JP6750725B2 - 自動製氷機及び冷凍冷蔵庫 - Google Patents

Description

この発明は、自動製氷機及び冷凍冷蔵庫に関するものである。

区画された製氷皿と、この製氷皿に水を給水する給水手段と、製氷完了後に製氷皿を回転させて離氷させる離氷手段と、給水手段から製氷皿への給水量を変化させる給水量可変手段とを備えた自動製氷機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

日本特開平１１−３２５６８２号公報

特許文献１に示されるような自動製氷機で作ることができる各サイズの氷の形状は角錐台形状になる。そして、各サイズの氷は、下面の寸法が共通であり、高さ寸法が異なるものとなる。このため、小さいサイズの氷の場合、大きいサイズの氷と比較して平たい形状となり、単位体積あたりの表面積すなわち比表面積が大きくなる。したがって、小さいサイズの氷は、大きいサイズの氷に比べて、周囲の空気、水等と接触する面積が広くなり、溶けやすくなってしまう。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものである。その目的は、少なくとも大小２種類のサイズの氷を作ることができ、小さい方のサイズであっても同体積の氷と比較して溶けにくい氷を作ることが可能である自動製氷機及び冷凍冷蔵庫を得ることにある。

この発明に係る自動製氷機は、第１の高さの第１の区画壁により区画された複数の製氷ブロックを有する製氷皿と、複数の前記製氷ブロックのそれぞれの内側に水を供給する給水装置と、前記製氷ブロックの内側の水を冷却して氷にする冷却装置と、を備え、前記製氷皿は、前記製氷ブロックの内側に設けられ、当該製氷ブロックを複数に分割し、前記第１の高さより低い第２の高さの第２の区画壁をさらに備え、前記第１の区画壁には、溝部が形成され、前記第２の区画壁には、切欠部が形成され、前記製氷皿の底面から前記溝部の最下部までの高さは、前記製氷皿の底面から前記切欠部の最下部までの高さと等しく、前記給水装置は、前記製氷ブロックの内側に給水する水位を、前記第１の高さより低く、前記第２の高さより高い第１の水位と、前記第２の高さより低い第２の水位の少なくとも２種類の水位から選択可能である。

また、この発明に係る冷凍冷蔵庫は、上述のように構成された自動製氷機を備える。

この発明に係る自動製氷機及び冷凍冷蔵庫においては、少なくとも大小２種類のサイズの氷を作ることができ、小さい方のサイズであっても同体積の氷と比較して溶けにくい氷を作ることが可能であるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る自動製氷機を備えた冷凍冷蔵庫の正面図である。 この発明の実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫の縦断面図である。 この発明の実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫の製氷室部分の拡大断面図である。 この発明の実施の形態１に係る製氷室の製氷皿の上面図である。 図４中に示す断面Ａ−Ａによる製氷皿の断面図である。 この発明の実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫の制御系統の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る製氷皿に第１の水位まで給水した状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る製氷皿に第１の水位まで給水した状態で製氷された氷の形状を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る製氷皿に第２の水位まで給水した状態を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る製氷皿に第２の水位まで給水した状態で製氷された氷の形状を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫の製氷動作を示すフロー図である。 この発明の実施の形態２に係る製氷皿の一例を示す図５相当の断面図である。 この発明の実施の形態２に係る冷凍冷蔵庫の制御系統の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２に係る製氷皿の別例を示す図５相当の断面図である。 この発明の実施の形態３に係る冷凍冷蔵庫の製氷室部分の拡大断面図である。 この発明の実施の形態３に係る製氷室の上段貯氷ケースの斜視図である。 この発明の実施の形態３に係る製氷皿の図５に相当する断面図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

実施の形態１．
図１から図１１は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１は自動製氷機を備えた冷凍冷蔵庫の正面図、図２は冷凍冷蔵庫の縦断面図、図３は冷凍冷蔵庫の製氷室部分の拡大断面図、図４は製氷室の製氷皿の上面図、図５は図４中に示す断面Ａ−Ａによる製氷皿の断面図、図６は冷凍冷蔵庫の制御系統の構成を示すブロック図、図７は製氷皿に第１の水位まで給水した状態を示す断面図、図８は製氷皿に第１の水位まで給水した状態で製氷された氷の形状を示す斜視図、図９は製氷皿に第２の水位まで給水した状態を示す断面図、図１０は製氷皿に第２の水位まで給水した状態で製氷された氷の形状を示す斜視図、図１１は冷凍冷蔵庫の製氷動作を示すフロー図である。なお、各図では各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、明細書中における各構成部材同士の位置関係（例えば、上下関係等）は、原則として、冷蔵庫を使用可能な状態に設置したときのものである。

（冷凍冷蔵庫の構成）
この発明の実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫１は、図２に示すように断熱箱体９０を有している。断熱箱体９０は、前面（正面）が開口されて内部に貯蔵空間が形成されている。断熱箱体９０は、外箱、内箱及び断熱材を有している。外箱は鋼鉄製である。内箱は樹脂製である。内箱は外箱の内側に配置される。断熱材は、例えば発泡ウレタン等であり、外箱と内箱との間の空間に充填されている。断熱箱体９０の内部に形成された貯蔵空間は、１つ又は複数の仕切り部材により、食品を収納保存する複数の貯蔵室に区画されている。

図１及び図２に示すように、ここでは、冷凍冷蔵庫１は、複数の貯蔵室として、例えば、冷蔵室１００、切替室２００、製氷室３００、冷凍室４００及び野菜室５００を備えている。これらの貯蔵室は、断熱箱体９０において上下方向に４段構成となって配置されている。

冷蔵室１００は、断熱箱体９０の最上段に配置されている。切替室２００は冷蔵室１００の下方における左右の一側に配置されている。切替室２００の保冷温度帯は、複数の温度帯のうちのいずれかを選択して切り替えることができる。切替室２００の保冷温度帯として選択可能な複数の温度帯は、例えば、冷凍温度帯（例えば−１８℃程度）、冷蔵温度帯（例えば３℃程度）、チルド温度帯（例えば０℃程度）及びソフト冷凍温度帯（例えば−７℃程度）等である。製氷室３００は、切替室２００の側方に隣接して切替室２００と並列に、すなわち、冷蔵室１００の下方における左右の他側に配置されている。

冷凍室４００は、切替室２００及び製氷室３００の下方に配置されている。冷凍室４００は、主に貯蔵対象を比較的長期にわたって冷凍保存する際に用いるためのものである。野菜室５００は、冷凍室４００の下方の最下段に配置されている。野菜室５００は、主に野菜や容量の大きな（例えば２Ｌ等）の大型ペットボトル等を収納するためのものである。

冷蔵室１００の前面に形成された開口部には、当該開口部を開閉する回転式の冷蔵室扉７が設けられている。ここでは、冷蔵室扉７は両開き式（観音開き式）であり、右扉７ａ及び左扉７ｂにより構成されている。冷凍冷蔵庫１の前面の冷蔵室扉７（例えば、左扉７ｂ）の外側表面には、操作パネル６が設けられている。操作パネル６は、図６に示すように操作部６ａ及び表示部６ｂを備えている。操作部６ａは、各貯蔵室の保冷温度及び冷凍冷蔵庫１の動作モード（解凍モード等）を設定するための操作スイッチである。表示部６ｂは、各貯蔵室の温度等の各種情報を表示する液晶ディスプレイである。また、操作パネル６は、操作部６ａと表示部６ｂを兼ねるタッチパネルを備えていてもよい。

冷蔵室１００以外の各貯蔵室（切替室２００、製氷室３００、冷凍室４００及び野菜室５００）は、それぞれ引き出し式の扉によって開閉される。これらの引き出し式の扉は、扉に固定して設けられたフレームを各貯蔵室の左右の内壁面に水平に形成されたレールに対してスライドさせることにより、冷凍冷蔵庫１の奥行方向（前後方向）に開閉できるようになっている。

また、冷凍室４００の内部には、食品等を内部に収納できる冷凍室収納ケース４０１がそれぞれ引き出し自在に格納されている。同様に、野菜室５００内には、食品等を内部に収納できる野菜室収納ケース５０１が引き出し自在に格納されている。

（冷却機構）
冷凍冷蔵庫１は、各貯蔵室へ供給する空気を冷却する冷凍サイクル回路を備えている。冷凍サイクル回路は、圧縮機２、凝縮器（図示せず）、絞り装置（図示せず）及び冷却器３等によって構成されている。圧縮機２は、冷凍サイクル回路内の冷媒を圧縮し吐出する。凝縮器は、圧縮機２から吐出された冷媒を凝縮させる。絞り装置は、凝縮器から流出した冷媒を膨張させる。冷却器３は、絞り装置で膨張した冷媒によって各貯蔵室へ供給する空気を冷却する。圧縮機２は、例えば、冷凍冷蔵庫１の背面側の下部に配置される。

冷凍冷蔵庫１には、冷凍サイクル回路によって冷却された空気を各貯蔵室へ供給するための風路５が形成されている。この風路５は、主に冷凍冷蔵庫１内の背面側に配置されている。冷凍サイクル回路の冷却器３は、この風路５内に設置される。また、風路５内には、冷却器３で冷却された空気を各貯蔵室へ送るための送風ファン４も設置されている。

送風ファン４が動作すると、冷却器３で冷却された空気（冷気）が風路５を通って冷凍室４００、切替室２００、製氷室３００及び冷蔵室１００へと送られ、これらの貯蔵室内を冷却する。野菜室５００は、冷蔵室１００からの戻り冷気を冷蔵室用帰還風路を介して野菜室５００内に導入することで冷却される。野菜室５００を冷却した冷気は、野菜室用帰還風路を通って冷却器３のある風路５内へと戻される（これらの帰還風路は図示せず）。そして、冷却器３によって再度冷却されて、冷凍冷蔵庫１内を冷気が循環される。

風路５からそれぞれの貯蔵室へと通じる中途の箇所には、図示しないダンパが設けられている。各ダンパは、風路５の各貯蔵室へと通じる箇所を開閉する。ダンパの開閉状態を変化させることで、各貯蔵室へと供給する冷気の送風量を調節することができる。また、冷気の温度は圧縮機２の運転を制御することで調節することができる。

以上のようにして設けられた圧縮機２及び冷却器３からなる冷凍サイクル回路、送風ファン４、風路５及びダンパは、製氷室３００を含む各貯蔵室の内部を冷却する冷却手段を構成している。

冷凍冷蔵庫１の例えば背面側の上部には、制御装置８が収容されている。制御装置８には、冷凍冷蔵庫１の動作に必要な各種の制御を実施するための制御回路等が備えられている。制御装置８が備える制御回路として、例えば、各貯蔵室内の温度及び操作パネル６に入力された情報等に基づいて圧縮機２及び送風ファン４の動作並びにダンパの開度を制御するための回路が挙げられる。すなわち、制御装置８は前述した冷却手段等を制御して、冷凍冷蔵庫１の動作を制御する。なお、各貯蔵室内の温度は、それぞれの貯蔵室に設置されたサーミスタ等により検知することができる。

（製氷室の構成）
図３は、実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫１の製氷室３００部分の断面図である。製氷室３００の前面には、製氷室扉９が設けられている。製氷室３００の内部には、貯氷ケース１０及び製氷皿１１が収容されている。貯氷ケース１０は、製氷室扉９のフレーム（図示せず）によって支持されている。製氷室扉９を前方へと引き出すと、貯氷ケース１０は製氷室扉９及びそのフレームと一体となって前方へと引き出される。貯氷ケース１０は、製氷皿１１の下方に配置されている。貯氷ケース１０は、製氷皿１１から離氷された氷を受け、氷を貯めておくものである。

図２に示すように、冷蔵室１００の内部には、給水タンク１２及び給水ポンプ１３が設けられている。また、冷蔵室１００と製氷室３００とを連通するようにして、給水パイプ１４が設けられている。給水タンク１２及び給水ポンプ１３は、例えば、冷蔵室１００の内部の最下段部に配置されている。給水パイプ１４の一端は、給水ポンプ１３に接続されている。給水パイプ１４の他端は、製氷室３００内における製氷皿１１の上方に配置されている。

給水タンク１２には、製氷用の水が貯められている。給水ポンプ１３は、給水タンク１２内の水を汲み上げるためのものである。給水ポンプ１３により汲み上げられた水は、給水パイプ１４を通って、製氷皿１１へと供給される。この実施の形態１において、給水タンク１２、給水ポンプ１３及び給水パイプ１４は、製氷皿１１の後述する複数の製氷ブロック２０（図４、５）のそれぞれの内側に水を供給する給水装置を構成している。

製氷室３００の背面部には、冷気吹出口１５が形成されている。冷気吹出口１５からは、前述した冷却手段の風路５を通って冷気が製氷室３００の内部へと吹き出す。冷気吹出口１５から製氷室３００の内部へと吹き出した冷気は、製氷皿１１の水を冷却する。この実施の形態１において、前記冷却手段と冷気吹出口１５とは、製氷皿１１の後述する製氷ブロック２０（図４、５）の内側の水を冷却して氷にする冷却装置を構成している。

製氷室３００内には、回転装置１６、検氷レバー１７及び温度センサ１８が備えられている。製氷皿１１は、製氷室３００内において、上下が反転するように回転可能に支持されている。回転装置１６は、製氷皿１１を回転させて製氷皿１１の上下を反転させることができる。検氷レバー１７は、貯氷ケース１０内の氷の量を検出するためのものである。貯氷ケース１０内の氷に接触するまで検氷レバー１７を下げていくことで、貯氷ケース１０内の氷の高さを検出することができる。温度センサ１８は、製氷室３００内における製氷皿１１の上方に配置されている。温度センサ１８は、製氷皿１１内の水の温度を検出する。

（製氷皿の構成）
次に、図４及び図５を参照しながら、製氷皿１１の構成について説明する。製氷皿１１は、例えばポリプロピレン等の合成樹脂材質からなる成型品である。製氷皿１１は、撓ませることができる。製氷皿１１は、上面が開口された平面視で矩形を呈する外形を有している。製氷皿１１は、複数の製氷ブロック２０を有している。複数の製氷ブロック２０は、第１の区画壁１９により製氷皿１１の内部が複数に区画されることで形成される。製氷ブロック２０のそれぞれは凹状である。第１の区画壁１９は、製氷皿１１の底面から第１の高さである。ここでは、第１の高さは、製氷皿１１の外縁壁と同じ高さである。

製氷ブロック２０のそれぞれの内部には、複数の製氷セル２２が形成されている。製氷セル２２は、第２の区画壁２１により製氷ブロック２０が複数の分割されることで形成される。すなわち、第２の区画壁２１は、製氷ブロック２０の内側に設けられている。製氷セル２２のそれぞれは凹状である。第２の区画壁２１は、製氷皿１１の底面から第２の高さである。第２の高さは、前記第１の高さよりも低い。

製氷ブロック２０の内容積は、製氷セル２２の内容積よりも大きい。製氷ブロック２０の内面、すなわち第１の区画壁１９及び第２の区画壁２１の表面は、氷が剥がれやすいように滑らかに形成されている。

なお、図４に示す例では、製氷皿１１に２列３段に配置された計６個の製氷ブロック２０が設けられている。しかし、製氷ブロック２０の配置、数、形状等はこの例に限定されない。また、同例では、１つの製氷ブロック２０内に、２列２段に配置された計４個の製氷セル２２が設けられている。しかし、製氷ブロック２０と同様に製氷セル２２の配置、数、形状等についてもこの例に限定されない。

第１の区画壁１９には、溝部２３が形成されている。第１の区画壁１９を介して隣り合う製氷ブロック２０同士の内側は、当該第１の区画壁１９に形成された溝部２３によって通じている。第２の区画壁２１には、切欠部２４が形成されている。第２の区画壁２１を介して隣り合う製氷セル２２同士の内側は、当該第２の区画壁２１に形成された切欠部２４によって通じている。

前述したように、製氷皿１１へは給水装置の給水パイプ１４から給水される。したがって、まず、給水パイプ１４の直下にある製氷ブロック２０に水が入る。給水パイプ１４からの給水が継続されると、給水パイプ１４の直下の製氷ブロック２０から、隣接する製氷ブロック２０へと溝部２３を通じて水が行き渡っていく。そして、最終的に、給水パイプ１４からの水が溝部２３を通じて全ての製氷ブロック２０に行き渡るようになっている。図４に示す例では、全ての第１の区画壁１９に溝部２３が形成されている。しかし、全ての製氷ブロック２０が、給水パイプ１４の直下にある製氷ブロック２０と直接的に、又は間接的に通じていれば、第１の区画壁１９のどこに溝部２３を配置するかはこれに限定されない。

また、切欠部２４についても同様に、全ての製氷セル２２が、給水パイプ１４の直下にある製氷セル２２と、溝部２３又は切欠部２４を介して直接的に、又は間接的に通じていれば、第２の区画壁２１のどこに切欠部２４を配置するかはこれに限定されない。なお、特に図５に示すように、製氷皿１１の底面から溝部２３の最下部までの高さは、前記第２の高さよりも低くなっている。さらに言えば、製氷皿１１の底面から溝部２３の最下部までの高さは、製氷皿１１の底面から切欠部２４の最下部までの高さと同じである。このようにすることで、第１の区画壁１９を介して隣り合う製氷セル２２同士でも水が行き来できる。

なお、製氷皿１１を、給水パイプ１４に近い側が高く、給水パイプ１４に遠い側が低くなるように傾斜をつけて支持してもよい。このようにすることで、給水パイプ１４の直下の製氷ブロック２０又は製氷セル２２から、他の製氷ブロック２０又は製氷セル２２へと水が行き渡りやすくすることができる。

製氷皿１１は、回転装置取付部２５及びストッパー部２６を備えている。回転装置取付部２５は、製氷皿１１の例えば長手方向の一端側に設けられる。回転装置取付部２５には、回転装置１６が取り付けられる。製氷皿１１は、この回転装置取付部２５を介して回転装置１６によって両方向に回転可能に支持されている。回転装置１６は、図示しないモータ、ギヤ等からなる回転駆動機構を備えている。回転装置１６は、回転装置取付部２５を介して図４に示す回転軸Ｘを中心に製氷皿１１を両方向に回転させる。

ストッパー部２６は、製氷皿１１における回転装置取付部２５とは反対側の一側部に設けられる。ストッパー部２６は、平板状の部材である。ストッパー部２６は、製氷皿１１から側方に突出している。

通常時において、製氷皿１１は、開口側を上方に向けた状態で支持されている。この状態から回転装置１６が製氷皿１１を回転させると、回転角が予め設定された一定角度になったところで、ストッパー部２６が製氷室３００の内部に固定された部材に接触する。ストッパー部２６がこの部材に接触すると、製氷皿１１のストッパー部２６側は、これ以上の回転が妨げられる。この状態で回転装置１６が製氷皿１１をさらに回転させると、製氷皿１１の回転装置取付部２５側だけが回転し、製氷皿１１は捻られて変形する。すると、製氷皿１１の製氷ブロック２０内又は製氷セル２２内にできた氷は、製氷皿１１の表面の各方向から力を受け、製氷皿１１の表面から剥がされて離氷される。

（冷蔵庫の制御系統）
図６は、冷凍冷蔵庫１の制御系統の機能的な構成を示すブロック図である。この図６には、特に製氷室３００の制御に関係する部分が示されている。制御装置８は、例えばマイクロコンピュータを備えており、プロセッサ８ａ及びメモリ８ｂを備えている。制御装置８は、メモリ８ｂに記憶されたプログラムをプロセッサ８ａが実行することにより、予め設定された処理を実行し、冷凍冷蔵庫１を制御する。

制御装置８には、検氷レバー１７から出力された貯氷ケース１０内の氷の量の検出信号が入力される。また、制御装置８には、温度センサ１８から出力された製氷皿１１内の水の温度の検出信号も入力される。また、図６には図示していないが、制御装置８には、各貯蔵室に設置されたサーミスタから出力された各貯蔵室内の温度の検出信号も入力される。さらに、制御装置８には、操作パネル６の操作部６ａからの操作信号も入力される。

制御装置８は、入力された信号に基づいて、製氷室３００を含む各貯蔵室内が設定された温度に維持されるように、圧縮機２及び送風ファン４等の前記冷却装置の動作を制御する処理を実行する。また、制御装置８は、操作パネル６の表示部６ｂに表示信号を出力する。さらに、制御装置８は、給水ポンプ１３と回転装置１６を動作させ、製氷動作の制御を行う。この製氷動作の制御においては、検氷レバー１７から出力された貯氷ケース１０内の氷の量の検出信号、温度センサ１８から出力された製氷皿１１内の水の温度の検出信号及び操作部６ａからの操作信号が用いられる。

（製氷動作の制御）
次に、制御装置８による製氷動作の制御について説明する。操作パネル６は、使用者が製氷サイズを選択できるようになっている。例えば、操作パネル６には、操作部６ａとして「Ｌ」及び「Ｓ」のボタンが設けられている。使用者は、製氷サイズ大を選択するときは「Ｌ」のボタンを操作する。一方、製氷サイズ小を選択するときは使用者は「Ｓ」のボタンを操作する。

制御装置８は、操作部６ａで操作されたボタンの製氷サイズに応じて、製氷皿１１への給水量を決定する。そして、制御装置８は、給水量に応じて決定される給水時間だけ、給水ポンプ１３を動作させる。ここでは、製氷サイズ大が選択された場合の給水時間をΔＴ１とする。製氷サイズ小が選択された場合の給水時間をΔＴ２とする。ΔＴ２は、ΔＴ１よりも短い。具体的に例えば、ΔＴ１を１２秒とし、ΔＴ２を６秒とする。

図７は、製氷サイズ大が選択された場合に製氷皿１１に給水される水位を示している。製氷サイズ大が選択された場合、制御装置８は、給水ポンプ１３をΔＴ１だけ動作させる。給水ポンプ１３をΔＴ１だけ動作させると、製氷皿１１には予め設定された第１の水位まで水が入る。この第１の水位は、前記第１の高さより低く前記第２の高さより高い。すなわち、製氷皿１１には、第２の区画壁２１を超え、第１の区画壁１９未満の高さまで給水される。

この第１の水位で製氷された場合にできる氷を図８に示す。製氷皿１１で完成した氷は、溝部２３内の水が凍結してできた氷によって、それぞれの製氷ブロック２０の氷が連結された状態である。しかし、離氷時に発生する応力により、製氷ブロック２０毎の個々の氷に分割され、個々の氷は図８に示すような形状となる。

図９は、製氷サイズ小が選択された場合に製氷皿１１に給水される水位を示している。製氷サイズ小が選択された場合、制御装置８は、給水ポンプ１３をΔＴ２だけ動作させる。給水ポンプ１３をΔＴ２だけ動作させると、製氷皿１１には予め設定された第２の水位まで水が入る。この第２の水位は、前記第２の高さより低い。すなわち、製氷皿１１には、第２の区画壁２１未満の高さまで給水される。

前述したように、製氷皿１１の底面から溝部２３の最下部までの高さと、製氷皿１１の底面から切欠部２４の最下部までの高さとは同じ高さである。このため、第２の水位まで給水するときに、溝部２３と切欠部２４の両方を水が通り、全ての製氷セル２２に水を行き渡らせることができる。

この第２の水位で製氷された場合にできる氷を図１０に示す。製氷皿１１で完成した氷は、溝部２３及び切欠部２４内の水が凍結してできた氷によって、それぞれの製氷ブロック２０の氷が連結された状態である。しかし、第１の水位の場合と同じく、離氷時に発生する応力により、製氷セル２２毎の個々の氷に分割され、個々の氷は例えば図１０に示すような形状となる。製氷セル２２毎の個々の氷は、製氷ブロック２０毎の個々の氷よりも小さい。

このようにして、給水タンク１２、給水ポンプ１３及び給水パイプ１４からなる給水装置は、製氷ブロック２０の内側に給水する水位を、第１の水位と第２の水位の少なくとも２種類の水位から選択可能である。第１の水位は、前記第１の高さより低く前記第２の高さより高い。第２の水位は、前記第２の高さより低い。

給水装置により製氷ブロック２０の内側に給水した後、製氷ブロック２０の内側の水は前述の冷却装置により冷却される。制御装置８は、温度センサ１８が検知した製氷皿１１内の水の温度が予め設定された基準温度以下になると、製氷が完了したと判定する。この基準温度は、具体的に例えば−６℃に設定される。制御装置８は、温度センサ１８により製氷皿１１内の水の温度が基準温度以下になったことが検知されると、検氷レバー１７を動作させて貯氷ケース１０内の氷の量を検出する。

そして、貯氷ケース１０内の氷の量が満氷量に達していない場合には、制御装置８は、回転装置１６により製氷皿１１を回転させる。この際、製氷皿１１を捻るように回転させることで、製氷皿１１を一時的に変形させて、製氷皿１１からの離氷を促す。満氷量は、貯氷ケース１０内の氷の高さが製氷皿１１の回転軌跡の最低位置よりも低い位置になるように、予め設定される。

なお、給水装置は、複数の製氷ブロック２０毎に、前記第１の水位まで給水するか、前記第２の水位まで給水するかを選択可能としてもよい。このようにすることで、サイズの異なる大小の氷を１回の製氷で同時に作ることができる。

次に、図１１のフロー図を参照しながら、以上のように構成された自動製氷機を備えた冷凍冷蔵庫１における、制御装置８による製氷動作制御の流れの一例を説明する。使用者が操作部６ａを操作して製氷サイズが選択されたら、制御装置８は、製氷動作を開始させる。操作部６ａの操作により製氷サイズＬ（大）が選択された場合、ステップＳ１０１で、制御装置８は、給水ポンプ１３の動作時間ΔＴをΔＴ１に設定する。一方、操作部６ａの操作により製氷サイズＳ（小）が選択された場合、ステップＳ１０２で、制御装置８は、給水ポンプ１３の動作時間ΔＴをΔＴ２に設定する。ステップＳ１０１及びステップＳ１０２いずれが実行された場合であっても、処理はステップＳ１０３へと進む。

ステップＳ１０３においては、制御装置８は、給水ポンプ１３の動作を開始させる。したがって、給水装置による製氷皿１１への給水が開始される。ステップＳ１０３の後、処理はステップＳ１０４へと進む。

ステップＳ１０４においては、制御装置８は、給水時間をカウントするタイマーｔを０にリセットして、タイマーによる計時を開始する。ステップＳ１０４の後、処理はステップＳ１０５へと進む。

ステップＳ１０５においては、制御装置８は、タイマーｔがステップＳ１０１又はステップＳ１０２で設定したΔＴに達したか否かを確認する。すなわち、制御装置８は、ステップＳ１０３で給水を開始してからΔＴが経過したか否かを確認する。給水を開始してからΔＴが経過していない場合は、ΔＴが経過するまで、このステップＳ１０５の確認を繰り返す。そして、給水を開始してからΔＴが経過したら、処理はステップＳ１０６へと進む。

ステップＳ１０６においては、制御装置８は、給水ポンプ１３の動作を停止させる。したがって、給水装置による製氷皿１１への給水が停止される。ステップＳ１０６の後、処理はステップＳ１０７へと進む。

ステップＳ１０７においては、制御装置８は、温度センサ１８が検知した製氷皿１１内の水の温度θが予め設定された基準温度θ１以下となったか否かを確認する。製氷皿１１内の水の温度θが基準温度θ１以下でない場合は、基準温度θ１以下になるまで、このステップＳ１０７の確認を繰り返す。そして、製氷皿１１内の水の温度θが基準温度θ１以下になれば、処理はステップＳ１０８へと進む。

ステップＳ１０８においては、制御装置８は、回転装置１６の動作を開始させる。この際の回転装置１６の回転方向は、予め設定された正方向である。したがって、回転装置１６による製氷皿１１の正方向への回転が開始される。ステップＳ１０８の後、処理はステップＳ１０９へと進む。

ステップＳ１０９においては、制御装置８は、回転時間をカウントするタイマーｔを０にリセットして、タイマーによる計時を開始する。ステップＳ１０９の後、処理はステップＳ１１０へと進む。

ステップＳ１１０においては、制御装置８は、タイマーｔが予め設定された回転駆動時間ｔｒに達したか否かを確認する。回転駆動時間ｔｒは、具体的に例えば５秒に設定される。すなわち、制御装置８は、ステップＳ１０９で回転を開始してから回転駆動時間ｔｒが経過したか否かを確認する。回転を開始してから回転駆動時間ｔｒが経過していない場合は、回転駆動時間ｔｒが経過するまで、このステップＳ１１０の確認を繰り返す。そして、回転を開始してから回転駆動時間ｔｒが経過したら、処理はステップＳ１１１へと進む。

ステップＳ１１１においては、制御装置８は、回転装置１６を逆方向に回転させる。この逆方向とは、前述した正方向と反対の方向である。したがって、回転装置１６による製氷皿１１の逆方向への回転が開始される。ステップＳ１１１の後、処理はステップＳ１１２へと進む。

ステップＳ１１２においては、制御装置８は、回転時間をカウントするタイマーｔを０にリセットして、タイマーによる計時を開始する。ステップＳ１１２の後、処理はステップＳ１１３へと進む。

ステップＳ１１３においては、制御装置８は、タイマーｔが予め設定された回転駆動時間ｔｒに達したか否かを確認する。この回転駆動時間ｔｒは、ステップＳ１１０の回転駆動時間ｔｒと同値である。すなわち、制御装置８は、ステップＳ１１１で逆回転を開始してから回転駆動時間ｔｒが経過したか否かを確認する。逆回転を開始してから回転駆動時間ｔｒが経過していない場合は、回転駆動時間ｔｒが経過するまで、このステップＳ１１３の確認を繰り返す。そして、逆回転を開始してから回転駆動時間ｔｒが経過したら、処理はステップＳ１１４へと進む。

ステップＳ１１４においては、製氷皿１１が元の位置まで戻ってきたので、制御装置８は、回転装置１６の回転を停止させる。ステップＳ１１４の後、処理はステップＳ１１５へと進む。

ステップＳ１１５においては、制御装置８は、検氷レバー１７を動作させて貯氷ケース１０内の氷の量を検出する。そして、制御装置８は、検氷レバー１７により検出された貯氷ケース１０内の氷の量が、前述した満氷量に達したか否かを確認する。貯氷ケース１０内の氷の量が満氷量である場合は、貯氷ケース１０内の氷が取り出されて満氷でなくなるまで、このステップＳ１１５の確認を繰り返す。一方、貯氷ケース１０内の氷の量が満氷量でない場合、処理はステップＳ１０３へと戻り製氷を続ける。

以上のように構成された自動製氷機及びこれを備えた冷凍冷蔵庫１は、サイズの異なる氷を１つの製氷皿１１で製氷することができる。また、大きいサイズの氷のみならず、小さいサイズの氷であっても、立方体に近い形状にすることができる。このため、小さいサイズの氷も比表面積を小さくすることができ、小さくても溶けにくい氷を作ることが可能である。さらに、製氷サイズ小を選択した場合、製氷サイズ大を選択した場合に１回の製氷で得られる氷の個数よりも多い個数の氷を１回の製氷で得ることができる。このため、細かい氷が大量に欲しい場合等に、効率的な製氷を行うことができる。

実施の形態２．
図１２から図１４は、この発明の実施の形態２に係るもので、図１２は製氷皿の一例を示す図５相当の断面図、図１３は冷凍冷蔵庫の制御系統の構成を示すブロック図、図１４は製氷皿の別例を示す図５相当の断面図である。

ここで説明する実施の形態２は、前述した実施の形態１の構成において、製氷皿の製氷ブロックの内側に氷が生成された製氷皿を加熱する加熱装置を設けたものである。以下、この実施の形態２に係る自動製氷機を備えた冷凍冷蔵庫について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

図１２に示すように、この実施の形態２では、冷凍冷蔵庫１の製氷皿１１には、ヒーター２７が取り付けられている。ヒーター２７は、製氷皿１１の外表面に接して設けられている。同図に示す例では、ヒーター２７は、それぞれの製氷ブロック２０の側壁の外側であって、製氷皿１１の底部寄りの位置に配置されている。また、この例では、ヒーター２７は、断面が楕円状である。ヒーター２７は、製氷皿１１の外側から製氷皿１１を加熱することができる。

図１３に示すように、この実施の形態２では、制御装置８は、ヒーター２７の動作も制御する。実施の形態１と同様に、給水装置により製氷ブロック２０のそれぞれの内側に前記第１の水位又は前記第２の水位まで給水した後、製氷ブロック２０の内側の水は前述の冷却装置により冷却される。制御装置８は、温度センサ１８が検知した製氷皿１１内の水の温度が前述した基準温度以下になると、製氷が完了したと判定する。

温度センサ１８により製氷皿１１内の水の温度が基準温度以下になったことが検知されると、制御装置８は、ヒーター２７の動作を開始させる。ヒーター２７は、予め設定した一定時間だけ動作して製氷皿１１を加熱する。つまり、ヒーター２７は、製氷ブロック２０の内側に氷が生成された製氷皿１１を加熱する加熱装置である。ヒーター２７が製氷皿１１を加熱すると、加熱された製氷皿１１により、氷の製氷皿１１との接触面が加熱される。そして、この加熱により、製氷ブロック２０内の氷の製氷皿１１との接触面を融解させることができる。

そして、ヒーター２７による製氷皿１１の加熱が終了したら、制御装置８は、回転装置１６により製氷皿１１を回転させる。すなわち、この実施の形態２においては、回転装置１６は、加熱装置であるヒーター２７の加熱により氷の表面が融解された製氷皿１１を回転させて離氷させる。この際、製氷皿１１の捻るように回転させることで、製氷皿１１を一時的に変形させて、製氷皿１１からの離氷を促すことができる。
なお、他の構成及び動作については実施の形態１と同様であり、ここでは、その説明を省略する。

以上のように構成された自動製氷機及びこれを備えた冷凍冷蔵庫１も、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。さらに、製氷終了後に製氷皿１１を回転させる前にヒーター２７で製氷皿１１を加熱して製氷皿１１内の氷の表面を融解することで、製氷サイズが大と小のどちらであっても、生成した氷を製氷皿１１から確実に離氷させることができる。

また、特に製氷ブロック２０と製氷セル２２の個数が多い場合、製氷皿１１を捻って一時的に変形させるだけでは、製氷皿１１における位置によっては氷に作用する応力が小さい製氷ブロック２０、製氷セル２２が存在する可能性がある。氷に作用する応力が小さい製氷ブロック２０、製氷セル２２では、うまく離氷できないおそれがある。この実施の形態２によれば、ヒーター２７で氷の表面を融解することで、氷に作用する応力が小さい製氷ブロック２０、製氷セル２２でも確実に離氷させることができる。

なお、ヒーター２７の数、形状、配置等は、図１２の例に限定されない。他に例えば、図１４に示すように、薄いシート状のヒーター２７を、製氷皿１１の底面部分を外側から覆うように配置してもよい。

実施の形態３．
図１５から図１７は、この発明の実施の形態３に係るもので、図１５は冷凍冷蔵庫の製氷室部分の拡大断面図、図１６は製氷室の上段貯氷ケースの斜視図、図１７は製氷皿の図５に相当する断面図である。

ここで説明する実施の形態３は、前述した実施の形態１又は実施の形態２の構成において、貯氷ケースに、製氷サイズ大の氷と製氷サイズ小の氷とを分別する分別装置を設け、製氷サイズ大の氷と製氷サイズ小の氷とを別々に貯蔵しておくことができるようにしたものである。以下、この実施の形態３に係る自動製氷機及び冷凍冷蔵庫について、実施の形態１の構成を元にした場合を例に挙げ、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

図１５に示すように、この実施の形態３においては、貯氷ケース１０は、上段貯氷ケース２８を備えている。上段貯氷ケース２８は、貯氷ケース１０の内側に配置されている。そして、上段貯氷ケース２８の底面２９は、製氷皿１１の下方、かつ、貯氷ケース１０の底面の上方に配置されている。製氷室扉９を前方へと引き出すと、貯氷ケース１０、上段貯氷ケース２８は一体となって前方へと引き出される。製氷室扉９を引き出した状態で、上段貯氷ケース２８を後方へスライドすると、貯氷ケース１０だけが引き出された状態となり、貯氷ケース１０の氷を出し入れすることができる。

図１６を参照しながら、上段貯氷ケース２８の構成について説明を続ける。同図に示すように、上段貯氷ケース２８の底面２９は、複数の開口部３０が形成された格子状となっている。開口部３０のそれぞれは、例えば矩形又は正方形を呈する。開口部３０が矩形の場合、その長辺の長さをｌとする。開口部３０が正方形の場合、その一辺の長さをｌとする。以下においては、これらをまとめて開口部３０の寸法ｌという。

図１７に示すように、製氷皿１１の製氷セル２２の幅をｘとする。すなわち、第２の区画壁２１から第１の区画壁１９までの距離、及び、第２の区画壁２１から製氷皿１１外周の壁部までの距離がｘである。製氷セル２２の幅ｘは、製氷サイズ小の氷の大きさになる。また、製氷皿１１の製氷ブロック２０の幅をｙとする。すなわち、第１の区画壁１９から製氷皿１１外周の壁部までの距離がｙである。製氷ブロック２０の幅ｙは、製氷サイズ大の氷の大きさになる。

開口部３０の寸法ｌは、製氷セル２２の幅ｘより大きく、かつ、製氷ブロック２０の幅ｙよりも小さくなるように調整される。したがって、製氷皿１１から離氷された製氷サイズ小の氷は、開口部３０を通過して、貯氷ケース１０にまで落下する。一方、製氷皿１１から離氷された製氷サイズ大の氷は、開口部３０を通過せず、上段貯氷ケース２８内に留まる。したがって、貯氷ケース１０には製氷サイズ小の氷が貯蔵される。また、上段貯氷ケース２８には製氷サイズ大の氷が貯蔵される。

このようにして、上段貯氷ケース２８は、製氷サイズ小の氷すなわち製氷ブロック２０の内側に前記第２の水位まで給水して生成した氷を通過させ、製氷サイズ大の氷すなわち製氷ブロック２０の内側に前記第１の水位まで給水して生成した氷を通過させない分別装置を構成している。
なお、他の構成については実施の形態１又は実施の形態２と同様であり、ここでは、その説明を省略する。

以上のように構成された自動製氷機及びこれを備えた冷凍冷蔵庫１も、実施の形態１又は実施の形態２と同様の効果を奏することができる。さらに、貯氷ケース１０に、製氷サイズ大の氷と製氷サイズ小の氷とを分別する分別装置を設けることで、異なるサイズの氷を同時期に製氷しても、製氷サイズ大の氷と製氷サイズ小の氷とを別々に貯蔵しておくことができる。したがって、使用者は、自身の手で選り分けることなく、大小両サイズの氷を使用することができ、利便性が向上する。

この発明は、製氷皿を用いて製氷する自動製氷機及び冷凍冷蔵庫に利用できる。

１ 冷凍冷蔵庫
２ 圧縮機
３ 冷却器
４ 送風ファン
５ 風路
６ 操作パネル
６ａ 操作部
６ｂ 表示部
７ 冷蔵室扉
７ａ 右扉
７ｂ 左扉
８ 制御装置
８ａ プロセッサ
８ｂ メモリ
９ 製氷室扉
１０ 貯氷ケース
１１ 製氷皿
１２ 給水タンク
１３ 給水ポンプ
１４ 給水パイプ
１５ 冷気吹出口
１６ 回転装置
１７ 検氷レバー
１８ 温度センサ
１９ 第１の区画壁
２０ 製氷ブロック
２１ 第２の区画壁
２２ 製氷セル
２３ 溝部
２４ 切欠部
２５ 回転装置取付部
２６ ストッパー部
２７ ヒーター
２８ 上段貯氷ケース
２９ 底面
３０ 開口部
９０ 断熱箱体
１００ 冷蔵室
２００ 切替室
３００ 製氷室
４００ 冷凍室
５００ 野菜室
４０１ 冷凍室収納ケース
５０１ 野菜室収納ケース

Claims (5)

1. 第１の高さの第１の区画壁により区画された複数の製氷ブロックを有する製氷皿と、
   複数の前記製氷ブロックのそれぞれの内側に水を供給する給水装置と、
   前記製氷ブロックの内側の水を冷却して氷にする冷却装置と、を備え、
   前記製氷皿は、前記製氷ブロックの内側に設けられ、当該製氷ブロックを複数に分割し、前記第１の高さより低い第２の高さの第２の区画壁をさらに備え、
   前記第１の区画壁には、溝部が形成され、
   前記第２の区画壁には、切欠部が形成され、
   前記製氷皿の底面から前記溝部の最下部までの高さは、前記製氷皿の底面から前記切欠部の最下部までの高さと等しく、
   前記給水装置は、前記製氷ブロックの内側に給水する水位を、前記第１の高さより低く、前記第２の高さより高い第１の水位と、前記第２の高さより低い第２の水位の少なくとも２種類の水位から選択可能である自動製氷機。
2. 前記給水装置は、複数の前記製氷ブロック毎に、前記第１の水位まで給水するか、前記第２の水位まで給水するかを選択可能である請求項１に記載の自動製氷機。
3. 前記製氷皿の下方に配置され、前記製氷皿から離氷された氷を受ける貯氷ケースをさらに備え、
   前記貯氷ケースは、前記製氷ブロックの内側に前記第２の水位まで給水して生成した氷を通過させ、前記製氷ブロックの内側に前記第１の水位まで給水して生成した氷を通過させない分別装置を備えた請求項１又は請求項２に記載の自動製氷機。
4. 前記製氷ブロックの内側に氷が生成された前記製氷皿を加熱する加熱装置と、
   前記加熱装置の加熱により氷の表面が融解された前記製氷皿を回転させて離氷させる回転装置と、をさらに備えた請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の自動製氷機。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の自動製氷機を備えた冷凍冷蔵庫。

Images