JP2007057198A - 製氷皿 - Google Patents

Abstract

【課題】皿とヒーターの密着性が安定し、各セルへの加温が均一に行え、氷の排出を良好に行うことができる製氷皿を提供する。
【解決手段】一時的に水を蓄え冷却されて氷を生成する製氷皿において、製氷皿は、金属製の皿１１と、金属製の皿１１から氷を剥離させるヒーター１２とを備え、ヒーター１２は金属製の皿１１の底面に設けるとともに金属製の皿１１と一体成型したことにより、金属製の皿１１とヒーター１２の密着性が向上し、各セルへの加温が均一に行え、氷の排出を良好に行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は冷凍冷蔵庫等の冷凍室に配置され、吸水後冷却されて氷を生成する製氷皿に関するものである。

従来、冷凍冷蔵庫の冷凍室に配置される製氷皿は、全体をアルミニウムで形成されたもの（例えば、特許文献１参照）が利用されている。

以下、図面を参照しながら上記従来の製氷皿について説明する。

図５は、従来の冷凍冷蔵庫に使用されている製氷皿の斜視図である。図６は、図５のＡ−Ａ線断面図である。

図５、図６において、製氷皿１は熱伝導性の高い金属であるアルミニウム合金で形成されている。製氷皿１は水を一時的にとどめる複数のセル２から成り、隣接するセル２同士は溝３でつながっている。図６に示すように、製氷皿１の下面には、ヒーター４をカシメやネジ固定などで密着させている（ヒーター後付け仕様）。

以上のように構成された製氷皿について、以下その動作を説明する。

製氷皿１に給水すると水はセル２の溝３を経て全体に広がり全てのセル２に水が満たされる。１つのセル２には約１５ｍｌの水が入るので、セル２が７個からなる製氷皿１では約１０５ｍｌの水を供給すればよい。

製氷皿１に供給された水は、水面からの熱伝達、製氷皿１の壁面からの熱伝導、輻射によって放熱され徐々に温度を下げていき、最終的に凍結し氷を生成することとなる。

ヒーター４が通電されると、生成された氷は製氷皿１と接する氷の面が溶け、氷排出用の爪（図示せず）により、製氷皿１の氷は排出される。
特開２００１−２７２１４６号公報

しかしながら、上記従来の構成では、ヒーター４はカシメやネジ固定などで製氷皿１に密着されているので、セル２の位置によって氷への加温がばらつき、十分に加温がされていないセル２の氷は排出が良好に行われない、という課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、氷の排出を良好にする製氷皿を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の製氷皿は、一時的に水を蓄え冷却されて氷を生成する製氷皿において、前記製氷皿は、金属製の皿と、前記金属製の皿から氷を剥離させるヒーターとを備え、前記ヒーターは前記金属製の皿の底面に設けるとともに前記金属製の皿と一体成型されたものである。

これによって、従来はヒーターを製氷皿に後付けしていたものを、金属製の皿とヒーターを一体成型することで、金属製の皿を用いることで製氷時間が短縮され、かつ製氷皿とヒーターの密着性が安定し、各セルへの加温が均一に行えるようにしたものである。

本発明の製氷皿は、金属製の皿とヒーターの密着性が安定し、各セルへの加温が均一に行え、氷の排出を良好に行うことができる。

また、金属製の皿とヒーターを一体成型することで、ヒーターを金属製の皿に密着させる際にカシメやネジ固定等する必要が無く、組立て工数を低減できる。

請求項１に記載の発明は、一時的に水を蓄え冷却されて氷を生成する製氷皿において、前記製氷皿は、金属製の皿と、前記金属製の皿から氷を剥離させるヒーターとを備え、前記ヒーターは前記金属製の皿の底面に設けるとともに前記金属製の皿と一体成型したものであり、金属製の皿を用いることで製氷時間が短縮され、金属製の皿とヒーターを一体成型することで、金属製の皿とヒーターの密着性が安定し、各セルへの加温が均一に行えることにより、氷の排出を良好に行うことができる。

また、ヒーターは金属製の皿に一体成型するので、製氷皿への密着にカシメやネジ固定等する必要が無く、組み立て工数を削減できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ヒーターは、ヒーター線と、前記ヒーター線を覆う金属パイプと、前記金属パイプの内部に充填され前記ヒーター線と前記金属パイプを絶縁する第１の絶縁部材と、前記ヒーター線の端部に接続された端子と、前記端子の端部に接続されたリード線と、前記金属パイプの端部近傍に前記金属パイプを覆うように設けた前記リード線と前記端子を絶縁する第２の絶縁部材と、からなり、前記第２の絶縁部材を前記金属製の皿から突出させた位置に配置したものであり、金属製の皿とヒーターを一体成型する際の熱による第２の絶縁部材の温度を第２の絶縁部材の耐熱温度以下に抑えることができ、第２の絶縁部材を高耐熱性の高価な材料を選定する必要がなく、低コストな製氷皿を提供できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２の絶縁部材と前記金属製の皿の距離が２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下となるように配置したものであり、第２の絶縁部材に対し、金属製の皿とヒーターを一体成型する際の熱の影響を抑えうえで、金属製の皿から突出するヒーター部分の長さを抑えることにより、製氷皿の設置スペースを抑えることができる。また、金属パイプを無駄に長く設計することによる材料費の上昇を防ぐことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２の絶縁部材と前記金属製の皿の間に断熱部材を備えたものであり、金属製の皿とヒーターを一体成型する際の熱による第２の絶縁部材の温度上昇が、断熱部材によって緩和され、第２の絶縁部材の耐熱温度以下に抑えることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記金属製の皿から突出した前記金属パイプを曲げ加工したものであり、製氷皿を設置するスペースを抑えることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記金属製の皿にフッ素系塗料を塗装したものであり、金属製の皿の表面の割れや腐食を防ぎ、耐磨耗性を向上させ、長期間信頼性が向上する。

請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記金属製の皿に着色塗料を塗装したものであり、ヒーターを通電した際、金属製の皿からの輻射量が増加し、各セルから氷へ効率よく熱を与える為、氷の排出を良好に行うことができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２の絶縁部材はシリコーンゴムとしたものであり、他のゴムと比較し耐熱温度が高い為、耐熱性が高いことから、金属製の皿と第２の絶縁部材の距離を極力短く設計することができる為、金属パイプの材料費を低減することができ、また、金属製の皿とヒーターを一体成型する際の温度管理が容易となる。

また、他のゴムと比較し耐熱温度が高い為、フッ素系塗料を塗装する際の焼付け塗装工程を容易に実施することができる。

以上、本発明による製氷皿の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における製氷皿の斜視図である。図２は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。

図１において、熱伝導性の高いアルミニウム合金製皿１１は水を一時的にとどめる複数の半円状のセル１１ａと隣り合うセル１１ｂの側壁には、お互いに水の出入りが可能な溝１１ｃが設けられている。セル１１ａ、１１ｂは７個を１列に配置し、給水バルブ（図示せず）からの水を注入する注水口１１ｄ、１１ｅを設けている。

図２において、ヒーター１２は、ヒーター線１２ｂと、ヒーター線１２ｂを覆う金属パイプ１２ａと、金属パイプ１２ａの内部に充填されヒーター線１２ｂと金属パイプ１２ａを絶縁する第１の絶縁部材１２ｃと、ヒーター線１２ｂの端部に接続された端子１２ｆと、端子１２ｆの端部に接続されたリード線１２ｄと、金属パイプ１２ａの端部近傍に金属パイプ１２ａを覆うように設けたリード線１２ｄと端子１２ｆを絶縁する第２の絶縁部材１２ｅと、からなる。

ヒーター１２はアルミニウム合金製皿１１に一体成型されている。

一体成型されたアルミニウム合金製皿１１はアルミダイキャスト品であり、鋳型にアルミニウムを流し込む時にヒーター１２を包み込んで固化させ、アルミニウム合金製皿１１とヒーター１６を一体化したものである。

なお、第１の絶縁部材１２ｃは、ケイ酸マグネシウムである。

なお、第２の絶縁部材１２ｅは、シリコーンゴムで形成している。

第２の絶縁部材１２ｅはアルミニウム合金製皿１１から突出させた位置に配置する。

アルミニウム合金製皿１１と第２の絶縁部材１２ｅの距離ａは、２０ｍｍから５０ｍｍに設定されている。

アルミニウム合金製皿１１の表面は黒色に着色したフッ素系塗料が塗装されている。

なお、第１の絶縁部材１２ｃは、絶縁性と耐熱性の良好なものならよく、例えば、ガラスピース等でもよい。

以上のように構成された製氷皿について、以下、動作、作用について説明する。

アルミニウム合金製皿１１の所定のセル１１ａに給水バルブ（図示せず）から注入口１１ｄ、１１ｅの何れかを経て水を供給すると、水はセル１１ａの溝１１ｃを通って隣接するセルへと流れていき全てのセルに水がいきわたる。本実施の形態では一つのセル１１ａに約１５ｍｌの水が入るように約１０５ｍｌの水が供給される。

セルに供給された水は、アルミニウム合金製皿１１の熱伝導により冷却が促進され、短時間で製氷を完了する。製氷完了後、ヒーター１２が通電されアルミニウム合金製皿１１を加温し、氷が剥離する。次に、氷排出用の爪（図示せず）により、アルミニウム合金製皿１１内の氷は排出される。

アルミニウム合金製皿１１と第２の絶縁部材１２ｅの距離ａを、２０ｍｍから５０ｍｍに設定することにより、鋳型にアルミニウムを流しこみヒーター１２と一体成型する際の熱による第２の絶縁部材１２ｅの温度上昇を、第２の絶縁部材１２ｅ（シリコーンゴム）の耐熱温度以下に抑え、第２の絶縁部材１２ｅが炭化し破損することを防ぎながら、製氷皿の設置スペースを抑えることができる。また、金属パイプ１２ａを無駄に長く設計することによる材料費の上昇を防ぐことができる。

よって、第２の絶縁部材を高耐熱性の高価な材料を選定する必要がなく、低コストな製氷皿を提供できる。

また、ヒーター１２をアルミニウム合金製皿１１へ密着する際にカシメやネジ固定等をする必要が無く、組立て工数を削減できる。

アルミニウム合金製皿１１の表面にフッ素系塗料を塗装することにより、アルミニウム合金製皿１１の各セルの外周表面は滑らかになる為、各セルから氷への加温を均一に行うことができ、氷の排出を良好に行うことができる。

また、フッ素系塗料を黒色とすることにより、ヒーター１２を通電した際、アルミニウム合金製皿１１からの輻射量が増加し、各セルから氷へ効率よく熱を与える為、氷の排出を良好に行うことができる。

第２の絶縁部材１２ｅの材料をシリコーンゴムとすることにより、距離ａを極力短く設定することが可能であるため、金属パイプ１２ａの材料費の上昇を抑えるとともに、製氷皿を冷蔵庫等に設置した際の無駄なスペースを最小限に抑えることができる。

また、黒色のフッ素系塗料を塗布した後の焼付け工程は、１７０℃程度である為、シリコーンゴム製である第２の絶縁部材１２ｅが炭化し破損することは無い。従って、他のゴムを第２の絶縁部材１２ｅに使用した場合のように、焼付け温度を下げ、時間を増すような工数を増加させる必要はない。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における製氷皿の斜視図である。

図３において、熱伝導性の高いアルミニウム合金製皿１３は水を一時的にとどめる複数の半円状のセル１３ａと隣り合うセル１３ｂの側壁には、お互いに水の出入りが可能な溝１３ｃが設けられている。セル１３ａ、１３ｂは７個を１列に配置し、給水バルブ（図示せず）からの水を注入する注水口１３ｄ、１３ｅを設けている。

アルミニウム合金製皿１３とヒーター１４は一体成型されており、アルミニウム合金製皿の表面は黒色に着色したフッ素系塗料が塗装されている。

アルミニウム合金製皿１３と第２の絶縁部材１４ｅの間にはセラミック製の断熱部材１５が設置されている。

なお、第２の絶縁部材１４ｅは、シリコーンゴムで形成している。

なお、断熱部材１５は、高温部を断熱できるものならよく、例えば、真空断熱材でもよい。

以上のように構成された製氷皿について、以下、動作、作用について説明する。

アルミニウム合金製皿１３の所定のセル１３ａに給水バルブ（図示せず）から注入口１３ｄ、１３ｅの何れかを経て水を供給すると、水はセル１３ａの溝１３ｃを通って隣接するセルへと流れていき全てのセルに水がいきわたる。

本実施の形態では一つのセル１３ａに約１５ｍｌの水が入るように約１０５ｍｌの水が供給される。

セルに供給された水は、アルミニウム合金製皿１３の熱伝導により冷却が促進され、短時間で製氷を完了する。製氷完了後、ヒーター１４が通電され皿１３を加温し、氷が剥離する。次に、氷排出用の爪（図示せず）により、皿１３内の氷は排出される。

アルミニウム合金製皿１３と第２の絶縁部材１４ｅの間にセラミック製の断熱部材１５を備えることにより、鋳型にアルミニウムを流しこみヒーター１４と一体成型する際の熱を、セラミック製の断熱部材１５により吸収し、第２の絶縁部材１４ｅの温度上昇を第２の絶縁部材の耐熱温度以下に抑え、第２の絶縁部材１４ｅが炭化し破損することを防ぐことができ、また、距離ｂ（金属製の皿と第２の絶縁部材との距離）をより短縮することができる。

よって、第２の絶縁部材１４ｅを高耐熱性の高価な材料を選定する必要がなく、低コストな製氷皿を提供できる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における製氷皿の斜視図である。

図４において、熱伝導性の高いアルミニウム合金製皿１６は水を一時的にとどめる複数の半円状のセル１６ａと隣り合うセル１６ｂの側壁には、お互いに水の出入りが可能な溝１６ｃが設けられている。セル１６ａ、１６ｂは７個を１列に配置し、給水バルブ（図示せず）からの水を注入する注水口１６ｄ、１６ｅを設けている。

アルミニウム合金製皿１６とヒーター１７は一体成型されており、アルミニウム合金製皿１６の表面は黒色に着色したフッ素系塗料が塗装されている。

以上のように構成された製氷皿について、以下、動作、作用について説明する。

アルミニウム合金製皿１６の所定のセル１６ａに給水バルブ（図示せず）から注入口１６ｄ、１６ｅの何れかを経て水を供給すると、水はセル１６ａの溝１６ｃを通って隣接するセルへと流れていき全てのセルに水がいきわたる。

本実施の形態では一つのセル１６ａに約１５ｍｌの水が入るように約１０５ｍｌの水が供給される。

セルに供給された水は、アルミニウム合金製皿１６の熱伝導により冷却が促進され、短時間で製氷を完了する。製氷完了後、ヒーター１７が通電され皿１６を加温し、氷が剥離する。次に、氷排出用の爪（図示せず）により、アルミニウム合金製皿１６内の氷は排出される。

なお、第２の絶縁部材１７ｅは、シリコーンゴムで形成している。

アルミニウム合金製皿１６と第２の絶縁部材１７ｅの間の金属パイプの露出部分の距離ｃを、２０ｍｍ以上に設定することにより、鋳型にアルミニウムを流しこみアルミニウム合金製皿１６とヒーター１７を一体成型する際の熱による第２の絶縁部材１７ｅの温度上昇を、第２の絶縁部材１７ｅ（シリコーンゴム）の耐熱温度以下に抑えることができ、第２の絶縁部材１７ｅが炭化し破損することを防いでいる。また、成型後に、金属パイプの露出部分に曲げ加工を施すことにより、製氷皿を冷蔵庫等に設置した際の無駄なスペースを最小限に押さえることができる。

よって、第２の絶縁部材１７ｅを高耐熱性の高価な材料を選定する必要がなく、低コストな製氷皿を提供できる。

以上のように、本発明の製氷皿は、金属製の皿とヒーターの密着性が安定し、各セルへの加温が均一に行え、氷の排出を良好に行うことができ、冷蔵庫用の製氷皿として適用できる。

本発明の実施の形態１における製氷皿の斜視図 図１のＢ−Ｂ線断面図 本発明の実施の形態２における製氷皿の斜視図 本発明の実施の形態３における製氷皿の斜視図 従来の製氷皿の斜視図 図５のＡ−Ａ線断面図

符号の説明

１１，１３，１６ アルミニウム合金製皿
１２，１４，１７ ヒーター
１２ａ 金属パイプ
１２ｂ ヒーター線
１２ｃ 第１の絶縁部材
１２ｄ リード線
１２ｅ，１４ｅ，１７ｅ 第２の絶縁部材
１２ｆ 端子
１５ 断熱部材

Claims (8)

1. 一時的に水を蓄え冷却されて氷を生成する製氷皿において、前記製氷皿は、金属製の皿と、前記金属製の皿から氷を剥離させるヒーターとを備え、前記ヒーターは前記金属製の皿の底面に設けるとともに前記金属製の皿と一体成型された製氷皿。
2. 前記ヒーターは、ヒーター線と、前記ヒーター線を覆う金属パイプと、前記金属パイプの内部に充填され前記ヒーター線と前記金属パイプを絶縁する第１の絶縁部材と、前記ヒーター線の端部に接続された端子と、前記端子の端部に接続されたリード線と、前記金属パイプの端部近傍に前記金属パイプを覆うように設けた前記リード線と前記端子を絶縁する第２の絶縁部材と、からなり、前記第２の絶縁部材を前記金属製の皿から突出させた位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の製氷皿。
3. 前記第２の絶縁部材と前記金属製の皿の距離が２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下となるように配置したことを特徴とする請求項１に記載の製氷皿。
4. 前記第２の絶縁部材と前記金属製の皿の間に断熱部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の製氷皿。
5. 前記金属製の皿から突出した前記金属パイプを曲げ加工したことを特徴とする請求項１に記載の製氷皿。
6. 前記金属製の皿にフッ素系塗料を塗装したことを特徴とする請求項１に記載の製氷皿。
7. 前記金属製の皿に着色塗料を塗装したことを特徴とする請求項１に記載の製氷皿。
8. 前記第２の絶縁部材はシリコーンゴムであることを特徴とする請求項１に記載の製氷皿。

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