JP2569112Y2 - 自動製氷装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案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】従来、家庭用冷蔵庫などに設けられる自
動製氷装置は、実開昭６０−５０７７１号公報のよう
に、給水装置から供給された水を製氷皿に区画された各
ブロックの開口部より貯溜して製氷し、製氷後に前記製
氷皿を駆動機構により回動させて上下反転させることに
より離氷できるようになっている。そして、このような
自動製氷装置により作られる氷は、製氷皿に貯溜された
水が全面から略均等に凍るため、内部に気泡が含まれた
不透明な氷しか作ることができなかった。

【０００３】このような問題点を解決するものとして、
特開平１−１８１０４７号公報には、製氷皿の下部に冷
却板を設けるとともに、前記製氷皿の上部にヒータとを
備え、前記冷却板による冷却量の変化に対応して前記ヒ
ータによる加熱量を制御して、製氷皿内の水の凍結速度
を２〜３ｍｍ／ｈに維持するようにした透明氷の製氷方
法が提案されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】上記従来技術における
透明氷を作ることの可能な自動製氷装置の場合、製氷中
においては水の結晶が製氷皿のブロックに密着しながら
成長するため、離氷の際氷が皿から離れにくく、氷の一
部分が割れてブロックに付着したままの状態となり、氷
が割れてその品位を著しく損ねるばかりでなく、一回当
たりの製氷数が減少する。しかも、ブロックに氷が残っ
たままの状態で、再び製氷皿内に一定量の給水が行われ
ると、製氷皿より水が溢れ出したり、あるいは、製氷後
の氷のサイズが前回作られた氷よりも大きくなって、毎
回同一のサイズで製氷を行うことができないといった問
題点を有していた。

【０００５】そこで、本考案は上記問題点を解決して、
離氷性に優れ、しかも、外観が良好な透明氷を作ること
の可能な自動製氷装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案の請求項１の自動
製氷装置は、給水装置から供給された水を製氷皿に区画
された各ブロックの開口部より貯溜して、前記製氷皿に
振動を付与する振動付与機構と、前記製氷皿の上部に対
向して設けたヒータとにより構成した透明氷製氷手段に
より透明氷を製氷し、製氷後に駆動機構により前記製氷
皿を回動反転させて離氷させるようにした自動製氷装置
において、前記離氷時に前記製氷皿がひねられる際前記
開口部が拡がる方向に位置する前記ブロックの側面の立
上がり角度を、前記開口部が狭まる方向に位置する前記
ブロックの側面の立上がり角度よりも大きく形成したも
のである。

【０００７】

【作用】請求項１の構成により、製氷時において製氷皿
内の水が振動されるため、水に含まれた気泡が逃げると
共に、製氷皿の上面をヒータで加熱することにより、製
氷皿内の水面側の氷の形成が遅れて、透明な氷が形成さ
れる。製氷後に製氷皿が回動反転してひねられると、開
口部が拡がる方向に位置するブロックの側面より開口部
側へ押し出す力と、開口部が狭まる方向に位置するブロ
ックの側面より開口部側へ押し出す力とは略同一とな
り、ブロック内の氷はその一部分が割れて側面に付着す
ることなく離氷する。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。図１乃至図８は本考案の一実施例を示して
おり、図中１は製氷室であり、この製氷室１は図示しな
い冷却器によって冷却されている。２は前記製氷室１内
の上部に配設された矩形箱状をなす機体で、後方へ向け
て突出するコ字状の支持部材３が設けられている。前記
機体２の内部には、モータ４、ギア機構５及びスラスト
ワッシャ６Ａを介して取り付けられた出力軸６からなる
駆動機構７が設けられており、この駆動機構７は前記モ
ータ４の回転をギア機構５により減速して、出力軸６と
一体に形成された駆動ギア５Ａに伝達する構成となって
いる。８は例えばプラスチック製の変形可能な製氷皿で
あり、この製氷皿８はその上面が開口した薄型の矩形容
器状をなし、内部が複数個のブロック９に区画形成され
ている。この製氷皿８は前部中央部が前記出力軸６に、
また、後部中央部が支軸10を介して前記支持部材３に軸
方向へ水平移動可能な状態で、かつ、それらの出力軸６
及び支軸10を中心に回動可能に支持されており、前記出
力軸６もより回動されるようになっている。なお、11は
前記支軸10が摺動可能なブッシュである。そして支軸10
には製氷皿８と支持部材３との間に位置させて圧縮コイ
ルばね12が巻装されている。前記製氷皿８の後部の一端
部には凸部13が突設されており、製氷皿８が図６（Ｂ）
に示す反転方向たる矢印Ｓ方向へ回動されたときに、そ
の凸部13が支持部材３に設けた受け部13Ａ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。

【０００９】前記ブロック９はその底部14が略球面状に
形成されるとともに、上方の菱形形状をなす開口部15に
向って幅広に形成されており、この開口部15の対角線上
にある側面16，17の中心垂線Ｃから双方になす開口角度
Ｒ１，Ｒ２は、図４（Ａ）に示すように、開口部15の長
手方向の対角線上にある側面16がＲ１＝４１．７゜であ
るのに対して、図４（Ｂ）に示すように、開口部15の短
手方向の対角線上にある側面17はＲ２＝３６．１゜であ
り、側面16よりも側面17の立上がり角度が大きく形成さ
れている。また、製氷皿８の凸部13と受け部13Ａが当接
してこの製氷皿８がひねられる際、開口部15が拡がる方
向にブロック９の側面17が位置しており、逆に開口部15
が狭まる方向にブロック９の側面16が位置するように構
成される。尚、18は各ブロック９間に跨がって形成され
た導水溝である。

【００１０】19は製氷位置での前記製氷皿８の上面を覆
う蓋であり、これは上面が開口した容器状の底板20と、
この底板20の上面を覆うカバー21と、これらの間に配設
された発泡スチロールなどの断熱材22とにより構成され
ている。この蓋19の一側には蓋開閉駆動軸23が固設され
るとともに、この蓋開閉駆動軸23の一端は前記機体２に
挿入され、該挿入部には第１のウォームギア23Ａが固着
している。そして、機体２内に縦設された蓋開閉モータ
24の回転軸に固着した第２のウォームギア24Ａが前記第
１のウォームギア23Ａに接続され、これら蓋開閉駆動軸
23、モータ24及びウォームギア23Ａ，24Ａにより蓋開閉
駆動機構25が形成され、そして前記モータ24を一方に回
動すると該回転力がウォームギア23Ａ，24Ａを介して蓋
開閉駆動機構25、ひいては蓋19を略６０゜回転して図６
（Ｂ）に示すように開蓋状態に保持し、モータ24を逆方
向に回動すると、該回転力がウォームギア23Ａ，24Ａを
介して蓋開閉駆動機構25、ひいては蓋19を水平状態に回
動して図６（Ａ）に示すように閉蓋状態に保持すること
ができる。さらに、前記蓋19の内部においては、底板20
の上面に製氷皿８の上部に対向してヒータ26がアルミ箔
テープ27などにより貼り付けられている。尚、前記モー
タ24は例えば前記蓋19の開蓋状態、閉蓋状態に各々応動
するリミットスイッチにより制御できるようになってい
る。

【００１１】28は閉蓋製氷時において、前記製氷皿８に
軸方向への振動を付与し、前記ヒータ26と共に製氷時に
透明氷を形成する透明氷製氷手段を構成する振動付与機
構であり、これは機体２内に設けられるパルスモータ29
と、このパルスモータ29の回転軸30に装着され、突部31
を前記出力軸６側に対向可能に設けたカム32と、一端33
がカム32に当接し、他端34が前記製氷皿８の前部に形成
された凹部35に当接可能で、前記ギア機構５の駆動ギア
５Ａの軸心を回動自在に貫通した軸状の振動伝達部材36
とから構成されており、前記振動伝達部材36の一端33に
は鋼球などのボール37が、かしめなどにより回動可能に
設けられている。この振動付与機構28はパルスモータ29
を作動するとカム32の突部31に一端33が当接して、圧縮
コイルばね12のばね力に抗して振動伝達部材36、ひいて
は製氷皿８を後側へ移動させ、また、カム32の回転に伴
いカム32の凸部13以外の箇所に一端33が当接すると、圧
縮コイルばね12のばね力により、製氷皿８を反対方向へ
移動させ、これを繰り返すことにより製氷皿８を軸方向
へ振動させる。そして、前記製氷皿８の振動数は５乃至
１５ヘルツでその振幅は１乃至４ｍｍに設定され、振幅
の２倍と振動数を乗じた平均移動速度は２０乃至８０ミ
リメートル／秒に設定されている。

【００１２】前記機体２には、内部に回路基板（図示せ
ず）が設けられているとともに、出力軸６の近傍に製氷
皿８の水平位置を検出する水平位置検出スイッチ38及び
製氷皿８の反転する位置に反転位置検出スイッチ39が設
けられている。また、製氷皿８の裏面上部には、温度セ
ンサ40が設けられ、該温度センサ40により製氷皿８の上
部の温度を検出するようにしている。また、41は製氷皿
８の下方において製氷室１内に出し入れ可能に収納され
たアイスボックス、42は機体２に回動可能に支持された
貯氷検知レバー、43は先端が前記蓋19の切欠き部44を介
して製氷皿８に臨んだ後述する給水ポンプとともに給水
装置を構成する給水管であり、これは冷蔵室（図示せ
ず）内に収納された給水タンク（図示せず）の水を、給
水ポンプ（図示せず）を介して製氷皿８へ供給するよう
に構成されている。また、製氷室１内へ冷気を供給する
冷気供給口45は、前記製氷皿８の下側へ冷気を流すよう
になっている。

【００１３】図７は電気回路図を示しており、同図にお
いて、46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り、このマイクロコンピュ
ータ46には、温度センサ40による製氷皿８の検出温度に
基づく電圧信号、および製氷皿８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47からの基準電圧、並びに、製氷皿８の製氷完
了温度（例えば−１２．５℃）に相当する基準電圧を発
生する基準電圧発生回路48からの基準電圧が与えられる
ようになっている。また、マイクロコンピュータ46に
は、前記水平位置検出スイッチ38、反転位置検出スイッ
チ39、及び貯氷検知レバー42に応動する貯氷検知スイッ
チ49からの検出信号が与えられるようになっている。前
記マイクロコンピュータ46には前記モータ４がモータ駆
動回路50を介して接続され、また、振動付与機構28のパ
ルスモータ29がパルスモータ駆動回路51を介して接続さ
れているとともに、給水ポンプ52並びにヒータ26が各々
トランジスタ53，54を介して接続されており、さらに、
前記マイクロコンピュータ46には透明氷製氷・不透明氷
製氷切換用の切換スイッチ55が接続されるとともに、前
記蓋開閉駆動モータ24が蓋開閉モータ駆動回路56を介し
て接続されている。そしてモータ４、蓋開閉モータ24、
パルスモータ29、給水ポンプ52並びにヒータ26はマイク
ロコンピュータ46により後述するように制御されるよう
になっている。

【００１４】次に上記構成の作用について、マイクロコ
ンピュータ46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。

【００１５】まず、透明氷製氷の行程では、ステップ１
で予め切換スイッチ55により透明氷製氷行程が選択さ
れ、そしてステップ２で蓋開閉モータ24が蓋開閉モータ
駆動回路56を介して回動されて蓋19が製氷皿８の上面を
閉蓋する。そして、ステップ３でトランジスタ53を介し
て給水ポンプ52が一定時間駆動され、製氷皿８への給水
が行われる。そして、ステップ４で温度センサ40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47からの基準電圧とを比較し、給水が完了したか否
を判断する。即ち、温度センサ40の検出温度が給水完了
温度よりも低い場合には給水が行われていない、例えば
給水タンクの水がないために製氷皿８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Ｓ５，Ｓ６）、一方、検出温度が高い場合には給水
が完了したと判断され、製氷行程へ移行する。

【００１６】製氷行程では、ステップ７でマイクロコン
ピュータ46からパルスモータ駆動回路51を介してパルス
モータ29へ信号が出力され、これに伴い、振動付与機構
28により製氷皿８が軸方向へ振動される。即ち、カム32
の回転に伴い振動伝達部材36が軸方向に振動し、該伝達
部材36の振動が製氷皿８へ伝達できるようになってい
る。また、ステップＳ８でトランジスタ54を介して、ヒ
ータ26が通電される。この製氷行程では、冷気供給口45
からの冷気が主に製氷皿８の下側に向けて供給され、ま
た、製氷皿８の上面は蓋19により覆われて冷気の導入を
抑止するとともにヒータ26により加熱され、しかも、製
氷皿８の振動に伴い各ブロック９内の水が振動されるた
め、水に含まれた気泡を逃がし、また、水面側の氷の形
成が遅れて、氷はブロック９の底部14側から順次形成さ
れて、透明な氷が形成される。

【００１７】そして、ステップ９において、温度センサ
40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48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40の検出温度が製氷
完了温度以下になると、製氷が完了したと判断され、パ
ルスモータ29が断電されて製氷皿８の振動が停止される
（ステップＳ10）とともに、ヒータ26が断電され（ステ
ップＳ11）、そして、蓋開閉モータ駆動回路56を介し
て、蓋開閉モータ24が前記閉蓋時とは反対方向へ回動さ
れ、開蓋状態となる（ステップＳ12）。次の離氷行程へ
移行する。

【００１８】ステップＳ13においては、モータ駆動回路
50を介してモータ４が通電されて回転することにより、
製氷皿８が図６（Ｂ）に示す矢印Ｓ方向に略１８０゜上
下反転し、さらに、凸部13が支持部材３の受け部13Ａに
当接してひねられることで、製氷皿８の内の氷がアイス
ボックス内41へ落とされる離氷動作が行われる。この離
氷動作において、凸部13と受け部13Ａとの当接により前
記製氷皿８がひねられ変形すると、ブロック９もその形
状が図５（Ａ）（Ｂ）の破線に示す位置に変形する。即
ち、凸部13を支点として製氷皿８は前記矢印Ｓ方向への
回転力が作用するため、図５（Ａ）に示すように、開口
部15の長手方向の対角線上にある側面16の開口角度は狭
まり、逆に図５（Ｂ）に示すように、開口部15の短手方
向の対角線上にある側面17の開口角度が拡がって、ブロ
ック９内の氷に対して略均一に開口部15側への押し出す
力が作用する。また、ブロック９の底面14に付着する氷
の表面積を極力少なくするために、この底面14は略球面
状に形成されているため、氷の一部分が割れてブロック
９に残ることなく、製氷皿８より離氷されることにな
る。そして、ステップＳ14で反転位置検出スイッチ39に
より製氷皿８の反転位置が検出されると、ステップＳ15
に移行する。ステップＳ15においては、モータ駆動回路
50を介してモータ４を前記反転時とは逆方向に回転さ
せ、製氷皿８が前記矢印Ｓとは反対方向へ回動される。
そして、ステップＳ16で水平位置検出スイッチ38により
製氷皿８の元の水平位置が検出されるとモータ４が断電
され、製氷器８の回動が停止されて、製氷皿８は製氷位
置に保持される（ステップＳ17）。

【００１９】さらに、ステップＳ18で貯氷検出スイッチ
49によりアイスボックス41内に貯溜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に戻り、満杯であると判断された場合にはそのま
ま待機する。

【００２０】次に、ステップＳ１で切換スイッチ55によ
り不透明製氷行程が選択された場合には、ステップＳ19
で蓋開閉モータ駆動回路56を介して蓋開閉モータ24が回
動して開蓋状態となり、そして、ステップＳ20で給水が
行われた後（ステップＳ21）、製氷皿８のブロック９の
底部14側のみならず、開蓋した製氷皿８の上面側も冷気
が導入されて、ブロック９内に貯溜された水が全面から
略均等に製氷され、製氷が完了したか否かを判断する
（ステップＳ22）。この後、前記と同様に離氷行程へ移
行するものである。

【００２１】このように前記実施例においては、製氷皿
８がひねられる際に開口部15が拡がる方向に位置するブ
ロック９の側面17の立上がり角度が、開口部15が狭まる
方向に位置するブロック９の側面16の立上がり角度より
も大きくなるように構成することによって、離氷時にお
いて、ブロック９内の氷に対して略均一に開口部15側へ
の押し出す力が作用するため、氷の一部分が割れてブロ
ック９の側面16，17に付着するようなことはなく離氷が
良好に行われ、注水時に残氷による製氷皿８からの水の
溢れ出しを防止して、毎回同一の製氷数及びサイズで製
氷を行うことができる。

【００２２】また、製氷時において製氷皿８内の水が振
動されるため、水に含まれた気泡が逃げると共に、製氷
皿８の上面をヒータ26で加熱することにより、製氷皿８
内の水面側の氷の形成が遅れて、透明な氷が形成され
る。

【００２３】また、実施例上の効果として、ブロック９
の底面14を略球面状に形成することにより、この底面14
に付着する氷の表面積を小さくしているため、離氷の際
に底部14に氷の一部分が残ることなく、外観が良好な透
明氷を作ることができる。

【００２４】尚、本考案は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本考案の要旨の範囲において種々の変形実施
が可能である。例えば、各側面16，17の立上がり角度は
製氷皿８の形状、材質や、この製氷皿８に加わる回転力
などに応じて適宜選定すればよく、また、開口部15の形
状も実施例における菱形形状のみならず、他の形状に形
成してもよい等、種々の変形が可能である。

【００２５】

【考案の効果】本考案の請求項１の自動製氷装置は、給
水装置から供給された水を製氷皿に区画された各ブロッ
クの開口部より貯溜して、前記製氷皿に振動を付与する
振動付与機構と、前記製氷皿の上部に対向して設けたヒ
ータとにより構成した透明氷製氷手段により透明氷を製
氷し、製氷後に駆動機構により前記製氷皿を回動反転さ
せて離氷させるようにした自動製氷装置において、前記
離氷時に前記製氷皿がひねられる際前記開口部が拡がる
方向に位置する前記ブロックの側面の立上がり角度を、
前記開口部が狭まる方向に位置する前記ブロックの側面
の立上がり角度よりも大きく形成したものであり、離氷
性に優れ、しかも、外観が良好な透明氷を作ることの可
能な自動製氷装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す一部切欠き平面図であ
る。

【図２】同上縦断面図である。

【図３】同上要部の拡大平面図である。

【図４】同上図３のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線断面図であ
る。

【図５】同上離氷時における製氷皿の状態説明図であ
る。

【図６】同上閉蓋状態及び開蓋状態を示す一部切欠き側
面図である。

【図７】同上電気回路図である。

【図８】同上機能説明用のフローチャートである。

【符号の説明】

７ 駆動機構 ８ 製氷皿 ９ ブロック 15 開口部 16，17 側面26 ヒータ（透明氷製氷手段） 28 振動付与機構（透明氷製氷手段） 43 給水管（給水装置）

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水装置から供給された水を製氷皿に区
   画された各ブロックの開口部より貯溜して、前記製氷皿
   に振動を付与する振動付与機構と、前記製氷皿の上部に
   対向して設けたヒータとにより構成した透明氷製氷手段
   により透明氷を製氷し、製氷後に駆動機構により前記製
   氷皿を回動反転させて離氷させるようにした自動製氷装
   置において、前記離氷時に前記製氷皿がひねられる際前
   記開口部が拡がる方向に位置する前記ブロックの側面の
   立上がり角度を、前記開口部が狭まる方向に位置する前
   記ブロックの側面の立上がり角度よりも大きく形成した
   ことを特徴とする自動製氷装置。