JPH11248308A - 自動製氷機の運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製氷運転の運転初期における冷凍能力を向上
すると共に、ランニングコストを低減する。 【解決手段】 複数の製氷部からなる第１製氷部群と、
複数の製氷部からなる第２製氷部群とを区分する。第１
製氷部群および第２製氷部群では、製氷運転と除氷運転
とが交互に行なわれて板氷が製造される。第１製氷部群
での除氷運転が終了したときに、第２製氷部群での除氷
運転を開始させる。これにより、両製氷部群での製氷運
転の開始タイミングが異なり、冷凍機における製氷運転
初期の負荷のピークが分割される。

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、複数の製氷部で
の製氷運転を１基の冷凍機で行なう自動製氷機の運転方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】所定間隔離間して対向配置した垂直な一
対の製氷板の対向面に、冷凍機を構成する蒸発管を密着
固定して構成した複数の製氷部を備える自動製氷機で
は、製氷運転において蒸発管に循環供給される冷媒によ
り冷却される前記製氷板の製氷面(表面)に製氷水を散布
供給して所要厚みの板氷が生成されると、除氷運転に移
行して得られた板氷と製氷面との氷結を融解して該板氷
を離脱するよう構成されている。

【０００３】前記自動製氷機の運転方法としては、次の
２つの方式がある。製氷運転が終了したときに冷凍機
の運転を停止し、除氷運転に移行して製氷部に除氷水を
供給したり、あるいは製氷部に配設したヒータ等により
板氷を離脱させ、除氷運転の終了により冷凍機の運転を
再開して製氷運転を行なうサイクルが繰返される方式。
製氷運転が終了しても冷凍機の運転を継続したまま除
氷運転に移行し、冷凍機を構成する圧縮機からのホット
ガスを蒸発管に供給して板氷を離脱させ、除氷運転の終
了により製氷運転に移行するサイクルが繰返される方
式。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の方式では、起
動の際に最大の電流が流れる冷凍機を、製氷・除氷運転
の１サイクル毎に起動と停止とを繰返しているため、ラ
ンニングコストが嵩む欠点がある。また前記の方式で
は、除氷運転においてホットガスの供給時に圧縮機に液
バックし、該圧縮機での負荷が大きくなり、これによっ
て冷凍能力を低下させる欠点ある。なお、１基の冷凍機
を用いて複数の製氷部での製氷運転を行なう場合、前記
およびの何れの方式においても、製氷運転の開始時
に負荷が集中し(図６の二点鎖線参照)、運転初期におけ
る冷凍能力が低下する難点も指摘される。

【０００５】

【発明の目的】この発明は、前述した従来の技術に係る
自動製氷機の運転方法に内在している前記欠点に鑑み、
これを好適に解決するべく提案されたものであって、製
氷運転の運転初期における冷凍能力を向上すると共に、
ランニングコストを低減し得る自動製氷機の運転方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決し、
所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る自動製
氷機の運転方法は、複数の製氷部を備え、冷媒の供給に
より冷却される各製氷部に製氷水を供給して氷を生成す
る製氷運転と、得られた氷を該製氷部から離脱させる除
氷運転とを交互に行なう自動製氷機において、前記複数
の製氷部を、全ての製氷部での製氷運転を行なう１基の
冷凍機からの冷媒供給系が異なる複数の製氷部群に区分
し、前記冷凍機の運転を継続した状態で、各製氷部群へ
の冷媒の供給・停止を制御することで各製氷部群におけ
る製氷運転の開始タイミングを異ならせるようにしたこ
とを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る自動製氷機の
運転方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参
照しながら以下説明する。図１は、実施例に係る自動製
氷機の概略構成を示すものであって、後述する冷凍機１
０を構成する蒸発管１２Ａ,１２Ｂを一対の製氷板１４,
１４で挟持して構成され、製氷運転と除氷運転とが交互
に行なわれて板氷を順次製造する複数の製氷部１６Ａ,
１６Ｂが、筐体１８の内部上方に並列に配置されてい
る。これら製氷部１６Ａ,１６Ｂは、製氷運転の開始タ
イミングが異なるよう設定された第１製氷部群２０Ａと
第２製氷部群２０Ｂとに区分されている。なお、実施例
では４基の第１製氷部１６Ａから第１製氷部群２０Ａが
構成され、４基の第２製氷部１６Ｂから第２製氷部群２
０Ｂが構成される。また製氷部群２０Ａ,２０Ｂの直下
には、除氷運転により各製氷部１６Ａ,１６Ｂから離脱
して落下する板氷を小片状に破砕するクラッシャー２２
が配置され、得られた小片状の氷塊を下方の貯氷庫２４
に貯留するようになっている。

【０００８】前記筐体１８内に配設された第１製氷水タ
ンク２６Ａから第１循環ポンプ２８Ａを介して導出した
第１製氷水供給管３０Ａは、図２に示す如く、前記各第
１製氷部１６Ａの上方に設けた第１製氷水散布器３２Ａ
に接続している。そして製氷運転時に、第１製氷水タン
ク２６Ａから圧送された製氷水は、第１製氷水供給管３
０Ａに穿設した多数の散水孔(図示せず)を介して、製氷
板１４の氷結温度にまで冷却されている製氷面に散布流
下させ、該製氷面に所要厚みの板氷を生成するようにな
っている。また各第１製氷部１６Ａの直下には、第１集
水樋３４Ａが配設され、製氷運転に際し製氷板１４の各
製氷面に供給された製氷水は、該集水樋３４Ａを介して
第１製氷水タンク２６Ａに回収貯留されるよう構成して
ある。

【０００９】前記第２製氷部１６Ｂに関しても、第１製
氷部１６Ａと同様な製氷水供給系が設けられている。す
なわち、前記第１製氷水タンク２６Ａとは別の第２製氷
水タンク２６Ｂから第２循環ポンプ２８Ｂを介して導出
した第２製氷水供給管３０Ｂが、各第２製氷部１６Ｂの
上方に設けた第２製氷水散布器３２Ｂに接続している。
そして製氷運転時に、第２製氷水タンク２６Ｂから圧送
された製氷水は、第２製氷水供給管３０Ｂに穿設した多
数の散水孔(図示せず)を介して、製氷板１４の氷結温度
にまで冷却されている製氷面に散布流下させ、該製氷面
に所要厚みの板氷を生成するようになっている。また各
第２製氷部１６Ｂの直下には、第２集水樋３４Ｂが配設
され、製氷運転に際し製氷板１４の各製氷面に供給され
た製氷水は、該集水樋３４Ｂを介して第２製氷水タンク
２６Ｂに回収貯留されるよう構成してある。

【００１０】図示の製氷機には、前述した製氷水供給系
とは別に、除氷水供給系が設けられている。すなわち、
筐体１８内に配設した除氷水タンク３６から第１給水ポ
ンプ３８Ａを介して導出した第１除氷水供給管４０Ａ
は、各第１製氷部１６Ａにおける製氷板１４,１４の対
向部における上部に設けた第１除氷水散布器４２Ａに接
続している。また除氷水タンク３６から第２給水ポンプ
３８Ｂを介して導出した第２除氷水供給管４０Ｂは、各
第２製氷部１６Ｂにおける製氷板１４,１４の対向部に
おける上部に設けた第２除氷水散布器４２Ｂに接続して
いる。そして除氷運転時に、除氷水タンク３６から圧送
された除氷水は、第１除氷水散布器４２Ａおよび第２除
氷水散布器４２Ｂに穿設した多数の散水孔(図示せず)を
介して対応する製氷板１４の各裏側に散布供給されて流
下し、製氷板１４と板氷との氷結面を融解する。製氷板
１４の裏側を流下した除氷水は、製氷水と同様に前記第
１集水樋３４Ａまたは第２集水樋３４Ｂを介して対応す
る第１製氷水タンク２６Ａまたは第２製氷水タンク２６
Ｂに回収され、これが次回の製氷水として使用される。

【００１１】前記第１製氷水タンク２６Ａには、製氷運
転が進行して第１製氷部群２０Ａに板氷が生成されるこ
とにより製氷水の水位が所定レベルまで低下したときに
製氷完了を検知するフロートスイッチ等の製氷完了検知
センサ４４が配設されている(図４参照)。そして、前記
第１給水ポンプ３８Ａは、製氷完了検知センサ４４の製
氷完了検知と同時に始動して第１製氷部１６Ａに除氷水
を供給すると共に、該センサ４４の製氷完了検知と同時
にカウントを開始するタイマがカウントアップした時点
で停止されるよう設定してある。また第２給水ポンプ３
８Ｂは、前記タイマがカウントアップした時点で始動し
て、第２製氷部１６Ｂに除氷水を供給すると共に、第１
給水ポンプ３８Ａの運転時間と同一時間後に停止される
ようになっている。なお、タイマに設定される時間ｔ
は、前記製氷部１６Ａへ供給される除氷水の量が、板氷
の除氷を確実に行ない、かつ次回の製氷運転に使用され
る製氷水より多くなる値に設定される。

【００１２】図３は、自動製氷機の冷凍機１０を示す概
略図であって、該冷凍機１０は、基本的に圧縮機ＣＭ、
凝縮器４６、電磁弁４８Ａ,４８Ｂ、膨張弁５０Ａ,５０
Ｂおよび膨張弁５０Ａ,５０Ｂから分岐導出した第１蒸
発管１２Ａおよび第２蒸発管１２Ｂとから構成されてい
る。すなわち、圧縮器ＣＭの吐出側から導出した吐出管
５２は、凝縮器４６の入口側に接続され、この凝縮器４
６から導出した第１冷媒供給管５４Ａは、第１電磁弁４
８Ａを介して各第１製氷部群２０Ａに対応する第１膨張
弁５０Ａに至っている。各第１膨張弁５０Ａにおいて分
岐させられた複数本(実施例では４本)の第１蒸発管１２
Ａは、夫々対応する第１製氷部１６Ａにおける一対の製
氷板１４,１４間に蛇行状態で密着挟持されている。ま
た凝縮器４６から導出した第２冷媒供給管５４Ｂは、第
２電磁弁４８Ｂを介して各第２製氷部群２０Ｂに対応す
る第２膨張弁５０Ｂに至っている。そして、各第２膨張
弁５０Ｂにおいて分岐させられた複数本(実施例では４
本)の第２蒸発管１２Ｂは、夫々対応する第２製氷部１
６Ｂにおける一対の製氷板１４,１４間に蛇行状態で密
着挟持されている。また、第１製氷部１６Ａおよび第２
製氷部１６Ｂに配設された前記複数本の第１蒸発管１２
Ａおよび第２蒸発管１２Ｂは、その出口側において全て
一本の吸入管５６に集約的に接続され、この吸入管５６
は前記圧縮器ＣＭに帰還接続されている。なお図中の符
号ＦＭは、凝縮器４６用のファンモータを示す。

【００１３】前記第１電磁弁４８Ａは、前記製氷完了検
知センサ４４が製氷完了を検知した時点で閉成されると
共に、前記タイマがカウントアップした時点で開放され
る。また第２電磁弁４８Ｂは、タイマがカウントアップ
した時点で閉成されると共に、前記第２給水ポンプ３８
Ｂの停止と同時に開放される。これにより、第１製氷部
群２０Ａと第２製氷部群２０Ｂとの除氷運転、すなわち
製氷運転の開始タイミングを異ならせるようになってい
る(図５参照)。なお、実施例では第１製氷部群２０Ａの
製氷運転の開始タイミングが、第２製氷部群２０Ｂの製
氷運転の開始タイミングより早くなるよう設定されてい
る。

【００１４】

【実施例の作用】次に、実施例に係る自動製氷機で実施
される運転方法につき、図５のタイミングチャートを参
照して説明する。図示しない電源を投入して自動製氷機
の運転を開始すると、先ず第１製氷群２０Ａでの除氷運
転が開始される。すなわち、前記第１製氷水タンク２６
Ａには製氷水は貯留されていないので、前記製氷完了検
知センサ４４は製氷完了の検知状態となっており、第１
給水ポンプ３８Ａが始動されて各第１製氷部１６Ａへの
除氷水の供給が開始される。第１製氷部１６Ａを流下し
た除氷水は、前記第１集水樋３４Ａを介して第１製氷水
タンク２６Ａ中に落下する。また、前記タイマがカウン
トを開始する。なお、このときには冷凍機１０の運転は
開始されていない。

【００１５】前記タイマがカウントアップすると、前記
第１給水ポンプ３８Ａが停止すると共に、冷凍機１０の
運転が開始される。また前記第１電磁弁４８Ａが開放
し、第１製氷部群２０Ａでの製氷運転の開始により圧縮
機ＣＭからの冷媒は、吐出管５２,凝縮器４６,第１電磁
弁４８Ａ,第１膨張弁５０Ａを経て夫々の第１製氷部１
６Ａに配設した第１蒸発管１２Ａに分配供給され、第１
製氷部１６Ａを構成する両製氷板１４,１４を氷点下に
まで冷却する。同時に第１循環ポンプ２８Ａが始動し、
第１製氷水タンク２６Ａ中の製氷水を第１製氷水供給管
３０Ａから第１製氷水散布器３２Ａを経て、各製氷板１
４の製氷面に流下供給させる。

【００１６】また、前記タイマがカウントアップした時
点で、第２製氷部群２０ｂの除氷運転が開始される。す
なわち、前記第２給水ポンプ３８Ｂが始動されて、各第
２製氷部１６Ｂへの除氷水の供給が開始される。なお、
このときには前記第２電磁弁４８Ａは閉成しているの
で、第２製氷部群２０Ｂへの冷媒の供給は行なわれな
い。第２製氷部１６Ｂを流下した除氷水は、前記第２集
水樋３４Ｂを介して第２製氷水タンク２６Ｂ中に落下す
る。そして、前記第１給水ポンプ３８Ａと同じ運転時間
ｔが経過した時点で、前記第２給水ポンプ３８Ｂが停止
すると共に、前記第２電磁弁４８Ｂが開放し、第２製氷
部群２０Ｂでの製氷運転の開始により圧縮機ＣＭからの
冷媒は、吐出管５２,凝縮器４６,第２電磁弁４８Ｂ,第
２膨張弁５０Ｂを経て夫々の第２製氷部１６Ｂに配設し
た第２蒸発管１２Ｂに分配供給され、第２製氷部１６Ｂ
を構成する両製氷板１４,１４を氷点下にまで冷却す
る。

【００１７】前記第１製氷部群２０Ａでの製氷運転の進
行により各製氷面に所要厚みの板氷が生成されること
で、図４に示す如く、前記第１製氷水タンク２６Ａの水
位が低下して、前記製氷完了検知センサ４４が製氷完了
を検知すると、除氷運転に移行する。すなわち、前記第
１電磁弁４８Ａを閉成して第１製氷部群２０Ａへの冷媒
の供給を停止すると共に、前記第１給水ポンプ３８Ａが
始動されて、各第１製氷部１６Ａへの除氷水の供給が開
始される。このとき、前記冷凍機１０は運転を継続して
いるので、第２製氷部群２０Ｂへは冷媒が供給されて製
氷運転が行なわれている。なお、前記第１製氷水タンク
２６Ａと第２製氷水タンク２６Ｂとは分かれているの
で、第１製氷水タンク２６Ａに常温の除氷水が供給され
ることで、製氷運転中の第２製氷水タンク２６Ｂに貯留
されている製氷水の温度が上昇することはない。

【００１８】前記製氷完了検知センサ４４の製氷完了検
知と同時にカウントを開始するタイマがカウントアップ
した時点で、第１製氷部群２０Ａの除氷運転が終了して
製氷運転に移行する。また同時に第２製氷部群２０Ｂで
は製氷運転が終了して除氷運転に移行し、前述した除氷
運転の終了後に製氷運転に移行する。そして以後は、前
記冷凍機１０を連続運転した状態で、前述したサイクル
が繰返される。

【００１９】すなわち、前記第１製氷部群２０Ａと第２
製氷部群２０Ｂとの製氷運転の開始タイミングを異なら
せることにより、図６の実線で示すように、製氷運転の
初期における冷凍機１０の負荷のピークを２つに分割す
ることができる。これにより、全ての製氷部での製氷運
転を同時に行なう場合に比べ、負荷のピークを低く抑え
ることができ、製氷運転初期における冷凍能力の低下を
抑制し得る。また、冷凍機１０の冷媒供給系に設けた電
磁弁４８Ａ,４８Ｂの開閉制御を行なうと共に除氷水に
より板氷を離脱させるようにしたことで、冷凍機１０を
連続運転したもとで製氷運転と除氷運転とを行なうこと
ができ、該冷凍機１０の起動・停止の繰返しによるラン
ニングコストの高騰を防止し得る。更には、ホットガス
を用いないので、圧縮機ＣＭへの液バックは発生せず、
冷凍能力を低下させることはない。

【００２０】

【別実施例】前記製氷水タンク２６Ａ,２６Ｂに排出管
を介して排水ポンプ(何れも図示せず)を連通接続し、製
氷運転が終了した時点で、製氷水タンク２６Ａ,２６Ｂ
中に残留する製氷水を排出する排水運転が行なわれ、そ
の後に除氷運転に移行するよう設定された自動製氷機に
おいては、図７に示す運転方法が採用される。すなわ
ち、前記製氷完了検知センサ４４の製氷完了検知と同時
に、第１製氷部群２０Ａでは製氷運転を終了して排水運
転に移行させると共に、第１タイマのカウントを開始さ
せる。この第１タイマのカウントアップにより第１製氷
部群２０Ａでは排氷運転を終了して除氷運転に移行させ
ると共に、第２タイマのカウントを開始させる。そし
て、第２タイマのカウントアップにより、第１製氷部群
２０Ａでは除氷運転を終了して製氷運転に移行させると
共に、第２製氷部群２０Ｂでは製氷運転を終了して排水
運転を開始させる。これによっても、第１製氷部群２０
Ａと第２製氷部群２０Ｂとの製氷運転の開始タイミング
は異なり、製氷運転初期における冷凍能力の低下を防止
し得る。なお、第２製氷部群２０Ｂにおける排水運転お
よび除氷運転は、前記第１および第２タイマと同様のタ
イマにより制御することで対応し得る。また、第１製氷
部群２０Ａの除氷運転の終了と、第２製氷部群２０Ｂの
除氷運転または排水運転の開始とのタイミングを合わせ
る運転方法では、両製氷部群２０Ａ,２０Ｂにおける製
氷運転および除氷運転の時間を同一に設定する必要はな
く、制御が簡単になる。

【００２１】また前述した実施例のように、第１製氷部
群２０Ａの除氷運転が終了するタイミングと第２製氷部
群２０Ｂの除氷運転が開始されるタイミングとを一致さ
せる必要はなく、図８に示す如く、第１製氷部群２０Ａ
の製氷運転中に、第２製氷部群２０Ｂの除氷運転を開始
するよう制御してもよい。この場合は、前述したタイマ
の設定時間をｔより長いｔ₁に設定することにより対応
し得る。なお、図８に示す運転方法の場合は、両製氷部
群２０Ａ,２０Ｂにおける製氷運転および除氷運転の時
間を同一に設定する必要がある。また、製氷運転と除氷
運転との間に排水運転が設定される場合も同様に行ない
得る。

【００２２】

【変更例】前述した実施例の自動製氷機では、複数の製
氷部を２つの製氷部群に区分したが、製氷運転の開始タ
イミングが異なる３つ以上の群に区分して運転制御して
もよい。また、各製氷部群の夫々に製氷完了検知センサ
を設け、該センサによって各製氷部群の除氷運転の開始
タイミングを個別に設定することも可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る自動
製氷機の運転方法によれば、複数の製氷部群の製氷運転
の開始タイミングを異ならせることにより、製氷運転の
初期における冷凍機の負荷のピークを複数に分割するこ
とができ、製氷運転初期における冷凍能力の低下を抑制
することができる。また、冷凍機を連続運転したもとで
製氷運転と除氷運転とを行なうので、該冷凍機の起動・
停止の繰返しによるランニングコストの高騰を防止し得
る。更には、ホットガスを用いることなく除氷水のみで
各製氷部での除氷を行なうので、冷凍機の冷凍能力を低
下させることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の運転方法を実施する実施例に係る自
動製氷機の概略構成図である。

【図２】 実施例に係る自動製氷機の製氷水および除氷
水の供給系を示す概略構成図である。

【図３】 実施例に係る自動製氷機の冷凍機を示す概略
構成図である。

【図４】 実施例に係る自動製氷機の要部を示す概略構
成図である。

【図５】 実施例に係る自動製氷機を運転したときのタ
イミングチャート図である。

【図６】 実施例に係る自動製氷機の製氷運転時におけ
る冷凍機の負荷の変化を示すグラフ図である。

【図７】 別の運転方法で自動製氷機を運転したときの
タイミングチャート図である。

【図８】 更に別の運転方法で自動製氷機を運転したと
きのタイミングチャート図である。

【符号の説明】

１０ 冷凍機，１６Ａ 第１製氷部，１６Ｂ 第２製氷
部，２０Ａ 第１製氷部群，２０Ｂ 第２製氷部群

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪野 良和 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 (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の製氷部(16A,16B)を備え、冷媒の
   供給により冷却される各製氷部(16A,16B)に製氷水を供
   給して氷を生成する製氷運転と、得られた氷を該製氷部
   (16A,16B)から離脱させる除氷運転とを交互に行なう自
   動製氷機において、 前記複数の製氷部(16A,16B)を、全ての製氷部(16A,16B)
   での製氷運転を行なう１基の冷凍機(10)からの冷媒供給
   系が異なる複数の製氷部群(20A,20B)に区分し、前記冷
   凍機(10)の運転を継続した状態で、各製氷部群(20A,20
   B)への冷媒の供給・停止を制御することで各製氷部群(2
   0A,20B)における製氷運転の開始タイミングを異ならせ
   るようにしたことを特徴とする自動製氷機の運転方法。
2. 【請求項２】 前記除氷運転では、冷凍機(10)からの各
   製氷部(16A,16B)への冷媒供給を停止した状態で、該製
   氷部(16A,16B)に除氷水を供給して氷を離脱させる請求
   項１記載の自動製氷機の運転方法。
3. 【請求項３】 前記製氷運転の開始タイミングが早い製
   氷部群(20A)の除氷運転が終了した時点で、次に製氷運
   転の開始タイミングが設定されている製氷部群(20B)の
   除氷運転を開始するよう制御する請求項１または２記載
   の自動製氷機の運転方法。
4. 【請求項４】 前記各製氷部群(20,20B)では、製氷運転
   が終了すると残留する製氷水を排出する排水運転が行な
   われ、その後に除氷運転に移行するよう設定され、前記
   製氷運転の開始タイミングが早い製氷部群(20A)の除氷
   運転が終了した時点で、次に製氷運転の開始タイミング
   が設定されている製氷部群(20B)の排水運転を開始する
   よう制御する請求項１または２記載の自動製氷機の運転
   方法。
5. 【請求項５】 前記製氷運転の開始タイミングが早い製
   氷部群(20A)の製氷運転中に、次に製氷運転の開始タイ
   ミングが設定されている製氷部群(20B)の除氷運転を開
   始するよう制御する請求項１または２記載の自動製氷機
   の運転方法。