(57)【要約】【課題】製氷時間や除氷時間を短縮し得る自動製氷機を提供する。【解決手段】自動製氷機は、天板１５ａおよび該天板１５ａの周囲を囲む側板１５ｂからなり下方に開口する製氷室１４と、冷凍回路１２から導出されて製氷室１４に配設される蒸発器２０と、製氷室１４の開口を介して内部へ製氷水を循環供給する製氷水ポンプＰＭとを備える。そして、冷凍回路１２を、第１蒸発器２０ａと第２蒸発器２０ｂとに分岐するよう構成し、第１蒸発器２０ａを製氷室１４の天板１５ａに配設すると共に、第２蒸発器２０ｂを製氷室１４の側板１５ｂに配設するようにした。【選択図】図１
2018105522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板(15a)および該天板(15a)の周囲を囲む側板(15b)からなり、下方に開口している製氷室(14)と、冷凍回路(12)から導出されて前記製氷室(14)に配設される蒸発器(20)と、前記製氷室(14)の前記開口を介して内部へ製氷水を循環供給する製氷水供給手段(PM)とを備えた自動製氷機において、
前記冷凍回路(12)からの蒸発器(20)は第１蒸発器(20a)と第２蒸発器(20b)とに分岐しており、
前記第１蒸発器(20a)は前記製氷室(14)の天板(15a)に配設されると共に、前記第２蒸発器(20b)は前記製氷室(14)の側板(15b)に配設されている
ことを特徴とする自動製氷機。
【請求項２】
前記自動製氷機の製氷運転中は、前記天板(15a)に配設される第１蒸発器(20a)に接続した第１開閉弁(V1)を開放することで、該第１蒸発器(20a)へ前記冷凍回路(12)からの冷媒を供給し続けると共に、前記側板(15b)に配設される第２蒸発器(20b)に接続した第２開閉弁(V2)を該第２蒸発器(20b)の蒸発温度または前記製氷室(14)の温度に基づいて制御することで、該第２蒸発器(20b)への前記冷媒の供給を調節する請求項１記載の自動製氷機。
【請求項３】
前記製氷室(14)の温度が下限温度より高い基準温度を下回る条件下において、前記第２蒸発器(20b)の蒸発温度または前記製氷室(14)の温度に基づき前記第２開閉弁(V2)を制御して前記第２蒸発器(20b)への冷媒を阻止または制限する請求項２記載の自動製氷機。
【請求項４】
製氷室温度を測定する製氷室温度測定センサー(39)が前記側板(15b)に設けられ、
前記第２蒸発器(20b)と前記製氷室温度測定センサー(39)とは、前記製氷室(14)の側板(15b)において前記製氷室温度測定センサー(39)が第２蒸発器(20b)からの熱影響を大きく受けない程度に離間配置されている請求項１〜３の何れか一項に記載の自動製氷機。
【請求項５】
前記自動製氷機の製氷運転開始時は、前記第１蒸発器(20a)に接続する第１開閉弁(V1)を開放して前記第１蒸発器(20a)により前記天板(15a)を冷却し、前記第１開閉弁(V1)を開放してから所定時間経過した後に、前記第２蒸発器(20b)に接続する第２開閉弁(V2)を開放することで、前記第２蒸発器(20b)による前記側板(15b)の冷却を開始するようにした請求項１〜４の何れか一項に記載の自動製氷機。
【請求項６】
前記自動製氷機の製氷運転開始時に、前記第１蒸発器(20a)に接続する第１開閉弁(V1)は全開させて前記天板(15a)を冷却すると共に、前記第２蒸発器(20b)に接続する第２開閉弁(V2)は徐々に開放させることで、前記天板(15a)の冷却に対し時間的に遅れて前記側板(15b)を冷却するようにした請求項１〜５の何れか一項に記載の自動製氷機。
【請求項７】
前記自動製氷機の除氷運転に際し、前記冷凍回路(12)からのホットガスを前記第１蒸発器(20a)に供給することで前記天板(15a)を加温する一方で、前記第２蒸発器(20b)へのホットガスの供給は阻止または制限するようにした請求項１〜６の何れか一項に記載の自動製氷機。
【請求項８】
前記自動製氷機の除氷運転開始時に第１弁体(Va,HVa)を開放して前記冷凍回路(12)からのホットガスを前記第１蒸発器(20a)に供給し、前記第１弁体(Va,HVa)の開放から所定時間後に第２弁体(Vb,HVb)を開放して前記ホットガスを前記第２蒸発器(20b)に供給することで前記側板(15b)を加温するようにした請求項７記載の自動製氷機。
【請求項９】
前記自動製氷機は前記製氷室(14)を下方から開閉自在に閉成する水皿(18)を備え、除氷運転の開始時には、第１弁体(Va,HVa)を開放して前記冷凍回路(12)からホットガスを第１蒸発器(20a)に供給することで前記天板(15a)を加温し、前記水皿(18)の開放が検出されると、第２弁体(Vb,HVb)を開放して前記ホットガスを第２蒸発器(20b)に供給することで前記側板(15b)を加温するようにした請求項１〜７の何れか一項に記載の自動製氷機。
【請求項１０】
前記自動製氷機は前記製氷室(14)を下方から開閉自在に閉成する水皿(18)を備え、除氷運転の開始時には、前記冷凍回路(12)からのホットガスを第１蒸発器(20a)に供給して前記天板(15a)を加温する一方で、第２蒸発器(20b)には前記冷凍回路(12)の凝縮器(CD)から冷媒を供給して前記側板(15b)を冷却し、前記水皿(18)の開放が検出されると、該側板(15b)の冷却を終了するようにした請求項１〜７の何れか一項に記載の自動製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製氷室内に製氷水を供給して氷塊を製造する自動製氷機に関し、更に詳細には、蒸発器と製氷室との熱交換率を向上させることで製氷運転や除氷運転に要する時間を短縮させ得る自動製氷機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
氷塊を連続的に製造する自動製氷機として、下向きに開口する製氷室内に製氷水を下方から噴射供給する噴射式の自動製氷機が、喫茶店やレストラン等の施設その他の厨房において好適に使用されている。この噴射式の自動製氷機には、製氷室の開口を水皿により開閉自在に閉成して、該水皿から製氷室へ製氷水を噴射供給するクローズドセル式と、製氷室の開口を開放したままの状態で、下方から該製氷室へ製氷水を噴射供給するオープンセル式とが存在する。本発明は、クローズドセル式およびオープンセル式の何れにも適用されるものであるので、クローズドセル式製氷機の構成を簡単に説明する。
【０００３】
クローズドセル式製氷機は、図１０(ａ)に示すように、天板１５ａの四方を側板１５ｂで囲んで下方に開口する矩形箱状の製氷室１４を構成し、この製氷室１４の天板１５ａ(上面)に、後述する冷凍回路１２から導出した蒸発器２０が密着的に蛇行配置されている。また、製氷室１４の直下に水皿１８が配置され、該水皿１８の下側に製氷水を貯留する製氷水タンク１６が一体的に設けられている。前記水皿１８は片持ち式に傾動自在に枢支され、図示しないアクチュエーターにより製氷室１４を下方から閉成する閉成位置と、製氷室１４から下方に離間して製氷室１４を開放する開放位置との間を変位する。
【０００４】
前記冷凍回路１２は、図１０(ｂ)に示すように、圧縮機ＣＭ、凝縮器ＣＤ、膨張手段ＥＸＰおよび蒸発器２０を管体により連結して構成されている。そして、製氷運転に入ると、圧縮機ＣＭの運転により前記天板１５ａに配置した蒸発器２０に冷媒を循環供給し、製氷室１４を強制的に冷却する。また、製氷水タンク１６の製氷水をポンプモータＰＭにより圧送して、水皿１８から製氷室１４の開口へ向けて噴射し、氷点下に冷却された製氷室１４の内面に製氷水を氷結させることで、徐々に氷塊(角氷、板氷等)を成長させる。この場合、図１０(ａ)に示すように、製氷室１４の内部が複数の製氷小室１４ａに区画してあれば、各製氷小室１４ａに角氷を夫々製造することができ、また製氷室１４の内部が区画してなければ、製氷室１４の内部に１つの大きな板氷を製造することができる。次いで、製氷室１４内に氷塊の形成がサーミスタ等により検出されると、前記製氷運転から除氷運転に切り換り、前記アクチュエーターを駆動して前記水皿１８を付勢すると共に、前記冷凍回路１２のバイパス管３０に設けたホットガス弁ＨＶを開放する。これにより、バイパス管３０を介してホットガス(高温冷媒)が前記蒸発器２０に供給され、該ホットガスにより製氷室１４を加温することで製氷室１４に対する氷塊の氷結が融解されて重力により氷塊が落下し、傾斜姿勢になった水皿１８上を滑落して貯氷室３８に貯留される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平１−１３４８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１０(ａ)および図１０(ｂ)を参照して説明した如く、一般的な自動製氷機は、冷凍回路１２からの蒸発器２０が製氷室１４の天板１５ａに配設されるだけであるから、製氷運転に際して該製氷室１４は天板１５ａ側から冷却される。また除氷運転に際しては、前記蒸発器２０が製氷室１４を天板１５ａ側から加温して除氷を促進する。このような構成では、蒸発器２０が製氷室１４を天板１５ａ側からのみ冷却および加温するために、製氷および除氷に要する時間が長くなってしまう欠点があった。そこで、例えば特許文献１の第１図に開示されるように、蒸発器２０を構成する冷凍配管を製氷室１４の天板１５ａだけでなく側板１５ｂにも沿わせることが試みられている。しかし、このように蒸発器２０の配管を長くすると、該配管の下流では冷媒の熱エネルギーが次第に衰えて熱交換率が低下し、結果的に製氷時間や除氷時間を有効に短縮できないため、実用化されていないのが現状である。
【０００７】
そこで本発明は、従来の自動製氷機に内在する前記問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、製氷や除氷に要する時間を効果的に短縮し得る自動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】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項１の発明に係る自動製氷機は、
天板および該天板の周囲を囲む側板からなり、下方に開口している製氷室と、冷凍回路から導出されて前記製氷室に配設される蒸発器と、前記製氷室の前記開口を介して内部へ製氷水を循環供給する製氷水供給手段とを備えた自動製氷機において、
前記冷凍回路からの蒸発器は第１蒸発器と第２蒸発器とに分岐しており、
前記第１蒸発器は前記製氷室の天板に配設されると共に、前記第２蒸発器は前記製氷室の側板に配設されていることを要旨とする。
請求項１に係る発明によれば、製氷室を天板および側板の両方から効率的に冷却・加温することができ、しかも蒸発器の配管長は大きくする必要がないため熱エネルギーの損失がなく、結果として製氷時間および除氷時間を短縮することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明では、
前記自動製氷機の製氷運転中は、前記天板に配設される第１蒸発器に接続した第１開閉弁を開放することで、該第１蒸発器へ前記冷凍回路からの冷媒を供給し続けると共に、前記側板に配設される第２蒸発器に接続した第２開閉弁を該第２蒸発器の蒸発温度または前記製氷室の温度に基づいて制御することで、該第２蒸発器への前記冷媒の供給を調節することを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、製氷室の急激な温度変化や過冷却を防止しつつ製氷室温度を低下させることができ、また製氷室内の氷塊に大きな温度差を生じさせることもないから、製氷室に成長する氷塊にクラックが生じるのを防止して、見栄えの良い氷塊を生成することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明では、
前記製氷室の温度が下限温度より高い基準温度を下回る条件下において、前記第２蒸発器の蒸発温度または前記製氷室の温度に基づき前記第２開閉弁を制御して前記第２蒸発器への冷媒を阻止または制限することを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、製氷室温度が基準温度を下回る場合にのみ、第２蒸発器への冷媒の供給を阻止または制限する。すなわち、第２蒸発器による冷却効率を高くして製氷時間を短縮しつつ、製氷室に成長する氷塊にクラックが生じるのを防止することができる。
【００１１】
請求項４に係る発明では、
製氷室温度を測定する製氷室温度測定センサーが前記側板に設けられ、
前記第２蒸発器と前記製氷室温度測定センサーとは、前記製氷室の側板において前記製氷室温度測定センサーが第２蒸発器からの熱影響を大きく受けない程度に離間配置されていることを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、製氷運転の際に、第２蒸発器からの熱影響で製氷室温度測定センサーの検出温度(製氷室温度)が実際よりも低くなる不具合を防ぐことができるので、正確な製氷室温度を測定することができる。
【００１２】
請求項５に係る発明では、
前記自動製氷機の製氷運転開始時は、前記第１蒸発器に接続する第１開閉弁を開放して前記第１蒸発器により前記天板を冷却し、前記第１開閉弁を開放してから所定時間経過した後に、前記第２蒸発器に接続する第２開閉弁を開放することで、前記第２蒸発器による前記側板の冷却を開始するようにしたことを要旨とする。
請求項５に係る発明によれば、２系統の蒸発器によって製氷室を天板および側板から冷却可能な構成としつつも、氷結のきっかけとなる核を天板の内面に発生させ、この核から氷塊を成長させるようにしたので、氷の形状が歪になることがなく、見栄えの良い氷塊を得ることができる。
【００１３】
請求項６に係る発明では、
前記自動製氷機の製氷運転開始時に、前記第１蒸発器に接続する第１開閉弁は全開させて前記天板を冷却すると共に、前記第２蒸発器に接続する第２開閉弁は徐々に開放させることで、前記天板の冷却に対し時間的に遅れて前記側板を冷却するようにしたことを要旨とする。
請求項６に係る発明によれば、２系統の蒸発器によって製氷室を天板および側板から冷却可能な構成としつつも、氷の核を天板の内面に発生させて、この核から氷塊を成長させることができる。しかも、第２開閉弁を徐々に開放するので、製氷室の急激な温度低下を防ぐことができ、見栄えの良い氷塊を得ることができる。
【００１４】
請求項７に係る発明では、
前記自動製氷機の除氷運転に際し、前記冷凍回路からのホットガスを前記第１蒸発器に供給することで前記天板を加温する一方で、前記第２蒸発器へのホットガスの供給は阻止または制限するようにしたことを要旨とする。
請求項７に係る発明によれば、２系統の蒸発器を備えて製氷室を効率的に冷却可能としながら、除氷に際して、氷塊における製氷室側板や天板の縁部に接している部分が過度に融けることがなく、形の良い氷塊が製造される。
【００１５】
請求項８に係る発明では、
前記自動製氷機の除氷運転開始時に第１弁体を開放して前記冷凍回路からのホットガスを前記第１蒸発器に供給し、前記第１弁体の開放から所定時間後に第２弁体を開放して前記ホットガスを前記第２蒸発器に供給することで前記側板を加温するようにしたことを要旨とする。
請求項８に係る発明によれば、２系統の蒸発器を備えて製氷室を効率的に冷却可能としながら、除氷に際しては、氷塊が融ける量が過度とならない範囲で、除氷時間を短縮することができる。
【００１６】
請求項９に係る発明では、
前記自動製氷機は前記製氷室を下方から開閉自在に閉成する水皿を備え、除氷運転の開始時には、第１弁体を開放して前記冷凍回路からホットガスを第１蒸発器に供給することで前記天板を加温し、前記水皿の開放が検出されると、第２弁体を開放して前記ホットガスを第２蒸発器に供給することで前記側板を加温するようにしたことを要旨とする。
請求項９に係る発明によれば、水皿の開放前に製氷室から氷塊が離脱することに起因して製氷室と水皿との間で氷噛みが発生するのを防止し得ると共に、水皿が開放された後は速やかに除氷を完了させることができる。
【００１７】
請求項１０に係る発明では、
前記自動製氷機は前記製氷室を下方から開閉自在に閉成する水皿を備え、除氷運転の開始時には、前記冷凍回路からのホットガスを第１蒸発器に供給して前記天板を加温する一方で、第２蒸発器には前記冷凍回路の凝縮器から冷媒を供給して前記側板を冷却し、前記水皿の開放が検出されると、該側板の冷却を終了するようにしたことを要旨とする。
請求項１０に係る発明によれば、除氷運転開始時に側板がホットガスにより高温になるのを確実に防止して、水皿の開放前に製氷室から氷塊が離脱することに起因して氷噛みが発生するのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る自動製氷機によれば、製氷室を天板および側板から冷却・加温可能にすると共に、蒸発器の配管が長くなるのを抑えて熱エネルギーの損失を抑制し、これにより製氷や除氷に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１に係る自動製氷機の概略構成図である。
【図２】(ａ)は、実施例１に係る自動製氷機の製氷室を上方から見た斜視図、(ｂ)は、製氷室の平面図、(ｃ)は、製氷室の側面図である。
【図３】実施例１に係る自動製氷機の制御ブロック図である。
【図４】実施例１に係る自動製氷機における制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】実施例２に係る自動製氷機の概略構成図である。
【図６】実施例６の別例に係る自動製氷機の概略構成図である。
【図７】実施例７に係る自動製氷機の概略構成図である。
【図８】変更例(１)に係る製氷室の横断平面図であって、製氷小室と第２蒸発器との関係を示してある。
【図９】変更例(２)に係る製氷室の縦断側面図であって、製氷小室と第１および第２蒸発器との関係を示してある。
【図１０】(ａ)は、従来のクローズドセル式製氷機の製氷機構を示す概略構成図であり、(ｂ)は、従来の自動製氷機の冷凍回路を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明に係る自動製氷機につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。なお、実施例では、クローズドセル式の自動製氷機について説明するが、オープンセル式の自動製氷機についても適用されることは勿論である。
【実施例１】
【００２１】
(自動製氷機の全体構成)
図１は、実施例１に係る自動製氷機の製氷機構１０および冷凍回路１２を示す概略図である。製氷機構１０は、前述したクローズドセルタイプと云われるものであって、自動製氷機の本体内部に水平に配置されて下方に開口している製氷室１４と、該製氷室１４を開閉自在に閉成し、製氷水を貯留する製氷水タンク１６を下方に一体的に備えた水皿１８とから基本的に構成されている。前記製氷室１４は、該製氷室１４の上面をなす矩形状の天板１５ａと、この天板１５ａの四辺から下方に延出して製氷室１４の外周面をなす４つの側板１５ｂとにより、矩形箱状に構成されている。また、製氷室１４の側板１５ｂに、該製氷室１４の温度を検出するサーミスタ等の製氷室温度測定センサー３９が配設されている。なお、製氷室温度測定センサー３９としては、サーミスタに限らず、白金測温抵抗体、熱電対等、実用に供されている既存のものが好適に実施可能である。
【００２２】
冷凍回路１２は、圧縮機ＣＭ、凝縮器ＣＤ、膨張手段ＥＸＰおよび蒸発器２０の順番で冷媒が循環するよう設定され、各機器は配管２８で連通接続されている。蒸発器２０(後述する第１蒸発器２０ａおよび第２蒸発器２０ｂ)は、伝熱効率が高い銅パイプ等の冷凍配管で構成されて製氷室１４の外面に密着的に配設されており、製氷運転時に内部を循環する冷媒との熱交換によって製氷室１４を強制冷却すると共に、除氷運転時にはホットガス(高温冷媒)が供給されて製氷室１４からの氷塊の離脱を促すようになっている。そして、冷凍回路１２は、圧縮機ＣＭで圧縮された気化冷媒が配管２８を経て凝縮器ＣＤで凝縮液化された後、膨張手段ＥＸＰで減圧され、該膨張手段ＥＸＰから蒸発器２０に流入してここで一挙に膨張して蒸発し、製氷室１４を氷点下にまで強制冷却させる。そして、蒸発器２０で蒸発し熱交換した気化冷媒が配管２８を経て圧縮機ＣＭに帰還するサイクルを反復するようになっている。なお、凝縮器ＣＤに対向して冷却ファンＦＭが設けられており、この冷却ファンＦＭが凝縮器ＣＤを空冷する。
【００２３】
(蒸発器および開閉弁)
実施例１の自動製氷機において、前記冷凍回路１２からは、図１に示す如く、２系統の蒸発器２０(第１蒸発器２０ａおよび第２蒸発器２０ｂ)が導出され、各蒸発器２０の吸込み側には膨張手段ＥＸＰが接続されている。なお、実施例１において膨張手段ＥＸＰは、通電により開放(ＯＮ)し、通電停止により閉成(ＯＦＦ)する電磁弁からなる開閉弁(第１開閉弁Ｖ１および第２開閉弁Ｖ２)と、図示しないキャピラリーチューブとを併用する構成のものが採用されている。具体的に冷凍回路１２は、凝縮器ＣＤの吐出側と圧縮機ＣＭの吸込み側との間で２つの分岐路１２ａ,１２ｂに分岐していて、第１分岐路１２ａに第１蒸発器２０ａが設けられると共に、第２分岐路１２ｂに第２蒸発器２０ｂが設けられている。第１分岐路１２ａにおける第１蒸発器２０ａの吸込み側には、第１蒸発器２０ａに対応する膨張手段ＥＸＰを構成する第１開閉弁Ｖ１が接続していて、この第１開閉弁Ｖ１を後述する制御手段３２が制御することで、凝縮器ＣＤ側から第１蒸発器２０ａ内へ向けた冷媒の流入(供給)が許容または規制される。また、第２分岐路１２ｂにおける第２蒸発器２０ｂの吸込み側には、第２蒸発器２０ｂに対応する膨張手段ＥＸＰを構成する第２開閉弁Ｖ２が接続していて、この第２開閉弁Ｖ２を後述する制御手段３２が制御することで、凝縮器ＣＤ側から第２蒸発器２０ｂ内へ向けた冷媒の流入(供給)が許容または規制される。なお、膨張手段ＥＸＰとしては、開口寸法の拡縮により冷媒流量を調節可能な膨張弁を採用することもできる。
【００２４】
ここで、図２に示すように、前記第１蒸発器２０ａは、製氷室１４の天板１５ａに密着的に配設され、該天板１５ａを冷却・加温するよう構成されている。また前記第２蒸発器２０ｂは、製氷室１４の側板１５ｂに密着的に配設され、該側板１５ｂを冷却・加温するよう構成されている。すなわち、実施例１の自動製氷機は、冷凍回路１２からの蒸発器２０が第１蒸発器２０ａと第２蒸発器２０ｂとに分岐している。そして、第１蒸発器２０ａが製氷室１４の天板１５ａに配設されると共に、第２蒸発器２０ｂが製氷室１４の側板１５ｂに配設されて、これら２系統の蒸発器２０ａ,２０ｂを利用して製氷室１４を多方向から効率的に冷却・加温し得るよう構成してある。
【００２５】
図２(ａ)および図２(ｂ)に示すように、前記第１蒸発器２０ａを構成する冷凍配管は、前記天板１５ａの幅に合わせて大きく蛇行するように構成され、該天板１５ａの広い面積と対向している。また、図２(ａ)および図２(ｃ)に示すように、前記第２蒸発器２０ｂをなす冷凍配管は、製氷室１４の外周を囲むように延在して製氷室１４の外周形状に沿う枠状に構成されている。これにより、第２蒸発器２０ｂが製氷室１４における複数(４つ)の側板１５ｂを冷却および加温できるようになっている。なお、第２蒸発器２０ｂは少なくとも１つの側板１５ｂに沿って配設されていれば、該第２蒸発器２０ｂを備えない場合よりも効率的に製氷および除氷を行い得ることはいうまでもない。
【００２６】
前記第２蒸発器２０ｂを構成する冷凍配管は基本的に、製氷室１４における各側板１５ｂの略中央を直線状に横断するよう延在している。しかし、図２(ｃ)に示すように、前記製氷室温度測定センサー３９が配設された所定の側板１５ｂに沿う部分では、中央部が逆Ｕ字状をなすよう上方に曲げられている。そして、第２蒸発器２０ｂにおける前記逆Ｕ字状をなす部分の内側に前記製氷室温度測定センサー３９が離間するよう配置されている。すなわち、第２蒸発器２０ｂの内で前記逆Ｕ字状をなす部分は、前記所定の側板１５ｂにおける製氷室温度測定センサー３９の配設位置を迂回する曲折部Ｃを構成している。このように、実施例１の自動製氷機において、第２蒸発器２０ｂと製氷室温度測定センサー３９とは、製氷室１４の側板１５ｂにおいて製氷室温度測定センサー３９が第２蒸発器２０ｂからの熱影響を大きく受けない程度に離間配置されている。
【００２７】
なお、前記第２蒸発器２０ｂに前記曲折部Ｃを設けなくても、製氷室１４の同じ側板１５ｂにおいて第２蒸発器２０ｂと製氷室温度測定センサー３９とを離間配置することは可能である。この場合には例えば、第２蒸発器２０ｂをなす冷凍配管を、製氷室１４の側板１５ｂのうち上下方向中央よりも上縁に近い側で幅方向に直線状に延在するよう配設すると共に、この側板１５ｂのうち上下方向中央よりも下縁に近い側に製氷室温度測定センサー３９を配設することで、両部材を比較的大きく離間させることができる。また、第２蒸発器２０ｂをなす冷凍配管を、製氷室１４の側板１５ｂのうち上下方向中央よりも下縁に近い側で幅方向に直線状に延在するよう配設すると共に、この側板１５ｂのうち上下方向中央よりも上縁に近い側に製氷室温度測定センサー３９を配設することで、両部材を比較的大きく離間させることができる。
【００２８】
前記第２蒸発器２０ｂの入口(第２開閉弁Ｖ２の下流側)には、冷媒温度(蒸発温度)を測定するための蒸発温度測定センサー２１が設けられている。そして、蒸発温度測定センサー２１による検出温度(第２蒸発器２０ｂの蒸発温度)に基づいて、後述する制御手段３２が前記第２開閉弁Ｖ２を開閉制御するようになっている。
【００２９】
(バイパス管およびホットガス弁)
前記冷凍回路１２には、圧縮機ＣＭ側のホットガス(高温冷媒)が通るバイパス管３０が複数設けられており、バイパス管３０には、管路を開閉するホットガス弁ＨＶが設けられている。具体的に、冷凍回路１２には、図１に示す如く、第１ホットガス弁ＨＶａが介挿された第１バイパス管３０ａと、第２ホットガス弁ＨＶｂが介挿された第２バイパス管３０ｂとが配設されている。第１バイパス管３０ａは、その始端が前記圧縮機ＣＭの吐出側と凝縮器ＣＤの吸込み側とを連通する配管２８に接続され、終端は第１開閉弁Ｖ１と第１蒸発器２０ａの吸込み側とを連通する配管２８に接続されている。また、第２バイパス管３０ｂは、その始端が前記圧縮機ＣＭの吐出側と凝縮器ＣＤの吸込み側とを連通する配管２８に接続され、終端は第２開閉弁Ｖ２と第２蒸発器２０ｂの吸込み側とを連通する配管２８に接続されている。各ホットガス弁ＨＶａ,ＨＶｂは、後述する制御手段３２により制御されて、バイパス管３０ａ,３０ｂ内のホットガスの流通を調整する。すなわち、ホットガス弁ＨＶａ,ＨＶｂは、製氷運転時にバイパス管３０ａ,３０ｂの管路を閉成してホットガスの流通を規制すると共に、除氷運転時にバイパス管３０ａ,３０ｂの管路を開放し、ホットガスの流通を許容するようになっている。なお、第１ホットガス弁ＨＶａおよび第２ホットガス弁ＨＶｂとしては、通電により開放(ＯＮ)し、通電停止により閉成(ＯＦＦ)する電磁弁等が好適に採用される。
【００３０】
(水皿および製氷水タンク)
前記製氷機構１０を構成する水皿１８は、支軸１８ａにより傾動可能に枢支され、製氷運転時には水平に位置して前記製氷室１４を閉成する閉成位置に保持される。また水皿１８は、除氷運転開始後には開閉モータＡＭを備える水皿開閉機構２２の作動により支軸１８ａを中心として下方へ傾動して前記製氷室１４を開放した開放位置まで姿勢変化するよう構成されている。そして、水皿１８は、除氷が完了したこと(除氷運転において製氷室１４から氷塊が離脱したこと)を条件として、水皿開閉機構２２の作動により支軸１８ａを中心として上昇することで前記製氷室１４を閉成する前記閉成位置に復帰するよう構成される。なお、水皿１８の下側に設けられた製氷水タンク１６には製氷水ポンプが設けられ、該製氷水ポンプのポンプモータＰＭにより製氷水タンク１６内の製氷水が水皿１８および製氷室１４の開口を介して該製氷室１４の内部へ供給される。
【００３１】
前記水皿開閉機構２２には、水皿１８の回転方向および回転角度を検出可能なホールＩＣ等の水皿位置検出センサーが配設され、該水皿位置検出センサーによって水皿１８の開放位置および閉成位置を検出し得るよう構成される。そして、水皿位置検出センサーの検出状態および検出信号に基づいて、後述する制御手段３２(図３参照)が水皿開閉機構２２の開閉モータＡＭを制御して、前記水皿１８を開閉動すると共に閉成位置と開放位置とに位置決め停止するよう構成される。すなわち、水皿開閉機構２２は、開閉モータＡＭの正転駆動により閉成位置の水皿１８を下降させて、水皿１８の開放位置への到来を水皿位置検出センサーが検出すると開閉モータＡＭが停止制御される。また、水皿開閉機構２２は、開閉モータＡＭの逆転駆動により開放位置の水皿１８を上昇させ、水皿１８の閉成位置への到来を水皿位置検出センサーが検出すると開閉モータＡＭが停止制御される。なお、位置検出手段は、水皿開閉機構２２における可動部によってスイッチが切替えられる機械式のものであってもよい。
【００３２】
前記水皿１８の上方には、外部水源(図示せず)に連通する給水管２６が設けられ、該給水管２６に給水弁ＷＶが介挿されている。そして、製氷運転の開始時において給水弁ＷＶが開放(ＯＮ)され、給水管２６から常温の水が水皿１８の表面へ供給される。給水管２６から供給された水は、水皿１８に設けた戻り孔(図示せず)等を介して製氷水タンク１６に貯留され、製氷水として使用される。なお、水皿１８の下方には貯氷室３８が設けられ、除氷運転によって製氷室１４から離脱した氷塊は、該貯氷室３８に貯留されるようになっている。また、貯氷室３８には貯氷スイッチ４０が配設されており、貯氷室３８に所定量の氷塊が貯留されたことを貯氷スイッチ４０が検出することで、製氷機構１０での氷塊の製造が中断されるようになっている。
【００３３】
(制御手段)
前記制御手段３２は、図３に示すように、圧縮機ＣＭ、冷却ファンＦＭ、開閉モータＡＭ、第１開閉弁Ｖ１、第２開閉弁Ｖ２、第１ホットガス弁ＨＶａ、第２ホットガス弁ＨＶｂ、ポンプモータＰＭおよび給水弁ＷＶ等の各機器、および蒸発温度測定センサー２１、製氷室温度測定センサー３９、水皿位置検出センサー、貯氷スイッチ４０等の検出部品(センサやスイッチ)等と電気的に接続され、製氷機構１０および冷凍回路１２を統括的に制御する役割を果たしている。また、制御手段３２は、自動製氷機の主電源３４と接続しており、該主電源３４がＯＮ／ＯＦＦされたのを検出し得るようになっている。更に、制御手段３２は、各種時間を計時するタイマーを内蔵している。
【００３４】
そして、制御手段３２は、内蔵タイマー等で計時される時間や、水皿位置検出センサーの入力、蒸発温度測定センサー２１により検出される蒸発温度、製氷室温度測定センサー３９により検出される製氷室温度等に基づいて、製氷機構１０および冷凍回路１２を構成する各機器等を駆動制御することで、製氷運転および除氷運転を交互に繰返すよう構成されている。具体的に、制御手段３２は、内蔵タイマー等での計測時間に基づいて後述する保護運転の終了を判定するか、または除氷運転の終了を判定すると、給水弁ＷＶを開放して製氷水タンク１６に水を補充すると共に、ポンプモータＰＭ、第１開閉弁Ｖ１および第２開閉弁Ｖ２等を制御して製氷運転を開始させる。また、制御手段３２は、製氷完了(製氷室１４に氷塊が完成したこと)を契機として、ポンプモータＰＭ、第１開閉弁Ｖ１および第２開閉弁Ｖ２等を制御して製氷運転を終了させると共に、開閉モータＡＭ、第１ホットガス弁ＨＶａおよび第２ホットガス弁ＨＶｂ等を制御して除氷運転を開始させる。更に、制御手段３２は、除氷完了(氷塊が製氷室１４から離脱したこと)を判定すると、開閉モータＡＭ、第１ホットガス弁ＨＶａおよび第２ホットガス弁ＨＶｂ等を制御して除氷運転を終了させる。なお、製氷の完了および除氷の完了は、例えば、製氷室温度測定センサー３９により検出される製氷室温度や内蔵タイマーによる計測時間に基づいて、制御手段３２により判定される。
【００３５】
(制御手段によるクラック防止制御)
実施例１の自動製氷機は、前述した如く、２系統の蒸発器２０ａ,２０ｂを備え、各蒸発器２０ａ,２０ｂを製氷室１４の天板１５ａおよび側板１５ｂに配設することで、製氷運転において高い製氷能力を発揮し得る構成となっている。しかしながら、製氷室１４が過度に冷却されて製氷室温度が下限温度(具体的には、−２０℃)を下回る(例えば、−２５℃付近の温度まで低下する)と、製氷室１４内で成長する氷塊にクラック(罅割れ)が生じる可能性が高くなる。これに対し、製氷室温度が低下し過ぎないよう調整しながら製氷運転を行うことが考えられるが、前記ホットガス弁ＨＶａ,ＨＶｂを開放制御して蒸発器２０ａ,２０ｂにホットガスを流通させることで製氷室温度を高めるようにすると、該製氷室１４での急激な温度変化が伴うと共に、氷塊には製氷室１４に接する外面部と接しない中央部とで大きな温度差が生じることになり、これが氷塊にクラックが生じる要因の１つともなり得る。
【００３６】
そこで、実施例１の自動製氷機は、第１蒸発器２０ａが製氷を最大限に発揮しても製氷室温度が下限温度(−２０℃)を下回らないように能力設定した下で、製氷運転中には、第１蒸発器２０ａによる冷却を継続的に行うことにより製氷室温度を安定させつつ、第２蒸発器２０ｂの蒸発温度や製氷室温度(製氷室１４の温度)に基づいて該第２蒸発器２０ｂの冷却を中断および再開することで製氷室温度が過剰に低下しないよう制御する構成とした(詳しくは図４を参照して後述する)。なお、実施例１では第２蒸発器２０ｂの蒸発温度および製氷室温度の両方に基づいて第２蒸発器２０ｂへの冷媒を調節するよう構成されているが、第２蒸発器２０ｂの蒸発温度および製氷室温度のうち少なくとも一方に基づいて第２蒸発器２０ｂへの冷媒を調節するようにしてもよい。すなわち、前記制御手段３２は、自動製氷機の製氷運転中において、第１蒸発器２０ａに接続した第１開閉弁Ｖ１を開放することで、該第１蒸発器２０ａへ凝縮器ＣＤ側から冷媒を供給し続けると共に、第２蒸発器２０ｂに接続した第２開閉弁Ｖ２を該第２蒸発器２０ｂの蒸発温度または製氷室１４の温度に基づいて制御することで、該第２蒸発器２０ｂへの冷媒を調節するよう構成されており、これにより製氷室１４を過冷却しないようにして、製氷室１４内の氷塊にクラック(罅割れ)が生じるのを防止している。
【００３７】
ここで、実施例１の制御手段３２は、第２蒸発器２０ｂに設けられた蒸発温度測定センサー２１により検出される温度値(第２蒸発器２０ｂにおける蒸発温度の温度値)が予め定めた下限温度(実施例１では、−２０℃)以上となるように第２開閉弁Ｖ２を開閉制御することで、第２蒸発器２０ｂの冷却能力が過剰となるのを防止可能に構成されている。すなわち、制御手段３２は、製氷運転中における第２蒸発器２０ｂへの冷媒の供給を、該第２蒸発器２０ｂに設けた蒸発温度測定センサー２１が検出した蒸発温度の温度値に基づいて、第２開閉弁Ｖ２を制御することで行うよう構成されている。
【００３８】
〔実施例１の作用〕
次に、実施例１に係る自動製氷機の作用について、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３９】
(電源投入時)
図４に示すように、自動製氷機の運転を開始するべく主電源３４がＯＮされると(ステップＳ１)、制御手段３２は、圧縮機ＣＭを保護する目的で所要時間に亘り該圧縮機ＣＭの起動を遅延する保護運転を先ず始めに実行する(ステップＳ２)。この保護運転では、水皿１８を開放した下で、ホットガス弁ＨＶａ,ＨＶｂを開放して冷凍回路１２内における冷媒圧力の不均衡を解消する。
【００４０】
(製氷運転)
前記保護運転が終了すると、制御手段３２は、ステップＳ３に移行して第１開閉弁Ｖ１および第２開閉弁Ｖ２を同時に開放(ＯＮ)すると共に、前記圧縮機ＣＭを起動する。次に、制御手段３２は、前記水皿位置検出センサーが水皿１８の閉成位置を検出したか否かを判定し(ステップＳ４)、水皿位置検出センサーが閉成位置を検出していなければ(ステップＳ４でＮＯ)、開閉モータＡＭを逆転駆動する(ステップＳ５)と共に、水皿１８が閉成位置に達するまでステップＳ４およびステップＳ５を繰り返す。そして、水皿１８が閉成位置にあり水皿位置検出センサーが閉成位置を検出すると(ステップＳ４でＹＥＳ)、ステップＳ６において、制御手段３２が前記給水弁ＷＶを開放して水皿１８上面に水を供給する(ステップＳ６)ことで、製氷水タンク１６に水が貯留される。また、制御手段３２は、このステップＳ６において、前記ポンプモータＰＭを駆動して製氷室１４への製氷水の噴射供給を開始させる。なお、ステップＳ３(または後述するステップＳ１３)からステップＳ６までの処理が、製氷運転の開始時に制御手段３２が実行する処理となる。
【００４１】
製氷運転では、冷凍回路１２において分岐する２系統の蒸発器２０ａ,２０ｂの内で、製氷室１４の天板１５ａに密着的に配設された第１蒸発器２０ａが、該天板１５ａを冷却する。また、製氷室１４の側板１５ｂに密着的に配設された第２蒸発器２０ｂが、該側板１５ｂを冷却する。すなわち、製氷室１４を天板１５ａおよび側板１５ｂの両方から効率的に冷却することができ、しかも蒸発器２０ａ,２０ｂの配管長は大きくする必要がないため熱エネルギーの損失がなく、天板１５ａだけを冷却したり、１系統の蒸発器だけで天板１５ａおよび側板１５ｂを冷却したりする構造と比べて、製氷時間を短縮することができる。
【００４２】
製氷運転中、制御手段３２は、製氷室１４内の氷塊にクラックが生じるのを防ぐためのクラック防止制御(ステップＳ７)を実行する。このステップＳ７(クラック防止制御)において制御手段３２は、製氷室温度測定センサー３９により検出される製氷室温度が下限温度より低下したと判定した場合(第１条件の成立時)に、第２開閉弁Ｖ２を開放状態(ＯＮ)から閉成状態(ＯＦＦ)に切り替え、凝縮器ＣＤ側から第２蒸発器２０ｂ内への冷媒の供給を阻止する。また、蒸発温度測定センサー２１により検出される第２蒸発器２０ｂの蒸発温度が下限温度(−２０℃)より低下したと判定した場合(第２条件の成立時)にも、第２開閉弁Ｖ２を開放状態(ＯＮ)から閉成状態(ＯＦＦ)に切り替えて(または開口寸法を縮小して)、凝縮器ＣＤ側から第２蒸発器２０ｂ内への冷媒の供給を阻止する(または供給量を制限する)。一方で、第２開閉弁Ｖ２を閉成状態(または開口寸法を縮小した状態)に切り替えた状況下では、製氷室温度および蒸発温度の両方が下限温度以上になったと判定すると、第２開閉弁Ｖ２を開放状態(または開口寸法を拡大した状態)に切り替えることで、凝縮器ＣＤ側から第２蒸発器２０ｂ内への冷媒の供給を再開させる(または供給量を制限する状態を解消する)。
【００４３】
すなわち、第２蒸発器２０ｂの蒸発温度や製氷室温度に基づいて第２開閉弁Ｖ２を制御することにより、ホットガスの供給に頼ることなく製氷室１４の急激な温度変化や過冷却を防止しつつ製氷室温度を低下させることができ、また製氷室１４内の氷塊に大きな温度差を生じさせることもないから、製氷室１４に成長する氷塊にクラックが生じるのを防止して、見栄えの良い氷塊を生成することができる。
【００４４】
また、蒸発温度測定センサー２１により検出される蒸発温度の温度値に基づいて第２開閉弁Ｖ２を制御することで、蒸発温度測定センサー２１による温度値の変化に合わせて適時に第２開閉弁Ｖ２を制御することができる。
【００４５】
なお、製氷室１４の側板１５ｂに配置された製氷室温度測定センサー３９は、第２蒸発器２０ｂの曲折部Ｃによって該第２蒸発器２０ｂから離間している。これにより、製氷運転の際に、第２蒸発器２０ｂからの熱影響で製氷室温度測定センサー３９の検出温度(製氷室温度)が実際よりも低くなる不具合を防ぐことができるので、製氷室温度測定センサー３９により正確な製氷室温度を測定することができる。
【００４６】
また制御手段３２は、製氷運転中、製氷室１４での製氷が完了したかを判定する(ステップＳ８)。このステップＳ８において製氷が完了していなければ(ステップＳ８でＮＯ)、ステップＳ７に戻り、該ステップＳ７およびステップＳ８を繰り返す。そして、製氷が完了すると(ステップＳ８でＹＥＳ)、ステップＳ９に移行して製氷運転を終了する。ステップＳ９では、前記ポンプモータＰＭの駆動を停止することで製氷室１４への製氷水の噴射供給を停止させると共に、第１開閉弁Ｖ１および第２開閉弁ＥＶ２を閉成する。
【００４７】
(除氷運転)
また、このステップＳ９において制御手段３２は、除氷運転を開始する。この除氷運転の開始時には、第１ホットガス弁ＨＶａおよび第２ホットガス弁ＨＶｂを同時に開放(ＯＮ)することにより圧縮機ＣＭ側のホットガスをバイパス管３０ａ,３０ｂを通じて第１蒸発器２０ａおよび第２蒸発器２０ｂに供給する。すなわち、制御手段３２は、除氷運転において、各蒸発器２０ａ,２０ｂにホットガスを流通させることで製氷室１４の天板１５ａおよび側板１５ｂを加温して、製氷室１４内の氷塊の離脱を促すように制御する。そして、制御手段３２は、前記開閉モータＡＭの正転駆動により前記水皿１８を開放位置に向けて徐々に下降させる。
【００４８】
除氷運転では、冷凍回路１２において分岐する２系統の蒸発器２０ａ,２０ｂの内で、製氷室１４の天板１５ａに密着的に配設された第１蒸発器２０ａが、該天板１５ａを加温する。また、製氷室１４の側板１５ｂに密着的に配設された第２蒸発器２０ｂが、該側板１５ｂを加温する。すなわち、製氷室１４を天板１５ａおよび側板１５ｂの両方から効率的に加温することができ、結果的に除氷時間を短縮することができる。
【００４９】
また、制御手段３２は、除氷運転中、前記水皿位置検出センサーが水皿１８の開放位置を検出したか否かを判定し(ステップＳ１０)、水皿位置検出センサーが開放位置を検出していなければ(ステップＳ１０でＮＯ)、開閉モータＡＭを正転駆動する(ステップＳ１１)と共に、水皿１８が開放位置に達するまでステップＳ１０およびステップＳ１１を繰り返す。そして、水皿１８が開放位置に到達して水皿位置検出センサーが開放位置を検出することを必要条件として(ステップＳ１０でＹＥＳ)、除氷が完了したかを判定する(ステップＳ１２)。このステップＳ１２において除氷が完了していなければ(ステップＳ１２でＮＯ)、ステップＳ１２を繰り返す。そして、製氷が完了すると(ステップＳ１２でＹＥＳ)、ステップＳ１３に移行して、除氷運転を終了すると共に、製氷運転へと移行する。ステップＳ１３では、前記開閉モータＡＭの逆転駆動により前記水皿１８を閉成位置に向けて上昇させる。次いで、制御手段３２は、ホットガス弁ＨＶａ,ＨＶｂを閉成(ＯＦＦ)すると共に、開閉弁Ｖ１,Ｖ２を開放(ＯＮ)する。そして、制御手段３２は、ステップＳ４へと移行する。以降、制御手段３２は、製氷運転と除氷運転とを交互に繰り返すよう制御を行う。なお、水皿１８の開放前(下降中)にもステップＳ１２の処理を行うよう構成してもよい。
【００５０】
〔上記実施例１の別例〕
なお、クラック防止制御(図４のステップＳ７を参照)に関し、商品(自動製氷機)の開発段階で行う実働試験によって、第２蒸発器２０ｂの蒸発温度と、第２開閉弁Ｖ２の開閉タイミングとの関係を事前検証することで、第２蒸発器２０ｂの蒸発温度を下限温度以上に維持しつつ両蒸発器２０ａ,２０ｂによる冷却期間の割合を高めるための第２開閉弁Ｖ２の好適な開閉タイミング(時間データ)を特定し、これに基づいて制御手段３２に第２開閉弁Ｖ２を開閉制御させることも可能である。このように構成すれば、前記実働試験により得た時間データにより第２開閉弁Ｖ２の制御タイミングを事前に定めることができ、制御の簡略化を図り得る。
【実施例２】
【００５１】
次に、実施例２に係る自動製氷機について、図５を参照して以下説明する。図５は、実施例２に係る自動製氷機の製氷機構１０および冷凍回路１２を示す概略図である。なお、実施例１と相違する構成について基本的に説明を行い、実施例１と同じ構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５２】
実施例２の自動製氷機は、図５に示すように、冷凍回路１２に設けた２つの分岐路１２ａ,１２ｂの分岐点Ｐ(図５を参照)よりも凝縮器ＣＤ側に膨張手段ＥＸＰを配置して、該膨張手段ＥＸＰの開閉弁を開閉することで各蒸発器２０ａ,２０ｂへの冷媒の供給を同時に許容および規制し得るよう構成されている点が、前述した実施例１と異なっている。ここで、制御手段３２は、製氷運転中において、製氷室温度測定センサー３９により検出される製氷室温度が下限温度より低下したと判定すると、圧縮機ＣＭを動作停止(ＯＦＦ)すると共に膨張手段ＥＸＰの開閉弁を開放状態から閉成状態に切り替え、凝縮器ＣＤ側から第１蒸発器２０ａおよび第２蒸発器２０ｂへの冷媒の供給を停止させる。一方で、製氷運転中において膨張手段ＥＸＰの開閉弁を閉成状態に切り替えた状況下では、製氷室温度が下限温度以上であると判定すると、膨張手段ＥＸＰの開閉弁を閉成状態から開放状態に切り替えて圧縮機ＣＭを動作開始(ＯＮ)することで、凝縮器ＣＤ側から第１蒸発器２０ａおよび第２蒸発器２０ｂ内への冷媒の供給を再開させる。
【００５３】
また、実施例２の自動製氷機は、前記膨張手段ＥＸＰと前記分岐点Ｐとの間にバイパス管３０の終端を接続して、該バイパス管３０に設けたホットガス弁ＨＶを開閉することにより各蒸発器２０ａ,２０ｂへのホットガスの供給を同時に許容および規制し得るよう構成されている点が、前述した実施例１と異なっている。
【００５４】
すなわち、実施例２の自動製氷機は、２系統の蒸発器２０ａ,２０ｂを製氷室１４の天板１５ａおよび側板１５ｂに配設することで製氷能力を高めつつ、冷凍回路１２を簡略に構成することができる。
【実施例３】
【００５５】
次に、実施例３に係る自動製氷機について、図１〜４を参照して以下説明する。なお、実施例１と相違する構成について基本的に説明を行い、実施例１と同じ構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５６】
実施例３に係る自動製氷機は、製氷運転中のクラック防止制御(図４のステップＳ７を参照)において制御手段３２が第２開閉弁Ｖ２を閉成する契機が、前述した実施例１と異なっている。なお、前述した実施例１は、製氷室１４内の氷塊にクラックが生じるのを防ぐため、第２蒸発器２０ｂの蒸発温度が下限温度より低下(第２条件)した場合に、第２開閉弁Ｖ２を制御して第２蒸発器２０ｂ内への冷媒の供給を阻止または制限する(すなわち、第２蒸発器２０ｂの製氷能力を停止または低下させる)ものであった。しかしながら、製氷室温度が基準温度(下限温度(−２０℃)よりも高い温度であって実施例３では−２℃)以上となっている状況下では、第２蒸発器２０ｂの蒸発温度が下限温度より低下(第２条件が成立)したとしても製氷室１４内の氷塊にクラックが生じる可能性が過度に高まらないため、第２蒸発器２０ｂの蒸発温度を下限温度以上に保つ必要がない。
【００５７】
そこで、実施例３の自動製氷機において、制御手段３２は、製氷運転中(クラック防止制御)において、製氷室温度が基準温度(下限温度より高い所定の温度)を下回る条件下において、第２蒸発器２０ｂの蒸発温度または製氷室温度に基づき第２開閉弁Ｖ２を制御して第２蒸発器２０ｂへの冷媒を阻止または制限する構成としてある。すなわち、製氷室温度が基準温度以上の場合には、第２蒸発器２０ｂの蒸発温度が下限温度より低下した状態となっても第２開閉弁Ｖ２を開放状態に維持して、第２蒸発器２０ｂへの冷媒の供給を許容し、製氷室温度が基準温度を下回る条件下で、第２蒸発器２０ｂの蒸発温度が下限温度より低下すると、第２開閉弁Ｖ２を閉成(または開口寸法を縮小)するよう制御して第２蒸発器２０ｂへの冷媒の供給を阻止(または制限)する。また、製氷室温度が基準温度を下回る条件下で、更に該基準温度より低い下限温度を下回ると、第２開閉弁Ｖ２を閉成(または開口寸法を縮小)するよう制御して第２蒸発器２０ｂへの冷媒の供給を阻止(または制限)する。このようにすることで、第２蒸発器２０ｂによる冷却効率を高くして製氷時間を短縮しつつ、製氷室１４に成長する氷塊にクラックが生じるのを防止することができる。
【実施例４】
【００５８】
次に、実施例４に係る自動製氷機について、図１〜４を参照して以下説明する。なお、実施例１と相違する構成について基本的に説明を行い、実施例１と同じ構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５９】
実施例４に係る自動製氷機は、製氷運転開始時において、制御手段３２の制御により第２開閉弁Ｖ２が開放されるタイミングが、前述した実施例１と異なっている。なお、前述した実施例１は、製氷運転開始時(図４のステップＳ３)において、制御手段３２が第１開閉弁Ｖ１および第２開閉弁Ｖ２を同時に開放することで、第１蒸発器２０ａおよび第２蒸発器２０ｂによって製氷室１４の天板１５ａおよび側板１５ｂを同時に冷却開始するものであった。しかしながら、天板１５ａおよび側板１５ｂを同時に冷却開始すると、製氷室１４内において側板１５ｂの内面に発生した氷の核から氷塊が成長することがあり、この場合に出来た氷塊の形状が歪になり易く、不良氷が多く発生する虞がある。
【００６０】
そこで、実施例４に係る自動製氷機の制御手段３２は、製氷運転開始時において、先ず、第１蒸発器２０ａに接続する第１開閉弁Ｖ１を開放して第１蒸発器２０ａにより製氷室１４の天板１５ａを冷却する。そして、この第１開閉弁Ｖ１を開放してから所定の遅延時間が経過した後に、第２蒸発器２０ｂに接続する第２開閉弁Ｖ２を開放することで、天板１５ａの冷却開始よりも遅れて第２蒸発器２０ｂによる側板１５ｂの冷却を開始するよう構成してある。すなわち、２系統の蒸発器２０ａ,２０ｂによって製氷室１４を天板１５ａおよび側板１５ｂから冷却可能な構成としつつも、氷結のきっかけとなる核を天板１５ａの内面に発生させ、この核から氷塊を成長させるようにしたので、氷の形状が歪になることがなく、見栄えの良い氷塊を得ることができる。なお、第１開閉弁Ｖ１を開放制御してから第２開閉弁Ｖ２を開放制御するまでの前記遅延時間は、第１蒸発器２０ａによって天板１５ａを冷却することで該天板１５ａの内面に氷の核が発生するまでの時間であり、実働試験の結果をもとに算出した時間が設定される。
【００６１】
〔上記実施例４の別例〕
なお、開口寸法を調整可能な第２開閉弁Ｖ２を採用する場合にあっては、制御手段３２の制御により、上記実施例４で説明した遅延時間内には第２開閉弁Ｖ２を全開状態よりも開口寸法が小さな開放状態としておき、遅延時間の経過後に全開状態とすることができる。すなわち、製氷運転開始時に、第１蒸発器２０ａに接続する第１開閉弁Ｖ１は全開させて天板１５ａを冷却すると共に、第２蒸発器２０ｂに接続する第２開閉弁Ｖ２は徐々に開放させることで、天板１５ａの冷却に対し時間的に遅れて側板１５ｂを冷却するよう構成する。この場合にも、２系統の蒸発器２０ａ,２０ｂによって製氷室１４を天板１５ａおよび側板１５ｂから冷却可能な構成としつつも、氷の核を天板１５ａの内面に発生させて、この核から氷塊を成長させることができる。しかも、第２開閉弁Ｖ２を徐々に開放するので、製氷室１４の急激な温度低下を防ぐことができ、見栄えの良い氷塊を得ることができる。
【実施例５】
【００６２】
次に、実施例５に係る自動製氷機について、図１〜４を参照して以下説明する。なお、実施例１と相違する構成について基本的に説明を行い、実施例１と同じ構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６３】
実施例５に係る自動製氷機は、除氷運転(図４のステップＳ９からステップＳ１３までの処理)において第２蒸発器２０ｂにホットガスを供給しない点が、前述した実施例１と異なっている。なお、前述した実施例１は、除氷運転開始時(図４のステップＳ９を参照)において、制御手段３２が第１ホットガス弁ＨＶａおよび第２ホットガス弁ＨＶｂを同時に開放することで圧縮機ＣＭ側からのホットガスをバイパス管３０ａ,３０ｂから第１蒸発器２０ａおよび第２蒸発器２０ｂに供給して、製氷室１４の天板１５ａおよび側板１５ｂを除氷運転終了時(図４のステップＳ１３)まで加温するものであった。しかしながら、除氷運転の開始から終了まで天板１５ａおよび側板１５ｂの両方を各蒸発器２０ａ,２０ｂで加温することで製氷室１４から氷塊を離脱させる場合には、氷塊の外面(特に、氷塊における製氷室側板に接する側面や、製氷室天板の縁部に接している上面縁部)が必要以上に融け、期待するものより小さくて軽い氷塊しか得られない。
【００６４】
そこで、実施例５における制御手段３２は、除氷運転(図４のステップＳ９からステップＳ１３までの処理)に際し、第１ホットガス弁(第１弁体)ＨＶａを開放して圧縮機ＣＭ側(冷凍回路１２)からのホットガスを第１蒸発器２０ａに供給することで天板１５ａを加温する一方で、第２ホットガス弁(第２弁体)ＨＶｂは除氷運転の開始から終了まで閉成状態に維持して、圧縮機ＣＭ側から第２蒸発器２０ｂへのホットガスの供給は阻止するよう構成してある。このため、２系統の蒸発器２０ａ,２０ｂを備えて製氷室１４を効率的に冷却可能としながら、除氷に際して、氷塊における製氷室側板や天板の縁部に接している部分が過度に融けることがなく、形の良い氷塊が製造される。なお、図１の構成において、第２バイパス管３０ｂおよび第２ホットガス弁ＨＶｂは省略することができる。
【００６５】
〔上記実施例５の別例〕
また、除氷運転開始時に第１ホットガス弁(第１弁体)ＨＶａよりも遅れて第２ホットガス弁(第２弁体)ＨＶｂを開放する(除氷運転の開始時に圧縮機ＣＭ側から第２蒸発器２０ｂへのホットガスの供給を制限する)構成とすることもできる。この場合、制御手段３２は、除氷運転開始時に第１ホットガス弁ＨＶａを開放して圧縮機ＣＭ側(冷凍回路１２)からのホットガスを第１蒸発器２０ａに供給することで製氷室１４の天板１５ａだけを加温する。そして、この第１ホットガス弁ＨＶａの開放から所定の第２遅延時間が経過した後に、第２ホットガス弁ＨＶｂを開放してホットガスを第２蒸発器２０ｂに供給することで側板１５ｂを加温する。このようにすれば、２系統の蒸発器２０ａ,２０ｂを備えて製氷室１４を効率的に冷却可能としながら、除氷に際しては、氷塊が融ける量が過度とならない範囲で、除氷時間を短縮することができる。なお、第１ホットガス弁ＨＶａを開放制御してから第２ホットガス弁ＨＶｂを開放制御するまでの前記第２遅延時間は、実働試験の結果をもとに算出した時間が設定される。
【００６６】
この他、開口寸法を調整可能な第２ホットガス弁ＨＶｂを採用する場合にあっては、制御手段３２の制御により、上記実施例５で説明した第２遅延時間内には第２ホットガス弁(第２弁体)ＨＶｂを全開状態よりも開口寸法が小さな開放状態としておき、第２遅延時間の経過後に全開状態とすることで、天板１５ａと時間的に遅れて側板１５ｂを加温するよう構成してもよい。すなわち、除氷運転開始時において第２ホットガス弁ＨＶｂを徐々に開放させるようにして、圧縮機ＣＭ側から第２蒸発器２０ｂへのホットガスの供給を制限する構成とすることで、２系統の蒸発器２０ａ,２０ｂを備えて製氷室１４を効率的に冷却可能としながら、除氷に際しては、氷塊が融ける量が過度とならない範囲で、除氷時間を短縮することができる。
【実施例６】
【００６７】
次に、実施例６に係る自動製氷機について、図１〜４を参照して以下説明する。なお、実施例１と相違する構成について基本的に説明を行い、実施例１と同じ構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６８】
実施例６に係る自動製氷機は、除氷運転中(図４のステップＳ９からステップＳ１３までの処理)において水皿１８の開放を待って第２蒸発器２０ｂにホットガスを供給開始する点が、前述した実施例１と異なっている。ここで、前述した実施例１の自動製氷機は、除氷運転の開始時(図４のステップＳ９)に、開閉モータＡＭを正転駆動して水皿１８を下降させると共に、圧縮機ＣＭ側からのホットガスを第１蒸発器２０ａおよび第２蒸発器２０ｂに供給して、以降、除氷の完了までホットガスの供給を継続して天板１５ａおよび側板１５ｂを加温する。このような制御を行う場合、水皿１８が充分に開放するタイミングよりも前に製氷室１４から氷塊が離脱すると、水皿１８が何らかの要因(例えば、下降中に除氷が完了すること等)によって下降途中から上昇に転じた場合に、氷塊を乗せたまま製氷室１４の開口を閉成しようとして、製氷室１４と水皿１８との間に氷塊が挟まれる所謂「氷噛み」が発生する虞がある。また一方で、前述した実施例５のように第１蒸発器２０ａだけで除氷運転を行う場合には、第２蒸発器２０ｂを備えない従来構造に対して除氷時間を短縮する効果は期待できないことになる。
【００６９】
そこで、実施例６に係る自動製氷機の制御手段３２は、除氷運転の開始時(図４のステップＳ１０)に、第１ホットガス弁(第１弁体)ＨＶａを開放して圧縮機ＣＭ側(冷凍回路１２)からのホットガスを第１蒸発器２０ａに供給することで先ず製氷室１４の天板１５ａを第１蒸発器２０ａにより加温する。そして、水皿位置検出センサーによって水皿１８の開放が検出される(図４のステップＳ１０)と、第２ホットガス弁(第２弁体)ＨＶｂを開放してホットガスを第２蒸発器２０ｂに供給することで、第２蒸発器２０ｂにより製氷室１４の側板１５ｂを加温するように構成してある。すなわち、水皿１８の開放前に製氷室１４から氷塊が離脱することに起因して製氷室１４と水皿１８(製氷水タンク１６)との間で氷噛みが発生するのを防止し得ると共に、水皿１８が開放された後は速やかに除氷を完了させることができる。
【００７０】
〔上記実施例６の別例〕
なお、冷凍回路１２は、図６のように構成することができる。図６に示す冷凍回路１２は、２つの分岐路１２ａ,１２ｂの分岐点Ｐよりも凝縮器ＣＤ側にバイパス管３０の終端を接続すると共に、このバイパス管３０に設けたホットガス弁ＨＶとは別に、第１蒸発器２０ａおよび第２蒸発器２０ｂへのホットガスの流入(供給)を許容または規制するための弁体(別のホットガス弁)Ｖａ,Ｖｂを各蒸発器２０ａ,２０ｂに対応して配置してある。
【００７１】
そして、制御手段３２は、除氷運転開始時(図４のステップＳ９)において、水皿１８を開放位置へ向けて下降(移動)させると共に、ホットガス弁ＨＶおよび第１弁体Ｖａを開放して圧縮機ＣＭ側からのホットガスを第１蒸発器２０ａに供給することで、先ず製氷室１４の天板１５ａだけを第１蒸発器２０ａにより加温する。そして、水皿位置検出センサーによって水皿１８の開放が検出される(図４のステップＳ１１を参照)と、第２弁体Ｖｂを開放して圧縮機ＣＭ側からのホットガスを第２蒸発器２０ｂに供給することで、第２蒸発器２０ｂにより製氷室１４の側板１５ｂを加温するように構成してある。このような構成においても、「氷噛み」の発生を防止し得る範囲で、除氷運転における除氷時間を短縮することができる。
【００７２】
また、図６の冷凍回路１２を備えた自動製氷機において製氷運転を行う際には、先ずホットガス弁ＨＶを閉成した下で、第１弁体Ｖａを開放して凝縮器ＣＤからの冷媒を第１蒸発器２０ａに供給すると共に、第２弁体Ｖｂを開放して凝縮器ＣＤからの冷媒を第２蒸発器２０ｂに供給する。なお、第１弁体Ｖａおよび第２弁体Ｖｂとは別に、バイパス管３０の終端の接続位置と凝縮器ＣＤの吐出側との間に膨張手段ＥＸＰを設けるようにしてもよい。
【実施例７】
【００７３】
次に、実施例７に係る自動製氷機について、図４および図７を参照して以下説明する。図７は、実施例７に係る自動製氷機の製氷機構１０および冷凍回路１２を示す概略図である。なお、実施例１と相違する構成について基本的に説明を行い、実施例１と同じ構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７４】
実施例７に係る自動製氷機は、除氷運転の開始時(図４のステップＳ９)において第２蒸発器２０ｂに凝縮器ＣＤからの冷媒を供給するようにし、水皿１８の開放を待って第２蒸発器２０ｂにホットガスを供給開始する点が、前述した実施例１と異なっている。ここで、前述した実施例１の自動製氷機のようにホットガスを各蒸発器２０ａ,２０ｂに除氷運転の開始から終了まで供給する場合、水皿１８の開放を待たずに製氷室１４から氷塊が離脱し易いことで「氷噛み」が発生し易くなることはすでに説明した。しかしながら、例えば小さな氷塊を生成するタイプの自動製氷機では、除氷に要する時間が元々短いため、第１蒸発器２０ａで天板１５ａだけを加温するようにしても、水皿１８の開放を待たずに製氷室１４から氷塊が離脱して「氷噛み」を引き起こす虞がある。
【００７５】
そこで、実施例７の自動製氷機において、冷凍回路１２は、図７に示すように、第１蒸発器２０ａおよび第２蒸発器２０ｂへのホットガスの流入(供給)を許容または規制するための弁体Ｖａ,Ｖｂを、２つの分岐路１２ａ,１２ｂにおける各蒸発器２０ａ,２０ｂの吸込み側に接続してある。また、第１分岐路１２ａには、第１蒸発器２０ａに接続した第１弁体Ｖａより上流側に、ホットガス弁ＨＶを備えたバイパス管３０の終端を接続すると共に、このバイパス管３０終端の接続位置と、分岐路１２ａ,１２ｂの分岐点Ｐとの間に、バイパス管３０から第２分岐路１２ｂへ向けたホットガスの流れを規制するための第３弁体Ｖｃを配置してある。
【００７６】
そして、実施例７に係る自動製氷機の制御手段３２は、除氷運転の開始時(図４のステップＳ９)に、第３弁体Ｖｃを閉成し、またホットガス弁ＨＶ、第１弁体Ｖａおよび第２弁体Ｖｂを開放することで、圧縮機ＣＭ側(冷凍回路１２)からのホットガスを第１蒸発器２０ａに供給する一方で第２蒸発器２０ｂにはホットガスを供給せず、冷凍回路１２の凝縮器ＣＤからの冷媒を供給する。その後、制御手段３２は、水皿位置検出センサーによって水皿１８の開放が検出される(図４のステップＳ１０)と、第３弁体Ｖｃを開放して圧縮機ＣＭ側からのホットガスを第２蒸発器２０ｂに供給する。すなわち、実施例７に係る自動製氷機は、除氷運転の開始時に、圧縮機ＣＭ側(冷凍回路１２)からのホットガスを第１蒸発器２０ａに供給して天板１５ａを加温する一方で、第２蒸発器２０ｂには凝縮器ＣＤからの冷媒を供給して側板１５ｂを冷却し、水皿１８の開放が検出されると、該側板１５ｂの冷却を終了する。これにより、除氷運転開始時に側板１５ｂの高温化を確実に防止して、水皿の開放前に製氷室から氷塊が離脱することに起因して氷噛みが発生するのを防ぐことができる。そして、水皿１８が開放された後は速やかに除氷を完了させることができる。
【００７７】
〔上記実施例７の別例〕
また、除氷運転の開始時に側板１５ｂの高温化を防止するに際しては、第２蒸発器２０ｂに対するホットガスの供給を水皿１８の開放後に行わないようにしてもよい。この場合にも、除氷運転の開始から水皿１８の開放が検出されるまでの間に亘って凝縮器ＣＤからの冷媒を第２蒸発器２０ｂに供給して側板１５ｂの冷却を行うことで、側板１５ｂの高温化を確実に防止して氷噛みの発生を防ぐことができる。
【００７８】
〔変更例〕
本願は前述した実施例の構成に限定されるものではなく、例えば以下の構成を適宜に採用することができる。
(１) 実施例１〜７では、製氷室内を区画せずに１つの氷塊を生成するよう構成したが、室内が複数の製氷小室に区画された製氷室に対して第１蒸発器および第２蒸発器を配設してもよい。
この場合に製氷室は、図８に示すように、第２蒸発器を構成する冷凍配管が全ての製氷小室と対向するよう各製氷小室を区画形成することで、各製氷小室での製氷時間にばらつきが生じないよう構成することができる。
(２) 実施例１〜７では、クローズドセル式製氷機の製氷室に２系統の蒸発器を配設する構成としたが、オープンセル式製氷機の製氷室に２系統の蒸発器を配設してもよい。
ここで、図９に示すように、製氷室を互いに離間する複数の製氷小室で構成する場合には、蛇行状をなす第１蒸発器の冷凍配管を各製氷小室の天板に渡すように配設すると共に、第２蒸発器の冷凍配管を蛇行させて各製氷小室の間隙を通って各製氷小室と接するよう配設することで、２系統の蒸発器により複数の製氷小室の天板および側板を夫々冷却・加温することが可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１２  冷凍回路，１４  製氷室，１５ａ  天板，１５ｂ  側板，１８  水皿，
２０  蒸発器，２０ａ  第１蒸発器，２０ｂ  第２蒸発器，ＣＤ  凝縮器，
Ｖ１  第１開閉弁，Ｖ２  第２開閉弁，ＨＶａ  第１ホットガス弁(第１弁体)，
ＨＶｂ  第２ホットガス弁(第２弁体)，ＰＭ  ポンプモータ(製氷水供給手段)，
Ｖａ  第１弁体，Ｖｂ  第２弁体
【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】
2018105522.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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