JP2010019467A - 貯蔵物検知スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】貯蔵室に設けられて貯蔵物の量を検知する、貯蔵物検知スイッチにおいて、傾動検知スイッチを支持する部材の劣化を回避できるものを提供する。
【解決手段】貯氷検知スイッチ１００は、固定部材１０および傾動部材２０を備える。固定部材１０は天井部７に固定され、傾動部材２０を傾動可能に支持する。すなわち、固定部材１０の軸部１１は、支持段差１１ｄにおいて、傾動部材２０の円錐部２１の上部開口２１ｂを支持する。この支持は、接触点Ｐ１または接触点Ｐ２において一点でなされる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、貯蔵物検知スイッチに係り、とくに貯氷室内の氷レベルを検知するスイッチに関する。

一般に、製氷部で生成された氷を貯氷室で貯留する製氷機においては、貯氷量に応じて製氷運転を制御するために、貯氷室内の氷レベルを検知する貯蔵物検知スイッチが配設されている。この貯蔵物検知スイッチの構成の一つとして、貯氷室内に傾動検知スイッチを吊り下げるものが知られている。
例えば特許文献１には、可撓性のシリコンチューブを用いて貯氷室内に樹脂ボールを吊り下げる構成が開示されている。シリコンチューブには信号線が通され、樹脂ボール内部のリードスイッチ（傾動検知スイッチ）と、外部の制御装置とを接続する。貯氷室内の氷レベルが上昇して樹脂ボールの高さに達すると、樹脂ボールが氷に押されてシリコンチューブがたわみ、樹脂ボールが傾く。この傾きに応じて樹脂ボール内のリードスイッチが信号を変化させ、これによって制御装置が氷レベルを検知する。

特開２００４−３１７１９９号公報

しかしながら、従来の貯蔵物検知スイッチでは、検知動作を繰り返し行うにつれ、傾動検知スイッチを吊り下げるチューブが繰り返したわむことになり、チューブが劣化するという問題があった。このようなチューブの劣化は、たとえばチューブ内の信号線が断線する等の不具合につながる恐れがある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、傾動検知スイッチを支持する部材の劣化を回避できる貯蔵物検知スイッチを提供することを目的とする。

この発明に係る貯蔵物検知スイッチは、貯蔵室に設けられて貯蔵物の量を検知する、貯蔵物検知スイッチであって、貯蔵室に対して固定された固定部材と、固定部材に支持されつつ、貯蔵物と接触して傾動する傾動部材とを備え、傾動部材の傾動状態に応じて、貯蔵物の量を検知する。

傾動部材には磁石が固定され、固定部材は磁石との距離を検出する磁石検出器を備え、貯蔵物検知スイッチは、磁石検出器によって検出された磁石との距離に応じて、貯蔵物の量を検知してもよい。
固定部材は剛性を有するとともに、貯蔵室の内部と外部とを連通する中空部を有し、中空部には、貯蔵室の内部から外部へと信号を伝達する導電部材が配置されてもよい。
傾動部材は円錐面を有してもよい。
傾動部材の円錐面は、下方に向かって広がる円錐面であり、貯蔵物が接触する位置に形成されてもよい。
傾動部材に貯蔵物が接触した状態において、固定部材は傾動部材を一点で支持してもよい。

この発明に係る貯蔵物検知スイッチは、固定部材と傾動部材とを別部材として備えるので、固定部分がたわむことなく傾動部材が傾動することができ、傾動検知スイッチを備える固定部材の劣化を防止することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１にこの発明の実施の形態１に係る貯蔵物検知スイッチが取り付けられた製氷機を示す。直方体形状の製氷機本体１の上部に製氷部２が配置され、製氷部２の下方に貯氷室３が形成されている。貯氷室３の前方には開閉扉４が設けられ、この開閉扉４を開いて貯氷室３内の氷を取り出すことができる。また、貯氷室３の下部には冷凍回路を形成する圧縮機等を収容する機械室５が配置されている。

製氷部２で生成された氷は順次貯氷室３に貯留されるが、貯氷室３の天井部に貯氷検知スイッチ１００が取り付けられており、貯氷室３内の氷レベルが上昇して貯氷検知スイッチ１００にまで達すると、貯氷検知スイッチ１００から検出信号が出力されて製氷運転が停止されるように構成されている。

図２および図３は、それぞれ、貯氷室３の内部で天井部７に取り付けられた貯氷検知スイッチ１００の構成を示す正面図および左側面図である。貯氷室３は、貯蔵物としての氷を貯蔵するものであり、貯氷検知スイッチ１００は、貯蔵物としての氷の量を検知する貯蔵物検知スイッチである。
貯氷検知スイッチ１００は、固定部材１０および傾動部材２０を含む。固定部材１０は、貯氷室３に対して固定されており、所定の軸方向に延びる軸部１１と、軸部１１の下端に固定されるリードスイッチ１２とを含む。リードスイッチ１２は、傾動部材２０の傾動状態を検知する傾動検知スイッチである。

図２〜図５を用いて、軸部１１の構成を説明する。図４および図５は、それぞれ軸部１１の正面図および底面図である。
軸部１１は剛性を有する材料、たとえば樹脂を用いて形成される。軸部１１は略円筒状に形成され、中空部１１ａを有する。中空部１１ａの上端は貯氷室３の外部に開口し、下端は貯氷室３の内部に開口し、これによって貯氷室３の内部と外部とが連通する。この中空部１１ａには導電部材である信号線３０が配置される。信号線３０は、貯氷室３の内部に配置されたリードスイッチ１２と、貯氷室３の外部に配置された制御装置（図示せず）とに電気的に接続され、リードスイッチ１２から制御装置へと信号を伝達する。

軸部１１は、小径部１１ｂと、大径部１１ｃと、小径部１１ｂおよび大径部１１ｃの接合部に形成される支持段差１１ｄとを備える。小径部１１ｂは、軸部１１の上端を含んで形成され、所定の外径を有する。大径部１１ｃは、小径部１１ｂの下方に形成され、小径部１１ｂの外径より大きい外径を有する。後述するように、軸部１１は支持段差１１ｄによって傾動部材２０を傾動可能に支持する。また、支持段差１１ｄの近傍には円錐部位置決め突起１１ｅが形成され、この円錐部位置決め突起１１ｅが傾動部材２０の軸周りの回転を防止する。さらに、軸部１１はリードスイッチ１２を固定するためのネジ孔１１ｆを備える。

また、図２および図３に示すように、傾動部材２０は、軸部１１に支持される略中空円錐状の円錐部２１と、円錐部２１に固定される底部２２と、底部２２に固定される磁石２３とを備える。
図２、図３、図６、および図７を用いて、円錐部２１の構成を説明する。図６および図７は、それぞれ円錐部２１の正面図および平面図である。
円錐部２１はたとえば樹脂を用いて形成される。円錐部２１は、その外表面の一部に、所定の軸方向に向かって広がる円錐面２１ａを有する。円錐面２１ａが広がる軸の方向は、たとえば傾動部材２０が氷と接触していない状態において鉛直下方であるが、これは水平方向より下方であればよい。または、円錐面２１ａの全体が下方に向かって広がるような方向であればよい。

円錐部２１の上端には、略円形の上部開口２１ｂが形成される。上部開口２１ｂの内径は、上述の軸部１１の小径部１１ｂの外径より大きく、かつ軸部１１の大径部１１ｃの外径より小さい。このため、重力によって、円錐部２１の上部開口２１ｂは軸部１１の支持段差１１ｄによって支持され、結果として傾動部材２０が固定部材１０によって支持される。なお、円錐部２１の上部開口２１ｂは、軸部１１の小径部１１ｂとの間に所定の余裕度をもって設計され、傾動部材２０は固定部材１０に支持されつつ傾動可能となっている。また、上部開口２１ｂには円錐部位置決め溝２１ｄが形成され、この円錐部位置決め溝２１ｄが上述の軸部１１の位置決め突起１１ｅと係合して、円錐部２１の軸周りの回転を防止する。
また、円錐部２１の下端には、略短円筒状の内表面を有する下部開口２１ｃが形成される。下部開口２１ｃには内側に向かって底部位置決め突起２１ｅが形成され、この底部位置決め突起２１ｅが底部２２の軸周りの回転を防止する。

次に、図２、図３、および図８を用いて、底部２２の構成を説明する。図８は底部２２の平面図である。
底部２２はたとえば樹脂を用いて形成される。底部２２は、球面の一部をなす底面２２ａと、磁石２３を支持し固定する磁石固定台２２ｂとを含む。
底面２２ａの外縁は、円錐部２１の下部開口２１ｃの内表面と整合する形状を有し、下方に膨らむ向きで円錐部２１の下部開口２１ｃに取り付けられ、嵌め込み固定される。このようにして、円錐部２１と底部２２とによって傾動部材２０の内部空間が画定される。また、円錐部２１および底部２２のサイズは、傾動部材２０の内部空間に軸部１１の大径部１１ｃおよびリードスイッチ１２が収容されるように設計される。

底部２２は周縁部に底部位置決め溝２２ｃを有し、この底部位置決め溝２２ｃが上述の円錐部２１の底部位置決め突起２１ｅと係合して、底部２２の軸周りの回転を防止する。
磁石固定台２２ｂは、底面２２ａと一体に、または底面２２ａに固定されて設けられる。磁石２３はこの磁石固定台２２ｂに接着される。または、磁石２３および磁石固定台２２ｂは、磁石固定台２２ｂの上方から磁石２３を嵌め込むことができる形状をもって形成されてもよく、この場合、磁石２３は自重によって磁石固定台２２ｂに固定されてもよい。

図２および図３は、傾動部材２０が氷と接触していない状態を示す。固定部材１０の軸部１１の支持段差１１ｄが傾動部材２０の円錐部２１の上部開口２１ｂを支持し、これによって傾動部材２０は貯氷室３内に吊り下げられる。この状態では、傾動部材２０の軸方向は鉛直方向となる。磁石２３は、この状態においてリードスイッチ１２に最も近接する位置に取り付けられている。リードスイッチ１２は、磁石２３との距離を検出する磁石検出器として機能するものであるが、この状態では、リードスイッチ１２と磁石２３との距離はリードスイッチ１２の検知範囲内であり、これに応じてリードスイッチ１２はオン信号を出力する。

次に、図９および図１０を用いて、貯氷検知スイッチ１００の動作を説明する。図９および図１０は、貯氷室３の内部を正面から見た図である。
図９は、氷の量が少なく、傾動部材２０に氷が接触していない状態を示す。これは図２および図３に示す状態に相当する。この状態では、貯氷検知スイッチ１００はオン信号を出力する。
図１０は、氷の量が増加した状態を示す。制御装置（図示せず）が制御する製氷運転によって、氷が製造されて貯氷室３内に積み上がる。氷の量が増加してゆくと、氷は傾動部材２０の円錐部２１の円錐面２１ａに接触し、円錐面２１ａにその法線方向内向きの力を及ぼす。これによって、傾動部材２０は軸部１１の支持段差１１ｄに支持されつつ傾動する。図１０の例では、傾動部材２０は矢印Ａの方向に力を受け、これに応じて矢印Ｂの方向に傾動している。

図１１は、図１０における貯氷検知スイッチ１００周辺の拡大図である。傾動部材２０は氷と接触して矢印Ｂの方向に傾動し、これに伴って磁石２３も矢印Ｂの方向に移動する。一方、固定部材１０は天井部７に固定されており、軸部１１およびリードスイッチ１２の位置は変化しない。このため磁石２３とリードスイッチ１２との間の距離が増加する。これによって、磁石２３がリードスイッチ１２の検知範囲外に移動すると、リードスイッチ１２内部の通電がなくなり、リードスイッチ１２はオン信号の出力を停止する。すなわち、リードスイッチ１２はオフ信号を出力する。
このようにして、貯氷検知スイッチ１００は、リードスイッチ１２によって検出された磁石２３との距離に応じて、貯氷室３内の氷の量を検知する。制御装置（図示せず）は、リードスイッチ１２のオフ信号を受信し、これに応じて製氷運転を停止する。

なお、貯氷室３は左右方向のみならず前後方向にも広がりを有するので、氷が図１０および図１１の矢印Ａ以外の方向から貯氷検知スイッチ１００に接触する場合もある。このような場合について、図１２を用いて説明する。
図１２は、氷が図１１とは異なる方向から貯氷検知スイッチ１００に接触する際の、貯氷検知スイッチ１００の動作を説明する図である。図１２は貯氷検知スイッチ１００の左側面図、すなわち図３と同一の方向から見た状態を示す。
傾動部材２０は、氷と接触してたとえば矢印Ｃの方向に傾動し、これに伴って磁石２３も矢印Ｃの方向に移動する。これによって、磁石２３がリードスイッチ１２の検知範囲外に移動すると、リードスイッチ１２はオフ信号を出力する。

図１１および図１２に示すように、傾動部材２０に氷が接触した状態では、固定部材１０は傾動部材２０を一点で支持する。たとえば図１１では傾動部材２０は接触点Ｐ１で支持され、図１２では傾動部材２０は接触点Ｐ２で支持される。ここで、図１１および図１２に示すように、固定部材１０と傾動部材２０とは別部材であり、傾動部材２０は自重によって軸部１１の支持段差１１ｄに支持されているため、傾動部材２０が傾動しても軸部１１に及ぼす力はほとんど変化しない。とくに、軸部１１がたわむような状態にはならない。このため、貯氷検知スイッチ１００が長期間使用されても、傾動検知スイッチであるリードスイッチ１２を支持する軸部１１は劣化しない。

なお、従来の貯氷検知スイッチでは球形のものが知られているが、球形の貯氷検知スイッチでは、氷が貯氷検知スイッチに接触しても、貯氷検知スイッチがその上を滑って水平のまま持ち上がってしまう場合があった。このような状態になると、氷の量が増加しても貯氷検知スイッチは傾かないため、的確な検知が行えない。
上述の実施の形態１に係る貯氷検知スイッチ１００は、このような問題も解決することができる。まず、貯氷検知スイッチ１００では、傾動部材２０の円錐部２１が円錐面２１ａを有する。円錐面２１ａと接触した氷は、主に円錐面２１ａの法線方向内向きの力を及ぼすことになるが、円錐面２１ａは下方に向かって広がる形状であるため、この力の向きは水平方向よりも下向きとなる。したがって、傾動部材２０は上向きの力を受けず、氷の上を滑って水平のまま持ち上がるということがない。したがって、貯氷検知スイッチ１００は、氷と接触すると確実に傾動し、確実に氷の量を検知することができる。

また、従来の貯氷検知スイッチでは、可撓性のチューブによって貯氷検知スイッチを吊り下げることから貯氷室内の設置場所に制限が生じ、壁面近くに設置すると的確な検知ができなくなる場合があった。
図１３は、従来発生していたこのような状態を説明する図である。図１３では、図１の貯氷室３内において、図９および図１０における貯氷検知スイッチ１００と対応する位置に、従来の構成を有する貯氷検知スイッチ２００が設置されている。貯氷検知スイッチ２００は、可撓性のシリコンチューブ２１０と、シリコンチューブ２１０によって貯氷室３の天井部７から吊り下げられる球状の樹脂ボール２２０とを備える。

図１３に示すように、氷の量が少なく氷が樹脂ボール２２０に接触しない状態では、樹脂ボール２２０は位置Ｘにある。氷の量が増加すると、樹脂ボール２２０は氷と接触して傾動し、これによって磁石２２３が移動する。しかしながら、シリコンチューブ２１０は、根本、すなわち天井部７に固定された点以下の全体がたわむので、これに伴って樹脂ボール２２０も大きく移動し、リードスイッチ２１２も同様に移動する。このため、磁石２２３とリードスイッチ２１２との距離はそれほど広がらず、樹脂ボール２２０が位置Ｙに達して貯氷室３の壁面３ａに接触した状態でも、リードスイッチ２１２はオン信号を出力し続ける場合がある。この場合は氷の量を的確に検知することができない。

このように、図１３に示す従来の貯氷検知スイッチ２００では、図１０および図１１に示す実施の形態１に係る貯氷検知スイッチ１００と同じ位置に設置された場合であっても、的確な検知ができない場合がある。
これに対し、実施の形態１に係る貯氷検知スイッチ１００では、傾動部材２０が支持される接触点Ｐ１およびＰ２は、固定部材１０の根本すなわち固定部材１０が天井部７に固定される点ではなく、固定部材１０の中間点すなわち軸部１１の支持段差１１ｄ上の一点である。また、上述のように、傾動部材２０が傾動しても固定部材１０は変形せず、磁石２３は移動しない。このため、狭いスペースでもリードスイッチ１２と磁石２３との距離を大きくすることができ、氷の量を的確に検知することができる。

なお、接触点Ｐ１およびＰ２は、図１１および図１２では一点であるが、氷の量および氷が接触する方向によっては接触点は厳密に一点とはならず、軸部１１と円錐部２１とが２点以上で接触する場合もある。または、軸部１１の支持段差１１ｄと円錐部２１の上部開口２１ｂの形状とによっても、軸部１１と円錐部２１とが２点以上で接触する場合もある。ただし、本願においては、軸部１１および円錐部２１のサイズと比較して接触部分が十分小さく、一点で接触していると見なせる場合であれば、実質的に一点で接触しているものとする。

この発明の実施の形態１に係る貯氷検知スイッチが取り付けられた製氷機を示す斜視図である。 図１の貯氷検知スイッチの正面図である。 図１の貯氷検知スイッチの左側面図である。 図２の軸部の正面図である。 図２の軸部の底面図である。 図２の円錐部の正面図である。 図２の円錐部の平面図である。 図２の底部の平面図である。 図２の貯氷検知スイッチの動作を説明する図である。 図２の貯氷検知スイッチの動作を説明する図である。 図１０の貯氷検知スイッチ周辺の拡大図である。 氷が図１１とは異なる方向から貯氷検知スイッチに接触する際の、図２の貯氷検知スイッチの動作を説明する図である。 図１の貯氷室内に、従来の構成を有する貯氷検知スイッチが設置された状態を示す図である。

符号の説明

１ 製氷機本体、２ 製氷部、３ 貯氷室、４ 開閉扉、５ 機械室、７ 天井部、１０ 固定部材、１１ 軸部（１１ａ 中空部）、１２ リードスイッチ（磁石検出器）、２０ 傾動部材、２１ 円錐部（２１ａ 円錐面）、２２ 底部、２３ 磁石、３０ 信号線（導電部材）、１００ 貯氷検知スイッチ（貯蔵物検知スイッチ）、Ｐ１およびＰ２ 接触点。

Claims (6)

1. 貯蔵室に設けられて貯蔵物の量を検知する、貯蔵物検知スイッチであって、
   前記貯蔵室に対して固定された固定部材と、
   前記固定部材に支持されつつ、前記貯蔵物と接触して傾動する傾動部材と
   を備え、
   前記傾動部材の傾動状態に応じて、前記貯蔵物の量を検知する
   貯蔵物検知スイッチ。
2. 前記傾動部材には磁石が固定され、
   前記固定部材は前記磁石との距離を検出する磁石検出器を備え、
   前記貯蔵物検知スイッチは、前記磁石検出器によって検出された前記磁石との距離に応じて、前記貯蔵物の量を検知する
   請求項１に記載の貯蔵物検知スイッチ。
3. 前記固定部材は剛性を有するとともに、前記貯蔵室の内部と外部とを連通する中空部を有し、
   前記中空部には、前記貯蔵室の前記内部から前記外部へと信号を伝達する導電部材が配置される
   請求項１に記載の貯蔵物検知スイッチ。
4. 前記傾動部材は円錐面を有する、請求項１に記載の貯蔵物検知スイッチ。
5. 前記傾動部材の前記円錐面は、下方に向かって広がる円錐面であり、前記貯蔵物が接触する位置に形成される
   請求項４に記載の貯蔵物検知スイッチ。
6. 前記傾動部材に前記貯蔵物が接触した状態において、前記固定部材は前記傾動部材を一点で支持する
   請求項１に記載の貯蔵物検知スイッチ。

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