(57)【要約】【課題】製氷部に巨大な氷塊が製造されるのを回避して、製氷部の変形や破損を防止することができる自動製氷機を提供する。【解決手段】制御手段は、製氷工程中にフロートスイッチＦＬの下限水位ＷＬの検知により追加給水を開始し、フロートスイッチＦＬの上限水位ＷＨの検知により追加給水を終了させる。制御手段は、フロートスイッチＦＬが上限水位ＷＨを検知する前に、追加給水の開始時からの計時時間が、製氷水タンク２０内の水位が下限水位ＷＬから上限水位ＷＨに到達するまでに要する正常時の追加給水時間より長い給水規制時間となった場合は、追加給水を終了させる。制御手段は、給水規制時間での追加給水の終了時からの計時時間が、上限水位ＷＨから下限水位ＷＬまでの間に貯留される製氷水が製氷板１２,１２で氷結するのに要する時間と同等の製氷終了時間となった場合に、製氷工程から除氷工程に移行させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製氷水タンクに貯留されている製氷水を製氷部に供給することで氷塊を生成すると共に、該製氷部で氷結に至らなかった製氷水を前記製氷水タンクに回収する製氷工程と、前記製氷部に生成された氷塊を離脱させる除氷工程とを交互に繰り返すと共に、前記製氷工程中に追加給水手段によって前記製氷水タンクに追加給水するよう構成された自動製氷機において、
前記製氷水タンクに貯留される製氷水の第１水位および該第１水位より低い第２水位を検知する水位検知手段と、
時間を計時するタイマと、
制御手段とを備え、
前記制御手段は、製氷工程中に前記水位検知手段が第２水位を検知することで追加給水を開始させると共に、該水位検知手段が第１水位を検知することで追加給水を終了するよう前記追加給水手段を制御すると共に、
前記制御手段は、追加給水を開始してから前記水位検知手段が第１水位を検知する前に、追加給水の開始時からの前記タイマよる計時時間が、製氷水タンク内の水位が第２水位から第１水位に到達するまでに要する正常時の追加給水時間より長い給水規制時間となった場合は、追加給水を終了するよう前記追加給水手段を制御するよう構成され、
前記制御手段は、前記給水規制時間での追加給水の終了時からの前記タイマによる計時時間が、前記製氷水タンク内において第１水位から第２水位までの間に貯留される製氷水が製氷部で氷結するのに要する時間と同等の製氷終了時間となった場合に、製氷工程を終了して除氷工程を開始するよう構成した
ことを特徴とする自動製氷機。
【請求項２】
製氷水タンクに貯留されている製氷水を製氷部に供給することで氷塊を生成すると共に、該製氷部で氷結に至らなかった製氷水を前記製氷水タンクに回収する製氷工程と、前記製氷部に生成された氷塊を離脱させる除氷工程とを交互に繰り返すと共に、前記製氷工程中に追加給水手段によって前記製氷水タンクに追加給水するよう構成された自動製氷機において、
前記製氷水タンクに貯留される製氷水の第１水位および該第１水位より低い第２水位を検知する水位検知手段と、
時間を計時するタイマと、
制御手段とを備え、
前記制御手段は、製氷工程中に前記水位検知手段が第２水位を検知することで追加給水を開始させると共に、該水位検知手段が第１水位を検知することで追加給水を終了するよう前記追加給水手段を制御すると共に、
前記制御手段は、追加給水を開始してから前記水位検知手段が第１水位を検知する前に、追加給水の開始時からの前記タイマによる計時時間が、製氷水タンク内の水位が第２水位から第１水位に到達するまでに要する正常時の追加給水時間より長い給水規制時間となった場合は、追加給水を終了するよう前記追加給水手段を制御するよう構成され、
前記制御手段は、前記水位検知手段による第１水位の検知で追加給水を終了した場合は、該水位検知手段が第２水位を検知することで製氷工程を終了して除氷工程を開始すると共に、前記第１水位の検知での追加給水の終了時から水位検知手段が第２水位を検知するまでの前記タイマによる計時時間に基づく正常時製氷終了時間を記憶し、
前記制御手段は、前記給水規制時間で追加給水を終了した場合は、該給水規制時間での追加給水の終了時からの前記タイマによる計時時間が、前記正常時製氷終了時間または該正常時製氷終了時間に基づいて算出した適正正常時製氷終了時間となった場合に、製氷工程を終了して除氷工程を開始するよう構成した
ことを特徴とする自動製氷機。
【請求項３】
製氷水タンクに貯留されている製氷水を製氷部に供給することで氷塊を生成すると共に、該製氷部で氷結に至らなかった製氷水を前記製氷水タンクに回収する製氷工程と、前記製氷部に生成された氷塊を離脱させる除氷工程とを交互に繰り返すと共に、前記製氷工程中に追加給水手段によって前記製氷水タンクに追加給水するよう構成された自動製氷機において、
前記製氷水タンクに貯留される製氷水の第１水位および該第１水位より低い第２水位を検知する水位検知手段と、
時間を計時するタイマと、
制御手段とを備え、
前記制御手段は、製氷工程中に前記水位検知手段が第２水位を検知することで追加給水を開始させると共に、該水位検知手段が第１水位を検知することで追加給水を終了するよう前記追加給水手段を制御すると共に、
前記制御手段は、追加給水を開始してから前記水位検知手段が第１水位を検知する前に、追加給水の開始時からの前記タイマによる計時時間が、製氷水タンク内の水位が第２水位から第１水位に到達するまでに要する正常時の追加給水時間より長い給水規制時間となった場合は、追加給水を終了するよう前記追加給水手段を制御するよう構成され、
前記制御手段は、製氷工程における製氷時間に影響を与える温度を測定する測定手段による測定温度に基づいて、前記製氷水タンク内において第１水位から第２水位までの間に貯留される製氷水が製氷部で氷結するのに要する正常時製氷終了時間を求め、
前記制御手段は、前記給水規制時間で追加給水を終了した場合は、該給水規制時間での追加給水の終了時からの前記タイマによる計時時間が、前記正常時製氷終了時間となった場合に、製氷工程を終了して除氷工程を開始するよう構成した
ことを特徴とする自動製氷機。
【請求項４】
前記製氷工程における製氷時間に影響を与える複数箇所の温度を測定手段により測定し、前記制御手段は、測定手段により測定した各測定温度に基づいて算出した時間のうちで、最長のものを正常時製氷終了時間とする請求項３記載の自動製氷機。
【請求項５】
前記製氷水タンクに設けられ、該製氷水タンクから前記第１水位より高い製氷開始水位以上の製氷水を排出するオーバーフロー部と、
前記製氷水タンクの製氷水を製氷部に供給する循環ポンプとを備え、
前記除氷工程において除氷水供給手段により除氷水を製氷部に供給して、この製氷部から流下した除氷水を前記製氷水タンクで回収して次回の製氷工程における製氷水として貯留するよう構成され、
前記除氷工程において、前記製氷水タンクに製氷開始水位以上の製氷水が貯留されるタイミングで前記循環ポンプを駆動して製氷水を製氷部に供給すると共に、前記除氷水供給手段からの除氷水の供給を停止し、
冷媒が循環する蒸発器で前記製氷部が冷却される前記製氷工程に前記除氷工程から移行して前記製氷水タンク内の製氷水の温度が低下しないタイミングで、前記循環ポンプを第１停止時間だけ一時停止し、
前記第１停止時間の停止後に駆動を再開した前記循環ポンプを、前記製氷部を冷却する蒸発器の出口温度に基づいて第２停止時間だけ一時停止するよう構成した請求項１〜４の何れか一項に記載の自動製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、製氷水タンクに貯留した製氷水を製氷部に供給して氷塊を製造する自動製氷機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動製氷機として、縦向きに設置した製氷部に冷凍系から導出した蒸発管を配設し、この蒸発管により冷却される製氷部に製氷水を散布供給して氷塊を製造し、製氷部から氷塊を離氷して落下放出させる流下式の自動製氷機が知られている。この自動製氷機では、製氷水を貯留するための製氷水タンクを備え、製氷運転に際し製氷水タンクの製氷水を製氷水ポンプで圧送して製氷部に供給し、氷結に至らなかった製氷水は製氷水タンクに回収した後に、再び製氷部に向けて送り出すよう構成されている。また、製氷部での製氷が終了して製氷運転から除氷運転へ移行すると、製氷部の裏面に除氷水を散布供給して氷塊との氷結面の融解を促進させると共に除氷水を製氷水タンクに回収し、これが次回の製氷運転の際の製氷水として使用される。
【０００３】
前述したような自動製氷機では、除氷運転中に外部水源から水を除氷水(製氷水)として供給することで、１回分の製氷運転で使用する製氷水を製氷水タンクに貯留させた後に、製氷運転に移行するようになっている。すなわち、製氷水タンクとしては、少なくとも製氷運転１回分の製氷水量(必要製氷水量)を貯留し得る大きさが必要となり、当該製氷水タンクの大型化を招く要因となっていた。また、除氷運転において、製氷水タンクに供給する製氷水を多く必要とするので、製氷水タンク内に製氷水を満たすまでに時間を要して除氷運転の時間が長くなる問題も招いていた。
【０００４】
そこで、必要製氷水量より少ない量の製氷水を貯留し得る小型の製氷水タンクを採用して、製氷運転中に製氷水タンク内の製氷水が不足した場合には、給水手段によって製氷水タンクに外部水源から常温の水を補給水として追加供給する自動製氷機が提案されている(例えば、特許文献１参照)。具体的には、製氷水タンク内にフロートスイッチを設け、製氷運転中にフロートスイッチが製氷水の下限水位を検知すると、給水手段による補給水の供給を開始する。そして、フロートスイッチが製氷水の上限水位を検知すると、給水手段は補給水の供給を停止させるようになっている。これにより、製氷水タンクの大型化を回避して、製氷機全体のサイズをコンパクトにし得ると共に、除氷時間の短縮化が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−７４６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１に開示の自動製氷機では、１回の給水で補給水が供給される量は、フロートスイッチが下限水位から上限水位を検知するまでの一定量に規定されている。しかしながら、フロートスイッチにおけるフロートが、その支持部材に引っ掛かったりする等によってタンク内の水位上昇と共に正常に上昇しなくなることで、上限水位の検知が遅れる異常事態が発生した場合は、補給水の供給量が多くなってしまう。そして、自動動製氷機では、予め設定された製氷終了水位をフロートスイッチが検知することで製氷運転から除氷運転へ移行するよう制御されるが、補給水が予定より多く供給されることで、製氷運転の終了時には製氷部に予定より大きな氷塊が製造されてしまい、除氷不良を起こして氷塊が製氷部から離脱することなく製氷運転に移行する二重製氷が発生する恐れがある。そして、二重製氷が発生すると製氷部に巨大な氷塊が製造されてしまい、該氷塊によって製氷部等に変形や破損を生ずる問題を招く。
【０００７】
すなわち本発明は、前述した従来の技術に内在する前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、製氷部に巨大な氷塊が製造されるのを回避して、製氷部の変形や破損を防止することができる自動製氷機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項１の発明に係る自動製氷機は、
製氷水タンク(20)に貯留されている製氷水を製氷部(12)に供給することで氷塊を生成すると共に、該製氷部(12)で氷結に至らなかった製氷水を前記製氷水タンク(20)に回収する製氷工程と、前記製氷部(12)に生成された氷塊を離脱させる除氷工程とを交互に繰り返すと共に、前記製氷工程中に追加給水手段(40)によって前記製氷水タンク(20)に追加給水するよう構成された自動製氷機において、
前記製氷水タンク(20)に貯留される製氷水の第１水位(WH)および該第１水位(WH)より低い第２水位(WL)を検知する水位検知手段(FL)と、
時間を計時するタイマ(48)と、
制御手段(C)とを備え、
前記制御手段(C)は、製氷工程中に前記水位検知手段(FL)が第２水位(WL)を検知することで追加給水を開始させると共に、該水位検知手段(FL)が第１水位(WH)を検知することで追加給水を終了するよう前記追加給水手段(40)を制御すると共に、
前記制御手段(C)は、追加給水を開始してから前記水位検知手段(FL)が第１水位(WH)を検知する前に、追加給水の開始時からの前記タイマ(48)よる計時時間が、製氷水タンク(20)内の水位が第２水位(WL)から第１水位(WH)に到達するまでに要する正常時の追加給水時間より長い給水規制時間(TM1)となった場合は、追加給水を終了するよう前記追加給水手段(40)を制御するよう構成され、
前記制御手段(C)は、前記給水規制時間(TM1)での追加給水の終了時からの前記タイマ(48)による計時時間が、前記製氷水タンク(20)内において第１水位(WH)から第２水位(WL)までの間に貯留される製氷水が製氷部(12)で氷結するのに要する時間と同等の製氷終了時間(TM2)となった場合に、製氷工程を終了して除氷工程を開始するよう構成したことを要旨とする。
請求項１の発明では、製氷部に巨大な氷塊が製造されるのを回避して、製氷部の変形や破損を防止することができる。
【０００９】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項２の発明に係る自動製氷機は、
製氷水タンク(20)に貯留されている製氷水を製氷部(12)に供給することで氷塊を生成すると共に、該製氷部(12)で氷結に至らなかった製氷水を前記製氷水タンク(20)に回収する製氷工程と、前記製氷部(12)に生成された氷塊を離脱させる除氷工程とを交互に繰り返すと共に、前記製氷工程中に追加給水手段(40)によって前記製氷水タンク(20)に追加給水するよう構成された自動製氷機において、
前記製氷水タンク(20)に貯留される製氷水の第１水位(WH)および該第１水位(WH)より低い第２水位(WL)を検知する水位検知手段(FL)と、
時間を計時するタイマ(48)と、
制御手段(C)とを備え、
前記制御手段(C)は、製氷工程中に前記水位検知手段(FL)が第２水位(WL)を検知することで追加給水を開始させると共に、該水位検知手段が第１水位(WH)を検知することで追加給水を終了するよう前記追加給水手段(40)を制御すると共に、
前記制御手段(C)は、追加給水を開始してから前記水位検知手段(FL)が第１水位(WH)を検知する前に、追加給水の開始時からの前記タイマ(48)による計時時間が、製氷水タンク(20)内の水位が第２水位(WL)から第１水位(WH)に到達するまでに要する正常時の追加給水時間より長い給水規制時間(TM1)となった場合は、追加給水を終了するよう前記追加給水手段(40)を制御するよう構成され、
前記制御手段(C)は、前記水位検知手段(FL)による第１水位(WH)の検知で追加給水を終了した場合は、該水位検知手段(FL)が第２水位(WL)を検知することで製氷工程を終了して除氷工程を開始すると共に、前記第１水位(WH)の検知での追加給水の終了時から水位検知手段(FL)が第２水位(WL)を検知するまでの前記タイマ(48)による計時時間に基づく正常時製氷終了時間を記憶し、
前記制御手段(C)は、前記給水規制時間(TM1)で追加給水を終了した場合は、該給水規制時間(TM1)での追加給水の終了時からの前記タイマ(48)による計時時間が、前記正常時製氷終了時間または該正常時製氷終了時間に基づいて算出した適正正常時製氷終了時間となった場合に、製氷工程を終了して除氷工程を開始するよう構成したことを要旨とする。
請求項２の発明では、製氷部に巨大な氷塊が製造されるのを回避して、製氷部の変形や破損を防止することができる。また、正常時における製氷工程の製氷時間を記憶し、その正常時製氷終了時間または該正常時製氷終了時間に基づいて算出した適正正常時製氷終了時間によって、異常時に製氷工程から除氷工程に移行させるよう構成したので、適正な大きさの氷塊を精度よく製造することができる。
【００１０】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項３の発明に係る自動製氷機は、
製氷水タンク(20)に貯留されている製氷水を製氷部(12)に供給することで氷塊を生成すると共に、該製氷部(12)で氷結に至らなかった製氷水を前記製氷水タンク(20)に回収する製氷工程と、前記製氷部(12)に生成された氷塊を離脱させる除氷工程とを交互に繰り返すと共に、前記製氷工程中に追加給水手段(40)によって前記製氷水タンク(20)に追加給水するよう構成された自動製氷機において、
前記製氷水タンク(20)に貯留される製氷水の第１水位(WH)および該第１水位(WH)より低い第２水位(WL)を検知する水位検知手段(FL)と、
時間を計時するタイマ(48)と、
制御手段(C)とを備え、
前記制御手段(C)は、製氷工程中に前記水位検知手段(FL)が第２水位(WL)を検知することで追加給水を開始させると共に、該水位検知手段(FL)が第１水位(WH)を検知することで追加給水を終了するよう前記追加給水手段(40)を制御すると共に、
前記制御手段(C)は、追加給水を開始してから前記水位検知手段(FL)が第１水位(WH)を検知する前に、追加給水の開始時からの前記タイマ(48)による計時時間が、製氷水タンク(20)内の水位が第２水位(WL)から第１水位(WH)に到達するまでに要する正常時の追加給水時間より長い給水規制時間(TM1)となった場合は、追加給水を終了するよう前記追加給水手段(40)を制御するよう構成され、
前記制御手段(C)は、製氷工程における製氷時間に影響を与える温度を測定する測定手段(TH1,TH3)による測定温度に基づいて、前記製氷水タンク(20)内において第１水位(WH)から第２水位(WL)までの間に貯留される製氷水が製氷部(12)で氷結するのに要する正常時製氷終了時間を求め、
前記制御手段(C)は、前記給水規制時間(TM1)で追加給水を終了した場合は、該給水規制時間(TM1)での追加給水の終了時からの前記タイマ(48)による計時時間が、前記正常時製氷終了時間となった場合に、製氷工程を終了して除氷工程を開始するよう構成したことを要旨とする。
請求項３の発明では、製氷部に巨大な氷塊が製造されるのを回避して、製氷部の変形や破損を防止することができる。また、製氷工程における製氷時間に影響を与える温度を測定し、その測定温度に基づいて求めた正常時製氷終了時間によって、異常時に製氷工程から除氷工程に移行させるよう構成したので、適正な大きさの氷塊を精度よく製造することができる。
【００１１】
請求項４の発明では、
前記製氷工程における製氷時間に影響を与える複数箇所の温度を測定手段(TH1,TH3)により測定し、前記制御手段(C)は、測定手段(TH1,TH3)により測定した各測定温度に基づいて算出した時間のうちで、最長のものを正常時製氷終了時間とすることを要旨とする。
請求項４の発明によれば、製氷工程によって生成される氷塊が、予定より小さくなってしまうのを防ぐことができる。
【００１２】
請求項５の発明では、
前記製氷水タンク(20)に設けられ、該製氷水タンク(20)から前記第１水位(WH)より高い製氷開始水位(WHH)以上の製氷水を排出するオーバーフロー部(42)と、
前記製氷水タンク(20)の製氷水を製氷部(12)に供給する循環ポンプ(PM)とを備え、
前記除氷工程において除氷水供給手段(32)により除氷水を製氷部(12)に供給して、この製氷部(12)から流下した除氷水を前記製氷水タンク(20)で回収して次回の製氷工程における製氷水として貯留するよう構成され、
前記除氷工程において、前記製氷水タンク(20)に製氷開始水位以上の製氷水が貯留されるタイミングで前記循環ポンプ(PM)を駆動して製氷水を製氷部(12)に供給すると共に、前記除氷水供給手段(32)からの除氷水の供給を停止し、
冷媒が循環する蒸発器(16)で前記製氷部(12)が冷却される前記製氷工程に前記除氷工程から移行して前記製氷水タンク(20)内の製氷水の温度が低下しないタイミングで、前記循環ポンプ(PM)を第１停止時間だけ一時停止し、
前記第１停止時間の停止後に駆動を再開した前記循環ポンプ(PM)を、前記製氷部(12)を冷却する蒸発器(16)の出口温度に基づいて第２停止時間だけ一時停止するよう構成したことを要旨とする。
請求項５の発明によれば、綿氷の発生を抑制しつつ、綿氷が発生する可能性が高くなる温度まで冷却された製氷水を無駄に排出するのを防いで、製氷水を冷却するために費やした冷却エネルギーを無駄にするのを抑えることができ、製氷能力の低下を抑制し得る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る自動製氷機によれば、製氷部に巨大な氷塊が製造されるのを回避して、製氷部の変形や破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の自動製氷機を示す概略図である。
【図２】実施例１の自動製氷機の制御ブロック図である。
【図３】実施例１の自動製氷機のサイクル運転時のフローチャート図である。
【図４】実施例１の自動製氷機において、サイクル運転時にフロートが正常に作動する状況でのタイミングチャート図である。
【図５】実施例１の自動製氷機において、サイクル運転時にフロートが正常に作動しない状況でのタイミングチャート図である。
【図６】別実施例の自動製氷機における綿氷抑制運転を示すタイミングチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明に係る自動製氷機につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、本発明が対象とする自動製氷機は、氷塊が生成される製氷機構部と、該製氷機構部に供給する製氷水を貯留する製氷水タンクとを備える自動製氷機の全てが対象とされるが、実施例１では、所謂流下式の製氷機構部を備える自動製氷機を挙げて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１に示すように、実施例１に係る自動製氷機が備える流下式の製氷機構部１０は、所定間隔離間して対向配置した垂直な製氷板(製氷部)１２,１２の対向面(裏面)に、冷凍系１４から導出して横方向に蛇行する蒸発器１６が密着固定され、製氷工程時に蒸発器１６に冷媒を循環させて製氷板１２,１２を冷却するよう構成される。製氷機構部１０の直下には、集水樋１８が配設され、製氷工程に際し製氷板１２,１２の各製氷面(表面)に供給されて氷結に至らなかった製氷水が、集水樋１８を介して製氷水タンク２０に回収貯留されるようになっている。
【００１７】
図１に示すように、前記製氷水タンク２０から循環ポンプＰＭを介して導出した製氷水供給管２２は、製氷板１２,１２の上方に設けた製氷水散布器２４に接続している。製氷水散布器２４には、多数の散水孔(図示せず)が穿設され、製氷工程時に製氷水タンク２０から圧送された製氷水を、冷媒が循環する前記蒸発器１６によって冷却されている製氷板１２,１２の製氷面に散水孔から散布して流下させるようになっている。そして、製氷水タンク２０に貯留されている製氷水を、該製氷水タンク２０に設けた後述するフロートスイッチＦＬが製氷終了水位を検知するまで、製氷水タンク２０と製氷水循環経路(製氷水供給管２２、製氷水散布器２４、製氷板１２,１２、集水樋１８)とに循環させることで、製氷板１２,１２の製氷面に所定の大きさの氷塊を生成するよう構成される。
【００１８】
図１に示す如く、前記冷凍系１４では、圧縮機ＣＭで圧縮された気化冷媒が、吐出管２６を経て凝縮器ＣＤで液化した後に膨張弁ＥＶで減圧され、蒸発器１６で蒸発する過程で製氷板１２,１２と熱交換を行って、各製氷板１２を氷点下にまで冷却させるよう構成される。また、蒸発器１６で蒸発した気化冷媒は、吸入管２８を経て圧縮機ＣＭに帰還するようになっている。なお、図１の符号ＦＭは、凝縮器ＣＤを冷却する冷却ファンである。更に、圧縮機ＣＭの吐出管２６からホットガス管３０が分岐され、このホットガス管３０はホットガス弁ＨＶを経て、蒸発器１６の入口側に連通されている。自動製氷機は、除氷工程において、ホットガス弁ＨＶを開放してホットガスを圧縮機ＣＭからホットガス管３０を介して蒸発器１６に直接供給することで、両製氷板１２,１２を加熱するようになっている(図４参照)。
【００１９】
前記自動製氷機は、除氷工程において製氷板１２,１２の裏側に除氷水を散布して、その昇温による除氷促進を行うための除氷水供給手段３２が、製氷水タンク２０や循環ポンプＰＭ等の製氷水供給系とは別に設けられている。除氷水供給手段３２は、図１に示す如く、外部水源に接続する給水管３４と、対向する製氷板１２,１２の間の上部に設けられて給水管３４が接続される除氷水散布器３６と、給水管３４に介挿された第１給水弁ＷＶ1とを備える。すなわち自動製氷機は、除氷工程において第１給水弁ＷＶ1を開放することで、ホットガスによる加熱と共に、外部水源からの常温の水を除氷水として除氷水散布器３６に穿設した多数の散水孔(図示せず)を介して製氷板１２,１２の裏側に散布することで、製氷面に生成された氷塊の氷結面を融解させて、氷塊を自重により落下(離脱)させる。なお、製氷板１２,１２の裏側を流下した除氷水は、製氷水と同様に集水樋１８を介して製氷水タンク２０に回収され、これが次回の製氷水として使用される。
【００２０】
図１に示す如く、前記給水管３４には、前記第１給水弁ＷＶ1の配設位置より上流側(外部水源側)に、補給管３８が分岐して設けられると共に、該補給管３８に、第２給水弁ＷＶ2が介挿され、第１給水弁ＷＶ1を閉成した状態で第２給水弁ＷＶ2を開放することで、外部水源からの水を製氷水として製氷水タンク２０に直接供給し得るよう構成される。実施例１では、給水管３４、補給管３８および第２給水弁ＷＶ2から追加給水手段４０が構成される。なお、第２給水弁ＷＶ2は、製氷水タンク２０に設けた後述するフロートスイッチＦＬの水位検知に基づいて開閉制御される。
【００２１】
前記製氷水タンク２０は、製氷工程１回分で必要とされる製氷水の量(必要製氷水量)より少ない量の製氷水を貯留し得る容量に設定され、製氷工程中に、前記追加給水手段４０により製氷水を製氷水タンク２０に供給することで、必要製氷水量を確保し得るよう構成される。以後、製氷工程中に製氷水を製氷水タンク２０に供給することを、追加給水という。また、製氷水タンク２０には、図１に示す如く、製氷工程の開始時における製氷水の製氷開始水位ＷＨＨを規定するオーバーフロー管(オーバーフロー部)４２が、タンク底面から所定高さだけ上方に排出口を臨ませて設けられており、製氷開始水位ＷＨＨを超えて供給される余剰の水(製氷水、除氷水)を外部に排出するよう構成される。
【００２２】
前記製氷水タンク２０には、水位検知手段としてのフロートスイッチＦＬが配設される。フロートスイッチＦＬは、製氷水の水位に応じて支持部材に沿って上下するフロート４４と、上下方向に離間した上部センサ４６ａと下部センサ４６ｂとを備え(図２参照)、上部センサ４６ａおよび下部センサ４６ｂによりフロート４４の有無を検知するよう構成される。すなわち、フロートスイッチＦＬは、上部センサ４６ａにフロート４４が位置しているときに第１水位としての上限水位ＷＨを検知し、下部センサ４６ｂにフロート４４が位置しているときに、第１水位より低い第２水位としての下限水位ＷＬを検知する。なお、フロートスイッチＦＬで検知する上限水位ＷＨは、前記オーバーフロー管４２で規定される製氷開始水位ＷＨＨより低い位置に設定される(図１参照)。
【００２３】
図２に示すように、自動製氷機は、圧縮機ＣＭ、冷却ファンＦＭ、循環ポンプＰＭ、ホットガス弁ＨＶ、第１給水弁ＷＶ1および第２給水弁ＷＶ2の各種機器類が制御手段Ｃに電気的に接続され、この制御手段Ｃにより制御されるようになっている。また自動製氷機は、フロートスイッチＦＬ等の検知手段が制御手段Ｃに電気的に接続され、これらの検知手段の信号が制御手段Ｃに入力される。また制御手段Ｃには、時間を計時するタイマ(計時手段)４８が電気的に接続され、該タイマ４８は制御手段Ｃの指令によって計時を開始する。
【００２４】
実施例１の自動製氷機は、該自動製氷機の運転を開始する際に実行される初期給水および除氷工程に際して、前記製氷水タンク２０に製氷開始水位ＷＨＨより多くの製氷水(除氷水)が供給されるように、制御手段Ｃが前記除氷水供給手段３２を制御して、予め設定された給水時間だけ給水を行うよう構成され、製氷工程の開始時には常に製氷開始水位ＷＨＨで製氷水が貯留されているよう構成される。また、製氷工程中において、前記制御手段Ｃが前記追加給水手段４０を制御して製氷水タンク２０に追加給水するようになっている。具体的に、製氷工程中において、前記フロートスイッチＦＬが下限水位(追加給水開始水位)を検知することで、前記第１給水弁ＷＶ1を閉成したまま第２給水弁ＷＶ2を開放して追加給水を開始し、該フロートスイッチＦＬが上限水位(追加給水終了水位)を検知したときに第２給水弁ＷＶ2を閉成して追加給水を終了するように、制御手段Ｃが追加給水手段４０を制御する。なお、実施例１では、前記製氷開始水位ＷＨＨで規定される初期水量＋１回の追加給水によって供給される追加水量(下限水位ＷＬから上限水位ＷＨまでの間の量)が、前記必要製氷水量として設定される。すなわち、実施例１の自動製氷機では、前記フロート４４が正常に作動する正常時(後述)における製氷工程において、フロートスイッチＦＬが２回目に下限水位ＷＬを検知したときに、製氷工程を終了して除氷工程に移行するよう構成されている。言い替えると、下限水位ＷＬは、追加給水を開始するための条件となる追加給水開始水位であると共に、製氷工程を終了するための条件となる製氷終了水位である。また、除氷工程の開始(製氷部への除氷水の開始)に伴って制御手段Ｃの指令によって計時を開始したタイマ４８が、予め設定された給水時間を計時したことを条件として除氷工程を終了して製氷工程に移行するようになっている。すなわち、自動製氷機では、製氷工程中に１回の追加給水を行った後に、フロートスイッチＦＬが下限水位(製氷終了水位)を検知した信号に基づいて、製氷工程と除氷工程を１サイクルとするサイクル運転を繰り返す。
【００２５】
前記制御手段Ｃは、製氷工程中において、前記フロートスイッチＦＬが下限水位(追加給水開始水位)ＷＬを検知したことを条件として前記タイマ４８の計時を開始させ、該タイマ４８が予め設定された給水規制時間ＴＭ1を計時する前にフロートスイッチＦＬが上限水位(追加給水終了水位)ＷＨを検知した場合、またはフロートスイッチＦＬが上限水位(追加給水終了水位)ＷＨを検知する前にタイマ４８が給水規制時間ＴＭ1を計時した場合に、制御手段Ｃは追加給水を終了するように前記第２給水弁ＷＶ2を制御するよう設定される。また、制御手段Ｃは、タイマ４８による給水規制時間ＴＭ1の計時により追加給水を終了した場合は、該追加給水の終了と同時にタイマ４８による計時を開始させ、該タイマ４８が予め設定された製氷終了時間ＴＭ2を計時したことを条件として製氷工程を終了するよう設定される。
【００２６】
ここで、前記給水規制時間ＴＭ1は、前記フロート４４が支持部材等に引っ掛かることなく正常に作動する状況(正常時)において、フロートスイッチＦＬによる下限水位(追加給水開始水位)ＷＬの検知により追加給水が開始された場合に、フロートスイッチＦＬが上限水位(追加給水終了水位)ＷＨを検知するまでに要する正常時の追加給水時間より長く設定される。すなわち、フロート４４が支持部材等に引っ掛って正常に作動しない状況(異常時)においては、給水規制時間ＴＭ1の間に亘って追加給水することで、製氷水タンク２０に上限水位ＷＨより多くの製氷水を供給して製氷水が不足するのを防ぐようになっている。また、前記製氷終了時間ＴＭ2は、タイマ４８による給水規制時間ＴＭ1の計時により追加給水を終了してから、前記フロート４４が正常に作動してフロートスイッチＦＬが下限水位(製氷終了水位)ＷＬを検知するまでに要する時間より短く設定される。具体的に、製氷終了時間ＴＭ2は、製氷水タンク２０内において上限水位ＷＨから下限水位ＷＬまでの間に貯留される量の製氷水が、製氷板１２,１２に氷結するのに要する時間と同等の時間に設定される。すなわち、実施例１の自動製氷機では、フロート４４が正常に作動する正常時には、フロートスイッチＦＬによる下限水位ＷＬの検知で追加給水を開始し、上限水位ＷＨの検知で追加給水を終了し、該追加給水の終了後の下限水位ＷＬの検知で製氷工程を終了する。また、フロート４４が正常に作動しない異常時には、フロートスイッチＦＬの下限水位ＷＬの検知で開始した追加給水を、該下限水位ＷＬの検知から給水規制時間ＴＭ1が経過した時点で強制的に終了し、該追加給水の強制終了から製氷終了時間ＴＭ2が経過した時点で製氷工程を強制的に終了する。なお、上限水位ＷＨから下限水位ＷＬまでの間に貯留される量の製氷水が製氷板１２,１２に氷結するのに要する時間は、実験等によって求められる。
【００２７】
〔実施例１の作用〕
次に、前述のように構成された実施例１の自動製氷機の作用について、図３のフローチャートおよび図４、図５のタイミングチャートを参照して説明する。
【００２８】
自動製氷機の図示しない電源をＯＮすると、前記制御手段Ｃは、初期給水を開始する(ステップＳ１０)。すなわち、図４に示す如く、前記第２給水弁ＷＶ2を閉成した状態で、前記第１給水弁ＷＶ1を開放することで、外部水源からの水が前記除氷水散布器３６を介して製氷板１２,１２の裏側に供給され、該水が前記集水樋１８を介して製氷水タンク２０に貯留される。また、初期給水の開始と同時または一定時間後に前記圧縮機ＣＭおよび冷却ファンＦＭが駆動(ＯＮ)されると共に、前記ホットガス弁ＨＶが開放される。また、タイマ４８が計時を開始する。なお、循環ポンプＰＭは停止(ＯＦＦ)している。
【００２９】
前記制御手段Ｃは、ステップＳ１１において初期給水の開始から計時を開始した前記タイマ４８が給水時間を計時したか否かを判定し、ステップＳ１１が肯定されるまで該ステップＳ１１を繰り返す。ステップＳ１１が肯定の場合、すなわちタイマ４８が給水時間を計時した場合、制御手段Ｃは初期給水を終了すると共に、製氷工程を開始させる(ステップＳ１２,Ｓ１３)。すなわち、前記第１給水弁ＷＶ1を閉成し、ホットガス弁ＨＶを閉成すると共に、前記循環ポンプＰＭを駆動(ＯＮ)する。これにより、前記蒸発器１６には冷媒が供給されて前記製氷板１２,１２が冷却されると共に、該製氷板１２,１２に製氷水タンク２０に貯留されている製氷水が製氷水散布器２４を介して供給される。製氷工程の開始時における製氷水タンク２０には、前記オーバーフロー管４２で規定される製氷開始水位ＷＨＨで製氷水が貯留されている。
【００３０】
製氷工程では、冷凍系１４の冷凍運転により冷媒が循環する蒸発器１６が冷却され、製氷板１２,１２を蒸発器１６との熱交換により強制冷却する。このもとで、前記製氷水タンク２０から製氷板１２,１２に供給された製氷水は、製氷板１２,１２の上部から下部に向けて流下し、この流下過程で製氷板１２,１２の冷却されている部位に製氷水が接触することで徐々に冷却される。そして、製氷板１２,１２で氷結しない製氷水は、前記集水樋１８を介して製氷水タンク２０に回収された後、循環ポンプＰＭにより再び製氷板１２,１２に供給される。
【００３１】
製氷工程が継続することで、製氷板１２,１２に製氷水が徐々に氷結するようになり、該製氷板１２,１２から製氷水タンク２０に回収される製氷水の量が減少することに伴い、該タンク内の製氷水の水位が下がる。前記制御手段Ｃは、ステップＳ１４において前記フロートスイッチＦＬが下限水位(追加給水開始水位)ＷＬを検知したか否かを判定し、ステップＳ１４が肯定されるまで該ステップＳ１４を繰り返す。そして、ステップＳ１４が肯定、すなわちフロートスイッチＦＬが下限水位(追加給水開始水位)を検知すると、前記制御手段Ｃは、追加給水を開始する(ステップＳ１５)。すなわち、図４に示す如く、前記第１給水弁ＷＶ1を閉成したまま、前記第２給水弁ＷＶ2を開放することで、外部水源からの水が製氷水タンク２０に直接供給される。また、制御手段Ｃは、追加給水の開始と同時に前記タイマ４８の計時を開始させる。
【００３２】
前記追加給水によって製氷水タンク２０の製氷水の量が増加することに伴い、該タンク内の製氷水の水位が上がる。前記制御手段Ｃは、ステップＳ１６において前記フロートスイッチＦＬが上限水位(追加給水終了水位)ＷＨを検知したか否かを判定し、該ステップＳ１６が否定の場合は、ステップＳ１７に移行して、追加給水の開始と同時に計時を開始した前記タイマ４８が給水規制時間ＴＭ1を計時したか否かを判定し、該ステップＳ１７が否定の場合は前記ステップＳ１６に戻る。
【００３３】
前記ステップＳ１７が肯定される前に、前記ステップＳ１６が肯定された場合、前記制御手段Ｃは、フロートスイッチＦＬのフロート４４が支持部材等に引っ掛かることなく正常に作動していると判断して、追加給水を終了するべく第２給水弁ＷＶ2を閉成する(ステップＳ１８)。フロート４４が正常に作動している状況で制御手段Ｃは、フロートスイッチＦＬによる上限水位ＷＨの検知によって追加給水を終了した後、ステップＳ１９においてフロートスイッチＦＬが下限水位(製氷終了水位)ＷＬを検知したか否かを判定し、ステップＳ１９が肯定されるまで該ステップＳ１９を繰り返す。ステップＳ１９が肯定の場合、すなわちフロートスイッチＦＬが下限水位(製氷終了水位)ＷＬを検知すると、制御手段Ｃは製氷工程を終了して除氷工程を開始させる(ステップＳ２０,Ｓ２１)。この除氷工程では、図４に示す如く、前記ホットガス弁ＨＶが開放して蒸発器１６にホットガスが供給されると共に、循環ポンプＰＭが停止(ＯＦＦ)して製氷水の製氷板１２,１２への供給を停止する。また、前記冷却ファンＦＭが停止(ＯＦＦ)する。更に、前記第２給水弁ＷＶ2を閉成した状態で、前記第１給水弁ＷＶ1を開放することで、外部水源からの水が除氷水として前記除氷水散布器３６を介して製氷板１２,１２の裏側に供給され、該除氷水が前記集水樋１８を介して製氷水タンク２０に貯留される。また、制御手段Ｃは、除氷水の供給開始と同時に前記タイマ４８の計時を開始させる。
【００３４】
除氷工程では、前記蒸発器１６に供給されているホットガスと、前記製氷板１２,１２の裏側に供給されている除氷水とにより、該製氷板１２,１２は急速に加温されるに至る。このため各製氷板１２,１２と氷塊との結合が解除され、当該氷塊は自重により落下し、図示しない貯氷室に貯留される。なお、除氷工程から製氷工程への移行は、前記初期給水から製氷工程への移行と同じ処理で行われる(ステップＳ１０〜Ｓ１３)。
【００３５】
前記ステップＳ１６が肯定される前に、前記ステップＳ１７が肯定された場合、前記制御手段Ｃは、フロートスイッチＦＬのフロート４４が何らかの原因によって正常に作動していないと判断して、図５に示す如く、前記タイマ４８が給水規制時間ＴＭ1を計時したときに追加給水を強制的に終了するべく第２給水弁ＷＶ2を閉成する(ステップＳ２２)。また制御手段Ｃは、ステップＳ２２での追加給水の終了と同時にタイマ４８による計時を開始させる。フロート４４が正常に作動していない状況で制御手段Ｃは、ステップＳ２３において、給水規制時間ＴＭ1を計時して追加給水を終了すると同時に計時を開始したタイマ４８が製氷終了時間ＴＭ2を計時したか否かを判定し、ステップＳ２３が肯定されるまで該ステップＳ２３を繰り返す。そして、ステップＳ２３が肯定、すなわちタイマ４８が製氷終了時間ＴＭ2を計時すると、前記制御手段Ｃは、製氷工程を終了し、除氷工程を開始する(ステップＳ２０,Ｓ２１)。
【００３６】
このように、実施例１の自動製氷機は、製氷工程において追加給水手段４０から製氷水を製氷水タンク２０に追加給水しつつ製氷を行う構成とすることで、製氷工程開始時に、製氷工程１回分で使用する量の製氷水を製氷水タンク２０に用意しておく必要がない。すなわち、製氷工程開始時に製氷水タンク２０に貯留しておく製氷水を少なく抑えることができ、製氷水タンク２０を小型化することができる。しかも、除氷工程において、製氷水タンク２０に供給する製氷水の量も少ないから、製氷水の供給に時間がかからず、除氷工程の時間を短縮することができるので、単位時間当たりの製氷工程の機会が増加して自動製氷機の製氷能力を向上し得る。
【００３７】
また、実施例１の自動製氷機では、フロート４４が正常に作動していないと判断した場合は、追加給水後におけるフロートスイッチＦＬが下限水位ＷＬを検知する前に、製氷工程から除氷工程に移行するよう構成した。すなわち、追加給水によってフロート４４が正常に作動する状況より多く製氷水タンク２０に供給された製氷水によって、予定より大きな氷塊が生成されるのを防ぐことができる。従って、除氷工程で製氷板１２,１２から氷塊が離脱されない除氷不良が発生するのを防止することができ、二重製氷によって製氷板１２,１２が変形したり破損する等の問題が生ずるのを未然に防ぐことができる。
【実施例２】
【００３８】
次に、実施例２に係る自動製氷機について、前記実施例１の構成と異なる部分についてのみ説明する。実施例１では、フロート４４が正常に作動していない状況であると制御手段Ｃが判断(ステップＳ１６、Ｓ１７の処理)した場合に、予め設定された固定の製氷終了時間ＴＭ2が経過したときに、強制的に製氷工程を終了して除氷工程に移行するよう構成したが、実施例２の自動製氷機では、フロート４４が正常に作動している状況において、追加給水後に製氷終了まで(フロートスイッチＦＬが下限水位(製氷終了水位)ＷＬを検知するまでに要した正常時製氷終了時間を計時し、該正常時製氷終了時間を、前記製氷終了時間ＴＭ2として設定するよう構成される。
【００３９】
具体的に、実施例２の自動製氷機では、前記フロートスイッチＦＬが、図３におけるステップＳ１６で上限水位ＷＨを検知してからステップＳ１９で下限水位ＷＬを検知するまでに要する時間(正常時製氷終了時間)を、製氷工程毎に計時して制御手段Ｃ(制御手段Ｃの記憶部)に記憶する。そして、前記ステップＳ１６が肯定される前に、ステップＳ１７が肯定された場合、すなわちフロート４４が正常に作動していない状況であると制御手段Ｃが判断した場合に、該制御手段Ｃは、製氷終了時間ＴＭ2として、直近に記憶した正常時製氷終了時間を用いるよう構成している。
【００４０】
すなわち、実施例２の自動製氷機では、実施例１の自動製氷機が奏する作用効果の他に、フロート４４が正常に作動していない状況において、自動製氷機の設置環境によって変動する可能性がある正常時製氷終了時間を、異常時に製氷工程から除氷工程に移行させるための製氷終了時間ＴＭ2として随時更新するようにしたので、適正な大きさの氷塊を精度よく製造することができる。
【００４１】
ここで、実施例２の自動製氷機において、正常時製氷終了時間を、異常時における製氷終了時間ＴＭ2とするのに限らず、二重製氷が発生する恐れのない範囲であれば、計時した正常時製氷終了時間に、該正常時製氷終了時間の例えば１０％を足した時間を、異常時における製氷終了時間ＴＭ2として設定することができる。なお、正常時製氷終了時間に足す時間としては、前記１０％に限らず、実験等によって算出した適正な時間であってもよい。すなわち、異常時に用いる製氷終了時間ＴＭ2は、正常時に計時した正常時製氷終了時間、または該正常時製氷終了時間に基づいて算出した、製氷板１２,１２が変形したり破損する大きさまで氷塊が成長しない適正正常時製氷終了時間の何れかを用いる構成を採用することができる。なお、適正正常時製氷終了時間を用いる場合は、制御手段Ｃを、正常時製氷終了時間に基づいて適正正常時製氷終了時間を算出可能な構成とすればよい。
【実施例３】
【００４２】
次に、実施例３に係る自動製氷機について、前記実施例１の構成と異なる部分についてのみ説明する。ここで、製氷工程において、製氷板１２,１２に所定の大きさの氷塊を生成するのに要する製氷時間は、自動製氷機の周囲温度、製氷水の温度、冷媒の凝縮温度等、各種の温度の影響を受けて変化する可能性がある。そこで、実施例３に係る自動製氷機では、製氷水タンク内において上限水位ＷＨから下限水位ＷＬまでの間に貯留される製氷水が製氷板１２,１２で氷結するのに要する製氷時間を、該製氷時間に影響を与える温度に基づいて算出し、この算出した正常時製氷終了時間を、フロート４４が正常に作動していない状況と判断した場合の製氷終了時間ＴＭ2として用いるようにしている。
【００４３】
具体的に、実施例３の自動製氷機では、製氷水タンク２０に、内部に貯留した製氷水の温度を測定する水温センサ(測定手段)ＴＨ1を配設し、該水温センサＴＨ1で測定された製氷水の温度を制御手段Ｃに入力するよう構成される。また、凝縮器ＣＤの冷媒出口側に、該凝縮器ＣＤによる冷媒の凝縮温度を測定する凝縮温センサ(測定手段)ＴＨ3を設け、該凝縮温センサＴＨ3で測定された冷媒の凝縮温度を制御手段Ｃに入力するよう構成される。なお、実施例３の自動製氷機で採用される水温センサＴＨ1および凝縮温センサＴＨ3を、図１に二点鎖線で示している。そして、制御手段Ｃは、水温センサＴＨ1で測定された製氷水の温度および凝縮温センサＴＨ3で測定された冷媒の凝縮温度に基づき、製氷工程において製氷水タンク内において上限水位ＷＨから下限水位ＷＬまでの間に貯留される製氷水が製氷板１２,１２で氷結するのに要する正常時製氷終了時間を夫々算出する。そして、測定された製氷水の温度および冷媒の凝縮温度に基づいて算出した夫々の正常時製氷終了時間のうちで最長の正常時製氷終了時間を、異常時の製氷終了時間ＴＭ2として用いるようにしている。制御手段Ｃは、水温センサＴＨ1で測定された製氷水の温度および凝縮温センサＴＨ3で測定された冷媒の凝縮温度を、実験や経験則等によって予め求められた対応する計算式に代入することで、正常時製氷終了温度を算出する。
なお、製氷水の温度に基づいて正常時製氷終了温度を求める方法としては、製氷水の温度について、予め複数に区分し、各区分に対応する正常時製氷終了温度を求め、その製氷水の温度区分と、対応する正常時製氷終了温度との関係データを制御手段Ｃに記憶させる。そして、制御手段Ｃが、記憶した関係データに基づいて、水温センサＴＨ1で測定された製氷水の温度が含まれる区分に対応する正常時製氷終了温度を求める構成を採用することができる。また、冷媒の凝縮温度に基づいて正常時製氷終了温度を求める方法として、上記製氷水の温度に基づいて正常時製氷終了温度を求める同様の方法を採用できる。
【００４４】
実施例３の自動製氷機では、実施例１の自動製氷機が奏する作用効果の他に、フロート４４が正常に作動していない状況において、製氷時間に影響を与える製氷水の温度および冷媒の凝縮温度に基づいて算出した正常時製氷終了時間を、異常時の製氷終了時間ＴＭ2として用いるようにしたので、適正な大きさの氷塊を精度よく製造することができる。また、複数の温度に基づいて算出した複数の正常時製氷終了時間のうちで最長の正常時製氷終了時間を、異常時の製氷終了時間ＴＭ2として用いるので、製氷工程の終了時に、製氷板１２,１２に生成される氷塊が予定より小さくなってしまうのを防ぐことができる。
【００４５】
ここで、実施例３の自動製氷機において、正常時製氷終了時間を算出するための温度としては、前記製氷水の温度(水温)および冷媒の凝縮温度に限らず、自動製氷機の設置場所の温度(外気温)等、製氷工程における製氷時間に影響を与える、その他各種の温度を用いることができる。そして、測定対象となる温度を測定可能な箇所に測定手段を設ければよい。また、複数の温度(水温、外気温、凝縮温度等)の夫々を測定して、各温度に基づいて算出した正常時製氷終了時間のうちで最長の正常時製氷終了時間を、異常時の製氷終了時間ＴＭ2として用いる場合の温度の組み合わせとしては、水温と外気温との組み合わせ、凝縮温度と外気温との組み合わせ、あるいは水温と凝縮温度と外気温との組み合わせ等を採用することができる。なお、複数の正常時製氷終了時間のうちで最長の正常時製氷終了時間を異常時の製氷終了時間ＴＭ2とする構成が、該製氷終了時間ＴＭ2をより適正な値とし得る点で好適であるが、水温、凝縮温度、外気温あるいはその他の１種類の温度に基づいて正常時製氷終了時間を算出し、該正常時製氷終了時間を異常時の製氷終了時間ＴＭ2として用いることも可能である。
【００４６】
〔別実施例〕
次に、別実施例に係る自動製氷機について、前記実施例１の構成と異なる部分についてのみ説明する。
ここで、自動製氷機において、製氷工程中に循環される製氷水は、製氷板１２,１２と熱交換することで次第に冷却され、氷点下付近(氷結温度)に到達したときに製氷面に氷塊が形成され始める。しかしながら、製氷水は製氷面を所定速度で流下するため、氷結温度に達してもなかなか氷結が開始されず、製氷水が過剰に冷却されてしまうことがある(過冷却)。そして、この過冷却状態が継続すると、所定のタイミングで製氷水中に氷の核の如き氷晶(綿氷)が発生することがある。すると、この綿氷を含んだ製氷水が製氷水散布器内に堆積し、前記散水孔を塞いでしまったり、前記循環ポンプＰＭが詰まったりして、製氷水の製氷板１２,１２への供給に支障が生ずる。そこで、別実施例の自動製氷機は、実施例１の構成に加えて、製氷水の過冷却に起因する綿氷の発生を抑制する綿氷抑制運転を行い得るよう構成されている。
【００４７】
別実施例の自動製氷機は、前記冷凍系１４における蒸発器１６の冷媒出口側に配設されて、該蒸発器１６の出口温度を測定する蒸発温センサ(蒸発温測定手段)ＴＨ2を備え、該蒸発温センサＴＨ2が前記制御手段Ｃに接続されている。なお、別実施例の自動製氷機で採用される蒸発温センサＴＨ2を、図１に二点鎖線で示している。そして、制御手段Ｃは、製氷工程中において、蒸発温センサＴＨ2で測定された蒸発器１６の出口温度に基づいて、前記循環ポンプＰＭを作動制御することで、綿氷抑制運転を実行し得るよう構成される。また、別実施例の自動製氷機は、除氷工程の開始から計時を開始した前記タイマ４８が給水時間を計時した場合に、第１給水弁ＷＶ1を閉成すると共に、前記循環ポンプＰＭを駆動(ＯＮ)して、製氷水タンク２０に貯留されている製氷水(除氷水)による除氷促進運転を実行し得るよう構成される。そして、予め設定された除氷促進運転時間が経過した場合に、制御手段Ｃが除氷工程から製氷工程に移行するよう構成される。なお、除氷促進運転時間は、前記タイマ４８によって計時される。
【００４８】
すなわち、別実施例の自動製氷機は、図６に示す如く、除氷工程の末期(製氷水タンク２０に製氷開始水位以上の製氷水が貯留されるタイミング)において、前記製氷工程に先立って循環ポンプＰＭを駆動(ＯＮ)して、除氷水として製氷板１２,１２に供給されて製氷水タンク２０に回収された次回の製氷水(常温の水)を製氷板１２,１２に供給することで、除氷を促進するよう構成される。また、別実施例の自動製氷機は、前記除氷促進運転時間の経過によって除氷工程から製氷工程に移行した直後に(製氷水タンク２０内の製氷水の温度が低下しないタイミングで)、前記循環ポンプＰＭを第１停止時間だけ一時停止(ＯＦＦ)した後に再駆動するよう構成される。第１停止時間は、前記タイマ４８によって計時するよう構成される。なお、第１停止時間は、製氷水供給管２２、製氷水散布器２４、製氷板１２,１２および集水樋１８からなる前記製氷水循環経路に供給されていた製氷水が、循環ポンプＰＭの一時停止中に製氷水タンク２０へ回収されるのに要する時間以上に設定される。
【００４９】
ここで、綿氷は、製氷水が過冷却、すなわち０℃以下に冷却されることで発生するため、製氷水が０℃より高い温度の状態で綿氷抑制運転を行う必要がある。また、蒸発器１６の出口温度は、製氷水の温度とは所定の温度差があることから、別実施例の自動製氷機では、製氷水の温度と蒸発器１６の出口温度との温度差を考慮した綿氷抑制運転開始温度に出口温度が到達した際に、綿氷抑制運転を開始するよう設定されている。
【００５０】
次に、前記綿氷抑制運転について、具体的に説明する。製氷工程において、蒸発温セン段ＴＨ2が前記綿氷抑制運転開始温度を測定することにより、循環ポンプＰＭを第２停止時間に亘って一時停止(ＯＦＦ)する。第２停止時間は、前記タイマ４８によって計時するよう構成される。また、第２停止時間は、製氷水が供給されない無負荷状態で冷却される製氷板１２,１２の温度を、該製氷面に流下される製氷水が氷結し得る温度まで低下させ得る時間であって、実験により求められる。すなわち、別実施例の自動製氷機では、蒸発器１６の出口温度が綿氷抑制運転開始温度に到達すると、循環ポンプＰＭを第２停止時間に亘って一時停止(ＯＦＦ)することで、前記製氷板１２,１２を無負荷状態で冷却して、一時停止後の循環ポンプＰＭの駆動によって製氷板１２,１２に製氷水を供給することで該製氷板１２,１２の製氷面に一気に氷の膜を形成して、綿氷の発生を抑制するようになっている。なお、循環ポンプＰＭを一時停止する綿氷抑制運転は、綿氷が発生する可能性が高くなるタイミング(製氷水の温度が０℃に近くなるタイミング)で実行する方が、綿氷抑制効果が高くなることが実験等によって分かっていると共に、蒸発器１６の出口温度と製氷水の温度との温度差が０〜３℃程度であることから、前記綿氷抑制運転開始温度として、具体的に３℃が設定される。
【００５１】
〔別実施例の作用〕
次に、別実施例の自動製氷機の作用について、実施例１に追加されている部分についてのみ説明する。
【００５２】
別実施例の自動製氷機では、図６に示す如く、前記除氷工程の末期において、前記給水時間が経過すると(除氷水として供給されて前記製氷水タンク２０に貯留される製氷水が、前記オーバーフロー管４２で規定される製氷開始水位以上となるタイミングで)、前記第１給水弁ＷＶ1を閉成すると共に、前記循環ポンプＰＭを駆動(ＯＮ)し、製氷水タンク２０に貯留されている製氷水(除氷水)を、前記製氷板１２,１２に供給する。すなわち、除氷工程の末期において、常温の製氷水によって氷塊の離脱を促進する。
【００５３】
前記除氷促進運転時間の経過によって除氷工程から製氷工程に移行した直後に、前記制御手段Ｃは前記循環ポンプＰＭを第１停止時間だけ一時停止する。この循環ポンプＰＭの一時停止によって、前記製氷水循環経路に供給されていた製氷水が製氷水タンク２０に回収される。
【００５４】
前記第１停止時間の一時停止後に循環ポンプＰＭが再駆動されて、製氷工程が継続される。そして、前記凝縮温センサＴＨ2が綿氷抑制運転開始温度を測定すると、前記制御手段Ｃは循環ポンプＰＭを第２停止時間に亘って一時停止する。この循環ポンプＰＭの一時停止によって、蒸発器１６により製氷板１２,１２は急速に冷却され、第２停止時間の経過後に循環ポンプＰＭを駆動して製氷水の供給を再開すると、製氷板１２,１２の製氷面には一気に氷の膜が形成され、製氷水が過冷却された状態で製氷水タンク２０に戻ることがなくなり、綿氷が発生するのを抑制し得る。従って、循環ポンプＰＭにおける綿氷の噛み込みによる作動不良を回避することができる。
【００５５】
ここで、別実施例の自動製氷機では、除氷工程の末期に循環ポンプＰＭを駆動して製氷水タンク２０に貯留されている製氷水(除氷水)を製氷板１２,１２に供給する除氷促進運転を実行しており、除氷工程から製氷工程へ移行する際には、製氷水循環経路および製氷水タンク２０には、該製氷水タンク２０の製氷開始水位ＷＨＨを超える量の製氷水が循環している。従って、製氷工程において綿氷抑制のために循環ポンプＰＭを第２停止時間に亘って一時停止した際には、製氷水循環経路から製氷水タンク２０に回収される製氷水が、前記製氷開始水位ＷＨＨを超えてオーバーフロー管４２から外部に排出されてしまう。このときに排出される製氷水は、製氷板１２,１２(冷媒)との熱交換によって除氷水として供給される際の温度より大きく低下しており、該排出した製氷水を冷却する分の冷却エネルギーを無駄にすることになる。
【００５６】
しかしながら、別実施例の自動製氷機では、製氷工程の初期において、前記綿氷抑制運転を開始する前であって、製氷水が温度低下していない状態で、循環ポンプＰＭを第１停止時間に亘って一時停止するよう構成している。これによって、製氷水循環経路から製氷水タンク２０に回収される製氷水は、前記製氷開始水位ＷＨＨを超えてオーバーフロー管４２から外部に排出される。従って、綿氷抑制運転において循環ポンプＰＭを一時停止することで製氷水循環経路から回収される製氷水が、オーバーフロー管４２から外部に排出されることはなくなる。すなわち、別実施例の自動製氷機では、綿氷の発生を抑制しつつ、綿氷が発生する可能性が高くなる温度まで冷却された製氷水を無駄に排出するのを防いで、製氷水を冷却するために費やした冷却エネルギーを無駄にするのを抑えることができ、製氷能力の低下を抑制し得る。
【００５７】
別実施例で採用した構成は、前記実施例２、３の自動製氷機においても採用することができる。すなわち、実施例２、３の自動製氷機において、除氷工程の末期において、除氷水として製氷水タンク２０に回収された製氷水を利用して氷塊の離脱促進を図る除氷促進運転を実行し、除氷促進運転時間の経過によって除氷工程から製氷工程に移行した直後に、循環ポンプＰＭを第１停止時間だけ一時停止し、その後に循環ポンプＰＭを第２停止時間だけ一時停止する綿氷抑制運転を実行する構成を採用できる。
【００５８】
〔変更例〕
本願は、前述した実施例等の構成に限定されるものでなく、その他の構成を適宜に採用することができる。
１．実施例１等では、製氷開始水位で規定される初期水量＋１回の追加給水によって供給される追加水量を、必要製氷水量とした場合で説明したが、初期水量＋複数回の追加給水によって供給される追加水量を、必要製氷水量とすることができる。すなわち、追加給水の実行回数をカウント手段によってカウントし、そのカウント値が予め設定された値となった後の下限水位(製氷終了水位)の検知または製氷終了時間の計時に基づいて、製氷工程から除氷工程に移行する構成を採用することができる。
２．実施例１等では、追加給水を開始する水位(追加給水開始水位)と、製氷工程を終了する水位(製氷終了水位)とを同じフロートスイッチ(水位検知手段)で検知するよう構成したが、別々の水位検知手段で検知する構成を採用することができる。
３．実施例１等では、製氷部として一対の製氷板を対向配置したが、１枚の製氷板で構成したものであってもよい。
４．実施例１等では、フロートが正常に作動していないと制御手段が判断した場合(ステップ１６が肯定される前にステップＳ１７が肯定された場合)において、タイマが製氷終了時間(ＴＭ2)を計時した場合(ステップＳ２３が肯定の場合)に、製氷工程を終了して除氷工程を開始するよう構成した。この構成においては、タイマ異常等によってステップＳ２３が肯定されない事態が発生する可能性があるので、ステップＳ２３の判定が否定の場合に、下限水位(製氷終了水位)が検知されたか否かの判定(ステップＳ１９と同じ判定)を行うよう構成し、タイマ異常等によってステップＳ２３が肯定されなくても、下限水位(製氷終了水位)の検知によって製氷工程を終了し得るようにすることことが推奨される。
【符号の説明】
【００５９】
１２ 製氷板(製氷部)，１６ 蒸発器，２０ 製氷水タンク，３２ 除氷水供給手段
４０ 追加給水手段，４２ オーバーフロー管(オーバーフロー部)，４８ タイマ
ＦＬ フロートスイッチ(水位検知手段)，Ｃ 制御手段，ＴＨ1 水温センサ(測定手段)
ＴＨ3 凝縮温センサ(測定手段)，ＰＭ 循環ポンプ，ＷＨＨ 製氷開始水位
ＷＨ 上限水位(第１水位)，ＷＬ 下限水位(第２水位)，ＴＭ1 給水規制時間
ＴＭ2 製氷終了時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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