JPH05164440A - 冷蔵庫の製氷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製氷完了状態で製氷皿が長居時間冷気に晒さ
れても、過度に冷やされないようにする。 【構成】 製氷は製氷皿１２の下部に冷気を当てながら
上部を蓋用ヒータ２３により加熱して行う。皿用温度セ
ンサ１５が−１３．５℃以下を検出すると、製氷完了と
なる。この製氷完了には一定時間以上を要するので、安
全のため、温度センサ１９が−１３．５℃以下を検出し
ても離氷は行われないようになっている。この構成にお
いて、急速冷却運転時には製氷皿１２に通常運転時より
も多量の冷気が吹き当てられるため、皿用温度センサ１
５は早期に−１３．５℃を検出し、上記一定時間が経過
するまで、離氷待機状態になる。この離氷待機状態で
は、皿用ヒータ１４が通電されて製氷皿１２の底部およ
び皿用温度センサ１５を暖めるので、製氷皿１２の底部
および温度センサが過度に冷やされることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫内に組み込まれ
て自動的に製氷を行う製氷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の製氷装置の製氷動作を説明する
と、まず冷蔵室に設けられた給水タンクの水が給水ポン
プにより製氷室の製氷皿に供給され、その製氷皿に溜め
られた水は製氷室に供給される冷気により冷やされて氷
となる。製氷が完了すると、製氷皿が上下反転され且つ
捻られることにより、氷が製氷皿から離れ落ちて貯氷箱
に貯留される。

【０００３】この製氷装置では、製氷皿の底部に温度セ
ンサが設けられており、この温度センサにより実際に製
氷皿に水が供給されたか否か、及び製氷が完了したか否
かを検出するようにしている。

【０００４】すなわち、製氷が完了すると、製氷皿は極
低温となる。また、離氷後、製氷皿に水が供給される
と、それまで極低温にあった製氷皿は水により暖められ
てその温度は除々に上昇する。そこで、例えば製氷皿の
温度が−１３．５℃以下になったら製氷完了、給水ポン
プの給水動作終了後１２分経過した時点での製氷皿の温
度が−９．５℃以上であったら実際に製氷皿に水が供給
されたと判断するように構成している。

【０００５】一方、離氷は温度センサが製氷完了温度を
検出しただけでは行われないようになっている。その理
由は、例えば温度センサが設けられた部分に冷気が強く
当たると、水が完全に氷結しなていないのに、製氷完了
温度の−１３．５℃以下になることがあるからである。
このような事態を避けるために、給水が完了してから所
定時間、例えば２．８時間経過前は温度センサが−１
３．５℃以下を検出しても離氷動作に移らないように構
成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】最近の冷蔵庫では、冷
凍室に収容した食品を急速に冷却し冷凍できるようにし
たものがあり、このものでは急速冷却運転を選択する
と、９０分間コンプレッサが連続運転されるようになっ
ている。また、冷蔵庫を設置した部屋の温度が高くなる
夏期において、冷蔵庫の扉を頻繁に開閉すると、コンプ
レッサの運転率は高くなる。

【０００７】このように急速冷却運転を選択したり、コ
ンプレッサの運転率が高くなったりすると、製氷室への
冷気供給期間が長くなる。すると、上記２．８時間の経
過前に、温度センサは−１３．５℃を検出し、また製氷
皿の水も完全に氷となる。

【０００８】実験によれば、例えば部屋の温度が３０℃
のときに急速冷却運転を選択すると、給水終了から１時
間１５分程度で完全に氷となり、この場合には、製氷皿
は、水が完全に氷になってから、更に１時間３０分近く
冷気に晒され続けることとなる。このため、氷の温度が
低くなり過ぎて（温度センサは−２６℃程度を検出す
る）、氷が製氷皿に強固に固着するようになり、離氷時
に氷が割れることがある。しかも、離氷後に給水を行
い、それから１２分経過しても、製氷皿の温度が給水完
了検知温度（−９．５℃）まで上昇しないことがあり、
給水不良として製氷動作を停止してしまうおそれがあ
る。

【０００９】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、製氷完了後に製氷皿が長い時間冷気に
晒されても、良好なる離氷性を維持できると共に、製氷
皿に実際に給水が行われた場合には、給水完了検知温度
まで上昇することを保証できる冷蔵庫の製氷装置を提供
するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、冷蔵庫内に組
み込まれた製氷装置であって、製氷皿の底部に設けられ
た温度センサが製氷完了温度を検出し、且つタイマ手段
が製氷皿への給水時から所定時間をカウントしたことを
条件に、製氷皿を上下反転させて離氷させるようにした
ものにおいて、前記製氷皿の底部に設けられ該底部を前
記温度センサと共に加熱するヒータと、前記温度センサ
が製氷完了温度を検出した後、前記タイマ手段が前記所
定時間をカウントするまでの間、前記ヒータに通電する
制御手段とを設けたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】製氷が完了すると、その後、タイマ手段がカウ
ントアップするまでの間、ヒータが通電される。このた
め、製氷完了後も製氷皿が冷気に晒され続けても、氷が
製氷皿に強固に固着したり、製氷皿に供給された水によ
る温度上昇が過度に妨げられることがない。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例をファンクール式冷
蔵庫の製氷装置に適用して図面を参照しながら説明す
る。

【００１３】まず、図３において、冷蔵庫本体１の内部
には冷凍室２、冷蔵室３、および製氷室４が形成されて
おり、冷却器５により冷却された空気がファン６により
それら各室に供給されるようになっている。上記製氷室
４内には本発明に係る製氷装置７が設けられており、以
下にこの製氷装置７について図１および図２をも参照し
ながら詳述する。

【００１４】すなわち、製氷室４内の上部前側には機体
８が設けられており、この機体８内にはモータ９（図４
参照）を駆動源とする歯車減速機構（図示せず）および
電磁石１０（図４参照）を駆動源とする振動付与機構
（同じく図示せず）が収納されている。また、機体８の
後側には支持枠１１が設けられており、この支持枠１１
の内側に製氷皿１２が配置されている。この製氷皿１２
は、後側の中央部が軸１２ａを介して支持枠１１に回動
可能に支持され、前側の中央部が前記歯車減速機構の出
力軸および前記振動付与機構の出力子に連結されてい
る。そして、モータ９が正方向或いは逆方向に回転する
と、製氷皿１２が上下逆となるように反転し或いは反転
した位置から元の水平位置に戻るようになっている。ま
た、電磁石１０が駆動されてその鉄心が往復動すると、
製氷皿１２が前後方向に振動するようになっている。

【００１５】なお、図示はしないが、製氷皿１２の後部
には突起が設けられており、反転動作の終了間際に、そ
の突起が支持枠１１に当接するようになっている。そし
て、この突起の支持枠１１への当接後もモータ９は暫く
回転し続けて製氷皿１２の前部を正規の反転位置まで回
動させるため、製氷皿１２は捻られ、この捻りにより氷
が製氷皿１２から剥離されて下方の貯氷箱１３内に落下
貯留されるようになっている。

【００１６】上記製氷皿１２の底部の中央には、帯状の
皿用ヒータ１４が密着状態に設けられており、このヒー
タ１４はアルミ箔にニクロム線を敷設して構成されてい
る。そして、このヒータ１４に重ねて製氷皿１２の底部
の温度を検出するための皿用温度センサ１５が設けられ
ている。

【００１７】かかる製氷皿１２には給水装置１６により
給水される。この給水装置１６は、冷蔵室３内に配設さ
れた給水タンク１７、この給水タンク１７からの水を受
ける水受皿１８、この水受皿１８内の水を給水パイプ１
９を介して製氷皿１２内に汲み上げる給水ポンプ２０か
ら構成されている。

【００１８】一方、製氷室４の後壁内には、ファン６に
よって送られてくる冷気を該製氷室４内に案内する冷気
ダクト２１が設けられている。この冷気ダクト２１の出
口２１ａは斜め上を向いており、その出口２１ａから吐
出される冷気は製氷皿１２の下面に吹き当てられるよう
になっている。また、出口２１ａから吐出された冷気が
製氷皿１２内に貯留された水の上面側に回り込まないよ
うにするために、製氷皿１２にはその上面を覆う断熱材
製の蓋２２が回動可能に配設されている。

【００１９】この蓋２２内には、製氷皿１２を上面から
加熱するための蓋用ヒータ２３およびこの蓋用ヒータ２
３により加熱される製氷皿１２上部の雰囲気温度を検出
する蓋用温度センサ２４が設けられている。なお、蓋２
２は、製氷皿１２の反転動作時には図１に二点鎖線で示
すように支え棒２５に支えられ、氷の落下の邪魔になら
ないようになされる。

【００２０】このように構成された製氷装置７を備えた
冷蔵庫は図４に示す制御手段およびタイマ手段としての
マイクロコンピュータ２６によって制御される。このマ
イクロコンピュータ２６には、冷凍室２内の温度を検出
する冷凍室用温度センサ２７および急速冷却運転スイッ
チ２８からの信号が入力される。そして、マイクロコン
ピュータ２６は、これらの入力信号および予め記憶され
た制御プログラムに基づいて冷却装置駆動回路２９を介
してコンプレッサ３０およびファンモータ６ａを制御す
る。

【００２１】この場合、通常時には、マイクロコンピュ
ータ２６は、冷凍室用温度センサ２７の検出温度が所定
温度以上になったときコンプレッサ３０およびファンモ
ータ６ａの運転を開始し、所定温度以下になるとその運
転を停止する。そして、急速冷却運転が選択された場合
には、冷凍室用温度センサ２７の検出温度とは無関係に
例えば９０分間コンプレッサ３０およびファンモータ６
ａを連続運転するようになっている。

【００２２】また、マイクロコンピュータ２６には、前
記皿用温度センサ１５および蓋用温度センサ２４からの
信号が入力されると共に、製氷皿１２の反転位置および
水平位置を検出するためのスイッチ回路３１からの信号
が入力される。そして、マイクロコンピュータ２６は、
これらの入力信号および予め記憶された制御プログラム
に基づいて、歯車減速機構のモータ９、振動付与機構の
電磁石１０、給水ポンプ２０、皿用ヒータ１４、蓋用ヒ
ータ２３を製氷装置駆動回路３２を介して制御する。

【００２３】ここで、マイクロコンピュータ２６は、実
際に製氷皿１２に給水されたこと、および製氷完了を皿
用温度センサ１５の検出温度Ｔにより判断するようにプ
ログラムされている。すなわち、マイクロコンピュータ
２６は、給水ポンプ２０の給水動作開始から自身が有す
るタイマ機能によりタイムカウントを開始し、それから
１２分経過した時点での皿用温度センサ１５の検出温度
Ｔが例えば−９．５℃以上であるとき、実際に製氷皿１
２に給水されたと判断する。また、皿用温度センサ１５
の検出温度Ｔが例えば−１３．５℃以下になったとき製
氷完了と判断する。そして、給水動作開始から２．８時
間以上経過し、且つ皿用温度センサ１５の検出温度Ｔが
−１３．５℃以下のとき、離氷動作を行わせるようにプ
ログラムされている。

【００２４】また、マイクロコンピュータ２６は、製氷
皿１２に給水されたと判断した後、皿用温度センサ１５
の検出温度Ｔが−１３．５℃以下になるまでを製氷期間
とし、皿用温度センサ１５の検出温度Ｔが−１３．５℃
以下になった後、給水動作開始から２．８時間経過する
までを離氷待機期間としている。そして、製氷期間を蓋
用ヒータ２３の通電期間とし、この期間中、蓋用温度セ
ンサ２４の検出温度ｔが５℃以下のとき蓋用ヒータ２３
に通電し、５℃を越えると断電するように制御するよう
になっている。また、マイクロコンピュータ２６は、離
氷待機期間を皿用ヒータ１４の通電期間とし、この期間
中、皿用温度センサ１５の検出温度Ｔが−１６℃以下の
とき皿用ヒータ１４に通電し、−１６℃を越えると断電
するように制御する。

【００２５】次に、製氷に関するマイクロコンピュータ
２６の制御内容を図５に示すフローチャートをも参照し
ながら具体的に説明する。

【００２６】今、製氷皿１２が反転位置から水平位置に
戻ったとする。すると、スイッチ回路３１から復帰信号
が出力され、これによりマイクロコンピュータ２６は、
タイムカウントを開始すると共に、給水ポンプ２０を起
動させて製氷皿１２への給水を開始する（図５のステッ
プＳ１）。製氷皿１２への給水量は給水ポンプ２０の駆
動継続時間によって制御されるようになっており、マイ
クロコンピュータ２６は、給水開始から一定時間経過す
ると（図５のステップＳ２で「ＹＥＳ」）、給水ポンプ
２０を停止させ（同ステップＳ３）、次いで振動付与機
構の電磁石１０に通電して製氷皿１２を振動させる（同
ステップＳ４）。

【００２７】給水が終了すると、製氷皿１２の温度は次
第に上昇する。そして、マイクロコンピュータ２６は、
給水開始時点から１２分経過したところで（図５のステ
ップＳ５で「ＹＥＳ」）、皿用温度センサ１５の検出温
度Ｔが−９．５℃以上にあるか否かを判断し（図５のス
テップＳ６）、−９．５℃以上のとき、実際に製氷皿１
２に給水されたと判断する（同ステップＳ６で「ＹＥ
Ｓ」）。

【００２８】なお、ステップＳ５で「ＮＯ」となった場
合には、マイクロコンピュータ２６は図示しない給水ラ
ンプを点灯させて給水タンク１５への水の補給を促す
（図５のステップＳ７）。この給水ランプの点灯を見
て、使用者が給水タンク１５を冷蔵室３から取り出し、
該給水タンク１５に水を補給して冷蔵室３内に再セット
すると、マイクロコンピュータ２６は給水タンク１５の
セットに応動して作動する図示しないスイッチからの信
号に基づき、ステップＳ１に戻るように構成されてい
る。

【００２９】さて、製氷期間において、冷気ダクト２１
の出口２１ａから吐出された冷気は、製氷皿１２の下面
部に吹き当たり、製氷皿１２内の水を下面側から冷却す
る。そして、この製氷期間中、マイクロコンピュータ２
６は、蓋用温度センサ２４の検出温度ｔが５℃以下にあ
るか否かを判断し（図５のステップＳ８）、５℃以下の
場合には蓋用ヒータ２３に通電し（同ステップＳ９）、
５℃を越えた場合には蓋用ヒータ２３を断電する（同ス
テップＳ１０）ようになっている。このように冷気が製
氷皿１２を下面側から冷却することに加え、蓋用ヒータ
２３が製氷皿１２を上面側から暖めるため、水は下面側
から凍り始める。

【００３０】製氷皿１２内の水がすべて氷になると、製
氷皿１２の温度が急速に低下し、皿用温度センサ１５が
−１３．５℃を検出すると（図５のステップＳ１１で
「ＹＥＳ」）、マイクロコンピュータ２６は製氷完了と
判断し、振動付与機構の電磁石１０を断電すると共に蓋
用ヒータ２３を断電する（同ステップＳ１２）。

【００３１】製氷完了と判断すると、マイクロコンピュ
ータ２６は、同時点が給水開始時点から２．８時間経過
したか否かを判断する（図５のステップＳ１３）。とこ
ろで、夏期等コンプレッサ３０の運転率が高い場合や急
速冷却運転が選択された場合には、前記２．８時間の経
過時点よりかなり前の時点で製氷完了となる。すると、
マイクロコンピュータ２６は、ステップＳ１３で「Ｎ
Ｏ」と判断し、離氷に移行することなく、２．８時間が
経過するまで製氷皿１２をそのままの状態で待機させ
る。この離氷待機期間に入ると、マイクロコンピュータ
２６は、皿用温度センサ１５の検出温度Ｔが−１６℃以
下であるか否かを判断し（同ステップＳ１４）、該検出
温度Ｔが−１６℃以下である場合には（同ステップＳ１
４で「ＹＥＳ」）、皿用ヒータ１４に通電し（同ステッ
プＳ１５）、−１６℃を越えると、皿用ヒータ１４を断
電する（同ステップＳ１６）、という動作を繰り返す。

【００３２】そして、給水開始時点から２．８時間経過
したところで（図５のステップＳ１３で「ＹＥＳ」）、
マイクロコンピュータ２６は、皿用ヒータ１４を断電し
た後、離氷に移り（同ステップＳ１７，１８）。歯車減
速機構のモータ９を正方向に回転させて製氷皿１２を上
下反転させる。この反転動作の終了間際に、製氷皿１２
が捻られ、この捻りにより氷が製氷皿１２から剥離され
て貯氷箱１３内に落下貯留される。

【００３３】そして、製氷皿１２が反転位置まで回動す
ると、スイッチ回路３１から反転完了信号が出力される
ため、マイクロコンピュータ２６は、次にモータ９を逆
方向に回転させて製氷皿１２を元の水平位置に戻す。製
氷皿１２が水平位置に戻ると、スイッチ回路３１から復
帰信号が出力されるため、次にマイクロコンピュータ２
６は、貯氷箱１３の貯氷量を判断する（図５のステップ
Ｓ１９）。そして、貯氷箱１３が満杯でなければ、製氷
皿１２への給水を行うべく前記ステップＳ１に戻り、以
後上述した動作を繰り返す。なお、貯氷箱１３内に氷が
満たされると、図示しない検知スイッチが動作するた
め、貯氷箱１３から氷が取り出されるまで、以後の製氷
は停止される。

【００３４】一方、皿用温度センサ１５の検出温度Ｔが
−１３．５℃以下を検出し、マイクロコンピュータ２６
が製氷完了と判断した時点で既に２．８時間経過してい
た場合には（図５のステップＳ１３で「ＹＥＳ」）、マ
イクロコンピュータ２６は、離氷に移り、これにより、
前述したと同様にして氷が製氷皿１２から剥離されて貯
氷箱１３に貯留される。

【００３５】このように本実施例によれば、給水時から
２．８時間経過する前に、皿用温度センサ１５が−１
３．５℃以下を検出した場合には、上記２．８時間が経
過するまで、製氷皿１２には冷気が吹き当てられる。し
かし、このときには皿用ヒータ１４が通電されて製氷皿
１２の底部を暖めるので、製氷皿１２と接している氷の
面が過度に温度低下するおそれはない。このため、氷が
製氷皿１２に強固に固着するおそれがなく、良好なる離
氷性が得られる。

【００３６】また、皿用ヒータ１４により皿用温度セン
サ１５も加熱されるので、該センサ１５も過度に冷やさ
れることがなく、離氷後の給水により製氷皿１２の温度
が一定の時間内に給水完了温度まで上昇することを保証
できる。このため、製氷皿１２に実際に給水が行われた
にもかかわらず、製氷動作が停止してしまうというおそ
れがない。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、製
氷完了後、離氷が行われるまでに製氷皿が長い時間冷気
に晒されても、その時間中、製氷皿の底部および温度セ
ンサはヒータにより暖められるので、良好なる離氷性を
維持できると共に、製氷皿に給水が行われた場合には、
給水完了検知温度まで上昇することを保証できる、とい
う優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部の縦断正面図

【図２】同側面図

【図３】一部除去して示す冷蔵庫の縦断側面図

【図４】電気的制御構成を示すブロック図

【図５】製氷に関する制御内容を示すフローチャート

【符号の説明】

１２は製氷皿、１４は皿用ヒータ、１５は皿用温度セン
サ、１６は給水装置、２２は蓋、２３は蓋用ヒータ、２
４は蓋用温度センサ、２６マイクロコンピュータ（制御
手段、タイマ手段）、２８は急速冷却運転スイッチ、３
０はコンプレッサである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷蔵庫内に組み込まれた製氷装置であっ
   て、製氷皿の底部に設けられた温度センサが製氷完了温
   度を検出し、且つタイマ手段が製氷皿への給水時から所
   定時間をカウントしたことを条件に、製氷皿を上下反転
   させて離氷させるようにしたものにおいて、前記製氷皿
   の底部に設けられ該底部を前記温度センサと共に加熱す
   るヒータと、前記温度センサが製氷完了温度を検出した
   後、前記タイマ手段が前記所定時間をカウントするまで
   の間、前記ヒータに通電する制御手段とを具備してなる
   冷蔵庫の製氷装置。