(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水および氷を保持可能な蓄熱槽と、
当該蓄熱槽の底壁に形成した熱伝導性の冷却壁と、
当該冷却壁における水あるいは氷と接触する表面とは反対側の裏面の側から冷却する冷却手段と、
前記冷却壁を加熱する加熱手段と、
前記冷却壁の前記裏面における前記冷却手段から離れた非製氷領域内の位置の温度を検出する温度センサーと、
前記温度センサーによって検出された温度変化に基づき、前記冷却手段および前記加熱手段を制御する制御手段と
を有していることを特徴とする蓄氷式冷水製造装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御手段は、前記温度センサーによって検出された温度が予め定めた第１設定値まで低下した場合には、前記冷却手段および前記加熱手段の双方を停止することを特徴とする蓄氷式冷水製造装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記制御手段は、前記冷却手段および前記加熱手段の双方を停止した後に、前記温度センサーによって検出された温度が前記第１設定値よりも高い第２設定値まで上昇した場合には、前記冷却手段を用いて前記冷却壁を冷却するプロセスと、前記加熱手段を用いて前記冷却壁の表面に形成された氷を剥離するプロセスとからなる製氷プロセスを再開することを特徴とする蓄氷式冷水製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、氷蓄熱できる蓄氷式冷水製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
安価な深夜電力を用いて蓄熱槽内に製氷し、昼間の冷房ピーク時に氷が融解する際の潜熱を利用してエネルギーの有効利用を図る氷蓄熱システムが用いられている。氷蓄熱を行うことによって、従来の水蓄熱が顕熱蓄熱であるのに対し、固体と液体間の相変化に伴う潜熱蓄熱を利用することができ、水蓄熱と比較すると８０倍の違いがある氷の蓄熱能力を利用することができる。また、氷は他の蓄熱物質に比較し、安価で化学的に安定であるところから優れた蓄熱材である。従って、氷蓄熱は、水顕熱を利用した一般的な水蓄熱に氷の融解潜熱を付加することにより、小さな蓄熱槽容量で大量の蓄熱が可能となる。また、蓄熱槽の容積が小さくなるので表面積も減少し、これによる熱損失も軽減される。さらに、蓄熱槽において４℃程度の比較的低温の冷水が得られるため、冷水の配管径が小さくなり、コンパクトで大量の冷水を供給可能な氷蓄熱システムを実現することができる。
【０００３】
氷蓄熱システムにおいて氷を生成する際は、生成された氷が熱交換器の管壁などに着氷して成長し、氷の熱伝導率が低いために着氷の厚みが増すほど氷の成長速度が低下してしまう。そこで、定期的に加熱して壁面の氷を剥がして浮上させ、蓄熱槽の上部に剥がれた氷を蓄積するようにしている。しかしながら、蓄熱槽に製造された氷が一杯になると加熱しても氷は壁面から剥がれず付着したままとなる。このため、製氷効率が悪化し、氷蓄熱システムは無駄な稼働を続けることになる。このような事態を防止するために、氷蓄熱システムは、蓄熱槽内に蓄積された氷の量を検出する装置を設けて、貯えられた氷のために脱氷できない状態になると熱交換器の運転を停止するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
蓄氷量を検出するシステムとしては、従来、複数の電極を備えたセンサーを蓄熱槽内の底面の近傍に設置して、これらの電極間を流れる電流によって氷が底面近くまで貯えられたか否かを判断するシステムが採用されている。水と比較し氷の電気伝導率は非常に小さいので、電極間に氷が存在すると流れる電流が減少する。従って、このようなシステムを用いて電極間を流れる電流を検出することによって蓄熱槽の底面近傍まで氷が貯えられたか否かを判断することができる。
【０００５】
しかしながら、水中に配置された電極にカルキなどの水中の異物が付着すると電極間を流れる電流量が変動するので必ずしも安定した感度を維持することができない。従って、センサーの点検やメンテナンスを頻繁に行ったり、あるいは、蓄熱槽に供給する水質を厳重に管理するなどの必要が生ずる。また、このようなセンサーが蓄熱槽内に配置されているので、蓄熱槽内の洗浄が難しく、特に、センサー近傍に汚れが溜まりやすい。その結果、氷蓄熱システムから供給される冷水の水質が悪化すると共に、センサーの電極が汚れて感度が不安定になる事態が発生し易くなる。さらに、蓄熱槽内に配置されたセンサーと蓄熱槽の外に配置された制御装置とを接続する必要があるので、ケーブルなどで蓄熱槽を貫通させる必要があり、構造が複雑になると共に組み立ての手間がかかり、さらに、貫通部分はリークなどの原因となりやすい。
【０００６】
そこで、本発明においては、蓄熱槽内に検出装置がないために衛生的で洗浄のし易い蓄氷式冷水製造装置を提供することを目的としている。また、蓄熱槽の外で氷の蓄積状況を検出できるようにすることによって、安定した制御が行え、センサーのメンテナンスが不要で、さらに、簡易な構造の蓄熱槽を採用して信頼性の高い蓄氷式冷水製造装置を安価に提供可能にすることも目的としている。また、蓄氷量を確実に検出して蓄氷システムの無駄な動作を防止して最適な制御を行い、ランニングコストを低減できる蓄氷式冷水製造装置を提供することも本発明の目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の発明者らが製氷装置の各部の温度の変化を詳細に検討したところ、氷が成長して冷却手段から離れた位置に達すると、その位置の冷却壁の温度が徐々に低下する現象が見られた。これは冷却壁のその部分が熱伝導率の低い氷によって覆われるために冷却手段によって徐々に冷却されるためと考えられる。従って、水溶液、およびこの水溶液を少なくとも凝固点まで冷却できる冷却手段の双方に接した熱伝導性の冷却壁を有する製氷装置においては、この冷却壁の冷却手段から離れた位置の温度を検出することによって、その位置近傍における氷の有無を判断できることが判明した。このため、冷却壁の冷却手段から離れた位置の温度が設定値より下がると冷却手段を停止する制御手段を設けることにより、冷却壁に着氷した氷が成長しすぎた状態を検出して冷却手段を制御することが可能になる。従って、次の工程を備えた制御方法によって製氷装置の制御を行うことができる。
【０００８】
１．水溶液および前記冷却手段の双方に接した熱伝導性の冷却壁の前記冷却手段から離れた位置の温度を検出する第１の工程
２．検出された温度が設定値以下になると前記水溶液の冷却を停止する第２の工程
【０００９】
このような制御手段および制御方法においては、冷却壁の温度を検出できれば良いので、冷却壁の水溶液に接する面と反対側の面の温度を検出するように設けることが可能である。従って、冷却壁の水溶液側にはセンサーを配置せずに氷の有無を判断することができる。また、冷却手段によって冷却壁の温度が低下することを考慮すると、冷却手段から少なくとも約１０ｍｍ程度離れた位置の温度を検出することによってさらに感度の良い判断が可能となる。
【００１０】
したがって、本発明の蓄氷式冷水製造装置は、水および氷を保持可能な蓄熱槽と、当該蓄熱槽の底壁に形成した熱伝導性の冷却壁と、当該冷却壁における水あるいは氷と接触する表面とは反対側の裏面の側から冷却する冷却手段と、前記冷却壁を加熱する加熱手段と、前記冷却壁の前記裏面における前記冷却手段から離れた非製氷領域内の位置の温度を検出する温度センサーと、前記温度センサーによって検出された温度変化に基づき、前記冷却手段および前記加熱手段を制御する制御手段とを有していることを特徴としている。
【００１１】
本発明の蓄氷式冷水製造装置では、蓄熱槽内に冷却手段も検出手段も配置されていないので、衛生的であり洗浄も容易である。さらに、蓄熱槽の外部から製氷状態を検出できるので、検出手段のメンテナンスも不要であり、感度も非常に安定した制御が行える。
【００１２】
本発明の蓄氷式冷水製造装置は、冷却手段と交互に冷却壁を加熱する加熱手段を備えており、冷却手段および加熱手段を温度センサーによって検出される温度変化によって切り替えて運用する制御を行うことができる。また、蓄熱槽に氷が蓄積されて冷却壁から脱氷ができなくなり、冷却壁の着氷が成長を続ける状態になると温度センサーによる検出温度が低下する。従って、温度変化によって冷却手段および加熱手段の運転をオン・オフ制御することによって無駄な冷却および加熱を防止してランニングコストを下げることができる。
【００１３】
本発明の蓄氷式冷水製造装置においても、冷却手段や加熱手段の影響を防止していっそう高い感度を求めるには、検出手段を冷却手段から少なくとも約１０ｍｍ程度離れた位置の温度を検出するように設置することが望ましい。また、冷却手段が冷却壁の複数の領域に面して配置されている場合は、温度センサーを複数の領域の間の冷却壁の温度を検出するように配置することによって複数の領域で生成された氷の成長状態を複合的に判断できる。さらに、冷却手段が冷却壁の環状の領域に面して配置されている場合は、温度センサーを環状の領域のほぼ中心の冷却壁の温度を検出するように配置することが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１に、本発明の一例である蓄氷式冷水製造装置の概略構成を模式的に示してある。本例の蓄氷式冷水製造装置１は、水７および氷８を保持できる蓄熱槽１０を備えており、この蓄熱槽１０で製造された冷水７を外部のユーザ、例えば、空調システムや食品の冷却装置などに冷水供給ポンプ５によって供給されるようになっている。蓄熱槽１０は、底壁１１に製氷装置２０が装着されており、この製氷装置２０で生成された氷８および冷水７を保持できるように底壁１１および側壁１２の周囲が断熱材１３で覆われている。本例の蓄熱槽１０は、底壁１１が熱伝導性の良い金属性の冷却壁となっており、製氷装置２０は、この冷却壁１１の裏面側、すなわち、冷却壁１１の水７あるいは氷８と接触する表面１１ａと反対側の裏面１１ｂに面して配置されている。
【００１５】
本例の製氷装置２０は、冷却壁１１の裏面１１ｂに接して冷却壁３０を外側から冷却する蒸発器（エバポレータ）２１およびエバポレータ２１に冷媒を供給する冷却ユニット３１を備えた冷却系統と、同じく冷却壁１１の裏面１１ｂの側から冷却壁を加熱するヒータ２２およびヒータに電力を供給して制御する加熱ユニット３２を備えた加熱系統と、これら冷却系統および加熱系統を制御する制御ユニット３３を備えている。エバポレータ２１およびヒータ２２は、２つのセクション２１ａ、２１ｂ、２２ａおよび２２ｂに分割されており、底壁１１に２か所の製氷領域２５ａおよび２５ｂを構成できるようになっている。さらに、冷却壁１１の裏面１１ｂには、製氷領域２５ａおよび２５ｂの双方から若干離れた、製氷領域２５ａおよび２５ｂの間（非製氷領域）となる位置に温度センサー２３が装着されており、この温度センサー２３によって冷却壁１１を介して蓄熱槽１０の内部の水温を検出できるようになっている。従って、このセンサー２３の出力を制御ユニット３３が取り込んで冷却ユニット３１あるいは加熱ユニット３２に対し種々の制御を行うことができる。例えば、本例の蓄氷式冷水製造装置１においては、冷却系統と加熱系統がタイマーで切り換えて製氷が行われるようになっており、このプロセスで製造された氷が蓄熱槽１０にほぼ満杯になるまで蓄積されて製氷が完了した状態を温度センサー２３で検出して製氷プロセスを停止できるようになっている。
【００１６】
図２に蓄熱槽１０を上から見た様子を示してある。本図に示したように、蓄熱槽１０の底面１１ａには裏面側に配置された２つのエバポレータ２１ａおよび２１ｂと、２つのヒータ２２ａおよび２２ｂによって２つの製氷領域２５ａおよび２５ｂが構成されている。そして、これらの製氷領域２５ａおよび２５ｂに挟まれたエバポレータ２１もヒータ２２も配置されていない非製氷領域２６に温度センサー２３が配置されている。これら２つの製氷領域２５ａおよび２５ｂの間隔は本例の装置では約６０〜１００ｍｍ程度であり、そのほぼ中間の位置に温度センサー２３が配置されている。従って、温度センサー２３は一方の製氷領域から距離Ｘ（３０〜５０ｍｍ程度）離れた位置に設置されている。もちろん、製氷領域２５ａおよび２５ｂの間隔は上記の値に限定されるものではない。また、温度センサー２３の配置もこの位置に限定されるものではないが、後述するように、温度センサー２３によって氷の有無を判断するには、製氷領域２５からある程度、例えば１０ｍｍ程度以上は離れた位置に配置することが望ましい。
【００１７】
図３に、製氷部２０によって蓄熱槽１０の内部で氷を生成する様子を模式的に示してある。また、図４に、その製氷過程において温度センサー２３によって検出される温度変化の様子を示してある。時刻ｔ０に蓄熱槽１０の水温が０℃近傍にあり製氷する条件が整っているとすると、冷却系統のエバポレータ２１および加熱系統のヒータ３２を交互に動かすことにより、２つの製氷領域２５ａおよび２５ｂで氷８が製造される。そして、図３（ａ）に示すように、適当な大きさの氷８になると底面１１ａから剥離して蓄熱槽１０の上方へ浮上し蓄氷される。この間にエバポレータ２１（製氷領域２５）から離れた位置にある温度センサー２３で検出される温度変化は殆どなく、水温の０℃近傍をエバポレータ２１およびヒータ２２の影響で多少上下に動く程度である。
【００１８】
この蓄氷プロセスを続けると、図３（ｂ）に示すように、蓄熱槽１０の底面１１近傍まで氷８が蓄積される。この結果、ヒータ２２を作動しても氷８が脱氷せずに、エバポレータ２１によって冷却する次の工程が始まり、底壁１１に着氷した状態で氷８が徐々に成長する。このため、氷８が製氷領域２５ａおよび２５ｂから底面１１ａに沿った左右の非製氷領域２６にも広がり、さらにそれぞれの領域５ａおよび２５ｂの氷８が接触して一体となった状態で成長を続ける。蓄氷式冷水製造装置１の製氷能力にももちろん依存するが、例えば、冷却系統を１時間運転した後に１５分間加熱系統を運転するサイクルを繰り返して製氷を行う蓄氷式冷水製造装置１においては、氷が蓄熱槽１０にほぼ満杯になった蓄氷の完了した後、すなわち、脱氷ができなくなってからほぼ３〜４時間程度で、両側から成長した氷８によって６０〜１００ｍｍ程度の非製氷領域２６が覆われる。
【００１９】
この間の製氷領域２５から離れた位置にある温度センサー２３によって検出される温度変化は図４に示した通りであり、時刻ｔ１に脱氷ができなくなると徐々に温度が低下し、温度センサー２３が位置する非製氷領域２６がほぼ氷で覆われた状態になると時刻ｔ０より低温の状態で安定する。このような変化は、次のように説明できる。まず、時刻ｔ１以前の脱氷を繰り返している状態では、温度センサー２３が位置する冷却壁１１の表面（底面）１１ａは蓄熱槽１０内の冷水７に接しているので温度センサー２３では水温が検出されている。そして、時刻ｔ１に脱氷ができなくなって温度センサー２３の位置する冷却壁１１の表面が氷に覆われ出すと、氷自体は熱伝導度が非常に低いために冷水７から徐々に断熱され、温度センサー２３の位置する冷却壁１１の領域もエバポレータ２１によって冷却される。その結果、温度センサー２３の温度が徐々に低下する。従って、水温より低い適当な温度、例えば、−３℃程度を設定温度とすることによって製氷領域から離れた位置の冷却壁（底壁）１１の表面がある程度の氷で覆われたか否かを判断することができる。また、このような状態は、脱氷ができない蓄氷が完了した状態に相当するので、温度センサー２３の温度が設定値（例えば、−３℃）に達すると冷却系統および加熱系統を停止するといった制御を行うことができる。さらに、温度センサー２３を用いて冷却系統で生成される氷の大きさを判断することができるので、適当な大きさの氷が生成されたことを検出して加熱系統に切り換えて脱氷を行うといった制御も可能である。
【００２０】
冷却系統および加熱系統を止めて蓄熱槽１０に生成された冷水がユーザに供給され、蓄熱槽１０に給水されると氷８が不足状態になるので着氷していたものが浮上する。この結果、時刻ｔ３に温度センサー２３を設置している冷却壁１１の表面１１ａの氷が剥離して水温を検出できるようになるので温度センサー２３の温度も上昇する。従って、例えば、温度センサー２３の温度が０℃に達したときに再び冷却系統と加熱系統を稼働状態にして製氷プロセスを再開するといった制御も可能になる。
【００２１】
図５に、本例の制御ユニットの処理の一例をフローチャートを用いて示してある。本例では、エバポレータ２１および冷却ユニット３１を備えた冷却系統を用いて氷を作るために冷却するプロセスと、ヒータ２２および加熱ユニット３２を備えた加熱系統を用いて氷を剥離するプロセスとを、それぞれ冷却タイマーＣＴおよび加熱タイマーＨＴを用いて切り換えて制御している。まず、ステップＳＴ１において冷却タイマーＣＴおよび加熱タイマーＨＴを０にリセットする。次に、ステップＳＴ２において、温度センサー２３が検出した値を設定値と比較して、設定値（本例では−３℃）よりも高温ならば水温を検知している状態、すなわち、温度センサー２３の取り付けられた冷却壁１１の表面側１１ａが氷で覆われていない状態なので、ステップＳＴ３へ移行し、製氷プロセスを開始する。
【００２２】
製氷プロセスにおいては、まず、ステップ３において、冷却タイマーＣＴおよび加熱タイマーＨＴの値を確認し、両方が０の場合は冷却プロセスが開始される条件となっているのでステップＳＴ４で冷却タイマーＣＴをスタートし、ステップＳＴ６で冷却を開始する。そして、ステップＳＴ２に戻ってセンサー温度を検出する。一方、冷却タイマーＣＴが作動している場合はステップＳＴ５で冷却期間Ｔ１内であるかを確認し、冷却期間Ｔ１内である場合はステップＳＴ６で冷却を続ける。
【００２３】
ステップＳＴ５で冷却期間Ｔ１を過ぎている場合は、製氷領域に適当な厚みの氷８が形成されているので、ステップＳＴ７で加熱タイマーＨＴの値を確認し、加熱タイマーＨＴが０のときは加熱プロセスを開始する。このため、ステップＳＴ８で加熱タイマーＨＴをスタートしてステップＳＴ１０で加熱を開始する。そして、ステップＳＴ２に戻ってセンサー温度を検出する。加熱タイマーＨＴが作動している場合は、ステップＳＴ９で加熱期間Ｔ２内であるか否かを確認し、加熱期間Ｔ２内であればステップＳＴ１０で加熱を続ける。一方、加熱期間Ｔ２を過ぎている場合は、冷却プロセスおよび加熱プロセスがすみ、製氷領域で形成された氷８が剥離した状態であり、１サイクルの製氷プロセスが終了しているのでステップＳＴ１に戻って冷却タイマーＣＴおよび加熱タイマーＨＴをリセットする。
【００２４】
一方、ステップＳＴ２において、温度センサー２３の温度が設定値より低下しており、温度センサー２３の設置された冷却壁１１の表面側１１ａが氷で覆われた状態である。従って、蓄氷が進んで蓄熱槽１０が氷８で満杯状態となり新たな氷が浮上するスペースが無い状態であることが想定できる。このため、ステップＳＴ１１に移行し、冷却および加熱プロセスを停止する。そして、タイマーＣＴおよびＨＴをリセットした後、ステップＳＴ２に再び戻って温度センサー２３の状況を確認する。
【００２５】
このように、本例の蓄氷式冷水製造装置１は、蓄熱槽１０の底壁１１を冷却壁とした製氷装置２０を備えており、蓄熱槽１０の底壁１１の裏面１１ｂの側に設けた温度センサー２３の温度変化によって蓄氷状態を判別することができ、温度センサー２３によって冷却系統および加熱系統をオンオフすることができる。従って、蓄氷が完了した状態で冷却系統および加熱系統を停止することによって無駄な電力消費を削減することができる。さらに、本例においては、底壁１１の裏面側１１ｂに設けられた温度センサー２３を用いてこのような制御ができるので、従来の電気伝導度で氷の量を検出していたような制御系統と異なり、センサーが蓄熱槽内の水に含まれるカルキやその他の不純物で汚染されて感度が低下する心配はなく、非常に信頼性の高い制御が可能である。また、温度センサー２３も水中に浸されるのではなく、底壁１１の裏面側１１ｂ、すなわち、外側に設置されているので、漏電や防水などの対策は不要であり安価なものを採用することができる。さらに、温度センサー２３を底壁１１の外側に設ければ良いので、温度センサー２３に対する配線や取付も容易である。このため、底壁を配線が貫通したり、槽内に配線を設置するといった手間がかかり漏水の原因となりやすい配線形態を採用しなくて済む。また、蓄熱槽１０に水があるか否かにかかわらず、温度センサーのメンテナンスや交換も容易にできる。このように、本例の蓄氷式冷水製造装置１は、温度センサーを冷却壁の外側に設置して氷の状態を把握することができるので、蓄熱槽１０の構成が非常に簡易になり、信頼性が高く使い勝手の良い蓄氷式冷水製造装置を安価に提供することができる。
【００２６】
さらに、本例の蓄氷式冷水製造装置１は、温度センサー２３のみならず、エバポレータ２１およびヒータ２２も蓄熱槽１０の底壁１１の裏側１１ｂに配置されている。従って、蓄熱槽１０の内部には突起物はなにもなく、非常に洗浄し易く常に衛生的に管理することができる。このため、空調などの工業的な利用はもちろん、食品などを取り扱う業務において冷水を供給する場合に好適である。そして、温度センサー２３を用いた制御によって無駄な電力消費を防止できるのでランニングコストも低く、本例の蓄氷式冷水製造装置１により安全で冷たい水を安価に供給することができる。
【００２７】
本発明の温度センサーを用いた制御は、底壁といった冷却壁の表面側の氷の有無を、裏面側の温度変化で感知しているものであり、このような制御は、上記の蓄氷が完了したか否かを判断する制御だけではなく、その他の制御にももちろん使用することができる。例えば、図６に、冷却プロセスと加熱プロセスの切り換えに、上記のような温度センサーを用いた例を示してある。この例においては、それぞれの製氷サイクルにおいて、まず、ステップＳＴ２１において、温度センサーの値を設定値（例えば上記と同様に−３℃）を比較して、温度センサーの値が設定値よりも高くなれば、温度センサーの反対側の面には未だ氷が形成されていないのでステップＳＴ２２に移行し、冷却を続けて蓄熱槽内の水を氷結させる。一方、ステップＳＴ２１において、温度センサーの値が設定値以下になれば、温度センサーの反対側の面まで氷が形成されているので、ステップＳＴ２３に移行して加熱プロセスに切り換え、氷を剥離する。そして、剥離が終了すると再び温度センサーの反対側の面が水に触れるので温度センサーの値は上昇し、これによってステップＳＴ２２の冷却プロセスを再開する。このようにして冷却および加熱を繰り返すことも可能であり、蓄熱槽１０に氷８を効率良く溜めることができる。
【００２８】
また、本例の蓄氷式冷水製造装置１は、２つに分割された製氷領域２５ａおよび２５ｂの中間に温度センサー２３を取り付けているが、温度センサー２３の取付位置も本例に限定されるものではない。例えば、図２と異なった配置を図７に示してあるように、一方の製氷領域２５ａと蓄熱槽の側壁１２との間に温度センサー２３を設置しても良い。温度センサー２３と製氷領域２５ａ、すなわち、エバポレータ２１との距離Ｙは、温度センサー２３によって検出したい氷の大きさによって変えることができ、例えば、１０〜４０ｍｍ程度に設定できる。しかしながら、温度センサー２３がエバポレータ２１あるいはヒータ２２に近いと、それらからの熱影響を受けて温度が変わりやすくなるのである程度の距離を確保することが望ましい。本願の発明者らの測定によると、ほぼ１０ｍｍ程度の最小距離をエバポレータ２１との間に確保しておくことで十分な感度を得ることができ、温度センサー２３が検出した温度変化によって底壁１１の表面側（底面）１１ａに氷があるかないかの判断をすることができる。一方、図２に示したような配置の場合は、両側の製氷領域２５ａおよび２５ｂの熱影響を受けるので、製氷領域と温度センサーとの距離Ｘを多少長く確保することが望ましく、３０〜５０ｍｍ程度にすることが望ましい。また、図２に示したように、２つの製氷領域２５ａおよび２５ｂの間に温度センサーを設置すると、両側から成長した氷の厚みが温度変化に反映されるので、温度変化率が大きくなり氷の状態が判断しやすい。また、両側の製氷領域の状態が１つの温度センサーで管理できるというメリットもある。
【００２９】
図８に、さらに異なった製氷領域２５の配置を示してある。この配置では、底面１１ａのほぼ全面に製氷領域２５が配置されており、その中心にほぼ円形の非製氷領域２６が形成されている。そして、その非製氷領域２６の中心の裏面側に温度センサー２３が設置されている。図２に示した例と同様に、温度センサー２３の周囲に環状の製氷領域２５が設けられているので、エバポレータなどからの影響を若干考慮して温度センサー２３と製氷領域２５との距離Ｙは、２０〜６０ｍｍ程度に設定することが望ましい。従って、例えば、半径２０〜６０ｍｍ程度の非製氷領域２６を製氷領域２５の中に設けて、そのほぼ中心の裏側に温度センサー２３を設置すれば良い。
【００３０】
図９に、さらに異なる製氷領域２５の配置を示してある。この配置では、底面１１ａのほぼ全面に製氷領域２５が配置され、その製氷領域２５と側面１２との間に温度センサー２３が配置されている。温度センサー２３と製氷領域２５との間隔Ｙは、図７に示した例と同様に１０〜４０ｍｍに設定することが望ましい。
【００３１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の蓄氷式冷水製造装置は、表面が冷水に接し、裏面がエバポレータなどの冷却手段に接した蓄熱槽の底壁などの冷却壁の冷却手段から若干離れた部分の温度を、冷水と反対側の裏面に設けられた温度センサーで検出することによって表面に氷が付着しているか否かを判断できるようにしている。このため、氷の有無によって冷却手段あるいはその他の制御を行う場合には、温度センサーの出力を使用することが可能であり、蓄氷が完了したか否かの判断を温度センサーで行うことができる。このように、本発明により、氷の状態を蓄熱槽の外側に設置した温度センサーで把握することができるので、蓄熱槽内には突起物などの洗浄の邪魔になったり汚染物が溜まる原因となるような部分を設けずにすみ、非常に衛生的な蓄氷式冷水製造装置を提供でき、この蓄氷式冷水製造装置から食品加工などにも安心して使用できる冷水を供給することができる。また、温度センサーによって蓄氷の状態を判断して冷却ユニットおよび加熱ユニットを停止できるので、無駄な電力の消費を防止することができる。そして、制御に用いる温度センサーを水に浸さなくて済むので、安価で耐久性の高いセンサーを用いて信頼性の高い制御を行うことができる。また、温度変化によって氷の有無を判断するようにしているので、安定した結果が得られ、誤動作もほとんど見られない。従って、本発明により、安価で信頼性が高く、さらに、省電力型の蓄氷式冷水製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る蓄氷式冷水製造装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図２】  図１に示す蓄氷式冷水製造装置の蓄熱槽の底面を上方から見た図であり、製氷領域および温度センサーの配置を示す図である。
【図３】  図１に示す蓄氷式冷水製造装置において、氷が生成する様子を示す図であり、図３（ａ）は製氷が継続して行われている状態を示し、図３（ｂ）は蓄氷が完了して脱氷ができずに氷が成長している状態を示す。
【図４】  図３に示す製氷過程において、温度センサーが検出する温度変化を示すグラフである。
【図５】  図１に示す蓄氷式冷水製造装置の制御の一例を示すフローチャートである。
【図６】  図５に示した制御方法と異なった例を示すフローチャートである。
【図７】  図２と異なった温度センサーの取り付け例を示す図である。
【図８】  さらに異なった温度センサーの取り付け例を示す図である。
【図９】  さらに異なった温度センサーの取り付け例を示す図である。
【符号の説明】
１・・蓄氷式冷水製造装置
１０・・蓄熱槽
１１・・底壁（冷却壁）
１１ａ・・底壁の表面（蓄熱槽の底面）
１１ｂ・・底壁の裏面
１２・・蓄熱槽の側面
１３・・断熱壁
２０・・製氷装置
２１・・エバポレータ
２２・・ヒータ
２３・・温度センサー
２５・・製氷領域
２６・・非製氷領域
３１・・冷却ユニット
３２・・加熱ユニット
３３・・制御ユニット
【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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