JPH01181061A - 冷蔵庫等の製氷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、特に透明な氷上
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 従来よシ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、この製氷装置内を流通す
る冷気の冷却作用によシ製水皿内の水を凍結させて水を
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水
となシ、例えはウィ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シ有シ、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６
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１室４に区画されている。６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の上段に透明な水金生成するための第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
面を除く外壁全断熱材１ｏ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展の加熱板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シ、
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６で冷却した冷
気を前記送風機ｅで強制通風するための吐出ダクトであ
シ、下端部に形成した吐出口１８により夫々前記冷凍室
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６に戻す
ための戻シダクトであシ、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。

また、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、２２は冷却器６の下部に設置された除霜ヒ
ータである。

次に電気回路について説明する。前記送風機θ及び圧縮
機２１は並列に接続されリレー接点２３と直列に接続さ
れた後、電源に接続されると共に、接片２４＆、２４ｂ
を有するリレー２４の一方の接片２４ａに接続されてお
シ、他方の接片２４ｂは前記除霜ヒータ２２に接続され
ている。通常前記リレー２４の接点は２４ａ側にあシ、
前記リレー２４の閉成時は２４ｂ側となる。また前記ヒ
ータ１１はリレー接点２６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シ、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全備えた比較回路、ＯＲ回路２９、トランジ
スタ３０、リレーコイル３１を備えておシ、前記コンパ
レータ２８の出力は前記ＯＲ回路２９の一方の入力に接
続され、前記ＯＲ回路２９の出力は前記トランジスタ３
０のベースに接続されている。又、前記トランジスタ３
０のコレクタには前記リレー２３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は製氷制御装置
であシ、前記製氷スイッチ２ｏ、タイマー３３、トラン
ジスタ３４、リレーコイル３６を備えておシ、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Ｆ１ｉｇｈ信号（以
下′″Ｈ”と呼ぶ）が−旦入力されると所定時間ｔ１の
ａ端子よシ“Ｈ”信号を出力、続いて所定時間ｔ２の間
す端子よシ”Ｈ”信号を出力そして最後に製氷完了まで
の設定時間（りに到達するまで再びａ端子よシ、１３時
間“Ｈ”信号全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
シ、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。そして前記トランジスタ３４のコレクタ
にはリレー接点２６全開閉さす吸引用のリレーコイル３
６が接続されている。３６は除霜制御装置であシ、バイ
メタル３了、除霜タイマー３８．トランジスタ３９゜リ
レーコイル４ｏを備えておシ、前記バイメタル３７の出
力は前記除霜タイマー３８のＲ端子に。

そして前記冷凍室温度制御装置２６の前記コンパレータ
２８の出力が前記除霜タイマー３８のＴ端子にそれぞれ
接続されている。ここで、除霜タイマー３８はＴ端子に
入力される”Ｈ”信号を積算して、所定時間（例えば８
時間）積算完了すると、”Ｈ”信号ｉＱ端子よ）出力す
る。またＲ端子のＬｏｗ（以下”Ｌ”と呼ぶ）入力によ
シ、積算時間及び出力信号ラリセットするよう構成され
ている。

次に、この除霜タイマー３８のＱ端子の出力は前記トラ
ンジスタ３９のベースに接続されておシ、コレクタには
、リレー接点２４を開閉さす吸引用のリレーコイル４０
が接続されている。

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”となシ、ＯＲ回路
２９の一方の入力が＠Ｈ”となシ、ＯＲ回路２９の出力
が１Ｈ”となるためトランジスタ３ｏがＯＮ　してリレ
ーコイル３１が導通する。そして、リレー接点２３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６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１４七通過す
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の主として氷表面よシ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１４ｔ−通過した冷気は冷凍室３内を対流した冷気と
ともに戻シダクト１９を通じて冷却器６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２
８はＬ”信号を発生する。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２３が開放して圧縮機２１、送風機６が停止すム
以後この作用を繰シ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。

このような運転が繰返されると同時に、コンパレータ２
８のＨ”信号を除霜タイマー３８が積算し、所定時間（
例えば８時間）積算完了すると、除霜タイマ３８の出力
端子Ｑよ５”Ｈ”信号全出力し、トランジスタ３９がＯ
Ｎ　してリレーコイル４ｏが導通する。そして、リレー
２４が閉成し、接片２４ａから２４ｂに接続となシ、圧
縮機２１はＯＦＦとなシ、除霜ヒータ２２がＯＮし。

除霜を開始する。その後、所定の除霜全終了したこと金
バイメタル３７が検知するとバイメタル３７がＯＦＦと
なシ、除輔タイマー３８の入力端子Ｒに１Ｌ”信号が入
力される。そして、除霜タイマー３８の積算時間ラリセ
ットすると同時に、出力端子Ｑが”Ｌ”となりトランジ
スタ３９が０ＦＦＬ、リレーコイル４０への導通が遮断
され、リレー２４の接片が２４ｂから２４ａとな夛、通
常の冷却作用に復帰する。

このような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ｔｌ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１Ｈ”となる。このためトランジスタ３ｏがＯＮ　ｌ
、リレーコイル３１が導通してリレー接点２３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しておシ、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ｏｏＣ
に向けて急速に冷却されて短時間でＯ’Ｃに到達する。

次にｔｌ　が経過するとタイマー３３の出力はｂ端子よ
Ｊ　”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　Ｌ、リレーコイル３５に導通してリ
レー接点２６が閉成し、ヒータ１１がＯＮする。

このため第１の製氷皿１６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１６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ｔ
２が経過する直前即ちｂ端子切換後（ｔ２）後には氷表
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。そして更に壕が経過するとタイマー３３の出力はｂ
端子から再びａ端子に切換わシ製氷完了時間食に到達す
るまでｔ３時間、′″Ｈ″Ｈ″信号する。即ち前述の加
熱作用なしの連続的な冷却作用が行なわれ急速に冷凍室
３の温度付近（約−２０°Ｃ）にまで短時間で冷却され
る。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、この様に製氷スイッチ２０の投人と同時
即ち水を満たした第１の製氷皿１６ｆ：収納した製氷開
始時点から、水がｏ′Ｃに冷却されるまでの第１の冷却
期間から、水が０℃に到達して氷か生成される第２の冷
却期間を経て、氷結晶生成後から製氷完了に至る第３の
冷却期間中の特に冷却手段を連続的に作動させる第３の
冷却期間中に除霜タイマー３８が所定時間積算完了した
場合、除霜を開始し、圧縮機２１、送風機ｅが停止する
ため、冷却板１３が積極的には冷却されず、除霜終了後
も冷却手段を連続的に作動させる必要があシ、冷凍室３
の温度付近（約−２０℃）までの冷却時間が長くなる。

このため製氷開始から完了に至るまでの総合的な製氷時
間が長くなってしまうという問題点があった。

本発明は上記した問題を解消するものであシ、透明な水
金生成完了するまでの火水時間を短縮することを目的と
している。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の冷蔵庫の製氷装置は
、水が０°Ｃに冷却されるまでの第１の冷却期間は冷却
板の冷却手段全連続的に作動させると同時釦、ヒータ等
の加熱手段は停止させておき、第２の冷却期間である水
が０℃に到達して氷が生成される期間は加熱手段を作動
させ、そして氷結晶生成後の製氷完了に至る第３の冷却
期間も冷却手段を連続的に作動させ、加熱手段全停止さ
せると共に冷却手段用の除霜は待機させておき第３の冷
却期間終了後、除霜を作動させるものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、氷結晶生成後の製氷完
了に至る第３の冷却期間に除霜による冷却作用の停止が
なく、冷却板からの冷却作用を連続的に受けて急速に冷
却されるものである。

英施例 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
。

４１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シ、制御仕様の
みが異なる。即ち、２６は冷凍室温度制御装置であシ温
度センサー２７、抵抗Ｒ４゜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３
０．リレーコイル３１ｔ″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３０のベースに接続
されている。又、トランジスタ３ｏのコレクタにはリレ
ー接点２３を開閉さす吸引用のリレーコイル３１が接続
されている。４２は製氷制御装置であり、製氷スイッチ
２０．タイマー４３．トランジスタ３４、リレーコイル
３６を備えておシ、前記製氷スイッチ２ｏの出力は前記
タイマー４３の入力に接続されている。ここで、タイマ
ー４３は”Ｈ”信号が一旦入力されると所定時間（ｔ、
’）の間ｄ端子よ）”Ｈ′信号を出力、続いて所定時間
（ｔ２’　）の間す端子より′″Ｈ″Ｈ″信号、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Ｖ　ｔ３７時間の間＠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４３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シ、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２６を開閉さす
吸引用のリレーコイル３６が接続されている。

４４は除霜制御装置であり、バイメタル３了、除霜タイ
マー３８、トランジスタ３９、リレーコイル４０．イン
バータ回路４６、ＡＮＤ回路４６を備えておシ、前記バ
イメタル３７の出力は前記除霜タイマー３８のＲ端子に
、そして冷凍室温度制御装置２６のコンパレータ２８の
出力が前記除霜タイマー３８のＴ端子にそれぞれ接続さ
れている。ここで除霜タイマー３８はＴ端子に入力され
る”Ｈ”信号を積算して、所定時間（例えば８時間）積
算完了すると、Ｈ”信号ｔ−Ｑ端子よシ出力し、Ｒ端子
の′″Ｌ”信号入力によシ、積算時間及び出力信号をリ
セットするよう構成されている。

次にこの除霜タイマー３８のＱ端子の出力は前記ＡＮＤ
回路４６の一方の入力に接続されてお）。

前記ＡＮＤ回路４６の出力は前記トランジスタ３９のベ
ースに接続され、コレクタにはリレー接点２４を開閉さ
す吸引用の前記リレーコイル４０が接続されている。ま
た、製氷制御装置４２のタイマー４３のａ端子出力は前
記インバータ回路４６の入力にも接続され、前記インバ
ータ回路４６の出力は前記ＡＮＤ回路４６の片方の入力
に接続されている。

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４３の入力に”Ｈ”信号が入力されてｔ
１′の間ａ端子から１Ｈ”信号が出力されるため、ＯＲ
回路２９の一方の入力がπとなって他方の入力に関係な
く出力がｗ　Ｈｎとなる。このためトランジスタ３ｏが
ＯＮ　Ｌリレーコイル３１が導通してリレー接点２３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
４３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　　しておシ、
加熱板１２からの加熱作用はなく第１の製氷皿１６内の
水はＯ’Ｃに向けて急速に冷却されて短時間で０°Ｃに
到達する（ｔ、　’：　ｔｌ）。

次に１１／が経過するとタイマー３７の出力はｂ端子よ
り″Ｈ＃出力が時間ｔ２′の聞出力され、この間トラン
ジスタ３４がＯＮＬ、　　リレーコイル３６に導通して
リレー接点２６が閉成し、ヒータ１１がＯＮする。この
ため第１の製氷皿１６の上面の加熱板１２が加熱されて
水面と先に凍らせないように下面の冷却板１θよシ上方
へ徐々に冷却し水ｔ−深凍結せてゆく。そして時間ｔ２
′が経過する直前には氷表面よシボ中の気体成分が放出
されて透明な水が生成される（ｔ２′＝ｔ２）。そして
更に嘔′が経過するとタイマー４３の出力はｂ端子から
再びａ端子に切換わす製氷完了時間ｔ′　に到達するま
でｔ３′の時間“Ｈ”信号全出力する（ｔ３′＜ｔ３）
。

ここで、タイマー４３のａ端子出力が”Ｈ”となる時に
インバータ回路４５を介して′″Ｌ″Ｌ″信号、ＡＮＤ
回路４６の片方の入力となる。そのため、ＡＮＤ回路４
６の出力は＠Ｌ”となり、トランジスタ３９は０ＦＦ９
態となシリレーコイル４０へは導通されず、リレー接点
は２４ａのままでめり、除霜ヒータ２２へは通電されな
い。即ち、氷結晶生成時間（ｔ２′）経過後、製氷完了
時間（を勺までの間、除霜タイマー３８が積算完了して
も、除除鞘は待機状態となる。そのため前述の加熱作用
なしの連続的な冷却作用が行なわれ急速に冷凍室３の温
度付近←約−２０’Ｃ）まで短時間で冷却される。そし
て、製氷完了後（１／経過後）、タイマー４３のａ端子
出力が１Ｌ″となシ、インバータ回路４６を介して”Ｈ
”となシ、ＡＮＤ回路４６の入力がどちらも”Ｈ”とな
シ、出力か′″Ｈ”となる。ここで、トランジスタ３９
がＯＮとなシ、リレーコイル４０への導通が行なわれ、
リレー２４がＯＮとなシ、２４ａ接点から２４ｂ接点と
なシ、除霜ヒータ２２がＯＮ　Ｌ、除霜を開始する。

即ち、０°ＣＫ至るまでの期間ｋｔ１’（従来例は１１
）、０℃で氷結に要する時間１１２／　（従来例はｔ）
、その後の仕上げの冷却期間ｔ−ｔ３’（従来例はｔ３
）とすると総合的な製氷時間ｔ′＝ｔ１′＋ｔ２′＋ｔ
３′は従来例の製氷時間１＝１１＋１２＋１３　よシ大
きく短縮されるものである。

発明の効果 以上の様に本発明によると、水が氷結晶生成後、製氷完
了までの第３の冷却期間に除霜による熱影響を受けずに
連続的な冷却作用を受けるため所要時間が短縮され総合
的な製氷時間が大きく短縮出来る効果が得られる。

【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図は従来の製水装置金偏えた冷蔵庫の断面図、
第５図は同製氷装置の電気回路図、第６図は同製氷装置
で透明な水を生成する際の特性図である。 ８・・・・・・第１の製氷室（ＪＡ氷室）、１ｏ・・・
・・・断熱材、１１・・・・・・ヒータ（加熱手段）、
１２・・・・・・加熱板、１３・・・・・・冷却板、１
４・・・・・・通風路（冷却手段入１６・・・・・・第
１の製氷皿（製氷皿）、２０川・・・製氷スイッチ、４
１・・・・・・製氷装置、４２・・・用製氷制御装置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名８−
第１の製Ｈ＜’ｊＬ ノ２−　オロ勇帆１叉 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷却板と、前記冷却板を冷却するための冷却手段と、前
   記冷却手段の動作時間を積算して開始する除霜手段と、
   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
   動させる第２の冷却期間と、前記第２の冷却期間に続い
   て前記加熱手段を停止させて前記冷却手段を連続的に作
   動させると共に前記除霜手段を待機させる第３の冷却期
   間と、前記第３の冷却期間終了後、前記除霜手段を作動
   させるよう構成した製氷制御装置とを備えた冷蔵庫等の
   製氷装置。