JP5552322B2

JP5552322B2 - 製氷機

Info

Publication number: JP5552322B2
Application number: JP2010002549A
Authority: JP
Inventors: 朗陶山; 泰光渡邉
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2010-01-08
Filing date: 2010-01-08
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2030-01-08
Also published as: JP2011141095A

Description

この発明は、製氷機に係り、特に製氷機に発生したエラー（異常）を検知する機能を有する製氷機に関する。

従来から、マイクロコンピュータ等の制御手段によって製氷機の各種動作を制御することが行われている（例えば、特許文献１を参照）。
この種の製氷機では、例えば製氷機内部のギヤドモータがロックする等のエラー（異常）が発生した場合に、これを検知してその情報をエラー履歴に記録する機能を有しているものもある。

特開２０００−１８７８１号公報

一般に、マイクロコンピュータ等の制御手段を備える製氷機は、製氷機に電力を供給するための供給電源（交流１００Ｖの商用電源等）から出力される電圧からマイクロコンピュータの動作に必要な直流電圧（５Ｖ等）を生成するための電源回路を備えている。そのため、供給電源の停電或いは電圧低下が発生した場合には、例えば供給電源からの電力によって駆動されている製氷機内部のギヤドモータは直ぐに停止してしまうが、マイクロコンピュータは、電源回路内のコンデンサに電荷が蓄えられているために暫くの間動作し続ける。そのため、供給電源の停電或いは電圧低下が発生した場合に、マイクロコンピュータはギヤドモータがロックした等のエラーを誤検知し、その情報をエラー履歴に記録してしまうという問題があった。

この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、供給電源の停電或いは電圧低下の発生によって誤検知したエラーの情報を、エラー履歴に記録することを回避することができる製氷機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係る製氷機は、製氷水を冷却して氷を生成する製氷機において、製氷機の動作を制御する制御手段と、製氷機に発生したエラーの情報の履歴を記録するエラー履歴記録手段と、供給電源の停電を検知する停電検知手段と、供給電源の電圧低下を検知する電圧低下検知手段とを備え、制御手段は、製氷機に発生したエラーを検知した場合に、そのエラーの情報を所定の遅延時間経過後にエラー履歴記録手段に記録すると共に、停電検知手段によって上記所定の遅延時間よりも短い第１の所定時間に渡って供給電源の停電を検知した場合、及び、電圧低下検知手段によって上記所定の遅延時間よりも短い第２の所定時間に渡って供給電源の電圧低下を検知した場合に、製氷機を再起動させ、また上記製氷機に発生したエラーを検知した際にそのエラーが製氷機の製氷動作を直ちに停止させるべきエラーである場合には、製氷動作を直ちに停止させる。

この発明に係る製氷機によれば、供給電源の停電或いは電圧低下の発生によって誤検知したエラーの情報を、エラー履歴に記録することを回避することができる。

この発明の実施の形態に係る製氷機の外観を示す図である。この発明の実施の形態に係る製氷機のコントロールユニットの構成を示す図である。この発明の実施の形態に係る製氷機の停電検知回路の動作を示すタイミングチャートである。この発明の実施の形態に係る製氷機のエラー履歴記録領域の内容の一例を示す図である。この発明の実施の形態に係る製氷機において、主制御ルーチンが行う処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態に係る製氷機において、割り込み処理ルーチンが行う処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態に係る製氷機において、エラー検知サブルーチンが行う処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態に係る製氷機において、停電検知サブルーチンが行う処理を示すフローチャートである。この発明の実施の形態に係る製氷機において、電圧低下検知サブルーチンが行う処理を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
この発明の実施の形態に係る製氷機の外観を図１に示す。
製氷機１は、氷を作るための水である製氷水を冷却して氷片を生成するための製氷ユニット２と、生成された氷片を貯蔵するための貯氷庫３とから構成されている。この製氷機１は、いわゆるドラム式製氷機と呼ばれるものであり、製氷ユニット２の内部には図示しないギヤドモータによって回転駆動される図示しない円筒ドラムが備えられている。そして、製氷水と円筒ドラム内を流通する冷媒との間で熱交換を行わせることによって製氷水を円筒ドラムの表面に着氷させ、円筒ドラムの表面に成長した氷層を剥離させて氷片を生成する。また、製氷機１は、製氷機１に電力を供給するための供給電源５（この実施の形態では、交流１００Ｖの商用電源）に電源ケーブル４を介して接続されており、供給電源５から供給される電力によって動作する。

製氷ユニット２の内部には、製氷機１の各種動作を制御するための制御手段を内部に含む図２に示されるコントロールユニット１０が備えられている。
コントロールユニット１０は、電源回路１１と、停電検知回路１２と、電圧低下検知回路１３と、マイクロコンピュータ１４とを有している。ここで、コントロールユニット１０の電源コネクタ１０ａには、供給電源５から出力される１００Ｖの交流電圧Ｖ１を、トランス６によって１２Ｖの交流電圧に降圧したものが入力される。
以下、コントロールユニット１０の構成要素の詳細について順に説明する。

電源回路１１は、電源コネクタ１０ａから入力される１２Ｖの交流電圧からマイクロコンピュータ１４の動作に必要な５Ｖの直流電圧を生成するための回路であり、交流を直流に整流するための整流回路１１ａと、整流回路１１ａの出力を平滑化するための平滑コンデンサＣ１と、５Ｖの安定した直流電圧を生成するための安定化回路１１ｂと、出力コンデンサＣ２とから構成されている。電源回路１１の入力端子Ａ−Ａ’に１２Ｖの交流電圧が入力されると、出力端子Ｂ−Ｂ’からは５Ｖの直流電圧が出力される。

停電検知回路１２は、供給電源５の停電を検知するための停電検知手段であり、抵抗Ｒ１〜Ｒ３及びトランジスタＴｒから構成されている。トランジスタＴｒのベースは抵抗Ｒ１を介して電源回路１１の入力端子Ａに接続され、トランジスタＴｒのコレクタは抵抗Ｒ２を介して電源回路１１の出力端子Ｂに接続されている。そして、抵抗Ｒ２とトランジスタＴｒのコレクタとの間の電圧Ｖａを、マイクロコンピュータ１４に出力する。
供給電源５の出力電圧Ｖ１が正の値のときは、トランス６の２次側から出力されて電源回路１１の入力端子Ａ−Ａ’に入力される電圧も正の値になる。そのため、トランジスタＴｒのベースに電流が流れ込み、トランジスタＴｒのエミッタ−コレクタ間が導通して抵抗Ｒ２で電圧降下が発生する。その結果、停電検知回路１２の出力電圧Ｖａは０Ｖになる。一方、出力電圧Ｖ１が零又は負の値のときは、トランス６の２次側から出力される交流電圧も零又は負の値になる。そのため、トランジスタＴｒのベースに電流が流れ込まず、トランジスタＴｒのエミッタ−コレクタ間は導通しない。その結果、停電検知回路１２の出力電圧Ｖａは５Ｖになる。つまり、図３に示されるように、供給電源５から交流電圧が出力されている場合には、停電検知回路１２の出力電圧Ｖａは一定周期で５Ｖから０Ｖに切り替わり、交流電圧が出力されていない場合には、出力電圧Ｖａは５Ｖのままとなる。

電圧低下検知回路１３は、供給電源５の電圧低下を検知するための電圧低下検知手段であり、分圧用の抵抗Ｒ４，Ｒ５及びバイパスコンデンサＣｂから構成されている。抵抗Ｒ４の一端が電源回路１１の平滑コンデンサＣ１の一端に接続されており、平滑コンデンサＣ１にかかる電圧Ｖ２を抵抗Ｒ４とＲ５とで分圧した電圧Ｖｂを、マイクロコンピュータ１４に出力する。
供給電源５の出力電圧Ｖ１が低下すると、トランス６の２次側から出力されて電源回路１１の入力端子Ａ−Ａ’に入力される交流電圧も低下する。そのため、電源回路１１の整流回路１１ａから出力される直流電圧（平滑コンデンサＣ１にかかる電圧Ｖ２）も低下する。その結果、電圧Ｖ２を分圧した電圧Ｖｂも低下する。すなわち、電圧低下検知回路１４の出力電圧Ｖｂの値を監視することによって供給電源５の電圧低下を検知することができる。

マイクロコンピュータ１４は、製氷機１の各種動作を制御するための制御手段であり、電源回路１１の出力端子Ｂ−Ｂ’から出力される５Ｖの直流電圧によって動作する。そして、製氷機１の製氷動作の開始／停止、供給電源５の停電の検知、供給電源５の電圧低下の検知、及び製氷機１の再起動を行う。また、製氷機１において、ギヤドモータのロック等のエラー（異常）が発生した場合にこれを検知して、エラーの情報（エラーを識別する番号、エラーの発生した時刻、エラーの内容、製氷動作を直ちに停止させる必要があるか否か等の情報）の履歴を記録する。
詳細には、マイクロコンピュータ１４は、ＣＰＵ１４ａと、メモリ１４ｂと、エラー履歴記録遅延用タイマＴＭ１と、停電検知用タイマＴＭ２と、電圧低下検知用タイマＴＭ３とを備えている。メモリ１４ｂには、主制御ルーチン１００、割り込み処理ルーチン１１０、エラー検知サブルーチン１２０、停電検知サブルーチン１３０、電圧低下検知サブルーチン１４０が記憶されている。また、エラーの情報を一時的に格納するためのＦＩＦＯバッファ１５０、及び図４に示されるようなエラーの情報の履歴を記録するためのエラー履歴記録手段であるエラー履歴記録領域１６０が確保されている。
以下、主制御ルーチン１００、割り込み処理ルーチン１１０、及び３つのサブルーチン１２０〜１４０の概略について順に説明する。

主制御ルーチン１００（図５）は、製氷機１の製氷動作の開始／停止を制御する。

割り込み処理ルーチン１１０（図６）は、製氷機１の起動中に周期的に発生するタイマ割り込み時に呼び出されるルーチンであり、エラー検知サブルーチン１２０、停電検知サブルーチン１３０、及び電圧低下検知サブルーチン１４０を呼び出す。

エラー検知サブルーチン１２０（図７）は、製氷機１に発生したエラーの情報を、エラーを検知してから所定の遅延時間ΔＴ（＝２秒）経過後にエラー履歴記録領域１６０に記録する。

停電検知サブルーチン１３０（図８）は、供給電源５の停電が発生した場合に、製氷機１を再起動させる。詳細には、停電検知回路１２の出力電圧Ｖａの値に基づいて供給電源５の出力電圧Ｖ１を監視し、供給電源５から第１の所定時間Ｔ１（＝１３１ミリ秒）に渡って交流電圧が出力されなかった場合に、製氷機１を再起動させる。

電圧低下検知サブルーチン１４０（図９）は、供給電源５の電圧低下が発生した場合に、製氷機１を再起動させる。詳細には、電圧低下検知回路１３の出力電圧Ｖｂの値に基づいて供給電源５の出力電圧Ｖ１を監視し、供給電源５の出力電圧Ｖ１が所定の最低許容値Ｖｍｉｎ＝６０Ｖを第２の所定時間Ｔ２（＝５ミリ秒）に渡って下回った場合に、製氷機１を再起動させる。

次に、この実施の形態に係る製氷機の動作について、主制御ルーチン１００、割り込み処理ルーチン１１０、エラー検知サブルーチン１２０、停電検知サブルーチン１３０、及び電圧低下検知サブルーチン１４０のそれぞれが行う処理に順に着目して説明する。

（主制御ルーチン１００が行う処理）
製氷機１が起動すると、マイクロコンピュータ１４は、図５に示される主制御ルーチン１００を繰り返し実行する。
主制御ルーチン１００は、まず製氷機１の製氷動作がエラーの発生により停止中であるか調べ（Ｓ５０１）、エラーの発生により停止中である場合には（Ｓ５０１＝ＹＥＳ）、ギヤドモータ等の製氷機内部の各種構成部品が正常であるか調べる（Ｓ５０２）。そして、エラーの発生により停止中でない場合（Ｓ５０１＝ＮＯ）、叉はエラーの発生により停止中であったが各種構成部品が正常である場合（Ｓ５０２＝ＹＥＳ）には、製氷動作を行うことが可能であると判断し、貯氷庫３が満氷状態であるか調べる（Ｓ５０３）。貯氷庫３が満氷状態でない場合（Ｓ５０３＝ＮＯ）には、製氷動作を開始（叉は継続）させ（Ｓ５０４）、満氷状態である場合（Ｓ５０３＝ＹＥＳ）には、製氷動作を停止させる（Ｓ５０５）。

（割り込み処理ルーチン１１０が行う処理）
製氷機１の起動中には、マイクロコンピュータ１４にタイマ割り込みが周期的に発生し、そのタイマ割り込み発生時には図６に示される割り込み処理ルーチン１１０が呼び出される。
割り込み処理ルーチン１１０は、初回呼び出し時にのみ停電検知用タイマＴＭ２及び電圧低下検知用タイマＴＭ３をリセットスタートさせた後（Ｓ６０１）、呼び出される度に、エラー検知サブルーチン１２０、停電検知サブルーチン１３０、及び電圧低下検知サブルーチン１４０を呼び出す（Ｓ６０２〜Ｓ６０４）。

（エラー検知サブルーチン１２０が行う処理）
割り込み処理ルーチン１１０からは、図７に示されるエラー検知サブルーチン１２０が呼び出される。エラー検知サブルーチン１２０は、製氷機１にエラーが発生した場合にこれを検知して、その情報を所定の遅延時間ΔＴ（＝２秒）経過後にエラー履歴記録領域１６０に記録する。
詳細には、エラー検知サブルーチン１２０は、ギヤドモータ等に取り付けられた各種センサからの出力信号を取得し（Ｓ７０１）、ＦＩＦＯバッファ１５０内に既に格納されていない新しいエラーが発生しているか調べる（Ｓ７０２）。
ここで、製氷機１に新しいエラーが発生している場合（Ｓ７０２＝ＹＥＳ）には、そのエラーの情報をＦＩＦＯバッファ１５０内に追加し（Ｓ７０３）、エラー履歴記録遅延用タイマＴＭ１をリセットスタートさせる（Ｓ７０４）。尚、製氷機１の製氷動作を直ちに停止させるべきエラーが発生している場合には、Ｓ７０３において製氷動作を停止させることによって製氷機１が破損することを防ぐ。次に、タイマＴＭ１がΔＴ（＝２秒）経過しているか調べ（Ｓ７０５）、経過していない場合（Ｓ７０５＝ＮＯ）には、何も行わずに割り込み処理ルーチン１１０に処理を戻す（ＲＥＴ）。
その後、割り込み処理ルーチン１１０からの何回目かの呼び出しの際に、タイマＴＭ１がΔＴ（＝２秒）経過している場合（Ｓ７０５＝ＹＥＳ）には、ＦＩＦＯバッファ１５０内のエラーの情報をエラー履歴記録領域１６０に記録する（Ｓ７０６）。そして、タイマＴＭ１をリセットし（Ｓ７０７）、割り込み処理ルーチン１１０に処理を戻す（ＲＥＴ）。

エラー検知サブルーチン１２０が行う以上の処理により、製氷動作中に製氷機１に発生したエラーの情報は、エラーを検知してから所定の遅延時間ΔＴ(＝２秒)経過後にエラー履歴記録領域１６０に記録される。

（停電検知サブルーチン１３０が行う処理）
割り込み処理ルーチン１１０からは、図８に示される停電検知サブルーチン１３０が呼び出される。停電検知サブルーチン１３０は、供給電源５から第１の所定時間Ｔ１（＝１３１ミリ秒）に渡って交流電圧が出力されなかった場合に、製氷機１を再起動させる。

詳細には、停電検知サブルーチン１３０は、停電検知回路１２の出力電圧Ｖａを取得し（Ｓ８０１）、その値が５Ｖから０Ｖに変化したか調べる（Ｓ８０２）。
ここで、電圧Ｖａが５Ｖから０Ｖに変化した場合（Ｓ８０２＝ＹＥＳ）、すなわち供給電源５から交流電圧が出力されていることが確認できる場合には、停電検知用タイマＴＭ２をリセットスタートさせる（Ｓ８０３）。一方、電圧Ｖａが５Ｖから０Ｖに変化しない場合（Ｓ８０２＝ＮＯ）、すなわち供給電源５から交流電圧が出力されていることが確認できない場合には、停電検知用タイマＴＭ２のカウント動作をそのまま継続させる。次に、タイマＴＭ２がＴ１（＝１３１ミリ秒）経過しているか調べ（Ｓ８０４）、経過していない場合（Ｓ８０４＝ＮＯ）には、何も行わずに割り込み処理ルーチン１１０に処理を戻す（ＲＥＴ）。
その後、割り込み処理ルーチン１１０からの何回目かの呼び出しの際に、タイマＴＭ２がＴ１（＝１３１ミリ秒）経過している場合（Ｓ８０４＝ＹＥＳ）には、供給電源５の停電が発生したと判断し、ソフトウェアリセットを実行して製氷機１を再起動させる（Ｓ８０５）。
製氷機１が再起動されると、ＦＩＦＯバッファ１５０内のエラーの情報はクリアされ、主制御ルーチン１００の先頭（図５の先頭）に処理が戻り、割り込み処理ルーチン１１０が周期的に呼び出される。

停電検知サブルーチン１３０が行う以上の処理により、供給電源５の停電が発生した場合に、製氷機１が再起動される。このとき、第１の所定時間Ｔ１（＝１３１ミリ秒） ≪ 所定の遅延時間ΔＴ（＝２秒）であるため、停電が発生したことによってエラー検知サブルーチン１２０がエラーの発生を誤検知し、ＦＩＦＯバッファ１５０内に誤ったエラーの情報が追加されたとしても、そのエラーの情報がエラー履歴記録領域１６０に記録される前に、停電検知サブルーチン１３０によって製氷機１が再起動されてＦＩＦＯバッファ１５０の内容がクリアされる。そのため、停電の発生によって誤検知されたエラーの情報がエラー履歴記録領域１６０に記録されてしまうことはない。
尚、供給電源５からＴ１（＝１３１ミリ秒）に渡って交流電圧が出力されなかった場合に停電が発生したと判断するため、長時間に渡る停電だけでなく、いわゆる瞬時停電も検知することができる。

（電圧低下サブルーチン１４０が行う処理）
割り込み処理ルーチン１１０からは、図９に示される電圧低下検知サブルーチン１４０が呼び出される。電圧低下検知サブルーチン１４０は、供給電源５の出力電圧Ｖ１が所定の最低許容値Ｖｍｉｎ＝６０Ｖを第２の所定時間Ｔ２（＝５ミリ秒）に渡って下回った場合に、製氷機１を再起動させる。
詳細には、電圧低下検知サブルーチン１４０は、電圧低下検知回路１３の出力電圧Ｖｂを取得し（Ｓ９０１）、その値が所定の閾値Ｖｔｈ以上であるか調べる（Ｓ９０２）。尚、所定の閾値Ｖｔｈは、供給電源５の出力電圧Ｖ１が最低許容値Ｖｍｉｎ＝６０Ｖになったときに電圧低下検知回路１３が出力する電圧である。
ここで、電圧Ｖｂが閾値Ｖｔｈ以上である場合（Ｓ９０２＝ＹＥＳ）、すなわち供給電源５の出力電圧Ｖ１が最低許容値Ｖｍｉｎ＝６０Ｖ以上である場合には、電圧低下検知用タイマＴＭ３をリセットスタートさせる（Ｓ９０３）。一方、電圧Ｖｂが閾値Ｖｔｈ未満である場合（Ｓ９０２＝ＮＯ）、すなわち供給電源５の出力電圧Ｖ１が最低許容値Ｖｍｉｎ＝６０Ｖ未満である場合には、タイマＴＭ３のカウント動作をそのまま継続させる。次に、タイマＴＭ３がＴ２（＝５ミリ秒）経過しているか調べ（Ｓ９０４）、経過していない場合（Ｓ９０４＝ＮＯ）には、何も行わずに割り込み処理ルーチン１１０に処理を戻す（ＲＥＴ）。
その後、割り込み処理ルーチン１１０からの何回目かの呼び出しの際に、タイマＴＭ３がＴ２（＝５ミリ秒）経過している場合（Ｓ９０４＝ＹＥＳ）には、供給電源５の電圧低下が発生したと判断し、ソフトウェアリセットを実行して製氷機１を再起動させる（Ｓ９０５）。
製氷機１が再起動されると、ＦＩＦＯバッファ１５０内のエラーの情報はクリアされ、主制御ルーチン１００の先頭（図５の先頭）に処理が戻り、割り込み処理ルーチン１１０が周期的に呼び出される。

電圧低下検知サブルーチン１４０が行う以上の処理により、供給電源５の電圧低下が発生した場合に、製氷機１が再起動される。このとき、第２の所定時間Ｔ２（＝５ミリ秒） ≪ 所定の遅延時間ΔＴ（＝２秒）であるため、停電が発生した場合と同様に、電圧低下の発生によって誤検知されたエラーの情報がエラー履歴記録領域１６０に記録されてしまうことはない。

以上説明したように、この実施の形態に係る製氷機では、マイクロコンピュータ１４は、製氷機１に発生したエラーを検知した場合に、そのエラーの情報を所定の遅延時間ΔＴ（＝２秒）経過後にエラー履歴記録領域１６０に記録する。また、停電検知回路１２によって供給電源５の停電を検知した場合及び電圧低下検知回路１３によって供給電源５の電圧低下を検知した場合に、製氷機１を再起動させる。これにより、供給電源５の停電或いは電圧低下の発生によって誤検知したエラーの情報を、エラー履歴記録領域１６０に記録することを回避することができる。

また、製氷機１の製氷動作を直ちに停止させるべきエラーを検知した場合に、エラー検知サブルーチン１２０のＳ７０３において、製氷機１の製氷動作を停止させる。
これにより、製氷機１の製氷動作を直ちに停止させるべきエラーが発生した場合に、製氷動作を迅速に停止させることができ、製氷機１が破損するのを防ぐことができる。

尚、上述の実施の形態では、本発明をドラム式製氷機に適用した例を説明したが、本発明は、オーガ式製氷機等のその他の製氷機にも同様に適用することができる。

１製氷機、５供給電源、１２停電検知回路（停電検知手段）、１３電圧低下検知回路（電圧低下検知手段）、１４マイクロコンピュータ（制御手段）、１６０エラー履歴記録領域（エラー履歴記録手段）、ΔＴ所定の遅延時間。

Claims

製氷水を冷却して氷を生成する製氷機において、
製氷機の動作を制御する制御手段と、
製氷機に発生したエラーの情報の履歴を記録するエラー履歴記録手段と、
供給電源の停電を検知する停電検知手段と、
供給電源の電圧低下を検知する電圧低下検知手段とを備え、
前記制御手段は、製氷機に発生したエラーを検知した場合に、該エラーの情報を所定の遅延時間経過後に前記エラー履歴記録手段に記録すると共に、前記停電検知手段によって前記所定の遅延時間よりも短い第１の所定時間に渡って供給電源の停電を検知した場合、及び、前記電圧低下検知手段によって前記所定の遅延時間よりも短い第２の所定時間に渡って供給電源の電圧低下を検知した場合に、製氷機を再起動させ、また前記製氷機に発生したエラーを検知した際に該エラーが製氷機の製氷動作を直ちに停止させるべきエラーである場合には、製氷動作を直ちに停止させることを特徴とする、製氷機。