JP2000346506A - 自動製氷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 離氷を効率的に行い、製氷皿のひねりによる
劣化を極力防止する事を目的とするものである。 【解決手段】 製氷ブロック１５・・内に作られた氷を
落下する離氷動作時には、給水装置１２により上面に位
置する製氷ブロック内に給水後、製氷皿７にひねりを加
える様に構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用の冷蔵庫等
に取り付けて用いる自動製氷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭用の冷蔵庫等に装着され、給水から
離氷までを自動的に行う自動製氷装置では、例えば実開
平９−２９１号公報にて示される様に、製氷皿の底面に
温度センサを装着し、この温度センサの検出温度にて製
氷の完了を検出すると、製氷皿を上下反転させた後、製
氷皿にひねりを与えて氷を貯氷容器に落下し、その後製
氷皿を回転させて元の位置に戻した後、給水装置により
製氷皿内に給水する様に構成している。

【０００３】従って上記の場合、製氷皿に過度のひねり
が加えられる為、長期間に亙る反復使用の間に製氷皿を
構成する樹脂にストレスが生じ、白化現象や亀裂等が発
生し易いという問題がある。

【０００４】又、上記構成以外に製氷皿の内部にヒータ
を埋設し、製氷後にヒータに通電して離氷させるものも
あるが、この場合にはヒータへの通電により消費電力が
増加したり、通電による製氷皿の温度上昇によって製氷
時間が長くなる等の問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、製氷
完了後に、より効率的に製氷皿から離氷させる事を目的
とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転軸により
上下反転自在に枢支され、かつ回転軸を中心として上下
面に各々複数個の製氷ブロックを形成した製氷皿と、こ
の製氷皿の上面に位置する製氷ブロック内に給水する給
水装置と、製氷皿を回転駆動する駆動手段と、この駆動
手段のモータ等を制御する制御手段とから成り、この制
御手段を、製氷ブロック内に作られた氷を落下する離氷
動作時には、給水装置により上面に位置する製氷ブロッ
ク内に給水後、駆動手段を作動して製氷皿に更に回転を
加えてひねりを加える様に構成したものである。

【０００７】又本発明は、制御手段を、製氷皿に装着し
た温度センサにより製氷皿の温度を検出し、給水手段を
予め設定した所定時間給水を行った後、温度センサの出
力により製氷皿の温度を検出する動作を２回以上繰り返
して製氷皿内への給水を検出する様に構成したものであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を先ず図１に基づ
き説明すると、１は家庭用の冷蔵庫本体で、内部上方に
冷凍室２、その下方に冷蔵室３を各々区画形成し、上記
冷凍室２内の適所に自動製氷装置４を装着している。

【０００９】そして上記自動製氷装置４は、図２にても
示す様に、回転軸５、６により上下反転自在に軸支した
製氷皿７と、上記冷蔵室３内の適所に配設された貯水タ
ンク８内の水９をポンプ１０により吸い上げ、給水パイ
プ１１を通して上記製氷皿７内に給水する給水装置１２
と、上記冷凍室２内の製氷皿７の下方に配置された貯氷
容器１３とから主に構成している。

【００１０】１４は上記冷蔵庫本体１の上部適所に装着
した制御手段を構成する制御回路で、上記ポンプ１０や
図示しないコンプレッサ等への通電を制御するものであ
る。

【００１１】一方上記製氷皿７は、図３にても示す様
に、複数の製氷ブロック１５・・を表裏両面に２列づつ
千鳥状に形成し、これにより製氷皿７両端部の対角線部
分に、上記製氷ブロック１５・・の１個分の略１／２の
容積のデッドスペース部ａ，ｂが発生する為、これらデ
ッドスペース部分の中心部に上記回転軸５、６を一体に
突設し、かつこれらの回転軸をケース１６の側板１７、
１７に上下反転自在に軸支している。

【００１２】又上記製氷皿６の一方の軸５の略中心部に
は、サーミスタ等の温度センサ１８を一体的に埋設し、
製氷皿６の製氷ブロック１５・・内に給水された給水温
度や、この水の凍結等を検出する様に構成している。

【００１３】更に上記一方の回転軸５には、ギヤ１９、
２０を介して正・逆回転可能なモータ２１を連結し、こ
のモータにて製氷皿７を上下反転駆動する様に構成して
いると共に、この上記ギヤ１９の中心軸に回転位置検出
用のアーム２２を連結している。

【００１４】そして上記アーム２２には回転位置検出用
のマグネット２３を固定していると共に、このマグネッ
トの上記製氷皿７の水平位置時に対向位置して図示しな
いホール素子を配設し、このホール素子の出力により、
上記製氷皿７が水平に位置しているか等の回転位置を検
出する様に構成している。

【００１５】２４は上記給水パイプ１１先端の給水ノズ
ル２５と製氷皿７との間に装着したフロートで、上記実
施例では、上記給水ノズル２５を製氷皿７の他端側の上
記デッドスペースｂに近接位置して配置していると共
に、フロート２４を上面を開口した樋状に形成し、かつ
図４にても示す様に、上記給水ノズル２５側に近接した
一端側を枢支軸２６により上記ケース１６の後板２７に
枢支していると共に、他端の底面に吐水口２８を開口
し、かつ少なくとも底面を一端から他端に向けて下り勾
配となる様に傾斜し、更にスプリング２９にて吐水口２
８が製氷皿７に接近する方向に常時付勢している。

【００１６】これにより、上記給水ノズル２５より給水
されると、この給水ノズルより噴出した水はフロート内
をその底面の傾斜に従って流れ、吐水口２８より製氷皿
７内の製氷ブロック１５・・内に流入した後、これらの
製氷ブロック１５・・間を他端から一端に向かって流れ
る。

【００１７】従って、上記温度センサ１８による検出温
度の変化を逐次検出し、上記給水ノズル２５から給水さ
れた水が温度センサ１８埋設部分に到達すれば、温度セ
ンサ１８の検出温度が低下するので、給水状態を検出す
る事が出来るものである。

【００１８】更に上記フロート２４には、上記製氷皿７
の他端側の外側壁３０と上記ケース１６の側板１７との
間に突入するカム板３１を一体的に形成していると共
に、このカム板の下端部に形成したカム面３２に対向位
置して、上記製氷皿７の他端側の外側壁３０に突体３３
を一体に突出形成し、この突体とカム面３２との当接に
より、製氷皿７の回転に連動して上記フロート２４を製
氷皿７の回転範囲から回避駆動する連動機構を構成して
いる。

【００１９】尚、上記製氷皿７は、上記外側壁３０の外
面に突設した突起３４と、これに対向位置して上記側板
１５に穿孔したガイド溝３５との係合により、上記モー
タ２１を正逆回転駆動して、上記図４にて示す位置と図
５にて示す位置の略１８０度の範囲で上下反転回動する
様に構成している。

【００２０】従って、上記突起３４がガイド溝３５の端
部に各々当接して停止した後、製氷皿７の上面に位置し
た製氷ブロック１５・・内に給水し、製氷皿７の下面に
作られた氷の製氷皿７との接触面を水温により解かした
後、上記モータ２１を更に回転させて製氷皿７にひねり
を加えることで、製氷ブロック１５・・内に作られた氷
を離氷して落下させる事が出来るものである。

【００２１】図６は上記制御回路１４を示すブロック図
で、マイクロコンピュータ４０の入力ポートに上記マグ
ネット２３に対向して配置したホール素子４１や、温度
センサ１８等を接続していると共に、同じく出力ポート
には通電を制御するトライアック４２を介して上記ポン
プ１０を接続し、かつスイッチング素子４３を介してモ
ータ２１を接続し、更に動作状態や異常内容の表示を行
う表示器４４を接続している。

【００２２】而して、先ず図７のフローチャートに基づ
き本発明の全体動作の概要を説明すると、Ｓ１で電源が
投入されると、Ｓ２にてマイクロコンピュータ（以下マ
イコンと称す）４０に内蔵されたチェックプログラムに
より制御回路１４の異常を検出し、正常であればＳ３に
進んでイニシャル処理を行い、製氷皿７を水平位置にセ
ットすると同時に製氷皿が時計回りで停止しているか、
反時計回りで停止しているか判定して記憶する。

【００２３】次いでＳ４に進んでマイコン４０の出力に
てトライアック４２を制御してポンプ１０を作動し、製
氷皿７に給水を行った後、Ｓ５に進んでマイコン４０の
出力にてスイッチング素子４３を予め設定した所定時間
オンしてモータ２１を回転し、製氷皿７にひねりを加え
て離氷動作を行う。

【００２４】その後、Ｓ６に進んで温度センサ１８の出
力により製氷皿の温度を検出し、例えば１０分以上−１
０℃以下を検出すると製氷完了と判定する等の製氷完成
検出処理を行った後、Ｓ７に進んで上記モータ２１を作
動して製氷皿７を反転した後、上記Ｓ４の給水動作に戻
り、以降上記の動作を繰り返すものである。

【００２５】又、上記Ｓ２にて異常と判断された場合に
は、Ｓ８にて故障の原因を解除した後Ｓ１に戻り、上記
各動作中に異常が発生した場合には、Ｓ９に進んで全て
の動作を停止した後上記Ｓ８に進む。

【００２６】尚、上記電源投入後の初回には製氷皿７内
に氷が無いので、Ｓ５の離氷動作をスキップする様にプ
ログラムしても良い。

【００２７】次に上記Ｓ４の給水動作を図８のフローチ
ャートに基づき説明すると、先ずＳ１０にて給水処理を
開始すると、Ｓ１１に進んでポンプ１０を作動した後、
Ｓ１２に進んで予め設定した最適時間（例えば３秒）を
カウントし、時間が経過するとＳ１３に進んでポンプ１
０を停止する。

【００２８】次いで、Ｓ１４に進んで温度センサ１８が
予め設定した所定温度（例えば−２℃）以下を検出した
か否か判定し、検出しなければ製氷皿７の一端迄給水さ
れていないと判断してＳ１５に進み、ここで予め設定し
た所定時間（例えば５分間）待機し、この時間待機して
も上記温度センサ１８が所定温度以下を検出しなけれ
ば、給水量が不足していると判断してＳ１６〜Ｓ１８に
進んで再度ポンプ１０を最適時間作動する。

【００２９】その後、Ｓ１９に進んで上記ポンプ１０を
作動した給水回数が予め設定した最大回数（例えば６
回）に到達したか否か検出し、最大回数以内であればＳ
１１に戻って上記の給水動作を繰り返し、何らかの原因
により最大回数に到達しても製氷皿７内への給水を検出
出来なければ、Ｓ２０に進んで全ての動作を停止し、給
水異常や温度センサ異常等の異常発生の報知処理を行
う。

【００３０】又、上記Ｓ１２〜Ｓ１９に到る途中に、Ｓ
２１やＳ２２にて上記温度センサ１８が所定温度以下を
検出して製氷皿７内への給水を検出すると、Ｓ２３にて
給水処理を終了する。

【００３１】これにより、何らかの原因によりポンプ１
０の給水能力が低下したり、給水パイプ１１や給水ノズ
ル２５が詰まって給水量が低下しても、温度センサ１８
にて製氷皿７内への給水を確実に検出することで、製氷
皿７への給水量の不足による製氷能力の低下を確実に防
止する事が出来ると共に、最適時間の設定によって製氷
皿７へ間欠的に給水し、一度に多くの給水を行う場合に
比べ、製氷ブロック１５・・間の水の移動時の流路抵抗
による水の溢れを防止出来、かつ給水時に適当な時間ロ
スを設定することで、製氷皿７の下面に作られた氷の離
氷をより確実に行う事が出来る。

【００３２】又、給水動作を所定回数行っても製氷皿７
内への給水を検出できなかった場合には、異常発生の報
知を行う様に構成したことで、自動製氷機能の停止を早
期に報知する事が出来るものである。

【００３３】更に上記Ｓ５の離氷処理を図９のフローチ
ャートに基づき説明すると、Ｓ２４にて離氷処理を開始
すると、Ｓ２５にて上記Ｓ３のイニシャル処理の記憶に
基づき、今までに製氷皿７が時計回りをしたか否か検出
し、時計回りをしていた場合にはＳ２６、Ｓ２７に進ん
でモータ２１を予め設定した一定時間（例えば０．３
秒）正転駆動して製氷皿７にひねりを与えた後、Ｓ２８
〜Ｓ２９に進んで上記一定時間モータ２１を逆転してＳ
３０に進み、ここで上記Ｓ２６〜Ｓ２９のステップを予
め設定した所定回数（たとえば４回）行ったか否か検出
し、行っていればＳ３１に進んで離氷処理を終了する。

【００３４】又、上記Ｓ２５で製氷皿７が反時計回りを
していた場合には、Ｓ３２〜３６を行って、上記同様に
製氷皿７にひねりを与えた後、Ｓ３１に進んで処理を終
了する。

【００３５】尚、上記製氷皿７の回転方向とモータ２１
の回転方向は特に限定されるものではなく、製氷皿７を
回転して停止した方向に更に回転を加えて製氷皿７にひ
ねりを加える様に構成すれは良い。

【００３６】図１０は上記Ｓ７の製氷皿反転動作を示す
フローチャートで、Ｓ３７にて処理を開始した後Ｓ３８
に進み、ここで前回製氷皿７が時計回りをしたか否か判
定し、時計回りであればＳ３９に進んでモータ２１を正
転した後、Ｓ４０〜Ｓ４１に進んで例えば３秒間モータ
２１の電流が変化したか否か検出し、変化がなければＳ
４２に進んでホール素子４１の出力を検出して製氷皿７
が中間位置か否か検出する。

【００３７】そして上記Ｓ４２にて中間位置であれば、
Ｓ４３に進んで上記同様ホール素子４１の出力より製氷
皿７が水平位置か否か検出し、水平位置であればＳ４４
に進んで処理を終了する。

【００３８】又、上記Ｓ３８にて製氷皿７が反時計回り
であれば、Ｓ４５〜Ｓ４７に進んで上記同様にモータ２
１の電流変化を検出し、例えば３秒間変化がなければＳ
４８〜Ｓ４９に進んで製氷皿７が回転して水平位置に達
した事を検出し、水平位置に成れば上記Ｓ４４に進んで
処理を終了する。

【００３９】尚、上記Ｓ４０又はＳ４６で、製氷皿７の
氷結等の何らかの理由で電流が変化して製氷皿７が回転
しなかった場合には、Ｓ５０に進んで全ての動作を停止
し、回転異常による異常発生を報知する。

【００４０】これにより、温度センサの検出温度によっ
て製氷の完了を早期にかつ確実に検出し、製氷能力の向
上を計る事が出来ると共に、冷凍能力の不足等により所
定時間待機しても製氷完了温度を検出できなかった場合
には、早期に異常発生を報知して点検を促すことで、異
常発生による製氷能力の低下を最小限に抑える事が出来
るものである。

【００４１】

【発明の効果】本発明の構成により、製氷皿の上下両面
に製氷ブロックを形成し、製氷皿の上面に位置する製氷
ブロックに給水装置により給水して製氷した後、製氷皿
を上下反転して上面に位置する製氷ブロックに給水する
と共に、製氷皿にひねりを加えて離氷する様に構成した
ことで、給水時の水温を利用して離氷を促進し、これに
より製氷皿に加えるひねり量を減少しても容易かつ確実
に離氷を行うことが出来、ひねりによる製氷皿の劣化を
極力低減する事が出来るものである。

【００４２】又本発明の構成により、製氷皿へ給水時に
は製氷皿の温度を温度センサにより検出し、給水装置に
より所定時間給水しては製氷皿の温度を検出して給水を
検出する動作を繰り返す様に構成したことで、給水動作
に適度の時間ロスを持たせ、給水を利用して氷と製氷皿
との接触面を確実に解かし、製氷皿にわずかなひねりを
加えることで確実に離氷を行う事が出来、離氷を効率的
に行う事が出来るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動製氷装置を装着した冷蔵庫の
実施例を示す側面縦断面図である。

【図２】本発明による要部の実施例を示す平面図であ
る。

【図３】図２中のＡ−Ａ断面図である。

【図４】図３中のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】本発明による要部の動作説明図である。

【図６】本発明による制御回路の実施例を示すブロック
図である。

【図７】本発明による制御回路の動作を示すフローチャ
ートである。

【図８】同じく制御回路の動作を示すフローチャートで
ある。

【図９】同じく制御回路の動作を示すフローチャートで
ある。

【図１０】同じく制御回路の動作を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

５ 回転軸 ６ 回転軸 ７ 製氷皿 １２ 給水装置 １４ 制御回路 １５ 製氷ブロック １８ 温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大原 拓雄 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 (72)発明者 田渕 光章 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 (72)発明者 三上 幸治 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 (72)発明者 飼牛 明 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L110 AA07 AB04 AC01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸により上下反転自在に枢支され、
   かつ上記回転軸を中心として上下面に各々複数個の製氷
   ブロックを形成した製氷皿と、この製氷皿の上記上面に
   位置する製氷ブロック内に給水する給水装置と、上記製
   氷皿を回転駆動する駆動手段と、この駆動手段のモータ
   等を制御する制御手段とから成り、この制御手段を、上
   記製氷ブロック内に作られた氷を落下する離氷動作時に
   は、上記給水装置により上面に位置する製氷ブロック内
   に給水後、上記駆動手段を作動して、上記製氷皿に更に
   回転を加えてひねりを加える様に構成した事を特徴とす
   る自動製氷装置。
2. 【請求項２】 上記制御手段を、上記製氷皿に装着した
   温度センサにより製氷皿の温度を検出し、上記給水手段
   を予め設定した所定時間給水を行った後、上記温度セン
   サの出力により製氷皿の温度を検出する動作を２回以上
   繰り返して製氷皿内への給水を検出する様に構成した事
   を特徴とする、上記請求項１に記載の自動製氷装置。