JP2022103738A - 製氷機 - Google Patents

Abstract

【課題】透明な氷を効率良く生成可能な製氷機を提供する。
【解決手段】冷却された金属製の棒状部材１６を備えた冷却部１０と、液体を収容可能な液体容器２０と、冷却部１０及び液体容器２０の少なくとも一方を移動させる移動機構２２と、移動機構２２を制御する制御部と、を備え、制御部は、液体容器２０に液体が収容された状態を維持したまま、移動機構２２により冷却部１０及び液体容器２０の少なくとも一方を移動させて、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に浸かった状態と、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体から露出した状態と、を繰り返し形成する間欠製氷を行う製氷機２である。
【選択図】図３

Description

本発明は、液体を凍らせて氷を生成する製氷機、特に、冷蔵庫の庫内に配置される製氷機に関する。

液体を凍らせて氷を生成する製氷機の中には、トレー内の液体に浸かった冷却突起を冷蔵庫の冷却システムの冷媒を用いて冷却することにより、製氷を行うものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の発明では、トレーの製氷水溝内の液体に浸かった冷却突起の周囲に氷を生成するので、効率的に製氷を行うことができる。

特開２００４－１５０７８５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の製氷機では、冷媒を用いた冷蔵庫の冷却シシテムと接続して冷却突起を冷却するため、製氷水溝内の液体が急冷され、生成された氷が白濁する問題が生じる。透明な氷を生成するため、ヒータ等で温めながら０℃に近い比較的高い温度で時間をかけて氷を生成する場合には、透明な氷は生成できるが、氷を生成する時間がかかり、効率的に氷を生成することができない。

従って、本発明の目的は、上記の課題を解決するものであり、透明な氷を効率良く生成可能な製氷機を提供することにある。

本発明の製氷機は、
冷却された金属製の棒状部材を備えた冷却部と、
液体を収容可能な液体容器と、
前記冷却部及び前記液体容器の少なくとも一方を移動させる移動機構と、
前記移動機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記液体容器に液体が収容された状態を維持したまま、前記移動機構により前記冷却部及び前記液体容器の少なくとも一方を移動させて、前記棒状部材の所定の領域が前記液体容器内の液体に浸かった状態と、前記棒状部材の前記所定の領域が前記液体容器内の液体から露出した状態と、を繰り返し形成する間欠製氷を行うことを特徴とする。

本発明によれば、棒状部材の所定の領域が液体容器内の液体に浸かった状態と、液体から露出した状態とを繰り返し形成する間欠製氷を行う。これにより、金属製の棒状部材による直接冷却で、氷は純粋な氷から先に生成され、内側から外側に不純物を押し出しながら氷を生成させ、不純物を含まない透明な氷を効率良く生成できる。よって、透明な氷を効率良く生成可能な製氷機を提供することができる。

また、本発明の製氷機は、
前記移動機構により、前記液体容器または冷却部が、前記棒状部材の前記所定の領域が前記液体容器内の液体に浸かった製氷位置と、前記棒状部材の前記所定の領域が前記液体容器内の液体から露出した非製氷位置との間を回転移動することを特徴とする。

本発明によれば、液体容器または冷却部を製氷位置及び非製氷位置の間で回転移動させることにより、確実に間欠製氷を実施して透明な氷を効率良く生成できる。

また、本発明の製氷機は、
前記移動機構により、前記冷却部または液体容器が、前記棒状部材の前記所定の領域が前記液体容器内の液体に浸かった製氷位置と、前記棒状部材の前記所定の領域が前記液体容器内の液体から露出した非製氷位置との間を上下に移動することを特徴とする。

本発明によれば、冷却部または液体容器を製氷位置及び非製氷位置の間で上下に移動させることにより、確実に間欠製氷を実施して透明な氷を効率良く生成できる。

また、本発明の製氷機は、
前記棒状部材の内部に、前記棒状部材の周囲に生成された氷を加熱する脱氷用ヒータが配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、棒状部材の内部に脱氷用ヒータが配置されているので、生成された氷の棒状部材の近傍の部分を溶かして、速やかに氷を棒状部材から離脱させることができる。これとともに、棒状部材の内部に脱氷用ヒータが配置されているので、脱氷用ヒータを稼働させたときに、冷却フィンの温度が上昇するのを抑制することができ、製氷効率の低下を抑制できる。

また、本発明の製氷機は、
前記冷却部は、前記棒状部材と、上側に複数の金属製の冷却フィンを有し、下側に前記棒状部材が取り付けられた金属板とを含み、
前記冷却フィンが中に配置され、前記冷却フィンの延在方向に沿って冷気が流れる冷却ダクトと、
前記冷却部の下側に配置され、前記棒状部材から落下した氷が収納される氷収納容器と、
を備え、
前記冷却フィンの間を通過した冷気が、前記冷却ダクトの内壁に沿って下側に流れ、前記氷収納容器の底部の流路を流れて流出することを特徴とする。

本発明によれば、冷却フィンの間を通過した冷気が、ダクトの内壁に沿って下側に流れ、氷収納容器の底部の流路を流れて流出するので、冷気が液体容器の方に流れ込むことがない。よって、液体容器内の棒状部材の周囲以外の液体が凍結するのを防ぐことができる。

以上のように、本発明においては、透明な氷を効率良く生成可能な製氷機を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る製氷機の冷却部を示す図である。 冷却部における棒状部材のその他の配置を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る製氷機の冷却部及び液体容器による製氷工程を示す図である。 内部に冷却フィンが配置された冷却ダクトにおける冷気の流れを模式的に示す側面断面図である。 冷却フィンの間を通過した冷気が、冷却ダクト及び氷収納容器を流れるところを模式的に示す図である。 本発明の脱氷用ヒータの一例を示す図である。 本発明の凍結防止ヒータの一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る製氷機の冷却部及び液体容器による製氷工程を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る製氷機の冷却部及び液体容器による製氷工程を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る製氷機の冷却部及び液体容器による製氷工程を示す図である。 本発明の実施形態に係る製氷機の制御構成を示すブロック線図である。 制御部による製氷プロセスの制御の一例を示すフローチャートである。 液体容器の着脱機構の一例を示す斜視図である。 液体容器に設けられた脱氷の補助機構の一例を示す図である。 液体容器を用いて氷収納容器が満氷状態か否かを検出する満氷検出機構の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る製氷機を備えた冷蔵庫を模式的に示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態や実施例を説明する。なお、以下に説明する光源装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。
各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態や実施例に分けて示す場合があるが、異なる実施形態や実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態や実施例では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態や実施例ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。
以下の記載及び図面では、製氷機及び冷蔵庫が水平面に設置された場合を想定して、上下方向を示してある。

（第１の実施形態に係る製氷機）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る製氷機２の冷却部１０を示す図である。図１の（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ａから見た側面図であり、（ｃ）は（ａ）の矢印Ｂから見た側面図である。図２は、冷却部１０における棒状部材１６のその他の配置を示す図である。図２の（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ａから見た側面図であり、（ｃ）は棒状部材１６の１つの例を拡大して示す図であり、（ｄ）は棒状部材１６のその他の例を拡大して示す図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る製氷機２の冷却部１０及び液体容器２０による製氷工程を示す図である。図３の（ａ）は液体容器２０が製氷位置にあるところを示し、（ｂ）は液体容器２０が非製氷位置にあるところを示し、（ｃ）は液体容器２０が退避位置にあるところを示す。図４は、内部に冷却フィン１２が配置された冷却ダクト４０における冷気の流れを模式的に示す側面断面図である。図５は、冷却フィン１２の間を通過した冷気が、冷却ダクト４０及び氷収納容器５０を流れるところを模式的に示す図である。図５の（ａ）は側面断面図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｃから見た側面図である。
はじめに、図１から図５を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る製氷機２の概要を説明する。

製氷機２は、液体を凍らせて氷を生成可能な冷却部１０と、液体を貯蔵可能な液体容器２０と、液体容器２０を回転移動させる移動機構２２とを備える。更に、製氷機２は、蓄液タンク内の液体を液体容器２０に供給し、液体容器２０内の液体を蓄液タンクに戻す給除液システムを備えることができる。
本実施形態に係る製氷機２は、図１６に一例を示すように、冷蔵庫１００の庫内に配置され、冷蔵庫１００の冷却システム１５０により生成された冷風が供給されるようになっている。製氷機２は、更に、製氷機２の構成機器を制御する制御部６０を備える（図１１参照）。凍結させて氷を生成する液体として、飲料水をはじめとする任意の液体を用いることができる。

＜冷却部＞
冷却部１０は、上側から下側にかけて、冷却フィン１２、金属板１４及び棒状部材１６を備える。更に、冷却部１０の冷却フィン１２が中に配置され、中を流れる冷風により冷却部１０を冷却する冷却ダクト４０を備える。
冷却部１０は、金属板１４上に複数の冷却フィン１２が立設した構造を有し、複数の冷却フィン１２は、所定の間隔を開けて互いに略平行に配置されている。板状の金属板１４の下側の面には、複数の棒状部材１６が取り付けられている。

冷蔵庫１００の冷却システム１５０で生成された冷風が冷却ダクト４０内を流れ、冷却ダクト４０内に配置された冷却部１０の各々の冷却フィン１２の間を流れて、冷却部１０を冷却する。本実施形態に係るダクト４０では、冷却フィン１２の延在方向に沿って冷気が流れるようになっている。熱伝導により、冷却フィン１２から金属板１４が冷却され、更に金属板１４に取り付けられた棒状部材１６が氷点下の温度まで冷却される。後述するように、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０に収容された液体に浸かることにより、棒状部材１６の所定の領域の周囲に氷を生成することができる。

冷却部１０を構成する冷却フィン１２、金属板１４及び棒状部材１６は、何れもアルミ、銅のような熱伝導率の高い金属から形成される。冷却フィン１２は、略長方形の平面形状を有する薄板状部材がベース部に一体的に取り付けられている。金属板１４は、略長方形の平面形状を有する板状部材である。各々の冷却フィン１２は、金属板１４に対して略垂直に立設しており、互いに略平行に配置されている。複数の棒状部材１６は、基端部から先端部にかけて下側に延びるように金属板１４の下面に取り付けられている。棒状部材１６が冷却フィン１２を有する金属板１４に装着されているので、棒状部材１６への冷却効率をばらつきなく高めることができ、安定した冷却が可能になる。

図１では、９本の棒状部材１６が金属板１４に１列に並んで取り付けられている場合を示す。
一方、図２では、１１本の棒状部材１６が２列に並んで取り付けられている場合を示す。この場合には、一度により多くの氷を生成することができる。特に、図２示す例では、一方の列の隣接する棒状部材１６の間に他の列の棒状部材１６が位置するようになっており、所謂千鳥の配置が採用されている。これにより、棒状部材１６が取り付けられる金属板１４の幅寸法を小さくできるので、コンパクトな冷却部１０を実現できる。更に、冷風で冷却する冷却部の１０の冷却面積を小さくできるので、熱交換の効率を向上できる。棒状部材１６の列の数は２に限られるものではく、３列以上の任意の数の列を設けることができる。棒状部材１６の数も任意の数を採用することができる。
第１の実施形態及び後述する第２から第４の実施形態に係る製氷機２では、棒状部材１６が２列に並んで取り付けられている冷却部１０を有する場合を示す。

棒状部材１６は、円形、楕円形、正方形、長方形をはじめとする任意の断面形状を有することができる。棒状部材１６の先端部を、仮に棒を輪切りにしたような形状にすると、切り口の部分が鋭角になってしまい、その部分で生成される氷の厚みが薄くなる。そこで、図２の（ｃ）に示す例では、円形の断面形状を有する棒状部材１６において、先端部が曲面で形成された砲弾型の形状を有している。図２の（ｄ）に示す例では、円形の断面形状を有する棒状部材１６において、先端部が円錐状に形成された鉛筆型の形状を有している。何れの先端形状も、棒状部材１６の先端部で生成される氷の厚みを均一にする効果を奏する。
図２の（ｃ），（ｄ）に示す例では、棒状部材１６の基部にフランジ部が設けられ、フランジ部で金属板１４と接合されている。図１及び図２に示されたリード部３０Ａは、後述する棒状部材１６内に配置された脱氷用ヒータ３０に給電するための部材である。

棒状部材１６の具体的な寸法は、円形や正方形の断面形状で説明すると、外径または１辺の長さが５～２０ｍｍ程度、長さが３０～８０ｍｍ程度を挙げることができる。棒状部材１６の大きさ及び取り付ける本数により、金属板１４の平面形状が定まる。金属板１４の平面寸法として、縦及び横の寸法が、４０～４００ｍｍ程度を例示できる。金属板１４の厚みとしては、２～１０ｍｍ程度を例示できる。

＜液体容器＞
図３に示すように、液体容器２０は、例えば、弾性を有する樹脂材料から形成される。液体容器２０は、滑らかな曲線部で繋がれた底面部と側壁部とに囲まれた液体貯蔵領域Ｒを有する。液体貯蔵領域Ｒの上方は開口している。移動機構２２の駆動力により、液体容器２０の端部領域に位置する点Ｐを回転中心にして、液体容器２０を回転移動させることができる。これにより、液体容器２０は、点Ｐを回転中心として、製氷位置（図３の（ａ）参照）、非製氷位置（図３の（ｂ）参照）及び退避位置（図３の（ｃ）参照）の間を回転移動する。

移動機構２２は、液体容器２０を回転移動させるように構成されている。移動機構２２の駆動モータが起動して駆動軸が回転すると、液体容器２０は点Ｐを回転中心として回転する。移動機構２２は、例えば、駆動モータの駆動力により、液体容器２０を時計回り・反時計回りに回転移動させることができる。

液体容器２０が製氷位置にいるとき、冷却部１０の棒状部材１６は、この開口を介して、液体貯蔵領域Ｒ内に挿入され、棒状部材１６の所定の領域が液体貯蔵領域Ｒ内に配置されるようになっている。液体容器２０の液体貯蔵領域Ｒ内に液体が供給されていれば、棒状部材１６の所定の領域が液体に浸かった状態になる。

本実施形態に係る製氷機２では、冷気により冷却された金属製の棒状部材１６が氷点下の温度となる。棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０の液体貯蔵領域Ｒ内に配置されるようになっているので、棒状部材１６の液体に浸かった部分の周囲に氷を生成することができる。所定の領域として、棒状部材１６の先端部から８～４０ｍｍ程度を例示することができる。所定の時間Ｔだけ、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に浸かった状態を維持することにより、棒状部材１６の周囲に所定の厚みの氷が生成する。

所定の時間Ｔが経過すると、移動機構２２により、液体容器２０を、例えば、約３０度回転させて、図３の（ａ）に示す製氷位置から（ｂ）に示す非製氷位置へ回転移動させる。これにより、棒状部材１６の所定の領域が、液体容器２０内の液体から露出した状態となる。この場合、非製氷位置へ移動しても、液体容器２０内の液体は外に出ることなく液体容器２０内に維持される。ただし、非製氷位置でも、棒状部材１６の先端領域が液体容器２０内の液体に浸かっている場合もあり得る。その場合には、生成される氷は下側が大きな形状となる。
周囲に氷を生成する棒状部材１６の所定の領域は、基本的に棒状部材１６の先端から所定の距離までの領域を意味するが、非製氷位置でも棒状部材１６の先端領域が液体容器２０内の液体に浸かっている場合には、この先端領域は所定の領域から外れることになる。

その後、移動機構２２により、液体容器２０を図３の（ｂ）に示す非製氷位置から（ａ）に示す製氷位置へ回転移動させる。これにより、再び、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に浸かった状態となる。よって、既に棒状部材１６の周囲に生成された所定の厚みの氷の外側に氷が生成される。再び、所定の時間Ｔだけ、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に浸かった状態を維持する。

このような、液体容器２０を製氷位置において、その状態を所定の時間Ｔ継続させ、液体容器２０を製氷位置から非製氷位置に移動させた後、再び、液体容器２０を製氷位置に戻す工程をＮ回繰り返す。液体容器２０が製氷位置にいる間に、金属製の棒状部材１６による直接冷却で、氷は純粋な氷から先に生成され、内側から外側に不純物を押し出しながら氷を生成させることができる。このような間欠製氷により、不純物を含まない透明な氷Ｇを効率良く生成できる。
棒状部材１６を液体の中に浸かった状態で維持する時間Ｔとしては、２分から８分程度を例示できる。時間Ｔは、毎回同じ時間の場合もあり得るし、時間を変える場合もあり得る。繰り返し行う回数Ｎとして、３回から６回程度を例示できる。

このような間欠製氷で氷を生成した後、給除液システム等で液体容器２０内の液体を除いた後、移動機構２２により、液体容器２０を、例えば、約９０度回転させて、図３の（ａ）に示す製氷位置から（ｃ）に示す退避位置へ回転移動させる。これにより、冷却部１０の棒状部材１６及びその周囲に生成された氷Ｇの下側に液体容器２０が存在しない状態になる。この状態で、後述するような脱氷用ヒータ３０で棒状部材１６の周囲の氷を溶かして、氷Ｇを棒状部材１６から落下させることができる。棒状部材１６から落下した氷Ｇは、下側に配置された上側が開口した氷収納容器５０で収容することができる。

＜冷却ダクト＞
冷却ダクト４０は、例えば、樹脂材料から形成される。図４及び図５に示すように、冷却ダクト４０の中には、入側端部を有する流路であって、冷気が水平方向に流れる水平流路４０Ａと、水平流路４０Ａと繋がり、冷気の流れる方向を水平方向から垂直下向きの方向に変更するコーナ流路４０Ｂと、コーナ流路４０Ｂと繋がり、冷気が垂直下向きの方向に流れ、出側端部から下向きに流出する垂直流路４０Ｃとが配置されている。冷却ダクト４０、冷却部１０及び液体容器２０の下側には、冷却部１０の棒状部材１６の周囲に生成された氷Ｇを落下させたときに、その氷Ｇを収容する上側が開口した氷収納器５０が配置されている。

水平流路４０Ａの中に冷却部１０の冷却フィン１２が配置され、各冷却フィン１２の延在方向と冷気が流れる方向は一致している。冷却フィン１２の延在方向に冷気を流した場合、流路の入側近傍の部分が強く冷却されて、冷却部１０の棒状部材１６の温度に偏りが生じる虞がある。そこで、本実施形態では、冷却フィン１２の上方にも水平流路４０Ａが設けられており、冷却フィン１２の上方の空間に仕切板４２が配置されている。冷気は仕切板４２にガイドされて、冷却フィン１２の延在方向で４つに分けられ各領域に流入するようになっている。別の表現をすれば、仕切板４２により形成された４つの吹き出し口から、冷却フィン１２内に冷気が流入するようになっている。各吹き出し口から冷却フィン１２内に均等に冷気が流入するようするため、吹き出し口の大きさは、流路の後方にいくにつれて開口面積を大きくすることが好ましい。また、仕切板４２のガイド板の位置及び流れ方向に対する角度を調整することにより、冷却フィン１２への流入速度を均等に近づけることができる。

冷却フィン１２の中を流れて流出した冷気は、冷却ダクト４０の内壁に沿って流れる。具体的には、水平流路４０Ａからコーナ流路４０Ｂで進行方向が垂直下向きに変わり、垂直流路４０Ｃ内を下側に流れて流出する。この間、冷気はダクトの内壁で囲まれた空間内を流れるので、液体容器２０に当たることはない。
冷却ダクト４０の垂直流路４０Ｃから流出した冷気は、上側が開口した氷収納器５０に流入する。冷気は氷収納器５０の内壁の近傍に流入し、内壁に沿って下側に流れる。

氷収納器５０は後方下側にスリット５６を有しており、このスリット５６は冷蔵庫の戻りダクト口の直前に配置されている。氷収納器５０の内壁に沿って下側に流れた冷気は、スリット５６から冷蔵庫の戻りダクトに吸い込まれる。従ってほとんどの冷気は氷収納箱の下面を通って戻りダクトに吸い込まれるが、貯蔵されている氷は1部の冷気により、氷点下以下に維持され、溶解することはない。

以上のように、本実施形態に係る製氷機２では、冷却フィン１２の間を通過した冷気が、冷却ダクト４０の内壁に沿って下側に流れ、氷収納容器５０の底部を流れて流出する。よって、冷気が液体容器２０の方に流れ込むことが少ないので、液体容器２０内の棒状部材１６の周囲以外の液体が凍結するのを防ぐことができる。

＜脱氷用ヒータ＞
図６は、本発明の脱氷用ヒータ３０の一例を示す図である。図６の（ａ）は、冷却部１０を示す斜視図であり、（ｂ）は脱氷用ヒータ３０が配置された棒状部材１６を拡大して示す側面断面図である。
本実施形態では、棒状部材１６が中空になっており、中に脱氷用ヒータ３０が挿入されている。脱氷用ヒータ３０として、コードヒータ、ＰＴＣヒータ、セラミックヒータ、ペルチェ素子をはじめとする既知の任意のヒータを用いることができる。棒状部材１６の上部には、脱氷用ヒータ３０へ給電するためのリード部３０Ａが横方向に延びている。

脱氷用ヒータ３０を稼働させることにより、棒状部材１６の外周面の温度が上昇し、棒状部材１６の外周面に接した氷を溶解させて、氷を棒状部材１６から離脱させることができる。特に、棒状部材１６の内部に脱氷用ヒータ３０が配置されているので、速やかに氷を棒状部材１６から離脱させることができるとともに、冷却フィン１２の温度が上昇するのを抑制することができるので、製氷効率の低下を抑制できる。

（凍結防止ヒータ）
図７は、本発明の凍結防止ヒータ３２の一例を示す図である。図７に示すように、本実施形態に係る液体容器２０の上部の開口の周囲に凍結防止ヒータ３２が配置されている。凍結防止ヒータ３２として、シリコンや塩化ビニルのコードヒータを用いることができる。ただし、これに限られるものではなく、ＰＴＣヒータ、セラミックヒータ、ペルチェ素子等を用いることもできる。凍結防止ヒータ３２により、液体容器２０内の液体が棒状部材１６の周囲以外で凍結するのを防止することができる。凍結防止ヒータ３２の熱の伝導が促進されるように、液体容器２０を熱伝導率の高い樹脂材料または金属で形成することが好ましい。
更に、凍結防止のため、液体容器２０の上面に断熱材を配置するといったような断熱構造を採用するのが好ましい。

（第２の実施形態に係る製氷機）
図８は、本発明の第２の実施形態に係る製氷機の冷却部及び液体容器による製氷工程を示す図である。図８の（ａ）は液体容器２０が製氷位置にあるところを示し、（ｂ）は液体容器２０が非製氷位置にあるところを示し、（ｃ）は液体容器２０が退避位置にあるところを示す。
第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、移動機構２２により液体容器２０を製氷位置、非製氷位置及び退避位置で回転移動させるようになっている。しかし、液体容器２０の側面形状が第１の実施形態よりも横長になっており、液体容器２０の上部の開口の一部がリブ２４で覆われている点で第１の実施形態と異なる。

本実施形態に係る液体容器２０の側面形状における横方向の長さが、第１の実施形態に比べて長くなっているので、液体の保留量を増大させることができる。また、液体容器２０の上部の開口のうち、液体容器２０を回転させたときの回転軌跡の外側の領域がリブ２４で覆われている。これにより、図８の（ｂ）に示すような非製氷位置において、冷却部１０の棒状部材１６が液体容器２０内の液体から完全に露出するまで液体容器２０が傾いても、リブ２４により内部の液体がこぼれることを防いでいる。その他については、上記の第１の実施形態と同様なので、更に詳細な説明は省略する。
上記の第１及び第２の実施形態では、液体容器２０が回転するようになっているが、これに限られるものではない。例えば、冷却部１０を回転させることにより、同様な間欠製氷を実現できる。

（第３の実施形態に係る製氷機）
図９は、本発明の第３の実施形態に係る製氷機２の冷却部１０及び液体容器２０による製氷工程を示す図である。図９の（ａ）は液体容器２０が製氷位置にあるところを示し、（ｂ）は液体容器２０が非製氷位置にあるところを示し、（ｃ）は液体容器２０が退避位置にあるところを示す。
第３の実施形態では、液体容器２０の両側が移動機構２６の左右のガイドコラム２６Ａ，２６Ｂにスライド可能な状態で取り付けられている。移動機構２６の駆動力により、液体容器２０はガイドコラム２６Ａ，２６Ｂに沿って上下にスライドする。

図９の（ａ）は、液体容器２０が上側の製氷位置にいて、冷却部１０の棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に浸かった状態を示す。図９の（ｂ）は、液体容器２０が下側の非製氷位置にいて、冷却部１０の棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体から露出した状態を示す。冷却部１０における製氷位置及び非製氷位置の移動を繰り返すことにより、間欠製氷を行って透明な氷Ｇを生成できる。間欠製氷が修了すると、液体容器２０を更に下方に下げ例えば、トーションバネなどの作用により、約９０度回転して退避位置まで移動する（図９の（ｃ）参照）。つまり、１つの駆動装置で完了できる。また２つの駆動装置を使用すれば、冷却部を上下させ間欠製氷させ、液体容器２０を回転させ退避位置に返すこともできる。これにより、冷却部１０の下側に液体容器２０が存在しない状態となり、脱氷用ヒータ３０を稼働させることにより、生成された氷Ｇを棒状部材１６から離脱させることができる。その他については、上記の第１及び第２の実施形態と同様なので、更に詳細な説明は省略する。
上記の第３の実施形態では、液体容器２０が上下に動くようになっているが、これに限られるものではない。例えば、冷却部１０を上下に動かすことにより、同様な間欠製氷を実現できる。

（第４の実施形態に係る製氷機）
図１０は、本発明の第４の実施形態に係る製氷機２の冷却部１０及び液体容器２０による製氷工程を示す図である。図１０の（ａ）は液体容器２０が製氷位置にあるところを示し、（ｂ）は液体容器２０が非製氷位置にあるところを示し、（ｃ）は液体容器２０が退避位置にあるところを示す。
第４の実施形態の冷却部１０及び移動機構２６は、上記の第３の実施形態と同様である。本実施形態では、２列の並んだ冷却部１０の棒状部材の各列に対応して、第１の液体容器２０Ａ及び第２の液体容器２０Ｂを有する点で、上記の第３の実施形態と異なる。

図１０の（ａ），（ｂ）に示す間欠製氷が修了した後、第１の液体容器２０Ａ及び第２の液体容器２０Ｂは、それぞれ、製氷位置から両側に開くように回転する。これにより、第１の液体容器２０Ａ及び第２の液体容器２０Ｂが、両側に約９０度回転して、冷却部１０の下側に液体容器２０が存在しない退避位置へ移動する（図１０の（ｃ）参照）。第１の液体容器２０Ａ及び第２の液体容器２０Ｂの回転軌跡が、第３の実施形態に比べて小さくなる。よって、冷却部１０の下側に位置する氷収納器５０も冷却部１０に近接して配置できるので、コンパクトな製氷機２を実現できる。その他については、上記の第３の実施形態と同様なので、更に詳細な説明は省略する。

（制御部）
図１１は、本発明の実施形態に係る製氷機２の制御構成を示すブロック線図である。次に、図１１を参照しながら、制御部６０を含む本実施形態に係る製氷機２の制御構成の説明を行う。
第１、第２の実施形態であれば、制御部６０は、移動機構２２の駆動モータの駆動制御により、液体容器２０を、製氷位置、非製氷位置及び待避位置の間で回転移動させることができる。第２、第３の実施形態であれば、制御部６０は、移動機構２６の駆動モータまたはアクチュエータの駆動制御により、冷却部１０を製氷位置及び非製氷位置で上下に移動させることができる。

制御部６０は、脱氷用ヒータ３０の電力供給を制御することにより、脱氷用ヒータ３０を稼働（発熱）させ、稼働を停止することができる。同様に、制御部６０は、凍結防止ヒータ３２の電力供給を制御することにより、凍結防止ヒータ３２を稼働（発熱）させ、稼働を停止することができる。
給除液システムで液体容器２０への給液及び液体容器２０からの除液を行う場合には、制御部６０は、給除液システムの給除液ポンプを制御して、給液側に駆動させることにより、液体を蓄液タンクから液体容器２０に供給することができる。同様に、制御部６０は、給除液システムの給除液ポンプを制御して、除液側に駆動させることにより、液体を液体容器２０から蓄液タンクに戻すことができる。

（製氷プロセス）
図１２は、制御部６０による製氷プロセスの制御の一例を示すフローチャートである。次に、図１２を参照しながら、制御部６０による製氷プロセスの制御を説明する。冷却部１０及び液体容器２０が製氷位置にあり、冷却部１０の棒状部材１６は冷却されており、液体容器２０に液体が供給されていない状態を初期状態とする。
まず、制御部６０は、給除液システムの給除液ポンプの駆動モータを給液方向に駆動させて、蓄液タンク内の液体を液体容器２０に供給し、給除液ポンプを停止する（ステップＳ２）。これにより、冷却された冷却部１０の棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に浸かった状態となり、棒状部材１６の所定の領域の周囲に氷が生成される。

そして、間欠製氷における１回の製氷時間である時間Ｔが経過するまで、この状態を維持する（ステップＳ４）。時間Ｔが経過したとき、移動機構２２または２６を稼働させて、液体容器２０または冷却部１０を製氷位置から非製氷位置まで移動させる（ステップＳ６）。これにより、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０に収容された液体から露出した状態となる。
次に、再び移動機構２２または２６を稼働させて、液体容器２０または冷却部１０を非製氷位置から製氷位置まで移動させる（ステップＳ８）。これにより、再び、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に浸かった状態となる。そして、時間Ｔの経過を待つステップＳ４に戻る。
このようなステップＳ４からステップＳ８の制御をＮ回繰り返す。これにより、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に時間Ｔだけ浸かった状態と、所定の領域が液体から露出した（浸からない）状態を繰り返し形成する間欠製氷が実施される。

間欠製氷が終了した後、給除液ポンプを除液側に稼働させる制御で、液体容器２０内の液体を蓄液タンクに戻す（ステップＳ１０）。次に、移動機構２２を稼働させて、液体容器２０を製氷位置から退避位置まで移動させる（ステップＳ１２）。これにより、棒状部材１６の下側に液体容器２０が存在しない状態となる。そして、棒状部材１６の中に配置された脱氷用ヒータ３０を稼働させる。これにより、生成された氷Ｇの棒状部材１６との接触部分を溶解させて、生成された氷Ｇを棒状部材１６から落下させ、脱氷用ヒータ３０の稼働を停止させる（ステップＳ１４）。棒状部材１６から落下した氷Ｇは、下側に配置された氷収納容器５０に収納することができる。これにより、１回の製氷工程が終了する。

以上のように、上記の実施形態に係る製氷機２は、冷却された金属製の棒状部材１６を備えた冷却部１０と、液体を収容可能な液体容器２０と、冷却部１０及び液体容器２０の少なくとも一方を移動させる移動機構２２（２６）と、移動機構２２（２６）を制御する制御部６０と、を備え、制御部６０は、液体容器２０に液体が収容された状態を維持したまま、移動機構２２（２６）により冷却部１０及び液体容器２０の少なくとも一方を移動させて、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に浸かった状態と、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体から露出した状態と、を繰り返し形成する間欠製氷を行う。

これにより、金属製の棒状部材１６による直接冷却で、氷は純粋な氷から先に生成され、内側から外側に不純物を押し出しながら氷を生成させ、不純物を含まない透明な氷を効率良く生成できる。よって、透明な氷を効率良く生成可能な製氷機を提供することができる。

上記の第１及び第２の実施形態のように、移動機構２２により、液体容器２０が、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に浸かった製氷位置と、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体から露出した非製氷位置との間を回転移動する場合には、確実に間欠製氷を実施して透明な氷を効率良く生成できる。

上記の第３及び第４の実施形態のように、移動機構２６により、冷却部１０が、棒状部材１６の所定の領域が液体容器２０内の液体に浸かった製氷位置と、棒状部材の所定の領域が液体容器２０内の液体から露出した非製氷位置との間を上下に移動する場合にも、確実に間欠製氷を実施して透明な氷を効率良く生成できる。
液体容器２０や冷却部１０を移動させることにより、棒状部材１６が液体容器２０内の液体に浸かる浸漬深さを変更することができる。よって、間欠製氷の間に棒状部材１６の浸漬深さを変更することにより、様々な形状の氷を生成することもできる。

（その他の実施形態）
＜液体容器の着脱機構＞
図１３は、液体容器２０の着脱機構の一例を示す斜視図である。図１３の（ａ）は、液体容器２０を移動機構２２の回転軸から取り外す準備段階を示し、（ｂ）は、液体容器２０を移動機構２２の回転軸から取り外すところを示す。本実施形態に係る製氷機２では、図１３に示すような液体容器２０を容易に着脱できる着脱機構を有することができる。

液体容器２０を取り外すには、図１３の（ａ）の矢印Ｅに示すように、固定具４４を上側に抜く。これにより、液体容器２０をスライドさせることができるで、矢印Ｆに示すように、液体容器２０を固定具４４があった側にスライドさせる。これにより、液体容器２０の固定具４４と反対側の端部が、移動機構２２の回転軸から外れる。これにより、図１３の（ｂ）の矢印Ｇに示すように、液体容器２０を下側に取り外すことができる。また、上記と逆の手順で、液体容器２０を移動機構２２の回転軸に装着することができる。
以上のような着脱機構により、容易に液体容器２０を製氷機２から着脱できる。これにより、容易に液体容器２０を洗浄することができる。

＜脱氷の補助機構＞
図１４は、液体容器２０に設けられた脱氷の補助機構の一例を示す図である。図１４の（ａ）は、脱氷補助用爪２８を有する液体容器２０を示す斜視図であり、（ｂ）は液体容器２０が製氷位置にいる状態を示す側面図であり、（ｃ）は、液体容器２０が製氷位置から退避位置へ回転移動する途中の状態を示す側面図である。
間欠製氷が修了すると、脱氷用ヒータ３０を稼働させて、生成された氷Ｇを棒状部材１６から離脱させる。しかし、脱氷用ヒータ３０により氷が溶けて生じた液体の表面張力や氷Ｇの傾きにより、氷Ｇが棒状部材１６から離れない場合がある。これに対処するため、図１４に示すような、液体容器２０に脱氷の補助機構を備えるのが好ましい。

脱氷の補助機構は、図１４の（ａ）のＨで示した枠で示され、具体的には、脱氷補助用爪２８が所定の間隔で並んだ凹凸形状を有する。脱氷補助用爪２８は、列に並んだ隣接する棒状部材１６の間の位置に配置され、棒状部材１６の存在する位置は凹部になっている。これにより、液体容器２０が回転しても、液体容器２０が棒状部材１６と干渉することはない。
脱氷用ヒータ３０を稼働させて棒状部材１６の周囲の氷を溶解し、液体容器２０を製氷位置から退避位置側に回転させていくと、図１４の（ｃ）のＪで示す枠で示された領域で、脱氷補助用爪２８が氷Ｇと当接する。これにより、脱氷補助用爪２８で氷Ｇを押し込んで、氷Ｇを棒状部材１６から離脱させることができる。例えば、脱氷補助用爪２８が氷Ｇに接触する前で、一端回転を停止させ、棒状部材１６の周囲の氷が確実に溶解したのを待ってから、再び液体容器２０を回転させて、脱氷補助用爪２８で氷Ｇを押し込む制御を行うこともできる。

＜満氷検出機構＞
図１５は、液体容器２０を用いて氷収納容器５０が満氷状態か否かを検出する満氷検出機構の一例を示す図である。図１５の（ａ）は、回転していた液体容器２０が氷収納容器５０の収容された氷に当たって回転が停止したところを示し、（ｂ）は液体容器が製氷位置にあるところを示し、（ｂ）は液体容器が退避位置にあるところを示す。
製氷皿の中の液体を全て凍結させる製氷機の場合、製氷後、大きなトルクをかけて樹脂製の製氷皿を捻って、生成された氷を製氷皿から離脱させるのが一般的である。しかし、本実施形態に係る製氷機２では、冷却部１０の棒状部材１６の周囲に氷が生成されるので、移動機構２２の駆動モータは、液体容器２０を捻るような大きなトルクは要せず、液体容器２０を回転移動できるだけのトルクを発生できればよい。よって、氷収納容器５０が満氷になって、上部の氷と回転中の液体容器２０が干渉したとき、氷が損傷することなく、液体容器２０の回転は止まる。

図１５に示す満氷検氷機構では、液体容器２０に磁石６２が取り付けられ、製氷機２のフレーム側に磁気センサ６４が取り付けられている。そして、図１５の（ｃ）に示すように、液体容器２０が退避位置まで回転すると、磁気センサ６４が磁石６２の磁気を検出するようになっている。
よって、例えば、液体容器２０を製氷位置から退避位置に回転させるとき、所定の時間経過後に磁気センサ６４が磁石６２の磁気を検出すれば、液体容器２０が氷収納容器５０に収納された氷と干渉することなく、退避位置まで回転したことがわかる。この場合には、氷収納容器５０が満氷ではないと判別できる。

一方、液体容器２０を製氷位置から退避位置に回転させるとき、所定の時間を経過した後でも、磁気センサ６４が磁石６２の磁気を検出しない場合には、液体容器２０が氷収納容器５０に収納された氷と干渉して、回転が停止したことがわかる。この場合には、氷収納容器５０が満氷であると判別できる。
このように、図１５に示す満氷検出機構では、磁石６２及び磁気センサ６４を追加するだけで、容易に氷収納容器５０の満氷を確認することができる。ただし、満氷検出機構として、磁石及び磁気センサを用いる場合に限られず、例えば、機械的なマイクロスイッチを用いたり、光センサを用いることもできる。

（本発明の１つの実施形態に係る冷蔵庫）
図１６は、本発明の実施形態に係る製氷機を備えた冷蔵庫を模式的に示す図である。次に、図１６を参照しながら、本実施形態に係る製氷機２が庫内に配置された冷蔵庫１００の説明を行う。図１６では、気体の流れを点線の矢印で示し、冷媒の流れを一点鎖線の矢印で示す。
冷蔵庫１００は、冷凍室１０２Ａ及び冷蔵室１０２Ｂを備える。冷凍室１０２Ａ及び冷蔵室１０２Ｂの背面側には、仕切板１０６で仕切られた入側流路１０４Ａ，Ｂが設けられている。図１６に示す例では、製氷機２が冷凍室１０２Ａ内に配置された場合を示す。ただし、これに限られるものではなく、製氷機２が冷蔵室１０２Ｂ内に配置される場合もあり得る。

冷凍室１０２Ａ側の入側流路１０４Ａには、蒸発器１４０が配置され、その上方にファン１７０が配置される。冷凍室１０２Ａの背面側の外部の機械室には、蒸発器１４０と連通した圧縮器１１０が配置されている。圧縮器１１０で圧縮された冷媒（気体）が凝縮器１２０で液化され、毛細管内を通過中に減圧されて沸点が下がり、乾燥器１３０を経て蒸発器１４０に流入するそして、冷媒は蒸発器１４０で庫内の気体の熱を奪って気化し、気化した冷媒が圧縮器１１０で再び圧縮されるというサイクルを繰り返す。以上のように、圧縮器１１０、凝縮器１２０、乾燥器１３０及び蒸発器１４０が連通した冷蔵庫の冷却システム１５０が構築されている。

圧縮器１１０及びファン１７０が駆動すると、気体が流動し、蒸発器１４０を通過した冷気が仕切板１０６に設けられた開口１０６Ａから、製氷機２の冷却ダクト４０の流入口へ流入する。仕切板１０６には、開口１０６Ａともに、蒸発器１４０を通過した冷気が直接、冷凍室１０２Ａ内に流入させる吹出口も設けられている。

冷却ダクト４０に流入した冷気は、冷却フィン１２の間を通過して製氷機２から流出する。製氷機２から流出した冷気は、
冷凍室１０２Ａ内を循環して、再び、入側流路１０４Ａ内の蒸発器１４０の下側に戻る。このような気体に流れにより、製氷機２における製氷のための冷却とともに、冷凍室１０２Ａ内に収納された食品等の収納物を冷却することができる。
上記のように、冷却フィン１２の間を通過した冷気は、冷却ダクト４０の内壁に沿って下側に流れ、氷収納容器５０のスリット５６から冷蔵庫の戻りダクトに吸い込まれる。ただし、スリット５６から流出した冷気の一部が、冷凍室１０２Ａ内を循環するようにすることもできる。

本発明の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

２ 製氷機
１０ 冷却部
１２ 冷却フィン
１４ 金属板
１６ 棒状部材
２０ 液体容器
２０Ａ 第１の液体容器
２０Ｂ 第２の液体容器
２２ 移動機構
２４ リブ
２６ 移動機構
２６Ａ，２６Ｂ ガイドコラム
２８ 脱氷補助用爪
３０ 脱氷用ヒータ
３０Ａ リード部
３２ 凍結防止ヒータ
４０ 冷却ダクト
４０Ａ 水平流路
４０Ｂ コーナ流路
４０Ｃ 垂直流路
４２ 仕切板
４４ 固定具
５０ 氷収納器
５６ スリット
６０ 制御部
６２ 磁石
６４ 磁気センサ
１００ 冷蔵庫
１０２Ａ 冷凍室
１０２Ｂ 冷蔵室
１０４Ａ，Ｂ 入側流路
１０６ 仕切板
１０６Ａ 開口
１１０ 圧縮器
１２０ 凝縮器
１３０ 乾燥器
１４０ 蒸発器
１５０ 冷却システム
１７０ ファン
Ｇ 氷

Claims (5)

1. 冷却された金属製の棒状部材を備えた冷却部と、
   液体を収容可能な液体容器と、
   前記冷却部及び前記液体容器の少なくとも一方を移動させる移動機構と、
   前記移動機構を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記液体容器に液体が収容された状態を維持したまま、前記移動機構により前記冷却部及び前記液体容器の少なくとも一方を移動させて、前記棒状部材の所定の領域が前記液体容器内の液体に浸かった状態と、前記棒状部材の前記所定の領域が前記液体容器内の液体から露出した状態と、を繰り返し形成する間欠製氷を行うことを特徴とする製氷機。
   
2. 前記移動機構により、前記液体容器または前記冷却部が、前記棒状部材の前記所定の領域が前記液体容器内の液体に浸かった製氷位置と、前記棒状部材の前記所定の領域が前記液体容器内の液体から露出した非製氷位置との間を回転移動することを特徴とする請求項１に記載の製氷機。
   
3. 前記移動機構により、前記冷却部または前記液体容器が、前記棒状部材の前記所定の領域が前記液体容器内の液体に浸かった製氷位置と、前記棒状部材の前記所定の領域が前記液体容器内の液体から露出した非製氷位置との間を上下に移動することを特徴とする請求項１に記載の製氷機。
   
4. 前記棒状部材の内部に、前記棒状部材の周囲に生成された氷を加熱する脱氷用ヒータが配置されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の製氷機。
   
5. 前記冷却部は、前記棒状部材と、上側に複数の金属製の冷却フィンを有し、下側に前記棒状部材が取り付けられた金属板とを含み、
   前記冷却フィンが中に配置され、前記冷却フィンの延在方向に沿って冷気が流れる冷却ダクトと、
   前記冷却部の下側に配置され、前記棒状部材から落下した氷が収納される氷収納容器と、
   を備え、
   前記冷却フィンの間を通過した冷気が、前記冷却ダクトの内壁に沿って下側に流れ、前記氷収納容器の底部の流路を流れて流出することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の製氷機。

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