JPH01181052A - 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ょシ製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
な氷となり、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。

そのため透明な氷を所望するニーズは過去より有り、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いる。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により上部に冷凍室３、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り夫々前記冷凍室３
の背面に配置されている。

了は前記冷凍室３の底部に配置された製氷装置であり、
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１ｏで囲われており、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り、
１５．１６は夫々前記第１の製氷室８、第２の製氷室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、１了は前記製氷装置７に前記冷却器６で冷却した冷
気を前記送風機ｅで強制通風するだめの吐出ダクトであ
り、下端部に形成した吐出口１８により夫々前記通風路
１４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
ための戻りダクトであり、２０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シ、前記冷凍室３内に設
けた温度センサー２５、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を備えており、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を開閉する吸引用のリレーコイル２８が接続され
ている。２９は製氷制御装置であり、前記製氷スイッチ
２０．タイマー３０．トランジスタ３１、リレーコイル
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
さす吸引用のリレーコイル３２が接続されている。ここ
で、前記タイマー３０は一度入力にＦｉｉｇｈの信号（
以下”Ｈ”と呼ぶ）が入力されると所定時間ｔ０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の温度が所定値よシ高い
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してリレーコイル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６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６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
１６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６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が大きくなり、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０ＦＦＩ、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。以後この作用を繰り返して通常の
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２０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ｔ０
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し続け、リレーコイル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
ｔｏの経過後タイマー３０の出力はＬ”となり、トラン
ジスタ３１は０ＦＦＬリレーコイル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３
０’（、の水を満たした第１の製氷皿１゛６を第１の製
氷室に収納して製氷スイッチ２゜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り、同時に第１の製氷
皿１６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ｔ１　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２６の温度状態に
よって運転、停止のサイクルを繰返している。次に０℃
に到達した水は上面の加熱板にからの加熱作用で水表面
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ｔ２の経過時には、水中に含まれた気体成分が水
表面よシ放出され気泡をほとんど含まない状態で透明な
水が生成される。その後、若干の時間経過後、製氷開始
からｔｏに達するとヒータ１１が０ＦＦＩ、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０尚、氷結終了の０℃から一２０℃の製氷完了ま
でに要する時間はｔ　であり、前述した時間１１．１２
と合わせｔ総合時間ｔで製氷を完了するものである。

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１５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Ｏ’Ｃに到達して氷結を開始するまでのいわゆる水の
状態の間にも上面よりヒータ１１の加熱作用が行なわれ
るためＯ’Ｃ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２５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℃到達す
る時間が長びくことになる。次に、水が凍結を終了して
ヒータ１１がＯＦＦした後にも圧縮機２１、送風機６は
温度センサー２６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。

また、これとは別に製氷が終了したことを使用者が認識
出来ないために、製氷皿を任意の時間にとり出した場合
に、製氷が終了していない場合や、製氷は終了していて
も氷の温度がまだ冷凍室３の温度近辺にまで冷却されて
おらずに触解し易い場合に遭遇する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り、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、又、
使用者に十分冷却された氷７ｋｕｂ出してもらうことを
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製氷装置
は、水が０℃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、氷が生成される第２
の冷却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３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
ること及び上記第１．第２．第３の冷却期間を通じて表
示灯を点灯させるものである。

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、水が氷結を終了した後の
第３の冷却期間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却される。

又、表示灯は第３の冷却期間が終了してはじめて消灯す
るため、消灯時には氷の温度は冷凍室温度付近まで十分
に冷却されている。

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り、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り温
度センサー２５、抵抗Ｒ１゜Ｒ２，Ｒ３、コンパレータ
２６を備えた比較回路、ＯＲ回路３６、トランジスタ２
７、ＩＪシレーイル２８を備えており、前記コンパレー
タ２ｅの出力は前記ＯＲ回路３６の一方の入力に、ＯＲ
回路３５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ル２８が接続
されている。３６は製氷制御装置であり、製氷スイッチ
２０．タイマー３７、トランジスタ３１、リレーコイル
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ｔ１′
の間Ｃ端子より“Ｈ”信号を出力、続いて所定時間ｔ０
′の間す端子よりｈ”信号を出力、そして最後に製氷完
了までの設定時間ｔ′に到達するまで再びＣ端子”ｂ”
信号を出力するよう構成されている。

又、Ｃ端子はｈ”信号が入力されてから製氷完了までの
設定時間をｔ′の間“Ｌ”信号を出力する。

次に、このタイマー３７のＣ端子の出力は前記冷凍室温
度制御装置３４のＯＲ回路３５のもう一方の入力に接続
されており、ｂ端子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。又、Ｃ端子の出力は、表示灯３
８（例えば、ＬＭＤ）のカンードに接続されている。そ
してトランジスタ３１のコレクタにはリレー接点２３を
開閉さす吸引用のリレーコイル３２が接続されている。

かかる構成において、製氷スイッチ２０を使用者が投入
するとタイマー３７の入力に′Ｈ”信号が入力されて時
間ｔ１′の間Ｃ端子からＨ”信号が出力されるため、Ｏ
Ｒ回路３６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０このためトランジスタ２
７がＯＮしリレーコイル２８が導通してリレー接点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ＯＦＦ　しており、
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℃に到達
する（即ちｔ１’＜ｔｌ）。

次にｔ、′が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ｔｇの聞出カされ、この間トランジ
スタ３１がＯＮし、リレーコイル３２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ｔ０’が経過
する直前即ちｂ端子切換後ｔ２′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′が経過するとタイマー３７の出力はｂ端子か
ら再びＣ端子に切換わり製氷完了時間ｔ′に到達するま
で”Ｈ”信号を出する。

Ｃ端子は、製氷スイッチ２ｏを使用者が投入し、タイマ
ー３７の入力に”Ｈ”信号が入力されてから、製氷完了
時間ｔ′に到達するまで”Ｌ”信号を出力し、表示灯３
８を点灯させる。

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℃に至るまでの期間をｔ１′（
従来例は１．）、凍結に要する時間をｔ２′（従来例は
ｔ２）、その後の仕上げの冷却期間をｔ３′（従来例は
ｔ３）とすると総合的な製氷時間ｔ′＝ｔ１′十ｔ２′
＋ｔ３′　は従来例の製氷時間１＝１１＋ｔ２＋ｔ３　
よシ大きく短縮されるものであり、又表示灯が点灯・消
灯することにより、使用者は製氷完了を知９、冷凍室３
の温度付近まで十分に冷却された氷を取り出すことが出
来る。

発明の効果 以上の様に本発明によると、水が０℃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。

又、使用者は、表示灯の消灯による報知作用で十分に冷
却された氷を取り出すことが出来る。

【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）、１６・・・・・・第
１の製氷皿（製氷皿）、２０・・・・・・製氷スイッチ
、３３・・・・・・製氷装置、３６・・・・・・製氷制
御装置、３８・・・・・・表示灯。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名８−
　罵ｌの製氷室（製）ｋ望） 第４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の冷却期間と前記第１、第２、第３の冷却期間を通
   じて表示灯を点灯させる製氷制御装置とを備えた冷蔵庫
   等の製氷装置。