JPS5936176B2 - 製氷機の製氷時間自動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は湿度によって制御される半導体時限素子を構成
し、これを製氷機の製氷時間制御に適用した製氷時間自
動制御装置に関し、特に冷凍系に接続した製氷部材に循
環される製氷用水の水温状態によって適宜製氷時間を修
正し、給水時の水温のばらつきに関係なく氷厚を一定化
する事を目的として提供される装置である。

一般に製氷機の製氷能力は大きく分けて水温（製氷用水
）による影響と外気温による影響によって変化する。

４即ち製氷とは水を冷却して氷にすするため水温の低い
方が当然氷能力が大きくなるし、また凝縮器の熱交換能
力は外気温に影響するので外気温が低い方が製氷能力は
良くなる。

従来製氷機の製氷時間を制御する手段として機械的時限
素子を使用したものは所定時間の製氷運転を行なったに
も拘らず製氷能力が安定しないのは前記影響によるとこ
ろである。

夏季は外気温及び水温が高く製氷能力を低下し一力、冬
季は外気温及び水温が低く製氷能力は向上し、この結果
、夏季は冬季に比較して氷厚がかなり薄くなってしまう
事が確認され、年間を通じての氷厚のばらつきは著しく
太きい。

而して現在では前記影響を少してもうけないで安定した
製氷能力を出すべく改良された製氷機は外気温変化に基
づいて凝縮器空冷用ファンの回転数を可変し一定した熱
交換能力を出す市によって外気温の影響によるところの
製氷能力の不均質を修正している（空冷式の製氷機）。

また外気温に基づいて節水弁を調整し凝縮器を冷す水の
量をコンＩ・ロールし外気温の影響によるところの製氷
能力の不均質を修ｊモルている（水冷式の製氷機）。

以［−の様に外気温の影響によって製氷能力の不均質を
解消する自動的な修正手段はいくつか講じられている。

しかし上記述べた様に製氷能力は外気温と水温の両者の
影響が原因しているものであるから外気温による影響を
上記手段にて無視出来たとしても水温による影響が残る
ため確実に夏季・冬季〕１ｈシて安定した製氷能力（氷
厚の一定化）を出す事は出来ない。

勿論夏季・冬季通して供給する製氷用水を同水温に維持
出来るものであるならば製氷能力を安定させる事は出来
る。

しかし製氷用水は一サイクル毎に外部（水道）から給水
されるのが普通であるから夏季・冬季を通じて同水温の
製氷用水を供給する事は困難である。

したがって夏季と冬季とでは供給される製氷用水の温度
は異なっている。

本発明は以−ヒの点に鑑み、冷凍系に接続した製氷部材
に循環される製氷用水の水温状態によって適宜製氷時間
を修正し、給水時の水温ばらつきに関係なく水圧を一定
化せしめる製氷機の製氷時間自動制御装置を提供する。

以下に本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

１は第２図において内部ブロック図を示す様に主に発振
器２、カウンター回路３、出力段４等により構成された
タイマー装置で、直流電源の電源端子５Ａ、５Ｂに直列
接続された抵抗６さコンデンサ７による時定数と、入力
端子８の電圧で条件づけられる周期パルスを発振器２よ
り発振し、該パルスをカウンター回路３で所定回数カウ
ントした後、出力段４を経て出力端子９より取り出すよ
うになったおり、出力端子９と電源端子５Ｂ間に２個の
抵抗１０．１１が直列接続されている。

また両電源端子５Ａ 、５Ｂ間に第１リレー１２とトラ
ンジスタ１３が直列接続され、トランジスタ１３のベー
スが前記両抵抗１ｏｔ１ｉの接続点に接続され、トラン
ジスタ１３がタイマー装置１の出力によりＯＮする。

そして、タイマー装置１における発振器２の周期パルス
は抵抗６とコンデンサ７による時定数と入力端子８の電
圧で条件づけられるから、この発明ではこの入力端子８
の電圧を可変することにより周期パルスを可変し、最終
的にタイマー装置１の出力段４より取り出される出力パ
ルスの時間をコントロールする。

そして、前記コントロールの回路は次のように構成され
ている。

即ち、電源端子５Ａ、５Ｂに抵抗１４とダイオード１５
が直列接続され、このダイオード１５は製氷用水の水温
変化を検出する感温素子の機能を有し、温度が低いとイ
ンピーダンスが増大し、湿度が高いとインピーダンスが
減少する特性を有している。

そして、前記抵抗１４とダイオード１５の接続点が演算
増幅器１６のマイナス入力端子１７に接続されている。

そして、電源端子５Ａ、、５Ｂに可変抵抗１８と抵抗１
９が直列接続され、可変抵抗１８と抵抗１９の接続点が
演算増幅器１６のプラス入力端子２０に接続されている
。

そして、演算増幅器１６の出力端子２１とマイナス入力
端子１７との間に負帰還抵抗２２が接続され、演算増幅
器１６の入力に負帰還をかけることにより演算増幅器１
６の出力電圧が入力端子に比例する。

更に、演算増幅器１６の出力端子２１と電源端子５Ｂと
の間に２個の抵抗２３゜２４が直列接続され、前記両抵
抗２３．２４の接続点がタイマー装置１の入力庚子８に
接続されている。

また、電源端子５Ａ、５Ｂにツェナーダイオード２５が
接続されている。

従って、演算増幅器１６の出力端子２１の電圧変化の増
加又は減少がタイマー装置１の入力端子８に表われてく
るため製氷用水の水泥変化に応動してタイマー装置１の
出力パルス時間が可変し、コントロールされる。

一方、交流電源の電源端子２６Ａ、２６Ｂに前記第１リ
レー１２の常開接点１２ｂと第２リレー２７と脱水終了
検出スイッチ２８が直列接続され、第２リレー２７に常
開の自己保持接点２７ｈが設けられ、前記直流電源の電
源端子５Ａ、に第２リレー２７の常閉リセット接点２７
ｒが設けられ該リセット接点２７ｒが電源の供給を遮断
してクイマー装置１の機能をリセット状態にする。

また、電源端子２６Ａ、２６Ｂに第２リレー２７の常閉
接点２７ａを介して製氷部材（図示せず）に水槽（図示
せず）内の製氷用水を循環せしめる循環ポンプ２９が接
続され、且つ電源端子２６Ａ。

２６Ｂに第２リレー２７の常開接点２７１〕を介してポ
ットガスバルブ３０と給水バルブ３１が並列接続され、
更に電源端子２６Ａ、２６Ｂに冷凍系の電動圧縮機３２
が接続されている。

次に以上の如く構成された本発明実癩例の動作を説明す
る。

直流電掘および交流電源の投入により、電動圧縮機３２
が動作して製氷部材の冷却を開始するとともに第２リレ
ー２７の常閉接点２７ａを介して循環ポη°２９に通電
され、水槽に予め給水された製氷用水を製氷部材に循環
して製氷運転を開始する。

そして、製氷運転終了までの時間はダイオード１５が感
知する製氷用水の水温状態によって可変する。

即ち、製氷用の供給水温度が高い場合はダイオード１５
のインピーダンスが小さくダイオ・−ド１５の両端電圧
が低い。

従って、演算増幅器１６のプラス入力端子２０とマイナ
ス入力端子１７の電位差が大きく演算増幅器１６の出力
端子２１の電圧が上昇し、タイマー装置１の入力端子８
の電圧が上昇する。

従って、発振器２より発振するパルス信号の周期パルス
が長くなり、結果的に出力段４からの出力パルス時間が
延びることになる。

一方、製氷用の供給水湿度が低い場合はダイオード１５
のインピーダンスが大きくダイオード１５の両端電圧が
高い。

従って、演算増幅器１６のプラス入力端子２０とマイナ
ス入力端子１７の電位差が小さく演算増幅器１６の出力
端子２１の電圧が低下し、タイマー装置１の入力端子８
の電圧が低下する。

従って、発振器２より発振するパルス信号の周期パルス
が短かくなり、結果的に出力段４からの出力パルス時間
が縮ったことになる。

而して、前記いずれの場合でも、タイマー装置１の出力
段４からタイマー出力が取り出されトランジスタ１３が
ＯＮする。

このため、第１リレー１２が励磁され、その常開接点１
２ｂが閉じて第２リレー２Ｔの自己保持接点２７ｈが閉
じ第２リレー２７が自己保持され、且つリセット接点２
７ｒの開により直流電源が遮断され発振器２は発振を停
■トシ、カウンター回路３はリセットされ、出力段４か
らのタイマ・−出力は停止して、タイマー装置１は次サ
イクルの待機状態にリセットされる。

一方、第２リレー２７はその常閉接点２７ａが開き常開
接点２７ｂが閉じるため、循環ポンプ２９が停止し製氷
運転を終了する。

且つ、ホットガスバルブ３０および給７１〈バルブ３１
が動作し、製氷部材に冷凍系のホットガスを流して該製
氷部材に凍結した氷（板氷酸るいは角氷等）の脱水運転
を開始する。

またこのとき、次サイクルの製氷運転に必要な製氷用水
が水槽に給水される。

そして、製氷部材から氷が離脱したことを脱水終了検出
スイッチ２８が検出すると、その接点が開き第２リレー
２Ｔの励磁が解除されて再び常開接点２７ｂから常閉接
点２７ａに切り換わり、次のサイクルの製氷運転を開始
する。

なお第２リレー２７の自己保持接点２７ｈ及びリセット
接点２７ｒも通常に復帰し、前述した動作の繰り返しと
なる。

以上の説明をまとめると、製氷用の供給水温度が高い場
合はタイマー装置１による製氷時間を長くシ、製氷用の
供給水温度が低い場合はタイマー装置１による製氷時間
を短かくシ、これらの結果、供給水温度のばらつきに関
係なく製氷運転終了時の氷厚を一定にすることができる
。

なお、上記実施例は感温素子としてダイオード１５を使
用しているがこの他正特性或いは負特性のサーミスタ、
トランジスタ等の素子を使用してもよい。

本発明は以上の様に製氷用水の温度を感知する感温素子
と、該素子の感温動作に基づく出力電圧を発生する増幅
器と、コンデンサと抵抗による時定数と増幅器の出力電
圧で条件づけられる周期パルスを発振する発振器及び周
期パルスを計数するカウンター回路及びカウンター回路
による所定のパルス計数にて出力を発生する出力段を有
するタイマー回路と、該タイマー回路の出力に基づいて
製氷運転を停ｊ１−シ脱水運転を開始せしめるとともに
増幅器及びタイマー回路への電源供給をＧ氷運転終了ま
で停止せしめる制御装置を設けて製氷時間を自動調整す
るため、給水時の水温のばらつきに関係なく常時氷厚を
一定にすることができ、製氷能力も安定する顕著な効果
を奏する。

而して、本発明装置はプレート型製氷機、逆セル型製氷
機、そ（））他各種の製氷機に前記同等の効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製氷時間自動制御装置の電気回路図、
第２図は第１図に示すタイマー装置の内部基本動作部分
を示すブ田ツク図である。 ２・・・・・・発振回路（発振器バ ３・・・・・・カ
ウンター回路、４・・・・・・出力回路（出力段）、１
５・・・・・・感温素子（ダイオード）、１６・・・・
・・温度−電圧変換回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 製氷室に冷凍系の製氷部材を配設し、製氷部材に氷
   結を行なう製氷機において、製氷用水の湿度を感知する
   感温素子と、該感温素子の感温動作に基づく出力電圧を
   発生する増幅器と、コンデンサと抵抗による時定数と前
   記増幅器の出力電圧で条件づけられる周期パルスを発振
   する発振器及び前記周期パルスを計数するカランクー回
   路及び該回路による所定のパルス計数にて出力を発生す
   る出力段を有するタイマー回路と、該タイマー回路の出
   力に基づいて製氷運転を停正し脱水運転を開始せしめる
   とともに前記増幅器及び前記タイマー回路への電源供給
   を脱水運転終了まで停止せしめる制御装置を設けた事を
   特徴とする製氷機の製氷時間自動制御装置。