(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機によって圧縮された前記冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器において凝縮された前記冷媒を膨張する膨張弁と、
前記膨張弁によって膨張された前記冷媒が流通する蒸発管と、
前記蒸発管内を流通する前記冷媒と製氷水とが熱交換することで内部において製氷水が凍結して内部に製氷されるシリンダと、
前記シリンダ内部に設けられたオーガを回転させるギヤードモータと、
前記シリンダ内部に給水される前記製氷水を貯留する給水タンクと、
前記シリンダ内部で製氷された氷を前記オーガで削氷した後圧縮する圧縮ヘッドと、
前記圧縮ヘッドを加熱するヒータと、
前記給水タンク内に設けられ、前記給水タンク内における前記製氷水の水位が所定の高い水位である高水位状態と、所定の低い水位である低水位状態とを検知するフロートスイッチと
を備える製氷機であって、
前記製氷機の製氷能力に関係する情報を測定する測定手段を備え、
前記圧縮機を運転して製氷運転を開始する前に、前記ギヤードモータを駆動するとともに前記ヒータを稼働し、その後予め設定された時間が経過したら前記製氷運転を開始し、
前記製氷運転の開始後に、前記測定手段によって測定された前記情報と前記情報に対する予め設定された条件とを比較して、前記情報が前記予め設定された条件を満たした場合には、前記ヒータを稼働し、
前記測定手段は、前記フロートスイッチが前記高水位状態を検知した後に前記製氷運転により前記給水タンク内の水位が低下して前記低水位状態を検知したことを前記情報として測定し、
前記製氷運転の開始前に前記給水タンクに前記高水位状態になるまで前記製氷水が給水され、前記フロートスイッチが前記高水位状態を検知し、その後、前記製氷運転開始とともに前記ヒータを停止し、前記製氷運転開始後に、前記製氷運転により前記給水タンク内の水位が低下して前記低水位状態を検知した場合に前記ヒータを稼働することを特徴とする製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は製氷機に係り、特に圧縮ヘッドを加熱するヒータを備える製氷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
削氷用の刃が設けられたオーガを有する製氷機であるオーガ式製氷機が一般に知られている。オーガ式製氷機は、製氷機構部を備えている。製氷機構部は、シリンダ状の冷凍ケーシング（以下「シリンダ」という）の外表面に、冷却用の冷媒が流通する蒸発管を巻き付け、このシリンダの内部にシリンダの長手軸線に同軸にかつ回転可能にオーガを設けたものである。一方、シリンダ下部にある給水管からシリンダ内に供給した製氷水は、冷媒により冷却されてシリンダ内面に層状に氷結する。螺旋状の刃が設けられたオーガがギヤードモータにより回転されることで、氷結した氷がシャーベット状に掻き取られてシリンダ上方に搬送される。搬送された氷は、シリンダの上部に設けられた圧縮ヘッドにて圧縮され、カッタで粉砕されることで好適な粒状の氷が生成される。
【０００３】
こうしたオーガ式製氷機では、周囲の気温や製氷水の水温により、所定時間当たりの製氷量である製氷能力にばらつきが生じる。そのため、製氷能力が過剰になると圧縮ヘッド内に氷詰まりが発生する場合がある。また、製氷運転の開始後に圧縮ヘッドに圧縮した氷が残ることで、給水時に製氷水中に含まれる気泡がシリンダ上方から排出されずに製氷水に空気と水の層ができる場合がある。この場合には、螺旋状の刃により上方に搬送された氷が空気の層により空回りし、空気の層より上に搬送されずにシリンダ内に詰まることがある。
【０００４】
従来のオーガ式製氷機が、特許文献１に記載されている。このオーガ式製氷機は、圧縮ヘッドの外周を囲むようにヒータが設けられている。ヒータにより圧縮ヘッド内の氷を加熱して圧縮ヘッド内の氷の表面を溶かすので、圧縮ヘッド内の氷が放出されやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平７−４１３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１に記載の発明では、製氷運転開始後しばらくは、シリンダの状態が不安定で製氷される氷の量が少ない時にもヒータにより氷が加熱されるので、氷が圧縮ヘッドで溶けやすくなり十分に圧縮されず、水分が多くて軟質な品質の悪い氷が製氷されるという問題点があった。
【０００７】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、圧縮ヘッド内で氷詰まりが発生する可能性を減らし且つ良質の氷を製氷する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】
この発明に係る製氷機は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮器において凝縮された冷媒を膨張する膨張弁と、膨張弁によって膨張された冷媒が流通する蒸発管と、蒸発管内を流通する冷媒と製氷水とが熱交換することで内部において製氷水が凍結して内部に製氷されるシリンダと、シリンダ内部に設けられたオーガを回転させるギヤードモータと、シリンダ内部に給水される製氷水を貯留する給水タンクと、シリンダ内部で製氷された氷をオーガで削氷した後圧縮する圧縮ヘッドと、圧縮ヘッドを加熱するヒータと、給水タンク内に設けられ、給水タンク内における製氷水の水位が所定の高い水位である高水位状態と、所定の低い水位である低水位状態とを検知するフロートスイッチとを備える製氷機であって、製氷機の製氷能力に関係する情報を測定する測定手段を備え、圧縮機を運転して製氷運転を開始する前に、ギヤードモータを駆動するとともにヒータを稼働し、その後予め設定された時間が経過したら製氷運転を開始し、製氷運転の開始後に、測定手段によって測定された情報と情報に対する予め設定された条件とを比較して、情報が予め設定された条件を満たした場合には、ヒータを稼働し、測定手段は、フロートスイッチが高水位状態を検知した後に製氷運転により給水タンク内の水位が低下して低水位状態を検知したことを情報として測定し、製氷運転の開始前に給水タンクに高水位状態になるまで製氷水が給水され、フロートスイッチが高水位状態を検知し、その後、製氷運転開始とともにヒータを停止し、製氷運転開始後に、製氷運転により給水タンク内の水位が低下して低水位状態を検知した場合にヒータを稼働する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、圧縮ヘッドにヒータを設け、製氷機での製氷動作に関係する情報を測定する測定手段を備え、圧縮機を運転して製氷運転を開始した後に、測定手段で測定された情報と情報に対する予め設定された条件とを比較して、情報が予め設定された条件を満たしたか否かにより、ヒータの稼動及び停止を切り替えるので、圧縮ヘッド内で氷詰まりが発生する可能性を減らし且つ良質の氷を製氷する製氷機を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るオーガ式製氷機の概略図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るオーガ式製氷機の製氷機構部の概略図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るオーガ式製氷機の概略図である。
【図４】この発明の実施の形態３に係るオーガ式製氷機の概略図である。
【図５】この発明の実施の形態４に係るオーガ式製氷機の概略図である。
【図６】この発明の実施の形態５に係るオーガ式製氷機の概略図である。
【図７】この発明の実施の形態６に係るオーガ式製氷機の概略図である。
【図８】この発明の実施の形態７に係るオーガ式製氷機の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態１を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に、本発明の実施の形態に係る製氷機の概略を示す。オーガ式製氷機１には、冷凍サイクル２、ファン部３及び製氷水流路４が含まれている。
【００１３】
冷凍サイクル２は、圧縮機２０、ドライヤ２１、凝縮器２２、膨張弁２３及び製氷機構部２４に設けられた蒸発管２４０が、冷媒パイプ２５を介して順次接続され、連通されて構成されている。
【００１４】
製氷機構部２４は、公知のオーガ式製氷機の製氷機構部であり、冷凍ケーシングとしてのシリンダ２４１と、シリンダ２４１の外表面に巻き付けられた蒸発管２４０とを備えている。
【００１５】
ファン部３には、ファン３０ａ，３０ｂ、ファン３０ａ，３０ｂを駆動するファンモータ３１ａ，３１ｂ及びファンモータ制御手段３２が含まれている。ファン３０ａ，３０ｂは凝縮器２２の近傍に設けられ、ファン３０ａ，３０ｂが回転して凝縮器２２へ送風することにより、凝縮器２２が冷却される。ファン３０ａ，３０ｂの回転軸は、ファン３０ａ，３０ｂを駆動するためのファンモータ３１ａ，３１ｂにそれぞれ接続されている。ファンモータ３１ａ，３１ｂは、ファンモータ制御手段３２にそれぞれ接続されている。ファンモータ制御手段３２は、ファンモータ３１ａ，３１ｂをそれぞれ制御するためのマイコン及びモータ駆動回路等を有している。
【００１６】
製氷水流路４には、給水タンク４０、給水弁４１、給水タンク４０の内部に設けられ給水弁４１が連動するフロートスイッチ４２、回数測定手段４３、給水管４４、排水管４５及び排水弁４６が含まれている。給水タンク４０の内部には、製氷に用いる製氷水が溜められる。フロートスイッチ４２は、高レベルフロートスイッチ４２０及び低レベルフロートスイッチ４２１から構成されている。給水タンク４０の製氷水の水位が、所定の高い水位である高水位状態の場合には、高レベルフロートスイッチ４２０が製氷水の水位を検知することで、給水弁４１が閉じられる。逆に、製氷水の水位が、所定の低い水位である低水位状態の場合には、低レベルフロートスイッチ４２１が製氷水の水位を検知することで、給水弁４１が開かれる。また、高レベルフロートスイッチ４２０及び低レベルフロートスイッチ４２１が水位を測定した回数を測定するための測定手段である回数測定手段４３が、高レベルフロートスイッチ４２０及び低レベルフロートスイッチ４２１に接続されている。
【００１７】
給水弁４１は、オーガ式製氷機１の外部の図示しない水道管に接続されており、給水弁４１が開かれると水道管から給水タンク４０に製氷水が給水される。また、給水弁４１は、図示しない給水弁制御手段により任意に開閉することができる。
【００１８】
給水タンク４０には、給水管４４の一端が接続されている。給水管４４の他端は製氷機構部２４のシリンダ２４１内部に開口しており、製氷水をシリンダ２４１内部に給水する。また、シリンダ２４１には、排水管４５の一端が接続されている。図示しない排水弁制御手段により排水管４５に設けられた排水弁４６が開かれることで、シリンダ２４１内部の製氷水が排水管４５を通り排水される。給水タンク４０及びシリンダ２４１の水位は、等しくなるように設けられている。また、シリンダ２４１からの製氷水の排水がスムーズに行われるように、シリンダ２４１に開口していない側の排水管４５の他端は、シリンダ２４１の下方に設けられた図示しないドレンパンに排水管４５を通った水が排出されるような位置に配置されている。
【００１９】
図２は、製氷機構部２４の概略図である。シリンダ２４１の外周面には、蒸発管２４０が巻き付けられている。蒸発管２４０及びシリンダ２４１は、筒状の断熱体２４２により包囲されている。シリンダ２４１の内部には、シリンダ２４１の長手軸線に同軸にかつ回転可能に、オーガ２４３が設けられている。オーガ２４３は、ギヤードモータ２４４により回転される。また、オーガ２４３には、削氷用の螺旋状の刃２４５が設けられている。シリンダ２４１の上部には、刃２４５で削氷された氷を圧縮するための圧縮ヘッド２４６が設けられている。圧縮ヘッド２４６が設けられている軸方向位置に対応するシリンダ２４１の位置の外周には、圧縮ヘッド２４６を加熱するためのヒータ２４７が設けられている。ヒータ２４７は、回数測定手段４３（図１参照）に電気的に接続されている。圧縮ヘッド２４６の上部には、圧縮された氷を粉砕するためのカッタ２４８が設けられている。また、シリンダ２４１の上部には、筒状の氷排出部２４９の一端が接続され、氷排出部２４９は内部にカッタ２４８を含むように水平方向に延びている。氷排出部２４９の他端は、図示しない貯氷タンクへ連結されている。
【００２０】
次に、この発明の実施の形態１に係る製氷機の動作を説明する。
図１に示すように、オーガ式製氷機１が製氷運転を開始するときは、図示しない給水弁制御手段により給水弁４１が開かれて、図示しない排水弁制御手段により排水弁４６が閉じられた状態で、外部の図示しない水道管から給水タンク４０に製氷水が給水される。この時、シリンダ２４１内の水位と給水タンク４０の水位とが給水管４４を介して等しくなるように配置されているので、給水タンク４０からシリンダ２４１に製氷水が給水される。給水タンク４０の製氷水の水位が上昇し、高レベルフロートスイッチ４２０が給水タンク４０の高水位状態を検知すると、給水弁４１が閉じられる。回数測定手段４３は、高レベルフロートスイッチ４２０が高水位状態を検知した回数を１回として記録する。給水弁４１が閉じられることで、給水タンク４０に製氷水が高水位状態まで給水された状態で給水が停止される。
【００２１】
このとき、仮にシリンダ２４１内に前回の製氷運転時に氷結した氷が残っていると、製氷運転を行ったときに残っている氷が排出されずに、圧縮ヘッド２４６への氷詰まりの原因となる可能性がある。そこで、図２に示すように、ギヤードモータ２４４を駆動して、ヒータ２４７を稼働させる。ヒータ２４７が稼働した状態で、ギヤードモータ２４４が駆動することで、オーガ２４３の刃２４５によりシリンダ２４１内に残っていた氷が製氷運転開始前にシリンダ２４１の上部へ掻き出される。掻き出された氷は、圧縮ヘッド２４６内において、氷の表面がヒータ２４７に加熱されて溶かされながら圧縮ヘッド２４６から排出される。これにより、圧縮ヘッド２４６にシリンダ２４１内に残っていた氷が製氷運転中に詰まる可能性が低くなる。この、シリンダ２４１内に残っていた氷を掻き出すためにギヤードモータ２４４を駆動する時間は、オーガ式製氷機１の設計段階において必要に応じて予め適宜設定しておく。
【００２２】
ギヤードモータ２４４が駆動開始してから予め設定された時間が経過した後、圧縮機２０を運転開始することでオーガ式製氷機１が製氷運転を開始するとともに、ヒータ２４７が停止する。図１に示すように、圧縮機２０が運転することにより、冷凍サイクル２を冷媒が循環してオーガ式製氷機１における製氷運転が開始される。まず、冷媒は圧縮機２０により吸引・圧縮されて高温・高圧の気体になる。次に、冷媒はドライヤ２１に流入され、水分が除去される。次に、冷媒は凝縮器２２に流入する。凝縮器２２は、ファン３０ａ，３０ｂからの送風により冷却されている。このファン３０ａ，３０ｂは、ファンモータ制御手段３２により制御されているファンモータ３１ａ，３１ｂにより駆動されている。凝縮器２２に流入された高温・高圧の気体の冷媒は、凝縮器２２において冷却されて高圧の液体の冷媒になる。
【００２３】
次に、冷媒は膨張弁２３に流入する。膨張弁２３により、冷媒は膨張させられて温度と圧力が低下し、低温・低圧の液体の冷媒になる。次に、冷媒は製氷機構部２４の蒸発管２４０に流入する。蒸発管２４０においてシリンダ２４１内部の製氷水と熱交換することで冷媒が製氷水の熱を奪って蒸発し、冷媒が低温・低圧の気体になる。そして、冷媒は圧縮機２０へ吸引・圧縮されて、高温・高圧の気体になる。
【００２４】
シリンダ２４１内部に給水された製氷水は、蒸発管２４０内の冷媒により熱を奪われて冷却され、シリンダ２４１の内面に層状に氷結する。そして、ギヤードモータ２４４により回転するオーガ２４３により氷がシャーベット状に掻き取られて、シリンダ２４１の上方に搬送される。搬送された氷は圧縮ヘッド２４６にて圧縮され、カッタ２４８で好適な粒状の氷に粉砕される。粉砕された氷は、氷排出部２４９を通って貯氷タンクに排出される。
【００２５】
製氷運転の開始直後ではシリンダ２４１の温度等が安定していないため、製氷機構部２４での製氷能力が低くなり製氷される氷量が少ない。実施の形態１では製氷運転の開始後にヒータ２４７が停止されているので、ヒータ２４７が稼働されている場合と比べて、圧縮ヘッド２４６内で氷が溶けにくい。そのため、製氷運転の開始後しばらくの間製氷される氷量が少ない場合でも、圧縮ヘッド２４６で十分な硬さを持った良質な氷が生成されやすくなる。
【００２６】
また、製氷運転の開始後で製氷能力が低く製氷される氷量が少ない場合には、圧縮ヘッド２４６内で氷詰まりが発生する可能性は低く、ヒータ２４７により圧縮ヘッド２４６を加熱する必要がないため、ヒータ２４７を停止することでオーガ式製氷機１の消費電力を小さくすることができる。
【００２７】
シリンダ２４１内の製氷水が氷結し、氷がオーガ２４３により搬送されて排出されると、シリンダ２４１内の氷となった分の製氷水が減少する。シリンダ２４１内の製氷水が減少すると、給水タンク４０から製氷水が給水されるので、給水タンク４０の水位が低下する。給水タンク４０の水位が、低レベルフロートスイッチ４２１が設けられている低水位状態の位置まで低下することで、低レベルフロートスイッチ４２１は製氷水が低水位状態であることを検知する。
【００２８】
低レベルフロートスイッチ４２１が低水位状態を検知すると、回数測定手段４３は、低レベルフロートスイッチ４２１が低水位状態を検知した回数を１回として記録する。高レベルフロートスイッチ４２０が高水位状態を検知した回数及び低レベルフロートスイッチ４２１が低水位状態を検知した回数は１回ずつであると回数測定手段４３が記録した場合は、オーガ式製氷機１の製氷運転開始後に、給水タンク４０の製氷水の水位が高水位状態から低水位状態になるまで製氷運転が行われたということである。
【００２９】
このとき、製氷運転の開始直後から給水タンク４０の製氷水の水位が高水位状態から低水位状態になるまでの時間が経過しているため、シリンダ２４１の状態は安定している。したがって、製氷運転の開始直後よりもシリンダ２４１における製氷能力が高くなる。そこで、ヒータ２４７を稼働することにより圧縮ヘッド２４６に掻き出された氷を加熱して、圧縮ヘッド２４６内の氷の表面を溶かすことで、製氷運転中に圧縮ヘッド２４６内の氷が放出されやすくなり氷詰まりの発生の可能性が小さくなる。また、高レベルフロートスイッチ４２０が高水位状態を検知した回数及び低レベルフロートスイッチ４２１が低水位状態を検知した回数が１回ずつであることは、ヒータ２４７を稼働させるための予め設定された条件である。
【００３０】
また、低レベルフロートスイッチ４２１が低水位状態を検知すると、給水弁４１が開かれる。給水弁４１が開かれることにより、水道管から給水タンク４０に製氷水が給水される。給水により給水タンク４０の水位が高水位状態になると、給水弁４１が閉じられて給水タンクへの給水が停止する。以降は、給水タンク４０内の製氷水の水位が高水位状態であるか又は低水位状態であるかをフロートスイッチ４２が検知して、給水弁４１が開閉されることにより給水タンク４０内に製氷水が給水されるので、シリンダ２４１内に常に製氷水が給水され続けて連続して製氷が行われる。
【００３１】
このように、圧縮機２０を運転して製氷運転を開始する前に、ギヤードモータ２４４を駆動するとともに前記ヒータ２４７を稼働し、その後ヒータ２４７を停止した状態で、給水タンク内の製氷水の水位が高水位状態から低水位状態になるまで製氷運転を行い、低レベルフロートスイッチ４２１が低水位状態を検知したことによりヒータ２４７を稼動するので、オーガ式製氷機１の製氷運転時に圧縮ヘッド２４６内の氷詰まりが発生する可能性を減らすことができ且つ良質の氷を製氷することができる。
【００３２】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る製氷機を説明する。尚、以下の実施の形態において、図１〜図２の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。実施の形態２に係る製氷機では、実施の形態１に対して、圧縮機２０の運転開始からの運転時間をヒータ２４７の稼動及び停止のための条件として測定するように変更したものである。
【００３３】
図３に、実施の形態２に係るオーガ式製氷機１を示す。圧縮機２０には、測定装置として、圧縮機の運転開始からの時間を測定するタイマである圧縮機測定手段２００が設けられている。圧縮機測定手段２００は、図２に示すヒータ２４７に電気的に接続されている。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００３４】
次に、この発明の実施の形態２に係る製氷機の動作を説明する。
ギヤードモータ２４４が運転開始してから一定時間が経過した後、圧縮機２０が運転開始し、ヒータ２４７が停止するまでの動作は実施の形態１と同じである。圧縮機２０が運転することにより、冷凍サイクル２を冷媒が循環してオーガ式製氷機１における製氷運転が開始される。
【００３５】
この時、圧縮機測定手段２００が、圧縮機２０の運転開始からの運転時間の測定を開始する。その後製氷運転中に、圧縮機測定手段２００によって測定された運転時間が、ヒータ２４７の稼動のための予め設定された条件としての運転時間閾値以上になった場合に、ヒータ２４７を稼働する。ここで、運転時間閾値は、圧縮機２０の運転開始からの運転時間の経過により、冷凍サイクル２及びシリンダ２４１の状態が安定して、製氷機構部２４の製氷能力が向上するまでに必要な時間であり、オーガ式製氷機１の外気温や、製氷水の水温等によって任意に設定される。
【００３６】
製氷運転の開始直後にはヒータ２４７を停止することで、製氷運転の開始直後に圧縮ヘッド２４６で十分な硬さを持った良質な氷が生成されやすくなり、その後、製氷運転時間が運転時間閾値以上になった場合にヒータ２４７を稼働することにより、製氷運転開始から時間が経過して製氷能力が増大した場合に、圧縮ヘッド２４６内の氷が放出されやすくなり、圧縮ヘッド２４６における氷詰まりの発生の可能性が小さくなる。
【００３７】
このように、圧縮機測定手段２００は、圧縮機２０の運転時間を測定するタイマであり、圧縮機２０の運転時間が予め設定された運転時間閾値以上であるときにヒータ２４７を稼働させるので、実施の形態１と同じくオーガ式製氷機１の製氷運転時に圧縮ヘッド２４６内で氷詰まりが発生する可能性を減らすことができ且つ良質の氷を製氷することができる。
【００３８】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係る製氷機を説明する。実施の形態３に係る製氷機では、実施の形態１に対して、フロートスイッチ４２が高水位状態と低水位状態となる間隔をヒータ２４７の稼動及び停止のための条件として測定するように変更したものである。
【００３９】
図４に、実施の形態３に係るオーガ式製氷機１を示す。給水弁４１の開閉間隔を測定するための測定手段である開閉間隔測定手段４７が、給水弁４１に接続されている。開閉間隔測定手段４７は、図２に示すヒータ２４７に電気的に接続されている。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００４０】
次に、この発明の実施の形態３に係る製氷機の動作を説明する。
ギヤードモータ２４４が運転開始してから一定時間が経過した後、圧縮機２０が運転開始し、ヒータ２４７が停止するまでの動作は実施の形態１と同じである。圧縮機２０が運転することにより、冷凍サイクル２を冷媒が循環してオーガ式製氷機１における製氷運転が開始される。
【００４１】
上述したように、オーガ式製氷機１の製氷動作中に、高レベルフロートスイッチ４２０が給水タンク４０の高水位状態を検知すると給水弁４１が閉じられ、低レベルフロートスイッチ４２１が給水タンク４０の低水位状態を検知すると給水弁４１が閉じられる。製氷機構部２４での製氷能力が高くなるほど、所定時間当たりに氷結する製氷水が多くなり、シリンダ２４１内及び給水タンク４０内の製氷水の水位がより短い時間で低下するようになるので、その結果として給水タンク４０内に製氷水を給水するために給水弁４１の開閉間隔が短くなる。このため、製氷機構部２４での製氷能力が、給水弁４１の開閉間隔に対応している。
【００４２】
また、圧縮ヘッド２４６内で氷詰まりが発生しないようにするためには、製氷機構部２４での製氷能力がある程度以上高い場合に、ヒータ２４７を稼働させる必要がある。そこで、ヒータ２４７を稼働させる必要がある時の製氷能力を、設計段階であらかじめ求めておく。そして、ヒータ２４７を稼働させる必要がある時の製氷能力に対応する、予め設定された条件としての給水弁４１の開閉間隔閾値を設定し、開閉間隔測定手段４７に記録しておく。
【００４３】
そして、製氷運転を開始する場合、製氷運転の開始直後では、まだ製氷運転中の給水弁４１の開閉間隔が不明であるため、低レベルフロートスイッチ４２１が給水タンク４０の低水位状態を測定して給水弁４１が開かれるまで、ヒータ２４７を停止したまま製氷運転を行う。その後、製氷動作中に、開閉間隔測定手段４７に測定された給水弁４１の開閉間隔が、開閉間隔閾値未満となったことが開閉間隔測定手段４７により判定された場合、ヒータ２４７を稼働させる。さらに、開閉間隔測定手段４７に測定された給水弁４１の開閉間隔が、開閉間隔閾値以上となったことが開閉間隔測定手段４７により判定された場合、ヒータ２４７を停止させる。これにより、製氷機構部２４の製氷能力に応じて、ヒータ２４７の稼動及び停止を切り替えることができる。
【００４４】
このように、開閉間隔測定手段４７が測定した給水弁４１の開閉間隔が予め設定された開閉間隔閾値未満である場合にヒータ２４７を稼働し、その後、開閉間隔測定手段４７によって測定された給水弁４１の開閉間隔が予め設定された開閉間隔閾値以上である場合にヒータ２４７を停止するので、オーガ式製氷機１の製氷運転時に、製氷機構部２４の製氷能力に応じて圧縮ヘッド２４６内で氷詰まりが発生する可能性を減らすことができ且つ良質の氷を製氷することができる。
【００４５】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４に係る製氷機を説明する。実施の形態４に係る製氷機では、実施の形態１に対して、外気温をヒータ２４７の稼動及び停止のための条件として測定するように変更したものである。
【００４６】
図５に、実施の形態４に係るオーガ式製氷機１を示す。オーガ式製氷機１には、オーガ式製氷機１の外気温を測定するための測定手段である外気温センサ５が設けられている。外気温センサ５は、オーガ式製氷機１の筐体内で、外気が導入可能な場所に設けられていればよい。また、外気温センサ５は、図示しないヒータ制御装置を介して図２に示すヒータ２４７に電気的に接続されている。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００４７】
次に、この発明の実施の形態４に係る製氷機の動作を説明する。
ギヤードモータ２４４が運転開始し、ヒータ２４７が稼働するまでの動作は実施の形態１と同じである。ギヤードモータ２４４が運転開始してから一定時間が経過した後、圧縮機２０が運転することにより、冷凍サイクル２を冷媒が循環してオーガ式製氷機１における製氷運転が開始される。
【００４８】
一般にオーガ式製氷機１の外気温が高くなるほど、製氷機構部２４における製氷能力が低下する。そこで、圧縮ヘッド２４６において十分な硬さを持った良質な氷が生成されやすくするために、ヒータ２４７を停止させることが必要となる場合の製氷能力に対応する外気温を外気温閾値として、製氷機構部２４での製氷能力と外気温との関係に基づいて設計段階で求めておく。
【００４９】
製氷運転の開始直後に、外気温センサ５が、オーガ式製氷機１の外気温を測定する。外気温センサ５で測定された製氷運転の開始直後の外気温が、ヒータ２４７の稼動及び停止を切り替えるために予め設定された条件である外気温閾値以上である場合は、ヒータ制御装置がヒータ２４７を停止する。
【００５０】
ヒータ２４７を停止すると、製氷運転の開始直後に、製氷機構部２４の状態が不安定な状態で外気温が高く製氷機構部２４における製氷能力が低下していても、圧縮ヘッド２４６内で氷が加熱されず安定した氷形状が早く形成されるため、圧縮ヘッド２４６において十分な硬さを持った良質な氷が生成されやすくなる。
【００５１】
その後、外気温が予め設定された外気温閾値未満となった場合は、製氷機構部２４における製氷能力が向上するので、ヒータ制御装置がヒータ２４７を稼働させる。また、製氷運転の開始直後の外気温が予め設定された外気温閾値未満である場合も、製氷機構部２４における製氷能力が高いので、ヒータ制御装置がヒータ２４７を稼働させたままにする。以降は、ヒータ２４７が稼働したまま製氷運転が継続する。
【００５２】
このように、外気温を測定する外気温センサ５を備え、製氷運転の開始直後の外気温が予め設定された外気温閾値以上である場合にヒータ２４７を停止し、外気温が予め設定された外気温閾値未満になった時はヒータ２４７を駆動することで、外気温が高く製氷機構部２４における製氷能力が低下している場合でも安定した氷形状が早く形成されるので、良質の氷を製氷することができる。
【００５３】
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５に係る製氷機を説明する。実施の形態５に係る製氷機では、実施の形態１に対して、製氷水の製氷水温度をヒータ２４７の稼動及び停止のための条件として測定するように変更したものである。
【００５４】
図６に、実施の形態５に係るオーガ式製氷機１を示す。給水タンク４０内に、製氷水の温度である製氷水温度を測定するための測定手段である製氷水温度センサ４８が設けられている。製氷水温度センサ４８は、図２に示すヒータ２４７に図示しないヒータ制御装置を介して電気的に接続されている。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００５５】
次に、この発明の実施の形態５に係る製氷機の動作を説明する。
ギヤードモータ２４４が運転開始し、ヒータ２４７が稼働するまでの動作は実施の形態１と同じである。ギヤードモータ２４４が運転開始してから一定時間が経過した後、圧縮機２０が運転することにより、冷凍サイクル２を冷媒が循環してオーガ式製氷機１における製氷運転が開始される。
【００５６】
一般に給水タンク４０内の製氷水温度が高くなるほど、製氷機構部２４での製氷能力が低下する。そこで、圧縮ヘッド２４６において十分な硬さを持った良質な氷が生成されやすくするために、ヒータ２４７を停止させることが必要となる場合の製氷能力に対応する製氷水温度を製氷水温度閾値として、製氷機構部２４での製氷能力と製氷水温度との関係に基づいて設計段階で求めておく。
【００５７】
製氷運転の開始直後に、製氷水温度センサ４８が、給水タンク４０内の製氷水温度を測定する。製氷水温度センサ４８で測定された製氷運転の開始直後の製氷水温度が、ヒータ２４７の稼動及び停止を切り替えるために予め設定された条件である製氷水温度閾値以上である場合は、ヒータ制御装置はヒータ２４７を停止する。
【００５８】
ヒータ２４７を停止すると、製氷運転開始後に製氷機構部２４の状態が不安定な状態で製氷水温度が高く製氷機構部２４での製氷能力が低下していても、圧縮ヘッド２４６内で氷が加熱されず安定した氷形状が早く形成されるため、圧縮ヘッド２４６において十分な硬さを持った良質な氷が生成されやすくなる。
【００５９】
その後、製氷水温度が製氷水温度閾値未満となった場合は、製氷機構部２４における製氷能力が向上するので、ヒータ制御装置がヒータ２４７を稼働させる。また、製氷運転の開始直後の製氷水温度が製氷水温度閾値未満である場合も、製氷機構部２４における製氷能力が高いので、ヒータ制御装置がヒータ２４７を稼働させたままにする。以降は、ヒータ２４７が稼働したまま製氷運転が継続する。
【００６０】
このように、製氷水温度を測定する製氷水温度センサ４８を備え、製氷水温度が予め設定された製氷水温度閾値以上である場合にヒータ２４７を停止し、製氷水温度が予め設定された製氷水温度閾値未満になった時はヒータ２４７を駆動することで、外気温が高く製氷機構部２４における製氷能力が低下している場合でも安定した氷形状が早く形成されるので、良質の氷を製氷することができる。
【００６１】
実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６に係る製氷機を説明する。実施の形態６に係る製氷機では、実施の形態１に対して、凝縮器２２の凝縮器中央温度をヒータ２４７の稼動及び停止のための条件として測定するように変更したものである。
【００６２】
図７に、実施の形態６に係るオーガ式製氷機１を示す。凝縮器２２に、凝縮器２２の中央の温度である凝縮器中央温度を測定するための測定手段である凝縮器温度センサ２２０が設けられている。凝縮器温度センサ２２０は、凝縮器２２の冷媒が通過する銅管のＵベンドに設けられ、図示しないヒータ制御装置を介して図２に示すヒータ２４７に電気的に接続されている。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００６３】
次に、この発明の実施の形態６に係る製氷機の動作を説明する。
ギヤードモータ２４４が運転開始し、ヒータ２４７が稼働するまでの動作は実施の形態１と同じである。ギヤードモータ２４４が運転開始してから一定時間が経過した後、圧縮機２０が運転することにより、冷凍サイクル２を冷媒が循環してオーガ式製氷機１における製氷運転が開始される。
【００６４】
一般に凝縮器中央温度が高くなるほど、製氷機構部２４での製氷能力が低下する。そこで、圧縮ヘッド２４６において十分な硬さを持った良質な氷が生成されやすくするために、ヒータ２４７を停止させることが必要となる場合の製氷能力に対応する凝縮器中央温度を凝縮器中央温度閾値として、製氷機構部２４での製氷能力と凝縮器中央温度との関係に基づいて設計段階で求めておく。
【００６５】
製氷運転の開始直後は、凝縮器２２の温度が高く、製氷機構部２４での製氷能力が低い。そこで、製氷運転開始とともにヒータ２４７を停止する。そして、凝縮器温度センサ２２０が、凝縮器中央温度を測定する。凝縮器温度センサ２２０で測定された凝縮器中央温度が、ヒータ２４７の稼動及び停止を切り替えるための予め設定された条件である凝縮器中央温度閾値未満である場合は、ヒータ制御装置がヒータ２４７を停止したままにする。
【００６６】
ヒータ２４７を停止したままにすると、製氷運転開始後の製氷機構部２４の状態が不安定な状態であって、凝縮器中央温度が高く製氷機構部２４での製氷能力が低下していても、圧縮ヘッド２４６内で氷が加熱されず安定した氷形状が早く形成されるので、圧縮ヘッド２４６において十分な硬さを持った良質な氷が生成されやすくなる。
【００６７】
その後、凝縮器中央温度が予め設定された凝縮器中央温度閾値未満となった場合は、製氷能力が向上するので、ヒータ制御装置がヒータ２４７を稼働させる。以降は、ヒータ２４７が稼働したまま製氷運転が継続する。
【００６８】
このように、凝縮器中央温度を測定する凝縮器温度センサ２２０を備え、製氷運転開始とともにヒータ２４７を停止し、凝縮器中央温度が予め設定された凝縮器中央温度閾値以上である場合にヒータ２４７を停止したままとし、凝縮器中央温度が凝縮器中央温度閾値未満になった時はヒータ２４７を駆動することで、凝縮器中央温度が高く製氷機構部２４における製氷能力が低下している場合でも安定した氷形状が早く形成されるので、良質の氷を製氷することができる。
【００６９】
実施の形態７．
次に、この発明の実施の形態７に係る製氷機を説明する。実施の形態７に係る製氷機では、実施の形態１に対して、蒸発管２４０の蒸発管出口温度をヒータ２４７の稼動及び停止のための条件として測定するように変更したものである。
【００７０】
図８に、実施の形態７に係るオーガ式製氷機１を示す。蒸発管出口温度を測定するための測定手段である蒸発管温度センサ２６が設けられている。蒸発管温度センサ２６は、蒸発管２４０の出口に設けられ、図示しないヒータ制御装置を介して図２に示すヒータ２４７に電気的に接続されている。その他の構成は実施の形態１と同じである。
【００７１】
次に、この発明の実施の形態７に係る製氷機の動作を説明する。
ギヤードモータ２４４が運転開始し、ヒータ２４７が稼働するまでの動作は実施の形態１と同じである。ギヤードモータ２４４が運転開始してから一定時間が経過した後、圧縮機２０が運転することにより、冷凍サイクル２を冷媒が循環してオーガ式製氷機１における製氷運転が開始される。
【００７２】
一般に蒸発器出口温度が高くなるほど、製氷機構部２４での製氷能力が低い。そこで、圧縮ヘッド２４６において十分な硬さを持った良質な氷が生成されやすくするために、ヒータ２４７を停止させることが必要となる場合の製氷能力に対応する蒸発管出口温度を蒸発管出口温度閾値として、製氷機構部２４での製氷能力と蒸発器出口温度との関係に基づいて設計段階で求めておく。
【００７３】
製氷運転の開始直後では、蒸発器出口温度が高く、製氷機構部２４における製氷能力が低い。そこで、製氷運転開始とともにヒータ２４７を停止する。そして、蒸発管温度センサ２６が、蒸発管出口温度を測定する。蒸発管温度センサ２６で測定された蒸発管出口温度が、ヒータ２４７の稼動及び停止を切り替えるための予め設定された条件である予め設定された蒸発管出口温度閾値以上である場合は、ヒータ制御装置がヒータ２４７を停止したままにする。
【００７４】
ヒータ２４７を停止したままにすると、製氷運転の開始直後に製氷機構部２４の状態が不安定な状態で、蒸発管出口温度が高く製氷機構部２４での製氷能力が低下していても、圧縮ヘッド２４６内で氷が加熱されず安定した氷形状が早く形成されるため、圧縮ヘッド２４６において十分な硬さを持った良質な氷が生成されやすくなる。
【００７５】
その後、蒸発管出口温度が予め設定された蒸発管出口温度閾値未満となった場合は、製氷能力が向上するので、ヒータ制御装置がヒータ２４７を稼働させる。以降は、ヒータ２４７が稼働したまま製氷運転が継続する。
【００７６】
このように、蒸発管出口温度を測定する蒸発管温度センサ２６を備え、製氷運転開始とともにヒータ２４７を停止し、蒸発管出口温度が予め設定された蒸発管出口温度閾値以上である場合にヒータ２４７を停止したままとし、蒸発管出口温度が予め設定された蒸発管出口温度閾値未満になった時はヒータ２４７を駆動することで、蒸発管出口温度が高く製氷機構部２４における製氷能力が低下している場合でも安定した氷形状が早く形成されるので、良質の氷を製氷することができる。
【００７７】
なお、実施の形態３〜７における、ヒータ２４７の稼動及び停止のための条件は、適宜組み合わせて使用することが可能である。
【００７８】
例えば、開閉間隔測定手段４７にて測定した給水弁４１の開閉間隔と製氷水温度センサ４８にて測定した製氷水温度とをヒータ２４７の稼動のための条件として用いてもよい。具体的には、製氷運転開始とともにヒータ２４７を停止し、その後、給水弁４１の開閉間隔が予め設定された開閉間隔閾値以上になり且つ製氷水温度が予め設定された製氷水温度閾値未満になった場合にヒータ２４７を稼働させる。これにより、給水弁４１の開閉間隔と製氷水温度との両方に基づいて製氷機構部２４における製氷能力を測定し、製氷運転開始後の製氷能力が低い場合にヒータ２４７を停止し、その後製氷能力が向上した場合にヒータ２４７を稼働させるので、オーガ式製氷機１の製氷運転時に圧縮ヘッド２４６内の氷詰まりが発生する可能性を減らすことができ且つ良質の氷を製氷することができる。
【００７９】
また例えば、開閉間隔測定手段４７にて測定した給水弁４１の測定間隔と凝縮器温度センサ２２０にて測定した凝縮器中央温度とをヒータ２４７の稼動のための条件として用いてもよい。具体的には、製氷運転開始とともにヒータ２４７を停止し、その後、給水弁４１の開閉間隔が予め設定された開閉間隔閾値以上になり且つ凝縮器中央温度が予め設定された凝縮器中央温度閾値未満になった場合にヒータ２４７を稼働させる。これにより、給水弁４１の開閉間隔と凝縮器中央温度との両方に基づいて製氷機構部２４における製氷能力を測定し、製氷運転開始後の製氷能力が低い場合にヒータ２４７を停止し、その後製氷能力が向上した場合にヒータ２４７を稼働させるので、オーガ式製氷機１の製氷運転時に圧縮ヘッド２４６内の氷詰まりが発生する可能性を減らすことができ且つ良質の氷を製氷することができる。
【００８０】
また例えば、開閉間隔測定手段４７にて測定した給水弁４１の測定間隔と蒸発管温度センサ２６にて測定した蒸発管出口温度とをヒータ２４７の稼動のための条件として用いてもよい。具体的には、製氷運転開始とともにヒータ２４７を停止し、その後、給水弁４１の開閉間隔が予め設定された開閉間隔閾値以上になり且つ蒸発管温度が予め設定された蒸発管温度閾値未満になった場合にヒータ２４７を稼働させる。これにより、給水弁４１の開閉間隔と蒸発管出口温度の両方に基づいて製氷機構部２４における製氷能力を測定し、製氷運転開始後の製氷能力が低い場合にヒータ２４７を停止し、その後製氷能力が向上した場合にヒータ２４７を稼働させるので、オーガ式製氷機１の製氷運転時に圧縮ヘッド２４６内の氷詰まりが発生する可能性を減らすことができ且つ良質の氷を製氷することができる。
【００８１】
また例えば、製氷水温度センサ４８にて測定した製氷水温度と凝縮器温度センサ２２０にて測定した凝縮器中央温度とをヒータ２４７の稼動のための条件として用いてもよい。具体的には、製氷運転開始とともにヒータ２４７を停止し、その後、製氷水温度が予め設定された製氷水温度閾値未満になり且つ凝縮器中央温度が予め設定された凝縮器中央温度閾値未満になった場合にヒータ２４７を稼働させる。これにより、製氷水温度と凝縮器中央温度との両方に基づいて製氷機構部２４における製氷能力を測定し、製氷運転の開始直後の製氷能力が低い場合にヒータ２４７を停止し、その後製氷能力が向上した場合にヒータ２４７を稼働させるので、オーガ式製氷機１の製氷運転時に圧縮ヘッド２４６内の氷詰まりが発生する可能性を減らすことができ且つ良質の氷を製氷することができる。
【００８２】
また例えば、製氷水温度センサ４８にて測定した製氷水温度と蒸発管温度センサ２６にて測定した蒸発管出口温度とをヒータ２４７の稼動のための条件として用いてもよい。具体的には、製氷運転開始とともにヒータ２４７を停止し、その後、製氷水温度が予め設定された製氷水温度閾値未満となり且つ蒸発管出口温度が予め設定された蒸発管出口温度閾値未満になった場合にヒータ２４７を稼働させる。これにより、製氷水温度と蒸発管出口温度との両方に基づいて製氷機構部２４における製氷能力を測定し、製氷運転の開始直後の製氷能力が低い場合にヒータ２４７を停止し、その後製氷能力が向上した場合にヒータ２４７を稼働させるので、オーガ式製氷機１の製氷運転時に圧縮ヘッド２４６内の氷詰まりが発生する可能性を減らすことができ且つ良質の氷を製氷することができる。
【００８３】
また例えば、凝縮器温度センサ２２０にて測定した凝縮器中央温度と蒸発管温度センサ２６にて測定した蒸発管出口温度とをヒータ２４７の稼動のための条件として用いてもよい。具体的には、製氷運転開始とともにヒータ２４７を停止し、その後、凝縮器中央温度が予め設定された凝縮器中央温度閾値未満となり且つ蒸発管出口温度が予め設定された蒸発管出口温度閾値未満になった場合にヒータ２４７を稼働させる。これにより、凝縮器中央温度と蒸発管出口温度との両方に基づいて製氷機構部２４における製氷能力を測定し、製氷運転の開始直後の製氷能力が低い場合にヒータ２４７を停止し、その後製氷能力が向上した場合にヒータ２４７を稼働させるので、オーガ式製氷機１の製氷運転時に圧縮ヘッド２４６内の氷詰まりが発生する可能性を減らすことができ且つ良質の氷を製氷することができる。
【００８４】
また例えば、開閉間隔測定手段４７にて測定した給水弁４１の測定間隔、製氷水温度センサ４８にて測定した製氷水温度及び蒸発管温度センサ２６にて測定した蒸発管出口温度をヒータ２４７の稼動のための条件として用いてもよい。具体的には、製氷運転開始とともにヒータ２４７を停止し、その後、給水弁４１の開閉間隔が予め設定された開閉間隔閾値以上になり且つ製氷水温度が予め設定された製氷水温度閾値未満であるとともに蒸発管温度が予め設定された蒸発管温度閾値未満になった場合にヒータ２４７を稼働させる。これにより、給水弁４１の開閉間隔と製氷水温度と蒸発管出口温度とに基づいて製氷機構部２４における製氷能力を測定し、製氷運転開始後の製氷能力が低い場合にヒータ２４７を停止し、その後製氷能力が向上した場合にヒータ２４７を稼働させるので、オーガ式製氷機１の製氷運転時に圧縮ヘッド２４６内の氷詰まりが発生する可能性を減らすことができ且つ良質の氷を製氷することができる。
【００８５】
また例えば、製氷水温度センサ４８にて測定した製氷水温度、凝縮器温度センサ２２０にて測定した凝縮器中央温度及び蒸発管温度センサ２６にて測定した蒸発管出口温度をヒータ２４７の稼動のための条件として用いてもよい。具体的には、製氷運転開始とともにヒータ２４７を停止し、その後、製氷水温度が予め設定された製氷水温度閾値未満であり且つ凝縮器中央温度が予め設定された凝縮器中央温度閾値未満であるとともに蒸発管温度が予め設定された蒸発管温度閾値未満になった場合にヒータ２４７を稼働させる。これにより、製氷水温度と凝縮器中央温度と蒸発管出口温度とに基づいて製氷機構部２４における製氷能力を測定し、製氷運転の開始直後の製氷能力が低い場合にヒータ２４７を停止し、その後製氷能力が向上した場合にヒータ２４７を稼働させるので、オーガ式製氷機１の製氷運転時に圧縮ヘッド２４６内の氷詰まりが発生する可能性を減らすことができ且つ良質の氷を製氷することができる。
【００８６】
また例えば、開閉間隔測定手段４７にて測定した給水弁４１の測定間隔、製氷水温度センサ４８にて測定した製氷水温度、凝縮器温度センサ２２０にて測定した凝縮器中央温度及び蒸発管温度センサ２６にて測定した蒸発管出口温度をヒータ２４７の稼動のための条件として用いてもよい。具体的には、製氷運転開始とともにヒータ２４７を停止し、その後、給水弁４１の開閉間隔が予め設定された開閉間隔閾値以上になり且つ製氷水温度が予め設定された製氷水温度閾値未満であり、凝縮器中央温度が予め設定された凝縮器中央温度閾値未満であるとともに蒸発管温度が予め設定された蒸発管温度閾値未満になった場合にヒータ２４７を稼働させる。これにより、給水弁４１の開閉間隔と製氷水温度と凝縮器中央温度と蒸発管出口温度とに基づいて製氷機構部２４における製氷能力を測定し、製氷運転の開始直後の製氷能力が低い場合にヒータ２４７を停止し、その後製氷能力が向上した場合にヒータ２４７を稼働させるので、オーガ式製氷機１の製氷運転時に圧縮ヘッド２４６内の氷詰まりが発生する可能性を減らすことができ且つ良質の氷を製氷することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１  オーガ式製氷機（製氷機）、５  外気温センサ、２０  圧縮機、２２  凝縮器、２６  蒸発管温度センサ（測定手段）、４０  給水タンク、４１  給水弁、４２  フロートスイッチ、４３  回数測定手段（測定手段）、４７  開閉間隔測定手段（測定手段）、４８  製氷水温度センサ（測定手段）、２００  圧縮機測定手段（測定手段）、２２０  凝縮器温度センサ（測定手段）、２４０  蒸発管、２４１  シリンダ、２４３  オーガ、２４４  ギヤードモータ、２４６  圧縮ヘッド、２４７  ヒータ、４２０  高レベルフロートスイッチ、４２１  低レベルフロートスイッチ。
【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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