JP3810427B1 - Ice making device and refrigerator equipped with ice making device - Google Patents
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Abstract
【課題】 流水式で製氷した氷の長期間保存を可能にした製氷装置を提供する。
【解決手段】 氷点温度以下に冷却した製氷板2に対して上方から水を繰り返し流水することにより製氷を行う製氷装置において、この製氷板2上に流水方向と同じ方向に氷を仕切るための立設リブ3aを備えるようにし、そのうち少なくともひとつおきにこれらのリブは、上端もしくは下端を回転軸支点として回動できるようにし、離氷時にこのリブを回動させてこのリブの動きとともに、氷は製氷板から離氷出来るようにする。このようにして離氷した氷6は、流水式製氷であっても、氷の表面が濡れていないので、冷凍温度以下で貯氷することが可能になり、長期間の氷の保存が可能になる。
【選択図】 図5PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ice making device capable of storing ice made by flowing water type for a long period of time.
In an ice making device for making ice by repeatedly flowing water from above on an ice making plate 2 cooled to below the freezing point temperature, a stand for partitioning ice on the ice making plate 2 in the same direction as the flowing water. The ribs 3a are provided, and at least every other of these ribs can be rotated with the upper end or the lower end as a rotation shaft fulcrum. Allow ice removal from the ice making plate. Even if the ice 6 thus deiced is flowing water type ice making, since the ice surface is not wet, it can be stored below the freezing temperature, and ice can be stored for a long time. .
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、流水式の製氷装置、ならびに、これを備えた冷蔵庫に関する。 The present invention relates to a flowing water type ice making device and a refrigerator including the same.
氷を生成する方法として、特許文献1に示す家庭用冷蔵庫の冷凍室に、水を溜めた製氷皿を静置して製氷する所謂水皿式と呼ばれる製氷方法、あるいは、特許文献2,3に示す氷点温度以下に冷却した製氷板の表面に水を散水もしくは散布し、氷を層状に累積成長させる所謂逆セル式もしくは流水式と呼ばれる製氷方法などが周知の技術として知られている。
As a method of generating ice, a so-called water tray type ice making method in which an ice tray in which water is stored in a freezer compartment of a domestic refrigerator shown in
これらの製氷方法の中で、上述した所謂逆セル式もしくは流水式と呼ばれる製氷方法は、一回あたりの製氷時間が通常20分から30分と短いことに加え、バッチ処理的に製氷の連続運転が可能なため、業務用製氷装置として広く普及している。また、これらの方法により製氷を行うと、内部に気泡や不純物が残らない透明で純粋な氷が出来る。 Among these ice making methods, the so-called reverse cell type or flowing water type ice making method described above has a short ice making time of usually 20 to 30 minutes, and the continuous operation of ice making in batch processing. Because it is possible, it is widely used as a commercial ice making device. Moreover, when ice making is performed by these methods, transparent and pure ice without bubbles or impurities remaining inside can be formed.
図18は、従来の業務用の製氷装置を示した概略図である。本図に従って、従来の流水式製氷技術を説明する。従来の製氷装置は、製氷部60、貯氷部66、冷凍サイクル部62、操作部63、前面ドア64、そして筺体65等により構成される。製氷部60で氷を製氷し、貯氷部66に貯える。運転の操作は、操作部63で行う。貯氷部66に貯えた氷は、前面ドア64を開閉して取り出すようになっている。
FIG. 18 is a schematic view showing a conventional commercial ice making device. A conventional flowing water ice making technique will be described with reference to this figure. The conventional ice making device includes an
冷凍サイクル部62は、圧縮機67、凝縮機68、図示しない製氷用キャピラリーチューブ、製氷用蒸発器69等により構成される。圧縮機67で圧縮され高温高圧となったガス状の冷媒は、凝縮器68で放熱しながら液化し、冷媒液となる。この冷媒液は、図示しない製氷用キャピラリーチューブを経て減圧されたのち、製氷用蒸発器69で製氷板70から熱を奪いながら気化していく。その結果、製氷板70は、この吸熱作用により氷点下に冷却されることになる。
The
氷結させる水は、一旦水受け皿71に蓄えられた後、循環ポンプ72によって汲み上げられ、散水器73から製氷板70に向けて散水される。このとき散水された水の一部は、氷点下に冷却され、製氷板70の表面に氷結する。氷結しなかった水は、そのまま下流に流れ水受け皿71に回収される。その後、循環ポンプ72によって再び水は汲み上げられて、上記の流水が繰り返される。この一連の流水サイクルが繰り返えされながら、氷はしだいに成長していく。
The water to be frozen is temporarily stored in the
次に、生成した氷を離氷する方法について説明する。家庭用の冷蔵庫に用いられるいわゆる水皿式製氷方法の場合、製氷皿をねじって氷を離氷する方法が一般的であるが、上述のいわゆる逆セル式もしくは流水式の製氷装置は、通常冷凍サイクルの蒸発器69に製氷板70が接合される一体構造となっており、製氷部の構造が複雑な形状をしているために、水皿式のようにねじって離氷することは実際上出来なかった。
Next, a method for deicing the generated ice will be described. In the case of a so-called water tray type ice making method used for a refrigerator for home use, a method of twisting the ice tray to deiculate the ice is generally used. However, the above-described reverse cell type or flowing water type ice making apparatus is usually used for freezing. The
そこで、これまでは、所謂流水式や逆セル式の製氷装置の場合は、たとえば特許文献4に示すような、いわゆるホットガス法と呼ばれている方法が専ら用いられてきた。これは、離氷段階時に、圧縮機から送り出された高温高圧のガス冷媒を直接蒸発器に流すように冷媒流路を切り替えることによって、製氷板を加熱することによって離氷を行う方式である。この方法だと製氷装置の構造が複雑であっても問題なく離氷を行うことができる。
So far, in the case of a so-called flowing water type or reverse cell type ice making apparatus, a method called a so-called hot gas method as shown in
ところで、上記の所謂ホットガス法で離氷した氷は、溶かして離氷されているため表面が濡れた状態となっている。このため、氷点温度以下の貯氷庫で保存すると、濡れた表面が再氷結する際に、隣り合った氷同士と連結していまい氷が大きな塊になってしまうという問題があった。従って、氷点温度以下で保存することが出来ず、氷点温度かもしくは若干高めの温度で貯氷されていた。具体的には、断熱性が高い密閉容器内で氷を保存する方法が専ら採用されていた。
この保存方法では、氷の消費量が多い業務用製氷装置ではあまり不都合なく氷を保存することができるが、家庭用の冷蔵庫のように、氷の消費量が比較的少ない用途に用いる場合は問題となることがあった。なぜなら、上述した保存方法では、氷は徐々に溶けていってしまうが、氷の消費量が少ない場合、氷を使用するより量に対し溶けてしまう量の比率が相対的に大きくなってしまい、結果として、省エネに反したシステムになってしまう。
また、貯氷庫は常に濡れた状態になってしまうので、雑菌やカビの繁殖が生じやすく、不衛生になってしまうという問題があった。
This storage method can store ice without much inconvenience in a commercial ice maker that consumes a lot of ice, but it is problematic when used for applications that consume relatively little ice, such as household refrigerators. There was sometimes. Because, in the storage method described above, ice is gradually melted, but when the amount of ice consumption is small, the ratio of the amount that melts relative to the amount of ice used is relatively large, As a result, it becomes a system against energy saving.
In addition, since the ice storage is always wet, there is a problem that it is easy for bacteria and fungi to grow and it becomes unsanitary.
そのため本発明は、流水式の製氷装置で製氷した氷であっても、氷が溶けてしまったり、雑菌やカビが発生しない衛生的な貯氷ができるように、氷点下の環境で保存ができるような氷を得る離氷手段を実現することを目的としている。 For this reason, the present invention can be stored in a sub-freezing environment so that even ice made with a flowing water type ice making device can be stored in a sub-freezing environment so that the ice melts and hygienic ice storage that does not generate germs and mold is possible. The purpose is to realize ice removal means to obtain ice.
上記の課題を解決するため、本発明の製氷装置は、製氷部材と、前記製氷部材を氷点温度以下に冷却することができる冷却手段と、前記製氷部材の表面に対して水を散水する散水手段と、前記製氷部材で氷結しなかった水が回収される水受け部と、前記水受け部の水を前記散水手段にまで送る送水手段とを備えた製氷装置であって、前記製氷部材は、氷を融解させることなく離氷を行うための可動式の立設リブを備えるようにするものである。
このようにすれば、流水式で製氷した氷であっても、融解することなく離氷するので、離氷した氷を氷点よりも低い環境下で保存しても、氷同士が連結するといった問題を防止することが出来るようになった。また、氷の表面にカビや雑菌が繁殖するといった問題を解決することができるようになった。
In order to solve the above problems, an ice making device of the present invention comprises an ice making member, a cooling means capable of cooling the ice making member to a freezing point temperature or less, and a water sprinkling means for sprinkling water on the surface of the ice making member. And an ice making device comprising: a water receiving part for collecting water that has not been frozen by the ice making member; and a water supply means for sending water from the water receiving part to the water sprinkling means, wherein the ice making member comprises: A movable standing rib for performing ice removal without melting the ice is provided .
In this way, even ice made with flowing water can be deiced without melting, so even if the deiced ice is stored in an environment lower than the freezing point, the ices are connected. Can now be prevented. In addition, it has become possible to solve the problem that molds and bacteria propagate on the surface of ice.
また、このようにすれば、製氷後に立設リブが可動することによって、氷に対して融解させることなく離氷する剥離力を与えることができる。 In addition, if this is done, the standing ribs can move after ice making, so that it is possible to give a peeling force to deicing the ice without melting it.
好ましくは、可動式の立設リブの断面形状は、三角形状若しくは台形状としてもよい。
このようにすれば、立設リブが製氷部材から離れるように可動する際に、可動する立設リブのテーパーに氷は引っ掛けられるように作用するために、剥離力が向上するようになる。
Preferably, the sectional shape of the movable standing rib may be triangular or trapezoidal.
In this case, when the standing rib moves away from the ice making member, the ice acts on the taper of the movable standing rib, so that the peeling force is improved.
好ましくは、可動式の立設リブは、その一端で軸支されているようにしてもよい。 このようにすれば、氷に対する剥離力を片側から徐々に与えることができるので、剥離をスムースに行うようにすることができる。 Preferably, the movable standing rib may be pivotally supported at one end thereof. In this way, since the peeling force for ice can be gradually applied from one side, the peeling can be performed smoothly.
好ましくは、可動式の立設リブの側壁面と、このリブの底面と成す角度は、鋭角にしてもよい。 このようにすれば、立設リブが製氷部材から離れるように可動する際に、可動する立設リブのテーパーに氷は引っ掛けられるように作用するために、剥離力が向上するようになる。 Preferably, the angle formed between the side wall surface of the movable standing rib and the bottom surface of the rib may be an acute angle. In this case, when the standing rib moves away from the ice making member, the ice acts on the taper of the movable standing rib, so that the peeling force is improved.
好ましくは、可動式の立設リブの立設面に突出物を有するようにしてもよい。このようにすれば、リブが可動するときにリブに備えた突出物によって、氷を製氷部材から剥離することができる。 Preferably, a protrusion may be provided on the standing surface of the movable standing rib. If it does in this way, when a rib moves, ice can be peeled from an ice-making member with the protrusion with which the rib was equipped.
好ましくは、隣接する立設リブは異なる角度で回動するようにしてもよい。このようにすると、隣接するリブに挟まれた氷に対して、リブはねじれの作用を与えることができるので、リブと氷との剥離力を発生することができるようになる。 Preferably, the adjacent standing ribs may be rotated at different angles. If it does in this way, since the rib can give a twisting action to the ice sandwiched between the adjacent ribs, it becomes possible to generate a peeling force between the rib and the ice.
好ましくは、隣接する立設リブの一方は固定式、他方は可動式としてもよい。このようにすると、隣接するリブに挟まれた氷に対して、リブはねじれの作用を与えることができるので、リブと氷との剥離力を発生することができるようになる。 Preferably, one of the adjacent standing ribs may be fixed and the other may be movable. If it does in this way, since the rib can give a twisting action to the ice sandwiched between the adjacent ribs, it becomes possible to generate a peeling force between the rib and the ice.
好ましくは、立設リブは強度補強材を内蔵するようにしてもよい。このようにすると、リブの強度が高まるので、製氷装置の製品寿命を引き伸ばすことができるようになる。 Preferably, the standing rib may incorporate a strength reinforcing material. In this way, the strength of the ribs is increased, so that the product life of the ice making device can be extended.
また本発明は、製氷部材と、前記製氷部材を氷点温度以下に冷却することができる冷却手段と、前記製氷部材の表面に対して水を散水する散水手段と、前記製氷部材で氷結しなかった水が回収される水受け部と、前記水受け部の水を前記散水手段にまで送る送水手段とを備えた製氷装置であって、前記製氷部材の前記表面から氷を押し離すように氷に対して押圧するか、若しく前記表面を湾曲するように前記表面を押圧し、氷を融解させることなく離氷を行う離氷手段を有することを特徴とする。好ましくは、前記離氷手段は、前記製氷部材の前記表面は凹部若しくは開口部を有し、当該凹部若しくは開口部内には、可動式の氷押圧部材を有する構成にしてもよい。このようにすると、氷を融解させることなく離氷することが出来るようになる。 Further, the present invention is an ice making member, a cooling means capable of cooling the ice making member to below the freezing point temperature, a water sprinkling means for spraying water on the surface of the ice making member, and the ice making member did not freeze. An ice making device comprising a water receiving portion from which water is collected and a water feeding means for sending water from the water receiving portion to the water sprinkling means, wherein the ice making device pushes the ice away from the surface of the ice making member. It has a deicing means for deicing without melting the ice by pressing against the surface or pressing the surface so as to bend the surface. Preferably, the ice removing means may be configured such that the surface of the ice making member has a recess or an opening, and a movable ice pressing member is provided in the recess or the opening . In this way, the ice can be removed without melting the ice.
好ましくは、前記離氷手段は、前記製氷部材は可動式の押圧部材を有し、当該押圧部材が可動することにより前記製氷部材の前記表面を湾曲させることにより離氷を行う構成にしてもよい。このようにすると、氷を押出すように作用させることが出来るようになる。 Preferably, the ice removing means may be configured such that the ice making member has a movable pressing member, and the surface of the ice making member is bent by moving the pressing member. . If it does in this way, it will become possible to make it act like extruding ice .
また、本発明の製氷装置は、略垂直に設置された流水面を有する製氷部材と、前記流水面の上部にあってこの流水面に対して水を散水する散水ノズルと、前記流水面の下部にあって散水ノズルで散水された水を受ける水受け皿と、前記水受け皿の水を前記散水ノズルにまで汲み上げる循環ポンプと、前記製氷部材を氷点温度以下に冷却することができる冷却手段とを備えた製氷装置であって、前記流水面には、流水方向に沿って複数箇所に立設リブが備えられており、この立設リブによって流水される水は複数の帯状に分流されるものであって、この立設リブはリブの一端を支点として、回転可能に軸支されており、製氷した氷を離氷する際に加熱せずに、前記の可動リブを可動させることによって氷を離氷することを特徴とする。前記の可動リブは、前記流水面に対して順テーパー形状を成す側壁面を有するものとしてもよい。Further, the ice making device of the present invention includes an ice making member having a water flow surface installed substantially vertically, a water spray nozzle at the top of the water flow surface for spraying water to the water flow surface, and a lower portion of the water flow surface. A water tray that receives water sprayed by the water nozzle, a circulation pump that pumps water from the water tray to the water nozzle, and a cooling means that can cool the ice-making member to below the freezing point temperature. In the ice making device, the water surface is provided with standing ribs at a plurality of locations along the flowing direction, and the water flowing by the standing ribs is divided into a plurality of strips. The standing rib is pivotally supported with one end of the rib as a fulcrum, and the ice is deiced by moving the movable rib without heating when the ice is made. It is characterized by doing. The movable rib may have a side wall surface having a forward tapered shape with respect to the flowing water surface.
好ましくは、本発明の製氷装置は、前記製氷部材から離氷した氷を、氷点温度よりも低い温度で貯氷する貯氷手段を備えるものとしてもよい。このようにすれば、融解させずに離氷した氷を、そのまま貯氷手段にて保存することが出来るようになるので、氷の品質を保持したまま保存することが可能になる。また、好ましくは、製氷部材に撥水処理を施してもよい。このようにすると、氷の剥離に要する力を小さくすることが出来るようになる。また製氷装置は冷蔵庫に備えるようにすると好ましい。 Preferably, the ice making device of the present invention may further include ice storage means for storing ice deiced from the ice making member at a temperature lower than the freezing point temperature. In this way, ice that has been deiced without being melted can be stored as it is in the ice storage means, so that it is possible to store the ice while maintaining the quality of the ice. Also, preferably, it may be subjected to water-repellent treatment to the ice making member. If it does in this way, it will become possible to make small the force required for peeling of ice. The ice making device is preferably provided in a refrigerator.
以上のように、本発明の製氷装置によれば、内部が白濁しない透明な氷を生成できる製氷装置において、氷を溶かさずに離氷する方法に着想したので、氷を氷点温度よりも低い温度で保存することが出来るようになった。このために、比較的長期間、氷を使用しない場合であっても、氷が溶けてなくなってしまったり、カビや雑菌が繁殖してしまったりすることなく良好に氷を保存することが出来るようになった。 As described above, according to the ice making device of the present invention, in the ice making device capable of producing transparent ice that does not become cloudy inside, the method of deicing without melting the ice was conceived, so that the temperature of the ice is lower than the freezing point temperature. It can be saved with. For this reason, even when the ice is not used for a relatively long period of time, the ice can be stored well without the ice melting and mold and germs breeding. Became.
[第1の実施形態]
本実施形態は、本発明の製氷装置を家庭用の冷凍冷蔵庫に適用したものである。以下、本発明に係る製氷装置の第1の実施形態を、図1から図5を用いて説明する。
[First embodiment]
In this embodiment, the ice making device of the present invention is applied to a domestic refrigerator-freezer. Hereinafter, a first embodiment of an ice making device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明の製氷装置を適用した冷蔵庫(冷凍冷蔵庫)20の概略図である。本図に従い本実施形態に係る冷蔵庫20の全体概要を説明する。本冷蔵庫20は、冷蔵室31、冷凍室32、野菜室33を備えるいわゆる3ドアタイプの冷凍冷蔵庫となっている。なお、本発明は、適用する冷蔵庫20の構成には限定されるものではない。
FIG. 1 is a schematic view of a refrigerator (freezer refrigerator) 20 to which the ice making device of the present invention is applied. The overall outline of the
冷蔵室31は、冷蔵室扉21、製氷部10、そして、給水タンク24を少なくとも備えている。この給水タンク24は、着脱が出来る方式であっても、水道などから直結される方式であってもかまわない。製氷部10は、少なくとも、製氷用蒸発器1、製氷板2、散水器(散水ノズル)9、水受け皿5、そして循環ポンプ12などにより構成される。この製氷部10は、いわゆる流下式と呼ばれる製氷方式であり、氷点以下に冷却した製氷板2に、繰り返し流水を行うことによって、氷を成長させる方式である。
The
製氷に用いる水は、給水タンク24から一旦水受け皿5に給水される。この水は、循環ポンプ12によって汲み上げられて散水器9から製氷板2の表面にめがけ散水される。このとき、製氷板2は製氷用蒸発器1によって氷点温度以下に冷却されているので、流水される過程で水の一部は製氷板2表面に氷結する。氷結されなかった水は、そのまま下方へ流れ、水受け皿5に回収される。回収された水は、再び循環ポンプ12によって汲み上げられ、上記の一連の流水サイクルが繰り返される。このように水を流動させながら氷を成長すると、氷の内部に気泡や不純物が含まれない透明で純粋な氷を得ることができる。
Water used for ice making is temporarily supplied from the
なお、従来の冷蔵庫に用いられてきた所謂水皿式の製氷装置は、周囲の冷気よって氷結させる方式のために、製氷装置は冷凍室などの氷点温度以下の環境に設けられていた。しかし、本実施形態の製氷装置は製氷用蒸発器1によって直接製氷板2を冷却するので、上記のように氷点温度以下の環境に設置する必要はない。むしろ、水循環系が凍結してしまうことを防ぐために、冷蔵室など氷点温度よりも高い環境に設置することが必要不可欠となっている。
The so-called water tray type ice making device used in conventional refrigerators is provided in an environment below the freezing point temperature, such as a freezing room, because of the method of freezing with ambient cold air. However, since the ice making device of this embodiment directly cools the
冷凍室32は、冷凍室扉22、貯氷部26、少なくとも備えるものである。製氷部10で製氷された氷6は、氷排出口14を通じて貯氷部26に収納される。野菜室33は、野菜を保存するのに適した約5℃程度の温度で制御される。
The
冷凍サイクルを構成する主要部品のうち、圧縮機19と凝縮器40は冷蔵庫20の底部に、主蒸発器18は冷凍室32に、製氷用蒸発器1は冷蔵室31に、それぞれ設けられている。冷凍サイクルの動作原理については、図2を用いて説明する。
Among the main components constituting the refrigeration cycle, the
図2は、本実施形態の冷凍サイクル回路図を示している。圧縮機19で冷媒(例えばフロン、イソブタン)は、高温・高圧に圧縮された後、凝縮機40を経ることによって放熱を行いながら凝縮・液化が進行する。その後、三方弁43に流れ、ここを基点として冷媒流路は、主キャピラリーチューブ42に向かう流路と、製氷キャピラリーチューブ44に向かう流路とに分岐する。この場合、どちらに向かうかはこの三方弁43によって切り替える。製氷用キャピラリーチューブ44を経た冷媒は、減圧され低温・低圧の冷媒液となって製氷部10の製氷用蒸発器1へ流入し、製氷板2の熱を奪って蒸発・ガス化し、その後、再び圧縮機19にまで送られる。
FIG. 2 shows a refrigeration cycle circuit diagram of the present embodiment. The refrigerant (for example, chlorofluorocarbon and isobutane) is compressed at a high temperature and a high pressure in the
一方、主キャプラリーチューブ42を経た冷媒は、減圧されて低温・低圧の冷媒液となった後、冷蔵庫20の主蒸発器18へ流れる。製氷時には、冷媒が製氷用キャピラリーチューブ44に流れるように三方弁43が切り替えられ、製氷を行わない時には、冷媒が主キャピラリーチューブ42へ流れるように切り替えられる。なお、製氷時に、一部の冷媒だけが製氷用キャピラリーチューブ44に流れるように三方弁43を制御するようにしてもよい。
On the other hand, the refrigerant that has passed through the main
次に、冷蔵庫20の庫内の冷気の循環について説明する。主蒸発器18によって発生する冷気は、送風機30によって冷凍室32内に送出され、冷蔵庫20内を冷却する。このとき、冷凍室32と冷蔵室31の間に設けたダンパー28を通じて一部の冷気は冷蔵室31にも送り込まれるようになっている。ダンパー28は冷蔵室の目標温度に近づくように開閉度が制御されるようになっている。なお、冷気の流れについても、この方法に限定されるものではないので他の方法であってもかまわない。
Next, the circulation of cool air in the
図3は、本発明の製氷装置に係る製氷部10の正面図を示している。本図を用いて製氷部10の説明を行う。(a)は、製氷部10を構成する部品のうち、製氷用蒸発器1と製氷板2のみを示したもの、(b)は(a)に加え、氷分離部3b、立設リブ3a、散水器9、水受け皿5を示した正面図である。
FIG. 3 shows a front view of the
図2で示した製氷用キャピラリーチューブ44を通過して減圧されて低温・低圧となった冷媒が、図3(a)の製氷用蒸発器1に流れ込み、これが気化する際に製氷板2の熱を奪うことによって、製氷板2が氷点温度以下に冷却される。なお、この製氷用蒸発器1と製氷板2は別々に形成した後に接合して形成したものであってもよいし、押し出し成型などにより一体に成型してもよい。
The refrigerant that has been reduced in pressure through the ice-making
次に、製氷に用いる水を供給する方法、ならびに、これを循環する方法について説明する。製氷に用いる水は、図1で示した給水タンク24から所定量が水受け皿5に引水されて、循環ポンプ12によって散水器9まで汲み上げられた後、散水器9から製氷板2の表面に向けて散水される。散水された水は、立設リブ3aにより分流しながら下方へ流水する。このとき、流水される水の一部は、氷点温度以下に冷却されている製氷板2の表面上に氷結していく。なお、氷分離部3bがある領域は、熱伝導率が低い材料で構成されているために、冷熱の供給効率が悪い。このため、この領域には氷結は起こらない。
Next, a method for supplying water used for ice making and a method for circulating the water will be described. A predetermined amount of water used for ice making is drawn from the
なお、本実施形態では、水が流水される流水面を、熱伝導率が異なる異種材料により構成したが、別法として、単一の材料で構成してもよい。この場合、流水面全体が氷結せず、冷却管の近傍のみに氷が生成するに、材料の熱伝導率や製氷用蒸発器1の間隔などを最適化する必要がある。
In addition, in this embodiment, although the flowing water surface where water flows is comprised by the dissimilar material from which heat conductivity differs, you may comprise by a single material as an alternative method. In this case, it is necessary to optimize the thermal conductivity of the material, the interval between the
図4は、図3(b)のA−A断面図である。本図の(a)は製氷装置の主要部の全体図の断面図、(b)は立設リブ3a付近拡大図を示している。氷6はこれらの図に示したように、立設リブ3aの側壁面に沿って氷結される。従ってこの立設リブ3aの断面形状は、氷6の形状を決定する一要素にもなっている。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. (A) of this figure is a sectional view of the overall view of the main part of the ice making device , and (b) shows an enlarged view of the vicinity of the standing
一方、この断面形状は、後述する氷の離氷の性能に影響する。以下、この点ついて説明する。
1)立設リブ3aのテーパー角θ1、θ2(立設リブ3aの側壁面とこのリブの底面とが成す角度)・・・立設リブ3aが製氷後に製氷板2から遠ざかるように可動し、立設リブ3aのテーパー角θ1、θ2が氷6を引っ掛けるように作用することによって離氷されるので、このテーパー角度の値は重要である。実験の結果、このテーパー角は、鋭角なほど上手く離氷を行う事が確認できた。少なくともこのテーパー角度は、80度よりも鋭角にする必要がある。
2)立設リブ高さH1・・・この立設リブ3aの高さは生成する氷の厚みにより決定する。生成する氷の厚みよりも高くする必要がある。
3)幅立設リブ幅W1・・上記のテーパー角θ1、θ2の値が大きくなると、この幅立設リブ幅W1の値は必然的に大きくなる。この値が大きくなりすぎると、氷6の容積が小さくなってしまう。
4)頂部形状α1・・・本図のようなラウンド形状であっても、フラット形状であっても良い。
On the other hand, this cross-sectional shape affects the performance of ice icing described later. This point will be described below.
1) Taper angles θ1, θ2 of the standing
2) Standing rib height H1... The height of the standing
3) Width standing rib width W1... When the taper angles .theta.1 and .theta.2 are increased, the width standing rib width W1 inevitably increases. If this value becomes too large, the volume of
4) Top shape α1... Round shape as shown in the figure or flat shape.
また、図4(c)は、立設リブ3aの強度補強部材37、突出部36を設けた場合の立設リブ3aの拡大図を示している。通常、立設リブ3aは樹脂などで形成されているが離氷を行うために製氷板2と氷6との接着力以上の力学的な剥離力をこの立設リブ3aによって氷6に伝える必要があるために、この立設リブ3aには離氷のたびに大きな負担がかかっている。そのために、長期間使用すると材質の疲労がかさみ、最悪の場合には、破損してしまう恐れもある。このトラブルを防止するために、本発明の立設リブ3aには、強度を高めるために図4(c)に示すように強度補強材37を設けるとよい。この強度補強材37は、金属材料など強度が高いものが望ましい。また、突出部36は、氷を剥離しやすくするために、立設リブ3aの側壁に図示したような出っ張りを設けている。この突出部36は、出っ張り長さを大きくすればするほど剥離力は向上するが、大きくしすぎると氷6がこの突出部36に固着してしまうので、通常1〜2mm程度が好ましい。
Further, FIG. 4 (c),
図5は、製氷部10を側面から示した図である。本図に従い、製氷動作および離氷動作について説明する。本図において、立設リブ3aが製氷板2に接触している状態を通常状態3a−Aとし、製氷板2から離れている状態を離氷状態3a−Bと表現する。立設リブ3aは、回転軸8aによって回動可能に軸支されている。また、立設リブ3aは、扇型ギア8cと連結している。この扇型ギア8cは、駆動ギア7と噛合されている。従って、この駆動ギア7を駆動することによって、立設リブ3aは回動軸8aを中心に回動するようになっている。製氷時には駆動ギア7を反時計回りに駆動して噛合している扇型ギア8cと立設リブ3aを、時計回りに回転させて、立設リブ3aを製氷板2に押し当てた状態にする(3a−Aの状態)。
FIG. 5 is a side view of the
次に製氷動作について説明する。製氷工程が始まると、図2で示した三方弁43が切り替えられて、製氷用蒸発器1に冷媒が流れこむようになる。冷媒が流れ込むと、冷媒が蒸発することによって冷熱が発生し、製氷用蒸発器1に接触している製氷板2は、氷点温度以下に冷却される。この状態で循環ポンプ12を回転させると、水受け皿5に蓄えられた水が散水器9にまで汲みあげられる。散水器9にまで汲み上げられた水は、その後、下方に向かって散水が行われて、製氷板2の表面を流れながら、下方に備えられた水受け皿5で再び回収されるようになっている。このとき、一部の水は、製氷板2の表面に層状に氷結する。この一連の動作を一定の間繰り返し継続させると、氷は必要な厚みを有した容積にまで成長させることができる。必要な容積の氷が得られると、循環ポンプ12の回転を停止して、散水を終了する。これで製氷工程は終了する。
Next, the ice making operation will be described. When the ice making process starts, the three-
製氷工程が終了すると、氷6を離氷する動作を行う。次に、この離氷動作について説明する。まず離氷は、駆動ギア7を時計回りに回転させて、噛合している扇型ギア8cを介して立設リブ3aを反時計方向に回転するように作用させる。このように、駆動ギア7を時計回りに回転させることによって、立設リブ3aは製氷板2から離れた状態となる(3a−Bの状態)。
When the ice making process is finished, the
製氷板2の表面上に生成された氷6は、立設リブ3aが、3a−Aの状態から、3a−Bの状態に可動するときに、このリブに引っ掛けられるような格好で製氷板2から離氷される。この様子を次の図6で別の角度から説明する。
The
図6の(a)から(c)は、製氷部10を上から見下ろした図となっている。(a)は製氷が完了した直後、(b)は離氷を開始した直後、(c)は離氷工程が進んだ状態をそれぞれ示している。
本実施形態では、立設リブは、3a-1〜3a-5の5本によって構成されている。3a-2と3a-4の記号を付した立設リブ3aは、リブ下端を回転軸中心として軸支されていて、回動ができるようになっている。一方、3a-1、3a-3、3a-5の記号を付したリブは、回転ができない固定リブとなっている。なお、逆に3a-1,3,5のリブを可動リブとし、3a-2,4を固定リブとしても良い。
FIGS. 6A to 6C are views in which the
In the present embodiment, the standing rib is composed of five pieces, 3a-1 to 3a-5. The standing
(b)に示したように、離氷は、可動立設リブ3a-2、3a-4が製氷板2から離れるように可動していくことによって行われる。このように立設リブ3aが製氷板2から離れるように可動すると、氷はリブに引っ掛けられて製氷板2から剥離されるように力が働くようになっている。従って、リブが所定量可動すると、氷6は、製氷板2から離氷することができる。
As shown in (b), the deicing is performed by moving the
なお、全てのリブを可動式にしていない理由は、交互にリブの動き方を変えることにより、氷に対して、ねじれ効果が働くことを狙っているためである。なお、全てのリブを可動式にして、隣りあったリブが異なる角度で回動するようにしてもよい。
なお、本実施形態では、リブが回転する方式を採用しているが、回転式に限定されるものでなく、例えば、平行に移動するものであってもよい。
The reason why all the ribs are not movable is that the twisting effect works on the ice by alternately changing the movement of the ribs. Note that all ribs may be movable so that adjacent ribs rotate at different angles.
In addition, in this embodiment, although the system which a rib rotates is employ | adopted, it is not limited to a rotary system, For example, you may move in parallel.
(c)の状態にまでリブが製氷板2から離れていくと、氷6は、製氷板2から完全に剥離される。この状態に進むと氷6は自重によって下方に設けた貯氷部26(図1)にまで落下していくようになっている。
When the rib moves away from the
なお、立設リブ3aを軸支する方法は本実施形態に限らず、立設リブ3aの上端側であってもよい。また、駆動方法も、本実施形態のように扇型ギア8cを用いるようなものでなくてもよい。また、可動する立設リブ3aのテーパー角θ1、θ2を可動しない立設リブ3aのそれよりも小さくしてもよい。さらに、本実施形態では、可動する立設リブ3aにテーパー角をつけることにより、氷を引っ掛けるようにしているが、別法として、立設リブ3aの一部に突起物を設け、この突起物によって氷を引っ掛けるようにしてもよい。
また製氷板2の表面もしくは立設リブ3aの表面に、フッ素樹脂などの撥水性の高い材料を表面にコーティングすると、離氷に要する力を小さく抑えることが出来るようになるので、設計上都合がよい。
In addition, the method of pivotally supporting the standing
In addition, if the surface of the
本実施形態によれば、氷を融解させることなく離氷することが出来るようになる。 According to this embodiment, the ice can be de-iced without melting the ice.
[第2の実施形態]
次に本発明に係る第2の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心として説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described focusing on differences from the first embodiment.
図7は、本実施形態に係る製氷装置の主要部正面図である。構成は、製氷用蒸発器1、これに固着されている製氷板2、製氷板2と製氷板2との間を埋める氷分離部3b、氷分離部3bに固定され流水方向と同じ方向に設けられた立設リブ3aによって構成されている。製氷板2の表面は、流水方向に対して垂直方向に複数本数の凹溝が設けられていて、この凹溝には上記の氷分離部3bが嵌め込む様に構成されている。この氷分離部3bは、樹脂などのような熱伝達率が低い材料で構成する。氷分離部3bは立設リブ3aと一体に形成され、しかも、製氷板2には固定されておらず、図示しない駆動部により、製氷板2の鉛直方向に駆動動作が行えるようになっている。
FIG. 7 is a front view of main parts of the ice making device according to the present embodiment. The structure is the
第1の実施形態と同様、氷点温度以下に冷却した製氷板2の表面に上方から水を流水すると、基本的に氷は製氷板2の表面に生成し、逆に、氷分離部3bの表面には生成しないようになっている。しかしながら、水は、氷結する際に、たて方向にも若干成長しながら氷結するので、実際には、図8に示したように、氷分離部3bの領域にまで氷は氷結する。図9は、本実施形態を上から見下ろした図である。氷6は、このように生成する。
As in the first embodiment, when water is poured from above onto the surface of the
次に、本実施形態の離氷動作について図10(a)、(b)を用いて説明する。(a)は、氷の成長工程が完了した時点,(b)は、離氷時点、をそれぞれ示している。 Next, the ice removal operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 10 (a) and 10 (b). (a) shows the point in time when the ice growth process is completed, and (b) shows the point of ice removal.
駆動ギア54の駆動力を押出し部材55を介して氷分離部3bに伝達し、この氷分離部3bが製氷板2の表面方向に可動させるように力を加えることにより離氷を行うようになっている。このとき、上述した通り、氷は製氷板2のみならず、氷分離部3bの一部にまで張り出して生成しているので、氷分離部3bが、製氷板2の表面方向に可動するように力を加えられると、氷分離部3bは、氷分離部3bに張り出した部分を押出すように作用する。
従って、氷が製氷板2に固着している以上の力が加わった場合に氷は剥離される。
The drive force of the
Accordingly, the ice is peeled off when a force greater than the amount of the ice fixed to the
以上説明したとおり、本実施形態によると、氷を融解させることなく製氷板2から離氷することが出来るようになる。
As described above, according to the present embodiment, the ice can be removed from the
[第3の実施形態]
次に、本発明に係る第3の実施形態について説明する。本実施形態においても、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
図11は、本実施形態の製氷装置の主要部を側面から図示したものである。本図に示したように、本実施形態の製氷板2には回転軸40が設けられており、この回転軸40が製氷装置本体の支持部(図示せず)に固定されている。従って、製氷板2は、この回転軸40を回転中心として、回転をすることができるようになっている。また、この製氷板2の上位置には、おもり52が取り付けられている。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment according to the present invention will be described. Also in this embodiment, it demonstrates centering on difference with 1st Embodiment.
FIG. 11 illustrates the main part of the ice making device of this embodiment from the side. As shown in the figure, the
離氷は、この回動する製氷板2を勢いよく回動させて、おもり52を取り付けた製氷板2の上部を製氷部材に対向する被衝突部材13に衝突させ、その衝突により発生する衝撃によって、氷6を製氷板2から剥離する。
衝突によって発生する衝撃は、その強度が大きいほど剥離効果が大きくなるため、(1)回動する製氷板2の重量を大きくする、(2)おもり52を取り付ける位置をなるべく回転軸から離す、(3)製氷板2の回転角度を90度以上に大きくする、(4)回転軸40に付勢手段を設ける、(5)製氷板2の頂部のおもり52、製氷部材に対向する被衝突部材13を硬い材質で構成する、といった措置を講じることが離氷性能を向上させる上では有効である。また、この回転動作は、手動で行っても良いし回転軸40に連結させた動力(図示していない)によって行ってもよい。
The deicing is performed by vigorously rotating the rotating
Since the impact generated by the impact increases as the strength increases, the peeling effect increases. (1) The weight of the rotating
以上説明したとおり、本実施形態によると、氷を融解することなく離氷が出来る。 As described above, according to the present embodiment, the ice can be removed without melting the ice.
[第4の実施形態]
次に、本発明に係る第4の実施形態について説明する。尚、本実施の形態についても、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図12は、本実施形態に係る製氷部10の正面図を示している。構成は、製氷用蒸発器1、これに接続され、島状に独立・分離した製氷板2、この製氷板2が有する開口部に差し込むように設けられている押出し部材55、この押出し部材55と製氷板2との隙間を埋めるシール材8b、製氷板2同士の空間を埋める氷分離部3b、この氷分離部3b上に設けられて流水方向と平行になっている立設リブ3a、により構成されている。図13は、図12の主要部を拡大した図であり、(a)は正面図、(b)側面図、を示している。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described. Note that this embodiment will also be described with a focus on differences from the first embodiment.
FIG. 12 shows a front view of the
図14は、本実施形態に係る製氷装置の側面図を示している。(a)は、離氷動作を始める直前の状態、(b)は、離氷動作を行っている最中の状態、をそれぞれ示している。
押出し部材55は、押出し駆動部の回転ギア54に勘合するようになっている。また、この押出し部材55は、製氷板2の開口部に貫通するようになっている。
FIG. 14 shows a side view of the ice making device according to the present embodiment. (a) shows a state immediately before starting the deicing operation, and (b) shows a state during the deicing operation.
The extruding
次に、本実施形態の動作について説明する。製氷を行う工程はこれまで示してきた実施形態と同様なので、説明は省略する。従って離氷動作を中心に説明を行う。
離氷動作は、まず、回転ギア54を回転させることによって行う。この回転ギア54を反時計方向に行うと、押出し部材55は、勘合されているので、回転ギア54の回転につられて紙面の右方向へ移動する。押出し部材55が、このように移動すると、製氷板2の表面に固着している氷6は、突き押されて製氷板2から剥離されることになる。
Next, the operation of this embodiment will be described. Since the process of making ice is the same as that of the embodiment shown so far, description is abbreviate | omitted. Therefore, the explanation will be focused on the deicing operation.
The deicing operation is first performed by rotating the
また、押出し部材55は、一度製氷板2から突出する方向に移動した後、逆に製氷板2よりもへこむように移動するようにしてもよい。このようにすれば、押出し部材55の先端部が氷と固着ままであったとしても、押出し部材55が、製氷板2よりもへこむことにより、脱離させることができる。また、この動作を複数回繰り返すと、離氷性が向上する。
Further, the pushing
なお、押出し部材55は、本実施形態に示したような構造でなく断面円形形状であってもよいし、複数の押出し部であってもよい。また押出し部材55を駆動させる方法も一例示に過ぎず、本実施形態に記載した構造でなくても本実施例のように押出し部材55を駆動できる方法であれば別方法であってもかまわない。
The pushing
本実施形態によれば、透明に生成した氷を加熱することなく離氷することが出来るようになる。 According to the present embodiment, it becomes possible to deice the transparently generated ice without heating.
[第5の実施形態]
本発明の係る第5の実施形態を、図15を用いて説明する。前の実施形態と同様に、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
[Fifth Embodiment]
A fifth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. Similar to the previous embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
図15は、本実施形態の離氷動作を示す製氷部側面図である。図中の(a)は製氷が完了するまでの状態、(b)は氷生成後の離氷動作をそれぞれ示している。 FIG. 15 is a side view of the ice making unit showing the ice removing operation of the present embodiment. In the figure, (a) shows the state until ice making is completed, and (b) shows the deicing operation after ice formation.
本実施形態の製氷板2は、第4の実施形態で示した複数に独立した製氷板2を有する構造ではあるが、開口部は有していない構成をとっている。代わりに、製氷板2の裏面には、押出し部材55が設けられている。
The
本実施形態の製氷装置は、製氷板2の背面から押出し部材55で製氷板2を突き押すことにより製氷板2を湾曲させて、製氷板2の表面に氷結した氷6を剥離するものである。
そのため、製氷板2は湾曲できることが可能なように、材質、厚みを適切に設計する必要がある。例えば、製氷板の材質にチタン金属を用いる場合は、その厚みを0.3〜0.5mmとすることが望ましい。なお、製氷板2の一端は、製氷用蒸発器1に固定され、他端は固定されておらず、自由可動できるようになっている。
The ice making device of the present embodiment is configured to bend the
Therefore, it is necessary to appropriately design the material and thickness so that the
次に、本図(b)を用いて、離氷工程について説明する。離氷は、回転ギア54を反時計方向に回転させて、押出し部材55を紙面の右方向へ可動させる。このように押出し部材55を可動させると、製氷板2は、背後から突き押させるように作用させるために、製氷板2は、湾曲するようになる。すると、製氷板2の表面に氷結していた氷6は、製氷板2から剥離し、下方に落下することができる。
Next, the deicing process will be described with reference to FIG. The deicing causes the
なお、他の実施形態と同様、製氷板2の表面をフッ素などの撥水性が高い材料によって表面をコーティングすることによって、氷の剥離を容易にすることができる。
As in the other embodiments, the surface of the
このように本実施形態によれば、透明に生成した氷を加熱することなく離氷することが出来るようになる。 As described above, according to the present embodiment, the ice formed transparently can be deiced without heating.
[第6の実施形態]
本発明に係る第6の実施形態について、図16,17を用いて説明する。本実施形態は、製氷板2と押出し部材55とが嵌合状態にある事が特徴となっている。図16、17は、第6の実施形態に係る冷蔵庫の製氷装置の主要部側面図を示しており、図16は、製氷か完了した状態を、また、図17(a)、(b)は、離氷を行っている状態を示したものである。
[Sixth Embodiment]
A sixth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that the
本実施形態においても、製氷動作は省略し、離氷動作についてのみ説明する。
離氷動作は、回転ギア54を反時計回りに回転させる。これにより、回転ギア54と勘合した押出し部材55は、紙面右方向に移動する。押出し部材55が製氷板2を突き押すことによって、図17(a)に示すように製氷板2は湾曲する。このように湾曲されることによって、氷6に剥離作用が生じる。
次に、回転ギア54を逆に時計方向に回転させる。このようにすると、逆に、押出し部材55は、反対に紙面左方向に可動する。このように押出し部材55が紙面左方向に移動することにより、製氷板2は、先ほどとは逆に湾曲することになる。このように製氷板2を湾曲させる方向を逆にすることにより離氷性能は向上する。この一連の動作を複数回繰り返すと、さらに、離氷の性能は向上する。
Also in this embodiment, the ice making operation is omitted, and only the ice removing operation will be described.
In the deicing operation, the
Next, the
このように本実施形態によれば、氷が強固に製氷板2に固着していても、製氷板2から氷6を剥離することが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to peel the
以上説明してきたように本実施形態によれば、氷を加熱せずに製氷板2から離氷することが可能になる。そのために、構造が複雑でねじって離氷することができない流水式の製氷装置でも、氷を融解させることなく離氷することが可能になり、氷の連結や表面のくもりや、衛生上の問題を起こすことなく氷点温度以下で氷を保存することが出来るようになる。
As described above, according to the present embodiment, ice can be removed from the
また、氷を融解させることなく離氷する方法として、これまで機械的な力を加える方法を用いた実施形態について説明してきたが、本発明はこのように機械的な方法だけに限定されるものではなく、氷を溶かさずに離氷できるものであればよい。 例えば、超音波振動素子を製氷板2の背面などに設けて離氷時にこの振動エネルギーを利用して氷を製氷板2から剥離するようにしてもよいし、あるいは携帯電話に利用されている振動素子を製氷板2に取り付けて振動させることによって、氷と製氷板2との間に剥離力を作用させて離氷する方法であってもよい。
In addition, the embodiment using the method of applying a mechanical force as a method of deicing without melting the ice has been described so far, but the present invention is limited only to the mechanical method. Rather, it may be anything that can be deiced without melting the ice. For example, an ultrasonic vibration element may be provided on the back surface of the
1 製氷用蒸発器
2 製氷板
3a 立設リブ
3b 氷分離部
4 製氷水循環経路
5 水受け皿
6 氷
7 駆動ギア
8a 回転軸
8b シール材
8c 扇型ギア
9 散水器(散水ノズル)
10 製氷部
12 循環ポンプ
13 製氷部材に対向する被衝突部材
14 氷排出口
18 主蒸発器
19 圧縮機
20 冷蔵庫(冷凍冷蔵庫)
24 給水タンク
26 貯氷部
36 突出部
37 強度補強部材
40 回転軸
52 おもり
54 回転ギア
55 押出し部材
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
24
40 the rotating
5 4
Claims (16)
前記製氷部材は、氷を融解させることなく離氷を行うための可動式の立設リブを備えたことを特徴とする製氷装置。 An ice making member, a cooling means capable of cooling the ice making member to below the freezing point temperature, a water sprinkling means for spraying water on the surface of the ice making member, and water that has not been frozen by the ice making member are recovered. An ice making device comprising a water receiving part and a water supply means for sending water from the water receiving part to the watering means,
The ice making device is provided with a movable standing rib for deicing without melting ice.
前記製氷部材の前記表面から氷を押し離すように氷に対して押圧するか、若しく前記表面を湾曲するように前記表面を押圧し、氷を融解させることなく離氷を行う離氷手段を有することを特徴とする製氷装置。 An ice making member, a cooling means capable of cooling the ice making member to below the freezing point temperature, a water sprinkling means for spraying water on the surface of the ice making member, and water that has not been frozen by the ice making member are recovered. An ice making device comprising a water receiving part and a water supply means for sending water from the water receiving part to the watering means,
Deicing means for pressing against the ice so as to push the ice away from the surface of the ice making member, or pressing the surface so as to bend the surface, and performing deicing without melting the ice An ice making device comprising:
。 An ice-making member having a water surface installed substantially vertically, a water spray nozzle at the top of the water surface for spraying water to the water surface, and water sprayed by the water nozzle at the bottom of the water surface. An ice making device comprising: a water receiving tray for receiving water; a circulation pump for pumping water from the water receiving tray to the watering nozzle; and a cooling means capable of cooling the ice making member to a freezing point temperature or less. The surface is provided with standing ribs at a plurality of locations along the direction of flowing water, and the water flowing by the standing ribs is divided into a plurality of strips. An ice making device characterized in that it is pivotally supported with one end as a fulcrum, and the ice is deiced by moving the movable rib without heating when deicing the produced ice.
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