JPH0395375A - 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、製氷装置に係り、特に電気冷蔵庫による透明
氷の製造に好適な製氷装置に関するものである， 〔従来の技術〕 冷蔵庫用の製氷皿としては、従来，、角氷が複数個作れ
るような仕切りを設けたプラスチック製のものが用いら
れている。この製氷皿に水を入れ冷凍室中に入れた場合
、冷気によって上面と製氷皿の周囲が冷やされるため、
水は上面と容器に接している部分とから凍り始め、水中
に溶存する空気，シリカ，硬度威分等の不純物は閉じ込
められたままで結氷するため，白濁することは不可避で
あった。

最近になって２Ｍ式の製氷皿が使われるようになってき
ているが、例えば特開昭５１−５３６５７号公報に記載
されているように、２層の製氷皿においては、上皿ヒ下
皿との間に貫通穴を設け不純物を下皿部に移行すること
により上皿部にできる氷を透明にしようとするものであ
る。

しかし、この場合でも、上皿部の不純物が残って白濁は
免かれない。

また、実開昭５０−５５２５９号公報記載の製氷装置は
、製氷皿の底壁を加温することにより上面から順次凍結
させ、下面に不純物を含む白濁部を設けるという考えで
あるが、白濁部は下部に集゛まりにくい。仮に、下部に
不純物や白濁部が集まったとしても、この構造では透明
部と白濁部とを分離することが困難であり実用的でない
ことについて配慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、上皿と下皿とを積み重ねた２層式製
氷皿の場合、必ずしも上皿と下皿とで凍結時間に差が生
じない。このため、上皿部に含まれる空気や不純物が下
皿部へ移行されない傾向がある。

また、通常のＩＭ式製水血の底部にヒータを設けて下部
を暖めるだけでは、不純物を含む白濁部が集まりにくく
、透明部と白濁部との分離が困難である。

本発明は、上記従来技術における課題を解決するために
なされたもので、２層式製氷皿の上皿と？血とに有効な
温度差を与えるようにして、一方の皿の凍結時間を遅ら
せ透明氷の製氷を可能にし、硬くておいしい氷を得ると
ともに、製氷後の上皿，下皿の分離、透明氷の採取を容
易にしうる製氷装置を提供することを、その目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る製氷装置のも
っとも基本的な構成は，上皿と下皿とを積み重ねた２層
式製氷皿ヒ、この製氷皿を載置すべき位置に敷設される
断熱板と、この断熱板と前記製氷皿底面との間に配設さ
れる面状の遠赤外線ヒータとからなるもの■である。

また、本発明に係る製氷装置より具体的構或は、上皿と
下皿とを積み重ねた２層式製氷皿であって、少なくとも
ｌ個の木通し穴を有する上皿と、この水通し穴に対向し
て円錐状突起を有する下皿と、前記製氷皿を載置すべき
位置に敷設される断熱板と，この断熱板と前記製氷皿底
面との間に配設される面状の遠赤外線ヒータと、この遠
赤外線ヒータを予め設定された時間帯に通電する制御手
段とからなるものである。

より詳しくは、製氷皿を冷凍室の所定位置に載置したと
きにオンするリードスイッチと、あらかじめ設定された
時間帯に遠赤外線ヒータが通電するように作動するタイ
マー手段とを備えて制御回路を構成したものである。

なお，本発明を開発した考え方に添って技術的手段につ
いて付記すると下記のとおりである。

上記目的を達或するために２層式製氷皿において、底面
からの熱伝導を遮断するためスチロフォーム等の断熱材
を介するようにし、さらに前記スチロフォームと製氷皿
の底との間に面状の遠赤外線ヒータを挾むようにする。

また、上皿部と下皿部に入っている水が自由に移動がで
きるように両者の境界である上皿の底に幾つかの水通し
穴である貫通穴を明け、その主要な穴の直下部分に円錐
状の突起を設けるようにする。

このように構成された製氷皿において、ヒータの通電は
、製氷時間や水中に生成する気泡に影響するので最適条
件を求めタイマーで制御するものである。

〔作用〕

上記技術的手段による働きは次のとおりである。

水を張った製氷皿を冷凍室の製氷コーナーに静置した場
合、奥部の吹出口から出る冷気は製氷皿の上面を冷やし
、結氷はこの面から始まり、時間の経過とともに厚さを
増していく。同時に容器も冷えてくるため容器の側面か
らも氷が生或する。

底部からは遠赤外線ヒータの熱が直接伝導および輻射に
より伝わり、下皿部の結氷は上皿部よりも遅れる。

２層式製氷皿の結氷において、固相と液相とが共存した
場合、溶解度の差から上皿部の空気成分や不純物は未凍
結の下皿部に移行が進み、水通し穴の直下部に設けた突
起は不純分の移行を円滑にする。

なお、遠赤外線ヒータは水に対する吸収が良く、入力エ
ネルギーが小さくてすみ、しかも均一な加熱で氷の透明
性にも良い結果をもたらす。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第７図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る製氷皿が置かれる冷
凍室の斜視断面図、第２図は、２層式製氷皿の斜視図、
第３図は，その２／１５式製氷皿の断面図、第４図は、
リードスイッチの取付位置を示す構戊図、第５図は、電
気回路図、第６図は、ヒータのオン・オフのタイミング
を示す動作図、第７図は、第２図の製氷皿で製氷する場
合のフローチャートである。

第１図は、冷凍室，冷蔵室，チルド室，野菜室等で構威
される電気冷蔵庫の一部を示すもので、１は冷凍室、２
はファン、３は熱交換器（冷却器）、４は製氷コーナ、
５はフリージングコーナである。

上記構成において、熱交換ｆ！３で生戊された冷気はフ
ァン２によって冷凍室２内に送り込まれる。

製氷コーナ４とフリージングコーナ５はプラスチックで
成形した棚によって仕切られる。

第２．３図において、６は、上皿６ａと下皿６ｂとを積
み重ねた２層式製水皿（以下単に製氷皿という）である
。上皿６ａの底部には１個あるいは複数個の水通し六６
ｃが明けられており、その中の主要な穴の径は３〜６φ
として、その直下の下皿６ｂに円錐形の突起６ｄ（根元
部の径６〜８φ，高さ５〜７ｍｍ）が形威されている。

なお、第２図に示す製氷皿６は、氷の形が四角錐形のも
のであるが、三角錐やその他任意の形で作ることも可能
である。

製氷皿６は直接棚板と接触するのを避けるため、発泡ス
チロフォーム等の断・熱板７を敷設し、その断熱板７の
上面に、鉄箔による抵抗体、コードヒータもしくはカー
ボンの焼結体を発熱体とした０．５〜２Ｗの面状の遠赤
外線ヒータ８を配設し、製氷皿を底から暖ためるように
している。

第４図は、製氷皿６と棚部に取付けられたリードスイッ
チ９の位置を示したもので、製氷皿６が定位置に置かれ
ると製氷皿に取付けられたマグネット９ａの作用で自動
的にスイッチが入るようになっている。

第５図は、電気系統の回路図であるが、遠赤外線ヒータ
８の電源電圧はヒーター容量の関係で５〜ＩＯＶが適当
であり、このためにトランス１０によって降圧して印加
するようになっている。

遠赤外線ヒータ８の通電にあたっては、氷の気泡の成長
を抑え、また製氷時間をできるだけ短縮するためにも通
電のタイミングは適切にする必要がある。すなわち、製
氷開始当初は気泡を抑える関係から１５〜３０分はオフ
にしてその後通電し、上皿６ａの水がほゾ凍結したら直
ちにオフするようにする。これらは予めタイマー１１を
セッｌ−　１，て制御する。

次に、第６図および第７図を参照して具体的に製氷例を
説明する。下記の説明で（　）内に記したのは第７図の
フローチャートに示すステップＮ０である。

製氷皿６に規定量の水を入れて製氷コーナ４の定位置に
セット（ステップ■）すると、タイマー１１の作動が始
まり（ステップ■）、下皿６１〕の予冷時間Ｔ，が予冷
終了時間Ｔ，に達すると遠赤外線ヒータ８に通電（ステ
ップ■）され、製氷皿６の下皿６ｂは加温され上皿６ａ
より結氷が遅れるようになる。下皿６ｂの加温時間Ｔ，
が、上皿６ａの氷結がほぼ終了する時間Ｔｓに至ると遠
赤外線ヒータ８の通電をオフし（ステップ■）、下皿６
ｂの氷結も進んで製氷が完了する（ステップ■）。製氷
皿６を製氷コーナ４から取り出す（ステップ■）と、タ
イマー１１はオフ（ステップ■）となってリセットされ
、次回製氷開始時に新たに作動を始める。

本実施例によれば、２層式の製氷皿６の上皿６ａと下皿
６ｂとに温度差をつけることにより次のような作用効果
を得ることができる。すなわち、下皿６ｂを２Ｗ程度の
遠赤外線ヒータ８で加温することにより、製氷初期には
下皿温度が氷点以下に下がることを防ぎ、上皿６ａ，下
皿６ｂの氷結速度に差が生じる。このとき、上皿６ａの
底部に水通し六６ｃの貫通六を設けているので上皿６ａ
，下皿６ｂ間で水が移動し、上皿６ａの氷結が進むに従
い溶解している不純物が下皿６ｂの方へ移行する，この
加熱に当り、遠赤外線ヒータ８を使うと水に対する吸収
性が良いため均一に加温でき不純物を移行しやすくなる
。そして、上皿６ａに透明氷が結氷し、下皿６ｂに白濁
部が生じる。

第１表は、各種の方法で製氷した氷の上皿と下皿のもの
を融解してその水の電導度を測ったものである。

第１表 原水の電導度：　０．］．５２Ｘ１０３μｖ／　ｃ　ｍ
第１表から明らかなように、単なる普通のヒータより遠
赤外線ヒータ８で加熱した方が上下皿の不純物量に差が
あり上皿６ａの氷の融解水の電導度が小さくなっている
。したがって、透明度合も良好であった。

また、下皿６ｂに突起６ｄを設けた場合、突起６ｄの熱
容量、熱放散効果により周辺の氷結が遅れ不純物が凝集
して分離されやすくなっていることが第１表から明白で
ある。

このように，上皿６ａ，下皿６ｂの氷結速度に差ができ
たことで、上皿部が氷結したのち、下皿部の氷結が進む
ので，そのときの容積膨張で上皿６ａを押し上げること
により製氷完了後の上皿６ａ，下皿６ｂの離れを容易に
する効果がある。

さらに遠赤外線ヒータ８を使用することにより、製氷皿
６から２次的に放射される遠赤外線の作用により製氷皿
中の小分子の集団（クラスタ）が小さくなるので硬くて
おいしい氷を提供することができる。

また、効率的に下皿６ｂに不純物が集められることから
、下皿６ｂは小容積ですみ、無駄になる氷が少ないとい
う効果がある。

なお，上記実施例の第７図に示したフローチャ−１−に
おいて，タイマー１１以外に、製氷皿６に温度センサな
どの手段を用いて遠赤外線ヒータ８のオン，オフ制御を
行なっても同様な透明氷を作ることができる。

さらに、ヒータを製氷皿の上部に設けるとともに製氷皿
の底面に冷気を吹きつけるようトこ構戊することによっ
て透明氷を製氷皿の底部から或長させ、製氷皿の上部に
白濁層を、下部に透明氷を作り、２ＷＩ式の製氷皿を分
離するとき白濁水と透明氷とを分離させることも可能で
ある。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、２層式製
氷皿の上皿と不皿とに有効な温度差を与えるようにして
、一方の皿の凍結時間を遅らせ透明氷の製ナを可能にし
、硬くておいしい氷を得るとともに、製氷後の上皿，下
皿の分離、透明氷の採取を容易にしうる製氷装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る製氷皿が置かれる冷
凍室の斜視断面図、第２図は、２層式製氷皿の斜視図、
第３図は、その２層式製氷皿の断面図、第４図は、リー
ドスイッチの取付位置を示す構成図、第５図は、電気回
路図、第６図は、ヒータのオン，オフのタイミングを示
す動作図、第７図は、第２図の製氷皿で製氷する場合の
フローチャーＩ・である。 １・・・冷凍室，４・・・製氷コーナ，６・・・製氷皿
，６ａ・・・上皿，６ｂ・・・下皿，６ｃ・・・水通し
穴，６ｄ・・・突起，７・・・断熱板，８・・・遠赤外
線ヒータ，９・・・リードスイッチ，１１・・・タイマ
ー昆７の 弟６目 晃乙の 一４２３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上皿と下皿とを積み重ねた２層式製氷皿と、この製
   氷皿を載置すべき位置に敷設される断熱板と、この断熱
   板と前記製氷皿底面との間に配設される面状の遠赤外線
   ヒータとからなることを特徴とする製氷装置。 ２、上皿と下皿とを積み重ねた２層式製氷皿であって、
   少なくとも１個の水通し穴を有する上皿と、この水通し
   穴に対向して円錐状突起を有する下皿と、 前記製氷皿を載置すべき位置に敷設される断熱板と、 この断熱板と前記製氷皿底面との間に配設される面状の
   遠赤外線ヒータと、 この遠赤外線ヒータを予め設定された時間帯に通電する
   制御手段と、 からなることを特徴とする製氷装置。 ３、製氷皿を冷凍室の所定位置に載置したときにオンす
   るリードスイッチと、あらかじめ設定された時間帯に遠
   赤外線ヒータが通電するように作動するタイマー手段と
   を備えて制御回路を構成したことを特徴とする請求項１
   または２記載のいずれかの製氷装置。 ４、上皿と下皿とを積み重ねた２層式製氷皿であって、
   少なくとも１個の水通し穴を有する上皿と、この水通し
   穴に対向して円錐状突起を有する下皿とからなり、 下皿の底面を冷凍室の冷気にさらし、上皿の上部にヒー
   タを位置せしめた ことを特徴とする製氷装置。 ５、２層式製氷皿の一方の皿がヒータにより加熱され、
   他方の皿より結氷が遅れることを特徴とする請求項１な
   いし４記載のいずれかの製氷装置。