JPH02103359A - 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冷蔵庫等の製氷装置
に関するものである。

従来の技術 従来よシ家庭用の冷蔵庫等では冷蔵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シ有シ、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。又
、冷却器の除霜には一般的にヒータが使用され、そのヒ
ータの通電によシ冷却室の温度上昇が発生する。それを
抑える方法として、除霜前に所定時間圧縮機の連続運転
をして冷却器の冷却作用により冷却室の温度を降下させ
る手段が考えられ一般の冷蔵庫等にも採用されている。

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によって前記冷蔵庫本
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
るだめの送風機であり、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、その奥面を前記ダクト６内に突出する様に設けたア
ルシ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シミ製
の加熱板であり、前記加熱板１゜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は前記冷却後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６の運転を制御するために前記冷凍
室２の一画に設けたサーミスタ等の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への
通電を指令する製氷スイッチである。更に１７は前記冷
却器４の除霜をするための除霜ヒータ、１８は前記冷却
器４の近傍に設けて前記除霜ヒータ１７の除霜終了温度
を検知する温度センサーである。

次に電気回路について説明する。前記送風機５と圧縮機
１５は並列に接続された後、切換リレー接点１９のａ接
点とリレー接点２ｏを介して電源に接続されている。ま
た前記除霜ヒータ１７は前記切換リレー接点１９のｂ接
点と前記リレー接点２ｏを介して電源に接続されている
。そして、前記ヒータ１１はリレー接点２１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。２２は冷凍室温度制御
装置であシ、前記温度センサー１４、抵抗ＲＲＲコンパ
レータ２３を備えた比較１　ｌ　　２Ｉ　　３１ 回路であるＯＲ回路４５、トランジスタ２４、リレーコ
イ）Ｖ　２　ｓ　ヲ備工ており、前記コンパレータ２３
の出力は前記ＯＲ回路４６の一方の入力に、ＯＲ回路４
５の出力は前記トランジスタ２４のペースに接続されて
いる。又トランジスタ２４のコレクタには前記リレー接
点２ｏを開閉させる吸引用のりレーコイ）ｖ２５が接続
されている。２６は除霜制御装置であシ、前記温度セン
サー１８、抵抗Ｒ４，Ｒ６，Ｒ６、コンパレータ２７を
備えた比較回路除霜タイマー２８、トランジスタ２９、
リレーコイ／”３０ｔＪｉｉｌえておシ、前記コンパレ
ータ２７の出力は前記除重タイマー２８のリセット端子
に接続され前記除霜タイマー２８の入力端子には前記冷
凍室温度制御装置２２のコンパレータ２３の出力信号が
入力されるよう除霜タイヤ−２８のＣ端子に接続されて
いる。ここで除霜タイマー２８は所定時間”Ｈ”信号を
積算入力すれば除霜タイマー２８のｂ端子より所定時間
（ｔｌ）の間”Ｈ”信号を出力し、その後、除霜タイマ
ー２８のＣ端子よシ″Ｈ”信号を出力する様に構成され
ている。

そして、前記除霜タイマー２８のｂ端子の出力は前記Ｏ
Ｒ回路４６の一方の入力に接続され、又、除霜タイマー
２８のＣ端子の出力は前記トランジスタ２９のベースに
接Ｈされ、トランジスタ２９のコレクタには前記切換リ
レー接点１９の接点を切換えさせる吸引用のりレーコイ
／Ｌ／３０が接続されている。次に３１は製氷制御装置
であり、前記製氷スイッチ１６、タイマー３２、トラン
ジスタ３３、リレーコイ）ｖ３４で構成され、前記製氷
スイッチ１６の出力前記タイマー３２の入力に、そ１、
Ｃｌ；’４７−３２の出力は前記トランジスタ３３０ヘ
ースに接続され、トランジスタ３３のコレクタには前記
リレー接点２１を開閉さす吸引用のリレーコイρ３４が
接続されている。尚、ここで前記タイマー３２は一度″
Ｈ”信号が入力されると所定時間（七〇）の間″Ｈ″信
号を出力するよう構成されている。

かかる構成において、通常時、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ＲＴＨ１が小
さく々ってコ、ンパレータ２３の出ヵがＨｉｇｈの信号
（以下″Ｈ”と略す）を発生するだめトランジスタ２４
がＯＮしてリレーコイル喧が導通する。そしてリレー接
点２０がＯＮして、切換リレー接点１９のａ接点側に接
続された圧縮機１６に通電されて運転を行ない冷却器４
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４で冷却された冷気がダクト６を通じて冷凍室
２内に強制通風されて冷却作用を行なう。その後、冷凍
室２が所定温度にまで冷却されれば温度センサー１４の
抵抗値ＲＴＲ１が大きくなシ、コンパレータ２３の出力
にはＬｏｗの信号（以下”Ｌ”と略する）が出力される
。このためトランジスタ２４はＯＦＦしてリレーコイ／
ｌ／２５への導通が遮断され、リレー接点２ｏがＯＦＦ
して圧縮機１５、送風機５が停止して冷却作用も停止す
る。以後この作用を繰シ返して通常の冷却作用が行なわ
れる。

次にこの様な冷却作用中に除霜タイマー２８のＣ端子の
入力にＨ”信号が所定時間積算して入力されると、除霜
タイマー２８のｂ端子より所定時間（ｔｌ）の間″′Ｈ
”信号を出力し、トランジスタ２４をＯＮしてリレーコ
イ／Ｌ／２５が導通する。

そしてリレー接点２０がＯＮＥ、て、切換リレー接点１
９のａ接点側に接続された圧縮機１５に通電されて運転
を行ない冷却器４が冷却作用を行ない、冷凍室２内の温
度を予冷却して低温に保ち除霜に備える。その後、除霜
タイマー２８のＣ端子の出力にはＨ”信号が発せられ、
トランジスタ２９がＯＮＩ、てリレーコイ／ｖ３０が導
通し、切換リレー接点１９がｂ接点に切換えられる。こ
のため圧縮機１６、送風機６は運転を停止し、代わって
除霜ヒータ１７に通電が行なわれる。そして除霜ヒータ
１７の発熱作用によって冷却器４の除霜が行なわれる。

冷却器４の温度が十分に上昇して温度センサー１８が所
定温度に達する−と抵抗値ＲＴｋＩ２が小さくなシコン
パレータ２７の出力に”Ｈ”信号が発せられて除霜タイ
マー２８のリセット端子に入力される。このため除霜タ
イマー２８の出力はリセットされてＬ”信号に戻シトラ
ンジスタ２９はＯＦＦしてリレーコイル３０の導通が遮
断され、切換リレー接点１９の接点が再びａ接点に切換
えられ除霜が終了する。そして圧縮機１６、送風機１６
、送風機６が運転されて冷却作用が再開されるものであ
る。

また次に、上記の様な冷却作用中に使用者が透明な氷を
つくろうとして水を満たした製氷皿９を製氷装置７内に
収納するのと同時に製氷スイッチ１６を投入すると、Ｈ
”信号が出力されてタイマー３２に入力される。タイマ
ー３２は所定時間（ｔｏ）の間“Ｈ”信号を出力し続け
、この間トランジスタ３３はＯＮＬ、リレーコイＡ／３
４は導通してリレー接点２１がＯＮＩ、ヒータ１１に通
電される。一方、製氷装置７の下部に形成された通風路
１３内には冷却板８の奥端よりダクトｅ内を流通する冷
気の一部が導びかれ冷却板８が冷却されている。このた
め製氷皿９内の水は冷却板８による冷却作用により下面
から冷却され、ヒータ１１の発熱による加熱板１０の加
熱作用により上面から加熱されることになり、総合的に
は下面から徐々に上面に向けて凍結が進行する一方向の
徐冷製氷作用が行なわれることになる。このように上面
へ向けての凍結速度が十分に遅いと、水中の気体成分が
上方へ拡散する速度よシ氷の凍結面の進行速度の方が遅
くなって、凍結面近傍での気体成分の水中溶解濃度が薄
まり気泡の発生機会が少なくなる。また気泡が発生して
も凍結速度が遅いために発生した気泡が水中に複獲され
ることがない。

そのため、水中の気体成分は最後に凍結する水素面よシ
外気中に脱気されて最終的に生成された氷には気泡がほ
とんど含まれず透明な氷が得られるものである。またタ
イマー３２が製氷が完了する所要時間に多少に裕度を持
たせて定めである所定時間（ｔｏ）をカウントすると出
力がＬ”となってトランジスタ３３がＯＦＦする。この
ためリレーコイ）ｖ３４の導通が遮断され、リレー接点
２１がＯＦＦ　してヒータ１１への通電も停止し製氷制
御が終了する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、製氷作用中に除霜タイマー２８の積算時
間が到来すると所定時間（ｔｌ）の間、圧縮器１６の連
続運転をして冷却器４の冷却作用によシ冷却室２の温度
を降下させる予冷運転が行なわれる力ζその過冷却によ
シ冷却板８も冷却されるため製氷皿９の水において、上
面へ向けての凍結速度が水中の気体成分が上方へ拡散す
る速度より早くなり、気泡の発生機会が多くなるため氷
の中に白濁部が発生してしまうという課題と、製氷スイ
ッチ１６の投入によって所定時間（七〇）の間ヒータ１
１が無条件に発熱する構成では除霜中に冷却板８による
冷却作用が停止して且つ冷凍室２内の温度が除霜作用に
より上昇していることと相まって第６図に示した様に加
熱板１０の温度は急激に相当な温度まで上昇する。これ
と同時に、冷却板８の温度も急激に高い温度（プラス温
度）となって総合的な冷却力が停止してしまい凍結進行
が停止或いは凍結が後退（生成中の氷が一部融解する）
する現象を生じて最終的な製氷完了時間（１）が長くな
ってしまうという課題があった。

本発明は上述した課題を解消するものであシ、製氷中の
除霜作用による氷の透明度の劣化と製氷時間の延長を防
止と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、製氷作用中の除霜時において除霜前の圧縮機の連続
運転の中止と、除霜中の加熱板のヒータの通電を停止す
るように構成したものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、製氷作用中の除霜時で
は除霜前の圧縮機の連続運転の中止と、除霜中の加熱板
のヒータの通電が停止する。そのため除霜前に冷却板が
過冷却さ衰ることもなくなる。又、除霜中に加熱板が加
熱されることがなく温度上昇が抑えられるため、冷却板
の温度もプラス温度帯まで上昇しない。そのため除霜前
、除霜中であっても冷却作用が成る程度維持されて徐々
に凍結作用が進行するものである。

実施例 以下、本発明の冷蔵庫等の製氷装置の一実施例について
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
。３５は製氷装置であり、従来例とは制御装置のみが異
なる。

３６は製氷制御装置であり、製氷スイッチ１６、タイマ
ー３７、ＡＮＤ回路３８、インバータ３９、トランジス
タ３３、リレーコイＡ／３４を備えている。ここで前記
タイマー３７は一度″Ｈ”信号が入力されると、所定時
間（ｔ／。）の間′Ｈ”信号を発し続ける。そして製氷
スイッチ１６の出力はタイマー３７の入力に接続され、
タイマー３７の出力は前記ＡＮＤ回路３８の一方の入力
に接続され、又、除霜タイマー４６のｄ端子にも接続さ
れている。またインバータ３９はその入力が除霜制御装
置４７の除霜タイマー４６のＣ端子の出力と接続されて
おり、その出力は前記ＡＮＤ回路のもう一方の入力に接
続されている。そしてＡＮＤ回路３８の出力はトランジ
スタ３３のベースに接続され、トランジスタ３３のコレ
クタにはリレー接点２１を開閉さすりレーコイ１Ｖ３４
が接続されている。

又、４７は除霜制御装置であり、前記の除霜制御装置２
６とは構成は同じであるが、除霜制御装置４７の除霜タ
イマー４６にはｄ端子が追加されたため、除霜タイマー
機能が異なる。ここで前記除霜タイマー４６が所定時間
”Ｈ”信号を積算入力した時除霜タイマー４６のｄ端子
の入力が′Ｌ”信号であれば従来と同じ機能であるが、
′Ｈ”信号であればすぐ除霜タイマー４６のＣ端子から
Ｈ”信号を出力するよう構成されている。

かかる構成において、製氷スイッチ１６を投入した製氷
作用中に、除霜制御装置４７の除霜タイマー４６が所定
時間を積算して除霜動作に入った場゛合には、タイマー
３２から”Ｈ”信号が出力しているため除霜タイマー４
６のＣ端子より”Ｈ”信号を出力する。その除媚タイマ
ー４６のＣ端子の出力のＨ”信号はインバータ３９によ
りＬ”に変換されてＡＮＤ回路３８の一方の入力をＬ”
とする。このためＡＮＤ回路３８の出力はＬ″となって
トランジスタ３３が０ＦＦＬリレーコイル３４の導通が
遮断する。そしてリレー接点２１がＯＦＦしてヒータ１
１の通電が中断される。そのため冷却板８と加熱板１ｏ
の温度は第２図に示す様に除霜前に冷却板８は下降せず
凍結速度が急激に速まることがない。又、除霜中には加
熱板は上昇せず逆に若干下降気味となる。そして除霜中
の発熱作用の影響で冷却板８の温度は徐々に上昇してい
くため総合的には製氷皿９内の水に対しては成る程度の
冷却能力を有したまま除霜が進行することになり、除霜
中にも下面から上面へ向けて徐々に水の凍結作用が行な
われ、製氷作用が中断或いは後退することなく進行する
。従って、製氷作用中に除霜が行なわれても氷の透明度
は変化せず、又、最終的な製氷完了時間（りは従来の時
間（１）より相当に短縮されるものである。

発明の効果 以上の様に本発明の冷蔵庫等の製氷装置によると、製氷
作用中の除霜時において除霜前の圧縮機の連続運転の中
止、また、除霜中の製氷装置の製氷ヒータの通電を停止
するため、除霜前で氷に白濁が発生することがなく、又
、除霜時であっても徐々に凍結作用が進行して最終的な
製氷完了時間を短縮出来る効果を有し、除霜の介入によ
って必要以上に製氷時間が長びくことがない。

【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図は同製氷装置による製
氷中の温度特性図、第３図は同製氷装置を備えた冷蔵庫
の要部断面図、第４図は従来の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図は同製氷装置による製氷中の温度特性図
である。 ２・・・・・・冷凍室（冷却室）、４・・・・・・冷却
器、８・・・・・・冷却板（冷却手段）、９・・・・・
・製氷皿、１１・・・・・・ヒータ（加熱手段）、１６
・・・・・・製氷スイッチ、３５・・・・・・製氷装置
、３６・・・・・・製氷制御装置、４７・・・・・・徐
開制御装置。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名計−
冷凍ｉ（ン？却！ン ４−　漬即巻 ８−　冷却板（冷即手便り ９−製取二 １１・−ヒータ　（７０−千Ｇワ ／６−−・製氷スイッチ ３５−　　製氷表置 第 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する面に設
   けた冷凍サイクルの冷却器の冷却力を作用させる冷却手
   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、前記冷却器の除霜前には冷凍サイクル
   の圧縮機を強制的に連続運転させる除霜制御装置と、前
   記製氷スイッチの作動中の前記冷却器の除霜時には前記
   除霜前の連続運転を中止させるとともに、除霜中は前記
   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。