JP2008292097A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】製氷部に循環水を流して透明氷を作る冷蔵庫の製氷機において、循環水の供給を必要以上に行わないようにして、循環水が製氷完了した氷で跳ね返り製氷室内に飛散しないようにすることにある。
【解決手段】庫内を冷却する冷却器と、且つ循環水を製氷部の製氷板に流して、透明氷を作る冷蔵庫に於いて、製氷の完了を検出する手段が、製氷完を検知すると、製氷部に水を循環する循環ポンプを停止し、製氷用冷却器への冷媒の循環を停止し製氷部を加熱し、氷を製氷板から離氷する冷蔵庫。
【選択図】図１０

Description

本発明は、家庭用冷蔵庫で空気やその他の不純物の少ない透明な氷を自動的に作る製氷機を備える冷蔵庫に係わる。

家庭用冷蔵庫に組み込まれた自動製氷機で空気やその他の不純物の少ない透明な氷を作ることは、過去に数多く提案されている。例えば、特許文献１に示された冷蔵庫の自動製氷機は、製氷容器の上部に加熱板を設け、製氷容器(製氷皿)上部の水を温めることで、凍結速度を拡散速度よりも遅らせるものである。すなわち、水全体を同時に凍結させず、水の一部を凍結させないようにして、溶存気体及び不純物を水中に拡散させているものである。これによって製氷された氷は、透明度の高い氷となる。但し、溶存気体及び不純物が集中して凍結した部分は、当然透明度が低くなる。

尚、上記拡散速度とは、氷と水の境界部に排出され過飽和状態の気体及び不純物が、過熱されて凍結しないようにされた水中に移動拡散する速度である。凍結速度とは氷の成長する速度で、透明氷を作るためには、凍結速度を拡散速度よりも遅くして、凍結する水の中に気体及び不純物を含まないようにする必要がある。

一方、最近提案されているものとしては、冷蔵庫に製氷皿専用の製氷用蒸発器を設け、この製氷用蒸発器で冷却された製氷部に水を循環させ、純粋な水を先に固化(氷結)させ、不純物を含ませないようにして透明氷を作る例がある。

特開平１−１２３９６８号公報 特開２００６−３１７０７７号公報

上記従来技術の製氷装置は、製氷容器内(製氷皿)の水の水温を温めて凍結速度を遅らせるため、水温上昇を伴わない凍結に比べて製氷が完了する所要時間が極端に長く（遅く）なってしまう。従って、家庭用冷蔵庫で透明氷を作ろうとした場合は、従来の通常の氷の製氷時間が１〜２時間であるのに対し、８〜１０時間かかってしまう問題があった。また、この種の冷蔵庫は、圧縮機−凝縮器−減圧器−蒸発器を順次接続した冷凍サイクルの蒸発器により冷却される。即ち、蒸発器で熱交換して冷気の必要量を各室に強制循環し、これにより冷凍室、冷蔵室、野菜室などを設定温度に冷却している。

先の製氷装置は−３０℃の冷気で製氷すると共に、製氷の完了した氷は循環冷気が常に接触していることになる。氷に冷気(低湿)が循環して接触すると、昇華を促進させ、長期的には透明な氷表面に霜を生成し、さらには成長させてしまう。つまり、循環する低湿冷気に接触する氷は昇華して小さくなり、且つ霜で覆われて見た目が不透明な氷になってしまうと云う問題があった。

また、従来の冷凍冷蔵庫は、上記冷凍冷蔵庫が持つ冷凍サイクルの蒸発器の他に、冷媒を気化させることが出来る製氷用蒸発器を先の蒸発器に対して並列に設けたものである。そして上記製氷用蒸発器に冷凍サイクル中を循環する冷媒を流し、気化熱を製氷用蒸発器を介して水に伝えたものである。つまりこの冷凍冷蔵庫は熱伝導率の比較的低い空気を介在させることなく製氷用蒸発器で直接水を冷却するものである。こうすることにより、この冷凍冷蔵庫は別個の冷凍サイクル等を不要にし、冷凍冷蔵庫自体の大型化を抑制する他、製氷時間の短縮を図ることを目的としている。

更に上記製氷用蒸発器に固着した冷却部に製氷水を吹き付ける或いは製氷水を流す等して純粋な水を優先的に冷却部に氷結させ、不純物は水に含ませ回収するようにし透明氷を作ることを目的とした技術が開示されている。このものであると製氷用蒸発器を持つ冷凍サイクルを別に設ける必要がないことから冷蔵庫自体の大型化が抑制され製氷時間の短縮が図れる他、透明氷を得ることが出来る。

しかし、製氷室には冷却されて空気中の水分が蒸発器に霜となって付着して乾燥した冷気(−３０℃近辺)が吹き出される。そのため、製氷の完了した透明氷が前記冷気の影響を受けることで昇華して小さくなってしまう。

貯蔵した透明の氷表面が扉開閉等の際に溶け、それが霜或いは不透明氷となって透明氷表面に付着してしまい、表面が白くなってしまい、透明の氷が不透明状態となってしまうと云う問題があった。

更には、製氷機構成部材である、製氷板と製氷用蒸発器を固着して製氷部とする際、予め冷蔵庫箱体側に組み込まれて発泡等を経て製造される冷凍サイクルの製氷用蒸発器を、冷蔵庫組立時に製氷板に取り付ける。したがって、製氷用蒸発器を傷付けないよう、しかも短時間の間にこの作業を完了させることは難しかった。また、上記構成部材を狭く限られた空間、例えば家庭用冷蔵庫の自動製氷室等に組み付けるのは難しい作業であった。

更には、上記特許文献には製氷板に製氷された氷をうまく検出する手段が開示されていない。若し、この検知がうまくいかず循環水を製氷板に供給し続けると、製氷板の表面に氷結した氷の形状によっては、供給された循環水が跳ね返って予測しない所に飛散してしまい、他の製氷機構成部材に付着し、それら構成部材に障害を与える虞があった。

また、製氷された透明な氷の大きさが一定せず、使用者に満足感を与えることが出来ない場合がある。更には、製氷運転時間が異常に長くなり、製氷室内の温度管理が難しくなる上に、他の室にも悪影響を与えてしまう等の問題があった。

本発明は、透明氷を作る冷蔵庫の製氷機において、循環水の供給を必要以上に行わないようにすることを課題とする。

本発明は上記課題を解決するものであり、庫内を冷却する冷却器と、且つ循環水を製氷部の製氷板に流して透明氷を作る冷蔵庫に於いて、製氷の完了を検出する手段が、製氷完を検知すると、製氷部に水を循環する循環ポンプを停止し、製氷用冷却器への冷媒の循環を停止し、製氷部を加熱し、氷を製氷板から離氷することにより、循環水が製氷室内に飛び散り、種々の製氷機構成部材に障害を与えることを防止できると共に、氷の大きさを所定の大きさにすることが出来、且つ他の部屋への温度的影響を小さく抑えることが出来る。
また、定量タンク内の水を製氷部に循環する循環ポンプの運転状態に応じて製氷完了を検知することにより、製氷部には常に同じ厚さ若しくは大きさの氷を作ることが出来ることは勿論、循環水の他への飛び散りを防止出来る。

また、製氷室内の温度を０℃〜５℃とし、製氷室内に製氷機構成部材の内の製氷部、循環ポンプ等を設置すると共に製氷部を構成する製氷板に温度検知器を取り付け、この温度検知器の温度変化で製氷完了を検知することにより、温度検知器は製氷板に出来る氷の厚みを把握しながら常に同じ厚さ若しくは大きさの氷を作ることが出来る。また、製氷室自体には第一の冷却器で作る冷気を強制循環することがないので、製氷の完了した氷表面の透明度も保持され、更には製氷室内設置の製氷機構成部材の凍結等と云う心配がないものである。

また、水の流れを一時点に邪魔する回動自在のフラッパーを製氷部の最下流に取り付け、そのフラッパーに温度検知器を取り付け製氷完了を検知することにより、製氷部には常に同じ厚さ若しくは大きさの氷を作ることが出来ることは勿論、循環水の他の構成部材への飛び散りを防止出来る。

また、製氷部を加熱する手段として冷凍サイクル中の高温冷媒を使用したことにより、加熱ヒータ等の電気品を設ける必要がないものである。

本発明は以上説明した如き構成を有することにより、循環水が製氷室内に飛び散り、種々の製氷機構成部材に障害を与えることを防止できると共に、氷の大きさを所定の大きさにすることが出来、且つ他の部屋（室）への温度影響を小さく抑えることが出来る冷蔵庫が得られる。

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

尚、図１は本発明を備えた冷蔵庫の正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。

先づ図１、図２に於いて、１は冷凍室、冷蔵室、野菜室それに製氷室等を備えた冷凍冷蔵庫本体、この冷凍冷蔵庫本体１は、内部に図２に示す如く、上から冷蔵室２、製氷室３、冷凍室４、野菜室５等を有している。

６〜９は上記室の前面開口部を閉塞する扉であり、６はヒンジ１０等を中心に回動する冷蔵室扉であり、他の７〜９は引き出し式の扉である。勿論この引き出し式扉６〜９は扉を引き出すと、各室を構成する容器が扉と共に引き出されてくる。この時７は製氷室扉であり、８は冷凍室扉であり、９は野菜室扉である。１１は上記扉６〜９と冷凍冷蔵庫本体１の箱体間をシールするパッキングであり、各扉６〜９の室内側外周縁に取り付けられている。また、製氷室３の隣りには切換室（図示せず）等が形成されている。

１２は冷凍室４と製氷室３間を区画断熱する仕切断熱壁である。この仕切断熱壁１２は厚さ３０〜５０mm程度の断熱壁で、スチロフォーム、或いは発泡断熱材（ウレタンフォーム）、真空断熱材等で作られている。１３は冷凍室４と野菜室５間を区画断熱する仕切断熱壁であり、仕切断熱壁１２同様３０〜５０mm程度の断熱壁で、これまたスチロフォーム、或いは発泡断熱材（ウレタンフォーム）、真空断熱材等で作られている。また、製氷室３と切換室との間も同じような仕切断熱壁により区画されている。

１４は冷蔵室２と製氷室３間を区画する梁状の横仕切部材、この横仕切部材１４は冷蔵室扉６及び製氷室扉７のパッキング１１受面を形成するもので上記冷蔵室２、製氷室３間を先の仕切断熱壁１２、１３の如く区画断熱するものではない。

１５は冷蔵室２、製氷室３間の冷気の出入を遮断する仕切板である。この仕切板１５は、両室間を熱的に遮断するものでなく、１〜３mm程度の薄板を成形加工して作られている。これは冷蔵室２の室内温度が０〜５℃に管理され、製氷室３も室内温度が０〜５℃に管理されている為である。

すなわち上記仕切板１５は着脱自在で冷蔵室２内の冷気が製氷室３内に入るのを防止できれば良いものである。また、製氷室３内は後述する製氷用冷却器が作り出す冷気により冷却されているものである。

更に、特筆すべきは、この製氷室３は他の室と異なり本体を冷却する冷気が循環されてなく、独立した室に形成されている。この為製氷室３には食品の持つ臭いが冷気を通して入り込み製氷機が作った氷に臭いを移さないよう構成されている。

次に冷凍冷蔵庫本体１に備えられた冷凍サイクルに付いて図２をもって説明する。

図に於いて、１６は圧縮機、１７は冷蔵庫本体１冷却用の第一冷却器、１８は製氷用冷却器である。これらは図には示してないが、凝縮器、減圧器等を伴って冷凍サイクルを構成している。即ち、圧縮機１６で圧縮した冷媒ガスを凝縮器（図示せず）で凝縮液化し、減圧器で減圧し、第一、第二冷却器で上記減圧した冷媒液を蒸発させ圧縮機に戻す。

１９は第一の冷却器１７近くに設けられた送風機、この送風機１９は先の冷却器１７と熱交換し、且つ除湿された冷気を冷凍室４、冷蔵室２、野菜室５等に供給する供給ダクト（図示せず）等と併設して用いられる。

勿論この供給ダクトをもって供給された冷気は、戻りダクト（図示せず）をもって回収される。

冷却器１７と熱交換する循環空気は、冷却器１７によって冷却されると共に先に説明したように湿気も奪われる。従って冷却器１７には、多量の霜が付き、この霜を除霜用ヒータ２０で定期的に除去する。一方、湿気を冷却器１７で奪われた循環冷気は、各室を冷却しながら各室の湿気を吸収して冷却器１７に戻る。即ち、従来の如く製氷室４内に氷を貯氷するタイプの冷蔵庫は、この循環冷気が製氷の完了した氷の昇華を促進してしまうことになる。

そこで本実施例に於いては、上記冷却器１７と熱交換した冷気を製氷室に循環しないようにして、冷気循環による昇華をなくすことを目的の一つとしてる。

即ち、製氷室３は後述する透明氷を作る為の製氷用冷却器１８で冷却するようにしている。それも冷気の自然落下で冷却するようにしている。

勿論本実施例の場合、製氷用冷却器１８は透明氷を作る、製氷部２１を冷却するのが主である。この製氷用冷却器１８と第一の冷却器１７への冷媒の流し方は、図５、図６に於いて説明する。

次に、図３をもって上記製氷室３内に設けられた透明氷を作る製氷装置に付いて説明する。尚、図３は図２の要部拡大図である。

本図は冷蔵室に設置された貯水タンクの水を一旦定量タンク（一回の製氷に必要となる水の量を溜めておくタンク）に移送し、その定量タンク内の水を製氷部に循環し、製氷部に所定の大きさ（厚さを含めて）の板状透明氷を作り、それをカットヒータで所定の大きさに分割し、それを貯氷容器に貯氷する製氷装置を説明するものである。この目的は常に同じ厚さ若しくは大きさの透明氷を作ること、及び製氷時間が異常に長くなる、更には、循環水が他部に飛び散るのを防止したものである。

図に於いて、２は冷蔵室を示し、３は製氷室を、４は冷凍室を示している。また、１２は仕切断熱壁を、１５は冷蔵室２と製氷室間を区画する仕切板を示し、２１は製氷部を示している。

そして、２２は冷蔵室２の底部に設置された着脱自在の貯水タンク、この貯水タンク２２内には後述する製氷部２１で一回に使用される水の量の例えば１０倍の量の水が貯えてある。

即ち、製氷部２１で一回に使用する水の量が２００ccであるとすると２０００ccを貯えることが出来る容量を持っていると云うことである。また、この貯水タンク２２内は例えば給水管との接続部を外せば引き出すことが出来、蓋を開すれば簡単に清掃出来る構造に作られている。

２３は製氷室３内に着脱自在に設置された定量タンク、この定量タンク２３内には、先にも記載した如く製氷部２１で作られる一回分の透明氷に相当する水の量が貯水タンク２２より移送されている。そしてまた上記定量タンク２３も貯水タンク同様給水管との接続部を外せば引き出すことが出来、蓋を開すれば、簡単に清掃出来る構造に作られている。

２４は貯水タンク２２より定量タンク２３に水を移送する循環ポンプである。この循環ポンプ２４は図にも示す如く、駆動部２４aが貯水タンク２２外にあり、ポンプ部２４bが貯水タンク２２内にあるタイプの所謂非接触型のポンプである。

先の一定量の水は、例えばこのポンプ２４を１０秒回すことにより得られる水量である。要はポンプの能力により運転時間で一定量を確保する構造である。

２５は給水管を示している。この給水管２５は貯水タンク２２、定量タンク２３に対し、接続部で着脱自在に接続されている。

従って、貯水タンク２２は給水、或いは清掃時、簡単に取り外しが出来るよう工夫されている。２６はその定量タンク２３内の水を製氷部２１に循環する給水ポンプである。このポンプ２６は傾斜して設けられた製氷部２１の頂部に先の水を循環する。

２８は先の給水管２７の先端に設けられた分流ノズルである。

上記、給水管２７はこの分流ノズル２８を伴って定量タンク２３間を接続するものである。また上記分流ノズル２８は製氷部２１の幅一杯に均一な水量を流す役目を果たす。

２１は製氷部、この製氷部２１は例えば幅１００mm、長さ１５０mm、高さ３０mmに作られた製氷板２１aと−２０〜−３０℃位まで冷える製氷用冷却器１８等より成るものである。

勿論、上記製氷板２１aはアルミニウム或いは銅の如く熱伝導性の良い薄板金属板で作られ、製氷用冷却器１８とは熱的に良好に取り付けられている。

この為、製氷板２１a表面（水の流れる面）は当然−２０〜−３０℃の温度に保持される。そして、分流ノズル２８より製氷板２１aに流された水は、少しずつ透明な氷として氷結して成長する。製氷板２１aで製氷されず通リ過ぎた不純物を含む水は、先の定量タンク２３に設けられた戻り口２３aより戻される。

これを繰り返し行なうことにより、製氷板２１aには空気や不純物の少なくなった水が凍り、不純物は未氷結の循環水となり定量タンク２３に戻る。

従って、定量タンク２３にこの不純物が溜まるようにして製氷を完了する構造を採用する。これによって、製氷板２１aには常に透明な板状氷が出来ることとなる。

製氷板２１aでの製氷が完了した時点で製氷板２１aと氷との界面を溶かし、次の工程となるカットヒータ２９に該製氷板２１aの傾斜を利用し、製氷の完了した板状氷を降下させる。このカットヒータ２９に届いた板状の透明氷はこのカットヒータ２９で所定の大きさに分割され、図の如く貯氷タンク３０に貯氷される。

尚、この時上記カットヒータ２９は板状の透明氷を例えば１０分〜６０分位かけて切断出来れば良い発熱量としておく。

即ち、一回の製氷サイクルが６０分であるとすると６０分以内に板状氷がカットヒータにより分割されブロック氷になれば良いからである。

以上透明氷を作る為の構成部品例えば貯水タンク２２、定量タンク２３、循環ポンプ２４、給水管２５、給水ポンプ２６、給水管２７、分流ノズル２８、カットヒータ２９、貯氷タンク３０は何れも０℃〜５℃の室温に設定された冷蔵室２、製氷室３内に設置されている。

これにより、上記給水管２５等を凍結から守る過剰な凍結防止ヒータは必要としない。
即ち、冷蔵室２は従来一般に採用されている冷気量制御ダンパー等を介して冷蔵室２に入る冷気量により室温が確保される。

一方製氷室３は先に説明した製氷用冷却器により基本的には０℃〜５℃に冷却される。

一般に製氷室３の内容積は１５Ｌ〜３０Ｌに作られる為間口が非常に小さい。また、この製氷室３は冷凍室４に隣接することにより、仕切断熱壁１２を通して熱影響を受ける。

従って、上記製氷室３を０℃〜５℃の温度に制御する為には上記製氷用冷却器１８の熱影響が製氷室側に出ないように該冷却器１８を断熱材（図示せず）で覆う必要があると共に、該製氷室３に加熱ヒータ（図示せず）を設置して、この加熱ヒータを入り切りさせ０℃〜５℃に保持する。このことより製氷の完了した透明氷は０℃近辺若しくは０℃〜５℃の温度に貯蔵されることとなる。

従って、扉開時透明氷表面が溶けても氷と室温との間に霜が付く温度差がない為、氷表面に該透明氷表面を不透明な氷としてしまう霜が付くことがない。また、溶けた水を凍らせる冷気がないことより該透明氷表面に不透明な氷が付き透明感を損害することがないものである。

また、図３に示す構成で特筆すべきは、製氷室３を冷蔵室２の下方に構成し冷蔵室２と製氷室３を区画する仕切板１５を薄板樹脂板とし横仕切断熱壁の透影面にスペースを作り、このスペースに製氷部２１を設置した点である。

こうすることにより従来無効とされていた空間を有効に活用することが出来ることは勿論、製氷室３を冷却する製氷用冷却器１８（図５、図６参照）を仕切板１５を外して製氷室の一番上に設置することが出来たと云う点である。これにより冷気自然落下による製氷室の冷却が可能となる。

更にまた、上記貯水タンク２２、定量タンク２３は冷蔵庫の外に取り出し、流し等で蓋を開して内部を簡単に清掃出来るので貯水タンク２２への水補給、或いは定量タンク２３内の不純物洗い流し等が容易になる。

次に実施例１と異なる例を図４を用いて説明する。

尚、図４は図３とは異なる実施例を説明する図で図２の要部拡大相当図である。

図に於いて、２は冷蔵室、３は製氷室、４は冷凍室を示す。１２は横仕切部材であり、１５は仕切板を示す。また、２１は製氷部を２４は循環ポンプを２７は給水管を２８は分流ノズルを２９はカットヒータを、３０は貯氷容器をそれぞれ示している。

また、上記構成は図３で説明した構成及び機能を有している。ここに於いて、図３と図４が大きく異なる点は、貯水タンク２２の設置場所にある。

即ち、図３に於いては、冷蔵室２内に貯水タンク２２を設置していたが、本実施例に於いては、製氷室３内に設置し、定量タンク２３（図３に図示）を削除した点にある。

このような構成をとることにより図３に於いて使用していた給水ポンプ２６、定量タンク２３を削減し、原価低減が図れることは勿論冷蔵室２内を広く利用出来るものである。

また、予め貯水タンク２２内には、１０回分の製氷が行なえる水量を入れておく。また、この貯水タンク２２は給水の為に冷蔵庫の外に取り出した後の組み込みも簡単に出来る構造とされている。また、更には取り出し後、水の補給、清掃も蓋を開すれば簡単に出来る構造に作られている。

このものに於ける、製氷部２１への水の循環は次のようにして行なわれる。

先づ、給水管２７の途中に設けられた循環ポンプ２４が駆動し、貯水タンク２２内の水を製氷板２１aに分流ノズル２８を介して幅一杯に給水する。製氷を開始する時点では製氷用冷却器１８は既に−２０〜−３０℃に冷却されていることより、図３と同様透明氷が出来始める。

この過程に於いて、不純物を含む未結氷の水は製氷板２１a先端より貯水タンク２２内に戻される。勿論貯水タンク２２内にはこの未結氷の水を受け入れる開口（図示せず）を予め設けておく。

これを繰り返し行なうことにより所定の大きさ、厚さの透明氷が出来る。そして氷が出来あがると、これをセンサー（図示せず）が検出し、上記循環ポンプ２４の運転を停止し、図３同様カットヒータ２９側に板状氷を落下させる。この場合は氷の出来上がりを検出するセンサー或いはソフトが必要となるが、冷蔵室を大きく使えること、定量タンクをなくしポンプを一個とすることが出来るメリットを選ぶ際には本実施例は有効となる。

次に、図５を用いて先に説明した製氷用冷却器に付いて説明する。図５は図１に説明する冷蔵庫に用いられる冷凍サイクルの説明図である。図５に於いて、尚図中１６は圧縮機であり、１７は第一の冷却器であり、１８は製氷用冷却器であり、１９は送風機である。ここに於いて、上記冷凍サイクルの基本形は圧縮機１６、凝縮器３１、膨張弁３４、流路切換弁３３、第一の冷却器１７を直列にしかも順次接続したものである。

本実施例の場合は、この基本形に製氷用冷却器１８を上記第一の冷却器１７に対し並列になるよう、流路切換弁３３と、圧縮機１６との間に設けたものである。３３は流路切換え弁であり、通常は第一、製氷用冷却器に予め設定された量の液冷媒を分流して流すが、必要があれば、第一、第二の何れかに限定して流すことが出来る弁である。

かかる構成を備えた冷凍サイクルの運転は、次のようにして行なわれる。即ち、冷媒は、圧縮機１６で高温高圧下に圧縮され、気化されるものである。つまり圧縮機１６は圧縮機能を有する装置である。圧縮機１６を経て凝縮器３１に送られた冷媒は、冷却凝縮されて液化する。凝縮器３１は液化機能を有する装置である。

次に、凝縮器３１を経た冷媒は圧力を低下させる減圧装置である膨張弁３４に入り、ここで低温、低圧の液状冷媒となる。この液状冷媒は次に流路切換弁３３にて予め設定された量に分流される。即ち、製氷用冷却器１８側は透明氷を作ることが出来、且つ製氷室３を０℃〜５℃に冷却することが出来る量の冷媒量が、また、第一の冷却器１７側は、冷凍冷蔵庫本体１を設定温度に冷却することの出来る冷媒量に分流される。

こうして分流された液状冷媒は、第一、第二冷却器１７、１８に入り、ここで一方は循環水の熱或いは製氷室３の熱を奪い、他方は冷凍冷蔵庫本体１内の熱を奪って蒸発するものである。

この時にあって第一の冷却器１７はフィン付熱交換器が使われ、送風機１９をもって熱交換した冷気を製氷室３を除く各室例えば冷凍室４、冷蔵室２等に強制循環させる。こうして各室は所望の温度に設定される。

一方、製氷用冷却器１８は例えばＵ字状に折り曲げられた冷媒管を製氷板２１aに密着するように取り付けた製氷部２１（熱交換器）となり、こちらは透明氷を作っている時には循環水を冷却し、透明氷を作っていない時には、製氷室３内を自然冷気落下方式で冷却する。

尚、上記透明氷が所定の大きさ、厚さに製氷された時には製氷用冷却器１８への冷媒供給は停止される。この時には先に説明した流路切換弁３３が冷媒を第一の冷却器１７側に全部流すように働くか、圧縮機１６の運転を停止するものである。

而して、３４は膨張弁である。３５は制御部である。この制御部３５は膨張弁３４の開度を変え減圧度合を変えると共に流路切換弁３３の冷媒流れ方向を変えたり停止するものである。

例えば、製氷用冷却器１８のみで製氷を行ないたい時には膨張弁３４の開度を上げ、冷却器１７、１８に同時に冷媒を流す時には、先の開度を下げ、第一の冷却器１７のみに冷媒を流す時には、先の中間に位置する開度にする等して冷媒温度をコントロールする。
このように制御部３５で膨張弁３４、流路切換弁３３を制御することにより、冷媒の蒸発温度幅を持たせ、効率的な冷凍サイクル運転が出来るようにしている。

５０は、バイパス通路で冷却器１７に直接あたたかいホットガス冷媒を送る通路である。このホットガス冷媒は製氷板２１aに結氷した氷を製氷板２１aから離氷する時に使用する。

次に、図６、図７を用いて製氷部２１に付いて説明する。

尚、図６は本発明に使用する製氷部２１の断面拡大説明図であり、図７は図６とは異なる製氷部の断面拡大説明図である。

先づ、図６に於いて２１は製氷部で製氷板２１a、製氷用冷却器１８より構成されている。２８は分流ノズルである。３６はＵ字状に折り曲げたパイプから成る製氷用冷却器１８を製氷板２１aに密着するように取り付けた取付板である。この取付板の両側は上記Ｕ字状に折り曲げたパイプに密着するよう該パイプ径にほぼ合わせて作られている。

尚、この製氷用冷却器１８を製氷板２１aに取り付ける時には、矢印Ｐ方向より冷却器１８を取付板３６に向かってスライドさせるようにして差し込むことにより完成するものである。即ち、冷蔵庫の製作段階で上記製氷用冷却器１８を製氷室に臨ませておくことで、製氷板２１aは後から取り付けることが出来る。３７は製氷部２１の熱を水が流れる製氷板２１aに集中させる為の断熱材であり、３８は透明氷完成時製氷部２１を加熱し製氷板２１aに着いた透明氷を溶かして、その板状透明氷をカットヒータ側に落下させる加熱ヒータである。

図６に示すものは、製氷板２１a上に水を流し、この製氷板２１aに板状透明氷を作るものであるが、図７に示すものは、製氷時に小さく分割した透明氷を作るように、上記製氷板２１aを図のように分割された小さな室を有するものとし、この製氷板２１aを逆さに配設している。この製氷板２１aの小さな室に向けて、分流ノズル２８より循環水を吹き付け透明氷を作る製氷部２１を示している。

また、製氷部２１に結氷した透明氷は、加熱ヒータ３８の働きにより製氷板２１aから下方に落下するものである。尚、分流ノズル２８が氷落下に邪魔になる場合には、製氷が完了した時点で、分流ノズルを移動させるか、製氷部２１を移動させるものである。

次に、本発明に使用する貯氷容器３０に付いて、図８、図９を用いて説明する。

図に示す貯氷容器３０は容器３０内に貯蔵されている透明氷の潜熱が奪われるのを防止する断熱材である。

また、図９に示したものは、上記貯氷容器３０に断熱材付き蓋４０を設けたものである。この蓋４０は軸４１を支点に矢印Ｒ方向に回動する。４２はこの際使用するハンドルである。

このように貯氷容器３０に断熱材付き蓋４０を設けることにより透明氷から潜熱が奪われるのを更に防止出来るものである。

即ち、透明氷が入った貯氷容器３０は断熱材３９が設けられていることより氷自身の持つ熱により０℃以下に保持される。一方この貯氷容器３０が設置されている製氷室３内は０℃〜５℃の室であることより、わずかではあるが、貯氷容器３０内の透明氷の持つ潜熱が製氷室３側に奪われる。

断熱材付蓋４０はこれを更に小さくおさえられる。特に製氷室扉を開した時、貯氷容器３０内の透明氷の持つ潜熱が外気に奪われるのを防止出来るものである。

また、図９に示す遮蔽板４３の使い方の代表例として貯氷容器３０内に透明氷が満水となった時、或いは製氷の完了した氷をしばらく使う予定がない時等にこの遮蔽板４３を矢印Ｒ方向に閉め貯氷容器３０を密閉に近い容器とし、冷凍室（−２０℃）に収納しておくようにすれば長時間透明氷を貯蔵しておける。

また、貯氷容器３０内の透明氷のもつ潜熱が奪われないようにする為の有効手段は、該製氷室３温度を０℃近辺に近かづけておくのが良い手段である。

更に、貯氷容器３０内の貯氷量は常に氷量検知センサー（図示せず）にて検知されているもので、この氷量検知センサーが、満水を検知すると、次の製氷板への循環水の給水は停止される。

次に図１０、図１１を用いて本発明を備えた冷蔵庫の貯氷容器３０、定量タンク２３の着脱に付いて説明する。図に於いて、２は冷蔵室、３は製氷室、２２は冷蔵室２内に設置された貯水タンク、この貯水タンク２２は冷蔵室２に設置されている為清掃は容易に行なうことが出来る。即ち、この貯水タンク２２を冷蔵室２より引き出す時には、貯水タンク２２側より出ている給水管の差し込みと、給水管２５側の受け口とを接続部Ａより引き抜けば簡単にその結合関係は解除出来る。

従って、この貯水タンク２２の清掃は、貯水タンク２２への給水時にも簡単に行なうことが出来る。２３は製氷室３内に設置された定量タンクである。この定量タンク２３を製氷室扉７を開して引き出す時には先づ、貯氷容器３０を製氷室扉７より取り外した後でないと引き出せない。即ち製氷室扉７は引き出し式であり、且つ製氷室３は先にも記述した如く内容積が小さい。従って間口も小さいので該定量タンク２３の着脱は複雑となる。そこで定量タンク２３と給水管２５、２７との接合関係は単純な構造にしなければならない。
そこで本実施例に於いては、定量タンクの引き出しと、押し込みによって、確実に接続、引き抜きが出来るよう図１１に示す如く接続口、Ｂ、Ｃを形成する差し込みを定量タンク２３の蓋２３aに、また、受け口を給水管２５、２７側に作った（図１１参照）。

この構造とすることにより、定量タンク２３の清掃も可能とすることが出来る。３０は貯氷容器である。この貯氷容器３０は０℃〜５℃の製氷室に設置されることもあって、長期保存時には多少氷が溶ける。この溶けた水と氷を分離するのが簀子４４である。またこの簀子４４の下方に位置する貯氷容器３０の底壁には排水口４５が設けられている。４６は受口、この受口４６は先の排水口４５より滴下する氷の溶けた水を排水パイプ４７を使って圧縮機１６の上部等に設けられた蒸発皿４８に導く。

尚、図には示してないが、定量タンク２３の底壁にもドレン口を作っておき定期的に定量タンク２３内の水を蒸発皿４８に逃がしてやる構造とすれば、定量タンク２３はいつもきれいな状態で使用可能となる。

次に図１２、図１３を用いて、製氷部２１（製氷板２１a）に製氷された透明な氷が所定の大きさと厚さになった事を検知する温度検知器４９等に付いて説明する。図に於いて、２１は製氷部であり、２１aは製氷板、２９はカットヒータで製氷の完了した板状透明氷を３０mm×３０ｍｍ×２５mmの矩形に分割する。２８は製氷板２１aに定量タンク２３より水を給水する分流ノズル、２４は循環ポンプである。

製氷時には、循環ポンプ２４により定量タンク２３内の水は汲みあげられ分流ノズル２８より製氷板２１aに吹き出される。製氷板２１aは先にも記述した如く−２０〜−３０℃に冷却されていることにより吹き出される水のうち、空気や不純物の少ない水が氷結して該製氷板２１aに除々に成長する。この時未結氷の水は、再び矢印Ｅの如く定量タンク２３に戻る。これを繰り返すことにより定量タンク２３内の水がなくなる。これを検知すると該循環ポンプ２４は運転を停止する。この時製氷板２９には、例えば２５０mm×９０mm×２５mmの板状透明氷が完成している。

循環ポンプ２４が停止すると製氷部２１への冷媒の供給が停止し、代りに加熱ヒータ３８の発熱が始まる。この加熱ヒータ３８により板状透明氷と製氷板２１aとの界面が溶けカットヒータ２９側に滑り落ち、そこで矩形状に切断されて貯氷容器３０に貯氷される。上記実施例は定量タンク２３を使って、所定形状（或いは厚さ）の透明氷を作った例で説明したが、定量タンク２３を使わずに温度検知器４９（サーミスタ）の温度変化をとらえて氷の出来上がりを検出することも可能である。

即ち、製氷板２１aは水が流れている時と、氷が出来ている時とでは当然温度が異なる。この異なる温度をとらえて、上記循環ポンプ２４の運転を停止するようにしても氷の出来上がりを検知することは可能である。

尚、上記温度検知器４９の取付位置は製氷板２１aの側壁や、図１３の如く製氷板２１a最下端に設けられる。フラッパー５０であっても良い。尚フラッパー５０は製氷板２１aを流れる水を一旦止める働きをする部材である。

本発明は以上説明した如き構成を有することにより、次の如き効果が得られるものである。

即ち、冷蔵庫に隣接して製氷室を構成し、この製氷室の製氷部に製氷用冷却器を設け、且つ上記製氷部に水を循環させて透明氷を作ると共に、該製氷室は製氷用冷却器で０℃〜５℃間の温度に冷却し、製氷室には製氷部の他、貯氷容器等を設置すると共に冷蔵室と製氷室間を薄板仕切板で仕切ったことにより、特別専用の冷凍サイクルを組み込む必要がないので冷蔵庫自体が大型化することがないことは勿論、製氷部に循環水を送る給水パイプ或いはポンプ等の凍結の必要がない。

更に、循環冷気を透明氷に当てないので、昇華が促進され、貯蔵している透明氷が小さくなるのを抑制できる。その上、製氷室扉開時、透明氷表面が溶けることがあってもそれが霜、或いは不透明な氷となり、透明氷表面を覆うことがないので、使用者には常に見た目の美しい透明氷を提供することが出来る。

また、設置された貯水タンクより定量タンクに送水する給水ポンプと定量タンク内の水を製氷部に循環する循環ポンプとを備えたことにより特別な、検知装置を使うことなく、製氷部には常に所定の大きさ（或いは厚さ）の氷を作ることが出来る。

また、製氷部に製氷用冷却器を取り付けると共に、製氷用冷却器に流れる冷媒の割合及び減圧度合を、膨張弁及び流路切換弁を使って可変するようにした。これにより、膨張弁及び流路切換弁を制御することで、例えば冬期の如く冷蔵庫の運転率が低くなった時でも製氷用冷却器に冷媒を送ることが出来、透明氷の製作を可能とする。

また、貯氷容器外周を断熱材で覆うと共に該貯氷容器の開口部には開閉自在の蓋を設けたことにより、貯氷容器の回りが周囲温度によりあたためられ、透明氷のもつ潜熱が奪われ、融解が促進されると云うことがない。

また、冷蔵室扉と製氷室扉とのパッキングが当接する横仕切部材の投影面内は製氷室とすると共に、その製氷室に製氷部等を設置したことにより、従来無効空間になっていた所を有効に活用出来る冷蔵庫が得られるものである。

即ち、製氷室の製氷部に製氷用冷却器を設け、且つ上記製氷部に水を循環させて透明氷を作る冷蔵庫に於いて、製氷の完了を検出する手段が、製氷完を検知すると、製氷部に水を循環する循環ポンプを停止し、製氷用冷却器への冷媒の循環を停止した後製氷部を加熱し、氷を離氷することにより、循環水が製氷室内に飛び散り、種々の製氷機構成部材に障害を与えることを防止できると共に、氷の大きさを所定の大きさにすることが出来、且つ他の部屋への温度的影響を小さく抑えることが出来る。

また、定量タンク内の水を製氷部に循環する循環ポンプの運転状態に応じて製氷完了を検知することにより、製氷部には常に同じ厚さ若しくは大きさの氷を作ることが出来ることは勿論、循環水の他への飛び散りを防止出来る。

また、製氷室内の温度を０℃〜５℃とし、製氷室内に製氷機構成部材の内の製氷部、循環ポンプ等を設置すると共に製氷部を構成する製氷板に温度検知器を取り付け、この温度検知器の温度変化で製氷完了を検知することにより、温度検知器は製氷板に出来る氷の厚みを把握しながら常に同じ厚さ若しくは大きさの氷を作ることが出来る。また、製氷室自体には第一の冷却器で作る冷気を強制循環することがないので、製氷の完了した氷表面の透明度も保持され、更には製氷室内設置の製氷機構成部材の凍結等と云う心配がないものである。

また、水の流れを一時点に邪魔する回動自在のフラッパーを製氷部の最下流に取り付け、そのフラッパーに温度検知器を取り付け製氷完了を検知することにより、製氷部には常に同じ厚さ若しくは大きさの氷を作ることが出来ることは勿論、循環水の他への飛び散りを防止出来る。

また、製氷部を加熱する手段として冷凍サイクル中の高温冷媒を使用したことにより、加熱ヒータ等の電気品を設ける必要がないものである。

本発明を備えた冷蔵庫の正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図２の要部拡大説明図である。 図３とは異なる実施例を説明する図である。 図１に説明する冷蔵庫に用いられた冷凍サイクルの説明図である。 本発明に使用する製氷部の断面拡大説明図である。 図６とは異なる製氷部の断面拡大説明図である。 本発明に用いる貯氷容器の断面図である。 図８とは異なる貯氷容器の断面図である。 本発明を備えた冷蔵庫の貯氷容器、定量タンクの着脱について説明する図である。 図１０中の貯水タンク、定量タンクの着脱構造を説明する図である。 図１０に示す製氷部への温度検知器取り付け位置を示す図である。 図１２とは異なる温度検知器取り付け位置を示す図である。

符号の説明

１…冷凍冷蔵庫本体、２…冷蔵室、３…製氷室、４…冷凍室、５…野菜室、６…冷蔵室扉、７…製氷室扉、８…冷凍室扉、９…野菜室扉、１０…ヒンジ、１１…パッキング、１２…仕切断熱壁（冷凍室と製氷室間）、１３…仕切断熱壁（冷凍室と野菜室間）、１４…横仕切部材、１５…仕切板、１６…圧縮機、１７…第一の冷却器、１８…製氷用冷却器、１９…送風機、２０…除霜用ヒータ、２１…製氷部、２１a…製氷板、２２…貯水タンク、２３…定量タンク、２４…循環ポンプ、２４a…駆動部、２４b…ポンプ部、２５…給水管、２５a…接続口、２６…給水ポンプ、２７…給水管、２８…分流ノズル、２９…カットヒータ、３０…貯氷容器、３１…凝縮器、３２…キャピラリチューブ、３３…流路切換弁、３４…膨張弁、３５…制御基板、３６…取付板、３７…断熱材、３８…加熱ヒータ、３９…断熱材、４０…断熱材付蓋、４１…軸、４２…ハンドル、４３…遮蔽板、４４…簀子、４５…排水口、４６…受口、４７…排水パイプ、４８…蒸発皿、４９…温度検知器、５０…バイパス通路。

Claims (5)

1. 庫内を冷却する冷却器と、氷を作る製氷機構成部材とを備え、この製氷機構成部材が、少なくとも循環水が表面に流れて氷を作る製氷板と、この製氷板を冷却する製氷用冷却器と、製氷の完了を検出する手段とを有し、
   この製氷の完了を検出する手段が製氷完了を検知すると、製氷部に水を循環する循環ポンプを停止し、製氷用冷却器への冷媒の循環を停止し、製氷部を加熱し、氷を製氷板から離氷することを特徴とする冷蔵庫。
2. 定量タンク内の水を製氷部に循環する循環ポンプの運転状態に応じて製氷完了を検知することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 製氷室内の温度を０℃〜５℃とし、この製氷室内に製氷機構成部材の内の製氷部、循環ポンプ等を設置すると共に製氷部を構成する製氷板に温度検知器を取り付け、この温度検知器の温度変化で製氷完了を検知することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
4. 水の流れを一時点に邪魔する回動自在のフラッパーを製氷部の最下流に取り付け、そのフラッパーに温度検知器を取り付け製氷完了を検知することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
5. 製氷部を加熱する手段として冷凍サイクル中の高温冷媒を使用したことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。

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