| 【発明の名称】 |
逆セル型製氷機 |
| 【発明者】 |
【氏名】湯浅 治彦
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| 【要約】 |
【課題】アームによる水皿位置検出スイッチの故障を極力防止する事を目的とした。
【解決手段】コントロール基板２８は前記製氷タイマに基づく前記水皿５の傾動又は復動時間中、動作開始から前記アクチュエータスイッチ２０が反転することのない範囲内で設定された設定時間まで駆動装置１１を連続運転し、設定時間以降は駆動装置１１を間欠運転する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 下向きに開口する多数の製氷室を区画形成した冷却器と、各製氷室を閉塞する傾復動可能な水皿とを備え、該水皿表面に形成した噴水孔から循環ポンプにより各製氷室に噴水して製氷工程を行い、前記冷却器を加熱して離氷工程を行う逆セル型製氷機において、前記水皿を傾復動する駆動装置と、前記水皿の回動により反転され、該水皿の所定の傾斜開放位置及び水平閉塞位置を検出する水皿位置検出スイッチと、該水皿位置検出スイッチの反転動作に基づいて前記駆動装置及び循環ポンプ等の機器を制御する制御手段と、前記水皿の傾復動時間を積算する計時手段とを具備して成り、前記制御手段は前記計時手段に基づく前記水皿の傾動又は復動時間中、動作開始から前記水皿位置検出スイッチが反転することのない範囲内で設定された設定時間まで駆動装置を連続運転し、設定時間以降は駆動装置を間欠運転することを特徴とする逆セル型製氷機。
【請求項２】 下向きに開口する多数の製氷室を区画形成した冷却器と、各製氷室を閉塞する傾復動可能な水皿とを備え、該水皿表面に形成した噴水孔から循環ポンプにより各製氷室に噴水して製氷工程を行い、前記冷却器を加熱して離氷工程を行う逆セル型製氷機において、前記水皿にアームを介して接続され、水皿を傾復動する駆動装置と、前記水皿の回動により反転され、該水皿の所定の傾斜開放位置及び水平閉塞位置を、前記アームの当接により検出する水皿位置検出スイッチと、該水皿位置検出スイッチの反転動作に基づいて前記駆動装置及び循環ポンプ等の機器を制御する制御手段と、前記水皿の傾復動時間を積算する計時手段とを具備して成り、前記アームの前記水皿位置検出スイッチと当接する部分に、切欠を形成したことを特徴とする逆セル型製氷機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所謂逆セル型製氷機と称する製氷機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来この種製氷機として、特開平６−２５７９１２号公報（Ｆ２５Ｃ１／０４）には、水皿の傾復動時間が正常値を越えた場合の故障箇所を明確化する事を目的とし、制御装置のマイクロコンピュータは水皿の傾復動時間が、動作開始から水皿位置検出スイッチが反転するまでの正常値を越えた場合に、再度水皿位置検出スイッチが反転することのない範囲内で水皿の傾復動を繰り返す製氷機が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した様な従来技術では、図１０乃至図１３に示す如く、水皿が傾動又は復動して、アーム１０１が水皿位置検出スイッチ１０２を押す。この動作は、先ず、図１０に示す水皿位置検出スイッチ１０２のレバー１０３が左側に倒れている状態で、アーム１０１が接近してきてレバー１０３に当接し、そのままレバー１０３がアーム１０１に押されて図１１に示す状態となる。この後更にアーム１０１にて押され、レバー１０３は図１２に示す右側の位置に切り換わる。
【０００４】ここで、レバー１０３が図１２の一点鎖線Ｓをすぎてアーム１０１の押圧力による慣性によって右側に倒れる時間と、レバー１０３が倒れ、図示しない接点が短絡して信号を送り駆動装置を逆転させる時間との合計時間だけタイムラグが生じる。そして、この時間中は、アーム１０１が同方向に駆動されている。
【０００５】従って、場合によっては、図１３に示す如く、アーム１０１がレバー１０３を更に押してしまい、アーム１０１の駆動によってレバー１０３が押し曲げられてしまう可能性があった。
【０００６】レバー１０３が押し曲げられてしまうと、水皿の位置が正確に検出できないという問題がある。更に、水皿自体の傾復動は終了しているにも関わらず、ギアモータを継続運転してしまうため、ギアモータに負荷がかかり、最悪の場合、ギアモータが焼けてしまうという問題もあった。
【０００７】本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、アームによる水皿位置検出スイッチの故障を極力防止する事を目的とした逆セル型製氷機を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための手段として、本発明の請求項１では、下向きに開口する多数の製氷室を区画形成した冷却器と、各製氷室を閉塞する傾復動可能な水皿とを備え、該水皿表面に形成した噴水孔から循環ポンプにより各製氷室に噴水して製氷工程を行い、前記冷却器を加熱して離氷工程を行う逆セル型製氷機において、前記水皿を傾復動する駆動装置と、前記水皿の回動により反転され、該水皿の所定の傾斜開放位置及び水平閉塞位置を検出する水皿位置検出スイッチと、該水皿位置検出スイッチの反転動作に基づいて前記駆動装置及び循環ポンプ等の機器を制御する制御手段と、前記水皿の傾復動時間を積算する計時手段とを具備して成り、前記制御手段は前記計時手段に基づく前記水皿の傾動又は復動時間中、動作開始から前記水皿位置検出スイッチが反転することのない範囲内で設定された設定時間まで駆動装置を連続運転し、設定時間以降は駆動装置を間欠運転する逆セル型製氷機を提供する。
【０００９】この様に、水皿位置検出スイッチが反転する際に生じるスイッチの切り換わり時間中、及び制御信号が出力されて駆動装置に伝達されるまでの時間中に、駆動装置を間欠運転し、スイッチの反転時間及び制御信号の伝達時間などのタイムロス中、駆動装置の停止時間を十分にとっている。
【００１０】また、請求項２の発明では、下向きに開口する多数の製氷室を区画形成した冷却器と、各製氷室を閉塞する傾復動可能な水皿とを備え、該水皿表面に形成した噴水孔から循環ポンプにより各製氷室に噴水して製氷工程を行い、前記冷却器を加熱して離氷工程を行う逆セル型製氷機において、前記水皿にアームを介して接続され、水皿を傾復動する駆動装置と、前記水皿の回動により反転され、該水皿の所定の傾斜開放位置及び水平閉塞位置を、前記アームの当接により検出する水皿位置検出スイッチと、該水皿位置検出スイッチの反転動作に基づいて前記駆動装置及び循環ポンプ等の機器を制御する制御手段と、前記水皿の傾復動時間を積算する計時手段とを具備して成り、前記アームの前記水皿位置検出スイッチと当接する部分に、切欠を形成した逆セル型製氷機を提供する。
【００１１】この様に、アームに切欠を形成したため、必要以上にアームが水皿位置検出スイッチに近づいても、アームが水皿位置検出スイッチに当たってしまう事を極力防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】図１は本発明を具備する逆セル型製氷機の製氷部の正面図、図２は逆セル型製氷機の制御回路図、図３は逆セル型製氷機のタイミングチャート、図４は水皿傾復動時のタイミングチャート、図５は水皿位置検出スイッチの正面図、図６は図５の側面図、図７は水皿位置検出スイッチとアームの関係を示す動作図、図８は水皿位置検出スイッチとアームの関係を示す動作図、図９は水皿位置検出スイッチとアームの関係を示す動作図である。
【００１４】先ず、図１において、製氷機は下向きに開口した多数の製氷室１Aを有し、上壁外面に冷凍系の蒸発パイプ２を配設した冷却器１と、各製氷室１Aを下方から閉塞し、各製氷室１Aに対応する噴水孔３及び戻り穴４を表面に形成した水皿５と、この水皿５に固定され戻り穴４に連通する水タンク６と、水タンク６内の水を送水管７、更に分配管８を経て噴水孔３から各製氷室１Aへ循環せしめる循環ポンプ９と、水皿５を傾動及び復動せしめる正逆回転可能なギアモータ１０を含む駆動装置１１と、給水バルブ１２が開いたとき水皿５の表面に散水する散水器１３と、水タンク６内に設けられ、フロートタンク１４A内のフロート１４Bによって水位スイッチ１４Cを作動し、水タンク６の所定水位を検出する水位検出装置１４とを備えている。
【００１５】而して支持梁１５に固定した取付け板１６に支持した前記ギアモータ１０の出力軸に相互が逆方向に延出した第１及び第２のアーム１７A及び１７Bを有する駆動カム１７を連結し、該カム１７の第１のアーム１７Aの端部に取付けたコイル発条１８の他端を水皿５の側部に連結し、水皿５の後部は回動軸１９にて支持されている。
【００１６】また、２０は減速機構付のギアモータ１０の正転により反時計方向に回転する駆動カム１７の第２のアーム１７Bによって切換えられ、ギアモータ１０への通電を断って水皿５を所定の傾斜開放位置に停止せしめ、ギアモータ１０の逆転により時計方向に回転する駆動カム１７の第１のアーム１７Aによって切換えられ、ギアモータ１０への通電を断って水皿５を所定の水平閉塞位置に停止せしめるシーソー式の水皿位置検出スイッチ（以下、アクチュエータスイッチと称する）である。
【００１７】３０は給水管３１に設けられ、散水温度を検出するサーモスタット方式の水温検出装置である。また水タンク６が傾動した時に、その中に残留する水の水位線をＸで示している。
【００１８】更に、製氷機には、製氷室１Aを冷却するためのコンプレッサ２１やファンモータ２２、および凝縮器等から成る冷凍ユニットと、離氷時に製氷室１Ａを温めるホットガスの供給、停止を成すホットガスバルブ２３と、前記コンプレッサ２１を冷却するリキッドインジェクション回路の冷媒流を制御するリキッドインジェクションバルブ２４とが設けられている。
【００１９】そして、前記冷却器１には冷却器温度センサ３２、凝縮器には凝縮器温度センサ２６がそれぞれ設けられている。更に、氷を溜める図示しない貯氷庫の適所には、貯氷量を検知する貯氷センサ２７が設けられている。
【００２０】以上の構造にして、図２を参照して本実施形態の制御回路を説明する。
【００２１】２８はコントロール基板で、図示しないが、ＣＰＵ（中央演算処理装置）や計時手段である製氷タイマを内蔵している。
【００２２】そして、このコントロール基板２８には、水位スイッチ１４C、アクチュエータスイッチ２０、冷却器温度センサ３２、凝縮器温度センサ２６、貯氷センサ２７がそれぞれ接続されている。更に、このコントロール基板２８に電力を供給するため、２００Ｖのトランス２９も接続されている。この他、このコントロール基板２８には、表示基板２５が接続されている。
【００２３】また、前記コンプレッサ２１は、３相電源（Ｒ、Ｓ、Ｔ）にて駆動され、この３相のうちのＲ及びＴは、オーバーロードリレー３３、３３及びマグネットスイッチ３４、３４を介してコンプレッサ２１に接続し、３相のうちのＳは直接コンプレッサ２１に接続している。
【００２４】更に、三相電源のＳ及びＴは、マグネットスイッチ３５及びリレースイッチＫＲ６を介してファンモータ２２に接続しており、このファンモータ２２には、ファンモータ用運転コンデンサＣ３が接続されている。
【００２５】更にまた、前記コントロール基板２８は、前述した３相電源のＲに、操作スイッチ３８、逆相防止リレースイッチ３９を介して接続している。
【００２６】そして、このコントロール基板２８には、コンプレッサ２１用のリレースイッチＫＲ１、ホットガスバルブ２３用のリレースイッチＫＲ２、ギアモータ１０反転用のリレースイッチＫＲ３、ギアモータ１０用のリレースイッチＫＲ４、給水バルブ１２用のリレースイッチＫＲ５、ファンモータ２２用のリレースイッチＫＲ６、循環ポンプ９用のリレースイッチＫＲ７がそれぞれ接続されている。
【００２７】これら各リレースイッチＫＲ１〜ＫＲ７は、コントロール基板２８に設けられた基板リレー１〜基板リレー７にて駆動される。
【００２８】更に、前記リレースイッチＫＲ１には、前記マグネットスイッチ３４、３５を動作させるマグネットスイッチリレーＭＧ及び加熱防止器４０が接続されている。
【００２９】前記リレースイッチＫＲ２にはノイズフィルタＮＦを介してホットガスバルブ２３が、リレースイッチＫＲ５にはノイズフィルタＮＦを介して給水バルブ１２が、更にリレースイッチＫＲ７には循環ポンプ９及びこの循環ポンプ９用のコンデンサＣ１がぞれぞれ接続されている。
【００３０】更にまた、前記リレースイッチＫＲ４には、ギアモータ１０反転用のリレースイッチＫＲ３及びギアモータ用コンデンサＣ２を介してギアモータ１０が接続されている。
【００３１】そして、リキッドインジェクションバルブ２４には、前記コンプレッサ２１の温度を検知し、所定温度以上に温度上昇した時短絡するリキッドインジェクションバルブサーモスタット４１が接続されている。
【００３２】尚、Ｆはノイズフィルタで、ＮＰＲは三相電源に接続された逆相防止リレーである。
【００３３】次に、図５及び図６を参照して本発明に用いられるアクチュエータスイッチ２０を説明する。
【００３４】このアクチュエータスイッチ２０は、切換信号を出力するスイッチ装置４２と、このスイッチ装置４２を内蔵する本体４３と、この本体４３に対してシーソー式に切り換わるレバー４４とよりなるものである。そして、このレバー４４は一点鎖線で示すセンターラインＳに対して左右約２０度の角度の範囲を移動し、レバー４４の下端側に設けられた押圧端部４５にて前記スイッチ装置４２をＯＮ、ＯＦＦする構造である。
【００３５】ところで、上記構成の製氷機の製氷動作は基本的に製氷工程と離氷工程とを１サイクルとして繰り返すものとなっているが、厳密には製氷工程の初期には、水タンク６に給水する給水工程と、製氷室１Aを０℃程度迄に冷却する予冷工程とが組み入れられている。
【００３６】次に各工程について図１及び図３を参照して説明する。
【００３７】先ず、水皿５が製氷室１Aの下方を閉塞した時点で、離氷工程が終了するが、この離氷工程が終了する１５秒前から、給水バルブ１２が通電開成され水タンク６への給水が行なわれる。
【００３８】そして、製氷工程が開始されると、循環ポンプ９が運転され、その後、水タンク６が所定水位になると水位検出装置１４が作動して給水バルブ１２を閉じ、給水が完了する。
【００３９】次に、水タンク６内の水は循環ポンプ９→送水管７→噴水孔３→製氷室１A→戻り孔４→水タンク６の経路で循環送水されていると共に、コンプレッサ２１も運転し、冷却器１の冷却を行なっている。然し、製氷工程開始初期は冷却器１の温度は高く、製氷室１Aに噴き上る水を氷に成長させる予冷終了温度（例えば０℃）に到っていない。
【００４０】従って、冷却器１を０℃程度に下げる予冷が実行される。ここで、冷却器１の温度を検知すべくその表面に前記冷却器温度センサ３２が設けられており、０℃を検出すると予冷工程を終える。この予冷工程は普通１０分程度である。
【００４１】しかし、１０分を経過しても、冷却器温度センサ３２が０℃を検出しない時は、正常な冷却動作が行なわれていないことが想定される。例えば、冷媒ガスのリークがあって冷却能力不足である事等が考えられる。よって、この冷却器温度センサ３２を用いて、所定時間（１５分）内に、冷却器温度センサ３２にて０℃検出の出力が有るか無いかで、冷凍系回路の異常の判定を行なっている。
【００４２】こうして、所定時間（１５分）内に０℃が検出されれば、予冷工程を終え、引き続き冷却運転を続行し、０℃に低下した冷却器１によって、循環送水はその製氷室１Aに氷を徐々に成長させる。
【００４３】この場合、製氷室１Aに一様に氷ができるのにかかる製氷時間は冷媒の凝縮能力に大きく関係する。すなわち冷媒の凝縮温度もしくは凝縮圧力によって冷却能力が変化し、その値に応じて製氷時間を長く或いは短く調整する。
【００４４】そこで、コンプレッサ２１、凝縮器、冷却器１等から成る冷媒回路において、前記凝縮器の冷媒出口側パイプの表面に設けた凝縮器温度センサ２６の検出出力に基づいて算出される製氷時間を、製氷タイマにて計測して製氷を行う。この様に、製氷時間の調整を行ない、製氷室１Aに均一に製氷されるように制御する。この間の工程は普通１５分程度費やされる。
【００４５】そして、製氷室１Aに噴水して、循環送水する製氷用水が流量不足とならない状態で、製氷工程の終了時には、冷却器の温度は−１８℃程度となっている。しかし、仮りに、水タンクに所定水量無く、製氷用水が循環したり、循環水路にゴミ詰り等があって製氷用水の循環流量不足になった時は、冷却器は前述の−１８℃をかなり下回る過冷却状態に陥り、冷凍機等を始め、周辺装置に過負荷を強いて好ましくない。
【００４６】従って、過冷却設定温度（例えば−２５℃）を設定し、この温度を冷却器温度センサ３２で検知させ、しかも、この過冷却設定温度が所定時間（例えば３０秒）継続したことを条件として、製氷運転に係る正常な冷却か過冷却かの判定を行なう。冷却器温度センサ３２で、製氷時間（１５分程度）内に過冷却温度（−２５℃）が検出されず、正常な場合は、製氷タイマによって製氷工程を終了させて離氷工程に移る。
【００４７】離氷工程では、循環ポンプ９を停止し、ギアモータ１０を正転させて水皿５を下方へ傾動させ開かせる。これと同時にホットガスバルブ２３を開いて製氷室１Aを加熱し、角氷を製氷室１Aより脱落させる。また、離氷工程開始から２０秒経過後に給水バルブ１２を開き、７０秒間、水皿５上に散水器１３より散水させて水皿５に残氷しないようにする。水皿５開状態で、前記冷却器温度センサ３２にて冷却器１の温度が設定温度、例えば９℃を検出した時点で、再びギアモータ１０を逆回転させて水皿５を閉じさせる。この水皿５を閉じた時、離氷工程は終了する。離氷工程にかかる時間は、普通３分〜４分程度となる。
【００４８】ここで、本発明では、水皿５の傾動、又は復動時、第１や第２のアーム１７A、１７Bにアクチュエータスイッチ２０のレバー４４が押され、このレバー４４がセンターラインＳを越す前に、前記駆動装置１１を所定間隔の間欠運転（ステップ式）を行わせる。
【００４９】具体的には、例えば５０Ｈｚで水皿傾動開始から５０秒で水皿５が開ききる場合、４５秒間は駆動装置１１を連続運転し、残りの５秒間を間欠運転させる。更に、復動時も同様に、４５秒間連続運転で、残り５秒間間欠という制御を行う。
【００５０】この所定間隔は、図４に示す如く、例えば、０．５秒間〜１秒間駆動装置１１を停止後、０．５秒間〜１秒間再び駆動という間欠運転を水皿５が開ききる、又は閉じるまで継続するものである。
【００５１】この様に、レバー４４がセンターラインＳをすぎてアーム１７Ａ、１７Ｂの押圧力による慣性によって右側に倒れる時間と、レバー４４が倒れ、押圧端部４５にて前記スイッチ装置４２が押され、制御信号を送って駆動装置１１を逆転させる時間との合計時間だけタイムラグが生じても、間欠運転して駆動装置１１が停止している時間を十分にとっているため、第１や第２のアーム１７A、１７Bがオーバーランして、レバー４４に当たってしまう事を極力防止できる。
【００５２】更に、図７乃至図９に示す如く、本発明では、第１や第２のアーム１７A、１７Bのレバー４４と当接する部分に切欠４６を形成している。
【００５３】そして、図７に示す如く、駆動装置１１を連続運転し、第１や第２のアーム１７A、１７Bの当接面４７がレバー４４に当接し、図８に示す如くレバー４４を反対側に押してセンターラインＳをすぎると、図９に示す如く、レバー４４が逆側に倒れる。この際、前記切欠４６が形成されている事により、第１や第２のアーム１７A、１７Bとレバー４４との隙間を大きくとる事ができ、アーム１７Ａ、１７Ｂが多少オーバーランしてレバー４４側にきても、レバー４４に当たってしまう事を極力防止する事ができる。
【００５４】以上の如く、間欠運転制御とアーム１７Ａ、１７Ｂの切欠４６によって、アーム１７Ａ、１７Ｂがレバー４４に当たってしまう事を確実に防止できる。
【００５５】
【発明の効果】 以上詳述した如く、請求項１の発明によると、水皿位置検出スイッチが反転する際に生じるスイッチの切り換わり時間中、及び制御信号が出力されて駆動装置に伝達されるまでの時間中に、駆動装置を間欠運転し、スイッチの反転時間及び制御信号の伝達時間などのタイムロス中、駆動装置の停止時間を十分にとっている。
【００５６】また、請求項２の発明によると、アームに切欠を形成したため、必要以上にアームが水皿位置検出スイッチに近づいても、アームが水皿位置検出スイッチに当たってしまう事を極力防止できる。
【００５７】従って、アームが水皿位置検出スイッチを切り換えた後、更に押してしまう事が無く、水皿位置検出スイッチの故障を防止できると共に、駆動装置の故障も防止でき、機器の信頼性向上を図る事ができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年６月３日（１９９９．６．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１１３８３
【弁理士】
【氏名又は名称】芝野 正雅
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３４６５０５（Ｐ２０００−３４６５０５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１５６８６１ |
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