(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方に開口する多数の製氷小室（２０）が区画形成された製氷型（１２）と、各製氷小室（２０）へ向かって製氷水を供給する多数の噴水孔（２３）が形成された水皿（１３）と、水皿（１３）を揺動軸（１６）のまわりに揺動操作する姿勢切換機構とを備えており、
姿勢切換機構が水皿（１３）の姿勢を、製氷型（１２）の製氷小室（２０）に対向する製氷姿勢と、製氷型（１２）から離れる離氷姿勢との間で切り換え操作する自動製氷機であって、
水皿（１３）の姿勢を検出するための姿勢検出機構が設けられており、
姿勢検出機構は、非接触式の検知手段（５１）と、姿勢切換機構の駆動に伴って往復動する移動体（５２）とを備えており、
移動体（５２）は、検知手段（５１）に臨む被検知領域（６２）を備えており、
被検知領域（６２）の一端部に第１被検知部（６３）が設けられ、被検知領域（６２）の他端部に第２被検知部（６４）が設けられており、
被検知領域（６２）における第１被検知部（６３）と第２被検知部（６４）の間に、第１中間被検知部（６５）と第２中間被検知部（６６）が交互に設けられており、
水皿（１３）が製氷姿勢のときは、第１被検知部（６３）が検知手段（５１）に臨み、
水皿（１３）が離氷姿勢のときは、第２被検知部（６４）が検知手段（５１）に臨み、
水皿（１３）の姿勢が切り換え操作される間は、第１中間被検知部（６５）と第２中間被検知部（６６）が検知手段（５１）を交互に通過することを特徴とする自動製氷機。
【請求項２】
検知手段（５１）が、第１被検知部（６３）または第１中間被検知部（６５）を検知すると第１出力値を出力し、第２被検知部（６４）または第２中間被検知部（６６）を検知すると第２出力値を出力するように設定されており、
両中間被検知部（６５・６６）の隣接方向における各第１中間被検知部（６５）の長さ寸法が、第１被検知部（６３）の長さ寸法よりも小さく設定されており、当該方向における各第２中間被検知部（６６）の長さ寸法が、第２被検知部（６４）の長さ寸法よりも小さく設定されており、
自動製氷機の制御手段は、
検知手段（５１）が第１出力値を連続して出力する第１出力連続時間（Ｔ１）と、検知手段（５１）が第２出力値を連続して出力する第２出力連続時間（Ｔ２）とを計測し、
第１出力連続時間（Ｔ１）が予め設定された第１所定時間（Ｔ１０）を越える前に、検知手段（５１）の出力値が第２出力値に切り換わること、および、第２出力連続時間（Ｔ２）が予め設定された第２所定時間（Ｔ２０）を越える前に、検知手段（５１）の出力値が第１出力値に切り換わることを交互に繰り返す場合に、水皿（１３）が製氷姿勢と離氷姿勢の間を揺動していると判定する、
請求項１に記載の自動製氷機。
【請求項３】
制御手段は、
第１出力連続時間（Ｔ１）および第２出力連続時間（Ｔ２）に加えて、水皿（１３）の姿勢の切り換え操作を開始してから、検知手段（５１）が第１出力値および／または第２出力値を出力した出力回数（Ｎ）を計測し、
第１出力連続時間（Ｔ１）が第１所定時間（Ｔ１０）を越えた時点で、出力回数（Ｎ）が所定回数（Ｎ０）に達していれば、水皿（１３）が離氷姿勢から製氷姿勢まで到達したと判定し、出力回数Ｎが所定回数（Ｎ０）に満たなければ、水皿（１３）が製氷姿勢に到達する前に揺動を停止したと判定し、
第２出力連続時間（Ｔ２）が第２所定時間（Ｔ２０）を越えた時点で、出力回数（Ｎ）が所定回数（Ｎ０）に達していれば、水皿（１３）が製氷姿勢から離氷姿勢まで到達したと判定し、出力回数Ｎが所定回数（Ｎ０）に満たなければ、水皿（１３）が離氷姿勢に到達する前に揺動を停止したと判定する、
請求項２に記載の自動製氷機。
【請求項４】
自動製氷機の運転開始時において制御手段は、
検知手段（５１）が第１出力値を出力する場合は、姿勢切換機構で水皿（１３）を離氷姿勢へ向かって揺動操作し、
検知手段（５１）が第２出力値を出力する場合は、姿勢切換機構で水皿（１３）を製氷姿勢へ向かって揺動操作し、検知手段（５１）の出力値が第１出力値に切り換わった時点で、水皿（１３）の揺動方向を切り換えて、水皿（１３）を離氷姿勢へ向かって揺動操作し、
水皿（１３）が離氷姿勢に到達したと判定すると、姿勢切換機構を停止する、
請求項３に記載の自動製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製氷型に区画形成した各製氷小室に対して、水皿の噴水孔から製氷水を供給して氷を製造する自動製氷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の自動製氷機は、例えば特許文献１に公知である。特許文献１の自動製氷機は、下向きに開口する多数の製氷小室が区画形成された製氷型（冷却器）と、各製氷小室へ向かって製氷水を供給する多数の噴水孔が形成された水皿と、水皿を揺動軸のまわりに揺動操作するモータなどを備えている。水皿は、モータの駆動力を受けて、製氷型の製氷小室に対向する上方の製氷姿勢（水平閉塞位置）と、製氷型から離れて傾斜する下方の離氷姿勢（傾斜開放位置）との間で揺動するようになっている。
【０００３】
モータの出力軸の周囲には、水皿の姿勢を検出するための姿勢検出機構が設けられている。姿勢検出機構は１個の磁石と２個の磁気センサなどで構成されている。詳しくは、モータの出力軸に固定した取付具に磁石が配設され、モータの外面に固定した基板上に２個の磁気センサが所定間隔をおいて配設されている。これによれば、モータが作動して水皿が揺動すると、取付具が出力軸と一体に回動し、磁石が両磁気センサに対して相対変位する。そして、水皿が製氷姿勢のとき磁石が一方の磁気センサに臨み、水皿が離氷姿勢のとき磁石が他方の磁気センサに臨むように、磁石と両磁気センサの位置関係が設定されている。つまり、特許文献１の姿勢検出機構は、一方の磁気センサが磁石を検知した場合に、水皿が製氷姿勢であると検出し、他方の磁気センサが磁石を検知した場合に、水皿が離氷姿勢であると検出する。
【０００４】
また、特許文献１には故障などにより水皿の揺動が停止した場合に、これを検出するための方法について記載されている。水皿が製氷姿勢において停止した場合（製氷姿勢から動き出さない場合）は、一方の磁気センサのＯＮ状態が所定時間を越えて継続するため、これに基づき水皿が停止したことを検出することができる。水皿が離氷姿勢において停止した場合（離氷姿勢から動き出さない場合）は、他方の磁気センサのＯＮ状態が所定時間を越えて継続するため、これに基づき水皿が停止したことを検出することができる。また、水皿が製氷姿勢と離氷姿勢の間で停止した場合は、両磁気センサのＯＦＦ状態が所定時間（両姿勢の間の揺動に要する時間より充分長い時間）を越えて継続するため、これに基づき水皿が停止したことを検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８２２８２４号公報（段落番号００１７、００２１〜００２４、００６８、００８４、００８８、図４、図７、図１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の自動製氷機において、水皿が製氷姿勢と離氷姿勢の間で停止したことは、両磁気センサのＯＦＦ状態が所定時間を越えて継続することに基づいて検出されるが、この所定時間は両姿勢の間の揺動に要する時間（姿勢切換時間）より充分長い時間に設定されるため、故障の検出に時間がかかる。水皿が停止しているにもかかわらず、モータを駆動する制御を長時間継続すると、モータを含む水皿の姿勢切換機構に過大な負荷がかかり、当該機構が損傷するおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、製氷姿勢と離氷姿勢の間で水皿の揺動が停止した場合に、そのことを速やかに検出することができ、従って、水皿の姿勢切換機構を速やかに停止させてその損傷を防止できる自動製氷機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、一方に開口する多数の製氷小室２０が区画形成された製氷型１２と、各製氷小室２０へ向かって製氷水を供給する多数の噴水孔２３が形成された水皿１３と、水皿１３を揺動軸１６のまわりに揺動操作する姿勢切換機構とを備えており、姿勢切換機構が水皿１３の姿勢を、製氷型１２の製氷小室２０に対向する製氷姿勢と、製氷型１２から離れる離氷姿勢との間で切り換え操作する自動製氷機を対象とする。水皿１３の姿勢を検出するための姿勢検出機構を設ける。姿勢検出機構は、非接触式の検知手段５１と、姿勢切換機構の駆動に伴って往復動する移動体５２とを備えており、移動体５２は、検知手段５１に臨む被検知領域６２を備えている。被検知領域６２の一端部に第１被検知部６３を設け、被検知領域６２の他端部に第２被検知部６４を設ける。被検知領域６２における第１被検知部６３と第２被検知部６４の間に、第１中間被検知部６５と第２中間被検知部６６を交互に設ける。水皿１３が製氷姿勢のときは、第１被検知部６３が検知手段５１に臨み、水皿１３が離氷姿勢のときは、第２被検知部６４が検知手段５１に臨み、水皿１３の姿勢が切り換え操作される間は、第１中間被検知部６５と第２中間被検知部６６が検知手段５１を交互に通過することを特徴とする。
【０００９】
検知手段５１は、第１被検知部６３または第１中間被検知部６５を検知すると第１出力値を出力し、第２被検知部６４または第２中間被検知部６６を検知すると第２出力値を出力するように設定する。両中間被検知部６５・６６の隣接方向における各第１中間被検知部６５の長さ寸法を、第１被検知部６３の長さ寸法よりも小さく設定し、当該方向における各第２中間被検知部６６の長さ寸法を、第２被検知部６４の長さ寸法よりも小さく設定する。自動製氷機の制御手段は、検知手段５１が第１出力値を連続して出力する第１出力連続時間Ｔ１と、検知手段５１が第２出力値を連続して出力する第２出力連続時間Ｔ２とを計測し、第１出力連続時間Ｔ１が予め設定された第１所定時間Ｔ１０を越える前に、検知手段５１の出力値が第２出力値に切り換わること、および、第２出力連続時間Ｔ２が予め設定された第２所定時間Ｔ２０を越える前に、検知手段５１の出力値が第１出力値に切り換わることを交互に繰り返す場合に、水皿１３が製氷姿勢と離氷姿勢の間を揺動していると判定する。
【００１０】
制御手段は、第１出力連続時間Ｔ１および第２出力連続時間Ｔ２に加えて、水皿１３の姿勢の切り換え操作を開始してから、検知手段５１が第１出力値および／または第２出力値を出力した出力回数Ｎを計測し、第１出力連続時間Ｔ１が第１所定時間Ｔ１０を越えた時点で、出力回数Ｎが所定回数Ｎ０に達していれば、水皿１３が離氷姿勢から製氷姿勢まで到達したと判定し、出力回数Ｎが所定回数Ｎ０に満たなければ、水皿１３が製氷姿勢に到達する前に揺動を停止したと判定する。また制御手段は、第２出力連続時間Ｔ２が第２所定時間Ｔ２０を越えた時点で、出力回数Ｎが所定回数Ｎ０に達していれば、水皿１３が製氷姿勢から離氷姿勢まで到達したと判定し、出力回数Ｎが所定回数Ｎ０に満たなければ、水皿１３が離氷姿勢に到達する前に揺動を停止したと判定する。
【００１１】
自動製氷機の運転開始時において制御手段は、検知手段５１が第１出力値を出力する場合は、姿勢切換機構で水皿１３を離氷姿勢へ向かって揺動操作し、検知手段５１が第２出力値を出力する場合は、姿勢切換機構で水皿１３を製氷姿勢へ向かって揺動操作し、検知手段５１の出力値が第１出力値に切り換わった時点で、水皿１３の揺動方向を切り換えて、水皿１３を離氷姿勢へ向かって揺動操作する。そして制御手段は、水皿１３が離氷姿勢に到達したと判定すると、姿勢切換機構を停止する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る水皿１３の姿勢検出機構においては、移動体５２の被検知領域６２の両端部に第１被検知部６３と第２被検知部６４を設け、両被検知部６３・６４の間に第１中間被検知部６５と第２中間被検知部６６を交互に設けた。そして、水皿１３が製氷姿勢のときは第１被検知部６３が検知手段５１に臨み、水皿１３が離氷姿勢のときは第２被検知部６４が検知手段５１に臨み、水皿１３の姿勢が切り換え操作される間は、両中間被検知部６５・６６が検知手段５１を交互に通過することとした。こうした姿勢検出機構によれば、検知手段５１が第１被検知部６３を検知することに基づき、水皿１３が製氷姿勢であることを検出することができ、検知手段５１が第２被検知部６４を検知することに基づき、水皿１３が離氷姿勢であることを検出することができる。さらに、検知手段５１が両中間被検知部６５・６６を交互に検知することに基づき、移動体５２が検知手段５１に対して相対移動していること、すなわち水皿１３が両姿勢の間で正常に動作していることを検出することができる。そのため、故障により水皿１３の揺動が停止したときは、移動体５２も移動を停止して、検知手段５１が両中間被検知部６５・６６を交互に検知できなくなるので、その時点で水皿１３が停止したことを検出することができる。従って本発明によれば、両姿勢の間で水皿１３の揺動が停止した場合に、そのことを姿勢切換時間（両姿勢の間の揺動に要する時間）よりも充分に短い時間で検出して、水皿１３の姿勢切換機構を速やかに停止させることができるので、姿勢切換機構に過大な負荷がかかることに伴う当該機構の損傷を的確に防止することができる。
【００１３】
検知手段５１が、第１被検知部６３または第１中間被検知部６５を検知すると第１出力値を出力し、第２被検知部６４または第２中間被検知部６６を検知すると第２出力値を出力する。つまり、検知手段５１が２種類のみの識別機能を有するものとした。これによれば、さらに多くの識別機能を有する検知手段、例えば多色を判別可能なカラーセンサを使用する場合に比べて、姿勢検出機構を安価なものとすることができる。また本発明では、各第１中間被検知部６５の長さ寸法を第１被検知部６３のそれよりも小さく設定し、各第１中間被検知部６５が第１所定時間Ｔ１０よりも短い時間で検知手段５１を通過するようにした。同様に、各第２中間被検知部６６の長さ寸法を第２被検知部６４のそれよりも小さく設定し、各第２中間被検知部６６が第２所定時間Ｔ２よりも短い時間で検知手段５１を通過するようにした。従って、検知手段５１が２種類のみの識別機能を有する簡素なものであっても、その出力値が所定時間Ｔ１０・Ｔ２０よりも短い時間で交互に切り換わることに基づいて、両中間被検知部６５・６６が検知手段５１を交互に通過すること、すなわち水皿１３が製氷姿勢と離氷姿勢の間を揺動していることを的確に検出することができる。
【００１４】
制御手段は、第１出力連続時間Ｔ１が第１所定時間Ｔ１０を越えた時点で、検知手段５１の出力値に係る出力回数Ｎが所定回数Ｎ０に達していれば、水皿１３が製氷姿勢まで到達したと判定し、出力回数Ｎが所定回数Ｎ０に満たなければ、水皿１３が製氷姿勢に到達する前に揺動を停止したと判定する。また制御手段は、第２出力連続時間Ｔ２が第２所定時間Ｔ２０を越えた時点で、出力回数Ｎが所定回数Ｎ０に達していれば、水皿１３が離氷姿勢まで到達したと判定し、出力回数Ｎが所定回数Ｎ０に満たなければ、水皿１３が離氷姿勢に到達する前に揺動を停止したと判定する。以上の構成によれば、水皿１３の姿勢が正常に切り換わったことと、姿勢の切り換えの過程で水皿１３が故障等により停止したことを、１個の検知手段５１の出力値のみに基づいて区別できるので、両者を区別するために別の検知手段を使用する場合に比べて、姿勢検出機構を簡素化してコストの削減を図ることができる。
【００１５】
また、検知手段５１の出力値に係る出力回数Ｎを計測すると、当該回数Ｎに基づき水皿１３の姿勢（傾斜角度）を詳細に検出することができる。水皿１３を製氷姿勢と離氷姿勢の間の特定位置で停止させたい場合に、特定位置に対応した検知手段などを用意しなくても、出力回数Ｎに基づき水皿１３が特定位置まで揺動したことを検出して、水皿１３を特定位置で停止させることができる。なお、特定位置の一例としては、水タンク１４内の製氷残水を部分的に排水する半解放位置を挙げることができる。
【００１６】
自動製氷機の運転開始時に検知手段５１が第１出力値を出力する場合は、第１被検知部６３または第１中間被検知部６５が検知手段５１に臨んでおり、水皿１３は離氷姿勢ではないと判断できる。従ってこの場合は、水皿１３を離氷姿勢へ向かって揺動操作し、離氷姿勢で停止させることにより、散水による噴水孔２３の洗浄などを行うことができる。一方、運転開始時に検知手段５１が第２出力値を出力する場合は、第２被検知部６４が検知手段５１に臨んでいる（水皿１３が既に離氷姿勢である）か、あるいは第２中間被検知部６６が検知手段５１に臨んでいる（水皿１３は離氷姿勢ではない）か、判断することはできない。水皿１３が既に離氷姿勢である場合に、水皿１３を製氷姿勢からさらに離れる方向へ揺動させると、水皿１３が離氷姿勢を越えて揺動し、機器どうしの衝突などを招くおそれがある。そこで、検知手段５１が第２出力値を出力する場合は、まず検知手段５１の出力値が第１出力値に切り換わるまで、水皿１３を製氷姿勢へ向かって揺動操作する。次いで、水皿１３の揺動方向を切り換えて、水皿１３を離氷姿勢へ向かって揺動操作し、離氷姿勢で停止させる。これにより、水皿１３が離氷姿勢を越える不都合を招くことなく、水皿１３を確実に離氷姿勢にして、噴水孔２３の洗浄などを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１に係る水皿の姿勢検出機構を示す、図５におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２】自動製氷機の概略構成を示す縦断正面図である。
【図３】製氷ユニットの縦断正面図である。
【図４】水皿を離氷姿勢にした製氷ユニットの正面図である。
【図５】製氷ユニットの側面図である。
【図６】水皿の姿勢切換機構を示す縦断正面図である。
【図７】図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】水皿の姿勢検出機構の動作を示す図である。
【図９】水皿を製氷姿勢から離氷姿勢に切り換える場合の制御手順を示すフローチャートである。
【図１０】水皿を離氷姿勢から製氷姿勢に切り換える場合の制御手順を示すフローチャートである。
【図１１】自動製氷機の運転開始時における制御手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例２に係る水皿の姿勢検出機構を示す図である。
【図１３】本発明の実施例３に係る水皿の姿勢検出機構を示す図である。
【図１４】本発明の実施例４に係る水皿の姿勢検出機構を示す図である。
【図１５】本発明の実施例５に係る水皿の姿勢検出機構を示す図である。
【図１６】本発明の実施例６に係る水皿の姿勢検出機構を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施例１）  図１ないし図１１は、本発明に係る自動製氷機の実施例１を示す。図２において自動製氷機は、製氷ユニット１を収容する断熱箱体２と、断熱箱体２の下側に配置されたハウジング３などで構成される。製氷ユニット１は断熱箱体２の上部に配置されており、断熱箱体２における製氷ユニット１の下方に貯氷室４が設けられている。製氷ユニット１で製造された氷は貯氷室４へ向かって落下し、そのまま貯氷室４で貯蔵される。図示しないが、断熱箱体２の前面には、貯氷室４に臨む氷の取出口が設けられている。ハウジング３は、断熱箱体２と前後寸法および左右寸法が等しい箱体からなり、その内部に機械室５が形成されている。機械室５の内部には、冷凍機を構成する圧縮機６および凝縮器７や凝縮器ファン８などの機器が収容されている。
【００１９】
図３において製氷ユニット１は、断熱箱体２の天板の下面に固定されたユニットベース１１と、ユニットベース１１に固定された製氷型１２と、製氷型１２に製氷水を供給する水皿１３と、製氷水を貯留する水タンク１４と、水皿１３上に製氷水を供給する給水管１５などで構成される。ユニットベース１１における製氷型１２の側方には、揺動軸１６のまわりに揺動可能な揺動アーム１７が設けられており、この揺動アーム１７の揺動先端側に水皿１３および水タンク１４が固定されている。水皿１３および水タンク１４は、水皿１３の上面が水平になって製氷型１２に対向する上方の製氷姿勢（図３参照）と、水皿１３の上面が傾斜して製氷型１２から離れる下方の離氷姿勢（図４参照）との間で、揺動軸１６のまわりに上下揺動する。
【００２０】
製氷型１２は、下向きに開口する四角皿状の容器からなり、その内部に下向きに開口する多数の製氷小室２０が区画形成されている。製氷型１２の上面には冷媒管２１が蛇行状態で配管されている。冷媒管２１の一端は圧縮機６に接続され、他端は図示しない膨張弁を介して凝縮器７に接続されている。製氷運転時には、凝縮器７で放熱されたのち膨張弁で減圧された低温低圧の冷媒液が冷媒管２１に供給され、この冷媒液が冷媒管２１で蒸発することにより、製氷型１２が氷結温度まで冷却される。冷却状態の製氷型１２に水皿１３から製氷水が供給されることにより、各製氷小室２０内で氷が製造される。製造された氷を製氷型１２から分離する離氷運転時には、圧縮機６から高温の冷媒ガスが冷媒管２１に供給され、製氷型１２が温められることにより、各製氷小室２０内の氷の表面が融解する。これにより製氷小室２０から落下した氷は、離氷姿勢の水皿１３の上面を滑り落ちて、貯氷室４へ向かって落下する。
【００２１】
水皿１３は、各製氷小室２０へ向かって製氷水を噴出供給する多数の噴水孔２３と、各噴水孔２３のまわりに形成される一対の戻し孔２４とを備えており、全体が下向きに開口する四角皿状に形成されている。水皿１３の上壁内面には水路枠２５が固定されており、水路枠２５に設けられた通水路２６の上端が噴水孔２３に連通している。水皿１３および水路枠２５の下側に配置される水タンク１４には、水タンク１４内の製氷水を通水路２６へ加圧送給する給水ポンプ２９が設置されている。給水ポンプ２９で加圧された製氷水は、通水路２６および噴水孔２３を介して製氷小室２０へ噴出供給される。水皿１３の各戻し孔２４は、水路枠２５の枠外部分に上下貫通状に形成されている。給水管１５から水皿１３上に供給された製氷水や、噴水孔２３から製氷小室２０へ噴出供給されたものの氷結せずに落下した製氷残水は、戻し孔２４を通じて水タンク１４へ流れ込む。
【００２２】
図４において水タンク１４の揺動先端側には、離氷姿勢において水タンク１４内の製氷水を排水するための排水口３０が設けられている。製氷ユニット１と貯氷室４の間には、水タンク１４からの排水を受ける排水パン３１が配置されており、排水パン３１で受けた排水は排水管３２を介して機外に排出される。
【００２３】
ユニットベース１１と水皿１３との間には、水皿１３を製氷姿勢と離氷姿勢とに切り換え操作するための姿勢切換機構が設けられている。図４および図５において姿勢切換機構は、前後方向（揺動軸１６の軸方向）に伸びる駆動軸３５と、駆動軸３５の両端に固定された前後一対の駆動アーム３６と、水皿１３の外面に固定された前後一対のばね受ピン３７と、各ばね受ピン３７と各駆動アーム３６との間に掛け止め装着された前後一対の引張コイル形のばね３８と、一方（前側）の駆動アーム３６に回転駆動力を与えるモータ３９などで構成される。駆動軸３５は、ユニットベース１１の下面に固定された前後一対の軸受体４０によって軸支されている。モータ３９から前側の駆動アーム３６に回転駆動力が与えられると、前後の駆動アーム３６および駆動軸３５が一体に回動する。
【００２４】
ユニットベース１１の前部にはブラケット４３が固定されており、このブラケット４３の前端にモータ３９が固定されている。図５においてモータ３９は、モータ本体４５と、モータ本体４５の回転動力を減速する減速機４６と、減速機４６を収容するギヤカバー４７などで構成されており、減速機４６の出力軸４８が前側の駆動アーム３６に連結されている。図６に実線で示すように、駆動アーム３６が出力軸４８から上向きに伸びる状態においては、水皿１３および水タンク１４がばね３８で引き上げられて製氷姿勢になる。この状態から駆動アーム３６が反時計回りに約１６０°回動し、図６に想像線で示すように駆動アーム３６が出力軸４８から斜め下向きに伸びる状態になると、水皿１３および水タンク１４が離氷姿勢になる（図４参照）。
【００２５】
減速機４６の出力軸４８の周囲には、水皿１３および水タンク１４の姿勢を検出するための姿勢検出機構が設けられている。図１および図７において姿勢検出機構は、ギヤカバー４７の外面に固定された光学センサ（検知手段）５１と、ギヤカバー４７の外側で出力軸４８に固定された扇形（半円）の回動体（移動体）５２とで構成される。ギヤカバー４７は、後面が開口する筒状のカバー本体５４と、カバー本体５４の後面開口を塞ぐ蓋体５５とを備えており、蓋体５５の後面（外面）側に光学センサ５１および回動体５２が配置されている。光学センサ５１は、前後に対向する発光素子５７および受光素子５８を備えている。ギヤカバー４７の後面（外面）には、光学センサ５１および回動体５２を覆う丸皿形状の保護カバー５９が装着されている。保護カバー５９と出力軸４８の間、または、保護カバー５９と前側の駆動アーム３６の間には、保護カバー５９の内部の水密性を確保するためのシール構造を設けることができる。
【００２６】
水皿１３の姿勢切換機構のモータ３９を駆動すると、出力軸４８に固定した回動体５２が、出力軸４８と一体に回動する。このとき、回動体５２の円弧部分に沿って設けられた被検知領域６２が、発光素子５７と受光素子５８の間を光学センサ５１に対して相対移動する。被検知領域６２の相対移動方向すなわち周方向における被検知領域６２の一端部には凸部（第１被検知部）６３が設けられており、被検知領域６２の他端部には凹部（第２被検知部）６４が設けられている。また、被検知領域６２における凸部６３と凹部６４の間には、周方向に沿って中間凸部（第１中間被検知部）６５と中間凹部（第２中間被検知部）６６が交互に設けられている。各中間凸部６５と各中間凹部６６の周方向（隣接方向）長さは等しく設定されており、凸部６３と凹部６４の周方向長さも等しく設定されている。各中間凸部６５および各中間凹部６６は、凸部６３および凹部６４よりも周方向に短く形成されている。具体的には、各中間凸部６５および各中間凹部６６の周方向長さを、凸部６３および凹部６４の周方向長さの約４分の１とした。中間凸部６５と中間凹部６６の個数はそれぞれ１４個に設定されている。
【００２７】
被検知領域６２の凸部６３および中間凸部６５は、光学センサ５１の発光素子５７から受光素子５８へ向かう光を遮断する。受光素子５８が発光素子５７からの光を検知しないとき、光学センサ５１はＯＮ（第１出力値）を出力する。一方、凹部６４および中間凹部６６は、発光素子５７から受光素子５８へ向かう光を通過させる。受光素子５８が発光素子５７からの光を検知するとき、光学センサ５１はＯＦＦ（第２出力値）を出力する。回動体５２が出力軸４８のまわりに往復動すると、両素子５７・５８の間に凸部６３・６５と凹部６４・６６が交互に位置して、光学センサ５１の出力値はＯＮとＯＦＦの間で交互に切り換わる。
【００２８】
次に、姿勢検出機構の光学センサ５１および回動体５２と、水皿１３の姿勢との対応関係について説明する。水皿１３が製氷姿勢のときは、図８（ａ）に示すように凸部６３が両素子５７・５８の間に位置する。より詳しくは、凸部６３の周方向中央部が両素子５７・５８の間に位置する。水皿１３が製氷姿勢から離氷姿勢へ向かって揺動を開始すると、回動体５２が図８（ａ）に向かって反時計回りの回動を開始する。水皿１３が揺動する間は、中間凸部６５と中間凹部６６が両素子５７・５８の間を交互に通過する。水皿１３が離氷姿勢に到達すると、図８（ｂ）に示すように凹部６４が両素子５７・５８の間に到達する。より詳しくは、凹部６４の周方向中央部が両素子５７・５８の間に位置する。一方、水皿１３が離氷姿勢から製氷姿勢へ向かって揺動する場合は、回動体５２が図８（ｂ）に向かって時計回りに回動し、水皿１３が製氷姿勢に到達すると凸部６３が両素子５７・５８の間に到達する。以上のように、光学センサ５１の両素子５７・５８に対する被検知領域６２の相対位置と、水皿１３の姿勢（製氷姿勢と離氷姿勢、および両姿勢の間の各位置）とは、１対１の対応関係にある。
【００２９】
本実施例に係る自動製氷機の制御手段は、光学センサ５１がＯＮを連続して出力するＯＮ連続時間（第１出力連続時間）Ｔ１と、光学センサ５１がＯＦＦを連続して出力するＯＦＦ連続時間（第２出力連続時間）Ｔ２と、水皿１３の姿勢が切り換え操作される間に光学センサ５１がＯＮを出力した出力回数Ｎとを計測する。そして、計測した連続時間Ｔ１・Ｔ２および出力回数Ｎに基づいて、両素子５７・５８に対する被検知領域６２の相対位置、すなわち水皿１３の姿勢を判定する。なお出力回数Ｎは、光学センサ５１がＯＮを出力した回数である必要はなく、ＯＦＦを出力した回数であってもよく、また両回数を合わせたものであってもよい。
【００３０】
水皿１３を製氷姿勢から離氷姿勢へ切り換える場合の制御手段による制御手順を、図９のフローチャートに示す。スタート時点すなわち水皿１３が製氷姿勢のときは、凸部６３が光学センサ５１に臨み（図８（ａ））、光学センサ５１がＯＮを出力することから、出力回数Ｎの初期値を「１」に設定して（ステップＳ１）、姿勢切換機構のモータ３９を逆転駆動する（ステップＳ２）。これと同時にＯＮ連続時間Ｔ１の計時を開始し（ステップＳ３）、当該時間Ｔ１を予め設定されたＯＮ所定時間（第１所定時間）Ｔ１０と比較する（ステップＳ４）。ここでＯＮ所定時間Ｔ１０は、水皿１３が正常に揺動して回動体５２が正常に回動する場合に、凸部６３が両素子５７・５８の間を初期位置（周方向中央部）から端部まで移動するのに要する時間よりもやや長い時間に設定される。このＯＮ所定時間Ｔ１０は、各中間凸部６５が両素子５７・５８の間を通過するのに要する時間よりも長いものである。
【００３１】
ＯＮ連続時間Ｔ１がＯＮ所定時間Ｔ１０を越えるまでに光学センサ５１の出力値がＯＦＦに切り換わると（ステップＳ４でＮＯ、ステップＳ５でＹＥＳ）、ＯＮ連続時間Ｔ１の計時を停止（リセット）して（ステップＳ６）、ＯＦＦ連続時間Ｔ２の計時を開始する（ステップＳ７）。一方、光学センサ５１の出力値がＯＦＦに切り換わる前に、ＯＮ連続時間Ｔ１がＯＮ所定時間Ｔ１０を越えると（ステップＳ５でＮＯ、ステップＳ４でＹＥＳ）、凸部６３あるいは中間凸部６５が両素子５７・５８の間に留まっている、つまり回動体５２が回動を停止している（水皿１３が揺動を停止している）と判定して、モータ３９を停止しエラー表示を行う（ステップＳ８・Ｓ９）。
【００３２】
ステップＳ７から続くステップＳ１０では、ＯＦＦ連続時間Ｔ２を予め設定されたＯＦＦ所定時間（第２所定時間）Ｔ２０と比較する。ここでＯＦＦ所定時間Ｔ２０は、回動体５２が正常に回動する場合に、両素子５７・５８の間を各中間凹部６６が通過するには足りるが、凹部６４が通過するには足りない時間に設定される。ＯＦＦ連続時間Ｔ２がＯＦＦ所定時間Ｔ２０を越えるまでに光学センサ５１の出力値がＯＮに切り換わると（ステップＳ１０でＮＯ、ステップＳ１１でＹＥＳ）、ＯＦＦ連続時間Ｔ２の計時を停止（リセット）して（ステップＳ１２）、出力回数Ｎを１つ加算するとともに（ステップＳ１３）、ステップＳ３へ戻ってＯＮ連続時間Ｔ１の計時を開始する。一方、光学センサ５１の出力値がＯＮに切り換わる前に、ＯＦＦ連続時間Ｔ２がＯＦＦ所定時間Ｔ２０を越えると（ステップＳ１１でＮＯ、ステップＳ１０でＹＥＳ）、モータ３９を停止して（ステップＳ１４）、両素子５７・５８の間に位置するのが凹部６４と中間凹部６６のどちらであるのか、次のステップＳ１５で判定する。
【００３３】
ステップＳ１５では、出力回数Ｎを予め設定された所定回数Ｎ０と比較する。本実施例において所定回数Ｎ０は、凸部６３と中間凸部６５の総数すなわち「１５」に設定される。両素子５７・５８の間に位置するのが凹部６４であれば、既に凸部６３と全ての中間凸部６５が両素子５７・５８の間を通過して、出力回数Ｎが所定回数Ｎ０に達している筈である。従って、出力回数Ｎと所定回数Ｎ０が等しい場合は（ステップＳ１５でＹＥＳ）、凹部６４が両素子５７・５８の間に到達したと判定する。つまり、水皿１３が正常に離氷姿勢に切り換わったと判定して、離氷姿勢への切換操作を正常終了する（ステップＳ１６）。一方、出力回数Ｎが所定回数Ｎ０に満たない場合は（ステップＳ１５でＮＯ）、中間凹部６６が両素子５７・５８の間に留まっている、つまり回動体５２が回動を停止している（水皿１３が揺動を停止している）と判定して、エラー表示を行う（ステップＳ９）。
【００３４】
次に、水皿１３を離氷姿勢から製氷姿勢へ切り換える場合の制御手順を、図１０のフローチャートに示す。スタート時点すなわち水皿１３が離氷姿勢のときは、凹部６４が光学センサ５１に臨み（図８（ｂ））、光学センサ５１がＯＦＦを出力することから、出力回数Ｎの初期値を「０」に設定して（ステップＳ２１）、姿勢切換機構のモータ３９を正転駆動する（ステップＳ２２）。これと同時にＯＦＦ連続時間Ｔ２の計時を開始し（ステップＳ２３）、当該時間Ｔ２をＯＦＦ所定時間Ｔ２０と比較する（ステップＳ２４）。ここでＯＦＦ所定時間Ｔ２０は、水皿１３が正常に揺動して回動体５２が正常に回動する場合に、凹部６４が両素子５７・５８の間を初期位置（周方向中央部）から端部まで移動するのに要する時間よりもやや長い時間に設定される。このＯＦＦ所定時間Ｔ２０は、各中間凹部６６が両素子５７・５８の間を通過するのに要する時間よりも長いものである。
【００３５】
ＯＦＦ連続時間Ｔ２がＯＦＦ所定時間Ｔ２０を越えるまでに光学センサ５１の出力値がＯＮに切り換わると（ステップＳ２４でＮＯ、ステップＳ２５でＹＥＳ）、ＯＦＦ連続時間Ｔ２の計時を停止（リセット）して（ステップＳ２６）、出力回数Ｎを１つ加算するとともに（ステップＳ２７）、ＯＮ連続時間Ｔ１の計時を開始する（ステップＳ２８）。一方、光学センサ５１の出力値がＯＮに切り換わる前に、ＯＦＦ連続時間Ｔ２がＯＦＦ所定時間Ｔ２０を越えると（ステップＳ２５でＮＯ、ステップＳ２４でＹＥＳ）、凹部６４あるいは中間凹部６６が両素子５７・５８の間に留まっている、つまり回動体５２が回動を停止している（水皿１３が揺動を停止している）と判定して、モータ３９を停止しエラー表示を行う（ステップＳ２９・Ｓ３０）。
【００３６】
ステップＳ２８から続くステップＳ３１では、ＯＮ連続時間Ｔ１をＯＮ所定時間Ｔ１０と比較する。ここでＯＮ所定時間Ｔ１０は、回動体５２が正常に回動する場合に、両素子５７・５８の間を各中間凸部６５が通過するには足りるが、凸部６３が通過するには足りない時間に設定される。ＯＮ連続時間Ｔ１がＯＮ所定時間Ｔ１０を越えるまでに光学センサ５１の出力値がＯＦＦに切り換わると（ステップＳ３１でＮＯ、ステップＳ３２でＹＥＳ）、ＯＮ連続時間Ｔ１の計時を停止（リセット）し（ステップＳ３３）、ステップＳ２３へ戻ってＯＦＦ連続時間Ｔ２の計時を開始する。一方、光学センサ５１の出力値がＯＦＦに切り換わる前に、ＯＮ連続時間Ｔ１がＯＮ所定時間Ｔ１０を越えると（ステップＳ３２でＮＯ、ステップＳ３１でＹＥＳ）、モータ３９を停止して（ステップＳ３４）、両素子５７・５８の間に位置するのが凸部６３と中間凸部６５のどちらであるのか、次のステップＳ３５で判定する。
【００３７】
ステップＳ３５では、出力回数Ｎを所定回数Ｎ０すなわち「１５」と比較し、出力回数Ｎと所定回数Ｎ０が等しい場合は（ステップＳ３５でＹＥＳ）、凸部６３が両素子５７・５８の間に到達したと判定する。つまり、水皿１３が正常に製氷姿勢に切り換わったと判定して、製氷姿勢への切換操作を正常終了する（ステップＳ３６）。このように判定するのは、全ての中間凸部６５が両素子５７・５８の間を通過した後、凸部６３が両素子５７・５８の間に到達した場合に限って、出力回数Ｎが所定回数Ｎ０に達するからである。一方、出力回数Ｎが所定回数Ｎ０に満たない場合は（ステップＳ３５でＮＯ）、中間凸部６５が両素子５７・５８の間に留まっている、つまり回動体５２が回動を停止している（水皿１３が揺動を停止している）と判定して、エラー表示を行う（ステップＳ３０）。
【００３８】
以上のように本実施例では、凸部６３または凹部６４が光学センサ５１に至る前に回動体５２が回動を停止したこと、すなわち水皿１３が揺動を停止したことを、ＯＮ所定時間Ｔ１０またはＯＦＦ所定時間Ｔ２０の経過後に検出することができる。ＯＮ所定時間Ｔ１０およびＯＦＦ所定時間Ｔ２０は、製氷姿勢と離氷姿勢の間の切り換えに要する時間（姿勢切換時間）に比べて大幅に短いため、本実施例によれば、姿勢切換時間の経過後でなければ水皿１３の揺動停止を検出できなかった従来の自動製氷機に比べて、水皿１３の揺動停止を早期に検出して、水皿１３の姿勢切換機構（モータ３９）を速やかに停止させることができるので、姿勢切換機構に過大な負荷がかかることに伴う当該機構の損傷、例えばモータ３９の焼損などを的確に防止することができる。
【００３９】
本実施例に係る自動製氷機の運転開始時には、まず水皿１３および水タンク１４を離氷姿勢にして、水タンク１４内の製氷残水を排水パン３１へ排出し、さらに給水管１５から水皿１３上に散水して噴水孔２３などを洗浄する。ただし、自動製氷機の運転開始直後は、光学センサ５１の両素子５７・５８に対する被検知領域６２の相対位置が不明であり、従って水皿１３の姿勢を判定することはできない。そこで制御手段は、図１１のフローチャートに示す制御を行う。
【００４０】
まずは、光学センサ５１の出力値を検出する（ステップＳ４１）。この出力値がＯＮであれば（ステップＳ４１でＹＥＳ）、両素子５７・５８の間に位置するのは凸部６３または中間凸部６５であって、凹部６４は両素子５７・５８の間に位置しておらず、水皿１３は離氷姿勢ではないと判断できる。従ってこの場合は、水皿１３を離氷姿勢へ向かって下方揺動させるべく、姿勢切換機構のモータ３９を逆転駆動する（ステップＳ４２）。
【００４１】
一方、光学センサ５１の出力値がＯＦＦであれば（ステップＳ４１でＮＯ）、両素子５７・５８の間に位置するのが凹部６４である（水皿１３が既に離氷姿勢である）か、あるいは中間凹部６６である（水皿１３は離氷姿勢ではない）か、判断することはできない。水皿１３が既に離氷姿勢である場合に、水皿１３をさらに下方へ揺動させると、水タンク１４が排水パン３１に衝突するなどの不都合を招くおそれがある。そこで、光学センサ５１の出力値がＯＦＦである場合は（ステップＳ４１でＮＯ）、モータ３９を正転駆動して（ステップＳ４３）、凹部６４または中間凹部６６が両素子５７・５８の間から抜け出るまで、水皿１３を上方へ揺動させる。両素子５７・５８の間に凸部６３または中間凸部６５が入り込んで、光学センサ５１の出力値がＯＮに切り換わった時点で（ステップＳ４４でＹＥＳ）、今度は水皿１３を下方揺動させるべく、モータ３９を逆転駆動する（ステップＳ４２）。
【００４２】
ステップＳ４２でモータ３９を逆転駆動して、光学センサ５１の出力値がＯＦＦに切り換わると（ステップＳ４５でＹＥＳ）、ＯＦＦ連続時間Ｔ２の計時を開始し（ステップＳ４６）、当該時間Ｔ２をＯＦＦ所定時間Ｔ２０と比較する（ステップＳ４７）。ここでＯＦＦ所定時間Ｔ２０は、回動体５２が正常に回動する場合に、両素子５７・５８の間を各中間凹部６６が通過するには足りるが、凹部６４が通過するには足りない時間に設定される。
【００４３】
ＯＦＦ連続時間Ｔ２がＯＦＦ所定時間Ｔ２０を越えるまでに光学センサ５１の出力値がＯＮに切り換わると（ステップＳ４７でＮＯ、ステップＳ４８でＹＥＳ）、この直前に両素子５７・５８の間を通過したのは中間凹部６６であり、まだ凹部６４は両素子５７・５８の間に到達していないと判定できるから、この場合はＯＦＦ連続時間Ｔ２の計時を停止（リセット）し（ステップＳ４９）、ステップＳ４５へ戻って光学センサ５１の出力値が再びＯＦＦに切り換わるのを待つ。一方、光学センサ５１の出力値がＯＮに切り換わる前に、ＯＦＦ連続時間Ｔ２がＯＦＦ所定時間Ｔ２０を越えると（ステップＳ４８でＮＯ、ステップＳ４７でＹＥＳ）、両素子５７・５８の間に凹部６４が到達した、すなわち水皿１３が離氷姿勢に至ったと判定できるから、この場合はモータ３９を停止し（ステップＳ５０）、給水管１５からの散水を開始する。
【００４４】
（実施例２）  図１２は、本発明の実施例２に係る姿勢検出機構を示す。ここでは、回動体５２の円弧周縁に断面円弧状の円弧壁７０を形成し、当該円弧壁７０に被検知領域６２を設けた。円弧壁７０の周方向一端部に配置された壁部が凸部６３として機能し、円弧壁７０の周方向他端部の外方の空間が凹部６４として機能する。光学センサ５１の発光素子５７と受光素子５８は、円弧壁７０を間にして径方向に対向する状態で配置されている。他は実施例１と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。以下の実施例においても同じとする。
【００４５】
（実施例３）  図１３は、本発明の実施例３に係る姿勢検出機構を示す。ここでは、回動体５２の円弧周縁のやや内側に被検知領域６２を配置した。回動体５２の周方向一端部に配置された壁部が第１被検知部６３として機能し、回動体５２の周方向他端部の外方の空間が第２被検知部６４として機能する。また、回動体５２の周方向に沿って断続的に形成された貫通孔が第２中間被検知部６６を構成し、周方向に隣接する被検知部６４・６６の間の壁部が第１中間被検知部６５を構成する。
【００４６】
（実施例４）  図１４は、本発明の実施例４に係る姿勢検出機構を示す。ここでは、回動体５２を透光性の材料で形成し、発光素子５７の光を遮断する遮光性の塗料を回動体５２に断続的に塗布して、被検知領域６２を構成した。塗料を塗布した遮光部が第１被検知部６３および第１中間被検知部６５を構成し、遮光部に隣接する透光部が第２被検知部６４および第２中間被検知部６６を構成する。
【００４７】
（実施例５）  図１５は、本発明の実施例５に係る姿勢検出機構を示す。ここでは、発光素子５７からの光を被検知領域６２で反射させ、発光素子５７に並設した受光素子５８で反射光を受光するものとした。第２被検知部６４および第２中間被検知部６６は、第１被検知部６３および第１中間被検知部６５に比べて、発光素子５７の照射方向に１段低く形成されており、光学センサ５１までの距離が遠くなっている。そのため、発光素子５７から第２被検知部６４または第２中間被検知部６６に光を照射した場合は、第１被検知部６３または第１中間被検知部６５に光を照射した場合よりも、受光素子５８が反射光を受光するタイミングが遅くなる。光学センサ５１は、発光素子５７が光を照射してから受光素子５８が反射光を受光するまでの時間を計測し、この時間が所定よりも短い場合は第１出力値を出力し、所定よりも長い場合は第２出力値を出力する。
【００４８】
（実施例６）  図１６は、本発明の実施例６に係る姿勢検出機構を示す。ここでは、モータ３９の出力軸４８にピニオン７２を固定し、ピニオン７２と噛み合うラック（移動体）５２に被検知領域６２を設けた。ピニオン７２が出力軸４８と一体に回動すると、ラック５２は直線に沿って移動する。被検知領域６２と光学センサ５１の構成は先の実施例５と同様であるため、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。本実施例から分かるように、本発明に係る移動体５２は回動するものに限られない。また移動体５２は、出力軸４８に固定されるものに限られず、本実施例のように出力軸４８の周囲に配置されたものや、駆動軸３５（図５参照）などに固定されたものであってもよい。
【００４９】
その他、上記各実施例では検知手段５１として光学センサを用いたが、これに代えて磁気センサを用いることができる。検知手段５１を磁気センサとする場合は、例えば実施例１の発光素子５７を磁石に、受光素子５８を磁気反応素子にそれぞれ置換し、磁力線を遮断する材料で回動体５２を形成する。この場合、被検知領域６２の凸部６３と中間凸部６５は、磁石から磁気反応素子へ向かう磁力線を遮断し、凹部６４と中間凹部６６は同磁力線を通過させる。さらに別の実施例として、被検知領域６２の第１被検知部６３、第２被検知部６４、第１中間被検知部６５、および第２中間被検知部６６をそれぞれ異なる着色とし、各色を判別可能なカラーセンサで検知手段５１を構成することもできる。
【符号の説明】
【００５０】
１  製氷ユニット
１２  製氷型
１３  水皿
１４  水タンク
１６  揺動軸
２０  製氷小室
２３  噴水孔
３９  モータ
４８  出力軸
５１  検知手段（光学センサ）
５２  移動体（回動体）
５７  発光素子
５８  受光素子
６２  被検知領域
６３  第１被検知部（凸部）
６４  第２被検知部（凹部）
６５  第１中間被検知部（中間凸部）
６６  第２中間被検知部（中間凹部）
【図１】
0006275580.tif 000002
【図２】
0006275580.tif 000003
【図３】
0006275580.tif 000004
【図４】
0006275580.tif 000005
【図５】
0006275580.tif 000006
【図６】
0006275580.tif 000007
【図７】
0006275580.tif 000008
【図８】
0006275580.tif 000009
【図９】
0006275580.tif 000010
【図１０】
0006275580.tif 000011
【図１１】
0006275580.tif 000012
【図１２】
0006275580.tif 000013
【図１３】
0006275580.tif 000014
【図１４】
0006275580.tif 000015
【図１５】
0006275580.tif 000016
【図１６】
0006275580.tif 000017