JP3219542B2 - 自動製氷装置付冷蔵庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製氷室内で氷を自動的
に作る自動製氷装置を備えた自動製氷装置付冷蔵庫に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より家庭用冷蔵庫においては、例え
ば特開平３−１５８６６９号公報（Ｆ２５Ｃ１／１８）
に示されるように、製氷室に配設した製氷皿に給水して
製氷し、製氷後に駆動装置により製氷皿を回動させて上
下反転させることにより脱氷して氷を貯溜し、その後再
び製氷皿へ給水して製氷する動作を繰り返す自動製氷装
置が備えられるようになって来ている。

【０００３】また、製氷皿内において短時間で透明な氷
を生成するために、前記公報では自動製氷装置に振動付
与機構を設け、製氷時にこの振動付与機構により製氷皿
に振動を加え、氷と水との境界面に付着した気泡の外方
への脱出を助長するように構成しており、更に、水面か
らの気泡の脱出を可能とするため、前記公報では製氷皿
の上面を覆う開閉可能なヒータ付きの蓋を設け、この蓋
により上面からの冷却を抑制することにより、水面が最
後に凍結するように構成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報の蓋を、製氷皿を皿の軸回りに細かく揺動させるタイ
プの冷蔵庫に適用した場合、製氷皿の上面を開閉可能に
覆っている蓋が、この製氷皿の振動（揺動）に追従する
ことができなくなる不都合が発生する。このように蓋が
製氷皿の振動に追従できなくなると、製氷皿と蓋の間に
は隙間が生ずるため、この隙間から冷気が侵入して製氷
皿内の水の上部が先に凍結してしまい、気泡の脱出が阻
害されて透明氷の生成が困難となる問題があった。

【０００５】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、自動製氷装置を具備した
冷蔵庫において円滑に透明氷を生成することができるよ
うにした自動製氷装置付冷蔵庫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】本発明の自動製氷装置付
冷蔵庫Ｒは、製氷室４に配設した製氷皿１１に水を供給
して製氷した後、駆動装置（モータ）１３により製氷皿
１１を上下反転させて脱氷すると共に、製氷時には振動
付与機構（揺動機構）１０により製氷皿１１に所定の振
動を加える自動製氷装置７を備えた冷蔵庫であって、製
氷皿１１の水平位置においてその上面を覆うと共に、反
転方向への回動に伴って製氷皿１１の上面を開放するよ
う設けられた蓋１２と、製氷皿１１の振動時に蓋１２を
閉じた状態に吸着維持する磁石ＭＧとを備えているもの
である。

【０００７】

【作用】本発明の自動製氷装置付冷蔵庫Ｒによれば、製
氷時に振動付与機構（揺動機構）１０が製氷皿１１に振
動を加えるので、製氷皿１１内の水は撹拌され、それに
よって製氷皿１１内の氷と水の境界面に付着した気泡の
外方への脱出が助長される。また、製氷皿１１の水平位
置においてその上面は蓋１２にて覆われるので、製氷皿
１１内の水の上部は最後に凍結するようになり、気泡は
円滑に脱出できる。特に、製氷皿１１の振動時に蓋１２
は磁石ＭＧにて閉じた状態を吸着維持されるので、蓋１
２は製氷皿１１の振動に確実に追従でき、従って、蓋１
２と製氷皿１１の間に隙間が生じて冷気が侵入する不都
合を確実に防止できる。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例を詳述す
る。図１は本発明の自動製氷装置付冷蔵庫Ｒの自動製氷
装置７の平面図、図２は自動製氷装置７の縦断側面図、
図３は自動製氷装置７の縦断正面図、図４は冷蔵庫Ｒの
冷凍室２部分の正面図（扉は削除されている）である。

【０００９】本発明の自動製氷装置付冷蔵庫Ｒは家庭用
冷凍冷蔵庫であり、前方に開口する断熱箱体１内の上部
には冷凍室２とその下方に図示しない冷蔵室とが区画形
成されている。冷凍室２内には製氷室４が区画形成さ
れ、その下方には貯氷箱３が引出し自在に配置されてい
る。そして、前記製氷室４を含む冷凍室２及び前記冷蔵
室内には、図示しない冷却器からの冷気が強制循環され
るように構成されている。

【００１０】前記製氷室４内には本発明に係る自動製氷
装置７が収納配設されている。この自動製氷装置７は図
１乃至図３に示されるように、製氷室４の前面に位置す
る矩形箱状の機体８と、この機体８の後面右端から後方
へ向けて突出するＬ字状の支持部材９と、この支持部材
９と機体８間に配置されたポリエチレン、或いはポリプ
ロピレン等の合成樹脂製の製氷皿１１と、支持部材９を
挟んで製氷皿１１の後方に位置する振動付与機構として
の揺動機構１０と、前記製氷皿１１の上面を覆うように
配置された蓋１２とから構成されている。

【００１１】前記機体８内には駆動装置の一部を構成す
る例えば直流モータ１３やギヤ列が収納されており、こ
の直流モータ１３の出力軸１６は機体８の後面から突出
している。また、機体８の左側面には検氷レバー１８が
回動自在に取り付けられている。尚、検氷レバー１８は
機体８内の前記駆動装置により回転駆動される。

【００１２】前記揺動機構１０は、例えばステップモー
タにて構成されており、製氷皿１１を挟んで前記機体８
の反対側に位置する冷凍室２のダクト板２Ａ前面に設け
られたケース１７内に収納されている。そして、揺動機
構１０の出力軸５はケース１７から前方に突出してい
る。

【００１３】前記製氷皿１１は上面が開口した薄型矩形
容器状を呈しており、内部は複数の凹部に区画されてい
る。また、製氷皿１１の側面は側面カバー２１により間
隔を存して被覆されており、製氷皿１１の底面はこの側
面カバー２１から下方に突出している。これによって、
製氷皿１１は側面よりも底面から強く冷却を受けるよう
に構成されている。更に、側面カバー２１の両側辺中央
部には、上方に開放した収納部２１Ａ、２１Ａがそれぞ
れ形成されており、この収納部２１Ａ、２１Ａ内には矩
形状の永久磁石ＭＧ、ＭＧがそれぞれ収納されて側面カ
バー２１に固定されている。

【００１４】係る製氷皿１１は、前端中央部の支軸１５
が前記出力軸１６に接続されると共に、後端中央部の支
軸２２が支持部材９を回動可能に貫通することによって
それらに支持され、且つ、支軸２２の後端は前記揺動機
構１０の出力軸５に連結されている。更に、前記支軸１
５はモータ１３の出力軸１６に対して所定回動角度のク
リアランスを有して接続される。そして、この製氷皿１
１の下面中央部には製氷温度センサー２３が取り付けら
れる。

【００１５】蓋１２は内部に断熱材３３を充填され、全
体としては矩形状を呈しており、左後端には給水パイプ
１９からの水を導入するための導水部１２Ａが開口形成
されている。この蓋１２の右辺中央部には相互に所定間
隔を存して一対の腕部２６、２６が右側方に突出形成さ
れており、前側の腕部２６の前面及び後側の腕部２６の
後面には前後に突出する支持ピン２７、２７がそれぞれ
形成されている。また、蓋１２の左右両側辺中央部に
は、磁性材料としての薄肉鋼板２８、２８がそれぞれ取
り付けられており、更に、蓋１２の下板３１上面には電
気ヒータ３２が取り付けられている。

【００１６】一方、支持部材９の前後方向の中央部は上
方に立ち上げられており、この起立した部分に相互に所
定の間隔を存して上下に延在する係合溝２９、２９が相
対向して形成されている。そして、前記支持ピン２７、
２７はこれら前後の係合溝２９、２９にそれぞれ回動、
且つ、摺動自在に係合され、それによって蓋１２は支持
部材９に回動、且つ、上下方向移動自在に支持される。
この蓋１２は製氷皿１１の上側に配置され、製氷皿１１
が水平位置（図３）にあるときにその下板３１が製氷皿
１１の上面開口縁に当接し、製氷皿１１の開口を閉塞す
る。また、その状態で前記鋼板２８、２８は製氷皿１１
の側面カバー２１の磁石ＭＧ、ＭＧの上面にそれぞれ対
応してそれに着脱可能に吸着するので、係る磁気的吸着
力により揺動時における蓋１２の閉塞状態は維持され
る。

【００１７】係る自動製氷装置７が収納された製氷室４
の後部には、製氷皿１１の下後方に位置して冷気吹出口
３４が形成されており、前述の如く図示しない冷却器か
らの冷気がこの冷気吹出口３４から製氷皿１１の下部に
吹き付けられる構成とされている。

【００１８】次に、図５は自動製氷装置７の制御装置Ｃ
のブロック図を示している。制御装置Ｃは汎用マイクロ
コンピュータ３６により構成されており、マイクロコン
ピュータ３６には前記製氷温度センサー２３、製氷皿１
１の水平位置を検出する水平位置検出スイッチ３７、製
氷皿１１の反転位置を検出する反転位置検出スイッチ３
８及び検氷レバー１８に応動して貯氷箱３内の貯氷量を
検出する貯氷検出スイッチ３９の各出力がそれぞれ入力
されている。

【００１９】マイクロコンピュータ３６の出力には前記
電気ヒータ３２が接続されると共に、図示しない冷蔵室
内に設けた給水タンク内の水を汲み上げ、給水パイプ１
９より製氷皿１１内に導入するための給水ポンプ４１が
接続されている。また、マイクロコンピュータ３６の出
力にはモータ１３を駆動するためのモータ駆動回路４２
が接続され、モータ１３はこのモータ駆動回路４２に接
続される。更に、マイクロコンピュータ３６の出力には
揺動機構１０を駆動するための駆動回路４５が接続さ
れ、揺動機構１０はこの駆動回路４５に接続される。

【００２０】以上の構成で図６乃至図８を参照しながら
本発明に係る自動製氷装置７の動作を説明する。図６及
び図７はマイクロコンピュータ３６のプログラムを示す
フローチャートであり、マイクロコンピュータ３６は先
ずステップＳ１にて前記給水ポンプ４１により前記給水
タンクから水を汲み上げ、給水パイプ１９より製氷皿１
１の各凹部内に給水する。次に、ステップＳ２にて製氷
温度センサー２３に基づき、製氷皿１１の給水前の温度
と給水後の温度との差が６ｄｅｇ以上となったか否か判
断する。

【００２１】製氷温度センサー２３による製氷皿１１の
温度差が６ｄｅｇに達しない場合には、給水タンクが空
であるものと判断し、ステップＳ１４に進んで給水タン
クが冷蔵室から取り出され、注水されて再び冷蔵室内に
収納されたか否か判断する。そして、係る給水タンクの
出し入れが成されるまで待機し、成されたならばステッ
プＳ１５に進んでそれから２０分待機して給水タンク内
の水の温度低下を待つ。そして、ステップＳ１に戻り給
水動作を再開する。その後、所定量の給水により製氷皿
１１の温度差が前記６ｄｅｇ以上となったら給水完了と
判断し、ステップＳ２からステップＳ３に進む。

【００２２】ステップＳ３ではマイクロコンピュータ３
６は、駆動回路４５により揺動機構１０を所定の細かい
周期で正転・逆転させ、出力軸５を介して製氷皿１１の
揺動を開始する。このとき、マイクロコンピュータ３６
は製氷皿１１が振動数例えば６ＨＺ、振幅２ｍｍで支軸
１５、２２回りに正転・逆転を繰り返し、振動するよう
に揺動機構１０を駆動するが、製氷皿１１の他方の支軸
１５はモータ１３の出力軸１６に対して所定回動角度の
クリアランスを有して接続されているので、製氷皿１１
の細かい揺動はモータ１３には影響しない。また、蓋１
２の鋼板２８、２８は前述の如く製氷皿１１の側面カバ
ー２１の磁石ＭＧ、ＭＧにそれぞれ吸着しており、ま
た、支持ピン２７、２７も係合溝２９、２９内で回動、
且つ、上下方向に移動自在であるので、蓋１２は製氷皿
１１の揺動に円滑に追従することができる。従って、製
氷皿１１の上面開口を閉じたまま蓋１２も一緒に揺動さ
れるので、係る揺動により蓋１２と製氷皿１１との間に
隙間が生じることはない。

【００２３】次に、マイクロコンピュータ３６はステッ
プＳ４で電気ヒータ３２に通電を開始すると共に、ステ
ップＳ５にて製氷温度センサー２３により製氷皿１１の
温度が製氷終了温度である例えば−１２℃以下に低下し
たか否か判断する。製氷皿１１には前述の如く冷気吹出
口３４から冷気が吹き付けられており、製氷皿１１の各
凹部内の水は底面から徐々に凍結して行く。ここで、製
氷皿１１の上面開口は蓋１２にて塞がれて断熱されてお
り、且つ、前述の如く揺動されても製氷皿１１と蓋１２
の間には隙間は生じない。更に、それに加えて電気ヒー
タ３２も発熱しているので、製氷皿１１の各凹部は上部
に比較して下部の温度が先に低下する。従って、製氷皿
１１内の各凹部内の水は製氷皿１１の底面から凍結して
行き、表面は最後に凍結するようになる。

【００２４】また、製氷皿１１は揺動機構１０により細
かく揺動され、振動が加えられて撹拌されるので、成長
する氷と水の境界面に付着した気泡は氷から容易に離脱
される。そして、表面は前述の如く最後に凍結せられる
ので、各凹部内の気泡は円滑に外方へ脱出する。これに
よって、製氷皿１１の各凹部内には透明な氷が短時間で
生成されるようになる。

【００２５】そして、製氷皿１１内での製氷が進行し、
製氷温度センサー２３の検出する製氷皿１１の温度が前
記−１２℃以下となると、マイクロコンピュータ３６は
製氷完了と判断し、ステップＳ５からステップＳ６に進
んで揺動機構１０による製氷皿１１の揺動を停止する。
次に、ステップＳ７にて前記電気ヒータ３２の発熱を停
止し、ステップＳ１３で駆動装置１７（実際はモータ駆
動回路４２）により検氷レバー１８を下方の貯氷箱３内
に降ろし、それが停止する角度に応動する貯氷検知スイ
ッチ３９の出力に基づいて貯氷箱３内の氷の量が満杯か
否か判断する。そして、満杯の場合にはステップＳ１３
の検氷動作を継続すると共に、否であればステップＳ８
に進んでモータ駆動回路４２によりモータ１３を逆転さ
せる。モータ１３が逆転すると、出力軸１６を介して製
氷皿１１が反転を開始する（尚、揺動機構１０の出力軸
５も同時に回転される）。

【００２６】ここで、図３が製氷皿１１の水平位置を示
しており、製氷皿１１が反転を開始すると、前記側面カ
バー２１の左側辺の収納部２１Ａの前後に突出形成され
た突起２０、２０が蓋１２の下板３１下面に当接する。
そして、蓋１２は突起２０、２０により持ち上げられ、
それによって鋼板２８、２８は磁石ＭＧ、ＭＧから引き
離されて製氷皿１１の上面開口は開放される。その後、
反転が進行するに従って蓋１２の支持ピン２７、２７は
係合溝２９、２９内を上方に移動され、製氷皿１１が略
真横になるとき（図８）に最も上まで持ち上げられる。

【００２７】このとき、支持ピン２７、２７は係合溝２
９、２９内で少許回動されるが、上下方向に移動するの
で、蓋１２は略水平な状態を維持したまま上方に移動さ
れる。従って、支持ピン２７、２７を中心として回動す
るのみの構造に比して蓋１２の遊端の位置（最も上に持
ち上げられたときの位置）を低くすることができるよう
になり、それによって自動製氷装置７を設置する製氷室
４の上下寸法を縮小することができるようになる。

【００２８】係る製氷皿１１の反転はステップＳ９にて
反転位置検出スイッチ３８が所定の反転位置を検出する
まで継続される。そして、製氷皿１１が略反転した位置
となると、反転位置検出スイッチ３８がそれを検出し、
マイクロコンピュータ３６はステップＳ９からステップ
Ｓ１０に進む。この反転の過程で製氷皿１１の後側は先
に回動を停止するので、製氷皿１１にはひねりが加えら
れ、それによって、各凹部内の氷は円滑に脱氷される。
そして、脱氷された氷は下方に位置する貯氷箱３内に落
下して蓄えられる。

【００２９】係る脱氷が終了すると、マイクロコンピュ
ータ３６はステップＳ１０で今度はモータ１３を正転さ
せ、出力軸１６を介して製氷皿１１の正転を開始する。
そして、ステップＳ１１にて水平位置検出スイッチ３７
に基づき、製氷皿１１が所定の水平位置（図３）に復帰
したか否か判断し、復帰するまで継続した後、製氷皿１
１が水平となったらステップＳ１２に進んでモータ１３
の正転を停止する。そして、同時に、鋼板２８、２８は
磁石ＭＧ、ＭＧに再び吸着され、蓋１２は製氷皿１１の
上面を閉塞し、以後これを繰り返す。

【００３０】このようにして自動製氷装置７は自動的に
製氷を行い、常時所定量の透明氷を貯氷箱３内に蓄え
る。尚、実施例ではステップモータにより揺動機構１０
を構成したが、それに限らず、他の直流モータ或いは交
流モータ、若しくはソレノイド等であっても差し支えな
い。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば製氷
時に振動付与機構が製氷皿に振動を加え、製氷皿内の水
を撹拌して気泡の脱出を助長すると共に、製氷皿の上面
を蓋にて覆い、製氷皿内の水の上部を最後に凍結させる
ようにしたので、気泡は円滑に脱出できるようになり、
それによって製氷皿内に短時間で透明な氷を生成するこ
とができるようになる。

【００３２】特に、本発明では製氷皿の振動時に蓋を磁
石にて閉じた状態に吸着維持し、蓋が製氷皿の振動に確
実に追従できるようにして、蓋と製氷皿の間に生ずる隙
間からの冷気侵入を確実に防止するようにしたので、透
明氷をより円滑に生成することができるようになるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動製氷装置の平面図である。

【図２】自動製氷装置の縦断側面図である。

【図３】自動製氷装置の縦断正面図である。

【図４】本発明の自動製氷装置付冷蔵庫の冷凍室部分の
正面図である。

【図５】自動製氷装置の制御装置の電気回路のブロック
図である。

【図６】マイクロコンピュータのプログラムを示すフロ
ーチャートである。

【図７】同じくマイクロコンピュータのプログラムを示
すフローチャートである。

【図８】製氷皿の動作を説明する図である。

【符号の説明】

４ 製氷室 ７ 自動製氷装置 １０ 揺動機構 １１ 製氷皿 １２ 蓋 １３ モータ Ｃ 制御装置 ＭＧ 磁石 Ｒ 自動製氷装置付冷蔵庫

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製氷室に配設した製氷皿に水を供給して
   製氷した後、駆動装置により前記製氷皿を上下反転させ
   て脱氷すると共に、製氷時には振動付与機構により前記
   製氷皿に所定の振動を加える自動製氷装置を備えた冷蔵
   庫において、前記製氷皿の水平位置において製氷皿の上
   面を覆うと共に、反転方向への回動に伴って前記製氷皿
   の上面を開放するよう設けられた蓋と、前記製氷皿の振
   動時に前記蓋を閉じた状態に吸着維持する磁石とを備え
   たことを特徴とする自動製氷装置付冷蔵庫。