JPH07122536B2 - 製氷機の運転制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は製氷機の製氷運転制御装置に関するものであ
る。

（ロ）従来の技術 多数の製氷小室を有した製氷部材（冷却器）を冷却する
と共に、この製氷部材に製氷用水を循環し、製氷を行な
う製氷機が広く使用されている。一般に、この種の製氷
機は、水タンクに製氷用水を給水する給水工程と、製氷
部材に製氷用水を循環して氷結させる製氷工程と、製氷
後に製氷部材をホットガスにより温度上昇させて、でき
た氷を製氷部材から離脱させる離氷工程とを一製氷動作
サイクルとして繰り返し運転している。

ここで、製氷工程における製氷時間は、例えば、特公昭
59−34938号公報等に示されるように、タイマ制御して
いるものがほとんどである。

（ハ）発明が解決しようとする課題 斯かるタイマ制御の従来技術によると、給水時にフロー
トスイッチ等の誤作動等で製氷用水を貯めている水タン
クの水量不足や、製氷用水の循環水路のゴミ詰り等で製
氷部材への製氷用水の供給不足を起因として、製氷工程
中に過冷却状態が発生しても、製氷時間を経過するまで
製氷運転を続行し、冷凍系機器に過負荷を強いる欠点が
ある。

本発明は以上のような問題点に鑑みて成されたもので、
異常時に適切に対応し、且つ全体として効率的な運転を
確保することを目的とした製氷機の運転制御装置を提供
する。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、水タンクに製氷用
水を給水する給水工程と、冷却器に水タンクの製氷用水
を循環して氷結させる製氷工程と、冷却器より脱氷させ
る離氷工程とを一サイクルとして繰り返し製氷する製氷
機において、前記冷却器の温度を検知する冷却センサを
設け、該冷却センサが所定時間連続して過冷却設定温度
を検出したとき、前記離氷工程に移行する運転処理を行
なわす制御手段を設けて成る製氷機の運転制御装置であ
る。

（ホ）作 用 本発明によると、正常な製氷工程ならばタイマによる製
氷時間中に、予め設定された過冷却設定温度を下回る冷
却温度にならないが、仮に冷却センサが過冷却設定温度
を検出し、これが所定時間継続したときは、異常と判断
して製氷工程を中断し、製氷工程に移行し、再度、給水
→製氷→離氷の工程を行なわせて、製氷機の運転能率を
低下させないようにしている。

（ヘ）実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。実施
例では第２図に示す逆セル型製氷機に本発明を適用した
場合に付き説明する。

先ず、第１図において、製氷機は下向きに回航した多数
の製氷室1Aを有し、上壁外面に冷凍系の蒸発パイプ２を
配設した冷却器１と、各製氷室1Aを下方から十分余裕を
もって閉塞し、表面には各製氷室1Aに対応する噴水孔３
及び戻り穴４を形成した水皿５と、該水皿５に固定され
戻り穴４に連通する水タンク６と、水タンク６内の水を
送水管７、更に分配管８を経て噴水孔３から各製氷室1A
へ循環せしめる循環ポンプ９と、水皿５を傾動及び復動
せしめる正逆回転可能な減速モータ10を含む駆動装置11
と、給水弁12が開いたとき水皿５の表面に散水する散水
器13と、水タンク６の底部に連通したフロートタンク14
A内のフロート14Bによって水位スイッチ14Cを作動し、
水タンク６の所定水位を検出する水位検出装置14等にて
構成されている。而して支持梁15に固定した取付け板16
に支持した前記減速モータ10の出力軸に相互が逆方向に
延出した第１及び第２のアーム17A及び17Bを有する駆動
カム17を連結し、該カム17の第１のアーム17Aの端部に
取付けたコイル発条18の他端を水皿５の側部に連結し、
水皿５の後部は回動軸19に支持している。また、20は減
速機構付の駆動モータ10の正転により反時計方向に回転
する駆動カム17の第２のアーム17Bによって切換えら
れ、駆動モータ10への通電を断って水皿５を所定の傾斜
開放位置に停止せしめ、駆動モータ10の逆転により時計
方向に回転する駆動カム17の第１のアーム17Aによって
切換えられ、駆動モータ10への通電を断った水皿５を所
定の水平閉塞位置に停止せしめるシーソー式の切換スイ
ッチである。30は給水管31に接続して散水温度を検出す
るサーモスタット方式の水温検出装置である。また水タ
ンク６が傾動した時に、その中に残留する水の水位線を
Ｘで示している。なお、製氷機には上述した構成部の他
に、図示しないが以下の装置部分を具備している。すな
わち、製氷室1Aを冷却するためのコンプレッサー（COM
P）やファンモータ（FM）、および凝縮器等から成る冷
凍ユニットと、脱氷時に製氷室を温めるホットガス（H
G）の供給、停止を成すホットガス弁（HG弁）等であ
る。

ところで、上記構成の製氷機の製氷動作は基本的に給水
工程と製氷工程と離氷工程とを１サイクルとして繰り返
すものとなっている。厳密には製氷工程の初期には、製
氷室1Aを０℃程度迄に冷却する予冷工程が組み入れられ
ている。

次に各工程に付き、第１図と関連させて説明する。水皿
５が製氷室1Aの下方を閉塞した時点で、製氷工程が終了
する。次に、給水弁12が通電開成され水タンク６への給
水が行なわれ給水工程が開始される。給水の途中で循環
ポンプ９が運転され、その後、水タンク６が所定水位に
なると水位検出装置14が作動して給水弁12を閉じ、給水
工程が完了する。次に、製氷工程が開始する。水タンク
６内の水は噴水孔３→製氷室1A→戻り孔４→水タンク６
の経路で循環送水されており、コンプレッサーモータも
運転されているため、冷却器１の冷却を行なっている。
然し、製氷工程開始初期は冷却器１の温度は高く、製氷
室1Aに噴き上る水を氷に成長させる予冷終了温度（例え
ば０℃）に到っていない。

従って、冷却器１を０℃程度に下げる予冷が実行され
る。ここで、冷却器１の温度を検知すべくその表面に冷
却器センサ32が装着されていて、０℃を検出すると、予
冷工程を終える。この予冷工程は普通10分程度である。

しかし、10分を経過しても、冷却センサ32が０℃を検出
しない時は、正常な冷却動作が行なわれていないことが
想定される。例えば、冷媒ガスのリーク等があって冷却
不足の異常事態等が考えられる。よって、この冷却セン
サ32を用いて、所定時間（15分）内に、冷却センサ32よ
りの０℃検出の出力が有るか無いかで、冷凍系回路の異
常状態の判定を行なわせている。

こうして、所定時間（15分）内に０℃が検出されれば、
予冷工程を終え、引き続き冷却運転は続行して、本格的
な製氷運転工程となり、０℃に低下した冷却器１によっ
て、循環送水はその製氷室1Aに氷を徐々に成長させて行
く。この場合、製氷室1Aに一様に氷ができるのに掛る製
氷時間は冷媒の凝縮能力に大きく関係する。すなわち冷
媒の凝縮温度もしくは凝縮圧力によって冷却能力が変化
し、その値に応じて製氷時間を長く或いは短く調整す
る。

そこで、コンプレッサー、凝縮器、冷却器等から成る冷
媒回路において、前記凝縮器の冷媒出口側パイプの表面
に凝縮温度もしくは圧力を検出するセンサ（凝縮器セン
サと便宜上称する）を設け、また、このセンサの検出出
力に基づいて算出される製氷時間を計数する製氷タイマ
を設けることで、製氷時間の調整を行なって、製氷室1A
には均一に製氷されるように制御する。この間の工程は
15分程度、普通費やされる。

そして、製氷室1Aに噴水して、循環送給する製氷用水が
流量不足とならず製氷工程中続く正常時には、この製氷
工程の終時に冷却器温度は−18℃程度となっている。し
かし、仮りに、水タンクに所定水量無く、製氷用水が循
環したり、循環水路にゴミ詰り等があって製氷用水の循
環流量不足なる時は、冷却器は前述の−18℃を可成り下
回る過冷却状態に陥り、冷凍機等を始め、周辺装置に過
負荷を強いて好ましくない。

従って、このような過冷却状態を検知し、異常な運転を
続行させないような対応手段を設ける。そのため、本発
明は過冷却設定温度（例えば−25℃）を設定し、この温
度を冷却器センサ32で検知させ、しかも、この過冷却設
定温度が所定時間（例えば30秒）継続したことを条件と
して、製氷運転に係る正常な冷却か過冷却かの判定を行
なわせる。

冷却センサ32で、製氷時間（15分程度）内に過冷却温度
（−25℃）の事態が検出されず、正常な場合は、製氷タ
イマによって製氷工程を終了させて離氷工程に移る。

離氷工程では、循環ポンプ９を停止し、駆動モータ10を
正転させて水皿５を下方へ傾動させ開かせる。これと同
時にホットガス弁を開いて製氷室1Aを加温し、角氷を製
氷室1Aより脱落させる。又、同時に給水弁12を開き、水
皿５上に散水器13より散水をさせて水皿５に残氷しない
ようにする。水皿５が最大限に開いた後、前記冷却器セ
ンサ32にて冷却器１の温度が設定温度、例えば９℃を検
出した時点で、再び駆動モータ10を逆回転させて水皿５
を閉じさせる。この水皿５の閉じた時、離氷工程は終了
する。離氷工程に掛る時間は、普通３分〜４分程度とな
る。

次に、本発明の特徴とする制御について、第１図のフロ
ーに従い説明する。まず、ステップ40を実行し、給水工
程を行なう。給水工程では給水弁12を開弁すると共に循
環ポンプ９を運転させる。次に、ステップ41に移行して
製氷工程を実行する。ステップ42では水タンク６に所定
量の製氷用水が給水されたか否かの判断を所定水位に達
するまで行ない、所定水位に達したならばステップ43、
ステップ44を順次実行し、冷却器センサ32が予冷終了温
度（０℃）を所定時間（例えば60分）内に検出するか否
かの判断を行なう。そして、60分経過前に冷却器センサ
32が０℃を検出したときはステップ45に移行して製氷タ
イマをスタートさせるが、60分経過したときに冷却器セ
ンサ32が０℃を検出しないときは、ガスリーク等の冷凍
系の故障と判断し、予冷工程が順調に進んでいないか
ら、このまま製氷工程を続けることは適切でないのでス
テップ46に移行して製氷工程を停止し、ステップ47でこ
の異常状態をランプ等で表示する。

一方、正常の場合はステップ45で製氷タイマがスタート
し、製氷タイマがカウントアップするまでの時間、今度
は冷却器センサ32が過冷却設定温度（−25℃）を検出す
るか否かの判断をステップ46で行なう。もし、製氷タイ
マがタイムアップする前に、冷却器センサ32が−25℃を
検出したときは、ステップ47に移行し、この過冷却設定
温度が30秒継続するか否かの判断を行なう。これは冷却
回路が正常であっても瞬時的に過冷却を検出する場合が
あるからであり、瞬時的な過冷却はキャンセルするため
のステップで、本発明の一つの特徴になっている。

従って、過冷却を検出する前及び過冷却を検出してもこ
れが瞬時的な場合は、ステップ48によって製氷タイマが
カウントアップし、ステップ49の離氷工程を実行し、再
びステップ40の給水工程を実行して正常なサイクルを繰
り返す。

しかし、ステップ47によって過冷却設定温度が30秒継続
したときは、水タンク６の水量不足や製氷用水の供給不
足が原因して、このサイクル時にのみ突発的に起きた偶
然的事象が考えられるのでステップ48による製氷タイマ
のカウントアップを待つことなく、製氷工程を中断する
ステップ49に移行して離氷工程を実行し、そして、再び
ステップ40の給水工程、ステップ41の製氷工程を順次に
実行する。

（ト）発明の効果 本発明は以上の様に、過冷却設定温度が所定時間継続す
ることによって過冷却を判断することにより、正常な場
合にも発生する瞬時的な過冷却設定温度の検出をキャン
セルし、水タンクの水量不足や製氷用水の供給不足が原
因する過冷却を過冷却と判断して離氷工程を中断し、離
氷工程以降を繰り返して実行することにより、冷凍系機
器の過負荷を軽減することができると共に、機械の運転
能率の向上も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製氷機の運転制御に係る動作フロー
図、第２図は本発明を実施する製氷機の一部を破断した
側面図である。 １……冷却器、６……水タンク、32……冷却器センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水タンクに製氷用水を給水する給水工程
   と、冷却器に水タンクの製氷用水を循環して氷結させる
   製氷工程と、冷却器より脱水させる離氷工程とを一サイ
   クルとして繰り返し製氷する製氷機において、前記冷却
   器の温度を検知する冷却センサを設け、該冷却センサが
   所定時間連続して過冷却設定温度を検出したとき、前記
   離氷工程に移行する運転処理を行なわす制御手段を設け
   たことを特徴とする製氷機の運転制御装置。