JPH10141822A - ドラム型製氷機 - Google Patents

ドラム型製氷機

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JPH10141822A
JPH10141822A JP8295334A JP29533496A JPH10141822A JP H10141822 A JPH10141822 A JP H10141822A JP 8295334 A JP8295334 A JP 8295334A JP 29533496 A JP29533496 A JP 29533496A JP H10141822 A JPH10141822 A JP H10141822A
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JP
Japan
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refrigerant
evaporator
ice making
heat exchanger
temperature
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JP8295334A
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English (en)
Inventor
Masahide Yatori
雅秀 矢取
Takashi Morishita
隆 森下
Nobuhiko Kato
暢彦 加藤
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Hoshizaki Electric Co Ltd
Original Assignee
Hoshizaki Electric Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/21Refrigerant outlet evaporator temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00Subcoolers, desuperheaters or superheaters

Landscapes

  • Production, Working, Storing, Or Distribution Of Ice (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸発器から流出した冷媒が圧縮機に液バック
することなく製氷能力の低下を防止することのできるド
ラム型製氷機を提供することを目的とする。 【解決手段】 蒸発器1に流入する冷媒の流量を制御す
る温度式膨張弁20の感温筒20aを液ガス熱交換器1
7の下流側の蒸発器出口配管19に設けたことを特徴と
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、製氷水を冷媒に
より冷却して氷を生成する製氷機に係り、特に蒸発器が
ドラム状に形成されたドラム型製氷機に関する。
【0002】
【従来の技術】製氷水を冷媒により冷却して氷を生成す
る製氷機として、実公平6−38293号公報に記載さ
れたドラム型製氷機が従来から知られている。このドラ
ム型製氷機は、図6に示すように、円筒状に形成された
製氷部2を有しており、この製氷部2の外周面には、ド
ラム型製氷機の蒸発器1を構成する螺旋状の冷媒管1a
が半田付け等より取り付けられている。なお、製氷部2
の外周には断熱材からなる保温筒22が設けられ、この
保温筒22の中に蒸発器1が埋設されている。
【0003】製氷部2の中心部には、減速機4を介して
モータ3により駆動される回転軸5が鉛直に設けられて
いる。この回転軸5の上部には製氷水散布手段としての
散水器8が取り付けられており、散水器8から製氷部2
の内周面に散水された製氷水は、製氷部2の内周面を流
下する間に蒸発器1の冷媒管1a内を流通する冷媒によ
り冷却され、製氷部2の内周面に氷結するようになって
いる。そして、このように製氷水が製氷部2の内周面に
氷結することによって生成された氷23は、回転軸5に
取り付けられた回転刃6により製氷部2の内周面から削
り取られ、製氷部2の下方に設けられたストッカ部24
に落下し、このストッカ部24に貯蔵されて使用に供さ
れる。製氷水は製氷部2の内周面に沿って落下するが、
振動により散水器8から落下した水滴や散水器8からの
水量が多いためにオーバーランした水滴は回転軸5の下
部に取り付けられた水滴受け7の上面を滑り落ちて、製
氷部2の下部に設けられた製氷水回収部9に集水され
る。そして、製氷水回収部9に集水された製氷水は製氷
水戻し管10を経てフロートタンク11に流入し、この
フロートタンク11に給水管12を介して接続された給
水ポンプ13により再び散水器8に供給されるようにな
っている。図7は図6のA−A線に沿った製氷部2の横
断面を示しており、同図に示すように、水滴受け7は回
転刃6によって削り取られた氷をストッカ部へ落下させ
るために扇状に形成されている。また、製氷部2の内周
面下部からは3本の梁部材25が製氷部2の中心部に向
かって水平に延出しており、これら梁部材25の先端部
は回転軸5を回転自在に保持する軸受26に連結されて
いる。
【0004】また、この種のドラム型製氷機は、図8に
示すように、冷媒を圧縮する圧縮機14を備えており、
この圧縮機14から吐出された冷媒は、凝縮器15で凝
縮された後、冷媒供給用電磁弁16を経て液ガス熱交換
器17に流入し、この液ガス熱交換器17で蒸発器1か
ら流出した冷媒と熱交換を行った後、温度式膨張弁20
を経て蒸発器1に流入するようになっている。一方、蒸
発器1から流出した冷媒は蒸発器出口配管19を流通し
て圧縮機14に戻るようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ドラム型製氷機は蒸発器1の負荷が増大すると、蒸発器
1に流入した冷媒が飽和蒸気とならずに蒸発器1から流
出し、そのまま圧縮機14に戻るという液バック現象が
生じ易くなる。そこで、このような冷媒の液バックを防
止するために、従来では蒸発器出口配管19に温度式膨
張弁20の感温筒20aを設け、この感温筒20aで検
出された冷媒温度に基づいて温度式膨張弁20の開度を
調節し、蒸発器1に流入する冷媒の流量を制御してい
る。
【0006】しかしながら、上述したドラム型製氷機で
は、感温筒20aが蒸発器1の冷媒出口すなわち液ガス
熱交換器17より上流側の蒸発器出口配管19に設けら
れ、図9及び図10に示すように、蒸発器1に流入した
冷媒が蒸発器1内ですべて飽和蒸気となるように温度式
膨張弁20の開度を調整しているため、蒸発器1から流
出する冷媒の過熱度(SH)を大きく設定すると、製氷
部2の実質的な製氷面積が減少し、製氷能力の低下を招
くという問題があった。すなわち、蒸発器1から流出す
る冷媒の過熱度を例えばSH=4Kに設定すると、製氷
部2の内周面を流下する製氷水が図11中H1で示す領
域しか氷結しなくなり、これにより製氷部2の実質的な
製氷面積が減少する。
【0007】また、製氷面積の拡大を図るために、蒸発
器1から流出する冷媒の過熱度を例えばSH=0に設定
すると、製氷部2の内周面を流下する製氷水が図11中
H2で示す領域まで氷結するが、図12に示すように、
感温筒20aの検出温度が冷媒の飽和温度に近づいて温
度式膨張弁20の制御範囲から外れるため、負荷の変動
が生じた場合に冷媒の液バックが生じるという問題があ
った。
【0008】この発明は、このような問題点を解消する
ためになされたもので、蒸発器から流出した冷媒が圧縮
機に液バックすることなく製氷能力の低下を防止するこ
とのできるドラム型製氷機を提供することを目的とする
ものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、この発明に係るドラム型製氷機は、筒状の製氷
部を有する蒸発器と、前記製氷部に製氷水を散布する製
氷水散布手段と、前記製氷部に散布された製氷水を冷却
する冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機から吐出され
た冷媒を凝縮する凝縮器と、前記蒸発器から流出した冷
媒の温度を検知する検温部を有し、この検温部で検知し
た冷媒温度に基づいて前記蒸発器に流入する冷媒の流量
を制御する膨張弁と、前記凝縮器で凝縮された冷媒を前
記膨張弁に供給する凝縮器出口配管と、前記蒸発器から
流出した冷媒を前記圧縮機に供給する蒸発器出口配管
と、この蒸発器出口配管内の冷媒と前記凝縮器出口配管
内の冷媒とを熱交換する液ガス熱交換器とを具備してな
り、前記検温部は、前記液ガス熱交換器の下流側の前記
蒸発器出口配管に設けられていることを特徴とするもの
である。また、好ましくは、検温部の下流に、前記蒸発
器出口配管内の冷媒と前記凝縮器出口配管内の冷媒とを
熱交換する第2の液ガス熱交換器が設けられていること
を特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。図1はこの発明の第1の実
施形態に係るドラム型製氷機の冷凍回路を示しており、
同図に示すように、圧縮機14から吐出された冷媒は凝
縮器15で凝縮された後、凝縮器出口配管18および温
度式膨張弁20を経て蒸発器1に流入するようになって
いる。凝縮器出口配管18には冷媒供給用の電磁弁16
が設けられている。
【0011】温度式膨張弁20は蒸発器1から流出する
冷媒の温度を検知する検温部としての感温筒20aを有
しており、この感温筒20aで検知した温度に基づいて
蒸発器1に流入する冷媒の流量を制御するように構成さ
れている。
【0012】一方、蒸発器1から流出した冷媒は、蒸発
器出口配管19を流通して圧縮機14に戻るようになっ
ている。この蒸発器出口配管19の途中には、蒸発器1
から流出した冷媒を凝縮器出口配管18内の冷媒と熱交
換する液ガス熱交換器17が設けられ、この液ガス熱交
換器17の下流側の蒸発器出口配管19には、温度式膨
張弁20の感温筒20aが設けられている。
【0013】このような構成を有するドラム型製氷機で
は、図2及び図3に示すように、蒸発器1に流入した冷
媒は蒸発器1内でそのすべてが飽和蒸気となることな
く、飽和液が残留する状態で蒸発器1から流出する。そ
して、蒸発器1から流出した冷媒は液ガス熱交換器17
に流入し、この液ガス熱交換器17で凝縮器出口配管1
8内を流通する冷媒と熱交換を行って加熱され、図2及
び図3に示すように、すべて飽和蒸気となって圧縮機1
4に供給される。
【0014】このように、蒸発器1に流入した冷媒は飽
和液が残留する状態で蒸発器1から流出するので、蒸発
器1内の製氷部2における実質的な製氷面積が増加し、
製氷能力が向上する。
【0015】また、この発明の第1の実施形態では蒸発
器1から流出した冷媒が液ガス熱交換器17に飽和液を
含む状態で流入するので、凝縮器15から流出した冷媒
液を液ガス熱交換器17で効率的に過冷却することがで
き、これにより製氷能力の向上を図ることができる。
【0016】さらに、蒸発器1から流出した冷媒は液ガ
ス熱交換器17内ですべて飽和蒸気となり、この液ガス
熱交換器17の下流側で感温筒20aにより検温される
ので、冷媒の過熱度を膨張弁20の制御範囲内に設定す
ることができ、負荷変動に追従でき、冷媒の液バックを
防止できる。
【0017】また、液ガス熱交換器17の下流側に温度
式膨張弁20の感温筒20aを配置したので、圧縮機1
4に吸入される冷媒の吸入過熱度が従来よりも小さくな
る。すなわち、図3のポイントeにおける温度が低くな
るので、圧縮機14から吐出される冷媒の吐出温度を低
く抑えることができる。
【0018】次に、この発明の第2の実施形態を図4及
び図5を参照して説明する。なお、図1に示したものと
同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0019】図4はこの発明の第2の実施形態に係るド
ラム型製氷機の冷凍回路を示しており、同図に示すよう
に、この発明の第2の実施形態は、蒸発器1から流出し
た冷媒を凝縮器15から流出する冷媒と熱交換する第2
の液ガス熱交換器21を備えており、この第2の液ガス
熱交換器21は感温筒20aの下流側に設けられてい
る。
【0020】このような構成の第2の実施形態では、蒸
発器1から流出した冷媒は液ガス熱交換器17に流入
し、この液ガス熱交換器17で凝縮器出口配管18内を
流通する冷媒と熱交換を行って加熱され、さらに第2の
液ガス熱交換器21で加熱されて圧縮機14に供給され
る。
【0021】ところで、温度式膨張弁20の感温筒20
aが液ガス熱交換器17の下流に設けられていると、蒸
発器1の冷媒流出口から感温筒20aまでの冷媒流路が
長いため、温度式膨張弁20に動作遅れが生じ、これに
より外気温度が高いときの始動時や運転停止期間が長い
ときの始動時に圧縮機14に吸入される冷媒の吸入過熱
度が図5に示す如く一時的に低い値となる虞れがある。
【0022】これに対し、この発明の第2の実施形態で
は、蒸発器1から流出した冷媒は液ガス熱交換器17で
加熱され、さらに第2の液ガス熱交換器21で加熱され
て圧縮機14に供給されるので、温度式膨張弁20に動
作遅れがあっても圧縮機14に吸入される冷媒の吸入過
熱度を常に高い値に保つことができ、これにより圧縮機
14への冷媒の液バックを確実に防止できる。
【0023】なお、上述した第1および第2の実施形態
では、蒸発器1に流入する冷媒の流量を制御する膨張弁
として感温筒20aにより冷媒の温度を検出して機械的
に弁開度を調整する温度式膨張弁20を用いたが、たと
えば冷媒温度をサーミスタ等により検出して弁開度を電
子的に調整する電子式膨張弁を用いても良い。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るド
ラム型製氷機によれば、蒸発器から流出した冷媒が圧縮
機に液バックすることなく製氷能力の低下を防止するこ
とができるとともに、圧縮機から吐出される冷媒の吐出
温度を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態に係るドラム型製氷
機の冷凍回路を示す図である。
【図2】同実施形態に係るドラム型製氷機の冷凍回路の
一部を示す図である。
【図3】同実施形態における冷媒の圧力とエンタルピと
の関係を示すモリエル線図である。
【図4】この発明の第2の実施形態に係るドラム型製氷
機の冷凍回路を示す図である。
【図5】ドラム型製氷機の始動時における冷媒の吸入過
熱度を示す線図である。
【図6】ドラム型製氷機の概略構成を示す図である。
【図7】図6のA−A線に沿った断面図である。
【図8】従来のドラム型製氷機の冷凍回路を示す図であ
る。
【図9】従来のドラム型製氷機の冷凍回路の一部を示す
図である。
【図10】従来のドラム型製氷機における冷媒の圧力と
エンタルピとの関係を示すモリエル線図である。
【図11】従来のドラム型製氷機の一部分を示す縦断面
図である。
【図12】従来のドラム型製氷機における感温筒温度と
冷媒の飽和温度との関係を示す線図である。
【符号の説明】
1 蒸発器 2 製氷部 5 回転軸 6 回転刃 8 散水器 14 圧縮機 15 凝縮器 17 液ガス熱交換器 18 凝縮器出口配管 19 蒸発器出口配管 20 温度式膨張弁 20a 感温筒 21 第2の液ガス熱交換器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状の製氷部を有する蒸発器と、 前記製氷部に製氷水を散布する製氷水散布手段と、 前記製氷部に散布された製氷水を冷却する冷媒を圧縮す
    る圧縮機と、 この圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、 前記蒸発器から流出した冷媒の温度を検知する検温部を
    有し、この検温部で検知した冷媒温度に基づいて前記蒸
    発器に流入する冷媒の流量を制御する膨張弁と、 前記凝縮器で凝縮された冷媒を前記膨張弁に供給する凝
    縮器出口配管と、 前記蒸発器から流出した冷媒を前記圧縮機に供給する蒸
    発器出口配管と、 この蒸発器出口配管内の冷媒と前記凝縮器出口配管内の
    冷媒とを熱交換する液ガス熱交換器とを具備してなり、 前記検温部は、前記液ガス熱交換器の下流側の前記蒸発
    器出口配管に設けられていることを特徴とするドラム型
    製氷機。
  2. 【請求項2】 前記検温部の下流には、前記蒸発器出口
    配管内の冷媒と前記凝縮器出口配管内の冷媒とを熱交換
    する第2の液ガス熱交換器が設けられていることを特徴
    とする請求項1記載のドラム型製氷機。
JP8295334A 1996-11-07 1996-11-07 ドラム型製氷機 Pending JPH10141822A (ja)

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