JP2000121215A - 製氷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 氷結状態の検出を確実に行い、氷の製造効率
を向上させる製氷装置を提供する。 【解決手段】 検出棒２０と、駆動モータ４０と、駆動
制御手段６０とを備え、検出棒２０の昇降により直接氷
１３の表面に接触することで、氷結の完了を検出する。
検出後は氷１３を製氷皿１０から排出し、新たな水１２
を製氷皿１０に給水し繰り返し連続的に氷１３を製造す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は製氷装置に関し、氷
結状態の検出を確実に行い、氷の製造効率を向上させる
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、氷を製造するための製氷
装置は製氷皿を備え、この製氷皿に氷の元となる水を給
水し、この給水された水を製氷皿ごと冷却することで氷
結させている。この冷却には一般的に冷凍サイクルによ
る冷却手段が用いられ、製氷皿が収納されている室内の
温度を氷点下にまで低下させる。これにより製氷皿の温
度も周囲の冷却された空気により奪われることで低下し
て、水を氷結させる。

【０００３】このような基本的な構成を備えた製氷装置
は、工場や倉庫などに設置される業務用から一般家庭に
おいて使用される冷蔵庫にまで幅広く用いられている。

【０００４】氷を使用する立場から見れば、氷が必要な
ときに必要な分量の氷が即座に提供されることが要求さ
れる。このような要求に応えるために製氷皿にて氷結が
完了した氷は、自動的に氷をためておく貯蔵室に排出さ
せ、この排出が完了した時点で次の氷を製造するための
給水を空になった製氷皿に行い、連続的に氷結させる。

【０００５】製氷皿から氷を排出するための一つの手段
として、製氷皿をたとえば弾性変形可能な樹脂材料など
を用いて製作し、これにより製作された製氷皿を捻りつ
つひっくり返して上面を下面に向けることで排出する。
製氷皿に捻りを加えることで変形が生じ、製氷皿と氷の
との間に隙間が生じるので容易に排出が行われる。

【０００６】なお、製氷皿をひっくり返すのは、たとえ
ばモータなどを用いて製氷皿を回転させることにより実
現できる。また、製氷皿に捻りを加えるのは回転動作の
開始から所定の変形量が得られる回転角度に至るまでの
間において、製氷皿の端部を機械的に押さえ込んで回転
しないようにしておき、所定の角度に達した時点で開放
することで実現できる。

【０００７】このような一連の氷製造の流れは自動的に
行われ、常時貯蔵室内に氷が満杯に貯蔵され、使用者の
要求する氷の分量を途切れることなく提供している。

【０００８】自動的に氷を製造し貯蔵するための手段と
して、従来においては製氷皿の温度を例えば図６に示す
ようにサーミスタSなどを備えることにより検出し、こ
の検出結果に基づいて氷結状態を認識して氷の排出動作
を行う。

【０００９】また、別の手段としては給水からの経過時
間を計時し、あらかじめ実験などにより得られた氷結完
了までの時間と等しくなった時点において氷結が完了し
たものと推定し、やはり同様に氷の排出動作を行う。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の技術においては給水された水が氷結している氷の状
態を検出する手段において、必ずしも満足のいくもので
はなかった。

【００１１】例えば、氷結検出のために製氷皿に例えば
サーミスタなどの温度検出手段を設ける方法において
は、製氷皿にサーミスタを設置するための構造が必要と
なり、さらにサーミスタからの電線を引き回さなければ
ならない。

【００１２】製氷皿を脱着可能にして洗浄や保守点検を
可能にする場合においては、電気的な接点構造を少なく
とも１箇所は設けなければならず、またその設置の周囲
環境が、低温、水濡れ、頻繁な回転による応力の発生、
といったものに常に曝されるので信頼性の点で満足され
ない。

【００１３】また、給水時からの時間経過を計時して氷
結の完了を推定する方式においては、あらかじめ氷結ま
での時間を測定しておき、基準値として記憶しておく必
要がある。しかしながら、たとえば製氷装置の設置され
る周囲環境温度の変動が激しかったり、またあるいは、
製氷室の開閉が煩雑に行われるような使い方をされる場
合には、あらかじめ記憶していた基準時間を経過したと
しても氷結が完了していない場合がある。

【００１４】家庭用の冷蔵庫などの場合は、季節による
周囲気温の変化や家族構成の違いによる開閉頻度の著し
い差などにより、ますます基準値が用をなさなくなる。
この対策として開閉頻度のデータを基準値に加味して氷
排出動作の制御を行ったり、あるいはサーミスタによる
温度検知を併用する方式も行われている。

【００１５】しかし、制御が複雑になるにつれて部品点
数の増加や高度な演算制御回路の必要性が生じてしま
い、製造コストの上昇を招いてしまう。

【００１６】本発明は、上記従来技術の問題点、欠点に
鑑みてなされたものであり、部品点数の少ない簡単な構
成により確実に氷結状態を検出する。

【００１７】また、複雑な制御手段を備えることなく、
周囲環境温度に影響されずに氷を効率よく確実に作り出
す。

【００１８】また、製氷皿を容易に脱着することができ
清掃、保守点検が容易な製氷装置を実現する。

【００１９】また、単純な構成の部品を用いて、かつ少
ない部品点数によって全体が構成された信頼性の高い製
氷装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、冷風を室内に供給する冷却手段
と、水を前記室内の製氷皿に供給する供給手段と、前記
製氷皿に備わる回転軸を中心に回転させて前記製氷皿の
上面を下面へと向ける回転手段と、を備えた製氷装置に
おいて、前記製氷皿に供給された前記水の氷結状態を昇
降手段によって昇降自在とされた検出棒の接触により検
出する氷結検出手段を備え、前記氷結検出手段の検出結
果に基づき前記回転手段の回転動作を制御する構成を有
することを特徴とする製氷装置をもって解決手段とす
る。

【００２１】このようにすれば、氷の表面を直接に検出
棒が接触することで氷結状態を検出するので、確実な検
出手段として提供できる。これにより周囲の環境温度変
化などに左右されることなく、氷結状態の検出が行え
る。

【００２２】また、前記製氷皿の回転動作を基準にして
所定の氷結時間の計時を開始するタイマ手段を備え、前
記タイマ手段の計時経過時間に基づいて前記氷結検出手
段の作動開始時期を制御する構成を有することを特徴と
する、請求項１記載の製氷装置をもって解決手段とす
る。

【００２３】このようにすれば、薄氷状態などを氷結完
了状態として誤認したりすることなく氷の製造がなされ
る。さらに氷の製造不良が許されず、確実な氷の供給が
求められる用途に対して応えることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２５】図１は本発明に係る実施の形態の一例を示
しており、全体の構成を説明するための概略図である。

【００２６】本発明に係る製氷装置１００の構成は駆動
制御手段６０を備えており、この駆動制御手段６０によ
り駆動モータ４０、給水ノズル３０、駆動軸５１のそれ
ぞれの動作が制御されている。

【００２７】次に、製氷装置１００による氷の製造のス
テップを以下に順を追って説明するならば、まず給水ノ
ズル３０により氷の元となる水１２が製氷皿１０に給水
される。この給水される水１２の分量は、製氷皿１０に
所定の量の氷が作られるに適切な分量があらかじめ設定
されており、この設定された量と等しい分量が供給され
た時点で給水は停止する。この比較監視および給水動作
の制御は駆動制御手段６０に内蔵された図示しない記憶
装置に記憶された給水量データを基準に、図示しない演
算装置が給水動作時間に基づいて演算した給水量とで比
較する。この比較による両者の差がなくなった時点で給
水停止制御を行い、したがって給水ノズル３０の給水を
停止させる。

【００２８】水１２で満たされた製氷皿１０は、その状
態を保持したままにされ、図示しない冷却手段により冷
却される。この冷却手段は例えば冷凍サイクルを備えた
装置により容易に実現できる。冷凍サイクルにより供給
される冷却空気を製氷装置１００の製氷皿１０が収納さ
れている室内に供給することで、製氷皿１０を氷点下に
まで冷却することが可能となる。

【００２９】製氷皿１０内の水１２の凍結状態を検出す
るために、本発明の製氷装置１００においては検出棒２
０を備えている。この検出棒２０は駆動モータ４０によ
り上下方向の昇降動作が行われ、駆動モータ４０の駆動
力は当該モータの回転軸に備えられた第一駆動ギヤ４１
と第二駆動ギヤ４２とを介して伝達される。第二駆動ギ
ヤ４２の歯は検出棒２０に設けられた昇降ギヤ２１と噛
合しており、第二駆動ギヤ４２の回転動作が直線動作に
変換される。

【００３０】図２には検出棒２０と製氷皿１０との位置
関係を示している。検出棒２０および図１にて示す駆動
モータ４０、第一駆動ギヤ４１、第二駆動ギヤ４２はす
べて氷結防止カバー２２の内部に収納されている。氷結
防止カバー２２により機構部分などへの霜の付着による
動作不良を防止する。

【００３１】図３は検出棒２０の昇降動作を示してい
る。

【００３２】図３（ａ）は製氷皿１０に給水された水１
２が氷結し、氷１３になった状態を示す図である。

【００３３】ここで検出棒２０の検出動作を説明するな
らば、製氷皿１０に向けて降下してゆき、水１２が氷結
することにより生じた氷１３の表面に接触した時点で停
止する。この停止動作の制御はたとえば駆動モータ４０
に電流制限回路を設けておき、電流が規定値、つまりは
検出棒２０が氷１３の表面に接触して停止させられたが
故に強制的に回転を停止させられた駆動モータ４０に流
れる過大電流を検出し、この検出結果によって電源供給
を停止し、また同時に氷１３が出来たことを検出する。

【００３４】なお、図１に示されるマイクロスイッチ６
１と検出棒２０との関係について説明するならば、マイ
クロスイッチ６１は検出棒２０に設けられた位置検出突
起２２が降下することにより接点が導通される。マイク
ロスイッチ６１からは信号線６２が駆動制御手段６０へ
と接続されており、導通が検出された場合には製氷皿１
０に氷１３がまだ出来てはおらず、水１２の状態である
ことが検出される。この検出時の状態は図３（ｂ）に示
されており、検出棒２０の下部先端が製氷皿１０の底部
分にまで到達している。

【００３５】図４は、従前の検出棒２０およびマイクロ
スイッチ６１に代えて検出アーム２３および検出板４４
を用いた例を示している。

【００３６】この検出板４４は図１にて示されているギ
ヤ駆動軸４３に対して回転中心を同軸にして連動するよ
うに固定されている。また検出アーム２３は検出板４４
に固定されている。ここで駆動モータ４０により検出板
４４が回転し、これに伴って検出アーム２３が製氷皿１
０に向けて降下する。氷結が完了していない水１２の状
態のときは、検出板４４に備わる導電体Ｑ３は第一接点
Ｑ１と第二接点Ｑ２との間を導通させる位置にこないの
で氷結未完了として駆動制御手段６０にて検知される。

【００３７】検出アーム２３’の位置に検出板４４があ
る場合には導電体Ｑ３は第一接点Ｑ１と第二接点Ｑ２と
の間を導通させる位置にきており、駆動制御手段６０に
て氷１３が出来たことを検知する。

【００３８】以上のような本発明の実施の形態により氷
１３が検出されたならば、製氷皿１０は回転駆動ユニッ
ト５２により駆動軸５１を介して回転され、氷１３が排
出される。この排出された氷１３は図示されない貯蔵庫
に収納され、使用者の利用に供されることとなる。

【００３９】氷１３を排出した後の製氷皿１０は再びも
との位置の戻され、給水ノズル３０より水１２が給水さ
れて再び製氷を開始する。

【００４０】図５に示すのは、タイマ７０を備えること
により、氷結までの所定の時間経過後に氷結の検出を行
う構成を備えた制御のフローチャートである。

【００４１】前述にて説明した一連の製氷動作制御の流
れに加えて、図５に示す制御においてはタイマ７０と、
および過電流検出回路８０が備わる。製氷皿１０に給水
が完了した時点でタイマ７０が計時を開始し、あらかじ
め設定された時間に到達した時点で所定時間の経過の判
断が行われる。ここで所定時間の経過完了が判断される
と検出棒２０の降下動作が開始される。

【００４２】検出棒２０の昇降動作を行う動力源である
駆動モータ４０に供給される電流値を検出するために過
電流検出回路８０が設けられ、検出棒２０が氷面に接触
して降下を妨げられたときに駆動モータ４０に流れる過
電流を検出している。この過電流を検出することによっ
て氷結状態を検知している。

【００４３】この過電流が検出された場合には次段の氷
貯蔵室内が満氷であるか否かが判断され、満氷でない場
合には製氷皿１０の氷が供給される動作へと移る。ま
た、満氷である場合には氷を供給することなく再びタイ
マ７０が計時を開始し、氷貯蔵室内の氷が減少して満氷
状態でなくなるまで続く。

【００４４】なお、以上説明した実施の形態は、本発明
の理解を容易にするために記載されたものであって、本
発明を限定するために記載されたものではない。したが
って、上記の実施の形態に開示された各要素は、本発明
の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む
趣旨である。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の製氷装置に
よれば、部品点数の少ない簡単な構成により確実に氷結
状態を検出できる。

【００４６】また、複雑な制御手段を備えることなく、
周囲環境温度に影響されずに氷を効率よく確実に作り出
すことができる。

【００４７】また、製氷皿を容易に脱着することができ
清掃、保守点検が容易な製氷装置を実現できる。

【００４８】また、単純な構成の部品を用いて、かつ少
ない部品点数によって全体が構成された信頼性の高い製
氷装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る製氷装置の実施の形態を説明す
るための概略図である。

【図２】 本発明に係る氷結検出手段の動作を説明する
ための図である。

【図３】 本発明に係る氷結検出手段の動作を説明する
ための図であって、(a)は氷結完了時を示しており、(b)
は未氷結状態を示している。

【図４】 本発明に係る氷結検出手段を説明するための
図である。

【図５】 本発明に係る氷結検出手段の動作制御を説明
するためのフローチャートである。

【図６】 従来の技術による氷結検出手段の一つの例を
示す図である。

【符号の説明】

１０、１１…製氷皿、 １２…水、 ２０…検出棒、 ３０…給水ノズル、 ４０…駆動モータ、 ６０…駆動制御手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷風を室内に供給する冷却手段と、水
   （１２）を前記室内の製氷皿（１０）に供給する供給手
   段と、前記製氷皿（１０）に備わる回転軸（１１）を中
   心に回転させて前記製氷皿（１０）の上面を下面へと向
   ける回転手段と、を備えた製氷装置において、 前記製氷皿（１０）に供給された前記水（１２）の氷結
   状態を昇降手段によって昇降自在とされた検出棒（２
   ０）の接触により検出する氷結検出手段を備え、 前記氷結検出手段の検出結果に基づき前記回転手段の回
   転動作を制御する構成を有することを特徴とする製氷装
   置。
2. 【請求項２】 前記製氷皿（１０）の回転動作を基準に
   して所定の氷結時間の計時を開始するタイマ手段を備
   え、 前記タイマ手段の計時経過時間に基づいて前記氷結検出
   手段の作動開始時期を制御する構成を有することを特徴
   とする、請求項１記載の製氷装置。