JPH10267481A

JPH10267481A - オーガ式製氷機の運転方法

Info

Publication number: JPH10267481A
Application number: JP7212997A
Authority: JP
Inventors: Masahide Yatori; 雅秀矢取; Masanobu Nagira; 正伸柳楽; Hideyuki Igari; 英之猪狩; Hideo Sumikawa; 英雄澄川
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】製氷筒内に供給される製氷水の温度や外気温
等の影響を受けることなく硬くて溶けにくい一定品質の
氷を製造することのできるオーガ式製氷機の運転方法を
提供する。【解決手段】製氷運転時に冷却管６の入口温度を温度
検出器２０にて検出し、この温度検出器２０により検出
された温度が設定温度より高い場合にはオーガ１１の回
転数を低くして製氷運転を行い、設定温度より低い場合
にはオーガ１１の回転数を高くして製氷運転を行うこと
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、オーガ式製氷機
の運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、オーガ式製氷機は図８に示す如
き構造となっており、略円筒形状をなす製氷筒１の下部
には給水管２の一端が接続されている。この給水管２は
製氷筒１内に製氷用の水（以下、製氷水と称す）を供給
するためのもので、給水管２の他端は貯水タンク３の底
部に接続されている。貯水タンク３はフロートスイッチ
４を備えており、貯水タンク３内の水位が規定水位に達
すると、フロートスイッチ４の信号出力が例えばＯＦＦ
からＯＮに切り替わるようになっている。そして、フロ
ートスイッチ４の信号出力がＯＦＦからＯＮに切り替わ
ると、貯水タンク３の上部に設けられた給水用電磁弁５
が閉じ、貯水タンク３への給水が自動的に停止するよう
になっている。

【０００３】製氷筒１はステンレス鋼等で形成されてお
り、製氷筒１の外周面には冷却管６が螺旋状に巻回され
ている。この冷却管６は図９に示す冷凍回路の蒸発器を
構成しており、冷却管６内を流通した冷媒は圧縮機７で
圧縮された後、凝縮器８、ドライヤ９および温度式膨張
弁１０を経て再び冷却管６に供給されるようになってい
る。一方、製氷筒１の内部にはオーガ１１が回転可能に
設けられている。このオーガ１１は製氷筒１の中心部に
回転軸１２を有しており、この回転軸１２の下端部には
ギヤードモータ１４の出力軸がスプライン継手１３を介
して連結されている。また、オーガ１１は回転軸１２の
外周面に螺旋状の回転刃１５を有しており、製氷筒１の
内面に生成された氷は回転刃１５により削り取られて製
氷筒１の上部に移送されるようになっている。

【０００４】製氷筒１内の上部には、オーガ１１の回転
軸１２を回転可能に支持する上部軸受を兼ねた固定刃１
６が設けられている。この固定刃１６は内部に圧縮通路
１７を有しており、オーガ１１の回転刃１５により製氷
筒１の上部に移送された氷は圧縮通路１７に押し込ま
れ、この圧縮通路１７で圧縮固化されるようになってい
る。そして、圧縮通路１７で圧縮固化された氷は後から
押し込まれる氷によって圧縮通路１７から押し出され、
製氷筒１の上部に設けられたストッカ１８に貯蔵される
ようになっている。ストッカ１８は内部にスノコ１８ａ
を備えており、圧縮通路１７から押し出された氷はスノ
コ１８ａの上に貯蔵されるようになっている。また、ス
トッカ１８は貯氷スイッチ１９を備えており、ストッカ
１８内の貯氷量が規定量より少なくなると、貯氷スイッ
チ１９が例えばＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わるよ
うになっている。そして、貯氷スイッチ１９がＯＦＦ状
態からＯＮ状態に切り替わると、圧縮機７およびオーガ
１１が駆動して製氷運転が開始されるようになってい
る。なお、図示を省略したが、製氷筒１及びストッカ１
８は発泡ウレタン等からなる断熱材により被包されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
オーガ式製氷機は製氷筒１の内面に生成された氷をオー
ガ１１の回転刃１５で削り取る場合、オーガ１１の回転
軸１２を一定速度で回転させて製氷筒１の内面に生成さ
れた氷を削り取っている。このため、製氷筒１内に供給
される製氷水の温度や外気温が高い場合には、製氷筒１
の内面に生成される氷の成長速度が遅くなり、これに伴
って回転刃１５によって削り取られる氷の量も相対的に
少なくなるため、回転刃１５で削り取った氷を圧縮通路
１７に送り込んでも圧縮固化されずに圧縮通路１７を通
過し、水分を多量に含んだ粉氷としてストッカ１８に排
出される。そして、このような氷がストッカ１８に排出
されると、ストッカ１８に貯蔵されている氷と氷を結合
させるブリッジの役目を果たし、ストッカ１８の放出口
から氷を放出しようとした場合に放出口に氷が引っ掛か
り、ストッカ１８から氷を放出することができなくなる
という事態を招くことがあった。また、ブリッジの役目
を果たさなくても、溶け易く舌ざわりが悪いため、飲料
用としては不向きであった。

【０００６】この発明は上述した問題点を解決するため
になされたもので、製氷筒内に供給される製氷水の温度
や外気温等の影響を受けることなく硬くて溶けにくい一
定品質の氷を製造することのできるオーガ式製氷機の運
転方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、圧縮機から吐出された冷媒を製
氷筒の外周面に巻回された冷却管に凝縮器を経て供給
し、前記冷却管内を流通する冷媒により前記製氷筒を冷
却するとともに、前記製氷筒内に回転可能に設けられた
オーガを駆動して前記製氷筒の内面に生成された氷を削
り取り、削り取られた氷を前記製氷筒の上部に形成され
た圧縮通路に移送して圧縮固化するオーガ式製氷機の運
転方法であって、製氷運転時に前記冷却管の入口温度を
測定し、その測定値が設定温度より高い場合には前記オ
ーガの回転数を低くして製氷運転を行い、設定温度より
低い場合には前記オーガの回転数を高くして製氷運転を
行うことを特徴とする。請求項２の発明は、圧縮機から
吐出された冷媒を製氷筒の外周面に巻回された冷却管に
凝縮器を経て供給し、前記冷却管内を流通する冷媒によ
り前記製氷筒を冷却するとともに、前記製氷筒内に回転
可能に設けられたオーガを駆動して前記製氷筒の内面に
生成された氷を削り取り、削り取られた氷を前記製氷筒
の上部に形成された圧縮通路に移送して圧縮固化するオ
ーガ式製氷機の運転方法であって、製氷運転時に前記圧
縮機、前記凝縮器及び前記冷却管により構成される冷凍
回路の低圧側圧力を測定し、その測定値が設定圧力より
高い場合には前記オーガの回転数を低くして製氷運転を
行い、設定圧力より低い場合には前記オーガの回転数を
高くして製氷運転を行うことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。なお、図８及び図９に示したも
のと同一部分には同一符号を付し、重複する部分の説明
は省略する。図１はこの発明の第１の実施形態に係るオ
ーガ式製氷機の概略構成を示しており、第１の実施形態
に係るオーガ式製氷機は冷却管６の入口近傍に温度検出
器２０を備えている。この温度検出器２０は冷却管６の
入口温度Ｔｉを検出するためのもので、温度検出器２０
から出力された信号は制御装置２１に供給されるように
なっている。制御装置２１は予め定められた制御シーケ
ンスに従って給水用電磁弁５、圧縮機７、凝縮器ファン
モータ８ａおよびギヤードモータ１４を制御するための
もので、この制御装置２１には温度検出器２０から出力
された信号の他に、フロートスイッチ４および貯氷スイ
ッチ１９からの信号が供給されるようになっている。ま
た、制御装置２１はメモリ２２を備えており、このメモ
リ２２には冷却管６の理想的な入口温度（例えば−１５
℃）が設定温度Ｔｓとして格納されている。

【０００９】さらに、メモリ２２には冷却管６の入口温
度ＴｉがＴｉ＝Ｔｓのときのオーガ１１の最適回転数Ｒ
ｓ₁及びＲｓ₂が交流電源の周波数別に格納されていると
ともに、下記に示す２つの演算式が格納されている。Ｒ＝Ｒｓ₁＋γ_A（Ｔｓ−Ｔｉ）…（１）Ｒ＝Ｒｓ₂＋γ_B（Ｔｓ−Ｔｉ）…（２）上記式（１）及び式（２）はオーガ１１の最適回転数Ｒ
を求めるための演算式で、式（１）は圧縮機７を６０Ｈ
ｚの交流電源で駆動する場合の演算式を表し、式（２）
は圧縮機７を５０Ｈｚの交流電源で駆動する場合の演算
式を表している。図３は製氷運転時における冷却管６の
入口温度Ｔｉとオーガ１１の最適回転数Ｒとの関係を示
す線図であり、図中実線Ａは圧縮機７を６０Ｈｚの交流
電源で駆動した場合の最適回転数を示し、図中破線Ｂは
圧縮機７を６０Ｈｚの交流電源で駆動した場合の最適回
転数を示している。また、実線Ａ及び破線Ｂの傾きは式
（１）及び式（２）における補正係数γ_Aとγ_Bの値をそ
れぞれ示している。なお、図１中２３は制御装置２１か
らの信号に基づいてギヤードモータ１４を駆動するイン
バータ回路である。

【００１０】図２は制御装置２１の制御シーケンスを示
すフローチャートであり、同図に示すように、ステップ
Ｓ１で貯氷スイッチ１９がＯＮになると、制御装置２１
は給水用電磁弁５に給水開始信号を送出する（ステップ
Ｓ２）。これにより給水用電磁弁５が開動作して貯水タ
ンク３に製氷水が供給され、このとき貯水タンク３に供
給された製氷水は給水管２を通じて製氷筒１内に供給さ
れる。そして、貯水タンク３に製氷水が供給されると、
制御装置２１はフロートスイッチ４の信号出力を取り込
み、フロートスイッチ４の信号出力がＯＦＦであるかＯ
Ｎであるかを検知する（ステップＳ３）。ここで、フロ
ートスイッチ４の信号出力がＯＦＦである場合には、制
御装置２１は製氷筒１内の水位が規定水位に達していな
いと判断する。また、フロートスイッチ４の信号出力が
ＯＮである場合には、制御装置２１は製氷筒１内の水位
が規定水位に達した判断し、給水用電磁弁５に給水停止
信号を送出する（ステップＳ４）。これにより給水用電
磁弁５が閉動作し、貯水タンク３内への給水が自動的に
停止する。

【００１１】貯水タンク３内への給水が停止すると、制
御装置２１は圧縮機７、凝縮器ファンモータ８ａおよび
インバータ回路２３に製氷開始信号を送出する（ステッ
プＳ５）。これにより圧縮機７、凝縮器ファンモータ８
ａおよびギヤードモータ１４が駆動し、圧縮機７から吐
出された冷媒が凝縮器８、ドライヤ９および温度式膨張
弁１０を経て冷却管６に供給されることによって製氷運
転が開始される。

【００１２】ステップＳ５で製氷運転が開始されると、
制御装置２１は温度検出器２０から出力された信号を取
り込んで冷却管６の入口温度Ｔｉを測定し（ステップＳ
６）、さらに圧縮機７の駆動モータに通電される交流電
流が６０Ｈｚであるか否かをステップＳ７で判定する。
ここで、圧縮機７の駆動モータに通電される交流電流が
６０Ｈｚである場合には、制御装置２１はメモリ２２に
格納された演算式（１）からオーガ１１の最適回転数Ｒ
を求め（ステップＳ８１）、その演算結果を回転数補正
信号としてインバータ回路２３に送出する（ステップＳ
９）。また、圧縮機７の駆動モータに通電される交流電
流が５０Ｈｚである場合には、制御装置２１はメモリ２
２に格納された演算式（２）からオーガ１１の最適回転
数Ｒを求め（ステップＳ８２）、その演算結果を回転数
補正信号としてインバータ回路２３に送出する（ステッ
プＳ９）。

【００１３】このように制御装置２１からインバータ回
路２３に回転数補正信号が送出されると、インバータ回
路２３はギヤードモータ１４に供給する交流電流の周波
数を制御装置２１からの回転数補正信号に基づいて調整
する。これによりギヤードモータ１４の回転速度つまり
オーガ１１の回転数が図３に示す実線Ａまた破線Ｂの如
く冷却管６の入口温度Ｔｉに応じて最適の回転数に制御
される。なお、制御装置２１からインバータ回路２３に
回転数補正信号が送出されると、制御装置２１はステッ
プＳ１０で貯氷スイッチ１９の信号出力を取り込む。こ
こで、貯氷スイッチ１９の信号出力がＯＮからＯＦＦに
なった場合には、制御装置２１はストッカ１８内の貯氷
量が規定量に達したと判断し、貯氷スイッチ１９がＯＮ
になるまで製氷運転を停止する（ステップＳ１１）。ま
た、貯氷スイッチ１９の信号出力がＯＮのままである場
合には、制御装置２１はストッカ１８内の貯氷量が規定
量以下であると判断し、上述したステップＳ６〜ステッ
プＳ９を繰り返して製氷運転を行う。

【００１４】製氷運転時における冷却管６の入口温度Ｔ
ｉと外気温との関係を図４に、また製氷運転時における
冷却管６の入口温度Ｔｉと製氷筒１内に供給される製氷
水の温度との関係を図５に示す。図４および図５に示さ
れるように、製氷筒１内に供給される製氷水の温度や外
気温が高くなると、これに伴って冷却管６の入口温度Ｔ
ｉも高くなる。これは外気温が高くなると、冷媒の蒸発
温度が上昇し、氷点との温度差がなくなるためである。
また、冷却管６の入口温度Ｔｉは交流電源の周波数によ
っても変化し、図４及び図５に示す如く５０Ｈｚのほう
が相対的に高くなる。

【００１５】図６はオーガ１１が１回転する度に回転刃
１５によって削り取られる氷の採取量Ｖとオーガ１１の
回転数との関係を示す線図であり、同図に示すように、
オーガ１１の回転数を高くすると、回転刃１５によって
削り取られる氷の採取量Ｖが減少し、逆にオーガ１１の
回転数を低くすると、回転刃１５によって削り取られる
氷の採取量Ｖが増大する。これはオーガ１１の回転数を
低くすると、製氷筒１の内面に生成される氷の厚さが厚
くなるためである。なお、製氷筒１の内面に生成される
氷の厚さが厚くなると、冷却管６内を流通する冷媒は蒸
発しきれずに冷却管６内から流出する。このため、温度
式膨張弁１０が弁を閉じる方向に作動し、その結果とし
て冷媒の蒸発温度が低くなる。

【００１６】以上の説明から、製氷運転時に冷却管６の
入口温度Ｔｉを測定し、その測定値が設定温度より高い
場合にはオーガ１１の回転数を低くして製氷運転を行
い、設定温度より低い場合にはオーガ１１の回転数を高
くして製氷運転を行うことにより、製氷筒１内に供給さ
れる製氷水の温度等に左右されることなく圧縮通路１７
に一定量の氷を送り込むことができる。したがって、第
１の実施形態では製氷筒１内に供給される製氷水の温度
や外気温が高い場合でも回転刃１５によって削り取られ
た氷が圧縮固化された状態で圧縮通路１７から押し出さ
れるため、製氷筒１内に供給される製氷水の温度や外気
温等の影響を受けることなく硬くて溶けにくい一定品質
の氷を製造することができる。また、上述した第１の実
施形態ではインバータ回路２３にてギヤードモータ１４
の回転数を制御するため、圧縮機７の回転数をインバー
タ制御するものに比べて大容量のインバータを必要とせ
ず、安価で信頼性の高いオーガ式製氷機を得ることがで
きるとともに、ギヤードモータ１４の回転数を無段階に
可変制御できるため、安定した品質の氷を生成すること
ができる。

【００１７】なお、上述した第１の実施形態では冷却管
６の入口温度Ｔｉに基づいてオーガ１１の回転数を可変
制御するようにしたが、図７に示す第２の実施形態のよ
うに、圧縮機７、凝縮器８及び冷却管６により構成され
る冷凍回路の低圧側圧力（冷却管６から流出して圧縮機
７に吸入される冷媒の圧力）を製氷運転時に圧力検出器
２４にて検出し、この圧力検出器２４により検出された
圧力が設定圧力より高い場合にはオーガ１１の回転数を
通常の回転数よりも低くし、設定圧力より低い場合には
オーガ１１の回転数を通常の回転数よりも高くして製氷
運転を行うようにしても第１の実施形態と同様の効果を
得ることができる。すなわち、製氷運転時に冷却管６内
を流通する冷媒は飽和状態にあり、冷却管６内を流通し
た冷媒の温度と圧力は一定の関係がある。したがって、
製氷運転時に冷凍回路の低圧側圧力を測定し、その測定
値が設定圧力より高い場合にはオーガ１１の回転数を通
常の回転数よりも低くし、設定圧力より低い場合にはオ
ーガ１１の回転数を通常の回転数よりも高くすることに
より、第１の実施形態と同様に製氷筒内に供給される製
氷水の温度や外気温等の影響を受けることなく硬くて溶
けにくい一定品質の氷を製造することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び請求
項２の発明によれば、製氷筒内に供給される製氷水の温
度や外気温等の影響を受けることなく硬くて溶けにくい
一定品質の氷を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態に係るオーガ式製
氷機の概略構成を示す図である。

【図２】同実施形態に係るオーガ式製氷機の運転方法
を説明するためのフローチャートである。

【図３】同実施形態に係るオーガ式製氷機の運転方法
を説明するための図で、製氷運転時の冷却管の入口温度
とオーガの回転数との関係を示す線図である。

【図４】製氷運転における冷却管の入口温度と外気温
との関係を示す線図である。

【図５】製氷筒内に供給される製氷水の温度と製氷運
転時の冷却管の入口温度との関係を示す線図である。

【図６】オーガの回転刃が１回転する度に製氷筒の内
面から削り取られる氷の採取量とオーガの回転数との関
係を示す線図である。

【図７】この発明の第２の実施形態に係るオーガ式製
氷機の概略構成を示す図である。

【図８】オーガ式製氷機の縦断面図である。

【図９】オーガ式製氷機の冷凍回路を示す図である。

【符号の説明】

１…製氷筒、２…給水管、３…貯水タンク、４…フロー
トスイッチ、５…給水用電磁弁、６…冷却管、７…圧縮
機、８…凝縮器、１０…温度式膨張弁、１１…オーガ、
１４…ギヤードモータ、１５…回転刃、１７…圧縮通
路、１８…ストッカ、１９…貯氷スイッチ、２０…温度
検出器、２１…制御装置、２３…インバータ回路、２４
…圧力検出器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者澄川英雄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

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機から吐出された冷媒を製氷筒の外
周面に巻回された冷却管に凝縮器を経て供給し、前記冷
却管内を流通する冷媒により前記製氷筒を冷却するとと
もに、前記製氷筒内に回転可能に設けられたオーガを駆
動して前記製氷筒の内面に生成された氷を削り取り、削
り取られた氷を前記製氷筒の上部に形成された圧縮通路
に移送して圧縮固化するオーガ式製氷機の運転方法であ
って、製氷運転時に前記冷却管の入口温度を測定し、その測定
値が設定温度より高い場合には前記オーガの回転数を低
くして製氷運転を行い、設定温度より低い場合には前記
オーガの回転数を高くして製氷運転を行うことを特徴と
するオーガ式製氷機の運転方法。
【請求項２】圧縮機から吐出された冷媒を製氷筒の外
周面に巻回された冷却管に凝縮器を経て供給し、前記冷
却管内を流通する冷媒により前記製氷筒を冷却するとと
もに、前記製氷筒内に回転可能に設けられたオーガを駆
動して前記製氷筒の内面に生成された氷を削り取り、削
り取られた氷を前記製氷筒の上部に形成された圧縮通路
に移送して圧縮固化するオーガ式製氷機の運転方法であ
って、製氷運転時に前記圧縮機、前記凝縮器及び前記冷却管に
より構成される冷凍回路の低圧側圧力を測定し、その測
定値が設定圧力より高い場合には前記オーガの回転数を
低くして製氷運転を行い、設定圧力より低い場合には前
記オーガの回転数を高くして製氷運転を行うことを特徴
とするオーガ式製氷機の運転方法。