JP2517158Y2 - 冷蔵庫の製氷装置 - Google Patents

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。

【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。

【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。

【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。

【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１
９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２
３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２
２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Ｓ１）。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「ＹＥ
Ｓ」）、振動付与機構の電磁石１０に通電して製氷皿１
２を振動させて製氷行程に移行する（図５のステップＳ
３）。

【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２２を断電する（図５のステップＳ
９）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「Ｙ
ＥＳ」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１
２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１
２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「Ｙ
ＥＳ」）、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Ｓ１
４）、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)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【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。