JP2578867B2

JP2578867B2 - 冷蔵庫等の製氷装置

Info

Publication number: JP2578867B2
Application number: JP63001624A
Authority: JP
Inventors: 順一須田
Original assignee: 松下冷機株式会社
Priority date: 1988-01-07
Filing date: 1988-01-07
Publication date: 1997-02-05
Anticipated expiration: 2012-02-05
Also published as: JPH01179878A

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、特に透明は氷
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は
氷となり、例えばウイ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
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10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、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で強制通風するための吐出ダクト
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。

また、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、22は冷却器５の下部に設置された除霜ヒータ
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23と直列に接続され
た後、電源に接続されると共に、接片24a,24bを有する
リレー24の一方の接片24aに接続されており、他方の接
片24bは前記除霜ヒータ22に接続されている。通常前記
リレー24の接点は24a測にあり、前記リレー24の閉成時
は24b測となる。前記ヒータ11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り、前記冷凍室３内に設
けた温度センサー27,抵抗R₁，R₂，R₃，コンパレータ28
を備えた比較回路、OR回路29,トランジスタ30,リレーコ
イル31を備えており、前記コンパレータ28の出力は前記
OR回路29の一方の入力に接続され、前記OR回路29の出力
は前記トランジスタ30のベースに接続されている。又、
前記トランジスタ30のコレクタには前記リレー23を開閉
さす吸引用のリレーコイル31が接続されている。32は製
氷制御装置であり、前記製氷スイッチ20,タイマー33,ト
ランジスタ34,リレーコイル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ー33の入力に接続されて
いる。ここで、タイマー33はHigh信号（以下、“H"と呼
ぶ）が一旦入力されると所定時間t₁の間ａ端子より“H"
信号を出力、続いて所定時間t₂の間ｂ端子より“H"信号
を出力するよう構成されている。次に、このタイマー33
のａ端子の出力は前記冷凍室温度制御装置26のOR回路29
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34のベースに接続されている。そして前
記トランジスタ34のコレクタにはリレー接点25を開閉さ
す吸引用のリレーコイル35が接続されている。36は除霜
制御装置であり、バイメタル37,除霜タイマー38,トラン
ジスタ39,リレーコイル40を備えており、前記バイメタ
ル37の出力は前記除霜タイマー38のＲ端子に、そして前
記冷凍室温度制御装置26の前記コンパレータ28の出力が
前記除霜タイマー38のＴ端子にそれぞれ接続されてい
る。ここで除霜タイマー38はＴ端子に入力される“H"信
号を積算して、所定時間（例えば８時間）積算完了する
と、“H"信号をＱ端子より出力し、Ｒ端子のLow信号
（以下“L"と呼ぶ）入力により積算時間及び出力信号を
リセットするよう構成されている。次に、この除霜タイ
マー38のＱ端子の出力は前記トランジスタ39のベースに
接続されており、コレクタは、リレー接点24を開閉さす
吸引用のリレーコイル40が接続されている。

かかる構成において、冷凍室３の温度が所定値より高
い場合は温度センサー27の抵抗値R_THが十分小さくなっ
てコンパレータ28の出力が“H"となり、OR回路29の一方
の入力が“H"となり、OR回路29の出力が“H"となるため
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が冷却作用を行なう。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の主として水表面より冷却
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14を通過した冷気は冷凍室３内を対
流した冷気ともに戻りダクト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
温度センサー27の抵抗値R_THが大きくなり、コンパレー
タ28は“L"信号を発生する。このためトランジスタ30は
OFFしてリレーコイル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。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。このよう
な運転が繰返されると同時に、コンパレータ28の“H"信
号を除霜タイマ38が積算し、所定時間（例えば８時間）
積算完了すると、除霜タイマ38の出力端子Ｑより“H"信
号を出力し、トランジスタ39がONしてリレーコイル40が
動通する。そして、リレー24が閉成し、接片24aから24b
に接続となり、圧縮機21はOFFとなり、除霜ヒータ22がO
Nし、除霜を開始する。その後、所定の除霜を終了した
ことをバイメタル37が検知するとバイメタル37がOFFと
なり、除霜タイマー38の入力端子Ｒに“L"信号が入力さ
れる。そして、除霜タイマー38の積算時間をリセットす
ると共に、出力端子Ｑが“L"となりトランジスタ39がOF
Fし、リレーコイル40への導通が遮断され、リレー24の
接片が24bから24aとなり、通常の冷却作用に復帰する。

このような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、タイ
マー33の入力に“H"信号が入力されてt₁の間ａ端子から
“H"信号が出力されるため、OR回路29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。
このためトランジスタ30がONしリレーコイル31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33のｂ端子は“L"となっているためトランジ
スタ34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。次にt₁が経
過するとタイマー33の出力はｂ端子より“H"出力が時間
t₂の間出力され、この間トランジスタ34がONし、リレー
コイル35に導過してリレー接点25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
り上方に徐々に冷却し水を凍結させてゆく。そして時間
t₂が経過する直前には水表面より水中の気体成分が放出
されて透明な水が生成される。

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と投入と同
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、圧縮機21、送風機６を連続運転し水が０℃
に到達するまでの第１の冷却時間（時間t₁）中に除霜タ
イマ38が所定の積算時間を完了した場合、除霜を開始し
除霜中は、圧縮機21、送風機６が停止するため、冷却板
13が積極的には冷却されず０℃に到達する時間が長びく
ことになる。そして第１の冷却期間（t₁）が終了して
も、０℃に到達せず、ヒータ11がONし、圧縮機21、送風
機６が温度センサー27の状態によって運転，停止を行な
う時間（t₂）が終了しても、完全に製氷が終了せず（t₁
＋t₂）よりも、かなり長い時間（ｔ）を必要とし、製氷
時間が長くなってしまい、製氷開始から完了に至るまで
の設定時間（t₁＋t₂）中に製氷が完了しないという問題
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、除霜が
入った場合にも透明な氷を生成するまでの製氷時間を短
縮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ると共に、冷却手段用の除
霜は待機させておき、水が０℃に到達して氷が生成され
る加熱期間は加熱手段及び除霜を作動させるものであ
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の冷却期間に除霜による冷却作用の停止がなく、
冷却板からの冷却作用を連続的に受けて急速に冷却され
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。また、制御仕様についても、冷凍室温度制御装置26
及び製氷制御装置32も従来例と同様であり、説明を省略
する。

ここで41は除霜制御装置であり、バイメタル37、除霜タ
イマー38、トランジスタ39、リレーコイル40、インバー
タ回路42、AND回路43を備えており、前記バイメタル37
の出力は前記除霜タイマー38のＲ端子に、そして冷凍室
温度制御装置26のコンパレータ28の出力が前記除霜タイ
マー38のＴ端子にそれぞれ接続されている。ここで除霜
タイマー38はＴ端子に入力される“H"信号を積算して、
所定時間（例えば８時間）積算完了すると、“H"信号を
Ｑ端子より出力し、Ｒ端子の“L"信号入力により、積算
時間及び出力信号をリセットするよう構成されている。
次にこの除霜タイマー38のＱ端子の出力は前記AND回路4
3の一方の入力に接続されており、前記AND回路43の出力
は前記トランジスタ39のベースに接続され、コレクタは
リレー接点24を開閉さす吸引用の前記リレーコイル40が
接続されている。また、製氷制御装置32のタイマー33の
ａ端子出力は前記インバータ42の入力にも接続され、前
記インバータ42の出力は前記AND回路の片方の入力に接
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33の入力に“H"信号が入力されてt₁′
の間ａ端子から“H"信号が出力されるため、OR回路29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。このためトランジスタ30がONしてリレーコ
イル31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。また、タイマー33のａ端子
出力“H"信号は、インバータ回路42を介して“L"信号と
なりAND回路43の片方の入力となる。そのためAND回路43
の出力は、“H"となり、トランジスタ39はOFF状態とな
っている。ここで、除霜タイマー38が所定時間積算完了
し、Ｑ端子より“H"信号を出力しても、AND回路43の一
方の入力が“L"のため、出力は“L"となり、トランジス
タ39がOFFし、リレーコイル40へは導通されず、リレー
接点24aのままであり、除霜ヒータ22へは通電されな
い。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34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′
＜t₁）。

次にt₁′が経過するとタイマー33の出力はａ端子が“L"
となり、インバータ回路42を介してAND回路43への入力
が“H"となり、除霜タイマー38のＱ端子の出力信号に依
存し、除霜が開始可能となる。即ち、第１の冷却期間中
（t₁′）に除霜開始信号（Ｑ端子出力）が“H"となって
いたらAND回路43の出力がt₁′経過後、“L"から“H"と
なり、トランジスタ39がONし、リレーコイル40へ導通さ
れ、リレー接点が24aから24bとなり、除霜ヒータへの通
電が開始する。また、t₁′経過と同時に、タイマー33の
出力はｂ端子より“H"出力が時間t₂′の間出力され、こ
の間トランジスタ34がONし、リレーコイル35に導通して
リレー接点25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t₂′が経過する直前
には水表面より水中の気体成分が放出されて透明な氷が
所定時間で生成される（即ち、t₂′＜t₂）。

即ち、０℃に至るまでの期間をt₁′（従来例はt₁）,0
℃で氷結に要する期間をt₂′（従来例はt₂）とすると総
合的な製氷時間ｔ′＝t₂′は従来例の製氷時間ｔ＝t₁＋
t₂より大きく短縮されるものである。

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の冷却期間に除霜開始信号が発生しても待機させ
第２の冷却期間に除霜を開始させるため、連続的な冷却
作用を必要とする第１の冷却期間に除霜による熱影響を
受けずに製氷手段の所定時間内に確実に透明な氷が生成
される効果が得られる。

【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５図は同製氷装置の電気回路図、第６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。７……製氷装置、８……第１の製氷室（製氷室）、10…
…断熱材、11……ヒータ（加熱手段）、12……加熱板、
13……冷却板、14……通風路（冷却手段）、15……第１
の製氷皿（製氷皿）、20……製氷スイッチ、32……製氷
制御装置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】冷却板と、前記冷却板を冷却するための冷
却手段と、前記冷却手段の動作時間を積算して開始する
除霜手段と、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ヒータ
等の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
せると共に前記除霜手段を待機させる第１の冷却期間、
及び前記第１の冷却期間に続いて前記加熱手段を作動さ
せると共に前記除霜手段を作動させる第２の冷却期間の
制御手段とより構成した冷蔵庫等の製氷装置。