JPH02126070A - 冷蔵庫の自動製氷装置 - 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により構成されている。５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６、下部に冷蔵室子を区画形成している
。

８は前記冷凍室６ａ背而に備えた冷凍サイクルのの冷却
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６及び冷蔵室７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６内に備えた自動製氷機であり、
モータ、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１３、
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、１６は耐■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あり、１
ｅは前記ストッパー１５に当接する様に前記製氷皿１３
」ユに取付けた当て板である。又、１７は前記自動製氷
機１ｏの下方に備えた貯氷箱である。

１８は製氷用の水を貯水するための給水タンクであり、
前記冷蔵室γ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の給水口であり、弁２ｏによって
開閉される。２１は前記給水タンク１８の給水口１９の
下方に設けた水受は皿であり、Ａｉ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
２０が押し上げられてｉＩ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
た水を揚水するだ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ｍｌ記自動製氷機
１０の製氷皿１３に臨ま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２２
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６
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１５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、離氷された氷は貯氷箱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でテ
していくため、水中に溶解している気体成分や溶解性塩
類が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第１の排水管、第２の
排水管を連結させ、第２の排水管は着脱自在の給水タン
ク内に導くようにする。さらには、給水ポンプを設は貯
水槽まで給水管を導くように構成したものである。

作　　　用 ７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が不純
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、第２の排水管を通して給水タンク内へ戻され、
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。この作用は給水タンク内に戻された
未凍結水のりサイクルも含めて繰り返され、最後に１回
の製氷必要量に満たなくなると、第１の排水管を介して
系外に排水するものである。

実施例 以下、本発明の一実施例の冷蔵庫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、従来と同−構成に
ついては同一符号を付し、その詳、圃な説明を省略する
。

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２５に埋設されて上面を開口した貯水槽
でちり、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［−で
開口した復数の小区画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り、内部にモータ、減速ギヤ群
等（図示せず）が内蔵されている。そして前記支持軸３
４は前記製氷皿３０の一端に連結固定されており、３６
は前記駆動装置３３に前記製氷皿３０を前記支持軸３４
″ｆ：介して軸支させるためのフレームである。３６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、３Ｔは１ｒｌＪ記製氷皿３０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
の下方に備えた貯氷箱である。

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に連結したリド水装置（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及び４１′はプランジャー、４２及び４２′はゴ
ム系のダイヤフラムで外周部に人出口４３及び４３′、
中心部に出水口口４４及び４４′が形成されており、ｍ
Ｊ記出出水口４４４４′の上端口を前記プランジャー４
１，４１’の先端部で封止する構成となっている。又４
６及び４６′は前記プランジャー４１，４１’を前記出
水口４４゜４４′の上端口に圧接するためのスプリング
、４６及び４６′はｉｌ前記ランジャー４１，４１’を
電磁作用で吸引するだめの電磁コイルである。そして４
７は入口管４８．４８’は出口管、４９は前記入口管４
７と前記貯水槽２８の排水口２９を連結する連結管であ
り、５ｏ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。５１は前記排水弁４ｏの出口
管４８に連結された第１の排水管であり、前記区画壁２
４の断熱材２５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５４から
配管された高温高圧の加熱管５５を密着させた加熱板６
ｅと、前記加熱板５６上に載置した蒸発皿６了より構設
されている。また６８は前記排水管６１の出口に連結し
てｔｉＪ記蒸発皿５アの内部に水を導くための導水管で
ある。

５１′は前記朗：水弁４０の出口管４８′に連結された
第２の子片水管であり、排水された水を給水タンク１８
′（従来例の給水タンク１８とけ」二面に開口部を設け
ていることで１７η造が異なる）へ導くよう出口を臨む
よう開口されている。

一方、５９はＯ１１記給水タンク１８′より水受は皿２
１内に一時貯水１〜だ水を給水ポンプ２２で「）１■記
貯水Ｉ！２８内へ導くための給水管であり、一端金前記
給水ボンブ２２に連結しく＋ｂ端をｍＩ記貯水槽２Ｂ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−て前記製氷皿３０
の上面に冷気を導くだめの通風路であり、６１は前記冷
凍室２６内の温度を検知して前記ＪＸ風機９．圧縮機６
４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′が所定の位置にセフ）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
２２によって揚水され、給水管６９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
２２のモータの作動時間の規定等の手段によって行なわ
れも）て内面に重合された製氷皿３０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６０を介して製氷皿３ｏの木
表向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２５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の加熱作用により貯水槽２８の外周が暖められ
ているために凍結作用は製氷皿３ｏ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（例えが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
下方の未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凍りに＜＜、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２６ｕ）の氷が生成される
。即ち状態図で示せば第６図のように上部の製氷皿３０
の部分に透明度及び純度の高い氷が、そしてその下部に
は純度の低下した未凍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４０の（Ｋ磁コイ／Ｌ’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
内壁と製氷皿３ｏ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、気圧の均画がとれて
貯水槽２８内の残水は排水口２９、連結管４９、入口管
４了、入水口４３、出水口４４、出口管４Ｂを経て第２
のす［水管５１′に導かれ、給水タンク１８′に仄され
る。この作用が１１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３０ｍｘ）そのままの状態で冷却
乾燥させることによる温度が低く、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。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３ｏに固定した当て板３７
がストッパー３８に当接し、そのまま更に駆動装置３３
が製氷皿３゜に同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氷箱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。そして一連の行程を繰
り返され、給水タンク１８′内の水が使い切ると、貯水
槽２８内の排水時には排水弁４０の電磁コイル４６′に
通電されプランジャ４１′が引き上げられる。残水は排
水口２９連結管４９、入口管４７、人出口４３′、出水
口４４′、出口管４８′を経て第１の排水管５１に導か
れ、導水管６８を介して機械室６２内の蒸発装置６３の
蒸発皿５７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環ガスが流
れる加熱管６６を密着させた加、熱板５６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２
８の状態は第９図に示すようなものになる。その結果、
貯氷箱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水されることになり、使用者は
ほとんど手を患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。又、毎回の
製氷に於ける残水を給水タンク１８′に戻してリサイク
ルするが水中の不純物濃度が薄められることもあり、凍
結速度を余り速くしない様に注意すれば生成される氷の
品質にはほとんど影響がない。更に、残水をリサイクル
することで給水タンク１８′や蒸発装置５３の小型化も
図れて非常に好都合である。

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水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１１．ａ時十分に
使用することが出来る。

（２）製氷皿の底面がＥｌｆ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、−離氷の秀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と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り離脱出来、
離氷作用が確実に行なえる。

（４）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水された気体成分や不純物を
含んだ残水を再び給水タンクへ戻すことにより、濃度も
淡くなり、給水タンクの容量も小形化が出来るだけでな
く、庫外への排水量も少なく、排水された水の蒸発に要
する蒸発装置も小形化が図れる。

【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図の状態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
作を示す断面図、第９図は給水タンク内の水を使い切り
同６図の状態で排水した後の状態図、第１０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１１
図は同第１０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・・・・・・第１の排水管、
６１′・・・・・・第２の排水管、５９・・・・・・給
水管。 代理人の氏名　弁理士　粟　！！！ｆ　重　孝　ほか１
名３０−°−製氷二 ３３−駆動装置 ３４−　　支吟軸 ３３−　　斤本盲 ５ｑ−給水管 ご−所熱悶” ２８゛・貯水槽 ｚｑ−ＷＪ−水口 ｙ′−製水工 田゛−駈散１饅１ ３ｑ−ヒーグ ４θ　　・　セト水イ「　（セト水慢１）５１−　　躬
ｆのおト水管 ５１−　　第２つ薯ト水営 ５ｑ−給水管 ５／ ４θ Ｓ／′ 第１１図

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
   第一の排水管と、前記排水装置に連結し着脱自在に構成
   された給水タンク内に出口を臨ませた第２の排水管と、
   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槽内に出口を臨ませた給水管と
   より成る冷蔵庫の自動製氷装置。