JPH03137472A - 自動製氷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は冷蔵庫に備えられ、特に透明な氷を自動釣に生
成可能とする自動製氷装置に関するものである。

従来の技術 従来より一部家庭用の冷蔵庫で採用されている自動製氷
装置について実公昭５４−１７１３９号公報にその一例
が示されており第９図及び第１０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。６は
前記冷蔵庫本体１の内部を上下に区階する区画壁であり
、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に強制ｄ風するための送風機である。

次に１０は前記冷凍室ｅ内に備えた自動製氷機であり、
モータ、減速ギア群（図示せず）等を内蔵した駆動装置
１１．中央部に支持軸１２を連結固定した製氷皿１３．
前記駆動装置１１に前記製氷皿１２を軸支させるための
フレーム１４等より構成される。尚、１６は前記製氷皿
１３を歪み変形させて製氷を行わせるために前記駆動装
置１１の外殻の一部に設けたストッパーであり、１６ば
前記ストッパ−１５に当接する様に前記製氷皿１３上に
取付けた当て板である。又、１７は前記自動製氷機１ｏ
の下方に備えた貯水箱である。

１８は製氷用の水を貯水するための給水タンクであり、
前記冷蔵室７内の一面に着脱自在に備えられる。又１９
は前記給水タンク１Ｂの給水口であり、弁２０によって
開閉される。２１は前記給水タンク１８の給水口１９の
下方に設けた貯水皿であり、前記給水口１９を下向けに
して前記給水タンク１８をセットすると、前記弁２ｏが
押し上げられて前記給水口１９が開口される様構成され
ている。又、２２は前記貯水皿２１内に受けた水を揚水
するための給水ポンプであり、２３ｄｆｍ記給水ボンデ
２２に連結して、その出口を前記自動製氷機１０の製氷
皿１３に臨ませるように配設した給水管である。

かかる構成において、使用者によって水を満たされた給
水タンク１８が所定の位置にセットされると、弁２ｏが
押し上げられて給水口１９が開口して貯水皿２１内に水
が満たされる。その後、満たされた水は給水ポンプ２２
によって揚水され。

給水管２３を介して製氷皿１３内に注水される。

こうして製氷皿１３内に所定量溝たされた水は冷凍室θ
内での冷却作用によって氷結され、氷が生成される。そ
して、製氷が終了すると駆動装置１１の回転作用によっ
て製氷皿１３が子持軸１２？中心として回動反転し、ス
Ｉ−ソバ−１６に当て板１６が当接することによって製
氷皿１３が歪み変形を生じて製氷皿１３内の氷が４氷さ
れる。又、離氷された氷は貯水箱１７内に落下して貯氷
され、離氷作用の終了した製氷皿１３は再び駆動装置１
１による逆回転作用によって元の状態に復帰する。

以後この作用を給水タンク１８内の水と使い切るまで繰
り返して、自動釣に製氷、貯水を行なうものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような製氷方法であると、氷が生成
される際の製氷皿１３内の水の凍結が。

製氷皿１３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
分や溶解性塩類や非溶解性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
純度が低くて味も良くない氷となり１例えばウィスキー
等の飲料用をはじめとして官能的に適した氷にならない
という問題点があった。

本発明は上述した問題点を解消するものであり、透明度
が高く、純度の高い氷を生成出来る自動製氷装置を提供
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自動製氷
装置は、冷却室の一画に備えた上面を開口して内面底部
にヒータを配設した断熱槽内に製氷皿を重合させ、この
製氷皿と並設した水切皿とともに夫々を回動させる駆動
装置を設ける。又。

冷却室外には給水タンクと給水ポンプを設け、さらに冷
却室内に〆黒度検出装置、そして氷厚を一定にするため
の製氷時間積算判定手段、時間送り速度判定手段を備え
たものである。

作　　　用 本発明は上記した構成によって製氷皿内に所定量給水さ
れると、断熱槽による断熱作用と下面からの製氷ヒータ
による加熱作用で、冷却室内の冷気によって氷表面から
下方に向けて一方向の凍結作用が行なわれ、水中の気体
成分や不純物を下方の水中に排出しながら氷結晶が生成
されていく。

そして氷が所定の厚さになる時点を、温度検出装置で検
出した温度によ９時間送り速度を判定し。

一定製氷時間を積算し判断する。その後駆動装置を１￥
動させると製氷皿が回転反転して離氷が行なわれ、水切
皿上に氷が落下して気体成分や不純物濃度が高くなった
未凍結氷が分離、水切されて排水される。次に氷を乗せ
た水切皿が駆動装置により回動反転されると透明度及び
純度の高い氷が貯水箱内に落下貯氷されるものである。

実施例 以下１本発明の一実施例の冷蔵庫等の自動製氷装置につ
いて第１図から第８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。

２４は内部に断熱材２５を収めた区画壁であり、上部に
冷凍室２６、下部に冷蔵室２７を区画形成している。、
２８は前記区画壁２４上に配置した上面を開口された凹
陥形の断熱槽であり、樹霜製の外枠２９と凹陥部の底面
に配置した金属板３゜（例えばアルミ＋ｆｉ、）及び前
記外枠２９．金咲板３０に囲まれた断熱材３１と、前記
金属板３ｏの裏面に熱伝導的に固定された製氷ヒータ３
２より構成されている。３３は前記断熱槽２８の内面に
重合するよう外形を形成した製氷皿であり、小区画３４
と、この小区画３４を仕切る仕切枠３６及びこの仕切枠
に形成して前記小区画３４ｉｊｉを連通させる連通溝３
６より構成されている。３７は前記製氷皿３３に並設し
た格子状の水切皿であり。

前記製氷皿３３の一端には第１の支持軸３８が。

又前記水切皿３７の一端には第２の支持軸３９が連結固
定されている。４ｏは前記第１の支持軸３８゜嘉２の施
３９を圃た狭て餅泗防尺皿３３及び水切皿３７を回動さ
せる駆動装置であり、内部にモータ、減速ギヤ群等（図
示せず）が内部されている。４１は前記駆動装置４ｏに
前記製氷皿３３及び水切皿３７を前記第１の支持軸３８
．第２の支持軸３９を介して軸支させるためのフレーム
である。４２゜４３は前記駆動装置４０の外殻の一部に
設けたストッパーであり、４４．４５は前記製氷皿３３
及び水切皿３７の反転時に、前記ストッパー４２゜４３
に当接するように前記製氷皿３３及び水切皿３７上に夫
々取付けた当て板である。次に、４６は前記水切皿３７
の下方に設けた排水皿、４７はこの排水皿４ｅに連結さ
れた排水管であり、夫々ヒータ４８．４９が熱伝導的に
配設されている。

又、６０は前記水切皿３７の反転姿勢時の下方で前記排
水皿４６に隣接して設けた貯水箱である。

史に、前記排水管４７は前記区画壁２４の断熱材２６及
び本体１の断熱材４内を頁歯して本体１の底部に設けた
機械室５１内に連通している。そして６２は蒸発装置で
あり、冷凍サイクルの圧＠機５３から配管された高温高
圧の加熱管６４を密着させた加熱板６５と、前記加熱板
６６上に載置した蒸発皿６６より構成されている。又、
６７は前記排水管４７の出口に連結して前記蒸発皿６６
の内部に水を導くための導水管である。

一方、５日は給水タンク１８より貯水皿２１内に一時貯
水された水を給水ポンプ２２で前記製氷皿３３に給水す
るための給水管であり、一端を前記給水ポンプ２２に連
結し他端を前記製氷皿３３の上面に臨むように開口され
ている。また、６９は前記冷凍室２６内にあって前記製
氷ｌｌ１１３３の上面に冷気を導くための曲虱略であり
、６０は前記冷凍室２６内の温度を検知して前記送風機
９．圧縮鴎６３の運転、停止を制御する温度制御装置（
以後Ｆ’ｃｃと呼ぶ）である。６１は制御装置で、内部
にＦｃ　ｃ　６０で検出した温度により時間送り速度を
判定する手段６２と、前記時間送り速度判定手段ｅ２に
よる製氷時間を積算し所定時間後、製氷終了を判断する
製氷時間積算判定手段６３を有している。

かかる構成において、使用者によって水を満たされた給
水タンク１８が所定の位置にセットされると、弁２ｏが
押し上げられて給水口１９が開口して貯水皿２１内に水
が満たされる。その後、満たされた水は帖水ポンプ２２
によって揚水され、給水管５８を介して製氷皿３３に給
水が始められる。製氷皿３３の小区画３４のうち一箇所
に給水されると連通溝３６を通じて他の小区画３４内に
所定欲給水される（所定量の注水は例えば給水ポンプ２
２のモータの作動時間の規定等の手段によって行なわれ
る）。以上が給水モードＡでこの状態を第３図に示す。

次に製氷モードＢに入り送１ｉｉＬｌ＊９によって冷却
器８で冷却された冷気が血風路６９を介して製氷皿３３
の水表面上に強制通風されて冷却作用が行われる。これ
と同時に＋ｆｒ熱槽２８内の底面に配設された製氷ヒー
タ３２の加熱作用が開始され底面の金属板３ｏが加熱さ
れる。又、製氷皿３３の外周は断熱槽２８内の断熱材３
１で　囲われているため外周からの冷却作用も抑えられ
、凍結作用は製氷皿３３の上方から下方へ向けての一方
向に進行していく。このため凍結速度を適度に遅くして
やれば（例えば５ｙ／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、含有される各種不純物を
氷結晶外に析出して下方の未凍結水中に排出していく。

こうして時間経過によって順次生成されていく氷は透明
度が非常に高く、不純物の少ない純度の高い氷となる。

そして氷が未凍結水を残し所定の氷厚で製氷モードＢＱ
終了させるため、凍結速度の変動に対応して製氷時間を
制（財）する必要がある。つまり、冷凍室２６に設けた
ＦｅＣ６ｏで検出した冷凍室２６の温度で氷の凍結速度
を間接的に検知し、時間送り速度判定手段６２により、
温度が低い時は凍結速度が早いと判断し、時間送り速度
を遅く（例えば０．７倍）、？ａ度が高い時は凍結速度
が遅いと判断し１時間送り速度を早く（例えば１．６倍
）シ。

それらの時間を製氷時間積算判定手段６３で積算し、一
定積算時間経過後、製氷モードＢを終了するという制−
を制御装＠ｅ１で行う。

ここで制菌装置６１内の制御について第８図のフローチ
ャートに従い説明する。

製氷スタートと同時にステップ６４で、ＦｅＣ６ｏの温
度を検出する。ステップ６６で、ＦｅＣ６ｏがｔ　より
低いか高いかを判断し、高い場合はステップ６７で凍結
速度が遅いと判定し、ステップ６８にて時間送り速度を
０．７　倍とし、ステップ７３にて製氷時間を積算する
。一方、ステ・ノブ６６でＦｃａ６０が１ａ　より低い
場合は、ステ、ノブ６ｅでさらにＦｃａ６０がｔｂ　よ
り低いか、ｔａとｔｂＯ間であるかを判断し−とｔｂの
間であると判断した場合は、ステップ６９にて凍結速度
が中程度と判定し、ステップ７０にて時間送り速度を１
倍つまり通常速度で、ステップ了３にて製氷時間を積算
する。一方、ステップ６６にてＦｅＣ６ｏがｔｂより低
いと判断した場合は、ステ、ノブ７１にて凍結速度が早
いと判定し、ステップ７２にて時間送り速度を１．６倍
として、ステップ７３にて製氷時間を積算する。尚ステ
ップ７３にて製氷時間を毎回積算したあと、ステップ７
４にて一定槓算時ＩＪＩＴ全経過したかどうかを判断し
、経過していない場合はステップｅ４に戻り、以後１時
間積算するまで上記の制御を行う。そしてステラフ７４
にて１時間積算経過と判断した時点で製氷モードＢを終
了する。

以上の制置によって必要とする所定の氷厚を得られる。

尚、製氷モードＢの終了時点の状態図を示したものが第
４図で、製氷皿３３の各小区画３４内の上部に透明度及
び純度の高い氷が、そしてその下部には純度の低下した
未凍結氷が共存した状態となっている。

次に離氷モードＣに移り、駆動装置４０が作動して第１
の支持軸３８．第２の支持軸３９が回転を始めて、先ず
水切皿３７が反転して排水皿４６の上方にセットされ、
続いて製氷皿３３が回動して断熱槽２８から離脱し、先
にセットされた水切皿３７の上方に重なり合う様に近接
した位置まで反転する。これと同時に断熱槽２８内の製
氷ヒータ３２の加熱作用は停止する。そして、製氷皿３
３に固定した当て板４４が駆動装置４ｏに設けたストッ
パー４２に当接し、そのまま更に駆動装置４゜が製氷皿
３３に回動力を与えることによって製氷皿３３は歪み変
形し、各小区画３４内の氷は離氷されて下方にセットさ
れた格子状の水切皿３了上に落下する。これと同時に各
小区画３４内に残されていた気体成分や不純物濃度の高
まった未凍結水も流出落下するが、水切皿３７は格子状
に形成されて貫通孔が大部分を占めているために、水切
皿３７上には溜まらずにそのまま排水皿４６内に落下し
氷と水が分離される。即ち水切皿３７上には透明度及び
純度の高い氷のみが残される。以上が離氷モードＣで、
この状態を第６図に示す。

方、排水皿４６内に落下した未凍結水は排水管４７を介
して導水管６７より機械室６１内の蒸発装置６２の蒸発
皿６６内に排水される。その後、蒸発皿６６内に排水さ
れた水は圧縮機６３からの高γ品の高圧冷媒ガスが流れ
る加熱管６４と密着させた加熱板６６の７１１］ｌＩ？
作用によって蒸発される。尚、排水皿４６．排水管４７
での流水結氷を防止するためにヒータ４Ｂ　、４９によ
り適宜加熱作用が行われる。

次に冷却乾燥モードＤについて説明する。

水切［［１３７上に残された氷は表面の一部に水分の付
着した氷であるために適当な時間そのままの状態で冷却
乾燥される。その後、第６図に示す様に駆動装置４ｏが
再び作動して第１の支持軸３８゜第２の支持軸３９が回
転し、先ず製氷皿３３が口切して断熱槽２８内に収納セ
ットされ、一方で水切皿３７が排水皿４６の上部から反
転して貯水箱６０の上方で水切［１３７に固定された当
て板４６が駆動装置４０に設けたストッパー４３に当接
する。そして、そのまま更に駆動装置４０が水切皿３７
に回動力を与えることによって水切皿３７は歪み変形し
、水切皿３７上に載置された氷は屋氷されて下方に備え
られた貯水箱５ｏ内に落下し貯氷される。以上が冷却乾
燥モードＤでこの状態を第６図に示す。

こうして、給水タンク１８が使用者によってセットされ
た以後は、給水タンク１８内の水を使い切るまでこれら
一連の行程を自動的に繰り返す。

その債果、貯氷箱６ｏ内には透明度が高く、しがも純度
が高い氷のみが多量に貯氷されることになり、使用者は
ほとんど手を煩わせずに飲食用として極めて官能的に優
れた氷を随時十分に使用することが出来る。

発明の効果 以上の様に本発明によると、氷の生成進行によって排出
された気体成分や不純物を含んだ未凍結水を分離し、か
つ氷の厚みを一定にする手段を設けたことにより常に安
定的に透明度及び純度の高い氷が自動的に多量に貯氷さ
れていくため使用者は、飲食用として啄めて官能的に優
れた氷を随時十分に使用することが出来る。

【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自動製氷装
置の要部拡大斜視図、第２図は同第１図の自動製氷装置
を備えた冷蔵庫の縦断面図、第３図は同π１図の自動製
氷装置に給水された状態（給水モードＡ）を示す断面図
、第４図は同第３図の状態より製氷が進行した状態（製
氷モードＢ）を示す断面図、第６図は同第４図の状態よ
り離氷。 水分離した状Ｂ（離氷モードＣ）を示す断面図。 第６図は第６図の状態より貯水箱内に離氷する動チャー
ト図、第９図は従来例を示す自動製氷装置を備えた冷蔵
庫の縦断面図、第１０図は同第９図の自動製氷装置の要
部拡大斜視図である。 １８・・・・・・給水タンク、２２・・・・・・給水ポ
ンプ、２８・・・・・・断熱槽、３２・・・・・・製氷
ヒータ、３３・・・・・・製氷皿、３７・・・・・・水
切皿、４０・・・・・・駆ａ装置、６０・・・・・・温
度検出装置、６３・・・・・・製氷時間積算判定手段、
６２・・・・・・時間送り速度判定手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷却室の一画に備えた上面を開口された断熱槽と、前記
   断熱槽の内面底部を中心に配設した製氷ヒータと、前記
   断熱槽の開口部より内面に重合する製氷皿と、前記製氷
   皿と並設した水切皿と、前記製氷皿及び水切皿を回転さ
   せる駆動装置と、前記冷却室外に備えた給水タンクと、
   前記給水タンクの水を揚水する給水ポンプと、前記冷却
   室の一画に備えた温度検出装置と、製氷時間積算判定手
   段と、前記温度検出装置で検出した温度により時間送り
   速度を判定する手段とを有する自動製氷装置。