(57)【要約】  【課題】  流水式で製氷した氷の長期間保存を可能にした製氷装置を提供する。  【解決手段】  氷点温度以下に冷却した製氷板２に対して上方から水を繰り返し流水することにより製氷を行う製氷装置において、この製氷板２上に流水方向と同じ方向に氷を仕切るための立設リブ３ａを備えるようにし、そのうち少なくともひとつおきにこれらのリブは、上端もしくは下端を回転軸支点として回動できるようにし、離氷時にこのリブを回動させてこのリブの動きとともに、氷は製氷板から離氷出来るようにする。このようにして離氷した氷６は、流水式製氷であっても、氷の表面が濡れていないので、冷凍温度以下で貯氷することが可能になり、長期間の氷の保存が可能になる。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
氷点温度以下に冷却した製氷部材に繰り返し流水することにより氷を生成する製氷手段と、この製氷手段で製氷した氷を前記製氷部材から離氷する際に氷を融解させることなく離氷を行う離氷手段とを備えたことを特徴とする製氷装置。
【請求項２】
前記製氷部材から離氷した氷を、氷点温度よりも低い温度で貯氷する貯氷手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の製氷装置。
【請求項３】
前記離氷手段は、生成した氷と前記製氷部材との固着力以上の剥離力を氷に与えるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の製氷装置。
【請求項４】
前記製氷部材は、可動式の立設リブを備えるものであることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項５】
前記可動式の立設リブの断面形状は、三角形状若しくは台形状であることを特徴とする請求項４に記載の製氷装置。
【請求項６】
前記可動式の立設リブは、その一端で軸支されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の製氷装置。
【請求項７】
前記可動式の立設リブの側壁面と、このリブの底面との成す角度は、鋭角であることを特徴とする請求項４から請求項６までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項８】
前記可動式の立設リブの立設面に突出物を有することを特徴とする請求項４から請求項７までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項９】
隣接する立設リブは異なる角度で回動することを特徴とする請求項４から請求項８までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項１０】
隣接する立設リブの一方は固定式、他方は可動式であることを特徴とする請求項４から請求項８までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項１１】
前記立設リブは強度補強材を内蔵することを特徴とする請求項４から請求項１０までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項１２】
前記製氷部材は、可動式の埋め込み部材を有するものであることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項１３】
前記可動式の埋め込み部材は、離氷時に表面方向に可動するものであることを特徴とする請求項１２に記載の製氷装置。
【請求項１４】
前記製氷部材は、回動可能に軸支され、該製氷部材は回動により当該製氷部材に対向する被衝突部材に衝突することを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項１５】
前記製氷部材に撥水処理を施したことを特徴とする請求項１から請求項１４までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５までの何れかに記載の製氷装置を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項１７】
略垂直に設置された流水面を有する製氷部材と、前記流水面の上部にあってこの流水面に対して水を散水する散水ノズルと、前記流水面の下部にあって散水ノズルで散水された水を受ける水受け皿と、前記水受け皿の水を前記散水ノズルにまで汲み上げる循環ポンプと、前記製氷部材を氷点温度以下に冷却することができる冷却手段とを備えた製氷装置であって、前記流水面には、流水方向に沿って複数箇所に立設リブが備えられており、この立設リブによって流水される水は複数の帯状に分流されるものであって、この立設リブはリブの一端を支点として、回転可能に軸支されており、製氷した氷を離氷する際に加熱せずに、前記の可動リブを可動させることによって氷を離氷することを特徴とする製氷装置。
【請求項１８】
前記製氷部材の下方には氷点温度よりも低い温度で氷を保存する貯氷庫を備えたことを特徴とする請求項１７に記載の製氷装置。
【請求項１９】
前記の可動リブは、前記流水面に対して順テーパー形状を成す側壁面を有していることを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の製氷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流水式の製氷装置、ならびに、これを備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
氷を生成する方法として、特許文献１に示す家庭用冷蔵庫の冷凍室に、水を溜めた製氷皿を静置して製氷する所謂水皿式と呼ばれる製氷方法、あるいは、特許文献２，３に示す氷点温度以下に冷却した製氷板の表面に水を散水もしくは散布し、氷を層状に累積成長させる所謂逆セル式もしくは流水式と呼ばれる製氷方法などが周知の技術として知られている。
【０００３】
これらの製氷方法の中で、上述した所謂逆セル式もしくは流水式と呼ばれる製氷方法は、一回あたりの製氷時間が通常２０分から３０分と短いことに加え、バッチ処理的に製氷の連続運転が可能なため、業務用製氷装置として広く普及している。また、これらの方法により製氷を行うと、内部に気泡や不純物が残らない透明で純粋な氷が出来る。
【０００４】
図１８は、従来の業務用の製氷装置を示した概略図である。本図に従って、従来の流水式製氷技術を説明する。従来の製氷装置は、製氷部６０、貯氷部６６、冷凍サイクル部６２、操作部６３、前面ドア６４、そして筺体６５等により構成される。製氷部６０で氷を製氷し、貯氷部６６に貯える。運転の操作は、操作部６３で行う。貯氷部６６に貯えた氷は、前面ドア６４を開閉して取り出すようになっている。
【０００５】
冷凍サイクル部６２は、圧縮機６７、凝縮機６８、図示しない製氷用キャピラリーチューブ、製氷用蒸発器６９等により構成される。圧縮機６７で圧縮され高温高圧となったガス状の冷媒は、凝縮器６８で放熱しながら液化し、冷媒液となる。この冷媒液は、図示しない製氷用キャピラリーチューブを経て減圧されたのち、製氷用蒸発器６９で製氷板７０から熱を奪いながら気化していく。その結果、製氷板７０は、この吸熱作用により氷点下に冷却されることになる。
【０００６】
氷結させる水は、一旦水受け皿７１に蓄えられた後、循環ポンプ７２によって汲み上げられ、散水器７３から製氷板７０に向けて散水される。このとき散水された水の一部は、氷点下に冷却され、製氷板７０の表面に氷結する。氷結しなかった水は、そのまま下流に流れ水受け皿７１に回収される。その後、循環ポンプ７２によって再び水は汲み上げられて、上記の流水が繰り返される。この一連の流水サイクルが繰り返えされながら、氷はしだいに成長していく。
【０００７】
次に、生成した氷を離氷する方法について説明する。家庭用の冷蔵庫に用いられるいわゆる水皿式製氷方法の場合、製氷皿をねじって氷を離氷する方法が一般的であるが、上述のいわゆる逆セル式もしくは流水式の製氷装置は、通常冷凍サイクルの蒸発器６９に製氷板７０が接合される一体構造となっており、製氷部の構造が複雑な形状をしているために、水皿式のようにねじって離氷することは実際上出来なかった。
【０００８】
そこで、これまでは、所謂流水式や逆セル式の製氷装置の場合は、たとえば特許文献４に示すような、いわゆるホットガス法と呼ばれている方法が専ら用いられてきた。これは、離氷段階時に、圧縮機から送り出された高温高圧のガス冷媒を直接蒸発器に流すように冷媒流路を切り替えることによって、製氷板を加熱することによって離氷を行う方式である。この方法だと製氷装置の構造が複雑であっても問題なく離氷を行うことができる。
【０００９】
ところで、上記の所謂ホットガス法で離氷した氷は、溶かして離氷されているため表面が濡れた状態となっている。このため、氷点温度以下の貯氷庫で保存すると、濡れた表面が再氷結する際に、隣り合った氷同士と連結していまい氷が大きな塊になってしまうという問題があった。従って、氷点温度以下で保存することが出来ず、氷点温度かもしくは若干高めの温度で貯氷されていた。具体的には、断熱性が高い密閉容器内で氷を保存する方法が専ら採用されていた。
【特許文献１】実開昭５８−８５１６９号公報
【特許文献２】実公平５−８４２８号公報
【特許文献３】特開昭６０−８２７６５号公報
【特許文献４】実開昭６０−２８３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この保存方法では、氷の消費量が多い業務用製氷装置ではあまり不都合なく氷を保存することができるが、家庭用の冷蔵庫のように、氷の消費量が比較的少ない用途に用いる場合は問題となることがあった。なぜなら、上述した保存方法では、氷は徐々に溶けていってしまうが、氷の消費量が少ない場合、氷を使用するより量に対し溶けてしまう量の比率が相対的に大きくなってしまい、結果として、省エネに反したシステムになってしまう。
また、貯氷庫は常に濡れた状態になってしまうので、雑菌やカビの繁殖が生じやすく、不衛生になってしまうという問題があった。
【００１１】
そのため本発明は、流水式の製氷装置で製氷した氷であっても、氷が溶けてしまったり、雑菌やカビが発生しない衛生的な貯氷ができるように、氷点下の環境で保存ができるような氷を得る離氷手段を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本発明の製氷装置は、氷点温度以下に冷却した製氷部材に繰り返し流水することにより氷を生成する製氷手段と、この製氷手段で製氷した氷を前記製氷部材から離氷する際に氷を融解させることなく離氷を行う離氷手段とを備えるようにするものである。
このようにすれば、流水式で製氷した氷であっても、融解することなく離氷するので、離氷した氷を氷点よりも低い環境下で保存しても、氷同士が連結するといった問題を防止することが出来るようになった。また、氷の表面にカビや雑菌が繁殖するといった問題を解決することができるようになった。
【００１３】
好ましくは、本発明の製氷装置は、製氷手段により製氷した氷を氷点温度以下で貯氷する貯氷手段を備えるものとしてもよい。このようにすれば、融解させずに離氷した氷を、そのまま貯氷手段にて保存することが出来るようになるので、氷の品質を保持したまま保存することが可能になる。
【００１４】
好ましくは、氷を融解することなく製氷部材から離氷する方法としては、生成した氷と製氷部材との間の固着力より大きい力を氷を剥離する方向に加えるようにしてもよい。これによれば、氷と製氷部材との固着力以上の力を加えることにより、氷は融解することなく製氷部材から離氷することができる。
【００１５】
好ましくは、製氷部材は可動式の立設リブを備え、この立設リブを離氷時に可動させるようにしてもよい。このようにすれば、製氷後に立設リブが可動することによって、氷に対して融解させることなく離氷する剥離力を与えることができる。
【００１６】
好ましくは、可動式の立設リブの断面形状は、三角形状若しくは台形状としてもよい。
このようにすれば、立設リブが製氷部材から離れるように可動する際に、可動する立設リブのテーパーに氷は引っ掛けられるように作用するために、剥離力が向上するようになる。
【００１７】
好ましくは、可動式の立設リブは、その一端で軸支されているようにしてもよい。  このようにすれば、氷に対する剥離力を片側から徐々に与えることができるので、剥離をスムースに行うようにすることができる。
【００１８】
好ましくは、可動式の立設リブの側壁面と、このリブの底面と成す角度は、鋭角にしてもよい。  このようにすれば、立設リブが製氷部材から離れるように可動する際に、可動する立設リブのテーパーに氷は引っ掛けられるように作用するために、剥離力が向上するようになる。
【００１９】
好ましくは、可動式の立設リブの立設面に突出物を有するようにしてもよい。このようにすれば、リブが可動するときにリブに備えた突出物によって、氷を製氷部材から剥離することができる。
【００２０】
好ましくは、隣接する立設リブは異なる角度で回動するようにしてもよい。このようにすると、隣接するリブに挟まれた氷に対して、リブはねじれの作用を与えることができるので、リブと氷との剥離力を発生することができるようになる。
【００２１】
好ましくは、隣接する立設リブの一方は固定式、他方は可動式としてもよい。このようにすると、隣接するリブに挟まれた氷に対して、リブはねじれの作用を与えることができるので、リブと氷との剥離力を発生することができるようになる。
【００２２】
好ましくは、立設リブは強度補強材を内蔵するようにしてもよい。このようにすると、リブの強度が高まるので、製氷装置の製品寿命を引き伸ばすことができるようになる。
【００２３】
好ましくは、製氷部材は、可動式の埋め込み部材を有するようにしてもよい。このようにすると、氷を融解させることなく離氷することが出来るようになる。
【００２４】
好ましくは、可動式の埋め込み部材は、離氷時に表面方向に可動するようにしてもよい。このようにすると、埋め込み部材が氷を押出すように作用させることが出来るようになる。
【００２５】
好ましくは、製氷部材は、回動可能に軸支され、該製氷部材は回動により他の部材に衝突するようにしてもよい。このようにすると、衝突したときに衝撃によって、氷を製氷部材から融解させることなく剥離することが可能になる。
【００２６】
好ましくは、製氷部材に撥水処理を施してもよい。このようにすると、氷の剥離に要する力を小さくすることが出来るようになる。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明の製氷装置によれば、内部が白濁しない透明な氷を生成できる製氷装置において、氷を溶かさずに離氷する方法に着想したので、氷を氷点温度よりも低い温度で保存することが出来るようになった。このために、比較的長期間、氷を使用しない場合であっても、氷が溶けてなくなってしまったり、カビや雑菌が繁殖してしまったりすることなく良好に氷を保存することが出来るようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
[第１の実施形態]
本実施形態は、本発明の製氷装置を家庭用の冷凍冷蔵庫に適用したものである。以下、本発明に係る製氷装置の第１の実施形態を、図１から図５を用いて説明する。
【００２９】
図１は、本発明の製氷装置を適用した冷蔵庫２０の概略図である。本図に従い本実施形態に係る冷蔵庫２０の全体概要を説明する。本冷蔵庫２０は、冷蔵室３１、冷凍室３２、野菜室３３を備えるいわゆる３ドアタイプの冷凍冷蔵庫となっている。なお、本発明は、適用する冷蔵庫２０の構成には限定されるものではない。
【００３０】
冷蔵室３１は、冷蔵室扉２１、製氷部１０、そして、給水タンク２４を少なくとも備えている。この給水タンク２４は、着脱が出来る方式であっても、水道などから直結される方式であってもかまわない。製氷部１０は、少なくとも、製氷用蒸発器１、製氷板２、散水器９、水受け皿５、そして循環ポンプ１２などにより構成される。この製氷部１０は、いわゆる流下式と呼ばれる製氷方式であり、氷点以下に冷却した製氷板２に、繰り返し流水を行うことによって、氷を成長させる方式である。
【００３１】
製氷に用いる水は、給水タンク２４から一旦水受け皿５に給水される。この水は、循環ポンプ１２によって汲み上げられて散水器９から製氷板２の表面にめがけ散水される。このとき、製氷板２は製氷用蒸発器１によって氷点温度以下に冷却されているので、流水される過程で水の一部は製氷板２表面に氷結する。氷結されなかった水は、そのまま下方へ流れ、水受け皿５に回収される。回収された水は、再び循環ポンプ１２によって汲み上げられ、上記の一連の流水サイクルが繰り返される。このように水を流動させながら氷を成長すると、氷の内部に気泡や不純物が含まれない透明で純粋な氷を得ることができる。
【００３２】
なお、従来の冷蔵庫に用いられてきた所謂水皿式の製氷装置は、周囲の冷気よって氷結させる方式のために、製氷装置は冷凍室などの氷点温度以下の環境に設けられていた。しかし、本実施形態の製氷装置は製氷用蒸発器１によって直接製氷板２を冷却するので、上記のように氷点温度以下の環境に設置する必要はない。むしろ、水循環系が凍結してしまうことを防ぐために、冷蔵室など氷点温度よりも高い環境に設置することが必要不可欠となっている。
【００３３】
冷凍室３２は、冷凍室扉２２、貯氷部２６、少なくとも備えるものである。製氷部１０で製氷された氷６は、氷排出口１４を通じて貯氷部２６に収納される。野菜室３３は、野菜を保存するのに適した約５℃程度の温度で制御される。
【００３４】
冷凍サイクルを構成する主要部品のうち、圧縮機１９と凝縮器４０は冷蔵庫２０の底部に、主蒸発器１８は冷凍室３２に、製氷用蒸発器１は冷蔵室３１に、それぞれ設けられている。冷凍サイクルの動作原理については、図２を用いて説明する。
【００３５】
図２は、本実施形態の冷凍サイクル回路図を示している。圧縮機１９で冷媒（例えばフロン、イソブタン）は、高温・高圧に圧縮された後、凝縮機４０を経ることによって放熱を行いながら凝縮・液化が進行する。その後、三方弁４３に流れ、ここを基点として冷媒流路は、主キャピラリーチューブ４２に向かう流路と、製氷キャピラリーチューブ４４に向かう流路とに分岐する。この場合、どちらに向かうかはこの三方弁４３によって切り替える。製氷用キャピラリーチューブ４４を経た冷媒は、減圧され低温・低圧の冷媒液となって製氷部１０の製氷用蒸発器１へ流入し、製氷板２の熱を奪って蒸発・ガス化し、その後、再び圧縮機１９にまで送られる。
【００３６】
一方、主キャプラリーチューブ４２を経た冷媒は、減圧されて低温・低圧の冷媒液となった後、冷蔵庫２０の主蒸発器１８へ流れる。製氷時には、冷媒が製氷用キャピラリーチューブ４４に流れるように三方弁４３が切り替えられ、製氷を行わない時には、冷媒が主キャピラリーチューブ４２へ流れるように切り替えられる。なお、製氷時に、一部の冷媒だけが製氷用キャピラリーチューブ４４に流れるように三方弁４３を制御するようにしてもよい。
【００３７】
次に、冷蔵庫２０の庫内の冷気の循環について説明する。主蒸発器１８によって発生する冷気は、送風機３０によって冷凍室３２内に送出され、冷凍庫２０内を冷却する。このとき、冷凍室３２と冷蔵室３１の間に設けたダンパー２８を通じて一部の冷気は冷蔵室３１にも送り込まれるようになっている。ダンパー２８は冷蔵室の目標温度に近づくように開閉度が制御されるようになっている。なお、冷気の流れについても、この方法に限定されるものではないので他の方法であってもかまわない。
【００３８】
図３は、本発明の製氷装置に係る製氷部１０の正面図を示している。本図を用いて製氷部１０の説明を行う。(ａ)は、製氷部１０を構成する部品のうち、製氷用蒸発器１と製氷板２のみを示したもの、(ｂ)は(ａ)に加え、氷分離部３ｂ、立設リブ３ａ、散水器９、水受け皿５を示した正面図である。
【００３９】
図２で示した製氷用キャピラリーチューブ４４を通過して減圧されて低温・低圧となった冷媒が、図(ａ)の製氷用蒸発器１に流れ込み、これが気化する際に製氷板２の熱を奪うことによって、製氷板２が氷点温度以下に冷却される。なお、この製氷用蒸発器１と製氷板２は別々に形成した後に接合して形成したものであってもよいし、押し出し成型などにより一体に成型してもよい。
【００４０】
次に、製氷に用いる水を供給する方法、ならびに、これを循環する方法について説明する。製氷に用いる水は、図１で示した給水タンク２４から所定量が水受け皿５に引水されて、循環ポンプ１２によって散水器９まで汲み上げられた後、散水器９から製氷板２の表面に向けて散水される。散水された水は、立設リブ３ａにより分流しながら下方へ流水する。このとき、流水される水の一部は、氷点温度以下に冷却されている製氷板２の表面上に氷結していく。なお、氷分離部３ｂがある領域は、熱伝導率が低い材料で構成されているために、冷熱の供給効率が悪い。このため、この領域には氷結は起こらない。
【００４１】
なお、本実施形態では、水が流水される流水面を、熱伝導率が異なる異種材料により構成したが、別法として、単一の材料で構成してもよい。この場合、流水面全体が氷結せず、冷却管の近傍のみに氷が生成するに、材料の熱伝導率や製氷用蒸発器１の間隔などを最適化する必要がある。
【００４２】
図４は、図３(ｂ)のＡ−Ａ断面図である。本図の(ａ)は製氷図全体図の断面図、(ｂ)は立設リブ３ａ付近拡大図を示している。氷６はこれらの図に示したように、立設リブ３ａの側壁面に沿って氷結される。従ってこの立設リブ３ａの断面形状は、氷６の形状を決定する一要素にもなっている。
【００４３】
一方、この断面形状は、後述する氷の離氷の性能に影響する。以下、この点ついて説明する。
１）立設リブ３ａのテーパー角θ１、θ２（立設リブ３ａの側壁面とこのリブの底面とが成す角度）・・・立設リブ３ａが製氷後に製氷板２から遠ざかるように可動し、立設リブ３ａのテーパー角θ１、θ２が氷６を引っ掛けるように作用することによって離氷されるので、このテーパー角度の値は重要である。実験の結果、このテーパー角は、鋭角なほど上手く離氷を行う事が確認できた。少なくともこのテーパー角度は、８０度よりも鋭角にする必要がある。
２）立設リブ高さH１・・・この立設リブ３ａの高さは生成する氷の厚みにより決定する。生成する氷の厚みよりも高くする必要がある。
３）幅立設リブ幅W１・・上記のテーパー角θ１、θ２の値が大きくなると、この幅立設リブ幅W１の値は必然的に大きくなる。この値が大きくなりすぎると、氷６の容積が小さくなってしまう。
４）頂部形状α１・・・本図のようなラウンド形状であっても、フラット形状であっても良い。
【００４４】
また、図４(ｃ)は、立接リブ３ａの強度補強部材３７、突出部３６を設けた場合の立接リブ３ａの拡大図を示している。通常、立設リブ３ａは樹脂などで形成されているが離氷を行うために製氷板２と氷６との接着力以上の力学的な剥離力をこのリブ３ａによって氷６に伝える必要があるために、この立設リブ３ａには離氷のたびに大きな負担がかかっている。そのために、長期間使用すると材質の疲労がかさみ、最悪の場合には、破損してしまう恐れもある。このトラブルを防止するために、本発明の立設リブ３ａには、強度を高めるために図(ｃ)に示すように強度補強材３７を設けるとよい。この強度補強材３７は、金属材料など強度が高いものが望ましい。また、突出部３６は、氷を剥離しやすくするために、立設リブ３ａの側壁に図示したような出っ張りを設けている。この突出部３６は、出っ張り長さを大きくすればするほど剥離力は向上するが、大きくしすぎると氷６がこの突出部３６に固着してしまうので、通常１〜２ｍｍ程度が好ましい。
【００４５】
図５は、製氷部１０を側面から示した図である。本図に従い、製氷動作および離氷動作について説明する。本図において、立設リブ３ａが製氷板２に接触している状態を通常状態３ａ−１とし、製氷板２から離れている状態を離氷状態３ａ−２と表現する。立設リブ３ａは、回転軸８ａによって回動可能に軸支されている。また、立設リブ３ａは、扇型ギア８ｃと連結している。この扇型ギア８ｃは、駆動ギア５４と噛合されている。従って、この駆動ギア５４を駆動することによって、立設リブ３ａは回動軸８ａを中心に回動するようになっている。製氷時には駆動ギア５４を反時計回りに駆動して噛合している扇型ギア８ｃと立設リブ３ａを、時計回りに回転させて、立設リブ３ａを製氷板２に押し当てた状態にする（３ａ-１の状態）。
【００４６】
次に製氷動作について説明する。製氷工程が始まると、図２で示した三方弁４３が切り替えられて、製氷用蒸発器１に冷媒が流れこむようになる。冷媒が流れ込むと、冷媒が蒸発することによって冷熱が発生し、製氷用蒸発器１に接触している製氷板２は、氷点温度以下に冷却される。この状態で循環ポンプ１２を回転させると、水受け皿５に蓄えられた水が散水ノズル９にまで汲みあげられる。散水ノズル９にまで汲み上げられた水は、その後、下方に向かって散水が行われて、製氷板２の表面を流れながら、下方に備えられた水受け皿５で再び回収されるようになっている。このとき、一部の水は、製氷板２の表面に層状に氷結する。この一連の動作を一定の間繰り返し継続させると、氷は必要な厚みを有した容積にまで成長させることができる。必要な容積の氷が得られると、循環ポンプ１２の回転を停止して、散水を終了する。これで製氷工程は終了する。
【００４７】
製氷工程が終了すると、氷６を離氷する動作を行う。次に、この離氷動作について説明する。まず離氷は、駆動ギア５４を時計回りに回転させて、噛合している扇型ギア８ｃを介して立設リブ３ａを反時計方向に回転するように作用させる。このように、駆動ギア５４を時計回りに回転させることによって、立設リブ３ａは製氷板２から離れた状態となる（３ａ−２の状態）。
【００４８】
製氷板２の表面上に生成された氷６は、立設リブ３ａが、３ａ-１の状態から、３ａ-２の状態に可動するときに、このリブに引っ掛けられるような格好で製氷板２から離氷される。この様子を次の図６で別の角度から説明する。
【００４９】
図６の(ａ)から(ｃ)は、製氷部１０を上から見下ろした図となっている。(ａ)は製氷が完了した直後、(ｂ)は離氷を開始した直後、(ｃ)は離氷工程が進んだ状態をそれぞれ示している。
本実施形態では、立設リブは、３ａ-１〜３ａ-５の５本によって構成されている。３ａ-２と３ａ-４の記号を付した立設リブ３ａは、リブ下端を回転軸中心として軸支されていて、回動ができるようになっている。一方、３ａ-１、３ａ-３、３ａ-５の記号を付したリブは、回転ができない固定リブとなっている。なお、逆に３ａ-１，３，５のリブを可動リブとし、３ａ-２，４を固定リブとしても良い。
【００５０】
(ｂ)に示したように、離氷は、可動立設リブ３ａ-２、３ａ-４が製氷板２から離れるように可動していくことによって行われる。このように立設リブ３ａが製氷板２から離れるように可動すると、氷はリブに引っ掛けられて製氷板２から剥離されるように力が働くようになっている。従って、リブが所定量可動すると、氷６は、製氷板２から離氷することができる。
【００５１】
なお、全てのリブを可動式にしていない理由は、交互にリブの動き方を変えることにより、氷に対して、ねじれ効果が働くことを狙っているためである。なお、全てのリブを可動式にして、隣りあったリブが異なる角度で回動するようにしてもよい。
なお、本実施形態では、リブが回転する方式を採用しているが、回転式に限定されるものでなく、例えば、平行に移動するものであってもよい。
【００５２】
(ｃ)の状態にまでリブが製氷板２から離れていくと、氷６は、製氷板２から完全に剥離される。この状態に進むと氷６は自重によって下方に設けた貯氷庫（図示していない）にまで落下していくようになっている。
【００５３】
なお、立設リブ３ａを軸支する方法は本実施形態に限らず、立設リブ３ａの上端側であってもよい。また、駆動方法も、本実施形態のように扇型ギア８ｃを用いるようなものでなくてもよい。また、可動する立設リブ３ａのテーパー角θ１、θ２を可動しない立設リブ３ａのそれよりも小さくしてもよい。さらに、本実施形態では、可動する立設リブ３ａにテーパー角をつけることにより、氷を引っ掛けるようにしているが、別法として、立設リブ３ａの一部に突起物を設け、この突起物によって氷を引っ掛けるようにしてもよい。
また製氷板２の表面もしくは立設リブ３ａの表面に、フッ素樹脂などの撥水性の高い材料を表面にコーティングすると、離氷に要する力を小さく抑えることが出来るようになるので、設計上都合がよい。
【００５４】
本実施形態によれば、氷を融解させることなく離氷することが出来るようになる。
【００５５】
[第２の実施形態]
次に本発明に係る第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心として説明する。
【００５６】
図７は、本実施形態に係る製氷装置の主要部正面図である。構成は、製氷用蒸発器１、これに固着されている製氷板２、製氷板２と製氷板２との間を埋める氷分離部３ｂ、氷分離部３ｂに固定され流水方向と同じ方向に設けられた立設リブ３ａによって構成されている。製氷板２の表面は、流水方向に対して垂直方向に複数本数の凹溝が設けられていて、この凹溝には上記の氷分離部３ｂが嵌め込む様に構成されている。この氷分離部３ｂは、樹脂などのような熱伝達率が低い材料で構成する。氷分離部３ｂは立設リブ３ａと一体に形成され、しかも、製氷板２には固定されておらず、図示しない駆動部５３により、製氷板２の鉛直方向に駆動動作が行えるようになっている。
【００５７】
第１の実施形態と同様、氷点温度以下に冷却した製氷板２の表面に上方から水を流水すると、基本的に氷は製氷板２の表面に生成し、逆に、氷分離部３ｂの表面には生成しないようになっている。しかしながら、水は、氷結する際に、たて方向にも若干成長しながら氷結するので、実際には、図８に示したように、氷分離部３ｂの領域にまで氷は氷結する。図９は、本実施形態を上から見下ろした図である。氷６は、このように生成する。
【００５８】
次に、本実施形態の離氷動作について図１０(ａ)、(ｂ)を用いて説明する。(ａ)は、氷の成長工程が完了した時点，(ｂ)は、離氷時点、をそれぞれ示している。
【００５９】
駆動ギア５４の駆動力を押出し部材５５を介して氷分離部３ｂに伝達し、この氷分離部３ｂが製氷板２の表面方向に可動させるように力を加えることにより離氷を行うようになっている。このとき、上述した通り、氷は製氷板２のみならず、氷分離部３ｂの一部にまで張り出して生成しているので、氷分離部３ｂが、製氷板２の表面方向に可動するように力を加えられると、氷分離部３ｂは、氷分離部３ｂに張り出した部分を押出すように作用する。
従って、氷が製氷板２に固着している以上の力が加わった場合に氷は剥離される。
【００６０】
以上説明したとおり、本実施形態によると、氷を融解させることなく製氷板２から離氷することが出来るようになる。
【００６１】
[第３の実施形態]
次に、本発明に係る第３の実施形態について説明する。本実施形態においても、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
図１１は、本実施形態の製氷装置の主要部を側面から図示したものである。本図に示したように、本実施形態の製氷板２には回転軸４０が設けられており、この回転軸４０が製氷装置本体の支持部（図示せず）に固定されている。従って、製氷板２は、この回転軸５１を回転中心として、回転をすることができるようになっている。また、この製氷板２の上位置には、おもり５２が取り付けられている。
【００６２】
離氷は、この回動する製氷板２を勢いよく回動させて、おもり５２を取り付けた製氷板２の上部を製氷部材に対向する被衝突部材１３に衝突させ、その衝突により発生する衝撃によって、氷６を製氷板２から剥離する。
衝突によって発生する衝撃は、その強度が大きいほど剥離効果が大きくなるため、(1)回動する製氷板２の重量を大きくする、(2)おもり５２を取り付ける位置をなるべく回転軸から離す、(3)製氷板２の回転角度を９０度以上に大きくする、(4)回転軸５１に付勢手段を設ける、(5)製氷板２の頂部のおもり５２、製氷部材に対向する被衝突部材１３を硬い材質で構成する、といった措置を講じることが離氷性能を向上させる上では有効である。また、この回転動作は、手動で行っても良いし回転軸５１に連結させた動力（図示していない）によって行ってもよい。
【００６３】
以上説明したとおり、本実施形態によると、氷を融解することなく離氷が出来る。
【００６４】
[第４の実施形態]
次に、本発明に係る第４の実施形態について説明する。尚、本実施の形態についても、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
図１２は、本実施形態に係る製氷装置１０の正面図を示している。構成は、製氷用蒸発器１、これに接続され、島状に独立・分離した製氷板２、この製氷板２が有する開口部に差し込むように設けられている押出し部材５５、この押出し部材５５と製氷板２との隙間を埋めるシール材８ｂ、製氷板２同士の空間を埋める氷分離部３ｂ、この氷分離部３ｂ上に設けられて流水方向と平行になっている立設リブ３ａ、により構成されている。図１３は、図１２の主要部を拡大した図であり、(ａ)は正面図、(ｂ)側面図、を示している。
【００６５】
図１４は、本実施形態に係る製氷装置の側面図を示している。(ａ)は、離氷動作を始める直前の状態、(ｂ)は、離氷動作を行っている最中の状態、をそれぞれ示している。
押出し部材５５は、押出し駆動部５３の回転ギアに勘合するようになっている。また、この押出し部材５５は、製氷板２の開口部に貫通するようになっている。
【００６６】
次に、本実施形態の動作について説明する。製氷を行う工程はこれまで示してきた実施形態と同様なので、説明は省略する。従って離氷動作を中心に説明を行う。
離氷動作は、まず、駆動ギア５４を回転させることによって行う。この駆動ギア５４を反時計方向に行うと、押出し部材５５は、勘合されているので、駆動ギア５４の回転につられて紙面の右方向へ移動する。押出し部材５５が、このように移動すると、製氷板２の表面に固着している氷６は、突き押されて製氷板２から剥離されることになる。
【００６７】
また、押出し部材５５は、一度製氷板２から突出する方向に移動した後、逆に製氷板２よりもへこむように移動するようにしてもよい。このようにすれば、押出し部材５５の先端部が氷と固着ままであったとしても、押出し部材５５が、製氷板２よりもへこむことにより、脱離させることができる。また、この動作を複数回繰り返すと、離氷性が向上する。
【００６８】
なお、押出し部材５５は、本実施形態に示したような構造でなく断面円形形状であってもよいし、複数の押出し部であってもよい。また押出し部材５５を駆動させる方法も一例示に過ぎず、本実施形態に記載した構造でなくても本実施例のように押出し部材５５を駆動できる方法であれば別方法であってもかまわない。
【００６９】
本実施形態によれば、透明に生成した氷を加熱することなく離氷することが出来るようになる。
【００７０】
[第５の実施形態]
本発明の係る第５の実施形態を、図１５を用いて説明する。前の実施形態と同様に、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７１】
図１５は、本実施形態の離氷動作を示す製氷部側面図である。図中の(ａ)は製氷が完了するまでの状態、(ｂ)は氷生成後の離氷動作をそれぞれ示している。
【００７２】
本実施形態の製氷板２は、第４の実施形態で示した複数に独立した製氷板２を有する構造ではあるが、開口部は有していない構成をとっている。代わりに、製氷板２の裏面には、押出し部材５５が設けられている。
【００７３】
本実施形態の製氷装置は、製氷板２の背面から押出し部材５５で製氷板２を突き押すことにより製氷板２を湾曲させて、製氷板２の表面に氷結した氷６を剥離するものである。
そのため、製氷板２は湾曲できることが可能なように、材質、厚みを適切に設計する必要がある。例えば、製氷板の材質にチタン金属を用いる場合は、その厚みを０．３〜０．５ｍｍとすることが望ましい。なお、製氷板２の一端は、製氷用蒸発器１に固定され、他端は固定されておらず、自由可動できるようになっている。
【００７４】
次に、本図(ｂ)を用いて、離氷工程について説明する。離氷は、駆動ギア５４を反時計方向に回転させて、押出し部材５５を紙面の右方向へ可動させる。このように押出し部材５５を可動させると、製氷板２は、背後から突き押させるように作用させるために、製氷板２は、湾曲するようになる。すると、製氷板２の表面に氷結していた氷６は、製氷板２から剥離し、下方に落下することができる。
【００７５】
なお、他の実施形態と同様、製氷板２の表面をフッ素などの撥水性が高い材料によって表面をコーティングすることによって、氷の剥離を容易にすることができる。
【００７６】
このように本実施形態によれば、透明に生成した氷を加熱することなく離氷することが出来るようになる。
【００７７】
［第６の実施形態］
本発明に係る第６の実施形態について、図１６，１７を用いて説明する。本実施形態は、製氷板２と押出し部材５５とが嵌合状態にある事が特徴となっている。図１６、１７は、第６の実施形態に係る冷蔵庫の製氷装置の主要部側面図を示しており、図１６は、製氷か完了した状態を、また、図１７(ａ)、(ｂ)は、離氷を行っている状態を示したものである。
【００７８】
本実施形態においても、製氷動作は省略し、離氷動作についてのみ説明する。
離氷動作は、駆動ギア５４を反時計回りに回転させる。これにより、駆動ギア５４と勘合した押出し部材５５は、紙面右方向に移動する。押出し部材５５が製氷板２を突き押すことによって、図１７(ａ)に示すように製氷板２は湾曲する。このように湾曲されることによって、氷６に剥離作用が生じる。
次に、駆動ギア５４を逆に時計方向に回転させる。このようにすると、逆に、押出し部材５５は、反対に紙面左方向に可動する。このように押出し部材５５が紙面左方向に移動することにより、製氷板２は、先ほどとは逆に湾曲することになる。このように製氷板２を湾曲させる方向を逆にすることにより離氷性能は向上する。この一連の動作を複数回繰り返すと、さらに、離氷の性能は向上する。
【００７９】
このように本実施形態によれば、氷が強固に製氷板２に固着していても、製氷板２から氷６を剥離することが可能になる。
【００８０】
以上説明してきたように本実施形態によれば、氷を加熱せずに製氷板２から離氷することが可能になる。そのために、構造が複雑でねじって離氷することができない流水式の製氷装置でも、氷を融解させることなく離氷することが可能になり、氷の連結や表面のくもりや、衛生上の問題を起こすことなく氷点温度以下で氷を保存することが出来るようになる。
【００８１】
また、氷を融解させることなく離氷する方法として、これまで機械的な力を加える方法を用いた実施形態について説明してきたが、本発明はこのように機械的な方法だけに限定されるものではなく、氷を溶かさずに離氷できるものであればよい。  例えば、超音波振動素子を製氷板２の背面などに設けて離氷時にこの振動エネルギーを利用して氷を製氷板２から剥離するようにしてもよいし、あるいは携帯電話に利用されている振動素子を製氷板２に取り付けて振動させることによって、氷と製氷板２との間に剥離力を作用させて離氷する方法であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の製氷装置を適用した冷凍冷蔵庫の概略図である。
【図２】本発明の製氷装置を適用した冷凍冷蔵庫の冷媒回路図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の製氷装置の主要部正面図であり、(ａ)は製氷板と蒸発器のみを示した図、(ｂ)は、製氷装置の主要部全体を示した図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の製氷装置の主要部上面図であり、(ａ)は全体図、(ｂ)は拡大図である。(ｃ)は付加機能を設けた場合の拡大図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の製氷装置の主要部側面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の製氷装置の主要部上面図であり、(ａ)は製氷完了直後、(ｂ)は離氷開始後、(ｃ)は離氷後半段階である。
【図７】本発明の第２の実施形態の製氷装置の主要部正面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の製氷装置の主要部側面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の製氷装置の主要部上面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の製氷装置の主要部側面図であり、(ａ)は氷が生成完了した時点を示す図、(ｂ)は氷を製氷板から剥離している時点を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態の製氷装置の主要部側面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態の製氷装置の正面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態の製氷装置の主要部正面図であり、(ａ)は、要部拡大図、(ｂ)は、要部側面図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態の製氷装置の主要部側面図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態の製氷装置の主要部側面図であり、(ａ)は、製氷完了時点、(ｂ)は、離氷動作を示す図である。
【図１６】本発明の第６の実施形態の製氷装置の主要部側面図である。
【図１７】本発明の第６の実施形態の製氷装置の主要部側面図であり、(ａ)は、製氷完了時点、(ｂ)は、離氷動作を示す図である。
【図１８】従来の製氷装置の概略図である。
【符号の説明】
【００８３】
１    製氷用蒸発器
２    製氷板
３ａ  立設リブ
３ｂ  氷分離部
４    製氷水循環経路
５    水受け皿
６    氷
７    駆動ギア
８ａ  回転軸
８ｂ  シール材
８ｃ  扇型ギア
９    散水器
１０  製氷部
１２  循環ポンプ
１３  製氷部材に対向する被衝突部材
１４  氷排出口
１８  主蒸発器
１９  圧縮機
２０  冷凍冷蔵庫
２４  給水タンク
２６  貯氷部
３６  突出部
３７  強度補強部材
４６  冷媒回路
５１  回転軸
５２  おもり
５３  駆動部
５４  回転ギア
５５  押出し部材
５６  冷凍サイクル部
【図１】
2006292349.tif 000003
【図２】
2006292349.tif 000004
【図３】
2006292349.tif 000005
【図４】
2006292349.tif 000006
【図５】
2006292349.tif 000007
【図６】
2006292349.tif 000008
【図７】
2006292349.tif 000009
【図８】
2006292349.tif 000010
【図９】
2006292349.tif 000011
【図１０】
2006292349.tif 000012
【図１１】
2006292349.tif 000013
【図１２】
2006292349.tif 000014
【図１３】
2006292349.tif 000015
【図１４】
2006292349.tif 000016
【図１５】
2006292349.tif 000017
【図１６】
2006292349.tif 000018
【図１７】
2006292349.tif 000019
【図１８】
2006292349.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成18年4月20日(2006.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製氷部材と、前記製氷部材を氷点温度以下に冷却することができる冷却手段と、前記製氷部材の表面に対して水を散水する散水手段と、前記製氷部材で氷結しなかった水が回収される水受け部と、前記水受け部の水を前記散水手段にまで送る送水手段とを備えた製氷装置であって、
前記製氷部材は、氷を融解させることなく離氷を行うための可動式の立設リブを備えたことを特徴とする製氷装置。
【請求項２】
前記可動式の立設リブの断面形状は、三角形状若しくは台形状であることを特徴とする請求項１に記載の製氷装置。
【請求項３】
前記可動式の立設リブは、その一端で軸支されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の製氷装置。
【請求項４】
前記可動式の立設リブの側壁面と、このリブの底面との成す角度は、鋭角であることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項５】
前記可動式の立設リブの側壁面に突出物を有することを特徴とする請求項１から請求項４までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項６】
隣接する立設リブは異なる角度で回動することを特徴とする請求項１から請求項５までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項７】
隣接する立設リブの一方は固定式、他方は可動式であることを特徴とする請求項１から請求項５までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項８】
前記立設リブは強度補強材を内蔵することを特徴とする請求項１から請求項７までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項９】
製氷部材と、前記製氷部材を氷点温度以下に冷却することができる冷却手段と、前記製氷部材の表面に対して水を散水する散水手段と、前記製氷部材で氷結しなかった水が回収される水受け部と、前記水受け部の水を前記散水手段にまで送る送水手段とを備えた製氷装置であって、
前記製氷部材の前記表面から氷を押し離すように氷に対して押圧するか、若しく前記表面を湾曲するように前記表面を押圧し、氷を融解させることなく離氷を行う離氷手段を有することを特徴とする製氷装置。
【請求項１０】
前記離氷手段は、前記製氷部材の前記表面は凹部若しくは開口部を有し、当該凹部若しくは開口部内には、可動式の氷押圧部材を有する構成であることを特徴とする請求項９に記載の製氷装置。
【請求項１１】
前記離氷手段は、前記製氷部材は可動式の押圧部材を有し、当該押圧部材が可動することにより前記製氷部材の前記表面を湾曲させることにより離氷を行う構成であることを特徴とする請求項９に記載の製氷装置。
【請求項１２】
略垂直に設置された流水面を有する製氷部材と、前記流水面の上部にあってこの流水面に対して水を散水する散水ノズルと、前記流水面の下部にあって散水ノズルで散水された水を受ける水受け皿と、前記水受け皿の水を前記散水ノズルにまで汲み上げる循環ポンプと、前記製氷部材を氷点温度以下に冷却することができる冷却手段とを備えた製氷装置であって、前記流水面には、流水方向に沿って複数箇所に立設リブが備えられており、この立設リブによって流水される水は複数の帯状に分流されるものであって、この立設リブはリブの一端を支点として、回転可能に軸支されており、製氷した氷を離氷する際に加熱せずに、前記の可動リブを可動させることによって氷を離氷することを特徴とする製氷装置
。
【請求項１３】
前記の可動リブは、前記流水面に対して順テーパー形状を成す側壁面を有していることを特徴とする請求項１２に記載の製氷装置。
【請求項１４】
前記製氷部材から離氷した氷を、氷点温度よりも低い温度で貯氷する貯氷手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項１３までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項１５】
前記製氷部材に撥水処理を施したことを特徴とする請求項１から請求項１４までの何れかに記載の製氷装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５までの何れかに記載の製氷装置を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本発明の製氷装置は、製氷部材と、前記製氷部材を氷点温度以下に冷却することができる冷却手段と、前記製氷部材の表面に対して水を散水する散水手段と、前記製氷部材で氷結しなかった水が回収される水受け部と、前記水受け部の水を前記散水手段にまで送る送水手段とを備えた製氷装置であって、前記製氷部材は、氷を融解させることなく離氷を行うための可動式の立設リブを備えるようにするものである。
このようにすれば、流水式で製氷した氷であっても、融解することなく離氷するので、離氷した氷を氷点よりも低い環境下で保存しても、氷同士が連結するといった問題を防止することが出来るようになった。また、氷の表面にカビや雑菌が繁殖するといった問題を解決することができるようになった。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、このようにすれば、製氷後に立設リブが可動することによって、氷に対して融解させることなく離氷する剥離力を与えることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また本発明は、製氷部材と、前記製氷部材を氷点温度以下に冷却することができる冷却手段と、前記製氷部材の表面に対して水を散水する散水手段と、前記製氷部材で氷結しなかった水が回収される水受け部と、前記水受け部の水を前記散水手段にまで送る送水手段とを備えた製氷装置であって、前記製氷部材の前記表面から氷を押し離すように氷に対して押圧するか、若しく前記表面を湾曲するように前記表面を押圧し、氷を融解させることなく離氷を行う離氷手段を有することを特徴とする。好ましくは、前記離氷手段は、前記製氷部材の前記表面は凹部若しくは開口部を有し、当該凹部若しくは開口部内には、可動式の氷押圧部材を有する構成にしてもよい。このようにすると、氷を融解させることなく離氷することが出来るようになる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
好ましくは、前記離氷手段は、前記製氷部材は可動式の押圧部材を有し、当該押圧部材が可動することにより前記製氷部材の前記表面を湾曲させることにより離氷を行う構成にしてもよい。このようにすると、氷を押出すように作用させることが出来るようになる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、本発明の製氷装置は、略垂直に設置された流水面を有する製氷部材と、前記流水面の上部にあってこの流水面に対して水を散水する散水ノズルと、前記流水面の下部にあって散水ノズルで散水された水を受ける水受け皿と、前記水受け皿の水を前記散水ノズルにまで汲み上げる循環ポンプと、前記製氷部材を氷点温度以下に冷却することができる冷却手段とを備えた製氷装置であって、前記流水面には、流水方向に沿って複数箇所に立設リブが備えられており、この立設リブによって流水される水は複数の帯状に分流されるものであって、この立設リブはリブの一端を支点として、回転可能に軸支されており、製氷した氷を離氷する際に加熱せずに、前記の可動リブを可動させることによって氷を離氷することを特徴とする。前記の可動リブは、前記流水面に対して順テーパー形状を成す側壁面を有するものとしてもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
好ましくは、本発明の製氷装置は、前記製氷部材から離氷した氷を、氷点温度よりも低い温度で貯氷する貯氷手段を備えるものとしてもよい。このようにすれば、融解させずに離氷した氷を、そのまま貯氷手段にて保存することが出来るようになるので、氷の品質を保持したまま保存することが可能になる。また、好ましくは、製氷部材に撥水処理を施してもよい。このようにすると、氷の剥離に要する力を小さくすることが出来るようになる。また製氷装置は冷蔵庫に備えるようにすると好ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図１は、本発明の製氷装置を適用した冷蔵庫（冷凍冷蔵庫）２０の概略図である。本図に従い本実施形態に係る冷蔵庫２０の全体概要を説明する。本冷蔵庫２０は、冷蔵室３１、冷凍室３２、野菜室３３を備えるいわゆる３ドアタイプの冷凍冷蔵庫となっている。なお、本発明は、適用する冷蔵庫２０の構成には限定されるものではない。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
冷蔵室３１は、冷蔵室扉２１、製氷部１０、そして、給水タンク２４を少なくとも備えている。この給水タンク２４は、着脱が出来る方式であっても、水道などから直結される方式であってもかまわない。製氷部１０は、少なくとも、製氷用蒸発器１、製氷板２、散水器（散水ノズル）９、水受け皿５、そして循環ポンプ１２などにより構成される。この製氷部１０は、いわゆる流下式と呼ばれる製氷方式であり、氷点以下に冷却した製氷板２に、繰り返し流水を行うことによって、氷を成長させる方式である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
次に、冷蔵庫２０の庫内の冷気の循環について説明する。主蒸発器１８によって発生する冷気は、送風機３０によって冷凍室３２内に送出され、冷蔵庫２０内を冷却する。このとき、冷凍室３２と冷蔵室３１の間に設けたダンパー２８を通じて一部の冷気は冷蔵室３１にも送り込まれるようになっている。ダンパー２８は冷蔵室の目標温度に近づくように開閉度が制御されるようになっている。なお、冷気の流れについても、この方法に限定されるものではないので他の方法であってもかまわない。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図２で示した製氷用キャピラリーチューブ４４を通過して減圧されて低温・低圧となった冷媒が、図３(ａ)の製氷用蒸発器１に流れ込み、これが気化する際に製氷板２の熱を奪うことによって、製氷板２が氷点温度以下に冷却される。なお、この製氷用蒸発器１と製氷板２は別々に形成した後に接合して形成したものであってもよいし、押し出し成型などにより一体に成型してもよい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
図４は、図３(ｂ)のＡ−Ａ断面図である。本図の(ａ)は製氷装置の主要部の全体図の断面図、(ｂ)は立設リブ３ａ付近拡大図を示している。氷６はこれらの図に示したように、立設リブ３ａの側壁面に沿って氷結される。従ってこの立設リブ３ａの断面形状は、氷６の形状を決定する一要素にもなっている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
また、図４(ｃ)は、立設リブ３ａの強度補強部材３７、突出部３６を設けた場合の立設リブ３ａの拡大図を示している。通常、立設リブ３ａは樹脂などで形成されているが離氷を行うために製氷板２と氷６との接着力以上の力学的な剥離力をこの立設リブ３ａによって氷６に伝える必要があるために、この立設リブ３ａには離氷のたびに大きな負担がかかっている。そのために、長期間使用すると材質の疲労がかさみ、最悪の場合には、破損してしまう恐れもある。このトラブルを防止するために、本発明の立設リブ３ａには、強度を高めるために図４(ｃ)に示すように強度補強材３７を設けるとよい。この強度補強材３７は、金属材料など強度が高いものが望ましい。また、突出部３６は、氷を剥離しやすくするために、立設リブ３ａの側壁に図示したような出っ張りを設けている。この突出部３６は、出っ張り長さを大きくすればするほど剥離力は向上するが、大きくしすぎると氷６がこの突出部３６に固着してしまうので、通常１〜２ｍｍ程度が好ましい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
図５は、製氷部１０を側面から示した図である。本図に従い、製氷動作および離氷動作について説明する。本図において、立設リブ３ａが製氷板２に接触している状態を通常状態３ａ−Ａとし、製氷板２から離れている状態を離氷状態３ａ−Ｂと表現する。立設リブ３ａは、回転軸８ａによって回動可能に軸支されている。また、立設リブ３ａは、扇型ギア８ｃと連結している。この扇型ギア８ｃは、駆動ギア７と噛合されている。従って、この駆動ギア７を駆動することによって、立設リブ３ａは回動軸８ａを中心に回動するようになっている。製氷時には駆動ギア７を反時計回りに駆動して噛合している扇型ギア８ｃと立設リブ３ａを、時計回りに回転させて、立設リブ３ａを製氷板２に押し当てた状態にする（３ａ−Ａの状態）。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
次に製氷動作について説明する。製氷工程が始まると、図２で示した三方弁４３が切り替えられて、製氷用蒸発器１に冷媒が流れこむようになる。冷媒が流れ込むと、冷媒が蒸発することによって冷熱が発生し、製氷用蒸発器１に接触している製氷板２は、氷点温度以下に冷却される。この状態で循環ポンプ１２を回転させると、水受け皿５に蓄えられた水が散水器９にまで汲みあげられる。散水器９にまで汲み上げられた水は、その後、下方に向かって散水が行われて、製氷板２の表面を流れながら、下方に備えられた水受け皿５で再び回収されるようになっている。このとき、一部の水は、製氷板２の表面に層状に氷結する。この一連の動作を一定の間繰り返し継続させると、氷は必要な厚みを有した容積にまで成長させることができる。必要な容積の氷が得られると、循環ポンプ１２の回転を停止して、散水を終了する。これで製氷工程は終了する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
製氷工程が終了すると、氷６を離氷する動作を行う。次に、この離氷動作について説明する。まず離氷は、駆動ギア７を時計回りに回転させて、噛合している扇型ギア８ｃを介して立設リブ３ａを反時計方向に回転するように作用させる。このように、駆動ギア７を時計回りに回転させることによって、立設リブ３ａは製氷板２から離れた状態となる（３ａ−Ｂの状態）。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
製氷板２の表面上に生成された氷６は、立設リブ３ａが、３ａ−Ａの状態から、３ａ−Ｂの状態に可動するときに、このリブに引っ掛けられるような格好で製氷板２から離氷される。この様子を次の図６で別の角度から説明する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
(ｃ)の状態にまでリブが製氷板２から離れていくと、氷６は、製氷板２から完全に剥離される。この状態に進むと氷６は自重によって下方に設けた貯氷部２６（図１）にまで落下していくようになっている。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
図７は、本実施形態に係る製氷装置の主要部正面図である。構成は、製氷用蒸発器１、これに固着されている製氷板２、製氷板２と製氷板２との間を埋める氷分離部３ｂ、氷分離部３ｂに固定され流水方向と同じ方向に設けられた立設リブ３ａによって構成されている。製氷板２の表面は、流水方向に対して垂直方向に複数本数の凹溝が設けられていて、この凹溝には上記の氷分離部３ｂが嵌め込む様に構成されている。この氷分離部３ｂは、樹脂などのような熱伝達率が低い材料で構成する。氷分離部３ｂは立設リブ３ａと一体に形成され、しかも、製氷板２には固定されておらず、図示しない駆動部により、製氷板２の鉛直方向に駆動動作が行えるようになっている。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
[第３の実施形態]
次に、本発明に係る第３の実施形態について説明する。本実施形態においても、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
図１１は、本実施形態の製氷装置の主要部を側面から図示したものである。本図に示したように、本実施形態の製氷板２には回転軸４０が設けられており、この回転軸４０が製氷装置本体の支持部（図示せず）に固定されている。従って、製氷板２は、この回転軸４０を回転中心として、回転をすることができるようになっている。また、この製氷板２の上位置には、おもり５２が取り付けられている。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
離氷は、この回動する製氷板２を勢いよく回動させて、おもり５２を取り付けた製氷板２の上部を製氷部材に対向する被衝突部材１３に衝突させ、その衝突により発生する衝撃によって、氷６を製氷板２から剥離する。
衝突によって発生する衝撃は、その強度が大きいほど剥離効果が大きくなるため、(1)回動する製氷板２の重量を大きくする、(2)おもり５２を取り付ける位置をなるべく回転軸から離す、(3)製氷板２の回転角度を９０度以上に大きくする、(4)回転軸４０に付勢手段を設ける、(5)製氷板２の頂部のおもり５２、製氷部材に対向する被衝突部材１３を硬い材質で構成する、といった措置を講じることが離氷性能を向上させる上では有効である。また、この回転動作は、手動で行っても良いし回転軸４０に連結させた動力（図示していない）によって行ってもよい。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
[第４の実施形態]
次に、本発明に係る第４の実施形態について説明する。尚、本実施の形態についても、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
図１２は、本実施形態に係る製氷部１０の正面図を示している。構成は、製氷用蒸発器１、これに接続され、島状に独立・分離した製氷板２、この製氷板２が有する開口部に差し込むように設けられている押出し部材５５、この押出し部材５５と製氷板２との隙間を埋めるシール材８ｂ、製氷板２同士の空間を埋める氷分離部３ｂ、この氷分離部３ｂ上に設けられて流水方向と平行になっている立設リブ３ａ、により構成されている。図１３は、図１２の主要部を拡大した図であり、(ａ)は正面図、(ｂ)側面図、を示している。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
図１４は、本実施形態に係る製氷装置の側面図を示している。(ａ)は、離氷動作を始める直前の状態、(ｂ)は、離氷動作を行っている最中の状態、をそれぞれ示している。
押出し部材５５は、押出し駆動部の回転ギア５４に勘合するようになっている。また、この押出し部材５５は、製氷板２の開口部に貫通するようになっている。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
次に、本実施形態の動作について説明する。製氷を行う工程はこれまで示してきた実施形態と同様なので、説明は省略する。従って離氷動作を中心に説明を行う。
離氷動作は、まず、回転ギア５４を回転させることによって行う。この回転ギア５４を反時計方向に行うと、押出し部材５５は、勘合されているので、回転ギア５４の回転につられて紙面の右方向へ移動する。押出し部材５５が、このように移動すると、製氷板２の表面に固着している氷６は、突き押されて製氷板２から剥離されることになる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
次に、本図(ｂ)を用いて、離氷工程について説明する。離氷は、回転ギア５４を反時計方向に回転させて、押出し部材５５を紙面の右方向へ可動させる。このように押出し部材５５を可動させると、製氷板２は、背後から突き押させるように作用させるために、製氷板２は、湾曲するようになる。すると、製氷板２の表面に氷結していた氷６は、製氷板２から剥離し、下方に落下することができる。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
本実施形態においても、製氷動作は省略し、離氷動作についてのみ説明する。
離氷動作は、回転ギア５４を反時計回りに回転させる。これにより、回転ギア５４と勘合した押出し部材５５は、紙面右方向に移動する。押出し部材５５が製氷板２を突き押すことによって、図１７(ａ)に示すように製氷板２は湾曲する。このように湾曲されることによって、氷６に剥離作用が生じる。
次に、回転ギア５４を逆に時計方向に回転させる。このようにすると、逆に、押出し部材５５は、反対に紙面左方向に可動する。このように押出し部材５５が紙面左方向に移動することにより、製氷板２は、先ほどとは逆に湾曲することになる。このように製氷板２を湾曲させる方向を逆にすることにより離氷性能は向上する。この一連の動作を複数回繰り返すと、さらに、離氷の性能は向上する。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
１    製氷用蒸発器
２    製氷板
３ａ  立設リブ
３ｂ  氷分離部
４    製氷水循環経路
５    水受け皿
６    氷
７    駆動ギア
８ａ  回転軸
８ｂ  シール材
８ｃ  扇型ギア
９    散水器（散水ノズル）
１０  製氷部
１２  循環ポンプ
１３  製氷部材に対向する被衝突部材
１４  氷排出口
１８  主蒸発器
１９  圧縮機
２０  冷蔵庫（冷凍冷蔵庫）
２４  給水タンク
２６  貯氷部
３６  突出部
３７  強度補強部材
４０  回転軸
５２  おもり
５４  回転ギア
５５  押出し部材
【手続補正３０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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