JPH01131868A - 冷蔵庫等の製氷装置 - 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 本発明は冷蔵庫の冷凍室等に配置され、特に透明な氷を
生成可能とする製氷装置に関するものである。

従来の技術 従来より家庭用の冷蔵庫等では冷凍室内の一画に製氷皿
を収納する製氷装置を配置し、この製氷装置内を流通す
る冷気の冷却作用により裂氷皿内の水を凍結させて氷を
生成することが一般的に行なわれている。

しかしながら、このような氷の生成方法であると、氷が
生成される際の製氷皿内の水の凍結が製氷皿と水の接触
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て、不透明
な氷となシ、例えばウィスキー等の飲料用としては官能
的に適したものではなかった。

そのため透明な水を所望するニーズは過去より有シ、そ
れを生成するための装置について例えば第４図から第８
図に示す様な方法が考えられてぃる。以下図面に従いそ
の内容について説明する。

１は冷蔵庫本体で、区画壁２により上部に冷凍Ｍ３、下
部に冷蔵室４に区画されている。５は冷凍サイクルの冷
却器、６は強制通風用の送風機であシ夫々前記冷凍室３
の背面に配置されている。

７は前記冷凍室３の底部に配置された製氷装置であシ、
箱体７ａの上段に透明な氷を生成するための第１の製氷
室８と、下段に通常の氷を生成するための第２の製氷室
９を設けている。そして前記第１の製氷室８は底面と前
面を除く外壁を断熱材１０で囲われておシ、天面にはヒ
ータ１１を裏面に配設したアルミ製の加熱板１２が又、
底面にはアルミ製の冷却板１３が夫々配置されている。

１４は前記冷却板１３の下方に形成した通風路であ気１
５．１６は夫々前記第１の製氷室８、第２の製水型９内
に収納する第１の製氷皿および第２の製氷皿である。又
、１７は前記製氷装置７に前記冷却器６で冷却した冷気
を前記送風機６で強制通風するための吐出ダクトであシ
、下端部に形成した吐出口１８により夫々前記通風路１
４及び前記第２の製氷室９内に連通している。１９は前
記冷凍室３内に吐出された冷気を前記冷却器５に戻すた
めの戻シダクトであ夛、２ｏは透明な氷の製氷を開始す
るための製氷スイッチである。又、２１は本体１の下部
後方に設置された冷凍サイクルの圧縮機である。

次に電気回路について説明する。前記送風機６及び圧縮
機２１は並列に接続されリレー接点２２と直列に接続さ
れた後電源に接続されている。前記ヒータ１１はリレー
接点２３と直列に接続された後電源に接続されている。

２４は冷凍室温度制御装置であり、前記冷凍室３内に設
けた温度センサー２６、抵抗Ｒ１，Ｒ２゜Ｒ３、コンパ
レータ２６を備えた比較回路、トランジスタ２７、リレ
ーコイル１８を備えておシ、前記コンパレータ２６の出
力は前記トランジスタ２７のベースに接続されている。

又、前記トランジスタ２７のコレクタには前記リレー接
点２２を開閉さす吸引用のりレーコイＩｖ２８が接続さ
れている。２９は製氷制御装置であシ、前記製氷スイッ
チ２０．タイマー３０、トランジスタ３１、リレーコイ
／ｌ／３２を備えており、前記製氷スイッチ２ｏの出力
は前記タイマー３０の入力に接続され、タイマー３０の
出力は前記トランジスタ３１のペースに接続されている
。トランジスタ３１のコレクタには前記リレー接点２３
を開閉さす吸引用のりレーコイ／Ｌ／３２が接続されて
いる。ことで、前記タイマー３０は一度入力にＨｔｇｈ
の信号（以下″Ｈ”と呼ぶ）が入力されると所定時間（
ｔＯｈ）連続してＨ”信号を出力する様構成されている
。

かかる構成において、冷凍室３の温度が所定値より高い
場合は温度センサー２６の抵抗値ＲＴＨが十分小さくな
ってコンパレータ２６の出力がＨ”となっているためト
ランジスタ２７がＯＮしてリレーコイ／Ｌ／２８が導通
する。そして、リレー接点２２が閉成して圧縮機２１が
運転されて冷却器５が冷却作用を行なう。これと同時に
送風機６が運転され冷却器５で冷却された冷気が冷凍室
３、冷蔵室４に強制通風されるほか吐出ダクト１７、吐
出口１８を介して製氷装置７にも供給される。

製氷装置７内に流入した冷気は通風路１４を通過する際
に、一方で第２の製氷室９内に収納された第２の製氷皿
１ｅの主として氷表面より冷却を行なって通常の氷の生
成作用を行ない、もう一方で第１の製氷室８の下面を形
成する冷却板１３の冷却作用を行なう。そして通風路１
４を通過した冷気は冷凍室３内を対流した冷気とともに
戻シダクト１９を通じて冷却器５へ戻される。その後、
冷凍室３が所定温度にまで冷却されれば温度センサー２
５の抵抗値ＲＴＨが大きくなシ、コンパレータ２６はＬ
ｏｗ　　信号（以下″Ｌ”と呼ぶ）を発生する。このた
めトランジスタ２７はＯＦＦしてリレーコイル２８への
導通が遮断され、リレー接点２２が開放して圧縮機２１
、送風機６が停止する。以後この作用を繰シ返して通常
の冷却作用が行なわれ、第１の製氷室８の冷却板１３も
十分に冷却維持される。この状態において使用者が透明
な氷をつくるために水を満たした第１の製氷皿１５を第
１の製氷室８内に収納するのと同時に製氷スイッチ２ｏ
を投入すると′Ｈ”信号が出力されてタイマー３０に入
力される。同時にタイマー３０は予め定められた時間（
ｔＯｈ）連続的に”Ｈ”信号を出力するため、この間ト
ランジスタ３１はＯＮ　ｌ。

続け、リレーコイ／Ｌ／３２が導通してリレー接点２３
が閉成してヒータ１１に通電される。そして（ｔＯｈ）
の経過後タイマー３０の出力は１Ｌ”となシ、トランジ
スタ３１はＯＦＦしりレーコイル３２への導通が遮断し
てリレー接点２３が開放しヒータ１１への通電が終了す
る。この製氷の過程を第８図で説明すると、例えば３０
°Ｃの水を満たした第１の製氷皿１６を第１の製氷室に
収納して製氷スイッチ２０を投入すると、既に冷却され
た状態にある冷却板１３の冷却作用により第１の製氷皿
１６の下面より冷却が始まシ、同時に第１の製氷皿１５
の上面からはヒータ１１の通電で加熱板１２による加熱
作用が始まる。このため水は０℃に到達するまで時間（
ｔｌｈ）をかけて徐冷される。この間、圧縮機２１、送
風機６は冷凍室３内の温度センサー２５の温度状態によ
って運転、停止のサイクμを繰返している。次に０″Ｃ
に到達した水は上面の加熱板にからの加熱作用で氷表面
を先に凍結させないようにして下面の冷却板１３からの
冷却作用で下方から上方へ一方向に徐々に凍結していき
、時間（ｔ２ｈ）の経過時には、水中に含まれた気体成
分が氷表面より放出され気泡をほとんど含まない状態で
最大氷結晶生成帯の一６°Ｃに到達して透明な水が生成
される。その後、若干の時間経過後、製氷開始から（ｔ
Ｏｈ）に達するとヒータ１１がＯＦＦし加熱板１２から
の加熱作用が終了する。そして、冷却板１３からの冷却
作用のみで冷凍室３内の温度（例えば−２０″Ｃ）付近
まで冷却され、この時点で使用に耐え得る製氷が完了す
る。尚、最大氷結晶生成帯通過の一６°Ｃから一２０’
Ｑの製氷完了までに要する時間は（ｔ３ｈ）であシ、前
述した時間（ｔｌｈ）、（ｔ２ｈ）と合わせて総合時間
（１ｈ）で製氷を完了するものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この様に製氷スイッチ２ｏの投入と同時
、即ち水を満たした第１の製氷皿１６を収納した製氷開
始時点からヒータ１１の通電が開始される場合には、水
が０°Ｃに到達して氷結を開始するまでのいわゆる水の
状態の間にも上面上シヒータ１１の加熱作用が行なわれ
るため０℃に到達するまでの時間が長くなる。また、こ
の間圧縮機２１、送風機６は冷凍室３内の温度センサー
２６の温度状態によって運転、停止するため、停止時に
は冷却板１３も積極的には冷却されず更に０″Ｃ到達す
る時間が長びくことになる。次に、水が最下氷結晶生帯
を通過してヒータ１１が０ＦＦＩ、た後にも圧縮機２１
、送風機６は温度センサー２５の状態によって運転、停
止を行ないながら冷凍室３に近い温度にまで冷却される
ため、これも冷却時間が長くなる。このため製氷開始か
ら完了に至るまでの総合的な製氷時間が長くなってしま
うという問題点があった。

本発明は上記した問題を解消するものであシ、透明な氷
を生成完了するまでの製氷時間を短縮することを目的と
している。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の冷蔵庫等の製氷装
置は、水が０°Ｃに冷却されるまでの第１の冷却期間は
冷却板の冷却手段を連続的に作動させると同時にヒータ
等の加熱手段は作動を停止させておき、水が最大氷結晶
生成帯を通過して氷が生成される加熱期間は加熱手段を
作動させ、そして氷結晶生成後の製氷完了に至る第２の
冷却期間も第１の冷却期間と同様に冷却手段を連続的に
作動させ、加熱手段を停止させるものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、水が０℃に至るまでの
第１の冷却期間に冷却板からの冷却作用だけを連続的に
受けて急速に冷却される。又、最大氷結晶生成帯通過後
も加熱手段の停止と同様に冷却作用を連続的に受けて急
速に冷凍室温度付近にまで冷却されるものである。

実施例 以下、本発明の一実施例の冷蔵庫等の製氷装置について
第１図から第３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
。

３３は冷凍室３の下部に備えた製氷装置であるが、内部
の構成については総て従来例と同様であシ、制御仕様の
みが異なる。即ち、３４は冷凍室温度制御装置であシ温
度センサー２６、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、コンパレータ
２６を備えた比較回路、ＯＲ回路ｓａ、）ランジスタ２
７、リレーコイル２８を備えておシ、前記コンパレータ
２ｅの出力は前記ＯＲ回路３５の一方の入力に、ＯＲ回
路３６の出力は前記トランジスタ２７のベースに接続さ
れている。又、トランジスタ２７のコレクタにはリレー
接点２２を開閉さす吸引用のリレーコイ〃２８が接続さ
れている。３６は製氷制御装置であシ、製氷スイッチ２
０．タイマー３７、トランジスタ３１、リレーコイＩｖ
３２を備えておシ、前記製氷スイッチ２ｏの出力は前記
タイマー３７の入力に接続されている。ここで、タイマ
ー３７は”Ｈ”信号が一旦入力されると所定時間（ｔｌ
ｈ）の間ａ端子より”Ｈ″信号出力、続いて所定時間（
ｔ０′ｈ）の間す端子よｆｉ”Ｈ”信号を出力、そして
最後に製氷完了までの設定時間（ｔ’ｈ）に到達するま
で再びａ端子よりＨ”信号を出力するよう構成されてい
る。次に、このタイマー３７のａ端子の出力は前記冷凍
室温度制御装置３４のＯＲ回路３６のもう一方の入力に
接続されておシ、ｂ端子の出力は前記トランジスタ３１
のベースに接続されている。そしてトランジスタ３１の
コレクタにはリレー接点２３を開閉さす吸引用のりレー
コイ／Ｌ／３２が接続されている。

の間ａ端子から”Ｈ″信号出力されるため、ＯＲ回路３
６の一方の入力がＨ”となって他方の入力に関係なく出
力が”Ｈ”となる。このためトランジスタ２ＴがＯＮ　
Ｌリレーコイル２８が４通ｔ。

てリレー接点２２が閉成して圧縮機２１及び送風機６が
連続運転される。そして第１の製氷室８の冷却板１３が
通風路１４を流れる冷気によって連続的に冷却される。

またこの間タイマー３７のｂ端子出力はＬ”となってい
るためトランジスタ３１はＯＦＦ　即ちヒータ１１はＯ
ＦＦしておシ、加熱板１２からの加熱作用はなく第１の
製氷皿１５内の水は０℃に向けて急速に冷却されて短時
間で０”Ｃに到達する（即ちｔ１’＜ｔｌ）。次に（ｔ
、′ｈ）カ経過するとタイマー３７の出力はｂ端子より
″′Ｈ″出力が時間（ｔｏ’ｈ）の聞出力され、との間
トランジスタ３１がＯＮＬ、　リレーコイ１ｖ３２に導
通してリレー接点２３が閉成し、ヒータ１１がＯＮする
。このため第１の製氷皿１５の上面の加熱板１２が加熱
されて水面を先に凍らせないように下面の冷却板１３よ
り上方へ徐々に冷却し水を凍結させてゆく。そして時間
（すｈ）が経過する直前即ちｂ端子切換後（ｔ２ｈ’）
後には氷表面より水中の気体成分が放出されて透明な氷
が生成される。そして　。

更に（ｔ０′ｈ）が経過するとタイマー３７の出力はｂ
端子から再びａ端子に切換わシ製氷完了時間（ｔ’ｈ）
に到達するまでＨ”信号を出力する。即ち前述の加熱作
用なしの連続的な冷却作用が行なわれ急速に冷凍室３の
温度付近（約−２０”Ｃ）にまで短時間で冷却される。

即ち０″Ｃに至るまでの期間をｔ１’ｈ（従来例はｔｌ
ｈ）、最大氷結晶生成帯の通過時間をｔ２′ｈ（従来例
はｔ２ｈ）、その後の仕上げの冷却期間をｔ３’ｈ　（
従来例はｔ３ｈ）とすると総合的な製氷時間ｔ′ｈ＝ｔ
１′ｈ＋−ｔ２′ｈ＋ｔ３′ｈ　は従来例の製氷時間ｔ
ｈ＝ｔ１　ｈ”　ｔ２ｈ”　ｔ３ｈ　　より大きく短縮
されるものである。

発明の効果 以上の様に本発明によると、水が０°Ｃに到達するまで
の第１の冷却期間と、第２の冷却期間の加熱作用終了後
の第３の冷却期間が加熱作用なしでしかも連続的な冷却
作用を受けるため夫々の期間で所要時間が短縮され総合
的な製氷時間が大きく短縮出来る効果が得られる。

【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製氷装置の
電気回路図、第２図は同製氷装置で透明な氷を生成する
際の特性図、第３図は同製氷装置を備えた冷蔵庫の断面
図、第４図は従来の製氷装置を備えた冷蔵庫の断面図、
第６図は同製氷装置の正面図、第６図は同第６図の断面
図、第７図は同製氷装置の電気回路図、第８図は同製氷
装置で透明な氷を生成する際の特性図である。 ８・・・・・・第１の製氷室（製氷室）、１ｏ・・・・
・・断熱材、１１・・・・・・ヒータ（加熱手段）、１
２・・・・・・加熱板、１３・・・・・・冷却板、１４
・・・・・・通風路（冷却手段）、１５・・・・・・第
１の製氷皿（製氷皿）、２ｏ・・・・・・製氷ヌイッチ
、３３・・・・・・製氷装置、３６・・・・・・製氷制
御装置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名８−
　第１の製氷！ （〜しＫＬ） ｌθ−＊鋒材 第　３　図　　　　　　　　　　　　／ｌ−ヒータ（超
訪手Ｖ）／２＝７７ｆｆ−坂 第４図 第７図 ／２４ Ｊυ 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷却板と、前記冷却板を冷却するための冷却手段と、前
   記冷却板を底面とし前面を開口して区画形成した製氷室
   と、前記製氷室内に収納され前記冷却板上に載置した製
   氷皿と、前記製氷皿の上面に設けた加熱手段を備えた加
   熱板と、前記製氷室の底面と前面を除いた外壁内に配し
   た断熱材と、製氷開始を指令する製氷スイッチと、前記
   製氷スイッチの投入直後より前記加熱手段を停止させて
   前記冷却手段を連続的に作動させる第１の冷却期間と、
   前記第１の冷却期間に続いて前記加熱手段を作動させる
   第２の冷却期間と、前記第２の冷却期間に続いて前記加
   熱手段を停止させて前記冷却手段を連続的に作動させる
   第３の冷却期間で構成した製氷制御装置を備えた冷蔵庫
   等の製氷装置。