JPH04313663A - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は製氷皿内に貯留された水
が下から順次凍るようにして透明な氷を製造できるよう
にした製氷装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】家庭用冷蔵庫に設けられるこの種の製氷
装置として、例えば製氷皿に振動を与えながら該製氷皿
に冷気を吹き当てて製氷を行うようにしたものがある。 このものでは、水は製氷皿の底部側から順次凍り、上面
側が最後に凍るようになるので、水に含まれた気泡が水
面から自由に逃げ出るようになり、透明な氷が製造され
る、というものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
水を製氷皿の下面側から凍らせてゆくものでは、どうし
ても最後に凍る上面側に気泡や水中の不純物が多く含ま
れ、完全に透明な氷とすることができないものであった
。

【０００５】そこで、本発明の目的は、上面部分に気泡
等が含まれない透明な氷を製造することができる製氷装
置を提供するにある。

【０００６】［発明の構成］

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の製氷装置は、製
氷皿に貯留された水を下側から凍らせて透明氷を製造す
るものにおいて、製氷完了後に氷の上面部分を融解させ
る加熱手段を設け、この加熱手段により融解されて氷の
上面部分に存する水を除去する取水手段を設けたもので
ある。

【０００８】

【作用】製氷皿での製氷が完了すると、その氷の上面部
分が加熱手段により溶かされて水となり、その水は取水
手段により製氷皿から除かれる。このように気泡や不純
物が含まれ勝ちな氷の上面部分が融解除去されるため、
気泡や不純物のない透明な氷を得ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面を参照し
て説明する。

【００１０】まず、図４において、冷蔵庫本体１の内部
には冷凍室２、冷蔵室３、及び製氷室４等が形成されて
おり、冷却器５により冷却された冷気がファン６により
それら各室２，３，４に供給されるようになっている。 上記製氷室４内には本発明に係わる製氷装置７が設けら
れており、以下これについて詳述する。

【００１１】８は製氷室４内上部の前部に配設された矩
形箱状をなす機体で、図５に示すように後面の一端部に
後方へ向けて突出するＬ字状の支持部材９が設けられて
いる。機体８の内部には、モータ１０、歯車列１１、及
び軸部たる出力軸１２から成る皿駆動機構１３が設けら
れており、この皿駆動機構１３はモータ１０の回転を歯
車列１１により減速して出力軸１２に伝達する構成とな
っている。１４は例えばプラスチック製の製氷皿で、上
面が開口した薄形の矩形容器状を成し、内部が複数個の
小室に区画されている。この製氷皿１４は、前部中央部
が上記出力軸１２に、また、後部中央部が軸部たる支軸
１５を介して支持部材９に軸方向へ移動可能な状態で且
つそれら出力軸１２及び支軸１５を中心に回動可能に支
持されており、出力軸１２により回動されるようになっ
ている。出力軸１２には機体８と製氷皿１４との間に位
置させて圧縮コイルばね１６が巻装され、また、支軸１
５には製氷皿１４と支持部材９との間に位置させて圧縮
コイルばね１７が巻装されている。製氷皿１４の後部の
一端部には凸部１４ａが突設されており、製氷皿１４が
反転方向へ回動された時にその凸部１４ａが支持部材９
に当接することによりその回動を規制するようになって
いる。

【００１２】１８は製氷皿１４に軸方向への振動を付与
する振動付与手段たる振動付与機構で、これは図６及び
図７にも示すように、機体８内にあって出力軸１２と支
持部材９との間に設けられた電磁コイル１９と、この電
磁コイル１９内に移動可能に挿入された可動鉄心２０と
、この可動鉄心２０の先端部に螺合された振動伝達部材
２１と、振動伝達部材２１に巻装されてこれの鍔部２１
ａと機体８の後面との間に配設された圧縮コイルばね２
２とから構成されており、振動伝達部材２１の先端部の
爪部２１ｂが製氷皿１４に形成されたＶ字状の係合凹部
２３に下方から係脱可能に係合している。この振動付与
機構１８は、電磁コイル１９が通電されると、可動鉄心
２０を圧縮コイルばね２２のばね力に抗して矢印Ａ方向
へ吸引移動させ、これに伴い振動伝達部材２１を介して
製氷皿１４を同方向へ移動させ、また、電磁コイル１９
が断電されると、圧縮コイルばね２２のばね力により可
動鉄心２０，振動伝達部材２１及び製氷皿１４を一体的
に矢印Ａとは反対方向へ移動させ、これを繰り返すこと
により製氷皿１４を軸方向へ振動させる。

【００１３】上記機体８には、内部に回路基板２４が設
けられていると共に、出力軸１２の近傍に製氷皿１４の
水平位置を検出する水平位置検出スイッチ２５及び製氷
皿１４の反転位置を検出する反転位置検出スイッチ２６
が設けられている。また、製氷皿１４の所定部位には、
図８に示すように下面が開口した略円形の凹部２７が形
成されている。２８はサーミスタ２９をモールド材２９
ａによりモールドして成る円柱状の温度センサで、凹部
２７内にサーミスタ２９が上部となるようにして挿入配
置されて製氷皿１４に形成された係合爪３０により固定
されており、製氷皿１４の上部の温度を検出するように
している。

【００１４】また、図４において、３１は製氷皿１４の
下方において製氷室４内に出し入れ可能に収納されたア
イスボックス、３２は機体８に回動可能に支持された貯
氷検知レバーである。３３は給水装置で、これは、冷蔵
室３内に収納された給水タンク３４の水を給水ポンプ３
５により給水管３６を介して製氷皿１４へ供給するよう
に構成されており、給水管３６の先端が製氷皿１４に臨
んでいる。また、製氷室４内へ冷気を供給する冷気ダク
ト３７の冷気供給口３７ａは製氷皿１４の下側に臨んで
おり、冷気を主に製氷皿１４の下側へ流すようになって
いる。

【００１５】さて、３８は製氷皿１４の上面を覆う断熱
カバーで、これの上面部の内側には、図１に示すように
、上段に比較的発熱量の低い主ヒータ３９が設けられて
いると共に、下段に製氷皿１４内で製造された氷の上面
部分を融解させる加熱手段としての比較的発熱量の高い
補助ヒータ４０が設けられている。また、断熱カバー３
８の上面部の下面側には、吸水性のある例えば多孔質の
アルミニュームで形成された取水手段としての吸水部材
４１が取り付けられている。なお、吸水部材４１の下面
側には製氷皿１４の各小室に対応して突部が設けられて
いる。

【００１６】このような断熱カバー３８は、図３に示す
ように、後部に設けられた長孔付きの支片３８ａを介し
て製氷皿１４の支軸１５に上下動可能に支持されている
と共に、前部に突設された軸３８ｂが図２にも示すよう
に機枠８内において上下動可能に支持されたラック４２
に連結されている。そして、このラック４２は、機枠８
内に設けられたカバー駆動機構４３のモータ４４に歯車
列４５を介して上下動されるようになっている。

【００１７】一方、図９は製氷装置７に係わる電気回路
を示している。同図において、４６は後述する製氷に係
わる各行程を制御するためのマイクロコンピュータであ
る。このマイクロコンピュータ４６には、上記温度セン
サ２８のサーミスタ２９による製氷皿１４の検出温度に
基づく電圧信号、及び製氷皿１４の給水完了温度（例え
ば−９．５℃）に相当する基準電圧を発生する基準電圧
発生回路４８からの基準電圧、並びに製氷皿１４の製氷
完了温度（例えば−１２．０℃）に相当する基準電圧を
発生する基準電圧発生回路４９からの基準電圧が与えら
れるようになっている。

【００１８】また、マイクロコンピュータ４６には、上
記水平位置検出スイッチ２５、反転位置検出スイッチ２
６、及び貯氷検知レバー３２に応動する貯氷検出スイッ
チ５０からの検出信号が与えられるようになっている。 さらに、マイクロコンピュータ４６には上記モータ１０
及び４４がモータ駆動回路５１を介して接続されている
と共に、給水ポンプ３５、電磁コイル１９、主ヒータ３
９及び補助ヒータ４０が夫々トランジスタ５２乃至５５
を介して接続されており、それらモータ１０及び４４，
給水ポンプ３５，電磁コイル１９、主ヒータ３９並びに
補助ヒータ４０はマイクロコンピュータ４６により後述
するように制御される。

【００１９】次に上記構成の作用について、マイクロコ
ンピュータ４６の制御内容を示した図１０のフローチャ
ートに基づいて説明する。

【００２０】まず、給水行程では、ステップＳ１でトラ
ンジスタ５２を介して給水ポンプ３５が一定時間駆動さ
れ、製氷皿１４への給水が行われる。そして、ステップ
Ｓ２で、温度センサ２８のサーミスタ２９の検出温度に
基づく電圧信号と給水完了温度用の基準電圧発生回路４
８からの基準電圧とを比較し、給水が完了したか否かを
判断する。即ち、温度センサ２８の検出温度が給水完了
温度（−９．５℃）よりも低い場合には給水が行われて
いない（例えば、給水タンク３４の水がないために製氷
皿１４へ給水されない等）と判断され、給水異常の報知
がなされて停止され（ステップＳ３，Ｓ４）、一方、高
い場合には給水が完了したと判断され、製氷行程へ移行
する。

【００２１】製氷行程では、ステップＳ５でマイクロコ
ンピュータ４６からトランジスタ５３へ図７に示すよう
な波形の電圧信号が出力され、これに伴いトランジスタ
５３を介して電磁コイル１９が通断電制御され、振動付
与機構１８により製氷皿１４が軸方向（矢印Ａ方向及び
矢印Ａとは反対方向）へ振動される。また、ステップＳ
６でトランジスタ５４を介して主ヒータ３９が通電され
る。この製氷行程では、冷気供給口３７ａからの冷気が
主に製氷皿１４の下側に向けて供給される一方、製氷皿
１４の振動に伴い水が振動され、しかも主ヒータ３９に
より水面側が加熱されるから、水面側の氷の形成が遅れ
る。このため、氷は製氷皿１４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り、従って、水
に含まれた気泡は水面から自由に逃げ出ることができる
。

【００２２】そして、ステップＳ７で、温度センサ２８
のサーミスタ２９の検出温度に基づく電圧信号と製氷完
了温度用の基準電圧発生回路４９からの基準電圧とを比
較し、製氷が完了したか否かを判断する。温度センサ２
８の検出温度が製氷完了温度（−１２．０℃）以下にな
ると、製氷が完了したと判断され、電磁コイル１９が断
電されて製氷皿１４の振動が停止され（ステップＳ８）
、次の融解行程に入る。

【００２３】ステップＳ９では、トランジスタ５５を介
して補助ヒータ４０が通電され、吸水部材４１が比較的
高温度に加熱される。そして、ステップＳ１０でモータ
駆動回路５１を介してモータ４４が通電されて回転し、
カバー駆動機構４３により断熱カバー３８が下降される
。断熱カバー３８が所定量下降すると、モータ４４及び
補助ヒータ４０が断電される（ステップＳ１１及びＳ１
２）。以上により、加熱された吸水部材４１が氷の上面
部に押し当てられて該氷の上面部分が融解され、その融
解により生じた水は吸水部材４１に吸収される。

【００２４】この後、ステップＳ１３でモータ駆動回路
５１を介してモータ４４が通電されて逆回転し、カバー
駆動機構４３により断熱カバー３８が上昇されて元位置
に復帰する。すると、ステップＳ１４でモータ４４が断
電されると共に上述したと同様にして振動付与機構１８
により製氷皿１４が軸方向（矢印Ａ方向及び矢印Ａとは
反対方向）へ振動される。そして、ステップＳ１５で、
吸水部材４１により暖められた製氷皿１４の温度センサ
２８の検出温度が再び製氷完了温度（−１２．０℃）以
下になると、電磁コイル１９が断電されて製氷皿１４の
振動が停止され（ステップＳ１６）ると共に、主ヒータ
３９が断電され（ステップＳ１７）次の離氷行程へ移行
する。

【００２５】ステップＳ１８ではモータ駆動回路５１を
介してモータ１０が通電されて回転し、皿駆動機構１３
により製氷皿１４が図５中矢印Ｂ方向へ回動されて上下
反転され、製氷皿１４の凸部１４ａが支持部材９に当接
して製氷皿１４がひねられることにより、製氷皿１４内
の氷をアイスボックス３１内へ落とす離氷動作が行われ
る。このとき、製氷皿１４の回動に伴い製氷皿１４の係
合凹部２３と振動伝達部材２１の爪部２１ｂとの係合は
外れた状態となる。そして、ステップＳ１９で反転位置
検出スイッチ２６により製氷皿１４の反転位置が検出さ
れると、ステップＳ２０へ移行する。

【００２６】ステップＳ２０ではモータ駆動回路５１を
介してモータ１０を上記反転時とは逆方向へ回転させ、
製氷皿１４が矢印Ｂとは反対方向へ回動される。そして
、ステップＳ２１で水平位置検出スイッチ２５により製
氷皿１４の元の水平位置が検出されると、モータ１０が
断電され、製氷皿１４の回動が停止されて元の状態に戻
される（ステップＳ２２）。このとき、製氷皿１４の係
合凹部２３は振動伝達部材２１の爪部２１ｂと再び係合
した状態となる。そして、ステップＳ２３で貯氷検出ス
イッチ５０によりアイスボックス３１内に貯留された氷
が満杯か否かが判断され、満杯でないと判断された場合
にはステップＳ１へ戻り、満杯であると判断された場合
にはそのまま待機する。

【００２７】このように本実施例によれば、製氷時に振
動付与機構１８により製氷皿１４を振動させるようにし
たから、製氷皿１４内における水面側の氷の形成を遅ら
せて底面側から氷が形成されるようになり、これにより
気泡が含まれない透明な氷を作ることができる。ところ
が、このように水を底面側から凍らせて行くと、どうし
ても最後に凍る水面側に気泡や水中の不純物が含まれ勝
ちとなるが、本実施例では、一旦製造した氷の上面部分
を融解させ、その融解により生じた水を吸水部材４１に
よって製氷皿１４から除去するので、完全に透明な氷と
することができる。

【００２８】なお、上記実施例では透明氷を製造するた
めの基本構成として、製氷皿１４に振動を付与するよう
にし、補助的に主ヒータ３９により製氷皿１４を上面側
から暖めるようにしたが、これは製氷皿１４に振動を付
与するだけでも良く、また振動は付与せずに製氷皿１４
を上面側から暖めるだけでも良い。

【００２９】

【発明の効果】以上の記述にて明らかなように、本発明
は、製氷完了後に氷の上面部分を融解させる加熱手段を
設け、この加熱手段により融解されて氷の上面部分に存
する水を除去する取水手段を設けたことにより、製氷皿
内の水を底面側から凍らせて透明氷を製造するものにあ
っては氷の上面部分に気泡などが含まれ勝ちであるとい
う事情があっても、その氷の上面部分が加熱手段により
溶かされて水となり、その水は取水手段により製氷皿か
ら除かれるので、気泡や不純物のない透明な氷を作るこ
とができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部の拡大縦断正面図

【図２】同側面図

【図３】同斜視図

【図４】冷蔵庫の縦断側面図

【図５】製氷皿の平面図

【図６】製氷皿に振動を付与する構成を示す部分拡大縦
断側面図

【図７】同分解側面図

【図８】製氷皿の温度センサ取付部分の拡大縦断側面図

【図９】製氷のための制御構成を示す電気回路図

【図１
０】フローチャート

【符号の説明】

図面中、４は製氷室、７は製氷装置、１０はモータ、１
３は皿駆動機構、１４は製氷皿、１８は振動付与機構、
２８は温度センサ、３３は給水装置、３８は断熱カバー
、３９は主ヒータ、４０は補助ヒータ（加熱手段）、４
１は吸水部材（取水手段）、４３はカバー駆動回路を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　製氷皿に貯留された水を下側から凍ら
   せて透明氷を製造するものにおいて、製氷完了後に氷の
   上面部分を融解させる加熱手段と、この加熱手段により
   融解されて氷の上面部分に存する水を除去する取水手段
   とを具備したことを特徴とする製氷装置。