JP2589735B2

JP2589735B2 - 冷蔵庫等の製氷装置

Info

Publication number: JP2589735B2
Application number: JP63034280A
Authority: JP
Inventors: 修山元; 祥記大橋
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-02-17
Filing date: 1988-02-17
Publication date: 1997-03-12
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JPH01208682A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は透明な氷を生成可能とする製氷方法に関する
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、実開昭58−
69779号公報に示す様な方法が考えられている。以下第
４図から第６図に従いその基本的な構成及び作用につい
て説明する。

１は冷蔵庫本体で、２は区画壁３によって前記本体１
の上部に区画形成された冷凍室である。４は前記区画壁
３内に収められた冷凍サイクルの冷却器、５は前記冷却
器４で冷却された冷気を前記冷凍室２に強制通風するた
めの送風機であり、６は前記冷凍室２に通ずるダクトで
ある。７は前記冷凍室２の下部に設けた製氷装置であ
り、８は前記製氷装置７の下端より所定の間隔をおい
て、その奥端を前記ダクト６内に突出する様に設けたア
ルミ製の冷却板である。９は前記冷却板上に載置した製
氷皿、10は前記製氷皿９の上面に設けたアルミ製の加熱
板であり、前記加熱板10の裏面にはヒータ11が密着して
配設されている。12は前記製氷皿９の下面と前面を除く
外周を覆う様に配設した断熱材であり、13は前記冷却板
８の下方に形成した通風路である。また、14は冷凍サイ
クルの圧縮機15や前記送風機５の運転を制御するために
前記冷凍室２内に設けた温度センサーであり、16は透明
な氷を生成するために前記ヒータ11を時間制御するため
の製氷スイッチである。又、17は前記区画壁３の前面に
取付けられた扉スイッチであり、前記冷凍室２の扉18の
開閉により接点を開閉する様に構成されている。

次に電気回路について説明すると、前記送風機５は前
記扉スイッチ17と直列に接続された後、前記圧縮機15と
並列に接続され、リレー接点19を介して電源に接続され
ている。また前記ヒータ11はリレー接点20と直列に接続
された後、電源に接続されている。

次に、制御回路について説明すると、21は冷凍室温度
制御装置であり、前記温度センサー14、抵抗R₁,R₂,R₃、
コンパレータ22を備えた比較回路、トランジスタ23、リ
レーコイル24を備えており、前記コンパレータ22の出力
はトランジスタ23のベースに接続されている。又、トラ
ンジスタ23のコレクタには前記リレー接点19を開閉さす
吸引用のリレーコイル24が接続されている。25は製氷制
御装置であり、製氷スイッチ16、タイマー26及びトラン
ジスタ27、リレーコイル28を備えており、前記製氷スイ
ッチ16の出力は前記タイマー26の入力に、タイマー26の
出力は前記トランジスタ27のベースに接続されている。
又、トランジスタ27のコレクタには前記リレー接点20を
開閉さす吸引用のリレーコイル28が接続されている。こ
こで、前記タイマー26は一度入力が投与されると一定時
間ｔの間High（以下単に“H"と呼ぶ）の信号を出力する
ように構成されている。

かかる構成において、冷凍室２の温度が所定値より高
い場合は、温度センサー14の抵抗値R_TH1が小さくなって
コンパレータ22の出力が“H"となっているためトランジ
スタ23がONしてリレーコイル24が導通する。そして、リ
レー接点19が閉成して圧縮機15が運転されて冷却器４が
冷却作用を行なう。冷却器４で冷却された冷気は送風機
５の強制通風作用によって、ダクト６を通じて冷凍室２
内及び製氷装置７内に送り込まれる。製氷装置７に対し
てはダクト６内に一部突出した冷却板８の奥端部より冷
気が通風路13内に導かれ冷却板８が冷却される。そし
て、使用者が製氷スイッチ16が投入すると、“H"信号が
タイマー26に入力され、一定時間ｔの間“H"信号を出力
し続ける。この間トランジスタ27がONしてリレーコイル
28が導通する。そして、リルー接点20がONしてヒータ11
に通電が開始され、加熱板10が加熱される。このため製
氷皿９内に満たされた水は下面の冷却板８より冷却作用
を受け、水表面に対しては上面の加熱板10によって加熱
作用を受けるため、水は下面から上面へ向けての一方向
に凍結が進行する。そして、最上部の水表面は最後に凍
結することになるため、凍結速度を十分に遅くしてやれ
ば、水中に溶存している気体成分が氷の凍結進行面近傍
で集約して生じる気泡を氷中に封じ込めない透明な氷が
生成出来るというものである。

発明が解決しようとする課題しかしながら、この様な例における製氷中の温度特性
を第６図でみると、冷凍室２の扉18の開閉がないような
安定した条件であれば冷却板８や加熱板10の温度特性に
大きな変動はなく安定した製氷特性が得られて製氷時間
t₀にて透明な氷の製氷が完了するが、扉18の開閉が製氷
中に行なわれた場合には扉スイッチ17の接点が開放して
送風機５が停止し、通風路13内に冷気が流通せず冷却板
８の冷却作用が減退する。又、これと同時に扉18の開放
によって外部の暖気が冷凍室２内に流入するため冷却板
８の温度や製氷装置７そのものの温度が上昇してしま
う。このため、第６図に示す様に扉18の開閉のたびに冷
却板８や加熱板10の温度が上昇して水の凍結速度が遅く
なって製氷時間t₁が扉18の開閉のない場合の製氷時間t₀
に比べて長くなるという不都合があった。そして製氷時
間が長くなると、予め設定したタイマー26の一定時間ｔ
を過ぎてしまうために、未だ製氷が完了していない状態
でヒータ11の通電が停止し、その後急速に氷結するため
に表面付近が白濁して透明な氷が得られないという問題
点を有していた。

本発明は上記した問題点を解消するものであり、製氷
中に扉の開閉が行なわれても製氷時間が長びかない製氷
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課題を解決するために本発明の冷蔵庫等の製氷装
置は、製氷中に冷却室の扉開閉が行なわれた場合に扉の
開放中と、開放した扉の閉成後の一定時間は加熱手段の
作動を停止させ特に開放中の時間と外気温度により、閉
成後の加熱手段停止時間を変え、高外気温の長時間開放
を最も長く、低外気温の短時間開放を最も短くなる様時
間を変える製氷制御装置を備えたものである。

作用本発明は上記した構成によって、製氷中に扉が開閉さ
れて送風機が停止し、外部の暖気が冷却室に侵入して冷
却板や加熱板の温度が上昇傾向となるが、扉の開放中と
開放した扉の開放時間と外気温度によって決められる閉
成後の一定時間は加熱手段の作動が停止するため、加熱
板の温度は急速に低下し、これと相まって冷却板の温度
も低下して概ね扉開閉がない場合に近似した温度特性に
補正される。このため製氷中の水の凍結温度にはほとん
ど影響が生じない。

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。

29は冷蔵庫本体であり、30は冷凍室２の下部に備えた
製氷装置である。又、31は冷凍室２の扉18の表面に設け
た外気温度センサーである。

次に制御回路について説明すると、32は製氷制御装置
であり、製氷スイッチ16、タイマー26、AND回路33、ト
ランジスタ27、リレーコイル28を備えたブロックと、発
光ダイオード34とホトトランジスタ35より構成されたホ
トカプラー36を備えた扉開閉検知装置37とタイマー38を
備えたブロックと、外気温度センサー31、抵抗R₄,R₅,
R₆、コンパレータ39を備えたブロックとより構成され
る。尚、ここで前記タイマー38について説明する。２つ
の入力ａ及びｂと１つの出力ｃがあり、入力ａに信号が
“H"からLow（以下単に“L"と呼ぶ）に変化した場合、
入力ｂに関係なく即座に出力ｃに“L"信号が発生すると
同時に、内部のタイマーカウントを作動させ、入力ａの
“L"信号をカウントする。又逆に入力ａが“L"から“H"
に変化した場合は、出力ｃ信号は即座に“H"にならず、
一定時間は“L"のままで、その後“H"になる。尚、“H"
になるまでの時間は、入力ｂの信号が“H"の場合、内部
タイマーカウントが入力ａが“L"の間にカウントした時
間が一定時間t_a以上の場合は時間T₁経過後、時間t_a以下
の場合は時間T₂経過後、又入力ｂの信号が“L"の場合
で、タイマーカウント時間が一定時間t_a以上の場合、時
間T₃経過後、一定時間t_a以下の場合、時間T₄経過後に出
力ｃより“H"信号を発生する様に構成されている。又一
般に時間T₁〜T₄の関係は、T₁＞T₂＞T₃＞T₄である。

次にその接続構成について説明すると、前記製氷スイ
ッチ16の出力は前記タイマー26の入力に、タイマー26の
出力は前記タイマー38の出力ｃとともに前記AND回路33
の入力に接続されている。AND回路33の出力は前記トラ
ンジスタ27のベースに、トランジスタ27のコレクタには
前記リレーコイル28が接続されている。又、前記扉開閉
検知装置36の発光ダイオード34は前記扉スイッチ17と並
列に接続されており、前記ホトトランジスタ35の出力は
前記タイマー38の入力ａに、前記コンパレータ39の出力
は前記タイマー38の入力ｂに接続されている。

かかる構成において、使用者が製氷スイッチ16を投入
すると、“H"信号がタイマー26に入力されて一定時間ｔ
の間“H"信号を出力し続け、この間AND回路33の一方の
入力が“H"となる。そしてこの時、冷凍室２の扉18の開
閉動作が行なわれていない場合には扉スイッチ17の接点
が閉成しているため、発光ダイオード34には電流が流れ
ずホトトランジスタ35はONせず出力は“H"となってい
る。このためタイマー38の出力も“H"となって、AND回
路33の出力も“H"となる。このためトランジスタ27はON
し、リレーコイル38に導通してリレー接点20がONしてヒ
ータ11に通電され透明な氷の製氷を進行させる。

次に、冷凍室２の扉18が開閉動作が行なわれた場合に
ついて説明する。先ず、その時の外気温度が高い場合、
即ち外気温度センサー31が所定の外気温度（例えば20
℃）以上を検知した場合には、コンパレータ39の出力が
“H"となってタイマー38の入力ｂが“H"となっている。
そして扉18の開放によって扉スイッチ17の接点が開放し
て発光ダイオード34に電流が流れる。このためホトトラ
ンジスタ35がONして、その出力が“L"となり、タイマー
38の出力ｃも“L"となる。よってAND回路33出力も“L"
となり、トランジスタ27がOFFするため扉18が開閉して
いる時間T₂の間のヒータ11への通電が停止する。そして
次に、開放された扉18が閉成された後は、扉スイッチ17
の接点が閉成して発光ダイオード34への導通が停止して
ホトトランジスタ35からの出力が“H"となるが、扉18の
開放時間が、時間t_aより長い場合は、タイマー38の出力
は一定時間t_A例えば10分間だけ遅延して“H"となるた
め、時間T₁の間は引き続いてタイマー38の出力は“L"と
なってヒータ11の通電が停止する。又扉18の開放時間
が、時間t_aより短かい場合は、タイマー38の出力は一定
時間t_B例えば５分間だけ遅延して“H"となるため、時間
T₂の間は引き続いてタイマー38の出力は“L"となってヒ
ータ11の通電が停止する。そしてT₁又はT₂経過後、タイ
マー38の出力は“H"となりヒータ11の通電が開始する。

また次に、その時の外気温度が低い場合、即ち外気温
度センサー31が所定の外気温度（例えば20℃）以下を検
知している場合には、コンパレータ39の出力は“L"であ
るためタイマー38の入力はｂは“L"となっている。そし
て扉18の開放によって扉スイッチ17の接点が開放し、ホ
トトランジスタ35の出力が“L"となり、タイマー38の入
力ａに“L"が入力され、出力ｃも“L"となり、トランジ
スタ27がOFFするため扉18が開放している時間T_Xの間ヒ
ータ11への通電が停止する。そして次に、開放された扉
18が閉成された後は、スイッチ17の接点が閉成してホト
トランジスタ35の出力が“H"となるが、扉18の開放時間
が、時間t_aより長い場合は、タイマー38の出力は一定時
間t_C例えば３分間だけ遅延して“H"となるため、時間T₃
の間は引き続いてタイマー38の出力は“L"となってヒー
タ11の通電が停止する。又扉18の開放時間が、時間t_aよ
り短かい場合は、タイマー38の出力は一定時間t_D例えば
１分間だけ遅延して“H"となるため、時間T₄の間は引き
続いてタイマー38の出力は“L"となってヒータ11の通電
が停止する。そしてT₃又はT₄経過後、タイマー38の出力
は“H"となりヒータ11の通電が開始する。

即ち、扉18の開放中の時間T_Xと、開放された扉18の閉
成後の一定時間（高外気温の場合…T₁又はT₂、低外気温
の場合…T₃又はT₄）を合わせた時間（T_X＋T₁）又は（T_X
＋T₂）又は（T_X＋T₃）又は（T_X＋T₄）の間はヒータ11の
通電が停止する。

これを第２図の製氷特性図でみると、扉18の開閉によ
り外部の温度の高い空気が冷凍室２内に侵入して、冷却
板８や加熱板10の温度が上昇傾向を示すが、同時にヒー
タ11への通電が停止されるため加熱板10の温度が急速に
低下し、これに影響されて冷却板８の温度も低下する。
そして、この結果扉18の開閉が行なわれない場合とほぼ
近似した温度状態にまで補正される。このため水の凍結
速度が大きく低下することはなく、製氷時間t₂は扉18の
開閉がない場合の製氷時間t₀より大きく長びかない。従
って製氷中に扉18の開閉が行なわれた場合でも安定した
製氷時間で透明な氷を生成することが出来る。

発明の効果以上の様に本発明によると、製氷中に冷却室の扉の開
閉が行われた場合でも、外気温度により扉の開放時間に
よって閉成後の加熱手段停止時間を変えることにより、
製氷時間が長びくことはなく、安定して透明な氷を生成
することが出来る。

【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
電気回路及び制御回路図、第２図は同製氷装置で製氷し
た場合の温度特性図、第３図は同製氷装置を備えた冷蔵
庫の要部断面図、第４図は従来例を示す製氷装置を備え
た冷蔵庫の要部断面図、第５図は同製氷装置の電気回路
及び制御回路図、第６図は同製氷装置で製氷した場合の
温度特性図である。２……冷凍室（冷却室）、８……冷却板（冷却手段）、
９……製氷皿、10……加熱板、11……ヒータ（加熱手
段）、16……製氷スイッチ、18……扉、30……製氷装
置、31……外気温センサー、32……製氷制御装置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】冷却室の一面に備えた製氷皿と、前記製氷
皿の上面若しくは下面に近接して設けたヒータ等の加熱
手段と、少なくとも前記製氷皿の前記加熱手段が近接す
る面に相反した面に作用させる冷却手段と、前記加熱手
段の作動を指令して製氷を開始させる製氷スイッチと、
外気温を検知する外気温センサーと、前記製氷スイッチ
の作動時における前記冷却室の扉の開放中及び前記開放
した扉の開放時間と外気温により変化する閉成後の決め
られた時間は、前記加熱手段の作動を停止する製氷制御
装置とより成る冷蔵庫等の製氷装置。