JP5027685B2

JP5027685B2 - 噴射式製氷機の運転方法

Info

Publication number: JP5027685B2
Application number: JP2008021932A
Authority: JP
Inventors: 由和錦織
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2028-01-31
Also published as: JP2009180475A

Description

この発明は、噴射式製氷機の運転方法に関し、更に詳細には、運転開始時に冷凍回路の起動を所定時間遅延させる保護運転を実施する噴射式製氷機の運転方法に関するものである。

下向きに開口する多数の製氷小室に製氷水を下方から噴射供給して、氷塊を連続的に製造する噴射式製氷機が、喫茶店やレストラン等の施設その他の厨房において好適に使用されている。噴射式製氷機の基本構成は、例えば特許文献１に開示されるように、下向きに開口する多数の製氷小室を画成した製氷室の上面に、冷凍回路を構成する蒸発器が密着的に蛇行配置された製氷機構を備えている。製氷室の直下には、製氷水を貯留する製氷水タンクを下方に一体的に備えた水皿が傾動軸により片持式に傾動自在に枢支され、該水皿は、製氷小室(製氷室)を下方から閉成する閉成位置と、製氷室から下方に傾動して製氷小室(製氷室)を開放する開放位置との間を傾動するよう構成される。

前記冷凍回路は、圧縮機、凝縮器、膨張手段および蒸発器を冷媒配管により連結して構成され、製氷運転において、圧縮機の運転により蒸発器に冷媒を循環供給して製氷小室を強制的に冷却すると共に、製氷水タンク内の製氷水を、水皿を介して製氷小室に噴射供給することで、該小室内に氷塊を形成する。そして、製氷室に所要サイズの氷塊が形成されると、製氷運転から除氷運転へ移行し、前記冷凍回路のバイパス管に設けたホットガス弁を開放させる。すると、前記バイパス管を介してホットガス(高温冷媒)が蒸発器に供給され、該ホットガスにより製氷室を加熱することで氷塊の除氷を行なうようになっている。

ここで、停電等により噴射式製氷機が製氷運転中に異常停止したような場合、冷凍回路内の冷媒は、高圧部分と低圧部分とに分かれた非平衡状態となっている。この状態で噴射式製氷機を再開させて圧縮機を直ちに起動すると、冷媒圧力の非平衡状態に起因して圧縮機の円滑な作動が妨げられる問題がある。また、冷媒圧力が不均衡な状態で圧縮機を起動させると該圧縮機に対する負荷が大きくなって、圧縮機の不具合や故障等が発生する原因ともなる。そこで、前記噴射式製氷機では、運転開始時に作動する保護タイマーを設け、該保護タイマーの設定時間が経過するまでの間、冷凍回路における圧縮機の起動を遅延させる保護運転を実施すると共に、該保護運転中にホットガス弁を開放して、冷凍回路内の冷媒圧力の不均衡を解消させるようになっている。
特開昭５３−７２２５１号公報

しかしながら、保護運転中にホットガス弁を開放すると、以下に示す如き別の問題が浮上してくる。すなわち、水皿が閉成位置にある製氷運転において、停電等により噴射式製氷機が異常停止した後に噴射式製氷機の運転を再開させると、保護運転中のホットガス弁の開放により冷凍回路では、蒸発器内の低温な冷媒が他の高温冷媒と混合して冷媒圧力が均一となる。これにより、蒸発器内の冷媒温度が上昇し、氷塊と製氷小室との氷結が融解されることがある。一方、製氷運転において製氷小室内に形成される氷塊は水皿表面に氷結しているため、保護運転中も氷塊と水皿との氷結は維持されている。従って、保護運転の終了後に水皿を閉成位置から開放位置に傾動させると、氷塊は製氷小室から離脱して、該水皿に氷結したまま傾動してしまう。そして、この状態で水皿が閉成位置まで復帰すると、該水皿に氷結したままとなっている氷塊と製氷室との間で氷ガミが発生したり、多重製氷が発生したりする問題が生じていた。

そこで本発明は、従来の噴射式製氷機の運転方法に内在する前記問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、圧縮機の保護を図ると共に、氷ガミや多重製氷の発生を防止し得る運転方法を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項１に係る発明の噴射式製氷機の運転方法は、
冷凍回路を構成する蒸発器が配設されると共に下向きに開口する製氷室と、前記製氷室の下方に傾動自在に配設され、水皿開閉機構により製氷室を下側から閉成する閉成位置と製氷室を開放する開放位置とに姿勢変化する水皿とを備え、製氷運転時に冷凍回路の圧縮機から冷媒が前記蒸発器に循環供給されると共に、除氷運転時に前記冷凍回路に設けたホットガス弁を開放して、ホットガスを前記蒸発器に供給する噴射式製氷機において、
噴射式製氷機の運転開始時に、前記圧縮機の起動を所定時間遅延させる保護運転を実施し、
前記保護運転中に前記水皿開閉機構を作動して水皿を下方へ傾動させて製氷室を開放すると共に、前記ホットガス弁を開放して前記冷凍回路内の冷媒圧力を平衡状態にすることを特徴とする。
請求項１の発明によれば、保護運転時に水皿を開放させるので、氷塊と水皿との氷結を解消することができる。従って、氷塊が水皿の表面に氷結したまま水皿が開閉して氷ガミや多重製氷が発生するのを防止し得る。また、保護運転中にホットガス弁を開放させることで、圧縮機に対する負荷を低減し得る。

請求項２に係る発明の噴射式製氷機の運転方法では、保護運転中に、下方へ傾動した水皿の表面に常温の水を供給するようにした。
請求項２の発明によれば、水皿に水を供給することで、水皿表面に残留する氷片を除去でき、保護運転中に製氷室から落下した氷塊が水皿表面上で引っ掛かるのを防止し得る。

本発明に係る噴射式製氷機の運転方法によれば、圧縮機の保護を図ると共に、氷ガミや多重製氷の発生を防止し得る。

次に、本発明に係る噴射式製氷機の運転方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。

図１は、実施例に係る噴射式製氷機１０の製氷機構１２および冷凍回路１４を示す概略図である。製氷機構１２は、所謂クローズドセルタイプと云われるものであって、噴射式製氷機１０の本体内部に水平に配置され、下方に開口する多数の製氷小室１６(図２参照)を備えた製氷室１８と、該製氷小室１６を開閉自在に閉成し、製氷水を貯留する製氷水タンク２０を下方に一体的に備えた水皿２２とから基本的に構成されている。前記製氷室１８の上面には、冷凍回路１４を構成する蒸発器２６が密着的に蛇行配置され、製氷運転時に該蒸発器２６に冷媒を循環させて前記製氷小室１６を強制冷却すると共に、除氷運転時にはホットガス(高温高圧冷媒)が蒸発器２６に供給されて製氷小室１６からの氷塊の離脱を促すようになっている。前記水皿２２は、支軸２２ａにより傾動可能に枢支され、この水皿２２および製氷水タンク２０は、製氷運転時には水平に位置して前記製氷室１８を閉成する閉成位置に保持され、除氷運転時には水皿開閉機構２８により付勢されて、前記支軸２２ａを中心として下方へ傾動して前記製氷小室１６を開放した開放位置まで姿勢変化するよう構成されている。なお、製氷水タンク２０には、ポンプモータ３４が設けられ、該ポンプモータ３４により製氷水タンク２０内の製氷水が製氷室１８へ供給される。

前記水皿２２の上方には、図示しない水道源に連通する給水管３０が設けられ、該給水管３０に給水弁ＷＶが介挿されている。そして、製氷運転の初期段階および初動運転時(後述する保護運転後に行なわれる運転)に給水弁ＷＶが開放され、給水管３０から常温の水が水皿２２の表面へ供給される。給水管３０から供給された水は、水皿２２に設けた戻り孔(図示せず)等を介して製氷水タンク２０に貯蔵され、製氷水として使用されるようになっている。また、前記給水弁ＷＶは、除氷運転中にも開放され、開放位置にある水皿２２の表面に水(融氷水)を流下させるようになっている。すなわち、除氷運転において、水皿２２の表面上に付着した氷片を除去する水皿洗浄が行なわれ、製氷室１８から落下した氷塊が水皿２２の表面で引っ掛かるのを防止する。更に、この水皿洗浄は、保護運転時にも実行されるようになっている。

前記冷凍回路１４は、圧縮機ＣＭ、凝縮器ＣＤ、膨張手段ＥＶおよび蒸発器２６の順番で冷媒が循環するよう設定され、各機器は冷媒配管３６で連通接続されている。すなわち、前記圧縮機ＣＭで圧縮された気化冷媒は、冷媒配管３６を経て前記凝縮器ＣＤで凝縮液化された後、前記膨張手段ＥＶで減圧され、前記蒸発器２６に流入してここで一挙に膨張して蒸発し、前記製氷室１８と熱交換を行なって該製氷室１８を氷点下にまで強制冷却させる。そして前記蒸発器２６で蒸発し熱交換した気化冷媒は、冷媒配管３６を経て圧縮機ＣＭに帰還するサイクルを反復するようになっている。なお、前記凝縮器ＣＤに対向して設けられたファンモータＦＭは、前記凝縮器ＣＤを冷却するべく機能している。

前記冷凍回路１４には、ホットガス弁ＨＶが介挿されたバイパス管３８が配設されている。このバイパス管３８は、その始端が前記圧縮機ＣＭの吐出側から凝縮器ＣＤの吸込み側を連通する冷媒配管３６に接続され、終端は前記膨張手段ＥＶから蒸発器２６の吸込み側を連通する冷媒配管３６に接続されている。前記ホットガス弁ＨＶは、電磁弁や電動弁等が好適に採用され、後述する制御手段４０により開閉されて、バイパス管３８内のホットガスの流通を制御する。すなわち、ホットガス弁ＨＶは、製氷運転時にバイパス管３８の管路を閉成してホットガスの流通を規制すると共に、除氷運転時にバイパス管３８の管路を開放し、ホットガスの流通を許容するようになっている。

前記制御手段４０は、図３に示すように、圧縮機ＣＭ、給水弁ＷＶ、水皿開閉機構２８およびホットガス弁ＨＶ等の各機器と電気的に接続され、製氷機構１２および冷凍回路１４を統括的に制御する役割を果たしている。制御手段４０には、噴射式製氷機１０の運転開始時(主電源４４がＯＮされたとき)に作動して所定時間をカウントする保護タイマー４２が内蔵されている。また、制御手段４０は、噴射式製氷機１０の主電源４４と接続しており、該主電源４４がＯＮ／ＯＦＦされたのを検知し得るようになっている。

(実施例の作用)
次に、実施例に係る噴射式製氷機１０の運転方法について、以下説明する。

先ず始めに、噴射式製氷機１０の製氷運転および除氷運転について説明する。製氷運転に際しては、前記制御手段４０は冷凍回路１４を作動し、冷媒を蒸発器２６に循環供給する。これと同時に、ポンプモータ３４を作動させて、製氷水タンク２０内の製氷水を製氷小室１６へ噴射する。このとき、ホットガス弁ＨＶは閉成され、バイパス管３８は閉じられている。製氷運転が進行すると、各製氷小室１６に氷塊が形成される。

氷塊が所定の大きさまで形成されると、前記制御手段４０は、製氷運転を終了させ除氷運転へ移行する。すなわち、ホットガス弁ＨＶを開放させてバイパス管３８を介してホットガスを蒸発器２６へ供給すると共に、水皿開閉機構２８を作動させて、水皿２２を下降させる。ホットガスにより製氷室１８が加熱されると、製氷小室１６内の氷塊が融解を始め、該製氷小室１６と氷塊との氷結が崩れ始める。また、前記制御手段４０は給水弁ＷＶを開放させ、水皿２２の表面に融氷水を流下させる。すると、製氷小室１６から氷塊が剥離落下し、該氷塊は、水皿２２の表面を滑落した後に図示しない貯氷庫へ放出される。

次に、噴射式製氷機１０の保護運転について、図４のフローチャートおよび図５のタイミングチャートを参照して説明する。例えば、製氷運転中に停電等が発生し、噴射式製氷機１０の主電源４４がＯＦＦになったとする。また、製氷室１８には、所定の大きさの氷塊が形成され、水皿２２は製氷室１８を閉成しているものとする。噴射式製氷機１０の運転を再開するべく主電源４４を投入すると(ステップＳ１)、制御手段４０は、先ず始めに保護運転をスタートさせる。すなわち、保護運転開始と同時に保護タイマー４２が作動を開始し(ステップＳ２)、該タイマー４２はカウントを始める。次いで、ホットガス弁ＨＶを開放し(ステップＳ３)、冷凍回路１４内の冷媒圧力が平衡となる。すなわち、ホットガス弁ＨＶを開放することで、膨張手段ＥＶから下流に存在する低温の冷媒と、圧縮機ＣＭから凝縮器ＣＤを結ぶ冷媒配管３６に存在する高温の冷媒とがバイパス管３８を介して混合し、冷凍回路１４内の冷媒圧力は平衡状態となる。

また、前記制御手段４０は、保護運転開始と同時(ホットガス弁ＨＶの開放と同時)に水皿開閉機構２８を作動し(図５参照)、水皿２２を開放位置へ傾動させて製氷室１８を開放させる(ステップＳ３)。すなわち、水皿２２は、図２に示すように、保護運転の間、製氷室１８を開放した状態にある。そして、水皿２２が下降することで、該水皿２２の表面と氷塊との氷結が解消され、氷塊は製氷小室１６に残留した状態となる。水皿２２が開放すると(水皿開閉機構２８:ＯＦＦ)、制御手段４０は、次に給水弁ＷＶを所定時間開放させて水皿洗浄を行ない(ステップＳ４)、水皿２２の表面上の氷片を除去する。なお、給水弁ＷＶは、所定時間(例えば、２０秒)経過後に閉成される(図５参照)。

前記ホットガス弁ＨＶの開放により冷媒圧力が平衡状態になると、蒸発器２６内の冷媒温度が上昇し製氷室１８が加温される。すると、製氷小室１６内の氷塊が融解を始め、該氷塊が製氷小室１６から離脱する。ここで、水皿２２は、製氷室１８を開放しているので、製氷小室１６から離脱した氷塊は、水皿２２の表面を滑落し、そのまま貯氷庫へ放出される。このとき、水皿２２の表面は氷片が除去されているので、氷塊が該水皿２２の表面で引っ掛かってしまうことはない。

前記保護タイマー４２が所定時間(例えば、３分)をカウントすると(ステップＳ５のＹｅｓ)、これを検知した制御手段４０が保護運転を終了させ、次の運転(初動運転)を開始させる(ステップＳ５,Ｓ６)。この初動運転では、開始と同時にホットガス弁ＨＶを閉成すると共に、水皿開閉機構２８を作動させて、水皿２２を閉成位置に復帰させる。このとき、前述の如く、水皿２２の表面上に氷塊が付着していないので、氷ガミや多重製氷が発生することはない。更に、前記制御手段４０は、初動運転の開始と同時に圧縮機ＣＭを作動して、冷媒を蒸発器２６へ供給する(図５参照)。このとき、冷凍回路１４内における冷媒圧力の不均衡は解消されているので、圧縮機ＣＭに対する負荷が軽減され、安定的な作動を確保し得る。その後、給水弁ＷＶを開放し、給水管３０を介して水を供給し、該水は、製氷水として製氷水タンク２０に貯留される。初動運転が終了すると、通常の製氷運転および除氷運転のサイクルが実行される。

以上に説明したように、実施例に係る運転方法では、保護運転中に水皿２２を開放させるので、氷塊が付着したまま水皿２２が開閉することはなく、氷ガミや多重製氷を好適に防止し得る。また、保護運転中に融氷水を供給することで、落下した氷塊が水皿２２の表面上に引っ掛かるのを防止し得る。

なお、実施例では、保護運転中に水皿２２の開放(水皿開閉機構２８のＯＮ)と同時にホットガス弁ＨＶを開放(ＯＮ)したが、水皿２２の開放を先に行なった後に、ホットガス弁ＨＶを開放させてもよい。また、保護運転中に水皿２２を開放させる条件として、該水皿２２が閉成したまま噴射式製氷機が異常停止した場合に限定し、水皿２２が開放した状態で異常停止した場合には、保護運転中に水皿２２を開放しないようにしてもよい。このような運転方法を実施することで、水皿２２の無駄な開閉作動がなくなって、運転コストを抑制し得る。

実施例に係る噴射式製氷機の製氷機構および冷凍回路を示す概略図である。保護運転時での製氷機構を示す説明図である。制御手段の接続関係を示す説明図である。保護運転における運転手順を示すフローチャート図である。噴射式製氷機のタイミングチャート図である。

符号の説明

１４冷凍回路，１８製氷室，２２小皿，２４冷凍回路，２６蒸発器
２８水皿開閉機構，３８バイパス管，ＨＶホットガス管

Claims

冷凍回路(14)を構成する蒸発器(26)が配設されると共に下向きに開口する製氷室(18)と、前記製氷室(18)の下方に傾動自在に配設され、水皿開閉機構(28)により製氷室(18)を下側から閉成する閉成位置と製氷室(18)を開放する開放位置とに姿勢変化する水皿(22)とを備え、製氷運転時に冷凍回路(14)の圧縮機(CM)から冷媒が前記蒸発器(26)に循環供給されると共に、除氷運転時に前記冷凍回路(24)に設けたホットガス弁(HV)を開放して、ホットガスを前記蒸発器(26)に供給する噴射式製氷機において、
噴射式製氷機の運転開始時に、前記圧縮機(CM)の起動を所定時間遅延させる保護運転を実施し、
前記保護運転中に前記水皿開閉機構(28)を作動して水皿(22)を下方へ傾動させて製氷室(18)を開放すると共に、前記ホットガス弁(HV)を開放して前記冷凍回路(24)内の冷媒圧力を平衡状態にする
ことを特徴とする噴射式製氷機の運転方法。
前記保護運転中に、下方へ傾動した水皿(22)の表面に常温の水を供給する請求項１記載の噴射式製氷機の運転方法。