JPH09303916A - 水循環式製氷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 綿氷発生防止対策を講じることが必要な場合
にのみ、そのための処置を採るようにした水循環式製氷
機を提供する。 【解決手段】 製氷水が不完全氷として氷結を始める温
度より少し高めの温度を設定温度とし、該設定温度にお
ける水循環式製氷機の冷凍能力を検知する冷凍能力検知
手段と、不完全氷発生防止対策として製氷板の温度を低
下せしめる製氷板温度降下手段とを具備し、前記冷凍能
力検知手段により検出された冷凍能力が所定能力未満の
場合に、製氷板温度降下手段を作動させる。冷凍能力検
知手段は、例えば、製氷水が設定温度になった場合に、
高圧圧力を検知し、該高圧圧力が基準高圧圧力以上の場
合は冷凍能力が所定能力未満とし、前記高圧圧力が基準
高圧圧力未満の場合は冷凍能力が所定能力以上と判断す
る。また、製氷板温度降下手段は、例えば、製氷水循環
ポンプを停止するもとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、循環ポンプによ
り製氷水を製氷板に循環供給する製氷水回路、前記製氷
板に前記循環水を氷結させるべく該製氷板に配設された
蒸発器、製氷機の周囲空気、冷却水等の冷却媒体により
冷却される凝縮器等からなる冷凍回路等を有する水循環
式製氷機に関し、特に、この水循環式製氷機に特有の氷
結寸前に綿状若しくは泥状の不完全氷（以下不完全氷と
いう）が発生する現象を未然に防止する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水循環式製氷機とは、製氷サイクル中製
氷板若しくは製氷室の表面に製氷水を流し、それを繰り
返して、製氷室若しくは製氷板の表面に含有不純物が実
質的に排除された純粋の氷を生成させる方式の製氷機で
あり、製氷板若しくは製氷室の型式に応じて様々なもの
が知られているが、何れも流水を氷結させるためにその
氷点が０℃より低くなっているのが特徴であり、また、
これから氷結が始まろうとする寸前に、製氷水の循環経
路に不完全氷の発生する点が共通である。この様な不完
全氷の発生を未然に防止するための方法としては、従来
から種々のものが知られており、例えば、特公昭５８−
１５７０６号公報に記載されているように、不完全氷の
発生を予報する製氷水の温度がある設定温度に達した場
合に、製氷水タンクから製氷板に製氷水を供給するため
の製氷水循環ポンプを一時的に停止することにより、製
氷機の冷凍負荷を一時的に減少させ、冷凍サイクルの低
圧を一時的に低下させることにより製氷板の温度を下
げ、不完全氷が発生し易い製氷板の表面において製氷水
を一気に氷結させ、以て製氷水循環ポンプの運転再開後
に、該氷結部を核として更に製氷板面上に氷結を進める
技術がある。

【０００３】また、特公平６−２１７５３号公報には、
不完全氷の発生を予報する製氷水の温度がある設定温度
に達した場合に、製氷機における冷凍回路の電磁開閉弁
又は膨張弁を一時的に閉じることにより、製氷板の温度
を急激に低下せしめ、該製氷板表面において製氷水の一
部を氷結せしめ、この氷を核として製氷板面上において
氷結を一気に進める技術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、製氷水の温度
に基づく何れの方法も、不完全氷の発生自体を防止する
ことはできるが、そのための対策を講じることにより付
随的な問題が発生してしまうという点で一長一短があ
り、付随的な問題までも解決しうるものは未だ存在しな
いのが現状である。例えば、前者のように製氷水循環ポ
ンプを停止させる方法では、停止時間が長いと、冷凍負
荷が実質的に無くなるため、蒸発器から液冷媒が蒸発せ
ずに戻ることにより液圧縮を起こし、圧縮機が故障を起
こす虞れがある。但し、このような問題を発生するに至
る停止時間は、停止時の製氷水の温度、製氷負荷に対す
る冷凍能力の大小等により変わる。また、前者の技術を
除氷水タンクを有する型式の製氷機に適用した場合に
は、製氷水循環ポンプの停止時に、水循環経路の冷却さ
れた製氷水が製氷水タンクに戻った際に溢水して除氷水
タンクに流下するため、冷却された製氷水が排水され、
エネルギーの無駄になるだけでなく、除氷水タンク中の
除氷水の温度が低下し、除氷時間が長くなり、製氷能力
の低下に繋がるという問題がある。

【０００５】また、後者のように電磁開閉弁又は膨張弁
を閉弁するものでは、製氷水循環ポンプの一時的停止を
行わないので、上述した前者の欠点は解消できるが、圧
縮機から蒸発器に冷媒が供給されず、蒸発器内の冷媒が
圧縮機に吸入されるのみとなるので、停止時間が長くな
ると、冷凍回路の低圧圧力が低下し低圧圧力スイッチが
作動して圧縮機が停止し、製氷機の運転が停止する可能
性があった。尚、このような問題を生起する停止時間も
停止時の製氷水の温度、製氷負荷に対する冷凍能力の大
小等により長短する。

【０００６】しかも、不完全氷については、その発生メ
カニズム等が未だ明確になっていない点があるが、本発
明者の知見若しくは経験によれば、不完全氷が発生する
のは、製氷機が不完全氷として氷結を始める温度より少
し高めの温度において、製氷水の冷却に要する熱量、即
ち、製氷負荷に対する冷凍能力が小さい場合に発生する
ことが分かった。例えば、製氷機の運転を再開するとき
は製氷運転を長時間休止していたことになり、最初の製
氷サイクル時には、製氷機の各部の温度が高く、製氷水
の冷却以外の冷凍負荷が大きくなるため、製氷負荷に対
する冷凍能力が小さくなり、不完全氷が極めて発生し易
い。また、製氷機の周囲空気温度は低い場合に比し高い
場合の方が、また、電源周波数は６０Ｈｚ場合に比し５
０Ｈｚの場合の方が製氷機の冷凍能力が小さくなるた
め、製氷負荷に対する冷凍能力が小さくなり、不完全氷
が発生し易い。しかし、製氷負荷に対し冷凍能力が十分
に大きい場合は不完全氷が発生しないなどのことが分か
った。これは、製氷水が氷に変化する場合、８０ｋｃａ
ｌ／ｋｇの潜熱が必要になり、このポイントにおいて最
大冷凍能力が必要になる、そして、このポイントを最大
負荷ポイントというが、この最大負荷ポイントにおいて
製氷水の冷却能力、即ち、製氷負荷に対する冷凍能力が
少ないと、製氷板の温度が低下せず、最大負荷ポイント
通過に時間がかかり、不完全氷の発生が多くなると考え
られる。然るに、これまでのものは、製氷水温度がある
設定値に達した場合は常に不完全氷発生防止対策を講じ
ていたので、上述の付随的な問題をわざわざ惹起させて
いた。本発明は、この点に着目してなされたものであ
り、不完全氷発生防止対策を講じることが必要な場合に
のみ、そのための処置を採るようにした水循環式製氷機
を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明では、循環ポンプにより製
氷水を製氷板に循環供給する製氷水回路、前記製氷板に
前記循環水を氷結させるべく該製氷板に配設された蒸発
器、製氷機の周囲空気、冷却水等の冷却媒体により冷却
される凝縮器等からなる冷凍回路等を有する水循環式製
氷機において、前記製氷水が不完全氷として氷結を始め
る温度より少し高めの温度を設定温度とし、該設定温度
における前記水循環式製氷機の冷凍能力を検知する冷凍
能力検知手段と、不完全氷発生防止対策として製氷板の
温度を低下せしめる製氷板温度降下手段とを具備し、前
記冷凍能力検知手段により検出された冷凍能力が所定能
力未満の場合に、製氷板温度降下手段を作動させるもの
である。

【０００８】請求項２に記載の発明では、循環ポンプに
より製氷水を製氷板に循環供給する製氷水回路、前記製
氷板に前記循環水を氷結させるべく該製氷板に配設され
た蒸発器、製氷機の周囲空気、冷却水等の冷却媒体によ
り冷却される凝縮器等からなる冷凍回路等を有する水循
環式製氷機において、前記製氷水が不完全氷として氷結
を始める温度より少し高めの温度を設定温度とし、該設
定温度における前記水循環式製氷機の冷凍能力を検知す
る冷凍能力検知手段と、不完全氷発生防止対策として製
氷板の温度を低下せしめる製氷板温度降下手段とを具備
し、製氷機運転再開後の最初の製氷サイクルにおいて
は、前記製氷水温度が前記設定温度になった時点で常に
前記温度降下手段を作動せしめ、２回目以降の製氷サイ
クルにおいては、前記冷凍能力検知手段により検出され
た冷凍能力が所定能力未満の場合に、製氷板温度降下手
段を作動させるものである。

【０００９】請求項３に記載の発明では、前記冷凍能力
検知手段は、高圧圧力を検知し該高圧圧力が基準高圧圧
力以上の場合に前記冷凍能力が所定能力未満であり、該
高圧圧力が前記基準高圧圧力未満の場合に前記冷凍能力
が前記所定能力以上と判断するものである。

【００１０】請求項４に記載の発明では、前記冷凍能力
検知手段は、凝縮温度を検知し該凝縮温度が基準凝縮温
度以上の場合に前記冷凍能力が所定能力未満であり、該
凝縮温度が前記基準凝縮温度未満の場合に前記冷凍能力
が前記所定能力以上と判断するものである。

【００１１】請求項５に記載の発明では、前記冷凍能力
検知手段は、低圧圧力を検知し該低圧圧力が基準低圧圧
力以上の場合に前記冷凍能力が所定能力未満であり、該
低圧圧力が前記基準低圧圧力未満の場合に前記冷凍能力
が前記所定能力以上と判断するものである。

【００１２】請求項６に記載の発明では、前記冷凍能力
検知手段は、蒸発温度を検知し該蒸発温度が基準蒸発温
度以上の場合に前記冷凍能力が所定能力未満であり、該
蒸発温度が前記基準蒸発温度未満の場合に前記冷凍能力
が前記所定能力以上と判断するものである。

【００１３】請求項７に記載の発明では、前記冷凍能力
検知手段は、製氷水温度と蒸発温度との温度差を検知
し、該温度差が基準温度差未満の場合に前記冷凍能力が
所定能力未満であり、該温度差が前記基準差以上の場合
に前記冷凍能力が前記所定能力以上と判断するものであ
る。

【００１４】請求項８に記載の発明では、前記冷凍能力
検知手段は、前記凝縮器の冷却媒体の温度を検知し該冷
却媒体の温度が基準冷却媒体温度以上の場合に前記冷凍
能力が所定能力未満であり、該冷却媒体温度が前記基準
冷却媒体温度未満の場合に前記冷凍能力が前記所定能力
以上と判断するものである。

【００１５】従って、上記のように構成された水循環式
製氷機では、製氷機の運転後不完全氷の発生が懸念され
る場合にのみ不完全氷発生防止対策が講じられ、従来生
じていた付随的な問題を惹起させずに済ませることがで
きる。特に、請求項１記載の水循環式製氷機では、製氷
水温度が不完全氷を発生する少し高めの温度を設定温度
としている。これは製氷水の冷却に必要な熱量、即ち、
製氷負荷を略一定とすることにより、製氷負荷に対する
冷凍能力の大小判断を容易ならしめるものである。ま
た、この設定温度における冷凍能力を検知し、このとき
の冷凍能力が所定能力未満の場合のみ、製氷板の温度を
降下する製氷板温度降下手段を作動させる不完全氷発生
防止対策を講じ、前記付随的な問題としての液圧縮や、
無駄なエネルギーの損失、運転停止などの発生を防止し
ている。尚、本発明において、製氷負荷に対する冷凍能
力の大小の判断に係わる前記所定能力は、製氷水の冷却
以外に必要な冷凍能力を予測して、経験的に或いは実験
的に定めることができる。

【００１６】また、請求項２の水循環式請求項では、製
氷機の運転開始後最初の製氷サイクルにおいて製氷水が
設定温度に達した場合、常に製氷板温度降下手段を作動
させるようにしているので、最初の製氷サイクルにおけ
る不完全氷の発生を確実に防止している。また、この結
果、製氷水の冷却以外の冷凍負荷の変動は小さくなり、
前記冷凍能力の大小判断に係わる所定能力をより厳格に
定めることができる。このため、２サイクル目以降は請
求項１記載のものと同様、製氷水の設定温度における冷
凍能力を検知し、このときの冷凍能力が所定能力未満の
場合のみ製氷板温度降下手段を作動させることにより、
必要な場合のみ不完全氷発生防止対策を講じ、液圧縮、
無駄なエネルギーの損失、運転停止などの付随的問題の
発生を防止しているが、その判断をより的確に行わしめ
ることができる。

【００１７】また、請求項３〜８の水循環式製氷機で
は、冷凍能力の検知及び冷凍能力が所定能力あるかどう
かの判断を高圧圧力、凝縮温度、低圧圧力、蒸発温度、
製氷水温度と蒸発温度との温度差又は製氷機の周囲空気
温度を検知し、この値をそれぞれの予め設定された基準
値と比較し、この結果により冷凍能力が所定能力有する
かどうかを判断し、冷凍能力が不足している場合のみ不
完全氷発生防止対策を講じるので、一般に使用されてい
る圧力スイッチやサーモスタットを使用して、冷凍能力
の過不足を測定できるため、極めて簡便である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下この発明を水循環式製氷機に
実施した実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図
１は、本発明が実施される水循環式製氷機の一例を示す
概略図である。この製氷機の製氷水回路は、製氷水タン
ク１、該製氷水タンク１に貯留された製氷水を回路内に
送る製氷水循環ポンプ３、該製氷水循環ポンプ３に接続
されて製氷水の供給を受ける散水器５、製氷板９、該製
氷板９から流下する製氷水を受け、この水を製氷水タン
ク１に戻す集水シュート７等からなる。また、除氷水回
路は、除氷水タンク２、除氷水タンク２に接続された除
氷水循環ポンプ４、散水器６等からなり、前記集水シュ
ート７及び製氷水タンク１は製氷水回路と共用されるも
のであり、散水器６から散水された水は集水シュート７
で受けられ製氷水タンク１に戻る回路により構成されて
いる。

【００１９】製氷板９は、縦型製氷板であり、その背面
には、後述する冷凍回路の一部を構成する蒸発器１５が
熱交換関係に蛇行状に配設されている。また、該製氷板
９は、複数の製氷小室の中に製氷水を噴水状に供給する
いわゆる噴水式製氷室でもよく、この明細書では、この
ような製氷室も製氷板と称する。そして、この製氷板９
に対し、製氷サイクル中は製氷水循環ポンプ３により製
氷水が供給、散水され、除氷サイクル中は、除氷水循環
ポンプ４により除氷水が供給、散水されるようになって
いる。また、集水シュート７には、製氷板９から製氷水
タンク１に流下する製氷水の温度を検知する温度検知器
８が取り付けられている。この温度検知器８の取り付け
位置は、循環中の製氷水の温度を的確に検知し得る場所
であればよく、例えば、散水器５の入口、集水シュート
７の内部、製氷水タンク１の内部等に取り付けられる。
尚、製氷水タンク１内に取り付ける場合は、集水シュー
ト７からの落下水の温度を検出し得る部分が好ましい。

【００２０】製氷機の冷凍回路は、上述の蒸発器に加
え、圧縮機１１、凝縮器用ファン１２ａを備えた凝縮器
１２、液管に設けられた電磁開閉弁１８、熱交換器１
３、膨張弁１４、製氷板９に熱交換関係に配設された蒸
発器１５、アキュームレータ１６、ホットガスバイパス
用電磁開閉弁１７、高圧圧力検知器２１等からなる。前
記電磁開閉弁１７は、凝縮器１２、電磁開閉弁１８、熱
交換器１３及び膨張弁１４をバイパスする様に、圧縮機
１１の出口と前記蒸発器の入口との間を結ぶホットガス
バイパス管１７ａ中に設けられている。

【００２１】本発明は、前述のごとく、製氷水が不完全
氷として氷結を始める温度より少し高めの設定温度にお
ける冷凍能力を検知し、この冷凍能力が所定能力未満の
場合には不完全氷が発生し、冷凍能力が所定能力以上で
は不完全氷が発生しないという知見若しくは経験、即
ち、製氷水が氷に変化する場合、最大負荷ポイントにお
ける製氷水を冷却する能力、即ち、製氷負荷に対する冷
凍能力が少ないと、製氷板９の温度が低下せず、最大負
荷ポイント通過に時間がかかり、不完全氷の発生が多く
なるという考えに基づきなされたものである。このた
め、本発明では、最大負荷ポイントにおいて、冷凍能力
が少ない場合にのみ製氷板９の温度を急激に下げる製氷
板温度降下手段を講じるものであって、該製氷板温度降
下手段を講じることにより、製氷板９の温度を一気に降
下させ、一時的に製氷板９付近の製氷水を過冷却し、一
気にこの部分の製氷水を氷結させ、製氷運転に戻った後
に、この氷を核として製氷を促進し、不完全氷の発生を
未然に防止するものである。これまでの実験的知見によ
れば、製氷板温度降下手段を作動させることにより製氷
板の温度をー５℃からー１０℃へ下げると、約１５秒間
で製氷板付近の製氷水を過冷却し、この部分の製氷水を
氷結させることができ、以後この氷を核として製氷を促
進し不完全氷の発生が未然に防止されることが分かって
いる。

【００２２】本実施の形態において、冷凍能力検知手段
は、製氷水の設定温度を実験的、経験的に１℃と定め、
温度検知器８により製氷水の温度を検知し、この製氷水
の温度が前記設定温度になったときの冷凍回路における
吐出ガス圧力、凝縮圧力等の高圧圧力を、高圧圧力スイ
ッチ等の高圧圧力検知器２１を用いて検知し、制御装置
２０により、制御装置２０のメモリーに予め記憶された
基準高圧圧力と比較演算し、冷凍能力がこの基準高圧圧
力より高い場合は冷凍能力が所定能力未満であり、冷凍
能力がこの基準高圧圧力未満の場合は、冷凍能力は所定
能力以上と判断するように構成されている。図２は、縦
軸に製氷水の前記設定温度（この場合１℃に設定）にお
ける前記高圧圧力をとり、この高圧圧力がａ以上では不
完全氷が発生し、ａ未満では不完全氷が発生しないこと
を示している。また、冷凍能力の過不足を判別する基準
高圧圧力として、不完全氷が発生しない領域内に基準高
圧圧力値ｂを設定することを示している。

【００２３】不完全氷発生防止対策としての製氷板９の
温度を低下せしめる製氷板温度降下手段は、前記冷凍能
力検知手段により、冷凍能力が不足していると判断され
た場合、制御装置２０からの指令により製氷水を散水器
５に送る製氷水循環ポンプを一時的に停止する様に構成
されている。

【００２４】次に、本実施の形態について、その作用を
説明する。製氷機の運転は、運転スイッチ投入により、
または、貯氷されている氷が少なくなった場合にセンサ
ーが作動して行われる、また、一旦製氷機の運転が始ま
ると、人為的に停止しない限り、貯氷庫（図示しない）
の氷が所定量になるまで、製氷サイクルと除氷サイクル
とが交互に連続的に行われる。そして、製氷機が長時間
停止された後に運転された場合の１回目の製氷サイクル
のことを最初の製氷サイクルと呼んでいる。製氷サイク
ルは、最初の製氷サイクルであろうと、２回目以降の製
氷サイクルであろうと、除氷サイクルの開始から一定時
間経過後に、又は圧縮機の吸入ガス温度を検知して設定
条件を満たしている場合に開始される。この場合、製氷
水循環ポンプが起動されて、製氷水は製氷水タンク１か
ら管路を経て散水器５に入り、その散水孔から製氷板９
の表面に散布される。そして製氷板９で氷とならなかっ
た分は流下し、集水シュート７等の経路を経て製氷水タ
ンク１に帰還し、循環する。同時に冷凍回路において
は、ホットガスバイパス管の電磁開閉弁１７が閉じら
れ、液管に介装された電磁開閉弁１８が開かれて、冷媒
が図１における実線矢印の様に流れる。即ち、圧縮機１
１から凝縮器１２、電磁開閉弁１８、熱交換器１３、膨
張弁１４を経て製氷板９に熱交換関係に配設された蒸発
器１５に入り、製氷板９を冷却して、熱交換器１３、ア
キュムレータ１６、圧縮機１１と循環する。

【００２５】この製氷サイクルにおいて、製氷水温度が
１℃になると、高圧圧力検知器２１により高圧圧力が検
知され、このときの高圧圧力が基準高圧圧力未満の場合
は、製氷水タンク１の水位が一定レベルに低下するま
で、製氷サイクルが継続されるが、高圧圧力が基準高圧
圧力以上の場合は、製氷負荷に対し冷凍能力が所定冷凍
能力未満と判断され、前記の製氷板温度降下手段が作動
し、製氷水循環ポンプを一時的に停止させ、製氷板９の
温度を急激に低下せしめ、製氷板９に一気に氷結せし
め、その後製氷サイクルに再び戻った後は、この氷を核
として製氷が促進され、製氷水タンク１の水位が一定レ
ベルに低下するまで継続される。このようにして不完全
氷の発生が防止されながら、製氷サイクルが行われる。

【００２６】次に、除氷サイクルは、先ず、製氷水タン
ク１の水位が一定レベルまで低下したところで開始され
る。除氷水循環ポンプ４が起動されて、除氷水は除氷水
タンク２から管路を経て散水器６に入り、その散水孔か
ら製氷板９の裏面に散布されて流下し、集水シュート１
２などをの経路を経て、製氷水タンク１に入る。同時
に、ホットガスバイパス管１７ａの電磁開閉弁１７が開
かれ、図１の点線矢印の如く、蒸発器１５にホットガス
を供給して、製氷板９の表面に付着している氷を離脱さ
せる。そして、製氷水タンク１は除氷水によりより満た
されることになる。以上のように、除氷サイクルと製氷
サイクルとを交互に繰り返しながら、図示しない貯氷庫
に氷が貯えられ、氷の量が貯氷庫一杯になると製氷機の
運転が停止される。

【００２７】図４は他の実施の形態を示す。前記実施の
形態においては、最初の製氷サイクルの場合も、２サイ
クル目以降と同様、前記製氷水の設定温度における製氷
機の冷凍能力が所定冷凍能力以上か、或いは未満かによ
り、不完全氷発生防止対策として製氷板の温度を低下せ
しめる製氷板温度降下手段を作動させるかどうか決めて
いた。しかし、最初の製氷サイクルは、２サイクル目以
降に比し、製氷機の各部の温度が高く、製氷水の冷却以
外の冷凍負荷が大きいため、製氷負荷に対する冷凍能力
が小さくなり、不完全氷発生の確率が極めて大きい。ま
た、この製氷水の冷却以外の冷凍負荷は、季節、昼夜に
より相当異なるため、これを見込んで製氷負荷に対する
冷凍能力の大小を判断するための所定能力値を設定する
と、予測される変動幅が大きくなり、その分的確性に欠
けることになる。図４の実施の形態に係わる発明は、こ
のような点に鑑みなされたもので、最初の製氷サイクル
は、前記のような冷凍能力の大小判断を待つまでもな
く、製氷水温度が設定温度、この場合１℃になれば常に
製氷板温度降下手段を作動せしめるものである。

【００２８】図４において、横軸は時間であって、上欄
は製氷水温度の変化を示している。また、中欄は製氷板
温度降下手段のＯＮ，ＯＦＦの状態を、また、下欄は製
氷サイクル、除氷サイクルのタイミングを記している。
この図に示されるように、製氷機の運転開始に伴い製氷
水温度は降下を始める。そして、最初の製氷サイクルに
おいては、製氷水温度が１℃になると、常に製氷板温度
降下手段をＯＮしている。そして、２サイクル目以降
は、冷凍能力の大小を判断する所定能力を前記実施の形
態の場合に比しより厳格なものとして、前記の場合と同
様な処理が行われる。即ち、製氷水温度が設定温度の１
℃になった場合に、高圧圧力を検知し、該高圧圧力が基
準高圧圧力以上の場合は冷凍能力が所定能力未満である
と判断して、製氷板温度降下手段をＯＮし、また、該高
圧圧力が基準高圧圧力未満の場合は冷凍能力が所定能力
以上であると判断して、製氷板温度降下手段をＯＦＦの
まま製氷運転を継続することにしたものである。このよ
うに２サイクル目以降は製氷板温度降下手段が選択的に
行われるので、図４においてはこれを太点線で表してい
る。

【００２９】この実施の形態の場合は、最初の製氷サイ
クルにおいては、常に製氷板温度降下手段を作動させる
ため、最初の製氷サイクルにおける不完全氷の発生は確
実に防止される。また、２サイクル目以降は製氷水の冷
却以外の冷凍負荷の予測される変動幅を小さくすること
により、製氷板温度降下手段の作動の要否をより的確に
判断させるため、冒頭に記したような付随的な問題点の
発生がより確実に防止できる。

【００３０】更に、以上の様に構成されたそれぞれの実
施の形態は次のように変更して具体化することができ
る。 （１） 製氷水の設定温度は、１℃に限定されるもので
はなく、製氷水の温度降下速度、温度等の測定誤差、不
完全氷防止対策の作動時間等を加味して適宜定めれば良
い。 （２）製氷機において、製氷負荷（即ち、冷凍負荷）に
対し冷凍能力が大きいほど、圧縮機の吐出ガス圧力や凝
縮圧力といった高圧圧力、凝縮温度、圧縮機の吸入ガス
圧力や蒸発圧力といった低圧圧力、蒸発温度が低くな
り、また、製氷負荷に対し冷凍能力が小さいほど、圧縮
機の吐出ガス圧力や凝縮圧力といった高圧圧力、凝縮温
度、圧縮機の吸入ガス圧力や蒸発圧力といった低圧圧
力、及び蒸発温度が高くなる。従って、これら圧力又は
温度を検知することにより、冷凍能力を検知することが
できる。即ち、図２において、縦軸を、高圧圧力に代
え、凝縮温度、低圧圧力又は蒸発温度を採り、不完全氷
の発生しない領域内に基準値ｂとして、基準凝縮温度、
基準低圧圧力又は基準蒸発温度を定め、検出された凝縮
温度、低圧圧力又は蒸発温度が基準凝縮温度、基準低圧
圧力又は基準蒸発温度以上か未満かを判断し、前記実施
の形態の場合と同様に、冷凍能力の大小を判別すること
ができる。また、製氷機の冷凍能力は、凝縮器が空冷式
の場合は、製氷機の周囲空気温度が高いほど小さくな
り、周囲空気温度が低いほど大きくなる。また、凝縮器
が水冷式の場合は、凝縮器の冷却水が高いほど小さくな
り、凝縮器の冷却水が低いほど大きくなる。従って、こ
れら温度を検知することにより、冷凍能力を検知するこ
とができる。即ち、図２において、縦軸を、高圧圧力に
代え、周囲空気温度又は冷却水温度を採り、不完全氷の
発生しない領域内に基準値ｂとして、基準周囲空気温度
又は冷却水温度を定め、検出された周囲空気温度又は冷
却水温度が基準周囲空気温度又は基準冷却水温度以上か
未満かを判断し、前記実施の形態の場合と同様に、冷凍
能力の大小を判別することができる。また、上記の様に
製氷水の設定温度における蒸発温度を検出して冷凍能力
を検出できることから、製氷水の設定温度における製氷
水温度と蒸発温度との温度差を検知しても冷凍能力の大
小を検知できる。即ち、図３は、製氷水の設定温度にお
いて、この温度差が△Ｔａ未満では不完全氷が発生し、
△Ｔａ以上で不完全氷が発生しないことを示している。
また、不完全氷が発生しない領域に基準温度差として△
Ｔｂを設定することを示している。この場合は、検出さ
れた温度差が基準温度差△Ｔｂ以上の場合は冷凍能力が
所定能力以上であり、検出された温度差が基準温度差△
Ｔｂ未満の場合は冷凍能力が所定能力未満であると判断
される。

【００３１】図５は、図１における高圧圧力検知器２１
に代わる上記凝縮温度、低圧圧力、蒸発温度又は周囲空
気温度の検出方法、検出場所を具体的に示したもので、
Ａは凝縮温度を検出するように凝縮器１２に配設された
凝縮温度検知器を、また、Ｂは低圧圧力を検知するよう
に圧縮機１１の吸入管に配設された低圧圧力検知器を、
またＣは蒸発温度を検知するように蒸発器１５に配設さ
れた蒸発温度検知器を、また、Ｄは、凝縮器１２の冷却
媒体である製氷機の周囲空気温度を検出するように、凝
縮器１２の冷却空気入口側に設けられた周囲空気温度検
知器を夫々示す。尚、冷却水温度を検出する場合は、図
示しないが凝縮器１２の冷却水配管に温度検知器を設け
ればよい。

【００３２】以上説明したことから明らかなように、こ
れらの内何れか一つを、前記高圧圧力検知器２１に代わ
る検知器として採用し、冷凍能力検知手段を次の様に構
成することもできる。 イ．高圧圧力を検知し、該高圧圧力が基準高圧圧力以上
の場合に冷凍能力が所定能力未満であり、該高圧圧力が
前記基準高圧圧力未満の場合に冷凍能力が前記所定能力
以上と判断するものとすること。 ロ．凝縮温度を検知し、該凝縮温度が基準凝縮温度以上
の場合に冷凍能力が所定能力未満であり、該凝縮温度が
前記基準凝縮温度未満の場合に冷凍能力が前記所定能力
以上と判断するものとすること。 ハ．低圧圧力を検知し、該低圧圧力が基準低圧圧力以上
の場合に冷凍能力が所定能力未満であり、該低圧圧力が
前記基準低圧圧力未満の場合に冷凍能力が前記所定能力
以上と判断するものとすること。 ニ．蒸発温度を検知し、該蒸発温度が基準蒸発温度以上
の場合に冷凍能力が所定能力未満であり、該蒸発温度が
前記基準蒸発温度未満の場合に冷凍能力が前記所定能力
以上と判断するものとすること。 ホ．製氷水温度と蒸発温度との温度差を検知し、該温度
差が基準温度差未満の場合に冷凍能力が所定能力未満で
あり、該温度差が前記基準差以上の場合に冷凍能力が前
記所定能力以上と判断するものとすること。 ヘ．凝縮器の冷却媒体の温度を検知し、該冷却媒体の温
度が基準冷却媒体温度以上の場合に冷凍能力が所定能力
未満であり、該冷却媒体温度が前記基準冷却媒体温度未
満の場合に冷凍能力が前記所定能力以上と判断するもの
とすること。

【００３３】（３） 次に、製氷板温度降下手段に関
し、前記実施の形態のものは、製氷負荷を軽減すること
に着目したものであって、製氷板９への製氷水の供給を
停止したが、これに代え製氷水の水量を絞るように構成
しても良い。例えば、前記製氷水循環ポンプ３から散水
器５に至る製氷水回路中に流量制御弁を設け、製氷水の
設定温度における冷凍能力が所定能力未満の場合に製氷
板９への製氷水の供給量を減じるように、該流量制御弁
の開度を絞るごとく制御しても良い。前記実施の形態の
ものは、製氷負荷が殆ど無くなるため、製氷板温度降下
手段の作動時間が少し長い場合に、圧縮機１１に液冷媒
が吸入される虞れがあるが、この変形例のものは、圧縮
機１１に液冷媒が吸入される虞れを回避できる。また、
製氷板温度降下手段の他の変形例としては、製氷板９の
温度を一時的に低下させれば良いとの機能に着目して、
圧縮機１１から蒸発器１５への冷媒の流通を停止あるい
はその循環量の低減をさせるものが考えられる。前者の
冷媒流通停止手段としては、液管の電磁開閉弁１８ある
いは膨張弁１４を閉弁させることにより可能となる。ま
た、後者の冷媒循環量軽減手段としては、例えば、膨張
弁１４を強制的に絞るような手段を具備させることによ
り可能となる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発明
によれば、不完全氷が発生し易い条件の場合のみ、不完
全氷発生防止対策を講じるため、該不完全氷発生防止対
策を講じることが不必要であるにも拘わらず対策を講じ
ることにより特に顕著に現れる付随的欠点、例えば、製
氷能力の低下、圧縮機への液バックによる圧縮機の故障
等を未然に防止できる。また、請求項２に記載の発明に
よれば、最初の製氷サイクルにおいては、条件的に不完
全氷が発生し易いことに鑑み、このサイクルは不完全氷
が発生すると設定し、製氷水温度が設定温度になった場
合は、常に不完全氷発生防止対策を講じるため確実に不
完全氷の発生を防止できる。また、２サイクル目以降
は、不完全氷の発生条件をより的確に判断し、必要な場
合にのみ不完全氷発生防止対策を講じるため、不完全氷
の発生を防止するとともに、該不完全氷発生防止対策を
講じることが不必要であるにも拘わらず対策を講じるこ
とにより特に顕著に現れる付随的欠点、例えば製氷能力
の低下、圧縮機への液バックによる圧縮機の故障等をも
より確実に未然に防止できる。また、請求項３〜８の発
明によれば、高圧圧力、凝縮温度、低圧圧力、蒸発温
度、蒸発温度と製氷水温度との温度差又は凝縮器の冷却
媒体の温度を検知して、冷凍能力を検知しているため、
検知手段として一般の圧力スイッチや温度検知器を用い
ることができるため、検知手段が簡便となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係わる水循環式製氷機
の概略図。

【図２】 高圧圧力と不完全氷発生との関連説明図。

【図３】 製氷水温度と蒸発温度との温度差と、不完全
氷発生との関連説明図。

【図４】 本発明の他の実施の形態に係わる製氷板温度
降下手段の作動説明図。

【図５】 本発明の他の実施の形態に係わる水循環式製
氷機の概略図。

【符号の説明】

１…製氷水タンク、２…除氷水タンク、３…製氷水循環
ポンプ、４…除氷水循環ポンプ、７…集水シュート、８
…製氷水の温度検知器、９…製氷板、１２…凝縮器、１
４…膨張弁、１５…蒸発器、１８…液管の電磁開閉弁、
２０…制御装置、２１…高圧圧力検知器、Ａ…凝縮温度
検知器、Ｂ…低圧圧力検知器、Ｃ…蒸発温度検知器、Ｄ
…凝縮器の冷却源温度検知器。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 循環ポンプにより製氷水を製氷板に循環
   供給する製氷水回路、前記製氷板に前記循環水を氷結さ
   せるべく該製氷板に配設された蒸発器、製氷機の周囲空
   気、冷却水等の冷却媒体により冷却される凝縮器等から
   なる冷凍回路等を有する水循環式製氷機において、前記
   製氷水が不完全氷として氷結を始める温度より少し高め
   の温度を設定温度とし、該設定温度における前記水循環
   式製氷機の冷凍能力を検知する冷凍能力検知手段と、不
   完全氷発生防止対策として製氷板の温度を低下せしめる
   製氷板温度降下手段とを具備し、前記冷凍能力検知手段
   により検出された冷凍能力が所定能力未満の場合に、製
   氷板温度降下手段を作動させることを特徴とする水循環
   式製氷機。
2. 【請求項２】 循環ポンプにより製氷水を製氷板に循環
   供給する製氷水回路、前記製氷板に前記循環水を氷結さ
   せるべく該製氷板に配設された蒸発器、製氷機の周囲空
   気、冷却水等の冷却媒体により冷却される凝縮器等から
   なる冷凍回路等を有する水循環式製氷機において、前記
   製氷水が不完全氷として氷結を始める温度より少し高め
   の温度を設定温度とし、該設定温度における前記水循環
   式製氷機の冷凍能力を検知する冷凍能力検知手段と、不
   完全氷発生防止対策として製氷板の温度を低下せしめる
   製氷板温度降下手段とを具備し、製氷機運転再開後の最
   初の製氷サイクルにおいては、前記製氷水温度が前記設
   定温度になった時点で常に前記温度降下手段を作動せし
   め、２回目以降の製氷サイクルにおいては、前記冷凍能
   力検知手段により検出された冷凍能力が所定能力未満の
   場合に、製氷板温度降下手段を作動させることを特徴と
   する水循環式製氷機。
3. 【請求項３】 前記冷凍能力検知手段は、高圧圧力を検
   知し該高圧圧力が基準高圧圧力以上の場合に前記冷凍能
   力が所定能力未満であり、該高圧圧力が前記基準高圧圧
   力未満の場合に前記冷凍能力が前記所定能力以上と判断
   するものであることを特徴とする請求項１または２記載
   の水循環式製氷機。
4. 【請求項４】 前記冷凍能力検知手段は、凝縮温度を検
   知し該凝縮温度が基準凝縮温度以上の場合に前記冷凍能
   力が所定能力未満であり、該凝縮温度が前記基準凝縮温
   度未満の場合に前記冷凍能力が前記所定能力以上と判断
   するものであることを特徴とする請求項１または２記載
   の水循環式製氷機。
5. 【請求項５】 前記冷凍能力検知手段は、低圧圧力を検
   知し該低圧圧力が基準低圧圧力以上の場合に前記冷凍能
   力が所定能力未満であり、該低圧圧力が前記基準低圧圧
   力未満の場合に前記冷凍能力が前記所定能力以上と判断
   するものであることを特徴とする請求項１または２記載
   の水循環式製氷機。
6. 【請求項６】 前記冷凍能力検知手段は、蒸発温度を検
   知し該蒸発温度が基準蒸発温度以上の場合に前記冷凍能
   力が所定能力未満であり、該蒸発温度が前記基準蒸発温
   度未満の場合に前記冷凍能力が前記所定能力以上と判断
   するものであることを特徴とする請求項１または２記載
   の水循環式製氷機。
7. 【請求項７】 前記冷凍能力検知手段は、製氷水温度と
   蒸発温度との温度差を検知し、該温度差が基準温度差未
   満の場合に前記冷凍能力が所定能力未満であり、該温度
   差が前記基準温度差以上の場合に前記冷凍能力が前記所
   定能力以上と判断するものであることを特徴とする請求
   項１または２記載の水循環式製氷機。
8. 【請求項８】 前記冷凍能力検知手段は、前記凝縮器の
   冷却媒体の温度を検知し該冷却媒体の温度が基準冷却媒
   体温度以上の場合に前記冷凍能力が所定能力未満であ
   り、該冷却媒体温度が前記基準冷却媒体温度未満の場合
   に前記冷凍能力が前記所定能力以上と判断するものであ
   ることを特徴とする請求項１または２記載の水循環式製
   氷機。