JP2583936B2 - 冷蔵庫等の製氷装置 - Google Patents

冷蔵庫等の製氷装置

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JP2583936B2
JP2583936B2 JP63004223A JP422388A JP2583936B2 JP 2583936 B2 JP2583936 B2 JP 2583936B2 JP 63004223 A JP63004223 A JP 63004223A JP 422388 A JP422388 A JP 422388A JP 2583936 B2 JP2583936 B2 JP 2583936B2
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順一 須田
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は冷蔵庫の冷凍室等に配置され、特に透明な氷
を生成可能とする製氷装置に関するものである。
従来の技術 従来より家庭用の冷蔵庫等では冷凍室内の一画に製氷
皿を収納する製氷装置を配置し、この製氷装置内に流通
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、例えばウイ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り有り、
それを生成するための装置について例えば第4図から第
8図に示す様な方法が考えられている。以下図面に従い
その内容について説明する。
1は冷蔵庫本体で、区画壁2により上部に冷凍室3、
下部に冷蔵室4に区画されている。5は冷凍サイクルの
冷却器、6は強制通風用の送風機であり夫々前記冷凍室
3の背面に配置されている。7は前記冷凍室3の底部に
配置された製氷装置であり、箱体7aの上段に透明な氷を
生成するための第1の製氷室8と、下段に通常の氷を生
成するための第2の製氷室9を設けている。そして前記
第1の製氷室8は底面と前面を除く外壁を断熱材10で囲
われており、天面にはヒータ11を裏面に配設したアルミ
製の加熱板12が又、底面にはアルミ製の冷却板13が夫々
配置されている。14は前記冷却板13の下方に形成した通
風路であり、15,16は夫々前記第1の製氷室8,第2の製
氷室9内に収納する第1の製氷皿および第2の製氷皿で
ある。又、17は前記製氷装置7に前記冷却器5で冷却し
た冷気を前記送風機6で強制通風するための吐出ダクト
であり、下端部に形成した吐出口18により夫々前記通風
路14及び前記第2の製氷室9内に連通している。19は前
記冷凍室3内に吐出された冷気を前記冷却器5に戻すた
めの戻りダクトであり、20は透明な氷の製氷を開始する
ための製氷スイッチである。又、21は本体1の下部後方
に設置された冷凍サイクルの圧縮機である。また、区画
壁2の前端面には仕切板22とこの仕切板22の裏面に熱伝
導的に当接して、前記仕切板22の表面の結露を防止する
ための冷凍サイクルの高圧冷媒配管23を設けている。
次に電気回路について説明する。前記送風機6及び圧
縮機21は並列に接続されリレー接点24と直列に接続され
た後電源に接続されている。前記ヒータ11はリレー接点
25と直列に接続された後電源に接続されている。
26は冷凍室温度制御装置であり、前記冷凍室3内に設
けた温度センサー27、抵抗R1,R2,R3、コンパレータ28を
備えた比較回路、OR回路29,トランジスタ30,リレーコイ
ル31を備えており、前記コンパレータ28の出力は前記OR
回路29の一方の入力に、OR回路29の出力は前記トランジ
スタ27のベースに接続されている。又、前記トランジス
タ30のコレクタには前記リレー接点24を開閉さす吸引用
のリレーコイル31が接続されている。32は勢氷制御装置
であり、前記製氷スイッチ20,タイマー33,トランジスタ
34,リレーコイル35を備えており、前記製氷スイッチ20
の出力は前記タイマー33の入力に接続されている。ここ
で、タイマー33は、Highの信号(以下“H"と呼ぶ)が一
旦入力されると所定時間(t1)の間a端子より“H"信号
を出力、続いて所定時間(t2)の間b端子より“H"借号
を出力、そして最後に製氷完了までの設定時間(t)に
到達するまで再びa端子より“H"信号を出力するよう構
成されている。次に、このタイマー33のa端子の出力は
前記冷凍室温度制御装置26のOR回路29のもう一方の入力
に接続されており、b端子の出力は前記トランジスタ34
のベースに接続されている。そしてトランジスタ34のコ
レクタにはリレー接点25を開閉さす吸引用のリレーコイ
ル35が接続されてる。
かかる構成において、冷凍室3の温度が所定値より高
い場合は温度センサー27の抵抗値RTHが十分小さくなっ
てコンパレータ28の出力が“H"となりOR回路29の一方の
入力が“H"となって他方の入力に関係なく出力が“H"と
ななる。
このためトランジスタ30がONしてリレーコイル31が導
通する。そして、リレー接点24が閉成して圧縮機21が運
転されて冷却器5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5で冷却された冷気が冷凍室3,
冷蔵室4に強制通風されるほか吐出ダクト17,吐出口18
を介して製氷装置7にも供給される。製氷装置7内に流
入した冷気は通風路14を通過する際に、一方で第2の製
氷室9内に収納された第2の製氷皿16の主として水表面
より冷却を行なって通常の氷の生成作用を行ない、もう
一方で第1の製氷室8の下面を形成する冷却板13の冷却
作用を行なう。そして通風路14を通過した冷気は冷凍室
3内を対流した冷気とともに戻りダクト19を通じてじて
冷却器5へ戻される。その後、冷凍室3が所定温度にま
で冷却されれば温度センサー27の抵抗値RTHが大きくな
り、コンパレータ28はLow信号(以下“L"と呼ぶ)を発
生し、OR回路29の入力が両方とも“L"となり、OR回路29
の出力は“L"となる。このためトランジスタ30はOFFし
てリレーコイル31への導通が遮断され、リレー接点が開
放して圧縮機21,送風機6が停止する。以後この作用を
繰り返して通常の冷却作用が行なわれ、第1の製氷室8
の冷却板13も十分に冷却維持される。この状態において
使用者が透明な氷をつくるために水を満たした第1の製
氷皿15を第1の製氷室8内に収納するのと同時に製氷ス
イッチ20を投入するとタイマー33の入力に“H"信号が入
力されて(t1h)の間a端子から“H"信号が出力される
ため、OR回路29の一方の入力が“H"となって他方の入力
に関係なく出力が“H"となる。このためトランジスタ30
がONしリレーコイル31が導通してリレー接点24が閉成し
て圧縮機21及び送風機6が連続運転される。そして第1
の製氷室8の冷却板13が通風路14を流れる冷気によって
連続的に冷却される。またこの間タイマー33のb端子出
力は“L"となっているためトランジスタ34はOFF即ちヒ
ータ11はOFFしており、加熱板12からの加熱作用はなく
第1の製氷皿15内の水は0℃に向けて急速に冷却されて
短時間で0℃に到達する。次に時間(t1)が経過すると
タイマー33の出力b端子より“H"出力が時間(t2)の間
出力され、この間トランジスタ34がONし、リレーコイル
35に導通してリレー接点25が閉成し、ヒータ11がONす
る。このため第1の製氷皿15の上面の加熱板12が加熱さ
れて水面を先に凍らせないように下面の冷却板13より上
方へ徐々に冷却し水を凍結させてゆく。そして時間t1
過する直前即ちb端子切換後(t2)後には水表面より水
中の気体成分が放出されて透明な氷が生成される。そし
て更に(t2)が経過するとタイマー33の出力はb端子か
ら再びa端子に切換わり製氷完了時間(t)に到達する
まで“H"信号を出力し透明な氷が生成される。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この様な構成では第8図に示すように
圧縮機21及び送風機6が連続運転される第1の冷却期間
t1終了時点において冷凍室3は相当の低温に維持されて
いるため温度センサー27の温度も非常に低温になってお
り、第1の冷却期間t1終了後、圧縮機21,送風機6が停
止して温度が上昇し始めても、次に圧縮機21及び送風機
6を運転させるべき温度にまで到達するまでに非常に長
い時間を要する。即ち通常の冷却安定運転時では例えば
ON/OFF時間が15分/15分でサイクルを繰返しているもの
が、第1の冷却期間t1終了直後のOFF時間が60分程度に
まで延長されてしまい特に外気温度が低くなるにつれて
この傾向はさらに強くなる。このため、例えば外気温度
30℃の場合、第1の冷却期間t1終了直後の長いOFF時間
に圧縮機21が停止して高圧冷媒配管23への熱源がなくな
るため、冷却器5や冷凍室3,冷蔵室4の低温源の影響を
受けて仕切板22の表面温度が非常に低下し、例えば外気
相対湿度85%での露点温度T=27.2℃を大きく下回って
仕切板22の表面を中心として周辺部も含めて多量の結露
が生じ、水摘となって落下してしまうという問題点を有
していた。
本発明は、上記した問題点を解消するものであり、透
明な氷を生成中の仕切板表面等への結露を防止すること
を目的としている。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の冷蔵庫等の製氷
装置は、水が0℃に冷却されるまでの第1の冷却期間は
冷却板の冷却手段を連続的に作動させると同時にヒータ
等の加熱手段は作動を停止させておき、水が0℃に到達
して氷が生成される加熱期間は加熱手段を作動させると
同時に第1の冷却期間終了後の一定時間内に予め定めた
停止,運転の周期に基づいて冷却手段を制御させるもの
である。
作用 本発明は上記した構成によって、水が0℃に至るまで
の第1の冷却期間直後は、予め定めた強制的な停止,運
転サイクルによって圧縮機が断続的に運転され、仕切板
に対して必要な加熱量を与えるものである。
実 施 例 以下、本発明の一実施例の冷蔵庫等の製氷装置につい
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。
36は冷凍室3の下部に備えた製氷装置であるが、内部
の構成については総て従来例と同様であり、制御仕様の
みが異なる。即ち37は製氷制御装置であり、製氷スイッ
チ20,タイマー38,トランジスタ34,リレーコイル35を備
えており、前記製氷スイッチ20の出力は前記タイマー38
の入力に接続されている。ここで、タイマー38は“H"信
号が一旦入力されると所定時間(t1)の間a端子より
“H"信号を出力、続いて所定時間(t2)の間、b端子よ
り“H"信号を出力すると同時に、a端子より予め定めた
“L"→“H"の時間サイクルが一定時間出力され、最後に
製氷完了までの設定時間(t)に到達するまで再びa端
子より“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20を使用者が投入
するとタイマー38の入力に“H"信号が入力されて(t1
の間a端子から“H"信号が出力されるため、OR回路29の
一方の入力が“H"となって他方の入力に関係なく出力が
“H"となる。このためトランジスタ30がONしリレーコイ
ル31が導通してリレー接点24が閉成して圧縮機21及び送
風機6が連続運転される。そこで第1の製氷室8の冷却
板13が通風路14を流れる冷気によって連続的に冷却され
る。またこの間タイマー38のb端子出力は“L"となって
いるためトランジスタ34はOFF即ちヒータ11はOFFしてお
り、加熱板12からの加熱作用はなく第1の製氷皿15内の
水は0℃に向けて急速に冷却されて短時間で0℃の到達
する。次に(t1)が経過するとタイマー38の出力はb端
子より“H"出力が時間(t2)の間出力され、この間トラ
ンジスタ34がONし、リレーコイル35に導通してリレー接
点25が閉成し、ヒータ11がONする。このため第1の製氷
皿15の上面の加熱板12が加熱されて水面を先に凍らせな
いように下面の冷却板13より上方へ徐々に冷却し水を凍
結させてゆく。また、(t1)経過後、タイマー38のa端
子出力は第2図に示すように予め定めた停止,運転サイ
クルに従い“L"(t4)→“H"(t5)のサイクルで延べ時
間t0)の間“L",“H"の出力信号を繰返す(ここで、t0
<t2)。このため、圧縮機21及び送風機6もその都度
“H"時には断続的に運転され高圧冷媒配管23に断続的に
加熱源を与えるため仕切板22の表面温度は例えば相対湿
度85%での露点温度T=27.2℃を大きく下回ることはな
く結露も発生しない。そして時間(t2)が経過する直前
には水表面より水中の気体成分が放出されて透明な氷が
生成される。そして更に(t2)が経過するとタイマー38
の出力はb端子から再びa端子に切換わり、製氷完了時
間(t)に到達するまで、“H"信号を出力し、(t)経
過後製氷運転は終了する。
発明の効果 以上の様に本発明によると、水が0℃に到達するまで
の第1の冷却期間直後は、予め定めた強制的な停止,運
転サイクルを行ない圧縮機を断続的に運転するため、仕
切板に対しての必要な加熱量が得られ結露発生を防止す
ることができる。
【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
電気回路図、第2図は同製氷装置で透明な氷を生成する
際の温度特性図、第3図は同製氷装置を備えた冷蔵庫の
断面図、第4図は従来の製氷装置を備えた冷蔵庫の断面
図、第5図は同製氷装置の正面図、第6図は同第5図の
断面図、第7図は同製氷装置の電気回路図、第8図は同
製氷装置で透明な氷を生成する際の温度特性図である。 8……第1の製氷室(製氷室)、10……断熱材、11……
ヒータ(加熱手段)、12……加熱板、13……冷却板、14
……通風路(冷却手段)、15……第1の製氷皿(製氷
皿)、20……製氷スイッチ、36……製氷装置、37……製
氷制御装置。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷却板と、前記冷却板を冷却するための冷
    却手段と、前記冷却板を底面とし前面を開口して区画形
    成した製氷室と、前記製氷室内に収納され前記冷却板上
    に載置した製氷皿と、前記製氷皿の上面に設けたヒータ
    等の加熱手段を備えた加熱板と、前記製氷室の底面と前
    面を除いた外壁内に配置した断熱材と、製氷開始を指令
    する製氷スイッチと、前記製氷スイッチの投入直後より
    前記加熱手段を停止させて前記冷却手段を連続的に作動
    させる第1の冷却期間制御手段と、前記第1の冷却期間
    に続いて前記加熱手段を作動させると共に、一定時間内
    に前記冷却手段を予め定めた周期で強制的に停止,運転
    を行なう第2の冷却期間制御手段とを備えた冷蔵庫等の
    製氷装置。
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