(57)【要約】【課題】モータ負荷の減少による氷詰まりをも簡便に防止できるオーガ式製氷機の制御装置を提供すること。【解決手段】このオーガ式製氷機１は、圧縮機２０により圧縮された冷媒が、凝縮器３０を通って凝縮され、更に膨張弁４０を通って膨張した後にエバポレータ５０３に循環されるように構成されている冷媒回路と、エバポレータ５０３が外周面に沿って配置されているシリンダ５０１と、シリンダ５０１内に沿って回転する螺旋刃５０２ａを有するオーガ５０２と、オーガ５０２を回転させるためのギアモータ５０５とを含み、圧縮機２０の運転開始時刻を取得するための開始時刻取得部１０１と、運転開始時刻から所定時間の経過を判断するための経過時間判断部１０２と、当該所定の時間が経過した場合に、冷媒回路の冷凍能力を低減させるように冷媒回路を制御するための能力低減部１０３とを含む制御装置１０を備える。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機により圧縮された冷媒が、凝縮器を通って凝縮され、更に膨張器を通って膨張した後にエバポレータに循環されるように構成されている冷媒回路と、
前記エバポレータが外周面に沿って配置されているシリンダと、
前記シリンダ内に沿って回転する螺旋刃を有するオーガと、
前記オーガを前記シリンダ内で回転させるためのモータと、を含むオーガ式製氷機を制御するための制御装置において、
前記圧縮機の運転開始時刻を取得するための開始時刻取得手段と、
前記運転開始時刻から所定時間の経過を判断するための経過時間判断手段と、当該所定の時間が経過した場合に、前記冷媒回路の冷凍能力を低減させるように前記冷媒回路を制御するための能力低減手段と、
を含むことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記凝縮器は冷却用のファンモータを含み、
前記能力低減手段は前記ファンモータの回転数を低下させる、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記能力低減手段は、前記圧縮機の圧縮能力を低下させる、請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記冷媒回路は、前記圧縮機に導入する冷媒を迂回させる迂回路と、当該迂回路へ冷媒の導入を行う導入手段とを含み、
前記能力低減手段は、前記導入手段を作動させて前記迂回路へ冷媒の導入を行う、請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
圧縮機により圧縮された冷媒が、凝縮器を通って凝縮され、更に膨張器を通って膨張した後にエバポレータに循環されるように構成されている冷媒回路と、
前記エバポレータが外周面に沿って配置されているシリンダと、
前記シリンダ内に沿って回転する螺旋刃を有するオーガと、
前記オーガを前記シリンダ内で回転させるためのモータと、を含むオーガ式製氷機を制御するための制御装置において、
前記シリンダ内の氷詰まりの発生を推測するための推測手段と、
前記推測手段の推測に応じて、前記モータの回転は維持したまま、前記圧縮機を停止させるように前記冷媒回路を制御するための能力低減手段と、
を含むことを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーガ式製氷機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧縮機、凝縮機、膨張弁及びエバポレータを備える冷凍回路と、そのエバポレータが外周面に巻かれたシリンダと、シリンダ内で回転するオーガと、そのオーガを回転させるギアモータとを含むオーガ式製氷機がある。このオーガ式製氷機においては、シリンダ下部の供給管からシリンダ内に製氷水が供給され、シリンダ内周面に着氷する。着氷した氷はオーガの螺旋刃によって削り取られると共にシリンダ上方に送られ、シリンダ上方に設置されている圧縮ヘッドで圧縮され、カッタで粉砕されてチップアイスとなる。
【０００３】
しかし、このオーガ式製氷機による製氷では、外気温条件、水温条件等により製氷能力が変動する。従って、製氷能力が上昇してシリンダ内で異常に多くの氷が生成されると、氷が圧縮ヘッド内に詰まり、螺旋刃駆動用のギアモータがロックする現象があり、このような現象を回避する技術が開発されている。
【０００４】
その技術の一例としては、エバポレータの出口に温度検出手段を設けて、エバポレータの温度が異常に低下することを検知し、その検知に応じてエバポレータに高温の冷媒を導入して過冷却を防止するものがある（例えば、特開昭６０−４２５６７号公報参照）。その技術の別の一例としては、モータに過負荷電流が流れたことを検知して、そのモータを停止させて過冷却を防止するものがある（例えば、特開昭６１−１２５５６６号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
過冷却を防止して氷詰まりを防止するための従来の技術には、温度検出手段としてのセンサ類が必要であり、装置全体を複雑化しコスト上昇の要因となっていた。また、モータに流れる電流を検知する技術では、徐々にモータ負荷が減少してしまう場合の氷詰まりは検出することができない。
【０００６】
そこで本発明では、モータ負荷の減少による氷詰まりをも簡便に防止できるオーガ式製氷機の制御装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の制御装置は、圧縮機により圧縮された冷媒が、凝縮器を通って凝縮され、更に膨張器を通って膨張した後にエバポレータに循環されるように構成されている冷媒回路と、エバポレータが外周面に沿って配置されているシリンダと、シリンダ内に沿って回転する螺旋刃を有するオーガと、オーガを前記シリンダ内で回転させるためのモータと、を含むオーガ式製氷機を制御するための制御装置であって、圧縮機の運転開始時刻を取得するための開始時刻取得手段と、運転開始時刻から所定時間の経過を判断するための経過時間判断手段と、当該所定の時間が経過した場合に、冷媒回路の冷凍能力を低減させるように冷媒回路を制御するための能力低減手段と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、圧縮機が運転を始めてから所定時間が経過した後に、冷媒回路の冷凍能力を低減させるので、オーガ式製氷機が製氷を始めてから所定時間後にその製氷する速度を緩めることができる。従って、螺旋刃がかきあげる氷の量を減らすことができ、氷詰まりを防止できる。
【０００９】
また本発明の制御装置では、凝縮器が冷却用のファンモータを含み、能力低減手段はファンモータの回転数を低下させることも好ましい。冷却用のファンモータの回転数を低下させると、凝縮器において冷媒が十分に熱を奪われなくなり凝縮が完全に行われなくなる。従って、冷媒回路の冷凍能力を効果的に低減できる。
【００１０】
また本発明の制御装置では、能力低減手段は、圧縮機の圧縮能力を低下させることも好ましい。圧縮機の圧縮能力を低下させると、圧縮機において冷媒が十分に高温高圧の状態にならなくなる。従って、冷媒回路の冷凍能力を効果的に低減できる。
【００１１】
また本発明の制御装置では、冷媒回路が圧縮機に導入する冷媒を迂回させる迂回路と当該迂回路へ冷媒の導入を行う導入手段とを含み、能力低減手段は、導入手段を作動させて迂回路へ冷媒の導入を行わせることも好ましい。迂回路へ導入された冷媒は圧縮機を通らないので、圧縮工程を経由しないこととなる。従って、圧縮機を通る冷媒と混合されても冷媒全体としては十分に高温高圧の状態にならなくなり、冷媒回路の冷凍能力を効果的に低減できる。
【００１２】
本発明の制御装置は、圧縮機により圧縮された冷媒が、凝縮器を通って凝縮され、更に膨張器を通って膨張した後にエバポレータに循環されるように構成されている冷媒回路と、エバポレータが外周面に沿って配置されているシリンダと、シリンダ内に沿って回転する螺旋刃を有するオーガと、オーガをシリンダ内で回転させるためのモータと、を含むオーガ式製氷機を制御するための制御装置であって、シリンダ内の氷詰まりの発生を推測するための推測手段と、推測手段の推測に応じて、モータの回転は維持したまま、圧縮機を停止させるように冷媒回路を制御するための能力低減手段と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、シリンダ内の氷詰まりを予測するとモータを回転しつつ圧縮機を停止するので、シリンダ内に新たに氷ができるのを停止した状態でオーガを回転できる。従って、既にシリンダ内にある氷を螺旋刃がかきあげるので、簡便に氷詰まりを防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１５】
本発明の実施形態であるオーガ式製氷機１について図１を用いて説明する。オーガ式製氷機１は、冷媒回路を構成する要素として、圧縮機２０と、凝縮器３０と、膨張弁（膨張器）４０と、エバポレータ５０３とを含み、それぞれの要素は冷媒パイプによって接続されている。また、オーガ式製氷機１は、制御装置１０を含み、制御装置１０によって運転制御される。
【００１６】
エバポレータ５０３は、製氷部５０に配置されている。製氷部５０は、エバポレータがその外周面に巻きつけられた冷却筒としてのシリンダ５０１と、シリンダ５０１内に沿って回転する螺旋刃５０２ａを有するオーガ５０２と、シリンダ５０１内に製氷水を供給する給水パイプ５０４と、オーガ５０２を回転させるためのモータとを含む。
【００１７】
圧縮機２０は、図示しない調整回路を含む。調整回路は、圧縮機２０を可変速駆動するための回路構成を採用している。圧縮機２０は、制御装置１０と信号の授受が可能である。圧縮機２０が圧縮工程を開始すると、制御装置１０にその開始を特定するための運転開始信号を出力する。制御装置１０から、圧縮能力を低下させるための能力低減信号を受け取ると、圧縮機２０の図示しない調整回路は、圧縮機２０のコンプレッサ部分の回転を下げる。
【００１８】
圧縮機２０に送られる冷媒を迂回するための迂回路６０が設けられている。迂回路６０には電磁弁（導入手段）６０ａが設けられている。電磁弁６０ａは、制御装置１０からの指示信号に応じて開閉するように構成されている。電磁弁６０ａが開くと、冷媒が迂回路６０に導入されて、圧縮機２０を経由せずに凝縮器３０へ送られることとなる。
【００１９】
凝縮器３０は、冷却ファン３０ａと冷却ファン３０ａを回転させるためのファンモータ３０ｂとを含む。ファンモータ３０ｂは、制御装置１０からの指示信号に応じてその回転速度を可変する。制御装置１０から、ファンモータ３０ｂの回転を低下させるための能力低下信号を受け取ると、ファンモータ３０ｂはその回転速度を低下させる。
【００２０】
制御装置１０は、物理的な構成要素として、入出力インタフェイス部、ＣＰＵ、メモリ、クロック部といった構成要素を含む。制御装置１０は、機能的な構成要素として、開始時刻取得部（開始時刻取得手段）１０１と、経過時間判断部（経過時間判断手段）１０２と、能力低減部（能力低減手段）１０３とを含む。
【００２１】
開始時刻取得部１０１は、圧縮機２０の運転開始時刻を取得する部分である。より具体的には、圧縮機２０から運転開始信号が出力されると、開始時刻取得部１０１はその運転開始信号を取得し、その取得した時刻を運転開始時刻として特定する。開始時刻取得部１０１は、その特定した運転開始時刻を経過時間判断部１０２に出力する。
【００２２】
経過時間判断部１０２は、開始時刻取得部１０１が特定した運転開始時刻から所定時間の経過を判断する部分である。例えば、所定時間が３時間であれば、運転開始時刻から３時間経過したことを経過時間判断部１０２が判断し、その判断結果を能力低減部１０３に出力する。この所定時間は予め設定されている時間であり、オーガ式製氷機１が設置されている場所の状況（温度、水質等）に応じて変更することが可能なように構成されている。
【００２３】
能力低減部１０３は、経過時間判断部１０２が所定の時間が経過したと判断した場合に、オーガ式製氷機１の冷媒回路の冷凍能力を低減させるように制御する部分である。より具体的には、能力低減部１０３は、経過時間判断部１０２の判断結果に応じて、圧縮機２０の圧縮能力を低減させる。また、能力低減部１０３は、経過時間判断部１０２の判断結果に応じて、ファンモータ３０ｂの回転数を低下させる。また、能力低減部１０３は、経過時間判断部１０２の判断結果に応じて、電磁弁６０ａを開かせる。
【００２４】
本実施形態のオーガ式製氷機１の運転フローの一例を、図２を用いて説明する。オーガ式製氷機１の運転が開始されると、圧縮機２０が始動する（ステップＳ０１）。圧縮機２０から制御装置１０へは、運転開始信号が出力される。圧縮機２０により圧縮された冷媒ガスは、冷媒パイプを経由して凝縮器３０に送られる。冷媒は、冷却ファン３０ａによって冷却空気が供給される凝縮器３０を通ることにより空冷されて凝縮する。
【００２５】
次いで、凝縮し液化した冷媒は冷媒パイプを経由して膨張弁４０に送られる。冷媒は、膨張弁４０において急減圧され、冷媒パイプを経由して送られるエバポレータ５０３において蒸発することにより製氷水から熱を奪って製氷作用を行い、その後冷媒パイプを経由して再び圧縮機２０へ循環する。
【００２６】
エバポレータ５０３が配置されている製氷部５０は、シリンダ５０１の外周面にエバポレータ５０３が巻きつけられている。冷媒がエバポレータ５０３において蒸発することにより、シリンダ５０１の内周面において製氷水から熱を奪って製氷作用を行う。シリンダ５０１の内周面に成長する氷は、オーガ５０２の螺旋刃によって削り取られ、ねじ送り作用によりシリンダ５０１の上方に送られる。シリンダ５０１の上方に送られた氷は、圧縮ヘッドにおいて圧縮され、カッタで粉砕されてチップアイスが製氷される（ステップＳ０２）。
【００２７】
制御装置１０の開始時刻取得部１０１は、運転開始信号に基づいて圧縮機２０の運転開始時刻を特定して経過時間判断部１０２に出力する。経過時間判断部１０２は、その運転開始時刻に基づいて所定時間が経過したかどうかを判断する（ステップＳ０２）。所定時間が経過していれば、その旨の情報を能力低減部１０３に出力する。
【００２８】
能力低減部１０３は、冷媒回路の中で能力を低減させる部分を特定する（ステップＳ０４）。能力を低減させる部分としては、圧縮機２０、凝縮器３０がある。能力低減部１０３は、その特定した部分に能力低減信号を出力する（ステップＳ０５）。その能力低減信号を出力された部分は能力を低減させ、冷媒回路の冷凍能力は低減する（ステップＳ０６）。
【００２９】
圧縮機２０の能力を低減させる場合には、圧縮機２０のコンプレッサ部分の回転を下げる方法が採用される。その場合には、圧縮機２０において冷媒が十分に高温高圧の状態にならなくなる。従って凝縮器３０に冷媒が送られても十分に液化しなくなり、結果的に冷媒回路の冷凍能力が低下する。冷媒回路の冷凍能力が低下すると、製氷部５０のシリンダ５０１内周面における氷の成長が鈍るので、例えば、シリンダ５０１内周面に必要以上に氷が成長している場合にその氷をオーガ５０２の螺旋刃５０２ａが確実にかきあげることができる。
【００３０】
電磁弁６０ａを開いて、迂回路６０に冷媒を導入した場合にも、圧縮機２０の圧縮能力が見かけ上低下することとなるので、同様の作用及び効果を奏する。
【００３１】
凝縮器３０のファンモータ３０ｂの回転数を低下させると、冷却ファン３０ａから送られる冷却風が減少し、凝縮器３０の凝縮能力が低下する。従って凝縮器３０に冷媒が送られても十分に液化しなくなり、結果的に冷媒回路の冷凍能力が低下する。前述のように、冷媒回路の冷凍能力が低下すると、製氷部５０のシリンダ５０１内周面における氷の成長が鈍ることとなる。
【００３２】
シリンダ５０１の内周面に成長する氷は、オーガ５０２の螺旋刃によって削り取られ、ねじ送り作用によりシリンダ５０１の上方に送られる。しかしながら、製氷時間が長くなると、オーガ５０２の螺旋刃５０２ａで削り取る氷よりも、シリンダ５０１の内周面に成長する氷のほうが多くなる場合があり、氷詰まりに進展する。従って、その氷詰まりに至る製氷時間よりも短い時間に所定時間を設定しておけば、氷詰まりに至る前に冷媒回路の冷凍能力を低下させることができる。
【００３３】
本実施形態では、圧縮機２０の能力を低下させたり、凝縮器３０の能力を低下させたりすることで氷詰まりを防止しているけれども、ギアモータ５０５の回転を維持した状態で、圧縮機２０の運転を停止させるようにしてもよい。この場合には、開始時刻取得部１０１及び経過時間判断部１０２が、シリンダ５０１内の氷詰まりの発生を推測するための推測手段として機能する。尚、所定時間の設定や、冷媒回路のどの要素の能力を低減させるかといった設定は、任意に設定可能である。
【００３４】
本実施形態においては、圧縮機２０が運転を始めてから所定時間が経過した後に、冷媒回路の冷凍能力を低減させるので、オーガ式製氷機１が製氷を始めてから所定時間後にその製氷する速度を緩めることができる。従って、オーガ５０２の螺旋刃５０２ａがかきあげる氷の量を減らすことができ、氷詰まりを防止できる。
【００３５】
その冷凍能力を低減させる場合に、凝縮器３０の冷却用のファンモータ３０ｂの回転数を低下させると、凝縮器３０において冷媒が十分に熱を奪われなくなり凝縮が完全に行われなくなる。従って、冷媒回路の冷凍能力を効果的に低減できる。
【００３６】
また、その冷凍能力を低減させる場合に、圧縮機２０の圧縮能力を低下させると、圧縮機２０において冷媒が十分に高温高圧の状態にならなくなる。従って、冷媒回路の冷凍能力を効果的に低減できる。
【００３７】
また、その冷凍能力を低減させる場合に、電磁弁６０ａを作動させて迂回路６０へ冷媒の導入を行わせると、迂回路６０へ導入された冷媒は圧縮機２０を通らないので、圧縮工程を経由しないこととなる。従って、圧縮機２０を通る冷媒と混合されても冷媒全体としては十分に高温高圧の状態にならなくなり、冷媒回路の冷凍能力を効果的に低減できる。
【００３８】
また、本実施形態において、シリンダ５０１内の氷詰まりの発生を推測するための推測手段として開始時刻取得部１０１及び経過時間判断部１０２を機能させ、能力低減部１０３が、ギアモータ５０５の回転は維持したまま、圧縮機２０を停止させるように制御することもできる。従って、時間の経過に応じてシリンダ５０１内の氷詰まりを予測し、ギアモータ５０５を回転しつつ圧縮機２０を停止するので、シリンダ５０１内に新たに氷ができるのを停止した状態でオーガ５０２を回転でき、既にシリンダ５０１内にある氷を螺旋刃５０２ａがかきあげることとなり、簡便に氷詰まりを防止できる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、圧縮機が運転を始めてから所定時間が経過した後に、冷媒回路の冷凍能力を低減させるので、オーガ式製氷機が製氷を始めてから所定時間後にその製氷する速度を緩めることができる。従って、螺旋刃がかきあげる氷の量を減らすことができ、氷詰まりを防止できる。従って本発明の目的とする、モータ負荷の減少による氷詰まりをも簡便に防止できるオーガ式製氷機の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるオーガ式製氷機を示す図である。
【図２】本発明の実施形態であるオーガ式製氷機の運転フローを示す図である。
【符号の説明】
１…オーガ式製氷機、１０…制御装置、１０１…開始時刻取得部、１０２…経過時間判断部、１０３…能力低減部、２０…圧縮機、３０…凝縮器、３０ａ…冷却ファン、３０ｂ…ファンモータ、４０…膨張弁、５０…製氷部、５０１…シリンダ、５０２…オーガ、５０２ａ…螺旋刃、５０３…エバポレータ、５０４…給水パイプ、５０５…ギアモータ、６０…迂回路、６０ａ…電磁弁。
【図１】
2004085007.tif 000003
【図２】
2004085007.tif 000004