JPH0769101B2 - 製氷機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は製氷装置にて製造された氷の送出部および送出
された氷を貯蔵する貯氷庫を備え、この氷送出部の氷送
出状況および貯氷庫内の貯氷レベルを検知して製氷装置
の運転を適正に制御するようにした製氷機に関する。

（ロ）従来の技術 製氷機は一般に貯氷庫に設けた貯氷スイッチにより、貯
氷量が一定レベルになると運転を停止し、消費されなく
なると運転を再開し、又、氷送出部に設けたリミットス
イッチにより氷送出部で氷詰まり等の異常が起きた時運
転を停止するように運転制御されている。

ところで、この貯氷スイッチおよびリミットスイッチと
して、従来、例えば貯氷スイッチにおいては実開昭60−
151068号公報に示されるように赤外線を用いて、その発
光部とその受光部とを対向させ、貯まって来た氷がその
間に入り込み赤外線を遮ぎるとOFF動作する光電式のタ
イプのものが、またリミットスイッチにおいては実公昭
58−5903号公報に示されるように、マイクロスイッチ等
の機械作動式のスイッチを用い、前記貯氷スイッチの故
障等により異常に氷が生成され、氷送出用のインペラー
上に氷群が乗り上げるような状況になると、その氷によ
り作動板が押し上がってマイクロスイッチを作動し、運
転停止させるものが採用されている。その従来構成を備
える製氷機を第６図に示す。すなわち、同図において１
は貯氷庫で、断熱壁２で画成された貯氷室３と、貯氷室
上部に画成された氷落下通路４とを備える。そして、氷
落下通路４の下方位置に赤外線を発光する発光部5Aとそ
の受光部5Bを対向させた構成の貯氷スイッチ５が配設さ
れ、その受発光部5B,5A間に氷６が入り込み、赤外線が
遮断される状況となると、その出力変化が信号として導
線７を介して取り出され、制御部（図示せず）に送られ
製氷装置８の運転を停止する。製氷装置８は周知のオー
ガ式で冷却筒９内にオーガ（図示せず）が駆動回転自在
に内挿され、オーガによる削取氷が上方に移送されて、
オーガの上部軸受10にて圧縮、細氷片とされて、その上
方に設けた氷送出部11内に送られ、更にその中に設けた
インペラー12等の氷送出部材により氷落下通路４へと、
掻き出し送られるような構成となっている。従って、貯
氷スイッチ５が作動した時はこのオーガの回転が停止さ
れる。前記冷却筒９は貯氷庫１の上部に設置した冷凍装
置にて冷却される。詳しくは冷媒管13を介して圧縮機1
4、凝縮器15、キャピラリチューブ16と継がり冷凍回路
を形成する冷却コイル17が冷却筒９の外周を巻装して冷
却保持している。一方、氷送出部11に設けられる安全保
護用のリミットスイッチ18は、コイルスプリング19で常
時下方に附勢されている作動板20と、その作動板20の軸
端に取付けられて作動板20と共に上下動する外部のアク
チュエータ21と、このアクチュエータ21により作動する
マイクロスイッチ22とから成り、その作動は第７図の動
作前および第８図の動作時の図面から理解されるよう
に、氷６がインペラー12と作動板20との間に介在しない
時はマイクロスイッチ22が不作動で、製氷装置８は通常
動作状態にあり、氷送出部11での氷詰まり等が起きてイ
ンペラー12と作動板20との間に氷６が多く入り込むと、
氷６によって作動板20が押し上りアクチュエータ21が上
方移動して、マイクロスイッチ22を作動し、製氷装置８
すなわちオーガの回転を即停止される。

（ハ）発明が解決しようとする課題 而るに、上記公報および第６〜８図に説明した光電式の
貯氷スイッチおよび機械式のスイッチでは次のような欠
点がある。先ず前者の光電式貯氷スイッチでは、氷以外
に貯氷庫内の水垢や水滴の付着によっても光が遮断され
ることがあり、それによって製氷運転を停止したり、ま
た貯氷庫扉の開放時、さし込む外光によって運転再開し
たりする誤動作の起る心配がある。そして後者の機械式
リミットスイッチでは、作動板の上下動と言う可動部が
あるので動作不良も起こし易く、安定なスイッチ動作を
得られ難く信頼性に欠ける。また、作動板が押し上がる
時には、相当な圧力が氷に掛かっている状態となるの
で、この圧力を考慮して氷送出部の材質の選定及び構造
自体の強度性を十分図る等の対応を要すると共に、マイ
クロスイッチの作動が正確になるような作動板のストロ
ークおよびコイルスプリングのバネ調整等を行なわねば
ならず、その組立、取付が煩わしいと言う問題点があっ
た。

本発明は以上の問題点を解決すべく成されたもので、信
頼性が高く、安定したスイッチ動作が得られる静電容量
式のスイッチとして、かつ、そのスイッチ構造を簡単と
して、製氷装置の適切な運転制御を可能とした製氷機を
提供することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は製氷装置にて製氷された氷を送出する氷送出部
およびその貯氷庫を有し、前記氷送出部の氷送出状況お
よび貯氷庫の貯氷レベルを静電容量式の氷検知装置によ
り検出して前記製氷装置の運転を制御する製氷機におい
て、前記氷送出部内の導電性氷送出部材および貯氷庫の
導電性内箱等を第１電極部とし、この第１電極部と対応
する第２電極部の導電性氷検知板を設け、この氷検知板
と反対の外側に静電容量変化検出回路を収納せるセンサ
ーケースを配し、このセンサーケースを氷検知板に直接
乃至は間に電気的絶縁板を挟んで導電性の螺子等にて締
着固定すると同時に、氷検知板からの信号取込用の導線
をも共締めして氷検知体を形成し、この氷検知体を前記
氷送出部および貯氷庫の取付開口部に密閉して設けた製
氷機を提供するものである。

（ホ）作 用 氷送出部において氷の送出がスムーズに行なわれている
時は、第１電極部であるインペラー等の氷送出部材と第
２電極部である氷検知板との間は氷が介在するようなこ
とはなく、その間は空気のため検出される静電容量は小
さく、静電容量検出回路からは製氷装置を停止する信号
を発生しない。しかし、貯氷スイッチの故障或いは氷送
出部材の動作不良等によって氷送出が長期間連続した
り、スムーズな氷送出が行なわれなくなったりすると、
インペラーと氷検知板との間が氷で橋絡するようにな
る。その為、この誘電率の高い氷によって静電容量が極
端に大きくなり、このときの静電容量を捉えて静電容量
検出回路は製氷装置の運転を停止させる信号を発生す
る。一方、貯氷庫においても貯氷レベルが少ないとき
は、第１電極部である内箱と第２電極部である氷検知板
との間は空気であるため、検出する静電容量は小さく、
製氷装置を停止させる信号は静電容量検出回路から発生
しないが、貯氷レベルが増加して内箱と氷検知板との間
が氷で橋絡するようになると、誘電率の高い氷の存在に
て極端に大きく変化する静電容量が検出されて、この変
化を捉えて静電容量検出回路から製氷装置の運転を停止
させる信号が発生する。また、各氷検知板を氷送出部内
側および貯氷庫内側に、そして静電容量検出回路を収納
した各センサーケースを氷送出部の外側および貯氷庫の
外側になるようにして、これら氷検知板とセンサーケー
スとを導電性の螺子にて一体に結合し、更にこの螺子に
て氷検知板から静電容量検出回路へと検出信号を取込む
ための導線をも一諸に接続できたユニット化した氷検知
体を構成している。よって、このコンパクトな氷検知体
を氷送出部および貯氷庫の壁部に設けた取付開口部に密
閉する形で装着することが可能となり、組立、取付が容
易となる。そして、検出信号取込用の導線が短かく、か
つ接地電極である内箱乃至は氷送出部材と沿わないよう
配線して別の静電容量検出部を作らないように配慮して
あるので、外部ノイズの影響を十分避けることができ、
また導線と螺子との固定箇所は外部にあって、氷や水分
と非接触状態であるので、錆びる心配がなく、長期に亘
って良好な電気的接続を維持でき、それによって高い検
出精度を発揮できる。

（ヘ）実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の静電容量の変化を検出して製氷装置の
運転を制御することを可能とした製氷機の縦断面図を示
し、また第２図は貯氷センサー取付部の拡大断面図を示
す。なお、従来と同一若しくは同等の構成物は同一番号
で示す。貯氷庫１の内箱1Aを導電性の材料、例えばステ
ンレス製とし、この内箱1A自身を静電容量式の貯氷スイ
ッチ５としての第１電極部として作用させる。この内箱
1Aは同じくステンレス製の外箱1Bと電気的に接触し、か
つこの外箱1Bを接地（Ｅ）している。そして、この第１
電極部と対応する第２電極部を同様に導電性の材料、例
えばステンレス材から成る氷検知板25としている。従っ
てこの氷検知板25と前記内箱1Aとの間の静電容量Ｃの変
化を検出する仕組みとなっている。すなわち、貯氷量が
少いと、両者1A,25間は空気で静電容量Ｃが小さいが、
貯氷量が増加してその間が氷で橋絡するようになると、
氷は誘電率が高いので、その間の静電容量Ｃ′が増大す
ることとなり、この静電容量の変化に基づいてスイッチ
動作することが可能となる。そこでこの静電容量の変化
を検出する為の回路、すなわち静電容量検出回路26（第
５図参照）を組み込んで密閉したセンサーケース27とこ
の氷検知板25とを一体に組立できるようにする。その為
に電気的絶縁板28を設け、この絶縁板28を間に挟んで、
前記センサーケース27と前記氷検知板25とを一体に結合
固定する。その結合を成すのが二本の導電性の螺子29,2
9で、この螺子29,29はセンサーケース27を電気的絶縁板
28および氷検知板25に止着するように、センサーケース
27側から挿通されて締着される。その際一方の螺子29の
頭で氷検知板25とセンサーケース27内の前記静電容量検
出回路26とを接続する導線30を結着する。この導線30の
先端には丸型端子31が取付けてあり、これを螺子29で共
締めすることとなる。こうして電気的絶縁板28の一方の
面に氷検知板25、他方の面にセンサーケース27が取付け
られ、かつ静電容量の変化を検出信号として取込むため
の導線30をも取付できてユニット化された小型の氷検知
体5Dが形成できる。次に、この氷検知体5Dを氷落下通路
４の側壁4Aに形成した取付開口32に裏側から当てがい、
外部から電気的絶縁板28の上下を螺子33,33止めする。
これによって氷検知板25は貯氷庫１側に臨み、またセン
サーケース27は貯氷庫１の外に表出した状態で取付けら
れる。氷落下通路４が金属等の導電性材でその外側壁4A
が形成されている場合、電気的絶縁板28を介する取付に
よりこの氷検知体5Dと導電性氷落下通路４との短絡は防
止された状態で構成できる。

しかし、仮に氷落下通路４が樹脂等の非導電性部材で形
成されている場合は、第３図に示すように、電気的絶縁
板28は用いずセンサーケース27と氷検知板25とを直接、
導電性の二本の螺子29,29で結合して氷検知体5Dを構成
し、それを樹脂製氷落下通路４に螺子33,33止めすれ
ば、何ら電気的短絡を心配することなく装着することが
できる。こうして、最後にセンサーケース27内の静電容
量検出回路26の一端を接地すべく別の導線34を貯氷室上
壁3Aの金属フレーム3Fに螺子35止めし、この金属フレー
ム3Fと接触している外箱1Bと電気的に接続している。36
は静電容量検出回路26からの信号変化を製氷装置８のコ
ントロール回路に伝達させる信号ケーブルでコネクター
37を介してコントロール回路と接続される。

一方、氷送出部11に設けられるリミットスイッチ18にお
いても第１図、第４図に示すように、前記貯氷スイッチ
５とほぼ同様の構成となり、この場合は、インペラー12
を導電性部材で形成することにより第１電極部とさせ、
それと対向して第２電極部の氷検知板25aが螺子29a,29a
止めされ、そして電気的絶縁板28aが氷送出部11の頂部
端蓋を兼ねる点が若干、前記貯氷スイッチ５と差がある
程度である。そして、30aは静電容量の変化信号の取込
用導線、36aは静電容量変化検出回路26aからの出力取出
用の信号ケーブル、そして34aは接地用の導線である。2
7aはセンサーケース、26aは静電容量検出回路、33aは電
気的絶縁板28aの取付螺子である。貯氷スイッチ５とリ
ミットスイッチ18とは以上の如き構成となっており、従
って一対の電極を構成する二つの導電体、即ち、内箱1A
と氷検知板25、およびインペラー12と氷検知板25aとの
間が空間状態にある時は、その間の静電容量Ｃは空気の
ため小さいが、貯氷量が増加して遂に空気より誘電率の
高い氷６によって内箱1Aと氷検知板25が、或いはインペ
ラー12と氷検知板25aが短絡するようになると、その間
の静電容量Ｃ′は増大することになる。すると前記各セ
ンサーケース27,27a内の静電容量検出回路26,26aは、こ
の静電容量Ｃ′の変化を入力信号として、それぞれ氷検
知板25,25aから螺子29,29a及び導線30,30aを介して取り
込み、この検出回路26,26aからの信号変化は、製氷装置
８のコントロール回路とのコネクター37,37aを有する信
号ケーブル36,36aにてコントロール回路に伝達され、製
氷装置８の運転停止を制御することになる。

ここで、静電容量の変化を検出する為の回路26,26aは貯
氷庫１または氷送出部11の内部に置いても、それぞれの
外部に置いても良いが、静電容量の変化を氷検知板25,2
5aを捉えて、その変化出力をセンサーケース27,27a内の
静電容量変化検出回路26,26aへと取込ませる導線30,30a
はできるだけ短かく、かつ接地側電極、すなわち第１電
極部の導電性の内箱1Aおよび外箱1Bの近くを横切らない
ことが望ましい。もし、導線30が内箱1A等の近くにあ
り、それと沿って平行している様な配線状況であると、
この導線30と内箱1Aとで別の静電容量検出部が構成さ
れ、これが外部からのノイズを捨い、静電容量の変化と
して検出され、正規の静電容量変化回路26に信号として
取り込まれ、誤動作する恐れが出てくる。その点、本発
明では貯氷スイッチ５の設けらる場所を内箱1Aと離れた
所とし、かつ導線30が内箱1Aと沿わないようにして、短
かい導線30で氷検知板25と静電容量検出回路26とを電気
的に接続している。従って外部からのノイズの影響を避
けられ、また氷６の存在による静電容量の変化を鋭敏に
検出することができ、より信頼性の高い検出動作、及び
スイッチ動作を期待できる優良な貯氷スイッチ５とな
る。

また、検出信号を取り出す導線30を電極板である氷検知
板25に接続する一般的な取付方法は、丸型端子31を氷検
知板25に螺子29で締め付けることとなる。しかし、導線
30や丸型端子30は錆易い為に、氷に直接触れる氷送出部
11や貯氷庫５内に置くことは好ましくない。この点にお
いても本発明では、導線30と螺子29との結着を貯氷庫１
の外部としているので、錆びたりして電気的接触不良の
起こる心配もなくなる有利性を備える。更にユニット化
された氷検知体5Dとすることができるので、その取付も
容易に成せることともなる。同様の有利性はリミットス
イッチ18においても備えている。

次に、第５図の制御ブロック回路図について説明する
が、この制御ブロック回路図は貯氷スイッチ５の場合
も、リミットスイッチ18の場合も同等構成となるので、
貯氷スイッチ５の場合を例に取り説明する。Ｃは氷検知
板25と接地状態にある内箱1Aとの間の静電容量を示し、
前記静電容量検出回路26は、この静電容量Ｃを入力容量
とする発振回路40とその後段の整流出力回路41より成
り、発振回路40は通常氷検知板26と内箱1A間が空気のた
め、入力容量Ｃが極端に小さく発振しない。又は発振周
波数が高くなり、その結果、振幅も小さくなり、発振回
路40はその出力がゼロと見做せる状態になっている。そ
して、入力容量Ｃが増大すると発振回路40は発振動作
し、その後段の整流出力回路41にパルス状電圧を印加す
る。整流回路41はこのパルス電圧を整流し、直流出力電
圧に変換し、次段のコントロール回路42を動作させる。
コントロール回路42の出力端にはリレーRyを接続してお
り、そのリレー接点Syを介して冷凍装置の圧縮機14及び
オーガモータ43の駆動並びに停止の制御を行なう。44は
交流電源である。

よって、発振回路40の発振条件は、内箱1Aと氷検知板36
間が氷６によって橋絡状態になると、そのときの静電容
量Ｃ′が極端に大きくなって発振する。該発振回路40が
発振すると、整流出力回路41、コントロール回路42を動
作させて、圧縮機14及びオーガモータ43を停止させる。
製氷装置８の運転復帰は、氷６と氷検知板26の接触がな
くなると入力容量Ｃが小さくなり、発振条件が不成立と
なり、整流出力回路41からコントロール回路42がリレー
Ryを作動させるほどの出力電圧を得られず、リレー接点
Syは復帰し、再び圧縮機14及びオーガモータ43が運転を
再開する。

なお、これら動作は回路の感度を上げることによって、
氷非接触でも動作させるようにすることも十分に可能で
ある。例えば、内箱1Aが樹脂の場合は、外箱1Bが第１電
極部として作用するものであり、この場合は、外箱1Bと
氷検知板26との間が氷６で橋絡状態とならないが回路の
感度を上げることにより、氷６が氷検知板26に接触する
ことによって、実施例と同様に製氷装置８の運転停止を
制御することが可能となる。

（ト）発明の効果 以上のように本発明によれば、氷送出部内の導電性送出
部材および貯氷庫の導電性内箱等と対応して静電容量検
出部を構成する氷検知板と、静電容量検出回路を収納し
たセンサーケースとを導電性の螺子等で一体結合し、か
つ氷検知板からの検出信号取込用の導線をもこの螺子で
共締めして、ユニット化された氷検知体を形成し、この
氷検知体を氷送出部および貯氷庫の取付開口部に密閉す
るように装着した製氷機であるから氷検知は従来のよう
に可動部を有して機械的に氷送出状況を検出するもの
や、赤外光のビームを用いて貯氷レベルを検出するもの
と比較して動作の信頼性が著しく向上するものである。

そして、氷検知板とセンサーケースとが結合されてユニ
ット化された小型の氷検知体となるので、それの取付が
容易となる。更に、検出信号取込用の導線は接地電極で
ある氷送出部材及び内箱と沿わない短い配線となってい
るので、外部ノイズの信号による、誤動作を低減するこ
とが可能となり、また、導線は氷送出部および貯氷庫の
それぞれ外部で螺子止めして氷と一切触れないようにし
たので、良好な電気的接続を維持できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る製氷機の縦断面図、第２図は貯氷
レベルを検出する静電容量式の貯氷スイッチを具備した
貯氷庫の部分断面図、第３図は他の実施例に係る貯氷ス
イッチを具備した貯氷庫の部分断面図、第４図は氷送出
状況を検出する静電容量式のリミットスイッチを具備し
た氷送出部の部分断面図、第５図は製氷装置の運転制御
ブロック図、第６図は従来のメカ式リミットスイッチ及
び赤外線式貯氷スイッチをそれぞれ氷送出部および貯氷
庫に具備する製氷機の縦断面図、第７図は氷送出部にお
けるメカ式リミットスイッチの動作前の状態図、第８図
は同メカ式リミットスイッチの動作中の状態図である。 １……貯氷庫、1B……内箱、４……氷落下通路、５……
貯氷スイッチ、5D……氷検知体、６……氷、８……製氷
装置、11……氷送出部、12……氷送出部材、18……リミ
ットスイッチ、25,25a……氷検知板、26,26a……静電容
量検出回路、27,27a……センサーケース、28……電気的
絶縁板、29……導電性の螺子、30,30a……検出信号取込
用の導線、32……取付開口部、33……螺子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製氷装置にて製氷された氷を送出する氷送
   出部およびその貯氷庫を有し、前記氷送出部の氷送出状
   況および貯氷庫の貯氷レベルを静電容量式の氷検知装置
   により検出して前記製氷装置の運転を制御する製氷機に
   おいて、前記氷送出部内の導電性氷送出部材および前記
   貯氷庫の導電性内箱等を第１電極部とし、この第１電極
   部と対応する第２電極部の導電性氷検知板を設け、この
   氷検知板と反対の外側に静電容量変化検出回路を収納せ
   るセンサーケースを配し、このセンサーケースを前記氷
   検知板に直接乃至は間に電気的絶縁板を挟んで導電性の
   螺子等にて締着固定すると同時に、前記氷検知板からの
   信号取込用の導線をも共締めして氷検知体を形成し、こ
   の氷検知体を前記氷送出部および貯氷庫の取付開口部に
   密閉して設けたことを特徴とする製氷機。