JPS647309B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は製氷機の改良に関し、詳しくは、製氷
板に氷を生成する製氷運転と、製氷板に生成され
た氷を離氷する離氷運転とを交互に繰返す製氷機
の離氷性能向上対策に関する。

（従来の技術） 従来より、製氷機として例えば特開昭58−
28964号公報に開示されるように、氷を生成する
ための製氷板と、該製氷板に水を散水する散水回
路と、上記製氷板の冷却管に液令媒を流通させる
製氷用冷媒回路とを備え、製氷運転時、製氷板に
上方から水を流下散水するとともに、製氷板の冷
却管に低温の液冷媒を流通させることにより、製
氷板に流下する水を低温冷媒の吸熱作用でもつて
冷却凍結させて、該製氷板に氷を生成するように
したものが知られている。そして、このもので
は、離氷運転時は、上記冷却管にホツトガスを流
通させることにより、該ホツトガスによる製氷板
からの伝熱作用でもつて製氷板の氷を離氷させる
ようにしている。

（発明が解決しようする問題点） しかるに、上記従来のものでは、離氷時におけ
るホツトガスの熱量は製氷板から氷を離氷させる
ものの、氷自体を溶かさない程度の熱量に設定さ
れている関係上、例えば製氷板の周囲温度がかな
り低くなつた場合や、氷が大きく生成された場合
には、離氷が十分に行われないことがある。この
場合、次の製氷行程時、製氷板への散水により氷
の離脱が助勢されて、製氷板に残る氷の一部が若
干離氷するものの、製氷板の冷却管には低温冷媒
が流通していて冷却作用が行われているため、全
ての氷の離氷が行われるに至らず、残つた氷の上
にさらに製氷されることになり、離氷不良ばかり
でなく製氷不良をも招くことになる。そのため
に、離氷運転時、離氷が完全に行われるまでホツ
トガスを流してもよいが、生成された氷の一部が
溶けるなど徒らに離氷時間が長くなり、サイクル
時間の増大化を招く。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、離氷運転時、氷の一部が製氷板
から離氷し始めると、冷却管へのホツトガスの流
通と共に製氷板に対して氷があまり溶けない程度
の時間のあいだ製氷用の水を散水するようにする
ことにより、離氷を助勢促進して、製氷板に対す
る離氷を完全にかつ短時間に行うことにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的達成のため、本発明の解決手段は第１
図に示すように、氷を生成するための製氷板１
と、該製氷板１に水を散水する散水回路８と、上
記製氷板１の冷却管に液冷媒を流通させる製氷用
冷媒回路１１とを備え、上記製氷板１に散水回路
８より散水された水を冷却凍結させて氷を生成す
るようにした製氷機において、上記製氷板１の冷
却管にホツトガスを流通させる離氷用冷媒回路１
２と、上記製氷板１に生成された氷の離氷運転を
指令する離氷運転指令手段５０と、該離氷運転指
令手段５０の出力を受け、上記離氷用冷媒回路１
２を作動させる第１離氷制御手段５１と、上記製
氷板１に生成された氷が該製氷板１から離氷し始
める状態を検出する離氷状態検出手段５２と、上
記散水回路８の水温を検出する水温検出手段２２
と、該水温検出手段２２の出力を受け、散水回路
８の水温に応じて離氷用散水時間を設定する散水
時間設定手段５３と、上記離氷状態検出手段５２
の出力を受け、上記散水回路８を作動させるとと
もに、上記散水時間設定手段５３による離氷用散
水時間の経過時に該散水回路８および離氷用冷媒
回路１２を停止させる第２離氷制御手段５４とを
備える構成としたものである。

（作用） 以上により、本発明では、製氷運転時、製氷板
に水が散水されると同時にその冷却管に低温液冷
媒が流通することによつて、この散水された水が
冷却凍結して該製氷板に氷が生成される一方、離
氷運転時、製氷板の冷却管にホツトガスが流通す
るとともに、このホツトガスの流通に基づき製氷
板から氷が実質的に離氷し始める、つまり製氷板
から氷が離脱可能な状態になると、上記ホツトガ
スの流通と共に製氷用の水がその水温に応じた時
間だけ製氷板に散水されることによつて、製氷時
間が長くなることなく且つ氷をさほど溶かすこと
なく、製氷板からの氷の離脱が助勢されて、氷が
完全に離氷するのである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基
づいて詳細に説明する。

第２図は製氷機の全体構成を示し、１は氷を生
成するための製氷板、２は該製氷板１の上方に配
置され、底部に多数の散水孔２ａを有する散水タ
ンクであつて、該散水タンク２には水配管３を介
して、製氷板１下方に配置された水受皿４ａを有
する水タンク４が連通接続され、該水タンク４内
には、該水タンク４の水を水配管３を介して散水
タンク２に汲上げ供給する水ポンプ５が配設され
ており、また水タンク４の水受皿４ａには給水用
電磁弁６を介設した給水管７の他端開口部が臨ん
でおり、上記水タンク４の水を散水タンク２に供
給したのち、この水を散水孔２ａから製氷板１に
流下散水して製氷に供するとともに、該製氷板１
から落ちる水を水受皿４ａから水タンク４に戻
し、且つ製氷により低下した水タンク４の水位を
給水管７からの給水により所定の高水位にまで復
帰させるようにした散水回路８が構成されてい
る。尚、９は水タンク４の余分な水を排出するオ
ーバーフロー管である。

さらに、１０，１０は製氷板１の製氷板本体１
ａ，１ａに設けた冷却管、１１は該冷却管１０，
１０に液冷媒を流通させる製氷用冷媒回路、１２
は上記製氷板１の冷却管１０，１０にホツトガス
を流通させる離氷用冷媒回路であつて、該離氷用
冷媒回路１１は、圧縮機１３と、フアン１４を備
えた空冷式の凝縮器１５と、膨張弁１６と、蒸発
器としての冷却管１０，１０とが冷媒配管１７に
より順次接続されてなる。尚、１８はアキユムレ
ータである。

一方、離氷用冷媒回路１２は、上記圧縮機１３
と、離氷時に開作動する離氷用電磁弁２０と冷却
管１０，１０とが冷媒配管１７により順次接続さ
れてなる。

そして、製氷時には、離氷用電磁弁２０の閉作
動および膨張弁１６の開作動により冷媒を図中実
線矢印の如く循環させることにより、圧縮機１３
から吐出された高温高圧の冷媒が有する熱量を凝
縮器１５で外気に放熱したのち、冷却管１０，１
０（蒸発器）で製氷板１を流下する水から熱量を
吸熱することを繰返して、上記製氷板１で水を冷
却凍結させて氷を生成する一方、離氷時には、離
氷用電磁弁２０の開作動および膨張弁１６の閉作
動により冷媒（ホツトガス）を図中破線矢印の如
く循環させることにより、圧縮機１３からの冷媒
（ホツトガス）が有する熱量を冷却管１０，１０
で放熱することを繰返して、製氷板１に生成され
た氷を離氷させるように構成されている。尚、製
氷板１の製氷板本体１ａ周りには、これに沿つて
上記給水管７が配置されていて、離氷時、水タン
ク４への水補給を行うときには、この補給水の熱
量を製氷板１の氷に与えて離氷効率の向上を図る
ようになされている。

加えて、２１は水タンク４の所定の高水位およ
び低水位を検出するフロートスイツチ、２２は散
水回路８の水温を給水管７の水温により検出する
水温検出手段としての給水管サーミスタ、２３は
圧縮機１３への吸入側冷媒配管（吸入管）１７の
冷媒温度を検出する吸入管サーミスタであつて、
該各機器２１〜２３の検出信号はコントローラ２
４に入力され、該コントローラ２４により、上記
水ポンプ５、圧縮機１３、凝縮器フアン１４、給
水用電磁弁６および離氷用電磁弁２０が作動制御
される。

上記コントローラ２４の内部には、第３図に示
すように、製氷終了制御装置３０と、散水時間選
択装置３１と、散水開始制御装置３２と、離氷終
了制御装置３３とが備えられている。上記製氷終
了制御装置３０は、フロートスイツチ２１からの
低水位検出信号または製氷終了タイマ３４からの
製氷期間経過信号を受け、この製氷終了時にポン
プ５の作動を停止させるとともに、離氷を開始す
べく離氷用電磁弁２０を開き且つ凝縮器フアン１
４の回転作動を停止させ、さらに水タンク４への
水補給を行うべく給水用電磁弁６を所定時間
（t₁）（例えば２分）だけ開くものである。また、
散水時間選択装置３１は、給水管サーミスタ２２
からの水温信号を受け、該水温値に応じて離氷時
における散水時間設定用の第１タイマ３５（例え
ばタイマ時間T₁＝１分）、第２タイマ３６（例え
ばタイマ時間T₂＝３分）、第３タイマ３７（例え
ばタイマ時間T₃＝６分）の何れかを選択するも
のである。さらに、散水開始制御装置３２は、吸
入管サーミスタ２３からの吸入管温度信号を受
け、吸入管温度値が所定値（例えば16℃）以上の
とき水ポンプ５を上記散水時間選択装置３１で選
択したタイマ時間T₁，T₂又はT₃だけ回転駆動さ
せるものである。加えて、離氷終了制御装置３３
は、上記散水開始制御装置３２による水ポンプ５
の駆動の終了時つまり離氷終了時に離氷用電磁弁
２０を閉じるとともに、凝縮器フアン１４および
水ポンプ５を回転駆動させ、且つ該水ポンプ５の
回転駆動による水タンク４の水位低下を補償すべ
く給水用電磁弁６を所定時間（t₂）（例えば40秒）
だけ開くものである。尚、同図中、３８はフロー
トスイツチ２１からの検出信号に基づいて水タン
ク４の断水をチエツクし、断水時に圧縮機１３の
作動を停止させる断水チエツク制御装置である。
また、３９〜４３は電磁接触器、４４は給水用電
磁弁６の電磁接触器３９の閉時間を設定する給水
タイマ、４５は運転表示灯である。

次に、上記コントローラ２４の作動を第４図の
フローチヤートに基づいて説明する。先ず、ステ
ツプS₁で、運転／停止スイツチ（図示せず）が運
転側に操作されると、ステツプS₂において運転表
示灯４５を点灯させたのち、ステツプS₃において
吸入管サーミスタ２３からの検出信号に基づき吸
入管温度T_Fが所定温度（例えば15℃）以上か否
かを判別し、T_F≧15℃のYESの場合には製氷開
始時であると判断してステツプS₄以降に進む一
方、T_F＜15℃のNOの場合には離氷運転開始時で
あると判断して直ちにステツプS₁₀以降に進む。

そして、ステツプS₄において製氷運転を開始す
べく水ポンプ５、圧縮機１３および凝縮器フアン
１４を回転駆動し、且つ離氷用電磁弁２０を閉じ
て、散水タンク２からの散水と共に冷却管１０，
１０への低温冷媒の流通により製氷板１での製氷
を開始する。この時、水ポンプ５の回転駆動によ
り水が散水タンク２に汲上げられて、その分、水
タンク４の水位が直ちに低下するのを補償すべく
給水用電磁弁６を所定時間（t₂）（例えば40秒）
だけ開作動させて、水タンク４の水位を高水位に
保持する。

しかる後、ステツプS₅においてフロートスイツ
チ２１の高水位検出信号の有無を判別し、高水位
検出信号の無いNOの場合には断水時であると判
断して、ステツプS₆において水ポンプ５、圧縮機
１３および凝縮器フアン１４の駆動を停止したの
ち、ステツプS₇で製氷終了タイマ３４からの製氷
期間経過信号の受信を待つて、水タンク４への水
補給を行うべくステツプS₄に戻る。一方、上記ス
テツプS₅でフロートスイツチ２１からの高水位検
出信号の有るYESの場合には断水時でないと判
断して製氷運転を続行すべくステツプS₈に進み、
該ステツプS₈でフロートスイツチ２１からの低水
位検出信号の有無を判別するとともに、ステツプ
S₉で製氷終了タイマ３４からの製氷期間経過信号
の有無を判別し、共に受けていない製氷途中の
NOの場合にはそのまま待機して製氷運転を続行
する一方、何れか一方の信号を受けたYESのと
きには製氷終了時であると判断してステツプS₁₀
に進む。

続いて、ステツプS₁₀において離氷運転を開始
すべく水ポンプ５および凝縮器フアン１４の駆動
を停止するとともに、離氷用電磁弁２０を開き、
圧縮機１からの冷媒（ホツトガス）を冷却管１
０，１０に流通させて離氷を開始し、且つ水タン
ク４で製氷運転のために低下した水位を高水位に
まで復帰させるべく給水用電磁弁６を開くととも
に、この開作動時間をステツプS₁₁で給水タイマ
４４により計測する。

そして、ステツプS₁₂で給水タイマ４４のタイ
マ時間（t₁）（例えば２分）が経過したか否かを
判別し、経過したYESの場合には、水タンク４
の水位が高水位に戻つたと判断してステツプS₁₃
で給水用電磁弁６を閉じて水タンク４への水補給
を終了するとともに、離氷時の散水時間を算出す
べくステツプS₁₄で給水管サーミスタ２２からの
安定した水温信号（第５図参照）を入力し、ステ
ツプS₁₅で該水温値が高いほど短い散水時間、例
えば水温が０〜７℃ではT₃（６分）の第３タイマ
３７を、７〜14℃ではT₂（３分）の第２タイマ３
６を、14℃〜ではT₁（１分）の第１タイマ３５を
それぞれ選択する。

しかる後、ステツプS₁₆で吸入管サーミスタ２
３からの吸入管温度T_F信号が16℃以上になるこ
と、つまり製氷板１の氷がホツトガスの流通によ
り実質的離氷し始めるのを待つて、ステツプS₁₇
で水ポンプ５を駆動して製氷板１への散水を行
い、その後、ステツプS₁₈において上記ステツプ
S₁₅で選択した散水時間T₁，T₂又はT₃の経過を待
つてステツプS₁₉で該水ポンプ５の駆動を停止し、
ステツプS₂₀で吸入管サーミスタ２３からの吸入
管温度T_F信号が16℃以上であることを再チエツ
クしてステツプS₄に戻る。

尚、ステツプS₁₀での離氷運転開始後、給水用
電磁弁６の開作動に基づく水補給より水タンク４
の水位が高水位に戻るまでの所定時間（t₁）（２
分間）のあいだに、吸入管温度T_Fが６℃以上に
なつたステツプS₂₁の場合には、給水管サーミス
タ２２からの水温信号に拘らずステツプS₂₂で水
ポンプ５を短い散水時間T₁（１分間）だけ駆動し
て散水タンク２からの１分間の散水を開始し、そ
の後、ステツプS₂₃で給水タイマ４４のタイマ時
間（t₁）の経過を待つて、ステツプS₂₄で給水用
電磁弁６を閉じて水タンク４への水補給を終了
し、ステツプS₄に戻るようになされている。

よつて、上記第４図のコントローラ２４の作動
にフローにおいて、ステツプS₈，S₉により、フロ
ートスイツチ２１からの低水位検出信号又は製氷
終了タイマ３４からの製氷期間経過信号に基づい
て製氷板１に生成された氷の離氷運転を指令する
ようにした離氷運転指令手段５０を構成している
とともに、ステツプS₁₀により、フロートスイツ
チ２１又は製氷終了タイマ３４の出力を受け、離
氷用電磁弁２０の開作動により離氷用冷媒回路１
２を作動させるようにした第１離氷制御手段５１
を構成している。また、ステツプS₁₆により、吸
入管サーミスタ２３からの吸入管温度T_F信号に
基づき間接的に製氷板１に生成された氷が該製氷
板１から離氷し始める状態を検出するようにした
離氷状態検出手段５２を構成しているとともに、
ステツプS₁₅により、給水管サーミスタ２２から
の出力を受け、散水回路８の水温に応じて離氷用
散水時間T₁，T₂又はT₃を設定するようにした散
水時間設定手段５３を構成している。さらに、ス
テツプS₁₇〜S₂₀，S₄により、離氷状態検出手段５
２の出力を受け、水ポンプ５の回動駆動により散
水回路８を作動させるとともに、上記散水時間設
定手段５３による離氷用散水時間T₁，T₂又はT₃
の経過時に水ポンプ５の停止および離氷用電磁弁
２０の閉作動に基づき散水回路８および離氷用冷
媒回路１２を停止させるようにした第２離氷制御
手段５４を構成している。

したがつて、上記実施例においては、製氷運転
時、製氷板１には散水回路８によつて水が流下散
水されるとともに、該製氷板１の冷却管１０，１
０には製氷用冷媒回路１１からの低温液冷媒が流
通することにより、この流下散水された水が冷却
凍結して製氷板１に氷が生成される。

そして、上記製氷板に生成された氷の離氷運転
時、製氷板１の冷却管１０，１０には離氷用冷媒
回路１２からのホツトガスが流通して該製氷板１
の氷に熱量が与えられるとともに、水タンク４に
は給水管７からの水が補給されて次の製氷運転に
対する準備が行われる。この時、水タンク４の水
温が関接的に給水管サーミスタ２２で検出され、
このタンク水温に応じた離氷時での散水時間T₁，
T₂又はT₃が散水時間設定手段３１により選択設
定される。そして、上記製氷板１の冷却管１０，
１０へのホツトガスの流通に基づいて製氷板１の
氷が実質的に離氷し始めると、このホツトガスの
流通と共に上記製氷板１には散水回路８により水
が流下散水され、このことにより氷の離脱が助勢
促進されるので、製氷板１の周囲温度が低くなり
過ぎたり、氷が大きく生成された場合にも、これ
を容易に離氷することができる。しかも、上記製
氷板１への水の流下散水時間はタンク水温が高い
ときには短く、タンク水温が低いときには長く設
定されるので、水の流下散水に基づく離氷性能を
均一なものにでき、離氷促進化と併せてその確実
化を図ることできる。また、上記離氷の促進化は
既存機器である散水回路８により行われるので、
機器の追設を要することなく簡易に実施すること
ができる。

尚、上記実施例では、離氷状態検出手段５２
を、圧縮機１３への吸入管温度T_Fが16℃以にな
つたことを検出することにより構成したが、その
他、製氷機１の冷却管１０，１０へのホツトガス
の流通開始後の所定時間の経過を検出することに
より構成してもよい。また、離氷運転時における
離氷時間の設定は３個のタイマ３５〜３７の選択
により段階的に行つたが、水タンク４の水温の上
昇に応じて漸次短くなるよう連続的に行つてもよ
い。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、製氷板
に水を散水するとともに、該製氷板の冷却管に液
冷媒を流通させて該製氷板に氷を生成するように
した製氷機において、離氷時には、製氷板の冷却
管にホツトガスを流通させるとともに、該製氷板
の氷の離脱開始時からは製氷用の水を該水温に応
じた時間だけ製氷板に散水して、離氷を助勢する
ようにしたので、製氷時に製氷板の周囲温度が低
くなり過ぎたり、氷が大きく生成された場合に
も、これを既存の機器を利用した簡易な構成でも
つて確実かつ短時間で離氷することができ、よつ
て離氷性能の向上および離氷時間の短縮化を図る
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロツク図であ
る。第２図ないし第５図は本発明の実施例を示
し、第２図は全体構成図、第３図はコントローラ
の内部構成を示すブロツク図、第４図はコントロ
ーラの作動を示すフローチヤート図、第５図は給
水温度の時間に対する変化特性を示す図である。 １……製氷板、２……散水タンク、４……水タ
ンク、７……給水管、８……散水回路、１０……
冷却管、１１……製氷用冷媒回路、１２……離氷
用冷媒回路、２０……離氷用電磁弁、２２……給
水管サーミスタ、２４……コントローラ、５０…
…離氷運転指令手段、５１……第１離氷制御手
段、５２……離氷状態検出手段、５３……散水時
間設定手段、５４……第２離氷制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 氷を生成するための製氷板１と、該製氷板１
   に水を散水する散水回路８と、上記製氷板１の冷
   却管に液冷媒を流通させる製氷用冷媒回路１１と
   を備え、上記製氷板１に散水回路８より散水され
   た水を冷却凍結させて氷を生成するようにした製
   氷機において、上記製氷板１の冷却管にホツトガ
   スを流通させる離氷用冷媒回路１２と、上記製氷
   板１に生成された氷の離氷運転を指令する離氷運
   転指令手段５０と、該離氷運転指令手段５０の出
   力を受け、上記離氷用冷媒回路１２を作動させる
   第１離氷制御手段５１と、上記製氷板１に生成さ
   れた氷が該製氷板１から離氷し始める状態を検出
   する離氷状態検出手段５２と、上記散水回路８の
   水温を検出する水温検出手段２２と、該水温検出
   手段２２の出力を受け、散水回路８の水温に応じ
   て離氷用散水時間を設定する散水時間設定手段５
   ３と、上記離氷状態検出手段５２の出力を受け、
   上記散水回路８を作動させるとともに、上記散水
   時間設定手段５３による離氷用散水時間の経過時
   に該散水回路８および離氷用冷媒回路１２を停止
   させる第２離氷制御手段５４とを備えたことを特
   徴とする製氷機。