JP2002206830A - 自動製氷機の給水経路切り換え弁及び自動製氷給水システムとその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷蔵庫の自動製氷機に用いられ複数の製氷皿
に水を給水する給水経路切り換え弁に関し、封止された
排水口から水が漏れない構造を有する給水経路切り換え
弁を提供する。 【解決手段】 弁２の本体１との接触面である円弧面２
ａ、上面２ｂ、下面２ｃおよび封止面２ｄにおいて排水
口１ｃから各接触面を通って水流のある本体空間１ｆ向
かう最短距離（矢印表示）の向きは本体空間１ｆを流れ
る水流方向に対してすべて直角またはそれに近い方向と
なっている。水流に対して垂直方向には水流に近づく向
きに側圧が働くためこの矢印の向きに側圧が発生し排水
口１ｄに向かう方向に水が流れなくなる。したがって水
漏れを確実に防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷蔵庫の自動製氷装
置に係り、詳しくは給水タンクから流出した水を製氷皿
に注水するまでの間に分岐弁を設け、複数個所への給水
を可能にした給水経路切り換え弁及び給水経路切り換え
弁を含んだ自動製氷システムに関するものである。また
その制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、大型冷蔵庫では自動製氷機能付き
のものが一般的となってきており、より付加価値の高い
製氷機能が考案されてきている。たとえば特開平６−２
４１６２７号公報や特開平９−３１０９４６号公報には
複数の製氷皿に水を供給して製氷を行う自動製氷機が考
案されている。氷の質、量、形状等に関するニーズは多
く、今後こういった機能の自動製氷機はますます増えて
くると予想される。

【０００３】以下図面を参考にしながら上記従来の自動
製氷機について説明する。

【０００４】図１０は特開平９−３１０９４６号公報に
記載の自動製氷機の構造図である。図１０において、製
氷に必要な水は給水タンク６０からポンプ５０によって
くみ上げられ、パイプ４０を通って分岐弁１６に流入す
る。分岐弁１６では排水する方向が選択され選択された
製氷皿４Ａまたは４Ｂに水が注水される。本公報による
と分岐弁１６は電磁弁等で構成されているがその詳細は
不明である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら給水経路
を切り換えて自動製氷機を使用する場合、分岐弁１６か
ら水が漏れ出ると、一方の製氷皿のみ、給水、製氷、離
氷を繰り返している場合にもう一方の製氷皿内に漏れた
水（氷）がどんどん溜まりやがてはあふれ出てしまうと
いった欠点を有していた。

【０００６】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、給水経路中に設けられた給水経路切り換え弁の封止
された排水口から水が漏れない構造を有する給水経路切
り換え弁を提供することを目的とする。

【０００７】また給水経路切り換え弁を最適な条件で使
用することにより封止された側の製氷皿に水が溜まるの
を防ぐ構造を有する自動製氷システムを提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の給水経路切り換え弁は、弁の駆動源に関する
水漏れ防止手段として、ステッピングモータやギヤドモ
ータを用いたものである。またステッピングモータを用
いた場合、給水中にステッピングモータを脱調させる制
御を行ったものである。

【０００９】また、材料に関する水漏れ防止手段とし
て、駆動部から弁に至る動力伝達経路の一部または全部
に弾性材料を使用したものである。

【００１０】弁や入排水口の構造に関する水漏れ防止手
段としては、入水口と複数の排水口を有する本体と、そ
れぞれの前記排水口を塞ぐように移動可能な弁と、前記
弁を駆動する駆動部からなり、前記弁は前記本体内面と
最小限の隙間にて摺動するよう構成され、前記弁は前記
排水口を塞いでいるとき前記本体との接触面積が最大と
なるように構成したものである。

【００１１】また、入水口から流入し塞がれていない排
水口まで流れる水流方向が、弁と本体の接触面に対して
平行もしくはそれに近い角度にならないようにしたもの
である。

【００１２】また、入水口と複数の排水口を有する本体
と、１つ以上の貫通穴が設けられた弁からなり、前記貫
通穴の一端を入水口に他端を排水口に位置を合わせるこ
とにより給水経路を選択でき、前記一端及び他端は前記
弁の表面に対して垂直方向またはそれに近い角度で設け
たものである。さらに、一端は入水口よりも大きく、他
端は排水口よりも小さく構成したものである。

【００１３】また、内壁へ通じる入水口と複数の排水口
を有する本体と、それぞれの前記排水口を塞ぐように移
動可能な弁からなり、前記本体は内壁に垂直またはそれ
に近い角度で、前記入水口のおよび複数の前記排水口が
設けられているものである。

【００１４】また、入水口と２つの排水口を有する本体
と、本体に摺動できそれぞれの前記排水口を摺動面で塞
ぐように移動可能な弁をからなり、２つの前記排水口の
排水方向は前記弁を間に介して互いに正反対の方向であ
るものである。

【００１５】給水経路切り換え弁を含む自動製氷給水シ
ステムとして製氷皿に水漏れを起こさせない手段として
は、給水経路切り換え弁の排水口に接続される複数の注
水ホースの途中にトラップを設けたものである。

【００１６】また、前記給水経路切り換え弁の排水口を
上向きに配置したものである。

【００１７】これら構造により給水経路切り換え弁での
水漏れが無いあるいは万一水漏れが起こっても製氷皿に
漏れ出ることの無い自動製氷給水システムが実現でき
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による給水経路切り
換え弁の実施の形態について図面を参照しながら説明す
る。

【００１９】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１における給水経路切り換え弁の内部構造を表す断
面図である。図１において１は本体で、筒状の入水口１
ｂ、排水口１ｃ，１ｄが設けられている。２は弁で、中
心２ａで回転移動し排水口１ｃ，１ｄを塞ぐように移動
可能である。弁２において排水口１ｃ，１ｄを塞ぐ面２
ｂ，２ｃにはゴム製のシート２ｄ，２ｅが貼られてい
る。３はモータで出力軸３ａが弁２の中心２ａに取り付
けられている。

【００２０】モータ３はＰＭ型のステッピングモータま
たはギヤドモータで構成さる。ＰＭ型のステッピングモ
ータの場合、電源がＯＦＦの時でも保持トルクがあるの
で出力軸３ａは容易に回転しない。またモータ３をギヤ
ドモータで構成した場合も同様で、電源ＯＦＦ時は容易
に出力軸３ａが回転しない。

【００２１】出力軸３ａが容易に回転しないということ
は、排水口１ｃまたは１ｄを塞いだ状態で電源を切って
も弁２がその位置を動くことが無いため、排水口からの
水漏れを防ぐことができる。

【００２２】またステッピングモータを使用する場合、
給水中は排水口を塞ぐ方向に回転させ排水口を塞いだま
ま脱調させて使用すると、排水口に対する押し付け力が
常に発生するので水漏れがし難くなる。この場合、電源
ＯＦＦ時の保持トルクの無いＶＲ型のステッピングモー
タでも使用できる。

【００２３】弁２にはゴム製のシート２ｄ，２ｅが貼ら
れているのでゴムの弾性によって排水口を塞ぐことがで
きる。また出力軸３ａがゴムで構成されておればひねり
トルクが生じるので排水口に１ｃまたは１ｄに押圧力を
与えることができる。

【００２４】（実施の形態２）図２は本発明の実施の形
態２における給水経路切り換え弁の内部構造を表す断面
図である。図３は同実施例の内部構造を表す斜視図であ
る。図２および図３において実施例１と同一の構成には
同一符号を付与してある。

【００２５】図２および図３において、本体１は半円形
をしており入水口１ｂは排水口１ｃ，１ｄの中央上部に
位置している。弁２は円弧面２ｆが本体円弧面１ａと最
小限の隙間にて摺動接触しながら移動できる。上面２ｂ
および下面２ｃも本体に最小隙間で接触している。弁２
の円弧面２ｆは入水口１ｂの直前まで伸びており、角度
θは入水口１ｂを塞がない最大となっている。

【００２６】入水口１ｂから流入した水は本体１内を水
流方向を示す矢印の向きに流れて排水口１ｃから排水さ
れるが、弁２と本体１の接触面に流入した水は排水口１
ｄからの水漏れの原因となる。しかし隙間が小さく接触
面積が大きため圧力損失が大きくなり、本構造は排水口
１ｄに水が到達しにくくなっている。

【００２７】図３には弁２の本体１との接触面である円
弧面２ｆ、上面２ｂ、下面２ｃおよび封止面２ｄにおい
て排水口１ｃから接触面を通って水流のある本体空間１
ｆ向かう最短距離を矢印で示してある。この矢印の向き
は本体空間１ｆを流れる水流方向に対してすべて直角ま
たはそれに近い方向となっている。

【００２８】水流に対して垂直方向には水流に近づく向
きに側圧が働くためこの矢印の向きに側圧が発生し排水
口１ｄに向かう方向に水が流れなくなる。したがって水
漏れを確実に防ぐことができる。

【００２９】（実施の形態３）図４は本発明の実施の形
態３における給水経路切り換え弁の内部構造を表す断面
図である。図５および図６は同実施例の部分拡大図であ
る。図４において１は本体で円形箱型をしており、側面
１ａに円筒状の入水口１ｂと排水口１ｃ，１ｄが設けら
れている。入水口１ｂ、排水口１ｃ，１ｄは側面１ａに
対して垂直又はそれに近い角度で設けられている。２は
弁で、外周面２ｇに貫通穴２ｈ、２ｊが構成されてお
り、本体１の側面１ａに回転摺動して移動できるように
側面１ａとは最小限の隙間で構成されている。貫通穴２
ｈ，２ｊはそれぞれの両端が外周面２ｇに対して垂直ま
たはそれに近い角度で設けられている。

【００３０】貫通穴２ｈの一端２ｋが入水口１ｂに他端
２ｐが排水口１ｃに位置している場合（図示）、入水口
１ｂから流入した水は貫通穴２ｈを通って排水口１ｃか
ら排水される。貫通穴２ｊの一端２ｍが入水口１ｂに他
端２ｎが排水口１ｄに位置している場合（図示せず）は
排水口１ｄから排水される。

【００３１】今、入水口１ｂから流入した水は貫通穴２
ｈを通って排水口１ｃから排水されるがその水流方向
（図４の矢印）は、入水口１ｂおよび排水口１ｃ付近の
弁２の摺動面に対して垂直またはそれに近い角度になっ
ている。したがって摺動面には図５、図６に矢印で示し
た向きに側圧が働くため排水口１ｄに水が届かなくな
る。つまり水漏れを起こさなくなる。

【００３２】さらに図５に示す様に貫通穴２ｈの一端２
ｋの開口部は入水口１ｂのそれより大きく設けられてい
る。したがって弁の位置が多少ずれても側圧が働く。排
水口１ｃにおいても同様で図６に示すように貫通穴２ｈ
の他端２ｐの開口部は排水口１ｃのそれより小さくでき
ており、弁２の多少の位置ずれに対しても側圧が働き水
漏れが起こりにくくなっている。

【００３３】（実施の形態４）図７は本発明の実施の形
態４における給水経路切り換え弁の内部構造を表す断面
図である。図７において実施例３と同一構成部分には同
一符号を付与してある。

【００３４】図７において排水口１ｃ、１ｄは互いに弁
２を間に挟んで正反対の向きに設けられている。入水口
１ｂから流入した水が排水口１ｃから出て行く場合、弁
には排水方向と反対の方向に反作用が働くため排水口１
ｄを押さえつける働きをして水漏れが起こりにくくな
る。

【００３５】（実施の形態５）図８は本発明の実施の形
態５における給水経路切り換え弁が使用される状態を表
す構造図である。

【００３６】図８において１０は給水経路切り換え弁
で、給水タンク５の中の水をポンプ６にて汲み上げ、給
水経路切り換え弁１０で給水経路を選択して製氷皿６
ａ、または６ｂに注水する。給水経路切り換え弁の排水
口にはゴムホース７ａ，７ｂが接続されている。

【００３７】ゴムホース７ａ，７ｂは途中にトラップ７
ｃ、７ｄが設けられている。したがって万一選択されな
かった製氷皿に通じる排水口で水漏れがあっても製氷皿
に到達することが無い。

【００３８】（実施の形態６）図９は本発明の実施の形
態６における給水経路切り換え弁が使用される状態を表
す構造図である。図９において実施例５と同一の構成に
は同一符号を付与してある。図９において給水経路切り
換え弁１０は排水口１ｂ、１ｃが上向きに取り付けられ
ている。したがって、万一選択されなかった製氷皿に通
じる排水口で水漏れがあっても製氷皿に到達することが
無い。

【００３９】

【発明の効果】本願発明の請求項１の発明は、入水口と
複数の排水口を有する本体と、それぞれの前記排水口を
塞ぐように移動可能な弁と、前記弁を駆動する駆動部を
有し、前記駆動部にステッピングモータを用いたもので
ある。また本願発明の請求項２の発明は、給水中にステ
ッピングモータに通電し脱調させる制御を行うものであ
る。また本願発明の請求項３の発明は、入水口と複数の
排水口を有する本体と、それぞれの前記排水口を塞ぐよ
うに移動可能な弁と、前記弁を駆動する駆動部を有し、
前記駆動部にギヤドモータを用いたものである。

【００４０】これにより排水口を封止した状態で弁に保
持トルクが働くため、多少の振動等が加わっても弁を封
止でき水漏れを防ぐことができる。

【００４１】本願発明の請求項４の発明は、入水口と複
数の排水口を有する本体と、それぞれの前記排水口を塞
ぐように移動可能な弁と、前記弁を駆動する駆動部を有
し、前記駆動部から前記弁に至る動力伝達経路の一部ま
たは全部に弾性材料を使用したものである。

【００４２】これにより排水口の封止時は常に押圧力を
与えることができるのでより確実な封止ができ水漏れを
防ぐことができる。また弁をゴム等の弾性材で構成する
と弁の動作音の低減もはかれる。

【００４３】本願発明の請求項５の発明は、入水口と複
数の排水口を有する本体と、それぞれの前記排水口を塞
ぐように移動可能な弁と、前記弁を駆動する駆動部を有
し、前記弁は前記本体内面と最小限の隙間にて摺動する
よう構成され、前記弁は前記排水口を塞いでいるとき前
記本体との接触面積が最大となるように構成されたもの
である。

【００４４】これにより封止された排水口へ水が流れて
行きにくくなり水漏れが低減できる。また本構造は、弁
の切り換え時の移動距離が小さくてすむため切り換え時
間が短くてすむ。

【００４５】本願発明の請求項６の発明は、入水口と複
数の排水口を有する本体と、それぞれの前記排水口を塞
ぐように移動可能な弁を有し、前記入水口から流入し塞
がれていない前記排水口まで流れる水流方向が、前記弁
と前記本体の接触面に対して平行もしくはそれに近い角
度にならないようにしたものである。

【００４６】本願発明の請求項７の発明は、入水口と複
数の排水口を有する本体と、１つ以上の貫通穴が設けら
れた弁を有し、前記貫通穴の一端を入水口に他端を排水
口に位置を合わせることにより給水経路を選択でき、前
記一端及び他端は前記弁の表面に対して垂直方向または
それに近い角度で設けられている構造としたものであ
る。

【００４７】本願発明の請求項８の発明は、請求項７の
発明において、一端は入水口よりも大きく、他端は排水
口よりも小さくしたものである。

【００４８】これにより弁と本体の隙間に側圧が確実に
発生するようになり請求項７の発明をより確実なものに
する。また本構造は弁の停止位置が多少ずれても側圧が
発生するので、弁が弾性材で構成されていたり、駆動源
の都合で弁の停止位置がずれた場合においても効果を発
揮する。

【００４９】本願発明の請求項９の発明は、内壁へ通じ
る入水口と複数の排水口を有する本体と、それぞれの前
記排水口を塞ぐように移動可能な弁を有し、前記本体は
内壁に垂直またはそれに近い角度で、前記入水口のおよ
び複数の前記排水口が設けられている構造としたもので
ある。

【００５０】これら構造により弁と本体との隙間の部分
には水流に対する側圧が働くため水が浸入しなくなり排
水口へ水が到達しなくなる。また本構造は特別な制御や
材料を使う必要が無く構造が単純であり安価に実現でき
る。

【００５１】本願発明の請求項１０の発明は、入水口と
２つの排水口を有する本体と、本体に摺動できそれぞれ
の前記排水口を摺動面で塞ぐように移動可能な弁を有
し、２つの前記排水口の排水方向は前記弁を間に介して
互いに正反対の方向となる構造である。

【００５２】本構造により、排水時の反作用が他方の弁
を封止する封止力となる。したがって流速や排水量が大
きければ封止力も高くなる。これは給水タンクと給水経
路切り換え弁の落差が大きくあるいはポンプの排出力が
強いとき封止力が自動的に強くなるため補助的な封止手
段等を設ける必要が無くなる。

【００５３】本願発明の請求項１１の発明は、給水タン
クからポンプにて水を汲み上げ給水経路切り換え弁を通
じて複数個所に選択給水する自動製氷給水システムにお
いて前記給水経路切り換え弁の排水口に接続される複数
の注水ホースを有し、前記注水ホースの途中にトラップ
を設けたものである。また本願発明の請求項１２の発明
は、給水経路切り換え弁の排水口を上向きに配置したも
のである。

【００５４】これにより万一給水経路切り換え弁より水
が漏れ出た場合、トラップや排水口周辺に水が溜まるた
め製氷皿に水が漏れ出ることが無い。また本構造は給水
経路切り換え弁自体に何ら細工を施す必要が無く、最も
確実に安価に水漏れを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による給水経路切り換え
弁の断面図

【図２】本発明の実施の形態２による給水経路切り換え
弁の断面図

【図３】同上給水経路切り換え弁の斜視図

【図４】本発明の実施の形態３による給水経路切り換え
弁の断面図

【図５】同上給水経路切り換え弁の部分拡大図

【図６】同給水経路切り換え弁の部分拡大図

【図７】本発明の実施の形態４による給水経路切り換え
弁の断面図

【図８】本発明の実施の形態５による給水経路切り換え
弁の構造図

【図９】本発明の実施の形態６による給水経路切り換え
弁の構造図

【図１０】従来の給水経路切り換え弁が使用された自動
製氷機の構造図

【符号の説明】

１ 本体 １ｂ 入水口 １ｃ，１ｄ 排水口 ２ 弁 ２ｂ，２ｃ 弾性材料 ２ｈ，２ｊ 貫通穴 ３ 駆動部 ４ ポンプ ５ 給水タンク ７ 注水ホース １０ 給水経路切り換え弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻本 明徳 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 正久 昌利 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 朝田 正治 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L110 AA07

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入水口と複数の排水口を有する本体と、
   それぞれの前記排水口を塞ぐように移動可能な弁と、前
   記弁を駆動する駆動部を有し、前記駆動部にステッピン
   グモータを用いたことを特徴とする自動製氷機の給水経
   路切り換え弁。
2. 【請求項２】 給水中はステッピングモータに通電し脱
   調させることを特徴とする請求項１記載の自動製氷機の
   給水経路切り換え弁の制御方法。
3. 【請求項３】 入水口と複数の排水口を有する本体と、
   それぞれの前記排水口を塞ぐように移動可能な弁と、前
   記弁を駆動する駆動部を有し、前記駆動部にギヤドモー
   タを用いたことを特徴とする自動製氷機の給水経路切り
   換え弁。
4. 【請求項４】 入水口と複数の排水口を有する本体と、
   それぞれの前記排水口を塞ぐように移動可能な弁と、前
   記弁を駆動する駆動部を有し、前記駆動部から前記弁に
   至る動力伝達経路の一部または全部に弾性材料を使用し
   たことを特徴とする自動製氷機の給水経路切り換え弁。
5. 【請求項５】 入水口と複数の排水口を有する本体と、
   それぞれの前記排水口を塞ぐように移動可能な弁と、前
   記弁を駆動する駆動部を有し、前記弁は前記本体内面と
   最小限の隙間にて摺動するよう構成され、前記弁は前記
   排水口を塞いでいるとき前記本体との接触面積が最大と
   なるように構成されたことを特徴とする自動製氷機の給
   水経路切り換え弁。
6. 【請求項６】 入水口と複数の排水口を有する本体と、
   それぞれの前記排水口を塞ぐように移動可能な弁を有
   し、前記入水口から流入し塞がれていない前記排水口ま
   で流れる水流方向が、前記弁と前記本体の接触面に対し
   て平行もしくはそれに近い角度にならないようにしたこ
   とを特徴とする自動製氷機の給水経路切り換え弁。
7. 【請求項７】 入水口と複数の排水口を有する本体と、
   １つ以上の貫通孔が設けられた弁を有し、前記貫通孔の
   一端を入水口に他端を排水口に位置を合わせることによ
   り給水経路を選択でき、前記一端及び他端は前記弁の表
   面に対して垂直方向またはそれに近い角度で設けられて
   いることを特徴とする自動製氷機の給水経路切り換え
   弁。
8. 【請求項８】 一端は入水口よりも大きく、他端は排水
   口よりも小さいことを特徴とする請求項７記載の自動製
   氷機の給水経路切り換え弁。
9. 【請求項９】 内壁へ通じる入水口と複数の排水口を有
   する本体と、それぞれの前記排水口を塞ぐように移動可
   能な弁を有し、前記本体は内壁に垂直またはそれに近い
   角度で、前記入水口のおよび複数の前記排水口が設けら
   れていることを特徴とする自動製氷機の給水経路切り換
   え弁。
10. 【請求項１０】 入水口と２つの排水口を有する本体
    と、本体に摺動できそれぞれの前記排水口を摺動面で塞
    ぐように移動可能な弁を有し、２つの前記排水口の排水
    方向は前記弁を間に介して互いに正反対の方向であるこ
    とを特徴とする自動製氷機の給水経路切り換え弁。
11. 【請求項１１】 給水タンクからポンプにて水を汲み上
    げ給水経路切り換え弁を通じて複数個所に選択給水する
    自動製氷給水システムにおいて、前記給水経路切り換え
    弁の排水口に接続される複数の注水ホースを有し、前記
    注水ホースの途中にトラップを設けたことを特徴とする
    自動製氷給水システム。
12. 【請求項１２】 給水タンクからポンプにて水を汲み上
    げ給水経路切り換え弁を通じて複数個所に選択給水する
    自動製氷給水システムにおいて、前記給水経路切り換え
    弁の排水口を上向きに配置することを特徴とする自動製
    氷給水システム。