JPS60233475A - 製氷機の板氷切断用ヒ−タ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は製氷部材で生成される板氷を角氷に切断する板
氷切断用ヒータ装置を備えた製氷機に関し、特に上記板
氷切断用ヒータ装置の通電制御に関する。

従来例の構成とその問題点 従来、自動製氷機における板氷切断用ヒータ装置は外気
温及び氷厚に応じて板氷切断用ヒータ装置は間欠通電す
れば通電を停止中に水滴等が該板氷切断用ヒータ装置に
付着し腐食の原因となつ結文、貯水検知装置が満水を検
知する際は、板氷切断用ヒータにて角氷に切断され貯水
庫が満水となり貯水検知装置が作動する場合が多く、そ
の際製氷部材には次の製氷が継続中であシ、該製氷部の
氷を切断する必要があり、したがって一般に連続通電で
あった０そして、その発熱量は板氷切断用ヒータ装置上
で切断中の板氷と次に製氷し離氷完了した板氷とが重な
り合わない様な時間内に切断が完了する程度に設定され
ている。特に低外気温時や設定氷厚が薄く設定されてあ
って、製氷時間が短かくて済む状況の時でも上記に示す
様に板氷が板氷切断用ヒータ装置上で重なり合うことな
く切断可能な発熱量を得る様設定しているものであった
。

従−て外気温が高い時や設定氷厚を厚くした時は、製氷
時間が長くなるため前述の如き低外気温時、設定氷厚が
薄い時に設定された通電時間では切断後も板氷切断用ヒ
ータ装置への通電を行い不要な電力を消費してしまう欠
点を有していた。

発明の目的 そこで、本発明は、外気温度及び設定氷厚によ−て製氷
時間が変化することに応じて板氷切断用ヒータ装置への
通電時間を可変とすることで節電を図ると共に、不要な
通電による氷の溶解をなくすことを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するため本発明は、外気温検出装置にて
製氷時の外気温を検出し、氷厚設定装置で所望の氷厚設
定値を検出し、高外気温時は製氷時間が長く、さらに氷
厚設定値が厚くなる程、製氷時間が長くなるため板状切
断用ヒータ装置の発熱量を小さくして板氷の切断時間を
長くし、逆に低外気温時は製氷時間が短くなり、さらに
氷厚設定値が薄くなる程製氷時間が短くなるため、製氷
時間に合わせ発熱量を大きくして板氷の切断時間を短く
する様板氷切断用ヒータ装置への通電を制御するもので
ある。

実施例の説明 以下に本発明の一実施例を第１図から第７図を参考に説
明する。第１図は、本発明の製氷機の一例を示しており
、１は断熱壁にて形成されている製氷機本体であり、製
氷室２と機械室３から構成６及びこのタンク６内に循環
水ポンプ装置７を装設して流水循環式製氷系統が構成さ
れている。前記製氷部材５の下方に貯氷室８及び脱氷後
の板氷を受け所定の大きさの氷塊に切断する板氷切断用
ヒータ装置９を設けている。又、機械室３には蒸発器４
と共に冷凍回路を形成する電動圧縮機１０及び凝縮器１
１を配置している。１２は凝縮器１１の空冷用ファンで
ある。又１３は前記貯氷室８内の所定水量を検出する感
温部を持った貯水量検出装置で、氷塊の接触温度を感知
して全ての製氷運転を停止する様に設けられている。

１４は水源に接続された給水管路１６を電気的に開閉し
貯水タンクθ内に製氷水を導入する給水弁である。貯水
タンク６内には、所定水位を維持する排水パイプ１６と
、水位１７を検出する上限設定スイッチ１８と下限設定
スイッチ１９とで構成される水位検出装置２０が配設さ
れている。

２１は製氷部材６に生成した氷を離氷する際、蒸発器４
に電動圧縮機１０より流すホットガスを電気的に制御す
る電磁弁である。

２２は製氷部材６に接着させてこの製氷部材６０所定温
度上昇によって離氷終了を検出する離氷検知装置である
。

２３は製氷機本体１の周囲の外気温を検知する外気温検
出装置でおる。

第２図は上記製氷機の制御装置を示すブロック線図であ
る。その主要部分はマイクロコンピュータ２４にて構成
されており、このマイクロコンピュータ２４には製氷機
における周知の動作プログラム（給水→製氷→離氷の動
作）が記憶されている０ ２６は製氷部材６上で生成される板状水を所望の氷厚に
するボリウム等からなる氷厚設定装置である。この氷板
設定装置２６の出力は、マイクロコンピュータ２４の出
力信号０１　をアナログ値に変換するデジタル／アナロ
グ変換（以下Ｄ／Ａ変換とする）回路２６の出力と共に
比較回路２７に入力されている。前記マイクロコンピュ
ータ２４の入力信号は、この比較回路２７の出力の他、
製氷時の外気温を検知する外気温検出装置２３、水位１
７を検出する水位検出装置２０（上述の如く上限設定ス
イッチ１８及び下限設定スイッチ１９とで構成）、離氷
検出装置２２の出力がある。

一方、マイクロコンピュータ２４の出力で各リレー２９
，３０．３１が動作される０すなわちリレー２９は循環
水ポンプ装置７、電動圧縮機１０、空冷用ファン１２を
駆動し、リレー３０は給水弁１４を駆動し、リレー３１
は電磁弁２１′ｆ：駆動するものである。

尚、上記氷厚設定装置２５は一定氷厚生成からさらに製
氷運転を継続することで任意の氷厚を得るものであるが
、このためマイクロコンピュータ２４には製氷運転を継
続するためタイマ３２が内蔵されている。ただし、この
タイマ３１による製氷継続時間は単に上記氷厚設定装置
２６で調整するものではなく、外気温によって製氷継続
時間で生成される氷厚が異なるため外気温に関連してタ
イマ３１による製氷継続時間を決定しているものである
。すなわち、一定氷厚（例えば１５朝）生成後にさらに
所望の氷厚を生成するための製氷継続時間ｔと外気温Ｔ
の関係は製氷機において一定値を得ることができ、例え
ば圧縮機１ｏの出力が１ｓｏＷ、製氷部材５の面積が−
ｒ　ｏ　ｏ　ｃｒ＆の製氷機にて実測したところ、第３
図に示す特性が得られる。この製氷継続時間の特性がマ
イクロコンピュータ２４内の記憶回路３３に記憶されて
いる。つまり、氷厚設定装置２５の氷厚設定値に応じ、
その時の外気温Ｔに関連してタイマ３２による製氷継続
時間ｔを決定する様マイクロコンピータ２４が動作する
。例えば氷厚設定値を基準値（一定値）の１６調より５
ｒＭｎ厚い２０祁に設定し、外気温検出装置２３による
検出温度が２０℃であった場合タイマ３２は記憶回路３
３により１３分間製氷運転が継続される様設定される。

このタイマ３２による製氷運転継続時間は下限設定スイ
ッチ１９の動作、つまり一定値の製氷完了後に設定され
る。

尚製氷開始より離氷開始までの製氷時間は第４図に示す
。外気温が高く設定氷厚が厚い程製氷時間は長く、外気
温が低く設定氷厚が薄い程製氷時間は短くなる。次に板
氷切断用ヒータ装置通電制御について第５図の回路図を
基に説明する。

交流電圧をダイオード３４．３５．３６．３７で全波整
流をおこないツェナーダイオード３８で所望の周期を待
ったパルス電圧を得、そのパルス電圧を抵抗３９．４０
で分圧し、オペアンプ４１の＋入力端子に入力する。さ
らに、抵抗４２及び外気温によって抵抗値が変化するサ
ーミスタ４３〔サーミスタ４３によシ外気温検出装置２
３を構成〕で分圧し、オペアンプ４１の一入力端子に入
力している。また、氷厚設定値により抵抗値が変化する
ボリウム４４を用いオペアンプ４１の出力４６を負帰還
をしている。したがって、外気温が高ければオペアンプ
４１の出力４６の電圧は低くなりその出力４６と接続さ
れているトランジスタ４６のベース電圧が低くなりエミ
ッタ電圧も低くなる。さらに同じ外気温でも氷厚設定が
厚ければ同じくオペアンプ４１の出力４６の電圧は低く
なり）ランジスタ４６のベース電圧は低くなる。逆に外
気温が低ければトランジスタ４６のベース電圧が高くな
りエミッタ電圧は高くなる。又同じ外気温でも氷厚設定
が薄ければ同じくオペアンプ４１の出力４５の電圧は高
くなりトランジスタ４６のベース電圧は高くなる。した
がって、外気温及び氷厚設定により、エミッタ電圧、つ
まりコンデンサ４７の両端の電圧は変化し、コンデンサ
４７への充電時間が変化する。また、外気温が高く氷厚
設定が厚ければ、コンデンサー４７の両端の電圧は低く
なりコンデンサ４７の充電時間は長くなる。

このため、抵抗４８．４９で前記パルス電圧を分圧し、
ＰＵＴ（プログラマブル−ユニジャンクション・トラン
ジスタの略）５０のゲートＧに入力しＰＵＴ５０のアノ
ードＡの電圧が前記ゲートＧ電圧よシ高くなった時−発
パルスを発生し、コンデンサ４７の充電時間が長くなる
ことで前記パルス発生のタイミングが遅くなり逆に外気
温が低く、氷厚設定が薄ければ早くなる。６１はパルス
トランスで４ｐＰＵＴｓｏの動作周期に合わせてトライ
アック５１を動作させる。５３は逆電流防止用ダイオー
ドである。この様にカッテングヒータ装置９０通電制御
つまシ発熱量制御をおこなうことができる。

次に上記構成における動作を第６図のフローチャートを
参照して説明する。

まず運転スイッチ（図示せず）の投入により、マイクロ
コンピュータ２４の出力信号０２が出力されリレー２９
を働かせ電動圧縮機１ｏ、循環水ポンプ装置７及び空冷
用ファン１２を動かし製氷が開始される。つまシ循環水
ポンプ装置７により貯水タンク６内の製氷水を製氷部材
５上に流下させ、該製氷部材６上に氷層を形成するもの
である（第６図ａ）。

そして、製氷を開始すると、同時に所望の氷厚を持つ板
状氷を生成すべく、ボリウム４４で氷厚を設定する。

この設定値をマイクロコンピュータ２４の出力信号０１
　をＤ／Ａ変換回路２６をとおしアナログ値に変換した
後、比較回路２７で設定値と比較することで設定値を読
みと９、マイクロコンピュータ２４０入力信号Ｒ１とす
る（第６図ｂ）。さらに、製氷時の外気温を検出する外
気温検出装置２３（サーミスタ４３で構成）が設けられ
ていて、この外気温検出装置２３の出力はマイクロコン
ピュータ２４の入力信号Ｒ２として入力される（第６図
Ｃ）。そして、上記入力信号Ｒ１とＲ２とで継続すべき
製氷時間をマイクロコンピュータ２４の内部処理で決定
するものである（第６図ｄ）ｏこの製氷運転が開始され
ていて所定時間運転が継続していると、貯水タンクθ内
の水位が下降し、上限設定５Ｗ１８がｏｆｆする（第６
図ｅ）。

さらに製水されると標準的な氷厚が得られる位置に配置
した下限設定スイフチ１９に到達し、下限設定スイッチ
１９はこれを検出して導通状態になり、水位検出装置２
０によりマイクロコンピータ２４に入力信号Ｒ３が入力
される。この時、製氷部材５には一定標準氷厚の氷を生
成している。

水位検出装置２０よりの入力信号Ｒ３が入った後、上記
したように氷厚設定値の入力信号Ｒ１、外気温検出装置
２３よりの入力信号Ｒ２の入力信号で第３図に示す様な
特性をもったマイクロコンピュータ２４の記憶回路３３
によりマイクロコンピュータ２４のタイマ装置３２で製
氷終了時間を決め（第６図ｑ）、一定標準氷厚の氷を生
成した後に決められた製氷終了時間まで製氷を続は所望
の氷厚の水を得ることが可能となる（第６図ｈ）。この
決められた製氷終了時間経過後、製氷完了しく第６図ｉ
）、離氷開始する（第６図ｊ）。そして、マイクロコン
ピュータ２４の出力信号０３、を出力し、給水弁１４を
働かせ（第６図ｋ）、貯水タンク６に給水管路１５より
給水され下限設定スイッチｏｆｆｌ、、（第６図１）、
さらに水位１７が上限設定スイッチ１８まで上昇し上限
設定スイッチＯｎしく第６図ｍ）水位検出装置２０より
マイクロコンピュータ２３へ入力信号Ｒ３が入力し給水
を終了する（第６図ｎ）。

又離氷開始と同時にマイクロコンピュータ２４の出力信
号０４ヲ出力し、リレー３１を働かせ電磁弁２１を開き
（第６図０）蒸発器４に電動圧縮機１０よりホットガス
を流し、製氷部材５に生成した氷を離氷する。離氷検出
装置２２０入力信号Ｒ４により離氷を検出すると（第６
図ｐ）離氷を完了する。（第６図ｑ）離氷完了する（第
６図ｒ）と製氷を開始すると共に、氷厚設定値及び外気
温に応じて板氷切断用ヒータ装置９に通電量を決める。

すなわち、離氷された板状氷は板氷切断用ヒータ装置９
の発熱によシ所望の角氷を得るが製氷開始後、氷厚設定
値及び外気温を検出し、第４図に示す様な製氷時間、製
氷運転を継続するため、その間に板状氷を切断する様に
板氷切断用ヒータ装置９発熱量制御する。

そして、板氷切断用ヒータ装置９の発熱量を制御するた
めに板氷切断用ヒータ装置９の通電量を第５図で外気温
を検出するサーミスタＴＨ４３及び氷厚設定値を検出す
るポリウム４４により抵抗値を変化させ、ＰＵＴ５０ｆ
、作動させパルストランス５１ｔｌ−導通させる時間を
変化させる。

外気温が低く氷厚設定値が薄く第４図に示す槌に製氷時
間が短い場合、第７図ａ、ｂに示す様に板氷切断用ヒー
タ装置９への通電量を多くし発熱量を増す。逆に外気温
が高く、氷厚設定値が厚い場合、第４図に示す様に板氷
切断用ヒータ装置９への通電量を少なくし発熱量を減ら
す様にして板氷切断用ヒータ装置９への通電量を決める
（第６図８）。板氷切断用ヒータ装置への通電量を決定
し通電を開始しく第ｅ図ｔ）、離氷され板氷切断用ヒー
タ装置９上に置かれた板氷を角氷にするため切断開始（
第６図Ｕ）第４図に示す様な製氷時間内に切断を完了す
る（第６図ｖ）。

発明の効果 以上の説明から明らかな様に、本発明の製氷機は外気温
検出装置が製氷時の外気温を検出し、さらに、氷厚を可
変とした時、氷厚設定装置が所望の氷厚を検出し、外気
温及び氷厚設定に応じて製氷時間が変化することで板氷
切断用ヒータ装置の通電を制御することで外気温が高く
、設定氷厚が厚くなって製氷時間が長くなり板氷切断用
ヒータ装置上に氷がない状態が長くなった場合にも、発
熱量をおさえ切断時間を長くして節電及び切断中の氷の
溶解量を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の板氷切断用ヒータ装置制御の一実施例
を採用した製氷機の断面図、第２図は同第１図の制御装
置のブロック図、Ｍ３図・第４図は、同第２図で実施し
た外気温及び氷厚設定に対する製氷時間の特性図、第６
図は同第２図の製氷機の制御装置の回路図、第６図は同
第１図のフローチャート図、第７図は同第１図の外気温
及び氷厚設定による板氷切断用ヒータ装置通電の動作フ
ローチャート図である。 アン７’ＩＣ，４３・・・・・・外気温検出サーミスタ
、４４・・・・・・氷厚設定ポリウム、５０・・・・・
・ＰＵＴ。 ５１・・・・・パルストランス、６２・・・・・・トラ
イアック。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ２２１ 第３図 外気温（’Ｃ） 第４図 θ　ｌθ　２１）　、３１　’ｔθ りＹ　ゑ　ン呂　（０Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷凍系を具備させる製氷部材にて製造された板氷を受け
   て角氷に切断すべく縦線ヒータ及び横線ヒータを枠体間
   に支持して構成した板氷切断用ヒータ装置と、外気温を
   検出する外気温検出装置と、前記製氷部材に生成する板
   状氷の氷厚を可変とし所望の氷厚を設定する氷厚設定装
   置と、前記製氷部材よシ板氷の離氷の有無を検出する離
   氷検出装置とを備え、前記外気温検出装置の検出温度及
   び氷厚設定装置により設定された氷厚に応じて前記板氷
   切断用ヒータ装置への通電制御を行い板氷切断用ヒータ
   装置の発熱量を制御することで外気温及び設定氷厚に対
   し最適通電を行う信号を出力する制御装置を備えた製氷
   機の板氷切断用ヒータ制御装置。