JPH0674936B2 - 自動製氷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は冷蔵庫等に備えられ、特に透明な氷を自動的に
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等で採用されている自動
製氷装置について第８図及び第９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。

次に10は前記冷凍室６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1
1、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13を軸支させるためのフレーム14
等より構成される。尚、15は前記製氷皿13を歪み変形さ
せて離氷を行な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は前記ストッパー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10の下方に備えた貯氷箱であ
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内の一画に着脱自在に備えられる。又19は前
記給水タンク18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20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、23は前記給水ポンプ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20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内に所定量満たされた水は冷凍室６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が支持軸12を中心として回動反転し、ストッパー
15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内の氷が離氷される。又、離氷され
た氷は貯氷箱17内に落下して貯水され、離氷作用の終了
した製氷皿13は再び駆動装置11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
の水を使い切るまで繰り返して、自動的に製氷，貯氷を
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、このような製氷構造であると、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、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部底面
部にヒータを配設した断熱層内に複数の不定形区画より
成る製氷皿を重合させ、前記製氷皿と並設し、前記製氷
皿を反転して重ねた時に前記製氷皿の各不定形区画に相
対する定形区画を備えた水切皿とともに夫々支持軸を軸
として回動させる駆動装置を設ける。そして水切皿の下
方には排水皿とこれに連続した排水管を、又冷却室外に
は給水タンクとこの水を受ける貯水皿及び給水ポンプを
設け、製氷皿上面まで給水管を導くように構成したもの
である。

作 用 本発明は上記した構成によって、給水タンク内の水が貯
水皿を介して給水管を経て製氷皿内に所定量給水される
と、断熱層による断熱作用と下面からのヒータによる加
熱作用で、冷却室内の冷気によって水表面から下方に向
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。次に氷が適当な厚さになる時点で駆動装置を作動さ
せると、製氷皿が回動反転して離氷が行なわれ、水切皿
上に氷が落下する。この時氷の形は不定形で各区画で違
った形をしており、水切皿は定形であるため点接触で水
切皿に接触する。又気体成分や不純物濃度が高くなった
未凍結水が分離・水切されて下方の排水皿、排水管を介
して排水される。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氷箱内
に落下貯氷されるものである。

実施例 以下、本発明の一実施例の冷蔵庫等の自動製氷装置につ
いて第１図から第７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層で
あり、樹脂製の外枠29と凹陥部の底面に配置した金属板
30（例えばアルミ板）及び前記外枠29、金属板30に囲ま
れた断熱材31と、前記金属板30の裏面に熱伝導的に固定
されたヒータ32より構成されている。33は前記断熱層28
の内面に重合しかつ複数の不定形区画を備えた製氷皿で
ある。34は製氷皿の不定形区画であり、仕切枠35により
形成されている。又仕切枠35には各不定形区画34を連通
させる連通溝36より構成されている。37は製氷皿33に並
設した水切皿であり、前記製氷皿33を反転して重ねた時
に前記製氷皿33の不定形区画34に相対する底なし定形区
画37aを備えている。前記製氷皿一端には第１の支持軸3
8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。40は前記第１の支持軸38、第２の支持
軸39を回転させて前記製氷皿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、減速ギア群等（図示
せず）が内蔵されている。41は前記駆動装置40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46に
連結された配水管であり、夫々ヒータ48,49が熱伝導的
に配設されている。又、50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氷箱である。
更に、前記排水管47は前記区画壁24の断熱材25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
51内に連通している。そして52は蒸発装置であり、冷凍
サイクルの圧縮機53から配管された高温高圧の加熱管54
を密着させた加熱板55と、前記加熱板55上に載置した蒸
発皿56より構成されている。又、57は前記排水管47の出
口に連結して前記蒸発皿56の内部に水を導くための導水
管である。

一方、58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、
59は前記冷凍室26内にあって前記製氷皿33の上面に冷気
を導くための通風路であり、60は前記冷凍室26内の温度
を検知して前記送風機９、圧縮機53の運転・停止を制御
する温度制御装置である。

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20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内に所定量給水される（所
定量の注水は例えば給水ポンプ22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。）。この状態を第３
図に示すが、この時水切皿37は排水皿46から離れた反転
姿勢にある。この状態において送風機９によって冷却器
８で冷却された冷気が通風路59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開始される。これと同
時に断熱層28内の底面に配設されたヒータ32の加熱作用
が開始され底面の金属板30が加熱される。又、製氷皿33
の外周は断熱層28内の断熱材31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、予め定めた冷却時間の経
過によって、必要とする適当な厚み（例えば25mm）の氷
が生成される。又氷の形は製氷皿33が不定形区画で形成
されているでかち割形の氷に仕上がる。即ち状態図で示
せば第４図のように製氷皿33の各不定形区画34の上部に
透明度及び純度の高いかち割り形の氷が作られる。そし
て下部には純度の低下した未凍結水が共存した状態とな
っている。

この状態に於いて、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
回動して断熱層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。
これと同時に断熱層28内のヒータ32の加熱作用は停止す
る。そして、製氷皿33に固定した当て板44が駆動装置40
に設けたストッパー42に当接し、そのまま更に駆動装置
40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、各不定形区画34内の氷は離氷されて下方に
セットされた水切皿37上に落下する。これと同時に各不
定形区画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は底がない
ために、水切皿37上には溜まらずそのまま排水皿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。この状態を第５図に
示す。又第７図に示す様に残された氷は水切皿37の各定
形区画に一コづつ入り点接触で接している。一方、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57
より機械室51内の蒸発装置52の蒸発皿56内に排水され
る。その後、蒸発皿56内に排水された水は圧縮機53から
の高温の高圧冷媒ガスが流れる加熱管54を密着させた加
熱板55の加熱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48,49に
より適宜加熱作用が行なわれる。

一方、こうして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40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が回動して断熱層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氷箱50の上
方で水切皿37に固定されて当て板45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
は37は歪み変形し、水切皿37上に載置された氷は離氷さ
れて下方に備えられた貯氷箱50内に落下し貯氷される。
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。その結果、貯氷箱50内には
透明度が高く、しか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以下の効果が得られる。

（１） 製氷皿は不定形区画より成るので、かち割り形
の氷が形成されウィスキー等を飲む時適している。

（２） 水切皿に落下した状態で氷はかち割り形であ
り、水受皿は定形区画であるから氷は水受け皿に点接触
するため未凍結水の付着する量が少く、かつ水受皿から
貯氷皿への離氷が容易に確実に行える。

（３） 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てしまう事により、貯氷
箱内には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、飲食用として極めて官能的に
優れた氷を随時十分に使用する事ができる。

【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図は同第１図の自動製
氷装置に給水された状態を示す断面図、第４図は同第３
図の状態より製氷が進行した状態を示す断面図、第５図
は同第４図の状態より離氷、水分離した状態を示す断面
図、第６図は第５図の状態より貯氷箱内に離氷する動作
を示す断面図、第７図は同第５図の水切皿部の拡大斜視
図、第８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９図は同第８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、21……貯水皿、22……給水ポンプ、
26……冷凍室（冷却室）、28……断熱層、32……ヒー
タ、33……製氷皿、34……不定形区画、37……水切皿、
37a……底なし定形区画、38……第１の支持軸、39……
第２の支持軸、40……駆動装置、46……排水皿、47……
排水管、50……貯氷箱、58……給水管。

Claims (1)

【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断
   熱層と、前記断熱層の内部底面を中心に配設したヒータ
   と、前記断熱層の開口部より内面に重合する複数の不定
   形区画より成る製氷皿と、前記製氷皿の一端に連結固定
   した第１の支持軸と、前記製氷皿と並設し前記製氷皿を
   反転して重ねた時に前記製氷皿の各不定形区画に相対す
   る底なし定形区画を備えた水切皿と、前記水切皿の一端
   に連結固定した第２の支持軸と、前記第１の支持軸を軸
   として前記製氷皿を回動させ前記第２の支持軸を軸とし
   て前記水切皿を回動させる駆動装置と、前記水切皿の下
   方に設けた排水皿と、前記排水皿に連結した排水管と、
   前記排水皿に隣設して設けた貯氷箱と、前記冷却室外に
   備えた給水タンクと、前記給水タンクからの水を貯水す
   る貯水皿と、前記貯水皿内の水を揚水する給水ポンプ
   と、前記給水ポンプに連結して前記製氷血上面まで導び
   いた給水管とより成る自動製氷装置。