KR20030063197A - 오거식 제빙기 - Google Patents

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KR20030063197A
KR20030063197A KR10-2003-0003486A KR20030003486A KR20030063197A KR 20030063197 A KR20030063197 A KR 20030063197A KR 20030003486 A KR20030003486 A KR 20030003486A KR 20030063197 A KR20030063197 A KR 20030063197A
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auger
condenser
threshold
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노무라도모히또
미즈따니야스끼
스기에히로유끼
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호시자키 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

바이패스 통로는 오거식 냉동 회로의 구성요소가 되는 압축기의 방출관과 흡입관 사이에 제공되며, 회로의 고압 측의 고온 가스를 저압 측에 역으로 재순환 시킨다. 전자기 밸브는 바이패스 통로상에 설치되며, 전류계는 오거를 구동시키는 기어 모터에 제공되며, 기어 모터의 과부하 작용을 나타내는 과전류 값을 검출한다. 전류계에 의해 과전류 값의 검출에 응답하여, 전자기 밸브는 고압 측의 고온 가스를 바이패스 통로를 통해 저압 측에 공급되도록 동작한다.

Description

오거식 제빙기 {AUGER TYPE ICE MAKING MACHINE}
본 발명은 오거식 제빙기의 증발기에서 빙결의 발생에 의해 기어 모터 (geared motor) 가 잠기는 것을 방지하는 오거식 제빙기의 개량된 잠금 방지 시스템에 관한 것이다.
오거식 제빙기에서는, 냉각 증발관 (이하, "증발기" 라 함) 이 실린더 냉각케이싱 (이하, "실린더" 라 함) 의 외주 표면에 감긴다. 실린더의 길이축에 동축적이며 회전 가능하도록 설치된 오거를 실린더내에 장착한다. 오거는 그 위에 형성된 나선형 블레이드를 갖는다. 반면, 실린더 하부에 설치된 공급관으로부터 실린더에 공급되는 제빙기용 물 (이하, "제빙수" 라 함) 이 실린더의 내주 표면상에 착빙된다. 따라서, 형성된 얼음 결정은 기어 모터에 의해 회전하면서 구동되는 오거의 나선형 블레이드에 의해 실린더 내부 표면으로부터 박리되며, 이송 스크류 (feed-screw) 작용 때문에 실린더내에서 상방으로 이동되며, 압축 헤드에 의해 압축되며, 커터에 의해 절단되어 작은 얼음을 형성한다.
그러나, 이러한 오거식 제빙기의 제빙 능력은 주위 온도와 수온과 같은 조건에 의해 영향받는다. 따라서, 실린더내에서의 대량의 얼음의 발생은 형성된 얼음이 나선형 블레이드를 구동하는 기어 모터의 잠금을 야기하여 압축 헤드의 내부를 막는 현상을 초래한다. 그러한 현상을 회피하기 위해 다양한 조치들이 발명되고 있다.
이러한 문제를 극복하기 위해 채택된 오거식 제빙기의 일예가 JP 60-042567 A 에 개시된다. 도 8 에 나타낸 바와 같이, 여기서 나타낸 오거식 제빙기에서는, 나선형 블레이드를 갖는 오거 (3) 가 구동장치 (4 ; 모터) 에 의해 회전 구동되도록 실린더 (1) 내에 장착된다. 실린더 (1) 의 외주 표면에는 증발기 (5) 가 감긴다. 증발기 (5) 에 냉매가 압축기 (6), 응축기 (7), 팽창 밸브 (8) 로 구성된 냉동 회로로부터 공급되며, 내주 표면상에서는 공급관 (9) 으로부터 공급된 제빙수가 실린더 (1) 에 착빙된다. 증발기 (5) 의 출구에 온도 감지 장치 (10)는 설치된다. 온도 감지 장치 (10) 는 증발기 (5) 내 온도의 비정상적인 저하에 기인하는 급속한 빙결의 발생을 감지하는 경우, 3 방향 밸브 (11) 가 개방되어, 고온 냉매가 압축기 (6) 로부터 바이패스 통로 (12) 를 통해 증발기 (5) 내로 도입된다. 따라서, 실린더내의 과냉각 얼음이 녹아서, 구동 장치 (4) 가 잠기는 것을 방지한다.
또한, 저압측에 있는 증발기 (5) 의 출구에 제공되는 온도 감지 장치 (10) 로 가스 온도계를 사용하는 경우, 온도 감지 장치 (10) 가 증발기 온도의 감지에 따라 증발기 (5) 내에 빙결이 발생하는지 여부를 판정하며, 빙결이 발생하는 것으로 판정되면, 제빙 동작을 완전히 정지시킴으로써 오거식 제빙기가 잠기는 것을 방지한다.
그러나, 상술한 종래의 제빙기에서는, 고온 냉매가 바이패스 통로 (12) 를 통해서 증발기 (5) 내로 도입되는 동안에는 보통의 제빙 동작을 행하지 않는다. 즉, 이 기간동안에는 통상의 제빙 동작이 일시적으로 정지되므로 제빙 능력이 저하된다는 것을 의미한다.
또한, 장치의 잠금을 가스 온도계를 사용하여 방지하는 경우에는, 통상적으로 가스 온도계가 매우 열악한 응답성을 가지므로, 빙결이 발생하는지 여부를 판정하는데 매우 긴 시간이 걸린다. 이것은 종종 제빙 동작이 성공적으로 정지하기 전에 제빙기가 파손된다. 또한, 빙결 조건이 발생한 것으로 판정되는 경우, 제빙 동작이 완전 정지되어, 제빙 동작이 복구될 때까지 어떠한 얼음의 공급도 되지 않는 상태가 나타난다. 그러므로, 제빙 능력이 이러한 관점에서 상당히 저하된다는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 문제들을 해결하기 위해 착안되었다. 그러므로, 본 발명의 목적은, 제빙 동작을 정지시키지 않고, 즉 기계의 제빙 능력을 유지하면서 오거식 제빙기의 잠금을 방지하는, 오거식 제빙기용 잠금 방지 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 및 증발기로 구성된 냉동 회로; 외주 표면에 감겨진 증발기를 갖는 실린더; 실린더내에 회전 가능하게 장착된 오거; 오거를 회전식으로 구동시키는 모터; 증발기내의 빙결에 의해 발생하는 모터 잠금에 대한 전조를 검출하는 전조 검출 수단; 및 전조 검출 수단이 모터의 잠금에 대한 전조를 검출하는 경우에, 냉동 회로의 고압 측의 냉매를 저압 측에 바이패스 시키는 바이패스 통로를 구비하는 오거식 냉동기를 제공한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 및 증발기로 구성된 냉동 회로; 외주 표면에 감겨진 증발기를 갖는 실린더; 실린더내에 회전 가능하게 장착된 오거; 오거를 회전식으로 구동시키는 모터; 증발기내의 빙결에 의해 발생하는 모터 잠금에 대한 전조를 검출하는 전조 검출 수단; 및 전조 검출 수단이 모터의 잠금에 대한 전조를 검출하는 경우에, 응축기의 응축 능력을 감소시키는 응축 능력 조절 수단을 구비하는 오거식 냉동기를 제공한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 및 증발기로 구성된 냉동 회로; 외주 표면에 감겨진 증발기를 갖는 실린더; 실린더내에 회전 가능하게 장착된 오거; 오거를 회전식으로 구동시키는 모터; 증발기내의 빙결에 의해 발생하는 모터 잠금에 대한 전조를 검출하는 전조 검출 수단; 및 전조 검출 수단이 모터의 잠금에 대한 전조를 검출하는 경우에, 압축기의 압축 능력을 감소시키는 압축 능력 조절 수단을 구비하는 오거식 냉동기를 제공한다.
전조 검출 수단은, 모터의 구동 전류가 역치 이상인 경우, 증발기의 출구 온도 및 출구 압력 중 하나가 역치 이하인 경우, 응축기의 출구 온도 및 출구 압력 중 하나가 역치 이하인 경우중 어느 하나를 검출할 때, 모터 잠금에 대한 전조를 발하는 것으로 판정한다.
도 1 내지 도 7 은 본 발명의 실시형태 1 내지 7 각각에 따른 오거식 제빙기의 냉동 회로를 나타내는 회로 다이어그램.
도 8 은 종래의 오거식 제빙기의 전체적인 구성을 나타내는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 압축기 22 : 응축기
23 : 팽창 밸브 24 : 증발기
25 : 기어 모터 26 : 바이패스 통로
27 : 전류계 33 : 온도계
34 : 인버터 회로
제 1 실시형태
이하, 본 발명을, 도 1 에 나타낸 발명의 제 1 실시형태에 기초하여, 상세하게 설명한다. 도 1 은 증발기에 냉매를 공급하는 냉동 회로를 나타낸다.
도면에는 압축기 (21), 응축기 (22), 팽창 밸브 (23), 증발기 (24), 오거식 제빙기의 오거를 구동용 기어 모터 (25) 가 도시되어 있다. 도면 부호 26 은 압축기 (21) 의 냉매 유출구 (21a ; 방출관) 과 압축기의 냉매 유입구 (21b ; 흡입관) 사이를 잇는 모세관으로 형성된 바이패스 통로를 나타낸다. 도면 부호 27 은 바이패스 통로 (26) 에 설치된 전자기 밸브를 나타낸다. 전자기 밸브 (27)가 개방될 때, 냉매 유출구 (21a ; 방출관) 로부터 방출되는 고압측 (방출관) 의 고온 가스를 냉매 유입구 (21b) 의 저압측 (흡입관) 으로 바이패스시킨다.
도면 부호 28 은 기어 모터 (25) 의 배선에 접속되는 전류계 (29) 와 전류계에 접속된 중계 회로 (미도시) 로 구성된 잠금 제어 유닛을 나타낸다. 기어 모터 (25) 의 잠금에 대한 전조를 검출하기 위해, 전조 검출 수단인 전류계 (29) 는 기어 모터 (25) 의 구동 전류를 계속적으로 검출하여, 오거에 작용하는 토크를 항시 검출한다. 전류계 (29) 는 전자기 밸브 (27) 와 연동하며, 설계 한계 이상의 과부하 상태라고 판정하기 위한 역치를 설정한다. 이 역치 이상인 구동 전류를 전류계 (29) 가 검출하는 경우, 전자기 밸브 (27) 는 개방되며, 그렇지 않으면, 전자기 밸브 (27) 는 통상적으로 제빙 능력이 감소하는 것을 방지하기 위해 폐쇄된 상태를 유지한다.
제 1 실시형태에 따르면, 기어 모터 (25) 의 회전 토크와 구동 전류값 사이에 일의적 관계가 있기 때문에, 전류계 (29) 의 전류값을 검출함으로써, 오거에 작용하는 토크를 검출하는 것이 가능하다.
따라서, 전류계 (29) 가 역치 이상인 과부하 전류를 검출할 경우에, 잠금 제어 유닛 (28) 은 전자기 밸브 (28) 을 개방하도록 조작 함으로써, 압축기 (21) 로부터 방출되는 고압측상의 고온 가스는 바이패스되어 저압측으로 환류한다. 따라서, 저압측의 압력이 증가되어, 증발 온도의 상승이 이루어지므로, 제빙 능력을 제한하는 것이 가능하다.
과부하 상태는 증발기 (24) 내에서 빙결 개시의 일관된 전조로 발생한다.따라서, 과전류가 기어 모터 (25) 로 흐르며, 그것에 의해 잠금 제어 유닛 (28) 이 오거식 제빙기의 잠금을 방지하도록 동작한다.
또한, 기계의 기동 또는 재기동과 같은 과부하 상태가 발생하는 또 다른 경우에서는, 과전류가 기어 모터로 흐른다. 이 경우에서, 그와 유사하게 잠금 제어 유닛 (28) 은 잠금 현상을 방지하도록 동작한다.
상술한 바와 같이, 전류계 (29) 가 역치 이상인 전류값을 검출하는 경우와 같은 비정상적인 경우에서, 제어는 제빙 능력을 적극적으로 감소시키도록 행함으로써, 제빙 동작을 정지시키지 않고 제빙기를 보호할 수 있다. 또한, 제어를 달성하는데 있어서 전류값 검출에 의존함으로써, 뛰어난 응답성으로 제어 할 수 있다. 또한, 통상적인 동작 공정동안, 전자기 밸브 (27) 는 폐쇄된 상태를 유지하여 제빙 능력이 감소하는 것을 방지한다.
제 2 실시형태
본 발명의 제 2 실시형태를, 도 2 를 참조하여 상세하게 설명한다. 제 1 실시형태와 동일 부분은 도 1 에서 사용된 동일한 도면 부호로 표시한다.
제 2 실시형태의 특징은 다음과 같다. 즉, 증발기 (24) 내의 상태와 그것의 출구 온도사이에 밀접한 관계가 있다는 사실에 착안하며, 증발기 (24) 의 출구에 전조 검출 수단으로써 뛰어난 응답성을 갖는 서미스터 (thermistor) 온도계 (30) 를 설치하며, 서미스터 온도계 (30) 에 의해 검출되는 온도 신호를 마이크로컴퓨터 (31; 이하, "마이콘" 라 함) 에 입력시킴으로써 전자기 밸브 (27) 의 개폐를 제어한다. 따라서, 제빙 능력이 과도하거나 빙결 상태가 발생한 경우, 충분한 열을 얻을 수 없기 때문에 온도는 감소한다. 그 후, 서미스터 온도계 (30) 로 증발기 (24) 의 출구 온도를 계속적으로 검출함으로써, 오거에 작용하는 부하를 항상 검출할 수 있다.
상술한 바를 고려하면, 도 2 에 나타낸 냉동 회로에서는, 뛰어난 응답성을 갖는 서미스터 온도계 (30) 에 의해 증발기 (24) 의 출구 온도를 검출한다. 잠금 제어 유닛인 마이콘 (31) 은 모세관으로 형성된 바이패스 통로 (26) 를 개폐하는 전자기 밸브 (27) 와 연동하며, 중계 회로 (미도시) 에 의하여 접속된다. 설계 한계 이상의 과부하 상태라고 판정하기 위한 증발기 출구 온도에 대한 역치를 설정한다. 출구 온도가 역치 이하로 검출되는 경우, 전자기 밸브 (27) 는 고온 가스가 고압 (방출관) 측에서 저압측 (흡입관) 으로 바이패스하도록 개방된다.
제 2 실시형태에 따르면, 서미스터 온도계 (30) 가 역치 이하인 출구 온도를 검출하는 경우, 마이콘 (31) 에 의해 제어되는 신호에 기초하여 전자기 밸브 (27) 를 개방하여, 저압측의 압력이 증가되어 증발 온도의 상승이 이루어지므로, 제빙 능력을 제한하는 것이 가능하다. 또한, 증발기 (24) 의 출구 온도의 저하는 증발기 (24) 에서 빙결 개시의 일관된 전조로써 발생한다. 또한, 온도의 비정상적인 저하는 기계의 기동시 또는 재기동시 발생한다. 그러한 비정상적인 경우에서, 기계의 제빙 능력은 적극적으로 저하되며, 기계의 잠금은 제빙 동작을 정지시키지 않고 방지될 수 있으며, 기계를 보호할 수 있다. 또한, 상기 제어는 서미스터 온도계 (30) 로 증발기의 출구 온도를 검출함으로써 뛰어난 응답성을 행할 수 있다. 정상적인 동작 공정동안 전자기 밸브 (27) 를 닫힌 상태로 유지하므로, 제빙 능력이 저하되는 것을 방지한다.
제 3 실시형태
본 발명의 제 3 실시형태를, 도 3 에 기초하여 상세히 개시된다. 제 3 실시형태에서는, 제 1 실시형태와 같이, 기어 모터의 회전 토크와 구동 전류값 사이에 밀접한 관계가 있다는 사실에 착안한다. 즉, 전조 검출 수단으로써 전류계 (29) 는 전류계 (29) 와 마주하는 기어 모터 (25) 의 배선에 접속된다. 따라서, 전류계 (29) 는 계속적으로 기어 모터 (25) 의 구동 전류를 검출하며, 오거에 작용하는 토크를 항상 검출한다. 도 3 의 냉동 회로에 나타낸 바와 같이, 전류계 (29) 는 모세관으로 형성된 바이패스 통로 (26) 를 개폐하는 전자기 밸브 (27) 와 연동하며, 중계 회로 (미도시) 에 의하여 접속된다. 설계 한계 이상의 과부하 전류로 판정하기 위한 구동전류에 대한 역치를 설정한다. 구동 전류가 역치 이상으로 검출되는 경우, 전자기 밸브 (27) 는 고온 가스가 고압 (방출관) 측에서 저압측 (흡입관) 으로 바이패스하도록 개방된다. 따라서, 저압측의 압력이 증가되어 증발 온도의 상승이 이루어지므로, 제빙 능력을 제한하는 것이 가능하다. 또한, 바이패스 통로 (26) 는 도중에 증발기 (24) 와 접촉하는 경로를 갖도록 구성된다. 이러한 장치로 제빙 능력의 제한이 고온 가스로부터 열을 이용함으로써 또한 성취된다. 이 경우에, 액백 (liquid back) 현상의 잠재성을 고려하면, 압축기 (21) 전방에 축압기 (32) 를 접속하는 것이 필요하다.
제 3 실시형태에 따라서, 과부하 상태는 증발기 (24) 에서 빙결 개시의 일관된 전조로써 발생하며, 과전류가 기어 모터로 흐른다. 또한, 과전류는 과부하상태가 발생하는 기계의 기동 또는 재기동과 같은 상황에서 기어 모터로 흐른다. 그러한 비정상적인 경우에서, 기계의 제빙 능력은 2 단계 제어로 적극적으로 저하되며, 기계의 제빙 동작을 정지시키지 않고 방지될 수 있으며, 기계를 보호할 수 있다. 또한, 전류값 검출에 의해 뛰어난 응답성으로 상기 제어를 행할 수 있다. 정상적인 동작 공정동안 전자기 밸브 (27) 를 폐쇄된 상태로 유지하므로, 제빙 능력이 저하되는 것을 방지한다.
제 4 실시형태
본 발명의 제 4 실시형태를, 도 4 에 기초하여 상세하게 설명된다. 이하, 제 2 실시형태와 같이, 증발기 내부의 상태와 그것의 출구 온도 사이에 밀접한 관계가 있다는 사실에 착안한다. 즉, 도 4 에 나타낸 장치와 같이, 과도한 제빙 능력 또는 빙결 상태의 발생은 충분한 열을 얻을 수 없기 때문에 온도를 감소시킨다. 반면, 증발기의 출구 온도가 항상 검출되므로, 계속적으로 오거에 작용하는 부하를 검출한다. 도 4 의 냉동 회로에 나타낸 바와 같이, 뛰어난 응답성 (30)을 갖는 서미스터 온도계는 증발기 출구 (24) 에 전조 검출 수단으로 설치됨으로써, 그것으로 증발기의 출구 온도를 검출한다. 마이콘 (31) 은 모세관으로 형성된 바이패스 통로 (26) 에 대한 플러그의 역할을 하는 전자기 밸브 (27) 와 연동하며, 중계 회로 (미도시) 에 의하여 접속된다. 설계 한계 이상의 과부하 상태를 판정하기 위한 증발기 출구 온도에 대한 역치를 설정한다. 출구 온도가 역치 이하로 검출되는 경우, 전자기 밸브 (27) 는 고온 가스가 고압 (방출관) 측에서 저압측 (흡입관) 으로 바이패스하도록 개방된다. 따라서, 저압측의 압력이증가되어 증발 온도의 상승이 이루어지므로, 제빙 능력을 제한하는 것이 가능하다. 또한, 바이패스 통로 (26) 는 도중에 증발기 (24) 와 접촉하는 경로를 갖도록 구성된다. 이러한 장치로 제빙 능력의 제한이 고온 가스로부터 열을 이용함으로써 또한 성취된다. 이 경우에, 액백 현상의 잠재성을 고려하면, 압축기 (21) 전방에 축압기 (32) 를 접속하는 것이 필요하다.
제 4 실시형태에 따라서, 온도의 저하는 증발기 (24) 에서 빙결 개시의 일관된 전조로써 발생한다. 또한, 비정상적인 온도의 저하는 기계의 기동 또는 재기동시 발생한다. 그러한 비정상적인 경우에서, 기계의 제빙 능력은 2 단계 제어로 적극적으로 저하되며, 기계의 제빙 동작을 정지시키지 않고 방지될 수 있으며, 기계를 보호할 수 있다. 또한, 증발기의 출구의 온도를 검출하는 서미스터 온도계를 이용함으로써, 뛰어난 응답성으로 상기 제어를 행할 수 있다. 정상적인 동작 공정동안 전자기 밸브 (27) 를 폐쇄된 상태로 유지하므로, 제빙 능력이 저하되는 것을 방지한다.
실시형태 5
본 발명의 제 5 실시형태를 도 5 를 참조하여 상세하게 설명한다. 제 1 실시형태에서 사용된 동일 도면 부호는 제 1 실시형태에서 설명된 동일 부분을 표시하는 것으로 본다.
도 5 에서 나타낸 바와 같이, 온도계 (33) 는 냉동 회로에서 응축기 (22) 의 냉매 출구측에 설치된다. 인버터 회로 (34) 를 통해 온도계 (33) 를 응축기 팬 (35) 과 접속된다. 통상적으로, 응축기 팬 (35) 은 응축기 (22) 의 냉각을 목적으로 냉동 회로에서 응축기 (22) 에 관련되어 제공된 것이다.
일반적으로, 증발기 (24) 에서 빙결의 개시에 대한 전조로서, 증발기 (24) 내의 냉매의 온도와 압력이 저하된다. 또한, 동시에 응축기 (22) 내의 냉매의 온도와 압력이 저압측에 집중된다. 즉, 증발기 (24) 에서 빙결 개시의 전조로서 응축기 (22) 와 증발기 (24) 양자의 출구 온도 및 출구 압력이 저하된다. 따라서, 온도계 및 압력계는 항상 출구 온도와 출구 압력을 검출하도록 증발기 (24) 또는 응축기 (22) 의 출구에 설치되며, 증발기 (24) 에서 빙결 개시의 전조를 발하는지 여부를 모니터 할 수 있다.
따라서, 제 5 실시형태에서, 온도계 (33) 는 응축기 (22) 의 출구측상에 전조 검출 수단으로 설치되며, 증발기의 빙결에 의해 기어 모터의 잠금의 전조를 검출한다. 빙결 상태의 개시에 대한 전조가 검출되는 경우, 빙결 상태에 기인하는 기어 모터 (25) 의 잠금을 회피하기 위해, 기계의 제빙 능력은 기어 모터 (25) 가 잠기는 것을 방지하도록 적극적으로 저하된다. 이러한 제어가 행해지는 방법은 이하에서 설명된다.
온도계 (33) 는 항상 응축기 (22) 의 출구 온도를 판독한다. 온도계 (33) 가 역치 이하인 출구 온도를 판독하는 경우, 즉 증발기 (24) 내의 빙결의 전조가 나타나는 것으로 판정하는 경우, 온도계 (33) 는 인버터 회로 (34) 에 신호를 송신한다. 빙결 전조의 발생을 나타내는 신호를 수신할 때, 인버터 회로 (34) 는 응축기 팬 (35) 이 회전 속도를 늦추거나 그것의 회전을 멈추도록 제어한다. 즉, 상술한 것처럼 제어되는 응축기 팬 (35) 은 응축기의 응축 능력을 감소시키는응축기 능력 조절 수단으로서 기능한다. 응축기 팬 (35) 의 회전 속도가 감소하거나 그것의 회전이 정지하는 경우, 응축기 (22) 의 응축 능력은 저하되므로, 냉동 회로의 냉동 능력이 저하된다. 그러므로, 증발기 (24) 의 과도한 냉각을 방지할 수 있으며, 기어 모터 (25) 의 잠금 또는 기어 모터 (25) 에 의해 회전 구동하는 오거가 상대적으로 초기 단계에서 회피될 수 있도록, 제빙기에 부과된 부하를 감소시킨다.
즉, 제 5 실시형태에 따라, 응축기 (22) 의 출구 온도는 계속적으로 검출되며, 증발기의 과부하 상태는 증발기 (24)에서 빙결이 일어나기 전에 검출될 수 있다. 그러므로, 잠금 상태를 검출후에 기계가 정지되는 경우와 비교해 볼 때, 제빙기에 부과된 부하는 감소된다. 또한, 상기 제어는 제빙기를 정지시킴이 없이 행해질 수 있으며, 계속적인 제빙 동작을 가능하게 만든다.
제 6 실시형태
본 발명의 제 6 실시형태에 따라, 제 5 실시형태와 같이 응축기 팬의 회전 속도를 제어하는 대신에, 압축기의 회전 속도를 제어한다. 즉, 제 6 실시형태에서, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 응축기 (22) 의 출구 온도를 검출하는 전조 검출 수단으로서 온도계 (33) 를 제공한다. 온도계 (33) 는 압축기 구동 제어 수단으로 기능하는 인버터 회로 (34) 를 통해 압축기 (21) 에 접속된다.
온도계 (33) 는 항상 응축기 (22) 의 출구 온도를 판독한다. 온도계 (33) 가 역치 이하인 출구 온도를 판독하는 경우, 즉 증발기 (24) 내에 빙결의 전조가 나타남을 판정하는 경우, 온도계는 인버터 회로 (34) 에 신호를 송신한다.온도계 (33) 로부터 빙결 전조의 발생을 나타내는 신호를 수신한 때, 인버터 회로 (34) 는 압축기의 회전 속도를 늦추거나 그것의 회전을 멈추도록 제어한다. 즉, 인버터 회로 (34) 는 압축기의 압축 능력을 감소시키는 압축기 능력 조절 수단으로 기능한다. 압축기 (21) 의 회전 속도가 감소하거나 그것의 회전이 정지되는 경우, 냉동 회로를 통해 순환하는 냉매의 양이 감소함으로써, 냉동 회로의 냉동 능력이 감소된다. 따라서, 증발기 (24) 의 과도한 냉각을 방지할 수 있으며, 기어 모터 (25) 의 잠금 또는 기어 모터 (25) 에 의해 회전 구동하는 오거가 상대적으로 초기 단계에서 회피될 수 있도록, 제빙기에 부과된 부하를 감소시킨다.
상술한 바와 같이, 증발기내의 과부하 상태가 검출되며, 증발기의 과도한 냉각은 증발기의 빙결이 발생하기 전에 억제된다. 그러므로, 잠금 상태를 검출 후에 기계가 정지되는 경우와 비교해 볼 때, 제빙기에 부과된 부하는 감소된다. 또한, 제빙기를 정지시킴이 없이 상기 제어를 행할 수 있으며, 계속적인 제빙 동작을 가능하게 만든다. 또한, 과부하 상태의 제어를 히터로 제빙 유닛을 따뜻하게 함으로써 성취시키는 방법과 비교하여, 제어를 압축기 출력을 낮춤으로써 성취시키기 때문에, 전력 소비의 측면에서 절감되는 부가적인 이점이 있다.
제 7 실시형태
본 발명의 제 7 실시형태에서, 본 발명의 제 1 실시형태에서 사용되는 전류계 (29) 는 응축기 (22) 의 냉매 출구측상에 전조 검출 수단으로 설치되는 온도계 (33) 로 대체된다. 즉, 도 7 에 나타낸 바와 같이, 온도계 (33) 는 응축기 (22) 의 냉매 출구측에 설치되며, 냉매의 온도는 항상 온도계 (33) 에 의해 검출된다. 온도계 (33) 는 중계 회로 (미도시) 를 통해 전자기 밸브 (27) 를 제어한다. 전자기 밸브 (27) 는 압축기 (21) 의 냉매 출구 포트 (21a) 와 그것의 냉매 입구 포트 (21b) 를 연결하는 바이패스 통로 (26) 상에 설치된다. 개방된 때, 전자기 밸브 (27) 로 고압 고온 가스는 냉매 출구 포트 (21a) 로부터 냉매 입구 포트 (21b) 로 바이패스 된다.
응축기 (22) 의 출구 온도는 증발기 (24)에서 빙결의 전조를 발하는지 여부를 모니터하기 위해 계속적으로 검출된다. 역치 이하인 출구 온도가 검출되는 경우, 이것은 증발기 (24) 에서 발생하는 빙결 상태의 높은 확률을 나타낸다. 그러므로, 중계 회로 (미도시) 에 의해 전자기 밸브 (27) 를 개방시켜, 압축기 (21) 출구측의 고압 고온 가스를 압축기 (21) 입구측에 바이패스 시키므로, 냉동 회로의 냉매 능력을 감소시킨다. 따라서, 증발기 (24) 의 과도한 냉각을 방지할 수 있으며, 기어 모터 (25) 의 잠금 또는 기어 모터 (25) 에 의해 회전 구동하는 오거가 상대적으로 초기 단계에서 회피될 수 있도록, 제빙기에 부과된 부하를 감소시킨다.
응축기 (22) 의 출구 온도를 계속적으로 검출함으로써 빙결이 증발기에서 발생하기 전에, 증발기 (24) 의 과부하 상태는 검출될 수 있다. 그러므로, 기계 작동이 잠금 상태를 검출 후에 정지되는 경우와 비교해 볼 때, 제빙기에 부과된 부하는 감소된다. 또한, 제빙기를 정지시킴이 없이 상기 제어를 행할 수 있으며, 계속적인 제빙 동작을 가능하게 만든다.
또한, 바이패스 통로 (26) 대신에, 압축기 (21) 의 출력측과 증발기의 입구측을 연결하는 바이패스 통로를 제공할 수도 있으며, 고압 고온 가스는 역치와 동일하거나 이하인 출구 온도가 검출되는 경우 증발기 (24) 의 입구측으로 바이패스 된다.
상술한 제 5 실시형태 내지 제 7 실시형태에서, 압력계는 응축기 (22) 의 출구 측에 전조 검출 수단으로 설치되는 온도계 (33) 대신에 사용될 수도 있다. 이 경우에 또한 증발기의 빙결 개시에 대한 전조는 인식될 수 있다. 압력계는 냉동 회로를 형성하는 구리관내에 직접 압력을 판독함으로써 빙결 개시에 대한 전조를 검출한다. 그러므로, 압력계는 구리관 외부로부터 온도를 검출하는 온도계와 비교해 볼 때 향상된 응답성을 가지며, 신속한 응답이 가능하다. 또한, 증발기 (24) 의 빙결 개시에 대한 전조는 응축기의 출구 측뿐만 아니라 증발기의 출구 온도 및 출구 압력에 기초로 하여 검출될 수 있으므로, 응축기 (22) 의 냉매 출구 측에 전조 검출 수단으로서 설치되는 온도계 (33) 는 증발기 (24) 의 냉매 출구 측에 설치된 온도계 또는 압력계에 의해 대체될 수도 있다.
본 발명은 상술한 실시형태에 제한되지 않는다. 전조 검출 수단으로서 전류계, 온도계, 및 압력계와 잠금 방지 수단으로서 바이패스 통로, 응축기 팬, 및 인버터 회로는 상술한 실시형태에서 설명되며, 본 발명을 이행하는데 있어서 적절하게 선택적으로 조합될 수도 있다.
압축기의 출구 측으로부터 입구 측으로 냉매를 바이패스 시키는 것 보다, 바이패스 통로는 냉매 회로의 고압 측의 고온 가스를 저압 측에 바이패스시키기 위해 다양한 방법으로 채택될 수도 있다.
응축기 능력 조절 수단은 응축기 팬의 구동을 제한하거나 정지시킴으로써 그것의 기능을 성취시키는 것에 제한되지 않는다. 응축기 능력 조절 수단이 응축기에 흐르는 냉매의 양을 감소시키도록 응축기의 입구 측에 전자기 밸브를 설치하는 것과 같이, 응축기의 응축 능력을 감소시킬 수 있는 한, 응축기 능력 조절 수단은 다른 형태를 취할 수도 있다.
반면, 압축기 능력 조절 수단은 그것의 기능을 성취시키는데 압축기의 구동을 제한하거나 정지시키는 것에 제한되지 않는다. 압축기 능력 조절 수단이 압축기에 흐르는 냉매의 양을 감소시키도록 압축기의 입구 측에 전자기 밸브를 설치하는 것과 같이, 압축기의 압축 능력을 감소시킬 수 있는 한, 압축기 능력 조절 수단은 다른 형태를 취할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 증발기에서 빙결 개시에 대한 전조는 전조 검출 수단에 의해 항상 모니터 된다. 상술한 전조가 검출되는 경우, 제빙기의 제빙 능력은 제빙 동작을 정지시키지 않고 기어 모터의 잠금을 방지하도록 적극적으로 감소된다.

Claims (6)

  1. 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 및 증발기를 구비하는 냉동 회로;
    외주 표면 주위에 증발기가 감겨진 실린더;
    상기 실린더내에 회전 가능하게 장착된 오거;
    상기 오거를 회전 구동하는 모터;
    증발기의 빙결에 기인하여 발생하는 상기 모터의 잠금에 대한 전조를 감지하는 전조 감지 수단; 및
    상기 전조 감지 수단이 모터의 잠금에 대한 전조를 감지하는 경우, 냉동 회로의 고압 측의 냉매를 저압 측으로 바이패스 하는 바이패스 통로를 구비하는 것을 특징으로 하는 오거식 제빙기.
  2. 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 및 증발기를 구비하는 냉동 회로;
    외주 표면 주위에 증발기가 감겨진 실린더;
    상기 실린더내에 회전 가능하게 장착된 오거;
    상기 오거를 회전 구동하는 모터;
    증발기의 빙결에 기인하여 발생하는 상기 모터의 잠금에 대한 전조를 감지하는 전조 감지 수단; 및
    상기 전조 감지 수단이 모터의 잠금에 대한 전조를 감지하는 경우, 응축기의 응축 능력을 감소시키는 응축기 능력 조절 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 오거식 제빙기.
  3. 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 및 증발기를 구비하는 냉동 회로;
    외주 표면 주위에 증발기가 감겨진 실린더;
    상기 실린더내에 회전 가능하게 장착된 오거;
    상기 오거를 회전 구동하는 모터;
    증발기의 빙결에 기인하여 발생하는 상기 모터의 잠금에 대한 전조를 감지하는 전조 감지 수단; 및
    상기 전조 감지 수단이 모터의 잠금에 대한 전조를 감지하는 경우, 압축기의 압축 능력을 감소시키는 압축기 능력 조절 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 오거식 제빙기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전조 감지 수단은,
    모터의 구동 전류가 역치 이상인 경우;
    증발기의 출구 온도 및 출구 압력 중 어느 하나가 역치 이하인 경우; 및
    응축기의 출구 온도 및 출구 압력 중 어느 하나가 역치 이하인 경우 중 어느 하나를 감지할 때,
    모터의 잠금에 대한 전조가 존재하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 오거식 제빙기.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 전조 감지 수단은,
    모터의 구동 전류가 역치 이상인 경우;
    증발기의 출구 온도 및 출구 압력 중 어느 하나가 역치 이하인 경우; 및
    응축기의 출구 온도 및 출구 압력 중 어느 하나가 역치 이하인 경우 중 어느 하나를 감지할 때,
    모터의 잠금에 대한 전조가 존재하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 오거식 제빙기.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 전조 감지 수단은,
    모터의 구동 전류가 역치 이상인 경우;
    증발기의 출구 온도 및 출구 압력 중 어느 하나가 역치 이하인 경우; 및
    응축기의 출구 온도 및 출구 압력 중 어느 하나가 역치 이하인 경우 중 어느 하나를 감지할 때,
    모터의 잠금에 대한 전조가 존재하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 오거식 제빙기.
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