JPH061141B2 - 自動製氷機 - Google Patents

自動製氷機

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JPH061141B2
JPH061141B2 JP63019859A JP1985988A JPH061141B2 JP H061141 B2 JPH061141 B2 JP H061141B2 JP 63019859 A JP63019859 A JP 63019859A JP 1985988 A JP1985988 A JP 1985988A JP H061141 B2 JPH061141 B2 JP H061141B2
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JP
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ice making
ice
chamber
making chamber
water
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安夫 原
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Hoshizaki Electric Co Ltd
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Hoshizaki Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は自動製氷機に関し、更に詳細には、従来一般
に知られている正六面体の角氷以外の氷塊、例えば球体
状の氷塊や多面状体(ダイヤカット状)の氷塊を、連続
して大量に製造し得る自動製氷機に関するものである。
従来技術 各種の産業上の分野では、正六面体状をなす角氷や所要
厚みの板氷その他の氷塊を、連続的に大量に製造する自
動製氷機が、その用途に応じて好適に使い分けられてい
る。例えば、前記の角氷を製造する製氷機としては、 製氷室に下向きに多数画成した立方体状の製氷小室
を、その下方から水皿により開閉自在に閉成し、当該水
皿から製氷水を角製氷小室に噴射供給して、該製氷小室
中に角氷を徐々に形成するようにした所謂クローズドセ
ル方式や、 下方に開放する多数の製氷小室に、水皿を介すること
なく製氷水を直接供給し、角氷を該製氷小室中に形成す
るようにした所謂オープンセル方式が知られている。
また、板氷を連続製造する製氷機としては、冷凍系に接
続する蒸発器を備えた製氷板を傾斜配置し、この製氷板
の表面または裏面に製氷水を流下供給して、当該製氷板
面上に板氷を形成する流下式が広く普及している。更に
冷却筒の内壁面に流下させた水を凍結させて氷層を形成
し、この氷層を回転オーガの切削刃により掻き削ってフ
レーク状の氷を得たり、前記の製氷機により得られた板
氷を破砕して、細粒状のクラッシュアイスを得る製氷方
式も実施されている。
発明が解決しようとする課題 従来の各種方式に係る自動製氷機により製造される氷
は、前述した如く、立方体状の角氷や板氷、その他フレ
ーク状のクラッシュアイスがその全てである。これらの
氷の内で、所要の定形を備えていて、そのままコップ中
の飲料に浮かせたたり、各種食材の冷却ベッドとして使
用したり出来るには、僅かに前記の角氷に過ぎない(板
氷は、定形を備えて製造されるが、通常そのままの寸法
では使用し得ない)。しかるに、最近の喫茶店やレスト
ランその他の飲食施設では、他の同種営業に対し種々の
面で優位に立ち、顧客を自己の営業に向かわせるべく差
別化を図るための懸命な努力が払われている。その一環
として、例えば従来より広く流通している角氷の替わり
に球体状の氷を使用し、これにより顧客に目先の新しい
変化を提供しようとする傾向が一部で出ている。
この球状氷を製造する手段としては、例えば、実開昭5
8−60177号公報に開示される如く、任意形状の凹
部を適当数形成した受皿と、前記受皿の凹部と対応する
凹部を形成した蓋体とを嵌着可能に構成した製氷皿が知
られている。これは、両凹部により画成される球体空間
中に水を満たした状態で、該製氷皿を冷蔵庫の冷凍室に
所要時間収納し、前記空間中の水を氷結させることによ
り、球状の氷塊を得るものである。また、ゴムシートの
如き弾性薄膜からなる袋体中に水を注入し、これを冷凍
室に収納したり不凍液に浸漬することにより球状氷を製
造したり、更にブロック状の氷塊を刃物で切削して、球
状氷を製造する等の試みも一部でなされている。
しかし前述した手段による球状氷の製造方法は、何れも
連続的に大量の球状氷を製造し得るものではなく、人手
による煩雑な手間と時間とを要して非能率的であって、
業務用に供し得るものではない。また、冷凍室に収納し
たり、不凍液に浸漬させて、静的に氷結を進行させるも
のであるために、水中に含まれる微小空気の存在により
白濁して、清澄な透明氷塊が得られず、商品価値も低下
する等の欠点が指摘される。従って、均一で透明な球状
氷その他多面体状の氷塊を、大量かつ連続的に製造し得
る自動製氷機は、その需要が顕在化しつつある現在にお
いても、未だ実用化されていないのが現状である。
発明の目的 この発明は、前述した従来技術に内在している前記課題
に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであ
って、簡単な構成でありながら、均一で透明な球状氷や
多面体状の氷塊を、連続的に多数製造し得る新規な構成
に係る自動製氷機を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 前述した課題を克服し、所期の目的を好適に達成するた
め本発明は、製氷水タンクに貯留した製氷水をポンプを
介して分配管に圧送し、冷凍系に接続する蒸発器により
冷却される製氷室に、前記分配管に穿設した噴水孔から
製氷水を噴射供給して該製氷室内に氷塊を形成し、該製
氷室で氷結するに到らなかった製氷水は前記製氷水タン
クに帰還させて再循環に供するよう構成した自動製氷機
において、 前記蒸発器を背面に備えると共に、製氷機本体の内部に
傾斜状態で固定配置され、下方に向けて開放する所要形
状の第1製氷小室を多数凹設してなる第1製氷室と、 前記第1製氷小室を斜め下方から閉成することにより氷
形成用空間を画成可能な所要形状の第2製氷小室を多数
凹設してなる第2製氷室とから前記製氷室を構成し、 前記第2製氷室の裏面に前記分配管を所要間隔を保持し
て平行に近接配置すると共に、前記夫々の第2製氷小室
の底部と該分配管とを通孔を介して連通し、 前記第2製氷室および分配管は、前記第1製氷小室に平
行な傾斜位置と、該第1製氷室から最大に離間した垂下
位置とを選択的にとり得るよう製氷機の本体内部に傾動
自在に枢支したことを特徴とする。
実施例 次に、本発明に係る自動製氷機につき、好適な実施例を
挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、
この発明に係る自動製氷機によれば、第6図(a)に示
す球状氷1以外に、第6図(b)に示す如きダイヤカッ
ト状の多面体氷2も製造可能であるが、実施例として
は、多数の同一寸法の球状氷を連続製造する場合につき
説明するものとする。
(製氷機構について) 第1図に示す如く、良好な熱伝導率を有する金属を材質
とする矩形状の第1製氷室11は、水平に対し所要角度
傾斜した姿勢で、製氷機の筐体(図示せず)内部上方に
固定されている。第1製氷小室13は、第1製氷室11
の下面部に半球状凹部として下向きに所要の整列パター
ンで多数凹設され、その直径は一例として3cmであ
り、従って凹部の深さは1.5cmに設定されている。
前記第1製氷室11の上面所定個所に、第3図に示す冷
凍系(後述)に連通する蒸発器14が密着的に配設さ
れ、製氷運転時に圧縮機CMにより圧縮された冷媒を循
環させて、前記第1製氷室11を強制冷却するようにし
ている。また除氷運転時には、第5図に示す制御回路中
のホットガス弁HVの開放により、該蒸発器14にホッ
トガスを供給して、第1製氷室11を加温させる。該第
1製氷室11における所要の第1製氷小室13の上面に
は、製氷完了検知手段としての製氷検知サーモTh
配設されている。この製氷検知サーモThは、等5図
に示す制御回路に介装されて、製氷運転中はその接点c
−aを閉成すると共に接点c−bを開放し、その製氷運
転が終了すると、前記接点c−aを開放すると共に接点
c−bを閉成し得るよう設定されている。また、別の第
1製氷小室13の上面には、除氷完了検知手段としての
除氷検知サーモThが配設され、この除氷検知サーモ
Thは、第1製氷小室13が冷却状態にある場合にの
み接点を開放し、該製氷小室13から氷が放出されて温
度上昇を伴うと、該接点を閉成するよう設定されてい
る。
前記第1製氷室11の直下には、その製氷運転に際し
て、該第1製氷室11斜め下方から閉成すると共に、除
氷運転に際して、該第1製氷室11を開放する熱良導体
を材質とする第2製氷室12が配設されている。この第
2製氷室12には、前記第1製氷小室13と対応した同
じく半球状凹部をなす第2製氷小室15が、上向きに所
要の整列パターンで多数凹設されている。この第2製氷
小室15の直径も、一例として3cmであり、凹部の深
さは1.5cmに設定されている。従って、第1製氷室
11に対して第2製氷室12を閉成すると、夫々の第1
製氷小室13および第2製氷小室15が相互に対応し
て、両製氷小室13,15の内部に直径3cmの球状空
間が画成される。
また、第2製氷小室15の底部周辺に、除氷促進用のヒ
ータHが密着して埋設され、第5図の制御回路に示す如
く、製氷運転が完了すると、第2製氷室12が所定温度
になるまで該ヒータHへの通電がなされる。更に、第2
製氷室12における各第2製氷小室15の底部には、所
要径の通孔12aが穿設されて、後述する分配管24か
ら製氷水の供給および未氷結水の排出を行ない得るよう
になっている。
第2製氷室12の上方端部は、製氷機の筐体内部上方の
固定部位に枢軸16を介して傾動自在に枢支したブラケ
ット45に取付けられている。そして、この第2製氷室
12を、枢軸16を中心に時計方向に回動させれば、前
記第1製氷小室13を開放可能であり、(第2図および
第4図参照)、また開放状態から反時計方向に回動させ
れば、該第1製氷小室13を閉成可能になっている。な
お、第2製氷室12の開閉駆動手段としては、第1図に
示す減速機付きのモータ(アクチュエータモータ)AM
が好適に使用され、このモータAMの回転軸にカムレバ
ー17およびレバー片37が同軸的に固定されている。
そして、前記カムレバー17の先端17aと第2製氷室
12の前方端部との間に、コイルスプリング18が弾力
的に係着されている。前記カムレバー17の基部に形成
したカム面17bは、第1製氷室11を閉成している第
2製氷室12の側部上面にカム係合可能に寸法設定され
ている。また第1製氷室11には、第5図の回路図に示
す切換スイッチSが配設され、除氷運転に伴うモータ
AMの回転により前記レバー片37が回動すると、前記
切換スイツチSを接点a−b側から接点a−c側に切
換付勢し得るようになつている。
前記第2製氷室12の裏面には、圧力室23を備える分
配管24が僅かな間隙を保持して近接配置され、この分
配管24には前記第2製氷小室15の夫々に対応可能な
噴水孔25が穿設されている。そして、該第2製氷室1
2を第1製氷室11に対して閉成した際に、この噴水孔
25の夫々が、第2製氷小室15に穿設した前記通孔1
2aに対応的に臨むように構成してある。なお分配管2
4の下面には、スペーサ46を介して水案内板47が配
設され、前記第2製氷室12の下面と平行に延在してい
る。この水案内板47は、製氷運転時に第2製氷小室1
5の通孔12aから落下する未氷結水を回収し、下方の
製氷水タンク19に案内するためのものである。また第
2製氷室12の所要部位に、温度検知サーモThが配
設され、該第2製氷室12の温度を監視し得るようにな
っている。
第1図に示す如く、製氷水タンク19は製氷機の筐体下
方で、かつ前記第1および第2製氷室11,12の直下
に設けられ、タンク本体から斜め上方に延在する傾斜面
19aを有している。この傾斜面19aと前記水案内板
47との間には、図に示す如く、第2の水案内板48を
傾斜的に介在させておくのが好ましい。前記第2水案内
板48は、その最下端縁が下方に屈曲されて、前記傾斜
面19aの上端部の上方に臨み、未氷結水はこの屈曲端
縁を介して傾斜面19aに案内されると共に、除氷時の
氷塊は第2水案内板48上を滑落して、貯氷庫に回収可
能になっている。なお、製氷水タンク19の底部側面か
ら導出した給水管21は、給水ポンプ22を介して前記
圧力室23に連通され、また該タンク19への給水は、
給水弁WVの開放により、外部水道系に接続している給
水管27を介してなされる。
(冷凍系について) 第3図は、製氷機における冷凍系の概略構成を示すもの
であって、圧縮機CMで圧縮された気化冷媒は、吐出管
34を経て凝縮器28で凝縮液化し、ドライヤ29で脱
湿された後キャピラリーチューブ30で減圧され、蒸発
器14に流入してここで一挙に膨張して蒸発し、第1製
氷室11と熱交換を行なって、各第1製氷小室13を氷
点下にまで冷却させる。この蒸発器14で蒸発した気化
冷媒と未蒸発の液化冷媒とは、気液混相状態でアキュム
レータ31に流入し、ここで気液分離がなされる。そし
て気相冷媒は、吸入管32を経て圧縮機CMに帰還し、
液相冷媒は当該アキュムレータ31内に貯留される。
更に、圧縮機CMの吐出管34からホットガス管33が
分岐され、このホットガス管33はホットガス弁HVを
経て、蒸発器14の入口側に連通されている。このホッ
トガス弁HVは、除氷運転の際にのみ開放し、製氷運転
時は閉成する制御がなされる。すなわち、除氷運転時に
ホットガス弁HVが開放して、圧縮機CMから吐出され
る高温冷媒を、前記ホットガス管33を介して蒸発器1
4にバイパスさせ、各第1製氷小室13を加温すること
により、小室内部に生成される球状氷の周囲を融解させ
て、各氷塊を自重により落下させる。また蒸発器14か
ら流出した高温冷媒は、アキュムレータ31に流入し、
このアキュムレータ31中に滞留している液相冷媒を加
熱して蒸発させ、気相冷媒として吸入管32から圧縮機
CMに再び帰還させる。なお、図中の符号FMは、凝縮
器28用のファンモータを示す。
(電気制御回路について) この実施例に係る装置を作動させる制御回路の一例を、
第5図に示す。図において、電源供給ラインRと接続点
Dとの間に、ヒューズFと貯氷検知スイッチSとが直
列に設けられ、この接続点Dと電源供給ラインTとの間
に、圧縮機CMがリレーXの常閉接点X−bを介して接
続されている。また除氷運転に際して、前記第2製氷室
12の傾動により付勢される切換スチッチSに端子a
が接続点Dに接続され、この切換スイッチSの切換接
点bは、製氷検知サーモThの接点cに接続されてい
る。
製氷検知サーモThの接点aとラインTとの間には、
ポンプ22の駆動用モータPMおよびファンモータFM
が並列接続され、該サーモThの接点bは前記温度検
知サーモThの接点aに接続されると共に、該サーモ
Thの切換接点bとラインTとの間にリレーXおよび
ヒータHが夫々並列接続されている。また、温度検知サ
ーモThの他方の切換接点cは、アクチュエータモー
タAMの傾動駆動用端子mに接続されている。更に該モ
ータAMの端子kはラインTに接続されると共に、その
復帰駆動用端子nは、除氷検知サーモThの接点を介
して切換スイッチSの切換接点cに接続されている。
また前記切換スチッチSの切換接点cとラインTとの
間には、ホットガス弁HVおよび給水弁WVが並列接続
されている。
(実施例の作用について) 次に、この実施例に係る製氷機の作用につき説明する。
先ず、自動製氷機への電源(電源スイッチは図示せず)
を投入する。このとき、貯氷庫に氷塊は貯留されていな
いので、貯氷検知スイッチSは閉成されており、また
切換スイッチSは接点a−b側に接続されている。ま
た、第1製氷室11の温度は室温程度に保持されている
ため、製氷検知サーモThは接点c−a側に接続され
ている。従って、電源投入と同時に圧縮機CM、ファン
モータFM、ポンプモータPMに通電が開始され製氷運
転に入り、第1製氷室11の冷却がなされる。また、製
氷水タンク19からの製氷水20は分配管24にポンプ
圧送され、該分配管24における各噴水孔25および第
2製氷室12に穿設した前記通孔12aを介して、これ
に対応する各第2製氷小室15中に噴射される。
噴射された製氷水は、第1製氷小室13の内面に接触し
て冷却され、下方の第2製氷室12における第2製氷小
室15を潤した後、この第2製氷小室15の底部に穿設
した前記通孔12aを介して前記水案内板47に落下
し、更に第2の水案内板48および傾斜面19aを経て
製氷水タンク19に戻され、再度の循環に供される。こ
の製氷水の循環を反復する内に、タンク19中に貯留さ
れる製氷水全体の温度が次第に低下する。また第2製氷
室12は、その一部において第1製氷室11に接触して
いると共に、当該第2製氷小室15に冷却された未氷結
水が接触して循環するので、第2製氷室12自体の温度
も同様に次第に低下して氷結点以下となる。そして、先
ず第1製氷小室13の内壁面で製氷水の一部が凍結して
氷層が形成され、未氷結水は戻り孔を兼ねる通孔12a
を経て製氷水タンク19に帰還するサイクルを重ねる間
に、前記氷層の成長が更に進行して、最終的に第1製氷
小室13および第2製氷小室15に画成される球状空間
中に球状氷1が徐々に生成される。
このように、第1製氷小室13および第2製氷小室15
での製氷が完了して、第1製氷室11の温度が所要の温
度域まで低下すると、これを検知した製氷検知サーモT
が接点c−a側から接点c−b側に切換わり、ファ
ンモータFMおよびポンプモータPMへの通電が停止さ
れる(第7図のタイミングチャート参照)。また第2製
氷室12は、球状氷1の生成により所要温度以下に低下
しているので、前記温度検知サーモThは接点a−b
側に接続されており、従ってリレーXが通電励磁されて
常閉接点X−bを開放し、圧縮機CMの運転も停止され
る。また前記ヒータHへの通電がなされて第2製氷室1
2を加熱し、第2製氷小室15での球状氷1の氷結を融
解させて、この球状氷1と第2製氷小室15との結合力
を低下させる。
そして、前記ヒータHの加熱より、第2製氷室12の温
度が上昇して所定値以上になると、前記温度検知サーモ
Thがこれを検知して、その接点a−bを接点a−c
側に切換える。これによりリレーXが滅勢されて常閉接
点X−bを閉成し、圧縮機CMの運転を再開すると共
に、ヒータHへの通電を停止させる。また、アクチュエ
ータモータAMの傾動駆動用端子mを介して通電がなさ
れ、当該モータAMを駆動することにより、そのカムレ
バー17が回転して、基部に形成したカム面17bが第
2製氷室12の側部上面を強制的に下方に押圧する。既
に述べた如く、第2製氷小室15に対する球状氷の氷結
は解除されているので、当該第2製氷室12は第1製氷
室11から強制剥離されて、時計方向に傾動し始める。
そして、最終的に第2製氷室12は、第2図および第4
図に示す如く、垂下状態で完全に開放する。
このとき、第1製氷室11における第1製氷小室13に
は、球状氷1が未だ氷結固着している。この第2製氷室
12が、最大限に傾動したタイミングにおいて、前記レ
バー片37が切換スイッチSを押圧付勢し、その接点
a−bを接点a−c側に切換える。これにより給水弁W
Vが開放して、製氷水タンク19に新たな製氷水が供給
されると共に、ホットガス弁HVが開放し、圧縮機CM
から吐出される高温冷媒を蒸発器14に循環供給させ
る。このため第1製氷室11の加温がなされ、その第1
製氷小室13の内面と球状氷との氷結面の融解を開始す
る。なお除氷検知サーモThは、その開放状態を保持
しているので、アクチュエータモータAMの復帰指令は
未だ出されない。
また蒸発器14でのホットガスの循環により、第1製氷
小室13が加温されると、第2図および第4図に示す如
く、小室壁面と球状氷との氷結が解除され、当該球状氷
は自重により落下し、その直下に設けた前記第2水案内
板48に沿つて滑落して貯氷庫(図示せず)に案内回収
される。
このように、球状氷が全て第1製氷小室13から離脱す
ると、第1製氷室11は蒸発器14に循環しているホッ
トガスにより一挙に温度上昇する。この温度上昇を前記
除氷検知サーモThが検知すると、該サーモTh
閉成してアクチュエータモータAMにおける復帰駆動用
端子nへの通電がなされる。これにより該モータAMは
逆回転してカムレバー17を駆動し、該レバー17と第
2製氷室12との間に弾力的に係着したコイルスプリン
グ18により、第2製氷室12を反時計方向に回動付勢
して、傾斜状態に復帰させることにより、再び第1製氷
室11の第1製氷小室13を斜め下方から閉成する。
なお、前記モータAMの逆回転によりカムレバー17も
逆回転し、前記切換スイッチSを押圧付勢して、その
接点a−c側から接点a−b側に切換える。これにより
給水弁WVおよびホットガス弁HVが閉成して、製氷水
およびホットガスの供給が停止される。そして初期状態
に復帰して製氷運転が再開され、前述した動作を繰り返
す。製氷運転と除氷運転とが反復されて、貯氷庫に所定
量の球状氷が貯留されると、貯氷検知スイッチSが開
放して製氷機の運転が停止される(第7図のタイミング
チャート図参照)。
発明の効果 以上詳細に説明した如く、本発明に係る自動製氷機によ
れば、第2製氷室を、第1製氷室に平行な傾斜位置と、
該第1製氷室から最大に離間した垂下位置とを選択的に
とり得るよう製氷機の本体内部に傾動自在に枢支する構
成としたことによって、限られた製氷機内のスペースを
有効に利用して所定直径の透明で清澄な球状氷を連続的
に多数生産し得るものであって、産業上の諸々の用途に
有効に使用されるものである。また図示例では、球状氷
を製造する場合につき説明したが、第1製氷小室および
第2製氷小室の内面形状を変更することにより、第6図
(b)に示す如き多面状氷を大量生産するのにも好適に
使用される。なお球状氷の用途としては、レストランや
喫茶店等での用途以外に、当該氷が稠密で極めて硬いた
めに、例えばゴルフボールとしての代用も可能である。
この場合は、打放しの練習場等で使用すれば、打撃され
た球状氷は溶けて水になるので、ボール回収の手間が省
ける優れた利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る製氷機構の概略構成を示す正面一
部縦断面図、第2図は第1図に示す製氷機構において、
第2製氷室を開放した状態で示す概略斜視図、第3図は
自動製氷機における一般的な冷凍系の回路図、第4図は
第2製氷室を開放した状態で示す正面図、第5図は実施
例に係る装置を運転制御する製氷制御回路の一例を示す
回路図、第6図(a)は球状氷を示す説明図、第6図
(b)は多面状氷を示す説明図、第7図は実施例に係る
製氷装置を、第5図に示す製氷制御回路により運転制御
した際のタイミングチャート図である。 11・・・第1製氷室 12・・・第2製氷室 12a・・・通孔 13・・・第1製氷小 室 14・・・蒸発器 15・・・第2製氷小 室 19・・・製氷水タンク 22・・・ポンプ 24・・・分配管 46・・・スペーサ 47・・・水案内板 48・・・第2水案内 板

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】製氷水タンク(19)に貯留した製氷水をポン
    プ(22)を介して分配管(24)に圧送し、冷凍系に接続する
    蒸発器(14)により冷却される製氷室に、前記分配管(24)
    に穿設した噴水孔(25)から製氷水を噴射供給して該製氷
    室内に氷塊を形成し、該製氷室で氷結するに到らなかっ
    た製氷水は前記製氷水タンク(19)に帰還させて再循環に
    供するよう構成した自動製氷機において、 前記蒸発器(14)を背面に備えると共に、製氷機本体の内
    部に傾斜状態で固定配置され、下方に向けて開放する所
    要形状の第1製氷小室(13)を多数凹設してなる第1製氷
    室(11)と、 前記第1製氷小室(13)を斜め下方から閉成することによ
    り氷形成用空間を画成可能な所要形状の第2製氷小室(1
    5)を多数凹設してなる第2製氷室(12)とから前記製氷室
    を構成し、 前記第2製氷室(12)の裏面に前記分配管(24)を所要間隔
    を保持して平行に近接配置すると共に、前記夫々の第2
    製氷小室(15)の底部と該分配管(24)とを通孔(12a,25)を
    介して連通し、 前記第2製氷室(12)および分配管(24)は、前記第1製氷
    室(11)に平行な傾斜位置と、該第1製氷室(11)から最大
    に離間した垂下位置とを選択的にとり得るよう製氷機の
    本体内部に傾動自在に枢支したことを特徴とする自動製
    氷機。
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