JPH08110136A - オーガ式製氷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オーガ式製氷機において、過負荷によるギア
ードモータの故障を防ぎ、エネルギの無駄な消費を防
ぐ。 【構成】 オーガ式製氷機は、円筒状の冷凍シリンダ２
１と、この冷凍シリンダ内に設けられてモータ２６によ
り回転駆動され冷凍シリンダの内周面に生成された氷を
掻きとって上方に送るオーガ２２を備えている。ブライ
ン冷却機構部１０により冷却されたブラインは、ブライ
ン供給機構部１７により、冷凍シリンダの外周に巻き付
けた冷却管２４を通して循環される。ブライン目標温度
演算手段は環境温度センサ４１により検出された環境温
度に応じてブライン目標温度を演算し、制御手段はブラ
イン温度センサ４２により検出されるブラインの温度が
ブライン目標温度となるようにブライン冷却機構部の作
動を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、氷層の生成速度が安定
してギアードモータに過負荷が生じるおそれのないオー
ガ式製氷機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のオーガ式製氷機は、例えば実公昭
６０−１７６５５号公報に示すように、冷凍回路の蒸発
管が直接巻き付けられて冷却される冷凍シリンダの内周
面に生成された氷層を、冷凍シリンダ内に同軸的に設け
られてギアードモータにより回転駆動されるオーガによ
り掻きとって上方に送り、押圧頭により圧縮してチップ
状の氷としている。

【０００３】このような従来技術では外気温度等の環境
温度と関係なく、冷媒ガスのガス量、キャピラリーチュ
ーブの長さ、エバポレータの長さ、膨張弁の使用の有無
などにより、蒸発管が巻き付けられた冷凍シリンダの温
度が設定されるので、環境温度が低いときは冷凍シリン
ダ内周面に生成される氷層の生成速度が速くなって押圧
頭に氷詰まりが生じ、あるいは冷凍シリンダ内に凍結が
生じて、過負荷によるギアードモータの故障の原因とな
ることがある。これに対し上記従来技術では押圧頭の外
周に電気ヒータを設け、上述のような氷詰まりや凍結が
生じる運転条件の際にこの電気ヒータに通電し、押圧頭
内あるいは冷凍シリンダ内上部の氷を融解して氷詰まり
や凍結を防ぎ、過負荷によるギアードモータの故障を防
いでいる。あるいは、過負荷によるギアードモータの電
流値の増大を検出し、この電流値が所定値を越えれば電
気ヒータに通電してそれ以上の過負荷によるギアードモ
ータの故障を防いでいるものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電気ヒータでは、冷凍シリンダ内の上部よりも下の
部分に凍結が生じた場合には過負荷によるギアードモー
タの故障を防ぐことはできない。また上記従来技術で
は、必要以上の冷凍により生じた余分の氷を電気ヒータ
により融解しているので、エネルギを無駄に消費すると
いう問題もある。

【０００５】本発明は、環境温度に応じて演算したブラ
イン目標温度となるように冷却したブラインにより冷凍
シリンダを冷却して、このような各問題を解決すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によるオーガ式製
氷機は、上下方向に延びる円筒状の冷凍シリンダと、こ
の冷凍シリンダ内に同軸的に設けられてモータにより回
転駆動され同冷凍シリンダの内周面に生成された氷を掻
きとって上方に送る螺旋刃を外周面に形成したオーガを
備えている。本発明のオーガ式製氷機は、更に、ブライ
ン冷却機構部と、ブライン冷却機構部により冷却された
ブラインを冷凍シリンダの外周に設けた冷却管を通して
循環させるブライン供給機構部と、周囲の環境温度を検
出する環境温度センサと、ブラインの温度を検出するブ
ライン温度センサを備えており、ブライン目標温度演算
手段は環境温度センサにより検出された環境温度に応じ
てブライン目標温度を演算し、制御手段はブライン温度
センサにより検出されるブラインの温度がブライン目標
温度となるようにブライン冷却機構部の作動を制御す
る。

【０００７】

【作用】ブライン目標温度演算手段は環境温度センサに
より検出された環境温度に応じてブライン目標温度を演
算し、制御手段はブライン温度センサにより検出される
ブラインの温度がこのブライン目標温度となるようにブ
ライン冷却機構部の作動を制御する。これにより、冷凍
シリンダ内周面に生成される氷層の生成速度は、環境温
度が変化してもほゞ一定に保たれる。

【０００８】

【実施例】以下に、図１〜図３に示す実施例により本発
明の説明をする。主として図１に示すように、本実施例
のオーガ式製氷機は、ブライン冷却機構部１０、ブライ
ン供給機構部１７及び製氷機構部２０により構成されて
いる。ループ状をなすブライン冷却機構部１０の冷媒管
１５には、圧縮機１１、冷却ファン１２ａを備えた凝縮
器１２、ドライヤ１３及び膨張弁１４が直列に配置さ
れ、膨張弁１４から圧縮機１１に戻る間の冷媒管１５は
ブラインタンク１６内を通っている。圧縮機１１により
圧縮された冷媒は凝縮器１２により冷却されて凝縮さ
れ、ドライヤ１３により水分を除去されてから膨張弁１
４を通り、ブラインタンク１６を通過する際に蒸発し、
ブラインタンク１６内のブラインを冷却する。圧縮機１
１は電源４４との間に設けた電磁開閉器４３によりオン
・オフ運転制御される。ブライン供給機構部１７はブラ
インポンプ１８とブライン管１９よりなり、ブラインタ
ンク１６内の冷却されたブラインは、ブラインポンプ１
８によりブライン管１９を通って次に述べる製氷機構部
２０に循環供給される。

【０００９】次に製氷機構部２０の説明をする。ギヤー
ドモータ２６が設けられた減速機２７のケーシングに
は、円筒状の冷凍シリンダ２１の下端が固定されて鉛直
上方に延び、この冷凍シリンダ２１内に同軸的に設けら
たオーガ２２は、下端部が減速機２７の出力軸に連結さ
れて回転駆動される。冷凍シリンダ２１とオーガ２２の
間には製氷室Ｒが形成され、オーガ２２の外周面から螺
旋状に突出して形成された螺旋刃２２ａは、先端が冷凍
シリンダ２１の内周面に接近して製氷室Ｒ内に位置して
いる。冷凍ケーシング２２内の上部には押圧頭２３がね
じ止め固定され、この押圧頭２３の内周面には、オーガ
２２上端の小径部が回転自在に軸承されている。冷凍シ
リンダ２１の中間部の外周面には、ブラインタンク１６
からのブラインが循環供給される冷却管２４が巻き付け
られて、断熱材（図示省略）により覆われている。

【００１０】図１に示すように、押圧頭２３はオーガ２
２上端の小径部を回転自在に嵌合支持する内周面を有す
る筒状で、外周面には冷凍シリンダ２１と共に氷通路を
形成する複数の溝２３ａが長手方向に沿って形成されて
いる。押圧頭２３から上方に突出するオーガ２２の上端
部には、カッタ２８が同軸的にねじ止め固定されてオー
ガ２２と共に回転する。冷凍シリンダ２１の外周面の押
圧頭２３と対応する位置付近には、電熱線よりなるヒー
タ２５が、絶縁して巻き付けられている。冷凍シリンダ
２１の上端には、氷放出管２９の一端がカッタ２８を覆
うように取り付けられ、その他端は貯氷庫（図示省略）
内に開口されている。

【００１１】製氷機構部２０への給水系は、フロートス
イッチ３１及びオーバフロー管３８を有する給水タンク
３０、給水バルブ３２を有し給水タンク３０に給水する
水道管３７、給水タンク３０と冷凍シリンダ２１の各下
部を連結する給水管３５等によって構成されている。製
氷機構部２０及び給水系の排水を行う排水系は、冷凍シ
リンダ２１の下部に連結されて排水弁３３を有する排水
管３６、並びにドレーン管３９ａが一端部に設けられて
排水管３６及びオーバフロー管３８からの水を受けるド
レーンパン３９により構成されている。

【００１２】給水タンク３０には、その内部の水位が所
定の下限水位以上となれば閉じる下部水位スイッチ３１
ａ及び水位が所定の上限水位以上となれば閉じる上部水
位スイッチ３１ｂよりなるフロートスイッチ３１が設け
られている。このフロートスイッチ３１により給水弁３
２が開閉されて、オーガ式製氷機の製氷運転中は、給水
タンク３０内の水位（従って冷凍シリンダ２１への供給
水位）は所定の上限と下限の範囲内に維持される。

【００１３】図１に示すように、本実施例のオーガ式製
氷機の作動を制御する制御装置４０は、製氷機構部２０
付近の環境温度ｔｅを検出する環境温度センサ４１、ブ
ラインタンク１６内のブライン温度ｔｂを検出するブラ
イン温度センサ４２等のセンサの検出結果及び予め記憶
されたプログラムに基づき、圧縮機１１のオン・オフ運
転制御を行う電磁開閉器４３、ブラインポンプ１８、ギ
アードモータ２６、ヒータ２５、各弁３２，３３等の作
動を制御するものである。特許請求の範囲との関係にお
いて、制御装置４０はブライン目標温度演算手段及び制
御手段を含んでいる。

【００１４】制御装置４０は、先ず図３に示すフローチ
ャートによりブラインタンク１６内のブライン温度の制
御を行う。制御装置４０は、先ずステップ１００におい
て環境温度センサ４１により検出された環境温度ｔｅを
読み込み、ステップ１０１においてブライン目標温度Ｔ
ｂを演算する。ブライン目標温度Ｔｂは、図２のグラフ
に示すように摂氏温度で常にマイナスの値であり、環境
温度ｔｅが高くなるほどブライン目標温度Ｔｂは低くな
る（マイナスの値で大きくなる）ものである。場合によ
っては、環境温度ｔｅが低い範囲では図２のグラフの破
線に示すようにブライン目標温度Ｔｂをマイナスの一定
値として、環境温度ｔｅが低下してもブライン目標温度
Ｔｂが氷点以下に保たれるようにする。図２のグラフの
傾斜などの特性は、製氷機構部２０の製氷能力、ギアー
ドモータ２６の負荷容量などに応じて実験的に定める。

【００１５】続くステップ１０２で、制御装置４０はブ
ライン温度センサ４２により検出したブライン温度ｔｂ
がステップ１０１で演算したブライン目標温度Ｔｂとな
るようにブライン冷却機構部１０を制御運転する。この
制御運転は、ｔｂ≦Ｔｂでなければ電磁開閉器４３を閉
じ圧縮機１１を運転させてブラインタンク１６内のブラ
インを冷却してその温度ｔｂを低下させ、ｔｂ≦Ｔｂで
あれば電磁開閉器４３を開き圧縮機１１を停止させるこ
とにより行う（ステップ１０３）。以上のブラインタン
ク１６内のブライン温度の制御は、所定小時間毎に繰り
返して行う。この際、圧縮機１１はオン・オフ制御され
るが、ブラインタンク１６内のブラインは相当な熱容量
を有しているので、その温度はブライン目標温度Ｔｂを
中心とする狭い範囲内に保たれる。

【００１６】このように環境温度ｔｅに応じたブライン
目標温度Ｔｂに設定されたブラインタンク１６内のブラ
インは、ブラインポンプ１８により冷却管２４に供給さ
れて冷凍シリンダ２１の内周面に氷層を生成し、これに
より温度が上昇されたブラインはブラインタンク１６内
に戻される。冷凍シリンダ２１の内周面に生成された氷
層はギアードモータ２６により回転されるオーガ２２の
螺旋刃２２ａにより掻き取られて上方に送られ、押圧頭
２３により圧縮されて棒状に上方に伸び、カッタ２８に
より破断されてチップ状の氷となり、氷放出管２９から
貯氷庫（図示省略）に取り出される。

【００１７】環境温度ｔｅが低い場合は給水管３５から
冷凍シリンダ２１内に供給される製氷用水の温度も低下
するが、ブライン目標温度Ｔｂの上昇によりブラインタ
ンク１６内のブライン温度、従って冷却管２４に循環供
給されるブライン温度は上昇し、しかもこのブライン温
度は上述のようにブライン目標温度Ｔｂを中心とする狭
い範囲に保たれるので、氷層の生成速度もほゞ一定に保
たれる。従って、押圧頭２３内に氷詰まりが生じたり冷
凍シリンダ２１内に凍結が生じたりすることはなくな
り、これにより過負荷によるギアードモータの故障を防
ぐことができる。逆に環境温度ｔｅが高い場合は製氷水
温度も上昇するがブライン温度は低下するので、やはり
氷層の生成速度はほゞ一定に保たれ、製氷能力が低下す
ることはない。

【００１８】なお、制御装置４０は、何らかの原因によ
り冷凍シリンダ２１への製氷用水が中断されたり、貯氷
庫が一杯になるなどしてギアードモータ２６が停止した
場合には、ブラインポンプ１８を停止して製氷を停止す
る。また、本実施例でも、何らかの異常により氷詰まり
または氷結が生じた場合に備えて、過負荷リレー（図示
省略）がギアードモータ２６の電流値の増大を検出すれ
ば、制御装置４０はヒータ２５に通電して氷を融解する
ようにしているが、これが作動することは少ない。

【００１９】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、冷凍シ
リンダ内周面に生成される氷層の生成速度は環境温度が
変化してもほゞ一定に保たれるので、押圧頭内に氷詰ま
りが生じたり冷凍シリンダ内に凍結が生じたりすること
はなくなり、これにより過負荷によるギアードモータの
故障を防ぐことができる。また本発明によれば、必要以
上の冷凍により余分の氷を生じることがないので、エネ
ルギを無駄に消費することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるオーガ式製氷機の一実施例の機
械的構造を示す図である。

【図２】 環境温度に対するブライン目標温度の関係を
示す図である。

【図３】 ブライン温度制御に使用するフローチャート
の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０…ブライン冷却機構部、１７…ブライン供給機構
部、２１…冷凍シリンダ、２２…オーガ、２２ａ…螺旋
刃、２４…冷却管、２６…ギアードモータ、４１…環境
温度センサ、４２…ブライン温度センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向に延びる円筒状の冷凍シリンダ
   と、この冷凍シリンダ内に同軸的に設けられてモータに
   より回転駆動され同冷凍シリンダの内周面に生成された
   氷を掻きとって上方に送る螺旋刃を外周面に形成したオ
   ーガを備えてなるオーガ式製氷機において、ブライン冷
   却機構部と、前記ブライン冷却機構部により冷却された
   ブラインを前記冷凍シリンダの外周に設けた冷却管を通
   して循環させるブライン供給機構部と、周囲の環境温度
   を検出する環境温度センサと、前記ブラインの温度を検
   出するブライン温度センサと、前記環境温度センサによ
   り検出された環境温度に応じたブライン目標温度を演算
   するブライン目標温度演算手段と、前記ブライン温度セ
   ンサにより検出されるブラインの温度が前記ブライン目
   標温度となるように前記ブライン冷却機構部の作動を制
   御する制御手段を備えたことを特徴とするオーガ式製氷
   機。