JPH04110579A - 製氷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば家庭用冷凍冷蔵庫等に設置される製氷
装置に関し、特に製氷薄肉の適正水位検出構造を備えた
製氷装置に関する。

（従来の技術） プて汲上げ、冷凍室内にある製氷皿に一定量給水して製
氷させ、製氷完了を検知した後、製氷皿を回転させ、ま
た電気機構により製氷皿に機械的歪みを与えることて脱
水し、再び製氷皿に給水するという繰り返し行程を行な
っている。

第１２図ないし第１５図は、このような家庭用冷凍冷蔵
庫に搭載された従来の自動製氷装置を示している。第１
２図において、１１は冷蔵室、１２は冷凍室であり、冷
蔵室１１内には、給水タンク固定台４上に製氷用水３の
入った給水タンク１が設置されている。給水タンク１が
ら、−旦水受けＨ２へ圧力バランスにより一定量給水さ
れるようになっている。５は、モータ６及びインペラ（
羽根）７を備えた給水ポンプであり、給水ポンプ５の吐
出口に連なる導水管８が冷凍室１２に立上げられている
。冷凍室１２内には、製氷皿１゜が設置されている。第
１３図に示すように、製氷皿１０は、佳切り１３により
多数の小区画に区画され、仕切り１３には水連絡溝１５
か１１５成されている。各水連絡溝１５には、高低差が
つけられ、導水口９から一端側の小区画へ給水された水
を、各小区画を通って他端側の小区画に導くための順序
か決定されるようになっている。また、製氷皿１０は、
製氷皿駆動機構１６から突出した回転軸１７に取付けら
れ、フレーム１８内で回転可能で且つ適宜の機械的歪み
か与えられるようになっている。

そして、給水ポンプ５に、製氷皿１０への給水指令が与
えられると、モータ６が駆動されてインペラ７を高速回
転させることにより水受は皿２内の水３が一気に製氷皿
１０へ汲み上げられる。このとき、水受は皿２からの水
の汲上げ速度は、給水タンク１から水受は皿２への水の
落下速度より早いため、製氷皿１０へは常に水受は皿２
に溜っている一定の水量か給水されることになる。第１
４図は、給水時における製氷皿１０における各小区画へ
の水の入り順序を示している。水は、各小小区画を通っ
て■−■の順で導かれる。給水後、製氷か行われ、製氷
完了を検知した後、第１５図に示すように、製氷皿駆動
機構１６により製氷皿１０か回転され、また反転した時
点て適宜の機械的歪みか与えられることにより脱水が行
われる。

上述のように、従来の自動製氷装置では、給水の際、製
氷皿１０に供給される水量（水位）は水受は皿２内に溜
っている水量で決定されていた。

しかし、この構造及び方式では直接水受は皿２内の水量
を検知しておらす、例えば冷蔵庫か揺れたり、給水タン
ク１に水を補充するため給水タンク１を取外したりする
と、水受は皿２の水面が変動し、給水タンク］から更に
水が供給されてしまう等、水受は皿２に溜められる水量
は常に一定ではなくなる。また、水の汲上げ用の給水ポ
ンプ５におけるモータ６やインペラ７にも性能ばらつき
があるものと考えられ、このような状況で製氷が行われ
ると、氷の大きさか小さかったり、又は氷同士か速成し
て脱水されにくくなり、また脱水されたとしても結氷し
たままの状態で脱水され、全体として不揃いな氷か出来
上り易い。

（発明か解決しようとする課８） 従来の自動製氷装置では、製氷皿への給水の際、水受は
皿内に溜っている水を一気に汲上げるもので、製氷皿の
水位や水受は皿の水量は検知しておらず、加えて水受は
皿内の水量や、水の吸上げ用の給水ポンプにおけるモー
タの性能やインペラにもばらつきかあるものと考えられ
る。このような状況で製氷か行なわれると、氷の大きさ
が小さかったり又は氷同士が連成して脱水されにくくな
り、脱水されたとしても氷同士がくっついたままの状態
で脱水され、全体として不揃いな氷ができ上り易いとい
う問題があった。

そこで、本発明は、氷の大きさが小さがったり、氷同士
が連成することがなく、全体的に大きさの揃った氷を作
ることができ、また容易に脱水することのできる製氷装
置を提供することを目的とする。

Ｃ発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために、絶縁性材質で作製
されて仕切りにより多数の小区画に区画され前記仕切り
には一端側の前記小区画への給水を順次他端側の前記小
区画に導くための水連絡溝か形成され冷気雰囲気中に設
置される製氷皿と、前記一端側及び他端側の小区画部の
側面又は底面の少なくとも何れかにそれぞれ形成された
１対の電極と、給水による前記１対の電極間の静電容量
圃の変化を検出する静電容量検出手段とを有することを
要旨とする。

（作用） １対の電極間の各小区画で構成される空間部か水なしの
場合と水で満たされて導通状態になった場合とでは静電
容量値に大きな差がでる。したがって、静電容量検出手
段で給水に伴う１対の電極間の静電容量値の変化を検出
することにより、製氷皿の製氷最適水位が正確に検出さ
れる。この検出結果に基づいて製氷皿への給水量を最適
水量に制御できて製氷後できあがった氷が小さかったり
、また氷同士かくっついて脱水されにくくなったり、脱
水されたとしても氷同士がくっついたままの状態となる
ことかなく、全体的に大きさの揃った氷を作ることか可
能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基ついて説明する。

第１図ないし第５図は、本発明の第１実施例を示す図で
ある。

なお、第１図、第２図及び後述の各実施例を示す図にお
いて、前記第１２図、第１３図等における部材及び部位
等と同一ないし均等のものは、前記と同一符号を以って
示し、重複した説明を省略する。

第１図及び第２図に示す製氷皿１０は、ポリエチレン等
のプラスチックからなる絶縁性材質で作製され、導水口
９が臨む一端側の小区画部と他端側の小区画部における
側面及び底面に、導電性樹脂等により１対の電極２１ａ
、２１ｂが形成されティる。２２　ａ　％’　２２　ｂ
は各電極２１ａ、２１ｂに接続されたリード線であり、
第３図に示すように、リート線２２ａ、２２ｂの他端は
、静電容量検出手段としての静電容量検出装置２′３に
接続されている。静電容量検出装置２３で給水による１
対の電極２］ａ、２１ｂ間の静電容量値の変化が検出さ
れ、その検出用力により信号処理回路２４て製氷皿１０
内の水位検出か行われ、最適水位になったとき、給水ポ
ンプ制御装置２５を介して給水ポンプ５の駆動か停止さ
れて給水が止められるようになっている。

次に、第４図及び第５図を用いて、上述のように構成さ
れた製氷装置の作用を説明する。

まず、給水ポンプにより水が汲上げられ、導水口９より
製氷皿１０へ導かれる。そのとき水は導水口９が臨む一
端側の小区画に溜りながら、仕切り１３に設けられた水
連絡溝１５を通って導水口９から離れた他端側の小区画
へと流れてゆく。

方、電極２１ａ、２１ｂ間の静電容量は、水が電極２１
ｂの面する小区画まで達していないときは、電極２１ａ
、２１ｂ間の空間は一部が空気で満されて導通が殆んど
なく、第５図の製氷皿内の水量＆＝ｊ静電容量特性に示
すように、その間の静電容量値はｃｏで非常に小さい。

そして水が徐々に電極２１ｂ側の小区画の方へ導かれ、
電極２’ｌｂか面する小区画へ達した瞬間、電極２１ａ
、２１−　ｂ間の空間部は水により導通し、水なしの場
合と比較すると大きな値の静電容量値Ｃ，となる。第４
図はこのときの等価回路を示している。

その時の製氷皿ｌｏ内の水量は仕切り１３に設けられた
水連絡溝１５により、各小区画とも一様に平均化され最
適水位となっている。従って、静電容量値Ｃ１を検出し
た時点で給水ポンプ制御装置２５等を介して給水ポンプ
５を停止させることにより、製氷皿１０内に最適水量を
得ることができ、製氷後でき上った氷か小さかったり、
また氷同士がくっついて脱水されにくくなったり、脱水
されたとしても氷同士かくっついたままとなることもな
く、全体的に大きさの揃った氷を作ることが可能となる
。

なお、上述の実施例では、従来の給水システムで使用し
ていた水受は皿は不要となり、給水タンクより直接水を
供給できるようになる。

次いて、第６図ないし第８図には、本発明の第２実施例
を示す。

この実施例では、１対の電極２６ａ、２６ｂが、一端側
の小区画部と他端側の小区画部における側面の部分のみ
に形成されている。製氷皿ｌｏ内の水量に対する電極２
６ａ、’２６ｂ間の静電容量特性は、第８図に示すよう
に第１実施例の場合と比べて急峻な特性は得られないが
、静電容量値は水量とともに増加していく特性であるの
で、最適水量りにおける静電容量値Ｃ２を検出すること
により、第１実施例とほぼ同様の作用、効果が得られる
。

第９図ないし第１１図には、本発明の第３実施例を示す
。この実施例では、コンデンサを形成する１対の電極２
６ａ、２６ｂの形成態様は、上記第２実施例のものとほ
ぼ同様であるが、給水による電極２６ａ、２６ｂ間の静
電容量値の変化を検出する静電容量検出手段として、方
形波を発生する交流信号発生装置２７と外付けの抵抗２
８とが用いられている。第１０図に示すように、１対の
電極２６ａ、２６ｂで構成されるコンデンサと抵抗２８
とて方形波を微分する微分回路か構成され、端子２９か
ら微分方形波出力か取出されるようになっている。

第１１図（ａ）は交流信号発生装置２７から発生する方
形波、同図（ｂ）は製氷皿１０の各小区画に水なしか又
は極く低水位の場合の微分波形出力、同図（Ｃ）は製氷
皿］Ｏ内が最適水量となった場合の微分波形出力をそれ
ぞれ示している。このように、微分波形のピーク値は電
極２６ａ、２６ｂ間の静電容量に依存するため、微分波
形を検出することにより製氷皿１０内の最適水量点を検
出することができ、前記第１、第２実施例とほぼ同様の
作用、効果が得られる。

なお、上述の各実施例では、１対の電極を製氷皿におけ
る一端側の小区画及び他端側の小区画の側面、或は側面
と底面に形成したか、製氷皿外の側面の最適水位位置に
帯状に形成することもてきる。

［発明の効果１ 以上説明したように、本発明によれは、１り・ｔの電極
間の各小区画で構成される空間部か水なしの場合と水で
満たされて導通状態になった場合とては静電容量値に大
きな差かでることから、静電容量検出手段で給水に伴う
１対の電極間の静電容量値の変化を検出することにより
、製氷口の製氷最適水位を正確に検出することかでき、
この検出結果に基づいて製氷皿への給水量を最適水量に
制御することかできる。したかって、製氷後でき上った
氷が小さかったり、また氷同士か連成して脱水されにく
くなったり、脱水されたとしても氷同士がくっついたた
ままの状態となることがなく、全体的に大きさの揃った
氷を作ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明に係る製氷装置の第１実施
例を示すもので、第１図は製氷皿の斜視図、第２図は製
氷皿への電極の形成態様を示す図、第３図は静電容量値
の検出結果に基づく給水ポンプの制御系を示すブロック
図、第４図は１対の電極間の各小区画で構成される空間
部が水で満たされた場合の等価回路を示す図、第５図は
製水皿内の水量に対する電極間の静電容量の変化を示す
特性図、第６図ないし第８図は本発明の第２実施例を示
すもので、第６図は製氷皿の斜視図、第７図は製氷皿へ
の電極の形成！！様を示す図、第８図は製氷皿内の水量
に対する電極間の静電容量の変化を示す特性図、第９図
ないし第１１図は本発明の第３実施例を示すもので、第
９図は製氷皿への電極の形成態様を示す図、第１０図は
等価回路を示す回路図、第１１図は入力方形波信号及び
その微分波形信号を示す信号波形図、第１２図ないし第
１５図は従来の自動製氷装置を示すもので、第１２図は
全体構成を一部断面で示す構成図、第１３図は製氷皿の
部分を示す斜視図、第１４図は製氷皿における各小区画
への水の入り順序を示す図、第１５図は脱水時の製氷皿
の回転動作を示す図である。 ９：導水口、　　１０；製氷皿、 １３：仕切り、　　１５：水連絡溝、 ２１ａ、２１ｂ、２６ａ、２６ｂ　：ｉ極、２３・静電
容量検出手段（静電容量検出手段）、。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁性材質で作製されて仕切りにより多数の小区画に区
   画され前記仕切りには一端側の前記小区画への給水を順
   次他端側の前記小区画に導くための水連絡溝が形成され
   冷気雰囲気中に設置される製氷皿と、前記一端側及び他
   端側の小区画部の側面又は底面の少なくとも何れかにそ
   れぞれ形成された１対の電極と、給水による前記１対の
   電極間の静電容量値の変化を検出する静電容量検出手段
   とを有することを特徴とする製氷装置。