| 【発明の名称】 |
自動製氷機 |
| 【発明者】 |
【氏名】森山 勝美
【氏名】戸谷 甲
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| 【要約】 |
【課題】除氷動作中に使用する水量を適量にすることにより節水を図ること。
【解決手段】自動製氷機１０は、除氷動作実行時に水皿３０を傾動するとともに蒸発管２２に高温のガスを供給し、製氷室２１〜２１に形成された氷を融解して水皿３０上に落下させる。この氷は水皿３０上を滑落して図示しない貯氷庫に収容される。自動製氷機１０は、同時に給水弁７２を開弁して、水皿３０上部に形成された薄氷層を融解して洗い流す。自動製氷機１０は、この給水弁７２の開弁時間を、前回の除氷動作中に供給された水の温度と、直前の製氷動作中に検知された単位時間当りの水量とに基づいて決定する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】開口を有する製氷部と、前記製氷部を加熱及び冷却する加熱冷却手段と、駆動機構により前記製氷部の開口を閉塞する製氷位置と同開口を開放する除氷位置とに移動されるとともに噴水孔を有する水皿と、給水弁を介装し同給水弁が開弁したときに外部給水源からの水を前記水皿に供給する給水手段と、前記水皿の下方に配設され同水皿に供給された水を貯留する水タンクと、前記水タンク内の水を前記水皿の噴水孔を介して前記製氷部に噴射供給するためのポンプとを備え、前記水皿が製氷位置に移動した状態にて前記ポンプにより前記水タンク内の水を前記製氷部に噴射供給しながら前記加熱冷却手段により前記製氷部を冷却して製氷する製氷動作と、前記水皿が前記除氷位置に移動した状態にて前記加熱冷却手段により前記製氷部を加熱して除氷するとともに前記給水弁を第１の所定時間だけ開弁して前記水皿を洗浄する除氷動作とを繰返し実行する自動製氷機において、前記給水手段に配設され同給水手段が給水する水の温度を検出する水温検出手段と、前回の除氷動作中であって前記給水弁が第２の所定時間以上開弁した時点における前記水温検出手段の検出した水温を取込み、同水温が高いほど今回の除氷動作における前記第１の所定時間を短くする給水弁制御手段とを備えたことを特徴とする自動製氷機。
【請求項２】前記除氷動作終了後に前記給水弁を開閉制御して前記水タンク内に補水する補水手段と、前記製氷動作において製氷の完了を検出する製氷完了検出手段と、今回の除氷動作の直前に行われた製氷動作において前記加熱冷却手段が前記製氷部の冷却を開始した時点から前記製氷完了検出手段が製氷の完了を検出した時点までの時間を計測するタイマと、この計測された時間が長いほど今回の除氷動作の前記第１の所定時間が短くなるように同第１の所定時間を補正する補正手段とを備えた請求項１に記載の自動製氷機。
【請求項３】開口を有する製氷部と、前記製氷部を加熱及び冷却する加熱冷却手段と、駆動機構により前記製氷部の開口を閉塞する製氷位置と同開口を開放する除氷位置とに移動されるとともに噴水孔を有する水皿と、給水弁を介装し同給水弁が開弁したときに外部給水源からの水を前記水皿に供給する給水手段と、前記水皿の下方に配設され同水皿に供給された水を貯留する水タンクと、前記水タンク内の水位が所定水位となったか否かを検出する水位検出手段と、前記水タンク内の水を前記水皿の噴水孔を介して前記製氷部に噴射供給するためのポンプとを備え、前記水皿が前記製氷位置にあるときに前記水位検出手段が前記所定水位となったことを検出するまで前記給水弁を開閉制御して前記水タンクに補水するとともに前記水皿が同製氷位置にある状態にて前記ポンプにより前記水タンク内の水を前記製氷部に噴射供給しながら前記加熱冷却手段により前記製氷部を冷却して製氷する製氷動作と、前記水皿が前記除氷位置に移動した状態にて前記加熱冷却手段により前記製氷部を加熱して除氷するとともに前記給水弁を第１の所定時間だけ開弁して前記水皿を洗浄する除氷動作とを繰返し実行する自動製氷機において、前記給水手段に配設され同給水手段が給水する水の温度を検出する水温検出手段と、今回の除氷動作の直前に行われた前記製氷動作の補水中であって前記給水弁が第３の所定時間以上開弁した時点にて前記水温検出手段の検出した水温を取込み、同水温が高いほど今回の除氷動作における前記第１の所定時間を短くする給水弁制御手段とを備えたことを特徴とする自動製氷機。
【請求項４】開口を有する製氷部と、前記製氷部を加熱及び冷却する加熱冷却手段と、駆動機構により前記製氷部の開口を閉塞する製氷位置と同開口を開放する除氷位置とに移動されるとともに噴水孔を有する水皿と、給水弁を介装し同給水弁が開弁したときに外部給水源からの水を前記水皿に供給する給水手段と、前記水皿の下方に固定され同水皿に供給された水を貯留するとともに前記水皿の移動に伴い傾動する水タンクと、前記水タンク内の水位が所定水位となったか否かを検出する水位検出手段と、前記水タンク内の水を前記水皿の噴水孔を介して前記製氷部に噴射供給するためのポンプとを備え、前記水皿が前記除氷位置から前記製氷位置に移動を開始した後の所定の時点にて前記給水弁を開弁し前記水位検出手段が前記水タンクの水位が所定水位となったことを検出したときに同給水弁を閉弁して前記水タンクに補水するとともに前記水皿が同製氷位置にある状態にて前記ポンプにより前記水タンク内の水を前記製氷部に噴射供給しながら前記加熱冷却手段により前記製氷部を冷却して製氷する製氷動作と、前記水皿が前記除氷位置に移動した状態にて前記加熱冷却手段により前記製氷部を加熱して除氷するとともに前記給水弁を第１の所定時間だけ開弁して前記水皿を洗浄する除氷動作とを繰返し実行する自動製氷機において、前記製氷動作中の前記補水に要する時間を計測するタイマと、この計測された時間が長いほど前記洗浄動作中における前記第１の所定時間を長くするように前記給水弁を制御する給水弁制御手段とを備えたことを特徴とする自動製氷機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動製氷機に係り、特に水皿の洗浄に使用する水量を適量とし得る自動製氷機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自動製氷機（噴水式製氷機）においては、製氷後に水皿を下降し、この水皿に外部給水源からの水を供給することにより同水皿を洗浄するようになっている。この洗浄の目的の一つは、水皿上に形成された薄氷層を洗い流すことにあるため、洗浄に必要な水量が水温によって変化する。このため、例えば、実公昭５８−１３２５０号公報に記載された製氷機においては、今回の洗浄中に外部給水源から給水管等を介して供給されている水の温度（水温）を同給水管等に配設した水温検出手段（水温センサ，サーモスイッチ等）により検出し、この検出した水温に応じて給水弁の開弁時間を調整するように構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水温検出手段は、比較的大きな熱容量を有するために温度変化の遅れる給水管等の温度の影響を受けるので、正確な水温を検出するのに時間を要する。このため、上記従来技術のように今回の洗浄中に検出した水温に基づいて給水弁を開閉制御すると、実際の水温とは異なった水温に基づいて洗浄に供される水量が決定されることになり、同水量に過不足が生じるという問題がある。また、外部給水源（例えば、水道）の水の供給圧力に依存して給水管等を流れる単位時間あたりの水量（流量）が異なることから、給水弁の同一開弁時間に対する水量に差違が生じ、洗浄に供する水量に過不足が生じるという問題もある。従って、本発明の目的は、今回の洗浄動作に先だって得られた情報に基づき、今回の洗浄に必要な水量を決定することにより、洗浄動作において適量の水を供給することができる自動製氷機を提供することにある。
【０００４】
【発明の概要（解決手段・作用・効果）】本発明の特徴は、水皿が製氷位置に移動した状態にてポンプにより製氷部に水タンク内の水を噴射供給するとともに製氷部を冷却して製氷する製氷動作と、水皿が除氷位置に移動した状態にて製氷部を加熱して除氷するとともに給水弁を第１の所定時間だけ開弁して水皿を洗浄する除氷動作とを繰返し実行する自動製氷機において、給水手段に配設され同給水手段が給水する水の温度を検出する水温検出手段と、前回の除氷動作中であって給水弁が第２の所定時間以上開弁した時点における前記水温検出手段の検出した水温を取込み、同水温が高いほど今回の除氷動作における前記第１の所定時間を短くする給水弁制御手段とを備えたことにある。
【０００５】かかる特徴によれば、前回の除氷動作中であって給水弁が第２の所定時間以上開弁した時点にて水温検出手段が検出した水温に基づき、今回の除氷動作における給水弁の開弁時間（第１の所定時間）が決定される。前回の除氷動作中であって給水弁が第２の所定時間以上開弁した時点においては、給水弁の配設されている給水手段は同給水手段を流れる水と熱的な平衡状態に近い状態となっているため、水温検出手段はより正確な水温を検出する。従って、かかる検出水温に基づいて今回の除氷動作における給水弁の開弁時間を調整することにより、今回の除氷動作において適量の水を供給することが可能となる。
【０００６】この場合、除氷動作終了後に給水弁を開閉制御して前記水タンク内に補水する補水手段と、製氷動作において製氷の完了を検出する製氷完了検出手段と、今回の除氷動作の直前に行われた製氷動作において加熱冷却手段が製氷部の冷却を開始した時点から製氷完了検出手段が製氷の完了を検出した時点までの時間を計測するタイマと、この計測された時間が長いほど前記第１の所定時間が短くなるように補正する補正手段とを備えていると好適である。
【０００７】即ち、今回の除氷動作の実行前に行われた製氷動作は補水手段により補水した水を使用して製氷を行うので、製氷動作における製氷時間は今回の除氷動作に供される水の温度と強い相関を有する値である。従って、前回の除氷動作と今回の除氷動作との間に水温が大幅に変化した場合であっても、計測した製氷時間により今回の除氷動作における給水弁の開弁時間（第１の所定時間）を調整すれば、除氷動作中に供される水の量に大きな過不足が生じてしまうことが防止できる。
【０００８】本発明の他の特徴は、水タンク内の水位が所定水位となったか否かを検出する水位検出手段を有していて、水皿が製氷位置にあるときに前記水位検出手段が前記所定水位となったことを検出するまで給水弁を開閉制御して水タンクに補水するとともに、水皿が製氷位置にある状態にてポンプにより水タンク内の水を製氷部に噴射供給しながら製氷する製氷動作と、水皿が除氷位置に移動した状態にて加熱冷却手段により製氷部を加熱して除氷するとともに給水弁を第１の所定時間だけ開弁して水皿を洗浄する除氷動作とを繰返し実行する自動製氷機において、給水手段に配設され同給水手段が給水する水の温度を検出する水温検出手段と、今回の除氷動作の直前に行われた製氷動作の補水中であって前記給水弁が第３の所定時間以上開弁した時点にて水温検出手段の検出した水温を取込み、同水温が高いほど今回の除氷動作における前記第１の所定時間を短くする給水弁制御手段とを備えたことにある。
【０００９】かかる特徴によれば、今回の洗浄動作の直前に実施された製氷動作の補水中であって給水弁が第３の所定時間以上開弁した時点にて水温検出手段が検出した水温に基づき、今回の洗浄動作における給水弁の開弁時間（第１の所定時間）が決定される。今回の洗浄動作の直前に実施された製氷動作の補水中であって給水弁が第３の所定時間以上開弁した時点においては、給水弁の配設されている給水手段は同給水手段を流れる水と熱的な平衡状態に近い状態になっているため、温度検出手段はより正確な水温を検出する。従って、かかる検出水温に基づいて今回の洗浄動作における給水弁の開弁時間（第１の所定時間）を調整することにより、今回の除氷動作において適量の水を供給することが可能となる。
【００１０】本発明の他の特徴は、水皿の下方に固定され水皿の移動に伴い傾動する水皿を備えるとともに上記製氷動作と除氷動作を繰返し実行する自動製氷機において、補水に要する時間（補水のための給水弁の開弁時点から水タンクの水位が所定水位となる時点までの時間）を計測するタイマと、この計測された時間が長いほど今回の洗浄動作中における前記第１の時間を長くするように前記給水弁を制御する給水弁制御手段とを備えたことにある。
【００１１】かかる特徴によれば、水皿が除氷位置に移動されると水タンクは傾動し、水タンク内の水量が所定の水量となる。その後、水皿が除氷位置へと移動を開始し、給水弁が開弁し、その開弁時点から水皿が製氷位置にあるときの水タンクの水位が所定水位となる時点までの時間を計測する。この時間は、外部給水源等から供給される水の単位時間あたりの水量を表す値であり、この値に基づいて今回の洗浄動作における給水弁の開弁時間（第１の所定時間）を調整するため、今回の除氷動作において適量の水を供給することが可能となる。
【００１２】なお、上記各特徴における補水の開始時点（給水弁の開弁時点）は、水皿が除氷位置から製氷位置に移動を開始した後の所定の時点であって、例えば、水皿が除氷位置から製氷位置へと移動を開始したとき、移動中、或は製氷位置に移動を完了した時点等の何れでもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明による噴水式製氷機（自動製氷機）の実施形態について図面を参酌して説明すると、図１に全体概略図が示された噴水式製氷機１０は、製氷部２０と、製氷部２０の下方に配置される水皿３０と、この水皿を上昇及び下降する駆動機構（駆動手段）４０と、水皿３０の下方に固定された水タンク５０と、ポンプ６０と、給水手段７０と、排水皿８０とを有している。
【００１４】製氷部２０は、製氷器として機能するものであって、下方に向け開口する複数の製氷室２１〜２１を有するとともに、上壁の外面側に蒸発管２２〜２２を配設している。この蒸発管２２〜２２は、図４に示した周知の冷凍サイクルＲの一部を構成するものである。製氷室２１〜２１の壁面には、同壁面の温度を検出する図示しない壁温センサ２１５（図５参照）が配設されている。
【００１５】水皿３０は、図示しない電動モータＭａ（図５参照）を含んでなる駆動機構４０により支持軸３１の周りに回転移動するようになっていて、製氷を行う場合には図１に示した位置、即ち製氷部２０の製氷室２１〜２１の直下であって製氷室２１〜２１の開口を実質的に閉塞する位置（以下、この位置を「製氷位置」という。）に移動され、除氷動作を行う場合には図２に示した位置、即ち所定の角度だけ下方に回転されて製氷室２１〜２１の開口を開放する位置（以下、この位置を「除氷位置」という。）に移動されるようになっている。
【００１６】水皿３０は、図１及び図３に示したように水皿３０の上板の下方側に一体的に形成した圧力室３０ａと、同圧力室３０ａに連通した各分配管３０ｂ〜３０ｂを有している。水皿３０の上板には、水皿３０が製氷位置にあるときに、各分配管３０ｂ〜３０ｂと各製氷室２１〜２１とを連通する各噴水孔３２〜３２、及び各製氷室２１〜２１と水タンク５０とを連通する各戻り孔３３〜３３が設けられている。また、分配管３０ｂ〜３０ｂの一には、下方に延設された水位検出手段としてのフロートスイッチ３４が固定されている。フロートスイッチ３４は、水皿３０（水タンク５０）が製氷位置にあるときに、同水タンク５０内の水位が所定水位以上のとき「オン」信号を発生するものである。
【００１７】水タンク５０は、製氷部２０に供給される製氷用の水を貯えるものであって、水皿３０の下方において同水皿３０と一体的に固定され同水皿とともに移動（傾動）するようになっていて、図２に示した除氷位置において水皿３０の上板の端部から流下する水（図中の矢印Ｗを参照）を捕捉できるような形状となっている。水タンク５０の底部は接続管Ｐ１を介してポンプ６０の吸入口と接続されていて、同ポンプ６０の吐出口は接続管Ｐ２を介して圧力室３０ａと接続されている。なお、除氷位置において貯留される水の量は、水皿を製氷位置に復帰させて直ちにポンプ６０を作動させた場合にあってもポンプ６０にエアが混入することがなく、製氷室２１〜２１に十分な水を供給しうる水量となっており、この意味において節水が図られている。
【００１８】水タンク５０には、上面及び下面の両面が開口した円筒状の排出管５１がその底壁から立設している。排出管５１の上端の高さは水皿３０が製氷位置にあるときにフロートスイッチ３４が検出する水位よりも高くなっている。また、上面が閉塞し下面が開放した筒状体５２が排出管５１を覆うように同軸的に配設され、排出管５１とともにサイフォン通路を形成するようになっている。
【００１９】給水手段７０は、例えば水道である外部給水源７１に接続されるとともに電磁式の開閉弁である給水弁７２を介装した第１給水管Ｐ３と、第１給水管Ｐ３と接続されるとともに製氷位置にある水皿３０の上板面と並行な面内に延設された第２給水管Ｐ４とからなっていて、給水弁７２が開弁されたときに外部給水源７１からの水を第２給水管Ｐ４の適所に複数個だけ設けられている孔から水皿３０の上板上に供給するようになっている。また、給水管Ｐ３には同給水管Ｐ３の内部を流れる水の温度（水温）を検出する水温センサ７３が固定されている。
【００２０】排水皿８０は、水タンク５０からのオーバーフロー水を回収するものであって、水タンク５０の下方の適所に配置されていて、その底部に排水管８１を有している。
【００２１】なお、本自動製氷機１０は、製氷部２０にて製氷された後に除氷され、除氷位置に移動（傾動）した水皿３０の上面を滑落する氷を貯える貯氷庫（図示省略）を備え、その貯氷庫には貯氷量が所定量以上である場合に「オン」信号を発生する貯氷検知スイッチ２０５（図５参照）が配設されている。
【００２２】本実施形態における冷凍サイクルＲは、図４に示したように、冷媒を高温高圧とするコンプレッサ１００と、コンプレッサ１００に接続されて圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサ１１０と、同コンデンサ１１０に冷却風を送風する冷却ファン１２０と、コンデンサ１１０からの凝縮冷媒を気液分離するレシーバ１３０と、分離された液相の冷媒を膨張して低温低圧の膨張冷媒とする膨張弁１４０と、膨張弁からの膨張冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発管２２（製氷部２０の上壁の外面側に配設された蒸発管２２〜２２）とを有し、蒸発管２２の排出側はコンプレッサ１００と接続されている。また、この冷凍サイクルＲは電磁式開閉弁であるホットガス弁１５０を有していて、このホットガス弁１５０の一端はコンプレッサ１００の排出側に、他端は蒸発管２２の吸入側に接続されている。
【００２３】本実施形態における電気制御系統は、図５に示したように、マイクロコンピュータ（図示省略）を含む電気制御回路２００を有している。この電気制御回路２００は、貯氷庫に配置された貯氷検知スイッチ２０５、水皿３０が製氷位置にあるとき及び製氷位置と除氷位置との間にあるときに「オン」信号を発生するとともに水皿３０が除氷位置にあるときに「オフ」信号を発生する位置検出スイッチ２１０、フロートスイッチ３４、壁温センサ２１５、水温センサ７３、装置の動作開始を指示するためのメインスイッチ２２０、及び自動製氷機１０の洗浄を指示するための洗浄スイッチ２２５が接続され、各センサ及びスイッチの信号を入力するようになっている。一方、電気制御回路２００は、駆動機構４０の駆動用モータＭａ、コンプレッサ１００を駆動するモータＭｃ、冷却ファン１２０を回転するモータＭｆ、ポンプ６０を駆動するモータＭｐ、給水弁７２、ホットガス弁１５０、及び断水表示ランプ２３０が接続され、それぞれに作動制御信号を送出するようになっている。
【００２４】次に、以上のように構成された自動製氷機１０の作動の概略について説明する。先ず、製氷動作においては水皿３０を駆動機構４０により製氷位置に移動し、ポンプ６０を駆動して水タンク５０内の水を圧力室３０ａ、分配管３０ｂ、及び噴水孔３２を介して各製氷室２１〜２１に噴射供給する。一方、コンプレッサ１００及び冷却ファン１２０を作動させることにより、蒸発管２２に膨張弁１４０を介して膨張された低温低圧の冷媒を供給し、この冷媒を蒸発管２２内にて蒸発させる。これにより、各製氷室２１〜２１の壁面が冷却されるため、各製氷室２１〜２１に供給された水が壁面にて凍結して氷となり、この氷が次第に成長する。各製氷室２１〜２１に氷が十分成長すると各製氷室２１〜２１の壁温が低下するため、自動製氷機１０は壁温センサ２１５の出力に基づいてこれを検出し、上記製氷動作を停止するべくポンプ６０及び冷却ファン１２０の作動を停止する。なお、コンプレッサ１００は作動を続ける。
【００２５】次いで、自動製氷機１０は除氷動作を行うため、ホットガス弁１５０を開弁してコンプレッサ１００にて高温高圧とされた冷媒を蒸発管２２に供給して各製氷室２１〜２１の壁温を上昇させるとともに、水皿３０を駆動機構４０により除氷位置まで下降（傾斜）させる。所定の時間が経過すると、各製氷室２１〜２１にて成長している氷の壁面付着部分が融け、氷が水皿３０の上板上に落下し、傾斜している水皿３０の上板上を滑落して図示しない貯氷庫内に収容される。
【００２６】また、自動製氷機１０は、水皿３０の上板上にある薄氷層を融解して洗い流すため、上記水皿３０の除氷位置への移動を確認したときに給水弁７２を開弁し、傾斜している水皿３０の上板上に水を供給する。このとき、上板上を流下する水は図２に示したように水タンク５０内に収容されるが、水タンク５０から溢れ出た水は排水皿８０により回収され排水管８１から排水される。
【００２７】自動製氷機１０は除氷動作中に供給する水の温度（水温）を水温センサ７３にて検出するとともに、製氷動作の開始時において給水弁７２を開いたときに水タンク５０内の水位が所定水位（この水位は、水皿３０が除氷位置にあるときの水タンク５０の傾斜角度から決定される同水タンク５０内に残る水量から定る）から別の所定水位（フロートスイッチ３４「オン」信号を発生する水位）に至るまでの時間を計測する。そして、今回の（製氷動作の終了直後に行われる）除氷動作における給水弁７２の開弁時間（第１の所定時間）を、前回の除氷動作において検出しておいた水温と計測した時間とに基づいて決定する。具体的には、同水温が高いほど給水弁７２の開弁時間を短く、且つ計測した時間が短いほど同開弁時間を短く設定し、節水を図る。なお、検出する水温は、今回の除氷動作の直前に行われた製氷動作において給水弁が所定時間以上開弁した時点における水温とすることもできる。
【００２８】自動製氷機１０は、給水弁７２を上記開弁時間の後に閉弁し、次いで壁温センサ２１５の出力に基づき壁温が所定温度以上となったと判定したときに除氷が完了したものと判断し、除氷動作の終了に必要な処理を行う。即ち、自動製氷機１０は、ホットガス弁１５０を閉弁し、次の製氷動作に備えて冷却ファン１２０の回転を開始し、及び水皿３０を製氷位置に移動させる。
【００２９】自動製氷機１０は、水皿３０の製氷位置への移動が完了すると、ポンプ６０の駆動を開始するとともに給水弁７２を開弁して水タンク５０の給水（補水）を開始し、その後フロートスイッチ３４が「オン」信号を発生すると同給水弁７２を閉弁し、再び製氷を開始する。なお、この開弁時間が前述した「計測した時間」である。
【００３０】以上の動作は、実際には電気制御回路２００が内蔵するマイクロコンピュータの指示に基づいて達成される。従って、以下、マイクロコンピュータが実行するプログラムを示した図６〜図１０を参酌しつつ自動製氷機１０の作動について詳述する。
【００３１】＜製氷ルーチン及び除氷ルーチン＞初期状態においては水皿３０は図１に示した製氷位置に停止していて、この状態において使用者が図示しない電源スイッチを投入すると、マイクロコンピュータは図６に示したステップ６００から処理を開始し、続くステップ６０５にてフラグＦに“１”をセットする。このフラグＦは、その値が“１”のとき水タンク５０内に水が全く存在しない状態であることを示すものである。
【００３２】次に、マイクロコンピュータはステップ６１０にてメインスイッチ２２０が「オン」状態にあるか否かを判定し、「オン」状態でない場合にはステップ６１５に進んでコンプレッサ駆動用のモータＭｃの作動を停止し、ステップ６２０にて冷却ファン駆動用のモータＭｆの作動を停止した後にステップ６１０に戻る。なお、この場合、モータＭｃ及びモータＭｆは停止しているため、ステップ６１５，６２０の処理は確認的なものとなる。以降、マイクロコンピュータはステップ６１０，６１５及び６２０を繰返し実行するため、メインスイッチ２２０が「オン」状態へ変化したか否かをモニターすることになる。
【００３３】かかる状態において使用者が製氷を開始するためにメインスイッチ２２０を「オフ」状態から「オン」状態に変更すると、マイクロコンピュータはステップ６１０にて「Ｙｅｓ」と判定しステップ６２５へと進み、貯氷検知スイッチ２０５が「オン」状態にあるか否かを判定する。現時点においては貯氷庫に氷は存在せず、よって貯氷スイッチ２０５は「オフ」状態にあるため、マイクロコンピュータはステップ６２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６３０へと進む。
【００３４】ステップ６３０ではコンプレッサ駆動用のモータＭｃの作動を開始し、続くステップ６３５では冷却ファン駆動用のモータＭｆの作動を開始する。これにより、蒸発管２２に低温低圧の冷媒が供給され、各製氷室２１〜２１の壁面が冷却され始める。次いで、マイクロコンピュータはステップ６４０に進み、図７に詳細に示された製氷制御ルーチンの実行を開始する。
【００３５】即ち、マイクロコンピュータはステップ７００から処理を開始し、ステップ７０５にて給水弁７２を開弁し、水皿３０を介して水タンク５０への給水（補水）を開始する。次いで、マイクロコンピュータはステップ７１０にてポンプ６０の駆動用モータＭｐを作動させ、水タンク５０内の水を各製氷室２１〜２１に供給し始める。
【００３６】続くステップ７１５では、給水タイマＴ１の値をリセットした後に同タイマＴ１による計時を開始する。なお、以下においてタイマの値をリセットした後に同タイマによる計時を開始する動作を「タイマのリセットスタート」という。
【００３７】次いで、マイクロコンピュータはステップ７２０に進み、フロートスイッチ３４が「オン」信号を発生しているか否かを判定する。現時点においては給水弁７２を開弁した直後であるので水タンク５０内の水位は低く、従って、フロートスイッチ３４は「オフ」状態にある。このため、マイクロコンピュータはステップ７２０にて「Ｎｏ」と判定しステップ７２５へと進む。
【００３８】ステップ７２５では、先のステップ７１５にて計時を開始した給水タイマＴ１の値が断水状態であると判定するための基準値ＴＤよりも大きいか否かを判定する。現時点では給水開始後の経過時間は小さいため、マイクロコンピュータはステップ７２５にて「Ｎｏ」と判定しステップ７２０へと戻る。
【００３９】通常の場合（断水していない場合）には所定の時間が経過すると、水タンク６０内の水位が上昇してフロートスイッチ３４が「オフ」状態から「オン」状態へと変化するため、マイクロコンピュータはステップ７２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７３０へと進む。なお、基準値ＴＤは断水時にしか至らないような大きな値に設定されているため、ステップ７２０での「Ｙｅｓ」との判定より先にステップ７２５にて「Ｙｅｓ」と判定されることはない。
【００４０】次いで、マイクロコンピュータはステップ７３０にてパラメータＴＡにその時点の給水タイマＴ１の値を設定する。かかる値は給水弁７２が開弁されてからフロートスイッチ３４が「オン」状態に変化するまでの時間（補水時間）であるので、外部給水源７１から給水弁７２を介して水タンク５０に供給される単位時間当りの水量（流水量）に対応する値となっている。
【００４１】次いで、マイクロコンピュータはステップ７３５にてフラグＦの値が“１”であるか否かを判定する。現時点では先のステップ６０５にてフラグＦの値は“１”に設定されているため、マイクロコンピュータはステップ７３５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ７４０にてパラメータＴＡの値から所定量αだけ減少した値をパラメータＴＡの値として新たに設定し、次いでステップ７４５にてフラグＦの値を“０”に設定する。
【００４２】ステップ７４０にて所定量αだけ減少するのは、後述するように、通常は給水弁７２がステップ７０５にて開弁されたとき水タンク５０内には先の除氷動作中に貯留した所定量の水が存在しているのに対し、フラグＦが“１”の場合には水タンク５０内に全く水が存在しない状態にて給水弁７２が開弁されるため、フロートスイッチ３４が「オン」状態に変化するまでの時間が長くなることに鑑み、流水量をより正確に反映した値をパラメータＴＡに設定するためである。
【００４３】次に、マイクロコンピュータはステップ７５０に進んで給水弁７２を閉弁し、ステップ７５５にて壁温センサ２１５の検出する各製氷室２１〜２１の壁温が所定の氷結温より小さいか否かを判定する。現時点においては、製氷動作が開始されてからの時間が短いために製氷が進んでおらず、壁温は所定の氷結温よりも高い。従って、マイクロコンピュータはステップ７５５にて「Ｎｏ」と判定し、同ステップ７５５を繰返し実行する。
【００４４】所定の時間が経過して製氷が進むと、壁温は所定の氷結温よりも低くなるため、マイクロコンピュータはステップ７５５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ７６０以降に進んで製氷動作を終了するための処理を開始する。即ち、マイクロコンピュータはステップ７６０にてポンプ６０の駆動用モータＭｐの作動を停止して各製氷室２１〜２１への水の供給（噴射供給）を停止し、続くステップ７６５にて冷却ファン１２０の駆動用モータＭｆの作動を停止して蒸発管２２〜２２への低温低圧の冷媒の供給を停止する。
【００４５】次いで、マイクロコンピュータはステップ７６７にてタイマＴ１の値をパラメータＴＨとして取込む。この値は製氷に要した時間である。その後、マイクロコンピュータはステップ７９５を介して図６のステップ６４５に進む。
【００４６】ステップ６４５は除氷制御ルーチンであり、詳細は図８に示されている。即ち、マイクロコンピュータはステップ８００から処理を開始し、ステップ８０５にてホットガス弁１５０を開弁し、次いでステップ８１０にて、駆動機構４０の駆動用モータＭａを作動して水皿３０を下降する。
【００４７】水皿３０が除氷位置まで下降したか否かは、ステップ８１５にて位置検出スイッチ２１０が「オフ」状態となったか否かをモニターすることにより判定する。即ち、水皿３０が除氷位置に下降するまでは位置検出スイッチ２１０が「オン」状態にあるため、マイクロコンピュータは同ステップ８１５を繰返し実行し、検出スイッチ２１０が「オフ」状態となると「Ｙｅｓ」と判定してステップ８２０に進み、同ステップ８２０にて駆動機構４０の駆動用モータＭａの作動を停止する。
【００４８】続いて、マイクロコンピュータはステップ８２５に進み、前述のステップ７３０（及びステップ７４０）にて設定したパラメータＴＡと外部給水源から給水される水の温度ＴＷ（水温ＴＷ）、及びステップ７６７にて取込んだパラメータＴＨに基づいて基準時間ＴＢ（第１の所定時間）を決定する。基準時間ＴＢは、関数ｆによりパラメータＴＡ（流量の逆数相当）が大きいほど長く、水温ＴＷが高いほど短く設定される。また、基準時間ＴＢは、関数ｇにより、パラメータＴＨ（製氷時間相当）が大きいほど短くなるように（補正）される。これにより、後に実行される給水弁７２の開弁時間が決定され、水皿３０の上に形成された薄氷層を融解除去するのに必要な適切な水量が確保される。なお、水温ＴＷは後述のステップ８４５にて更新されるが、電源投入時には標準的な水温（例えば、１５度）がセットされている。
【００４９】次いで、マイクロコンピュータはステップ８３０に進み、水皿３０の上に形成された薄氷層を融解除去するために給水弁７２を開弁し、水皿３０の上板上に給水する。この給水された水は、図２に示したように、水タンク５０が除氷位置にあるときに保水できる量となるまで同水タンク５０内に回収され、それ以上の水は排水皿８０を介して排水される。次いで、マイクロコンピュータは、ステップ８３５にて除氷タイマＴ２をリセットスタートし、ステップ８４０にて除氷タイマＴ２の値が先のステップ８２５にて設定した基準時間ＴＢを越えたか否かモニターする。
【００５０】所定の時間が経過して除氷タイマＴ２の値が基準時間ＴＢを越えると、マイクロコンピュータはステップ８４５に進み、次回の除氷動作（次回に実行されるステップ８２５）に備えるべく同ステップ８４５にて水温センサ７３の検出値を水温ＴＷとして取込み、続くステップ８５０にて給水弁７２を閉弁する。
【００５１】なお、上記ステップ８４５が実行される段階では、先のステップ８３０にて給水弁７２が開弁されてから基準時間ＴＢ（この場合は第２の所定時間）が経過していて、この期間において給水管Ｐ３等の温度が水温とほぼ等しくなっていると考えられる（水温センサ７３の取付け部である給水管Ｐ３が同給水管Ｐ３を流れる水の温度と熱的平衡状態に近い状態となる）ので、水温センサ７３は水温を精度良く検出する。また、基準時間ＴＢより短い時間であって、先のステップ８３０の給水弁の花弁から給水管Ｐ３が同給水管Ｐ３を流れる水の温度と熱的平衡状態に近い状態となるものと想定される時間が経過した時点の水温センサ７３の検出水温を水温ＴＷとして取込むことも可能である。
【００５２】次いで、マイクロコンピュータはステップ８５５にて壁温センサ２１５の出力に基づき壁温が所定の除氷温度（融氷温度、即ちステップ７５０における氷結温よりも所定温度だけ高い温度）以上となったか否かをモニターし、所定除氷温度以上であると判定されるとき、除氷が完了したと判断して除氷動作の終了に必要な処理を行う。
【００５３】即ち、マイクロコンピュータはステップ８６０にてホットガス弁１５０を閉弁し、ステップ８６５にて次の製氷動作に備えるべく冷却ファン１２０の駆動用モータＭｆの作動を開始し、水皿３０を製氷位置に移動するべくステップ８７０にて駆動機構４０の駆動用モータＭａの作動を開始する。次いで、マイクロコンピュータは、水皿３０が製氷位置まで上昇したか否かを検出すべくステップ８７５にて位置検出スイッチ２１０が「オン」状態となったか否かをモニターし、検出スイッチ２１０が「オン」状態となると「Ｙｅｓ」と判定してステップ８８０に進み、同ステップ８８０にて駆動用モータＭａの作動を停止して水皿３０の上昇を停止した後、ステップ８９５を介して図６のステップ６５０に進む。なお、実際にはステップ８８０にて「Ｙｅｓ」と判定してから所定時間だけ余分に駆動用モータＭａの作動を継続して、水皿３０が確実に製氷位置に到達するようにする。
【００５４】また、上記においては、給水弁７２の開弁を水皿３０の下降完了後（ステップ８２０の実行後）としているが、水皿３０の下降中に開弁するようにしてもよい。同様に、上記においては、給水弁７２の閉弁を行った後（ステップ８５０の後）に水皿３０の上昇を行っているが、水皿３０の上昇中に閉弁するように構成することも可能である。
【００５５】ステップ６５０では、製氷動作及び除氷動作を一組とするサイクルが実行された回数をカウントするカウンタＮの値を“１”だけ増大する。なお、カウンタＮの値は電源投入時に“０”に設定されているため、現段階では“１”となる。従って、マイクロコンピュータはカウンタＮの値が“１０”となったか否かを判定するステップ６５５にて「Ｎｏ」と判定し、そのままステップ６１０へと戻る。
【００５６】以降、マイクロコンピュータは、メインスイッチ２２０が「オフ」状態に変更された場合、貯氷検知スイッチ２０５が「オン」信号を発生した場合、あるいは断水状態となった場合を除き、上述の製氷動作及び除氷動作を繰返す。以下、上記に説明した電源スイッチ投入直後の作動と異なる点を中心に説明すると、マイクロコンピュータはステップ６３０，６３５にてモータＭｃ及びモータＭｆの作動を開始した後にステップ６４０の製氷制御ルーチンの実行に移行する。
【００５７】次いで、マイクロコンピュータは、ステップ７０５にて給水弁７２を開弁し、ステップ７１０にてポンプ６０の駆動用モータＭｐを作動させ、ステップ７１５にて給水タイマＴ１をリセットスタートする。マイクロコンピュータは、水タンク５０内の水位が上昇しステップ７２０にて「Ｙｅｓ」と判定すると、ステップ７３０にてパラメータＴＡにその時点の給水タイマＴ１の値を設定し、ステップ７３５にてフラグＦの値が“１”であるか否かを判定する。
【００５８】現時点では先の（前回の製氷動作中に実行した）ステップ７４５によりフラグＦの値は“０”となっているため、マイクロコンピュータはステップ７３５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ７５０に直接進む。直接ステップ７５０に進むこととしたのは、今回の製氷動作における給水は、水タンク５０内に前回の除氷動作中において保水した一定量の水が存在している状態から開始しているため、フラグＦの値が“１”の場合のようにパラメータＴＡから所定量αを減じる必要がないからである。
【００５９】次に、マイクロコンピュータはステップ７５０に進んで給水弁７２を閉弁し、ステップ７５５にて壁温センサ２１５の検出する壁温が所定の氷結温より小さくなったと判定するとステップ７６０にてポンプ６０の駆動用モータＭｐの作動を停止し、続くステップ７６５にて冷却ファン１２０のモータＭｆの作動を停止し、ステップ７６７にてタイマＴ１の値をパラメータＴＨに取込んだ後に、ステップ７９５を介して図６のステップ６４５に進む。
【００６０】ステップ６４５に進んだマイクロコンピュータは、その詳細を示した図８のステップ８０５にてホットガス弁１５０を開弁し、ステップ８１０にて駆動機構４０の駆動用モータＭａを作動して水皿３０を下降し、ステップ８１５にて位置検出スイッチ２１０の「オフ」状態を確認するとステップ８２０にて駆動用モータＭａの作動を停止する。
【００６１】続いて、マイクロコンピュータはステップ８２５に進み、前述のステップ７３０にて設定したパラメータＴＡと、前回の除氷動作時においてステップ８４５にて取込んでおいた外部給水源から給水される水の温度ＴＷ（水温ＴＷ）に基づいて、及びステップ７６７で設定したパラメータＴＨに基づいて基準時間ＴＢを決定する。
【００６２】このように、基準時間ＴＢの決定に前回の除氷動作時における水温ＴＷを使用することとしたのは、次のステップ８３０にて給水弁７２を開弁したときに検出する水温は、水温センサ７３がステンレス等からなる給水管Ｐ３の熱容量のために正確な値とならないためであり、また、前回の除氷動作から今回の除氷動作までの間に水温ＴＷが大きく変化するとは考え難いからである。
【００６３】また、基準時間ＴＢをパラメータＴＡ（補水時間）に基づき調整することとしたのは、外部給水源の水圧等により単位時間当りの流水量が変化することを補償するためであり、パラメータＴＨ（製氷時間）に基づき調整することとしたのは、前回の除氷動作から今回の除氷動作までの間に水温が急変した場合であっても、今回の除氷動作の直前に実施された製氷時間に基づいて補正すれば、除氷動作にて供給する水量に大幅な過不足が生じることを防止することができるためである。
【００６４】次いで、マイクロコンピュータはステップ８３０〜８５０を実行し、給水弁７２を基準時間ＴＢだけ開弁して、水皿３０の上に形成された薄氷層を融解除去するに適量の水を供給するとともに、給水弁７２の閉弁直前の水温センサ７３の検出値ＴＷを次回の除氷動作のために取込んでおく。その後、マイクロコンピュータは、ステップ８５５〜８９５を実行して除氷動作を完了し、図６のステップ６５０へと進む。
【００６５】＜洗浄制御ルーチン＞このような製氷動作及び除氷動作が繰返されると、ステップ６５０の実行によりカウンタＮの値が“１０”となる。この場合、マイクロコンピュータはステップ６５５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６６０に進んで図９に詳細に示された洗浄ルーチンを実行する。洗浄の目的は、製氷動作及び除氷動作が１０回ほど繰返されると、装置の各所にスケールの付着等が発生したり、除氷動作において水タンク５０が傾動されるものの一定量の水が常に残るため、水タンク５０内の水（製氷に使用される水）の不純物濃度が許容量以上となって氷が白濁化する等の不具合が発生し、所期の氷が形成できなくなるおそれがあるので、これらを防止することにある。
【００６６】具体的には、マイクロコンピュータは図９のステップ９００から処理を開始し、ステップ９０５にてモータＭｃを停止することによりコンプレッサ１００の作動を停止し、ステップ９１０，９１５及びステップ９２０の実行により、フロートスイッチ３４が「オン」状態となるまで給水弁７２を開弁する。
【００６７】次に、マイクロコンピュータはステップ９２５にてポンプ６０の駆動用モータＭｐを作動させ、水タンク５０内の水を水皿３０を介して製氷部２０に噴射供給し、その水を水タンク５０に回収する。この水の循環により装置各部の洗浄が行われる。続いて、マイクロコンピュータはステップ９３０にて洗浄用タイマＴ３をリセットスタートし、ステップ９３５にて同洗浄用タイマＴ３が所定の洗浄時間Ｔ３０に至ったと判定するとステップ９４０にてポンプ６０の駆動用モータＭｐの作動を停止する。以上がポンプ６０による洗浄動作である。
【００６８】次に、マイクロコンピュータは、ステップ９４５にて給水弁７２を開弁し、ステップ９５０にて全排水用タイマＴ４をリセットスタートし、続くステップ９５５にて全排水用タイマＴ４の値が所定の全排水基準時間Ｔ４０に達したか否かをモニタする。所定の時間が経過して全排水用タイマＴ４の値が所定の全排水基準時間Ｔ４０に達すると、マイクロコンピュータはステップ９６０に進んで給水弁７２を閉弁する。この全排水基準時間Ｔ４０は、水タンク５０内の水位がフロートスイッチ３４が検出する水位よりも高い水位（筒状体５２の上部高さ程度の水位）になるまでに必要な時間（例えば、約２分）であり、これにより水タンク５０内の全ての水が、サイフォン現象によって排出管５１と筒状体５２とがなすサイフォン通路を介して短時間内に排出される。以上により、洗浄動作が終了する。
【００６９】次いで、マイクロコンピュータは水タンク５０内に水が全く存在しないことを示すべく、ステップ９６５にてフラグＦの値を“１”に設定するとともに、ステップ９７０にてカウンタＮの値を“０”に設定し、ステップ９７５にてコンプレッサ１００の駆動用モータＭｃの作動を開始した後、ステップ９９５を介して図６のステップ６１０に戻る。
【００７０】＜洗浄スイッチによる割込みルーチン＞次に、使用者が自動製氷機１０の洗浄を希望して洗浄スイッチ２２５を操作した場合について説明すると、マイクロコンピュータは同洗浄スイッチ２２５が「オフ」状態から「オン」状態に変化したときに図１０に示した割込みルーチンを実行するようになっている。
【００７１】この割込みルーチンにおいては、マイクロコンピュータはステップ１０００から処理を開始し、ステップ１００５にて現時点が洗浄ルーチン（図９参照）を実行中であるか否かを判定する。現時点が洗浄ルーチンを実行中であれば、再度洗浄ルーチンを開始する必要はないので、マイクロコンピュータはステップ１０９５に進んで本ルーチンを終了する。
【００７２】一方、マイクロコンピュータはステップ１００５にて「Ｎｏ」と判定したとき、ステップ１０１０に進んでカウンタＮの値を“９”に設定し、ステップ１０１５にて現時点が製氷制御ルーチン（図７参照）を実行中であるか否かを判定する。マイクロコンピュータは、現時点が製氷制御ルーチンの実行中であれば、ステップ１０１５にて「Ｙｅｓ」と判定して図７に示したステップ７６０以降に進み（■参照）、ステップ７６０，７６５にてポンプ６０及び冷却ファン１２０の作動を停止して製氷制御ルーチンを終了し、その後ステップ６４５の除氷制御ルーチン（図８参照）を実行して除氷動作を行う。除氷動作が終了すると、マイクロコンピュータはステップ６５０にてカウンタＮの値を“１”だけ増大するので、同カウンタＮの値は“１０”となり、ステップ６５５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６６０の洗浄ルーチン（図９参照）へと進んで洗浄動作を実行する。
【００７３】また、マイクロコンピュータは、図１０に示したステップ１０１５を実行したときに製氷制御ルーチンを実行していなければ（即ち、図８の除氷制御ルーチンの実行中であれば）、そのままステップ１０９５に進む。この場合、その時点で実行中の除氷制御ルーチンが終了すればステップ６５０にてカウンタＮの値が“１０”となり、従って、ステップ６５５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６６０の洗浄ルーチンへと進む。
【００７４】以上のように、マイクロコンピュータは、洗浄スイッチ２２５が操作されたとき、洗浄ルーチンの実行中であればそのまま洗浄ルーチンを続行し、製氷制御ルーチンの実行中であれば直ちに除氷制御ルーチンを実行した後に洗浄ルーチンに移行し、除氷制御ルーチンの実行中であればその除氷ルーチンの終了後に直ちに洗浄ルーチンに移行するようになっている。
【００７５】＜断水検知＞本実施形態においては、外部給水源７１としての水道が断水していることを検知できるようになっている。具体的には、図７に示した製氷制御ルーチンにおいてステップ７０５にて給水弁７２を開弁した後、ステップ７１５にてリセットスタートした給水タイマＴ１の値がフロートスイッチ３４の「オン」状態への変化が検出されない（ステップ７２０にて「Ｎｏ」と判定され続ける）ことにより増大を続け、断水状態であると判定するための基準値ＴＤよりも大きくなった場合（ステップ７２５にて「Ｙｅｓ」と判定される場合）に断水であると判定する。
【００７６】この場合、マイクロコンピュータはステップ７７０に進んで断水表示ランプ２３０を点灯し、ステップ７７５にてパラメータＴＡに所定の固定値Ｔ０を与えた後、ステップ７８０にてフロートスイッチ３４が「オン」状態になったか否かを再度モニターする。これは、断水が終了した場合に備えるステップであり、断水終了により給水が開始されてフロートスイッチ３４が「オン」状態となれば、ステップ７８５に進んで断水表示ランプ２３０を消灯し、次いでステップ７５０移行に進んで製氷を続行する。なお、ステップ７７５にてパラメータＴＡに所定の固定値Ｔ０を与えるのは、断水の場合の給水弁７２の開弁時間は何らの意味を持たず、そのままステップ８２５にて使用できないから、予め所定の値を与えておくためである。
【００７７】以上、本発明の一実施形態について説明してきたが、種々の変形例によっても本発明は達成される。例えば、上記の実施形態においては、図８のステップ８４５にて給水されている水の温度をＴＷとして取込むこととしたが、これに代えて図７のステップ７４５（及びステップ７８５）とステップ７５０の間にて水温ＴＷを取込んでもよい。この場合にあっても、給水弁７２がステップ７０５にて開弁されてからフロートスイッチ３４が「オン」状態となり、ステップ７２０にて「Ｙｅｓ」と判定されるまでには十分な時間（第３の所定時間）が経過しているので、水温センサ７３の取付け部である給水管Ｐ３が熱的平衡状態に近い状態にあるために正確な水温検出が可能となるからである。
【００７８】また、上記実施形態は、製氷室２１は下方に開口し、水皿３０は水平状態にて同開口を閉塞する形式の自動製氷機であったが、本発明は、例えば特開平７−２４３７３３号公報に開示された自動製氷機のように、製氷室が水平方向に開口し、水皿が鉛直方向となったときに製氷室の開口を閉塞するようなものにも適用することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１９４８９３
【氏名又は名称】ホシザキ電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月８日（１９９９．３．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６４７２４
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷 照一 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２５８００９（Ｐ２０００−２５８００９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年９月２２日（２０００．９．２２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−６０５２９ |
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