| 【発明の名称】 |
自動製氷機 |
| 【発明者】 |
【氏名】岡里 悦孝
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| 【要約】 |
【課題】離氷時の必要スペースを小さくするとともに、離氷時に製氷皿を捻らない構成を採用して駆動手段における必要トルクを抑えて駆動手段の小型化を図り、これらにより自動製氷機全体の小型化を図ること。
【解決手段】エンドレスベルト状に形成され、柔軟素材により内周方向に向けて凹状に形成された製氷部１１ａを有する製氷ベルト１と、所定の間隔で離間された状態で並設され、製氷ベルト１が張設状態で掛け渡されている回転可能な駆動ローラ２および従動ローラ３と、駆動ローラ２に回転駆動力を与えるモータアクチュエータ４と、モータアクチュエータ４の回転を制御する自動製氷コントローラ６とを設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 エンドレスベルト状に形成され、柔軟素材により内周方向に向けて凹状に形成された製氷部を有する製氷ベルトと、所定の間隔で離間された状態で並設され、前記製氷ベルトが張設状態で掛け渡されている２本の回転可能なローラと、前記ローラの少なくとも一方に回転駆動力を与える駆動手段と、この駆動手段の回転を制御するコントローラと、を備えていることを特徴とする自動製氷機。
【請求項２】 前記製氷ベルトとローラとの間に相互に係合することで回転駆動力を伝達する係合手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の自動製氷機。
【請求項３】 前記製氷ベルトの少なくとも内周面を形成する素材、ならびに前記ローラの外周面を形成する素材として、高摩擦係数の素材が用いられていることを特徴とする請求項１記載の自動製氷機。
【請求項４】 前記製氷部が、フィルム状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３記載の自動製氷機。
【請求項５】 前記製氷部が製氷ベルトと同一素材により一体に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４記載の自動製氷機。
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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、自動製氷機の技術分野に属し、特に、家庭用冷蔵庫の製氷室に設置される自動製氷機に適用するのに好適な技術である。
【０００２】
【従来の技術】従来、冷蔵庫用の自動製氷機として、例えば、特開昭６１−２３５６６１号公報，特開平２−８９９７３号公報，特開平５−３０６８５８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、製氷皿と、この製氷皿を回動自在に支持するアクチュエータ軸と、このアクチュエータ軸を中心として前記製氷皿を回動させるモータアクチュエータと、前記製氷皿が上下反転した離氷タイミングにおいて製氷皿の回動を規制させることにより製氷皿に捻れを生じさせて離氷を行うストッパと、を備えた冷蔵庫用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、上記従来の自動製氷機にあっては、モータアクチュエータが製氷皿を上下反転状態まで回転させてから捻って離氷する構成であるため、下記の解決すべき問題を有する。
(1) 離氷時に製氷皿を反転させるため、製氷皿を回転させることのできるスペースが必要であり、装置の上下寸法が大きくなってしまい、装置の小型化がしずらい。
(2) 低温下で製氷皿を繰り返し捻るため、製氷皿の耐久性を確保するための素材選択などに苦慮する。そして、製氷皿の剛性が高くなると、離氷時に製氷皿を捻るのに大きなトルクが必要となって、モータアクチュエータ（駆動手段）の大型化を招く。
【０００４】本発明は、離氷時に製氷皿を回転させない構成を採用して、離氷時の必要スペースを小さくするとともに、離氷時に製氷皿を捻らない構成を採用して駆動手段における必要トルクを抑えて駆動手段の小型化を図り、これらにより自動製氷機全体の小型化を図ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため請求項１記載の発明では、エンドレスベルト状に形成され、柔軟素材により内周方向に向けて凹状に形成された製氷部を有する製氷ベルトと、所定の間隔で離間された状態で並設され、前記製氷ベルトが張設状態で掛け渡されている２本の回転可能なローラと、前記ローラの少なくとも一方に回転駆動力を与える駆動手段と、この駆動手段の回転を制御するコントローラとを備えている手段とした。
【０００６】なお、請求項１記載の自動製氷機において、請求項２に記載のように、前記製氷ベルトとローラとの間に相互に係合することで回転駆動力を伝達する係合手段を設けるのが好ましい。また、請求項１記載の自動製氷機において、請求項３に記載のように、前記製氷ベルトの少なくとも内周面を形成する素材、ならびに前記ローラの外周面を形成する素材として、高摩擦係数の素材を用いるのが好ましい。また、請求項１ないし３記載の自動製氷機において、請求項４に記載のように、前記製氷部を、フィルム状に形成するのが好ましい。また、請求項１ないし４記載の自動製氷機において、請求項５に記載のように、前記製氷部を製氷ベルトと同一素材により一体に形成するのが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）まず、構成を説明する。図１は実施の形態１の自動製氷機の要部を示す斜視図である。この自動製氷機は、家庭用冷蔵庫用のものであって、図において、１は製氷皿、２は駆動ローラ、３は従動ローラ、４はモータアクチュエータ（駆動手段）、５はアクチュエータ軸、６は自動製氷コントローラ、７はハーネスである。
【０００８】前記製氷ベルト１は、エンドレスベルト状に形成され、前記駆動ローラ２と従動ローラ３とにピンと張った状態で掛け渡されている。この製氷ベルト１は、図に示すように、製氷部１１ａを有した軌道板１１と、製氷部１１ａを有していない連結片１２とで構成されている。前記製氷部１１ａは、軌道板１１において開口部１１ｂを外周方向に向けて内周方向に凹ませて容易に変形可能なフィルムで成形されている。すなわち、製氷ベルト１は、図示の状態で開口部１１ｂを上方に向けている製氷部１１ａに水を注水し、これを冷却して氷を製造するものである。なお、前記製氷部１１ａは、軌道板１１と同一素材によりこの部分だけ薄く成形してもよいし、あるいは、別素材で形成したもの軌道板１１に接着・溶着などにより一体的に設けてもよい。
【０００９】また、実施の形態１では、５枚の軌道板１１を相互にピンなどにより回動可能に連接したものを上下２組設け、これらを５枚の連結片１２を相互にピンなどにより回動可能に連接したものにより連結することで、エンドレスベルト状に形成されている。なお、軌道板１１および連結片１２によりエンドレスベルト状に形成するにあたり、これら１１，２を一体に成形し、ＰＰヒンジなどにより相互間で折曲可能に構成してもよい。
【００１０】前記駆動および従動ローラ２，３は、前記製氷ベルト１をエンドレスで循環移動させるもので、さらに駆動ローラ２は、前記製氷部１１ａで作られた氷を離氷する機能を有する。これら駆動および従動ローラ２，３は同一の略円筒形状に形成されていて、その外周壁両端部には、前記軌道板１１の両端に形成された係合穴１１ｃならびに連結片１２の両端に形成された係合穴１２ａに対して、差し込んで係合可能な複数の係合突片２ａ，３ａがそれぞれ所定間隔に突設され、これら係合突片２ａ，３ａが前記製氷ベルト１に設けられた係合穴１１ｃ，１２ａと係合することにより、製氷ベルト１に回転力を伝達する。
【００１１】前記駆動ローラ２は、その一方の端面側軸心部が前記アクチュエータ軸５に支持されるとともに、他方の端面側は、図示しない製氷室内の軸支壁に支持された支持軸２ｂに回動自在に軸支されている。また、従動ローラ３は、その両端面軸心部を前記軸支壁に支持された支持軸３ｂに回動自在に軸支されている。
【００１２】前記モータアクチュエータ４は、内部構造については図示を省略したが、ボックス型のケース４ａ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５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、アクチュエータ軸５に支持された駆動ローラ２をモータの駆動により回動させ、前記製氷ベルト１を循環移動させる。
【００１３】前記自動製氷コントローラ６は、マイコンと入力回路とドライバとを有し、モータアクチュエータ４に対し、ハーネス７を介して接続され、図外のモータの駆動制御を行う。この自動製氷コントローラ６には、時間条件や温度条件などにより決められる離氷タイミング判定に基づき、駆動ローラ２を図中の矢印の方向に回動させる指令をモータに出力し、前記製氷ベルト１を図の原点位置から次の原点位置（図中、位置Ａの軌道板１１が位置Ｂまで移動した位置）まで移動させることを繰り返す制御ソフトを有している。なお、前記駆動ローラ２の下方位置には、図外の貯氷容器が配置されている。
【００１４】次に、作用効果を説明する。図２は、実施の形態の自動製氷機の製氷から離氷までの過程における駆動ローラ２の近傍の様子を示す説明図である。
【００１５】［製氷時］まず、図２（ａ）に示すように、製氷ベルト１を原点位置復帰状態とし、各製氷部１１ａの凹部に注水し、これを冷却して氷を製造する。なお、注水時には、水を勢いよく注水して製氷部１１ａを確実に凹形状に復帰させるようにすることが好ましい。
【００１６】［離氷時］次に、自動製氷コントローラ６では、製氷ベルト１の製氷部１１ａに注水してからの時間条件や温度条件などにより決められた離氷タイミング判定に基づき、駆動ローラ２を図２（ａ）に示す矢印の方向に回転させる指令をケース４ａ内に備えた図外のモータに出力する。駆動ローラ２が回転すると、製氷ベルト１が図２（ｂ）の白抜き矢印の方向に移動する。このとき、図２（ｂ）に示すように、製氷部１の軌道板１１が駆動ローラ２の位置に達すると、製氷ベルト１の内周側に突出した製氷部１１ａが駆動ローラ２の外周壁に当接し、徐々に押圧される。このとき、製氷部１１ａは容易に変形可能なフィルムで成型されているため、駆動ローラ２の外周面で押し潰され、内部の氷が図２（ｃ）に示すように製氷部１１ａから押し出され、図外の貯氷容器内に次々に落下収容される。
【００１７】自動製氷コントローラ６は、製氷ベルト１が再び図２（ａ）に示す原点位置復帰状態となると、駆動ローラ２の回転を停止させる指令をモータに出力する。なお、この際に、確実に離氷を行うため、製氷ベルト１を複数周回させたり、あるいは往復させるようにしてもよい。
【００１８】以後は、上方に移動した製氷部１１ａに注水を行って、上述した製氷、離氷を繰り返す。なお、注水時には、上方を向いて開口している製氷部１１ａの全てに同時に注水してもよいし、あるいは、注水口は左右２箇所だけとしておき、製氷部１１ａがその位置を通過する時に、２つづつ注水するようにしてもよい。
【００１９】この実施の形態１の自動製氷機にあっては、以上のように、製氷ベルト１をエンドレスベルト状に形成し、駆動ローラ２の外周壁によって製氷ベルト１の製氷部１１ａを押し潰して離氷する構成とし、製氷ベルト１を従来のように回動させない構成としたため、離氷時に必要な駆動スペースを駆動ローラ２の直径あるいは氷１個の高さ程度に抑えることができ、上下寸法を小さくすることができ、また、離氷時に、従来のように製氷皿を捻ることがないから、モータアクチュエータ４の必要トルクを従来のものよりも小さくすることができる。したがって、自動製氷機のコンパクト化を図ることができ、冷蔵庫内の有効ペースを拡大させることができる。また、上下２組の製氷部１１ａを交互に使用することで耐久性に優れる。
【００２０】（実施の形態２）実施の形態２の自動製氷機は、実施の形態１の自動製氷機とは、製氷皿の構成と、駆動，従動ローラの構成を異にしたもので、その他の構成は実施の形態１と同様であるため、同様の構成部分には同一の符号を付してその説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００２１】図３は、実施の形態２の自動製氷機を示す斜視図である。すなわち、この実施の形態２の自動製氷機における製氷ベルト８は、合成ゴムによって一体成型されたエンドレスベルトで、製氷部８１は他の部分に比較して薄く形成され、容易に変形可能となっている。また、前記製氷ベルト８が掛け渡された駆動ローラ９および従動ローラ１０は、同一形状の円柱体であり、少なくとも駆動ローラ９の外周面は、ゴムなどの摩擦係数の高い素材を用いて構成されており、駆動ローラ９の外周と製氷ベルト８の内周面との間に発生する摩擦力により製氷皿８に動力を伝達するよう構成されている。なお、従動ローラ１０の外周面は、逆に摩擦係数の低い素材により形成してもよい。この場合、従動ローラ１０と製氷ベルト１との間で生じる摩擦力が、駆動ローラ９と製氷ベルト１との間の駆動伝達を邪魔することがない。実施の形態２の作動は、実施の形態１と同一であるため説明を省略する。
【００２２】（他の実施の形態）実施の形態１，２では、家庭用の冷蔵庫用の自動製氷機を示したが、業務用の自動製氷機にも適用できる。この場合、実施例１，２では、製氷ベルト１において製氷部１１ａは、幅方向には２個しか設けなかったが、製氷ベルト１の幅を広く形成して製氷部１１ａを多数設けてもよい製氷ベルト１を複数設けてもよい、また、駆動伝達を確実にするため、係合穴１１ｃ，１２ａおよび係合突片２ａ，３ａも、幅方向両端のみでなく、中間部にも設ける。また、実施の形態では、製氷部１１ａを有していない連結片１２を備えたものを示したが、製氷ベルト１の全周に亘って軌道板１１を有した構成、すなわち製氷皿の全周に亘って製氷部を有した構成としても良い。この場合、実施の形態１，２のように、離氷タイミング時に半周分移動させるのではなく１／４周づつ移動させたり、あるいは、極めて遅い速度で常時移動させるように、すなわち、従動ローラ３側から駆動ローラ２側に移動するまでに確実に製氷させることができる速度で移動させるようにしてもよい。また、実施例では、２つのローラの一方に駆動手段であるモータアクチュエータ４の駆動力を入力するように構成したが、両方のローラに駆動力を入力するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１記載の発明にあっては、柔軟素材で形成された断面凹状の製氷部を有するエンドレスベルト状の製氷ベルトを２つのローラに掛け渡し、２つのローラの一方を駆動手段で回転させて、製氷部がローラの外周を移動する時にローラにより外方に押されることで離氷させるよう構成したため、製氷も離氷も同じスペースで行うことができ、従来のように離氷時の駆動スペースとして製氷皿を回転させることができるスペースを確保する必要がなくなるとともに、離氷時に製氷皿を捻ることがないから、モータアクチュエータの必要トルクを従来のものよりも小さくすることができ、自動製氷機をコンパクト化できるという効果を奏する。
【００２４】また、請求項２記載の発明は、製氷ベルトとローラとの間に相互に係合することで回転駆動力を伝達する係合手段を設けたため、製氷ベルトに確実に駆動伝達され、確実な作動が期待できる。また、請求項３記載の発明は、製氷ベルトの少なくとも内周面を形成する素材、ならびに前記ローラの外周面を形成する素材として、高摩擦係数の素材を用いたため、ローラから製氷ベルトに摩擦力により回転駆動力が伝達されるもので、請求項２の係合手段のような複雑な構成を設けなくても作動する。また、請求項４記載の発明は、製氷部をフィルム状に形成したため、離氷時における縮める方向の変形ならびに注水時における伸ばす方向の変形が容易であり、確実に製氷できる。また、請求項５記載の発明は、製氷部を製氷ベルトと同一素材により一体に形成したため、１回の成形で製氷ベルトを製造でき、製造性に優れる。
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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１１日（１９９８．９．１１） |
| 【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２０００−８８４１４（Ｐ２０００−８８４１４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年３月３１日（２０００．３．３１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２５８７８０ |
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