JPH1123119A - オーガ式製氷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 氷つきを確実に検知して製氷機を保護できる
ようにしたオーガ式製氷機を提供すること。 【解決手段】 圧縮機１、凝縮器２、膨張機構３、オー
ガを同軸的に配設した製氷筒を冷却する蒸発器４とを順
次接続してなる冷媒回路を有するオーガ式製氷機におい
て、蒸発器４から圧縮機１へ流通する吸入ガス冷媒と凝
縮器２から膨張機構４へ流通する液冷媒とを熱交換させ
る熱交換器８を設け、この熱交換器８と圧縮機１とを接
続する吸入管５に温度検出器６を設け、この温度検知器
６により検出された吸入管温度が所定温度に低下した場
合に、製氷運転を停止せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オーガ式製氷機に
関し、特に、オーガ式製氷機の製氷筒凍結（氷つき）防
止に関する。

【０００２】

【従来の技術】オーガ式製氷機は、例えば、特開平４−
１６１７７３号公報に記載されているように、オーガを
回転駆動するギヤモータ等の駆動装置、該駆動装置の上
部に配設された製氷筒、該製氷筒の外周に配設された蒸
発器、前記製氷筒の内部に同軸的に配設され、かつ前記
駆動装置により駆動されるオーガ、前記製氷筒の上部に
配設された押圧頭、この押圧頭の上部に配設された案内
筒、案内筒の内部に配設されたカッタなどにより構成さ
れている。そして、製氷運転時に、前記蒸発器により前
記製氷筒に供給される製氷用水を冷却し、製氷筒の内周
壁面に薄氷層を形成し、この形成した氷を、前記ギヤモ
ータにより回転駆動されるオーガで削り取りながら順次
上方の押圧頭の圧縮通路に送り、この圧縮通路を介して
上方へ押し上げる際に氷を圧縮して圧縮氷塊とし、この
圧縮氷塊をカッタにより適宜の大きさに切断して案内筒
から連続的に機外に供給するように構成されている。

【０００３】ところで、上記のように構成されたオーガ
式製氷機において、案内筒の詰まりなどにより、製氷筒
内に形成された氷が正常に搬出されなくなると、前記薄
氷層が所定値以上の厚さに成長し、所謂氷つきが発生す
る。この氷つきが発生すると、前記オーガを駆動するギ
ヤモータに多大な負荷が作用し、モータ焼損などのが故
障が発生する。また、この駆動装置としてのギヤモータ
がロックすると、蒸発器で、冷媒と製氷用水との熱交換
が全くできなくなり、低圧液冷媒が蒸発器で未蒸発のま
ま圧縮機に戻る所謂液戻り現象が現れ、圧縮機故障の原
因となる可能性がある。

【０００４】このような不具合を避けるため、従来は、
ギヤモータの電流値を検知して製氷機の運転を停止させ
る方法（以下モータ電流検知方式という）、または、圧
縮機の吸入管温度を検出し、その温度によって製氷機の
運転を停止させる方法（以下吸入管温度検知方式とい
う）が用いられてきた。上記モータ電流検知方式は、氷
つきが発生する場合、駆動装置としてのギヤモータに作
用する負荷が増大し、ギヤモータに流れる電流値が増大
することを検知して、氷つきを検知するものであって、
ギヤモータの電流値が所定値に増加した場合に、氷つき
を検知して製氷機の運転を停止する。

【０００５】一方、吸入管温度検知方式は、氷つきが発
生する場合、製氷筒に配設された蒸発器における熱交換
作用の低下に伴い、吸入管温度が低下することを検知し
て、氷つきを予知するものであって、吸入管温度が所定
値に低下した場合に、氷つきを予知して製氷機の運転を
停止する。以下この吸入管温度検知方式について、図２
に基づき説明する。図２に示すように、一般的にオーガ
式製氷機の冷媒回路は、圧縮機１０１、凝縮器１０２、
膨張機構としての温度自動膨張弁１０３、製氷筒１１０
の外周に配設された蒸発器１０４が順次接続されて構成
されている。製氷筒１１０は、内部にオーガ１１１を同
軸的に配設しており、このオーガ１１１は、製氷筒１１
０の下部に配設された駆動装置としてのギヤモータ１１
２に連結され、回転可能とされている。尚、１０３ａは
前記温度自動膨張弁１０３の感温筒である。そして、従
来の吸入管温度検知方式においては、この冷媒回路にお
ける吸入管１０５に吸入管温度を検知する温度検知器１
０６が配設されている。この温度検知器１０６により検
出された吸入管温度は制御装置１０７に伝送される。こ
の制御装置１０７は、吸入管温度が所定温度に低下した
場合、ギヤモータ１１２及び圧縮機１０１の運転を停止
するように構成されている。そして、氷つきが発生する
場合には、製氷筒１１０に配設された蒸発器１０４にお
いて、低圧冷媒と製氷用水との熱交換機能が低下し、圧
縮機１０１に吸収される吸入冷媒の温度が低下し、吸入
管温度が低下する。この吸入管温度の低下は、温度検知
器１０６により検出され、制御装置１０７により所定温
度以下に低下したことが判断され、その場合に、氷つき
を予知して、ギヤモータ１１２及び圧縮機１０１の運転
を停止させ、製氷機の運転を停止させていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記電
流検知方式には、次のような欠点があった。即ち、氷つ
きが現実のものとなる前に、これを予知しようとして
も、氷つき直前のギヤモータの電流値と、正常運転時に
おいて製氷筒内に最も氷が多くできるとき、即ち、製氷
筒の内壁面に薄氷層が形成されるときの電流値との間
に、大きな差が生じない。従って、この方式の場合に
は、氷つきが実際的に発生し、ギヤモータがロックした
後の電流値で検出することになる。このため、ロック前
に、即ち、製氷運転停止前に、案内筒が破損する場合が
あり、製品を保護することができない。

【０００７】一方、吸入管温度検知方式は、氷つきが現
実のものとなる前にこれを予知するもので、前記電流検
知方式の場合のように案内筒が破損するような問題は生
じないが、この吸入管温度検知方式においても、次のよ
うな欠点があった。即ち、温度自動膨張弁１０３は、製
氷機の起動前においては吸入管温度が高いため全開状態
となっている,そして、製氷機が起動されると、蒸発器
１０４から低圧冷媒が吸入管に流れてくるため、吸入管
温度を検知して適正な開度に調節されなければならない
ところ、温度自動膨張弁１０３自身の作動遅れにより、
過渡的に多量の低圧液冷媒が蒸発器１０４流れていた。
この結果、製氷機の起動時において、冷媒が湿り気味で
圧縮機１０１に戻り、吸入管温度が一時的に低下してい
た。このため、起動時における吸入管温度が、氷つきを
予知するとき、つまり、氷つきとして検知するときの吸
入管温度と大きな差がなく、この起動時の吸入管温度の
低下を氷つきとして誤って検知する虞れがあった。ま
た、温度自動膨張弁１０３は、通常その感温筒１０３ａ
を吸入管温度を検出するように吸入管１０５に密着させ
て取り付けているが、この感温筒１０５の取り付けが僅
かに緩んでしまったような場合には、温度自動膨張弁１
０３が開き気味となって、圧縮機１０１に吸入される冷
媒が湿り気味となり、吸入管温度が低下する。このた
め、温度自動膨張弁１０３の感温筒１０５の取り付けが
僅かに緩んでいる場合に、誤って氷つきを検知する虞れ
があった。

【０００８】本発明は、このような従来技術に存在する
問題点に鑑みなされたものであり、氷つきを確実に検知
して製氷機を保護できるようにしたオーガ式製氷機を提
供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、圧縮機、凝縮器、膨張
機構、オーガを同軸的に配設した製氷筒を冷却する蒸発
器とを順次接続してなる冷媒回路を有するオーガ式製氷
機において、蒸発器から圧縮機へ流通する吸入ガス冷媒
と凝縮器から膨張機構へ流通する液冷媒とを熱交換させ
る熱交換器を設け、該熱交換器と圧縮機とを接続する吸
入管に温度検出器を設け、該温度検知器により検出した
吸入管温度が所定温度に低下した場合に、製氷運転を停
止せしめるごとくしたことを特徴とする。

【００１０】請求項１に記載のオーガ式製氷機において
は、蒸発器から流出される低圧冷媒は、前記熱交換器に
おいて高圧液冷媒で加熱されて、圧縮機に吸入される。
従って、正常な製氷運転の場合においては、高圧圧力が
正常な圧力になっているので、圧縮機に吸入される冷媒
ガスは所定温度以上に保持される。しかし、氷つきが発
生する直前においては、蒸発器における低圧冷媒と製氷
用水との熱交換が極端に低下するため、蒸発器から流出
される冷媒ガス温度が低下し、これに付随して低圧圧力
及び高圧圧力が共に低下するため、前記熱交換器におけ
る加熱能力も低下する。このため圧縮機に吸入される冷
媒ガスの温度が大きく低下し、前記熱交換器と圧縮機と
を接続する吸入管の温度が、正常運転時に比し大きく低
下する。従って、この吸入管温度を検出することによ
り、氷つきを的確に予知すること、つまり、氷つきとし
て的確に検知することができる。本発明は、このように
して氷つきを検知するので、正常な製氷運転時に、氷つ
きとして誤って検知することがない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明をオーガ式製氷機に具
体化した実施の形態を図１に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本実施の形態に係るオーガ式製氷機
の冷媒回路は、圧縮機１、凝縮器２、膨張機構としての
温度自動膨張弁３、製氷筒１０の外周に熱交換チューブ
を配設した蒸発器４が順次接続されている。そして、凝
縮器２から温度自動膨張弁３へ流通する液冷媒と、蒸発
器４から圧縮機１へ流通する吸入ガス冷媒とを熱交換さ
せる熱交換器８が回路中に介装されている。また、前記
温度自動膨張弁３の感温筒３ａは蒸発器４と熱交換器８
との間の配管４ａに密着して配設されている。オーガ１
１は、製氷筒１０の内部に同軸的に配設されており、製
氷筒１０の下部に配設された駆動装置としてのギヤモー
タ１２に連結され、回転可能とされている。また、熱交
換器８と圧縮機１とを接続する吸入管５には、吸入管温
度を検知する温度検知器６が配設されている。７は、制
御装置であって、この制御装置７には、温度検知器６に
より検出された吸入管温度が伝送される。そして、この
制御装置７によりギヤモータ１２及び圧縮機１の発停が
制御されている。

【００１２】上記のように構成された製氷機が製氷運転
開始される場合、製氷筒１０内の製氷用水や製氷筒１０
の容器そのものの温度が高いため、冷凍負荷が大きくな
る。また、温度自動膨張弁３は、全開状態から定常運転
時の開度へ調整される。このとき温度自動膨張弁３の作
動遅れにより過渡的に大量の低圧液冷媒が蒸発器４に流
入する。このため、蒸発器４の出口の冷媒は、湿り気味
となるが、熱交換器８において凝縮器２から流出する高
温の液冷媒と熱交換され、温度上昇されて圧縮機に吸入
される。従って、製氷機の起動時、従来の吸入管温度検
知方式においては、本実施の形態のように熱交換器８を
有していないため、圧縮機に吸入される冷媒温度の低下
を、温度検知器が氷つきとして誤って検出してしまう虞
れがあったが、本実施の形態の場合には、上記のように
熱交換器８で過熱された冷媒が圧縮機１に吸入されるた
め、このような誤作動の虞れが全くない。

【００１３】次に、定常の製氷運転においては、案内筒
１１内に供給された製氷用水が蒸発器４により冷却さ
れ、製氷筒４の内壁面に薄氷層が形成される。この形成
された氷は、オーガ１０で削り取られながら順次上方の
押圧頭（図示せず）の圧縮通路（図示せず）に送られ、
この圧縮通路を介して上方へ押し上げられる際に圧縮さ
れ、圧縮氷塊となる。この圧縮氷塊は、カッター（図示
せず）により適宜の大きさに切断されて、案内筒（図示
せず）から連続的に機外に供給される。このような正常
な製氷運転において、製氷筒１０の内壁面に薄氷層が形
成されてくると、製氷筒１０内の製氷用水の温度が低下
し、蒸発温度が低下して、蒸発器４出口の冷媒温度が低
下してくるが、この冷媒は熱交換器８で加熱されるた
め、圧縮機１に吸入される冷媒ガス温度は所定温度以上
に保持される。従って、この正常運転時においては誤っ
て氷つきとして検知されるような虞れは全くない。

【００１４】このように製氷運転が継続され、貯氷庫
（図示せず）に氷塊が大量に蓄積され、案内筒（図示せ
ず）において、搬送された氷塊が詰まった場合におい
て、製氷運転が継続されると、製氷筒１１内で削り取ら
れた氷が搬出されず、製氷筒１０の内壁面に形成される
氷層が厚くなり、所謂氷つきへと発展する。しかし、氷
つきへと発展する前に、蒸発器４内を流通する低圧冷媒
と製氷筒１０内の製氷用水との熱交換が十分に行われな
くなるので、低圧圧力が低下し、高圧圧力も低下する。
このようになると、蒸発器４から流出される冷媒は、熱
交換器８で加熱されるが、高圧圧力が低く加熱量が少な
いため、熱交換器８から流出する冷媒の温度は、定常運
転時あるいは前記の製氷運転の起動時に比し大きく低下
し、吸入管温度が大きく低下する。吸入管５に配設され
た温度検知器６は、この吸入管温度を常時検出してお
り、検出した吸入管温度を制御装置７に伝送している。
そして、制御装置７は、温度検知器６から伝送された吸
入管温度が所定値以下になると、氷つきを予知して、つ
まり、氷つきとして判断して、ギヤモータ１２及び圧縮
機１の運転停止指令を発し、ギヤモータ１２及び圧縮機
１の運転を停止して、製氷運転を停止する。本実施の形
態の場合、上記のごとく吸入管温度が定常運転時あるい
は前記の製氷運転の起動時に比し大きく低下するため、
氷つきが的確に検知される。

【００１５】また、温度自動膨張弁３の感温筒３ａの取
り付けが僅かに緩んだ場合、温度自動膨張弁３は、吸入
管温度を高めに検出することになり、温度自動膨張弁３
の開度が適性値より若干大きめとなって制御されること
になる。この場合、蒸発器４出口の冷媒は、湿り気味と
なり、温度が低下するが、熱交換器８により加熱され、
所定温度以上に保持されて圧縮機１に吸入される。従っ
て、感温筒３ａの取り付けが若干緩んだ程度の場合にお
いても、従来の吸入管温度検知方式のように、誤って氷
つきとして検知されるような虞れがない。

【００１６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているた
め、次の様な効果を奏する。ギヤモータがロックされる
前に、製氷筒の氷つきが確実に検知されるので、ギヤモ
ータに多大な負荷が作用することが防止され、ギヤモー
タの信頼性向上、寿命の延長が図れる。また、氷つきを
防止することによって、氷つきが招く圧縮機への液戻り
現象が防止され、圧縮機の信頼性向上、寿命の延長が図
れる。また、氷つき状態になるときの吸入管温度と正常
な製氷運転時における吸入管温度との差が拡大されるた
め、氷つきを検知する温度検知器の設定温度幅が拡大さ
れる。このため、温度検知器の設定温度を、能力の異な
る多機種間に共用できる温度とすることが容易となり、
部品の共通化による原価低減を容易に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態に係るオーガ式製氷機の冷媒回
路図である。

【図２】 従来のオーガ式製氷機の冷媒回路図である。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…凝縮器、３…膨張機構としての温度自
動膨張弁、３ａ…感温筒、４…蒸発器、５…吸入管、６
…温度検知器、７…制御装置、８…熱交換器、１０…製
氷筒、１１…オーガ、１２…駆動装置としてのギヤモー
タ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、膨張機構、オーガを同
   軸的に配設した製氷筒を冷却する蒸発器とを順次接続し
   てなる冷媒回路を有するオーガ式製氷機において、蒸発
   器から圧縮機へ流通する吸入ガス冷媒と凝縮器から膨張
   機構へ流通する液冷媒とを熱交換させる熱交換器を設
   け、該熱交換器と圧縮機とを接続する吸入管に温度検出
   器を設け、該温度検知器により検出された吸入管温度が
   所定温度に低下した場合に、製氷運転を停止せしめるご
   とくしたことを特徴とするオーガ式製氷機。