JPH02254276A - 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、家庭用冷蔵庫などの内部に装着され製氷皿内
で氷を製造することができる製氷装置に係り、特に、透
明な氷を製造するに好適な製氷装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来の、九とえば家庭用冷蔵庫における製氷装置は、冷
凍室内に設けられた製氷コーナー内に、単にその製氷皿
を設置し、この製氷皿内に水を入れて、冷却器からの冷
気で、＃製氷皿全体を均一にかつ急速に氷点以下に冷却
して、氷を製造するものであった。

しかし、この方法によれば、製氷皿の水中に溶解してい
た空気が、微細な気泡の状態で、逐次できる氷の中にと
じ込められることが原因となって、乳白色の外観を持つ
不透明な氷ができていた。

ところで、氷を食用に供しようとする場合には、このよ
うな不透明な氷は、透明な氷に比べて一般に好まれない
傾向にある。

そこで、上記従来技術を改良して、透明氷を作る方法と
しで、製氷皿を二層式にし、その下層に微細な気泡を含
んだ不透明氷を集め、上層で透明氷を得るようにしたも
のが知られている。

なお、この種の装置として関連するものには、例えば、
特開昭５５−５ｉ２６５号公報、特開昭５６−１２４Ｅ
１７０号公報が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術によれば、家庭用冷蔵庫内で使うにしては
、製氷皿がかさばってしまうこと、製氷皿の下層にでき
た不透明氷の、鉄血からの離氷がスムーズに行なえず使
い勝手が悪いこと、繰り返し使うにしては耐久性が乏し
込こと、などによって、透明氷を容易に製造することが
できないものであり７ｔ。

不発明は、丘記し几従来技術の問題点を解決して、■家
庭用冷蔵庫内に容易に装着することができ、Ｏ使い勝手
がよく、θ透明な氷を容易に製造することができる１、
製氷装置の提供を、その目的とするものである。

〔課題を解決する之めの手段〕

上記問題点を解決するための５本発明に係る製氷装置の
構成は、冷蔵庫内に２着されるものであり、製氷皿に入
れた水を、前記冷蔵庫の冷却器で冷却して凍結すること
により氷を製造するようにし次製氷装置において、 製氷皿の下側に、鉄血の下面を加熱することができる加
熱手段を配設し、この加熱手段へ、該手段を氷の凍結過
程途中の任意時間だけ動作させることができる制御回路
を接続するようにしたものである。

さらに詳しくは、次のとおりである。

上記目的を達成する之めの、本発明に係る製氷装置は、
製氷厩従米と同様の製氷皿でよい）内の水が、常温から
冷却器により冷やされ１完全凍結するまでの間の、凍結
道程の途中で任意時間だけ、加熱手段に↓す、前記製氷
皿の下面から熱を供給してやり、氷の凍結速度を遅らせ
ることができるよってしたものである。

・未作用〕 Ｃ冷蔵庫等の製氷装置のよう知、製氷皿に水を入ｊＬ″
ご静止状態で凍らせる場合には、この製氷皿内の水は上
層表面から凍結全開始する。そして、凍結過程の初期は
比較的ゆっくシと結氷が進行する友め、水中に溶解して
しる空気は氷の結晶間に捕捉されることなく透明な氷が
できる。凍結過程が進み、凍結速度が上昇してきｔら、
前記製氷皿の下１１１に配設した加熱手段によｐ％該製
氷皿内へ熱を供給してやることにより、＄結速度を遅く
することができる。これによって、凍結は上層から下層
へ向かつてゆっくりと層状に進み、水中に溶解している
空気は、結氷面から下方へ追い出されながら凍っていく
ので、微細な気泡の状態で氷の中に閉じ込められること
はない。そし７て、下方へ追い出された微細な気泡は集
められ、最終的に大きな気泡となって最下層に閉じ込め
られる。凍結が終了し７ｔ段階で、前記加熱手段からの
熱供給を停止してやることによシ、比較的短時間に自動
的に透明氷が得られる。

〔声脅例〕

以下、本発明を実施例によって説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例に係る製氷装置を装着
した冷蔵庫の要部を示す要部縦断面図、第２図は、第１
図のＩ−１矢視断面図、第３因は、第１図における製氷
皿、断熱ケースの詳細を示す斜視図、第４図は、第１図
における透明製氷制御回路の回路図、第５図は、第４図
におけるタイ−９−のタイムチャート、第６図は、前記
製氷皿内の水の、積算運転時間に対する水温の変化を示
す水温特性図、第７図は、前記製氷皿内で氷の製造され
る状態を示す模式図である。

この製氷装置４の概要を、第１図を用いて説明すると、
これは、冷蔵庫Ｒ内に装着されており、製氷皿５に入れ
た水を、冷蔵庫Ｈの冷却器１０で冷却して凍結すること
により氷を製造するようにし友ものであって、前記製氷
皿５の下面を加熱することができる加熱手段に係るヒー
タ８全具備し、その上に製氷皿５を載置することができ
る断熱ケース６と、氷の凍結過程途中の任意時間だけ、
前Ｓヒータ８を通電状態にすることができる制御回路ｔ
こ係る透明製氷制御回路１４とを有するものである。

以下に、その詳細を説明する。

第１図及び第２図においで、１は冷Ｒｓ本体、３は冷Ｒ
室、２は冷凍室、２ａは、この冷凍室２内の一区画に設
けられｉ製氷コーナー　２ｂは、同じく冷凍室２内に設
けられ九７リージングコーナー　４は、製氷コーナー２
ａ内に配設され之夷氷装置であり、これは、小形の角氷
を複数個同時に製氷するｔめの製氷皿５と、内部に密閉
した空気層を形成している断熱ケース６（詳細後述）と
を有するものである。この断熱ケース６は、該断熱ケー
ス６の上面の一部を構成する熱伝導板７と。

その裏面に取付は九ヒータ８（ヒータ容量は数ワット）
とを具備してｂる。１４は、このヒータ８を通電状態に
することができる透明製氷制御回路・（詳細後述）であ
る。

９は中仕切り、９ａは、この中仕切９内に形成され友冷
凍室μすｊ夕、、路、９ｂＦｉ。冷蔵室戻り風路れた空
気を冷凍室２及び冷蔵室３内へ循環する送風装置、１２
は、透明製氷を開始する透明？水ス・イッチ、１３は、
冷凍室２の温度をコントロールする冷凍室サーモスタッ
トである。

前記透明製氷制御回路１４をさらに詳細に説明すると、
第４図において、Ｒは、接点Ｂ、Ｃを開閉するリレー　
Ｔは、接点り、、Ｄ２を開閉するタイマであり、各接点
り、、Ｄ２は、それぞれ第５図に示すように、接点り、
は透明製氷スイッチ１２が押されてから冷凍サイクルの
積算運転時間ｒ、後に閉じ、積算運転時間τ２後に開き
、接点Ｄ２は、常時閉スイッチで、積算運転時間１−、
　＋τ２後に微小時間３丁だけ開き、低圧に閉状態に復
帰するようになっている。このタイマＴ　Ｆ！、、機械
的なモータータイマでも、ＴＣによる電子タイマでもよ
い。１５は、第１図では図示してｌ、Ｑないが、冷凍サ
イクルの構故要素としての圧縮機である。

このように構成した製氷装置の動作と説明、する１、透
明氷を必要と（、へい通常製氷においては、）す氷皿５
内に水を入れて、製氷コーナー２ａ内の断熱ケース６上
に、第５図ｉＣ図示するように、スライドさせて設置し
ておくだけでよい。

透明製氷時には、製氷皿５をセットしｔ後に、透明製氷
スイッチ１２を押すことにより、透明製氷制御回路１４
によ〕凍結過程途中の不透明な氷が出来はじめる冷凍サ
イクルの積算運転時間Ｔ。

（第５図参照）からヒータ８へＧ通ＩＥｔ−開始し、凍
結が完了する積算運転時間ｆ２後に通電を遮断するよう
になっている。

すなわち、透明製氷スイッチ１２ｔ−押して、接点人が
閉じられると（第４図）、タイマチの接点Ｄ２は閉じて
いるｔめリレーＢへ通電し、接点Ｂ。

Ｃが閉じられる。し友がって、冷凍室サーモスタット１
５の接点Ｅが閉じて圧縮機１５及び送風装置１１へ通電
され冷凍サイクルが運転し、タイマＴへも通電されるよ
うになる。そして、運転時間をカウントして行き、冷凍
サイクルの積算運転時間がτ、になると、タイマ↑の接
点り、が閉じ、ヒータ８へ通電され、熱伝導板７ｆｃ介
して製氷皿５の丁面−＼−熱が供給さ７’して、凍結速
度が遅くなる。

このようにして、ゆっくりと凍結過程（凍結過程の詳細
は、後述する）が進行し、凍結が完了する積算運転時間
τ２経過後に接点り、が開き、ヒータ８への通電が遮断
される。これと同時に微小時間Δτだけ接点Ｄ２が開き
、リレーＲの通電が遮断され、接点Ａ、Ｂが開、き、接
点Ｄ２は閉状態に復帰して初期状態になり、透明製氷の
制御動作が終了する。そして、再び透明氷を作る場合に
は、水を入れた製氷皿５をセットし、透明製氷スイッチ
１２を押すことによシ、上記制御動作が繰り返えされる
。

前記凍結過程の詳細を、第６図及びＭ７図を用いて説明
する。

第６図に示す記号（し、　ｃｉｉ）ｅ　ｃｉｉｉ）Ｔ　
（ｉＶ）は、第７図のｃｌ）　、　ｃｉｉ）、　（ｉｉ
＋）、　（ｉＶ）図の凍結状態と対応している。第７図
において、１６は、製氷皿５内の水、１７は氷層、１７
ａは結氷面、１８は気泡である。

第６図における記号ａ　−ｂ−ローｄ　−ｅが、通常製
氷時における水（氷）の温度変化特性、記号ａ　−ｂ　
−ｏ　−ｄ’　−ｅ’が、透明製氷時の温度変化特性で
ある。時間Ｔ、は、第５図における積算運転時間τ、に
、時間Ｔ２は積算運転時間τ２に、それぞれ相当する。

通常製氷時には、凍結速度が速く、水中溶解した空気が
微細な気泡の状態で氷の結晶間に捕捉されて、不透明な
氷が出来る。すなわち、凍結過程はｃ　−ｄ　−ａとな
る。

透明製氷時には、常温の水１６を製氷皿５内に入れて冷
凍室２内の製氷コーナー２ａに設置すると、冷却器１０
で冷やされ友空気により、製氷皿５内の水１６は冷却さ
れ全体がほぼ０℃の水となる。この状態が第６図及び第
７図に示す（ｉ）の状態である。

凍結は製氷皿５内の水１６の上層からはじまり、薄い層
状をなして次第に下方へ進んでいく。凍結過程の初期は
比較的ゆっくりと結氷が進行する几め、水１６は透明の
まま凍る。これが（１１）の状態Ｒ濃る・ ここで、透明製氷制御回路１４の動作でヒータ８へ通電
され、熱伝導板７を介して製氷皿５の下面へ熱が供給さ
れ、凍結速度が遅くなり（凍結過程はｃ　−ｄ’　−ｅ
’となる）、微細な気泡を結氷面１７ａから下方へ追い
出しながら氷層１７が発達してい＜　（ｉｉｉ）。さら
に、下方へ追い出された微細な気泡は、互１．−ｉＫ集
まって大きな気泡１８となシ、最後に製氷皿５の最下部
に押し込められ（１■）、透明氷の凍結過程が終了する
。このようにして、最初から凍結速度を遅くした場合に
比べて、短時間で容易に透明氷が作られることになる。

以上説明した実施例によれば、通常の製氷皿５を使用し
て、凍結過程の簡単な制御により、比較的短時間に、容
易に透明氷を作ることができ、使い勝手性の優れた冷蔵
庫の製氷装置を提供することができるという効果がある
。

以下、他の実施例を説明する。

第８図は、本発明の第２の実施例に係る製氷装置の、透
明製氷制御回路のタイマーのタイムチャートである。こ
の第８図において、第５図と同一のものである、 この実施例における透明製氷制御回路（図示せず）は、
ヒータの時間当りの容量を可変にすることができるもの
である（これを、ヒータデューティ比制御回路という）
。

このように構成し九ので、前記ヒータへの通電方法とし
て、第８図のタイムチャートに示すように、通電期間τ
２中、付属のマイコン（図示せず）により、凍結過程終
了ＦＩ＃に時間当りのヒータ容量が最大になるように、
段階的にＯＮ、ＯＦＦのデエーティ比を変化させるとと
くよ）、製氷時間を短縮することができるという利点が
ある。

なお、ヒータへ供給する電圧を可変にして、容量を変化
されてもよい。

第９図は、本発明の第３の実施例に係る製氷装置を装着
し九冷蔵庫の要部を示す要部縦断面図、第１０図は、第
９図のＩ−１矢視断面図、第１１図は、第９図における
透明製氷制御回路の回路図である。

各図において、第１図、第２図、第４図と同一番号を付
したものは同一部分であり、同一の作用をなすものであ
る。

この実施例の製氷袋Ｗ４人は、凍結過程を制御すること
ができる加熱手段として、前記実施例におけるヒータに
代えて、冷蔵室戻り風路９ｂ内の空気を利用するように
したものである。

さらに詳述すれば、９ｂは、中仕切９Ａ内に、製氷皿５
の下面と近接するように設けられた冷蔵室戻り風路、１
９は、この冷蔵室戻９風路９ｂを開閉するためのダンパ
ー　２０は、このダンパー１９を動作させる開閉装置で
あり、この開閉装置２０が、透明製氷制御口ｗ１１４へ
接続されている。

このように構成したので、透明製氷制御回路１４によシ
開閉装置２０を制御して、冷蔵室戻り風路９ｂ内への空
気量を調節することにより、前記実施例と同様に、透明
氷を製造することができる。

この実施例によれば、庫内の空気を有効に利用して凍結
過程を制御する之め、熱的なロスはなく、透明製氷に伴
う消費電力の増加を少なくすることができるという利点
がある。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明し念ように本発明によれば、■家庭用冷
蔵庫内に容易ＶＣ装着することができ、＠使い勝手がよ
く、θ透明な氷を容易に製造することができる製氷装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例に係る製氷装置を装着
した冷蔵庫の要部を示す要部縦断面図、第２因は、第１
図の１−１矢視断面図、第５図は、第１図における製氷
皿、断熱ケースの詳細を示す斜視図、第４図は、第１因
における透明製氷制御回路の回路図、第５図は、第４図
におけるタイマーのタイムチャート、第６図は、前記製
氷皿内の水の、積算運転時間に対する水温の変化を示す
水温特性図、第７図は、前記製氷皿内で氷の製造される
状態を示す模式図、第８図は、本発明の第２の実施例に
係る製氷装置の、透明製氷制御回路のタイマーのタイム
チャート、第９図は１本発明の第５の実施例に係る製氷
装置を装着した冷蔵庫の要部金示す要部縦断面図、第１
０図は、第９図の１−　Ｈ矢視断面図、第１１図は、第
９図における透明製氷制御回路の回路図である。 ４．４Ａ・・・・・・製氷装置、　　５・・・・・・製
氷皿、６・・・・・・断熱ケース、　　　　８・・・・
・・ヒータ、１０・・・・・・冷却器、　　１４・・・
・・・透明製氷制御回路、Ｒ・・・・・・冷蔵庫。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、冷蔵庫内に装着されるものであり、 製氷皿に入れた水を、前記冷蔵庫の冷却器で冷却して凍
   結することにより氷を製造するようにした製氷装置にお
   いて、 製氷皿の下側に、該皿の下面を加熱することができる加
   熱手段を配設し、 この加熱手段へ、該手段を氷の凍結過程途中の任意時間
   だけ動作させることができる制御回路を接続した ことを特徴とする製氷装置。 ２、加熱手段を、ヒータにした ことを特徴とする請求項１記載の製氷装置。 ３、制御回路を、ヒータの時間当りの容量を可変にする
   ことができるヒータデューティ比制御回路にした ことを特徴とする請求項２記載の製氷装置。