(57)【要約】【課題】低温となった熱エネルギーを有効利用して製氷能力を向上する。【解決手段】給水冷却弁４７Ｂを開放状態にして、ホットガス弁４６Ｂおよび切換弁４７Ｃを閉塞状態にして冷凍装置４を駆動する。すなわち、蒸発管４１を経た低温の冷媒である冷熱が、給水冷却手段４７の給水冷却管４７Ａに供給される。この結果、給水手段３の給水容器３１に貯容されている水が冷却される。このように、冷凍装置４において断熱筐体１の外部に出た後の熱エネルギーを有効利用できる。また、予め冷却した水を断熱筐体１の内部にある散水部２２の製氷水貯留部２２Ａに製氷水として供給するので、製氷水の顕熱時間が短縮されて製氷能力を向上できる。さらに、冷凍装置４の大型化や消費電力を増すことなく製氷能力を向上できる。【選択図】        図１
2005308367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱筐体の内部にて氷を製造し貯容する製氷手段と、前記断熱筐体の外部から前記製氷手段に対して冷熱を供給する冷凍装置と、前記断熱筐体の外部から前記製氷手段に対して水を供給する給水手段とを有してなる製氷機において、
前記冷凍装置は、前記給水手段に対して冷熱を供給して前記給水手段に貯留してある水を冷却する給水冷却手段を備えたことを特徴とする製氷機。
【請求項２】
前記冷凍装置は、前記製氷手段に対して冷熱を供給しているとき、前記給水冷却手段によって前記給水手段に冷熱を供給することを特徴とする請求項１に記載の製氷機。
【請求項３】
前記冷凍装置は、前記製氷手段への冷熱の供給を停止しつつ、前記給水冷却手段によって前記給水手段に冷熱を供給することを特徴とする請求項１または２に記載の製氷機。
【請求項４】
前記冷凍装置は、前記製氷手段に対して冷熱あるいは温熱を供給する態様で構成してあり、前記製氷手段に対して温熱を供給しているとき、前記給水冷却手段によって前記給水手段に冷熱を供給することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の製氷機。
【請求項５】
前記冷凍装置は、前記製氷手段への温熱の供給を停止しつつ、前記給水冷却手段によって前記給水手段に冷熱を供給することを特徴とする請求項４に記載の製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動的に氷塊を製氷する製氷機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、氷塊を製氷する製氷機としてセル方式のものが一般的に知られている。この製氷機は、断熱筐体の内部において、下向きに開口された多数の製氷小室を画成した製氷部が配置してある。製氷部の下方には所定間隔離間して製氷水タンクが設置してある。製氷水タンクには製氷運転時に製氷水を循環させるための循環パイプの一端が接続してある。当該循環パイプの他端には、ポンプが接続してある。ポンプからは、製氷部に向けて製氷水を噴射供給するための散水パイプが延出してある。散水パイプは、製氷水タンクの上面に設置した氷塊案内板の下面に蛇行配置してある。製氷部の上面には、製氷機の断熱筐体の外部に配置した冷凍装置から断熱筐体の内部に導出された蒸発管が、各製氷小室の上部に位置するよう蛇行配置し、その延在端が冷凍装置に帰還するよう構成してある。
【０００３】
製氷運転を開始すると、製氷水タンクに貯留されている製氷水が、ポンプによって散水パイプに供給され、さらに散水パイプの上面に穿設してある噴射孔を介して製氷部の各製氷小室内に所定圧で噴出供給される。冷凍装置は、散水パイプでの製氷水の供給開始と同時に運転を開始して蒸発管に冷媒を供給する。これにより、蒸発管および製氷小室が冷媒によって冷却される。したがって、散水パイプから噴射された製氷水は、製氷小室に接触して冷やされた後に順次氷結して製氷小室内で氷塊となる。なお、製氷小室で氷結しない製氷水は、氷塊案内板に穿設してある通孔を介して製氷水タンクに戻されて再循環に供される。一方、氷塊の生成完了を検知手段で検知すると、散水パイプからの製氷水の噴射が停止し、これと適宜タイミングで連動して冷凍装置に設置してあるホットガス弁が切り換えられて除氷運転に移行する。すなわち、蒸発管にホットガスが循環供給され、蒸発管が昇温されるとともに製氷小室も昇温するため、製氷小室内に氷結した氷塊は、製氷小室の壁面と接触している部分が融解して下方への移動を開始する。製氷小室から自重落下した氷塊は、氷塊案内板の上面を滑落して貯氷部に貯容されて除氷運転が終了する。そして、除氷運転が終了した後は、次の製氷運転を開始する。製氷運転−除氷運転のサイクルは貯氷部に氷塊が充満するまで繰り返し行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、冷凍装置では、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機から供給される冷媒を放熱させて凝縮する凝縮器と、凝縮器から供給される冷媒を減圧する膨張器と、膨張器から供給される冷媒を蒸発させて圧縮機に帰還させる蒸発管とを冷媒配管で接続した冷媒循環経路を形成してある。そして、蒸発管が断熱筐体の内部に導かれて、その他の構成が断熱筐体の外部に配置してある。また、除氷運転の際は、ホットガス弁を切り替えて圧縮機で圧縮した高温の冷媒（ホットガス）を蒸発管に導く。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２９４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
製氷機では、製氷に際して０℃以下の温度が必要である。すなわち、蒸発管を通過する冷媒が０℃以下の温度になる。そして、蒸発管から断熱筐体の外部に出て圧縮機に至る冷媒配管を通過する冷媒の温度も０℃以下となっている。このため、断熱筐体から出た後の冷熱が無駄になるという問題がある。
【０００７】
また、製氷能力を向上する場合には、冷凍装置の能力を向上することが考えられる。しかし、冷凍装置の能力を向上するためには、当該装置が大型化するとともに圧縮機を駆動するための消費電力が増加してしまうという問題がある。
【０００８】
また、貯氷部に氷塊が充満した場合には、冷凍装置の運転（製氷運転）が停止するため、製氷能力が抑制されるという問題がある。特に、夜間など氷の消費が少ないときでは、冷凍装置が停止している時間が長いので製氷能力が抑制される。
【０００９】
また、除氷運転の際は、ホットガス弁を切り替えて圧縮機で圧縮した高温の冷媒（ホットガス）を蒸発管に導いているため、冷凍装置が製氷のために利用できず製氷能力が抑制されるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みて、低温となった熱エネルギーを有効利用することができ、また冷凍装置を大型化することなく製氷能力を向上することができ、また製氷能力を抑制される事態を防ぐことができ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】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る製氷機は、断熱筐体の内部にて氷を製造し貯容する製氷手段と、前記断熱筐体の外部から前記製氷手段に対して冷熱を供給する冷凍装置と、前記断熱筐体の外部から前記製氷手段に対して水を供給する給水手段とを有してなる製氷機において、前記冷凍装置は、前記給水手段に対して冷熱を供給して前記給水手段に貯留してある水を冷却する給水冷却手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項２に係る製氷機は、上記請求項１において、前記冷凍装置は、前記製氷手段に対して冷熱を供給しているとき、前記給水冷却手段によって前記給水手段に冷熱を供給することを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項３に係る製氷機は、上記請求項１または２において、前記冷凍装置は、前記製氷手段への冷熱の供給を停止しつつ、前記給水冷却手段によって前記給水手段に冷熱を供給することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項４に係る製氷機は、上記請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記冷凍装置は、前記製氷手段に対して冷熱あるいは温熱を供給する態様で構成してあり、前記製氷手段に対して温熱を供給しているとき、前記給水冷却手段によって前記給水手段に冷熱を供給することを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項５に係る製氷機は、上記請求項４において、前記冷凍装置は、前記製氷手段への温熱の供給を停止しつつ、前記給水冷却手段によって前記給水手段に冷熱を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る製氷機は、給水冷却手段によって給水手段に対して冷熱を供給して、給水手段に貯留してある水を冷却する。これにより、冷凍装置において断熱筐体の外部に出た後の熱エネルギーを有効利用することができる。また、予め冷却した水を断熱筐体の内部の製氷手段に供給するので、製氷手段に供給する水の顕熱時間が短縮されて製氷能力を向上することができる。このため、冷凍装置の大型化や消費電力を増すことなく製氷能力を向上することができる。
【００１７】
また、製氷手段への冷熱の供給を停止しつつ、給水冷却手段によって給水手段に冷熱を供給する。これにより、例えば製氷手段にて製造した氷が充満して製氷運転を停止しているときに給水手段の水を冷却しておき、製氷運転を開始したときに予め冷却した水を製氷手段に供給するので、製氷能力が抑制される事態を防ぐことができる。特に、夜間など氷の消費が少ないときに有効である。
【００１８】
また、冷凍装置が製氷手段に対して冷熱あるいは温熱を供給する構成の製氷機である場合に、製氷手段に対して温熱を供給しているとき、給水冷却手段によって給水手段に冷熱を供給する。これにより、製氷手段に対して温熱を供給する除氷運転中に給水手段の水を予め冷却し、製氷運転で予め冷却した水を断熱筐体の内部の製氷手段に供給するので、製氷手段に供給する水の顕熱時間が短縮されて製氷能力を向上することができる。
【００１９】
また、製氷手段への温熱の供給を停止しつつ、給水冷却手段によって給水手段に冷熱を供給する。これにより、例えば製氷手段にて製造した氷が充満して製氷運転および除氷運転を停止しているときに給水手段の水を冷却しておき、製氷運転を開始したときに予め冷却した水を製氷手段に供給するので、製氷能力が抑制される事態を防ぐことができる。特に、夜間など氷の消費が少ないときに有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る製氷機の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明に係る製氷機の実施例１の構成を示す概略図である。図１に示すように実施例１における製氷機は、断熱筐体１の内部に製氷手段２を備え、断熱筐体１の外部に給水手段３および冷凍装置４を備えている。
【００２２】
断熱筐体１は、周囲を断熱材に囲まれて断熱性を有しているとともに、水に侵されない防水性を有している。
【００２３】
製氷手段２は、製氷部２１と、散水部２２と、貯氷部２３とを有している。製氷部２１は、断熱筐体１の内部の上方域に設けてあり、製氷小室２１Ａを有している。製氷小室２１Ａは、一方に開口する箱状に構成してあり、例えば断面が四角形の角箱をなしている。この製氷小室２１Ａは、多数設けてあって、例えばそれぞれの外側壁を共有した仕切り板として並び設けてあり、それぞれの開口を下方に向けて断熱筐体１側に支持してある。また、製氷小室２１Ａは、熱伝導性の高い材料（例えばステンレス材など）によって形成してある。
【００２４】
散水部２２は、製氷水貯留部２２Ａと、製氷水供給部２２Ｂと、製氷水導水部２２Ｃとからなる。製氷水貯留部２２Ａは、断熱筐体１の内部において製氷部２１の下側に設けてある。製氷水貯留部２２Ａは、製氷水を貯留する容器を構成してあり、その上側を氷案内板２２Ｄで閉塞してある。氷案内板２２Ｄは、上記各製氷小室２１Ａの開口の直下に展開し、かつ、所定方向に傾斜して設けてある。また、氷案内板２２Ｄには、通水孔２２Ｄａが設けてある。製氷水供給部２２Ｂは、氷案内板２２Ｄの下面に沿って設けてある。製氷水供給部２２Ｂは、管状に形成してあり、上記製氷小室２１Ａの下側を通過する態様で配管してある。また、製氷水供給部２２Ｂには、それぞれ上側の製氷小室２１Ａの開口に向けて製氷水噴射孔２２Ｂａが設けてある。なお、製氷水噴射孔２２Ｂａから噴射した製氷水を氷案内板２２Ｄに通過させるため、当該製氷水噴射孔２２Ｂａを通水孔２２Ｄａに通じて設けるか、あるいは新規の通過孔（図示せず）を氷案内板２２Ｄに設けておく。製氷水導水部２２Ｃは、製氷水貯留部２２Ａの容器内に一端が臨み、他端が製氷水供給部２２Ｂの管に連通した導水管２２Ｃａを有している。また、導水管２２Ｃａには、散水ポンプ２２Ｃｂが設けてある。
【００２５】
貯氷部２３は、断熱筐体１の内部の下方域に設けてあって製氷した氷塊を貯容する部分であり、攪拌機構２３Ａと、氷吐出口２３Ｂとを有している。攪拌機構２３Ａは、断熱筐体１の内部において回転可能に設けた攪拌アーム２３Ａａと、断熱筐体１の外部において攪拌アーム２３Ａａを回転駆動する攪拌モータ２３Ａｂとで構成してある。氷吐出口２３Ｂは、断熱筐体１に設けた開口２３Ｂａを開閉する扉体２３Ｂｂを有している。
【００２６】
給水手段３は、給水容器３１を有している。給水容器３１は、上述した製氷部２１の各製氷小室２１Ａで製氷する１回分で得られる氷量と同等、もしくはそれ以上の容積を有している。この給水容器３１には、水道水が供給される。図には明示しないが給水容器３１には、水位センサなどが設けてあり、所定水位を下回ったときに自動的に水道水が供給され、所定水位となったときに水道水の供給が止められる態様で構成してある。すなわち、給水容器３１には、常に満杯の水が貯容される。また、給水手段３は、製氷手段２における散水部２２の製氷水貯留部２２Ａに連通する補水パイプ３２を有している。この補水パイプ３２には、補水ポンプ３２Ａが設けてあり、当該補水ポンプ３２Ａの駆動によって給水容器３１にある水を製氷水として製氷水貯留部２２Ａに供給する。
【００２７】
冷凍装置４は、蒸発管４１と圧縮機４２と、凝縮器４３と、膨張器４４とを有してなる。蒸発管４１は、断熱筐体１の内部において、上記製氷部２１の各製氷小室２１Ａの上面に対してロウ付けなどによって熱的に接触しつつ、それぞれの製氷小室２１Ａの位置を通過する態様で配管してある。この蒸発管４１の両端は、断熱筐体１の外部にそれぞれ引き出してある。圧縮機４２は、断熱筐体１の外部に引き出した蒸発管４１の一端に接続してある。凝縮器４３は、圧縮機４２に冷媒配管を介して接続してある。膨張器４４は、凝縮器４３に冷媒配管を介して接続してあり、かつ、断熱筐体１の外部に引き出した蒸発管４１の他端に接続してある。すなわち、冷凍装置４は、圧縮機４２、凝縮器４３、膨張器４４の順で冷媒配管を介して接続してあり、圧縮機４２と膨張器４４との間が蒸発管４１を介して接続されて循環経路を形成してある。そして、冷凍装置４は、冷媒を圧縮機４２で圧縮して高温高圧とした後、凝縮器４３で放熱させて凝縮し、その後膨張器４４で減圧し、蒸発管４１で蒸発させて圧縮機４２に帰還させる。これにより、蒸発管４１で蒸発する冷媒によって断熱筐体１の内部の熱が吸収されることにより冷熱が製氷部２１の各製氷小室２１Ａに供給される。また、凝縮器４３は、放熱ファン４５の送風によって当該凝縮器４３からの放熱が促進される。
【００２８】
また、冷凍装置４には、除氷手段４６を設けてある。除氷手段４６は、圧縮機４２と凝縮器４３との間の冷媒配管と、膨張器４４と蒸発管４１との間の冷媒配管とを接続する温熱管４６Ａを有している。温熱管４６Ａには、電磁弁などからなるホットガス弁４６Ｂが設けてある。このホットガス弁４６Ｂは、通常時では温熱管４６Ａを閉塞状態にしてある。
【００２９】
また、冷凍装置４には、給水冷却手段４７を設けてある。給水冷却手段４７は、蒸発管４１と圧縮機４２との間の冷媒配管から分岐して、給水手段３の給水容器３１の内部の水に浸漬しつつ蒸発管４１と圧縮機４２との間の冷媒配管に帰還する態様で給水冷却管４７Ａを有している。給水冷却管４７Ａには、電磁弁などからなる給水冷却弁４７Ｂが設けてある。この給水冷却弁４７Ｂは、通常時では給水冷却管４７Ａを閉塞状態にしてある。さらに、給水冷却管４７Ａが分岐あるいは帰還する各端部の間の冷媒配管には、電磁弁などからなる切換弁４７Ｃが設けてある。この切換弁４７Ｃは、通常時では給水冷却管４７Ａの各端部の間の冷媒配管を閉塞状態にしてある。なお、給水冷却管４７Ａは、例えば螺旋状に形成して給水容器３１の内部の水との熱交換面積を向上してある。また、給水容器３１は、その外周を断熱材などで覆って断熱性能を向上してある。
【００３０】
ところで、製氷手段２における散水部２２の製氷水貯留部２２Ａには、断熱筐体１の外部に引き出された製氷水排水管５１が設けてある。また、製氷手段２における貯氷部２３の底部には、断熱筐体１の外部に引き出された貯氷排水管５２が設けてある。これら、製氷水排水管５１および貯氷排水管５２の引き出された端部は、それぞれ三方弁５３に接続してある。この三方弁５３は、排水口５３ａを有している。そして、三方弁５３を作動することによって製氷水貯留部２２Ａに貯留してある製氷水が製氷水排水管５１を経て排水口５３ａから排水される。また、三方弁５３を作動することによって貯氷部２３に貯容した氷塊の溶け水が貯氷排水管５２を経て排水口５３ａから排水されることになる。
【００３１】
図２は本発明に係る製氷機の実施例１の制御系を示すブロック図である。図２に示すように製氷機は、製氷運転、除氷運転、給水冷却運転の動作を制御する製氷制御部６０を備えている。製氷制御部６０は、貯氷部２３に設けた充満検出手段７１、製氷部２１に設けた製氷検出手段７２、給水手段３に設けた冷却検出手段７３、あるいは散水部２２に設けた製氷水検出手段７４から信号が与えられた場合、予めメモリ６０ａに格納したプログラムやデータに従って製氷機の各部の制御を行うためのものである。充満検出手段７１は、貯氷部２３において貯容した氷塊が一杯である場合に製氷制御部６０に信号を与える。製氷検出手段７２は、製氷部２１において氷塊が生成された場合に製氷制御部６０に信号を与える。冷却検出手段７３は、給水容器３１の内部の水の温度、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量を検出して製氷制御部６０に信号を与える。製氷水検出手段７４は、製氷水貯留部２２Ａに貯留してある製氷水の残量がないとき、もしくは製氷水が所定残量を下回ったときに製氷制御部６０に信号を与える。
【００３２】
図３は図１で示す製氷機の製氷運転時の動作を示す概念図、図４は図１で示す製氷機の除氷運転時の動作を示す概念図、図５は図１で示す製氷機の製氷運転時および給水冷却運転時の動作を示す概念図である。以下、図３〜図５を適宜参照して、製氷制御部６０が実行する処理について説明する。
【００３３】
（製氷運転）
充満検出手段７１からの信号が与えられていない場合、図３に示すように製氷制御部６０は、給水冷却手段４７の切換弁４７Ｃを開放状態にし、除氷手段４６のホットガス弁４６Ｂ、および給水冷却手段４７の給水冷却弁４７Ｂを閉塞状態にする。この状態で、製氷制御部６０は、冷凍装置４を駆動する。すなわち、圧縮機４２および放熱ファン４５を駆動して圧縮機４２、凝縮器４３、膨張器４４および蒸発管４１からなる冷媒循環経路に冷媒を循環運転させて製氷部２１に冷熱を供給する。同時に、製氷制御部６０は、散水部２２の散水ポンプ２２Ｃｂを駆動して製氷部２１の製氷小室２１Ａの開口に向けて製氷水を噴射する。これにより、蒸発管４１を介して製氷小室２１Ａが冷却され、製氷小室２１Ａに向けて噴射した製氷水が、蒸発管４１に近接している製氷小室２１Ａの上面から氷結し、これが順次重なって大きくなり一塊の氷塊Ｃになる。
【００３４】
（除氷運転）
氷塊Ｃが生成完了して製氷検出手段７２からの信号が与えられた場合、製氷制御部６０は、散水部２２の散水ポンプ２２Ｃｂを停止する。同時に図４に示すように製氷制御部６０は、ホットガス弁４６Ｂおよび切換弁４７Ｃを開放状態にして、給水冷却弁４７Ｂを閉塞状態にする。さらに、製氷制御部６０は、冷凍装置４を駆動する。すなわち、圧縮機４２で圧縮された高温高圧の冷媒（ホットガス）である温熱が直接蒸発管４１に供給される循環経路をなす。これにより、蒸発管４１の昇温に伴って製氷小室２１Ａが昇温して、当該製氷小室２１Ａの内壁面に接触している氷塊Ｃの面が融解する。この結果、氷塊Ｃが製氷小室２１Ａの下部開口から落下することになる。製氷小室２１Ａから落下した氷塊Ｃは、氷案内板２２Ｄに落下し、当該氷案内板２２Ｄの傾斜の向きに滑落して貯氷部２３に貯容される。すべての氷塊Ｃが貯氷部２３に貯容されると除氷運転が終了する。
【００３５】
除氷運転の終了後は、次の製氷運転を開始する。このように、製氷制御部６０は、製氷運転と除氷運転とを１サイクルで繰り返し行う。また、貯氷部２３に氷塊Ｃが充満して充満検出手段７１からの信号が与えられた場合、製氷制御部６０は、製氷運転および除氷運転を停止する。また、製氷制御部６０は、貯氷部２３における攪拌機構２３Ａの攪拌モータ２３Ａｂを駆動して製氷された氷塊Ｃ同士が付かないように攪拌する。そして、必要に応じて扉体２３Ｂｂを開けて開口２３Ｂａから氷塊Ｃを吐出する。
【００３６】
（給水冷却運転）
上記製氷運転において、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を上回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を下回ったとき、図５に示すように製氷制御部６０は、給水冷却弁４７Ｂを開放状態にして、ホットガス弁４６Ｂおよび切換弁４７Ｃを閉塞状態にする。さらに、製氷制御部６０は、冷凍装置４を駆動する。これにより、蒸発管４１を経た低温の冷媒である冷熱が、給水冷却手段４７の給水冷却管４７Ａに供給されることになる。この結果、給水手段３の給水容器３１に貯容されている水が冷却される。
【００３７】
一方、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を下回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を上回ったとき、製氷制御部６０は、図３に示す製氷運転を行う。
【００３８】
なお、製氷水貯留部２２Ａに貯留してある製氷水の残量がなくなったとき、もしくは製氷水が所定残量を下回ったときに、製氷水検出手段７４からの信号が与えられた場合、製氷制御部６０は、補水ポンプ３２Ａを駆動する。これにより、給水手段３の給水容器３１に貯容されている冷却された水が製氷水貯留部２２Ａに供給される。
【００３９】
したがって、上述した実施例１における製氷機では、給水冷却手段４７によって、冷凍装置４の蒸発管４１から圧縮機４２に至る断熱筐体１の外部の経路にある冷媒の冷熱を、断熱筐体１の外部にある給水手段３の給水容器３１に貯容されている水に供給して、当該給水容器３１の水を冷却している。これにより、冷凍装置４において断熱筐体１の外部に出た後の熱エネルギーを有効利用することができる。また、予め冷却した水を断熱筐体１の内部にある散水部２２の製氷水貯留部２２Ａに製氷水として供給するので、製氷水の顕熱時間が短縮されて製氷能力を向上することが可能になる。すなわち、冷凍装置４の大型化や消費電力を増すことなく製氷能力を向上することが可能になる。本実施例では、断熱筐体１の外部の周囲温度２０℃において、給水容器３１の水温度を１５℃から５℃に低温化させることで製氷能力を１．３倍に増加させることができる。
【実施例２】
【００４０】
図６は本発明に係る製氷機の実施例２の構成を示す概略図である。なお、以下に説明する実施例２において、上述した実施例１と同一箇所には同一の符号を付して示し説明を省略する。
【００４１】
実施例２における製氷機は、上述した実施例１の給水冷却手段４７を改良してある。図６に示すように給水冷却手段４７は、膨張器４４と蒸発管４１との間の冷媒配管に電磁弁などからなる切換弁４７Ｄを設けてある。この切換弁４７Ｄは、通常時では膨張器４４と蒸発管４１との間の冷媒配管を閉塞状態にしてある。また、給水冷却手段４７は、給水冷却管４７Ａにおける蒸発管４１寄りの端部を連結した冷媒配管の部位と、前記切換弁４７Ｄを設けた膨張器４４と蒸発管４１との間の冷媒配管における膨張器４４寄りの冷媒配管の部位との間にバイパス管４７Ｅを設けてある。バイパス管４７Ｅには、電磁弁などからなる切換弁４７Ｆが設けてある。この切換弁４７Ｆは、通常時ではバイパス管４７Ｅを閉塞状態にしてある。
【００４２】
図７は本発明に係る製氷機の実施例２の制御系を示すブロック図である。図７に示すように製氷機は、製氷運転、除氷運転、給水冷却運転の動作を制御する製氷制御部６１を備えている。製氷制御部６１は、貯氷部２３に設けた充満検出手段７１、製氷部２１に設けた製氷検出手段７２、給水手段３に設けた冷却検出手段７３、あるいは散水部２２に設けた製氷水検出手段７４から信号が与えられた場合、予めメモリ６１ａに格納したプログラムやデータに従って製氷機の各部の制御を行うためのものである。充満検出手段７１は、貯氷部２３において貯容した氷塊が一杯である場合に製氷制御部６１に信号を与える。製氷検出手段７２は、製氷部２１において氷塊が生成された場合に製氷制御部６１に信号を与える。冷却検出手段７３は、給水容器３１の内部の水の温度、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量を検出して製氷制御部６１に信号を与える。製氷水検出手段７４は、製氷水貯留部２２Ａに貯留してある製氷水の残量がないとき、もしくは製氷水が所定残量を下回ったときに製氷制御部６１に信号を与える。
【００４３】
図８は図６で示す製氷機の製氷運転時の動作を示す概念図、図９は図６で示す製氷機の除氷運転時の動作を示す概念図、図１０は図６で示す製氷機の製氷運転時および給水冷却運転時の動作を示す概念図、図１１は図６で示す製氷機の給水冷却運転時の動作を示す概念図である。以下、図８〜図１１を適宜参照して、製氷制御部６１が実行する処理について説明する。
【００４４】
（製氷運転）
充満検出手段７１からの信号が与えられていない場合、図８に示すように製氷制御部６１は、給水冷却手段４７の切換弁４７Ｃおよび切換弁４７Ｄを開放状態にして、除氷手段４６のホットガス弁４６Ｂ、給水冷却手段４７の給水冷却弁４７Ｂおよび切換弁４７Ｆを閉塞状態にする。この状態で、製氷制御部６１は、冷凍装置４を駆動する。すなわち、圧縮機４２および放熱ファン４５を駆動して圧縮機４２、凝縮器４３、膨張器４４および蒸発管４１からなる冷媒循環経路に冷媒を循環運転させて製氷部２１に冷熱を供給する。同時に、製氷制御部６１は、散水部２２の散水ポンプ２２Ｃｂを駆動して製氷部２１の製氷小室２１Ａの開口に向けて製氷水を噴射する。これにより、蒸発管４１を介して製氷小室２１Ａが冷却され、製氷小室２１Ａに向けて噴射した製氷水が、蒸発管４１に近接している製氷小室２１Ａの上面から氷結し、これが順次重なって大きくなり一塊の氷塊Ｃになる。
【００４５】
（除氷運転）
氷塊Ｃが生成完了して製氷検出手段７２からの信号が与えられた場合、製氷制御部６１は、散水部２２の散水ポンプ２２Ｃｂを停止する。同時に図９に示すように製氷制御部６１は、ホットガス弁４６Ｂおよび切換弁４７Ｃを開放状態にして、給水冷却弁４７Ｂ、切換弁４７Ｄおよび切換弁４７Ｆを閉塞状態にする。さらに、製氷制御部６１は、冷凍装置４を駆動する。すなわち、圧縮機４２で圧縮された高温高圧の冷媒（ホットガス）である温熱が直接蒸発管４１に供給される循環経路をなす。これにより、蒸発管４１の昇温に伴って製氷小室２１Ａが昇温して、当該製氷小室２１Ａの内壁面に接触している氷塊Ｃの面が融解する。この結果、氷塊Ｃが製氷小室２１Ａの下部開口から落下することになる。製氷小室２１Ａから落下した氷塊Ｃは、氷案内板２２Ｄに落下し、当該氷案内板２２Ｄの傾斜の向きに滑落して貯氷部２３に貯容される。すべての氷塊Ｃが貯氷部２３に貯容されると除氷運転が終了する。
【００４６】
除氷運転の終了後は、次の製氷運転を開始する。このように、製氷制御部６１は、製氷運転と除氷運転とを１サイクルで繰り返し行う。また、製氷制御部６１は、貯氷部２３における攪拌機構２３Ａの攪拌モータ２３Ａｂを駆動して製氷された氷塊Ｃ同士が付かないように攪拌する。そして、必要に応じて扉体２３Ｂｂを開けて開口２３Ｂａから氷塊Ｃを吐出する。
【００４７】
（給水冷却運転）
上記製氷運転において、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を上回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を下回ったとき、図１０に示すように製氷制御部６１は、給水冷却弁４７Ｂおよび切換弁４７Ｄを開放状態にして、ホットガス弁４６Ｂ、切換弁４７Ｃおよび切換弁４７Ｆを閉塞状態にする。さらに、製氷制御部６１は、冷凍装置４を駆動する。これにより、蒸発管４１を経た低温の冷媒である冷熱が、給水冷却手段４７の給水冷却管４７Ａに供給されることになる。すなわち、製氷運転とともに冷水冷却運転が行われる。この結果、給水手段３の給水容器３１に貯容されている水が冷却される。
【００４８】
一方、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を下回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を上回ったとき、製氷制御部６１は、図８に示す製氷運転を行う。
【００４９】
（給水冷却独立運転）
貯氷部２３に氷塊Ｃが充満して充満検出手段７１からの信号が与えられた場合、製氷制御部６１は、製氷運転および除氷運転を停止する。このとき、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を上回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を下回ったとき、図１１に示すように製氷制御部６１は、給水冷却弁４７Ｂおよび切換弁４７Ｆを開放状態にして、ホットガス弁４６Ｂ、切換弁４７Ｃおよび切換弁４７Ｄを閉塞状態にする。さらに、製氷制御部６１は、冷凍装置４を駆動する。すなわち、圧縮機４２および放熱ファン４５を駆動して圧縮機４２、凝縮器４３、膨張器４４および給水冷却管４７Ａの循環経路をなす。これにより、蒸発管４１を介さずに低温の冷媒である冷熱が、給水冷却手段４７の給水冷却管４７Ａに供給されることになる。この結果、製氷運転に関わらずに給水手段３の給水容器３１に貯容されている水が冷却される。
【００５０】
なお、製氷水貯留部２２Ａに貯留してある製氷水の残量がなくなったとき、もしくは製氷水が所定残量を下回ったときに、製氷水検出手段７４からの信号が与えられた場合、製氷制御部６１は、補水ポンプ３２Ａを駆動する。これにより、給水手段３の給水容器３１に貯容されている冷却された水が製氷水貯留部２２Ａに供給される。
【００５１】
したがって、上述した実施例２における製氷機では、給水冷却手段４７によって、冷凍装置４の蒸発管４１から圧縮機４２に至る断熱筐体１の外部の経路にある冷媒の冷熱を、断熱筐体１の外部にある給水手段３の給水容器３１に貯容されている水に供給して、当該給水容器３１の水を冷却している。これにより、冷凍装置４において断熱筐体１の外部に出た後の熱エネルギーを有効利用することができる。また、予め冷却した水を断熱筐体１の内部にある散水部２２の製氷水貯留部２２Ａに製氷水として供給するので、製氷水の顕熱時間が短縮されて製氷能力を向上することが可能になる。すなわち、冷凍装置４の大型化や消費電力を増すことなく製氷能力を向上することが可能になる。本実施例では、断熱筐体１の外部の周囲温度２０℃において、給水容器３１の水温度を１５℃から５℃に低温化させることで製氷能力を１．３倍に増加させることができる。
【００５２】
また、実施例２における製氷機では、例えば、貯氷部２３に氷塊Ｃが充満して製氷運転および除氷運転が停止しているときに、給水冷却運転を独立して行う。これにより、製氷運転が開始したときに予め冷却した水を断熱筐体１の内部にある散水部２２の製氷水貯留部２２Ａに製氷水として供給するので、製氷能力が抑制される事態を防ぐことが可能になる。特に、夜間など氷の消費が少ないときに有効である。
【実施例３】
【００５３】
図１２は本発明に係る製氷機の実施例３の構成を示す概略図である。なお、以下に説明する実施例３において、上述した実施例１と同一箇所には同一の符号を付して示し説明を省略する。
【００５４】
実施例３における製氷機は、上述した実施例１の給水冷却手段４７を改良してある。図１２に示すように給水冷却手段４７は、膨張器４４と蒸発管４１との間の冷媒配管に電磁弁などからなる切換弁４７Ｄを設けてある。この切換弁４７Ｄは、通常時では膨張器４４と蒸発管４１との間の冷媒配管を閉塞状態にしてある。また、給水冷却手段４７は、給水冷却管４７Ａにおける蒸発管４１寄りの端部を連結した冷媒配管の部位と、前記切換弁４７Ｄを設けた膨張器４４と蒸発管４１との間の冷媒配管における膨張器４４寄りの冷媒配管の部位との間を繋ぐ第１バイパス管４７Ｅを設けてある。第１バイパス管４７Ｅには、電磁弁などからなる切換弁４７Ｆが設けてある。この切換弁４７Ｆは、通常時では第１バイパス管４７Ｅを閉塞状態にしてある。さらに、給水冷却手段４７は、給水冷却弁４７Ｂおよび切換弁４７Ｆを跨ぐ態様で、給水冷却管４７Ａと第１バイパス管４７Ｅとの間を繋ぐ第２バイパス管４７Ｇを設けてある。第２バイパス管４７Ｇには、電磁弁などからなる切換弁４７Ｈが設けてある。この切換弁４７Ｈは、通常時では第２バイパス管４７Ｇを閉塞状態にしてある。
【００５５】
図１３は本発明に係る製氷機の実施例３の制御系を示すブロック図である。図１３に示すように製氷機は、製氷運転、除氷運転、給水冷却運転の動作を制御する製氷制御部６２を備えている。製氷制御部６２は、貯氷部２３に設けた充満検出手段７１、製氷部２１に設けた製氷検出手段７２、給水手段３に設けた冷却検出手段７３、あるいは散水部２２に設けた製氷水検出手段７４から信号が与えられた場合、予めメモリ６２ａに格納したプログラムやデータに従って製氷機の各部の制御を行うためのものである。充満検出手段７１は、貯氷部２３において貯容した氷塊が一杯である場合に製氷制御部６２に信号を与える。製氷検出手段７２は、製氷部２１において氷塊が生成された場合に製氷制御部６２に信号を与える。冷却検出手段７３は、給水容器３１の内部の水の温度、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量を検出して製氷制御部６２に信号を与える。製氷水検出手段７４は、製氷水貯留部２２Ａに貯留してある製氷水の残量がないとき、もしくは製氷水が所定残量を下回ったときに製氷制御部６２に信号を与える。
【００５６】
図１４は図１２で示す製氷機の製氷運転時の動作を示す概念図、図１５は図１２で示す製氷機の除氷運転時の動作を示す概念図、図１６は図１２で示す製氷機の製氷運転時および給水冷却運転時の動作を示す概念図、図１７は図１２で示す製氷機の除氷運転時および給水冷却運転時の動作を示す概念図、図１８は図１２で示す製氷機の給水冷却運転時の動作を示す概念図である。以下、図１４〜図１８を適宜参照して、製氷制御部６２が実行する処理について説明する。
【００５７】
（製氷運転）
充満検出手段７１からの信号が与えられていない場合、図１４に示すように製氷制御部６２は、給水冷却手段４７の切換弁４７Ｃおよび切換弁４７Ｄを開放状態にして、除氷手段４６のホットガス弁４６Ｂ、給水冷却手段４７の給水冷却弁４７Ｂ、切換弁４７Ｆおよび切換弁４７Ｈを閉塞状態にする。この状態で、製氷制御部６２は、冷凍装置４を駆動する。すなわち、圧縮機４２および放熱ファン４５を駆動して圧縮機４２、凝縮器４３、膨張器４４および蒸発管４１からなる冷媒循環経路に冷媒を循環運転させて製氷部２１に冷熱を供給する。同時に、製氷制御部６２は、散水部２２の散水ポンプ２２Ｃｂを駆動して製氷部２１の製氷小室２１Ａの開口に向けて製氷水を噴射する。これにより、蒸発管４１を介して製氷小室２１Ａが冷却され、製氷小室２１Ａに向けて噴射した製氷水が、蒸発管４１に近接している製氷小室２１Ａの上面から氷結し、これが順次重なって大きくなり一塊の氷塊Ｃになる。
【００５８】
（除氷運転）
氷塊Ｃが生成完了して製氷検出手段７２からの信号が与えられた場合、製氷制御部６２は、散水部２２の散水ポンプ２２Ｃｂを停止する。同時に図１５に示すように製氷制御部６２は、ホットガス弁４６Ｂおよび切換弁４７Ｃを開放状態にして、給水冷却弁４７Ｂ、切換弁４７Ｄ、切換弁４７Ｆおよび切換弁４７Ｈを閉塞状態にする。さらに、製氷制御部６２は、冷凍装置４を駆動する。すなわち、圧縮機４２で圧縮された高温高圧の冷媒（ホットガス）である温熱が直接蒸発管４１に供給される循環経路をなす。これにより、蒸発管４１の昇温に伴って製氷小室２１Ａが昇温して、当該製氷小室２１Ａの内壁面に接触している氷塊Ｃの面が融解する。この結果、氷塊Ｃが製氷小室２１Ａの下部開口から落下することになる。製氷小室２１Ａから落下した氷塊Ｃは、氷案内板２２Ｄに落下し、当該氷案内板２２Ｄの傾斜の向きに滑落して貯氷部２３に貯容される。すべての氷塊Ｃが貯氷部２３に貯容されると除氷運転が終了する。
【００５９】
除氷運転の終了後は、次の製氷運転を開始する。このように、製氷制御部６２は、製氷運転と除氷運転とを１サイクルで繰り返し行う。また、製氷制御部６２は、貯氷部２３における攪拌機構２３Ａの攪拌モータ２３Ａｂを駆動して製氷された氷塊Ｃ同士が付かないように攪拌する。そして、必要に応じて扉体２３Ｂｂを開けて開口２３Ｂａから氷塊Ｃを吐出する。
【００６０】
（給水冷却運転１）
上記製氷運転において、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を上回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を下回ったとき、図１６に示すように製氷制御部６２は、給水冷却弁４７Ｂおよび切換弁４７Ｄを開放状態にして、ホットガス弁４６Ｂ、切換弁４７Ｃ、切換弁４７Ｆおよび切換弁４７Ｈを閉塞状態にする。さらに、製氷制御部６２は、冷凍装置４を駆動する。これにより、蒸発管４１を経た低温の冷媒である冷熱が、給水冷却手段４７の給水冷却管４７Ａに供給されることになる。すなわち、製氷運転とともに冷水冷却運転が行われる。この結果、給水手段３の給水容器３１に貯容されている水が冷却される。
【００６１】
一方、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を下回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を上回ったとき、製氷制御部６２は、図１４に示す製氷運転を行う。
【００６２】
（給水冷却運転２）
上記除氷運転において、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を上回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を下回ったとき、図１７に示すように製氷制御部６２は、ホットガス弁４６Ｂ、切換弁４７Ｃおよび切換弁４７Ｈを開放状態にして、給水冷却弁４７Ｂ、切換弁４７Ｄおよび切換弁４７Ｆを閉塞状態にする。さらに、製氷制御部６２は、冷凍装置４を駆動する。これにより、蒸発管４１には圧縮機４２で圧縮された高温高圧の冷媒（ホットガス）である温熱が供給され、一方では低温の冷媒である冷熱が、給水冷却手段４７の給水冷却管４７Ａに供給されることになる。すなわち、除氷運転とともに冷水冷却運転が行われる。この結果、給水手段３の給水容器３１に貯容されている水が冷却される。
【００６３】
一方、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を下回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を上回ったとき、製氷制御部６２は、図１５に示す除氷運転を行う。
【００６４】
（給水冷却独立運転）
貯氷部２３に氷塊Ｃが充満して充満検出手段７１からの信号が与えられた場合、製氷制御部６２は、製氷運転および除氷運転を停止する。このとき、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を上回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を下回ったとき、図１８に示すように製氷制御部６２は、給水冷却弁４７Ｂおよび切換弁４７Ｆを開放状態にして、ホットガス弁４６Ｂ、切換弁４７Ｃ、切換弁４７Ｄおよび切換弁４７Ｈを閉塞状態にする。さらに、製氷制御部６２は、冷凍装置４を駆動する。すなわち、圧縮機４２および放熱ファン４５を駆動して圧縮機４２、凝縮器４３、膨張器４４および給水冷却管４７Ａの循環経路をなす。これにより、蒸発管４１を介さずに低温の冷媒である冷熱が、給水冷却手段４７の給水冷却管４７Ａに供給されることになる。この結果、製氷運転および除氷運転に関わらずに給水手段３の給水容器３１に貯容されている水が冷却される。
【００６５】
なお、製氷水貯留部２２Ａに貯留してある製氷水の残量がなくなったとき、もしくは製氷水が所定残量を下回ったときに、製氷水検出手段７４からの信号が与えられた場合、製氷制御部６２は、補水ポンプ３２Ａを駆動する。これにより、給水手段３の給水容器３１に貯容されている冷却された水が製氷水貯留部２２Ａに供給される。
【００６６】
したがって、上述した実施例３における製氷機では、給水冷却手段４７によって、冷凍装置４の蒸発管４１から圧縮機４２に至る断熱筐体１の外部の経路にある冷媒の冷熱を、断熱筐体１の外部にある給水手段３の給水容器３１に貯容されている水に供給して、当該給水容器３１の水を冷却している。これにより、冷凍装置４において断熱筐体１の外部に出た後の熱エネルギーを有効利用することができる。また、予め冷却した水を断熱筐体１の内部にある散水部２２の製氷水貯留部２２Ａに製氷水として供給するので、製氷水の顕熱時間が短縮されて製氷能力を向上することが可能になる。すなわち、冷凍装置４の大型化や消費電力を増すことなく製氷能力を向上することが可能になる。本実施例では、断熱筐体１の外部の周囲温度２０℃において、給水容器３１の水温度を１５℃から５℃に低温化させることで製氷能力を１．３倍に増加させることができる。
【００６７】
また、実施例３における製氷機では、除氷運転とともに給水冷却運転を行う。これにより、除氷運転中に給水手段の水を予め冷却し、製氷運転で予め冷却した水を断熱筐体の内部の製氷手段に供給するので、製氷水の顕熱時間が短縮されて製氷能力を向上することが可能になる。
【００６８】
また、実施例３における製氷機では、例えば、貯氷部２３に氷塊Ｃが充満して製氷運転および除氷運転が停止しているときに、給水冷却運転を独立して行う。これにより、製氷運転が開始したときに予め冷却した水を断熱筐体１の内部にある散水部２２の製氷水貯留部２２Ａに製氷水として供給するので、製氷能力が抑制される事態を防ぐことが可能になる。特に、夜間など氷の消費が少ないときに有効である。
【実施例４】
【００６９】
図１９は本発明に係る製氷機の実施例４の構成を示す概略図である。なお、以下に説明する実施例４において、上述した実施例１と同一または同等箇所には同一の符号を付して示し説明を省略する。
【００７０】
実施例４における製氷機は、上述した実施例１と給水冷却手段４７が異なる。図１９に示すように給水冷却手段４７は、膨張器４４と蒸発管４１との間の冷媒配管から分岐して、給水手段３の給水容器３１の内部の水に浸漬しつつ蒸発管４１と圧縮機４２との間の冷媒配管に帰還する態様で給水冷却管４７Ａを有している。給水冷却管４７Ａには、電磁弁などからなる給水冷却弁４７Ｂが設けてある。この給水冷却弁４７Ｂは、通常時では給水冷却管４７Ａを閉塞状態にしてある。さらに、給水冷却管４７Ａが膨張器４４と蒸発管４１との間から分岐する部位と、温熱管４６Ａが膨張器４４と蒸発管４１との間に接続する部位との間の冷媒配管には、電磁弁などからなる切換弁４７Ｃが設けてある。この切換弁４７Ｃは、通常時では給水冷却管４７Ａの各端部の間の冷媒配管を閉塞状態にしてある。
【００７１】
図２０は本発明に係る製氷機の実施例４の制御系を示すブロック図である。図２０に示すように製氷機は、製氷運転、除氷運転、給水冷却運転の動作を制御する製氷制御部６３を備えている。製氷制御部６３は、貯氷部２３に設けた充満検出手段７１、製氷部２１に設けた製氷検出手段７２、給水手段３に設けた冷却検出手段７３、あるいは散水部２２に設けた製氷水検出手段７４から信号が与えられた場合、予めメモリ６３ａに格納したプログラムやデータに従って製氷機の各部の制御を行うためのものである。充満検出手段７１は、貯氷部２３において貯容した氷塊が一杯である場合に製氷制御部６０に信号を与える。製氷検出手段７２は、製氷部２１において氷塊が生成された場合に製氷制御部６０に信号を与える。冷却検出手段７３は、給水容器３１の内部の水の温度、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量を検出して製氷制御部６０に信号を与える。製氷水検出手段７４は、製氷水貯留部２２Ａに貯留してある製氷水の残量がないとき、もしくは製氷水が所定残量を下回ったときに製氷制御部６０に信号を与える。
【００７２】
図２１は図１９で示す製氷機の製氷運転時の動作を示す概念図、図２２は図１９で示す製氷機の除氷運転時の動作を示す概念図、図２３は図１９で示す製氷機の製氷運転時および給水冷却運転時の動作を示す概念図、図２４は図１９で示す製氷機の除氷運転時および給水冷却運転時の動作を示す概念図、図２５は図１９で示す製氷機の給水冷却運転時の動作を示す概念図である。以下、図２１〜図２５を適宜参照して、製氷制御部６２が実行する処理について説明する。
【００７３】
（製氷運転）
充満検出手段７１からの信号が与えられていない場合、図２１に示すように製氷制御部６３は、給水冷却手段４７の切換弁４７Ｃを開放状態にして、除氷手段４６のホットガス弁４６Ｂ、および給水冷却手段４７の給水冷却弁４７Ｂを閉塞状態にする。この状態で、製氷制御部６３は、冷凍装置４を駆動する。すなわち、圧縮機４２および放熱ファン４５を駆動して圧縮機４２、凝縮器４３、膨張器４４および蒸発管４１からなる冷媒循環経路に冷媒を循環運転させて製氷部２１に冷熱を供給する。同時に、製氷制御部６３は、散水部２２の散水ポンプ２２Ｃｂを駆動して製氷部２１の製氷小室２１Ａの開口に向けて製氷水を噴射する。これにより、蒸発管４１を介して製氷小室２１Ａが冷却され、製氷小室２１Ａに向けて噴射した製氷水が、蒸発管４１に近接している製氷小室２１Ａの上面から氷結し、これが順次重なって大きくなり一塊の氷塊Ｃになる。
【００７４】
（除氷運転）
氷塊Ｃが生成完了して製氷検出手段７２からの信号が与えられた場合、製氷制御部６３は、散水部２２の散水ポンプ２２Ｃｂを停止する。同時に図２２に示すように製氷制御部６３は、ホットガス弁４６Ｂを開放状態にして、給水冷却弁４７Ｂおよび切換弁４７Ｃを閉塞状態にする。さらに、製氷制御部６３は、冷凍装置４を駆動する。すなわち、圧縮機４２で圧縮された高温高圧の冷媒（ホットガス）である温熱が直接蒸発管４１に供給される循環経路をなす。これにより、蒸発管４１の昇温に伴って製氷小室２１Ａが昇温して、当該製氷小室２１Ａの内壁面に接触している氷塊Ｃの面が融解する。この結果、氷塊Ｃが製氷小室２１Ａの下部開口から落下することになる。製氷小室２１Ａから落下した氷塊Ｃは、氷案内板２２Ｄに落下し、当該氷案内板２２Ｄの傾斜の向きに滑落して貯氷部２３に貯容される。すべての氷塊Ｃが貯氷部２３に貯容されると除氷運転が終了する。
【００７５】
除氷運転の終了後は、次の製氷運転を開始する。このように、製氷制御部６３は、製氷運転と除氷運転とを１サイクルで繰り返し行う。また、製氷制御部６３は、貯氷部２３における攪拌機構２３Ａの攪拌モータ２３Ａｂを駆動して製氷された氷塊Ｃ同士が付かないように攪拌する。そして、必要に応じて扉体２３Ｂｂを開けて開口２３Ｂａから氷塊Ｃを吐出する。
【００７６】
（給水冷却運転１）
上記製氷運転において、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を上回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を下回ったとき、図２３に示すように製氷制御部６３は、給水冷却弁４７Ｂおよび切換弁４７Ｃを開放状態にして、ホットガス弁４６Ｂを閉塞状態にする。さらに、製氷制御部６３は、冷凍装置４を駆動する。これにより、蒸発管４１に至る以前の低温の冷媒である冷熱が、給水冷却手段４７の給水冷却管４７Ａに供給されることになる。すなわち、製氷運転とともに冷水冷却運転が行われる。この結果、給水手段３の給水容器３１に貯容されている水が冷却される。
【００７７】
一方、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を下回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を上回ったとき、製氷制御部６３は、図２１に示す製氷運転を行う。
【００７８】
（給水冷却運転２）
上記除氷運転において、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を上回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を下回ったとき、図２４に示すように製氷制御部６３は、ホットガス弁４６Ｂおよび給水冷却弁４７Ｂを開放状態にして、切換弁４７Ｃを閉塞状態にする。さらに、製氷制御部６３は、冷凍装置４を駆動する。これにより、蒸発管４１には圧縮機４２で圧縮された高温高圧の冷媒（ホットガス）である温熱が供給され、一方では低温の冷媒である冷熱が、給水冷却手段４７の給水冷却管４７Ａに供給されることになる。すなわち、除氷運転とともに冷水冷却運転が行われる。この結果、給水手段３の給水容器３１に貯容されている水が冷却される。
【００７９】
一方、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を下回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を上回ったとき、製氷制御部６３は、図２２に示す除氷運転を行う。
【００８０】
（給水冷却独立運転）
貯氷部２３に氷塊Ｃが充満して充満検出手段７１からの信号が与えられた場合、製氷制御部６３は、製氷運転および除氷運転を停止する。このとき、冷却検出手段７３からの信号によって給水容器３１の内部の水の温度が所定温度を上回ったとき、もしくは給水冷却管４７Ａへの氷の付着量が所定量を下回ったとき、図２５に示すように製氷制御部６３は、給水冷却弁４７Ｂを開放状態にして、ホットガス弁４６Ｂおよび切換弁４７Ｃを閉塞状態にする。さらに、製氷制御部６３は、冷凍装置４を駆動する。すなわち、圧縮機４２および放熱ファン４５を駆動して圧縮機４２、凝縮器４３、膨張器４４および給水冷却管４７Ａの循環経路をなす。これにより、蒸発管４１を介さずに低温の冷媒である冷熱が、給水冷却手段４７の給水冷却管４７Ａに供給されることになる。この結果、製氷運転および除氷運転に関わらずに給水手段３の給水容器３１に貯容されている水が冷却される。
【００８１】
なお、製氷水貯留部２２Ａに貯留してある製氷水の残量がなくなったとき、もしくは製氷水が所定残量を下回ったときに、製氷水検出手段７４からの信号が与えられた場合、製氷制御部６３は、補水ポンプ３２Ａを駆動する。これにより、給水手段３の給水容器３１に貯容されている冷却された水が製氷水貯留部２２Ａに供給される。
【００８２】
したがって、上述した実施例４における製氷機では、給水冷却手段４７によって、冷凍装置４の蒸発管４１から圧縮機４２に至る断熱筐体１の外部の経路にある冷媒の冷熱を、断熱筐体１の外部にある給水手段３の給水容器３１に貯容されている水に供給して、当該給水容器３１の水を冷却している。これにより、冷凍装置４において断熱筐体１の外部に出た後の熱エネルギーを有効利用することができる。また、予め冷却した水を断熱筐体１の内部にある散水部２２の製氷水貯留部２２Ａに製氷水として供給するので、製氷水の顕熱時間が短縮されて製氷能力を向上することが可能になる。すなわち、冷凍装置４の大型化や消費電力を増すことなく製氷能力を向上することが可能になる。本実施例では、断熱筐体１の外部の周囲温度２０℃において、給水容器３１の水温度を１５℃から５℃に低温化させることで製氷能力を１．３倍に増加させることができる。
【００８３】
また、実施例４における製氷機では、除氷運転とともに給水冷却運転を行う。これにより、除氷運転中に給水手段の水を予め冷却し、製氷運転で予め冷却した水を断熱筐体の内部の製氷手段に供給するので、製氷水の顕熱時間が短縮されて製氷能力を向上することが可能になる。
【００８４】
また、実施例４における製氷機では、例えば、貯氷部２３に氷塊Ｃが充満して製氷運転および除氷運転が停止しているときに、給水冷却運転を独立して行う。これにより、製氷運転が開始したときに予め冷却した水を断熱筐体１の内部にある散水部２２の製氷水貯留部２２Ａに製氷水として供給するので、製氷能力が抑制される事態を防ぐことが可能になる。特に、夜間など氷の消費が少ないときに有効である。
【００８５】
なお、上述した実施例１〜４では、製氷小室２１Ａに散水部２２から製氷水を噴射して製氷する構成、いわゆるセル方式の製氷機について説明しているがこの限りでない。図には明示しないが、例えば水で満たされた製氷筒の内壁に生成した氷を、螺旋状に刃の付いたオーガの回転によって氷を掻き上げ、固定刃内で押し固めて貯氷部で貯容する、いわゆるオーガ方式の製氷機において、製氷筒に供給する水を予め冷やすことで上記の効果を得ることが可能である。この場合、除氷手段４６は不要である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る製氷機の実施例１の構成を示す概略図である。
【図２】本発明に係る製氷機の実施例１の制御系を示すブロック図である。
【図３】図１で示す製氷機の製氷運転時の動作を示す概念図である。
【図４】図１で示す製氷機の除氷運転時の動作を示す概念図である。
【図５】図１で示す製氷機の製氷運転時および給水冷却運転時の動作を示す概念図である。
【図６】本発明に係る製氷機の実施例２の構成を示す概略図である。
【図７】本発明に係る製氷機の実施例２の制御系を示すブロック図である。
【図８】図６で示す製氷機の製氷運転時の動作を示す概念図である。
【図９】図６で示す製氷機の除氷運転時の動作を示す概念図である。
【図１０】図６で示す製氷機の製氷運転時および給水冷却運転時の動作を示す概念図である。
【図１１】図６で示す製氷機の給水冷却運転時の動作を示す概念図である。
【図１２】本発明に係る製氷機の実施例３の構成を示す概略図である。
【図１３】本発明に係る製氷機の実施例３の制御系を示すブロック図である。
【図１４】図１２で示す製氷機の製氷運転時の動作を示す概念図である。
【図１５】図１２で示す製氷機の除氷運転時の動作を示す概念図である。
【図１６】図１２で示す製氷機の製氷運転時および給水冷却運転時の動作を示す概念図である。
【図１７】図１２で示す製氷機の除氷運転時および給水冷却運転時の動作を示す概念図である。
【図１８】図１２で示す製氷機の給水冷却運転時の動作を示す概念図である。
【図１９】本発明に係る製氷機の実施例４の構成を示す概略図である。
【図２０】本発明に係る製氷機の実施例４の制御系を示すブロック図である。
【図２１】図１９で示す製氷機の製氷運転時の動作を示す概念図である。
【図２２】図１９で示す製氷機の除氷運転時の動作を示す概念図である。
【図２３】図１９で示す製氷機の製氷運転時および給水冷却運転時の動作を示す概念図である。
【図２４】図１９で示す製氷機の除氷運転時および給水冷却運転時の動作を示す概念図である。
【図２５】図１９で示す製氷機の給水冷却運転時の動作を示す概念図である。
【符号の説明】
【００８７】
１    断熱筐体
２    製氷手段
２１    製氷部
２１Ａ    製氷小室
２２    散水部
２２Ａ    製氷水貯留部
２２Ｂ    製氷水供給部
２２Ｂａ    製氷水噴射孔
２２Ｃ    製氷水導水部
２２Ｃａ    導水管
２２Ｃｂ    散水ポンプ
２２Ｄ    氷案内板
２２Ｄａ    通水孔
２３    貯氷部
２３Ａ    攪拌機構
２３Ａａ    攪拌アーム
２３Ａｂ    攪拌モータ
２３Ｂ    氷吐出口
２３Ｂａ    開口
２３Ｂｂ    扉体
３    給水手段
３１    給水容器
３２    補水パイプ
３２Ａ    補水ポンプ
４    冷凍装置
４１    蒸発管
４２    圧縮機
４３    凝縮器
４４    膨張器
４５    放熱ファン
４６    除氷手段
４６Ａ    温熱管
４６Ｂ    ホットガス弁
４７    給水冷却手段
４７Ａ    給水冷却管
４７Ｂ    給水冷却弁
４７Ｃ    切換弁
４７Ｄ    切換弁
４７Ｅ    バイパス管（第１バイパス管）
４７Ｆ    切換弁
４７Ｇ    第２バイパス管
４７Ｈ    切換弁
５１    製氷水排水管
５２    貯氷排水管
５３    三方弁
５３ａ    排水口
６０，６１，６２，６３    製氷制御部
６０ａ，６１ａ，６２ａ，６３ａ    メモリ
７１    充満検出手段
７２    製氷検出手段
７３    冷却検出手段
７４    製氷水検出手段
【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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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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