JPH0229571A - 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］ 本発明は製氷皿内にできた氷を自動的に取出す手段を備
えた自動製氷装置に関するもので、特に、製氷皿内で透
明な氷を製造できる自動製氷装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種の自動製氷装置として、実公昭６０−３２
８５０号公報に掲載の技術を挙げることができる。

第９図は従来の自動製氷装置を示す概略図、第１０図は
第９図の自動製氷装置の電気回路図である。

第９図において、（５０）は冷蔵室、（５１）は前記冷
蔵室（５０）内に設置された給水ボトル、（５２）は冷
凍室、（５３）は前記冷凍室（５２）内に装備された製
氷ユニット、（５４）は前記製氷ユニット（５３）に回
転可能に設けられた製氷皿、（５５）は前記製氷ユニッ
ト（５３）の下部に引出し自在に設けられた貯水箱、（
５６）は前記給水ボトル（５１）の水を前記製氷皿（５
４）に供給する給水ポンプである。

第１０図において、（５７）は前記製氷皿（５４）を回
転するモータ、（５８）は製氷皿（５４）内の水が氷結
するとオンする氷結検知スイッチ、（５９）は製氷皿（
５４）が所定量回転されるとオンする保持スイッチ、（
６０）は製氷皿・（５４）が水平になるとオンし、かつ
、製氷皿（５４）に所定量の水が供給されるとオフする
給水スイッチ、（６１）は貯、水箱（５５）内の氷の重
量が一定になるとオフする重量検知スイッチ、（６２〉
は製氷装置の動作モードを切換えるポジションスイッチ
である。

次に、上記のように構成された従来の自動製氷装置の動
作を説明する。

前記ポジションスイッチ（６２）の切換操作で製氷モー
ドが選択されると、氷結検知スイッチ（５８〉がオンし
たときに、モータ（５７）に通電されて、製氷皿（５４
）が回転される。製氷皿（５４）が所定量回転すると、
保持スイッチ（５９）がオンして、モータ（５７）が継
続的に回転され、その回転途中で製氷皿（５４）が図示
しない捩り機構で捩られ、製氷皿（５４）内の氷が貯水
箱（５５）内に取出される。

氷を放出した製氷皿（５４）が水平に復帰すると、保持
スイッチ（５９）のオフによりモータ（５７）が停止さ
れるとともに、給水スイッチ（６０）のオンにより給水
ポンプ（５６）が駆動されて、次の水が給水ボトル（５
１）から製氷皿（５４）に所定量供給される。そして、
以上の製氷サイクルは前記重量検知スイッチ（６１）が
オフするまで繰返して行われる。

したがって、上記した従来の自動製氷装置によれば、給
水、氷結及び取出しの各工程を自動的に連続して行うこ
とができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、家庭用冷蔵庫で使用している通常の製氷皿に
水道水を入れて凍らせた場合、出来上がった氷は、その
中に気泡が細かく分散して白く見え、味が悪く、しかも
溶ける速度が早い。更に、水道水で作った氷の中には各
種の溶解性塩類または溶解性ガスが含まれている。

これらの不純物は氷に次のような影響を及ぼす。

炭酸カルシュームまたは重炭酸カルシュームは水中に砂
状の析出物を生じ、氷に亀裂を発生させる原因となる。

炭酸マグネシュームまたは重炭酸マグネシュームも前者
と同様に亀裂の原因となる。

硫酸マグネシューム、塩化マグネシュームは氷をくすん
だ緑色または灰色に変色させるばかりでなく、氷結時間
を延ばすことになる。炭酸ソーダ或いは重炭酸ナトリウ
ムは微量でも氷に亀裂を発生させる。硫酸ナトリウム、
塩化ナトリウムも同様である。酸化第二鉄は黄色或いは
かつ色の析出物を発生する。また、酸化アルミニウムも
析出物を生じる。

一般に、製氷皿は容器内を皿仕切で少数の小部屋に区劃
し、これらの小部屋に水を入れて冷凍室内に収納される
。すると、各小部屋内の水は水面近くから下方へ順次氷
結し、小部屋内全部の水が氷となる。このため、出来上
がった氷の外周部には透明部分が形成されるが、氷の中
心部には前記不純物が封じ込められて不透明な白濁部分
が形成される。

前述した従来の自動製氷装置においても、この種の製氷
皿（５４）を使用して氷の全体を氷結させるため、中心
部が不純物等で白濁した不透明で見栄えの悪い製氷とな
る。

なお、水の冷却速度を遅くすることにより、水面が氷結
する前に水中の気泡を排除する方法も考えられるが、こ
の場合には、製氷時間が長くなるばかりでなく、析出物
を排除できないため、十分な透明度が得られない。

そこで、本発明は透明度が高い氷を短時間で作ることが
できる自動製氷装置の提供を課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかかる自動製氷装置は、冷凍室内に設置され底
部に排水孔を有する製氷皿と、製氷皿上部の氷結を検出
する氷結検出手段と、氷結検出手段の信号に基づき製氷
皿底部の水を排水孔から排水する排水手段と、製氷皿上
部に氷結した氷を取出す取出手段とを備えるものである
。

［作用］ 本発明の自動製氷装置においては、氷結検出手段により
製氷皿上部の氷結が検出されると、排水手段が作動し製
氷皿底部の不純物を含んだ未氷結の水を排水孔から排水
する。その後、取出手段が作動して製氷皿上部に氷結し
た透明度の高い氷を取出す。

［実施例］ 以下、本発明の詳細な説明する。

まず、本発明を家庭用冷蔵庫の自動製氷装置として具体
化した第一実施例を第１図乃至第６図に従って説明する
。

第１図は本発明の第一実施例の自動製氷装置を示す正面
図、第２図は第１図の側面からみた断面図、第３図は第
１図で示した実施例の製氷皿部分の詳細を示す要部断面
図、第４図（ａ）及び（ｂ）は第１図で示した実施例の
開閉弁を閉及び開状態で示す断面図、第５図は第１図で
示した実施例の自動製氷装置の電気回路図、第６図は第
１図で示した実施例の自動製氷装置の制御を示すタイム
チャートである。なお、図中、同一符号は同一または相
当部分を示す。

第１図及び第２図において、（１）は家庭用冷蔵庫、（
２）は前記冷蔵庫（１）の上部に設けられた冷凍室、（
３）は前記冷凍室（２）の下部に設けられた冷蔵室、（
４）は前記冷蔵室（３）と前記冷凍室（２）とを仕切る
中仕切である。（５）は冷蔵室（３）内に設置され水通
水等を貯留する給水ボトル、（６）は給水ポンプ、（７
）は下端が前記給水ポンプ（６）に接続され、かつ、上
端が冷凍室（２）内に延びる給水パイプである。

（８）は前記冷凍室（２）内に設置された自動製氷装置
の箱体、（９）は前記箱体（８）上に設置された半円筒
状の製氷皿、（１０）は前記製氷皿（９）内を複数の小
部屋に仕切る皿仕切、（１１）は製氷皿（９）の底部に
形成された排水孔である。

（１２）は前記箱体（８）内に配設されたモータ、（１
３）は製氷皿（９）の上方を水平に延びるように前記モ
ータ（１２）の出力軸（１２ａ）に連結された回転杆、
（１４）は前記回転杆（１３）上に突設され製氷皿（９
）の内部を掻回す複数のアームである。そして、前記モ
ータ（１２）、回転杆（１３）及びアーム（１４）から
製氷皿（９）の上部に氷結した氷を取出す本実施例の取
出手段が構成される。なお、（２０）は製氷皿（９）の
下方に設置され、前記アーム（１４）が取出した氷を回
収する貯氷箱である。

（１５）は前記中仕切（４）を貫通して上下に延びる排
水パイプであり、その上端は製氷皿（９）の前記排水孔
（１１）に接続されている。また、下端は冷却器（１６
）の下方に位置するトレイ（１７）に接続されている。

（１８）は前記排水パイプ（１５）上に配設された開閉
弁であり、その内部には羽根（１９）が回動可能に収容
されている（第４図参照）。（２１）は前記モータ（１
２）の出力軸（１２ａ＞上に固定された駆動歯車、（２
２）は前記駆動歯車（２１）に噛合う従動歯車、（２３
）は前記従動歯車（２２）の回転を前記開閉弁（１８）
の羽根（１９）に伝える伝達軸である。そして、前記排
水パイプ（１５）、開閉弁（１８）、モータ（１２＞、
駆動歯車（２１）、従動歯車（２２）等によって、製氷
皿（９）の底部の水を前記排水孔（１１）から排水する
本実施例の排水手段が構成される。

第３図に示すように１、前記皿仕切（１０）の下縁は製
氷皿（９）の底面より所定距離上方に位置していて、製
氷皿（９）の底部には、内部の水を製氷皿（９）の長手
方向に連通させる連通部（２４）が形成されている。ま
た、製氷皿（９）の下側には前記連通部（２４）の幅よ
り若干広い細断熱材（２５）が前記排水パイプ（１５）
を埋設するように設けられている。

また、（２６）は前記細断熱材（２５）で被包されるよ
うに製氷皿（９）の下面に均等に張設され、排水孔（１
１）及び連通部（２４）内の水を氷結しない程度に加熱
するヒータである。（２７）は細断熱材（２５）の外側
において製氷皿（９）の外面に装着され、製氷皿（９）
上部の氷結を検出する氷結検出手段としてのサーミスタ
である。

第５図において、（２８）は冷蔵庫側結線端子（２９）
を介して冷蔵庫（１）の運転回路に接続された自動製氷
装置の制御基板であり、この制御基板（２８）には前記
給水ポンプ（６）、モータ（１２）、ヒータ（２６）及
びサーミスタ（２７）が接続されている。

次に、上記実施例の自動製氷装置の動作を第６図のタイ
ムチャートに基づいて説明する。

さて、冷蔵庫（１）の運転回路から制御基板（２８）に
製氷開始信号が出力されると、給水ポンプ（６）が起動
され、給水ボトル（５）内の水が給水パイプ（７）を介
して製氷＠（９）に供給される。製氷皿（９）が満水に
なると、給水ポンプ（６〉の運転が停止されるとともに
、ヒータ（２６）が通電される。

冷却器（１６）からの冷気で製氷ｆｆ１（９）内の水は
上部から下部へと氷結するが、製氷皿″（９）の底部の
連通部（２４）及び排水孔（１１）の水はヒータ（２６
）で加熱されているため、未氷結の状態に保持される。

また、排水パイプ（１５）中の水も細断熱材（２５）の
断冷作用により氷結されない。

ところで、氷を白濁させる水通水中の各種溶解性塩類ま
たは溶解性ガス等の不純物は氷結末期に濃縮して析出す
るため、前記したように、製氷皿（９）の上部が氷結し
、かつ、底部が未氷結の状態では、不純物は製氷皿（９
）の底部の水中に混入している。それ故、製氷皿（９）
の上部には透明度が高い氷が生成される。

そして、製氷皿（９）上部の氷結が完了したときの温度
をサーミスタ（２７）が検出すると、モータ（１２）が
起動され、駆動歯車（２１）、従動歯車（２２）、伝達
軸（２３）を介して開閉弁（１８）の羽根（１９）が回
動され、開閉弁（１８）が第４図（ａ）に示す閉状態か
ら第４図（ｂ）に示す開状態となり、製氷皿（９）の底
部の水が排水孔（１１）から排水パイプ（１５）を通っ
てトレイ（１７）に排水される。また、これと同時に、
モータ（１２）の起動により回転杆（１３）が回転され
、製氷皿（９）内でのアーム（１４）の回転に伴ない氷
が製氷皿（９）から貯水箱（２０）に取出される。

氷の取出しが終了してアーム（１４）が原位置に復帰す
ると、モータ（１２）が停止され、開閉弁（１８）は第
４図（ａ）に示す閉状態に保持される。そして、次の製
氷開始信号に応答して空になった製氷＠（９）に水が再
び供給され、前述した一連の自動製氷υイクルが繰返さ
れる。

このように、本実施例の自動製氷装置は、冷凍室（２）
内に設置され底部に排水孔（１１）を有する製氷皿（９
）と、前記製氷皿（９）上部の氷結を検出する氷結検出
手段としての１ノ゛−ミスタ（２７）と、前記サーミス
タ（２７）の信号に基づき製氷皿（９）底部の水を排水
孔（１１）から排水する排水手段を構成するモータ（１
２）及び開閉弁（１８〉と、前記製氷皿（９）上部に氷
結した氷を取出す取出手段を構成するモータ（１２）及
びアーム（１４）とを備えるものである。

したがって、不純物を製氷皿（９）底部の水中に混入さ
せた状態で、製氷皿（９）の上部に透明度の高い氷を生
成することができるとともに、その氷を貯水箱（２０）
に自動的に取出すことができる。

また、本実施例の構成によれば、ヒータ（２６）及び細
断熱材（２５）が設けられているため、連通部（２４＞
、排水孔（１１）、排水パイプ（１５）の氷結が防止さ
れ、製氷皿（９）底部の水を確実に排水できる。更に、
取出手段のモータ（１２）を利用して排水手段の開閉弁
（１８）を作動するように構成したので、排水用として
電磁弁を別個に設置する場合と比較して、構成がより簡
単となる。

次に、排水手段の構成が上記実施例と相違する本発明の
第二実施例を第７図及び第８図に従って説明する。

第７図は第二実施例による自動製氷装置を示す家庭用冷
蔵庫上部の側面からみた断面図、第８図は第７図の開閉
弁（３４）を拡大して示す断面図である。なお、図中、
第一実施例と同−符号及び記号は第一実施例の構成部分
と同一または相当する構成部分を示すものであるので、
ここでは重複する説明を省略する。

第７図において、（３１）はモータ（１２）の出力軸（
１２ａ）上に固定されたカム、（３２）は上端に前記カ
ム（３１）に係合する係合部（３３）を有するバルブ軸
、（３４）は製氷皿（９）の排水孔（１１）からトレイ
（１７）に延びる排水パイプ（１５）上に配設された開
閉弁である。

第８図に示すように、前記開閉弁（３４）内には弾性材
料よりなる蛇腹弁（３５）がその上端を固定した状態で
収容され、下端に形成された弁部（３６）には前記バル
ブ軸（３２）の下端が連結されている。なお、前記以外
の構成は第一実施例と同様である。

上記構成において、モータ（１２）の停止時には、カム
（３１）がバルブ軸（３２）を押下げて、蛇腹弁（３５
）が自身の弾性に抗して伸張され、その下端の弁部（３
６）が排水パイプ（１５）を閉鎖している。この状態で
、前記ザーミスタ（２７）の氷結検出信号に応答してモ
ータ（１２）が起動されると、カム（３１）の回転に伴
ない蛇腹弁（３５）が自身の弾性に従って圧縮し、その
弁部（３６）が排水パイプ（１５）を開放する。

この結果、製氷皿（９）底部の不純物を含んだ水が排水
パイプ（１５）を介してトレイ（１７）に排水される。

そして、モータ（１２）が更に回転すると、カム（３１
）のカム形状に従い、蛇腹弁（３５〉が前者と同様に排
水パイプ（１５〉を再び閉鎖する。

このように、第二実施例の自動製氷装置における排水手
段は、モータ（１２）と、カム（３１）と、バルブ軸（
３２）と、蛇腹弁（３５）を有する開閉弁（３４）等か
ら構成したものである。したがって、第一実施例と同様
、開閉弁（３４）の開放時に製氷皿（９）底部の不純物
を含んだ水を排水して、製氷皿（９）の上部に透明度の
高い氷を生成できるとともに、氷取出用のモータ（１２
）を利用して装置を簡単に構成することができる。

ところで、上記第−及び第二実施例の取出手段は、モー
タ（１２）と回転杆（１３）とアーム（−１４＞とから
構成されているが、本発明を実施する場合には、これに
限定されるものではなく、製氷皿（９）上部に氷結した
氷を取出すように機能するものであればよい。特に、ア
ーム（１４）の回転で取出すように実施した場合には、
製氷皿（９）を捩って取出す場合とは異なり、取出時に
製氷皿底部の水が外に零れないという効果が得られる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の自動製氷装置は、冷凍室内に設
置され底部に排水孔を有する製氷皿と、製氷皿上部の氷
結を検出する氷結検出手段と、氷結検出手段の信号に基
づき製氷皿底部の水を排水孔から排水する排水手段と、
製氷皿上部に氷結した氷を取出す取出手段とを備えるも
のであるから、不純物を製氷皿底部の水中に混入させた
状態で、製氷皿の上部に透明度の高い氷を短時間に生成
することができ、また、その製氷皿の氷を自動的に取出
すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を家庭用冷蔵庫の自動製氷装置に具体化
した第一実施例の自動製氷装置の正面図、第２図は第１
図で示した実施例の自動製氷装置の側面からみた断面図
、第３図は第１図で示した実施例の自動製氷装置の製氷
皿部分の詳細を示す断面図、第４図（ａ）及び（ｂ）は
第１図で示した実施例の自動製氷装置の開閉弁を閉及び
開状態で示す断面図、第５図は第１図で示した実施例の
自動製氷装置の電気回路図、第６図は第１図で示した実
施例の自動製氷装置の制御を、示すタイムチャート、第
７図は本発明の第二実施例による自動製氷装置を示す家
庭用冷蔵庫の上部の側面からみた断面図、第８図は第７
図の実施例の自動製氷装置の開閉弁を拡大して示す断面
図、第９図は従来の自動製氷装置を示″ｒｊ＠略図、第
１０図は第９図の自動製氷装置の電気回路図である。 図において、 ２：冷凍室、　　　　９：製氷皿、 １１：排水孔、　　　１２：モータ、 １４：アーム、　　　１５：排水パイプ、１８：開閉弁
、　　　２７　：　”ｊ−ミスタ、３４：開閉弁 である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。 代理人　弁理士　大台　増雄　外２名 第２図 １２：モータ 第４図 （ａ） （ｂ） 第５図 第６図 ＋　　今 鯰水　覧Ｘ 十　　　参　　　季 慰　　坤し　　窮 第８図 二し−一一３１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷凍室内に設置され底部に排水孔を有する製氷皿
   と、 前記製氷皿上部の氷結を検出する氷結検出手段と、 前記氷結検出手段の信号に基づき製氷皿底部の水を排水
   孔から排水する排水手段と、 前記製氷皿に氷結した氷を取出す取出手段とを具備する
   ことを特徴とする自動製氷装置。