JP4102593B2 - 自動製氷機の除氷完了検知装置 - 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除氷完了検知装置に関し、更に詳細には、所定方向に開口する製氷小室に生成された氷塊を、該製氷小室を開閉する製氷水供給手段に氷結させたまま製氷小室から取出すよう構成した自動製氷機の除氷完了検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
所要形状の氷塊を連続的に製造する自動製氷機では、その製氷方式として多数の型式が提案され、用途に応じて適宜の方式が採用されている。その一つの方式として、製氷部に画成されて所定方向に開口する製氷小室に、製氷運転に際して製氷小室を閉成する製氷位置に位置決めされた製氷水供給手段から製氷水を供給して該製氷小室に氷塊を生成させ、除氷運転に際して製氷水供給手段に氷塊を氷結させたまま開放位置に移動することで製氷小室から氷塊を取出し、この開放位置で該製氷水供給手段から氷塊を剥離落下させるよう構成したものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した自動製氷機では、除氷運転により氷塊が製氷水供給手段から剥離落下したことを検知して、除氷運転から製氷運転に切換える除氷完了検知装置が必要となる。この除氷完了検知装置としては、氷塊が製氷水供給手段から剥離落下したときの該製氷水供給手段の温度変化を、サーモスタットやサーミスタ等の感温素子により検知する温度検知装置や、除氷開始から終了までに要する時間を計測するタイマ装置等が採用されている。
【０００４】
ここで、周囲温度が変化すると、製氷水供給手段の温度変化も影響を受けると共に、製氷水供給手段から氷塊が剥離落下するのに要する時間も変化する。すなわち、前述した何れの除氷完了検知装置の場合も、周囲温度の変動に対応して作動設定値(温度や時間)を頻繁に調整する必要がある。しかも、調整を怠ったり誤った値に設定した場合は、氷塊が完全に剥離していないにも拘らず製氷運転に移行してしまい、氷塊の噛み込みが発生するおそれがある。そこで、周囲温度の変化に対応して作動設定値を自動的に補正する補正装置を付設すれば、省力化を図ると共に人為的なミスの発生を防止することはできるが、この場合は保守管理が煩雑となるばかりでなく、製造コストが嵩む等の欠点が指摘される。また、前記温度検知装置やタイマ装置では、氷塊が剥離落下する前に除氷運転から製氷運転に移行しないよう安全を見込んで作動設定値を設定するため、除氷運転が必要以上に長くなって製氷能力が低下する難点もある。
【０００５】
なお、光電センサにより氷塊の有無を直接検知する装置も提案されるが、高価であると共に、氷塊の状態によっては誤検知するおそれがある。
【０００６】
【発明の目的】
この発明は、前述した欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、周囲温度の変化に影響されることなく確実に除氷完了を検知し得る自動製氷機の除氷完了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除氷完了検知装置は、
所定方向に開口する製氷小室を有する製氷部と、
前記製氷部に密着的に配設され、製氷運転に際して冷媒が循環されると共に除氷運転に際して高温冷媒ガスが循環される冷却管と、
製氷運転に際して前記製氷小室を閉成する製氷位置に位置決めされて、該製氷小室との間に氷塊を生成させると共に、除氷運転に際して開閉手段により製氷小室を開放する開放位置に移動される着氷部材とからなり、
前記除氷運転に際して着氷部材に氷塊を氷結させたまま開放位置に移動することで前記製氷小室から氷塊を取出し、この開放位置で該着氷部材から氷塊を剥離落下させるよう構成した自動製氷機において、
前記着氷部材に配設され、前記開放位置においては弾性手段により該着氷部材に氷結している氷塊に当接する方向に付勢される検知部材と、
前記着氷部材から氷塊が剥離落下することで、該氷塊に当接しなくなった前記検知部材が弾性手段の付勢力により移動したことを検知する検知手段と、
前記製氷部に配設され、前記着氷部材が製氷位置に臨む状態において前記検知部材が当接して、該検知部材が着氷部材における氷塊の形成領域に突出しない待機姿勢に保持する規制部および前記着氷部材が開放位置に臨む状態において着氷部材に氷結している氷塊に当接している前記検知部材が前記検知手段で検知される検知姿勢に移動するのを許容する間隔で離間する案内部を有する保持手段とを備え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除氷完了検知装置につき、好適な実施例を挙げて添付図面を参照しながら以下説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施例に係る自動製氷機の主要製氷機構を、製氷状態で概略的に示すものである。図において、所要寸法の多数の角氷(氷塊)Ｓを製造する製氷機構は、横方向に開口する複数の製氷小室１０ａを有し、その裏面側(製氷小室１０ａの開口側とは反対側)が対向するよう略垂直に配置した一対の製氷室(製氷部)１０,１０と、両製氷室１０,１０の裏面間に配設された複数(実施例では２本)の冷却管１１,１１と、各製氷室１０の表面側(製氷小室１０ａの開口側)に対して近接・離間可能な着氷部材としての水皿１２とから基本的に構成される。
【００１０】
(製氷室)
自動製氷機の本体枠１３には、前後方向に離間して一対の製氷室ブラケット１４,１４が配設され、図２に示す如く、両ブラケット１４,１４間に前記製氷室１０,１０が、前記製氷小室１０ａの開口側の面と平行な幅方向を前後方向に揃えた姿勢で支持されている。各製氷室１０は、良好な熱伝導率を有する金属(例えば銅)を材質とする矩形箱状で、内部に複数の仕切板５６,５７を縦横に配設することで複数の製氷小室１０ａが画成されたものであって、該製氷室１０における幅方向の前後に位置する各側壁１０ｂの上下両端部が所定長さだけ延出しており、該延出部１０ｃ,１０ｃが、対応する前記製氷室ブラケット１４に断熱材(図示せず)を介して配設されることで、該製氷室１０は略垂直に配置されるようになっている。
【００１１】
なお、前記複数の縦仕切板５６および横仕切板５７は、相互に直交するように配設され、これら仕切板５６,５７により画成される製氷小室１０ａは立方体状に設定される。すなわち、前後方向に対向する縦仕切板５６,５６および上下方向に対向する横仕切板５７,５７は、何れも平行に臨むようになっている。また、両仕切板５６,５７における表面側の端部は、製氷室１０の表面端より所定長さだけ内側に位置し、各製氷小室１０ａ中に生成された角氷Ｓを表面側に生成される氷層によって相互に連結するよう設定してある。
【００１２】
(冷却管)
前記両製氷室１０,１０の裏面間には、図３に示す如く、図示しない冷凍装置の一部を構成する２本の冷却管１１,１１が密着固定され、製氷運転時に両冷却管１１,１１中に冷媒を循環させて前記製氷室１０,１０を強制冷却すると共に、除氷運転に際して高温冷媒ガス(以後「ホットガス」と云う)を循環させて製氷室１０,１０を加熱するよう構成されている。各冷却管１１は、直線部１１ａとＵ字状に折曲形成されたベンド部１１ｂとが反復する蛇行状に形成されて、そのベンド部１１ｂが上下に位置するよう製氷室１０の裏面側に配置される。また両冷却管１１,１１は、製氷室１０の幅方向に並列に配設されると共に、冷凍装置から供給される冷媒およびホットガスの入口が製氷室１０における幅方向の前あるいは後側の端部側に設定されている。すなわち、前側に位置する冷却管１１の入口は、製氷室１０の前面側に位置し、また後側に位置する冷却管１１の入口は、製氷室１０の後面側に位置し、両冷却管１１,１１に供給される冷媒およびホットガスは、製氷室１０の前後両端部側から幅方向の中央部に向けて流れるようになっている。
【００１３】
前記各冷却管１１における上下のベンド部１１ｂ,１１ｂは、図３に示す如く、製氷室１０の上下端部から外方に延出するよう設定され、各ベンド部１１ｂと製氷室端部との間に隙間を画成するよう構成してある。そして、下部のベンド部１１ｂと製氷室下端との間に画成される隙間は、製氷運転に際して製氷小室１０ａ中に供給される製氷水および除氷運転に際して製氷室裏面に供給される除氷水をベンド部１１ｂに溜まらせることなく下方に流すべく機能する。また、上部のベンド部１１ｂと製氷室上端との間に画成される隙間は、前記除氷水を製氷室１０の裏面全体に流下させるべく機能する。
【００１４】
(水皿)
前記両製氷室１０,１０の表面側には、後述する開閉装置１５に支持されて平行に横移動可能な水皿１２が夫々臨んでいる。各水皿１２は、氷が氷結し難い材料(例えば合成樹脂)を材質として、製氷室１０における全ての製氷小室１０ａを覆い得る寸法の平板状に形成されて、該製氷小室１０ａを閉成する表面(氷塊氷結面)は平坦に設定されている。そして、この水皿１２は、開閉装置１５により製氷室１０の表面側に近接する製氷位置(図６)と、表面側から離間する開放位置(図７)との間を、縦向き姿勢のまま平行に進退移動されるようになっている。なお、水皿１２における上下端部は、図６に示す如く、製氷室１０より外方に延出すると共に、その開放端に向かうにつれて製氷室１０から離間する方向に所定角度(例えば３０〜４５°)で傾斜するよう折曲され、水皿自体の強度を向上するよう構成される。また下側の折曲部１２ｃは、製氷運転に際して前記製氷小室１０ａに供給されて氷結することなく流下する未氷結水(後述)および除氷運転に際して前記水皿１２の裏面側を流下する除氷水を、後述する製氷水タンク１６に案内するガイド手段として機能する。
【００１５】
前記水皿１２における各製氷小室１０ａの中央と対応する位置に通孔１２ａが形成されると共に、該通孔１２ａには後述する分配管１８に突設された突部１９が同心的に挿入されて、該突部１９の周りに戻り孔２０を画成するよう構成される(図５参照)。
【００１６】
前記製氷機構の下方には、図１に示す如く、製氷水タンク１６が配設され、該タンク中に貯留されている所要量の製氷水は、循環ポンプＰを介して各水皿１２の裏面下部に配設されて幅方向に延在する供給管１７の中央部に供給されるよう構成される。なお、製氷水タンク１６と循環ポンプＰとの接続部は該タンク１６の最低部に設定されると共に、タンク底部は接続部に向けて下方傾斜するよう設定され、使用されることなくタンク中に残る製氷水の量を少なくするよう設定している。
【００１７】
図４に示すように、この供給管１７からは複数の分配管１８が並列に導出され、各分配管１８は水皿１２における縦列の通孔群に沿って上方に延在している。各分配管１８における夫々の通孔１２ａと対応する位置には、図５に示す如く、該通孔１２ａより小径の突部１９が突設されて、該突部１９が通孔１２ａ内に同心的に挿入されている。この突部１９には小径(例えば１.４ｍｍ)の噴水孔１９ａが穿設されており、前記製氷水タンク１６から循環ポンプＰを介して分配管１８に圧送される製氷水は、各噴水孔１９ａを介して対応の各製氷小室１０ａ中に噴射可能になっている。すなわち実施例では、前記水皿１２、供給管１７および分配管１８から製氷水供給手段が構成され、該供給手段が一体的に製氷室１０に対して平行に近接・離間移動するよう構成される。
【００１８】
前記水皿１２の通孔１２ａに同心的に挿入された突部１９の外周囲に戻り孔２０が画成され、後述する製氷運転に際して、製氷室１０で氷結するに到らなかった製氷水(以下「未氷結水」という)を、この戻り孔２０から製氷水タンク１６に戻し得るようになっている。なお、突部１９の先端は、図５に示す如く、水皿１２の表面(製氷室１０と対向する面)より突出しないよう設定され、水皿１２に氷結した角氷群が剥離落下する際に引掛かることがないよう構成される。
【００１９】
前記全ての分配管１８の上端部は接続管２１に接続されて、前記供給管１７と共に製氷水がエンドレスで流通し得るよう構成されている。供給管１７および接続管２１の長手方向の両端部は、蓋２２,２３により開閉可能に閉塞されるようになっており(図４参照)、該蓋２２,２３を取外すことで管内の掃除を行ない得るよう構成してある。
【００２０】
前記両製氷室１０,１０の間における上方位置に、給水管(図示せず)を介して外部水道系に接続する第１除氷水散水管２４が幅方向に延在すると共に、該散水管２４には縦方向に整列する製氷小室群に対応する位置の夫々に分岐管２４ａが接続してある。そして、給水管に介挿した第１給水弁ＷＶ1(図１３参照)を開放することにより、常温の水道水(除氷水)が第１除氷水散水管２４に供給され、この除氷水は各分岐管２４ａを介して製氷室１０,１０の裏面側を流下して前記製氷水タンク１６に供給され、これが次回の製氷運転時に製氷水として使用されるようになっている。なお、前述したように前記冷却管１１,１１の各ベンド部１１ｂは製氷室１０,１０の上下端部から外方に延出しているから、該除氷水の流下は円滑になされる。
【００２１】
前記各水皿１２の前後両側に側板１２ｂ,１２ｂが配設され、該側板１２ｂ,１２ｂ間における水皿１２の後面側上部に、給水管(図示せず)を介して外部水道系に接続する除氷手段としての第２除氷水散水管２５が接続管２１と平行に配設され(図４参照)、給水管に介挿した第２給水弁ＷＶ2(図１３参照)を開放することにより、常温の水道水(除氷水)が第２除氷水散水管２５に供給されるよう構成される。また第２除氷水散水管２５には複数の散水孔(図示せず)が穿設されており、第２除氷水散水管２５に供給された除氷水は、散水孔を介して水皿１２の裏面側を流下して前記製氷水タンク１６に供給され、これも次回の製氷運転時に製氷水として使用されるようになっている。なお、水皿１２における裏面には、図５に示す如く、前記各通孔１２ａを囲繞する堰部材２６が配設され、水皿裏面を流下する除氷水が通孔１２ａを介して表面側に流出し、角氷Ｓを融解するのを防止するよう構成してある。また堰部材２６は、前記戻り孔２０からの製氷水の裏側への流出は許容するようになっている。
【００２２】
前記水皿１２における前記折曲部１２ｃの下方には、図４および図６に示す如く、該水皿１２と一体的に移動するカバー手段としての樋部材２７が配設され、水皿１２の表面側や裏面側を流下して折曲部１２ｃで案内される製氷水や除氷水を、該樋部材２７で回収して前記製氷水タンク１６に案内するよう構成される。
【００２３】
前記水皿１２が開閉装置１５により開放位置に移動された状態で、該水皿１２の表面側に氷結している角氷群の下方に臨む製氷水タンク１６に、氷通過口２８が形成され、除氷運転により水皿１２から剥離落下する角氷群は、該氷通過口２８を介して図示しない貯氷室に放出されるようになっている。なお、水皿１２の製氷位置においては、氷通過口２８は前記樋部材２７で覆われて閉成され(図１参照)、製氷水が該氷通過口２８を介して貯氷室に流入するのは防止されている。また、樋部材２７における製氷室１０を向く端部は、前記水皿１２の表面より製氷室側に突出しないよう設定されており、該水皿１２から剥離した角氷群の円滑な落下を達成し得るよう構成される。
【００２４】
(開閉装置)
前記各水皿１２の前後両側板１２ｂ,１２ｂに水皿ブラケット２９,２９が配設されると共に(図４参照)、各ブラケット２９の上下両端部には、図８に示す如く、左右方向(製氷室１０に対する近接・離間方向)に離間する一対の案内ローラ３０,３０が夫々回転可能に配設されている。また前記両製氷室ブラケット１４,１４には、各水皿１２と対応する位置に、左右方向に延在する一対の長孔１４ａ,１４ａが上下に離間して平行に形成され、この上下の長孔１４ａ,１４ａに対応する上下の案内ローラ３０,３０が移動可能に配設されている。すなわち、各水皿１２は、上下の長孔１４ａ,１４ａに沿って左右方向に平行移動可能に構成される。
【００２５】
前記水皿１２,１２の開閉装置(開閉手段)１５は、前記両製氷室ブラケット１４,１４に配設される一対のリンク機構３１,３１と、両リンク機構３１,３１を作動する作動機構３２とから構成され、両リンク機構３１,３１を作動機構３２により作動することで、２つの水皿１２,１２が製氷位置と開放位置との間を移動するよう構成される。
【００２６】
(作動機構)
前記作動機構３２は、図２に示す如く、前記両製氷室ブラケット１４,１４の上端間に回動可能に架設された回動軸３３を備え、該回動軸３３における各製氷室ブラケット１４から外方に突出する軸端にカム３４が夫々一体回転可能に配設されている。また、回動軸３３における前側の製氷室ブラケット１４に近接する内側に、従動歯車３５が一体回転可能に配設される。更に、前記本体枠１３に配設されたモータ３６の出力軸に駆動歯車３７が一体回転可能に配設されており、該駆動歯車３７が前記従動歯車３５に噛合してある。すなわち、モータ３６を所定方向に回転駆動することで、回動軸３３と共にカム３４,３４を逆方向(実施例では図８における時計方向)に回転するよう構成される。
【００２７】
(リンク機構)
前記両カム３４,３４には、対応するリンク機構３１,３１を構成する作動レバー３８,３８が連結され、両カム３４,３４の回転によって作動レバー３８,３８を作動するよう構成される。なお、両リンク機構３１,３１の構成は対称であるので、前側に配設されるリンク機構３１の構成についてのみ説明し、後側のリンク機構３１の同一部材には同じ符号を付して示すのみとする。
【００２８】
すなわち、図１１に示す如く、前記カム３４の回転中心から偏位する部位に一端部が第１支点ピン３９を介して回動可能に枢支された作動レバー３８が所定長さで垂下すると共に、該レバー３８の下端部には長手方向(上下方向)に延在する長孔３８ａが形成されている。また、製氷室ブラケット１４におけるカム３４の回転中心から真下に所定長さだけ離間する位置に案内ピン４０が突設され、該案内ピン４０が作動レバー３８の長孔３８ａに摺動可能に挿通されている。すなわち、カム３４が回転した際には、作動レバー３８は、長孔３８ａが案内ピン４０に案内されつつ上下動するようになっている(図８,図９,図１０参照)。
【００２９】
前記作動レバー３８には、左右の水皿１２,１２を移動させるレバー組４１,４１が連設されているが、その構成は該レバー３８を挟んで対称であるので、図８において右側に配設されるレバー組４１の構成についてのみ説明し、左側のレバー組４１の同一部材には同じ符号を付して示すものとする。なお、以下の説明では、水皿１２を製氷位置に位置決めしている状態で説明する。
【００３０】
(レバー組)
前記作動レバー３８における長手方向の略中間位置に第２支点ピン４２が前後方向に突設され、その前側の端部に右用の中間レバー４３の一端が回動可能に枢支されている。なお、左用の中間レバー４３の一端は、第２支点ピン４２の作動レバー３８から後側に突出する端部に回動可能に枢支される。また、前記製氷室ブラケット１４における作動レバー３８より右側の位置には、略レ字状に折曲形成された右用のアーム４４が、その折曲部において第３支点ピン４５を介して回動可能に枢支されている。そして、アーム４４における枢支部から作動レバー３８に向けて延出する一方の第１アーム部４４ａに突設された第１支軸４６が、前記中間レバー４３の枢支点から離間する他端部に形成された長孔４３ａに摺動可能に挿通してある。更に、アーム４４における枢支部から第１アーム部４４ａより下方で作動レバー３８に向けて斜め下方に延出する第２アーム部４４ｂに、第２支軸４７が突設されている。
【００３１】
前記製氷室ブラケット１４における前記第３支点ピン４５の略真上の位置に第１バネ軸４８が配設され、該バネ軸４８に一端が掛止された第１引張りバネ４９の他端部が、前記アーム４４の第２支軸４７に掛止されている。また、前記水皿ブラケット２９における前記第３支点ピン４５の配設位置より下方で、かつ該支点ピン４５より作動レバー側に偏位した位置に第２バネ軸５０が配設され、該バネ軸５０に一端が掛止された弾性部材としての第２引張りバネ５１の他端部が、前記アーム４４の第２支軸４７に掛止されている。すなわち、図８に示すように水皿１２を製氷位置に位置決めしている状態で右側のレバー組４１は、アーム４４における第２アーム部４４ｂの第２支軸４７が第３支点ピン４５の真下の下死点より左側(作動レバー３８に近接する閉成側)に到来しており、このとき第１引張りバネ４９は、アーム４４を第３支点ピン４５を中心として時計方向(左側のレバー組４１では反時計方向)に付勢し、これにより第２バネ軸５０と第２支軸４７との間に張架されている第２引張りバネ５１の張力は、水皿１２を製氷室１０に向けて近接する方向に作用するよう設定される。
【００３２】
また後述する除氷運転に際してアーム４４における第２アーム部４４ｂの第２支軸４７が、第３支点ピン４５の真下の下死点より右側(作動レバー３８から離間する開放側)に到来した際には(図９参照)、第１引張りバネ４９は、アーム４４を第３支点ピン４５を中心として反時計方向(左側のレバー組４１では時計方向)に付勢し、これにより第２バネ軸５０と第２支軸４７との間に張架されている第２引張りバネ５１の張力は、水皿１２を製氷室１０から離間する方向に作用するよう設定される。
【００３３】
(リミットスイッチ)
前記一方のカム３４の外周に凹部３４ａが形成されると共に、該凹部３４ａを検知可能な２基のリミットスイッチ５２,５３が、前記対応する製氷室ブラケット１４に配設されている。図８において左側に位置する第１リミットスイッチ５２は、前記第１支点ピン３９が回動軸３３の真上の上死点に到来したときに凹部３４ａを検知し、このときに前記モータ３６を停止制御するべく機能する。そして、この状態で前記水皿１２は製氷位置に臨むよう設定される。また右側に位置する第２リミットスイッチ５３は、作動レバー３８および中間レバー４３により回転されるアーム４４の第２支軸４７が下死点より開放側に臨む位置に到来したときに凹部３４ａを検知し(図９参照)、このときに前記モータ３６を停止制御するべく機能する。
【００３４】
(製氷完了サーモ)
前記一方の製氷室１０には、製氷完了検知手段としての製氷完了サーモＴｈ(図１３参照)が配設され、前記製氷室１０に略完全な角氷Ｓが形成されることによって製氷室温度が製氷完了温度まで低下したことを該サーモＴｈが検知した際に、製氷運転を完了して除氷運転に移行するよう設定されている。すなわち、図１３に示すように、前記循環ポンプＰを停止したもとで、冷凍装置のホットガス弁ＨＶを開放して２つの冷却管１１,１１にホットガスを供給すると共に、前記モータ３６を回転し、更には前記第１給水弁ＷＶ1を開放して両製氷室１０,１０の裏面側への除氷水の供給を開始するよう構成される。なお、ホットガス弁ＨＶは、後述する検知スイッチ５５,５５が除氷完了を検知した際に閉成されるようになっている。
【００３５】
(水皿の開放完了スイッチ)
前記製氷室ブラケット１４には、一方(実施例では右側)の水皿１２が開放位置に移動したことを検知する開放完了スイッチ５４が配設され、該スイッチ５４が水皿１２の開放完了を検知したときに、前記第１給水弁ＷＶ1を閉成して製氷室１０,１０の裏面側への除氷水の供給を停止すると共に、第２給水弁ＷＶ2を開放して水皿裏面への除氷水の供給を開始するよう構成されている。
【００３６】
(除氷完了検知装置)
前記一方(実施例では前側)の水皿ブラケット２９およびこれに対応する製氷室ブラケット１４には、前記各水皿１２が開放位置に到来した状態で、該水皿１２の表面側に角氷群が存在しているか否かを検知可能な除氷完了検知装置５８が夫々配設され、各水皿１２から角氷群が剥離落下したことを該検知装置５８が検知した際に、第２給水弁ＷＶ2を閉成して除氷運転から製氷運転に移行させるよう設定されている。なお、左右の水皿１２,１２における除氷完了を検知する除氷完了検知装置５８,５８は対称であるので、図８において右側に配設される除氷完了検知装置５８の構成についてのみ説明し、左側の除氷完了検知装置５８の同一部材には同じ符号を付して示すものとする。
【００３７】
前記除氷完了検知装置５８は、図８および図１２に示す如く、前記水皿ブラケット２９に配設されて一体的に移動する取付板５９に、前記水皿１２における表面側に氷結している角氷Ｓの前面側に当接可能な検知部材６０が、支持軸６１を介して回動可能に配設される。この検知部材６０は、支持軸６１に巻装された弾性手段としての捩じりばね６２により、常には支持軸６１から径方向の一方(実施例では下側)に延出する検知片６０ａが前記角氷Ｓに当接する方向に回動付勢されている。なお、前記製氷室１０に対して水皿１２が開放位置に移動した際には、該水皿１２の表面側に氷結している角氷Ｓの前面は、図１０に示すように前記製氷室ブラケット１４から露出し、この部分に前記検知片６０ａが当接するよう設定される。
【００３８】
前記製氷室ブラケット１４には、前記支持軸６１より上方において左右方向に延在する保持手段としてのガイド棒６３が配設され、該ガイド棒６３における水皿１２の前側に臨む部位に検知手段としてのマイクロスイッチ等の検知スイッチ５５が配設される。この検知スイッチ５５の検知レバー５５ａは、前記水皿１２が開放位置に臨む状態で、前記検知部材６０における支持軸６１を挟んで検知片６０ａとは反対側(実施例では上側)に延出する作動片６０ｂが当接可能な位置に位置決めされている。但し、検知部材６０の検知片６０ａが角氷Ｓに当接している状態では、作動片６０ｂは検知レバー５５ａに当接しないよう位置決めされ、検知片６０ａが角氷Ｓから離間して前記捩じりばね６２の弾力(付勢力)により検知部材６０が回動(移動)された際に作動片６０ｂが検知レバー５５ａを当接作動し、これにより検知スイッチ５５が除氷完了を検知(ＯＮ状態)するよう構成される。なお、実施例では左右の検知スイッチ５５,５５が、電気的に直列に配線され、両検知スイッチ５５,５５の何れもがＯＮ状態となったときにのみ、除氷運転から製氷運転に移行するよう設定される。
【００３９】
前記ガイド棒６３は、前記検知部材６０における作動片６０ｂより前側に臨むよう位置決めされ、前記水皿１２が製氷位置に臨む状態において作動片６０ｂが当接可能な規制部６３ａと、該規制部６３ａの対応する水皿１２を向く端部から前方に向けて所定角度で折曲されて水皿１２が開放位置に臨む状態において作動片６０ｂの前側に臨む案内部６３ａとから構成される。そして、ガイド棒６３の規制部６３ａは、この部分に前記作動片６０ｂが当接したときに、検知部材６０の検知片６０ａが角氷Ｓの形成領域(水皿１２の表面側)に突出しない待機姿勢(図１２の実線参照)に該検知部材６０を保持するよう構成され、水皿１２が製氷室１０に近接する際に該検知部材６０が水皿１２と製氷室１０とで挟まれるのを防止するべく機能する。またガイド棒６３の案内部６３ｂは、前記開放位置において作動片６０ｂが前記検知レバー５５ａに当接するのを許容する間隔で前側に離間しており、該作動片６０ｂが検知レバー５５ａを当接作動させた検知姿勢の検知部材６０が水皿１２と共に製氷室１０に向けて近接移動する際に、該作動片６０ｂが案内部６３ｂに当接案内されることで検知部材６０を回動して前記待機姿勢に戻すよう設定される。なお、実施例では左右のガイド棒６３,６３は１本の部材で構成してあるが、夫々を別の部材としてもよい。
【００４０】
実施例では、除氷運転から製氷運転に移行して前記水皿１２が製氷位置に位置決めされた後、図示しないタイマにより設定された所定時間(例えば１５秒)だけ前記第２給水弁ＷＶ2を開放して、前記製氷水タンク１６に除氷水(製氷水)を追加供給するよう設定してある。
【００４１】
【実施例の作用】
次に、実施例に係る自動製氷機の除氷完了検知装置の作用につき、自動製氷機全体の作用との関係で、図１３のタイミングチャートを参照して説明する。製氷運転に際し、図６に示す如く両水皿１２,１２は、製氷室１０,１０の表面側に近接する製氷位置に臨み、各製氷小室１０ａが水皿１２,１２で閉成された状態となっている。このとき、図８に示す如く、前記開閉装置１５における各リンク機構３１の作動レバー３８の第１支点ピン３９は上死点に位置し、また各レバー組４１におけるアーム４４の第２支軸４７が下死点より閉成側に位置して、前記第２引張りバネ５１の張力によって水皿１２を夫々製氷位置に向けて付勢している。また、前記各除氷完了検知装置５８の検知部材６０は、図１２に実線で示す如く、その作動片６０ｂがガイド棒６３の規制部６３ａに当接した待機姿勢に保持されている。
【００４２】
前述した状態において、前記冷凍装置の運転(圧縮機ＯＮ)により、両製氷室１０,１０の裏面側に配設された２本の冷却管１１,１１に夫々冷媒が循環供給され、両製氷室１０,１０の冷却がなされる。この場合に、冷却管１１,１１を複数としたことで、各冷却管１１の長さを短かくすることができ、これにより管路抵抗が小さくなって冷却能力が向上する。また前記循環ポンプＰの運転により、前記製氷水タンク１６からの製氷水は各分配管１８にポンプ圧送され、該分配管１８の各噴水孔１９ａを介して各製氷室１０の各製氷小室１０ａ中に向けて噴射供給される。
【００４３】
噴射された製氷水は、製氷小室１０ａの内壁面に接触して冷却され、該製氷小室１０ａ中で氷結することなく開口から流出する未氷結水は、前記水皿１２の各戻り孔２０から該水皿１２の裏面側に流出して流下し、前記折曲部１２ｃおよび樋部材２７を介して製氷水タンク１６に戻されて再度の循環に供される。なお、製氷運転に際して前記氷通過口２８は対応する樋部材２７により閉成されているから(図１参照)、水皿裏面を流下する製氷水が氷通過口２８から貯氷室に入るのは防止される。すなわち、貯氷室に貯留されている角氷Ｓに製氷水が付着して再氷結するのは抑制される。そして製氷水の循環が反復されるうちに、製氷小室１０ａ中で製氷水の一部が氷結して氷層が形成され始め、最終的に該製氷小室１０ａの内部形状に対応する角氷Ｓが生成される。前述した如く、製氷小室１０ａを画成する仕切板５６,５７における表面側の端部は、製氷室１０の表面端より所定長さだけ内側に位置しているから、各製氷小室１０ａ中に生成された角氷Ｓは表面側に生成される氷層によって相互に連結すると共に、水皿表面に氷結付着する。
【００４４】
前記角氷Ｓの製造が完了し、製氷室１０の温度が製氷完了温度となったことを製氷完了サーモＴｈが検知すると、前記循環ポンプＰが停止されて、製氷水の循環供給を停止する。またホットガス弁ＨＶが開放して両冷却管１１,１１にホットガスが供給され、製氷室１０,１０の加温がなされて、各製氷小室１０ａの内壁面と角氷Ｓとの氷結面の融解を開始する。このとき、各冷却管１１のホットガスの入口は製氷室１０における幅方向の両端部側に設定されているから、製氷室１０における全ての角氷Ｓが平均的に融解し、部分的に角氷Ｓがやせて不揃いとなるのは防止される。更に、前記第１給水弁ＷＶ1を開放し、外部水道系に接続する第１除氷水散水管２４への給水を開始する。第１除氷水散水管２４に供給された除氷水(常温の水道水)は、各分岐管２４ａを介して製氷室１０,１０の裏面側に散水され、これにより製氷室１０,１０が加熱されて各製氷小室１０ａと角氷Ｓとの氷結力が低下する。この場合に、前記冷却管１１,１１の下側のベンド部１１ｂは製氷室１０,１０の下端部から外方に延出しているから、該除氷水の流下は円滑になされ、前記製氷水タンク１６に回収される。
【００４５】
前述した製氷完了検知により、前記開閉装置１５のモータ３６が回転駆動し、そのカム３４,３４が図８において時計方向への回動を開始し、これにより一対のリンク機構３１,３１が作動する。すなわち、各リンク機構３１においては、カム３４に第１支点ピン３９を介して枢支されている作動レバー３８が、長孔３８ａに係合する案内ピン４０に案内されつつ下方に移動する。この作動レバー３８の下動により両中間レバー４３,４３が下方に押され、各中間レバー４３における長孔４３ａの上端縁に第１支軸４６を介して係合しているアーム４４は、第３支点ピン４５を中心として第２アーム部４４ｂが作動レバー３８から離間する方向に夫々回動する。そして、カム３４の凹部３４ａを第２リミットスイッチ５３が検知したときに、前記モータ３６が一旦停止される。このとき、前記各アーム４４の第２支軸４７は、図９に示す如く、下死点より開放側に位置しているから、前記第２引張りバネ５１の張力は、対応する水皿１２を製氷室１０から離間する方向に作用することとなる。
【００４６】
前記冷却管１１,１１へのホットガスの供給および除氷水の製氷室裏面への供給により各製氷室１０が加温され、各製氷小室１０ａに対する角氷Ｓの固着力が低下すると、前記第１および第２引張りバネ４９,５１の張力により製氷室１０から離間する方向に付勢されている水皿１２に角氷群が氷結したまま製氷室１０から分離して各製氷小室１０ａから角氷Ｓが取出され、図１０に示すように該水皿１２は開放位置に到る。すなわち、製氷小室１０ａと角氷Ｓとの固着力が低下してから角氷Ｓを取出すから、製氷室１０およびこれを支持する機構部の強度を低く設定することが可能で、製造コストを低廉に抑えることができる。また、角氷Ｓを製氷小室１０ａから取出す際の音も小さくなる。
【００４７】
前述したように、両引張りバネ４９,５１の張力によって除氷を補助するよう構成してあるから、除氷時間を短縮することができる。また製氷室１０から角氷群を分離可能となったことを、温度やタイマ等で検知して制御する必要はなく、制御系を簡略化し得る。更には、リンク機構３１に加わる負荷を引張りバネ４９,５１の伸びの変移により軽減することが可能であるから、開閉装置１５の耐久性を向上することもできる。また、製氷室１０の除氷をホットガスと除氷水との両方を利用して行なうから、これによっても除氷に要する時間を短縮し得る。なお、前記除氷完了検知装置５８の検知部材６０は、前記水皿１２と一体的に移動し、このとき前記作動片６０ｂはガイド棒６３の規制部６３ａから案内部６３ｂに沿って移動するが、水皿１２の表面側に氷結している角氷Ｓに検知片６０ａが当接して該検知部材６０の回動は規制されているから、水皿１２が開放位置に到ったときには、作動片６０ｂは前記検知スイッチ５５における検知レバー５５ａに当接しない位置に臨んでいる。
【００４８】
前記水皿１２が開放位置に到来したことを前記開放完了スイッチ５４が検知すると、前記第１給水弁ＷＶ1を閉成して製氷室１０,１０の裏面側への除氷水の供給を停止したもとで、前記第２給水弁ＷＶ2を開放し、外部水道系に接続する各第２除氷水散水管２５への給水を開始する。第２除氷水散水管２５に供給された除氷水(常温の水道水)は、各散水孔を介して水皿１２の裏面側に散水され、これにより水皿１２が加熱されてその表面側に氷結している角氷群との氷結力が低下する。なお、水皿裏面を流下する除氷水は、前記堰部材２６により通孔１２ａを介して表面側に流出するのは阻止され、除氷水により角氷が融解するのは防止される。また水皿裏面を流下する除氷水は、前記折曲部１２ｃおよび樋部材２７を介して製氷水タンク１６に案内され、該除氷水が前記氷通過口２８から貯氷室に入ることはない。
【００４９】
前記各水皿１２と角氷群との氷結力が或る程度解除されると、該角氷群は自重落下し、前記氷通過口２８を介して貯氷室に落下貯留される。既に述べた如く、水皿１２は除氷水により加熱されて、水皿１２と角氷群との固着力は低下し、しかも水皿自体は氷が氷結し難い材料を材質としているから、当該水皿１２から角氷群は短時間で剥離落下する。また、水皿１２における角氷群が氷結している表面は平坦であるから、該角氷群を剥離させるのに要する熱量は少なくて済み、実施例のように第２除氷水散水管２５を介して水皿裏面に供給される除氷水のみでく脱氷し得る。しかも、水皿１２は縦向き姿勢であるから、その垂直な裏面に供給される除氷水は裏面全体を均一に流下して平均的に加温することができ、脱氷がより容易に行なわれる。
【００５０】
前記水皿１２の表面から角氷群が剥離落下すると、前記除氷完了検知装置５８の検知部材６０は、前記捩じりばね６２の弾力付勢下に回動し、前記作動片６０ｂが前記検知スイッチ５５の検知レバー５５ａを当接作動することで(図１２の二点鎖線参照)、除氷完了を検知(検知スイッチ５５のＯＮ)する。実施例では、左右の除氷完了検知装置５８,５８の何れもが除氷完了を検知したときに、除氷運転から製氷運転に移行する工程に進むよう設定してあるから、一方の水皿１２に角氷Ｓが氷結したまま製氷運転に移行することはない。また、角氷Ｓの有無を機械的に直接検知しているから、除氷完了を正確に検知することができると共に、角氷群の剥離落下後に直ちに製氷運転に移行させ得る。すなわち、従来の温度検知装置やタイマ装置等のように、安全を見込んで作動設定値を設定することで除氷運転が必要以上に長くなることはなく、製氷能力を向上することができる。
【００５１】
そして、両除氷完了検知装置５８,５８が除氷完了を検知すると、前記第２給水弁ＷＶ2およびホットガス弁ＨＶを閉成すると共に、前記モータ３６の回転が再開される。なお、水皿１２の通孔１２ａに挿入されている前記突部１９の先端は、図５に示す如く、水皿１２の表面より突出していないから、水皿１２からの角氷群の脱氷落下が阻害されることはなく、円滑に落下する。同様に前記樋部材２７の端部も水皿１２の表面から突出していないから、角氷群の落下を阻害することはない。
【００５２】
前述したように、実施例では縦向きに配置した製氷室１０に対して製氷小室１０ａを開閉する水皿１２を、該水皿１２に角氷群を氷結させたまま平行に横移動させるよう構成したから、水皿１２の移動量は角氷群の左右寸法より僅かに大きければよく、製氷機構自体を小型化することができ、小さな設置スペースで多くの製氷量を稼ぐことができる。しかも、冷却管１１を挟んで２つの製氷板１０,１０を対向配置したから、小さなスペースでより多くの角氷Ｓを効率的に製造し得る。また水皿１２を平行移動させるから、製氷小室１０ａの形状を立方体とすることができ、整った形状の角氷Ｓを製造し得る。更に、水皿１２に氷結している角氷群を真下に落とすので、前記氷通過口２８の開口寸法を小さく設定することができ、これによって前記製氷水タンク１６の小型化を図り得る。
【００５３】
前記モータ３６が回転駆動することにより、そのカム３４,３４が図１０において時計方向への回動を開始する。これにより、各カム３４に第１支点ピン３９を介して枢支されている作動レバー３８が、案内ピン４０に案内されつつ上方に移動する。この作動レバー３８の上動により両中間レバー４３,４３が上方に引上げられ、各中間レバー４３における長孔４３ａの下端縁に第１支軸４６を介して係合しているアーム４４は、第３支点ピン４５を中心として第２アーム部４４ｂが作動レバー３８に近接する方向に夫々回動する。そして、カム３４の凹部３４ａを第１リミットスイッチ５２が検知したときに、前記モータ３６が停止される。このとき、前記各アーム４４の第２支軸４７は、下死点より閉成側に位置しているから、前記第２引張りバネ５１の張力は水皿１２を製氷室１０に近接する方向に作用し、水皿１２は開放位置から移動して製氷室１０の開口を塞ぐ製氷位置に保持される。前述したように水皿１２は引張りバネ４９,５１を介して移動されるよう構成してあるから、水皿１２と製氷室１０との間に仮に角氷等を噛み込んだ場合においても、両引張りバネ４９,５１の伸び量等が変移することで開閉装置１５に大きな負荷が加わるのは防止され、該装置１５が故障するのを防ぐことができる。また、開閉装置１５を構成する各部品の寸法精度や組付け誤差等も引張りバネ４９,５１で吸収し得るから、組付けが容易となる。
【００５４】
前記水皿１２と一体的に移動する前記検知部材６０は、その検知片６０ａが角氷Ｓの形成領域に臨む検知姿勢から、前記作動片６０ｂがガイド棒６３の案内部６３ｂに当接案内されることで元の待機姿勢に向けて回動し、該作動片６０ｂが前記規制部６３ａに当接することで待機姿勢に保持され、両除氷完了検知装置５８,５８は除氷完了の非検知状態(検知スイッチ５５のＯＦＦ)となる。これにより、検知部材６０が水皿１２と製氷室１０との間に挟まれることはない。
【００５５】
前述したホットガス弁ＨＶの閉成により前記２本の冷却管１１,１１に夫々冷媒が循環供給された後、循環ポンプＰが運転されて各製氷小室１０ａへの製氷水の循環供給が開始されることで、製氷運転が再開される。なお、製氷運転が再開されたときに、前記第２給水弁ＷＶ2がタイマで設定された数秒間だけ開放され、前記水皿１２の裏面側を流下させた水道水が製氷水タンク１６に追加給水される。
【００５６】
実施例の自動製氷機では、前記除氷運転に際し、製氷室１０の各製氷小室１０ａに生成された複数の角氷Ｓは、前記仕切板と水皿１２との隙間に生成された氷層によって相互に連結され、これを水皿１２に氷結した状態で剥離落下させるので、各角氷Ｓがバラバラに落下することはない。すなわち、角氷Ｓがバラバラに落下することで、水皿１２の一部に角氷Ｓが残留固着している状態で、前記除氷完了検知装置５８による除氷完了検知がなされ、製氷室１０と水皿１２との間に角氷Ｓが噛み込まれるのは防止される。
【００５７】
【変形例について】
実施例では、製氷室と水皿を夫々２基づつ設けた製氷機構の場合で説明したが、製氷室と水皿は１基づつであってもよい。また製氷室は縦向きに配置されるものに限定されず、製氷小室を下向きに開口するよう水平に配置し、この製氷室に対して製氷水を噴射供給する水皿を回動して製氷位置と開放位置とに位置決めする構成の自動製氷機であっても、本願発明の除氷完了検知装置を採用し得る。更には、製氷小室を上向きに開口するよう製氷室を水平に配置すると共に、この製氷室に製氷水を貯留し、冷却管を配設した着氷部材の下面に突設垂下した製氷突起を該製氷水に浸漬させることにより、該製氷突起の周囲に氷塊を形成する型式の自動製氷機であっても、本願発明の除氷完了検知装置を採用し得る。なお、製氷室中で生成される氷塊の数は、複数に限らず１個であってもよく、またその形状に関しても角形に限定されるものでなく、円筒形やその他の形状を採用し得る。
【００５８】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る自動製氷機の除氷完了検知装置によれば、着氷部材から氷塊が剥離落下したことを機械的に検知するよう構成したから、周囲温度に影響されることなく確実に除氷完了を検知することができる。しかも周囲温度に対応して作動設定値を自動的に調整する補正装置等を付設する必要もなく、保守管理が簡単で製造コストも低廉に抑え得る。また、製氷位置においては検知部材を保持手段により氷塊に当接しない位置に保持するから、製氷部と着氷部材との間に検知部材が挟まれることはない。更に、着氷部材を開放位置から製氷位置への移動をするだけでは検知部材を待機姿勢に戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例に係る自動製氷機の概略構成を製氷状態で示す縦断正面図である。
【図２】 実施例に係る自動製氷機における製氷機構の概略構成を示す側面図である。
【図３】 実施例に係る製氷室を示す側面図である。
【図４】 実施例に係る水皿を示す側面図である。
【図５】 実施例に係る水皿の要部断面図である。
【図６】 実施例に係る製氷室に対して水皿を製氷位置に位置決めした状態で示す縦断正面図である。
【図７】 実施例に係る製氷室に対して水皿を開放位置に位置決めした状態で示す縦断正面図である。
【図８】 実施例に係る開閉装置を、水皿が製氷位置に位置決めされている状態で示す正面図である。
【図９】 実施例に係る開閉装置を、製氷位置の水皿を製氷室から離間する方向に付勢する状態で示す正面図である。
【図１０】 実施例に係る開閉装置を、水皿が開放位置に移動した状態で示す正面図である。
【図１１】 実施例に係る開閉装置における一方のリンク機構を示す側面図である。
【図１２】 実施例に係る除氷完了検知装置を示す側面図である。
【図１３】 実施例に係る自動製氷機の製氷−除氷運転のタイミングチャート図である。
【符号の説明】
１０ 製氷室(製氷部)，１０ａ 製氷小室，１１ 冷却管
１２ 水皿(着氷部材)，１５ 開閉装置(開閉手段)
５５ 検知手段(検知スイッチ)，６０ 検知部材
６２ 捩じりばね(弾性手段)，６３ ガイド棒(保持手段)，６３ａ 規制部
６３ｂ 案内部，Ｓ 角氷(氷塊)
【発明の属する技術分野】
この発明は自動製氷機の除氷完了検知装置に関し、更に詳細には、所定方向に開口する製氷小室に生成された氷塊を、該製氷小室を開閉する製氷水供給手段に氷結させたまま製氷小室から取出すよう構成した自動製氷機の除氷完了検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
所要形状の氷塊を連続的に製造する自動製氷機では、その製氷方式として多数の型式が提案され、用途に応じて適宜の方式が採用されている。その一つの方式として、製氷部に画成されて所定方向に開口する製氷小室に、製氷運転に際して製氷小室を閉成する製氷位置に位置決めされた製氷水供給手段から製氷水を供給して該製氷小室に氷塊を生成させ、除氷運転に際して製氷水供給手段に氷塊を氷結させたまま開放位置に移動することで製氷小室から氷塊を取出し、この開放位置で該製氷水供給手段から氷塊を剥離落下させるよう構成したものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した自動製氷機では、除氷運転により氷塊が製氷水供給手段から剥離落下したことを検知して、除氷運転から製氷運転に切換える除氷完了検知装置が必要となる。この除氷完了検知装置としては、氷塊が製氷水供給手段から剥離落下したときの該製氷水供給手段の温度変化を、サーモスタットやサーミスタ等の感温素子により検知する温度検知装置や、除氷開始から終了までに要する時間を計測するタイマ装置等が採用されている。
【０００４】
ここで、周囲温度が変化すると、製氷水供給手段の温度変化も影響を受けると共に、製氷水供給手段から氷塊が剥離落下するのに要する時間も変化する。すなわち、前述した何れの除氷完了検知装置の場合も、周囲温度の変動に対応して作動設定値(温度や時間)を頻繁に調整する必要がある。しかも、調整を怠ったり誤った値に設定した場合は、氷塊が完全に剥離していないにも拘らず製氷運転に移行してしまい、氷塊の噛み込みが発生するおそれがある。そこで、周囲温度の変化に対応して作動設定値を自動的に補正する補正装置を付設すれば、省力化を図ると共に人為的なミスの発生を防止することはできるが、この場合は保守管理が煩雑となるばかりでなく、製造コストが嵩む等の欠点が指摘される。また、前記温度検知装置やタイマ装置では、氷塊が剥離落下する前に除氷運転から製氷運転に移行しないよう安全を見込んで作動設定値を設定するため、除氷運転が必要以上に長くなって製氷能力が低下する難点もある。
【０００５】
なお、光電センサにより氷塊の有無を直接検知する装置も提案されるが、高価であると共に、氷塊の状態によっては誤検知するおそれがある。
【０００６】
【発明の目的】
この発明は、前述した欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、周囲温度の変化に影響されることなく確実に除氷完了を検知し得る自動製氷機の除氷完了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除氷完了検知装置は、
所定方向に開口する製氷小室を有する製氷部と、
前記製氷部に密着的に配設され、製氷運転に際して冷媒が循環されると共に除氷運転に際して高温冷媒ガスが循環される冷却管と、
製氷運転に際して前記製氷小室を閉成する製氷位置に位置決めされて、該製氷小室との間に氷塊を生成させると共に、除氷運転に際して開閉手段により製氷小室を開放する開放位置に移動される着氷部材とからなり、
前記除氷運転に際して着氷部材に氷塊を氷結させたまま開放位置に移動することで前記製氷小室から氷塊を取出し、この開放位置で該着氷部材から氷塊を剥離落下させるよう構成した自動製氷機において、
前記着氷部材に配設され、前記開放位置においては弾性手段により該着氷部材に氷結している氷塊に当接する方向に付勢される検知部材と、
前記着氷部材から氷塊が剥離落下することで、該氷塊に当接しなくなった前記検知部材が弾性手段の付勢力により移動したことを検知する検知手段と、
前記製氷部に配設され、前記着氷部材が製氷位置に臨む状態において前記検知部材が当接して、該検知部材が着氷部材における氷塊の形成領域に突出しない待機姿勢に保持する規制部および前記着氷部材が開放位置に臨む状態において着氷部材に氷結している氷塊に当接している前記検知部材が前記検知手段で検知される検知姿勢に移動するのを許容する間隔で離間する案内部を有する保持手段とを備え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除氷完了検知装置につき、好適な実施例を挙げて添付図面を参照しながら以下説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施例に係る自動製氷機の主要製氷機構を、製氷状態で概略的に示すものである。図において、所要寸法の多数の角氷(氷塊)Ｓを製造する製氷機構は、横方向に開口する複数の製氷小室１０ａを有し、その裏面側(製氷小室１０ａの開口側とは反対側)が対向するよう略垂直に配置した一対の製氷室(製氷部)１０,１０と、両製氷室１０,１０の裏面間に配設された複数(実施例では２本)の冷却管１１,１１と、各製氷室１０の表面側(製氷小室１０ａの開口側)に対して近接・離間可能な着氷部材としての水皿１２とから基本的に構成される。
【００１０】
(製氷室)
自動製氷機の本体枠１３には、前後方向に離間して一対の製氷室ブラケット１４,１４が配設され、図２に示す如く、両ブラケット１４,１４間に前記製氷室１０,１０が、前記製氷小室１０ａの開口側の面と平行な幅方向を前後方向に揃えた姿勢で支持されている。各製氷室１０は、良好な熱伝導率を有する金属(例えば銅)を材質とする矩形箱状で、内部に複数の仕切板５６,５７を縦横に配設することで複数の製氷小室１０ａが画成されたものであって、該製氷室１０における幅方向の前後に位置する各側壁１０ｂの上下両端部が所定長さだけ延出しており、該延出部１０ｃ,１０ｃが、対応する前記製氷室ブラケット１４に断熱材(図示せず)を介して配設されることで、該製氷室１０は略垂直に配置されるようになっている。
【００１１】
なお、前記複数の縦仕切板５６および横仕切板５７は、相互に直交するように配設され、これら仕切板５６,５７により画成される製氷小室１０ａは立方体状に設定される。すなわち、前後方向に対向する縦仕切板５６,５６および上下方向に対向する横仕切板５７,５７は、何れも平行に臨むようになっている。また、両仕切板５６,５７における表面側の端部は、製氷室１０の表面端より所定長さだけ内側に位置し、各製氷小室１０ａ中に生成された角氷Ｓを表面側に生成される氷層によって相互に連結するよう設定してある。
【００１２】
(冷却管)
前記両製氷室１０,１０の裏面間には、図３に示す如く、図示しない冷凍装置の一部を構成する２本の冷却管１１,１１が密着固定され、製氷運転時に両冷却管１１,１１中に冷媒を循環させて前記製氷室１０,１０を強制冷却すると共に、除氷運転に際して高温冷媒ガス(以後「ホットガス」と云う)を循環させて製氷室１０,１０を加熱するよう構成されている。各冷却管１１は、直線部１１ａとＵ字状に折曲形成されたベンド部１１ｂとが反復する蛇行状に形成されて、そのベンド部１１ｂが上下に位置するよう製氷室１０の裏面側に配置される。また両冷却管１１,１１は、製氷室１０の幅方向に並列に配設されると共に、冷凍装置から供給される冷媒およびホットガスの入口が製氷室１０における幅方向の前あるいは後側の端部側に設定されている。すなわち、前側に位置する冷却管１１の入口は、製氷室１０の前面側に位置し、また後側に位置する冷却管１１の入口は、製氷室１０の後面側に位置し、両冷却管１１,１１に供給される冷媒およびホットガスは、製氷室１０の前後両端部側から幅方向の中央部に向けて流れるようになっている。
【００１３】
前記各冷却管１１における上下のベンド部１１ｂ,１１ｂは、図３に示す如く、製氷室１０の上下端部から外方に延出するよう設定され、各ベンド部１１ｂと製氷室端部との間に隙間を画成するよう構成してある。そして、下部のベンド部１１ｂと製氷室下端との間に画成される隙間は、製氷運転に際して製氷小室１０ａ中に供給される製氷水および除氷運転に際して製氷室裏面に供給される除氷水をベンド部１１ｂに溜まらせることなく下方に流すべく機能する。また、上部のベンド部１１ｂと製氷室上端との間に画成される隙間は、前記除氷水を製氷室１０の裏面全体に流下させるべく機能する。
【００１４】
(水皿)
前記両製氷室１０,１０の表面側には、後述する開閉装置１５に支持されて平行に横移動可能な水皿１２が夫々臨んでいる。各水皿１２は、氷が氷結し難い材料(例えば合成樹脂)を材質として、製氷室１０における全ての製氷小室１０ａを覆い得る寸法の平板状に形成されて、該製氷小室１０ａを閉成する表面(氷塊氷結面)は平坦に設定されている。そして、この水皿１２は、開閉装置１５により製氷室１０の表面側に近接する製氷位置(図６)と、表面側から離間する開放位置(図７)との間を、縦向き姿勢のまま平行に進退移動されるようになっている。なお、水皿１２における上下端部は、図６に示す如く、製氷室１０より外方に延出すると共に、その開放端に向かうにつれて製氷室１０から離間する方向に所定角度(例えば３０〜４５°)で傾斜するよう折曲され、水皿自体の強度を向上するよう構成される。また下側の折曲部１２ｃは、製氷運転に際して前記製氷小室１０ａに供給されて氷結することなく流下する未氷結水(後述)および除氷運転に際して前記水皿１２の裏面側を流下する除氷水を、後述する製氷水タンク１６に案内するガイド手段として機能する。
【００１５】
前記水皿１２における各製氷小室１０ａの中央と対応する位置に通孔１２ａが形成されると共に、該通孔１２ａには後述する分配管１８に突設された突部１９が同心的に挿入されて、該突部１９の周りに戻り孔２０を画成するよう構成される(図５参照)。
【００１６】
前記製氷機構の下方には、図１に示す如く、製氷水タンク１６が配設され、該タンク中に貯留されている所要量の製氷水は、循環ポンプＰを介して各水皿１２の裏面下部に配設されて幅方向に延在する供給管１７の中央部に供給されるよう構成される。なお、製氷水タンク１６と循環ポンプＰとの接続部は該タンク１６の最低部に設定されると共に、タンク底部は接続部に向けて下方傾斜するよう設定され、使用されることなくタンク中に残る製氷水の量を少なくするよう設定している。
【００１７】
図４に示すように、この供給管１７からは複数の分配管１８が並列に導出され、各分配管１８は水皿１２における縦列の通孔群に沿って上方に延在している。各分配管１８における夫々の通孔１２ａと対応する位置には、図５に示す如く、該通孔１２ａより小径の突部１９が突設されて、該突部１９が通孔１２ａ内に同心的に挿入されている。この突部１９には小径(例えば１.４ｍｍ)の噴水孔１９ａが穿設されており、前記製氷水タンク１６から循環ポンプＰを介して分配管１８に圧送される製氷水は、各噴水孔１９ａを介して対応の各製氷小室１０ａ中に噴射可能になっている。すなわち実施例では、前記水皿１２、供給管１７および分配管１８から製氷水供給手段が構成され、該供給手段が一体的に製氷室１０に対して平行に近接・離間移動するよう構成される。
【００１８】
前記水皿１２の通孔１２ａに同心的に挿入された突部１９の外周囲に戻り孔２０が画成され、後述する製氷運転に際して、製氷室１０で氷結するに到らなかった製氷水(以下「未氷結水」という)を、この戻り孔２０から製氷水タンク１６に戻し得るようになっている。なお、突部１９の先端は、図５に示す如く、水皿１２の表面(製氷室１０と対向する面)より突出しないよう設定され、水皿１２に氷結した角氷群が剥離落下する際に引掛かることがないよう構成される。
【００１９】
前記全ての分配管１８の上端部は接続管２１に接続されて、前記供給管１７と共に製氷水がエンドレスで流通し得るよう構成されている。供給管１７および接続管２１の長手方向の両端部は、蓋２２,２３により開閉可能に閉塞されるようになっており(図４参照)、該蓋２２,２３を取外すことで管内の掃除を行ない得るよう構成してある。
【００２０】
前記両製氷室１０,１０の間における上方位置に、給水管(図示せず)を介して外部水道系に接続する第１除氷水散水管２４が幅方向に延在すると共に、該散水管２４には縦方向に整列する製氷小室群に対応する位置の夫々に分岐管２４ａが接続してある。そして、給水管に介挿した第１給水弁ＷＶ1(図１３参照)を開放することにより、常温の水道水(除氷水)が第１除氷水散水管２４に供給され、この除氷水は各分岐管２４ａを介して製氷室１０,１０の裏面側を流下して前記製氷水タンク１６に供給され、これが次回の製氷運転時に製氷水として使用されるようになっている。なお、前述したように前記冷却管１１,１１の各ベンド部１１ｂは製氷室１０,１０の上下端部から外方に延出しているから、該除氷水の流下は円滑になされる。
【００２１】
前記各水皿１２の前後両側に側板１２ｂ,１２ｂが配設され、該側板１２ｂ,１２ｂ間における水皿１２の後面側上部に、給水管(図示せず)を介して外部水道系に接続する除氷手段としての第２除氷水散水管２５が接続管２１と平行に配設され(図４参照)、給水管に介挿した第２給水弁ＷＶ2(図１３参照)を開放することにより、常温の水道水(除氷水)が第２除氷水散水管２５に供給されるよう構成される。また第２除氷水散水管２５には複数の散水孔(図示せず)が穿設されており、第２除氷水散水管２５に供給された除氷水は、散水孔を介して水皿１２の裏面側を流下して前記製氷水タンク１６に供給され、これも次回の製氷運転時に製氷水として使用されるようになっている。なお、水皿１２における裏面には、図５に示す如く、前記各通孔１２ａを囲繞する堰部材２６が配設され、水皿裏面を流下する除氷水が通孔１２ａを介して表面側に流出し、角氷Ｓを融解するのを防止するよう構成してある。また堰部材２６は、前記戻り孔２０からの製氷水の裏側への流出は許容するようになっている。
【００２２】
前記水皿１２における前記折曲部１２ｃの下方には、図４および図６に示す如く、該水皿１２と一体的に移動するカバー手段としての樋部材２７が配設され、水皿１２の表面側や裏面側を流下して折曲部１２ｃで案内される製氷水や除氷水を、該樋部材２７で回収して前記製氷水タンク１６に案内するよう構成される。
【００２３】
前記水皿１２が開閉装置１５により開放位置に移動された状態で、該水皿１２の表面側に氷結している角氷群の下方に臨む製氷水タンク１６に、氷通過口２８が形成され、除氷運転により水皿１２から剥離落下する角氷群は、該氷通過口２８を介して図示しない貯氷室に放出されるようになっている。なお、水皿１２の製氷位置においては、氷通過口２８は前記樋部材２７で覆われて閉成され(図１参照)、製氷水が該氷通過口２８を介して貯氷室に流入するのは防止されている。また、樋部材２７における製氷室１０を向く端部は、前記水皿１２の表面より製氷室側に突出しないよう設定されており、該水皿１２から剥離した角氷群の円滑な落下を達成し得るよう構成される。
【００２４】
(開閉装置)
前記各水皿１２の前後両側板１２ｂ,１２ｂに水皿ブラケット２９,２９が配設されると共に(図４参照)、各ブラケット２９の上下両端部には、図８に示す如く、左右方向(製氷室１０に対する近接・離間方向)に離間する一対の案内ローラ３０,３０が夫々回転可能に配設されている。また前記両製氷室ブラケット１４,１４には、各水皿１２と対応する位置に、左右方向に延在する一対の長孔１４ａ,１４ａが上下に離間して平行に形成され、この上下の長孔１４ａ,１４ａに対応する上下の案内ローラ３０,３０が移動可能に配設されている。すなわち、各水皿１２は、上下の長孔１４ａ,１４ａに沿って左右方向に平行移動可能に構成される。
【００２５】
前記水皿１２,１２の開閉装置(開閉手段)１５は、前記両製氷室ブラケット１４,１４に配設される一対のリンク機構３１,３１と、両リンク機構３１,３１を作動する作動機構３２とから構成され、両リンク機構３１,３１を作動機構３２により作動することで、２つの水皿１２,１２が製氷位置と開放位置との間を移動するよう構成される。
【００２６】
(作動機構)
前記作動機構３２は、図２に示す如く、前記両製氷室ブラケット１４,１４の上端間に回動可能に架設された回動軸３３を備え、該回動軸３３における各製氷室ブラケット１４から外方に突出する軸端にカム３４が夫々一体回転可能に配設されている。また、回動軸３３における前側の製氷室ブラケット１４に近接する内側に、従動歯車３５が一体回転可能に配設される。更に、前記本体枠１３に配設されたモータ３６の出力軸に駆動歯車３７が一体回転可能に配設されており、該駆動歯車３７が前記従動歯車３５に噛合してある。すなわち、モータ３６を所定方向に回転駆動することで、回動軸３３と共にカム３４,３４を逆方向(実施例では図８における時計方向)に回転するよう構成される。
【００２７】
(リンク機構)
前記両カム３４,３４には、対応するリンク機構３１,３１を構成する作動レバー３８,３８が連結され、両カム３４,３４の回転によって作動レバー３８,３８を作動するよう構成される。なお、両リンク機構３１,３１の構成は対称であるので、前側に配設されるリンク機構３１の構成についてのみ説明し、後側のリンク機構３１の同一部材には同じ符号を付して示すのみとする。
【００２８】
すなわち、図１１に示す如く、前記カム３４の回転中心から偏位する部位に一端部が第１支点ピン３９を介して回動可能に枢支された作動レバー３８が所定長さで垂下すると共に、該レバー３８の下端部には長手方向(上下方向)に延在する長孔３８ａが形成されている。また、製氷室ブラケット１４におけるカム３４の回転中心から真下に所定長さだけ離間する位置に案内ピン４０が突設され、該案内ピン４０が作動レバー３８の長孔３８ａに摺動可能に挿通されている。すなわち、カム３４が回転した際には、作動レバー３８は、長孔３８ａが案内ピン４０に案内されつつ上下動するようになっている(図８,図９,図１０参照)。
【００２９】
前記作動レバー３８には、左右の水皿１２,１２を移動させるレバー組４１,４１が連設されているが、その構成は該レバー３８を挟んで対称であるので、図８において右側に配設されるレバー組４１の構成についてのみ説明し、左側のレバー組４１の同一部材には同じ符号を付して示すものとする。なお、以下の説明では、水皿１２を製氷位置に位置決めしている状態で説明する。
【００３０】
(レバー組)
前記作動レバー３８における長手方向の略中間位置に第２支点ピン４２が前後方向に突設され、その前側の端部に右用の中間レバー４３の一端が回動可能に枢支されている。なお、左用の中間レバー４３の一端は、第２支点ピン４２の作動レバー３８から後側に突出する端部に回動可能に枢支される。また、前記製氷室ブラケット１４における作動レバー３８より右側の位置には、略レ字状に折曲形成された右用のアーム４４が、その折曲部において第３支点ピン４５を介して回動可能に枢支されている。そして、アーム４４における枢支部から作動レバー３８に向けて延出する一方の第１アーム部４４ａに突設された第１支軸４６が、前記中間レバー４３の枢支点から離間する他端部に形成された長孔４３ａに摺動可能に挿通してある。更に、アーム４４における枢支部から第１アーム部４４ａより下方で作動レバー３８に向けて斜め下方に延出する第２アーム部４４ｂに、第２支軸４７が突設されている。
【００３１】
前記製氷室ブラケット１４における前記第３支点ピン４５の略真上の位置に第１バネ軸４８が配設され、該バネ軸４８に一端が掛止された第１引張りバネ４９の他端部が、前記アーム４４の第２支軸４７に掛止されている。また、前記水皿ブラケット２９における前記第３支点ピン４５の配設位置より下方で、かつ該支点ピン４５より作動レバー側に偏位した位置に第２バネ軸５０が配設され、該バネ軸５０に一端が掛止された弾性部材としての第２引張りバネ５１の他端部が、前記アーム４４の第２支軸４７に掛止されている。すなわち、図８に示すように水皿１２を製氷位置に位置決めしている状態で右側のレバー組４１は、アーム４４における第２アーム部４４ｂの第２支軸４７が第３支点ピン４５の真下の下死点より左側(作動レバー３８に近接する閉成側)に到来しており、このとき第１引張りバネ４９は、アーム４４を第３支点ピン４５を中心として時計方向(左側のレバー組４１では反時計方向)に付勢し、これにより第２バネ軸５０と第２支軸４７との間に張架されている第２引張りバネ５１の張力は、水皿１２を製氷室１０に向けて近接する方向に作用するよう設定される。
【００３２】
また後述する除氷運転に際してアーム４４における第２アーム部４４ｂの第２支軸４７が、第３支点ピン４５の真下の下死点より右側(作動レバー３８から離間する開放側)に到来した際には(図９参照)、第１引張りバネ４９は、アーム４４を第３支点ピン４５を中心として反時計方向(左側のレバー組４１では時計方向)に付勢し、これにより第２バネ軸５０と第２支軸４７との間に張架されている第２引張りバネ５１の張力は、水皿１２を製氷室１０から離間する方向に作用するよう設定される。
【００３３】
(リミットスイッチ)
前記一方のカム３４の外周に凹部３４ａが形成されると共に、該凹部３４ａを検知可能な２基のリミットスイッチ５２,５３が、前記対応する製氷室ブラケット１４に配設されている。図８において左側に位置する第１リミットスイッチ５２は、前記第１支点ピン３９が回動軸３３の真上の上死点に到来したときに凹部３４ａを検知し、このときに前記モータ３６を停止制御するべく機能する。そして、この状態で前記水皿１２は製氷位置に臨むよう設定される。また右側に位置する第２リミットスイッチ５３は、作動レバー３８および中間レバー４３により回転されるアーム４４の第２支軸４７が下死点より開放側に臨む位置に到来したときに凹部３４ａを検知し(図９参照)、このときに前記モータ３６を停止制御するべく機能する。
【００３４】
(製氷完了サーモ)
前記一方の製氷室１０には、製氷完了検知手段としての製氷完了サーモＴｈ(図１３参照)が配設され、前記製氷室１０に略完全な角氷Ｓが形成されることによって製氷室温度が製氷完了温度まで低下したことを該サーモＴｈが検知した際に、製氷運転を完了して除氷運転に移行するよう設定されている。すなわち、図１３に示すように、前記循環ポンプＰを停止したもとで、冷凍装置のホットガス弁ＨＶを開放して２つの冷却管１１,１１にホットガスを供給すると共に、前記モータ３６を回転し、更には前記第１給水弁ＷＶ1を開放して両製氷室１０,１０の裏面側への除氷水の供給を開始するよう構成される。なお、ホットガス弁ＨＶは、後述する検知スイッチ５５,５５が除氷完了を検知した際に閉成されるようになっている。
【００３５】
(水皿の開放完了スイッチ)
前記製氷室ブラケット１４には、一方(実施例では右側)の水皿１２が開放位置に移動したことを検知する開放完了スイッチ５４が配設され、該スイッチ５４が水皿１２の開放完了を検知したときに、前記第１給水弁ＷＶ1を閉成して製氷室１０,１０の裏面側への除氷水の供給を停止すると共に、第２給水弁ＷＶ2を開放して水皿裏面への除氷水の供給を開始するよう構成されている。
【００３６】
(除氷完了検知装置)
前記一方(実施例では前側)の水皿ブラケット２９およびこれに対応する製氷室ブラケット１４には、前記各水皿１２が開放位置に到来した状態で、該水皿１２の表面側に角氷群が存在しているか否かを検知可能な除氷完了検知装置５８が夫々配設され、各水皿１２から角氷群が剥離落下したことを該検知装置５８が検知した際に、第２給水弁ＷＶ2を閉成して除氷運転から製氷運転に移行させるよう設定されている。なお、左右の水皿１２,１２における除氷完了を検知する除氷完了検知装置５８,５８は対称であるので、図８において右側に配設される除氷完了検知装置５８の構成についてのみ説明し、左側の除氷完了検知装置５８の同一部材には同じ符号を付して示すものとする。
【００３７】
前記除氷完了検知装置５８は、図８および図１２に示す如く、前記水皿ブラケット２９に配設されて一体的に移動する取付板５９に、前記水皿１２における表面側に氷結している角氷Ｓの前面側に当接可能な検知部材６０が、支持軸６１を介して回動可能に配設される。この検知部材６０は、支持軸６１に巻装された弾性手段としての捩じりばね６２により、常には支持軸６１から径方向の一方(実施例では下側)に延出する検知片６０ａが前記角氷Ｓに当接する方向に回動付勢されている。なお、前記製氷室１０に対して水皿１２が開放位置に移動した際には、該水皿１２の表面側に氷結している角氷Ｓの前面は、図１０に示すように前記製氷室ブラケット１４から露出し、この部分に前記検知片６０ａが当接するよう設定される。
【００３８】
前記製氷室ブラケット１４には、前記支持軸６１より上方において左右方向に延在する保持手段としてのガイド棒６３が配設され、該ガイド棒６３における水皿１２の前側に臨む部位に検知手段としてのマイクロスイッチ等の検知スイッチ５５が配設される。この検知スイッチ５５の検知レバー５５ａは、前記水皿１２が開放位置に臨む状態で、前記検知部材６０における支持軸６１を挟んで検知片６０ａとは反対側(実施例では上側)に延出する作動片６０ｂが当接可能な位置に位置決めされている。但し、検知部材６０の検知片６０ａが角氷Ｓに当接している状態では、作動片６０ｂは検知レバー５５ａに当接しないよう位置決めされ、検知片６０ａが角氷Ｓから離間して前記捩じりばね６２の弾力(付勢力)により検知部材６０が回動(移動)された際に作動片６０ｂが検知レバー５５ａを当接作動し、これにより検知スイッチ５５が除氷完了を検知(ＯＮ状態)するよう構成される。なお、実施例では左右の検知スイッチ５５,５５が、電気的に直列に配線され、両検知スイッチ５５,５５の何れもがＯＮ状態となったときにのみ、除氷運転から製氷運転に移行するよう設定される。
【００３９】
前記ガイド棒６３は、前記検知部材６０における作動片６０ｂより前側に臨むよう位置決めされ、前記水皿１２が製氷位置に臨む状態において作動片６０ｂが当接可能な規制部６３ａと、該規制部６３ａの対応する水皿１２を向く端部から前方に向けて所定角度で折曲されて水皿１２が開放位置に臨む状態において作動片６０ｂの前側に臨む案内部６３ａとから構成される。そして、ガイド棒６３の規制部６３ａは、この部分に前記作動片６０ｂが当接したときに、検知部材６０の検知片６０ａが角氷Ｓの形成領域(水皿１２の表面側)に突出しない待機姿勢(図１２の実線参照)に該検知部材６０を保持するよう構成され、水皿１２が製氷室１０に近接する際に該検知部材６０が水皿１２と製氷室１０とで挟まれるのを防止するべく機能する。またガイド棒６３の案内部６３ｂは、前記開放位置において作動片６０ｂが前記検知レバー５５ａに当接するのを許容する間隔で前側に離間しており、該作動片６０ｂが検知レバー５５ａを当接作動させた検知姿勢の検知部材６０が水皿１２と共に製氷室１０に向けて近接移動する際に、該作動片６０ｂが案内部６３ｂに当接案内されることで検知部材６０を回動して前記待機姿勢に戻すよう設定される。なお、実施例では左右のガイド棒６３,６３は１本の部材で構成してあるが、夫々を別の部材としてもよい。
【００４０】
実施例では、除氷運転から製氷運転に移行して前記水皿１２が製氷位置に位置決めされた後、図示しないタイマにより設定された所定時間(例えば１５秒)だけ前記第２給水弁ＷＶ2を開放して、前記製氷水タンク１６に除氷水(製氷水)を追加供給するよう設定してある。
【００４１】
【実施例の作用】
次に、実施例に係る自動製氷機の除氷完了検知装置の作用につき、自動製氷機全体の作用との関係で、図１３のタイミングチャートを参照して説明する。製氷運転に際し、図６に示す如く両水皿１２,１２は、製氷室１０,１０の表面側に近接する製氷位置に臨み、各製氷小室１０ａが水皿１２,１２で閉成された状態となっている。このとき、図８に示す如く、前記開閉装置１５における各リンク機構３１の作動レバー３８の第１支点ピン３９は上死点に位置し、また各レバー組４１におけるアーム４４の第２支軸４７が下死点より閉成側に位置して、前記第２引張りバネ５１の張力によって水皿１２を夫々製氷位置に向けて付勢している。また、前記各除氷完了検知装置５８の検知部材６０は、図１２に実線で示す如く、その作動片６０ｂがガイド棒６３の規制部６３ａに当接した待機姿勢に保持されている。
【００４２】
前述した状態において、前記冷凍装置の運転(圧縮機ＯＮ)により、両製氷室１０,１０の裏面側に配設された２本の冷却管１１,１１に夫々冷媒が循環供給され、両製氷室１０,１０の冷却がなされる。この場合に、冷却管１１,１１を複数としたことで、各冷却管１１の長さを短かくすることができ、これにより管路抵抗が小さくなって冷却能力が向上する。また前記循環ポンプＰの運転により、前記製氷水タンク１６からの製氷水は各分配管１８にポンプ圧送され、該分配管１８の各噴水孔１９ａを介して各製氷室１０の各製氷小室１０ａ中に向けて噴射供給される。
【００４３】
噴射された製氷水は、製氷小室１０ａの内壁面に接触して冷却され、該製氷小室１０ａ中で氷結することなく開口から流出する未氷結水は、前記水皿１２の各戻り孔２０から該水皿１２の裏面側に流出して流下し、前記折曲部１２ｃおよび樋部材２７を介して製氷水タンク１６に戻されて再度の循環に供される。なお、製氷運転に際して前記氷通過口２８は対応する樋部材２７により閉成されているから(図１参照)、水皿裏面を流下する製氷水が氷通過口２８から貯氷室に入るのは防止される。すなわち、貯氷室に貯留されている角氷Ｓに製氷水が付着して再氷結するのは抑制される。そして製氷水の循環が反復されるうちに、製氷小室１０ａ中で製氷水の一部が氷結して氷層が形成され始め、最終的に該製氷小室１０ａの内部形状に対応する角氷Ｓが生成される。前述した如く、製氷小室１０ａを画成する仕切板５６,５７における表面側の端部は、製氷室１０の表面端より所定長さだけ内側に位置しているから、各製氷小室１０ａ中に生成された角氷Ｓは表面側に生成される氷層によって相互に連結すると共に、水皿表面に氷結付着する。
【００４４】
前記角氷Ｓの製造が完了し、製氷室１０の温度が製氷完了温度となったことを製氷完了サーモＴｈが検知すると、前記循環ポンプＰが停止されて、製氷水の循環供給を停止する。またホットガス弁ＨＶが開放して両冷却管１１,１１にホットガスが供給され、製氷室１０,１０の加温がなされて、各製氷小室１０ａの内壁面と角氷Ｓとの氷結面の融解を開始する。このとき、各冷却管１１のホットガスの入口は製氷室１０における幅方向の両端部側に設定されているから、製氷室１０における全ての角氷Ｓが平均的に融解し、部分的に角氷Ｓがやせて不揃いとなるのは防止される。更に、前記第１給水弁ＷＶ1を開放し、外部水道系に接続する第１除氷水散水管２４への給水を開始する。第１除氷水散水管２４に供給された除氷水(常温の水道水)は、各分岐管２４ａを介して製氷室１０,１０の裏面側に散水され、これにより製氷室１０,１０が加熱されて各製氷小室１０ａと角氷Ｓとの氷結力が低下する。この場合に、前記冷却管１１,１１の下側のベンド部１１ｂは製氷室１０,１０の下端部から外方に延出しているから、該除氷水の流下は円滑になされ、前記製氷水タンク１６に回収される。
【００４５】
前述した製氷完了検知により、前記開閉装置１５のモータ３６が回転駆動し、そのカム３４,３４が図８において時計方向への回動を開始し、これにより一対のリンク機構３１,３１が作動する。すなわち、各リンク機構３１においては、カム３４に第１支点ピン３９を介して枢支されている作動レバー３８が、長孔３８ａに係合する案内ピン４０に案内されつつ下方に移動する。この作動レバー３８の下動により両中間レバー４３,４３が下方に押され、各中間レバー４３における長孔４３ａの上端縁に第１支軸４６を介して係合しているアーム４４は、第３支点ピン４５を中心として第２アーム部４４ｂが作動レバー３８から離間する方向に夫々回動する。そして、カム３４の凹部３４ａを第２リミットスイッチ５３が検知したときに、前記モータ３６が一旦停止される。このとき、前記各アーム４４の第２支軸４７は、図９に示す如く、下死点より開放側に位置しているから、前記第２引張りバネ５１の張力は、対応する水皿１２を製氷室１０から離間する方向に作用することとなる。
【００４６】
前記冷却管１１,１１へのホットガスの供給および除氷水の製氷室裏面への供給により各製氷室１０が加温され、各製氷小室１０ａに対する角氷Ｓの固着力が低下すると、前記第１および第２引張りバネ４９,５１の張力により製氷室１０から離間する方向に付勢されている水皿１２に角氷群が氷結したまま製氷室１０から分離して各製氷小室１０ａから角氷Ｓが取出され、図１０に示すように該水皿１２は開放位置に到る。すなわち、製氷小室１０ａと角氷Ｓとの固着力が低下してから角氷Ｓを取出すから、製氷室１０およびこれを支持する機構部の強度を低く設定することが可能で、製造コストを低廉に抑えることができる。また、角氷Ｓを製氷小室１０ａから取出す際の音も小さくなる。
【００４７】
前述したように、両引張りバネ４９,５１の張力によって除氷を補助するよう構成してあるから、除氷時間を短縮することができる。また製氷室１０から角氷群を分離可能となったことを、温度やタイマ等で検知して制御する必要はなく、制御系を簡略化し得る。更には、リンク機構３１に加わる負荷を引張りバネ４９,５１の伸びの変移により軽減することが可能であるから、開閉装置１５の耐久性を向上することもできる。また、製氷室１０の除氷をホットガスと除氷水との両方を利用して行なうから、これによっても除氷に要する時間を短縮し得る。なお、前記除氷完了検知装置５８の検知部材６０は、前記水皿１２と一体的に移動し、このとき前記作動片６０ｂはガイド棒６３の規制部６３ａから案内部６３ｂに沿って移動するが、水皿１２の表面側に氷結している角氷Ｓに検知片６０ａが当接して該検知部材６０の回動は規制されているから、水皿１２が開放位置に到ったときには、作動片６０ｂは前記検知スイッチ５５における検知レバー５５ａに当接しない位置に臨んでいる。
【００４８】
前記水皿１２が開放位置に到来したことを前記開放完了スイッチ５４が検知すると、前記第１給水弁ＷＶ1を閉成して製氷室１０,１０の裏面側への除氷水の供給を停止したもとで、前記第２給水弁ＷＶ2を開放し、外部水道系に接続する各第２除氷水散水管２５への給水を開始する。第２除氷水散水管２５に供給された除氷水(常温の水道水)は、各散水孔を介して水皿１２の裏面側に散水され、これにより水皿１２が加熱されてその表面側に氷結している角氷群との氷結力が低下する。なお、水皿裏面を流下する除氷水は、前記堰部材２６により通孔１２ａを介して表面側に流出するのは阻止され、除氷水により角氷が融解するのは防止される。また水皿裏面を流下する除氷水は、前記折曲部１２ｃおよび樋部材２７を介して製氷水タンク１６に案内され、該除氷水が前記氷通過口２８から貯氷室に入ることはない。
【００４９】
前記各水皿１２と角氷群との氷結力が或る程度解除されると、該角氷群は自重落下し、前記氷通過口２８を介して貯氷室に落下貯留される。既に述べた如く、水皿１２は除氷水により加熱されて、水皿１２と角氷群との固着力は低下し、しかも水皿自体は氷が氷結し難い材料を材質としているから、当該水皿１２から角氷群は短時間で剥離落下する。また、水皿１２における角氷群が氷結している表面は平坦であるから、該角氷群を剥離させるのに要する熱量は少なくて済み、実施例のように第２除氷水散水管２５を介して水皿裏面に供給される除氷水のみでく脱氷し得る。しかも、水皿１２は縦向き姿勢であるから、その垂直な裏面に供給される除氷水は裏面全体を均一に流下して平均的に加温することができ、脱氷がより容易に行なわれる。
【００５０】
前記水皿１２の表面から角氷群が剥離落下すると、前記除氷完了検知装置５８の検知部材６０は、前記捩じりばね６２の弾力付勢下に回動し、前記作動片６０ｂが前記検知スイッチ５５の検知レバー５５ａを当接作動することで(図１２の二点鎖線参照)、除氷完了を検知(検知スイッチ５５のＯＮ)する。実施例では、左右の除氷完了検知装置５８,５８の何れもが除氷完了を検知したときに、除氷運転から製氷運転に移行する工程に進むよう設定してあるから、一方の水皿１２に角氷Ｓが氷結したまま製氷運転に移行することはない。また、角氷Ｓの有無を機械的に直接検知しているから、除氷完了を正確に検知することができると共に、角氷群の剥離落下後に直ちに製氷運転に移行させ得る。すなわち、従来の温度検知装置やタイマ装置等のように、安全を見込んで作動設定値を設定することで除氷運転が必要以上に長くなることはなく、製氷能力を向上することができる。
【００５１】
そして、両除氷完了検知装置５８,５８が除氷完了を検知すると、前記第２給水弁ＷＶ2およびホットガス弁ＨＶを閉成すると共に、前記モータ３６の回転が再開される。なお、水皿１２の通孔１２ａに挿入されている前記突部１９の先端は、図５に示す如く、水皿１２の表面より突出していないから、水皿１２からの角氷群の脱氷落下が阻害されることはなく、円滑に落下する。同様に前記樋部材２７の端部も水皿１２の表面から突出していないから、角氷群の落下を阻害することはない。
【００５２】
前述したように、実施例では縦向きに配置した製氷室１０に対して製氷小室１０ａを開閉する水皿１２を、該水皿１２に角氷群を氷結させたまま平行に横移動させるよう構成したから、水皿１２の移動量は角氷群の左右寸法より僅かに大きければよく、製氷機構自体を小型化することができ、小さな設置スペースで多くの製氷量を稼ぐことができる。しかも、冷却管１１を挟んで２つの製氷板１０,１０を対向配置したから、小さなスペースでより多くの角氷Ｓを効率的に製造し得る。また水皿１２を平行移動させるから、製氷小室１０ａの形状を立方体とすることができ、整った形状の角氷Ｓを製造し得る。更に、水皿１２に氷結している角氷群を真下に落とすので、前記氷通過口２８の開口寸法を小さく設定することができ、これによって前記製氷水タンク１６の小型化を図り得る。
【００５３】
前記モータ３６が回転駆動することにより、そのカム３４,３４が図１０において時計方向への回動を開始する。これにより、各カム３４に第１支点ピン３９を介して枢支されている作動レバー３８が、案内ピン４０に案内されつつ上方に移動する。この作動レバー３８の上動により両中間レバー４３,４３が上方に引上げられ、各中間レバー４３における長孔４３ａの下端縁に第１支軸４６を介して係合しているアーム４４は、第３支点ピン４５を中心として第２アーム部４４ｂが作動レバー３８に近接する方向に夫々回動する。そして、カム３４の凹部３４ａを第１リミットスイッチ５２が検知したときに、前記モータ３６が停止される。このとき、前記各アーム４４の第２支軸４７は、下死点より閉成側に位置しているから、前記第２引張りバネ５１の張力は水皿１２を製氷室１０に近接する方向に作用し、水皿１２は開放位置から移動して製氷室１０の開口を塞ぐ製氷位置に保持される。前述したように水皿１２は引張りバネ４９,５１を介して移動されるよう構成してあるから、水皿１２と製氷室１０との間に仮に角氷等を噛み込んだ場合においても、両引張りバネ４９,５１の伸び量等が変移することで開閉装置１５に大きな負荷が加わるのは防止され、該装置１５が故障するのを防ぐことができる。また、開閉装置１５を構成する各部品の寸法精度や組付け誤差等も引張りバネ４９,５１で吸収し得るから、組付けが容易となる。
【００５４】
前記水皿１２と一体的に移動する前記検知部材６０は、その検知片６０ａが角氷Ｓの形成領域に臨む検知姿勢から、前記作動片６０ｂがガイド棒６３の案内部６３ｂに当接案内されることで元の待機姿勢に向けて回動し、該作動片６０ｂが前記規制部６３ａに当接することで待機姿勢に保持され、両除氷完了検知装置５８,５８は除氷完了の非検知状態(検知スイッチ５５のＯＦＦ)となる。これにより、検知部材６０が水皿１２と製氷室１０との間に挟まれることはない。
【００５５】
前述したホットガス弁ＨＶの閉成により前記２本の冷却管１１,１１に夫々冷媒が循環供給された後、循環ポンプＰが運転されて各製氷小室１０ａへの製氷水の循環供給が開始されることで、製氷運転が再開される。なお、製氷運転が再開されたときに、前記第２給水弁ＷＶ2がタイマで設定された数秒間だけ開放され、前記水皿１２の裏面側を流下させた水道水が製氷水タンク１６に追加給水される。
【００５６】
実施例の自動製氷機では、前記除氷運転に際し、製氷室１０の各製氷小室１０ａに生成された複数の角氷Ｓは、前記仕切板と水皿１２との隙間に生成された氷層によって相互に連結され、これを水皿１２に氷結した状態で剥離落下させるので、各角氷Ｓがバラバラに落下することはない。すなわち、角氷Ｓがバラバラに落下することで、水皿１２の一部に角氷Ｓが残留固着している状態で、前記除氷完了検知装置５８による除氷完了検知がなされ、製氷室１０と水皿１２との間に角氷Ｓが噛み込まれるのは防止される。
【００５７】
【変形例について】
実施例では、製氷室と水皿を夫々２基づつ設けた製氷機構の場合で説明したが、製氷室と水皿は１基づつであってもよい。また製氷室は縦向きに配置されるものに限定されず、製氷小室を下向きに開口するよう水平に配置し、この製氷室に対して製氷水を噴射供給する水皿を回動して製氷位置と開放位置とに位置決めする構成の自動製氷機であっても、本願発明の除氷完了検知装置を採用し得る。更には、製氷小室を上向きに開口するよう製氷室を水平に配置すると共に、この製氷室に製氷水を貯留し、冷却管を配設した着氷部材の下面に突設垂下した製氷突起を該製氷水に浸漬させることにより、該製氷突起の周囲に氷塊を形成する型式の自動製氷機であっても、本願発明の除氷完了検知装置を採用し得る。なお、製氷室中で生成される氷塊の数は、複数に限らず１個であってもよく、またその形状に関しても角形に限定されるものでなく、円筒形やその他の形状を採用し得る。
【００５８】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る自動製氷機の除氷完了検知装置によれば、着氷部材から氷塊が剥離落下したことを機械的に検知するよう構成したから、周囲温度に影響されることなく確実に除氷完了を検知することができる。しかも周囲温度に対応して作動設定値を自動的に調整する補正装置等を付設する必要もなく、保守管理が簡単で製造コストも低廉に抑え得る。また、製氷位置においては検知部材を保持手段により氷塊に当接しない位置に保持するから、製氷部と着氷部材との間に検知部材が挟まれることはない。更に、着氷部材を開放位置から製氷位置への移動をするだけでは検知部材を待機姿勢に戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例に係る自動製氷機の概略構成を製氷状態で示す縦断正面図である。
【図２】 実施例に係る自動製氷機における製氷機構の概略構成を示す側面図である。
【図３】 実施例に係る製氷室を示す側面図である。
【図４】 実施例に係る水皿を示す側面図である。
【図５】 実施例に係る水皿の要部断面図である。
【図６】 実施例に係る製氷室に対して水皿を製氷位置に位置決めした状態で示す縦断正面図である。
【図７】 実施例に係る製氷室に対して水皿を開放位置に位置決めした状態で示す縦断正面図である。
【図８】 実施例に係る開閉装置を、水皿が製氷位置に位置決めされている状態で示す正面図である。
【図９】 実施例に係る開閉装置を、製氷位置の水皿を製氷室から離間する方向に付勢する状態で示す正面図である。
【図１０】 実施例に係る開閉装置を、水皿が開放位置に移動した状態で示す正面図である。
【図１１】 実施例に係る開閉装置における一方のリンク機構を示す側面図である。
【図１２】 実施例に係る除氷完了検知装置を示す側面図である。
【図１３】 実施例に係る自動製氷機の製氷−除氷運転のタイミングチャート図である。
【符号の説明】
１０ 製氷室(製氷部)，１０ａ 製氷小室，１１ 冷却管
１２ 水皿(着氷部材)，１５ 開閉装置(開閉手段)
５５ 検知手段(検知スイッチ)，６０ 検知部材
６２ 捩じりばね(弾性手段)，６３ ガイド棒(保持手段)，６３ａ 規制部
６３ｂ 案内部，Ｓ 角氷(氷塊)
Claims (2)
- 所定方向に開口する製氷小室(10a)を有する製氷部(10)と、
前記製氷部(10)に密着的に配設され、製氷運転に際して冷媒が循環されると共に除氷運転に際して高温冷媒ガスが循環される冷却管(11)と、
製氷運転に際して前記製氷小室(10a)を閉成する製氷位置に位置決めされて、該製氷小室(10a)との間に氷塊(S)を生成させると共に、除氷運転に際して開閉手段(15)により製氷小室(10a)を開放する開放位置に移動される着氷部材(12)とからなり、
前記除氷運転に際して着氷部材(12)に氷塊(S)を氷結させたまま開放位置に移動することで前記製氷小室(10a)から氷塊(S)を取出し、この開放位置で該着氷部材(12)から氷塊(S)を剥離落下させるよう構成した自動製氷機において、
前記着氷部材(12)に配設され、前記開放位置においては弾性手段(62)により該着氷部材(12)に氷結している氷塊(S)に当接する方向に付勢される検知部材(60)と、
前記着氷部材(12)から氷塊(S)が剥離落下することで、該氷塊(S)に当接しなくなった前記検知部材(60)が弾性手段(62)の付勢力により移動したことを検知する検知手段(55)と、
前記製氷部 (10) に配設され、前記着氷部材 (12) が製氷位置に臨む状態において前記検知部材 (60) が当接して、該検知部材 (60) が着氷部材 (12) における氷塊 (S) の形成領域に突出しない待機姿勢に保持する規制部 (63a) および前記着氷部材 (12) が開放位置に臨む状態において着氷部材 (12) に氷結している氷塊 (S) に当接している前記検知部材 (60) が前記検知手段 (55) で検知される検知姿勢に移動するのを許容する間隔で離間する案内部 (63b) を有する保持手段 (63) とを備える
ことを特徴とする自動製氷機の除氷完了検知装置。 - 前記案内部 (63b) は、前記着氷部材 (12) が開放位置から製氷位置に向けて移動する際に、着氷部材 (12) が開放位置に臨む状態において検知姿勢となった検知部材 (60) を当接案内して前記待機姿勢に戻すよう構成されている請求項１記載の自動製氷機の除氷完了検知装置。
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| JP2002134565A JP4102593B2 (ja) | 2002-05-09 | 2002-05-09 | 自動製氷機の除氷完了検知装置 |
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