JPH04124571A - 自動製氷装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、製氷皿の上方部にヒータを備え、このヒータ
により製氷皿の上下方向に温度差をつけることにより製
氷皿の内部下部から上方へ順次氷を生成させるようにし
た自動製氷装置に関する。

（従来の技術） 従来より、冷蔵庫においては自動製氷装置を備えており
、この自動製氷装置においては、透明氷を製造するよう
にしたものがある。すなわち、製氷皿の上方部にヒータ
を備えて、このヒータにより製氷皿の上下方向に温度差
をつけ、もって製氷皿の内部下部から上方へ順次氷を生
成させるようにし、これにて氷の生成過程で水中の空気
を上方から抜は出やすくし、よって空気が含まれないと
ころの透明氷が製造される。

この場合、前記ヒータは常時通電状態とする方式がある
が、これでは温度制御ができないことから、最近では温
度制御できるようにしたものがある。すなわち、製氷皿
の上方部に温度センサを設け、この温度センサの検出温
度が設定温度以下になった時にヒータに通電し、設定温
度以上になったときに該ヒータを断電するようにしてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述の温度制御を行なうものでは、ヒー
タをフルパワーでオンするか、またはまったくパワーオ
フするかの二通りでしか温度制御しないため、冷蔵庫の
冷却能力か低くなった場合および高くなった場合におい
て次の不具合があった。すなわち、上記設定温度は冷蔵
庫の冷却能力が通常程度の場合を想定して決められるが
、温度センサ部分における温度変化と製氷皿における氷
表面部分の温度変化との関係は、冷蔵庫の冷凍能力によ
って異なり、冷凍能力が低い場合には、ヒータのオフ期
間が長くなり、特に極端に長くなるような場合には、製
氷皿の水の表面の温度が低くなってその表面に氷が生成
されて、水中におけ−る空気の逃げ場がなくなり、不透
明氷が製造されてしまう。また冷凍能力がかなり高いよ
うな場合には、通常能力を想定した設定温度では、ヒー
タオン期間が長くなるとはいうものの冷凍能力がヒータ
の加温能力をうわまわり、やはり水の表面が凍って不透
明氷が製造されてしまうという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、製氷皿の上方部にヒータを備えて製氷皿の内部下
部から上方へ順次氷を生成させるようにしたものにおい
て、前記ヒータの温度ｖ４ｍをきめ細かく行なうことが
できて、冷凍能力が変わっても常に透明氷を製造できる
自動製氷装置を提供するにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、製氷皿の上方部にヒータを備え、このヒータ
により製氷皿の上下方向に温度差をつけることにより製
氷皿の内部下部から上方へ順次氷を生成させるようにし
たものにおいて、前記製氷皿の上方部に温度センサを設
けると共に、該温度センサによる検出温度に基づいて前
記ヒータに交流電源電圧を全波通電する場合、半波通電
する場合または断電する場合を切り替えるヒータ駆動制
御手段を設けたところに特徴を有する。

（作用） ヒータには交流電源電圧が全波通電される場合の他に半
波通電される場合があるから、ヒータの加熱出力が２段
階となり、そのヒータのフルパワー出力を高冷凍能力時
に見合うように設定されすれば、その全波通電と、半波
通電と、断電との切り替えを温度センサの検出温度に基
づいて行なうことにより、冷凍能力が高低変わってもそ
れに応じたきめ細かな温度制御が可能となる。従って、
製氷皿における水の表面が早くに凍ってしまうようなこ
とはない。

（実施例） 以下、本発明の一実施例につき図面を参照しながら説明
する。

まず、第３図には自動製氷装置の要部を示しており、製
氷皿１は冷蔵庫の冷凍室２内に配設されている。この製
氷皿１にその上方部を開閉する蓋３がセルフヒンジ４を
介して該製氷皿１と相対的に回動し得るように設けられ
ている。上記蓋３の内部には、断熱材５が配設されてい
ると共に、製氷皿１の上方部に位置してヒータ６が配設
されている。また、この蓋３の内部には温度センサ７が
配設されている。

しかして、第３図に示した位置状態で、製氷皿１内への
給水が実行されて製氷が行われるものであり、製氷後は
製氷皿１が図示しない駆動機構により軸８を中心として
第３図状態から矢印入方向へ回動される。この場合、Ｍ
３はその受は片３ａが、製氷室２の適宜の静止部に固定
されたストッパ８に遭遇することで第４図に示すように
製氷皿１に対し回動してこれを開放する。また、製氷皿
１はこの回動の途中でひねりが加えられるようになって
おり、そのひねりによって氷が製氷皿１から離氷して図
示しないアイスボックス内に落ちる。

この後は第４図矢印Ｂ方向へ回動されて第３図の状態に
復帰する。

第２図には前記ヒータ６に関係する電気的構成を示して
いる。ヒータ６は交流電源１０に対してトライアック１
１を介して接続されており、このトライアック１１は、
マイクロコンピュータを含んで構成された制御回路１２
によって制御されるものである。波形整形回路１３は交
流電圧波形のゼロクロス位相に同期するパルスを出力す
るもので、そのパルスは制御回路１２に与えられるよう
になっている。さらにこの制御回路１２には、前記温度
センサ７による検出温度も与えられるようになっており
、そして、制御回路１２は、波形整形回路１３からのパ
ルスに基づいてトライアック１１を制御してヒータ６に
交流電源１０の電源電圧を全波通電、半波通電または断
電するようになっており、その切り替えは内部のプログ
ラムに基づいて後述する基準温度Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔ
ｄと温度センサ７による検出温度Ｔｋとを比較して実行
するようになっており、すなわちヒータ駆動制御手段と
して機能するものである。この場合、制御回路１２は、
基本的にヒータ６の出力を一段ごとアップもしくはダウ
ンするようにしており、つまり、例えば出力零（断電）
から出力を上げるときには中間出力（半波通電）へ上げ
、この中間出力（半波通電）からフル出力（全波通電）
へ上げることを行なう。下げるときも同様である。そし
て、この制御回路１２は温度制御のための基準温度とし
て第１図に示すようにＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ。

Ｔｄ　（Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃ＞Ｔｄ）を有しており、Ｔａ
はヒータ出力零用基準温度、Ｔｂは全波通電から半波通
電切替のための基準温度、Ｔｃは断電時からの半波通電
開始用基準温度、Ｔｄは半波通電から全波通電切替のた
めの基準温度である。なお、Ｔｔは凍結温度である。

上記構成の作用について述べる。第１図において、時刻
ｔ１からｔ２までは冷蔵庫が弱運転されて冷凍能力が低
くなった時間帯であり、時刻ｔ２からｔ３までは冷蔵庫
が強運転されて冷凍能力が高くなった時間帯であり、さ
らに時刻ｔ、からｔまでは冷蔵庫が再度弱運転されて冷
凍能力が低くなった時間帯であり、そして時刻ｔ４以後
は冷蔵庫が急速冷凍運転されて冷凍能力が一段と高くな
った時間帯を示している。

同図に示すように、時刻ｔａ以前においてはヒータ６を
断電した状態であり、製氷皿１上方部の温度すなわち温
度センサ７による検出温度Ｔｋは下降状態にある。

しかして時刻ｔａにて検出温度Ｔｋが基準温度Ｔｃに達
すると、制御回路１２によってヒータ６が半波通電され
る。このとき冷蔵庫は弱運転状態であるから、冷凍能力
よりヒータ６の加温能力が高く、従って検出温度Ｔｋが
上昇する。ここで、半波通電を開始する基準温度をＴｄ
程度にまで下げることをしない理由は、このような弱運
転状態でヒータ６の断電期間が長くならないようにする
ためである。この場合いきなり全波通電とすると温度が
上がり過ぎて製氷に支障をきたすから、ヒータ６の出力
を半波通電により中間的出力としている。

時刻ｔｂになると、検出温度Ｔｋが基準温度Ｔａになり
、ヒータ６が断電される。そして検出温度Ｔｋが降下す
る。

この後、既述したように時刻ｔ２にて強運転となる。し
かして時刻ｔｃにて検出温度Ｔｋが基準温度Ｔｃとなる
と断電状態からヒータ６が半波通電とされる。この場合
冷凍能力がヒータ６の加温能力を上回るから、製氷皿１
の上方部の温度は上がらず低下してゆく。

そして時刻ｔｄとなる検出温度Ｔｋが基準温度Ｔｄとな
ることからヒータ６が全波通電される。

これにて冷凍能力に対してヒータ６の加温能力が上回る
ようになり、温度上昇する。

この後時刻ｔｅになると検出温度Ｔｋが基準温度Ｔｂに
いたり、これにてヒータ６を半波通電としてヒータ６の
出力を落とす。なお、ここで基準温度Ｔａまで待たずに
該基準温度Ｔａより低い基準温度Ｔｂにて出力を落とす
理由は、それまで全波通電であったからオーバーシュー
トが大きくなるおそれがあるからである。

なお、この後上述したような制御が実行されるが、特に
、時刻ｔ４以後の急速冷凍運転では、時刻ｔｆにて全波
通電となる。このとき冷凍能力がかなり高いことから製
氷皿１の上方部の温度はかなり下がるが、製氷皿１内の
氷表面部分が凍るには至らない。

このように本実施例によれば、ヒータ６に、交流電源１
０の電圧を全波通電する以外に、半波通電も行うように
したから、ヒータ６の加熱出力が２段階となり、そのヒ
ータ６のフルパワー出力を高冷凍能力時に見合うように
設定されすれば、その全波通電と、半波通電と、断電と
の切り替えを温度センサ７の検出温度に基づいて行なう
ことにより、上述したように、冷凍能力が高低変わって
もそれに応したきめ細かな温度制御ができる。従って、
製氷皿１における水の表面が早くに凍ってしまうような
ことはない。従って常に透明な氷を製造できる。

［発明の効果］ 本発明は以上の説明から明らかなように、製氷皿の上方
部にヒータを備え、このヒータにより製氷皿の上下方向
に温度差をつけることにより製氷皿の内部下部から上方
へ順次氷を生成させるようにしたものにおいて、前記製
氷皿の上方部に温度センサを設けると共に、該温度セン
サによる検出温度に基づいて前記ヒータに交流電源電圧
を全波通電する場合、半波通電する場合または断電する
場合を切り替えるヒータ駆動制御手段を設けたことを特
徴とするものであり、これにて、ヒータの温度制御をき
め細かく行なうことができて、冷凍能力が変わっても常
に透明氷を製造できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は作用説
明のためのタイムチャート、第２図は電気的構成を示す
ブロック図、第３図は製氷皿部分の破断正面図、第４図
は第３図と異なる状態での第３図相当図である。 図面中、１は製氷皿、６はヒータ、７は温度センサ、１
１はトライアック、１２は制御回路（ヒータ駆動制御手
段）、１３は波形整形回路を示す。 代理人　　弁理士　　佐　藤　　強 第 図 〜２〜 第 図 ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、製氷皿の上方部にヒータを備え、このヒータにより
   製氷皿の上下方向に温度差をつけることにより製氷皿の
   内部下部から上方へ順次氷を生成させるようにしたもの
   において、前記製氷皿の上方部に温度センサを設けると
   共に、該温度センサによる検出温度に基づいて前記ヒー
   タに交流電源電圧を全波通電する場合、半波通電する場
   合または断電する場合を切り替えるヒータ駆動制御手段
   を設けたことを特徴とする自動製氷装置。