JP2633278B2

JP2633278B2 - 冷蔵庫等の製氷装置

Info

Publication number: JP2633278B2
Application number: JP517988A
Authority: JP
Inventors: 賢二大西; 祥記大橋
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-01-13
Filing date: 1988-01-13
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JPH01181066A

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、特に透明な氷
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て、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第５図から第
９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、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は前記第２の製氷室９の上部に形成した通風
路であり、15,16は夫々前記第１の製氷皿8,第２の製氷
室９内に収納する第１の製氷皿及び第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
の戻りダクトである。又、20は透明な氷の製氷スイッチ
であり、スイッチを一度投入すれば前記ヒータ11に所定
時間（t_h）だけ通電する様に構成されている。又、21は
前記冷凍室３内に設けられ前記送風機６及び冷凍サイク
ルの圧縮機22の運転，停止を制御するサーモスタットで
ある。

次に電気回路について説明すると、前記送風機６と前
記圧縮機22は並列に接続された後、前記サーモスタット
21を介して電源に接続されている。そして、前記ヒータ
11は前記製氷スイッチ20と直列に接続された後、電源と
接続されている。

かかる構成において、サーモスタット21が、ONすると
圧縮機22と送風機６が運転され、冷却器５で冷却された
空気は送風機６の通風作用によって冷凍室３と冷蔵室４
に供給されると同時に吐出ダクト17の吐出口18を介して
製氷装置７内に第２の製氷室９及び通風路14に吐出され
る。そして、第２の製氷室９内に導かれた冷気は第２の
製氷皿16を直接的に冷却し、内部の水を水面及び第２の
製氷皿16と接触する残りの面より順次凍結させ通常の氷
を生成する。但し前述した様に、この様にして生成した
氷は白濁しており透明な氷にはならない。一方、通風路
14内に導かれた冷気は冷却板13を冷却している。そこで
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の製氷皿８に収納して製氷スイッチ20を
投入すると第１の製氷皿15の上面からはヒータ11による
加熱板12を介しての加熱作用が開始され、下面からは通
風路14を流通する冷気による冷却板13を介しての冷却即
ち凍結作用が開始される。また第１の製氷皿15は下面を
除く外壁を断熱材10で覆われているため冷凍室３からの
冷却影響を受けず、下面から上面へ向けての一方向の凍
結作用が進行する。この凍結作用は冷却板13を介しての
間接的冷却であることに加えて予め適当な容量に定めた
ヒータ11による加熱作用が加わるため、水中の気体成分
の拡散速度より氷の成長していく凍結速度の方が遅く氷
に気泡が取り込まれずに製氷が進行する。この様に凍結
速度を概ね3mm/h以下程度に制御すれば、水中の気体成
分は最後に凍結する水表面より外気に脱気されることに
なるため最終的に生成された氷には気泡が含まれにくく
ほぼ透明に近い氷が得られることになる。この製氷過程
を第９図についてみると、例えば外気温度30℃の場合は
製氷開始即ち製氷スイッチ20の投入と同時にヒータ11に
連続的に通電され、凍結が完全に完了した約−５℃を通
過後しばらくしてからのt_h後に自動的に通電が停止する
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な構成では次に挙げる不都合があ
る。

（１）使用者が第１の製氷皿15を第１の製氷室８に投入
しない場合アルミ板12は加熱される事がなく−５℃程度
の低温となる。従って製氷中に蒸発する水蒸気は加熱板
12に付着し氷となり、第１の製氷皿15が氷にひっかかり
取り出せなくなる。

（２）この様にヒータ11が連続的に通電され、圧縮機2
2,送風機６の運転・停止に関わらず加熱板12から一定の
加熱量が与えられる場合には第９図に併せて示した様に
比較的低い外気温度の時、例えば外気温度10℃の場合に
冷蔵庫本体１への熱負荷量が減少して圧縮機22及び送風
機６の運転時間が減少し冷却板13の冷却量が低下する
と、加熱板12の加熱量とのバランスが崩れる。即ち加熱
量が相対的に増大することになって製氷の進行が必要以
上に遅くなる。このためヒータ11の通電が停止すると時
間ｔを経過した時点でも未だ製氷が終了しておらず、水
の状態が残ったままでヒータ11の通電が停止すると急激
に相対的な冷却量が上回って水表面付近より氷結して表
面が白濁した氷となり、透明な氷にならないという問題
があった。又、これを避けるために製氷スイッチ20によ
るヒータ11の通電時間ｔを予め余裕を十分にみて長く設
定しておけば低外気温時に白濁した氷が出来てしまうと
いう問題は解消されるが、製氷終了時間が必要以上に長
くなってしまうという不都合は解消出来ない。このよう
に、上記した例によると外気温度を初めとして、扉開閉
や食品負荷の投入時、冷蔵庫本体１に何らかの熱負荷条
件の変化があった場合にその都度対応出来ず一条件によ
っては不透明な氷が生成されることがあった。

本発明は上述した問題を解決するものであり、製氷ス
イッチが押されずに製氷された場合製氷皿上面への着霜
を防止し、透明氷製氷時には冷蔵庫の本体の熱的負荷条
件に変化が生じた場合にも安定した透明な氷が生成でき
る製氷装置を提供する事を目的としている。

課題を解決するための手段上記架台を解決するために本発明の冷蔵庫等の製氷装
置は冷却板と、前記冷却板を冷却するための冷却手段
と、前記冷却手段の運転、停止を制御するサーモスタッ
トと、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した製氷皿と、前記製
氷室の底面と前面とを除いた外壁内に配置した断面材
と、前記製氷室の天面に設けた加熱板と、前記加熱板に
設けた第一のヒータ及び着霜防止用第二のヒータと、前
記第一のヒータと電気的に直列接続した製氷スイッチと
を備え、前記第一のヒータ及び前記第二のヒータが、前
記サーモスタットのON接点及びOFF接点にそれぞれ接続
し、かつ前記第二のヒータの容量を前記第一のヒータの
容量より小さくしたものである。

作用本発明は上記した構成によって、冷却手段が停止して
いる間は第二のヒータに通電され、そして、製氷スイッ
チにより透明氷製氷が選択されている間であって、しか
も冷却手段が運転している間は第一のヒータに通電され
るので、製氷皿上方の加熱板に常時着霜することがな
く、又透明氷製氷中は冷却手段と同期して第１のヒータ
が通電されるので冷却と加熱のバランスがとれ外気温度
や負荷条件が変化しても所定の凍結速度で製氷が下面よ
り上面へ進行する。

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４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。23は製氷装置であり、冷凍室３内の下部に設置され
ている。又、第１図の電気回路図においてヒータ11は製
氷スイッチ20と直列に接続され、圧縮機22、送風機６と
並列に接続された後、サーモスタット21を介して電源に
接続されている。第２のヒータ24はサーモスタット21の
OFF接点に直列に接続されている。又第１のヒータ11と
第２のヒータ24は加熱板12の同一平面上に配設されてお
り、第２のヒータは第１のヒータの1/5程度の小容量の
ヒータ容量に設定する。

かかる構成において第２のヒータ24は製氷スイッチ20
のON/OFFにかかわらず常時サーモスタット21のOFF時は
通電されており、製氷スイッチ20を押さずに製氷した場
合でも加熱板12はわずかに加熱され製氷中に加熱板12に
着霜する事はなく製氷皿が取り出せないという不都合が
ない。

又第２図について製氷の過程について説明すると製氷ス
イッチ20を投入すると圧縮機22及び送風機６の運転に同
期してヒータ11にも通電され、又、圧縮機22及び送風機
６が停止すればヒータ11の通電も停止する。即ち、サー
モスタット21がONすれば圧縮機22及び送風機６が運転さ
れ、冷却器５で冷却された冷気がダクト17,吐出口18を
介して製氷装置23内に流入し通風路14を通過する間に冷
却板13が冷却される。そして第１の製氷皿15の下面から
凍結が進行する。一方、同時にヒータ11によって加熱板
12が加熱され、第１の製氷皿15の上面を先に凍結させな
い様に冷却と加熱のバランスをとる。そして、サーモス
タット21がOFFすれば圧縮機22及び送風機６が停止し通
風路14に冷気が流通しなくなり冷却板13にする冷却力が
急激に低下する。これと同時にヒータ11の通電も停止す
るため加熱板12による加熱作用もなくなり凍結進行中の
氷の一部が再度溶解する事がなく製氷時間が必要以上に
長くならない。即ち、サーモスタット21のOFF時間が長
い条件、例えば低外気温時にもその冷却量の減少に合わ
せて加熱量も減少するため常に冷却量と加熱量のバラン
スがとれ製氷終了に要する時間がほぼ一定となる。つま
り、第２図例では外気温度30℃と10℃について示した
が、いづれの条件でも製氷スイッチ20の設定時間ｔ内で
製氷が終了し透明な氷が得られる。更に５℃以下の低外
気温時ではサーモスタット21はOFFする時間が１時間以
上と長くなり第１のヒータ11は長時間に渡り通電されな
いので表面が凍結してしまう恐れがある。しかし第２の
ヒータがサーモスタット21がOFF時通電れているのでそ
の様な事はなく外気温35℃から０℃付近の広範囲で安定
して透明な氷を得る事が出来る。又更に、外気温度変化
以外で冷蔵庫本体１への熱負荷条件が変化する条件、例
えば実使用に於ける扉開閉や食品負荷の投入等によって
サーモスタット29のON時間が長くなって冷却板の冷却量
が増加した場合等にはその分加熱量も同期して増加して
バランスをとり、これも製氷所要時間が一定に制御され
て透明な氷が得られる。

発明の効果以上の様に本発明によると次の効果が得られる。

（１）製氷スイッチのON/OFFに関らず常時、冷却板を冷
却する手段が動作していない時に第２のヒータは通電さ
れるので製氷スイッチが押されずに製氷された場合でも
加熱板に氷が付着する事がなく製氷皿の出入れが出来な
いという不都合がない。

（２）第１のヒータは冷却手段と同期して通電されるた
め外気温度の変化，扉開閉，食品の投入による熱負荷変
化により冷却条件が変化しても冷却と加熱のバランスが
保たれて製氷に要する時間は一定となり、冷蔵庫の実使
用条件に対して安定して透明な氷が得られる。

【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の電気回路図、
第２図は同冷蔵庫に備えた製氷装置による製氷特性図、
第３図は同製氷装置の拡大断面図、第４図は同冷蔵庫の
断面図、第５図は従来例を示す冷蔵庫の断面図、第６図
同第５図の製氷装置の拡大正面図、第７図は同第５図の
製氷装置の拡大断面図、第８図は同第５図冷蔵庫の電気
回路図、第９図は第５図冷蔵庫の製氷装置で製氷した時
の製氷特性図である。８……第１の製氷室（製氷室）、10……断熱材、11……
第１のヒータ、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）、23
……製氷装置、24……第２のヒータ。

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、前記冷却手段の運転、停止を制御するサーモ
スタットと、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した製氷皿と、
前記製氷室の底面と前面とを除いた外壁内に配置した断
熱材と、前記製氷室の天面に設けた加熱板と、前記加熱
板に設けた第一のヒータ及び第二のヒータと、前記第一
のヒータと電気的に直列接続した製氷スイッチとを備
え、前記第一のヒータ及び前記第二のヒータが、前記サ
ーモスタットのON接点及びOFF接点にそれぞれ接続し、
かつ前記第二のヒータの容量が前記第一のヒータの容量
より小さいことを特徴とする冷蔵庫等の製氷装置。