JP3927466B2 - 自動製氷機の貯氷検知装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動製氷機の貯氷検知装置に関し、更に詳しくは、ストッカの上部に複数の製氷ユニットを多段で積載する、いわゆるスタックオンタイプの自動製氷機の貯氷検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製氷機構と冷凍機構とを備えて多数の氷塊を連続的に製造する複数の製氷ユニットを、所定量の氷塊を貯留可能なストッカの上部に多段で積載して、各製氷ユニットで製造した氷塊をストッカに貯留するスタックオンタイプの自動製氷機が、所望の製氷能力が得られることから好適に用いられている。
【０００３】
前記自動製氷機では、図５に示す如く、ストッカ１０の内部に貯氷スイッチ１２が配設され、該ストッカ１０に貯留される氷塊により貯氷スイッチ１２が作動されて検知状態(ＯＮ状態)になると、各製氷ユニット１８では氷塊が満杯であると判断して製氷運転を停止し、氷塊が消費されて少なくなることで貯氷スイッチ１２が元の非検知状態(ＯＦＦ状態)に戻ると製氷運転を再開するよう制御される。このような氷塊の貯留状態に応じて自動製氷機を運転制御する貯氷制御回路１４は、図６に示す如く、マイコン(マイクロコンピュータの略)１６と、ダイオードやコンデンサ等の各種電子部品から構成され、交流電源ＡＣ(ＡＣ１００Ｖ)により駆動されるよう構成されている。
【０００４】
スタックオンタイプの自動製氷機では、例えば２基の製氷ユニット１８,１８を積載する場合は、図５に示すように、各ユニット１８の貯氷制御回路１４を貯氷スイッチ１２に並列に接続し、１個の貯氷スイッチ１２により両製氷ユニット１８,１８の運転制御を行なうよう構成される。なお、各貯氷制御回路１４には、夫々漏電遮断機２０を介して交流電源ＡＣが接続されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
２基の製氷ユニット１８,１８を積載して使用する場合、各貯氷制御回路１４の電源として交流電源ＡＣを用いているため、両製氷ユニット１８,１８の貯氷制御回路１４,１４同士の電圧差により漏れ電流が発生し、前記漏電遮断器２０が作動して製氷ユニット１８での製氷運転を停止させるおそれがある。そこで従来は、上段側の製氷ユニット１８における貯氷制御回路１４と貯氷スイッチ１２との間に抵抗２２を接続することで、漏れ電流により漏電遮断器２０が作動するのを防止している。しかし、このような構成ではストッカ１０の上部に２基の製氷ユニット１８,１８を積載するのが限度であり、３基以上の製氷ユニット１８を積載すると漏れ電流が大きくなって、１個の貯氷スイッチ１２で全ての製氷ユニット１８を運転制御することはできなかった。すなわち、３基以上の製氷ユニット１８を積載する場合は、複数の貯氷スイッチ１２を用いなければならず、部品点数が多くなってコストが嵩む問題を招いていた。
【０００６】
【発明の目的】
この発明は、前述した従来の技術に内在している欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、１個の貯氷スイッチにより３基以上の製氷ユニットを制御可能とした自動製氷機の貯氷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】
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の貯氷検知装置は、
複数の製氷ユニットをストッカの上部に積載し、各製氷ユニットで製造した氷塊を前記ストッカに貯留する自動製氷機の貯氷検知装置であって、
前記ストッカの内部に、氷塊の満杯を検知する貯氷スイッチが配設され、
前記各製氷ユニットは、前記貯氷スイッチの状態に応じて該ユニットを運転制御するマイコンを有する貯氷制御回路を備え、
前記複数の貯氷制御回路は貯氷スイッチに並列に接続され、
前記各貯氷制御回路には、マイコンと貯氷スイッチとの間に、交流−直流変換器を介して交流電源に接続する直流電源が接続されると共に、該直流電源と貯氷スイッチとの間に、他の貯氷制御回路の直流電源からの電流が前記マイコンに流れるのを阻止する向きにダイオードが接続されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る自動製氷機の貯氷検知装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら、以下詳細に説明する。なお、図５および図６を参照して従来の技術で説明した同一部材については、同じ符号を付して示す。
【０００９】
図１は、実施例に係る自動製氷機の概略構成を示すものであって、該自動製氷機２４は、貯氷室２６を内部画成したストッカ１０の上部に、製氷機構２８と冷凍機構３０とを備える複数(実施例では３基)の製氷ユニット１８を多段的に積載して構成される。前記ストッカ１０は、内箱と外箱との間に断熱材を充填した断熱箱体から構成され、その上部は開放されて、上方から落下する氷塊を受容し得るよう構成されている。またストッカ１０の前面側には、氷塊の取出し口が開設されると共に、該取出し口は開閉扉(何れも図示せず)により開閉可能に閉成されるようになっている。ストッカ１０の内部には、貯氷室２６に貯留される氷塊の量によって作動する貯氷スイッチＳＷ1が配設され、該スイッチＳＷ1は、前記全ての製氷ユニット１８の後述する貯氷制御回路６０に接続される。そして、氷塊により貯氷スイッチＳＷ1が作動されて検知状態(ＯＮ状態)になると、各製氷ユニット１８の後述するマイコンＰＣは、氷塊が満杯であると判断して製氷−除氷運転を停止し、また氷塊が消費されて少なくなることで貯氷スイッチＳＷ1が元の非検知状態(ＯＦＦ状態)に戻ると製氷−除氷運転を再開するよう運転制御する。
【００１０】
前記全ての製氷ユニット１８の構成は同一であって、該ユニット１８は、筐体３２の内部に製氷機構２８と冷凍機構３０とを並列に配置してある。この製氷機構２８は、図２に示す如く、水平に配置された製氷室３４を備え、この製氷室３４には、下方に開口する多数の製氷小室３４ａが碁盤目状に画成されている。また製氷室３４の上面には、前記冷凍機構３０から導出する蒸発器３６が密着的に蛇行配置されており、製氷運転時にこの蒸発器３６内に冷媒を循環させて前記製氷小室３４ａを強制冷却すると共に、除氷運転に際してホットガスを循環させて製氷小室３４ａを加熱するよう構成されている。なお、筐体３２には、当該製氷ユニット１８の製氷機構２８から放出される氷塊のストッカ１０への落下、および上段に位置する製氷ユニット１８の製氷機構２８から放出される氷塊のストッカ１０への落下を許容する通口が上下に貫通して設けられている。
【００１１】
前記製氷室３４の直下には、所定量の製氷水を貯留する製氷水タンク３８を備えた水皿４０が、支持軸４２により傾動可能に枢支されている。この水皿４０は、製氷運転時には前記製氷室３４に近接するよう水平に位置(製氷位置)して該製氷室３４の製氷小室３４ａを下方から閉成するよう保持され、また除氷運転に際しては、傾動機構がアクチュエータモータＡＭにより作動されて、支持軸４２を中心に図２の時計方向に傾動して斜め状態(除氷位置)で停止することにより、製氷小室３４ａを開放するようになっている。前記傾動機構は、アクチュエータモータＡＭの出力軸に配設されて半径方向に延出する駆動アーム４４と、該駆動アーム４４の先端と水皿４０の前方端部(枢支側とは反対の端部)との間に弾力的に係着されるコイルスプリング４６とを備える。そして、製氷運転の際には、水皿４０は、製氷室３４を下方から閉成する水平な製氷位置に、前記コイルスプリング４６の弾力により保持されるよう構成される。
【００１２】
前記駆動アーム４４には、コイルスプリング４６の係着位置から離間する部位に、出力軸に対して半径方向に延出するレバー片４４ａが設けてある。駆動アーム４４およびレバー片４４ａの移動軌跡上に切換スイッチＳＷ2が配設され、除氷運転に伴い正転方向(水皿４０の除氷位置への移動を許容する方向)に回転するアクチュエータモータＡＭの運転により回転(図２において反時計方向への正転)するレバー片４４ａが切換スイッチＳＷ2を正転側から逆転側に切換えたときに、前記マイコンＰＣはアクチュエータモータＡＭを停止させ、前記水皿４０を傾斜する除氷位置に停止保持するよう設定される。また、除氷運転が完了してアクチュエータモータＡＭの逆転により時計方向に回転する前記駆動アーム４４により切換スイッチＳＷ2が逆転側から正転側に切換えられたときに、マイコンＰＣはアクチュエータモータＡＭを停止させ、水皿４０を水平な製氷位置に停止保持するよう設定されている。
【００１３】
前記製氷室３４の適宜位置に製氷サーミスタＴＨが配設され、該サーミスタＴＨが、製氷運転により全ての製氷小室３４ａに角形の氷塊が形成された製氷完了温度を検出した際に、前記マイコンＰＣは製氷運転から除氷運転に切換え、また除氷運転により製氷室３４からの氷塊の脱氷が完了することによる該製氷室３４の温度上昇(除氷完了温度)をサーミスタＴＨが検出した際に、マイコンＰＣは除氷運転から製氷運転に切換えるよう設定される。また、製氷サーミスタＴＨが製氷完了温度を検出したとき、マイコンＰＣは冷凍系のホットガス弁ＨＶを切り換えて、前記蒸発器３６にホットガスを流通させるよう設定されている。
【００１４】
前記水皿４０の製氷室３４と対向する部分には、製氷小室３４ａの夫々に対して製氷水を噴射するための噴水孔と、該噴水孔に隣接する未氷結水を製氷水タンク３８に回収する戻り孔(何れも図示せず)とが多数穿設されている。また製氷水タンク３８の側部にはポンプモータＰＭが配設され、該モータＰＭを運転することで、タンク内の製氷水を前記多数の噴水孔から各製氷小室３４ａ内に噴射供給するよう構成される。なお、未氷結水は戻り孔を介して製氷水タンク３８に帰還されて再循環に供されるようになっている。
【００１５】
図２に示す如く、図示しない外部水道系に連通する給水管４８が、前記水皿４０の上方に位置して開口している。この給水管４８には給水弁ＷＶが配設され、該給水弁ＷＶの開放(ＯＮ)により水皿上面に水道水を供給し、これを戻り孔から製氷水タンク３８に回収して次の製氷水として貯留するよう構成される。なお給水弁ＷＶは、後述するように製氷運転から除氷運転に切換えられて水皿４０が傾動した際に所定時間だけ開放(ＯＮ)され、給水管４８から水皿上面に水道水を散水することで、該水皿４０の上面に付着している氷を洗い流すよう設定されている。
【００１６】
前記製氷ユニット１８を構成する冷凍機構３０では、図２に示す如く、圧縮機ＣＭで圧縮された気化冷媒は、吐出管５０を経て凝縮器５２で凝縮液化し、膨張弁５４で減圧され、蒸発器３６中で一挙に膨張して蒸発することにより、製氷室３４と熱交換を行なって各製氷小室３４ａを氷点下にまで冷却させる。そして、この蒸発器３６で蒸発した気化冷媒は、吸入管５６を経て圧縮機ＣＭに帰還するサイクルを繰り返すよう構成される。
【００１７】
更に、圧縮機ＣＭの吐出管５０からホットガス管５８が分岐され、このホットガス管５８はホットガス弁ＨＶを経て蒸発器３６の入口側に連通されている。該ホットガス弁ＨＶは、除氷運転時にのみ開放して、圧縮機ＣＭから吐出されるホットガスを、前記ホットガス管５８を介して蒸発器３６にバイパスさせ、各製氷小室３４ａを加温して小室内部に生成される氷塊の周面を融解させて各氷塊を自重落下させるようになっている。また蒸発器３６から流出したホットガスは、前記吸入管５６から圧縮機ＣＭに再び帰還される。なお、図中の符号ＦＭは、凝縮器５２用のファンモータを示す。
【００１８】
図３は、実施例に係る自動製氷機の電気制御回路を示すものであって、リレーＸ1,Ｘ2,Ｘ3,Ｘ4が配設されたマイコンＰＣに、前記貯氷スイッチＳＷ1、切換スイッチＳＷ2および製氷サーミスタＴＨが接続される。また、前記リレーＸ1にアクチュエータモータＡＭとポンプモータＰＭが接続され、リレーＸ2にファンモータＦＭとホットガス弁ＨＶが接続され、リレーＸ3に給水弁ＷＶが接続され、更にリレーＸ4に圧縮機ＣＭが接続されている。
【００１９】
図４は、各製氷ユニット１８における貯氷制御回路６０の基本構成を示すものであって、前記マイコンＰＣと貯氷スイッチＳＷ1とを接続する正極側配線６２に、第１抵抗Ｒ1とダイオードＤとが直列接続されると共に、第１抵抗Ｒ1とダイオードＤとの間に直流電源ＤＣが第２抵抗Ｒ2を介して接続されている。すなわち、直流電源ＤＣと貯氷スイッチＳＷ1との間にダイオードＤが接続され、直流電源ＤＣからの電流は該ダイオードＤを介して貯氷スイッチＳＷ1に流れるよう構成される。なお、図４において符号６４は、負極側配線を示す。
【００２０】
前記３基の製氷ユニット１８を段積みした状態で、３つの貯氷制御回路６０は、図１に示す如く、前記貯氷スイッチＳＷ1に対して並列接続される。なお、前記各ダイオードＤは、他の貯氷制御回路６０の直流電源ＤＣからの電流がマイコンＰＣに流れるのを阻止する向きで接続されている。また各貯氷制御回路６０の直流電源ＤＣには、漏電遮断機２０を介して交流電源ＡＣ(ＡＣ１００Ｖ)が接続され、図示しない交流−直流変換器を介して所定の直流電圧(例えばＤＣ６Ｖ)に変換するよう構成してある。すなわち、実施例の貯氷検知装置は、１個の貯氷スイッチＳＷ1に並列に接続された３つの貯氷制御回路６０から構成される。
【００２１】
【実施例の作用】
次に、実施例に係る自動製氷機の貯氷検知装置の作用につき説明する。なお、製氷運転に先立つ初期運転により、前記各製氷ユニット１８における前記水皿４０は水平な製氷位置に保持されると共に、前記製氷水タンク３８には所定量の製氷水が貯留されているものとする。また、前記ストッカ１０の貯氷室２６には氷塊は貯留されておらず、前記貯氷スイッチＳＷ1は氷塊の非検知状態(ＯＦＦ状態)となっており、前記各製氷ユニット１８のマイコンＰＣは製氷−除氷運転が可能な状態にあると判断している。この場合において、前記各製氷ユニット１８における貯氷制御回路６０の電源として直流電源ＤＣを用いたことで、漏れ電流は発生しないから、１個の貯氷スイッチＳＷ1により３基の製氷ユニット１８を運転制御することができる。
【００２２】
この状態において製氷運転が開始されると、前記圧縮機ＣＭが運転(ＯＮ)されて、前記蒸発器３６に冷媒が供給され、その熱交換作用により前記製氷室３４が冷却される。なお、前記ファンモータＦＭが回転(ＯＮ)されて、前記凝縮器５２は空冷されている。また、前記ポンプモータＰＭが回転(ＯＮ)し、前記製氷水タンク３８中の製氷水は、前記水皿４０に設けた前記多数の噴水孔から各製氷小室３４ａ内に噴射供給される。製氷小室３４ａは、冷媒が循環される蒸発器３６により冷却されているので、製氷水は製氷小室内壁に接触して冷却された後、水皿４０の戻り孔から流下して製氷水タンク３８に帰還する。このように製氷水が製氷水タンク３８と製氷小室３４ａとの間を循環するのに伴い、製氷水の温度は徐々に下がり、その温度が０℃近くに達すると、製氷小室３４ａの内壁に製氷水の一部が氷結を始める。このように各製氷小室３４ａ内での氷結が徐々に進行し、最終的に密実な角形の氷塊が生成されるに至る。
【００２３】
前記製氷室３４の製氷小室３４ａに完全な氷塊が形成された製氷完了温度を、前記製氷サーミスタＴＨが検出すると、ポンプモータＰＭが停止(ＯＦＦ)して製氷水の製氷小室３４ａへの供給を停止する。またファンモータＦＭが停止(ＯＦＦ)されると共に、ホットガス弁ＨＶが開放(ＯＮ)して蒸発器３６にホットガスが供給される。更に、アクチュエータモータＡＭは正転方向への回転を開始し、前記水皿４０は斜め下方へ傾動し始める。そして、前記水皿４０が除氷位置に到来して前記切換スイッチＳＷ2が逆転側に切換えられることで、アクチュエータモータＡＭは回転を停止(ＯＦＦ)し、水皿４０は除氷位置に停止保持される。
【００２４】
なお、前記切換スイッチＳＷ2が逆転側に切換えられた時点で、前記給水弁ＷＶが開放(ＯＮ)され、前記給水管４８を介して傾斜姿勢の水皿４０上面に水道水(洗浄水)が供給され、この洗浄水により水皿上面に付着している氷が洗い流される。そして、所定時間後に給水弁ＷＶは閉成(ＯＦＦ)される。
【００２５】
前記ホットガス弁ＨＶの開放(ＯＮ)により蒸発器３６に供給されているホットガスにより、前記製氷室３４は急速に加温されるに至る。このため各製氷小室３４ａと氷塊との結合が解除され、当該氷塊は自重により落下する。そして、傾斜する除氷位置の水皿４０の上面を滑落し、その下方に位置するストッカ１０の貯氷室２６中へ案内放出される。この氷塊の落下により、製氷室３４におけるマイナスの温度負荷が解除され、該製氷室３４は前記蒸発器３６でのホットガスの流通により一挙に温度上昇を来す。この温度上昇(除氷完了温度)を前記製氷サーミスタＴＨが検出すると、前記アクチュエータモータＡＭは逆転方向への回転が開始される。また、前記ホットガス弁ＨＶは閉成(ＯＦＦ)し、前記蒸発器３６の冷却が再開されると共に、前記給水弁ＷＶが開放(ＯＮ)され、前記製氷水タンク３８への製氷水の供給が開始される。そして、前記水皿４０が水平位置に復帰し、前記切換スイッチＳＷ2が正転側に切換えられることで、前述した製氷運転が再開される。
【００２６】
前記各製氷ユニット１８での前述した製氷−除氷運転が反復してストッカ１０内に所定量の氷塊が貯留されたことを前記貯氷スイッチＳＷ1が検知すると、各製氷ユニット１８のマイコンＰＣは、氷塊が満杯であると判断して、当該製氷ユニット１８の製氷−除氷運転を停止する。すなわち、実施例では３基の製氷ユニット１８の製氷−除氷運転が停止する。
【００２７】
ここで、前記各製氷ユニット１８における貯氷制御回路６０に、他の貯氷制御回路６０の直流電源ＤＣからの電流の流れを阻止するダイオードＤを設けたことで、製氷能力を変更するために任意の製氷ユニット１８の漏電遮断機２０をＯＦＦして機械を停止させた場合に、他の稼働中の製氷ユニット１８の直流電源ＤＣによりマイコンＰＣが誤作動するのは防止される。なお、実施例では貯氷制御回路６０の電源として、交流１００Ｖに比較して微弱な直流６Ｖを用いているから、安全性が向上する。
【００２８】
前述した実施例では、ストッカの上部に３基の製氷ユニットを積載する場合で説明したが、２基あるいは４基以上の製氷ユニットを積載する構成であっても、１個の貯氷スイッチにより全ての製氷ユニットを運転制御することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る自動製氷機の貯氷検知装置によれば、貯氷制御回路の電源として直流電源を用いることで、３基以上の製氷ユニットであっても１個の貯氷スイッチにより正常に運転制御することができる。しかも、直流電源と貯氷スイッチとの間にダイオードを接続したことで、例えば停止させている製氷ユニットが、他の稼働中の製氷ユニットの直流電源により作動してしまうのを防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適な実施例に係る自動製氷機の概略構成図である。
【図２】 実施例に係る自動製氷機の製氷機構と冷凍機構の概略構成図である。
【図３】 実施例に係る製氷ユニットの電気制御回路図である。
【図４】 実施例に係る製氷ユニットにおける貯氷制御回路を示す回路図である。
【図５】 従来の技術に係る自動製氷機の概略構成図である。
【図６】 従来の技術に係る製氷ユニットにおける貯氷制御回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１０ ストッカ，１８ 製氷ユニット，６０ 貯氷制御回路
ＳＷ1 貯氷スイッチ，Ｄ ダイオード，ＤＣ 直流電源，ＰＣ マイコン
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動製氷機の貯氷検知装置に関し、更に詳しくは、ストッカの上部に複数の製氷ユニットを多段で積載する、いわゆるスタックオンタイプの自動製氷機の貯氷検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製氷機構と冷凍機構とを備えて多数の氷塊を連続的に製造する複数の製氷ユニットを、所定量の氷塊を貯留可能なストッカの上部に多段で積載して、各製氷ユニットで製造した氷塊をストッカに貯留するスタックオンタイプの自動製氷機が、所望の製氷能力が得られることから好適に用いられている。
【０００３】
前記自動製氷機では、図５に示す如く、ストッカ１０の内部に貯氷スイッチ１２が配設され、該ストッカ１０に貯留される氷塊により貯氷スイッチ１２が作動されて検知状態(ＯＮ状態)になると、各製氷ユニット１８では氷塊が満杯であると判断して製氷運転を停止し、氷塊が消費されて少なくなることで貯氷スイッチ１２が元の非検知状態(ＯＦＦ状態)に戻ると製氷運転を再開するよう制御される。このような氷塊の貯留状態に応じて自動製氷機を運転制御する貯氷制御回路１４は、図６に示す如く、マイコン(マイクロコンピュータの略)１６と、ダイオードやコンデンサ等の各種電子部品から構成され、交流電源ＡＣ(ＡＣ１００Ｖ)により駆動されるよう構成されている。
【０００４】
スタックオンタイプの自動製氷機では、例えば２基の製氷ユニット１８,１８を積載する場合は、図５に示すように、各ユニット１８の貯氷制御回路１４を貯氷スイッチ１２に並列に接続し、１個の貯氷スイッチ１２により両製氷ユニット１８,１８の運転制御を行なうよう構成される。なお、各貯氷制御回路１４には、夫々漏電遮断機２０を介して交流電源ＡＣが接続されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
２基の製氷ユニット１８,１８を積載して使用する場合、各貯氷制御回路１４の電源として交流電源ＡＣを用いているため、両製氷ユニット１８,１８の貯氷制御回路１４,１４同士の電圧差により漏れ電流が発生し、前記漏電遮断器２０が作動して製氷ユニット１８での製氷運転を停止させるおそれがある。そこで従来は、上段側の製氷ユニット１８における貯氷制御回路１４と貯氷スイッチ１２との間に抵抗２２を接続することで、漏れ電流により漏電遮断器２０が作動するのを防止している。しかし、このような構成ではストッカ１０の上部に２基の製氷ユニット１８,１８を積載するのが限度であり、３基以上の製氷ユニット１８を積載すると漏れ電流が大きくなって、１個の貯氷スイッチ１２で全ての製氷ユニット１８を運転制御することはできなかった。すなわち、３基以上の製氷ユニット１８を積載する場合は、複数の貯氷スイッチ１２を用いなければならず、部品点数が多くなってコストが嵩む問題を招いていた。
【０００６】
【発明の目的】
この発明は、前述した従来の技術に内在している欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、１個の貯氷スイッチにより３基以上の製氷ユニットを制御可能とした自動製氷機の貯氷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】
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の貯氷検知装置は、
複数の製氷ユニットをストッカの上部に積載し、各製氷ユニットで製造した氷塊を前記ストッカに貯留する自動製氷機の貯氷検知装置であって、
前記ストッカの内部に、氷塊の満杯を検知する貯氷スイッチが配設され、
前記各製氷ユニットは、前記貯氷スイッチの状態に応じて該ユニットを運転制御するマイコンを有する貯氷制御回路を備え、
前記複数の貯氷制御回路は貯氷スイッチに並列に接続され、
前記各貯氷制御回路には、マイコンと貯氷スイッチとの間に、交流−直流変換器を介して交流電源に接続する直流電源が接続されると共に、該直流電源と貯氷スイッチとの間に、他の貯氷制御回路の直流電源からの電流が前記マイコンに流れるのを阻止する向きにダイオードが接続されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る自動製氷機の貯氷検知装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら、以下詳細に説明する。なお、図５および図６を参照して従来の技術で説明した同一部材については、同じ符号を付して示す。
【０００９】
図１は、実施例に係る自動製氷機の概略構成を示すものであって、該自動製氷機２４は、貯氷室２６を内部画成したストッカ１０の上部に、製氷機構２８と冷凍機構３０とを備える複数(実施例では３基)の製氷ユニット１８を多段的に積載して構成される。前記ストッカ１０は、内箱と外箱との間に断熱材を充填した断熱箱体から構成され、その上部は開放されて、上方から落下する氷塊を受容し得るよう構成されている。またストッカ１０の前面側には、氷塊の取出し口が開設されると共に、該取出し口は開閉扉(何れも図示せず)により開閉可能に閉成されるようになっている。ストッカ１０の内部には、貯氷室２６に貯留される氷塊の量によって作動する貯氷スイッチＳＷ1が配設され、該スイッチＳＷ1は、前記全ての製氷ユニット１８の後述する貯氷制御回路６０に接続される。そして、氷塊により貯氷スイッチＳＷ1が作動されて検知状態(ＯＮ状態)になると、各製氷ユニット１８の後述するマイコンＰＣは、氷塊が満杯であると判断して製氷−除氷運転を停止し、また氷塊が消費されて少なくなることで貯氷スイッチＳＷ1が元の非検知状態(ＯＦＦ状態)に戻ると製氷−除氷運転を再開するよう運転制御する。
【００１０】
前記全ての製氷ユニット１８の構成は同一であって、該ユニット１８は、筐体３２の内部に製氷機構２８と冷凍機構３０とを並列に配置してある。この製氷機構２８は、図２に示す如く、水平に配置された製氷室３４を備え、この製氷室３４には、下方に開口する多数の製氷小室３４ａが碁盤目状に画成されている。また製氷室３４の上面には、前記冷凍機構３０から導出する蒸発器３６が密着的に蛇行配置されており、製氷運転時にこの蒸発器３６内に冷媒を循環させて前記製氷小室３４ａを強制冷却すると共に、除氷運転に際してホットガスを循環させて製氷小室３４ａを加熱するよう構成されている。なお、筐体３２には、当該製氷ユニット１８の製氷機構２８から放出される氷塊のストッカ１０への落下、および上段に位置する製氷ユニット１８の製氷機構２８から放出される氷塊のストッカ１０への落下を許容する通口が上下に貫通して設けられている。
【００１１】
前記製氷室３４の直下には、所定量の製氷水を貯留する製氷水タンク３８を備えた水皿４０が、支持軸４２により傾動可能に枢支されている。この水皿４０は、製氷運転時には前記製氷室３４に近接するよう水平に位置(製氷位置)して該製氷室３４の製氷小室３４ａを下方から閉成するよう保持され、また除氷運転に際しては、傾動機構がアクチュエータモータＡＭにより作動されて、支持軸４２を中心に図２の時計方向に傾動して斜め状態(除氷位置)で停止することにより、製氷小室３４ａを開放するようになっている。前記傾動機構は、アクチュエータモータＡＭの出力軸に配設されて半径方向に延出する駆動アーム４４と、該駆動アーム４４の先端と水皿４０の前方端部(枢支側とは反対の端部)との間に弾力的に係着されるコイルスプリング４６とを備える。そして、製氷運転の際には、水皿４０は、製氷室３４を下方から閉成する水平な製氷位置に、前記コイルスプリング４６の弾力により保持されるよう構成される。
【００１２】
前記駆動アーム４４には、コイルスプリング４６の係着位置から離間する部位に、出力軸に対して半径方向に延出するレバー片４４ａが設けてある。駆動アーム４４およびレバー片４４ａの移動軌跡上に切換スイッチＳＷ2が配設され、除氷運転に伴い正転方向(水皿４０の除氷位置への移動を許容する方向)に回転するアクチュエータモータＡＭの運転により回転(図２において反時計方向への正転)するレバー片４４ａが切換スイッチＳＷ2を正転側から逆転側に切換えたときに、前記マイコンＰＣはアクチュエータモータＡＭを停止させ、前記水皿４０を傾斜する除氷位置に停止保持するよう設定される。また、除氷運転が完了してアクチュエータモータＡＭの逆転により時計方向に回転する前記駆動アーム４４により切換スイッチＳＷ2が逆転側から正転側に切換えられたときに、マイコンＰＣはアクチュエータモータＡＭを停止させ、水皿４０を水平な製氷位置に停止保持するよう設定されている。
【００１３】
前記製氷室３４の適宜位置に製氷サーミスタＴＨが配設され、該サーミスタＴＨが、製氷運転により全ての製氷小室３４ａに角形の氷塊が形成された製氷完了温度を検出した際に、前記マイコンＰＣは製氷運転から除氷運転に切換え、また除氷運転により製氷室３４からの氷塊の脱氷が完了することによる該製氷室３４の温度上昇(除氷完了温度)をサーミスタＴＨが検出した際に、マイコンＰＣは除氷運転から製氷運転に切換えるよう設定される。また、製氷サーミスタＴＨが製氷完了温度を検出したとき、マイコンＰＣは冷凍系のホットガス弁ＨＶを切り換えて、前記蒸発器３６にホットガスを流通させるよう設定されている。
【００１４】
前記水皿４０の製氷室３４と対向する部分には、製氷小室３４ａの夫々に対して製氷水を噴射するための噴水孔と、該噴水孔に隣接する未氷結水を製氷水タンク３８に回収する戻り孔(何れも図示せず)とが多数穿設されている。また製氷水タンク３８の側部にはポンプモータＰＭが配設され、該モータＰＭを運転することで、タンク内の製氷水を前記多数の噴水孔から各製氷小室３４ａ内に噴射供給するよう構成される。なお、未氷結水は戻り孔を介して製氷水タンク３８に帰還されて再循環に供されるようになっている。
【００１５】
図２に示す如く、図示しない外部水道系に連通する給水管４８が、前記水皿４０の上方に位置して開口している。この給水管４８には給水弁ＷＶが配設され、該給水弁ＷＶの開放(ＯＮ)により水皿上面に水道水を供給し、これを戻り孔から製氷水タンク３８に回収して次の製氷水として貯留するよう構成される。なお給水弁ＷＶは、後述するように製氷運転から除氷運転に切換えられて水皿４０が傾動した際に所定時間だけ開放(ＯＮ)され、給水管４８から水皿上面に水道水を散水することで、該水皿４０の上面に付着している氷を洗い流すよう設定されている。
【００１６】
前記製氷ユニット１８を構成する冷凍機構３０では、図２に示す如く、圧縮機ＣＭで圧縮された気化冷媒は、吐出管５０を経て凝縮器５２で凝縮液化し、膨張弁５４で減圧され、蒸発器３６中で一挙に膨張して蒸発することにより、製氷室３４と熱交換を行なって各製氷小室３４ａを氷点下にまで冷却させる。そして、この蒸発器３６で蒸発した気化冷媒は、吸入管５６を経て圧縮機ＣＭに帰還するサイクルを繰り返すよう構成される。
【００１７】
更に、圧縮機ＣＭの吐出管５０からホットガス管５８が分岐され、このホットガス管５８はホットガス弁ＨＶを経て蒸発器３６の入口側に連通されている。該ホットガス弁ＨＶは、除氷運転時にのみ開放して、圧縮機ＣＭから吐出されるホットガスを、前記ホットガス管５８を介して蒸発器３６にバイパスさせ、各製氷小室３４ａを加温して小室内部に生成される氷塊の周面を融解させて各氷塊を自重落下させるようになっている。また蒸発器３６から流出したホットガスは、前記吸入管５６から圧縮機ＣＭに再び帰還される。なお、図中の符号ＦＭは、凝縮器５２用のファンモータを示す。
【００１８】
図３は、実施例に係る自動製氷機の電気制御回路を示すものであって、リレーＸ1,Ｘ2,Ｘ3,Ｘ4が配設されたマイコンＰＣに、前記貯氷スイッチＳＷ1、切換スイッチＳＷ2および製氷サーミスタＴＨが接続される。また、前記リレーＸ1にアクチュエータモータＡＭとポンプモータＰＭが接続され、リレーＸ2にファンモータＦＭとホットガス弁ＨＶが接続され、リレーＸ3に給水弁ＷＶが接続され、更にリレーＸ4に圧縮機ＣＭが接続されている。
【００１９】
図４は、各製氷ユニット１８における貯氷制御回路６０の基本構成を示すものであって、前記マイコンＰＣと貯氷スイッチＳＷ1とを接続する正極側配線６２に、第１抵抗Ｒ1とダイオードＤとが直列接続されると共に、第１抵抗Ｒ1とダイオードＤとの間に直流電源ＤＣが第２抵抗Ｒ2を介して接続されている。すなわち、直流電源ＤＣと貯氷スイッチＳＷ1との間にダイオードＤが接続され、直流電源ＤＣからの電流は該ダイオードＤを介して貯氷スイッチＳＷ1に流れるよう構成される。なお、図４において符号６４は、負極側配線を示す。
【００２０】
前記３基の製氷ユニット１８を段積みした状態で、３つの貯氷制御回路６０は、図１に示す如く、前記貯氷スイッチＳＷ1に対して並列接続される。なお、前記各ダイオードＤは、他の貯氷制御回路６０の直流電源ＤＣからの電流がマイコンＰＣに流れるのを阻止する向きで接続されている。また各貯氷制御回路６０の直流電源ＤＣには、漏電遮断機２０を介して交流電源ＡＣ(ＡＣ１００Ｖ)が接続され、図示しない交流−直流変換器を介して所定の直流電圧(例えばＤＣ６Ｖ)に変換するよう構成してある。すなわち、実施例の貯氷検知装置は、１個の貯氷スイッチＳＷ1に並列に接続された３つの貯氷制御回路６０から構成される。
【００２１】
【実施例の作用】
次に、実施例に係る自動製氷機の貯氷検知装置の作用につき説明する。なお、製氷運転に先立つ初期運転により、前記各製氷ユニット１８における前記水皿４０は水平な製氷位置に保持されると共に、前記製氷水タンク３８には所定量の製氷水が貯留されているものとする。また、前記ストッカ１０の貯氷室２６には氷塊は貯留されておらず、前記貯氷スイッチＳＷ1は氷塊の非検知状態(ＯＦＦ状態)となっており、前記各製氷ユニット１８のマイコンＰＣは製氷−除氷運転が可能な状態にあると判断している。この場合において、前記各製氷ユニット１８における貯氷制御回路６０の電源として直流電源ＤＣを用いたことで、漏れ電流は発生しないから、１個の貯氷スイッチＳＷ1により３基の製氷ユニット１８を運転制御することができる。
【００２２】
この状態において製氷運転が開始されると、前記圧縮機ＣＭが運転(ＯＮ)されて、前記蒸発器３６に冷媒が供給され、その熱交換作用により前記製氷室３４が冷却される。なお、前記ファンモータＦＭが回転(ＯＮ)されて、前記凝縮器５２は空冷されている。また、前記ポンプモータＰＭが回転(ＯＮ)し、前記製氷水タンク３８中の製氷水は、前記水皿４０に設けた前記多数の噴水孔から各製氷小室３４ａ内に噴射供給される。製氷小室３４ａは、冷媒が循環される蒸発器３６により冷却されているので、製氷水は製氷小室内壁に接触して冷却された後、水皿４０の戻り孔から流下して製氷水タンク３８に帰還する。このように製氷水が製氷水タンク３８と製氷小室３４ａとの間を循環するのに伴い、製氷水の温度は徐々に下がり、その温度が０℃近くに達すると、製氷小室３４ａの内壁に製氷水の一部が氷結を始める。このように各製氷小室３４ａ内での氷結が徐々に進行し、最終的に密実な角形の氷塊が生成されるに至る。
【００２３】
前記製氷室３４の製氷小室３４ａに完全な氷塊が形成された製氷完了温度を、前記製氷サーミスタＴＨが検出すると、ポンプモータＰＭが停止(ＯＦＦ)して製氷水の製氷小室３４ａへの供給を停止する。またファンモータＦＭが停止(ＯＦＦ)されると共に、ホットガス弁ＨＶが開放(ＯＮ)して蒸発器３６にホットガスが供給される。更に、アクチュエータモータＡＭは正転方向への回転を開始し、前記水皿４０は斜め下方へ傾動し始める。そして、前記水皿４０が除氷位置に到来して前記切換スイッチＳＷ2が逆転側に切換えられることで、アクチュエータモータＡＭは回転を停止(ＯＦＦ)し、水皿４０は除氷位置に停止保持される。
【００２４】
なお、前記切換スイッチＳＷ2が逆転側に切換えられた時点で、前記給水弁ＷＶが開放(ＯＮ)され、前記給水管４８を介して傾斜姿勢の水皿４０上面に水道水(洗浄水)が供給され、この洗浄水により水皿上面に付着している氷が洗い流される。そして、所定時間後に給水弁ＷＶは閉成(ＯＦＦ)される。
【００２５】
前記ホットガス弁ＨＶの開放(ＯＮ)により蒸発器３６に供給されているホットガスにより、前記製氷室３４は急速に加温されるに至る。このため各製氷小室３４ａと氷塊との結合が解除され、当該氷塊は自重により落下する。そして、傾斜する除氷位置の水皿４０の上面を滑落し、その下方に位置するストッカ１０の貯氷室２６中へ案内放出される。この氷塊の落下により、製氷室３４におけるマイナスの温度負荷が解除され、該製氷室３４は前記蒸発器３６でのホットガスの流通により一挙に温度上昇を来す。この温度上昇(除氷完了温度)を前記製氷サーミスタＴＨが検出すると、前記アクチュエータモータＡＭは逆転方向への回転が開始される。また、前記ホットガス弁ＨＶは閉成(ＯＦＦ)し、前記蒸発器３６の冷却が再開されると共に、前記給水弁ＷＶが開放(ＯＮ)され、前記製氷水タンク３８への製氷水の供給が開始される。そして、前記水皿４０が水平位置に復帰し、前記切換スイッチＳＷ2が正転側に切換えられることで、前述した製氷運転が再開される。
【００２６】
前記各製氷ユニット１８での前述した製氷−除氷運転が反復してストッカ１０内に所定量の氷塊が貯留されたことを前記貯氷スイッチＳＷ1が検知すると、各製氷ユニット１８のマイコンＰＣは、氷塊が満杯であると判断して、当該製氷ユニット１８の製氷−除氷運転を停止する。すなわち、実施例では３基の製氷ユニット１８の製氷−除氷運転が停止する。
【００２７】
ここで、前記各製氷ユニット１８における貯氷制御回路６０に、他の貯氷制御回路６０の直流電源ＤＣからの電流の流れを阻止するダイオードＤを設けたことで、製氷能力を変更するために任意の製氷ユニット１８の漏電遮断機２０をＯＦＦして機械を停止させた場合に、他の稼働中の製氷ユニット１８の直流電源ＤＣによりマイコンＰＣが誤作動するのは防止される。なお、実施例では貯氷制御回路６０の電源として、交流１００Ｖに比較して微弱な直流６Ｖを用いているから、安全性が向上する。
【００２８】
前述した実施例では、ストッカの上部に３基の製氷ユニットを積載する場合で説明したが、２基あるいは４基以上の製氷ユニットを積載する構成であっても、１個の貯氷スイッチにより全ての製氷ユニットを運転制御することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る自動製氷機の貯氷検知装置によれば、貯氷制御回路の電源として直流電源を用いることで、３基以上の製氷ユニットであっても１個の貯氷スイッチにより正常に運転制御することができる。しかも、直流電源と貯氷スイッチとの間にダイオードを接続したことで、例えば停止させている製氷ユニットが、他の稼働中の製氷ユニットの直流電源により作動してしまうのを防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適な実施例に係る自動製氷機の概略構成図である。
【図２】 実施例に係る自動製氷機の製氷機構と冷凍機構の概略構成図である。
【図３】 実施例に係る製氷ユニットの電気制御回路図である。
【図４】 実施例に係る製氷ユニットにおける貯氷制御回路を示す回路図である。
【図５】 従来の技術に係る自動製氷機の概略構成図である。
【図６】 従来の技術に係る製氷ユニットにおける貯氷制御回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１０ ストッカ，１８ 製氷ユニット，６０ 貯氷制御回路
ＳＷ1 貯氷スイッチ，Ｄ ダイオード，ＤＣ 直流電源，ＰＣ マイコン
Claims (1)
- 複数の製氷ユニット(18)をストッカ(10)の上部に積載し、各製氷ユニット(18)で製造した氷塊を前記ストッカ(10)に貯留する自動製氷機の貯氷検知装置であって、
前記ストッカ(10)の内部に、氷塊の満杯を検知する貯氷スイッチ(SW1)が配設され、
前記各製氷ユニット(18)は、前記貯氷スイッチ(SW1)の状態に応じて該ユニット(18)を運転制御するマイコン (PC) を有する貯氷制御回路(60)を備え、
前記複数の貯氷制御回路(60)は貯氷スイッチ(SW1)に並列に接続され、
前記各貯氷制御回路(60)には、マイコン (PC) と貯氷スイッチ (SW 1 ) との間に、交流−直流変換器を介して交流電源に接続する直流電源 (DC) が接続されると共に、該直流電源(DC)と貯氷スイッチ(SW1)との間に、他の貯氷制御回路 (60) の直流電源 (DC) からの電流が前記マイコン (PC) に流れるのを阻止する向きにダイオード(D)が接続されている
ことを特徴とする自動製氷機の貯氷検知装置。
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