自動製氷装置

【課題】本発明は、冷凍室の庫内温度，送風の影響があっても電子制御基板を用いた制御を行うことなくサーモスタットの動作点に関係なく任意にヒータへの通電停止を行うことを目的とする。
【解決手段】
製氷皿，氷排出機構，氷剥離用ヒータ，所定温度で動作するサーモスタット，貯氷量検出機構を有し、家庭用冷凍冷蔵庫等の冷凍室に設置される自動製氷装置において、排氷レバー１回転で製排氷を行う場合に、氷排出機構の動作に連動して氷剥離用ヒータの作動を停止させるスイッチ機構を有する構造とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍庫内に備えられ所定のシーケンスに従って注水・製氷・排氷の動作を繰り返し実行する自動製氷装置に関し、特に排氷動作の改良に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍室を備える家庭用冷凍冷蔵庫に搭載されている自動製氷装置では、冷凍室に設置された自動製氷装置の製氷皿上部より水を注水し、注水された水を製氷皿内の各氷枠に均等に行きわたらせ、周囲温度により冷却して製氷し、製氷後に製氷皿外部に設置されたヒータ等発熱器具により製氷皿を加熱して氷表面を溶かした後、排氷装置により掻き出して排氷を行う方式が一般的である。この様な自動製氷装置は、以下の特許文献にも示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されている自動製氷装置では、サーモスタットスイッチ動作、モータ回転と電気的接点の動作の連動により排氷バーの１回転動作とヒータへの通停電を制御し、製排氷を実現させている。またこのほかにも特許文献２に電子制御方式の自動製氷装置が開示されている。この方式では、温度検出のためにサーモスタットではなく、サーミスタを使用して連続的に温度検出可能な構成とし、自動製氷装置に内蔵された制御基板と基板内に構成されたマイコンへのプログラムにより適宜動作開始温度を設定可能にし、冷凍冷蔵庫内の温度変化に対応した設定が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４７５６１６５号明細書
【特許文献２】米国特許第６５７４９７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の自動製氷装置では、サーモスタットの作動する温度によりモータ回転やヒータへの通電開始およびヒータへの通電停止が規制され、冷凍室内の温度，庫内冷却のための送風により冷凍冷蔵庫の機種に合わせサーモスタット動作温度の綿密な設定が必要となる問題がある。また電子制御方式では、装置内に制御基板、内蔵プログラム作製などの構成が追加されるため、構成が複雑となり、部品数が増え、価格上昇となる不都合がある。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に留意して成されたものであり、冷凍室の庫内温度，送風の影響があっても電子制御基板を用いた制御を行うことなくサーモスタットの動作点に関係なく任意にヒータへの通電停止を行うことが可能な自動製氷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の自動製氷装置においては、注水され製氷を行う製氷皿，前記製氷皿で製氷された氷の氷排出機構，前記製氷皿にて製氷された氷の表面を溶融させる氷剥離用ヒータ，製氷皿の温度を検出し所定温度で動作するサーモスタット，貯氷箱内の貯氷量検出機構を有し、前記氷排出機構の動作に連動して氷剥離用ヒータの作動を停止させるスイッチ機構を有する構造としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の自動製氷装置にあっては、氷排出機構の動作に連動して氷剥離用ヒータの作動を停止させるスイッチ機構を有するため、サーモスタットの動作点に関係なく任意にヒータへの通電停止を選択することができ、従来のようなサーモスタット動作温度の綿密な設定を行う必要がなく、また電子制御方式では、内蔵プログラム作製などの作業を行う必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による自動製氷装置の斜視図である。
【図２】図１の自動製氷装置の電気結線図である。
【図３】図１の自動製氷装置の動作タイミング図である。
【図４】本発明の自動製氷装置の動作フロー図である。
【図５】本発明の他の実施形態による自動製氷装置の電気結線図である。
【図６】図５の自動製氷装置の動作タイミング図である。
【図７】従来例の自動製氷装置の電気結線図である。
【図８】図７の従来の排氷バー２回転型自動製氷装置の動作タイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下，本発明による自動製氷装置の実施例を、図面を用いて説明する。図１は本発明の自動製氷装置の斜視図であり、複数の氷室用氷枠が配列された製氷皿１，各氷枠における氷を掻き出す排氷爪を連結した氷排出機構を構成する排氷レバー２，排氷レバー２を回転駆動する駆動モータやカム機構，各種スイッチ類等が収納されたハウジング３，製氷皿底面に設置された氷剥離用ヒータ，排氷された氷を収容する氷貯蔵タンクの貯氷量を検出する貯氷量検出機構としてのフィラーアーム４等で構成されている。カム機構を構成するカム軸は駆動モータにより回転され、このカム軸に排氷レバー２が連結されている。
【００１１】
図２はこのような構成の自動製氷装置の動作制御のための内部結線を示す。ＡＣ１１５／２３０Ｖの電源に対し、温度ヒューズ１０を介して駆動モータ１２及びホールドスイッチ１４（ＮＯ端子側）が接続され、モータ１２及びホールドスイッチ１４（ＮＣ側）に並列にヒータ１６が接続されると共に、ホールドスイッチ１４のＮＣ端子とＮＯ端子の間に、ウォータスイッチ１８及びウォータバルブ２０の直列回路と、サーモスタット２２，サーモスタットスイッチ２４及びフィラーアームスイッチ２６の直列回路とがそれぞれ接続され、フィラーアームスイッチ２６のＮＣ端子がホールドスイッチ１４のコモン端子に接続されている。なお、ウォータバルブ２０は自動製氷装置外であって冷蔵庫に設置されている。この結線図の動作は、図３に示すタイミング図のようになっている。
【００１２】
図７は従来の自動製氷装置の結線図であり、その動作が図８に示すようになっている。従来構成のサーモスタット２２とフィラーアームスイッチ２６との間に、ヒータ通電遮断スイッチ機構としてサーモスタットスイッチ２４を挿入した構成が本実施形態の特徴である。
【００１３】
ここで、図７に示す従来の自動製氷装置の動作について説明する。
まず、製氷皿に水が貯留されている状態では、サーモスタット２２はオフであるため、モータ１２は回転せず、製氷状態を待つ。この状態では、フィラーアーム４は図１に示すように、氷検知位置に保持されている。
【００１４】
製氷皿の水が氷になると、この温度を検知したサーモスタット２２はオンとなり、排氷モードの動作開始となり、サーモスタット２２とフィラーアームスイッチ２６とを介してモータ１２への通電が開始され、モータ軸に連動した図外のカム軸が回転し始める。同時に、ヒータ１６への通電も開始され、製氷皿１を加熱し始め、氷の離氷を促進する。カム軸が回転し始めて直ぐに、ホールドスイッチ１４が作動し、モータ１２はホールドスイッチ１４を介して通電が継続される。
その直後、カム軸の作用によりフィラーアーム４が排氷に支障のない位置（製氷皿の下側）に移動すると共に、機構によりフィラーアームスイッチ２６が作動する（ＮＣオンとなる）。
【００１５】
カム軸に連結された排氷レバー２の排氷爪が氷面に当接すると、氷を掻き出すよう押圧し、排氷レバー２により氷が可動状態になると、カム軸が回転を継続し、氷を製氷皿から掻き出す。この位置の前後で、カム軸のカム面の作用によりフィラーアームスイッチ２６がＮＯオンとなり、さらにフィラーアーム４が氷検知位置に回動する（戻る）。
カム軸が１回転近く迄回転すると、ウォータスイッチ１８がオン（ＮＣオン）となるが、サーモスタット２２がオンのままであるため、ウォータバルブ２０には電流が流れず、注水されることはない。
【００１６】
カム軸が３６０度回転した際、ホールドスイッチ１４は一端オフとなるが、このときはサーモスタット２２がオンとなっているため、モータ１２はサーモスタット２２を通じて通電が継続され、回転を継続する。その後、ホールドスイッチ１４が切り換わってモータ１２への通電が継続され、フィラーアーム４が戻り位置に回動し、フィラーアームスイッチ２６がＮＣオンとなる。
さらに、カム軸の回転により製氷皿１から掻き出された氷は排氷爪により製氷皿の側面から放出され、下方の氷貯蔵タンクに収容される。その後、フィラーアームスイッチ２６がＮＯオンになると共に、フィラーアーム４が氷検知位置に回動操作される。
【００１７】
氷が完全に製氷皿１から取り除かれた後においても、サーモスタット２２はオン状態となっているため、ヒータ１６への通電は継続され、製氷皿１は所定の温度まで上昇する。この温度を検出したサーモスタット２２はオフとなる。さらにカム軸の回転が継続し、ウォータスイッチ１８がＮＣオンになると、サーモスタット２２がオフになるため、ウォータバルブ２０への通電が開始され、一定時間のバルブの開により製氷皿に注水が行われる。注水が完了する時間になるとウォータスイッチ１８がＮＯ側に切り換わり、その直後、ホールドスイッチ１４がオフとなり、モータの回転は停止し、再び製氷待ち状態となる。
【００１８】
上記のように、従来では、駆動モータ１２によりカム軸を２回転させて排氷モードと注水モードとを行わせていたが、本実施形態の場合、サーモスタット２２とフィラーアームスイッチ２６との間にヒータ通電遮断スイッチ機構を構成する常閉スイッチであるサーモスタットスイッチ２４を挿入することで、１回転動作で排氷モードと注水モードとを形成するようになっている。
【００１９】
すなわち、図４の動作フロー図に示すように、製氷皿１への注水後、製氷皿１が所定温度まで冷却されて製氷が開始され、所定時間経過して製氷完了したと判断されると、上述と同様に、サーモスタット２２が動作し、常閉のサーモスタットスイッチ２４等を通して閉回路が構成され、駆動モータ１２の回転動作が行われると同時に、ヒータ１６への通電動作が始まる。その後、排氷レバー２が一定角度、例えば約９０度回転した後に、機構リンクされたカム（図示せず）によりサーモスタットスイッチ１０が開となり、ヒータ１６の通電回路を遮断する。これによりヒータ１６への通電が停止される。但しモータ１２はホールドスイッチ１４を通して通電が継続されるため、回転を続ける。
【００２０】
製氷皿１の温度はヒータ１６からの余熱により上昇を続け、所定温度に達した後、サーモスタット２２がオフとなり、その接続が遮断される。その後もモータ１２は回転を続け、排氷レバー２が原点手前の所定の位置に来たときにウォータスイッチ１８がオンとなり、ウォータバルブ２０への接続が行われ、注水信号が送出され、所定時間注水バルブ２０への通電により製氷皿１に注水が行われ、完了後再び遮断され、排氷レバー２が排氷開始から１回転後の原点に戻り、一連の動作が完了し、停止する。
【００２１】
図５及び図６は、本発明による他の実施形態の自動製氷装置を示したものであり、図５は結線図、図６はその動作を示すタイミング図である。この実施形態では、前記ヒータ通電遮断スイッチ機構（サーモスタットスイッチ１０）の代替として、サーモスタット２２’内部に任意に接点解除可能なサーモスタット復帰機能を持つ構成としたものである。
【００２２】
そして、製氷動作が完了してサーモスタット２２’がオンになると、上述したように、モータ１２及びヒータ１６への通電が開始され、排氷モードとなり、排氷レバー２が例えば約９０度回転した際、カム機構によりサーモスタット２２’の復帰スイッチが作動し、サーモスタット２２’自身が強制的にオフ操作される。従って、この機構によりサーモスタット２２’の通電遮断と同時に、ヒータ１６への通電遮断が同時に行える。
【００２３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した範囲において種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１製氷皿
２排氷レバー
４フィラーアーム
１２駆動モータ
１６ヒータ
２２サーモスタット
２４サーモスタットスイッチ
２２’サーモスタット

【特許請求の範囲】
【請求項１】
注水された水を貯留し製氷を行う製氷皿，前記製氷皿で製氷された氷の氷排出機構，前記製氷皿にて製氷された氷の表面を溶融させる氷剥離用ヒータ，製氷皿の温度を検出し所定温度で動作するサーモスタット，貯氷箱内の貯氷量検出機構とを有し，冷凍室内に設置される自動製氷装置において、
前記氷排出機構の動作に連動して、氷剥離用ヒータの作動を停止させるスイッチ機構を有することを特徴とする自動製氷装置。
【請求項２】
前記スイッチ機構によるヒータ動作停止として、サーモスタット通電動作解除機構を使用することを特徴とする請求項１に記載の自動製氷装置。
【請求項３】
前記スイッチ機構は、前記サーモスタットに直列に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の自動製氷装置。
【請求項４】
前記スイッチ機構は、前記サーモスタットに内蔵された復帰スイッチで構成されていることを特徴とする請求項２に記載の自動製氷装置。
【請求項５】
モータ、及び該モータにより動作し前記氷排出機構及び前記貯氷量検出機構を操作するカム機構を備え、前記スイッチ機構の動作が前記カム機構により行われることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の自動製氷装置。

【図１】