JPH053867U - 冷蔵庫の製氷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 急速冷却運転時においても、先に水面部分の
水が凍ることなく、確実に透明な氷を製造できるように
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。ヒータ２２は、
製氷開始と同時に通電される。そして、通常の冷却運転
時には、製氷皿用温度センサ１９が−５℃を検出したと
きヒータ２２を断電し、急速冷却運転時には製氷皿用温
度センサ１９が−５℃を検出してもヒータ２２を製氷完
了時点まで断電し続ける。このため、急速冷却運転時に
は、冷気が製氷皿１２の底部に連続的に吹き当てられる
という事情があっても、水面部分の水が先に凍ることは
なくなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は製氷皿内に貯留された水が下から順次凍るようにして透明な氷を製造 できるようにした冷蔵庫の製氷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ファンクール式冷蔵庫では、コンプレッサの運転・停止は冷凍室の温度に基づ いて行うようにしており、冷凍室が所定温度以上になるとコンプレッサの運転が 開始されると共にファンが駆動されて冷気を庫内に供給し、この冷気供給により 冷凍室が所定温度以下になるとコンプレッサおよびファンが停止されるようにな っている。また、最近のファンクール式冷蔵庫では、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急速冷却運転を選択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、冷凍室の温度とは無関係に例えば９０ 分間コンプレッサおよびファンを連続運転するようにしている。

【０００３】 このような急速冷却運転可能なファンクール式冷蔵庫に設けられる製氷装置と して、製氷皿の上部をヒータ付きの蓋で覆い、そしてヒータにより製氷皿の上部 を加熱しながら、冷気を製氷皿の下部に吹き当てて製氷を行うように構成したも のがある。このものでは、製氷皿内に貯留された水は底面側から水面に向かって 氷結して行くようになるため、その過程で発生する気泡は未氷結の水面から自由 に逃げ出るようになり、透明な氷を製造できる、というものである。

【０００４】 この製氷装置では、製氷皿の所定位置に製氷皿用温度センサを設けており、こ の製氷皿用温度センサの検出温度が例えば−５℃程度になると、未氷結部分が水 面部分を残すだけの状態になるため、その時点でヒータを断電して最後に水面部 分を氷結させるようにしている。そして、製氷皿に貯留された水が完全に氷結す ると、以後製氷皿の温度が急激に低下するので、製氷皿用温度センサが所定の低 温度例えば−１３．５℃を検出したとき、製氷完了として次の離氷動作に移行す るようにしている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、急速冷却運転を選択すると、その急速冷却運転中、冷気が９０分と いう長い時間、連続的に製氷皿に吹き当てられるようになる。このため、製氷皿 用温度センサが−５℃を検出する時期が早まり、水面部分だけでなく、かなり深 い箇所の水までが未氷結状態にあるとき、製氷皿用温度センサが−５℃を検出し 、ヒータが断電されてしまうことがある。このようになると、水面部分に氷の膜 ができて水中の気泡の逃げ場がなくなり、気泡を含んだ不透明な氷になってしま う。

【０００６】 本考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、急速冷却運転が選 択された場合でも、透明な氷を製造することができる冷蔵庫の製氷装置を提供す るにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために本考案は、冷蔵庫内に組み込まれ、製氷皿の下部 に冷気を吹き当てながら上部をヒータにより加熱して、製氷皿内の水を底面側か ら氷結させるようにした冷蔵庫の製氷装置であって、製氷皿の温度を検出する製 氷皿用温度センサと、この製氷皿用温度センサが製氷完了温度よりも高い製氷完 了間近の所定温度を検出したとき前記ヒータを断電する制御手段とを具備し、前 記制御手段は、冷蔵庫内に収容された食品を急速に冷却する急速冷却運転が選択 されたときは、前記製氷皿用温度センサによる前記製氷完了間近の所定温度の検 出とは無関係に、前記ヒータに通電し続けるように構成されていることを特徴と するものである。

【０００８】

【作用】

急速冷却運転が選択されると、製氷皿には連続的に冷気が吹き当てられるため 、製氷皿が先行して温度低下する傾向を生ずる。しかしながら、急速冷却運転時 には、製氷皿用温度センサが製氷完了間近の所定温度を検出しても、ヒータは断 電されることなく、発熱し続けるので、水面に氷の膜ができるおそれがない。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案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。

【００１０】 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内には本考案に係る製氷装 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。

【００１１】 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１ ２ａ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１ ０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。

【００１２】 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。

【００１３】 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１６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に は製氷皿用温度センサ１９が取り付けられている。

【００１４】 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２ ０ａ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。

【００１５】 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。

【００１６】 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２ ５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。

【００１７】 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２ ６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６ａを連続運転するよう になっている。

【００１８】 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。

【００１９】 ここで、マイクロコンピュータ２５は、製氷開始時点および製氷完了時点を製 氷皿用温度センサ１９の検出温度ｔ1 により判断するように構成されている。す なわち、製氷皿１２内に給水が行われると、該製氷皿１２はそれまで冷蔵室３に あった水（プラス温度）により暖められるのでその温度は上昇し、製氷が完了す ると製氷皿１２の温度は低下する。そこで、マイクロコンピュータ２５は、給水 ポンプ１８の給水動作終了後、製氷皿用温度センサ１９が或る温度Ｔ0 以上に上 昇したことを検出したとき、これを製氷開始時点と判断し、製氷皿用温度センサ １９が所定のマイナス温度（例えば−１３．５℃）を検出したときを製氷完了時 点と判断するようになっている。

【００２０】 また、マイクロコンピュータ２５は、ヒータ２２の通電期間を、通常の冷却運 転時と急速冷却運転時とで異ならせるようにしている。すなわち、マイクロコン ピュータ２５は、通常の冷却運転時にあっては、ヒータ２２の通電期間を、製氷 開始時点（製氷皿用温度センサ１９が所定のプラス温度を検出した時点）から製 氷皿用温度センサ１９が製氷完了間近の所定温度例えば−５℃を検出するまでと している。そして、マイクロコンピュータ２５は、この通電期間中は、蓋用温度 センサ２３の検出温度ｔ2 が８℃以下になるとヒータ２２に通電し、８℃を越え るとヒータ２２を断電するようにして、製氷皿１２上部の雰囲気温度を制御して いる。

【００２１】 一方、急速冷却運転時にあっては、マイクロコンピュータ２５は、ヒータ２２ の通電期間を、製氷開始時点から製氷完了時点までとし、その間はヒータ２２を 常時通電するようにしている。

【００２２】 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。

【００２３】 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、給水 ポンプ１８を起動させて製氷皿１２に所定量の水を供給する（図５のステップＳ １）。給水が終了すると、製氷皿１２の温度が上昇する。そして、製氷皿用温度 センサ１９の検出温度ｔ1 が或る温度Ｔ0 以上に上昇したところで、マイクロコ ンピュータ２５は当該時点を製氷開始時点と判断し（図５のステップＳ２で「Ｙ ＥＳ」）、振動付与機構の電磁石１０に通電して製氷皿１２を振動させて製氷行 程に移行する（図５のステップＳ３）。

【００２４】 なお、ステップＳ２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Ｓ４）。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に戻り製氷皿１２への給 水を実行するようになっている。

【００２５】 さて、製氷行程では、マイクロコンピュータ２５は、急速冷却運転中に有るか 否かを判断する（図５のステップＳ５）。今、急速冷却運転中になく、冷凍室用 温度センサ２６の検出温度に基づいてコンプレッサ２９を通断電制御する通常の 冷却運転中にあるとすると、マイクロコンピュータ２５は、製氷皿用温度センサ １９の検出温度ｔ1 が製氷完了間近の所定温度、例えば−５℃以下になるまでの 期間をヒータ２２の通電期間とし、該ヒータ２２を蓋用温度センサ２３の検温度 ｔ2 に基づき通断電制御する。

【００２６】 すなわち、マイクロコンピュータ２５は、図５のステップＳ６で製氷皿用温度 センサ１９の検出温度ｔ1 が−５℃以下にあるか否かを判断し（図５のステップ Ｓ６）、−５℃を越えているときには、蓋用温度センサ２３の検出温度ｔ2 が例 えば８℃以下にあるか否かを判断し（図５のステップＳ７）、８℃以下の場合に はヒータ２２に通電し（図５のステップＳ８）、８℃を越えた場合にはヒータ２ ２を断電する（図５のステップＳ９）ようになっている。

【００２７】 一方、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。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。

【００２８】 そして、製氷皿１２内の水の大部分が凍って未凍結部分が水面部分を残すだけ の状態になると、製氷皿１２の温度が低下してくる。そして、製氷皿用温度セン サ１９が−５℃以下を検出すると（図５のステップＳ６で「ＹＥＳ」）、マイク ロコンピュータ２５は、ヒータ２２を断電し（図５のステップＳ９）、以後、そ のままヒータ２２を断電状態に維持する（図５のステップＳ１０で「ＹＥＳ」、 ステップＳ５で「ＮＯ」、ステップＳ６で「ＹＥＳ」、ステップＳ９の繰り返し ）。このヒータ２２の断電により、水面部分に残されている水が凍ると、この後 、製氷皿１２の温度が急速に低下し、製氷皿用温度センサ１９が−１３．５℃を 検出すると（図５のステップＳ１０で「ＹＥＳ」）、マイクロコンピュータ２５ は製氷完了と判断し、ここで振動付与機構の電磁石１０を断電する（図５のステ ップＳ１１）。

【００２９】 以上のような製氷行程中に、急速冷却運転スイッチ２７が操作され、急速冷却 運転が選択されたとする。急速冷却運転が選択されると、以後、冷気が９０分間 連続的に製氷皿１２に吹き当てられて強冷却状態となるため、製氷皿用温度セン サ１９が−５℃を検出する時期が早くなり、水面部分の水だけでなく、かなり深 い部分の水まで未凍結状態にあっても、製氷皿用温度センサ１９が−５℃を検出 してしまう。

【００３０】 しかしながら、急速冷却運転が選択されると、マイクロコンピュータ２５は、 ステップＳ５で「ＹＥＳ」となり、以後、ヒータ２２を通電状態に維持する（図 ５のステップＳ１２、ステップＳ１３で「ＮＯ」、ステップＳ５で「ＹＥＳ」の 繰り返し）。このため、急速冷却運転時には、９０分間冷気が絶え間なく製氷皿 １２に吹き当てられるという事情があっても、ヒータ２２は通電されたままにな っているので、未凍結状態にある水の表面部分が凍り、気泡の逃げ場がなくなる という不具合は生じない。そして、水が完全に凍ると、製氷皿１２の温度が急速 に低下し、製氷皿用温度センサ１９が−１３．５℃を検出すると（図５のステッ プＳ１３で「ＹＥＳ」）、マイクロコンピュータ２５は製氷完了と判断してヒー タ２２を断電すると共に（図５のステップＳ１４）、振動付与機構の電磁石１０ を断電する（図５のステップＳ１１）。

【００３１】 さて、以上のようにして製氷皿用温度センサ１９が−１３．５℃を検出するこ とにより製氷完了と判断すると、次にマイクロコンピュータ２５は、離氷に移り （図５のステップＳ１５）、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。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、マイクロコンピュータ２５は製氷 皿１２への給水を行うべく給水ポンプ１８を駆動する、というように上述した製 氷動作を繰り返す。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、以後の製氷は停止されるように構成されている。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、急速冷却運転が選択されたときは、製氷 皿用温度センサが製氷完了温度よりも高い製氷完了間近の所定温度を検出しても 、ヒータを通電し続けるように構成したことにより、急速冷却運転時には冷気が 長い時間連続して製氷皿に吹き当てられるという事情があっても、水面の水が先 に凍るという不具合を生ずるおそれがなく、確実に透明な氷を製造することがで 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】本考案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）、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)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 冷蔵庫内に組み込まれ、製氷皿の下部に
   冷気を吹き当てながら上部をヒータにより加熱して、製
   氷皿内の水を底面側から氷結させるようにした製氷装置
   であって、製氷皿の温度を検出する製氷皿用温度センサ
   と、この製氷皿用温度センサが製氷完了温度よりも高い
   製氷完了間近の所定温度を検出したとき前記ヒータを断
   電する制御手段とを具備し、前記制御手段は、冷蔵庫内
   に収容された食品を急速に冷却する急速冷却運転が選択
   されたときは、前記製氷皿用温度センサによる前記所定
   温度の検出とは無関係に、前記ヒータに通電し続けるよ
   うに構成されていることを特徴とする冷蔵庫の製氷装
   置。