JPH02122177A - 冷蔵庫 - 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、強制予冷却をして除霜運転を行う除霜機能と
、透明な氷を生成可能とする透明製氷機能を備えた冷蔵
庫に関する。

従来の技術 近年の冷蔵庫では、除霜運転による庫内の温度上昇を防
止すべて、除霜時期をむかえると予め圧縮機を駆動して
強制的に冷却運転を一定時間行って上記温度上昇分を見
砿して庫内を冷却しその後除霜運転を行い、除霜による
庫内の温度上昇を防止することがよく行われている。

また一方、従来より家庭用の冷蔵庫等では冷凍３　ベー
ン 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シ、そ
れを生成するだめの装置について例えば第４図から第６
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だめの第１の製氷
室８と、下段に通常の氷を生成するだめの第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、大面にはヒ
ータ１１を裏面に配設したアルシミ製の加熱板１２が又
、底部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
シ、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、１７は前記製氷装置７に前記冷却器５で冷却し
た冷気を前記送風機６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。１
９は前記冷凍室３内に吐出された冷気を前記冷却器５に
戻すだめの戻りダクトであシ、２０は透明な氷の製氷を
開始するだ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５ベーゾ 縮機である。

又前記冷却器５には、冷却器５に付いた霜を取シ除く除
霜ヒータ２２が取り付けられている。

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２３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２４と直列に接続された後電源に接続されている。

前記除霜ヒータ２２はリレー接点２５と直列に接続され
た後電源に接続されている。

２６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２７．抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３゜コンパレ
ータ２８を備えている。２９は除霜制御装置であシ、入
力には前記コンパレータ２８の出力が接続されている。

又前記除霜制御装置２９のＣ出力はトランジスタ３Ｑの
ベースに接続されている。又、前記トランジスタ３０の
コレクタにはリレー接点２３を開閉窩す吸収用のりシー
コイル３１が接続されている。又、前記除霜制御装置２
９のｂ出力はトランジスタ３２のベースに接続され６ベ
ーン でいる。又、前記トランジスタ３２のコレクタにはリレ
ー接点２６を開閉さす吸収用のりシーコイ）ｖ３３が接
続されている。ここで前記除霜制御装置２９について説
明すると、１つの入力とａ、ｂ。

Ｃの３つの出力があシ、入力にＨｉｇｈの信号（以下”
Ｈ１１と呼ぶ）が入力されると”Ｈ′′の時間を積算す
ると共にＣ出力を゛Ｈ゛′信号を出力する。

その後一定時間（例えば８時間）積算すると入力の状態
に関係なくＣ出力より一定時間（例えば３０分間）　ｎ
　ＨＩＴ倍信号高力後す出力よウ一定時間（例えば４５
分間）　”　Ｈ”信号を出力する。又Ｃ出力より一定時
間″ＨＩＩ信号出力時及びｂ出力より一定時間“Ｈ”′
信号出力時の間はＣ出力からも“Ｈ”信号を出力する。

３４は製氷制御装置であシ、前記製氷スイッチ２０、タ
イマ３５を備えており、前記製氷スイッチ２０の出力は
前記タイマ３５０入力に接続されている。又前記タイマ
３５のＲ入力は、前記除霜制御装置２９のＣ出力と接続
されている。又前記タイマ３５の出力はトランジスタ３
６のベースに接続されている。前記トラ７　ベージ ンズスタ３６のコレクタにはリレー接点２４を開閉さす
吸収用のりシーコイ）ｖ３７が接続されている。ここで
前記タイマ３５について説明すると、−度入力にＨ“′
信号が入力されると所定時間（ｔｏ）連続して゛Ｈ″信
号を出力するよう構成されている。又Ｒ入力に”Ｈ“′
信号が入力されている時に、入力に°Ｈ”″信号が入力
されてもタイマカウントはせず、Ｒ入力がＬｏｗの信号
（以下“Ｌ”と呼ぶ）が入力されてから出力に”Ｈ“′
信号が所定時間高力される。

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２７の抵抗値ＲＴＨが十分小さくなっ
てコンパレータ２８の出力がＨ′′となシ除霜制御装置
２９のａ出力もＨ°゛となる。

従ってトランジスタ３０がＯＮしてリレーコイル３１が
導通する。そしてリレー接点２３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
ア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って通常の氷の生成作用を行
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共に戻シダクト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２７の抵抗値ＲＴＨが
大きくなシ、コンパレータ２８はＬ“′信号を発生する
。

このため、除霜制御装置２９のａ出力は“Ｌ°′となシ
、トランジスタ３０は○ＦＦしてりＶ−コイ／Ｉ／３１
への導通が遮断され、リレー接点２３が開放して圧縮機
２１．送風機６が停止する。次に除霜制御装置２９の積
算時間が一定時間になると、コンパレータ２８の出力に
関係なく除霜制御装置２９のａｌ」６カより゛Ｈ″信号
が一定時間出力し、トランジスタ３０がＯＮし、リレー
コイル３１が導通し、リレー接点２３が閉成し、圧ａ機
２１゜９　ページ 送風機６が運転され、冷凍室３が除屑時に温度が上昇す
るのを抑えるべく強制予冷却作用を行う。

強制予冷却作用後、除霜制御装置２９のｂ出力より”Ｈ
“信号が出力し、トランジスタ３２がＯＮしてリレーコ
イ／ｖ３３が導通する。そしてリレ接点２６が閉成して
除絹ヒータ２２が通電される。

従って冷却器５に付いた霜が溶ける。以後この作用を繰
り返して通常の冷却作用が行われ、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１６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３５に入力される。同時にタイマ
ー３５は予め定められた時間（ｔｏ）連続的に”Ｈ“′
信号を出力するため、この間トランジスタ３６はＯＮし
続け、リレコイ）ｖ３７が導通してリレー接点２４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３５の出力はＬ　Ｉ＋となシ、トランジスタ
３６は０ＦＦＬすＶ−コイル３７への導通が１０ページ 遮断してリン−接点２４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℃の水を満たした第１の製氷皿１５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１５０下面より冷却が始ｔｂ、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（ｔｌ）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２了の温度状態に
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（ｔ２）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１１１１ヘー／ 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℃）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、凍結が完全に終了
した一６℃から一２０℃の製氷完了までに要する時間は
（ｔ３）であり、前述した時間（１１）、（１２）と合
わせて総合時間（１）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２０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０℃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２７
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２７の状態によ
って運転、停止を行いながら冷凍室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を有しており、その為水が０℃
に冷却される第１の冷却期間は冷却板１３の冷却手段を
連続的に作動させると同時にヒータ１１の加熱手段は作
動を停止させておき、水を急速に冷却する。次に氷が生
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、加熱手段を停止さ
せ、急速に冷凍室温付近にまで冷却される方法が考えら
れる。しかしながら上述した構成では、強制予冷却作用
中に製氷スイッチ２０の投入により製氷開始された場合
に、例えば水温が低い場合（５℃）強制予冷作用のみで
水が０℃に到達し氷結を開始してしまい、強制予冷却作
用終了し、除霜ヒータ２２を通電後、第１の冷却期間で
更に冷却され氷１３ページ 結してしまい、透明な氷が生成されないという問題点が
ある。

本発明は上記した問題点を解消するものであシ、透明な
氷を確実に生成することを目的としている。

課題を解決するだめの手段 上記課題を解決するために本発明の冷蔵庫は、強制予冷
却作用中に、製氷スイッチにて製氷開始された場合は、
ただちに強制予冷却作用を中止し、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、氷が生成される加熱期間は加熱手段を作動させ
、そして製氷完了に至る第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、強制予冷却作用中に製
氷スイッチの投入にて製氷開始された場合、ただちに強
制予冷却作用を中止し、製氷作用に入り、水が０℃に至
るまでの第１の冷却期間に１４ベー／ 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、凍結の終了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。

３８は冷凍室３の下部に備えた製氷装置であるが、内部
の構成については従来例と同様であわ、制御仕様のみが
異なる。３９は除霜制御装置であシ、Ｃ出力はＡＮＤ回
路４ｏの一方の入力に接続されている。又Ｒ入力には前
記ＡＮＤ回路４０の出力が接続されている。ここで除霜
制御装置３９の説明をすると、ａ、ｂ、Ｃ出力は従来と
同じ仕様であるが、Ｒ入力にＨ“′信号が入力されると
ａ、ｂ、Ｃ出力の状態は全てＩＩ　Ｌ　ＩＩとなる。尚
除霜制御装置３９のＣ出力はＯＲ回路４１の一方の入力
に接続され、前記ＯＲ回路４１の出力はトラ１５ヘー／ ンジスタ３０のベースに接続されている。４２は製氷制
御装置であり、製氷スイッチ２０．タイマ４３を備えて
おシ、前記製氷スイッチ２０の出力は前記タイマ４３の
入力に接続されると共に、前記ＡＮＤ回路４０のもう一
方の入力にも接続されている。ここでタイマ４３につい
て説明するとＩｔ　ＨＩ＋倍信号一旦入力されると所定
時間（ｔ’、）の間Ｃ出力よ５　”　Ｈ”信号を出力し
、続いて所定時間（ｔ’。）の間Ｃ出力より゛′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出力より“Ｈ°″信号を出力す
るよう構成されている。次に、このタイマ４３のＣ出力
は前記ＯＲ回路４１のもう一方の入力に接続されておシ
、Ｃ出力はトランジスタ３６のベースに接続されている
。

かかる構成において、冷凍室３の温度が所定値より高い
場合は温度センサ２７の抵抗値ＲＴＨが十分小さくなっ
てコンパレータ２８の出力がＨ゛′となシ除霜制御装置
３９のＣ出力も”Ｈ″′となり、ＯＲ回路４１の出力も
°Ｈ゛′となる。従ってトランジスタ３０がＯＮしてリ
レーコイル３１が導通する。そしてリレー接点２３が閉
成して圧縮機２１、送風機６が運転され冷却作用を行う
。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２７の抵抗値ＲＴＨが大きくなりコンパレータ２
８の出力がＬ′′となり除霜制御装置３９のＣ出力もＬ
゛′となシ又タイマ４３のｄｌｌ力も”　Ｌ“′の為、
ＯＲ回路４１の出力も°Ｌ°′となる。

従ってトランジスタ３１がＯＦＦしてリレーコイ／Ｌ／
３１への導通が遮断してリレー接点２３が開放して圧縮
機２１．送風機６が停止する。次に除霜制御装置３９の
積算時間が一定時間になるとコンパレータ２８の出力に
関係なく除霜制御装置３９のＣ出力より“Ｈ′”信号が
一定時間出力し、トランジスタ３ｏがＯＮし、圧縮機２
１．送風機６が運転され、冷凍室３を強制予冷却作用を
行う。その後、除霜制御装置３９０ｂ出力より　”　Ｈ
”信号が出力し、トランジスタ３２がＯＮしてリレーコ
イ／し３３が導通する。そしてリレー接点２５が閉成し
て除霜ヒータ２２が通電され冷却器５に付い１７ページ だ霜が溶ける。次に、製氷スイッチ２ｏを使用者が投入
するとタイマー４３の入力に゛′Ｈ゛′Ｈ゛′力されて
（ｔ’１）の間Ｃ出力から゛Ｈ″信号が出力されるため
、ＯＲ回路４１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°ｌ　Ｈｌ”となる。このためトラ
ンジスタ３０がＯＮしりシーコイ）ｖ３１が導通してリ
レー接点２３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４３のＣ出力はＬ°′となっているだめ
トランジスタ３６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１
５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ｔ’、＜ｔｌ）。

次に（ｔ’１）が経過するとタイマー３７の出力はＣ出
力より゛Ｈ′′昌力が時間（ｔ′。）の聞出力され、こ
の間トランジスタ３６がＯＮし、リレーコイル３７に導
通してリレー接点２４が閉成し、ヒータ１１がＯＮする
。このだめ第１の製氷皿１５の上１８ページ 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（ｔ’ｑ）が経過する直前即ちＣ
出力切換後（ｔ’２）後には氷表面よ多水中の気体成分
が放出されて透明な氷が生成される。そして更に（ｔｌ
ｏ）が経過するとタイマー４３の出力はＣ出力から再び
Ｃ出力に切換わシ製氷完了時間（ｔつに到達するまで゛
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われ急
速に冷凍室３の温度付近（約−２Ｃ）Ｃ）に１で短時間
で冷却される。又、除霜制御装置３９の積算時間が一定
時間になっており強制予冷却作用中に製氷スイッチ２０
の投入にて製氷が開始された場合、除霜制御装置３９の
Ｃ出力よｆｉ　”　Ｈ”信号が出力され、製氷スイッチ
２ｏの出力も°Ｈ°′よりＡＮＤ回路４０の出力もＨ°
′となシ除霜制御装置３９のＲ（リセット）入力に入力
され除霜制御装置３９はリセットされ強制予冷却作用は
中止し、製氷作用に入る。即ち透明製氷作用中、０℃に
至るまでの期間をｔ′１（従来例は１１）、凍結１９ベ
ーン 時間をｔ′２（従来例はｔ２）、その後の仕上げの冷却
期間をｔ′３（従来例はｔ３）とすると総合的な製氷時
間ｔ′−七′１＋ｔ′２＋ｔ′３は従来例の製氷時間ｔ
＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３より大きく短縮され、又強制予冷却
作用中に製氷が開始された場合、強制予冷却を中止し、
強制予冷却時間（例えば３０分間）＋ｔ′１時間により
水が０℃に到達し氷結を開始し、最終的には透明な氷が
生成されなくなるのを防ぎ、ｔ′１時間のみのため、透
明な氷が生成される。

発明の効果 以上の様に本発明によると以下の様な効果が得られる。

（１）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。

（２）強制予冷却作用中に製氷が開始された場合、直ち
に強制予冷却作用を中止し、製氷作用の第１の冷却期間
で水が０℃に到達し、強制予冷却作用と第１の冷却期間
で不必要に冷却期間が長くなり白濁した氷に成るのを防
止し、安定して透明な氷を生成出来る。

【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の電気回路図、
第２図は同冷蔵庫の透明な氷を生成する際の特性図、第
３図は同冷蔵庫の断面図、第４図は従来の冷蔵庫の断面
図、第５図は同冷蔵庫の電気回路図、第６図は同冷蔵庫
の透明な氷を生成する際の特性図である。 １・・・・・・冷蔵庫、３・・・・・・冷凍室、４・・
・・・・冷蔵室、５・・・・・・冷却器、８・・・・・
第１の製氷室（製氷室）、１ｏ・・・・・断熱材、１１
・・・・・ヒータ、１２・・・・・加熱板、１３・・・
・・・冷却板、１６・・・・・第１の製氷皿（製氷皿）
、２ｏ・・・・・・製氷スイッチ、２１・・・・・圧縮
機、２２　・・・・除霜ヒータ、２６・・・・・・冷凍
室温度制御装置、３９　・・・・除霜制御装置、４２・
・・・・製氷制御装置。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名笛 ス ／−−一岸載庫 、３−−−　ン１デ　シ東　ｉ ４−　浄玖鼠 ンイ１１　つ＝ＴＴ　　Ｅと邑、 第１の製氷室（製氷監） 刺゛熱材 ヒータ カｌ：ｒ勇へ板 冷坪版 第１の製氷皿（製氷皿） 製氷スイッテ 圧Ｊ嶺＾゛ ？？

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷凍室と、冷蔵室と、前記冷凍室内の温度を検知して冷
   凍サイクルの圧縮機の運転を制御する冷凍室温度制御装
   置と、前記圧縮機の運転時間を積算し、積算終了後一定
   時間前記圧縮機を強制予冷却運転させ、その後冷凍サイ
   クルの冷却器の霜を溶かす除霜ヒータを通電させる除霜
   制御装置と、前記冷凍室内に設置した冷却板と、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ヒータを停止させて、前記圧
   縮機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ヒータを作動させる第２の冷却
   期間と、前記第２の冷却期間に続いて前記ヒータを停止
   させて前記圧縮機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とより成り、前記除霜前の圧縮
   機の強制予冷却運転中に前記製氷スイッチの投入により
   製氷制御に入った場合は、直ちに前記強制予冷却運転を
   中止し製氷制御を行わせる手段を備えた冷蔵庫。