JPH02195167A - 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７図及び第８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壁であシ、上部に
冷凍室６、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
６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。ここで前記製氷皿１３
は複数の小区画１３ａと、前記小区画１３ａを相互に連
通させる連通溝１３ｂよ構成る。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あり、１６
は前記ストッパー１６に当接する様に前記製氷皿１３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７内の一画に着脱自在に備えられる。又１９
は前記給水タンクト８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
下方に設けた貯水皿であり、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は前記貯水皿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２
２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２ｏが
押し上げられて給水口１９が開口して貯水皿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内に落下して貯氷さ
れ、離氷作用の終了した製氷皿１３は再び駆動装置１１
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
分や溶解性塩類や非溶解性の不純物が氷の中央部に封じ
込められて、結果的に中央部かが白濁した不透明な、ま
た純度が既くて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、純度の高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上面を開口して内面底部
にヒータを配設した断熱槽内に複数の小区画を一連の連
通溝により連通させた製氷皿を重合させ、この製氷皿と
並設した水切皿とともに夫々の支持軸を軸として回動さ
せる駆動装置を設ける。そして水切皿の下方には排水皿
とこれに連結した排水管を、又、冷却室外には給水タン
クと、この水を受ける貯水皿及び給水ポンプを設け、製
氷皿のうち一連の連通溝の基点となる小区画の上面まで
給水管を導くよう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、給水タンク内の水が貯
水皿を介して給水管を経て製氷皿のうち一連の連通溝の
基点となる小区画内に給水が開始されると、水は連通溝
を通じて順次各車区画を満水にしながら最終的に所定量
給水されると、断熱槽による断熱作用と下面からのヒー
タによる加熱作用で、冷却室内の冷気によって氷表面か
ら下方に向けて一方向の凍結作用が行なわれ、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駆動装
置を作動させると、製氷皿が回動反転して離氷が行なわ
れ水切皿上に氷が落下して気体成分や不純物濃度が高く
なった未凍結水が分離、水切されて下方の排水皿、排水
管を介して排水される。次に氷を載せた水切皿が駆動装
置により回動反転されると透明度及び純度の高い氷が貯
氷箱内に落下貯氷されるものである。

実施例 以下、本発明の一実施例の冷蔵庫等の自動製氷装置につ
いて第１図から第６図に従い説明する。

尚、従来と同一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２ε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は前記区画壁２４上に配置した上面を開口された凹陥
形の断熱槽であり、樹脂製の外枠２９と凹陥部の底面に
配置した金属板３０（例えばアルミ板）及び前記外枠２
９、金属板３゜に囲まれた断熱材３１と、前記金属板３
０の裏面に熱伝導的に固定されたヒータ３２より構成さ
れている。３３は前記断熱槽２８の内面に重合するよう
外形を形成した製氷皿であり、複数の小区画３４と、こ
の小区画３４を仕切る仕切枠３６及びこの仕切枠３５に
形成して基点となる小区画３４ａより一連に前記小区画
３４間を連通させる連通溝３６より構成されている。３
７は前記製氷皿３３に並設した格子状の水切皿であり、
前記製氷皿３３の一端には第１の支持軸３８が、又前記
水切皿３７の一端には第２の支持軸３９が連結固定され
ている。４０は前記第１の支持軸３８、第２の支持軸３
９を回転させて前記製氷皿３３及び水切皿３７を回動さ
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。４１は前記駆動装置４０に
前記製氷皿３３及び水切皿３了を前記第１の支持軸３８
、第２の支持軸３９を介して軸支させるためのフレーム
である。４２゜４３は前記駆動装置４ｏの外殻の一部に
設けたストッパーであり、４４．４５は前記製氷皿３３
及び水切皿３７の反転時に、前記ストッパー４２゜４３
に当接するように前記製氷皿３３及び水切皿３７上に夫
々取付けた当て板である。次に、４６は前記水切皿３７
の下方に設けた排水皿、４７はこの排水皿４６に連結さ
れた排水管であり、夫々ヒータ４８．４９が熱伝導的に
配設されている。

又、６０は前記水切皿３７の反転姿勢時の下方で前記排
水皿４６に隣接して設けた貯氷箱である。

実に、前記排水管４７は前記区画壁２４の断熱材２６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５１内に連通している。そして５２は蒸発装置で
ちり、冷凍サイクルの圧縮機５３から配管された高温高
圧の加熱管６４を密着させた加熱板６６と、前記加熱板
５６上に載置した蒸発皿６６より構成されている。又、
５７は前記排水管４７の出口に連結して前記蒸発皿６６
の内部に水を導くための導水管である。

一方、５８は給水タンク１８より貯水皿２１内に一時貯
水された水を給水ポンプ２２で前記製氷皿３３に給水す
るだめの給水管であり、一端を前記給水ボンデ２２に連
結し他端を前記製氷皿３３のうち一連の連通溝３６の基
点となる小区画３４ａの上面に臨むように開口されてい
る。また、６９は前記冷凍室２６内にあって前記製氷皿
３３の上面に冷気を導くための通風路であり、６０は前
記冷凍室２６内の温度を検知して前記送風機９、圧縮機
５３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が開口して貯水皿２１内に水
が満たされる。その後、満たされた水は給水ボンデ２２
によって揚水され、給水管５８を介して製氷皿３３の給
水の基点となる小区画３４ａに給水が始められる。そし
て給水の進行につれて一連の連通溝３ｅを通じて他の小
区画３４を順次満水にしていき最終的にすべての小区画
３４内に所定量給水される（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
行なわれる）。この状態を第３図に示すが、この時水切
皿３７は排水皿４６から離れた反転姿勢にある。

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６９を介して製氷皿３３の氷表面上に強
制通風されて冷却作用が開始される。これと同時に断熱
槽２８内の底面に配設されたヒータ３２の加熱作用が開
始され底面の金属板３０が加熱される。又、製氷皿３３
の外周は断熱槽２８内の断熱材３１で囲われているため
外周からの冷却作用も抑えられ、凍結作用は製氷皿３３
の上方から下方へ向げ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ｓ　
ｍｍ　／　ｈ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。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、不純物の少ない純度の高い氷となる。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２５朋）の氷が生成される。即ち状態図で示
せば第４図のように製氷皿３３の各小区画３４内の上部
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。

この状態に於いて、駆動装置４ｏが作動して第１の支持
軸３８、第２の支持軸３９が回転を始めて、先ず水切皿
３７が反転して排水皿４６の上方にセットされ、続いて
製氷皿３３が回動して断熱槽２８から離脱し、先にセッ
トされた水切皿３７の上方に重なり合う様に近接した位
置まで反転する。これと同時に断熱槽２８内のヒータ３
２の加熱作用は停止する。そして、製氷皿３３に固定し
た当て板４４が駆動装置４ｏに設けたストッパー４２に
当接し、そのまま更に駆動装置４ｏが製氷皿３３に回動
力を与えることによって製氷皿３３は歪み変形し、各小
区画３４内の氷は離氷されて下方にセットされた格子状
の水切皿３７上に落下する。これと同時に各小区画３４
内に８８れてぃた気体成分が不純物濃度の高まった未凍
結水も流出落下するが、水切皿３７は格子状に形成され
て貫通孔が大部分を占めているために、水切皿３７上に
は溜まらずにそのまま排水皿４６内に落下し氷と水が分
離される。即ち水切皿３７上には透明度及び純度の高い
氷のみが残される。この状態を第６図に示す。一方、排
水皿４８内に落下した未凍結水は排水管４７を介して導
水管６７より機械室６１内の蒸発装置６２の蒸発皿６６
内に排水される。その後、蒸発皿６６内に排水された水
は圧縮機６３からの高温の高圧冷媒ガスが流れる加熱管
６４を密着させた加熱板６６の加熱作用によって蒸発さ
れる。尚、排水皿４６．排水管４７での流水結氷を防止
するためにヒータ４８．４９により適宜加熱作用が行な
われる。

一方、こうして残された氷は表面の一部に水分の付着し
た氷であるために適当な時間そのままの状態で冷却乾燥
される。その後、第６図に示す様に駆動装置４ｏが再び
作動して第１の支持軸３８゜第２の支持軸３９か回転し
、先ず製氷皿３３が回動して断熱槽２８内に収納セット
され、一方で水切皿３７が排水皿４６の上部から反転し
て貯氷箱６０の上方で水切皿３７に固定された当て板４
６が駆動装置４ｏに設けたストッパー４３に当接する。

そして、そのまま更に駆動装置４０が水切皿３７に回動
力を与えることによって水切皿３７は歪み変形し、水切
皿３７上に載置された氷は離氷されて下方に備えられた
貯氷箱６０内に落下し貯氷される。この状態を第６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、貯氷箱６ｏ内には透明度が高く、しかも純度
が高い氷のみが多量に貯水されることにな９、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。

また一方、製氷作用が繰９返＼されて給水タンク１８の
残水量が少なくなシ、貯水皿２１内にも一回の製氷分の
水が残っていない場合に給水管６８より給水が行なわれ
る場合、従来例のように連通、溝１３ｂが各小区画１３
ａを相互に連通させたものであると給水された水が連通
溝を介して各小区画１３ａに均等に給水されるため、す
べての小区画１３ａで給水量が不足した状態となり、定
められた製氷制御による冷却作用を与えた場合、未凍結
水を残さず最後まで凍結してすべての小区画１３ａで不
透明で純度の低い氷が一度に生成されてしまう。これに
対して本考案では、給水管５８により給水基点となる小
区画３４ａに給水が開始されると連通溝３６が一連の一
方通行に構成されているため水は順次隣接した小区画を
満水にしつつ給水されていき、給水量が少なく全体の小
区画３４を満水にさせるだけの量がない場合でも、必ず
水量切れとなる一つの小区画３４の水量が不足した状態
で給水が終了する可能性があるだけで、それより上流側
にある小区画３４はすべて満水の状態となる。このため
定められた製氷制御による冷却作用を与えた場合、一つ
の小区画３４の氷のみが確率的に不透明になる場合があ
るだけでその他の氷はすべて透明度・純度の高い氷が得
られ、−回分の製氷に要する水量の有無を検知させる検
知手段を必要としない極めて簡便な手段で実用に供する
ことが出来るものである。

発明の効果 以上の様に本発明の自動製氷装置によると次のような効
果が得られる。

（１）氷の生成進行によって排出された気体成分が不純
物を含んだ未凍結水を分離してしまうことにより、貯氷
箱内には透明度及び純度の高い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）製氷皿の小区画間を一連の連通溝で一方通行状に
連通させているため、給水された水は順次隣接された小
区画を満水にしていき給水タンクの残水量が少なく給水
量が不足した場合にも一つの小区画の氷が確率的に透明
度が落ちる場合があるほかはすべて透明度及び純度の高
い氷を提供出来、特別な水量検知手段を必要としない極
めて簡便な方法で実用性を高めることが出来る。

【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図は同第１図の自動製氷装置
を備えた冷蔵庫の縦断面図、第３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４図は同第３
図の状態より製氷が進行した状態を示す断面図、第５図
は同第４図の状態より離氷・水分離した状態を示す断面
図、第６図は第６図の状態より貯氷箱内に離氷する動作
を示す断面図、第７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８図は同第７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、２１・旧・・貯水皿、２
２・・・・・・給水ポンプ、２６・・・・・・冷凍室（
冷却室）２８・・・・・・断熱槽、３２・・・・・・ヒ
ータ、３３・・・・・・製氷皿、３４・・・・・・小区
画、３４ａ・・・・・・基点となる小区画、３６・・・
・・・連通溝、３７・・・・・・水切皿、３８・旧・・
第１の支持軸、３９・・・・・・第２の支持軸、４０・
旧・・駆動装置、４６・・・・・・排水皿、４７・・団
・排水管、６ｏ・・・・・・貯氷箱、５８・・・・・・
給水管。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名田−
＃　　熱　僧 ３３−　袈水皿 ３４・−小区画 ζ−−−蟇点とする小１１ｉＥＩＴ１ あ　−・１　通　清 ｎ−一水ｍ皿 ３８−・−弔１の支ＷＩ軸 Ｗ−−一早２の叉Ｗｔｋ 必−Ｎ　　ｂ　　模　Ｉ 傷−訃水二 ｍ−・−貯　水　緬 閏−−−繍　水　管 第　３　図 ２ａ−１１ｆｆ　　−橿 ３２−　に−タ ３３−−一　報　永　皿 ３４−　小ＩＸ＆ ３６−８通溝 ３’ｔ−ｙＸ　回　皿 お−ｌｌｌ１１１　の支持軸 ｎ−一一第２の支持軸 荀−＝＊ｖＩ　　稜　置 ４−解水皿 ４７−　　解水Ｗ ω−・貯氷箱 勇−給水萱 ど８−−− ｎ−・− あ一 訴−−− ぐ−・ ％−−− 父−−− 勺−・ ｊ　熟　槽 仁−ダ マＷ５に皿 小区画 １通１１−； ｌ！ｌ１２の支ＴｔＩｋ 、＠　Ｎ　　模　置 僻水皿 排水管 貯氷ｉ 玲水管 ２８−−−＠　￥Ｒ橿 ３２−　　ヒータ ３３−　製水ｍ ３４−・・小区画 あ−−一１　通　溝 ｎ−−一水口血 ｆｆａ−−−１１１１の支ｉｂ ？？−−馬２の支持軸 ４０−−−　Ｎ　　ｎ　　枝　厘 ４６−−−　ｎｌ氷皿 ４７−　輝水萱 ５０−　貯水槽 四−給水管 第 図 閏 ａ・− ３４−・ ３６−・ ３７−・− あ−・ 四−・ 句−一 史−−− 交−−− す　訊　愕 ヒ　　−　　タ 製氷皿 小ｒ：ｉ画 盪通工 水ｍ皿 第１の支持軸 ＄２の１！碍軸 Ｎ朝　襖　！ １Ｐ水ユ 排水管 ｅ？水箱 詫水蕾

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断熱槽と、前記
   断熱層の内面底部を中心に配設したヒータと、前記断熱
   層の開口部より内面に重合し複数の小区画を一連の連通
   溝により連通させた製氷皿と、前記製氷皿の一端に連結
   固定した第１の支持軸と、前記製氷皿と並設した水切皿
   と、前記水切皿の一端に連結固定した第２の支持軸と、
   前記第１の支持軸を軸として前記製氷皿を回動させ、前
   記第２の支持軸を軸として前記水切皿を回動させる駆動
   装置と、前記水切皿の下方に設けた排水皿と、前記排水
   皿に連結した排水管と、前記排水皿に隣設して設けた貯
   氷箱と、前記冷却室外に備えた給水タンクと、前記給水
   タンクからの水を貯水する貯水皿と、前記貯水皿内の水
   を揚水する給水ポンプと、前記給水ポンプに連結して前
   記製氷皿のうち前記一連の連通溝の基点となる小区画の
   上面まで導いた給水管とより成る自動製氷装置。