JP2589772B2 - 冷蔵庫等の製氷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、家庭用の冷蔵庫等の冷却室の一画に設けら
れる冷蔵庫等の製氷装置に関するものである。

従来の技術 従来より家庭用の冷蔵庫等で行なわれている製氷方法
について第７図に従い説明する。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は前記冷蔵庫本体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は前記冷凍室６の背面に備えた冷凍サイクルの冷却
器であり、９は前記冷却器８で冷却した冷気を前記冷凍
室６及び冷蔵室７内に強制通風するための送風機であ
る。また10は前記冷凍室６内の一画に設けた製氷室であ
り、11は前記送風機９の吐出側と前記製氷室10とを連通
させる通風路である。そして12は製氷皿であり前記製氷
室10内に載置される。

かかる構成において、製氷皿12内に水を満たして製氷
室10内に載置すると、冷却路８で冷却された冷気が送風
機９の強制通風作用により、通風路11を介して前記製氷
室10内に送り込まれて前記製氷皿12内の水を全周より冷
却凍結させて氷を生成するものである。

しかしながら、このような氷の生成方法であると、氷
が生成される際の製氷皿12内の水の凍結が、製氷皿12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カルキ等
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、また味も良くない氷となり、例
えばウイスキー等の飲料用をはじめとして官能的に適し
たものではなかった。

そのため、透明で味の良い氷を所望するニーズは過去
より有り、それを生成するための装置として例えば実開
昭55−35438号公報で公知であり、この方法は第８図及
び第９図に示す様なものであった。以下第８図及び第９
図に従いその基本的な内容について説明する。尚、従来
例第６図と共通する部分については同一の符号を付しそ
の説明を省略する。即ち、13は内部に断熱材14を挿入し
た区画壁で上部に冷凍室６、下部に冷蔵室７を区画形成
している。15は前記冷凍室６内の一画に設けた製氷室で
あり、通風路11により送風機９の吐出側と連通してい
る。16は前記製氷室15内に載置した製氷装置であり、上
面を開口した容器17と、前記容器17の開口部を上端とし
て内面に重ねた製氷皿18とより成る。また、19は前記製
氷皿17の底面に設けた貫通孔である。尚、前記製氷装置
16を前記製氷室15内に載置した際には、前記製氷装置16
の前面を除く外周が前記区画壁13の断熱材14で囲われる
様に構成している。

かかる構成において、製氷装置15内に水を注水すると
製氷皿18の底面に設けた貫通孔19より容器17内の下部空
間に先ず水が満たされ、続いて製氷皿18も満水状態とな
る。そして、このように水を満たした製氷装置16を製氷
室15内に載置すると、送風機９の強制通風作用による冷
気が通風路11を介して製氷室15内に送り込まれ製氷装置
16の上面より冷却を行なう。ここで、製氷装置16の外周
は区画壁13の断熱材14で囲われているため外周から冷却
作用は弱く、概ね製氷装置16の上方から下方への一方向
に凍結が進行していく。即ち容器17の上部に重ねた製氷
皿18内の水から徐々に凍結していく。そして、この凍結
速度を適度に遅くしてやれば氷の生成進行とともに水中
に溶解していた気体成分が、含有される不純物を氷結晶
外に析出して下方の水中に排出されていくが、この時、
製氷皿18の底面には貫通孔19を設けて下部の容面17内に
満たされた水と連通するように構成しているため、製氷
皿18内の凍結進行により排出された気体成分や不純物は
貫通孔19を介して大部分が下部の容器17内の水中に拡
散，排出されることになる。このため上部の製氷皿18内
に生成された氷は、気泡による白濁や不純物の少ない透
明度が高くて味の良い氷となる。但し、製氷皿18の下部
の容器17内の水が最終的に凍結して生成された氷は、当
初満水にした水中の含まれる気体成分や不純物が濃縮さ
れているため気泡の発生の多く白濁した味の悪い氷とな
る。即ち、上下層に質の異なる氷が生成されることにな
り、使用する際には上下層の氷を分離離氷して、上層の
製氷皿18内の透明度が高く味の良い良質の氷のみを飲用
等に供しようとするものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、この様な構成であっても次の様な問題
点があった。

（１） 製氷皿18と容器17が生成された上下層の氷で氷
結しているため、実際には両者を分離，離氷することが
相当な力を要し容易でない。

（２） 製氷皿18の下層の容器17内に生成された白濁氷
を分離して処分する手間を要し使い勝手が悪い。

（３） 下層の白濁氷を廃棄せずに、或いは廃棄不十分
な状態で新たに注水し製氷した場合に上層の製氷皿18内
に生成された氷も質や透明度が著しく低下するため、使
用に際して相当な注意が要求される。

（４） 離氷のため製氷装置16ごと着脱可能にする必要
があるため、製氷装置16の外周の断熱や冷気漏洩に対す
る構造が完全な形では実現出来ず、上方から下方に向け
ての完全な一方向凍結になりにくい。このため外周部か
らの凍結進行も一部含まれて、水中の気体成分による気
泡や不純物をその分氷中に取り込んで透明度や味を落と
す要因になる。

（５） 製氷皿18の底面の貫通孔19を介して下部の容器
17内に気体成分，発生した気泡，不純物等を排出する
が、貫通孔19の開口面積（孔径・孔数によって決まる）
が小さければそれらの不純物等を排出しにくく上記４項
のように透明度や味を落とす結果となる。又、逆に貫通
孔19の開口面積が大きければ不純物等は排出され易く透
明度や味も向上するが、製氷皿18内に出来た氷と容器17
に出来た氷の結合面積が大きくなって両者の分離離水が
一層困難になってしまうということで、透明度や味の氷
の質と、離氷性の使い勝手とを半ば犠牲にしながら中間
的なレベルに設定せざるを得ない。

本発明は上述した問課を解消するものであり、離氷性
や使い勝手を損なわず、且つ容易に透明度が高く味の良
い氷を生成する製氷装置を提供することを目的としてい
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製氷装
置は、冷却室の一画に備えた外周を断熱された排水口付
の貯水槽と、この排水口に連結する排水装置及び排水管
を設けて、且つ、貯水槽の開口部を上端として底面を開
口した製氷枠を内部に懸垂して設置するものである。

作用 本発明は上記した構成によって、貯水槽に製氷枠を設
置して水を注水すると、製氷枠底面が貫通して開口して
いるため、製氷枠が貯水槽内の水に浸漬した形で満水に
なる。そして時間経過とともに水中の気体成分や不純物
を排出しながら貯水槽上面より下方に凍結してゆき、製
氷枠内に浸水した水がおよそ氷になった時点で排水装置
を作動させると、貯水槽下部の気体成分や不純物の濃度
が高くなった残水が排水管を通じて排水される。このた
め排水槽内には製氷枠内に成長した透明度及び純度の高
い氷が残されるものである。

実 施 例 以下、本発明の一実施例の冷蔵庫等の製氷装置につい
て第１図から第６図に従い説明する。尚、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。

20は内部に脱熱材21を収めた区画であり、上部に冷凍
室６、下部に冷蔵室７を区画形成している。22は前記冷
凍室６内の一画に設けた製氷室であり、通風路11により
送風機９の吐出側と連通している。23は前記断熱材21に
埋設されて上面を開口した貯水槽であり、底面に排水口
24が設けられている。25は前記貯水槽23の開口部を上端
として貯水槽内に懸垂して設置した着脱自在の製氷枠で
あり、底面を貫通して開口した複数の小区画26より構成
されている。27は前記排水口24に連結した排水装置（以
下排水弁と称する）であり、電気的に弁を開放して排水
を行なう構成のものである。即ち、28はプランジャー、
29はゴム系のダイヤフラム外周部に入水口30、中心部に
出水口31が形成されており、前記出水口31の上端口を前
記プランジャー28の先端面で封止する構成となってい
る。また32は前記プランジャー28を前記出水口31の上端
口に圧接するためのスプリング、33は前記プランジャー
28を電磁作用で吸引するための電磁コイルである。そし
て、34は入口管、35は出口管、36は前記入口管34と前記
排水槽23の排水口24を連結する連結管である。また、37
は前記連結管36内で入水経路に設けた異物除去用のフィ
ルターである。一方、38は前記排水弁27の出口管35に連
結された排水管であり、前記区画壁20の断熱材21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39内に連通している。そして40は蒸発装置であり、冷
凍サイクルの圧縮機41から配管された高温高圧の加熱管
42を密着させた加熱板43と、前記加熱板43上に載置した
蒸発皿44より構成されている。また45は前記排水管38の
出口に連結して前記蒸発皿44の内部に水を導くための導
水管である。

かかる構成において、使用者が透明な氷をつくろうと
して貯水槽23内に水を注入してゆくと、排水弁27のプラ
ンジャー28は通常時落下してダイヤフラム29の出水口31
を封止しているため、水は貯水槽23内に満たされてゆき
製氷枠25の底面の開口部を介して各小区画26内の所定水
位まで浸水する。この状態を第４図に示す。次に、この
状態で適当な時間（例えば４時間）放置すれば、冷却器
８で冷却された冷気が送風機９によってダクト11を介し
て製氷室22内に強制通風されて製氷枠25の上面より各小
区画26内の水の凍結作用を行なう。この時、貯水槽23の
外周は断熱材21で密接して囲われているため、外周から
の冷却作用はほとんどなく、製氷枠25の上面から下方へ
の一方向の凍結が進行していく。このため凍結速度を適
度に遅くしてやれば（例えば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、含有される不
純物を氷結晶外に析出して下方の水中に排出していく
が、製氷枠25の各小区画26の底面が貫通して開口してい
るため、析出された気体成分の拡散や、不純物を沈降を
妨害する妨害壁がなく、円滑に貯水槽23の下部水中へ排
出される。また、妨害壁がないため氷の成長による凍結
進行面の近傍での気体成分の水中濃度が高まりにくく、
そのため気泡も発生しにくい。こうして順次生成されて
いく氷は透明度が非常に高く、不純物の少ない味の良い
氷が得られる。一方、製氷枠25の下方の貯水槽23の下部
に残っている未凍結の水中には、気体成分や不純物が濃
縮されていく。

この状態を図でみると第５図に示すように貯水槽23内
は上部に透明度が高く、不純物の少ない氷が、下部には
純度の低下した水が共存した状態となっている。次にこ
の時点で、排水弁27を作動させると、即ち電磁コイル33
に電気入力を与えてプランジャー28を吸引すると、貯水
槽23の下部に残った水は排水口24、連結管36、入口管3
4、入水口30、出水口31、出口管35を経て排水管38に導
かれ、導水管45を介して蒸発装置40の蒸発皿44内に排水
されて、加熱板43の加熱作用で蒸発される。こうして貯
水槽23内には第６図に示したように製氷枠25内に生成さ
れた透明度が高く不純物の少ない氷のみが残された状態
となっており、使用者は任意に製氷枠25を取り出して、
製氷枠25をひねる簡単な離氷動作を行なうだけで、底面
壁がないために変位量が大きく力も要さず使い勝手よく
離氷が行なえる。また、製氷枠25に付着した氷はすべて
が透明度及び純度の高い氷で、飲用・食用に適さない白
濁した純度の低い氷は含まれないため、離氷時にこれを
分離・廃棄する必要もない。更に、一回毎に貯水槽23内
の残水はすべて排水されてしまうために、次に製氷作用
を行なう際に、残水・残水に注意を払う必要がなく製氷
枠25に設置して注水するだけの簡単な動作で使い勝手よ
く安定した製氷が繰返せる。

発明の効果 以上の様に、本発明によると次の様な効果が得られ
る。

（１） 製氷開始後、適当な時間で排水装置を作動させ
て、氷の生成進行によって析出された気体成分や不純物
を含んだ残水を排水してしまうことと、製氷枠のみを脱
着し、貯水槽は固定して外周を断熱材で密着包囲でする
ことで上方から下方への一方向の凍結作用が行なわれて
気体成分や不純物が封じ込められないことにより、製氷
枠内に生成された氷は非常に透明度が高く不純物の少な
い味の良い氷となる。

（２） 製氷枠の底面が貫通して開口しているため、氷
の生成進行によって析出された気体成分の下方への拡散
や不純物の下方への沈降に対して妨害物となるものがな
く、白濁の要因となる気泡の発生が起こりにくく、不純
物も排出され易くなり、一層透明度や氷の純度が高くな
る。

（３） 不要な残氷は凍結させることなく水のままで排
水してしまうために、使用者が必要とする透明度と純度
の高い氷のみが製氷皿内に残り、不要な氷を分離，廃棄
する手間がいらず、また、底面壁がないためひねった際
の変位も大きく離氷も容易である。また、毎回の製氷作
用時に貯水槽内の残氷の有無の確認・廃棄等の手間が不
要で、使い勝手よく安定した製氷作用が行なえる。

【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製氷装置の
要部拡大断面図、第２図は同第１図の製氷装置の製氷枠
の拡大斜視図、第３図は同第１図の製氷装置を備えた冷
蔵庫の縦断面図、第４図は同第１図の製氷装置に水を満
たした状態図、第５図は同第４図の状態より製氷が進行
した状態図、第６図は同第５図の状態で排水した後の状
態図、第７図は従来例を示す製氷装置を備えた冷蔵庫の
要部断面図、第８図は従来例を改善した例を示す製氷装
置を備えた冷蔵庫の要部断面図、第９図は同第８図の製
氷装置の製氷皿の拡大斜視図である。 ６……冷凍室（冷却室）、21……断熱材、23……貯水
槽、24……排水口、25……製氷枠、27……排水弁（排水
装置）、28……排水管。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却室の一画に備えた上面を開口された貯
   水槽と、前記貯水槽の開口部を上端として内部に懸垂し
   て設置した底面を開口した着脱自在の製氷枠と、前記貯
   水槽の外壁を包囲する断熱材と、前記貯水槽の底面に設
   けた排水口と、前記排水口に連結する排水装置と、前記
   排水装置に連結する排水管とより成る冷蔵庫等の製氷装
   置。