(57)【要約】【課題】製氷タンクで過冷却液が氷結した場合でも、短時間で製氷運転を再開できるようにする。【解決手段】冷媒回路（40）は、製氷タンク（20）に低温冷媒を供給して吸熱することで製氷運転を行う。そして、ダッシャ（25）の駆動モータ（28）に供給された電流値が所定値よりも大きくなった場合に、冷媒回路（40）の四路切換弁（42）を切り換えることで、製氷タンク（20）に高温冷媒を供給して放熱するデフロスト運転を行う。【選択図】図１
2014070823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の製氷タンク（20）と、該製氷タンク（20）に低温冷媒を供給することで吸熱して該製氷タンク（20）の内壁面に過冷却液を生成させる冷媒回路（40）と、該製氷タンク（20）内で回転して過冷却液を掻き取るダッシャ（25）と、該ダッシャ（25）を回転駆動させる駆動モータ（28）とを備えた製氷装置であって、
前記冷媒回路（40）は、前記製氷タンク（20）に低温冷媒を供給して吸熱する製氷運転と、該製氷タンク（20）に高温冷媒を供給して放熱するデフロスト運転とを行うように、冷媒の流路を切り換える切換部（42）を有することを特徴とする製氷装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記切換部（42）は、前記製氷運転中に前記駆動モータ（28）に供給された電流値に基づいて、前記デフロスト運転を行うように切り換えられることを特徴とする製氷装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記切換部（42）は、前記電流値が所定値よりも大きくなった場合に、前記デフロスト運転を行うように切り換えられることを特徴とする製氷装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記切換部（42）は、前記電流値が所定の変動幅よりも大きく変動した場合に、前記デフロスト運転を行うように切り換えられることを特徴とする製氷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製氷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、筒状の内筒を冷媒によって冷却することで内壁面に過冷却液を生成させ、この過冷却液を掻き板で掻き取って回収するようにした製氷装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の製氷装置では、冷媒による冷却が過度であると、内筒の内壁面に氷がへばりついてしまい、掻き板の回転が困難となり、製氷装置を破損に到らしめるという問題がある。このため、従来から掻き板を回転駆動する電動機の過負荷を検出して、製氷装置の運転を停止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２３４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の製氷装置では、製氷装置の運転を停止することで氷を自然に溶融させるようにしているから、氷が溶融して掻き板の過負荷が解消されるまでの間、製氷運転を再開することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、製氷タンクで過冷却液が氷結した場合でも、短時間で製氷運転を再開できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、筒状の製氷タンク（20）と、該製氷タンク（20）に低温冷媒を供給することで吸熱して該製氷タンク（20）の内壁面に過冷却液を生成させる冷媒回路（40）と、該製氷タンク（20）内で回転して過冷却液を掻き取るダッシャ（25）と、該ダッシャ（25）を回転駆動させる駆動モータ（28）とを備えた製氷装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００８】
すなわち、第１の発明は、前記冷媒回路（40）は、前記製氷タンク（20）に低温冷媒を供給して吸熱する製氷運転と、該製氷タンク（20）に高温冷媒を供給して放熱するデフロスト運転とを行うように、冷媒の流路を切り換える切換部（42）を有することを特徴とするものである。
【０００９】
第１の発明では、切換部（42）によって冷媒の流路を切り換えることで、製氷タンク（20）に低温冷媒を供給して吸熱する製氷運転と、製氷タンク（20）に高温冷媒を供給して放熱するデフロスト運転とが行われる。
【００１０】
このような構成とすれば、製氷タンク（20）で過冷却液が氷結した場合でも、短時間で製氷運転を再開することができる。
【００１１】
具体的に、従来の製氷装置では、製氷タンク（20）で過冷却液が氷結した場合に、冷媒回路（40）から製氷タンク（20）への低温冷媒の供給を停止させて自然に氷が溶融されるのを待つしかなく、製氷運転を再開させるまでに時間がかかっていた。
【００１２】
これに対し、本発明では、製氷タンク（20）で過冷却液が氷結した場合に、切換部（42）によって冷媒の流路を切り換え、製氷タンク（20）に高温冷媒を供給するデフロスト運転を行うようにしたから、製氷タンク（20）内の氷を積極的に溶融させることができ、短時間で製氷運転を再開することができる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、
前記切換部（42）は、前記製氷運転中に前記駆動モータ（28）に供給された電流値に基づいて、前記デフロスト運転を行うように切り換えられることを特徴とするものである。
【００１４】
第２の発明では、製氷運転中に駆動モータ（28）に供給された電流値に基づいてデフロスト運転が行われる。このような構成とすれば、駆動モータ（28）の電流値に基づいて、最適なタイミングでデフロスト運転を開始することができる。
【００１５】
第３の発明は、第２の発明において、
前記切換部（42）は、前記電流値が所定値よりも大きくなった場合に、前記デフロスト運転を行うように切り換えられることを特徴とするものである。
【００１６】
第３の発明では、電流値が所定値よりも大きくなると、切換部が切り換えられてデフロスト運転が行われる。このような構成とすれば、最適なタイミングでデフロスト運転を開始することができる。
【００１７】
具体的に、製氷タンク（20）内で過冷却液が氷結すると、氷を掻き取るダッシャ（25）の回転抵抗が大きくなる。その結果、ダッシャ（25）を回転駆動する駆動モータ（28）に供給される電流値が大きくなる。本発明では、この電流値が所定値よりも大きくなった場合に、製氷タンク（20）内で過冷却液が氷結してダッシャ（25）に負荷がかかっていると推定して、製氷タンク（20）内の氷を溶融させるためにデフロスト運転を行うようにしている。
【００１８】
第４の発明は、第２の発明において、
前記切換部（42）は、前記電流値が所定の変動幅よりも大きく変動した場合に、前記デフロスト運転を行うように切り換えられることを特徴とするものである。
【００１９】
第４の発明では、電流値が所定の変動幅よりも大きく変動すると、切換部が切り換えられてデフロスト運転が行われる。このような構成とすれば、最適なタイミングでデフロスト運転を開始することができる。
【００２０】
具体的に、製氷タンク（20）の過冷却液が内壁面に不均一に氷結すると、氷を掻き取るダッシャ（25）の回転抵抗が大きくなるとともにその回転位置に応じて回転抵抗がばらつくこととなる。その結果、ダッシャ（25）を回転駆動する駆動モータ（28）に供給される電流値が変動する。本発明では、この電流値が所定の変動幅よりも大きく変動した場合に、製氷タンク（20）内で過冷却液が氷結してダッシャ（25）に負荷がかかっていると推定して、製氷タンク（20）内の氷を溶融させるためにデフロスト運転を行うようにしている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、製氷タンク（20）で過冷却液が氷結した場合に、切換部（42）によって冷媒の流路を切り換え、製氷タンク（20）に高温冷媒を供給するデフロスト運転を行うようにしたから、製氷タンク（20）内の氷を積極的に溶融させることができ、短時間で製氷運転を再開することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る製氷装置の概略構成図である。
【図２】製氷タンクの内部構造を示す平面断面図である。
【図３】製氷運転が正常に行われているときの駆動モータの電流値を示すグラフ図である。
【図４】製氷運転中に過冷却液が氷結したときの駆動モータの電流値を示すグラフ図である。
【図５】デフロスト運転時における製氷装置の概略構成図である。
【図６】製氷運転中に過冷却液が氷結したときの駆動モータの電流値を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る製氷装置の概略構成図である。図１に示すように、製氷装置（10）は、筒状の製氷タンク（20）と、製氷タンク（20）に対して冷媒を供給する冷媒回路（40）とを備えている。
【００２５】
図２にも示すように、製氷タンク（20）は、外筒体（21）と、外筒体（21）内に同心状に配設された内筒体（22）と、外筒体（21）及び内筒体（22）の両端の開口部を塞ぐ蓋体（23）とを有する。外筒体（21）の内周面と内筒体（22）の外周面とで区画される冷媒室（20a）には、冷媒回路（40）のガス配管（40a）及び液配管（40b）がそれぞれ接続されている。液配管（40b）には、膨張弁（46）が接続されている。
【００２６】
製氷タンク（20）の上側の蓋体（23）には、回転軸（24）が貫通している。回転軸（24）の上端部には、回転軸（24）を回転させる駆動モータ（28）が連結されている。内筒体（22）の内部には、ダッシャ（25）が配設されている。
【００２７】
ダッシャ（25）は、内筒体（22）の内壁面に付着した過冷却液を掻き取るためのものであり、支持アーム（26）を介して回転軸（24）に連結されている。ダッシャ（25）は、内筒体（22）の軸方向長さに対応して上下方向に間隔をあけて複数配設されている。
【００２８】
製氷タンク（20）には、内筒体（22）の内部の製氷室（20b）に給水する給水配管（30）と、ダッシャ（25）によって掻き取られた過冷却液を図示しない貯留タンクに貯留させる回収配管（35）とが接続されている。給水配管（30）には、給水ポンプ（31）が接続されている。
【００２９】
冷媒回路（40）は、室外機（45）内に設けられた圧縮機（41）、冷媒の流路を切り換える切換部としての四路切換弁（42）、熱交換器（43）、及びファン（44）を備えている。冷媒回路（40）では、充填された冷媒を循環させることにより蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
【００３０】
冷媒回路（40）において、圧縮機（41）は、その吐出側が四路切換弁（42）の第１ポートに、その吸入側が四路切換弁（42）の第２ポートにそれぞれ接続されている。熱交換器（43）の一端は、四路切換弁（42）の第３ポートに接続されている。熱交換器（43）の他端には、液配管（40b）の一端が接続されている。液配管（40b）の他端は、製氷タンク（20）の冷媒室（20a）の下部位置に接続されている。製氷タンク（20）の冷媒室（20a）の上部位置には、ガス配管（40a）の一端が接続されている。ガス配管（40a）の他端は、四路切換弁（42）の第４ポートに接続されている。
【００３１】
四路切換弁（42）は、第１ポートと第３ポートが連通して第２ポートと第４ポートが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートと第４ポートが連通して第２ポートと第３ポートが連通する第２状態（図１に点線で示す状態）とに切り換え可能となっている。
【００３２】
室外機（45）は、制御部（47）を有する。制御部（47）は、駆動モータ（28）の電流値を示す出力信号を受信し、この出力信号に基づいて、四路切換弁（42）を第１状態と第２状態とに切り換える。
【００３３】
−製氷運転−
次に、製氷装置（10）で製氷運転を行う手順について、図１を用いて説明する。まず、四路切換弁（42）を第１状態に切り換える。そして、給水ポンプ（31）を作動させて製氷タンク（20）の製氷室（20b）内に給水するとともに、駆動モータ（28）を駆動させてダッシャ（25）を回転駆動させる。
【００３４】
圧縮機（41）で圧縮された高温冷媒は、熱交換器（43）で熱交換されることによって凝縮して低温の液冷媒となる。液冷媒は、液配管（40b）を流通して膨張弁（46）で膨張される。製氷タンク（20）の冷媒室（20a）に流入した液冷媒は、冷媒室（20a）で蒸発して製氷室（20b）内を冷却する。冷媒室（20a）で蒸発したガス冷媒は、ガス配管（40a）を通って再び圧縮機（41）に吸入される。
【００３５】
ここで、冷媒によって冷却された製氷室（20b）内には、給水配管（30）から水が供給されているので、過冷却液が生成されて製氷室（20b）の内壁面に付着する。製氷室（20b）の内壁面に付着した過冷却液は、ダッシャ（25）によって掻き取られ、回収配管（35）から回収される。
【００３６】
ここで、冷媒による冷却が過度であると、過冷却液が氷結して製氷室（20b）の内壁面にへばりついてしまうことがある。このように、製氷タンク（20）の過冷却液が氷結すると、氷を掻き取るダッシャ（25）の回転抵抗が大きくなり、ダッシャ（25）が破損してしまうおそれがある。
【００３７】
そこで、本実施形態に係る製氷装置（10）では、過冷却液が氷結した場合にデフロスト運転を行い、製氷タンク（20）内の氷を積極的に溶融させるようにしている。
【００３８】
−デフロスト運転−
次に、製氷装置（10）でデフロスト運転を行う手順について説明する。デフロスト運転は、駆動モータ（28）の電流値が所定値よりも大きくなった場合に行うようにしている。以下、この点について説明する。
【００３９】
図３は、製氷運転が正常に行われているときの駆動モータの電流値を示すグラフ図である。図３に示すように、製氷室（20b）内で過冷却液が生成されると、駆動モータ（28）の回転駆動によってダッシャ（25）が回転して過冷却液が掻き取られるが、このときの駆動モータ（28）の電流値は略一定の値で推移している。
【００４０】
ところが、製氷タンク（20）が振動する等の要因で過冷却液にゆらぎが生じることで、過冷却液が氷結してしまい、製氷室（20b）の内壁面にへばりついてしまうことがある。このように、製氷タンク（20）内で過冷却液が氷結すると、氷を掻き取るダッシャ（25）の回転抵抗が大きくなる。その結果、ダッシャ（25）を回転駆動する駆動モータ（28）に供給される電流値が大きくなる（図４参照）。
【００４１】
そこで、本実施形態に係る製氷装置（10）では、駆動モータ（28）の電流値が所定値よりも大きくなった場合に、製氷タンク（20）の過冷却液が氷結してダッシャ（25）に負荷がかかっていると推定して、図５に示すように、製氷タンク（20）内の氷を溶融させるためにデフロスト運転を行うようにしている。
【００４２】
具体的に、制御部（47）では、駆動モータ（28）の電流値を示す出力信号を受信して、駆動モータ（28）の電流値と所定値とが比較される。駆動モータ（28）の電流値が所定値よりも大きいと判断された場合には、製氷室（20b）内で過冷却液が氷結していると推定し、四路切換弁（42）に対して切換信号を送信する。これにより、四路切換弁（42）を第２状態（図５で実線で示す状態）に切り換える。このとき、給水ポンプ（31）を停止させて製氷室（20b）内への給水を停止させる。
【００４３】
圧縮機（41）で圧縮された高温冷媒は、ガス配管（40a）を通って製氷タンク（20）の冷媒室（20a）に流入して放熱する。これにより、製氷室（20b）内で氷結した氷が積極的に溶融されるデフロスト運転が行われる。
【００４４】
製氷タンク（20）の冷媒室（20a）で放熱された低温の液冷媒は、液配管（40b）を流通して膨張弁（46）で膨張される。液配管（40b）を通って熱交換器（43）に流入した液冷媒は、熱交換器（43）で蒸発してガス冷媒となり、ガス配管（40a）を通って再び圧縮機（41）に吸入される。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係る製氷装置（10）によれば、製氷タンク（20）で過冷却液が氷結した場合に、四路切換弁（42）によって冷媒の流路を切り換え、製氷タンク（20）に高温冷媒を供給するデフロスト運転を行うようにしたから、製氷タンク（20）内の氷を積極的に溶融させることができ、短時間で製氷運転を再開することができる。
【００４６】
また、駆動モータ（28）に供給される電流値が所定値よりも大きくなった場合に、製氷タンク（20）の過冷却液が氷結してダッシャ（25）に負荷がかかっていると推定するようにしているから、最適なタイミングでデフロスト運転を開始することができる。
【００４７】
《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００４８】
前記実施形態では、駆動モータ（28）の電流値が所定値よりも大きい場合に、四路切換弁（42）を第２状態に切り換えてデフロスト運転を行うようにしたが、この形態に限定するものではない。
【００４９】
例えば、製氷タンク（20）の過冷却液が製氷室（20b）の内壁面に不均一に氷結すると、氷を掻き取るダッシャ（25）の回転抵抗が大きくなるとともにその回転位置に応じて回転抵抗がばらつくこととなる。その結果、ダッシャ（25）を回転駆動する駆動モータ（28）に供給される電流値が変動する。
【００５０】
そこで、図６に示すように、この電流値が所定の変動幅よりも大きく変動した場合に、製氷タンク（20）内で過冷却液が氷結してダッシャ（25）に負荷がかかっていると推定して、製氷タンク（20）内の氷を溶融させるためにデフロスト運転を行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上説明したように、本発明は、製氷タンクで過冷却液が氷結した場合でも、短時間で製氷運転を再開できるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【００５２】
10    製氷装置
20    製氷タンク
25    ダッシャ
28    駆動モータ
40    冷媒回路
42    四路切換弁（切換部）
【図１】
2014070823.tif 000003
【図２】
2014070823.tif 000004
【図３】
2014070823.tif 000005
【図４】
2014070823.tif 000006
【図５】
2014070823.tif 000007
【図６】
2014070823.tif 000008