JPH0842954A - 自動製氷装置の給水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製氷皿への定量給水精度を高くし、水垢やか
び等の発生を少なくし、弁操作手段が原点にないときに
使用者に不信を抱かせることを防止する。 【構成】 本発明の自動製氷装置の給水装置は、製氷容
器よりも上位に定量貯水器を設け、この定量貯水器の上
に貯水タンクを設け、定量貯水器の出水口を開閉する出
水弁機構を設け、貯水タンクの給水口部を開閉するタン
ク弁機構を設け、定量貯水器から流出する水を製氷容器
に供給する給水路を設け、そして、上記二つの弁機構を
開閉駆動することにより、貯水タンクから定量貯水器に
一定量の水を注水した後、該定量貯水器内の水を製氷容
器へ給水する弁操作手段を設けて構成されている。そし
て、上記弁操作手段が原点に位置していない状態から給
水動作が行われた後、給水されないことを検知したとき
には、給水不良を報知せずに再び弁操作手段を給水動作
させるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動製氷装置用の製氷
容器に一定量の水を供給する自動製氷装置の給水装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の給水装置の従来構成を図１２に
示す。この図１２において、給水装置は、冷蔵室１内に
配設されたプラスチック製の水受皿２に溜められた水を
給水ポンプ３により、製氷室４に設けられた製氷容器た
る製氷皿５に供給するように構成されている。そして、
水受皿２の上には、貯水タンク６が着脱可能に設置され
ている。この貯水タンク６は、給水弁７が設けられた給
水口部８から水受皿２に対し、該水受皿２内の水位が常
に給水口部８の下端開口を塞ぐ一定水位を維持するよう
に給水する構成となっている。

【０００３】また、水受皿２内は、通水孔９を有した仕
切壁１０によって水受室１１と定水量室１２とに仕切ら
れており、水受室１１内には貯水タンク６の給水口部８
が挿入され、定水量室１２には給水ポンプ３の吸入口部
３ａが挿入されている。そして、給水ポンプ３が起動さ
れると、そのポンプ作用により定水量室１２内の水が製
氷皿５に供給される。このとき、定水量室１２の水位
は、次第に低下して水受室１１との間で水位差を生ずる
が、両室１１、１２を連通している通水孔９は小径で、
給水ポンプ３による給水中に水受室１１から通水孔９を
通じて定水量室１２内に流入する水はごく少ないので、
製氷皿５には定水量室１２内に貯留された一定量の水が
供給されるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成の給水装
置においては、給水ポンプ３による給水中に水受室１１
から通水孔９を通じて定水量室１２内に流入する水がご
く少量に制限されていることを前提にして定量給水が成
立している。ところが、通水孔９の径は水受皿２の成形
誤差などによりばらつくおそれがあり、通水孔９の径が
設計値より大きかったりすると、給水ポンプ３による給
水中に水受室１１から定水量室１２に流入する水量がば
らつき、この結果、製氷皿５への給水量が製品毎にばら
つくという問題があった。その上、水受皿２内には常時
水が溜められているため、内面に水垢が付着したり、か
び等が発生し易く、衛生上好ましくなく、また、製氷皿
２への給水中、給水ポンプ３が騒音を発し、耳障りであ
った。

【０００５】これに対して、本出願人は、上記問題点を
解消する給水装置を発明した。この給水装置は、製氷容
器よりも上位に設けられ底部に出水口を有する定量貯水
器を備え、この定量貯水器の上に設けられ定量貯水器に
一定量の水を供給する給水口部を有する貯水タンクを備
え、定量貯水器の出水口を開閉する出水弁機構を備え、
貯水タンクの給水口部を開閉するタンク弁機構を備え、
定量貯水器の出水口から流出する水を落差により製氷容
器に供給する給水路を備え、そして、出水弁機構を閉じ
た状態でタンク弁機構を開くことにより貯水タンクから
定量貯水器に一定量の水を注水し、その後、タンク弁機
構を閉じると共に出水弁機構を開くことにより定量貯水
器内の水を製氷容器へ流出させて給水する弁操作手段を
備えて構成されている。

【０００６】この構成によれば、まず出水弁機構により
定量貯水器の出水口を閉じた状態でタンク弁機構を開く
と、貯水タンクから定量貯水器に一定量の水が注水され
る。この後、タンク弁機構を閉じると共に出水弁機構を
開くことにより、定量貯水器に溜められた一定量の水を
落差により給水路を通じて製氷容器に給水するようにし
ている。この場合、製氷容器への給水時にはタンク弁機
構を閉じているので、製氷容器への定量給水精度が高く
なる。また、定量貯水器は製氷容器への給水時以外は空
の状態になっているので、水垢が付着し難く、かび等も
発生し難いものである。

【０００７】ところで、上記構成において、弁操作手段
は、上下動可能に設けられた操作軸と、モータの回転力
を操作軸の上下動へ変換するカムとから構成されてい
る。そして、モータによりカムを１回転させると、上述
したタンク弁機構及び出水弁機構の１周期分の開閉操作
が行われるようになっている。

【０００８】しかし、上記構成では、給水動作を開始さ
せる前にカムが原点（初期位置）に位置していないこと
があり、このような状態でモータに通電してカムを駆動
すると、上記１周期分の開閉操作の途中から給水動作が
行われてしまう。この場合、製氷容器内に水が全く溜ま
らなかったり、少量しか溜まらなかったりする給水不良
が発生する。そして、上記給水動作を完了した後は、製
氷容器に取付けられた温度センサからの温度検出信号に
基づいて製氷容器内に給水されたか否かの給水判定が行
われ、ここで、給水されていないと判断されると、給水
不良が報知されるように構成されている。具体的には、
給水ランプを点灯することにより、給水タンクへ給水す
ることを促すように構成されている。この場合、使用者
は、水を十分入れた給水タンクをセットしていることか
ら、給水装置が故障したのではないかと不信に思うこと
があった。

【０００９】尚、カムが原点に位置していない場合とし
ては、引越し等をするために、使用者が給水動作の途中
で電源プラグを電源コンセントから取外すと、カムが原
点に位置しない状態で停止してしまい、この状態の冷蔵
庫を据え付けて電源プラグを電源コンセントに差し込ん
で運転させると、上述した給水不良が発生することがあ
るのである。

【００１０】そこで、本発明の目的は、製氷容器への定
量給水精度が高く、また定量給水するための器に水垢や
かび等が付着し難く、しかも、給水動作の開始前に弁操
作手段が原点に位置していないことがあっても、使用者
に不信を抱かせることを確実に防止できる自動製氷装置
の給水装置を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の自動製氷装置の
給水装置は、製氷容器よりも上位に設けられ底部に出水
口を有する定量貯水器を備え、この定量貯水器の上に設
けられ前記定量貯水器に一定量の水を供給する給水口部
を有する貯水タンクを備え、前記定量貯水器の出水口を
開閉する出水弁機構を備え、前記貯水タンクの給水口部
を開閉するタンク弁機構を備え、前記定量貯水器の出水
口から流出する水を前記製氷容器に供給する給水路を備
え、そして、前記出水弁機構及び前記タンク弁機構を閉
じた弁初期状態から前記タンク弁機構を開くことにより
前記貯水タンクから前記定量貯水器に一定量の水を注水
し、その後、前記タンク弁機構を閉じてから前記出水弁
機構を開くことにより前記定量貯水器内の水を前記製氷
容器へ流出させて給水し、更に、前記出水弁機構を閉じ
ることにより弁初期状態へ復帰するように周期的に給水
動作する弁操作手段を備え、この弁操作手段を駆動する
モータを備え、前記製氷容器内に給水されたことを検知
する給水検知手段を備え、前記弁操作手段が原点に位置
していることを検知する原点検知手段を備え、更に、前
記弁操作手段が原点に位置していない状態から、前記弁
操作手段が給水動作を行った後、前記製氷容器内に給水
されなかったことを検知したときには、給水不良を報知
することなく、再び前記弁操作手段を給水動作させる制
御手段を備えて構成されているところに特徴を有する。

【００１２】上記構成では、弁操作手段が原点に位置し
ていない場合、給水動作を行った後の給水判定において
製氷容器内に給水されなかったことを検知したときに
は、再び弁操作手段を給水動作させる構成としたが、こ
れに代えて、弁操作手段が原点に位置していない場合、
製氷容器内の給水判定を行わないで給水動作を完了させ
るように構成することも好ましい。また、弁操作手段が
原点に位置していることを検知する原点検知手段を、ホ
ール素子とマグネットとから構成すると共に、弁操作手
段が原点近傍に位置しているとき検出信号を出力するよ
うに構成することが一層好ましい。

【００１３】

【作用】上記手段によれば、製氷容器へ給水する場合、
弁操作手段によりまず出水弁機構が定量貯水器の出水口
を閉じた状態でタンク弁機構が開かれる。すると、貯水
タンクから定量貯水器に一定量の水が注水される。この
後、タンク弁機構が貯水タンクの給水口部を閉じ、出水
弁機構が定量貯水器の出水口を開く状態になる。これに
より、定量貯水器に溜められた一定量の水が落差により
給水路を通じて製氷容器に供給される。従って、製氷容
器への給水時にはタンク弁機構を閉じているので、製氷
容器への定量給水精度が高くなる。また、定量貯水器は
製氷容器への給水時以外は空の状態になっているので、
水垢が付着し難く、かび等も発生し難い。

【００１４】加えて、上記構成では、給水動作を行う前
に弁操作手段が原点に位置していない場合、それから給
水動作を行った後の給水判定において製氷容器内に給水
されなかったことを検知したときには、給水不良を報知
することなく、再び弁操作手段を給水動作させるように
構成した。この場合、弁操作手段を再び給水動作させる
際には、弁操作手段が原点に位置しているから、製氷容
器内に十分給水することができる。そして、給水異常を
報知しないから、使用者は給水装置が故障したのではな
いかと不信に思うこともない。

【００１５】また、弁操作手段が原点に位置していない
場合、製氷容器内の給水判定を行わないで給水動作を完
了させるように構成すれば、この完了した給水動作では
製氷容器内に給水されないこと、即ち、氷が生成されな
いことがあるが、次の給水動作を行わせるときには、弁
操作手段が原点に位置しているから、製氷容器内に十分
給水することができる。そして、この構成の場合も、給
水不良を報知しないから、使用者は給水装置が故障した
のではないかと不信に思うことがない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を冷蔵庫に内蔵する自動製氷装
置に適用した第１の実施例について図１ないし図１０を
参照しながら説明する。まず、図２に示すように、冷蔵
庫本体内に設けられた製氷室２１内には、製氷容器とし
て例えばプラスチック製の製氷皿２２が設けられてい
る。この製氷皿２２は、駆動機構２３により回動可能に
支持されている。この駆動機構２３は、皿駆動用モータ
２４（図９参照）及び減速装置（図示しない）を備えて
構成されている。そして、上記製氷皿２２に溜められた
水は、製氷室２１に供給される冷気により冷却されて氷
となるように構成されている。

【００１７】また、製氷皿２２の外底部には、製氷皿２
２の温度を検知する温度センサである製氷用温度センサ
２５（図９参照）が配設されている。この製氷用温度セ
ンサ２５からの温度検出信号に基づいて製氷皿２２内の
水の製氷完了を検知すると、駆動機構２３により製氷皿
２２が上下反転され且つ捩じられることにより離氷動作
が行われるように構成されている。そして、製氷皿２２
の下方には、離氷されて落下した氷を貯留するための貯
氷容器（図示しない）が配設されていると共に、この貯
氷容器内に氷が一杯になったか否かを検知するための貯
氷検知レバー２６が配設されている。

【００１８】一方、製氷室２１の上方に設けられた冷蔵
室２７内には、プラスチック製の載置台２８が設けら
れ、この載置台２８と一体に水受容器２８ａが形成され
ている。この水受容器２８ａ内には、図３にも示すよう
に、計量容器として例えばプラスチック製の円形の定量
貯水器２９が着脱可能に取り付けられている。上記定量
貯水器２９の底部中央には、出水口２９ａが形成されて
おり、この出水口２９ａは出水弁機構３０により開閉さ
れるように構成されている。

【００１９】上記出水弁機構３０は、図３に示すよう
に、出水口２９ａに挿通されて定量貯水器２９の内底面
に立設された支持アーム２９ｂに上下動可能に支持され
た弁棒３１と、この弁棒３１に上下動可能に支持されて
出水口２９ａを定量貯水器２９の外側から開閉する弁体
３２とから構成されている。上記弁棒３１は、定量貯水
器２９側に設けられた上部弁棒３１ａと、弁体３２側に
設けられた下部弁棒３１ｂとを隔膜３１ｃを介して当接
させて構成されている。そして、上部弁棒３１ａは、自
身の下端フランジ３１ｄと支持アーム２９ｂとの間に設
けられた付勢手段としての圧縮コイルばね３３により下
方に付勢されていると共に、弁体３２及び下部弁棒３１
ｂは、該弁体３２と下部弁棒３１ｂの下端フランジ３１
ｅとの間に設けられた付勢手段としての圧縮コイルばね
３４により閉方向である上方に付勢されている。

【００２０】そして、詳しくは後述するように、上記定
量貯水器２９内に溜められた水は、出水口２９ａが開放
されることにより、水受容器２８ａ内に流出する。この
水受容器２８ａの底部には、流出口３５が形成されてお
り、この流出口３５には下端部を製氷皿２２内に臨ませ
た給水パイプ３６の上端部が接続されている（図２参
照）。従って、水受容器２８ａと給水パイプ３６とは、
定量貯水器２９から流出する水を製氷皿２２に供給する
給水路３７として機能する構成となっている。

【００２１】一方、定量貯水器２９の上には、載置台２
８に着脱可能に設置された貯水タンク３８が設けられて
いる。この貯水タンク３８の下面部には、図３に示すよ
うに、筒部３８ａが突設され、この筒部３８ａにキャッ
プ３９が着脱可能に螺着されている。このキャップ３９
のほぼ中心部には、給水口部３９ａが形成されており、
この給水口部３９ａはタンク弁機構４０により開閉され
るように構成されている。このタンク弁機構４０は、キ
ャップ３９の内面（図３中上面）に設けられた支持枠４
１に上下動可能に支持された弁棒４２と、この弁棒４２
の下端部に取付けられ給水口部３９ａを開閉する弁体４
３とから構成されている。そして、弁棒４２は、弁体４
３の上部と支持枠４１との間に設けられた付勢手段とし
ての圧縮コイルばね４４により下方に付勢されており、
常には給水口部３９ａを閉じている。尚、貯水タンク３
８は、給水口部３９ａを通じて外部と連なる以外は密閉
されている。

【００２２】上記貯水タンク３８のキャップ３９は、前
記定量貯水器２９の上面開口部よりも径大に形成され、
定量貯水器２９の上端と僅かな隙間をもって対向してい
る。従って、キャップ３９は部品点数削減のために定量
貯水器２９の蓋部として兼用され、定量貯水器２９の上
面開口部がキャップ３９により塞がれた状態となってい
る。また、キャップ３９の下面側には、筒部３９ｂが定
量貯水器２９の内径寸法よりも若干小さくなるように形
成されており、定量貯水器２９の内周面との間に僅かな
隙間を形成した状態で該定量貯水器２９内に挿入されて
いる。そして、タンク弁機構４０の弁棒４２は出水弁機
構３０の弁棒３１と同一軸線上に配置されるように設定
されている。

【００２３】一方、図２に示すように、冷蔵室２７にお
ける貯水タンク３８の右方部位には、タンク検知手段で
ある例えばマイクロスイッチからなるタンクスイッチ４
５が設けられている。このタンクスイッチ４５は、レバ
ー４６を介して貯水タンク３８が載置台２８上に載置さ
れて装着されたことを検出可能に構成されている。

【００２４】また、図２に示すように、水受容器２８の
外底部には、出水弁機構３０及びタンク弁機構４１を開
閉駆動する弁駆動装置４７が取り付けられている。この
弁駆動装置４７は、図６及び図７にも示すように、ケー
ス４８に上下動可能に支持された操作部材としての操作
軸４９、並びに、駆動源である例えば同期モータからな
る弁駆動モータ５０（図９参照）の他、この弁駆動モー
タ５０の回転運動を操作軸４９の上下運動に変換する変
換手段として例えばカム機構５１を備えて構成されてい
る（図６参照）。上記弁駆動モータ５０は、例えば１０
０Ｖの交流で通電駆動することが可能な同期モータ（い
わゆるタイマモータとして一般的に使用されているモー
タ）から構成されている。

【００２５】上記カム機構５１は、図６に示すように、
弁駆動モータ５０の回転軸５０ａの回転を減速する減速
歯車機構５２と、この減速歯車機構５２により回転駆動
される円板状のカム５３とから構成されている。上記カ
ム５３は、図８に示すように、上面の外周部に凹凸状の
カム面５３ａが形成されていると共に、外周部の下端に
減速歯車機構５２の歯車と噛合する歯車部５３ｂが形成
されている。そして、操作軸４９の下端が上記カム５３
のカム面５３ａに接触するようになっており、操作軸４
９はカム５３の１回転により上下方向に１往復するよう
に構成されている（図７参照）。具体的には、操作軸４
９の下端がカム面５３ａの最上位面５３ｃに当接すると
操作軸４９が上限位置に位置し、操作軸４９の下端がカ
ム面５３ａの中間位置面５３ｄに当接すると操作軸４９
が中間位置に位置し、操作軸４９の下端がカム面５３ａ
の最下位面５３ｅに当接すると操作軸４９が下限位置に
位置するように構成されている。この場合、操作軸４９
とカム機構５１とから弁操作手段５４が構成されてい
る。尚、操作軸４９は、図３に示すように、ケース４８
の上面部に突設された筒部４８ａ内に挿通支持されてい
る。

【００２６】また、操作軸４９は、図３に示すように、
水受容器２８ａの底部に形成された孔２８ｂを挿通して
上方に突出可能に構成されている。この孔２８ｂは、水
流出防止用のパッキン５５によって閉鎖されており、操
作軸４９はこのパッキン５５の伸縮を伴って上下動する
ように構成されている。そして、前記出水弁機構３０の
弁棒３１の下部弁棒３１ｂの下端が上記操作軸４９の上
端部にパッキン５５を介して当接している。ここで、操
作軸４９は、給水動作開始前においては上下動範囲の中
間位置で停止した状態にある（詳しくは後述する）。こ
のとき、出水弁機構３０の弁棒３１は操作軸４９によ
り、下限位置から所定量押し上げられた位置にあるも、
その上端はタンク弁機構４０の弁棒４２からは離れてい
る。このような状態において、出水弁機構３０の弁体３
２は圧縮コイルばね３４の弾発力により定量貯水器２９
の下面に押し付けられてその出水口２９ａを閉じてお
り、また、タンク弁機構４０の弁体４３は圧縮コイルば
ね４４の弾発力により給水口部３９ａを閉じている。

【００２７】そして、製氷皿２２への給水動作は、カム
５３が１回転することによって行われるようになってお
り、そのカム５３の１回転により操作軸４９が一往復し
て出水弁機構３０及びタンク弁機構４０を開閉する構成
となっている。この場合、上述のように、操作軸４９は
給水前の初期状態では上下動範囲の中間位置で停止して
いることから、該操作軸４９の一往復は、その中間位置
から開始される。そして、操作軸４９は、カム５３の回
転に伴い、まず中間位置から上限位置まで上昇し（第１
行程）、次に上限位置から下限位置まで下降し（第２行
程）、そして下限位置から中間位置に戻って停止するよ
うになっている（第３行程）。

【００２８】従って、製氷皿２２への給水を行うべく通
電された弁駆動モータ５０は、操作軸４９が中間位置に
戻ったとき、断電されるように構成する必要がある。こ
のように弁駆動モータ５０を制御するために、図６に示
すように、カム５３が原点（初期位置）に位置している
ことを検知する原点検知手段５６が設けられている。こ
の原点検知手段５６は、カム５３の外周部に取着された
マグネット５７とケース４８側に設けられたホールＩＣ
５８とから構成されている。このホールＩＣ５８は、ホ
ール素子（図示しない）を備えて構成されており、カム
５３がほぼ原点に位置しているとき、図１０（ｄ）に示
すように、マグネット５７が近接して例えばロウレベル
の検知信号を出力し、それ以外のときハイレベルの信号
を出力する構成となっている。

【００２９】一方、電気的構成を示す図９において、制
御装置である例えばマイクロコンピュータ５９は、自動
製氷装置の製氷及び給水運転並びに冷蔵庫の運転を制御
する機能を有しており、そのための制御プログラムを記
憶している。このマイクロコンピュータ５９が制御手段
及び給水検知手段を構成している。上記マイクロコンピ
ュータ５９は、貯氷容器内が氷で一杯であることを検知
する貯氷検知レバー２６により作動する貯氷検知スイッ
チ６０からの検知スイッチ信号、製氷皿２２が水平状態
であることを検知する皿水平スイッチ６１からの検知ス
イッチ信号、製氷用温度センサ２５からの検知信号、製
氷室２１の扉の開閉状態を検知する扉スイッチ６２から
の検知スイッチ信号、貯水タンク３８の有無を検知する
タンクスイッチ４５からの検知スイッチ信号、原点検知
手段５６のホールＩＣ５８からの検知信号を受けるよう
に構成されている。

【００３０】そして、マイクロコンピュータ５９は、駆
動機構２３の皿駆動用モータ２４をトランジスタ等から
なるスイッチング素子６３を介して通断電制御（正転、
反転及び停止制御）し、給水不良報知（貯水タンク３８
に給水が必要であることの報知）用の給水ランプ６４を
点灯制御し、弁駆動モータ５０をドライブ回路６５を介
して通断電制御するように構成されている。この場合、
ドライブ回路６５は、リレーやトライアック等から構成
されている。また、弁駆動モータ５０には、交流電源６
６から１００Ｖの交流電圧が供給されるようになってい
る。尚、皿駆動用モータ２４には、直流電源から例えば
＋１２Ｖの直流電圧が供給されるようになっている。ま
た、上記マイクロコンピュータ５９は、冷凍室内の温度
を検知する冷凍室温度センサ及び冷蔵室２６内の温度を
検知する冷凍室温度センサからの温度検知信号を受ける
と共に、冷蔵庫の冷凍サイクルの一部を構成するコンプ
レッサを通断電制御し、また、冷却器で生成された冷気
を各室（製氷室２１や冷蔵室２７や冷凍室）内へ供給す
るファン装置のファンモータを通断電制御するように構
成されている。

【００３１】次に、上記構成の作用を図１及び図１０も
参照して説明する。まず、図１０に従って、出水弁機構
３０及びタンク弁機構４０の各開閉動作と、弁駆動装置
４７の操作軸４９の上下方向の移動（即ちカム５３の回
転）との関係を説明する。尚、図１０では、操作軸４９
の中間位置をＰＣ、上限位置をＰＵ、下限位置をＰＬで
示している。今、カム５３が原点に位置している初期
（待機）状態であるとき、操作軸４９が中間位置ＰＣに
位置しており、出水弁機構３０及びタンク弁機構４０の
弁体３２及び４３はそれぞれ出水口２９ａ及び給水口部
３９ａを閉じている。そして、このとき、原点検知手段
５６のホールＩＣ５８から出力される検出信号の電圧レ
ベルは、図１０（ｄ）に示すように、ロウレベルであ
る。

【００３２】次に、弁駆動モータ５０が通電されてカム
５３が回転され始めると、操作軸４９が中間位置ＰＣか
ら上限位置ＰＵまで上昇し始める。すると、出水弁機構
３０の弁棒３１が操作軸４９によって押し上げられるよ
うになる。このとき、弁棒３１は圧縮コイルばね３３、
３４を押し縮めながら押し上げられるため、出水弁機構
３０の弁体３２は出水口２９ａを閉じたままに維持さ
れ、従って弁棒３１は停止状態にある弁体３２に対して
スライドしながら上昇する。そして、出水弁機構３０の
弁棒３１が所定高さ位置まで押し上げられると、該弁棒
３１がタンク弁機構４０の弁棒４２に当接してこれを圧
縮コイルばね４４の弾発力に抗して押し上げるため、弁
体４３が給水口部３９ａを開く（第１行程）。このとき
には、ホールＩＣ５８から出力される検出信号の電圧レ
ベルは、図１０（ｄ）に示すように、ハイレベルとな
る。そして、操作軸４９が上限位置ＰＵに位置している
間、給水口部３９ａが開いている。

【００３３】この後、カム５３の回転に応じて操作軸４
９が上限位置ＰＵから下限位置ＰＬまで下降する第２行
程に転ずると、出水弁機構３０及びタンク弁機構４０の
弁棒３１及び４２が圧縮コイルばね３３，３４及び４４
の弾発力によって押し下げられ、まずタンク弁機構４０
の弁体４３が給水口部３９ａを閉じる。そのとき、出水
弁機構３０の弁体３２は弁棒３１の下降にも拘らず、圧
縮コイルばね３４により上方に付勢されているため、定
量貯水器２９の底部に押し付けられたままにされ、出水
口２９ａは閉じられたままに維持される。その後、出水
弁機構３０の弁棒３１がタンク弁機構４１の弁棒４２か
ら離れ、該弁棒３１が更に下降すると、圧縮コイルばね
３４が伸び切って弁体３２を上方に付勢する弾発力を失
うため、弁体３２が弁棒３１と一体的に下方に移動して
定量貯水器２９の底部から離れ、その出水口２９ａを開
くようになる。そして、操作軸４９が下限位置ＰＬに至
り、該下限位置ＰＬに位置している間、出水口２９ａが
開いている。

【００３４】更に、この後、カム５３の回転に応じて操
作軸４９が下限位置ＰＬから中間位置ＰＣまで上昇する
第３行程に移行すると、出水弁機構３０の弁棒３１も圧
縮コイルばね３３を押し縮めながら上昇するようにな
る。更に、操作軸４９ひいては弁棒３１が所定量上昇す
ると、圧縮コイルばね３４が再び押し縮められるように
なり、その弾発力により弁体３２が定量貯水器２９の底
部に押し付けられてその出水口２９ａを閉じる。そし
て、操作軸４９が元の中間位置ＰＣに戻り、カム５３が
１回転して原点（初期状態）に戻ると、ホールＩＣ５８
から出力される検出信号の電圧レベルが、図１０（ｄ）
に示すように、ロウレベルになることから、これによ
り、原点に戻ったことが検知されて弁駆動モータ５０が
断電停止され（具体的には、検出信号がロウレベルにな
った時点から予め決められた設定時間ｔだけ経過した時
点で断電され）、カム５３の回転及び操作軸４９の移動
が停止されるように構成されている。

【００３５】さて、図１のフローチャートはマイクロコ
ンピュータ５９に記憶された制御プログラムのうちの自
動製氷装置の給水動作の制御内容を示すものであり、以
下、このフローチャートに従って上記給水動作を説明す
る。今、製氷皿２２内の水の製氷が完了したとすると、
製氷用温度センサ２５からの温度検出信号が例えば−１
２．５℃以下になるので（或いは−９．５℃以下の状態
が２時間以上継続するようになるので）、これにより製
氷完了が検知され、もって、離氷動作が行われる。即
ち、駆動機構２３の皿駆動用モータ２４が通電されるこ
とにより製氷皿２２が上下反転され且つ捩じられて、製
氷皿２２から氷が離氷される。続いて、皿駆動用モータ
２４が反転通電されることにより、製氷皿２２が元の水
平位置に戻される。そして、貯氷容器内が氷で一杯でな
いときには、製氷皿２２内への給水動作が図１に示すフ
ローチャートに従って実行される。

【００３６】具体的には、図１のステップＳ１におい
て、まずマイクロコンピュータ５９は、給水動作開始前
にカム５３及び操作軸４９が原点に位置しているか否か
を判断する。この場合、ホールＩＣ５８からの検出信号
がロウレベルであるか否かを判断する。ここで、カム５
３及び操作軸４９が原点に位置しているとすると、ステ
ップＳ１にて「ＹＥＳ」へ進み、弁駆動モータ５０をオ
ンして通電開始する（ステップＳ２）。この通電により
カム５３が回転して、まず操作軸４９が中間位置ＰＣか
ら上限位置ＰＵまで上昇し（第１行程）、図４に示すよ
うに、出水弁機構３０の弁体３２が定量貯水器２９の出
水口２９ａを閉じたままにした状態で、タンク弁機構４
１が貯水タンク３８の給水口部３９ａを開く。

【００３７】これにより、貯水タンク３８内の水が給水
口部３９ａを通じて定量貯水器２９内に流出し、該定量
貯水器２９内に一定量の水が溜められる。具体的には、
給水口部３９ａからの水の流出に伴い、定量貯水器２９
内の水位が上昇し、その水面により給水口部３９ａの下
端部である筒部３９ｂの下端開口が塞がれると、給水口
部３９ａからの水の流出が止まる。このとき、筒部３９
ｂは常に一定の高さ位置に支持されているため、定量貯
水器２９内には、常に一定水位、換言すれば一定水量の
水が貯留されることになる。尚、カム５３が回転してマ
グネット５７がホールＩＣ５８に近接しなくなると、ホ
ールＩＣ５８から出力される検出信号の電圧レベルはハ
イレベルとなる。このため、ステップＳ３において「Ｙ
ＥＳ」へ進むようになる。

【００３８】そして、上述したようにして定量貯水器２
９内に一定量の水が溜められると共に貯水タンク３８の
給水口部３９ａ内に水が満たされた後、操作軸４９が上
限位置ＰＵから下限位置ＰＬまで下降する第２行程に移
る。この場合、弁駆動用モータ５０は、上述したように
定量貯水器２９内に一定量の水が溜められるのに十分な
時間を、第１行程と第２行程との間に確保するようにカ
ム５３を回転駆動する構成となっている。そして、上記
操作軸４９の下降に伴ってまずタンク弁機構４０の弁体
４３が貯水タンク３８の給水口部３９ａを閉じ、その
後、出水弁機構３０の弁体３２が定量貯水器２９の底部
から離れてその出水口２９ａを開くようになる。する
と、図５に示すように、定量貯水器２９内に溜められた
水および貯水タンク３８の給水口部４０内に存在する水
が出水口２９ａから水受容器２８ａに流出し、そして落
差により流出口３５から給水パイプ３６を通じて製氷皿
２２内に供給される。

【００３９】この場合、図１０に示すように、操作軸４
９が下限位置ＰＬまで下降した時点で、出水弁機構３０
が出水口２９ａを完全に開く。そして、カム５３が更に
回転して操作軸４９が下限位置ＰＬから中間位置ＰＣに
復帰する第３行程に移ると、出水弁機構３０の弁棒３１
が操作軸４９により所定量押し上げられることから、該
出水弁機構３０の弁体３２が出水口２９ａを閉じるよう
になる。尚、このときには、製氷皿２２への給水が終了
するのに十分な時間を、出水弁機構３０が開放してから
閉鎖するまでの間に確保するように、弁駆動用モータ５
０がカム５３を回転駆動する構成となっている。

【００４０】この後、カム５３が更に回転して操作軸４
９が図１０に示す中間位置ＰＣまで上昇し、出水弁機構
３０（出水口２９ａ）が閉じると、カム５３がほぼ原点
に戻ると共に、マグネット５７がホールＩＣ５９に近接
する。これにより、ホールＩＣ５８から出力される検出
信号の電圧レベルがロウレベルになるから、ステップＳ
４にて「ＹＥＳ」へ進む。続いて、図１０（ｄ）に示す
ように、上記検出信号がロウレベルになった時点から設
定時間ｔだけ経過した時点で弁駆動用モータ５０が断電
停止される（ステップＳ５、Ｓ６）。このオーバーラン
時間処理は、原点を検出信号のロウレベル区間の中間部
分に位置させるために行う処理である。そして、上記弁
駆動用モータ５０の断電によりカム５３及び操作軸４９
が当該位置、即ち、原点に戻って停止し、上記出水口２
９ａが閉じたままになる。続いて、予め決められた給水
判定用の時間（例えば５．５分）が経過するのを待つ
（ステップＳ７）。

【００４１】さて、上記時間が経過すると、製氷皿２２
内に実際に給水されたか否かを判断する処理が行われ
る。具体的には、マイクロコンピュータ５９は、製氷用
温度センサ２５による検知温度が−９．５℃以上になっ
たか否かを判断する（ステップＳ８）。ここで、水が製
氷皿２２内に実際に給水されておれば、製氷用温度セン
サ２５の検知温度が−９．５℃以上になるので、ステッ
プＳ８にて「ＹＥＳ」へ進み、給水動作を完了する。そ
して、この後、製氷皿２２内に供給された水が製氷室２
１内の冷気により冷却されて製氷動作が進行し、製氷が
完了すると、前述したと同様にして製氷皿２２からの離
氷動作並びに製氷皿２２への給水動作が繰り返し行われ
るようになっている。

【００４２】一方、ステップＳ８において、製氷用温度
センサ２５による検知温度が−９．５℃以上にならなけ
れば、製氷皿２２内に給水されていないと判断し、ステ
ップＳ８にて「ＮＯ」へ進み、給水ランプ（例えばＬＥ
Ｄ）６４を点灯する（ステップＳ９）。この給水ランプ
６４の点灯報知によって、使用者は貯水タンク３８に給
水を行う必要があることがわかる。

【００４３】そして、使用者が貯水タンク３８を取り外
してこれに給水するまでの間は、ステップＳ１０にて
「ＮＯ」へ進み、待機する。この後、使用者が貯水タン
ク３８に給水してから該貯水タンク３８を再び装着する
と、この再装着をタンクスイッチ４５からの検出信号に
基づいて検知して、ステップＳ１０にて「ＹＥＳ」へ進
み、給水ランプ６４を消灯した後（ステップＳ１１）、
ステップＳ１へ戻り、再び給水動作を実行するように構
成されている。

【００４４】次に、給水動作開始前にカム５３及び操作
軸４９が原点に位置していない場合の給水制御について
説明する。この場合には、ホールＩＣ５８からの検出信
号がハイレベルであるから、ステップＳ１にて「ＮＯ」
へ進み、弁駆動モータ５０を通電開始する（ステップＳ
１２）。この通電によりカム５３が回転すると共に、操
作軸４９が上下動する。また、ホールＩＣ５８から出力
される検出信号の電圧レベルがハイレベルであるから、
ステップＳ１３において「ＹＥＳ」へ進む。この場合、
カム５３及び操作軸４９の最初の位置が、図１０（ａ）
に示す動作曲線のうちの原点以外の部分であり、その最
初の位置から上記動作曲線に従ってそれ以降の給水動作
が行われるようになっている。ここで、カム５３及び操
作軸４９の最初の位置がタンク弁機構４０の弁体４３が
貯水タンク３８の給水口部３９ａを閉じる時点ｔ１以降
であったとすると、製氷皿２２へは全く給水されない。
同様にして、カム５３及び操作軸４９の最初の位置が上
記時点ｔ１よりも少しぐらい前であったとしても、製氷
皿２２へは給水される水の量はかなり少なくなり、後の
給水判定処理（ステップＳ１８）では給水されていない
と判断されることになる。

【００４５】この後、カム５３が更に回転してほぼ原点
に戻ると、即ち、操作軸４９が図１０に示す中間位置Ｐ
Ｃまで上昇し、出水弁機構３０（出水口２９ａ）が閉じ
ると、マグネット５７がホールＩＣ５９に近接する。こ
れにより、ホールＩＣ５８から出力される検出信号の電
圧レベルがロウレベルになるから、ステップＳ１４にお
いて「ＹＥＳ」へ進む。続いて、上記検出信号がロウレ
ベルになった時点から設定時間ｔだけ経過した時点で弁
駆動用モータ５０が断電停止される（ステップＳ１５、
Ｓ１６）。この弁駆動用モータ５０の断電によりカム５
３及び操作軸４９が原点に戻って停止し、出水口２９ａ
が閉じたままになる。続いて、予め決められた給水判定
用の時間（例えば５．５分）が経過するのを待つ（ステ
ップＳ１７）。

【００４６】さて、上記時間が経過すると、製氷皿２２
内に実際に給水されたか否かを判断する処理が行われ
る。具体的には、マイクロコンピュータ５９は、製氷用
温度センサ２５による検知温度が−９．５℃以上になっ
たか否かを判断する（ステップＳ１８）。ここで、水が
製氷皿２２内に実際に給水されておれば、製氷用温度セ
ンサ２５の検知温度が−９．５℃以上になるので、ステ
ップＳ１８にて「ＹＥＳ」へ進み、給水動作を完了す
る。一方、ステップＳ１８において、製氷用温度センサ
２５による検知温度が−９．５℃以上にならなければ、
製氷皿２２内に給水されていないと判断し、ステップＳ
１８にて「ＮＯ」へ進み、ステップＳ２へ戻り、給水異
常を報知しないで、再び給水動作を実行するように構成
されている。そして、この再び実行する給水動作は、カ
ム５３及び操作軸４９が原点に位置した状態から開始さ
れるので、製氷皿２２へ確実に給水されるようになる。

【００４７】このような構成の本実施例によれば、給水
口部３９ａ内の水も含めて定量貯水器２９に溜められた
一定量の水だけが製氷皿２２に供給される。このとき、
図１２に示す従来構成のもの、すなわち通水孔９を通じ
て水受室１１に連通された定水量室１２内の水を給水ポ
ンプ３により製氷皿５に供給する構成のものとは異な
り、製氷皿２２への給水時にはタンク弁機構４０を閉じ
ているので、製氷皿２２への給水時に定量貯水器２９内
に他から水が流入するおそれがなくなり、常に一定量の
水を製氷皿２２に供給でき、精度の良い定量給水を行う
ことができる。しかも、定量貯水器２９内の水は落差に
より製氷皿２２に供給されるので、給水ポンプにより給
水するものとは異なり、給水中に大きな騒音が発生する
おそれがなく、静音給水が可能となる。この場合、弁駆
動装置４７の駆動源をモータ（弁駆動モータ５０）とし
たので、ソレノイドを用いる場合に比べて、静音給水に
とってより効果的である。

【００４８】また、上記実施例では、定量貯水器２９は
常には空になっていて製氷皿２２への給水時の僅かな時
間帯だけ水を溜める構成としたので、定量貯水器２９内
に製氷皿２２に供給するための水を常時溜めておく構成
のものとは異なり、定量貯水器２９に水垢がたまった
り、かびが発生したりし難く、また、冷蔵室２６内に収
容された食品の臭いが定量貯水器２９内の水に吸収され
たりすることがなくなる。ちなみに、製氷皿２２での製
氷が完了するまで所要時間は２〜５時間であるので、定
量貯水器２９に常時水を溜めておいた場合、冷蔵室２６
内の食品の臭いがその水に吸収されてしまうおそれがあ
る。また、上記実施例では、定量貯水器２９は着脱可能
であるから、長期使用により、汚れた場合には、水受容
器２８から取り外して水洗い等により簡単に清掃でき便
利である。

【００４９】更に、上記実施例では、給水動作を行う前
にカム５３及び操作軸４９が原点に位置していない場
合、それから給水動作を行った後の給水判定処理におい
て製氷皿２２内に給水されていないことを検知したとき
には、給水不良を報知することなく（具体的には、給水
ランプ６４を点灯することなく）、再び弁駆動用モータ
５０を通電駆動して、カム５３及び操作軸４９を給水動
作させるように構成した。この場合、カム５３及び操作
軸４９を再び給水動作させる際には、これらカム５３及
び操作軸４９が原点に位置しているから、製氷皿２２内
に十分給水することができる。そして、この場合には、
給水不良を報知しないから（給水ランプ６４を点灯しな
いから）、使用者は給水装置が故障したのではないかと
不信に思うことを防止できる。

【００５０】加えて、上記実施例では、操作軸４９が中
間位置ＰＣから上限位置ＰＵまで上昇する第１行程でタ
ンク弁機構４０を開き、上限位置ＰＵから下限位置ＰＬ
まで下降する過程でタンク弁機構４０を閉じて出水弁機
構３０を開き、下限位置ＰＬから中間位置ＰＣに上昇す
る第３行程で出水弁機構３０を閉じるようにし、常に
は、タンク弁機構４０に加えて出水弁機構３０も閉じた
状態に維持されるように構成したので、例えば貯水タン
ク３８の筒部３８ａに螺合されているキャップ３９の締
付力が弱く、筒部３８ａとキャップ３９との僅かな隙間
から水が漏れ出るような場合、その水はキャップ３９の
外側を伝って定量貯水器２９内に溜められるようにな
る。従って、貯水タンク３８から漏れ出る水が給水パイ
プ３６を介して製氷皿２２内に供給され、該製氷皿２２
から水がオーバーフローするという不具合の発生を未然
に防止できる。尚、貯水タンク３８から漏れて定量貯水
器２９に溜められた水は次の給水時に製氷皿２２に供給
される。また、出水弁機構３０としては、１個の弁体３
２を備えるだけで済み、コストの低減化を図ることがで
きる。

【００５１】尚、上記実施例では、カム機構５１により
弁駆動モータ５０の回転運動を操作軸４９の直線運動に
変換するように構成したが、これに限られるものではな
く、他の回転運動・直線運動変換手段、例えばねじ機
構、或いはクランク機構等を用いるように構成しても良
い。

【００５２】図１１は本発明の第２の実施例を示すもの
であり、第１の実施例と異なるところを説明する。この
第２の実施例では、給水動作を行う前にカム５３及び操
作軸４９が原点に位置していない場合には、給水動作を
行った後、製氷皿２２内に給水されたか否かの給水判定
を行わないで給水動作を完了させるように構成されてい
る。具体的には、図１１のフローチャートに示すよう
に、ステップＳ１７の処理、即ち、予め決められた給水
判定用の時間（例えば５．５分）が経過するのを待つ処
理を行った後、給水動作を完了する。この場合には、製
氷皿２２の給水判定をしないから、製氷皿２２内に給水
されないこと、即ち、氷が生成されないことがあるが、
次の給水動作を行わせるときには、カム５３及び操作軸
４９が原点に位置しているから、製氷皿２２内に十分給
水することができる。そして、この構成の場合も、給水
不良を報知しないから、使用者は給水装置が故障したの
ではないかと不信に思うことを確実に防止できるのであ
る。尚、上述した以外の構成は、第１の実施例の構成と
同じ構成となっている。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなよう
に、製氷容器よりも上位に定量貯水器を設け、この定量
貯水器の上に貯水タンクを設け、定量貯水器の出水口を
開閉する出水弁機構を設け、貯水タンクの給水口部を開
閉するタンク弁機構を設け、定量貯水器の出水口から流
出する水を製氷容器に供給する給水路を設け、そして、
出水弁機構及びタンク弁機構を閉じた弁初期状態からタ
ンク弁機構を開くことにより貯水タンクから定量貯水器
に一定量の水を注水し、その後、タンク弁機構を閉じて
から出水弁機構を開くことにより定量貯水器内の水を製
氷容器へ流出させて給水し、更に、出水弁機構を閉じる
ことにより弁初期状態へ復帰するように周期的に給水動
作する弁操作手段を設け、更に、この弁操作手段を駆動
するモータを設け、製氷容器内に給水されたことを検知
する給水検知手段を設け、弁操作手段が原点に位置して
いることを検知する原点検知手段を設け、弁操作手段が
原点に位置していない状態から弁操作手段が給水動作を
行った後製氷容器内に給水されなかったことを検知した
ときには給水不良を報知することなく再び弁操作手段を
給水動作させる制御手段を設ける構成としたので、製氷
容器への定量給水精度を高くし得ると共に、定量給水す
るための器に水垢やかび等が付着することを防止でき、
しかも、給水動作の開始前に弁操作手段が原点に位置し
ていないことがあっても、使用者に不信を抱かせること
を確実に防止できるという優れた効果を奏する。

【００５４】一方、弁操作手段が原点に位置していない
場合に、製氷容器内の給水判定を行わないで給水動作を
完了させる構成としたので、この完了した給水動作では
製氷容器内に給水されないこと、即ち、氷が生成されな
いことがあるが、次の給水動作を行うときには、弁操作
手段が原点に位置しているから、製氷容器内に十分給水
することができる。そして、この構成の場合も、給水異
常を報知しないから、給水装置が故障したのではないか
と使用者が不信に思うことを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すフローチャート

【図２】冷蔵庫の製氷装置を示す縦断側面図

【図３】給水装置の縦断側面図

【図４】貯水タンクから定量貯水器への給水状態で示す
図３相当図

【図５】定量貯水器から製氷皿への給水状態で示す図３
相当図

【図６】弁駆動装置の上面図

【図７】弁駆動装置の側面図

【図８】カムの斜視図

【図９】ブロック図

【図１０】操作軸の上下動位置と、出水弁機構及び給水
弁機構の開閉と、ホールＩＣからの検出信号との関係を
示すタイムチャート

【図１１】本発明の第２の実施例を示す図１相当図

【図１２】従来構成を示す図２相当図

【符号の説明】 ２１は製氷室、２２は製氷皿（製氷容器）、２３は駆動
機構、２４は皿駆動用モータ、２５は製氷用温度セン
サ、２７は冷蔵室、２８ａは水受容器、２９は定量貯水
器、２９ａは出水口、３０は出水弁機構、３１は弁棒、
３２は弁体、３５は流出口、３６は給水パイプ、３７は
給水路、３８は貯水タンク、３９はキャップ、３９ａは
給水口部、４０はタンク弁機構、４２は弁棒、４３は弁
体、４５はマイクロスイッチ、４７は弁駆動装置、４９
は操作軸、５０は弁駆動モータ、５０ａは回転軸、５１
はカム機構、５２は減速歯車機構、５３はカム、５４は
弁操作手段、５６は原点検知手段、５７はマグネット、
５８はホールＩＣ、５９はマイクロコンピュータ（制御
手段、給水検知手段）、６４は給水ランプを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 伸一 長野県飯田市毛賀1020番地 株式会社三協 精機製作所飯田工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製氷容器よりも上位に設けられ、底部に
   出水口を有する定量貯水器と、 この定量貯水器の上に設けられ、前記定量貯水器に一定
   量の水を供給する給水口部を有する貯水タンクと、 前記定量貯水器の出水口を開閉する出水弁機構と、 前記貯水タンクの給水口部を開閉するタンク弁機構と、 前記定量貯水器の出水口から流出する水を前記製氷容器
   に供給する給水路と、 前記出水弁機構及び前記タンク弁機構を閉じた弁初期状
   態から前記タンク弁機構を開くことにより前記貯水タン
   クから前記定量貯水器に一定量の水を注水し、その後、
   前記タンク弁機構を閉じてから前記出水弁機構を開くこ
   とにより前記定量貯水器内の水を前記製氷容器へ流出さ
   せて給水し、更に、前記出水弁機構を閉じることによっ
   て弁初期状態へ復帰するように周期的に給水動作する弁
   操作手段と、 この弁操作手段を駆動するモータと、 前記製氷容器内に給水されたことを検知する給水検知手
   段と、 前記弁操作手段が原点に位置していることを検知する原
   点検知手段と、 前記弁操作手段が原点に位置していない状態から、前記
   弁操作手段が給水動作を行った後、前記製氷容器内に給
   水されなかったことを検知したときには、給水不良を報
   知することなく、再び前記弁操作手段を給水動作させる
   制御手段とを備えて成る自動製氷装置の給水装置。
2. 【請求項２】 製氷容器よりも上位に設けられ、底部に
   出水口を有する定量貯水器と、 この定量貯水器の上に設けられ、前記定量貯水器に一定
   量の水を供給する給水口部を有する貯水タンクと、 前記定量貯水器の出水口を開閉する出水弁機構と、 前記貯水タンクの給水口部を開閉するタンク弁機構と、 前記定量貯水器の出水口から流出する水を前記製氷容器
   に供給する給水路と、 前記出水弁機構及び前記タンク弁機構を閉じた弁初期状
   態から前記タンク弁機構を開くことにより前記貯水タン
   クから前記定量貯水器に一定量の水を注水し、その後、
   前記タンク弁機構を閉じてから前記出水弁機構を開くこ
   とにより前記定量貯水器内の水を前記製氷容器へ流出さ
   せて給水し、更に、前記出水弁機構を閉じることによっ
   て弁初期状態へ復帰するように周期的に給水動作する弁
   操作手段と、 この弁操作手段を駆動するモータと、 前記製氷容器内に給水されたことを検知する給水検知手
   段と、 前記弁操作手段が原点に位置していることを検知する原
   点検知手段と、 前記弁操作手段が原点に位置していない状態から、前記
   弁操作手段が給水動作を行ったときには、前記製氷容器
   内の給水判定を行わないで給水動作を完了させる制御手
   段とを備えて成る自動製氷装置の給水装置。
3. 【請求項３】 前記原点検知手段は、ホール素子とマグ
   ネットとを有して構成されており、前記弁操作手段が原
   点近傍に位置しているとき検出信号を出力することを特
   徴とする請求項１または２記載の自動製氷装置の給水装
   置。