JPH0462368A - 自動製氷装置 - 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］ （産業上の利用分野） 本発明は透明な氷を自動的に作るようにした自動製氷装
置に関する。

（従来の技術） 従来、家庭用冷蔵庫などに設けられる自動製氷装置は、
実開昭６０−５０７７１号公報のように給水装置から供
給された水を製氷皿に貯留して製氷し、製氷後に前記製
氷皿を駆動機構により回動させて上下反転させることに
より離氷できるようになっている。そしてこのような自
動製氷装置により作られる氷は、製氷皿に貯留された水
が全面から略均等に凍るため内部に気泡が含まれた不透
明な氷しか作ることができなかった。

このような問題点を解決するものとして、特開平１−１
８１０４７号公報には、製氷皿の下部に冷却板を設ける
とともに、前記製氷皿の上部にヒータとを備え、前記冷
却板による冷却量変化に対応して前記ヒータによる加熱
量を制御して、製氷皿内の水の凍結速度を２〜３　ｗ＋
　／　ｈに維持するようにした透明氷の製氷方法が提案
されている。

（発明が解決しようとする課題） 従来技術においては、製氷皿内の水の凍結速度を２〜３
　ｒｍ　／　ｈに維持するようにして製氷するものであ
ったため、製氷時間が長くかかり製氷能力が低下すると
いう問題点があった。また前記従来技術においては製氷
時において製氷皿が常時閉蓋されて透明な氷を作るよう
になっているなめ、例えば透明度にかかわりなく氷を短
時間で作りたい場合には対応できないという問題点があ
った。

そこで本発明は、外観が良好な透明な水と、製氷時間の
短い不透明な氷を選択的に作ることができる自動製氷装
置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の自動製氷装置は、給水装置３８から供給された
水を貯留する製氷皿８と、この製氷皿８の上面に設けら
れた亜１３と、前記製氷皿８を製氷復回動させて上下反
転させることにより離氷させる駆動機構７と、製氷時切
換スイッチ５０により前記Ｍ１３を開蓋状態または閉蓋
状態に選択的に駆動する蓋開閉駆動機構１９と、閉蓋製
氷時に駆動され前記製氷皿８に水平振動を付与する振動
付与ｍ構２２とを設けたものである。

（作　用） 前記構成により、Ｍ開閉駆動機構１９により蓋１３を開
蓋状態で製氷することにより透明な水を作ることができ
、また蓋１３を開蓋状態で製氷することにより不透明な
氷を短時間で作ることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示しており、図
中１は製氷室であり、この製氷室１は冷却器（図示せず
）により冷却されている。２は前記製氷室１内の上部に
配設された矩形箱状をなす機内で、後方へ向けて突出す
るコ字状の支持部材３か設けられている。

前記機体２の内部にはモータ４、ギア機構５及びスラス
トワッシャ６Ａを介して取り付けられた出力軸６からな
る駆動Ｉ！！横７が設けられており、この駆動機構７は
前記モータ４の回転をギア機構５により減速して出力軸
６と一体に形成された駆動ギア５Ａに伝達する構成とな
っている。８は例えばプラスチック製の製氷皿で、上面
が開口した薄型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８は前部中央部か前記
出力軸６に、また後部中央部が支軸９を介して前記支持
部材３に軸方向へ水平移動可能な状態で且つそれらの出
力＠６及び支軸９を中心に回動可能に支持されており、
前記出力軸６により回動されるようになっている。尚１
０は前記支持部９が摺動可能なブツシュである。そして
支軸９には製氷皿８と支持部材３との間に位置させて圧
縮コイルばね１１が巻装されている。前記製氷皿８の後
部の一端部には凸部１２か突設されており、製氷皿８が
反転方向なる矢印Ａ方向へ回動されたときに、その凸部
１２が支持部材３に設けた受は部１２Ａ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。

１３は製氷位置での前記製氷皿８の上面を覆う蓋であり
、これは上面が開口した容器状の底板１４と、この底板
１４の上面を覆うカバー１５と、これらの間に配設され
た発泡スチロールなどの断熱材１６とにより構成されて
いる。この蓋１３の一側には蓋開閉駆動軸１７が固設さ
れるとともに、この蓋開閉駆動軸１７の一端は前記機体
２に挿入され、該挿入部には第１のウオームギア１７Ａ
が固着している。そして機体２内に終段された蓋開閉駆
動モータ１８の回転軸に固着した第２のウオームギア１
８Ａが前記第１のウオームギア１７Ａに接続され、これ
ら蓋開閉駆動軸１７、モータ１８およびウオームギア１
７Ａ、　１８Ａにより蓋開閉駆動機構１９が形成され、
そして前記モータ１８を一方に回動すると該回転力がウ
オームギア１７Ａ、　１８Ａを介して蓋開閉駆動軸１７
、ひいては蓋１３を略６０°回転して第３図（Ｂ）に示
すように開蓋状態に保持し、モータ１８を逆方向に回動
すると、該回転力がウオームギア１７Ａ、　１８Ａを介
して蓋開閉駆動軸１７、ひいては蓋１３を水平状態に回
動して第３図（Ａ）に示すように閉蓋状態に保持するこ
とができる。さらに前記Ｉ！１３の内部においては、底
板１４の上面にヒータ２０がアルミ箔テープ２１などに
より貼り付けられている。尚、前記モータ１８は例えは
前記蓋１３の開蓋状態、閉蓋状態に各々応動するリミッ
トスイッチにより制御できるようになっている。

２２は閉蓋製氷時前記製氷皿８に軸方向への振動を付与
する振動付与機構であり、これは機体２内に設けられる
パルスモータ２３と、このパルスモータ２３の回転軸２
４に装着され、突部２５を前記出力軸６側に対向可能に
設けたカム２６と、−＃ｉ２７が前記カム２６に当接し
他端２８が前記製氷皿８の前部に形成された凹部２９に
当接可能で前記ギアｆｉ梢５の駆動ギア５Ａの軸心を回
動自在に貫通した軸状の振動伝達部材３０とから構成さ
れており、前記振動伝達部材３０の−＃Ａ２７には鋼球
などのボール３１がかしめなどにより回動可能に設けら
れている。この振動付与ｍ楕２２はパルスモータ２３を
作動するとカム２６の突部２５に一端２７が当接して、
圧縮コイルばね１１のばね力に抗して振動伝達部材３０
、ひいては製氷皿８を後側へ移動させ、また、カム２６
の回転に伴いカム２６の凸部１２以外の箇所に一端２７
か当接すると圧縮コイルばね１１のばね力により、製氷
皿８を反対方向へ移動させ、これを繰り返すことにより
製氷皿８を軸方向へ振動させる。そして前記製氷皿８の
振動数は５乃至１５ヘルツでその振幅は１乃至４圓に設
定され、振幅の２倍と振動数を乗じた平均移動速度は２
０乃至８０ミリメートル／秒に設定されている。

前記機体２には、内部に回路基板（図示せず）が設けら
れていると共に、出力軸６の近傍に製氷皿８の水平位置
を検出する水平位置検出スイッチ３２及び製氷皿８の反
転する位置に反転位置検出スイッチ３３か設けられてい
る。

また製氷皿８の裏面上部には、温度センサ３４か設けら
れ、該温度センサ３４により製氷皿８の上部の温度を検
出するようにしている。また３６は製氷皿８の下方にお
いて製氷室１内に出し入れ可能に収納されたアイスボッ
クス、３７は機体２に回動可能に支持された貯水検知レ
バー、３８は先端が前記蓋１３の切欠き部３９を介して
製氷皿８に臨んだ後述する給水ポンプとともに給水装置
を構成する給水管であり、これは冷蔵室（図示せず）内
に収納された給水タンク（図示せず）の水を給水ポンプ
（図示せず）を介して製氷皿８へ供給するように構成さ
れている。また製氷室１内へ冷気を供給する冷気供給口
４１は前記製氷皿８の下側へ冷気を流すようになってい
る。

第４図は電気回路を示しており、同図において、４２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
コンピュータであり、このマイクロコンピュータ４２に
は、温度センサ３４による製氷皿８の検出温度に基づく
電圧信号、および製氷皿８の給水完了温度（例えば−９
，５°Ｃ）に相当する基準電圧を発生する基準電圧発生
口８＠４３からの基準電圧、並びに製氷皿８の製氷完了
温度（例えば−１２，５°Ｃ）に相当する基準電圧を発
生する基準電圧発生回路４４からの基準電圧が与えられ
るようになっている。またマイクロコンピュータ４２に
は、前記水平位置検出スイッチ３２、反転位置検出スイ
ッチ３３、及び貯水検知レバー３７に応動する貯水検出
スイッチ４５からの検出信号が与えられるようになって
いる。前記マイクロコンピュータ４２には前記モータ４
がモータ駆動回路４６を介して接続され、また振動付与
装置２２のパルスモータ２３がパルスモータ駆動回路４
７を介して接続されているとともに、給水ポンプ４０並
びにヒータ２０が各々トランジスタ４８４９を介して接
続されており、さらに前記マイクロコンピユータ４２に
は透明氷製水・不透明氷製氷切換用の切換スイッチ５０
が接続されているとともに、前記蓋開閉駆動モータ１８
が蓋開閉モータ駆動回Ｍ＠５１を介して接続されている
。そしてモータ４、蓋開閉モータ１８、パルスモータ２
３、給水ポンプ４０並びにヒータ２０はマイクロコンピ
ュータ４２により後述するように制御されるようになっ
ている。

次に上記構成の作用について、マイクロコンピュータ４
２の制御内容を示した第５図のフローチャートに基づい
て説明する。

まず、透明氷製氷の行程では、ステップＳ１で予め切換
スイッチ５０により透明氷製氷行程が選択され、そして
ステップＳ２で蓋開閉駆動モータ１８が駆動回路５１を
介して回動されて１１１３が製氷皿８の上面を閉蓋する
。そしてステップＳ３でトランジスタ４８を介して給水
ポンプ４０が一定時間駆動され、製氷皿８への給水が行
われる。そして、ステップＳ４で温度センサ３４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４３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３４の検出温度か給
水完了温度よりも低い場合には給水が行われていない、
例えば給水タンクの水がないために製氷皿８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Ｓ５．Ｓ６）、一方、検出温度が高い場合に
は給水が完了したと判断され、製氷行程へ移行する。

製氷行程では、ステップＳ７でマイクロコンピュータ４
２からパルスモータ駆動回＃Ｉ４７を介してパルスモー
タ２３へ信号が出力され、これに伴い、振動付与機構２
２により製氷皿８が軸方向へ振動される。すなわち、カ
ム２６の回転に伴い振動伝達部材３０が軸方向に振動し
、該伝達部材３０の振動が製氷皿８へ伝達できるように
なっている。また、ステップＳ８でトランジスタ４９を
介してし一夕２０が通電される。

この製氷行程では、冷気供給口４１からの冷気が主に製
氷皿８の下側に向けて供給されると共に、製氷皿８の上
面は１１３により覆われて冷気の導入を抑止するととも
にヒータ２０により加熱され、しかも製氷皿８の振動に
伴い水が振動されるため、水に含まれた気泡を逃がし、
また水面側の氷の形成が遅れ、氷は製氷皿８の底部側か
ら順次形成されて透明な氷が形成される。

そして、ステラ７Ｓ９で、温度センサ３４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４
４からの基準電圧とを比較し、製氷が完了したが否かを
判断する。温度センサ３４の検出温度が製氷完了温度以
下になると、製氷が完了したと判断され、パルスモータ
２３が断電されて製氷皿８の振動が停止される（ステラ
：７’５１０）と共に、ヒータ２０が断電され（ステッ
プ３１１）、そして蓋開閉モータ駆動回路５１を介して
モータ１８が前記閉蓋時とは反対方向へ回動されて開蓋
状態となる（ステップ５１２）。次の離氷行程へ移行す
る。

ステップＳ１３ではモータ駆動回１ｉ１８４６を介して
モータ４が通電されて回転し、製水Ｍ８が略１８０°上
下反転されて凸部１２が支持部材３の受は部１２Ａに当
接してひねられることにより、製氷皿８内の氷がアイス
ボックス３６内へ落とされる離氷動作が行われる。そし
て、ステップＳ１４で反転位置検出スイッチ３３により
製氷皿８の反転位置が検出されると、ステップＳ１５へ
移行する。ステップｓ１５ではモータ駆動回路４６を介
してモータ４を前記反転時とは逆方向へ回転させ、製氷
皿８が矢印Ａとは反対方向へ回動される。そして、ステ
ップＳ１６で水平位置検出スイッチ３２により製氷皿８
の元の水平位置が検出されると、モータ４が断電され、
製氷皿８の回動が停止されて製氷Ｍ８は製氷位置に保持
される（ステップ５１７）。

さらに、ステップ３１８で貯水検出スイッチ４５により
アイスボックス３６内に貯溜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。

次にステップＳ１で切換スイッチ５０により不透明製氷
行程が選択された場合には、ステップＳ１９で蓋開閉モ
ータ駆動回路５１を介してモータ１８が回動して開蓋状
態となり、そしてステップＳ２０で給水が行われた後（
ステップ５２１）、製氷皿８の底部側のみならず開蓋し
た製氷皿８の上面側も冷気が導入されて、製氷皿８に貯
留された水が全面から略均等に製氷され、製氷が完了し
たか否かを判断する（ステップＳ２２＞、この後前記と
同様に離氷行程へ移行するものである。

このように前記実施例においては、製氷時！！１３を開
蓋状態または閉蓋状態に選択的に駆動する蓋開閉駆動ｍ
構１９を設けたことにより、切換スイッチ５０により透
明氷製氷行程を選択した場合には、透明氷を作ることが
でき、また、前記切換スイッチ５０により不透明製氷行
程を選択した場合には、不透明氷を短時間で作ることか
できる。

さらに閉蓋製氷時においては、パルスモータ２３により
回転するカム２６に連動して進退運動を行う振動伝達部
材３０を介して製氷皿８に水平振動を付与することによ
り、製氷時貯留された水が製氷皿８より溢れることなく
水中に含まれる気泡を逃がして透明な氷を作ることがで
きる。また閉蓋製氷時、蓋１３のヒータ２０が発熱する
ことにより製氷皿８の下部側から順次製氷して透明な氷
を確実に作ることかできる。

尚本発明は前記実施例に限定されるものではなく、例え
ば振動付与装置を電磁石と該電磁石により駆動される可
動鉄心などにより構成したり、また回転軸と製氷皿をス
プライン軸のように接続してもよい。

［発明の効果］ 本発明は、製氷時切換スイッチにより蓋を開蓋状態また
は閉蓋状態に選択的に駆動する蓋開閉駆動機構を設けた
ことにより、良質な透明の氷を作ったり、また氷の質に
こたわらす、氷を短時間で作ることができ、さらに閉蓋
製氷時に駆動され前記製氷皿に振動を付与する振動付与
機構を設けたことにより確実に透明な氷を作ることがで
きる自動製氷装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示しており、第
１図は一部切欠き平面図、第２図は縦断面図、第３図（
Ａ）は閉蓋状態の一部切欠き側面図、第３図（Ｂ）は開
蓋状態の一部切欠き側面図、第４図は電気回路図、第５
図は機能説明用のフローチャートである。 ３８・・・給水管（給水装置） ５０・・・切換スイッチ 特　　許　　出　　願　　人 東芝熱器具株式会社 代　理　人　弁理士 同　　　弁理士 牛　　　木　　　　　　護 薄　　１）　長　　四　　部 ７・・・駆動機構 ８・・・製氷皿 １３・・・蓋 １９・・・蓋開閉駆動機構 ２２・・・振動付与機構 手続補正書 （方式 ％式％ １、事件の表示 平成２年特許顯第１７４２４５号 ２、発明の名称　自動製氷装置 ３、補正をする者

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 給水装置から供給された水を貯留する製氷皿と、この製
   氷皿の上面に設けられた蓋と、前記製氷皿を製氷後回動
   させて上下反転させることにより離氷させる駆動機構と
   、製氷時切換スイッチにより前記蓋を開蓋状態または閉
   蓋状態に選択的に駆動する蓋開閉駆動機構と、閉蓋製氷
   時に駆動され前記製氷皿に水平振動を付与する振動付与
   機構とを具備したことを特徴とする自動製氷装置。