(57)【要約】【課題】この発明は、排熱温風の排出量を抑えつつ、水道水の使用量を抑えることで製氷コストを低減できる冷却装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】減速スイッチ４３がＯＦＦされている状態では、ブレーク接点５４は閉成されている。このとき、ブレーク接点５４等から構成される速度制御回路６０は、冷媒冷却ファン２２を通常速度で回転させる。これに対して、減速スイッチ４３がＯＮされると、ブレーク接点５４は開成される。このとき、速度制御回路６０は、冷媒冷却ファン２２の回転速度を、通常速度よりも遅い第２速度まで減速させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が環流する冷凍回路を構成し空冷凝縮器と水冷凝縮器とを含む冷却装置であって、
前記空冷凝縮器に設けられた冷媒冷却ファンの回転速度を、通常速度から、前記通常速度よりも遅い第２速度まで減速させる速度制御手段
を備えていることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記冷凍回路は、前記冷媒を圧縮する圧縮機を含み、
前記冷媒冷却ファンは、前記冷媒の冷却と前記圧縮機の冷却とを兼ねていることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷媒を冷却するための空冷凝縮器と水冷凝縮器とを備えた冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来用いられているこの種の冷却装置としては、下記の特許文献１に記載された装置が挙げられる。製氷機の冷凍回路には、外気を利用して冷媒を冷却する空冷凝縮器と、冷却水、すなわち水道水を利用して冷媒を冷却する水冷凝縮器とが設けられている。これは、水冷凝縮器だけを作動させた場合、水道水の使用料がかさみ、製氷コストが高くなってしまうためであり、空冷凝縮器を作動させることで、水道水の使用料を抑えている。しかしながら、空冷凝縮器を作動させた場合、排熱温風が冷却装置外に排出されるので、夏場等に冷房作用に悪影響を及ぼすことも考えられる。従って、従来装置では、利用者によるファン遮断スイッチの操作に応じて、空冷凝縮器の動作、すなわち空冷凝縮器の冷媒冷却ファンの回転を停止できるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１００９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来の冷却装置では、冷媒冷却ファンを停止させるので、冷媒冷却ファンを作動させている場合に比べて、水道水の使用量が大きく増えてしまい、製氷コストが高くなる。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、排熱温風の排出量を抑えつつ、水道水の使用量を抑えることで製氷コストを低減できる冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る冷却装置は、冷媒が環流する冷凍回路を構成し空冷凝縮器と水冷凝縮器とを含む冷却装置であって、前記空冷凝縮器に設けられた冷媒冷却ファンの回転速度を、通常速度から、前記通常速度よりも遅い第２速度まで減速させる速度制御手段を備える。
また、前記冷凍回路は、前記冷媒を圧縮する圧縮機を含み、前記冷媒冷却ファンは、前記冷媒の冷却と前記圧縮機の冷却とを兼ねている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の冷却装置によれば、速度制御手段は、冷媒冷却ファンの回転速度を、通常速度から第２速度まで減速させるので、冷媒冷却ファンを停止させる場合に比べて冷却効果を向上でき、排熱温風の排出量を抑えつつ、水道水の使用量を抑えることで製氷コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による冷却装置を示す構成図である。図１において、オーガ式製氷機である冷却装置は、圧縮機２１、一次空冷凝縮器２３、水冷凝縮器２４、二次空冷凝縮器２５、レシーバタンク２６、ドライヤ２７、膨張弁２８、及び蒸発器２９を含む冷凍回路２０を構成している。これら圧縮機２１、一次空冷凝縮器２３、水冷凝縮器２４、二次空冷凝縮器２５、レシーバタンク２６、ドライヤ２７、膨張弁２８、及び蒸発器２９は、この順で互いに隣り合うもの同士で冷媒流路１０を介して接続されている。図示はしないが、蒸発器２９は製氷部に設けられており、冷凍回路２０を環流する冷媒が蒸発器２９で蒸発することで製氷部の製氷水から熱を奪い、氷が製造される。
【０００９】
圧縮機２１は、蒸発器２９で蒸発された冷媒を圧縮する。圧縮機２１で圧縮された冷媒は、一次空冷凝縮器２３に送られる。一次空冷凝縮器２３は、二次空冷凝縮器２５と共通の冷媒冷却ファン２２を有している。この一次空冷凝縮器２３は、冷媒冷却ファン２２によって外部から導入された冷却風によって、飽和温度である約６０°にまで冷媒を冷却する。一次空冷凝縮器２３で冷却された冷媒は、気液混合状態となり、水冷凝縮器２４と、圧縮機２１内の図示しないオイルクーラとを経て二次空冷凝縮器２５に導かれる。
【００１０】
二次空冷凝縮器２５は、圧縮機２１からの冷媒を再度冷却して凝縮する。レシーバタンク２６は、二次空冷凝縮器２５からの冷媒を完全に液化させる。この液化された冷媒は、ドライヤ２７を経て膨張弁２８に送られる。膨張弁２８は、膨張弁２８からの冷媒を急激に減圧させて、蒸発器２９に送る。蒸発器２９に送られた冷媒は、この蒸発器２９で蒸発されて、前述の圧縮機２１に戻される。
【００１１】
水冷凝縮器２４には、冷却水が通る冷却水管路３０が接続されている。この冷却水管路３０には、水冷凝縮器２４への冷却水の供給を制御するための自動給水弁３１が取り付けられている。また、二次空冷凝縮器２５とレシーバタンク２６との間には、二次空冷凝縮器２５から流出する冷媒の温度又は圧力を検出するためのセンサ３２が設けられている。
【００１２】
自動給水弁３１は、センサ３２によって検出された温度又は圧力が設定値を超えた場合に、開弁されて、水冷凝縮器２４に冷却水を供給する。すなわち、水冷凝縮器２４は、周囲温度が高く、空冷凝縮器２３，２５での冷却効果が低い場合に、作動される。また、自動給水弁３１は、センサ３２によって検出された温度又は圧力が設定値以下である場合に、閉弁されて、水冷凝縮器２４への冷却水の供給を停止する。すなわち、水冷凝縮器２４は、冷却装置の周囲温度が低く、空冷凝縮器２３，２５での冷却効果が高い場合に、停止される。
【００１３】
ここで、二次空冷凝縮器２５に導かれる冷媒の温度は、水冷凝縮器２４が作動されることで低下される。従って、空冷凝縮器２３，２５において冷媒から熱を奪った後の排熱温風の温度は、水冷凝縮器２４が作動されることで低くなる。しかしながら、水冷凝縮器２４が作動されたとしても、排熱温風の温度は冷却装置の周囲温度よりも高く、夏場等に冷房作用に悪影響を及ぼすことも考えられる。そこで、この実施の形態の冷却装置では、冷媒冷却ファン２２の動作をコントローラ４０により制御できるように構成している。
【００１４】
次に、図２は、図１の冷媒冷却ファン２２とコントローラ４０との関係を示す回路図である。図において、コントローラ４０には、リレーコイル４１、励磁電源４２、及び減速スイッチ４３が設けられている。減速スイッチ４３は、利用者によって操作されるスイッチであり、この減速スイッチ４３の開閉によりリレーコイル４１の励磁状態が切り替えられる。
【００１５】
冷媒冷却ファン２２は、ファン駆動回路５０に電気的に組み込まれている。すなわち、冷媒冷却ファン２２は、駆動電源５１に、第１抵抗５２と第２抵抗５３とを介して接続されている。第２抵抗５３には、リレーコイル４１の励磁状態により開閉されるブレーク接点５４が並列に接続されている。この実施の形態では、リレーコイル４１、励磁電源４２、駆動電源５１、第１抵抗５２、第２抵抗５３、及びブレーク接点５４により、速度制御回路６０が構成されている。また、速度制御回路６０と減速スイッチ４３とにより、冷媒冷却ファン２２の回転速度を制御する速度制御手段が構成されている。
【００１６】
次に、図２の回路の動作について説明する。図２のように、減速スイッチ４３がＯＦＦされている状態では、リレーコイル４１は励磁されていない。これにより、ブレーク接点５４は閉成されており、第２抵抗５３は短絡されている。ここで、このときの冷媒冷却ファン２２への印加電圧を第１電圧と呼び、第１電圧で駆動される冷媒冷却ファン２２の回転速度を通常速度と呼ぶ。
【００１７】
これに対して、減速スイッチ４３がＯＮされると、励磁電源４２の電圧によりリレーコイル４１が励磁される。これにより、ブレーク接点５４が開成されて、第２抵抗５３で電圧降下が発生する。従って、このときの冷媒冷却ファン２２への印加電圧は、前述の第１電圧よりも低い第２電圧となり、この第２電圧で駆動される冷媒冷却ファン２２の回転速度は、前述の通常速度よりも遅い第２速度となる。すなわち、速度制御回路６０は、減速スイッチ４３のＯＮ，ＯＦＦの操作に応じて、冷媒冷却ファン２２の回転速度を、通常速度と、通常速度よりも遅い第２速度とで切り替えるように構成されている。
【００１８】
ここで、冷媒冷却ファン２２は、装置内の空気を外部に排出することで、装置内に熱がこもらないようにしている。すなわち、冷媒冷却ファン２２は、前述の冷媒の冷却と、圧縮機２１を含む昇温部位の冷却とを兼ねている。速度制御回路６０の制御により減速された後の冷媒冷却ファン２２の第２速度は、圧縮機２１等の昇温部位を冷却できる程度の速度であり、実験的に決定される速度である。
【００１９】
このような冷却装置では、速度制御回路６０は、冷媒冷却ファン２２の回転速度を、通常速度から、通常速度よりも遅い第２速度まで減速させる。冷媒冷却ファン２２を停止させる場合に比べて冷却効果を向上でき、自動給水弁３１が開弁される頻度を少なくできる。従って、排熱温風の排出量を抑えつつ、水道水の使用量を抑えることで製氷コストを低減できる。
【００２０】
ところで、冷媒冷却ファンを完全に停止させてしまうと、装置内に熱がこもり、圧縮機２１を含む昇温部位が過熱してしまう可能性もある。従来装置では、冷媒冷却ファンを完全に停止させる構成であったので、昇温部位の過熱を防ぐために、昇温部位に風を直接送る冷却ファン等の冷却手段を別途設ける必要があり、製造コストが高くなっていた。
これに対して、実施の形態１の冷却装置は、冷媒冷却ファン２２の回転速度を第２速度まで減速させる構成であり、冷媒冷却ファン２２が冷媒の冷却と圧縮機２１を含む昇温部位の冷却とを兼ねている構成であるので、排熱温風の排出量を抑えつつ、昇温部位を冷却できる。すなわち、昇温部位を冷却するためだけの冷却手段を省略でき、部品コストを低減できる。
【００２１】
なお、実施の形態１では、冷媒冷却ファン２２の回転速度を２段階で切り替えるように説明したが、例えばリレー回路の数を増やして、３段階以上で切り替えてもよい。
【００２２】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２による冷却装置の冷媒冷却ファン２２とコントローラ７０との関係を示す回路図である。なお、冷却装置の全体としての構成は、実施の形態１の構成と同様であるので、図１を援用する。実施の形態１では、リレー回路を用いて冷媒冷却ファン２２の回転速度を段階的に減速できるように説明したが、ＰＷＭ制御により回転速度を連続的に減速してもよい。
【００２３】
図３において、コントローラ７０には、例えば可変抵抗の抵抗値等を連続的に変えるための減速操作部７１が設けられている。ファン駆動回路８０には、駆動電源５１からの電力を減速操作部７１の操作に応じてパルス幅変調するＰＷＭ駆動制御部８１が設けられている。
【００２４】
冷媒冷却ファン２２は、パルス幅変調された駆動指令８１ａによって駆動される。すなわち、冷媒冷却ファン２２に入力される駆動指令８１ａの幅を連続的に狭くすることで、冷媒冷却ファン２２の回転速度を連続的に減速できる。冷媒冷却ファン２２の回転速度は、駆動指令８１ａの幅が１００％のときの通常速度から、圧縮機２１等の昇温部位の冷却できる第２速度まで減速可能である。この実施の形態では、駆動電源５１及びＰＷＭ駆動制御部８１により速度制御回路９０が構成され、速度制御回路９０と減速操作部７１とにより速度制御手段が構成される。
【００２５】
このような冷却装置では、速度制御回路９０は、冷媒冷却ファン２２の回転速度をＰＷＭ制御により連続的に減速するので、実施の形態１で説明した効果に加えて、排熱温風の排出と水道水の使用量とをより細かく制御でき、利用者の利便性を向上できる。
【００２６】
なお、実施の形態１，２では、冷却装置は、オーガ式製氷機であると説明したが、例えば、他の方式の製氷機や、冷蔵庫等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施の形態１による冷却装置を示す構成図である。
【図２】図１の冷媒冷却ファンとコントローラとの関係を示す回路図である。
【図３】この発明の実施の形態２による冷却装置の冷媒冷却ファンとコントローラとの関係を示す回路図である。
【符号の説明】
【００２８】
２０  冷凍回路、２１  圧縮機、２２  冷媒冷却ファン、２３  一次空冷凝縮器、２４  水冷凝縮器、２５  二次空冷凝縮器、４３  減速スイッチ、６０，９０  速度制御回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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