JPH01203872A - 冷蔵庫等の製氷装置 - 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、例えばウィ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
れを生成するだ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、６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
の送風機であシ、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シ、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１６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ィッチであシ、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
扉スィッチ１７と直列に接続された後、前記圧縮機１６
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，Ｒ
２，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のペースに接続
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。２６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２ｏ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は一度入力が投入されると一定
時間（１）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の温度が所定値よシ高い
場合は、温度センサー１４の抵抗値ＲＴＨ１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を閉成して圧縮機１６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６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の奥端部よシ冷気が
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（１）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、リレー接点２ｏ
がＯＮしてヒータ１１に通電が開始され、加熱板１ｏ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よシ冷却作用を受け、氷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、
最上部の氷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水中
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１ｏ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（ｔｏ）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ィッチ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１ｏの温度が上昇して
水の凍結速度が遅くなって製氷時間（ｔｌ）が扉１８の
開閉のない場合の製氷時間（七〇）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（１）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
閉に関連づけて、加熱手段の作動を一時休止させる製氷
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
で送風機が停止し、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、扉の開閉に関連
づけて適当な時間だけ加熱手段の作動が一時的に休止す
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速
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
３３．３４、インバータ３６、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３６
とホトトランジスタ３７よシ構成されたホトカプフ−３
８を備えた扉開閉検知装置３９とタイマー４０、インバ
ータ４１を備えたブロックと、外気温度センサー３１、
抵抗Ｒ４，Ｒ６，Ｒ６、コンパレータ４２を備えたブロ
ックとよシ構成される。尚、ここで前記タイマー荀は入
力側の信号がＬｏｗ　　（以下単に′Ｌ”と呼ぶ）から
Ｈ″に変化しても一定時間（Ｔ）の間は出力信号が”Ｌ
”のままで、時間（Ｔ）の経過後″′Ｈ”信号を発生す
る。又、逆に入力信号がＨ”からＬ”に変化した場合は
即座に出力信号も′Ｌ”が発生する様に構成されている
。

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の出力は前記インバータ３６の出力とともに前記Ａ
ＮＤ回路３４の入力に接続されている。そしてインバー
タ３５の入力には前記ＡＮＤ回路３３の出力が接続され
ている。ＡＮＤ回路３４の出力は前記トランジスタ２７
のベースド、トランジスタ２フ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３８の発光ダイオード３６は前記扉スィッチ１７と並
列に接続されており、前記ホトトランジスタ３７の出力
は前記タイマー４０に、タイマー４０の出力は前記イン
バータ４１の入力に、そしてインバータ４１の出力は前
記コンパレータ４２の出力とともに前記ＡＮＤ回路３３
の入力に接続されている。

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３４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
扉スィッチ１７の接点が閉成しているため、発光ダイオ
ード３６には電流が流れずホトトランジスタ３７はＯＮ
せス出力はＨ”となっている。このためタイマー４０の
出力も′Ｈ”となって、インバータ４１によってＬ”に
変換されることによりＡＮＤ回路３３の一方の入力がＬ
″となる。そしてＡＮＤ回路３３の出力は他方の入力に
関係な（”Ｌ”となり、インバータ３６によってＨ”に
変換されるためＡＮＤ回路３４のもう一方の入力も１Ｈ
”となって出力が′Ｈ”となる。このため、トランジス
タ２７はＯＮし、リレーコイル２８に導通してリレー接
点２０がＯＮＩ、て上ヒータ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２
０℃）以上を検知した場合には、コンパレータ４２の出
力、が”Ｈ”となってＡＮＤ回路３３の一方の入力がＨ
”となっている。そして、扉１８の開放によって扉スィ
ッチ１７の接点が開放して発光ダイオード３６に電流が
流れる。このためホトトランジスタ３７がＯＮＩ、て、
その出力がＬ”となり、タイマー４０の出力も′Ｌ”と
なる。そしてインバータ４１によってＨ”に変換されて
ＡＮＤ回路３３に入力される。

この時、コンパレータ４２からの入力も”Ｈ”であるの
で、ＡＮＤ回路３３の出力はＨ”となり、インバータ３
６によってＬ”に変換されてＡＮＤ回路３４に入力され
る。このためＡＮＤ回路３４の出力は”Ｌ”となってト
ランジスタはＯＦＦするため扉１８が開放している時間
（Ｔりの間ヒータ１１への通電が停止する。そして次に
、開放された扉１８が開成された後は、扉スィッチ１７
の接点が閉成して発光ダイオード３６への導通が停止し
てホトトランジスタからの出力がＨ”となるが、タイマ
ー４０の出力は一定時間（１）例えば５分間だけ遅延し
てＨ”となるため、時間■の間は引き続いてタイマー４
０の出力は′Ｌ”となってヒータ１１の通電が停止する
。即ち、扉１８の開放中の時間（Ｔｘ）と、開放された
扉１８の閉成後の一定時間■を合わせた時間（’ｒ！＋
’ｒ）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が加熱
板１ｏ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に加熱板１゜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（１２）は
扉１８の開閉がない場合の製氷時間（ｔｏ）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。

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４２の出力は′Ｌ
″であるためＡＮＤ回路３３の一方の入力が′Ｌ”とな
る。即ち他方の入力に関係な（ＡＮＤ回路３３の出力は
”Ｌ″となってインバータ３６の出力がＨ”となるため
ＡＮＤ回路３４の一方の入力は扉１８の開閉とは無関係
に常に′Ｈ”となる。即ち外気温度が低い場合は製氷中
に扉１８の開閉が行なわれてもヒータ１１の通電は停止
されず製氷が進行することになるが、この場合は扉１８
の開閉により冷凍室２内に侵入する空気の熱影響が小さ
く、又、圧縮機１６の冷凍能力自体に十分に余力を有し
ているため冷却板８や加熱板１ｏの温度が大きく上昇し
ないため扉１８の開閉の有無によって製氷時間が大きく
変化しないものである。

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
が行なわれた場合でも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
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６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、１ｏ・・・・
・・加熱板、１１・・・・・・ヒータ（加熱手段）、１
６・・・・・・製氷スイッチ、１８・・・・・・扉、３
０・・・・・・製氷装置、３２・・・・・・製氷制御装
置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名２−
　冷凍室（玲却窒〕 １０−＃　ＩＩ！柾 ！！−ヒータ（加熱手段） ；６−製氷スイッチ １８−扉 ３０−製氷製置 第３■ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷却室の一画に備えた製氷皿と、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、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閉に関連づけ
   て、前記加熱手段の作動を一時休止させる製氷制御装置
   とより成る冷蔵庫等の製氷装置。