JP2001041619A - 製氷装置及びそれを備えた冷凍冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製氷時に発生する気泡を効率的に脱気できる
ようにする。 【解決手段】 製氷ブロック２４に貯留された水の水面
と平行な面で、当該製氷ブロック２４を公転運動させる
公転運動付与機構３０を設ける。これにより、製氷ブロ
ック２４の水を回転させることにより、未結氷水を回転
させ、結氷面に付着等した気泡を流すことにより離着さ
せて効率的に脱気できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭等におけ
る冷凍冷蔵庫に用いられて好適な製氷装置に係り、特に
高品質な透明氷を短時間で製氷することが可能な製氷装
置及びそれを備えた冷凍冷蔵庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、家庭用の冷凍冷蔵庫等において
は、水を製氷皿に貯留して製氷する製氷装置が略標準装
備され、中には所定量の氷が常備できるように給水タン
クから自動給水して自動製氷する製氷装置が市場に提供
されている。

【０００３】しかし、単に製氷皿を冷却して製氷すると
白濁した氷になることが知られており、かかる白濁した
氷は溶解速度が速く、またウイスキーの水割等に用いて
も雰囲気が盛上がらない等の理由から透明氷が要望され
種々の構成の製氷装置が提案されている。

【０００４】即ち、製氷皿は複数の製氷ブロックに区画
され、当該各製氷ブロックに水が貯留されている。この
ような製氷皿を単に冷却すると、各製氷ブロックの周囲
から結氷が始り、内部の水が最後に結氷するようにな
る。

【０００５】このとき、水に溶存していた空気が、未結
氷水中に気泡となってでてきて、当該気泡が氷に閉じこ
められると白濁した氷となる。

【０００６】そこで、例えば特公平７−３３９４３号公
報においては、製氷皿の短片側面に鉄心を設け、また製
氷室の一部（固定されて動かない部分）に電磁コイルを
設けて、製氷皿の長手方向に沿って当該製氷皿を振動さ
せて、水を攪拌することにより発生した気泡の脱気を促
進させて透明氷を得る構成が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成では、製氷皿に貯留されている水の量により当該製氷
皿の重さが異なるので、時には共振を起して水が零れた
り、また振幅が大きくなると製氷皿又は磁性材料と電磁
コイルとが衝突して打撃音が発生する問題があった。

【０００８】特に、磁力は距離の二乗で小さくなるので
磁性材料と電磁コイルとが離れると、これらに働く磁力
が急激に小さくなって製氷皿への制動力が激減してしま
う。

【０００９】従って、例えば製氷皿の振動数を大きくす
るには、磁性材料と電磁コイルとが離れた状態でも大き
な磁力が作用しあうように、電磁コイル又は磁性材料の
磁場を大きくしなければならず、コスト上昇の要因とな
ると共に大きな電力損失を発生させる原因となる問題が
ある。

【００１０】また、基本的に上記構成は交番磁界を介し
て振動するので、接触して振動を伝える機構に比べ振動
始動力が弱く、このため揺動軸に氷が少しでも付着して
いるとスムースに振動が始動できない問題がある。

【００１１】さらに、発生した気泡は、結氷面に付着し
易いが、製氷皿を往復運動させる上記構成では、水面が
大きく揺れても結氷面近傍の水は余り動かないので、か
かる結氷面に付着した気泡を水面まで浮上さ脱気するに
は効率が悪い問題がある。

【００１２】即ち、製氷皿が１軸方向に往復運動する構
成としては、上記構成の他に製氷皿の長手方向を軸に左
右に揺動する運動も考えられるが、氷は製氷ブロックの
外側から内側に向って成長するので、一方向に振動させ
るだけでは速やかに脱気することができず製氷速度を上
げられない。

【００１３】このことは、コップに砂糖等を入れて水に
溶かす場合を想定すると容易に理解でき、かかる場合は
コップを往復運動させても、砂糖はなかなか融けない。

【００１４】従って、水面が振動している割には、製氷
ブロックの底の結氷面に付着した気泡は速やかに脱気で
きず、十分な脱気を行おうとすると製氷速度を遅くしな
ければならなくなる。

【００１５】そこで、本発明は、製氷皿の水量に左右さ
れることなく、効率的に気泡を脱気できるようにした製
氷装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１にかかる発明は、複数の製氷ブロックに区
画されて水を貯留する製氷皿の裏面に冷気が送風され
て、貯留した水を凍らせる製氷装置において、製氷皿に
貯留された水の水面に平行な面で、当該製氷皿を公転運
動させる公転運動付与機構を設けて、製氷皿の水を回転
させることにより結氷面に付着等した気泡を効率的に脱
気できるようにしたことを特徴とする。

【００１７】請求項２にかかる発明は、公転運度付与機
構が、製氷皿を支持する載置台と、該載置台が公転運動
する際の動力源たるモータと、一端が載置台に回動自在
に取付けられると共に他端がモータに取付けられて、当
該モータの回転運動を載置台の公転運動に変換するクラ
ンクとを有することを特徴とする。

【００１８】請求項３にかかる発明は、製氷皿における
公転運動の速度が、所定時間毎に変動することを特徴と
する。

【００１９】請求項４にかかる発明は、製氷皿における
公転運動の運動方向が、所定時間毎に反転することを特
徴とする。

【００２０】請求項５にかかる発明は、製氷ブロックの
水平面形状が、概略矩形状に形成されていることを特徴
とする。

【００２１】請求項６にかかる発明は、請求項１乃至５
いずれか１項記載の製氷装置を用いて冷凍冷蔵庫を形成
したことを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。図１は本発明にかかる製氷装置２０を適用
した冷凍冷蔵庫２の正面断面図で、その正面の扉を取除
いたときの様子を示す図である。図２は本発明にかかる
製氷装置２０の概略構成を示す上面図であり、図３はそ
の要部の側断面図である。

【００２３】冷凍冷蔵庫２は、外箱３と内箱４とを有
し、この間に断熱材５が充填されてなる断熱構造体で、
内箱４の内部には複数の断熱中仕切板６が設けられて冷
蔵室７、冷凍室８、野菜室９等が形成されている。

【００２４】冷蔵室７の下端部には、氷を作るための水
が貯留される給水タンク１１が設けられ、また冷凍室８
には製氷装置２０及び貯氷箱１２が設けらている。な
お、貯氷箱１２は製氷装置２０の下に設けられて、当該
製氷装置２０からの氷を受止めて貯氷するようになって
いる。

【００２５】また、冷凍冷蔵庫２の下端部等には、冷媒
を圧縮する圧縮機、冷媒を絞るキャピラリーチューブ、
ガス状態の冷媒の熱を放熱して凝縮させる凝縮器、内部
で冷媒を気化させて庫内空気を冷却する冷却器等からな
る図示しない冷凍装置が収納されて、庫内空気を強制循
環させながら庫内を冷却している。

【００２６】一方、製氷装置２０は、給水タンク１１か
らの水を貯留する製氷皿２１、当該製氷皿２１を所定周
波数で公転運動させる公転運動付与機構３０、製氷皿２
１を反転させて当該製氷皿２１に製氷した氷を貯氷箱１
２に移す脱氷機構２３等を有している。

【００２７】このような製氷皿２１は、上面が開口して
形成された合成樹脂製で、その内側が凹状に形成された
複数の製氷ブロック２４に区画され、また製氷皿２１の
両端部（図２では、左右方向）には回動軸２５が設けら
れると共に、左端に給水タンク１１からの水が給水され
る給水口２６が設けられている。

【００２８】そして、製氷皿２１の裏側に冷却装置によ
り冷気が送風されて、当該製氷皿２１を底部側から冷却
すると共に、この製氷皿２１が公転運動付与機構３０に
より公転運動するようになっている。

【００２９】公転運動付与機構３０は、製氷皿２１が載
置される載置台３１、該載置台３１を公転させる動力を
付与するモータ３２、モータ３２の回転運動を載置台３
１の公転運動に変えるクランク３３、載置台３１を支持
する支持部３４等を有している。

【００３０】脱氷機構２３は、製氷皿２１の一端側（図
２では右側）に設けられた駆動部２７、該駆動部２７か
ら製氷皿２１の他端（図２では左側）に延びて設けられ
たＬ字状の支持部材２８、貯氷箱１２に所定量以上の氷
が蓄えられているか否かを検出する検氷レバー２９等か
ら構成され、駆動部２７はＤＣモータ、ギヤ及び出力軸
等により構成されている。

【００３１】そして、製氷皿２１の一方の回動軸２５
は、支持部材２８により支持され、他方の回動軸２５は
出力軸に係合して、ＤＣモータの動力が製氷皿２１に伝
達されることにより当該製氷皿２１が上下反転して製氷
された氷が落下する。この落下した氷は貯氷箱１２に受
止められて貯氷されるようになっている。

【００３２】なお、貯氷箱１２に氷が所定量以上貯氷さ
れているか否かの判断は、上述したように製氷皿２１が
上下反転する前に検氷レバー２９が貯氷箱１２に向って
回転して、氷が所定量以上貯氷されているときに受ける
力により判断するようになっている。

【００３３】即ち、検氷レバー２９が所定量回転して
も、力を受けない場合には、貯氷箱１２に氷が無くなっ
ていると判断して脱氷動作が開始する。

【００３４】また、脱氷時には、製氷皿２１は上下反転
するが、このとき脱氷が容易なように、当該製氷皿２１
には撚りが加えられるようになっている。

【００３５】次に、このような構成の製氷装置２０にお
ける製氷過程を説明する。先ず、給水タンク１１から水
が給水口２６を介して製氷皿２１に供給され、これによ
り各製氷ブロック２４には水が貯留されるようになる。

【００３６】このとき、製氷皿２１の裏面には冷気が送
風されているので、貯留された水は冷却され０℃の冷水
となって各製氷ブロック２４の周囲から徐々に結氷を開
始する。

【００３７】そして、水中に溶存していた空気は、未結
氷の水に微少な気泡となってでてくるが、この気泡が水
から抜けでないと白濁した氷となってしまう。

【００３８】そこで、公転運動付与機構３０により製氷
皿２１を公転運動させて、当該製氷皿２１に貯留されて
いる水を回転運動させるようにして、未結氷水が結氷面
上を流れるようにする。これにより、当該結氷面に付着
している気泡を離着させて脱気を促進するようになって
いる。

【００３９】即ち、製氷皿２１が公転運動することによ
り、未結氷水はこの動きに引きずられて動くが、その速
度は公転運動と同じになるまでには時間を要する。

【００４０】そして、この間は未結氷水が結氷面上を流
れて、当該結氷面に付着している気泡を流し、流された
気泡は水中に浮揚して、浮力等により水面に浮上して脱
気される。

【００４１】無論、このような公転運動が長時間続く
と、未結氷水と結氷面との相対速度が小さくなり、結氷
面に付着等した気泡の離着作用が小さくなるので、かか
る場合に公転速度を変えたり、公転方向を変えたりする
ことが好ましい。

【００４２】また、製氷ブロック２４の水平面形状を円
形でなく、図２に示すように矩形形状とすると、未結氷
水が結氷面と同じ速度になるまでより長い時間を要し、
かつ、コーナ部分で流れが変化して攪拌作用が生れるの
で、効率的に気泡を脱気させることができるようにな
る。

【００４３】なお、上記説明では、自動脱氷する場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、手動で脱氷する構成にしても良い。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１にかかる発
明によれば、製氷皿に貯留された水面に平行な面で、当
該製氷皿を公転運動させるようにしたので、未結氷水が
公転運動に引きずられて回転し、その際結氷面上を未結
氷水が流れるようになるので、効率的に気泡を脱気でき
るようになる。

【００４５】請求項２にかかる発明によれば、公転運度
付与機構を製氷皿を支持する載置台と、該載置台が公転
運動する際の動力源たるモータ、一端が載置台に回動自
在に取付けられると共に他端がモータに取付けられて、
当該モータの回転運動を載置台の公転運動に変換するク
ランク等により構成したので、簡単な構成で効率的に気
泡を脱気できるようになる。

【００４６】請求項３にかかる発明によれば、製氷皿に
おける公転運動の速度を所定時間毎に変動するようにし
たので、安定して気泡を効率的に脱気できるようにな
る。

【００４７】請求項４にかかる発明によれば、製氷皿に
おける公転運動の運動方向を所定時間毎に反転するよう
にしたので、安定して気泡を効率的に脱気できるように
なる。

【００４８】請求項５にかかる発明によれば、製氷ブロ
ックの水平面形状が概略矩形状に形成されているので、
容易に気泡の脱気効率を高めることができるようにな
る。

【００４９】請求項６にかかる発明によれば、請求項１
乃至５いずれか１項記載の製氷装置を用いて冷凍冷蔵庫
を形成したので、高品質な冷凍冷蔵庫を提供できるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる製氷装置が適用される冷凍冷蔵
庫の正面断面図である。

【図２】本発明の実施の形態の説明に適用される製氷装
置の上面図である。

【図３】製氷装置の要部を示す部分側断面図である。

【符号の説明】

２０ 製氷装置 ２１ 製氷皿 ２４ 製氷ブロック ３０ 公転運動付与機構 ３１ 載置台 ３２ モータ ３３ クランク ３４ 支持部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神谷 英昭 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 茂木 淳一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の製氷ブロックに区画されて水を貯
   留する製氷皿の裏面に冷気が送風されて、貯留した水を
   凍らせる製氷装置において、 前記製氷皿に貯留された水の水面に平行な面で、当該製
   氷皿を公転運動させる公転運動付与機構を設けたことを
   特徴とする製氷装置。
2. 【請求項２】 前記公転運度付与機構が、前記製氷皿を
   支持する載置台と、 該載置台が公転運動する際の動力源たるモータと、 一端が前記載置台に回動自在に取付けられると共に他端
   が前記モータに取付けられて、当該モータの回転運動を
   前記載置台の公転運動に変換するクランクとを有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の製氷装置。
3. 【請求項３】 前記製氷皿における公転運動の速度が、
   所定時間毎に変動することを特徴とする請求項１又は２
   記載の製氷装置。
4. 【請求項４】 前記製氷皿における公転運動の運動方向
   が、所定時間毎に反転することを特徴とする請求項１乃
   至３いずれか１項記載の製氷装置。
5. 【請求項５】 前記製氷ブロックの水平面形状が、概略
   矩形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至
   ４いずれか１項記載の製氷装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５いずれか１項記載の製氷
   装置が備えられていることを特徴とする冷凍冷蔵庫。