(57)【要約】【課題】綿氷の発生を防止し得る自動製氷機および自動製氷機の運転方法を提供する。【解決手段】自動製氷機は、製氷運転に際し、製氷水タンク１６に貯留された製氷水を、冷凍機構１２により冷却される製氷室１０に循環ポンプＰＭで供給し、該製氷室１０で氷結しなかった製氷水を製氷水タンク１６に回収して再循環に供する。製氷運転に際して、製氷水の温度を推定する製氷室１０の温度が０℃近傍の設定温度に達したときに、循環ポンプＰＭを設定時間だけ停止させ、該設定時間の間に製氷水タンク１６に常温の水を供給して製氷水の温度を０℃より高温に維持する綿氷防止運転を行なう。【選択図】図１
2008281262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製氷水タンク(16)に貯留された製氷水を、冷凍機構(12)により冷却される製氷部(10)に循環ポンプ(PM)で供給して、該製氷部(10)で氷結しなかった製氷水を製氷水タンク(16)に回収するよう構成された自動製氷機において、
前記製氷水の温度を検出する温度検出手段(22)と、
前記製氷水タンク(16)に常温の水を供給する供給手段(WV)と、
前記製氷水タンク(16)に常温の水が供給された後、製氷運転の開始により前記温度検出手段(22)が検出する前記製氷水の温度が０℃より高い０℃近傍の設定温度まで低下したときに、前記循環ポンプ(PM)を設定時間だけ停止させ、該設定時間の間に前記供給手段(WV)から製氷水タンク(16)に常温の水を供給して製氷水の温度を０℃より高温に維持するよう制御する制御手段(38)とを備えた
ことを特徴とする自動製氷機。
【請求項２】
機外温度および前記供給手段(WV)から供給される水の温度の少なくとも一方を検出する第２の温度検出手段(40)を備え、
前記制御手段(38)は、前記第２の温度検出手段(40)が予め設定された下限温度以下の温度を検出している場合は、前記循環ポンプ(PM)の停止および前記供給手段(WV)からの給水を行なわないよう制御する請求項１記載の自動製氷機。
【請求項３】
製氷水タンク(16)に貯留された製氷水を、冷凍機構(12)により冷却される製氷部(10)に循環ポンプ(PM)で供給し、該製氷部(10)で氷結しなかった製氷水を製氷水タンク(16)に回収するよう構成された自動製氷機の運転方法において、
前記製氷部(10)に接触して温度低下する前記製氷水の温度が０℃より高い０℃近傍の設定温度に達したときに、前記循環ポンプ(PM)を設定時間だけ停止させ、該設定時間の間に製氷水タンク(16)に常温の水を供給して製氷水の温度を０℃より高温に維持する綿氷防止運転を行なう
ことを特徴とする自動製氷機の運転方法。
【請求項４】
機外温度および製氷水タンク(16)に供給される水の温度の少なくとも一方が下限温度以下の場合には、前記綿氷防止運転を行なわないようにした請求項３記載の自動製氷機の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製氷水タンクに貯留した製氷水を、冷凍機構により冷却されている製氷部に循環供給することで、該製氷部に氷塊を生成する水循環式の自動製氷機および自動製氷機の運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前記水循環式の自動製氷機では、製氷運転の初期において製氷水が冷却される過程で水の過冷却が原因で不完全氷(以下「綿氷」と称す)が発生することがあった。綿氷が発生すると、製氷水タンク内の製氷水を製氷部に循環供給する循環ポンプの吸込口に綿氷が詰まってしまい、製氷水の循環量が減少したり、製氷水を循環し得なくなったりする事態が発生する。このため、白濁氷が発生したり、製氷効率が低下する問題を招く。
【０００３】
前記綿氷の発生を防止する方法として、以下のものがある。
(1)製氷室の上壁に穿設した噴出孔を介して製氷室上部に製氷水を噴出させて、該製氷室上部に先に氷を生成することで、水の過冷却を防止する方法(特許文献１参照)。
(2)製氷運転に際して製氷水の温度が０℃到達直前となったときに循環ポンプを停止して製氷室の温度を下げ、循環ポンプの運転を再開したときに製氷室の一部に氷を生成させることで、綿氷が発生できないような状況を作る方法。
(3)製氷運転中において製氷水の温度が０℃付近となったときに、製氷水タンクに常温の水を供給することで製氷水の温度を一時的に上昇させる方法(特許文献２参照)。
【特許文献１】特開平６−３４１７４５号公報
【特許文献２】特開昭６４−２３０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記(1)の方法では、除氷運転に際して製氷室上部に生成した氷を融かすのに余分な時間が掛かるだけでなく、製氷室上部に生成した氷と製氷室内に生成された氷塊が結合しているため、製氷室内からの氷塊の落下に支障を来たす問題がある。また、製氷室上部に余分な氷を生成するため、製氷運転時に冷却する製氷水の量が多くなり、製氷効率が低下する難点も指摘される。
【０００５】
前記(2)の方法のように製氷水の温度が０℃到達直前となったときに循環ポンプを停止しても、綿氷の完全な発生防止にはならなかった。すなわち、水温が例えば１℃や２℃となったときに循環ポンプを停止しても、冷凍機構による製氷室の冷却は継続しているため、冷却される製氷室に影響されて製氷水タンク内の製氷水も徐々に冷されてしまい、水温が０℃となった段階で過冷却が発生することがあった。また循環ポンプの停止時には、製氷水が供給されない状態で製氷室が冷却されるため、該製氷室内に付着している水滴が急激に氷結して白膜層が生じ、結果的に氷塊の中に白い縞模様を作ってしまい、氷質の劣化を来たす問題が内在する。
【０００６】
ここで、綿氷は、製氷水が略一定の速度でゆっくり冷える条件で発生し易い。このことから、前記(3)の方法では、水の供給により水温は一時的に上がるものの、製氷水の循環を継続しているため、製氷室に供給されることで冷却される製氷水の冷却速度は変わらず、水がゆっくり冷えることで過冷却が起こって綿氷が発生するおそれがあった。
【０００７】
すなわちこの発明は、従来の技術に内在する前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、綿氷の発生を防止し得る自動製氷機および自動製氷機の運転方法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、所期の目的を好適に達成するため、本願の請求項１の発明に係る自動製氷機は、
製氷水タンクに貯留された製氷水を、冷凍機構により冷却される製氷部に循環ポンプで供給して、該製氷部で氷結しなかった製氷水を製氷水タンクに回収するよう構成された自動製氷機において、
前記製氷水の温度を検出する温度検出手段と、
前記製氷水タンクに常温の水を供給する供給手段と、
前記製氷水タンクに常温の水が供給された後、製氷運転の開始により前記温度検出手段が検出する前記製氷水の温度が０℃より高い０℃近傍の設定温度まで低下したときに、前記循環ポンプを設定時間だけ停止させ、該設定時間の間に前記供給手段から製氷水タンクに常温の水を供給して製氷水の温度を０℃より高温に維持するよう制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項１の発明によれば、製氷運転に際して製氷水の温度が０℃近傍の設定温度まで低下したときに、製氷水の循環を停止することで製氷部が急速に冷却されるから、次に製氷水の循環を再開した際には、製氷水の冷却速度が速くなるように変化させることができる。また、製氷水の循環停止中において、製氷水タンクに常温の水を供給して製氷水の温度を０℃より高温に維持することで、製氷部の冷却による影響により製氷水が過冷却状態となるのを防止し得る。従って、綿氷の発生を防止することができ、綿氷に起因する製氷水の循環不良等による白濁氷の発生や製氷効率の低下を防止することができる。また、製氷部への製氷水の供給を停止することで急速に冷却される製氷部で氷結した白膜層を、０℃より高温に維持された製氷水を再循環することで融かすことができ、透明で高品質の氷塊を製造し得る。
【０００９】
請求項２の発明では、機外温度および前記供給手段から供給される水の温度の少なくとも一方を検出する第２の温度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記第２の温度検出手段が予め設定された下限温度以下の温度を検出している場合は、前記循環ポンプの停止および前記供給手段からの給水を行なわないよう制御することを要旨とする。
請求項２の発明によれば、機外温度や製氷水タンクに供給される水の温度が、綿氷が発生し難い温度条件の場合は、綿氷の発生防止のための運転を行なわないようにすることで、該運転を行なうことによる製氷効率の低下を抑制し得る。
【００１０】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本願の請求項３の発明に係る自動製氷機の運転方法は、
製氷水タンクに貯留された製氷水を、冷凍機構により冷却される製氷部に循環ポンプで供給し、該製氷部で氷結しなかった製氷水を製氷水タンクに回収するよう構成された自動製氷機の運転方法において、
前記製氷部に接触して温度低下する前記製氷水の温度が０℃より高い０℃近傍の設定温度に達したときに、前記循環ポンプを設定時間だけ停止させ、該設定時間の間に製氷水タンクに常温の水を供給して製氷水の温度を０℃より高温に維持する綿氷防止運転を行なうことを特徴とする。
請求項３の発明によれば、製氷運転に際して製氷水の温度が０℃近傍の設定温度まで低下したときに、製氷水の循環を停止することで製氷部が急速に冷却されるから、次に製氷水の循環を再開した際には、製氷水の冷却速度が速くなるように変化させることができる。また、製氷水の循環停止中において、製氷水タンクに常温の水を供給して製氷水の温度を０℃より高温に維持することで、製氷部の冷却による影響により製氷水が過冷却状態となるのを防止し得る。従って、綿氷の発生を防止することができ、綿氷に起因する製氷水の循環不良等による白濁氷の発生や製氷効率の低下を防止することができる。また、製氷部への製氷水の供給を停止することで急速に冷却される製氷部で氷結した白膜層を、０℃より高温に維持された製氷水を再循環することで融かすことができ、透明で高品質の氷塊を製造し得る。
【００１１】
請求項４の発明では、機外温度および製氷水タンクに供給される水の温度の少なくとも一方が下限温度以下の場合には、前記綿氷防止運転を行なわないようにしたことを要旨とする。
請求項４の発明によれば、機外温度や製氷水タンクに供給される水の温度が、綿氷が発生し難い温度条件の場合は、綿氷の発生防止のための運転を行なわないようにすることで、該運転を行なうことによる製氷効率の低下を抑制し得る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る自動製氷機および自動製氷機の運転方法によれば、綿氷の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明に係る自動製氷機および自動製氷機の運転方法につき、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、実施例では噴射式の自動製氷機を挙げて説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、実施例に係る噴射式の自動製氷機の要部を示すものであって、図示しない筐体の内部上方に製氷部としての製氷室１０が水平に配置され、この製氷室１０には、下方に開口する多数の製氷小室１０ａが碁盤目状に画成されている。製氷室１０の上面には、冷凍機構１２を構成する蒸発器１４が密着的に蛇行配置され、製氷運転時に該蒸発器１４に冷媒を循環させて前記製氷小室１０ａを強制冷却すると共に、除氷運転に際してホットガス(高温冷媒)を循環させて製氷小室１０ａを加熱するよう構成されている。
【００１５】
前記製氷室１０の直下には、製氷水を貯留する製氷水タンク１６を備えた水皿１８が、支軸２０により片持式に傾動可能に枢支されている。この水皿１８は、アクチュエータモータやカムアーム等からなる水皿開閉機構(図示せず)を作動することにより支軸２０を支点として、製氷小室１０ａ(製氷室１０)を下方から閉成する閉成位置と、製氷室１０から下方に離間して製氷小室１０ａ(製氷室１０)を開放する開放位置との間を傾動される。なお、製氷室１０の適宜位置(例えば蒸発器１４の冷媒出口側近傍)に、製氷室１０の温度を検出するサーミスタ等の温度検出手段２２が配設されている。
【００１６】
前記水皿１８には、各製氷小室１０ａと対応する位置に、製氷小室１０ａに対して製氷水を噴射するための噴射孔２４および製氷小室１０ａで氷結しなかった製氷水(未氷結水)を製氷水タンク１６に回収するための戻り孔(図示せず)が穿設されている。前記製氷水タンク１６には循環ポンプＰＭが取付けられ、タンク内の製氷水は循環ポンプＰＭにより前記水皿１８の下面に設けられて噴射孔２４に連通する分配管２６に供給され、噴射孔２４から対応の製氷小室１０ａに噴射されるようになっている。そして、製氷小室１０ａで氷結するに至らなかった未氷結水は、前記戻り孔を介して製氷水タンク１６に回収されて再び製氷小室１０ａに供給されるよう構成されている。すなわち、製氷運転時に製氷水タンク１６に貯留されている製氷水は、製氷小室１０ａと製氷水タンク１６との間を循環されて、徐々に冷却されるようになっている。
【００１７】
図示しない外部水道源に連通する給水管２８が、図１に示す如く、前記水皿１８の上方に位置して開口している。この給水管２８には給水弁(供給手段)ＷＶが配設され、該給水弁ＷＶの開放(ＯＮ)により水皿上面に常温の水(水道水)を供給し、これを前記戻り孔から製氷水タンク１６に回収して製氷水として貯留するよう構成される。
【００１８】
前記冷凍機構１２は、図２に示す如く、圧縮機ＣＭ、凝縮器３０、ファンモータＦＭ、および膨張手段３２等と、製氷室１０に配設された前記蒸発器１４とから基本的に構成される。圧縮機ＣＭ、凝縮器３０、膨張手段３２および蒸発器１４の順番で冷媒が循環するよう冷媒配管３４で接続されている。すなわち、圧縮機ＣＭで圧縮された気化冷媒が、冷媒配管３４を介して凝縮器３０で凝縮液化された後、膨張手段３２で減圧されて、蒸発器１４に流入し、該蒸発管１４で一挙に膨張し気化することで前記製氷室１０と熱交換を行なうよう構成されており、これによって該製氷室１０を氷点下にまで強制冷却するようになっている。そして、前記蒸発器１４で蒸発し熱交換した気化冷媒は、冷媒配管３４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、前記ファンモータＦＭは、前記凝縮器３０を冷却するべく機能する。
【００１９】
前記圧縮機ＣＭの冷媒吐出側と凝縮器３０とを接続する冷媒配管３４からホットガス管３６が分岐され、このホットガス管３６はホットガス弁ＨＶを経て蒸発器１４の入口側に連通されている。ホットガス弁ＨＶは除氷運転時に開放して、圧縮機ＣＭから吐出されるホットガスを、前記ホットガス管３６を介して蒸発器１４にバイパスさせ、製氷室１０を加熱して各製氷小室１０ａ内に生成される氷塊における小室内面との氷結部を融解させて、各氷塊を自重落下させるようになっている。
【００２０】
自動製氷機の全般を運転制御する制御手段３８には、図３に示す如く、圧縮機ＣＭ、ファンモータＦＭ、ホットガス弁ＨＶ、給水弁ＷＶ、循環ポンプＰＭおよび温度検出手段２２が接続されており、制御手段３８が、温度検出手段２２の検出温度に基づいてファンモータＦＭ、ホットガス弁ＨＶ、給水弁ＷＶ、循環ポンプＰＭを作動制御することで、製氷運転と除氷運転とが反復されるようになっている。実施例の制御手段３８は、製氷運転に際して前記温度検出手段２２が予め設定された製氷完了温度を検出したときに、前記ファンモータＦＭおよび循環ポンプＰＭを停止すると共に、前記ホットガス弁ＨＶを開放して製氷運転から除氷運転に切替えるよう設定される。また、除氷運転に際して前記温度検出手段２２が予め設定された除氷完了温度を検出したときに、前記ファンモータＦＭを運転すると共に、前記ホットガス弁ＨＶを閉成して除氷運転から製氷運転に切替えるよう設定される。なお、前記給水弁ＷＶは、除氷運転から製氷運転に切替えられることで前記水皿１８が開放位置から閉成位置に向けて所定角度だけ傾動したときに開放されると共に、図示しない給水タイマによって所定時間後に閉成されるように制御手段３８によって作動制御される。また循環ポンプＰＭは、水皿１８が閉成位置に至ったときに運転を開始するよう制御手段３８によって作動制御される(図４参照)。
【００２１】
更に、実施例の制御手段３８は、前述した製氷運転と除氷運転とを反復する制御とは別に、前記温度検出手段２２の検出温度に基づいて、製氷運転初期において綿氷が発生するのを防止するための綿氷防止運転を行なうように、各機器を制御するよう設定されている。すなわち、温度検出手段２２が、製氷運転に際して予め設定された０℃より高い０℃近傍の設定温度を検出したときに、図４に示す如く、前記循環ポンプＰＭを停止(ＯＦＦ)して製氷室１０への製氷水の供給を設定時間だけ停止し、この設定時間の間に前記給水弁ＷＶを開放(ＯＮ)して製氷水タンク１６内に常温の水を供給するよう該循環ポンプＰＭと給水弁ＷＶとを作動制御する綿氷防止運転を行なうように設定されている。
【００２２】
ここで、綿氷の発生は、製氷水が過冷却、すなわち０℃以下に冷却されることで発生するため、製氷水が０℃となる前の温度、好適には３℃以上の温度で、前記綿氷防止運転を行なう必要がある。また製氷運転中における製氷水タンク１６内の製氷水の温度は、製氷室１０に製氷水が接触して冷えることから該製氷室１０の温度に対して０〜３℃の範囲で高くなっていることが実験等から分かっている。そこで、実施例では製氷水の温度を直接検出する手段を設けることなく、前記温度検出手段２２により検出される製氷室１０の温度から製氷水タンク１６内の製氷水の温度を推定して、綿氷防止運転を行なうようにしている。具体的には、製氷水の温度が３℃となったときに綿氷防止運転を行なうべく、前記設定温度として３〜６℃の範囲内で設定される。また本発明における「製氷水の温度を検出する」とは、温度を直接検出する場合のみでなく、間接的に温度を検出する場合も含むものであり、実施例では製氷水の温度を推定するための製氷室１０の温度を設定温度として使用している。
【００２３】
なお、綿氷防止運転を開始する製氷水の温度としては、前述したように３℃以上であればよいが、好適には３〜４℃の範囲でより好適には３℃である。すなわち、製氷水の温度が０℃に近づき過ぎたときに綿氷防止運転を開始すると、循環ポンプＰＭを停止して常温の水を供給したとしても、冷却されている製氷室１０の影響下に製氷水タンク１６内の製氷水は冷されているために０℃以下(過冷却状態)になってしまうおそれがある。また、製氷水の温度があまり高いときに綿氷防止運転を開始すると、綿氷防止運転の終了後に製氷水の循環を再開したときの製氷水の温度が高く、後述する氷核を早期に生成し得なくなるおそれがある。
【００２４】
前記綿氷防止運転における循環ポンプＰＭの停止時間は、前記制御手段３８に接続されるタイマＴに設定される。該タイマＴに設定される設定時間は、綿氷防止運転終了後に循環ポンプＰＭが運転を再開したときの製氷水が製氷室１０に接触して冷却される速度を、綿氷防止運転の開始前までの冷却速度に対して変化(速くなるように変化)させ得る温度まで製氷室１０を冷却し得る時間に設定される。また綿氷防止運転中における製氷水タンク１６への給水量は、製氷室１０の冷却により間接的に冷される製氷水を、０℃より高温に維持し得る値に設定され、実施例では給水弁ＷＶを数秒の間のみ開放することで実施される。なお、綿氷防止運転における循環ポンプＰＭの停止時間や、給水弁ＷＶの開放時間は、製氷室１０の大きさや冷凍機構１２の能力等に応じて設定される。
【００２５】
前記綿氷防止運転中における製氷水タンク１６内の製氷水の温度は、０℃より高温であればよいが、１〜５℃の範囲に維持するのが好適である。すなわち、製氷水の温度が１℃より低い場合は、綿氷防止運転中に、製氷室１０の冷却により間接的に冷される製氷水タンク１６内の製氷水が０℃以下になってしまうおそれがあり、また製氷水の温度が５℃より高い場合は、循環ポンプＰＭの運転を再開してから製氷室１０に完全な氷塊が生成されるまでの時間が長くなる。
【００２６】
〔実施例の作用〕
次に、実施例に係る自動製氷機の作用につき、先ず、該自動製氷機で実施される基本的な製氷運転と除氷運転とにつき説明し、その後に綿氷防止運転について説明する。
【００２７】
自動製氷機の製氷運転に際し、前記水皿１８は、図１に示す如く、前記製氷小室１０ａを下方から閉成する閉成位置に保持されており、冷凍機構１２では、前記ホットガス弁ＨＶが閉成されているもとで、前記圧縮機ＣＭの運転により冷媒が凝縮器３０および膨張手段３２を介して前記蒸発器１４に循環供給され、製氷室１０が強制冷却される。また、前記製氷水タンク１６の製氷水が、前記循環ポンプＰＭにより分配管２６および噴射孔２４を介して製氷小室１０ａに噴射供給される。製氷小室１０ａは冷却されているので、製氷水は製氷小室内面に接触して冷却された後、水皿１８の戻り孔から流下して製氷水タンク１６に帰還する。このように製氷水が製氷水タンク１６と製氷小室１０ａとの間を循環するに伴い、製氷水の温度は徐々に下がり、その温度が０℃に達すると、製氷小室１０ａの内壁に製氷水の一部が氷結を始める。そして、各製氷小室１０ａ内での氷結が徐々に進行し、最終的に密実な氷塊が生成されるに至る。
【００２８】
前記製氷小室１０ａに氷塊が生成され、前記温度検出手段２２が製氷完了温度を検出すると、前記制御手段３８は製氷運転から除氷運転に切替える。すなわち、前記ホットガス弁ＨＶが開放され、前記圧縮機ＣＭから吐出されたホットガスは、ホットガス管３６を介して蒸発器１４に供給され、製氷室１０が加熱される。また前記循環ポンプＰＭおよびファンモータＦＭが停止されると共に、水皿開閉機構が作動されて、前記水皿１８は閉成位置から開放位置に向けて傾動する。なお、水皿１８が開放位置に至ると、水皿開閉機構が停止して水皿１８は開放位置に保持される。
【００２９】
前記除氷運転が進行し、前記製氷室１０から全ての氷塊が落下することで、前記温度検出手段２２が除氷完了温度を検出すると、前記制御手段３８は除氷運転から製氷運転に切替える。すなわち、前記ホットガス弁ＨＶが閉成され、前記圧縮機ＣＭから吐出された冷媒は凝縮器３０および膨張手段３２を介して蒸発器１４に供給されて、前記製氷室１０を冷却する。また水皿開閉機構が作動され、水皿１８が開放位置から閉成位置に向けて傾動すると共に、給水弁ＷＶが開放されて給水管２８から水皿上面に向けて水が供給され、該水が戻り孔を介して製氷水タンク１６に貯留される。そして、水皿１８が閉成位置に至って水皿開閉機構が停止すると共に、前記循環ポンプＰＭが運転され、冷凍機構１２により冷却されている製氷室１０に製氷水が循環供給される。
【００３０】
前述した製氷運転と除氷運転とを反復するに際して、製氷運転初期では綿氷の発生を防止する綿氷防止運転が行なわれる。すなわち、製氷運転初期において、冷凍機構１２および循環ポンプＰＭの作動により、前記製氷室１０および製氷水の温度が徐々に低下し、前記温度検出手段２２が設定温度を検出すると(図４参照)、前記制御手段３８は、循環ポンプＰＭを停止して製氷水の循環を停止させる。これにより、製氷室１０は無負荷状態(製氷水が供給されない状態)となることから、蒸発器１４への冷媒の供給により製氷室１０は急速に冷却される。また、循環ポンプＰＭの停止と同時に前記給水弁ＷＶを開放するよう制御手段３８が制御して、製氷水タンク１６に常温の水が供給される。すなわち、循環ポンプＰＭの停止中にも製氷水タンク１６内の製氷水は、製氷室１０の冷却により間接的に冷されるものの、常温の水の供給により温度低下は抑制され、該製氷水の温度は０℃より高温に維持される。これにより、循環ポンプＰＭの停止中に製氷水の過冷却が生じて綿氷が発生するのを防止し得る。
【００３１】
前記タイマＴの設定時間が経過すると、制御手段３８は循環ポンプＰＭの運転を再開させ、製氷水タンク１６内の製氷水は各製氷小室１０ａに噴射供給される。このとき、製氷室１０は極度に冷えているため、該製氷小室１０ａに噴射供給された製氷水は製氷小室１０ａと接触して熱交換が急速に行なわれ、製氷水の冷却速度は循環ポンプＰＭを停止する前とは変化する。しかも、製氷室１０における蒸発器１４の冷媒入口側は冷え易く、冷媒出口側が冷え難いことから、製氷室１０の温度にはムラができている。従って、綿氷防止運転前は製氷水がゆっくり冷却されていたのに対し、綿氷防止運転後は製氷水が急激に冷却されることで、該製氷水が過冷却状態となることなく製氷小室１０ａの特に冷えた場所に氷核が早期に生成される。そして、一旦氷核ができれば、製氷水の過冷却は起きないので綿氷は発生せず、透明で高品質の氷塊の製造が可能となる。
【００３２】
また実施例では、綿氷防止運転中において製氷水タンク１６内の製氷水の温度を０℃より高温に維持している。従って、綿氷防止運転中に製氷小室１０ａ内の水滴が急激に凍ることで白膜層が生じていたとしても、循環ポンプＰＭの運転再開時に供給される温度の高い製氷水により白膜層が融解されることから、透明で高品質の氷塊を製造し得る。
【００３３】
なお、実施例では、製氷運転と除氷運転を切替えるための製氷完了温度や除氷完了温度を検出する温度検出手段２２を利用して製氷水の温度を推定して綿氷防止運転を行なうようにしたから、製氷水の温度を直接検出するための検出手段を別途設ける必要はなく、構成を簡略化し得る。
【００３４】
ここで、図５は、実施例の製氷機を、製氷水の温度が３℃となったときに循環ポンプＰＭを停止すると共に製氷水タンク１６に常温の水を供給するよう運転した際の、製氷室１０および製氷水の温度変化を示すグラフである。このグラフから明らかなように、循環ポンプＰＭの運転を再開した後における製氷水の冷却速度(勾配)は、循環ポンプＰＭを停止する前とは異なっていることが確認された。また、製氷水に過冷却が起こらないことも確認された。
【００３５】
これに対し、図６は、実施例の製氷機を、製氷水の温度が０℃となったときに循環ポンプＰＭを停止するのみで、製氷水タンク１６に対する常温の水の供給を行なわないよう運転した際の、製氷室１０および製氷水の温度変化を示すグラフである。このグラフから明らかなように、循環ポンプＰＭの停止中に常温の水を製氷水タンク１６に供給しない場合は、循環ポンプＰＭの運転を再開した後において製氷水に過冷却が起きてしまうことが確認された。
【００３６】
〔別実施例〕
実施例では、温度検出手段２２が設定温度を検出したときには、綿氷防止運転を行なうようにしたが、綿氷が発生し易い条件のときにのみ綿氷防止運転を行なうようにしてもよい。すなわち、綿氷は、(a)製氷水が略一定の速度でゆっくり冷える条件および(b)製氷室全体の温度が略均一に冷える条件で発生し易く、両条件は、外気温度(機外温度)が高い場合(冷凍能力が小さい場合)や製氷水タンク１６に供給される水の温度が高い場合に満たされる。例えば、水の温度が高ければ、製氷運転に際して製氷水が冷え難くなって前記(a)の条件が満たされ、また製氷室１０の冷却能力に対する負荷が非常に大きくなるので、製氷室全体が温められて製氷室１０の温度が均一になろうとすることで前記(b)の条件が満たされてしまう。逆にいえば、外気温度(機外温度)が低い場合(冷凍能力が大きい場合)や、製氷水タンク１６に供給される水の温度が低い場合は、綿氷が発生し難いから、外気温度や給水管２８から供給される水の温度を検出し、該検出温度が予め設定された下限温度以下の場合は、綿氷防止運転を行なわないようにすればよいことになる。
【００３７】
そこで、別実施例では、図７に示す如く、前記製氷室１０の温度を検出する第１の温度検出手段(温度検出手段)２２とは別に、外気温度を検出する第２の温度検出手段４０を制御手段３８に接続している。この場合における下限温度は、１８〜２０℃の範囲で設定される。
【００３８】
別実施例では、製氷運転が開始されてから第１の温度検出手段２２が設定温度を検出したときに、前記第２の温度検出手段４０が下限温度より高い温度を検出していれば、前述した綿氷防止運転を行なう。これに対し、第１の温度検出手段２２が設定温度を検出したときに、前記第２の温度検出手段４０が下限温度以下の温度を検出していれば、前述した綿氷防止運転を行なうことなく通常の製氷運転を継続する。これにより、綿氷が発生し易い条件であるときにのみ綿氷防止運転を行なうので、常に綿氷防止運転を行なう場合に比して製氷効率を向上することができる。なお、別実施例において、第２の温度検出手段４０により検出する対象を製氷水タンク１６に供給される水の温度としてもよく、この場合の下限温度は１０〜１５℃の範囲で設定される。
【００３９】
〔変更例〕
本願は前述した実施例や別実施例の構成に限定されるものでなく、その他の構成を適宜に採用することができる。
１． 実施例では、製氷室の温度から製氷水の温度を推定しているが、製氷水タンク内に温度検出手段を配設し、製氷水の温度を直接検出するようにしてもよい。この場合は、綿氷防止運転中における製氷水の温度を温度検出手段で監視し、該温度が０℃以下とならないように給水弁を作動制御して、常温の水の供給量を調節することができる。
２． 別実施例では、外気温度(機外温度)や外部から製氷水タンクに供給される水の温度を検出して、綿氷防止運転を行なうか否かを判定しているが、これに代えて、製氷室の温度から外気温度や水の温度を推定して綿氷防止運転を行なうか否かを判定することも可能である。すなわち、外気温度や水の温度の影響は製氷室の温度に顕著に現われるから、製氷運転の開始から所定時間後における製氷室の温度が上限温度より高い場合は、外気温度が高くて冷凍能力が悪く、かつ水温が高い場合で、この条件で綿氷が発生し易い。そこで、製氷運転の開始から計時を開始する遅延タイマを設け、該遅延タイマに設定された遅延時間が経過したときの製氷室の温度を温度検出手段で検出し、この検出温度と上限温度とを比較することで綿氷防止運転を行なうか否かを判定するようにしてもよい。なお、前記遅延タイマに設定される遅延時間としては、例えば１〜２分で、判定の条件となる上限温度としては、例えば３〜６℃に設定されるが、この遅延時間や上限温度は、自動製氷機の仕様等によって適宜に設定される。また、この変更例の場合は、別実施例のような外気温度を検出する第２の温度検出手段が不要で、構成を簡略化してコストを低廉に抑えることができる。
３． 実施例や別実施例では、循環ポンプの停止中において、設定時間の間で常温の水を連続的に供給するようにしたが、製氷室の大きさや冷凍機構の能力等によって設定時間を長くする必要のある場合は、少量の水を間欠的に供給するようにしてもよい。
４． 実施例では、噴射式の自動製氷機としてクローズドセル方式のものを挙げたが、オープンセル方式であってもよく、あるいは流下式の自動製氷機等、製氷水タンクに貯留した製氷水を循環供給する水循環式のものであれば、その他方式のものに本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施例に係る自動製氷機の要部を示す概略図である。
【図２】実施例に係る自動製氷機の冷凍機構を示す概略図である。
【図３】実施例に係る自動製氷機の制御ブロック図である。
【図４】実施例に係る自動製氷機の運転時における給水弁、循環ポンプおよび製氷室温度を示すタイムチャート図である。
【図５】実施例の綿氷防止運転を行なった実験における製氷室および製氷水の温度変化を示すグラフ図である。
【図６】比較例の綿氷防止運転を行なった実験における製氷室および製氷水の温度変化を示すグラフ図である。
【図７】別実施例に係る自動製氷機の制御ブロック図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０ 製氷室(製氷部)，１２ 冷凍機構，１６ 製氷水タンク
２２ 温度検出手段(第１の温度検出手段)，３８ 制御手段
４０ 第２の温度検出手段，ＰＭ 循環ポンプ，ＷＶ 給水弁(供給手段)
【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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