(57)【要約】【課題】  製氷機の制御用シーケンサに各機種に対応したコードが設定されている場合に、コード設定を誤ると本来の制御がなされず、製氷機の能力低下を来すことになる。【解決手段】  異形氷の製造機種である製氷機構は、アクチュエータのアームにより付勢される除氷水検出スイッチが設けられ、また角氷を製造する標準機種の製氷機構は、除氷水検出スイッチを有していない。そこで製氷機の運転を開始した後のフローにおいて、異形氷機種か標準機種かを確認するステップと、除氷水検出スイッチがＯＮされたか否かを確認するステップとを挿入して、運転中に自己診断することで前記課題を解決した。【選択図】図１
2015190707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角氷を製造する標準機種としての第１製氷機構(40)と、異形氷を製造する異形氷機種としての第２製氷機構(10)との何れかを選択的に搭載し得るクローズドセル式の自動製氷機において、
前記第２製氷機構(10)は、該第２製氷機構(10)を開閉駆動する第２アクチュエータ(AM2)と、これにより回動させられる第２アーム(25)とを備えると共に、前記第２製氷機構(10)が自動製氷機に搭載される場合は、前記第２アーム(25)の動きを検出して除氷水の供給を開始する除氷水開始スイッチ(SW2)が併せて設けられ、
前記第１製氷機構(40)は、該第１製氷機構(40)を開閉駆動する第１アクチュエータ(AM1)と、これにより回動させられる第１アーム(62)とを備え、
前記第１製氷機構(40)に固有の制御コマンドと前記第２製氷機構(10)に固有の制御コマンドとを入力記憶させた単体のシーケンサを備えると共に、該シーケンサは選択された搭載機種に対応した制御コマンドが選択可能であり、
前記第１製氷機構(40)に対応した制御コマンドが選択されて前記シーケンサによる運転を開始した場合に、前記除氷水開始スイッチ(SW2)が前記第１アクチュエータ(AM1)の第１アーム(62)を検出したときは、該シーケンサの制御コマンドが誤って選択されたと判断して自動製氷機の運転を停止し、
また前記第２製氷機構(10)に対応した制御コマンドが選択されて前記シーケンサによる運転を開始した場合に、前記除氷水開始スイッチ(SW2)が前記第２アクチュエータ(AM2)の第２アーム(25)を検出しないときは、該シーケンサの制御コマンドが誤って選択されたと判断して自動製氷機の運転を停止する
ことを特徴とするクローズドセル式の自動製氷機。
【請求項２】
前記第２製氷機構(10)は、下方に開放する第１製氷小室(13)を多数備える第１製氷室(11)と、該第１製氷室(11)の下方に配設され、前記第１製氷小室(13)の夫々を下方から対応的に閉成し得る第２製氷小室(15)を多数備えると共に、製氷運転に際して第１製氷小室(13)を閉成する閉成位置に保持され、除氷運転に際し移動して第１製氷小室(13)を開放する第２製氷室(12)とからなり、
製氷運転に際して両製氷小室(13,15)に画成された空間に製氷水を供給して異形氷を形成し、製氷運転中は連結部材(26)を介して前記第２製氷室(12)を閉成位置に保持している前記第２アーム(25)を、製氷完了後に前記第２アクチュエータ(AM2)を駆動して前記第２製氷室(12)が開放する方向へ回転させ、前記第２アーム(25)の所定角度の回転を前記除氷水開始スイッチ(SW2)が検知した際に、給水手段(WV)を開放して前記第２製氷室(12)へ除氷水の供給を開始して該第２製氷室(12)を加温するようになっている請求項１記載のクローズドセル式の自動製氷機。
【請求項３】
前記第１製氷機構(40)は、下方に開放する製氷小室(46)を多数備える製氷室(48)と、該製氷室(48)の下方に配設され、製氷運転中は前記製氷小室(46)を閉成すると共に、除氷運転に際して前記製氷小室(46)を開放する水皿(52)と、前記水皿(52)を前記製氷室(48)に対して開閉自在に移動させる第１アクチュエータ(AM1)とからなり、
製氷運転に際して前記製氷小室(46)と水皿(52)とにより画成された空間に製氷水を供給して角氷を形成し、製氷完了を検出するとホットガスを前記製氷室(48)へ供給すると共に、前記第２アクチュエータ(AM2)を駆動して前記水皿(52)を開放する方向へ回転させるようになっている請求項１記載のクローズドセル式の自動製氷機。
【請求項４】
前記除氷水開始スイッチ(SW2)による前記第２アーム(25)の検出は、前記第２製氷機構(10)における第２製氷室(12)の開放動作時に行われる請求項２記載のクローズドセル式の自動製氷機。
【請求項５】
前記除氷水開始スイッチ(SW2)による前記第２アーム(25)の検出は、前記第２製氷機構(10)における第２製氷室(12)の閉成動作時に行われる請求項２記載のクローズドセル式の自動製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、角氷を製造する標準機種の製氷機構と、異形氷を製造する異形氷機種の製氷機構とが選択的に搭載されるクローズドセル式の自動製氷機において、角氷を製造する制御コマンドと異形氷を製造する制御コマンドとを単一のシーケンサに入力記憶させて共用する際に、前記各仕様に対応する制御コマンドが誤って選択された場合には、これを判定して自動製氷機の運転を停止させるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
氷点下に冷却した製氷部へ製氷水を供給して多数の氷塊を製造する自動製氷機には、(1)下方に開口する多数の製氷小室(セル)を水皿により開閉自在に閉成し、該水皿から各製氷小室へ製氷水を噴射供給して角氷を製造するクローズドセル式と、(2)下方に開口する多数の製氷小室へオープン状態の下で製氷水を噴射供給して製氷を行うオープンセル式とが存在する。前者のクローズドセル式の自動製氷機で製造される氷塊の形態は、多くがサイコロ状の角氷であるが、製氷機構の構造を変えるだけで、角氷以外の球体状や多面体をなす氷塊の製造が可能である。従って本明細書では、角氷以外の球氷や多面体の氷を包括的に「異形氷」と称することにする。更に説明の便宜上、角氷を製造するクローズドセル式の自動製氷機を「標準機種」といい、また前記異形氷を製造するクローズドセル式の自動製氷機を「異形氷機種」という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３３６９４７号公報
【特許文献２】特許第４８０５３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記異形氷機種は、図３〜図５で後述するように、第１製氷室に加えて第２製氷室を備え、除氷運転中にも第１製氷室の冷却が継続されたり、除氷水の供給タイミングを異にしていたりするので、その運転制御は標準機種と比べて複雑にならざるを得ない。このため異形氷機種に使用する制御用のシーケンサは、標準機種に使用する制御用のシーケンサとは別に用意されていた。但し異形氷機種と標準機種とは、製氷機構の機械的構成(殊に製氷室)が相違するだけであって、製氷機本体の構造や製氷系の機械要素等は両者に殆ど共通している。
【０００５】
このため、標準機種と異形氷機種との両方に共通して使える筐体等の製氷機本体および圧縮機等の冷凍系を用意し、標準機種向けの製氷機構(第１製氷機構という)または異形氷機種向けの製氷機構(第２製氷機構という)を必要に応じ選択して、これを筐体へ組み込むことが実用化されている。この場合に、自動製氷機の制御ボックスに内蔵されるシーケンサは、標準機種の制御専用に設定したものと、異形氷機種の制御専用に設定したものとが個別に用意され、各対応の機種に応じたシーケンサが選択されて自動製氷機に組み込まれるようになっている。
しかしこのことは、標準機種と異形氷機種との夫々に対して、専用のシーケンサを個別に必要とすることを意味する。そこで、(1)前述した第１製氷機構(標準機種)および第２製氷機構(異形氷機種)を選択して使用し得る製氷機本体に対しても、(2)また従前の如く標準機種に向けた専用の製氷機および異形氷機種に向けた専用の製氷機の何れに対しても、制御ボックスに内蔵されるシーケンサを共通の単一仕様とすることで、個別に製造する手間を省くと共にコストダウンを図ることができる。
【０００６】
前述した標準機種および異形氷機種に共用し得るシーケンサは、例えば標準機種の制御に必要な制御ステップをコードＡとして入力記憶させ、また異形氷機種の制御に必要な制御ステップをコードＢとして入力記憶させてある。そして、前記シーケンサが組み込まれた自動製氷機が標準機種のものであるか、または異形氷機種のものであるかによって、該シーケンサに対しコードＡまたはコードＢの選択がなされる。例えば、海外輸出用の自動製氷機は、機種番号によりシーケンサの設定項目が管理され、「０１」〜「９９」の機種番号を個別に付与することにより、一度に数十項目に亘る制御ステップを設定するようになっている。そして、一例として、前述した標準機種向けのコードＡは「８９〜９９」の機種番号とし、また異形氷機種向けのコードＢは「０１〜８８」の機種番号とする。
【０００７】
しかしこの場合に、例えば工場での組み立てや現場での機器据付け等に際して、標準機種ではシーケンサにコードＡが選択されるべきであるところが、誤ってコードＢが選択されてしまうことがあり得る。逆にコードＢを選択すべき異形氷機種であるにも拘わらず、誤ってコードＡを選択してしまう場合もある。このようにシーケンサに誤ったコード選択がなされると、例えば異形氷機種であるにも拘わらず標準機種のコードＡの設定で製氷機を運転した場合、除氷運転の不良でダウンしてしまう危険性がある。また標準機種であるにも拘わらず、異形氷機種のコードＢが設定されていると、球氷の如き異形氷の製氷運転に特有の制御がなされてしまうために、製氷能力が著しく低下してしまう難点が指摘される。
【０００８】
本発明は、前述した単一のシーケンサを標準機種と異形氷機種とに共用する場合に、或る機種に対応したコードが誤って別の機種のコードに選択されてしまったとき、運転制御の過程でコードの誤選択を検知して、自動製氷機の運転を停止させる手段を提供することを目的とする。この目的を達成するため本願の発明者は、異形氷機種の製氷機では除氷運転に入るに際し、第２製氷室(水皿)傾動用のアクチュエータに設けたアームが、製氷部に設けた除氷水開始スイッチをＯＮ作動させることに注目し、標準機種の自動製氷機であるにも拘わらず該除氷水開始スイッチがＯＮ作動した場合は、シーケンサに誤ったコードの選択がされていることを判定するようにした。また逆に、異形氷機種の自動製氷機であるにも拘わらず前記除氷水開始スイッチがＯＮ動作しない場合は、同じくシーケンサに誤ったコードの選択がされていることを判定するようにした。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、角氷を製造する標準機種としての第１製氷機構と、異形氷を製造する異形氷機種としての第２製氷機構との何れかを選択的に搭載し得るクローズドセル式の自動製氷機において、
前記第２製氷機構は、該第２製氷機構を開閉駆動する第２アクチュエータと、これにより回動させられる第２アームとを備えると共に、前記第２製氷機構が自動製氷機に搭載される場合は、前記第２アームの動きを検出して除氷水の供給を開始する除氷水開始スイッチが併せて設けられ、
前記第１製氷機構は、該第１製氷機構を開閉駆動する第１アクチュエータと、これにより回動させられる第１アームとを備え、
前記第１製氷機構に固有の制御コマンドと前記第２製氷機構に固有の制御コマンドとを入力記憶させた単体のシーケンサを備えると共に、該シーケンサは選択された搭載機種に対応した制御コマンドが選択可能であり、
前記第１製氷機構に対応した制御コマンドが選択されて前記シーケンサによる運転を開始した場合に、前記除氷水開始スイッチが前記第１アクチュエータの第１アームを検出したときは、該シーケンサの制御コマンドが誤って選択されたと判断して自動製氷機の運転を停止し、
また前記第２製氷機構に対応した制御コマンドが選択されて前記シーケンサによる運転を開始した場合に、前記除氷水開始スイッチが前記第２アクチュエータの第２アームを検出しないときは、該シーケンサの制御コマンドが誤って選択されたと判断して自動製氷機の運転を停止することを要旨とする。
請求項１に係る発明によれば、標準機種の制御用にプログラムしてあるシーケンサと、異形氷機種の制御用にプログラムしたシーケンサとを両機種に共用し得るようにした場合に、各機種に対応すべきプログラムのコードを誤って選択した場合であっても、自動製氷機の運転中に自己診断して、誤設定の場合は運転を停止することで不良氷の製造や機器に加わる無理な負荷を防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記第２製氷機構は、下方に開放する第１製氷小室を多数備える第１製氷室と、該第１製氷室の下方に配設され、前記第１製氷小室の夫々を下方から対応的に閉成し得る第２製氷小室を多数備えると共に、製氷運転に際して第１製氷小室を閉成する閉成位置に保持され、除氷運転に際し移動して第１製氷小室を開放する第２製氷室とからなり、
製氷運転に際して両製氷小室に画成された空間に製氷水を供給して異形氷を形成し、製氷運転中は連結部材を介して前記第２製氷室を閉成位置に保持している前記第２アームを、製氷完了後に前記第２アクチュエータを駆動して前記第２製氷室が開放する方向へ回転させ、前記第２アームの所定角度の回転を前記除氷水開始スイッチが検知した際に、給水手段を開放して前記第２製氷室へ除氷水の供給を開始して該第２製氷室を加温するようになっていることを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、第２製氷機構の具体的な構成が明確化されるものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記第１製氷機構は、下方に開放する製氷小室を多数備える製氷室と、該製氷室の下方に配設され、製氷運転中は前記製氷小室を閉成すると共に、除氷運転に際して前記製氷小室を開放する水皿と、前記水皿を前記製氷室に対して開閉自在に移動させる第１アクチュエータとからなり、
製氷運転に際して前記製氷小室と水皿とにより画成された空間に製氷水を供給して角氷を形成し、製氷完了を検出するとホットガスを前記製氷室へ供給すると共に、前記第２アクチュエータを駆動して前記水皿を開放する方向へ回転させるようになっていることを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、第１製氷機構の具体的な内容が明確化されるものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記除氷水開始スイッチによる前記第２アームの検出は、前記第２製氷機構における第２製氷室の開放動作時に行われることを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、第２製氷機構において、第２製氷室が開放する際に除氷水開始スイッチの検出動作が行われる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記除氷水開始スイッチによる前記第２アームの検出は、前記第２製氷機構における第２製氷室の閉成動作時に行われることを要旨とする。
請求項５に係る発明によれば、請求項４の場合とは反対に、第２製氷機構において、第２製氷室が閉成する際に除氷水開始スイッチの検出動作が行われる。
【発明の効果】
【００１４】
角氷を製造する制御コマンドと異形氷を製造する制御コマンドとを単一のシーケンサに入力記憶させて共用する際に、前記各仕様に対応すべき適切な制御コマンドが、別の機種向けの制御コマンドに誤って選択された場合であっても、これを運転中に自己診断して自動製氷機の運転を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】異形氷機種である第２製氷機構で実施される制御のフローチャート図である。
【図２】標準機種である第１製氷機構で実施される制御のフローチャート図である。
【図３】異形氷機種である第２製氷機構の正面縦断面図であって、第１製氷室を下方から第２製氷室が閉成した状態を示している。
【図４】第２製氷機構の正面縦断面図であって、アクチュエータに設けたアームが除氷水開始スイッチを押圧してＯＮ作動させた状態を示している。
【図５】異形氷機種である第２製氷機構の正面縦断面図であって、第２製氷室が斜め下方へ移動して第１製氷室を全面的に開放した状態を示している。
【図６】実施例に係る第２製氷機構を搭載した自動製氷機を運転した際のタイミングチャート図である。
【図７】標準機種である第１製氷機構の正面図であって、製氷室を下方から水皿が閉成した状態を示している。
【図８】標準機種である第１製氷機構の正面図であって、水皿が斜め下方へ移動して製氷室を全面的に開放した状態を示している。
【図９】常開型のスイッチと常閉型のスイッチが相互に間違って取り付けられても、この状態を直ちにエラーとすることなく、正常運転へ移行し得る制御シーケンスのフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好適な実施例について、この実施例が応用される異形氷機種用のクローズドセル式製氷機構および標準機種用のクローズドセル式製氷機構を図面を参照して説明する。実施例では、異形氷機種として球氷を製造する機種について説明するが、これに限定されるものではなく、例えばダイヤモンドカットと称する多面体状の氷を製造する機種であってもよい。
【００１７】
第２製氷機構について
図３〜図５は、球氷を製造する異形氷機種に使用されるクローズドセル式の第２製氷機構１０を示す正面図である。多数の球氷を製造する第２製氷機構１０は、水平に配設した第１製氷室１１と、この第１製氷室１１を下方から開閉可能に閉成する第２製氷室１２とから基本的に構成されている。すなわち、製氷機筐体の内部に水平に配設された取付枠１６に、熱伝導率の良好な金属を材質とする矩形状の第１製氷室１１が水平姿勢で垂設され、半球状凹部としての第１製氷小室１３が、この第１製氷室１１に下向きで多数凹設されている。また第１製氷室１１の上面には、図６に示す圧縮機ＣＭ、凝縮器、ファンモータＦＭ等からなる冷凍系から導出した蒸発器１４が蛇行状に密着固定され、該冷凍系の運転により蒸発器１４における気化冷媒の熱交換が促進されて、第１製氷室１１が氷点下にまで冷却される。
【００１８】
第１製氷室１１の直下には、熱良導性の金属を材質とする第２製氷室１２が第２アクチュエータモータＡＭ２により傾動可能に配設され、製氷運転に際して、該第１製氷室１１を下方から閉成すると共に、除氷運転に際して、該第１製氷室１１を開放し得るよう構成される。この第２製氷室１２には、前記第１製氷小室１３と対応して、同じく半球状凹部からなる第２製氷小室１５が上向きに多数凹設されている。そして、第１製氷室１１に対し第２製氷室１２を下方から閉成すると、両製氷小室１３,１５が相互に対応して各小室内に所要直径の球状空間が画成される。
【００１９】
前記第２製氷室１２の外底部には、各第２製氷小室１５に製氷水を噴射供給するための水皿１７が一体的に固定されている。この第２製氷小室１５の形成面と反対側の面(水皿１７と対向する面)には、相互に隣接する各第２製氷小室１５の間に溝１８が形成されている。また、各第２製氷室１２と水皿１７との間には水溜部２７が形成され、この水溜部２７に前記溝１８が臨んでいる。そして除氷運転に際し、給水手段である給水弁ＷＶを介して供給される常温の水道水は前記水溜部２７に溜まって第２製氷室１２の溝１８と水皿１７の表面との間に充満し、前記第２製氷小室１５の加温が図られる。
【００２０】
前記水皿１７は、図５に示すように、前記取付枠１６に、枢軸１９によって旋回傾動が可能に枢支され、第２アクチュエータＡＭ２によって第２製氷室１２と共に回動される。そして、水皿１７を時計方向に回動すれば、図５に示す如く、該水皿１７と共に第２製氷室１２も回動して第１製氷小室１３を開放し、また反時計方向に回動すれば、図３に示す如く、第２製氷室１２は第１製氷小室１３を閉成する。前記水皿１７には、各第２製氷小室１５と連通する噴水孔２０が対応的に穿設され、これら噴水孔２０に製氷水を供給する分配管２１が該水皿１７の裏面に配置されている。また水皿１７の下方には、製氷水タンク２２が一体的に設けられ、該タンク２２に付設した給水ポンプＰＭを介して製氷水が前記分配管２１に供給される。すなわち、製氷運転に際して製氷水タンク２２から給水ポンプＰＭを介して圧送される製氷水は、水皿１７に穿設した各噴水孔２０を介して、各第１製氷小室１３と第２製氷小室１５とで画成された氷形成用空間中に噴射供給される。そして、該空間中で氷結するに至らなかった未氷結水は、水皿１７の各噴水孔２０に隣接して各第２製氷小室１５と連通するよう穿設された戻り孔２３を介して製氷水タンク２２に帰還する。
【００２１】
前記水皿１７を第２製氷室１２と共に傾動させる前記第２アクチュエータＡＭ２は、その出力軸２４に回転体としての第２アーム２５が半径方向に延出固定され、該第２アーム２５の先端と水皿１７の前方端部との間に、連繋部材としてのコイルスプリング２６が弾力的に介装されている。そして製氷運転の際は、図３に示す如く、水皿１７および第２製氷室１２は、前記コイルスプリング２６の弾力により第１製氷室１１を下方から水平に閉成保持する。また第２アーム２５には、出力軸２４に対して半径方向に分岐して延出するレバー片２５ａが設けてある。前記取付枠１６には、第２アーム２５およびレバー片２５ａの移動軌跡上に、第２アクチュエータＡＭ２の正転および逆転を切換える切換スイッチＳＷ1が配設されている。そして、除氷運転に伴ない正転方向(第２製氷室１２を開放する方向)へ回動する前記第２アクチュエータＡＭ２により前記レバー片２５ａが切換スイッチＳＷ1を付勢してこれを逆転側に切換えると該第２アクチュエータＡＭ２を停止させ、かつ前記水皿１７および第２製氷室１２を傾動した開放位置に停止保持する。このとき冷凍系のホットガス弁ＨＶを切り換えて、前記蒸発器１４にホットガスを供給するようになっている。
【００２２】
前記第１製氷室１１には、製氷完了および除氷完了の検知手段として機能する温度センサＴｈが配設されている。そして図６に示すように、この温度センサＴｈが、予じめ設定された製氷完了温度を検知した際に、製氷運転から除氷運転に移行すると共に、該温度センサＴｈが、予じめ設定された除氷完了温度を検知した際に、除氷運転から製氷運転に移行する制御がなされる。
【００２３】
前記取付枠１６には、前記第２アーム２５の回動軌跡に臨む位置に除氷水開始スイッチＳＷ2が配設され、除氷運転に伴なう前記第２アクチュエータＡＭ２の運転により第２アーム２５が前記コイルスプリング２６を弛ませる正転方向(第２製氷室１２の閉成を解除する方向)に所定角度回転した際に、図４に示すように該第２アーム２５が除氷水開始スイッチＳＷ2を付勢し、該スイッチＳＷ2がＯＮ作動される。図６に示すように、除氷水開始スイッチＳＷ2がＯＮ作動すると、前記第２アクチュエータＡＭ２が停止すると共に、前記給水弁ＷＶが開放して前記水溜部２７への除氷水の供給を開始する。
【００２４】
前記取付枠１６における水皿１７の枢支側に、第２製氷室１２の除氷完了を検知する除氷水終了スイッチＳＷ3が配設され、該スイッチＳＷ3は、水皿１７に突設した作動片３０によりＯＮ−ＯＦＦ作動される。すなわち、製氷運転に際して水皿１７が閉成位置に保持されている状態では、図３に示す如く、前記作動片３０が除氷水終了スイッチＳＷ3に当接してＯＮ作動させる。また、第２製氷室１２の各第２製氷小室１５と球氷との氷結が解除されることにより、水皿１７および第２製氷室１２等が自重により下側(開放位置)に向けて傾動した際に、前記作動片３０が除氷水終了スイッチＳＷ3から離間してＯＦＦ作動する。そして、図６に示すように除氷水終了スイッチＳＷ3がＯＦＦ作動されると、図５に示す給水管２９の給水弁ＷＶが閉成して除氷水の供給を停止すると共に、前記第２アクチュエータＡＭ２の運転を再開して、前記第２製氷室１２および水皿１７を開放位置に向けて傾動させる。
【００２５】
なお、前記製氷水タンク２２の下方には、氷結に到らなかった製氷水を受けて機外へ排出するための排水皿３１が配設され、該排水皿３１の上方に、軸３２に固定した氷案内板３３が臨んでいる。この氷案内板３３は、製氷運転中においては、図３に示す如く、前記水皿１７や製氷水タンク２２と干渉しない退避位置に位置決めされている。また除氷運転の際には、この氷案内板３３は傾動状態(開放位置)にある第２製氷室１２の上面に倒れ込み、図５に示すように各第２製氷小室１５を塞いで、その上方へ落下する球氷を貯氷庫へ案内するシュートとして機能する。
【００２６】
第１製氷機構について
図７および図８は、角氷を製氷する標準機種に使用されるクローズドセル式の第１製氷機構４０を示す正面図である。第１製氷機構４０は、水平な取付枠６０に平行に配置した製氷板４２の下面に配設され、下方に開口する碁盤目状の製氷小室４６を有する製氷室４８と、この製氷板４２の上面に蛇行配置した蒸発器５０と、該製氷室４８の下方に配設され、該製氷小室４６を閉成する閉止位置と製氷小室４６を開放する開放位置とに傾動可能な水皿５２と、この水皿５２を上下に傾動させる水皿傾動機構５４とから構成されている。そして製氷運転中には、水皿５２で製氷室４８を閉成した状態で前記蒸発器５０に冷媒を供給して前記製氷室４８が強制冷却される。また、前記水皿５２に一体的に設けた製氷水タンク５６中の製氷水が、給水ポンプＰＭにより該水皿５２を介して前記製氷小室４６へ噴射供給され、各製氷小室４６に角氷が生成される。
【００２７】
前記水皿傾動機構５４は、水皿５２を取り付けた前記取付枠６０の下面に、装置本体の前後方向に所要間隔離間して垂設した一対の軸受に軸支したシャフト(図示せず)と、このシャフトの前後の端部に夫々連結されて半径方向に延出する第１アーム６２と、この第１アーム６２の先端部と水皿５２の開放端部とを弾性的に接続するコイルスプリング６４と、前記シャフトを正転方向および逆転方向へ回動させる第１アクチュエータＡＭ１とから構成されている。除氷運転において、前記水皿５２の左端部に設けた枢支軸５８を中心として、前記水皿傾動機構５４により前記水皿５２が下方へ傾動されて製氷小室４６を開放すると共に、前記蒸発器５０に供給したホットガスにより前記製氷室４８を加熱して、製氷小室４６と角氷との氷結面を融解して角氷群を自重により落下させる。
【００２８】
前述したように第２製氷機構１０では、除氷運転に入ると第２製氷室１２における第２製氷小室１５から球氷を解離させるために、第２製氷室１２に除氷水を供給する必要がある。従って第２製氷機構１０を製氷機筐体に組み込む場合は、前記取付枠１６に除氷水開始スイッチＳＷ２を取り付け、第２アクチュエータＡＭ２が第１製氷室１１に対して第２製氷室１２および水皿１７を開閉駆動する際に、該第２アクチュエータＡＭ２に設けた第２アーム２５により前記除氷水開始スイッチＳＷ２をＯＮ・ＯＦＦ作動させるようになっている。すなわち第２製氷機構１０を製氷機筐体に搭載させる場合は、前記除氷水開始スイッチＳＷ２を併せて該筐体に取り付ける必要がある。しかし第１製氷機構４０では、後述する如く水皿５２へ除氷水を供給する必要はないので、当然のことながら第１製氷機構４０の組み込みに際して除氷水開始スイッチＳＷ２を取り付ける必要はない。
【００２９】
〔実施例の作用〕
前述の如く第２製氷機構１０は、第１製氷室１１に対して第２製氷室１２および水皿１７を開閉駆動する第２アクチュエータＡＭ２および第２アーム２５を有し、また第１製氷機構４０は製氷室４８に対して水皿５２を開閉駆動する第１アクチュエータＡＭ１および第１アーム６２を有している。そして前記除氷水開始スイッチＳＷ２は、前述したように第２製氷機構１０を自動製氷機に搭載する場合にのみ、該除氷水開始スイッチＳＷ２も筐体に取り付けられるものであって、第１製氷機構４０を自動製氷機に搭載する場合は取り付ける必要がない。
【００３０】
本実施例に使用される制御用のシーケンサは、前述したように、標準機種と異形氷機種との両方に共用し得る単一のシーケンサである。そして、標準機種である第１製氷機構４０の制御に必要な制御ステップを、例えばコードＡとして入力記憶させると共に、異形氷機種である第２製氷機構１０の制御に必要な制御ステップを、コードＢとして入力記憶させてある。そして製氷機本体に搭載される製氷機構が、標準機種としての第１製氷機構４０であれば、前記シーケンサのコードＡを選択する。また製氷機本体に搭載される製氷機構が、異形氷機種としての第２製氷機構１０であれば、前記シーケンサのコードＢを選択する。しかるに、自動製氷機の組み立ての際や現場据付けの際に、前記シーケンサのコードＡまたはコードＢを誤って選択してしまうことがあり得ることは、前述した通りである。
【００３１】
次に、本発明の実施例の制御動作を、図１および図２のフローチャートおよび図６の第２製氷機構１０のタイミングチャートを参照して説明する。先ず、前記第２製氷機構１０を自動製氷機の筐体に搭載して、異形氷(ここでは球氷)を製造する場合を例示する。この場合は、前述した標準機種と異形氷機種の両方に共用される単一のシーケンサは、異形氷機種の制御ステップを入力記憶しているコードＢが正しく選択される。しかし、工場での組立段階や、厨房等の現場での据付段階において、標準機種の制御ステップであるコードＡが誤って選択されてしまう可能性も皆無ではない。
【００３２】
図１において、ステップＳ１で自動製氷機の電源をＯＮして運転をスタートさせると、ステップＳ２で標準機種か否かが確認される。ステップＳ２が肯定(ＹＥＳ)されると、図２に示す標準機種のフローチャートに移行する。またステップＳ２が否定(ＮＯ)されると、図１の異形氷機種のフローチャートのステップＳ３に移行する。なお、クローズドセル式の自動製氷機では、ボタンを押して運転を開始する場合は、先ず除氷運転からスタートする。これは、停電による給電の遮断や電源を切った場合等の機械停止時は、製氷中なのか除氷中なのか等、如何なる状態で停止するかが不明だからである。すなわち、第１製氷室１１に対して第２製氷室１２(水皿１７)が下降中であったり、第１製氷小室１３に球氷が残留していたりすることがあるので、如何なる状態にあるにしても取り敢えずは除氷運転から開始し、除氷水を供給すると共に第２製氷室１２(水皿１７)を傾動開放させて球氷を払い出しし得る状態とすることで、機器の安全を確保するというものである。
【００３３】
図１では、先の行程で製氷運転が実行されていて、第１および第２製氷小室１３，１５中に球氷が製造されている状態において、何等かの理由により電源が遮断されたために、電源を投入(ＯＮ)して運転を再スタートさせた場合を想定している。図１のステップＳ３では、図６に示す如く第２アクチュエータＡＭ２を正転方向へ駆動する(ＯＮ)と共に、圧縮機ＣＭを回転させて第１製氷室１１を冷却する。そして第２製氷室１２(水皿１７)を第１製氷室１１から開放させる下降指令が出される。
【００３４】
第２アクチュエータＡＭ２は正転を開始しても、第２製氷室１２は直ちに下降動作を行わない。これは、運転再開前の工程において第１製氷室１１および第２製氷室１２の間に球氷が形成されていて、両部材１１，１２が氷で強力に張り付いている可能性があるからである。すなわちステップＳ３では、第２アクチュエータＡＭ２の第２アーム２５が図３の状態から図４の状態にまで回動し、前記除氷水開始スイッチＳＷ２を押圧してこれをＯＮ付勢する。これによりステップＳ４で、図６の給水弁ＷＶを開放して常温の除氷水を第２製氷室１２へ供給し、該第２製氷室１２の氷結を融解させる。なお、この時点では第２製氷室１２は第１製氷室１１を閉成しているので、前記除氷水終了スイッチＳＷ３は前記作動片３０に押圧されてＯＮ作動(水皿１７の閉成を検知)している(図３および図６参照)。
【００３５】
図６に示すように、前記第２アクチュエータＡＭ２は給水弁ＷＶによる除氷水の供給が開始されると正転を停止し、前記除氷水終了スイッチＳＷ３がＯＦＦすると前記正転を再開する。この第２アクチュエータＡＭ２の正転開始により第２製氷室１２(水皿１７)は、図５に示す如く傾動を開始し、ステップＳ５で水皿１７の前記作動片３０が除氷水終了スイッチＳＷ３から離脱して該スイッチＳＷ３をＯＦＦ作動させる。これにより前記給水弁ＷＶは閉成して第２製氷室１２への除氷水の供給を終了する。次いで第２アクチュエータＡＭ２は、前記第２アーム２５から分岐したレバー片２５ａが切換スイッチＳＷ１を付勢することで逆転側に切換えて正転を停止する。これにより第２製氷室１２(水皿１７)は最下降位置で停止して第１製氷室１１を全開する。このタイミングで前記冷凍系に設けたホットガス弁ＨＶ(図６)が開放して蒸発器１４へホットガスを供給し、ステップＳ６で第１製氷室１１の除氷を開始する。
【００３６】
次にステップＳ７で、図３および図６に示す温度センサＴｈが、第１製氷室１１の温度は所定の除氷完了温度に達しているか否かを確認し、肯定(ＹＥＳ)であれば第２アクチュエータＡＭ２を逆転させてステップＳ８で第２製氷室１２(水皿１７)を上昇させる。そして第２製氷室１２(水皿１７)が上昇し切ると、前記第２アクチュエータＡＭ２の第２アーム２５が切換スイッチＳＷ１を付勢することで正転側に切換えて逆転を停止する。このとき図５に示す如く、第２アクチュエータＡＭ２の逆転に伴い第２アーム２５は時計方向へ回動し、第２製氷室１２が第１製氷室１１を閉成する過程で、該第２アーム２５は図６に示すように除氷水開始スイッチＳＷ２をＯＮ作動させて、前記給水弁ＷＶから製氷運転に用いるための製氷水を製氷水タンク２２へ供給する。
【００３７】
以上の制御シーケンスは、第２製氷機構１０が製氷機筐体に搭載されており、かつ前記単一のシーケンサで該第２製氷機構１０に対応したコードＢが正しく選択された場合のものである。しかし、前記シーケンサにおいて、第１製氷機構４０に対応したコードＡが誤って選択された場合には、前記除氷水開始スイッチＳＷ２が第２アーム２５により付勢されて「除氷開始」を制御回路に指令しても、前記コードＡには除氷水開始スイッチＳＷ２による除氷開始モードは設定されていないので、第２製氷室１２へ除氷水の供給が行われない不具合を生ずる。そこで本実施例では、図１のフローチャートにおいて、ステップＳ８の後にステップＳ９を挿入して、除氷水開始スイッチＳＷ２が第２アーム２５により付勢されてＯＮ動作したか否かを確認するようになっている。すなわち図１において、ステップＳ８の次にステップＳ９へ移行し、ここで除氷水開始スイッチＳＷ２がＯＮされたか否かを確認し、それが肯定(ＹＥＳ)されれば、正しいコードＢが選択されているものとしてステップＳ１０の正常運転に移行する。しかるにステップＳ９が否定(ＮＯ)されれば、誤って第１製氷機構４０に向けたコードＡが選択されてしまったものと判断して、ステップＳ１１で自動製氷機の運転を停止する。
【００３８】
前記ステップＳ２で標準機種(第１製氷機構４０を搭載)であると肯定(ＹＥＳ)された場合は、前述したように、図２のフローチャートのステップＳ１２へ移行する。このステップＳ１２で水皿５２は、図８に示す如く第１アクチュエータＡＭ１に駆動されて斜め下方への傾動を開始する。そして水皿下降限界検出手段(図示せず)が水皿５２の下降限界を検出すると、ステップＳ１３で第１アクチュエータＡＭ１は正転を停止し該水皿５２は全開状態で停止する。次いでステップＳ１４において、冷凍系のホットガス弁(図示せず)を開放して蒸発管５０にホットガスを供給し、製氷室４８を加温する。その後ステップＳ１５で製氷室４８に設けた温度センサ(図示せず)が、該製氷室４８の温度は除氷完了温度に達しているか否かを確認し、それが肯定(ＹＥＳ)であればステップＳ１６に移行して、第１アクチュエータＡＭ１を逆転させて水皿５２の上昇を開始する。
【００３９】
以上の制御シーケンスは、第１製氷機構４０が製氷機筐体に搭載され、前記単一のシーケンサで該第１製氷機構４０に対応したコードＡが正しく選択された場合のものである。しかし、前記シーケンサにおいて前記コードＡでなく、第２製氷機構１０に対応したコードＢが誤って選択された場合は、誤ったシーケンスで自動製氷機の運転が制御されてしまい不都合を生ずることは前述した通りである。そこで図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１６の後にステップＳ１７を挿入して、前記除氷水開始スイッチＳＷ２が付勢されてＯＮ作動したか否かを確認するようになっている。すなわちステップＳ１７で除氷水開始スイッチＳＷ２がＯＮ作動したかを問合せ、結果が否定(ＮＯ)であれば、正しいコードＡが選択されているものとして、次のステップＳ１８で正常運転を継続する。しかし、前記ステップＳ１７で結果が肯定(ＹＥＳ)された場合は、第１製氷機構４０が除氷水開始スイッチＳＷ２を備えていないにも拘わらず、ＯＮ作動になったのは不適切であるから、第２製氷機構１０に向けたコードＢが誤って選択されたものと診断して、ステップＳ１９で自動製氷機の運転を停止する。
【００４０】
なお、図１のフローチャートにおいて、ステップＳ３〜Ｓ９までの流れは除氷運転に関するものである。そしてステップＳ１０から以降は、前記温度センサＴｈが「第１製氷室１１の温度が除氷完了温度を超えた」ことを検出すると、異形氷機種における製氷運転と除氷運転とを反復するサイクル制御に移行する。
同じく図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１２〜Ｓ１７までの流れは除氷運転に関するものである。そしてステップＳ１８から以降は、前記温度センサＴｈが「第１製氷室１１の温度が除氷完了温度を超えた」ことを検出すると、標準機種における製氷運転と除氷運転とを反復するサイクル制御に移行する。
【００４１】
〔スイッチＳＷ２，ＳＷ３の誤取り付けについて〕
第２製氷機構１０では、図３に関して前述したように、除氷水開始スイッチＳＷ２と除氷水終了スイッチＳＷ３とが夫々使用される。前者の除氷水開始スイッチＳＷ２は、第２アクチュエータＡＭ２の第２アーム２５を検出(接触)してＯＮ動作し、第２製氷室１２への除氷水を供給開始するものであって、具体的には常閉タイプ(normal close)のマイクロスイッチである。また後者の除氷水終了スイッチＳＷ３は、第２製氷室１２が第１製氷室１１に対して開放すると、該第２製氷室１２に設けた前記作動片３０による接触が解除されてＯＦＦ動作し、前記除氷水の供給を終了させるものであって、具体的には常開タイプ(normal open)のマイクロスイッチである。なお、この除氷水終了スイッチＳＷ３は、第１製氷室１１に対する第２製氷室１２(水皿１７)の下降検知手段および上昇検知手段としても機能する。
【００４２】
このように前記２つのスイッチＳＷ２，ＳＷ３は、スイッチ接点の型式が常閉型であるか常開型であるかの機構差があるだけで、外観は何れも同じ形状のマイクロスイッチである。このため製造現場では、常閉型のスイッチを使うべきところを誤って常開型のスイッチを使用したり、またその逆を誤って選択したりすることがある。この場合は、２つのスイッチＳＷ２，ＳＷ３の接点型式が逆になってしまうから、製氷機は正しく動作しないことになる。例えば、第２製氷機構１０で２つのスイッチＳＷ２，ＳＷ３の取り付けを間違えた場合を説明する。電源を入れると除氷バックアップタイマがカウントを開始し、第２アクチュエータＡＭ２が正転して第２製氷室１２が下降を開始する。そして第２製氷室１２が所定位置まで下降すると、常閉型の除氷水開始スイッチＳＷ２がＯＮ作動して除氷水の供給を行う。このとき常開型の除氷水終了スイッチＳＷ３は、図６に示すように未だＯＮのままである。しかし、前記２つのスイッチＳＷ２，ＳＷ３を間違えて取り付けると、常開型であるべき除氷水終了スイッチＳＷ３(第２製氷室１２の下降検知手段にもなっている)が常閉型になってしまっているために、第２製氷室１２の下降によりＯＮ状態となってしまう。これにより除氷バックアップタイマがタイムアップして、製氷機の運転をエラー停止させてしまう不都合がある。
【００４３】
そこで除氷水開始スイッチＳＷ２および除氷水終了スイッチＳＷ３を逆に取り付けてしまっても、常開型か常閉型かをシーケンサで自己診断して、両スイッチＳＷ２，ＳＷ３の動作を電気的に入れ替えることが提案される。すなわち電源を入れて第２アクチュエータＡＭ２を逆転させ、第２製氷室１２(水皿１７)の上昇を開始し、第２アクチュエータＡＭ２は上昇限界を検知されると逆転を停止する。このときに製氷機筐体に取り付けられている前記２つのスイッチＳＷ２，ＳＷ３の状態を、前記シーケンサにおいて電気的に確認する。そしてスイッチ接点がＯＦＦ(閉)になっている方のスイッチを常閉型の除氷水開始スイッチＳＷ２と認識させ、またスイッチ接点がＯＮ(開)になっている方のスイッチを常開型の除氷水終了スイッチＳＷ３(第２製氷室１２の検知手段を兼ねている)と認識させる。なお、図３に示すように、第２製氷室１２(水皿１７)が上昇し切って第１製氷室１１を完全に閉成しているときは、両スイッチの配置上、第２製氷室１２の上昇検知を兼ねている除氷水終了スイッチＳＷ３は必ずＯＮ動作になっている。
【００４４】
接点の開閉状態が逆になっている両スイッチＳＷ２，ＳＷ３について、その取り付け間違いに対処する制御シーケンスの一例を、図９のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１で製氷機の電源をＯＮして運転を開始する。これにより第２アクチュエータＡＭ２が逆転し、ステップＳ２で第２製氷室１２を上昇させる。第２製氷室１２が上昇を完了すると、ステップＳ３で製氷機筐体に取り付けられているスイッチＳＷ２(未だ除氷水開始用か除氷水終了用かは決まっていない)がＯＮしているか否かを確認する。その結果、スイッチＳＷ２のＯＮが肯定(ＹＥＳ)されれば、ステップＳ４において当該スイッチＳＷ２は常開型であると判断して、これを除氷水終了スイッチ(第２製氷室１２の検知手段)と認識する。逆に他方のスイッチＳＷ３は、常閉型である除氷水開始スイッチと認識する。その後は、両スイッチＳＷ２，ＳＷ３について前述した認識の下にステップＳ５以下のシーケンスで制御動作が進行する。
【００４５】
次に、前記ステップＳ３での確認に対し、結果が否定(ＮＯ)、すなわち当該スイッチＳＷ２がＯＮ動作してないと判断された場合はステップＳ６に移行し、前記もう１つのスイッチＳＷ３がＯＮ動作しているか否かを確認する。その結果、当該スイッチＳＷ３がＯＮしていることが肯定(ＹＥＳ)されると、ステップＳ７で当該スイッチＳＷ３は常開型の除氷水終了スイッチと認識する。その後は、両スイッチＳＷ２，ＳＷ３が前述した認識通りの機能を果たすものとして、ステップＳ８以下のシーケンスで制御動作が進行する。なお、前記ステップＳ６でスイッチＳＷ３のＯＮ作動が否定(ＮＯ)された場合は、前記２つのスイッチＳＷ２およびＳＷ３の何れもがＯＮ動作していないと判断されることになるから、ステップＳ９で両スイッチＳＷ２，ＳＷ３が不良であると判断し、次のステップＳ１０で製氷機の運転を停止する。このように、接点の開閉形式が逆になっている２つのスイッチＳＷ２，ＳＷ３の取り付けを誤った場合であっても、常閉スイッチおよび常開スイッチを適切に認識することで、製氷機はエラー停止をすることなく正常に運転を行うことができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０  第２製氷機構，１１  第１製氷室，１２  第２製氷室，１３  第１製氷小室，
１５  第２製氷小室，２５  第２アーム，２６  コイルスプリング(連結部材)，
４０  第１製氷機構，４６  製氷小室，４８  製氷室，５２  水皿，
６２  第１アーム，ＡＭ１  第１アクチュエータ，ＡＭ２  第２アクチュエータ，
ＳＷ２  除氷水開始スイッチ，ＷＶ  給水手段，
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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