JPH038924Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ａ 産業上の利用分野 本考案は水循環式製氷機に関し、特に、線氷又
は泥状氷発生に伴う製氷完了誤検出等の異常動作
を解消するための新規な改良に関するものであ
る。

ｂ 従来の技術 従来構成における、水を循環しつつ冷却部にお
いて氷を製造する、いわゆる、水循環式製氷機に
おいては、線状氷及び泥状氷の発生が極めて不都
合なものであることは周知の通りである。この綿
状氷又は泥状氷については、例えば特公昭58−
15706号公報等に詳述されている通りであるが、
水循環式製氷機特有のものであり、流水が冷却中
に流水温度が０℃に到達しているにも拘わらず冷
却部で結氷されず、さらに過冷却されるため、過
冷却された水が何らかの状態において一瞬にし
て、製氷水タンクや水循環系路の中で結晶化する
ことである。

前述の現象を解決する手段として、特公昭58−
15706号公報に開示されるように、線状氷発生前
に表われる製氷機構の可変因子（例えば、製氷水
温度、冷媒温度等）の特異な変化を検知手段によ
つて検知し、この検知手段の出力信号により、製
氷水循環ポンプを制御して製氷水循環量を所定時
間減少させて綿状の発生を防止していた。

更に、実開昭58−2574号公報、実開昭58−2575
号公報及び特開昭57−142467号公報等に共通して
提案されている構成は、製氷板の一部を加工し、
この加工部分に先に結氷を開始させて綿状氷等を
防止するようにしたものであつた。さらに、綿状
氷発生の防止手段は提案されていたが、後述する
欠点を有していて、氷の白濁及び凹凸形成等が残
り完全ではない。又、綿氷自体の発生が問題とな
ることは少く、綿氷発生時における製氷完了検知
の誤動作が問題であつて、その誤動作を防止する
手段は提案されていなかつた。

ｃ 本考案が解決しようとする問題点 以上の従来例においては種々の問題点が存在
し、前者の従来例の場合、一時的に製氷水の循環
量を少なくするため、製氷水の循環量不足の状態
で一時的に結氷させることになり、氷の表面に白
い膜が形成され、氷の表面が凸凹になることがあ
り、製品の外観が好ましいものではなかつた。
又、一時的に循環量を減少させるため製氷能力を
十分に発揮出来ず、製氷完了誤検知に対しては何
らの解決手段も備えていない等の欠点を有してい
た。

さらに、後者の従来例の場合、微妙な温度バラ
ンスがわずかでも狂えば、綿状氷及び泥状氷発生
の危険性を十分に有しており、必ずしも100％完
全な解決手段ではなく、製氷完了誤検知に対して
は何らの解決手段も備えていなかつた。

前述の綿状氷及び泥状氷は極めて脆弱なもので
あり、発生後しばらくすると（長くて数分間位）
消失するものである。従つて、外部からの侵入
熱、ポンプモータの撹拌等によりたいていは数分
間存在するのみで次第に消滅し、元の水に戻る
が、そうでない場合には、製氷板において氷とし
て成長していく。しかしながら、綿状氷等が発生
した場合には、循環水路が詰まつたり、ポンプモ
ータの能力低下等によつて一時的に水の循環の停
止又は流量の低下等が発生し、冷却部は著しく軽
負荷となり、製氷板の温度が急激に低下し、製氷
が完了していないにも拘わらず誤まつて製氷完了
が検知されると云う大問題が発生していた。

ｄ 問題点を解決するための手段 本考案は以上のような欠点を速やかに除去する
ための極めて好適な手段を提供することを目的と
するものであり、特にその要旨とするところは、
製氷機構に設けられ不完全氷発生の状態を検知す
るため、前記製氷機構における可変因子の所定値
を検知する検知手段と、前記製氷機構に設けられ
た製氷完了検知装置と、前記製氷完了検知装置の
センサー部を加熱する加熱手段と、前記加熱手段
を所定時間経過後にオフ状態とするためのタイマ
部とを備え、前記検知手段の検知信号により前記
加熱手段を前記タイマ部の所定タイマ時間作動さ
せて前記センサー部を加熱するように構成した水
循環式製氷機である。

ｅ 作 用 前記検知手段により製氷に伴つて変化する可変
因子の変化具合を検知し、前記センサー部を加熱
することにより、綿状氷等が例え発生し、水循環
系路が閉塞され、製氷機構の製氷板等の温度が急
激に低下したとしても、前記センサー部が加熱さ
れているので、製氷完了誤信号を発することがな
い。

ｆ 実施例 以下、図面と共に本考案による水循環式製氷機
の好適な実施例について詳細に説明する。第１図
において符号１で示されるものは全体が箱形をな
す製氷機本体であり、この製氷機本体１内には製
氷部２ａと冷却装置部２ｂとが設けられ、製氷部
２ａには断熱材３で囲まれた貯氷庫４が形成され
ると共に、この貯氷庫４の上部には製氷皿基体５
が設けられている。

前記製氷皿基体５内には、下方開口形の製氷カ
ツプ６が多数装着されると共に、各製氷カツプ６
には冷却部としての冷却パイプ７が設けられ、前
記製氷皿基体５の上部に設けられた給水パイプ８
は前記製氷皿基体５内に案内されている。この製
氷皿基体５の下方位置には、水回収孔９を有する
スロープ体１０が傾斜して配設され、このスロー
プ体１０の下方には製氷水タンク１１がボルト１
１ａを介して製氷機本体１に着脱自在に設けられ
ている。

前記製氷水タンク１１内には循環ポンプ１２及
び散水器１３が設けられ、この循環ポンプ１２と
散水器１３とはパイプ１４により接続され、前記
製氷水タンク１１内に設けられたオーバーフロー
管１５は排水ホース１６を介してドレン管１７に
接続されている。前記製氷皿基体５の下方には水
遮閉板１８が設けられ、散水器１３からの製氷水
が貯氷庫４内に飛散しないように構成されてい
る。

さらに、製氷機本体１の下方には冷却パイプ７
に接続された圧縮機１８、凝縮器１９及びフアン
モータ２０が設けられている。

第２図で示す構成は、第１図で示す製氷皿基体
５からなる冷却部２１を具体的に示すものであ
り、各製氷カツプ６の中、任意の製氷カツプ６の
頂部面にセンサー保持筒２２が溶接等の手段によ
つて固定されている。このセンサー保持筒２２内
には、後述の製氷完了を検知するための製氷制御
サーモスタツトTh₂のセンサー部Th₂−Ｓが挿入
保持されており、さらに、前記センサー保持筒２
２に近接する位置には、加熱ヒータ２３が取付け
られている。

第３図に示す構成は、第２図におけるＡ−Ａ線
による断面図であり、前記製氷皿基体５に対して
前記製氷カツプ６が嵌めこまれ、冷却パイプ７及
び保持筒２２が溶接等の手段により固定されてい
る。

次に、第４図に示す構成は、本考案による水循
環式製氷機の制御回路を示すものであり、貯氷サ
ーモスタツトTh₁は、前記貯氷庫４の側壁に設け
られたセンサー部Th₁−Ｓによつて温度を感知し
ており、常温ではその接点を閉じているが、貯氷
庫４が氷で満杯となり、氷がセンサー部Th₁−Ｓ
に達すると、その接点を開放して圧縮機１８の運
転を停止し、氷がなくなれば再び接点を閉じて製
氷運転を行う構成である。

製氷制御サーモスタツトTh₂のセンサー部Th₂
−Ｓは前記製氷カツプ６の頂部面に設けられてい
ると共に、前記製氷制御サーモスタツトTh₂の接
点はコントローラ部ECに接続され、製氷完了温
度に前記製氷カツプ６の温度が低下すると、その
接点が閉じ、コントローラECに信号が入力され
る。このコントローラECに設けられたリレーＸ
は、常開接点Xa及び常閉接点Xbを有し、前記常
開接点Xaははホツトガス弁HV及び給水弁WVに
接続され、常閉接点Xbは、循環ポンプ１２、フ
アンモータ２０、並びにタイマ部TM₁に接続さ
れた綿氷予報サーモスタツトTh₃に接続されてい
る。

前記リレーＸにより製氷及び除氷の制御が行わ
れると共に、前記綿氷予報サーモスタツトTh₃
は、そのセンサー部Th₃−Ｓを前記製氷水タンク
１１内に有し、その接点は常温で開放、１℃の水
温で閉じる構成である。前記タイマ部TM₁と並
列に、タイマ接点TM_1aが接続されると共に、こ
のタイマ接点TM_1aには直列に前記加熱ヒータ２
３が接続されている。

次に、以上のような構成において本考案による
水循環式製氷機を作動させる場合について説明す
ると、電源投入と同時に、電源D₁→貯氷サーモ
スタツトTh₁→圧縮機１８→電源D₂の回路により
圧縮機１８が運転を開始し、同時に、電源D₁→
貯氷サーモスタツトTh₁→常閉接点Xb→循環ポ
ンプ１２及びフアンモータ２０→電源D₂の回路
により循環ポンプ１２及びフアンモータ２０が運
転し、製氷運転が開始される。製氷水タンク１１
内の製氷水が循環ポンプ１２によつて散水器１３
から上方へ扇形の水流となつて噴水される。各製
氷カツプ６は各々冷却パイプ７によつて冷却され
ているため、その内部には次第に氷が成長し、こ
の製氷カツプ６内に氷が十分に成長したことを前
記センサー部Th₂−Ｓが検知すると、製氷制御サ
ーモスタツトTh₂がその接点を閉じ、コントロー
ラECに信号を印加する。コントローラECは前記
信号を受けることにより、若干の遅延時間（約７
分間位）後に内蔵した前記リレーＸの接点を切換
え、電源D₁、貯氷検知サーモスタツトTh₁→常開
接点Xa→ホツトガス弁HV及び給水弁WV→電源
D₂の回路により、ホツトガス弁HV及び給水弁
WVを開弁し、除氷を開始すると同時に、常閉接
点Xbの開放により循環ポンプ１２及びフアンモ
ータ２０は停止する。さらに、ホツトガス弁HV
は圧縮機１８からの高温高圧ガスを冷却パイプ７
に直接送り込み、製氷カツプ６の外壁は加熱され
ると共に、給水弁WVから給水された水は給水管
８から各製氷カツプ６の周囲を流れ、製氷カツプ
６と氷の間が若干溶解し、氷は自重によつてスロ
ープ１０上に落下すると共に水遮閉板１８を押し
開けて貯氷庫４内に落下して貯えられる。

前記各製氷カツプ４は氷が落下すると、その外
壁温度が上昇し、所定温度に達すると前記製氷制
御サーモスタツトTh₂の接点は開放され、コント
ローラECは、除氷サイクルの安全上若干の遅延
時間（約50秒位）後に前記リレーＸを作動させ、
常閉接点Xbを閉じて次の製氷サイクルに切換え
られる。

以上の説明は、通常の製氷及び除氷サイクルの
動作について説明したが、次に、製氷サイクル中
に綿状氷が発生した場合について説明する。

給水弁WVから給水された水は、通常５℃から
35℃位であり、製氷が開始されると、製氷水タン
ク１１内の水は前述の製氷サイクル時と同様に冷
却され、徐々にその温度が低下し、その温度変化
の状態は、第５図の特性図に示されるように綿氷
予報サーモスタツトTh₃のセンサー部Th₃−Ｓで
連続検知されている。製氷サイクルが進行し、製
氷カツプ６の内面に氷が成長し始める寸前におい
ては、製氷水は過冷却の状態、すなわち、−0.2℃
〜−２℃位に達しており、わずかな状態の変化に
より製氷水タンク１１内及び水循環系路内で綿状
氷が、Ａ点で示されるように、発生する。この綿
状氷は実際には、わずかな時間のみ存在するだけ
であり、消滅するか又は氷として成長して行くの
で、製氷水タンク１１内の水温は若干上昇し、製
氷サイクル中は１〜２℃となつて維持される。こ
の綿状氷は前述した通り、製氷上極めて有害であ
り、綿状氷発生後も継続して製氷カツプ６が冷却
されているので、綿氷によつて散水が止つたり、
一時的に流量が減少すると製氷カツプ６は軽負荷
となつて製氷カツプ６の温度は急激に低下し、第
５図の実線におけるＢ地点で示されるように、所
定の製氷完了温度に達する。この状態で前記製氷
制御サーモスタツトTh₂は、製氷されていないに
も拘わらず、接点を閉じて製氷完了信号をコント
ローラECに印加して除氷サイクルに切換わると
ころであるが、本実施例によれば、製氷水タンク
１１内にセンサー部Th₃−Ｓを有する綿氷予報サ
ーモスタツトTh₃の接点が閉となり、電源D₁→貯
氷検知サーモスタツトTh₁→常閉接点Xb→綿氷
予報サーモスタツトTh₃→タイマ部TM₁→電源
D₂の回路によつてタイマ部TM₁が計時を開始す
る。同時に、電源D₁→貯氷検知サーモスタツト
Th₁→常閉接点Xb→綿氷サーモスタツトTh₃→タ
イマ接点TM_1a→加熱ヒータ２３→電源D₂の回路
で加熱ヒータ２３に通電されて加熱が始まる。こ
の加熱ヒータ２３の加熱により、前記製氷制御サ
ーモスタツトTh₂のセンサー部Th₂−Ｓは製氷カ
ツプ６の温度の急激な低下に抗して加熱され、製
氷完了温度よりも十分高い温度が維持される。つ
まり、第５図の特性図の一点鎖線で示されるよう
に、製氷制御サーモスタツトTh₂のセンサー部
Th₂−Ｓは、Ｂ点で示される製氷完了温度に迄は
下降せず、従来のような製氷完了誤検知信号を発
することはない。又、前記加熱ヒータ２３の加熱
時間は、前記タイマ部TM₁により制御され、所
定のタイマ設定時間が経過するとタイムアツプ
し、タイマ接点TM_1aが開放されて加熱ヒータ２
３への通電が停止される。

尚、本実施例においては、綿氷発生検知の可変
因子として製氷水タンクの水温を検知した場合に
ついて述べたが、可変因子としては綿氷等が発生
する寸前の状態を検知することが出来れば如何な
る手段であつても良く、例えば、可変因子として
冷媒の温度を検知した場合も前述と同様な制御を
行うことが出来る。この場合は、綿氷予報サーモ
スタツトTh₃のセンサー部Th₃−Ｓが冷媒回路の
低圧側に一個所設置されることになる。さらに、
製氷カツプ自体の温度を測定した場合も同様の効
果を得ることが出来る。

又、冷媒回路の低圧側の一部にキヤピラリーチ
ユーブを導出して圧力スイツチを接続し、冷媒圧
力の変化を検知することも出来る。この場合は、
前記綿氷予報サーモスタツトTh₃を圧力スイツチ
に置換えることが出来る。

さらに、本考案は噴水式製氷機構の場合につい
て説明したが、水循環式のあらゆる形式の製氷機
構に応用し得るものであり、このような製氷機構
は製氷機、純水製造装置等に当然利用出来るもの
であり、可変因子である水温を検出する場合、本
実施例では製氷水タンクを利用しているが、循環
水流域の如何なる場所にも設置出来ると共に、冷
媒圧力検出の場合、冷媒回路の低圧側であればど
の位置であつても同様の効果を奏するものであ
る。

ｇ 考案の効果 本考案による水循環式製氷機は以上のような構
成と作用とを備えているため、次のような効果を
奏するものである。

(1) 綿氷等の発生にも拘わらず、製氷制御サーモ
スタツトの誤動作が防止され、極めて安定し確
実な製氷完了を行うことが出来る。

(2) 綿氷等が発生した場合、製氷完了とならず、
引き続き製氷サイクルが行われるため、従来の
ように氷の表面荒れ等がなく、若干の時間経過
後、綿氷等が消滅後に続いて氷が成長し、極め
て透明で肌の滑らかな氷を得ることが出来る。

(3) 綿氷等が発生した場合、自然消滅するまでの
若干の時間（２〜３分間）損失が出るのみであ
り、綿氷等が発生しない場合には連続して製氷
サイクルが継続されるため、従来構成（特公昭
58−15706号）における綿氷発生の有無に拘わ
らず、噴水を１時的に停止して毎製氷サイクル
毎にロスの出る構成に比べると、製氷能力の低
下具合が格段に少ないものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案による水循環式製氷機の好適な実
施例を示すためのもので、第１図は全体構成を示
す断面図、第２図は第１図における要部の拡大斜
視図、第３図は第２図のＡ−Ａ線による断面図、
第４図は制御回路図、第５図は製氷サイクル及び
除氷サイクル時の各部の温度変化を示す特性図で
ある。 １は製氷機本体、２ａは製氷部、２ｂは冷却装
置部、３は断熱材、４は貯氷庫、５は製氷皿基
体、６は製氷カツプ、７は冷却パイプ、８は給水
パイプ、９は水回収孔、１０はスロープ体、１１
は製氷水タンク、１２は循環ポンプ、１８は圧縮
機、２０はフアンモータ、Th₁は貯氷検知サーモ
スタツト、Th₂は製氷制御サーモスタツト、Th₂
−Ｓはセンサー部、２３は加熱ヒータ、Th₁−Ｓ
はセンサー部、Th₃は綿氷予報サーモスタツト、
Th₃−Ｓはセンサー部、ECはコントロール部、
TM₁はタイマ部、Ｘはリレー、HVはホツトガス
弁、WVは給水弁である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 冷却装置部２ｂにより冷却された製氷部２ａ
   に水を循環させて製氷を行う水循環式製氷機に
   おいて、前記製氷部２ａに設けられ綿氷等の不
   完全氷発生の状態を検知するため、前記製氷部
   ２ａにおける可変因子の所定値を検知する検知
   手段Th₃と、前記製氷部２ａに設けられた製氷
   制御検知装置Th₂と、前記製氷制御検知装置
   Th₂のセンサー部Th₂−Ｓを加熱する加熱手段
   ２３と、前記加熱手段２３を所定時間経過後に
   オフ状態とするためのタイマ部TM₁とを備え、
   前記検知手段Th₃の検知信号により前記加熱手
   段２３を前記タイマ部TM₁の所定タイマ時間
   作動させて前記センサー部Th₂−Ｓを加熱し、
   不完全氷発生時の前記センサー部Th₂−Ｓの急
   激な温度降下を防止するように構成したことを
   特徴とする水循環式製氷機。 (2) 前記可変因子は製氷水タンク１１内の製氷水
   の温度であることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の水循環式製氷機。 (3) 前記可変因子は冷媒の温度であることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の水
   循環式製氷機。 (4) 前記可変因子は冷媒の低圧圧力であることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の水循環式製氷機。