JPH02126068A - 冷蔵庫等の自動製氷装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は冷蔵庫等に備えられ、特に透明な氷を自動的に
生成可能とする自動製氷装置に関するものである。

従来の技術 従来より、一部家庭用の冷蔵庫等で採用されている自動
製氷装置について第９図及び第１０図に従い説明する。

１は冷蔵庫本体で外箱２．内箱３及び前記外箱２、内箱
３間に充填された断熱材４にょシ構成されている。６は
前記冷蔵庫本体１の内部を上下に区画する区画壁であり
、上部に冷凍室ｅ、下部に冷蔵室７を区画形成している
。

８は前記冷凍室６の背面に備えた冷凍サイクルの冷却器
であり、９は前記冷却器８で冷却した冷気を前記冷凍室
θ及び冷蔵室Ｔ内に強制通風するための送風機である。

次に１０は前記冷凍室ｅ内に備えた自動製氷機であり、
モーＩ−タ、減速ギア群（図示せず）等を内蔵した駆動
装置１１．中央部に支持軸１２を連結固定した製氷皿１
３、前記駆動装置１１に前記製氷皿１２を軸支させるた
めのフレーム１４等より構成される。尚、１５は前記製
氷皿１３を歪み変形させて離氷を行なわせるために前記
駆動装置１１の外殻の一部に設けたストッパーでちゃ、
１６は前記ストッパー１６に当接する様に前記製氷皿１
３上に取付けた当て板である。又、１７は前記自動製氷
機１０の下方に備えた貯水箱である。

１８は製氷用の水を貯水するだめの給水タンクであり、
前記冷蔵室Ｔ内の一画に着脱自在に備えられる。又１９
は前記給水タンク１８の給水口であシ、弁２０によって
開閉される。２１は前記給水夕／り１８の給水口１９の
下方に設けた水受は皿であり、前記給水口１９を下向け
にして前記給水タンク１８をセットすると、前記弁２ｏ
が押し上げられて前記給水口１９が開口される様構成さ
れている。又、２２は前記水受は皿２１内に受けた水を
揚水するための給水ポンプであり、２３は前記給水ポン
プ２２に連結して、その出口を前記自動製氷機１０の製
氷皿１３に臨甘せるように配設した給水管である。

かかる構成において、使用者によって水を満たされた給
水タンク１８が所定の位置にセットされると、弁２０が
押し上げられて給水口１９が開口して水受は皿２１内に
水が満たされる。その後、満たされた水は給水ポンプ２
２によって揚水され、給水管２３を介して製氷皿１３内
に注水される。

こうして製氷皿１３内に所定量溝たされた水は冷凍室θ
内での冷却作用によって氷結され、氷が生成される。そ
して、製氷が終了すると駆動装置１１の回転作用によっ
て製氷皿１３が支持軸１２を中心として回動反転し、ス
トッパー１６に当て板１６が当接することによって製氷
皿１３が歪み変形を生じて製氷皿１３内の氷が離氷され
る。又、離氷された氷は貯水箱１７内に落下して貯水さ
れ、離氷作用の終了した製氷皿１３は再び駆動装置１１
による逆回転作用によって元の状態に復帰する。

以後この作用を給水タンク１８内の水を使い切るまで繰
り返して自動的に製氷、貯水を行なうものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような製氷方法であると、氷が生成
される際の製氷皿１３内の水の凍結が、製氷皿１３と水
との接触面及び冷気と水との接触面から中央部に進行し
ていくため、水中に溶解している気体成分や溶解性塩頒
や非溶解性の不純物が氷の中央部に封じ込められて、結
果的に中央部・が白濁した不透明な、また味も良くない
氷となり、例えばウィスキー等の飲料用をはじめとして
官能的に適した氷にならないという問題点があった。

本発明は上述した問題点を解消するものであり、透明度
が高く、味の良い氷を生成出来る自動製氷装置を提供す
ることを目的としている。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の冷蔵庫等の自動製氷
装置は、冷却室の一画に備えた排水口付の貯水槽の内面
に重合される底面を開口した製氷皿と、この製氷皿を回
動反転させる駆動装置を備えるとともに、貯水槽及び排
水口は断熱材で包囲した上でその外壁にはヒータを密着
して設け、排水口には排水装置及び排水管を連結させる
。そして、これとは別に着脱自在の給水タンクと給水ポ
ンプとを設け、貯水槽まで給水管を導くようにし、貯水
槽と製氷皿の支持軸と反対側の側面の断面形状が支持軸
を中心とした円弧状に構成したものである。

作　　　用 本発明は上記した構成によって、給水タンク内に満たさ
れた水が給水ポンプによって給水管を介して貯水槽内に
所定量給水されると、貯水槽の内面に重合した製氷皿は
底面の開口部を介して所定水位まで浸水される。そして
貯水槽の外周は断熱材で包囲、且つヒータで保温される
ために冷却室内の冷気によって氷表面から下方へ向けて
一方向の凍結作用が行なわれて水中の気体成分や不純物
を下方の水中に排出しながら氷結晶が生成されていく。

次に氷が適当な厚さになる時点で排水装置を作動させる
と気体成分や不純物の濃度が高くなった未凍結水が排水
装置、排水管を通じて排水され、製氷皿内には透明度及
び純度の高い氷が残される。そして、貯水槽と製氷皿と
の重合部はもともと同心円−１＝の円弧状同志の組み合
わせで間隙が狭いことに加えてヒータの加熱作用で氷結
は防止されており、駆動装置による回動作用で製氷皿は
貯水槽より離脱して反転し離氷が行なわれるものである
。

実施例 以下、本発明の一実施例の冷蔵庫等の製氷装置について
第１図から第８図に従い説明する。尚、従来と陽−構成
については同一符号を付し、その詳細な説明を省略する
。

２４は内部に断熱材２５を収めた区画壁であり、上部に
冷凍室２６、下部に冷蔵室２７を区画形成している。２
８は前記断熱材２６に埋設されて上面を開口した貯水槽
であシ、底面に排水口２９が設けられている。３０は前
記貯水槽２８の開口部を上端として貯水槽２８内に重合
するように構成された製氷皿であり、底面を貫通して開
口した複数の小区画３１と、この小区画３１を仕切る仕
切枠３２により構成されている。３３は支持軸３４を回
転させる駆動装置であシ、内部にモーフ、減速ギア群等
（図示せず）が内蔵されている。そして前記支持軸３４
は前記製氷皿３０の一端に連結固定されている。

寸た前記貯水槽２８と製氷皿３ｏの支持軸３４と反対側
の側面の断面形状が支持軸を中心とした円弧状をしてい
る。３５は前記駆動装置３３に前記製氷皿３０を前記支
持軸３４を介して軸支させるためのフレームである。３
６は前記駆動装置３３の外殻の一部に設けたストッパー
であり、３７は前記製氷皿３ｏの反転時に前記ストッパ
ー３６に当接するように前記製氷皿３０上に取付けた当
て板である。又、３８は前記製氷皿３０の反転姿勢時の
下方に備えた貯水箱である。

次に、３９は前記貯水槽２８の外壁及び前記排水口２９
の外壁に密着させたヒータであり、４０は前記排水口２
９に連結した排水装置（以下排水弁と称する）で、電気
的に弁を開放して排水を行なう構成のものである。即ち
４１はプランジャー４２はゴム系のダイ゛ヤフラムで外
周部に入水口４３、中心部に出水口４４が形成されてお
シ、前記出水口４４の上端口を前記プランジャー４１の
先端面で封止する構成となっている。また４６は前記プ
ランジャー４１を前記出水口４４の上端口に圧接するた
めのスプリング、４６は前記プランジャー４１を電磁作
用で吸引するだめの電磁コイルである。セして４７は入
口管、４８は出口管、４９は前記入口管４７と前記貯水
槽２８の排水口２９を連結する連結管であシ、６ｏは前
記連結管４９内で入水経路に設けた異物除去用のフィル
ターである。また、６１は前記排水弁４ｏの出口管４８
に連結された排水管であシ、前記区画壁２４の断熱材２
６及び本体１の断熱材４内を貫通して本体１の底部に設
けた機械室５２内に連通している。そして５３は蒸発装
置であり、冷凍サイクルの圧縮機６４から配管された高
温高圧の加熱管６６を密着させた加熱材６６と、前記加
熱板６６上に載置した蒸発皿５７よシ構成されている。

また５８は前記排水管６１の出口に連結して前記蒸発皿
５７の内部に水を導くための導水管である。

一方、５９は給水タンク１８より水受は皿２１内に一時
貯水された水を給水ポンプ２２で前記貯水槽２８内へ導
くための給水管であシ、一端を前記給水ポンプ２２に連
結し他端を前記貯水槽２８内に臨むように開口されてい
る。

また、６０は前記冷凍室２６内にあって前記製氷皿３ｏ
の上面に冷気を導くだめの通風路であシ、ｅｌは前記冷
凍室２ｅ内の温度を検知して前記送風機９．圧縮機５４
の運転、停止を制御する温度制御装置である。

かかる構成において、使用者によって水を満たされた給
水タンク１８が所定の位置にセットされると、弁２ｏが
押し上げられて給水口１９が開口して水受は皿２１内に
水が満たされる。その後、満たされた水は給水ポンプ２
２によって揚水され、給水管５９を介して貯水槽２８内
に所定量注水され（所定量の注水は例えば給水ポンプ２
２のモータの作動時間の規定等の手段によって行なわれ
る。）て内面に重合された製氷皿３ｏの底面開口部を介
して第４図に示すように各小区画３１が所定水位まで浸
水する。この状態において送風機９によって冷却器８で
冷却された冷気が通風路６ｏを介して製氷皿３０の木表
面上に強制通風されて冷却作用が開始される。但しこの
時、貯水槽２８の外周は断熱材２６で密接して囲われて
いるため外周からの冷却作用はほとんどなく、またヒー
タ３９の加熱作用によシ貯水槽２８の外周が暖められて
いるために凍結作用は製氷皿３０の各小区画３１の上方
から下方へ向けての一方向に進行していく。

このため凍結速度を適度に遅くしてやれば（例えば５ｍ
／　ｎ程度）氷の生成進行とともに水中に溶解していた
気体成分や、含有される各種不純物を氷結晶外に析出し
て下方の水凍結水中に排出していくが、製氷皿３ｏの各
小区画３１の底面が貫通して開口しているため排出され
た気体成分の拡散や、不純物の沈降を妨害する障害壁が
なく円滑に貯水槽２８の下部水中へ排出される。また、
障害壁がないため氷の成長による凍結進行面の近傍での
気体成分の水中濃度が高まシにくく、そのため気泡も発
生しにくい。こうして時間経過によって順次生成されて
いく氷は透明度が非常に高く、不純物の少ない味の良い
氷となる。そして予め定めた冷却時間の経過によって必
要とする適当な厚み（例えば２６ｆｌ）の氷が生成され
る。即ち状態図で示せば第５図のように上部の製氷皿３
ｏの部分に透明度及び純度の高い氷が、そしてその下部
には純度の低下した水沫結水が共存した状態となってい
る。

一方、前述した製氷作用中にはヒータ３９の加熱作用に
より、貯水槽２８の内壁と製氷皿３０の外壁との間隙に
は完全には氷結が進まず、水膜で製氷皿３０の外周が覆
われている状態となっている。又、排水口２９も加熱さ
れて内部の凍結が予防され排水に備えた状態となってい
る。この時点で、予め定めである作動時間に到達して排
水弁４゜の電磁コイル４６に通電されるとプランジャー
４１が引き上げられる。ここで貯水槽２８の内壁を製氷
皿３０の外壁との間隙はヒータ３９の加熱作用により完
全には氷結しておらず、気圧の均衡がとれて貯水槽２８
内の残水は排水口２９．連結管４９人ロ管４７．入水口
４３．出水口４４．出口管４８を経て排水管５１に導か
れ、導水管５８を介して機械室５２内の蒸発装置５３の
蒸発皿６７内に排水される。その後、蒸発皿５７内に排
水された水は圧縮機５４からの高圧の高温冷媒ガスが流
れる加熱管５５を密着させた加熱板６６の加熱作用によ
って蒸発される。この作用が行なわれた後の貯水槽２８
の状態は第６図に示すようなものになる。

即ち、貯水槽２８内には製氷皿３０内に生成された透明
度及び純度の高い氷のみが残された状態となっている。

一方、こうして残された氷は主として底面に水分の付着
した温度の高い氷であるために、製氷行程としてはこの
後適当な時間（例えば３０■）そのままの状態で冷却乾
燥させることによって温度が低く、乾いた状態にし次の
離氷行程に備える。

次に、その冷却乾燥が終了すれば駆動装置３３が作動し
、支持軸３４が回転を始めて製氷皿３０が回動して貯水
槽２８より離脱する。この時貯水槽２８と製氷皿３０の
支持軸３４と反対側の側面の断面形状か支持軸３４を中
心として円弧状をしているため重合していてもスムーズ
回転し、貯水槽２８と製氷皿３０間の間隔が狭く出来る
ために、この間の残氷も少なく出来効果的である。そし
て、製氷皿３０が逆転に近い姿勢にまで回動すると製氷
皿３Ｑに固定した当て板３７がストツバ−３６に当接し
、その１ま更に駆動装置３３が製氷皿３０に回動力を与
えることによって製氷皿３ｏは歪み変形し、製氷皿３０
の小区画３１内の氷は離氷されて下方に備えられた貯水
箱３８内に落下し貯氷される（この作用を第７図及び第
８図に示す。）。

こうして給水タンク１８が使用者によってセットされた
以後は給水タンク１８内の水を使い切るまでこれら一連
の行程を自動的に繰り返す。その結果、貯水箱３８内に
は透明度が高く、しかも純度が高くて味の良い氷のみが
多量に貯氷されることになり、使用者はほとんど手を煩
わせずに飲食用として極めて官能的に優れた氷を随時十
分に使用することが出来る。

発明の効果 以上の様に本発明によると次のような効果が得られる。

（１）製氷開始後、適当な時間に排水装置を作動させて
、氷の生成進行によって排出された気体成分や不純物を
含んだ残水を排水してしまうことと、貯水槽は外周を断
熱材で密着包囲することで上方から下方への一方向の凍
結作用が行なわれて気体成分や不純物が水中に封じ込め
られないことにより、製氷皿内に生成された氷は非常に
透明度が高く、不純物の少ない味の良い氷となり、こう
した氷が自動的に多量に貯氷されていくため使用者は飲
食用として極めて官能的に優れた氷を随時十分に使用す
ることが出来る。

（２）製氷皿の底面が貫通して開口しているため、氷の
生成進行によって排出された気体成分の下方への拡散や
不純物の下方への沈降に対して障害壁となるものがなく
、白濁の要因となる気泡の発生が起こりにくく、不純物
も排出され易くなり、−腹水の透明度や純度が高くなる
。

（３）貯水槽の外壁と排水口の外壁をヒータによって適
度に加熱することによって貯水槽を製氷皿の重合する間
隙の氷結が防止され、排水経路の凍結予防も成されるた
め、排水時には気圧の均衡がとれて、不要な残水は確実
に排水され、また製氷皿も容易に貯水槽よシ離脱出来、
離氷作用が確実に行なえる。

（４）製氷皿及び貯水槽の支持軸と反対側の側面の断面
形状が支持軸を中心とした円弧状をしているために、製
氷皿と貯水槽が重合していても離氷のため、製氷皿を貯
水槽から上げる時や、離氷が終了して再び製氷皿を貯水
槽にもどす時、回転運動だけでスムーズに行なうことが
でき、機構が簡単にできる。又、貯水槽と製氷皿の重合
部の間隙を狭く出来るために、この部の余分な残水を少
なくすることが出来効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す冷蔵庫等の自動製氷装
置の要部拡大斜視図、第２図は同断面図、第３図は同第
１図の自動製氷装置を備えた冷蔵庫の縦断面図、第４図
は同第１図の自動製氷装置に給水された状態を示す断面
図、第５図は同第４図の状■より製氷が進行した状態を
示す断面図、第６図は同第６図の状態で排水した後の状
態を示す断面図、第７図は同第６図の状態より離氷を待
機している状態を示す断面図、第８図は離氷動作を示す
動作図、第９図は従来例を示す自動製氷装置を備えた冷
蔵庫の縦断面図、第１０図は同第９図の自動製氷装置の
要部拡大斜視図である。 １８・・・・・・給水タンク、２２・・・・・・給水ポ
ンプ、２６・・・・・・断熱材、２６・・・・・・冷凍
室（冷却室）、２８・・・・・・貯水槽、２９・・・・
・・排水口、３０・・・・・・製氷皿、３３・・・・・
・駆動装置、３４・・・・・・支持軸、３８・・・・・
・貯氷箱、３９・・・・・・ヒータ、４０・・・・・・
排水弁（排水装置）、６１・・・・・・排水管、６９・
・・・・・給水管。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名３０
−　　＠！　ＩＫ　ｍ ３３−−−　　ＨＦ　　裟　１ ３４−・、支持軸 調・・−貯９に角 ５９−−一　帖　７Ｋ　　’ｌｉ ２５−・− ２８−ｍ− ９−一 刀−−− ｊ？　−ｍ− ＃　島　付 貯水橿 静水口 製氷ｍ ご−タ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷却室の一画に備えた上面を開口された貯水槽と前記貯
   水槽の開口部より内面に重合するように構成され、且つ
   底面を開口された製氷皿と、前記製氷皿の一端に連結固
   定した支持軸と、前記支持軸を軸として前記製氷皿を回
   動させる駆動装置と、前記支持軸を挟んで前記貯水槽に
   隣接して備えた貯氷箱と、前記貯水槽の外壁を包囲する
   断熱材と、前記貯水槽の底面に設けた排水口と、前記貯
   水槽と前記排水口の外壁に密着させたヒータと、前記排
   水口に連結した排水装置と、前記排水装置に連結した排
   水管と、着脱自在に構成された給水タンクと、前記給水
   タンクの水を揚水する給水ポンプと、前記給水ポンプに
   連結して前記貯水槽内に出口を臨ませた給水管とより成
   り前記製氷皿の支持軸と反対側の側面の断面形状が支持
   軸を中心とした円弧状としたことを特徴とする冷蔵庫等
   の自動製氷装置。