JPH06273014A - 自動製氷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 透明氷の離氷性を良好に保ちながら、皿ヒー
タによる加熱時間を短くする。 【構成】 製氷皿８の一側に振動付与機構22を設け、蓋
15の内部に蓋ヒータ20を設ける。そして、冷気供給口44
より製氷皿８の下部側に冷気を流す。振動付与機構22に
より製氷皿８に水平方向の振動を与え、かつ、製氷皿８
の上部を蓋ヒータ20で加熱して、透明氷を得る。製氷
後、製氷皿回動手段により製氷皿８は反転する。この状
態で、皿ヒータ33を通電して、製氷皿８の底部８Ａを加
熱し、離氷を行う。 【効果】 製氷皿８の下部側に導入される冷気は、直接
皿ヒータ33に当たらない。したがって、製氷皿８を効率
良く暖めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として家庭用冷蔵庫
の冷凍室内に設けられ、透明氷を作ることの可能な自動
製氷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、主として家庭用冷蔵庫の冷凍室内
に設けられる自動製氷装置は、例えば特開平４−６２３
６８号公報などに開示されるように、給水装置から供給
された水を製氷皿に貯溜して製氷し、この製氷皿の底部
に冷気を導入しながら製氷後にこの製氷皿を駆動機構に
より上下反転させることで、製氷皿内の氷をアイスボッ
クス等の氷貯溜部に落下させ、離氷動作を行っている。
また、この自動製氷装置は、水平方向の振動を付与する
振動付与機構と、前記製氷皿の上面を加熱する蓋ヒータ
を備えた蓋とを有し、製氷行程時に製氷皿を振動させて
この製氷皿内の水中に含まれる気泡を脱気し、かつ閉蓋
状態で蓋ヒータを加熱することにより製氷皿の下部側か
ら順次製氷を行って、透明な氷を得るようにしている。
さらに、製氷皿内における透明氷の離氷性を改善するた
めに、製氷皿の底部を覆うようにして皿ヒータを備えた
カバーを設け、製氷行程完了後にこの皿ヒータを介して
製氷皿の底部を加熱するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術における
構造では、離氷時に冷気の当たる製氷皿の底部で皿ヒー
タによる加熱が行われるため加熱効率が良くなく、しか
も、冷蔵庫内の循環空気が暖まってしまうため、冷却能
力が著しく低下する。また、製氷行程完了後に製氷皿内
の氷を一定温度まで上昇させる必要があるため、給水か
ら製氷に至るまでのサイクルが長くなり、製氷能力の低
下を来すといった問題点を有していた。

【０００４】そこで、本発明は上記問題点を解決して、
透明氷の離氷性を良好に保ちながら皿ヒータによる加熱
時間を短くすることの可能な自動製氷装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、製氷皿に水平
方向の振動を付与する振動付与機構と、前記製氷皿の上
面を加熱する蓋ヒータを備えた蓋とにより、前記製氷皿
内の水中に含まれる気泡を脱気しこの製氷皿の下部側か
ら順次製氷して透明な氷を得るようにし、かつ前記製氷
皿の底部を皿ヒータにより加熱して離氷を行うようにし
た自動製氷装置において、前記製氷皿を上下反転させた
後前記皿ヒータを加熱する通電制御手段を設けたもので
ある。

【０００６】

【作用】上記構成により、製氷行程が完了すると、製氷
皿回動手段によって製氷皿が上下反転され、この状態で
皿ヒータを通電して製氷皿への加熱を行うため、製氷皿
の下部側に導入される冷気は直接皿ヒータに当たらなく
なる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき、図１乃至図
９を参照して説明する。同図において、１は冷蔵庫内に
設けられた製氷室であり、この製氷室１は冷却器（図示
せず）によって冷却されている。２は製氷室１内の上部
に配設された矩形箱状をなす機体で、後方へ向けて突出
するコ字状の支持部材３が設けられている。前記機体２
の内部には、駆動モータ４、ギア機構５およびスラスト
ワッシャ６Ａを介して取付られた出力軸６を有する駆動
機構７が設けられ、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に伝達するようになっている。８は
例えばプラスチック製の変形可能な製氷皿であり、この
製氷皿８は薄型の矩形容器状をなし、内部が複数個のブ
ロック９により区画形成される。製氷皿８の一側中央部
には前記出力軸６が接続される。また、製氷皿８の他側
中央部には支軸10が接続され、出力軸６および支軸10の
軸方向に水平移動可能な状態で、かつ、この出力軸６お
よび支軸10を中心にして回動可能に製氷皿８が支持され
る。なお、製氷皿８と支持部材３との間には、圧縮コイ
ルばね11が巻装される。前記製氷皿８の後部の一端部に
は凸部12が突設され、製氷皿８が反転方向である矢印Ｓ
方向に回動されたときに、凸部12が支持部材３に設けた
受け部12Ａに当接することで、製氷皿８の回動が規制さ
れる。

【０００８】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の上面を覆う上蓋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とに構成される。こ
の蓋13の一側は、金属あるいはゴムなどからなる可撓性
のヒンジ部材17を介して、前記支持部材３の一側に回動
自在に設けられている。また、18，19は前記ヒンジ部材
17と蓋13および支持部材３を各々接続する取付板とリベ
ットである。さらに、蓋13の内部においては、底板14の
上面に加熱手段たる蓋ヒータ20が、アルミ箔テープ21に
より貼り付けられている。

【０００９】22は、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る。この振動付与機構22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24に装着され、突部25を前記出力軸６側へ対向
可能に設けたカム26と、一端27がカム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、かつ、前記ギア機構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とにより構成さ
れ、振動伝達部材30の一端27には鋼球31がかしめなどで
回動可能に設けられる。そして、パルスモータ23の動作
時において、振動伝達部材30の一端27がカム26の突部25
に当接すると、圧縮コイルばね11のばね力に抗して製氷
皿８が後側に移動し、一方、一端27がカム26の突部25に
当接すると、圧縮コイルばね11のばね力により製氷皿８
が反対方向に移動する。この製氷皿８の前後方向への移
動が繰り返されることで、製氷皿８は軸方向に振動し、
例えば、その振動数は５乃至１５ヘルツ、振幅は１乃至
４ｍｍに設定され、かつ、振幅の２倍と振動数を乗じた
平均移動速度は２０乃至８０ｍｍ／秒に設定される。

【００１０】32は製氷皿８の底部８Ａを覆うようにして
設けられたカバーであり、このカバー32は例えばアルミ
ニウムなどの熱伝導性を有する材質により形成される。
カバー32の近傍に位置する製氷皿８の底部８Ａとカバー
32間には、離氷時に底部８Ａを加熱するコード状の加熱
手段たる皿ヒータ33が配設される。一方、製氷皿８の側
面には複数の突片34が形成され、各突片34に皿カバー35
の係合孔36を係合させることで、前記カバー32および皿
ヒータ33が製氷皿８の底部８Ａと皿カバー間に取付固定
される。なお、37は製氷皿８の底部８Ａの温度を検知す
る温度センサである。

【００１１】前記機体２は、その内部に回路基板（図示
せず）を有し、また、出力軸６の近傍には、製氷皿８の
水平位置を検出する水平位置検出スイッチ38と、製氷皿
８の反転位置を検出する反転位置検出スイッチ39と、40
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、41は機体２に回動可能に支
持された貯氷検知アーム、42は先端が前記蓋13の切欠き
部13を介して製氷皿８に臨んだ後述する給水パイプとと
もに給水装置を構成する給水管であり、これは図示しな
い冷蔵室内に収容された給水タンク（図示せず）の水
を、製氷皿８へ供給するものである。また、製氷室１内
に冷気を供給する冷気供給口44は前記製氷皿８の下部側
へ冷気を流すようになっている。

【００１２】図５は電気回路図を示しており、同図にお
いて、51は後述する製氷に係わる一連の行程を制御する
ためのマイクロコンピュータであり、離氷時において製
氷皿８を上下反転させる製氷皿回動手段と、製氷皿８を
上下反転させた後皿ヒータ33を所定時間通電させる通電
制御手段とを備えている。このマイクロコンピュータ51
には、温度センサ37により製氷皿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℃）に相当する基準電圧を発生する基準電圧発生
回路52からの基準電圧、並びに、製氷皿８の製氷完了温
度（例えば−１３．５℃）に相当する基準電圧を発生す
る基準電圧発生回路53からの基準電圧が与えられる。ま
た、マイクロコンピュータ51には、前記水平位置検出ス
イッチ38、反転位置検出スイッチ39、および貯氷検知レ
バー41に応動する貯氷検知スイッチ54からの検出信号が
与えられるようになっている。前記駆動モータ４はモー
タ駆動回路55を介してマイクロコンピュータ51に接続さ
れ、また、振動付与機構22のパルスモータ23がパルスモ
ータ駆動回路56を介してマイクロコンピュータ51に接続
される。さらに、給水ポンプ57、蓋ヒータ20および皿ヒ
ータ33は、それぞれトランジスタ58，59，60を介してマ
イクロコンピュータ51に接続される。そして、モータ
４、パルスモータ23、蓋ヒータ20、皿ヒータ33および給
水ポンプ57が、マイクロコンピュータ51により後述する
所定の手順に従って制御される。

【００１３】次に、上記構成の作用について、マイクロ
コンピュータ51の制御を示す図６乃至図８のフローチャ
ートに基づいて説明する。先ず、図６に示すフローチャ
ートにおける給水行程では、ステップＳ１で給水ポンプ
57が一定時間駆動され、給水管42を介して製氷皿８への
給水が行われる。そして、ステップＳ２にて、温度セン
サ37の検出温度に基づき、給水が完了したか否かを判断
する。このとき、温度センサ37の検出温度が給水完了温
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製氷皿８へ給水されないなど
と判断され、給水異常の報知がなされて停止し（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、製氷行程に移行する。

【００１４】製氷行程では、先ずステップＳ５でマイク
ロコンピュータ51からパルスモータ駆動回路56を介して
パルスモータ23に駆動信号が出力され、振動付与機構22
により製氷皿８が軸方向へ振動される。また、ステップ
Ｓ６において、トランジスタ58を介して蓋ヒータ20が通
電される。このとき、冷気供給口44からの冷気が主に製
氷皿８の下側に向けて供給され、この冷気がカバー32に
よって製氷皿８の底部８Ａに伝導するとともに、製氷皿
８の上面は蓋13により覆われながら蓋ヒータ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、かつ、水面側の氷の
形成が遅れ、氷は製氷皿８の底部８Ａ側から製氷皿８に
密着しながら順次一方向に成長し、透明な氷が形成され
る。

【００１５】次に、ステップＳ７では、温度センサ37の
検出温度に基づいて、製氷が完了したか否かを判断す
る。温度センサ37の検出温度が製氷完了温度の−１３．
５℃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は断電されて製氷皿８の振動が停止するととも
に（ステップＳ８）、蓋ヒータ20が断電され（ステップ
Ｓ９）、図７のフローチャートに示す皿底部加熱行程へ
移行する。

【００１６】この皿底部加熱行程では、先ずステップＳ
10において、マイクロコンピュータ51の製氷皿回動手段
により、モータ駆動回路55を介してモータ４が通電され
て回転し、駆動機構７により製氷皿８が矢印Ｓ方向に反
転回動する。すると、図９（ａ）乃至図９（ｃ）に示す
ように、始めは製氷皿の回動に伴って、ヒンジ部材17を
介して蓋13が製氷皿８に対して相対的に回動され、製氷
皿８の上面を開放するようになる。そして、図９（ｃ）
に示すように、製氷皿８が上下反転される位置に至るま
で回動されると、マイクロコンピュータ51よりモータ駆
動回路55への駆動信号が停止される（ステップＳ11）。
続いて、ステップＳ12において、マイクロコンピュータ
51はトランジスタ59を介して皿ヒータ33を通電させる。
このとき、製氷皿８は上下反転状態にあり、皿ヒータ33
には直接冷気供給口44からの冷気が当たらないため、皿
ヒータ33からの熱はカバー32によって製氷皿８の底部８
Ａ全体に素早く伝導し、製氷皿８に接触する部分の氷が
溶け出す。そして、製氷皿８の各ブロック９から氷が離
れた時点で、氷の一部が割れてブロック９内に残ること
なく、自然にアイスボックス40内に落下する。マイクロ
コンピュータ51は温度センサ37の検出温度に基づいて、
製氷皿８の底部８Ａの温度が皿ヒータ33からの熱によっ
て０℃以上に達したか否かを判断し（ステップＳ12）、
０℃以上であればステップＳ13において皿ヒータ33を断
電して、次の離氷行程に移行する。

【００１７】離氷行程では、先ずステップＳ14におい
て、モータ４に通電によって、製氷皿８は図９（ｃ）の
上下反転状態からさらに矢印Ｓの方向に反転回動され
る。このとき、製氷皿８の凸部12が支持部材３の受け部
12Ａに当接して製氷皿８は捻られ、製氷皿８のブロック
９内に残留する氷が全てアイスボックス40内に落下す
る。その後、ステップＳ15において反転位置検出スイッ
チ39により製氷皿８の反転位置が検出されると、ステッ
プＳ16に移行し、マイクロコンピュータ51がモータ駆動
回路55を介してモータ４を前記反転時と逆方向に回転さ
せることで、製氷皿８を矢印Ｓの反対方向に回動させ
る。そして、ステップＳ17において、水平位置検出スイ
ッチ38により図９（ａ）に示す製氷皿８の水平状態が検
出されると、モータ４は断電され、製氷皿８の回動動作
は停止される（ステップＳ18）。次いで、ステップＳ19
に移行し、貯氷検知スイッチ54によりアイスボックス40
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に戻り、満杯である
と判断された場合にはそのまま待機する。

【００１８】このように上記実施例においては、製氷行
程が完了すると、マイクロコンピュータ51の製氷皿回動
手段によって駆動機構７を介して製氷皿８が上下反転さ
れ、この状態で通電制御手段が皿ヒータ33を通電して製
氷皿８への加熱を行うため、冷気供給口44からの冷気は
直接皿ヒータ33に当たらなくなる。このため、製氷皿８
内の氷の温度を従来より短い加熱時間で上昇させること
が可能となり、製氷サイクルの短縮および製氷能力の向
上を図ることができる。また、皿ヒータ33には冷気供給
口44からの冷気が当らなくなるため製氷皿８を効率良く
暖めることができ、しかも、冷蔵庫内の循環空気を暖め
ることなく、冷却能力の低下を極力押さえることが可能
となる。

【００１９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実
施が可能である。例えば、実施例中においては、皿ヒー
タとしてコードヒータを用いたが、他のタイプのヒータ
を用いることも勿論可能である。また、製氷皿と出力軸
とをスプライン軸のように接続してもよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、製氷皿に水平方向の振動を付
与する振動付与機構と、前記製氷皿の上面を加熱する蓋
ヒータを備えた蓋とにより、前記製氷皿内の水中に含ま
れる気泡を脱気しこの製氷皿の下部側から順次製氷して
透明な氷を得るようにし、かつ前記製氷皿の底部を皿ヒ
ータにより加熱して離氷を行うようにした自動製氷装置
において、前記製氷皿を上下反転させた後前記皿ヒータ
を加熱する通電制御手段を設けたものであり、透明氷の
離氷性を良好に保ちながら皿ヒータによる加熱時間を短
くすることの可能な自動製氷装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す自動製氷装置の一部切
欠き平面図である。

【図２】同上縦断面図である。

【図３】同上一部切欠き側面図である。

【図４】同上要部の分解斜視図である。

【図５】同上回路構成図である。

【図６】同上給水行程および製氷行程におけるフローチ
ャートである。

【図７】同上皿底部加熱行程におけるフローチャートで
ある。

【図８】同上離氷行程におけるフローチャートである。

【図９】同上製氷行程における作用説明図である。

【符号の説明】

８ 製氷皿 13 蓋 20 蓋ヒータ 22 振動付与機構 33 皿ヒータ 51 マイクロコンピュータ（製氷皿回動手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製氷皿に水平方向の振動を付与する振動
   付与機構と、前記製氷皿の上面を加熱する蓋ヒータを備
   えた蓋とにより、前記製氷皿内の水中に含まれる気泡を
   脱気しこの製氷皿の下部側から順次製氷して透明な氷を
   得るようにし、かつ前記製氷皿の底部を皿ヒータにより
   加熱して離氷を行うようにした自動製氷装置において、
   前記製氷皿を上下反転させた後前記皿ヒータを加熱する
   通電制御手段を設けたことを特徴とする自動製氷装置。