JP2005164144A

JP2005164144A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2005164144A
Application number: JP2003404183A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Adachi; 正足立; Toyoshi Kamisako; 豊志上迫; Hiroshi Tatsui; 洋龍井; Mitoko Ishita; 美桃子井下
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2003-12-03
Publication date: 2005-06-23

Abstract

【課題】透明氷を作る自動製氷装置に関し、透明度を保ちつつ製氷時間の短縮を図る。
【解決手段】冷蔵室４２に配置された貯水タンク４３と、冷凍室４１または製氷室４０に配置された自動製氷装置と、貯水タンク４３の水を自動製氷装置の製氷部１５へ導くポンプ４４並びに給水パイプ４５と、自動給水装置は、給水した水を凍結させる製氷部１５と、製氷部１５で製氷した氷を砕く砕氷部材２９と、砕氷部材２９を駆動させる砕氷用駆動部１８と、製氷部１５を揺動させる揺動用駆動部２８とを備えてなり、製氷部１５に砕氷部材２９が位置して氷生成時に砕氷部材２９を覆っているため、冷蔵庫のような限られたスペースで、製氷部１５の揺動により、製氷部１５の水を製氷部１５全体に移動させて十分な脱気をして透明氷が作りやすくする。
【選択図】図１

Description

本発明は透明氷を作る自動製氷装置を備えた冷蔵庫に関するものである。

近年、清潔指向の高まりにより、冷蔵庫に対してより清潔感を求める傾向が消費者の間で高まっている。冷蔵庫で作る氷に対しても、従来の不純物を含んだ氷よりもより透明度が高く、不純物の少ない氷が求められている。

従来の透明製氷を作ることのできる冷蔵庫用の自動製氷装置としては、製氷皿を所定の振動数、振幅にて軸周りに揺動させながら製氷するものがある。（例えば、特許文献１参照）
以下、図面を参照しながら上記従来の自動製氷装置を説明する。

図８は従来の自動製氷装置の平面図である。図８に示すように、従来の自動製氷装置は、矩形箱状の機体１から図中左方に向けて突出するＬ字状の支持部材２を備え、前記支持部材２と前記機体１間に合成樹脂製で小氷塊を生成する多数の凹部を備えた製氷皿３を軸支して取り付け、製氷皿３の上面を蓋４で覆っている。また、前記機体１内に収納されたパルスモータ５の出力軸６と製氷皿３の軸とを連結している。前記パルスモータ5は、ギヤ列等からなる駆動装置７として形成されている。

さらに、前記機体１の側面に検氷レバー８を備えるとともに、前記製氷皿３に給水する給水パイプ１０の導水部１１が前記製氷皿３の端部に水を導入するべく製氷皿３の回動範囲をはずれて設けている。

前記製氷皿３の端部に設けられた支軸１２は支持部材１３に回動自在に取り付けられている。また、前記製氷皿３の下部に製氷完了を検知する温度センサ１４が設けられている。

以上のように構成された自動製氷装置について、以下その動作を説明する。

従来の自動製氷装置は、冷蔵庫の製氷室内に配置され、その周囲温度は冷凍域に保たれるとともに製氷皿３の底面に冷気を当てている。そして、給水手段により給水された水は給水パイプ１０及び導水部１１を介して製氷皿３の各凹部に均一に満たされる。この時、製氷皿３の上面は上蓋４で覆われているおり、かつ、上蓋４内には電気ヒータ（図示せず）が備えられているため、製氷皿３に給水された水は下面から徐々に凍結し、上面が最後に凍る。

この為、水中に含まれる気泡は下面から徐々に上面へと移動していき、結果、気泡のない氷が生成される。

また、製氷中には、駆動装置７内にあるパルスモータ５は、ある一定の振動数、振幅にて出力軸６を揺動させる。このことにより、支軸１２により支持部材１３に保持されている製氷皿３は支軸１２周りに正転、逆転を繰り返す。これにより、製氷皿３内の水は振動が加えられ攪拌されるので、より脱気効果が期待される。
特開平６−３３１２４４号公報

しかしながら、上記従来の構成は、製氷皿３が矩形の氷を作成する為、複数の区画に分割されており、揺動させた時の水の移動距離に制限があるという欠点があった。この水の移動距離が少ないと十分に脱気（空気の気泡を逃がすこと）ができず、その結果製氷時間が延びてしまうという問題がある。

本発明は従来の課題を解決するもので、短時間で透明氷ができる自動製氷装置を備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の冷蔵庫は、冷凍空間内に、上部を高温に底部を低温に保ち上部に開口部を有する製氷皿と、前記製氷皿の開口部より間欠的に給水する給水系統とを備え、前記給水系統は、室温より低温に保持された空間に配置された貯水タンクと、給水パイプを通じて前記貯水タンクから給水するポンプを有し、前記給水パイプ先端は前記製氷皿の前記開口部へ配置しているもので、透明度の高い氷を製氷できる。

また、本発明の冷蔵庫は、冷蔵室に配置された貯水タンクと、冷凍室または製氷室に配置された自動製氷装置と、貯水タンクの水を自動製氷装置の製氷部へ導くポンプ並びに給水パイプと、前記自動給水装置は、給水した水を凍結させる製氷部と、前記製氷部で製氷した氷を砕く砕氷部材と、前記砕氷部材を駆動させる砕氷用駆動部と、前記製氷部を揺動させる揺動用駆動部とを備えてなり、前記製氷部に前記砕氷部材が位置して氷生成時に砕氷部材を覆っているため、冷蔵庫のような限られたスペースで、製氷部の揺動により、製氷部の水を製氷部全体に移動させて十分な脱気をして透明氷が作りやすくなるものである。

本発明の冷蔵庫によれば、冷凍空間内に、上部を高温に底部を低温に保ち上部に開口部を有する製氷皿と、前記製氷皿の開口部より間欠的に給水する給水系統とを備え、前記給水系統は、室温より低温に保持された空間に配置された貯水タンクと、給水パイプを通じて前記貯水タンクから給水するポンプを有し、前記給水パイプ先端は前記製氷皿の前記開口部へ配置しているもので、透明度の高い氷を製氷できる。

また、冷蔵室に配置された貯水タンクと、冷凍室または製氷室に配置された自動製氷装置と、貯水タンクの水を自動製氷装置の製氷部へ導くポンプ並びに給水パイプと、前記自動給水装置は、給水した水を凍結させる製氷部と、前記製氷部で製氷した氷を砕く砕氷部材と、前記砕氷部材を駆動させる砕氷用駆動部と、前記製氷部を揺動させる揺動用駆動部とを備えてなり、前記製氷部に前記砕氷部材が位置して氷生成時に砕氷部材を覆っているため、冷蔵庫のような限られたスペースで、製氷部の揺動により、製氷部の水を製氷部全体に移動させて十分な脱気をして透明氷が作りやすくなるものである。

請求項１に記載の発明は、冷凍空間内に、上部を高温に底部を低温に保ち上部に開口部を有する製氷皿と、前記製氷皿の開口部より間欠的に給水する給水系統とを備え、前記給水系統は、室温より低温に保持された空間に配置された貯水タンクと、給水パイプを通じて前記貯水タンクから給水するポンプを有し、前記給水パイプ先端は前記製氷皿の前記開口部へ配置しているもので、透明度の高い氷を製氷できる。

請求項２に記載の発明は、冷蔵室に配置された貯水タンクと、冷凍室または製氷室に配置された自動製氷装置と、貯水タンクの水を自動製氷装置の製氷部へ導くポンプ並びに給水パイプと、前記自動給水装置は、給水した水を凍結させる製氷部と、前記製氷部で製氷した氷を砕く砕氷部材と、前記砕氷部材を駆動させる砕氷用駆動部と、前記製氷部を揺動させる揺動用駆動部とを備えてなり、前記製氷部に前記砕氷部材が位置して氷生成時に砕氷部材を覆っているため、冷蔵庫のような限られたスペースで、製氷部の揺動により、製氷部の水を製氷部全体に移動させて十分な脱気をして透明氷が作りやすくなるものである。

また、請求項３に記載の発明は、前記製氷部と、前記砕氷部材と、前記砕氷用駆動部とを一体に組み立てることにより、砕氷部材を別途位置に設けるものでないので、氷を砕氷部材へ導く必要がなくコンパクトにできるので、冷蔵庫へ配置したとき庫内全体を有効に活用できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。また、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による自動製氷装置の斜視図である。図２は、同実施の形態の自動製氷装置の分解状態を示す斜視図である。図３及、図４、図５は、同実施の形態の自動製氷装置の要部断面図である。

図１、図２、図３、図４、図５において、製氷部１５は製氷皿３と、冷却板１６と、製氷皿３の外周フランジと冷却板１６の間に配置される水漏れ防止材１７から構成され、さらに冷却板１６の下方に砕氷用駆動部１８が配置される。

前記砕氷用駆動部１８の下方には放熱板１９が配置されており、冷却板１６と放熱板１９の間には冷却手段、例えば複数個のペルチェ素子２０が配置される。このペルチェ素子２０の外周には固定部材２１が配設され、ペルチェ素子２０の位置を固定する役割を果たす。

前記冷却板１６と固定部材２１の間、放熱板１９と固定部材２１の間には、各々、水浸入防止材２２が水密となるように設けられ、外部からペルチェ素子２０近傍に水分が侵入することを防いでいる。また、冷却板１６と、放熱板１９は、各々アルミ等の熱伝導性の良い材料で成形されている。

保持部材２３及び、保持部材２４は、それぞれ一方が開口された略箱形状の保持部２５、保持部２６が一体に形成されており、この保持部２５、保持部２６により、製氷皿３と、冷却板１６と、水漏れ防止材１７と、砕氷用駆動部１８と、放熱板１９と、ペルチェ素子２０と、固定部材２１と、水浸入防止材２２を上下に挟持するよう構成されている。

この時に、製氷皿３は保持部材２３及び、保持部材２４によって冷却板１６方向に押さえ付けられ、同時に、水漏れ防止材は適度に圧縮されている。

また、保持部材２４の一方には、挿入口２７が一体に形成されており、揺動用駆動部２８の出力軸が挿入される構成となっている。

また、砕氷用駆動部１８には、複数個の砕氷部材２９が連結されており、冷却板１６を貫通して製氷部１５方向へ延伸されている。この時、冷却板１６の貫通穴には、砕氷部材２９の周囲をシールする、水漏れ防止材３０が設けられており、固定板３１にて冷却板１６に固定されている。

また、冷却板１６には温度検知手段、例えば温度センサ３２が設けられ、保持部材２３に取り付けられている。

また、保持部材２３、及び保持部材２４内には、断熱材３３が設けられている。

製氷皿３と、冷却板１６と、水漏れ防止材１７と、砕氷用駆動部１８と、放熱板１９と、ペルチェ素子２０と、固定部材２１と、水浸入防止材２２と、保持部材２３と、保持部材２４と、砕氷部材２９と、水漏れ防止材３０と、固定板３１と、温度センサ３２と、断熱材３３は、各々相互に固定され、全体として製氷ユニット３４を構成している。

また、製氷ユニット３４は、製氷室天面３５に設けられた略ドーム形状の凹部内に、その上部が収納される。保持部材２３と、製氷室天面３５の凹部は、製氷ユニット３４の回転に支障の無い程度に近接しており、製氷部１５と製氷室の空気の循環は最小限に抑えられている。さらに、図示はしていないが、製氷室天面３５の凹部には加熱手段が設けられている。

以上のように構成された自動製氷装置ついて、以下その動作を説明する。

給水手段により給水された水は、製氷皿３と冷却板１６に区画された製氷部１５に貯えられる。製氷皿３は下方が開放され、冷却板１６が露出している状態である。

この時、製氷皿３と冷却板１６の間には、水漏れ防止材１７が配置されているため、製氷部１５に貯えられた水は下方に漏れ出ることが無い。また、砕氷部材２９の周囲には、水漏れ防止材３０が設けられており、同じく製氷部１５の水の漏出を防いでいる。水漏れ防止材３０はゴム状の弾力性のある材料を用いており、形状としてはリング状を成している。

この水漏れ防止材３０の内周には、単段、あるいは複数段のヒレ形状が設けられており、その内径は、砕氷部材２９の外形よりも小さくなっている。さらに、水漏れ防止材３０の内周にはグリスが塗布され、より防水性を高めた構造をとっている。

製氷室天面３５の凹部は加熱手段により温められ、かつ、断熱材３３により製氷室内雰囲気との断熱を行うため、製氷部１５近傍の雰囲気温度は０℃よりも高く保たれる。ペルチェ素子２０は、冷却板１６の下方に突出した凸部と接触しており、冷却板１６を冷却していく。冷凍温度になった冷却板１６により、給水された水は下部から徐々に凍結していき、水中の気体成分を上方に逃がしていくが、製氷部１５近傍の雰囲気温度は０℃よりも高く保たれるため、給水された水の上面は凍結することが無い。この時、温度センサ３２は冷却板１６の温度を検知しており、ペルチェ素子２０の電圧を適度に変化させることにより、凍結速度の最適な制御を行う。

例えば、脱気速度よりも凍結速度が速すぎる場合には、ペルチェ素子２０の電圧を低下させる制御を行う。

温度センサ２０が冷却板１６の温度上昇を検知し、給水が完了したと判断すると、揺動用駆動部２８が、ある一定の振動数、振幅で、正逆転を繰り返し、製氷ユニット３４を揺動させることにより、製氷部１５内に給水された水を適度に攪拌する。

この動作により、水中の気体成分を逃がす効果、すなわち脱気効果がさらに高まることになる。

この時、製氷部１５内には揺動方向に略垂直な壁は無く、給水された水は製氷皿３のほぼ全幅にわたって移動することが可能である。従来の製氷皿は複数の区画に分割されており、給水された水の移動量は、従来の製氷皿に比べて大幅に多くなっている。これにより脱気効果が大になり、製氷部１５には透明度の高い氷が作られる。もしくは、透明度を従来の自動製氷装置でできる氷と同程度にすると、製氷時間を短縮することができる。

温度センサ３２が、冷却板１６の温度低下を検知して、製氷完了の判断を行うわけであるが、このようにして作られた透明氷は略板状になっている。この時、透明氷内には砕氷部材２９が内在しており、砕氷用駆動部１８により砕氷部材２９はある一定の方向に回転駆動する。砕氷部材２９には略放射状の複数のリブ、もしくは爪が設けられており、このリブが回転することにより、リブの周囲の氷に亀裂を生じさせ、略板状の透明氷を複数に砕氷する。この砕氷された氷は、家庭での実用に供することのできる適切な大きさに設定されることが好ましい。

さらに、透明氷の砕氷後、揺動用駆動部２８が製氷ユニット３４を反転させ、製氷部１５内の透明氷を下方に落下、離氷させる。その後揺動用駆動部２８は反対方向に回転し、製氷ユニット３４を正位置に復帰させ、次回の給水を待つ。

この時、仮に、砕氷部材２９及び砕氷用駆動部１８を一体に構成しなかった場合には、製氷後、砕氷部材２９及び砕氷用駆動部１８を製氷部１５の上方から氷に向けて移動させる必要が出てくる。この場合、砕氷部材２９を氷の中に侵入させるため、何らかの加熱手段を設ける必要が出てくると共に、砕氷部材２９及び砕氷用駆動部１８を上下に移動させる移動手段が別途必要になる。さらに、加熱手段をもって氷の中に砕氷部材２９を侵入させたとしても、砕氷するために再度凍結させる必要があり、製氷時間の増大を招くことになる。

以上のように本実施の形態の自動製氷装置は、製氷部１５と、砕氷部材２９と、砕氷用駆動部１８を製氷ユニット３４の一部として構成することにより、部品点数の増加と機構の複雑化を防ぎつつ、短時間で適切な大きさの透明氷を作ることができる。

また、製氷部１５の下面から砕氷部材２９を突出させているため、製氷完了後直ぐに略板状の透明氷を砕氷することができる。

また、製氷部１５の下部に砕氷用駆動部１８を配置したため、製氷部１５下部への砕氷部材２９の配設が可能になった。

また、砕氷部材２９の周囲に水漏れ防止材３０を設けたため、冷却板１６と、砕氷部材２９との隙き間からの水漏れを防止し、同じく製氷部１５下部への砕氷部材２９の配設を可能としている。

また、製氷部１５の外周を断熱材３３で覆ったため、製氷部１５の近傍を０℃より高い、凍結しない一定の温度域に保つことができる。

また、製氷部１５の下面を冷却板１６で構成したため、下面からの氷結が可能になり、水中の気体成分を上方へ脱気させることができる。

また、冷却板１６に温度検知手段として、温度センサ３２を設けたため、冷却板１６の温度を検知することができ、給水検知、製氷完了検知が可能となり、さらに、凍結速度を制御することができる。

また、冷却板１６の冷却手段としてペルチェ素子を用いることにより、同じく凍結速度を最適に制御することができる。

また、製氷皿３と、冷却板１６の間に水漏れ防止材を設けたため、製氷皿３からの漏水を防ぐことができる。

また、保持部材２３、保持部材２４で製氷皿３の外周フランジを冷却板１６方向へ押さえ付け、水漏れ防止材１７を適度に圧縮することができる。

なお、本実施の形態において、砕氷部材２９は複数個としたが、１個であっても砕氷の効果には変わりは無く、適当な個数にすることにより、提供する氷の大きさ、個数を変えることができる。

さらに、本実施の形態においては、ペルチェ素子２０を複数個用いた構成になっているが、ペルチェ素子２０自体に十分な冷却性能があり、かつ、冷却板１６の厚さを適切に厚くすることにより冷却面の均温化が図れる場合には、必ずしも複数個用いることは必要では無く、１個でも良い。

またさらに、本実施の形態において、冷却板１６は、下方に凸部を持ち、ペルチェ素子２０と接触しているが、この冷却板１６の凸部は同等の材質の別部品にて構成しても良い。この場合には、冷却板１６の形状が簡素化され、コストダウンを図ることができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２による自動製氷装置の斜視図である。

本実施の形態は、実施の形態１による砕氷用駆動部１８と、揺動用駆動部２８を一体化したものである。

図６において、揺動砕氷用駆動部３６の手前部分には、揺動用出力軸３７が設けられている。さらに、揺動砕氷用駆動部３６の上面には、砕氷部材２９と連結する出力軸が設けられており、製氷ユニット３８の一部として構成されている。

さらに、製氷ユニット３８は、揺動用出力軸３７を介して冷蔵庫本体に担時されている。

実施の形態１と同様に、温度センサ２０が冷却板１６の温度上昇を検知し、給水が完了したと判断すると、揺動砕氷用駆動部３６の揺動用出力軸３７が、ある一定の振動数、振幅で、正逆転を繰り返そうとする。この時、揺動用出力軸３７は、冷蔵庫本体に固定されているため、揺動砕氷用駆動部３６自身も含めて、製氷ユニット３８が揺動する。このことにより、製氷部１５内に給水された水が適度に攪拌される。

以上のように本実施の形態の自動製氷装置は、砕氷用駆動部と揺動用駆動部を一体化した揺動砕氷用駆動部３６を備えるため、実施の形態１と同様な透明氷を作りつつ、部品点数の削減ができ、製氷ユニット３８のコンパクト化が実現できる。

（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態1または２の自動製氷装置を搭載する冷蔵庫の断面図である。

図７において、冷蔵庫本体３９は、製氷室４０、冷凍室４１を備えており、自動製氷装置は製氷室４０内に設置される。また、冷蔵室４２には貯水タンク４３と、貯水タンク４３の水を自動製氷装置の製氷部１５へ導くポンプ４４並びに給水パイプ４５が配置されている。そして、給水パイプ４５は製氷部１５の上方で、製氷ユニットの回動の邪魔にならない位置に取り付けられている。

このことにより、冷蔵庫で連続的に透明氷を作り、保存することが可能になるとともに、製氷部１５に砕氷部材２９が配置されているため、砕氷部材２９を別途位置に設けることを考えるとコンパクトにできるので、冷蔵庫庫内が有効に活用できる。また、製氷部１５，砕氷部材２９、砕氷駆動部１８を一体に組み立てているのでさらにコンパックト化が図れるので、より冷蔵庫の庫内が有効に活用できる。

また、本体３９内の製氷室４０は無い場合もあり、その時は、自動製氷装置は、冷凍室４１内に設置してもよい。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、短時間で透明度の高い氷をコンパクトなスペースで得ることができ、製氷装置を備えた家庭用冷蔵庫や業務用冷蔵庫あるいは自動販売機などの冷却機器に有用である。

本発明による自動製氷装置の実施の形態１の斜視図本発明による自動製氷装置の実施の形態１の分解状態を示す斜視図本発明による自動製氷装置の実施の形態１の要部断面図本発明による自動製氷装置の実施の形態１の要部断面図本発明による自動製氷装置の実施の形態１の要部断面図本発明による自動製氷装置の実施の形態２の斜視図本発明による自動製氷装置の実施の形態３の断面図従来の自動製氷装置の平面図

符号の説明

１機体
２支持部材
３製氷皿
４上蓋
５パルスモータ
６出力軸
７駆動装置
８検氷レバー
９案内板
１０給水パイプ
１１導水部
１２支軸
１３支持部材
１４温度センサ
１５製氷部
１６冷却板
１７水漏れ防止材
１８砕氷用駆動部
１９放熱板
２０ペルチェ素子
２１固定部材
２２水浸入防止材
２３、２４保持部材
２５、２６保持部
２７挿入口
２８揺動用駆動部
２９砕氷部材
３０水漏れ防止材
３１固定板
３２温度センサ
３３断熱材
３４製氷ユニット
３５製氷室天面
３６揺動砕氷用駆動部
３７揺動用出力軸
３８製氷ユニット
３９冷蔵庫本体
４０製氷室
４１冷凍室
４２冷蔵室
４３貯水タンク
４４ポンプ
４５給水パイプ

Claims

冷凍空間内に、上部を高温に底部を低温に保ち上部に開口部を有する製氷皿と、前記製氷皿の開口部より間欠的に給水する給水系統とを備え、前記給水系統は、室温より低温に保持された空間に配置された貯水タンクと、給水パイプを通じて前記貯水タンクから給水するポンプを有し、前記給水パイプ先端は前記製氷皿の前記開口部へ配置していることを特徴とする冷蔵庫。
冷蔵室に配置された貯水タンクと、冷凍室または製氷室に配置された自動製氷装置と、貯水タンクの水を自動製氷装置の製氷部へ導くポンプ並びに給水パイプと、前記自動給水装置は、給水した水を凍結させる製氷部と、前記製氷部で製氷した氷を砕く砕氷部材と、前記砕氷部材を駆動させる砕氷用駆動部と、前記製氷部を揺動させる揺動用駆動部とを備えてなり、前記製氷部に前記砕氷部材が位置して氷生成時に砕氷部材を覆ってなる冷蔵庫。
前記製氷部と、前記砕氷部材と、前記砕氷用駆動部とは一体に組み立てられたことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。