(57)【要約】【課題】オーガ式製氷機において、製氷性能の低い領域においても製氷性能を可変制御できるようにする。【解決手段】オーガ式製氷機は、圧縮機１１から吐出された冷媒を凝縮器１２、乾燥器１３および定圧膨張弁１４を介して冷凍シリンダ２１に巻かれた蒸発器１５に供給する。冷凍シリンダ２１内には水が供給されて氷が生成され、オーガモータ２５によって駆動される削氷用オーガ２３で冷凍シリンダ２１内の氷を掻き取る。蒸発器１５の出口位置および中間位置の冷媒温度が温度センサ４１ａ，４１ｂにより検出され、同冷媒温度から蒸発器１５の出口位置および中間位置の過熱度が計算される。両過熱度の和を求めて、過熱度の和に対応した現在の製氷性能が、環境温度センサ４２により検出される環境温度に応じて決定される目標製氷性能に等しくなるように、電動モータ１６の回転速度が制御される。【選択図】  図１
2006349282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面上に蒸発器が設けられて内部に製氷用水が供給される冷凍シリンダと、前記冷凍シリンダ内表面に形成された氷を削取する削氷用オーガと、前記削氷用オーガを駆動するオーガモータと、圧縮器、凝縮器および前記蒸発器を含み、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記凝縮器および蒸発器を介して循環させて前記冷凍シリンダを冷却する冷凍装置と、前記圧縮機を駆動する電動モータとを備えたオーガ式製氷機において、
前記蒸発器の出口位置の冷媒温度を検出する出口温度センサと、
前記蒸発器の中間位置の冷媒温度を検出する少なくとも一つの中間温度センサと、
前記検出された蒸発器の出口位置の冷媒温度および蒸発器の中間位置の冷媒温度を用いて、前記出口位置の加熱度および中間位置の過熱度のうちで目標製氷性能に対応して選択される一方の過熱度が前記目標製氷性能に対応した過熱度になるように、前記蒸発器に流入する冷媒流量を制御する流量制御手段とを設けたことを特徴とするオーガ式製氷機。
【請求項２】
請求項１に記載したオーガ式製氷機において、
前記少なくとも一つの中間温度センサは、前記蒸発器の出口位置の冷媒温度が０℃であるとき、前記蒸発器内の冷媒温度が過熱し始める位置に設けられたオーガ式製氷機。
【請求項３】
請求項１または２に記載したオーガ式製氷機において、
前記少なくとも一つの中間温度センサは、脱着可能であるオーガ式製氷機。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載したオーガ式製氷機において、
前記蒸発器に流入する冷媒の圧力を所定圧力に保つ圧力調整手段を備え、
前記流量制御手段は前記電動モータの回転速度を制御するオーガ式製氷機。
【請求項５】
請求項４に記載したオーガ式製氷機において、
前記流量制御手段を、
前記検出された蒸発器の出口位置の冷媒温度および中間位置の冷媒温度から前記所定圧力に応じて定まる予め決めれた冷媒の蒸発温度をそれぞれ減算することにより、前記蒸発器の出口位置の過熱度おび中間位置の過熱度をそれぞれ計算する過熱度計算手段と、
前記計算された蒸発器の出口位置の過熱度と中間位置の過熱度とを加算することにより加算過熱度を計算する過熱度加算手段と、
前記計算された加算過熱度に対応した製氷性能が前記目標製氷性能に一致するように、前記電動モータの回転速度を増減制御するモータ速度制御手段とで構成したオーガ式製氷機。
【請求項６】
請求項４に記載したオーガ式製氷機において、
前記流量制御手段を、
前記検出された蒸発器の出口位置の冷媒温度および中間位置の冷媒温度から前記所定圧力に応じて定まる予め決めれた冷媒の蒸発温度をそれぞれ減算することにより、前記蒸発器の出口位置の過熱度および中間位置の過熱度を計算する過熱度計算手段と、
前記目標製氷性能が大きいとき、前記蒸発器の出口位置の過熱度に対応した製氷性能が前記目標製氷性能に一致するように前記電動モータの回転速度を増減制御し、かつ前記目標製氷性能が小さいとき前記蒸発器の中間位置の過熱度に対応した製氷性能が前記目標製氷性能に一致するように、前記電動モータの回転速度を増減制御するモータ速度制御手段とで構成したオーガ式製氷機。
【請求項７】
請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載したオーガ式製氷機において、
前記凝縮器および蒸発器の間に介装されて開度が電気的に変更制御される可変制御弁を備え、
前記流量制御手段は前記可変制御弁の開度を制御するオーガ式製氷機。
【請求項８】
請求項７に記載したオーガ式製氷機において、
前記流量制御手段を、
前記蒸発器の出口位置の冷媒圧力を検出する出口圧力センサと、
前記検出された蒸発器の出口位置の冷媒圧力に基づいて冷媒の飽和温度を計算する飽和温度計算手段と、
前記検出された蒸発器の出口位置および中間位置の冷媒温度から前記計算した飽和温度をそれぞれ減算することにより、前記蒸発器の出口位置および中間位置の冷媒の過熱度をそれぞれ計算する過熱度計算手段と、
前記計算された蒸発器の出口位置の過熱度と中間位置の過熱度とを加算することにより加算過熱度を計算する過熱度加算手段と、
前記計算された加算過熱度に対応した製氷性能が前記目標製氷性能に一致するように、前記可変制御弁の弁開度を増減制御する弁開度制御手段とで構成したオーガ式製氷機。
【請求項９】
請求項７に記載したオーガ式製氷機において、
前記流量制御手段を、
前記蒸発器の出口位置の冷媒圧力を検出する出口圧力センサと、
前記検出された蒸発器の出口位置の冷媒圧力に基づいて冷媒の飽和温度を計算する飽和温度計算手段と、
前記検出された蒸発器の出口位置および中間位置の冷媒温度から前記計算した飽和温度をそれぞれ減算することにより、前記蒸発器の出口位置および中間位置の冷媒の過熱度をそれぞれ計算する過熱度計算手段と、
前記目標製氷性能が大きいとき、前記蒸発器の出口位置の過熱度に対応した製氷性能が前記目標製氷性能に一致するように前記可変制御弁の弁開度を増減制御し、かつ前記目標製氷性能が小さいとき前記蒸発器の中間位置の過熱度に対応した製氷性能が前記目標製氷性能に一致するように、前記可変制御弁の弁開度を増減制御する弁開度制御手段とで構成したオーガ式製氷機。
【請求項１０】
請求項７に記載したオーガ式製氷機において、
前記流量制御手段を、
前記蒸発器の入口位置の冷媒温度を検出する入口温度センサと、
前記検出された蒸発器の出口位置および中間位置の冷媒温度から前記検出した入口温度をそれぞれ減算することにより、前記蒸発器の出口位置および中間位置の冷媒の過熱度をそれぞれ計算する過熱度計算手段と、
前記計算された蒸発器の出口位置の過熱度と中間位置の過熱度とを加算することにより加算過熱度を計算する過熱度加算手段と、
前記計算された加算過熱度に対応した製氷性能が前記目標製氷性能に一致するように、前記可変制御弁の弁開度を増減制御する弁開度制御手段とで構成したオーガ式製氷機。
【請求項１１】
請求項７に記載したオーガ式製氷機において、
前記流量制御手段を、
前記蒸発器の入口位置の冷媒温度を検出する入口温度センサと、
前記検出された蒸発器の出口位置および中間位置の冷媒温度から前記検出した入口温度をそれぞれ減算することにより、前記蒸発器の出口位置および中間位置の冷媒の過熱度をそれぞれ計算する過熱度計算手段と、
前記目標製氷性能が大きいとき、前記蒸発器の出口位置の過熱度に対応した製氷性能が前記目標製氷性能に一致するように前記可変制御弁の弁開度を増減制御し、かつ前記目標製氷性能が小さいとき前記蒸発器の中間位置の過熱度に対応した製氷性能が前記目標製氷性能に一致するように、前記可変制御弁の弁開度を増減制御する弁開度制御手段とで構成したオーガ式製氷機。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のうちのいずれか一つに記載したオーガ式製氷機において、
周囲温度を検出する周囲温度センサと、
前記検出された周囲温度が高くなるに従って前記目標製氷性能を高く設定する目標製氷性能設定手段とを設けたことを特徴とするオーガ式製氷機。
【請求項１３】
請求項１ないし１１のうちのいずれか一つに記載したオーガ式製氷機において、
冷凍シリンダに供給される水の温度を検出する水温センサと、
前記検出された水の温度が高くなるに従って前記目標製氷性能を高く設定する目標製氷性能設定手段とを設けたことを特徴とするオーガ式製氷機。
【請求項１４】
請求項１ないし１１のうちのいずれか一つに記載したオーガ式製氷機において、
前記目標製氷性能を入力する製氷性能入力器を含む目標製氷性能設定手段を設けたことを特徴とするオーガ式製氷機。
【請求項１５】
請求項１２ないし１４のうちのいずれか一つに記載したオーガ式製氷機において、
前記オーガモータに流れる電流を検出する電流センサを設け、
前記目標製氷性能設定手段は、前記検出された電流が増加するに従って前記目標製氷性能を低く設定するオーガ式製氷機。
【請求項１６】
請求項１２ないし１４のうちのいずれか一つに記載したオーガ式製氷機において、
前記オーガモータから前記削氷用オーガに伝達されるトルクを検出するトルクセンサと、
前記目標製氷性能設定手段は、前記検出されたトルクが増加するに従って前記目標製氷性能を低く設定するオーガ式製氷機。
【請求項１７】
請求項１２ないし１４のうちのいずれか一つに記載したオーガ式製氷機において、
前記冷凍シリンダの歪み量を検出する歪み量センサと、
前記目標製氷性能設定手段は、前記検出された歪み量が増加するに従って前記目標製氷性能を低く設定するオーガ式製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外周面上に蒸発器を設けた冷凍シリンダの内表面に形成される氷を削氷用オーガによって削取して取り出すオーガ式製氷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、外周面上に蒸発器が設けられて内部に製氷用水が供給される冷凍シリンダを備え、電動モータによって駆動される圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器、乾燥器および蒸発器を介して循環させる冷凍装置によって冷凍シリンダを冷却し、この冷却によって冷凍シリンダ内表面に形成された氷を、オーガモータによって駆動される削氷用オーガで削取して取り出すようにしたオーガ式製氷機はよく知られている。そして、下記特許文献１には、この種のオーガ式製氷機において、製氷性能を可変制御することも示されている。このオーガ式製氷機においては、蒸発器出口の冷媒温度を検出する出口温度センサを備え、この検出された冷媒温度が所定の温度に保たれるように製氷機の運転を制御するとともに、前記所定の温度を周囲温度または水温に応じて可変制御するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２００５／０３３５９７Ａ１公報
【０００４】
前述した蒸発器出口の冷媒温度が保たれる所定の温度を変更することは、蒸発器出口の冷媒の過熱度を変更すること、すなわち蒸発器内の冷媒の有効熱交換面積（冷媒が蒸発している面積）を変更することを意味し、オーガ式製氷機の製氷性能を季節などの環境の変化に応じて可変制御できる。より具体的には、オーガ式製氷機においては、図２３(Ａ)に示すように、蒸発器の入口から冷媒が蒸発している位置までの蒸発器内の冷媒の温度は一定の蒸発温度に保たれ、全ての冷媒の蒸発が終了した位置から冷媒の温度が上昇する。そして、蒸発器から出た冷媒は熱交換されなくなるため、冷媒温度は一定に保たれる。この蒸発器の出口の冷媒温度と蒸発温度の差が過熱度であり、この過熱度が大きくなるように制御すれば、図２３(Ｂ)に示すように、蒸発器内の冷媒が蒸発している部分が小さくなる。したがって、この過熱度を変更することにより、オーガ式製氷機の製氷性能を可変制御できる。
【０００５】
しかしながら、図２３(Ｂ)の状態から製氷性能をさらに低くすると、冷媒温度は図２３(Ｃ)に示すように変化する。すなわち、蒸発器内の冷媒は、冷凍シリンダ内部に存在する氷と水の混合物と熱交換を行っているが、製氷中の氷と水からなる混合物の温度は通常０℃であり、冷媒温度は通常０℃よりも高くならない。したがって、過熱度を冷媒の蒸発温度の絶対値よりも大きくすることはできず、蒸発器内の冷媒の蒸発部分を大きくしても、過熱度は変化しないので、図２４に示すように、ある程度以下の製氷性能（製氷面積）を蒸発器出口の冷媒の過熱度を用いて可変制御することができないという問題がある。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、製氷性能の低い領域においても、製氷性能を可変制御できるようにしたオーガ式製氷機を提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、外周面上に蒸発器が設けられて内部に製氷用水が供給される冷凍シリンダと、冷凍シリンダ内表面に形成された氷を削取する削氷用オーガと、削氷用オーガを駆動するオーガモータと、圧縮器、凝縮器および蒸発器を含み、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器および蒸発器を介して循環させて冷凍シリンダを冷却する冷凍装置と、圧縮機を駆動する電動モータとを備えたオーガ式製氷機において、蒸発器の出口位置の冷媒温度を検出する出口温度センサと、蒸発器の中間位置の冷媒温度を検出する少なくとも一つの中間温度センサと、前記検出された蒸発器の出口位置の冷媒温度および蒸発器の中間位置の冷媒温度を用いて、前記出口位置の加熱度および中間位置の過熱度のうちで目標製氷性能に対応して選択される一方の過熱度が目標製氷性能に対応した過熱度になるように、蒸発器に流入する冷媒流量を制御する流量制御手段とを設けたことにある。
【０００８】
前記のように構成した本発明においては、目標製氷性能を高く設定、すなわち蒸発器内の冷媒の蒸発部分を大きく設定することにより、蒸発器内の冷媒の過熱度が冷媒の蒸発温度の絶対値に達しない場合には、流量制御手段が、出口温度センサによって検出された蒸発器の出口位置の冷媒温度を用いて、前記出口位置の加熱度が目標製氷性能に対応した過熱度になるように、蒸発器に流入する冷媒流量を制御する。一方、目標製氷性能を低く設定、すなわち蒸発器内の冷媒の蒸発部分を小さくすることにより、蒸発器内の冷媒の過熱度が冷媒の蒸発温度の絶対値よりも大きくなった場合には、流量制御手段が、中間温度センサによって検出された蒸発器の中間位置の冷媒温度を用いて、前記中間位置の加熱度が目標製氷性能に対応した過熱度になるように、蒸発器に流入する冷媒流量を制御することになる。したがって、本発明によれば、オーガ式製氷機の製氷性能を低い領域から高い領域にわたって広範囲に可変制御できる。
【０００９】
また、上記オーガ式製氷機においては、前記少なくとも一つの中間温度センサは、蒸発器の出口位置の冷媒温度が０℃であるとき、蒸発器内の冷媒温度が過熱し始める位置に設けられる。これによれば、製氷性能の低い領域から高い領域の広範囲にわたって連続的にオーガ式製氷機の製氷性能を制御可能となる。
【００１０】
また、上記オーガ式製氷機においては、前記少なくとも一つの中間温度センサは脱着可能である。これによれば、製氷性能の低い領域の制御が必要な場合にのみ中間温度センサを用いればよく、冷媒温度を検出する温度センサを必要に応じて用意するとともに組み付けるようにできる。
【００１１】
また、上記オーガ式製氷機においては、蒸発器に流入する冷媒の圧力を所定圧力に保つ圧力調整手段を備え、流量制御手段は電動モータの回転速度を制御するようにすればよい。そして、この場合には、流量制御手段を、前記検出された蒸発器の出口位置の冷媒温度および中間位置の冷媒温度から前記所定圧力に応じて定まる予め決められた冷媒の蒸発温度をそれぞれ減算することにより、蒸発器の出口位置の過熱度おび中間位置の過熱度をそれぞれ計算する過熱度計算手段と、前記計算された蒸発器の出口位置の過熱度と中間位置の過熱度とを加算することにより加算過熱度を計算する過熱度加算手段と、前記計算された加算過熱度に対応した製氷性能が目標製氷性能に一致するように、電動モータの回転速度を増減制御するモータ速度制御手段で構成すればよい。
【００１２】
また、前記過熱度加算手段および流量制御手段に代えて、目標製氷性能が大きいとき、蒸発器の出口位置の過熱度に対応した製氷性能が目標製氷性能に一致するように電動モータの回転速度を増減制御し、かつ目標製氷性能が小さいとき蒸発器の中間位置の過熱度に対応した製氷性能が目標製氷性能に一致するように、電動モータの回転速度を増減制御するモータ速度制御手段を用いることもできる。これらによれば、簡単な制御により、オーガ式製氷機の製氷性能を広範囲に可変制御できる。
【００１３】
また、上記オーガ式製氷機においては、凝縮器および蒸発器の間に介装されて開度が電気的に変更制御される可変制御弁を備え、流量制御手段は可変制御弁の開度を制御してもよい。そして、この場合、流量制御手段を、蒸発器の出口位置の冷媒圧力を検出する出口圧力センサと、前記検出された蒸発器の出口位置の冷媒圧力に基づいて冷媒の飽和温度を計算する飽和温度計算手段と、前記検出された蒸発器の出口位置および中間位置の冷媒温度から前記計算した飽和温度をそれぞれ減算することにより、蒸発器の出口位置および中間位置の冷媒の過熱度をそれぞれ計算する過熱度計算手段と、前記計算された蒸発器の出口位置の過熱度と中間位置の過熱度とを加算することにより加算過熱度を計算する過熱度加算手段と、前記計算された加算過熱度に対応した製氷性能が目標製氷性能に一致するように、可変制御弁の弁開度を増減制御する弁開度制御手段とで構成してもよい。
【００１４】
また、前記過熱度加算手段および弁開度制御手段に代えて、目標製氷性能が大きいとき、蒸発器の出口位置の過熱度に対応した製氷性能が目標製氷性能に一致するように可変制御弁の弁開度を増減制御し、かつ目標製氷性能が小さいとき蒸発器の中間位置の過熱度に対応した製氷性能が目標製氷性能に一致するように、可変制御弁の弁開度を増減制御する弁開度制御手段を用いることもできる。これらによっても、簡単な制御により、オーガ式製氷機の製氷性能を広範囲に可変制御できる。
【００１５】
また、前記出口温度センサおよび飽和温度計算手段に代えて、蒸発器の入口位置の冷媒温度を検出する入口温度センサを設け、過熱度計算手段が、前記計算した飽和温度に代えて前記検出した入口温度を用いて前記蒸発器の出口位置および中間位置の冷媒の過熱度をそれぞれ計算するようにしてもよい。これによれば、より構成を簡単にできる。
【００１６】
また、上記オーガ式製氷機においては、周囲温度を検出する周囲温度センサと、前記検出された周囲温度が高くなるに従って目標製氷性能を高く設定する目標製氷性能設定手段とを設けるようにするとよい。また、前記周囲温度センサに代えてまたは加えて冷凍シリンダに供給される水の温度を検出する水温センサを設け、目標製氷性能設定手段は、前記検出された水の温度が高くなるに従って前記目標製氷性能を高く設定するようにしてもよい。これによれば、オーガ式製氷機の環境温度が高い状況下（例えば、夏）では目標製氷性能が自動的に高くなり、環境温度が低い状況下（例えば、冬）では目標製氷性能が自動的に低くなり、オーガ式製氷機の利便性が増す。
【００１７】
また、上記オーガ式製氷機においては、目標製氷性能を入力する製氷性能入力器を含む目標製氷性能設定手段を設けるようにしてもよい。これによれば、ユーザの要求に応じた製氷性能を実現できる。
【００１８】
さらに、上記オーガ式製氷機においては、オーガモータに流れる電流を検出する電流センサを設け、目標製氷性能設定手段が、前記検出された電流が増加するに従って目標製氷性能を低く設定するようにするとよい。また、前記電流センサに代えて、オーガモータから削氷用オーガに伝達されるトルクを検出するトルクセンサを設け、目標製氷性能設定手段が、前記検出されたトルクが増加するに従って前記目標製氷性能を低く設定するようにしてもよい。また、前記電流センサに代えて、冷凍シリンダの歪み量を検出する歪み量センサを設け、目標製氷性能設定手段が、前記検出された歪み量が増加するに従って目標製氷性能を低く設定するようにしてもよい。
【００１９】
これらによれば、オーガモータに流れる電流、オーガモータから削氷用オーガに伝達されるトルク、および冷凍シリンダの歪み量は、例えば、周囲温度が低かったり、冷凍シリンダに供給される水の温度が低かったりして、氷が過度に生成される場合に増加するものである。したがって、これらの場合には、製氷性能が低く抑えられるので、氷が過度に生成されることはなく、生成される氷の質も一定に維持できる。また、削氷用オーガを駆動するオーガモータに大きな負荷がかかること、および削氷用オーガの刃部分に大きなスラスト力がかかることが回避され、削氷用オーガの刃部分の氷通過抵抗が大きくなるために氷詰まりが生じるなどの問題も解消され、このオーガ式製氷機が故障しにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明すると、図１は同実施形態に係るオーガ式製氷機の全体を概略的に示している。このオーガ式製氷機は、圧縮機１１、凝縮器１２、乾燥器１３、定圧膨張弁１４及び蒸発器１５を配管により前記順に接続してなり、図示破線矢印方向に冷媒を循環させる冷凍装置１０を備えている。
【００２１】
圧縮機１１は、電動モータ１６により回転駆動されて、高温高圧の冷媒ガスを吐出する。この電動モータ１６は速度制御されるもので、例えば永久磁石式同期モータを利用できる。凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒ガスを放熱液化して、乾燥器１３を介して定圧膨張弁１４に供給する。凝縮器１２は、ファンモータ１７によって駆動される冷却ファン１８により強制冷却される。乾燥器１３は、冷媒中の水分を除去するものである。定圧膨張弁１４は、その下流側の冷媒圧力に応じて蒸発器１５に供給される冷媒圧力を自動的に所定の低圧力に保つ。具体的には、その下流側の冷媒圧力が低くなると弁開度を大きくし同下流側の冷媒圧力を上昇させ、その下流側の冷媒圧力が高くなると弁開度を小さくして同下流側の冷媒圧力を下降させる。なお、前記所定の低圧力とは、例えば、冷媒としてＲ１３４ａを用いたとして、約０．０７メガパスカルゲージ圧に設定されている。蒸発器１５は、冷凍シリンダ２１の外周面上に上部から下部にわたって密着させて巻き回されたパイプで構成され、供給された冷媒を蒸発させて冷凍シリンダ２１を冷却するもので、その周囲には断熱材２２が設けられている。
【００２２】
冷凍シリンダ２１は、円筒状に形成されてその軸線方向を上下方向にして配置されており、削氷用オーガ２３を軸線回りに回転可能に収容している。削氷用オーガ２３は、その下端にて減速機２４に接続され、交流モータによって構成されたオーガモータ２５から減速機２４を介して伝達される駆動トルクによって回転駆動される。削氷用オーガ２３の外周面上には、冷凍シリンダ２１の内表面に形成された氷を削取する螺旋刃２３ａが設けられている。冷凍シリンダ２１の上部には、内部通路面積を小さくするための押圧頭部２６が形成されている。押圧頭部２６は、削氷用オーガ２３の螺旋刃２３ａで削取されて送られてくる氷を圧縮及び脱水するとともに、例えばチップ状にして図示しない貯氷庫に繋がる放出筒２７へ送出する。
【００２３】
冷凍シリンダ２１の下部には、給水管３１の出口及び排水管３２の入口が接続されている。給水管３１の入口は貯水タンク３３の底面に接続されている。排水管３２は、電磁バルブで構成した排水バルブ３４を介装しており、ドレーンパン３５に向けて開口している。なお、排水バルブ３４は、非通電時には通路を閉じており、通電時に通路を開くものである。
【００２４】
貯水タンク３３には、電磁バルブで構成した給水バルブ３６を介装した水道管３７から水道水が選択的に供給されるようになっている。なお、給水バルブ３６は、非通電時には通路を閉じており、通電時に通路を開くものである。貯水タンク３３は、収容した水が上限および下限レベルに達したことをそれぞれ検出する上部フロートスイッチ及び下部フロートスイッチを備えたフロートスイッチ装置３８を収容している。また、貯水タンク３３は、同タンク３３からのオーバーフローを防止するために、ドレーンパン３５に向けて開口したオーバーフロー管３９も備えている。
【００２５】
次に、上記のように構成したオーガ式製氷機の電気回路装置について説明する。この電気回路装置は、出口温度センサ４１ａ、中間温度センサ４１ｂ、環境温度センサ４２、コントローラ４３およびインバータ回路４４からなる。出口温度センサ４１ａは、蒸発器１５の出口に設けられて、同出口の冷媒温度（以下、出口温度Ｔoutという）を検出する。中間温度センサ４１ｂは、蒸発器１５の中間位置に設けられて、同中間位置の冷媒温度（以下、中間温度Ｔmidという）を検出する。この中間位置としては、蒸発器１５の出口位置の冷媒温度が０℃であるとき、蒸発器１５内の冷媒温度が過熱し始める位置が最適である。環境温度センサ４２は、凝縮器１２の近傍に設けられて、オーガ製氷機の環境温度（周囲温度）Ｔcirを検出する。
【００２６】
ここで、中間温度センサ４１ｂの組み付け方法について説明しておく。第１の組み付け方法は、図２に示すように、蒸発器１５を構成するパイプの外側に断熱材２２を発泡する際に、パイプの一部が外部に露出するように発泡治具を用いて発泡しておく。そして、パイプの外部に露出した部分に中間温度センサ４１ｂを組み付け、その上に断熱材２２ａを埋め込むようにする。第２の組み付け方法は、図３(Ａ)(Ｂ)に示すように、蒸発器１５を構成するパイプの一部１５ａを断熱材２２の外部に出した状態で断熱材２２を発泡しておく。そして、外部に露出したパイプの一部１５ａに中間温度センサ４１ｂを組み付け、その上に断熱材２２ｂを巻くようにする。
【００２７】
第３の組み付け方法は、図４(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、伝熱性の高い材料（例えば、銅）で図４(Ｄ)の正面図および図４(Ｅ)の平面図に示すように鉤状（Ｌ字状）に形成した伝熱部品４５を、蒸発器１５を構成するパイプの表面に溶接などによって固着しておく。次に、この伝熱部品４５の一部を外部に露出させて、断熱材２２を発泡する。そして、伝熱部品４５の外部に露出した部分に中間温度センサ４１ｂを組み付けるようにする。この場合、中間温度センサ４１ｂによって検出される温度は、実際の冷媒温度よりも高くなるので、中間温度センサ４１ｂによる検出温度と冷媒温度との温度差を予め測定しておき、この測定した温度差を用いて中間温度センサ４１ｂによる検出温度を補正して用いるようにするとよい。なお、これらの中間温度センサ４１ｂは着脱可能であり、必要に応じて中間温度センサ４１ｂを組み付けまたは取り外すようにするとよい。
【００２８】
これらの各センサ４１ａ，４１ｂ，４２によって検出された出口温度Ｔout、中間温度Ｔmidおよび環境温度Ｔcirは、コントローラ４３に供給される。コントローラ４３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするもので、図５の製氷能力制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行して、インバータ回路４４を介して電動モータ１６の回転速度を制御する。また、コントローラ４３にはファンモータ１７も接続されていて、ファンモータ１７の作動もコントローラ４３によって制御される。さらに、コントローラ４３には、オーガモータ２５、排水バルブ３４、給水バルブ３６およびフロートスイッチ装置３８も接続されているが、これらの接続については図示を省略している。
【００２９】
次に、上記のように構成した第１実施形態に係るオーガ式製氷機の動作を説明する。まず、オーガ式製氷機の概略的な動作を説明すると、作動開始の指示により、コントローラ４３は、フロートスイッチ装置３８による水位の検出に応じて、給水バルブ３６の通電および非通電を制御して貯水タンク３３の水位を常に所定レベルに維持する。これにより、貯水タンク３３に連通した冷凍シリンダ２１内の水位も常に所定レベルに維持される。また、冷凍シリンダ２１内の水を排出したい場合には、排水バルブ３４に通電して同バルブ３４を開き、冷凍シリンダ２１内の水を排出することもできる。
【００３０】
コントローラ４３は、オーガモータ２５、ファンモータ１７および電動モータ１６の作動を開始させる。このオーガモータ２５の回転トルクは、減速機２４を介して削氷用オーガ２３に伝達され、同オーガ２３は軸線回りに回転し始める。ファンモータ１７は冷却ファン１８を回転させ、凝縮器１２を冷却し始める。電動モータ１６は圧縮機１１を作動させて、圧縮機１１から冷媒を吐出させ始める。圧縮機１１により吐出される高温高圧冷媒は、凝縮器１２、乾燥器１３、定圧膨張弁１４及び蒸発器１５からなる冷凍装置１０を図１の破線矢印方向に循環し始める。
【００３１】
この冷媒の循環により、蒸発器１５は、冷凍シリンダ２１を冷却する。この状態では、貯水タンク３３から給水管３１を介した製氷用水が冷凍シリンダ２１に供給されているので、同シリンダ２１内周面に氷が生成される。この生成された氷は、削氷用オーガ２３の回転に伴う螺旋刃２３ａの回転により削取されるとともに上方に送られ、押圧頭部２６の作用によりチップ状などにされて放出筒２７に放出される。
【００３２】
このような製氷動作中、コントローラ４３は、図５のステップＳ１０にて製氷能力制御プログラムの実行を介して、ステップＳ１１にて出口温度センサ４１ａからの出口温度Ｔout、中間温度センサ４１ｂからの中間温度Ｔmid、および環境温度センサ４２からの環境温度Ｔcirを入力する。そして、ステップＳ１２にて、出口温度Ｔoutおよび中間温度Ｔmidから蒸発器１５内の冷媒の蒸発温度Ｔsetをそれぞれ減算することにより、蒸発器１５の出口位置および中間位置における過熱度ＳＨout（＝Ｔout−Ｔset），ＳＨmid（＝Ｔmid−Ｔset）をそれぞれ計算する。以下、これらの過熱度ＳＨout，ＳＨmidを出口過熱度ＳＨoutおよび中間過熱度ＳＨmidという。この蒸発温度Ｔsetは、定圧膨張弁１４の下流側の冷媒温度すなわち蒸発器１５の入口の冷媒温度（例えば、−１５℃）であり、定圧膨張弁１４の下流側の冷媒圧力すなわち蒸発器１５の入口の冷媒圧力によって一義的に定まるものである。したがって、この蒸発温度Ｔsetは、定圧膨張弁１４の圧力設定時に自動的に決定され、予め用意される定数である。
【００３３】
次に、コントローラ４３は、ステップＳ１３にて前記計算した両過熱度ＳＨout，ＳＨmidを加算することにより、過熱度の和ＳＨsum（＝ＳＨout＋ＳＨmid）を計算する。この過熱度の和ＳＨsumは、低い製氷性能領域における製氷性能の可変制御を可能とするものである。すなわち、中間温度センサ４１の取付け位置よりも手前位置から冷媒の過熱が開始された場合には、蒸発器１５の出口位置の過熱度ＳＨoutは飽和して常に一定となる（出口温度Ｔoutは０℃に保たれる）が、過熱度の和ＳＨsumを採用することにより、中間温度センサ４１の取付け位置よりも手前における冷媒の過熱開始位置が特定される。言い換えれば、過熱度の和ＳＨsumは、飽和過熱度（蒸発温度Ｔsetの絶対値｜Ｔset｜に等しい）以下の領域で出口過熱度ＳＨoutによって規定される製氷性能を表し、飽和過熱度以上の領域で中間過熱度ＳＨmidによって規定される製氷性能を表している。なお、製氷性能は、蒸発器１５における冷媒の蒸発部分の長さにほぼ比例して大きくなり、蒸発器１５における冷媒の過熱部分の長さにほぼ逆比例して小さくなる。
【００３４】
前記ステップＳ１３の処理後、コントローラ４３は、ステップＳ１４にて同コントローラ４３に内蔵されていて製氷性能ＰＥと過熱度の和ＳＨsumとの関係を規定する製氷性能−過熱度テーブルを参照することにより、過熱度の和ＳＨsumに応じた製氷性能ＰＥを計算する。過熱度の和ＳＨsumは、図６に示すように、製氷性能ＰＥが小さくなるに従って比例的に増加する。したがって、このステップＳ１４の処理により、オーガ式製氷機の現在の製氷性能ＰＥが計算されることになる。なお、前記製氷性能−過熱度テーブルに代えて、予め用意されていて製氷性能ＰＥと過熱度の和ＳＨsumとの関係を規定する関数を用いて、過熱度の和ＳＨsumに応じた製氷性能ＰＥを計算してもよい。
【００３５】
次に、ステップＳ１５にて、コントローラ４３に内蔵されていて環境温度Ｔcirと目標製氷性能ＰＥ＊との関係を規定する環境温度−製氷性能テーブルを参照することにより、環境温度Ｔcirに応じた目標製氷性能ＰＥ＊を計算する。目標製氷性能ＰＥ＊は、図７に示すように、環境温度Ｔcirが高くなるに従って比例的に増加する。なお、前記環境温度−製氷性能テーブルに代えて、予め用意されていて環境温度Ｔcirと目標製氷性能ＰＥ＊との関係を規定する関数を用いて、環境温度Ｔcirに応じた目標製氷性能ＰＥ＊を計算してもよい。
【００３６】
そして、目標製氷性能ＰＥ＊が製氷性能ＰＥよりも大きければ、コントローラ４３は、ステップＳ１６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１８にてインバータ回路４４を介して電動モータ１６の回転速度を上昇させる。これにより、圧縮機１１から吐出される冷媒流量が増加して、蒸発器１５に流入する冷媒流量も増加し、蒸発器１５内の冷媒の蒸発部分が増加すなわちオーガ式製氷機の製氷性能が高くなる。逆に、目標製氷性能ＰＥ＊が製氷性能ＰＥよりも小さければ、コントローラ４３は、ステップＳ１６，Ｓ１７にて「Ｎｏ」、「Ｙｅｓ」とそれぞれ判定して、ステップＳ１９にてインバータ回路４４を介して電動モータ１６の回転速度を降下させる。これにより、圧縮機１１から吐出される冷媒流量が減少して、蒸発器１５に流入する冷媒流量も減少し、蒸発器１５内の冷媒の蒸発部分が減少すなわちオーガ式製氷機の製氷性能が低くなる。目標製氷性能ＰＥ＊と製氷性能ＰＥとが一致すれば、ステップＳ１６，Ｓ１７にてそれぞれ「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２０にて製氷能力制御プログラムの実行を一旦終了する。
【００３７】
このような製氷能力制御プログラムの繰り返し実行により、オーガ式製氷機の製氷能力は、環境温度Ｔcirに応じた目標製氷性能ＰＥ＊に維持される。したがって、オーガ式製氷機の製氷性能が低下する環境温度Ｔcirが高い状況下（例えば、夏）では目標製氷性能ＰＥ＊が高くなり、製氷性能が高まる環境温度Ｔcirが低い状況下（例えば、冬）では目標製氷性能ＰＥ＊が低くなる。その結果、オーガ式製氷機のおかれた環境に応じて製氷性能が自動的に変更制御されるので、オーガ式製氷機の利便性が増す。
【００３８】
また、ステップＳ１３の処理によって過熱度の和ＳＨsumを計算し、ステップＳ１４の処理によって過熱度の和ＳＨsumに応じた製氷性能ＰＥを計算し、ステップＳ１６〜Ｓ１９の処理によってこの製氷性能ＰＥを用いて電動モータ１６の回転速度を制御することにより蒸発器１５に流入する冷媒流量を制御して、オーガ式製氷機の製氷性能を制御するようにした。これにより、結果として、製氷性能の低い領域においては、中間温度センサ４１ｂによって検出された蒸発器１５の中間位置の冷媒温度Ｔmidを用いてオーガ式製氷機の製氷性能を制御することになる。また、製氷性能の高い領域においては、出口温度センサ４１ａによって検出された蒸発器１５の出口位置の冷媒温度Ｔoutを用いてオーガ式製氷機の製氷性能を制御することになる。したがって、オーガ式製氷機の製氷性能を広範囲に可変制御できるようになる。
【００３９】
なお、上記第１実施形態では、図５の製氷能力制御プログラムによりオーガ式製氷機の製氷性能を制御するようにした。しかし、この図５の製氷能力制御プログラムに代えて、図８の製氷能力制御プログラムによりオーガ式製氷機の製氷性能を制御するようにしてもよい。図８の製氷能力制御プログラムにおいては、図５のステップＳ１４の処理を省略して、ステップＳ１５の目標製氷性能ＰＥ＊の計算後、ステップＳ２１にて目標製氷性能ＰＥ＊に応じて目標過熱度ＳＨsum＊を計算する。この場合、図６の製氷性能−過熱度テーブルを参照して（または、上述した製氷性能と過熱度との関係を表す関数を用いて）、目標製氷性能ＰＥ＊に対応した目標過熱度ＳＨsum＊を計算する。
【００４０】
そして、上記図５のステップＳ１６〜Ｓ１９の処理に代わるステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ１８，Ｓ１９の処理により、現在の過熱度の和ＳＨsumと目標過熱度ＳＨsum＊との比較により、電動モータ１６の回転速度を制御する。すなわち、過熱度の和ＳＨsumが目標過熱度ＳＨsum＊よりも大きければ、電動モータ１６の回転速度を上昇させる。これにより、蒸発器１５に流入する冷媒流量も増加し、蒸発器１５内の冷媒の蒸発部分が増加して、過熱度の和ＳＨsumは小さくなる。逆に、過熱度の和ＳＨsumが目標過熱度ＳＨsum＊よりも小さければ、電動モータ１６の回転速度を降下させる。これにより、蒸発器１５に流入する冷媒流量も減少し、蒸発器１５内の冷媒の蒸発部分が減少して、過熱度の和ＳＨsumは大きくなる。
【００４１】
このような製氷能力制御プログラムの繰り返し実行により、過熱度の和ＳＨsumが目標過熱度ＳＨsum＊に等しくなるように制御され、ひいてはオーガ式製氷機の製氷性能が環境温度Ｔcirに応じた目標製氷性能ＰＥ＊に維持される。なお、この変形例に係る制御は、上記第１実施形態の制御と等価であり、その結果、この変形例に係るオーガ式製氷機においても上記第１実施形態の場合と同様な効果が期待される。
【００４２】
また、上記第１実施形態において、オーガ式製氷機の環境を表す制御要素として、環境温度Ｔcirを採用した。しかし、これに代えて、冷凍シリンダ２１に供給される水の温度を採用するようにしてもよい。この場合、図１に破線で示すように、貯水タンク３３内に水の温度を検出する水温センサ５１を設けて、コントローラ４３が、上記図５および図８のステップＳ１５にて、環境温度Ｔcirに代えて検出水温を用い、水温−製氷性能テーブル（または、水温と製氷性能との関係を表す関数）に従って目標製氷性能ＰＥ＊を計算するようにすればよい。なお、この場合にも、図７に示すような水温−製氷性能テーブル（または、水温と製氷性能との関係を表す関数）は、予めコントローラ４３に内蔵されている。
【００４３】
さらに、オーガ式製氷機の環境を表す制御要素として、環境温度Ｔcirに加えて検出水温を用いてよい。この場合、例えば、環境温度Ｔcirによって決まる目標製氷性能ＰＥ＊と検出水温によって決まる目標製氷性能ＰＥ＊の平均値を、最終的な目標製氷性能ＰＥ＊とすることができる。これらによっても、上記第１実施形態と同様な効果が期待される。
【００４４】
さらに、上記第１実施形態において、図１に破線で示すように、目標製氷性能ＰＥ＊を入力するための性能入力器５５を設けて、コントローラ４３は、現在の製氷性能ＰＥが目標製氷性能ＰＥ＊に等しくなるように制御してもよい。この場合、性能入力器５５は、ユーザによって操作される設定スイッチ、ボリューム、セレクトスイッチなどで構成されていて、低い製氷性能から高い製氷性能までを連続的または段階的に指定できるようになっている。そして、入力される製氷性能においては、製氷性能を高低で表すデータまたは信号であればよい。そして、コントローラ４３は、図５および図８のステップＳ１５の処理に代えて、前記性能入力器５５から入力された製氷性能を目標製氷性能ＰＥ＊とする処理を採用すればよい。これによれば、ユーザば、製氷性能を簡単に変更でき、季節、環境などに応じた氷の需要量の変化にも簡単に対応できるようになる。
【００４５】
また、上記第１実施形態において、図１に破線で示すように、オーガモータ２５に流れる電流を検出する電流センサ５２を設けて、検出されたモータ電流が大きくなるに従って目標製氷性能ＰＥ＊を下げるようにしてもよい。この場合、図７に破線で示すように、図５および図８のステップＳ１５にて、環境温度Ｔcir（または水温）に応じて変化する目標製氷性能ＰＥ＊を、検出電流が大きくなるに従って全体的に小さくなるように設定すればよい。これにより、氷が過度に生成すなわちオーガ式製氷機の製氷性能が高過ぎる場合には、電流センサ５２によって検出されるモータ電流が大きくなるので、オーガ式製氷機の製氷性能が低くなるように制御される。その結果、オーガモータ２５の負荷を適当に抑えることができるとともに、生成される氷の質も一定に維持できる。
【００４６】
また、前記電流センサ５２に代えまたは加えて、図１に破線で示すように、オーガモータ２５から削氷用オーガ２３までの機構部のいずれかの箇所に配置され、オーガモータ２５から削氷用オーガ２３に伝達されるトルクを検出するトルクセンサ５３を設けて、コントローラが、前記検出されたトルクが大きくなるに従って目標製氷性能ＰＥ＊を下げるようにしてもよい。さらに、前記電流センサ５２に代えまたは加えて、冷凍シリンダの歪み量を検出する歪み量センサ５４を設けて、コントローラが、前記検出された歪み量が大きくなるに従って目標製氷性能ＰＥ＊を下げるようにしてもよい。これらの場合も、前記オーガモータ２５に流れる電流と同様に、氷が過度に生成される場合には、トルクセンサ５３によって検出されたトルクおよび歪み量センサ５５によって検出される歪み量が増加するので、オーガ式製氷機の製氷性能が低くなるように制御される。したがって、この変形例によれば、削氷用オーガ２３の刃部分に大きなスラスト力がかかることも回避され、削氷用オーガ２３の螺旋刃２３ａの氷通過抵抗が大きくなるために氷詰まりが生じるなどの問題も解消され、この製氷機が故障しにくくなるとともに、生成される氷の質も一定に維持できる。
【００４７】
ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、上記第１実施形態の場合と同様に、図１に示すように構成されている。ただし、コントローラ４３は、図５の製氷能力制御プログラムに代えて、図９の製氷能力制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行する。コントローラ４３は、図９のステップＳ３０にてこの製氷能力制御プログラムの実行を開始し、図５のステップＳ１１，Ｓ１２の処理と同様なステップＳ３１，Ｓ３２の処理を実行して出口過熱度ＳＨoutおよび中間過熱度ＳＨmidを計算し、ステップＳ３３，Ｓ３４にて前記計算した出口過熱度ＳＨoutおよび中間過熱度ＳＨmidが蒸発温度Ｔsetの絶対値｜Ｔset｜未満であるかをそれぞれ判定する。
【００４８】
いま、オーガ式製氷機の現在の製氷性能が高い領域にあって、出口過熱度ＳＨoutが前記絶対値｜Ｔset｜よりも小さい、すなわち飽和過熱度に達していなければ、ステップＳ３３にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３５においては、コントローラ４３は、同コントローラ４３に内蔵されていて製氷性能ＰＥと出口過熱度ＳＨoutとの関係を規定する第１製氷性能−過熱度テーブルを参照することにより、出口過熱度ＳＨoutに応じた現在の製氷性能ＰＥを計算する。出口過熱度ＳＨoutは、図１０に示すように、製氷性能ＰＥの大きな領域で製氷性能ＰＥが小さくなるに従って比例的に増加する。なお、前記第１製氷性能−過熱度テーブルに代えて、予め用意されていて製氷性能ＰＥと出口過熱度ＳＨoutとの関係を規定する関数を用いて、出口過熱度ＳＨoutに応じた製氷性能ＰＥを計算してもよい。
【００４９】
一方、オーガ式製氷機の現在の製氷性能が低い領域にあり（すなわち、出口過熱度ＳＨoutが前記絶対値｜Ｔset｜に等しい）、かつ中間過熱度ＳＨmidが前記絶対値｜Ｔset｜より小さい、すなわち飽和過熱度に達していなければ、ステップＳ３３にて「Ｎｏ」、ステップＳ３４にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６においては、コントローラ４３は、同コントローラ４３に内蔵されていて製氷性能ＰＥと中間過熱度ＳＨmidとの関係を規定する第２製氷性能−過熱度テーブルを参照することにより、中間過熱度ＳＨmidに応じた現在の製氷性能ＰＥを計算する。中間過熱度ＳＨmidは、図１０に示すように、製氷性能ＰＥの小さな領域で製氷性能ＰＥが小さくなるに従って比例的に増加する。なお、前記第２製氷性能−過熱度テーブルに代えて、予め用意されていて製氷性能ＰＥと中間過熱度ＳＨmidとの関係を規定する関数を用いて、中間過熱度ＳＨmidに応じた製氷性能ＰＥを計算してもよい。
【００５０】
前記ステップＳ３５，Ｓ３６の処理後、コントローラ４３は、上記第１実施形態の図５のステップＳ１５〜Ｓ１９の処理と同様なステップＳ３７〜Ｓ４１の処理により、前記計算した製氷性能ＰＥと環境温度Ｔcirに応じて決定された目標製氷性能ＰＥ＊との比較に応じて電動モータ１６の回転速度を制御する。これにより、上記第１実施形態の場合と同様に、現在のオーガ式製氷機の製氷性能ＰＥが目標製氷性能ＰＥ＊に一致するように制御される。その結果、この第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様な効果が期待される。なお、両ステップＳ３３，Ｓ３４にて共に「Ｎｏ」、すなわち出口過熱度ＳＨoutおよび中間過熱度ＳＨoutが共に蒸発温度Ｔsetの絶対値｜Ｔset｜以上であると判定された場合には、ステップＳ４０にて電動モータ１６の回転速度が上昇制御されて製氷性能が高い側に制御される。
【００５１】
なお、上記第２実施形態では、図９の製氷能力制御プログラムによりオーガ式製氷機の製氷性能を制御するようにした。しかし、この図９の製氷能力制御プログラムに代えて、図１１の製氷能力制御プログラムによりオーガ式製氷機の製氷性能を制御するようにしてもよい。図１１の製氷能力制御プログラムにおいては、図９のステップＳ３５，Ｓ３６の処理に代えてステップＳ４３，Ｓ４４の処理を採用し、図９のステップＳ３７の処理をステップＳ３３の判定処理前に実行するようにしている。ステップＳ４３，Ｓ４４においては、図１０の製氷性能−過熱度テーブルを参照して（または、上述した製氷性能と過熱度との関係を表す関数を用いて）、目標製氷性能ＰＥ＊に応じて目標過熱度ＳＨ＊を計算する。ただし、ステップＳ４３においては図１０の第１製氷性能−過熱度テーブルが参照され、ステップＳ４４においては図１０の第２製氷性能−過熱度テーブルが参照される。
【００５２】
そして、上記図９のステップＳ３８〜Ｓ４１の処理に代わるステップＳ４５〜Ｓ４８，Ｓ４０，Ｓ４１の処理により、現在の出口過熱度ＳＨoutまたは中間過熱度ＳＨmidと目標過熱度ＳＨ＊との比較により、電動モータ１６の回転速度を制御する。すなわち、製氷性能の高い領域では、現在の出口過熱度ＳＨoutが目標過熱度ＳＨ＊よりも大きければ、ステップＳ４５，Ｓ４０の処理により、電動モータ１６の回転速度を上昇させて、出口過熱度ＳＨoutを小さくさせる。逆に、出口過熱度ＳＨoutが目標過熱度ＳＨ＊よりも小さければ、ステップＳ４６，Ｓ４１の処理により、電動モータ１６の回転速度を降下させて、出口過熱度ＳＨoutを大きくさせる。また、製氷性能の低い領域では、現在の中間過熱度ＳＨmidが目標過熱度ＳＨ＊よりも大きければ、ステップＳ４７，Ｓ４０の処理により、電動モータ１６の回転速度を上昇させて、中間過熱度ＳＨmidを小さくさせる。逆に、中間過熱度ＳＨmidが目標過熱度ＳＨ＊よりも小さければ、ステップＳ４８，Ｓ４１の処理により、電動モータ１６の回転速度を降下させて、中間過熱度ＳＨmidを大きくさせる。
【００５３】
このような製氷能力制御プログラムの繰り返し実行により、出口過熱度ＳＨoutまたは中間過熱度ＳＨmidが目標過熱度ＳＨ＊に等しくなるように制御され、ひいてはオーガ式製氷機の製氷性能が環境温度Ｔcirに応じた目標製氷性能ＰＥ＊に維持される。なお、この変形例に係る制御は、上記第２実施形態の制御と等価であり、その結果、この変形例に係るオーガ式製氷機においても上記第２実施形態の場合と同様な効果が期待される。
【００５４】
また、上記第２実施形態およびその変形例においても、上記第１実施形態の場合と同様に、オーガ式製氷機の環境を表す制御要素として、環境温度Ｔcirに代えて貯水タンク３３内に水の温度を用いるようにしてもよい。この場合、コントローラ４３が、上記図９および図１１のステップＳ３７にて、水温センサ５１によって検出された水温を用い、水温−製氷性能テーブル（または、水温と製氷性能との関係を表す関数）に従って目標製氷性能ＰＥ＊を計算するようにすればよい。なお、この場合にも、図７に示すような水温−製氷性能テーブル（または、水温と製氷性能との関係を表す関数）は、予めコントローラ４３に内蔵されている。また、この変形例においても、上記第１実施形態の変形例の場合と同様な方法により、オーガ式製氷機の環境を表す制御要素として、環境温度Ｔcirに加えて検出水温を用いてよい。さらに、上記第２実施形態およびその変形例においても、上記第１実施形態の変形例の場合と同様に、目標製氷性能ＰＥ＊を入力するための性能入力器５５を設けて、コントローラ４３が、現在の製氷性能ＰＥが前記入力された目標製氷性能ＰＥ＊に等しくなるようにしてもよい。
【００５５】
また、この第２実施形態およびその変形例においても、上記第１実施形態の変形例の場合と同様に、電流センサ５２、トルクセンサ５３または歪み量センサ５５を設けて、検出されたモータ電流、トルクまたは歪み量が大きくなるに従って目標製氷性能ＰＥ＊を下げるようにしてもよい。
【００５６】
ｃ．第３実施形態
上記第１および第２実施形態、ならびにそれらの変形例においては、蒸発器１５の中間位置に１つの中間温度センサ４１ｂのみを設けた。しかし、これに代えて、さらに製氷性能の低い領域までの製氷性能の制御を可能とするために、蒸発器１５の中間位置に２以上の中間温度センサを設けるようにしてもよい。中間温度センサの数は限定されないが、この第３実施形態においては、図１２に示すように、複数の中間温度センサを設けた例として、蒸発器１５の中間位置に第１中間温度センサ４１ｂ、第２中間温度センサ４１ｃおよび第３中間温度センサ４１ｄからなる３個の中間温度センサを設けた例について説明する。これらの第１ないし第３中間温度センサ４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの取付け位置に関して説明しておくと、第１中間温度センサ４１ｂは上記第１および第２実施形態の場合と同じ位置である。第２中間温度センサ４１ｃに関しては、第１中間温度センサ４１ｂの取付け位置の冷媒温度が０℃であるとき、蒸発器１５内の冷媒温度が過熱し始める位置である。第３中間温度センサ４１ｄに関しては、第２中間温度センサ４１ｂの取付け位置の冷媒温度が０℃であるとき、蒸発器１５内の冷媒温度が過熱し始める位置である。そして、これらの第１ないし第３中間温度センサ４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは、各取付け位置の冷媒温度を第１ないし第３中間温度Ｔmid1，Ｔmid2，Ｔmid3として検出する。
【００５７】
コントローラ４３は、上記第１実施形態およびその変形例に係る図５および図８のステップＳ１１〜Ｓ１３の処理を、図１３のステップＳ１１ａ〜Ｓ１３ａに示すように変形した製氷能力制御プログラムを実行する。この製氷能力制御プログラムにおいては、ステップＳ１１ａにて、出口温度センサ４１ａからの出口温度Ｔoutおよび環境温度センサ４２からの環境温度Ｔcirに加えて、第１ないし第３中間温度センサ４１ｂ，４１ｃ，４１ｄからの第１ないし第３中間温度Ｔmid1，Ｔmid2，Ｔmid3を入力する。ステップＳ１２ａにおいては、出口温度Ｔoutから蒸発温度Ｔsetを減算して出口過熱度ＳＨoutを計算するとともに、第１ないし第３中間温度Ｔmid1，Ｔmid2，Ｔmid3から蒸発温度Ｔsetをそれぞれ減算することにより、第１ないし第３中間過熱度ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3をそれぞれ計算する。
【００５８】
ステップＳ１３ａにおいては、前記計算した全ての過熱度ＳＨout，ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3を加算することにより、過熱度の和ＳＨsum（＝ＳＨout＋ＳＨmid1＋ＳＨmid2＋ＳＨmid3）を計算する。そして、この第３実施形態においては、この過熱度の和ＳＨsumを用いて、前記図５のステップＳ１４以降の処理または図８のステップＳ１５以降の処理を実行する。ただし、図５のステップＳ１４における製氷性能ＰＥの計算および図８のステップＳ２１の目標過熱度の計算においては、図１４に示す製氷性能−過熱度テーブルまたは同テーブルと同等の関数を利用する。図１４においては、製氷性能が出口過熱度ＳＨout、第１ないし第３中間過熱度ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3に対応して４分割されている。
【００５９】
そして、この第３実施形態においても、過熱度の和ＳＨsumから求めた製氷性能ＰＥが環境温度Ｔcirから求めた目標製氷性能ＰＥ＊に等しくなるように、または過熱度の和ＳＨsumが環境温度Ｔcirから求めた目標過熱度ＳＨ＊に等しくなるように制御される。したがって、この第３実施形態においても、上記第１実施形態と同様な効果が期待される。また、この第３実施形態では、蒸発器１５の複数の中間位置の過熱度を用いているので、より広範囲の製氷性能の可変制御が可能となる。
【００６０】
次に、この３つの中間温度センサ４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを設けたオーガ式製氷機を上記第２実施形態の製氷能力制御方法（図９の製氷能力制御プログラムに従った制御方法）で制御するようにした第３実施形態の変形例について説明する。この場合、コントローラ４３は、図１５の製氷能力制御プログラムを実行する。ステップＳ３０のプログラムの実行開始後、コントローラ４３は、上記図１３のステップＳ１１ａ，１２ａと同じステップＳ３１ａ，３２ａの処理により、出口過熱度ＳＨout、第１ないし第３中間温度Ｔmid1，Ｔmid2，Ｔmid3を入力し、前記入力した出口過熱度ＳＨout、第１ないし第３中間温度Ｔmid1，Ｔmid2，Ｔmid3から蒸発温度Ｔsetをそれぞれ減算することにより、第１ないし第３中間過熱度ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3をそれぞれ計算する。
【００６１】
前記ステップＳ３２ａの処理後、コントローラ４３は、ステップＳ３３，Ｓ３４ａ，３４ｂ，３４ｃにて、出口過熱度ＳＨout、第１ないし第３中間過熱度ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3が蒸発温度Ｔsetの絶対値｜Ｔset｜未満であるかをそれぞれ判定する。そして、出口過熱度ＳＨout、第１ないし第３中間過熱度ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3が蒸発温度Ｔsetの絶対値｜Ｔset｜、すなわち飽和過熱度に達していなければ、ステップＳ３３，Ｓ３４ａ，３４ｂ，３４ｃにてそれぞれ「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３５，Ｓ３６ａ，３６ｂ，３６ｃにて出口過熱度ＳＨout、第１ないし第３中間過熱度ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3に応じた現在の製氷性能ＰＥをそれぞれ計算する。
【００６２】
図１５のステップＳ３３，Ｓ３４ａ，Ｓ３５，Ｓ３６ａの処理は、上記図９のステップＳ３３，Ｓ３４，Ｓ３５，Ｓ３６の処理と同じである。ステップＳ３４ｂ，Ｓ３６ｂおよびステップＳ３４ｃ，３６ｃの処理は、製氷性能ＰＥがステップＳ３６ａの場合もよりもさらに低い領域における第２および第３中間過熱度ＳＨmid2，ＳＨmid3に応じた製氷性能ＰＥを計算するものである。ただし、これらのステップＳ３５，Ｓ３６ａ〜３６ｃにおいては、図１６に示す第１ないし第４製氷性能−過熱度テーブルがそれぞれ参照される。そして、これらの第１ないし第４製氷性能−過熱度テーブルは、製氷性能が高い領域から順次低い領域に向かって、各過熱度ＳＨout，ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3の変化に対応した製氷性能ＰＥを記憶している。なお、前記第１ないし第４製氷性能−過熱度テーブルに代えて、予め用意されていて製氷性能ＰＥと各過熱度ＳＨout，ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3との関係をそれぞれ規定する関数を用いて、各過熱度ＳＨout，ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3に応じた製氷性能ＰＥを計算してもよい。
【００６３】
前記ステップＳ３５，Ｓ３６ａ〜３６ｃの処理後、コントローラ４３は、上記図９のステップＳ３７以降の処理を実行して、前記計算した製氷性能ＰＥと環境温度Ｔcirに応じて決定された目標製氷性能ＰＥ＊との比較により電動モータ１６の回転速度を制御する。これにより、上記第２実施形態の場合と同様に、現在のオーガ式製氷機の製氷性能ＰＥが目標製氷性能ＰＥ＊に一致するように制御される。その結果、この第３実施形態の変形例においても、上記第１および第２実施形態と同様な効果が期待される。なお、ステップＳ３５，Ｓ３４ａ〜３４ｃにてそれぞれ「Ｎｏ」、すなわち各過熱度ＳＨout，ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3がそれぞれ蒸発温度Ｔsetの絶対値｜Ｔset｜以上であると判定された場合には、図９のステップＳ４０にて電動モータ１６の回転速度が上昇制御されて製氷性能ＰＥが高い側に制御される。
【００６４】
さらに、前記３つの中間温度センサ４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを設けたオーガ式製氷機を上記第２実施形態の変形例に係る製氷性能制御方法（図１１の製氷能力制御プログラムに従った制御方法）で制御するようにした第３実施形態の変形例について説明する。この場合、コントローラ４３は、図１７の製氷能力制御プログラムを実行する。ステップＳ３０のプログラムの実行開始後、コントローラ４３は、上記図１５の場合と同様に、ステップＳ３１ａ，Ｓ３２ａの処理により、出口過熱度ＳＨout、第１ないし第３中間温度Ｔmid1，Ｔmid2，Ｔmid3を入力し、前記入力した出口過熱度ＳＨout、第１ないし第３中間温度Ｔmid1，Ｔmid2，Ｔmid3から蒸発温度Ｔsetをそれぞれ減算することにより、第１ないし第３中間過熱度ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3をそれぞれ計算する。
【００６５】
前記ステップＳ３２ａの処理後、コントローラ４３は、図１１の場合と同様にステップＳ３７にて、環境温度Ｔcirに応じた目標製氷性能ＰＥ＊を計算する。次に、ステップＳ３３，Ｓ３４ａ，３４ｂ，３４ｃにて、出口過熱度ＳＨout、第１ないし第３中間過熱度ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3が蒸発温度Ｔsetの絶対値｜Ｔset｜未満であるかをそれぞれ判定する。そして、出口過熱度ＳＨout、第１ないし第３中間過熱度ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3が蒸発温度Ｔsetの絶対値｜Ｔset｜、すなわち飽和過熱度に達していなければ、ステップＳ３３，Ｓ３４ａ，３４ｂ，３４ｃにてそれぞれ「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４３，Ｓ４４ａ，４４ｂ，４４ｃにて前記計算した目標製氷性能ＰＥ＊に応じた目標過熱度ＳＨ＊をそれぞれ計算する。
【００６６】
図１７のステップＳ３３，Ｓ３４ａ，Ｓ４３，Ｓ４４ａの処理は、上記図１１のステップＳ３３，Ｓ３４，Ｓ４３，Ｓ４４の処理と同じである。ステップＳ３４ｂ，Ｓ４４ｂおよびステップＳ３４ｃ，４４ｃの処理は、製氷性能ＰＥがステップＳ４４ａの場合もよりもさらに低い領域における目標製氷性能ＰＥ＊に応じた目標過熱度ＳＨ＊を計算するものである。ただし、これらのステップＳ４３，Ｓ４４ａ，Ｓ４４ｂ，Ｓ４４ｃにおいては、前述した図１６に示す第１ないし第４製氷性能−過熱度テーブルがそれぞれ参照される。なお、前記第１ないし第４製氷性能−過熱度テーブルに代えて、製氷性能ＰＥの領域ごとに予め用意されていて目標製氷性能ＰＥ＊と目標過熱度ＳＨ＊との関係をそれぞれ規定する関数を用いて、各目標製氷性能ＰＥ＊に応じて各目標過熱度ＳＨ＊を計算してもよい。
【００６７】
前記ステップＳ４３，４４ａ，４４ｂ，４４ｃの各処理後、コントローラ４３は、ステップＳ４５，４６、ステップＳ４７ａ，４８ａ、ステップＳ４７ｂ，４８ｂ、ステップＳ４７ｃ，４８ｃの各比較処理を実行する。図１７のステップＳ４５，Ｓ４６，Ｓ４７ａ，Ｓ４８ａの処理は、上記図１１のステップＳ４５，Ｓ４６，Ｓ４７，Ｓ４８の処理と同じである。ステップＳ４７ｂ，Ｓ４８ｂおよびステップＳ４７ｃ，４８ｃの処理は、製氷性能ＰＥがステップＳ４７ａ，４８ａの場合もよりもさらに低い領域における第２および第３中間過熱度ＳＨmid2，ＳＨmid3と目標過熱度ＳＨ＊との各比較処理である。そして、ステップＳ４５，４６，４７ａ〜４７ｃ，４８ａ〜４８ｃの各比較処理に応じて、図１１のステップＳ４０〜Ｓ４２以降の処理を実行して、出口過熱度ＳＨout、第１ないし第３中間過熱度ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3と、環境温度Ｔcirに応じて決定された目標過熱度ＳＨ＊と比較により、電動モータ１６の回転速度を制御する。これにより、上記第２実施形態の変形例の場合と同様に、現在のオーガ式製氷機の製氷性能ＰＥが目標製氷性能ＰＥ＊に一致するように制御される。その結果、この第３実施形態の変形例においても、上記第１および第２実施形態と同様な効果が期待される。
【００６８】
さらに、これらの第３実施形態およびその変形例においても、上記第１および第２実施形態の変形例の場合と同様に、オーガ式製氷機の環境を表す制御要素として、環境温度Ｔcirに代えてまたは加えて、水温センサ５１によって検出される貯水タンク３３内に水の温度を用いるようにしてもよい。また、上記第１および第２実施形態の変形例の場合と同様に、目標製氷性能ＰＥ＊を入力するための性能入力器５５を設けて、コントローラ４３が、現在の製氷性能ＰＥが前記入力された目標製氷性能ＰＥ＊に等しくなるようにしてもよい。さらに、上記第１および第２実施形態の変形例の場合と同様に、電流センサ５２、トルクセンサ５３または歪み量センサ５５を設けて、検出されたモータ電流、トルクまたは歪み量が大きくなるに従って目標製氷性能ＰＥ＊を下げるようにしてもよい。
【００６９】
ｄ．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態に係るオーガ式製氷機について説明する。この第４実施形態においては、図１８に示すように、上記第１ないし第３実施形態およびそれらの変形例の定圧膨張弁１４に代えて、乾燥器１３と蒸発器１５との間に、電気的に開度の変更制御される可変制御弁としての電磁弁（電動膨張弁）６１が配置されている。また、この第４実施形態においては、電磁弁６１の下流の冷媒圧力Ｐvを検出する圧力センサ６２が設けられている。そして、コントローラ４３は、上記第１ないし第３実施形態およびそれらの変形例の製氷能力制御プログラムに加えて図示しないプログラムを実行し、圧力センサ６２によって検出された蒸発器１５の入口の冷媒圧力Ｐvを入力して、同入力した冷媒圧力Ｐvを用いて電磁弁６１の下流の冷媒圧力すなわち蒸発器１５に供給される冷媒圧力が所定の低圧力Ｐvo（例えば、０．０７メガパスカルゲージ圧）に保たれるように、電磁弁６１の開度をフィードバック制御する。
【００７０】
具体的には、検出した冷媒圧力Ｐvが所定の低圧力Ｐvoよりも低ければ、電磁弁６１の開度を大きくして電磁弁６１の下流の冷媒圧力を上昇させる。逆に、検出した冷媒圧力Ｐvが所定の低圧力Ｐvoよりも高ければ、電磁弁６１の開度を小さくして電磁弁６１の下流の冷媒圧力を降下させる。これにより、電磁弁６１の下流側の冷媒圧力すなわち蒸発器１５に供給される冷媒圧力は、所定の低圧力に保たれる。その結果、上記第１実施形態ないし第３実施形態およびそれらの変形例の場合と同様に、蒸発器１５の入口部における冷媒圧力Ｐvは所定の低圧力Ｐvoに常に保たれる。なお、他の制御に関しては、上記第１ないし第３実施形態およびそれらの変形例の場合と同じである。
【００７１】
これにより、蒸発器１５の入口に供給される冷媒圧力および冷媒温度（すなわち蒸発器１５における冷媒の蒸発温度）は常に所定の低圧力（例えば、０．０７メガパスカルゲージ圧）および所定の低温度（例えば、−１５℃）にそれぞれ保たれる。したがって、この第４実施形態においても、上記第１ないし第３実施形態およびそれらの変形例の場合と同様な効果が期待される。
【００７２】
また、この第４実施形態においては、図１８に括弧書きで示すように、前述した圧力センサ６２に代えて温度センサ６３を用いるように変形してもよい。そして、この温度センサ６３は、電磁弁６１の下流の冷媒温度すなわち蒸発器１５の入口の冷媒温度Ｔvを検出するもので、電磁弁６１の下流側の配管または蒸発器１５の入力端部に組み付けられる。そして、コントローラ４３は、前記冷媒圧力Ｐvに代えて、温度センサ６３によって検出された蒸発器１５の入口の冷媒温度Ｔvを用いて、冷媒温度Ｔvが所定の低温度Ｔvo（例えば、−１５℃）に保たれるように、電磁弁６１の開度をフィードバック制御する。この変形例によっても、上記第４実施形態の場合と同様に、蒸発器１５の入口部における冷媒温度は−１５℃に保たれ、上記第１ないし第３実施形態およびそれらの変形例の場合と同様な効果が期待される。
【００７３】
さらに、これらの第４実施形態およびその変形例においても、上記第１ないし第３実施形態およびそれらの変形例の場合と同様に、オーガ式製氷機の環境を表す制御要素として、環境温度Ｔcirに代えてまたは加えて、水温センサ５１によって検出される貯水タンク３３内に水の温度を用いるようにしてもよい。また、上記第１ないし第３実施形態およびそれらの変形例の場合と同様に、目標製氷性能ＰＥ＊を入力するための性能入力器５５を設けて、コントローラ４３が、現在の製氷性能ＰＥが前記入力された目標製氷性能ＰＥ＊に等しくなるようにしてもよい。さらに、上記第１ないし第３実施形態およびそれらの変形例の場合と同様に、電流センサ５２、トルクセンサ５３または歪み量センサ５５を設けて、検出されたモータ電流、トルクまたは歪み量が大きくなるに従って目標製氷性能ＰＥ＊を下げるようにしてもよい。
【００７４】
ｅ．第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態に係るオーガ式製氷機について説明する。この第５実施形態においては、図１９に示すように、上記第１実施形態のインバータ回路４４に代えて駆動回路７１がコントローラ４３に接続されている。この駆動回路７１は、電動モータ１６を一定速度で回転させるように制御する。また、この第５実施形態においては、上記第１実施形態の定圧膨張弁１４に代えて、乾燥器１３と蒸発器１５との間に、電気的に開度の変更制御される可変制御弁としての電磁弁（電動膨張弁）７２が配置されている。この電磁弁７２は、コントローラ４３によって制御される。
【００７５】
さらに、この第５実施形態においては、蒸発器１５の出口には、さらに蒸発器１５の出口における冷媒圧力（以下、出口圧力Ｐoutという）を検出するための出口圧力センサ７３が設けられている。そして、コントローラ４３は、出口圧力センサ７３によって検出された出口圧力Ｐoutも入力して、図２０に示すプログラムの実行により電磁弁７２を制御するようになっている。他の点については、上記第１実施形態の場合と同じであり、同一符号を付してその説明を省略する。
【００７６】
このように構成した第５実施形態の動作について説明すると、コントローラ４３は、駆動回路７１を制御して電動モータ１６を一定の回転速度で回転制御する。したがって、圧縮機１１は、一定量の高温高圧の冷媒を吐出する。また、コントローラ４３は、上記第１実施形態の図５の製氷能力制御プログラムに代えて図２０の製氷能力制御プログラムを実行する。さらに、ファンモータ１７、オーガモータ２５、排水バルブ３４および給水バルブ３６もコントローラ４３によって制御されるが、これらの制御は第１実施形態の場合と同じであるので説明を省略する。
【００７７】
図２０の製氷能力制御プログラムにおいては、上記図５のステップＳ１１，Ｓ１２の処理がステップＳ１１ｂ，１２ｂの処理に変更されるとともに、ステップＳ１８，Ｓ１９の処理がステップＳ５１，Ｓ５２に変更され、ステップＳ１１ｂ、１２ｂ間にステップＳ５０の新たな処理が追加されている。ステップＳ１１ｂにおいては、出口温度Ｔout、中間温度Ｔmidおよび環境温度Ｔcirに加えて、出口圧力センサ７３からの出口圧力Ｐoutを入力する。ステップＳ５０においては、出口圧力Ｐoutに基づいて蒸発器１５内の冷媒の飽和温度Ｔsoutを計算する。この飽和温度Ｔsoutの計算においては、冷媒の種類によって特定される冷媒圧力（蒸発器１５の出口圧力Ｐout）と飽和温度Ｔsoutとの関係（図２１参照）を表すコントローラ４３に内蔵の出口圧力−飽和温度テーブルが利用される。なお、出口圧力−飽和温度テーブルを用いるのに代えて、出口圧力Ｐoutと飽和温度Ｔsoutとの関係を表す関数を用いて、出口圧力Ｐoutに対応した飽和温度Ｔsoutを計算してもよい。なお、この飽和温度Ｔsoutは上記蒸発温度Ｔsetに対応する。
【００７８】
ステップＳ１２ｂにおいては、出口温度Ｔoutおよび中間温度Ｔmidから前記計算した飽和温度Ｔsoutをそれぞれ減算することにより、蒸発器１５の出口位置および中間位置における過熱度ＳＨout（＝Ｔout−Ｔsout），ＳＨmid（＝Ｔmid−Ｔsout）をそれぞれ計算する。このステップＳ１２ｂの処理後、コントローラ４３は、上記第１実施形態の場合と同様に、ステップＳ１３にて過熱度の和ＳＨsumを計算し、ステップＳ１４にて過熱度の和ＳＨsumに応じた現在の製氷性能ＰＥを計算し、ステップＳ１５にて環境温度Ｔcirに応じた目標製氷性能ＰＥ＊を計算する。次に、上記第１実施形態の場合と同様なステップＳ１６，Ｓ１７にて、目標製氷性能ＰＥ＊と製氷性能ＰＥとの比較判定処理を実行する。
【００７９】
そして、目標製氷性能ＰＥ＊が製氷性能ＰＥより大きければ、ステップＳ５１にて電磁弁７２の開度を増加制御する。これにより、蒸発器１５に流入する冷媒量が増加して、オーガ式製氷機の製氷性能ＰＥを高める。一方、目標製氷性能ＰＥ＊が製氷性能ＰＥより小さければ、ステップＳ５２にて電磁弁７２の開度を減少制御する。これにより、蒸発器１５に流入する冷媒が減少し、オーガ式製氷機の製氷性能ＰＥを低くする。このようにして、オーガ式製氷機の製氷性能ＰＥは、環境温度Ｔcirに応じて決定される目標製氷性能ＰＥ＊に保たれる。したがって、この第５実施形態においても、上記第１実施形態と同様な効果が期待される。
【００８０】
また、このように電動モータ１６を一定速度で回転制御するとともに、電磁弁７２を用いて蒸発器１５に流入する冷媒流量を制御するようにした第５実施形態による製氷性能ＰＥの制御は、上記第１実施形態の変形例、第２および第３実施形態ならびにそれらの変形例にも適用できる。この適用にあたっては、上記第１実施形態の変形例に係る図８のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１８，Ｓ１９の処理を、図２０のステップＳ１１ｂ，１２ｂ，ステップＳ５１，Ｓ５２の処理に変更するとともに、変更したステップＳ１１ｂ、１２ｂ間に図２０のステップＳ５０の新たな処理を追加するようにすればよい。
【００８１】
また、上記第２実施形態に適用する場合には、図９のステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ４０，Ｓ４１の処理を、図２０のステップＳ１１ｂ，１２ｂ，ステップＳ５１，Ｓ５２の処理に変更するとともに、変更したステップＳ１１ｂ、１２ｂ間に図２０のステップＳ５０の新たな処理を追加するようにすればよい。また、上記第２実施形態の変形例に適用する場合には、図１１のステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ４０，Ｓ４１の処理を、図２０のステップＳ１１ｂ，１２ｂ，ステップＳ５１，Ｓ５２の処理に変更するとともに、変更したステップＳ１１ｂ、１２ｂ間に図２０のステップＳ５０の新たな処理を追加するようにすればよい。
【００８２】
また、上記第３実施形態に適用する場合には、図１３のステップＳ１１ａにて出口圧力センサ７３からの出口圧力Ｐoutも入力し、図１９のステップＳ５０と同じ処理により飽和温度Ｔsoutを計算し、図１３のステップＳ１２ａにて蒸発温度Ｔsetに代えて飽和温度Ｔsoutを用いて各過熱度ＳＨout，ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3を計算するようにする。そして、図５および図８のステップＳ１８，Ｓ１９の処理を図２０のステップＳ５１，Ｓ５２の処理に変更すればよい。また、上記第３実施形態の図１５および図１７の変形例に適用する場合には、図１５および図１７のステップＳ３１ａにて出口圧力センサ７３からの出口圧力Ｐoutも入力し、図１９のステップＳ５０と同じ処理により飽和温度Ｔsoutを計算し、図１５および図１７のステップＳ３２ａにて蒸発温度Ｔsetに代えて飽和温度Ｔsoutを用いて各過熱度ＳＨout，ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3を計算するようにする。そして、図９および図１１のステップＳ４０，Ｓ４１の処理を図２０のステップＳ５１，Ｓ５２の処理に変更すればよい。
【００８３】
さらに、これらの第５実施形態およびその変形例においても、上記第１ないし第３実施形態およびそれらの変形例の場合と同様に、オーガ式製氷機の環境を表す制御要素として、環境温度Ｔcirに代えてまたは加えて、水温センサ５１によって検出される貯水タンク３３内に水の温度を用いるようにしてもよい。また、上記第１ないし第３実施形態およびそれらの変形例の場合と同様に、目標製氷性能ＰＥ＊を入力するための性能入力器５５を設けて、コントローラ４３が、現在の製氷性能ＰＥが前記入力された目標製氷性能ＰＥ＊に等しくなるようにしてもよい。さらに、上記第１ないし第３実施形態およびそれらの変形例の場合と同様に、電流センサ５２、トルクセンサ５３または歪み量センサ５５を設けて、検出されたモータ電流、トルクまたは歪み量が大きくなるに従って目標製氷性能ＰＥ＊を下げるようにしてもよい。
【００８４】
ｆ．第６実施形態
次に、本発明の第６実施形態について説明する。この第６実施形態は、上記第５実施形態における出口圧力センサ７３に代えて、図１９に破線で示すように、蒸発器１５の入口の冷媒温度（以下、入口温度Ｔinという）を検出する入口温度センサ７４を用いるようにしたものである。この場合には、コントローラ４３は、上記図２０の製氷能力制御プログラムに代えて、図２２のプログラムを実行する。この図２２のプログラムは、前記図２０のプログラムのステップＳ１１ｂ，Ｓ１２ｂの処理をステップＳ１１ｃ，１２ｃの処理にそれぞれ変更して、図２０のステップＳ５０の処理を省略したものである。なお、これは、入口温度Ｔinが冷媒の飽和温度Ｔsoutにほぼ等しいことに鑑みなされたものである。
【００８５】
具体的には、図２２のステップＳ１１ｃにて入口温度センサ７４からの入口温度Ｔinも入力し、ステップＳ１２ｃにて飽和温度蒸Ｔsoutに代えて入口温度Ｔinを用いて各過熱度ＳＨout，ＳＨmid1，ＳＨmid2，ＳＨmid3を計算する。他の部分については上記第５実施形態の場合と同様であるので、この第６実施形態も第５実施形態と同様に動作する。なお、上記第５実施形態の各種変形例にも、この第６実施形態による制御方法は適用可能であり、これらの場合も、上記第５実施形態の変形例においても飽和温度蒸Ｔsoutに代えて入口温度Ｔinを用いるようにすればよい。
【００８６】
以上、本発明の第１ないし第６実施形態およびそれらの変形例について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記各実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１ないし第３実施形態に係るオーガ式製氷機の全体概略図である。
【図２】図１の中間温度センサの組付け状態を説明するための蒸発器部分を示す斜視図である。
【図３】(Ａ)は図１の中間温度センサの他の組付け状態を説明するための蒸発器部分を示す正面図であり、(Ｂ)は同蒸発器部分を示す平面図である。
【図４】(Ａ)は図１の中間温度センサのさらに他の組付け状態を説明するための蒸発器部分を示す正面図であり、(Ｂ)は同蒸発器部分を示す平面図であり、(Ｃ)は同蒸発器部分を断熱材を省略して示す正面図であり、(Ｄ)は蒸発器に組み付けられる伝熱部品の正面図であり、(Ｅ)は同伝熱部品の平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係り、図１のコントローラによって実行される製氷能力制御プログラムのフローチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態に係り、製氷性能（目標製氷性能）と過熱度との関係を示すグラフである。
【図７】環境温度（水温）と目標製氷性能との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の第１実施形態の変形例に係り、図１のコントローラによって実行される製氷能力制御プログラムのフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係り、図１のコントローラによって実行される製氷能力制御プログラムのフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係り、製氷性能（目標製氷性能）と過熱度との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の第２実施形態の変形例に係り、図１のコントローラによって実行される製氷能力制御プログラムのフローチャートである。
【図１２】本発明の第３実施形態に係り、蒸発器部分の断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係り、図１のコントローラによって実行される製氷能力制御プログラムの一部を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３実施形態に係り、製氷性能（目標製氷性能）と過熱度との関係を示すグラフである。
【図１５】本発明の第３実施形態の変形例に係り、図１のコントローラによって実行される製氷能力制御プログラムの一部を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第３実施形態の変形例に係り、製氷性能（目標製氷性能）と過熱度との関係を示すグラフである。
【図１７】本発明の第３実施形態の変形例に係り、図１のコントローラによって実行される製氷能力制御プログラムの一部を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第４実施形態に係るオーガ式製氷機の全体概略図である。
【図１９】本発明の第５および第６実施形態に係るオーガ式製氷機の全体概略図である。
【図２０】本発明の第５実施形態に係り、図１９のコントローラによって実行される製氷能力制御プログラムを示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第５実施形態に係り、蒸発器出口の冷媒圧力と飽和温度との関係を示すグラフである。
【図２２】本発明の第６実施形態に係り、図１９のコントローラによって実行される製氷能力制御プログラムを示すフローチャートである。
【図２３】(Ａ)〜(Ｃ)は、蒸発器内の位置に対する冷媒温度の変化を表す図である。
【図２４】製氷性能と過熱度との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０…冷凍装置、１１…圧縮機、１２…凝縮器、１４…定圧膨張弁、１５…蒸発器、１６…電動モータ、２１…冷凍シリンダ、２３…削氷用オーガ、２５…オーガモータ、３３…貯水タンク、４１ａ…出口温度センサ、４１ｂ〜４１ｄ…中間温度センサ、４２…環境温度センサ、４３…コントローラ、５１…水温センサ、５２…電流センサ、５３…トルクセンサ、５４…歪み量センサ、５５…性能入力器、６１，７２…電磁弁、７３…出口圧力センサ、７４…入口温度センサ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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