JPH05164441A - 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、過度に温度低下しないようにする。 【構成】 製氷は製氷皿１２の下部に冷気を当てながら
上部をヒータ２２により加熱して行う。製氷皿用温度セ
ンサ１９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、製氷皿用温度セン
サ１９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。しかし、この離氷
待機状態では、ヒータ２２が通電されて製氷皿１２を暖
めるので、製氷皿１２が過度に温度低下することがな
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、前記製氷皿を加熱するヒータと、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
するヒータ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、異常
に温度低下することがない。

【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には、給水装置１４によっ
て水が供給されるようになっている。この給水装置１４
は、冷蔵室３内に配設された給水タンク１５、この給水
タンク１５からの水を受ける水受皿１６、この水受皿１
６内の水を給水パイプ１７を介して製氷皿１２内に汲み
上げる給水ポンプ１８から構成されている。そして、製
氷皿１２に供給された水が氷になったことを検出するた
めに、該製氷皿１２の底部にその温度を検出する製氷皿
用温度センサ１９が取り付けられている。

【００１７】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２０が設けられている。この冷気ダクト２０の出
口２０ａは斜め上を向いており、その出口２０ａ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２０ａ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２１が回動可能に配設されている。

【００１８】この蓋２１内には、製氷皿１２を上面から
加熱するためのヒータ２２およびこのヒータ２２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２３が設けられている。なお、蓋２１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２４に支えられ、氷の落下の邪魔にならないよう
になされる。

【００１９】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２５によって制御される。このマ
イクロコンピュータ２５には、冷凍室２内の温度を検出
する冷凍室用温度センサ２６および急速冷却運転スイッ
チ２７からの信号が入力される。そして、マイクロコン
ピュータ２５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２８を介
してコンプレッサ２９およびファンモータ６ａを制御す
る。

【００２０】この場合、通常時には、マイクロコンピュ
ータ２５は、冷凍室用温度センサ２６の検出温度が所定
温度以上になったときコンプレッサ２９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２６の検出温度とは無関係に
例えば９０分間コンプレッサ２９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。

【００２１】また、マイクロコンピュータ２５には、前
記製氷皿用温度センサ１９および蓋用温度センサ２３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３０からの
信号が入力される。そして、マイクロコンピュータ２５
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１８、ヒータ２２を製氷装
置駆動回路３１を介して制御する。

【００２２】ここで、マイクロコンピュータ２５は、実
際に製氷皿１２に給水されたこと、および製氷完了を製
氷皿用温度センサ１９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２５は、給水ポンプ１８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製氷皿用温度センサ１９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１２に給水されたと判断する。また、製氷皿用温
度センサ１９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製氷皿用温度センサ１９
の検出温度Ｔが１１３．５℃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。

【００２３】また、マイクロコンピュータ２５は、製氷
皿１２に給水されたと判断した後、製氷皿用温度センサ
１９の検出温度Ｔが−１３．５℃以下になるまで（製氷
期間）、および製氷皿用温度センサ１９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
時間以上経過するまで（離氷待機期間）をヒータ２２の
通電期間とする。そして、製氷期間においては、蓋用温
度センサ２３の検出温度ｔが５℃以下のときヒータ２２
に通電し、５℃を越えると断電するように構成されてい
る。また、離氷待機期間においては、製氷皿用温度セン
サ１９の検出温度Ｔが−１６℃以下のときヒータ２２に
通電し、−１６℃を越えると断電するように構成されて
いる。

【００２４】次に、製氷に関するマイクロコンピュータ
２５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。

【００２５】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３０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２５は、
タイムカウントを開始すると共に、給水ポンプ１８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１８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２５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
１８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）。

【００２６】給水が終了すると、製氷皿１２は水により
暖められるようになり、その温度は次第に上昇する。そ
して、マイクロコンピュータ２５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「ＹＥ
Ｓ」）、製氷皿用温度センサ１９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Ｓ
６）、−９．５℃以上のとき、実際に製氷皿１２に給水
されたと判断する（同ステップＳ６で「ＹＥＳ」）。

【００２７】なお、ステップＳ６で「ＮＯ」となった場
合には、マイクロコンピュータ２５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２５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。

【００２８】さて、製氷期間において、冷気ダクト２０
の出口２０ａ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
５は、蓋用温度センサ２３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
場合にはヒータ２２に通電し（同ステップＳ９）、５℃
を越えた場合にはヒータ２２を断電する（同ステップＳ
１０）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、ヒータ２２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。

【００２９】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、製氷皿用温度センサ１
９が−１３．５℃以下を検出すると（図５のステップＳ
１１で「ＹＥＳ」）、マイクロコンピュータ２５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
（同ステップＳ１２）。

【００３０】さて、製氷完了と判断すると、マイクロコ
ンピュータ２５は、次に給水開始時点から２．８時間経
過したか否かを判断する（図５のステップＳ１３）。
２．８時間経過後であった場合には（同ステップＳ１３
で「ＹＥＳ」）、マイクロコンピュータ２５は、ヒータ
２２を断電（同ステップＳ１４）した後、離氷に移り、
歯車減速機構のモータ９を正方向に回転させて製氷皿１
２を上下反転させる（同ステップＳ１５）。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。

【００３１】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３０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２５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３０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
５は、貯氷箱１３の貯氷量を判断する（図５のステップ
Ｓ１６）。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。

【００３２】さて、夏期等コンプレッサ２９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２５は、ステップ
Ｓ１３で「ＮＯ」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２５は、まず製氷皿用温度センサ１９の検出
温度Ｔが−１６℃以下であるか否かを判断し（図５のス
テップＳ１７）、該検出温度Ｔが−１６℃以下である場
合には、ヒータ２２に通電し（同ステップＳ１８）、−
１６℃を越えると、ヒータ２２を断電する（同ステップ
Ｓ１９）し、以下この動作を繰り返す。

【００３３】そして、給水開始時点から２．８時間経過
すると（図５のステップＳ１３で「ＹＥＳ」）、マイク
ロコンピュータ２５は、ヒータ２２を断電し、離氷に移
る（同ステップＳ１４，１５）。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。

【００３４】このように本実施例によれば、離氷待機状
態となった場合、この離氷待機期間終了まで、製氷皿１
２には冷気が吹き当てられる。しかしながら、このとき
にあってはヒータ２２が通電されて製氷皿１２を暖める
ので、該製氷皿１２および氷で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と共に、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、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。

【００３５】

【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、製氷皿はヒータにより暖め
られるので、過度に温度低下することがなく、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は給水装置、１９は製氷皿用温度セ
ンサ、２０は冷気ダクト、２１は蓋、２２はヒータ、２
３は蓋用温度センサ、２５マイクロコンピュータ（制御
手段、タイマ手段）、２６は冷凍室用温度センサ、２７
は急速冷却運転スイッチ、２９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、前記製氷皿を加熱
   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ヒータ制御手段とを設け
   たことを特徴とする冷蔵庫の製氷装置。