JPS6041485Y2 - 製氷機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は除氷川水とホットガスとを併用して除氷を行な
う循環噴き上げ式製氷機において、除氷サイクルにおけ
る給水弁の開閉動作を制御する制御回路を備えた製氷機
に関するものである。

従来の製氷機、特に固定式の散水器を備えた循環噴き上
げタイプの製氷機において製氷除氷を行なう部分である
製氷皿１が第１図に示されている。

即ち、製氷皿１は角氷が形成されるセル２（第２図参照
）を画定する複数の製氷室３を有しており、この製氷室
３の外壁には該製氷室３を冷却するための冷却管４が固
着されている。

この冷却管４には圧縮機、凝縮器（図示せず）を含む冷
凍装置に接続されている。

製氷室３及び冷却管４を備えた製氷皿１内には、第１図
に示されているように、製氷用水を供給する給水管５が
向けられている。

除氷時に前記給水弁ＷＶ及び給水管５を介して製氷皿１
内へ供給された除氷用水は、その大部分が該製氷皿１の
一側部に設けられたオーバーフロ。

一部７を通ってそして一部は前記製氷皿１の底部に設け
られた穴６を通って製氷用水タンク（図示せず）へ製氷
用水として、貯留され除氷完了後はポンプモータＰＭに
より散水器（図示せず）から各セル２内へ噴水され製氷
を行うようになっている。

特に除氷時には給水弁ＷＶ及び給水管５を通って除氷用
水が供給されると同時に圧縮機からのホットガスがホッ
トガス弁ＨＶ （第３図参照）を介して冷却管４内に供
給され、各セル２内で製造された角氷を暖めて除氷を行
なうようになっている。

尚、除氷時に除氷川水を製氷皿３内に流すのは、断熱板
（樹脂）８の製氷室３に近い側に形成された氷がホット
ガスのみでは解は難いことによる。

このようなタイプの製氷機においては、除氷手段として
以下のようなものがある。

（１）除氷川水とホットガスとを併用する方式において
除水運転期間中の間給水弁ＷＶを連続的に開放し、冬期
、夏期にかかわらず同じ量の除氷川水を流すタイプ （２） ホットガスに代えて製氷室３の断熱板８にヒ
−夕等の加温装置を埋設するタイプ （３）ホットガスを用いずに除氷用水を加温する加温装
置を備えた貯水槽を製氷機内に別途付設するタイプ 上記（１）及び（２）のタイプにおいては、冬期におけ
る給水温か低い（約５〜１０°Ｃ）ため多量の除氷川水
を必要とし、また各セルから脱水が終了した後は、低温
の除氷用水が逆に製氷室３に与えるべきホットガスの持
つ熱量を奪うことになる。

このため脱水完了後の製氷室３の温度上昇が遅い。

従って、製氷室３の温度が所定高温度に達するとこれを
検知して除氷完了検知を行なう感温素子は前記所定高温
度に達するのにかなりの時間を要する（通常用分位かか
る）。

これにより除氷時間が長くなって製氷能力の減少をもた
ら腰さらに温度上昇率も低いことからバラツキが発生し
感温素子の検知精度も良くなかった。

また上記（２）及び（３）のタイプにおいては、製氷室
３又は除氷用水を加温するため別に加温装置を備えた貯
水タンク等を設けなければならずこのため、製氷機本体
内のスペースを大きくとるばかりかコスト高となりまた
故障に伴なう修理も必要であるといった種々の問題があ
った。

本考案は上述の欠点を鑑みてなされたものであって、必
要最小量の除氷用水を確実に行ない同時に除氷時間を大
幅に短縮できる制御回路を備えた製氷機を提供すること
を主な目的としている。

この目的を考慮して本考案の製氷機は、製氷皿に除氷用
水を供給する給水弁と、給水弁の開閉を制御する給水タ
イマと、製氷室の温度を検知して除氷完了検知を行なう
感温素子と、該感温素子により制御されるリレーとを備
え、前記給水タイマの常閉接点の一端は給水弁に接続さ
れ、該常閉接点の他端及び給水タイマは前記リレーの常
開接点の一端に接続され、リレーの常開接点の他端は前
記感温素子の接点に接続されていることを特徴とするも
のである。

また本考案は、前記給水タイマは周囲温度が高いときに
は動作時間が短かく、周囲温度が低いときには動作時間
が長くなるよう周囲温度に対応して動作時間が変化する
バイメタル式タイマから成ることも特徴とする。

次に本考案の製氷機を図面に従って詳細に説明する。

第３図は本考案の製氷機の制御回路を示している。

感温素子Ｔｈ１は製氷室３の温度が所定低温度Ｔ３以下
になると接点ａ−ｃ間が導通し、除氷完了検知温度”４
（Ｔ３＜Ｔ４ ）以上になると接点ｂ−ｃ間が導通す
るようになっている。

感温素子Ｔｈ１の接点ｂ−ｃにはリレーＸの常閉接点Ｘ
□が並列接続され、接点すには製氷用水を散水器（図示
せず）に送るためのポンプモータＰＭが直列接続されて
いる。

感温素子Ｔｈ１の接点ａにはリレーＸの常開接点Ｘ２、
前記感温素子が所定低温度を検出後付勢され、所定時間
経過したらその常開接点を閉じるタイマＴＭ□及びこれ
の常開接点ＴＭ１ｏの一端が接続されている。

リレーＸの常開接点Ｘ２の他端には冷却管４内にホット
ガスを流すよう動作するホットガス弁ＨＶ、動作時間Ｔ
２後にその常閉接点を開く給水タイマＴＭ２及びこれの
常閉接点ＴＭ２ｏの一端が接続されている。

この常閉接点ＴＭ２ｏの他端には製氷皿１内に除氷用水
を供給するよう動作する給水弁ＷＶが直列接続されこれ
らはタイマＴＭ２に並列接続されている。

またタイマＴＭ□の常開接点ＴＭ１ｏの他端にはリレー
Ｘが直列接続され、これらはタイマＴＭ１に並列に接続
されている。

尚、給水タイマＴＭ１は外気温を検知して動作するバイ
メタル式タイマ（サーマルタイマ）が好適であり、動作
時間Ｔ２は夏期では３０秒、冬期では２分が最良である
。

次に第３図の制御回路の動作を第４図のタイムチャート
を参照しながら説明する。

製氷運転開始時には製氷皿３の温度は除氷完了検知温度
りより高いため感温素子Ｔｈ１の接点ｂ−Ｃ間が導通し
ている。

従ってポンプモータＰＭが駆動し散水器を介して各セル
２内へ図示しない製氷用水タンク内に予じめ貯留された
製氷用水が噴射される。

またこれと同時に図示しない冷凍装置の駆動により冷却
管４が冷却され各製氷室３を冷却する。

こうして各セル２内に氷が形成され、この氷が所定の大
きさまで成長じて製氷室３の温度が所定低温度Ｔ３以下
になると感温素子Ｔｈ、がこれを検知してこれの接点が
ｂ−ｃ側からａ−ｃ側（第３図の点線の位置）に切り換
わる。

前記感温素子Ｔｈ１の接点ａ−ｃ間が導通すると、タイ
マＴＭ１が通電され所定時間Ｔ□後に該タイマＴＭ１が
タイムアツプする。

これによりタイマＴＭ□の常開接点ＴＭ１ｏが閉路し前
記感温素子の閉じたａ−ｃ接点を介してリレーＸが通電
する。

リレーＸの通電により該リレーＸの常閉接点Ｘ１が開路
し常開接点ｘ２が閉路する。

こうしてポンプモータＰＭの駆動が停止し、ホットガス
弁ＨＶ。

給水弁ＷＶ及び給水タイマＴＭ２が通電される。

これによりホットガス弁ＨＶ、給水弁ＷＶの各弁が開路
し、製氷皿１内に供給される除氷用水と、冷却管４に供
給されるホットガスとにより製氷室３全体が暖められ効
果的な除氷が行なわれる。

そうして製氷室３の温度はやがて除氷川水の温度まで上
昇するに至る。

しかしながら冬期つまり給水温度が低くなったときには
除氷効果が落ちて逆にホットガスの除氷効果を妨げるよ
うになる。

しかし、本考案においては動作時間Ｔ２が経過すると、
給水タイマＴＭ２がタイムアツプしこれの常閉接点ＴＭ
２ｏが開路する。

これにより給水弁ＷＶが通電されなくなり該給水弁ＷＶ
が閉路し製氷皿１内への除氷用水の供給が停止する。

こうして製氷皿１内の除氷用水が穴６を通じて除々に落
下することになり、各製氷室３は、冷却管４を流れるホ
ットガスのみにより急速に暖められ除氷が確実に行なわ
れる。

そうして各セル２から角氷が落下して除氷が完了すると
製氷室３の温度はさらに上昇を続ける。

そして製氷室の温度が除氷完了検知温度Ｔ４に達すると
、感温素子Ｔｈ１がこれを検知してこれの接点ｂ −ｃ
間が導通する。

これにより、ホットガス弁拍が閉路しポンプモータＰＭ
が駆動されて元の製氷運転開始状態に戻る。

第５図は第３図の制御回路を用いて夏期及び冬期におけ
る製氷室温度の時間変化を示した図である。

この第５図の実施例では、タイマＴＭ工の動作時間Ｔ１
は約８分、給水タイマＴＭ２の動作時間Ｔ２は夏期では
３０秒冬期では２分に設定し、感温素子ｎ、の所定低温
度Ｔ３は約−１３℃除氷完了検知温度Ｔ４は約２０°Ｃ
に設定している。

次にこの第５図の製氷室温度に対する時間経過状況を詳
細に説明する。

夏期には高温（約３５℃）の製氷用水が製氷皿１内に供
給されるので製氷運転時の曲線の傾斜はゆるやかである
。

一方冬期では給水温度が低い（約５℃）ため氷の成長が
急激であり製氷運転時の曲線の傾斜は夏期に較べて急で
ある。

そして感温素子が製氷室３の所定低温度を検出すると、
タイマＴＭ１を動作させタイマＴＭ工の動作時間Ｔ１（
約８分）が経過すると製氷完了して除氷運転が開始され
る。

夏期においては前述のように給水温度が高くまたホット
ガスの温度も高いので除氷は急速に行なわれる。

しかし製氷室３の温度上昇が速いため脱水時の温度のバ
ラツキ幅は大きく約８〜１５℃の範囲である。

このためセル２から角氷が落下していないにもかかわら
す除氷完了が行なわれるのを防止するため、前述のよう
に、除氷完了検知温度Ｔ、を通常の設定値よりも高い約
２０℃に設定している。

こうして夏期には除氷運転に入ってからセル２からの脱
水、モして除氷用水の供給停止後の高温のホットガスに
より製氷室３の温度は除氷完了検知温度を検出するまで
急上昇を続は除氷完了検知が迅速且つ確実に行なわれる
。

一方冬期においては給水温度が低くまたホットガスの温
度も低いので除氷運転に入っても製氷室３の温度上昇は
ゆるやかである。

第５図では製氷室の温度は０℃まで比較的速く上昇する
が約８℃でセルからの脱水が行なわれてからは横ばい状
態となっている。

これは冬期には氷との熱交換により除氷川水の温度が低
下し、この除氷用水が脱氷後進に製氷室３の温度上昇を
抑えることによる。

従って製氷室の温度は約１２′Ｃ以上に上昇するのが困
難となる。

このため冬期における製氷室の温度は夏期に設定した除
氷完了検知温度Ｔ４ （約２０℃）まで達しないことに
なり除氷完了検知が行なわれなくなる。

これを避けるため、前述したように、給水弁ＷＶの開閉
を制御する給水タイマＴＭ２が設けられている。

即ち、各セルからの脱水に要する時間Ｔ２は夏期では約
３■、冬期では約２分程度である。

従って、本考案では、給水タイマＴＭ２の動作時間Ｔ２
を夏期に約３咀冬期に約２分に設定し、この動作時間後
は給水弁ＷＶを閉路するようにしている。

これにより、脱水時までは給水弁ＷＶが開路しているの
で除氷用水が製氷皿１内に供給され、動作時間Ｔ２後は
給水弁ＷＶを閉路して除氷用水の供給を停止し製氷室３
をホットガスのみで急速に暖める。

こうして夏期冬期共に確実で且つ急速な除氷を行なうこ
とができる。

上述の実施例ではリレーＸはタイマＴＭ１の常開接点Ｔ
Ｍ１ｏを介して感温素子Ｔｈ１により制御されている。

しかし第３図の電気回路図において、タイマＴＭ□及び
これの常開接点ＴＭ１ｏを削除しリレーＸが直接、感温
素子Ｔｈ□により制御されるようにしても本考案の目的
を達成できることは明らかである。

本考案の給水タイマＴＭ２はバイメタル式タイマであり
（他のタイマを用いてもよい）、このタイマは第６図の
ような動作時間特性を有している。

即ち、タイマの動作時間特性が温度に対応して漸次変化
しているので、５℃と３５℃の間の温度（例えば２０℃
）であればどの温度状況においても最適な時間で給水弁
ＷＶを閉路できる。

尚、感温素子Ｔｈ１の除氷完了検知温度Ｔ４の設定温度
を下げる（例えば１０〜１５℃）ことは、冬期において
は温度勾配が小さいため（第５図参照）除氷寺間に大き
なバラツキを生じ、夏期においては除氷完了しないまま
次の製氷運転に入る可能性があるので好ましいことでは
ない。

以上のように本考案の製氷機は、製氷皿に除氷用水を供
給する給水弁と、給水弁の開閉を制御する給水タイマと
、製氷室の所定高温度を検出して除氷完了検知を行なう
感温素子と、該感温素子により制御されるリレーとを備
え、給水タイマの常閉接点の一端は給水弁に接続され１
、該常閉接点の他端及び給水タイマは前記リレーの常開
接点の一端に接続され、リレーの常閉接点の他端は前記
感温素子の接点に接続されている。

従って、感温素子によりリレーが動作しその常閉接点が
閉じて給水弁が開き製氷皿に除氷用水が供給される。

そして所定時間経過後給水タイマが動作してその常開接
点を開き給水弁が閉じ、製氷皿への除氷用水の供給が停
止する。

給水タイマの前記所定時間は製氷室からの脱水が完了で
きる時間に設定されているので除氷用水を必要以上に使
用することがなくなり、必要最小量の除氷用水で除氷を
確実に行なうことができる。

また除氷用水の供給の停止により、製氷室が脱水後除氷
用水により冷却され続けることがなくなり、製氷室が前
記所定高温度に達する時間が大幅に短縮される。

従って除氷時間を大幅に短縮できる。

従ってこれに伴ない節水効果が非常に大きく（特に冬期
）また製氷能力も向上する。

また、給水タイマは周囲温度が高いときには動作時間が
短かく、周囲温度が低いときには動作時間が長くなるよ
う周囲温度に対応して動作時間が変化するバイメタル式
タイマから戒っているので、周囲温度条件に合致した給
水時間制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は固定式の散水器を備えた循環噴き上げタイプの
製氷機の製氷皿部分を示した斜視図、第２図は第１図の
製氷室付近の拡大断面図、第３図は本考案の製氷機の制
御回路を示す電気回路図、第４図は第３図の制御回路の
タイマチャートを示す図、第５図は第３図の制御回路を
用いて夏期及び冬期における製氷室温度の時間変化を示
した図、第６図はバイメタル式タイマの温度に対する給
水タイマの動作時間特性を示した図である。 １・・・・・・製氷皿、２・・・・・・セル、３・曲・
製氷室、４・・・・・・冷却管、５・・・・・・給水管
、６・・・・・・穴、７・・曲オーバーフロ一部、８・
・・・・・断熱板、ＨＶ・・・・・・ホットガス弁、Ｐ
Ｍ・・・・・・ポンプモータ、Ｔｈ１・・・・・・感温
素子、ＴＭｌ・・・・・・タイマ、ＴＭ２・・・・・・
給水タイマ、ＷＶ・・・・・・給水弁、Ｘ・・・・・・
リレー。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）製氷皿に除氷用水を供給する給水弁と、給水弁の
   開閉を制御する給水タイマと、製氷室の所定高温度を検
   出して除氷完了後検知を行なう感温素子と、該感温素子
   により制御されるリレーとを備え、給水タイマの常閉接
   点の一端は給水弁に接続され、該常閉接点の他端及び給
   水タイマは前記リレーの常開接点の一端に接続され、リ
   レーの常開接点の他端は前記感温素子の接点に接続され
   ていることを特徴とする製氷機。
2. （２）給水タイマは周囲温度が高いときには動作時間が
   短かく、周囲温度が低いときには動作時間が長くなるよ
   う周囲温度に対応して動作時間が変化するバイメタル式
   タイマから成る実用新案登録請求の範囲第１項記載の製
   氷機。