(57)【要約】【課題】除氷に要する時間を短縮して日産製氷能力を向上すると共に、ランニングコストを低減する。【解決手段】第２製氷室１２の水溜部２７に除氷水を供給する給水管２９に温水器３５が配設される。温水器３５には、圧縮機ＣＭに接続する第２冷媒循環経路４９が連通接続される。温水器３５におけるホットガスの入口側に入口弁ＷＨＶ１が配設されると共に、出口側に出口弁ＷＨＶ２が配設される。第２製氷室１２の除氷運転に際し、入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２を開放し、圧縮機ＣＭから吐出するホットガスを温水器３５に供給することで、該ホットガスと温水器３５を流通する除氷水とを熱交換させて該除氷水を加温する。【選択図】　図１
2004045011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に開放する複数の第１製氷小室（１３）が設けられ、冷凍系を構成する蒸発器（１４）を配設した第１製氷室（１１）と、上方に開放する複数の第２製氷小室（１５）が設けられ、前記第１製氷室（１１）を下方から閉成可能に配設した第２製氷室（１２）とを備え、除氷運転に際して前記第２製氷室（１２）の周囲に除氷水を供給して該第２製氷室（１２）を加熱するよう構成した自動製氷機において、
前記除氷水の供給経路（２９）に設けられると共に、前記冷凍系における蒸発器（１４）に冷媒を循環させる第１冷媒循環経路（４８）から分岐した第２冷媒循環経路（４９）が接続され、冷凍系を構成する圧縮機（ＣＭ）から吐出されて第２冷媒循環経路（４９）を介して供給される高温冷媒により除氷水を加温する熱交換器（３５）と、
前記熱交換器（３５）における高温冷媒の入口側および出口側に配設されて開閉制御される入口弁（ＷＨＶ１）および出口弁（ＷＨＶ２）と、
前記第１冷媒循環経路（４８）における高圧側に対する第２冷媒循環経路（４９）の分岐部より下流側に配設されて開閉制御される高圧ストップ弁（ＨＰＶ）とから構成した
ことを特徴とする自動製氷機。
【請求項２】
下方に開放する複数の第１製氷小室（１３）が設けられ、冷凍系を構成する蒸発器（１４）を配設した第１製氷室（１１）と、上方に開放する複数の第２製氷小室（１５）が設けられ、前記第１製氷室（１１）を下方から閉成可能に配設した第２製氷室（１２）とを備え、除氷運転に際して前記第２製氷室（１２）の周囲に除氷水を供給して該第２製氷室（１２）を加熱するよう構成した自動製氷機において、
前記除氷水の供給経路（２９）に設けられると共に、前記冷凍系における蒸発器（１４）に冷媒を循環させる第１冷媒循環経路（４８）から分岐した第２冷媒循環経路（４９）が接続され、冷凍系を構成する圧縮機（ＣＭ）から吐出されて第２冷媒循環経路（４９）を介して供給される高温冷媒により除氷水を加温する熱交換器（３５）と、
前記熱交換器（３５）における高温冷媒の入口側に配設されて開閉制御される入口弁（ＷＨＶ１）とから構成した
ことを特徴とする自動製氷機。
【請求項３】
下方に開放する複数の第１製氷小室（１３）が設けられ、冷凍系を構成する蒸発器（１４）を配設した第１製氷室（１１）と、上方に開放する複数の第２製氷小室（１５）が設けられ、前記第１製氷室（１１）を下方から閉成可能に配設した第２製氷室（１２）とを備え、除氷運転に際して前記第２製氷室（１２）の周囲に除氷水を供給して該第２製氷室（１２）を加熱するよう構成した自動製氷機において、
前記除氷水の供給経路（２９）に設けられると共に、前記冷凍系における蒸発器（１４）に冷媒を循環させる第１冷媒循環経路（４８）から分岐した第２冷媒循環経路（４９）が接続され、冷凍系を構成する圧縮機（ＣＭ）から吐出されて第２冷媒循環経路（４９）を介して供給される高温冷媒により除氷水を加温する熱交換器（３５）と、
前記熱交換器（３５）における高温冷媒の入口側および出口側に配設されて開閉制御される入口弁（ＷＨＶ１）および出口弁（ＷＨＶ２）とから構成した
ことを特徴とする自動製氷機。
【請求項４】
下方に開放する複数の第１製氷小室（１３）が設けられ、冷凍系を構成する蒸発器（１４）を配設した第１製氷室（１１）と、上方に開放する複数の第２製氷小室（１５）が設けられ、前記第１製氷室（１１）を下方から閉成可能に配設した第２製氷室（１２）とを備え、除氷運転に際して前記第２製氷室（１２）の周囲に除氷水を供給して該第２製氷室（１２）を加熱するよう構成した自動製氷機において、
前記除氷水の供給経路（２９）に設けられると共に、前記冷凍系における蒸発器（１４）に冷媒を循環させる第１冷媒循環経路（４８）から分岐した第２冷媒循環経路（４９）が接続され、冷凍系を構成する圧縮機（ＣＭ）から吐出されて第２冷媒循環経路（４９）を介して供給される高温冷媒により除氷水を加温する熱交換器（３５）と、
前記熱交換器（３５）における高温冷媒の入口側に配設されて開閉制御される入口弁（ＷＨＶ１）と、
前記第１冷媒循環経路（４８）における高圧側に対する第２冷媒循環経路（４９）の分岐部より下流側に配設されて開閉制御される高圧ストップ弁（ＨＰＶ）とから構成した
ことを特徴とする自動製氷機。
【請求項５】
前記熱交換器（３５）は、前記除氷水の供給経路（２９）に接続して除氷水が流通する内管（３６）と、該内管（３６）を所定の空間を存して被覆して高温冷媒が流通する外管（３７）とから構成され、前記内管（３６）の内外にフィン（３８）を設けた請求項１〜４の何れかに記載の自動製氷機。
【請求項６】
前記除氷水の供給経路（２９）および前記熱交換器（３５）を断熱材（３９）により被覆した請求項１〜５の何れかに記載の自動製氷機。
【請求項７】
前記熱交換器（３５）における除氷水の流れ方向と高温冷媒の流れ方向とを逆向きに設定した請求項１〜６の何れかに記載の自動製氷機。
【請求項８】
前記除氷水の供給経路（２９）に、該除氷水の流量を調節可能な絞り手段（ＷＶ）を設けた請求項１〜７の何れかに記載の自動製氷機。
【請求項９】
前記除氷水の供給経路（２９）における熱交換器（３５）の配設位置より下流側に、温度検知手段（４７）を設けた請求項１〜８の何れかに記載の自動製氷機。
【請求項１０】
下方に開放する複数の第１製氷小室（１３）が設けられ、冷凍系を構成する蒸発器（１４）を配設した第１製氷室（１１）と、上方に開放する複数の第２製氷小室（１５）が設けられ、前記第１製氷室（１１）を下方から閉成可能に配設した第２製氷室（１２）とを備え、除氷運転に際して前記第２製氷室（１２）の周囲に除氷水を供給して該第２製氷室（１２）を加熱するよう構成した自動製氷機において、
前記除氷水の供給経路（２９）に設けられると共に前記冷凍系における蒸発器（１４）に冷媒を循環させる第１冷媒循環経路（４８）から分岐した第２冷媒循環経路（４９）が接続された熱交換器（３５）における高温冷媒の入口側および出口側に配設された入口弁（ＷＨＶ１）および出口弁（ＷＨＶ２）を、除氷運転に際して開放することで冷凍系を構成する圧縮機（ＣＭ）から吐出される高温冷媒を第２冷媒循環経路（４９）を介して熱交換器（３５）に供給して除氷水を加温し、
前記第２製氷室（１２）の除氷完了により先ず前記入口弁（ＷＨＶ１）を閉成し、その後所定時間が経過してから前記出口弁（ＷＨＶ２）を閉成するよう設定した
ことを特徴とする自動製氷機の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば球体状や多面体状をなす氷塊群を全自動で大量に製造し得る自動製氷機およびその運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前記自動製氷機として、本件出願人の出願に係る発明「自動製氷機の除氷制御方法」が存在している。この自動製氷機は、下方に開放する第１製氷小室を多数画成し、冷凍系から導出する蒸発器を背面に備えた第１製氷室と、上方に開放する第２製氷小室を多数画成した第２製氷室とを基本的に備え、製氷運転に際し両製氷小室を対応的に閉成して内部に画成された球体等の氷塊を形成する空間に製氷水を供給することで、該空間に球体氷を生成するよう構成される。この構造に係る自動製氷機では、除氷運転に際しては、第２製氷室の周囲に画成された水溜部に常温の除氷水を溜めることで加熱して第２製氷小室と球体氷との氷結を解除した後、第１製氷室に対して第２製氷室を傾動開放し、次いで第１製氷室を加熱して第１製氷小室と球体氷との氷結を解除することで、第１および第２の製氷小室中に生成した球体氷群を剥離落下させるよう構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記第２製氷室の除氷に除氷水を用いる場合、該除氷水の温度が周囲温度に影響されるため、冬期のように除氷水の温度が低いときには除氷に要する時間が長くなり、日産製氷能力が低下する問題がある。また前記除氷水は、第２製氷小室と球体氷との氷結が解除されるまで水溜部への供給が継続され、前記水溜部内において除氷水を流動させることで第２製氷小室と球体氷との氷結解除を促進させている。そして、水溜部からオーバーフロー等した除氷水は機外に排出されるようになっている。従って、除氷時間が長くなる分、除氷水の消費水量が増加してランニングコストが嵩む問題も指摘される。なお、除氷水の単位時間当たりの供給量を少なくすれば節水は可能であるが、除氷水が低温時には更に除氷時間が長くなるために実施できないのが実状である
【０００４】
【発明の目的】
この発明は、前述した従来の技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、除氷に要する時間を短縮して日産製氷能力を向上すると共に、ランニングコストを低減し得る自動製氷機およびその運転方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため本発明に係る自動製氷機は、
下方に開放する複数の第１製氷小室が設けられ、冷凍系を構成する蒸発器を配設した第１製氷室と、上方に開放する複数の第２製氷小室が設けられ、前記第１製氷室を下方から閉成可能に配設した第２製氷室とを備え、除氷運転に際して前記第２製氷室の周囲に除氷水を供給して該第２製氷室を加熱するよう構成した自動製氷機において、
前記除氷水の供給経路に設けられると共に、前記冷凍系における蒸発器に冷媒を循環させる第１冷媒循環経路から分岐した第２冷媒循環経路が接続され、冷凍系を構成する圧縮機から吐出されて第２冷媒循環経路を介して供給される高温冷媒により除氷水を加温する熱交換器と、
前記熱交換器における高温冷媒の入口側および出口側に配設されて開閉制御される入口弁および出口弁と、
前記第１冷媒循環経路における高圧側に対する第２冷媒循環経路の分岐部より下流側に配設されて開閉制御される高圧ストップ弁とから構成したことを特徴とする。
【０００６】
前述した課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため本願の別発明に係る自動製氷機は、
下方に開放する複数の第１製氷小室が設けられ、冷凍系を構成する蒸発器を配設した第１製氷室と、上方に開放する複数の第２製氷小室が設けられ、前記第１製氷室を下方から閉成可能に配設した第２製氷室とを備え、除氷運転に際して前記第２製氷室の周囲に除氷水を供給して該第２製氷室を加熱するよう構成した自動製氷機において、
前記除氷水の供給経路に設けられると共に、前記冷凍系における蒸発器に冷媒を循環させる第１冷媒循環経路から分岐した第２冷媒循環経路が接続され、冷凍系を構成する圧縮機から吐出されて第２冷媒循環経路を介して供給される高温冷媒により除氷水を加温する熱交換器と、
前記熱交換器における高温冷媒の入口側に配設されて開閉制御される入口弁とから構成したことを特徴とする。
【０００７】
前述した課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため本願の更に別発明に係る自動製氷機は、
下方に開放する複数の第１製氷小室が設けられ、冷凍系を構成する蒸発器を配設した第１製氷室と、上方に開放する複数の第２製氷小室が設けられ、前記第１製氷室を下方から閉成可能に配設した第２製氷室とを備え、除氷運転に際して前記第２製氷室の周囲に除氷水を供給して該第２製氷室を加熱するよう構成した自動製氷機において、
前記除氷水の供給経路に設けられると共に、前記冷凍系における蒸発器に冷媒を循環させる第１冷媒循環経路から分岐した第２冷媒循環経路が接続され、冷凍系を構成する圧縮機から吐出されて第２冷媒循環経路を介して供給される高温冷媒により除氷水を加温する熱交換器と、
前記熱交換器における高温冷媒の入口側および出口側に配設されて開閉制御される入口弁および出口弁とから構成したことを特徴とする。
【０００８】
前述した課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため本願の更に別発明に係る自動製氷機は、
下方に開放する複数の第１製氷小室が設けられ、冷凍系を構成する蒸発器を配設した第１製氷室と、上方に開放する複数の第２製氷小室が設けられ、前記第１製氷室を下方から閉成可能に配設した第２製氷室とを備え、除氷運転に際して前記第２製氷室の周囲に除氷水を供給して該第２製氷室を加熱するよう構成した自動製氷機において、
前記除氷水の供給経路に設けられると共に、前記冷凍系における蒸発器に冷媒を循環させる第１冷媒循環経路から分岐した第２冷媒循環経路が接続され、冷凍系を構成する圧縮機から吐出されて第２冷媒循環経路を介して供給される高温冷媒により除氷水を加温する熱交換器と、
前記熱交換器における高温冷媒の入口側に配設されて開閉制御される入口弁と、
前記第１冷媒循環経路における高圧側に対する第２冷媒循環経路の分岐部より下流側に配設されて開閉制御される高圧ストップ弁とから構成したことを特徴とする。
【０００９】
前述した課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため本願の更に別の発明に係る自動製氷機の運転方法は、
下方に開放する複数の第１製氷小室が設けられ、冷凍系を構成する蒸発器を配設した第１製氷室と、上方に開放する複数の第２製氷小室が設けられ、前記第１製氷室を下方から閉成可能に配設した第２製氷室とを備え、除氷運転に際して前記第２製氷室の周囲に除氷水を供給して該第２製氷室を加熱するよう構成した自動製氷機において、
前記除氷水の供給経路に設けられると共に前記冷凍系における蒸発器に冷媒を循環させる第１冷媒循環経路から分岐した第２冷媒循環経路が接続された熱交換器における高温冷媒の入口側および出口側に配設された入口弁および出口弁を、除氷運転に際して開放することで冷凍系を構成する圧縮機から吐出される高温冷媒を第２冷媒循環経路を介して熱交換器に供給して除氷水を加温し、
前記第２製氷室の除氷完了により先ず前記入口弁を閉成し、その後所定時間が経過してから前記出口弁を閉成するよう設定したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る自動製氷機およびその運転方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら説明する。なお、実施例の自動製氷機では球体氷を製造する構成で説明するが、製造する氷塊の形状は球体状に限定されるものでなく、ダイヤカット状の多面体氷等、各種形状が可能である。
【００１１】
【第１実施例】
図１は、第１実施例に係る自動製氷機の製氷機構および冷凍系を概略的に示すものであり、図２は製氷機構の概略構成を示す。図示の自動製氷機における製氷機構では、所要直径をなす多数の球体氷を製造する製氷室１０が、水平に配設した第１製氷室１１と、この第１製氷室１１を下方から開閉可能に閉成する第２製氷室１２とから基本的に構成される。すなわち、製氷機筐体（図示せず）の内部上方に配設された取付枠１６に、熱伝導率の良好な金属を材質とする矩形状の第１製氷室１１が水平姿勢で垂設され、半球状凹部としての第１製氷小室１３が、この第１製氷室１１に所要の整列パターンで下向きで多数凹設されている。また第１製氷室１１の上面には、圧縮機ＣＭや凝縮器ＣＮ等と共に冷凍系を構成する蒸発器１４が蛇行状に密着固定され、圧縮機ＣＭの運転により蒸発器１４における気化冷媒の熱交換が促進されて、第１製氷室１１が氷点下にまで冷却されるようになっている。
【００１２】
前記第１製氷室１１の直下には、銅の如き熱良導性の金属を材質とする第２製氷室１２が後述の如く傾動可能に配設され、製氷運転に際して、該第１製氷室１１を下方から閉成すると共に、除氷運転に際して、該第１製氷室１１を開放し得るよう構成される。この第２製氷室１２には、前記第１製氷室１１に凹設した第１製氷小室１３と対応して、同じく半球状凹部からなる第２製氷小室１５が上向きに所要の整列パターンで多数凹設されている。従って、図２に示すように第１製氷室１１に対し第２製氷室１２を下方から閉成すると、両製氷小室１３，１５が相互に対応して各小室内に所要直径の球状空間が画成される。
【００１３】
前記第２製氷室１２は、前述の如く銅等の熱良導金属を材質とするブロック体として構成され、各第２製氷小室１５に製氷水を噴射供給するための水皿１７が、当該第２製氷室１２の外底部に一体的に固定されている。この第２製氷室１２における第２製氷小室１５の形成面と反対側の面（水皿１７と対向する面）には、相互に隣接する各第２製氷小室１５の間に溝１８が形成されている。すなわち、各第２製氷小室１５は底面において溝１８で囲繞されており、後述する除氷運転に際し、絞り手段としての給水弁ＷＶを介して供給される水道水（除氷水）が溝１８と水皿表面との間に充満し、第２製氷小室１５の加熱促進を図るよう構成される。なお、給水弁ＷＶは流量コントロール機能（絞り機能）を有し、供給する除氷水の単位時間当たりの供給量（流量）を調節可能に構成されている。
【００１４】
前記水皿１７は、その後端部が直角に立上がって後部１７ａが形成され、この後部１７ａの開放端において前記取付枠１６の所定部位に、枢軸１９により傾動旋回可能に枢支され、後述の開閉用モータＡＭによって第２製氷室１２と共に回動される。そして、水皿１７を図において時計方向に回動すれば、図６に示す如く、該水皿１７に一体固定した第２製氷室１２は第１製氷小室１３を開放し、また反時計方向に回動すれば、図２に示す如く、第２製氷室１２は第１製氷小室１３を閉成するよう構成される。水皿１７には、各第２製氷小室１５と連通する噴水孔２０が対応的に穿設され、これら噴水孔２０に製氷水を供給する分配管２１が水皿１７の裏面に蛇行配置されている。また水皿１７の下方には、所定量の製氷水が貯溜される製氷水タンク２２が一体的に設けられており、該タンク２２に付設した給水ポンプＰＭを介して製氷水が前記分配管２１に供給されるよう構成してある。すなわち、製氷運転に際して製氷水タンク２２から給水ポンプＰＭを介して圧送される製氷水は、水皿１７に穿設した前記各噴水孔２０を介して、各第１製氷小室１３と第２製氷小室１５とで画成された氷形成用空間中に噴射供給される。そして、該氷形成用空間中で氷結するに至らなかった製氷水（以下「未氷結水」という）は、水皿１７の各噴水孔２０に隣接して各第２製氷小室１５と連通するよう穿設された戻り孔２３を介して製氷水タンク２２に帰還するよう構成されている。
【００１５】
前記第２製氷室１２と共に水皿１７を傾動させる正逆回転可能な開閉用モータＡＭは減速機を備え、その出力軸２４に回転体としての駆動アーム２５が半径方向に延出するよう固定され、該駆動アーム２５の先端と水皿１７の前方端部（枢支側とは反対の端部）との間に、連繋部材としてのコイルスプリング２６が弾力的に係着されている。そして、製氷運転の際には、図２に示す如く、水皿１７は、第２製氷室１２により第１製氷室１１を下方から閉成する水平な閉成位置に、前記コイルスプリング２６の弾力により保持されるよう構成される。また駆動アーム２５には、コイルスプリング２６の係着位置から離間する部位に、出力軸２４に対して半径方向に延出するレバー片２５ａが設けてある。前記取付枠１６における駆動アーム２５およびレバー片２５ａの移動軌跡上に切換スイッチＳＷ１が配設され、除氷運転に伴い正転方向（第２製氷室１２の開放位置への移動を許容する方向）に回転する開閉用モータＡＭの運転により回転（図２において反時計方向への正転回転）するレバー片２５ａが切換スイッチＳＷ１を逆転側に切換えたときに、該モータＡＭを停止させ、前記水皿１７および第２製氷室１２を傾動する開放位置に停止保持するよう設定される。なお、第１実施例では切換スイッチＳＷ１が、第２製氷室１２の除氷完了（開放位置まで移動して第１製氷室１１から剥離落下する球体氷を図示しない貯氷庫に案内し得る状態とったとき）を検知する第２検知手段として機能するよう構成される。
【００１６】
前記水皿１７の前後方向と交差する左右方向の両側には、直角に立上がる側部１７ｂが夫々形成されると共に、該水皿１７の前方には、側部１７ｂより所定寸法だけ低く設定した堰止め部１７ｃが配設され、この堰止め部１７ｃの左右両端部は両側部１７ｂ，１７ｂに密着されている。これにより水皿１７の内部表面には、両側部１７ｂ，１７ｂ、堰止め部１７ｃおよび前記後部１７ａで囲繞された水溜部２７が形成される。そして該水溜部２７に貯溜された後述する除氷水は、前記第２製氷室１２の周囲に画成した前記溝１８中に充満し、各第２製氷小室１５を加熱するよう構成される。また水皿１７には、水溜部２７内の所定位置に排水孔２８が穿設されており、水溜部２７に貯溜された除氷水の一部は、該排水孔２８から製氷水タンク２２に流下し、他の除氷水は堰止め部１７ｃの上端からオーバーフローして、水皿１７の前方側よりタンク２２に流入するようにしてある。なお、製氷水タンク２２への給水は、外部水道系に接続している除氷水の供給経路としての給水管２９の給水弁ＷＶを開放することにより行なわれる。前記製氷水タンク２２にはオーバーフローパイプ３４が配設され、除氷運転に際して水溜部２７からタンク２２に流入して所定水位を越えた除氷水を、該パイプ３４を介して機外へ排出するようにしてある。
【００１７】
前記給水管２９には、給水弁ＷＶの配設位置より上流側に、熱交換器としての温水器３５が配設される。この温水器３５は、給水管２９に連通接続する内管３６と、該内管３６を所定の空間を存して被覆する外管３７とからなる２重管構造とされ、後述するように、除氷運転に際して内管３６と外管３７との間の空間に高温冷媒（ホットガス）を流通することで、内管３６内を流通する除氷水を加温するよう構成される。また、内管３６における除氷水が流通する内側およびホットガスが流通する外側には、その長手方向の略全長に亘ってフィン３８が連続して突設されており、ホットガスと除氷水との熱交換効率を向上するようにしてある。更に、温水器３５および該温水器３５から給水弁ＷＶまでの間に臨む給水管２９は、発泡ポリエチレン等からなる断熱材としての断熱ホース３９で被覆され、温水器３５および給水管２９からの熱の逃出を抑制するよう構成される。なお、断熱材はホース状のものに限定されず、温水器３５および給水管２９を被覆し得るものであればよく、その材質も発泡ポリエチレンに限定されるものでない。
【００１８】
前記第１製氷室１１の所定位置に、製氷完了検知手段および第１製氷室１１の除氷完了検知手段として機能する温度センサＴｈが配設されている。そして、この温度センサＴｈが、予じめ設定された製氷完了温度を検知した際に、製氷運転から除氷運転に移行すると共に、該温度センサＴｈが、予じめ設定された除氷完了温度を検知した際に、除氷運転から製氷運転に移行するよう設定される。
【００１９】
前記取付枠１６には、前記駆動アーム２５の回動軌跡上に臨む位置に、前記第２製氷室１２の除氷開始を検知する第１検知手段としての除氷水開始スイッチＳＷ２が配設され、除氷運転に伴う前記開閉用モータＡＭの運転により駆動アーム２５が前記コイルスプリング２６を弛ませる正転方向（コイルスプリング２６による第２製氷室１２の閉成位置の保持を解除する方向）に所定角度回転した際に、該アーム２５により除氷水開始スイッチＳＷ２がＯＮ作動されるよう構成される。そして、除氷水開始スイッチＳＷ２のＯＮ作動により、前記開閉用モータＡＭを停止させると共に、前記給水弁ＷＶを開放して前記水溜部２７への除氷水の供給を開始するように設定してある。
【００２０】
前記取付枠１６における水皿１７の枢支側に近接する位置に、除氷水終了スイッチＳＷ３が配設され、該スイッチＳＷ３は、水皿１７の前記側部１７ｂに突設された作動片３０によりＯＮ−ＯＦＦ作動されるようになっている。すなわち、製氷運転に際して水皿１７が閉成位置に保持されている状態では、図２に示す如く、前記作動片３０が除氷水終了スイッチＳＷ３に当接してＯＮ作動させると共に、後述するように第２製氷室１２の各第２製氷小室１５と球体氷との氷結が解除されることにより、図５に示す如く、水皿１７および第２製氷室１２等が自重により下側（開放位置）に向けて傾動した際に、前記作動片３０が除氷水終了スイッチＳＷ３から離間してＯＦＦ作動するよう構成される。そして、除氷水終了スイッチＳＷ３がＯＦＦ作動されたときに、前記給水弁ＷＶを閉成して前記水溜部２７への除氷水の供給を停止すると共に、前記開閉用モータＡＭの運転を再開して、水皿１７を開放位置に向けて傾動させるよう設定されている。
【００２１】
前記製氷水タンク２２の下方には、製氷残水等を受けて機外へ排出するための排水皿３１が配設され、該排水皿３１の上方に、軸３２に固定した氷案内板３３が臨んでいる。この氷案内板３３は、製氷運転中においては、図２に示す如く、前記水皿１７や製氷水タンク２２と干渉しない退避位置に位置決めされている。また除氷運転の際には、開放位置に向けて傾動する製氷水タンク２２に突設した押片２２ａが、氷案内板３３に設けた反転レバー３３ａを押すことにより該氷案内板３３が軸３２を中心として反時計方向に回動されて、この氷案内板３３は傾動状態（開放位置）にある第２製氷室１２の上面に倒れ込み、各第２製氷小室１５を塞ぐよう構成される（図６参照）。すなわち、第１製氷室１１から落下する球体氷を、この氷案内板３３において滑落させて貯氷庫（図示せず）へ円滑に案内するようになっている。
【００２２】
なお、前記水皿１７が閉成位置に復帰する際には、氷案内板３３は閉成位置に向けて傾動する該水皿１７により押されて時計方向に旋回し、図２に示す退避位置に復帰するよう構成される。
【００２３】
前記自動製氷機における冷凍系では、図１に示す如く、圧縮機ＣＭで圧縮された気化冷媒は、吐出管４０を経て凝縮器ＣＮで凝縮液化し、ドライヤ４１で脱湿された後に膨張弁４２で減圧され、前記蒸発器１４に流入してここで一挙に膨張して蒸発し、第１製氷室１１と熱交換を行なって、各第１製氷小室１３を氷点下にまで冷却させる。そして、蒸発器１４で蒸発した気化冷媒は、吸入管４３を経て圧縮機ＣＭに帰還して再循環される。なお、第１実施例では、圧縮機ＣＭから吐出される冷媒を蒸発器１４に循環供給する経路が、第１冷媒循環経路４８とされる。
【００２４】
更に、前記第１冷媒循環経路４８を構成する圧縮機ＣＭの高圧側の管体である吐出管４０からホットガス管４４が分岐され、このホットガス管４４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。このホットガス弁ＨＶは、除氷運転に際し、第２製氷室１２の除氷完了を前記切換スイッチＳＷ１が検知（逆転側になった状態）したときに開放し、該スイッチＳＷ１が正転側に切換わったときに閉成されるよう制御される。すなわち、除氷運転時にホットガス弁ＨＶが開放して、圧縮機ＣＭから吐出される高温冷媒（ホットガス）を、前記ホットガス管４４を介して蒸発器１４にバイパスさせ、各第１製氷小室１３を加熱することにより、小室内部に生成される球体氷の周面を融解させて、各球体氷を自重により落下させるようになっている。なお、図１中の符号ＦＭは、凝縮器ＣＮ用のファンモータを示す。
【００２５】
前記ホットガス管４４におけるホットガス弁ＨＶの配設位置より上流側（圧縮機ＣＭ側）から供給管４５が分岐され、該供給管４５は温水器用の入口弁ＷＨＶ１を経て、前記温水器３５における外管３７の入口側に連通されている。また、温水器３５における外管３７の出口側に連通接続される帰還管４６は温水器用の出口弁ＷＨＶ２を経て、前記吸入管４３に連通されている。前記入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２は、前記除氷水開始スイッチＳＷ２のＯＮ作動により開放し、前記除氷水終了スイッチＳＷ３がＯＦＦ作動されたときに閉成する制御がなされる。すなわち、除氷運転時に入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２を開放することで、圧縮機ＣＭから吐出されるホットガスは前記供給管４５を介して温水器３５の外管３７にバイパスされ、該ホットガスと温水器３５の内管３６内を流通する除氷水との間で熱交換を行なって除氷水を加温し得るよう構成される。なお、内管３６の外側を流通するホットガスと、該内管３６の内側を流通する除氷水とは、その流れ方向が逆向きとなるよう設定され、ホットガスと除氷水との効率的な熱交換を行なわせ得るようになっている。また第１実施例では、前記供給管４５および帰還管４６とから第２冷媒循環経路４９が構成される。
【００２６】
前記吐出管４０におけるホットガス管４４の分岐部より下流側（第２冷媒循環経路４９の分岐部より下流側、すなわち凝縮器ＣＮ側）に高圧ストップ弁ＨＰＶが配設される。この高圧ストップ弁ＨＰＶは、前記除氷水開始スイッチＳＷ２のＯＮ作動により閉成し、前記除氷水終了スイッチＳＷ３がＯＦＦ作動されたときに開放する制御がなされる。すなわち、前記入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２が開放するときには、高圧ストップ弁ＨＰＶが閉成するよう制御される。また、入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２が開放しているときには、前記ホットガス弁ＨＶは閉成しており（図９参照）、これにより前記第２製氷室１２の除氷に際しては、圧縮機ＣＭから吐出されたホットガスは、蒸発器１４側に流れることなく全て温水器３５側に供給され、除氷水の加温にのみ用いられるようになっている。
【００２７】
前記給水管２９における前記温水器３５の配設位置より下流側、具体的には温水器３５と給水弁ＷＶとの間に臨む部位に温度検知手段４７が配設され、該検知手段４７が予め設定された異常温度を検知したときに、自動製氷機の運転を停止するよう設定されている。すなわち、除氷運転に際して、例えば断水等により温水器３５の内管３６や給水管２９に除氷水が供給されない場合、該温水器３５に供給されるホットガスにより内管内の空気が加熱されて高温となり、これに伴って給水管２９が加熱されることに起因して発生する問題を未然に防止するようになっている。例えば、給水管２９が、給水弁ＷＶより上流側は金属材からなる管体で構成されると共に、給水弁ＷＶより下流側は樹脂材からなる管体で構成される場合、前述したような高温の空気が樹脂材の管体を流通することで該管体が変形等を来たすのを防止することができる。ちなみに、前記異常温度は、給水管２９における樹脂部分の耐熱温度より低い値に設定される。
【００２８】
【第１実施例の作用】
次に、第１実施例に係る自動製氷機の作用につき、以下説明する。製氷運転に際し、図２に示す如く第２製氷室１２は、第１製氷室１１を下方から閉成して、各第１製氷小室１３と各第２製氷小室１５とを対応させ、内部に氷形成用空間を画成している。この状態で製氷運転が開始されると、冷凍系の圧縮機ＣＭやファンモータＦＭが起動して第１製氷室１１に設けた蒸発器１４に第１冷媒循環経路４８を介して冷媒が循環供給され、当該第１製氷室１１の冷却がなされると共に、前記製氷水タンク２２からの製氷水は分配管２１にポンプ圧送され、該分配管２１の各噴水孔２０を介して両製氷小室１３，１５に画成される球状空間中に噴射される。
【００２９】
噴射された製氷水は、第１製氷小室１３の内面に接触して冷却され、下方の第２製氷小室１５を潤した後、この未氷結水は、水皿１７に穿設した前記戻り孔２３を介して、製氷水タンク２２に戻されて再度の循環に供される。そして製氷水の循環が反復される内に、タンク２２中に貯溜される製氷水全体の温度が次第に低下すると共に、第２製氷小室１２の温度も同様に次第に低下する。そして、先ず第１製氷小室１３の内壁面で製氷水の一部が凍結して氷層が形成され始め、未氷結水は戻り孔２３からタンク２２に帰還する運転を重ねる間に、前記氷層の成長が更に進行して、最終的に両製氷小室１３，１５に形成される球状空間中に球体氷が生成される。
【００３０】
図３に示す如く、球体氷の製造が完了（製氷完了）し、前記第１製氷室１１の温度が製氷完了温度となったことを、前記温度センサＴｈが検知すると、給水ポンプＰＭが停止制御されて、製氷水の循環供給を停止する（図９のタイミングチャート参照）。なお、冷凍系を構成する前記圧縮機ＣＭへの通電は継続されたまま、前記ファンモータＦＭのみ停止制御される。また、前記開閉用モータＡＭの運転が開始され、前記駆動アーム２５は正転方向に回動し、該アーム２５が前記除氷水開始スイッチＳＷ２をＯＮ作動すると、開閉用モータＡＭの運転が停止される（図４参照）。このとき、前記給水弁ＷＶが開放され、これにより外部水道系に接続する給水管２９から水皿１７の表面に画成してある前記水溜部２７に除氷水の供給が開始される。また駆動アーム２５の回動により前記コイルスプリング２６は弛み、該スプリング２６による水皿１７および第２製氷室１２を閉成位置に保持する力は解除される。しかし、この時点では第２製氷小室１５と球体氷とは氷結状態を保持しているので、水皿１７は閉成位置に臨んだままとなっている。
【００３１】
前記除氷水開始スイッチＳＷ２のＯＮ作動により、前記入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２が開放すると共に、前記高圧ストップ弁ＨＰＶが閉成する。またこのとき、前記切換スイッチＳＷ１は正転側になっているから、前記ホットガス弁ＨＶは閉成している。従って、圧縮機ＣＭから吐出されるホットガスは、前記供給管４５を介して温水器３５の外管３７にバイパスされ、該温水器３５の内管３６内を流通する除氷水との間で熱交換を行なって該除氷水を加温する。そして、この加温された除氷水が、前記水溜部２７に供給されることとなる。
【００３２】
前記給水弁ＷＶを介して水溜部２７に供給される加温された除氷水は、前記排水孔２８から製氷水タンク２２に流下する量に比べ多量であるので、該水溜部２７での水位は次第に上昇し、遂には水皿１７の堰止め部１７ｃからオーバーフローするに至る。オーバーフローする際の水溜部２７の水面レベルを、第２製氷室１２の上端近傍に到来するよう設定しておくことにより、除氷水は第２製氷室１２を主として加熱することができる。なお、堰止め部１７ｃからのオーバーフロー水は、水皿１７の先端から製氷水タンク２２内に流下する。この水皿先端部から流入する水と、前記排水孔２８から流下する水とによりタンク２２内の水位は次第に上昇し、前記オーバーフローパイプ３４から余分な水は排水皿３１に流下した後に機外へ排出される。
【００３３】
前記第２製氷室１２は、水溜部２７に貯溜される除氷水で加熱されて温度上昇し、前記第２製氷小室１５の壁面と球体氷との氷結力は徐々に低下する。なお、第２製氷室１２と接触する第１製氷室１１にも除氷水の熱は伝わるが、この熱は僅かであり、第１製氷小室１３の壁面と球体氷との氷結力は低下しない。
【００３４】
前記第２製氷小室１５の壁面と球体氷との氷結力が、第２製氷室１２、水皿１７および製氷水タンク２２等からなる水皿組の自重を支えられなくなるまで低下すると、該水皿組は弛んでいた前記コイルスプリング２６の弾力とバランスする位置まで自重によって下側に傾動する。これにより図５に示す如く、前記作動片３０が除氷水終了スイッチＳＷ３から離間してＯＦＦ状態となり、第２製氷室１２からの球体氷の剥離を検知する。このとき、前記給水弁ＷＶを閉成すると共に、開閉用モータＡＭの運転を再開し、前記駆動アーム２５が正転方向へ回動することで水皿１７および第２製氷室１２は開放位置に向けて傾動を開始する。また前記入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２が閉成すると共に、前記高圧ストップ弁ＨＰＶは開放する。
【００３５】
前述した第２製氷室１２の除氷に際し、前記水溜部２７に貯溜される除氷水はホットガスとの熱交換により加温されているから、冬期のように周囲温度が低い時期においても第２製氷室１２の除氷に要する時間（除氷時間）を短縮することができ、自動製氷機での日産製氷能力を向上し得る。また除氷時間の短縮により、除氷水の使用量を低減することができ、ランニングコストを低廉に抑えることが可能となる。更に、温度の高い除氷水を用いて第２製氷室１２の除氷を行なうから、前記給水弁ＷＶでの流量コントロール機能により、供給する除氷水の単位時間当たりの供給量を少なく設定しても除氷時間が長くなることはなく、これによってもランニングコストを抑えることができるようになる。更には、第２製氷室１２の除氷に際して前記高圧ストップ弁ＨＰＶを閉成することで、圧縮機ＣＭから吐出される全てのホットガスを除氷水の加温に用いることができるから、除氷水を効率的に加温し得る。なお、製氷運転に際しては前記入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２を閉成することで、圧縮機ＣＭからの冷媒が温水器３５に流入することはなく、冷凍能力が低下することはない。
【００３６】
また前記温水器３５における熱交換において、除氷水とホットガスとの流れ方向を逆向きに設定したから、両者間の熱交換が効率的になされ、除氷水の温度を高くすることができ、これが除氷時間の短縮に寄与する。しかも、温水器３５の前記内管３６には内外に突出するフィン３８を設けてあるから、ホットガスと除氷水との熱交換を行なうための表面積が増え、これによって熱交換効率が良好となって高い温度の除氷水を得ることが可能となる。更に、温水器３５および給水弁ＷＶまでの給水管２９を断熱ホース３９で被覆してあるから、温水器３５で加温した除氷水の温度が前記水溜部２７に供給される間に低下するのを抑制することができ、エネルギーロスを抑え得る。
【００３７】
ここで、前記第２製氷室１２の除氷に際し、例えば断水等により温水器３５の内管３６や給水管２９に除氷水が供給されない場合は、該温水器３５に供給されるホットガスにより内管内の空気が加熱されて高温となり、これに伴って給水管２９も加熱され、給水管２９を構成する樹脂部分等が変形するおそれがある。しかるに、第１実施例に係る自動製氷機では、前記給水管２９に配設された温度検知手段４７が、予め設定された異常温度を検知したときには自動製氷機の運転を停止するよう設定されているから、給水管２９内を高温の空気が流通することに起因して発生する各種の異常事態を未然に防止することができる。また、温度検知手段４７により断水を検知することが可能となる。
【００３８】
前記水皿１７の傾動途中において、前記軸３２に一体的に配設された反転レバー３３ａを製氷水タンク２２の押片２２ａが押すことにより前記氷案内板３３が反転し、水皿１７に寄りかかった状態で傾動する。水皿１７が最大限に傾動したタイミングをもって、図６に示すように、前記レバー片２５ａが切換スイッチＳＷ１を逆転側に切換えると、これにより開閉用モータＡＭは停止して水皿１７の傾動を停止させる。なお、このとき氷案内板３３は、先に述べた如く、第２製氷室１２の上面を覆って氷塊滑落用の円滑面を提供している。
【００３９】
前記切換スイッチＳＷ１が切換わったときに、前記ホットガス弁ＨＶが開放して蒸発器１４にホットガスが供給され、第１製氷室１１の加熱がなされて、第１製氷小室１３の内面と球体氷との氷結面の融解を開始する。このとき、前記入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２は何れも閉成しているから、圧縮機ＣＭから吐出される略全てのホットガスは、蒸発器１４に供給されて第１製氷室１１の効率的な除氷が達成される。
【００４０】
前記第１製氷室１１の除氷開始により第１製氷小室１３が或る程度加温されると、図６に示す如く、小室壁面と球体氷との氷結が解除されて自重落下し、傾動待機している前記氷案内板３３の表面に落着し貯氷庫に滑落回収される。
【００４１】
このように、球体氷が全て第１製氷小室１３から離脱すると、第１製氷室１１は蒸発器１４に循環しているホットガスにより一挙に温度上昇する。そして、前記温度センサＴｈが除氷完了温度を検知すると、前記開閉用モータＡＭが逆転方向に運転されて駆動アーム２５は逆転方向（図７の時計方向）に回動される。従って該駆動アーム２５と水皿１７との間に弾力的に係着したコイルスプリング２６により、水皿組は反時計方向に回動される。また、第１製氷室１１の除氷完了検知により前記給水弁ＷＶが開放され、水皿１７上に供給されて前記水溜部２７に貯溜する水道水は、前記排水孔２８を介して製氷水タンク２２に流入し、水位の低下したタンク２２に新たな製氷水として供給される。なお、このときに前記温水器３５にはホットガスは供給されていないから、製氷水として供給される水道水が加温されることはない。
【００４２】
前記逆転方向に回動する駆動アーム２５により反時計方向に回動される水皿組が閉成位置に復帰されることによって、第１製氷室１１は再び第２製氷室１２で下方から閉成される（図８参照）。また、駆動アーム２５により前記切換スイッチＳＷ１が正転側に切換えられると、開閉用モータＡＭが停止されると共に、給水弁ＷＶおよびホットガス弁ＨＶが閉成して、水道水およびホットガスの供給が停止される。そして、初期状態に復帰して製氷運転が再開され、前述した動作を繰り返す。なお、駆動アーム２５の逆転方向への回動途中に、前記除氷水開始スイッチＳＷ２は該アーム２５によりＯＮ−ＯＦＦ作動されるが、このときの信号はキャンセルされ、前記給水弁ＷＶが開放されることはない。更に、前記除氷水終了スイッチＳＷ３も前記作動片３０によりＯＮ作動され、次のサイクルの待機状態となる。
【００４３】
【第２実施例】
図１０および図１１は、第２実施例に係る自動製氷機の概略構成および運転タイミングチャートを示すものであって、その基本的な構成は第１実施例と同一であるので、異なる部分についてのみ説明し、同一部分には同じ符号を付して示すものとする。すなわち、第２実施例では、第１実施例において帰還管４６に配設される出口弁ＷＨＶ２および吐出管４０に配設される高圧ストップ弁ＨＰＶが省略されており、前記温水器３５へのホットガスの供給・停止を供給管４５に配設した入口弁ＷＨＶ１の開閉により制御するよう構成される。なお、入口弁ＷＨＶ１は、前記除氷水開始スイッチＳＷ２のＯＮ作動により開放し、前記除氷水終了スイッチＳＷ３がＯＦＦ作動されたときに閉成する制御がなされる。
【００４４】
【第２実施例の作用】
次に、第２実施例に係る自動製氷機の作用につき、第１実施例の作用と異なる部分についてのみ説明する。すなわち、製氷運転に際しては、前記入口弁ＷＨＶ１は閉成しており、前記圧縮機ＣＭから吐出される冷媒は前記蒸発器１４に供給されて製氷室１０の冷却に供される。そして、前記両製氷小室１３，１５に形成される球状空間中に球体氷が生成され、製氷運転から除氷運転に移行した後の前記第２製氷室１２の除氷に際しては、前記除氷水開始スイッチＳＷ２がＯＮ作動することにより入口弁ＷＨＶ１が開放し、圧縮機ＣＭから吐出されるホットガスは前記温水器３５に供給され、ここで除氷水と熱交換して加温した後に帰還管４６を介して圧縮機ＣＭに帰還するよう循環する。
【００４５】
すなわち、第２実施例においても、第２製氷室１２の除氷に供される除氷水をホットガスにより加温し得るから、前記第１実施例と同様に除氷時間を短縮して日産製氷能力を向上し得ると共に、除氷水の使用量を低減してランニングコストを低廉に抑えることができる。また、第２実施例では出口弁ＷＨＶ２および高圧ストップ弁ＨＶＰを省略することで、部品点数を低減して製造コストを低く抑えることが可能となる。なお、前記除氷水終了スイッチＳＷ３がＯＦＦ状態となり、前記入口弁ＷＨＶ１が閉成した以後の動作は、第１実施例と同じである。
【００４６】
【第３実施例】
図１２および図１３は、第３実施例に係る自動製氷機の概略構成および運転タイミングチャートを示すものであって、その基本的な構成は第１実施例と同一であるので、異なる部分についてのみ説明し、同一部分には同じ符号を付して示すものとする。すなわち、第３実施例では、第１実施例において吐出管４０に配設される高圧ストップ弁ＨＰＶが省略されており、前記温水器３５へのホットガスの供給・停止を供給管４５および帰還管４６に配設した入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２の開閉により制御するよう構成される。なお、入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２の開閉制御は、前述したように、前記除氷水開始スイッチＳＷ２のＯＮ作動により開放し、前記除氷水終了スイッチＳＷ３がＯＦＦ作動されたときに閉成する。
【００４７】
【第３実施例の作用】
次に、第３実施例に係る自動製氷機の作用につき、第１実施例の作用と異なる部分についてのみ説明する。すなわち、製氷運転に際しては、前記入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２は閉成しており、前記圧縮機ＣＭから吐出される冷媒は前記蒸発器１４に供給されて製氷室１０の冷却に供される。そして、前記両製氷小室１３，１５に形成される球状空間中に球体氷が生成され、製氷運転から除氷運転に移行した後の前記第２製氷室１２の除氷に際しては、前記除氷水開始スイッチＳＷ２がＯＮ作動することにより入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２が開放し、圧縮機ＣＭから吐出されるホットガスは前記温水器３５に供給され、ここで除氷水と熱交換して加温した後に帰還管４６を介して圧縮機ＣＭに帰還するよう循環する。
【００４８】
すなわち、第３実施例においても、第２製氷室１２の除氷に供される除氷水をホットガスにより加温し得るから、前記第１実施例と同様に除氷時間を短縮して日産製氷能力を向上し得ると共に、除氷水の使用量を低減してランニングコストを低廉に抑えることができる。また第３実施例では高圧ストップ弁ＨＶＰを省略することで、部品点数を低減して製造コストを低く抑えることが可能となる。なお、前記除氷水終了スイッチＳＷ３がＯＦＦ状態となり、前記入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２が閉成した以後の動作は、第１実施例と同じである。この第３実施例では、製氷運転時には温水器３５の入口側および出口側に配設される入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２を閉成することで、圧縮機ＣＭから吐出される冷媒が温水器３５に流れるのは阻止され、冷凍能力が低下することはない。
【００４９】
【第３実施例の変更例】
図１４は、第３実施例に係る自動製氷機の運転方法の変更例に係る運転タイミングチャートを示すものであって、前記第３実施例と異なる部分についてのみ説明する。この変更例においては、前記温水器３５へのホットガスの供給・停止を制御する出口弁ＷＨＶ２の閉成タイミングを、入口弁ＷＨＶ１の閉成タイミングより所定時間だけ遅らせる制御を行なうよう構成してある。すなわち、入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２は、前記除氷水開始スイッチＳＷ２のＯＮ作動により略同時に開放するが、前記除氷水終了スイッチＳＷ３がＯＦＦ作動されたとき（第２製氷室１２の除氷完了時）には入口弁ＷＨＶ１のみが閉成するよう制御される。そして、除氷運転に際して前記切換スイッチＳＷ１が逆転側に切換わったときに、出口弁ＷＨＶ２が閉成制御されるよう構成してある。
【００５０】
【第３実施例の変更例の作用】
次に、第３実施例の変更例に係る自動製氷機の作用につき、第３実施例の作用と異なる部分についてのみ説明する。すなわち、製氷運転から除氷運転に移行して前記除氷水開始スイッチＳＷ２がＯＮ作動することにより入口弁ＷＨＶ１および出口弁ＷＨＶ２が略同時に開放し、圧縮機ＣＭから吐出されるホットガスは前記温水器３５に供給され、ここで除氷水と熱交換して加温した後に帰還管４６を介して圧縮機ＣＭに帰還するよう循環する。
【００５１】
前記温水器３５で加温された除氷水により前記第２製氷小室１５の壁面と球体氷との氷結力が低下し、前記水皿組が弛んでいた前記コイルスプリング２６の弾力とバランスする位置まで自重によって下側に傾動すると、前記作動片３０が除氷水終了スイッチＳＷ３から離間してＯＦＦ状態となり、第２製氷室１２からの球体氷の剥離を検知する。このとき、先ず前記入口弁ＷＨＶ１のみが閉成する。従って、温水器３５の外管３７内のホットガスは、前記圧縮機ＣＭの吸込み作用により圧縮機ＣＭに回収される。
【００５２】
また開閉用モータＡＭの運転が再開し、前記駆動アーム２５が正転方向へ回動することで水皿１７および第２製氷室１２は開放位置に向けて傾動を開始する。そして、前記レバー片２５ａが切換スイッチＳＷ１を逆転側に切換えると、これにより開閉用モータＡＭは停止して水皿１７の傾動を停止させる。更に、切換スイッチＳＷ１が逆転側に切換わったとき（除氷水終了スイッチＳＷ３がＯＦＦしてから約３０秒後）に、前記出口弁ＷＨＶ２が閉成すると共に、前記ホットガス弁ＨＶが開放して蒸発器１４にホットガスが供給され、第１製氷室１１の加熱がなされて、第１製氷小室１３の内面と球体氷との氷結面の融解を開始する。
【００５３】
すなわち、前記入口弁ＷＨＶ１を閉成してから所定時間が経過した後に出口弁ＷＨＶ２を閉成することで、温水器３５の外管３７内のホットガスを圧縮機ＣＭに回収し得るから、除氷運転に際してのホットガスおよび製氷運転に際しての冷媒の循環量が不足することはなく、安定した製氷能力が得られる。なお、出口弁ＷＨＶ２の閉成を遅らせる手段としては、前記切換スイッチＳＷ１を用いることなく、除氷水終了スイッチＳＷ３がＯＦＦしたときからカウントを開始するタイマを用いることができる。この場合に設定される、入口弁ＷＨＶ１が閉成してから出口弁ＷＨＶ２が閉成するまでの時間としては、入口弁ＨＶ１の配設位置から出口弁ＷＨＶ２までのホットガスの流通経路（第２冷媒循環経路４９，温水器３５）に存在するホットガスを圧縮機ＣＭに回収し得るだけの時間が好適である。
【００５４】
【第４実施例】
図１５および図１６は、第４実施例に係る自動製氷機の概略構成および運転タイミングチャートを示すものであって、その基本的な構成は第１実施例と同一であるので、異なる部分についてのみ説明し、同一部分には同じ符号を付して示すものとする。すなわち、第４実施例では、第１実施例において帰還管４６に配設される出口弁ＷＨＶ２が省略されており、前記温水器３５へのホットガスの供給・停止を供給管４５に配設した入口弁ＷＨＶ１の開閉により制御するよう構成される。なお、入口弁ＷＨＶ１は、前記除氷水開始スイッチＳＷ２のＯＮ作動により開放し、前記除氷水終了スイッチＳＷ３がＯＦＦ作動されたときに閉成する制御がなされるのに対し、前記吐出管４０に配設される高圧ストップ弁ＨＰＶは、入口弁ＷＨＶ１が開放しているときには閉成するよう制御されるのは前述した通りである。
【００５５】
【第４実施例の作用】
次に、第４実施例に係る自動製氷機の作用につき、第１実施例の作用と異なる部分についてのみ説明する。すなわち、製氷運転に際しては、前記入口弁ＷＨＶ１が閉成すると共に高圧ストップ弁ＨＰＶは開放しており、前記圧縮機ＣＭから吐出される冷媒は前記蒸発器１４に供給されて製氷室１０の冷却に供される。そして、前記両製氷小室１３，１５に形成される球状空間中に球体氷が生成され、製氷運転から除氷運転に移行した後の前記第２製氷室１２の除氷に際しては、前記除氷水開始スイッチＳＷ２がＯＮ作動することにより入口弁ＷＨＶ１が開放すると共に高圧ストップ弁ＨＰＶが閉成し、圧縮機ＣＭから吐出されるホットガスは前記温水器３５に供給され、ここで除氷水と熱交換して加温した後に帰還管４６を介して圧縮機ＣＭに帰還するよう循環する。
【００５６】
すなわち、第４実施例においても、第２製氷室１２の除氷に供される除氷水をホットガスにより加温し得るから、前記第１実施例と同様に除氷時間を短縮して日産製氷能力を向上し得ると共に、除氷水の使用量を低減してランニングコストを低廉に抑えることができる。また第４実施例では出口弁ＷＨＶ２を省略することで、部品点数を低減して製造コストを低く抑えることが可能となる。なお、前記除氷水終了スイッチＳＷ３がＯＦＦ状態となり、前記入口弁ＷＨＶ１が閉成すると共に高圧ストップ弁ＨＰＶが開放した以後の動作は、第１実施例と同じである。この第４実施例では、第２製氷室１２の除氷に際して高圧ストップ弁ＨＰＶを閉成することで、圧縮機ＣＭから吐出されるホットガスを温水器３５にのみ供給することができ、除氷水を効率的に加温することができる。
【００５７】
なお、前述した第２〜第４実施例を示す図１０，図１２，図１５において、温水器３５および給水管２９を被覆する断熱ホースは図示していないが、第１実施例と同様に両者３５，２９には断熱ホースが被覆されて、放熱を防止するようになっている。
【００５８】
【変更例】
図１７は、変更例に係る自動製氷機の製氷水および除氷水の供給経路部を示すものであって、前記圧縮機ＣＭや凝縮器ＣＮ等の冷凍系を構成する装置が配置される機械室５０に、前記除氷水の給水管２９が配管され、該給水管２９の熱交換部５１を、圧縮機ＣＭ等の発熱部品に近接して位置させている。すなわち、この構成によれば、給水管２９を流通する除氷水を、発熱部品が発生する熱により加温することが可能となる。この場合に、熱交換部５１より上流側に前記温水器３５を配設すれば、該温水器３５で加温された除氷水の温度低下を抑制することができ、また熱交換部５１より下流側に温水器３５を配設すれば、除氷水をより高温に加温することが可能となる。
【００５９】
本願は前述した各実施例や変更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。例えば、熱交換器（温水器）においての除氷水とホットガスの流れ方向を同じ向きとする構成を採用し得る。また、▲１▼熱交換器の内管にフィンを設ける構造、▲２▼除氷水の供給経路および熱交換器を断熱材により被覆する構造、▲３▼熱交換器における除氷水と高温冷媒の流れ方向を逆向きとする構造、▲４▼除氷水の供給経路に絞り手段を設ける構造、および▲５▼供給経路に温度検知手段を設ける構造は、その全てを採用するものでなくてもよく、何れか一つまたは複数の組合わせを適宜に選択することが可能である。更に、第１実施例における入口弁と出口弁との開閉タイミングを、第３実施例の変更例と同様に設定することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上に述べた如く、本発明の請求項１〜請求項４に係る自動製氷機によれば、圧縮機から吐出される高温冷媒により除氷水を加温するよう構成したから、周囲温度が低い時期であっても除氷時間を短縮することができ、これによって日産製氷能力を向上し得る。また、除氷水の使用量を低減してランニングコストを低廉に抑えることができる。
【００６１】
請求項５に係る自動製氷機では、熱交換器の内管にフィンを設けたから、除氷水と高温冷媒との熱交換効率を高めることができる。請求項６に係る自動製氷機では、熱交換器と除氷水の供給経路を断熱材で被覆したことで、熱交換器で加温した除氷水の温度低下を抑制することができ、エネルギーロスを低減し得る。請求項７に係る自動製氷機では、熱交換器における除氷水と高温冷媒との流れ方向を逆向きとしたので、両者間の熱交換効率を高めることが可能となる。請求項８に係る自動製氷機では、除氷水の供給経路に設けた絞り手段により除氷水の流量を調節することが可能であり、これによって除氷水の使用量を低減することができる。請求項９に係る自動製氷機では、供給経路に設けた温度検知手段により温度を検知することができるから、例えば断水等の異常事態を検知して対処することが可能となる。
【００６２】
請求項１０に係る自動製氷機の運転方法では、除氷運転に際して熱交換器への高温冷媒の供給・停止を制御する入口弁を閉成した後、所定時間が経過してから出口弁を閉成するよう設定したから、熱交換器内の高温冷媒を圧縮機に回収することができる。従って、除氷運転に際しての高温冷媒および製氷運転に際しての冷媒の循環量が不足することはなく、安定した製氷能力が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る自動製氷機の製氷機構および冷凍系等を示す概略構成図である。
【図２】第１実施例に係る自動製氷機の要部を、第１製氷室に対し第２製氷室を閉成して製氷運転を開始した状態を示す概略縦断面図である。
【図３】第１実施例の自動製氷機の要部を、製氷が完了して両製氷小室中に略中実な球体氷が生成された状態を示す概略縦断面図である。
【図４】第１実施例の自動製氷機の要部を、製氷が完了して駆動アームの回動により除氷水開始スイッチがＯＮ作動して給水弁が開放し、水溜部に除氷水が貯溜される状態を示す概略縦断面図である。
【図５】第１実施例の自動製氷機の要部を、第２製氷室と球体氷との氷結が解除されることで第２製氷室が第１製氷室から開放する状態を示す概略縦断面図である。
【図６】第１実施例の自動製氷機の要部を、開放位置に停止した第２製氷室の上面に氷案内板を倒れ込ませて各第２製氷小室を塞いだ状態で第１製氷室から球体氷が剥離落下する状態を示す概略縦断面図である。
【図７】第１実施例の自動製氷機の要部を、除氷が完了して第２製氷室が第１製氷室を閉成する方向に傾動を開始する状態を示す概略縦断面図である。
【図８】第１実施例の自動製氷機の要部を、第２製氷室が閉成位置に保持された状態を示す概略縦断面図である。
【図９】第１実施例の自動製氷機を運転した際のタイミングチャート図である。
【図１０】本発明の第２実施例に係る自動製氷機の製氷機構および冷凍系等を示す概略構成図である。
【図１１】第２実施例の自動製氷機を運転した際のタイミングチャート図である。
【図１２】本発明の第３実施例に係る自動製氷機の製氷機構および冷凍系等を示す概略構成図である。
【図１３】第３実施例の自動製氷機を運転した際のタイミングチャート図である。
【図１４】第３実施例の変更例に係る自動製氷機を運転した際のタイミングチャート図である。
【図１５】本発明の第４実施例に係る自動製氷機の製氷機構および冷凍系等を示す概略構成図である。
【図１６】第４実施例の自動製氷機を運転した際のタイミングチャート図である。
【図１７】変更例に係る自動製氷機の要部を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１１　第１製氷室，１２　第２製氷室，１３　第１製氷小室，１４　蒸発器
１５　第２製氷小室，２９　給水管（供給経路），３５　温水器（熱交換器）
３６　内管，３７　外管，３８　フィン，３９　断熱ホース（断熱材）
４７　温度検知手段，４８　第１冷媒循環経路，４９　第２冷媒循環経路
ＣＭ　圧縮機，ＷＶ　給水弁（絞り手段），ＷＨＶ１　入口弁，ＷＨＶ２　出口弁
ＨＰＶ　高圧ストップ弁
【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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【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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