(57)【要約】【課題】過負荷状態を早期の段階で正確に検知することができるオーガ式製氷機の過負荷検知装置を提供することを課題とする。【解決手段】ロッド９を介してオーガ３に連結されると共に多数のスリットが形成されたスリット板１０が氷放出シュート８の上部に配置され、スリット板１０がオーガ３と共に回転すると、光学センサ１１から各スリットの通過に従った検出信号が出力される。過負荷状態では、オーガ３に捻り振動が発生し、各スリットの通過時に光学センサ１１からの検出信号に振動によるノイズが発生する。正常運転時の各スリットの通過周期より十分に短い値に設定されたしきい値以下の周期のノイズが光学センサ１１からの検出信号に現れることにより、過負荷を検知する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍ケーシングの内周面に成長した氷を回転駆動されるオーガの螺旋刃によって掻き取るオーガ式製氷機の過負荷を検知する装置において、冷凍ケーシングの上部に配置されると共にオーガに発生する振動を検出する振動センサを備えたことを特徴とするオーガ式製氷機の過負荷検知装置。
【請求項２】
前記振動センサは、オーガに連結されてオーガと共に回転し且つ周方向に多数のスリットが配列形成されたスリット板と、前記スリット板の回転に伴う各スリットの通過を検出する光学センサとを含む請求項１に記載のオーガ式製氷機の過負荷検知装置。
【請求項３】
正常運転時の各スリットの通過周期より短く設定されたしきい値以下の周期のノイズが前記光学センサの検出信号に現れたときに過負荷を検知する請求項２に記載のオーガ式製氷機の過負荷検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オーガ式製氷機の過負荷検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オーガ式製氷機は、縦長の筒状部材である冷凍ケーシングを有しており、その外周面には冷凍回路の蒸発器を構成する冷却パイプが巻装され、内部には螺旋刃を有するオーガが設けられている。冷凍ケーシングの内部には製氷水が供給されるようになっており、冷凍ケーシングの内周面において成長した氷は、螺旋刃の回転によって掻き取られ、フレーク状の氷となって螺旋作用により上方へ搬送される。冷凍ケーシングの上部には、氷を所望の形状、硬度に成形するための押圧頭が配設されている。
【０００３】
しかし、何らかの原因により押圧頭内部で氷詰まりや給水不足及び冷凍回路の異常等が発生すると、冷凍ケーシングが過冷却となる。この状態で製氷機を駆動し続けると、冷凍ケーシング内部の製氷水は全て凍結してしまい、オーガ、オーガを駆動するギヤードモータ、冷凍ケーシング、上部軸受及びギヤードモータと製氷水とを仕切るシールに過大な負荷がかかり、ひいてはこれらオーガ、ギヤードモータ、冷凍ケーシング、上部軸受及びシール等を破損する惧れがある。
【０００４】
このようなオーガ式製氷機において過負荷を検知する方法として、例えば特許文献１には、ギヤードモータに流れる電流を検出する方法が開示されている。検出された電流値が所定値より大きくなったときに、過負荷と判断される。
また、ギヤードモータの回転周期を監視し、回転周期が所定値より大きくなったときに、過負荷と判断してギヤードモータを異常停止させる方法もある。
【０００５】
【特許文献１】
特公平４−２４６２５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、オーガ式製氷機の固定刃に蓋をして冷凍ケーシング内で氷を詰まらせることにより過負荷の状態を再現し、ギヤードモータを異常停止させた場合のギヤードモータの電流値の変化を図６（ａ）に、ギヤードモータの回転周期の変化を図６（ｂ）にそれぞれ示す。
これらの図からわかるように、ギヤードモータの電流値や回転周期は、過負荷の状態が進んでギヤードモータが異常停止する直前まで大きく変化することはない。このため、ギヤードモータの電流値や回転周期に基づいて過負荷を検知しようとしても、ギヤードモータの個体差やしきい値のばらつきがあるので、早期の段階で過負荷を正確に検知することは困難であった。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、過負荷状態を早期の段階で正確に検知することができるオーガ式製氷機の過負荷検知装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るオーガ式製氷機の過負荷検知装置は、冷凍ケーシングの内周面に成長した氷を回転駆動されるオーガの螺旋刃によって掻き取るオーガ式製氷機の過負荷を検知する装置において、冷凍ケーシングの上部に配置されると共にオーガに発生する振動を検出する振動センサを備えたものである。
なお、振動センサとしては、オーガに連結されてオーガと共に回転し且つ周方向に多数のスリットが配列形成されたスリット板と、スリット板の回転に伴う各スリットの通過を検出する光学センサとを含むものを使用することができる。この場合、光学センサの検出信号に正常運転時の各スリットの通過周期より短く設定されたしきい値以下の周期のノイズが現れたときに過負荷と検知することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１にこの発明の実施の形態に係る過負荷検知装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す。オーガ式製氷機は、冷凍ケーシング１を有しており、その外周面に冷却パイプ２が巻装されると共に、冷凍ケーシング１の内部には螺旋刃を有する削氷用のオーガ３が支持され、例えばＤＣブラシレス型のギヤードモータ４によりカップリング５を介して回転されるように構成されている。
冷凍ケーシング１の冷却パイプ２は、蒸発器として、図示しない圧縮機、凝縮器等と共に冷凍回路を構成している。
【０００９】
図２に示されるように、冷凍ケーシング１の上端内周部には固定刃６が固定され、固定刃６の内側にオーガ３を回転自在に支持する上部軸受７が配設されている。また、冷凍ケーシング１の上部には、氷放出シュート８が配置されている。オーガ３の上端部には、氷放出シュート８を貫通して上方へ突出するロッド９が固定されており、氷放出シュート８の外部においてこのロッド９にスリット板１０が取り付けられている。さらに、スリット板１０の回転を検出する光学センサ１１が氷放出シュート８の上部に固定されている。
【００１０】
図３に示されるように、スリット板１０は、それぞれ径方向に延びると共に周方向に配列形成された多数のスリット１２を有しており、ロッド９を介してオーガ３と共に回転する。光学センサ１１は、スリット板１０を挟むように配置された発光部と受光部とを有し、スリット板１０の回転に伴う各スリット１２の通過に従った検出信号を出力する。
このようなスリット板１０と光学センサ１１により、この発明の振動センサが構成されている。
なお、オーガ式製氷機には図示しない制御回路が設けられ、この制御回路にギヤードモータ４、光学センサ１１及び冷凍回路の圧縮機等が接続されている。
【００１１】
次に、この実施の形態に係るオーガ式製氷機の過負荷検知装置の動作について説明する。まず、オーガ式製氷機の電源が投入されると、制御回路により図示しないフロートタンクへの給水が行われた後、冷凍回路が駆動されると共にギヤードモータ４が駆動され、製氷運転を開始する。
これにより、フロートタンクから製氷水が冷凍ケーシング１内に供給され、冷却パイプ２により冷却されて冷凍ケーシング１の内周面に氷が成長する。この氷は、オーガ３の回転によって掻き取られ、フレーク状の氷となって螺旋作用により上方へ搬送され、固定刃６で所望の形状、硬度に成形される。
【００１２】
このような製氷運転に伴い、ロッド９を介してオーガ３の上端部に連結されているスリット板１０がオーガ３と共に回転し、光学センサ１１から各スリット１２の通過に従った検出信号が出力される。
正常な製氷時には、氷を掻き取るオーガ３の負荷が小さく、オーガ３はほぼ一定周期Ｔｓで回転を続ける。従って、図４（ａ）に示されるように、各スリット１２の通過に伴って光学センサ１１からほぼ一定周期ＴｓでＯＮ／ＯＦＦを繰り返す検出信号が得られる。
【００１３】
ここで、冷凍ケーシング１内の氷が成長して氷を掻き取る負荷が過大になると、瞬間的にギヤードモータ４のトルクに打ち勝つ氷の抵抗力が生じるため、図３に示されるように、オーガ３に捻り振動が発生し、図４（ｂ）に示されるように、各スリット１２の通過時に光学センサ１１からの検出信号に振動によるノイズＮが発生する。このノイズＮの周期は正常運転時の各スリット１２の通過周期Ｔｓより極端に短いものである。
【００１４】
そこで、制御回路には、正常運転時の各スリット１２の通過周期Ｔｓより十分に短い値のしきい値Ｔｈが設定されており、光学センサ１１からの検出信号にしきい値Ｔｈ以下の周期のノイズＮが現れたときに制御回路は過負荷と判断することができる。このようにして過負荷を検知すると、制御回路は製氷機全体の運転を停止する、あるいは過負荷状態を解消するための動作を行う。
【００１５】
図６（ａ）及び（ｂ）にギヤードモータの電流値及び回転周期を示した従来の製氷機と同機種のオーガ式製氷機に用い、固定刃６に蓋をして冷凍ケーシング１内で氷を詰まらせることにより過負荷の状態を再現してギヤードモータ４を異常停止させた場合の、経過時間に対する光学センサ１１の検出信号から得られた周期Ｔの変化を図５に示す。図６（ａ）及び（ｂ）のようにギヤードモータの電流値及び回転周期は異常停止の約２〜３秒前にならないと大きな変化を生じないが、図５に示されるように光学センサ１１の検出信号には異常停止の約７０秒前から周期の小さいノイズＮが現れ、正常運転時の各スリット１２の通過周期Ｔｓより十分に短い値のしきい値Ｔｈを設定することにより、極めて早い段階で過負荷を検知することができた。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係るオーガ式製氷機の過負荷検知装置によれば、オーガに発生する振動を検出する振動センサを冷凍ケーシングの上部に配置したので、早期の段階で過負荷を正確に検知することができる。
振動センサとしては、オーガと共に回転し且つ周方向に多数のスリットが配列形成されたスリット板と、スリット板の回転に伴う各スリットの通過を検出する光学センサとを含むものを使用することができ、安価な過負荷検知装置が実現される。また、この場合、光学センサの検出信号に正常運転時の各スリットの通過周期より短く設定されたしきい値以下の周期のノイズが現れたときに過負荷と検知することができる。オーガの振動により発生するノイズの周期は各スリットの通過周期に比べて極端に短いため、各スリットの寸法誤差や光学センサの取り付け位置の誤差等に影響を受けることなく、過負荷の検知が可能となる。従って、スリット板の作成及び光学センサの組み付け等が容易となる。また、このような振動センサは冷凍ケーシングの上部に配置されるため、振動センサの据え付けが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る過負荷検知装置を備えたオーガ式製氷機の構成を示す断面図である。
【図２】振動センサが設けられたオーガの上端部を示す断面図である。
【図３】振動センサの構成を示す斜視図である。
【図４】光学センサから得られる検出信号を示し、（ａ）は正常運転時、（ｂ）は過負荷状態におけるタイミングチャートである。
【図５】経過時間に対する光学センサの検出信号から得られた周期の変化を示すグラフである。
【図６】従来のオーガ式製氷機の経過時間に対する過負荷状態のギヤードモータの状態変化を表し、（ａ）はギヤードモータの電流値、（ｂ）はギヤードモータの回転周期を示すグラフである。
【符号の説明】
１  冷凍ケーシング、２  冷却パイプ、３  オーガ、４  ギヤードモータ、５カップリング、６  固定刃、７  上部軸受、８  氷放出シュート、９  ロッド、１０  スリット板、１１  光学センサ、１２  スリット、Ｔｓ  スリットの通過周期、Ｎ  ノイズ、Ｔｈ  しきい値。
【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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