JPH10246544A - 逆セル型製氷機の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 氷の成長に合わせて噴水の量を調整すること
により、無駄に水を循環させないようにして、製氷機の
効率を良くする。 【解決手段】 冷却器２０には、多数の製氷室２１を下
向きに開口するように区画形成しており、該冷却器２０
の下側には、冷却器２０を下方から閉塞するように傾復
動可能な水皿２５が設けられている。その水皿２５に
は、前記各製氷室２１に対向する位置に噴水口２３およ
び戻り孔２４が形成されており、循環ポンプ１６により
水タンク２７の水を循環水として噴水口２３に送り込ん
で、噴出させることにより、製氷室２１内に氷を成長さ
せていく。そのような逆セル型製氷機において、循環水
圧力センサにより循環水の圧力を検知し、該循環水圧力
センサの出力に基づいて、氷の成長に応じた循環ポンプ
１６の回転数の制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下向きに開口する
多数の製氷室を区画形成した冷却器の下側に傾復動可能
な水皿を設け、水皿表面に形成した噴水孔から製氷室に
噴水しながら製氷を行う逆セル型製氷機の運転制御装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、逆セル型製氷機の一部切欠側面
図である。図４において、９は水皿位置検出スイッチ、
１２は減速モータ、１６は循環ポンプ、１７は給水電磁
弁、２０は冷却器、２１は製氷室、２２は蒸発パイプ、
２３は噴水孔、２４は戻り孔、２５は水皿、２６は分配
管、２７は水タンク、２８は導水管、２９は駆動装置、
３０は駆動カム、３１は第１のアーム、３２は第２のア
ーム、３３はコイルバネ、３４は散水器、３５は回動
軸、３６は支持梁である。

【０００３】冷却器２０には、下向きに開口する多数の
製氷室２１を区画形成しており、上壁外面に冷却装置
（図示せず）の蒸発パイプ２２を配設している。水皿２
５は、回動軸３５を中心として冷却器２０の下側で傾復
動可能となっていて、水平位置において各製氷室２１を
下方から閉塞し、その表面の各製氷室２１に対向する位
置に噴水孔２３及び戻り孔２４を設けている。水皿２５
には水タンク２７が固設されており、散水器３４からそ
の中に給水が行われるが、その給水は、図示しない水位
センサにより満水になったことが検知されるまで続けら
れる。

【０００４】水タンク２７内の水は、回転数制御回路１
５により制御される循環ポンプ１６により、導水管２
８，分配管２６を経て噴水孔２３から製氷室２１内に噴
出される。それと同時に、蒸発パイプ２２で冷却器２０
を冷やすことにより、製氷室２１内に氷を作っていく。
噴水孔２３から噴出した水の内、氷にならずに余った水
は、戻り孔２４から水タンク２７の中に回収する。水皿
２５の傾復動は、正逆転制御回路１１により正逆転制御
される高ギヤ比の減速モータ１２と、その出力軸に取り
付けられた、駆動カム３０の第１のアーム３１と、その
端部と水皿２５の側部との間に連結されたコイルバネ３
３とによって行われる。

【０００５】製氷室２１内に氷ができあがると、減速モ
ータ１２が正回転して第１のアーム３１が反時計方向に
回転し、水皿２５が下方向へ徐々に傾動していく。その
とき、図示しないホットガス電磁弁が開かれて、圧縮機
からのホットガス（高温高圧のガス冷媒）が凝縮器では
なく直接蒸発パイプ２２に流され、できた氷を製氷室２
１の壁から引き離して下に落下させる。そして、図４に
一点鎖線で示すような、水皿２５が傾斜開放する下限開
放位置になったところで、第１のアーム３１と逆方向に
延びた第２のアーム３２が、水皿位置検出スイッチ９に
当接し、それによって水皿位置検出スイッチ９の接点を
復動側に切り換える。

【０００６】水皿位置検出スイッチ９の接点が復動側に
切り換えられると、減速モータ１２が逆転して第１のア
ーム３１が時計方向に回転する。それと共に、水皿２５
は徐々に上方向へ回動していき、水平閉塞位置となった
ところで第１のアーム３１が水皿位置検出スイッチ９に
当接し、それによって水皿位置検出スイッチ９の接点を
傾動側に切り換えると共に、減速モータ１２を停止させ
る。その状態で再び製氷を行い、以下、同様な工程を繰
り返して製氷を行う。

【０００７】なお、このような逆セル型製氷機の運転制
御装置に関連する従来の文献としては、例えば、特開平
6-159873号公報(F25C 1/04) がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
逆セル型製氷機では、製氷時に循環ポンプ１６は常に一
定の回転数で運転されるため、無駄が大きくて効率が悪
いという問題点があった。以下、その点について、図２
を参照しながら説明する。図２において、符号は、図４
のものに対応している。

【０００９】図２は、製氷室内で氷が成長する様子を示
している。製氷時には、前述したように、蒸発パイプ２
２（図４）で冷却された冷却器２０の製氷室２１内に、
予冷された水が分配管２６を経て噴水孔２３から噴水Ｊ
が噴出される。その結果、製氷室２１内に氷Ｉが作ら
れ、その氷Ｉは、図２（イ），（ロ），（ハ）と順に示
すように、時間の経過と共に成長していく。また、噴水
孔２３から噴出した水の内、氷にならずに余った水は、
戻り孔２４から水タンク２７（図４）の中に回収され
る。

【００１０】その際、噴水Ｊに対向する氷Ｉの表面の面
積は、図２から明らかなように、氷Ｉが成長するのに従
って小さくなっていく。そのため、同じ厚さの氷が成長
するのに要する水の量は、氷が成長するに従って減って
いく。言い換えれば、同じ量の水を噴水孔２３から噴出
し続けた場合、氷が成長するに従って、氷にならずに戻
り孔２４から回収される水の量が増えていき、無駄が大
きくなっていくことになる。その分、循環ポンプ１６で
無駄に消費される電力が増えることになり、また、水を
無駄に循環させることにより、循環経路中で発生する熱
のロスも増えて、製氷機の効率が悪くなっていた。

【００１１】本発明は、そのような問題点を解決し、氷
の成長に合わせて噴水の量を調整することにより、無駄
に水を循環させないようにして、製氷機全体の効率を良
くすることを課題とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１記載の逆セル型製氷機の運転制御装置は、
多数の製氷室を下向きに開口するように区画形成した冷
却器と、該冷却器を下方から閉塞するように傾復動可能
となっており、前記各製氷室に対向する位置に噴水口お
よび戻り孔を形成した水皿と、水タンクと、該水タンク
の水を循環水として前記噴水口に送る循環ポンプと、前
記循環水の圧力を検知する循環水圧力センサと、該循環
水圧力センサの出力に基づいて、前記循環ポンプの回転
数を制御する回転数制御回路とを具えたことを特徴とす
る。このようにすると、氷の成長に合わせて噴水の量を
調整することができるようになり、無駄に水を循環させ
ずに製氷機全体の効率を良くし、消費電力を減らすこと
ができる。

【００１３】また、請求項２記載の逆セル型製氷機の運
転制御装置は、前記循環水圧力センサの出力が一定にな
るように前記循環ポンプの回転数を制御することを特徴
とする。このようにすると、簡単な制御で氷の成長に合
わせた噴水の量の調整をすることができるようになる。

【００１４】そしてまた、請求項３記載の逆セル型製氷
機の運転制御装置は、貯氷庫内の貯氷状態を検知する貯
氷センサと、貯氷庫のドアの開閉に応じてオンオフする
貯氷庫ドアスイッチと、現在時刻を出力する計時手段
と、前記貯氷庫ドアスイッチのオンオフされた頻度を時
間帯別に保持する記憶手段とを具え、前記貯氷センサが
氷不足を検知した時、前記記憶手段に保持されている前
記貯氷庫ドアスイッチのオンオフ頻度が少ない時間帯
程、貯氷センサが氷不足を検知してから製氷運転を開始
するまでの時間を長くするようにしたことを特徴とす
る。このようにすると、当該製氷機の使用状況に応じ
て、最適な頻度で製氷を行うことができて、無駄を少な
くすることができる。

【００１５】さらに、請求項４記載の逆セル型製氷機の
運転制御装置は、室温が高い時程、貯氷センサが氷不足
を検知してから製氷運転を開始するまでの時間を短くす
るようにしたことを特徴とする。このようにすると、さ
らに精度良く最適な製氷頻度を決めることができて、無
駄な製氷を最小限にすることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の逆セル型
製氷機の運転制御装置のブロック図である。マイクロコ
ンピュータ１には、凝縮器の温度を検知する凝縮器温度
センサ３と、水タンク２７（図４）内に設けた給水温度
センサ４と、冷却器２０（図４）に設けた冷却器温度セ
ンサ５が接続される。また、水タンク２７内の水量を検
出する水位センサ７および水皿位置検出スイッチ９の出
力が接続される。さらに、本発明では、現在時刻を出力
する時計回路２と、循環ポンプ１６により噴水口２３
（図４）に送られる循環水の圧力を検知する循環水圧力
センサ８と、貯氷庫ドアスイッチ１０も接続される。な
お、図示はしないが、循環水圧力センサ８は、例えば、
分配管２６（図４）にパイプ等で接続して分配管２６内
の圧力を検出する。また、貯氷庫ドアスイッチ１０は、
製氷器の下側にある貯氷庫の氷取出口周辺部で貯氷庫ド
アが当接する部分に設けられる。

【００１７】一方、マイクロコンピュータ１の出力に
は、冷凍系を構成する圧縮機１３，凝縮器冷却ファン１
４が接続される。また、前述の減速モータ１２，循環ポ
ンプ１６を制御するための正逆転制御回路１１，回転数
制御回路１５や、給水電磁弁１７およびホットガス電磁
弁１８も接続される。これらの制御は、マイクロコンピ
ュータ１が、それに接続された時計回路２および各種セ
ンサやスイッチの出力に基づいて行う。

【００１８】このような逆セル型製氷機の運転制御装置
において、製氷時、噴水口２３に送られる循環水の圧力
は、製氷室２１内での氷の成長に応じて増大していく。
その理由を、図２を使って説明する。図２（イ）のよう
に、氷Ｉがまだあまり成長ていない内は、噴水Ｊは、あ
まり抵抗なく噴水口２３から噴き出して、氷にならなか
った水は、戻り孔２４から水タンクに戻っていく。しか
し、図２（ロ）のように、氷Ｊがある程度成長してその
一部が戻り孔２４にかかるようになると、噴水口２３か
ら噴き出して氷にならなかった水が戻り孔２４から戻る
際の抵抗が大きくなる。その結果、製氷室２１内の圧力
が上がって、噴水口２３から噴水Ｊが噴き出す際の抵抗
も大きくなり、分配管２６内の循環水の圧力が大きくな
る。さらに、図２（ハ）のように、氷Ｊが戻り孔２４全
体を覆うようになると、噴水口２３から噴水Ｊが噴き出
す際の抵抗もさらに大きくなり、分配管２６内の循環水
の圧力がさらに大きくなる。

【００１９】その関係を図で示すと、図３に点線で示す
ようになる。すなわち、最初の内、循環水圧力は、ほぼ
一定の圧力を保ってほとんど変化しないが、製氷室２１
内の氷Ｉが成長してその一部が戻り孔２４にかかり始め
ると、それ以降は時間の経過と共に増加していく。つま
り、循環水圧力センサ８の出力は、製氷室２１内の氷の
成長に対応して変化することになる。本発明では、この
ことを利用し、製氷時、循環水圧力センサ８の出力に基
づき、氷の成長に合わせて循環ポンプ１６の回転数を制
御するようにした。

【００２０】循環ポンプ１６の回転数の制御は、例え
ば、循環水圧力センサ８の出力を回転数制御回路１５に
フィードバックさせることにより行うことができる。そ
して、製氷開始時点Ｔ₀ から循環水圧力センサ８が所定
の圧力Ｐ₁ を示す時点Ｔ₁ までは、従来通り、一定の回
転数で循環ポンプ１６を運転させ、時点Ｔ₁ 以降製氷完
了時点Ｔ₂ までは、循環水圧力センサ８の出力が圧力Ｐ
₁ のまま一定になるように、回転数を制御する。このよ
うにすれば、氷Ｉの成長に応じて循環ポンプ１６の回転
数を低下させることができ、しかも、制御は、比較的簡
単な回路で行うことができる。

【００２１】さらに、貯氷庫に必要以上の氷を無駄にス
トックさせることによる効率低下を防ぐため、以下のよ
うな制御も行う。すなわち、貯氷庫ドアスイッチ１０の
出力を時間帯別にカウントすることにより、氷の使用量
を貯氷庫ドアの開閉回数で推計し、当該製氷機のユーザ
の氷の使用パターンを判別し、そのパターンをマイクロ
コンピュータ１のメモリに保持させておき、それに合わ
せて製氷機の運転制御を行う。例えば、貯氷庫ドアの開
閉回数が多い時間帯は、貯氷センサ６が氷不足を検知し
たら、直ちに製氷を行うが、貯氷庫ドアの開閉回数が少
ない時間帯は、貯氷センサ６が氷不足を検知した後、あ
る程度時間を置いてから製氷を行う。その場合、製氷を
行う前に置く時間は、貯氷庫ドアの開閉回数が少ない時
間帯ほど長くなるようにして、無駄に製氷することを防
ぐ。

【００２２】さらに、室温センサを設けて、その製氷機
が設置されている室内の温度に応じて、貯氷センサ６が
氷不足を検知した後、製氷を行うまでの時間を補正する
ようにしてもよい。例えば、室温が高い時は、貯氷庫内
の氷が融ける速度が早くなるため、その分通常より早め
に製氷を開始するようにする。それと反対に、室温が低
い時は、貯氷庫内の氷が融ける速度が遅くなるため、そ
の分製氷を開始するまでの時間を長くする。

【００２３】なお、上記実施形態では、循環水圧力セン
サ８の出力が一定になるように、循環ポンプ１６の回転
数を制御するようにしたが、そのような制御では、仕様
が異なるそれぞれの製氷機に対して、常に最適な制御が
できるとは必ずしも限らない。そこで、それぞれの製氷
機毎に最適な循環水圧力変化パターンを実験的に求め、
それをマイクロコンピュータ１内のメモリに保持させて
おき、循環水圧力センサ８の実際の出力がそのパターン
通りになるように循環ポンプ１６の回転数を制御するこ
とも考えられる。そのようにすれば、仕様が異なるそれ
ぞれの製氷機に対して、最適な制御ができて、効率をよ
り一層改善することができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次に記載するような効果を奏する。請求項
１記載の逆セル型製氷機の運転制御装置は、循環水圧力
センサの出力に基づいて循環ポンプの回転数を制御する
ようにしたので、氷の成長に合わせて噴水の量を調整す
ることができるようになり、無駄に循環させる水の量を
低減させて、製氷機の効率を良くすることができる。

【００２５】また、請求項２記載の逆セル型製氷機の運
転制御装置は、循環水圧力センサの出力が一定になるよ
うに循環ポンプの回転数を制御するようにしたので、簡
単な制御で氷の成長に合わせた噴水の量の調整をするこ
とができるようになる。

【００２６】そしてまた、請求項３記載の逆セル型製氷
機の運転制御装置は、記憶手段に保持されている貯氷庫
ドアスイッチのオンオフ頻度が少ない時間帯程、貯氷セ
ンサが氷不足を検知してから製氷運転を開始するまでの
時間を長くするようにしたので、当該製氷機の使用状況
に応じて、最適な頻度で製氷を行うことができて、無駄
な貯氷を少なくして効率を良くすることができる。

【００２７】さらに、請求項４記載の逆セル型製氷機の
運転制御装置は、室温が高い時程、貯氷センサが氷不足
を検知してから製氷運転を開始するまでの時間を長くす
るようにしたので、さらに精度良く最適な製氷頻度を決
めることができて、無駄な製氷を最小限にすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の逆セル型製氷機の運転制御装置のブロ
ック図である。

【図２】製氷室内で氷が成長する様子を示す図である。

【図３】循環水の圧力変化を示す図である。

【図４】逆セル型製氷機の一部切欠側面図である。

【符号の説明】

９…水皿位置検出スイッチ １２…減速モータ １６…循環ポンプ １７…給水電磁弁 ２０…冷却器 ２１…製氷室 ２２…蒸発パイプ ２３…噴水口 ２４…戻り孔 ２５…水皿 ２６…分配管 ２７…水タンク ２８…導水管 ２９…駆動装置 ３０…駆動カム ３１…第１のアーム ３２…第２のアーム ３３…コイルバネ ３４…散水器 ３５…回動軸 ３６…支持梁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の製氷室を下向きに開口するように
   区画形成した冷却器と、該冷却器を下方から閉塞するよ
   うに傾復動可能となっており、前記各製氷室に対向する
   位置に噴水口および戻り孔を形成した水皿と、水タンク
   と、該水タンクの水を循環水として前記噴水口に送る循
   環ポンプと、前記循環水の圧力を検知する循環水圧力セ
   ンサと、該循環水圧力センサの出力に基づいて、前記循
   環ポンプの回転数を制御する回転数制御回路とを具えた
   ことを特徴とする逆セル型製氷機の運転制御装置。
2. 【請求項２】 前記循環水圧力センサの出力が一定にな
   るように前記循環ポンプの回転数を制御することを特徴
   とする請求項１記載の逆セル型製氷機の運転制御装置。
3. 【請求項３】 貯氷庫内の貯氷状態を検知する貯氷セン
   サと、貯氷庫のドアの開閉に応じてオンオフする貯氷庫
   ドアスイッチと、現在時刻を出力する計時手段と、前記
   貯氷庫ドアスイッチのオンオフされた頻度を時間帯別に
   保持する記憶手段とを具え、前記貯氷センサが氷不足を
   検知した時、前記記憶手段に保持されている前記貯氷庫
   ドアスイッチのオンオフ頻度が少ない時間帯程、貯氷セ
   ンサが氷不足を検知してから製氷運転を開始するまでの
   時間を長くするようにしたことを特徴とする逆セル型製
   氷機の運転制御装置。
4. 【請求項４】 室温が高い時程、貯氷センサが氷不足を
   検知してから製氷運転を開始するまでの時間を短くする
   ようにしたことを特徴とする請求項３記載の逆セル型製
   氷機の運転制御装置。