(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製氷水を満たす製氷水タンクと、冷凍回路における蒸発器を内部に有する製氷ドラムとを備え、製氷水タンク内の製氷水と製氷ドラム内を流通する冷媒との間で熱交換を行わせることによって製氷水を製氷ドラム表面に着氷させるシングラス製氷機において、
前記蒸発器の出口における前記冷媒の温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段によって検知された前記冷媒の温度に基づいて製氷運転を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、製氷運転の開始から所定時間経過後に、前記温度検知手段によって検知される前記冷媒の温度が所定の第１閾値以上になると警告を発し、さらにその後、前記冷媒の温度が前記第１閾値よりも高い所定の第２閾値以上になると製氷運転を停止することを特徴とする、シングラス製氷機。
【請求項２】
前記第１閾値は変更可能であることを特徴とする、請求項１に記載のシングラス製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シングラス製氷機に係り、特に冷媒の漏洩を検知する機能を備えたシングラス製氷機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シングラス製氷機と呼ばれる製氷機は、製氷水（氷を生成するための水）を満たす製氷水タンクと、冷凍回路における蒸発器を内部に有する製氷ドラムとを備えており、製氷水タンク内の製氷水と製氷ドラム内を流通する冷媒との間で熱交換を行わせることによって製氷水を製氷ドラムの表面に着氷させ、成長した氷層を剥離させて氷片を生成する。
【０００３】
シングラス製氷機では、冷媒の漏洩（スローリーク）が発生した場合にそのまま使用を続けると、それに伴って発生する振動によって製氷機の構成部品が破損してしまうおそれがある。そのため、従来、冷媒の漏洩が進行すると蒸発器の出口における冷媒温度が上昇する傾向を利用して、冷媒の漏洩を検知することが行われている。すなわち、製氷運転（製氷水を冷却して氷を生成する動作）の開始から所定時間経過後に蒸発器の出口における冷媒温度を測定し、その温度が所定の閾値以上である場合には冷媒の漏洩が発生していると判断し、製氷運転を強制的に停止させると共に表示パネル等によってその旨をユーザに通知する。
また、特許文献１には、製氷運転開始から設定時間経過した時点における温度降下率が小さい場合に冷媒の漏洩が発生していると判断し、製氷運転を強制的に停止させると共に所定の警報表示を行う事項が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５７９１３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、特許文献１を含む従来の技術では、冷媒の漏洩に伴って発生する振動によって製氷機の構成部品が破損するのを防ぐことはできるが、ユーザは製氷運転が強制的に停止されてからサービスマンに修理を依頼することになるため、製氷運転の停止からサービスマンによる修理が完了するまでに長い時間を要し、その間は製氷機を使用することができない。
【０００６】
この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、冷媒の漏洩により製氷運転が停止してからサービスマンによる修理が完了するまでの時間を短縮することができるシングラス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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明に係るシングラス製氷機は、製氷運転の開始から所定時間経過後に、温度検知手段によって検知される冷媒の温度が所定の第１閾値以上になると警告を発し、さらにその後、冷媒の温度が第１閾値よりも高い所定の第２閾値以上になると製氷運転を停止することを特徴とする。
これにより、冷媒の漏洩により製氷運転が停止してからサービスマンによる修理が完了するまでの時間を短縮することができる。
【０００８】
また、第１閾値は変更可能であってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るシングラス製氷機によれば、冷媒の漏洩により製氷運転が停止してからサービスマンによる修理が完了するまでの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態に係るシングラス製氷機の外観を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態に係るシングラス製氷機における製氷ユニットの内部の様子を示す分解組立図である。
【図３】この発明の実施の形態に係るシングラス製氷機における満氷検知機構の模式図である。
【図４】この発明の実施の形態に係るシングラス製氷機における製氷ユニットの模式図である。
【図５】この発明の実施の形態に係るシングラス製氷機における制御部の構成を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態に係るシングラス製氷機における通常動作ルーチンのフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態に係るシングラス製氷機における冷媒漏洩検知ルーチンのフローチャートである。
【図８】この発明のその他の実施の形態に係るシングラス製氷機におけるセンサプレートへの紫外線照射方法の様々な例を示す図である。
【図９】この発明のその他の実施の形態に係るシングラス製氷機におけるセンサプレートの防滴方法の一例を示す図である。
【図１０】この発明のその他の実施の形態に係るシングラス製氷機におけるセンサプレートの防滴方法の別の例を示す図である。
【図１１】この発明のその他の実施の形態に係るシングラス製氷機における純水の継続供給方法の様々な例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
この発明の実施の形態に係るシングラス製氷機１の外観を図１に示す。
シングラス製氷機１は、製氷水を冷却して氷片を生成する製氷ユニット２と、製氷ユニット２によって生成された氷片を貯蔵する貯氷庫３とから構成されている。製氷ユニット２の前面には、ユーザからの操作を受け付けると共に各種情報を表示するフロントパネル４が取り付けられており、貯氷庫３の前面には同じくユーザからの操作を受け付けると共に各種情報を表示するリモートユニット５が取り付けられている。
【００１２】
図２は、貯氷庫３の天板３ａ上に配置された製氷ユニット２の内部の様子を示す分解組立図である。この図に示されるように、製氷ユニット２の内部には、製氷水が満たされる製氷水タンク６と、製氷水タンク６内に配置されてその表面に氷層が成長する製氷ドラム７と、製氷ドラム７の表面に成長した氷層を剥離して氷片を生成するカッタ８とが備えられている。また、製氷水タンク６の側面には、カッタ８に沿ってこぼれ落ちる氷片を貯氷庫３内に導くシュート９が取り付けられている。
【００１３】
また、貯氷庫３の天板３ａ上には開口部１０と１１が形成されている。開口部１０の上部にはシュート９の出口が取り付けられており、カッタ８によって削り取られてシュート９に導かれた氷片が開口部１０から貯氷庫３内に落下する。一方、開口部１１の上部には、開口部１１よりやや大きな無色透明の食品衛生法適合樹脂で形成されたセンサプレート１２が取り付けられており、センサプレート１２の上部には、貯氷庫３内が満氷状態であるか否かを検知するための貯氷センサ１３が取り付けられている。
【００１４】
貯氷センサ１３は、一体型の投受光部を有する赤外線ビーム式のセンサであり、図３に模式的に示されるように、投受光部１４から貯氷庫３内に向けて赤外線を投光し、その反射光を同じく投受光部１４で受光することにより、貯氷庫３内が満氷状態であるか否かを検知する。すなわち、貯氷庫３内が満氷状態であるときには、氷片によって反射された赤外線が投受光部１４によって受光されるため、貯氷庫３内が満氷状態であることを検知することができる。
【００１５】
次に、製氷ユニット２の冷凍回路２０について説明する。図４に模式的に示されるように、製氷ユニット２の冷凍回路２０は、気相冷媒を圧縮する圧縮機２１と、気相冷媒を凝縮する凝縮器２２と、液相冷媒を膨張させる膨張弁２３と、液相冷媒を蒸発させる蒸発器２４とから構成されており、蒸発器２４は製氷ドラム７の内部に配置されている。製氷ドラム７は、蒸発器２４において蒸発する冷媒によって冷却されると共に、ギヤドモータ２５によって回転駆動される。また、製氷ドラム７の冷媒出口７ａには、蒸発器２４の出口２４ａにおける冷媒温度、すなわち製氷水と熱交換した直後における冷媒温度を検知するための温度検知手段である温度センサ２６が取り付けられている。
【００１６】
また、製氷水タンク６の下部にはポンプモータ２７が取り付けられており、ポンプモータ２７は、製氷水タンク６内の製氷水を吸引して散水パイプ２８に向けて送り出す。
【００１７】
次に、製氷ユニット２の制御部３０について説明する。図５に示されるように、製氷ユニット２の制御部３０は、製氷運転の開始・停止を制御するための制御手段であるマイクロコンピュータ３１を備えている。マイクロコンピュータ３１は、貯氷センサ１３及び温度センサ２６からの出力信号を受け取ると共に、圧縮機２１、ギヤドモータ２５、及びポンプモータ２７の動作を制御する。
【００１８】
次に、この発明の実施の形態に係るシングラス製氷機１の動作について、図６，７のフローチャートを参照して説明する。
【００１９】
シングラス製氷機１の通常動作において、マイクロコンピュータ３１は、図６のフローチャートに示される通常動作ルーチンを実行する。
通常動作ルーチンは、貯氷センサ１３によって貯氷庫３内が満氷状態であるか否かを判定し（Ｓ１１）、満氷状態でない場合（Ｓ１１＝ＮＯ）には、製氷運転を開始する（Ｓ１２）。すなわち、冷凍回路２０の圧縮機２１とギヤドモータ２５を始動させることによって製氷ドラム７の冷却と回転を開始すると共に、ポンプモータ２７を始動させることによって散水パイプ２８からの散水を開始する。その結果、製氷ドラム７の内部に設けられた蒸発器２４において冷凍回路２０を循環する冷媒が蒸発することによって、製氷水タンク６内の製氷水と冷媒との間で熱交換が行われて製氷水が製氷ドラム７の表面に着氷する。製氷ドラム７の表面に成長した氷層はカッタ８によって剥離されて氷片が生成され。生成された氷片はシュート９に導かれて貯氷庫３内に落下する。その後、貯氷センサ１３によって貯氷庫３内が満氷状態になったことが検知されると（Ｓ１１＝ＹＥＳ）、製氷運転を一時停止する（Ｓ１３）。
【００２０】
また、マイクロコンピュータ３１は、図６のステップＳ１２における製氷運転を開始する際に、それと並列に図７に示される冷媒漏洩検知ルーチンの実行を開始する。
冷媒漏洩検知ルーチンは、製氷運転を開始してから所定時間（１０分）経過するのを待った後（Ｓ２１）、温度センサ２６によって検知される蒸発器２４の出口２４ａにおける冷媒温度が５分間継続して第１閾値である−７℃以上になると（Ｓ２２＝ＹＥＳ）、製氷運転は継続したままで、リモートユニット５上に設けられた警報ランプを点滅させる（Ｓ２３）。
【００２１】
製氷運転が正常に行われている際の蒸発器２４の出口２４ａにおける冷媒温度は−１６℃から−１１℃程度であるが、冷媒の漏洩が発生すると蒸発器出口２４ａにおける冷媒温度が上昇していき、−５℃以上になると振動が発生して製氷機の構成部品が破損する可能性がある。警報ランプの点滅は、現在冷媒の漏洩が発生しており構成部品の破損を防止するために間もなく製氷運転を強制的に停止する可能性があることをユーザに警告するものであり、これを確認したユーザはサービスマンに修理を依頼する。
【００２２】
警報ランプの点滅による強制停止の事前警告が行われた後、さらに冷媒温度が５分間継続して第２閾値である−５℃以上になると（Ｓ２４＝ＹＥＳ）、冷媒の漏洩に伴って発生する振動によって構成部品が破損するのを防止するために、製氷運転を強制的に停止させると共にフロントパネル４上にエラー情報を表示する（Ｓ２５）。
【００２３】
以上説明したように、この実施の形態に係るシングラス製氷機１では、製氷運転の開始から所定時間（１０分）経過後に、温度センサ２６によって検知される蒸発器出口２４ａにおける冷媒温度が第１閾値である−７℃以上になると、リモートユニット５上の警報ランプを点滅させ、さらにその後、冷媒温度が第２閾値である−５℃以上になると、冷媒の漏洩に伴って発生する振動によって構成部品が破損するのを防止するために製氷運転を強制的に停止する。これにより、ユーザは、冷媒温度が−５℃以上になって製氷運転が強制的に停止するのに先立って、冷媒温度が−７℃以上になった時点で警報ランプの点滅を確認してサービスマンに修理を依頼することができる。冷媒温度が−７℃から−５℃まで上昇するのには時間を要するため、その間にサービスマンが駆けつけて冷媒漏洩箇所の修理・冷媒充填等を実施することができる。そのため、製氷運転が強制的に停止してからサービスマンに修理を依頼していた従来の構成に比べて、冷媒の漏洩により製氷運転が停止してからサービスマンによる修理が完了するまでの時間を短縮することができる。
【００２４】
また、先に述べたように、貯氷センサ１３は一体型の投受光部１４を有する赤外線ビーム式のセンサであり、その投受光面を遮らないようにするためには、貯氷庫３の天板３ａ上に形成される開口部１１を貯氷センサ１３の投受光面よりも大きくする必要がある。そのため、この状態のままでは製氷ユニット２から貯氷庫３内への隙間が形成されることになる。この実施の形態に係るシングラス製氷機１では、開口部１１と貯氷センサ１３との間に開口部１１よりも大きな無色透明の食品衛生法適合樹脂で形成されたセンサプレート１２を配置することによって上記の隙間を塞いでいる。これにより、食品帯域である貯氷庫３内に異物や虫が混入するのを防ぐことができる。また、貯氷センサ１３に付着した結露水が食品帯域である貯氷庫３内に侵入するのを防ぐこともできる。さらに、貯氷センサ１３の投受光部１４を保護することにもなるため、投受光部１４に汚れが付着するのを防ぐことができる。
【００２５】
その他の実施の形態．
（第１閾値の設定）
実施の形態において、強制停止の事前警告を行うための第１閾値は−７℃に限定されるものではなく、−８℃から−５℃の間であればよい。また、第１閾値をその範囲内で変更可能な構成としてもよい。製氷機１の設置される環境が仕様温度範囲を超える場合や、冷凍回路２０の配管抵抗が想定よりも大きい場合には、冷媒の漏洩が発生していなくても蒸発器出口２４ａにおける冷媒温度が−７℃よりも高くなる可能性がある。第１閾値を変更可能な構成とすることにより、そのような場合に不要な警告を行わないようにすることができる。
【００２６】
（冷媒の漏洩検知）
実施の形態において、冷媒の漏洩を検知する方法としては、様々な方式を採用することができる。例えば、製氷運転の開始から所定時間経過後における蒸発器出口２４ａにおける冷媒の最大温度に基づく方式、製氷運転の開始から所定時間経過後における蒸発器出口２４ａにおける冷媒の最大温度と最低温度との平均に基づく方式、冷凍回路２０の低圧圧力に基づく方式、製氷量に基づく方式、製氷水タンク６への給水量に基づく方式、製氷水タンク６への図示しない給水バルブの開閉時間に基づく方式、製氷水タンク６内の製氷水温度が安定するまでに要する時間に基づく方式、カッタ８のマウント部の温度が安定するまでに要する時間に基づく方式、冷凍回路２０内の冷媒循環量に基づく方式、冷凍回路２０内の冷媒漏洩量に基づく方式、製氷運転時と運転停止時における冷凍回路２０の重量に基づく方式、蒸発器２４の入口と出口の温度差に基づく方式等を採用することができる。
【００２７】
（センサプレートの防滴（１））
実施の形態において、センサプレート１２の両面に無色透明で食品衛生法に適合した親水性塗料（例えば、ベラスコート）を塗布してもよい。これにより、センサプレート１２の表面に水滴が付着しにくくなり、製氷運転の過程や貯氷庫３の扉開閉時に生成される結露水がセンサプレート１２の表面に付着することによる貯氷センサ１３の誤検知を防ぐことができる。また、親水性塗料を塗布した表面は水をかけると付着した汚れが落ちるため、結露水による自浄効果を期待することができる。さらに、親水性塗料として高硬度・高耐候性を有するベラスコートを使用した場合には、センサプレート１２の表面にキズがつきにくくなり、耐久性が向上する。
【００２８】
（センサプレートの防滴（２））
実施の形態において、センサプレート１２を食品衛生法に適合したガラス製にしてもよい。このように構成しても、センサプレート１２の表面に水滴が付着しにくくなり、結露水の付着による貯氷センサ１３の誤検知を防ぐことができる。
【００２９】
（センサプレートの防滴（３））
実施の形態において、センサプレート１２の両面に食品衛生法に適合した親水性フィルム（防曇フィルム）を貼り付けてもよい。このように構成しても、センサプレート１２の表面に水滴が付着しにくくなり、結露水の付着による貯氷センサ１３の誤検知を防ぐことができる。この際、親水性フィルムの大きさを天板３ａの開口部１１よりも大きくして、天板３ａとセンサプレート１２との間に親水性フィルムを挟み込むようにすれば、親水性フィルムが剥がれて貯氷庫３内に落下するのを防ぐことができる。
また、酸化チタン系の親水性フィルムを使用してそこに紫外線が照射されるようにすれば、酸化チタンは光触媒活性物質であり紫外線を照射することによって汚れが分解されるため、センサプレート１２の掃除を行う必要回数を減らすことができる。紫外線の照射方法としては、例えば図８（ａ）に模式的に示されるように、製氷ユニット２内の貯氷センサ１３の横に紫外線ランプ４０を取り付ければ、紫外線ランプ４０の照射光がセンサプレート１２に当たる。或いは、図８（ｂ）に模式的に示されるように、貯氷庫２０３内の庫内灯４１（蛍光灯、白熱電球、紫外線ランプ等）を天板３ａの開口部１１付近における貯氷センサ１３の反対側に取り付ければ、庫内灯４１から照射される紫外線を含む光がセンサプレート１２に当たる。或いは、図８（ｃ）に模式的に示されるように、貯氷庫３０３の扉を開けた際に入射する自然光をセンサプレート１２に向ける反射板４２を天板３ａの開口部１１付近に取り付けてもよい。
【００３０】
（センサプレートの防滴（４））
実施の形態において、センサプレート１２にコードヒータを巻き付けても良い。図９に示される例では、センサプレート１１２の外周面には、コードヒータ（図示せず）の外径にあわせたスパイラル状の溝加工が施されており、この溝部分１１２ａにコードヒータを巻き付けることができる。このように構成しても、コードヒータの熱によって水滴が蒸発するため、センサプレート１１２の表面に水滴が付着しにくくなり、結露水の付着による貯氷センサ１３の誤検知を防ぐことができる。尚、図９に示されるセンサプレート１１２の形状では、その外周面にスパイラル状の溝加工が施されているため、巻き付けられるコードヒータの各部同士が接触して異常加熱するのを防ぐことができると共にコードヒータを安定して固定することができる。また、角のＲが取られているため、コードヒータの断線や漏電を防ぐことができる。
【００３１】
（センサプレートの防滴（５））
実施の形態において、天板３ａ上の開口部１１の外周を囲むセンサマウント５２を設け、センサマウント５２の外周にコードヒータを巻き付けても良い。図１０に示される例では、センサマウント５２は、食品衛生法に適合した樹脂によって形成されており、その上部にセンサプレート１２が取り付けられている。コードヒータ５３の熱はセンサマウント５２を介してセンサプレート１２に伝えられる。このように構成しても、コードヒータ５３の熱によって水滴が蒸発するため、センサプレート１２の表面に水滴が付着しにくくなり、結露水の付着による貯氷センサ１３の誤検知を防ぐことができる。また、コードヒータ５３はセンサプレート１２ではなくセンサマウント５２に巻き付けられるため、センサプレート１２の掃除や交換が容易になる。
【００３２】
（センサプレートの防滴（６））
実施の形態において、センサプレート１２を石英ガラス等の熱膨張率の低いガラスに透明導電膜を蒸着したガラスヒータによって作成してもよい。このように構成しても、ガラスヒータの熱によって水滴が蒸発するため、センサプレート１２の表面に水滴が付着しにくくなり、結露水の付着による貯氷センサ１３の誤検知を防ぐことができる。
【００３３】
（蒸発器出口の温度表示）
実施の形態において、温度センサ２６によって測定した蒸発器出口２４ａにおける冷媒温度をフロントパネル４上に表示できるようにしてもよい。一般的なシングラス製氷機の膨張弁は手動調整式であり、初回設置時やメンテナンス時にサービスマンが過熱度調整を実施する場合がある。過熱度とは蒸発器出口２４ａにおける温度と蒸発器出口２４ａにおける圧力の飽和温度との差であり、過熱度を調整するためには蒸発器出口２４ａの温度と圧力とを測定する必要がある。従来、圧力については既存の測定手段が設けられているのが普通であり容易に測定することができるが、温度についてはサービスマンが蒸発器出口２４ａの断熱材を外してその表面温度を測定するのが一般的である。温度センサ２６によって測定した蒸発器出口２４ａにおける冷媒温度をフロントパネル４上に表示できるようにすれば、この温度測定の手間を省くことができる。
【００３４】
（製氷水に純水を使用）
実施の形態において、製氷水タンク６に供給する製氷水として純水を使用してもよい。一般的なシングラス製氷機では製氷水として水道水が使用されるが、水道水中に含まれる不純物や溶存ガスが析出して氷内に取り込まれるため、生成される氷片が白濁して不透明になる。製氷水として純水（不純物や溶存ガスが取り除かれた水）を使用することにより、無色透明な氷片を生成することができる。
尚、純水以外にも、加熱・沸騰、真空減圧、超音波脱気、遠心脱気等を行った脱気水、
蒸留水、イオン交換樹脂で処理した脱イオン水、濾過水（精密濾過水）、逆浸透膜処理水（ＲＯ水）、中空糸膜処理水等を使用しても無色透明な氷片を生成することができる。
【００３５】
（純水の継続供給（１））
実施の形態において、図１１（ａ）に模式的に示されるように、製氷水タンク６、ポンプモータ６０、及び純水器６１によって構成される製氷水循環経路を設けてもよい。上述したように、製氷水タンク６に供給する製氷水として純水を使用することにより、無色透明な氷片を生成することができるが、長時間連続して製氷運転を行うと製氷水タンク６内の製氷水に次第に空気中のガスが溶解し、生成される氷片が徐々に白濁していく。そのため、溶存ガスを取り除く純水器６１を含む製氷水循環経路を設けることにより、製氷水タンク６内の製氷水はポンプモータ６０によって吸引されて純水器６１に送られ、純水器６１で溶存ガスが取り除かれてから再び製氷水タンク６に戻される。これにより、製氷水に溶解したガスが継続的に取り除かれ、無色透明な氷片を継続して生成することができる。
【００３６】
（純水の継続供給（２））
実施の形態において、図１１（ｂ）に模式的に示されるように、散水のためのポンプモータとして脱気ポンプ６２を使用してもよい。脱気ポンプ６２は、減圧（真空）作用と遠心分離によって製氷水中の溶存ガスを析出・分離させる。このように構成しても、製氷水に溶解したガスが継続的に取り除かれ、無色透明な氷片を継続して生成することができる。
【００３７】
（純水の継続供給（３））
実施の形態において、図１１（ｃ）に模式的に示されるように、製氷水タンク６、ポンプモータ２７、及び散水パイプ２８によって構成される散水経路において、ポンプモータ２７の下流に純水器６１を設けてもよい。このように構成しても、製氷水に溶解したガスが継続的に取り除かれ、無色透明な氷片を継続して生成することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  シングラス製氷機、６  製氷水タンク、７  製氷ドラム、２０  冷凍回路、２４  蒸発器、２４ａ  蒸発器の出口、２６  温度センサ（温度検知手段）、３１  マイクロコンピュータ（制御手段）。
【図１】
0006014306.tif 000002
【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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【図７】
0006014306.tif 000008
【図８】
0006014306.tif 000009
【図９】
0006014306.tif 000010
【図１０】
0006014306.tif 000011
【図１１】
0006014306.tif 000012