JPS5944563A - 製氷機の外気温検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は製氷機にて氷厚を可変とする際、より正確な氷
厚制御を行なうために、製氷時の外気温を検出して、製
氷時間を制御するのに用いる外気温検知方法に関する。

従来例の構成とその問題点 製氷機にて氷厚を可変とする際、通常氷厚設定装置によ
り氷厚設定させ、これを演算回路等で製氷時間を増減す
る事により、所望の氷厚を得る様にしている。しかし、
製氷能力は外気温により大きく影響をうけるため、」−
記の様に氷厚設定値を定めだ際、一義的に製氷時間を決
定すると、所望の氷厚が得られない事が多い、つ寸り外
気温補正を行なう必要が生じてぐる。このだめ、従来の
製氷機における外気温検知方法として、サーミスタ等を
用い、直接温度検知を行なってい／こだめ、ツ゛−ミス
タ及びこれに付属する制御回路等の部品か必要となり、
製品コスト的に高価になるという問題点があった。これ
を解決するため、貯水タンクの水位が一定値に降下する
までの時間が外気温と相関がある事を利用して、この時
間を測定する事により外気温を判別する方法を本出願人
は提案している。しかしながら、かかる方法は外気温が
製氷開始直後の水温（貯水タンク満水時の水温）により
大きく影響をうけ、ばらつきも大きくなるという問題点
を残していた。

発明の目的 そこで、本発明は変動要素の大きい外気温検知の、つ寸
り空気温度を直接検知するサーミスタを使わず間接的に
しかも精度を向上させて、外気温を検知する方法を提供
する事を目的としている。

発明の構成 この目的を達成するだめに、予め外気温と、製氷開始直
後の水温を・々ラメータにとり、一定氷厚の板状氷が生
成される丑での製氷時間を記憶させ／こ記憶回路を用い
、製氷水を貯水する貯水タンク内に設けた上限設定スイ
ッチと下限設定スイ・ノチとにより、製氷時間、すなわ
ち上限設定スイ・ノチが作祠ｔてから下限設定スイ、ツ
チが作動する１での時間をカウントして、そのカウント
数と」二言己Ｒ己憶回路のデータとの比較により外気温
を検ケ目するものである。

実施例の説明 り、１は断熱壁にて形成されている製氷機；４（休てあ
り、製氷室２と機械室３から構成さＩ′Ｌ、製氷室２内
には蒸発器４を具備する製氷部イＡ５が傾示゛１８装置
され、又、製氷用水を貯留する貯水タンク６及びこのタ
ンク６内に循環水ポンプ装置７を装言シして流水循環式
”製氷系統が構成されている。前言己製氷部月５の下方
に貯氷室８及び脱氷後の板氷を′受は所定の大きさの氷
塊に切断する板氷切断Ｍヒータ装置９を設けている。入
機械室３には蒸発Ｒ９４と共に冷凍回路を形成する電動
圧縮機１０及び凝縮器１１を配置している。１２は凝縮
器１１の空冷用ファンである。又１３は前記貯水室８内
の所定水量を検出する感温部を持った貯水量検ｊＪｌ装
置で、氷塊の接触温度を感知して全ての製氷部１１ｖ；
を停止する様に設けられている。

１４幻、水源に接続された給水管路１５を電気的に開ｆ
ＡｊＬ貯水タンク６内に製氷水を導入する給水弁である
。貯水タンク６内には、所定水位を維持するＵ１水パイ
プ１６と、水位１７を検出する上限設定スイッチ１８と
下限設定スイッチ１９が配置されている。

２０は製氷部材５に生成した氷を脱水する際、蒸発器４
に電動圧縮機１０よシ流すホットガスを電気的に制御す
る電磁弁である。

２１は製氷部イ′Ａ５に接着させてこの製氷部材５０所
定温度上昇によって脱水終了を検知する脱水検知装置で
ある。２２は前記貯水タンク６の氷詰１を検知するサー
ミスタ等の水温検知装置である。

第２図は、上記製氷機の制御装置を示すブロック図であ
る。２３は前記脱水検知装置２１及び上限設定スイッチ
１８の出力が共に＋ｌ　ＯＮ　ｇ）状態の時、すなわち
製氷開始時かつ貯水タンク内水位１７が」４服設定にな
っている時のみＯＮ”出力を出すＡＮＤ回路である。２
４はＲＳンリソプフロツプであり、前記ＡＮＤ回路２３
の出力をセント入力（Ｓ入力）Ｋ１また下限設定スイッ
チ１９の出力をリセット入力（Ｒ入力）に入る様、設計
しである。

そして、このＲＳフリップフロップ２４のＱｌ　出力は
カウンタ２５のカウント開始人力Ｃ１に、又、Ｑ２出力
はカウンタ２５のカウント停止人力Ｃ２に入る様にしで
ある。

２６は前記カウンタ２５を動作さぜるだめのクロックパ
ルス発生回路である。前記カウンタ２６のカウンタ出力
は入力信号Ｄ１　　として、マイクロコンピュータ２７
に人力される。

捷た２８は前記貯水タンク６内の水温を検出する水温検
知回路である。この内Ｔ　ｒ　１は前記ＡＮＤ回路２３
の出力信号をベース端子に入力し、リレーＲｙ１のコイ
ルへの通電を制御するトランジスタである。尚、Ｒ１は
前記トランジスタＴｒ１のベース端に流入する電流を制
限する抵抗である。前記リレーの共通端子Ｃ及びトラン
ジスタＴ　ｒ　１のコレクタ端は電源■ｃｃに接続され
ている。ＯＰｌは抵抗Ｒ２を通して負帰還を施した演算
増幅器（以後オペアンプと略す）であり、前記リレーＲ
ｙ１の常開接点ＮＯと接続さぜだ抵抗Ｒ５及びＲ４によ
り決定させた基糸電圧をＡ点に発生し、これをオペアン
プＯＰ１の負入力端に入力している。まだ抵抗Ｒ５と並
列に接続された抵抗Ｒ５は前記水温検知装置２２へ流入
する電流を制限する抵抗であり、このだめ、Ｂ点には所
定の入力電圧が形成され、前記オペアンプＯＰ１の正入
力端に入力されている。前記オペアンプＯＰ１の出力は
アナログ−デジタル変換器（以後Ａ／Ｄ変換器と略す）
２９を通り、アナログ値を４段階のデジタル値に変換さ
せ前記マイクロコンビ、・−一夕２７の入力信号Ｄ２と
する。

−４、た、前記下限設定スイッチ１９の出力ｄ−１前述
ノ様にＲＳフリップフロップ２４のＲ入力となると共に
、前記マイクロコンピコ−一夕２７の入力４’３号Ｄ３
となる。同様に脱水検知装置２１の出力ｉｊ、Ａ　Ｎ　
Ｄ回路２３０入力となると共に、マイクロコンピュータ
２７の入力信号Ｄ４となる。３ｏは前記製氷部材５に形
成される板状氷め氷厚を設定する氷厚設定装置であり、
マイクロコンビー−一タ２７へは入力信号Ｄ５として入
力される。また、前記上限設定スイッチ１８の出力は入
力信号Ｄ６構成され、一定氷厚生成から更に製氷時間を
継続することで、任意の氷厚を得るものであるが、この
だめマイクロコンピュータ２了内には製氷部１ｌｊｚｊ
を継続するだめのタイマ３１が内蔵されている。

ただし、このタイマ３１による製氷継続時間ｄ、常に、
上記氷厚設定装置３０で調整するものでば々く、外気温
によって製氷継続時間で生成される氷厚が異なるだめ外
気温に関連してタイマ３１による製氷継続時間を決定し
ているものである。

（特願昭５７−４９５８２号参考）。

また、３２．３３．３４．３５は各リレー３６゜３７．
３８．３９を前記マイクロコンピコ−り２７の出力信号
０１．ｏ２，０５．ｏ４で動作させるだめのドライブ回
路である。

各リレー３６〜３９の内、リレー３６は前記循環水ポン
プ装置７、電動圧縮機１０．空冷用ファンモータ１２に
接続され、リレー３７は給水弁１４に、リレー３８は電
磁弁２０に、リレー３５は板状氷切断用ヒータ９に接続
されている。

そして、第３図は本実施例の製氷機が、製氷中に貯水タ
ンク６内の上限設定スイッチ１８が’ＯＮ”してから下
限設定スイッチ１９が’ＯＮ”するまでの時間、すなわ
ち、一定氷厚生成に要する製氷時間と、外気温の特性を
製氷開始直後の水温をパラメータとして示したものであ
る。この特性は冷凍能力によって変動するが、例えば電
動圧縮機１゜の出力が１８ｏＷ、製氷部材５０面積が７
０ＯＣａの製氷機にて実測したところ下表の様な値であ
った。

マイクロコンピュータ２７に内蔵された記憶回路４ｏに
は上記の表をグラフ化した特性（第３図）が記憶させで
ある。そして、前記の水温検知回路２８とＡ／Ｄ変換器
２９により構成される回路からの入力信号Ｄ２とカウン
タ２５によるマイクロコンビーータ２７への入力信号Ｄ
１　により、対応する外気温が記憶回路４０より読出さ
れるものである。

次に、上記構成における動作を第４図のフロルチャー１
・を基に説明する。

まず運転スイッチ（図示せず）の投入により、マイクロ
コンビーータ２７の出力信号０１がドライブ回路３２を
動作させ、これによりリレー３６を動作し、電動圧縮機
１０１循環水ポンプ装置７及び空冷用ノアンモータ１２
を動かし、製氷か開始される。つまり、循環水ポンプ装
置７によって貯水タンク６内の製氷水を製氷部拐５上に
循環し、この製氷部材５土に氷層を形成するものである
。

（第４図イ）。

この時、脱水終了検知装置２１の信号は”　ＯＮ　”で
あり、寸だ貯水タンク内上限設定スイ１．チ１８の信号
も“ＯＮ　ｎであるだめ、（第４図口）ＡＮＤ回路２３
の出力も゛”　ＯＮ　”となる。

この信号をうけて、トランジスタＴｒｔはＩ′ＯＮ”し
、リレーＲｙ１のコイルに通電され、常開接点Ｎｏは吸
引され閉状態となり、リレーＲｙ１の共通端子Ｃは重分
■。０に接続されているだめ抵抗Ｒ３，Ｒ５にば■。。

が印加される様になる。

この時、抵抗Ｒ３及びＲ４によりＡ点には基準電圧が発
生し、又抵抗Ｒ５と水温検知装置２２によりＢ点には入
力電圧が発生する。この各々の電圧をオペアンプＯＰ１
　の負入力端子及び正入力端子に印加し、この出力の一
部を抵抗Ｒ２を介して負入力端子に帰還さぜる事によシ
オペアンプＯＰ１は差動増幅器として動作する事となり
、基準電圧と入力電圧の差に比例した出力が得られる。

この出力をＡ／Ｄ変換器２９にて、前述の表に示す４段
階のデジタル値に変換し、マイクロコンビー−タ２７の
入力信号Ｄ２とし、内蔵の記憶回路４０に送られ、第３
図に示す製氷直後の水温の判別を行なう。（第４図ハ） また、これと同時に、前記ＡＮＤ回路２３の出力が”　
ＯＮ　”となると、この出力はＲＳフ１ルノフリロノプ
２４のＳ入力を’　ＯＮ　”とし、Ｑｌ　出力が＋ｌ　
□Ｎ　。

となるため、カウンタ２５はカウントを開始する。

（第４Ｎ；）、この後、製氷が進み貯水タンク６内水位
が下降し始めると、上限設定スイッチ１８は”ＯＦＦ”
するだめ、ＡＮＤ回路２３の出力は”ＯＦＦ”となシ、
下限設定スイッチ１９〃ピ○Ｎ”しく第４図ホ）、マイ
クロコンビー、−夕２７に入力信号Ｄ３が入力される。

まだこの時一定氷厚の氷が生成されておりＲＳラリノブ
フロップ２４のＲ入力が○Ｎ　＋１となり、Ｑ２出力が
”　ＯＮ　”　ｌ、、カウンタ２５はカウントを停止し
く第４図へ）、このカウント数をマイクロコ“ンピュー
タ２７は入力信号Ｄ１　としてうけとる。マイクロコン
ピータ２フ内の記憶回路４０には前述した様に第３図に
示す製氷直後の水温をパラメータとした一定氷厚製氷時
間、すなわち、上限スイッチ１８が’ＯＮ”してから、
下限スイッチ１９が’　ＯＮ　”するまでの時間と、外
気篇の特性が記憶されであるため、マイクロコンピュー
タ２７は、前述の入力信号Ｄ２とＤ１カ・ら外気温を算
出できる。（第４図ト）。

上記外気混入カイ言号Ｄ　及びＤ２と氷厚設定゛装置３
０よりの氷厚設定入力信号Ｄ５が久カされ（第４図チ）
、この２人力よりマイクロコンピュータ２７はタイマの
設定時間を決定し、（第４図り）、内蔵されたタイマ装
置３１を作動させて製氷を継続する。（第４図ヌ）。そ
の後設定製氷終了時間丑で製氷を続け（第４図ル）マイ
クロコンピュータ２７の出力信号０　がドライブ回路３
４の入力端子に接続されており、ドライブ回路３４を動
作させてリレー３８を働かせ電磁弁２０を開き蒸発器４
に電動圧縮機１０よりホットガスを流し、製氷部材５を
ηミ成し／こ氷を脱水する。（第４図ヲ）又、同時にマ
イクロコンピュータ２７の出力信号０２がドライブ回路
３３の入力端子に接続されておりドライブ回路３３を動
作させリレー３７を働゛かし給水弁１４を開き、貯水タ
ンク６に給水管路１５よシ給水され水位１７が上限設定
スイッチ１８まで土昇すると上限設定スイッチ１８は導
通状態となり、マイクロコンビーータ２７へ入力信号Ｄ
６が入り給水を終了する。

次に蒸発器４に取り伺けた脱水検知装置２１の入力信号
Ｄ４により脱水を検知し、（第４図ワ）脱水を完了する
。（第４図力）そしてマイクロコンピュータ２７の出力
信号０４がドライブ回路３５０入力端子に接続されてお
９ドライブ回路３５を動作させリレー３９を働かせ脱水
後、板氷切断用ヒータ９上に落下しだ板氷を切断する為
、板氷切断用ヒータ９に通電をし、所望の氷厚を持った
氷を得る。

尚、上記した２３〜２６の各部品は個別部品として示し
たがマイクロコンビーータ２７に内蔵しプログラム上で
処理し、個別部品とする必要のない事は明らかである。

発明の効果 以上の説明から明らかな様に本発明の製氷機は外気温と
、製氷直後の水温をパラメータとして一定氷厚生成に要
する製氷時間を記憶した記憶回路と、貯水タンク内に設
置しである上限設定スイッチと下限設定スイッチのみて
外気温を判別可能とし／こため、従来島空気温度を感知
する外気温ザーミスタに比へて精度が高いだけでなく、
貯水タンクの水位の一定値に降下するまでの時間と外気
温の特性を利用して、外気温を判別する方法と比較して
製氷直後の水温をも検出し、これを外気温の判別材料と
したため、より正確な外気温の検知が可能となり、製氷
機の性能が向上するなどの効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

、第１図は本発明の一実施例における製氷機の断面図、
第２図は同製氷機の制御装置のプロ１．り図、第３図は
同製氷機の制御装置に記憶された特性図、第４図は同装
置の動作を説明するフローチャートである。 ６・・・・・・製氷部材、６・・・・・貯水タンク、・
７・・・・・・循環水ポンプ、１８・・・・・・上限設
定スイッチ、１９・・・・・下限設定スイッチ、２２・
・・・・水温検知装置、２５・・・・・・・カウンタ、
４ｏ・・・・・・記憶回路。 第１図 ／Ｚ　１０ 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 板状氷を生成する製氷部材と、この製氷部材に製氷水を
   循環する循環水ポンプ装置と、製氷水を貯水する貯水タ
   ンクと、貯水タンク内の製氷水の上限水位及び下限水位
   を検知する上限設定スイッチ及び下限設定スイッチと、
   貯水タンク内適所に配置さノ１．水温を検出する水温検
   知装置と、製氷開始後、前記上限設定スイッチが作動し
   てから、下１！ｆ（設定スイッチが作動するまでの時間
   をカウントするカウンタと、外気温と前記製氷部材で生
   成される板状氷の一定氷厚生成に要する製氷時間の関係
   を前記水温検知装置による製氷開始直後の水温をパラメ
   ータとして記憶さぜ／こ記憶回路とを備え、前記カウン
   タの出力を前記記憶回路の入力に接続し、記憶回路のカ
   ウンタの時間に対応した外気温を読み出す事により、外
   気温を判別する製氷機の外気温検知方法。