JP2005003260A - オーガ式製氷機の保護装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】異常検知の応答性がよく、かつ異常停止か正常停止かを判別し得るようにする。
【解決手段】保護装置42は、オーガモータAMの回転数を検出する回転数検出器28と、オーガモータAMの電流値を検出する電流検出器38を備える。保護装置42の保護回路36が、回転数検出器28で検出される第1検出値が第1閾値以下となったことを検知すると、機械全停止させる。また、第1検出値が第1閾値以下となったときに、電流検出器38で検出される第2検出値が第2閾値以上となっていた場合は、保護回路36は表示手段40を作動して異常表示を行なうよう構成される。
【選択図】 図1
【解決手段】保護装置42は、オーガモータAMの回転数を検出する回転数検出器28と、オーガモータAMの電流値を検出する電流検出器38を備える。保護装置42の保護回路36が、回転数検出器28で検出される第1検出値が第1閾値以下となったことを検知すると、機械全停止させる。また、第1検出値が第1閾値以下となったときに、電流検出器38で検出される第2検出値が第2閾値以上となっていた場合は、保護回路36は表示手段40を作動して異常表示を行なうよう構成される。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オーガ式製氷機の保護装置に関し、更に詳細には、冷凍ケーシングの内壁面に氷結させた氷を、オーガモータにより回転駆動されるオーガスクリューにより削り取りつつ移送するオーガ式製氷機の保護装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より喫茶店やレストラン等の厨房では、所要形状の氷塊を製造する製氷機が、その用途や目的に応じて好適に使用されており、そのなかに、チップ氷やフレーク氷と云った小片状の氷塊を連続的に製造するオーガ式製氷機がある。このオーガ式製氷機では、円筒状の冷凍ケーシングの内部に製氷水を所定レベルで貯留した状態で製氷運転が開始されると、該ケーシングが冷凍系に接続する蒸発管を循環する冷媒により強制冷却されることで、製氷水がケーシング内壁面から徐々に氷結を始め、層状の薄氷が形成される。冷凍ケーシングの内部にはオーガスクリューが内挿されており、該オーガスクリューをオーガモータにより回転駆動することで、冷凍ケーシングの内壁面に氷結する薄氷はオーガスクリューで削り取られつつ上方に移送される。そして、オーガスクリューにより移送されるフレーク状氷が、冷凍ケーシングの上部内側に配設された押圧頭を通過する過程で圧縮されて水分が除去されることで圧縮氷が製造され、この得られた圧縮氷がストッカに放出貯留されるようになっている。
【0003】
前記オーガ式製氷機では、製氷運転中における種々の原因により、前記オーガスクリューで移送されるフレーク状氷が、前記押圧頭を容易に通過できなくなる事態が発生することがある。この状態で製氷運転を継続すると、冷凍ケーシング内部の製氷水が全て凍結してしまったり、あるいは前記オーガモータが回転を続行しようとするために過大な負荷が掛かり、遂にはオーガモータ自体を焼損、破損または製氷機構の破損を招くおそれがある。
【0004】
そこで、前記オーガモータの回転数を検出し、検出された回転数が所定の閾値を下回ったときに該モータ(機械)を停止制御する保護装置を設けることで、前述した異常発生に対処するものがある(例えば、特許文献1)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−318043号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前述したようにオーガモータの回転数を検出して機械停止する保護装置では、回転数の低下が、前述した異常による過負荷に起因して生じたものか、機械の停止ボタンが押されて正常に停止させられたものかの区別が付かなかった。従って、例えば停止ボタンを押した使用者とは別の使用者が、異常停止したものと誤認して原因を探すのに無駄な時間を費やしたり、逆に異常停止したのにも拘らず機械を再起動させてしまう問題がある。
【0007】
なお、回転数が一定値以下となり、かつ電流値が一定値以上となっているときには、過負荷に起因して回転数が低下したものと判断して、機械を停止させることが考えられる。しかるに、この場合は電流値の変化の応答性が低いため、異常発生に即応することができず、機械の故障発生のリスクが高くなるばかりか、応答性の高い回転数を検出する良さを生かせない難点が指摘される。
【0008】
【発明の目的】
本発明は、前述した従来の技術に係るオーガ式製氷機の保護装置に内在している前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、異常検知の応答性がよく、かつ異常停止か正常停止かを判別し得るオーガ式製氷機の保護装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため、本発明に係るオーガ式製氷機の保護装置は、
内壁面に氷を氷結させる冷凍ケーシングと、該ケーシングの内部に回転可能に配設されてケーシング内壁面に氷結された氷を削り取りつつ移送するオーガスクリューと、このオーガスクリューを回転駆動するオーガモータとを備えるオーガ式製氷機において、
前記オーガスクリューまたはオーガモータの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記オーガモータの電流値を検出する電流検出手段と、
前記回転数検出手段での第1検出値が、予め設定された第1閾値以下となったときに前記オーガモータを停止制御し、前記第1検出値が第1閾値以下となったときの前記電流検出手段での第2検出値が、予め設定された第2閾値以上の場合に、異常対応を行なう保護手段とを備えることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るオーガ式製氷機の保護装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【0011】
図1は、実施例に係るオーガ式製氷機の概略構成を示すものであって、円筒状の冷凍ケーシング10の外周に、冷凍系に連通する蒸発部としての蒸発管12が密着的に巻回され、製氷運転時に冷媒を該蒸発管12に循環させることにより、冷凍ケーシング10を強制冷却するよう構成される。また、冷凍ケーシング10には図示しない製氷水タンクから製氷水が所定レベルで供給され、製氷運転が開始されて冷凍ケーシング10が強制冷却されることで、製氷水がケーシング内壁面から徐々に氷結を始め、層状の薄氷が形成されるようになっている。
【0012】
前記冷凍ケーシング10の内部にはオーガスクリュー14が内挿され、その下軸部14aが、冷凍ケーシング10の下部に配設した下軸受16により回転可能に支持されると共に、上軸部14bが、冷凍ケーシング10の上部内側に配設された押圧頭18に回転可能に支持され、製氷機下部に配設されたオーガモータAMによりオーガスクリュー14が回転駆動されるようになっている。またオーガスクリュー14には、冷凍ケーシング10の内径より僅かに小さい外径の削切刃14cが螺旋状に形成され、該ケーシング10の内壁面に氷結する薄氷を、オーガモータAMにより回転されるオーガスクリュー14の削切刃14cで削り取りつつ上方に移送するよう構成される。
【0013】
そして、前記オーガスクリュー14により削り取られつつ上方に移送されるフレーク状氷が、前記押圧頭18を通過する過程で圧縮されて水分が除去されることで圧縮氷が製造され、この得られた圧縮氷が、前記冷凍ケーシング10の上部に配設されたストッカ(図示せず)に放出貯留されるようになっている。
【0014】
前記冷凍系は、図1に示す如く、圧縮機CMおよび凝縮器20を備え、該圧縮機CMで圧縮された高温の気化冷媒(ホットガス)は、管路22を介して該凝縮器20に流入するよう構成される。この凝縮器20で凝縮された液化冷媒は、キャピラリーチューブ(図示せず)を介して前記蒸発管12に流入し、その蒸発気化により前記冷凍ケーシング10から気化熱を奪って該冷凍ケーシング10を零度以下に冷却するよう構成される。また冷凍ケーシング10を冷却した後の気化冷媒は、蒸発管12から管路24を介して前記圧縮機CMに帰還し、以下そのサイクルを反復するようになっている。
【0015】
前記圧縮機CMと凝縮器20とを結ぶ管路22は、該凝縮器20を迂回して蒸発管12に直接連通するバイパス管26を備え、該圧縮機CMからの気化冷媒(ホットガス)をホットガス弁HVの切換えにより、該蒸発管12へ供給し得るよう構成される。すなわち、例えば冷凍ケーシング10の過冷却により過成長した氷が前記オーガスクリュー14の回転をロックした際に、ホットガス弁HVを切換えてホットガスを蒸発管12へ供給することで、その熱により前記ロックを解除し得るようになっている。なお、前記オーガ式製氷機は、電源ボタンおよび停止ボタン(図示せず)を備える。
【0016】
前記オーガ式製氷機は、前記オーガモータAMの回転変化(回転数)を検出する回転数検出器(回転数検出手段)28を備えている。この回転数検出器28は、永久磁石30および2個のホール素子32a,32bの組合わせからなり、該永久磁石30はオーガモータAMの回転軸に設けた回転円板34に配設されている。前記ホール素子32a,32bは、前記モータAMのハウジング等の固定部位に所要の角度差をもって設けられ、該ホール素子32a,32bの検出面を永久磁石30の通過軌跡に臨ませている。
【0017】
従ってオーガモータAMを回転させると、前記ホール素子32a,32bは永久磁石30の通過を検出する度にパルスを発生し、このパルスの発生頻度は該モータAMの回転数に比例する。そこでホール素子32a,32bが発生するパルス数を回転数に換算すれば、前記オーガモータAMの回転数に比例するパラメータが提供される。ホール素子32a,32bは、保護手段としての保護回路36に接続され、第1ホール素子32aは第1インパルス群を発生し、また第2ホール素子32bは第2インパルス群を発生する。この場合に2つのホール素子32a,32bは所要中心角だけ変位させてあるので、前記第1インパルス群と第2インパルス群におけるインパルス間の距離および相変位角は、前記オーガモータAMにおける回転円板34の回転速度を指示することになる。
【0018】
すなわち、第1インパルス群と第2インパルス群との間に生ずる前記パルス間距離や相変位角をもって、オーガモータAMにおける回転速度の低下を検知することができる。そして前記保護回路36は、前記回転数検出器28での検出値(第1検出値)Rが、予め設定された第1閾値X以下となったことを検知すると、オーガ式製氷機の運転を全面的に停止(オーガモータAMの停止)させるよう構成されている。
【0019】
ここで、図2は、オーガモータAMの回転数を示すグラフ図であって、実線で示す線図は、回転数0の状態から所要のカーブを描いて立ち上がり、定常運転に移行した後は略フラットな状態で進行することを示している。この図2において、Xは定常運転へ移行した後の回転数より所要レベルだけ低い第1閾値を示し、第1閾値Xは、定常運転中のオーガモータAMの回転数(定常回転数)より低下して、機械を直ちに停止させる必要がある段階の回転数に設定してある。そして、前記保護回路36は、オーガモータAMの回転数(第1検出値R)が第1閾値X以下となったか、否かを常時監視して異常発生に対処するよう構成されている。
【0020】
また、前記オーガ式製氷機は、前記オーガモータAMへの通電電流(電流値)を検出する電流検出器(電流検出手段)38を備えており、該検出器38は前記保護回路36に接続してある。そして、該保護回路36では、前記回転数検出器28での第1検出値Rが第1閾値X以下となったときの前記電流検出器38での検出値(第2検出値)Sが、予め設定された第2閾値Y以上の場合には、該保護回路36に接続される表示手段40を作動して異常表示を行なうよう構成される。この異常表示としては、ランプを点灯したり、ディスプレイ上で異常を知らせる「異常停止」等の語句を表示する等、各種のものを採用し得る。実施例では、前記保護回路36、回転数検出器28、電流検出器38および表示手段40から保護装置42が構成されている。
【0021】
図3は、オーガモータAMに流れる電流値を示すグラフ図であって、実線で示す線図は、電流値0の状態から所要のカーブを描いて立ち上がり、定常運転に移行した後は略フラットな状態で進行することを示している。この図3において、Yは定常運転へ移行した後の電流値より所要レベルだけ高い第2閾値を示している。すなわち第2閾値Yは、オーガモータAMに許容値を超えた過電流が流れている状態を示し、前記保護回路36は、オーガモータAMの電流値(第2検出値S)が第2閾値Y以上となったか、否かを常時監視して異常発生に対処するよう構成される。
【0022】
【実施例の作用】
次に、実施例に係るオーガ式製氷機の保護装置の作用につき、以下に説明する。
【0023】
オーガ式製氷機において製氷運転が開始されると、前記冷凍ケーシング10は蒸発管12内を循環する冷媒と熱交換を行なって強制冷却され、前記製氷水タンクから冷凍ケーシング10に供給される製氷水は、ケーシング内壁面から徐々に氷結を始め、層状の薄氷が形成される。前記冷凍ケーシング10の内部に配設した前記オーガスクリュー14がオーガモータAMにより回転駆動されると、該スクリュー14の削切刃14cにより薄氷が削り取られつつ上方に移送される。そして、該オーガスクリュー14により移送されるフレーク状氷は、冷凍ケーシング10の上部内側に配設した前記押圧頭18を通過する際に圧縮され、得られた圧縮氷はストッカに放出貯留される。
【0024】
前記保護装置42では、製氷運転の開始により図4に示す回転数検知制御が実行される。すなわち、ステップS1でオーガモータAMがオン(ON)したか否かを判定し、オンしたことを確認(YES)してステップS2に進み、オーガモータAMの回転数が図2の第1閾値X以下となったか否かを判定する。このステップS2で否定(NO)されれば、前述した異常事態は発生していないと判断して、定常運転がそのまま続行される。
【0025】
これに対し、前記回転数検出器28で検出されるオーガモータAMの回転数である第1検出値Rが、第1閾値X以下となったことを前記保護回路36が検知すると、ステップS2が肯定(YES)され、ステップS3に移行して機械を全停止する。すなわち定常運転中に重大な異常が発生したものと判断して、オーガモータAMや圧縮機CM等を停止する。このように実施例の保護装置42では、応答性の高い回転数を検出して異常発生に対処し得るから、異常発生に即応することができ、前記オーガスクリュー14や製氷機構等の故障発生のリスクを低減することができる。
【0026】
前記ステップS3で機械が全停止された場合は、ステップS4において、ステップS2において肯定(YES)されたとき(A時)のオーガモータAMの電流値が、図3の第2閾値Y以上であったか否かを判定する。そして、前記電流検出器38で検出されるオーガモータAMの電流値である第2検出値Sが、第2閾値Y以上となっていたことを前記保護回路36が検知している場合は、オーガモータAMに過負荷電流が流れていると判断されるので、ステップS4が肯定(YES)され、ステップS5に移行して前記表示手段40による異常表示を行なう。これにより使用者は、機械停止が、異常発生により停止していることを知ることができ、誤って機械を起動するのを防止することができる。
【0027】
なお、ステップS4で否定(NO)された場合は、最初のステップS1に戻る。すなわち、機械の停止ボタンが押されて正常に停止させられた場合においても、当該回転数検知制御においては、前記ステップS2が肯定(YES)されるが、このときには前記電流検出器38で検出される第2検出値Sは第2閾値Yを超えることなく定常運転時の値から低下するから、ステップS4は否定(NO)される。従って、機械が正常停止したときには、前記表示手段40による異常表示はなされず、使用者は、停止している機械が正常停止したものであることを認識し得、異常停止したものと誤認してその原因を探す等の無駄な時間を費やすのを未然に防ぐことができる。また図4に示す回転数検知制御では、機械全停止した後に異常事態が解消された場合には自動復帰する。
【0028】
【変形例】
図5は、回転数検知制御の変形例を示すフローチャートであって、異なる部分についてのみ説明する。すなわち、ステップS2で肯定(YES)された場合は、ステップS10とステップS11とにパラレルで進み、ステップS10で機械を全停止すると共に、ステップS11においては、ステップS2において肯定(YES)されたとき(A時)のオーガモータAMの電流値(第2検出値S)が、第2閾値Y以上であったか否かを判定する。そして、ステップS11が肯定(YES)された場合は、ステップS12に移行して前記表示手段40で異常表示を行ない、否定(NO)されれば異常表示を行なうことなくステップS1に戻る。なお、この回転数検知制御では、機械全停止した後に異常事態が解消された場合には、使用者の復帰操作により手動復帰する。
【0029】
【第1別実施例】
前記オーガモータAMの回転数検知に加えて、該モータAMに対する入力電圧を常時監視し、該入力電圧の変化に応じて機械停止や異常表示を行なうようにしてもよい。すなわち、オーガモータAMへの入力電圧を検出する電圧検出器(図示せず)を設け、該検出器を前記保護回路36に接続する。この保護回路36では、機械を直ちに停止する必要のある予め設定された第1の高い電圧(例えば定格電圧に対して20%高い電圧)を検知した場合は、電圧の異常表示を前記表示手段40で行なうと共に機械全停止するよう設定する。
【0030】
前述したように構成した第1別実施例の場合は、図6に示す如く、ステップS21で電源オンされると、ステップS22において入力電圧が定格電圧の20%以上であるか否かを判定し、否定(NO)された場合、すなわち前記電圧検出器が第1の高い電圧を検出した場合は、異常無しとしてステップS23に進んで製氷運転を行なう。これに対し、ステップS22が肯定(YES)されたときには、電圧異常が発生したものと判断し、ステップS24に移行して電圧の異常表示を行なうと共に、ステップS25で機械全停止する。
【0031】
すなわち、使用者は、前記表示手段40の表示を確認することで、オーガモータAMへの入力電圧の異常により機械停止したことを認識し得るから、使用者は異常原因を的確に把握することができ、修理時間を短縮することができる。すなわち、入力電圧に起因する異常停止に対応する電圧の異常表示がなされていれば、使用者は入力電圧関係や配線等を確認するだけでよく、機械部等のメカ部を分解等して原因を探す必要はない。逆に電圧の異常表示がなされていなければ、機械部等のみを分解等して確認するだけでよく、修理に要する時間を短かくし得る。
【0032】
【第2別実施例】
前記第1別実施例では、入力電圧が、予め設定された第1の高い電圧を検知した場合に機械全停止するよう設定したが、図7に示すように、第1別実施例で設定した第1の高い電圧より低く、機械を直ちに停止する必要のない第2の高い電圧(例えば定格電圧に対して10%高い電圧)を検知した際には、電圧の異常表示のみを前記表示手段40で行なうようにしてもよい。なお、この電圧の異常表示は、表示手段40で記憶し、前記保護装置42により機械停止したときに、確認し得るようにしておく。
【0033】
前述したように構成した第2別実施例の場合は、図7に示す如く、ステップS31で電源オンされると、ステップS32において入力電圧が定格電圧の10%以上であるか否かを判定し、否定(NO)された場合、すなわち前記電圧検出器が第2の高い電圧を検出した場合は、異常無しとしてステップS33に進んで製氷運転を行なう。これに対し、ステップS32が肯定(YES)されたときには、電圧異常が発生したものと判断し、ステップS34に移行して電圧の異常表示を行なう。但し、この場合であっても機械を全停止することなく製氷運転を行なう(ステップS33)。
【0034】
すなわち、使用者は、前記保護装置42により機械停止したときに、前記表示手段40に記憶されている表示を確認することで、オーガモータAMへの入力電圧の異常が発生していたことを認識し得るから、使用者は異常原因を的確に把握することができ、修理時間を短縮することができる。
【0035】
【第3別実施例】
前記第1および第2別実施例を組合わせた、第3別実施例の構成を採用することができる。すなわち、第3別実施例では、図8に示す如く、ステップS41で電源オンされると、ステップS42において入力電圧が定格電圧の10%以上であるか否かを判定し、否定(NO)された場合は異常無しとしてステップS43に進んで製氷運転を行なう。これに対し、ステップS42が肯定(YES)されたときには、ステップS44に移行し、入力電圧が定格電圧の20%以上であるか否かを判定し、否定(NO)された場合は、直ちに機械停止する程ではないが僅かな電圧異常があると判断し、ステップS45に進んで電圧の異常表示を行なった後、製氷運転を行なう(ステップS43)。
【0036】
また、前記ステップS44が肯定(YES)されたときには、重大な電圧異常が発生したものと判断し、ステップS46に移行して電圧の異常表示を行なうと共に、ステップS47で機械全停止する。
【0037】
【変更例】
実施例では、回転数検出器(回転数検出手段)でオーガモータの回転数を検出する場合で説明したが、該モータにより回転されるオーガスクリューの回転数を検出する構成を採用し得る。また回転数検出器としては、永久磁石とホール素子とを組合わせたものを例示したが、回転数を検出し得るものであれば、ロータリーエンコーダやパルスエンコーダ等、その他の手段を採用することができる。更に、実施例ではオーガモータの電流値を検出する電流検出手段として電流検出器を挙げたが、オーガモータの電流変化に応じた出力電圧を発生する電流電圧変換器を利用してもよい。更にまた、実施例の保護回路では、回転数検出器での第1検出値が第1閾値以下となったときの電流検出器での検出値が、予め設定された第2閾値以上の場合には表示手段を作動して異常表示を行なうようにしたが、異常対応としては、ブザーを鳴らしたりランプを点灯する等、使用者に異常発生を知らせることのできる警報手段を作動させる構成を採用し得る。
【0038】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係るオーガ式製氷機の保護装置では、異常発生の検知は、応答性の高いオーガモータまたはオーガスクリューの回転数を検出してモータ停止を行なうので、異常発生に即応することができ、故障発生のリスクを低減し得る。また異常発生によるモータ停止に際しては、電流値との関係で異常表示を行なうから、使用者に機械が異常停止したのか、正常停止したのかを正しく認識させることができ、誤認による不都合が発生するのを防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施例に係る保護装置が採用されるオーガ式製氷機を示す概略図である。
【図2】オーガモータの回転数と第1閾値との関係を示すグラフ図である。
【図3】オーガモータの電流値と第2閾値との関係を示すグラフ図である。
【図4】実施例に係る保護装置における回転数検知制御を示すフローチャート図である。
【図5】実施例に係る保護装置の変形例の回転数検知制御を示すフローチャート図である。
【図6】第1別実施例に係る保護装置における制御フローを示すフローチャート図である。
【図7】第2別実施例に係る保護装置における制御フローを示すフローチャート図である。
【図8】第3別実施例に係る保護装置における制御フローを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
10 冷凍ケーシング,14 オーガスクリュー
28 回転数検出器(回転数検出手段),36 保護回路(保護手段)
38 電流検出器(電流検出手段),40 表示手段,AM オーガモータ
R 第1検出値,X 第1閾値,S 第2検出値,Y 第2閾値
【発明の属する技術分野】
この発明は、オーガ式製氷機の保護装置に関し、更に詳細には、冷凍ケーシングの内壁面に氷結させた氷を、オーガモータにより回転駆動されるオーガスクリューにより削り取りつつ移送するオーガ式製氷機の保護装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より喫茶店やレストラン等の厨房では、所要形状の氷塊を製造する製氷機が、その用途や目的に応じて好適に使用されており、そのなかに、チップ氷やフレーク氷と云った小片状の氷塊を連続的に製造するオーガ式製氷機がある。このオーガ式製氷機では、円筒状の冷凍ケーシングの内部に製氷水を所定レベルで貯留した状態で製氷運転が開始されると、該ケーシングが冷凍系に接続する蒸発管を循環する冷媒により強制冷却されることで、製氷水がケーシング内壁面から徐々に氷結を始め、層状の薄氷が形成される。冷凍ケーシングの内部にはオーガスクリューが内挿されており、該オーガスクリューをオーガモータにより回転駆動することで、冷凍ケーシングの内壁面に氷結する薄氷はオーガスクリューで削り取られつつ上方に移送される。そして、オーガスクリューにより移送されるフレーク状氷が、冷凍ケーシングの上部内側に配設された押圧頭を通過する過程で圧縮されて水分が除去されることで圧縮氷が製造され、この得られた圧縮氷がストッカに放出貯留されるようになっている。
【0003】
前記オーガ式製氷機では、製氷運転中における種々の原因により、前記オーガスクリューで移送されるフレーク状氷が、前記押圧頭を容易に通過できなくなる事態が発生することがある。この状態で製氷運転を継続すると、冷凍ケーシング内部の製氷水が全て凍結してしまったり、あるいは前記オーガモータが回転を続行しようとするために過大な負荷が掛かり、遂にはオーガモータ自体を焼損、破損または製氷機構の破損を招くおそれがある。
【0004】
そこで、前記オーガモータの回転数を検出し、検出された回転数が所定の閾値を下回ったときに該モータ(機械)を停止制御する保護装置を設けることで、前述した異常発生に対処するものがある(例えば、特許文献1)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−318043号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前述したようにオーガモータの回転数を検出して機械停止する保護装置では、回転数の低下が、前述した異常による過負荷に起因して生じたものか、機械の停止ボタンが押されて正常に停止させられたものかの区別が付かなかった。従って、例えば停止ボタンを押した使用者とは別の使用者が、異常停止したものと誤認して原因を探すのに無駄な時間を費やしたり、逆に異常停止したのにも拘らず機械を再起動させてしまう問題がある。
【0007】
なお、回転数が一定値以下となり、かつ電流値が一定値以上となっているときには、過負荷に起因して回転数が低下したものと判断して、機械を停止させることが考えられる。しかるに、この場合は電流値の変化の応答性が低いため、異常発生に即応することができず、機械の故障発生のリスクが高くなるばかりか、応答性の高い回転数を検出する良さを生かせない難点が指摘される。
【0008】
【発明の目的】
本発明は、前述した従来の技術に係るオーガ式製氷機の保護装置に内在している前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、異常検知の応答性がよく、かつ異常停止か正常停止かを判別し得るオーガ式製氷機の保護装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため、本発明に係るオーガ式製氷機の保護装置は、
内壁面に氷を氷結させる冷凍ケーシングと、該ケーシングの内部に回転可能に配設されてケーシング内壁面に氷結された氷を削り取りつつ移送するオーガスクリューと、このオーガスクリューを回転駆動するオーガモータとを備えるオーガ式製氷機において、
前記オーガスクリューまたはオーガモータの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記オーガモータの電流値を検出する電流検出手段と、
前記回転数検出手段での第1検出値が、予め設定された第1閾値以下となったときに前記オーガモータを停止制御し、前記第1検出値が第1閾値以下となったときの前記電流検出手段での第2検出値が、予め設定された第2閾値以上の場合に、異常対応を行なう保護手段とを備えることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るオーガ式製氷機の保護装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【0011】
図1は、実施例に係るオーガ式製氷機の概略構成を示すものであって、円筒状の冷凍ケーシング10の外周に、冷凍系に連通する蒸発部としての蒸発管12が密着的に巻回され、製氷運転時に冷媒を該蒸発管12に循環させることにより、冷凍ケーシング10を強制冷却するよう構成される。また、冷凍ケーシング10には図示しない製氷水タンクから製氷水が所定レベルで供給され、製氷運転が開始されて冷凍ケーシング10が強制冷却されることで、製氷水がケーシング内壁面から徐々に氷結を始め、層状の薄氷が形成されるようになっている。
【0012】
前記冷凍ケーシング10の内部にはオーガスクリュー14が内挿され、その下軸部14aが、冷凍ケーシング10の下部に配設した下軸受16により回転可能に支持されると共に、上軸部14bが、冷凍ケーシング10の上部内側に配設された押圧頭18に回転可能に支持され、製氷機下部に配設されたオーガモータAMによりオーガスクリュー14が回転駆動されるようになっている。またオーガスクリュー14には、冷凍ケーシング10の内径より僅かに小さい外径の削切刃14cが螺旋状に形成され、該ケーシング10の内壁面に氷結する薄氷を、オーガモータAMにより回転されるオーガスクリュー14の削切刃14cで削り取りつつ上方に移送するよう構成される。
【0013】
そして、前記オーガスクリュー14により削り取られつつ上方に移送されるフレーク状氷が、前記押圧頭18を通過する過程で圧縮されて水分が除去されることで圧縮氷が製造され、この得られた圧縮氷が、前記冷凍ケーシング10の上部に配設されたストッカ(図示せず)に放出貯留されるようになっている。
【0014】
前記冷凍系は、図1に示す如く、圧縮機CMおよび凝縮器20を備え、該圧縮機CMで圧縮された高温の気化冷媒(ホットガス)は、管路22を介して該凝縮器20に流入するよう構成される。この凝縮器20で凝縮された液化冷媒は、キャピラリーチューブ(図示せず)を介して前記蒸発管12に流入し、その蒸発気化により前記冷凍ケーシング10から気化熱を奪って該冷凍ケーシング10を零度以下に冷却するよう構成される。また冷凍ケーシング10を冷却した後の気化冷媒は、蒸発管12から管路24を介して前記圧縮機CMに帰還し、以下そのサイクルを反復するようになっている。
【0015】
前記圧縮機CMと凝縮器20とを結ぶ管路22は、該凝縮器20を迂回して蒸発管12に直接連通するバイパス管26を備え、該圧縮機CMからの気化冷媒(ホットガス)をホットガス弁HVの切換えにより、該蒸発管12へ供給し得るよう構成される。すなわち、例えば冷凍ケーシング10の過冷却により過成長した氷が前記オーガスクリュー14の回転をロックした際に、ホットガス弁HVを切換えてホットガスを蒸発管12へ供給することで、その熱により前記ロックを解除し得るようになっている。なお、前記オーガ式製氷機は、電源ボタンおよび停止ボタン(図示せず)を備える。
【0016】
前記オーガ式製氷機は、前記オーガモータAMの回転変化(回転数)を検出する回転数検出器(回転数検出手段)28を備えている。この回転数検出器28は、永久磁石30および2個のホール素子32a,32bの組合わせからなり、該永久磁石30はオーガモータAMの回転軸に設けた回転円板34に配設されている。前記ホール素子32a,32bは、前記モータAMのハウジング等の固定部位に所要の角度差をもって設けられ、該ホール素子32a,32bの検出面を永久磁石30の通過軌跡に臨ませている。
【0017】
従ってオーガモータAMを回転させると、前記ホール素子32a,32bは永久磁石30の通過を検出する度にパルスを発生し、このパルスの発生頻度は該モータAMの回転数に比例する。そこでホール素子32a,32bが発生するパルス数を回転数に換算すれば、前記オーガモータAMの回転数に比例するパラメータが提供される。ホール素子32a,32bは、保護手段としての保護回路36に接続され、第1ホール素子32aは第1インパルス群を発生し、また第2ホール素子32bは第2インパルス群を発生する。この場合に2つのホール素子32a,32bは所要中心角だけ変位させてあるので、前記第1インパルス群と第2インパルス群におけるインパルス間の距離および相変位角は、前記オーガモータAMにおける回転円板34の回転速度を指示することになる。
【0018】
すなわち、第1インパルス群と第2インパルス群との間に生ずる前記パルス間距離や相変位角をもって、オーガモータAMにおける回転速度の低下を検知することができる。そして前記保護回路36は、前記回転数検出器28での検出値(第1検出値)Rが、予め設定された第1閾値X以下となったことを検知すると、オーガ式製氷機の運転を全面的に停止(オーガモータAMの停止)させるよう構成されている。
【0019】
ここで、図2は、オーガモータAMの回転数を示すグラフ図であって、実線で示す線図は、回転数0の状態から所要のカーブを描いて立ち上がり、定常運転に移行した後は略フラットな状態で進行することを示している。この図2において、Xは定常運転へ移行した後の回転数より所要レベルだけ低い第1閾値を示し、第1閾値Xは、定常運転中のオーガモータAMの回転数(定常回転数)より低下して、機械を直ちに停止させる必要がある段階の回転数に設定してある。そして、前記保護回路36は、オーガモータAMの回転数(第1検出値R)が第1閾値X以下となったか、否かを常時監視して異常発生に対処するよう構成されている。
【0020】
また、前記オーガ式製氷機は、前記オーガモータAMへの通電電流(電流値)を検出する電流検出器(電流検出手段)38を備えており、該検出器38は前記保護回路36に接続してある。そして、該保護回路36では、前記回転数検出器28での第1検出値Rが第1閾値X以下となったときの前記電流検出器38での検出値(第2検出値)Sが、予め設定された第2閾値Y以上の場合には、該保護回路36に接続される表示手段40を作動して異常表示を行なうよう構成される。この異常表示としては、ランプを点灯したり、ディスプレイ上で異常を知らせる「異常停止」等の語句を表示する等、各種のものを採用し得る。実施例では、前記保護回路36、回転数検出器28、電流検出器38および表示手段40から保護装置42が構成されている。
【0021】
図3は、オーガモータAMに流れる電流値を示すグラフ図であって、実線で示す線図は、電流値0の状態から所要のカーブを描いて立ち上がり、定常運転に移行した後は略フラットな状態で進行することを示している。この図3において、Yは定常運転へ移行した後の電流値より所要レベルだけ高い第2閾値を示している。すなわち第2閾値Yは、オーガモータAMに許容値を超えた過電流が流れている状態を示し、前記保護回路36は、オーガモータAMの電流値(第2検出値S)が第2閾値Y以上となったか、否かを常時監視して異常発生に対処するよう構成される。
【0022】
【実施例の作用】
次に、実施例に係るオーガ式製氷機の保護装置の作用につき、以下に説明する。
【0023】
オーガ式製氷機において製氷運転が開始されると、前記冷凍ケーシング10は蒸発管12内を循環する冷媒と熱交換を行なって強制冷却され、前記製氷水タンクから冷凍ケーシング10に供給される製氷水は、ケーシング内壁面から徐々に氷結を始め、層状の薄氷が形成される。前記冷凍ケーシング10の内部に配設した前記オーガスクリュー14がオーガモータAMにより回転駆動されると、該スクリュー14の削切刃14cにより薄氷が削り取られつつ上方に移送される。そして、該オーガスクリュー14により移送されるフレーク状氷は、冷凍ケーシング10の上部内側に配設した前記押圧頭18を通過する際に圧縮され、得られた圧縮氷はストッカに放出貯留される。
【0024】
前記保護装置42では、製氷運転の開始により図4に示す回転数検知制御が実行される。すなわち、ステップS1でオーガモータAMがオン(ON)したか否かを判定し、オンしたことを確認(YES)してステップS2に進み、オーガモータAMの回転数が図2の第1閾値X以下となったか否かを判定する。このステップS2で否定(NO)されれば、前述した異常事態は発生していないと判断して、定常運転がそのまま続行される。
【0025】
これに対し、前記回転数検出器28で検出されるオーガモータAMの回転数である第1検出値Rが、第1閾値X以下となったことを前記保護回路36が検知すると、ステップS2が肯定(YES)され、ステップS3に移行して機械を全停止する。すなわち定常運転中に重大な異常が発生したものと判断して、オーガモータAMや圧縮機CM等を停止する。このように実施例の保護装置42では、応答性の高い回転数を検出して異常発生に対処し得るから、異常発生に即応することができ、前記オーガスクリュー14や製氷機構等の故障発生のリスクを低減することができる。
【0026】
前記ステップS3で機械が全停止された場合は、ステップS4において、ステップS2において肯定(YES)されたとき(A時)のオーガモータAMの電流値が、図3の第2閾値Y以上であったか否かを判定する。そして、前記電流検出器38で検出されるオーガモータAMの電流値である第2検出値Sが、第2閾値Y以上となっていたことを前記保護回路36が検知している場合は、オーガモータAMに過負荷電流が流れていると判断されるので、ステップS4が肯定(YES)され、ステップS5に移行して前記表示手段40による異常表示を行なう。これにより使用者は、機械停止が、異常発生により停止していることを知ることができ、誤って機械を起動するのを防止することができる。
【0027】
なお、ステップS4で否定(NO)された場合は、最初のステップS1に戻る。すなわち、機械の停止ボタンが押されて正常に停止させられた場合においても、当該回転数検知制御においては、前記ステップS2が肯定(YES)されるが、このときには前記電流検出器38で検出される第2検出値Sは第2閾値Yを超えることなく定常運転時の値から低下するから、ステップS4は否定(NO)される。従って、機械が正常停止したときには、前記表示手段40による異常表示はなされず、使用者は、停止している機械が正常停止したものであることを認識し得、異常停止したものと誤認してその原因を探す等の無駄な時間を費やすのを未然に防ぐことができる。また図4に示す回転数検知制御では、機械全停止した後に異常事態が解消された場合には自動復帰する。
【0028】
【変形例】
図5は、回転数検知制御の変形例を示すフローチャートであって、異なる部分についてのみ説明する。すなわち、ステップS2で肯定(YES)された場合は、ステップS10とステップS11とにパラレルで進み、ステップS10で機械を全停止すると共に、ステップS11においては、ステップS2において肯定(YES)されたとき(A時)のオーガモータAMの電流値(第2検出値S)が、第2閾値Y以上であったか否かを判定する。そして、ステップS11が肯定(YES)された場合は、ステップS12に移行して前記表示手段40で異常表示を行ない、否定(NO)されれば異常表示を行なうことなくステップS1に戻る。なお、この回転数検知制御では、機械全停止した後に異常事態が解消された場合には、使用者の復帰操作により手動復帰する。
【0029】
【第1別実施例】
前記オーガモータAMの回転数検知に加えて、該モータAMに対する入力電圧を常時監視し、該入力電圧の変化に応じて機械停止や異常表示を行なうようにしてもよい。すなわち、オーガモータAMへの入力電圧を検出する電圧検出器(図示せず)を設け、該検出器を前記保護回路36に接続する。この保護回路36では、機械を直ちに停止する必要のある予め設定された第1の高い電圧(例えば定格電圧に対して20%高い電圧)を検知した場合は、電圧の異常表示を前記表示手段40で行なうと共に機械全停止するよう設定する。
【0030】
前述したように構成した第1別実施例の場合は、図6に示す如く、ステップS21で電源オンされると、ステップS22において入力電圧が定格電圧の20%以上であるか否かを判定し、否定(NO)された場合、すなわち前記電圧検出器が第1の高い電圧を検出した場合は、異常無しとしてステップS23に進んで製氷運転を行なう。これに対し、ステップS22が肯定(YES)されたときには、電圧異常が発生したものと判断し、ステップS24に移行して電圧の異常表示を行なうと共に、ステップS25で機械全停止する。
【0031】
すなわち、使用者は、前記表示手段40の表示を確認することで、オーガモータAMへの入力電圧の異常により機械停止したことを認識し得るから、使用者は異常原因を的確に把握することができ、修理時間を短縮することができる。すなわち、入力電圧に起因する異常停止に対応する電圧の異常表示がなされていれば、使用者は入力電圧関係や配線等を確認するだけでよく、機械部等のメカ部を分解等して原因を探す必要はない。逆に電圧の異常表示がなされていなければ、機械部等のみを分解等して確認するだけでよく、修理に要する時間を短かくし得る。
【0032】
【第2別実施例】
前記第1別実施例では、入力電圧が、予め設定された第1の高い電圧を検知した場合に機械全停止するよう設定したが、図7に示すように、第1別実施例で設定した第1の高い電圧より低く、機械を直ちに停止する必要のない第2の高い電圧(例えば定格電圧に対して10%高い電圧)を検知した際には、電圧の異常表示のみを前記表示手段40で行なうようにしてもよい。なお、この電圧の異常表示は、表示手段40で記憶し、前記保護装置42により機械停止したときに、確認し得るようにしておく。
【0033】
前述したように構成した第2別実施例の場合は、図7に示す如く、ステップS31で電源オンされると、ステップS32において入力電圧が定格電圧の10%以上であるか否かを判定し、否定(NO)された場合、すなわち前記電圧検出器が第2の高い電圧を検出した場合は、異常無しとしてステップS33に進んで製氷運転を行なう。これに対し、ステップS32が肯定(YES)されたときには、電圧異常が発生したものと判断し、ステップS34に移行して電圧の異常表示を行なう。但し、この場合であっても機械を全停止することなく製氷運転を行なう(ステップS33)。
【0034】
すなわち、使用者は、前記保護装置42により機械停止したときに、前記表示手段40に記憶されている表示を確認することで、オーガモータAMへの入力電圧の異常が発生していたことを認識し得るから、使用者は異常原因を的確に把握することができ、修理時間を短縮することができる。
【0035】
【第3別実施例】
前記第1および第2別実施例を組合わせた、第3別実施例の構成を採用することができる。すなわち、第3別実施例では、図8に示す如く、ステップS41で電源オンされると、ステップS42において入力電圧が定格電圧の10%以上であるか否かを判定し、否定(NO)された場合は異常無しとしてステップS43に進んで製氷運転を行なう。これに対し、ステップS42が肯定(YES)されたときには、ステップS44に移行し、入力電圧が定格電圧の20%以上であるか否かを判定し、否定(NO)された場合は、直ちに機械停止する程ではないが僅かな電圧異常があると判断し、ステップS45に進んで電圧の異常表示を行なった後、製氷運転を行なう(ステップS43)。
【0036】
また、前記ステップS44が肯定(YES)されたときには、重大な電圧異常が発生したものと判断し、ステップS46に移行して電圧の異常表示を行なうと共に、ステップS47で機械全停止する。
【0037】
【変更例】
実施例では、回転数検出器(回転数検出手段)でオーガモータの回転数を検出する場合で説明したが、該モータにより回転されるオーガスクリューの回転数を検出する構成を採用し得る。また回転数検出器としては、永久磁石とホール素子とを組合わせたものを例示したが、回転数を検出し得るものであれば、ロータリーエンコーダやパルスエンコーダ等、その他の手段を採用することができる。更に、実施例ではオーガモータの電流値を検出する電流検出手段として電流検出器を挙げたが、オーガモータの電流変化に応じた出力電圧を発生する電流電圧変換器を利用してもよい。更にまた、実施例の保護回路では、回転数検出器での第1検出値が第1閾値以下となったときの電流検出器での検出値が、予め設定された第2閾値以上の場合には表示手段を作動して異常表示を行なうようにしたが、異常対応としては、ブザーを鳴らしたりランプを点灯する等、使用者に異常発生を知らせることのできる警報手段を作動させる構成を採用し得る。
【0038】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係るオーガ式製氷機の保護装置では、異常発生の検知は、応答性の高いオーガモータまたはオーガスクリューの回転数を検出してモータ停止を行なうので、異常発生に即応することができ、故障発生のリスクを低減し得る。また異常発生によるモータ停止に際しては、電流値との関係で異常表示を行なうから、使用者に機械が異常停止したのか、正常停止したのかを正しく認識させることができ、誤認による不都合が発生するのを防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施例に係る保護装置が採用されるオーガ式製氷機を示す概略図である。
【図2】オーガモータの回転数と第1閾値との関係を示すグラフ図である。
【図3】オーガモータの電流値と第2閾値との関係を示すグラフ図である。
【図4】実施例に係る保護装置における回転数検知制御を示すフローチャート図である。
【図5】実施例に係る保護装置の変形例の回転数検知制御を示すフローチャート図である。
【図6】第1別実施例に係る保護装置における制御フローを示すフローチャート図である。
【図7】第2別実施例に係る保護装置における制御フローを示すフローチャート図である。
【図8】第3別実施例に係る保護装置における制御フローを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
10 冷凍ケーシング,14 オーガスクリュー
28 回転数検出器(回転数検出手段),36 保護回路(保護手段)
38 電流検出器(電流検出手段),40 表示手段,AM オーガモータ
R 第1検出値,X 第1閾値,S 第2検出値,Y 第2閾値
Claims (1)
- 内壁面に氷を氷結させる冷凍ケーシング(10)と、該ケーシング(10)の内部に回転可能に配設されてケーシング内壁面に氷結された氷を削り取りつつ移送するオーガスクリュー(14)と、このオーガスクリュー(14)を回転駆動するオーガモータ(AM)とを備えるオーガ式製氷機において、
前記オーガスクリュー(14)またはオーガモータ(AM)の回転数を検出する回転数検出手段(28)と、
前記オーガモータ(AM)の電流値を検出する電流検出手段(38)と、
前記回転数検出手段(28)での第1検出値(R)が、予め設定された第1閾値(X)以下となったときに前記オーガモータ(AM)を停止制御し、前記第1検出値(R)が第1閾値(X)以下となったときの前記電流検出手段(38)での第2検出値(S)が、予め設定された第2閾値(Y)以上の場合に、異常対応を行なう保護手段(36)とを備える
ことを特徴とするオーガ式製氷機の保護装置。
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