特許 6575669 製氷システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6575669

(24)【登録日】2019年8月30日

(45)【発行日】2019年9月18日

(54)【発明の名称】製氷システム

(51)【国際特許分類】

   F25C 1/147 20180101AFI20190909BHJP

   F25C 5/10 20060101ALI20190909BHJP

   F25C 5/04 20060101ALI20190909BHJP

   F25B 13/00 20060101ALI20190909BHJP

   F25B 49/02 20060101ALI20190909BHJP

   F25C 1/00 20060101ALI20190909BHJP

【ＦＩ】

   F25C1/147 N

   F25C5/10 A

   F25C5/10 B

   F25C5/04 302A

   F25B13/00 S

   F25B49/02 510A

   F25C1/00 A

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-232182(P2018-232182)

(22)【出願日】2018年12月12日

(65)【公開番号】特開2019-124448(P2019-124448A)

(43)【公開日】2019年7月25日

【審査請求日】2018年12月12日

(31)【優先権主張番号】特願2018-4025(P2018-4025)

(32)【優先日】2018年1月15日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】特許業務法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】近藤 東

(72)【発明者】

【氏名】植野 武夫

(72)【発明者】

【氏名】北 宏一

(72)【発明者】

【氏名】松江 亮児

(72)【発明者】

【氏名】大倉 悟

【審査官】 山田 裕介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０７０８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２１０７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２４２４４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｃ １／１４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被冷却媒体を収容するタンク（８）と、
被冷却媒体を冷却し製氷する製氷機（１）と、
前記タンク（８）と前記製氷機（１）との間で被冷却媒体を循環させるポンプ（９）と、
前記製氷機（１）内の被冷却媒体を加熱して解氷する解氷運転を行わせる解氷機構と、
前記製氷機（１）、前記ポンプ（８）、前記解氷機構の動作を制御する制御装置（５０）と、を備え、
前記製氷機（１）は、被冷却媒体を冷却する冷却室（１２）と、前記冷却室（１２）内で回転して氷を分散させるブレード機構（１５）と、前記ブレード機構（１５）のロック状態を検出する検出器（３５）と、前記冷却室（１２）の排出口（１７）に設けられ、前記冷却室（１２）から排出された被冷却媒体の温度を検出する第２温度センサ（３３）とを備え、
前記制御装置（５０）は、前記検出器（３５）が前記ブレード機構（１５）のロック状態を検出したときに前記ブレード機構（１５）を停止させ前記解氷機構を作動させ、前記第２温度センサ（３３）の検出値が所定温度を超えたときに解氷運転を停止する、製氷システム。

【請求項2】

前記制御装置（５０）は、前記解氷運転の際に前記ポンプ（９）を停止させる、請求項１に記載の製氷システム。

【請求項3】

圧縮機（２）、熱源側熱交換器（３）、膨張機構（２７，５）、及び利用側熱交換器（１Ａ）をこの順で冷媒配管で接続してなる冷媒回路をさらに備え、
前記利用側熱交換器（１Ａ）は、前記製氷機（１）の一部を構成し、製氷運転の際に前記冷却室（１２）内の被冷却媒体と熱交換して冷媒を蒸発させるものであり、
前記解氷機構は、前記冷媒回路と、この冷媒回路における前記圧縮機（２）の吐出側に接続され、前記圧縮機（２）から吐出された冷媒を流す経路を前記熱源側熱交換器（３）側から前記利用側熱交換器（１Ａ）側に切り換えることによって製氷運転から解氷運転に切り換える四路切換弁（４）とを備えている、請求項１又は２に記載の製氷システム。

【請求項4】

圧縮機（２）、熱源側熱交換器（３）、第１膨張機構（２７，５）、及び利用側熱交換器（１Ａ）を、この順で冷媒配管で接続してなる冷媒回路をさらに備え、
前記利用側熱交換器（１Ａ）は、前記製氷機（１）の一部を構成し、製氷運転の際に前記冷却室（１２）内の被冷却媒体と熱交換して冷媒を蒸発させるものであり、
前記解氷機構は、前記冷媒回路と、前記圧縮機（２）と前記熱源側熱交換器（３）との間の冷媒配管に一端が接続されかつ前記第１膨張機構（５）と前記製氷機（１）との間の冷媒配管に他端が接続されたバイパス冷媒配管（４１）と、前記バイパス冷媒配管（４１）における冷媒の流れを断接する開閉弁（４２）と、前記バイパス冷媒配管（４１）を流れる冷媒を減圧し冷媒の温度を低下させる第２膨張機構（４３）とを備え、
前記制御装置（５０）は、前記第１膨張機構（２７、５）を閉じ、前記開閉弁（４２）を開くことによって製氷運転から解氷運転に切り替える、請求項１又は２に記載の製氷システム。

【請求項5】

前記解氷機構の作動温度を検出する第１温度センサ（３４）を備え、
前記制御装置（５０）は、前記第１温度センサ（３４）の検出温度が所定温度を超えたときに解氷運転を停止する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製氷システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、製氷システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、被冷却媒体を流通させる内管と、この内管を内装する外管とを有する二重管式の満液式蒸発器を備えた製氷用冷凍装置が開示されている。この製氷用冷凍装置は、凝縮器から流出する高圧液冷媒を膨張機構で膨張して低圧化し、低圧液冷媒を満液式蒸発器の内管と外管との間の外側冷却室内に供給する。これにより、内管を流れる被冷却媒体が冷却される一方、外側冷却室内の液冷媒が蒸発する。内管内の被冷却媒体は回転ブレードによって過冷却が解除されることによりスラリー状の氷となる。外側冷却室内で蒸発した低圧の冷媒は満液式蒸発器から排出され、圧縮機の吸入側に返送される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−１８５２８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種の製氷用冷凍装置は、内管内に氷が固まって付着し、回転ブレードが氷に引っ掛かって回転負荷が大きくなる現象（この現象を「アイスロック」ともいう）が生じることがある。このような現象が生じると、製氷機を継続して運転することが困難となる。しかし、特許文献１記載の製氷用冷凍装置においては、これらの現象に対する対策は特に講じられていない。

【0005】

本開示は、製氷機内で発生したアイスロックを早期に解消することができる製氷システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本開示の製氷システムは、
被冷却媒体を収容するタンクと、
被冷却媒体を冷却し製氷する製氷機と、
前記タンクと前記製氷機との間で被冷却媒体を循環させるポンプと、
前記製氷機内の被冷却媒体を加熱して解氷する解氷運転を行う解氷機構と、
前記製氷機、前記ポンプ、前記解氷機構の動作を制御する制御装置とを備え、
前記製氷機は、被冷却媒体を冷却する冷却室と、前記冷却室内で回転して氷を分散させるブレード機構と、前記ブレード機構のロック状態を検出する検出器と、前記冷却室の排出口に設けられ、前記冷却室から排出された被冷却媒体の温度を検出する第２温度センサとを備え、
前記制御装置は、前記検出器が前記ブレード機構のロック状態を検出したときに前記ブレード機構を停止させ前記解氷機構を作動させ、前記第２温度センサの検出値が所定温度を超えたときに解氷運転を停止する。

【0007】

このような構成によって、製氷機内でアイスロックが生じていることを検出し、解氷運転を行うことができる。

【0008】

（２）好ましくは、前記制御装置は、前記解氷運転の際に前記ポンプを停止させる。
このような構成によって、タンク内の温度の上昇によりタンク内の氷が溶けてしまうのを抑制することができる。

【0009】

（３）好ましくは、前記製氷システムは、圧縮機、熱源側熱交換器、膨張機構、及び利用側熱交換器をこの順で冷媒配管で接続してなる冷媒回路をさらに備え、
前記利用側熱交換器は、前記製氷機の一部を構成し、製氷運転の際に前記冷却室内の被冷却媒体と熱交換して冷媒を蒸発させるものであり、
前記解氷機構は、前記冷媒回路と、この冷媒回路における前記圧縮機の吐出側に接続され、前記圧縮機から吐出された冷媒を流す経路を前記熱源側熱交換器側から前記利用側熱交換器側に切り換えることによって製氷運転から解氷運転に切り換える四路切換弁とを備えている。
このような構成によって、製氷機で製氷を行う冷媒回路を用いて解氷運転を行うことができる。
また、圧縮機、熱源側熱交換器、第１膨張機構、及び利用側熱交換器を、この順で冷媒配管で接続してなる冷媒回路をさらに備え、
前記利用側熱交換器は、前記製氷機の一部を構成し、製氷運転の際に前記冷却室内の被冷却媒体と熱交換して冷媒を蒸発させるものであり、
前記解氷機構は、前記冷媒回路と、前記圧縮機と前記熱源側熱交換器との間の冷媒配管に一端が接続されかつ前記第１膨張機構と前記製氷機との間の冷媒配管に他端が接続されたバイパス冷媒配管と、前記バイパス冷媒配管における冷媒の流れを断接する開閉弁と、前記バイパス冷媒配管を流れる冷媒を減圧し冷媒の温度を低下させる第２膨張機構とを備え、
前記制御装置は、前記第１膨張機構を閉じ、前記開閉弁を開くことによって製氷運転から解氷運転に切り替えることもできる。

【0010】

（４）好ましくは、前記製氷システムは、前記解氷機構の作動温度を検出する第１温度センサを備え、前記制御装置は、前記第１温度センサの検出温度が所定温度を超えたときに解氷運転を停止する。
このような構成によって、解氷機構の作動温度に基づいて解氷運転を停止するタイミングを適切に設定することができる。

【0011】

（５）前記製氷システムは、前記冷却室の排出口に設けられ、前記冷却室から排出された被冷却媒体の温度を検出する第２温度センサを備え、前記制御装置は、前記第２温度センサの検出値が所定温度を超えたときに解氷運転を停止するので、冷却室の排出口から排出された被冷却媒体の温度に基づいて解氷運転を停止するタイミングを適切に設定することができ、解氷運転から製氷運転に復帰したときに再度アイスロックを生じない程度に冷却室内の解氷を行うことができる。なお、前記所定温度は、例えば０℃とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１の実施形態に係る製氷システムの概略構成図である。

【図2】製氷機の側面説明図である。

【図3】製氷機の横断面を概略的に示す説明図である。

【図4】製氷運転の際の冷媒の流れを示す製氷システムの概略的な構成図である。

【図5】解氷運転の際の冷媒の流れを示す製氷システムの概略的な構成図である。

【図6】製氷運転から解氷運転へ移行する手順を示すフローチャートである。

【図7】第２の実施形態に係る製氷システムの概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照しつつ、製氷システムの実施形態を詳細に説明する。なお、本開示は以下の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0014】

［第１の実施形態］
＜製氷システムの全体構成＞
図１は、第１の実施形態に係る製氷システムＡの概略構成図である。
本実施形態の製氷システムＡは、海水タンク８に貯めた海水を原料として製氷機１にてより氷スラリーを連続的に生成し、生成した氷スラリーを海水タンク８に貯めるシステムである。

【0015】

氷スラリーとは、水または水溶液に微細な氷が混濁したシャーベット状の氷のことをいう。氷スラリーは、アイススラリー、スラリーアイス、スラッシュアイス、リキッドアイスとも呼ばれる。
本実施形態の製氷システムＡは、海水をベースとした氷スラリーを連続的に生成可能である。このため、本実施形態の製氷システムＡは、例えば漁船や漁港などに設置され、海水タンク８に貯められた氷スラリーは鮮魚の保冷などに利用される。

【0016】

また、本実施形態の製氷システムＡは、製氷機１において製氷を行う製氷運転と、製氷機１内の氷を溶かす解氷運転とを切り換えて行う。

【0017】

製氷システムＡは海水を被冷却媒体（被冷却物）とする。製氷システムＡは、製氷機１、圧縮機２、熱源側熱交換器３、四路切換弁４、利用側膨張弁（膨張機構）５、レシーバ（受液器）７、熱源側膨張弁（膨張機構）２７、送風ファン１０、海水タンク（貯氷タンク）８、及びポンプ９等を備えている。また、製氷システムＡは、制御装置５０を備えている。

【0018】

圧縮機２、熱源側熱交換器３、熱源側膨張弁２７、レシーバ７、利用側膨張弁５、及び製氷機１は、この順で冷媒配管により接続されて冷媒回路を構成している。
製氷機１、海水タンク８、及びポンプ９は海水配管により接続されて循環回路を構成している。

【0019】

四路切換弁４は、圧縮機２の吐出側に接続されている。四路切換弁４は、圧縮機２から吐出された冷媒を熱源側熱交換器３側及び製氷機１側のいずれかに切り換えて流す機能を有する。この四路切換弁４によって、製氷運転と解氷運転とが切り換えられる。

【0020】

圧縮機２は、冷媒を圧縮し、冷媒回路内で冷媒を循環させるものである。圧縮機２は、可変容量型（能力可変型）である。具体的に、圧縮機２は、内蔵されているモータをインバータ制御することによって、このモータの運転回転数を段階的又は連続的に変更することができる。

【0021】

送風ファン１０は、熱源側熱交換器３を空冷するものである。送風ファン１０は、インバータ制御によって運転回転数が段階的又は連続的に変更されるモータを備えている。
利用側膨張弁５及び熱源側膨張弁２７は、例えばパルスモータ駆動方式の電子膨張弁で構成され、開度を調整可能である。

【0022】

図２は、製氷機の側面説明図である。図３は、製氷機の横断面を概略的に示す説明図である。
製氷機１は、二重管式製氷機により構成されている。この製氷機１は、利用側熱交換器である蒸発器１Ａと、ブレード機構１５とを備える。蒸発器１Ａは、円筒形状に形成された内管１２と外管１３とを備えている。また、蒸発器１Ａは、横置き型であり、内管１２及び外管１３の軸心が水平に配置されている。本実施形態の蒸発器１Ａは、満液式蒸発器により構成されている。

【0023】

内管１２は、内部を被冷却媒体である海水が通過する要素である。内管１２は、海水を冷却する冷却室を構成している。内管１２は、金属材料で形成されている。内管１２の軸心方向の両端は閉止されている。

【0024】

内管１２の軸方向一端側（図２において右側）には、海水の流入口１６が設けられている。海水は、流入口１６から内管１２内に供給される。内管１２の軸方向他端側（図２において左側）には、海水の排出口１７が設けられている。内管１２内の海水は、排出口１７から排出される。

【0025】

内管１２にはブレード機構１５が配設されている。ブレード機構１５は、内管１２の内周面に生成されたシャーベット状の氷を掻き上げて内管１２内に分散させる。
ブレード機構１５は、回転軸２０と、支持バー２１と、ブレード２２と、駆動部２４とを備えている。回転軸２０の軸方向他端は内管１２の軸方向他端に設けられたフランジ２３から外部に延び、駆動部２４としてのモータに接続されている。回転軸２０の周面には所定間隔で支持バー２１が立設されており、この支持バー２１の先端にブレード２２が取り付けられている。ブレード２２は例えば樹脂製又は金属製の帯板部材よりなる。ブレード２２の回転方向の前方側の側縁は鋭利な先細り形状とされている。

【0026】

外管１３は、内管１２の径方向外側において当該内管１２と同軸に設けられている。外管１３は、金属材料で形成されている。外管１３の下部には１又は複数（本実施形態では３つ）の冷媒入口１８が設けられている。外管１３の上部には１又は複数（本実施形態では２つ）の冷媒出口１９が設けられている。外管１３の内周面と内管１２の外周面との間の環状スペース１４は、海水との間で熱交換を行う冷媒が流入する領域である。冷媒入口１８から供給された冷媒は、環状スペース１４を通過して冷媒出口１９から排出される。

【0027】

図１に示すように、製氷システムＡは、制御装置５０を備えている。制御装置５０は、ＣＰＵとメモリとを備える。メモリには、ＲＡＭ、ＲＯＭなどが含まれる。
制御装置５０は、メモリに格納されたコンピュータプログラムをＣＰＵが実行することにより、製氷システムＡの運転に関する各種の制御を実現する。具体的に、制御装置５０は、利用側膨張弁５、熱源側膨張弁２７の開度を制御する。また、制御装置５０は、圧縮機２及び送風ファン１０の運転周波数を制御する。また、制御装置５０は、ブレード機構１５の駆動部２４及びポンプ９の駆動及び停止を制御する。なお、制御装置５０は、製氷機１側と、熱源側熱交換器３側とに分けて設けられていてもよい。この場合、例えば、熱源側膨張弁２７、送風ファン１０、圧縮機２の動作制御を熱源側熱交換器３側の制御装置で行い、利用側膨張弁５、駆動部２４、ポンプ９の動作制御を製氷機１側の制御装置で行うことができる。

【0028】

製氷システムＡには、複数のセンサが設けられている。図１に示すように、製氷機１には、蒸発器１Ａの冷媒温度を検出する温度センサ（第１温度センサ）３４が設けられている。内管１２の排出口１７には、内管１２から排出された海水（及び氷スラリー）の温度を検出する温度センサ（第２温度センサ）３３が設けられている。製氷機１のブレード機構１５の駆動部２４には、電流値を検出する電流センサ３５が設けられている。これらのセンサの検出信号は制御装置５０に入力され、各種の制御のために利用される。なお、本実施形態における温度センサ３４の取付位置は、蒸発器１Ａ本体や冷媒配管など、後述する解氷運転で熱交換された後の冷媒の温度が計測できる位置とされている。

【0029】

＜製氷システムの動作＞
（製氷運転）
図４は、製氷運転の際の冷媒の流れを示す製氷システムの概略的な構成図である。
通常の製氷運転を行うには、四路切換弁４が、図４において実線で示される状態に維持される。圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は四路切換弁４を経て凝縮器として機能する熱源側熱交換器３に流入し、送風ファン１０の作動により空気と熱交換して凝縮・液化する。液化した冷媒は、全開状態の熱源側膨張弁２７を通り、レシーバ７を経て利用側膨張弁５に流れる。

【0030】

冷媒は、利用側膨張弁５により所定の低圧に減圧され、気液二相冷媒となり、製氷機１の冷媒入口１８（図２参照）から当該製氷機１を構成する内管１２と外管１３との間の環状スペース１４内に供給される。環状スペース１４内に供給された冷媒は、ポンプ９により内管１２内に流入された海水と熱交換して蒸発する。製氷機１で蒸発した冷媒は、圧縮機２に吸い込まれる。

【0031】

ポンプ９は、海水タンク８から海水を吸い込んで製氷機１の内管１２内に海水を圧送する。内管１２内で生成された氷スラリーは、ポンプ圧によって海水とともに海水タンク８に戻される。海水タンク８に戻された氷スラリーは、海水タンク８内で浮力によって上昇し、海水タンク８の上部に集積された状態となる。

【0032】

（解氷運転）
以上のような製氷運転を行った結果、内管１２内に氷が固まって付着し、ブレード機構１５のブレード２２が氷に引っ掛かって回転負荷が大きくなる現象（アイスロック）が生じると、製氷機１を継続して運転することが困難となる。この場合、内管１２内の氷を溶かすために解氷運転（クリーニング運転）が行われる。

【0033】

以下、図６に示すフローチャートを参照して、解氷運転の手順について説明する。
図６において、製氷システムＡが製氷運転を行っている間（ステップＳ１）、制御装置５０は、ブレード機構１５における駆動部２４の電流値Ｉを電流センサ３５により常時取得している（ステップＳ２）。

【0034】

内管１２の内周面に氷が固まって付着していると、その氷にブレード２２が引っ掛かって回転抵抗が大きくなり、アイスロックが生じる。そして、このアイスロックにより駆動部２４の電流値Ｉが高くなる。そのため、制御装置５０は、電流値Ｉと所定の閾値Ｉｔｈとを比較し（ステップＳ３）、電流値Ｉが閾値Ｉｔｈを超えている場合には、解氷運転を開始する（ステップＳ４）。

【0035】

具体的には、制御装置５０は、四路切換弁４を切り換え、製氷運転を行っている状態から冷媒の流れを逆転させることによって解氷運転を開始する。
図５は、解氷運転の際の冷媒の流れを示す製氷システムの概略的な構成図である。
制御装置５０は、四路切換弁４を、図５において実線で示される状態に切り換える。圧縮機２から吐出された高温のガス冷媒は、四路切換弁４を経て蒸発器１Ａの内管１２と外管１３との間の環状スペース１４内に流入し、内管１２内の氷を含む海水と熱交換して凝縮・液化する。このとき、内管１２内の氷は冷媒によって加熱され解氷される。蒸発器１Ａから排出された液冷媒は、全開状態の利用側膨張弁５を通過し、レシーバ７を経て熱源側膨張弁２７に流入する。液冷媒は熱源側膨張弁２７よって減圧された後、熱源側熱交換器３において蒸発し、圧縮機２に吸い込まれる。

【0036】

続けて、制御装置５０は、ブレード機構１５を停止する（ステップＳ５）。これにより、ブレード機構１５に対する負荷を軽減し、ブレード機構１５の破損等を抑制することができる。

【0037】

また、制御装置５０は、ポンプ９を停止し、製氷機１における海水の循環を止める（ステップＳ６）。これにより、海水タンク８内の温度上昇を抑制し、海水タンク８に蓄積された氷が溶けてしまうのを抑制することができる。

【0038】

制御装置５０は、所定の解氷運転の停止条件を満たすか否かを判断し、停止条件を満たす場合は、解氷運転を停止して製氷運転を再開する（ステップＳ７，Ｓ８）。つまり、制御装置５０は、四路切換弁４を図４において実線で示される状態に切り換え、ブレード機構１５及びポンプ９を作動させる。

【0039】

（解氷運転の停止条件）
解氷運転は、例えば、次のような条件に基づいて停止することができる。
（条件１）製氷機１の蒸発器１Ａ（解氷運転時の凝縮器）の冷媒温度、つまり解氷機構の作動温度を温度センサ３４により検出し、その検出温度が所定の閾値を超えたときに解氷運転を停止させる。所定の閾値は、アイスロックを解消できる程度に内管１２内に付着した氷を十分に溶かすことができる温度、例えば１０℃に設定することができる。

【0040】

（条件２）内管１２の排出口１７における海水の温度を温度センサ３３により検出し、その検出温度が所定温度（例えば、０℃）を超えたときに解氷運転を停止させる。これにより、アイスロックを解消できる程度に内管１２内に付着した氷を溶かすことができる。

【0041】

以上の条件１と条件２とは、一方の条件が満たされたときに解氷運転を停止してもよいし、双方の条件が満たされたときに解氷運転を停止してもよい。また、いずれか一方のみの条件を採用してもよい。

【0042】

また、解氷運転を停止した後、再びアイスロックが発生した場合には、以上に説明した解氷運転を再度行うことによって、アイスロックを解消させることができる。

【0043】

［第２の実施形態］
図７は、第２の実施形態に係る製氷システムの概略構成図である。
第２の実施形態の製氷システムＡの冷媒回路は、第１の実施形態と同様に、圧縮機２、熱源側熱交換器３、熱源側膨張弁２７、レシーバ７、利用側膨張弁５、及び製氷機１を、この順で冷媒配管により接続することで構成されている。

【0044】

前述したように第１の実施形態における解氷機構は、冷媒回路と、この冷媒回路に設けられた四路切換弁４とによって構成されている。そして、四路切換弁４によって製氷運転とは冷媒の流れを逆転させることによって解氷運転が行われる。

【0045】

本実施形態の解氷機構は、第１の実施形態のような四路切換弁を備えず、バイパス冷媒配管４１、開閉弁４２、及び膨張機構４３を備えている。バイパス冷媒配管４１の一端は、圧縮機２と熱源側熱交換器３との間の冷媒配管に接続されている。バイパス冷媒配管４１の他端は、利用側膨張弁５と製氷機１との間の冷媒配管に接続されている。

【0046】

開閉弁４２は、バイパス冷媒配管４１に設けられ、開閉することによってバイパス冷媒配管４１における冷媒の流れを断接する。開閉弁４２は、制御装置５０によって開閉制御される。開閉弁４２は、製氷運転を行う際に閉じられる。開閉弁４２は、電磁弁によって構成することができる。

【0047】

膨張機構４３は、バイパス冷媒配管４１を流れる冷媒を減圧し、冷媒の温度を低下させる。膨張機構４３は、キャピラリーチューブにより構成されている。膨張機構４３は、膨張弁によって構成されていてもよい。

【0048】

本実施形態の製氷システムＡにおいて、制御装置５０は、解氷運転を行うために、利用側膨張弁５と熱源側膨張弁２７とを閉じ、開閉弁４２を開く。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は、熱源側熱交換器３には流れずに、バイパス冷媒配管４１を流れて製氷機１の利用側熱交換器１Ａに流入する。ガス冷媒は、バイパス冷媒配管４１の膨張機構４３を通過することによって減圧され、中温低圧のガス冷媒となる。

【0049】

利用側熱交換器１Ａにおいて、ガス冷媒は、内管１２と外管１３との間の環状スペース１４内に流入し、内管１２内の氷を含む海水と熱交換して温度が低下し、低温低圧のガス冷媒となる。このとき、内管１２内の氷は冷媒によって加熱され解氷される。その後、ガス冷媒は、利用側熱交換器１Ａから排出され、圧縮機２に吸引される。

【0050】

本実施形態の製氷システムＡにおいては、四路切換弁４が不要となるので、冷媒配管の構成を簡素化することができる。また、解氷運転の際に利用側膨張弁５及び熱源側膨張弁２７が閉じられるので、各膨張弁５，２７の開度の調整が不要となり、制御装置５０による各膨張弁５，２７の制御を簡素化することができる。

【0051】

［実施形態の作用効果］
以上説明したように、上記各実施形態の製氷システムＡは、被冷却媒体を収容するタンク８と、被冷却媒体を冷却し製氷する製氷機１と、タンク８と製氷機１との間で被冷却媒体を循環させるポンプ９と、製氷機１内の被冷却媒体を加熱して解氷するための解氷運転を行う解氷機構と、製氷機１、前記ポンプ９、解氷機構の動作を制御する制御装置５０とを備える。製氷機１は、被冷却媒体を冷却する冷却室としての内管１２と、内管１２内で回転して氷を分散させるブレード機構１５と、ブレード機構１５のロック状態を検出する検出器としての電流センサ３５とを備える。制御装置５０は、解氷運転の際に、電流センサ３５がブレード機構１５のロック状態を検出したときにブレード機構１５を停止させ前記解氷機構を作動させる。これにより、製氷機１内でアイスロックが生じていることを検出し、解氷運転を行うことができる。

【0052】

制御装置５０は、解氷運転の際にポンプ９を停止させる。これにより、タンク８内の温度が上昇してタンク８内の氷が溶けてしまうのを抑制することができる。

【0053】

製氷システムＡは、圧縮機２と、熱源側熱交換器３と、膨張機構としての熱源側膨張弁２７及び利用側膨張弁５と、利用側熱交換器１Ａをこの順で冷媒配管で接続してなる冷媒回路をさらに備え、利用側熱交換器１Ａは、製氷機１の一部を構成し、製氷運転の際に内管１２内の被冷却媒体と熱交換して冷媒を蒸発させるものである。第１の実施形態の解氷機構は、冷媒回路と、この冷媒回路における圧縮機２の吐出側に接続され、圧縮機２から吐出された冷媒を流す経路を熱源側熱交換器３側から蒸発器１Ａ側に切り換えることによって製氷運転から解氷運転に切り換える四路切換弁４とを備えている。これにより、製氷機１で製氷を行う冷媒回路を用いて解氷運転を行うことができる。

【0054】

製氷システムＡは、解氷機構の作動温度を検出する温度センサ３４を備え、制御装置５０は、温度センサ３４の検出温度が所定温度を超えたときに解氷運転を停止する。これにより、解氷機構の作動温度に基づいて解氷運転を停止するタイミングを適切に設定することができる。

【0055】

製氷システムＡは、内管１２から排出された被冷却媒体の温度を検出する温度センサ３３を備え、制御装置５０は、温度センサ３３の検出温度が所定温度を超えたときに解氷運転を停止する。これにより、内管１２から排出された被冷却媒体の温度に基づいて解氷運転を停止するタイミングを適切に設定することができ、解氷運転から製氷運転に復帰したときに再度アイスロックを生じない程度に内管１２内の解氷を行うことができる。

【0056】

［その他の変形例］
本開示は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、図６に示す解氷運転の手順において、ステップＳ４の解氷運転の開始は、ステップＳ６よりも後に行ってもよく、ステップＳ５とステップＳ６との間で行ってもよい。

【0057】

上記実施形態では、製氷機として二重管式のものが用いられていたが、これに限定されない。また、解氷機構としては、製氷機１の内管（冷却室）１２を外部から温める電気ヒータや温水（又は常温水）ヒータ等であってもよい。この場合、第１温度センサ３４としてヒータの温度を測定するものを採用することができる。

【0058】

上記実施形態では、解氷運転時に凝縮器として機能する蒸発器１Ａにおける冷媒温度を第１温度センサ３４により検出していたが、例えば、蒸発器１Ａの冷媒出口又は入口の圧力（凝縮圧力）を圧力センサにより検出し、その検出値から求めた飽和温度を蒸発器１Ａの冷媒温度としてもよい。

【0059】

冷媒回路において、レシーバは省略することができ、この場合、膨張機構としての膨張弁を熱源側熱交換器と利用側熱交換器との間の液側冷媒配管に一つだけ設けてもよい。
被冷却媒体は、海水に限らず、エチレングリコール等の他の溶液であってもよい。
また、上記実施形態では、製氷機が１台であったが、複数台の製氷機を直列に接続したものであってもよい。また、上記実施形態では、圧縮機が１台であったが、複数台の圧縮機を並列に接続してもよい。

【符号の説明】

【0060】

１ ：製氷機
１Ａ ：蒸発器（利用側熱交換器）
２ ：圧縮機
３ ：熱源側熱交換器
４ ：四路切換弁
５ ：利用側膨張弁（膨張機構）
８ ：海水タンク
９ ：ポンプ
１２ ：内管（冷却室）
１５ ：ブレード機構
１７ ：排出口
２７ ：熱源側膨張弁（膨張機構）
３３ ：温度センサ（第２温度センサ）
３４ ：温度センサ（第１温度センサ）
５０ ：制御装置
Ａ ：製氷システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】