JP4657626B2 - 自動製氷装置 - Google Patents

Description

本発明は，給水・製氷・排氷の動作を行う製氷装置に関するもので，冷凍庫内に備えられ所定のシーケンスに従って製氷を繰り返し実行する自動製氷装置の改良に関する。

従来の自動製氷装置では，特許文献１の例のように，所定の形状を有する固体の製氷皿へ水を注水し，その周囲温度の冷却によって製氷後，氷を製氷皿から離氷するためにヒータを用いて製氷皿に熱を加え，この熱で製氷皿と接している氷の境界部を溶かしながら離氷し，最終的にモータに連結された排氷アームを回転させることによって氷を掻き出す方法を用いている。

また，特許文献２や特許文献３などに開示された自動製氷装置では，製氷皿から製氷した氷を容易に離氷させるために製氷皿へひねり力を加え，製氷皿と氷の密着力を解放して氷を貯氷箱へ移す方法が採用されている。

さらに，特許文献４に開示された自動製氷装置では，製氷皿に設けられた複数の凹型氷室の各室底面側に０℃よりも低い温度で形状変化を起こすバイメタル素子や形状記憶素子に代表される感温変位素子を配置し，この素子の変形力で製氷された氷を離氷させる方法を採用している。
米国特許５，０１０，７３８号公報 特開昭４９−５６２３３号公報 特開昭４９−１０４２４２号公報 特開２００３−１６１５５４号公報

しかしながら，従来のように離氷用ヒータを備えた自動製氷装置では，冷凍庫内でヒータを用いて製氷皿に熱を加えているので冷凍庫の消費電力を増加させることになり，ユーザにとっては不都合なコスト上昇の一因となる。

また，製氷皿に捻りを加えて製氷皿から氷を離氷させる方法では，給水・製氷・離氷の繰り返しで製氷皿に対して頻繁に応力が加わり，その耐久性に問題を生じるばかりではなく，氷室の底面側コーナーでの離氷力が弱いことから氷の割れや欠けが発生し易い。

特許文献４で開示された従来例は，このような氷の割れや欠けを改善した例であるが，複数の氷室の各室底面それぞれに個々の感温変位素子を設置する必要があり，結果として高価な製氷皿となってしまう。

本発明は，上記のような欠点を解消するためになされたもので，離氷用のヒータを廃止し且つ製氷皿で製氷された氷を容易に離氷できる構成の自動製氷装置を得ることを目的とする。

本発明は，底部に穴を開けた固体製氷皿の製氷面を氷の離氷性が高い高引裂性の柔軟な弾性材質で覆い，以て製氷皿の底部が変形可能な製氷皿を形成し，前記製氷皿の開口部を下向きに回転した時に製氷皿の底部を覆う弾性材質部を押すことにより変形させ，氷を製氷皿から自動的に離氷させる構成としたことを特徴とするものである。

また，前記回転の中心部を軸に２つの製氷皿を上下に備えることによって，一方の製氷皿への給水時に同時に他方の製氷皿から製氷された氷を自動的に離氷させることも特徴とするものである。

以上のように本発明の自動製氷装置は，製氷された氷を製氷皿から離氷させる際に製氷皿をヒータで加熱する必要がなくなり，従って冷凍庫内でヒータを使用することによって生じる省電力の浪費というユーザにとっては不都合なコスト上昇を防止できる。

また，離氷に際して製氷皿を捻る必要がなくなるため，製氷皿を捻ることで生じていた製氷皿の耐久性の問題を防止し，併せて離氷持の氷の割れ，欠けも防ぐことが可能となる。

更には，複数の氷室の各室底面にそれぞれ個々の感温変位素子を設置する必要がなくなり，結果として安価な製氷皿で構成した自動製氷装置の提供が可能となる。また，以上の効果に併せ，製氷サイクルの短縮も可能となる。

本発明の自動製氷装置では，接氷する底の形状を変形させることができる製氷皿と，該製氷皿を坦持し且つ回転する駆動機構と，前記製氷皿の開口部が下向きになるように回転させたときに回転中心部に前記製氷皿の底の形状を開口部側へ変形させるように作用する氷押し出し手段とを備えることを主な特徴とする。

以下，添付された図面を参照して本発明を詳述する。図１は本発明による自動製氷装置の一実施形態の構成を示す。同図において，固体の製氷皿１には，氷室の底部２−１に穴が空いた複数の氷室が備えられており，各氷室の接水面には製氷された氷の離氷性が良く且つ高引裂性の柔軟な弾性材質，例えばシリコーンゴム材などからなる被膜２で覆われた状態としてある。また，製氷皿の内部外面には製氷状態をモニタする温度センサ１０が設けられている。

この製氷皿１は駆動機構８に連結された回転ハウジング１３に坦持さており，駆動機構８の回転によって製氷皿１も回転中心軸４を中心に回転可能に構成されている。回転中心軸４を中心として下方側に大きな凸部を有する偏心シャフト６が回転不能に固定されており，この偏心シャフト６と製氷皿１の各氷室の底部２−１との間には，それぞれの部位に接するように押子５が支持軸１１に支持され，押子５が上下方向にのみ可動なように配置されて氷押し出し手段を構成している。この状態で製氷を開始するにあたり，給水管９から水が各氷室へ注がれ，所定量の水３は貯水されて製氷が開始される。

図２および図３は，貯水と離氷の過程を説明するため図１のＡ−Ａ方向断面図で氷室と氷押し出し手段の詳細を説明した図を示している。ここで，図２は所定量の水３が製氷皿１の氷室へ貯水された状態を示している。この時，長穴１２を貫通する支持軸１１で支持された押子５は，偏心シャフト６の小凸部に接しており，製氷皿１の底部２−１で露出する被膜２とは略接する程度で被膜２を変形させない状態に設計してある。この状態で水３の冷却を進め，温度センサ１０で製氷完了を検知すると，駆動機構８は回転中心軸４を中心に製氷皿１の開口部が下向きとなるまで回転ハウジング１３を回転させる。

図３は，製氷皿１の開口部が下向きとなった状態を示している。押子５は固定された偏心シャフト６の外周に沿いながら移動するため，同時に長穴１２で案内されながら支持軸１１に対して摺動し，最終的に偏心シャフト６の大きい凸部で動きが規制されるので，製氷皿１の底部２−１で被膜２を製氷皿１の開口部側へ変形させ，製氷された氷３Ａを押し出す作用を生じる。被膜２は，前述のように離氷性が良く且つ高引裂性の柔軟な弾性材で構成されているので，氷３Ａは製氷皿１から割れや欠けが無く簡単に解放される。

図４は，製氷が完了し製氷された氷３Ａが貯氷箱７に移される際の自動製氷装置全体の状態を示している。この状態から駆動機構８が回転ハウジング１３を回転させ，再び図１の状態へ戻すと，給水から始まる次の製氷サイクルの実行が可能となる。

本発明は，製氷皿１を複数個利用した場合も前述と同様に可能であり，一例として回転中心軸４を境に製氷皿１と製氷皿１Ａを上下に配置させた場合の実施例を図５に示し，空となっている氷室に対する給水と製氷された氷の離氷とを同時に実行した状態を図６に示す。それぞの構成物は実施例１で詳述した機能と同じ働きを担う。

図５および図６で，製氷皿１Ａの製氷が完了し製氷皿１Ａの開口部が下向きとなるように回転ハウジング１３を回転すると，偏心シャフト６で上下動が規制された押子５Ａが製氷皿１Ａの底部２−１Ａを押しだし，製氷された氷３Ａが離氷される。この時，もう一方の製氷皿１の開口部は上向きで空となっており，即座に給水管９から給水が行われる。この結果，給水と離氷が同時に行われるため，製氷サイクルの短縮が可能となるので，製氷能力の向上にも寄与するものである。

冷凍庫の一画に備えることが可能で，所定の製氷サイクルで自動的に氷を作る自動製氷装置に適用できる。

本発明の自動製氷装置の実施方法を示した説明図である。（実施例１） 本発明の自動製氷装置に搭載された氷押し出し手段の一実施方法を詳述した説明図である。 氷押し出し手段による離氷作用を詳述した説明図である。 本発明の自動製氷装置の離氷時における状態を示す説明図である。 本発明の自動製氷装置の実施方法を示した説明図である。（実施例２） 製氷皿を２つにした場合の給水と離氷を同時に行う状態を詳述した説明図である。

符号の説明

１，１Ａ 製氷皿
２，２Ａ 被膜
３ 水
３Ａ 氷
４ 製氷皿の回転中心軸
５，５Ａ 押子
６ 偏心シャフト
７ 貯氷箱
８ 駆動機構
９ 給水管
１０ 温度センサ
１１，１１Ａ 支持軸
１２ 長穴
１３ 回転ハウジング

Claims (2)

1. 冷凍庫の一画に備えることが可能な自動で氷を作ることができる装置において、回転中心軸を中心として回転可能に設けられ、複数の氷室を形成すると共に前記回転中心軸側に向いた各氷室の底部に穴を開けてなる固体製氷皿本体と、各氷室の内面の製氷面を覆った氷の離氷性が高い高引裂性の柔軟な弾性材質の被膜とにより接氷する底の形状を変形させることができるように構成された製氷皿と、
   該製氷皿を回転移動させる駆動機構と、
   前記回転中心軸に設けられ回転中心軸の上側に比し下側が大きく突出した形状に設定された固定の偏心シャフトと、
   前記偏心シャフトと前記製氷皿との間に前記各氷室に対応して移動自在に介在され、一端が前記製氷皿本体の各穴を通して前記被膜に接し他端が前記偏心シャフトの表面に沿って摺動する押子とを備え、
   前記製氷皿が前記回転中心軸の下側に回転移動したときに前記各氷室の底部が下方に向いた開口部側に変形させるようにしたことを特徴とする自動製氷装置。
2. 前記回転中心軸を中心として回転可能な２つの製氷皿を、前記回転中心軸を中心とした対称の位置に備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動製氷装置。