JPH0733943B2 - 自動製氷装置 - Google Patents

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） 例えば家庭用冷蔵庫に設けられる自動製氷装置において
は、給水装置から供給された水を製氷皿に貯留して製氷
し、製氷後に駆動機構により製氷皿を回動させて上下反
転させることにより離氷させて氷を貯留し、この後、再
び製氷皿へ給水して製氷するという動作を繰り返すよう
にしたものが供されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このような自動製氷装置により作られる氷
は、一般に全面から略均等に凍るため内部に気泡が含ま
れた不透明なものしかできないものであった。このた
め、透明な氷を作ることのできるものが要望されてい
る。

そこで、本発明の目的は、透明なな氷を良好に作ること
ができ、しかもこれを簡単な構造で達成し得る自動製氷
装置を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、給水装置から供給された水を製氷皿に貯留し
て製氷し、製氷後に駆動機構により製氷皿を軸部を中心
に回動させて上下反転させることにより離氷させるよう
にした自動製氷装置において、前記製氷皿を前記軸部の
軸方向へ移動可能に構成すると共に、製氷時にその製氷
皿に上記軸方向への振動を付与する振動付与手段を設け
たところに特徴を有する。

（作用） 製氷時に振動付与手段によって製氷皿を振動させると、
水面側の氷の形成が遅れ、氷は製氷皿の底部側から順次
形成されて水面側が最後に形成されるようになるので、
水に含まれた気泡を逃がすことができることにより透明
な氷を良好に作ることができる。

ここで、製氷皿をこれの回動中心である軸部の軸方向へ
振動させるようにしているから、離氷時の製氷皿の回動
を許容しながら、製氷皿を容易に振動させる構造とする
ことができる。

（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。

まず、第２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。

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、第１図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、ギヤ機構11、及び軸部たる出
力軸12から成る駆動機構13が設けられており、この駆動
機構13はモータ10の回転をギヤ機構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。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則するようになっている。

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、これは第３図及び第４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21aと機体８の後面との間に配設
された圧縮コイルばね22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。

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、第５図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29aによりモールドして成る円柱状の
温度センサで、その凹部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。

また、第２図において、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の水を水ポンプ35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。38は製氷皿14の上面を覆うように製氷
室４内に設けられた蓋で、断熱材により形成されてお
り、第６図に示すように上部にヒータ39が設けられてい
る。また、この蓋38は、製氷皿14の回動及び製氷皿14の
軸方向への移動を許容する構成となっている。

一方、第７図は自動製氷装置７に係わる電気回路を示し
ている。同図において、40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40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41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42
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40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26、及び貯氷検知レバー32
に応動する貯氷検出スイッチ43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
40には上記モータ10がモータ駆動回路44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、並びに
ヒータ39が夫々トランジスタ45,46,47を介して接続され
ており、それらモータ10,給水ポンプ35,電磁コイル19、
並びにヒータ39はマイクロコンピュータ40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40
の制御内容を示した第８図のフローチャートに基づいて
説明する。

まず、給水行程では、ステップS1でトランジスタ45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41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,S
4）、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。

製氷行程では、ステップS5でマイクロコンピュータ40か
らトランジスタ46へ第７図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46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S6でトランジスタ47を介して
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、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る。従って、水に含ま
れた気泡を逃がすことができることにより透明な氷が形
成される。

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42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28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）ると共に、ヒータ39が断電され（ス
テップSS9）、次の離氷行程へ移行する。

ステップS10ではモータ駆動回路44を介してモータ10が
通電されて回転し、駆動機構13により製氷皿14が第１図
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S11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S12へ移行する。ステップS12ではモ
ータ駆動回路44を介してモータ10が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S13で水平位置検出スイッチ25
により製氷皿４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S14）。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S15で貯氷検出スイッチ43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。

このように本実施例によれば、製氷時の振動付与機構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。しかも、特に本実施例によ
れば、冷気を主に製氷皿14の下側に流すと共に、製氷皿
14を覆う蓋38に設けたヒータ39により水面側を加熱する
ようにしているから、氷を底面側から一層確実に形成で
きて、透明な氷を一層確実に作ることができる。

また、本実施例によれば、製氷皿14をこれの回動中心で
ある出力軸12及び支軸15の軸方向へ振動させるようにし
ているから、離氷時に製氷皿14を反転させるものであり
ながら、製氷皿14を振動させるについて簡単な構造で達
成できる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるべきものではな
く、例えば製氷皿14の回動中心である出力軸12及び支軸
15は、必ずしも製氷皿14の中央に位置する必要はなく、
又支軸15は製氷皿14と一体に形成されたものでもよい。

［発明の効果］ 以上の記述にて明らかなように、本発明は、給水装置か
ら供給された水を製氷皿に貯留して製氷し、製氷後に駆
動機構により製氷皿を軸部を中心に回動させて上下反転
させることにより製氷させるようにした自動製氷装置に
おいて、製氷時に製氷皿をこれの回動中心である前記軸
部の軸方向へ振動させる構成とすることにより、透明な
氷を良好に作ることができ、しかもこれを簡単な構造で
達成し得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図は冷蔵庫の縦断側面図、第３
図は要部の縦断側面図、第４図は要部を分離して表わし
た側面図、第５図は第１図中Ｖ−Ｖ線に沿う拡大縦断面
図、第６図は要部の縦断面図、第７図は電気回路図、第
８図は機能説明用のフローチャートである。 図面中、４は製氷室、７は自動製氷装置、10はモータ、
12は出力軸（軸部）、13は駆動機構、14は製氷皿、15は
支軸（軸部）、18は振動付与機構（振動付与手段）、19
は電磁コイル、20は可動鉄心、28は温度センサ、33は給
水装置を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動機構が内蔵された機体と、機体に接続
   された支持部材と、これら機体と支持部材間に回転自在
   に支持された製氷皿とを備え、給水装置から給水された
   水を製氷皿に貯留して製氷し、製氷完了後に駆動機構に
   より製氷皿を軸部を中心に回転させて上下反転させるこ
   とにより離氷するようにした自動製氷装置において、前
   記製氷皿を前記軸部の軸方向へ移動可能に構成すると共
   に、製氷時にその製氷皿全体に上記軸方向への水平振動
   を付与し、且つ製氷皿と係脱可能であり、離氷時の製氷
   皿回動により製氷皿との係合を解除する係合部を有する
   振動付与手段を設けたことを特徴とする自動製氷装置。