JP2006250448A - 製氷装置及びそれを備えた冷蔵庫、並びに製氷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製氷装置に貯留されている水の抗菌のために塩素イオンや金属イオンを添加することが行われているが、清潔な氷が得られる反面、味の損なわれた氷が生成される可能性があった。
【解決手段】少なくとも不揮発性且つ抗菌性を有する物質を水に付与して抗菌水を生成する抗菌水生成手段と、前記抗菌水の供給を受けて、前記抗菌水を製氷面上に流し、層状に凍らせる製氷手段と、を備えた製氷装置により、製氷時に金属イオンを氷から減少させた氷を生成することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、製氷装置及びそれを備えた冷蔵庫、並びに製氷方法に関する。

近年、冷蔵庫に自動製氷装置を具備したものが一般的になりつつある。そのような冷蔵庫の製氷装置には、給水タンクを備えたものがあり、給水タンク内に水（水道水や、ミネラル水など）を貯留し、貯留した水を、例えばポンプなどを使って製氷部の製氷手段である製氷皿に供給し、製氷手段にて製氷を行なっている。

しかしながら、給水タンクに貯留されている水は、貯留後時間が経過するとカビや細菌の発生などが見られるため、水そのものや、給水タンクや製氷部へ水を送るための給水経路（パイプやポンプ内部、バルブ内部など）を汚染する問題が生じる。また、水道管から直接水道水を自動的に供給し、大量の製氷を行なう業務用の製氷機においても、作り置きの氷が使われないために、製氷を行なう必要がない状態が長期にわたると、製氷機内に滞留した水道水にカビや細菌が発生する恐れがある。そこで、製氷装置には、カビや細菌の発生を抑制する対策手段が講じられている。

例えば、特開平６−２１３５４３号公報（特許文献１）では、銀入活性炭を収納したカセットを、水受皿内に着脱自在に設け、且つ水タンクから水受皿内に注水される水中にその銀入活性炭を浸漬させ、発生する銀イオンにより浄化抗菌された水を製氷皿に送り製氷している。

また、特開平６−２４１６３０号公報（特許文献２）は、給水タンクから供給される水を、抗菌効果のある銀ゼオライトが混入した樹脂で形成された水受容器に貯留し、水受容器内の水及び水受容器表面にカビなどが繁殖することを銀イオンにより抑制し、その水を製氷部に供給して製氷を行なっている。

特開２００３―１２１０５８号公報（特許文献３）は、給水タンク内に設置した電極材に電圧を印加し、給水タンク内に貯留されている水を電気分解して、電解水を生成し、給水タンクを含む製氷ラインにおけるカビや菌類の発生を抑制し、その電解水を製氷皿に供給して製氷している。

特開２０００−２５８００８号公報（特許文献４）は、製氷用水を貯蔵する貯水タンクから氷を製氷する製氷部に製氷用水を供給する製氷用水循環路を備えた製氷機であり、製氷用水循環路内に光触媒を配設し、製氷用水が光触媒に接触することにより、製氷用水を殺菌している。

特開平６−４２８４９号公報（特許文献５）は、給水タンクから製氷装置へのパイプに無機系抗菌剤を含有させた合成樹脂を用いて、給水パイプの内壁自体に抗菌性を持たせ、長期間にわたって製氷機が作動せず、パイプ内に水が滞留しても、雑菌の繁殖を抑制している。

特開２０００−２１２３４０号公報（特許文献６）は抗菌剤を配合した樹脂を製氷室やその内箱にも用いている。
特開平６−２１３５４３号公報 特開平６−２４１６３０号公報 特開２００３―１２１０５８号公報 特開２０００−２５８００８号公報 特開平６−４２８４９号公報 特開２０００−２１２３４０号公報

しかしながら、特開平６−２１３５４３号公報（特許文献１）と特開平６−２４１６３０号公報（特許文献２）では、銀イオンを含んだ水を製氷皿に供給し、上下左右の全体から同じように水を冷やしているため、純粋な水成分が製氷皿の壁面や水の上面から凍り始め、水中の不純物は逃げ場を失い、氷の中心部で白濁して凍り、不純物を多く含む氷が製氷されるので、氷中には少なくとも殺菌するために必要な量の銀イオンが残留していた。なお、アメリカ環境保護庁（Ｕ．Ｓ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ａｇｅｎｃｙ）による飲料水上の銀の規制値は０．１ｍｇ／Ｌ（１００ｐｐｂ）以下となっており、この値を超えると、皮膚の変色、白目の灰色化が現れる可能性が報告されている。また、水の消毒と防腐に用いられる銀の濃度が０．０５ｍｇ／Ｌから０．２ｍｇ／Ｌであれば、銀沈着症の可能性を排除できることが報告されている（参考文献 銀イオン水 Ｌ．Ａ．クリスキー著 新日本鋳鍛造協会（出版会） １９９３年）。従って、銀イオン濃度が上記の値より少なければ安全であるといえるが、殺菌を行なうために人工的に付加した銀イオンが、氷中に残ることになる。

また、特開２００３−１２１０５８号公報（特許文献３）では、製氷タンク内の水を電気分解し、次亜塩素酸含有水などの殺菌効果のある液体を生成する。しかし、次亜塩素酸は残留性が低く気化（揮発）しやすいため長期間の抗菌には不向きであるとともに、抗菌効果のある次亜塩素酸濃度はｐｐｍオーダーの発生量が必要であり、高濃度で発生させた次亜塩素酸は液体が氷になる過程において少なからず氷中に残留するため、出来上がった氷はカルキ臭を帯びたものとなる可能性があった。このため、清潔な氷が得られる反面、味の損なわれた氷が生成される可能性があった。また、製氷皿に水道水を貯水し、上下左右の全体から同じように水を冷やして製氷しているため、純粋な水成分が製氷皿の壁面や水の上面から凍り始め、水道水中の不純物は逃げ場を失い、氷の中心部で白濁して凍り、不純物を多く含む氷が製氷されていた。

また、特開２０００−２５８００８号公報（特許文献４）では、貯水タンクに溶射された光触媒や、製氷用水循環路に取り付けられた光触媒ユニットにより、製氷用水を殺菌、分解している。しかし、光触媒による殺菌は、その光触媒表面に触れた細菌やカビ菌しか殺菌、分解できないため、水量が多い場合には水全体を殺菌・抗菌することは難しい。また、紫外線を照射する必要があるため、紫外線が当たらない部分や紫外線量が充分でない場合には、殺菌効果がないので、紫外線が当たらない部分や紫外線量が充分でない場合には細菌が繁殖したり、繁殖した菌により光触媒の表面にぬめりが発生してしまい光触媒の効果が失われる可能性がある。さらに、充分な量の紫外線を当てている間のみ殺菌効果あるので、紫外線が当たらない間（例えば、光源に通電していない場合）に細菌が繁殖する可能性がある。よって水を常に殺菌するためには、水が存在する全ての場所に充分な量の紫外線をあてることができる数の光源を用意して通電し続ける必要があり、コストが高くなるとともに、エネルギーを無駄に使用しなければならなかった。また、製氷部の表面に光触媒を設けたとしても、細菌が繁殖した水を凍らせる事態が生じた場合においては、最初に凍る氷は製氷部の表面に設けた光触媒により殺菌することができるが、その上に積層して凍っていく細菌が繁殖している水は、製氷部の表面に接触しないので、殺菌することができず、氷の表面あるいは氷の内部に細菌を含む氷ができる可能性もあった。

さらに特開平６−２４１６３０号公報（特許文献２）、特開平６−４２８４９号公報（特許文献５）、特開２０００−２１２３４０号公報（特許文献６）は、水受容器や、給水パイプ、製氷室など製氷装置を構成する部品や樹脂に抗菌剤を含有させているが、一旦、菌やカビの発生により表面にぬめりなどが付着すると、表面から抗菌剤が水に付与されなくなる可能性があり、そのために抗菌効果が十分に発揮されなくなる恐れがあった。

本発明の目的は、上記問題を解決するとともに、抗菌・抗黴のために抗菌性物質を製氷用の水に付与しても、ユーザーが安心して飲食することができる不純物をほとんど含まない氷を生成する製氷装置及びそれを備えた冷蔵庫、並びに製氷方法を提供することである。

この発明に従った製氷装置は、少なくとも不揮発性且つ抗菌性を有する物質が付与された抗菌水を製氷面上に流し、層状に凍らせる製氷手段を備えたことを特徴とする。

この構成によると、不揮発性且つ抗菌性を有する物質により、抗菌水中でのカビや細菌の増殖を抑制することができ、抗菌水が接触する部分も殺菌されるため清潔である。また、抗菌水を製氷面上に流して、抗菌水を層状に凍らせ、積層させて氷を成長させていく。この水が凍っていく過程において、不揮発性且つ抗菌性を有する物質（不純物）が氷の結晶から追い出されることにより、不純物がほとんどない氷を生成することができる。

この発明に従った製氷装置は、少なくとも不揮発性且つ抗菌性を有する物質を水に付与して抗菌水を生成する抗菌水生成手段と、前記抗菌水の供給を受けて、前記抗菌水を製氷面上に流し、層状に凍らせる製氷手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によると、抗菌水生成手段により、不揮発性且つ抗菌性を有する物質が水に付与され、抗菌水が生成される。不揮発性且つ抗菌性を有する物質により、抗菌水中でのカビや細菌の増殖を抑制することができ、抗菌水が接触する部分も殺菌されるため清潔である。また、抗菌水を製氷面上に流して、抗菌水を層状に凍らせ、積層させて氷を成長させていく。この水が凍っていく過程において、不揮発性且つ抗菌性を有する物質（不純物）が氷の結晶から追い出されることにより、不純物がほとんどない氷を生成することができる。

この発明の製氷装置においては、不揮発性且つ抗菌性を有する物質は、抗菌性を有する金属イオンであることが好ましい。

このような構成にすれば、抗菌性を有する金属イオン（以後、単に金属イオンと呼ぶこともある）は不揮発性であるので、長期にわたり水に抗菌性を付与することができる。また、少量で抗菌性を得ることができる。

この発明の製氷装置においては、金属イオンは、電気分解により水中に生成されることが好ましい。

このような構成にすれば、金属イオンの溶出量や溶出時間などを電気的に制御することが可能であり、水質や水量に応じた金属イオン量、あるいは所望の金属イオン量を得やすくなる。

この発明の製氷装置においては、抗菌水生成手段は、製氷手段への給水経路に設けられていることが好ましい。

この構成によると、給水経路中に金属イオン生成手段が設けられているため、給水経路中を流れる水に確実に金属イオン水を付与することができる。

この発明の製氷装置においては、給水経路は、水を貯留する給水タンクに連結されていることが好ましい。

このような構成にすれば、給水タンク内の清掃はユーザーが行う従来の方式のまま、ユーザーが清掃できない部分の、カビや細菌の繁殖を抑制することができる。また、給水経路中に金属イオン生成手段が設けられているため、給水経路中を流れる水に確実に金属イオン水を付与することができる。

この発明の製氷装置においては、製氷手段への給水経路と、水を貯留する給水タンクとを備え、給水経路は給水タンクに連結されており、抗菌水生成手段は、給水タンク内に設けられていることが好ましい。

この構成によると、給水タンク内の水が抗菌水生成手段により、不揮発性且つ抗菌性を有する物質が水に付与され、抗菌水が生成される。不揮発性且つ抗菌性を有する物質により、抗菌水中でのカビや細菌の増殖を抑制することができ、抗菌水が接触する部分も殺菌されるため清潔である。また、抗菌水を製氷面上に流して、抗菌水を層状に凍らせ、積層させて氷を成長させていく。この水が凍っていく過程において、不揮発性且つ抗菌性を有する物質（不純物）が氷の結晶から追い出されることにより、不純物がほとんどない氷を生成することができる。

この発明の製氷装置においては、抗菌水生成手段は、電圧を印加し電流を流すことで金属イオンを溶出する金属電極を備えることが好ましい。

このような構成にすれば、金属イオンの溶出量や溶出時間などを電気的に制御することが可能であり、水質や水量に応じた金属イオン量、あるいは所望の金属イオン量を得やすくなる。

この発明の製氷装置においては、給水タンク内に貯留されている水量に応じて金属電極へ通電する電気量を制御する制御手段を備えることが好ましい。

このような構成にすれば、金属電極に印加する電圧や、電圧を印加する時間を電気的に制御することが可能であり、給水タンク内に貯留されている水量に応じて溶出する金属イオン量を変化させることができるので、金属イオンの溶出量が不足する、または過剰になるということを防ぐことができる。

この発明の製氷装置においては、抗菌水生成手段は、抗菌性を有する金属イオンを含有している金属イオン含有物質から、金属イオンを水中に徐放または溶解させることが好ましい。

このような構成にすれば、金属イオンの溶出量が減少または皆無となってしまった場合に、金属イオン含有物質を交換または再投入するだけ済み、使い勝手が良い。また、金属イオンの溶出が金属電極の電気分解の手法によらないため、電極部分へのスケール付着による金属イオン溶出障害を危惧しなくてもよい。金属イオンを溶出するための電気的制御が必要ではなくなるため、部品点数が減りコスト削減が図ることができる。

この発明の製氷装置においては、給水タンクまたは給水経路にフィルターを備えることが好ましい。

このような構成にすれば、金属イオンを溶出する物質の一部が剥離したとしても、フィルターを設置することにより製氷手段への固形状の異物混入を阻止し、製氷装置の故障を防ぐことができる。

この発明の製氷装置においては、給水タンクを加熱する加熱手段を備えることが好ましい。

このような構成にすれば、金属イオンによる更なる殺菌効果を得ることができる温度に、給水タンク内の水の温度を調整することができる。また、初期の水温が高いため、水が凍るのに要する時間が長くなり、不純物が析出する時間も長くなるので、より純度の高い氷を生成することが可能となる。

この発明の製氷装置においては、少なくとも除霜の際に発生する除霜水を受ける蒸発皿を設け、製氷手段に供給された抗菌水を蒸発皿に排水することが好ましい。

このような構成にすれば、製氷手段に供給されたり、或いは製氷手段に残っている抗菌水または金属イオン水を蒸発皿に排水できるので、蒸発皿内での雑菌やカビの発生・繁殖を防ぐことができる。

この発明に従った冷蔵庫は、上述した構成を有する製氷装置を備える。

この発明の冷蔵庫によれば、家庭や業務用の冷蔵庫でも衛生的な氷を得ることができる。

この発明の冷蔵庫においては、抗菌水を冷蔵室内に散布する散布手段を設けることが好ましい。

このような構成にすれば、冷蔵室内の壁面や、野菜等の食料品に抗菌水（金属イオン水）が付着し、冷蔵室内の壁面や野菜等の食料品を殺菌・抗菌することができる。

本発明に従った製氷方法は、少なくとも不揮発性且つ抗菌性を有する物質が付与された抗菌水を製氷面上に流し、層状に凍らせることを特徴とする。

この方法によると、不揮発性且つ抗菌性を有する物質により、抗菌水中でのカビや細菌の増殖を抑制することができ、抗菌水が接触する部分も殺菌されるため清潔である。また、抗菌水を製氷面上に流して、抗菌水を層状に凍らせ、積層させて氷を成長させていく。この水が凍っていく過程において、不揮発性且つ抗菌性を有する物質（不純物）が氷の結晶から追い出されることにより、不純物がほとんどない氷を生成することができる。

不揮発性且つ抗菌性を有する物質を水に付与して抗菌水を生成する抗菌水生成手段により抗菌水を生成し、前記抗菌水の供給を受けて、前記抗菌水を製氷面上に流し、層状に凍らせることを特徴とする。

この方法によると、抗菌水生成手段により、不揮発性且つ抗菌性を有する物質が水に付与され、抗菌水が生成される。不揮発性且つ抗菌性を有する物質により、抗菌水中でのカビや細菌の増殖を抑制することができ、抗菌水が接触する部分も殺菌されるため清潔である。また、抗菌水を製氷面上に流して、抗菌水を層状に凍らせ、積層させて氷を成長させていく。この水が凍っていく過程において、不揮発性且つ抗菌性を有する物質（不純物）が氷の結晶から追い出されることにより、不純物がほとんどない氷を生成することができる。

本発明によると、カビや細菌の増殖を抑制できる水を用い且つ付加された抗菌性を有する物質を減少させた氷を得ることが出来る。また、給水経路や製氷手段など水が接触する部分においても、抗菌性を有する物質を付与された水が供給されるため、ぬめりなどの発生を抑制でき、当該部分を清潔に保つことができる。
本発明によると、衛生面に優れた氷を得ることが出来る。

本発明の製氷装置、冷蔵庫、並びに製氷方法の一つの実施の形態を図に従って説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る製氷装置の斜視図である。製氷装置１の正面には、後述する給水タンク４を出し入れする扉１ａ、製氷された氷を取り出す取り出し口１ｂがあり、除霜する際に発生する水分を受ける器である蒸発皿１６も正面から引き出すことが可能となっている。図２は製氷装置を垂直面で切断したときの概略垂直断面図である。図２に示すように、製氷装置１は、製氷を行う製氷手段２、製氷手段２が収められている製氷部である製氷室３、製氷用の水を貯える着脱自在な給水タンク４、給水タンク４に連結され給水タンク４内の水を製氷手段２に供給する給水パイプ５、給水タンク４内の水に抗菌性を有する金属イオンを付与して金属イオン水を生成する金属イオン水生成手段（抗菌水生成手段）である金属イオン溶出ユニット６、製氷手段２により製氷された氷を保存し貯えておく貯氷庫７、製氷手段２で生成された氷を貯氷庫７に送る開閉部８、製氷手段２や金属イオン溶出ユニット６、開閉部８などを電気的に制御する制御部９、製氷室３と貯氷庫７とを仕切る仕切り壁１０a、製氷室３と、給水タンク４と制御部９が収められている部屋とを仕切る仕切り壁１０ｂ、給水タンク４内に設けられ、給水タンク４内の水量を測定する水量測定手段である水位センサ１５、除霜（例えば、貯氷庫７や製氷室３を冷やすための熱交換器（図示せず）に付着する霜をヒーター等を用いて溶かすこと）する際に発生する水分を受ける器である蒸発皿１６を備えている。ここで、金属イオンは、不揮発性且つ抗菌性を有する物質である。なお、ここでいう不揮発性とは、一般的に残留性が低くない場合、すなわち、揮発性であっても残留性が高い場合も含むものとする。次亜塩素酸は残留性が低いので揮発性であり、金属イオンは気化（揮発）することはないので不揮発性である。その他の不揮発性物質としては、キトサンやカテキンがある。

図３は金属イオン溶出ユニット６の垂直断面図、図４は金属イオン溶出ユニット６の水平断面図である。図３、図４に示すように、ケース６１の内部には大きさ２０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ１ｍｍ程度の金属電極である銀電極６２ａ、６２ｂが約５ｍｍの距離を隔てて配設されており、銀電極６２ａ、６２ｂにはそれぞれ接続端子６３ａ、６３ｂが形成されている。接続端子６３ａ、６３ｂは例えば、配線（図示せず）により制御部９に接続されている。ケース６１には、開口部６４ａ、６４ｂが設けられており、開口部６４ａ、６４ｂからケース内に水が流出入することができる。銀電極６２ａ、６２ｂが水中に浸かった状態で、制御部９により銀電極６２ａ、６２ｂ間に電圧が印加されると、陽極側の銀電極において、Ａｇ→Ａｇ⁺＋ｅ^-の反応が起こり、水中に銀イオン（Ａｇ⁺）が溶出する。銀イオン（Ａｇ⁺）が溶出しつづければ陽極側の銀電極は減耗していく。銀電極６２ａまたは６２ｂから溶出する銀イオンは、優れた殺菌効果及び防カビ効果を発揮する。従って、銀イオン水は、抗菌性を有する抗菌水として作用する。なお、ここでいう抗菌または殺菌とは、菌を殺菌、抗菌することだけでなく、ウイルスを不活化することも含む。また、銀イオンによりウイルスが不活化されることは、「銀イオン水 Ｌ．Ａ．クリスキー著 新日本鋳鍛造協会（出版会） １９９３年」に記載されている。

他方陰極側の銀電極では、Ｈ⁺＋ｅ^-→１／２Ｈ₂の反応が生じ、水素が発生するとともに、水中に含まれるカルシウムなどが炭酸カルシウムなどのカルシウム化合物のスケールとして銀電極の表面に析出する。

また電極の成分金属である銀の塩化物及び硫化物が表面に発生する。従って、使用が長期にわたると、炭酸カルシウムや塩化物や硫化物などのスケールが電極表面に厚く堆積し、金属イオンである銀イオンの溶出を妨げる。このため、銀イオンの溶出量が不安定になったり、電極の減耗が不均一になったりする。そこで、制御部９は、金属イオン溶出ユニット６の銀電極６２ａ、６２ｂ間の印加電圧の極性反転を周期的（例えば２０秒毎）に行うことにより、銀電極６２ａ、６２ｂへのスケールの付着および、一方の銀電極のみが消耗してしまうことを防いでいる。

なお、金属電極としては、銀電極以外にも、抗菌性を有する金属イオンを溶出可能な金属であれば良く、具体的には、銅、銀と銅との合金、亜鉛などが選択可能である。銀電極から溶出する銀イオン、銅電極から溶出する銅イオン、または亜鉛電極から溶出する亜鉛イオンは、優れた殺菌効果及び防カビ効果を発揮する。銀と銅との合金からは銀イオンと銅イオンとを同時に溶出させることができる。また、陽極が金属イオンを溶出する電極で、陰極が金属イオンを溶出しない電極であっても良い。電極形態が２枚以上（複数）の電極から構成される場合は、すべて同じ材質の金属電極であっても良いし、いずれかが金属電極で、他の電極が非金属電極（例えば、チタン、メッキの電極、炭素電極、導電性プラスチックなど）であっても良い。さらには、イオン化しにくい金属電極（例えば、貴金属である白金，金など）であっても良い。あるいは、材質の異なる複数の金属電極（例えば、銀電極と銅電極など）から構成されていても良い。

続いて、製氷装置１の動作について説明する。図５は製氷装置の動作を示すフローチャートである。Ｓ１０１にて給水タンク４が製氷装置１にセットされているかを確認する。なお、確認方法として本実施例では、給水タンク４がセットされていればＯＮ、セットされていなければＯＦＦするスイッチ（図示せず）により確認している。セットされていれば（Ｙｅｓであれば）Ｓ１０２へ移行する。セットされていなければ（Ｎｏであれば）、Ｓ１１１へ移行し、ＦＬＡＧ＝０とし、Ｓ１０１に戻る。なお、ＦＬＡＧとは、給水タンク４が製氷装置１にセットされた後、給水タンク４内の水に銀イオンを溶出したかどうかを記憶しておくフラグである。ＦＬＡＧ＝１であれば、銀イオン溶出済みを意味し、ＦＬＡＧ＝０であれば、銀イオン未溶出であることを意味する。

Ｓ１０２にて貯氷庫７が氷で満タンになっていないかをチェックする。満タンかどうかのチェックは、例えば、貯氷庫７内に重量センサを設け、蓄えられている氷の重量を測定し、その重量が所定値以上になれば、満タンであると判断することができる。もちろん、他の手段を用いて満タンであることを判定しても良い。満タンでなければ（Ｙｅｓであれば）Ｓ１０３に移行する。満タンであれば（Ｎｏであれば）Ｓ１０１に戻る。

Ｓ１０３にて水位センサ１５が出力する水位を示す信号（例えば、０〜５Ｖの電圧）を制御部９が読み取り、水位を判断する。次に、Ｓ１０４に移行し、水位が所定値より大きいか（例えば、水位がゼロ、すなわち給水タンク４が空でないか）を確認する。水位が所定値より大きければ（Ｙｅｓであれば）、Ｓ１０５に移行する。水位が所定値以下であれば、Ｓ１１２に移行し、ＦＬＡＧ＝０とし、Ｓ１０１に戻る。

Ｓ１０５にて、ＦＬＡＧ＝０であるかを確認する。ＦＬＡＧ＝０であれば（Ｙｅｓであれば）、Ｓ１０６に移行する。ＦＬＡＧ＝１であれば（Ｎｏであれば）、後述するＳ１１０に移行する。

Ｓ１０６にて、制御部９は水位を示す信号に基づいて給水タンク４内に貯留されている水量を算出する。例えば、給水タンク４の内部形状が底面１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形、高さが１０ｃｍの正立方体あり、水位が１０ｃｍであるとすると、水量は１０ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ＝１０００ｃｍ³（１０００ｃｃ）となる。水量を算出すると、Ｓ１０７に移行する。

Ｓ１０７にて制御部９は、金属イオン溶出ユニット６の銀電極６２ａ、６２ｂに電圧を印加して一定電流（本実施例では約２９ｍＡ）を流し、上述したようにして銀電極６２ａ、６２ｂを電気分解して銀イオンを給水タンク４内に貯留されている水に付与し、金属イオン水である銀イオン水を生成する。

次に、Ｓ１０８に移行し、制御部９は、第１所定時間（本実施例では約３秒）経過したかを確認する。この第１所定時間とは、銀電極６２ａ、６２ｂに電圧を印加して一定電流を流し始めてからの経過時間である。本実施例のように水量が１０００ｃｍ³（１０００ｃｃ）の場合、例えば、約２９ｍＡの電流を銀電極６２ａ、６２ｂ間に約３秒間流すことで約９０ｐｐｂの銀イオン水を得ることができる。また、銀イオンの溶出量は電気量（Ｃ）＝一定電流値（Ａ）×時間（sec）に比例するので、電流値が一定であれば、電圧の印加時間を調節することで、所望濃度の銀イオン水を得ることができる。このように、銀電極６２ａ、６２ｂに一定電流を所定時間流すことで水量に応じた所望の銀イオン濃度を得ることができる。なお、様々な濃度の銀イオン水を得ることができるように、電流値と時間の組合せを、実験により予め求めておくことが好ましい。第１所定時間が経過すれば（Ｙｅｓであれば）、Ｓ１０９に移行する。第１所定時間が経過していなければ（Ｎｏであれば）第１所定時間の経過を待つ。

Ｓ１０９にて、制御部９は、金属イオン溶出ユニット６の銀電極６２ａ、６２ｂへの電圧の印加を停止して電流を停止し、ＦＬＡＧ＝１とする。次にＳ１１０へ移行し、制御部９は送水手段（図示しない）を駆動させ、給水タンク４から製氷手段２に銀イオン水を送水する。このとき送水される水量は、１回の製氷に最低限必要な水量よりも多くなる（例えば、１．５倍程度の水量）ようにすることが好ましい。

そして、Ｓ２００に移行し、制御部９は製氷手段２を動作させて、銀イオン水を製氷する。Ｓ２００の詳しい説明は後述するが、簡単に説明すると、Ｓ２００では、製氷手段２により１回分の製氷し、製氷が完了すると、制御部９は開閉部８を開け、製氷された氷を製氷室３から貯氷庫７へと移すといった動作が行われる。

続いて、製氷手段２の構成について詳しく説明する。本発明においては、製氷手段２として層状に凍らせる製氷方式を用いているが、この製氷方式の一例として流下式製氷方式がある。図６は製氷手段２である流下式製氷手段の主要部の斜視図である。また、図７は製氷手段２である流下式製氷手段の主要部の概略正面図である。図６、図７の上部を上側、下部を下側として今後説明を行う。図６、図７に示すように、流下式製氷手段は、水を循環させて凍らせる方式が一般的であり、水の循環経路は、製氷板２１、水受け皿２２、循環パイプ２３から構成されている。循環パイプ２３には水を循環させるためにポンプ２４が連結されている。なお、水受け皿２２には、上限水量（例えば、１回分の製氷に必要な水量の３倍）までしか貯留できないように、水量調整手段である溢水口２２ａが設けられており、上限水量を超えた水は、溢水口２２ａから排水管２６を介して蒸発皿１６に排水されるようになっている。

製氷板２１は、金属の板であるステンレス材から構成され、その表面である製氷面には、凹部２１ｂと、山型の凸部２１ａとが交互に複数形成され、製氷される氷を仕切るために複数の仕切り板２１ｃが、製氷板２１の製氷面上を上側から下側に向かって水が流れる方向（垂直方向）と平行になるように等間隔で並列に設けられており（本実施例では４枚）、仕切り板２１ｃに囲まれた凹部２１ｂに氷が形成される。水受け皿２２の上部には製氷板２１が垂直に設置されている。循環パイプ２３の一端側は水受け皿２２から水を吸い込める位置に配置されており、他端側は製氷板２１の上部であって、製氷板２１の上部から製氷板２１の製氷面に水を流すことができる位置に設けられ、製氷板２１の製氷面に水を流下させるための多数の散水孔２３ａが設けられている。水受け皿２２には給水パイプ５から金属イオン水である銀イオン水が供給される。また、製氷板２１の裏面には、配管２５が凹部２１ｂの裏面を通るように蛇行状に配設されている。この配管２５が製氷板２１の凹部２１ｂに接触している部分周辺の製氷面が冷却され、凹部２１ｂに氷２８が形成される。この配管２５には、冷媒ガスが流れるようになっており、この冷媒ガスにより、凹部２１ｂでの製氷や、凹部２１ｂからの離氷を行う。このように、氷２８のブロック分けが可能となる。これは、製氷板の材質を熱伝導性の良くないステンレス材を用いることで製氷板２１全体が均一に冷却されるのではなく、凹部２１ｂの近傍のみが氷点以下になるからである。もちろん、長期間にわたり製氷板２１を冷却し続ければ、凹部２１ｂ以外の場所も氷点以下になる可能性があるが、本実施例では、後述するように、ホットガス（高温の冷媒）を配管２５に流して製氷板２１を暖めて離氷を行うため、長期間にわたり製氷板２１が冷却され続けることはない。

この冷媒ガスは図８に示す冷凍サイクル１００内を流れる。図８の冷凍サイクル１００は、冷媒が流れる配管２５、製氷板２１の裏面に接触している配管２５（以降は製氷板２１と表現する）、冷媒を圧縮する圧縮手段である圧縮機１０１、冷媒の流れる方向を変更する四方弁１０２、冷媒の熱を外気の熱と交換する熱交換器１０３、膨張手段である膨張弁１０４とから構成される。冷媒としては、例えば、ノンフロン冷媒であるＨＣ冷媒（Ｒ６００ａ）を使用することができる。

製氷板２１の製氷面である凹部２１ｂに氷を形成する場合（製氷時）における冷凍サイクル１００内の冷媒の流れは、次の通りである。冷媒は、圧縮機１０１で圧縮され「高温・高圧の気体」となり、四方弁１０２を通った後、熱交換器１０３で外気と熱交換を行い「低温・高圧の液体」となる。続いて膨張弁１０４を通過することで「低温・低圧の液体」となり、製氷板２１と熱交換を行うことで「低温・低圧の気体」となり、四方弁１０２を通過して圧縮機１０１へと戻ってくる。

また、製氷板２１の製氷面である凹部２１ｂに形成された氷を外す場合（離氷時）における冷凍サイクル１００内の冷媒の流れは次の通りである。冷媒は、圧縮機１０１で圧縮され「高温・高圧の気体」となり、四方弁１０２を通った後、製氷板２１と熱交換を行うことで「低温・高圧の液体」となる。続いて膨張弁１０４を通過することで「低温・低圧の液体」となり、熱交換器１０３で外気と熱交換を行い「低温・低圧の気体」となり、四方弁１０２を通過して圧縮機１０１へと戻ってくる。

続いて、流下式製氷手段の動作について詳しく説明する。流下式製氷手段が設置されている製氷室３の室内温度は水が凍らない温度（例えば５℃）に設定されている。まず、制御部９は、送水手段（図示しない）を駆動させて、給水タンク４から水受け皿２２へ給水パイプ５を介して、金属イオン水である銀イオン水を送水し、水受け皿２２に貯留する。このとき送水される水量は、１回の製氷に最低限必要な水量よりも多くなる（例えば、１．５倍程度の水量）ようにすることが好ましい。

続いて、製氷手段２の製氷動作を示すフローチャート（図９）を用いて説明する。Ｓ２０１にて、制御部９はポンプ２４を駆動させる。ポンプ２４は、水受け皿２２の銀イオン水を循環パイプ２３へと送る。循環パイプ２３へ送られた銀イオン水は、図７の矢印に示すように、循環パイプ２３の散水孔２３ａから製氷板２１の製氷面の上部（例えば、最も上側にある凸部２１ａまたは凹部２１ｂ）へ向かって、製氷面に沿って均一に流れるように射出される。射出された銀イオン水は、製氷板２１の製氷面上を凸部２１ａ、凹部２１ｂを介して下側に向かって流れる。

続いて、Ｓ２０２に移行し、制御部９は冷凍サイクル１００を製氷時の冷媒の流れとなるように四方弁１０２を切り替える。この場合、製氷板２１にて熱交換が行われる際の冷媒温度は−２０℃近くになっており、製氷板２１も充分冷やされている。従って、製氷板２１の製氷面である凹部２１ｂを流れる銀イオン水が薄く凍る。このとき、銀イオン水に含まれていた銀イオンや水以外の物質は、氷の結晶から追い出され、その氷の上を流れる凍らなかった銀イオン水に溶け込み、一緒に流れていく。製氷板２１を通った銀イオン水は水受け皿２２に集められ、再びポンプ２４により循環パイプ２３を介して製氷板２１へと送られる。そして、銀イオン水は先に製氷面上に薄く凍った氷の上に層状に凍っていく。このように層状とは、製氷板２１の製氷面上を流れる銀イオン水が、製氷面において、徐々に凍っていき、製氷される氷の厚みが増していく（成長していく）ことを意味している。例えば、この現象はつららが徐々に成長していくことと同じである。すなわち、氷の結晶が徐々に成長していくのである。

このように、製氷板２１の製氷面である凹部２１ｂを流れる銀イオン水は層状に次々と積層しながら凍っていく。このとき、銀イオンやその他水中に含まれる水以外の物質を追い出しながら凍っていくので、銀イオンやその他水中に含まれる物質をほとんど含まない氷２８が形成される。これは、氷が凍るときには純粋な水から凍っていき、この氷の結晶格子には他の物質が入り込むことができないという氷の性質によるものである。なお、追い出された銀イオンやその他水中に含まれる物質は、残りの凍らなかった残り水に溶け込んでいる。従って、この残り水にも銀イオンが含有されているので、水受け皿２２や循環パイプ２３、ポンプ２４も殺菌・抗菌されることになり、清潔に保つことができる。

続いて、Ｓ２０３に移行する。Ｓ２０３にて、制御部９は、第２所定時間（本実施例では約３０分）が経過したかを確認する。第２所定時間とは、製氷時の冷媒の流れとなるように四方弁１０２を切り替えてからの経過時間である。第２所定時間が経過すれば（Ｙｅｓであれば）Ｓ２０４に移行する。第２所定時間が経過していなければ（Ｎｏであれば）第２所定時間の経過を待つ。

Ｓ２０４にて、制御部９はポンプ２４を停止する。Ｓ２０５に移行し、開閉部８を開口し、製氷室３と貯氷庫７とを連通する。続いて、Ｓ２０６にて、制御部９は冷凍サイクル１００を離氷時の冷媒の流れとなるように四方弁１０２を切り替える。

続いて、Ｓ２０７移行し、第３所定時間（本実施例では約３分）が経過したかを確認する。第３所定時間とは、離氷時の冷媒の流れとなるように四方弁１０２を切り替えてからの経過時間である。第３所定時間が経過すれば、Ｓ２０８に移行する。第３所定時間が経過していなければ、第３所定時間が経過するのを待つ。このとき、製氷板２１にて熱交換が行われる際の冷媒温度は５０℃近くになっており、氷２８は製氷板２１の製氷面である凹部２１ｂと接触している部分が融け、製氷板２１から離れる。氷２８は開閉部８を通り貯氷庫７に移動し、貯氷される。

Ｓ２０８にて、制御部９は、開閉部８を閉口し、製氷室３と貯氷庫７とを否連通とし、Ｓ２００のルーチンから抜け、図５のフローチャートのＳ１０１に戻る。

なお、Ｓ２０４にてポンプを停止したときに、製氷されている氷の表面を流れる銀イオン水により、氷の表面に銀イオンが残る可能性があるが、前述したように、アメリカ環境保護庁（Ｕ．Ｓ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ａｇｅｎｃｙ）による飲料水上の銀の規制値以下であるので問題ない。また、抗菌性を有する物質として亜鉛を用いた場合、亜鉛は人体活動に必要なミネラル分であるので、生成された氷に残っていても問題ない。

本実施例では、上述したような製氷板２１の製氷面に水を流す流下式製氷方法により製氷を行ったが、冷却された製氷板上を流れる銀イオン水を層状に凍らせる方式であれば構わない。たとえば、ポンプなどで液体を水平に流水させる方式や、製氷板を斜めにして凍らせる方式などがある。なお、製氷板２１の製氷面は、フラットや、波形など他の形状であってもよい。また、他の方式の流下式製氷方法や、噴射方式、セル方式の製氷方法などの水を流動させながら製氷する既知の手段を用いることも可能である。

また、給水タンク４内の水量は、給水タンク４の重量を重量センサなどにより求めてもよい。例えば、給水タンク４単体の重さが１００ｇである場合に、水を入れた状態の給水タンク４の重量が１１００ｇであったとすれば、水量は１０００ｇ（１０００ｃｍ³）であると求めることができる。そしてこの場合、図５のＳ１０３において、給水タンク４の重量を測定し、Ｓ１０４にて給水タンク４の重量が所定値（例えば、給水タンク４の重量+αである１２０ｇ）より大きい場合はＳ１０５に進み、所定値以下であればＳ１１２へ進んで製氷をやめるようにすればよい。

なお、製氷が終了したかどうかは、製氷板の温度をサーミスタなどを使用して検知し、所定温度以下になれば製氷終了と判断する一般的な方法を用いて確認しても良い。

銀イオンの抗菌効果について説明する。給水タンク４に貯留された水に銀イオンが付与された場合、その濃度を９０ｐｐｂ程度すると、１２日経過しても一般細菌は確認されず、高い透明度を維持していた。一方、銀イオンを付与していない水道水は１２日後に一般細菌数が７．７×１０⁵個／ｍｌ確認され若干黄濁していた。よって、９０ｐｐｂの銀イオン水により給水タンク４に貯留した水を１０日以上衛生的に保つことができる。ただし、銀イオンの濃度はこれに限らず、もっと濃度を上げても構わないが、９００ｐｐｂ以下にすることが好ましい。これは、濃度が高すぎると銀イオンが水中に存在する塩化物イオンと反応し、塩化銀となり沈殿が生じる可能性があるためである。

以上のように、水を製氷板上に流して層状に凍らせる方式（製氷板の製氷面上を流れる水を、製氷面において、徐々に凍らせ、氷の厚みを増して製氷する方式、以下層状製氷方式と表現することもある）によれば、液体中に含有される不純物は製氷のときにほぼ除去され、不純物をほとんど含まない純度の高い氷を作ることができる。実験を行った結果、本方式により製氷された氷に含まれる銀イオンの量は、製氷前の製氷用原水の約５７％であった。すなわち、製氷用原水から約４３％の銀イオンが除去された氷が製氷されたことになる。このように、水を衛生的に保つために抗菌性のある金属イオンである銀イオンが付与された銀イオン水を製氷しても、製氷後の氷には銀イオンなどの不純物がほとんど含有されていることはなく、ユーザーにより安心・安全な氷を提供することができる。また、製氷直前まで、不揮発性且つ抗菌性を有する物質（例えば、抗菌性を有する金属イオン（銀イオン等））を水に含有させて水の殺菌・抗菌を行うことができ、給水経路（給水パイプ５等）や製氷手段２など水が接触する部分をも殺菌・抗菌でき、清潔に保つことができる。

また、給水タンク４から製氷手段２に送水される銀イオン水の水量は、１回の製氷に最低限必要な水量よりも多くなるようにしてあるため、氷が凍る過程で氷の結晶から追い出される不純物を、余分な銀イオン水により氷の表面から除去することができる。さらに水受け皿２２の上限水量を超える銀イオン水を溢水口２２ａから排水管２６を介して蒸発皿１６に排水するようにしたので、蒸発皿１６の水に銀イオンが付与されるので、蒸発皿１６での雑菌やカビの発生・繁殖を防ぐことができる。

なお、水受け皿２２の余分な銀イオン水は、ポンプを使って排水するような構造としてもよい。このようにすれば、水受け皿２２内の水をほぼ完全に排水することも可能になる。また、製氷を繰り返す内に、水受け皿２２内の水には、氷が凍るときに排出される銀イオンが濃縮されていくため銀イオン水の濃度が高くなるので、水受け皿２２に塩化銀が沈殿する恐れもあるが、ポンプを使って水受け皿２２内の残り水を、例えば製氷が終了する毎に排水するようにすれば、塩化銀が水受け皿２２内に沈殿してしまうことを防ぐことができる。

また、前述した特許文献３に記載されているように、製氷タンク内の水を電気分解し、次亜塩素酸含有水などの殺菌効果のある液体を生成している場合においては、殺菌効果を得られる次亜塩素酸濃度はｐｐｍオーダーの発生量が必要である。このように高濃度である場合は層状製氷方式による製氷手段を用いても次亜塩素酸を充分に取り除くことができないため、味の損なわれた氷ができてしまう可能性がある。これに対し、銀イオン水はｐｐｂオーダー（ｐｐｍオーダーの１／１０００）とかなり薄い濃度でよく、また層状製氷方式で銀イオンなどの不純物をほぼ取り除くことができるので、ほぼ純水から成るおいしい氷を得ることができる。

また、貯水された液体を殺菌する場合、次亜塩素酸含有水の次亜塩素酸は揮発しやすので、揮発するにつれて抗菌効果の効力が衰えてくると考えられる。これに対し銀イオン水は、低濃度でも持続的な抗菌効果を得ることができるので、長期間にわたり製氷が行われない場合においても、製氷水自身や製氷水が接触する部分を、清潔に保つことができる。また、水が接触する部分に抗菌性樹脂などを用いる必要がなくなるため、コスト削減にもつながる。

また、本実施例では、給水タンク４内に設けられた金属イオン溶出ユニット６により、給水タンク４内の水に銀イオン（金属イオン）を溶出して、銀イオン水を生成しているが、給水タンク４内に、金属イオン溶出ユニット６を設けず、製氷装置１以外の場所や装置で生成された不揮発性且つ抗菌性を有する物質が付与された抗菌水（例えば、銀イオン水や、他の金属イオン水）を給水タンク４に給水し、製氷装置１に給水タンク４をセットし、製氷を行うようにしてもよい。なお、金属イオン水である場合、この金属イオンは、金属電極に電圧を印加し電流を流すことで金属電極を電気分解して生成しても良いし、抗菌性を有する金属イオンを含有している金属イオン含有物質から、金属イオンを徐放または溶解させることで生成しても良い。

また、本実施例では、製氷装置１として説明したが、本実施例の内容を使用した製氷方法であってもよい。

次に、図１０は第２の実施形態に係る製氷装置を垂直面で切断したときの概略垂直断面図である。説明の便宜上、前述の図１から図９に示す第１の実施形態と同一の部分は同一の符号を付してある。本実施形態は、給水タンク４が着脱自在に設けられており、給水タンク４に設けられた金属イオン溶出ユニット６の接続端子６３ａ、６３ｂと接続されている電極側接続端子４１ａ、４１ｂが給水タンク４の外部に設けられている。また、制御部９には、電極側接続端子４１ａ、４１ｂと接続することで銀電極６２ａ、６２ｂに電圧を印加することが可能となる電源端子である制御側接続端子９１ａ、９１ｂが設けられている。その他の部分は第１の実施の形態と同様である。

電極側接続端子４１ａ、４１ｂと制御側接続端子９１ａ、９１ｂと、を接触させると、制御部９により、金属電極である銀電極６２ａ、６２ｂに電圧が印加されて電流が流れ、銀イオンが銀電極６２ａ、６２ｂから溶出される。電極側接続端子４１ａ、４１ｂと、制御側接続端子９１ａ、９１ｂの接続は、容易な構造により実現できる。たとえば、湯沸しポットの電源端子部分によく用いられるような磁石を用いた接続端子構造であってもよい。または、電極側接続端子４１ａ、４１ｂ側がプラグ（オス側）であり、制御側接続端子９１ａ、９１ｂがコンセント（メス側）である構造であってよく、あるいは逆に、電極側接続端子４１ａ、４１ｂ側がコンセント（メス側）であり、制御側接続端子９１ａ、９１ｂがプラグ（オス側）である構造であってよい。あるいは、携帯電話の充電装置によく用いられる構造を応用し、電極側接続端子４１ａ、４１ｂをメス側、制御側接続端子９１ａ、９１ｂをオス側としても構わない。

このように、金属イオン水生成手段は、電圧を印加し電流を流すことで金属イオンを溶出する金属電極を備え、給水タンクは金属電極に連結する電極側接続端子を備え、製氷装置は電源端子を備えており、電源端子と前記電極側接続端子とが接触することで金属電極に電圧を印加することができる構造となっている。

この構造によれば、ユーザーが給水タンク４に水を供給するとき、給水タンク４を製氷装置１から取り外すことができ、給水タンク４への給水完了後に、製氷装置１内に再設置する際に、電気系統の接続を容易に行うことでき、使い勝手が向上する。

なお、金属電極の設置方法は、図３や図４に示したように金属電極をケース内に収めてユニット化する以外に、直接金属電極を給水タンク４内に設けても良い。この場合、接続端子６３ａ、６３ｂが電極側接続端子４１ａ、４１ｂの役割を担うことになる。

次に、図１１は第３の実施の形態に係る製氷装置を垂直面で切断したときの概略垂直断面図である。説明の便宜上、前述の図１から図９に示す第１の実施の形態と同一の部分は同一の符号を付してある。本実施形態は、外部給水管１１から、金属イオン溶出ユニット６を介して、給水タンク４に水が自動的に補充される仕組みになっている。外部給水管１１の一端は製氷装置１の外壁近くに設けられている金属イオン溶出ユニット６に連結されており、他端は水道管や水道の蛇口に連結されている。水位センサ１５は設けていない。その他の部分は第１の実施の形態と同様である。

制御部９は、給水タンク４内の水がなくなると、図示しない給水弁を開き給水タンク４に一定の流量で水を供給する。制御部９は、金属イオン溶出ユニット６の銀電極６２ａ、６２ｂに電圧を印加して一定電流を流し、銀電極６２ａ、６２ｂを電気分解して銀イオンを金属イオン溶出ユニット６内を流れる水に付与することで、一定濃度の銀イオン水を生成する。銀イオン水は給水タンク４内に貯留される。

このような構成にすることにより、製氷装置１に外部から水が供給される部分に金属イオン溶出ユニット６を設けることにより、製氷装置１内の金属イオン溶出ユニット６から製氷手段２に至るまでの水経路全体に金属イオンである銀イオンが付与された銀イオン水が供給され、カビや細菌の発生を抑制することができる。また、自動的に給水タンク４に水が供給されるので、ユーザーが給水タンク４に水を補充する必要がなく、利便性が向上する。

なお、金属イオン溶出ユニット６は、必ずしも外壁近くに設けられていなくても良く、給水タンク４内に設けてよい。

次に、図１２は第４の実施の形態に係る製氷装置を垂直面で切断したときの概略垂直断面図である。説明の便宜上、前述の図１から図９に示す第１の実施の形態と同一の部分は同一の符号を付してある。本実施形態は、給水タンク４から製氷手段２に水を供給する給水パイプ５に金属イオン溶出ユニット６が設けられている。水位センサ１５は設けていない。その他の部分は第１の実施の形態と同様である。

このような構成にすることにより、給水タンク４内の清掃はユーザーが行う従来の方式のまま、ユーザーが清掃できない部分である給水パイプ５に発生する可能性のあるカビや細菌の繁殖を抑制することができ、製氷板２１の製氷面を抗菌することが可能となる。また、給水パイプ５に金属イオン生成手段６が設けられているため、給水パイプ５中を流れる水に確実に金属イオン水を付与することができる。また、金属イオンの溶出量や溶出時間などを電気的に制御しているので、水質や水量に応じた金属イオン量、あるいは所望の金属イオン量を付与することができる。

次に、図１３は第５の実施の形態に係る製氷装置を垂直面で切断したときの概略垂直断面図である。説明の便宜上、前述の図１から図９に示す第１の実施形態と同一の部分は同一の符号を付してある。給水タンク４に供給された水に金属イオンを付与する別の手段として、給水タンク４内に水に浸漬すると金属イオンを溶出する物質である金属イオン含有物質１３を使用している。また、給水タンク４には、給水パイプ５と連結される連結部分にフィルター１２が設けてある。水位センサ１５は設けていない。その他の部分は第１の実施の形態と同様である。

金属イオン含有物質１３の具体例としては、金属イオンを担持しているゼオライト、シリカゲル、ガラス、りん酸カルシウム、りん酸ジルコニウム、ケイ酸塩、酸化チタン、ウィスカー、セラミックスなど、またはこれらの物質を含む樹脂や繊維などである。これらの金属イオン含有物質１３は、水に浸漬することにより金属イオンが水へと徐放または溶解できる構造を持つ物質である。金属イオン含有物質１３を給水タンク４に浸漬させた場合、金属イオンを溶出する物質の一部が剥離し、給水パイプ５や製氷手段２に流入してしまうと、給水パイプ５や製氷手段２で詰まってしまい装置が故障する可能性がある。フィルター１２を給水パイプ５と連結される連結部分に設置することにより給水パイプ５や製氷手段２への固形状の異物混入を阻止し、製氷装置１の故障を防ぐことができる。

また、このような構造であれば、前述した第１の実施例から第４の実施例のように金属イオンを溶出するための電気的制御が必要ではなくなるため、部品点数が減りコスト削減が図れる。また、金属イオンの溶出が金属電極の電気分解の手法によらないため、電極部分へのスケール付着による金属イオン溶出障害を危惧しなくてもよい。また、金属イオン溶出物質１３は給水タンク４内に浸漬するだけなので、金属イオンを溶出量が減少、またはなくなってしまった場合に、金属イオン含有物質１３を交換するか、または再投入するだけ済み、使い勝手が良い。なお、金属イオン含有物質１３が含有する金属イオンとしては、抗菌性を有する金属イオンであれば良く、具体的には、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオンなどが選択可能である。

次に、図１４は第６の実施の形態に係る製氷装置に備えられた給水タンクの外観図である。説明の便宜上、前述の図１から図１３に示す第１から第５の実施形態と同一の部分は同一の符号を付してある。図１４において、水道管などに連結される外部給水管１１は、金属イオン溶出ユニット６を介して給水タンク４に連結され、給水タンク４には製氷手段２に水を供給する給水パイプ５が連結されている。給水タンク４には、製氷・離氷に使用される冷凍サイクル１００の配管２５がらせん状に巻きつけてある。

外部給水管１１から供給される水は、金属イオン溶出ユニット６により金属イオンである銀イオンが付与され、抗菌性のある金属イオン水である銀イオン水となり、給水タンク４に貯留される。また、給水タンク４に巻きつけてある配管２５は、製氷時でも、離氷時においても冷凍サイクル１００を流れる冷媒が「高温・高圧の気体」の状態である圧縮機１０１と四方弁１０２との間の配管２５を利用するのが好ましい。このようにすれば、配管２５から放出される熱により給水タンク４に貯留されている銀イオン水が加熱され、銀イオン水を３０℃から４０℃程度に保つことができる。

この３０℃から４０℃は銀イオン水が最も細菌に対して抗菌力を発揮する温度で有り、常温で水を保存するよりもさらなる抗菌性を得る事が可能である。また、本来であれば、廃熱となる熱を銀イオン水の温度上昇に用いているため、省エネに貢献することができる。

なお、給水タンク４に巻きつける配管２５は、給水タンク４内に貯留された銀イオン水を３０℃から４０℃の水温に保つことができる位置の配管であれば、どこであってもよい。また、金属イオン溶出ユニット６は給水タンク４内に設置してもよい。また、金属イオンとしては、抗菌性を有する金属イオンであれば良く、具体的には、銅イオン、亜鉛イオンなどであっても構わない。

なお、本実施例では、給水タンク４に配管２５を巻きつけてあるが、巻きつけずに給水タンク４を取り囲むように配管２５を配置してもよい。図１５はその一例である。給水タンク４を収納する給水タンク収納ケース４５を設け、給水タンク収納ケース４５の壁面に配管２５を配設してある。このような構成にすれば、廃熱となる熱を金属イオン水（銀イオン水）の温度上昇に用いているため、省エネに貢献することができるとともに、給水タンク４を着脱自在にすることができ、ユーザーの利便性が向上する。

もちろん、給水タンク４をヒーターなどの加熱手段により加熱する方法を用いてもよい。この場合、給水タンク収納ケース４５の壁面や底面、天面などにヒーター埋め込む、あるいは平面状のヒーターを取り付けるようにすればよい。

また、本発明の製氷装置を単体として使用するのではなく、家庭用や業務用の冷蔵庫に組み込んでも良い。このような構成にすれば、冷蔵庫のみで衛生的で、不純物を含まない氷を得ることができる。特に家庭用の冷蔵庫であれば、家庭でも衛生的で、不純物を含まない氷を得ることができ、ユーザーの健康志向を満たすことができる。

図１６は本発明の製氷装置を搭載した家庭用冷蔵庫の斜視図、図１７は本発明の製氷装置を搭載した家庭用冷蔵庫の概略垂直断面図である。なお、図１７は、正確には後述する製氷室１２５を通る面で切断した家庭用冷蔵庫の概略垂直断面図である。図１６、図１７を用いて本発明の第７の実施の形態について説明する。図１６、図１７に示すように、家庭用冷蔵庫１２０は、冷蔵室扉１２１、冷凍室扉１２２、製氷室扉１２３、蒸発皿１２４を備えており、冷蔵室扉１２１を開閉することで、冷蔵室１２６に野菜などを収納したり、取り出したりでき、冷凍室扉１２２を開閉することで、冷凍室（図示せず）に冷凍食品などを収納したり、取り出したりできる。また、製氷室扉１２３を開閉することで、給水タンク４を出し入れしたり、貯氷庫７から氷を取り出すことができる。なお、製氷は製氷室１２５にて行われ、製氷された氷は、氷点下以下の温度に保たれた貯氷庫７にて貯えられる。また、水受け皿２２には、水量調整手段である溢水口２２ａが設けられている。排水管２６は溢水口２２ａの水を排水する排水手段であり、排水管２６の一端は溢水口２２ａに連結され、他端は散布手段であるシャワーノズル１２７に連結されている。シャワーノズル１２７は、冷蔵室１２６内に液体を散布できる位置に設置されている。

水受け皿２２に、水受け皿２２の上限水量（例えば、１回分の製氷に必要な水量の３倍）まで銀イオン水が貯留されると、溢水口２２ａから排水管２６を介してシャワーノズル１２７に向かって残り水が流れこみ、冷蔵室１２６内に銀イオン水がシャワー状に散布される。このようにすれば、冷蔵室１２６の庫内や野菜などに銀イオン水が散布されるので、冷蔵室１２６の庫内や野菜などを殺菌・抗菌することができる。野菜などはユーザーが使用時に水道水で洗うため、銀イオンもこのときに洗い流されるので安全である。

このように水受け皿２２の銀イオン水の残り水が所定水量以上になった場合に、その残り水を冷蔵室１２６の庫内に散布することで、残り水を有効に利用できる。なお、シャワーノズル１２７に代えて、液体を散布する噴射口として、霧状に冷蔵室１２６内に残り水を散布することができる構造であってもよい。また、貯氷庫７は、本実施例では冷凍室（図示せず）とは別に設けられているが、冷凍室内に貯氷庫７を設ける構造としてもよい。

あるいは、蒸発器に付着した霜を取る（除霜する）際に発生する水分を受ける器である蒸発皿１２４に、水受け皿２２の銀イオン水の残り水を排水するようにしてもよい。蒸発皿１２４に溜まった水には雑菌やカビが発生する可能性があるため、銀イオン水を排水することにより雑菌やカビの発生を防ぐことができ、清潔に保つことができる。

なお、水受け皿２２の余分な銀イオン水は、ポンプを使って排水するような構造としてもよい。このようにすれば、水受け皿２２内の水をほぼ完全に排水することも可能になるとともに、必要な水量のみを排水し、散布することもできる。

以上の実施の形態は一例に過ぎず、製氷装置の具体的な構成、金属イオン溶出ユニットと金属イオン含有物質の具体的な形状や構成、取り付け位置などについても、すべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものである。

本発明の第１の実施の形態に係る製氷装置の斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る製氷装置を垂直面で切断したときの概略垂直断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る金属イオン溶出ユニットの垂直断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る金属イオン溶出ユニットの水平断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る製氷装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る流下式製氷手段の主要部の斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る流下式製氷手段の主要部の概略正面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る冷凍サイクル図である。 本発明の第１の実施の形態に係る製氷手段の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る製氷装置を垂直面で切断したときの概略垂直断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る製氷装置を垂直面で切断したときの概略垂直断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る製氷装置を垂直面で切断したときの概略垂直断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る製氷装置を垂直面で切断したときの概略垂直断面図である。 本発明の第６の実施の形態に係る製氷装置に備えられた給水タンクの外観図である。 本発明の第６の実施の形態に係る製氷装置に備えられた給水タンクおよび給水タンク収納ケースの他の実施形態の外観図である。 本発明の製氷装置を搭載した家庭用冷蔵庫の斜視図である。 本発明の製氷装置を搭載した家庭用冷蔵庫の概略垂直断面図である。

符号の説明

１ 製氷装置
１ａ 扉
１ｂ 取り出し口
２ 製氷手段
３ 製氷室
４ 給水タンク
５ 給水パイプ
６ 金属イオン溶出ユニット
７ 貯氷庫
８ 開閉部
９ 制御部
１０ａ 仕切り壁
１０ｂ 仕切り壁
１１ 外部給水管
１２ フィルター
１３ 金属イオン含有物質
１５ 水位センサ
１６ 蒸発皿
２１ 製氷板
２１ａ 凸部
２１ｂ 凹部
２１ｃ 仕切り板
２２ 水受け皿
２２ａ 溢水口
２３ 循環パイプ
２３ａ 散水孔
２４ ポンプ
２５ 配管
２６ 排水管
２８ 氷
４１ａ 電極側接続端子
４１ｂ 電極側接続端子
４５ 給水タンク収納ケース
６１ ケース
６２ａ 銀電極
６２ｂ 銀電極
６３ａ 接続端子
６３ｂ 接続端子
６４ａ 開口部
６４ｂ 開口部
９１ａ 制御側接続端子
９１ｂ 制御側接続端子
１００ 冷凍サイクル
１０１ 圧縮機
１０２ 四方弁
１０３ 熱交換器
１０４ 膨張弁
１２０ 家庭用冷蔵庫
１２１ 冷蔵室扉
１２２ 冷凍室扉
１２３ 製氷室扉
１２４ 蒸発皿
１２５ 製氷室
１２６ 冷蔵室
１２７ シャワーノズル

Claims (17)

1. 少なくとも不揮発性且つ抗菌性を有する物質が付与された抗菌水を製氷面上に流し、層状に凍らせる製氷手段を備えたことを特徴とする製氷装置。
2. 少なくとも不揮発性且つ抗菌性を有する物質を水に付与して抗菌水を生成する抗菌水生成手段と、前記抗菌水の供給を受けて、前記抗菌水を製氷面上に流し、層状に凍らせる製氷手段と、を備えたことを特徴とする製氷装置。
3. 前記不揮発性且つ抗菌性を有する物質は、抗菌性を有する金属イオンであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の製氷装置。
4. 前記金属イオンは、電気分解により水中に生成されることを特徴とする請求項３に記載の製氷装置。
5. 前記抗菌水生成手段は、前記製氷手段への給水経路に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の製氷装置。
6. 前記給水経路は、水を貯留する給水タンクに連結されていることを特徴とする請求項５に記載の製氷装置。
7. 前記製氷手段への給水経路と、水を貯留する給水タンクとを備え、前記給水経路は前記給水タンクに連結されており、前記抗菌水生成手段は、前記給水タンク内に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の製氷装置。
8. 前記抗菌水生成手段は、電圧を印加し電流を流すことで金属イオンを溶出する金属電極を備えたことを特徴とする請求項５から請求項７までのいずれか１項に記載の製氷装置。
9. 前記給水タンク内に貯留されている水量に応じて前記金属電極へ通電する電気量を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載の製氷装置。
10. 前記抗菌水生成手段は、抗菌性を有する金属イオンを含有している金属イオン含有物質から、金属イオンを水中に徐放または溶解させることを特徴とする請求項７に記載の製氷装置。
11. 前記給水タンクまたは前記給水経路にフィルターを備えたことを特徴とする請求項１０に記載の製氷装置。
12. 前記給水タンクを加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項６から請求項１１までのいずれか１項に記載の製氷装置。
13. 少なくとも除霜の際に発生する除霜水を受ける蒸発皿を設け、前記製氷手段に供給された前記抗菌水を前記蒸発皿に排水することを特徴とする請求項１から請求項１２までのいずれか1項に記載の製氷装置。
14. 請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の製氷装置を備えた冷蔵庫。
15. 前記抗菌水を冷蔵室内に散布する散布手段を設けたことを特徴とする請求項１４に記載の冷蔵庫。
16. 少なくとも不揮発性且つ抗菌性を有する物質が付与された抗菌水を製氷面上に流し、層状に凍らせることを特徴とする製氷方法。
17. 不揮発性且つ抗菌性を有する物質を水に付与して抗菌水を生成する抗菌水生成手段により抗菌水を生成し、前記抗菌水の供給を受けて、前記抗菌水を製氷面上に流し、層状に凍らせることを特徴とする製氷方法。

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