JPH01181063A - 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 従来よシ家庭用の冷蔵庫等世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た不透明な
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実開昭５８−６
９７７９号公報に示す様な方法が考えられている。以下
第６図に従いその基本的な構成と作用について説明する
。

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。６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。

７は前記冷凍室３の底部に配置された製氷装置であシ、
上段に透明な氷を生成するだめの第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シミ製の加熱板１２が又、底面には
アルシミ製の冷却板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、１６゜
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の製氷皿及び第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によシ夫々前記通風路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６に戻すための戻
シダクトである。又、２ｏは透明な氷の製氷スイッチで
あり、スイッチを一度投入すれば前記ヒータ１１に所定
時間通電する様構成されている。

かかる構成において、冷却器５で冷却された冷気は送風
機６の強制通風作用によって冷凍室３及び冷蔵室４に供
給されると同時に吐出ダクト１７の吐出口１８を介して
製氷装置７内の第２の製氷室９及び通風路１４に吐出さ
れる。そして、第２の製氷室９内に導かれた冷気は第２
の製氷皿１６を直接的に冷却し、内部の水を水面及び第
２の製氷皿１６と接触する残りの面よシ順次凍結させ通
常の氷を生成する。但し前述した様に、この様にし生成
した氷は白濁しており透明な氷にはならない。一方、通
風機１４内に導かれた冷気は冷却板１３を冷却している
。そこで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１６を第１の製氷室８に収納して製氷ス
イッチ２ｏを投入すると第１の製氷皿１５の上面からは
ヒータ１１による加熱板１２を介しての加熱作用が開始
され、下面からは冷却器３を介しての冷却即ち凍結作用
が開始される。また第１の製氷皿１５は下面を除く外壁
を断熱材１０で覆われているため冷凍室３からの冷却影
響金受けず、下面から上面へ向けての一方向の凍結作用
が進行する。この凍結作用は冷却板１３を介しての間接
的冷却であることに加えて予め適当な容量に定めたヒー
タ１１による加熱作用が加わるため、その凍結速度は十
分に運上なる。そのため水中の気体成分が上方へ拡散す
る速度よシ氷の凍結面の進行速度の方が遅くなって凍結
面近傍での気体成分の水中溶解濃度が薄くな多気泡の発
生機会が少なくなる。また、気泡か発生しても凍結速度
が遅いため発生した気泡が氷中に捕獲されることがない
。この様に凍結速度を概ね３　ａｍ　／　ｈ以下程度に
制御すれば、水中の気体成分は最後に凍結する氷表面よ
シ外気に脱気されるため最終的忙生成された氷には気泡
がほとんど含まれず透明な水が得られる。また、ヒータ
１１は製氷が完了する所要時間に多少の裕度を持たせて
予め定めである時間全経過すると自動的に通電が停止す
る。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、この様ＫＩＡ氷スイッチ２１の投入と同
時、即ち水を満たした第１の製氷皿１５を収納した時か
らヒータ１１の通電か開始される場合には、第１の製氷
皿１６内の水がＯ”Ｃに到達して氷結全開始するまでの
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０°Ｃに到達するまでの時間が長く
なり、結果として製氷完了までの時間が長くかかったり
、或いは非常に緩やかな冷却作用で氷結を開始させるこ
とになるため、時として０℃に到達゛しても氷結が始ま
らずに水の状態のままでＯ”Ｃ以下に過冷却されるいわ
ゆる過冷却現象が生じて、その状態が長びいて正常な氷
結状態に復帰するのが遅れると気泡が分散して封じ込め
られた不透明な氷が出来たりする問題点があった。

本発明は上述した問題を解消するものであシ、製氷時間
の無駄な延長や、娼冷却現象による水の不透明化を防止
出来る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 上記問題点を解決するために本発明の冷絨庫等の製水装
置は、ヒータ等の加熱装置を配設した製氷室上面の加熱
板の一部に通気孔を形成しこの通気孔に相対して加熱板
の裏側空間に加熱装置を制御するだめの温度センサーを
設けるものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、製氷皿内の水温によっ
て影響される製氷室内の４囲気温度を。

加熱板に設けた通気孔を介して温度センサーが検知する
。そして例えば水が氷結を開始するのに対応して予め定
めた温度に温度センサーが到達するまで加熱装置の通電
開始全製氷開始よシ遅延させる。このため水が概ね０℃
に到達するまで加熱なしで冷却が行なわれる。

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５図に従い説明する。尚。

従来、同一構成については同−符号金材し、その詳細な
説明を省略する。

２１は冷凍室３の下部に備えた製氷装置であシ箱体２１
ａで枠組みされ、上段に透明な氷を生成するための第１
の製氷室２２と、下段に通常の水金生成するための第２
の製氷室２３を設けている。

そして前記第１の製氷室２２は紙面と前面を除く外壁を
断熱材２４で囲われており、天面にはヒータ２５を裏面
に配設するとともに、中央部付近の一画に通気孔２６を
形成したアルミ製の加熱板２７が配置されている。２８
は前記加熱校２７の裏側で前記断熱板２４の一部を切欠
いて形成した空間内に前記通気孔２６に対向して設けた
温度センサーであり、前記ヒータ２６の通電を制御する
。２９は前記箱体２１ａの一部で形成した前記温度セン
サー２８を係止するための係止爪である。３ｏは透明な
水の製氷スイッチ、３１は冷凍室３の温度ｔ−１ｔＩＪ
御するための温度センサーである。又、３２は本体１の
下部後方に設けた冷凍サイクルの圧縮機である。

次に電気回路及び制御回路について説明する。

ＭＩＪ記圧顧機３２は送風機６と並列に接続された後、
リレー接点３３を介して電源に接続されている。

又、前記ヒータ２６はリレー接点３４と直列に接続され
た後、電源に接続されてｂる。次に、３６は冷凍室温度
制御装置であり、温度センサー３１゜抵抗Ｒ１，Ｒ２，
Ｒ３，コンパレータ３６を備えた比較回路、トランジス
タ３了、リレーコイル３８を備えており、前記コンパレ
ータ３６の出力はトランジスタ３７のベースに接続され
ている。又、トランジスタ３７のコレクタには前記リレ
ー接点３３を開閉さす吸引用のリレーコイル３８が接続
されている。３９は製氷制御装置であシ、＠度センサー
２８．抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，コンパレータ４０を備え
た比較回路、製氷スイッチ３０．タイマー４１．４２　
、ＡＮＤ回路４３及びトランジスタ４４゜リレーコイル
４５を備えておシ、前記コンパレータ４ｏの出力はＡＮ
Ｄ回路４３の一方の入力に、製氷スイッチ３０の出力は
タイマー４１の入力に、タイマー４１の出力は前記ＡＮ
Ｄ回路４３のもう一方の入力に接続されている。ここで
タイマー４１は一度入力が投入されると所定時間七〇経
過後）１ｉｇｈの信号（以下”Ｈ″と呼ぶ）を出力する
様に構成されている。次にＡＮＤ回路４３の出力はタイ
マー４２の入力に接続されると同時に前記タイマー４１
のリセット端子にも接続されている。

ここでタイマー４２は一度入力が投入されると所定の時
間ｔｌ経過するまで＠Ｈ”信号を出力し続けるよう構成
されている。そしてタイマー４２の出力はトランジスタ
４４のベースに接続されている。又、トランジスタ４４
のコレクタには前記リレー接点３４を開閉さす吸引用の
リレーコイル４６が接続されている。

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３１の抵抗値ＲＴＨ１が小さくな
ってコンパレータ３６の出力が１Ｈ”となっているため
トランジスタ３７がＯＮしてリレーコイル３８が導通す
る。そして、リレー接点３３が閉成して圧縮機３２が運
転されて冷却器６が冷却作用全行なう。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に強制通風されるはか吐出ダクト１７゜吐
出口１８を介して製氷装置２１にも供給されも製氷装置
２１内に流入した冷気は通風路１４を通遇する際に、一
方で第２の製氷室２３内に設置された第２の製氷皿１６
の主として氷表面よシ冷却を行なって通常の氷の生成作
用を行ない、もう−方で第１の製氷室２２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１４
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
カダクト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３１
の抵抗値ＲＴＨ１か大きくなシコンパレータ３θはＬｏ
ｗの信号（以下”Ｌ”と呼ぶ）を発生する。このためト
ランジスタ３７はＯＦＦしてリレーコイル３８への導通
が遮断され、リレー接点３３が開放して圧７４！ｌ！３
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２２の冷却板１
３も十分に冷却維持される。この状態において使用者が
透明な氷をつくろうとして水を満たした第１の製氷皿１
６を第１の製氷室２２に収納するのと同時ＫＭ氷スイッ
チ３０を投入すると５Ｈ″信号が出力されてタイマー４
１に入力される。以後の動作を第５図の特性図を用いて
説明すると、タイマー４１に′″Ｈ″Ｈ″信号されると
所定時間ｔ０だけ遅延して＠Ｈ″信号が出力されてＡＮ
Ｄ回路４３の一方の入力が“Ｈ”となる。この時点は第
１の製氷皿１６内に満たした水が冷却板１３の冷却作用
によりＯ”Ｃに向けて冷却されていく過程であシ、第１
の製氷皿１６の挿入によシ水温（この場合ｓ　Ｏ’Ｃ）
の影響で第１の製氷室２２内の雰囲気温度が上昇し、上
面に設けた加熱板２７の通気孔を介して温度センサー２
８の温度も急激な温度上昇カー１金描く。しかし、この
上昇カーブは短時間のうちにピークに達し、以後は水温
の降下に合わせて温度降下カーブに転じる。タイマー４
１の遅延時間ｔ０はこの温度センサー２８の温度特性が
降下カーブに転じた後になる様に設定しておシ、以後は
水温の降下とともに温度センサー２８も冷却されて抵抗
値ＲＴＨ２が′大きくなる。そして水温が０°Ｃに到達
するのに対応して予め定められた温度Ｔ’ＯＫ温度セン
サー２８の温度が到達するとコンパレータ４ｏの出力は
１Ｈ”となってＡＮＤ回路４３のもう一方の入力もＨ”
となシ、この時点で初めてＡＮＤ回路４３の出力がＨ１
１となる。ＡＮＤ回路４３の”Ｈ”出力は一方でタイマ
ー４１のリセット端子に入力されてタイマー４１の内容
ラリセットして次の製氷スイッチ３０の投入に備える。

そしてもう一方でタイマー４２に入力される所定時間ｔ
の間”Ｈ”信号全出力し続ける。そしてトランジスタ４
４がその間ＯＮ　Ｌリレーコイル４５が導通してリレー
接点３４が閉成してヒータ２６に通電される。即ち、水
温がほぼ０°Ｃに到達してから第１の製氷室２２の上面
の加熱板２７からの加熱作用が開始されることになり、
０℃に到達するまでの水の状態での無駄な加熱作用が省
略出来てその分製氷時間が短かくなる。又、温度センサ
ー２８により間接的に水温を検知して加熱開始時間を制
御するため水温が変化しても汎用性がある更に、加熱し
なから徐冷状態を避けられるため凍結点の０℃で正常に
水から氷への凍結作用が行なわれ、０″Ｃ以下にまで水
が過冷却される過冷却現象に陥って不透明な氷を生じさ
せる危険性がなくなる。そして、上面の加熱板２７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
凍結させていくため、時間ｔの経過時には水中に含まれ
た気体成分が氷表面より脱気され気泡を１−１とんど含
まない透明な水が生成される。尚、時間ｔは水が凍結を
終了するのに要する。

所要時間に一定の裕度を持たせた時間長さ金定めである
。そして時間ｔｌ経過するとタイマー４２の出力は６Ｌ
”となり、トランジスタ４４は０ＦＦＬ、リレーコイル
４６の導通が遮断されてリレー接点３４が開放してヒー
タ２６への通電が停止する。ヒータ２６への通電が停止
すると加熱板２７からの加熱作用がなくなシ下面の冷却
板１３からの冷却作用で急速に冷却される。

発明の効果 以上の様に本発明によると次の様な効果が得られる。

（１）　饅”ｍ！ｆ’を側始するＯ’Ｑに到達するまで
の所要時間が短くなり、透明な氷の製氷時間が短縮出来
る。又、水温条件が異なっても汎用性があシ常にその効
果が発揮出来る。

（２）水から水への冷却区間で加熱を交えての徐冷状態
を解消出来るため過冷却現象の発生が防止出来、不透明
な氷が混じるのを防止出来る。

【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
断面面、第２図は同第１図の正面図、第３図は同第１図
、第２図の製氷装置を備えた冷蔵庫の断面図、第４図は
同第３図の冷蔵庫のＶ、気回路及び制御回路図、第６図
は同第１図、第２図の製氷装置で透明な水を生成する際
の特性図、第６図は従来の製氷装置を備えた冷蔵庫の断
面図である。 １３・・・・・・冷却板、１６・・・・・・第１の製氷
皿（ＪＡ氷皿）、２１・・・・・・製氷装置、２２・・
・・・・第１の製氷室（ＪＡ氷室）、２４・・・・・・
断熱料、２６・・・・・・ヒータ（加熱装置）、２６・
・・・・・通気孔、２７・・・・・・加熱板、２８・・
・・・・温度センサー。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名Ｚａ
−ｍ丼財 ２５−　　乙−タ（＃慕ｆ！Ｘ＞ ２６−−−通勺汽子ム ｚ７−海１１級 ど３−１演でンプー 第１図 １３−沖］Ｌ版 ｔ５−一発１の製氷コ（製メ（皿） ２１−−一製３４＜朕１ ２２−ｍ−第　１　の　製　刃く　室　（製　歩１＜ｙ
）２４−−一断１（林 第２図 ）３−；づ２・短板 ／４−一通現床 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷却板と、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ヒータ
   等の加熱装置を備えた加熱板と、前記加熱板の一部に形
   成した通気孔と、前記通気孔に対向して前記加熱板の裏
   面空間内に設けた前記加熱装置を制御するための温度セ
   ンサーと、前記製氷室の底面と前面を除いた外壁内に配
   置した断熱材とより成る冷蔵庫等の製氷装置。