(57)【要約】【課題】自動製氷装置における温度センサの取り付けを、脱落のおそれのない、安定したものにする。【解決手段】自動製氷装置１の製氷皿１０には、複数の製氷ブロック１１の他、一方の端に支持軸１２、他方の端にソケット部１３が形設されている。支持軸１２及びソケット部１３は、製氷皿１０を上下反転するときの回転中心となる。反転装置３０の反転軸３１がソケット部１３に挿入され、製氷皿１０に回転を伝える。反転軸１０は中空であり、その内部に温度センサ１５が配置されている。温度センサ１５の伝える製氷ブロック１１内の温度変化により製氷完了を認識したとき、制御装置４０は反転装置３０に反転指令を出す。【選択図】      図１
2004309046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製氷ブロックを備えた製氷皿と、前記製氷ブロック内の温度を監視する温度センサと、前記製氷皿に回転を与える反転装置と、製氷完了を認識したとき前記反転装置に反転指令を出し、前記製氷皿を下向きにして氷を落下させる制御装置とを備えた自動製氷装置において、
前記温度センサを前記製氷皿の回転中心となる軸内に配置したことを特徴とする自動製氷装置。
【請求項２】
前記温度センサを断熱層で包んだ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】
前記軸を貫通して前記製氷ブロックと温度センサを連絡する熱伝導体を設け、この熱伝導体を介して製氷ブロックと温度センサの間で熱の授受を行わせることを特徴とする請求項１に記載の自動製氷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷蔵庫内に設けられる自動製氷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷蔵庫には自動製氷装置を備えたものがある。冷蔵庫で用いられる自動製氷装置は、次のような構成とすることが多い。すなわち、低温でも弾性を失わない合成樹脂により、製氷ブロックとなる窪みを複数個備えた製氷皿を形成する。この製氷皿を回転可能に支持するとともに、製氷皿の上下を反転する反転装置を設け、さらに、製氷ブロック内の温度を監視する温度センサを設ける。この温度センサの伝える製氷ブロック内の温度変化により製氷完了が認識されたら反転装置が製氷皿を上下反転する。上下反転の最終段階で製氷皿にはねじりが加えられ、これにより氷は製氷ブロックの内面から分離して下方の貯氷容器へと落下する。このような自動製氷装置の例を特許文献１、２に見ることができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２４９５５７号公報
【特許文献２】
特開平７−２１８０６３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図８は従来の自動製氷装置の製氷皿の構造及びこれに対する温度センサの取り付け方の一例を示す分解斜視図である。製氷皿１０は低温でも弾性を失わない合成樹脂により成形され、断面台形の氷をつくる製氷ブロック１１を計８個備えている。製氷皿１０の一方の端には支持軸１２が形設され、他方の端にはソケット部１３が形設される。支持軸１２は図示しない軸受部に回転自在に支持され、ソケット部１３は図示しない反転装置の反転軸に係合してこの反転軸により支持される。支持軸１２とソケット部１３は同一の水平軸線上に配置されており、前記反転軸が回転すれば製氷皿１０は水平軸線まわりに回転する。
【０００５】
図８には、製氷皿１０が製氷ブロック１１の窪みを下向きにした状態で描かれている。製氷するときは、製氷皿１０の上下の向きを図８と逆にし、製氷ブロック１１の窪みの中に水を張って結氷させる。結氷完了後、製氷皿１０を前記水平軸線のまわりに回転させ、製氷皿１０の上下を反転する。上下反転が最終段階に差しかかったところで、支持軸１２と並ぶように形設された突起１４が図示しないストッパに当たり、支持軸１２の側においては製氷皿１０の回転は停止する。他方ソケット部１３の側においては、反転軸があと少し回転を続ける。このため製氷皿１０がねじられて変形し、製氷ブロック１１の中の氷は押し出されて下方の貯氷容器へと落下する。その後、製氷皿１０は再び上下反転せしめられ、製氷が繰り返される。
【０００６】
結氷完了の判定は、製氷ブロック１１のところで結氷温度を所定以上下回る温度が観測されたかどうかに基づき行われる。そのため、製氷ブロック１１の間にサーミスタなどの温度センサ１５が配置される。温度センサ１５は次のように固定される。まず、図８のように製氷皿１０を下向きにしておき、並び合う２個の製氷ブロック１１の間に温度センサ１１を挿入する。温度センサ１５が配置される製氷ブロック１１の底面には、透孔１７を有する係止リブ１６が設けられている。製氷ブロック１１の間に置いた温度センサ１５の上に断熱カバー１８を重ね、さらにその上から合成樹脂製のカバー１９を重ねる。最後に、バネ線材を折曲成形してなる押さえバネ２０の両端を係止リブ１６の透孔１７に差し込んでカバー１９の抜け止めを行うことにより、温度センサ１５の取り付けは完了する。
【０００７】
上記のように、バネ線材からなる押さえバネ２０を用いて温度センサ１５を固定するやり方は、特許文献１、２にも見られるとおり、この種自動製氷装置で常用される手法である。しかしながらこの手法では、製氷皿１０がねじられる度、押さえバネ２０の両端を支持する係止リブ１６が大きな力を受ける。また、０゜Ｃ以上の水を注いでは氷にするという温度サイクルが繰り返されるため、係止リブ１６の強度が低下する。これらの要因が相まって、透孔１７の変形や係止リブ１６の破損が生じ、温度センサ１５の位置がずれて正確な温度測定ができなくなったり、温度センサ１５が外れたりするという問題があった。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動製氷装置における温度センサの取り付けを、脱落のおそれのない、安定したものにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では自動製氷装置を次のように構成した。
【００１０】
（１）製氷ブロックを備えた製氷皿と、前記製氷ブロック内の温度を監視する温度センサと、前記製氷皿に回転を与える反転装置と、製氷完了を認識したとき前記反転装置に反転指令を出し、前記製氷皿を下向きにして氷を落下させる制御装置とを備えた自動製氷装置において、前記温度センサを前記製氷皿の回転中心となる軸内に配置した。
【００１１】
この構成によれば、温度センサは軸の内部に保持されるので、温度センサは軸によって十分に保護され、取り付け位置からずれたり脱落したりすることがない。従って温度センサを長期にわたり安定して使用することができる。これにより、自動製氷装置の信頼性と耐久性が向上する。また従来温度センサの取り付けに必要であった断熱カバーや合成樹脂製カバー、押さえバネといった部品が不要であり、部品点数が少なくて済む。
【００１２】
（２）上記のような自動製氷装置において、前記温度センサを断熱層で包んだ。
【００１３】
この構成によれば、製氷ブロック以外からは温度センサに熱が伝わりにくくなるので、製氷皿を取り巻く環境温度の影響を排除し、製氷ブロック内の温度を正確に知ることができる。
【００１４】
（３）上記のような自動製氷装置において、前記軸を貫通して前記製氷ブロックと温度センサを連絡する熱伝導体を設け、この熱伝導体を介して製氷ブロックと温度センサの間で熱の授受を行わせるものとした。
【００１５】
この構成によれば、製氷ブロックと温度センサの間で熱が速やかに行き来する。このため、温度センサによる製氷ブロック内の温度変化検知が迅速且つ正確になり、結氷完了後、直ちに製氷皿の上下反転に移行することができる。また、製氷ブロックと温度センサとの間が離れていても温度センサを機能させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態を図１〜３に基づき説明する。図１は自動製氷装置の主たる構成要素である製氷皿及び反転装置の下面図にして、一部を断面にして示したもの、図２は製氷皿及び反転装置の側面図にして、一部を断面にして示したもの、図３はソケット部の箇所における製氷皿の断面図である。なおこの第１実施形態の自動製氷装置は、図８で説明した従来構造と多くの部分で構成が共通する。従って、説明の重複を避けるため、図８で説明済みの構成要素については図８で用いた符号をそのまま付し、説明は省略する。同じ原則を第２実施形態以下の実施形態にも適用し、既出の構成要素については前と同じ符号を付し、支障のないかぎり説明は省略するものとする。
【００１７】
第１実施形態の自動製氷装置１は反転装置３０を備える。反転装置３０は内蔵のモータ及び減速装置（いずれも図示せず）により水平な反転軸３１に回転を与える。反転軸３１は製氷皿１０のソケット部１３に挿入され、製氷皿１０に回転を伝える。図３に見られるように、反転軸３１の側面にはうね状の凸部３２が、ソケット部１３には凸部３２を受け入れる溝状の凹部３３が、それぞれ設けられ、これにより反転軸３１と製氷皿１０とは互いに回転不能に連結される。
【００１８】
反転軸３１は中空であり、ソケット部１３に挿入される方の端は閉じ、反転装置３０の外に突き出す反対側の端は開いている。この開いた方の端から温度センサ１５を挿入する。温度センサ１５は反転軸１５の端まで押し込まれ、その位置で、ソケット部１３を挟む製氷ブロック１１の温度を検知する。
【００１９】
図２、３に見られるように、温度センサ１５は反転軸３１の内部に偏心状態で配置されており、反転軸１５の内面に面する箇所を用いて温度検知を行う。この箇所以外、反転軸３１の内部の空間は断熱層３４で満たされる。断熱層３４は温度センサ１５を包み、製氷皿１０を取り巻く環境温度の影響を排除する。断熱層３４は、例えば反転軸３１の中でウレタンを発泡させるなどの手法により得ることができる。
【００２０】
温度センサ１５が検知した製氷ブロック１１内の温度は電気信号の形で制御装置４０に伝えられる。制御装置４０はこの信号に基づき反転装置３０を制御する。
【００２１】
反転装置３０は貯氷容器の中の貯氷量を探る貯氷量検知レバー３５を備える。貯氷量検知レバー３５は反転軸３１と直交する形で反転装置３０の外に突出する回転軸に取り付けられ、製氷皿１０と平行する形で延びる。
【００２２】
自動製氷装置１の動作は次の通りである。製氷皿１０を上向きにし、製氷ブロック１１の窪みの中に注水するところから製氷作業が始まる。温度センサ１５は反転軸３１及びソケット部１３を隔てて製氷ブロック１１の内部の温度を検知する。製氷ブロック１１の中の水が完全に凍結すると、製氷ブロック１１の中の温度が結氷温度以下に下がり出す。製氷ブロック１１の中の温度が所定温度まで下がったことを温度センサ１５が検知すると、温度センサ１５からの信号を受け、制御装置４０が製氷完了を認識する。これにより制御装置４０は反転装置３０に反転指令を発する。
【００２３】
制御装置４０からの反転指令を受け、反転装置３０は反転軸３１を回転させる。製氷皿１０は反転軸３１及び支持軸１２を回転中心として回転し、上下を反転する。上下反転が最終段階に差しかかったところで、突起１４が図示しないストッパに当たり、支持軸１２の側では製氷皿１０の回転が停止する。反転軸３１はこれ以後も所定角度だけ回転を続けるので、製氷皿１０がねじられて変形し、製氷ブロック１１の中の氷は押し出されて下方の貯氷容器へと落下する。離氷後、反転軸３１は逆方向に回転し、製氷皿１０を元の向きに戻す。
【００２４】
反転軸３１の動作開始と同時に貯氷量検知レバー３５も回転を開始し、貯氷容器の中へと下りて行く。回転角度がそれほど大きくならないうちに貯氷量検知レバー３５の回転が止まったら、貯氷量検知レバー３５は早い段階で氷に当たった、すなわち貯氷量が多いと判定される。この場合は製氷作業は一時停止される。貯氷量検知レバー３５が大きく回転して止まった場合は、貯氷量が少ないと判定され、製氷作業が再度実行される。
【００２５】
図４〜６に本発明の第２実施形態を示す。図４は自動製氷装置の主たる構成要素である製氷皿及び反転装置の下面図にして、一部を断面にして示したもの、図５は製氷皿及び反転装置の側面図にして、一部を断面にして示したもの、図６はソケット部の箇所における製氷皿の断面図である。
【００２６】
第２実施形態の自動製氷装置１にあっては、ソケット部１３の奥にポケット３６が設けられている。ポケット３６は薄い壁を隔てて製氷ブロック１１に隣り合う。温度センサ１５には熱伝導体３７が密着する。熱伝導体３７は銅やアルミニウムといった熱の良導体からなり、反転軸３１を貫通してポケット３６に入り込む。これにより、製氷ブロック１１と温度センサ１５とは熱伝導体３７を介して連絡されたことになる。
【００２７】
反転軸３１はスチールあるいはステンレススチール製であるのに対し、熱伝導体３７はそれよりも熱伝導の良好な材料からなるので、製氷ブロック１１と温度センサ１５の間で熱が速やかに行き来する。このため、温度センサ１５による製氷ブロック１１内の温度変化検知が迅速且つ正確になり、結氷完了後、直ちに製氷皿１０の上下反転に移行することができる。
【００２８】
また、温度センサ１５が製氷ブロック１１から離れていても、製氷ブロック１１の温度は熱伝導体３７を通じて温度センサ１５に伝わる。そのため、温度センサ１５は確実にその機能を果たす。
【００２９】
図７に本発明の第３実施形態を示す。図７は図５と同様の側面図である。
【００３０】
第３実施形態は第２実施形態をさらに一歩進めたものである。すなわちソケット部１３にもはやポケットはなく、熱伝導体３７はソケット部１３をも貫通して突出し、製氷ブロック１１の中の水に浸る形になっている。これにより温度センサ１５は製氷ブロック１１内の温度変化を一層迅速且つ正確に検知する。
【００３１】
反転軸３１の内部に水が浸入するのを防ぐため、熱伝導体３７が反転軸３１と貫通する箇所及びソケット部１３を貫通する箇所には十分な水密対策を施す。離氷を妨げないよう、熱伝導体３７は製氷ブロック１１の中に埋め込まれており、製氷ブロック１１の内面と熱伝導体３７の表面とは面一をなしている。
【００３２】
第１実施形態の構成では、製氷ブロック１１内の水に近い位置に温度センサ１５を配置しようとした場合、製氷ブロック１１のサイズを小さくして隙間をつくり、この隙間に温度センサ１５を配置するか、あるいは製氷ブロック１１のサイズはそのままで、隙間の寸法を大きくし、その隙間に温度センサ１５を配置する必要があった。前者の場合、製造される氷が小さくなる。後者の場合、氷のサイズは同じだが製氷皿１０が大型化し、これを回転させる空間も大型化する。すなわち冷蔵庫内に大きなデッドスペースが生じる。
【００３３】
これに対し第３実施形態の構成では、製氷ブロック１１と温度センサ１５が実際には離れていても、両者を接近させたのと同じ効果が得られる。すなわち製氷ブロック１１と温度センサ１５を無理に接近させたため、氷のサイズや冷蔵庫内のデッドスペースの面で不利益が生じたという事態を招かずに済む。
【００３４】
以上、本発明の各実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。例えば、温度センサ１５の配置個所は反転軸３１の内部に限られる訳ではない。同じく製氷皿１０の回転中心となる支持軸１２の内部に配置することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の自動製氷装置によれば、温度センサは製氷皿の回転中心となる軸の内部に保持されるので、温度センサは軸によって十分に保護され、取り付け位置からずれたり脱落したりすることがない。従って温度センサを長期にわたり安定して使用することができる。これにより、自動製氷装置の信頼性と耐久性が向上する。また従来温度センサの取り付けに必要であった部品が不要であり、部品点数が少なくて済む。そして温度センサを断熱層で包むことにより、製氷皿を取り巻く環境温度の影響を排除し、製氷ブロック内の温度を正確に知ることができる。
【００３６】
また本発明では、製氷皿の回転中心となる軸を貫通して製氷ブロックと温度センサを連絡する熱伝導体を設け、この熱伝導体を介して製氷ブロックと温度センサの間で熱の授受を行わせるものとしたから、製氷ブロック内の温度変化を迅速且つ正確に検知することができるうえ、製氷ブロックと温度センサとが離れていても温度センサを機能させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自動製氷装置の製氷皿及び反転装置の一部断面下面図
【図２】第１実施形態に係る自動製氷装置の製氷皿及び反転装置の一部断面側面図
【図３】第１実施形態に係る自動製氷装置の製氷皿の断面図
【図４】本発明の第２実施形態に係る自動製氷装置の製氷皿及び反転装置の一部断面下面図
【図５】第２実施形態に係る自動製氷装置の製氷皿及び反転装置の一部断面側面図
【図６】第２実施形態に係る自動製氷装置の製氷皿の断面図
【図７】本発明の第３実施形態に係る自動製氷装置の製氷皿及び反転装置の一部断面側面図
【図８】従来の自動製氷装置の製氷皿の構造及びこれに対する温度センサの取り付け方の一例を示す分解斜視図
【符号の説明】
１    自動製氷装置
１０  製氷皿
１１  製氷ブロック
１２  支持軸
１３  ソケット部
１５  温度センサ
３０  反転装置
３１  反転軸
３４  断熱層
３７  熱伝導体
４０  制御装置
【図１】
2004309046.tif 000003
【図２】
2004309046.tif 000004
【図３】
2004309046.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2004309046.tif 000008
【図７】
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【図８】
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