JPH051870A - 自動製氷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は自動製氷装置において、製氷皿に給
水する水の温度を凍結する寸前の状態に、給水タンクに
設けた加熱ヒータと水温センサー及び制御装置，加振装
置により、維持しておくことにより、水に含まれる気体
成分を少なく、又製氷開始時の水温も低くしているか
ら、透明度及び純度の高い氷が自動的に多量に早く供給
することができることを目的としている。 【構成】 水が凍結しない最低の温度に維持された給水
タンク室６１に内蔵された給水タンク３６と水温を制御
するヒータ６２，水温センサ及び制御装置６３、貯水皿
３９，給水ポンプ４０，給水管４１，製氷皿１６，駆動
装置２３より構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【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は、例えば実公昭５４−１
７１３９号公報に示されているものがある。従来例につ
いて図７及び図８に従い説明する。

【０００３】図７において、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は区画壁で、前記冷蔵庫
本体１の内部を上下に区画し、上部に冷凍室７、下部に
冷蔵室８を区画形成している。

【０００４】１０は冷却器で、前記冷凍室７の背面に備
えた冷凍サイクルの一部を構成している。１１は送風機
で、前記冷却器１０で冷却した冷気を前記冷凍室７及び
冷蔵室８に強制通風するためのものである。

【０００５】次に製氷機について、図８に基づき説明す
る。５１は自動製氷機で、前記冷凍室７内に備えられて
いて、モータ，減速ギア群（図示せず）等を内蔵した駆
動装置５２、中央部に支持軸５３を連結固定した製氷皿
５４、前記駆動装置５２に前記製氷皿５４を軸支させる
ためのフレーム５５等より構成される。尚、５６はスト
ッパーで、前記製氷皿５４歪み変形させて離氷を行わせ
るために前記駆動装置５２の外殻の一部に設けられてい
る。５７は当て板で、前記ストッパー５６に当接するよ
うに前記製氷皿５４上の一端に取付けられている。又、
５８は貯氷箱で、前記自動製氷機５１の下方に備えられ
ていて、製氷機５１でつくられた氷を貯えることができ
るようになっている。

【０００６】さらに、前記自動製氷機への給水装置につ
き、図７に基づき説明する。３６は貯水タンクで、製氷
用の水を貯水するためのもので、前記冷蔵室８内の一画
に着脱自在に備えられる。又、３７は給水口で、前記給
水タンク３６の下端に位置し、弁３８によって開閉され
る。３９は貯水皿で、前記給水タンク３６の給水口３７
の下方に設けられていて、前記給水口３７を下向けにし
て前記給水タンク３６をセットすると、前記弁３８が押
し上げられて前記給水口３７が開口されるよう構成され
ている。又、４０は給水ポンプで、前記貯水皿３９内に
受けた水を揚水するためのものであり、給水管４１に連
結して、給水管４１の出口を前記自動製氷機５１の製氷
皿５４に臨ませるよう配設されている。

【０００７】上記のような構成において、まず使用者に
よって水を満たされた給水タンク３６が所定の位置にセ
ットされると、弁３８が押し上げられて給水口３７が開
口して貯水皿３９内に水が満たされる。その後、満たさ
れた水は給水ポンプ４０によって揚水され、給水管４１
を介して製氷皿５４内に注水される。

【０００８】こうして製氷皿５４内に所定量満たされた
水は冷凍室７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５２の回
転作用によって製氷皿５４が支持軸５３を中心として回
動反転し、ストッパー５６に当て板５７が当切すること
によって製氷皿５４が歪み変形を生じて製氷皿５４内の
氷が離氷される。又、離氷された氷は貯氷箱５８内に落
下して貯氷され、離氷作用の終了した製氷皿５４は再び
駆動装置５２による逆回転作用によって元の状態に復帰
する。以後この作用を貯水タンク３６内の水を使い切る
まで繰り返して、自動的に製氷し貯氷を行うものであ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
製氷装置であると、氷が生成される際の製氷皿５４内の
水の凍結が、製氷皿５４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り、例え
ばウィスキー等の飲料用を始めとして嗜好用に適した氷
にならないという問題点があった。

【００１０】本発明は上記の問題点を解消するものであ
り、透明度が高く、不純物を含まない純度の高い氷を早
く生成できる自動製氷装置を提供することを目的として
いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の冷蔵庫等の自動製氷装置は、冷凍室の一画
に備えた上面を開口した断熱槽と、この断熱槽の内面底
部を中心に配設したヒータと、前記断熱槽の開口部より
内面に重合する製氷皿と、この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、
この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、この排水皿に
連結し加熱手段を有する第１の排水管と、前記断熱槽内
面底部と前記第１の排水管を連結し加熱手段を有する第
２の排水管と、前記排水皿に隣接して設けた貯氷箱と、
冷蔵室の一画に周囲を断熱材で覆った区画室に備えた給
水タンクと、この給水タンクに接合した加熱ヒータと、
水温センサー及び制御装置，加振装置と、この給水タン
クからの水を貯水する貯氷皿と、この貯氷皿内の水を揚
水する給水ポンプと、この給水ポンプに連結して前記製
氷皿上面まで導いた給水管とから成る。

【００１２】

【作用】本発明では、水温センサー，加熱ヒータ，加振
装置で水が凍結する寸前の状態に維持された給水タンク
内の水が貯氷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、冷凍室内の冷気によって水表面か
ら下方に向けて一方向の凍結作用が行われ、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第１の
支持軸駆動装置を作動させると、製氷皿が回動反転して
離氷が行われ、水切皿上に氷が落下して、気体成分を含
有し、また不純物濃度が高くなった未凍結水が分離、水
切りされて下方の排水皿，排水管を介して排水される。

【００１３】また、断熱槽内面底部に溜まる溶解水も排
水管を通して排水することができる。次に氷を載せた水
切皿が第２の支持軸の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。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例である冷蔵庫等の自
動製氷装置らついて図１から図６に従い説明する。

【００１５】図１は冷蔵庫本体１を示すもので、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は区画壁で、冷蔵庫本体
１の内部を区画し、上部に冷凍室７、下部に冷蔵室８を
区画形成している。９は凹陥形の断熱槽、１０は冷却器
で、冷凍サイクルの一部を構成している。１１は送風機
で、冷却した冷気を前記冷凍室７及び冷蔵室８に強制通
風するようにしている。

【００１６】図３に示すように、凹陥形の断熱槽９は前
記区画壁５上に配置され、上面を開口されていて、樹脂
製の外枠１２と凹陥部の底面に配置した金属板１３（例
えばアルミ板）及び前記外枠１２，金属板１３に囲まれ
た断熱材１４と、前記金属板１３の裏面に熱伝導的に固
定されたヒータ１５より構成されている。

【００１７】図２において、１６は製氷皿で、前記断熱
槽９の内面に重合するよう外形を形成し、小区画１７
と、この小区画１７を仕切る仕切枠１８及びこの仕切枠
に形成して前記小区画１７間を連通させる連通溝１９よ
り構成されている。２０は格子状の水切皿で、前記製氷
皿１６に並設され、前記製氷皿１６の一端には第１の支
持軸２１が、また前記水切皿２０の一端には第２の支持
軸２２が連結固定されている。

【００１８】２３は駆動装置で、前記第１の支持軸２
１、第２の支持軸２２を回転させて前記製氷皿１６及び
水切皿２０を回動させることができ、内部にモータ、減
速ギア群等（図示せず）が内蔵されている。２４はフレ
ームで、前記駆動装置２３に前記製氷皿１６及び水切皿
２０を前記第１の支持軸２１、第２の支持軸２２を介し
て軸支している。

【００１９】２５，２６はストッパーで、前記駆動装置
２３の外殻の一部に設けられている。２７，２８は当て
板で、前記製氷皿１６及び水切皿２０の反転時に、前記
ストッパー２５，２６に当接するように前記製氷皿１６
及び水切皿２０上に夫々取付けられている。

【００２０】図３において、２９は排水皿で、前記水切
皿２０の下方に設けられ、３０は第１の排水管で、この
排水皿２９に連結され、夫々ヒータ３１，３２が熱伝導
的に配設されている。３３は第２の排水管で、前記断熱
槽９の内部底面と前記排水管３０と連結され、ヒータ３
４が熱伝導的に配設されている。

【００２１】又、３５は貯氷箱で、前記水切皿２０の反
転姿勢時の下方で前記排水皿２９に隣接して設けられて
いる。さらに、図１において、前記第１の排水管３０は
前記区画壁５の断熱材６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４２内に連通してい
る。

【００２２】そして４３は蒸発装置で、冷凍サイクルの
圧縮機４４から配管された高温高圧の加熱管４５を密着
させた加熱板４６と、前記加熱板４６上に載置した蒸発
皿４７より構成されている。又、４８は導水管で、前記
第１の排水管３０の出口に連結して前記蒸発皿４７の内
部に水を導けるようになっている。

【００２３】図１において、給水装置について説明す
る。６１は給水タンク３６，貯水皿３９を内蔵する給水
ンク室であり、冷蔵室８内に断熱材６４で区画され、冷
蔵室８の温度よりも低く設定され、タンク内の水が凍結
する寸前の状態にヒータ６２と水温センサー及び制御装
置６３，加振装置６５で制御されている。

【００２４】４１は給水管で、給水タンク３６より貯水
皿３９内に一時貯水された水を給水ポンプ４０で前記製
氷皿１６に給水するためのものであり、一端を前記給水
ポンプ４０に連結し他端を前記製氷皿１６の上面に臨む
ように開口されている。

【００２５】尚、給水タンク３６，給水ポンプ４０，給
水管４１等は冷蔵室８内の一区画室に備えたが、これに
限定されるものではない。

【００２６】また、４９は通風路で、前記冷凍室７内に
あって前記製氷皿１６の上面に冷気を導くことができる
ようになっている。５０は温度制御装置で、前記冷凍室
７内の温度を検知して前記送風機１１，圧縮機４４の運
転・停止を制御する。

【００２７】上記の構成において、自動製氷装置の動作
について説明する。図１において、使用者によって水を
満たされた給水タンク３６が所定の位置にセットされる
と、弁３８が押し上げられて給水口３７が開口して貯氷
皿３９内に水が満たされる。その後、満たされた水は給
水ポンプ４０によって揚水され、給水管４１を介して製
氷皿１６に給水が始められる。このとき、給水される水
はヒータ６２，水温センサ及び制御装置６３，加振装置
６５によって凍結寸前の状態に制御されている。

【００２８】製氷皿１６の小区画１７の内一箇所に給水
されると連通溝１９を通じて他の小区画１７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４０のモ
ータの作動時間の規定等の手段によって行われる。この
状態を図３に示すが、この時水切皿２０は排水皿２９か
ら離れた反転姿勢にある。

【００２９】この状態において送風機１１によって冷却
器１０で冷却された冷気が通風路４９を介して製氷皿１
６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９内の底面に配設されたヒータ１５
の加熱作用が開始され底面の金属板１３が加熱される。

【００３０】又、製氷皿１６の外周は断熱槽９内の断熱
材１４で囲われているため外周から冷却作用も抑えら
れ、凍結作用は製氷皿１６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（５mm／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。

【００３１】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２５mm）の氷が生成
される。

【００３２】すなわち、状態図で示せば図４のように製
氷皿１６の各小区画１７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。

【００３３】この状態において、図５に示すように、駆
動装置２３が作動して第１の支持軸２１、第２の支持軸
２２が回転を始めて、先ず水切皿２０が反転して排水皿
２９の上方にセットされ、続いて製氷皿１６が回動して
断熱槽９から離脱し、先にセットされた水切皿２０の上
方に重なり合うように近接した位置まで反転する。

【００３４】これと同時に断熱槽９内のヒータ１５の加
熱作用は停止する。そして製氷皿１６に固定した当て板
２７が駆動装置２３に設けたストッパー２５に当接し、
そのまま更に駆動装置２３が製氷皿１６に回動力を与え
ることによって製氷皿１６は歪み変形し、各小区画１７
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
２０上に落下する。

【００３５】これと同時に各小区画１７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２０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２０上には溜まらずにそ
のまま排出皿２９内に落下し氷と水が分離される。

【００３６】すなわち、水切皿２０上には透明度及び純
度の高い氷のみが残される。この状態を図５に示す。一
方、排水皿２９内に落下した未凍結水及び断熱槽９内の
溶水は第１及び第２の排水管３０，３３を介して導水管
４８より機械室４２内の蒸発装置４３の蒸発皿４７内に
排水される。

【００３７】その後、蒸発皿４７内に排水された水は圧
縮機４４から高温の高圧冷媒ガスが流れる加熱管４５と
密着させた加熱板４６の加熱作用によって蒸発される。
尚、排水皿２９，第１及び第２の排水管３０，３３での
流水結氷を防止するためにヒータ３１，３２，３４によ
り適宜加熱作用が行われる。

【００３８】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
態で冷却凍結される。その後、図６に示すように駆動装
置２３が再び作動して第１の支持軸２１、第２の支持軸
２２が回転し、先ず製氷皿１６が回動して断熱槽９内に
収納セットされ、一方で水切皿２０が排水皿２９の上部
から反転して貯氷箱３５の上方で水切皿２０に固定され
た当て板２８が駆動装置２３に設けたストッパー２６に
当接する。

【００３９】そして、そのまま更に駆動装置２３が水切
皿２０に回動力を与えることによって水切皿２０は歪み
変形し、水切皿２０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３５内に落下し貯氷される。

【００４０】こうして、給水タンク３６が使用者によっ
てセットされた以後は、給水タンク３６内の水を使い切
るまでこれら一連の工程を自動的に繰り返す。

【００４１】その結果、貯氷箱３５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
めて優れた氷を随時十分に使用することができる。

【００４２】

【発明の効果】上記のように本発明によると、給水時、
既に凍結寸前の状態の水を供給するという事から水に含
まれる気体成分が少なく、氷の生成進行が製氷皿の上表
面からすぐに始まるので、下方へ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
早く貯氷されるようになった。従って、飲食用として極
めて優れた氷を随時十分に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動製氷装置を備えた冷蔵庫の一実施例を示す
縦断面図

【図２】本発明の自動製氷装置の要部拡大斜視図

【図３】同図２の自動製氷装置に給水された状態を示す
断面図

【図４】同図３の状態より製氷が進行した状態を示す断
面図

【図５】同図４の状態より離氷され水が分離した状態を
示す断面図

【図６】同図５の状態より貯氷箱内に離氷する動作を示
す断面図

【図７】従来例を示す自動製氷装置を備えた冷蔵庫の縦
断面図

【図８】同図７の自動製氷装置の要部拡大斜視図

【符号の説明】

７ 冷凍室 ８ 冷蔵室 ９ 断熱槽 １５ ヒータ １６ 製氷皿 ２０ 水切皿 ２１ 第１の支持軸 ２２ 第２の支持軸 ２３ 駆動装置 ２９ 排水皿 ３０ 第１の排水管 ３３ 第２の排水管 ３５ 貯氷箱 ３６ 給水タンク ３９ 貯水皿 ４０ 給水ポンプ ４１ 給水管 ６１ 給水タンク室 ６２ ヒータ ６３ 水温センサ及び制御装置 ６４ 断熱材 ６５ 加振装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 冷凍室の一画に備えた上面を開口した断
   熱槽と、この断熱槽の内面底部を中心に配設したヒータ
   と、前記断熱槽の開口部より内面に重合する製氷皿と、
   この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、この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、この排水皿に連結し加熱手段を有する第
   １の排水管と、前記断熱槽内面底部と前記第１の排水管
   を連結し加熱手段を有する第２の排水管と、前記排水皿
   に隣接して設けた貯氷箱と、前記冷蔵室の一画に断熱層
   で区画し、加熱ヒータと水温センサーをつけた給水タン
   クと、この給水タンクを加振する加振機と、この給水タ
   ンクからの水を貯水する貯氷皿と、この貯氷皿内の水を
   揚水する給水ポンプと、この給水ポンプに連結して前記
   製氷皿上面まで導いた給水管とから成る自動製氷装置。