JPH0493569A - 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、冷蔵庫に備えられて、特に透明な氷を自動的
に生成可能な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
装置には、たとえば特開平１−２３４７７１号公報に示
すものかあり、その内容を第７図の冷蔵庫断面図および
第８図の自動製氷装置斜視図に従い説明する。

第７図および第８図において、１は冷蔵庫本体であり、
外箱２、内箱３および外箱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７を区画形成している。８は冷凍室６の背面に
備えた冷凍サイクルの冷却器、９は冷却器８て冷却した
冷気を冷凍室６および冷蔵室７に強制通風するための送
風機である。

１０は冷凍室６内に備えた自動製氷機であり、モ−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、駆動装置
１１に製氷皿１２を軸支させるためのフレーム１４等に
より構成される。１５は製氷皿１３を歪み変形させて離
氷を行なわせるために駆動装置１１の外殻の一部に設け
たストッパー　１６はストッパー１５に当接するように
製氷皿１３上に取付けられた当て板、１７は自動製氷機
１０の下方に備えた貯氷箱である。

１８は冷蔵室７内の一画に着脱自在に備えられた給水タ
ンクであり、製氷用の水を貯水するためのものである。

１９は給水タンク１８の給水口であり、弁２０によって
開閉される。２１は給水タンクＩ８の給水口１９の下方
に設けられた貯水皿であり、給水口１９を下向けにして
給水タンク１８をセットすると、弁２０が押し上げられ
て給水口１９が開口されるように構成されている。２２
は貯水皿２１内に受けた水を揚水するための給水ポンプ
、２３は給水ポンプ２２に連結されて、その出口を自動
製氷機１０の製氷皿１３に臨ませるように配設された給
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した給水
タンク１８を所定の位置にセントすると、弁２０か押し
上げられて給水口１９か開口し、貯水皿２１内に水か満
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１満たされた水は
冷凍室６内での冷却作用によって氷結され、氷か生成さ
れる。そして、製氷か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か歪み変形を生し、製氷皿１３内の氷か
離永さ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、氷か生成
される際の製氷皿１３内の水の凍結か、製氷皿１３と水
との接触面およ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か氷の中央部に封し込められて、
結果的に中央部か白濁した不透明な、また純度か低くて
味も良くない氷となり、たと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
があった。

本発明は上述した問題を解消するものであり、透明度か
高く、純度の高い氷を生成できる自動製氷装置を提供す
ることを目的とするものである。

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られて上面が開口した断熱
槽と、前記断熱槽の内部底面および側面に配設されて製
氷中圧縮機と同期して通電されるヒータＡ及び製氷中連
続して通電されるヒータＢと、前記断熱槽の開口部より
内面に重合する製氷皿と、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、前記排水皿に隣接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を備えたものであ
る。

作用 本発明は上記した構成によって、製氷皿内の水は断熱槽
による断熱作用と底面および側面に配設されたヒータΔ
およびＢによる加熱作用て、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て
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る。

次に水染せた水切皿が駆動装置により回動反転さ＾ れると透明度および純度の高い氷か貯氷箱内に落下貯氷
される。

このとき、ヒータＡを圧縮機と同期させて通電させるこ
とにより、外気温度か変化して圧縮機の運転率か変化し
ても、その冷却量に見合った熱量をヒータＡにより製氷
皿内の水に与えるのて、外気温度か変化しても氷の生成
速度を一定に保つことかてきる。

また、低外気温度において、圧縮機の運転率か低くなる
につれて、ヒータＡの通電率か低下しても、ヒータＢを
製氷中連続して通電するので、製氷皿の底部分か凍結す
るのを防止てき、安定して上方から下方に向けて氷は生
成される。

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を図
面に基づいて説明する。なお、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。

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
置の斜視図、第２図は同自動製氷装置を備えた冷蔵庫の
断面図、第３図〜第６図は同自動製氷装置の動作を説明
するための要部拡大断面図である。

第１図〜第３図において、２４は内部に断熱材２５を収
めた区画壁てあり、上部に冷凍室２６、下部に冷蔵室２
７を区画形成している。２８は区画壁２４上に配置した
上面か開口された凹陥形の断熱槽てあり、樹脂製の外枠
２９と、凹陥部に配置した金属板３０（例えばアルミ板
）と、外枠２９および金属板３０に囲まれた断熱材３１
と、前記金属板３０の凹陥部の底面と側面に対応する部
分の裏面に熱伝導的に固定されたヒータＡ　３２ａ、ヒ
ータ　３２ｂとにより構成されている。３３は断熱槽２
８の凹陥部にはまり込むような外形を形成された製氷皿
であり、小区画３４と、この小区画３４を仕切る仕切枠
３５とこの仕切枠３５に形成されて小区画３４間を連通
させる連通溝３６とにより構成されている。３７は製氷
皿３３に並設された格子状の水切皿てあり、製氷皿３３
の一端には第１の支持軸３８が、水切皿３７の一端には
第２の支持軸３９がそれぞれ連結固定されている。４０
は第１の支持軸３８、第２の支持軸３９を回転させて製
氷皿３３および水切皿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）か内蔵され
ている。４１は駆動装置４０の外殻と共働して製氷皿３
３および水切皿３７の第１の支持軸３８および第２の支
持軸３９を軸支するためのフレームである。４２４３は
駆動装置４０の外殻の一部に設けたストッパー４４、４
５は製氷皿３３および水切皿３７の反転時にストッパー
４２．４３に当接するように製氷皿３３および水切皿３
７上にそれぞれ取付けられた当て板である。

４６は水切皿３７の下方に設けられた排水皿、４７はこ
の排水皿４６に連結された排水管であり、それぞれヒー
タ４８．４９が熱伝導的に配設されている。５０は水切
皿３７の反転姿勢時の下方で排水皿４６に接近して設け
られた貯氷箱である。さらに、排水管４７は区画壁２４
の断熱材２５および本体ｌ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。５２は
機械室５１内設けられた蒸発装置であり、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５４を密
着させた加熱板５５と、加熱板５５上に載置した蒸発皿
５６とにより構成されており、排水管４７の出口に連結
された導水管５７により蒸発皿５６の内部に水か導かれ
る。

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て製氷皿３３に給水するための給
水管であり、一端は給水ポンプ２２に連結され、他へは
製氷皿３３の上面に臨むように開口されている。５９は
冷凍室２６内にあって送風機９によって送られる冷気を
製氷皿３３の上面に導（ための通風路、６０は冷凍室２
６内の温度を検知して送風機９、圧縮機５３の運転、停
止を制御する温度副側装置である。

ここで、製氷中前記ヒータＡ　３２ａは圧縮機５３と同
期して通電され、前記ヒータＢ　３２ｂは連続通電され
るよう構成されている。

かかる構成において、使用者によって水を満たした給水
タンク１８を所定の位置にセットすると、弁２０が押し
上げられて給水口１９が開口し、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５８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　（所定量の注水はたとえば給水ポンプ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、このとき水切皿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て冷却され
た冷気が通風路５９を介して製氷皿３３の水表面上に強
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内面の金属板３０の底面に配設
されたヒータＡ　３２ａは圧縮機と同期して通電され、
金属板３０の側面に配設されたヒータＢ　３２ｂは連続
して通電され、加熱作用が開始されて金属板３０が加熱
される。また、製氷皿３３の外周は断熱槽２８内の断熱
材３１て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
方向に進行してゆく。

このとき、ヒータＡ　３２ａを圧縮機５３と同期させて
通電させることにより、外気温度が変化して圧縮機５３
の運転率が変化しても、その冷却量に見合った熱量をヒ
ータＡ　３２ａにて製氷皿３３内の水に与えるので、外
気温度か変化しても氷の生成速度を一定に保つことかて
きる。

また、低外気温度において、圧縮機５３の運転率が低く
なるにつれて、ヒータＡ　３２ａの通電率か低下しても
、ヒータＢ　３２ｂを製氷中連続してｉ！１ｔするので
、製氷皿３３の底部分か凍結するのを防止でき、安定し
て上方から下方に向けて氷を生成してゆくことかできる
。

このように凍結速度を適度に遅（してやれば（たとえば
５　ｇｍ　／　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（たとえば２５１）の氷が生成される。即ち第
４図の状態図で示すように、製氷皿３３の各小区画３４
内の上部に透明度および純度の高い氷か、そして、その
下部には純度の低下した未凍結水か共存した状態となっ
ている。

この状態において、駆動装置４０か作動して第１の支持
軸３８、第２の支持軸３９か回転を始め、先ず水切皿３
７か反転して排水皿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ように近接した位
置まで反転する。これと同時に断熱槽２８内のヒータＡ
　３２ａ、３２ｂ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４０に設けたス
トッパー４２に当接し、そのままさらに駆動装置４０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
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。これにより、水切皿３７上
には透明度および純度の高い氷のみか残される。この状
態を第５図に示す。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５１内
の蒸発装置５２の蒸発皿５６内に排水される。その後、
蒸発皿５６内に排水された水は圧縮機５３からの高温の
高圧冷媒ガスが流れる加熱管５４と密着させた加熱板５
５の加熱作用によって蒸発される。なお、排水ｆｉ４６
、排水管４７て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、残された氷は表面の一部に水分の付着したままで
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図に示すように駆動装置４０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が回動して断熱槽２８内に収納セットされ
、排水皿４６の上部から反転した水切皿３７は貯氷箱５
０の上方で水切皿３７に固定された当て板４５がストッ
パー４３に当接し、そのままさらに駆動装置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
の貯氷箱５０内に落下し貯水される。第６図はこの状態
を示す。

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５０
内には透明度が高く、しかも純度か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 以上のように本発明によると、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（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
ことができる。

またヒータＡを圧縮機と同期通電、ヒータＢを連続通電
することにより、外気温度か変化しても安定した透明度
と純度を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す冷蔵庫等の自動製氷装
置の斜視図、第２図は同自動製氷装置を備えた冷蔵庫の
断面図、第３図は同自動製氷装置に給水された状態を示
す要部拡大断面図、第４図は第３図の状態より製氷か進
行した状態を示す同自動製氷装置の要部拡大断面図、第
５図は第４図の状態より離氷、水分離した状態を示す同
自動製氷装置の要部拡大断面図、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同自動製氷装置の要
部拡大断面図、第７図は従来例を示す自動製氷装置を備
えた冷蔵庫の断面図、第８図は同自動製氷装置の斜視図
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・・・
断熱槽、３０・・・金属板、３２ａ、３２ｂ　・−・ヒ
ータＡ、ヒータＢ、３３・・・製氷皿、３７・・・水切
皿、３８・・・第１の支持軸、３９・・・第２の支持軸
、４０・・・駆動装置、４２．４３・・・ストッパー、
４４．　、４５・・・当て板、４６・・・排水皿、４７
・・・排水管、５０・・・貯氷箱、５３・・・圧縮機、
５８・・・給水管。 ５ｇ 第３図 第４ 因 第５図 第６図 第 図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、冷却室の一画に備えられて上面が開口した断熱槽と
   、前記断熱槽の内部底面および側面に配設されて製氷中
   圧縮機と同期して通電されるヒータＡおよび製氷中連続
   して通電されるヒータＢと、前記断熱槽の開口部より内
   面に重合する製氷皿と、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、前記排水皿に隣接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を備えた自動製氷装
   置。