JPS591112B2 - 製氷清水機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、製氷機能と不純物を含まない清水又は純水
をつ（る機能とを具えた製氷清水装置に関するものであ
る。

、水（原水）を凍結して氷をつくる際、その原水中に
含まれている不純物と純水との間の氷点差により、不純
物を含まない氷をつくり、その氷を融解して清水をつく
る方法は、凍結法などと呼ばれ、清水機に適用されてい
る。

具体的にいえば、かかる清水機は、製氷部で製造された
氷の少な（とも一部をヒータで融解し、融解により生じ
た清水を貯留する機構で構成されるが、水が加温される
と、細菌等が増殖するおそれがあるばかりでなく、飲料
に適さないものとなる。

また製氷部からの供給量が清水使用量を越えたた場合、
清水をその分たけ排除しなければならず、清水の無駄な
消費を招くことになる。

この発明の主たる目的は、清水が常に飲料水に適した温
度、たとえば０℃〜１０℃の温度に保持され、しかも貯
留される清水量が常に適量に保たれ、清水を経済的に使
用することができる製氷清水装置を提供することにある
。

この発明の他の目的とするところは、製氷機または清水
機あるいは製氷清水機のいずれにも任意に使い分けられ
る新規な製氷清水装置を得ようとするものである。

以下、この発明を、その実施例を示した図面に基いて具
体的に説明する。

第１図および第２図において、１は製氷清水装置の本体
であり、箱形に形成されている。

この箱形本体１内には、その上方部位に製氷機構が組み
込まれている。

すなわち２は斜めに配置された製氷板、３はその傾斜上
端に設けられた散水器、４は下端部に設けられた水案内
板、５は貯水槽、６は給水管、Ｗ■は給水用電磁弁、Ｐ
Ｍは循環ポンプ、７は循環水路管、８は冷凍サイクルを
構成している蒸発器であり、貯水槽５には後記するフロ
ート型給水検知スイッチで制御されるようにした前記電
磁弁ＷＶから給水され、所定量の水が貯留され、この貯
水は循環ポンプＰＭで散水器３に送られ、そこから製氷
板２の下面に薄い膜状に流される間に、この製氷板２の
上面にある冷却用蒸発器８で冷却され、流下水は徐々に
凍結され、製氷板の下面に氷の層が生成するようになっ
ている。

その際、氷点の差により、製氷板下面に成長した氷は不
純物を含まない純粋な氷となる。

また常に水が流下しているため、ゴミやホコリなどの異
物も洗い流され、全く純粋な水からなる氷が板状に成長
していく。

製氷板下面において凍結されなかった水は水案内板４を
経て貯水槽５に戻り、その糸路に循環される。

前記製氷板２の下面での板状氷は約３０〜６０分で充分
な大きさに生成する。

そして、その生成は、貯水槽５内の水位の低下、つまり
、後記するフロート型製氷検知スイッチＳ１ により検
知され、以下その検知信号によって前記循環ポンプＰＭ
は止められ、一方、蒸発器８に冷凍サイクルの圧縮機か
らの高温ガスが送られ、製氷板２は温められ、板状に成
長した氷は製氷板２との接触部分が融け、自重によって
落下し、製氷板２の下方部位に配置されているカットヒ
ータＨ２に落とされるようになっている。

このカットヒータＨ２は落とされた板状氷を任意の角氷
片に切断するもので、上から見たとき格子状に組まれた
上下２段の切断用ニクロム線から構成されている。

また、製氷板２は氷が落下した後急激な温度上昇を起こ
し、それを除氷検知サーモＴｈ３により氷の落下を検知
することができるようになっている。

前記カットヒータＨ２の下方部位には、ステンンス鋼の
ような良熱伝導性と耐食性とを有する材料でつ（られた
融解槽９が配置され、そこに前記カットヒータＨ２で切
断された角氷片が落とされるようになっている。

融解槽９には、その底面部位に融氷用電気ヒータＨ１と
、水温を検知する水温検知サーモＴｈ２（第７図）が取
付けられている。

また槽９の底面部位には融解清水の吐出管１０と操作弁
１１とが設けられている。

さらに融解槽９の隣接部位には、槽を溢流する水を受入
れる溢流受１２が形成され、その溢流水位から下った槽
壁部分に、槽内水位を検知する水位検知サーモＴｈ１が
配置され、さらにそこから下った部位に予熱ヒータＨ３
が配置されている。

前記融解槽９の吐出管１０の下方部位には排水受皿１３
があり、その排出管１４と前記溢流受１２の排出管１５
とが連結し、箱形本体１の外に導出されている。

１６は融解槽９を溢流受１２と共に包囲するようにした
断熱ジャケットである。

前記カットヒータＨ２と融解槽９との間の空間部分には
、貯氷箱１７が箱形本体１の外から出し゛入れ自在に据
付けられている。

１８は貯水箱１７の前面部位に設けられた氷取り出し用
扉である。

箱形本体１の底側部位には、冷凍サイクルを構成する圧
縮機ＣＭならびにファンＦＭが据付けられ、本体１の背
面部位には凝縮器１９が据付けられている。

第３図は、上述した製氷清水機の電気系統の制御回路を
示したもので、図中、Ｓｏは電源スィッチ、Ｓｌは製氷
機構の貯水槽５の低レベル位置に組み込まれているフロ
ート型製氷検知スイッチ、Ｓ２は貯水槽５の高レベル位
置に設けられたフロート型給水検知スイッチ、Ｘｌは製
氷検知スイッチで作動されるリレー、Ｘｌ−１、Ｘｌ−
２はその常開接点、Ｘｌ−３は常閉接点、Ｘ２は給水検
知スイッチで作動されるリレー、Ｘ２−１はその常閉接
点、ＨＶは冷凍サイクルのホットガス弁、Ｔはトランス
、Ｓ３は融氷用ヒータのスイッチ、Ｔｈ２−１ は水
温検知サーモＴｈ２の逆接点である。

第３Ａ〜３Ｄ図には、水位検知サーモＴｈ１の接点の一
端及び水温検知サーモＴｈ２の接点の一端を電源の一端
子に接続し、水位検知サーモＴｈ、の接点の他端は製氷
装置に接続し、水温検知サーモＴｈ２の接点の他端は該
水温検知サーその逆接点の一端に接続し、該逆接点の他
端は融氷用ヒータＨ１に接続し、さらに水位検知サーモ
Ｔｈ１の接点の他端と水温検知サーモＴｈ２の接点の他
端とを接続した制御装置が示されている。

上記の如く構成された製氷清水機において、電源スィッ
チＳ。

をオンすると製氷用の水（原水）は給水用電磁弁ＷＶを
経て貯水槽５に送りこまれ、それが前記低レベルに達す
るとスイッチＳ１がオンし、前記高レベルに達するとフ
ロート型給水検知スイッチＳ２によってリレーＸ２が作
動し、それによって常開接点Ｘ２□が閉じ、始動運転時
には製氷板の温度が高いので除氷検知サーモＴｈ３が閉
じており、リン−Ｘ０が作動する結果、常閉接点Ｘ１−
３が開き電磁弁Ｗ■は閉じられ、給水は停止する。

同時に、リレーＸ□は常開接点Ｘ１−１を閉じて自己保
持し、また、常開接点Ｘ１−２を閉じて循環ポンプＰＭ
と凝縮器冷却ファンＦＭを駆動させて、製氷運転を開始
する。

しかして循環ポンプＰＭによって散水器３に送られた水
はその孔またはスリットから薄い膜状に噴出して製氷板
２の下面に沿って流される。

製氷板２は蒸発器８によって冷却（−１０°以下）され
ているので、流下する水は徐々に凍結し、製氷板下面に
氷が成長してい（。

その際、氷点の差によって製氷板下面に成長する氷は不
純物を含まない純水な氷となる。

また常に水が流下しているので、ゴミやホコリなどの異
物は洗い流され、全く純粋な水からなる氷が板状に成長
してい（。

製氷板面に凍結されなかった水は案内板４を経て流下し
、再び貯水槽に戻され、その糸路にて循環供給される。

前記製氷板２の下面での板状水の成長は約３０分〜６０
分で十分な大きさに成長し、その氷の成長に伴う貯水槽
５のレベル低下を検知スイッチＳ１で検知され、即ち検
知スイッチＳ１が開放してリレーＸ１の自己保持を解き
、常開接点Ｘ１−２が開いて、それにより循環ポンプＰ
Ｍは停止し、水の循環は止められると共に常閉接点Ｘ１
−３の閉成によりホットガス弁ＨＶが開き、蒸発器８に
圧縮機ＣＭからの高温ガスが送られる。

また同時に、常閉読点Ｘ１−３の閉成により給水電磁弁
ｗｖは開弁され、外部水道系から貯水槽５に給水される
。

給水が行われて貯水槽５内の水位レベルが上昇すると、
フロート型給水検知スイッチＳ２がオンし、リレーＸ２
が作動し、常開接点Ｘ２−１がオンして、リレーＸ１に
給水が完了した信号を出す。

一方、蒸発器８に圧縮器ＣＭからの高温ガスが送られる
ため、製氷板２が温められ、板状に成長した氷は製氷板
との接触部分で融け、自重で落下し、その下に配置され
ているカットヒータＨ２に落下する。

製氷板より氷が落下すると、製氷板の温度が急激に上昇
し、除氷検知サーモＴｈ３がオンして、リレーＸ１を励
磁する。

リレーＸ１は常開接点Ｘ１−１にて自己保持すると共に
、常閉接点ｘ１−３を開成してホットガス弁ＨＶと電磁
弁Ｗ■を閉じ、常開接点Ｘ１−２を閉成して、凝縮器冷
却ファンＦＭと循環ポンプＰＭを駆動させて次の製氷サ
イクルを開始する。

一方、落下した氷はカットヒータＨ２によって２０〜３
０個の角氷片に融断され、貯水箱１７が置かれている場
合には一部が、いない場合には全部が、融解槽９に落下
収容され、ここでヒータＨ１で融解され、清水として貯
留される。

前記融解槽９内の清水は、必要なときに使用に供される
ものであるが、前記加熱用ヒータＨ１が常時オンにされ
ていると、水が温められ、飲料に適さないものになるば
かりか、細菌等の増殖の恐れがある。

したがって融解槽９内の清水温度は常に１０℃〜０℃に
保持する必要がある。

それがため、前記製氷清水機においては、融解槽９の所
定部位に水温検知サーモＴｈ２が配設され、水温が上昇
したとき、前記ヒータＨ０をオフにし、融解されずに残
されている氷片の潜熱によって槽内水温が冷却されるよ
うになっている。

また槽内水温を一定に保つ目的で、槽内の水が満杯にな
ったときにそれを溢流排除する手段が考えられるが、そ
れは清水の無駄な消費となるので好ましくない。

それがため前記構成にあっては、溢流水位から若干下っ
た部位に水位検知サーモＴｈ１が配設され、水位が所定
水位に達したとき、製氷機構の操作が停止されるように
なっている。

この水位検知サーモＴｈ１はその動作を確実なものとす
るため、予熱ヒータＨ３で水位検知感温部を温めておき
、水位の上昇に伴い、水位検知感温部が急激に冷される
ようになっている。

さらにまた前記水位検知サーモＴｈ１および水温検知サ
ーモＴｈ２は、第３図の回路により、下記表に示すよう
に、連続作動されるようになっている。

すなわち「水温が１０℃以上で水位が低い」ときには第
３Ａ図の回路が形成され、「水温が１０℃以下で水位が
低い」ときには第３Ｂ図の回路が形成され、また「水温
が１０℃以上で水位の高Ｇ２Ｉときには第３Ｃ図の回路
が形成され、「水温が１０℃以下で水位が高い」ときに
は第３Ｄ図の回路が形成されるもので、槽内の水が十分
にある場合で、水温が１０℃以下のときのみ、製氷運転
が停止され、水位が十分にあっても槽内水温が１０℃以
上のときには引続き製氷運転が続けられ、生成した氷片
により、槽内の水温が引下げられ、その水温が１０℃以
下になるまで製氷運転が行われたあと、はじめてその運
転が止められる。

そしてそのときの余剰水は溢流により排出する。

また槽内水位が低い場合には、製氷運転は引続き行われ
るが、水槽内の水温によってヒータＨ１はオン・オフに
制御される。

前記水位検知サーモＴｈ１は、これを槽の内面に設ける
と、ゴミや汚れなどが付着するおそれがあり、また槽内
の洗浄に邪魔になるので、槽の外面に設けるようにしで
あるが、元来この種のサーモスタットは感度が鈍いうえ
、槽内には冷却貯留された清水があるため、槽目体も冷
され、水位の正確な検知に劣るところがあるが、これに
予熱ヒータＨ３を共同させることにより、上記の欠点は
解消される。

すなわち、第４図において、融解槽９の水位りの変化に
対して水位検知サーモＴｈ□の部位の変化についてみる
と、予熱ヒータＨ３のない場合には、第５図に示すよう
に、水位の変化に対して温度の変化が小さいため、設定
水位り。

に対して誤差が大きくなり、正確な水位検知が困難とな
るが、水位検知サーモＴｈ１の下に、僅かな間隙９（約
５關）をとって予熱ヒータＨ３が配設されている場合に
は、第６図に示すように、その部位に槽内清水のないと
きには、その槽壁部分が温められており、水位が次第に
上昇して設定水位り。

に近づくと、その上昇水によって急激に熱が奪われ、水
位の変化に対して急激な温度変化が生じるので、より正
確な水位を水位検知サーモＴｈ１で検知することができ
る。

次に融解槽９に設けられる水温検知サーモＴｈ２につい
てみると、水の比重は４℃のときが最も太き（、氷と水
とが混在している状態では、氷が水面にあるため、水面
付近が０℃であっても槽底部位は４℃になっており、し
かもそのことは氷片の混在量や水位の高低に拘わらず、
常に同じ状況となる故、水温検知サーモＴｈ２は槽底部
位に設置し、４℃〜５℃にて動作するものが適している
。

また前記サーモＴｈ２は、第７図に示すように、融氷用
ヒータＨ１の反対側に設けるのがよく、これにより槽内
に対流が生じ、加温された水が、矢印で示すように、氷
片部を通過したあと、水温検知サーモＴｈ２の存在する
部位を通るようになり、氷片が無くなったときに、サー
モ部付近が温度上昇するので、より正確な水温制御が得
られる。

しかして前記製氷清水機の構成によれは、第３図の融氷
用ヒータＨ１のスイッチＳ３をオフにすれば、融解槽９
に氷片が貯留できるので、製氷機として使用でき、スイ
ッチＳ３をオンにすれば、前記の如く清水機として使用
できるもので、また、カットヒータＨ２のほぼ中央部下
方まで延びる貯水箱１７を本体１内に入れ、そこに一部
の氷片を貯留し、残りを槽内で融解するときには、製氷
清水機として使用できる。

以上に述べたように、この発明によれば、冷凍サイクル
系の運転によって純水を製造する製氷装置と、この製氷
装置から送り出される氷を融解するための加熱装置と、
融解により生じる清水を貯留する槽と、槽内水温を検知
する装置と、この検知装置の検知信号によって前記加熱
装置を操作して水温を所定温度に保持するための制御装
置とで主要な機構が構成され、さらに前記槽内の水位を
検知する装置と、その検知信号によって前記製氷装置の
運転を制御し槽内の水位を所定水位に保持するための制
御装置が共同されているので、槽からいつでも飲料に適
した温度の清水を取出すことができると共に槽内清水の
過熱加温に起因する細菌などの増殖防止ができるばかり
でなく、槽内清水の溢流防止かで・き、清水の無駄な排
出防止が計れ、さらに槽内の冷却は生成された氷で行な
われるため無駄なエネルギーを消費することがないなど
、優れた効果を奏し得る。

なお、この発明は、清水を貯留する槽の底部外面に加熱
装置を設ける形式の清水機について説明したが、例えば
特開昭５２−１４８４７７号公報記載のように、清水を
貯留する槽とは別に貯氷室があり、そこに加熱装置を設
けて少なくとも氷の一部を融解し、前記槽に貯留する形
式の清水機にも同様に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す製氷清水機の斜視図
、第１Ａ図は貯水箱を分離した状態の部分斜視図、第２
図は縦断面図、第３図は電気回路図、第３Ａ図ないし第
３Ｄ図は回動動作を示す部分回路図、第４図は融解槽部
分の説明図、第５図および第６図は融解槽の水位検知サ
ーモ設置部位の温度変化を示すグラフ、第７図は融解槽
部分の説明図である。 １・・・・・・本体、２・・・・・・製氷板、３・・・
・・・散水器、５・・・・・・貯水槽、Ｗ■・・・・・
・給水用電磁弁、ＰＭ・・・・・・循環ポンプ、７・・
・・・・循環水路管、８・・・・・・蒸発器、Ｈ□・・
・・・・融氷用ヒータ、Ｈ２・・・・・・カットヒータ
、９・・・・・・融解槽、１０・・・・・・吐出管、１
１・・・・・・操作弁、１２・・・・・・溢流受、Ｈ３
・・・・・・予熱ヒータ、Ｔｈ１・・・・・・水位検知
サーモ、Ｔｈ２・・・・・・水温検知サーモ、Ｔｈ３・
・・・・・除氷検知サーモ、１７・・・・・・貯氷箱、
ＣＭ・・・・・・圧縮機、１９・・・・・・凝縮器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冷凍サイクル系の運転によって純粋な氷を製造する
   製氷装置と、この製氷装置から送り出される氷を融解す
   るための加熱装置と、融解により生じる清水を貯留する
   ための槽と、槽内水温を検知する装置と、前記槽内の水
   位を検知する装置とを備えた製氷清水機において、前記
   製氷清水機には、前記水位検知装置の接点の一端及び前
   記水温検知装置の接点の一端を電源の一端子に接続し、
   水位検知装置の接点の他端は前記製氷装置に接続し、水
   温検知装置の接点の他端は該水温検知装置の逆接点の一
   端に接続し、該逆接点の他端は前記加熱装置に接続し、
   さらに水位検知装置の接点の他端と水温検知装置の接点
   の他端とを接続した制御装置が備えられていて、前記槽
   の水温が設定温度以上にあることを前記水温検知装置が
   検知しているときには、槽内の水位に拘わらず、前記加
   熱装置による加熱作用の停止と前記製氷装置の運転持続
   とを行ない、前記槽の水温が設定温度以下にあることを
   前記水温検知装置で検知している場合において、槽の水
   位が設定水位以下にあるときは、前記加熱装置による加
   熱作用の持続と前記製氷装置の運転持続とを行ない、前
   記水位が設定水位以上にあるときは、加熱装置による加
   熱作用の停止と製氷装置の運転停止とを行なうことを特
   徴とする製氷清水機。 ２ 前記加熱装置は電気ヒータを用い、水温検知装置お
   よび水位検知装置はそれぞれサーモスタットを用い、電
   気ヒータは前記槽の槽底外面の一方に配設され、水温検
   知用サーモスタットは槽底外面の他方に配設され、水位
   検知用サーモスタットは前記槽の溢流部位の外側面に配
   設されている特許請求の範囲第１項記載の製氷清水機。 ３ 前記水位検知装置は前記サーモスタットと、その配
   設部位から僅かな間隙をとって配設した予熱用電気ヒー
   タとで構成されている特許請求の範囲第２項記載の製氷
   清水機。