| 【発明の名称】 |
冷蔵庫用自動製氷機 |
| 【発明者】 |
【氏名】川端 知宏
【氏名】古賀 英雄
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| 【要約】 |
【課題】製氷皿を利用して氷検知を行いしかも、製氷皿が原点復帰する時に製氷皿が氷を掻き出すことのないようにして、コンパクト化，低コスト化，製品品質の向上を、簡単な構成により達成すること。
【解決手段】製氷皿１の回動軸を、製氷皿幅方向の中心から幅方向の一方にずらして配置し、回動軸から遠い方の端部を氷検知部１ａとし、自動製氷コントローラ５を、離氷タイミング判定に基づき、氷検知部１ａを回動軸に対して下方に移動させ、氷検知回動開始から設定時間内に氷検知終了点信号の出力があると、氷検知部１ａを回動軸の上方を通過させて製氷皿を反転させ、離氷を示す離氷点信号が入力されたら氷検知部を回動軸の上方を通過させて原点位置に復帰させ、離氷タイミング判定に基づく氷検知回動開始から設定時間を経過しても氷検知終了点信号の出力がないときには原点位置に復帰させるよう構成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 繰り返して捻じり変形可能な素材で形成された製氷皿と、この製氷皿を、製氷皿の幅方向に直交する回動軸を中心に回動させるモータアクチュエータと、前記製氷皿の回動を所定位置で規制して、製氷皿に捻じれを生じさせて離氷を行うストッパ手段と、前記モータアクチュエータの駆動を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、所定条件に基づいて製氷皿で作られた氷を製氷皿の真下に配置された貯氷容器に落とし込む離氷タイミングであると判定すると、製氷皿を回動させ、前記ストッパ手段が回動を規制する製氷皿の上下が反転する回動終了域にて、さらに離氷終了を示す離氷点信号が出力されるまで製氷皿に対して回動駆動力を与えて製氷皿を捻って離氷させ、離氷点信号の出力後は捻りを戻して製氷皿を原点位置に復帰させ、次の製氷動作に入るよう構成されている冷蔵庫用自動製氷機において、前記製氷皿の回動軸を、製氷皿幅方向の中心から幅方向の一方にずらして配置し、かつ、回動軸から遠い方の製氷皿の幅方向端部を氷検知部とし、前記コントローラに、離氷タイミング判定に基づいて、まず、製氷皿を、氷検知部を回動軸に対して下方に移動させる回動である氷検知回動を行わせる指令をモータアクチュエータに出力し、この氷検知回動開始から設定されたタイマー時間内に氷検知終了を示す氷検知終了点信号の出力があると、製氷皿を氷検知方向と逆方向に回動させる指令をモータに出力して氷検知部を回動軸の上方を通過させて製氷皿を反転させ、離氷を示す離氷点信号が入力されたら氷検知部を回動軸の上方を通過させて原点位置に復帰させる空氷時駆動制御部と、離氷タイミング判定に基づく氷検知回動開始から設定されたタイマー時間を経過しても氷検知終了点信号の出力がないときには、タイマー時間の経過後に製氷皿を氷検知回動と逆方向に回動させて原点位置に復帰させる満氷時駆動制御部と、を設けたことを特徴とする冷蔵庫用自動製氷機。
【請求項２】 前記ストッパ手段は、製氷皿の氷検知部側の端部と係合して回動規制を行うことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫用自動製氷機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に家庭用冷蔵庫の製氷室に設置される冷蔵庫用自動製氷機の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来、冷蔵庫用自動製氷機としては、たとえば、特開昭６１−２３５６６１号公報，特開平２−８９９７３号公報，特開平８−２４７５９２号公報に記載のものが知られている。この従来出典には、モータアクチュエータと、アクチュエータ軸に支持された製氷皿と、アクチュエータ軸とは別設定の軸に支持された氷検知レバーを備えた冷蔵庫用自動製氷機が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の冷蔵庫用自動製氷機にあっては、製氷皿はアクチュエータ軸に支持され、氷検知レバーはアクチュエータ軸とは別設定の軸に支持された２軸型自動製氷機であるため、部品点数が多くなりコスト的に不利であり、かつ、装置の大型化を招く。さらに、装置が大型化すると、冷蔵庫内の有効容積を狭めてしまう。
【０００４】そこで、本願発明者は、発明の第１段階として、製氷皿を利用して氷の検知を行うことを考えた。すなわち、離氷時に、製氷皿を回動させた際に、製氷皿が貯氷庫の氷に接触しなかった場合には、そのまま製氷皿を回動させて離氷を行い、製氷皿が氷に接触した場合には、満氷と判定して、離氷を中止するということを考えた。この発明では、駆動軸を１軸のみとすることができ、構成の簡略化を図ることができる。
【０００５】しかしながら、このような構成では、貯氷庫の氷の高さが、製氷皿と接触しないぎりぎりの位置である場合、そのまま離氷を行ってしまうが、この離氷により落下した氷が製氷皿と接触する位置に配置されるということが生じ得る。この場合、離氷終了後に製氷皿を原点復帰状態まで逆転させる時に、製氷皿が直前に離氷した氷を掻き上げてしまい、氷が貯氷庫外に掻き出されるおそれがあった。そこで、これを解決するためには、製氷皿と一体的に、氷の検知用の腕などを設け、氷検知はこの腕で行うようにし、製氷皿を離氷後反転させた時に検知用の腕が氷を掻き出さないように形成することが考えられるが、このような手段では、製氷皿の構造が複雑になって、コストアップを招く。
【０００６】本発明は、上述の問題に着目してなされたもので、製氷皿を利用して氷検知を行うこととして氷検知と製氷皿の駆動を１軸にて成立させ、しかも、製氷皿が原点復帰する時に製氷皿が氷を掻き出すことのないようにすることによる、コンパクト化，低コスト化，製品品質の向上を、簡単な構成により達成することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するため、請求項１記載の発明は、繰り返して捻じり変形可能な素材で形成された製氷皿と、この製氷皿を、製氷皿の幅方向に直交する回動軸を中心に回動させるモータアクチュエータと、前記製氷皿の回動を所定位置で規制して、製氷皿に捻じれを生じさせて離氷を行うストッパ手段と、前記モータアクチュエータの駆動を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、所定条件に基づいて製氷皿で作られた氷を製氷皿の真下に配置された貯氷容器に落とし込む離氷タイミングであると判定すると、製氷皿を回動させ、前記ストッパ手段が回動を規制する製氷皿の上下が反転する回動終了域にて、さらに離氷終了を示す離氷点信号が出力されるまで製氷皿に対して回動駆動力を与えて製氷皿を捻って離氷させ、離氷点信号の出力後は捻りを戻して製氷皿を原点位置に復帰させ、次の製氷動作に入るよう構成されている冷蔵庫用自動製氷機において、前記製氷皿の回動軸を、製氷皿幅方向の中心から幅方向の一方にずらして配置し、かつ、回動軸から遠い方の製氷皿の幅方向端部を氷検知部とし、前記コントローラに、離氷タイミング判定に基づいて、まず、製氷皿を、氷検知部を回動軸に対して下方に移動させる回動である氷検知回動を行わせる指令をモータアクチュエータに出力し、この氷検知回動開始から設定されたタイマー時間内に氷検知終了を示す氷検知終了点信号の出力があると、製氷皿を氷検知方向と逆方向に回動させる指令をモータに出力して氷検知部を回動軸の上方を通過させて製氷皿を反転させ、離氷を示す離氷点信号が入力されたら氷検知部を回動軸の上方を通過させて原点位置に復帰させる空氷時駆動制御部と、離氷タイミング判定に基づく氷検知回動開始から設定されたタイマー時間を経過しても氷検知終了点信号の出力がないときには、タイマー時間の経過後に製氷皿を氷検知回動と逆方向に回動させて原点位置に復帰させる満氷時駆動制御部と、を設けた。なお、請求項２に記載のように、請求項１記載の冷蔵庫用自動製氷機において、ストッパ手段を、製氷皿の氷検知部側の端部と係合して回動規制を行うよう構成するのが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は実施の形態１の冷蔵庫用自動製氷機の要部を示す斜視図、図２は実施の形態１の冷蔵庫用自動製氷機の要部の正面図である。
【０００９】図１および図２において、１は製氷皿、２はモータアクチュエータ、３はアクチュエータ軸、５は自動製氷コントローラ、６はケース一体型コネクタ、７はコントローラ側コネクタ、８はハーネスである。
【００１０】前記製氷皿１は、離氷後の原点位置復帰状態で皿凹部に注水し、これを冷却して氷を製造する皿で、図１に示すように、一側がモータアクチュエータ２のアクチュエータ軸３に回動自在に支持され、他側が支持軸４により図外の製氷室内の軸支壁に回動自在に支持されている。このアクチュエータ軸３および支持軸４による回動軸は、製氷皿１の幅方向の中心から図中左側にずれた位置に配置され、製氷皿１においてこの回動軸から遠い側の幅方向端部が氷検知部１ａとなる。
【００１１】図２において、製氷皿１の原点位置復帰状態を０°とすると、製氷皿１の時計回り回動区間のうち、０°〜３０°を起動区間、３０°〜８０°を氷検知区間として設定し、反時計回りの０°〜−１７０°を離氷区間として設定している。また、製氷皿１の捻りは、アクチュエータ軸３が反時計回りに−１７０°まで回動するのに対し、アクチュエータ軸３と軸方向反対側に設定された図外のストッパ軸が反時計回りに−１３５°の位置で回動を規制させることで角度差３５°の捻りが与えられる。なお、製氷皿１の真下位置には、図外の貯氷容器が配置されている。
【００１２】前記モータアクチュエータ２は、図示を省略するがボックス型のケース内に収納されたモータと、モータ軸に設けられた入力ギヤからアクチュエータ軸３に設けられた出力ギヤまで多段階にてギヤ噛合させた歯車減速機構とを備え、モータの駆動により製氷皿１を回動させる。また、アクチュエータ軸３の回動位置に応じて原点信号，氷検知終了点信号，離氷点信号を出力するパターンスイッチ回路を有している。
【００１３】前記自動製氷コントローラ５は、マイコンと入力回路とドライバとを有し、図１に示すように、モータアクチュエータ２のケース一体型コネクタ６に対し、ハーネス８およびコントローラ側コネクタ７を介して接続され、モータの駆動制御を行う。この自動製氷コントローラ５には、時間条件や温度条件などにより決定される離氷タイミング判定に基づき氷検知のために製氷皿１を図中時計回りに回動させる指令をモータに出力し、回動開始から設定されたタイマー時間内に氷検知終了を示す氷検知終了点信号の出力があると、製氷皿１を図中反時計回りに回動させる指令をモータに出力し、離氷終了を示す離氷点信号の入力後に製氷皿１を図中時計回りに回動させて原点位置に復帰させる空氷時駆動制御部と、離氷タイミング判定に基づく回動開始から設定されたタイマー時間を経過しても氷検知終了点信号の出力がないと製氷皿１を反時計回りに回動させて原点位置に復帰させる満氷時駆動制御部とを制御ソフトとして有する。
【００１４】次に作用効果を説明する。図３は実施の形態１の冷蔵庫用自動製氷機の作動を示す説明図である。まず、原点位置復帰状態、すなわち、図３（ａ）に示すように、製氷皿１の水平状態において、各皿凹部に注水し、これを冷却して氷を製造する。
【００１５】つぎに、自動製氷コントローラ５では、製氷皿１に注水してからの時間条件や温度条件により決められた離氷タイミング判定に基づき、製氷皿１を時計回りに８０°だけ回動させる指令をモータに出力する。
【００１６】なお、製氷皿１が起動区間（０°〜３０°）にある時には、低温下での起動性の確保と霜付きなどでのトルク確保のために、モータには電源電圧１００％が印加されるが、氷検知区間（３０°〜８０°）では、モータの印加電圧を低下させ低いロックトルクにより氷が満杯の時に製氷皿１の回動を停止させるようになっている。
【００１７】［空氷時駆動制御］貯水容器に貯められている氷の高さが上限高さに達していない空氷時のモータ駆動制御作用について説明する。図３（ｂ）に示すように、製氷皿１が回動開始から設定されたタイマー時間内に時計回りに８０°回動して停止すると、モータアクチュエータ２は自動製氷コントローラ５に氷検知終了点信号を出力する。氷検知終了点信号が出力されると、自動製氷コントローラ５は製氷皿１を反時計回りに原点復帰させ、さらに、製氷皿１を原点位置から反時計回りに−１７０°回動させる指令をモータに出力して離氷を行う。なお、離氷区間（０°〜−１７０°）内ではモータには捻りトルクが必要であるため、電源電圧１００％を印加する。また、この電源電圧１００％を印加するのは、製氷皿１を捻る最後の３５゜の区間のみとしても良い。
【００１８】ここで、製氷皿１が捻り区間を反時計回りに−１３５°まで回動した時点で、製氷皿１の端部において回動中心からできるだけ離れた位置で図外のストッパに当接して回動が規制された状態となり、この状態からアクチュエータ軸３をさらに反時計回りに３５°回動することで、図３（ｃ）に示すように製氷皿１が原点位置から反時計回りに−１７０°回動した捻じりきり離氷状態となり、製氷皿１から氷が離氷し、貯氷容器内に落下する。
【００１９】製氷皿１が捻じりきり離氷状態となって離氷が終了すると、自動製氷コントローラ５に離氷点信号が入力され、自動製氷コントローラ５は製氷皿１を時計回りに原点復帰させる指令を出力して、製氷皿１を原点位置に復帰させる。製氷皿１が原点位置に復帰すると、自動製氷コントローラ５に原点信号が入力されて、自動製氷コントローラ５は、モータを停止させて空氷時駆動制御が終了する。以後は、以上の製氷、離氷が繰り返される。
【００２０】［満氷時駆動制御］貯水容器に貯められている氷の高さが上限高さを超えている満氷時のモータ駆動制御作用について説明する。このような満氷時には、図３（ｂ）のように、製氷皿１が氷検知区間（３０°〜８０°）を回動する途中において製氷皿１の氷検知部１ａが氷と接触状態となり、駆動トルクが小さいこともありその回動が停止される。製氷皿１の回動が停止すると、回動開始から設定されたタイマー時間を経過しても氷検知終了点信号が出力されないこととなり、自動製氷コントローラ５は、製氷皿１を反時計回りに回動させて原点復帰させる指令をモータに出力する。そして、図３（ａ）に示すように、製氷皿１が原点位置に復帰すると、自動製氷コントローラ５に原点信号が入力され、自動製氷コントローラ５は、モータを停止させて満氷時駆動制御が終了する。
【００２１】以上説明したように、本実施の形態１では、製氷皿１を利用して氷の検知を行うようにしたため、モータによる駆動軸が１軸で済み、この結果、部品点数を削減して構造の簡素化を図ることができるもので、これにより、コスト低減およびコンパクト化を図ることができる。
【００２２】そして、本実施の形態１では、上述のように製氷皿１により氷の検知を行うようにしたが、その回動中心を製氷皿１の幅方向の中心から片側にずらして製氷皿１の回転半径が大きい方を氷検知側とするとともに、氷検知時と離氷時とで回動方向を逆にしたため、原点位置よりも下方側における製氷皿１の回動軌跡は、氷検知時は、図３（ｂ）のように氷検知部１ａがアクチュエータ軸３から大きく離れた軌跡Ａを描くのに対して、離氷時ならびに離氷後の原点復帰時には、図３（ｃ）のように氷検知部１ａとは反対側の端部がアクチュエータ軸３に近い軌跡Ｂを描くことになり、氷検知を行った後に離氷した氷と製氷皿１とが接触することがなく、よって、この接触によりこの氷を貯氷容器外に掻き出すという不具合が生じることがなくなり、製品品質の向上を図ることができる。
【００２３】さらに、氷検知を製氷皿１の一側部全体で行うために、製氷皿１の全長に亘る回動軌跡部分の一部でも氷の高さが高くなっていたら満氷を検知できるものであり、検知レバーで行う場合のように、検知レバーが設けられていない位置で氷が満氷となっているのを検知できなかったり、氷が満氷位置まで達していても検知レバーが氷と氷の間に入り込んで満氷を検知できなかったりというような誤検出を行うことがなく、満氷状態の検知精度を高めることができる。
【００２４】
【発明の効果】請求項１記載の発明にあっては、製氷皿の回動軸を、製氷皿幅方向の中心から一方にずらして配置し、回動軸から遠い側の端部を検知部とし、氷検知時には、製氷皿の回動軸から離れている側の端部である氷検知部が下方に移動して氷検知を行い、離氷時には、この氷検知部は回動軸の上方を通過し、回動軸に近い側の端部が回動軸の下側を通過するように構成したため、製氷皿を利用して氷を検知する手段でありながら、氷検知時と離氷時とで製氷皿が通過する高さが異なり、製氷皿が離氷した氷を掻き出す不具合を防止できる。したがって、製氷皿により氷を検知することにより、低コストおよびコンパクト化を図ることができ、上記不具合の防止のより品質向上を図ることができるという効果を奏する。請求項２記載の発明では、ストッパ手段を製氷皿の氷検知部側の端部と係合するように構成したため、ストッパ手段と回動軸との距離が遠くなり、離氷時における製氷皿の捻じれを容易にすることが可能となり、少ない駆動トルクでの離氷を可能として、モータアクチュエータの小型化を図ることができるという効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４７６５
【氏名又は名称】カルソニック株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年９月１４日（１９９８．９．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０５１５３
【弁理士】
【氏名又は名称】朝倉 悟 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−８８４１１（Ｐ２０００−８８４１１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年３月３１日（２０００．３．３１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２６０２７０ |
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