JPH0765834B2 - オーガ式製氷機の保護装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、オーガ式製氷機の制御に関し、特に過負荷等
から製氷機を保護する装置に関するものである。

［従来の技術］ オーガ式製氷機においては、例えば第３図に示すよう
に、冷凍回路40の一部を形成する蒸発管41が巻装された
冷凍ケーシング４で製氷水を冷却し、その冷凍ケーシン
グ４の内面に氷を成長させる。駆動モータ２により回転
されるオーガによってその氷を掻き取り、氷粒は、押圧
頭６内へ送られて圧縮されて氷塊となり、上方の放出口
８又は側方へ延出した氷放出通路から押し出される。し
かして、このような製氷機において、種々の故障が発生
するおそれがある。

例えば、氷放出口８や氷放出通路は、貯氷庫等に連絡さ
れる場合があるが、貯氷庫が満杯になったり氷放出通路
が氷づまり現象を起こしたりして抵抗が大きくなると、
冷凍ケーシング４内から氷が出ていかず、その中で凍結
が進展し、オーガに過大な負荷が発生し、破損の原因と
なる。

これを防ぐため、第３図のものでは、圧力計42で冷媒圧
力の低下を検出し、ホットガス弁43を開いて、高温の冷
媒ガスを蒸発管41に送り、解氷する。

また、押圧頭６もしくは圧縮室の上部に氷検知板及び押
上げスイッチを設け、詰まった氷の上方移動を氷検知板
の変位としてとらえ、その際に押上げスイッチを介して
オーガの運転を停止することも、行なわれている（実公
昭61−28999号公報）。

更に、断水等の製氷水の供給不足が生じた場合にも冷凍
ケーシング内で異常な凍結現象が進展するが、冷媒圧力
低下を検知する方式や、氷検知板方式では、十分な機能
が得られないので、冷凍ケーシング内の製氷水の水位異
常低下として検知してオーガの駆動を停止することも提
案されている（特公昭57−41669号公報）。

また、断水の冷凍ケーシングに連絡したフロートタンク
内の水位異常低下としてフロートスイッチにより検知
し、これにより、オーガの駆動モータや冷凍圧縮機等を
停止することも提案されている（実公昭60−17655号公
報）。

［発明が解決しようとする課題］ 前述した従来の技術のうち、冷媒圧力の異常低下を検知
する方式では、冷凍ケーシング内の凍結現象がかなり進
展した後でないと検知できないので、オーガへのかなり
の過負荷は避けられず、また、前述のように、水不足に
よる凍結現象にも対応できない。

また、使用する冷凍回路において、蒸発圧力を一定に保
つための圧力膨張弁を使用する場合には、その方式は使
用できない。

更に、氷検知板や押上げスイッチを用いる方式では、断
水の場合、氷が押し上げられないので十分機能できず、
また、反対に水位の異常低下を検知する方式では、冷凍
ケーシングの中が一杯になつてしまうような異常状態に
対抗できない。

そもそも製氷機の不具合としては、前述以外にもエヤー
がみ（氷が充填された押圧頭と製氷水レベルとの間に空
気が介在し、製氷された氷が外部に放出されない現象）
等による氷不足、冷媒ガスの洩れ等による能力不足等種
々なものがあるが、前述した従来のものでは、これ等に
十分対応できない。

要するに、前述した従来の技術は、特定の原因による異
常には対応できるが、それ以外の別の原因による異常に
対応して製氷機を保護することはできない。

また、従来のものを単純に結合しても、装置自体が複雑
になり過ぎると共に、この複雑さに起因する別の故障も
生じかねない。

本発明は、これ等の事情に鑑みなされたものであり、簡
単な構造ながら複数の原因に対応して製氷機を破損から
保護しうる保護装置を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者は、オーガ式製氷機においては、製氷作用が正
常に行なわれていれば、製氷水の補給も所定の割合で行
なわれることに着目した。更に、製氷能力ひいては製氷
水の補給量は、周囲温度にほゞ比例することの知見を得
た。

かかる知見の下に、本発明が適用されるオーガ式製氷機
においては、オーガが内部で回転する製氷円筒の下部に
フロートタンクが連絡し、このフロートタンクには、製
氷水として供給する給水の上限水位及び下限水位を検知
する上限水位検知装置及び下限水位検知装置が設けられ
る。

本発明の保護装置において、上限水位検知装置及び下限
水位検知装置はフロートタンクに連通した自動給水弁に
電気的に接続され、また、製氷機のオーガの駆動や冷凍
回路の運転を制御する制御装置に連絡した給水時間比較
判定装置に両水位検知装置が接続されている。更に、標
準給水時間を外気温に応じて較正する較正装置が給水時
間比較判定装置に付設されている。

［作用］ 冷凍回路の蒸発管（冷却パイプ）が巻装されて、冷却さ
れる製氷円筒内で発生する氷は、回転するオーガによっ
て掻き取られて上方へ送出されるが、その氷の量に見合
う量の給水がフロートタンクから製氷水として補給され
る。即ち、フロートタンク内の上限水位から下限水位へ
水面が下降する水位下降時間（給水間隔時間）は、外気
温で較正された較正標準時間に対比され、差があれば異
常として表示されると共に製氷機の運転が停止される。

［実施例］ 次に、本発明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。

第１図は、オーガ式製氷機の製氷機構部１を示したもの
で、ギヤードモータ２が周知の動力伝達機構を介してオ
ーガ３に連絡している。オーガ３を内蔵した製氷円筒即
ち冷凍ケーシング４には、冷媒が通る蒸発管（冷却パイ
プ）５が巻かれており、更にその上を断熱材が被ってい
る。

冷凍ケーシング４の上端には、押圧頭６が設けられ、氷
放出口８に続いているが、その中間にカツター７が設け
られている。

自動給水弁23（第２図参照）に連絡したフロートタンク
９には、水位検出装置即ちフロートスイッチ10が設けら
れ、これは、上限水位を検知する上部フロート（上限水
位検知装置）10Bと、下限水位を検知する下部フロート
（下限水位検出装置）10Aとを備える。フロートタンク
９から延びた給水ホース15は、冷凍ケーシング４の下部
に接続され内部に連通している。

このようなオーガ式製氷機において、図示しない冷凍回
路が運転されて蒸発管５の中を冷媒が流れると、冷凍ケ
ーシング４内の製氷水から熱を奪い蒸発する。低温にな
った製氷水は、冷凍ケーシング４の内面で氷結し、成長
するが、ギヤードモータ２により駆動されるオーガ３に
よって掻き取られ、シャーベット状の氷となって押圧頭
６へ送られる。シャーベット状氷は、ここで圧縮されて
棒状氷塊となり氷放出口８へ出るが、その前にカッター
７で適当な長さに切られる。

このようにして氷が冷凍ケーシング４の上方へ出るが、
これについて製氷水量が減少するので連絡したフロート
タンク９から給水が冷凍ケーシング４内へ送給される。
フロートタンク９内の水位が下限水位に達すれば下部フ
ロート10Aが検知して自動給水弁23を開く。水が補給さ
れて水位が上限水位に達すれば上部フロート10Bがそれ
を検知して自動給水弁を閉じる。

次に、特に第２図の回路図を参照して、本発明の保護装
置に関連が深い部分について構成及び作用を説明する。

電源をオンにすると、自動給水弁23が開き、フロートタ
ンク９内に給水されると同時に給水ホース15を通って冷
凍ケーシング４内にも給水される。

このようにして、フロートタンク９内の水位が上昇し、
上部フロート10Bに達すると、上部フロート10Bが浮いて
その接点10bが閉じる。これにより、リレーX₃が励磁さ
れ、接点X₃₂を開路すると同時に接点X₃₁、X₃₃、X₃₄を閉
路する。接点X₃₂の開路により給水自動弁23を閉じる。
他方接点X₃₁の閉路により、下部フロート10Aに応じて接
点10aが開くまでリレーX₃は自己保持される。

給水時間比較判定装置を構成するタイマボード22の端子
ｃ、ｄの間が接点X₃₃の閉路により連絡すると、タイマ
ボード22に内蔵の電子タイマＡによりリレーX₁が励磁さ
れ、接点X₁₁が閉路し、マグネットスイッチMS₁によりギ
ヤードモータ２に給電される。ギヤードモータ２が回転
し、オーガ３を回転させる。電子タイマＡは、圧縮機
（CM）14とギヤードモータ２との同時起動を避けるため
の遅延タイマで、所定の設定時間後にリレーX₂が励磁さ
れて、接点X₂₁が閉路し、これによって圧縮機14が起動
する。前述の設定時間は、圧縮機14の再起動等を考慮し
て決定されるが、場合によっては零秒でもよい。

蒸発管（冷却パイプ）５に冷媒が送られ、冷媒ケーシン
グ４及び内部の製氷水を冷却し、前述のような製氷作用
が行なわれる。

タイマボード22内では、電子タイマＡがリレーX₂を励磁
すると共に、電子タイマＢを作動させ、設定時間後に電
子タイマＣの計測カウントを開始させる。

電子タイマＣは給水時間間隔を測定するタイマで、ある
条件下で製氷能力が決定されれば、給水間隔即ちフロー
ト10A及び10Bは、一定間隔毎にオン・オフを繰り返す
（製氷能力の決定→氷放出量の決定→水位の低下速度が
決定されるため）。フロート10A、10Bのオン・オフ信号
はリレーX₃の励磁におきかえられる。即ち、上部フロー
ト10BがオンとなリレーX₃を励磁すると、下部フロート1
0AがオフになるまでリレーX₃を励磁状態に保持する。こ
のリレーX₃が励磁されている時間は製氷量に比例する。
リレーX₃の接点X₃₄が電子タイマＣの設定された時間と
比較するための接点で、接点X₃₄のオン時間が電子タイ
マＣの設定時間より長いと、製氷量が低下していること
を指示し、リレーX₄を励磁しキープリレーKX₁を励磁し
て製氷量の低下を外部に知らせることができる。

電子タイマＢの設定時間は、製氷機の使用条件下におい
て、製氷運転開始後押圧頭６から氷が出はじめるまでの
最も長い時間に、必要に応じ余裕時間を加算して決定さ
れ、又は製氷状態が安定するまでの時間として設定され
る。

電子タイマＣのカウント数が予め設定した標準カウント
数に達する前に端子ｇ、ｈの接点X₃₄が開路する（フロ
ートタンク９の水位が下限水位に達し接点10aが開き、
リレーX₃が非励磁になる）とカウントを中止する。再び
接点X₃₄が閉路すると（給水が補給されて水位が上限水
位に達し接点10bが閉じリレーX₃が励磁となる）、電子
タイマＣが再び１からカウントを開始して製氷運転を継
続する。

端子ｉに接続したサーミスタ28は、周囲温度を計測し、
これがタイマボード22の図示しない補正回路（較正装
置）に入力されて電子タイマＣの計測カウント間隔を補
正している。即ち、第４図に示すように製氷能力は周囲
温度によって変化することが分かっているので、例えば
第４図の特性表で32.2℃（90°Ｆ）の時の製氷能力を１
とすれば、ｔ°Ｆで約1.1の製氷能力があり、この値を
基にカウント間隔を補正することができる。尚、第４図
から分かるように、水温の変化によっても製氷能力に差
が生じるので、サーミスタを更に１個追加して水温補正
を行ってもよい。

このようにして、計測したカウント数が標準カウント数
に達する（標準時間を過ぎてもフロートタンク９内の水
位が下限水位に達しない状態）と、リレーX₄が励磁さ
れ、接点X₄₁が閉路し、キープリレー（KX₁）25を励磁す
る。即ち接点KX₁₂が開路してリレーX₁、X₂を消磁してギ
ヤードモータ２及び圧縮機14の運転を停止すると共に、
接点KX₁₁を閉じ、ブザー（Ｂ）12、ランプ（L₃）13に通
電し作動させる。換言すると、給水の使用量即ち製氷能
力が、標準より少ないことを表示する。

上述の構成において、製氷運転が継続されると、冷凍ケ
ーシング４への給水の供給によって、フロートタンク９
内の水位が下降し、下限水位即ち下部フロート10Aの位
置まで下がると、接点10aが開路する。接点10aが開く
と、フロートスイッチ10の自己保持機能が喪失し、リレ
ーX₃が消磁するため接点X₃₁、X₃₃、X₃₄が開路する。同
時に接点X₃₂が閉路して自動給水弁23が開弁し、フロー
トタンク９内に給水が補給される。

水位が再び上昇し上部フロート10Bに達すれば、前述の
ように接点10bが閉じ、リレーX₃が励磁され、接点X₃₁、
X₃₃、X₃₄が閉路し、接点X₃₂が開路して自動給水弁23が
閉弁する。

前述の給水の補給中、タイマボード22の端子ｃ、ｄ間の
接点X₃₃が開路するが、フロートタンク９への補給水量
は一定であるため、予め給水の補給に必要な時間だけ、
リレーX₁、X₂が消磁されないよう内部の電子タイマが設
定されており、給水の補給中も製氷運転は、継続され
る。

前述したように、タイマボード22の電子タイマＣの計測
カウントが標準カウント数に達するときは、それまでに
フロートタンク９内の給水の水位が下限水位に達しない
とき、換言すれが、給水の使用量が標準量に達しないと
きである。

即ち、冷凍ケーシング４内の異常凍結、氷ずまり、冷媒
の漏れによる製氷能力の低下、フロートスイッチ10の動
作不良等が発生し、製氷機の運転が正常でないときに、
電子タイマＣが標準カウント数を数え、これを表示し、
運転を停止することとなる。第４図は、周囲温度と製氷
能力の一例を示したものである。

なお、不具合の原因を究明し、適当な処理を施し、正常
な状態に戻した後に、押しボタンスイッチ26を押せば、
製氷運転が再開される。

［発明の効果］ 前述した構成及び作用を有する本発明によれば、給水の
使用量が周囲温度に応じて補正される標準よりも少ない
とき、検知され、運転が停止され且つ警報が出されるの
で、給水使用量の減少として顕在化する次のような故障
を発見すると共に、これによる不具合（過負荷の防止や
非効率運転）を防止することができる。即ち、貯氷検知
器の不具合による氷づまり、エヤーがみ等による製氷円
筒内の凍結、冷媒洩れによる製氷能力の低下、フロート
スイッチの動作不良や接点の溶着、自動給水弁の閉弁不
良、エアフィルタの汚れや給排気不良等による製氷能力
の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用される製氷機の要部を一部断面
で示す立面図、第２図は、本発明の実施例を示す制御回
路図、第３図は、従来の装置の１例を示す概略系統図、
第４図は、作用説明図である。 １…製氷機構部 ３…オーガ ４…製氷円筒（冷凍ケーシング） ９…フロートタンク 10…フロートスイッチ 10A…下限水位検知装置（下部フロート） 10B…上限水位検知装置（上部フロート） 22…給水時間比較判定装置（タイマーボード） 23…給水自動弁 28…較正装置（サーミスタ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オーガが内部で回転する製氷円筒の下部に
   フロートタンクが連通して設けられたオーガ式製氷機に
   おいて、前記フロートタンク内の上限水位を検知して自
   動給水弁へ閉信号を送出する上限水位検知装置と、下限
   水位を検知して同自動給水弁へ開信号を送出する下限水
   位検知装置と、前記上限及び下限水位検知装置の双方に
   電気的に連絡して設けられ水位下降時間を検出し標準時
   間と対比して運転停止指令信号を送出する給水時間比較
   判定装置とを有し、外気温を検出して前記標準時間を較
   正する較正装置を前記給水時間比較判定装置に付設して
   なることを特徴とするオーガ式製氷機の保護装置。