JP3819498B2 - Ice machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所謂逆セル型製氷機やプレート型製氷機等の自動製氷機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この種製氷機、特に逆セル型製氷機と称されるものは、例えば特開平7−234049号公報(F25C1/04)に示されるように、下向きに開口する多数の製氷室を区画形成した冷却器の下側に傾復動可能な水皿を設け、水皿が製氷室を閉塞している状態において、圧縮機から吐出された高温高圧冷媒を凝縮器にて凝縮し、減圧装置にて減圧した後、冷却器の外側上面に設けた蒸発パイプに流入させ、蒸発させて製氷室を冷却し、且つ、水タンク内に貯溜した製氷用水を水皿表面から各製氷室に噴水して製氷行程を行うと共に、水皿が製氷室を開放した状態において、蒸発パイプに圧縮機からの高温高圧冷媒(ホットガス)を直接流し、加熱して離氷行程を行うよう構成されている。
【0003】
この場合、製氷行程における製氷時間は、循環される製氷用水の温度が氷点付近に低下したことにより積算を開始される製氷タイマにより管理されており、この製氷タイマの積算終了後に離氷行程に移行するものである。また、凝縮器には空冷用のファンが設けられており、製氷行程中はこのファンを運転して冷媒の凝縮を促進させると共に、離氷行程中は停止させる構成とされていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、冬季などに製氷機が設置された周囲温度が低下すると、凝縮器における冷媒の凝縮温度も低下して、冷却器の温度が必要以上に低下するようになる。そのため、冷却器や冷却器に接する水皿の材料としては、係る低温度にも耐え得るものを用いなければならず、生産コスト高騰の要因となっていた。
【0005】
また、冷却器における製氷能力は製氷機が設置されている周囲温度によって異なって来るため、一定の製氷時間では四季を通じて一定容積、或いは、一定厚みの氷を生成することができない。そこで、従来では凝縮器の温度に応じて製氷タイマによる製氷時間を変化させ、一定の氷を生成する方式が採られていた。
【0006】
しかしながら、係る従来の方式で正確を期するためには、予め製氷機の周囲温度を変えた複数の条件下でテストを繰り返し、あらゆる条件下において一定の氷が生成できる製氷時間を細かく求めて置き、これをメモリに記憶させて実際の制御に供する必要があり、そのため、部品コストも高騰する問題もあった。
【0007】
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、生産コスト・部品コストの低減を図ることができる製氷機を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の製氷機は、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器から成る冷却装置を備え、圧縮機から吐出された高温冷媒を凝縮器にて凝縮し、減圧装置を介して冷却器に流入させ、且つ、冷却器には製氷用水を循環させて製氷行程を行うと共に、圧縮機から吐出された高温冷媒を冷却器に流入させて離氷行程を行うものであって、凝縮器を空冷する凝縮器冷却用のファンと、凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段と、冷却器に循環される製氷用水の温度を検出する水温検出手段と、製氷行程において所定の製氷時間を積算する時限手段と、凝縮器冷却用のファンの運転を制御する制御手段とを具備し、この制御手段は、水温検出手段の出力に基づき、製氷用水の温度が所定の温度に低下した時点から時限手段の積算を開始すると共に、当該温度に低下するまでは凝縮器冷却用のファンを全力運転し、時限手段の積算を開始した後は、凝縮器温度検出手段の出力に基づき、凝縮器冷却用のファンの運転を制御して、凝縮器の温度を設定値に調整するものである。
【0009】
本発明によれば、製氷用水の温度を検出する水温検出手段の出力に基づき、製氷用水の温度が所定の温度に低下した時点から時限手段の積算を開始すると共に、当該温度に低下するまでは、凝縮器冷却用のファンを全力運転するようにしたので、時限手段が積算を開始する以前の所謂予冷期間を短縮し、製氷能力の向上を図ることができるようになる。
【0010】
また、時限手段の積算を開始した後は、凝縮器温度検出手段の出力に基づき、凝縮器冷却用のファンの運転を制御して、製氷機の凝縮器の温度を設定値に調整するようにしたので、周囲温度に係わらず冷却器の温度を略一定とすることが可能となる。従って、プレート式製氷機などにおける冷却器や、逆セル型製氷機などにおける冷却器及び水皿として必要最小限の強度のものを採用することができるようになり、生産コストの低減を図ることが可能となる。
【0011】
そして、冷却器における冷却能力も周囲温度に係わらず略一定に維持することが可能となるので、四季を通じて安定した製氷能力を維持することができるようになるものである。
【0012】
特に、時限手段による製氷時間を種々の条件下で細かく設定して置く必要が無くなり、凝縮器の温度が設定値である場合における製氷時間を決定して置くのみで済むようになるので、部品コストと開発時間の大幅な低減を図ることもできるようになるものである。
【0013】
請求項2の発明の製氷機は上記各発明において、制御手段は、凝縮器温度検出手段が検出する凝縮器の温度と設定値との差に基づき、PID制御により凝縮器冷却用のファンの回転数を段階的に制御するものである。
【0014】
請求項2の発明によれば上記各発明に加えて、制御手段は、凝縮器温度検出手段が検出する凝縮器の温度と設定値との差に基づき、PID制御により凝縮器冷却用のファンの回転数を段階的に制御するようにしたので、凝縮器の温度をより円滑且つ安定的に設定値に 維持することができるようになり、製氷運転をより安定したものとすることができるようになるものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図1は本発明の製氷機Iの制御装置20の電気回路図、図2は水皿5が水平閉塞位置にある状態の製氷機Iの製氷部部分の側面図、図3は水皿5が傾斜開放位置にある状態の製氷機Iの製氷部部分の側面図、図4は製氷機Iの冷却装置Rの冷媒回路図である。
【0016】
図2及び図3において、実施例の製氷機Iは所謂逆セル型製氷機と称されるものであり、内部に下向きに開口した多数の製氷室1Aを有し、その上壁外面に冷却装置Rの蒸発パイプ2を備えた冷却器1と、図2の如き所定の水平閉塞位置において各製氷室1Aを下方から充分余裕をもって閉塞し、表面には各製氷室1Aに対応する図示しない噴水孔及び戻り孔を形成した水皿5と、該水皿5に固定され、前記戻り孔に連通する水タンク6と、水タンク6内の水を送水管7、更に図示しない分配管を経て前記噴水孔から噴出し、各製氷室1Aへ循環せしめる循環ポンプ9と、水皿5を傾動及び復動せしめる正逆回転可能な高ギヤ比の減速モータ10を含む駆動装置11と、図4の給水電磁弁12が開いたとき水皿5の表面に散水する散水器13と、水タンク6の内に設けられたフロートによって作動し、水タンク6の所定の満水位を検出する水位スイッチWLSW等にて構成されている。
【0017】
そして、支持梁15に固定された取付板16に支持させた前記減速モータ10の出力軸には、相互に逆方向に延出した第1及び第2のアーム17A及び17Bを有する駆動カム17を連結し、該駆動カム17の第1のアーム17Aの端部に取り付けたコイルバネ18の他端を水皿5の側部に連結すると共に、水皿5の後部は回動軸19に支持させている。
【0018】
また、ASWはその接点の開閉により水皿5の前記水平閉塞位置と傾斜開放位置を検出するための接触式の水皿位置検出スイッチである。この水皿位置検出スイッチASWは前記駆動カム17の第1及び第2のアーム17A及び17Bが当接する位置関係にあり、減速モータ10の正転により駆動カム17が図中反時計回りに回転すると、水皿5が前記傾斜開放位置となったところで図3の如く前記第2のアーム17Bが水皿位置検出スイッチASWに当接し、それによって水皿位置検出スイッチASWの接点は閉じて復動側に切換反転される。
【0019】
また、減速モータ10の逆転により駆動カム17が図中時計回りに回転すると、水皿5が前記水平閉塞位置となったところで図2の如く前記第1のアーム17Aが水皿位置検出スイッチASWに当接し、それによって水皿位置検出スイッチASWの接点は開いて傾動側に切換反転される。
【0020】
以上は製氷機Iの製氷部側に設けられた構成部品であるが、製氷機Iの機械室側には図4に示す如き冷却装置Rの圧縮機21、補助凝縮器41及び凝縮器42等が設けられる。次に、図4の冷媒回路図を用いて冷却装置R内の冷媒循環について説明すると、圧縮機21から吐出された高温高圧のガス冷媒は、補助凝縮器41に流入して放熱した後、一旦圧縮機21に戻り、再び吐出されて三方管43に至る。三方管43の一方の出口から出た冷媒は凝縮器42にて空冷されて凝縮し、受液器44及び乾燥器45を経て減圧装置としての膨張弁46に至る。
【0021】
この膨張弁46にて絞られた冷媒は、前記蒸発パイプ2に流入して蒸発し、冷却器1から吸熱することによりそれを冷却する。そして、この蒸発パイプ2を出た冷媒はアキュムレータ47を経て圧縮機21に帰還する。また、三方弁43の他方の出口から膨張弁46の出口側にはホットガス電磁弁23が介設されたホットガス管48が接続されており、ホットガス電磁弁23が開いた状態で圧縮機21から吐出された高温高圧のガス冷媒(ホットガス)が蒸発パイプ2に直接供給される構成とされている。
【0022】
次に、図1の制御装置20において、電源ACには操作スイッチ35を介して以下の各回路が接続されている。即ち、冷却装置Rを構成する圧縮機21はリレーR1と直列に接続されている。前記循環ポンプ9はリレーR3と直列に接続され、前記ホットガス電磁弁23はリレーR7と直列に接続されると共に、前記給水電磁弁12はリレーR4と直列に接続される。また、前記減速モータ10はリレーR5及び切換リレーR6と直列に接続される。この切換リレーR6は接点a側に閉じて減速モータ10を正転させ、接点b側に切り換わって減速モータ10を逆転させるものである。
【0023】
これらリレーR1、R3乃至R7は制御手段としての汎用のマイクロコンピュータ25によって制御される。マイクロコンピュータ25の入力には前記水位スイッチWLSW及び水皿位置検出スイッチASWが接続されると共に、図示しない貯氷庫内の所定の満氷量を検出したときに接点を閉じる貯氷スイッチBSWが接続される。また、マイクロコンピュータ25の入力には、前記冷却器1の温度を検出するETセンサー26、前記凝縮器42の出口温度(凝縮器42の温度)を検出する凝縮器温度検出手段としてのCTセンサー31、前記水タンク6内の水温を検出する水温検出手段としてのWTセンサー51及び外気温度を検出するATセンサー52が接続され、更に、前記給水電磁弁12により強制的に給水を行う強制給水スイッチ53、強制的に離氷を行わせる強制離氷スイッチ55及び、後述する表示器29の表示を切り換えたり、時刻の早送りを行うための送りスイッチ54がそれぞれ接続されている。そして、これら強制給水スイッチ53、強制離氷スイッチ55及び送りスイッチ54は、この順で基板上に並設されている。
【0024】
マイクロコンピュータ25の出力にはモニター27及び表示器29が接続されており、この表示器29は7セグメントの2桁LEDから構成されている。また、マイクロコンピュータ25の出力にはスイッチング素子R2を介して前記冷却装置Rの凝縮器42を冷却する凝縮器冷却手段としての凝縮器冷却用のファン22が接続されている。このファン22はDCモータにて構成されており、マイクロコンピュータ25はスイッチング素子R2によりDCモータへの印加電力を調整してファン22の回転数を制御する。
【0025】
更に、マイクロコンピュータ25には例えばEEPROMから成るメモリ30が接続されており、メモリ30は製氷機Iへの通電が断たれた場合にも記憶内容を失わずに保持し続け、後述するクリヤ操作によって記憶内容を消去する。
【0026】
次に、図5、図6及び図10のマイクロコンピュータ25のプログラムを示すフローチャートと、図7〜図9に示す製氷機Iの動作行程図などに基づいて製氷機Iの動作を説明する。製氷機Iを据え付けた後、若しくは長期不使用のため、或いは瞬時停電により電源ACが断たれた後、操作スイッチ35を再度閉じて製氷機Iに電源を投入(ON)したものとする。このとき水皿5の位置は確定しておらず、前記水平閉塞位置(図2)か、若しくは傾斜開放位置(図3)か、或いはその途中の傾斜状態であり、該傾斜状態も傾動途中と復動途中とが考えられる。
【0027】
しかしならが、係る状態は水皿位置検出スイッチASWの接点の開閉状態によって二種類に判別できる。即ち、水皿位置検出スイッチASWの接点が開いていて傾動側にあるときは、水皿5は水平閉塞位置か傾動途中であり、水皿位置検出スイッチASWの接点が閉じていて復動側にあるときは、水皿5は傾斜開放位置か復動途中である。
【0028】
そこで、マイクロコンピュータ25は操作スイッチ35が閉じられて電源ACが投入(ON)されると、ステップS1で水皿位置検出スイッチASWの状態を判別し、接点が開いていて傾動側にある場合(水皿5は水平閉塞位置か傾動途中)には、ステップS2に進んでリレーR5を閉じ、切換リレーR6を接点a側に閉じて減速モータ10を正転させ、水皿5を傾動させる。そして、ステップS4にて水皿位置検出スイッチASWの状態を再び判別し、依然傾動側にあるときはステップS2に戻って傾動を続ける。水皿5が所定の傾斜開放位置となり、水皿位置検出スイッチASWの接点が閉じて復動側に反転すると、マイクロコンピュータ25はステップS4からステップS5に進んで今度は切換リレーR6を接点b側に閉じ、減速モータ10を逆転させて水皿5の復動を開始する。
【0029】
マイクロコンピュータ25は次にステップS6で水皿5が閉完了(水平閉塞位置)する15秒前か否か判断し、否である場合にはステップS9に進んで再び水皿位置検出スイッチASWの状態を判断し、依然復動側にあるときはステップS5に戻って復動を継続する。そして、15秒前になるとステップS6からステップS7に進み、リレーR4を閉じて給水電磁弁12を開く(ON)。給水電磁弁12が開くと散水器13から水皿5の表面に散水され、主に戻り孔を通って水タンク6に給水される。次に、ステップS8で水位スイッチWLSWにより水タンク6の水位が所定の満水位に達しているか否か判断し、否であればステップS9に進む。
【0030】
その後、水皿5が前記水平閉塞位置(図2)となり、水皿位置検出スイッチASWの接点が開いて傾動側に反転されると、マイクロコンピュータ25はステップS9からステップS6に戻るようになるので水皿5の復動は停止する。
【0031】
一方、電源ACが投入(ON)されたときに水皿位置検出スイッチASWの接点が閉じていて復動側にある場合(水皿5は傾斜開放位置か復動途中)には、マイクロコンピュータ25はステップS1からステップS3に進んでリレーR5を閉じ、切換リレーR6を接点b側に閉じて減速モータ10を逆転させ、水皿5を復動させる。その後はステップS6に進み、以後前述の如くステップS9で水皿位置検出スイッチASWが傾動側に反転するまで復動を続け、水皿5が水平閉塞位置となったところで同様に停止させる。
【0032】
このように、マイクロコンピュータ25は電源の投入(ON)時、水皿位置検出スイッチASWの接点の開閉状態に応じて水皿5の状態を判別し、水皿5が水平閉塞位置か傾動途中と判断される場合には水皿5を一旦傾動させ、次に復動させて所定の水平閉塞位置とすると共に、水皿5が傾斜開放位置か復動途中と判断される場合には、水皿5を復動させて前記水平閉塞位置とする。いずれにしても本発明の製氷機Iによれば電源投入後、水皿5を必ず水平閉塞位置に初期設定する。
【0033】
その後、水位スイッチWLSWが水タンク6内の満水位を検出すると、ステップS8から図6のステップS10に進んでリレーR4を開き、給水電磁弁12を停止(OFF)する。次に、マイクロコンピュータ25はステップS12に進んでリレーR3及びリレーR7を閉じ、循環ポンプ9を運転(ON)すると共にホットガス電磁弁23を開く(ON)。
【0034】
この循環ポンプ9が運転されると、水タンク6内の水は前記噴水孔から製氷室1Aに噴水され、戻り孔から水タンク6に戻る経路で循環される。これによって係る循環水路内に堆積、又は付着した塵埃や水アカが洗浄され、噴水孔に詰まった塵埃も除去される。
【0035】
次に、マイクロコンピュータ25はステップS13でその機能として有するタイマーのカウントが30秒となっているか否か判断し、否であればステップS12に戻って上記洗浄を継続する。係る洗浄が30秒実行された後、マイクロコンピュータ25はステップS13からステップS14に進んでリレーR1を閉じ、圧縮機21を起動すると共に、以下の離氷行程に移行する。
【0036】
この離氷行程ではマイクロコンピュータ25はスイッチング素子R2及びリレーR3を制御し、凝縮器冷却用のファン22及び循環ポンプ9を停止させ、リレーR5及びリレーR7を閉じ、切換リレーR6を接点a側に閉じて減速モータ10を正転させ、水皿5を傾動させて行く。また、ホットガス電磁弁23が開いているので蒸発パイプ2に圧縮機21から吐出された高温高圧ガス冷媒(ホットガス)が循環され、冷却器1が加熱される。
【0037】
そして、水皿5が図3に示す如き所定の傾斜開放位置(全開)まで傾動すると、駆動カム17の第2のアーム17Bが水皿位置検出スイッチASWに当接して復動側に反転させるので、マイクロコンピュータ25はリレーR5を開き、減速モータ10を停止させて水皿5の傾動を停止させる。水皿5が傾斜開放位置となると、水タンク6内の前記循環水は水タンク6直下に位置する図示しない排水部に排水される。そして、ETセンサー26により取り込んだ冷却器1の温度が例えば+9℃等の離氷完了温度より高くなったか否か判断し、高くなっていればリレーR5を閉じると共に、切換リレーR6を接点bに閉じて減速モータ10を逆転させ、水皿5を上方に復動させて行く。
【0038】
係る復動により水皿5が図2に示す如き所定の水平閉塞位置(全閉)まで復帰すると、駆動カム17の第1のアーム17Aが水皿位置検出スイッチASWに当接して傾動側に反転させるので、マイクロコンピュータ25はリレーR5及びリレーR7を開き、ホットガス電磁弁23を閉じると共に、減速モータ10を停止させて水皿5の復動を停止させる。そして、マイクロコンピュータ25はステップS15に進んでリレーR1を閉じ、圧縮機21を運転しつつ以下の製氷行程に移行する。尚、マイクロコンピュータ25は水皿5が閉完了する以前の15秒前からリレーR4を閉じて給水電磁弁12を開き(図10のステップS20)、前述同様に水タンク6への給水を開始している。
【0039】
図10にこの製氷行程中のマイクロコンピュータ25の動作を示す。製氷行程では圧縮機21から吐出された冷媒は前述の如く補助凝縮器41及び凝縮器42にて凝縮液化され、膨張弁46にて絞られた後、蒸発パイプ2に供給され、そこで蒸発して冷却器1を冷却する。また、マイクロコンピュータ25は、リレーR4を閉じて給水しつつ、リレーR3を閉じ、循環ポンプ9を運転して水タンク6内の水を噴水孔から各製氷室1Aに循環させる。
【0040】
その後、マイクロコンピュータ25はステップS21で水位スイッチWLSWが閉じたか否か判断し、水タンク6内に所定量の水が給水され、水位スイッチWLSWが所定の満水位を検出して閉じたらリレーR4を開き、給水電磁弁12を閉じて給水を停止する(ステップS22)。
【0041】
また、マイクロコンピュータ25はステップS23で、WTセンサー51の出力に基づいて水タンク6内の製氷用水の温度を取り込み、水温が例えば+3℃より低下したか否か判断する。そして、低下していない間はステップS24に進み、マイクロコンピュータ25はスイッチング素子R2により凝縮器冷却用のファン(DCモータ)22を最大出力(全力)とし、回転数Nを全速として運転する。これによって、凝縮器42を強力に空冷して冷媒を凝縮させて行く。
【0042】
そして、WTセンサー51の検出する水温が3℃より低下したら、マイクロコンピュータ25はステップS25に進み、その機能として有する時限手段としての製氷タイマの積算を開始(スタート)する。次に、ステップS26でCTセンサー31の出力に基づいて凝縮器42の温度Tを読み込み、ステップS27で以下に詳述するPID制御の計算を行う。
【0043】
このPID制御では、凝縮器42の温度の設定値Tsと上記CTセンサー31から読み取られた温度Tnとの偏差Δ(デルタ)Tn=Ts−Tnと、この偏差の積分値In=3Ts−Tn−Tm−Tpと、偏差の微分値Dn=Tm−Tn(但し、TmはTnの一回前のサンプリング時の温度、TpはTmの一回前のサンプリング時の温度)を計算し、これらを加算したΔNn=ΔTn+In+Dnを算出する。
【0044】
そして、ステップS28でこの計算結果ΔNnを前回のファン22の回転数Nに加算し、ステップS29で係る計算結果(N+ΔNn)をファン22のモータの回転数として出力する。そして、ステップS30で凝縮器42の温度の読み込み後、1分経過したか否か判断し、経過していればステップS26に戻って繰り返す。また、1分経過していない場合はステップS31に進み、前記製氷タイマの積算が終了(カウント・アップ)したか否か判断し、終了していない場合はステップS30に戻る。
【0045】
尚、この製氷タイマによる製氷時間は、凝縮器42の温度の前記設定値にて、製氷室1Aに所定容量(孔の寸法により決定される)の氷が生成される値にテストで予め設定して置く。
【0046】
このように、マイクロコンピュータ25は製氷タイマの積算開始後は、1分間隔でCTセンサー31により凝縮器42の温度Tのサンプリングを行い、その結果から上述の如きPID演算を行って設定値Tsとの偏差を無くす方向にファン22の回転数Nを調整する。この様子を図11と図12に示す。
【0047】
即ち、係るPID制御による回転数Nの段階的な変更によってCTセンサー31による凝縮器42の温度Tは設定値Tsに略安定的に維持される。従って、周囲温度に係わらず冷却器1の温度を略一定とすることが可能となり、冷却器1における過冷却を防止して、冷却器1及び水皿5として必要最小限の強度のものを採用することができるようになる。
【0048】
また、冷却器1における冷却能力も周囲温度に係わらず略一定に維持することが可能となるので、四季を通じて安定した製氷能力を維持することができるようになる。
【0049】
特に、製氷タイマによる製氷時間を種々の条件下で細かく設定して置く必要が無くなり、凝縮器42の温度Tが設定値Tsである場合における製氷時間を決定して置くのみで済むようになるので、メモリなどの部品コストと開発時間の大幅な低減を図ることもできるようになる。
【0050】
更に、マイクロコンピュータ25は、CTセンサー31が検出する凝縮器42の温度Tnと設定値Tsと偏差(差)に基づき、PID制御によりファン22の運転を制御するようにしたので、凝縮器42の温度をより円滑且つ安定的に設定値に維持することができるようになり、製氷運転をより安定したものとすることができるようになる。
【0051】
また、マイクロコンピュータ25は、水タンク6内の製氷用水の温度が3℃より低くなるまではファン22を全力運転するようにしたので、製氷タイマが積算を開始する以前の所謂予冷期間を短縮し、製氷能力の向上を図ることができるようになる。
【0052】
そして、製氷タイマの積算が終了(カウント・アップ)したら、マイクロコンピュータ25は図6のステップS16に進んでスイッチング素子R2及びリレーR3により凝縮器冷却用のファン22及び循環ポンプ9を停止させる。次に、リレーR5及びリレーR7を閉じ、また、切換リレーR6を接点a側に閉じて減速モータ10を正転させ、水皿5の傾動を開始すると共に、ホットガス電磁弁23が開いて蒸発パイプ2に前記高温高圧ガス冷媒(ホットガス)を循環し、冷却器1を加熱して製氷室1Aに凍結した氷の離氷行程に移行する。
【0053】
この離氷行程は前述同様に実行される。そして、この離氷行程の間マイクロコンピュータ25は貯氷スイッチBSWが閉じているか否か判断し、図示しない貯氷庫内に所定量の氷が貯えられている場合はステップS17に進んでリレーR1及びリレーR7を開き、圧縮機21の運転を停止して貯氷行程に移行する。そして、その後貯氷庫内の氷が減少して貯氷スイッチBSWが閉じるまでその状態を維持し、貯氷スイッチBSWが閉じたら、再び前記製氷行程を実行する。
【0054】
尚、実施例では所謂逆セル型製氷機について説明したが、それに限らず、所謂プレート型などにも本発明は有効である。
【0055】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、製氷用水の温度を検出する水温検出手段の出力に基づき、製氷用水の温度が所定の温度に低下した時点から時限手段の積算を開始すると共に、当該温度に低下するまでは、凝縮器冷却用のファンを全力運転するようにしたので、時限手段が積算を開始する以前の所謂予冷期間を短縮し、製氷能力の向上を図ることができるようになる。
【0056】
また、時限手段の積算を開始した後は、凝縮器温度検出手段の出力に基づき、凝縮器冷却用のファンの運転を制御して、製氷機の凝縮器の温度を設定値に調整するようにしたので、周囲温度に係わらず冷却器の温度を略一定とすることが可能となる。従って、プレート式製氷機などにおける冷却器や、逆セル型製氷機などにおける冷却器及び水皿として必要最小限の強度のものを採用することができるようになり、生産コストの低減を図ることが可能となる。
【0057】
そして、冷却器における冷却能力も周囲温度に係わらず略一定に維持することが可能となるので、四季を通じて安定した製氷能力を維持することができるようになるものである。
【0058】
特に、時限手段による製氷時間を種々の条件下で細かく設定して置く必要が無くなり、凝縮器の温度が設定値である場合における製氷時間を決定して置くのみで済むようになるので、部品コストと開発時間の大幅な低減を図ることもできるようになるものである。
【0059】
請求項2の発明によれば上記各発明に加えて、制御手段は、凝縮器温度検出手段が検出する凝縮器の温度と設定値との差に基づき、PID制御により凝縮器冷却用のファンの回転数を段階的に制御するようにしたので、凝縮器の温度をより円滑且つ安定的に設定値に維持することができるようになり、製氷運転をより安定したものとすることができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の製氷機の制御装置の電気回路図である。
【図2】 水皿が水平閉塞位置にある状態の製氷機の製氷室部分の側面図である。
【図3】 水皿が傾斜開放位置にある状態の製氷機の製氷室部分の側面図である。
【図4】 本発明の製氷機の冷却装置の冷媒回路図である。
【図5】 マイクロコンピュータのプログラムを示すフローチャートである。
【図6】 同じくマイクロコンピュータのプログラムを示すフローチャートである。
【図7】 製氷機の動作行程図である。
【図8】 同じく製氷機の動作行程図である。
【図9】 同じく製氷機の動作行程図である。
【図10】 製氷行程中の動作を説明するためのマイクロコンピュータのプログラムを示すフローチャートである。
【図11】 凝縮器冷却用のファンの回転数の増減の状態を示す図である。
【図12】 CTセンサーの検出する凝縮器の温度の推移を示す図である。
【符号の説明】
I 製氷機
R 冷却装置
1 冷却器
1A 製氷室
2 蒸発パイプ
5 水皿
6 水タンク
10 減速モータ
20 制御装置
21 圧縮機
22 ファン
25 マイクロコンピュータ
31 CTセンサー
42 凝縮器
46 膨張弁
51 WTセンサー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present inventionAutomatic ice making machines such as so-called reverse cell ice making machines and plate ice making machinesIt is about.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of ice making machine, particularly what is called a reverse cell type ice making machine, has a large number of ice making chambers opened downward as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-234049 (F25C1 / 04). A water pan that can be tilted is provided below the cooler, and in a state where the ice tray closes the ice making chamber, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor is condensed by the condenser, and the decompressor is used. After depressurization, it flows into an evaporation pipe provided on the outer upper surface of the cooler, evaporates to cool the ice making chamber, and ice making water stored in the water tank is sprayed from the surface of the water dish to each ice making chamber to make ice. While performing the stroke, in a state where the ice tray opens the ice making chamber, the high temperature and high pressure refrigerant (hot gas) from the compressor is directly flowed to the evaporation pipe and heated to perform the ice removing stroke.
[0003]
In this case, the ice making time in the ice making process is controlled by an ice making timer that starts accumulating when the temperature of the circulated ice making water drops near the freezing point.Transition to the ice removal processIs. Also, the condenser is provided with an air cooling fan, which is configured to operate during the ice making process to promote the condensation of the refrigerant and to stop during the ice removing process.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the ambient temperature at which the ice making machine is installed decreases in winter or the like, the condensation temperature of the refrigerant in the condenser also decreases, and the temperature of the cooler decreases more than necessary. Therefore, as a material for the cooler and the water pan in contact with the cooler, a material that can withstand such a low temperature has to be used, which has been a factor in increasing production costs.
[0005]
In addition, since the ice making capacity of the cooler varies depending on the ambient temperature where the ice making machine is installed, it is impossible to produce ice having a constant volume or thickness throughout the four seasons with a constant ice making time. Therefore, conventionally, a method has been adopted in which the ice making time by the ice making timer is changed in accordance with the temperature of the condenser to generate constant ice.
[0006]
However, in order to be accurate with such a conventional method, the test is repeated in advance under a plurality of conditions in which the ambient temperature of the ice making machine is changed, and the ice making time during which constant ice can be generated under all conditions is determined in detail. Therefore, it is necessary to store this in a memory and use it for actual control, so that there is a problem that the cost of parts also increases.
[0007]
The present invention has been made to solve the problems of the related art, and an object of the present invention is to provide an ice making machine capable of reducing production costs and component costs.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
That is,The ice making machine of the present invention includes a cooling device including a compressor, a condenser, a decompression device, and a cooler, condenses the high-temperature refrigerant discharged from the compressor in the condenser, and flows into the cooler through the decompression device. In addition, ice making water is circulated in the cooler to perform an ice making process, and high temperature refrigerant discharged from the compressor is introduced into the cooler to perform an ice removing process, and the condenser is air-cooled. A condenser cooling fan, condenser temperature detecting means for detecting the temperature of the condenser, water temperature detecting means for detecting the temperature of ice-making water circulated in the cooler, and a predetermined ice making time in the ice making process are integrated. And a control means for controlling the operation of the condenser cooling fan. The control means is based on the output of the water temperature detecting means, and the timing means from the time when the temperature of the ice making water is lowered to a predetermined temperature. And start accumulating The condenser cooling fan is operated at full power until it drops, and after starting the integration of the timing means, the operation of the condenser cooling fan is controlled based on the output of the condenser temperature detecting means, Adjust the condenser temperature to the set valueIs.
[0009]
According to the present invention, on the basis of the output of the water temperature detecting means for detecting the temperature of the ice making water, integration of the timing means is started from the time when the temperature of the ice making water is lowered to a predetermined temperature, and until the temperature is lowered to the temperature. Since the condenser cooling fan is operated at full power, the so-called pre-cooling period before the time limit means starts integration can be shortened, and the ice making capacity can be improved.
[0010]
Also, after starting the integration of timed means,Based on the output of the condenser temperature detection means, the operation of the fan for cooling the condenser is controlled to adjust the temperature of the condenser of the ice making machine to the set value. Can be made substantially constant. Therefore,Coolers in plate ice machines,As a cooler and a water tray in an inverted cell type ice making machine or the like, it is possible to employ a required minimum strength, and it is possible to reduce the production cost.
[0011]
AndSince the cooling capacity of the cooler can be maintained substantially constant regardless of the ambient temperature, a stable ice making capacity can be maintained throughout the four seasons.
[0012]
In particular,There is no need to set the ice making time by timed means under various conditions, and it is only necessary to determine the ice making time when the condenser temperature is the set value. The time can be greatly reduced.
[0013]
The ice making machine of the invention of
[0014]
According to the invention of
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an electric circuit diagram of the
[0016]
2 and 3, the ice making machine I according to the embodiment is a so-called reverse cell type ice making machine, and has a large number of ice making chambers 1A opened downward inside, and a cooling device on the outer surface of the upper wall thereof. The
[0017]
A
[0018]
ASW is a contact-type water pan position detection switch for detecting the horizontal closing position and the inclination opening position of the
[0019]
When the
[0020]
The above are the components provided on the ice making unit side of the ice making machine I. On the machine room side of the ice making machine I, the
[0021]
The refrigerant throttled by the expansion valve 46 flows into the
[0022]
Next, in the
[0023]
These relays R1, R3 to R7 are controlled by a general-
[0024]
A
[0025]
Further, a
[0026]
Next, the operation of the ice making machine I will be described based on the flowchart showing the program of the
[0027]
However, such a state can be distinguished into two types depending on the open / closed state of the contact of the water pan position detection switch ASW. That is, when the contact point of the water pan position detection switch ASW is open and on the tilting side, the
[0028]
Therefore, when the
[0029]
In step S6, the
[0030]
Thereafter, when the
[0031]
On the other hand, when the contact point of the water pan position detection switch ASW is closed when the power source AC is turned on and is on the backward movement side (the
[0032]
Thus, when the power is turned on (ON), the
[0033]
Thereafter, when the water level switch WLSW detects the full water level in the
[0034]
When the
[0035]
Next, in step S13, the
[0036]
In this ice removal process, the
[0037]
When the
[0038]
When the
[0039]
FIG. 10 shows the operation of the
[0040]
Thereafter, the
[0041]
In step S23, the
[0042]
When the water temperature detected by the
[0043]
In this PID control, the deviation Δ (delta) Tn = Ts−Tn between the temperature setting value Ts of the
[0044]
In step S28, the calculation result ΔNn is added to the previous rotation speed N of the
[0045]
The ice making time by the ice making timer is set in advance by a test so that a predetermined capacity (determined by the size of the hole) of ice is generated in the ice making chamber 1A at the set value of the temperature of the
[0046]
As described above, the
[0047]
That is, the temperature T of the
[0048]
Further, since the cooling capacity in the cooler 1 can be maintained substantially constant regardless of the ambient temperature, a stable ice making capacity can be maintained throughout the four seasons.
[0049]
In particular, the ice making time by the ice making timer need not be set finely under various conditions, and it is only necessary to determine and set the ice making time when the temperature T of the
[0050]
Furthermore, the
[0051]
Further, the
[0052]
When the integration of the ice making timer is finished (counting up), the
[0053]
This icing process is performed as described above. During this ice removal process, the
[0054]
In addition, although the so-called reverse cell type ice making machine has been described in the embodiment,The present invention is also effective for a so-called plate type.
[0055]
【The invention's effect】
As detailed above, according to the present invention,Based on the output of the water temperature detecting means for detecting the temperature of the ice making water, integration of the timing means is started from the time when the temperature of the ice making water is lowered to a predetermined temperature, and until the temperature is lowered to the temperature for cooling the condenser. Since the fan is operated at full power, it is possible to shorten the so-called pre-cooling period before the time limit means starts integration and to improve the ice making capacity.
[0056]
Also, after starting the integration of timed means,Based on the output of the condenser temperature detection means, the operation of the fan for cooling the condenser is controlled to adjust the temperature of the condenser of the ice making machine to the set value. Can be made substantially constant. Therefore,Coolers in plate ice machines,As a cooler and a water tray in an inverted cell type ice making machine or the like, it is possible to employ a required minimum strength, and it is possible to reduce the production cost.
[0057]
AndSince the cooling capacity of the cooler can be maintained substantially constant regardless of the ambient temperature, a stable ice making capacity can be maintained throughout the four seasons.
[0058]
In particular,There is no need to set the ice making time by timed means under various conditions, and it is only necessary to determine the ice making time when the condenser temperature is the set value. The time can be greatly reduced.
[0059]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a control device for an ice making machine according to the present invention.
FIG. 2 is a side view of an ice making chamber portion of an ice making machine in a state where a water tray is in a horizontally closed position.
FIG. 3 is a side view of an ice making chamber portion of an ice making machine in a state where a water tray is in an inclined open position.
FIG. 4 is a refrigerant circuit diagram of a cooling device for an ice making machine according to the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a program of the microcomputer.
FIG. 6 is a flowchart showing a program of the microcomputer.
FIG. 7 is an operation process diagram of the ice making machine.
FIG. 8 is an operational process diagram of the ice making machine.
FIG. 9 is an operation process chart of the ice making machine.
FIG. 10 is a flowchart showing a microcomputer program for explaining an operation during an ice making process.
FIG. 11 is a diagram showing an increase / decrease state of the number of rotations of a condenser cooling fan.
FIG. 12 is a diagram showing the transition of the temperature of the condenser detected by the CT sensor.
[Explanation of symbols]
I ice machine
R Cooling device
1 Cooler
1A Ice making room
2 Evaporating pipe
5 water dish
6 Water tank
10 Reduction motor
20 Control device
21 Compressor
22 fans
25 Microcomputer
31 CT sensor
42 Condenser
46 Expansion valve
51 WT sensor
Claims (2)
前記凝縮器を空冷する凝縮器冷却用のファンと、前記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段と、前記冷却器に循環される製氷用水の温度を検出する水温検出手段と、前記製氷行程において所定の製氷時間を積算する時限手段と、前記凝縮器冷却用のファンの運転を制御する制御手段とを具備し、
該制御手段は、前記水温検出手段の出力に基づき、前記製氷用水の温度が所定の温度に低下した時点から前記時限手段の積算を開始すると共に、当該温度に低下するまでは前記凝縮器冷却用のファンを全力運転し、前記時限手段の積算を開始した後は、前記凝縮器温度検出手段の出力に基づき、前記凝縮器冷却用のファンの運転を制御して、前記凝縮器の温度を設定値に調整することを特徴とする製氷機。 A cooling device comprising a compressor, a condenser, a decompression device and a cooler, condensing the high-temperature refrigerant discharged from the compressor in the condenser, flowing into the cooler through the decompression device, and In the ice making machine that circulates ice making water in the cooler and performs the ice making process, and the high temperature refrigerant discharged from the compressor flows into the cooler and performs the ice removing process,
A condenser cooling fan for air-cooling the condenser; a condenser temperature detecting means for detecting the temperature of the condenser; a water temperature detecting means for detecting a temperature of ice-making water circulated through the cooler; and the ice making A time limit means for accumulating a predetermined ice making time in the process, and a control means for controlling the operation of the condenser cooling fan,
Based on the output of the water temperature detecting means, the control means starts integrating the time limit means from the time when the temperature of the ice making water is lowered to a predetermined temperature, and until the temperature is lowered to the condenser cooling The fan is fully operated and the integration of the time limit means is started. Then, based on the output of the condenser temperature detection means, the operation of the condenser cooling fan is controlled to set the condenser temperature. An ice making machine characterized by adjusting to a value .
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