JP2502032B2 - 自動製氷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は透明な氷を自動的に作る
ようにした自動製氷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば家庭用冷蔵庫に設けられる自動製
氷装置においては、給水装置から供給された水を製氷皿
に貯留して製氷し、製氷後に駆動機構により製氷皿を回
動させて上下反転させることにより離氷させて氷を貯留
し、この後、再び製氷皿へ給水して製氷するという動作
を繰り返すようにしたものが供されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
自動製氷装置により作られる氷は、一般に全面から略均
等に凍るため内部に気泡が含まれた不透明なものしかで
きないものであった。このため、透明な氷を作ることの
できるものが要望されている。

【０００４】そこで、本発明の目的は、透明な氷を良好
に作ることができ、しかもこれを簡単な構造で達成し得
る自動製氷装置を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、給水装置から
供給された水を製氷皿に貯留して製氷し、製氷後に駆動
機構により製氷皿を軸部を中心に回動させて上下反転さ
せることにより離氷させるようにした自動製氷装置にお
いて、前記製氷皿を前記軸部の軸方向へ移動可能に構成
すると共に、製氷時にその製氷皿に上記軸方向への振動
を付与する振動付与手段を設け、更に、この振動付与手
段による製氷皿への振動付与方向と反対方向に該製氷皿
を押圧付勢する押圧部材を設けたところに特徴を有す
る。

【０００６】

【作用】製氷時に振動付与手段によって製氷皿を振動さ
せると、水面側の氷の形成が遅れ、氷は製氷皿の底部側
から順次形成されて水面側が最後に形成されるようにな
るので、水に含まれた気泡を外部へ逃がすことを促進で
きることにより透明な氷を良好に作ることができる。

【０００７】ここで、製氷皿をこれの回動中心である軸
部の軸方向へ振動させるようにしているから、離氷時の
製氷皿の回動を許容しながら、製氷皿を容易に振動させ
る構造とすることができる。

【０００８】また、振動付与手段による振動付与時にお
いて、押圧部材の付勢力により振動付与手段に対して製
氷皿を押さえ付ける方向に付勢するから、振動付与手段
と製氷皿との間のがたつきを極力防止することができ、
振動付与時に振動付与手段と製氷皿との間で発生する振
動音を低減させることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面を参照し
て説明する。まず、図２において、冷蔵庫本体１の内部
には冷凍室２、冷蔵室３、及び製氷室４等が形成されて
おり、冷却器５により冷却された冷気がファン６により
それら各室２，３，４に供給されるようになっている。
上記製氷室４内には本発明に係わる自動製氷装置７が設
けられており、以下これについて詳述する。

【００１０】８は製氷室４内上部の前部に配設された矩
形箱状をなす機体で、図１に示すように後面の一端部に
後方へ向けて突出するＬ字状の支持部材９が設けられて
いる。機体８の内部には、モータ１０、ギヤ機構１１、
及び軸部たる出力軸１２から成る駆動機構１３が設けら
れており、この駆動機構１３はモータ１０の回転をギヤ
機構１１により減速して出力軸１２に伝達する構成とな
っている。

【００１１】１４は例えばプラスチック製の製氷皿で、
上面が開口した薄形の矩形容器状を成し、内部が複数個
の小室に区画されている。この製氷皿１４は、前部中央
部が上記出力軸１２に、また、後部中央部が軸部たる支
軸１５を介して支持部材９に軸方向へ移動可能な状態で
且つそれら出力軸１２及び支軸１５を中心に回動可能に
支持されており、出力軸１２により回動されるようにな
っている。出力軸１２には機体８と製氷皿１４との間に
位置させて押圧部材としての圧縮コイルばね１６が巻装
され、また、支軸１５には製氷皿１４と支持部材９との
間に位置させてこれも押圧部材としての圧縮コイルばね
１７が巻装されている。製氷皿１４の後部の一端部には
凸部１４ａが突設されており、製氷皿１４が反転方向へ
回動された時にその凸部１４ａが支持部材９に当接する
ことによりその回動を規制するようになっている。

【００１２】１８は製氷皿１４に軸方向への振動を付与
する振動付与手段たる振動付与機構で、これは図３及び
図４にも示すように、機体８内にあって出力軸１２と支
持部材９との間に設けられた電磁コイル１９と、この電
磁コイル１９内に移動可能に挿入された可動鉄心２０
と、この可動鉄心２０の先端部に螺合された振動伝達部
材２１と、振動伝達部材２１に巻装されてこれの鍔部２
１ａと機体８の後面との間に配設された圧縮コイルばね
２２とから構成されており、振動伝達部材２１の先端部
の爪部２１ｂが製氷皿１４に形成されたＶ字状の係合凹
部２３に下方から係脱可能に係合している。

【００１３】この振動付与機構１８は、電磁コイル１９
が通電されると、可動鉄心２０を圧縮コイルばね２２の
ばね力に抗して矢印Ａ方向へ吸引移動させ、これに伴い
振動伝達部材２１を介して製氷皿１４を同方向へ移動さ
せ、また、電磁コイル１９が断電されると、圧縮コイル
ばね２２のばね力により可動鉄心２０，振動伝達部材２
１及び製氷皿１４を一体的に矢印Ａとは反対方向へ移動
させ、これを繰り返すことにより製氷皿１４を軸方向へ
振動させる。

【００１４】ここで、振動伝達部材２１が製氷皿１４を
矢印Ａ方向へ移動させる際には、製氷皿１４と機体８と
の間に配設された圧縮コイルばね１６の付勢力により製
氷皿１４の係合凹部２３を振動伝達部材２１に押し付け
る方向（矢印Ａとは反対方向）に押圧付勢し、また、振
動伝達部材２１が製氷皿１４を矢印Ａとは反対方向へ移
動させる際には、製氷皿１４と支持部材９との間に配設
された圧縮コイルばね１７の付勢力により製氷皿１４の
係合凹部２３を振動伝達部材２１に押し付ける方向（矢
印Ａ方向）に押圧付勢することになる。したがって、上
記両圧縮コイルばね１６，１７は、製氷皿１４の係合凹
部２３と振動伝達部材２１とを密着させる作用がある。

【００１５】上記機体８には、内部に回路基板２４が設
けられていると共に、出力軸１２の近傍に製氷皿１４の
水平位置を検出する水平位置検出スイッチ２５及び製氷
皿１４の反転位置を検出する反転位置検出スイッチ２６
が設けられている。また、製氷皿１４の所定部位には、
図５に示すように下面が開口した略円形の凹部２７が形
成されている。２８はサーミスタ２９をモールド材２９
ａによりモールドして成る円柱状の温度センサで、その
凹部２７内にサーミスタ２９が上部となるようにして挿
入配置されて製氷皿１４に形成された係合爪３０により
固定されており、製氷皿１４の上部の温度を検出するよ
うにしている。

【００１６】また、図２において、３１は製氷皿１４の
下方において製氷室４内に出し入れ可能に収納されたア
イスボックス、３２は機体８に回動可能に支持された貯
氷検知レバーである。３３は給水装置で、これは、冷蔵
室３内に収納された給水タンク３４の水を給水ポンプ３
５により給水管３６を介して製氷皿１４へ供給するよう
に構成されており、給水管３６の先端が製氷皿１４に臨
んでいる。また、製氷室４内へ冷気を供給する冷気ダク
ト３７の冷気供給口３７ａは製氷皿１４の下側に臨んで
おり、冷気を主に製氷皿１４の下側へ流すようになって
いる。３８は製氷皿１４の上面を覆うように製氷室４内
に設けられた蓋で、断熱材により形成されており、図６
に示すように上部にヒータ３９が設けられている。ま
た、この蓋３８は、製氷皿１４の回動及び製氷皿１４の
軸方向への移動を許容する構成となっている。

【００１７】一方、図７は自動製氷装置７に係わる電気
回路を示している。同図において、４０は後述する製氷
に係わる各行程を制御するためのマイクロコンピュータ
である。このマイクロコンピュータ４０には、上記温度
センサ２８のサーミスタ２９による製氷皿１４の検出温
度に基づく電圧信号、及び製氷皿１４の給水完了温度
（例えば−９．５℃）に相当する基準電圧を発生する基
準電圧発生回路４１からの基準電圧、並びに製氷皿１４
の製氷完了温度（例えば−１２．０℃）に相当する基準
電圧を発生する基準電圧発生回路４２からの基準電圧が
与えられるようになっている。

【００１８】また、マイクロコンピュータ４０には、上
記水平位置検出スイッチ２５、反転位置検出スイッチ２
６、及び貯氷検知レバー３２に応動する貯氷検出スイッ
チ４３からの検出信号が与えられるようになっている。
さらに、マイクロコンピュータ４０には上記モータ１０
がモータ駆動回路４４を介して接続されていると共に、
給水ポンプ３５、電磁コイル１９、並びにヒータ３９が
夫々トランジスタ４５，４６，４７を介して接続されて
おり、それらモータ１０，給水ポンプ３５，電磁コイル
１９、並びにヒータ３９はマイクロコンピュータ４０に
より後述するように制御されるようになっている。

【００１９】次に上記構成の作用について、マイクロコ
ンピュータ４０の制御内容を示した図８のフローチャー
トに基づいて説明する。まず、給水行程では、ステップ
Ｓ１でトランジスタ４５を介して給水ポンプ３５が一定
時間駆動され、製氷皿１４への給水が行われる。そし
て、ステップＳ２で、温度センサ２８のサーミスタ２９
の検出温度に基づく電圧信号と給水完了温度用の基準電
圧発生回路４１からの基準電圧とを比較し、給水が完了
したか否かを判断する。即ち、温度センサ２８の検出温
度が給水完了温度（−９．５℃）よりも低い場合には給
水が行われていない（例えば、給水タンク３４の水がな
いために製氷皿１４へ給水されない等）と判断され、給
水異常の報知がなされて停止され（ステップＳ３，Ｓ
４）、一方、高い場合には給水が完了したと判断され、
製氷行程へ移行する。

【００２０】製氷行程では、ステップＳ５でマイクロコ
ンピュータ４０からトランジスタ４６へ図７に示すよう
な波形の電圧信号が出力され、これに伴いトランジスタ
４６を介して電磁コイル１９が通断電制御され、振動付
与機構１８により製氷皿１４が軸方向（矢印Ａ方向及び
矢印Ａとは反対方向）へ振動される。また、ステップＳ
６でトランジスタ４７を介してヒータ３９が通電され
る。

【００２１】この製氷行程では、冷気供給口３７ａから
の冷気が主に製氷皿１４の下側に向けて供給される一
方、製氷皿１４の振動に伴い水が振動され、しかもヒー
タ３９により水面側が加熱されるから、水面側の氷の形
成が遅れ、氷は製氷皿１４の底部側から順次形成されて
水面側が最後に形成されるようになる。従って、水に含
まれた気泡を外部へ逃がすことが促進されることによ
り、透明な氷が形成されるようになる。

【００２２】そして、ステップＳ７で、温度センサ２８
のサーミスタ２９の検出温度に基づく電圧信号と製氷完
了温度用の基準電圧発生回路４２からの基準電圧とを比
較し、製氷が完了したか否かを判断する。温度センサ２
８の検出温度が製氷完了温度（−１２．０℃）以下にな
ると、製氷が完了したと判断され、電磁コイル１９が断
電されて製氷皿１４の振動が停止され（ステップＳ８）
ると共に、ヒータ３９が断電され（ステップＳ９）、次
の離氷行程へ移行する。

【００２３】ステップＳ１０ではモータ駆動回路４４を
介してモータ１０が通電されて回転し、駆動機構１３に
より製氷皿１４が第１図中矢印Ｂ方向へ回動されて上下
反転され、製氷皿１４の凸部１４ａが支持部材９に当接
して製氷皿１４がひねられることにより、製氷皿１４内
の氷をアイスボックス３１内へ落とす離氷動作が行われ
る。このとき、製氷皿１４の回動に伴い製氷皿１４の係
合凹部２３と振動伝達部材２１の爪部２１ｂとの係合は
外れた状態となる。そして、ステップＳ１１で反転位置
検出スイッチ２６により製氷皿１４の反転位置が検出さ
れると、ステップＳ１２へ移行する。ステップＳ１２で
はモータ駆動回路４４を介してモータ１０を上記反転時
とは逆方向へ回転させ、製氷皿１４が矢印Ｂとは反対方
向へ回動される。

【００２４】そして、ステップＳ１３で水平位置検出ス
イッチ２５により製氷皿１４の元の水平位置が検出され
ると、モータ１０が断電され、製氷皿１４の回動が停止
されて元の状態に戻される（ステップＳ１４）。このと
き、製氷皿１４の係合凹部２３は振動伝達部材２１の爪
部２１ｂと再び係合した状態となる。そして、ステップ
Ｓ１５で貯氷検出スイッチ４３によりアイスボックス３
１内に貯留された氷が満杯か否かが判断され、満杯でな
いと判断された場合にはステップＳ１へ戻り、満杯であ
ると判断された場合にはそのまま待機する。

【００２５】このように本実施例によれば、製氷時に振
動付与機構１８により製氷皿１４を振動させるようにし
たから、製氷皿１４内における水面側の氷の形成を遅ら
せて底面側から氷が形成されるようになり、これにより
気泡が含まれない透明な氷を作ることができる。しか
も、特に本実施例によれば、冷気を主に製氷皿１４の下
側に流すと共に、製氷皿１４を覆う蓋３８に設けたヒー
タ３９により水面側を加熱するようにしているから、氷
を底面側から一層確実に形成できて、透明な氷を一層確
実に作ることができる。

【００２６】また、本実施例によれば、製氷皿１４をこ
れの回動中心である出力軸１２及び支軸１５の軸方向へ
振動させるようにしているから、離氷時に製氷皿１４を
反転させるものでありながら、製氷皿１４を振動させる
について簡単な構造で達成できる。

【００２７】ところで、上記したような振動付与機構１
８により製氷皿１４を振動させる構成としたものにおい
ては、製氷時（振動付与時）には振動伝達部材２１と製
氷皿１４の係合凹部２３とが係合し、離氷時にはそれら
振動伝達部材２１と係合凹部２３との係合が外れる必要
があるため、これら振動伝達部材２１と係合凹部２３と
の間には寸法的な余裕がどうしても必要となる。ところ
が、それらの間に寸法的な余裕があると、振動付与機構
１８による振動付与時に、振動伝達部材２１と係合凹部
２３との間でがたつきが発生し、これに伴い比較的大き
な振動音が発生するという不具合がある。このような振
動音は、特に夜間においては耳障りなものである。

【００２８】この点、本実施例においては、製氷皿１４
と機体８との間に圧縮コイルばね１６を配設すると共
に、製氷皿１４と支持部材９との間に圧縮コイルばね１
７を配設していて、振動付与時においてこれら両圧縮コ
イルばね１６，１７の付勢力により製氷皿１４の係合凹
部２３と振動伝達部材２１とが常に密着するようにして
いるから、振動伝達部材２１と係合凹部２３との間のが
たつきを極力防止することができ、よって振動付与時に
振動付与機構１８と製氷皿１４との間で発生する振動音
を低減させることができる。

【００２９】また、上記圧縮コイルばね１６，１７は、
製氷皿１４と機体８との間、及び製氷皿１４と支持部材
９との間で発生するおそれのある衝突音を防止する機能
もある。

【００３０】

【発明の効果】以上の記述にて明らかなように、本発明
によれば、給水装置から供給された水を製氷皿に貯留し
て製氷し、製氷後に駆動機構により製氷皿を軸部を中心
に回動させて上下反転させることにより離氷させるよう
にした自動製氷装置において、製氷時に製氷皿をこれの
回動中心である前記軸部の軸方向へ振動付与手段によっ
て振動させる構成としたことにより、透明な氷を良好に
作ることができ、しかもこれを簡単な構造で達成するこ
とができる。加えて、振動付与手段による製氷皿への振
動付与方向と反対方向に該製氷皿を押圧付勢する押圧部
材を設けたことにより、振動付与時において振動付与手
段と製氷皿との間のがたつきを極力防止することがで
き、よって振動付与手段と製氷皿との間で発生する振動
音を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、一部を破断し
て表わした自動製氷装置の平面図

【図２】冷蔵庫の縦断側面図

【図３】要部の縦断側面図

【図４】振動付与機構の要部を分離して表わした側面図

【図５】図１中Ｘ−Ｘ線に沿う拡大縦断面図

【図６】蓋部分の縦断正面図

【図７】電気回路図

【図８】マイクロコンピュータの機能説明用のフローチ
ャート

【符号の説明】

４は製氷室、７は自動製氷装置、１０はモータ、１２は
出力軸（軸部）、１３は駆動機構、１４は製氷皿、１５
は支軸（軸部）、１６及び１７は圧縮コイルばね（押圧
部材）、１８は振動付与機構（振動付与手段）、１９は
電磁コイル、２０は可動鉄心、２８は温度センサ、３３
は給水装置である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水装置から供給された水を製氷皿に貯
   留して製氷し、製氷後に駆動機構により製氷皿を軸部を
   中心に回動させて上下反転させることにより離氷させる
   ようにした自動製氷装置において、前記製氷皿を前記軸
   部の軸方向へ移動可能に構成すると共に、製氷時にその
   製氷皿に上記軸方向への振動を付与する振動付与手段を
   設け、更に、この振動付与手段による製氷皿への振動付
   与方向と反対方向に該製氷皿を押圧付勢する押圧部材を
   設けたことを特徴とする自動製氷装置。