JP2557535B2 - 自動製氷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は透明な氷を作るようにした自動製氷装置に関
する。

（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上下反転させる
ことにより離氷させて氷をアイスボックスに貯留し、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。

（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では、製氷皿が冷
気により下側からも上側からも冷却されるため、製氷皿
に貯留された水は、全面から略均等に凍るようになる。
このため、水中の空気の逃げ場所がなくなり、内部に気
泡が含まれた不透明な氷しかできないものであった。

透明な氷を作るには、製氷皿の下側に冷気を吹き当て
て、製氷皿に貯留された水の上面側が一部分でも最後に
凍るようにすれば良いが、このようにしても、その冷気
は製氷皿の側面にも吹き当てられるようになるため、氷
は下面側からは勿論のこと、側面側からも凍って行くよ
うになる。このため、水の上面側がたとえ一部分であっ
ても最後に凍ることを保証できなくなり、中心部に気泡
が残った氷になってしまうことがあった。

また、自動製氷装置では、製氷皿の下部外側に設けら
れた製氷完了検知用温度センサの検知温度が所定の製氷
完了判定温度に達したとき、製氷完了として離氷動作に
移るように構成されている。ところが、製氷皿の下側に
冷気が吹き当てられると、温度センサにも冷気が当た
り、製氷皿の水が完全に凍っていないにも拘らず、その
検知温度が製氷完了判定温度に達することがある。この
ようになると、その後の離氷動作で製氷皿内の未氷結部
分の水がこぼれるという不具合を生ずる。

そこで、本発明の目的は、簡単な構造でありながら、
製氷皿に貯留された水が下面側から凍って、上面側がた
とえ一部でも最後に凍るようにすることができ、また製
氷完了検知用温度センサに冷気が当たることがなく、製
氷皿内の水が氷結する前に温度センサが製氷完了判定温
度を検知することを防止できる自動製氷装置を提供する
にある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の自動製氷装置は、複数の凹部を有する製氷皿
の下部外側に製氷完了検知用温度センサを設け、該温度
センサの検知温度が所定の製氷完了判定温度に達したと
き、前記凹部内の水が氷結したと判断し、製氷皿を反転
し且つ捻ることにより離氷を行う自動製氷装置におい
て、前記複数の製氷皿に、前記複数の凹部の外側側面部
への冷気の当たりを遮断すると共に該凹部の外側底面部
の少なくとも一部への冷気の当たりを許容するための開
口を有した可撓性材料製の断熱カバーを固定配設したこ
とを特徴とするものである。

この場合、断熱カバーは、製氷完了検知用温度センサ
への冷気の当たりも遮断していることが好ましい。

（作用） 製氷皿の複数の凹部は、断熱カバーにより、外側側面
部への冷気の当たりが遮断されていると共に、外側底面
部の少なくとも一部への冷気の当たりが許容されている
ので、製氷皿内の水は下側から順次凍ってゆくようにな
る。このため、水に含まれた気泡は上面側から逃げ出る
ようになり、透明な氷を良好に作ることができる。

また、製氷完了検知用温度センサは、断熱カバーによ
り冷気が当たらないようにされているので、該温度セン
サが早期に製氷完了判定温度を検知するおそれがない。

（実施例） 以下、本発明を冷蔵庫の自動製氷装置に適用した一実
施例につき図面を参照して説明する。

まず、第４図において、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。

すなわち、製氷室４内の上部前側には、矩形箱状をな
す機体８が配設されており、この機体８の後面の一端部
には、第２図に示すように、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。上記機体８の内部に
は、モータ10、ギヤ機構11、及び出力軸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。上記支持部材９の内側には、製氷皿14
が配設されている。この製氷皿14は、前部中央部が上記
出力軸12に連結され、後部中央部が支軸15を介して支持
部材９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。そして、製氷皿14の後部の
一端部には突片14aが突設されており、製氷皿14の反転
方向へ回動された時にその突片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。

しかして、第１図に示すように、製氷皿14は、上面を
開放した薄形の矩形容器状をなし、内部は角氷を作るた
めに複数の凹部14bに区画されている。この製氷皿14
は、プラスチック製のもので、凹部14bの側面部の相互
間は逆Ｖ字状の溝14cによって隔絶されており、また上
面の外周フランジ14dにはリブ14eが突設されている。こ
こで、製氷皿14の各部の肉厚は、比較的薄い同一の肉厚
に設定されている。

かかる製氷皿14の下側には、断熱カバー16が設けられ
ている。この断熱カバー16は、可撓性材料例えば軟質ゴ
ム製のもので、薄形の容器状をなし、底面部分には製氷
皿14の凹部14bの側面部に嵌合される開口としての角形
の孔16aが形成されている。そして、断熱カバー16は、
製氷皿14の外周フランジ14dより下側を覆うように装着
され、ねじ17によってリブ14eに取付けられている。こ
の場合、製氷皿14の各凹部14bの底面側部分は断熱カバ
ー16の孔16aから露出されているが、各凹部14bの側面部
は底面側を除いて断熱カバー16の内側に隠された状態に
なっている。従って、全部の凹部14bの外側側面部が断
熱カバー16により覆われて冷気の当たりが遮断されるよ
うになっていると共に、これら凹部14bの外側底面部の
少なくとも一部、この実施例では外側側面部の下端部を
含む外側底面部の全部への冷気の当たりが許容された状
態になされている。

このような製氷皿14には、第４図に示す給水装置18に
よって水が供給されるようになっており、この給水装置
18は、冷蔵室３内に配設された給水タンク19、この給水
タンク19の水を受ける水受皿20、この水受皿20内の水を
給水パイプ21を介して製氷皿14内に供給するポンプ22と
から構成されている。そして、製氷皿14に供給された水
が氷になったことを検出するために、該製氷皿14には、
製氷完了温度検知用の温度センサ23が取付けられてい
る。この温度センサ23は製氷皿14の下部外側、この実施
例では製氷皿14の中央部（第３図参照）に、凹部14b相
互間の逆Ｖ字形の溝14c内の最上部に位置して取付けら
れている。従って、温度センサ23は、断熱カバー16によ
り覆われて冷気の当たりが遮断される状態になってい
る。

一方、製氷室４の後壁内には、ファン６によって送ら
れてくる冷気を該製氷室４内に案内する冷気通路24が形
成されており、この冷気通路24の出口24aは製氷皿14の
下面寄りに位置されて該出口24aから吹き出る冷気が製
氷皿14の底面部に沿って流れるようにしている。この場
合、冷気が製氷皿14の上面側に回り込まないようにする
ために、製氷室４側には、第１図にも示すように、製氷
皿14の上面を覆うようにして断熱材製のカバー25が配設
されており、このカバー25内にはヒータ26が設けられて
いる。なお、製氷室４の底部には、アイスボックス27が
収納されており、このアイスボックス27内に溜められた
氷の量を検出するための貯氷検知レバー28が機体８に上
下方向に回動可能に取付けられている。

このように構成された自動製氷装置７は、第５図に示
す制御回路29によって制御される。この制御回路29はマ
イクロコンピュータを含んで構成され、温度センサ23か
らの検知温度信号、機体８内に設けられ出力軸12の回動
角度により製氷皿14の水平位置及び反転位置を検出する
スイッチ30及び31からの検出信号、貯氷検知レバー28の
回動角度によりアイスボックス27内の貯氷量を検出する
スイッチ32からの検出信号、及び予め記憶されたプログ
ラムに基づいて、モータ10、ポンプ22、ヒータ26を駆動
回路33を介して通断電制御するようになっている。

次に上記構成の作用を説明する。

今、製氷皿14が第１図に示すように水平位置にあるも
のとする。製氷は、この水平位置にある製氷皿14内に給
水、すなわちポンプ22が一定時間通電されることから行
われる。すると、水受皿20内の水がポンプ22により所定
量汲み上げられて製氷皿14内に供給され、この給水が完
了すると、ヒータ26が通電され、これにより製氷皿14の
水面側が加熱されるようになる。

一方、冷気通路24が出口24aから吹き出た冷気は、製
氷皿14の底面部に沿って流れ、製氷皿14内の水を下面側
から冷却する。この場合、製氷皿14の各凹部14bの外側
底面部は断熱カバー16から露出していて冷気が当たる
も、外側側面部は断熱カバー16により覆われて冷気の当
たりが遮断されているため、水は製氷皿14の底面部から
強く冷却されるが、周側面部からの冷却程度はごく弱
い。

このため、製氷皿14の各凹部14b内の水は、主として
底面部側から冷却されることに加え、特に本実施例では
上側がヒータ26により加熱されることから、製氷皿14の
凹部14bの底面部から上側に向かって順次凍るようにな
り、水面側は最後に凍る。従って、水に含まれた気泡は
未凍結の水面から自由に逃げ得るようになり、透明な氷
となる。

さて、製氷皿14内の水が完全に凍ると、製氷皿14の温
度は急速に低下し、温度センサ23の検知温度が製氷完了
判定温度（例えば−12℃）以下になると、ヒータ26が断
電されると共に、モータ10が通電される。すると、この
モータ10により製氷皿14が回動されて上下反転する。

ここで、温度センサ23は断熱カバー16により冷気の当
たりが遮断された状態になっているため、冷気が当たる
場合とは異なり、温度センサ23が直接的に冷気に冷やさ
れて製氷皿14内の水が凍る前に製氷完了判定温度を検知
するおそれはなく、製氷皿14内の水が完全に凍った後に
製氷完了判定温度に到達するようになる。従って、製氷
皿14内の水が未凍結の状態で製氷皿14がモータ10により
上下反転されるおそれはない。

さて、製氷皿14が上下反転されると、後端部の突片14
aが支持部材９に当接するが、その後もモータ10は反転
位置検出スイッチ31が検出信号を出すまで回転し続け
る。このため、製氷皿14の後端部は反転回動を停止する
も、前側はそのまま若干量反転回動を継続することとな
り、この結果、該製氷皿14がひねられ、このひねりによ
り氷が製氷皿14の各凹部14bから離されてアイスボック
ス27内に落下貯留される。このとき、製氷皿14が捻られ
ることにより断熱カバー16も捻られるが、断熱カバー16
は軟質ゴム製で可撓性を有しているので、製氷皿14の捻
り変形に伴って容易に撓み変形する。このため、断熱カ
バー16が製氷皿14の捻り変形の抵抗となったり、断熱カ
バー16が製氷皿14の捻りに追従できずに破れたりすると
いうおそれがない。そして、製氷皿14が所定の反転位置
まで回動すると、反転位置検出スイッチ31が検出信号を
出力するため、モータ10が逆転し、これにより製氷皿14
が水平位置に向かって動される。製氷皿14が水平位置に
まで回動すると、水平位置検出スイッチ30が検出信号を
出力するため、モータ10が断電され、この後前述したと
同様にして製氷皿14内への給水が行われる、というよう
に自動製氷が繰返えし行われる。なお、アイスボックス
27内に氷が満たされると、貯氷検知レバー28の回動に応
動する貯氷量検出スイッチ32が検出信号を出力するた
め、以後の製氷が停止されるように構成されている。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の自動製氷装置によれば、
製氷皿に、複数の凹部の外側側面部への冷気の当たりを
遮断すると共に該凹部の外側底面部の少なくとも一部へ
の冷気の当たりを許容するための開口を有した可撓性材
料製の断熱カバーを配設したことにより、製氷皿に断熱
カバーを設けるといし簡単な構成で、製氷皿に貯留され
た水が下面側から凍って、上面側が一部分でも最後に凍
るようにすることができ、気泡のない透明な氷を良好に
作ることができると共に、断熱カバーは可撓性材料製で
あるから製氷皿の捻り変形に伴って容易に撓み変形し、
製氷皿の捻り変形の抵抗となったり、断熱カバーが破れ
たりするおそれがなく、長期使用に耐え得る。

また、断熱カバーが温度センサへの冷気の当たりも遮
断するように構成したことにより、製氷皿内の水が氷結
する前に温度センサが製氷完了判定温度を検知すること
を防止でき、未氷結の水が存在する状態で製氷皿が上下
反転されるおそれがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は製氷皿
部分の拡大縦断正面図、第２図は自動製氷装置を一部断
面にして示す平面図、第３図は製氷皿単体の底面図、第
４図は冷蔵庫の縦断側面図、第５図は制御回路構成を示
すブロック図である。 図中、４は製氷室、７は自動製氷装置、８は機体、10は
モータ、13は駆動機構、14は製氷皿、14bは凹部、16は
断熱カバー、16aは孔（開口）、18は給水装置、23は温
度センサ、24は冷気通路、25はカバー、26はヒータであ
る。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の凹部を有する製氷皿の下部外側に形
   成される溝部に製氷完了検知用温度センサを設け、該温
   度センサの検知温度が所定の製氷完了判定温度に達した
   とき、前記凹部内の水が氷結したと判断し、製氷皿を反
   転し且つ捻ることにより離氷を行う自動製氷装置におい
   て、製氷時に前記製氷皿の上面側を覆う断熱性の上面断
   熱カバーと、この上面断熱カバーとは別体で前記製氷完
   了検知用温度センサを覆い、且つ前記複数の凹部の外側
   側面部への冷気の当たりを遮断すると共に該凹部の外側
   底面部の少なくとも一部への冷気の当たりを許容する可
   撓性材料製の断熱カバーを固定配置したことを特徴とす
   る自動製氷装置。