JP2003279209A

JP2003279209A - 製氷装置及びこの製氷装置を備えた冷蔵庫

Info

Publication number: JP2003279209A
Application number: JP2002084114A
Authority: JP
Inventors: Rikio Tadano; 力雄但野; Hideo Shiraishi; 秀雄白石; Motoyuki Murakoso; 基幸村社; Hiroshi Kibe; 宏木部
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2003-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】製氷状態をより正確に検知して透明な氷を製
氷できるようにする。【解決手段】製氷皿の下部から上部に向けて徐々に製
氷させ、製氷終了の判断がなされると、水面に供給され
る温風より温度の高い温風あるいは水を供給して氷の上
部の一部を溶かした後排水し、再度製氷皿を前記冷気で
冷却して製氷完了と判断している製氷装置において、前
記製氷皿の温度を検知する製氷センサを備え、前記製氷
終了の判断条件を、前記製氷センサの検知値が所定温度
以下であり、且つ、所定時間経過とし、前記製氷完了の
条件を、前記所定温度以下であり、且つ、前記所定時間
より短い第２所定時間の経過としたので、製氷皿の温度
を直接検知し、製氷の状態をほぼ直接検知して製氷の終
了や完了の判断をすることができる。このため、冷却し
過ぎや、冷却不足を極力防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、より透明な氷がで
きる製氷装置、及びこの製氷装置を備えた冷蔵庫に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】製氷装置を備えた冷蔵庫に関する従来技
術としては、特開２００１−２８９５４４号公報に記載
されたものがある。この公報に記載のものは、その製氷
皿に複数の製氷ブロックの上部水面に温風を供給すると
共に、製氷皿の下部に冷風を供給し、製氷ブロックの下
部から上部へと徐々に製氷させ、この下部側ほど透明な
氷を作ることのできるものである。

【０００３】そして、前記公報に記載の冷蔵庫では、氷
の上部、特に表面に白濁部が生じやすいため、この白濁
部を温風で溶かしたりして除去し、再び製氷皿を冷気で
冷却し、製氷させているものであった。このように制御
すると、白濁部が除去されて、全体がほとんど透明とな
る氷が得られるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の公報に記載の冷
蔵庫では、その製氷が終了したと判断する条件や、白濁
部を除去した後の製氷が完了したと判断する条件が記載
されておらず、不明である。冷蔵庫では、予め冷却の仕
方や冷え方のデータが測定されており、この測定データ
に基いて、冷却時間を決定しているのが一般的な制御で
ある。すなわち、製氷の終了や、製氷の完了を経過時間
で判断していた。このため、負荷の小さいときには必要
以上に冷却し、負荷の大きいときには、冷却不足になり
やすい傾向がある。

【０００５】この発明は、製氷状態をより正確に検知し
て透明な氷を製氷できる製氷装置、及びこの製氷装置を
備えた冷蔵庫を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、０℃未満の冷気が供給される製氷室に製氷皿
を配置し、この製氷皿の水面に０℃を越える温風を供給
するブロー機構を備え、前記製氷皿の下部に前記冷気を
供給すると共に、この製氷皿の上部の水面に温風を供給
してこの製氷皿の下部から上部に向けて徐々に製氷さ
せ、製氷終了の判断がなされると、前記水面に前記温風
より温度の高い温風あるいは水を供給して氷の上部の一
部を溶かした後排水し、再度製氷皿を前記冷気で冷却し
て製氷完了させている製氷装置において、前記製氷皿の
温度を検知する製氷センサを備え、前記製氷終了の判断
条件を、前記製氷センサの検知値が所定温度以下であ
り、且つ、所定時間経過とし、前記製氷完了の条件を、
前記所定温度以下であり、且つ、前記所定時間より短い
第２所定時間の経過としたものである。

【０００７】また、前記製氷皿に複数の製氷ブロックを
形成し、この製氷ブロックが徐々に低位置になるように
配置したものである。

【０００８】また、前記製氷皿に、その側方に突出し、
且つ、前記溶かされた水を排出するための排水部を形成
したものである。

【０００９】また、前記所定時間を２０分以上とし、且
つ、前記第２所定時間を５分以上としたものである。

【００１０】また、前記何れかの製氷装置を冷蔵庫に備
えたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
き説明する。

【００１２】図１乃至図３は本発明の実施の形態を示
し、図１は本発明の冷蔵庫において扉を外した状態を示
す正面図、図２は本発明の冷蔵庫の製氷装置に使用され
る製氷皿の斜視図、図３は本発明の冷蔵庫の製氷装置を
示す断面図である。

【００１３】図１に示す１は家庭用の冷蔵庫で、その本
体を構成する前面開口の断熱箱体２と、これら各開口を
閉じる扉（図示せず）とで構成されている。

【００１４】３は冷蔵室で、約３℃程度に制御される。
４は、この冷蔵室内下部に形成されたチルド室で、約１
℃に制御されるもので、調節つまみなどの設定により、
１〜２℃の調節が可能な室である。

【００１５】５は野菜室で、冷蔵室３の下方に配置され
ており、野菜の貯蔵に適した温度、例えば約５℃に制御
されるものである。

【００１６】６は約−１８℃に制御される製氷室で、自
動製氷機の一部である製氷皿７や、製氷された氷を貯め
ておくための貯氷箱８などが配置されている。９は温度
切替室で、−１８℃〜３℃までの任意の温度に設定可能
な室である。１０は約−１８℃に制御される冷凍室であ
る。

【００１７】１１は給水タンクで、水道水が貯められる
と共に、給水管１２を介して製氷皿７にこの水道水を供
給するものである。また、野菜室５には野菜室用容器１
３が、温度切替室９には切替室用容器１４が、冷凍室１
０には冷凍室用容器１５がそれぞれ配置されている。

【００１８】尚、前述したように、冷蔵室３、野菜室
５、製氷室６、温度切替室９、冷凍室１０の開口を塞ぐ
扉を図示しないが、冷蔵室３を閉じる扉だけが回動式の
扉であり、残りの扉は引出し式の扉である。

【００１９】尚、冷蔵室３等を冷却するための冷蔵室用
蒸発器、冷蔵室３やチルド室４に冷気を循環させるため
の循環ファン、製氷室や冷凍室等を冷却するための冷凍
室用蒸発器、製氷室６や温度切換室９、冷凍室１０に冷
気を循環させるための循環ファン、冷媒回路を構成する
ための冷媒圧縮機、各種機器を制御するためのもので、
製氷終了や製氷完了などの判断をする制御装置が、冷蔵
庫１に組込まれているが、図示しない。

【００２０】また、この冷蔵庫１においては、冷媒圧縮
機、凝縮器、減圧装置、前記冷蔵室用蒸発器、前記冷凍
室用蒸発器を順次冷媒管で接続して冷媒回路を構成して
おり、この回路を備えているものの、図示しない。

【００２１】図２や図３に示す７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ
は製氷皿７に一列に並べて形成された製氷ブロックで、
製氷ブロック７Ｄが一端側であり、製氷ブロック７Ａが
他端側である。また、これら製氷ブロック７Ｄ、７Ｃ、
７Ｂ、７Ａはこの順に徐々に低位置になるように配置し
ている。そして、給水管１２の先端１２Ａからの給水
は、最も上部に位置し、一端側となるこの製氷ブロック
７Ｄに行われる。また、製氷ブロックの上部には水路７
Ｅ、７Ｆ、７Ｇが形成されており、製氷ブロック７Ｄに
供給された水は、この水路７Ｅ、７Ｆ、７Ｇを流れて製
氷ブロック７Ｃ、７Ｂ、７Ａに供給される。この製氷ブ
ロック７Ｄへの給水量は、各製氷ブロック７Ｄ〜７Ａに
溜まる水量の総和プラスアルファの量に設定されてい
る。このため、プラスアルファ分の水量が、他端側の製
氷ブロック７Ａに形成された排水部７Ｈから排出され
る。

【００２２】２１は排水部７Ｈからの水を冷蔵庫外に排
出するための排出パイプで、例えば蒸発皿（図示せず）
に水を導くものである。２２は排水部からの水を受ける
受水部、２３は排水パイプ２１を加熱して、このパイプ
内２１の水が凍結しないようにするヒータ、２４はヒー
タの電源である。尚、このヒータ２３は、給水時と、排
水時に、所定時間通電されるものである。

【００２３】図３に示すように、各製氷ブロック７Ａ、
７Ｂ、７Ｃ、７Ｄに溜まる水の高さはそれぞれ同じに設
定されている。すなわち、図３のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの関係
をＡ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｄの関係に設定している。また、各製氷
ブロック７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄの水の溜まる部分の形
状を同一に設定しているので、各製氷ブロック７Ａ、７
Ｂ、７Ｃ、７Ｄで製氷される氷の形状がほぼ同一であ
る。当然、氷の容量もほぼ同一であり、氷の大きさや形
状が不揃いになるようなことはほとんどない。

【００２４】尚、製氷皿７の下部の背面にこの製氷皿の
温度を検知する製氷センサを配置しているが図示しな
い。また、製氷皿の素面に約５℃あるいは約２０℃の温
風を供給するためのブロー機構を備えているがこれも図
示しない。

【００２５】このように構成された冷蔵庫１では、その
製氷装置等は次のように動作する。

【００２６】給水管１２の先端１２Ａから一端側の製氷
ブロック７Ｄに、各製氷ブロック７Ａ〜７Ｄに溜められ
る総水量プラスアルファの水が給水される。プラスアル
ファの水はオーバーフローして排水部７Ｈから排水パイ
プ２１に排水される。

【００２７】このように、オーバーフローするほど多く
の水を供給しているので、特定の製氷ブロックに水が少
量しか入っていないことによる氷の大きさの不揃いを防
止できる。

【００２８】特に、オーバーフローする程の水を供給し
ているので、製氷皿に多少の傾きが生じていた場合にお
いても、各製氷ブロック７Ａ〜７Ｄの氷の大きさや形状
をほぼ揃えることができる。

【００２９】この給水開始時から、ヒータ２３は所定時
間通電されているので、排水パイプ２１が加熱され、水
がパイプ内で凍結して流れなくなることを防止してい
る。

【００３０】また、この給水時には、図示しない冷却フ
ァンが停止されており、オーバーフローし排水パイプ２
１で排水される水を冷気で冷却しにくいように制御して
いる。

【００３１】給水が完了すると、冷却ファンを運転して
製氷皿７の下部に冷気（例えば、約−１８℃）を送ると
共に、図示しないブロー機構から温風（例えば、約５
℃）を水面に送る。このため、製氷ブロック７Ａ〜７Ｄ
の上下で温度差が生じ、下部側から徐々に上部に向かっ
て製氷が進む。製氷は、不純物を含まない純水の方が速
く製氷するので、ミネラル成分やガス成分を含む水は上
部に押されるように移動する。しかも、水が氷になる際
には、体積が約８〜１０％膨張するので、更に前記ミネ
ラル成分やガス成分を含む水が上部に押されるように移
動すると共に、下部側の製氷ブロックへとオーバーフロ
ーする。このとき、製氷ブロック７Ａから溢れ出た水
は、排水部７Ｈから、製氷皿７外に排水される。

【００３２】このように冷風や温風を供給して製氷され
ると、製氷ブロック７Ａ〜７Ｄの下部側から上部側へと
製氷が進む。このため、上部まで製氷すると、下部側ほ
ど透明な氷になっている。

【００３３】製氷が上面まで進み、製氷ブロック７Ａ〜
７Ｄでの製氷が終了したと判断されると、各製氷ブロッ
ク７Ａ〜７Ｄの上部を少し溶かし、排水部７Ｈから排出
する。

【００３４】前記製氷終了の判断は、製氷センサの検知
温度が−１１℃以下であり、且つ、２０分（所定時間）
以上経過する、すなわち−１１℃以下が積算２０分以上
検知されると、製氷終了であるとの判断を制御装置が行
う。このような低温が所定の積算時間検知されると、製
氷皿内の水は、全て製氷していると判断して良く、これ
は、製氷の実験によって確認されている。

【００３５】製氷終了の判断がなされると、ブロー機構
から前述した約５℃の温風より温度の高い温風（例えば
約２０℃の温風）が供給され、氷の上部表面を溶かす。

【００３６】また、このとき、水を約２０℃に加熱し、
製氷ブロック７Ｄに供給しても良い。このように温風や
温水が供給されると、表面の白濁部を溶かし、下部の製
氷ブロック７Ｃ、７Ｂ、７Ａへと流れ、排水部７Ｈから
排水パイプ２１を通って冷蔵庫１外に排水される。

【００３７】このように下部側から製氷させると、氷の
上部には、コロイダルシリカが結晶化していたり、極め
て微細なガス成分が閉じこめられて白濁部が形成された
りしやすいいものの、この発明の製氷装置では、この上
部を温風や温水によって溶かし、排出させるものであ
る。このように制御すると、白濁部を有することの多い
上部の部分を除去することができるので、製氷ブロック
の氷をほぼ透明にすることができる。

【００３８】また、この排水時にも、ヒータ２３の通電
を所定時間行い、排水パイプ２１内の水が凍結しないよ
うにしている。

【００３９】温風が所定時間供給され、氷の上部を一部
溶かして排水すると、次に、冷却ファンの運転を再開し
て冷気を供給すると共に、前記温風の供給を停止させ
る。このように温風の供給を停止すると、製氷ブロック
７Ａ〜７Ｄ上部の溶けた部分や上部に残った水が早く製
氷する。

【００４０】そして、再度製氷が終了すると、製氷が完
了したと判断して、冷却ファンの運転も停止する。この
製氷完了の判断は、製氷センサの検知温度が−１１℃以
下であり、且つ、５分（第２所定時間）以上経過する、
すなわち−１１℃以下が積算５分以上検知されると、製
氷完了の判断を制御装置が行う。

【００４１】氷の上部を少し溶かし、再び製氷する場合
は、−１１℃以下が５分以上継続するような条件で、ほ
ぼ製氷が完了するものであると予め実験などにより確認
されているため、製氷完了の条件としてこの条件を決め
たものである。

【００４２】このように製氷すると、上部の白濁部を除
去できるので、より一層透明であり、かつ、大きさや形
状がほぼ同一の氷を得ることができる。

【００４３】また、このように構成された製氷装置を冷
蔵庫１に備えたので、適正量に近い冷却量で製氷された
ほぼ透明の氷を貯氷することができ、冷蔵庫をより便利
なものとすることができる。

【００４４】次に、第２の実施の形態について説明す
る。

【００４５】前述したに実施の形態と異る点は、主に製
氷皿の形状と、貯氷箱との形状とが異る点である。

【００４６】図４、図５に第２の実施の形態を示し、図
４は本発明の冷蔵庫に使用される異る製氷装置の平面
図、図５は同じく製氷装置の側断面図である。

【００４７】図４等に示す１７Ａは製氷ブロックで、製
氷皿１７に複数形成されている。１７Ｂは製氷皿１７の
一方の側部に形成した排水部で、氷の上部を、溶かして
排出するためのものである。３１は排水部１７Ｂからの
水を排水するための排水パイプで、例えば、図示しない
蒸発皿に水を導くものである。３２は排水部１７Ｂから
の水を受けるための水受け部で、排水用の孔１７Ｃから
の水をこぼさないようにするためにこの排水用の孔１７
Ｃより大きめに形成している。尚、排水部１７Ｂは、孔
１７Ｃに向かって水が流れやすくなるように、孔１７Ｃ
に向かって滑らかに傾斜した形状に形成されている。

【００４８】３３は製氷皿１７を回動させるための駆動
装置で、その内部に駆動用のモータや、ギアなどを備え
ているが図示しない。

【００４９】１８Ａは貯氷箱１８に形成された切欠部
で、排水パイプ３１を避けるように形成されている。こ
のため、貯氷箱１８の容量を比較的大きくすることがで
きるものである。尚、前記排水パイプ３１には、その内
部の水が凍結しないようにするために加熱する加熱ヒー
タ３４が取付けられている。また、３５はこのヒータの
電源である。

【００５０】１７Ｄは駆動軸で、駆動装置３３の駆動軸
に嵌り合っており、この駆動軸によって駆動（回動）さ
れる。１７Ｅは支持されているだけの支持軸である。

【００５１】このため、排水時には製氷皿１７が反時計
回りに約４５度回動し、その後製氷皿を元に戻し製氷皿
１７を時計回りに約１８０度回動させるものである。こ
のとき、支持軸１７Ｅ側は約１３５度でストッパにより
止められるため、駆動軸１７Ｄ側の製氷皿１７が約４５
℃分捻られて離氷しやすくなっている。

【００５２】前記製氷皿１７には、１箇所から給水され
て全ての製氷ブロック７Ａに水が流れるように製氷ブロ
ック１７Ａの上部に水路が形成されているが、図示は省
略する。また、製氷ブロック１７Ａの水面に温風を供給
するブロー機構や、製氷皿１７の下部の温度を検知する
製氷センサを備えているが、これらの図示も省略する。

【００５３】このように構成された製氷装置を備えた冷
蔵庫では、製氷皿１７に給水されると、製氷皿１７の下
部に−１８℃の冷気が供給されると共に、水面に５℃の
温風が供給される。

【００５４】製氷皿１７の温度を検知する製氷センサを
備えているので、間接的ではあるがほぼ直接的に製氷皿
１７内の水温、あるいは氷の温度を検知している。製氷
センサの検知温度が、−１１℃以下を検知し、この検知
時間の積算時間が２０分以上になると、製氷装置は製氷
終了と判断し、５℃の温風の温度を上昇させて２０℃の
温風を供給すると共に、冷気の供給を停止させる。２０
℃の温風が供給されると、氷の上部がやや溶けるので、
上部が溶けて水になったものを、製氷皿１７を、水受け
部３２側に回動させることにより、排水部１７Ｂから排
水する。

【００５５】この排水時、ヒータ３４を所定時間通電さ
せ、排水パイプ３１内の水が凍結しないようにしてい
る。

【００５６】排水後は、製氷皿１７を元の水平状態に戻
し、温風の供給を停止すると共に、冷風の供給を再開す
る。

【００５７】そして、製氷センサが−１１℃以下を検知
し、この検知時間の積算時間が５分以上になると、製氷
完了と判断し、冷気の供給を停止する。

【００５８】このように制御すると、製氷センサで製氷
の状態を検知しているので、負荷が増減したときにも、
製氷皿１７の冷却量を適切に近づけることができるの
で、冷却し過ぎや、冷却不足を防止することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、製氷装置において、前記製氷皿の温度を
検知する製氷センサを備え、前記製氷終了の判断条件
を、前記製氷センサの検知値が所定温度以下であり、且
つ、所定時間経過とし、前記製氷完了の条件を、前記所
定温度以下であり、且つ、前記所定時間より短い第２所
定時間の経過としたので、製氷皿の温度を直接検知し、
製氷の状態をほぼ直接検知して製氷の終了や完了の判断
をすることができる。このため、冷却し過ぎや、冷却不
足を極力防止することができる。

【００６０】また、請求項２に記載の発明によれば、前
記製氷皿に複数の製氷ブロックを形成し、この製氷ブロ
ックが徐々に低位置になるように配置したので、氷の表
面を温風や水で溶かすと、徐々に下部側の製氷ブロック
に流れ、排水を容易にすることができる。

【００６１】また、請求項３に記載の発明によれば、前
記製氷皿に、その側方に突出し、且つ、前記溶かされた
水を排出するための排水部を形成したので、この排水部
から、温風や水で溶かされた水を容易に処理することが
できる。

【００６２】また、請求項４に記載の発明によれば、前
記所定時間を２０分以上とし、且つ、前記第２所定時間
を５分以上としたので、製氷に要する冷却時間、冷却量
を適正に近づけることができ、冷却し過ぎや、冷却不足
を極力防止することができる。

【００６３】また、請求項５に記載の発明によれば、請
求項１乃至４に記載の製氷装置を冷蔵庫に備えたので、
適正量に近い冷却量で製氷されたほぼ透明の氷を貯氷す
ることができ、冷蔵庫をより便利なものとすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷蔵庫において扉を外した状態を示す
正面図である。

【図２】同じく本発明の冷蔵庫の製氷装置に使用される
製氷皿の斜視図である。

【図３】同じく本発明の冷蔵庫の製氷装置を示す断面図
である。

【図４】本発明の冷蔵庫に使用される異る製氷装置の平
面図である。

【図５】同じく異る製氷装置の側断面図である。

【符号の説明】

１冷蔵庫６製氷室７製氷皿７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ製氷ブロック７Ｈ排水部８貯氷箱１７製氷皿１７Ａ製氷ブロック１７Ｂ排水部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村社基幸大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者木部宏大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 3L110 AC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】０℃未満の冷気が供給される製氷室に製
氷皿を配置し、この製氷皿の水面に０℃を越える温風を
供給するブロー機構を備え、前記製氷皿の下部に前記冷
気を供給すると共に、この製氷皿の上部の水面に温風を
供給してこの製氷皿の下部から上部に向けて徐々に製氷
させ、製氷終了の判断がなされると、前記水面に前記温
風より温度の高い温風あるいは水を供給して氷の上部の
一部を溶かした後排水し、再度製氷皿を前記冷気で冷却
して製氷完了させている製氷装置において、前記製氷皿
の温度を検知する製氷センサを備え、前記製氷終了の判
断条件を、前記製氷センサの検知値が所定温度以下であ
り、且つ、所定時間経過とし、前記製氷完了の条件を、
前記所定温度以下であり、且つ、前記所定時間より短い
第２所定時間の経過としたことを特徴とする製氷装置。
【請求項２】前記製氷皿は複数の製氷ブロックが形成
され、この製氷ブロックが徐々に低位置になるように配
置されていることを特徴とする請求項１に記載の製氷装
置。
【請求項３】前記製氷皿は、その側方に突出し、且
つ、前記溶かされた水を排出するための排水部が形成さ
れていることを特徴とする請求項１または２に記載の製
氷装置。
【請求項４】前記所定時間を２０分以上とし、且つ、
前記第２所定時間を５分以上としたことを特徴とする請
求項１乃至３の何れかに記載の製氷装置。
【請求項５】前記請求項１乃至４の何れかに記載の製
氷装置を備えたことを特徴とする冷蔵庫。