(57)【要約】【課題】クローズドセル式の自動製氷機において、製氷室の下から開閉する水皿の位置検出を行う素子として、磁気を検出してＯＮ、ＯＦＦ信号を発生するホール素子ユニットが使用されている。このホール素子ユニットはコネクタを介して制御ブロック中のマイコンに接続されるか、製氷機の組立工程で前記コネクタをマイコンに接続することを忘れると、該マイコンは水皿が上昇中または下降中であると判断してアクチュエータを回転させ、周辺部品を破壊する畏れがあった。【解決手段】ホール素子ユニット３６(Ａ，Ｂ)の出力端に信号反転素子５０を介在させてマイコン４６へ入力するようにしたので、コネクタ４８の挿入忘れがあっても該マイコン４６は水皿の完全閉成または完全開放を検知していることになり、アクチュエータを直ちに停止させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に蒸発管(16)が配置され、内部に多数の製氷小室(18)が区画されている製氷室(20)と、前記製氷室(20)の下に傾動自在に配置され、該製氷室(20)を下方から閉成する水皿(24)と、製氷運転時に前記水皿(24)を斜めに上昇させて前記製氷室(20)を閉成し、除氷運転時に該水皿(24)を斜めに下降させて該製氷室(20)を開放するアクチュエータ(AM)と、前記水皿(24)による製氷室(20)の閉成完了を検知する第１ホール素子ユニット(36A)と、前記水皿(24)による製氷室(20)の開放完了を検知する第２ホール素子ユニット(36B)と、前記第１および第２ホール素子ユニット(36A,36B)が接続される制御ボード(44)とからなる自動製氷機において、
前記第１および第２ホール素子ユニット(36A,36B)の各出力端に信号反転素子(50)が設けられており、
前記夫々の信号反転素子(50)は前記制御ボード(44)に接続されている
ことを特徴とする自動製氷機。
【請求項２】
前記信号反転素子(50)は、前記ホール素子ユニット(36A,36B)の出力端に接続されるＮＡＮＤ回路である請求項１記載の自動製氷機。
【請求項３】
前記ＮＡＮＤ回路はクローズドコレクタ特性のトランジスタである請求項２記載の自動製氷機。
【請求項４】
前記第１ホール素子ユニット(36A)は前記水皿(24)が閉成を完了する位置に配置されると共に、前記第２ホール素子ユニット(36B)は前記水皿(24)が開放を完了する位置に配置されており、
前記アクチュエータ(AM)に設けた磁気部材(38)が、該アクチュエータ(AM)の回転に伴い前記第１ホール素子ユニット(36A)または第２ホール素子ユニット(36B)に接近することで、前記制御ボード(44)のマイコン(46)が位置検知を行う請求項１記載の自動製氷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、製氷室に対する水皿の開閉を検知するホール素子が、何らかの原因で作動しない場合であっても、該水皿を駆動するアクチュエータがオーバーランすることがなく、周辺部材に過負荷を及ぼす事態を未然に防止し得る自動製氷機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
喫茶店やレストラン等の厨房では、多数の氷塊を製造する自動製氷機が広く使用されている。この自動製氷機には、製造される氷の形態に応じて各種の製氷機構が存在する。本発明は、水皿が製氷室を下から開閉する所謂クローズドセル式の自動製氷機に関するので、その基本構造を図１、図２および図７を参照して説明する。
【０００３】
図７に示す自動製氷機１０は、内部に上方に位置する製氷部１２と、下方に位置する貯氷部１４とを備えている。前記製氷部１２には、図１に示すように、冷凍系に接続する蒸発管１６が上部に配置されると共に、内部に多数の製氷小室１８が区画された製氷室２０と、前記製氷室２０の下に支持軸２２で傾動自在に枢支され、該製氷室２０を下方から閉成する水皿２４とが配置されている。前記水皿２４の下部には製氷水タンク２６が固定され、該タンク２６に貯留した製氷水は、製氷運転中に循環ポンプＰＭにより前記製氷小室１８の各々へ噴射孔１９を介して噴射供給される。前記製氷室２０は、前記蒸発管１６により冷却されているので、各製氷小室１８に供給された製氷水は内壁に凍結し氷塊として成長する。
【０００４】
図１および図７に示すように、前記製氷部１２に水平に設けた梁部材２８には、電動モータと減速機との組み合わせからなるアクチュエータＡＭが配置され、該アクチュエータＡＭの出力軸３０は、レバー３２およびスプリング３４を介して前記製氷水タンク２６の先端側に接続している。そして、製氷運転に入ると、前記アクチュエータＡＭは前記レバー３２を時計方向へ回転させ、前記スプリング３４を介して前記水皿２４を斜め上方へ引き上げて水平位置へ到来させ、図１に示すように前記製氷室２０を下方から閉成する。また除氷運転に入ると、図２に示すように、前記アクチュエータＡＭは前記レバー３２を反時計方向へ回転させ、前記水皿２４を斜め下方へ強制的に下降させて前記製氷室２０を全面的に開放する。
【０００５】
図１(ｂ)に示すように、前記アクチュエータＡＭの出力軸近傍の固定位置には、前記水皿２４が製氷室２０を完全に閉成したこと(閉成完了)を検知する第１ホール素子ユニット３６Ａが設けられている。また、前記第１ホール素子ユニット３６Ａと１８０°離間して対抗する固定位置に、前記水皿２４が製氷室２０を完全開放した(開放完了)ことを検知する第２ホール素子ユニット３６Ｂが設けられている。更に、一端部に磁石３８を設けた回動片４０の他端部が、前記アクチュエータＡＭの出力軸３０に固定されている。そして、前記アクチュエータＡＭが回動するにつれて前記回動片４０も回動し、該回動片４０の前記磁石３８が第１ホール素子ユニット３６Ａに近接すると、該第１ホール素子ユニット３６Ａは前記水皿２４が前記製氷室２０を完全に閉成したことを検知する。また、図２(ｂ)に示すように、前記回動片４０が回動して前記磁石３８が第２ホール素子ユニット３６Ｂに近接すると、該第２ホール素子ユニット３６Ｂは前記水皿２４が前記製氷室２０を完全に開放したことを検知する。
【０００６】
前記第１および第２ホール素子ユニット３６Ａ，３６Ｂは、図３に示す如く、製氷機の電気系統を制御する制御ボード４４のマイコン４６に、コネクタ４８を介して結線されている。すなわち、ＡＣ１００Ｖラインには、冷凍系の機械要素である圧縮機ＣＭ、凝縮器のファンモータＦＭ、ホットガス弁ＨＶが、各対応のリレー接点ＲＹを介して接続されている。また、前記ＡＣ１００Ｖラインには、製氷水供給系における給水弁ＷＶおよびポンプモータＰＭが各対応のリレー接点ＲＹを介して接続されると共に、前記アクチュエータＡＭがリレー接点ＲＹ１およびＲＹ２を介して接続されている。
【０００７】
前記第１および第２ホール素子ユニット３６Ａ，３６Ｂは、前記制御ボード４４にコネクタ４８により脱着自在に接続され、該制御ボード４４からＤＣ５ボルトの電力供給を受けている。また、各ホール素子ユニット３６による検知情報(アクチュエータの回転角度)は、同じく前記コネクタ４８を介して前記マイコン４６へリアルタイムで出力されている。そして図１(ｂ)に示すように、製氷運転中に前記水皿２４が前記製氷室２０を完全に閉成しているときは、前記回動片４０の磁石３８が第１ホール素子ユニット３６Ａに最接近する。このとき前記第１ホール素子ユニット３６Ａは、ＯＮ信号を前記マイコン４６へ出力して、前記水皿２４が完全に閉成している旨を覚知させる。このとき、前記回動片４０における磁石３８は、前記第２ホール素子ユニット３６Ｂから離間しているため、該第２ホール素子ユニット３６Ｂからの信号はＯＦＦになっている。
【０００８】
次に、図２(ｂ)に示すように、除氷運転に入って前記水皿２４が製氷室２０を完全に開放しているときは、前記回動片４０の回動により前記磁石３８が前記第２ホール素子ユニット３６Ｂに最接近する。このとき第２ホール素子ユニット３６Ｂは、ＯＮ信号を前記マイコン４６へ出力して、該マイコン４６に水皿２４の完全開放を覚知させる。なお、前記回動片４０の磁石３８は、前記第１ホール素子ユニット３６Ａからは離間しているので、該第１ホール素子ユニット３６Ａからの信号はＯＦＦになっている。
【０００９】
更に、前記水皿２４が製氷室２０を閉成するため上昇中であったり、逆に該水皿２４が製氷室２０を開放するため下降中であったりするときは、前記回動片４０の磁石３８は、前記第１および第２ホール素子ユニット３６Ａ，３６Ｂの何れにも近接していない。すなわち、第１ホール素子ユニット３６Ａおよび第２ホール素子ユニット３６Ｂからの信号はＯＦＦになっていて、前記マイコン４６への指令は全く出されない。以上の各ホール素子ユニット３６Ａ，３６Ｂの出力信号(ＯＮ，ＯＦＦ)を、前記水皿２４の開閉位置に応じて整理すると、図４の表に示す通りである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−１５５１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記ホール素子ユニット３６Ａ，３６Ｂにおける磁気検出素子(ホール素子)は、前記磁石３８の近接を検知して、ＯＮ信号を前記マイコン４６へ出力するものである。従って、前述したように、前記水皿２４が製氷室２０を閉成しているか、または開放しているか、という位置情報を得る手段として極めて優れている。しかし、前記ホール素子ユニットを使用する際に、不可避的に生ずる次の欠点がある。すなわち、各ホール素子ユニット３６Ａ，３６Ｂは、図３に示したように、制御ボード４４のマイコン４６にワイヤハーネスのコネクタ４８を介して結線される。このため組み立て工程において、前記コネクタ４８を前記制御ボード４４のマイコン４６へ挿し忘れたり、何等かの原因で該コネクタ４８が抜けてしまうことがある。
【００１２】
この場合は断線状態になるので、第１および第２ホール素子ユニット３６Ａ，３６Ｂへ電源供給がなされず、従って何れのホール素子ユニット３６からの出力信号もＯＦＦになる。この状態で製氷機本体の電源を投入すると、前記マイコン４６へは各ホール素子ユニット３６Ａ，３６ＢからいつまでもＯＮ信号の入力がないため、前記アクチュエータＡＭを停止させることが出来ず、該アクチュエータＡＭを回転させ続けることになる。すなわち、前記マイコン４６の側から見ると、図４の表に示す如く、前記ホール素子ユニット３６Ａ，３６Ｂのコネクタ挿し忘れ(断線)状態と、前述した水皿２４の閉成中／開放中の状態とは等価になり(各ホール素子ユニットからの信号はＯＦＦ)、該水皿２４の位置検知が出来ないと云うことになる。
【００１３】
このように、前記水皿２４が閉成中の状態が継続すると、前記アクチュエータＡＭはオーバーランして前記製氷室２０を過剰に押え続け、該製氷室２０を破壊するに至る。また、水皿２４が開放中の状態が継続する場合も、前記アクチュエータＡＭはオーバーランして下方のドレンパンを強く押え続けて破壊してしまう。一般にクローズドセル式の自動製氷機では、前記の如き事態に対処する手段は設けてあるが、この手段は該事態をリアルタイムで検出するものでない。従って、異常事態を検知して前記アクチュエータＡＭを停止させるまでにタイムロスを生じ、このため前記破壊にまで至ってしまう欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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、上部に蒸発管が配置され、内部に多数の製氷小室が区画されている製氷室と、前記製氷室の下に傾動自在に配置され、該製氷室を下方から閉成する水皿と、製氷運転時に前記水皿を斜めに上昇させて前記製氷室を閉成し、除氷運転時に該水皿を斜めに下降させて該製氷室を開放するアクチュエータと、前記水皿による製氷室の閉成完了を検知する第１ホール素子ユニットと、前記水皿による製氷室の開放完了を検知する第２ホール素子ユニットと、前記第１および第２ホール素子ユニットが接続される制御ボードとからなる自動製氷機において、前記第１および第２ホール素子ユニットの各出力端に信号反転素子が設けられており、前記夫々の信号反転素子は前記制御ボードに接続されていることを要旨とする。
請求項１に係る発明によれば、第１および第２ホール素子ユニットとマイコンとを接続するコネクタが挿し忘れたりして断線状態になっていても、信号反転素子により該マイコンはＯＦＦ信号を検出する。すなわち前記水皿が閉成位置または開放位置の何れかにあると判断して、前記アクチュエータＡＭの回動を直ちに中止させる。このため、水皿が製氷室やドレンパンを破壊するようなことはない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る自動製氷機によれば、第１および第２ホール素子ユニットとマイコンとを接続するコネクタが挿し忘れて断線状態になっていても、信号反転素子により該マイコンはＯＦＦ信号を検出するため、アクチュエータＡＭの回動を直ちに中止させるから、製氷室やドレンパンが破壊されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１(ａ)は、自動製氷機の水皿が製氷室を完全に閉成している状態を示し、図１(ｂ)は、一方のホール素子ユニットに対する磁石の位置関係を示す説明図である。
【図２】図２(ａ)は、自動製氷機の水皿が製氷室を完全に開放している状態を示し、図２(ｂ)は、他方のホール素子ユニットに対する磁石の位置関係を示す説明図である。
【図３】クローズドセル式自動製氷機の電気制御ブロック図である。
【図４】従来技術に係るクローズドセル式自動製氷機において、ホール素子ユニットからマイコンへ入力される信号のＯＮ、ＯＦＦ状態を示す表である。
【図５】本発明の実施例に係るクローズドセル式自動製氷機において、ホール素子ユニットからマイコンへ入力される信号のＯＮ、ＯＦＦ状態を示す表である。
【図６】本発明の実施例に係る信号反転素子の概略説明図である。
【図７】クローズドセル式自動製氷機の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の実施例について、図面を参照しながら以下説明する。図６に示す実施例は、前記ホール素子ユニット３６(Ａ，Ｂ)の出力端に信号反転素子５０を設け、前記信号反転素子５０を介して前記マイコン４６に接続するようにした状態を示している。
【００１８】
前記ホール素子ユニット３６(Ａ，Ｂ)は市販のものであって、それ自体公知のものである。例えば、図６に示す前記ホール素子ユニット３６(Ａ，Ｂ)は、磁気検出素子として機能するホール素子５２と、ＯＰアンプ５４と、シュミットトリガ回路５６とから基本的に構成されている。前記ホール素子５２には、安定化電源により例えばＤＣ５Ｖが供給されており、一定以上の強度の磁気が該ホール素子５２に及ぶと、所謂ホール効果により磁界が発生する。前記ホール素子５２は、発生した磁界を磁束密度に応じた電気信号に変換し、この電気信号は前記ＯＰアンプ５４で増幅されて前記シュミットトリガ回路５６に入る。このシュミットトリガ回路５６に入力した電気信号は、その電位が一定の閾値を超えると論理Ｈの電位を出力する。そして従来は、前記ホール素子ユニット３６(Ａ，Ｂ)が磁気信号を検出すると、その状態によって図３に示す前記マイコン４６へ、図４の表に示す論理でＯＮまたはＯＦＦ信号を入力していた訳である。
【００１９】
しかし、図６の実施例に係る発明では、前記ホール素子ユニット３６(Ａ，Ｂ)の出力端に信号反転素子５０を設け、この反転された信号を前記マイコン４６へ入力するものである。このため前記マイコン４６へは、図５の表に示すように、水皿２４が製氷水タンク２６を閉成している位置、開放している位置および閉成中／開放中の位置における各信号は、図４の表に示す信号とＯＮ、ＯＦＦ状態が全て反転している。すなわち、仮に前記ホール素子ユニット３６(Ａ，Ｂ)のコネクタ４８を制御ボード４４へ挿入するのを忘れて、各ホール素子ユニット３６からの信号が前記マイコン４６へ入力されない場合でも、該マイコン４６は、前記水皿２４が完全に閉成されていると判断し、または完全に開放していると判断して、前記アクチュエータＡＭの回転を直ちに停止させる。このため、従来技術で述べたようなアクチュエータＡＭのオーバーランにより、前記水皿２４が製氷室２０やドレンパンを破壊してしまう不測の事態が回避される。なお、前記ホール素子ユニット３６Ａおよびホール素子ユニット３６Ｂの両方からＯＦＦ信号が出力されている場合は、両ユニット３６Ａ，３６Ｂとマイコン４６とを接続するコネクタ４８や信号ハーネスが「断線」状態であると判断して、ディスプレイ等にエラー表示をしたり、アラーム音を発するようにしてもよい。
【００２０】
前記信号反転素子５０は、論理回路で云う所謂ＮＡＮＤ回路であって、既存の各種の素子を使用可能である。実施例では、信号反転素子５０としてＮＰＮトランジスタや、ＦＥＴ(電界効果型トランジスタ)等のスイッチング素子が好適に使用される。図６に示す実施例では、前記ホール素子ユニット３６(Ａ，Ｂ)の出力端にオープンコレクタのＮＰＮトランジスタのベース(Ｂ)が接続され、またエミッタ(Ｅ)は共通接地されると共にコレクタ(Ｃ)は、前記マイコン４６に接続している。従って、前記ホール素子ユニット３６(Ａ，Ｂ)からの信号出力がないと、ＮＰＮトランジスタ５０はオープンコレクタ状態になっているので、図５の表に示すように信号を反転させる。すなわち、前記水皿２４が前記製氷室２０を完全に閉成した状態になったり、また該水皿２４が該製氷室２０を完全に開放した状態と等価になるので、前記アクチュエータＡＭの回転を直ちに停止させることになり、オーバーランを確実に阻止することができる。なお、図６に示す抵抗５８はプルアップ抵抗であって、前記ホール素子ユニット３６(Ａ，Ｂ)が前記コネクタ４８を介してマイコン４６へ接続されない場合であっても、該マイコン４６への入力端子が適切な論理レベルに保持するためのものである。
このように本発明では、ホール素子ユニットの出力端に信号反転素子、例えばＮＰＮトランジスタを接続するだけの簡単な構成で、マイコンへのコネクタの挿し忘れ(断線状態)を即時に検知できるようになった。また、前記信号反転素子は安価であるからコスト上昇を最低限に抑えることができ、更にコネクタの接続ピンの数やハーネスの本数が増えることもない、等の利点がある。
【符号の説明】
【００２１】
１６  蒸発管，１８  製氷小室，２０  製氷室，２４  水皿，
３６Ａ  第１ホール素子ユニット，３６Ｂ  第２ホール素子ユニット，
３８  磁石(磁気部材)，４４  制御ボード，４６  マイコン，
５０  信号反転素子，ＮＰＮトランジスタ，ＡＭ  アクチュエータ
【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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