JPH08338675A - 水循環式製氷機における不完全氷の発生防止方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 綿氷発生防止対策を講じることが必要な場合
にのみ、そのための処置をとるようにした水循環式製氷
機における不完全氷の発生防止方法及び装置を提供す
る。 【構成】 水循環式製氷機は、製氷サイクル中、製氷水
回路においては、循環ポンプ３により製氷水を製氷板１
５に循環供給すると共に、冷凍回路においては、該製氷
板と熱交換関係にある蒸発器に、圧縮機１１により冷媒
を冷媒用電磁弁１８を介して循環供給して製氷を行う。
この水循環式製氷機における不完全氷の発生を防止する
ために、制御装置２０による制御下に、製氷サイクルの
開始時点からの時間をタイマ２１により測定し、循環供
給されている製氷水の温度を温度検出器８により検知
し、該製氷水が所定温度に冷却されるまでの時間が所定
時間を超えた場合に、循環ポンプ３の停止又は冷媒用電
磁弁の閉弁を一時的に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製氷サイクル中、循環
ポンプにより製氷水を製氷板に循環供給すると共に、該
製氷板と熱交換関係にある蒸発器に、圧縮機により冷媒
を冷媒用電磁弁を介して循環供給して製氷を行う水循環
式製氷機に関し、特に、同水循環式製氷機に特有の、氷
結寸前に綿状もしくは泥状の不完全氷（以下、綿氷もし
くは不完全氷と呼ぶ）が発生する現象を未然に防止する
方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水循環式製氷機とは、製氷サイクル中、
製氷板もしくは製氷室の表面に製氷水を流し、それを繰
り返して、同表面に含有不純物が実質的に排除されたほ
ぼ純粋の氷を生成させる方式の製氷機であり、製氷板も
しくは製氷室の型式に応じて様々なものが知られている
が、いずれも、流水を氷結させるためにその氷点が０℃
より低くなっているのが特徴であり、また、これから氷
結が始まろうかという寸前に、製氷水の循環経路に不完
全氷が発生する点が共通である。このような不完全氷の
発生を未然に防止するための方法としては、従来から種
々のものが知られており、例えば、特公昭５８ー１５７
０６号公報に記載されているように、不完全氷の発生を
予報する製氷水の温度がある設定値に達した場合に、製
氷水タンクに接続された製氷水循環ポンプを一時的に停
止することにより、不完全氷が発生し易い水循環経路の
部分を過冷却状態として、その部分の水を一気に氷結さ
せ、以て製氷水循環ポンプの運転再開後に該氷結部を核
として氷結を進める技術がある。

【０００３】また、特公平６ー２１７５３号公報には、
不完全氷の発生を予報する製氷水の温度がある設定値に
達した場合に、冷媒用電磁弁又は膨張弁を一時的に閉じ
ることにより、蒸発器において急激に冷却を進め、これ
を氷の核として氷結を進める技術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようする課題】しかし、製氷水の温度に
基づくいずれの方法も、綿氷の発生自体を防止すること
はできるが、そのための対策を講じることにより付随的
な問題が発生してしまうという点で一長一短があり、付
随的な問題までも解決しうるものは未だ存在しないのが
現状である。例えば、前者のように製氷水循環ポンプを
停止させる方法では、その停止時に、圧縮機にかかる冷
凍負荷が実質的に無くなるため、冷媒が液相状態で圧縮
機に戻り、これが圧縮機の故障の原因になることが分か
った。また、この前者の技術を除氷水タンクを有する型
式の製氷機に適用した場合には、製氷水循環ポンプの停
止時に、水循環経路の冷却された製氷水が製氷水タンク
に戻った際に溢水して除氷水タンクに流下するため、冷
却された製氷水を排水するエネルギの無駄になるだけで
なく、除氷水タンク中の除氷水の温度が低下するため除
氷時間が長くなり、製氷能力の低下になるという問題が
生じることが分かった。

【０００５】また、後者のように冷媒用電磁弁又は膨張
弁を閉弁するものでは、製氷水循環ポンプの一時的停止
を行わないので、上述した前者の欠点は解消できるが、
外気温が低い場合に冷媒用電磁弁又は膨張弁が閉弁する
と、冷凍回路の低圧圧力が低下するため、低圧圧力スイ
ッチが作動して、圧縮機が停止し、製氷機の停止が起こ
る可能性があった。しかも、綿氷については、その発生
のメカニズム等が未だ明確にはなっていない点が多々あ
るが、本発明者の知見もしくは経験によると、例えば、
電源の周波数に関しては５０Ｈｚの場合に、外気温に関
しては高い場合に、屡々発生することが分かっている。
即ち、外気温が低い場合には、不完全氷の発生がないこ
とが経験的に分かっていたが、それにも拘わらず、前者
のものも後者のものも、例えば外気温が低い場合でも、
不完全氷の発生を予報する製氷水の温度がある設定値に
達した場合に、綿氷発生防止対策を講じてしまい、上述
の付随的な問題をわざわざ惹起させていた。従って、本
発明は、綿氷発生防止対策を講じることが必要な場合に
のみ、そのための処置をとるようにした水循環式製氷機
における不完全氷の発生防止方法及び装置を提供するこ
とを主な目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】上述の目的を達
成するため、本発明によると、製氷サイクル中、製氷水
回路においては、循環ポンプにより製氷水を製氷板に循
環供給すると共に、冷凍回路においては、該製氷板と熱
交換関係にある蒸発器に、圧縮機により冷媒を冷媒用電
磁弁を介して循環供給して製氷を行う水循環式製氷機に
おける不完全氷の発生を防止するために、前記製氷サイ
クルの開始時点からの時間を測定し、循環供給されてい
る前記製氷水の温度を検知し、該製氷水が所定温度に冷
却されるまでの時間が所定時間を超えた場合に、前記循
環ポンプの停止又は前記冷媒用電磁弁の閉弁を一時的に
行う、水循環式製氷機における不完全氷の発生防止方法
が提供される。製氷水が所定温度に冷却されるまでの時
間は、本発明者の知見によると、不完全氷が発生し易い
条件の時ほど、長くなる。従って、この時間が所定時間
より短ければ、不完全氷は発生しないと考えてよいた
め、本発明では、綿氷防止対策を講じない。しかし、上
記時間が所定時間を超えれば、綿氷の発生が予測される
ため、綿氷防止対策、即ち循環ポンプの停止又は前記冷
媒用電磁弁の閉弁を一時的に行う。

【０００７】製氷水が前記所定温度に冷却されるまでの
時間の長さに比例して、前記循環ポンプの停止又は前記
冷媒用電磁弁の閉弁の時間即ち綿氷対策時間が選択され
ていることが好ましい。製氷サイクルの開始から綿氷対
策の実行までの時間が長いことは、冷凍能力が低下もし
くは減少したことを示しており、綿氷対策時間を一定に
しておくと、氷の凍結温度と蒸発器の温度との差を大き
くとれないために綿氷対策が不十分となることがある
が、上述のように綿氷対策時間を可変とすることによ
り、綿氷の発生防止がより確実になる。

【０００８】また、本発明の別の側面によると、水循環
式製氷機は、圧縮機により冷媒を冷媒用電磁弁及び膨張
弁を介して循環供給して製氷を行い、該製氷水が所定温
度に冷却されるまでの時間が所定時間を超えた場合に、
綿氷防止対策として膨張弁の閉弁を一時的に行う。本発
明の更に別の側面によると、冷媒の低圧圧力は製氷水の
温度とほぼ対応しているため、製氷水の温度を検知する
代わりに、冷凍回路の低圧部に圧力スイッチを付設し、
該圧力スイッチにより冷凍回路の冷媒の低圧圧力が所定
値に達する時点を検知し、該時点が所定時間を超えた場
合に、冷媒用電磁弁又は膨張弁の閉弁を一時的に行うよ
うにしている。更に、本発明によると、蒸発器の温度は
製氷水の温度とほぼ対応しているため、蒸発器の入口側
に冷媒の飽和温度を検出する温度検出器を付設し、該温
度検出器により蒸発器の温度が所定値に達する時点を検
知し、該時点が所定時間を超えた場合に、冷媒用電磁弁
又は膨張弁の閉弁を一時的に行うようにしている。

【０００９】冷凍回路から冷媒用電磁弁の入口側で冷凍
配管の一端を導出して、その他端を膨張弁の出口側に接
続すると共に、該冷凍配管に補助電磁弁を設け、冷媒用
電磁弁又は膨張弁の閉弁時に、補助電磁弁を開弁させる
と、冷媒用電磁弁の閉弁時に冷媒の低圧圧力が圧縮機の
停止を招来するほどは低下しないので、好適である。ま
た、この場合、冷媒用電磁弁又は膨張弁が閉弁されてか
ら再び開弁されるまでの時間及び補助電磁弁が開弁され
てから再び閉弁されるまでの時間の長さを綿氷防止タイ
マにより制御すると、この間に製氷板上で確実に氷核の
形成を促すことができるため有利である。本発明によれ
ば、好適には、冷凍回路には低圧圧力スイッチが付設さ
れており、冷媒用電磁弁又は膨張弁の閉弁時に、低圧圧
力スイッチの作動圧力に達しても該低圧圧力スイッチの
作動を不能化する。これにより低圧圧力スイッチが作動
しなくなるため、圧縮機の望ましくない停止を防止する
ことができる。更に、本発明の他の側面によると、製氷
サイクル中、製氷水回路においては、循環ポンプにより
製氷水を製氷板に循環供給すると共に、冷凍回路におい
ては、該製氷板と熱交換関係にある蒸発器に、圧縮機に
より冷媒を冷媒用電磁弁を介して循環供給して製氷を行
う水循環式製氷機における不完全氷の発生を防止するた
めに、前記製氷サイクルの開始時点からの時間を計時す
る計時手段と、循環供給されている前記製氷水の温度を
検知する検知手段と、該製氷水が所定温度に冷却される
までの時間が所定時間を超えた場合に、前記循環ポンプ
の停止又は前記冷媒用電磁弁の閉弁を一時的に行う制御
装置とを備えた、水循環式製氷機における不完全氷の発
生防止装置が提供されている。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の好適な実施例について添付図
面を参照して詳細に説明するが、図中、同一符号は同一
又は対応部分を示すものとする。図１は、本発明が実施
される水循環式製氷機の一例を示す概略図である。この
製氷機は、前述の特公昭５８ー１５７０６号公報に開示
された製氷機のような形式のものであり、製氷水タンク
１、除氷水タンク２、上記製氷水タンク１に接続された
製氷水の循環ポンプ３、上記除氷水タンク２に接続され
た除氷水の循環ポンプ４、上記循環ポンプ３に接続され
製氷水の供給を受ける散水器５、上記循環ポンプ４に接
続され除氷水の供給を受ける散水器６、製氷板１５等か
らなる水回路を含んでいる。製氷板１５は、実施例で
は、例えば前述の特公昭５８ー１５７０６号公報に記載
のように垂設された縦型製氷板であり、その背面には、
図示しないが、後述する冷凍回路の一部を構成する蒸発
器が熱交換関係で蛇行状に配設されているものである
が、複数の製氷小室の中に製氷水を噴水状に供給するい
わゆる噴水式製氷室でもよく、この明細書では、かかる
製氷室も製氷板と称することとする。この製氷板１５
に、製氷サイクル中は、循環ポンプ３により製氷水が循
環供給されて散水され、除氷サイクル中は、循環ポンプ
４により除氷水が散水されるようになっている。また、
該製氷機の閉じた冷凍回路には、上述の蒸発器に加え、
圧縮機１１、凝縮器１２、冷媒用電磁弁１８、熱交換器
１３、膨張弁１４、アキュームレータ１６及びホットガ
ス用電磁弁１７等が設けられている。ホットガス用電磁
弁１７は、圧縮機１１の出口と蒸発器の入口とを凝縮器
１２等をバイパスして直結するホットガス管１７ａに設
けられている。

【００１１】除氷サイクルは、先ず、製氷水タンク１の
水位が一定レベルまで低下したところで開始される。循
環ポンプ４が起動されて、除氷水は除氷水タンク２から
管路を経て散水器６に入り、その散水孔から製氷板１５
の裏面に散布されて流下し、集水樋１５ａなどの経路を
経て製氷水タンク１に入る。同時に、ホットガス管１７
ａのホットガス用電磁弁１７が開かれ、図示しない蒸発
器にホットガスを供給して、製氷板表面に付着している
氷を離脱させる。そして製氷水タンク１は除氷水により
満たされることになる。

【００１２】次に、製氷サイクルは、除氷サイクルの開
始から一定時間経過後に、又は吸入ガス温度を検知して
設定条件を満たしている場合に開始される。循環ポンプ
３が起動されて、製氷水は製氷水タンク１から管路を経
て散水器５に入り、その散水孔から製氷板１５の表面に
散布されて流下し、製氷板で氷とならなかった分につい
ては、集水樋１５ａ等の経路を経て製氷水タンク１内に
入り循環する。同時に冷凍回路においては、ホットガス
用電磁弁１７が閉じられ、冷媒用電磁弁１８が開かれ
て、冷媒が圧縮機１１から凝縮器１２，熱交換器１３，
膨張弁１４を経て蒸発器に入り、製氷板１５を冷却し
て、熱交換器１３，アキュームレータ１６，圧縮機１１
と循環する。このように除氷サイクルと製氷サイクルと
を繰り返して、氷を生成し、図示しない貯氷庫に貯え
る。

【００１３】冒頭に述べたように、水循環式製氷機にお
いては、過冷却水から瞬間的に氷の結晶（不完全氷もし
くは綿氷，泥氷）が発生し、管路や集水樋、更には製氷
板における製氷水の流れを阻害することがある。そのた
め、特公昭５８ー１５７０６号公報のものでは、図１に
示すように、また、図２のタイムチャートから分かるよ
うに、製氷機のある部位、例えば集水樋１５ａ付近に製
氷水温度を検知するサーモスタットのような温度検知器
８を設け、不完全氷の発生を予報する変化、例えば温度
が徐々に低下して＋１℃から０℃の間に至った時点ｔ１
を検知し、この検知信号により循環路中の水の循環量を
所定値以下に所定時間（綿氷対策時間）ｔ２減少させて
いる。具体的には、循環ポンプ３の運転を一時的に停止
して不完全氷の発生を予防している。これにより製氷板
面が過冷却され、或いは初期氷膜の形成が強制され、上
記所定時間ｔ２後に製氷水の供給を再開しても最早綿氷
は発生しない。従って、上記所定時間ｔ２とは、製氷板
面が製氷水の中断によって過冷却されるか、又は製氷水
負荷の減少によって初期氷膜を形成するとかの現象を呈
し、次に製氷水の正常な供給を行っても綿氷を発生させ
ない程度にまで冷却されるまでの必要最低時間である。

【００１４】また、前述の特公昭５８ー１５７０６号公
報に記載されているように、綿氷の発生時期は諸条件に
よって異なっており、例えば次の条件の時に綿氷が発生
し易いことが経験的に分かっている。 （１） 製氷板の材質がアルミ製の場合は銅製の場合よ
りも多発する。 （２） 蒸発器（製氷板）の効率と圧縮機能力とのバラ
ンスがとれておらず、圧縮機能力の方が下回っている場
合に多い。 （３） 循環水量が多すぎる場合、又は流下する流速が
速い場合。 （４） 夏季など、気温、水温の高い場合。 （５） ６０Ｈｚ地区より５０Ｈｚ地区の方が発生傾向
が強い（圧縮機及び循環ポンプの回転数が影響する）。 （６） 長時間運転停止後の最初の製氷サイクル。 （７） 凝縮器の冷却水量不足又は空冷式凝縮器にあっ
ては風量不足の場合。 （８） 製氷水と除氷水とを兼用して循環させる垂直平
板式製氷機構においては、除氷の直後等に操作ミスで製
氷水が高温となった場合。 特公昭５８ー１５７０６号公報の発明は、上述の諸条件
を勘案して所定時間ｔ２を適宜決定しており、また、綿
氷の発生時期（ｔ１）は上記諸条件によって異なること
を教示している。

【００１５】一方、図３は、本発明が実施される水循環
式製氷機の別の例を示す概略図であり、図４は図２に相
当するタイムチャートである。特公平６−２１７５３号
公報に開示されているようなこの製氷機では、前述の特
公昭５８ー１５７０６号公報に記載のものにおいて、冷
凍回路の低圧部（アキュームレータ１６）に圧力スイッ
チ１９を付設すると共に、蒸発器の入口側に冷媒の飽和
温度を検出できる温度検出器２２を付設したもので、上
記圧力スイッチ１９又は温度検出器２２により、製氷機
のある部位において不完全氷の発生を予報する変化、即
ち冷凍回路の低圧圧力又は蒸発器の冷媒温度が所定値に
至る時点（ｔ１）を検知し、この検知信号に応動して、
冷媒用電磁弁１８（膨張弁１４でもよい）を一時的に所
定時間（ｔ２）閉じるようになっている。かかる電磁弁
１８又は膨張弁１４の閉弁により、蒸発器においては急
激に冷却が進んで温度が低下し、製氷板１５の表面には
通常の氷の成長に必要な氷の核が形成されるので、特に
製氷板１５における綿氷の発生が防止できる。

【００１６】この特公平６−２１７５３号公報の発明に
おいても、上述の諸条件を勘案して、冷媒用電磁弁又は
膨張弁を閉じている上記所定時間ｔ２が適宜決定され
る。尚、冷凍回路の低圧圧力は蒸発器の温度と全くの比
例関係にあるものであり、圧力の一定値は温度の一定値
から容易に換算できるものである。

【００１７】本発明者の知見によると、綿氷が発生し易
い上記諸条件（１）〜（８）の全ては、製氷サイクルの
開始から綿氷対策の実行開始までの時間、即ち、製氷サ
イクルの開始から製氷機のある部位において不完全氷の
発生を予報する変化が生じるまでの時間を長くする因子
である。この事実から、本発明者は、上記特公昭５８ー
１５７０６号公報及び特公平６−２１７５３号公報に記
載のような水循環式製氷機にタイマを付設し、製氷サイ
クルの開始後、該タイマが所定時間前にタイムアップす
れば、その後に製氷水が綿氷の発生し易い条件に至って
も綿氷対策を講じないようにすることを提案している。

【００１８】即ち、図１において、本発明による水循環
式製氷機は、この実施例では、マイクロコンピュータと
することができる電子式制御装置２０を含んでおり、該
制御装置２０は、その図示しない入出力インターフェー
スが圧縮機１１，循環ポンプ３，タイマ２１（計時手
段），循環する製氷水の温度を直接又は間接に検知する
ための前述した温度検出器８（検知手段），遅延リレー
２３等に接続されて種々の入出力信号の授受を行うと共
に、そのメモリ（図示せず）には予め設定された綿氷対
策実行開始時間が格納されている。温度検出器８は、図
示の設置部位に限定されるのではなく、製氷水が循環す
る適宜の部位に設置することができる。この温度検出器
８が製氷水の所定温度（不完全氷の基になる薄い氷膜が
形成されると思われる温度）を検知して、その検知信号
が制御装置２０に入力されると、該制御装置２０は、循
環ポンプ３を停止させると共に遅延リレー２３を作動さ
せて、前述した所定時間後に循環ポンプ３を再起動させ
るようになっている。

【００１９】一方、製氷水が綿氷が発生し易い所定温度
に達するまでの時間は、前述した諸条件により様々に異
なり、一般的に、綿氷が発生し易い場合には長くなり、
発生し難い場合には短くなる。そして、綿氷が発生し難
いにも拘わらず綿氷発生防止対策を講じてしまえば、冒
頭に述べたように、圧縮機１１にかかる冷凍負荷が実質
的に無くなるため、冷媒が液相状態で圧縮機に戻り、こ
れが圧縮機１１の故障の原因になる。そのため、本発明
によれば、製氷サイクルの開始と同時にオンにされる上
述のタイマ２１が付設されており、このタイマ２１から
の計時信号が制御装置２０に送られる。タイマ２１がタ
イムアップするまでの時間は、製氷水が、綿氷が発生し
易い場合に前記所定温度に達するまでの時間よりも短く
設定されている。従って、綿氷が発生し難い条件の場合
は、製氷水が前記所定温度に達する前に、タイマ２１が
タイムアップして、制御装置２０にその信号を送出する
と、該制御装置２０が温度検出器８，遅延リレー２３，
循環ポンプ３等を含む綿氷対策回路を不作動にして、綿
氷発生防止対策の実行を禁じ、以て特公昭５８ー１５７
０６号公報に記載のものの欠点を回避する。

【００２０】尚、この実施例では、綿氷の発生を検知す
るため、温度検出器８により製氷水の温度を検出してい
るが、冷凍回路の低圧側に設置されたサーモスタットの
ような温度検出器により冷媒の温度を検出する場合も前
述とほぼ同様に制御可能である。また、前述したよう
に、冷凍回路の低圧圧力は蒸発器の温度と全くの比例関
係にあるので、冷凍回路の低圧圧力を圧力スイッチによ
り検出するようになし、その検出前に上記タイマ２１が
タイムアップすれば、綿氷防止対策を講じないようにし
てもよい。

【００２１】図３の水循環式製氷機において、冷凍回路
の低圧部（アキュームレータ１６）に圧力スイッチ１９
を付設すると共に、蒸発器の入口側に冷媒の飽和温度を
検出できる温度検出器２２を付設したものに本発明を適
用した場合にも、前述した場合とほぼ同様の仕方で好適
に綿氷の発生防止がなされる。その場合、制御対象が循
環ポンプ３から冷媒用電磁弁１８又は膨張弁１４に変更
になる点を除いてほぼ同様のため、詳しい説明は省略す
るが、簡単に述べると、製氷開始後、所定時間後にタイ
マ２１がタイムアップして、その後、製氷水温度がある
所定温度まで冷却されたら温度検出器８が作動して冷媒
用電磁弁１８が閉弁し、そして、電磁弁１８の閉弁後、
温度検出器２２付近がある所定温度まで冷却されたら、
この温度検出器２２が作動して冷媒用電磁弁１８を開弁
し、通常の製氷サイクルに戻るのである。即ち、この実
施例では、温度検出器８の作動時点から温度検出器２２
の作動時点までが綿氷対策時間ｔ２となっている。勿
論、タイマ２１がタイムアップする前に温度検出器８が
作動すれば、綿氷対策回路を不作動にして、不要な綿氷
対策を講じることはない。

【００２２】尚、図５は製氷サイクルにおける製氷水温
の経時変化を示しており、ｔ１は製氷サイクル開始から
綿氷対策までの時間を表している。図６は電源周波数毎
に外気温（水温でも同様）と綿氷対策までの時間ｔ１と
の関係を示しており、図７は製氷サイクル開始から綿氷
対策までの時間と綿氷対策時間ｔ２との関係を示してい
る。また、図７から分かるように、製氷水が所定温度に
冷却されるまでの時間の長さに比例して、循環ポンプの
停止又は冷媒用電磁弁の閉弁の時間を変えてもよい。製
氷サイクルの開始から綿氷対策の実行までの時間ｔ１が
長いことは、冷凍能力が低下したことを示しており、綿
氷対策時間ｔ２を一定にしておくと、氷の凍結温度と蒸
発器の温度との差を大きくとれないために綿氷対策が不
十分となる可能性があるが、上述のように綿氷対策時間
ｔ２を可変とすることにより、綿氷の発生防止がより確
実になる。

【００２３】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
く、様々な改変が可能である。例えば、タイマ２１及び
遅延リレー２３は制御装置２０に内蔵されたタイマ機能
としてもよいし、また、制御装置２０はマイクロコンピ
ュータではなく、製氷機の電気的な運転制御回路であっ
てもよい。

【００２４】更に、図３の実施例では、上述したよう
に、温度検出器８の作動時点から温度検出器２２の作動
時点までが綿氷対策時間ｔ２となっており、この間、当
然のことながら圧縮機１１は運転されているので、綿氷
対策時間ｔ２は比較的に短く制限されざるを得ない（図
９の（ａ）参照）。そのため、この綿氷対策時間ｔ２を
延長して製氷板上に更に確実に氷核を形成するようにす
ることが好ましい。そのために、図８に示す改変実施例
においては、冷媒用電磁弁１８の入口側から冷凍配管２
４の一端を導出して、その他端を膨張弁１４の出口側に
接続すると共に、該冷凍配管２４に、補助電磁弁２５と
補助定圧式膨張弁２６を直列に設けている。この膨張弁
２６は、パルスモータ式であることが好ましく、製氷サ
イクル中に製氷水が所定温度に達した時に、その開口を
膨張弁１４よりも若干絞って、冷媒の通過を抑制するこ
とができる。

【００２５】図８において、製氷サイクルの開始後、タ
イマ２１のタイムアップ前に製氷水がある所定温度まで
冷却され温度検出器８が作動すると、制御装置２０は、
冷媒用電磁弁１８を閉弁させるが、逆に補助電磁弁２５
については開弁させるようになっている。そして、綿氷
防止タイマ２７により調節可能なある一定時間の経過
後、冷媒用電磁弁１８が開弁し、補助電磁弁２５が閉弁
して通常の製氷サイクルに戻る。冷媒用電磁弁１８が閉
弁し補助電磁弁２５が開弁している時間が、綿氷対策時
間ｔ２である。冷凍回路には低圧圧力スイッチ１９が設
けられているため、電磁弁２５，２６を有する冷凍配管
２４が設けられていなければ、冷媒用電磁弁１８が閉弁
した場合に、その下流側の冷凍回路の冷媒が圧縮機１１
により吸引され、低圧圧力スイッチ１９が作動して、圧
縮機１１の停止になるが、上述のように冷凍配管２４に
補助電磁弁２５及び補助定圧式膨張弁２６を設けて電磁
弁１８の閉弁時に補助電磁弁２５を開弁するので、低圧
圧力スイッチ１９の作動を阻止することができる。その
ため、図９の（ｂ）に示すように、低い蒸発温度にて長
時間保つことができ、綿氷防止タイマ２７により綿氷対
策時間ｔ２を長く設定して、確実に氷核を形成すること
ができる。

【００２６】定圧式膨張弁２６は、低圧圧力が設定値よ
り低下するのを防止するために、外気温が低い場合でも
低圧圧力スイッチ１９を作動させることはないので、好
適である。また、冷凍回路を安価にするために、定圧式
膨張弁２６に代わってキャピラリーチューブを使用して
も、外気温が高い場合に綿氷の発生を防止でき且つ低温
になっても低圧圧力スイッチ１９が作動しない。

【００２７】更に、図３の水循環式製氷機において、温
度検出器２２を設けず、その代わりに低圧圧力スイッチ
１９の作動回避回路（図示せず）を設けることによって
も綿氷の発生を確実に防止することができる。この変形
実施例の場合、図３を参照して説明すると、図１０の低
圧圧力曲線及び図１１のタイムチャートに示すように、
製氷サイクルの開始後、タイマ２１のタイムアップ前
に、製氷水がある所定温度まで冷却され、温度検出器８
がその温度を検出すると同時に、冷媒用電磁弁１８が閉
弁し、図８の綿氷防止タイマ２７のようなタイマがオン
になり、低圧圧力スイッチ１９の作動圧力に達しても該
低圧圧力スイッチ１９の作動を不能化する作動回避回路
（図示せず）が作動する。そのため、前述した綿氷防止
タイマがタイムアップするまでの時間が綿氷対策時間ｔ
２となる。綿氷の防止が行われ、綿氷防止タイマ２７が
オフになると、冷媒用電磁弁１８が開弁し、低圧圧力ス
イッチ回避解除タイマ（図示せず）がしばらくして（時
間ｔ３）作動し、低圧圧力スイッチ１９が回復して、通
常の製氷サイクルに戻る。

【００２８】この変形実施例によれば、低圧圧力スイッ
チを作動することなく十分な綿氷対策時間ｔ２を確保す
ることができるため、従来よりも長く低い低圧圧力（蒸
発温度）が保たれ、確実に綿氷の発生を防止することが
できる。また、綿氷対策時間ｔ２は数十秒であるが、時
間が経過するに従い低圧圧力は低くなり、高圧縮比運転
となる。高圧縮比運転状態はそれほど長くないが、万一
圧縮機の吐出管温度が上昇した場合は、吐出管に温度検
出器を設けておけばその保護を図ることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上の記載から了解されるように、本発
明によれば、綿氷が発生し易い条件の場合にのみ、綿氷
発生防止対策を講じるため、該綿氷発生防止対策を講じ
ることが不必要であるにも拘わらず対策を講じることに
より特に顕著に表れる付随的な欠点、例えば製氷機能力
の低下、圧縮機への液バックによる圧縮機の故障等を未
然に防止することができる。この場合、綿氷の発生防止
対策を講じている時間の長さが、製氷サイクルの開始
後、製氷水が所定温度に冷却されるまでの時間に比例す
るように設定されていれば、より確実に綿氷の発生を防
止することができる。また、冷凍配管に補助電磁弁を設
け、冷媒用電磁弁又は膨張弁の閉弁時に、該補助電磁弁
を開弁させるようにしておけば、冷媒用電磁弁の閉弁時
でも、冷凍回路の低圧圧力がそれほど低下せず、圧縮機
の停止になるようなことはない。更に、冷媒用電磁弁又
は膨張弁が閉弁されてから再び開弁されるまでの時間及
び補助電磁弁が開弁されてから再び閉弁されるまでの時
間の長さを、綿氷防止タイマにより制御すれば、綿氷の
発生防止が一層確実になるだけでなく、種々の水循環式
製氷機にも本発明を適用できるようになる。また、低圧
圧力スイッチ作動回避回路を付設すると共に綿氷防止タ
イマを設けておけば、該綿氷防止タイマにより、圧力ス
イッチの作動に関係なく綿氷対策時間を可変とすること
ができ、いかなる水循環式製氷機にも対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例が組み込まれた水循環式製
氷機を示す概要図である。

【図２】 図１の実施例における諸要素の作動について
説明するタイミングチャートである。

【図３】 本発明の別の実施例が組み込まれた水循環式
製氷機を示す概要図である。

【図４】 図３の実施例における諸要素の作動について
説明するタイミングチャートである。

【図５】 製氷サイクルにおける製氷水温度の変化を表
すグラフである。

【図６】 外気温と、製氷サイクルの開始から綿氷対策
を講じるまでの時間との関係を２つの電源周波数毎に示
すグラフである。

【図７】 製氷サイクルの開始から綿氷対策を講じるま
での時間と、綿氷対策時間との関係を表すグラフであ
る。

【図８】 本発明の更に別の実施例が組み込まれた水循
環式製氷機を示す概要図である。

【図９】 （ａ）及び（ｂ）は、時間と低圧圧力の関係
について説明するためのグラフである。

【図１０】 本発明の他の実施例に関する図９に相当す
るグラフである。

【図１１】 図１０の実施例に関する図１に相当するタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

３…製氷水の循環ポンプ、８…製氷水の温度検出器（検
知手段）、１１…圧縮機、１２…凝縮器、１４…膨張
弁、１５…製氷板、１８…冷媒用電磁弁、１９…低圧圧
力スイッチ、２０…制御装置、２１…タイマ（計時手
段）、２２…温度検出器、２３…遅延リレー、２４…冷
凍配管、２５…補助電磁弁、２６…定圧式膨張弁、２７
…綿氷防止タイマ。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製氷サイクル中、製氷水回路において
   は、循環ポンプにより製氷水を製氷板に循環供給すると
   共に、冷凍回路においては、該製氷板と熱交換関係にあ
   る蒸発器に、圧縮機により冷媒を冷媒用電磁弁を介して
   循環供給して製氷を行う水循環式製氷機における不完全
   氷の発生を防止するために、前記製氷サイクルの開始時
   点からの時間を測定し、循環供給されている前記製氷水
   の温度を検知し、該製氷水が所定温度に冷却されるまで
   の時間が所定時間を超えた場合に、前記循環ポンプの停
   止又は前記冷媒用電磁弁の閉弁を一時的に行う、水循環
   式製氷機における不完全氷の発生防止方法。
2. 【請求項２】 前記製氷水が前記所定温度に冷却される
   までの時間の長さに比例して、前記循環ポンプの停止又
   は前記冷媒用電磁弁の閉弁の時間が選択されている請求
   項１に記載の不完全氷の発生防止方法。
3. 【請求項３】 製氷サイクル中、製氷水回路において
   は、循環ポンプにより製氷水を製氷板に循環供給すると
   共に、冷凍回路においては、該製氷板と熱交換関係にあ
   る蒸発器に、圧縮機により冷媒を冷媒用電磁弁及び膨張
   弁を介して循環供給して製氷を行う水循環式製氷機にお
   ける不完全氷の発生を防止するために、前記製氷サイク
   ルの開始時点からの時間を測定し、循環供給されている
   前記製氷水の温度を検知し、該製氷水が所定温度に冷却
   されるまでの時間が所定時間を超えた場合に、前記膨張
   弁の閉弁を一時的に行う、水循環式製氷機における不完
   全氷の発生防止方法。
4. 【請求項４】 製氷サイクル中、製氷水回路において
   は、循環ポンプにより製氷水を製氷板に循環供給すると
   共に、冷凍回路においては、該製氷板と熱交換関係にあ
   る蒸発器に、圧縮機により冷媒を冷媒用電磁弁及び膨張
   弁を介して循環供給して製氷を行う水循環式製氷機にお
   ける不完全氷の発生を防止するために、前記製氷サイク
   ルの開始時点からの時間を測定し、前記冷凍回路の低圧
   部に圧力スイッチを付設し、該圧力スイッチにより前記
   冷凍回路の低圧圧力が所定値に達する時点を検知し、該
   時点が所定時間を超えた場合に、前記冷媒用電磁弁又は
   前記膨張弁の閉弁を一時的に行う、水循環式製氷機にお
   ける不完全氷の発生防止方法。
5. 【請求項５】 製氷サイクル中、製氷水回路において
   は、循環ポンプにより製氷水を製氷板に循環供給すると
   共に、冷凍回路においては、該製氷板と熱交換関係にあ
   る蒸発器に、圧縮機により冷媒を冷媒用電磁弁及び膨張
   弁を介して循環供給して製氷を行う水循環式製氷機にお
   ける不完全氷の発生を防止するために、前記製氷サイク
   ルの開始時点からの時間を測定し、前記蒸発器の入口側
   に冷媒の飽和温度を検出する温度検出器を付設し、該温
   度検出器により前記蒸発器の温度が所定値に達する時点
   を検知し、該時点が所定時間を超えた場合に、前記冷媒
   用電磁弁又は前記膨張弁の閉弁を一時的に行う、水循環
   式製氷機における不完全氷の発生防止方法。
6. 【請求項６】 前記冷凍回路から前記冷媒用電磁弁の入
   口側で冷凍配管の一端を導出して、その他端を前記膨張
   弁の出口側に接続すると共に、該冷凍配管に補助電磁弁
   を設け、前記冷媒用電磁弁又は前記膨張弁の閉弁時に、
   前記補助電磁弁を開弁させる請求項４又は５に記載の不
   完全氷の発生防止方法。
7. 【請求項７】 前記冷媒用電磁弁又は前記膨張弁が閉弁
   されてから再び開弁されるまでの時間及び前記補助電磁
   弁が開弁されてから再び閉弁されるまでの時間の長さ
   は、綿氷防止タイマにより制御される請求項６に記載の
   不完全氷の発生防止方法。
8. 【請求項８】 前記冷凍回路には低圧圧力スイッチが付
   設されており、前記冷媒用電磁弁又は前記膨張弁の閉弁
   時に、前記低圧圧力スイッチの作動圧力に達しても該低
   圧圧力スイッチの作動を不能化する請求項５に記載の不
   完全氷の発生防止方法。
9. 【請求項９】 製氷サイクル中、製氷水回路において
   は、循環ポンプにより製氷水を製氷板に循環供給すると
   共に、冷凍回路においては、該製氷板と熱交換関係にあ
   る蒸発器に、圧縮機により冷媒を冷媒用電磁弁を介して
   循環供給して製氷を行う水循環式製氷機における不完全
   氷の発生を防止するために、前記製氷サイクルの開始時
   点からの時間を計時する計時手段と、循環供給されてい
   る前記製氷水の温度を検知する検知手段と、該製氷水が
   所定温度に冷却されるまでの時間が所定時間を超えた場
   合に、前記循環ポンプの停止又は前記冷媒用電磁弁の閉
   弁を一時的に行う制御装置とを備えた、水循環式製氷機
   における不完全氷の発生防止装置。