JP3130130B2 - 自動製氷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫等に備えて透明
な氷を自動的に作るようにした自動製氷装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より家庭用の冷蔵庫等においては、
給水装置から供給された水を製氷皿に貯留して製氷し、
製氷後に駆動装置により製氷皿を回動反転して離氷する
自動製氷装置が普及している。

【０００３】以下図１６から図１７を参照しながら、前
述した自動製氷装置について説明する。

【０００４】１は冷蔵庫本体で外箱２、内箱３及び前記
外箱２、内箱３間に充填された断熱材４により構成され
ている。５は前記冷蔵庫本体１の内部を上下に区画する
区画壁であり、上部に冷凍室６、下部に冷蔵室７を区画
形成している。８は前記冷凍室６の背面に備えた冷凍サ
イクルの冷却器であり、９は前記冷却器で冷却した冷気
を前記冷凍室６及び冷蔵室７内に強制通風するための送
風機である。

【０００５】次に１０は前記冷凍室６内に備えた自動製
氷機であり、モータ及び減速ギア郡（図示せず）などを
内蔵した駆動装置１１、中央部に支持軸１２を連結固定
した製氷皿１３、前記駆動装置１１に前記製氷皿１３を
軸支させるためのフレーム１４等により構成される。

【０００６】尚、１５は前記製氷皿１３を歪変形させて
離氷を行わせるために前記駆動装置１１の外郭の一部に
設けたストッパーであり、１６は前記ストッパーに当接
するように前記製氷皿１３上に取り付けた当て板であ
る。

【０００７】１７は前記自動製氷機１０の下方に備えた
貯氷箱である。１８は製氷用の水を貯水するための給水
タンクであり、前記冷蔵室７内の一画に着脱自在に備え
られる。１９は前記給水タンク１８の給水口であり、弁
２０によって開閉される。２１は前記給水タンク１８の
給水口１９の下方に設けた水受け皿であり、前記給水口
１９を下向けにして前記給水タンク１８をセットする
と、前記弁２０が押し上げられて前記給水口１９が開口
されるよう構成されている。

【０００８】２２は前記水受け皿２１内に受けた水を揚
水するための給水ポンプであり、２３は前記給水ポンプ
２２に連結して、その出口を前記自動製氷機１０の製氷
皿１３に臨ませるように配設した給水管である。

【０００９】この従来の自動製氷装置１０について動作
を説明する。使用者によって水を満たされた給水タンク
１８が所定の位置にセットされると、弁２０が押し上げ
られて給水口１９が開口して水受け皿２１に水が満たさ
れる。その後、満たされた水は給水ポンプ２２によって
揚水され、給水管２３を介して製氷皿１３内に注水され
る。こうして製氷皿１３内に所定量満たされた水は冷凍
室６内での冷却作用によって氷結され、氷が生成され
る。

【００１０】そして、製氷が完了すると駆動装置１１の
回転作用によって製氷皿１３が支持軸１２を中心として
回動反転し、ストッパー１５に当て板１６が当接するこ
とによって製氷皿１３が歪み変形を生じて製氷皿１３内
の氷が離氷される。離氷された氷は貯氷箱１７内に落下
して貯氷され、離氷作用の終了した製氷皿１３は再び駆
動装置１１による逆回転作用によって元の状態に復帰す
る。

【００１１】以後この動作を給水タンク１８の水を使い
きるまで繰り返して自動的に製氷、貯氷を行うものであ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来の自動製氷機では、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、
全面からほぼ均等に凍るようになる。このため水中の気
体成分が逃げることができず、中央部が白濁して不透明
な味も良くない氷になる。従って、ウイスキーの水割り
やジュースなどの飲料用をはじめとして官能的に適した
氷にならないという問題点があった。

【００１３】本発明は上記従来の問題点を解消するもの
であり、透明度が高く、味の良い氷を生成できる自動製
氷装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の自動製氷装置は、給水装置から供給された水
を貯留して製氷する製氷皿と、前記製氷皿の一端に連結
固定した支持軸と、前記製氷皿の製氷位置で製氷皿の上
面を覆うと共に一端に突起を設けた蓋と、前記蓋の一端
に設けた突起が摺動するスリットを設けた第１アーム
と、一端を前記蓋の他端に係合し他端を前記支持軸に嵌
合した第２アームと、前記支持軸を軸として前記製氷皿
を回動させる駆動装置と、製氷中に前記駆動装置を作動
して前記製氷皿を揺動させ、製氷完了後に前記駆動装置
を作動して前記製氷皿を回動反転させると共に前記第２
アームを回動して前記蓋を開放させて離氷を行う製氷制
御手段とから構成している。

【００１５】また、製氷皿と、前記製氷皿の一端に連結
固定した支持軸と、前記製氷皿の製氷位置で製氷皿の上
面及び側面を覆う蓋と、前記支持軸を軸として前記製氷
皿を回動させる駆動装置と、製氷完了後に前記駆動装置
を作動して離氷を行う製氷制御手段とから構成してい
る。

【００１６】また、製氷皿と、前記製氷皿の一端に連結
固定した支持軸と、前記製氷皿の製氷位置で製氷皿の上
面を覆う蓋と、前記蓋の一辺に設けた貯氷検知器と、一
端を前記蓋の一端に係合した第１アームと、一端を前記
蓋の他端に係合し他端を前記支持軸に嵌合した第２アー
ムと、前記支持軸を軸として前記製氷皿を回動させる駆
動装置と、製氷完了後に前記駆動装置を作動して前記製
氷皿を回動反転させると共に前記第２アームを回動して
前記蓋を開放させ、前記蓋の所定開放位置で前記貯氷検
知器が貯氷箱の氷に当接しない時は更に回動して離氷を
行い、前記蓋の所定開放位置で前記貯氷検知器が貯氷箱
の氷に当接する時は逆方向に回動して前記製氷皿を水平
位置に戻す製氷制御手段とから構成している。

【００１７】

【作用】この構成によって、蓋の一端に突起を設けその
突起が第１アームのスリットを摺動することにより、製
氷中の揺動時には第２アームが蓋を押しても蓋に設けた
突起がスリット内を摺動するので製氷皿と蓋は一体で揺
動し、製氷皿の離氷時には第２アームが蓋を押すと蓋に
設けた突起がスリットの一端を押し蓋が製氷皿から離れ
て開放する。従って、揺動中は製氷皿の上面を確実に蓋
で覆うことにより、水面側は冷気と接触し難くなるから
の氷の形成が遅れ、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。そして、水
中に溶解している気体成分が気泡となり揺動によって浮
力で上昇して上面から大気中に逃がすことにより、白濁
のない透明な氷を作ることができる。

【００１８】また、製氷時に製氷皿の上面と側面を蓋で
覆うことにより、水面側及び側面は冷気と接触し難くな
るからの氷の形成が遅れ、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。従っ
て、水中に溶解している気体成分が気泡となっても浮力
で上昇して上面から大気中に逃げることができ、白濁の
ない透明な氷を作ることができる。

【００１９】また、製氷皿の離氷動作と兼ねて蓋で貯氷
箱の貯氷量を検知するので、専用の貯氷検知手段が不要
となり、自動製氷装置を低コスト化できる。

【００２０】

【実施例】以下本発明の第１実施例について、図１から
図５に従い説明する。尚、自動製氷装置の冷蔵庫への取
付構造は従来例と同じであり、図面とその詳細な説明を
省略する。

【００２１】まず、図１、図２で自動製氷装置１０の構
成を説明する。１１は駆動装置であり、後面の一端部に
後方に向けて突出するＬ字状のフレーム１４が設けられ
ている。駆動装置１１の内部には、モータ２４、減速ギ
ヤ機構２５、及び支持軸１２が設けられており、モータ
２４の回転を減速ギヤ機構２５により減速して支持軸１
２に伝達する構成となっている。１３は樹脂製の製氷皿
で、上面が開口した矩形容器状をなし、内部が複数個の
小室に区画されている。前記製氷皿１３は、前部中央部
が前記支持軸１２に連結固定され、後部中央部が支持軸
２６に連結固定され、前記駆動装置１１により支持軸１
２及び２６を軸として回動される。

【００２２】１５は前記製氷皿１３を歪変形させて離氷
を行わせるために前記駆動装置１１の外郭の一部に設け
たストッパーであり、１６は前記ストッパーに当接する
ように前記製氷皿１３に設けた当て部である。

【００２３】２７は蓋であり、周囲を覆うカバー２８
と、この間に配設された断熱材２９とにより構成されて
おり、製氷皿１３の上面を開閉可能に覆っている。前記
蓋２７のカバー２８の底面内側には、ヒータ３０がアル
ミ泊テープ等により張り付けられている。３１は蓋２７
の上面一端部から下面まで貫通した給水口である。

【００２４】３２は一端を蓋２７の一端に設けた突起３
３に係合し、他端を駆動装置１１の一端に設けた突起３
４に係合した第１アームａであり、３５は一端を蓋２７
に設けた前記突起３３の対角に設けた突起３６に係合
し、他端をフレーム１４の一端に設けた突起３７に係合
した第１アームｂである。前記第１アームａと前記第２
アームｂとは左右対象の形状である。３８は一端を蓋２
７の他端に設けた突起３９に係合し、他端を前記支持軸
１２に勘合した第２アームである。前記第２アーム３８
は、支持軸１２の回転により製氷皿１３が回動すると共
に、同時に回動するものである。

【００２５】前記駆動装置１１には、支持軸１２の近傍
に製氷皿１３の水平位置を検出する水平位置検出スイッ
チ４０、製氷皿１３の反転位置を検出する反転位置検出
スイッチ４１が設けられている。また、製氷皿１３の底
部には温度センサ４２が断熱材４３で固定されており、
製氷皿１３内の水温を検出する。

【００２６】次に、図３に示す電気回路について説明す
る。４２は電源コンセントであり、第１リレー４３の常
開接点４４を介して給水ポンプ２２が接続され、第２リ
レー４５の常開接点４６を介して蓋２７の下面に取り付
けたヒータ３０が接続され、一連の製氷制御を行う制御
装置（製氷制御手段）４７内の電源トランス４８の１次
側が接続されている。前記電源トランス４８の２次側に
は電源回路４９が接続されている。前記制御装置４７に
は、入力として製氷皿１３の水平位置検出スイッチ４０
及び反転位置検出スイッチ４１、前記製氷皿１３に設け
た温度センサ４２を有している。

【００２７】前記水平位置検出スイッチ４０の一端は直
流電源Ｖｃｃに接続されており、他端は抵抗Ｒ１を介し
て接地されると共にマイクロコンピュータ５０の入力端
子ａに接続されている。また、前記反転位置検出スイッ
チ４１の一端は直流電源Ｖｃｃに接続されており、他端
は抵抗Ｒ２を介して接地されると共に前記マイクロコン
ピュータ５０の入力端子ｂに接続されている。

【００２８】前記温度センサ４２はＮＴＣサーミスタで
あり、検出対象物の温度上昇に伴い電気抵抗が減少し、
又温度下降にともない電気抵抗が増大する負温度特性を
有している。前記温度センサ４２の一端は直流電源Ｖｃ
ｃに接続されており、他端は抵抗Ｒ３を介して接地され
ると共に前記マイクロコンピュータ５０の入力端子ｆに
接続されている。

【００２９】抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の結合点は、前記マイ
クロコンピュータ５０の入力端子ｇに接続されており、
前記抵抗Ｒ４の他端は直流電源Ｖｃｃに接続され、前記
抵抗Ｒ５の他端は接地されている。抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７
の結合点は、前記マイクロコンピュータ５０の入力端子
ｈに接続されており、前記抵抗Ｒ６の他端は直流電源Ｖ
ｃｃに接続され、前記抵抗Ｒ７の他端は接地されてい
る。前記抵抗Ｒ４とＲ５は製氷開始温度（例えば−１
０．０℃）に相当する第一基準電圧を作り、前記抵抗Ｒ
６とＲ７は製氷完了温度（例えば−１５．０℃）に相当
する第二基準電圧を作っている。

【００３０】前記マイクロコンピュータ５０の出力端子
ｃ及びｄはモータ駆動回路５１を介して駆動装置１１内
のモータ２４に接続されている。また、出力端子ｅはバ
ッファ５２を介して常開接点４４を有する第１リレー４
３に接続されており、出力端子ｉはバッファ５３を介し
て常開接点４６を有する第２リレー４５に接続されてい
る。

【００３１】上記のように構成した自動製氷装置につい
て、図４のフローチャートを用いて説明する。

【００３２】まず、給水工程では使用者によって水を満
たされた給水タンク１８が所定の位置にセットされる
と、弁２０が押し上げられて給水口１９が開口して水受
け皿２１に水が満たされる。そして、ステップ５４にお
いてマイクロコンピュータ５０の出力端子ｅに一定時間
Ｈを出力して給水ポンプ２２が一定時間作動し、給水管
２３を介して蓋２７の給水口３１から製氷皿１３内に所
定量給水される。

【００３３】製氷工程では、ステップ５５で、温度セン
サ４２の検出温度に基ずく電圧信号と製氷開始温度（た
とえば−１０．０℃）に相当する第１基準電圧とを比較
し、製氷皿１３内の水が０℃に達したか否かを判断す
る。温度センサ４２の検出温度が製氷開始温度よりも低
ければ、ステップ５６でヒータ３０をＯＮする。

【００３４】この製氷工程では、送風機９によって冷却
器８で冷却された冷気が製氷皿１３の下部の通風路を通
って製氷皿１３を底部から冷却し、製氷皿１３の上面は
断熱材２９を内蔵した蓋２７で覆われ、ヒータ３０を通
電する。水面側は冷気と接触し難く温度が高くなるので
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。従って、水中
に溶解している気体成分が気泡となっても浮力で上昇し
て上面から大気中に逃げていく。

【００３５】製氷が進行した後、ステップ５７で温度セ
ンサ４２の検出温度に基ずく電圧信号と製氷完了温度
（たとえば−１５．０℃）に相当する第２基準電圧とを
比較し、製氷皿１３内の水が完全に凍結して０℃以下に
なったか否かを判断する。温度センサ４２の検出温度が
製氷完了温度よりも低ければ、ステップ５８でヒータ３
０をＯＦＦする。この時点では氷の温度はまだ高いの
で、氷が冷凍室設定温度まで冷えるのに十分な時間（時
間Ｄ）だけ製氷を継続した後、製氷工程を終了する。

【００３６】次に離氷工程に移る。ステップ６０におい
て、マイクロコンピュータ５０の出力端子ｃ、ｄにそれ
ぞれＨ、Ｌを出力し、モータ駆動回路５１を介して駆動
装置１１内のモータ２４が正転し、減速ギヤ機構２５に
よって製氷皿１３が支持軸１２を中心として図１中の矢
印Ａ方向へ回動される。すると、支持軸に一端を勘合し
た第２アーム３８は、支持軸１２の回転により製氷皿１
３が回動すると共に、同時に回動を始める。

【００３７】第２アーム３８の回動により、第２アーム
３８と突起３９で係合した蓋２７がフレーム１４と反対
側へ押しやられる。そして、図５に示すように蓋２７は
製氷皿１３の上面を開放するようになり、ストッパー１
５に当て部１６が当接することによって製氷皿１３が歪
み変形を生じて製氷皿１３内の氷が離氷される。離氷さ
れた氷は貯氷箱１７内に落下して貯氷される。

【００３８】ステップ６１において製氷皿１３が反転位
置に達して反転位置検出スイッチ４１がＯＮすると、ス
テップ６２において、マイクロコンピュータ５０の出力
端子ｃ、ｄにそれぞれＬ，Ｈを出力し、モータ２４を逆
転する。そして、離氷作用の終了した製氷皿１３は再び
元の状態に戻る。ステップ６３で製氷皿１３が水平位置
に戻って水平位置検出スイッチ４０がＯＮすると、ステ
ップ６４でモータ２４を停止する。

【００３９】そして、ステップ６５で貯氷箱１７内に貯
留された氷が満杯か否かを判断し、満杯でない場合はス
テップ５４に戻り、満杯の場合はそのまま待機する。

【００４０】以上のように本実施例によれば、製氷中は
製氷皿の上面を蓋で覆いヒータを通電することにより、
水面側は冷気と接触し難く水温が高くなるからの氷の形
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。従って、水中に溶解
している気体成分が気泡となっても浮力で上昇して上面
から大気中に逃がすことにより、白濁のない透明な氷を
作ることができる。

【００４１】このものにおいては、離氷時に蓋を開放さ
せる必要があるが、製氷皿の回動に伴い第２アームを回
動することにより、第２アームと係合した蓋がフレーム
と反対側へ押しやられて自動的に開放され、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ものであ
る。

【００４２】以下本発明の第２実施例について、図６に
従い説明する。尚、自動製氷装置の冷蔵庫への取付構造
は従来例と、電気回路及び動作は第１実施例と同じであ
り、図面とその詳細な説明を省略する。

【００４３】２７は蓋であり、周囲を覆うカバー２８
と、この間に配設された断熱材２９とにより構成されて
おり、製氷皿１３の上面を開閉可能に覆っている。前記
蓋２７のカバー２８の低面内側には、ヒータ３０がアル
ミ泊テープ等により張り付けられている。３１は蓋２７
の上面一端部から下面まで貫通した給水口であり、以上
は図１の構成と同様である。図１の構成と異なるのは、
製氷皿１３の側面を覆うように、蓋２７の右側辺６６、
左側辺６７を長くした点である。

【００４４】以上のように本実施例によれば、製氷時に
製氷皿の上面と側面を蓋で覆うことにより、水面側及び
側面は冷気と接触し難くなるからの氷の形成が遅れ、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。従って、水中に溶解している気体
成分が気泡となっても浮力で上昇して上面から大気中に
逃がすことにより、白濁のない透明な氷を作ることがで
きるものである。

【００４５】以下本発明の第３実施例について、図７か
ら図１１に従い説明する。尚、自動製氷装置の冷蔵庫へ
の取付構造は従来例と、電気回路は第１実施例と同じで
あり、図面とその詳細な説明を省略する。

【００４６】まず、図７及び図８で自動製氷装置１０の
構成を説明する。１１は駆動装置であり、後面の一端部
に後方に向けて突出するＬ字状のフレーム１４が設けら
れている。駆動装置１１の内部には、モータ２４、減速
ギヤ機構２５、及び支持軸１２が設けられており、モー
タ２４の回転を減速ギヤ機構２５により減速して支持軸
１２に伝達する構成となっている。１３は樹脂製の製氷
皿で、上面が開口した矩形容器状をなし、内部が複数個
の小室に区画されている。前記製氷皿１３は、前部中央
部が前記支持軸１２に連結固定され、後部中央部が支持
軸２６に連結固定され、前記駆動装置１１により支持軸
１２、２６を軸として回動される。

【００４７】１５は前記製氷皿１３を歪変形させて離氷
を行わせるために前記駆動装置１１の外郭の一部に設け
たストッパーであり、１６は前記ストッパーに当接する
ように前記製氷皿１３に設けた当て部である。

【００４８】２７は蓋であり、周囲を覆うカバー２８
と、この間に配設された断熱材２９とにより構成されて
おり、製氷皿１３の上面を開閉可能に覆っている。前記
蓋２７のカバー２８の低面内側には、ヒータ３０がアル
ミ泊テープ等により張り付けられている。３１は蓋２７
の上面一端部から下面まで貫通した給水口である。

【００４９】３２は蓋２７の一端に設けた突起３３が摺
動するスリット７０を一端に設け、他端を駆動装置１１
の一端に設けた突起３４に係合した第１アームａであ
り、３５は蓋２７に設けた前記突起３３の対角に設けた
突起３６が摺動するスリット（図示せず）を一端に設
け、他端をフレーム１４の一端に設けた突起３７に係合
した第１アームｂである。前記第１アームａと前記第２
アームｂとは左右対象の形状である。前記スリット７０
は、支持軸１２を中心とし、支持軸１２の中心点と突起
３３間の距離を半径とし、揺動角度（例えば±２０度）
を円弧の角度とした円弧からなっている。

【００５０】３８は一端を蓋２７の他端に設けた突起３
９に係合し、他端を前記支持軸１２に勘合した第２アー
ムである。前記第２アーム３８は、支持軸１２の回転に
より製氷皿１３が回動すると共に、同時に回動するもの
である。

【００５１】前記駆動装置１１には、支持軸１２の近傍
に製氷皿１３の水平位置を検出する水平位置検出スイッ
チ４０、製氷皿１３の反転位置を検出する反転位置検出
スイッチ４１が設けられている。また、製氷皿１３の底
部には温度センサ４２が断熱材４３で固定されており、
製氷皿１３内の水温を検出する。

【００５２】上記のように構成した自動製氷装置につい
て、図９のフローチャートを用いて説明する。

【００５３】まず、給水工程では使用者によって水を満
たされた給水タンク１８が所定の位置にセットされる
と、弁２０が押し上げられて給水口１９が開口して水受
け皿２１に水が満たされる。そして、ステップ７１にお
いてマイクロコンピュータ５０の出力端子ｅに一定時間
Ｈを出力して給水ポンプ２２が一定時間作動し、給水管
２３を介して製氷皿１３内に所定量給水される。

【００５４】製氷工程では、ステップ７２で、温度セン
サ４２の検出温度に基ずく電圧信号と製氷開始温度（た
とえば−１０．０℃）に相当する第１基準電圧とを比較
し、製氷皿１３内の水が０℃に達したか否かを判断す
る。温度センサ４２の検出温度が製氷開始温度よりも低
ければ、ステップ７３でヒータ３０をＯＮする。

【００５５】ステップ７４において、マイクロコンピュ
ータ５０の出力端子ｃ、ｄにそれぞれＨ、Ｌを一定時間
Ａだけ出力し、モータ駆動回路５１を介して駆動装置１
１内のモータ２４を一定時間Ａだけ正転する。製氷皿１
３は反時計方向に回動し、水平位置から所定角度（例え
ば＋２０度）回転した位置に達する。第２アーム３８も
支持軸１２の回転により同時に回転し、製氷皿１３の回
動と共に、同時に蓋２７も回動する。蓋２７の一端に設
けた突起３３は第１アームａのスリット７０の中央から
最下点に摺動する（図１０ｂ）。

【００５６】引き続き、ステップ７５において、マイク
ロコンピュータ５０の出力端子ｃ、ｄにそれぞれＬ，Ｈ
を一定時間２Ａだけ出力し、モータ２４を一定時間２Ａ
だけ逆転する。製氷皿１３は時計方向に揺動し、水平位
置から所定角度（例えば−２０度）回転した位置に達す
る。第２アーム３８も支持軸１２の回転により同時に回
転し、製氷皿１３の回動と共に、同時に蓋２７も回動す
る。蓋２７の一端に設けた突起３３は第１アームａのス
リット７０の最下点から最上点に摺動する（図１０
ｃ）。

【００５７】そして、ステップ７６において再びモータ
２４を正転する。ステップ７７で製氷皿１３が水平位置
に戻って水平位置検出スイッチ４０がＯＮすると、ステ
ップ７８でモータ２４を停止する。そして、ステップ７
９で一定時間Ｂだけ経過した後、ステップ８０で、温度
センサ４２の検出温度に基ずく電圧信号と製氷完了温度
（たとえば−１５．０℃）に相当する第２基準電圧とを
比較し、製氷皿１３内の水が完全に凍結して０℃以下に
なったか否かを判断する。温度センサ４２の検出温度が
製氷完了温度よりも高ければ、再びステップ７４に戻
る。このステップ７４からステップ７９までの一連の動
作により、図１０に示すように製氷皿１３は支持軸１２
を中心とした揺動を行う。

【００５８】この製氷工程では、送風機９によって冷却
器８で冷却された冷気が製氷皿１３の下部の通風路を通
って製氷皿１３の底部から冷却し、かつ製氷皿１３の上
面を蓋２７で覆うことにより、製氷作用は製氷皿１３の
底面から上面に向けて一方向に進行していき、水面側が
最後に氷結する。そして、製氷中に図９に示す揺動を加
えることにより、凍結面８９で気泡９０が氷の中へ取り
込まれる前に集約させて浮力で上昇させ大気中に逃がす
ことができる。

【００５９】ステップ８０で、温度センサ４２の検出温
度に基ずく電圧信号と製氷完了温度（たとえば−１５．
０℃）に相当する第２基準電圧とを比較し、製氷皿１３
内の水が完全に凍結して０℃以下になったか否かを判断
する。温度センサ４２の検出温度が製氷完了温度よりも
低ければ、ステップ８１でヒータ３０をＯＦＦする。こ
の時点では氷の温度はまだ高いので、氷が冷凍室設定温
度まで冷えるのに十分な時間（時間Ｄ）だけ製氷を継続
した後、製氷工程を終了する。

【００６０】次に離氷工程に移る。ステップ８３におい
て、マイクロコンピュータ５０の出力端子ｃ、ｄにそれ
ぞれＨ、Ｌを出力し、モータ駆動回路５１を介して駆動
装置１１内のモータ２４が正転し、減速ギヤ機構２５に
よって製氷皿１３が支持軸１２を中心として図７中の矢
印Ａ方向へ回動される。すると、支持軸１２に一端を勘
合した第２アーム３８は、支持軸１２の回転により製氷
皿１３が回動すると共に、同時に回動を始める。

【００６１】支持軸１２が揺動角度（例えば２０度）以
上回動すると、第２アーム３８の回動により、第２アー
ム３８と突起３９で係合した蓋２７がフレーム１４と反
対側へ押しやられる。そして、図１０に示すように蓋２
７は製氷皿１３の上面を開放するようになり、ストッパ
ー１５に当て部１６が当接することによって製氷皿１３
が歪み変形を生じて製氷皿１３内の氷が離氷される。離
氷された氷は貯氷箱１７内に落下して貯氷される。

【００６２】ステップ８４において製氷皿１３が反転位
置に達して反転位置検出スイッチ４１がＯＮすると、ス
テップ８５において、マイクロコンピュータ５０の出力
端子ｃ、ｄにそれぞれＬ，Ｈを出力し、モータ２４を逆
転する。そして、離氷作用の終了した製氷皿１３は再び
元の状態に戻ろうとする。ステップ８６で製氷皿１３が
水平位置に戻って水平位置検出スイッチ４０がＯＮする
と、ステップ８７でモータ２４を停止する。

【００６３】そして、ステップ８８で貯氷箱１７内に貯
留された氷が満杯か否かを判断し、満杯でない場合はス
テップ７１に戻り、満杯の場合はそのまま待機する。

【００６４】以上のように本実施例によれば、蓋の一端
に突起を設けその突起が第１アームのスリットを摺動す
ることにより、製氷中の揺動時には第２アームが蓋を押
しても蓋に設けた突起がスリット内を摺動するので製氷
皿と蓋は一体で揺動し、製氷皿の離氷時には第２アーム
が蓋を押すと蓋に設けた突起がスリットの一端を押し蓋
が製氷皿から離れて開放する。従って、揺動中は製氷皿
の上面を確実に蓋で覆い、かつヒータを通電することに
より、水面側は冷気と接触し難くなるからの氷の形成が
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。そして、水中に溶解して
いる気体成分が気泡となり、これを揺動によって上昇さ
せて上面から大気中に逃がすことにより、白濁のない透
明な氷を作ることができる。

【００６５】このものにおいては、離氷時に蓋を開放さ
せる必要があるが、製氷皿の回動に伴い第２アームを回
動することにより、第２アームと係合した蓋がフレーム
と反対側へ押しやられて自動的に開放され、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ものであ
る。

【００６６】以下本発明の第４実施例について、図１２
から図１６に従い説明する。尚、自動製氷装置の冷蔵庫
への取付構造は従来例と同じであり、図面とその詳細な
説明を省略する。

【００６７】まず、図１２、図１３で自動製氷装置１０
の構成を説明する。１１は駆動装置であり、後面の一端
部に後方に向けて突出するＬ字状のフレーム１４が設け
られている。駆動装置１１の内部には、モータ２４、減
速ギヤ機構２５、及び支持軸１２が設けられており、モ
ータ２４の回転を減速ギヤ機構２５により減速して支持
軸１２に伝達する構成となっている。１３は樹脂製の製
氷皿で、上面が開口した矩形容器状をなし、内部が複数
個の小室に区画されている。前記製氷皿１３は、前部中
央部が前記支持軸１２に連結固定され、後部中央部が支
持軸２６に連結固定され、前記駆動装置１１により支持
軸１２、２６を軸として回動される。

【００６８】１５は前記製氷皿１３を歪変形させて離氷
を行わせるために前記駆動装置１１の外郭の一部に設け
たストッパーであり、１６は前記ストッパーに当接する
ように前記製氷皿１３に設けた当て部である。

【００６９】２７は蓋であり、周囲を覆うカバー２８
と、この間に配設された断熱材２９とにより構成されて
おり、製氷皿１３の上面を開閉可能に覆っている。前記
蓋２７のカバー２８の低面内側には、ヒータ３０がアル
ミ泊テープ等により張り付けられている。３１は蓋２７
の上面一端部から下面まで貫通した給水口である。蓋２
７のフレーム１４と反対側の一辺に、ボタン９１とスイ
ッチ９２からなる貯氷検知器９３が設けられている。

【００７０】３２は一端を蓋２７の一端に設けた突起３
３に係合し、他端を駆動装置１１の一端に設けた突起３
４に係合した第１アームａであり、３５は一端を蓋２７
に設けた前記突起３３の対角に設けた突起３６に係合
し、他端をフレーム１４の一端に設けた突起３７に係合
した第１アームｂである。前記第１アームａと前記第２
アームｂとは左右対象の形状である。３８は一端を蓋２
７の他端に設けた突起３９に係合し、他端を前記支持軸
１２に勘合した第２アームである。３８は一端を蓋２７
の他端に設けた突起３９に係合し、他端を前記支持軸１
２に勘合した第２アームである。前記第２アーム３８
は、支持軸１２の回転により製氷皿１３が回動すると共
に、同時に回動するものである。

【００７１】前記駆動装置１１には、支持軸１２の近傍
に製氷皿１３の水平位置を検出する水平位置検出スイッ
チ４０、製氷皿１３の反転位置を検出する反転位置検出
スイッチ４１が設けられている。また、製氷皿１３の底
部には温度センサ４２が断熱材４３で固定されており、
製氷皿１３内の水温を検出する。

【００７２】次に、図１４に示す電気回路について説明
する。４２は電源コンセントであり、第１リレー４３の
常開接点４４を介して給水ポンプ２２が接続され、第２
リレー４５の常開接点４６を介して製氷皿１３の上面に
取り付けたヒータ３０が接続され、一連の製氷制御を行
う制御装置（製氷制御手段）４７内の電源トランス４８
の１次側が接続されている。前記電源トランス４８の２
次側には電源回路４９が接続されている。前記制御装置
４７には、入力として製氷皿の水平位置検出スイッチ４
０、反転位置検出スイッチ４１、貯氷検知位置検出スイ
ッチ１１１、前記製氷皿１３に設けた温度センサ４２、
蓋２７に設けた貯氷検知器９３を有している。

【００７３】前記水平位置検出スイッチ４０の一端は直
流電源Ｖｃｃに接続されており、他端は抵抗Ｒ１を介し
て接地されると共にマイクロコンピュータ５０の入力端
子ａに接続されている。また、前記反転位置検出スイッ
チ４１の一端は直流電源Ｖｃｃに接続されており、他端
は抵抗Ｒ２を介して接地されると共に前記マイクロコン
ピュータ５０の入力端子ｂに接続されている。前記貯氷
検知位置検出スイッチ１１１の一端は直流電源Ｖｃｃに
接続されており、他端は抵抗Ｒ９を介して接地されると
共に前記マイクロコンピュータ５０の入力端子ｋに接続
されている。前記貯氷検知器９３の一端は直流電源Ｖｃ
ｃに接続されており、他端は抵抗Ｒ８を介して接地され
ると共に前記マイクロコンピュータ５０の入力端子ｊに
接続されている。

【００７４】前記温度センサ４２はＮＴＣサーミスタで
あり、検出対象物の温度上昇に伴い電気抵抗が減少し、
又温度下降にともない電気抵抗が増大する負温度特性を
有している。前記温度センサ４２の一端は直流電源Ｖｃ
ｃに接続されており、他端は抵抗Ｒ３を介して接地され
ると共に前記マイクロコンピュータ５０の入力端子ｆに
接続されている。

【００７５】抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の結合点は、前記マイ
クロコンピュータ５０の入力端子ｇに接続されており、
前記抵抗Ｒ４の他端は直流電源Ｖｃｃに接続され、前記
抵抗Ｒ５の他端は接地されている。抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７
の結合点は、前記マイクロコンピュータ５０の入力端子
ｈに接続されており、前記抵抗Ｒ６の他端は直流電源Ｖ
ｃｃに接続され、前記抵抗Ｒ７の他端は接地されてい
る。前記抵抗Ｒ４とＲ５は製氷開始温度（例えば−１
０．０℃）に相当する第一基準電圧を作り、前記抵抗Ｒ
６とＲ７は製氷完了温度（例えば−１５．０℃）に相当
する第二基準電圧を作っている。

【００７６】前記マイクロコンピュータ５０の出力端子
ｃ及びｄはモータ駆動回路５１を介して駆動装置１１内
のモータ２４に接続されている。また、出力端子ｅはバ
ッファ５２を介して常開接点４４を有する第１リレー４
３に接続されており、出力端子ｉはバッファ５３を介し
て常開接点４６を有する第２リレー４５に接続されてい
る。

【００７７】上記のように構成した自動製氷装置につい
て、図１４のフローチャートを用いて説明する。

【００７８】まず、給水工程では使用者によって水を満
たされた給水タンク１８が所定の位置にセットされる
と、弁２０が押し上げられて給水口１９が開口して水受
け皿２１に水が満たされる。そして、ステップ９４にお
いてマイクロコンピュータ５０の出力端子ｅに一定時間
Ｈを出力して給水ポンプ２２が一定時間作動し、給水管
２３を介して製氷皿１３内に所定量給水される。

【００７９】製氷工程では、ステップ９５で、温度セン
サ４２の検出温度に基ずく電圧信号と製氷開始温度（た
とえば−１０．０℃）に相当する第１基準電圧とを比較
し、製氷皿１３内の水が０℃に達したか否かを判断す
る。温度センサ４２の検出温度が製氷開始温度よりも低
ければ、ステップ９６でヒータ３０をＯＮする。

【００８０】この製氷工程では、送風機９によって冷却
器８で冷却された冷気が製氷皿１３の下部の通風路を通
って製氷皿１３を底部から冷却し、製氷皿１３の上面は
断熱材２９を内蔵した蓋２７で覆われ、ヒータ３０を通
電する。水面側は冷気と接触し難く温度が高くなるので
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。従って、水中
に溶解している気体成分が気泡となっても浮力で上昇し
て上面から大気中に逃げていく。

【００８１】製氷が進行した後、ステップ９７で温度セ
ンサ４２の検出温度に基ずく電圧信号と製氷完了温度
（たとえば−１５．０℃）に相当する第２基準電圧とを
比較し、製氷皿１３内の水が完全に凍結して０℃以下に
なったか否かを判断する。温度センサ４２の検出温度が
製氷完了温度よりも低ければ、ステップ９８でヒータ３
０をＯＦＦする。この時点では氷の温度はまだ高いの
で、氷が冷凍室設定温度まで冷えるのに十分な時間（時
間Ｄ）だけ製氷を継続した後、製氷工程を終了する。

【００８２】次に離氷工程に移る。ステップ１００にお
いて、マイクロコンピュータ５０の出力端子ｃ、ｄにそ
れぞれＨ、Ｌを出力し、モータ駆動回路５１を介して駆
動装置１１内のモータ２４が正転し、減速ギヤ機構２５
によって製氷皿１３が支持軸１２を中心として図１２中
の矢印Ａ方向へ回動される。すると、支持軸に一端を勘
合した第２アーム３８は、支持軸１２の回転により製氷
皿１３が回動すると共に、同時に回動を始める。

【００８３】ステップ１０１において製氷皿１３が貯氷
検知位置に達して貯氷検知位置検出スイッチ１１１がＯ
Ｎすると、ステップ１０２に進み貯氷箱１７内に貯留さ
れた氷が満杯か否かを判断する。即ち、貯氷検知位置で
貯氷検知器９３のボタン９１が貯氷箱１７の氷に当接し
ない場合（図１６ｂ）は、氷が満杯でないと判断してス
テップ１０３に進み、貯氷検知位置で貯氷検知器９３の
ボタン９１が貯氷箱９４の氷に当接する場合は、氷が満
杯であると判断してステップ１０７に進む。

【００８４】ステップ１０２で氷が満杯の場合は、モー
タ２４の正転を続ける。第２アーム３８の回動により、
第２アーム３８と突起３９で係合した蓋２７がフレーム
１４と反対側へ押しやられる。そして、図５に示すよう
に蓋２７は製氷皿１３の上面を開放するようになり、ス
トッパー１５に当て部１６が当接することによって製氷
皿１３が歪み変形を生じて製氷皿１３内の氷が離氷され
る。離氷された氷は貯氷箱１７内に落下して貯氷され
る。

【００８５】ステップ１０３において製氷皿１３が反転
位置に達して反転位置検出スイッチ４１がＯＮすると、
ステップ１０４において、マイクロコンピュータ５０の
出力端子ｃ、ｄにそれぞれＬ，Ｈを出力し、モータ２４
を逆転する。そして、離氷作用の終了した製氷皿１３は
再び元の状態に戻ろうとする。ステップ１０５で製氷皿
１３が水平位置に戻って水平位置検出スイッチ４０がＯ
Ｎすると、ステップ１０６でモータ２４を停止し、ステ
ップ９４に戻る。

【００８６】ステップ１０２で氷が満杯でない場合は、
ステップ１０７において、マイクロコンピュータ５０の
出力端子ｃ、ｄにそれぞれＬ，Ｈを出力し、モータ２４
を逆転する。そして、離氷作用の終了した製氷皿１３は
再び元の状態に戻ろうとする。ステップ１０８で製氷皿
１３が水平位置に戻って水平位置検出スイッチ４０がＯ
Ｎすると、ステップ１０９でモータ２４を停止する。そ
してステップ１１０で１時間経過した後ステップ１００
に戻り、再び貯氷検知動作を行う。

【００８７】以上のように本実施例によれば、製氷皿の
蓋で貯氷箱の貯氷量を検知するので、専用の貯氷検知手
段が不要となり、自動製氷装置を低コスト化できるもの
である。

【００８８】

【発明の効果】以上のように本発明は、製氷皿と、前記
製氷皿の一端に連結固定した支持軸と、前記製氷皿の製
氷位置で製氷皿の上面を覆うと共に一端に突起を設けた
蓋と、前記蓋の一端に設けた突起が摺動するスリットを
設けた第１アームと、一端を前記蓋の他端に係合し他端
を前記支持軸に嵌合た第２アームと、前記支持軸を軸と
して前記製氷皿を回動させる駆動装置と、製氷中に前記
駆動装置を作動して前記製氷皿を揺動させ、製氷完了後
に前記駆動装置を作動して前記製氷皿を回動反転させる
と共に前記第２アームを回動して前記蓋を開放させて離
氷を行う製氷制御手段とを設けることにより、製氷中の
揺動時には第２アームが蓋を押しても蓋に設けた突起が
スリット内を摺動するので製氷皿と蓋は一体で揺動し、
製氷皿の離氷時には第２アームが蓋を押すと蓋に設けた
突起がスリットの一端を押し蓋が製氷皿から離れて開放
する。従って、水中に溶解している気体成分が気泡とな
り、これを揺動によって上昇させて上面から大気中に逃
がすことにより、白濁のない透明な氷を作ることができ
る。また、製氷皿の回動に伴い第２アームを回動するこ
とにより、第２アームと係合した蓋がフレームと反対側
へ押しやられて自動的に開放され、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ものであり、その
実用効果は大成るものがある。

【００８９】また、製氷皿と、前記製氷皿の下方に備え
た貯氷箱と、前記製氷皿の一端に連結固定した支持軸
と、前記製氷皿の製氷位置で製氷皿の上面を覆う蓋と、
前記蓋の一辺に設けた貯氷検知器と、一端を前記蓋の一
端に係合した第１アームと、一端を前記蓋の他端に係合
し他端を前記支持軸に嵌合した第２アームと、前記支持
軸を軸として前記製氷皿を回動させる駆動装置と、製氷
完了後に前記駆動装置を作動して前記製氷皿を回動反転
させると共に前記第２アームを回動して前記蓋を開放さ
せ、前記蓋の所定開放位置で前記貯氷検知器が貯氷箱の
氷に当接しない時は更に回動して離氷を行い、前記蓋の
所定開放位置で前記貯氷検知器が貯氷箱の氷に当接する
時は逆方向に回動して前記製氷皿を水平位置に戻す製氷
制御手段とを設けることにより、製氷皿の蓋で貯氷箱の
貯氷量を検知できるので、専用の貯氷検知手段が不要と
なり、自動製氷装置を低コスト化できるものであり、そ
の実用効果は大成るものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の自動製氷装置の断面図

【図２】同装置の上面図

【図３】同装置の電気回路図

【図４】同装置の動作フローチャート

【図５】同装置の離氷時の動作図

【図６】本発明の第２実施例の自動製氷装置の断面図

【図７】本発明の第３実施例の自動製氷装置の断面図

【図８】同装置の上面図

【図９】同装置の動作フローチャート

【図１０】（ａ）は製氷皿の静止状態を示す断面図 （ｂ）は図中反時計方向へ回動した状態（正転）を示す
断面図 （ｃ）は図中時計方向へ回動し元の状態に戻った時の断
面図 （ｄ）は更に時計方向へ回動した状態（逆転）を示す断
面図

【図１１】同装置の離氷時の動作図

【図１２】本発明の第４実施例の自動製氷装置の断面図

【図１３】同装置の上面図

【図１４】同装置の電気回路図

【図１５】同装置の動作フローチャート

【図１６】（ａ）は製氷皿の静止状態を示す断面図 （ｂ）は反時計方向へ回動した貯氷検知位置での断面図 （ｃ）は更に反時計方向へ回動した離氷位置での断面図

【図１７】従来例の自動製氷装置を備えた冷蔵庫の断面
図

【図１８】同装置の要部拡大斜視図

【符号の説明】

１１ 駆動装置 １２ 支持軸 １３ 製氷皿 ２７ 蓋 ３２ 第１アームａ ３５ 第１アームｂ ３８ 第２アーム ４７ 製氷制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25C 1/10 F25C 1/18 F25C 1/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水装置から供給された水を貯留して製
   氷する製氷皿と、前記製氷皿の一端に連結固定した支持
   軸と、前記製氷皿の製氷位置で製氷皿の上面を覆うと共
   に一端に突起を設けた蓋と、前記蓋の一端に設けた突起
   が摺動するスリットを設けた第１アームと、一端を前記
   蓋の他端に係合し他端を前記支持軸に嵌合した第２アー
   ムと、前記支持軸を軸として前記製氷皿を回動させる駆
   動装置と、製氷中に前記駆動装置を作動して前記製氷皿
   を揺動させ、製氷完了後に前記駆動装置を作動して前記
   製氷皿を回動反転させると共に前記第２アームを回動し
   て前記蓋を開放させて離氷を行う製氷制御手段とから構
   成した自動製氷装置。
2. 【請求項２】 製氷皿の製氷位置で製氷皿の上面及び側
   面を覆う蓋を設けた請求項１記載の自動製氷装置。
3. 【請求項３】 給水装置から供給された水を貯留して製
   氷する製氷皿と、前記製氷皿の下方に備えた貯氷箱と、
   前記製氷皿の一端に連結固定した支持軸と、前記製氷皿
   の製氷位置で製氷皿の上面を覆う蓋と、前記蓋の一辺に
   設けた貯氷検知器と、一端を前記蓋の一端に係合した第
   １アームと、一端を前記蓋の他端に係合し他端を前記支
   持軸に嵌合した第２アームと、前記支持軸を軸として前
   記製氷皿を回動させる駆動装置と、製氷完了後に前記駆
   動装置を作動して前記製氷皿を回動反転させると共に前
   記第２アームを回動して前記蓋を開放させ、前記蓋の所
   定開放位置で前記貯氷検知器が貯氷箱の氷に当接しない
   時は更に回動して離氷を行い、前記蓋の所定開放位置で
   前記貯氷検知器が貯氷箱の氷に当接する時は逆方向に回
   動して前記製氷皿を水平位置に戻す製氷制御手段とから
   構成した自動製氷装置。