JP2008304101A - 製氷皿 - Google Patents

Abstract

【課題】金型の耐久性を向上させることができ、かつ、金型の投資費用の削減ができるとともに、取り付け形状や氷の大きさや氷の数の自由度の高い製氷皿を提供する。
【解決手段】一時的に水を蓄え冷却することにより氷を生成する製氷皿において、製氷皿は取り付け部２４と取り付け部２４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、別体で形成された複数の箱状皿２２、２３からなる集合体としたことにより、金型寿命の長いプレス加工での製作が可能となり、また、取り付け仕様の変更時も取り付け部２４の樹脂成形金型を新造することにより対応が可能となり、金型費用を安価にできる。また、一度にできる氷の数を増やしたいときは、箱状皿２２の数を増やし、取り付け部２４の樹脂成形金型を新規に起こすのみで対応できる。
【選択図】図３

Description

本発明は冷凍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、全体をアルミニウムで形成（ダイカスト成形）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８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９は、図８のＡ−Ａ断面図である。

図８、図９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から成り、隣接するセル２同士は溝３でつながっている。図９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（ヒーター後付け仕様）。

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。１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の壁面からの熱伝導、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製氷皿１を形成しているため、成形時のアルミニウム溶融温度（約６００℃）による金型損耗が激しいことから、金型の耐久性が短い。また、セル２と取り付け部５とは一体成形されているため、たとえ氷の大きさが同じであっても、取り付け部５がカスタマ要望で代わる毎に、新たな金型を起こす必要がある。また、セル２の形状は金型によって決定されるため、大きさの異なる氷を作る場合や氷の量を変える場合、新たな金型を起こす必要がある、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、金型の耐久性を向上させることができ、かつ、取り付け形状や氷の大きさや氷の数の自由度の高い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、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、別体で形成された複数の箱状皿からなる集合体としたものである。

これによって、別体で形成された複数の箱状皿はプレス加工にて、取り付け部は樹脂成形にて製造が可能となり、成形時の溶融樹脂温度は３００℃以下で金型損耗は少ないことから、金型の耐久性を向上することができ、かつ取り付け仕様が変っても、取り付け部の樹脂金型を起こすのみで対応が可能となり、また、氷の大きさや氷の数を変えるときは、箱状皿の大きさや数を変えることで実現できる。

本発明の製氷皿は、金型の耐久性を向上させることができ、かつ、金型の投資費用を削減できるとともに、取り付け形状や氷の大きさや氷の数の自由度を容易に高めることができる。

請求項１に記載の発明は、一時的に水を蓄え冷却することにより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、別体で形成された複数の箱状皿からなる集合体としたことにより、別体で形成された複数の箱状皿はプレス加工で成形が可能となり、一般にダイカスト成形金型にくらべプレス金型は１０倍以上の耐久性を有することから、金型の耐久性を向上できる。また、取り付け形状が変更されても、取り付け部の金型を新規に起こすのみで対応でき、金属製の皿は兼用できることから、金型の投資費用を削減できる。また、氷の大きさを変えるときは、箱状皿の大きさを変えることによって、氷の大きさを変えることができ、新規に金型を起こす必要がなく、金型の投資費用を削減できる。また、一度にできる氷の数を変えたいときは、箱状皿の数を変えることによって、氷の数を変えることができ、取り付け部の金型を新規に起こすのみで対応でき、金型の投資費用を削減できる。

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、前記取り付け部を樹脂製とし、前記取り付け部の樹脂により、前記複数の箱状皿を一体成形にて保持したことにより、変更の可能性のある部分をブロック交換可能な金型構成採用が可能となり、アウトサート成形等で取り付け部と複数の箱状皿との一体成形が可能となり、組立て工数を削減できる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記複数の箱状皿はアルミ製であり、隣り合う前記箱状皿の所定の部分に一体成形された樹脂と前記金属製の皿との距離をナノレベルにしたことにより、水の分子は皿と樹脂の間を通過することができず、複数の箱状皿と樹脂の接合面からの水の漏れを防ぐことができ、強固な接合が実現できる。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記複数の箱状皿は、隣り合う部分を溶接にて接合したことにより、水は隣り合う溶接部を通過することができず、複数の箱状皿の間の水の漏れを防ぐことができる。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記複数の箱状皿の一方の側面部の上端に鍔部を設け、前記鍔部を折り曲げ加締めることによって隣り合う箱状皿を接合したことにより、金属製の皿の一辺を伸ばすことにより、他の一辺より伸びた部分を折り曲げ固定する構造としたため、治具等により複数の皿を一度に接合でき、作業工数を削減できる。

請求項６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、前記複数の箱状皿はアルミ製であり、前記複数の箱状皿に事前に防錆処理を施したことにより、製氷皿組立て後に防錆処理を行う必要がなく、耐食性を向上させることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明において、前記金属製の皿から氷を剥離させるヒーターをさらに備えたことにより、より確実に製氷皿から離氷することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の発明において、前記取り付け部に前記金属製の皿内に水を注入する注水口をさらに設けたことにより、周囲に水跳ねがなく注水できる。

以上、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。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における製氷皿を備えた製氷装置の斜視図、図２は、同実施の形態の製氷皿の斜視図、図３は、同実施の形態の製氷皿の要部詳細図、図４は、同実施の形態の製氷皿を樹脂にて金属製の皿を一体成形した製氷皿の要部断面図、図５は、同実施の形態の製氷皿の隣り合う箱状皿をセットする前の状態図、図６は、同実施の形態の製氷皿の隣り合う箱状皿をセットした状態図、図７は、同実施の形態の製氷皿の隣り合う箱状皿を接合した状態図である。

図１において、製氷装置は、製氷皿１１と、氷排出機構、製氷皿の温度センサ、貯氷量検知機構、制御回路を有する製氷メカ１２と、からなる。

図２、図３において、製氷皿１１は、樹脂製の二個の取り付け部２４と、取り付け部２４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部２２ａと底部２２ａの両側に互いに水の出入りが可能な溝２２ｂを有する２つの側面部２２Ｘとからなる五個の箱状皿２２と、水を一時的にとどめる半円状の底部２３ａと底部２３ａの一方に水の出入りが可能な溝２３ｂを有する側面部２３Ｘと他方に半円状の壁面を有した側面部２３Ｙとからなる二個の箱状皿２３（２３Ａ、２３Ｂ）と、からなる。

なお、箱状皿２２、２３は、熱伝導性の高いアルミニウムであり、箱状皿２２、２３は、プレス絞り加工にて製造されている。

なお、箱状皿２２は隣接して五個配置されており、箱状皿２２の両側に箱状皿２３が配置されており、ひとつの集合体となっている。

なお、側面部２３Ｙは金属製の皿１３の両端側に配置され、側面部２３Ｘは箱状皿２２の側面部２２Ｘに隣接するように配置される。

また、取り付け部２４はＡＢＳ樹脂製である。

取り付け部２４は、冷蔵庫等の壁面にネジ等で固定するための固定部２４ａと、給水バルブ（図示せず）からの水を注入する注水口２４ｂと、からなり、箱状皿２２、２３を保持している。

また、２５はヒーターであり、ヒーター２５は、複数の取り付け板２７により、箱状皿２２、２３とともに取り付け部２４にネジ（図示せず）で共締め固定されている。

以上のように構成された製氷皿１１について、以下動作、作用について説明する。

金属製の皿１３の所定の箱状皿２３に給水バルブ（図示せず）から注入口２４ｂを経て水を供給すると、水は箱状皿２３の溝２３ｂを通って隣接する箱状皿２２へと流れていき全ての箱状皿２２、２３に水がいきわたる。

本実施の形態では一つの箱状皿２２、２３に約１５ｍｌの水が入るように約１０５ｍｌの水が供給される。

箱状皿２２、２３に供給された水は、箱状皿２２、２３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２５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。

次に、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。

箱状皿２２、２３はプレス絞り加工にて製造することができ、一般にダイカスト成形金型にくらべプレス金型は１０倍以上の耐久性を有することから、金型の耐久性を向上できる。

また、冷蔵庫等への取り付け仕様が変更されても、取り付け部２４の金型を新規に起こすのみで対応可能となり、金属製の皿１３の金型は兼用できることから、金型の投資費用を削減できる。

成形時のアルミの溶融温度（６００℃）にくらべ、成形時の樹脂温度（３００℃）が低いことから、耐久性は向上する。

また、氷の数を変えるとき、例えば、氷の数を増やそうとするとき、箱状皿２２の数を増やすことによって、取り付け部の金型を新造することにより、容易に一度にできる氷の数を増やすことができる。

図４に示すように、箱状皿２２、２３の間の樹脂２６との接合部において、樹脂２６と箱状皿２２、２３との間の距離を特殊な加工により、例えば、特殊な処理液にて成形する金属部と樹脂部の境界面の樹脂硬化を遅らせ境界部の樹脂と金属の距離をナノレベルにすることによって、箱状皿２２、２３に満たされた水の分子は境界部を通れなくなり、複数の箱状皿と樹脂２６の接合面からの水の漏れを防ぐことができ、強固な接合が実現できる。

なお、金属製の皿１３の箱状皿２２、２３を予め防錆処理を施したことにより、耐食性を向上するとともに、箱状皿２２、２３の外周表面は滑らかになる為、氷への加温を均一に行うことができ、氷の排出を良好に行うことができる。

防錆処理としては、例えばメッキ処理、塗装、アルマイト処理などがある。

特に、メッキ処理を施したときは、表面を滑らかにでき、氷の排出が容易にできる。

また、塗装（例えば、フッ素樹脂等の撥水性塗料）を施したときは、氷の排出時の塗装表面と氷の密着力が小さくなり、氷の排出が容易にできる。

また、アルマイト処理を施したときは、表面は皿のアルミニウムの材料を化学変化させたもので構成でき、他の材料を添加しないことから衛生上安心な製氷皿を提供できる。

また、図１に示すように、取り付け部２４に金属製の皿１３内に水を注入する注水口２４ｂをさらに設けたことにより、給水バルブ（図示せず）から製氷皿１１へ給水する際に、製氷皿１１の周囲に水跳ねがなく注水できる。

なお、本実施の形態では、金属製の皿１３を構成する箱状皿２２、２３は、熱伝導性の高いアルミニウムとしたが、熱伝導性の高い銅としてもよく、また、取り付け部２４はＡＢＳ樹脂としたが、ＰＰ樹脂等の他の汎用プラスチックとしてもよい。

なお、本実施の形態では、箱状皿２２を五個とし、箱状皿２３を二個とすることで、七個の氷が作ることができるが、必要に応じて、例えば、氷の数を増やしたいときは、箱状皿２２を七個とすることによって、九個の氷を作ることができる。すなわち、一度にできる氷の数を変えたいときは、必要に応じて、箱状皿２２の数を変えることによって、氷の数を変えることができ、取り付け部の金型を新規に起こすのみで対応でき、金型の投資費用を削減できる。

なお、本実施の形態では、箱状皿２２、２３の間の樹脂との接合部において、樹脂と箱状皿２２、２３との間の距離を特殊な加工によりナノレベルにすることによって接合したが、箱状皿２２、２３の隣り合う部分をシーム溶接することによっても、隣り合う部分の隙間を電極を当て短時間の溶接作業で塞ぐことが可能となり、複数の箱状皿の間の水の漏れを防ぐことができる。

なお、本実施の形態では、箱状皿２２、２３の間の樹脂との接合部において、樹脂と箱状皿２２、２３との間の距離を特殊な加工によりナノレベルにすることによって接合したが、アルミニウム製の箱状皿２２、２３は接着剤等で接合することによっても、隣り合う箱状皿間を、少量の接着剤を用い、短時間の作業で埋めることが可能となり、複数の箱状皿の間の水の漏れを防ぐことができる。

なお、本実施の形態では、箱状皿２２、２３の間の樹脂との接合部において、樹脂と箱状皿２２、２３との間の距離を特殊な加工によりナノレベルにすることによって接合したが、箱状皿２２の一方の側面部２２Ｘの上端に鍔部２２ｃを設け、鍔部２２ｃの先端を折り曲げ、隣り合う箱状皿２２の側面部２２Ｘの上端に加締めることにより、箱状皿間を固定することができ、治具を用いれば一度で組立てが可能となる。

同様に、図５から図７に示すように、箱状皿２３Ａの側面部２３Ｘの上端に鍔部２３ｃを設け、鍔部２３ｃの先端を折り曲げ、隣り合う箱状皿２２の側面部２２Ｘの上端に加締めることにより、箱状皿間を固定する。なお、箱状皿２３Ｂには鍔部を設けていない。

なお、本実施の形態では、箱状の複数の皿を用い、隣り合う一部を接合することにより構成しているため、個々の皿の外表面積を大きくでき、周囲の空気との熱伝導性が上がることにより製氷時間を短縮できる。

以上のように、本発明にかかる製氷皿は、一時的に水を蓄え冷却することにより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、別体で形成された複数の箱状皿からなる集合体としたので、金型の投資費用の削減が可能となるとともに、取り付け形状や氷の大きさや氷の数の自由度の高い製氷皿を提供することが可能となるので、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における製氷皿を備えた製氷装置の斜視図 同実施の形態の製氷皿の斜視図 同実施の形態の製氷皿の要部詳細図 同実施の形態の製氷皿を樹脂にて金属製の皿を一体成形した製氷皿の要部断面図 同実施の形態の製氷皿の隣り合う箱状皿をセットする前の状態図 同実施の形態の製氷皿の隣り合う箱状皿をセットした状態図 同実施の形態の製氷皿の隣り合う箱状皿を接合した状態図 従来の製氷皿の斜視図 図８のＡ−Ａ断面図

符号の説明

１１ 製氷皿
１３ 金属製の皿
２２，２３ 箱状皿
２２ｃ，２３ｃ 鍔部
２２Ｘ，２３Ｘ 側面部
２４ 取り付け部
２４ｂ 注水口
２５ ヒーター
２６ 樹脂

Claims (8)

1. 一時的に水を蓄え冷却することにより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、別体で形成された複数の箱状皿からなる集合体とした製氷皿。
2. 前記取り付け部を樹脂製とし、前記取り付け部の樹脂により、前記複数の箱状皿を一体成形にて保持した請求項１に記載の製氷皿。
3. 前記複数の箱状皿はアルミ製であり、隣り合う前記箱状皿の所定の部分に一体成形された樹脂と前記金属製の皿との距離をナノレベルにした請求項２に記載の製氷皿。
4. 前記複数の箱状皿は、隣り合う部分を溶接にて接合した請求項２に記載の製氷皿。
5. 前記複数の箱状皿の一方の側面部の上端に鍔部を設け、前記鍔部を折り曲げ加締めることによって隣り合う箱状皿を接合した請求項２に記載の製氷皿。
6. 前記複数の箱状皿はアルミ製であり、前記複数の箱状皿に事前に防錆処理を施した請求項１または２に記載の製氷皿。
7. 前記金属製の皿から氷を剥離させるヒーターをさらに備えた請求項１から６のいずれか一項に記載の製氷皿。
8. 前記取り付け部に前記金属製の皿内に水を注入する注水口をさらに設けた請求項１から７のいずれか一項に記載の製氷皿。

Images