JPH0490469A - 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、水が凍る過程で
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。

家庭用の冷蔵庫等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Ｓ） 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］ （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、前記製氷室内の冷却動作が停止されているときに前
記振動機構の駆動を停止する制御手段を設けたところに
特徴を有する。

（作用） まず、透明氷の生成条件と、製氷皿に与える振動の効果
とについて簡単に説明する。

透明度の高い氷を生成する場合には、その条件として、
水が外界と接する表面全体からではなく一方向側から凍
らせるように冷却すると共に、その水界面の成長スピー
ドを界面近傍の水中での空気の拡散スピードより低く抑
えることが挙げられる。この場合、上記条件のうち前者
を満たした上で、攪拌或は流水等のような手段を用いな
い状態で後者の条件を満たすには、界面成長スピードを
２〜３　ｍ＋ｓ　／　ｈとすれば良いことがわかってい
る（前野紀−著「氷の科学」北天図書刊行出版より）し
かし、このような成長スピードで氷を生成することは実
用的には遅すぎるため、実際の製氷装置においては、界
面成長スピードを速くして、逆に製氷皿を振動させるこ
とにより空気の拡散スピードを増加させ、上述の条件を
満たすようにして透明度の高い氷を生成するようにして
いるのである。つまり、界面成長スピードが上述した値
以下となっている場合には、振動を加えなくとも透明度
の高い氷が生成されるのであり、振動機構を駆動するこ
とは無駄になるのである。

そこで、本発明の製氷装置によれば、上述した原理によ
り、製氷室内の冷却動作が停止されて冷却速度が低下し
実質的に振動を与えなくとも透明度の高い氷が生成され
る状態においては、制御手段により振動機構の駆動が停
止される。これにより、透明度の高い氷の生成に対する
支障を来たすことなく、振動機構の稼働率が低減される
ので、振動機構の寿命が長くなる。

（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
合の第１の実施例について第１図乃至第４図を参照しな
がら説明する。

全体構成を示す第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が形成されており、
冷却器ら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２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が突設されて
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ソ
レノイド１９内に移動可能に挿入された可動鉄心２ｏと
、この可動鉄心２゜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・ソチ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２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
出する貯氷検知レバー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３４ｇ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１
４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１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。マイクロコンピュー
タ３７の制御出力端子Ｃは制御手段たるアンド回路３９
及び保護用の抵抗４０を介してトランジスタ３８のベー
スに接続されている。そして、アンド回路３９の他の入
力端子はファン６の運転状態でｒＨＪレベルの信号を出
力する状態出力回路４１に接続されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

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。

（ｎ）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は制御出
力端子Ｃから例えば１０ＨｚでｒＨＪ、ｒＬＪレベルが
繰り返されるパルス信号を出力している。従って、アン
ド回路３９はこのとき状態出力回路４１から「Ｈ」レベ
ルの信号が与えられているときに、即ちファン６が駆動
されている状態で、マイクロコンピュータ３７からのパ
ルス信号が駆動用トランジスタ３８に与えられることに
なる。これにより、前述した構成の振動機構１８が駆動
され、製氷皿１４が振動されて透明氷の生成が促進され
る。ファン６が停止されると、状態出力回路４１からの
出力もｒＬＪ　レベルとなり、トランジスタ３８はオフ
される。この場合は、冷気の循環が遅く冷却速度も遅い
ので、振動機構１８が停止されていても、透明氷の生成
に悪影響を与えるものではない。

（ｍ）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１４
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内に透明度の高い氷が満杯になるまで製氷動作が
行われる。

このように本実施例においては、アンド回路３９により
、マイクロコンピュータ３７からの振動機構１８の駆動
信号が出力されているときに、ファン６の運転状態に応
じて状態出力回路４１からｒＨＪレベルの信号が出力さ
れているときに、振動機構１８を駆動させるようにした
。これにより、透明氷の生成において、ファン６が停止
して冷却速度が低下している状態で実質的に製氷皿１４
に対して振動が不要となるときには、振動機構１８は停
止されるので、透明氷の生成に悪影響を与えることなく
振動機構１８の稼働率を低減させてその長寿命化が図れ
る。

また、一般に冷蔵庫本体１の扉開放時にはファン６の運
転も停止されるので、製氷動作中に扉を開放したときに
は、振動機構１８による騒音が外部に大きく発生するこ
とがない。

第５図は本発明の第２の実施例を示しており、第１の実
施例と異なるところは、ファン６の運転状態に応じて信
号を出力する状態出力回路４１に代えて、同じく製氷室
４の冷却を行なうための図示しないコンプレッサの運転
状態に応じてコンプレッサ運転時にｒＨＪレベルの信号
を出力する状態出力回路４２を設けているところである
。

このような構成により、コンプレッサの停止時つまり製
氷室４内の冷却動作の停止時においては、アンド回路３
９により振動機構１８の駆動が停止されるので、第１の
実施例同様にして、透明氷の生成に悪影響を与えること
なく振動機構１８の長寿命化が図れる。

尚、上記各実施例においては、振動機構１８をソレノイ
ド１９により製氷皿１４を駆動する場合を示したが、こ
れに限らず、モータにカムを取り付けてこれを回転させ
ることにより製氷皿を振動させる構成の振動機構を有す
る製氷装置に適用しても良い。

また、上記各実施例においては、制御手段をアンド回路
３９とした場合について説明したが、これに限らず、例
えばマイクロコンピュータ３７を制御手段としてファン
６或はコンプレッサの駆動状態を示す信号をマイクロコ
ンピコ、−タ３７内部で検出してパルス信号の出力を制
御するようにしても良い。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明の製氷装置は、制御手段に
より、製氷室内の冷却動作が停止されているときに、振
動機構の駆動を停止させるようにした。この場合、冷却
動作停止中には冷却速度が遅くなることにより、製氷皿
に振動を与えない状態でも透明氷の生成に支障を与える
ことがないので、振動機構の稼動率を低減させることが
でき、もってその長寿命化が簡単且つ安価になし得ると
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の第１の実施例を示すもので
、第１図は要部の電気的構成図、第２図は全体構成の縦
断側面図、第３図は一部を破断して示す要部の平面図、
第４図は振動機構部分の縦断側面図であり、第５図は本
発明の第２の実施例を示す第１図相当図である。 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はマイクロコンピユータ、 ３８は駆動用 トランジスタ、 ３９はア ッ ト回路 （制御手段） ４１゜ ４２は状態出力回 路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、前記製氷
   室内の冷却動作が停止されているときに前記振動機構の
   駆動を停止する制御手段を設けたことを特徴とする製氷
   装置。