JP2007198645A - 自動製氷装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化の自動製氷装置を提供すること。
【解決手段】製氷皿11と、氷を製氷皿11から排出する排出アーム15と、排出アーム15を回転させるモータ21と、氷を製氷皿11から分離するために製氷皿11を加熱するヒーター14と、ヒーター14とモータ21を制御する電子制御回路部17を備え、排出アーム15は出力ギア20と接続され、モータ21の回転を第1ギア22を介し出力ギアに減速、伝達され、モータ21の出力軸21aと出力ギア20の軸20aは直交する位置に有り、モータ21の固定と第1ギア22と出力ギア20の軸受け部を兼ね備えたホルダー23を有し、電子制御回路部17とホルダー23を収納するようにケーシング18を設け、ホルダー23はケーシング18に固定することで、電子制御回路部17やホルダー23を収納するケーシング18の小型化が図れ、コンパクトな自動製氷装置を提供できる。
【選択図】図3
【解決手段】製氷皿11と、氷を製氷皿11から排出する排出アーム15と、排出アーム15を回転させるモータ21と、氷を製氷皿11から分離するために製氷皿11を加熱するヒーター14と、ヒーター14とモータ21を制御する電子制御回路部17を備え、排出アーム15は出力ギア20と接続され、モータ21の回転を第1ギア22を介し出力ギアに減速、伝達され、モータ21の出力軸21aと出力ギア20の軸20aは直交する位置に有り、モータ21の固定と第1ギア22と出力ギア20の軸受け部を兼ね備えたホルダー23を有し、電子制御回路部17とホルダー23を収納するようにケーシング18を設け、ホルダー23はケーシング18に固定することで、電子制御回路部17やホルダー23を収納するケーシング18の小型化が図れ、コンパクトな自動製氷装置を提供できる。
【選択図】図3
Description
本発明は自動製氷装置、特に家庭用冷蔵庫等に使用される自動製氷装置に関するものである。
従来、この種の冷凍冷蔵庫に搭載される自動製氷装置は、例えば、特許文献1に示すものがある。
以下、図面を参照しながら自動製氷装置について説明する。
図6は、従来の自動製氷装置の分解斜視図である。
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、2は製氷皿1に生成した氷を排出する排出アーム、排出アーム2の軸2aはケーシング3の軸穴4を通じて出力ギア5に連結され、モータ6の出力軸6aはギア形状を有し、第1ギア7、出力ギア5を介して回転され、モータ6はケーシング3に固定される。
排出アーム2の軸2aと出力ギア5の軸5aと第1ギア7の軸7aとモータ6の出力軸6aは平行に位置する。8は製氷皿1へ水を給水する給水口である。
以上のように構成された自動製氷装置について、以下その動作を説明する。
冷蔵庫の給水バルブ(図示せず)が開状態にて給水口8を介して製氷皿1へ給水される。水が凍り氷になると、製氷皿1に取付けているサーモスイッチ(図示せず)がONになり、ヒーター(図示せず)とモータ6が通電され製氷皿1と接する氷の面が溶け、モータ6が回転して第1ギア7、出力ギア5を介して出力ギア5と連結されている排出アーム2により製氷皿1の中の氷を排出する。
米国特許第4835978号明細書
しかしながら、上記従来の構成では、モータ6はACシンクロナスモータであり、市場での主流のモータ本体の外形は約50mmあり、また、ケーシング3への取付け部はモータ本体の外形より更に約30mm突出しており、排出アーム2へ減速させてトルク伝達のため、減速比を確保するために第1ギア7と出力ギア5の外径が比較的大きくなり、かつ、第1ギアの軸7aと出力ギアの軸5aが平行に位置するので一般的に平歯車を設けることになり、モータ6、ギア5等を収納するケーシング3も大きくなることから、自動製氷装置全体が大きくなり冷蔵庫への設置スペースの影響がある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、特に、冷蔵庫の高さ方向の小型化を実現させた自動製氷装置を提供することを目的とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明の自動製氷装置は、水を貯めて氷を生成する製氷皿と、氷を前記製氷皿から排出する排出アームと、前記排出アームを回転させるモータと、氷を前記製氷皿から分離するために前記製氷皿を加熱するヒーターと、前記ヒーターと、前記モータを制御する電子制御回路部とを備え、前記排出アームは出力ギアと接続され、前記モータの回転は第1ギアを介し前記出力ギアに減速、伝達され、前記モータの出力軸と前記出力ギアの軸は直交する位置に有り、前記モータの固定と前記第1ギアと前記出力ギアの軸受け部を兼ね備えたホルダーを有し前記電子制御回路部と前記ホルダーを収納するようにケーシングを設け、前記ホルダーは前記ケーシングに固定したものである。
これによって、小型化可能で減速比を大きくできるウォームギアを第1ギアに設けることが可能となり、また、第1ギアの軸受け部と出力ギアの軸受け部を他の部品で軸受け部を形成させると、例えば、電子制御回路部のキバンに軸受け部を逃がす孔等を設ける必要があり、電子制御回路部の小型化を阻害してしまうことがあったが、モータを固定するホルダーに第1ギアと出力ギアの軸受け部を設けることにより、電子制御回路部やホルダーを収納するケーシングの高さを抑制でき、小型化が図れる。
本発明の自動製氷装置は、ケーシングの高さ方向の突出を抑制でき、また、ケーシング上蓋側の軸受け形状を大幅に削減でき、また、モータの出力トルクを減速させるギア群の大きさと電子制御回路部の大きさを小型化できるので、自動製氷装置を小型化できる。
請求項1に記載の発明は、水を貯めて氷を生成する製氷皿と、氷を前記製氷皿から排出する排出アームと、前記排出アームを回転させるモータと、氷を前記製氷皿から分離するために前記製氷皿を加熱するヒーターと、前記ヒーターと前記モータを制御する電子制御回路部とを備え、前記排出アームは出力ギアと接続され、前記モータの回転は第1ギアを介し前記出力ギアに減速、伝達され、前記モータの出力軸と前記出力ギアの軸は直交する位置に有り、前記モータの固定と前記第1ギアと前記出力ギアの軸受け部を兼ね備えたホルダーを有し、前記電子制御回路部と前記ホルダーを収納するようにケーシングを設け、前記ホルダーは前記ケーシングに固定したことにより、小型化可能で減速比を大きくできるウォームギアを第1ギアに設けることが可能となり、また、第1ギアの軸受け部と出力ギアの軸受け部を他の部品で軸受け部を形成させると、例えば、電子制御回路部のキバンに軸受け部を逃がす孔等を設ける必要があり、電子制御回路部の小型化を阻害してしまうことがあったが、モータを固定するホルダーに第1ギアと出力ギアの軸受け部を設けることにより、電子制御回路部やホルダーを収納するケーシングの高さを抑制でき、小型化が図れる。
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、前記ケーシングの高さを前記排出アームの回転直径とほぼ同一にしたものであり、例えば、ケーシングの高さを排出アームの回転直径より小さくしても、排出アームが回転直径より大きいため、効率よく小型化できないが、ケーシングの高さを排出アームの回転直径とほぼ同一にしたことで、必要最小限の高さ寸法となり、冷蔵庫の製氷室を有効活用できる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記第1ギアをウォームギアとし、前記出力ギアをハスバ歯車にしたものであり、平歯車の組合せと比較して減速比が大きくでき、ギアの小型化が可能となり、また、小型低トルクのモータを採用でき、ケーシングの小型化ができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明において、前記モータをステッピングモータにしたものであり、シンクロナスモータと比較して外形が小さいモータを採用でき、ケーシングの更なる小型化ができる。
以下、本発明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における自動製氷装置の斜視図、図2は、同実施の形態における自動製氷装置のケーシングのカバーを取除いた斜視図、図3は、同実施の形態の自動製氷装置のケーシングのカバーと電子制御部を取除いた要部斜視図、図4は、同実施の形態の自動製氷装置のモータ駆動部周辺の斜視図、図5は、図4の下面より見た斜視図である。
図1は、本発明の実施の形態1における自動製氷装置の斜視図、図2は、同実施の形態における自動製氷装置のケーシングのカバーを取除いた斜視図、図3は、同実施の形態の自動製氷装置のケーシングのカバーと電子制御部を取除いた要部斜視図、図4は、同実施の形態の自動製氷装置のモータ駆動部周辺の斜視図、図5は、図4の下面より見た斜視図である。
図1より図5において、製氷皿11は水を一時的にとどめる複数の半円状のセル12からなり、隣り合うセル12の側壁には、お互いに水の出入りが可能な溝13が設けられている。
製氷皿11は、6個のセル12を1列に配置したものであり、製氷皿11は放熱性を向上させるために熱伝導性の高いアルミニウム合金製からなり、給水バルブ(図示せず)からの水を注入する注水口11a、11bを設けている。
また、製氷皿11を加温するヒーター14は製氷皿11の下方に製氷皿11と密着するように取付けられている。ヒーター14は、リード線14aとヒーター14の内部に設けているヒーター線(図示せず)とを接合し、リード線14aとヒーター線の接合付近は絶縁と防滴のためにゴム等で覆った接合部14bを形成している。ヒーター14によって加温された製氷皿11の氷は排出アーム15が回転することによって氷を排出し、ガイド16に沿って氷は貯氷箱(図示せず)に落下する。
また、ヒーター14や排出アーム15の制御を行う電子制御部17や機構部品を収納するケーシング18が設けられ、ケーシング18を覆うようにカバー19が設けられている。排出アーム15の軸15aはケーシング18の貫通孔(図示せず)を介して出力ギア20と連結されている。出力ギア20はモータ21によって回転される第1ギア22とかみ合い、減速、伝達される。モータ21の出力軸21aと出力ギア20の軸20aは直交する位置にあり、モータ21の固定と第1ギア22と、出力ギア20の軸受部(図示せず)を兼ね備えたホルダー23を設けている。
出力ギア20には検氷アーム24を動作させるカム25と同軸上に連結されており、出力ギア20と共に回動し、カム25の回転によってカム25の外周面25aと当接しながら検氷アーム24が回動する。検氷アーム24の端面のU字部24aには、製氷皿11の下方に向かって貯氷箱(図示せず)の上まで延伸している検氷レバー26が係合され、検氷アーム24が回動することによって貯氷箱(図示せず)内の氷の貯蔵レベルを検知できるようになる。
貯蔵レベルの検知は検氷アーム24に設けた検知部24b、例えばホール素子をON/OFFさせるマグネットにより作用される。
また、出力ギア20には凹部20bが設けられており、凹部20bを利用して出力ギア20の位置検知を位置検知スイッチ27にてON/OFFさせている。
また、電子制御部17はホルダー23とカバー19の間に配置され、モータ21の回転制御、ヒーター14の通電制御、検氷アーム24に設けた検知部24bや位置検知スイッチ27の検知制御、製氷皿11の近傍に設けられているサーミスタ(図示せず)の温度検知制御、製氷皿11への給水バルブ(図示せず)の通電制御等を行っている。
以上のように構成された自動製氷装置について、以下その動作、作用を説明する。
製氷皿11の所定のセル12に給水バルブ(図示せず)から注水口11a、11bの何れかを経て水を供給すると、水はセル12の溝13を通って隣接するセルへと流れていき全てのセル12に水がいきわたる。本実施の形態では一つのセル12に約15mlの水が入るように約90mlの水が供給される。
製氷皿11に供給された水は、水面から放熱し、徐々に温度を下げて、水が冷却され、製氷を完了する。製氷完了はサーミスタ(図示せず)の温度が例えば−15℃を検知した時、製氷完了と判断する。
製氷完了検知後、ヒーター14が通電され製氷皿11を加温し、氷が製氷皿11から剥離する。
次にモータ21が通電され、第1ギア22を介して出力ギア20が回転し、出力ギア20と連結されている排出アーム15が約360°回転し、氷を排出方向へ搬出し、ガイド16に沿って貯氷箱(図示せず)へ排出する。
排出アーム15が約360°回転すれば、位置検知スイッチ27がONし、モータ21の通電を停止する。また、ヒーター14への通電はサーミスタ(図示せず)の温度が例えば5℃になれば、製氷皿11が充分加温されたと判断し、ヒーター14への通電を停止する。
次に給水バルブ(図示せず)へ例えば5秒通電し、製氷皿11へ水を供給する。このサイクルを貯氷箱(図示せず)の氷が所定量以下の場合は継続される。氷が所定量に達した場合は給水バルブ(図示せず)への通電を停止する。氷の所定量検知はモータ21が通電され、出力ギア20が回転し、出力ギア20に連結されているカム25と当接しながら検氷アーム24が回動するが、検氷アーム24のU字部24aと係合されている検氷レバー26が貯氷箱(図示せず)の氷の量(高さ)によって動作する範囲が異なることから、検氷アーム24の回動範囲も異なり、検氷アーム24に設けられた検知部24bによってON/OFFする位置が異なることから、氷の所定量検知を行うことができる。
モータ21の出力軸21aと出力ギア20の軸20aを直交する位置に設け、モータ21の固定と第1ギア22、出力ギア20の軸受け部を兼ね備えたホルダー23を設けているため、小型化可能で減速比を大きくできるウォームギアを第1ギアに、ウォームホィールを出力ギアに設けることが可能となり、ケーシング18及びカバー19の高さ方向が低くでき、また、ギア群の軸、軸受け空間が小さくできるため、電子制御部17の部品に干渉することもなく、また、電子制御部17の土台であるキバン(図示せず)に軸受けの逃がし用の孔を設ける必要もないことから、電子制御部17が小さくできるので、更に、ケーシング18及びカバー19を小型化できる。
よって、自動製氷装置が小型化できるので、冷蔵庫の製氷室へ自動製氷装置を設置する場合の設置スペースの自由度が増すとともに、使用する部品が小型化となり、部品重量低減と金型費の低減等が図れ、自動製氷装置を低コスト化できる。
(実施の形態2)
ケーシング18の高さが排出アーム15の回転直径とほぼ同一にされている。
ケーシング18の高さが排出アーム15の回転直径とほぼ同一にされている。
従来の自動製氷装置は、排出アーム15の回転直径よりケーシング18が高いことから、自動製氷装置を冷蔵庫の製氷室の上部に設置することができず、製氷室を有効利用できず、また、貯氷箱の大きさを大きくする場合は、他の部屋の大きさを小さくする必要があったが、ケーシング18の高さが排出アーム15の回転直径とほぼ同一であることから、必要最小限の高さ寸法となり、冷蔵庫の製氷室を有効活用できる。また、製氷室の大きさをそのままで貯氷箱の大きさを大きくでき、貯氷量を多くできる。
(実施の形態3)
第1ギア22をウォームギアとし、出力ギア20をハスバ歯車にしたものであり、平歯車のかみ合わせと比較して、ギアの大きさを小さくしても減速比が大きく取れるため、第1ギア22と出力ギア20の小型化が実現できる。
第1ギア22をウォームギアとし、出力ギア20をハスバ歯車にしたものであり、平歯車のかみ合わせと比較して、ギアの大きさを小さくしても減速比が大きく取れるため、第1ギア22と出力ギア20の小型化が実現できる。
また、減速比を大きく取れるため、モータ21の出力トルクを低くすることが可能となり、モータ21の小型化が図れる。
(実施の形態4)
モータ21をステッピングモータとしたため、モータ本体の大きさはシンクロナスモータより小さいものが選択でき、ケーシング18の大きさを更に小型化できる。外形が20〜30mmのモータが市場で主流であり、比較的安価なモータである。また、シンクロナスモータではできなかった正転、逆転両方向の回転が可能となり、例えば、排出アーム15が何らかの理由でロックした場合でも、逆転動作をさせると容易にロック解除できることから、排出アーム15の回転動作の制御の自由度が増し、自動製氷装置のサービス性向上が図れる。
モータ21をステッピングモータとしたため、モータ本体の大きさはシンクロナスモータより小さいものが選択でき、ケーシング18の大きさを更に小型化できる。外形が20〜30mmのモータが市場で主流であり、比較的安価なモータである。また、シンクロナスモータではできなかった正転、逆転両方向の回転が可能となり、例えば、排出アーム15が何らかの理由でロックした場合でも、逆転動作をさせると容易にロック解除できることから、排出アーム15の回転動作の制御の自由度が増し、自動製氷装置のサービス性向上が図れる。
尚、ステッピングモータは減速ギア内蔵のものでも同様の効果が得られる。
以上のように、本発明の自動製氷装置は、電子制御回路部やホルダーを収納するケーシングの小型化が図れ、特に自動製氷装置の高さ寸法が低くなり、製氷室の有効活用ができるので、冷凍冷蔵庫用の自動製氷装置として適用できる。
11 製氷皿
14 ヒーター
15 排出アーム
17 電子制御回路部
18 ケーシング
20 出力ギア
20a 出力ギアの軸
21 モータ
21a モータの出力軸
22 第1ギア
23 ホルダー
14 ヒーター
15 排出アーム
17 電子制御回路部
18 ケーシング
20 出力ギア
20a 出力ギアの軸
21 モータ
21a モータの出力軸
22 第1ギア
23 ホルダー
Claims (4)
- 水を貯めて氷を生成する製氷皿と、氷を前記製氷皿から排出する排出アームと、前記排出アームを回転させるモータと、氷を前記製氷皿から分離するために前記製氷皿を加熱するヒーターと、前記ヒーターと前記モータを制御する電子制御回路部とを備え、前記排出アームは出力ギアと接続され、前記モータの回転は第1ギアを介し前記出力ギアに減速、伝達され、前記モータの出力軸と前記出力ギアの軸は直交する位置に有り、前記モータの固定と前記第1ギアと前記出力ギアの軸受け部を兼ね備えたホルダーを有し、前記電子制御回路部と前記ホルダーを収納するようにケーシングを設け、前記ホルダーは前記ケーシングに固定した自動製氷装置。
- 前記ケーシングの高さを前記排出アームの回転直径とほぼ同一にした請求項1に記載の自動製氷装置。
- 前記第1ギアをウォームギアとし、前記出力ギアをハスバ歯車にした請求項1または2に記載の自動製氷装置。
- 前記モータをステッピングモータにしたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の自動製氷装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006015919A JP2007198645A (ja) | 2006-01-25 | 2006-01-25 | 自動製氷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006015919A JP2007198645A (ja) | 2006-01-25 | 2006-01-25 | 自動製氷装置 |
Publications (1)
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JP2007198645A true JP2007198645A (ja) | 2007-08-09 |
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ID=38453414
Family Applications (1)
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JP2006015919A Withdrawn JP2007198645A (ja) | 2006-01-25 | 2006-01-25 | 自動製氷装置 |
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JP (1) | JP2007198645A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102829591A (zh) * | 2012-09-03 | 2012-12-19 | 海信容声(广东)冰箱有限公司 | 一种搅冰碎冰驱动装置 |
JP2013053806A (ja) * | 2011-09-05 | 2013-03-21 | Hitachi Appliances Inc | 自動製氷機 |
-
2006
- 2006-01-25 JP JP2006015919A patent/JP2007198645A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
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CN102829591A (zh) * | 2012-09-03 | 2012-12-19 | 海信容声(广东)冰箱有限公司 | 一种搅冰碎冰驱动装置 |
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