【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オーガ式製氷機の過負荷検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オーガ式製氷機は、縦長の筒状部材である冷凍ケーシングを有しており、その外周面には冷凍回路の蒸発器を構成する冷却パイプが巻装され、内部には螺旋刃を有するオーガが設けられている。冷凍ケーシングの内部には製氷水が供給されるようになっており、冷凍ケーシングの内周面において成長した氷は、螺旋刃の回転によって掻き取られ、フレーク状の氷となって螺旋作用により上方へ搬送される。冷凍ケーシングの上部には、氷を所望の形状、硬度に成形するための押圧頭が配設されている。
【０００３】
しかし、何らかの原因により押圧頭内部で氷詰まりや給水不足及び冷凍回路の異常等が発生すると、冷凍ケーシングが過冷却となる。この状態で製氷機を駆動し続けると、冷凍ケーシング内部の製氷水は全て凍結してしまい、オーガ、オーガを駆動するギヤードモータ、冷凍ケーシング、上部軸受及びギヤードモータと製氷水とを仕切るシールに過大な負荷がかかり、ひいてはこれらオーガ、ギヤードモータ、冷凍ケーシング、上部軸受及びシール等を破損する惧れがある。
【０００４】
このようなオーガ式製氷機において過負荷を検知する方法として、例えば特許文献１には、ギヤードモータに流れる電流を検出する方法が開示されている。検出された電流値が所定値より大きくなったときに、過負荷と判断される。
また、ギヤードモータの回転周期を監視し、回転周期が所定値より大きくなったときに、過負荷と判断してギヤードモータを異常停止させる方法もある。
【０００５】
【特許文献１】
特公平４−２４６２５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、オーガ式製氷機の固定刃に蓋をして冷凍ケーシング内で氷を詰まらせることにより過負荷の状態を再現し、ギヤードモータを異常停止させた場合のギヤードモータの電流値の変化を図６（ａ）に、ギヤードモータの回転周期の変化を図６（ｂ）にそれぞれ示す。
これらの図からわかるように、ギヤードモータの電流値や回転周期は、過負荷の状態が進んでギヤードモータが異常停止する直前まで大きく変化することはない。このため、ギヤードモータの電流値や回転周期に基づいて過負荷を検知しようとしても、ギヤードモータの個体差やしきい値のばらつきがあるので、早期の段階で過負荷を正確に検知することは困難であった。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、過負荷状態を早期の段階で正確に検知することができるオーガ式製氷機の過負荷検知装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るオーガ式製氷機の過負荷検知装置は、冷凍ケーシングの内周面に成長した氷を回転駆動されるオーガの螺旋刃によって掻き取るオーガ式製氷機の過負荷を検知する装置において、冷凍ケーシングの上部に配置されると共にオーガに発生する振動を検出する振動センサを備えたものである。
なお、振動センサとしては、オーガに連結されてオーガと共に回転し且つ周方向に多数のスリットが配列形成されたスリット板と、スリット板の回転に伴う各スリットの通過を検出する光学センサとを含むものを使用することができる。この場合、光学センサの検出信号に正常運転時の各スリットの通過周期より短く設定されたしきい値以下の周期のノイズが現れたときに過負荷と検知することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１にこの発明の実施の形態に係る過負荷検知装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。オーガ式製氷機は、冷凍ケーシング１を有しており、その外周面に冷却パイプ２が巻装されると共に、冷凍ケーシング１の内部には螺旋刃を有する削氷用のオーガ３が支持され、例えばＤＣブラシレス型のギヤードモータ４によりカップリング５を介して回転されるように構成されている。
冷凍ケーシング１の冷却パイプ２は、蒸発器として、図示しない圧縮機、凝縮器等と共に冷凍回路を構成している。
【０００９】
図２に示されるように、冷凍ケーシング１の上端内周部には固定刃６が固定され、固定刃６の内側にオーガ３を回転自在に支持する上部軸受７が配設されている。また、冷凍ケーシング１の上部には、氷放出シュート８が配置されている。オーガ３の上端部には、氷放出シュート８を貫通して上方へ突出するロッド９が固定されており、氷放出シュート８の外部においてこのロッド９にスリット板１０が取り付けられている。さらに、スリット板１０の回転を検出する光学センサ１１が氷放出シュート８の上部に固定されている。
【００１０】
図３に示されるように、スリット板１０は、それぞれ径方向に延びると共に周方向に配列形成された多数のスリット１２を有しており、ロッド９を介してオーガ３と共に回転する。光学センサ１１は、スリット板１０を挟むように配置された発光部と受光部とを有し、スリット板１０の回転に伴う各スリット１２の通過に従った検出信号を出力する。
このようなスリット板１０と光学センサ１１により、この発明の振動センサが構成されている。
なお、オーガ式製氷機には図示しない制御回路が設けられ、この制御回路にギヤードモータ４、光学センサ１１及び冷凍回路の圧縮機等が接続されている。
【００１１】
次に、この実施の形態に係るオーガ式製氷機の過負荷検知装置の動作について説明する。まず、オーガ式製氷機の電源が投入されると、制御回路により図示しないフロートタンクへの給水が行われた後、冷凍回路が駆動されると共にギヤードモータ４が駆動され、製氷運転を開始する。
これにより、フロートタンクから製氷水が冷凍ケーシング１内に供給され、冷却パイプ２により冷却されて冷凍ケーシング１の内周面に氷が成長する。この氷は、オーガ３の回転によって掻き取られ、フレーク状の氷となって螺旋作用により上方へ搬送され、固定刃６で所望の形状、硬度に成形される。
【００１２】
このような製氷運転に伴い、ロッド９を介してオーガ３の上端部に連結されているスリット板１０がオーガ３と共に回転し、光学センサ１１から各スリット１２の通過に従った検出信号が出力される。
正常な製氷時には、氷を掻き取るオーガ３の負荷が小さく、オーガ３はほぼ一定周期Ｔｓで回転を続ける。従って、図４（ａ）に示されるように、各スリット１２の通過に伴って光学センサ１１からほぼ一定周期ＴｓでＯＮ／ＯＦＦを繰り返す検出信号が得られる。
【００１３】
ここで、冷凍ケーシング１内の氷が成長して氷を掻き取る負荷が過大になると、瞬間的にギヤードモータ４のトルクに打ち勝つ氷の抵抗力が生じるため、図３に示されるように、オーガ３に捻り振動が発生し、図４（ｂ）に示されるように、各スリット１２の通過時に光学センサ１１からの検出信号に振動によるノイズＮが発生する。このノイズＮの周期は正常運転時の各スリット１２の通過周期Ｔｓより極端に短いものである。
【００１４】
そこで、制御回路には、正常運転時の各スリット１２の通過周期Ｔｓより十分に短い値のしきい値Ｔｈが設定されており、光学センサ１１からの検出信号にしきい値Ｔｈ以下の周期のノイズＮが現れたときに制御回路は過負荷と判断することができる。このようにして過負荷を検知すると、制御回路は製氷機全体の運転を停止する、あるいは過負荷状態を解消するための動作を行う。
【００１５】
図６（ａ）及び（ｂ）にギヤードモータの電流値及び回転周期を示した従来の製氷機と同機種のオーガ式製氷機に用い、固定刃６に蓋をして冷凍ケーシング１内で氷を詰まらせることにより過負荷の状態を再現してギヤードモータ４を異常停止させた場合の、経過時間に対する光学センサ１１の検出信号から得られた周期Ｔの変化を図５に示す。図６（ａ）及び（ｂ）のようにギヤードモータの電流値及び回転周期は異常停止の約２〜３秒前にならないと大きな変化を生じないが、図５に示されるように光学センサ１１の検出信号には異常停止の約７０秒前から周期の小さいノイズＮが現れ、正常運転時の各スリット１２の通過周期Ｔｓより十分に短い値のしきい値Ｔｈを設定することにより、極めて早い段階で過負荷を検知することができた。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係るオーガ式製氷機の過負荷検知装置によれば、オーガに発生する振動を検出する振動センサを冷凍ケーシングの上部に配置したので、早期の段階で過負荷を正確に検知することができる。
振動センサとしては、オーガと共に回転し且つ周方向に多数のスリットが配列形成されたスリット板と、スリット板の回転に伴う各スリットの通過を検出する光学センサとを含むものを使用することができ、安価な過負荷検知装置が実現される。また、この場合、光学センサの検出信号に正常運転時の各スリットの通過周期より短く設定されたしきい値以下の周期のノイズが現れたときに過負荷と検知することができる。オーガの振動により発生するノイズの周期は各スリットの通過周期に比べて極端に短いため、各スリットの寸法誤差や光学センサの取り付け位置の誤差等に影響を受けることなく、過負荷の検知が可能となる。従って、スリット板の作成及び光学センサの組み付け等が容易となる。また、このような振動センサは冷凍ケーシングの上部に配置されるため、振動センサの据え付けが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る過負荷検知装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す断面図である。
【図２】振動センサが設けられたオーガの上端部を示す断面図である。
【図３】振動センサの構成を示す斜視図である。
【図４】光学センサから得られる検出信号を示し、（ａ）は正常運転時、（ｂ）は過負荷状態におけるタイミングチャートである。
【図５】経過時間に対する光学センサの検出信号から得られた周期の変化を示すグラフである。
【図６】従来のオーガ式製氷機の経過時間に対する過負荷状態のギヤードモータの状態変化を表し、（ａ）はギヤードモータの電流値、（ｂ）はギヤードモータの回転周期を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 冷凍ケーシング、２ 冷却パイプ、３ オーガ、４ ギヤードモータ、５カップリング、６ 固定刃、７ 上部軸受、８ 氷放出シュート、９ ロッド、１０ スリット板、１１ 光学センサ、１２ スリット、Ｔｓ スリットの通過周期、Ｎ ノイズ、Ｔｈ しきい値。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an overload detection device for an auger type ice making machine.
[0002]
[Prior art]
The auger type ice making machine has a refrigeration casing which is a vertically long cylindrical member, and a cooling pipe constituting an evaporator of a refrigeration circuit is wound around the outer peripheral surface thereof, and an auger having a spiral blade is provided inside. Is provided. Ice making water is supplied to the inside of the refrigeration casing, and the ice grown on the inner peripheral surface of the refrigeration casing is scraped off by the rotation of the spiral blade and becomes flake-shaped ice by the spiral action. It is conveyed to. A pressing head for forming ice into a desired shape and hardness is disposed on the top of the freezing casing.
[0003]
However, if ice clogging, insufficient water supply, abnormality in the refrigeration circuit, or the like occurs inside the press head for some reason, the refrigeration casing is overcooled. If the ice making machine is continuously driven in this state, the ice making water inside the refrigeration casing will all freeze, and the auger, the geared motor that drives the auger, the refrigeration casing, the upper bearing, and the seal that separates the geared motor from the ice making water will be excessive. May cause damage to the auger, geared motor, refrigeration casing, upper bearing and seal.
[0004]
As a method of detecting an overload in such an auger type ice making machine, for example, Patent Document 1 discloses a method of detecting a current flowing through a geared motor. When the detected current value becomes larger than a predetermined value, it is determined that the load is overloaded.
There is also a method of monitoring the rotation period of the geared motor and abnormally stopping the geared motor by determining that it is overloaded when the rotation period becomes larger than a predetermined value.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Examined Patent Publication No. 4-24625 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
Here, by covering the fixed blade of the auger type ice making machine and clogging the ice in the refrigeration casing, the overload state was reproduced, and the change in the current value of the geared motor when the geared motor stopped abnormally FIG. 6A shows changes in the rotation period of the geared motor, respectively.
As can be seen from these figures, the current value and the rotation period of the geared motor do not change greatly until immediately before the geared motor stops abnormally due to the progress of the overload. For this reason, even if you try to detect an overload based on the current value or rotation period of the geared motor, there are individual differences and threshold variations in the geared motor, so it is not possible to accurately detect an overload at an early stage. It was difficult.
The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide an overload detection device for an auger type ice making machine capable of accurately detecting an overload state at an early stage. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The overload detection device for an auger type ice maker according to the present invention is an apparatus for detecting an overload of an auger type ice maker that scrapes the ice grown on the inner peripheral surface of the refrigeration casing with a spiral blade of an auger that is rotationally driven. It is provided with a vibration sensor that is disposed in the upper part of the refrigeration casing and detects vibration generated in the auger.
The vibration sensor includes a slit plate that is connected to the auger and rotates together with the auger and in which a large number of slits are arranged in the circumferential direction, and an optical sensor that detects passage of each slit as the slit plate rotates. Things can be used. In this case, an overload can be detected when noise having a period equal to or less than a threshold value set shorter than the passage period of each slit during normal operation appears in the detection signal of the optical sensor.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a configuration of an auger type ice making machine provided with an overload detection device according to an embodiment of the present invention. The auger type ice making machine has a refrigeration casing 1, a cooling pipe 2 is wound around the outer peripheral surface thereof, and an ice auger 3 having a spiral blade is supported inside the refrigeration casing 1, For example, it is configured to be rotated via a coupling 5 by a DC brushless type geared motor 4.
The cooling pipe 2 of the refrigeration casing 1 constitutes a refrigeration circuit together with a compressor, a condenser, etc. (not shown) as an evaporator.
[0009]
As shown in FIG. 2, a fixed blade 6 is fixed to the inner periphery of the upper end of the refrigeration casing 1, and an upper bearing 7 that rotatably supports the auger 3 is disposed inside the fixed blade 6. In addition, an ice discharge chute 8 is disposed on the top of the refrigeration casing 1. A rod 9 that protrudes upward through the ice discharge chute 8 is fixed to the upper end portion of the auger 3, and a slit plate 10 is attached to the rod 9 outside the ice discharge chute 8. Further, an optical sensor 11 that detects the rotation of the slit plate 10 is fixed to the upper part of the ice discharge chute 8.
[0010]
As shown in FIG. 3, the slit plate 10 has a large number of slits 12 extending in the radial direction and arranged in the circumferential direction, and rotates with the auger 3 via the rod 9. The optical sensor 11 has a light emitting portion and a light receiving portion arranged so as to sandwich the slit plate 10, and outputs a detection signal according to the passage of each slit 12 accompanying the rotation of the slit plate 10.
Such a slit plate 10 and the optical sensor 11 constitute a vibration sensor of the present invention.
The auger type ice making machine is provided with a control circuit (not shown), to which the geared motor 4, the optical sensor 11, the compressor of the refrigeration circuit, and the like are connected.
[0011]
Next, the operation of the overload detection device for an auger type ice making machine according to this embodiment will be described. First, when the power of the auger type ice making machine is turned on, water is supplied to a float tank (not shown) by the control circuit, and then the refrigeration circuit is driven and the geared motor 4 is driven to start the ice making operation.
As a result, ice-making water is supplied from the float tank into the refrigeration casing 1, cooled by the cooling pipe 2, and ice grows on the inner peripheral surface of the refrigeration casing 1. This ice is scraped off by the rotation of the auger 3, becomes flaky ice and is conveyed upward by a spiral action, and is formed into a desired shape and hardness by the fixed blade 6.
[0012]
With such ice making operation, the slit plate 10 connected to the upper end of the auger 3 through the rod 9 rotates together with the auger 3, and a detection signal is output from the optical sensor 11 according to the passage of each slit 12. The
During normal ice making, the load on the auger 3 that scrapes off the ice is small, and the auger 3 continues to rotate at a substantially constant period Ts. Therefore, as shown in FIG. 4A, a detection signal that repeats ON / OFF at almost a constant cycle Ts is obtained from the optical sensor 11 as each slit 12 passes.
[0013]
Here, when the ice in the refrigeration casing 1 grows and the load for scraping off the ice becomes excessive, an ice resistance force that instantaneously overcomes the torque of the geared motor 4 is generated. Therefore, as shown in FIG. As shown in FIG. 4B, noise N due to vibration is generated in the detection signal from the optical sensor 11 when passing through each slit 12. The period of the noise N is extremely shorter than the passage period Ts of each slit 12 during normal operation.
[0014]
Therefore, a threshold value Th having a value sufficiently shorter than the passage period Ts of each slit 12 during normal operation is set in the control circuit, and noise having a period equal to or less than the threshold value Th is detected in the detection signal from the optical sensor 11. When N appears, the control circuit can determine that the load is overloaded. When the overload is detected in this way, the control circuit stops the operation of the entire ice making machine or performs an operation for eliminating the overload state.
[0015]
6 (a) and 6 (b) are used in an auger type ice making machine of the same model as the conventional ice making machine whose current value and rotation cycle of the geared motor are shown, and the fixed blade 6 is covered with ice in the refrigeration casing 1 FIG. 5 shows a change in the period T obtained from the detection signal of the optical sensor 11 with respect to the elapsed time when the geared motor 4 is abnormally stopped by reproducing the overload state by clogging. As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the current value and rotation period of the geared motor do not change greatly until about 2 to 3 seconds before the abnormal stop. However, as shown in FIG. In the detection signal, noise N having a small period appears about 70 seconds before the abnormal stop, and by setting a threshold value Th that is sufficiently shorter than the passage period Ts of each slit 12 during normal operation, it is extremely fast. Overload could be detected at each stage.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the overload detection device for an auger type ice making machine according to the present invention, since the vibration sensor for detecting the vibration generated in the auger is arranged on the upper portion of the refrigeration casing, the overload is detected at an early stage. It can be detected accurately.
As the vibration sensor, a sensor including a slit plate that rotates together with the auger and in which a large number of slits are arranged in the circumferential direction, and an optical sensor that detects passage of each slit as the slit plate rotates can be used. An inexpensive overload detection device is realized. Further, in this case, it is possible to detect an overload when noise having a period equal to or less than a threshold value set shorter than the passage period of each slit during normal operation appears in the detection signal of the optical sensor. The period of noise generated by auger vibration is extremely short compared to the passing period of each slit, so overload can be detected without being affected by the dimensional error of each slit or the error of the mounting position of the optical sensor. It becomes. Therefore, it is easy to create a slit plate and assemble an optical sensor. Moreover, since such a vibration sensor is arrange | positioned at the upper part of a freezing casing, installation of a vibration sensor is easy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an auger type ice making machine provided with an overload detection device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an upper end portion of an auger provided with a vibration sensor.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a vibration sensor.
4A and 4B show detection signals obtained from an optical sensor, where FIG. 4A is a timing chart in a normal operation, and FIG. 4B is a timing chart in an overload state.
FIG. 5 is a graph showing a change in period obtained from a detection signal of an optical sensor with respect to elapsed time.
FIGS. 6A and 6B are graphs showing a change in the state of an overloaded geared motor with respect to the elapsed time of a conventional auger type ice machine, where FIG. 6A is a current value of the geared motor, and FIG. .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigeration casing, 2 Cooling pipe, 3 Auger, 4 Geared motor, 5 Coupling, 6 Fixed blade, 7 Upper bearing, 8 Ice discharge chute, 9 Rod, 10 Slit plate, 11 Optical sensor, 12 Slit, Pass through Ts slit Period, N noise, Th threshold.
