JPH02195171A - 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８図及び第９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。６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
でちゃ、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１
ｏ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だめの給水タンクであシ、
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
下方に設けた貯水皿であシ、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シ、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１ｆｉ１０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内に落下して貯氷さ
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、このような製氷構造であると、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
果的に中央部が白濁した不透明な、また純度が低くて味
も良くない氷となシ、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部底面
部にヒータを配設した断熱層内に複数の不定形区画より
成る製氷皿を重合させ、前記製氷皿と並設し、前記製氷
皿を反転して重ねた時に前記製氷皿の各不定形区画に相
対する定形区画を備えた水切皿とともに夫々支持軸を軸
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続した排水管を、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内に所定量給水される
と、断熱層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
上に氷が落下する。この時氷の形は不定形で各区画で違
った形をしておシ、水切皿は定形であるため点接触で水
切皿に接触する。又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。

次に氷を乗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７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２６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
形の断熱層であシ、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
ｏの裏面に熱伝導的に固定されたヒータ３２よ多構成さ
れている。３３は前記断熱層２８の内面に重合しかつ複
数の不定形区画を備えた製氷皿である。３４は製氷皿の
不定形区画であり、仕切枠３６により形成されている。

又仕切枠３６には各不定形区画３４を連通させる連通溝
３６より構成されている。

３７は製氷皿３３に並設した水切皿であシ、前記製氷皿
３３を反転して重ねた時に前記製氷皿３３の不定形区画
３４に相対する底なし定形区画３７ａを備えている。前
記製氷皿一端には第１の支持軸３８が、又前記水切皿３
７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３９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
装置であシ、内部にモータ、減速ギア群等（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３７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４゜の外殻の一部に設けたス
トッパーであシ、４４゜４６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
管であシ、夫々ヒータ４８．４９が熱伝導的に配設され
ている。又、６ｏ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。更に
、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は蒸発装置であシ
、冷凍サイクルの圧縮機６３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５６よ多構成されている。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、６８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
るための給水管であり、一端を前記給水ポンプ２２に連
結し他端を前記製氷皿３３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シ、６ｏ
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６３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２０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６８を介して製氷皿３３に給
水が始められる。製氷皿３３の小区画３４のうち一箇所
に給水されると連通溝３６を通じて他の小区画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。）。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の木表面上に強制通風されて
冷却作用が開始される。これと同時に断熱層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
層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５　ＭＷ／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２６Ｍ１１
）の氷が生成される。又氷の形は製氷皿３３が不定形区
画で形成されているのでがち割形の氷に仕上がる。即ち
状態図で示せば第４図のように製氷皿３３の各不定形区
画３４の上部に透明度及び純度の高いかち割υ形の氷が
作られる。そして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４０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が回動して断熱層２８から離脱し、先にセッ
トされた水切皿３７の上方に電なシ合う様に近接した位
置まで反転する。これと同時に断熱層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、各不
定形区画３４内の氷は離氷されて下方にセットされた水
切皿３７上に落下する。

これと同時に各不定形区画３４内に残されていた気体成
分や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は底がないために、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５図に示す。又第７図に示す様
に残された氷は水切皿３７の各定形区画に一部づつ入シ
点接触で接している。一方、排水皿４６内に落下した未
凍結水は排水管４７を介して導水管５７より機械室６１
内の蒸発装置５２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が回転し
、先ず製氷皿３３が回動して断熱層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４０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４ｏが水切皿３７に回動
力を与えることによって水切皿は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６０内には透明度が扁く、しかも純度
が高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以下の効果が得られる。

（１）製氷皿は不定形区画より成るので、がち割シ形の
氷が生成されウィスキー等を飲む時運している。

（２）水切皿に落下した状態で氷はかち割シ形であり、
水受皿は定形区画であるから氷は水受は皿に点接触する
ため未凍結水の付着する量が少く、かつ水受皿から貯水
皿への離氷が容易に確実に行える。

（３）氷の生成進行によって排出された気体成分や不純
物を含んだ未凍結水を分離してしまう事により、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事ができる。

【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６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５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図は同第６図の水切皿部の拡大斜視
図、第８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９図は同第８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・・・・・・貯水皿
、２２・・・・・・給水ポンプ、２６・・・・・・冷凍
室（冷却室）、２８・・・・・・断熱層、３２・・・・
・・ヒータ、３３・・・・・・製氷皿、３４・・・・・
・不定形区画、３７・・・・・・水切皿、３７ａ・・・
・・・底なし定形区画、３８・・・・・・第１の支持軸
、３９・・・・・・第２の支持軸、４ｏ・・・・・・駆
動装置、４６・・・・・・排水皿、４７・・・・・・排
水管、６０・・・・・・貯氷箱、６８・・・・・・給水
管。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名図 ３−ｍ− ４−ｍ− １−ｍ− ３’ｌｏ　−−− 脂　−−− 句・− ４・− 父−・・ 詔−−− 餅　釈　慴 製　１ｋｌＩＩＬ 不定形ｃｉ′山 水ｒｎｆｆｌ Ｆｓフし定詑区画 ｗ４＋の支持− 男２の支持軸 Ｍ　勧　！１１ 戸水皿 貯氷箱 絽水管 ４？ ２８−ｍ− ３−−一 駕−・− 一−− ｎａ　＝− 匍一−− 傷−・・ 一−− ９・− 部−−− 断Ｐ　慴 ヒータ 製氷皿 不定形区画 水ｔ７７ｎ！Ｌ ６′よし定形ｒＸａ 鴇１の支持軸 硝？のＩｉ 頭初装置 排水皿 苔ト水管 貯氷箱 給水管 Ｂ　−−− ３４・− ３ｈ・−・ ０−ｍ− ％−・ ４７−・− −一 錦一− ｍ　　Ｆ　層 虹　−９ 製　２ｋｆｆｌｌＬ 不定形区画 水ｔ７ｊｍ 応　ｔ　　し　　宝　Ｗ三　区　６ 第１の支Ｆ！軸 亨２のｆ袴軸 ＩＨ肋　装　置 Ｆ４卜水皿 静水管 貯水場 拮木管 １１４図 ｓ６図 ｎ−・・ ３−ｍ− ３４−・ ３”ｂ　−− 田一・ 荀　−−− 央　−一− ７−ｍ− 断　灼　慴 ヒータ ％１１氷皿 不定形区画 水ｒｒＪａ＋１ ６　ｒｊ　Ｌ定形ぼ画 礪Ｉｆｆ）支持軸 第２のｆｎ紬 ｍｕ愕装 排水皿 排７１（’ｉｉ υ−７）Ｘ箱 給水管 田−−− ２−−一 ｎ−・− ７に−・− ８−ｍ− り　−一 も　・− ４７−・− ｍ−・ 詔−・ 許　ＰＰｌ ヒ　−　９ 製　５４＜　　ｍ 工’ＭＷ三ｒｉ晶 水ｒｒ＋　ｍ 底ツし定汗ｌ−シ 勇　　１　　の　　支　書　紬 顎２の支持軸 Ｓ　　１力　巾１　　置 伸水皿 簿水菅 １’ｉ’水鞠 玲水１ 舐 図 第 図 ′人

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層と、前記
   断熱層の内部底面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する複数の不定形区画より成
   る製氷皿と、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前記製氷皿を反転して重ね
   た時に前記製氷皿の各不定形区画に相対する底なし定形
   区画を備えた水切皿と、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上面まで導びいた給水管とよ
   り成る自動製氷装置。