JP2007278662A

JP2007278662A - 製氷皿

Info

Publication number: JP2007278662A
Application number: JP2006108468A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Masaku; 昌利正久; Akinori Tsujimoto; 明徳辻本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2007-10-25
Also published as: CN101375118A; US20090026349A1; WO2007116961A1

Abstract

【課題】ヒーター通電時、製氷皿への熱の伝わりを均一にできる製氷皿を提供する。
【解決手段】水を貯めて氷を生成する製氷皿１１において、製氷皿１１は取り付け部１２と取り付け部１２とは別体で形成された金属製の皿１３とを備え、金属製の皿１３は、金属製の皿１３を加熱するヒーター１４と、ヒーター１４を保持させヒーター１４の熱を金属製の皿１３へ伝達させるヒーターガイド１５とからなり、ヒーターガイド１５は、金属にて形成されヒーター１４と金属製の皿１３とに接していることから、ヒーター１４通電開始後、金属製の皿１３への熱の伝わりを均一にさせ、ヒーター１４通電時間の短縮化と、金属製の皿１３各部の温度差を小さくでき、ヒーター１４通電終了後に金属製の皿１３の温度が下がりやすくすることで次の製氷サイクルを速くすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は家庭用冷蔵庫等の冷凍室に配置され、給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、全体をアルミダイカスト成形で形成されたもの（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７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８は、図７のＡ−Ａ線断面図である。

図７、図８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をダイカスト成形で形成されている。製氷皿１は、水を一時的にとどめる複数のセル２と、冷蔵庫等の壁面にネジ等で固定するための取り付け部５と、からなり、セル２と取り付け部５とは一体成形されている。また、隣接するセル２同士は溝３でつながっている。

図８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。

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。一つのセル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の壁面からの熱伝達、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と接する氷の表面が溶け、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、アルミダイカスト成形にて形成された製氷皿１は冷蔵庫等への取り付け部５やヒーター４固定用の部位等を設けているため、肉厚が不均一になっている。また、ヒーター４は製氷皿１へ約４ヶ所カシメ固定しているが、製氷皿１に氷が生成された後、ヒーター４を通電するとカシメ部より熱が伝わるが、カシメの状況により、製氷皿１の全てのセル２への熱の伝わりが不均一になる。よって、必要以上に製氷皿１を加熱することとなり、ヒーター４への通電時間を長くする必要があり、また、セル２の温度が場所によって異なり、次の製氷サイクルである製氷皿１への給水、氷生成までの時間が長くなる、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、ヒーター通電開始後、製氷皿への熱の伝わりを均一にさせることで、ヒーター通電時間を短くし、また、製氷皿各部の温度差を小さくし、ヒーター通電終了後に製氷皿の温度が下がりやすくなり次の製氷サイクルを速くすることができる製氷皿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、本発明の製氷皿は、水を貯めて氷を生成する製氷皿において、前記製氷皿は取り付け部と前記取り付け部とは別体で形成された金属製の皿とを備え、前記金属製の皿は、前記金属製の皿を加熱するヒーターと、前記ヒーターを保持させ前記ヒーターの熱を前記金属製の皿へ伝達させるヒーターガイドとからなり、前記ヒーターガイドは、金属にて形成され前記ヒーターと前記金属製の皿とに接しているものである。

これによって、金属製の皿はプレス加工製造が可能となり、肉厚をほぼ均一に出来るとともに、金属性の皿に氷が生成された後、ヒーターが通電すると、金属製のヒーターガイドによってヒーターを金属製の皿へ密着された部位と、ヒーターガイドと金属製の皿が密着された部位とより金属製の皿に熱が伝わり、金属製の皿の肉厚均一もあることから、短時間で金属製の皿へ均一に熱が伝達することが可能となり、次の製氷サイクルを速くすることができる。

本発明の製氷皿は、ヒーター通電時の金属製の皿への熱伝達効率を向上させることができ、ヒーター通電の短縮化と製氷サイクル短縮化が図れる。

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において、前記製氷皿は取り付け部と前記取り付け部とは別体で形成された金属製の皿とを備え、前記金属製の皿は、前記金属製の皿を加熱するヒーターと、前記ヒーターを保持させ前記ヒーターの熱を前記金属製の皿へ伝達させるヒーターガイドとからなり、前記ヒーターガイドは、金属にて形成され前記ヒーターと前記金属製の皿とに接していることにより、金属製の皿はプレス加工で成形が可能となり、ダイカスト成形品より薄肉化、肉厚均一化が図れ、材料費が低減できるとともに、金属製の皿に氷が生成された後、ヒーターが通電すると金属製のヒーターガイドによってヒーターを金属製の皿へ密着された部位と、ヒーターガイドと金属製の皿が密着された部位とより金属製の皿に熱が伝わり、短時間で金属製の皿へ均一に熱が伝達し、氷の溶けの最少化とヒーター通電時間の短縮化によるヒーター消費電力を低減でき、また、金属製の皿全体の温度をダイカスト成形品より低くできるので、ヒーター通電終了後に金属製の皿の温度を下げる時間が速くなり、次の製氷サイクルを速くすることができる。

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、前記ヒーターガイドは、前記金属製の皿へ接する切り起し部を設けたことにより、ヒーターガイド組立て時に切り起し部が金属製の皿と接触することにより撓み、ヒーターガイドと金属製の皿への密着がより確実となり、金属製の皿へのヒーターの熱伝達効率を向上させることができる。

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、前記ヒーターガイドは、前記金属製の皿とは反対側へ延出するフィンを設けたことにより、ヒーターガイドの周囲にある冷気と熱交換する表面積が拡大し、かつ、乱流促進、前縁効果により、熱交換が促進され、より短時間にヒーターガイドの温度が下がるので、金属製の皿の温度を下げる時間が速くなり、次の製氷サイクルをより速くすることができる。

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、前記ヒーターガイドは、前記金属製の皿の長手方向をほぼ等分する位置に設けたことにより、金属製の皿の長さに影響されずに、より均一にヒーター通電時の金属製の皿への伝達が可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記ヒーターガイドの幅寸法は、前記ヒーターの先端側より根元側を大きくしたことにより、ヒーターの根元側はヒーター線とリード線端子のカシメ部があるため、表面温度が上がり難いことから、ヒーター根元側のヒーターガイドの幅寸法を先端側の幅寸法より大きくすることにより、熱伝達が大きくなり、ヒーターの全長を長くすることなく、金属製の皿への熱伝達が均一にできる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、前記ヒーターガイドは、前記ヒーターと接する部分は、前記ヒーターの形状に沿うように円弧状としたことにより、ヒーターとヒーターガイドの密着がより確実になり、ヒーターを金属製の皿へ密着された部位と、ヒーターガイドと金属製の皿が密着された部位とより金属製の皿に熱がより一層伝わり、金属製の皿へのヒーターの熱伝達効率をより向上させることができる。

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における製氷皿の斜視図、図２は、同実施の形態における製氷皿を下からみた斜視図、図３は、同実施の形態の製氷皿を備えた自動製氷装置の斜視図、図４は、同実施の形態におけるヒーターガイドの斜視図、図５は、同実施の形態における製氷皿の断面図、図６は、同実施の形態における他の製氷皿を下からみた斜視図である。

図１、図２において、製氷皿１１は、製氷皿１１の固定及び冷蔵庫への固定をする取り付け部１２と、取り付け部１２とは別体で形成された金属製の皿１３とを備えている。

金属製の皿１３は、水を一時的にとどめる半円状の底面１３ａを有するセル７個の１３ｂと、７個のセル１３ｂに互いに水の出入り可能な溝１３ｃと、金属製の皿１３の内面に結合された６枚の仕切り板１３ｄと、からなる。

金属製の皿１３はプレス絞り加工にて、仕切り板１３ｄはプレス抜き加工にて製造されている。取り付け部１２は、冷蔵庫等の壁面にネジ等で固定するための固定部１２ａと、給水バルブ（図示せず）からの水を注入する注水口１２ｂと、からなる。

また、１４はＵ字形状のヒーターであり、金属製の皿１３の下面に配置され、ヒーター１４は、ヒーターガイド１５により保持され、金属製の皿１３に密着するように取り付け部１２へネジ１６にて固定されている。

ヒーターガイド１５は、ヒーター１４と接する部分は、ヒーターの形状に沿うように円弧状になっている。

なお、金属製の皿１３、ヒーターガイド１５を構成する材料は、熱伝導性の高いアルミニウムである。また、取り付け部１２は樹脂製であり、ＡＢＳ樹脂製である。

図３において、自動製氷装置は、製氷皿１１と、氷排出機構、皿の温度センサ、貯氷検知機構、制御回路を有する製氷メカ１７とからなる。

図４、図５において、ヒーターガイド１５に切り起し部１５ａを金属製の皿１３へ向き合う側へ複数箇所突出させ、ヒーターガイド１５を取り付け部１２へ固定した時、切り起し部１５ａが金属製の皿１３に撓んで接している。本実施の形態では、切り起し部１５ａは、ヒーターガイド１５の側面側に各３箇所、底面１３ａ近傍に４箇所設けており、ヒーターガイド１５のひとつあたり、１０箇所の切り越し部１５ａを設けている。

図６において、ヒーターガイド１５に金属製の皿１３とは反対側の方向へ延出するフィン１５ｂを複数枚設けている。本実施の形態では、ヒーターガイド１５の一枚あたり、６箇所のフィン１５ｂを設けている。

以上のように構成された製氷皿について、以下その動作、作用を説明する。

金属製の皿１３の仕切り板１３ｄで構成された所定のセル１３ｂに給水バルブ（図示せず）から注入口１２ｂを経て水を供給すると、水はセル１３ｂの仕切り板１３ｄの溝１３ｃを通って隣接するセル１３ｂへと流れ、全てのセル１３ｂに水がいきわたる。

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

セル１３ｂに供給された水は、金属製の皿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、金属製の皿１３を加温し、氷が金属製の皿１３から剥離する。その後、氷排出用の爪（図示せず）により、金属製の皿１３の氷は排出される。

製氷皿１１は取り付け部１２と、取り付け部１２とは別体で形成された金属製の皿１３とよりなることから、形状を簡素化でき、金属製の皿１３はプレス加工で成形が可能となり、ダイカスト成形品より薄肉化、肉厚均一化が図れ、材料費低減と金型の耐久性を向上できる。

また、金属製の皿１３に氷が生成された後、ヒーター１４を通電すると、ヒーターガイド１５によってヒーター１４を金属製の皿１３へ密着させた部位と、ヒーターガイド１５を金属製の皿１３へ密着させた部位とより金属製の皿１３に熱が伝わり、金属製の皿１３の肉厚がほぼ均一であることから、金属製の皿１３へ短時間に均一に熱が伝達することが可能となり、製氷メカ１７に設けている金属製の皿１３の温度センサの位置に関係無く、適正な温度検知制御ができ、氷の溶けの最少化とヒーター１４の通電時間の短縮化によるヒーター１４の消費電力を低減できる。特に、プレス加工した金属製の皿１３は、ヒーター１４の固定に際し、カシメによる固定に適しておらず、ヒーターガイド１５による固定と熱伝達手段は適している。

また、金属製の皿１３の全体の温度をダイカスト成形品より低くできるので、ヒーター１４通電終了後に、金属製の皿１３の温度を下げる時間が速くなり、次の製氷サイクルである金属製の皿１３への給水から氷生成までの時間の短縮化が図れる。

また、図４、図５に示すように、ヒーターガイド１５に金属製の皿１３へ接する方向へ突出させた弾性体の切り起し部１５ａを設けたことにより、ヒーターガイド１５の寸法バラツキがあっても、ヒーターガイド１５を取り付け部１２へ組立て時に、切り起し部１５ａが金属製の皿１３と接触することにより撓み、ヒーターガイド１５と金属製の皿１３への密着がより確実となり、金属製の皿１３へのヒーター１４の熱伝達性を向上させることができる。

また、図６に示すように、ヒーターガイド１５に金属製の皿１３とは反対側へ延出するフィン１５ｂを一体に設けたことにより、ヒーターガイド１５の周囲にある冷気と熱交換する表面積が拡大し、かつ、乱流促進、前縁効果により、熱交換が促進され、より短時間にヒーターガイド１５の温度が下がる。ヒーターガイド１５の温度が速く下がることにより、金属製の皿１３の温度を下げる時間が速くなり、次の製氷サイクルの短縮化が図れる。

また、フィン１５ｂは一枚のヒーターガイド１５にフィン１５ｂを複数枚設けることにより、より熱交換が促進されヒーターガイド１５の温度を速く下げることができる。

また、ヒーターガイド１５を金属製の皿１３の長手方向をほぼ等分する位置に設け、本実施の形態では、ヒーター１４の中央、ヒーター１４の根元側、ヒーター１４の先端側に合計で３箇所設けたことにより、金属製の皿１３の長さに影響されずに、より均一にヒーター１４通電時の皿への伝達が可能となる。金属製の皿１３の長さに応じて、ヒーターガイド１４の数を増減させて、ヒーター１４の熱伝達を均一にできる。

また、ヒーターガイド１５の幅寸法は、ヒーター１４の先端側よりヒーター１４の根元側を大きくしたことにより、ヒーター１４の根元側は、ヒーター線（図示せず）とリード線端子（図示せず）のカシメ部があるため、表面温度が上がり難いことから、ヒーター１４の根元側のヒーターガイド１５の幅寸法を大きくすることにより、熱伝達が大きくなり、ヒーター１４の全長を長くすることなく、金属製の皿１３への熱伝達が均一にでき、ヒーター１４の低コスト化が図れる。

以上のように、本発明にかかる製氷皿は、ヒーター通電時の金属製の皿への熱伝達効率を向上させることができ、ヒーター通電の短縮化と製氷サイクル短縮化が図れ、冷凍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同実施の形態における製氷皿を下からみた斜視図同実施の形態の製氷皿を備えた自動製氷装置の斜視図同実施の形態におけるヒーターガイドの斜視図同実施の形態における製氷皿の断面図同実施の形態における他の製氷皿を下からみた斜視図従来の製氷皿の斜視図図７のＡ−Ａ線断面図

符号の説明

１１製氷皿
１２取り付け部
１３金属製の皿
１４ヒーター
１５ヒーターガイド
１５ａ切り起し部
１５ｂフィン

Claims

水を貯めて氷を生成する製氷皿において、前記製氷皿は取り付け部と前記取り付け部とは別体で形成された金属製の皿とを備え、前記金属製の皿は、前記金属製の皿を加熱するヒーターと、前記ヒーターを保持させ前記ヒーターの熱を前記金属製の皿へ伝達させるヒーターガイドとからなり、前記ヒーターガイドは、金属にて形成され前記ヒーターと前記金属製の皿とに接している製氷皿。
前記ヒーターガイドは、前記金属製の皿へ接する切り起し部を設けた請求項１に記載の製氷皿。
前記ヒーターガイドは、前記金属製の皿とは反対側へ延出するフィンを設けた請求項１または２に記載の製氷皿。
前記ヒーターガイドは、前記金属製の皿の長手方向をほぼ等分する位置に設けた請求項１から３のいずれか一項に記載の製氷皿。
前記ヒーターガイドの幅寸法は、前記ヒーターの先端側より根元側を大きくした請求項４に記載の製氷皿。
前記ヒーターガイドは、前記ヒーターと接する部分は、前記ヒーターの形状に沿うように円弧状とした請求項１から５のいずれか一項に記載の製氷皿。