JPH0490468A - 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、透明度の高い氷を生成するために製氷皿に振
動を加えながら製氷動作を行なう製氷装置に関する。

（従来の技術） 一般に、透明度の高い氷を生成する場合には、例えば、
ゆっくり時間をかけて凍らせる方法や、水か凍る過程で
内部から発生する気泡を強制的に排出させながら凍らせ
る方法等がある。

家庭用の冷蔵庫に組込まれる自動製氷装置において、高
透明度の氷を生成するために強制的に気泡を排出させる
ものでは、例えば、製氷中に製氷皿に対して振動を加え
ながら行なうものがある。

これは、製氷動作中の製氷皿に振動機構による振動を加
えることにより、凍り始めた水から発生する気泡を水面
に導き、これにより氷の内部に空気が閉じ込められるの
を防止して透明度の高い氷を生成させるものである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、家庭用の冷蔵庫においては、常に製氷動作を
行ないながら使用するのが一般的であるので、これに伴
なって振動機構も殆ど駆動し続けられることになる。一
方、冷蔵庫に要求される寿命の点から考えると、可動部
分を有する振動機構に対しても同等の寿命が要求される
ため、その信頼性を確保するのが困難となり、また信頼
性の確保のためには振動機構を頑丈な構造にする必要が
ある等、大幅なコストアップを招くことが避けられない
状況であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、振動機構部分の長寿命化を、大幅なコストアップを
伴なうことなく実現できる製氷装置を提供するにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、製氷室内に配置された製氷皿を振動機構によ
り振動を加えながら製氷動作を行なう製氷装置を対象と
し、前記振動機構を所定の時間帯だけ駆動する制御手段
を設けたところに特徴を有する。

制御手段を、振動機構を駆動した状態と駆動停止した状
態とを所定の単位時間毎に繰り返す制御を行なうように
すると良い。

（作用） 請求項１記載の製氷装置によれば、制御手段は、振動機
構を所定の時間帯だけ駆動する。このとき、振動機構の
駆動時間は生成する氷の透明度が低下しない範囲内であ
る１００％から６０％程度の範囲内で設定されている。

これにより、振動機構の稼働率を低下させることができ
、その寿命は常時駆動する場合に比べて長くなり、全体
としての寿命が長くなる。

請求項２記載の製氷装置によれば、制御手段は、振動機
構を所定の単位時間毎に駆動と停止とを繰り返すように
制御する。このとき、振動機構の駆動時間は単位時間内
で１００％から６０％の範囲内で設定されている。これ
により、上述同様振動機構の稼働率を低下させることか
できてその寿命が長くなる。

（実施例） 以下、本発明を自動製氷装置付きの冷蔵庫に適用した場
合の一実施例について第１図乃至第７図を参照しながら
説明する。

全体構成を示す第４図において、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及び４に供給されるようになっている。上記
製氷室４内には本発明に係る自動製氷装置７が設けられ
ており、以下これについて詳述する。

製氷室４内部には、矩形状をなす機体８が前方上部に配
設され、その後部には第１図にも示すように後方に向け
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゜ギア機構１１及び軸部たる
出力軸１２からなる駆動機構１３が設けられており、こ
の駆動機構１３はモータ１０の回転をギア機構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。製
氷皿１４は、例えばプラスチック材製で上面が開口した
薄形容器状をなし、内部は複数個（例えば８個）の小室
に区画されている。そして、この製氷皿１４は、前部中
央が支軸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１５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か突設されて
おり、製氷皿１４が反転方向に回動されたときに、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。

振動機構１８は製氷皿１４を軸方向に振動を与えるため
の機構で、その構成は第３図にも示すように、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ソ
レノイド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とからなる。そして、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２
３に下方から係脱可能に係合している。振動機構１８は
、ソレノイド１９が通電されると、可動鉄心２０を圧縮
コイルばね２２にばね力に抗して矢印Ａ方向へ吸引移動
させ、これに伴ない振動伝達部材２１を介して製氷皿１
４を同方向へ移動させ、また、ソレノイド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２
０．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って
製氷皿１４を軸方向へ振動させる。

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および製氷皿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の下面所定部位には温度セン
サ２７が配設されており、製氷皿１４の温度を検出する
ようになっている。

また、第４図において、製氷皿１４の下方には製氷室４
内に出し入れ可能にアイスボックス２８が配設されてお
り、このアイスボックス２８内に貯蔵される氷の量を検
出する貯水検知レバー２９が機体８に回動可能に支持さ
れている。給水装置３０は冷蔵室３内に配設されており
、給水タンク３１の水を給水ポンプ３２により給水管３
３を介して製氷皿１４に供給するようになっている。ま
た、製氷室４内への冷気を供給する冷気ダクト３４の冷
気供給口３４ａ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。製氷
皿１４の上部には、断熱材により形成された蓋３５が上
面を覆うようにして配設されており、その上部にはヒー
タ３６が配設されている。また、この蓋３５は、製氷皿
１４の回動及び軸方向への移動を許容するようになって
いる。

さて、上記回路基板２４には制御手段たるマイクロコン
ピュータ３７が配設されており、後述するように、図示
しない製氷プログラムに基づいて製氷動作の制御を行な
う。このマイクロコンピュータ３７は、上記した振動機
構１８のソレノイド１９に対して、第２図に示すような
電気的構成で駆動制御を行なう。即ち、前記ソレノイド
１９は一端側が電源端子ｖｃに接続され、他端側か駆動
用トランジスタ３８を介してアースされている。

トランジスタ３８のベースは保護抵抗３９を介してマイ
クロコンピュータ３７の制御出力端子Ｃに接続されてい
る。そして、制御出力端子ＣからｒＨＪレベルの信号が
出力されるとトランジスタ３８がオンしてソレノイド１
９が通電される。

次に、本実施例の作用について第５図乃至第７図をも参
照しながら説明する。

電源が投入されると、マイクロコンピュータ３７は図示
しない製氷プログラムに基づいて、一連の製氷動作を開
始する。製氷動作は、給水、製氷。

離氷行程に区分されており、以下、各行程について簡単
に説明した後、製氷行程における振動付与について詳述
する。

（Ｉ）給水行程 マイクロコンピュータ３７は、給水装置３０を駆動する
。つまり、給水タンク３１の製氷用水を給水ポンプ３２
により汲み上げて給水管３３を介して製氷皿１４に給水
する。所定量の水が供給されると給水装置３０は駆動停
止される。

（ＩＩ）製氷行程 製氷皿１４の温度を温度センサ２７により所定の製氷完
了温度に達したかどうかを検出する。つまり、製氷皿１
４に供給された水が凍ると温度がさらに低下して行くこ
とにより製氷完了を検出しているのである。尚、この製
氷行程においては、マイクロコンピュータ３７は後述す
るように振動機構１８を駆動して製氷皿１４を振動させ
ながら凍らせるようになっている。

（ＩＩＩ）離氷行程 製氷皿１４の水が凍ったと判断されると、マイクロコン
ピュータ３７は、駆動機構１３を駆動制御して製氷皿１
４を矢印Ｂで示すように回転させ、氷を製氷皿１４から
離脱させる。これにより、アイスボックス２８内に氷が
落下されて貯留される。

以下、上述の行程を繰り返すことにより、アイスボック
ス２８内に氷が満杯になるまで製氷動作が行われる。

さて、上述の製氷行程において述べた振動付与のプロセ
スについて説明する。マイクロコンピュータ３７は、各
行程において夫々のプログラムに基づいた処理ルーチン
を実行した後、第５図にフローチャートで示す振動制御
プログラムを実行しており、これにより、必要な場合に
振動機構１８を駆動制御するようになっている。

そして、このとき駆動される振動機構１８の駆動時間は
第６図にタイムチャートで示すように、所定の単位時間
として例えば１０秒間に、駆動される時間ｔ１秒と停止
されている時間ｔ２とが夫々オンタイマＴ１及びオフタ
イマＴ２によりカウントされるようになっており、その
時間ｔ１及びｔ２は６秒と４秒というように設定されて
いる。

この設定時間は、第７図に示すように、発明者らの実測
結果により、単位時間１０秒当たりに振動機構１８を駆
動させる時間を変化させたときに生成される氷の透明度
との相関関係をみた場合に、６秒以上振動を加えると略
透明度が１００％に達することが判明していることから
決定した値である。

（Ａ）オン処理 即ち、マイクロコンピュータ３７は、いまの行程で振動
を与える必要があるが否かを判断しくステップＳ１）、
製氷行程に移行していて必要であるときには、ｒＹＥｓ
Ｊと判断して、ステップＳ２に移行する。ステップｓ２
では、まだ振動機構１８を駆動していない（オン処理中
でない）ことがらｒＮＯｊと判断してステップｓ３に移
行し、ここでも同様に「ＮＯ」と判断してステップｓ４
に移行する。マイクロコンピュータ３７は、ステップＳ
４でオンタイマＴ１をスタートさせ、続くステップＳ５
で出力を開始する。つまり、マイクＣ７：＋　＞ヒュー
タ３７の制御出力端子Ｃがら第６図に示すように、例え
ば周波数１０Ｈｚのパルス信号を出力して駆動用トラン
ジスタ３８をオンオフさせることによりオン処理状態に
なる。これにより、ソレノイド１９への通断電が１０Ｈ
ｚで繰り返されることになり、もって振動機構１８が駆
動され、製氷皿１４が振動される。この後、オンタイマ
Ｔ１のタイマ時間ｔ１（６秒）が経過するまで、マイク
ロコンピュータ３７はステップＳｌ。

Ｓ２及びＳ６を繰り返す。

（Ｂ）オフ処理 オンタイマＴ１が終了すると、マイクロコンピュータ３
７は、ステップＳ６でｒＹＥＳＪと判断し、オンタイマ
Ｔ１をクリア（ステップＳ７）すると共にオフタイマＴ
２をスタートさせ（ステップＳ８）、続いて制御出力端
子Ｃからの出力を停止しくステップＳ９）、オフ処理状
態となる。この後、オフタイマ時間ｔ２（４秒）が経過
するまで、マイクロコンピュータ３７はステップＳｌ。

Ｓ２．Ｓ３及びＳＩＯを繰り返す。

そして、オフタイマＴ２が終了すると、マイクロコンピ
ュータ３７は、ステップＳＩＯでｒＹＥＳ」と判断して
、オフタイマＴ２をクリアして（ステップ５１１）終了
し、以下、ステップＳ１で判断する振動の必要な期間中
即ち製氷行程中に渡って上述のオン処理とオフ処理とを
交互に繰り返すことにより、製氷皿１４に間欠的な振動
を与えながら製氷動作を行なわせる。これにより、製氷
皿１４には透明度の高い氷が生成される。

尚、上述の振動付与のプロセスは、給水行程（Ｉ）及び
離氷行程（ｍ）或は他の場合における振動付与の必要の
ないときには、振動機構１８を駆動させないようにする
ため、振動制御プログラムにおいてはステップＳ１で「
ＮＯ」と判断してステップＳ１２に移行し、オンタイマ
Ｔ１及びオフタイマＴ２を停止させておく　（ステップ
５１２）と共に、出力停止状態を保持（ステップ８１３
）させる。

このような本実施例によれば、マイクロコンピュータ３
７により振動制御プログラムを用いて、振動′機構１８
を製氷行程中に単位時間１０秒間に６秒の割合で駆動さ
せ、生成する氷の透明度を低下させることなく振動機構
１８の稼働率を低減させるようにしたので、簡単な構成
で安価に振動機構１８の長寿命化を図ることができる。

尚、上記実施例においては、駆動用トランジスタ３９に
対して、マイクロコンピュータ３７により１０Ｈｚのパ
ルス信号を出力して間欠駆動するようにしたか、これに
限らず、例えば、第２図中に点Ｐで示す部分に第８図に
示すような入力端子ＰＩＮ及び出力端子Ｐ。ＬＩＴを有
する発振回路４０を挿入する構成としても良い。

即ち、第８図に示す発振回路４０において、入力端子Ｐ
ＩＮはアンド回路４１を介して出力端子Ｐ。ＵＴに接続
されており、アンド回路４１の他の入力端子はインバー
タ回路４２の出力端子に接続されている。また、インバ
ータ回路４２の出力端子はコンデンサ４３．抵抗４４及
びインバータ回路４５を直列に介してインバータ回路４
２の入力端子に接続されている。さらに、インバータ回
路４５の出力端子は抵抗４６を介してコンデンサ４３及
び抵抗４４の共通接続点に接続されている。

このような発振回路４０によりアンド回路４１の一方の
入力端子には常にコンデンサ４３の充放電に基づく例え
ば１０Ｈｚの発振出力が与えられる。これにより、マイ
クロコンピュータ３７の制御出力端子Ｃからは振動が必
要な場合には、ｒＨＪレヘルの信号を出力するだけで第
６図に示すような信号を出力することができる。

従って、これによっても上述の実施例と同様の効果が得
られるものである。

また、上記実施例においては、単位時間を１０秒として
駆動及び停止の制御を行なうようにしたが、これに限ら
ず、単位時間の設定は必要に応じて行なえば良い。

［発明の効果コ 請求項１記載の製氷装置によれば、制御手段により、生
成する氷の透明度が低下しない範囲内で振動機構を所定
の時間帯だけ駆動するようにして製氷動作を行なわせる
ようにしたので、振動機構の稼働率を低くすることがで
き、簡単な構成で安価に振動機構の長寿命化が図れると
いう優れた効果を奏する。

請求項２記載の製氷装置によれば、制御手段により、生
成する氷の透明度が低下しない範囲内で振動機構を所定
の単位時間毎に駆動と停止とを繰り返すようにしたので
、上述同様に振動機構の稼働率を低くすることができ、
簡単な構成で安価に振動機構の長寿命化が図れるという
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は一部を破断し
て表わした平面図、第２図は要部の電気的構成図、第３
図は振動機構の縦断側面図、第４図は冷蔵庫の縦断側面
図、第５図は振動制御プログラムのフローチャート、第
６図は出力信号を示すタイムチャート、第７図は振動付
与時間と生成される氷の透明度との相関図、第８図は実
施例の変形例を示す電気的構成図である。 図面中、１は冷蔵庫本体、４は製氷室、５は冷却器、７
は自動製氷装置、８は機体、１３は駆動機構、１４は製
氷皿、１８は振動機構、１９はソレノイド、２０は可動
鉄心、３７はマイクロコンピュータ（制御手段）、３８
は駆動用トランジスタである。 第　１　図 代理人　　弁理士　　佐　藤　　強 〒 図 オンタイ７ＴＩ　　オフグイマ丁２ ＋１ＩＩＺ発鏝 第 図 Ｒ＋ｖ 振動機横駆動時間（秒） 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、製氷室内に配置された製氷皿を振動機構により振動
   を加えながら製氷動作を行なうものにおいて、前記振動
   機構を所定の時間帯だけ駆動する制御手段を設けたこと
   を特徴とする製氷装置。 ２、制御手段は、振動機構を駆動した状態と駆動停止し
   た状態とを所定の単位時間毎に繰り返す制御を行なうこ
   とを特徴とする請求項１記載の製氷装置。