(57)【特許請求の範囲】
【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と、
該熱交換器と圧縮機とを接続する吸入管に設けられ、前記吸入管の温度を検出する温度検知器と
を備え、
該温度検知器により検出された前記吸入管の温度が所定温度に低下した場合に、製氷運転を停止させることを特徴とするオーガ式製氷機。
【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１１０の下部に配設された駆動装置としてのギヤモータ１１２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１０６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１０３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と、該熱交換器と圧縮機とを接続する吸入管に設けられ、前記吸入管の温度を検出する温度検知器とを備え、該温度検知器により検出された前記吸入管の温度が所定温度に低下した場合に、製氷運転を停止させることを特徴とする。
【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１１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。
【図１】
0003683384.tif 000002
【図２】
0003683384.tif 000003