JP2006078096A

JP2006078096A - 冷蔵庫

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Publication number: JP2006078096A
Application number: JP2004263204A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Shigenaka; 啓介茂中
Original assignee: Hitachi Home and Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-23
Also published as: CN100460787C; TWI274133B; KR20060053132A; TW200617333A; CN1746598A

Abstract

【課題】
見栄えのよい氷を作り、給水量を可変とした場合にも適したものとすることができる製氷皿を用いた自動製氷機を備えた冷蔵庫を提案するものである。
【解決手段】
冷蔵室2内に設置される給水タンク10内の水を冷凍室4内に設置された製氷皿14内に給水して製氷を行う自動製氷機を備えた冷蔵庫1において、製氷皿14は、長手方向を縦仕切壁16で複数列に区画され、縦仕切壁16によって複数列に区画された各列は横仕切壁17によって複数の製氷ブロック18に区画され、製氷皿14の複数列に区画された一の列と他の列との間を中心軸として回転させる駆動部13を備え、製氷ブロック18の外壁28は、中心軸回りの回転による製氷皿14の回転軌跡27が作る円に複数箇所で当接するよう構成され、製氷ブロック18の外壁28以外の壁部も外壁28形状と合わせた形状として製氷ブロック18を多角形としたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は自動製氷機が取付けられた冷蔵庫に関する。

自動製氷機が取付けられた冷蔵庫として特許文献１に記載のものがある。この特許文献１には、冷蔵庫の製氷室内に製氷皿を水平支持し、幅方向中央に位置する軸回りに回動させて離氷させる製氷機が貯氷ボックスの上方に備えられる構成が開示されている。この構成において、離氷された氷が貯氷ボックス内で１ヶ所に偏ることを防止して貯氷効率の向上を図るため貯氷ボックス内の貯氷状態に応じて製氷皿の正回転、逆回転を行っている。

すなわち、自動製氷機が組み込まれた冷蔵庫は、冷凍室内に製氷皿を備える自動製氷機を配し、冷蔵室内に設けた給水ボトルから、製氷皿に一定量の水を供給し、冷凍室内に設置した製氷皿において製氷を行ない、製氷の完了後に製氷皿を回転させてひねり、その下部に設けたアイスバンク内に氷を落下させることにより自動的に氷を作るものである。

特開2002-174475

上記の従来技術の問題点について、図14〜図18を用いて説明する。自動製氷機100において、アイスバンク101の上方に配された製氷機102には製氷皿103が回動可能に支持されている。この製氷皿103は図16に示すよう時計回りに回動して製氷した氷を離氷するよう構成されている。

また、この製氷機102にはアイスバンク101に貯まった氷の量を検知する検氷レバー104が設けられており、この検氷レバー104は離氷時における製氷皿103の回転側、即ち氷が落下する側に設けられている。そして貯氷量を検知するよう構成されている。さらに上記製氷皿103は冷凍室背面の冷気吹出口（図示せず）に近いところに配置されている。

したがって、製氷皿103はアイスバンク101の奥行き方向における奥寄りに配設されることとなる。また、幅方向についてはアイスバンク101のほぼ中央に配置されている。

次に上記自動製氷機100の制御方法を図17をもって説明する。ステップ105において冷蔵室内に配された給水装置（図示せず）により製氷皿103に所定量の水を給水する。そして冷気吹出口より吹出される冷気により製氷を行なう。

次いで、所定時間経過後、ステップ106において製氷が完了したかどうかを検知する。具体的には、製氷皿103に取付けたセンサー温度（図示せず）が所定温度以下になった時に製氷が完了したと判断する。

製氷が完了したと判断すると、次はステップ107において、検氷レバー104により検氷レバー104を下げてアイスバンク101に貯まっている氷の量を検知する。

そして、ステップ108において、貯氷量が満杯でないと検知した場合には、ステップ109に進み、図16に示す如く製氷皿を反転し製氷皿から氷を落す離氷動作に入るものである。

この離氷動作が終るとステップ105に戻り給水動作を行なう。これを繰り返し行なうことにより自動製氷機100はアイスバンク101内に氷を所定量貯えるものである。

かかる構成を有する自動製氷機組込冷蔵庫の製氷皿103は軸方向を2列に区分する縦仕切壁と製氷皿103の長手方向を4〜5個の製氷ブロックに仕切る横仕切壁を持っている。而してこの製氷皿103には冷蔵室に設置されている給水ボトルより自動的に例えば1回100cc前後の水が給水される。

また、この製氷皿103に100cc前後の水を給水する給水パイプは冷凍室天井等に固定されている関係上、製氷皿103の1〜2個の製氷ブロックに集中的に水を給水する。給水された水は高低差を利用し残りの製氷ブロック6〜8個に案内溝（仕切壁に設けられた溝）を介して分配される。なお、この案内溝は先の縦、横仕切壁に設けられている。

このとき、水が届かない製氷ブロックが発生する場合がある。これは隣りの製氷ブロックに流れて行こうとする水が、給水位置から遠くなると高低差が少なくなることもあって案内溝の抵抗、すなわち、水の高低差、表面張力、溝の長さ、幅等による水の動きを妨げる要因に負けるからである。

また、この種自動製氷機組込冷蔵庫にあっては、図18にも示す如く、製氷皿103裏面には温度センサー114が取付けられている。この温度センサー114は、例えばサーミスタを樹脂で固めたもので幅15mm、厚み10mm、長さ40mmの細長円形棒形状を有している。この形状を有する温度センサー114を製氷皿103の裏面に取付けるスペースを確保する必要がある。そのため、製氷ブロック117の、縦仕切壁を挟んで他の列に配置される製氷ブロック117と対向する側の壁（以下、内壁という。）117bは直線上に形成され、すなわち、両内壁はV字形状に作られることとなる。

温度センサー114は一列4〜5個（全体で8〜10個）ある製氷ブロック117の2〜4個分にわたって取付けられるのが普通である。換云すると、2〜4個分以外の製氷ブロック117はV字状に作る必要性はなかったが、従来は2〜4個分の製氷ブロック形状に合せて作られていた。さらに、外壁117aは製氷ブロック117の内壁117bの傾斜に合わせ対照に作られていた。

したがって、図18にも示す如く製氷皿103が離氷のために作る回転軌跡の円から見ると、できる氷が大幅に小さくなる製氷ブロックとしていたと云うことになる。なお、温度センサー114は図にも示す如く断熱材115を介して取付具116をもって製氷皿103に取付けられているものである。

また、図17に示す給水動作は常に定められた一定の動作を行なうもので、製氷皿への給水量を変えるべく、例えば給水ポンプの運転時間を変えることはなかった。換云すると、自動製氷機は常に一定の大きさの氷を作るべく設定されていたものである。したがって使用者のニーズに応え大中（標準）小の氷を製氷皿で作ろうとする工夫はなかった。

これは先にも記述した如く、決められたスペースに設置された製氷皿の容量（1個1個の製氷ブロックの容量）が小さかったので、大きい氷としても大きさが限られていたためである。すなわち、大きさが限られていた氷よりも、さらに小さい氷を選択することができたとしても、非常に小さい氷となってしまい、この製氷ブロック内で、大中小の氷を作っても、あまり意味のあることでなかったからである。

また、小さい氷を作るときには、各製氷ブロック間の水位の高低差があまり大きくならないために各々の製氷ブロックに、水を流そうとしても、流れる水に勢いがつかず、氷の表面張力、或いは案内溝の抵抗が勝り、給水パイプより給水された水が各製氷ブロックに流れて行かないという課題をかかえていた。

従来の冷蔵庫組込冷蔵庫用自動製氷機の製氷皿は製氷ブロック間に温度センサーを取付ける関係上、製氷ブロックをV字形状に作っていたため、作る氷魂は山形の形状をなし、ボリュームが小さく市販の氷形状に比較すると見劣りする課題があった。

また、各製氷ブロック間の仕切壁に設けられた溝より高い水位となるように水が供給されるため、この溝部は隣り合う製氷ブロックで作られる氷間の連結部となってしまう。この連結は製氷皿からアイスバンクへと氷が落下する衝撃で解かれるものであるが、図14に示すように連結が外れた部分が突起部109となってしまう。この突起部109は氷の見栄えを悪くするだけでなく、この氷を口に含んだときに口に当たることとなる。すなわち、従来の例では製氷された氷に大きな突起部が形成されてしまうという課題があった。

また、この種の自動製氷機組込冷蔵庫は、製氷された氷を製氷皿から離氷させるのに駆動モータをもって回動し、製氷皿にひねり動作を与え離氷する構造をとっている。したがって製氷皿の周囲には製氷皿が回動する回転軌跡分のスペースが確保されている。そのため、その関係上、大きい氷を作るにも限界があった。すなわち、氷の大中小を選択可能な製氷皿を作ろうとすると、必然的に製氷皿が大きくなり、自動製氷機の設置スペースが大きくなってしまうという課題もあった。

さらには、氷の大きさを選択可能とすると、小さい大きさの氷を作る場合には給水量が減ることとなり、上述のように製氷ブロック全体に水を流すことができないという課題があった。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものである。

すなわち、冷蔵室内に設置される給水タンク内の水を冷凍室内に設置された製氷皿内に給水して製氷を行う自動製氷機を備えた冷蔵庫において、本発明は、前記製氷皿は、長手方向を仕切壁で複数列に区画され、前記仕切壁によって複数列に区画された各列は横仕切壁によって複数の製氷ブロックに区画され、前記製氷皿の複数列に区画された一の列と他の列との間を中心軸として回転させる駆動部を備え、前記製氷ブロックの外壁は、前記中心軸回りの回転による前記製氷皿の回転軌跡が作る円に複数箇所で当接するよう構成され、前記製氷ブロックの外壁以外の壁部も前記外壁形状と合わせた形状として前記製氷ブロックを多角形としたものである。

また、前記製氷ブロックの最下面の外側の端部と前記製氷皿の外側の上端との間を結ぶ直線よりも外側に前記製氷皿の外壁の角部を配置したことを特徴とするものである。

また、前記角部は、前記回転軌跡が作る円に当接することを特徴とするものである。

また、前記一の列と前記他の列との間の前記中心軸よりも下方に、前記製氷皿の長手方向に延びた温度センサーを配置し、前記外壁に形成される平面部は、前記複数の製氷ブロックのうち前記温度センサーが配置部分の製氷ブロックの前記温度センサー側の壁部に形成される平面部よりも小さな平面部としたものである。

また、前記仕切壁及び前記横仕切壁には溝が形成され、この溝の幅を6mm以下としたことを特徴とするものである。

本発明は、製氷ブロックの形状を上記のような形状としたものであるから、見栄えのよい氷を作ることができ、給水量を可変とした場合にも適したものとすることができる。併せて各製氷ブロック間の溝を小さくしたものであるから、少ない給水量でも各製氷ブロックに対して水を行きわたらせることが可能となるものである。さらに、各製氷ブロックの水量を大きくしたものであるから、例えば、大・中・小と給水量を可変として使用者が求める大きさの氷をつくることができる。

以下本発明の詳細を以下の図に示す実施例で説明する。
図1は本発明の一実施例に係る冷蔵庫の縦断面図である。冷蔵庫本体1は、上から冷蔵室2、野菜室3、冷凍室4を有しており、それぞれ前面の開口部を扉によって閉塞されている。本実施例では、冷蔵室2は回転式の冷蔵室扉5によって前面が覆われている。この冷蔵室扉5は、観音式の両開き扉でもよい。冷蔵室2の下方に位置する野菜室3は前面を引き出し式の野菜室扉6によって覆われており、この野菜室扉5を引き出すことによって図示しない野菜容器がともに引き出されるように構成されている。冷凍室扉7も野菜室扉6と同様に引き出し式の扉であり、冷凍室扉7を引き出すことによって図示しない冷凍容器がともに引き出される。

冷凍室4内には自動製氷機8が備えられ、自動製氷機8の下方にはこの自動製氷機8で作られた氷を貯めるアイスバンク9が配置されている。このアイスバンク9には自動製氷機8が持つ製氷皿で作られる氷魂が80〜100個分を貯められる。すなわち、製氷皿の製氷ブロックは後述するように8〜10個程度であるため、自動製氷機8で複数回作られた氷をアイスバンク9に貯められる、ということである。

自動製氷機8の製氷皿に対して、製氷するための水を供給するボトルは冷蔵室2内に配置されている。符号10で示したものは給水ボトルである。この給水ボトル10内には、例えば、1000cc〜1200cc程度の水が貯えられる容量を持っている。この給水ボトル10内の水は、給水ポンプ12によって汲み上げられ、野菜室3の背面を通って製氷皿の上方へ延びた給水パイプ11を介して製氷皿へと給水される。給水パイプ11の先端11aは、自動製氷機8の製氷皿の上方に位置しており、後述するように製氷皿の給水ブロックに対向するように配置されている。なお、給水の際は、後述するように一定量の水を製氷皿へと給水する。本実施例では、給水ポンプ12の運転時間、例えば9秒で製氷皿で必要とする水量、例えば100ccが製氷皿に給水される。

なお、本実施例では、水を製氷皿へと供給する給水機として、給水ポンプ12を使用したものであるが、必ずしもポンプである必要はなく、製氷に必要な量の水を製氷皿へと供給できる給水機であればよい。

なお、冷凍室7は1枚の扉で覆われている必要はない。すなわち、例えば独立した冷凍温度帯の製氷室を備えて、その製氷室前面を製氷室扉で覆う構成としてもよい。その場合は、製氷室扉を引き出し式の扉として、製氷室扉を引き出したときにアイスバンク9がともに引き出される構成とするとよい。また、冷凍容器にアイスバンク部を設ける場合には、冷凍室4内の冷凍容器を上下二段として、上側容器の製氷機の直下の位置にアイスバンク部が位置するように構成すればよい。

図2は、自動製氷機部の斜視説明図であり、自動製氷に係る自動製氷機8とアイスバンク9とを示している。自動製氷機8は駆動モータを内蔵する駆動部13、製氷皿14、及びこの製氷皿14と駆動部13とを関連付けるフレーム15を備えている。

製氷皿14の一側に設けられた軸受部14aには、駆動軸13aが嵌合され、製氷皿の他側縁に設けられたボス14bはフレーム15に嵌合し、駆動部13側の駆動モータの回動に伴なって製氷皿14は回転される。製氷皿14の駆動部13と反対側の端部には後方に突出した凸部14cが設けられており、この凸部14cは製氷皿14が所定量回動すると製氷皿14後方のフレーム15に設けられているストッパー15aと当接するように構成されている。

換言すると、駆動モータにより回動される製氷皿14は凸部14cとストッパー15aが当接した時点で一時回動を中止した形になるが駆動モータは更に回動することにより製氷皿14の軸受部14a側とボス14bがストッパー15aに当接する側との間で製氷皿14は捩りが加えられる。製氷皿14は可撓性を有する材質で形成されており、このように捩られることによって製氷皿14内の氷は製氷皿14から剥離し、アイスバンク9側に落下する。駆動モータによって所定量の回動が加えられた後に（すなわち、製氷皿14から氷を離氷させ、落下させたところで）、駆動モータは逆転し、製氷皿14を水平位置より少し、反離氷動作側まで回転させる。

このとき、製氷皿14のボス14b側は水平位置に保持され、製氷皿14の軸受部14a側が水平より逆に反離氷動作側にわずか捩られるようにしておく。このようにわずかに反離氷動作側に捩ることによって、離氷時の捩りによって発生する製氷皿の捻れぐせを矯正することができる。その後、製氷皿14を水平に戻し、図1に示す給水パイプの先端11aより給水を受けるものである。

製氷皿14は、冷蔵庫1の前後の方法、すなわち、長手方向を縦仕切壁16で2列に区割し、横仕切壁17で数列に区画し、これらの縦仕切壁16及び横仕切壁17によって複数個の製氷ブロック18に区割されている。そして、各製氷ブロック18の間の縦横仕切壁16、17には溝19が設けられている。この溝19によって、水が、一の製氷ブロック18から他の製氷ブロック18へと導かれる。この溝19の溝幅Wが大きいほど、水の案内溝として効果があるが、複数の製氷ブロックで生成された氷が一体でアイスバンク内に貯氷されると、使用しづらいものとなる。そのため、本実施例では、例えば溝幅Wを6mm以下とし、製氷して離氷時に落下してアイスバンク9内に貯氷されたときに、一の製氷ブロック18で作られた氷が他の製氷ブロック18で作られた氷とくっついてしまわないように設定されている。すなわち、離氷時に製氷皿14に加えられる捩り、及び、落下の際の衝撃によって、各氷が分離されるような溝幅となっている。

このような溝幅とすれば、案内溝19内の水が製氷ブロック18内と一緒に凍った時でも、図14の従来例で示した大きな連結部109の如く外観を落したり食感を落すことがない小さな連結部となるものである。

ただし、上記の従来技術のように、この溝幅では、水の表面張力との関係や給水量との関係から、案内溝19が抵抗となって、各製氷ブロック18に均一に導水されないことが生ずる場合がある。すなわち、製氷皿14に給水された水（例えば100ccの水）の高低差が小さく、案内溝19によっても水の行き来ができない場合がある。この課題については後述する。

図3は給水動作を説明するために外観を模式的に示した図である。前述したように、給水ボトル10から給水ポンプ12によって水が汲み上げられ、汲み上げられた水は給水パイプ11内を通って給水パイプ先端11aから製氷皿14へと水が供給される。給水を受ける段階では、製氷皿14は空の状態で図に示すように水平な状態に保持されている。

本実施例においては、給水ボトル10は1000cc〜1500cc程度の水を貯えることができるボトルであり、製氷皿14は、100cc前後の水が入るよう構成されている。製氷皿14に、給水ボトル10から製氷動作を行うごとに、例えば100ccの水を送るのが給水ポンプ12の役目である。図示しない制御部は、給水ポンプ12で決められた量の水を供給するように給水ポンプ12の動作を制御している。すなわち、制御部で給水ポンプ12の運転時間を制御し、例えば9秒で丁度100ccの水を送るようにしたものである。したがって製氷皿14への給水の度に給水ポンプ12を9秒間動作させるものである。

給水ポンプ12によって給水ボトル10より汲み上げられた水は給水パイプ11により給水パイプ先端パイプ11aを介して製氷皿14のA部（図3）に給水される。このA部は、先端パイプ11aとその真下部分に位置する製氷ブロック18とを示した部分であり、先端パイプ11aから落下する水はA部内の製氷ブロック18に最初に供給される。

なお、先端パイプ11aの冷蔵庫1の前後方向の位置が、図に示すように、製氷ブロック18間の横仕切壁17のほぼ上部となるように配置されている。

A部に給水されるとこの部分（製氷ブロック18）の水位が図4のL2の如く一瞬上がるため、給水された水は高低差を利用し図3のa矢印の如くA部以外の製氷ブロック18に向かって流れる。そしてついには案内溝19により製氷皿14全体の製氷ブロック18内の水位が同一レベルに達するものである（図には示してないが2列ある製氷ブロック18全てである。）。すなわち、本実施例の案内溝19は、長手方向の製氷ブロック18の全てに導水されるように、横仕切壁17には全て設けられている。

図4を用いて案内溝19について説明する。図4は図3のP矢視図である。横仕切壁17に設けられた案内溝19の溝幅Wは図2で説明した案内溝幅と同じものを示している。この案内溝19の深さL1は各製氷ブロック18に対して水を導くに十分な深さに形成されている。本実施例では、10個ある製氷ブロック18に均一に水を案内するように溝19が備えられている。したがって、長手方向に並置された製氷ブロック18には全て水が供給されることとなる。

また、先端パイプ11aの冷蔵庫1の幅方向の位置は、幅方向に二列に設けられた製氷ブロック18のうちの、一方の列（図４の左側の給水ブロック18）の真上に位置するように配置されている。すなわち、本実施例によれば、図3のA部に示したように先端パイプ11aから落下する水は、幅方向の一の列に最初に供給されることとなり、この一の列の最初に給水された図3A部に示す製氷ブロック18から案内溝19を通して、図3の矢印aのように各ブロックへと導水される。

次に図5をもって製氷皿14の揺動運転について説明する。本実施例では各製氷ブロック18内の水位の平均化を行うため、製氷皿14を傾斜させて水平に戻すという一連の遥動動作を行うものである。この遥動動作は、駆動部13の駆動によってなされるが、この遥動動作は、離氷動作の場合の制御と同様に、図示しない制御部によって制御される。

図5は図4の状態にある製氷皿14を左右に揺動した状態を示す。すなわち、図4の状態にある製氷皿14は給水パイプ11より給水を受けると、直ちに図5の実線、或いは二点鎖線の如く傾斜（揺動）するものである。このとき、製氷皿14が傾斜する量は製氷皿内の水がこぼれない傾斜角度である。

この揺動動作は最初に給水を受けた製氷ブロック18（図4の左側の給水ブロック18）側の水位が高いため、最初は給水を受けた製氷ブロック18側を高く他側を低くなる（図5の実線）よう傾斜する動きをなすものである。さらにこの揺動動作は図5の実線、二点鎖線の状態を数回繰り返すものである。

すなわち、二列の製氷ブロック18で構成された製氷皿14で、一の側の製氷ブロック18（図4の左側）の上方に先端パイプ11aを備えた場合には、最初の揺動動作は、前記一の側の製氷ブロック18を高く、他の側の製氷ブロック18を低くするように行う。この遥動動作を繰り返す場合には、両側の製氷ブロックの水位を同程度にするため、遥動角度は正逆ともに同一でよく、周期も同一とするとよい。また、遥動角度を変える場合には、第一の遥動（図５の実線に示す遥動のうちの最初の遥動）の遥動角度を最も大きくすると効率上よい。その場合であっても、複数回の遥動動作を繰り返す場合においては、終盤の遥動動作の角度は正逆同じ角度とするとよい。

この揺動動作について図8を用いて説明する。図8は本実施例の製氷制御フロー図である。離氷動作が終わり、製氷皿14が図4の如く水平の状態に保たれると、次の製氷を行うために、ステップ21により給水動作が開始される。ここで製氷皿14に100ccの水が給水される。先にも説明した如く、この給水は製氷皿14の中の限られた製氷ブロック18に行なわれるため、給水された水は高低差により案内溝19を通り、他の製氷ブロック18に移る。案内溝19の抵抗を打ち負す程度に隣接する製氷ブロック18間の水位差がある間はこれを繰り返すが、給水部から遠くに離れた製氷ブロック18にあっては、流れが止まってしまうこととなる。

すなわち、案内溝19は高低差を利用し製氷ブロック18から隣接する製氷ブロック18に流そうとするが高低差が小さくなると水が案内溝19の抵抗に負け移れないものが応々にして出てくる。

これを防ぐのが次のステップ22である。給水動作21が終ると、次に揺動動作に入る。この揺動動作は、図8に示す如く製氷完了23の前に行うものであり、図5にも示す如く、製氷皿14を軸回りに数回、（一定角度であっても遥動ごとに異なる角度であっても）予め定められた角度だけ、正逆回転を揺動する。揺動を開始するに当り給水パイプ11の先端パイプ11aに対向する側（図4の場合H側）を最初高く（図5の実線）なるよう設定しておく。何故ならば先端パイプ11aに対応する側の水位（図4のL）がL2の如く高いためである。換言するとこのL2の水位にある水をこぼさないためにもH側を最初に高くなるよう傾斜させるものである。

ステップ21で給水動作が終了すると、ステップ22に移り製氷皿14への揺動動作が付与される。この時間は例えば1〜2分前後で揺動動作は4〜5回で良い。この揺動動作はあくまでも各製氷ブロック18に給水された水を流すためのものである。換云すると製氷ブロック18内の空気の気泡を追い出すためのものではない。したがって給水直後で実施することができ、しかも1〜2分と短時間で済むものである。

遥動動作を実施することによって、次のような効果がある。図3に示したように先端パイプ11aは仕切壁の上方に位置しており、給水パイプ11からの水は仕切壁上に落下する。このとき、水の勢いによって、仕切壁から跳ねて製氷ブロック18以外の場所に付着する場合がある。製氷皿14は冷凍温度帯の貯蔵室に配置されているため、付着した水が当該部分で凍りつく場合があった。例えば、製氷皿14の外側の縁に水が付着すると、その位置で付着した水が凍りついてしまう場合がある。しかし、遥動動作を実施することによって、その部分の水が落下し、製氷皿縁部での水滴の凍りつきを防止することができる。

次に図6、7をもって遥動動作による水位の変化を説明する。図6は、図5の実線製氷皿内の水の動きを説明する図であり、図7は図5の二点鎖線製氷皿内の水の動きを説明する図である。

図6の(a)は給水直後の製氷ブロック18の水位を示している。この水位であると案内溝19を通して、製氷ブロック18b側に流れるのが普通であるが案内溝19の幅W寸法（図4）が小さくなると水の表面張力が案内溝19のもつ抵抗に負け、(a)の状態となる。このとき、製氷皿14を(b)の如く傾斜させると水に動きが付与されると共に点線の水位の如く高低差が傾斜分加算されるので、案内溝19の抵抗を破り製氷ブロック18b側に水が流れる(実線の水位)。(実線の水位)製氷皿14がもとの位置に戻ると、同じ理由で製氷皿は(c)の如くなり、水位は同レベルとなる。逆に、図7は反H側の製氷ブロック18bに水を給水した状態を示すものである。このときは、図7の(b)の如く反H側を高くするよう傾斜させるようにしたものである。他の説明は図6と同様のため、説明を省略する。

なお、上述の実施例では、水平状態で位置する製氷皿14に対して給水し、その後に製氷皿14を遥動させて水位の平均化を図っているが、これに限られるものではない。例えば、給水する前に水位の平均化に必要な角度だけ製氷皿14を傾けておき、その状態で製氷皿に対して給水し、その後に製氷皿14を水平位置に戻してもよい。すなわち、図6(b)に示すような角度だけ製氷皿14を傾斜させた状態で給水することによって、水位の平均化を図ることも可能である。このようにすると、遥動動作を一部省略することができ、短時間で水位の平均化を図ることができる。また、給水中に遥動動作を行っても水位の平均化を図ることができ、給水と遥動とを同時に行うことによって、製氷時間の短縮にもつながる。

いずれの場合であっても、遥動終了は給水完了と同時、あるいは給水完了よりも遅く遥動が終了する（すなわち、製氷皿14が水平位置に戻る）ように制御することによって、水位の平均化に寄与するものである。

図8に戻って自動製氷機8の動作を説明する。

製氷皿14の製氷ブロック18a、18bに（図6、図7の(c)の如く）水がほぼ均一に回った状態で製氷が開始される。次いでステップ23にて製氷完了を検出する。この製氷完了は後述する製氷皿温度センサーによって検出され、所定温度以下になっていないと（あるいは、所定温度となってから所定時間の経過がしていないと）、製氷が完了していないものとしてさらに製氷を続ける。製氷が完了していればステップ24に進み、アイスバンク9内の貯氷量検出を行なう検氷動作に移る。この検氷動作結果によりステップ25にて貯氷量が満杯の場合は離氷動作に移らず、製氷皿14内にできた氷を貯え、アイスバンク9内が満杯でない場合は製氷皿14を反転させて製氷皿14からアイスバンク9内に氷を落す離氷動作を行なうステップ26に移る。

離氷動作後は再びステップ21の給水動作に戻るものである。

図8に示した制御フローを行なう自動製氷機にあって、製氷皿14に揺動動作を付与する手段は、例えば製氷皿14に正転、逆転動作を付与する駆動部13内の駆動モータを利用するのが最も効果的である。

すなわち、駆動モータは製氷皿14からできた氷を落すために行なう離氷動作（正転）を行なった後、この製氷皿14を元の位置より少し通り越して製氷皿を矯正する反転動作（逆転）をも行なう。先の揺動動作を行なう駆動モータはこの正転逆転運動の一部の動きを利用するものである。

換言すると、駆動モータには揺動動作を行なう制御手段が組み込まれておりこの制御手段を動作させると駆動モータは、正転、反転側に製氷皿内の水をこぼさない程度の傾きに揺動させるものである。

もし、この駆動モータが利用できない場合には、別の手段をもって製氷皿14に揺動動作を付与すれば良い。要は本発明は給水された製氷皿14に揺動動作を付与し、製氷皿が作る各製氷ブロック内に均一に水を回すようにすればその目的は達成されるものである。

次に図9〜図11を用いて本実施例の製氷皿14形状を説明する。図9は実施例の製氷皿14を裏面から見た図であり、図10は図９のA-A断面図であり、図11は図９のB-B断面図である。

図2に示したように製氷皿14には、縦仕切壁16、横仕切壁17によって区画された製氷ブロック18が複数個備えられており、本実施例では10個の製氷ブロックが二列並列に配置されている。この製氷皿14の長手方向は、冷蔵庫1の前後方向に対応しており、冷蔵庫1の前方側には軸受部14aが設けられて、駆動部13の駆動軸13aを受けてこの駆動軸13aを回転中心として回転が加えられる。他方側にはボス14bと凸部が設けられている。各製氷ブロック18間の仕切壁には案内溝19が形成されており、前述のように各製氷ブロック18の水位をならすために設けられている。

図10及び図11に示した符号27は、製氷皿14から氷を離氷させるために回転した時の製氷皿14の回転軌跡を示したものである。この回転軌跡27は、製氷皿14が形作る最も大きい回転軌跡を示したものであり、本実施例では、例えば図10及び図11に示す製氷皿14の左右上端(T)がこの回転軌跡27と接している。製氷皿14の他の部分は回転軌跡27に接するか、あるいは内側に位置しており、回転軌跡27の外側に位置することはない（外側に位置する部分がある場合、その部分の描く軌跡がここでいう回転軌跡となるからである）。

図において、製氷ブロック18は先の製氷皿14が作る回転軌跡27の中に同じ大きさの2つの円を描き、この円に近い形を製氷ブロック18としたものである。

すなわち、製氷ブロック18を作る外壁28は製氷ブロック18の最下端と上端(T)との間で回転軌跡27に複数個所当接し、または近づけて、製氷ブロック18を多角形状にしている。さらに、本実施例では、製氷ブロック18から下方に突出したセンサ取付部31の先端又は製氷ブロック18の最下端のうち、回転中心から遠い方と、製氷ブロック18の左右上端(T)とを回転中心からほぼ等しい位置として、回転軌跡27と接するようにし、その間にある製氷ブロック18の外壁28の一部分又は複数部分がこの回転軌跡27と接するように製氷ブロック18の形状を定めたものである。製氷ブロック18の外壁28側の最下面(B)と上端(T)との関係では、最下面(B)の端部は回転軌跡27と接するように設けており、この最下面(B)の端部と上端(T)との間をつなぐ直線よりも外側に外壁28が位置するような形状としている。

換言すると、製氷ブロック18は半球形状に近づけられ製氷ブロック18内の容積を拡大している。この容積拡大のための多角形状化は外壁28、内壁29はもちろん縦仕切壁16、横仕切壁17についても外壁28、内壁29にならって同じような形状として製氷ブロック18の容積を拡大する。

また、本実施例では、図10に示すように、製氷ブロック18の底部裏側には温度センサ30の取付けのためにセンサ取付部31が設けられ、この取付部31が回転軌跡27に当接若しくは近づけて設けられている。この結果、できた氷は製氷ブロック18底面が多面形状（ダイヤ形状）となる。

温度センサー30は従来例でも説明した如く、サーミスタを樹脂で固めたもので、例えば幅15mm、厚み10mm、長さ40mmの細長円形棒形状を有している。そして、温度センサー30は断熱材32を介し、押え具33をもって製氷皿14裏面に図9の如く取付けられている。なお、押え具33は取付脚31に係止されているものである。

この温度センサー30を取付ける位置に配置される製氷ブロック18の内壁29は、他の位置に配置される製氷ブロック18と比較して、多角形状とした内壁29の一つの角部が省略されて、その省略された角部の上下の角部との間をほぼ断面直線状に結ばれている。すなわち、外壁28側の最下端(B)と隣接する内壁29側の最下面と内側の上端(T)との間を結ぶ内壁29部分に、他の製氷ブロック（つまり、温度センサー30が取り付けられていない製氷ブロック）の内壁29部分と比較して、断面が長い直線で結ばれる部分があり（図9に示す上から2番目の製氷ブロックの内壁は断面が長い直線で結ばれているため、大きな平面形状ができている）、対向する外壁28と違い製氷ブロック18の内容積を小さくする方向に作られている。すなわち、温度センサー30が取り付けられている側の平面部と、温度センサー30が取付けられていない側（すなわち外壁28側）の平面部及び温度センサー30が取り付けられていない他の製氷ブロックの多角形を形成する平面部と、を比較すると、後者の方が小さい平面部としている。

このことにより、温度センサー30が取付けられる位置の製氷ブロック18の間の空間には、図10に示す斜線部34で示された空間が形成される。この斜線部34の部分を利用して温度センサー30が取付けられている。また、この斜線部34は図9に示す如く製氷ブロック18の2〜4ヶ分の所に設けられているものである。

上記のような形状とすることによって、従来の製氷皿の回転スペースを変えずに同じスペースの中で氷を大きくすることができる。また、製氷ブロック18の形状が円形状により近づくこととなるため、大きさを変えても外形が大きく変わらない氷を提供することが可能なものとできる。さらには、縦仕切壁16及び横仕切壁17の厚さが小さくなるため、各製氷ブロック18間の距溝が短くなり、製氷皿14全体としての製氷能力の向上にもつながる。さらに、仕切壁16、17の厚さが小さくなることによって、溝19の厚さも小さくなるため、氷の連結部分が小さくなり、形状のすっきりした見栄えのよい氷を提供することができるものとなる。また、溝19の厚さが小さくなるということは、この溝19を通る水が受ける抵抗も小さくなるということである。したがって、給水された水が各製氷ブロック18へと行きわたりやすくなる。さらには、氷の形状が、一部がほぼ球状である多面体であるため、アイスバンク9への落下の衝撃にも割れにくく、使用者が氷を使用する際にも見栄えのよいものを提供することができる。

製氷皿14についても、このような形状とすることによって、捩りや重量負荷に対する強度が向上し、より肉厚の薄い製氷皿とすることができる。さらには、完全な半球状ではなく多角形状としたため、製氷皿全体の剛性が抑えられることによって、離氷に必要な駆動モータによる捩りのトルクが抑えられ、離氷不良を防ぐことができる。

次に、図12、図13を用いて、大形、標準、小形の氷を作る際の水位及び給水量と給水ポンプの駆動時間との関係を説明する。図12は大形、標準、小形の氷を作る際の水位を模式的に示す図であり、図13は製氷皿への給水量と給水ポンプの駆動時間との関係を示すものである。

本実施例の自動製氷機組込冷蔵庫にあっては、本体側パネル部（図示せず）に給水ポンプ12（図3）の給水時間を制御（使用者が外部操作）することができる選択スイッチ（図示せず）が設けられており、使用者は自動製氷機でできる氷の大きさを例えば図12の（大形）（標準）（小形）の如く選択することができるものである。すなわち、大形氷を使用者が希望する場合には図12の（大形）で示すように製氷皿14に一杯の水を入れ（標準）を希望する場合には中間の水を、更に小形を希望する場合には（小形）の如く少量の水を製氷皿（製氷ブロック）に給水するようにしたものである。

この選択スイッチにより入力された給水時間情報（氷の大きさ情報）は図示しない制御部へと送られ、この制御部はこの情報に基づいて給水ポンプ12の駆動時間を制御するものである。

大・中・小の水量に耐えられるよう製氷ブロック18間に設けられる案内溝19の深さは、（小形）の給水量小の水位L3を考慮して、給水量の少ないときでも製氷ブロック18間の水位の高低差、及び揺動動作による水位の平均化によって製氷ブロック18間に水を流すことができる深さに設定しておくものである。

このように給水量を可変とすることによって、夏場等で氷がなくなった場合に、早く氷が必要なケースに対しても、（小形）を選択すると製氷時間が短くなるため、使用者に対して早く氷を提供することができる。また、大型の氷を欲する使用者に対しても、各製氷ブロック18の給水可能な量が大きくなっているため、給水量を可変とすることによって（大形）を選択して大きな氷を提供することができる。

なお、各水位に対して遥動角度を変化させることによって水位の平均化をより効率的に行うことができる。

図13は上記の（小形）（標準）（大形）の氷を作るべく給水ポンプの駆動時間を制御したものである。図示しない制御部がこの時間と給水量との関係を制御するものである。通常、給水ポンプの駆動時間に比例して給水量は変わるものである。本発明の場合（小形）の氷を作る時には駆動時間を6秒間とし、給水量を70ccとしたものであり、標準の氷の大きさにする時には、給水ポンプを9秒間動作させ100ccの水を製氷皿に給水させるようにしたものである。なお、大形氷の場合も標準氷を作るときと同じ考えで給水ポンプを12秒間駆動するものである。

さらに、本願においては製氷皿14で作る氷の大きさを（小形）（標準）（大形）と予め3段階に設定されたものとして給水時間を定めているが、給水ポンプの駆動時間はいくらでも変えられるものであるから、できる氷の大きさも変えられるということである。すなわち、本体側操作パネルによって、給水量を多段階、無段階を問わず、使用者が設定することによって、その設定された給水量に応じた駆動時間の分だけ給水ポンプを駆動させればよい。

また、図12においては製氷皿14の製氷ブロックを図11に示す形状のものと違う皿形状のもので模式的に説明したが、当然製氷皿14の形状は図11に示すものであり案内溝19の溝幅は大きな連結部とならない6mm以下にするものである。

さらに製氷ブロック間の水の流れ（特に小形氷の場合）に揺動動作は付きものになるものである。すなわち、小形氷の場合には給水量が少ないため、各製氷ブロック18間の水位差も小さくなり、給水位置から遠い製氷ブロック18に水が行きわたることが難しくなるが、本実施例のような遥動動作を行うことによって、全ての製氷ブロック18に水を行きわたらせることができる。その際、大形氷の場合と同様の遥動角度とする必要はない。大形氷が選択されている場合には、給水量が多いため各製氷ブロック18に対して水が行き届きやすいからである。したがって、
(A) （小形）が選択された場合のみに遥動動作を行う。
(B) （小形）及び（標準）が選択された場合に遥動動作を行う。
(C) 全ての場合に遥動動作を行う。
という設定が可能である。(B)(C)の場合であっても、遥動角度を同一とする必要はなく、（小形）の遥動角度を（標準）の場合よりも大きくして、さらに（大形）で遥動する場合には、最も遥動角度を小さくする等の設定をしておけばよい。制御部は選択スイッチにより入力された情報に基づいて駆動部13による遥動動作を制御すればよいからである。

氷サイズを可変とする場合には、給水量が異なるため、図8に示す制御フローにおいて、給水動作21のステップの前に「氷サイズ判定」（あるいは給水量判定）のステップを置くことが必要である。このステップにおいて、本体側の選択スイッチで使用者が選択した氷サイズを判定する。この氷サイズ判定のステップでの判定に基づいて給水動作21のステップが行われる。したがって、遥動動作22のステップにおいては、氷サイズ判定のステップにおける判定に基づいて上記の遥動動作を行うように制御することによって、氷サイズに応じた遥動動作を実現することができる。

なお、本実施例のように3段階ではなく、2段階や4段階以上としても同様であり、無段階に連続的に給水量を使用者が設定できる場合には、基準となる給水量を定めて、この給水量よりも小さい場合には遥動動作を行う、又は遥動角度を大きくする、等の設定が可能である。

本実施例は以上説明した如く構成したものであるから、次の如き効果が得られるものである。すなわち、冷蔵室2内に設置された給水タンク10内の水をポンプ12をもって冷凍室4内に設置された製氷皿14内に給水するようにし、かつ製氷皿14の長手方向を仕切壁16で２列に区割し、横仕切壁17で複数個の製氷ブロックに区割するようにし、さらにその縦横仕切壁16、17に案内溝19を設けた自動製氷機組込冷蔵庫において、製氷皿14内への給水直後、製氷皿14の離氷動作を行なう駆動モータをもって、揺動動作を付与するようにしたものであるから、揺動動作によって水に付与される水の動き、及び高低差の拡大により、各製氷ブロック18の水位が平均化されるものである。したがって、従来水が届きにくかった給水部から遠く離れた製氷ブロック部にあっても、案内溝を必要以上に大きくする必要がなくなるので見た目にも美しい氷魂となり、口に含んだ時の連結部の当りも小さい氷魂とすることが出来る。また、製氷皿14に離氷動作を付与する駆動モータの出力トルクを必要以上に大きくする必要もないものである。

また、製氷皿14に与える揺動動作は製氷皿から水がこぼれない範囲の揺動とすると共に製氷皿14を複数個の製氷ブロック18に区割する縦横仕切壁16、17の案内溝19幅を6mm以下の細幅としたものであるから見た目にも氷魂を口に含んだ時の食感も良くなるものである。

また、2列ある製氷皿の一側に給水する自動製氷機において、最初の揺動動作は給水側が高く他側が低くなるようにしたものであるから、揺動動作で製氷皿14から水をこぼすことがないものである。

さらに、製氷皿14の回動軌跡27が作る円の軌跡に製氷ブロック18を作る製氷皿14の外壁28を近づけたものであるから、既存の自動製氷機の設定スペースを拡大することなく、製氷皿14で出来る氷魂の大きさを従来の製氷機で作る氷より大きくすることができる。また、製氷ブロック18の形状は半球形状でないことより製氷皿14の剛性アップも半球に比較し抑えることができるものであり、離氷動作で捩りが加わった場合の離氷がしやすいものとすることができる。また一方で、製氷皿14の回動軌跡が作る円に製氷ブロック18の最下端と上端との間を作る外壁を複数個所製氷皿14の回転軌跡が作る円に当接若しくは、近づけ製氷ブロック18を多角形としたものであるから、角ばった氷とすることができるので市販の矩形氷に近づけることができるものである。

また、半球状の製氷ブロックを作るのに比較して駆動モータのトルクアップを最小に押えることができ、省電力化につながり、また、離氷不良等をなくすことができる。

また、製氷ブロック18を多角形とするとともに外壁28以外の壁も外壁形状に合せたものであるから、ダイヤ形状の氷とすることができるので、見栄の良い氷とすることができる。

また、製氷ブロック18の最下端と上端との間を作る外壁を複数個所製氷皿の回転軌跡が作る円に当接させ製氷ブロックを多角形とすると共に外壁以外で且つ温度センサー設置部以外を外壁28形状に合せたものであるから、温度センサー30は従来通りの取付構造で良いものである。

さらに、製氷皿14への給水量を可変させることが出来るようにすると共に、製氷皿14への給水後、製氷皿14の各製氷ブロック18に水を流す揺動動作を付与するようにしたものであるから、使用者は給水時間を変える制御スイッチの操作により、大きさの異なる氷を得ることができるものである。一方、自動製氷機側では給水量が減り、製氷皿14内の高低差が小さくなった時でも各製氷ブロック18に水が行きわたるよう製氷皿14に揺動動作を付与することができるものである。

また、仕切壁に設けられる案内溝19の高さ位置を、給水量最小時に合せるようにしたものであるから、給水量の可変に対応した製氷皿とすることができるものである。

また、給水量を可変させるのに給水ポンプ12の駆動時間を可変させたものであるから、給水ポンプ12への通電時間を可変させることにより容易に製氷皿14への給水量が可変できるので、使用者の大中小等の複数の大きさの氷の選択に対しても、容易に追従することができるものである。

また、製氷皿14に揺動動作を付与するのに製氷皿14を回動させる駆動モータを利用して行なうようにしたものであるから、特別な部品或いは機構を組み込むことなく、製氷皿14に揺動動作を付与することができるものである。

本発明の一実施例に係る冷蔵庫の縦断面図。自動製氷機部の斜視図。給水動作を説明するために外観を模式的に示した図。図３のP矢視図。製氷皿を左右に揺動した状態を示す図。図５の実線製氷皿内の水の動きを説明する図である。図５の二点鎖線製氷皿内の水の動きを説明する図である。本実施例の製氷制御フロー図。実施例の製氷皿14を裏面から見た図。図９のA-A断面図である。図９のB-B断面図である。水位を模式的に示す図。製氷皿への給水量と給水ポンプの駆動時間との関係を示す図。従来の冷蔵庫組込自動製氷機で作られる氷形状を示す図。従来の冷蔵庫組込自動製氷機の動作説明図。図１５の自動製氷機の製氷皿にひねり動作を与えた図。図１５の自動製氷機の製氷制御フロー図。製氷皿の回動軌跡と製氷皿形状との関係及び温度センサーの取付状態を示す図。

符号の説明

1…冷蔵庫本体、8…自動製氷機、11a…先端パイプ、13…駆動部、13a…駆動軸、14…製氷皿、14a…軸受部、14c…凸部、16…縦仕切壁、17…横仕切壁、18…製氷ブロック、19…溝、27…回転軌跡、28…外壁、29…内壁。

Claims

冷蔵室内に設置される給水タンク内の水を冷凍室内に設置された製氷皿内に給水して製氷を行う自動製氷機を備えた冷蔵庫において、
前記製氷皿は、長手方向を仕切壁で複数列に区画され、前記仕切壁によって複数列に区画された各列は横仕切壁によって複数の製氷ブロックに区画され、前記製氷皿の複数列に区画された一の列と他の列との間を中心軸として回転させる駆動部を備え、
前記製氷ブロックの外壁は、前記中心軸回りの回転による前記製氷皿の回転軌跡が作る円に複数箇所で当接するよう構成され、前記製氷ブロックの外壁以外の壁部も前記外壁形状と合わせた形状として前記製氷ブロックを多角形とした冷蔵庫。
前記製氷ブロックの最下面の外側の端部と前記製氷皿の外側の上端との間を結ぶ直線よりも外側に前記製氷皿の外壁の角部を配置したことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記角部は、前記回転軌跡が作る円に当接することを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
前記一の列と前記他の列との間の前記中心軸よりも下方に、前記製氷皿の長手方向に延びた温度センサーを配置し、前記外壁に形成される平面部は、前記複数の製氷ブロックのうち前記温度センサーが配置部分の製氷ブロックの前記温度センサー側の壁部に形成される平面部よりも小さな平面部とした請求項１乃至３のいずれかに記載の冷蔵庫。
前記仕切壁及び前記横仕切壁には溝が形成され、この溝の幅を6mm以下としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。