JP3850299B2 - オーガ式製氷機の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オーガ式製氷機の制御装置に関する。
【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】
このようなギヤードモータの保護装置として、従来オーバーロードリレーを用い、オーバーロードリレーによりギヤードモータにかかる負荷が所定値を越えたことを検出するとギヤードモータを停止させようとする方法がある。これは図１４（ａ）に示されるように、ギヤードモータがロックして通常運転時のモータ電流より高いロック電流が一定時間流れるとオーバーロードリレーが動作するものである。
しかしながら、正転していたオーガが何らかの原因で氷を掻き取ることができずにその衝撃で逆転した後、さらにオーガが氷に衝突して再び正転を始め、このようにして正転と逆転とを繰り返す、いわゆるハンチングを起こすと、モータ電流は図１４（ｂ）に示されるように変動し、電流値がロック電流と通常運転時の電流付近との間を繰り返し往復するため、オーバーロードリレーは動作せず、ギヤードモータを保護することはできなかった。
【０００５】
そこで、特公平４−２４６２５号公報には、ギヤードモータに流れる電流を電圧に変換し、変換された電圧が所定値より大きくなったときにギヤードモータの運転を停止する保護装置が提案されている。この保護装置によれば、製氷運転時に一瞬でもギヤードモータに流れる電流が増加して変換電圧が所定値より大きくなるとギヤードモータの運転が停止される。従って、ハンチング時にもギヤードモータの停止が可能になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ギヤードモータに流れるモータ電流はギヤードモータに印加される入力電圧の値によっても変動するため、通常の製氷運転中であるにもかかわらず、モータ電流が変動すると過負荷状態と判断してギヤードモータの運転を停止してしまう虞があった。
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、入力電圧の値が変化しても過負荷状態を正確に判断してギヤードモータの運転を制御することができるオーガ式製氷機の制御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】
この発明に係る第１のオーガ式製氷機の制御装置は、ギヤードモータを駆動する駆動回路と、ギヤードモータに印加される入力電圧を検出する電圧検出器と、ギヤードモータに流れるモータ電流を検出する電流検出器と、入力電圧に応じて異なる複数の電流しきい値が予め設定されると共に電流検出器で検出されたモータ電流の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する電流しきい値を越えたときにギヤードモータを停止するように駆動回路を制御し、ギヤードモータの起動時には電流検出器で検出されたモータ電流の値を無視する制御回路とを備えたものである。
【０００８】
この発明に係る第２のオーガ式製氷機の制御装置は、ギヤードモータを駆動する駆動回路と、ギヤードモータに印加される入力電圧を検出する電圧検出器と、ギヤードモータに流れるモータ電流を検出する電流検出器と、入力電圧に応じて異なる複数の電流しきい値とギヤードモータの起動時に対応した高い電流しきい値とが予め設定されると共に電流検出器で検出されたモータ電流の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する電流しきい値を越えたときにギヤードモータを停止するように駆動回路を制御する制御回路とを備えたものである。
【０００９】
また、この発明に係る第３のオーガ式製氷機の制御装置は、ギヤードモータを駆動する駆動回路と、ギヤードモータに印加される入力電圧を検出する電圧検出器と、ギヤードモータの回転数を検出する回転数検出器と、入力電圧に応じて異なる複数の回転数のしきい値が予め設定されると共に回転数検出器で検出された回転数の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する回転数のしきい値を下回ったときにギヤードモータを停止するように駆動回路を制御し、ギヤードモータの起動時には回転数検出器で検出された回転数の値を無視する制御回路とを備えたものである。
【００１０】
さらに、この発明に係る第４のオーガ式製氷機の制御装置は、ギヤードモータを駆動する駆動回路と、ギヤードモータに印加される入力電圧を検出する電圧検出器と、ギヤードモータの回転数を検出する回転数検出器と、入力電圧に応じて異なる複数の回転数のしきい値とギヤードモータの起動時に対応した低い回転数のしきい値とが予め設定されると共に回転数検出器で検出された回転数の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する回転数のしきい値を下回ったときにギヤードモータを停止するように駆動回路を制御する制御回路とを備えたものである。
【００１２】
【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。
実施の形態１．
図１にこの発明の実施の形態１に係る制御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、その外周面に蒸発パイプ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によって回転されるように構成されている。
ギヤードモータ４には駆動回路５が接続され、さらに駆動回路５に制御回路６が接続されている。また、ギヤードモータ４には電圧検出器７及び電流検出器８が接続されており、これら電圧検出器７及び電流検出器８に制御回路６が接続されている。
冷凍ケーシング１の蒸発パイプ２は、蒸発器として、圧縮機９、凝縮器１０、ドライヤ１１及び膨張弁１２と共に冷凍回路を構成している。なお、凝縮器１０の近傍には、凝縮器１０を空冷するためのファンモータ１３が配置されている。
【００１３】
図２に示されるように、冷凍ケーシング１の内部において、オーガ３は上部軸受１４及び下部軸受１５により回転自在に支持され、上部軸受１４は固定用ボルト１６によって冷凍ケーシング１の上端部に固定されている。オーガ３は、その下端に連結されたギヤードモータ４により回転し、冷凍ケーシング１の内周面に成長した氷を掻き取って上部軸受１４の外周部に形成された複数の固定刃１７に移送する。
【００１４】
次に、この実施の形態１に係るオーガ式製氷機の制御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、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駆動回路５によりギヤードモータ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、蒸発パイプ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１７で所望の形状、硬度に成形される。
【００１５】
このような製氷運転に伴い、駆動回路５からギヤードモータ４に印加される入力電圧が電圧検出器７で検出されると共にギヤードモータ４に流れるモータ電流が電流検出器８で検出され、それぞれ制御回路６に送られる。この制御回路６には、ギヤードモータ４への入力電圧に応じて異なる複数の電流しきい値Ｉｔｈが予め設定されている。例えば、図３（ａ）に示されるように低電圧入力時に対応して２．５Ａの値に設定された電流しきい値Ｉｔｈと図３（ｂ）に示されるように高電圧入力時に対応して４Ａの値に設定された電流しきい値Ｉｔｈとを有している。なお、これらの電流しきい値Ｉｔｈの値は適宜調整し得るようになっている。
【００１６】
駆動回路５からギヤードモータ４に低電圧が入力している場合には、図３（ａ）に示されるように、通常のモータ電流は１．３Ａ程度となる。このとき、電圧検出器７で検出された入力電圧が低電圧を示しているので、制御回路６は２．５Ａの値に設定された電流しきい値Ｉｔｈを選択し、電流検出器８で検出されたモータ電流を電流しきい値Ｉｔｈ＝２．５Ａと比較し、モータ電流が電流しきい値Ｉｔｈを越えると、駆動回路５を制御してギヤードモータ４を停止させる。
【００１７】
ここで、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して冷凍ケーシング１が過冷却となり、正転していたオーガが氷を掻き取ることができずにその衝撃で逆転した後、さらにオーガが氷に衝突して再び正転を始め、このようにして正転と逆転とを繰り返す、いわゆるハンチングを起こすことがある。低電圧が入力する場合のハンチング時におけるピーク電流は約３．５Ａになる。従って、ハンチングを起こし始める時点でモータ電流が電流しきい値Ｉｔｈを越えるため、制御回路６により駆動回路５が制御されてギヤードモータ４の運転が停止される。
【００１８】
一方、駆動回路５からギヤードモータ４に高電圧が入力している場合には、図３（ｂ）に示されるように、通常のモータ電流が２．５Ａ程度となるが、電圧検出器７で検出された入力電圧が高電圧を示しているので、制御回路６は４Ａの値に設定された電流しきい値Ｉｔｈを選択する。すなわち、電流検出器８で検出されたモータ電流を電流しきい値Ｉｔｈ＝４Ａと比較し、モータ電流が電流しきい値Ｉｔｈを越えると、駆動回路５を制御してギヤードモータ４を停止させる。
【００１９】
高電圧が入力する場合のハンチング時におけるピーク電流は約６Ａになる。従って、何らかの原因によりハンチングを起こし始めると、この時点でモータ電流が電流しきい値Ｉｔｈを越えるため、制御回路６により駆動回路５が制御されてギヤードモータ４の運転が停止される。
【００２０】
このように、ギヤードモータ４への入力電圧に応じて予め設定された２種類の電流しきい値Ｉｔｈのうちのいずれかを選択してモータ電流との比較を行うため、入力電圧の値によってモータ電流が変動してもハンチングやロック等の過負荷状態を正確に判断してギヤードモータの運転を停止することができる。
なお、電流しきい値Ｉｔｈは低電圧と高電圧に対応した２種類の値に限られるものではなく、３種類以上の値を設定しておき、入力電圧に応じて多段階に場合分けしてそれぞれ過負荷状態を判定することもできる。また、電流しきい値Ｉｔｈを入力電圧に対する関係式で設定するようにすることもできる。
【００２１】
また、ギヤードモータ４の起動時にはハンチング時と同程度の電流ピークが生じるため、制御回路６がギヤードモータ４の起動時に電流検出器８で検出されたモータ電流の値を無視するように構成して、起動してから１回目の電流ピークをキャンセルすることが好ましい。
あるいは、ギヤードモータ４の起動時に対応した高い電流しきい値Ｉｔｈを予め制御回路６に設定しておき、起動してから１回目の電流ピークによって制御回路６が作動しないようにすることが好ましい。
このようにすれば、起動時の誤動作を防止することができる。
【００２２】
実施の形態２．
図４に実施の形態２に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。このオーガ式製氷機は、図１に示した実施の形態１のオーガ式製氷機において、凝縮器１０のファンモータ１３にこれを可変速駆動するための調節回路としてインバータ回路１８を接続し、このインバータ回路１８を制御回路６に接続したものである。
【００２３】
図５のフローチャートを参照してこの実施の形態２の動作を説明する。まず、オーガ式製氷機の電源が投入されると、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駆動回路５によりギヤードモータ４が駆動され、製氷運転を開始する。制御回路６は、ステップＳ１でギヤードモータ４が回転したことを確認すると、ステップＳ２で電圧検出器７及び電流検出器８によりギヤードモータ４の入力電圧の電圧値Ｅ及びモータ電流の電流値Ｉを読み込み、続くステップＳ３で電圧値Ｅに基づいてモータ電流のしきい値Ｉｔｈの決定を行う。
【００２４】
さらに、制御回路６は、ステップＳ４において電流検出器８で検出されたモータ電流ＩをステップＳ３で決定されたしきい値Ｉｔｈと比較し、モータ電流Ｉがしきい値Ｉｔｈを越えると、冷凍ケーシング１が過冷却になったと判断してステップＳ５でファンモータ１３の回転数が低下するようにインバータ回路１８を制御する。これにより、凝縮器１０の凝縮能力が低下し、ひいては冷凍回路の冷凍能力が低下して過冷却が抑制される。このとき、ギヤードモータ４は回転したままとなり、製氷運転が続けられる。一方、ステップＳ４においてモータ電流Ｉがしきい値Ｉｔｈ以下であると判定されると、ステップＳ６に進み、ファンモータ１３が通常運転時の回転数を維持するようにインバータ回路１８が制御される。
【００２５】
その後、ステップＳ７でギヤードモータ４が回転していることを確認すると、ステップＳ２に戻って再び電圧値Ｅ及び電流値Ｉの読み込みが行われ、ステップＳ２〜Ｓ７の処理が繰り返される。
従って、ステップＳ４でモータ電流Ｉがしきい値Ｉｔｈを越えたと判定されてステップＳ５でファンモータ１３の回転数を低下した場合には、ステップＳ２〜Ｓ７の処理を繰り返す間に次第に過冷却が解消され、モータ電流Ｉがしきい値Ｉｔｈ以下になった時点でステップＳ６においてファンモータ１３が通常運転時の回転数に戻される。
【００２６】
実施の形態３．
図６に実施の形態３に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。このオーガ式製氷機は、図４に示した実施の形態２のオーガ式製氷機において、ファンモータ１３を駆動するインバータ回路１８の代わりに圧縮機９を可変速駆動するための調節回路としてインバータ回路１９を制御回路６に接続し、冷凍ケーシング１が過冷却になったと判断された場合に制御回路６が圧縮機９の回転数を低下させることにより冷凍能力を低下させて過冷却を解消しようとするものである。
【００２７】
すなわち、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ４で電流検出器８により検出されたモータ電流ＩがステップＳ３で決定されたしきい値Ｉｔｈを越えたと判定されると、制御回路６はステップＳ５で圧縮機９の回転数が低下するようにインバータ回路１９を制御する。これにより、冷媒循環量が減少し、ひいては冷凍回路の冷凍能力が低下して過冷却が抑制される。このとき、ギヤードモータ４は回転したままとなり、製氷運転が続けられる。
実施の形態２と同様に、その後、過冷却が解消されてモータ電流Ｉがしきい値Ｉｔｈ以下になると、ステップＳ６において圧縮機９が通常運転時の回転数に戻される。
【００２８】
実施の形態４．
図７に実施の形態４に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。このオーガ式製氷機は、図４に示した実施の形態２のオーガ式製氷機において、冷凍回路の圧縮機９の出口側と蒸発パイプ２の出口側とを連通するバイパス管２０を設けると共にこのバイパス管２０の途中に管路を開閉する電磁弁２１を設け、冷凍ケーシング１が過冷却になったと判断された場合に制御回路６が電磁弁２１を開いて圧縮機９の前後をバイパスさせることにより冷凍能力を低下させて過冷却を解消しようとするものである。
【００２９】
すなわち、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ４で電流検出器８により検出されたモータ電流ＩがステップＳ３で決定されたしきい値Ｉｔｈを越えたと判定されると、制御回路６はステップＳ５で電磁弁２１を開く。これにより、圧縮機９の前後がバイパスされ、ひいては冷凍回路の冷凍能力が低下して過冷却が抑制される。このとき、ギヤードモータ４は回転したままとなり、製氷運転が続けられる。
実施の形態２と同様に、その後、過冷却が解消されてモータ電流Ｉがしきい値Ｉｔｈ以下になると、ステップＳ６において電磁弁２１が閉じられて通常運転に戻される。
なお、圧縮機９の出口側と蒸発パイプ２の出口側とを連通する代わりに、圧縮機９の出口側と蒸発パイプ２の入口側とを連通するバイパス管を設け、このバイパス管に電磁弁２１を取り付けてもよい。
【００３０】
実施の形態５．
図８に実施の形態５に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。このオーガ式製氷機は、図４に示した実施の形態２のオーガ式製氷機において、電流検出器８の代わりにギヤードモータ４の回転数を検出する回転数検出器２３を設け、この回転数検出器２３を制御回路６に接続したものである。
【００３１】
回転数検出器２３としては、例えば図９に示されるように、ギヤードモータ４のロータ軸２２に回転板２４を固定すると共に回転板２４の周縁部に沿って複数の貫通孔２７あるいはスリットを配列形成し、回転板２４の周縁部を挟むように発光部２５と受光部２６とを互いに対向したものを用いることができる。ロータ軸２２と共に回転板２４が回転すると、発光部２５から発せられた光が回転板２４の貫通孔２７を通過するときにのみ受光部２６に至るので、受光部２６で受光回数をカウントすることによりロータ軸２２の回転数が検出される。なお、貫通孔２７の代わりに回転板２４の周縁部に複数の磁極を配列形成し、この磁極を磁気センサによって検知するように構成することもできる。
【００３２】
図１０のフローチャートを参照して実施の形態５の動作を説明する。まず、オーガ式製氷機の電源が投入されると、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駆動回路５によりギヤードモータ４が駆動され、製氷運転を開始する。制御回路６は、ステップＳ１１でギヤードモータ４が回転したことを確認すると、ステップＳ１２で電圧検出器７及び回転数検出器２３によりギヤードモータ４の入力電圧の電圧値Ｅ及びギヤードモータ４の回転数Ｎを読み込み、続くステップＳ１３で電圧値Ｅに基づいて回転数のしきい値Ｎｔｈの決定を行う。
【００３３】
さらに、制御回路６は、ステップＳ１４において回転数検出器２３で検出された回転数ＮをステップＳ１３で決定されたしきい値Ｎｔｈと比較し、回転数Ｎがしきい値Ｎｔｈを下回ると、冷凍ケーシング１が過冷却になったと判断してステップＳ１５でファンモータ１３の回転数が低下するようにインバータ回路１８を制御する。これにより、凝縮器１０の凝縮能力が低下し、ひいては冷凍回路の冷凍能力が低下して過冷却が抑制される。このとき、ギヤードモータ４は回転したままとなり、製氷運転が続けられる。一方、ステップＳ１４において回転数Ｎがしきい値Ｎｔｈ以上であると判定されると、ステップＳ１６に進み、ファンモータ１３が通常運転時の回転数を維持するようにインバータ回路１８が制御される。
【００３４】
その後、ステップＳ１７でギヤードモータ４が回転していることを確認すると、ステップＳ１２に戻って再び電圧値Ｅ及び回転数Ｎの読み込みが行われ、ステップＳ１２〜Ｓ１７の処理が繰り返される。
従って、ステップＳ１４で回転数Ｎがしきい値Ｎｔｈを下回ったと判定されてステップＳ１５でファンモータ１３の回転数を低下した場合には、ステップＳ１２〜Ｓ１７の処理を繰り返す間に次第に過冷却が解消され、回転数Ｎがしきい値Ｎｔｈ以上になった時点でステップＳ１６においてファンモータ１３が通常運転時の回転数に戻される。
【００３５】
実施の形態６．
図１１に実施の形態６に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。このオーガ式製氷機は、図８に示した実施の形態５のオーガ式製氷機において、ファンモータ１３を駆動するインバータ回路１８の代わりに圧縮機９を可変速駆動するためのインバータ回路１９を制御回路６に接続し、冷凍ケーシング１が過冷却になったと判断された場合に制御回路６が圧縮機９の回転数を低下させることにより冷凍能力を低下させて過冷却を解消しようとするものである。
【００３６】
すなわち、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１４で回転数検出器２３により検出された回転数ＮがステップＳ１３で決定されたしきい値Ｎｔｈを下回ったと判定されると、制御回路６はステップＳ１５で圧縮機９の回転数が低下するようにインバータ回路１９を制御する。これにより、冷媒循環量が減少し、ひいては冷凍回路の冷凍能力が低下して過冷却が抑制される。このとき、ギヤードモータ４は回転したままとなり、製氷運転が続けられる。
実施の形態５と同様に、その後、過冷却が解消されて回転数Ｎがしきい値Ｎｔｈ以上になると、ステップＳ１６において圧縮機９が通常運転時の回転数に戻される。
【００３７】
実施の形態７．
図１２に実施の形態７に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。このオーガ式製氷機は、図８に示した実施の形態５のオーガ式製氷機において、冷凍回路の圧縮機９の出口側と蒸発パイプ２の出口側とを連通するバイパス管２０を設けると共にこのバイパス管２０の途中に管路を開閉する電磁弁２１を設け、冷凍ケーシング１が過冷却になったと判断された場合に制御回路６が電磁弁２１を開いて圧縮機９の前後をバイパスさせることにより冷凍能力を低下させて過冷却を解消しようとするものである。
【００３８】
すなわち、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１４で回転数検出器２３により検出された回転数ＮがステップＳ１３で決定されたしきい値Ｎｔｈを下回ったと判定されると、制御回路６はステップＳ１５で電磁弁２１を開く。これにより、圧縮機９の前後がバイパスされ、ひいては冷凍回路の冷凍能力が低下して過冷却が抑制される。このとき、ギヤードモータ４は回転したままとなり、製氷運転が続けられる。
実施の形態５と同様に、その後、過冷却が解消されて回転数Ｎがしきい値Ｎｔｈ以上になると、ステップＳ１６において電磁弁２１が閉じられて通常運転に戻される。
なお、圧縮機９の出口側と蒸発パイプ２の出口側とを連通する代わりに、圧縮機９の出口側と蒸発パイプ２の入口側とを連通するバイパス管を設け、このバイパス管に電磁弁２１を取り付けてもよい。
【００３９】
実施の形態８．
図１３に実施の形態８に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。このオーガ式製氷機は、図１に示した実施の形態１のオーガ式製氷機において、電流検出器８の代わりにギヤードモータ４の回転数を検出する回転数検出器２３を設け、この回転数検出器２３を制御回路６に接続したものである。
回転数検出器２３としては、例えば図９に示したものを用いることができる。
【００４０】
次に、この実施の形態８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、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駆動回路５によりギヤードモータ４が駆動され、製氷運転を開始する。
製氷運転に伴い、駆動回路５からギヤードモータ４に印加される入力電圧が電圧検出器７で検出されると共にギヤードモータ４の回転数Ｎが回転数検出器２３で検出され、それぞれ制御回路６に送られる。制御回路６には、ギヤードモータ４への入力電圧に応じて異なる複数の回転数のしきい値Ｎｔｈが予め設定されている。
【００４１】
制御回路６は、電圧検出器７で検出された入力電圧の値に対応する回転数のしきい値Ｎｔｈを選択し、回転数検出器２３で検出された回転数Ｎを選択されたしきい値Ｎｔｈと比較して回転数Ｎの値がしきい値Ｎｔｈを下回っているときに、駆動回路５を制御してギヤードモータ４を停止させる。
ここで、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して冷凍ケーシング１が過冷却となり、ハンチングを起こし始めるとギヤードモータ４の回転数Ｎが低下するため、この回転数Ｎがしきい値Ｎｔｈを下回ったときに制御回路６により駆動回路５が制御されてギヤードモータ４の運転が停止される。
このように、ギヤードモータ４への入力電圧に応じて予め設定された複数の回転数のしきい値Ｎｔｈのうちのいずれかを選択して回転数Ｎとの比較を行うため、入力電圧の値によって回転数Ｎが変動してもハンチングやロック等の過負荷状態を正確に判断してギヤードモータの運転を停止することができる。
【００４２】
また、ギヤードモータ４の起動時にはハンチング時と同程度の回転数Ｎの乱れが生じるため、制御回路６がギヤードモータ４の起動時に回転数検出器２３で検出された回転数Ｎの値を無視するように構成して、起動してから１回目の回転数Ｎの乱れをキャンセルすることが好ましい。
あるいは、ギヤードモータ４の起動時に対応した低い回転数のしきい値Ｎｔｈを予め制御回路６に設定しておき、起動してから１回目の回転数の乱れによって制御回路６が作動しないようにすることが好ましい。
このようにすれば、起動時の誤動作を防止することができる。
【００４３】
なお、実施の形態２及び５におけるインバータ回路１８の代わりに、ファンモータ１３の入力電流を変化させることにより可変速駆動するような調節回路を設けることもできる。同様に、実施の形態３及び６におけるインバータ回路１９の代わりに、圧縮機９の入力電流を変化させることにより可変速駆動するような調節回路を設けることもできる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る第１のオーガ式製氷機の制御装置によれば、入力電圧に応じて異なる複数の電流しきい値を予め制御回路に設定しておき、電流検出器で検出されたモータ電流の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する電流しきい値を越えたときにギヤードモータを停止するように駆動回路を制御し、ギヤードモータの起動時には電流検出器で検出されたモータ電流の値を無視するようにしたので、入力電圧の値によってモータ電流が変動しても過負荷状態を正確に判断してギヤードモータ等を保護することができると共に起動時の誤動作を未然に防止することが可能となる。
【００４５】
この発明に係る第２のオーガ式製氷機の制御装置によれば、入力電圧に応じて異なる複数の電流しきい値とギヤードモータの起動時に対応した高い電流しきい値とを予め制御回路に設定しておき、電流検出器で検出されたモータ電流の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する電流しきい値を越えたときにギヤードモータを停止するようにしたので、入力電圧の値によってモータ電流が変動しても過負荷状態を正確に判断してギヤードモータ等を保護することができると共に起動時の誤動作を未然に防止することが可能となる。
【００４６】
この発明に係る第３のオーガ式製氷機の制御装置によれば、入力電圧に応じて異なる複数の回転数のしきい値を予め制御回路に設定しておき、回転数検出器で検出された回転数の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する回転数のしきい値を下回ったときにギヤードモータを停止するように駆動回路を制御し、ギヤードモータの起動時には回転数検出器で検出された回転数の値を無視するようにしたので、入力電圧の値によって回転数が変動しても過負荷状態を正確に判断してギヤードモータ等を保護することができると共に起動時の誤動作を未然に防止することが可能となる。
【００４７】
また、この発明に係る第４のオーガ式製氷機の制御装置によれば、入力電圧に応じて異なる複数の回転数のしきい値とギヤードモータの起動時に対応した高い回転数のしきい値とを予め制御回路に設定しておき、回転数検出器で検出された回転数の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する回転数のしきい値を下回ったときにギヤードモータを停止するようにしたので、入力電圧の値によって回転数が変動しても過負荷状態を正確に判断してギヤードモータ等を保護することができると共に起動時の誤動作を未然に防止することが可能となる。
一般に、ギヤードモータのロータ軸はオーガに比べて数百倍の回転速度を有するため、回転数検出器で検出された回転数の値を用いれば、オーガでの回転抵抗をより高精度に検知することができる。また、回転数検出器でギヤードモータの回転数を直接検出するため、負荷検出としての信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図２】 オーガ式製氷機の製氷部の構成を示す一部破断側面図である。
【図３】 実施の形態１における電流しきい値を示し、（ａ）は低電圧入力時、（ｂ）は高電圧入力時を示すタイミングチャートである。
【図４】 実施の形態２に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図５】 実施の形態２の動作を示すフローチャートである。
【図６】 実施の形態３に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図７】 実施の形態４に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図８】 実施の形態５に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図９】 実施の形態５で用いられた回転数検出器の構成を示す斜視図である。
【図１０】 実施の形態５の動作を示すフローチャートである。
【図１１】 実施の形態６に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図１２】 実施の形態７に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図１３】 実施の形態８に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図１４】 ギヤードモータのモータ電流を示し、（ａ）はロック時、（ｂ）はハンチング時の様子を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 冷凍ケーシング、２ 蒸発パイプ、３ オーガ、４ ギヤードモータ、５駆動回路、６ 制御回路、７ 電圧検出器、８ 電流検出器、９ 圧縮機、１０ 凝縮器、１１ ドライヤ、１２ 膨張弁、１３ ファンモータ、１８，１９インバータ回路、２０ バイパス管、２１ 電磁弁。
【発明の属する技術分野】
この発明は、オーガ式製氷機の制御装置に関する。
【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】
このようなギヤードモータの保護装置として、従来オーバーロードリレーを用い、オーバーロードリレーによりギヤードモータにかかる負荷が所定値を越えたことを検出するとギヤードモータを停止させようとする方法がある。これは図１４（ａ）に示されるように、ギヤードモータがロックして通常運転時のモータ電流より高いロック電流が一定時間流れるとオーバーロードリレーが動作するものである。
しかしながら、正転していたオーガが何らかの原因で氷を掻き取ることができずにその衝撃で逆転した後、さらにオーガが氷に衝突して再び正転を始め、このようにして正転と逆転とを繰り返す、いわゆるハンチングを起こすと、モータ電流は図１４（ｂ）に示されるように変動し、電流値がロック電流と通常運転時の電流付近との間を繰り返し往復するため、オーバーロードリレーは動作せず、ギヤードモータを保護することはできなかった。
【０００５】
そこで、特公平４−２４６２５号公報には、ギヤードモータに流れる電流を電圧に変換し、変換された電圧が所定値より大きくなったときにギヤードモータの運転を停止する保護装置が提案されている。この保護装置によれば、製氷運転時に一瞬でもギヤードモータに流れる電流が増加して変換電圧が所定値より大きくなるとギヤードモータの運転が停止される。従って、ハンチング時にもギヤードモータの停止が可能になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ギヤードモータに流れるモータ電流はギヤードモータに印加される入力電圧の値によっても変動するため、通常の製氷運転中であるにもかかわらず、モータ電流が変動すると過負荷状態と判断してギヤードモータの運転を停止してしまう虞があった。
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、入力電圧の値が変化しても過負荷状態を正確に判断してギヤードモータの運転を制御することができるオーガ式製氷機の制御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】
この発明に係る第１のオーガ式製氷機の制御装置は、ギヤードモータを駆動する駆動回路と、ギヤードモータに印加される入力電圧を検出する電圧検出器と、ギヤードモータに流れるモータ電流を検出する電流検出器と、入力電圧に応じて異なる複数の電流しきい値が予め設定されると共に電流検出器で検出されたモータ電流の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する電流しきい値を越えたときにギヤードモータを停止するように駆動回路を制御し、ギヤードモータの起動時には電流検出器で検出されたモータ電流の値を無視する制御回路とを備えたものである。
【０００８】
この発明に係る第２のオーガ式製氷機の制御装置は、ギヤードモータを駆動する駆動回路と、ギヤードモータに印加される入力電圧を検出する電圧検出器と、ギヤードモータに流れるモータ電流を検出する電流検出器と、入力電圧に応じて異なる複数の電流しきい値とギヤードモータの起動時に対応した高い電流しきい値とが予め設定されると共に電流検出器で検出されたモータ電流の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する電流しきい値を越えたときにギヤードモータを停止するように駆動回路を制御する制御回路とを備えたものである。
【０００９】
また、この発明に係る第３のオーガ式製氷機の制御装置は、ギヤードモータを駆動する駆動回路と、ギヤードモータに印加される入力電圧を検出する電圧検出器と、ギヤードモータの回転数を検出する回転数検出器と、入力電圧に応じて異なる複数の回転数のしきい値が予め設定されると共に回転数検出器で検出された回転数の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する回転数のしきい値を下回ったときにギヤードモータを停止するように駆動回路を制御し、ギヤードモータの起動時には回転数検出器で検出された回転数の値を無視する制御回路とを備えたものである。
【００１０】
さらに、この発明に係る第４のオーガ式製氷機の制御装置は、ギヤードモータを駆動する駆動回路と、ギヤードモータに印加される入力電圧を検出する電圧検出器と、ギヤードモータの回転数を検出する回転数検出器と、入力電圧に応じて異なる複数の回転数のしきい値とギヤードモータの起動時に対応した低い回転数のしきい値とが予め設定されると共に回転数検出器で検出された回転数の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する回転数のしきい値を下回ったときにギヤードモータを停止するように駆動回路を制御する制御回路とを備えたものである。
【００１２】
【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。
実施の形態１．
図１にこの発明の実施の形態１に係る制御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、その外周面に蒸発パイプ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によって回転されるように構成されている。
ギヤードモータ４には駆動回路５が接続され、さらに駆動回路５に制御回路６が接続されている。また、ギヤードモータ４には電圧検出器７及び電流検出器８が接続されており、これら電圧検出器７及び電流検出器８に制御回路６が接続されている。
冷凍ケーシング１の蒸発パイプ２は、蒸発器として、圧縮機９、凝縮器１０、ドライヤ１１及び膨張弁１２と共に冷凍回路を構成している。なお、凝縮器１０の近傍には、凝縮器１０を空冷するためのファンモータ１３が配置されている。
【００１３】
図２に示されるように、冷凍ケーシング１の内部において、オーガ３は上部軸受１４及び下部軸受１５により回転自在に支持され、上部軸受１４は固定用ボルト１６によって冷凍ケーシング１の上端部に固定されている。オーガ３は、その下端に連結されたギヤードモータ４により回転し、冷凍ケーシング１の内周面に成長した氷を掻き取って上部軸受１４の外周部に形成された複数の固定刃１７に移送する。
【００１４】
次に、この実施の形態１に係るオーガ式製氷機の制御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、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駆動回路５によりギヤードモータ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、蒸発パイプ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１７で所望の形状、硬度に成形される。
【００１５】
このような製氷運転に伴い、駆動回路５からギヤードモータ４に印加される入力電圧が電圧検出器７で検出されると共にギヤードモータ４に流れるモータ電流が電流検出器８で検出され、それぞれ制御回路６に送られる。この制御回路６には、ギヤードモータ４への入力電圧に応じて異なる複数の電流しきい値Ｉｔｈが予め設定されている。例えば、図３（ａ）に示されるように低電圧入力時に対応して２．５Ａの値に設定された電流しきい値Ｉｔｈと図３（ｂ）に示されるように高電圧入力時に対応して４Ａの値に設定された電流しきい値Ｉｔｈとを有している。なお、これらの電流しきい値Ｉｔｈの値は適宜調整し得るようになっている。
【００１６】
駆動回路５からギヤードモータ４に低電圧が入力している場合には、図３（ａ）に示されるように、通常のモータ電流は１．３Ａ程度となる。このとき、電圧検出器７で検出された入力電圧が低電圧を示しているので、制御回路６は２．５Ａの値に設定された電流しきい値Ｉｔｈを選択し、電流検出器８で検出されたモータ電流を電流しきい値Ｉｔｈ＝２．５Ａと比較し、モータ電流が電流しきい値Ｉｔｈを越えると、駆動回路５を制御してギヤードモータ４を停止させる。
【００１７】
ここで、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して冷凍ケーシング１が過冷却となり、正転していたオーガが氷を掻き取ることができずにその衝撃で逆転した後、さらにオーガが氷に衝突して再び正転を始め、このようにして正転と逆転とを繰り返す、いわゆるハンチングを起こすことがある。低電圧が入力する場合のハンチング時におけるピーク電流は約３．５Ａになる。従って、ハンチングを起こし始める時点でモータ電流が電流しきい値Ｉｔｈを越えるため、制御回路６により駆動回路５が制御されてギヤードモータ４の運転が停止される。
【００１８】
一方、駆動回路５からギヤードモータ４に高電圧が入力している場合には、図３（ｂ）に示されるように、通常のモータ電流が２．５Ａ程度となるが、電圧検出器７で検出された入力電圧が高電圧を示しているので、制御回路６は４Ａの値に設定された電流しきい値Ｉｔｈを選択する。すなわち、電流検出器８で検出されたモータ電流を電流しきい値Ｉｔｈ＝４Ａと比較し、モータ電流が電流しきい値Ｉｔｈを越えると、駆動回路５を制御してギヤードモータ４を停止させる。
【００１９】
高電圧が入力する場合のハンチング時におけるピーク電流は約６Ａになる。従って、何らかの原因によりハンチングを起こし始めると、この時点でモータ電流が電流しきい値Ｉｔｈを越えるため、制御回路６により駆動回路５が制御されてギヤードモータ４の運転が停止される。
【００２０】
このように、ギヤードモータ４への入力電圧に応じて予め設定された２種類の電流しきい値Ｉｔｈのうちのいずれかを選択してモータ電流との比較を行うため、入力電圧の値によってモータ電流が変動してもハンチングやロック等の過負荷状態を正確に判断してギヤードモータの運転を停止することができる。
なお、電流しきい値Ｉｔｈは低電圧と高電圧に対応した２種類の値に限られるものではなく、３種類以上の値を設定しておき、入力電圧に応じて多段階に場合分けしてそれぞれ過負荷状態を判定することもできる。また、電流しきい値Ｉｔｈを入力電圧に対する関係式で設定するようにすることもできる。
【００２１】
また、ギヤードモータ４の起動時にはハンチング時と同程度の電流ピークが生じるため、制御回路６がギヤードモータ４の起動時に電流検出器８で検出されたモータ電流の値を無視するように構成して、起動してから１回目の電流ピークをキャンセルすることが好ましい。
あるいは、ギヤードモータ４の起動時に対応した高い電流しきい値Ｉｔｈを予め制御回路６に設定しておき、起動してから１回目の電流ピークによって制御回路６が作動しないようにすることが好ましい。
このようにすれば、起動時の誤動作を防止することができる。
【００２２】
実施の形態２．
図４に実施の形態２に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。このオーガ式製氷機は、図１に示した実施の形態１のオーガ式製氷機において、凝縮器１０のファンモータ１３にこれを可変速駆動するための調節回路としてインバータ回路１８を接続し、このインバータ回路１８を制御回路６に接続したものである。
【００２３】
図５のフローチャートを参照してこの実施の形態２の動作を説明する。まず、オーガ式製氷機の電源が投入されると、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駆動回路５によりギヤードモータ４が駆動され、製氷運転を開始する。制御回路６は、ステップＳ１でギヤードモータ４が回転したことを確認すると、ステップＳ２で電圧検出器７及び電流検出器８によりギヤードモータ４の入力電圧の電圧値Ｅ及びモータ電流の電流値Ｉを読み込み、続くステップＳ３で電圧値Ｅに基づいてモータ電流のしきい値Ｉｔｈの決定を行う。
【００２４】
さらに、制御回路６は、ステップＳ４において電流検出器８で検出されたモータ電流ＩをステップＳ３で決定されたしきい値Ｉｔｈと比較し、モータ電流Ｉがしきい値Ｉｔｈを越えると、冷凍ケーシング１が過冷却になったと判断してステップＳ５でファンモータ１３の回転数が低下するようにインバータ回路１８を制御する。これにより、凝縮器１０の凝縮能力が低下し、ひいては冷凍回路の冷凍能力が低下して過冷却が抑制される。このとき、ギヤードモータ４は回転したままとなり、製氷運転が続けられる。一方、ステップＳ４においてモータ電流Ｉがしきい値Ｉｔｈ以下であると判定されると、ステップＳ６に進み、ファンモータ１３が通常運転時の回転数を維持するようにインバータ回路１８が制御される。
【００２５】
その後、ステップＳ７でギヤードモータ４が回転していることを確認すると、ステップＳ２に戻って再び電圧値Ｅ及び電流値Ｉの読み込みが行われ、ステップＳ２〜Ｓ７の処理が繰り返される。
従って、ステップＳ４でモータ電流Ｉがしきい値Ｉｔｈを越えたと判定されてステップＳ５でファンモータ１３の回転数を低下した場合には、ステップＳ２〜Ｓ７の処理を繰り返す間に次第に過冷却が解消され、モータ電流Ｉがしきい値Ｉｔｈ以下になった時点でステップＳ６においてファンモータ１３が通常運転時の回転数に戻される。
【００２６】
実施の形態３．
図６に実施の形態３に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。このオーガ式製氷機は、図４に示した実施の形態２のオーガ式製氷機において、ファンモータ１３を駆動するインバータ回路１８の代わりに圧縮機９を可変速駆動するための調節回路としてインバータ回路１９を制御回路６に接続し、冷凍ケーシング１が過冷却になったと判断された場合に制御回路６が圧縮機９の回転数を低下させることにより冷凍能力を低下させて過冷却を解消しようとするものである。
【００２７】
すなわち、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ４で電流検出器８により検出されたモータ電流ＩがステップＳ３で決定されたしきい値Ｉｔｈを越えたと判定されると、制御回路６はステップＳ５で圧縮機９の回転数が低下するようにインバータ回路１９を制御する。これにより、冷媒循環量が減少し、ひいては冷凍回路の冷凍能力が低下して過冷却が抑制される。このとき、ギヤードモータ４は回転したままとなり、製氷運転が続けられる。
実施の形態２と同様に、その後、過冷却が解消されてモータ電流Ｉがしきい値Ｉｔｈ以下になると、ステップＳ６において圧縮機９が通常運転時の回転数に戻される。
【００２８】
実施の形態４．
図７に実施の形態４に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。このオーガ式製氷機は、図４に示した実施の形態２のオーガ式製氷機において、冷凍回路の圧縮機９の出口側と蒸発パイプ２の出口側とを連通するバイパス管２０を設けると共にこのバイパス管２０の途中に管路を開閉する電磁弁２１を設け、冷凍ケーシング１が過冷却になったと判断された場合に制御回路６が電磁弁２１を開いて圧縮機９の前後をバイパスさせることにより冷凍能力を低下させて過冷却を解消しようとするものである。
【００２９】
すなわち、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ４で電流検出器８により検出されたモータ電流ＩがステップＳ３で決定されたしきい値Ｉｔｈを越えたと判定されると、制御回路６はステップＳ５で電磁弁２１を開く。これにより、圧縮機９の前後がバイパスされ、ひいては冷凍回路の冷凍能力が低下して過冷却が抑制される。このとき、ギヤードモータ４は回転したままとなり、製氷運転が続けられる。
実施の形態２と同様に、その後、過冷却が解消されてモータ電流Ｉがしきい値Ｉｔｈ以下になると、ステップＳ６において電磁弁２１が閉じられて通常運転に戻される。
なお、圧縮機９の出口側と蒸発パイプ２の出口側とを連通する代わりに、圧縮機９の出口側と蒸発パイプ２の入口側とを連通するバイパス管を設け、このバイパス管に電磁弁２１を取り付けてもよい。
【００３０】
実施の形態５．
図８に実施の形態５に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。このオーガ式製氷機は、図４に示した実施の形態２のオーガ式製氷機において、電流検出器８の代わりにギヤードモータ４の回転数を検出する回転数検出器２３を設け、この回転数検出器２３を制御回路６に接続したものである。
【００３１】
回転数検出器２３としては、例えば図９に示されるように、ギヤードモータ４のロータ軸２２に回転板２４を固定すると共に回転板２４の周縁部に沿って複数の貫通孔２７あるいはスリットを配列形成し、回転板２４の周縁部を挟むように発光部２５と受光部２６とを互いに対向したものを用いることができる。ロータ軸２２と共に回転板２４が回転すると、発光部２５から発せられた光が回転板２４の貫通孔２７を通過するときにのみ受光部２６に至るので、受光部２６で受光回数をカウントすることによりロータ軸２２の回転数が検出される。なお、貫通孔２７の代わりに回転板２４の周縁部に複数の磁極を配列形成し、この磁極を磁気センサによって検知するように構成することもできる。
【００３２】
図１０のフローチャートを参照して実施の形態５の動作を説明する。まず、オーガ式製氷機の電源が投入されると、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駆動回路５によりギヤードモータ４が駆動され、製氷運転を開始する。制御回路６は、ステップＳ１１でギヤードモータ４が回転したことを確認すると、ステップＳ１２で電圧検出器７及び回転数検出器２３によりギヤードモータ４の入力電圧の電圧値Ｅ及びギヤードモータ４の回転数Ｎを読み込み、続くステップＳ１３で電圧値Ｅに基づいて回転数のしきい値Ｎｔｈの決定を行う。
【００３３】
さらに、制御回路６は、ステップＳ１４において回転数検出器２３で検出された回転数ＮをステップＳ１３で決定されたしきい値Ｎｔｈと比較し、回転数Ｎがしきい値Ｎｔｈを下回ると、冷凍ケーシング１が過冷却になったと判断してステップＳ１５でファンモータ１３の回転数が低下するようにインバータ回路１８を制御する。これにより、凝縮器１０の凝縮能力が低下し、ひいては冷凍回路の冷凍能力が低下して過冷却が抑制される。このとき、ギヤードモータ４は回転したままとなり、製氷運転が続けられる。一方、ステップＳ１４において回転数Ｎがしきい値Ｎｔｈ以上であると判定されると、ステップＳ１６に進み、ファンモータ１３が通常運転時の回転数を維持するようにインバータ回路１８が制御される。
【００３４】
その後、ステップＳ１７でギヤードモータ４が回転していることを確認すると、ステップＳ１２に戻って再び電圧値Ｅ及び回転数Ｎの読み込みが行われ、ステップＳ１２〜Ｓ１７の処理が繰り返される。
従って、ステップＳ１４で回転数Ｎがしきい値Ｎｔｈを下回ったと判定されてステップＳ１５でファンモータ１３の回転数を低下した場合には、ステップＳ１２〜Ｓ１７の処理を繰り返す間に次第に過冷却が解消され、回転数Ｎがしきい値Ｎｔｈ以上になった時点でステップＳ１６においてファンモータ１３が通常運転時の回転数に戻される。
【００３５】
実施の形態６．
図１１に実施の形態６に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。このオーガ式製氷機は、図８に示した実施の形態５のオーガ式製氷機において、ファンモータ１３を駆動するインバータ回路１８の代わりに圧縮機９を可変速駆動するためのインバータ回路１９を制御回路６に接続し、冷凍ケーシング１が過冷却になったと判断された場合に制御回路６が圧縮機９の回転数を低下させることにより冷凍能力を低下させて過冷却を解消しようとするものである。
【００３６】
すなわち、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１４で回転数検出器２３により検出された回転数ＮがステップＳ１３で決定されたしきい値Ｎｔｈを下回ったと判定されると、制御回路６はステップＳ１５で圧縮機９の回転数が低下するようにインバータ回路１９を制御する。これにより、冷媒循環量が減少し、ひいては冷凍回路の冷凍能力が低下して過冷却が抑制される。このとき、ギヤードモータ４は回転したままとなり、製氷運転が続けられる。
実施の形態５と同様に、その後、過冷却が解消されて回転数Ｎがしきい値Ｎｔｈ以上になると、ステップＳ１６において圧縮機９が通常運転時の回転数に戻される。
【００３７】
実施の形態７．
図１２に実施の形態７に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。このオーガ式製氷機は、図８に示した実施の形態５のオーガ式製氷機において、冷凍回路の圧縮機９の出口側と蒸発パイプ２の出口側とを連通するバイパス管２０を設けると共にこのバイパス管２０の途中に管路を開閉する電磁弁２１を設け、冷凍ケーシング１が過冷却になったと判断された場合に制御回路６が電磁弁２１を開いて圧縮機９の前後をバイパスさせることにより冷凍能力を低下させて過冷却を解消しようとするものである。
【００３８】
すなわち、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ１４で回転数検出器２３により検出された回転数ＮがステップＳ１３で決定されたしきい値Ｎｔｈを下回ったと判定されると、制御回路６はステップＳ１５で電磁弁２１を開く。これにより、圧縮機９の前後がバイパスされ、ひいては冷凍回路の冷凍能力が低下して過冷却が抑制される。このとき、ギヤードモータ４は回転したままとなり、製氷運転が続けられる。
実施の形態５と同様に、その後、過冷却が解消されて回転数Ｎがしきい値Ｎｔｈ以上になると、ステップＳ１６において電磁弁２１が閉じられて通常運転に戻される。
なお、圧縮機９の出口側と蒸発パイプ２の出口側とを連通する代わりに、圧縮機９の出口側と蒸発パイプ２の入口側とを連通するバイパス管を設け、このバイパス管に電磁弁２１を取り付けてもよい。
【００３９】
実施の形態８．
図１３に実施の形態８に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。このオーガ式製氷機は、図１に示した実施の形態１のオーガ式製氷機において、電流検出器８の代わりにギヤードモータ４の回転数を検出する回転数検出器２３を設け、この回転数検出器２３を制御回路６に接続したものである。
回転数検出器２３としては、例えば図９に示したものを用いることができる。
【００４０】
次に、この実施の形態８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、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駆動回路５によりギヤードモータ４が駆動され、製氷運転を開始する。
製氷運転に伴い、駆動回路５からギヤードモータ４に印加される入力電圧が電圧検出器７で検出されると共にギヤードモータ４の回転数Ｎが回転数検出器２３で検出され、それぞれ制御回路６に送られる。制御回路６には、ギヤードモータ４への入力電圧に応じて異なる複数の回転数のしきい値Ｎｔｈが予め設定されている。
【００４１】
制御回路６は、電圧検出器７で検出された入力電圧の値に対応する回転数のしきい値Ｎｔｈを選択し、回転数検出器２３で検出された回転数Ｎを選択されたしきい値Ｎｔｈと比較して回転数Ｎの値がしきい値Ｎｔｈを下回っているときに、駆動回路５を制御してギヤードモータ４を停止させる。
ここで、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して冷凍ケーシング１が過冷却となり、ハンチングを起こし始めるとギヤードモータ４の回転数Ｎが低下するため、この回転数Ｎがしきい値Ｎｔｈを下回ったときに制御回路６により駆動回路５が制御されてギヤードモータ４の運転が停止される。
このように、ギヤードモータ４への入力電圧に応じて予め設定された複数の回転数のしきい値Ｎｔｈのうちのいずれかを選択して回転数Ｎとの比較を行うため、入力電圧の値によって回転数Ｎが変動してもハンチングやロック等の過負荷状態を正確に判断してギヤードモータの運転を停止することができる。
【００４２】
また、ギヤードモータ４の起動時にはハンチング時と同程度の回転数Ｎの乱れが生じるため、制御回路６がギヤードモータ４の起動時に回転数検出器２３で検出された回転数Ｎの値を無視するように構成して、起動してから１回目の回転数Ｎの乱れをキャンセルすることが好ましい。
あるいは、ギヤードモータ４の起動時に対応した低い回転数のしきい値Ｎｔｈを予め制御回路６に設定しておき、起動してから１回目の回転数の乱れによって制御回路６が作動しないようにすることが好ましい。
このようにすれば、起動時の誤動作を防止することができる。
【００４３】
なお、実施の形態２及び５におけるインバータ回路１８の代わりに、ファンモータ１３の入力電流を変化させることにより可変速駆動するような調節回路を設けることもできる。同様に、実施の形態３及び６におけるインバータ回路１９の代わりに、圧縮機９の入力電流を変化させることにより可変速駆動するような調節回路を設けることもできる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る第１のオーガ式製氷機の制御装置によれば、入力電圧に応じて異なる複数の電流しきい値を予め制御回路に設定しておき、電流検出器で検出されたモータ電流の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する電流しきい値を越えたときにギヤードモータを停止するように駆動回路を制御し、ギヤードモータの起動時には電流検出器で検出されたモータ電流の値を無視するようにしたので、入力電圧の値によってモータ電流が変動しても過負荷状態を正確に判断してギヤードモータ等を保護することができると共に起動時の誤動作を未然に防止することが可能となる。
【００４５】
この発明に係る第２のオーガ式製氷機の制御装置によれば、入力電圧に応じて異なる複数の電流しきい値とギヤードモータの起動時に対応した高い電流しきい値とを予め制御回路に設定しておき、電流検出器で検出されたモータ電流の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する電流しきい値を越えたときにギヤードモータを停止するようにしたので、入力電圧の値によってモータ電流が変動しても過負荷状態を正確に判断してギヤードモータ等を保護することができると共に起動時の誤動作を未然に防止することが可能となる。
【００４６】
この発明に係る第３のオーガ式製氷機の制御装置によれば、入力電圧に応じて異なる複数の回転数のしきい値を予め制御回路に設定しておき、回転数検出器で検出された回転数の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する回転数のしきい値を下回ったときにギヤードモータを停止するように駆動回路を制御し、ギヤードモータの起動時には回転数検出器で検出された回転数の値を無視するようにしたので、入力電圧の値によって回転数が変動しても過負荷状態を正確に判断してギヤードモータ等を保護することができると共に起動時の誤動作を未然に防止することが可能となる。
【００４７】
また、この発明に係る第４のオーガ式製氷機の制御装置によれば、入力電圧に応じて異なる複数の回転数のしきい値とギヤードモータの起動時に対応した高い回転数のしきい値とを予め制御回路に設定しておき、回転数検出器で検出された回転数の値が電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する回転数のしきい値を下回ったときにギヤードモータを停止するようにしたので、入力電圧の値によって回転数が変動しても過負荷状態を正確に判断してギヤードモータ等を保護することができると共に起動時の誤動作を未然に防止することが可能となる。
一般に、ギヤードモータのロータ軸はオーガに比べて数百倍の回転速度を有するため、回転数検出器で検出された回転数の値を用いれば、オーガでの回転抵抗をより高精度に検知することができる。また、回転数検出器でギヤードモータの回転数を直接検出するため、負荷検出としての信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図２】 オーガ式製氷機の製氷部の構成を示す一部破断側面図である。
【図３】 実施の形態１における電流しきい値を示し、（ａ）は低電圧入力時、（ｂ）は高電圧入力時を示すタイミングチャートである。
【図４】 実施の形態２に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図５】 実施の形態２の動作を示すフローチャートである。
【図６】 実施の形態３に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図７】 実施の形態４に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図８】 実施の形態５に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図９】 実施の形態５で用いられた回転数検出器の構成を示す斜視図である。
【図１０】 実施の形態５の動作を示すフローチャートである。
【図１１】 実施の形態６に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図１２】 実施の形態７に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図１３】 実施の形態８に係る制御装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示すブロック図である。
【図１４】 ギヤードモータのモータ電流を示し、（ａ）はロック時、（ｂ）はハンチング時の様子を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 冷凍ケーシング、２ 蒸発パイプ、３ オーガ、４ ギヤードモータ、５駆動回路、６ 制御回路、７ 電圧検出器、８ 電流検出器、９ 圧縮機、１０ 凝縮器、１１ ドライヤ、１２ 膨張弁、１３ ファンモータ、１８，１９インバータ回路、２０ バイパス管、２１ 電磁弁。
Claims (4)
- ギヤードモータによりオーガを駆動するオーガ式製氷機の制御装置において、
ギヤードモータを駆動する駆動回路と、
ギヤードモータに印加される入力電圧を検出する電圧検出器と、
ギヤードモータに流れるモータ電流を検出する電流検出器と、
入力電圧に応じて異なる複数の電流しきい値が予め設定されると共に前記電流検出器で検出されたモータ電流の値が前記電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する電流しきい値を越えたときにギヤードモータを停止するように前記駆動回路を制御し、ギヤードモータの起動時には前記電流検出器で検出されたモータ電流の値を無視する制御回路と
を備えたことを特徴とするオーガ式製氷機の制御装置。 - ギヤードモータによりオーガを駆動するオーガ式製氷機の制御装置において、
ギヤードモータを駆動する駆動回路と、
ギヤードモータに印加される入力電圧を検出する電圧検出器と、
ギヤードモータに流れるモータ電流を検出する電流検出器と、
入力電圧に応じて異なる複数の電流しきい値とギヤードモータの起動時に対応した高い電流しきい値とが予め設定されると共に前記電流検出器で検出されたモータ電流の値が前記電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する電流しきい値を越えたときにギヤードモータを停止するように前記駆動回路を制御する制御回路と
を備えたことを特徴とするオーガ式製氷機の制御装置。 - ギヤードモータによりオーガを駆動するオーガ式製氷機の制御装置において、
ギヤードモータを駆動する駆動回路と、
ギヤードモータに印加される入力電圧を検出する電圧検出器と、
ギヤードモータの回転数を検出する回転数検出器と、
入力電圧に応じて異なる複数の回転数のしきい値が予め設定されると共に前記回転数検出器で検出された回転数の値が前記電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する回転数のしきい値を下回ったときにギヤードモータを停止するように前記駆動回路を制御し、ギヤードモータの起動時には前記回転数検出器で検出された回転数の値を無視する制御回路と
を備えたことを特徴とするオーガ式製氷機の制御装置。 - ギヤードモータによりオーガを駆動するオーガ式製氷機の制御装置において、
ギヤードモータを駆動する駆動回路と、
ギヤードモータに印加される入力電圧を検出する電圧検出器と、
ギヤードモータの回転数を検出する回転数検出器と、
入力電圧に応じて異なる複数の回転数のしきい値とギヤードモータの起動時に対応した低い回転数のしきい値とが予め設定されると共に前記回転数検出器で検出された回転数の値が前記電圧検出器で検出された入力電圧の値に対応する回転数のしきい値を下回ったときにギヤードモータを停止するように前記駆動回路を制御する制御回路と
を備えたことを特徴とするオーガ式製氷機の制御装置。
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