JP7076560B2

JP7076560B2 - 自動製氷機

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Publication number: JP7076560B2
Application number: JP2020540875A
Authority: JP
Inventors: 和貴鈴木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-09-03
Filing date: 2018-09-03
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2038-09-03
Also published as: JPWO2020049606A1; WO2020049606A1

Description

本発明は、製氷皿を捻って氷を製氷皿から離す機構を備えた自動製氷機に関する。

自動製氷機は、複数の製氷ポケットを有する製氷皿と、製氷皿を捻りながら回転させ離氷を行う製氷機本体とを備えている。自動製氷機は、冷蔵庫等に設置され、冷却器からの冷気により製氷皿の水を凍結させて複数の氷粒を生成する。製氷後、製氷機本体によって製氷皿の捻り動作が行われ、製氷ポケットから複数の氷粒が離氷し、下部に設けられた貯氷ケースに貯留される。このような自動製氷機において、製氷ポケットが一列に設けられた製氷皿を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平５－２９６６２３号公報

特許文献１に記載されているような、一列の製氷ポケットが配置された製氷皿は、捻られたときの断面二次モーメントの小さい部位においては、捻れ量が他の部位に比べて大きくなる。製氷皿の部位によって捻れ量に違いがあると、複数の製氷ポケットからの一様な離氷が困難である。特許文献１の図９又は図１１には、製氷ポケットの開口した上面が、底面に対して極端に幅広に構成された態様が例示されており、このように製氷ポケットの形状に制約を設けることによって離氷性が確保され得る。しかしながら、特許文献１に記載の形状の製氷ポケットで作られた氷は、鋭い角を含んでいて見た目が悪く、また使用者が口に含んだときに不快感を生じさせる場合もある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、一列の製氷ポケットを備えた製氷皿において、製氷ポケットの形状の自由度を損なうことなく、離氷性を向上させた自動製氷機を提供することを目的とする。

本発明に係る自動製氷機は、一列に配置された、底面部及び側面を有する複数の製氷ポケットと、隣り合う前記製氷ポケットの前記側面間を接続する区画壁とを有する製氷皿と、前記製氷皿の前記一列方向である長手方向に沿って延びる軸を中心に前記製氷皿を回動させかつ前記軸を中心に前記製氷皿に捻りを与える製氷機本体と、を備え、前記製氷皿は、短手方向における前記区画壁の両方の外側と、前記短手方向における前記製氷ポケットの両方の外側とに、下方へ延びるように設けられた板状の調整リブであって、前記区画壁を通る前記短手方向の断面における前記調整リブの長さが、前記製氷ポケットを通る前記短手方向の断面における前記調整リブの長さよりも長い調整リブを有している。

本発明の自動製氷機によれば、一列の製氷ポケットを備えた製氷皿において、調整リブを設けたことにより、製氷ポケットの形状の自由度を損なうことなく、離氷性を向上させることができる。

本発明の実施の形態１に係る自動製氷機を搭載した冷蔵庫の扉を外した状態を示す概略正面図である。本発明の実施の形態１に係る自動製氷機を搭載した冷蔵庫の側断面図である。本発明の実施の形態１に係る自動製氷機の製氷皿の斜視図である。本発明の実施の形態１に係る自動製氷機の斜視図である。本発明の実施の形態１に係る自動製氷機の平面図である。図５の自動製氷機のＡ－Ａ断面を表す断面図である。本発明の実施の形態１に係る自動製氷機の製氷皿の平面図である。図７の製氷皿のＢ－Ｂ断面を表す断面図である。図７の製氷皿のＣ－Ｃ断面を表す断面図である。図７の製氷皿のＤ－Ｄ断面を表す部分断面図である。本発明の実施の形態１に係る自動製氷機の製氷皿の側面図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る自動製氷機を搭載した冷蔵庫の扉を外した状態を示す概略正面図である。図１に基づき、自動製氷機１０が冷蔵庫１に設けられる場合の冷蔵庫１の構成について説明する。図１の矢印Ｘ方向は冷蔵庫１の幅方向を表し、矢印Ｚ方向は冷蔵庫１の高さ方向を表す。冷蔵庫１は、断熱箱体１ａを有する冷蔵庫本体を備えている。断熱箱体１ａは前面が開口しており、断熱箱体１ａの内部には、冷蔵室１００、切替室２００、製氷室３００、冷凍室４００及び野菜室５００等の複数の貯蔵室が形成されている。冷蔵室１００は、断熱箱体１ａ内の最上部に設けられている。切替室２００と製氷室３００とは、冷蔵室１００の下方に、並列に設けられている。冷凍室４００は、切替室２００及び製氷室３００の下方に配置されており、冷凍室４００の下方には、野菜室５００が設けられている。なお、冷蔵庫１に設けられる貯蔵室の種類、及び各貯蔵室の順番は特にこれに限定されない。

製氷室３００は、図１に示される例では切替室２００の左側に配置され、冷凍温度帯に設定されている。切替室２００は、冷凍温度帯（例えば－１８℃）から冷蔵温度帯（例えば３℃）まで可変であり、例えば、チルド（０℃）及びソフト冷凍（－７℃）等の設定温度帯に切り替えることができる。貯蔵室間は、断熱材を含む断熱壁１５０により仕切られている。

図２は、本発明の実施の形態１に係る自動製氷機を搭載した冷蔵庫の側断面図である。図２は、製氷室３００を通る断面を表し、図中の矢印Ｙ方向は冷蔵庫１の奥行き方向を表している。冷蔵室１００の開口した前面には開閉扉１０１が設けられ、製氷室３００、冷凍室４００及び野菜室５００には、それぞれ引き出しドア３０１、４０１、５０１が設けられている。図示していないが、切替室２００には引き出しドアが設けられている。

また冷蔵庫１は、圧縮機２と、冷却器３と、図示しない凝縮器及び減圧装置等を備える。圧縮機２、凝縮器、冷却器３、及び減圧装置は冷媒配管を介して接続され、冷凍サイクルが形成されている。断熱箱体１ａの背面下部は前方へ凹んでおり、断熱箱体１ａの外側に機械室６００が形成されている。圧縮機２及び凝縮器は、機械室６００に設置されている。また機械室６００には、外気を機械室６００に循環させる図示しない機械室ファンが設置されている。また冷蔵庫１は、冷蔵庫１の運転を制御する制御部７０を備えている。制御部７０は、例えばマイクロコンピュータ等で構成される。

断熱箱体１ａ内において、切替室２００、製氷室３００及び冷凍室４００の後方には、冷却室７００が設けられており、冷却室７００と各貯蔵室との間にそれぞれ風路が形成されている。冷却器３は、冷却室７００に設置され、冷媒により周囲の空気を冷却する。また冷蔵庫１は、冷却器３により冷却された冷気を風路及び各貯蔵室へ循環させる送風ファン４と、風路に設置された少なくとも１つのダンパ５とを備えている。図１に示される例では、冷却室７００と冷蔵室１００との間の風路にダンパ５が設けられている。ダンパ５が開のとき、冷却器３から冷気がダンパ５を介して冷蔵室１００へ導入される。

冷却器３で冷却された冷気は各風路を通り、冷蔵室１００、切替室２００、製氷室３００及び冷凍室４００へと送風され各貯蔵室を冷却する。冷蔵室１００を通った冷気は、野菜室５００へ流れ、野菜室５００を冷却した後、冷却器３に戻る。各貯蔵室の温度は、各貯蔵室に設置されたサーミスタ７１、７２、７３、７４により検知される。制御部７０は、各貯蔵室の温度が、貯蔵室ごとに予め設定された温度になるように、ダンパ５の開度、圧縮機２の周波数及び送風ファン４の回転数を制御する。

図２には、実線矢印で冷気の流れが示されている。冷却器３からの冷気の一部は、製氷室吹出し口６を介して製氷室３００に流入し、製氷室３００と冷凍室４００との間に設けられた開口部３０２から冷凍室４００へ流れる。また冷却器３で冷却された冷気の残りの一部は、冷凍室吹出口３０３を介して直接冷凍室４００へ流入する。そして、冷凍室４００内を通過した冷気は、冷凍室戻り口３０４から冷却室７００へ戻る。

製氷室３００には、製氷皿２０を有し、製氷を行う自動製氷機１０と、自動製氷機１０により生成された氷を貯留する貯氷ケース４０が設置されている。貯氷ケース４０は、製氷室３００において自動製氷機１０の下方に配置され、引き出しドア３０１とともに冷蔵庫１の奥行き方向（矢印Ｙ方向）に移動可能となっている。

また、図示していないが、冷蔵庫本体には、水タンク、給水ポンプ及び給水パイプが設置されている。水タンクには、自動製氷機１０に供給される製氷用の水が蓄えられており、水タンク内の水が凍結しないように、水タンクは、氷点下にならない冷蔵温度帯の領域に設置されている。例えば、水タンクは、製氷室３００より上方に設けられた冷蔵温度帯の冷蔵室１００に設置される。

冷蔵室１００と、冷凍温度帯の温度に設定される製氷室３００とは、上述した断熱壁１５０で仕切られている。断熱壁１５０において、冷蔵室１００と製氷室３００との間に設けられた壁部を、以下、断熱壁部１５０ａと称す。水タンクが冷蔵室１００に設置される場合、冷蔵室１００の底壁であり且つ製氷室３００の天井壁である断熱壁部１５０ａにより、水タンクと製氷皿２０との間が断熱される。なお、水タンクは、給水ポンプにより製氷皿２０への給水がされ、且つ水タンクと製氷皿２０との間に断熱材が配置され凍結が防止できる構成であれば、どのように配置されてもよい。水タンクに蓄えられた水は、給水ポンプにより汲み上げられ、給水パイプを通って自動製氷機１０の製氷皿２０に給水される。

図３は、本発明の実施の形態１に係る自動製氷機の製氷皿の斜視図である。図２及び図３に基づき、自動製氷機１０の概略構成について説明する。自動製氷機１０は、凹状に形成された複数の製氷ポケット２１が一列に設けられた長尺状の製氷皿２０と、製氷皿２０に供給された水を凍結させて離氷する製氷機本体３０とを備える。

製氷機本体３０は、回転軸Ａｒを中心に製氷皿２０を回動させかつ回転軸Ａｒを中心に製氷皿２０に捻りを与えることで、製氷皿２０からの離氷を行う。製氷機本体３０は中空の長尺形状を有しており、製氷機本体３０に製氷皿２０が収容される（図４参照）。製氷機本体３０は、製氷室３００の内壁に取り付けられる。図２に示される例では、製氷機本体３０は、製氷室３００の天井壁に取り付けられている。

製氷皿２０は、ポリプロピレン等の合成樹脂材からなる成型品であり、平面視でほぼ長方形の外形を有している（図７参照）。製氷皿２０は、氷粒を形成するための複数の製氷ポケット２１を有する容器部２５と、調整リブ２６と、取付部２７と、支持軸部２８と、受け部２９とを有している。調整リブ２６、取付部２７、支持軸部２８及び受け部２９は、容器部２５の外側に設けられている。

給水パイプを通った水は、容器部２５の開口面２５ａから容器部２５内に供給される。製氷皿２０は、水が供給される給水時又は氷が生成される製氷時において、開口面２５ａが上方を向いた状態で製氷機本体３０に保持されている。取付部２７は、製氷皿２０の長手方向（矢印Ｙ方向）の一端２０ａに設けられており、取付部２７を介して製氷皿２０が製氷機本体３０に取り付けられる。

支持軸部２８は、製氷皿２０の長手方向（矢印Ｙ方向）の他端２０ｂに、容器部２５から突出するように設けられている。ここで、製氷皿２０の長手方向は、複数の製氷ポケット２１が並んだ方向（一列方向）である。支持軸部２８を介して製氷皿２０が製氷機本体３０に回転自在に軸支される。支持軸部２８は、製氷皿２０の、短手方向（矢印Ｘ方向）において容器部２５のほぼ中央に設けられている。

受け部２９は、製氷皿２０の長手方向（矢印Ｙ方向）の他端２０ｂに、平面視で容器部２５の外周よりも外側へ突出するように設けられている。図３に示される例では、受け部２９は、容器部２５の一角に設けられており、高さ方向（矢印Ｚ方向）において、容器部２５の製氷ポケット２１の底面部２１ｂを基準にした場合に開口面２５ａとほぼ同じ高さに設けられている。したがって、製氷皿２０が支持軸部２８を介して製氷機本体３０に軸支されながら取付部２７を介して回転駆動されるとき、受け部２９の最大軌道が、容器部２５の駆動範囲Ｒ（図６参照）の外側を通る。

図４は、本発明の実施の形態１に係る自動製氷機の斜視図である。図５は、本発明の実施の形態１に係る自動製氷機の平面図である。図６は、図５の自動製氷機のＡ－Ａ断面を表す断面図である。図２～図６を用いて、製氷機本体３０の構成について説明する。製氷機本体３０は、製氷皿２０を駆動する駆動装置３１と、長尺状に延び、製氷皿２０の上面を覆うカバー３２と、駆動装置３１の上方に位置し、カバー３２の一端３２ａ側につながる冷気導入部３３と、検氷レバー３４と、を備えて構成される。

駆動装置３１は、製氷機本体３０の長手方向の一端に設けられている。駆動装置３１は、モータ及びギア等で構成されており、モータの軸に、製氷皿２０の取付部２７が取り付けられる。駆動装置３１による製氷皿２０の回転軸Ａｒが冷蔵庫１の奥行き方向（矢印Ｙ方向）に平行となるように、自動製氷機１０が製氷室３００に配置される。製氷皿２０の他端２０ｂ側は、回転軸Ａｒ方向に延びた支持軸部２８によりカバー３２に軸支されているので、駆動装置３１のモータが回転する際、取付部２７を介して製氷皿２０が回転軸Ａｒを中心に回動する。

カバー３２は、Ｃ字状の断面形状を有するカバー部３５と、カバー部３５の下部に設けられた氷排出部３６とを有し、全体として略円筒形状をしている。氷排出部３６は、長手方向（矢印Ｙ方向）に延びる長方形状の排出口３７と、カバー部３５の下方の縁部から下方へ延出した氷ガイド部３８とを有する。氷ガイド部３８は、短手方向（矢印Ｘ方向）における排出口３７の両側に設けられ、長手方向（矢印Ｙ方向）に延びるレール形状を有している。

カバー３２は、カバー３２の中心位置が、駆動装置３１に取り付けられた製氷皿２０の回転軸Ａｒと一致するように配置され、カバー部３５と製氷皿２０との間に製氷風路となる隙間Ｇが形成されている。カバー部３５には、内面側に突出したストッパ３９が設けられている（図２参照）。ストッパ３９の先端は、製氷皿２０の受け部２９の軌道上に位置する。また、カバー３２の長手方向（矢印Ｙ方向）の他端３２ｂには軸穴３２ｃが形成されており、軸穴３２ｃには製氷皿２０の支持軸部２８が通される。

自動製氷機１０が製氷室３００に設置されると、カバー３２のカバー部３５は上方に位置し、カバー３２の氷排出部３６は下方に位置する。製氷皿２０が駆動装置３１により回転駆動され離氷動作が行われる際、製氷皿２０から離れて落下する氷は、氷排出部３６の排出口３７を通過する。氷排出部３６の氷ガイド部３８は、製氷皿２０から落下する複数の氷を貯氷ケース４０内にガイドする。ここで、離氷動作とは、回転軸Ａｒを中心に製氷皿２０を回動させかつ回転軸Ａｒを中心に製氷皿２０に捻りを与えることである。

図６に示されるように、氷排出部３６の短手方向（矢印Ｘ方向）における排出口３７の開口幅Ｗｂは、製氷皿２０の容器部２５の開口面２５ａの幅Ｗａよりも大きく、かつカバー部３５の内径Ｗｄよりも小さい。このような構成により、氷が通る幅を確保して氷の排出性を維持するとともに、排出口３７の開口幅Ｗｂとカバー部３５の内径Ｗｄとを同じ幅に設定した場合と比べ、製氷皿２０の回転軸Ａｒより下方の位置でも、冷気を製氷皿２０近くに通過させることができる。

冷気導入部３３は、内部に冷気の導入風路となる空洞が形成された四角柱状の形状を有している。冷気導入部３３のカバー３２側には、カバーの一端３２ａにかけて傾斜する傾斜部３３ａが形成されており、冷気導入部３３の内部に設けられた導入風路の面積は、カバー３２側で最も小さくなる。傾斜部３３ａは、導入風路の断面積を連続的に変化させることで風路抵抗の増加を抑制し、冷気が導入風路を介して製氷風路へ流入するように構成されている。自動製氷機１０は、冷気導入部３３の外面が製氷室吹出し口６の側壁面と対向するように設置される。冷気導入部３３は、製氷室吹出し口６とカバー３２の一端３２ａとを接続し、製氷室吹出し口６から吹き出される冷気を製氷風路に誘導する。

検氷レバー３４は、駆動装置３１の駆動により下降動作を行い、貯氷ケース内の氷４１（図２参照）に接触すると動作が止まる構成となっている。

次に、図２～図６を用いて、自動製氷機１０の動作の一例について説明する。製氷室吹出し口６から吹き出す冷気は、製氷機本体３０の冷気導入部３３により、カバー３２と製氷皿２０との間の製氷風路に導入される。製氷風路に導入された冷気は、製氷皿２０に沿って幅方向に広がりながら前方へ流れ、製氷皿２０内の水４２を冷却し凍結させる。

制御部７０は、給水ポンプに給水させることで製氷を開始してから、予め設定された設定時間が経過すると、製氷室３００の温度が設定値よりも下回っているか否か温度判定を行う。制御部７０は、製氷室３００の温度が設定値よりも下回っている場合、氷が生成されていると判定し、検氷レバー３４を動作させ、貯氷ケース内の氷の高さ判定を行う。一方、製氷室３００の温度が設定値以上であれば、制御部７０は、未だ氷が生成されていないと判定し、製氷を続ける制御を行う。その後、製氷室３００の温度が設定値よりも下回るまで、一定時間ごとに、上述した温度判定が繰り返される。

制御部７０は、氷の高さ判定の結果に応じて駆動装置３１を制御する。具体的には、検氷レバー３４が設定高さよりも下降した場合に、制御部７０は、貯氷ケース４０内に貯留された氷の高さが設定高さ未満であると判定し、製氷皿２０の離氷動作を行うように駆動装置３１を制御する。一方、検氷レバー３４が設定高さよりも下がらない場合には、制御部７０は、氷の高さが設定高さ以上であると判定し、離氷動作を開始しない。その後、検氷レバー３４が設定高さよりも下降するまで、一定時間ごとに、上述した高さ判定が繰り返される。このような制御により、貯氷ケース４０が氷４１であふれることを防止している。

製氷皿２０の離氷動作では、上方を向いた製氷皿２０の開口面２５ａが、駆動装置３１により回転軸Ａｒを中心に回動される。製氷皿２０が回動される際、製氷皿２０の受け部２９がカバー３２のストッパ３９に接触することで製氷皿２０の前方の回転が止まり、後方が回転されることで製氷皿２０が捻られ、変形し、氷が製氷皿２０から離れる。

図７は、本発明の実施の形態１に係る自動製氷機の製氷皿の平面図である。図８は、図７の製氷皿のＢ－Ｂ断面を表す断面図である。図９は、図７の製氷皿のＣ－Ｃ断面を表す断面図である。図１０は、図７の製氷皿のＤ－Ｄ断面を表す部分断面図である。図３及び図７～図１０を用いて、製氷皿２０、特に容器部２５について説明する。図８及び図９はそれぞれ製氷皿２０の短手方向（矢印Ｘ方向）の断面を例示している。

容器部２５は、複数の製氷ポケット２１と、複数の製氷ポケット２１を区画形成する区画壁２２と、区画壁２２に設けられ、隣り合う製氷ポケット２１を連通させる溝状の水路部２３と、複数の製氷ポケット２１の外周に沿って設けられた外壁部２４とを有する。図８には、製氷ポケット２１の中心Ｏ１を通る製氷皿２０の短手方向の断面（以下、断面Ｃ１という）が例示されており、図９には、区画壁２２の中心Ｏ２を通る製氷皿２０の短手方向の断面（以下、断面Ｃ２という）が例示されている。図８において、製氷皿２０の容器部２５の駆動範囲Ｒは、製氷ポケット２１の底面部２１ｂの最下点が通る軌跡となっている。

図３及び図７に示される例では、製氷皿２０に、製氷ポケット２１が６つ形成されている。なお、製氷ポケット２１の形状及び数は、特にこれに限定されない。製氷ポケット２１の形状は、開口面２５ａ側における製氷ポケット２１の幅が底面部２１ｂの幅以上となるように形成されていればよく、製氷ポケット２１の数は、自動製氷機１０が製氷室３００内の奥行き幅に収まるように設定されていればよい。

製氷ポケット２１の側面２１ａは、鉛直方向に対して角度θ１で傾斜しており、短手方向（矢印Ｘ方向）において製氷ポケット２１の断面形状は、底面部２１ｂに対して開口面２５ａ側が幅広に構成された形状となっている。図８及び図１０の例では、製氷ポケット２１を通り回転軸Ａｒに垂直な断面Ｃ１での製氷ポケット２１の断面形状、及び回転軸Ａｒを通る縦断面での製氷ポケット２１の断面形状はいずれも略台形をしており、製氷ポケット２１の立体形状は略四角錐台である。そして、製氷ポケット２１の傾斜した側面２１ａは、隣り合う製氷ポケット２１の傾斜した側面２１ａと、区画壁２２により接続されている。

上述したように、給水パイプを介して製氷皿２０への給水が行われるので、給水パイプからの水が全ての製氷ポケット２１に行き渡るように、水路部２３は各区画壁２２に形成されている。図８及び図９に示されるように、回転軸Ａｒと垂直な断面において、水路部２３の断面積は製氷ポケット２１内部の断面積よりも小さい。このため、製氷皿２０に形成された氷の、氷粒と氷粒との間の部分すなわち水路部２３に形成される部分に応力が発生し易く、離氷動作が行われたときに氷粒同士が容易に分離できる。また、水路部２３は、隣り合う製氷ポケット２１同士を接続する区画壁２２の上端に溝状に形成されているので、区画壁２２に水路部２３が設けられない場合と比べ、隣接する製氷ポケット２１間の水の経路を短くすることができる。

外壁部２４は、容器部２５の開口面２５ａ側に、区画壁２２よりも高く形成されている。外壁部２４は、複数の氷粒が同時に製氷できるよう、１列に複数の製氷ポケット２１を保持している。

ところで、一般に、製氷ポケット２１に氷が有る状態すなわち水が凍結し氷が生成された状態において、氷及び製氷ポケット２１を含む製氷部には、製氷ポケット２１の部材の剛性に加え、氷が持つ剛性も発生する。このため、製氷部では、氷が有る状態において、氷が無い状態よりも変形しにくくなり、製氷皿２０において区画壁２２が優先して捻られ、製氷ポケット２１で離氷性が悪化する場合がある。

実施の形態１の自動製氷機１０は、製氷ポケット２１の剛性と区画壁２２の剛性との大小関係を調整する調整リブ２６を備え、これにより、離氷動作が行われる際の製氷皿２０の離氷性を改善している。

図１１は、本発明の実施の形態１に係る自動製氷機の製氷皿の側面図である。図７～図９及び図１１を用いて、調整リブ２６について説明する。調整リブ２６は、短手方向（矢印Ｘ方向）における容器部２５の両方の外側に下方へ延びるように設けられている。具体的には、調整リブ２６は、短手方向における区画壁２２の両方の外側と、短手方向における前記製氷ポケットの両方の外側とに、容器部２５の側面と対向するように設けられている。製氷皿２０の開口面２５ａを基準とした調整リブ２６の長さは、区画壁２２の中心の両側で最も長い。そして、区画壁２２の両側における調整リブ２６の長さＨ２は、製氷ポケット２１の両側における調整リブ２６の長さＨ１よりも長い。ここで、長さＨ１、Ｈ２は、製氷皿２０の高さ方向（矢印Ｚ方向）における調整リブ２６の長さで表される。

このような調整リブ２６によって区画壁２２が補強されるので、製氷皿２０に氷が有る状態で、区画壁２２を通る断面Ｃ２の断面二次モーメントを、製氷ポケット２１を通る断面Ｃ１の断面二次モーメント以上となるように構成できる。ここで、断面二次モーメントとは、製氷皿２０の部位ごとの剛性に関係する量であり、断面における、離氷動作による曲げモーメントに対するはり部材すなわち製氷皿２０の変形のしにくさを表した量である。

区画壁２２の両方の外側に設けられた部位の先端面Ｅ２は、製氷ポケット２１の両方の外側に設けられた部位の先端面Ｅ１よりも下方に位置している。そして、先端面Ｅ２と先端面Ｅ１とは、斜面Ｅ３を介して接続されている。先端面Ｅ１と斜面Ｅ３の一端とは曲面で接続され、先端面Ｅ２と斜面Ｅ３の他端とは曲面で接続され、調整リブ２６の先端面は全体として側面視で波形状を有している。また、斜面Ｅ３は、調整リブ２６において区画壁２２の両方の外側に設けられた部位の先端面Ｅ２を通る長手方向の第１仮想線Ｌａと、斜面Ｅ３に沿った第２仮想線Ｌｂとが交わって成す角度θ２が鈍角となるように形成されている。特に、角度θ２が１３５度以上に設定されているとよい。

このように、調整リブ２６の先端面が、製氷皿２０の長手方向にわたって緩やかに傾斜した稜線を描くように調整リブ２６が形成されることで、製氷皿２０の剛性が長手方向で急激に変わることによる応力集中の発生を予防できる。よって、剛性が不均一であることによる、製氷皿２０の破損あるいは座屈の発生を抑制しつつ離氷性を向上させることができる。

また、このような調整リブ２６は、例えば、容器部２５の外壁部２４から下方へ延びる板状の部材に、製氷ポケット２１の両側で切り欠きを設けることで容易に成型できる。なお、これまで、容器部２５の長手方向の側面に渡って一続きの調整リブ２６が設けられる場合について説明したが、調整リブ２６は、区画壁２２の両方の外側にのみ設けられる構成であってもよい。また、調整リブ２６の厚みが一定であるものとして説明したが、調整リブ２６において、製氷ポケット２１の両側の部位と区画壁２２の両側の部位とで、厚みＴ１、Ｔ２に差を設けることにより、区画壁２２を補強してもよい。断面二次モーメントは、調整リブ２６の断面積によって変化する量であり、調整リブ２６の厚みによっても変化する。具体的には、調整リブ２６において、区画壁２２の両側の部位の厚みＴ２を、製氷ポケット２１の両側の部位の厚みＴ１よりも厚くすることによっても、調整リブ２６の各部位の長さＨ１、Ｈ２で調整した場合と同様の効果が得られる。

次に、従来の構成と、製氷皿２０に調整リブ２６を設けた場合とについて、製氷皿２０の離氷動作における回転軸Ａｒ周りの断面二次モーメントを比較した結果について説明する。従来の構成では、区画壁２２を通る断面Ｃ２における軸周りの断面二次モーメントは、製氷部を通る断面Ｃ１における断面二次モーメントの５６％となった。

一方、調整リブ２６を設けた場合、区画壁２２を通る断面Ｃ２における断面二次モーメントは、製氷部を通る断面Ｃ１における断面二次モーメントの１３６％になった。つまり、実施の形態１の製氷皿２０を用いた場合、製氷皿２０に氷がある状態で、区画壁２２を通る断面Ｃ２における断面二次モーメントが、製氷部を通る断面Ｃ１における断面二次モーメントと同等以上となるように調整されることが示された。

調整リブ２６の断面Ｃ１における長さＨ１と断面Ｃ２における長さＨ２との差は、特に、製氷皿２０に氷が有る場合の氷の剛性を加味して設定されるとよい。つまり、製氷皿２０において、氷の剛性に相当する分だけ、区画壁２２の剛性が製氷ポケット２１の剛性よりも高くなるように、調整リブ２６が形成されているとよい。このような構成により、製氷ポケット２１に氷が有る状態において、短手方向における断面二次モーメントを、長手方向にわたって均一化することができ、離氷動作の際には、製氷皿２０全体を変形させることができる。

ところで、図８に示されるように、製氷ポケット２１を通る断面Ｃ１においては、製氷皿２０の駆動範囲Ｒの外周は、製氷ポケット２１の底面部２１ｂの頂点の軌跡で決まる。調整リブ２６の長さは、駆動範囲Ｒに収まる長さにするとよい。つまり、図９に示されるように、区画壁２２の両方の外側に設けられた部位の先端面Ｅ２の、回転軸Ａｒ周りの軌跡が、図８に示される駆動範囲Ｒ以内に収まっていればよい。調整リブ２６の高さをこのように設定することで、製氷皿２０全体としても駆動範囲を最小限にできるため、製氷皿２０を収容するカバー３２の外形を小さくすることができ、自動製氷機１０を小型化できる。

以上のように、実施の形態１の自動製氷機１０によれば、製氷皿２０は調整リブ２６を有している。調整リブ２６は、短手方向（矢印Ｘ方向）における区画壁２２の両方の外側に設けられ、区画壁２２を通る断面Ｃ２における回転軸Ａｒ周りの断面二次モーメントを、製氷ポケット２１を通る断面Ｃ１における回転軸Ａｒ周りの断面二次モーメントよりも大きくする。これにより、一列の複数の製氷ポケット２１が設けられた製氷皿２０において、従来よりも、製氷皿２０に氷が有るときの長手方向（矢印Ｙ方向）にわたる剛性の差を小さくできる。したがって、離氷動作の際の、製氷ポケット２１の捻れ量と区画壁２２の捻れ量とを調整リブ２６により均一化できるので、従来のように極端に側面の傾斜の角度θ１を大きくして離氷性を確保する必要が無い。よって、製氷ポケット２１の形状の自由度を損なうことなく、離氷性を向上させることができる。

また、区画壁２２を通る短手方向の断面Ｃ２における調整リブ２６の長さＨ２は、製氷ポケット２１を通る短手方向の断面Ｃ１における調整リブ２６の長さＨ１よりも長い。これにより、製氷皿２０の両側に設けられた調整リブ２６の長さに差を設けることにより、製氷皿２０の長手方向（矢印Ｙ方向）における剛性を容易に調整でき、製氷皿２０の製造が容易となる。

また調整リブ２６は、製氷皿２０の長手方向に渡って設けられており、区画壁２２の両方の外側に設けられた部位の先端面Ｅ２と、製氷ポケット２１の両方の外側に設けられた部位の先端面Ｅ１とを接続する斜面Ｅ３を有する。これにより、調整リブ２６の長さＨ１、Ｈ２が異なる部位間で、補強の度合いを連続的に変化させながら製氷皿２０の剛性を調整することができる。

また斜面Ｅ３は、調整リブ２６において区画壁２２の両方の外側に設けられた部位の先端面Ｅ２を通る長手方向の第１仮想線Ｌａと、斜面Ｅ３に沿った第２仮想線Ｌｂとが交わって成す角度θ２が鈍角となるように形成されている。これにより、調整リブ２６の長さＨ１、Ｈ２が異なる位置において、製氷皿２０の一部に応力が集中することによる製氷皿２０の破損を防止できる。

また、製氷機本体３０は、製氷皿２０との間に隙間Ｇを有して製氷皿２０の上部を覆うカバー３２と、長手方向においてカバー３２の一端３２ａにつながり、カバー３２と製氷皿２０との間の隙間Ｇに冷気を導入する冷気導入部３３と、をさらに備えている。これにより、自動製氷機１０が冷蔵庫１の製氷室吹出し口６に設置されると、冷気導入部３３がダクトとして機能し、製氷室吹出し口６から吹き出される冷気を製氷風路に誘導することができる。

また冷気導入部３３は、カバーの一端３２ａにかけて傾斜する傾斜部３３ａを有し、冷気導入部３３は、冷気導入部３３の内部に設けられた空洞の断面積がカバー３２側で小さくなるように構成されている。これにより、製氷室吹出し口６から吹き出される冷気の風速低下を抑制しつつ製氷風路へ冷気を導入できる。

なお、本発明の実施の形態は上記実施の形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。例えば、離氷動作を実施する前に温度判定を行う場合について説明したが、温度判定は省略してもよい。また、自動製氷機１０が冷蔵庫１の製氷室３００に設置される場合について説明したが、冷蔵庫１が製氷専用の貯蔵室を有さない場合には、自動製氷機１０は冷凍庫等の冷凍温度帯の貯蔵室に設置されてもよい。

１冷蔵庫、１ａ断熱箱体、２圧縮機、３冷却器、４送風ファン、５ダンパ、６製氷室吹出し口、１０自動製氷機、２０製氷皿、２０ａ一端、２０ｂ他端、２１製氷ポケット、２１ａ側面、２１ｂ底面部、２２区画壁、２３水路部、２４外壁部、２５容器部、２５ａ開口面、２６調整リブ、２７取付部、２８支持軸部、２９受け部、３０製氷機本体、３１駆動装置、３２カバー、３２ａ一端、３２ｂ他端、３２ｃ軸穴、３３冷気導入部、３３ａ傾斜部、３４検氷レバー、３５カバー部、３６氷排出部、３７排出口、３８氷ガイド部、３９ストッパ、４０貯氷ケース、４１氷、４２水、７０制御部、７１サーミスタ、７２サーミスタ、７３サーミスタ、７４サーミスタ、１００冷蔵室、１０１開閉扉、１５０断熱壁、１５０ａ断熱壁部、２００切替室、３００製氷室、３０１引き出しドア、３０２開口部、３０３冷凍室吹出口、３０４冷凍室戻り口、４００冷凍室、４０１引き出しドア、５００野菜室、５０１引き出しドア、６００機械室、７００冷却室、Ａｒ回転軸、Ｃ１、Ｃ２断面、Ｅ１先端面、Ｅ２先端面、Ｅ３斜面、Ｇ隙間、Ｌａ第１仮想線、Ｌｂ第２仮想線、Ｏ１、Ｏ２中心、Ｈ１、Ｈ２長さ、Ｒ駆動範囲、Ｗｂ開口幅、Ｗｄ内径、θ１、θ２角度。

Claims

一列に配置された、底面部及び側面を有する複数の製氷ポケットと、隣り合う前記製氷ポケットの前記側面間を接続する区画壁とを有する製氷皿と、
前記製氷皿の前記一列方向である長手方向に沿って延びる軸を中心に前記製氷皿を回動させかつ前記軸を中心に前記製氷皿に捻りを与える製氷機本体と、
を備え、
前記製氷皿は、
短手方向における前記区画壁の両方の外側と、前記短手方向における前記製氷ポケットの両方の外側とに、下方へ延びるように設けられた板状の調整リブであって、前記区画壁を通る前記短手方向の断面における前記調整リブの長さが、前記製氷ポケットを通る前記短手方向の断面における前記調整リブの長さよりも長い調整リブを有している
自動製氷機。
前記調整リブは、前記区画壁を通る前記短手方向の断面における前記軸周りの断面二次モーメントを、前記製氷ポケットを通る前記短手方向の断面における前記軸周りの断面二次モーメントよりも大きくするものである
請求項１に記載の自動製氷機。
前記調整リブは、前記製氷皿の前記長手方向に渡って設けられており、前記区画壁の両方の外側に設けられた部位の先端面と、前記製氷ポケットの両方の外側に設けられた部位の先端面とを接続する斜面を有する
請求項１又は２に記載の自動製氷機。
前記斜面は、前記調整リブにおいて前記区画壁の両方の外側に設けられた部位の先端面を通る前記長手方向の第１仮想線と、前記斜面に沿った第２仮想線とが交わって成す角度が鈍角となるように形成されている
請求項３に記載の自動製氷機。
前記製氷機本体は、
前記製氷皿との間に隙間を有して前記製氷皿の上部を覆うカバーと、
前記長手方向において前記カバーの一端につながり、前記カバーと前記製氷皿との間の前記隙間に冷気を導入する冷気導入部と、
をさらに備えた請求項１～４のいずれか一項に記載の自動製氷機。
前記冷気導入部は、前記カバーの一端にかけて傾斜する傾斜部を有し、前記冷気導入部の内部に設けられた空洞の断面積が前記カバー側で小さくなっている
請求項５に記載の自動製氷機。