと接触して接点ｂ側
に切り換わり、ホツトガス弁HVと給水弁WVと
は通電付勢されて開弁する。この結果として、圧
縮機２０で圧縮された冷媒は、凝縮器１１で冷却
される前に、高温のホツトガスとして配管１８を
介して蒸発器３に直接導入され、製氷室１を加温
してその脱氷を促進する。

考案が解決しようとする問題点 前述した従来の自動製氷機では、除氷サイクル
に入つて角氷が製氷室１から離脱するまでに要す
る時間（脱氷時間）は、一般に外気温等の製氷機
の周囲温度に依存し、例えば夏期には短くなり、
冬期には長くかかることが確認されている。すな
わち冷凍系の管路内における冷媒圧力は、夏期の
如く周囲温度が高い時は圧力が高くなつてホツト
ガス循環量が増大し、冬期の如く周囲温度が低い
時は逆にホツトガス循環量が減少する。従つて夏
期の温度条件に合わせて圧縮機２０の低圧側（吸
入側）圧力を設定しておくと、冬期には圧縮機の
低圧側圧力が更に減少して、蒸発器３を循環する
ホツトガス量が少なくなる。このため製氷室１の
加温時間が長くなり、除氷時間も長期化して製氷
能力が大幅に低下すると共に、消費電力が増大す
るという問題がある。

また冷媒の循環量は、製氷サイクル時より除氷
サイクル時の方が減圧手段１３を介していないの
で多くなり、圧縮機２０の負荷は除氷サイクル時
に増大する。そして同じ除氷サイクル時でも、ホ
ツトガス循環量が多くなる夏期等の高温時には、
圧縮機２０の負荷は更に増大する。従つて圧縮機
２０の低圧側圧力を冬期に合わせて設定すると、
夏期において除氷サイクル時に圧縮機が過負荷に
なり、モータ焼損等の故障を招来する問題があ
る。しかも実際に製氷機を永年使用すると、凝縮
器１１の表面にホコリ等が付着して熱伝達が阻害
され、熱交換効率が低下する。これは更に冷媒循
環量を増大させる原因となり、圧縮機２０の過負
荷を助長することになる。このため冷媒循環量
を、予め不必要に多く設定することはできない。

しかし冷媒循環量を少なくすると、次の様な問
題が指摘される。すなわち循環量の少ないホツト
ガスは、その熱容量が小さいために、蒸発器３の
入口側から出口側に至る管体を均一に加熱するこ
とができない。このため入口側は高温に加熱し得
ても、出口側に近付くに従つて高温を確保し得
ず、角氷を各製氷小室２から一斉に離脱させるこ
とができず、脱氷時間が長くなる。

そこで時間的に遅延することなく一挙に全ての
氷を離脱させるため、一般に製氷室１の下端と水
皿４の表面との間に予め隙間を形成しておき、こ
の隙間に各角氷を連結するリブ状の氷が生成され
るようにしてある。従つて脱氷時間が長いと、蒸
発器３の入口付近にある製氷小室２内の角氷の融
解量が、蒸発器３の出口付近にある製氷小室２内
の角氷融解量より多くなり、各角氷が一斉に自重
により離脱した際に、形状の不均一な角氷が大量
に生産されることになる。

以上述べた自動製氷機の諸問題は、噴水式に限
らず他の型式の製氷機、例えば流下式製氷機でも
起こり得るものである。かかる諸問題は、第９図
に示すように、１個しか設けていないホツトガス
弁を周囲温度とは無関係に除氷サイクル時に開弁
する方式であるため、ホツトガス循環量を周囲温
度によつて調整することができないことに起因す
る。

発明の目的 本考案は、従来技術に係る自動製氷機に内在し
ている前記の問題を解決するため、ホツトガス循
環量を周囲温度によつて調整することができる自
動製氷機を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 前記の問題点を好適に解決するため本考案は、
製氷部に配設した蒸発器と、この蒸発器に減圧手
段を介して液化冷媒を供給する凝縮器と、前記蒸
発器からの気化冷媒を圧縮して前記凝縮器に送出
す圧縮機とからなる冷凍回路を備えた自動製氷機
において、前記凝縮器に流入する前の圧縮された
気化冷媒を前記蒸発器の入口側に直接バイパスす
る第１配管と、この第１配管を除氷運転時に開通
させる第１ホツトガス弁と、前記凝縮器から流出
する冷媒を前記蒸発器の入口側に直接バイパスす
る第２配管と、この第２配管を外気温が所定温度
以下における除氷運転時にのみ開通させる第２ホ
ツトガス弁とを配設したことを特徴とする。

作 用 前述した構成に係る本考案の自動製氷機では、
低温時の除氷運転において凝縮器内に貯留されて
いる液化冷媒を循環させて気化しホツトガスとし
て使用する。高温時の除氷運転では凝縮器内の液
化冷媒を利用しなくとも充分なホツトガス循環量
があるため、第１配管を介してのみホツトガスを
循環させる。

実施例 次に本考案に係る自動製氷機につき、好適な実
施例を挙げて、第１図〜第６図を参照して説明す
る。第１図は本考案の一実施例に係る噴水式自動
製氷機の製氷部における概略構成図、第２図はそ
の冷凍回路図である。なお第１図において、第７
図で説明した構成要素と同一の構成要素について
は、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施例の冷凍回路において、従来からのホツ
トガス配管およびホツトガス弁は、夫々第１配管
１８および第１ホツトガス弁HV₁として図示し
てある。この構成に加えて新たに、凝縮器１１か
ら流出する液化冷媒を蒸発器３の入口側に直接バ
イパスする第２配管１９と、この第２配管１９を
開閉する第２ホツトガス弁HV₂とが設けられ、
更に外温検知用の手段として外気温検知サーモ
Th₃が凝縮器１１の近傍に配設してある。

なお第１図および第２図に示す実施例では、第
１配管１８および第２配管１９が蒸発器３に接続
する側を１本の管体に纒めてあるが、別々に蒸発
器３の入口側に接続するように構成してもよい。
また第３図および第４図に示すように、受液器３
０を有する冷凍回路にあつては、前記の第２配管
１９は受液器３０の前後何れの側から導出しても
よい。更に外気温を検知する手段としてサーモス
タツトTh₃を使用したが、サーミスタや熱電対等
の他の感温素子を使用してもよい。また凝縮器１
１近傍の温度を検知する代りに、凝縮器１１の出
口温度を直接検知するようにしてもよく、更に製
氷時間が低温時に短くて高温時に長くなる傾向が
あることを利用して、製氷時間を計数しこれを外
気温を表わすパラメータとしたり、高圧側冷媒圧
力を検知してこれを外気温を表わすパラメータと
してもよい。

第５図は、本実施例に係る自動製氷機の電気系
統の接続図を示す。この実施例の電気接続によれ
ば、第８図に示す従来の接続構成に加えて、直列
接続した第２ホツトガス弁HV₂と外気温検知サ
ーモTh₃とを第１ホツトガス弁HV₁に並列接続し
てある。また外気温検知サーモTh₃は、外気温が
所定温度Ａ以上に達すると開放作動して第２ホツ
トガス弁HV₂を閉成するよう設定されている。

この構成に係る自動製氷機の作動につき、次に
説明する。なお製氷運転時の作動については、第
７図および第８図を参照して説明した従来例の作
動と同じであるので、除氷運転時の作動例につい
てのみ説明する。夏期の如く外気温（周囲温度）
が所定温度Ａより上昇している高温時には、冷凍
回路内の冷媒圧力は充分高くなつている。このた
め外気温検知サーモTh₃は開放して、第２ホツト
ガス弁HV₂を閉弁している。このとき製氷完了
検知サーモTh₁が製氷完了を検知すると、その接
点を「ａ」側から「ｂ」側に切り換え、前記アク
チユエータモータAMを駆動して水皿４を傾動さ
せる。これにより切換スイツチSWが接点ｂに切
り換わり、第１ホツトガス弁HV₁が開弁するが、
前述の如く第２ホツトガス弁HV₂は閉弁状態に
保持されている。しかし冷媒圧力は高いため、第
１ホツトガス弁HV₁だけを介して蒸発器３中を
循環するホツトガスの量は適正値となり、従つて
圧縮機２０に過負荷を与えることなく短時間で脱
氷することができる。

次に冬期の如く外気温が所定温度Ａより低い低
温時には、冷凍回路内の冷媒圧力も低くなつてい
る。このとき外気温検知サーモTh₃の接点は閉成
している。従つて製氷完了検知サーモTh₁が製氷
完了を検知し、その接点を「ａ」側から「ｂ」側
に切り換えて前記アクチユエータモータAMを駆
動すると、水皿４が傾動して切換スイツチSWが
接点ｂに切り換わる。このため第１ホツトガス弁
HV₁が開弁すると共に、既に閉成している前記
外気温検知サーモTh₃の接点を介して第２ホツト
ガス弁HV₂も開弁する。すなわち除氷運転が開
始されると、第１ホツトガス弁HV₁および第２
ホツトガス弁HV₂は、第６図に示すように共に
開弁する。

このため圧縮機２０から吐出された高温のホツ
トガスは、第１図において、第１配管１８と凝縮
器１１とに分岐して供給され、第１ホツトガス弁
HV₁を介して第１配管１８に分流したホツトガ
スは蒸発器３に流入する。一方、凝縮器１１内に
貯留されていた液化冷媒（従来この液化冷媒は除
氷運転時に凝縮器内に滞留し、冷凍回路内を循環
することはなかつた）は、液管１５から第２ホツ
トガス弁HV₂を介して第２配管１９に流入し、
前記蒸発器３に流入する。このため蒸発器３内に
は、第１ホツトガス弁HV₁を介して到来するホ
ツトガス（気相状態の冷媒）と、第２ホツトガス
弁HV₂を介して到来する液相状態の冷媒とが混
合した気液混相状態の冷媒が導入されることにな
る。このような気液混相状態の冷媒は、第１ホツ
トガス弁HV₁だけを開弁した際のホツトガスの
温度に比して、液相状態の冷媒が混入している分
だけ温度は低いが、これは除氷サイクルの初期だ
けであつて、循環を繰り返すうちに次第に気相状
態になつて全てが高温のホツトガスとなる（殊に
凝縮器１１の冷却フアンは停止しているので、こ
の凝縮器を通過する冷媒は殆ど液化されることが
ない）。従つて冷凍回路内での冷媒循環量が増大
して冷媒圧力は上昇するので、高温のホツトガス
が多量に蒸発器３中を循環することになり、製氷
室１中の角氷を短時間で融解離脱させることがで
きる。なお凝縮器１１で放熱する分だけ熱損失を
生ずるが、低温時に第１ホツトガス弁HV₁のみ
を開弁したときに比べ、ホツトガス循環量が増え
て適正量となつている。

この脱氷が終了して製氷小室２の冷却負荷がな
くなると、製氷室１の温度がホツトガス循環によ
り急上昇し、これを除氷検知サーモTh₂が検出し
てその接点を閉成する。これによりアクチユエー
タモータAMが逆付勢され、水皿４が元の水平位
置に戻して製氷室１を閉成すると共に、切換スイ
ツチSWを接点ａに切り換えて次の製氷運転に移
行する。

以上に述べた実施例では、下向きに開口した製
氷室を備える噴水式自動製氷機に本考案を適用し
た構成について説明したが、本考案はこれに限定
されるものではなく、傾斜配置した製氷板に板状
氷を氷結させるプレート方式、製氷小室が独立し
て下向きに開口するオープンセル方式、その他貯
水槽内の水を氷結させるブロツク方式等の何れで
あつても、脱氷時にホツトガスを蒸発器に循環さ
せて製氷部と生成した氷との氷結を融解させるも
のであれば、全ての製氷方式に好適に使用し得る
ものである。また凝縮器は、空冷式に限らず水冷
式としてもよい。

考案の効果 本考案によれば、製氷機の周囲温度によりホツ
トガス循環量を制御できるので、以下の効果を奏
する。

(1) 低温時においても除氷時間を短く設定し得る
ため、製氷能力が向上する。

(2) 消費電力が減少し、省エネルギー化が図れ
る。

(3) 高温時における圧縮機の過負荷が防止され
る。

(4) 低温時においてもホツトガス循環量が多く熱
容量が大きいため、除氷サイクル時の製氷室の
加熱が均一になり、従つて形状の安定した品質
の良好な氷が得られる。

(5) 構造が簡易なため安価に製造でき、メンテナ
ンスも容易となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る自動製氷機の実施例を示す
ものであつて、第１図は本考案の一実施例に係る
噴水式自動製氷機の製氷部の概略構成図、第２図
は第１図に示す自動製氷機の冷凍回路図、第３図
および第４図は夫々別実施例に係る冷凍回路図、
第５図は第１図に示す自動製氷機の電気系統の接
続図、第６図は２つのホツトガス弁の作動説明
図、第７図は従来の噴水式自動製氷機の概略構成
図、第８図は従来の噴水式自動製氷機の電気系統
の接続図、第９図は従来のホツトガス弁の作動説
明図である。 １……製氷室、３……蒸発器、１１……凝縮
器、１３……膨張弁、１８……第１配管、１９…
…第２配管、２０……圧縮機、HV₁……第１ホ
ツトガス弁、HV₂……第２ホツトガス弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 製氷部１に配設した蒸発器３と、この蒸発器３
   に減圧手段１３を介して液化冷媒を供給する凝縮
   器１１と、前記蒸発器３からの気化冷媒を圧縮し
   て前記凝縮器１１に送出す圧縮機２０とからなる
   冷凍回路を備えた自動製氷機において、前記凝縮
   器１１に流入する前の圧縮された気化冷媒を前記
   蒸発器３の入口側に直接バイパスする第１配管１
   ８と、この第１配管１８を除氷運転時に開通させ
   る第１ホツトガス弁HV₁と、前記凝縮器１１か
   ら流出する冷媒を前記蒸発器３の入口側に直接バ
   イパスする第２配管１９と、この第２配管１９を
   外気温が所定温度以下における除氷運転時にのみ
   開通させる第２ホツトガス弁HV₂とを配設した
   ことを特徴とする自動製氷機。