(57)【要約】【課題】  除氷運転時に製氷板の冷媒通路から圧縮機へ還流する冷媒が、製氷運転時に生する冷媒の熱を蓄熱した蓄熱材により気化するときに、異常に高温になることのない製氷機を提供する。【解決手段】  製氷機は、製氷運転時に、圧縮機５１から吐出する高温高圧の圧縮冷媒を三方弁Ｖ３及び蓄熱管Ｐ３を介して凝縮器５２に送る。蓄熱管Ｐ３を通る高温高圧の圧縮冷媒は、熱交換タンク５４内の蓄熱材と熱交換して冷やされるとともに、熱交換タンク５４内の蓄熱材を加熱する。熱交換タンク５４内の蓄熱材の温度が熱交換タンク温度センサ５４ｂの検出温度に基づき所定温度として４０℃以上になると、三方弁Ｖ３を分岐管Ｐ４側に開弁する。これにより、圧縮機５１から吐出する高温高圧の冷媒が、熱交換タンク５４に送られなくなり、熱交換タンク５４内の蓄熱材の加熱しすぎを防ぐ。【選択図】    図８
2006234328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の蒸発器に冷媒を通して気化させることにより製氷を行う製氷部と、
気化された冷媒を加圧圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で加圧圧縮された冷媒を冷却して液化させる凝縮器と、
前記製氷部で液化した冷媒を加熱して気化させる熱交換手段とを備え、
製氷運転時には、前記圧縮機から吐出する圧縮冷媒が前記熱交換手段を加熱してから前記凝縮器に送られ、前記凝縮器にて冷却された冷媒が減圧手段にて低圧にされてから前記製氷部の蒸発器に流入して気化することで製氷を行い、
除氷運転時には、前記圧縮機から吐出する高温高圧の冷媒が前記製氷部の蒸発器に流入して液化することで除氷を行い、液化した冷媒が前記熱交換手段により加熱されて気化されてから前記圧縮機に還流する製氷機において、
前記圧縮機から前記熱交換手段を介して前記凝縮器に冷媒を送る主経路と並列に前記熱交換手段を介さずに冷媒を送る補助経路と、
前記熱交換手段にはその温度を検出する温度検知手段とを設け、
製氷運転時に前記温度検知手段の検出温度に基づいて前記圧縮機から吐出する圧縮冷媒を前記主経路または前記補助経路により選択的に経路を切り替えて接続する経路切替手段により前記凝縮器へ送るように制御したことを特徴とする製氷機。
【請求項２】
前記経路切替手段は、
前記主経路には主経路弁と、
前記補助経路には補助経路弁とを設け、
前記圧縮機から吐出する圧縮冷媒は前記主経路弁及び前記補助経路弁をそれぞれ開閉させることにより前記主経路または前記補助経路により選択的に前記凝縮器へ送るように制御したことを特徴とする請求項１に記載の製氷機。
【請求項３】
前記補助経路には前記補助経路弁を介さずに前記凝縮器に冷媒を送るバイパス経路を設けたことを特徴とする請求項２に記載の製氷機。
【請求項４】
前記経路切替手段は、
前記圧縮機から吐出する圧縮冷媒を三方弁によって前記主経路または前記補助経路により選択的に前記凝縮器へ送るように制御したことを特徴とする請求項１に記載の製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製氷機に関するものある。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の製氷機は、下記の特許文献１に開示されたものがある。このような製氷機では、垂直に配置した複数の製氷板に冷凍装置の冷媒通路（蒸発器）が形成されており、製氷運転時には、冷凍装置から冷媒通路に循環供給される低温冷媒により製氷板の両面に散水される製氷水を氷結させ、除氷運転時には、冷媒通路に高温冷媒（ホットガス）を循環供給させることで製氷板を加熱して製氷板とその表面に形成された板氷の氷結面を融解して当該板氷を剥離するように構成されている。
【０００３】
このように構成した製氷機の冷凍装置においては、製氷運転時に、圧縮機から吐出するホットガスが第１吐出管から熱交換器に送られ、熱交換器を収容する熱交換タンク内の加温用水を加熱し、第２吐出管を経て凝縮器に供給される。凝縮液化された冷媒は、レシーバタンクを経た後に膨張弁で減圧されて低温冷媒として製氷板の冷媒通路に送られる。冷媒通路に流入した低温冷媒は、冷媒通路で蒸発し、製氷板と熱交換を行って冷却し蒸発した気化冷媒は、第１流入管を介してアキュームレータで気液分離されて、第２流入管を経て圧縮機に戻される。
【０００４】
除氷運転時になると、ホットガス弁が解放され、圧縮機から吐出されるホットガスが第１吐出管に接続するホットガス管を通って製氷板の冷媒通路を循環することで製氷板が加熱される。冷媒通路で熱交換により液化した液化冷媒は、第１流入管を介してアキュムレータに流入し、アキュームレータを収容するアキュームタンク内の加温用水により気化されて、気相冷媒として第２流入管から圧縮機に帰還する。なお、アキュームタンク内の加温用水は、供水ポンプにより熱交換タンクの加温用水を供給されるようになっている。また、除氷運転時には、アキュームタンク内の加温用水は、循環ポンプによりアキュームタンク内を循環して温度を均一にされている。
【非特許文献１】特開２００３−１９４４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の製氷機においては上述のように、アキュームタンク内の加温用水は、製氷運転中に熱交換により加熱された熱交換タンク加温用水から供水ポンプにより供給されている。よって、除氷運転時に液化した液化冷媒は、製氷運転時に熱交換器から熱交換タンク内の加温用水に蓄熱された熱量により気化されることになる。
【０００６】
このとき、製氷運転時に熱交換タンク内の加温用水が加熱されすぎると、製氷運転終了後に供給されるアキュームタンク内の加温用水の温度が所定温度より高くなる。このような状態で、製氷板で液化した冷媒がアキュームタンク内の加温用水にて熱交換により加熱されて気化すると、気化した冷媒の温度が所定温度より高くなる。所定温度より高温の気化冷媒が圧縮機へ還流すると、圧縮機が故障するおそれがあった。また、所定温度より高温となった加温用水は、アキュームタンクに設けた循環ポンプ及びその配管の樹脂部品を変形させることになるのでアキュームタンクの液漏れの原因となっていた。
【０００７】
よって、本発明は、除氷運転時に製氷板の冷媒通路から圧縮機へ還流する冷媒が、製氷運転時に発生する冷媒の熱を蓄熱した蓄熱材（加温用水）により気化するときに、異常に高温になることのない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】
本発明は上記課題を解決するため、内部の蒸発器に冷媒を通して気化させることにより製氷を行う製氷部と、気化された冷媒を加圧圧縮する圧縮機と、圧縮機で加圧圧縮された冷媒を冷却して液化させる凝縮器と、製氷部で液化した冷媒を加熱して気化させる熱交換手段とを備え、
製氷運転時には、圧縮機から吐出する圧縮冷媒が熱交換手段を加熱してから凝縮器に送られ、凝縮器にて冷却された冷媒が減圧手段にて低圧にされてから製氷部の蒸発器に流入して気化することで製氷を行い、
除氷運転時には、圧縮機から吐出する高温高圧の冷媒が製氷部の蒸発器に流入して液化することで除氷を行い、液化した冷媒が熱交換手段により加熱されて気化されてから圧縮機に還流する製氷機において、
圧縮機から熱交換手段を介して凝縮器に冷媒を送る主経路と並列に熱交換手段を介さずに冷媒を送る補助経路と、熱交換手段にはその温度を検出する温度検知手段とを設け、
製氷運転時に温度検知手段の検出温度に基づいて圧縮機から吐出する圧縮冷媒を主経路または補助経路により選択的に凝縮器へ送るように制御したことを特徴とする製氷機を提供するものである。
【０００９】
上記のように構成した製氷機においては、製氷運転時に熱交換手段の温度検知手段に基づき、圧縮機から吐出する気化冷媒を熱交換手段を介さずに送る補助経路により凝縮器に送るようにしたので、除氷運転時に液化した冷媒が熱交換手段により加熱されすぎることはない。よって、圧縮機が、加熱されすぎた冷媒により故障することがなくなる。
【００１０】
また、上記のように構成した製氷機は、主経路には主経路弁と、補助経路には補助経路弁とを設け、圧縮機から吐出する圧縮冷媒は主経路弁及び補助経路弁をそれぞれ開閉させることにより主経路または補助経路により選択的に凝縮器へ送るように制御してもよく、このようにしたときにも、上述と同様の作用効果を得ることができる。さらに、上記のように構成した製氷機は、補助経路には補助経路弁を介さずに凝縮器に冷媒を送るバイパス経路を設けるのが好ましく、このようにしたときには、主経路弁及び補助経路弁の両方が閉弁されたときにも、圧縮機から吐出する冷媒がバイパス経路を介して凝縮器へ送られる。これにより、主経路弁及び補助経路弁の故障により両方の弁が閉弁されたときにも、圧縮機が高圧状態におかれることによって故障することがない。
【００１１】
また、上記のように構成した製氷機は、圧縮機から吐出する圧縮冷媒は三方弁によって主経路または補助経路により選択的に凝縮器へ送るように制御するようにしてもよく、このようにしたときには、上述と同様の作用効果を得ることができる。さらに、三方弁は主経路側または補助経路側の何れか一方が開弁された状態にあるので、圧縮機から吐出する冷媒は、主経路または補助経路の両経路が同時に閉鎖されることがなく、圧縮機が、高圧状態におかれることによる故障がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態を図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図９は、本発明に係る製氷機の第１実施形態を示しており、この製氷機は、製氷機本体Ｂと電気制御回路Ｅとにより構成されている。製氷機本体Ｂは、ハウジング１０を備えており、このハウジング１０内には、複数の製氷板２０と、製氷板２０を支持する製氷板取付部３０と、製氷板２０に製氷水を散水する散水装置４０と、製氷板２０を冷却及び加温する冷凍装置５０が収容されている。ハウジング１０は、図１及び図２に示すように、複数本の柱と枠とが箱形に組み付けられた本体フレーム１１と、天面及び周面に取り付けられたパネル１２とから構成されている。本体フレーム１１は、上部フレーム１１ａと下部フレーム１１ｂとからなり、上部フレーム１１ａは、天井部の天井枠１１ｃと、下部フレーム１１ｂ結合部となる上部中間枠１１ｄとを備え、下部フレーム１１ｂは、上部フレーム１１ａとの結合部となる下部中間枠１１ｅと、底部の底枠１１ｆを備えており、各枠は、四隅を柱により支持されている。製氷機本体Ｂの正面のパネル１２の下部には、氷を製氷機本体Ｂの外へ排出する開口部１３が設けられている。
【００１３】
製氷板２０（製氷部）は、図１及び図３に示すように、所定の厚みを有する複数の製氷板が離間して製氷板取付部３０に支持されている。各製氷板には、横方向に蛇行する冷媒通路が形成されており、後述する冷凍装置５０の蒸発器を構成する。なお、製氷板２０には、製氷板２０の温度を検知する製氷板温度センサ２０ａが設けられている。
【００１４】
製氷板取付部３０は、図３及び図４に示すように、下部中間枠１１ｅに取り付けられた取付部材３１と、この取付部材３１に立設して製氷板２０を支持する製氷板支持部材３２とから構成されている。取付部材３１は、図４に示すように、下部中間枠１１ｅの左右の枠部材に両端が取り付けられた２本の第１支持部材３１ａ、３１ｂと、２本の第１支持部材３１ａ、３１ｂに両端が取り付けられた第２支持部材３１ｃ、３１ｄとからなる。前側の第１支持部材３１ａは、下部中間枠１１ｅの前側枠部材と少し離間して左右の枠部材に渡り取り付けられており、後側の第１支持部材３１ｂは、下部中間枠１１ｅの左右の枠部材の奥行き方向中間部に渡り取り付けられている。第２支持部材３１ｃ、３１ｄは、下部中間枠１１ｅの左右の枠部材にそれぞれ離間する位置にて取り付けられている。取付部材３１の第２支持部材３１ｃ、３１ｄには、左右一対の製氷板支持部材３２が立設して取り付けられており、左右一対の製氷板支持部材３２には、複数の製氷板２０が所定間隔離間して並列に配設されて支持されている。前後の第１支持部材３１ａ、３１ｂには、下部中間枠１１ｅの左右の枠部材の取付位置と第２支持部材３１ｃ、３１ｄの取付位置との間の位置に、熱遮断用の穴３１ａ１、３１ｂ１が形成されている。取付部材３１には、第２支持部材３１ｃ、３１ｄと下部中間枠１１ｅの左右の枠部材との間に、仕切り板３１ｅが設けられている。
【００１５】
このように、製氷板２０を支持する製氷板支持部材３２は、取付部材３１の第２支持部材３１ｃ、３１ｄに取り付けられている。第２支持部材３１ｃ、３１ｄは、本体フレーム１１の下部中間枠１１ｅに直接取り付けられることなく、第１支持部材３１ａと３１ｂを介して下部中間枠１１ｅに取り付けられている。これにより、製氷板２０の冷熱は、第２支持部材３１ｃ、３１ｄが下部中間枠１１ｅに直接取り付けられたときに比べて、本体フレーム１１に伝わりにくくなっている。さらに、下部中間枠１１ｅの左右の枠部材に取り付けられている第１支持部材３１ａ、３１ｂには、熱遮断用の穴３１ａ１、３１ｂ１が形成されている。これにより、第１支持部材３１ａ、３１ｂに伝わる製氷板の冷熱は、下部中間枠１１ｅに伝わりにくくなる。これらから、製氷板２０は、上記製氷板取付部３０により支持されることにより、本体フレーム１１は、製氷板２０からの冷熱が伝わりにくくなる。これにより、本体フレーム１１に取り付けたパネル１２は、製氷板２０の冷熱による結露が生じにくくなる。
【００１６】
製氷板２０の下方には、後側の第１支持部材３１ｂから開口部１３にむけて傾斜するスロープ１４と、スロープ１４の下端から開口部１３を通って図示しない貯氷庫へ氷を送るシュート１５が設けられている。また、スロープ１４には、製氷板２０から落下する氷が通る側でシュート１５の手前にクラッシャ１６が設けられている。スロープ１４には、後述する製氷水タンク４１に向けて延出する排出路１７が設けられており、スロープ１４を流れる製氷水は、排出路１７により製氷水タンク４１に還流する。なお、スロープ１４には、その側部を覆う内装壁１４ａが設けられている。
【００１７】
製氷板取付部３０の背面及びスロープ１４の底面には、ウレタン発泡による断熱材１８が貼付されている。製氷板取付部３０の側面と天面には、フェノール樹脂よりなる断熱材１９ａが貼付られている。製氷板取付部３０の前面には、スロープ１４の前側にかけて断熱材１９ｂが貼付られている。
【００１８】
このように、製氷板２０から下方のスロープ１４における製氷域は、断熱材１８、１９ａ、１９ｂ、左右の内装壁１４ａ及び仕切り板３１ｅにより囲まれて断熱されているので、製氷域から冷気が製氷機本体Ｂ内の機械室に漏れることはない。
【００１９】
散水装置４０は、図１に示すように、製氷水を収容する製氷水タンク４１を備えており、この製氷水タンク４１は、スロープ１４の排出路１７の下方でハウジング１０の底部に設けられている。また、散水装置４０は、給水ポンプ４２と、給水管４３、４４と、散水器４５とを備えている。給水ポンプ４２は、製氷水タンク４１から給水管４３を介して、製氷水を汲み出し、給水管４４を通して製氷水を散水器４５に圧送する。散水器４５は、製氷板２０の直上に介装されており、この散水器４５は、給水ポンプ４２により圧送される製氷水を散水ノズル４５ａにより製氷板２０の製氷面に散水して流下させる。製氷水タンク４１には、図示しない給水源から送られる水道水供給管４６が水道水供給弁４６ａを介して配設されている。また、製氷水タンク４１には、水位センサ４１ａが収容されており、この水位センサ４１ａは、製氷水タンク４１内の製氷水の水位が所定の上限水位以上および所定の下限水位以下になったことを検出する。
【００２０】
冷凍装置５０は、図５に示すように、圧縮機５１と、凝縮器５２と、レシーバタンク５３と、熱交換タンク５４（熱交換手段）と、膨張弁Ｖ１（減圧手段）を備えている。圧縮機５１は、その吸入側において、主経路吸入管Ｐ１を介し製氷板２０の冷媒通路の流出側となる流出端部に接続されている。主経路吸入管Ｐ１には、ボール式モータバルブＶ２が介装されており、このボール式モータバルブＶ２の閉操作により、冷媒通路から圧縮機５１への直接的な冷媒の流入を阻止する。なお、主経路吸入管Ｐ１には、流れる冷媒の圧力損失を防ぐためにボール式モータバルブＶ２が採用されているが、これに限られるものでない。製氷板２０の冷媒通路が接続される主経路吸入管Ｐ１の流入端部には、圧力センサ５５が設けられている。
【００２１】
圧縮機５１は、吐出側において、吐出管Ｐ２及び吐出管Ｐ２と三方弁Ｖ３を介して接続されている蓄熱管Ｐ３（主経路）により凝縮器５２に接続されており、圧縮機５１から吐出する冷媒は、高温高圧の圧縮冷媒として凝縮器５２に送られる。また、蓄熱管Ｐ３の中間部は、熱交換タンク５４に浸漬されており、圧縮機５１から送られる高温の圧縮冷媒により熱交換タンク５４内の蓄熱材を加温する。三方弁Ｖ３の蓄熱管Ｐ３が接続された側と異なる側には、分岐管Ｐ４（補助経路）が接続されており、この分岐管Ｐ４の流出側が、蓄熱管Ｐ３の熱交換タンク５４に浸漬される部分より下流に接続されており、熱交換タンク５４が所定温度以上になったときには、圧縮機５１から吐出する高温の圧縮冷媒を分岐管Ｐ４に通すことにより、熱交換タンク５４内の蓄熱材の温度が上昇しすぎるのを防ぐ。
【００２２】
熱交換タンク５４は、熱交換タンク用ポンプ５４ａと熱交換タンク温度センサ５４ｂ（温度検知手段）を備えており、蓄熱管Ｐ３により加温された熱交換タンク５４内の蓄熱材（ブライン）は、熱交換タンク用ポンプ５４ａにより温度を均一にされる。
【００２３】
熱交換タンク５４は、減水検知用フロートスイッチ５４ｃを備えており、減水検知用フロートスイッチ５４ｃは、熱交換タンク５４内の蓄熱材の減少を検知する。熱交換タンク５４内の蓄熱材の減少は、自然蒸発や熱交換タンク５４の腐食等によって生じる穴等による液漏が原因となる。この減水検知用フロートスイッチ５４ｃは、検知水位が減少すると減水信号を後述するマイクロコンピュータ６０に出力し、マイクロコンピュータ６０は、減衰信号に基づき圧縮機５１等の冷凍装置５０の機器を停止する。減水検知用フロートスイッチ５４ｃは、熱交換タンク５４の蓄熱材中に沈んだ状態で設けられており、熱交換タンク５４の蓄熱材は、その運転中において出入りがされない。また、この減水検知用フロートスイッチ５４ｃは、熱交換タンク５４の異常検知用として用いられているので、正常運転時には、減水検知用フロートスイッチ５４ｃのフロート部が水面上に現れることがない。よって、減水検知用フロートスイッチ５４ｃは、制御用等に用いられるフロート部を液面に浮かせてドライアンドウェットを繰り返して生じるスケール付着を防止して、スケール付着によって生じる減水検知用フロートスイッチ５４ｃの動作不良による故障を防ぐことができる。
【００２４】
圧縮機５１から送られた圧縮冷媒は、凝縮器５２にて冷やされて凝縮冷媒となる。凝縮器５２の流出側は、冷媒管Ｐ５を介してレシーバタンク５３に接続されており、レシーバタンク５３に送られた凝縮冷媒は、レシーバタンク５３により気液分離される。
【００２５】
レシーバタンク５３は、その流出側において、冷媒管Ｐ５を介して製氷板２０の冷媒通路の流入側の流入端部に接続されている。冷媒管Ｐ５には、ライン電磁弁Ｖ４（ライン弁）及び膨張弁Ｖ５が介装されており、ライン電磁弁Ｖ４は、その閉弁により液化冷媒の膨張弁Ｖ１への流入を遮断する。膨張弁Ｖ１は、ライン電磁弁Ｖ４を介し冷媒管Ｐ６を通って送られる液化冷媒を冷温低圧の液化冷媒に減圧して製氷板２０の冷媒通路に送る。
【００２６】
吐出管Ｐ２には、三方弁より上流の位置からホットガス管Ｐ７が分岐しており、このホットガス管Ｐ７は、ホットガス弁Ｖ５を介して冷媒管Ｐ５における膨張弁Ｖ１と製氷板２０の冷媒通路２１の流入端部との間に接続されている。除氷運転時には、ホットガス弁Ｖ５を開放することにより、圧縮機５１から吐出される高圧高温の冷媒（ホットガス）を製氷板２０の冷媒通路２１に循環供給して製氷板２０を加熱することで、製氷板２０の表面にできた板氷の氷結面を融解させて除氷を行う。
【００２７】
主経路吸入管Ｐ１には、製氷板２０の冷媒通路２１の流出端部とボール式モータバルブＶ２との間から補助経路吸入管Ｐ８（補助経路）が分岐しており、補助経路吸入管Ｐ８は、吸入圧力調整弁Ｖ６を介してボール式モータバルブＶ２と圧縮機５１との間に接続されている。補助経路吸入管Ｐ８の中間部は、屈曲されて熱交換タンク５４に浸漬されており、この補助経路吸入管Ｐ８は、除氷運転時に、ボール式モータバルブＶ２を閉弁することで、熱交換タンク５４により液冷媒を蒸発させて気体状態の冷媒として圧縮機５１に還流させる。なお、吸入圧力調整弁Ｖ６により圧縮機５１に送られる冷媒の圧力を下げるように調整している。なお、補助経路吸入管Ｐ８は、主経路吸入管Ｐ１に比べて細くなっているので、ボール式モータバルブＶ２を開弁したときには、冷媒のほとんどが、主経路吸入管Ｐ１を介して圧縮機５１に還流し、ボール式モータバルブＶ２を閉弁したときにおいては、冷媒は、補助経路吸入管Ｐ８を介して圧縮機５１に還流する。
【００２８】
また、冷媒管Ｐ５には、レシーバタンク５３とライン電磁弁Ｖ４との間から冷媒補充管Ｐ９が分岐しており、この冷媒補充管Ｐ９は、冷媒補充管弁７を介して補助経路吸入管Ｐ８の吸入圧力調整弁Ｖ６より上流に接続されている。この冷媒補充管Ｐ９は、除氷運転前のポンプダウン終了後に、一定時間冷媒補充管弁７を開弁されることにより、補助経路吸入管Ｐ８に冷媒を補充する。
【００２９】
この製氷機は、図６に示すように、前記各種センサ２０ａ、４１ａ、５４ｂ、５５、タイマー６１、各種弁４６ａ、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ７、クラッシャ１６、給水ポンプ４２、圧縮機５１、熱交換タンク用ポンプ５４ａに接続された電気制御回路Ｅを備えている。この電気制御回路Ｅは、マイクロコンピュータ６０を備えており、図３に示すフローチャートに対応したプログラムを実行して各種弁４６ａ、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ７の開閉、クラッシャ１６、給水ポンプ４２、圧縮機５１、熱交換タンク用ポンプ５４ａの作動を制御する。また、マイクロコンピュータ６０は、操作スイッチ６２に接続されており、この操作スイッチ６２は、この製氷機の運転の開始および停止をするものである。
【００３０】
上記のように構成した製氷機の実施形態の作動を図７〜図９を用いて説明する。操作スイッチ６２により製氷機の運転を開始させると、電気制御回路Ｅは、プログラムの実行を開始する。先ず、図７に示すステップ１００において、製氷運転が開始される。ステップ１００における製氷運転においては、図８のステップ１０１に示すように、水道水供給管４６の水道水供給弁４６ａが開弁され、製氷水タンク４１に製氷水が供給される。このとき、マイクロコンピュータ６０は、製氷水タンク４１に収容された水位センサ３０ａにより所定上限水位まで供給されたかを判断し、製氷水タンク４１に所定上限水位まで製氷水が供給されたときには、水道水供給弁４６ａが閉弁される。
【００３１】
このステップ１０１において製氷水タンク４１に製氷水が給水されると、ステップ１０２において、ボール式モータバルブＶ２とライン電磁弁Ｖ４の開弁とホットガス弁Ｖ５と冷媒補充管弁Ｖ７の閉弁及び三方弁Ｖ３を蓄熱管Ｐ３側への開弁がされる。上記各弁の開弁及び閉弁処理とともに、ステップ１０３において、圧縮機５１の駆動処理、熱交換タンク用ポンプ５４ａの駆動処理、給水ポンプ４２の駆動処理がされる。圧縮機５１は製氷板２０の冷媒通路（蒸発器）から主経路吸入管Ｐ１及びボール式モータバルブＶ１を介して還流する循環冷媒を圧縮し高圧高温の圧縮冷媒として、吐出管Ｐ２、三方弁Ｖ３及び蓄熱管Ｐ３を介して凝縮器５２に送る。このとき、蓄熱管Ｐ３を通る高温高圧の圧縮冷媒は、熱交換タンク５４内の蓄熱材と熱交換して冷やされるとともに、熱交換タンク５４内の蓄熱材を加温する。なお、熱交換タンク５４内の蓄熱材は、熱交換タンク用ポンプ５４ａにより循環されて温度を均一にされている。
【００３２】
圧縮機５１から送られた圧縮冷媒は、凝縮器５２により凝縮された後、冷媒管Ｐ５によりレシーバタンク５３に送られて気液分離される。レシーバタンク５３から送られる液相冷媒が、冷媒管Ｐ６及びライン電磁弁Ｖ４を通って膨張弁５５へ流入すると、液相冷媒は膨張弁５５により低温低圧の冷媒に変換されて循環冷媒として製氷板２０の冷媒通路（蒸発器）に送られる。低温低圧の液化冷媒は、蒸発器で熱交換されて各製氷板２０を冷却して気化し、気化した冷媒は、開弁したボール式モータバルブＶ２により主経路吸入管Ｐ１を通って圧縮機５１に還流する。
【００３３】
散水装置４０においては、製氷水タンク４１内の製氷水は、給水ポンプ４２により、給水管４３及び４４を通って散水器４５へと圧送される。送られた製氷水は、散水器４５の各散水ノズル４５ａにより各製氷板２０の製氷面に散水される。各製氷板２０製氷面に散水された製氷水は、上記各製氷板２０の製氷面に沿って流下し、流下する製氷水は、スロープ１４から排出路１５を通って製氷水タンク４１に循環還流する。流下する製氷水は、製氷板２０の冷却により、徐々に氷として製氷板２０の製氷面に成長していく。
【００３４】
製氷運転を開始して熱交換タンク５４内の蓄熱材の温度が所定温度として４０℃以上になると、ステップ１０４において、熱交換タンク温度センサ５４ｂの検出温度に基づきＹＥＳと判定される。ステップ１０４において、ＹＥＳと判定されると、ステップ１０５において、三方弁Ｖ３を分岐管Ｐ４側に開弁する。これにより、圧縮機５１から吐出する高温高圧の冷媒が、熱交換タンク５４に送られなくなり、熱交換タンク５４内の蓄熱材の加熱しすぎを防ぐ。このとき、熱交換タンク５４内の蓄熱材の所定温度は、４０℃と設定されているが、この温度以下であれば、蓄熱材を循環させる熱交換タンク用ポンプ５４ａ及び配管が変形して、これにより液漏れすることがない。また、除氷運転時に製氷板２０の冷媒通路から補助経路吸入管Ｐ８に流入する冷媒の温度は、約０〜２３℃であるので、蓄熱材との温度差は、最低でも１７℃となって、補助経路吸入管Ｐ８に流入する液化冷媒を十分に再蒸発させることができる。なお、熱交換タンク５４の蓄熱材の温度が４０℃以下に下がったときには、再度三方弁Ｖ３を蓄熱管Ｐ３側に開弁する。
【００３５】
製氷運転により、製氷板２０に板氷が形成されるとともに製氷水タンク４１内の製氷水は減少する。製氷水タンク４１内の製氷水が所定下限水位以下に低下すると、ステップ１０６において、水位センサ４１ａの検出水位に基づいてＹＥＳと判定される。
【００３６】
ステップ１０６においてＹＥＳと判定されると、ステップ１０７において、ライン電磁弁Ｖ４が閉弁されて、製氷板２０内の冷媒は圧縮機５１によりレシーバタンク５３内に回収されてポンプダウンが開始される。また、散水装置４０においては、給水ポンプ４２が駆動停止されるとともに、製氷水タンク４１の製氷水が排出される。
【００３７】
ステップ１０７においてポンプダウンが行われた後、製氷板２０の出口側の圧力が７０ｋＰａ以下となると、ステップ１０８において圧力センサ５５の検出圧力に基づきＹＥＳと判定され、ステップ１０９において、ボール式モータバルブＶ１の閉弁が開始される。このとき、ボール式モータバルブＶ１の閉弁に要する時間は、約７秒程度である。
【００３８】
次に、製氷板２０の出口側の圧力が５０ｋＰａ以下となると、ステップ１１０において圧力センサ５５の検出圧力に基づきＹＥＳと判定され、ステップ１１１において、冷媒補充管弁７が開弁され、一定時間として約３秒間経過後に閉弁される。これにより、レシーバタンク５３及び冷媒管Ｐ６内の冷媒は、一定時間冷媒補充管弁７及び冷媒補充管Ｐ９を通って、補助経路吸入管Ｐ８に送られる。補助経路吸入管Ｐ８に送られた冷媒は、吸入圧力調整弁を通ってから熱交換タンク５４内で加温されて圧縮機５１に還流する。なお、冷媒補充管弁７が開弁されたときには、ボール式モータバルブＶ１は閉弁されているので、補助経路吸入管Ｐ８に送られた冷媒は、熱交換タンク５４を経ずに主経路吸入管Ｐ１及びボール式モータバルブＶ１を介して圧縮機５１へ還流することはない。
【００３９】
以上により、製氷運転が終了すると、図７に示すように、マイクロコンピュータ６０は、ステップ２００において、除氷運転を開始する。このステップ２００における除氷運転では、図９のステップ２０１において、ホットガス弁Ｖ５が開弁されるとともに、クラッシャ１６が駆動する。これにより、冷凍装置５０においては、圧縮機５１から吐出する圧縮冷媒は、ライン電磁弁Ｖ４により遮断され、ホットガス弁Ｖ５及びホットガス管Ｐ７を通ってホットガスとして製氷板２０の冷媒通路（蒸発器）に流入する。各製氷板２０の製氷面に成長した氷は、蒸発器に流入するホットガスにより溶融されて、各製氷面からスロープ１４に落下し、スロープを滑り落ちる氷は、クラッシャ１６により砕かれて、シュート１５により図示しない貯氷庫に送られる。このとき、製氷板２０の冷媒通路に流入する気化冷媒は、製氷板２０表面の氷と熱交換して液化し、液化した冷媒は、閉弁したボール式モータバルブＶ２により主経路吸入管Ｐ１を通らず、補助経路吸入管Ｐ８により圧縮機５１に還流する。なお、補助経路吸入管Ｐ８により還流する液化冷媒は、吸入圧力調整弁Ｖ６により減圧されてから熱交換タンク５４に送られ、熱交換タンク５４内にて気化してから圧縮機５１に還流する。
【００４０】
蒸発器から流出する冷媒の温度が、所定の除氷完了温度以上になると、ステップ２０２において製氷板温度センサ２０ａの検出温度に基づきＹＥＳと判定される。ステップ２０２におけるＹＥＳの判定に基づき、ステップ２０３において、圧縮機５１及びクラッシャ１６が駆動停止され、ホットガス弁Ｖ５が閉弁されて、除氷運転は終了する。
【００４１】
以上のように構成した製氷機においては、製氷運転時には、圧縮機５１から吐出する高温高圧の冷媒は、三方弁Ｖ３により蓄熱管Ｐ３に送られ、蓄熱管Ｐ３を通る高温高圧の圧縮冷媒は、熱交換により熱交換タンク５４内の蓄熱材を加熱して、熱交換タンク５４内の蓄熱材は、徐々に温度が上昇していく。
【００４２】
熱交換タンク５４内の蓄熱材の温度が、熱交換タンク温度センサ５４ｂの検出温度により所定温度として４０℃以上になると、三方弁Ｖ３を分岐管Ｐ４側に開弁する。圧縮機５１から吐出する高温高圧の冷媒は、熱交換タンク５４に送られなくなり、熱交換タンク５４内の蓄熱材は、加熱されすぎることはない。よって、熱交換タンク用ポンプ５４ａ及びその配管の樹脂部分は、異常に高温になった熱交換タンク５４内の蓄熱材によって変形することがなくなり、蓄熱材の液漏れを防止することができる。
【００４３】
さらに、除氷運転時には、製氷板２０の冷媒通路から補助経路吸入管Ｐ８を通る液化冷媒は、熱交換タンク５４の蓄熱材と熱交換により気化されて圧縮機５１に還流するが、気化した冷媒が異常に高温になって圧縮機５１に還流することがない。これにより、圧縮機５１に異常に高温になった気化冷媒が流入することによって、圧縮機５１の寿命を縮めたり、圧縮機５１が故障することがなくなる。
（第２実施形態）
図１０及び図１１は、本発明の第２実施形態の要部を示している。この実施形態では、図１１にて示す製氷運転１００が、上記第１実施形態において述べた製氷運転１００（図８参照）に代えて採用されている。また、図１０において示すように、吐出管Ｐ２と蓄熱Ｐ３及び分岐管Ｐ４との接続には三方弁Ｖ３を採用せず、蓄熱管Ｐ３に蓄熱管弁Ｖ３ａと、分岐管Ｐ４に分岐管弁Ｖ３ｂを設けられている。蓄熱管弁Ｖ３ａ及び分岐管弁Ｖ３ｂは、マイクロコンピュータ６０に接続されており、マイクロコンピュータ６０は、蓄熱管弁Ｖ３ａ及び分岐管弁Ｖ３ｂの介意丙を制御する。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４４】
このように構成した本第２実施形態において、上記第１実施形態において述べたと同様に製氷運転を開始したときには、ステップ１０２ａにて示すように分岐管弁Ｖ３ｂの閉弁と蓄熱管弁Ｖ３ａの開弁とによって、高温高圧の圧縮冷媒が、蓄熱管Ｐ３により凝縮器５２に送られる。このとき、高温高圧の圧縮冷媒は、熱交換タンク５４内の蓄熱材と熱交換する。熱交換タンク５４内の蓄熱材の温度が所定温度として４０℃以上になると、ステップ１０４において、熱交換タンク温度センサ５４ｂの検出温度に基づきＹＥＳと判定される。ステップ１０４においてＹＥＳと判定されると、ステップ１０５ａにおいて、蓄熱管弁Ｖ３ａが閉弁されるとともに分岐管弁Ｖ３ｂが開弁される。これにより、圧縮機５１から吐出する高温高圧の冷媒が、熱交換タンク５４に送られなくなり、熱交換タンク５４内の蓄熱材は、異常に加熱されるのを防ぐことができる。このとき、熱交換タンク５４内の蓄熱材の所定温度は、４０℃と設定されているが、この温度以下であれば、蓄熱材を循環させる熱交換タンク用ポンプ５４ａ及び配管が変形して、これにより液漏れすることがない。また、除氷運転時に製氷板２０の冷媒通路から補助経路吸入管Ｐ８に流入する冷媒の温度は、約０〜２３℃であるので、蓄熱材との温度差は、最低でも１７℃となって、補助経路吸入管Ｐ８に流入する液化冷媒を十分に再蒸発させることができる。なお、熱交換タンク５４の蓄熱材の温度が４０℃以下に下がったときには、再度蓄熱管弁Ｖ３ａが開弁されるとともに分岐管弁Ｖ３ｂが閉弁される。
【００４５】
以上のように構成した製氷機においては、製氷運転時には、圧縮機５１から吐出する高温高圧の冷媒は、蓄熱管弁Ｖ３ａの開弁及び分岐管弁Ｖ３ｂの閉弁により蓄熱管Ｐ３に送られ、蓄熱管Ｐ３を通る高温高圧の圧縮冷媒は、熱交換により熱交換タンク５４内の蓄熱材を加熱して、熱交換タンク５４内の蓄熱材は、徐々に温度が上昇していく。
【００４６】
熱交換タンク５４内の蓄熱材の温度が熱交換タンク温度センサ５４ｂにより所定温度として４０℃以上になると、蓄熱管弁Ｖ３ａの閉弁及び分岐管弁Ｖ３ｂの開弁により冷媒を分岐管Ｐ４により熱交換タンク５４を加熱せずに凝縮器５２に送る。以上により、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（第３実施形態）
図１２は、本発明の第３実施形態の要部を示している。この実施形態では、上記第２実施形態において、吐出管Ｐ２から分岐したキャピラリ管Ｐ４ａが、分岐管弁Ｖ３ｂより下流に接続されている。このキャピラリ管Ｐ４ａは、電磁弁である蓄熱管弁Ｖ３ａ及び分岐管弁Ｖ３ｂへの通電不良などの不具合により両弁がともに閉弁されたときに、圧縮機５１から吐出する冷媒が閉止されることがないようにするために設けられている。また、キャピラリ管Ｐ４ａは、そのキャピラリ径を調整することにより、流れる冷媒の流量を調整することで、熱交換タンク５４内に流入する蓄熱材に対する影響をなくすことができる。その他の構成は、上記第２施形態と同様である。
【００４７】
以上のように構成した製氷機においては、上記第２実施形態の作用効果と同様の作用効果を得ることができるとともに、蓄熱管弁Ｖ３ａ及び分岐管弁Ｖ３ｂへの通電不良などの不具合により両弁がともに閉弁されたときにも、圧縮機５１に異常な圧力がかかることがなくなり、圧縮機５１の吐出弁の破損などの重大な故障を防ぐことができる。
【００４８】
本実施形態は、減圧手段として膨張弁Ｖ１により減圧させているが、本発明はこれに限られるものではなく、キャピラリーチューブを採用して良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る製氷機の一実施形態を示す側面からみた概略図である。
【図２】同製氷機のパネルをはずした状態における斜視図である。
【図３】同製氷機の下部フレーム、製氷板及び製氷板取付部の詳細を示す斜視図である。
【図４】製氷板取付部の取付部材を示す斜視図である。
【図５】冷凍装置を示す概略図である。
【図６】図１の製氷機の電気制御回路のブロック図である。
【図７】上記の実施形態の作動を示すフローチャートである。
【図８】図７の製氷運転の作動を示すフローチャートである。
【図９】図７の除氷運転の作動を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態の冷凍装置を示す概略図である。
【図１１】第２実施形態の製氷運転の作動を示すフローチャートである。
【図１２】第３実施形態の冷凍装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５０】
２０…製氷部（製氷板）、５１…圧縮機、５２…凝縮器、５４…熱交換手段（熱交換タンク）、５４ｂ…温度検知手段（熱交換タンク温度センサ）、Ｐ３…主経路（蓄熱管）、Ｐ４…補助経路（分岐管）、Ｐ４ａ…バイパス経路（キャピラリ管）、Ｖ１…減圧手段（膨張弁）、Ｖ３…三方弁、Ｖ３ａ…主経路弁（蓄熱管弁）、Ｖ３ｂ…補助経路弁（分岐管弁）。
【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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