JP2589740B2

JP2589740B2 - 冷蔵庫等の製氷装置

Info

Publication number: JP2589740B2
Application number: JP4526188A
Authority: JP
Inventors: 修山元; 祥記大橋; 賢二大西
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1997-03-12
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JPH01219463A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は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、この製氷装置内を流通
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と凍結が製氷皿と水の接
触面及び冷気と水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が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、実開昭58−
69779号公報に示す様な方法が考えられている。以下第
５図から第７図に従いその基本的な構成及び作用につい
て説明する。

１は冷蔵庫本体で、２は区画壁３によって前記本体１
の上部に区画形成された冷凍室である。４は前記区画壁
３内に収められた冷凍サイクルの冷却器、５は前記冷却
器４で冷却された冷気を前記冷凍室２に強制通風するた
めの送風機であり、６は前記冷凍室２に通ずるダクトで
ある。７は前記冷凍室２の下部に設けた製氷装置であ
り、８は前記製氷装置７の下端より所定の間隔をおい
て、その奥端を前記ダクト６内に突出する様に設けたア
ルミ製の冷却板である。９は前記冷却板上に載置した製
氷皿、10は前記製氷皿９の上面に設けたアルミ製の加熱
板であり、前記加熱板10の裏面にはヒータ11が密着して
配設されている。12は前記製氷皿９の下面と前面を除く
外周を覆う様に配設した断熱材であり、13は前記冷却後
８の下方に形成した通風路である。また、14は冷凍サイ
クルの圧縮機15や前記送風機５の運転を制御するために
前記冷凍室２の一画に設けたサーミスタ等の温度センサ
ーであり、16は透明な氷を生成するために前記ヒータ11
への通電を指令する製氷スイッチである。皿に17は前記
冷却器４の除霜をするための除霜ヒータ、18は前記冷却
器４の近傍に設けて前記除霜ヒータ17の除霜終了温度を
検知するバイメタルである。

次に電気回路について説明する。前記送風機５及び圧
縮機15は並列に接続されリレー接点19と直列に接続され
た後、電源に接続されると共に、接片20a,20bを有する
リレー20の一方の接片20aに接続されており、他方の接
片20bは前記除霜ヒータ17に接続されている。通常前記
リレー20の接点は20a側にあり、前記リレー20の閉成時
は20b側となる。また前記ヒータ11はリレー接点21と直
列に接続された後、電源に接続されている。

22は冷凍室温度制御装置であり、前記冷凍室２内に設
けた温度センサー14、抵抗R₁,R₂,R₃,コンパレータ23を
備えた比較回路、OR回路24、トランジスタ25、リレーコ
イル26を備えており、前記コンパレータ23の出力は前記
OR回路24の一方の入力に接続され、前記OR回路24の出力
は前記トランジスタ25のベースに接続されている。又、
前記トランジスタ25のコレクタには前記リレー19を開閉
さす吸引用のリレーコイル26が接続されている。27は製
氷制御装置であり、前記製氷スイッチ16、タイマー28、
トランジスタ29、リレーコイル30を備えており、前記製
氷スイッチ16の出力は前記タイマー28の入力に接続され
ている。ここで、タイマー28はHigh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"信号
を出力し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、t₃時間“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28のａ端子
の出力は前記冷凍室温度制御装置22のOR回路24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29のベースに接続されている。そして前記トラン
ジスタ29のコレクタにはリレー接点21を開閉さす吸引用
のリレーコイル30が接続されている。31は除霜制御装置
であり、バイメタル18,除霜タイマー32,トランジスタ3
3,リレーコイル34を備えており、前記バイメタル18の出
力は前記除霜タイマー32のＲ端子に、そして前記冷凍室
温度制御装置22の前記コンパレータ23の出力が前記除霜
タイマー32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32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"信号をＱ端子より出力する。またＲ端子のLow（以
下“L"と呼ぶ）入力により、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32のＱ端子の出力は前記トランジスタ33のベースに接
続されており、コレクタには、リレー接点20を開閉さす
吸引用のリレーコイル34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14の抵抗値R_THが十分小さくなっ
てコンパレータ23の出力が“H"となり、OR回路24の一方
の入力が“H"となり、OR回路24の出力が“H"となるため
トランジスタ25がONしてリレーコイル26が導通する。そ
して、リレー接点19が閉成して圧縮機15が運転されて冷
却器４が冷却作用を行なう。これと同時に送風機５が運
転され冷却器４で冷却された冷気が冷凍室２に強制通風
される。その後、冷凍室２が所定温度にまで冷却されれ
ば温度センサー14の抵抗値R_THが大きくなり、コンパレ
ータ23は“L"信号を発生する。このためトランジスタ25
をOFFしてリレーコイル26への導通が遮断され、リレー
接点19が開放して圧縮機15、送風機５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る。こ
のような運転が繰返されると同時に、コンパレータ23の
“H"信号を除霜タイマー32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32の出力端子Ｑよ
り“H"信号を出力し、トランジスタ33がONしてリレーコ
イル34が導通する。そして、リレー20が閉成し、接片20
aから20bに接続となり、圧縮機15はOFFとなり、除霜ヒ
ータ17がONし、除霜を開始する。その後、所定の除霜を
終了したことをバイメタル18が検知するとバイメタル18
がOFFとなり、除霜タイマー32の入力端子Ｒに“Ｌ′信
号を入力される。そして、除霜タイマー32の積算時間を
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33がOFFし、リレーコイル34への導通が遮断さ
れ、リレー20の接片が20bから20aとなり、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
めに水を満たした製氷皿９を製氷装置７内に収納するの
と同時に製氷スイッチ16を投入すると、タイマー28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24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25がONしリレーコイル26が導通してリレー接点
19が閉成して圧縮機15及び送風機５が連続運転される。
そして製氷装置７の冷却板８が通風路13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28のｂ
端子出力は“L"となっているためトランジスタ29はOFF
即ちヒータ11はOFFしており、加熱板10からの加熱作用
はなく製氷皿９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t₁が経過するとタイマー
28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29がONし、リレーコイル30に導通し
てリレー接点21が閉成し、ヒータ11がONする。このため
製氷皿９の上面の加熱板10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t₂が経過する直前即ち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28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t₃時間、“H"信号を出
力する。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℃）にまで
短時間で冷却される。

発明が課題しようとする課題しかしながら、この様に製氷スイッチ16の投入によっ
て製水開始時点から、水が０℃に冷却されるまでの第１
の冷却時間の時間（t₁）の間は無条件に圧縮機15と送風
機５が強制的に運転する。しかしながら、タイマー32の
コンパレータ23の“H"を積算する時間が、所定の時間
（例えば８時間）になり、除霜ヒータ17が通電されてい
る途中に、製氷スイッチ16が投入されると、冷却器４の
除霜途中にて圧縮機15が運転し冷却器４が冷やされて行
く。したがって、冷却器についている霜が完全に除かれ
ずに再び霜が着霜するため、目詰まり状態に怠り、冷却
不良となり、第１の冷却期間にも水は０℃迄冷却され
ず、製氷時間（ｔ）の間に透明な氷が出来なく、又冷凍
室２内も温度が上昇し、冷凍食品がとけるという問題点
があった。又低外気温時には圧縮機15の能力が高く、冷
却能力が上がり、第１の冷却期間中に水温が０℃迄下が
り、水の周囲全体から凍結され、水の中に空気がとじこ
もり白濁した氷になるという問題を有していた。

本発明は上述した問題点を解消するものであり水の周
囲全体から凍結し、水の中に空気がとじこもり、白濁し
た氷にならない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等の製氷装
置は、製氷スイッチの投入にて製氷作用を開始される時
に、除霜中の時は、除霜終了迄製氷作用開始を待機さ
せ、除霜終了後、製氷作用を開始させ、除霜終了時での
外気温度により、製氷作用開始時の圧縮機及び送風機の
連続運転時間を変えるように構成したものである。

作用本発明は上記した構成によって、除霜中に製氷作用が
開始される時には、冷却器の霜を完全に除霜し、その後
に製氷作用が開始され、除霜終了時の外気温度により、
第１の冷却期間の圧縮機及び送風機の連続運転時間を変
え、冷却能力の高い低外気温時は、時間を短かくし、水
温が０℃になるまでに第２の冷却期間に移動する。又反
対に冷却能力の劣る高外気温時は、第１の冷却期間の時
間を長くし、水温が０℃になるまで充分に冷却される。

実施例以下、本発明の冷蔵庫等の製氷装置の一実施例につい
て第１図から第４図に従い説明する。尚、従来と同一構
成について同一符号を付し、その詳細な説明を省略す
る。35は冷蔵庫本体であり、36は冷凍室２の下部に備え
た製氷装置である。又37は冷凍室２の扉38の表面に設け
た外気温センサーである。

39は製氷制御装置であり、製氷スイッチ16、AND回路4
0、インバータ回路41、タイマー39、トランジスタ29、
リレーコイル30を備えている。製氷スイッチ16の出力は
AND回路40の一方の入力に、又、AND回路40のもう一方の
入力には、除霜タイマー32の出力Ｑからインバータ回路
41を介して接続されている。AND回路40の出力はタイマ
ー42の入力ｄに接続されタイマー42の出力ａはOR回路24
の入力に、出力ｂはトランジスタ29に接続されている。
43は外気温制御装置であり、外気温センサー37、抵抗
R₄,R₅,R₆,コンパレータ44より構成されている。コンパ
レータ44の出力はタイマー42の入力ｃに接続されてい
る。ここで、タイマー42について説明する。入力c,dと
出力a,bがあり、入力ｄに“H"が入力されると所定時間t
₁の間出力ａより“H"信号を出力し、続いて所定時間t₂
の間出力ｂより“H"信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t₃時
間“H"信号を出力するように構成されている。尚、入力
ｃは、入力ｄに“H"が入力された時に、入力ｃが“H"か
“L"により、出力ａより“H"信号を出す時間t₁が変わ
り、入力ｃが“H"の時の時間t_1Hと、“L"の時の時間t_1L
の関係はt_1H＞T_1Lである。

かかる構成において、除霜中に、製氷スイッチ16を使
用者が投入すると、製氷スイッチ16の出力は“H"で、AN
D回路40に入力されるが、除霜中のため、除霜タイマー3
2の出力Ｑは“H"であり、インバータ回路41の出力は
“L"となりAND回路40のもう一方の入力は“L"のため、A
ND回路40の出力は“L"となり、タイマー42は作動しない
ため、製氷作用を開始しない。

次に、除霜が進み、バイメタル18が除霜終了検知温度
によると、バイメタル18は開成し除霜用タイマー32の入
力Ｒに“H"が入力されると、出力Ｑから“L"が出力さ
れ、トランジスタ33がOFFし、リレーコイル34に導通さ
れなくなりリレー20は20bから20aに切替り、除霜ヒータ
17は通電されなくなり除霜は終了する。それと同時にイ
ンバータ回路41の出力は“H"となりAND回路40の両入力
共に“H"となり出力も“H"となる。タイマー42の入力ｄ
に“H"が入力されると製氷作用が開始される。その時外
気温度が所定値（例えば10℃）より高い場合は、外気温
センサー37の抵抗値Ｒ′_TH十分小さくなってコンパレー
タ44の出力が“H"となり、タイマー42の入力ｃに入力さ
れる。よってタイマー42の出力ａからt_1H時間（例えば4
0分）“H"が出力し、トランジスタ25がONしリレーコイ
ル26が導通し、リレー接点19が閉成され圧縮機15と送風
機５が運転される。又製氷作用が開始される時に外気温
度が所定値（例えば10℃）より低い場合は、外気温セン
サー37の抵抗値Ｒ′_THが十分大きくなり、コンパレータ
44の出力が“L"となり、タイマー42の入力ｃに入力され
る。よってタイマー42の出力ａからt_1L時間（例えば20
分）“H"が出力され圧縮機15と送風機５が運転される。
タイマー42の出力ａからt₁時間（t_1Hもしくはt_1L）“H"
が出力された後は従来と同じくt₂時間、ヒータ11が通電
され、その後t₃時間、圧縮機15と送風機５が運転され、
製氷作用が終了する。

したがって、第２図及び第３図に示すように除霜終了
後に製氷作用が開始されるため、冷却器４の霜を完全に
除かれるので冷却器４の目詰りによる食品が解けるとい
う不冷は起こらない。又除霜終了時の外気温度により、
第１の冷却期間の時間を変えることにより、低外気温
時、圧縮機15の能力が高くなり、冷却能力が上がること
による水温が第２の冷却期間に入る迄に０℃になり、水
の周囲全体から凍結され、水の中の空気がとじこもり白
濁した氷になるのを防ぎ、早く第１の冷却期間を終了さ
せる。又高外気温時には、冷却能力が落ることにより、
水温の下がり方が緩慢となり、水温が０℃になる迄に第
２の冷却期間に入り、氷の生成が遅くなるのを防ぎ、第
１の冷却期間を長くし、最適な状態に水を冷却される。

発明の効果以上の様に本発明の冷蔵庫等の製氷装置によると、除
霜中に製氷作用が開始されても、除霜終了後迄、製氷作
用が待機するため、冷却器の霜を完全に除霜した後に製
氷作用の第１の冷却期間の圧縮機の運転になるので、冷
却器の霜の目詰りによる不冷却現象は起きない。又除霜
終了後の外気温度により、第１の冷却期間の時間を変
え、水温が０℃に下がる迄の時間を最適な、時間に変え
て水を冷却するので、安定して透明な氷を生成すること
が出来る。

【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
電気回路及び制御回路図、第２図は同製氷装置による低
外気温時の製氷中の温度特性図、第３図は同製氷装置に
よる高外気温時の製氷中の温度特性図、第４図は同製氷
装置を備えた冷蔵庫の要部断面図、第５図は従来の製氷
装置を備えた冷蔵庫の要部断面図、第６図は同製氷装置
の電気回路及び制御回路図、第７図は同製氷装置による
製氷中の温度特性図である。４……冷却器、８……冷却板（冷却手段）、９……製氷
皿、11……ヒータ（加熱手段）、16……製氷スイッチ、
17……除霜ヒータ（除霜手段）、35……製氷装置、36…
…製氷制御装置、37……外気温センサー。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】冷却室の一画に備えた製氷皿と、前記製氷
皿の上面若しくは下面に近接して設けたヒータ等の加熱
手段と、少なくとも前記製氷皿の前記加熱手段が近接す
る面に相反する面に設けた冷凍サイクルの冷却器の冷却
力を作用させる冷却手段と、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、外気温を検知する外気温
センサーと、前記加熱手段と冷却手段の作動を指令して
製氷を開始さもる製氷スイッチと、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、前記除霜手段中に前記製氷スイッチにて製氷開始時
に、除霜手段終了迄、製氷開始を待機させ、除霜手段終
了後、製氷を開始させ、除霜終了時点の外気温度によ
り、第１の冷却期間の時間を変え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。