JP2007303775A - 冷蔵庫 - Google Patents
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Abstract
【課題】冷蔵庫において、安価な構造で、透明度の高い氷を迅速に得ること。
【解決手段】冷蔵庫は、貯蔵室を形成した冷蔵庫本体1と、貯蔵室を冷却する貯蔵室用冷却器14を有した冷凍サイクルと、氷を生成する製氷部8を有して冷蔵庫本体1に内蔵された製氷装置とを備えている。製氷装置は、冷凍サイクルの一部で構成された製氷用冷却器24bを有する製氷部8と、製氷部8を通して製氷用の水を循環する水循環装置23と、製氷部8で生成された氷を貯える貯氷容器とを備えている。
【選択図】図10
【解決手段】冷蔵庫は、貯蔵室を形成した冷蔵庫本体1と、貯蔵室を冷却する貯蔵室用冷却器14を有した冷凍サイクルと、氷を生成する製氷部8を有して冷蔵庫本体1に内蔵された製氷装置とを備えている。製氷装置は、冷凍サイクルの一部で構成された製氷用冷却器24bを有する製氷部8と、製氷部8を通して製氷用の水を循環する水循環装置23と、製氷部8で生成された氷を貯える貯氷容器とを備えている。
【選択図】図10
Description
本発明は、冷蔵庫に係り、特に製氷装置を組み込んだ家庭用冷蔵庫に好適なものである。
市販されている家庭用冷蔵庫は、近年、食生活や食品流通事情の変化から大容量化の傾向にある。この流れの中にあって、氷に対する使用者の要望は高く、独立の扉を持った専用の製氷室が設けられ、この製氷室に製氷皿を設置した製氷装置が組み込まれた冷蔵庫(従来技術1)が普及して来ている。
この従来技術1における製氷装置は、冷蔵室に貯水タンクを設置し、製氷室に製氷部となる製氷皿を設置し、ポンプで貯水タンク内の水を製氷皿に適量供給し、その製氷皿内の水を製氷室に供給される冷気により凍結させ、凍結後に製氷部の駆動モータを駆動し、生成された氷を製氷皿から下の貯氷容器に落下させ、使用者に提供するものであった。この自動製氷装置において、製氷皿に供給された水を氷にするには、冷凍室、冷蔵室、野菜室等を冷却する貯蔵室用冷却器で作られた冷気の一部が循環用送風機により製氷室内に供給され、この冷気が製氷皿内の水の表面に吹き付けられることにより行われていた。
また、透明な氷となるように、製氷皿の周りに電気ヒータを配置し、製氷皿内の水を上面からではなく周囲、底部よりゆっくり凍らせ、製氷皿内の水の上面より気体成分を追い出す方式の冷蔵庫(従来技術2)も市販されるようになって来た。
また、別な方式の冷蔵庫(従来技術3)として、製氷皿を機械的に前後に揺動させ、製氷皿上部を加熱装置で加熱して水の中から気泡を追い出すようにしたものが提案されている。
また、水を循環させ氷を作る製氷装置を備えた冷蔵庫(従来技術4)として、特開平8−5211号公報(特許文献1)に示されものがある。この冷蔵庫は、製氷皿に水を循環して透明氷を作る提案であり、低温部製氷皿を冷凍室内に、高温部製氷皿を冷蔵室内に配置し、高温部製氷皿から低温部製氷皿に製氷用水を送るための送水管及び送水ポンプを備えたものである。
また、出来た氷に他の貯蔵室の臭いが移らないようにした冷蔵庫(従来技術5)として、特開2003−194448号公報(特許文献2)に示されたものがある。この冷蔵庫は、冷蔵室、製氷室、切替室、野菜室および冷凍室を有し、製氷室を製氷専用区部とし、製氷室専用の冷却器及び送風機を設けたものである。
しかし、上記従来技術1の冷蔵庫では、冷気は製氷皿の水の表面に送風されるため、水は製氷皿の表面より凍り出す。これによって、水の中に溶解していた気体成分(CO2,O2)或いはミネラル成分は氷の中に閉じ込められる形となるので、できた氷はその気体成分或いはミネラル成分が起因する白濁した不透明氷となってしまい、見た目も悪い等の問題があった。
また、上記従来技術2の冷蔵庫では、水の中の気体成分をある程度逃がすことができるが、水の中のミネラル成分を逃がすことができないので、氷の透明度は向上するものの、天然氷のような透明度の高い氷とすることはできなかった。
また、上記従来技術3の冷蔵庫でも、水の中の気泡はある程度逃がすことができるが、水の中のミネラル成分を取り除く訳ではなく、ミネラル成分を細かくしてミネラル成分を結晶として折出させてしまい、氷表面にミネラルの結晶ができてしまうおそれがあった。
また、上記従来技術4の冷蔵庫では、冷凍室内の低温の冷気で製氷皿の温度を下げて製氷皿内の水を氷にする方式であるため、製氷に時間がかかるという問題があった。なお、この冷蔵庫の製氷皿のように溜まり部を作り表面の水を循環するようにしたものでは、気体成分を逃がすことができるが、カルキ或いはミネラル成分は氷の中にある程度残ってしまうので、透明度が劣ってしまうものであった。
また、上記従来技術5の冷蔵庫では、従来技術1と同様に、冷気は製氷皿の水の表面に送風されるため、水は製氷皿の表面より凍り出す。これによって、水の中に溶解していた気体成分(CO2,O2)或いはミネラル成分は氷の中に閉じ込められる形となるので、できた氷はその気体成分或いはミネラル成分が起因する白濁した不透明氷となってしまい、見た目も悪い等の問題があった。
本発明の目的は、安価な構造で、透明度の高い氷を迅速に得ることができる冷蔵庫を提供することにある。
前述の目的を達成するために、本発明は、貯蔵室を形成した冷蔵庫本体と、前記貯蔵室を冷却する貯蔵室用冷却器を有した冷凍サイクルと、氷を生成する製氷部を有して前記冷蔵庫本体に内蔵された製氷装置とを備えている冷蔵庫において、前記製氷装置は、前記冷凍サイクルの一部で構成された製氷用冷却器を有する前記製氷部と、前記製氷部を通して製氷用の水を循環する水循環装置と、前記製氷部で生成された氷を貯える貯氷容器とを備えている構成にしたことにある。
係る本発明のより好ましい具体的な構成例は次の通りである。
(1)前記製氷部は、前記製氷用冷却器を有する傾斜した板状冷却部と、前記板状冷却部から離氷された板状の氷を分割する氷分割器とを備え、前記水循環装置は前記板状冷却部の表面に製氷用の水を流下させるように構成されていること。
(2)前記板状冷却部は、傾斜した板状冷却部材と、前記板状冷却部材に伝熱的に接続した冷却パイプを有する前記製氷用冷却器とを備えていること。
(3)前記製氷部は前記板状冷却部を加熱して当該板状冷却部に生成された氷を離氷させる加熱装置を備えていること。
(4)前記板状冷却部及び前記氷分割器は前記冷蔵庫本体内の奥部に並置され、前記製氷部は前記氷分割器で分割された氷を前記氷分割器の前方下方に位置する前記貯氷容器の貯氷空間に導く案内板を備えていること。
(5)前記冷蔵庫本体は製氷室及び冷凍室を左右に隣接して備え、前記氷分割器は前記製氷室の背部に配置され、前記板状冷却部は前記冷凍室の背部に配置されていること。
(6)前記冷蔵庫本体は製氷室及び冷凍室を上下に隣接して備え、前記貯蔵室用冷却器は前記冷凍室の背部に配置され、前記製氷用冷却器は前記貯蔵室用冷却器の上方に配置され且つ前記貯蔵室用冷却器から引き出された冷却パイプで構成されていること。
(7)前記水循環装置は、タンクに貯留された製氷用の水を前記板状冷却部に導く供給パイプと、前記板状冷却部から流下した水を前記タンクに導く戻しパイプと、製氷用の水を循環させるポンプとを備えた循環回路で構成されていること。
(1)前記製氷部は、前記製氷用冷却器を有する傾斜した板状冷却部と、前記板状冷却部から離氷された板状の氷を分割する氷分割器とを備え、前記水循環装置は前記板状冷却部の表面に製氷用の水を流下させるように構成されていること。
(2)前記板状冷却部は、傾斜した板状冷却部材と、前記板状冷却部材に伝熱的に接続した冷却パイプを有する前記製氷用冷却器とを備えていること。
(3)前記製氷部は前記板状冷却部を加熱して当該板状冷却部に生成された氷を離氷させる加熱装置を備えていること。
(4)前記板状冷却部及び前記氷分割器は前記冷蔵庫本体内の奥部に並置され、前記製氷部は前記氷分割器で分割された氷を前記氷分割器の前方下方に位置する前記貯氷容器の貯氷空間に導く案内板を備えていること。
(5)前記冷蔵庫本体は製氷室及び冷凍室を左右に隣接して備え、前記氷分割器は前記製氷室の背部に配置され、前記板状冷却部は前記冷凍室の背部に配置されていること。
(6)前記冷蔵庫本体は製氷室及び冷凍室を上下に隣接して備え、前記貯蔵室用冷却器は前記冷凍室の背部に配置され、前記製氷用冷却器は前記貯蔵室用冷却器の上方に配置され且つ前記貯蔵室用冷却器から引き出された冷却パイプで構成されていること。
(7)前記水循環装置は、タンクに貯留された製氷用の水を前記板状冷却部に導く供給パイプと、前記板状冷却部から流下した水を前記タンクに導く戻しパイプと、製氷用の水を循環させるポンプとを備えた循環回路で構成されていること。
本発明の冷蔵庫によれば、安価な構造で、透明度の高い氷を迅速に得ることができる。
以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態の冷蔵庫を図1から図11を用いて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態の冷蔵庫を図1から図11を用いて説明する。
まず、本実施形態の冷蔵庫の全体構成に関して図1から図3を参照しながら説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る冷蔵庫の正面図、図2は図1のA−A断面図、図3は図1のB−B断面図、図4は図1の冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図である。なお、図1は扉省略状態で表し、図2及び図3は扉有りの状態で表してある。
本実施形態の冷蔵庫は、家庭用冷蔵庫として用いられるものであり、冷蔵庫本体1と、扉5、6a〜6c、7と、冷蔵庫本体1に内蔵された製氷装置22とを備えて構成されている。
冷蔵庫本体1は内部に複数の貯蔵室2、3a〜3c、4を有している。これらの貯蔵室2、3a〜3c、4は、上から冷蔵室2、製氷室3a、冷凍室3b、3c、野菜室4の順に配置されている。冷凍室3b、3cは、急冷凍室3bと主冷凍室3cとから構成されている。製氷室3aと急冷凍室3bとは左右方向に隣接して配置され、製氷室3a及び急冷凍室3bと主冷凍室3cとは上下に隣接して配置されている。冷蔵室2、冷凍室3b、3c、野菜室4は、冷気通風路を介して連通されている。
製氷室3aは、これらの貯蔵室2、3b、3c、4に冷気通風路を介して連通されておらず、独立した部屋で構成されている。かかる構成によって、他の貯蔵室2、3b、3c、4の臭いが移らないように、製氷及び貯氷を行なうことができる。
そして、製氷室3aは、貯蔵室用冷却器14で冷却された冷気により直接冷却されるのではなく、急冷凍室3b、主冷凍室3cとの境界壁を介した間接冷却や、製氷用冷却器24bによる直接冷却などにより低温に維持される。製氷室3a(製氷部室21)は、隣の急冷凍室3b、下部の主冷凍室3cとは断熱材を含まない薄板で仕切られている。このことにより、製氷室3a(製氷部室21)は、急冷凍室3b、主冷凍室3cの熱影響を受けて冷却される。なお、製氷用冷却器24bで冷却された冷気を製氷室3aに冷気循環するための送風機を備えるようにしてもよい。
各貯蔵室2、3a〜3c、4の前面開口部には、それぞれの扉5、6a〜6c、7が開閉可能に設けられている。即ち、冷蔵室2には冷蔵室扉5が備えられ、製氷室3aには製氷室扉6aが備えられ、急冷凍室3bには急冷凍室扉6bが備えられ、主冷凍室3cには主冷凍室扉6cが備えられ、野菜室4には野菜室扉7が備えられている。製氷室3a、冷凍室3b、3c、野菜室4の前面開口部を閉塞する扉6a〜6c、7は、引き出し式扉であり、後述する容器と共に引き出されるようになっている。なお、冷蔵室2内には、製氷用の水を貯留する貯水タンク20が着脱可能に設置されている。
製氷室3a内には貯氷容器9が配置されている。貯氷容器9は、引出式の製氷室扉6aを引き出すことによって製氷室扉6aと共に引き出される構成となっており、製氷室扉6aに取付けられた扉枠6dに搭載されている。貯氷容器9は、製氷部8が設置された部分を除く、製氷室3a内のほぼ全体にわたって設置されている。
急冷凍室3b内には急冷凍室容器10が配置されている。この急冷凍室容器10は、引出式の急冷凍室扉6bを引き出すことによって急冷凍室扉6bと共に引き出される構成となっており、急冷凍室扉6bに取付けられた扉枠に搭載されている。
主冷凍室3c内には、上下に3個の主冷凍室容器11a〜11cが収納されている。これらの主冷凍室容器11a〜11cは、下段からそれぞれ主冷凍室下段容器11a、主冷凍室中段容器11b、主冷凍室上段容器11cで構成されている。主冷凍室下段容器11aは、主冷凍室扉6cの扉枠6dに固定され、主冷凍室中段容器11bを伴って、この主冷凍室扉6cの開閉に連動して主冷凍室3c内を出入りする。主冷凍室上段容器11cは、主冷凍室3cの側壁を構成する内箱側面に設けられたレールを利用して、主冷凍室3cに対して引き出し可能な構成となっている。さらに、各容器11a〜11cは、互いに深さ寸法が異なる容器であり、大きさの異なる食品の収納に適している。
主冷凍室下段容器11a内には、吸放出材19が設けられている。この吸放出材19は、主冷凍室扉6cが開くことに伴って主冷凍室下段容器11aが主冷凍室3c外に引き出された際に庫外の空気中より湿気を吸湿し、主冷凍室扉6cが閉じることによって主冷凍室下段容器11a内に湿気を放出する。
製氷室3a、急冷凍室3b及び主冷凍室3cの背面部にまたがって一枚の仕切部材18が設置され、製氷室3a、急冷凍室3b及び主冷凍室3cの背面部に仕切られた空間が形成されている。急冷凍室3b及び主冷凍室3cの背面部に仕切られた空間は、互いに連通されており、冷却器室13を構成する。急冷凍室3bの背面部における冷却器室13には、貯蔵室用冷却器14及び冷気循環ファン16が設置されている。貯蔵室用冷却器14で冷却された冷気は、冷気循環ファン16の回転により、通風ダクト41を通して急冷凍室3b及び主冷凍室3cに供給されると共に、ダンパー15を介して冷蔵室2に供給される。なお、貯蔵室用冷却器14で冷却された冷気は、図示しないダンパーを介して野菜室4にも供給される。
製氷装置22は、図3に示すように、氷を生成する製氷部8と、製氷用の水を貯留する貯水タンク20と、製氷用の水を製氷部8を通して循環する水循環装置23と、製氷部8で生成された氷を貯える貯氷容器9とを備えて構成されている。製氷部8は製氷室3aの背部に設置され、貯水タンク20は冷蔵室2内に配置されている。
冷凍サイクルは、図4に示すように、圧縮機17、凝縮器36、キャピラリチューブ37、製氷用冷却器24b、及び貯蔵室用冷却器14を冷媒配管で接続することにより構成されている。冷凍サイクルにおいて、冷媒は、圧縮機17で圧縮されて高温高圧となり、凝縮器36で庫外に放熱されて凝縮され、キャピラリチューブ37で減圧されて低温低圧にされ、製氷用冷却器24b及び貯蔵室用冷却器14で蒸発されて周囲より吸熱し、圧縮機17に戻される。
なお、本実施形態では、製氷用冷却器24bは、貯蔵室用冷却器14の途中から引き出して設けられているが、図4の点線に示すように、貯蔵室用冷却器14の入口側に設けられた製氷用冷却器24b1としてもよく、或いは貯蔵室用冷却器14の出口側に設けられた製氷用冷却器24b2としてもよい。
次に、製氷装置22の具体的な構成、配置について、図5から図9を参照しながら説明する。図5は図3のC−C断面図、図6は図5のD−Dの断面概略図、図7は図5のE−E断面図、図8は図5の板状冷却部24の底面図、図9は図1の冷蔵庫における板状冷却部24と貯蔵室用冷却器14との配置関係を説明する図である。
製氷部8は、傾斜した板状冷却部24と、板状冷却部24を加熱して当該板状冷却部24に生成された氷を離氷させる加熱装置33(図9参照)と、板状冷却部24から離氷された板状の氷を分割する氷分割器25と、この氷分割器25で分割された氷を氷分割器21の前方下方に位置する貯氷容器9の貯氷空間に導く案内板26とを備えて構成されている。
製氷部8は冷蔵庫本体1内の奥部に配置されている。板状冷却部24及び氷分割器25は、左右方向に隣接して配置されると共に、仕切部材18よりも奥側の製氷部室21内に設置されている。氷分割器25は製氷室3aの背部に配置され、板状冷却部25は急冷凍室3bの背部に配置されている。かかる構成によって、板状冷却部24及び氷分割器25を冷蔵庫本体1内にコンパクトに収納でき、製氷室3a全体を有効に利用できることとなり、氷の貯氷量を拡大することができる。また、仕切部材18により加熱部を持つ製氷部8が使用者に触れることがないので、信頼性、安全性の高い冷蔵庫とすることができる。
仕切部材18より奥側に形成される空間は、区画部材27により、冷却器室13と製氷部室21とに区画されている。製氷部室21は、製氷室8の一部を構成するものであり、冷却器室13と空気の出入りがないように区画されている。製氷部室21には、製氷部8が収納して配置されている。かかる構成によって、出来た氷に他の貯蔵室の臭いが移らないようにすることができる。
板状冷却部24は、傾斜した板状冷却部材24aと、この板状冷却部材24aに伝熱的に接続した製氷用冷却器24bとを備えて構成されている。このように、板状冷却部材24aに伝熱的に接続した製氷用冷却器24bとを備える構造とすることより、単に製氷室内に製氷皿を設置し、そこに循環水を流したものに比較し、製氷能力を一段と向上させることが出来るものである。
板状冷却部材24aは、平板状の底面を有して横に長く形成され、氷分割器25側に低く傾斜するようにして設置されている。製氷用冷却器24bは、冷凍サイクルの一部で構成され、具体的には、板状冷却部材24aに伝熱的に接続した冷却パイプで構成されている。製氷用冷却器24bは、貯蔵室用冷却器14の上方に配置され、且つ貯蔵室用冷却器14の途中から引き出された冷却パイプで構成されている。この冷却パイプは、U字状パイプで形成され、板状冷却部材24aの下面に密着して固定され、板状冷却部材24aを例えばマイナス10℃〜20℃に保持する。かかる構成によって、製氷用の独立した冷凍サイクルを用いることなく、貯蔵室を冷却するための冷凍サイクルを利用して板状冷却部材24aを簡単に構成することができるので、原価的に有利な製氷装置を備えた冷蔵庫を得ることができる。
また、製氷用冷却器24bは冷凍室3b、3c、冷蔵室2等を冷却する貯蔵室冷却器14よりパイプを引き出し冷却板に組み合わせて構成するようにしたものであるから、特別な冷凍サイクルを準備することなく、製氷が出来ることは勿論、製氷室3aを冷凍室3b、3cの冷気風路に関係なく製氷室3aを設定温度に冷却することが出来る他、切換弁等を使用して冷媒の流れを切換えるものでないので、冷凍サイクルの制御も容易となるものである。
また、製氷部8に設けられる製氷用冷却器24bはパイプ状をなし板状冷却板24aの裏面に密着固定されているものであるから、特別な形状の製氷用冷却器24bを設けることなく、冷凍室3b、3c、冷蔵室2等を冷却する貯蔵室用冷却器14のパイプを部分的に引き出すことで製氷用冷却器24を作ることが出来る。
なお、貯蔵室用冷却器14は、図9に示すように、蛇行状に形成された貯蔵室冷却器パイプ14aと、多数並置された貯蔵室冷却器フィン14bとから構成されている。
また、製氷用冷却器24bを冷凍室3b、3c、冷蔵室2などに送る冷気を冷却する貯蔵室用冷却器14と隔離して冷却器室13内に設置すると共に製氷部8で出来た氷を貯氷する製氷容器9は製氷室3aに設置するようにしたので、製氷部8は使用者に見えることなく、氷を貯氷する製氷容器9だけが製氷室8に残るので製氷容器8は必要に応じ大きくすることが出来るものである。
板状冷却部材24aに供給される製氷用の水は、気体成分(CO2,O2)或いはミネラル成分を含まない純粋な水のみが板状冷却部材24aの上面に氷となって積層されて行く。これを繰り返し行なうことにより、板状冷却部材24aの上面に所定の厚みの板状氷が形成されていく。
板状冷却部材24aに所定の厚みの板状氷が形成されると、板状冷却部材24aの裏面に取付けられた加熱装置33により加熱され、その板状氷は板状冷却部材24aとの接触面で融解し、自重により傾斜面を利用して氷分割器25に落下する。そこで、氷分割器25の格子状のヒータ線により、板状氷は矩形状の氷塊(製氷皿で作っていた氷の大きさと同じ位の塊)に分割され、下の案内板26に落下する。
案内板26に落下した氷塊は案内板26により貯氷容器9に案内され、貯氷される。案内板を使って離した所で作った氷を貯氷容器9に貯氷できるようにしているので、製氷部8を製氷室3aの奥部に配置することを可能としつつ、貯氷容器9に確実に貯氷できる。
そして、貯氷容器9内の氷の量が所定量に達した時には、製氷運転は停止され、貯氷容器9内の氷の量が減るのを待って製氷運転が再開される。なお、貯氷容器9内に氷を案内する案内板26は、氷塊が貯氷容器9内に均一に貯氷できる位置に案内するよう設けられている。
そして、貯氷容器9内の氷の量が所定量に達した時には、製氷運転は停止され、貯氷容器9内の氷の量が減るのを待って製氷運転が再開される。なお、貯氷容器9内に氷を案内する案内板26は、氷塊が貯氷容器9内に均一に貯氷できる位置に案内するよう設けられている。
次に、水循環装置23の構成及び製氷装置22の動作について図10及び図11を参照しながら説明する。図10は図1の冷蔵庫の仕切部材18を取り除いた状態の部分拡大図、図11は図1の冷蔵庫の製氷装置22の動作原理図である。
水循環装置23は、貯水タンク20に貯留された製氷用の水を板状冷却部24に導く供給パイプ30と、板状冷却部24から流下した水を貯水タンク20に導く戻しパイプ29と、製氷用の水を循環させる自吸式ポンプ28、32とを備えた循環回路で構成されている。本実施形態では、ポンプ28、32は、供給パイプ30の途中に設けられた供給ポンプ28と、戻しパイプ29の途中に設けられた戻しポンプ32とからなっている。戻しパイプ29は、板状冷却部材24aの先端部の下方に配置された樋31を介して、板状冷却部24から流下した水が導入されるようになっている。
ポンプ28、32は、冷蔵室2内に設置されており、これにより凍結防止用加熱装置を用いてポンプ28、32を加熱する必要がなく、節電効果が得られるものである。
本実施形態では、板状冷却部材24aにできる板状氷の厚さが所定寸法になるのを検出してポンプ28,32の運転を停止する方式の製氷装置22である。
上述した構成を有する製氷装置22における製氷は次のようにして行なわれる。
供給ポンプ28を駆動し、供給パイプ30を通して、貯水タンク20内の製氷用の水を汲み揚げ、板状冷却部材24aに図11の及び矢印の如く供給する。この時、板状冷却部材24aは製氷可能に十分(−10℃〜−20℃)に冷却されている。従って、板状冷却部材24aに供給される水は、当初、例えば+5℃前後であっても、循環を繰り返している間に0℃の水となる。この状態の水がポンプ28によりパイプ30を介して板状冷却部材24aに連続的に供給されると、少しずつではあるが板状冷却部材24a表面に上記水の凍結が開始される。
この時にあって、凍結するのは純水な水であり、循環水中に含まれる気体成分、ミネラル成分は比熱の違いにより板状冷却部材24a表面には凍結せず、凍らなかった水と共に樋31に落下する。落下した水はポンプ32が駆動されることより、戻しパイプ29を介し貯水タンク20に戻される。
この動作を繰り返し行なっている間に、板状冷却部材24aには所定の厚みを有する板状氷が生成される。所定の厚みを有する板状氷が生成されると、ポンプ28、32の運転が停止されると共に、板状冷却部材24a裏面に設けられた加熱装置33が発熱を開始し、板状冷却部材24aを加熱する。この加熱が進み、板状冷却部材24a表面の板状氷が融解して凍結関係が解除されると、生成された板状氷は自重で傾斜面を利用して板状冷却部材24aを滑り落ちる。
そして、氷分割器25の上に板状の氷が乗ると、氷分割器25はニクロム線を格子状に組み合わせて構成されているので、この氷分割器25上に載った板状氷は矩形状にニクロム線の熱で融解され分割され、案内板26上に落ち、その案内板26に案内されて貯氷容器9内に導かれ、そこに貯氷される。この時、矩形状氷には気体成分、ミネラル成分が含まれていないことにより、限りなく透明に近い氷となる。なお、使用者は、貯氷容器9内に貯氷されている氷塊を、製氷室扉6aを引いて貯氷容器9を引き出して使用する。
これら一連の動作が終了すると加熱装置33への通電が断たれた後、ポンプ28、32の運転が再開され、貯水タンク20内の水がポンプ28,32によって循環される。この時にあって、製氷用冷却器24bの運転は、上述したように冷却器14の運転に同期して行なわれる。なお、製氷用冷却器24bは、冷蔵庫本体1の温度制御装置により運転されるが、特に製氷を優先する場合には、冷蔵庫本体1の運転を連続運転とすれば、製氷能力を向上することができる。
上述したように、製氷部8にできる氷は気体成分及びミネラル成分或いは水道水中に含まれるカル基などを含まないため、家庭用に於いて透明度の高い氷を作ることができることは勿論、できた氷は所定寸法、例えば角形(矩形状)に分割され、貯氷タンク9内に貯氷されているものであるから、使用者は透明度が高く且つ市販されている氷のように見栄えが良く、使い勝手の良い氷塊を得ることができる。
氷の板厚管理、ポンプの運転制御、貯水タンク内への水の補充或いは加熱装置、氷分割器、凍結防止用ヒータ等の制御については、冷蔵庫の制御と関連づけて統括的に行なわれるものである。
また、製氷部8に水を供給する供給ポンプ28及び水を回収する回収ポンプ32は冷蔵室2内に設置するようにしたものであるから、水を循環する為のポンプ28、32が凍結することがない。従って、これらの部品の凍結防止の為の加熱装置等が不要である。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る冷蔵庫について図12を用いて説明する。図12は本発明の第2実施形態に係る冷蔵庫の製氷装置22の動作原理図である。この第2実施形態は、次に述べる点で第1実施形態と相違するものであり、その他の点については第1実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る冷蔵庫について図12を用いて説明する。図12は本発明の第2実施形態に係る冷蔵庫の製氷装置22の動作原理図である。この第2実施形態は、次に述べる点で第1実施形態と相違するものであり、その他の点については第1実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。
この第2実施形態では、定量タンク35を設け、この定量タンク35内の水を板状冷却部材24aに循環させるようにしたものである。定量タンク35は、板状冷却部材24aで所定の板状氷を一回分作ることができる水量を貯留できる容積を有している。定量タンク35は貯水タンク20と同様に冷蔵室2内に設置され、凍結しないよう構成されている。
定量タンク35の底部には、板状冷却部材24aで氷とならないミネラル成分等が沈殿する窪み35aが設けられている。これによって、水の循環中にミネラル成分等を窪み35aに沈殿させ、定量タンク35を取り出してミネラル成分等を除去することができる。なお、定量タンク35より板状冷却部材24aに製氷用の水を案内するパイプ30は、この窪み35aより上方に設けておくのが良い。
この第2実施形態では、定量タンク35より板状冷却部材24aに水を案内するのに自然落下方式としているが、もう一個ポンプを追加し、水の循環をスムーズに行なうようにしても良い。
製氷室3aの製氷部室21内に位置するパイプ29、30及び樋31の部分には、水が凍結するのを防止する凍結防止用ヒータ34a、34bが設けられている。凍結防止用ヒータ34aはパイプ30の先端(製氷室3aに臨む所)が凍結し、水の流れを阻害するのを防止するヒータであり、凍結防止用ヒータ34bは樋31内の循環水及びパイプ29内の循環水が凍結するのを防止するヒータである。なお、この凍結防止用ヒータ34a、34bを第1実施形態でも用いるようにしてもよい。
1…冷蔵庫本体、2…冷蔵室、3a…製氷室、3b…急冷凍室、3c…主冷凍室、4…野菜室、5…冷蔵室扉、6a…製氷室扉、6b…急冷凍室扉、6c…主冷凍室扉、6d…扉枠、7…野菜室扉、8…製氷部、9…貯氷容器、10…急冷凍室容器、11a…主冷凍室下段容器、11b…主冷凍室中段容器、11c…主冷凍室上段容器、13…冷却器室、14…貯蔵室用冷却器、14a…貯蔵室用冷却器パイプ、14b…貯蔵室用冷却器フィン、15…ダンパー、16…冷気循環ファン、17…圧縮機、18…仕切部材、19…吸放出材、20…貯水タンク、21…製氷部室、22…製氷装置、23…水循環装置、24…板状冷却部、24a…板状冷却部材、24b…製氷用冷却器(冷却パイプ)、25…氷分割器、26…案内板、27…区画部材、28…供給ポンプ、29…戻しパイプ、30…供給パイプ、31…樋、32…戻しポンプ、33…加熱装置、34a、34b…凍結防止用ヒータ、35…定量タンク、35a…窪み、36…凝縮器、37…キャピラリチューブ。
Claims (8)
- 貯蔵室を形成した冷蔵庫本体と、前記貯蔵室を冷却する貯蔵室用冷却器を有した冷凍サイクルと、氷を生成する製氷部を有して前記冷蔵庫本体に内蔵された製氷装置とを備えている冷蔵庫において、
前記製氷装置は、前記冷凍サイクルの一部で構成された製氷用冷却器を有する前記製氷部と、前記製氷部を通して製氷用の水を循環する水循環装置と、前記製氷部で生成された氷を貯える貯氷容器とを備えている
ことを特徴とする冷蔵庫。 - 請求項1において、前記製氷部は、前記製氷用冷却器を有する傾斜した板状冷却部と、前記板状冷却部から離氷された板状の氷を分割する氷分割器とを備え、前記水循環装置は前記板状冷却部の表面に製氷用の水を流下させるように構成されていることを特徴とする冷蔵庫。
- 請求項2において、前記板状冷却部は、傾斜した板状冷却部材と、前記板状冷却部材に伝熱的に接続した冷却パイプを有する前記製氷用冷却器とを備えていることを特徴とする冷蔵庫。
- 請求項2において、前記製氷部は前記板状冷却部を加熱して当該板状冷却部に生成された氷を離氷させる加熱装置を備えていることを特徴とする冷蔵庫。
- 請求項2において、前記板状冷却部及び前記氷分割器は前記冷蔵庫本体内の奥部に並置され、前記製氷部は前記氷分割器で分割された氷を前記氷分割器の前方下方に位置する前記貯氷容器の貯氷空間に導く案内板を備えていることを特徴とする冷蔵庫。
- 請求項2において、前記冷蔵庫本体は製氷室及び冷凍室を左右に隣接して備え、前記氷分割器は前記製氷室の背部に配置され、前記板状冷却部は前記冷凍室の背部に配置されていることを特徴とする冷蔵庫。
- 請求項2において、前記冷蔵庫本体は製氷室及び冷凍室を上下に隣接して備え、前記貯蔵室用冷却器は前記冷凍室の背部に配置され、前記製氷用冷却器は前記貯蔵室用冷却器の上方に配置され且つ前記貯蔵室用冷却器から引き出された冷却パイプで構成されていることを特徴とする冷蔵庫。
- 請求項2において、前記水循環装置は、タンクに貯留された製氷用の水を前記板状冷却部に導く供給パイプと、前記板状冷却部から流下した水を前記タンクに導く戻しパイプと、製氷用の水を循環させるポンプとを備えた循環回路で構成されていることを特徴とする冷蔵庫。
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