JP2012073010A - 製氷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製氷装置全体の大きさの増大に対する製氷室数の増加効果に優れる製氷装置を提供すること。
【解決手段】製氷皿で製造された氷を掻き出す方式の製氷装置において、製氷皿２は、長さ方向に沿って複数の製氷室１２が並ぶ製氷室１２の列を幅方向に複数列有し、掻出部材３は、製氷室１２の上方において製氷室１２の列に沿って延びる回転軸１７と、回転軸１７から径方向に突出形成され、駆動部材５により回転軸１７を中心に回転されて各製氷室１２内に進入可能となる複数の掻出片１８と、を有し、製氷室１２の列数に対応して複数となるように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、製氷装置に関し、さらに詳しくは、冷蔵庫内に設置され、製造された氷を製氷皿から掻き出して冷蔵庫内の貯氷容器に補給する、いわゆる掻き出し式の製氷装置に関するものである。

従来より、家庭用冷蔵庫等の冷蔵庫において、氷を製造するとともに、製造された氷を冷蔵庫内の氷を貯めておく貯氷容器に補給する製氷機能を備えた冷蔵庫が知られている。

この種の冷蔵庫の製氷装置としては、例えば特許文献１に示されるように、固定された製氷皿に対し、製氷皿の長さ方向に延びた回転軸とこの回転軸から爪状に突出する複数の掻き出し部とを備えた掻出部材を駆動ユニットにより回転駆動させて、製氷皿の長さ方向に並んでいる複数の製氷室から氷を掻き出す構成のものが知られている。この場合、製氷皿は、掻出部材の回転軸の下方に配置される。

特開２００８−５７８９５号公報

従来の製氷装置の構成を考えると、仮に、製氷室の大きさを変えないで単純に製氷皿の製氷室の数を増やす場合には、製氷皿および掻出部材の回転軸を長さ方向に長くすることが考えられる。しかしながら、これでは、増加される製氷室の数だけ製氷装置全体の大きさが長さ方向に増大するので、あまり製氷室の数を増やすことができない。製氷室の増加数が増大すれば、製氷装置全体の長さ方向の大きさが、これを設置する冷蔵庫内のスペースに収まらなくなり、製氷装置を冷蔵庫内に設置することが困難になる。

本発明が解決しようとする課題は、製氷装置全体の大きさの増大に対する製氷室数の増加効果に優れる製氷装置を提供することにある。

上記課題を解決するため本発明に係る製氷装置は、製氷皿と、該製氷皿で製造された氷を該製氷皿から掻き出す掻出部材と、該掻出部材を駆動させる駆動部材とを備えた製氷装置であって、前記製氷皿は、長さ方向に沿って複数の製氷室が並ぶ製氷室の列を幅方向に複数列有しており、前記掻出部材は、前記製氷室の上方において前記製氷室の列に沿って延びる回転軸と、該回転軸から径方向に突出形成され、前記駆動部材により前記回転軸を中心に回転されて各製氷室内に進入可能となる複数の掻出片と、を有し、前記製氷室の列数に対応して複数あることを要旨とするものである。

本発明に係る製氷装置において、隣り合った掻出部材の回転方向を反対方向にすることにより、製氷皿で製造された氷の掻き出し方向が互いに異なるため、隣り合った製氷室の列の幅方向の両外側に氷を落下させる穴を設けた場合や、隣り合った製氷室の列方向の間に氷を落下させる穴を設けた場合のいずれにおいても氷をスムーズに落下させる穴に掻き出せる。

この際、製氷室の列数に対応させて掻出部材を２本とし、掻出片により、製氷皿で製造された氷を製氷皿の幅方向の両外側に掻き出すようにすれば、製氷皿の幅方向内側に氷を落下させるための穴を設ける必要がないため、製氷皿の構成をより簡単にすることができる。また、製氷皿を一体に構成できるとともに、隣接する製氷室同士を水路により連通できる。

そして、製氷皿が一体に構成されているとともに、製氷皿の隣接する製氷室同士が水路により連通されていれば、１つの製氷室に注水することで、水路を通ってすべての製氷室に水が行き渡るので、製氷室に注水するための注水部を共通化できる。また、注水部から各製氷室までの水路の長さを短くできる。

そして、複数の掻出部材が共通の駆動部により駆動されるようにすれば、複数の掻出部材を備える構成にしても、部品点数が増大するのを抑えることができる。また、駆動部材の大きさが増大するのを抑えることができる。

また、製氷室の内面が曲面で構成され、掻出片により製氷室から氷を押し出す際の押出開始側の内面の曲率半径が、押出終了側の内面の曲率半径よりも小さければ、押出動作により、曲率半径のより小さい押出開始側にあった氷の表面は、それより曲率半径の大きい押出終了側の内面に接触するので、氷をスムーズに押し出すことができる。また、このように氷を押し出しやすくしたことで、従来よりも製氷室を深くすることができる。これにより、氷の大きさを大きくすることができる。

本発明に係る製氷装置によれば、従来の掻き出し式の製氷装置に比べて、幅方向に製氷室の列が増加するため、例えば、長さ方向の大きさを増大させずに、製氷室の数を増やすことができる。このとき、仮に、幅方向に製氷室の数が増加することに伴って幅方向に製氷皿の大きさが増大したとしても、列単位で製氷室の数を増加できるため、製氷装置全体の大きさの増大に対する製氷室数の増加効果に優れる。

本発明の一実施形態に係る製氷装置を示す斜視図である。 製氷皿を示す斜視図である。 製氷皿の幅方向断面図（Ａ−Ａ断面図）である。 内側ケースを取り外した状態の駆動部材を示す側面図である。 外側ケースを取り外した状態の駆動部材を示す側面図である。 カム歯車の拡大図である。 カム機構を説明するための模式図である。 掻き出し動作を説明するための模式図である。

次に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る製氷装置を示す斜視図であり、ヒータのみ分解した状態で示している。図２は、図１に示す製氷装置に用いた製氷皿を示す斜視図である。図３は、図２に示す製氷皿の幅方向断面図（Ａ−Ａ断面図）である。

本発明の一実施形態に係る製氷装置１は、家庭用冷蔵庫等の冷蔵庫において、氷を製造するとともに、製造された氷を冷蔵庫内の氷を貯めておく貯氷容器に補給する装置であり、氷を製造するための製氷皿２と、製氷皿２で製造された氷を製氷皿２から掻き出す掻出部材３と、貯氷容器内の氷の量を検氷する検氷部材４と、掻出部材３および検氷部材４を駆動させる駆動部材５と、を備えている。貯氷容器は、図示しないが、上面が開放された角形の箱で、製氷皿２よりもやや大きめに形成されており、製氷皿２の下方に配置され、製氷皿２から落下させた氷を受け入れできるようになっている。また、検氷部材４は、駆動部材５から製氷皿２の長さ方向に沿ってアーム状に延びたもので構成されている。

製氷皿２は、アルミニウムなどの熱伝導性に優れる金属材料により略矩形状に一体に構成されており、幅方向に延びる複数の仕切板１１ａと長さ方向に延びる仕切板１１ｂにより複数の製氷室１２が区画形成されている。製氷皿２は、長さ方向に沿って複数の製氷室１２が並ぶように製氷室１２の列が形成されているとともに、製氷室１２の列が幅方向に２列形成されている。この製氷皿２のように、幅方向に複数の製氷室１２を配置することにより、長さ方向の大きさを増大せずに、製氷室１２の数を増やすことができる。

複数の製氷室１２には注水部１３より注水され、不図示の冷却部により製氷室１２内に貯められた水が冷却されて氷が製造される。例えば、製氷皿２全体の大きさが同じ場合には、製氷室１２の列が幅方向に２列であると、製氷室１２の列が幅方向に１列であった従来のものと比べ、製氷皿２はより多くの製氷室１２に分割されている。これにより、製造される１つの氷の大きさは小さくなる。製氷皿２全体で見れば、１つの氷を大きくするよりも、注水された水と製氷皿２との接触面積が増えるため、製氷が早くなる。また、製氷皿２は、熱伝導性に優れる金属材料により形成されているため、これによっても製氷を早くできる。

幅方向に延びる複数の仕切板１１ａおよび長さ方向に延びる仕切板１１ｂのそれぞれには切り欠き状の水路１４ａ，１４ｂが形成されており、隣接する製氷室１２同士は、この水路１４ａ，１４ｂにより連通されている。一の製氷室１２内に注水された水は、この水路１４ａ，１４ｂを通って隣の製氷室１２に流れるようになっている。そのため、複数の製氷室１２に注水するための注水部１３を共通化することができる。また、隣接する製氷室１２同士が水路１４ａ，１４ｂで連通しているため、注水部１３から注水された水を最短距離ですばやく各製氷室１２に流すことができる。この際、仮に、一部の水路１４ａ，１４ｂに除氷されなかった氷が残っていて、一部の水路１４ａ，１４ｂが塞がれていても、他の水路１４ａ，１４ｂを通じて共通の注水部１３から注水された水を各製氷室１２に流すことができる。したがって、本実施形態においては、注水部１３は１カ所となっており、注水部１３の下部に備える注水口１３ａが製氷室１２の開口部に臨むように、製氷皿２の上方に設けられている。

製氷皿２の幅方向内側には、製造された氷を製氷皿２から落下させるための穴が設けられている構成にはなっていない。そのため、このような穴を避けるように、注水部１３から各製氷室１２までの水路１４ａ，１４ｂが迂回されることはない。これにより、注水部１３から各製氷室１２までの水路１４ａ，１４ｂの長さを短くできる。また、製氷皿２の構成をより簡単できる。

各製氷室１２の内面は、図３に示すように、曲面で構成されている。この内面は、曲率の同じ曲面が連続する曲面ではなく、幅方向の断面図で示すと図３のＹ地点（もしくはＹ’地点）で曲率が変わる曲面になっている。すなわち、各製氷室１２の内面は、幅方向内側（Ｘ−Ｙ区間もしくはＸ’−Ｙ’区間）と、幅方向外側（Ｙ−Ｚ区間もしくはＹ’−Ｚ’区間）とで、曲率が異なるように構成されている。より具体的には、各製氷室１２は、幅方向内側の内面の曲率が、幅方向外側の内面の曲率よりも大きくなるように構成されている。いいかえれば、各製氷室１２は、幅方向内側の内面の曲率半径が、幅方向外側の内面の曲率半径よりも小さくなるように構成されている。

この製氷皿２の底面には、製氷室１２の下方に位置する部分に、離氷のためのヒータ１５を取り付ける取付溝１６が設けられている。ヒータ１５は、後述する駆動部材５内に設けられているヒータ端子３４から製氷室１２の列に沿って延び、駆動部材５とは反対側の製氷皿端部２ｂ側でＵ字状に折り返されて隣の製氷室１２の列に沿って延び、その延びた先が駆動部材５内の他のヒータ端子３４に接続されている。また、製氷皿２の底面のヒータ１５に接触しない位置には、製氷皿２の温度を検知する不図示のサーミスタが取り付けられている。

製氷室１２の列は２列であり、製氷室１２の上方には、製氷室１２の列数に対応して、２つの掻出部材３がある。それぞれが、製氷室１２の列に沿って延びる回転軸１７と、回転軸１７から径方向に突出形成された爪状の複数の掻出片１８とを有している。２本の掻出部材３（一対の掻出部材３）同士は、製氷皿２の表面に沿って、互いに平行に配置されている（水平方向に並んでいる）。

回転軸１７の一方端１７ａは、後述する駆動部材５のカム歯車２６，２７に連結されている。回転軸１７の他方端１７ｂは、製氷皿２の他方端２ｂにボルト２０で固定された端板２１に形成された軸穴２１ａに回転可能に支持されている。

複数の掻出片１８は、製氷室１２に対して１対１の関係となるように回転軸１７における位置および数が設定されている。一の掻出部材３内においては、複数の掻出片１８は、互いに同一方向に突出されている。また、掻出部材３間の幅方向に隣接する掻出片１８同士は、互いに面対称となるように位相が設定されている。

製氷皿２の一方端２ａ側には、駆動部材５が配置されている。駆動部材５は、全体として直方体形状をしたケース体２２を有している。ケース体２２は、製氷皿２の一方端２ａに相対してこの一方端２ａが取り付けられる内側ケース２３と、内側ケース２３と組み合わされる外側ケース２４とにより構成されている。

図４は、内側ケース２３を取り外した状態の駆動部材５を示す側面図である。図５は、外側ケース２４を取り外した状態の駆動部材５を示す側面図である。図６は、駆動部材５内のカム歯車２６の拡大図である。図７は、駆動部材５内のカム歯車２６と、軸状部材２９と、スイッチ３１と、スイッチレバー３２と、を抜き出して、カム式の動力伝達機構を説明するための模式図である。図４〜７を用いて、駆動部材５の内部構成を説明する。

図４、５に示すように、駆動部材５の内部には、掻出部材３および検氷部材４の駆動源となるモータ２５と、一対の掻出部材３の回転軸１７の一方端１７ａが内側ケース２３の外側からそれぞれ接続されている一対のカム歯車２６，２７と、モータ２５からの回転出力を一対のカム歯車２６，２７へ伝達する減速輪列２８とを備えている。

また、カム歯車２６に従動して検氷部材４を上下方向に揺動させる回転軸となる軸状部材２９と、この軸状部材２９を一方の回転方向に付勢する捩りコイルバネ３０と、掻出部材３の原点位置を確認するための信号や氷量を確認するための信号を出力するスイッチ３１と、カム歯車に従動してスイッチ３１を操作するスイッチレバー３２と、スイッチレバー３２を一方の揺動方向に付勢する圧縮コイルバネ３３とを備えている。さらに、ヒータ１５が接続されるヒータ端子３４と、スイッチ３１が実装される基板３５とを備えている。

モータ２５はステッピングモータであり、図４に示すように、モータ２５の出力軸は駆動部材５の外側ケース２４側から内側ケース２３側に向かって（駆動部材５から製氷皿２の方向に向かって）延びている。減速輪列２８は、第１複合歯車３７、第２複合歯車３８、第３複合歯車３９により構成されている。モータ２５の出力軸に取り付けられたピニオン３６は、第１複合歯車３７の大径歯車部分と噛み合い、第１複合歯車３７の小径歯車部分は、第２複合歯車３８の大径歯車部分と噛み合い、第２複合歯車３８の小径歯車部分は、第３複合歯車３９の大径歯車部分と噛み合い、第３複合歯車３９の小径歯車部分は、一方のカム歯車２６と噛み合っている。

モータ２５からの回転駆動力は、減速輪列２８により順次減速されながら、一方のカム歯車２６に伝達される。一方のカム歯車２６は他方のカム歯車２７と噛み合っており、モータ２５からの回転駆動力は他方のカム歯車２７にも伝達され、一対のカム歯車２６，２７は、等速で互いに逆方向に回転する。カム歯車２６，２７は、内側ケース２３側の端面２６ａ，２７ａ側が出力側であり、カム歯車２６，２７のＤカット部４１，４２に、Ｄカットされた掻出部材３の回転軸１７の一方端１７ａが挿入され、カム歯車２６，２７と掻出部材３とが同軸で一体に回転可能に連結される。したがって、一対の掻出部材３は、共通の駆動源で駆動される。そのため、駆動部材５の部品点数が増大するのを防止できるとともに、駆動部材５のサイズをコンパクトにできる。

図５〜７に示すように、カム歯車２６は、出力側とは反対側（外側ケース２４側）の端面２６ｂに、軸方向の内側に凹となる第１凹部４３が形成されており、この第１凹部４３の径方向内周面が第１カム面４４となっている。また、この第１凹部４３の底面には、さらに軸方向の内側に凹となる第２凹部４５が形成されており、この第２凹部４５の径方向内周面が第２カム面４６となっている。この第１カム面４４および第２カム面４６は、カム歯車２６の軸方向において互いに異なる位置に形成されている。なお、他方のカム歯車２７の外側ケース２４側の端面２７ｂにも一方のカム歯車２６と同一形状の凹部が形成されているが、一方のカム歯車２６の凹部のみが後述する検氷動作およびスイッチ動作に用いられるカム面となる。したがって、他方のカム歯車２７の凹部は省略することができる。

図６を用いて第１カム面４４および第２カム面４６について詳細に説明すると、第１カム面４４は、検氷部材４の揺動動作を行うカム面である。時計回り（ＣＷ）に連続して説明すると、円弧状に形成され、検氷部材４を揺動させない状態で維持する区間となる検氷用第１カム部４４ａと、検氷用第１カム部４４ａから径方向の外側に延びるように形成され、検氷部材４を下降させる区間となる検氷用第２カム部４４ｂと、検氷用第２カム部４４ｂの最外位置から円弧状に形成され、検氷部材４を最下降させた状態で維持する区間となる検氷用第３カム部４４ｃと、検氷用第３カム部４４ｃから径方向の内側に延びるように形成され、検氷部材４を上昇させる区間となる検氷用第４カム部４４ｄと、を備えている。

第２カム面４６は、掻出部材３の原点位置を確認するための信号や、氷量を確認するための信号を出力するためのスイッチ３１をオン／オフする動作を行うカム面である。時計回り（ＣＷ）に連続して説明すると、スイッチ３１をオンとして掻出部材３の原点位置を確認するための信号を出力させる区間であり、円弧状に形成されたスイッチオン用第１カム部４６ａと、このスイッチオン用第１カム部４６ａに連続してこれよりも径方向内側に凸に形成され、スイッチ３１をオフとして信号を出力させない区間となるスイッチオフ用第１カム部４６ｂと、このスイッチオフ用第１カム部４６ｂに連続してこれよりも径方向外側に円弧状に形成され、氷量確認動作時にスイッチ３１をオンとして氷量を確認するための信号を出力させる区間となるスイッチオン用第２カム部４６ｃと、このスイッチオン用第２カム部４６ｃに連続してこれよりも径方向内側に形成され、氷量確認動作が終了して待機状態に戻る際にスイッチ３１をオフして信号を出力させない区間となるスイッチオフ用第２カム部４６ｄと、を備えている。

軸状部材２９は、外側ケース２４と内側ケース２３との接合部分の間に形成された軸貫通孔４７を貫通してケース体２２の外側から内側まで延びている。ケース体２２の外側に延びている軸状部材２９の一方端２９ａには、アーム状に構成された検氷部材４の基部であり検氷部材４の揺動中心となる取付部４８が固定されている。一方、ケース体２２の内側に延びている軸状部材２９の他方端２９ｂ寄りの位置には、カム歯車２６の第１カム面４４に従動させる第１カムフォロワー４９と、軸状部材２９を一方の回転方向に付勢する捩りコイルバネ３０の一方端が係合されるバネ係合部５０とが、径方向外側に凸状に形成されている。また、軸状部材２９の一方端２９ａ寄りの位置には、軸状部材２９が所定の角度以上回転したときにスイッチレバー３２に当接する押下阻止部５１が、径方向外側に凸状に形成されている。

軸状部材２９のバネ係合部５０に係合されている捩りコイルバネ３０の他方端は外側ケース２４に設けられた不図示のバネ係合部と係合しており、捩りコイルバネ３０の伸張力により軸状部材２９は矢印方向に付勢されている。そして、この捩りコイルバネ３０の付勢力により、第１カムフォロワー４９は第１カム面４４に当接して第１カム面４４に従動する。軸状部材２９は軸状部材２９の他方端２９ｂの図示されない支持部と軸貫通孔４７によって支持され、これにより軸線を中心として回転する。検氷部材４は、軸状部材２９の回転に伴い、軸状部材２９と一体となって、取付部４８を中心に揺動する。

上記構成においてカム歯車２６が回転すると、第１カムフォロワー４９は捩りコイルバネ３０の付勢力により第１カム面４４上を摺動し、カム歯車２６の回転角度に応じてカム歯車２６の径方向に変位する。これにより、軸状部材２９は軸を中心に所定の角度の範囲内で回転する。これに伴い、軸状部材２９の一方端２９ａに取り付けられたアーム状の検氷部材４は、取付部４８を中心に所定の角度の範囲内で揺動する。なお、本実施形態においては、軸状部材２９は３０度の角度範囲で回転するように設定されている。

軸状部材２９が最大範囲（本実施形態においては３０度）まで回転すると、検氷部材４は最下点まで下降されるので、それよりも小さい所定の回転角度（本実施例においては２０度）に達したときに、軸状部材２９の一方端２９ａ寄りに形成された押下阻止部５１がスイッチレバー３２に当接する。

スイッチレバー３２は、外側ケース２４の不図示の支持部により回転可能に支持され、スイッチレバー３２の揺動中心となるレバー軸部５２と、レバー軸部５２からカム歯車２６の第２カム面４６を形成している第２凹部４５に向かってカム歯車２６の軸線方向に延びる第２カムフォロワー５３と、レバー軸部５２からカム歯車２６の径方向外側に向かって延びるスイッチ操作部５４と、を備えている。スイッチ操作部５４の先端には圧縮コイルバネ３３の一方端が係合しており、圧縮コイルバネ３３の他方端は内側ケース２３に設けられた不図示のバネ係合部と係合している。

スイッチ操作部５４を挟んで圧縮コイルバネ３３の反対側にはスイッチ３１が配置されている。スイッチ３１はタクトスイッチであり、スイッチ操作部５４に相対する面に不図示のスイッチボタンが設けられている。スイッチ３１は、氷量確認の信号や原点位置確認の信号を出力するためのものである。圧縮コイルバネ３３の伸張力によりスイッチレバー３２のスイッチ操作部５４はスイッチ３１を押下する方向（スイッチ３１に接触する方向）に付勢されており、この圧縮コイルバネ３３の付勢力により、第２カムフォロワー５３は第２カム面４６に当接して第２カム面４６に従動する。

上記構成においてカム歯車２６が回転すると、第２カムフォロワー５３は圧縮コイルバネ３３の付勢力により第２カム面４６上を摺動し、カム歯車２６の回転角度に応じてカム歯車２６の径方向に変位する。これにより、スイッチレバー３２は、レバー軸部５２を中心に所定の角度範囲で揺動する。第２カムフォロワー５３が径方向外側に変位すると、スイッチ操作部５４はスイッチ３１に接近し、スイッチ３１のボタンを押下する。これにより、スイッチ３１はオンとなり、氷量確認の信号や原点位置確認の信号が出力された状態となる。一方、第２カムフォロワー５３が径方向内側に変位すると、スイッチ操作部５４はスイッチ３１から離れる。これにより、スイッチ３１はオフとなり、信号は出力されない。なお、本実施形態においては、スイッチレバー３２は１０度の角度範囲で回転するように設定されている。

次に、製氷動作について説明する。

製氷装置１は不図示の制御部によって駆動制御される。この制御部は、製氷装置１が備えている場合もあるが、製氷装置１が搭載された冷蔵庫の制御部の一部として構成されている場合もある。

電源オンまたは初期化する旨の信号のいずれかが制御部に入力されると、制御部は、検氷部材４および掻出部材３の掻出片１８を原点位置にセットする初期化動作を行う（ステップＳＴ１）。

初期化動作では、制御部は、まず、モータ２５を駆動してカム歯車２６を時計回り（ＣＷ方向）に回転させる。そして、スイッチオン用第１カム部４６ａにスイッチレバー３２が従動してスイッチ３１から原点位置確認用の信号が出力されるのを監視する。原点位置確認用の信号が出力されると、モータ２５を停止する。この動作により、カム歯車２６は、原点位置で停止する。

カム歯車２６が原点位置にあるときには、軸状部材２９の第１カムフォロワー４９は第１カム面４４の検氷用第１カム部４４ａに当接しており、検氷部材４は貯氷容器の上方に上昇した状態にある。また、スイッチレバー３２の第２カムフォロワー５３はスイッチオン用第１カム部４６ａに当接しており、スイッチ３１はオンの状態となっており、氷量検出用の信号が出力される。

初期化動作が終了すると、製氷皿２への給水が行われ、タイマーがセットされる（ステップＳＴ２）。

タイマーにセットされた所定時間において、制御部は、サーミスタで製氷皿２の温度を検知する。製氷皿２の温度が所定以下であり、製氷皿２内に氷が製造されると、制御部は、モータ２５を駆動して氷掻き出し動作を開始する。氷掻き出し動作が開始されると、氷掻き出し動作に同期して氷量確認動作が開始される（ステップＳＴ３）。

ステップＳＴ３についてより詳細に説明すると、モータ２５の回転駆動力によりカム歯車２６は反時計回り（ＣＣＷ方向）に回転し、スイッチレバー３２の第２カムフォロワー５３はスイッチオフ用第１カム部４６ｂに当接し、スイッチ３１はオフの状態となる。これに伴い、掻出部材３の回転軸１７は軸回転し、掻出片１８は図１に示す位置から製氷室１２内の氷表面に向かって回転し始める。また、カム歯車２６が原点位置から回転して第１カムフォロワー４９が検氷用第２カム部４４ｂを摺動し、これに伴い、軸状部材２９が回転して検氷部材４のアームが下降し始める。

カム歯車２６がさらに回転し、氷量確認位置に達したときに、制御部は、スイッチ３１から信号が出力されたか否かを確認する（ステップＳＴ４）。この氷量確認位置では、スイッチレバー３２の第２カムフォロワー５３は、氷量確認の信号を出力する区間となるスイッチオン用第２カム部４６ｃに当接可能な位置に至っている。

ここで、ステップＳＴ４において、貯氷容器内に氷が貯まっていなければ、検氷部材４の下降は妨げられない。そのため、軸状部材２９の第１カムフォロワー４９は、検氷部材４を最下降させた状態で維持する区間となる検氷用第３カム部４４ｃまでカム面を摺動する。軸状部材２９は最大範囲となる３０度まで回転し、検氷部材４は最下降位置まで下降する。この際、軸状部材２９の回転角度が２０度に達すると、軸状部材２９の押下阻止部５１はスイッチレバー３２に当接し、スイッチレバー３２がスイッチ３１を押下するのを阻止する。したがって、スイッチ３１はオフの状態のままで維持される。

モータ２５が駆動されてから所定時間経過する前にスイッチ３１から氷量確認の信号が出力されなかった場合には、制御部は、貯氷容器が満杯ではないと判断する。この場合、制御部は、モータ２５の駆動を継続して、カム歯車２６を反時計回り（ＣＣＷ方向）に回転させる氷掻き出し動作を継続する（ステップＳＴ５）。また、モータ２５が駆動されてから所定時間経過後に、ヒータ１５の通電を行う。ヒータ熱により製氷室１２の内面から離氷された氷は、掻出片１８により製氷皿２の幅方向外側へ掻き出されて製氷皿２下方の貯氷容器内に落下する。

モータ２５の駆動がさらに継続され、カム歯車２６がさらに回転し、原点位置になると、スイッチレバー３２はスイッチオン用第１カム部４６ａに従動してスイッチ３１から信号が出力される。制御部は、スイッチ３１から信号が出力されたことを確認すると原点位置と判断してモータ２５を停止させる。

カム歯車２６が原点位置に戻るまでの間に、軸状部材２９の第１カムフォロワー４９は、検氷用第４カム部４４ｄから検氷用第１カム部４４ａまで摺動する。検氷部材４は、図１に示す原点位置に戻り（ステップＳＴ６）、掻出部材３の掻出片１８も、図１に示す原点位置に戻る（ステップＳＴ７）。

一方、ステップＳＴ４において、貯氷容器内に氷が所定量以上貯まっていれば、検氷部材４の下降が妨げられる。この場合、検氷部材４は最下降位置まで下降できないため、軸状部材２９の回転は、ある角度で停止される。

このとき、軸状部材２９の回転角度が２０度に達していれば、軸状部材２９の押下阻止部５１はスイッチレバー３２に当接し、スイッチレバー３２がスイッチ３１を押下するのを阻止する。したがって、スイッチ３１はオフの状態のままで維持される。この場合には、所定時間経過する前に氷量確認の信号が出力されないため、制御部は、貯氷容器が満杯ではないと判断する。これに対し、軸状部材２９の回転角度が２０度に達していなければ、押下阻止部５１はスイッチレバー３２に当接せず、スイッチレバー３２の揺動は妨げられない。そうすると、スイッチレバー３２の第２カムフォロワー５３は、スイッチオフ用第１カム部４６ｂからスイッチオン用第２カム部４６ｃまで摺動する。これにより、スイッチ操作部５４はスイッチ３１を押下してスイッチ３１がオンにされ、氷量確認の信号が出力される。

モータ２５が駆動されてから所定時間経過する前にスイッチ３１から氷量確認の信号が出力された場合には、制御部は、貯氷容器が満杯であると判断する。この場合、制御部は、次にスイッチ３１からの信号が出力されるまで、すなわち、スイッチレバー３２の第２カムフォロワー５３がスイッチオン用第１カム部４６ａを摺動するまで、カム歯車２６を時計回り（ＣＷ方向）に回転させる（ステップＳＴ８）。そして、信号が出力されるとモータ２５を停止する。この動作により、カム歯車２６は原点位置で停止する。

制御部が、貯氷容器が満杯であると判断した場合には、所定時間経過後に、ステップＳＴ２〜ステップＳＴ８の動作が繰り返される。

氷掻き出し動作について、図８を用いてより詳細に説明すると、ステップＳＴ３において、氷掻き出し動作が開始される際には、図８（ａ）に示すように、掻出部材３の掻出片１８は原点位置にセットされている。この状態から制御部がモータ２５の駆動を継続し、氷掻き出し動作が開始されると、掻出部材３は回転軸１７を中心に回転される。一対の掻出部材３は一対のカム歯車２６により等速で連動しており、回転軸１７を中心に互いに逆回転する。これに伴い、掻出片１８は製氷室１２内に進入する。図８（ｂ）〜（ｆ）に順に示すように、掻出片１８は、製氷室１２の幅方向内側で氷５５に接触し、そこから製氷室１２の幅方向外側に氷５５を押し出すように、幅方向内側から幅方向外側に向かって内回りに回転する。

カム歯車２６が原点位置から５９．５度回転したときには、掻出片１８は図８（ｂ）に示すように、氷の表面と平行の位置（水平）に配置される。このタイミングで、制御部によりヒータ１５が通電され、製氷皿２が加熱される。これにより、製氷室１２の内面から離氷される（製氷室１２の内面に接する氷の表面が溶ける）。さらにカム歯車２６が回転し、９０．５度回転したときには、掻出片１８は氷５５の表面に当接する。この時点で離氷されていれば、さらにカム歯車２６が回転することにより、掻出片１８により氷５５は幅方向外側に運ばれる。一方、この時点で十分に離氷されていなければ、十分に離氷されるまでステッピングモータが脱調することで掻出片１８に所定のトルクを与え続ける。この動作により、氷５５を必要以上に溶かさないようにすることができる。

さらにカム歯車２６が回転し、掻出片１８の先端が製氷室１２の幅方向外側端部の位置に達したときには、図８（ｆ）に示すように、氷５５は、平らな上面が掻出片１８上に乗るように反転されている。このとき、この平らな上面は、掻出片１８上で、幅方向外側に向かって下方に傾いている。そのため、氷５５は掻出片１８の傾斜に沿って幅方向外側に滑り落ちることができる。これにより、氷５５は掻き出される。滑り落ちた氷５５は、製氷皿２の下方にある貯氷容器内に収容される。

このとき、上述するように、各製氷室１２の内面は、氷５５を押し出す際の押出開始側の内面となる幅方向内側の内面の曲率半径が、押出終了側の内面となる幅方向外側の内面の曲率半径よりも小さくなるように構成されている。氷掻き出し動作前に幅方向内側の内面に接触していた氷５５の表面は、掻き出し動作（押し出し動作）により、それよりも曲率半径の大きい、よりなだらかな幅方向外側の内面に接触されるので、よりスムーズに氷５５を押し出すことができる。

また、このように氷５５を押し出しやすくすれば、製氷室１２をより深くしたときに氷５５が出にくくなるのを改善できるため、製氷室１２をより深くして、得られる氷５５の大きさをより大きくすることができる。

また、氷５５の落下時には氷５５は掻出片１８上で反転されているので、曲率半径の小さい幅方向内側の内面に接触していた部分はより幅方向外側に位置される。すなわち、図８（ｆ）に示す状態の氷５５の落下時には、氷５５の重心はより幅方向外側にあるので、掻出片１８上で反転された氷５５は幅方向内側に移動しにくく、氷５５は確実に幅方向外側に落下できる。

そして、このように、一対の掻出部材３を逆回転させて、製造された氷５５を幅方向の両外側に落下させるようにしたので、幅方向に隣接する氷５５同士が落下時に互いに干渉しない。そのため、氷５５の移動方向が安定する。また、製造された氷５５を幅方向の両外側に落下させるようにしたので、貯氷容器内において氷５５が集中するのを避けることができる。これにより、検氷動作による満氷か否かの判断を正しく行うことができる。さらに、幅方向の両外側に落下させる構成においては、製氷皿２の幅方向内側に氷落下専用の穴を設ける必要がないため、製氷皿２を一体に構成でき、部品点数の削減もできる。

また、一対の掻出部材３の回転軸１７は水平方向に並んでいるため、落下する氷５５が他の製氷室１２に干渉しない。また、掻出部材３間の掻出片１８同士は互いに面対称となるように位相が設定されているので、掻き出し動作時において、力のバランスが良い。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したように、製氷装置全体の大きさの増大に対する製氷室数の増加効果に優れる製氷装置であるため、冷蔵庫の冷凍室（製氷室）や扉に設置するスペースが小さくなるので、スペース効率の高い冷蔵庫を構成できる。なお、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

例えば、本実施形態においては、製氷皿２の幅方向の両外側に氷５５を掻き出すようにしているが、製氷皿２の幅方向内側に氷落下用の穴を設け、氷落下用の穴を挟んで対向する掻出部材３の回転方向を反対方向（逆方向）として、製氷皿２の幅方向内側に向かって内回りに回転させることにより、製氷皿２の幅方向内側に設けた氷落下用の穴に氷５５を落下させるようにすることもできる。この場合、氷５５を押し出す際の、押出開始側の内面は幅方向外側の内面であり、押出終了側の内面は幅方向内側の内面であるので、製氷室１２の内面は、押出開始側の内面となる幅方向外側の内面の曲率半径が、押出終了側の内面となる幅方向内側の内面の曲率半径よりも小さくなるように構成することが好ましい。また、氷落下用の穴を挟んで対向する掻出部材３の回転方向を適宜調整して、製氷皿２の幅方向外側と内側に氷５５を落下させるようにすることもできる。

また、製氷皿２の幅方向の両外側に氷５５を掻き出す場合であっても、掻出部材３の掻出片１８の回転方向がそれぞれ製氷室１２の幅方向内側から外側に内回りであることには限られず、それぞれ幅方向内側から外側に外回りであっても良い。この場合には、掻出片１８は、製氷室１２の幅方向外側で氷５５に当接した後、幅方向内側で製氷室１２から氷５５を押し出すことになる。すなわち、押出開始側は幅方向外側であり、押出終了側は幅方向内側になる。この場合には、幅方向外側の内面の曲率半径が幅方向内側の内面の曲率半径よりも小さくなるように構成すれば良い。また、製氷皿２の幅方向に隣接する氷５５同士が押し出し時に干渉しないように、製氷皿２の幅方向に隣接する製氷室１２間に、製氷皿２の表面から立設するように隔壁を設けても良い。また、一対のカム歯車２６，２７間に歯車を介在させるなどして、一対のカム歯車２６，２７の回転方向が同方向になるようにしても良い。

また、一の掻出部材３内において、複数の掻出片１８は互いに同一方向に突出されていなくても良い。例えば長さ方向に沿って１つ飛びの位置にある掻出片１８同士は互いに同一方向に突出されており、長さ方向に隣接する掻出片１８同士の位相が周方向にずれている構成であっても良い。また、掻出部材３間の幅方向に隣接する掻出片１８同士は、力のバランスを考えれば互いに面対称となるように位相が設定されているほうが良いが、互いに面対称となるように位相が設定されていなくても良い。また、掻出部材３は、２本である場合に限られず、製氷室１２の列数に対応させて、幅方向に３本以上設けた構成であっても良い。この場合には、製氷皿２の幅方向内側に氷落下用の穴を設けて、製氷皿２の幅方向内側にも氷５５を落下させる必要がある。

駆動源としては、ステッピングモータに代えてＤＣモータを用いることもできる。また、上記実施形態では駆動源が１つであるが、駆動源を２つ以上用いることもできる。

１ 製氷装置
２ 製氷皿
３ 掻出部材
４ 検氷部材
５ 駆動部材
１２ 製氷室
１７ 回転軸
１８ 掻出片

Claims (6)

1. 製氷皿と、該製氷皿で製造された氷を該製氷皿から掻き出す掻出部材と、該掻出部材を駆動させる駆動部材とを備えた製氷装置であって、
   前記製氷皿は、長さ方向に沿って複数の製氷室が並ぶ製氷室の列を幅方向に複数列有しており、
   前記掻出部材は、前記製氷室の上方において前記製氷室の列に沿って延びる回転軸と、該回転軸から径方向に突出形成され、前記駆動部材により前記回転軸を中心に回転されて各製氷室内に進入可能となる複数の掻出片と、を有し、前記製氷室の列数に対応して複数あることを特徴とする製氷装置。
2. 隣り合う前記掻出部材の回転方向は互いに反対方向であることを特徴とする請求項１に記載の製氷装置。
3. 前記掻出部材は前記製氷室の列数に対応して２本であり、前記掻出片により前記製氷皿で製造された氷を前記製氷皿の幅方向の両外側に掻き出すようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の製氷装置。
4. 前記製氷皿は一体に構成されているとともに、前記製氷皿の隣接する製氷室同士が水路により連通されていることを特徴とする請求項３に記載の製氷装置。
5. 前記複数の掻出部材は、共通の駆動源により駆動されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の製氷装置。
6. 前記製氷室の内面は曲面で構成されており、前記掻出片により該製氷室から氷を押し出す際の押出開始側の内面の曲率半径が、押出終了側の内面の曲率半径よりも小さいことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の製氷装置。

Images