JPH079333B2 - 流下式製氷機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、冷却器の表面に凍結した氷の離氷動作を、冷
却器に備わる蒸発パイプへ循環されるホットガスの熱と
冷却器の裏面に流下される水の感熱との併用にて行なう
と共に、この離氷用水を貯水タンクに回収して次サイク
ルの製氷用水として再利用する流下式製氷機に関し、特
に、離氷制御装置に関する。

（ロ） 従来の技術 水の感熱とホットガスの併用によって離氷動作を行なう
従来の製氷機は、例えば実開昭59-11273号公報に開示さ
れるように、製氷終了に基づきウォーターバルブ（WV）
とホットガス電磁弁（HV）とを所定時間動作させて離氷
動作を行なうものである。

（ハ） 発明が解決しようとする問題点 斯かる従来技術の離氷方式は、特に、周囲温度が低温で
離氷時間が長くかかる場合、大幅に給水量が増加し、貯
水タンクから大量の水を排水する問題点を残していた。

（ニ） 問題点を解決するための手段 本発明は、冷却器の表面に凍結した氷の離氷動作を、ホ
ットガスの熱と水の顕熱との併用にて行なうと共に、こ
の離氷用水を貯水タンクに回収して次サイクルの製氷用
水として再利用する流下式製氷機において、氷の離脱を
実質的に冷却器の所定の上昇温度で検知する離氷検知セ
ンサと、製氷動作の終了に基づき蒸発パイプへホットガ
スを循環するように開弁すると共に前記離氷検知センサ
による離氷検知に基づきホットガス循環を停止するよう
に閉弁するホットガス電磁弁と、冷却器への離氷用水の
通水を制御する給水電磁弁と、製氷動作の終了に基づき
スタートすると共に前記給水電磁弁の開弁信号を出力
し、長短二段階の給水時間のうち選択された給水時間を
経過したとき給水電磁弁の閉弁信号を出力する給水タイ
マーと、周囲温度の変化を実質的に冷凍系の凝縮温度で
検知する周囲温度検知センサと、該センサが所定温度よ
り高温を検知しているときは短時間に、該センサが所定
温度より低温を検知しているときは長時間に、前記給水
タイマーの給水時間を切換える切換え装置と、前記周囲
温度検知センサが前記所定温度より高い所定温度を検知
したとき報知手段を作動せしめる高温検知回路を設ける
ことにより、上記従来技術の問題点を解決した流下式製
氷機である。

（ホ） 作用 本発明は、製氷動作の終了に基づきホットガス電磁弁
（12）が開弁して蒸発パイプ（６）にホットガスを循環
し、これと同時に給水電磁弁（14）が開弁して冷却器
（１）の裏面に離氷用水を流水し、ホットガスの熱と水
の顕熱との併用により離氷動作を開始する。ここで、給
水電磁弁（14）の開閉弁を制御する給水タイマー（41）
は、周囲温度検知センサ（24）が所定温度より高温を検
出しているときはアナログスイッチ（42）がONして短時
間タイマーとなり給水時間を短くし、所定温度より低温
を検出しているアナログスイッチ（45）がONして長時間
タイマーとなり給水時間を長くする。更に、周囲温度検
知センサ（24）が所定の異常高温を検出すると、高温警
報LED（129）が点滅して、フィルターの目詰まり等が原
因する凝縮器（９）の異常を報知する。

（ヘ） 実施例 以下に本発明の実施例を図面に基づき説明する。まず、
第２図及び第３図に基づき本発明の流下式製氷機の構成
を説明すると、製氷用水の氷結を行なう冷却器（１）
は、間隔を存して略垂直に配置した一対の冷却板（２）
及び（３）と、該冷却板（２）及び（３）の一部として
縦横間隔を存して配列され、冷却板（２）、（３）の表
面と略面一状態に露出する多数の円形製氷ボタン（４）
及び（５）と、冷却板（２）、（３）の裏面管に蛇行状
に配設され、一方の冷却板（２）側の製氷ボタン（４）
と他方の冷却板（３）側の製氷ボタン（５）によって挟
持された蒸発パイプ（６）によって構成される。

また、電動圧縮器（７）、送風器（８）によって強制空
冷される凝縮器（９）、減圧装置として膨張弁（10）及
び前記蒸発パイプ（６）等を環状に接続して形成した冷
媒回路は、蒸発パイプ（６）にホットガスを循環するた
めのホットガスバイパス管（11）及びホットガス電磁弁
（12）を備えている。

次に、水系統について説明すると、（13）は給水電磁弁
（14）を接続した給水管（15）から給送される水道水を
冷却板（２）及び（３）の裏面上部に散水する給水兼離
氷用の散水器、（16）は冷却板（２）及び（３）の表面
上部に散水する製氷用散水器で、導水管（17）を介して
貯水タンク（18）に配設した循環ポンプ（19）に接続さ
れる。（20）は給水兼離氷用散水器（13）から散水され
た水道水及び製氷用散水器（16）から散水されて凍結し
ない未凍結水を回収して貯水タンク（18）に導く受水樋
で、冷却器（１）の下方に配設している。（21）は貯水
タンク（18）の上部に接続したオーバーフローパイプで
ある。

なお、（22）は製氷ボタン（４）に凍結した氷の表面を
流れる水の温度を感知するように、製氷ボタン（４）の
前方に所定の間隔を存して対向配置することにより、冷
却器（１）への所定の氷の生長を検知する製氷検知セン
サ、（23）は蒸発パイプ（６）の出口温度を感知するよ
うに配置することにより、冷却器（１）からの氷の離脱
と断水を検知する離氷検知センサ、（24）は周囲温度の
依存性を受ける凝縮器（９）の出口温度を感知するよう
に配置することにより、間接的に周囲温度を感知して給
水時間の切換えと凝縮器（９）の前方に配置したフィル
ター（25）の目詰まり等が原因する凝縮器（９）の異常
高温を検知する周囲温度検知センサである。

次に、本発明の電気回路を第１図に基づき説明図する。
（26）は電源トランス、（27）は整流回路、（28）は平
滑コンデンサ、（29）はコンデンサ（30）と抵抗（31）
の接続点に入力を接続したインバータ（32）、該インバ
ータ（32）の出力を入力するインバータ（33）と、該イ
ンバータ（33）の出力とインバータ（32）の入力間に接
続したダイオード（34）及び抵抗（35）によって構成し
た自己保持回路、（36）は分割抵抗（37）及び（38）を
介して接続され、インバータ（32）への方向を順方向と
するダイオード、（39）は同じく分割抵抗（37）及び
（38）を介して接続され、後述する自己保持回路（87）
のインバータ（83）への方向を順方向とするダイオー
ド、（40）は分割抵抗（37）及び（38）の接続点にベー
スを接続したトランジスタ、（41）はトランジスタ（4
0）のONにより、電源電圧が印加されてスタートし、こ
れと同時に出力端子（41A）に「Ｈ」を出力する給水タ
イマーで、給水時間は上記周囲温度検知センサ（24）の
検出温度に基づき「長」、「短」のいずれかに切換えら
れる。即ち、一方のアナログスイッチ（42）がONしてい
るときは可変抵抗（43）とコンデンサ（44）にて条件づ
けられる短い周期で発振し、他方のアナログスイッチ
（45）がONしているときは可変抵抗（46）とコンデンサ
（44）にて条件づけられる長い周期で発振し、発振パイ
プを所定数カウントすることによって所定時間（冷却短
いときは30秒、長いときは５分）経過後に出力端子（41
A）の電圧を「Ｈ」から「Ｌ」に切換える。（47）は給
水タイマー（41）の出力を分割抵抗（48）及び（49）を
介して受けるトランジスタ、（50）はトランジスタ（4
7）のONにより励磁される第１リレー、（51）は給水タ
イマー（41）の出力端子（41A）への方向を順方向とす
る自己保持解除用のダイオードである。

次に、製氷検知回路（52）の構成を説明する。前記製氷
検知センサ（22）としての負特性サーミスタは、ツェナ
ーダイオード（53）、抵抗（54）、可変抵抗（55）及び
トランジスタ（56）にて構成した定電流回路の一端に接
続されている。（57）は製氷検知センサ（22）の端子電
圧をプラス入力端子に入力するバッファ回路、（58）は
電源投入時にバッファ回路（57）の出力を強制的に
「Ｈ」にするコンデンサ、（59）はバッファ回路（57）
の出力を抵抗（60）及び（61）を介してマイナス入力端
子に接続すると共に抵抗（60）及び（62）を介してプラ
ス入力端子に接続し、プラス入力端子とアース間にコン
デンサ（63）を接続した差動増幅器、（64）は差動増幅
器（59）の出力を抵抗（65）を介してプラス入力端子に
接続すると共にバッファ回路（57）の出力を抵抗（60）
を介してマイナス入力端子に接続した比較器、（66）は
比較器（64）の出力を抵抗（67）を介してマイナス入力
端子に接続すると共に抵抗（68）及び（69）によるバイ
アス電圧をプラス入力端子に接続した比較器、（70）は
バッファ回路（57）の出力を抵抗（71）を介してプラス
入力端子に接続すると共に可変抵抗（72）及び抵抗（7
3）によるバイアス電圧をマイナス入力端子に接続した
比較器、（74）は比較器（70）のプラス入力端子から比
較器（66）の出力端子の方向を順方向とするダイオード
である。

次に、離氷検知回路（75）の構成を説明する。上記離氷
検知センサ（23）は２個のトランジスタのベースとコレ
クタを使用して構成したもので、端子電圧は温度変化と
反比例的に変化する。（76）は抵抗（77）と離氷検知セ
ンサ（23）の接続点電圧をプラス入力端子に接続すると
共に抵抗（78）と可変抵抗（79）の接続点電圧をマイナ
ス入力端子に接続した増幅器、（80）は増幅器（76）の
出力をプラス入力端子に接続すると共に抵抗（81）及び
（82）によるバイアス電圧をマイナス入力端子に接続し
た比較器であり、実施例においてはセンサ（23）が所定
の上昇温度（８℃）を検出したとき比較器（80）の出力
を「Ｈ」から「Ｌ」に切換える。

而して、製氷検知回路（52）の出力、即ち比較器（70）
の出力は、インバータ（83）及び（84）と、該インバー
タ（83）の入力とインバータ（84）の出力間に接続した
ダイオード（85）及び抵抗（86）によって構成した自己
保持回路（87）のインバータ（83）入力にダイオード
（88）及び抵抗（89）を介して接続される。一方、離氷
検知回路（75）の出力、即ち比較器（80）の出力は、該
比較器（80）の出力端子への方向を順方向とするダイオ
ード（90）及び前記抵抗（89）より極めて抵抗値の小さ
い抵抗（91）を介して自己保持回路（87）のインバータ
（83）の入力に接続されている。（92）は自己保持回路
（87）の出力、即ちインバータ（84）の出力を分割抵抗
（93）及び（94）を介して受けるトランジスタ、（95）
はトランジスタ（92）のONにより励磁される第２リレー
である。

次に、上記製氷検知回路（52）によって製氷検知が不能
なときに、製氷終了と離氷終了を強制的に行なうための
タイマー回路（96）について説明する。（97）は発振回
路及びカウンター回路にて構成したバックアップタイマ
ーで、前記自己保持回路（87）の出力、即ちインバータ
（84）の出力がダイオード（98）及び抵抗（99）を介し
てタイマー（97）のリセット端子（97A）に接続されて
おり、該タイマー（97）はリセット端子（97A）に
「Ｌ」が入力されたとき発振すると共にリセット端子
（97A）に「Ｈ」が入力されたときリセット及び発振停
止となる。更に、タイマー（97）の動作時間は、可変抵
抗（100）及びコンデンサ（101）又は可変抵抗（102）
及びコンデンサ（101）により決まるが、これはタイマ
ー（97）の出力をインバータ（103）を介して入力する
アナログスイッチ（104）又はタイマー（97）の出力を
直接入力するアナログスイッチ（105）のON、OFFによっ
て選択され、アナログスイッチ（104）がONしていると
きは可変抵抗（100）及びコンデンサ（101）にて条件づ
けられる長い周期で発振し、他方のアナログスイッチ
（105）がONしているときは可変抵抗（102）及びコンデ
ンサ（101）にて条件づけられる短い周期で発振し、製
氷時間（例えば40分）と離氷時間（例えば５分）に分け
られる。（106）は自己保持回路（87）のインバータ（8
3）の出力タイマー回路（96）のインバータ（103）の出
力への方向を順方向とするダイオード、（107）は自己
保持回路（87）のインバータ（84）の出力からタイマー
回路（96）のインバータ（103）の出力への方向を順方
向とするダイオードである。

また、上述した給水時間の切換えを制御するための回路
は、上記離氷検知センサ（23）と同様にトランジスタセ
ンサを使用した周囲温度検知センサ（24）と抵抗（10
8）の接続点電圧をプラス入力端子に接続すると共に抵
抗（109）と可変抵抗（110）の接続点電圧をマイナス入
力端子に接続した増幅器（111）と、該増幅器（111）の
出力をプラス入力端子に接続すると共に抵抗（112）と
可変抵抗（113）によるバイアス電圧をマイナス入力端
子に接続した比較器（114）を設け、該比較器（114）の
出力をインバータ（115）を介して上記一方のアナログ
スイッチ（42）に接続すると共に比較器（114）の出力
を直接上記他方のアナログスイッチ（45）に接続して構
成される。実施例においては、センサ（24）が所定温度
（25℃）より高温を検出しているとき、比較器（114）
の出力は「Ｌ」、所定温度以下を検出しているとき、比
較器（114）の出力は「Ｈ」となる。なお、比較器（11
4）のプラス入力端子から自己保持回路（87）の出力へ
の方向を順方向とするダイオード（116）は給水時間の
切換えを離氷時にのみ行なうように作用するものであ
る。

次に、フィルター（25）の目詰まりを検出してこれを報
知する高温検知回路について説明する。センサは給水時
間の切換えを制御する周囲温度検知センサ（24）が兼用
し、前記増幅器（111）の出力をマイナス入力端子に接
続すると共に抵抗（117）及び（118）によるバイアス電
圧をプラス入力端子に接続した比較器（119）と、該比
較器（119）の出力を一方の入力とし、抵抗（120）、
（121）、（122）及び（123）、コンデンサ（124）及び
演算増幅器（125）にて構成した発振回路（126）の出力
を他方の入力としたアンド回路（127）と、該アンド回
路（127）の出力を受けるトランジスタ（128）と、該ト
ランジスタ（128）のON、OFFと同期して点滅する報知手
段としての高温警報LED（129）によって構成され、実施
例においては、周囲温度検知センサ（24）が所定温度
（63℃）以上を検出したとき比較器（119）の手段は
「Ｈ」となる。

更に、断水を検出してこれを報知する断水検知回路につ
いて説明する。センサは離氷検知センサ（23）が兼用
し、上記増幅器（76）の出力をプラス入力端子に接続す
ると共に抵抗（130）及び可変抵抗（131）によるバイア
ス電圧をマイナス入力端子に接続した比較器（132）
と、該比較器（132）の出力を一方の入力とし、前記発
振回路（126）の出力を他方の入力としたアンド回路（1
33）と、該アンド回路（133）の出力を受けるトランジ
スタ（134）と、該トランジスタ（134）のON、OFFと同
期して点滅する報知手段としての断水警報LED（135）に
よって構成され、実施例においては、離氷検知センサ
（23）が所定の低下温度（−25℃）を検出したとき、比
較器（132）の出力は「Ｈ」となる。

一方、交流電源には前記電動圧縮機（７）が接続され、
前記第１リレー（50）の常開接点（50A）を介して前記
給水電磁弁（14）が接続され、前記第２リレー（95）の
常開接点（95A）を介して前記ホットガス電磁弁（12）
が接続されると共に常閉接点（95B）を介して前記循環
ポンプ（19）と送風機（８）の並列回路が接続されてい
る。

次に、以上の構成に基づき動作を説明する。まず電源投
入時はコンデンサ（30）と抵抗（31）による時定数で
「Ｈ」電圧がインバータ（32）の入力に印加されるた
め、インバータ（33）の出力は「Ｈ」となり、ダイオー
ド（34）、抵抗（35）の正帰還によって自己保持回路
（29）はONに自己保持される。すると、ダイオード（3
6）によりトランジスタ（40）のベース電圧が「Ｌ」に
引かれるためトランジスタ（40）がONし、給水タイマー
（41）に電源電圧が印加され該タイマー（41）はスター
トし、同時に出力端子（41A）から「Ｈ」を出力する。
これによってトランジスタ（47）がONし、第１リレー
（50）が励磁されて常開接点（50A）を閉路し、給水電
磁弁（14）を開弁して給水動作を開始する。

給水時間は周囲温度検知センサ（24）の検出温度に基づ
き供述の如く「長」「短」２段階に切換え制御される。
いずれにせよ、給水管（15）を通って散水器（13）から
散水された水道水は冷却板（２）及び（３）の裏面を流
下し、冷却器（１）下端の給水口（1A）から受水樋（2
0）に落下回収され貯水タンク（18）に給水される。

而して、所定の給水時間を経過すると、給水タイマー
（41）の出力端子（41A）の電圧は「Ｈ」から「Ｌ」に
切換わり、トランジスタ（47）がOFFして第１リレー（5
0）の励磁が解除され、常開接点（50A）が開路して給水
電磁弁（14）を閉弁して給水動作を終了する。また、ダ
イオード（51）を介してインバータ（32）の入力を
「Ｌ」に引くために自己保持回路（29）はOFFし、これ
によってダイオード（36）のアノードが「Ｈ」になるた
め、トランジスタ（40）はOFFとなり給水タイマー（4
1）は初期状態にリセットされる。

一方、電源投入時に離氷検知センサ（23）が所定温度以
上を検出している場合は、上述の給水開始と同時に製氷
動作からスタートし、所定温度より低い温度を検出して
いる場合は、給水開始と同時に離氷動作からスタートす
る。

即ち、電源投入時はコンデンサ（58）によりバッファ回
路（57）の出力は強制的に「Ｈ」となる。この電圧を入
力する差動増幅器（59）のプラス入力端子の電圧は、抵
抗（62）及びコンデンサ（63）の時定数で上昇するた
め、マイナス入力端子の電圧上昇が早く、差動増幅器
（59）の出力電圧は低下し、更に、この電圧をプラス入
力端子に入力すると共にバッファ回路（57）の出力電圧
をマイナス入力端子に入力する比較器（64）の出力は
「Ｌ」となり、これを入力する比較器（66）のマイナス
入力端子の電圧抵抗（68）及び（69）によるバイアス電
圧より低下して比較器（66）の出力は「Ｈ」となり、こ
れによって、ダイオード（74）は逆バイアスとなり、比
較器（70）はバッファ回路（57）の出力を受け入れ、プ
ラス入力端子の電圧が可変抵抗（72）及び抵抗（73）に
よるバイアス電圧より高くなって比較器（70）の出力は
「Ｈ」となり、この電圧がダイオード（88）及び抵抗
（89）を介して自己保持回路（87）に入力される。

このとき、抵抗（91）《抵抗（89）の関係から離氷検知
センサ（23）が所定温度より高温を検出していると、該
センサ（23）の端子電圧は低く、この結果増幅器（76）
の出力電圧も低下するため、比較器（80）のプラス入力
端子の電圧は抵抗（81）及び（82）によるバイアス電圧
よりも低下し、比較器（80）の出力は「Ｌ」となり、自
己保持回路（87）のインバータ（83）の入力は抵抗（9
1）及びダイオード（90）を通して「Ｌ」に引かれ、自
己保持回路（87）はOFF状態となる。即ち、インバータ
（83）の出力は「Ｈ」、インバータ（84）の出力は
「Ｌ」となり、トランジスタ（92）はONせず、第２リレ
ー（95）は励磁されない。従って、第２リレー（95）の
常閉接点（95B）を介して循環ポンプ（19）及び送風機
（８）が動作し、電源投入により電動圧縮機（７）が動
作するから製氷動作を開始する。

一方、離氷検知センサ（23）が所定温度より低温を検出
していると、上述の場合とは逆となり、比較器（80）の
出力は「Ｈ」となり、ダイオード（90）は逆バイアスの
ため、比較器（70）の出力「Ｈ」はそのままインバータ
（83）に入力され、この結果、インバータ（84）の出力
は「Ｈ」となり、ダイオード（85）、抵抗（86）の正帰
還によって自己保持回路（87）はON状態となる。従っ
て、トランジスタ（92）がONして第２リレー（95）が励
磁され、常開接点（95A）を閉路するためホットガス電
磁弁（12）が開弁し、電源投入により電動圧縮機（７）
が動作するから離氷動作を開始する。

以下は、電源投入時に製氷動作からスタートした場合
と、離氷動作からスタートした場合の夫々のサイクル動
作を説明する。

まず、製氷動作からスタートした場合、貯水タンク（1
8）に給水された製氷用水は循環ポンプ（19）によって
散水器（16）に圧送され、該散水器（16）から夫々の冷
却板（２）及び（３）の表面に流水される。冷却板
（２）及び（３）の表面を流下する製氷用水は、低温冷
媒が循環されている蒸発パイプ（６）からの熱電動によ
り冷却されている多数の製氷ボタン（４）及び（５）に
徐々に氷結していき、未凍結水は冷却板（２）及び
（３）の下端から受水樋（20）に落下し、貯水タンク
（18）に戻された後、再び散水器（16）へと循環される
動作を繰返す。なお、製氷動作が進行すると蒸発パイプ
（６）の出口温度は当然の如く低下するから離氷検知セ
ンサ（23）の端子電圧は上昇し、この結果、比較器（8
0）の出力は製氷動作の途中で「Ｈ」となる。

而して、製氷ボタン（４）及び（５）には第３図の点線
で示すような凸レンズ状の氷（136）が生長し、遂に氷
（136）の表面を流れる略０℃の製氷用水が製氷検知セ
ンサ（22）に接触すると、該センサ（22）の端子電圧は
急激に上昇し、バッファ回路（57）の出力電圧も上昇す
る。この電圧を入力する増幅器（59）のプラス入力端子
の電圧は、抵抗（62）及びコンデンサ（63）の時定数で
上昇するため、マイナス入力端子の電圧上昇が早く、増
幅器（59）の出力電圧は低下し、更に、この電圧をプラ
ス入力端子に入力すると共にバッファ回路（57）の出力
電圧を抵抗（60）を介してマイナス入力端子に入力する
比較器（64）の出力は「Ｌ」となり、この電圧を入力す
る比較器（66）のマイナス入力端子の電圧は抵抗（68）
及び（69）によるバイアス電圧より低下して比較器（6
6）の出力電圧は「Ｈ」となり、これによって、ダイオ
ード（74）は逆バイアスとなり、比較器（70）はバッフ
ァ回路（57）の出力を受け入れ状態となる。

その後、更に冷えてバッファ回路（57）の出力電圧が更
に上昇し、可変抵抗（72）及び抵抗（73）によるバイア
ス電圧より高くなると、比較器（70）の出力は「Ｈ」と
なり、この電圧はダイオード（88）及び抵抗（89）を介
して自己保持回路（87）のインバータ（83）に入力され
る。この結果、インバータ（84）の出力は「Ｈ」とな
り、ダイオード（85）、抵抗（86）の正帰還によって自
己保持回路（87）はON状態に自己保持される。

この様な時間的遅れ動作は、差動増幅器（59）及び比較
器（64）がセンサ温度に低温変化が出たときの検出回路
であるから、製氷検知センサ（22）が氷（136）の表面
を流れる製氷用水と接触した瞬間に、比較器（66）の出
力を「Ｈ」とするため、何らかの原因、例えば飛び散っ
た製氷用水によって瞬時的にセンサ（22）が冷やされた
場合に、製氷終了信号を出力する不都合を解決するもの
である。

而して、自己保持回路（87）のONにより、トランジスタ
（92）がONして第２リレー（95）が励磁され、その接点
は常閉接点（95B）から常開接点（95A）に切換わり、同
時に、ダイオード（39）にりトランジスタ（40）のベー
ス電圧が「Ｌ」に引かれるため、トランジスタ（40）が
ONし、給水タイマー（41）に電源電圧が印加され該タイ
マー（41）がスタートし、出力端子（41A）から「Ｈ」
を出力してトランジスタ（47）をONし、第１リレー（5
0）が励磁されて常閉接点（50A）を閉路する。

これによって、循環ポンプ（19）及び送風機（８）が停
止して製氷動作を終了すると共にホットガス電磁弁（1
2）及び給水電磁弁（14）が開弁し、ホットガスと水の
併用による離氷動作を開始する。

なお、製氷動作の開始と同時にスタートするバックアッ
プタイマー（97）のリセット端子（97A）には自己保持
回路（87）のONにより、ダイオード（98）、抵抗（99）
を介してインバータ（84）の出力電圧「Ｈ」が入力され
るため、発振を停止し、同時にリセットされる。

また、離氷動作の開始と同時に、給水時間の切換えが行
なわれる。即ち、自己保持回路（87）がONすると、ダイ
オード（116）は逆バイアスとなり、比較器（114）は周
囲温度検知センサ（24）の検知出力の受け入れ状態とな
る。例えば、周囲温度検知センサ（24）が所定温度（25
℃）より高温を検出しているとき、センサ（24）の端子
電圧は低く増幅器（111）の出力電圧も低くなり、この
電圧が抵抗（112）及び可変抵抗（113）によるバイアス
電圧より低いため、比較器（114）の出力は「Ｌ」とな
る。従って、インバータ（115）により比較器（114）の
反転出力「Ｈ」を入力するアナログスイッチ（42）はO
N、比較器（114）の出力「Ｌ」を入力するアナログスイ
ッチ（45）はOFFとなり、給水時間は短時間（30秒）に
決定される。

一方、周囲温度検知センサ（24）が所定温度以下を検出
しているとき、センサ（24）の端子電圧は高く増幅器
（111）の出力電圧も高くなり、この電圧が抵抗（112）
及び可変抵抗（113）によるバイアス電圧より高くなる
ため、比較器（114）の出力は「Ｈ」となる。従って、
インバータ（115）により比較器（114）の反転出力
「Ｌ」を入力するアナログスイッチ（42）はOFF、比較
器（114）の出力「Ｈ」を入力するアナログスイッチ（4
5）はONとなり、給水時間は長時間（５分）に決定され
る。

この様な給水時間の切換えは、離氷動作の開始によって
蒸発パイプ（６）に循環されるホットガスの熱量が周囲
温度条件により変化するためで、周囲温度が低ければ熱
量不足により離氷時間が長くなり、周囲温度が高ければ
逆に離氷時間が短かくなり、これに合わせて上述の様に
給水時間を選定することにより、効率的に離氷動作を促
進する。

而して、給水管（15）を通って散水器（13）から散水さ
れた水道水は、冷却板（２）及び（３）の裏面を流下
し、この水の顕熱と蒸発パイプ（６）に循環されるホッ
トガスの熱の併用によって、冷却板（２）及び（３）と
製氷ボタン（４）及び（５）の温度上昇を図る離氷動作
によって、製氷ボタン（４）及び（５）からレンズ氷
（136）が離脱し、離氷検知センサ（23）が蒸発パイプ
（６）の出口の所定の上昇温度を検出すると、端子電圧
が低下し、増幅器（76）の出力電圧も低下し、これが抵
抗（81）及び（82）によるバイアス電圧よりも低くなる
ため、比較器（80）の出力は「Ｈ」から「Ｌ」に切換わ
る。

これによって、自己保持回路（87）のインバータ（83）
の入力は抵抗（91）及びダイオード（90）を通して
「Ｌ」に引かれ、自己保持回路（87）はOFFする従っ
て、インバータ（83）の出力は「Ｈ」、インバータ（8
4）の出力は「Ｌ」となり、トランジスタ（92）がOFFし
て第２リレー（95）の励磁が解除され、その接点は常開
接点（95A）から常閉接点（95B）に切換わり、ホットガ
ス電磁弁（12）を閉弁して離氷動作を終了すると共に循
環ポンプ（19）及び送風機（８）を動作して次サイクル
の製氷動作を開始する。

なお、離氷動作を促進するために行なわれる給水動作に
よって、給水口（1A）から受水樋（20）に落下した離氷
水は貯水タンク（18）に給水されて次サイクルの製氷動
作に使用されるもので、離氷検知センサ（23）が離氷を
検出する前に給水タイマー（41）が選択された給水時間
の所定時間を経過したときは、給水タイマー（41）の出
力端子（41A）の電圧を「Ｈ」から「Ｌ」に切換えてト
ランジスタ（47をOFFし、第１リレー（50）の励磁を解
除して常開接点（50A）を開路し、給水電磁弁（14）を
閉弁して給水動作を終了し、給水タイマー（41）が選択
された給水時間の所定時間を経過する前に離氷検知セン
サ（23）が離氷を検出したときは、自己保持回路（87）
のOFFによりダイオード（39）が逆バイアスとなり、ト
ランジスタ（40）がOFFして給水タイマー（41）への電
源供給を断ち、これによってトランジスタ（47）がOFF
となって第１リレー（50）の励磁を解除して常開接点
（50A）を開路し、給水電磁弁（14）を閉弁して給水動
作を終了する。

なお、一般的に後者で給水動作を終了するケースは少な
く、たとえ給水動作が選択された所定時間前に終了した
としても、次サイクルの製氷動作に必要な最小限の水量
は、短い給水時間より更に短い時間で確保されるように
なっている。

以上は、電源投入時に製氷動作からスタートした場合の
動作説明であり、電源投入時に離氷動作からスタートし
た場合は、蒸発パイプ（６）へのホットガス循環によっ
て、離氷検知センサ（23）が蒸発パイプ（６）の出口の
所定の上昇温度を検出すると、該センサ（23）の端子電
圧が低下し、増幅器（76）の出力電圧も低下し、これが
抵抗（81）及び（82）によるバイアス電圧よりも低くな
るため、比較器（80）の出力は「Ｈ」から「Ｌ」に切換
わる。

これによって、自己保持回路（87）のインバータ（83）
の入力は抵抗（91）及びダイオード（90）を通して
「Ｌ」に引かれ、自己保持回路（87）はOFFする。従っ
て、インバータ（83）の出力は「Ｈ」、インバータ（8
4）の出力は「Ｌ」となり、トランジスタ（92）がOFFし
て第２リレー（95）の励磁が解除され、その接点は常開
接点（95A）から常閉接点（95B）に切換わり、ホットガ
スバルブ（12）を閉弁して脱水運転を終了すると共に循
環ポンプ（19）及び送風機（８）を動作して製氷動作を
開始する。その後の動作は、上述の様に、製氷動作から
開始した場合と同様である。

次に、製氷検知センサ（22）に基づく製氷検知回路（5
2）によって製氷動作の終了検知が不能の場合、製氷動
作を離氷動作を強制的に終了させるタイマー回路（96）
の動作を説明する。バックアップタイマー（97）は製氷
動作の開始と同時にスタートする。

即ち、自己保持回路（87）のOFFにより、リセット端子
（97A）にインバータ（84）の出力「Ｌ」が入力され
て、バックアップタイマー（97）は発振を開始し、この
ときタイマー（97）の出力は「Ｌ」であり、インバータ
（103）によりタイマー（97）の反転出力「Ｈ」を入力
するアナログスイッチ（104）はON、タイマー（97）の
出力「Ｌ」を入力するアナログスイッチ（105）はOFFで
あるため、バックアップタイマー（97）は長い周期で発
振し、所定の製氷時間（40分）を経過すると、バックア
ップタイマー（97）の出力は「Ｌ」から「Ｈ」に切り換
わる。

すると、インバータ（103）の出力が「Ｌ」となり、自
己保持回路（87）のインバータ（84）の入力がダイオー
ド（106）を介して「Ｌ」に引かれるため、インバータ
（84）の出力は「Ｈ」となり、トランジスタ（92）がON
して第２リレー（95）が励磁され、その接点は常閉接点
（95B）から常開接点（95A）に切換わり、更に、ダイオ
ード（106）を介してインバータ（84）の入力が「Ｌ」
に引かれるため、正帰還によりインバータ（83）の出力
も「Ｌ」となり、ダイオード（39）によりトランジスタ
（40）のベース電圧も「Ｌ」に引かれるため、トランジ
スタ（40）がONし、給水タイマー（41）に電源電圧が印
刷されて該タイマー（41）がスタートし、出力端子（41
A）から「Ｈ」を出力してトランジスタ（47）をONし、
第１リレー（50）が励磁されて常閉接点（50A）を閉路
する。

これによって、循環ポンプ（19）及び送風機（８）が停
止して製氷動作を終了すると共にホットガス電磁弁（1
2）及び給水電磁弁（14）が開弁してホットガスと水の
併用による離氷動作を開始する。

一方、インバータ（84）の出力「Ｈ」は、ダイオード
（98）、抵抗（99）及びダイオード（107）を介して
「Ｌ」に引かれるため、リセット端子（97A）の電圧は
引続いて「Ｌ」に保持され、バックアップタイマー（9
7）は発振を継続し、このとき発振周期は、バックアッ
プタイマー（97）の出力が「Ｌ」から「Ｈ」に切換わる
ことにより、アナログスイッチ（104）がOFFすると共に
アナログスイッチ（105）がONするから、短い周期の発
振となる。

而して、所定の離氷時間（５分）を経過すると、バック
アップタイマー（97）の出力が「Ｈ」から「Ｌ」に切換
わり、インバータ（103）の出力が「Ｈ」になると、ダ
イオード（106）及び（107）は逆バイアスとなり、自己
保持回路（87）のインバータ（84）には「Ｈ」が入力さ
れ、該インバータ（84）の出力は「Ｌ」になり、トラン
ジスタ（92）がOFFして第２リレー（95）の励磁が解除
され、その接点は常開接点（95A）から常閉接点（95B）
に切換わり、ホットガス電磁弁（12）を閉弁して離氷動
作を終了すると共に循環ポンプ（19）及び送風機（８）
を動作して次サイクルの製氷動作を開始する。なお、給
水動作はバックアップタイマー（97）による離氷時間が
５分であるため、短い給水時間であれば離氷動作を終了
する前に終了し、長い給水時間であれば離氷動作と同時
に終了する。

次に、断水検知動作について説明する。給水動作によっ
て貯水タンク（18）に製氷用水が給水されない状態にお
いて、製氷動作が行なわれると、蒸発パイプ（６）の出
口温度は低下し、これに伴って離氷検知センサ（23）の
端子電圧は上昇し、増幅器（76）の出力電圧も上昇す
る。そして、遂に離氷検知センサ（23）が蒸発パイプ
（６）の出口所定の低下温度（−25℃）を検出すると、
比較器（132）のプラス入力端子の電圧が抵抗（130）及
び可変抵抗（131）によるバイアス電圧より高くなって
比較器（132）の出力は「Ｈ」となり、アンド回路（13
3）に入力される。一方、アンド回路（133）の他方の入
力には発振回路（126）から常時一定の周期で発振パル
スが入力されているから、アンド回路（133）の出力は
発振回路（126）の発振周期で「Ｈ」と「Ｌ」を繰返
し、これと同期してトランジスタ（134）がON、OFFする
ため、断水警報LED（135）が点滅し、断水を報知する。

この様にして断水警報が出された場合は、上述したバッ
クアップタイマー（97）によって、製氷動作と離氷動作
を強制的に終了し、その後、給水動作が再開されると、
離氷検知センサ（23）によって断水警報は解除される。

次に、フィルター（25）の目詰まり等が原因する高温検
知動作について説明する。例えばフィルター（25）の目
詰まりが発生すると、凝縮器（９）の出口温度が上昇
し、これに伴って周囲温度検知センサ（24）の端子電圧
は低下し、増幅器（111）の出力電圧も低下する。そし
て、遂に周囲温度検知センサ（24）が凝縮器（９）の出
口の所定の上昇温度（63℃）を検出すると、比較器（11
9）のマイナス入力端子の電圧が抵抗（117）及び（11
8）によるバイアス電圧より低くなって比較器（119）の
出力は「Ｈ」となり、アンド回路（127）に入力され
る。一方、アンド回路（127）の他方の入力には発振回
路（126）から常時一定の周期で発振パルスが入力され
ているから、アンド回路（127）の出力は発振回路（12
6）の発振周期で「Ｈ」と「Ｌ」を繰返し、これと同期
してトランジスタ（128）がON、OFFするため、高温警報
LED（129）が点滅し凝縮器（９）の異常高温を報知す
る。

この様にして高温警報が出された場合は、その原因を突
止め、フィルター（25）の目詰まりであればフィルター
（25）を掃除することによって、周囲温度検知センサ
（24）は高温警報を解除する。

以上は、本発明の流下式製氷機の好適な実施例について
説明したが、本発明は必ずしも実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更
が可能であり、特に、実施例において揚げた各数値は、
これに限定されるものではなく、冷凍能力、検知場所及
び構造等の関係を考慮して設定されるものである。

（ト） 発明の効果 本発明は以上の様に、周囲温度条件が変化することによ
り蒸発パイプに循環されるホットガスの熱量が変化する
点に鑑み、周囲温度が低ければ熱量不足により離氷時間
が長くなり、周囲温度が高ければ逆に離氷時間が短くな
り、これに合わせて、給水タイマーの給水時間を長短に
切換えて給水電磁弁を開閉制御しているため、効率的に
離氷動作を促進することができると共に、従来技術と比
較して著しく節水を図ることができる優れた利点を奏す
る。

更に、本発明は給水時間を切換えるための信号を切換え
装置に入力する周囲温度検知センサが、フィルターの目
詰まり等が原因する凝縮器の異常高温を検知し、この旨
を高温警報LED等の報知手段が報知するため、ユーザー
は然るべき処置を速やかに取ることができ、大きなトラ
ブルの発生を防止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流下式製氷機の電気回路図、第２図は
同じく斜視図、第３図は同じくシステム構成図である。 （１）……冷却器、（12）……ホットガス電磁弁、（1
4）……給水電磁弁、（23）……離氷検知センサ、（2
4）……周囲温度検知センサ、（41）……給水タイマ
ー、（42），（45）……アナログスイッチ、（129）…
…高温警報LED。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 正博 群馬県邑楽郡大泉町大字坂田180番地 東 京三洋電機株式会社内 (72)発明者 塩島 信行 群馬県邑楽郡大泉町大字坂田180番地 東 京三洋電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却器の表面に凍結した氷の離氷動作を、
   冷却器に備わる蒸発パイプへ循環されるホットガスの熱
   及び冷却器の裏面に流下される水の顕熱との併用にて行
   なうと共に、この離氷用水を貯水タンクに回収して次サ
   イクルの製氷用水として再利用する流下式製氷機におい
   て、氷の離脱を実質的に冷却器の所定の上昇温度で検知
   する離氷検知センサと、製氷動作の終了に基づき蒸発パ
   イプへホットガスを循環するように開弁すると共に前記
   離氷検知センサによる離氷検知に基づきホットガス循環
   を停止するように閉弁するホットガス電磁弁と、冷却器
   への離氷用水の通水を制御する給水電磁弁と、製氷動作
   の終了に基づきスタートすると共に前記給水電磁弁の開
   弁信号を出力し、長短二段階の給水時間のうち選択され
   た給水時間を経過したとき給水電磁弁の閉弁信号を出力
   する給水タイマーと、周囲温度の変化を実質的に冷凍系
   の凝縮温度で検知する周囲温度検知センサと、該センサ
   が所定温度より高温を検知しているときは短時間に、該
   センサが所定温度より低温を検知しているときは長時間
   に、前記給水タイマーの給水時間を切換える切換え装置
   と、前記周囲温度検知センサが前記所定温度より高い所
   定温度を検知したとき報知手段を作動せしめる高温検知
   回路を設けたことを特徴とする流下式製氷機。