JPS6059500B2 - 製氷制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的には製氷制御装置に関するものであり
、特に、製氷室の温度を検知することにより製氷室にお
ける製氷・除氷工程を行なう製氷機の製氷制御装置に関
するものである。

従来の製氷機では、製氷室に取り付けた温度検知スイッ
チ（例えばサーモスタット）によつて製氷室の温度が設
定温度に達すれは製氷工程を完了していたが、圧縮機の
摩耗や凝縮器の劣化等により製氷機の冷凍能力が低下す
ると、既に所定の大きさの氷が出来ていても製氷を完了
させることができないという欠点があつた（このような
場合には、サーモスタットの設定温度を上げて製氷完了
するように調節しなければならなかつた）。

また、気温の変化に応じて製氷完了時間が変化するタイ
マ制御式の製氷機の場合にも、製氷機の冷凍能力低下と
は無関係に製氷工程を完了してしまうので所定の大きさ
の氷塊を得ることができない、という欠点があつた。従
つて本発明の目的は、製氷機の冷凍能力が低下した場合
に、製氷工程に余分な時間を浪費したり、製氷時間が足
りなくて十分な大きさの氷を得ることができない、とい
う従来の欠点を解消することである。

すなわち、製氷工程に余分な時間を浪費する場合とは、
製氷室の温度をサーモスタット等により検知して製氷を
完了させる場合で、製氷室の温度がサーモスタットの設
定温度迄下がらない場合に生ずる。この場合、冷凍能力
の低下による製氷時間の増大により、１日当りの製氷量
が低下するが、所定の氷が出来た後も冷却運転を続ける
ことは製氷時間を浪費することになり、１日当りの製氷
量は更に低下し好ましくない。また、十分な大きさの氷
を得ることができない場合とは、タイマーにより製氷完
了させる場合であり、製氷機はタイマー設定時間が一定
ならば、一定の大きさの氷を得ることが望ましいにも拘
らず、冷凍能力の低下等により氷の大きさか変化するこ
とは好ましくない。本発明は上記の目的を達成するため
の構成として、第１パルス発生器と、該第１パルス発生
器に接続され所定パルス数をカウントしたとき出力論理
状態が反転するパルスカウンタと、前記第１パルス発生
器に並列接続され製氷工程時間を規定するパルスを発生
する第２パルス発生器と、前記カウンタの出力論理状態
が反転したとき製氷室を加熱又は冷却制御して除氷工程
又は製氷工程を行なわせるリレーと、前記製氷室に取り
付けられ第１及び第２の所定温度に達したとき動作する
温度検知スイッチと、該温度検知スイッチが前記第２の
所定温度を越えて前記製氷室温度が上昇したことを検知
したときであつて前記カウンタの出力論理状態により除
氷工程を行なつているとき前記第１パルス発生器を動作
させるアンドゲートと、を備え、前記第２パルス発生器
は、周囲温度に感応する感熱素子を含み、前記感熱素子
の抵抗値が温度により変化することによりそのパルス周
期が変化するものであり、前記温度検知スイッチが前記
第１の所定温度以下に下がつたとき前記パルス周期が短
くなり、前記カウンタの出力論理状態により除氷工程を
行つていないとき動作するものである製氷制御装置を提
供するものである。

本発明は、更に製氷室に取り付けられ第１の所定温度て
動作する第１の温度検知スイッチと、周囲温度に感応す
る感温素子を含み前記感温素子の温度による抵抗値変化
に対応する電圧に基づいてパルス周期が変化し製氷工程
時間を規定するパルスを発生するパルス発生器と、該パ
ルス発生器に接続され所定パルス数をカウントしたとき
出力論理状態が反転するパルスカウンタと、該カウンタ
の出力論理状態が反転したとき前記製氷室を加熱又は冷
却制御して除氷工程又は製氷工程を行なわせるリレーと
、前記カウンタのリセット回路と、前記製氷室に取り付
けられ第２の所定温度て動作する第２の温度検知スイッ
チと、該第２の温度検知スイッチが前記第２の所定温度
を越えて前記製氷室温度か上昇したことを検知したとき
てあつて前記カウンタの出力論理状態により除氷工程を
行なつているとき前記リセット回路と並列接続されるア
ンドゲートと、を備え、前記パルス発生器は、前記第１
の温度検知スイッチが動作するときだけ前記パルス周期
を短くし、前記カウンタの出力論理状態により除氷工程
を行なつていないとき動作するものである製氷制御装置
を提供するものである。以下、本発明に係る製氷制御装
置を、添附図面に示された本発明の実施例に沿つて詳細
に説明する。

第１図は本発明に係る製氷制御装置の実施例を示す回路
図で、破線で囲まれたパルス発生器１及び２は互いに並
列接続されてトランジスタＴ３のベース端子に接続され
ている。

このベース端子と大地電位との間には抵抗器Ｒ９が接続
されている。トランジスタＴ３のコレクタ端子は抵抗器
ＲｌＯを介して電源電圧電位に接続されるとともにパル
スカウンタ３の入力端子Ｋに接続されている。パルスカ
ウンタ３の端子■は電源端子であり、端子Ｒはリセット
端子でインバータ乙を介して抵抗器Ｒ，ｌとコンデンサ
Ｃ３（これらは電源一大地間に接続されている）との接
続点に接続されている。パルスカウンタ３の出力端子Ｑ
ｎはインバータＺ２及び抵抗器Ｒｌ３を介してトランジ
スタＴ４のベース端子に接続されている。トランジスタ
Ｔ４のコレクタ端子はリレーコイル４を介して電源に接
続されている。リレーコイル４の両端間には振動電流発
生防止用ダイオードＤ４が並列接続されている。リレー
コイル４の接点（図示せず）はホットガス電磁弁（図示
せす）と直列接続されており、リレーコイル４が付勢さ
れて接点が閉じるとホットガス弁は開きホットガスを製
氷室に送つて加熱し除氷工程を行なうようになつている
。この工程は当業者に周知であるので簡略化のため図は
省略する。製氷室には温度検知スイッチとしてのサーモ
スタット５が取り付けられており、このサーモスタット
５の一端は電源６の正端子に接続され他端は抵抗器Ｒｌ
。を介して大地電位すなわち電源６の負端子に接続され
ている。サーモスタット５は設定温度（例えは０゜Ｃで
ある第１の所定温度）を境にしてオン（閉）／オフ（開
）動作を呈する。製氷室が冷却されて製氷室温度が上記
設定温度より下るとサーモスタット５は開き、更に製氷
機は冷却運転を続ける。製氷完了後、除氷工程に入り、
製氷室温度が設定温度にサーモスタットが有するヒステ
リシス温度を加えた温度（列えば５℃の第２の所定温度
）を越えると氷は離脱完了しサーモスタット５は閉じる
。すなわち、閉じる温度と、開く温度との間には５〜１
５℃の温度差があり、この温度差を例えば５℃とすると
、サーモスタット５が閉じる温度を５℃に設定すれば、
開く温度は０℃となる（後述する如く、サーモスタット
５が閉じた時、パルス発生器１が動作し、その後カウン
タ３が所定数のパルスをカウントしたとき除氷工程が終
り、製氷工程に入る）。この場合、開く温度か又は閉じ
る温度のいずれかが設定温度となる。サーモスタット５
と抵抗器Ｒｌ２との接続点は２つのインバータ４及び乙
並びにダイオードＤ３を介してパルス発生器２における
抵抗器Ｒ６に接続されるとともにアンドゲート４の一方
の入力端子に接続されている。アンドゲート４の他方の
入力端子はインバータＺ２と抵抗器Ｒｌ３との接続点に
接続されている。アンドゲート４の出力端子はパルス発
生器１内のダイオードＤ１を介して抵抗器Ｒ１とコンデ
ンサＣ１との接続点に接続されている。抵抗器Ｒ１の他
端は電源６の正端子に接続されており、コンデンサＣ１
の他端は大地電位に接続されている。抵抗器Ｒ，とコン
デンサＣ，との接続点はプログラマブル・ユニジヤンク
シヨントランジスタＴ１のアノード端子に接続されてお
り、そのゲート端子は、電源間に接続された抵抗器Ｒ２
とＲ３との接続点に接続されている。プログラマブル●
ユニジヤンクシヨントランジスタＴ１のカソード端子は
抵抗器Ｒ４を介してトランジスタＴ３のベース端子及び
パルス発生器２内の抵抗器Ｒ８に接続されている。抵抗
器Ｒ８はプログラマブル・ユニジヤンクシヨントランジ
スタＴ２のカソード端子に接続されており、そのゲート
端子は抵抗器Ｒ６及びＲ７並びに感温素子としてのサー
ミスタＲ，に接続され、アノード端子は、抵抗器Ｒ５と
コンデンサＣ２との接続点に接続されている。サーミス
タＲ１は気温、又は冷媒配管、凝縮器（図示せ゛す）等
の冷却回路を構成する部分の温度を検知し、その抵抗値
が温度とともに変化する負特性サーミスタである。抵抗
器Ｒ７の他端は接地されており、サーミスタＲ，の他端
は電源正端子に接続されている。コンデンサＣ２の他端
は接地され、抵抗器Ｒ５の他端は電源正端子に接続され
ている。抵抗器Ｒ５とコンデンサＣ２との接続点はダイ
オードＤ２及びインバータを図示の方向において経由し
てインバータ４の出力端子に接続されている。次に第１
図に示された本発明の製氷制御装置の動作を説明する。
まず電源６を投入すると、抵抗器Ｒｌｌ、コンデンサＣ
３及びインバータＺ１から成るリセット回路によりパル
スカウンタ３のリセット端子Ｒが論理Ｈ（高）レベルに
され、従つてパルスカウンタ３内のフリップフロップ（
図示せず）は全てクリアされて出力端子Ｑｎは論理Ｌ（
低）レベルとなる。

従つてトランジスタＴ４のベース端子がＨレベルとなる
ためトランジスタＴ４は導通しリレーコイル４が付勢さ
れることによつてホットガス弁（図示せず）が開かれ、
ホットガスが製氷室に送られて除氷工程が開始される（
この場合、最初であるので以下に述べる手順でリレーコ
イル４が消勢されて製氷工程に入るが、それまでの短時
間のみ製氷室は加熱されるが特に問題はない）。当初、
製氷室は常温（室温）になつているのでサーモスタット
５は閉じており、従つてインバータＺ２からのＨレベル
信号とサーモスタット５からのＨレベル信号とによりア
ンドゲート４の出力はＨレベルになるため電源電流はダ
イオードＤ１へは流れずに抵抗器Ｒ１を介してコンデン
サＣ１に流れ、コンデンサＣ１の両端間の充電電圧が、
抵抗器Ｒ２とＲ３で分圧されて供給されるゲート電圧を
越えたときプログラマブル●ユニジヤンクシヨントラン
ジスタＴ１のアノ−ドーカソード間が導通しコンデンサ
Ｃ１の充電電荷は抵抗器５Ｒ４を介してトランジスタＴ
３に流れ、トランジスタＴ３をオン状態にさせる。コン
デンサＣ１の電荷が放電してその電位がゲート電位より
下がるとプログラマブル・ユニジヤンクシヨントランジ
スタＴ１は再び不導通となるためコンデンサＣ１を充電
して行く。このような動作を繰り返すことによりパルス
カウンタ３の入力端子ＫにはトランジスタＴ３のコレク
タ端子からパルスが印加され続ける。パルスカウーンタ
３にｎ個のフリップフロップ（図示せず）が内蔵されて
いるとすると、入力端子Ｋに２ｎ−１個のパルスが入力
されたときに出力端子ＱｎがＬレベルからＨレベルに切
り換わる。出力端子ＱｎがＨレベルになると、トランジ
ス．夕Ｔ４のベース端子はＬレベルになるためリレーコ
イル４は消勢されてホットガスは製氷室へ送られなくな
るとともに、今度は逆に製氷工程が実行されることにな
る。

インバータ４の出力がＬレベルになるとダイオードＤ２
のカソード電位はインバータ４によりＨレベルになるの
でパルス発生器１の場合と同様の動作によりトランジス
タＴ３のベース端子にパルスが印加されることになる。
但しパルス発生器２の場合には、ゲート電圧がサーミス
タＲ，と抵抗器Ｒ７との直列体による分圧によつて作ら
れている点が異なつている。すなわち、例えば外気温が
高い夏季等の場合には負特性サーミスタＲ，の低抗値が
低くなるため相対的にプログラマブル●ユニジヤンクシ
ヨントランジスタＴ２のゲート電圧が上昇して発生され
るパルス周期が長くなるため同じパルス数がパルス発生
器２から発生されれても２ｎ−１個のパルス全部が入力
端子Ｋに与えられて出力端子Ｑｎの出力論理状態ｋを反
転させるに要する時間が長くなり、製氷工程をより長く
行なうように自動調整していることになる。製氷工程が
進み製氷室の温度が低下し、設定温度（例えはＯ℃）以
下になるとサーモスタット５が開くためダイオードＤ３
のカソード電位はＬレベルになり、以て抵抗器Ｒ６とＲ
７は並列接続されることになり、プログラマブル・ユニ
ジヤンクシヨントランジスタＴ２のゲート電位が下がる
ことになる。

従つてパルス発生器２から発生されるパ”ルスの周期は
短かくなり製氷工程は、製氷室温度が０℃以下にぼつて
から短縮されることになる。しかしながら、サーミスタ
Ｒｔと抵抗器Ｒ７によつて決まる製氷時間は所定の大き
さの氷を作るのに必要な製氷時間より長く設定し、他方
サーモスタット５が所定の製氷室温度を検知して開き抵
抗器Ｒ６が抵抗器Ｒ７に並列接続されることによつて得
られる製氷時間が所定の大きさの氷を作るのに必要な製
氷時間となるように抵抗器Ｒ６及びＲ７の抵抗値を設定
しておけは、製氷能力の低下により製氷室の温度がなか
なか下がらず設定温度（例えば０℃）に達しない場合、
サーモスタット５が閉じているため抵抗器Ｒ６はパルス
発生器２からは切り離されており、従つて製氷完了時刻
が遅れる。製氷室の温度が０℃まで達しないうちに所定
パルス数がパルス発生器２から発生された場合には、サ
ーモスタット５は製氷工程において開くことなく、閉じ
たまま除氷工程に移ることになる。また、製氷室温度が
やつとのことでＯ℃に達したときには抵抗器Ｒ６がパル
ス発生器２に組み込まれて製氷工程を続行することにな
る。所定パルス数が、パルスカウンタ３の入力端子Ｋに
入力されると出力端子ＱｎはＨレベルからＬレベルに切
り換わり製氷工程から除氷工程に切り換わる。

この際、サーモスタット５が閉じたまま工程切換が行な
われたのであればパルス発生器１は即座に動作を開始し
、一方、サーモスタット５が開いた状態で工程切換が行
なわれたのであればパルス発生器１の動作は、除氷工程
が進み製氷室の温度が設定温度にヒステリシス温度を加
えた温度、例えば５℃以上になつてサーモスタット５が
閉じるまで待機することになる。第１図に示された製氷
制御装置においては、停電等で電源６が切れ、次に電源
６が投入された時は抵抗器Ｒｌｌ、コンデンサＣ３、及
びインバータＺ１から成るリセット回路によりカウンタ
３が初期状態に戻されるため、製氷工程がどこまで進ん
でいようと必ず除氷工程を行なつてから再度切めから製
氷工程が開始されることとなるので製氷時間が必要以上
に延長されることはない。

これは、言い換えれば、製氷工程中に停電が生じた場合
、停電復旧後に除氷工程を行わないと停電復旧後の製氷
工程が過度のものになつてしまうのを防ぐためである。
第２図は第１図の製氷制御装置が停電等の電源遮断に遭
遇した場合の欠点を補う構成も組み込んだ製氷制御装置
であり、第１図におけるパルス発生器１は除去されてお
り、また、別電源６″を用い、カウンタ３の電源にする
とともにリセット回路８の電源にも成つている。

リセット回路８はオアゲートＺ７の一方の入力端子に接
続されており、他方の入力端子はアンドゲート４″の出
力端子に接続されている。アンドゲート４″の一方の入
力端子は、サーモスタット７と抵抗器Ｒｌ４との接続点
に接続され、他方の入力端子はカウンタ３の出．力端子
Ｑｎに接続されている。サーモスタット７の他端は電源
６の正端子に接続され、抵抗器Ｒｌ４の他端は接地され
ている。また、第１図におけるインバータＺ２とグイオ
ードＤ２との間に接続されていたインバータ４は除去さ
れ、その代わり、イ．ンバータＺ３″がインバータＺ２
と抵抗器Ｒｌ３との間に挿入されている。その他の部分
及び素子は第１図に示されたものと同じである。尚、２
つのサーモスタット５及び７の設定温度は、それぞれ、
製氷室が製氷完了迄に到達する中間（除氷完了温度か−
ら製氷完了温度までの範囲内の任意の温度であり通常０
〜−１０℃）の温度（第１の所定温度）、及び氷の離脱
完了を検知する温度（例えば５℃の第２の所定温度）で
ある。次に第２図の動作を説明すると、パルス発生器２
は第１図と同様、製氷工程時間を規定するパルスを発生
するものであり、ただパルスカウンタ３の出力端子Ｑｎ
がＬレベルのとき動作するが、サーモスタット５の開閉
により抵抗器Ｒ６とＲ７が並列接続関係になつたり、抵
抗器Ｒ６が切り離されたりすることは第１図と同様であ
る。従つて、まず電源６及び６″が投入されると、第１
図の回路の場合とは逆に、除氷工程が行なわれることは
な゜く、まず製氷工程に入る。そして製氷能力が低下し
て製氷室温度が設定温度まで達しない場合にはサーミス
タＲｔと抵抗器Ｒ７とにより製氷完了が遅らされ、また
設定温度に達した場合にはサーモスタット５が開く（サ
ーモスタット７も同様）ので抵抗器Ｒ６がＲ７に並列接
続されパルス周期を短かくして所定パルス数により製氷
工程を完了する。パルスカウンタ３の出力端子Ｑｎは入
力端子Ｋが所定数のパルスを入力したとき論理状態がＬ
レベルからＨレベルに切り換わりトランジスタＴ４を導
通させてリレーコイル４を付勢し、ホットガス弁（図示
せず）を開いて除氷工程へ移行させる。除氷工程が進み
製氷室温度が離氷完了温度、例えば５℃まで上昇すると
サーモスタット７が閉じる（サーモスタット５も同様）
ためアンドゲートＺ６″の両人力はＨレベルとなりオア
ゲート４を通つてリセット端子Ｒに印加されカウンタ３
をリセットして出力端子ＱｎをＨレベルからＬレベルに
切り換え再び製氷工程に入ることとなる。このようにサ
ーモスタット７は第１図のパルス発生器１の役目を果た
している。今、停電等により電源６が切れたとしてもパ
ルスカウンタ３の電源端子Ｖは電源６″に接続されてい
るのでパルスカウンタ３は停電前のカウント状態を記憶
しているため停電復旧後には残りのパルス数をカウント
すればよいことになる。

以上述べたように本発明によれば製氷機の能力が低下し
て製氷室温度が下がらない場合であつても、これに対応
して製氷完了時間が遅らされるので所定の大きさの氷に
近い氷を作ることができる。

また万一、製氷室温度が製氷室に設けられたサーモスタ
ットの所定温度迄下らない場合でも、所定のパルスをカ
ウントすれば製氷を完了させるので無駄な製氷運転が続
くのを防ぐことができる。図面の簡単な説明第１図は本
発明に係る製氷制御装置の一実施例を示す回路図、及び
第２図は本発明に係る製氷制御装置の他の実施例を示す
回路図てある。

１９２１０１パルス発生器、３１１●●パルスカウンタ
、４・・・・・・リレーコイル、５，７・・・・・・サ
ーモスタット、６，６″・・・・・・電源、８・・・・
・・リセット回路、Ｔｌ，Ｔ２・・・・・・プログラマ
ブル●ユニジヤンクシヨントランジスタ、Ｒピ・・・・
・サーミスタ、Ｒ６，Ｒ７，Ｒｌ２，Ｒｌ４・・・・・
・抵抗器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１パルス発生器１と、該第１パルス発生器に接続
   され所定パルス数をカウントしたとき出力論理状態が反
   転するパルスカウンタ３と、前記第１パルス発生器に並
   列接続され製氷工程時間を規定するパルスを発生する第
   ２パルス発生器２と、前記カウンタの出力論理状態が反
   転したとき製氷室を加熱又は冷却制御して除氷工程又は
   製氷工程を行なわせるリレー４と、前記製氷室に取り付
   けられ第１及び第２の所定温度に達したとき動作する温
   度検知スイッチ５と、該温度検知スイッチが前記第２の
   所定温度を越えて前記製氷室温度が上昇したことを検知
   したときであつて前記カウンタの出力論理状態により除
   氷工程を行なつているとき前記第１パルス発生器を動作
   せるアンドゲートＺ＿６と、を備え、前記第２パルス発
   生器は、周囲温度に感応する感熱素子Ｒｔを含み、前記
   感熱素子の抵抗値が温度により変化することによりその
   パルス周期が変化するものであり、前記温度検知スイッ
   チが前記第１の所定温度以下に下がつたとき前記パルス
   周期が短くなり、前記カウンタの出力論理状態により除
   氷工程を行つていないとき動作するものである製氷制御
   装置。 ２ 前記第１及び第２のパルス発生器が、それぞれプロ
   グラマブル・ユニジヤンクシヨントランジスタを含んで
   いる特許請求の範囲第１項記載の製氷制御装置。 ３ 前記温度検知スイッチがサーモスタットである特許
   請求の範囲第１項記載の製氷制御装置。 ４ 前記感熱素子がサーミスタである特許請求の範囲第
   １項記載の製氷制御装置。 ５ 製氷室に取り付けられ第１の所定温度で動作する第
   １の温度検知スイッチ５と、周囲温度に感応する感温素
   子Ｒｔを含み前記感温素子の温度による抵抗値変化に対
   応する電圧に基づいてパルス周期か変化し製氷工程時間
   を規定するパルスを発生するパルス発生器２と、該パル
   ス発生器に接続され所定パルス数をカウントしたとき出
   力論理状態が反転するパルスカウンタ３と、該カウンタ
   の出力論理状態が反転したとき前記製氷室を加熱又は冷
   却制御して除氷工程又は製氷工程を行なわせるリレー４
   と、前記カウンタのリセット回路８と、前記製氷室に取
   り付けられ第２の所定温度で動作する第２の温度検知ス
   イッチ７と、該第２の温度検知スイッチが前記第２の所
   定温度を越えて前記製氷室温度が上昇したことを検知し
   たときであつて前記カウンタの出力論理状態により除氷
   工程を行なつているとき前記リセット回路と並列接続さ
   れるアンドゲートＺ＿６′と、を備え、前記パルス発生
   器は、前記第１の温度検知スイッチが動作するときだけ
   前記パルス周期を短くし、前記カウンタの出力論理状態
   により除氷工程を行なつていないとき動作するものであ
   る製氷制御装置。 ６ 前記パルス発生器がプログラマブル・ユニジヤンク
   シヨントランジスタを含んでいる特許請求の範囲第５項
   記載の製氷制御装置。 ７ 前記温度検知スイッチがサーモスタットである特許
   請求の範囲第５項記載の製氷制御装置。 ８ 前記感温素子がサーミスタである特許請求の範囲第
   ５項記載の製氷制御装置。