JPH0771848A - 製氷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給水弁を所定時間開放して水タンク内に給水
する製氷機において、給水経路内の水圧が変動した場合
にも、常に安定した給水を行う。 【構成】 水タンク内に貯溜された製氷用水を冷却器に
循環して製氷運転を行う。水タンクへの給水経路に設け
られた給水電磁弁１２を所定時間開放して水タンクに給
水する。制御装置２０は、給水経路内の水圧に応じて給
水電磁弁１２の開放時間を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水タンク内の製氷用水
を冷却器に循環して自動製氷を行う製氷機に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来この種製氷機は、例えば特開平２−
９３２６６号公報（Ｆ２５Ｃ１／０４）に所謂逆セル型
製氷機として示されるように、下向きに開口する多数の
製氷室を区画形成した冷却器の下側に傾復動可能な水皿
を設け、水皿が製氷室を閉塞した状態において、水タン
ク内に貯溜した製氷用水を水皿表面から各製氷室に噴水
して製氷行程を行うと共に、所定時間の製氷運転の終了
後、水皿を傾斜させて製氷室を開放し、前記冷却器に圧
縮機からの高温高圧冷媒を流して加熱することにより、
離氷行程を行うよう構成されている。

【０００３】ここで、この種自動製氷機においては製氷
用水の消費量をできるだけ少なくするように要求されて
おり、その目的から比較的大型の製氷機においては水タ
ンク内に水位スイッチを設け、給水開始から水タンク内
の水位が所定値まで上昇した段階で給水を停止するよう
にしている。しかしながら、比較的小型の製氷機の場合
には、コストの問題等から係る水位スイッチは搭載され
ず、専ら時間によって給水経路に設けた給水弁を制御す
ることにより、水タンク内の所定水量を得ていた。

【０００４】この場合、給水経路の水圧は製氷機が設置
される地域や場所によって異なって来るため、給水時間
は比較的水圧の低い地域を想定し、係る地域においても
必要量の給水が得られるように一定の値が設定されてい
た。一方、給水経路の水圧が高い場合には、給水弁に通
常設けられる流量調整弁によって流量が制限されるため
に問題は生じない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、給水経
路の水圧が当初想定した値よりも著しく低い地域におい
ては必要な水量が得られなくなり、水タンク内の水不足
が発生する。係る水不足が発生すると、冷却器に十分な
量の製氷用水が循環されないため、前記逆セル型の製氷
機においては製氷室に孔の大きい氷が作られたり、氷が
白濁してしまう問題があった。

【０００６】本発明は係る従来技術の課題を解決するた
めに成されたものであり、給水弁を所定時間開放して水
タンク内に給水する製氷機において、給水経路内の水圧
が変動した場合にも、常に安定した給水を行うことを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、請求項１の発明の
製氷機Ｉは、水タンク６内に貯溜された製氷用水を冷却
器１に循環して製氷運転を行うものであって、水タンク
６への給水経路５２に設けられた給水弁（給水電磁弁）
１２と、この給水弁を所定時間開放して水タンク６に給
水する制御装置２０とを備えており、この制御装置２０
は、給水経路５２内の水圧に応じて給水弁の開放時間を
調整するものである。

【０００８】また、請求項２の発明の製氷機Ｉは、水タ
ンク６内に貯溜された製氷用水を冷却器１に循環して製
氷運転を行うものであって、水タンク６への給水経路５
２に設けられた給水弁（給水電磁弁）１２と、この給水
弁を所定時間開放して水タンク６に給水する制御装置２
０と、水タンク６内に設けられ、この水タンク６内の製
氷用水に浸漬されて製氷用水の温度を検出する水温セン
サー（ＷＴセンサー）５１とを備えており、制御装置２
０は水温センサーの出力に基づき、製氷運転が終了する
以前に水温センサーの検出する温度が上昇した場合に
は、給水弁の開放時間を延長するものである。

【０００９】

【作用】請求項１の発明の製氷機Ｉによれば、水タンク
６に給水する給水経路５２内の水圧に応じて制御装置２
０が給水弁（給水電磁弁）１２の開放時間を調整するの
で、製氷機Ｉが設置された地域や場所の水圧が変動した
場合にも、安定した給水量を確保することができる。そ
れによって、水不足により氷が小さくなったり、氷が白
濁する不都合を解消することができる。

【００１０】ここで、図６及び図７に水タンク６内に設
けた水温センサー（ＷＴセンサー）５１が検出する温度
の時間推移を示す。製氷行程の開始時、水温センサーは
水タンク６内の製氷用水に浸漬されており、製氷用水は
給水された状態の例えば＋２０℃等の温度となっている
ため、水温センサーの検出する温度も＋２０℃となる。
製氷行程の進行に伴い、製氷用水は冷却器１に循環され
て冷却されるため、その温度は低下して行き、やがて例
えば＋３℃となった時点から所定の製氷時間、製氷運転
を行い（以後は水温は０℃付近に安定する）、製氷運転
を終了後に離氷行程に移り（それに伴って水温センサー
が検出する水温も上昇し始める）、離氷完了後に給水を
開始して再び製氷行程に移行する。

【００１１】前記製氷行程中製氷用水は氷となって冷却
器１に成長して行くため、水タンク６内の水位は徐々に
低下して行く。製氷行程の開始時、水タンク６内に必要
量の水位が貯溜されていた場合には、係る水位低下によ
っても水温センサーは水面から出ない位置に通常取り付
けられており、それによって、水温センサーの検出する
温度も図６の如く流氷が開始されるまで上昇しないが、
水タンク内に必要量の水量が給水されていなかった場合
には、製氷運転の終了以前に水タンク内の製氷用水が枯
渇し、水温センサーが水面から上に出てしまう。そのた
め、水温センサーの検出する温度は図７の如く離氷に移
行する以前に上昇するようになる。

【００１２】一方、請求項２の発明の製氷機Ｉによれ
ば、前記水温センサー（ＷＴセンサー）５１の出力に基
づき、製氷運転が終了する以前に水温センサーの検出す
る温度が上昇した場合には、制御装置２０が給水弁（給
水電磁弁）１２の開放時間を延長するので、次回の製氷
行程における水不足を解消することができる。

【００１３】

【実施例】次に、図面に基づき本発明の実施例を詳述す
る。図１は本発明の製氷機Ｉの制御装置２０の電気回路
図、図２は水皿５が水平閉塞位置にある状態の製氷機Ｉ
の製氷室部分の側面図、図３は水皿５が傾斜開放位置に
ある状態の製氷機Ｉの製氷室部分の側面図、図４は製氷
機Ｉの冷却装置Ｒの冷媒回路図である。

【００１４】図２及び図３において、実施例の製氷機Ｉ
は所謂逆セル型製氷機と称されるものであり、下向きに
開口した多数の製氷小室１Ａを有し、上壁外面に冷却装
置Ｒの蒸発パイプ２を配設した冷却器１と、図２の如き
所定の水平閉塞位置において各製氷小室１Ａを下方から
充分余裕をもって閉塞し、表面には各製氷小室１Ａに対
応する図示しない噴水孔及び戻り孔を形成した水皿５
と、該水皿５に固定され、前記戻り孔に連通する水タン
ク６と、水タンク６内の水を送水管７、更に図示しない
分配管を経て前記噴水孔から噴出し、各製氷小室１Ａへ
循環せしめる循環ポンプ９と、水皿５を傾動及び復動せ
しめる正逆回転可能な高ギヤ比の減速モータ１０を含む
駆動装置１１と、図４に示す給水弁としての給水電磁弁
１２が開いたとき水皿５の表面に散水する散水器１３等
にて構成されている。

【００１５】そして、支持梁１５に固定された取付板１
６に支持させた前記減速モータ１０の出力軸には、相互
に逆方向に延出した第１及び第２のアーム１７Ａ及び１
７Ｂを有する駆動カム１７を連結し、該駆動カム１７の
第１のアーム１７Ａの端部に取り付けたコイルバネ１８
の他端を水皿５の側部に連結すると共に、水皿５の後部
は回動軸１９に支持させている。

【００１６】また、ＡＳＷはその接点の開閉により水皿
５の前記水平閉塞位置と傾斜開放位置を検出するための
水皿位置検出スイッチである。この水皿位置検出スイッ
チＡＳＷは前記駆動カム１７の第１及び第２のアーム１
７Ａ及び１７Ｂが当接する位置関係にあり、減速モータ
１０の正転により駆動カム１７が図中反時計回りに回転
すると、水皿５が前記傾斜開放位置となったところで図
３の如く前記第２のアーム１７Ｂが水皿位置検出スイッ
チＡＳＷに当接し、それによって水皿位置検出スイッチ
ＡＳＷの接点は閉じて復動側に切換反転される。

【００１７】また、減速モータ１０の逆転により駆動カ
ム１７が図中時計回りに回転すると、水皿５が前記水平
閉塞位置となったところで図２の如く前記第１のアーム
１７Ａが水皿位置検出スイッチＡＳＷに当接し、それに
よって水皿位置検出スイッチＡＳＷの接点は開いて傾動
側に切換反転される。

【００１８】以上は製氷機Ｉの製氷室側に設けられた構
成部品であるが、製氷機Ｉの機械室側には図４に示す如
き冷却装置Ｒの圧縮機２１、補助凝縮器４１及び凝縮器
４２等が設けられる。次に、図４の冷媒回路図を用いて
冷却装置Ｒ内の冷媒循環について説明すると、圧縮機２
１から吐出された高温高圧のガス冷媒は、補助凝縮器４
１に流入して放熱した後、一旦圧縮機２１に戻り、再び
吐出されて三方管４３に至る。三方管４３の一方の出口
から出た冷媒は凝縮器４２にて空冷されて凝縮し、受液
器４４及び乾燥器４５を経て膨張弁４６に至る。この膨
張弁４６にて絞られた冷媒は、前記蒸発パイプ２に流入
して蒸発し、冷却器１から吸熱することによりそれを冷
却する。そして、この蒸発パイプ２を出た冷媒はアキュ
ムレータ４７を経て圧縮機２１に帰還する。また、三方
弁４３の他方の出口から膨張弁４６の出口側にはホット
ガス電磁弁２３が介設されたホットガス管４８が接続さ
れており、ホットガス電磁弁２３が開いた状態で圧縮機
２１から吐出された高温高圧のガス冷媒（ホットガス）
が蒸発パイプ２に直接供給される構成とされている。
尚、給水電磁弁１２は前述の流量調整弁を備えており、
図４に示す如く設置現場の水道管等の給水経路５２に接
続されている。

【００１９】次に、図１の制御装置２０において、電源
ＡＣには操作スイッチ３５を介して以下の各回路が接続
されている。即ち、冷却装置Ｒを構成する圧縮機２１は
リレーＲ１と直列に接続され、前記冷却装置Ｒの凝縮器
４２を冷却する凝縮器冷却用のファン２２はリレーＲ２
と直列に接続されている。前記循環ポンプ９はリレーＲ
３と直列に接続され、前記ホットガス電磁弁２３はリレ
ーＲ７と直列に接続されると共に、前記給水電磁弁１２
はリレーＲ４と直列に接続される。また、前記減速モー
タ１０はリレーＲ５及び切換リレーＲ６と直列に接続さ
れる。この切換リレーＲ６は接点ａ側に閉じて減速モー
タ１０を正転させ、接点ｂ側に切り換わって減速モータ
１０を逆転させるものである。

【００２０】これらリレーＲ１乃至Ｒ７は汎用のマイク
ロコンピュータ２５によって制御される。マイクロコン
ピュータ２５の入力には前記水皿位置検出スイッチＡＳ
Ｗが接続されると共に、図示しない貯氷庫内の所定の満
氷量を検出したときに接点を閉じる貯氷スイッチＢＳＷ
が接続される。また、マイクロコンピュータ２５の入力
には、前記冷却器１の温度を検出するＥＴセンサー２
６、前記凝縮器４２の出口温度を検出するＣＴセンサー
３１及び前記水タンク６内の製氷用水の温度を検出する
水温センサーとしてのＷＴセンサー５１が接続されてい
る。

【００２１】このＷＴセンサー５１は水タンク６内に貯
溜された製氷用水中に浸漬されるよう水タンク６内下部
に設けられ、必要量の製氷用水が給水されている場合に
は、製氷運転の終了時にも残留水の水面より高くならな
いように配置されている。一方、マイクロコンピュータ
２５の出力にはモニター２７が接続されている。

【００２２】次に、図５のマイクロコンピュータ２５の
プログラムを示すフローチャートに基づいて製氷機Ｉの
動作を説明する。尚、水皿５は図２の如き水平閉塞位置
にあるものとする。マイクロコンピュータ２５は操作ス
イッチ３５が閉じられて電源ＡＣが投入されると、ステ
ップＳ１で給水行程に入り、リレーＲ４を閉じて給水電
磁弁１２を開く。この給水電磁弁１２の開放時間はマイ
クロコンピュータ２５がその機能として有する給水タイ
マＴ１によりカウント（例えば減算）され、例えば２分
間開放される。この２分間の開放時間は給水経路５２の
水圧が低い地域を想定して必要量の給水が得られるよう
に初期設定されたものである。

【００２３】この給水電磁弁１２が開くと給水経路５２
から製氷用水が散水器１３に供給され、散水器１３から
水皿５の表面に散水されて主に戻り孔を通って水タンク
６に給水される。そして、前記開放時間が経過して水タ
ンク６内が満水となったら給水行程は終了する。次に、
マイクロコンピュータ２５はステップＳ２で製氷行程に
移行し、ステップＳ３でＷＴセンサー５１が検出した水
タンク６内の製氷用水の温度ＷＴを読み込む。そして、
ステップＳ４で温度ＷＴが例えば＋３℃以下に低下した
か否か判断し、否であればステップＳ３に戻ってこれを
繰り返す。

【００２４】ここで、製氷行程では圧縮機２１から吐出
された冷媒は前述の如く補助凝縮器４１及び凝縮器４２
にて凝縮液化され、膨張弁４６にて絞られた後、蒸発パ
イプ２に供給され、そこで蒸発して冷却器１を冷却す
る。また、マイクロコンピュータ２５は、リレーＲ２を
閉じて凝縮器冷却用のファン２２を運転し、また、リレ
ーＲ３を閉じ、循環ポンプ９を運転して水タンク６内の
製氷用水を噴水孔から各製氷小室１Ａに循環させる。こ
れによって、水タンク６内の製氷用水の温度は低下して
行き、その温度が前記＋３℃以下に低下すると、マイク
ロコンピュータ２５はステップＳ４からステップＳ５に
進んでマイクロコンピュータ２５がその機能として有す
る製氷タイマＴ２のカウントを開始し、製氷運転に入
る。

【００２５】次に、マイクロコンピュータ２５はステッ
プＳ６でＷＴセンサー５１が検出する温度ＷＴが＋３℃
以上に上昇したか否か判断し、否であればステップＳ７
に進み、製氷時間が経過して製氷タイマＴ２のカウント
が終了したか否か判断する。この製氷タイマＴ２に設定
される製氷時間は、マイクロコンピュータ２５がＣＴセ
ンサー３１の出力に基づいて決定する。そして、ステッ
プＳ７で係る製氷時間が経過していなければステップＳ
５に戻って製氷タイマＴ２のカウントを継続する。この
ような製氷運転によって、冷却器１の製氷小室１Ａ内に
は徐々に氷が生成されて行き、製氷時間が経過して製氷
タイマＴ２のカウントが終了すると、マイクロコンピュ
ータ２５はステップＳ７からステップＳ９に進んで離氷
行程に移行する。

【００２６】この離氷行程では、マイクロコンピュータ
２５はリレーＲ２及びリレーＲ３を開き、凝縮器冷却用
のファン２２及び循環ポンプ９を停止させる。次に、リ
レーＲ５及びリレーＲ７を閉じ、また、切換リレーＲ６
を接点ａ側に閉じて減速モータ１０を正転させ、水皿５
の傾動を開始すると共に、ホットガス電磁弁２３が開い
て蒸発パイプ２に前記高温高圧ガス冷媒（ホットガス）
を循環し、冷却器１を加熱して製氷小室１Ａに凍結した
氷を離脱させて行く。そして、水皿５が図３に示す如き
所定の傾斜開放位置まで傾動すると、駆動カム１７の第
２のアーム１７Ｂが水皿位置検出スイッチＡＳＷに当接
して復動側に反転させるので、マイクロコンピュータ２
５はリレーＲ５を開き、減速モータ１０を停止させて水
皿５の傾動を停止させる。

【００２７】次に、マイクロコンピュータ２５はステッ
プＳ１０でＥＴセンサー２６が検出する冷却器１の温度
ＥＴを読み込み、ステップＳ１１で温度ＥＴが例えば＋
８℃等の離氷完了温度以上となったか否か判断して否で
あればステップＳ１０に戻る。そして、離氷が完了して
冷却器１の温度ＥＴが＋８℃以上となると、ステップＳ
１２で貯氷スイッチＢＳＷにより前記貯氷庫内が満氷か
否か判断し、否であればリレーＲ５を閉じると共に、切
換リレーＲ６を接点ｂに閉じて減速モータ１０を逆転さ
せ、水皿５を上方に復動させて行く。その後、水皿５が
図２に示す如き所定の水平閉塞位置まで復帰すると、駆
動カム１７の第１のアーム１７Ａが水皿位置検出スイッ
チＡＳＷに当接して傾動側に反転させるので、マイクロ
コンピュータ２５はリレーＲ５及びリレーＲ７を開き、
ホットガス電磁弁２３を閉じると共に、減速モータ１０
を停止させて水皿５の復動を停止させる。

【００２８】そして、マイクロコンピュータ２５はステ
ップＳ１に戻り、給水行程に移行してリレーＲ４を閉
じ、給水電磁弁１２を開いて前述同様に水タンク６への
給水を開始する。尚、ステップＳ１２で貯氷庫が満氷の
場合にはマイクロコンピュータ２５はステップＳ１３に
進んで貯氷行程に移行し、以後ステップＳ１２で満氷が
解除されるまでその状態を維持する。

【００２９】ここで、製氷機Ｉが設置された地域、或い
は場所の給水経路５２の水圧が著しく低い場合には、所
定時間当たりの流量が少ないため、前記給水電磁弁１２
の開放時間（２分）では必要量の製氷用水を水タンク６
内に給水できなくなる。それによって水タンク６内の水
量が少なくなると、製氷運転が終了する以前、即ち、製
氷タイマＴ２のカウントが終了する以前に水タンク６内
の製氷用水が枯渇し、水位が異常に低下してＷＴセンサ
ー５１が水面より上に出てしまう。

【００３０】ＷＴセンサー５１が製氷用水の水面より出
てしまうと、ＷＴセンサー５１は水面上の空気の温度を
検出するようになるので、前述の図７の如くＷＴセンサ
ー５１が検出する温度ＷＴは上昇して行く。一方、マイ
クロコンピュータ２５は製氷運転中ＷＴセンサー５１の
検出する温度ＷＴが＋３℃以上に上昇したか否かステッ
プＳ６で判断しており、係る水不足により温度ＷＴが＋
３℃以上に上昇すると、マイクロコンピュータ２５はス
テップＳ６からステップＳ８に進んで給水タイマＴ１に
よる給水電磁弁１２の開放時間を例えば３０秒延長す
る。

【００３１】これによって、次回の給水行程では２分３
０秒間給水電磁弁１２が開放され、その分より多くの製
氷用水が水タンク６内に給水されるようになる。これに
よって、係る水圧の低い地域においても必要量の製氷用
水を水タンク６内に得ることができ、製氷小室１Ａに孔
の大きい氷が作られたり、氷が白濁してしまう不都合の
発生が解消される。

【００３２】尚、以上の実施例ではＷＴセンサー５１の
検出する温度ＷＴの変化から給水経路５２の圧力が低い
ことを検出したが、それに限らず、直接給水経路５２の
水圧を検出するセンサーを取り付け、係る水圧センサー
の出力に基づいて給水タイマＴ１による給水電磁弁１２
の開放時間を調整しても差し支えない。但し、実施例の
如くＷＴセンサー５１の検出する温度ＷＴを用いれば、
水圧センサーを不要とする効果がある。

【００３３】また、実施例では所謂逆セル型製氷機を採
り上げて本発明を説明したが、それに限らず、例えば流
下式の自動製氷機等においても本発明が有効であること
は云うまでもない。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述した如く請求項１の発明によれ
ば、水タンクに給水する給水経路内の水圧に応じて制御
装置が給水弁の開放時間を調整するので、製氷機が設置
された地域や場所の水圧が変動した場合にも、安定した
給水量を確保することができる。それによって、水不足
により生成される氷が小さくなったり、氷が白濁する不
都合を解消することができるものである。

【００３５】また、請求項２の発明によれば、給水経路
の水圧が低くて製氷運転が終了する以前に水温センサー
が水タンク内の水位より上に出てしまった場合には、水
温センサーの出力に基づき、それが検出する温度の上昇
によって制御装置が水不足と判断し、給水弁の開放時間
を延長するので、次回の製氷行程における水不足を解消
することができる。特に、係る構成によれば水温センサ
ーによって給水経路の低水圧を検出できるので、格別な
水圧センサー等が不要となり、コストの削減を図ること
もできるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製氷機の制御装置の電気回路図であ
る。

【図２】水皿が水平閉塞位置にある状態の製氷機の製氷
室部分の側面図である。

【図３】水皿が傾斜開放位置にある状態の製氷機の製氷
室部分の側面図である。

【図４】本発明の製氷機の冷却装置の冷媒回路図であ
る。

【図５】マイクロコンピュータのプログラムを示すフロ
ーチャートである。

【図６】正常状態におけるＷＴセンサーの検出する温度
の時間推移を示す図である。

【図７】水不足の状態におけるＷＴセンサーの検出する
温度の時間推移を示す図である。

【符号の説明】

Ｉ 製氷機 Ｒ 冷却装置 １ 冷却器 １Ａ 製氷小室 ２ 蒸発パイプ ５ 水皿 ６ 水タンク ９ 循環ポンプ １２ 給水電磁弁 ２０ 制御装置 ２１ 圧縮機 ２５ マイクロコンピュータ ５１ ＷＴセンサー ５２ 給水経路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水タンク内に貯溜された製氷用水を冷却
   器に循環して製氷運転を行う製氷機において、前記水タ
   ンクへの給水経路に設けられた給水弁と、該給水弁を所
   定時間開放して前記水タンクに給水する制御装置とを備
   え、該制御装置は、前記給水経路内の水圧に応じて前記
   給水弁の開放時間を調整することを特徴とする製氷機。
2. 【請求項２】 水タンク内に貯溜された製氷用水を冷却
   器に循環して製氷運転を行う製氷機において、前記水タ
   ンクへの給水経路に設けられた給水弁と、該給水弁を所
   定時間開放して前記水タンクに給水する制御装置と、前
   記水タンク内に設けられ、該水タンク内の製氷用水に浸
   漬されて製氷用水の温度を検出する水温センサーとを備
   え、前記制御装置は前記水温センサーの出力に基づき、
   製氷運転が終了する以前に水温センサーの検出する温度
   が上昇した場合には、前記給水弁の開放時間を延長する
   ことを特徴とする製氷機。