JP2786697B2

JP2786697B2 - 自動製氷装置

Info

Publication number: JP2786697B2
Application number: JP29689489A
Authority: JP
Inventors: 明河本; 浩大池; 昇宏柿本
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Home Technology Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Home Technology Corp
Priority date: 1989-11-15
Filing date: 1989-11-15
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: JPH03158669A

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自動的に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回動させて上下
反転させることにより離氷させて氷を貯留し、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により作られる氷
は、一般に全面から略均等に凍るため内部に気泡が含ま
れた不透明なものしかできないものであった。このた
め、透明な氷を作ることのできるものが要望されてい
る。

そこで、本発明の目的は、製氷時に製氷皿の上面を蓋
によって覆うことにより、透明な氷を良好に作ることが
でき、また、離氷時にその蓋を確実に開放させることが
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回動させ
て上下反転させることにより離氷させるようにした自動
製氷装置において、一端部が前記製氷皿に連結部を介し
て回動可能に連結され製氷皿の製氷位置でその製氷皿の
上面を覆う蓋を設けると共に、製氷皿の反転方向への回
動に伴い前記蓋の自由端部を係止してその蓋を開放させ
る係止部を設けたところに特徴を有する。

（作用）上記した手段によれば、製氷時に製氷皿の上面を蓋に
よって覆うことにより、水面側は冷気と接触し難くなる
から氷の形成が遅れ、氷は製氷皿の底部側から順次形成
されて水面側が最後に形成されるようになる。よって、
水に含まれた気泡を水面から逃がすことができることに
より透明な氷を良好に作ることができる。

このものにおいては、離氷時に上記蓋を開放させる必
要があるが、この場合、蓋は、製氷皿の回動に伴い自由
端部が係止部に係止されることによって自動的に開放さ
れるようになる。

（実施例）以下、本発明の一実施例につき第１図乃至第８図を参
照して説明する。

まず、第２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。

８は製氷室４内上部の前部に配設された矩形箱状をな
す機体で、第３図に示すように後面の一端部に後方へ向
けて突出するＬ字状の支持部材９が設けられている。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。14は例えばプラスチック
製の製氷皿で、上面が開口した薄形の矩形容器状を成
し、内部が複数個の小室に区画されている。この製氷皿
14は、前部中央部が上記出力軸12に、また、後部中央部
が支軸15を介して支持部材９に軸方向へ移動可能な状態
で且つそれら出力軸12及び支軸15を中心に回動可能に支
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。出力軸12には機体８と製氷皿14との間に位置させ
て圧縮コイルばね16が巻装され、また、支軸15には製氷
皿14と支持部材９との間に位置させて圧縮コイルばね17
が巻装されている。製氷皿14の後部の一端部には凸部14
aが突設されており、製氷皿14が反転方向たる矢印Ａ方
向へ回動された時にその凸部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。

18は蓋で、これは、第１図に示すように上面が開口し
た容器状の底板19と、この底板19の上面を覆うカバー20
と、これらの間に配設された断熱材21とにより構成され
ており、製氷皿14の上面を開閉可能に覆っている。この
蓋18のうち底板19は、この場合上記製氷皿14と一体成形
により形成されたもので、一端部が製氷皿14の一端部の
薄肉ないわゆるセルフヒンジからなる連結部22により回
動可能に連結されており、また、他端側の自由端部の機
体８側には舌片23が側方へ突出するように一体に形成さ
れている。蓋18の内部にあって底板19の上面にはヒータ
24がアルミ箔テープ25により貼り付けられている。尚、
蓋18の後部の自由端部側には切欠部26が形成されてい
る。27は係止部たるピンで、機体８の後面に製氷皿14の
側方で且つ上記舌片23の下方に位置させて設けられてい
る。

28は製氷皿14に軸方向への振動を付与する振動付与機
構で、これは第４図に示すように、機体８内にあって出
力軸12と支持部材９との間に設けられた電磁コイル29
と、この電磁コイル29内に移動可能に挿入された可動鉄
心30と、この可動鉄心30の先端部に螺合された振動伝達
部材31と、振動伝達部材31に巻装されてこれの鍔部31a
と機体８の後面との間に配設された圧縮コイルばね32と
から構成されており、振動伝達部材31の先端部の爪部31
bが製氷皿14に形成されたＶ字状の係合凹部33に下方か
ら係脱可能に係合している。この振動付与機構28は、電
磁コイル29が通電されると、可動鉄心30を圧縮コイルば
ね32のばね力に抗して矢印Ｂ方向へ吸引移動させ、これ
に伴い振動伝達部材31を介して製氷皿14を同方向へ移動
させ、また、電磁コイル29が断電されると、圧縮コイル
ばね32のばね力により可動鉄心30,振動伝達部材31及び
製氷皿14を一体的に矢印Ｂとは反対方向へ移動させ、こ
れを繰り返すことにより製氷皿14を軸方向へ振動させ
る。

上記機体８には、内部に回路基板34が設けられている
と共に、出力軸12の近傍に製氷皿14の水平位置を検出す
る水平位置検出スイッチ35及び製氷皿14の反転位置を検
出する反転位置検出スイッチ36が設けられている。ま
た、製氷皿14の所定部位には、第５図に示すように下面
が開口した略円形の凹部37が形成されている。38はサー
ミスタ39をモールド材39aによりモールドして成る円柱
状の温度センサで、その凹部37内にサーミスタ39が上部
となるようにして挿入配置されて製氷皿14に形成された
係合爪40により固定されており、製氷皿14の上部の温度
を検出するようにしている。

また、第２図において、41は製氷皿14の下方において
製氷室４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８に回動可能に支持された貯氷検知レバー
である。43は給水装置で、これは、冷蔵庫３内に収納さ
れた給水タンク44の水を給水ポンプ45により給水管46を
介して製氷皿14へ供給するように構成されており、給水
管46の先端が上記蓋18の切欠部26を介して製氷皿14に臨
んでいる。また、製氷室４内へ冷気を供給する冷気ダク
ト47の冷気供給口47aは製氷皿14の下側に臨んでおり、
冷気を主に製氷皿14の下側へ流すようになっている。

一方、第６図は自動製氷装置７に係わる電気回路を示
している。同図において、48は後述する製氷に関わる各
行程を制御するためのマイクロコンピュータである。こ
のマイクロコンピュータ48には、上記温度センサ38のサ
ーミスタ39による製氷皿14の検出温度に基づく電圧信
号、及び製氷皿14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49からの
基準電圧、並びに製氷皿14の製氷完了温度（例えば−1
2.0℃）に相当する基準電圧を発生する基準電圧発生回
路50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48には、上記水平位置検出ス
イッチ35、反転位置検出スイッチ36、及び貯氷検知レバ
ー42に応動する貯氷検出スイッチ51からの検出信号が与
えられるようになっている。さらに、マイクロコンピュ
ータ48には上記モータ10がモータ駆動回路52を介して接
続されていると共に、給水ポンプ45、電磁コイル29、並
びにヒータ24が夫々トランジスタ53,54,55を介して接続
されており、それらモータ10,給水ポンプ45,電磁コイル
29、並びにヒータ24はマイクロコンピュータ48により後
述するように制御されるようになっている。

次に上記構成の作用について、マイクロコンピュータ
48の制御内容を示した第７図フローチャートに基づいて
説明する。

まず、給水行程では、ステップS1でトランジスタ53を
介して給水ポンプ45が一定時間駆動され、製氷皿14への
給水が行われる。そして、ステップS2で、温度センサ38
のサーミスタ39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49からの基準電圧とを比較
し、給水が完了したか否かを判断する。即ち、温度セン
サ38の検出温度が給水完了温度（−9.5℃）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44
の水がないために製氷皿14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S3,S
4）、一方、高い場合に給水が完了したと判断され、製
氷行程へ移行する。

製氷行程では、ステップS5でマイクロコンピュータ48
からトランジスタ54へ第６図に示すような波形の電圧信
号が出力され、これに伴いトランジスタ54を介して電磁
コイル29が通断電制御され、振動付与機構28により製氷
皿14が軸方向（矢印Ｂ方向及び矢印Ｂとは反対方向）へ
振動される。また、ステップS6でトランジスタ55を介し
てヒータ24が通電される。この製氷行程では、冷気供給
口47aからの冷気が主に製氷皿14の下側に向けて供給さ
れると共に、製氷皿14の上面は蓋18により覆われてお
り、しかも製氷皿14の振動に伴い水が振動されると共
に、ヒータ24により水面側が加熱されているから、水面
側の氷の形成が遅れ、氷は製氷皿14の底部側から順次形
成されて水面側が最後に形成されるようになる。従っ
て、水に含まれた気泡を逃がすことができることにより
透明な氷が形成される。

そして、ステップS7で、温度センサ38のサーミスタ39
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50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38の検出温度が製氷完
了温度（−12.0℃）以下になると、製氷が完了したと判
断され、電磁コイル29が断電されて製氷皿14の振動が停
止される（ステップS8）と共に、ヒータ24が断電され
（ステップS9）、次の離氷行程へ移行する。

ステップS10ではモータ駆動回路52を介してモータ10
が通電されて回転し、駆動機構13により製氷皿14が第１
図中矢印Ａ方向へ回動される。すると、第８図（ａ）乃
至（ｅ）に示すように、蓋18は、始めは製氷皿14と一体
に同方向へ回動され、舌片23がピン27に係止されるよう
になると連結部22を介し製氷皿14に対して相対的に回動
されて製氷皿14の上面を開放するようになる。そして、
製氷皿14が上下反転されて凸部14aが支持部材９に当接
してひねられることにより、製氷皿14内の氷がアイスボ
ックス41内へ落とされる離氷動作が行われる。この離氷
時には製氷皿14がひねられるが、製氷皿14と蓋18とを連
結した連結部22は柔軟性があるから、製氷皿14のひねり
力は蓋18には殆ど伝達されることがなく、よって製氷皿
14に蓋18が連結されていても離氷の支障となることはな
い。尚、製氷皿14の係合凹部33と振動伝達部材31の爪部
31bとの係合は製氷皿14の回動に伴い外れた状態とな
る。そして、ステップS11で反転位置検出スイッチ36に
より製氷皿14の反転位置が検出されると、ステップS12
へ移行する。ステップS12ではモータ駆動回路52を介し
てモータ10を上記反転時とは逆方向へ回転させ、製氷皿
14が矢印Ａとは反対方向へ回動され、これに伴い蓋18は
上記とは逆の動きで戻されるようになる。そして、ステ
ップS13で水平位置検出スイッチ35により製氷皿14の元
の水平位置が検出されると、モータ10が断電され、製氷
皿14の回動が停止されて製氷皿14は製氷位置に保持され
る（ステップS14）。このとき、蓋18は製氷皿14の上面
を覆う元の状態に戻ると共に、製氷皿14の係合凹部33は
振動伝達部材31の爪部31bと再び係合した状態となる。

そして、ステップS15で貯氷検出スイッチ51によりア
イスボックス41内に貯留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へ戻
り、満杯であると判断された場合にはそのまま待機す
る。

このように本実施例によれば、製氷時に蓋18により製
氷皿14の上面を覆うようにしているから、水面側は冷気
と接触し難くなることによって氷の形成が遅れ、底面側
から氷が形成されるようになり、これにより気泡が含ま
れない透明な氷を作ることができる。特に本実施例によ
れば、冷気を主に製氷皿14の下側に流すと共に、蓋18に
設けたヒータ24により水面側を加熱し、さらに振動付与
機構28により製氷皿14を振動させるようにしているか
ら、氷を底面側から一層確実に形成できて、透明な氷を
一層確実に作ることができる。

また、本実施例によれば、製氷皿14の上面を覆う蓋18
は、離氷時に製氷皿14の回動に伴いピン27に係止される
ことによって自動的に且つ確実に製氷皿14の上面を開放
することができ、離氷動作を確実に行うことができる。
しかも、蓋18を駆動するための専用の駆動手段は必要と
しないから、蓋18を設けるようにしながらも構造を簡単
にできる。

尚、上記した実施例では、製氷皿14と蓋18とを連結す
る連結部22はいわゆるセルフヒンジにより構成したが、
これに代えて、第９図に本発明の異なる実施例を示すよ
うに、製氷皿56と蓋57とを連結部としての軸58により回
動可能に連結する構成としても良い。また、製氷皿14の
回動時に蓋を係止するピン27は、機体８に限られず、支
持部材９或いは製氷室４の壁に設けるようにすることも
できる。

［発明の効果］以上の記述にて明らかなように、本発明は、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回動させて上下反転させること
により離氷させるようにした自動製氷装置において、製
氷時に製氷皿の上面を蓋によって覆うようにしたことに
より、透明な氷を良好に作ることができ、また、蓋を設
けながらも製氷時に製氷皿の反転方向への回動に伴い係
止部によってその蓋を係止して開放させるようにしたこ
とにより、蓋を確実に開放できて離氷動作を確実に行う
ことができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本発明の一実施例を示し、第１図は
後方からの要部の拡大縦断面図、第２図は冷蔵庫の縦断
側面図、第３図は一部を破断して表わした平面図、第４
図は要部の縦断側面図、第５図は第３図中Ｖ−Ｖ線に沿
う拡大縦断面図、第６図は電気回路図、第７図は機能説
明用のフローチャート、第８図（ａ）乃至（ｅ）は作用
説明図である。また、第９図は本発明の異なる実施例を
示した要部の斜視図である。図面中、４は製氷室、７は自動製氷装置、10はモータ、
13は駆動機構、14は製氷皿、18は蓋、22は連結部、23は
舌片、24はヒータ、27はピン（係止部）、28は振動付与
機構、38は温度センサ、43は給水装置、56は製氷皿、57
は蓋、58は軸（連結部）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柿本昇宏新潟県長岡市関原町１―1066―２東芝熱器具株式会社長岡事業所内 (56)参考文献特開平３−156269（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F25C 1/18 F25C 1/10 F25C 1/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】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回動させ
て上下反転させることにより離氷させるようにした自動
製氷装置において、一端部が前記製氷皿に連結部を介し
て回動可能に連結され製氷皿の製氷位置でその製氷皿の
上面を覆う蓋を設けると共に、製氷皿の反転方向への回
動に伴い前記蓋の自由端部を係止してその蓋を開放させ
る係止部を設けたことを特徴とする自動製氷装置。