JPS62172160A - 製氷機の貯氷レベル検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）　産業上の利用分野 本発明は製氷機の貯氷レベル検出装置に関し。

特に、投光器と受光器より成る光電式のレベル検出装置
によって貯氷庫の所定水量を検出して製氷運転を制御す
るものに関する。

（ロ）　従来の技術 従来のこの種の貯氷レベル検出装置として、米国特許第
３３２２９５９号明細書及び図面には。

光もしくはそれに類するエネルギーのビームを貯蔵器を
横切ってｓｒ要の原料レベルで感光要素上に投影する手
段を含み、この要素はビームの通路から原料のレベルが
退くことによって生ずる光の強度の増加に応じて装置の
動作を開始させ、ビームの道筋内に原料が蓄積して元の
ビームが妨害されるような場合の光の強度の減少に応じ
て装置の動作を止める制御システムであり、原料２例え
ば氷が貯氷庫の中に放出されて（・る周期の間は光また
はエネルギーのビームの強度を増加し、遊びの周期の間
は強度を減少させる手段を有する原料レベル制御システ
ムにつ〜・て開示されて（・る。

←埼　発明が解決しようとする問題点 斯かる従来技術は、原料が不透明である場合。

氷であればフレークアイス等の不透明氷のレベル検知に
有効使用できる反面、製氷機の動作中は元またはエネル
ギーのビームの強度が増加するため。

透明度の高（・キューブアイスのレベル検知を行なわせ
たとき、光を完全に妨害することができず透過すること
が時々あり、所定氷量に達したにも拘わらず製氷運転を
停止させることができず、（・つまでも氷の製造を続け
てしまう重大なトラブルを発生させるものであった。

そこで、本発明は（・がなる種類、特に透明、不透明氷
の種類に関係なく正確に所定の貯氷レベルを検出して製
氷運転を停止させることのできる貯氷レベル検出装置を
提供するものである。

に）問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために、投光器と受光器
より成る光電式のレベル検出装置によって貯氷量を検出
し、製氷運転を制御する製氷機であって、外力が加わら
ない限り投光器からの光を受光器が感知することを妨げ
な（・位置に静止し。

所定レベルに増加した氷によって受光器への光を遮断す
る位置に変位する弾性遮閉部材と、前記遮断状態を所定
時間継続したとき製氷運転を停止させる信号を製氷運転
制御回路へ出力するタイマー回路を設けた製氷機の貯氷
レベル検出装置である。

（ホ）作用 上記構成によると１本発明は氷が弾性遮閉部材に当たっ
て連間部材を変位させると、この連間部材は投光器から
受光器への光を完全に遮断する。

ただ、製氷装置から貯氷庫へ落下する途中の氷の衝突に
よる連間部材の瞬時的な変位によって元が遮断されたと
きの誤停止を防止するために５遮断状態が所定時間継続
したとき、所定の貯氷レベルに達したことを検出して製
氷運転を停止する。

（へ）実施例 第１図は本発明の貯氷レベル検出装置を具備せる製氷機
の一部破断斜視図、第２−は光電式レベル検出装置の正
面図、第３図は同じく平面図、第４図は第２図のＡ−Ａ
断面図を示しており、（１）は適当な間隔を存して対向
する取付は面（ＩＡ）及び（ＩＢ）と、後述する製氷機
の貯氷庫壁面に対向する面（Ｉｃ）を有するコ字状の素
子取付は板で、樹脂によって成形され、−万の取付は面
（ＩＡ）には赤外線を発光する投光器としての赤外線発
光素子＋２１を取付け、他方の取付は面（ＩＢ）には発
光素子（２）と対向して赤外線を受光する受光器として
の赤外線受光素子（３）を取付ける。

而して、受光素子（３）側には弾性遮閉部材としての密
着コイル発条（４）を配置する。このコイル発条（４）
は外力が加わらない通常状態において、発光素子（２）
と受光素子（３）間の赤外線の通路を妨げな（・位置に
静止するように、一端が取付は飯山の而（ＩＣ）に螺子
（５）によって止着された支持板（６）に取付ゆられる
。

以上の様に、コンパクトにユニット化された光１式レベ
ル検出装置（７）は製氷機本体（８）内の下部に画成さ
れた貯氷庫（９１の上部ｇｉ１１　’ｎ面ＶＣ，着脱自
在に取付けられる。また貯氷庫（９）上方の本体（８）
向上部には、冷凍系を具備し、傾斜設置したプレート型
裂氷部材（１０１と、該製氷部材ααの下方に配設した
貯氷タンク（１１１と、該タンクαＤ内の製氷用水を製
氷部材ａαの上流に散水する散水器０２１に循環する循
環ポンプＵと、製氷部材（１０）の低端縁前方に配設さ
れ、製氷部材００）に氷結したプレート氷を所定の犬ぎ
さの角氷に切断するカッティンググリンド圓等によって
主構成した製氷装置が配設されて（・る。

次に、本発明の貯氷レベル検出回路構成を第５図にお（
・て説明する。上記発光素子（２）を含んで直流電源に
接続される発光回路は、抵抗α９及び（１６１、コンデ
ンサ（１７１、インバータＵ＆及びσ９より成る発振回
路■と、抵抗の及びコンデンサ（２２１よりなる微分回
路と、インバータｃ２３１と、抵抗（２４１及び（２ω
とコンデンサ２６）よりなる遅延回路と、トランジスタ
助及び（２８＋よりなるダーリントン増幅器、そして発
光素子（２（の駆動電流大のためのダイオード（２９）
とコンデンサ測よりなる電圧安定化回路から構成されて
（・る。

−万、受光素子（３）を含んで直ｂｌｔ電諒に接続され
る受光回路は１発振回路（２■に接続されたコンデンサ
いＤと抵抗翰よりなる微分回路と、受光素子（３）を電
蝕から保護するために作用するトランジスタ（ハ）と、
電圧発生用抵抗（財）に発生した電圧を微分してＦＥＴ
Ｃ３５）のゲートに印加するコンデンサ０６）及び抵抗
（３力よりなる微分回路と、ＦＥＴＣ３５１と直列に接
続した抵抗（５０）及びコンデンサＩ！５υの並列回路
と、抵抗ｌ３８）とＦＥＴＣ３５１の中点に入力を接続
したインバータＳ９と、該インバータＣ３１と接地間に
接続した抵抗（４０）。

ダイオード（４υ及び抵抗（４２の直列回路と、インバ
ータｃ３９）の出力を抵抗（４２１及びコンデンサ（４
りによる遅時間後に入力するインバータ（４４）と、該
インバータ（４４１の出力側に接続した抵抗（４５）、
インバータ（４６）及び発光ダイオード（４７）の直列
回路と、インバータ圓の出力とインバータ（４６１の入
力間に接続されインバータ（頓への方向を順方向とする
ダイオード（囮と、コンデンサ（４９）等によって構成
されて−・る。

而して１発光回路の発振回路（２０）の出力は抵抗（５
４゜ダイオード時を介して、又受光回路のインノく一タ
（４６）の出力はダイオード５弔、コンデンサ５５）を
介して夫々タイマー回路（ロ）の入力端子ＣＩ＋に接続
され、史にインバータ（４６）の出力は抵抗５７）、ダ
イオードｌ５８）を介してリセットパルス供給用コンデ
ンサ６９）と共にタイマー回路６６）のリセット端子（
Ｒ１に接続されて見・る。また抵抗５７）と接地間に接
続され、コンデンサ圓と抵抗σ２の時定数によって発光
素子（２）の動作と同期的にＯＮ、０ＦＦｆるトランジ
スタ（６０）のベースには抵抗Ｅｌ）とダイオード（６
３の直列回路を接続して（・る。タイマー回路価）はカ
ウンター回路であり、一定周期のパルスを一定数カウン
トｆることにより所定時間を得て、出力端子（○）から
ｒＨＪの電圧を出力するものである。

斯かるタイマー回路（ト）の出力を受ける製氷運転制御
回路は、タイマー回路Ｇ）の出力端子（０）に発生する
出力電圧を抵抗（６３）を介してベースで受けるトラン
ジスタ＠市と、該トランジスタ（６４Ｉと直列に接続し
た運転表示用発光ダイオード１５１及び運転制御リレー
コイル（６６）と、これらと並列に接続したダイオード
のηによって構成されてし・る。

そして、リレーコイル（６６）は交流ｉ！源に接続した
常閉のリレー接点（６６ＡＪを開閉制御し、製氷運転回
路（園の運転を制御するものである。なお、（１４Ａ）
は交流電源に接続したトランス（６（ト）の二次側に接
続した上記カッティンググリッドα４）のヒータを示す
ものである。

次に、以上の様に構成された貯氷レベル検出回路の動作
を説明する。発振回路■！はｒＨＪとｒＬＪの同期パル
スを交互に出力するが、出力電圧がｒ　Ｉ（Ｊのとき、
結果的に発光素子（２）は発光せず。

出力電圧がＩ”ＬＪになると、この電圧は抵抗（２１］
及びコンデンサので微分されて瞬時インバータ（２３＋
の入力電圧を低下させ、これにより、インバータｃ２３
）の出力に瞬時ｒＨＪの電圧が発生する。この電圧は抵
抗（２）及び（２５）とコンデンサ（２６）による若干
の遅延時ｆｆｆｌ後にトランジスタは及び（２８）を順
次ＯＮＬ、これによって、発光素子（２＋は赤外線を発
光する。

−刀１発振回路（２０の出力電圧ｒＬＪは、コンデンサ
（３１ｊ及び抵抗（３２によって微分され、トランジス
タののベースに瞬時ｒＬＪの電圧を印加して該トランジ
スタ（３３１をＯＮＬ、これによって５発光素子（２）
の赤外線を受ける受光素子（３）がＯＮｆる。

ところで１発光素子（２）の発光時間よりもトランジス
タ逗のＯＮ時間の方が長り、トランジスタ時の０８時間
内で発光素子（２）が発光するように、抵抗（２１Ｊ及
び０２とコンデンサの及び６１ンの値が決定されて（・
るから、受光素子（３）か発光素子（２）の赤外線を受
けてＯＮになる場合は、トランジスタ（も発振回路■か
らの信号によってＯＮしており、従って。

抵抗（ロ）に電圧が発生する。この電圧ｒＨＪはコンデ
ンサ（３６）及び抵抗（３力で微分されてＦＥＴＧ５）
のゲートに印加され、ＦＥＴＣ３５１を０Ｎ−ｆる。こ
れによって、抵抗（至）及び（５０１Ｋ電流が流れて抵
抗（３ｇ、ｌに電位差が生じ、インバータｔ３９）の入
力電圧はｒＬＪとなり。

出力電圧はｒＨＪとなる。この出力電圧ｒＨＪは。

抵抗（４０）、ダイオード（４υを通して〈ンバータ（
４４１の入力に遅延して印加され、インバータ（４４Ｊ
の出力′電圧はｒＬＪとなり、更にこの反転出力「Ｈコ
をインバータ（４６）は出力する。これによって発光ダ
イオード（４７１は点灯して受光素子（３）が赤外線を
受光して（・る旨５表示する。なお１発光ダイオード（
４７）の点灯は発振回路■の発振に基づ（ものであり、
極めて短（・間隔で点滅を繰返すか、肉眼では連続点灯
して（・るように見える。

而して、極めて短い間隔でｒＨＪとｒＬＪのパルスを交
互に出力するインバータ（４６）の出力は５ダイオード
０．コンデンサｌ５５）を介してタイマー回路（ト）の
入力端子（Ｉｌに入力されると共に抵抗６７）、ダイオ
ード１５８１を介してタイマー回路Ｉ５６＋のリセット
端子（Ｒ１に入力され、また発光回路のインバータＣＪ
３１の出力も抵抗ら２１．ダイオード５３）を介してタ
イマー回路５６）の入力端子＋Ｉｌに入力される。

ところで、受光素子（３）が発光素子（２）からの赤外
線を受光して（・るとき、即ち、貯氷庫（９）に所定量
の氷がな（・ときは、タイマー回路６６）の入力端子（
Ｉ）に周期パルスが入力されるのと同時に、受光回路か
らタイマー回路６６１のリセット端子ｆＲ１［リセット
パルスが入力されるため、受光素子（３）が受光して（
・る限り、タイマー回路部）はリセット状態に維持され
る。従って、タイマー回路５ｅの出力はｒＬＪであり、
トランジスタ（財）はＯＦＦ状態でリレーコイル（６６
ｊが励磁されることはな（リレー接点（６６Ａ）の閉路
によって製氷連転回路（園は製氷運転を続行τる。

而して、貯氷庫（９）の貯氷レベルが製氷運転サイクル
を繰り返しによって徐々に増加し、遂に氷が発光素子（
２）から投光される赤外線を遮断てると、受光素子（３
）はＯＦＦとなる。しかし、氷の配列。

氷の透明度等によって、所定の貯氷レベルに達したにも
拘わらず赤外線を遮断することができな（・場合が時に
ある。この様なとき、第６図に示す如く氷σＱがコイル
発＋（４）に当たってコイル発条（４）を折曲変形する
と、発光素子（２）から投光された赤外線はコイル発条
（４）によって遮断され、以って受光素子（３）への赤
外線の遮断を一層確実なものとする。

この様に、受光が遮断されると受光回路の動作は停止す
る。即ち、受光素子（３）が０ＦＦ−ｆると抵抗−）の
電位はｒＬＪとなり、インバータ田の入力は「Ｈ」、出
力は「Ｌ」、インバータ（幀の入力は「Ｌ」、出力は「
Ｈ」、更にインバータ（４６）の入力は「Ｈ」、出力は
ｒＬＪとなって発光ダイオード（４７１は消灯する。ま
た、受光回路からタイマー回路（ト）のリセット端子口
に入力されて（・たりセクトパルスがなくなる。しかし
、タイマー回路側には発光回路のインバータのから抵抗
５ａ、ダイオード■を介してタイマー回路５６１０入カ
端子（Ｉｌに周期パルスが継続して入力されるため、タ
イマー回路（ト）はパルスのカウントを開始し、所定数
のパルス（時間にして２分３０秒程度）をカウントする
と、出力端子０）の電圧がｒＨＪとなってトランジスタ
（ＩＩＩ４１をＯＮＬ、’Ｊシレーイルβ０が励磁され
て常閉のリレー接点（６６Ａ）が開路し、これによって
製氷運転回路−は製氷運転を停止する。また、この旨を
発光ダイオード（６５）を点灯して表示する。なお、ト
ランジスタ（財）が０Ｎ−ｆ−るとぎ以外にも、コンデ
ンサσυと抵抗σ３の時定数によって１発光素子（２１
の動作と同期してＯＮ、０ＦＦ−ｆ−るトランジスタ釦
）は、製氷運転中であって、しかも氷σ０）によって赤
外線が遮断されてタイマー回路（５６）がカウント動作
を行なっているときの外米ノイズの影響によるタイマー
回路１５６）のリセットを阻止する効果を付し、これに
よって、タイマー回路側は受光の遮断が所定時間継続し
たとき製氷運転を停止させる信号を出力する。

ところで、以上の様に、受光素子（３）の遮断状態が所
定時間継続されたときに製氷運転を停止させる理由は、
製氷装置にて作られた氷（７０）の落下等によって瞬時
的に受光が遮断された場合の頻繁な製氷運転のＯＮ、Ｏ
ＦＦの誤動作を防止するためであり、タイマー回路５６
）から出力される前に、この様に瞬時的な受光の遮断が
あった場合は、受光回路から抵抗口、ダイオード５８１
を介してタイマー回路５６）のリセット端子ｆＲ１にリ
セットパルスを与えて。

その都度タイマー回路■をリセットする。

而して、貯氷庫（９）の貯氷量が減少してコイル発条（
４）から水面が離れると、コイル発条（４）はその弾性
力によって通常位置に復帰する。すると、発光素子（２
）から投光される赤外線はコイル発条（４）内を通過し
て受光素子＋３１１ｃ到達し、受光素子（３）はＯＮす
る。この様にして受光素子（３）の遮断が解除されると
、再び発光ダイオード罰は点滅を繰返し、受光回路から
リセットパルスも発生するが、このときトランジスタβ
０）がＯＮして（・るために抵抗６Ｄとダイオード５ａ
の中間でパルス電圧がｒＬＪに引かれ、このリセットパ
ルスはタイマー回路（５６）のリセット端子（Ｒ１には
印加されない。更に、トランジスタ（６すもＯＮしてい
るから、発光回路からのクロックパルスもダイオード［
Ｆ］η、トランジスタ（６４１を通してｒＬＪに引かれ
、タイマー回路６６）には印加されな〜・。

この様に、受光素子（３）の遮断が解除されてもタイマ
ー回路５６）にリセットパルスは印加されな（・が。

受光回路からダイオード６４）、コンデンサ６四を通し
たクロックパルスのみがタイマー回路部）の入力端子（
Ｉ）に印加され、復帰のためのカウントを開始し。

前述と同様の所定数のパルスをカウントすると、タイマ
ー回路１５６）の出力端子（０）の電圧はｒＨＪからｒ
ＬＪに切換わり、トランジスタ（財）をＯＦＦしてリレ
ーコイル（６６）の励磁を解除し、これによって常閉の
リレー接点（６６Ａ）が閉路して製氷運転回路（６８１
は製氷運転を再開する。同時に、発光ダイオード（６５
）は消灯し、更に、トランジスタ（６４１のＯＦＦによ
りコンデンサ６９）を通してリセットパルスがタイマー
回路５６）のリセット端子（刊に印加され、該タイマー
回路（５６）は初期状態にリセットされる。

以上の様に、制御回路のトランジスタ（６４」は、氷σ
０）に基づくコイル発条（４）の変位によって赤外線が
遮断されてから、この状態を所定時間連続して経過した
とぎＯＮとなり、この結果製氷運転を停止せしめ、氷σ
０）の減少知基づくコイル発条（４）の通常復帰によっ
て赤外線の遮断が解除されてから、この状態を所定時間
連続して経過したときＯＦＦとなり、この結果製氷運転
を再開せしめる。

以上に説明した本発明の実施例は、コイル発条（４）を
受光側に配置するものであるが、これを発光側に配置し
てもよく、更には発光及び受光の両側に配置してもよし
・。

また１弾性遮閉部材はコイル発条（４）に限定されず、
弾性を有するものであれば各種材料を採用することかで
きる。

更に、本発明は投光器としての赤外線受光素子を電球等
にて代用することができると共に受光器としての赤外線
受光素子を光導電セル等にて代用てることもできる。

（ト）　　発明の効果 本発明は以上の様に、所定の貯氷レベルに達した氷によ
って光を遮断できた（・ような場合でも。

氷によって変位されるコイル発条等の弾性遮閉部材によ
って確実に光を遮断して製氷運転を停止させることがで
きると共に貯氷レベルが減少すれば連間部材の弾性方に
よって光の遮断を速やかに解除して製氷運転を再開させ
ることかでと、しかも。

製氷装置にて作られた氷の落下等による瞬時的な受光の
遮断が原因する頻繁な製氷運転のＯＮ、ＯＦＦの誤動作
をタイマー回路による遅延動作によって解消することが
できるから、貯氷検出動作の信頼性を著しく向上させる
ことができるものである。

また、１ｊＴ氷レベル恢出装置をコンパクトにユニット
化して（・るため、貯氷庫への取付は作条、メンテナン
スサービスを容易に行なうことかできる。

更に、実施例のように、投光器として赤外線発光素子を
使用し、受光器として赤外線受光素子を使用することに
より、水垢や水滴の付着及び外光が原因する誤検出を防
止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の貯氷レベル検出装置を具備せる製氷機
の一部破断斜視図、第２図は本発明の光電式レベル検出
装置の正面図、第３図は同じく平面図、第４図は第２図
のＡ−Ａ断面図、第５図は本発明の貯氷レベル検出回路
図、第６図は本発明の貯氷検出動作説明図である。 （２（・・・赤外線発光素子（投光器）、＋３１・・・
赤外線受光素子（受光器）、（壮・・コイル発条（弾性
遮閉部材）、５６）・・・タイマー回路、（Ｉ）・・・
入力端子。 （０）・・・出力端子、　　（ＲＪ・・・リセット端子
、（圓・・・トランジスタ、　　（６６１・・・リレー
コイル。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　　佐　野　静　夫 ７゜ 第４図 手続ネ市工Ｅ〒書（自発） 昭和ｇ／年／月３７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、投光器と受光器より成る光電式のレベル検出装置に
   よって貯氷量を検出し、製氷運転を制御する製氷機であ
   って、外力が加わらない限り前記投光器からの光を前記
   受光器が感知することを妨げない位置に静止し、所定レ
   ベルに増加した氷によって前記受光器への光を遮断する
   位置に変位する弾性遮閉部材と、前記遮断状態を所定時
   間継続したとき製氷運転を停止させる信号を製氷運転制
   御回路へ出力するタイマー回路を設けたことを特徴とす
   る製氷機の貯氷レベル検出装置。 ２、特許請求の範囲第１項の記載において、前記投光器
   は赤外線を発光し、前記受光器は赤外線を受光する素子
   にて夫々形成したことを特徴とする製氷機の貯氷レベル
   検出装置。 ３、特許請求の範囲第１項の記載において、前記弾性遮
   閉部材をコイル発条にて形成したことを特徴とする製氷
   機の貯氷レベル検出装置。