JP2012132611A

JP2012132611A - 自動製氷機

Info

Publication number: JP2012132611A
Application number: JP2010284447A
Authority: JP
Inventors: Shizuma Kadowaki; 静馬門脇
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2012-07-12

Abstract

【課題】氷噛み等の異常時においても水皿の動作を確実に検知することができる自動製氷機を提供する。
【解決手段】水皿１８が閉成位置となる製氷運転では、押圧部５８が回転軸３６の周面に押されて押ボタン６０がＯＮする状態となり、水皿１８が傾動して開放位置となる除氷運転では、押圧部５８が回転した回転軸３６の切欠き部３９内に入り込むことで押圧部５８の押圧が解除されて押ボタン６０がＯＦＦする状態となることで水皿１８の位置を検知する。
【選択図】図３

Description

この発明は、一側が開口する複数の製氷小室を画成した製氷室と、一側が傾動自在に配置され、製氷小室の開口を閉成する閉成位置と製氷小室の開口を開放する開放位置との間で傾動するようにした水皿とを備えた自動製氷機に関するものである。

従来、下向きに開口した製氷室に内部画成された多数の製氷小室の下方を水皿で閉成した状態で製氷水を噴射供給して多数の氷塊を生成する製氷運転と、水皿を下方に傾動して製氷小室を開放した状態で製氷室を加熱し、製氷小室から落下させた氷塊を水皿上を滑落させて貯氷庫に案内して貯留する除氷運転とを繰り返す所謂クローズドセルタイプの自動製氷機が知られている。

このタイプの自動製氷機は、図７及び図８に示すように、筐体２の内部に画成された貯氷室４の内部上方に製氷機構６が配設されている。製氷機構６は、筐体２の上部に架設した矩形板状の機構枠８の下面に取り付けられている。製氷機構６を構成する製氷室１２は下方に開口しており、機構枠８の下側に取付部材１０を介して配設され、製氷室１２内には縦横に配設した複数の仕切板によって多数の製氷小室１２ａが画成されている。製氷室１２の上面には、図示しない冷凍装置に接続された蒸発器１４が密着的に蛇行配置され、製氷運転に際して蒸発器１４に供給される冷媒を気化させて各製氷小室１２ａを強制冷却するようになっている。

製氷室１２の下方には、所定量の製氷水を貯留する製氷水タンク１６を下方に一体的に組み付けた水皿１８が配設され、該水皿１８は軸支部材１９に取り付けられた回転軸２０が機構枠８の下面に配置された軸受部材２２に回転可能に取り付けられることで一側が傾動自在に配設されている。水皿１８は、アクチュエータモータ２４等からなる水皿傾動機構２６により回転軸２０を中心にして傾動可能となっており、製氷運転時には製氷小室１２ａの下方に近接して図８に実線で示す水平位置に配置され、製氷運転中は製氷小室１２ａを閉成したこの閉成位置に保持される。そして、除氷運転時には回転軸２０を中心に製氷室１２から離間する方向に傾動し、図８に点線で示す製氷小室１２ａを開放する開放位置に保持されるようになっている。更に、製氷水タンク１６の底部外方には、ポンプモータ２８が取付けられ、このポンプモータ２８により吸入された製氷水は、水皿１８に吐出供給されると共に、この水皿１８に穿設した噴水孔３０から、各製氷小室１２ａ内に噴射供給されるようになっている。

このような自動製氷機では、特許文献１及び特許文献２に示すように水皿の位置を検知するための水皿位置検知手段が設けられており、水皿位置検知手段が水皿が閉成位置又は開放位置に到達したことを制御手段に送信することで製氷運転及び除氷運転時の水皿の駆動を制御するようになっている。

特開２００６−１８３８７６号公報特開平８−２７８０７３号公報

しかしながら特許文献１の水皿位置検知手段は、アクチュエータモータに水皿位置検知手段を配置してモータの軸の動きを検知することで、間接的に水皿の位置を検知するようにしているため、モータの動きと水皿の動きが必ずしも一致していないことがあった。詳述すると、水皿を閉めようとした際に除氷不良等により水皿と製氷小室との間に氷が挟まってしまった場合、氷を挟んでいるために水皿は閉成位置に到達しないが、モータは水皿を吊っているバネを無理やりに引き伸ばしながら回転してしまうため、水皿が閉成位置に到達していないにも係らず水皿位置検知手段は水皿が閉成位置に到達したものと誤検知してしまうことがあった。また、特許文献２の水皿位置検知手段は、水皿上面や製氷室、又は水皿傾動機構に磁石等を配置することで位置を検知するようにしているため、磁石等の各部材の位置関係の調整が難しく、組み立て時の調整作業に時間がかかる上に、取り付け位置が悪いとうまく検知できないことがあった。

そこで本発明では、前述した従来の技術に内在している課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、氷噛み等の異常時においても水皿の動作を確実に検知することができる自動製氷機を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る自動製氷機は、
一側が開口する複数の製氷小室を画成した製氷室と、回転軸により一側が傾動自在に配置された水皿とを備え、前記水皿が前記製氷小室の開口を閉成する閉成位置と製氷小室の開口を開放する開放位置との間で傾動するようにし、
前記水皿に設けられた回転軸の回転を検知することで水皿の位置を検知する水皿位置検知手段を設けたことを特徴とする。

本発明に係る自動製氷機によれば、異常時においても水皿動作を確実に検知することができ、水皿動作の検知精度を向上させることができる。

実施例１に係る自動製氷機の製氷機構を分解して示す概略斜視図である。実施例１に係る前側の回転軸部分を拡大して示す概略斜視図である。実施例１に係る水皿位置検知手段において、（ａ）は水皿が閉成位置にあるときの状態を示す動作説明図であり、（ｂ）は水皿が開放位置にあるときの状態を示す動作説明図である。実施例２に係る自動製氷機の製氷機構を分解して示す概略斜視図である。実施例２に係る水皿位置検知手段において、（ａ）は水皿が閉成位置にあるときの状態を示す動作説明図であり、（ｂ）は水皿が開放位置にあるときの状態を示す動作説明図である。実施例３に係る水皿位置検知手段において、（ａ）は水皿が閉成位置にあるときの状態を示す動作説明図であり、（ｂ）は水皿が開放位置にあるときの状態を示す動作説明図である。従来の自動製氷機の製氷機構を示す概略斜視図である。従来の自動製氷機の製氷機構を示す側面図である。

本発明に係る自動製氷機につき、好適な実施例を挙げて、図面を参照しながら以下説明する。なお、以下の説明における上下左右の方向については、図７のポンプモータ２８が配置された側を前方とし、前方から製氷機構６を見たときの上下左右の方向とする。また、図７及び図８で説明した製氷機構の構成要素と同一の要素については、同一の符号を使用して詳細な説明は省略する。

図１に示すように、実施例１の製氷機構３０は、上面が開放された箱状に形成された機構枠８の下方に配置される。製氷機構３０は水皿１８と図示を省略した製氷室１２とを備えており、水皿１８の左側端面には、前後方向に離間する一対の軸支部材３２、３４が取り付けられている。軸支部材３２、３４は、水皿１８の上面から上方へ突き出すように矩形板状に形成され、前側の軸支部材３２の上端部には前方へ突出する回転軸３６が一体的に突設されており、後側の軸支部材３４の上端部には同じく前方へ突出する回転軸３８が一体的に突設されている。前側の回転軸３６には図２に示すように、突出端面側から所定寸法分だけ奥側へ向けて回転軸３６の下側部分を一部切り欠くことで切欠き部３９が形成されている。また、後側の軸支部材３４の回転軸３８には、前端部分に雄ネジ３８ａが形成されている。更に、機構枠８の下面側には、回転軸３６、３８を軸支するために一対の軸受部材４０が設けられており、軸受部材４０は回転軸３６、３８にそれぞれ対応するように前後方向に離間して配置されている。軸受部材４０は、機構枠８に配設した際に、機構枠８の下面に当接する当接片４０ａと、この当接片４０ａの前縁から鉛直に垂下した延出片４０ｂとから断面Ｌ字状に形成されている。当接片４０ａには、左右方向に離間して穿設した一対の貫通孔（図示せず）が設けられており、機構枠８の上面に開設した通孔４１と共通的にネジ４３を下方から挿通して、機構枠８の上方に突出した各ネジ４３の先端部にナット４４を螺合することで機構枠８の下面に軸受部材４０が締着されている。また、延出片４０ｂには、回転軸３６、３８を挿通させるための挿通孔４６が設けられている。

以上のように構成された水皿１８の前側の回転軸３６を前側の軸受部材４０の挿通孔４６に後側から挿通させると共に、後側の回転軸３８を後側の軸受部材４０の挿通孔４６に挿通させることで、水皿１８は機構枠８の下方に取り付けられる。この状態で後側の回転軸３８の先端に設けられた雄ネジ３８ａに、ワッシャ４８を介して延出片４０ｂの前後に僅かな隙間ができるように袋ナット５０を螺合することで、水皿１８の前後方向への移動を規制したうえで、水皿１８は回転軸３６、３８を中心として一側（右側）が傾動自在に取り付けられる。

機構枠８の前面板８ａの前面側には、マイクロスイッチ５２が、前側の回転軸３６の先端部分に対応するように取り付けられている。マイクロスイッチ５２は、図３（ａ）、（ｂ）に示すようにケース本体５４の右側面上端部から右斜め下方へ向けてスイッチレバー５６が設けられており、該スイッチレバー５６は、下端に設けられた半円形状の押圧部５８が押されることで上端部を基点に傾動可能となっている。そして、ケース本体５４の右側面下端部近傍には押ボタン６０が配置されており、押圧部５８が押されてスイッチレバー５６が傾動することで押ボタン６０が押されてＯＮすると、自動製氷機に設けられた図示しない制御手段にＯＮ信号が送信されるようになっている。マイクロスイッチ５２は、水皿１８が閉成位置となる製氷運転では、図３（ａ）に示すように、押圧部５８が回転軸３６の周面に押されて押ボタン６０がＯＮする状態となり、水皿１８が傾動して開放位置となる除氷運転では、図３（ｂ）に示すように、押圧部５８が回転した回転軸３６の切欠き部３９内に入り込むことで押圧部５８の押圧が解除されて押ボタン６０がＯＦＦするように取り付けられている。

以上のように構成された実施例１の自動製氷機の動作について説明する。なお、製氷開始時は水皿１８は閉成位置にあるものとする。製氷運転を開始すると、冷凍装置から蒸発器１４に冷媒が供給されて製氷室１２が冷却されると共に、ポンプモータ２８が駆動され、製氷水タンク１６に貯留されている製氷水が噴水孔３０から噴射されて製氷水は製氷小室１２ａ内に供給される。製氷小室１２ａは、蒸発器１４により冷却されているので、噴射された製氷水は製氷小室１２ａの内壁に接触して冷却される。製氷小室１２ａの内壁と接触した後の製氷水は落下して製氷水タンク１６に回収され、再びポンプモータ２８により製氷小室１２ａに噴射されるという循環を繰り返すことで次第に冷却されて０℃に近づいていき、除々に製氷小室１２ａの内壁に氷が生成されていく。このとき、マイクロスイッチ５２の押圧部５８は、図３（ａ）に示すように、回転軸３６の円周面に当接して押ボタン６０はＯＮ状態となっており、水皿１８が製氷小室１２ａを下側から閉成した閉成位置にあることを制御手段に送信している。そして、製氷運転が進んで製氷小室１２ａ内に氷塊が生成され、製氷室１２が製氷完了温度となったことが図示しない温度センサで検知されると、製氷運転が終了し除氷運転に切り替えられる。

除氷運転に切り替わると、冷凍装置からホットガスが蒸発器１４へ供給されて製氷室１２が加熱されると共に、水皿傾動機構２６により水皿１８が下方へ傾動される。水皿１８が下方へ傾動すると、回転軸３６も回転し、切欠き部３９も時計周りに回転する。切欠き部３９が回転すると、押圧部５８が回転軸３６の円周面から切欠き部３９内へと入り込むことでスイッチレバー５６が右側へと傾動し、押ボタン６０がＯＦＦとなる。押ボタン６０がＯＦＦすると、制御手段が信号がＯＦＦとなったことを検知して、制御手段内に設けられた図示しないタイマーがスタートし、水皿１８が製氷小室１２ａを開放する開放位置に到達したと見なされる時間が経過したことを計測すると、水皿傾動機構２６のモータ２４を停止させて水皿１８の傾動を停止させる。そして、除氷運転により製氷室１２が加熱されて氷塊の製氷小室１２ａとの氷結面が融解されると、氷塊は自重により製氷小室１２ａから剥離落下し、水皿１８上を滑落して下方に位置する貯氷室４に放出されて貯留される。その後、製氷室１２の温度が上昇して温度センサが除氷完了温度を検知すると、蒸発器１４へのホットガスの供給が停止されると共に、水皿傾動機構２６により水皿１８が上方へ傾動される。このとき、押圧部５８及び切欠き部３９は上記と逆の動作を行い、押圧部５８が切欠き部３９内から離脱して回転軸３６の円周面に当接し、スイッチレバー５６を傾動させて押ボタン６０をＯＮさせると、制御手段にＯＮ信号が送信されて水皿傾動機構２６のモータ２４を停止させ水皿１８の上方への傾動を停止する。このような製氷運転と除氷運転とが繰り返されることで、貯氷室４に所定量の氷塊が貯留される。以上のようにマイクロスイッチ５２と回転軸３６の切欠き部３９とにより実施例１の水皿位置検知手段は構成され、水皿１８の位置を検知するようになっている。なお、制御手段には水皿１８の傾動開始と同時にスタートするタイマーが設けられており、水皿１８の傾動開始から所定時間経過しても水皿位置検知手段が水皿１８の到達又は傾動を開始したことが検知できない場合に氷噛み等の異常と判断し、機械を停止させるようになっている。

以上のように実施例１に係る自動製氷機によれば、水皿の動きと連動する回転軸の回転を位置検知部材（マイクロスイッチ）で検知することで水皿の位置を検知するようにしたので、水皿が閉じる際の動きを精度良く検知することができ、除氷不良等により水皿と製氷小室との間に氷が挟まってしまった場合でも誤検知することなく水皿の動きを確実に検知することができる。また、回転するのみで位置は動かない回転軸を検知するようにしたので、各部材の位置関係の調整が簡単にでき、製品の組み立て時の調整作業の時間を短縮することができる。

実施例２では、水皿位置検知手段の構成が実施例１とは異なっている。図４に示すように、実施例２の製氷機構７０は、水皿１８の左側端面に、前後方向に離間する一対の軸支部材７２、７４が取り付けられている。軸支部材７２、７４は、水皿１８の上面から上方へ突き出すように矩形板状に形成され、前側の軸支部材７２の上端部には、後側のみ開口した軸孔７６が設けられた保持部７８が一体的に設けられており、後側の軸支部材７４の上端部には、前後に貫通した軸孔８０が設けられた保持部８２が一体的に設けられている。機構枠８の下面側には、前記保持部７８、８２の軸孔７６、８０に挿通される支持軸８４、８６がそれぞれ設けられた軸受部材８８、９０が前後方向に離間して配置されている。軸受部材８８、９０は、機構枠８に配設した際に、機構枠８の下面に当接する当接片８８ａ、９０ａと、この当接片８８ａ、９０ａの後縁から鉛直に垂下した延出片８８ｂ、９０ｂとから断面Ｌ字状に形成され、延出片８８ｂ、９０ｂの前側の面から支持軸８４、８６が突設されている。後側の支持軸８６の前端部分には雄ネジ８６ａが形成されており、前側の支持軸８４よりも長く形成されている。軸受部材８８、９０の機構枠８に対する取付構造は実施例１と同様のため説明は省略する。

以上のように構成された水皿１８の前側の保持部７８の軸孔７６に支持軸８４を後側から挿入させると共に、後側の保持部８２の軸孔８０に支持軸８６を後側から挿通させることで、水皿１８は機構枠８の下方に取り付けられる。この状態で保持部８２の軸孔８０から前方へ突出した支持軸８６の先端に設けられた雄ネジ８６ａに、ワッシャ４８を介して保持部８２の前後に僅かな隙間ができるように袋ナット５０を螺合することで、水皿１８の前後方向への移動を規制したうえで、水皿１８は保持部７８、８２を中心として一側（右側）が傾動自在に取り付けられる。実施例２においては、この保持部７８、８２が回転軸に相当する。

前側の保持部７８の前面には、縦長楕円形状のカム９２が取り付けられており、カム９２の下端側背面を保持部７８の前面に取り付けることで、水皿１８が傾動して保持部７８が回転すると、カム９２の下端側を中心として上端側が傾動するようになっている。また、機構枠８の前面板８ａの前面側には、マイクロスイッチ５２が、カム９２に対応するように取り付けられている。マイクロスイッチ５２は、実施例１と同一構成であるが、スイッチレバー５６、押圧部５８、押ボタン６０が下側に位置する向きで取り付けられている。このように構成することで、水皿１８が閉成位置となる製氷運転においては図５（ａ）に示すように、カム９２の上側の周面が押圧部５８を下側から押すことで押ボタン６０がＯＮされて制御手段にＯＮ信号が送信され、水皿１８が傾動して開放位置となる除氷運転においては図５（ｂ）に示すように、カム９２が傾動して押圧部５８の押圧が解除されて押ボタン６０がＯＦＦするようになっている。マイクロスイッチ５２と保持部７８の前面に取り付けられたカム９２とにより実施例２の水皿位置検知手段は構成され、水皿１８の位置を検知するようになっている。なお、製氷運転と除氷運転の切り替えタイミングや水皿傾動機構２６の駆動タイミング等は実施例１と同一であるため詳細な説明は省略する。

以上のように実施例２に係る自動製氷機によれば、実施例１と同様に水皿が閉じる際の動きを精度良く検知することができ、除氷不良等により水皿と製氷小室との間に氷が挟まってしまった場合でも誤検知することなく水皿の動きを確実に検知することができる。また、カムを介して保持部（回転軸）の回転を検知するようにしたので、回転軸の回転を大きな動作範囲で検知できるようになるため、より正確に回転軸の回転を検知することができる。

実施例３では、実施例１、２とは異なり、水皿が閉成位置に到達した際の検知だけではなく、水皿が開放位置に到達した際も水皿位置検知手段で検知できるようにしている。なお、実施例３は軸支部材、保持部、軸受部材、支持軸等の水皿位置検知手段以外の構成は実施例２と同一のため、実施例２と異なる部分のみ説明する。

図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、前側の保持部７８の前面には、縦長楕円形状のカム９４が下端側を中心として上端側が傾動するように取り付けられており、該カム９４の上端部近傍には、磁石９６が内設されている。また、機構枠８の前面板８ａの前面側には、前記カム９４の移動軌跡と対応するように基板９８が取り付けられ、図示しない導線により制御手段に接続されている。基板９８の前面とカム９４の背面とは、僅かに離間した位置関係となるように配設されており、カム９４は基板９８の前面から僅かに浮かせて非接触状態で傾動するようになっている。基板９８には、左右方向に所定間隔離間して一対の磁気センサ１００、１０２が内設されており、左側に位置する磁気センサ１００は図６（ａ）に示すように、水皿１８が閉成位置となったときに磁石９６と相対する位置に設けられ、右側に位置する磁気センサ１０２は図６（ｂ）に示すように、磁気センサ１００よりも下方に配置することで水皿１８が開放位置となったときに磁石９６と相対するように設けらている。

以上のように構成された実施例３の自動製氷機の動作について、水皿位置検知動作を主に説明する。製氷開始時は、図６（ａ）に示すように、磁石９６が磁気センサ１００と相対する位置にあるため、磁気センサ１００が磁石９６の磁力を検知することで検知信号が制御手段に送信される。制御手段は、磁気センサ１００からの信号により水皿１８が閉成位置にあると判断して製氷運転を開始する。その後、製氷運転が終了し除氷運転に切り替わると、水皿傾動機構２６により水皿１８が下方へ傾動され、それに伴いカム９４及び磁石９６も傾動するため、磁石９６が磁気センサ１００の検知範囲から外れて磁気センサ１００から出力されていた検知信号も停止される。そして、水皿１８が開放位置に到達すると、図６（ｂ）に示すように、磁石９６は磁気センサ１０２と相対する位置に到達し、磁気センサ１０２が磁石９６の磁力を検知することで検知信号が制御手段に送信される。制御手段は、磁気センサ１０２からの信号により水皿１８が開放位置に到達したと判断して水皿傾動機構２６のモータ２４を停止させ水皿１８の下方への傾動を停止させる。その後、製氷室１２の温度が上昇して温度センサが除氷完了温度を検知すると除氷が完了したと判断され、水皿傾動機構２６により水皿１８が上方へ傾動されると、磁石９６が磁気センサ１０２の検知範囲から外れて磁気センサ１０２から出力されていた検知信号も停止される。そして、水皿１８が閉成位置に到達すると、磁気センサ１００が磁石９６の磁力を検知することで水皿１８が閉成位置に到達したと判断して水皿傾動機構２６のモータ２４を停止させ水皿１８の上方への傾動を停止させる。以上のように磁気センサ１００、１０２が設けられた基板９８と保持部７８の前面に取り付けられたカム９４に設けられた磁石９６とにより実施例２の水皿位置検知手段は構成され、水皿１８の位置を検知するようになっている。

以上のように実施例３に係る自動製氷機によれば、水皿の閉成位置と開放位置に対応する磁気センサを設けた基板と、保持部７８（回転軸に相当）に取り付けられたカムに配置された磁石とで水皿の位置を検知するようにしたので、水皿が閉成位置に到達した際の検知だけではなく、水皿が開放位置に到達した際も水皿位置検知手段で検知できるようになるため、水皿の動きを更に精度良く検知することができ、除氷不良等により水皿と製氷小室との間に氷が挟まってしまった場合でも誤検知することなく水皿の動きを確実に検知することができる。また、磁石と磁気センサとは非接触状態で検知するため、位置検知部品が接触により磨耗することはなく耐久性を向上させることができる。

本発明では、前述の実施例に限定されず、以下の如く変更することも可能である。
(１)実施例においては、下向きに開口した製氷室の下方を水皿で開閉する下向き製氷室タイプの自動製氷機としたが、横向きに開口した製氷室の側方を水皿で開閉する横向き製氷室タイプの自動製氷機に本発明を採用してもよい。
(２)水皿位置検知手段は実施例の構造に限定されるものではなく、要は回転軸の回転を検知できるものであれば、他の構造としてもよい。

８機構枠、１２製氷室、
１８水皿、３６回転軸、
３９切欠き部、５２マイクロスイッチ、
７８保持部、９２、９４カム、
９６磁石、９８基板、
１００、１０２磁気センサ

Claims

一側が開口する複数の製氷小室を画成した製氷室と、回転軸により一側が傾動自在に配置された水皿とを備え、前記水皿が前記製氷小室の開口を閉成する閉成位置と製氷小室の開口を開放する開放位置との間で傾動するようにした自動製氷機において、
前記水皿に設けられた回転軸の回転を検知することで水皿の位置を検知する水皿位置検知手段を設けたことを特徴とする自動製氷機。