JPH0743054A - オーガ式製氷機の運転保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単でコストが安く、かつ種々の故障
に総体的に対応できるオーガ式製氷機の運転保護装置を
提供する。 【構成】 冷凍ケーシングと製氷水タンクとを備えたオ
ーガ式製氷機に運転保護装置が設けられている。この運
転保護装置は、製氷水タンクに設けられ上限水位検知ス
イッチＦＳ₂及び下限水位検知スイッチＦＳ₁を有するフ
ロートスイッチＦＳと、そのフロートスイッチに関連し
て設けられ上限水位検知スイッチの作動から下限水位検
知スイッチの作動までの時間を計時し、その計時時間が
所定の設定時間外にあるときにオーガ式製氷機の運転停
止を行う保護タイマ４７と、製氷運転開始直後の給水時
間のみについて該保護タイマ４７を不作動にする作動停
止リレーＸ₄とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続式自動製氷機に関
し、特に、オーガ式製氷機の運転保護装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】オーガ式製氷機のような連続式自動製氷
機においては、間欠式のものとは異なり、製氷作用を連
続して行い、生成された氷を連続して送り出すか又は放
出するが、氷送出通路における氷詰まり、製氷水の供給
不足等の異常が生ずることがあり、このような異常の発
生時においても製氷機を破損から保護する必要があるた
め、種々の対策が提案され、採用されるに至っているも
のもある。

【０００３】連続式自動製氷機の典型例としてオーガ式
製氷機について説明すると、縦型製氷筒又は冷凍ケーシ
ングの中をオーガが回転し、同冷凍ケーシングの内面に
成長した氷を掻き取り、その氷を上方へ送出するが、氷
詰まりが発生するとオーガ又はそれを駆動するモータに
過負荷が発生する。また、製氷水の供給不足があると、
冷凍ケーシング内で水位の異常低下が生じるため、異常
凍結現象が生じ、オーガによる氷の送出等ができなくな
ることもある。このような種々の故障、異常に個別に対
処する方策も提案されているが、それぞれ得失があり、
効果的ではないため、そのような種々の異常に総合的に
対処するものとして、製氷水の消費状況から製氷機の全
体としての異常を判断することが提案されている。

【０００４】即ち、製氷機が全体として正常であれば、
製氷が順調に進んで所定量の製氷水が消費されるが、そ
の量が外気温に左右されることを考慮し、給水間隔時間
を計時し、これを標準時間と対比し正常異常を判定する
一方、その標準時間を外気温に応じて調整し運転制御す
る技術が提案されている（特開平２−２６７４８３号公
報参照）。

【０００５】また、製氷水消費量の過少を判別装置で検
知し、その出力を受けて製氷機の運転を停止する制御装
置も提案されている（特開平３−５０４７６号公報参
照）。更に、製氷機の起動時及び運転時の給水時間及び
給水間隔時間を計時して、各々の設定時間に達したと
き、断水、製氷水タンクのフロートスイツチの不具合及
び冷凍回路のトラブルの判断をして運転を制御する装置
の提案もされている（特開平４−１６１７７１号公報、
同４−１６１７７２号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のような製氷水又
は給水の消費量又は消費度合を、正常運転を念頭におい
た設定値と対比して製氷機の正常異常を判断する制御方
法又は装置は、相応の効果はあるものの、なお次のよう
な問題を残していた。即ち、特開平２−２６７４８３号
公報記載のものにおいては、給水間隔時間の標準時間と
しては、起動時の製氷水消費時間をも考慮して設定しな
ければならないため、設定標準時間そのものも大きなも
のとなる。従って、起動時以外では、何らかの異常によ
り実際の給水間隔時間が長くなっても異常と判断されに
くく、製氷機の確実な保護が期待できない。その他の制
御装置では、相応の作用効果は期待できるが、回路構成
が複雑であり、コストが高くなるという問題があった。
また、構造が複雑化すると、制御装置自体に故障、異常
が生じやすいという別の問題も生ずる。従って、本発明
の目的は、構造が簡単でコストが安く、かつ種々の故障
に総体的に対応できるオーガ式製氷機の運転保護装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明によれば、内部に回転するオーガを有する冷
凍ケーシングと、外部給水系に連絡すると共にその冷凍
ケーシングの下部に連通した製氷水タンクとを備えたオ
ーガ式製氷機において、次のような運転保護装置が設け
られる。即ち、本発明による運転保護装置は、製氷水タ
ンクに設けられ上限水位検知スイッチ及び下限水位検知
スイッチを有するスイッチ装置と、そのスイッチ装置に
関連して設けられ上限水位検知スイッチの作動から下限
水位検知スイッチの作動までの時間を計時し、その計時
時間が所定の設定時間外にあるときにオーガ式製氷機の
運転停止を行う給水時間異常正常判定装置と、製氷運転
開始直後の給水時間のみについて給水時間異常正常判定
装置を不作動にする作動停止装置とから構成される。

【０００８】

【作用】前述の構成のオーガ式製氷機において、製氷水
タンクから冷凍ケーシング内に供給された製氷水は、同
冷凍ケーシングが外部から冷却されるので、その内面に
氷結し、成長する。冷凍ケーシング内で回転するオーガ
は、内面上の氷を掻き取り、上部へ放出し、放出される
氷の量に見合って、前述の製氷水タンクから所要量の製
氷水が冷凍ケーシング内へ補給される。従って、製氷水
タンク内の水位は所定の速度で低下する。製氷水タンク
内の水位の変化は、スイッチ装置の上限水位検知スイッ
チと下限水位検知スイッチで検出され、この信号を受け
た給水時間異常正常判定装置によって製氷水消費時間即
ち給水間隔時間が計時され、これが所定の設定時間より
大きいとき、異常としてオーガ式製氷機の運転を停止さ
せる。作動停止装置は、給水間隔時間が相対的に長い製
氷運転開始直後の一給水動作即ち一給水時間についての
み、給水時間異常正常判定装置の作動を不能とすべく、
給水時間正常異常判定装置への通電回路のリレー接点を
開放しておき、製氷運転が安定する２回目の給水以降に
ついて、前記正常異常判定装置の作動を可能にする。

【０００９】

【実施例】次に、本発明による運転保護装置の好適な実
施例について添付図面を参照して詳細に説明するが、図
中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。図
１は、本発明に係る運転保護装置が使用されるオーガ式
製氷機１０の全体構造を示す一部切断立面図であり、図
において、縦型の冷凍ケーシング１１は、内部にオーガ
１３を収容し、上部に押圧頭１５を有する。更にその上
端に、横向きの氷放出管１７が連結されている。更に、
冷凍ケーシング１１の外面には、図示しない冷凍系の一
部を構成する蒸発管（冷却管）１９が巻装され、その外
側を断熱材２１が覆っている。オーガ１３は、上下の軸
受を介して回転自在に冷凍ケーシング１１内に支持され
ていると共に、下端部で図示しない動力伝達機構を介し
てギヤードモータ２３に連絡している。

【００１０】更に、冷凍ケーシング１１の上部に対応し
て、製氷水タンク２５が、図示しない支持部材を介して
取り付けられている。製氷水タンク２５の給水管２５ａ
は、図示しない給水弁を介して給水源例えば外部水道系
に連通し、また、オーバーフロー管２５ｂは、図示しな
い排水系に連絡している。更に、製氷水タンク２５の中
には、後述する本発明の運転保護装置の一部をなすフロ
ートスイッチ（スイッチ装置）ＦＳが設けられ、これは
下限水位検知スイッチＦＳ₁と上限水位検知スイッチＦ
Ｓ₂を有する。また、製氷水タンク２５の底部から延び
る給水ホース２７は、冷凍ケーシング１１の下部に水密
に連絡している。

【００１１】この製氷機における基本的な製氷プロセス
について説明すると、外部からの給水は、一旦製氷水タ
ンク２５の中に貯められ、運転時、給水ホース２７を経
由して冷凍ケーシング１１の下部内部へ供給される。図
示しない冷凍系で、圧縮、凝縮された冷媒は、蒸発管１
９の中を流れる間に、冷凍ケーシング１１及びその内部
の製氷水から熱を奪って蒸発する。即ち、冷却された製
氷水は、冷凍ケーシング１１の内面に氷結し、成長する
が、ギヤードモータ２３によって回転駆動されるオーガ
１３の螺旋刃１３ａによって掻き取られ、フレーク状の
氷となって上方へ送られる。そして、これ等の氷は、押
圧頭１５を通る間に圧縮され、カッタ２９により切断さ
れて、氷放出管１７を介して送出される。

【００１２】次に、以上のようなオーガ式製氷機におけ
る本発明の運転保護装置の構成及び作用を図２の回路図
を参照して説明する。まず、製氷機１０を電源に接続
し、電源スイッチ３１、製氷スイッチ３３を入れると洗
浄タイマ３５の接点ｔｍ₁₁及び常閉のリレー接点Ｘ₃₄を
通じて給水弁３７（図１の給水管２５ａの図示しない部
分に接続される）に通電され、同給水弁３７が開く。こ
れによって、製氷水タンク２５へ外部水道から給水管２
５ａ（図１）を通って給水され、給水は、水面が上昇し
てフロートスイッチＦＳの上限水位検知スイッチＦＳ₂
に達するまで続く。本実施例では、約６０秒で給水が完
了する。

【００１３】上限水位検知スイッチＦＳ₂が上昇水位を
検知して閉路すると、リレーＸ₃に通電され励磁され
る。これにより、常閉のリレー接点Ｘ₃₄が開路して給水
弁３７への通電が停止されて閉じられる。リレーＸ₃の
通電、励磁により、常開のリレー接点Ｘ₃₅が閉じてタイ
マボード３９の端子ｃ、ｄ間が閉じ、その内部のタイマ
が作動を開始し、最初にリレーＸ₁が励磁され、その
後、約６０秒後にリレーＸ₂が励磁される。リレーＸ₁及
びＸ₂の励磁により、常開のリレー接点Ｘ₁₁、Ｘ₂₁が閉
じ、電磁開閉器ＭＳ₁、ＭＳ₂が励磁され、ギヤードモー
タ２３、冷媒の圧縮機４１がその順に起動され、初めて
製氷運転に入る。

【００１４】なお、前述と同時に接点ＭＳ₁₁も閉じるの
で、ヒータＨ₁、冷凍系の電磁弁４３及びファンモータ
４５に通電されるが、前述のようにリレーＸ₃が励磁さ
れてその接点Ｘ₃₂が開いているので、リレーＸ₄には通
電されてない。従って、給水時間異常正常判定装置の主
要部をなす保護タイマ４７は励磁されない。前述のよう
に、ギヤードモータ２３、圧縮機４１、ファンモータ４
５も起動されているので製氷運転が行われ、これが継続
されると、氷が放出され製氷水タンク２５中の給水は、
給水ホース２７を介して冷凍ケーシング１１の中へ補給
され始める。これは、本実施例では給水完了後３〜５分
経過した時点である。製氷運転が継続されれば、製氷水
の補給が続けられ、給水弁３７が閉じているから製氷水
タンクの水位が下がり続け、下限水位検知スイッチＦＳ
₁を作動せしめる。これにより、自己保持されていたリ
レーＸ₃が消磁され、リレー接点Ｘ₃₂、Ｘ₃₄が閉じる。
即ち、製氷水の補給開始後約３.６〜５.３分経過して、
給水弁３７が開いて製氷水タンク２５へ２度目の給水操
作が行われ、一方、作動停止リレー（作動停止装置）Ｘ
₄が励磁される。リレーＸ₄の励磁により、リレー接点Ｘ
₄₁が閉じ、リレーＸ₄の自己保持回路が形成されると共
に、保護タイマ４７に直列のリレー接点Ｘ₄₂が閉じる。

【００１５】また、前述のリレーＸ₃の消磁はリレー接
点Ｘ₃₅を開路し、これにより、タイマボード３９の端子
ｃ、ｄ間が開路され、内蔵のタイマを作動させるが、約
９０秒以内に給水が完了（リレーＸ₃の再励磁、リレー
接点Ｘ₃₅の閉路)すれば、製氷運転は中断されることな
く継続される。

【００１６】給水弁３７が開いているから製氷水タンク
２５への給水が継続されて水位が上昇し、上限水位に達
すれば上限水位検知スイッチＦＳ₂が閉路する。これに
より、リレーＸ₃が再び励磁され、リレー接点Ｘ₃₁が閉
じるので、保護タイマ４７に通電され、励磁されて計時
を開始する。以上より明らかなように、リレーＸ₄は自
己保持されてリレー接点Ｘ₄₂を閉じているときのみ保護
タイマ４７を作動させるので、部分的に保護タイマ４７
の作動を停止する。

【００１７】前述のようにリレーＸ₃が励磁され製氷運
転が続くと、製氷水タンク２５の水位が低下していく。
保護タイマ４７の設定時間が経過する前（前記計時開始
時間から始まる）に、水位が下限水位に達すれば、タイ
マ接点ｔｍ₂₁、ｔｍ₂₂が切り換わらず、リレーＸ₃が非
励磁となり、リレー接点Ｘ₃₁が開き、保護タイマ４７が
非通電となり消磁され、リセットされる。そして、前述
のように、リレー接点Ｘ₃₄が閉じるから、再び給水弁３
７が開き、給水が行われる。

【００１８】もし、何らかの理由（冷凍系のガス洩れ、
冷凍ケーシング１１内の氷詰まりや凍結等）により、製
氷が順調に進まないときは、製氷水の消費も少なくな
り、製氷水タンク２５の水位の低下が遅くなる。このた
め、保護タイマ４７の設定時間が経過するまでに下限水
位検知スイッチＦＳ₁が作動しない。その設定時間が経
過すると、タイマ接点ｔｍ₂₁が閉じ、タイマ接点ｔｍ₂₃
が開く。これにより、電磁開閉器ＭＳ₁、ＭＳ₂が消磁し
て、ギヤードモータ２３及び圧縮機４１が停止する。同
時に接点ＭＳ₁₁も開路され、タイマ接点ｔｍ₂₂が開路さ
れて、ヒータＨ₁、リレーＸ₄、ファンモータ４５及び電
磁弁４３への通電が遮断される。再起動は、電磁スイッ
チ３１を押して行う。

【００１９】前述のような異常が発生しない場合、即ち
保護タイマ４７の設定時間が経過する前に、製氷水タン
ク２５の水位が下限水位検知スイッチＦＳ₁で検知され
た場合は、前述のように給水弁３７が開き、製氷水タン
ク２５への給水が再度開始され、その後、故障が発生し
なければ、製氷水タンク２５への給水と製氷水の消費が
繰り返されて、製氷運転が続行する。

【００２０】従って、貯氷庫が満氷になり、貯氷スイッ
チ４９が作動（開路）し、タイマボード３９の端子ｄ〜
ｆ間が開路する。これにより、タイマボード３９内のタ
イマが作動し、一定時間後にリレーＸ₁、Ｘ₂、電磁開閉
器ＭＳ₁、ＭＳ₂が消磁され、製氷運転が停止されると共
に接点ＭＳ₁₁が開路して保護タイマ４７、リレーＸ₄が
消磁される。貯氷スイッチ４９が復帰（閉路）すると、
前記起動時のプロセスに従って、製氷運転が再開され
る。更に、図２の運転保護装置に含まれた洗浄タイマ３
５及び関連部分の説明を行うと、洗浄タイマ３５は、約
１２時間ごとに１５分間作動する。洗浄タイマ３５が作
動すると、タイマ接点ｔｍ₁₁が接点ａ側へ接続し、リレ
ーＸ₃が消磁し、接点Ｘ₃₅が開路して約９０秒後に圧縮
機４１、約１５０秒後にギヤードモータ２３が停止す
る。タイマ接点ｔｍ₁₁は接点ａ側が閉路され、リレー接
点Ｘ₁₂も閉路して、排水弁５１が開路する。これにより
機内水が排水される。一方、接点ＭＳ₁₁が開路されるこ
とにより、保護タイマ４７、ヒータＨ₁、リレーＸ₄、電
磁弁４３、ファンモータ４５が消磁される。

【００２１】洗浄タイマ３５が作動してから約１５分経
過するとタイマ接点ｔｍ₁₁が接点ａ側から接点ｂ側に戻
って接続され、排水弁５１が閉弁する。同様にしてリレ
ー接点Ｘ₃₄を介して給水弁３７に通電され、開弁する。
給水弁３７が開けば、前述の起動時と同様、製氷水タン
ク２５へ給水が行われ、同様の制御で製氷運転が始ま
る。

【００２２】なお、製氷スイッチ３３は、手動操作によ
り運転、停止及び排水を行わせるものである。また、吐
出弁サーモ５５は、製氷運転中、圧縮機４１の吐出管温
度に感応し、その設定温度に達すると開路し、リレーＸ
₅が非励磁となる。これにより、リレー接点Ｘ₅₁が開
き、リレー接点Ｘ₅₂が閉じ、電磁弁４３から同５３に切
り換わり、圧縮機４１を冷却する。図３は前記実施例の
一部改変例であるが、タイマ接点ｔｍ₂₂の位置が異なる
だけである。

【００２３】なお、製氷水タンクの容量が大きい場合や
製氷能力が小さい場合等、製氷水消費時間の最大値と最
少値の差が大きく、保護タイマの設定時間が製氷水消費
時間の最大値に対し余裕時間を加算した時間とした場合
には、圧縮機の損傷防止が不十分になることがある。こ
のような場合には、図４に示すように、最大製氷水消費
時間と最小製氷水消費時間の中間時間となる周温を設定
温度とした周温サーモスタットスイッチ５９を設け、設
定時間の異なる保護タイマ４７、５７により、設定温度
より高いときと低いときに分けて製氷水消費時間を計時
してもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、作動停止装置の作
用により、保護タイマからなる給水時間異常正常判定装
置は、一回目の給水後の製氷水消費時間の正常異常を判
定せず、２回目の給水の後即ち製氷運転が開始された後
の給水間隔時間を計時して、正常異常を判定して製氷機
の運転を停止する。即ち、給水間隔時間の長い第１回目
を避け、相対的に安定して、比較的短い給水間隔時間の
短い第２回目以降の給水間隔時間を計時判定するので、
判定の基準となる設定時間として、より適切な時間を選
定できるから、製氷機の異常をより正確に検知して、製
氷機を停止し、より安全に保護することができる。しか
も、これは、常に一つの作動停止装置即ち作動停止リレ
ーを追加するだけで可能になるので、非常にシンプルか
つ安価に達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が適用可能なオーガ式製氷機の基本的
な構造を示す全体構造図である。

【図２】 本発明の第１実施例である運転保護装置の回
路図である。

【図３】 図２に示した第１実施例の一部を改変した改
変実施例の回路図である。

【図４】 図２の第１実施例の一部を改変した別の改変
実施例の回路図である。

【符号の説明】

１０…オーガ式製氷機、１１…冷凍ケーシング、１３…
オーガ、２５…製氷水タンク、４７…保護タイマ（給水
時間異常正常判定装置）、ＦＳ…フロートスイッチ（ス
イッチ装置）、ＦＳ₁…下限水位検知スイッチ、ＦＳ₂…
上限水位検知スイッチ、ｔｍ₂₁、ｔｍ₂₂、ｔｍ₂₃…タイ
マ接点、Ｘ₄…作動停止リレー（作動停止装置）、Ｘ₄₁
…リレー接点、Ｘ₄₂…リレー接点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に回転するオーガを有する冷凍ケー
   シングと、外部給水系に連絡すると共に前記冷凍ケーシ
   ングの下部に連通した製氷水タンクとを備えたオーガ式
   製氷機において、前記製氷水タンクに設けられ上限水位
   検知スイッチ及び下限水位検知スイッチを有するスイッ
   チ装置と、該スイッチ装置に関連して設けられ、前記上
   限水位検知スイッチの作動から前記下限水位検知スイッ
   チの作動までの時間が所定の設定時間外にあるときに前
   記オーガ式製氷機の運転停止動作を行う給水時間異常正
   常判定装置と、該給水時間異常正常判定装置に関連して
   設けられ、製氷運転開始直後の給水時間についてのみ同
   給水時間異常正常判定装置を不作動にする作動停止装置
   とを備えることを特徴とするオーガ式製氷機の運転保護
   装置。