(57)【要約】【課題】  塩水等の溶液を凍結させる製氷機であって、製氷運転初期に製氷板の製氷面に形成される塩水等の溶液氷が剥離しにくくするとともに製氷板及び溶液を注水させる経路が溶液により腐食しにくい製氷機を提供する。【解決手段】  製氷機は、製氷運転開始時には、第１給水槽４２内の真水の製氷水を製氷板２０の製氷面に流下させて凍結させることで真水氷を形成させる。その後、第２給水槽４３内の塩水の製氷水を、製氷板２０の製氷面に形成された真水氷の上に流下させて凍結させることにより、真水氷の上に塩水氷として成長させる。【選択図】    図１
2007113905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍手段により冷却されて製氷水を凍結させる製氷部と、
前記製氷水を前記製氷部の製氷面に注水する注水手段と、
前記製氷水を前記注水手段に供給する給水手段とを備え、
製氷運転時には前記製氷水を前記注水手段により前記製氷部の製氷面に注水させて、注水された製氷水を前記製氷部の製氷面に凍結させて氷を形成させる製氷機において、
製氷運転開始時に先ず前記製氷部の製氷面に真水の製氷水を注水させて前記製氷面の表面を覆う真水氷を形成させてから溶質を溶解させた溶液の製氷水を前記真水氷面に注水させて前記溶液氷を形成させるようにしたことを特徴とする製氷機。
【請求項２】
前記給水手段は前記製氷水を貯える給水槽を備え、
製氷運転時には前記給水槽内の製氷水を前記注水手段により前記製氷部の製氷面に注水させて、注水された製氷水が前記給水槽内に還流する過程において前記製氷水を前記製氷部の製氷面に凍結させて氷を形成させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の製氷機。
【請求項３】
前記溶液の製氷水は、製氷運転開始時に前記製氷部の製氷面に注水されて前記給水槽内に残る真水の製氷水に前記溶液の製氷水の濃縮液を加えて調製されたことを特徴とする請求項２に記載の製氷機。
【請求項４】
前記給水槽は前記溶液の製氷水を貯える溶液水槽と、前記溶液水槽に連通経路で連通接続されて前記真水の製氷水を貯える真水槽とからなることを特徴とする請求項２に記載の製氷機。
【請求項５】
前記製氷運転開始時には、先ず前記真水槽の真水の製氷水を前記製氷部の製氷面に注水させて前記製氷面の表面を覆う真水氷を形成させ、
前記真水槽の真水の製氷水が前記製氷部の製氷面で凍結することにより所定水量以下となったときに前記溶液水槽の溶液の製氷水を前記真水槽の減少する水量に応じて前記連通経路により前記真水槽に供給するようにして前記真水槽から前記溶液を前記製氷部の製氷面に注水するようにしたことを特徴とする請求項４記載の製氷機。
【請求項６】
前記製氷運転開始時には、先ず前記真水槽の真水の製氷水を前記製氷部の製氷面に注水させて前記製氷面の表面を覆う真水氷を形成させ、
前記真水槽の真水の製氷水を前記製氷部の製氷面に注水させてから所定時間経過したときに前記溶液水槽の溶液の製氷水を前記真水槽の減少する水量に応じて前記連通経路により前記真水槽に供給するようにして前記真水槽から前記溶液の製氷水を前記製氷部の製氷面に注水するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の製氷機。
【請求項７】
前記連通経路には、弁手段を設けたことを特徴とする請求項４〜請求項６の何れか１項に記載の製氷機。
【請求項８】
前記弁手段は、前記溶液水槽から前記真水槽に向けて前記溶液の製氷水を通す逆止弁であることを特徴する請求項７に記載の製氷機。
【請求項９】
前記弁手段は、前記真水槽の真水の製氷水が所定水量以下となったときに開弁される弁であることを特徴する請求項７に記載の製氷機。
【請求項１０】
前記製氷部の製氷面で前記溶液の製氷水を前記真水氷面に注水させて溶液氷を形成させてからさらに前記真水の製氷水を前記溶液氷面に注水させて真水氷を形成させるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の製氷機。
【請求項１１】
前記製氷部の製氷面で前記真水の製氷水と前記溶液の製氷水を交互に注水させて真水氷と溶液氷を交互に形成させるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の製氷機。
【請求項１２】
前記給水手段は、前記真水の製氷水と前記溶液の製氷水とを同一経路により供給していることを特徴とする請求項１〜請求項１１の何れか１項に記載の製氷機。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１２に記載の製氷機により製造された溶液氷は、その周囲に前記真水氷が覆うように形成されていることを特徴とする溶液氷。
【請求項１４】
前記溶液氷は、その全周にわたって前記真水氷が覆うように形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の溶液氷。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製氷機に関するものあり、特に、塩水等のような溶質を溶解させた溶液を凍結させる製氷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の製氷機は、下記の特許文献１に開示されたものがある。このような製氷機では、垂直に配置した複数の製氷板に冷凍装置の冷媒通路（蒸発器）が横方向に蛇行して形成されており、製氷運転時には、冷凍装置から冷媒通路に循環供給される低温冷媒により製氷板の両面に散水（注水）される塩水を所定の厚みまで凍結させ、除氷運転時には、冷媒通路に高温冷媒（ホットガス）を循環供給させることで製氷板を加熱して製氷板とその表面に形成された塩水氷の凍結面を融解して塩水氷を剥離するように構成されている。
【０００３】
上記の製氷機の製氷運転時には、冷媒は、製氷板の冷媒通路（蒸発器）を下側から上側に向けて送られており、塩水は、製氷面に上方から下方に向けて流下しながら徐々に冷却されて凍結する。その結果、製氷運転初期に製氷板の製氷面に形成される氷は、製氷板の製氷面を下部から上部に向けて徐々に氷が成長していく。
【特許文献１】特開２００４−０８５０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の製氷機においては、上述のように、製氷運転初期に製氷板の製氷面に形成される氷は、製氷板の製氷面を下部から上部に向けて徐々に氷が成長していく。このとき、製氷板の製氷面に形成される塩水氷は、製氷面一面に形成されるまでは、製氷面の下部から上方に向けて徐々に成長して形成されるために、成長する塩水氷の上端部は、常に製氷面を流れ落ちる塩水の水流により剥離する力を受ける。また、塩水氷は、真水氷に比べてその強度が弱く、製氷板の製氷面との密着する力が弱い。そのために、製氷運転初期には、製氷板の製氷面に成長する塩水氷は、製氷板から剥がれ落ちることがあり、その結果、効率の良い運転をすることができないことがある。
【０００５】
また、塩水氷は、真水氷と比較してその強度が弱いので、塩水氷を貯える貯氷庫内で形崩れを起こして屑氷を発生させることがあった。
【０００６】
さらに、製氷板の製氷面及び塩水を注水させる経路は塩水に接触しているために、製氷面及び塩水を注水させる経路は、塩水により腐食するおそれがあり、除氷運転終了時には、製氷運転を遮って製氷板の製氷面及び塩水を注水させる経路を洗浄する必要があり、効率のよい製氷運転をすることができなかった。
【０００７】
よって、本発明は、塩水等の溶液を凍結させる製氷機において、製氷運転初期に製氷板の製氷面に形成される塩水等の溶液氷が剥離しにくくするとともに、製氷板及び溶液を注水させる経路が溶液により腐食しにくい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】
本発明は上記課題を解決するため、冷凍手段により冷却されて製氷水を凍結させる製氷部と、製氷水を製氷部の製氷面に注水する注水手段と、製氷水を注水手段に供給する給水手段とを備え、製氷運転時には製氷水を注水手段により製氷部の製氷面に注水させて、注水された製氷水を製氷部の製氷面に凍結させて氷を形成させる製氷機において、製氷運転開始時に先ず製氷部の製氷面に真水の製氷水を注水させて製氷面の表面を覆う真水氷を形成させてから溶質を溶解させた溶液の製氷水を真水氷面に注水させて溶液氷を形成させるようにしたことを特徴とする製氷機を提供するものである。
【０００９】
上記のように構成した製氷機においては、溶液氷は、製氷運転開始時に製氷面の表面を覆う真水氷に溶液の製氷水を注水させて凍結させて形成されている。溶液氷は、製氷板の製氷面に対する密着する力が強い真水氷面に溶液の製氷水を注水させて厚みを増すように凍結されていくので、製氷板の製氷面から剥離しにくくなり、その結果、製氷機は効率のよい運転をすることができる。さらに溶液の製氷水は、製氷面の表面を覆う真水氷に注水されて凍結させているので、製氷面に直接に接触しなくなり、製氷部の製氷面は、溶液により腐食されにくくなって、洗浄する必要もなくなる。
【００１０】
また、上記の製氷機においては、給水手段は製氷水を貯える給水槽を備え、製氷運転時には給水槽内の製氷水を注水手段により製氷部の製氷面に注水させて、注水された製氷水が給水槽内に還流する過程において製氷水を製氷部の製氷面に凍結させて氷を形成させるようにしても上記と同様の作用効果を得ることができる。また、溶液の製氷水は、製氷運転開始時に製氷部の製氷面に注水されて給水槽内に残る真水の製氷水に溶液の製氷水の濃縮液を加えて調製されるようにしてもよく、このようにしたときには、溶液の製氷水の温度は、製氷運転開始時に製氷部の製氷面に注水されて給水槽内に残る真水の製氷水の温度から急激に変化することがなくなり、溶液の製氷水を注水することで製氷面の表面を覆う真水氷を融解させにくくなって効率のよい製氷運転をすることができる。
【００１１】
また、上記の製氷機においては、給水槽は溶液の製氷水を貯える溶液水槽と、溶液水槽に連通経路で連通接続されて真水の製氷水を貯える真水槽とを備え、製氷運転開始時には、先ず真水槽の真水の製氷水を製氷部の製氷面に注水させて製氷面の表面を覆う真水氷を形成させ、真水槽の真水の製氷水が製氷部の製氷面で凍結することにより所定水量以下となったときに溶液水槽の溶液の製氷水を真水槽の減少する水量に応じて連通経路により真水槽に供給するようにして真水槽から溶液を製氷部の製氷面に注水するようにしてもよく、このようにすれば、真水の製氷水から溶液の製氷水への切替をするにあたり、溶液の製氷水は、真水槽の減少する水量に応じて連通経路により真水槽に供給されるようにして真水槽から製氷部の製氷面に注水されるので、製氷部の製氷面に注水する溶液の製氷水の温度が真水の製氷水に比べて急激に変化しなくなり、製氷部の製氷面に形成された氷が融解されにくくなる。さらに、製氷機は、真水の製氷水から溶液の製氷水を凍結させるのに製氷運転を中断することなく溶液の製氷水を供給することができる。
【００１２】
また、上記の製氷機においては、製氷運転開始時には、先ず真水槽の真水の製氷水を製氷部の製氷面に注水させて製氷面の表面を覆う真水氷を形成させ、真水槽の真水の製氷水を製氷部の製氷面に注水させてから所定時間経過したときに溶液水槽の溶液の製氷水を真水槽の減少する水量に応じて連通経路により真水槽に供給するようにして真水槽から溶液の製氷水を製氷部の製氷面に注水するようにしてもよく、このようにしたときにも上記と同様の作用効果を得ることができる。
【００１３】
さらに、上記の製氷機においては、連通経路には弁手段を設け、弁手段としては、溶液水槽から真水槽に向けて溶液の製氷水を通す逆止弁を採用してもよく、このようにすれば、真水槽内の真水が溶液水槽に流入して溶液水槽内の溶液の濃度を下げるようなことがなく溶液水槽の溶液を真水槽に供給することができる。また、弁手段としては、真水槽の真水の製氷水が所定水量以下となったときに開弁される弁を採用してもよく、このようにしたときにも上記と同様の作用効果を得ることができる。
【００１４】
上記の製氷機においては、製氷部の製氷面で溶液の製氷水を真水氷面に注水させて溶液氷を形成させてからさらに真水の製氷水を溶液氷面に注水させて真水氷を形成させるようにしてもよく、このようにすれば、溶液氷は、真水氷に挟まれてより強固なものとすることができる。
【００１５】
さらに、上記の製氷機においては、製氷部の製氷面で真水の製氷水と溶液の製氷水を交互に注水させて真水氷と溶液氷を交互に形成させるようににしてもよく、このようにすれば、溶液氷は、真水氷により強固なものとすることができる。
【００１６】
さらに、上記の製氷機においては、給水手段は、真水の製氷水と溶液の製氷水とを同一経路により供給しているのが好ましく、このようにすれば、給水手段及び給水手段により製氷水を供給される注水手段は真水が通水されることにより洗浄されるのと同様の効果を得ることができ、溶液により腐食されにくくなって、洗浄の必要もなくなる。
【００１７】
また、上記の製氷機により製造された溶液氷は、その周囲に真水氷が覆うように形成されていることが好ましく、このような溶液氷は、形崩れを起こしにくくなって屑氷を発生させにくくなる。さらに、溶液氷は、その全周にわたって真水氷が覆うように形成されていることが好ましく、このような溶液氷はより強固なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の各実施形態を図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図４は、本発明に係る製氷機の第１実施形態を示しており、この製氷機は、流下式の製氷機であり、図１に示すように、ハウジング１０と、ハウジング１０内に設けられた複数の製氷板２０と、製氷板２０に製氷水を散水する散水器３０と、散水器３０に製氷水を送る給水手段４０と、製氷板２０を冷却及び加熱させる冷凍装置５０とを備えている。
【００１９】
ハウジング１０は、図１に示すように、筐体状のハウジング本体１１と、ハウジング本体１１内から外部に氷を排出させるシュート１２とから構成されている。ハウジング本体１１の下部には、開口部１１ａが設けられている。シュート１２は、開口部１１ａから下方に傾斜して延出されて氷をハウジング１０外の図示しない貯氷庫に排出する。
【００２０】
製氷板２０は、その両面の製氷面に製氷水を流下させて氷を形成させるものであり、図１に示すように、ハウジング本体１１内で互いに並行に立設するように収容支持されている。各製氷板２０には、製氷板２０の下縁から上縁にかけて蛇行する一本の冷媒流路が形成されており、この冷媒流路が後述する冷凍装置５０の蒸発器を構成して各製氷板２０の両面を製氷面とする。なお、製氷板２０には、製氷板２０の温度を検知する製氷板温度センサ２０ａが設けられている。
【００２１】
散水器（注水手段）３０は、図１に示すように、複数の製氷板２０の直上に設けられており、散水器３０の散水ノズル３１から製氷水を散水（注水）して製氷板２０の製氷面に沿って流下させる。
【００２２】
給水手段４０は、散水器３０を介して製氷板２０に製氷水を供給するものであり、図１に示すように、製氷水を貯える給水槽４１と、給水槽４１内の製氷水を散水器３０に送る給水経路４６とを備えている。
【００２３】
給水槽４１は、製氷板２０の下方において真水の製氷水と塩水（溶液）の製氷水を蓄えるものであり、第１給水槽（真水槽）４２と第２給水槽（溶液水槽）４３とを備えている。第１給水槽４２は、製氷運転開始時に製氷板２０の製氷面に真水による氷を形成させるための真水の製氷水を貯えるためのものである。第２給水槽４３は、第１給水槽４２内の真水による製氷後に塩水による氷を形成させるための塩水の製氷水を貯えるためのものである。第１給水槽４２は、底部において、第２給水槽４３と連通管（連通経路）４４により接続されており、連通管４４には、第２給水槽４３内の塩水の製氷水を第１給水槽４２へ通す逆止弁（弁）４５が設けられている。
【００２４】
第１給水槽４２及び第２給水槽４３内には、各々水位センサ４２ａ及び水位センサ４３ａが収容されており、これら水位センサ４２ａ及び４３ａは、第１給水槽４２及び第２給水槽４３内の製氷水の水位が所定の上限水位以上および所定の下限水位以下になったことを検出する。なお、第１給水槽４２には、図示しない真水の供給源（例えば水道のような）が接続されており、また、第２給水槽４３には、図示しない塩水の供給源（例えば、予め調整された塩水や海水のような）が接続されている。
【００２５】
給水経路４６は、第１給水槽４２内の製氷水を散水器３０に送るものであり、第１給水槽４２内の製氷水を散水器３０へ送る給水管４７と、給水管４７に介装された給水ポンプ４８とからなる。第１給水槽４２内の製氷水は、給水ポンプ４８の駆動により給水管４７を通って散水器３０に送られる。
【００２６】
また、製氷機には、図１に示すように、製氷板２０の下方に製氷板２０の製氷面を流下する製氷水及び氷を受ける板状のスロープ１３がハウジング本体１１の開口部１１ａに向けて下方に傾斜するように設けられている。スロープ１３には、その傾斜する下端部に製氷板２０から流下する製氷水を第１給水槽４２に還流させる排出路１３ａが設けられている。また、スロープ１３の下部の上側には、スロープ１３を滑り落ちる氷を砕くクラッシャ１４が回転自在に設けられている。
【００２７】
冷凍装置（冷凍手段）５０は、圧縮機５１を備えており、この圧縮機５１は、上記製氷板２０の蒸発器から冷媒を吸入して圧縮し高温高圧の圧縮冷媒として凝縮器５２に吐出する。凝縮器５２は、圧縮機５１からの圧縮冷媒を凝縮して凝縮冷媒として受液器５３に送る。この受液器５３は、凝縮器５２からの凝縮冷媒を気液分離して液相冷媒を常閉型のライン電磁弁５４に送る。このライン電磁弁５４は、その開弁により、受液器５３からの液相冷媒を膨張弁５５に流入させる。また、ライン電磁弁５４はその閉弁により液相冷媒の膨張弁５５への流入を遮断する。膨張弁５５は、上記蒸発器の流出端部近傍部位内の冷媒の加熱度に応じて、ライン電磁弁５４からの液相冷媒を低温低圧の循環冷媒に変換して各製氷板２０の蒸発器に送る。
【００２８】
上記蒸発器は、膨張弁５５からの循環冷媒に基づき各製氷板２０を冷却するとともに当該循環冷媒を圧縮機５１に還流させる。また、蒸発器は、常閉型のホットガス弁５６（後述する）からのホットガスに基づき各製氷板２０を温めるとともにこのホットガスを圧縮機５１に還流させる。
【００２９】
ホットガス弁５６は、圧縮機５１と凝縮器５２との間から分岐して膨張弁５５と蒸発器との間に合流する配管の中間部位に介装されており、このホットガス弁５６は、その開弁により圧縮機５１からの圧縮冷媒をホットガスとして蒸発器に流入させる。また、ホットガス弁５６は、その閉弁により上記蒸発器へのホットガスの流入を遮断する。
【００３０】
この製氷機は、図２に示すように、前記各種センサ２０ａ、４２ａ、４３ａ、各種弁５４、５６、クラッシャ１４、給水ポンプ４８、圧縮機５１に接続された電気制御回路Ｅを備えている。この電気制御回路Ｅは、マイクロコンピュータ６０を備えており、図３に示すフローチャートに対応したプログラムを実行して、各種弁５４、５６の開閉、クラッシャ１４、給水ポンプ４８、圧縮機５１の作動を制御する。また、マイクロコンピュータ６０は、製氷機の運転の開始および停止させる操作スイッチ６１に接続されている。
【００３１】
上記のように構成した製氷機の実施形態の作動を図３を用いて説明する。操作スイッチ６１により製氷機の運転を開始させると、電気制御回路Ｅは、プログラムの実行を開始する。先ず、図３に示すステップ１０１において、第１給水槽４２及び第２給水槽４３に各々真水及び塩水の製氷水の供給が開始される。このとき、第１給水槽４２及び第２給水槽４３に所定上限水位まで真水及び塩水の製氷水が供給されたときには、マイクロコンピュータ６０は、第１給水槽４２及び第２給水槽４３に収容された水位センサ４２ａ、４３ａの検出に基づき所定上限水位まで供給されたと判断し、各製氷水の供給を止める。このとき、第１給水槽４２内の真水の水位は、第２給水槽４３内の塩水の水位より高くなるように供給される。
【００３２】
ステップ１０１の処理後、ステップ１０２において、製氷運転を開始する。製氷運転を開始すると、冷凍装置５０においては、ライン電磁弁５４の開弁とホットガス弁５６の閉弁がされる。その後、圧縮機５１の駆動処理が行われ、圧縮機５１は蒸発器から還流する循環冷媒を圧縮し高圧高温の圧縮冷媒として凝縮器５２に送る。送られた圧縮冷媒は、凝縮器５２により凝縮された後、受液器５３により気液分離される。受液器５３から液相冷媒がライン電磁弁５４を介して膨張弁５５へ流入すると、液相冷媒は膨張弁５５により低温低圧の冷媒に変換されて循環冷媒として製氷板２０の蒸発器内に下側から送られる。蒸発器はこの循環冷媒により各製氷板２０を冷却するとともに、循環冷媒を圧縮機５１に還流させる。
【００３３】
給水手段４０においては、給水ポンプ４８が駆動することにより、第１給水槽４２内の真水の製氷水は、給水管４７を通って散水器３０へと圧送される。送られた真水の製氷水は、散水器３０の各散水ノズル３１により各製氷板２０の製氷面に散水される。各製氷板２０製氷面に散水された真水の製氷水は、各製氷板２０の製氷面に沿って流下し、流下する真水は、スロープ１３から排出路１３ａを通って第１給水槽４２に還流する。
【００３４】
製氷板２０の製氷面を流下する真水の製氷水は、冷却された製氷板２０の製氷面を流下することにより徐々に冷却される。第１給水槽４２内の真水の製氷水が、凍結する程度まで冷却されると、真水の製氷水は、真水氷として製氷板２０の製氷面の下部から上部に向けて成長していき、第１給水槽４２内の真水の製氷水は、徐々に減少していく。
【００３５】
各製氷板２０の製氷面の表面に真水氷が形成されると、第１給水槽４２内の真水の製氷水は、第２給水槽４３内の塩水の製氷水の水位とほぼ同じ程度まで減少する。第１給水槽４２内の真水の製氷水が、第２給水槽４３内の塩水の製氷水より低い水位になると、第２給水槽４３内の塩水の製氷水は、第１給水槽４２内の製氷水と同じ水位となるように連通管４４を通って第１給水槽４２内に流入する。これにより、第１給水槽４２内の真水の製氷水は、図４の（ａ）に示すように、第２給水槽４３から流入する塩水の製氷水により徐々に塩濃度が高くなる。徐々に塩濃度が高くなる第１給水槽４２内の製氷水は、各製氷板２０の製氷面に形成された真水氷の上を流下して、各製氷板２０の製氷面で真水氷の上に凍結して塩水氷として成長する。このとき、第１給水槽４２の製氷水は、製氷板２０で凍結する製氷水の減少する水量に応じて第２給水槽４３から流入するので、第１給水槽４２内の製氷水は、図４の（ｂ）に示すように、その水温が第２給水槽４３から流入する塩水の製氷水により急激に上昇することがなく、ほぼ０℃付近の温度で一定となる。その結果、第１給水槽４２から塩水の製氷水が製氷板２０の製氷面に流下しても、製氷面に形成された真水氷および塩水氷は、流下する製氷水によって融解されない。
【００３６】
製氷運転により、第１給水槽４２内の製氷水の水位が所定下限水位以下に低下すると、ステップ１０３において、水位センサ４２ａの検出水位に基づきＹＥＳと判定されて製氷運転が終了する。
【００３７】
ステップ１０３においてＹＥＳと判定されると、ステップ１０４において、給水ポンプ４８は駆動停止されるとともに、冷凍装置５０は除氷運転を開始する。このとき、給水ポンプ４８が駆動停止されると、第１給水槽４２内の製氷水は散水器３０に送水が停止される。また、冷凍装置５０の除氷運転においては、ホットガス弁５６の開弁処理がなされるとともにライン電磁弁５４の閉弁処理がなされる。これにより、冷凍装置５０においては、圧縮機５１から吐出する圧縮冷媒は、ライン電磁弁５４の閉弁により製氷板２０内へ流入を遮断され、ホットガス弁５６を通ってホットガスとして各製氷板２０の冷媒通路（蒸発器）に流入する。製氷板２０の製氷面に成長した氷は、蒸発器に流入するホットガスにより溶融されて、各製氷面からスロープ１３に落下し、スロープ１３を滑り落ちる氷は、クラッシャ１４により砕かれて、シュート１２により図示しない貯氷庫に送られる。
【００３８】
除氷運転により製氷板２０の製氷面から氷が落下して、蒸発器から流出する冷媒の温度が、所定の除氷完了温度以上になると、ステップ１０５において製氷板温度センサ２０ａの検出温度に基づきＹＥＳと判定される。ステップ１０５におけるＹＥＳの判定に基づき、ステップ１０６においては、冷凍装置５０の除氷運転が停止されて、製氷機は、製氷運転及び除氷運転を終了する。
【００３９】
上記の実施形態の製氷機においては、製氷運転開始時には、製氷板２０の製氷面に第１給水槽４２内の真水を流下させて製氷面の表面を覆う真水氷を形成させている。このとき、製氷板２０の製氷面で下部から上部に向けて成長する真水氷は、製氷板２０の上部から製氷面を流れ落ちる真水の水流により剥離する力を受けているが、真水氷は、その強度が強く、製氷板２０の製氷面との密着する力も強いので流れ落ちる真水の水流によって剥離しにくい。塩水氷は、予め製氷板２０の製氷面の表面に形成させた真水氷面に塩水を流下させて真水氷に厚みを増すように凍結させることで形成されている。よって、本実施形態の製氷機によれば、製氷板２０の製氷面から塩水氷が剥離しにくくなり、製氷機は、効率のよい製氷運転をすることができる。
【００４０】
また、上記の実施形態においては、製氷機は、塩水の製氷水を貯える第２給水槽４３と、第２給水槽４３に連通管４４で連通接続されて真水を貯える第１給水槽４２とを備えている。第１給水槽４２内の真水が、製氷板２０の製氷面に流下されて凍結することで減少して第２給水槽４３内の製氷水より低い水位となったときに、第２給水槽４３の塩水の製氷水は、第１給水槽４２の製氷水の減少する水量に応じて逆止弁４５及び連通管４４を通って第１給水槽４２に供給される。これにより、製氷板２０の製氷面を流下する製氷水は、第２給水槽４３から供給される塩水の製氷水により急激に温度上昇することがなくなる。よって、製氷板２０の製氷面で成長する氷は、流下する製氷水で融解されにくくなり、製氷機は、効率のよい運転をすることができる。
【００４１】
また、上記の実施形態においては、製氷運転開始時に製氷板２０の製氷面に真水氷を形成させてからその真水氷の表面に塩水の製氷水を流下するようにしているので、製氷板２０は、塩水の製氷水に直接接触することがなくなり、塩水により腐食されにくくなって洗浄の必要もなくなる。
【００４２】
さらに、上記の製氷機においては、散水器３０及び給水手段４０は、製氷運転開始時に真水の製氷水が通るようになっているので、製氷及び除氷運転のサイクルを連続して運転させたときには、散水器３０及び給水手段４０は、その経路に残る塩水の製氷水が真水の製氷水により流されるようになる。よって、散水器３０及び給水手段４０は、塩水により腐食されにくくなり、製氷板２０ばかりでなく散水器３０及び給水手段４０も洗浄の必要がなくなって、効率のよい製氷運転をすることができる。
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態の要部を示している。この実施形態では、図５にて示すフローチャートが、上記第１実施形態において述べたフローチャート（図３にて示す）に代えて採用されている。また、連通管４４には、逆止弁４５に代えて電磁弁４５Ａが介装されており、この電磁弁４５Ａは、電気制御回路Ｅに接続されている。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４３】
このように構成した本第２実施形態において、上記第１実施形態において述べたと同様に製氷機の製氷運転をすると、ステップ１０２においては、冷凍装置５０が上記第１実施形態と同様に作動して各製氷板２０を冷却する。
【００４４】
給水手段４０においては、給水ポンプ４８が駆動することにより、第１給水槽４２内の真水の製氷水は、給水管４７を通って散水器３０へと圧送される。送られた真水の製氷水は、散水器３０の各散水ノズル３１により各製氷板２０の製氷面に散水される。各製氷板２０製氷面に散水された真水の製氷水は、各製氷板２０の製氷面に沿って流下し、流下する真水の製氷水は、スロープ１３から排出路１３ａを通って第１給水槽４２に還流する。
【００４５】
製氷板２０の製氷面を流下する真水の製氷水は、冷却された製氷板２０の製氷面を流下することにより徐々に冷却される。第１給水槽４２内の真水の製氷水が、凍結する程度まで冷却されると、真水の製氷水は、真水氷として製氷板２０の製氷面の下部から上部に向けて成長していき、第１給水槽４２内の真水の製氷水は、徐々に減少していく。
【００４６】
各製氷板２０の製氷面の表面に真水氷が形成されると、第１給水槽４２内の真水の製氷水は、第２給水槽４３内の塩水の製氷水の水位とほぼ同じ程度まで減少する。第１給水槽４２内の製氷水が、第２給水槽４３内の製氷水と同じ水位（第１所定水位）となると、ステップ１０３Ａにおいて、第１給水槽４２の検出水位に基づきＹＥＳと判定されて、ステップ１０３Ｂにおいて、電磁弁４５Ａが開弁される。第１給水槽４２内の真水の製氷水が、第２給水槽４３内の塩水の製氷水より低い水位になると、第２給水槽４３内の塩水の製氷水は、第１給水槽４２内の製氷水と同じ水位となるように連通管４４を通って第１給水槽４２内に流入する。これにより、第１給水槽４２内の真水の製氷水は、図４の（ａ）に示すように、第２給水槽４３から流入する塩水の製氷水により徐々に塩濃度が高くなる。徐々に塩濃度が高くなる第１給水槽４２内の製氷水は、各製氷板２０の製氷面に形成された真水氷の上を流下し、第１給水槽内で徐々に塩濃度が高くなっていく製氷水は、各製氷板２０の製氷面で真水氷の上に凍結して塩水氷として成長する。このとき、第１給水槽４２の製氷水は、製氷板２０で凍結する製氷水の減少する水量に応じて第２給水槽４３から流入するので、第１給水槽４２内の製氷水は、図４の（ｂ）に示すように、その水温が第２給水槽４３から流入する塩水の製氷水により急激に上昇することがなく、ほぼ０℃付近の温度で一定となる。その結果、製氷板２０の製氷面に形成された真水氷及び塩水氷は、流下する製氷水によって融解されにくくなる。
【００４７】
製氷運転により、第１給水槽４２内の製氷水の水位が所定水位（第２所定水位）に低下すると、ステップ１０３Ｃにおいて、水位センサ４２ａの検出水位に基づきＹＥＳと判定されて製氷運転が終了する。その他の作用・効果は上記第１実施形態と同様である。
【００４８】
上記の実施形態では、第１給水槽４２内の真水の製氷水が第２給水槽４３内の塩水の製氷水と同じ水位（第１所定水位）となると、水位センサ４２ａの検出水位に基づいて電磁弁４５Ａを開弁させて、第２給水槽４３内の塩水の製氷水を第１給水槽４２内に供給されるようにしているが、これに限られるものでなく、例えば、第１給水槽４２内の真水の製氷水を製氷板２０の製氷面に流下させてから製氷板２０の製氷面表面に真水氷が形成される時間として所定時間経過後に電磁弁４５Ａ開弁させて、第２給水槽４３内の塩水の製氷水を第１給水槽４２内に供給されるようにしてもよい。なお、製氷板２０の製氷面表面に真水氷が形成される時間は、製氷機の周囲の外気温等に応じて変化するので、所定時間は、製氷機の周囲の外気温等により変化させるように設定されている。
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態の要部を示している。この実施形態では、図６にて示す給水槽４１Ａが、上記第１実施形態において述べた給水槽４１（図１にて示す）に代えて採用されている。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４９】
給水槽４１Ａは、真水の製氷水を貯える第１給水槽４２と、塩水の製氷水を貯える第２給水槽４３Ａ１と、真水の製氷水を貯える第３給水槽４３Ａ２とを備えている。第１給水槽４２は、製氷運転開始時に製氷板２０の製氷面に真水による氷を形成させるための真水の製氷水を貯えるためのものである。第２給水槽４３Ａ１は、第１給水槽４２内の真水による製氷後に塩水による氷を形成させるための塩水の製氷水を貯えるためのものであり、第２給水槽４３Ａ１の底面は、第１給水槽４２及び第３給水槽４３Ａ２の底面より高い位置に設けられている。第３給水槽４３Ａ２は、第２給水槽４３Ａ１内の塩水による製氷後に真水による氷を形成させるための真水の製氷水を貯えるためのものであり、第３給水槽４３Ａ２の底面は、第１給水槽４２の底面とほぼ同じ高さ位置に設けられている。第１給水槽４２は、底部において、第２給水槽４３Ａ１と第１連通管（連通経路）４４Ａ１により接続されており、第１連通管４４Ａ１には、第２給水槽４３Ａ１内の塩水の製氷水を第１給水槽４２へ通す第１逆止弁４５Ａ１が設けられている。また、第１給水槽４２は、底部において、第３給水槽４３Ａ２と第２連通管（連通経路）４４Ａ２により接続されており、第２連通管４４Ａ２には、第３給水槽４３Ａ２内の真水の製氷水を第１給水槽４２へ通す第２逆止弁４５Ａ２が設けられている。
【００５０】
第１給水槽４２、第２給水槽４３Ａ１及び第３給水槽４３Ａ２内には、各々水位センサ４２ａ、４３Ａ１ａ及び４３Ａ２ａが収容されており、これら水位センサ４２ａ、４３Ａ１ａ及び４３Ａ２ａは、第１給水槽４２、第２給水槽４３Ａ１及び第３給水槽４３Ａ２内の製氷水の水位が所定の上限水位以上および所定の下限水位以下になったことを検出する。なお、第１給水槽４２及び第３給水槽４３Ａ２には、図示しない真水の供給源（例えば水道のような）が接続されており、また、第２給水槽４３Ａ１には、図示しない塩水の供給源（例えば、予め調整された塩水や海水のような）が接続されている。
【００５１】
このように構成した本第３実施形態において、上記第１実施形態において述べたと同様に製氷運転が開始されると、図３に示すステップ１０１において、第１給水槽４２及び第３給水槽４３Ａ２は真水の製氷水のが供給が開始され、第２給水槽４３Ａ１は塩水の製氷水の供給が開始される。マイクロコンピュータ６０は、第１給水槽４２、第２給水槽４３Ａ１及び第３給水槽４３Ａ２に収容された水位センサ４２ａ、４３Ａ１ａ及び４３Ａ２ａにより所定上限水位まで供給されたかを判断し、第１給水槽４２、第２給水槽４３Ａ１及び第３給水槽４３Ａ２に所定上限水位まで真水及び塩水の製氷水が供給されたときには、各製氷水の供給を止める。このとき、第１給水槽４２内の真水の水位は、第２給水槽４３Ａ１内の塩水の水位より高い位置まで供給される。第３給水槽４３Ａ２内の真水の水位は、第２給水槽４３Ａ１の底面とほぼ同じ高さ位置の水位まで供給される。
【００５２】
ステップ１０１の処理後、ステップ１０２において、冷凍装置５０が上記第１実施形態と同様に作動して各製氷板２０を冷却する。給水手段４０においては、給水ポンプ４８が駆動することにより、第１給水槽４２内の真水の製氷水は、給水管４７を通って散水器３０へと圧送される。送られた真水の製氷水は、散水器３０の各散水ノズル３１により各製氷板２０の製氷面に散水される。各製氷板２０製氷面に散水された真水の製氷水は、各製氷板２０の製氷面に沿って流下し、流下する真水は、スロープ１３から排出路１３ａを通って第１給水槽４２に還流する。
【００５３】
製氷板２０の製氷面を流下する真水の製氷水は、冷却された製氷板２０の製氷面を流下することにより徐々に冷却される。第１給水槽４２内の真水の製氷水が、凍結する程度まで冷却されると、真水の製氷水は、真水氷として製氷板２０の製氷面の下部から上部に向けて成長していき、第１給水槽４２内の真水の製氷水は、徐々に減少していく。
【００５４】
各製氷板２０の製氷面の表面に真水氷が形成されると、第１給水槽４２内の真水の製氷水は、第２給水槽４３Ａ１内の塩水の製氷水の水位とほぼ同じ程度まで減少する。第１給水槽４２内の製氷水が、第２給水槽４３Ａ１内の製氷水と同じ水位となると、第２給水槽４３Ａ１内の塩水の製氷水は、第１給水槽４２内の製氷水と同じ水位となるように第１連通管４４Ａ１を通って第１給水槽４２内に流入する。これにより、第１給水槽４２内の真水の製氷水は、第２給水槽４３Ａ１から流入する塩水の製氷水により徐々に塩濃度が高くなる。徐々に塩濃度が高くなる第１給水槽４２内の製氷水は、各製氷板２０の製氷面に形成された真水氷の上を流下し、各製氷板２０の製氷面で真水氷の上に凍結して塩水氷として成長する。
【００５５】
第２給水槽４３Ａ１内の塩水の製氷水が、第１給水槽４２内に流入することによりなくなると、第１給水槽４２内の製氷水の水位は、第３給水槽４３Ａ２内の製氷水の水位と同じ程度まで減少する。第１給水槽４２内の製氷水が、第３給水槽４３Ａ２内の製氷水より低い水位となると、第３給水槽４３Ａ２内の真水の製氷水は、第１給水槽４２内の製氷水と同じ水位となるように第２連通管４４Ａ２を通って第１給水槽４２内に流入する。これにより、第１給水槽４２内の塩水の製氷水は、第３給水槽４３Ａ２から流入する真水の製氷水により徐々に塩濃度が低くなる。徐々に塩濃度が低くなる第１給水槽４２内の製氷水は、各製氷板２０に形成された塩水氷の上を流下し、各製氷板２０の製氷面で塩水氷の上に凍結して真水氷として成長する。
【００５６】
このとき、第１給水槽４２の製氷水は、製氷板２０で凍結する製氷水の減少する水量に応じて第２給水槽４３Ａ１及び第３給水槽４３Ａ２から流入するので、第１給水槽４２内の製氷水は、その水温が第２給水槽４３Ａ１及び第３給水槽４３Ａ２から流入する塩水及び真水の製氷水により急激に上昇することがなく、ほぼ０℃付近の温度で一定となる。その結果、第１給水槽４２から塩水及び真水の製氷水が製氷板２０の製氷面に流下されても、製氷面に形成された真水氷および塩水氷は、流下する製氷水によって溶融されない。
【００５７】
製氷運転により、第１給水槽４２内の製氷水の水位が所定下限水位以下に低下すると、ステップ１０３において、第１給水槽４２の水位センサ４２ａの検出水位に基づきＹＥＳと判定されて製氷運転が終了する。その他の作用・効果は、上記第１実施形態と同様である、
上記の実施形態の製氷機においては、製氷板２０の製氷面で塩水を真水氷面に流下させて塩水氷を形成させてからさらに真水を塩水氷面に流下させて真水を凍結させて真水氷を形成させているので、塩水氷は、真水氷に挟まれて強固なものとすることができる。
【００５８】
さらに、上記実施形態の製氷機においては、製氷運転終了前には、散水器３０及び給水手段４０に真水の製氷水が通水されて塩水の製氷水が残らないようになる。よって、給水手段４０及び散水器３０は、その経路を通る塩水により腐食されにくくなり、製氷機は、製氷板２０ばかりでなく給水手段４０及び散水器３０も洗浄の必要がなくなって、効率のよい運転をすることができる。
【００５９】
また、上記の実施形態の製氷機においては、第１連通管４４Ａ１及び第２連通管４４Ａ２に第１逆止弁４５Ａ１及び第２逆止弁４５Ａ２を介装して、第１給水槽４２に製氷水を送るようにしているが、これに限られるものでなく、例えば、逆止弁の代わりに電磁弁を介装し、第１給水槽４２及び第２給水槽４３Ａ１の水位に応じて開弁するようにしてもよい。
【００６０】
また、上記の実施形態の製氷機においては、給水槽４１Ａは、第１給水槽４２と、第１給水槽４２に連通する第２給水槽４３Ａ１及び第３給水槽４３Ａ２とからなる３槽により構成されているが、これに限られるものでなく、例えば、さらに１以上の水槽を設けるようにして交互に塩水と真水を貯えるようにしてもよく、このようにすれば、製氷板２０の製氷面に形成される塩水氷は、真水氷と交互に形成されてより強固な氷とすることができる。
【００６１】
（第４実施形態）
図７〜図１０は、本発明に係る製氷機の第４実施形態を示しており、この製氷機は、オープンセル式製氷機であり、図７に示すように、筐体状のハウジング１０Ｂと、このハウジング１０Ｂ内に設けられた製氷部２０Ｂと、製氷部２０Ｂに製氷水を注水する散水器３０Ｂと、散水器３０Ｂに製氷水を送る給水手段４０Ｂと、製氷部２０Ｂを冷却及び加熱させる冷凍装置５０Ｂとを備えている。
【００６２】
ハウジング１０Ｂは、前面中間部に氷を排出させる開口部を有する筐体状のハウジング本体１１Ｂと、ハウジング本体１１Ｂの開口部を開閉するシャッター１２Ｂとを備えている。シャッター１２Ｂは、ハウジング本体１１Ｂの開口部の前側でその下端を上方へ傾動可能に支持されており、シャッター１２Ｂを開くことにより、ハウジング本体１１Ｂ内の氷を図示しない貯氷庫に送る。
【００６３】
製氷部２０Ｂは、図７に示すように、ハウジング本体１１Ｂの上部にて平坦な製氷基板２１Ｂの下面に短く切断された四角形の金属製のパイプが下向きに開口するように製氷セル２２Ｂが溶接固着されたものであり、製氷部２０Ｂには、製氷セル２２Ｂが製氷基板２１Ｂの下面で３行４列で計１２個配置されている（図示しない）。製氷基板２１Ｂの上側には、各製氷セル２２Ｂの中心を通るように一本の蒸発器５２Ｂ（後述する）が蛇行して密着固定成されており、この蒸発器５２Ｂが冷凍装置５０Ｂのから冷媒が循環供給されるようになっている。なお、製氷部２０Ｂには、製氷部２０Ｂの温度を検知する製氷部温度センサ２０Ｂａが設けられている。
【００６４】
散水器３０Ｂは、図７に示すように、縦横方向に配置した３本の扁平管を互いに連通してなる散水通路と、散水通路の上側の製氷セル２２Ｂの直下となる位置に鉛直に設けられて散水ノズル３１Ｂとからなる。散水器３０Ｂは、散水通路を通る製氷水を散水ノズル３１Ｂから製氷セル２２Ｂに向けて噴出（注出）させる。
【００６５】
給水手段４０Ｂは、散水器３０Ｂを介して製氷部２０Ｂに製氷水を供給するものであり、図７に示すように、製氷水を貯える給水槽４１Ｂと、給水槽４１Ｂ内の製氷水を散水器３０Ｂに送る給水経路４６Ｂとを備えている。
【００６６】
給水槽４１Ｂは、散水器３０Ｂの下方において真水の製氷水と塩水の製氷水を蓄えるものであり、第１給水槽（真水槽）４２Ｂと第２給水槽（溶液水槽）４３Ｂとを備えている。第１給水槽４２Ｂは、製氷運転開始時に製氷セル２２Ｂの製氷面に真水による氷を形成させるための真水の製氷水を貯えるためのものである。第２給水槽４３Ｂは、第１給水槽４２Ｂ内の真水による製氷後に塩水による氷を形成させるための塩水の製氷水を貯えるためのものである。第１給水槽４２Ｂは、底部において、第２給水槽４３Ｂと連通管（連通経路）４４Ｂにより接続されており、連通管４４Ｂには、第２給水槽４３Ｂ内の塩水の製氷水を第１給水槽４２Ｂへ通す逆止弁（弁）４５Ｂが設けられている。
【００６７】
第１給水槽４２Ｂ及び第２給水槽４３Ｂ内には、各々水位センサ４２Ｂａ及び水位センサ４３Ｂａが収容されており、これら水位センサ４２Ｂａ及び４３Ｂａは、第１給水槽４２Ｂ及び第２給水槽４３Ｂ内の製氷水の水位が所定の上限水位以上および所定の下限水位以下になったことを検出する。なお、第１給水槽４２Ｂには、図示しない真水の供給源（例えば水道のような）が接続されており、また、第２給水槽４３Ｂには、図示しない塩水の供給源（例えば、予め調整された塩水や海水のような）が接続されている。
【００６８】
給水経路４６Ｂは、第１給水槽４２Ｂ内の製氷水を散水器３０Ｂに送るものであり、第１給水槽４２Ｂ内の製氷水を散水器３０Ｂへ送る給水管４７Ｂと、給水管４７Ｂに介装された給水ポンプ４８Ｂとから構成される。第１給水槽４２Ｂ内の製氷水は、給水ポンプ４８Ｂの駆動により給水管４７Ｂを通って散水器３０Ｂに送られる。
【００６９】
また、製氷機には、図７に示すように、製氷部２０Ｂと散水器３０Ｂとの間でハウジング本体１１Ｂの開口部に向けて下方に傾斜するように簀の子形状のスロープ１３Ｂが設けられており、製氷セル２２Ｂから落下する氷は、このスロープ１３Ｂに落下して開口部に向けて滑り落ちていく。また、スロープ１３Ｂは、簀の子形状の開口部分が下方に位置する散水器３０Ｂの散水ノズル３１Ｂの位置となるようになっており、散水ノズル３１Ｂから噴出する製氷水はこの開口部分を通って製氷セル２２Ｂに噴出される。散水器３０Ｂの下側には、スロープ１３Ｂの簀の子形状の開口部分から落下する製氷水を集めて第１給水槽４２Ｂに還流させる排出路１４Ｂが設けられている。
【００７０】
冷凍装置（冷凍手段）５０Ｂは、圧縮機５１Ｂを備えており、この圧縮機５１Ｂは、上記製氷基板２１Ｂ上に設けた蒸発器５２Ｂから冷媒を吸入して圧縮し高温高圧の圧縮冷媒として凝縮器５３Ｂに吐出する。凝縮器５３Ｂは、圧縮機５１Ｂからの圧縮冷媒を凝縮して凝縮冷媒として受液器５４Ｂに送る。この受液器５４Ｂは、凝縮器５３Ｂからの凝縮冷媒を気液分離して液相冷媒を常閉型のライン電磁弁５５Ｂに送る。このライン電磁弁５５Ｂは、その開弁により、受液器５４Ｂからの液相冷媒を膨張弁５６Ｂに流入させる。また、ライン電磁弁５５Ｂはその閉弁により液相冷媒の膨張弁５６Ｂへの流入を遮断する。膨張弁５６Ｂは、上記蒸発器の流出端部近傍部位内の冷媒の加熱度に応じて、ライン電磁弁５５Ｂからの液相冷媒を低温低圧の循環冷媒に変換して蒸発器５２Ｂに送る。
【００７１】
上記蒸発器５２Ｂは、膨張弁５６Ｂからの循環冷媒に基づき製氷部２０Ｂを冷却するとともに当該循環冷媒を圧縮機５１Ｂに還流させる。また、蒸発器５２Ｂは、常閉型のホットガス弁５７Ｂ（後述する）からのホットガスに基づき製氷部２０Ｂを温めるとともにこのホットガスを圧縮機５１Ｂに還流させる。
【００７２】
ホットガス弁５７Ｂは、圧縮機５１Ｂと凝縮器５３Ｂとの間から分岐して膨張弁５６Ｂ蒸発器５２Ｂとの間に合流する配管の中間部位に介装されており、このホットガス弁５７Ｂは、その開弁により、圧縮機５１Ｂからの圧縮冷媒をホットガスとして蒸発器５２Ｂに流入させる。また、ホットガス弁５７Ｂは、その閉弁により、上記蒸発器５２Ｂへのホットガスの流入を遮断する。
【００７３】
この製氷機は、図８に示すように、前記各種センサ２０Ｂａ、４２Ｂａ、４３Ｂａ、各種弁５５Ｂ、５７Ｂ、給水ポンプ４８Ｂ、圧縮機５１Ｂに接続された電気制御回路ＥＢを備えている。この電気制御回路ＥＢは、マイクロコンピュータ６０Ｂを備えており、図９に示すフローチャートに対応したプログラムを実行して、各種弁５５Ｂ、５７Ｂの開閉、給水ポンプ４８Ｂ、圧縮機５１Ｂの作動を制御する。また、マイクロコンピュータ６０Ｂは、製氷機の運転の開始および停止させる操作スイッチ６１Ｂに接続されている。
【００７４】
上記のように構成した製氷機の実施形態の作動を図９を用いて説明する。操作スイッチ６１Ｂにより製氷機の運転を開始させると、電気制御回路ＥＢは、プログラムの実行を開始する。先ず、図９に示すステップ２０１において、第１給水槽４２Ｂ及び第２給水槽４３Ｂは各々真水及び塩水の製氷水の供給が開始される。このとき、第１給水槽４２Ｂ及び第２給水槽４３Ｂに所定上限水位まで真水及び塩水の製氷水が供給されたときには、マイクロコンピュータ６０Ｂは、第１給水槽４２Ｂ及び第２給水槽４３Ｂに収容された水位センサ４２Ｂａ、４３Ｂａの検出に基づき所定上限水位まで供給されたと判断し、各製氷水の供給を止める。このとき、第１給水槽４２Ｂ内の真水の水位は、第２給水槽４３Ｂ内の塩水の水位より高くなるように供給される。
【００７５】
ステップ２０１の処理後、ステップ２０２において、製氷運転が開始する。製氷運転が開始すると、冷凍装置５０Ｂにおいては、ライン電磁弁５５Ｂの開弁とホットガス弁５７Ｂの閉弁がされる。その後、圧縮機５１Ｂの駆動処理が行われ、圧縮機５１Ｂは蒸発器５２Ｂから還流する循環冷媒を圧縮し高圧高温の圧縮冷媒として凝縮器５３Ｂに送る。送られた圧縮冷媒は、凝縮器５３Ｂにより凝縮された後、受液器５４Ｂにより気液分離される。受液器５４Ｂから液相冷媒がライン電磁弁５５Ｂを介して膨張弁５６Ｂへ流入すると、液相冷媒は膨張弁５６Ｂより低温低圧の冷媒に変換されて循環冷媒として蒸発器５２Ｂ内に送られる。これにより蒸発器５２Ｂはこの循環冷媒により製氷部２０Ｂを冷却するとともに、循環冷媒を圧縮機５１Ｂに還流させる。
【００７６】
給水手段４０Ｂにおいては、給水ポンプ４８Ｂが駆動することにより、第１給水槽４２Ｂ内の真水の製氷水は、給水管４７Ｂを通って散水器３０Ｂへと圧送される。送られた真水の製氷水は、散水器３０Ｂの各散水ノズル３１Ｂにより製氷部２０Ｂの製氷セル２２Ｂに噴出される。
【００７７】
製氷セル２２Ｂに噴出される真水の製氷水は、冷却された製氷セル２２Ｂ内で熱交換されることにより徐々に冷却される。第１給水槽４２Ｂ内の真水の製氷水が、凍結する程度まで冷却されると、真水の製氷水は、真水氷として製氷セル２２Ｂの製氷面で成長していき、第１給水槽４２Ｂ内の真水の製氷水は、徐々に減少していく。
【００７８】
製氷セル２２Ｂの製氷面の表面に真水氷が形成されると、第１給水槽４２Ｂ内の真水の製氷水は、第２給水槽４３Ｂ内の塩水の製氷水の水位とほぼ同じ程度まで減少する。第１給水槽４２Ｂ内の真水の製氷水が、第２給水槽４３Ｂ内の塩水の製氷水より低い水位になると、第２給水槽４３Ｂ内の塩水の製氷水は、第１給水槽４２Ｂ内の製氷水と同じ水位となるように連通管４４Ｂを通って第１給水槽４２Ｂ内に流入する。これにより、第１給水槽４２Ｂ内の真水の製氷水は、第２給水槽４３Ｂから流入する塩水の製氷水により徐々に塩濃度が高くなる。徐々に塩濃度が高くなる第１給水槽４２Ｂ内の製氷水は、製氷セル２２Ｂの製氷面に形成された真水氷の表面に噴出され、製氷セル２２Ｂ内で真水氷の表面に凍結して塩水氷として成長する。このとき、第１給水槽４２Ｂの製氷水は、製氷セル２２Ｂ内で凍結する製氷水の減少する水量に応じて第２給水槽４３Ｂから流入するので、第１給水槽４２Ｂ内の製氷水は、その水温が第２給水槽４３Ｂから流入する塩水の製氷水により急激に上昇することがなく、ほぼ０℃付近の温度で一定となる。その結果、第１給水槽４２Ｂから塩水の製氷水が製氷セル２２Ｂ内に噴出されても、製氷セル２２Ｂ内に形成された真水氷および塩水氷は、流下する製氷水によって溶融されない。
【００７９】
製氷運転により、第１給水槽４２Ｂ内の製氷水の水位が所定下限水位以下に低下すると、ステップ２０３において、水位センサ４２Ｂａの検出水位に基づきＹＥＳと判定されて製氷運転が終了する。
【００８０】
ステップ２０３においてＹＥＳと判定されると、ステップ２０４において、給水ポンプ４８Ｂは駆動停止されるとともに、冷凍装置５０Ｂは除氷運転を開始する。このとき、給水ポンプ４８Ｂが駆動停止されると、第１給水槽４２Ｂ内の製氷水は散水器３０Ｂに送水が停止される。冷凍装置５０Ｂの除氷運転では、ホットガス弁５７Ｂの開弁処理がなされるとともにライン電磁弁５５Ｂの閉弁処理がなされる。これにより、冷凍装置５０Ｂにおいては、圧縮機５１Ｂから吐出する圧縮冷媒は、ライン電磁弁５５Ｂの閉弁により蒸発器５２Ｂ内へ流入を遮断され、ホットガス弁５７Ｂを通ってホットガスとして蒸発器５２Ｂに流入する。製氷セル２２Ｂ内で成長した氷は、蒸発器５２Ｂに流入するホットガスにより製氷セル２２Ｂとの境界部で溶融されて、製氷セル２２Ｂからスロープ１３Ｂに落下し、スロープ１３を滑り落ちる氷は、図示しない貯氷庫に送られる。
【００８１】
除氷運転により製氷セル２２Ｂから氷が落下して、蒸発器５２Ｂから流出する冷媒の温度が、所定の除氷完了温度以上になると、ステップ２０５において製氷部温度センサ２０Ｂａの検出温度に基づきＹＥＳと判定される。ステップ２０５におけるＹＥＳの判定に基づき、ステップ２０６においては、冷凍装置５０Ｂの除氷運転が停止されて、製氷機は、製氷運転及び除氷運転を終了する。
【００８２】
上記の実施形態の製氷機においては、上記第１実施形態の作用効果と同様に、塩水氷は、予め製氷セル２２Ｂの製氷面の表面に形成させた真水氷面に塩水を噴出させて真水氷に厚みを増すように凍結させることで形成されている。よって、本実施形態の製氷機によれば、製氷部２０Ｂの製氷セル２２Ｂから塩水氷が剥離しにくくなり、製氷機は、効率のよい製氷運転をすることができる。
【００８３】
また、上記の実施形態においては、塩水氷は、図１０（ａ）に示すように、下部を除いてであるが堅い真水氷に覆われているので、貯氷庫内で壊れにくくなる。その結果、塩水氷は、形崩れを起こしにくくなって屑氷を発生させにくくなる。
【００８４】
また、上記の実施形態では、溶液氷として塩水氷を形成させているが、溶液氷として例えばオレンジジュースのような有色の溶液を凍結させたときには、溶液氷は、ガラス玉のような形態となって見栄えがよくなる。さらに、本実施形態のように形成させたオレンジジュースの溶液氷をオレンジジュースに入れて冷却させたときには、オレンジジュースは、薄くなりにくくなって最後までほぼ同じ味とすることができる。
【００８５】
また、レモン果汁のような溶液によりレモン果汁の溶液氷を形成させて、このレモン果汁の溶液氷をアイスティーに入れたときには、始めはアイスティーでレモン果汁の溶液氷が融解し始めるとアイスレモンティーとさせて新たな飲料の提供方法とすることができる。
【００８６】
また、上記の実施形態においては、製氷運転開始時に製氷部２０Ｂの製氷セル２２Ｂに真水氷を形成させてからその真水氷の表面に塩水の製氷水を噴出（注水）するようにしているので、製氷セル２２Ｂは、塩水の製氷水に直接接触することがなくなり、塩水により腐食されにくくなって洗浄の必要もなくなる。
【００８７】
さらに、上記の製氷機においては、散水器３０Ｂおよび給水手段４０Ｂには、製氷運転開始時に真水の製氷水が通るようになっているので、製氷運転のサイクルを連続して運転させたときに給水手段４０Ｂおよび散水器３０Ｂに残る溶液が真水により流されるようになるので、給水手段４０Ｂ及び散水器３０Ｂは溶液により腐食されにくくなる。その結果、製氷部２０Ｂばかりでなく給水手段４０Ｂ及び散水器３０Ｂも洗浄の必要がなくなって、効率のよい製氷運転をすることができる。
【００８８】
上記の実施形態の製氷機においては、製氷運転開始時に真水の製氷水を噴出させて真水氷を形成させてから、真水氷の表面に塩水の製氷水を噴出させて塩水氷を形成させているがこれに限られるものでなく、第３実施形態における製氷機と同様に塩水氷を形成させた後にさらに真水の製氷水を噴出させて真水氷を形成させるようにするのが好ましく、このようにしたときには、塩水氷は、図１０（ｂ）に示すように、ほぼ全周にわたって真水氷に覆われるようになり、塩水氷はより強固なものとすることができる。
【００８９】
（第５実施形態）
図１１〜図１５は、本発明に係る製氷機の第５実施形態を示しており、この製氷機は、オープンセル式製氷機であり、図７に示すように、筐体状のハウジング１０Ｃと、このハウジング１０Ｃ内に設けられた製氷部２０Ｃと、製氷部２０Ｃに製氷水を注水する散水器３０Ｃと、散水器３０Ｃに製氷水を送る給水手段４０Ｃと、製氷部２０Ｃを冷却及び加熱させる冷凍装置５０Ｃとを備えている。
【００９０】
製氷部２０Ｃは、図１１に示すように、ハウジング１０Ｃの上部にて平坦な製氷基板２１Ｃの下面に複数の仕切り板により下向きに開口するように製氷小室２２Ｃが碁盤目状に画成されたものであり、製氷部２０Ｃには、製氷小室２２Ｃが製氷基板２１Ｃの下面で６行６列で計３６個配置されている（図示しない）。製氷基板２１Ｃの上側には、各製氷小室２２Ｃの中心を通るように一本の蒸発器５２Ｃ（後述する）が蛇行して密着固定成されており、この蒸発器５２Ｃは冷凍装置５０Ｃから冷媒が循環供給されるようになっている。なお、製氷部２０Ｃには、製氷部２０Ｃの温度を検知する製氷部温度センサ２０Ｃａが設けられている。
【００９１】
製氷部２０Ｃの直下には、水皿１１Ｃが設けられており、この水皿１１Ｃは、支軸１２Ｃにより傾動可能に軸支されている。水皿１１Ｃは、製氷運転時には図１１に示すように、水平に位置して製氷部２０Ｃと平行に保持される。また、水皿１１Ｃは、除氷運転時には図  に示すように、支軸１２Ｃを軸として図示しない駆動機構により下方に傾動した位置に維持されて、製氷部２０Ｃから落下する氷を下方にある貯氷箱１３Ｃに送るスロープの機能を果たす。
【００９２】
散水器（注水手段）３０Ｃは、図１１に示すように、製氷部２０Ｃの各製氷小室２２Ｃに製氷水を噴出（注水）させるものであり、水皿１１Ｃの下面に設けられた圧力室３１Ｃから同水皿１１Ｃの下面に設けられた分配管３２Ｃに製氷水を圧送して、分配管３２Ｃに送られた製氷水を各製氷小室２２Ｃの直下で水皿１１Ｃに設けられた散水孔１１Ｃａから各製氷小室２２Ｃに噴出させる。なお、水皿１１Ｃには、散水孔１１Ｃａの側方位置に製氷水を下方に流す戻り孔１１Ｃｂが設けられている。
【００９３】
給水手段４０Ｃは、散水器３０Ｃに製氷水を供給するものであり、図１１に示すように、水皿１１Ｃの下方で製氷水を貯える給水槽４１Ｃと、給水槽４１Ｃ内の製氷水を散水器３０Ｃに送る給水経路４４Ｃとを備えている。
【００９４】
給水槽４１Ｃは、製氷水を貯えるものであり、散水器３０Ｃの下方で水皿１１Ｃに一体的に取り付けられている。給水槽４１Ｃ内には、水位センサ４１Ｃａが収容されており、水位センサ４１Ｃａは、給水槽４１Ｃ内の製氷水の水位が所定の上限水位以上および所定の下限水位以下になったことを検出する。
【００９５】
給水槽４１Ｃには、真水の製氷水の供給源４２Ｃと濃縮果汁（溶液の製氷水の濃縮液）の供給源４３Ｃが接続されており、各供給源４２Ｃ、４３Ｃから送られる製氷水及びその濃縮液は、各供給経路４２Ｃａ、４３Ｃａから水皿１１Ｃの上面から戻り孔１１Ｃｂを通って給水槽４１Ｃに送られる。真水の供給源４２Ｃは、その一例として水道に接続されている。また、濃縮果汁の供給源４３Ｃは、製氷機の装置本体外に設けられたガスボンベＧにより濃縮果汁タンクＴ内の濃縮果汁が圧送されて供給される。供給経路４３Ｃａには、フローレギュレーター４３Ｃｂと電磁弁４３Ｃｃが設けられており、濃縮果汁タンクＴ内から圧送される濃縮果汁は、フローレギュレーター４３Ｃｂにより所定圧力に調圧されてその流量が調整され、電磁弁４３Ｃｃの開閉により供給及びその停止が制御される。なお、濃縮果汁の供給源４３Ｃは、ガスボンベＧにより濃縮果汁タンクＴ内の濃縮果汁が圧送されて供給されているが、これに限られず、ガスボンベＧからのガス圧で駆動するガスポンプを介して濃縮果汁タンクＴ内の濃縮果汁を送るようにしてもよい。
【００９６】
給水経路４４Ｃは、給水槽４１Ｃ内の製氷水を散水器３０Ｃに送るものであり、給水槽４１Ｃ内の製氷水を散水器３０Ｃへ送る給水管４５Ｃと、給水管４５Ｃに介装された給水ポンプ４６Ｃとから構成される。給水槽４１Ｃ内の製氷水は、給水ポンプ４６Ｃの駆動により給水管４５Ｃを通って散水器３０Ｃに送られる。冷凍装置（冷凍手段）５０Ｃは、上記実施形態とその構成が同様であるので詳細な説明を省略する。
【００９７】
この製氷機は、図１４に示すように、前記各種センサ２０Ｃａ、４１Ｃａ、各種弁４３Ｃｃ、５５Ｃ、５７Ｃ、給水ポンプ４６Ｃ、圧縮機５１Ｃに接続された電気制御回路ＥＣを備えている。この電気制御回路ＥＣは、マイクロコンピュータ６０Ｃを備えており、図１５に示すフローチャートに対応したプログラムを実行して、各種弁４３Ｃｃ、５５Ｃ、５７Ｃの開閉、給水ポンプ４６Ｃ、圧縮機５１Ｃの作動を制御する。また、マイクロコンピュータ６０Ｃは、製氷機の運転の開始および停止させる操作スイッチ６１Ｃ及びタイマ６２Ｃに接続されている。
【００９８】
上記のように構成した製氷機の実施形態の作動を図１５を用いて説明する。操作スイッチ６１Ｃにより製氷機の運転を開始させると、電気制御回路ＥＣは、プログラムの実行を開始する。先ず、図１５に示すステップ３０１において、給水槽４１Ｃに真水の製氷水の供給が開始される。このとき、給水槽４１Ｃに真水の製氷水が所定上限水位まで供給されたときには、マイクロコンピュータ６０Ｃは、給水槽４１Ｃに収容された水位センサ４１Ｃａの検出に基づき所定上限水位まで供給されたと判断し、真水の製氷水の供給を止める。
【００９９】
ステップ３０１の処理後、ステップ３０２において、製氷運転が開始される。製氷運転が開始されると、冷凍装置５０Ｃにおいては、ライン電磁弁５５Ｃの開弁とホットガス弁５７Ｃの閉弁がされる。その後、圧縮機５１Ｃの駆動処理が行われ、圧縮機５１Ｃは蒸発器５２Ｃから還流する循環冷媒を圧縮し高圧高温の圧縮冷媒として凝縮器５３Ｃに送る。送られた圧縮冷媒は、凝縮器５３Ｃにより凝縮された後、受液器５４Ｃにより気液分離される。受液器５４Ｃから液相冷媒がライン電磁弁５５Ｃを介して膨張弁５６Ｃへ流入すると、液相冷媒は膨張弁５６Ｃより低温低圧の冷媒に変換されて循環冷媒として蒸発器５２Ｃ内に送られる。これにより蒸発器５２Ｃはこの循環冷媒により製氷部２０Ｃを冷却するとともに、循環冷媒を圧縮機５１Ｃに還流させる。
【０１００】
給水手段４０Ｃにおいては、給水ポンプ４６Ｃが駆動することにより、給水槽４１Ｃ内の真水の製氷水は、給水管４５Ｃを通って散水器３０Ｃへと圧送される。送られた真水の製氷水は、散水器３０Ｃの各散水孔１１Ｃａから製氷部２０Ｃの製氷小室２２Ｃに噴出する。
【０１０１】
真水の製氷水は、冷却された製氷小室２２Ｃに噴出されて熱交換されることにより徐々に冷却される。給水槽４１Ｃ内の真水の製氷水が、凍結する程度まで冷却されると、真水の製氷水は、真水氷として製氷小室２２Ｃの製氷面で成長していき、給水槽４１Ｃ内の真水の製氷水は、徐々に減少していく。
【０１０２】
製氷運転から所定時間経過して各製氷小室２２Ｃの製氷面に所定の厚さの真水氷が形成されると、ステップ３０３において、ＹＥＳと判定されてステップ３０４に進む。ステップ３０４においては、電磁弁４３Ｃｃが所定時間開弁されて、濃縮果汁タンクＴ内の濃縮果汁が給水槽４１Ｃ内に所定量供給されて給水槽４１Ｃ内の製氷水が果汁（溶液）の製氷水となる。このとき、給水槽４１Ｃ内に供給される濃縮果汁タンクＴ内の濃縮果汁は、給水槽４１Ｃ内に残る真水の製氷水により希釈されて所定の濃度となる量が供給される。これにより、給水槽４１Ｃ内の果汁の製氷水は、真水の製氷水の温度から大幅に上昇することがなく、製氷小室２２Ｃ内に形成された真水氷は噴出される果汁の製氷水により融解することがない。
【０１０３】
製氷運転により製氷部２０Ｃが所定の製氷完了温度以下に低下すると、ステップ３０５において、ＹＥＳと判定されて製氷運転が終了してステップ３０６に進む。ステップ３０６においては、給水ポンプ４６Ｃは駆動停止されるとともに、水皿１１Ｃが下方に傾動されて給水槽４１Ｃ内の製氷水が排水される。また、冷凍装置５０Ｃは、ホットガス弁５７Ｃの開弁処理とライン電磁弁５５Ｃの閉弁処理がなされて除氷運転が開始される。これにより、冷凍装置５０Ｃにおいては、圧縮機５１Ｃから吐出する圧縮冷媒は、ライン電磁弁５５Ｃの閉弁により蒸発器５２Ｃへ流入を遮断され、ホットガス弁５７Ｃを通ってホットガスとして蒸発器５２Ｃに流入する。製氷小室２２Ｃ内で成長した氷は、蒸発器５２Ｃに流入するホットガスにより製氷小室２２Ｃとの境界部で溶融されて、製氷小室２２Ｃから水皿１１Ｃに落下し、水皿１１Ｃを滑り落ちる氷は下方にある貯氷箱に送られる。
【０１０４】
上記の除氷運転により製氷小室２２Ｃから氷が落下して、蒸発器５２Ｃから流出する冷媒の温度が所定の除氷完了温度以上になると、ステップ３０７において製氷部温度センサ２０Ｃａの検出温度に基づきＹＥＳと判定されてステップ３０８に進む。ステップ３０８では、冷凍装置５０Ｃの除氷運転が停止されるとともに水皿１１Ｃが水平位置に戻されて、製氷機は製氷運転及び除氷運転を終了する。
【０１０５】
上記の実施形態の製氷機においては、上記各実施形態の作用効果と同様に、果汁の氷は、予め製氷小室２２Ｃの製氷面の表面に形成させた真水氷面に果汁の製氷水を噴出させて真水氷に厚みを増すように凍結させることにより形成されている。よって、本実施形態の製氷機によれば、製氷部２０Ｃの製氷小室２２Ｃから果汁の氷が剥離しにくくなり、製氷機は、効率のよい製氷運転をすることができる。
【０１０６】
また、上記の実施形態においては、果汁の製氷水は、給水槽４１Ｃ内に残る真水の製氷水の残水に濃縮果汁を加えて調製されているので、製氷運転中に冷却された真水の製氷水から大幅に温度が上昇することない。これにより、製氷小室２２Ｃ内で形成される果汁の氷は、製氷小室２２Ｃの製氷面に形成された真水氷が融解させることなく厚みを増して成長するようになる。その他の作用効果については、上記の各実施形態と同様であるのでその詳細な説明は省略する。
【０１０７】
上記各実施形態においては、溶液は、塩（溶質）を水に溶解させた塩水や濃縮果汁を希釈したものを使用しているが、本発明はこれに限られるものでなく、他の溶質を溶媒に溶かしたものや果汁等の溶液やその濃縮液を使用しても同様の作用効果を得られるものである。
【０１０８】
上記各実施形態においては、真水は、第１給水槽４２に貯えられ、塩水は、第２給水槽４３等の給水槽４１に貯えられているが、これに限られるものでなく、例えば、真水は水道水のような供給源から直接供給され、塩水は、海水のような海から直接供給されるようにしてもよい。
【０１０９】
上記各実施形態においては、第１給水槽４２に連通接続する各連通管には、逆止弁または電磁弁が介装されているが、本発明はこれに限られるものでなく、各弁を介装しなくても各給水槽の水位に基づいて塩水または真水を供給して同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明に係る製氷機の第１実施形態を示す側面からみた概略図である。
【図２】第１実施形態の電気制御回路のブロック図である。
【図３】第１実施形態の作動を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態の第１給水槽内の水温及び塩濃度を示すグラフである。
【図５】第２実施形態の作動を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る製氷機の第３実施形態を示す側面からみた概略図である。
【図７】本発明に係る製氷機の第４実施形態を示す側面からみた概略図である。
【図８】第４実施形態の電気制御回路のブロック図である。
【図９】第４実施形態の作動を示すフローチャートである。
【図１０】溶液氷が真水氷に周囲を覆われた形状を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る製氷機の第５実施形態を示す概略断面図である。
【図１２】図１１の製氷部及び水皿の部分拡大断面図である。
【図１３】図１１の水皿が傾動して製氷小室を開放した状態を示す概略断面図である。
【図１４】第５実施形態の電気制御回路のブロック図である。
【図１５】第５実施形態の作動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１１】
２０，２０Ｂ，２０Ｃ…製氷部（製氷板）、３０，３０Ｂ，３０Ｃ…注水手段（散水器、）、４０，４０Ｂ，４０Ｃ…給水手段、４１，４１Ｂ，４１Ｃ…給水槽、４２，４２Ｂ…真水槽（第１給水槽）、４３，４３Ｂ…溶液水槽（第２給水槽）、４４，４４Ｂ…連通経路（連通管）、４５，４５Ｂ…弁（逆止弁）。
【図１】
2007113905.tif 000003
【図２】
2007113905.tif 000004
【図３】
2007113905.tif 000005
【図４】
2007113905.tif 000006
【図５】
2007113905.tif 000007
【図６】
2007113905.tif 000008
【図７】
2007113905.tif 000009
【図８】
2007113905.tif 000010
【図９】
2007113905.tif 000011
【図１０】
2007113905.tif 000012
【図１１】
2007113905.tif 000013
【図１２】
2007113905.tif 000014
【図１３】
2007113905.tif 000015
【図１４】
2007113905.tif 000016
【図１５】
2007113905.tif 000017