JPH0754223B2 - 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で採用されている自動製氷
装置について第７図及び第８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，減速ギァ群（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12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内に落下して貯氷され、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、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の支持軸を軸とし
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結した排水管を、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、断熱槽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
上に氷が落下して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。

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35及びこの仕切
枠に形成して前記小区画34間を連通させる連通溝36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。40は前記第１の支持軸38,第２の支持軸3
9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，減速ギヤ群等（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3
9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、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
に連続して前記蒸発皿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。これと同時に断熱槽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
槽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。即ち状態図で示せば第４図のように製氷皿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37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。この状態を第５図に示す。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と密着させた
加熱板55の加熱作用によって蒸発される。尚、排水皿4
6,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
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、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
まうことにより、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８図は同第７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……断熱槽、32……ヒー
タ、33………製氷皿、37……水切皿、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
   熱槽と、前記断熱槽の内面底部を中心に配設したヒータ
   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
   皿に隣接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皿上面まで導いた給水管と
   より成る自動製氷装置。