JPH10170113A - 製氷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製氷水タンクに貯水された製氷水の水温が除
氷運転中に上昇することを抑制でき、製氷水の温度上昇
による製氷機能の低下を防止することのできる製氷装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 製氷板２のいずれか１つに設けられた温
度検出器４１の検出温度が設定温度に達したときに除氷
タイマ４０ａを作動させ、且つ凝縮器２７のファンモー
タ２９をＯＦＦからＯＮに制御する制御部４０を備えた
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、製氷板の表面に
製氷水を散水して氷を生成する製氷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の製氷装置は、特開平５−
４５０３１号公報、特公平７−１８６２８号公報等に示
されるように、製氷部に設けられた複数の製氷板の表面
に製氷水を散水する製氷用散水器と製氷板の裏面に除氷
水を散水する除氷用散水器とを備えており、製氷板の裏
面には、製氷板の表面を流下する製氷水を冷媒により冷
却する冷却チューブ等の製氷水冷却手段が取り付けられ
ている。また、この種の製氷装置は冷媒を圧縮する圧縮
機と、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮する凝縮器と、
凝縮器で凝縮された冷媒を製氷水冷却手段に供給する冷
媒液供給管と、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器をバ
イパスして製氷水冷却手段に供給するホットガス供給管
とを備えており、製氷運転が終了すると、図６に示すよ
うに、製氷用散水器に製氷水を循環供給する循環ポンプ
が停止すると同時に、除氷用散水器に除氷水を供給する
給水ポンプが作動するようになっている。そして、給水
ポンプが作動すると、ホットガス供給管の途中に設けら
れたホットガス弁が閉状態から開状態に切り替わること
によって製氷水冷却手段に高温冷媒が供給されるように
なっている。

【０００３】ところで、このような製氷装置は製氷板の
いずれか１つに離氷検知手段としての温度検出器を設
け、この温度検出器の検出温度が設定温度に達すると、
除氷タイマが作動するようになっている。そして、除氷
タイマがタイムアップすると、除氷運転が終了して製氷
運転が再び行われるようになっている。したがって、こ
のような製氷装置は温度検出器の検出温度が設定温度に
達しても除氷タイマがタイムアップするまで除氷運転が
行われるため、全ての製氷板に生成された氷を確実に除
氷でき、これにより温度検出器を全ての製氷板に設ける
必要がないので、構成の簡略化を図ることができるとい
う利点を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た製氷装置では温度検出器の検出温度が設定温度に達し
ても除氷運転が行われるため、例えば温度検出器の検出
温度が設定温度に達した時点で全ての製氷板から氷が離
氷していた場合には、除氷タイマがタイムアップするま
で除氷水が高温冷媒により加熱され、製氷板の下方に設
けられた製氷水タンクに製氷水として貯水される。この
ため、製氷水タンクに貯水された製氷水の温度が上昇
し、製氷水として製氷水タンクに貯水された除氷水は次
の製氷工程の際に製氷水散水手段に供給されるため、前
回の製氷工程よりも製氷時間が長くなり、製氷機能の低
下を招くことがあった。また、上述した製氷装置では温
度検出器の検出温度が設定温度に達した時点で除氷が完
了していた場合には、除氷タイマがタイムアップするま
で圧縮機に高温の冷媒が流入するため、圧縮機が焼付き
等を起こすことがあった。

【０００５】そこで、この発明の第１の目的は、製氷水
タンクに貯水された製氷水の温度が除氷運転中に上昇す
ることを抑制でき、製氷水の温度上昇による製氷機能の
低下を防止することのできる製氷装置を提供することに
ある。また、この発明の第２の目的は、温度検出器の検
出温度が設定温度に達した時点で圧縮機に高温の冷媒が
流入することを防止でき、除氷運転時における圧縮機の
負荷を低減することのできる製氷装置を提供することに
ある。

【０００６】

【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、この発明は、複数の製氷板を有する製氷部と、
前記製氷板の表面に製氷水を散水する製氷水散水手段
と、前記製氷板の表面を流下する前記製氷水を冷媒によ
り冷却する製氷水冷却手段と、前記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
とを有し、前記凝縮器の裏面に除氷水を散水して前記製
氷板の表面に生成された氷を除氷し、前記製氷板の温度
を検出する温度検出器の検出温度が設定温度に達したと
きに除氷タイマを作動させ、この除氷タイマがタイムア
ップした後に運転モードを除氷運転モードから製氷運転
モードに切り替える製氷装置であって、前記温度検出器
の検出温度が設定温度に達したときに前記凝縮器のファ
ンモータを作動させ、このファンモータの作動状態を前
記運転モードが除氷運転モードから製氷運転モードに切
り替わるまで継続して制御する制御手段を備えたことを
特徴とする。

【０００７】

【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および図２はこの発明
の一実施形態を示す図であって、図１は冷媒の循環経路
を示す図で、図２は製氷水と除氷水の供給経路を示す図
である。図２に示すように、この発明の一実施形態に係
る製氷装置は製氷部１を備えており、この製氷部１に
は、熱伝導性の高い材料（例えば銅等）からなる複数の
製氷板２（図２では２個のみ図示）が設けられている。
また、製氷部１には製氷板２の上方に製氷用散水器３お
よび除氷用散水器１０が設けられ、製氷用散水器３から
散水された製氷水は製氷板２の表面を流下し、除氷用散
水器１０から散水された除氷水は製氷板２の裏面を流下
するようになっている。

【０００８】製氷用散水器３には、循環ポンプ５の吐出
口が製氷用給水管４を介して接続されている。この循環
ポンプ５の吸込み口は製氷板２の下方に設けられた製氷
水タンク７の給水口に製氷水吸入管６を介して接続して
おり、製氷水タンク７にはフロートスイッチ９が設けら
れている。このフロートスイッチ９は循環ポンプ５から
製氷用散水器３に供給される製氷水の給水量を所定量に
規定するためのもので、製氷水タンク７に貯水された製
氷水の水位が設定水位を下回ると、フロートスイッチ９
の信号出力が「ＨＩＧＨ」から「ＬＯＷ」に切り替わる
ようになっている。

【０００９】一方、除氷用散水器１０には 給水ポンプ
１２の吐出口が除氷用給水管１１を介して接続されてい
る。この給水ポンプ１２の吸込み口は除氷水吸入管１３
を介して除氷水タンク１４の給水口に接続しており、除
氷水タンク１４には図示しない給水源から除氷水として
の水道水が給水弁１５および給水管１６を介して供給さ
れるようになっている。また、除氷水タンク１４には満
水状態を検知するフロートスイッチ１８が設けられ、除
氷水タンク１４に貯水された除氷水の水位が設定水位を
下回ると、フロートスイッチ１８の信号出力が「ＨＩＧ
Ｈ」から「ＬＯＷ」に切り替わるようになっている。な
お、製氷水タンク７および除氷水タンク１４はオーバー
フロー管８，１７を備えており、これらのオーバーフロ
ー管８，１７に流入したオーバーフロー水は図示をしな
い排水ピットに排水されるようになっている。

【００１０】製氷板２の裏面には、製氷板２の表面を流
下する製氷水を冷媒により冷却する製氷水冷却手段とし
ての冷却チューブ１９が製氷板２の裏面を左右に蛇行し
ながら半田付け等により取り付けられている。この冷却
チューブ１９は、図１に示すように、冷媒ガス吸入管２
１を介して圧縮機２２の吸入口に接続しており、冷却チ
ューブ１９内を流通した冷媒は圧縮機２２に吸入される
ようになっている。そして、圧縮機２２に吸入された冷
媒は高温の冷媒ガスとなって圧縮機２２から吐出され、
冷媒ガス供給管２４を経て凝縮器２７に供給されるよう
になっている。なお、圧縮機２２には圧縮機２２の吸込
み圧力と吐出圧力との圧力差を監視するための高低圧圧
力スイッチ２３が接続されている。冷媒ガス供給管２４
は電磁弁２５を有しており、この電磁弁２５より上流側
の冷媒ガス供給管２４には、熱交換チューブ２６の一端
が接続されている。この熱交換チューブ２６は除氷水タ
ンク１４に貯水された除氷水を所定温度まで加温するた
めのもので、熱交換チューブ２６の他端は電磁弁２５よ
り下流側の冷媒ガス供給管２４に接続されている。

【００１１】凝縮器２７は圧縮機２２からの冷媒ガスが
流入する凝縮器本体２８と、この凝縮器本体２８に冷却
用空気を送風するファンモータ２９とを備えており、凝
縮器本体２８で凝縮された冷媒は凝縮圧力調整弁３１、
受液器３２およびドライヤ３３を経て液ガス熱交換器３
４に供給されるようになっている。なお、外気温が低い
ときには、圧縮機２２から吐出された冷媒は凝縮器本体
２８を通らずに冷媒ガス供給管２４、凝縮器バイパス管
３０、凝縮圧力調整弁３１、受液器３２およびドライヤ
３３を経て液ガス熱交換器３４に供給されるようになっ
ている。液ガス熱交換器３４は受液器３２からの冷媒液
と冷媒ガス供給管２４を流通する冷媒ガスとを熱交換さ
せて冷媒液を過冷却するもので、この液ガス熱交換器３
４で過冷却された冷媒液は冷媒液供給管３５を流通し、
この冷媒液供給管３５の途中に設けられたサイトグラス
３６および膨張弁３７を経て冷却チューブ１９に供給さ
れるようになっている。

【００１２】電磁弁２５の上流側の冷媒ガス供給管２４
には、圧縮機２２から吐出された高温冷媒を凝縮器２
７、液ガス熱交換器３４および膨張弁３７等をバイパス
して冷却チューブ１９に直接供給するホットガス供給管
３８の一端が接続されている。このホットガス供給管３
８の途中にはホットガス弁３９が設けられ、このホット
ガス弁３９は制御部４０から送出される信号により開閉
するようになっている。制御部４０は循環ポンプ５、給
水ポンプ１２、給水弁１５、圧縮機２２、ファンモータ
２９およびホットガス弁３９を制御するもので、この制
御部４０には前述したフロートスイッチ９及び１８の信
号出力と製氷板２のいずれか１つに設けられた温度検出
器４１の信号出力が供給されるようになっている。ま
た、制御部４０は除氷タイマ４０ａを有しており、この
除氷タイマ４０ａがタイムアップすると、運転モードが
除氷運転モードから製氷運転モードに切り替わるように
なっている。

【００１３】図３は制御部４０の動作を説明するための
フローチャートである。また、図４は同じく制御部４０
の動作を説明するためのタイミングチャートであり、以
下、図３及び図４を参照して制御部４０の動作について
説明する。例えば、図示をしない電源スイッチが投入さ
れると、図３に示すように、制御部４０は予め定められ
た手順に従って初期給水運転を実施する（ステップＳ
１）。この初期給水運転では、図４に示すように、まず
給水弁１５が開弁し、これにより図示しない給水源から
除氷水タンク１４に除氷水が給水される。そして、除氷
水タンク１４に所定量の除氷水が給水されると、除氷水
タンク１４に設けられたフロートスイッチ１８の信号出
力が「ＬＯＷ」から「ＨＩＧＨ」になる。

【００１４】フロートスイッチ１８の信号出力が「ＬＯ
Ｗ」から「ＨＩＧＨ」になると、制御部４０からの信号
により給水弁１５が閉弁すると共に圧縮機２２が作動
し、さらにホットガス弁３９が制御部４０からの信号に
より開状態となる。これにより圧縮機２２から吐出され
た高温冷媒はホットガス供給管３８を流通して冷却チュ
ーブ１９に供給される。また、フロートスイッチ１８の
信号出力が「ＬＯＷ」から「ＨＩＧＨ」になると、制御
部４０からの信号により給水ポンプ１２が作動する。こ
れにより除氷水タンク１４に貯水された除氷水が除氷用
散水器１０に供給される。そして、除氷用散水器１０に
供給された除氷水は製氷板２の裏面を流下し、製氷水と
して製氷水タンク７に貯水される。

【００１５】このようにして製氷水タンク７に製氷水が
給水されると、製氷水タンク７内の製氷水水位が上昇す
る。そして、製氷水タンク７内の製氷水水位が設定水位
に達すると、フロートスイッチ９の信号出力が「ＬＯ
Ｗ」から「ＨＩＧＨ」に切り替わる。また、圧縮機２２
から吐出された高温冷媒がホットガス供給管３８を流通
して冷却チューブ１９に供給されると、製氷板２の温度
が上昇する。そして、温度検出器４１で検出された製氷
板２の温度が設定温度に達すると、除氷タイマ４０ａが
予め定められた時間だけ作動する。

【００１６】除氷タイマ４０ａが所定時間だけ作動する
と、制御部４０は給水ポンプ１２に作動停止信号を送出
するとともに、ホットガス弁３９に弁閉鎖信号を送出す
る。これにより給水ポンプ１２の作動が停止し、さらに
ホットガス弁３９が閉状態となる。これにより圧縮機２
２から吐出された冷媒は全て凝縮器２７に供給される。
また、除氷タイマ４０ａがタイムアップすると、制御部
４０は予め定められた手順に従って製氷運転を図３のス
テップＳ２にて実施する。この製氷運転では、図４に示
すように、制御部４０からの信号により循環ポンプ５が
作動し、さらに凝縮器２７のファンモータ２９が制御部
４０からの信号により作動する。ここで、循環ポンプ５
が作動すると、製氷水タンク７に貯水された製氷水が製
氷用散水器３に供給され、製氷用散水器３に供給された
製氷水は製氷板２の表面を流下する。また、凝縮器２７
のファンモータ２９が作動すると、圧縮機２２から吐出
された冷媒が凝縮器本体２８で凝縮される。そして、凝
縮器本体２８で凝縮された冷媒は凝縮圧力調整弁３１、
受液器３２、ドライヤ３３、液ガス熱交換器３４および
冷媒液供給管３５を経て冷却チューブ１９に供給され
る。これにより製氷板２の表面を流下する製氷水は冷却
チューブ１９に供給された低温冷媒により冷却され、そ
の一部が製氷板２の表面に氷結する。そして、製氷板２
の表面に氷結した製氷水が成長することにより製氷板２
の表面に氷が生成される。なお、製氷用散水器３からの
散水量が多すぎるために製氷水タンク７に落下した水
は、再び製氷水として使用される。

【００１７】製氷運転が行われると、制御部４０はフロ
ートスイッチ９の信号出力を取り込み、フロートスイッ
チ９の信号出力が「ＨＩＧＨ」から「ＬＯＷ」に切り替
わったか否かを図３のステップＳ３にて判断する。ここ
で、フロートスイッチ９の信号出力が「ＨＩＧＨ」から
「ＬＯＷ」に切り替わっていない場合には、制御部４０
はステップＳ２の製氷運転を継続する。また、フロート
スイッチ９の信号出力が「ＨＩＧＨ」から「ＬＯＷ」に
切り替わった場合には、制御部４０は循環ポンプ５およ
びファンモータ２９に作動停止信号を送出する（ステッ
プＳ４）。これにより循環ポンプ５およびファンモータ
２９の作動が停止し、製氷運転が終了する。また、これ
とほぼ同時に制御部４０は給水ポンプ１２に作動開始信
号を送出し、さらにホットガス弁３９に弁開放信号を送
出する（ステップＳ５）。これにより給水ポンプ１２が
作動し、この給水ポンプ１２の作動により除氷水タンク
１４に貯水された除氷水が除氷用散水器１０に供給され
る。そして、除氷用散水器１０に供給された除氷水は製
氷板２の裏面を流下し、製氷水として製氷水タンク７に
貯水される。また、このときホットガス弁３９が開とな
り、これにより圧縮機２２から吐出された高温冷媒がホ
ットガス供給管３８を流通して冷却チューブ１９に供給
される。

【００１８】このようにして製氷板２の裏面を除氷水が
流下するとともに、圧縮機２２から吐出された高温冷媒
がホットガス供給管３８を流通して冷却チューブ１９に
供給されると、製氷板２が高温冷媒と除氷水とにより加
温され、製氷板２に生成された氷が除氷される。このと
き、制御部４０では温度検出器４１の信号出力を取り込
み、製氷板２の温度が設定温度に達したか否かを図３の
ステップＳ６にて判断する。ここで、製氷板２の温度が
設定温度に達していない場合には、制御部４０は製氷板
２に生成された氷がまだ離氷していないと判断し、除氷
運転を継続する。そして、製氷板２の温度が設定温度に
達した場合には、制御部４０はステップＳ７にて除氷タ
イマ４０ａを所定時間だけ作動させる。

【００１９】また、製氷板２の温度が設定温度に達する
と、制御部４０は凝縮器２７のファンモータ２９に作動
開始信号を送出し、さらに給水ポンプ１２に作動停止信
号を送出する（ステップＳ８，Ｓ９）。これにより凝縮
器２７のファンモータ２９が作動し、このとき圧縮機２
２から吐出された冷媒の一部が凝縮器本体２８で凝縮さ
れる。そして、凝縮器本体２８で凝縮された冷媒は凝縮
圧力調整弁３１、受液器３２、ドライヤ３３、液ガス熱
交換器３４および冷媒液供給管３５を経て冷却チューブ
１９に供給される。除氷タイマ４０ａがタイムアップす
ると（ステップ１０）、制御部４０はホットガス弁３９
に弁閉鎖信号を送出し、製氷部１への高温冷媒の供給を
停止する（ステップＳ１１）。これにより除氷運転が終
了し、除氷運転が終了すると、制御部４０は運転終了か
否かをステップＳ１２にて判断する。そして、運転終了
でない場合にはステップＳ２に戻り、上述した製氷運転
を繰り返す。

【００２０】図５は製氷板の温度変化を示す線図であっ
て、図中実線Ａはこの発明の一実施形態における製氷板
の温度変化を示し、図中点線Ｂは従来の製氷装置におけ
る製氷板の温度変化を示している。同図に示すように、
この発明の一実施形態では、除氷開始から除氷タイマ４
０ａが作動するまでの製氷板２はその温度上昇率が従来
のものと同じであるが、除氷タイマ４０ａが作動してか
らタイムアップするまでの温度上昇率は従来のものより
小さくなる。これは除氷タイマ４０ａが作動すると、制
御部４０からの信号により凝縮器２７のファンモータ２
９が作動し、圧縮機２２から吐出された冷媒の一部が凝
縮器本体２８で凝縮されてから冷却チューブ１９に供給
され、ホットガス弁３９から冷却チューブ１９に供給さ
れる高温冷媒の温度を低下させるからである。

【００２１】したがって、上述した実施形態では除氷タ
イマ４０ａが作動してからタイムアップするまでの製氷
板２の温度上昇率を従来のものより低く抑えることがで
き、これにより除氷運転時における製氷水の温度上昇が
抑制されるので、製氷水の温度上昇による製氷機能の低
下を防止することができる。また、上述した実施形態で
は除氷タイマ４０ａが作動してからタイムアップするま
での製氷板２の温度上昇が抑制されるので、温度検出器
４１の検出温度が設定温度に達した時点で圧縮機２２に
吸入される冷媒の温度上昇を抑制でき、除氷運転時にお
ける圧縮機２２の負荷を低減することができる。さら
に、上述した実施形態では除氷運転時における製氷水の
温度上昇が抑制されるので、凝縮器２７のファンモータ
２９として消費電力の大きいモータを使用しなくても製
氷運転時に冷媒を凝縮することができ、これにより凝縮
器本体２８の小型化を図ることができる。

【００２２】なお、上述した一実施形態では製氷板２の
いずれか１つに温度検出器４１を取り付けた流下式製氷
装置にこの発明を適用した場合について説明したが、冷
却チューブ１９のいずれか１つ又は冷媒ガス吸入管２１
に温度検出器４１を取り付けた流下式製氷装置にも適用
可能である。また、上述した一実施形態では流下式の製
氷装置にこの発明を適用した場合について説明したが、
流下式に限らず、例えばセル方式、プレート方式等の各
種の製氷装置にも適用可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、製氷水タンクに貯水された製氷水の水温が除氷運転
中に上昇することを抑制でき、製氷水の温度上昇による
製氷機能の低下を防止することができる。また、温度検
出器の検出温度が設定温度に達した時点で圧縮機に吸入
される冷媒の温度上昇を抑制でき、除氷運転時における
圧縮機の負荷を低減することができるとともに、凝縮器
の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施形態に係る製氷装置におけ
る冷媒の循環経路を示す図である。

【図２】 同実施形態に係る製氷装置の製氷水と除氷水
の給水系統を示す図である。

【図３】 同実施形態に係る製氷装置の動作を説明する
ためのフローチャートである。

【図４】 同実施形態に係る製氷装置の動作を説明する
ためのタイミングチャートである。

【図５】 製氷板の温度変化を示す線図である。

【図６】 従来の製氷装置の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【符号の説明】

１…製氷部、２…製氷板、３…製氷用散水器、５…循環
ポンプ、７…製氷水タンク、９…フロートスイッチ、１
０…除氷用散水器、１２…給水ポンプ、１４…除氷用タ
ンク、１５…給水弁、１８…フロートスイッチ、１９…
冷却チューブ、２２…圧縮機、２７…凝縮器、２８…凝
縮器本体、２９…ファンモータ、３５…冷媒液供給管、
３７…膨張弁、３８…ホットガス供給管、３９…ホット
ガス弁、４０…制御部、４０ａ…除氷タイマ、４１…温
度検出器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 誠 愛知県豊明市栄町南館３番の16 ホシザキ 電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の製氷板を有する製氷部と、前記製
   氷板の表面に製氷水を散水する製氷水散水手段と、前記
   製氷板の表面を流下する前記製氷水を冷媒により冷却す
   る製氷水冷却手段と、前記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を有
   し、前記凝縮器の裏面に除氷水を散水して前記製氷板の
   表面に生成された氷を除氷し、前記製氷板の温度を検出
   する温度検出器の検出温度が設定温度に達したときに除
   氷タイマを作動させ、この除氷タイマがタイムアップし
   た後に運転モードを除氷運転モードから製氷運転モード
   に切り替える製氷装置であって、 前記温度検出器の検出温度が設定温度に達したときに前
   記凝縮器のファンモータを作動させ、このファンモータ
   の作動状態を前記運転モードが除氷運転モードから製氷
   運転モードに切り替わるまで継続して制御する制御手段
   を備えたことを特徴とする製氷装置。