JP6956905B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、製氷装置に水を供給するための給水タンクを備えた冷蔵庫に関するものである。

従来、冷蔵庫は、冷蔵室に設けられた給水タンクから製氷室に設けられた製氷装置に水が供給されて氷を生成する構成が知られている。冷蔵庫は、給水タンクに貯留した水が氷結して製氷室に水を供給できなくなる不具合を防止するため、給水タンクを加熱するヒータ等の加熱手段が設けられている。

例えば特許文献１に開示された冷蔵庫では、給水タンクを加熱する給水タンク加熱ヒータと、給水タンクと製氷装置を構成する製氷皿との間を繋ぐ給水経路配管を加熱する配管加熱用ヒータと、を備えている。この冷蔵庫では、ヒータの発熱量を調整して、給水タンクの水が氷結しないように保温している。

特開平０９−１５２２４３号公報

ところで、冷蔵庫は、冷蔵室内に冷蔵室よりも低温に設定されたチルド室等の収容室が、給水タンクと横幅方向に隣り合う位置に配置されている場合がある。この場合、給水タンクに貯留された水のうち、収容室に近接する側では、収容室の影響を受けて温度が低くなって氷結し易くなる。一方、給水タンクに貯留された水のうち、冷蔵室の内壁面側に貯留された水は、冷蔵庫の周辺環境の影響を受けて比較的氷結し難い。そのため、例えば特許文献１に開示されたような従来の冷蔵庫では、省エネルギー性を高めるために、ヒータの発熱量、発熱密度、ヒータの面積及び貼付位置等を考慮する必要があった。

また、給水タンクに貯留された水は、水量が少なくなって水深が浅くなると、周りの空気の温度に影響されやすくなり、水量が多いときと比べて早く温度が下がって氷結しやすくなる。そのため、給水タンクに貯留された水の水量が少なくなってくると、水が氷結しないようにヒータの発熱量を高める必要があり、省エネルギー性が悪い問題があった。

そこで、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、冷蔵室内に冷蔵室よりも低温に設定された収容室が給水タンクと横幅方向に隣り合う位置に配置された構造を有し、給水タンクに貯留された水の水量が少なくなっても、少ない発熱量で水の氷結を防止でき、省エネルギー性を高めることができる、冷蔵庫を提供することを目的とする。

本発明に係る冷蔵庫は、冷蔵室と、前記冷蔵室の下方に設けられた製氷室と、を有する冷蔵庫であって、前記冷蔵室内に配置され、前記製氷室に供給するための水を貯留するタンク容器を有した給水タンクと、前記冷蔵室内において前記給水タンクと横幅方向に隣り合う位置に形成され、該冷蔵室よりも低温に設定された収容室と、前記製氷室に配置され、前記給水タンクから供給された水を製氷する製氷装置と、貯留した水が氷結しないように前記給水タンクを加熱する加熱手段と、を備え、前記タンク容器は、前記冷蔵室の前面側から見た場合において、底面に、前記冷蔵室の内壁面側の端部から前記収容室に向かって下方に傾斜する傾斜面部と、前記傾斜面部から前記収容室側の端部まで形成された水平面部と、を有しているものである。

本発明に係る冷蔵庫によれば、給水タンクのタンク容器の底面に、冷蔵室の内壁面側の端部から収容室に向かって下方に傾斜する傾斜面部と、傾斜面部から収容室側の端部まで形成された水平面部と、を有している。給水タンクの内壁面側に残存した水は、冷蔵庫の周囲環境の影響を受けるので、水深が浅くても氷結し難くなる。また、収納室側に残存した水は、水深が深くなるため、給水タンクの隣り合う位置に冷蔵室よりも低温に設定された収容室があっても氷結し難くなる。よって、冷蔵庫は、給水タンクに貯留された水の水量が少なくなっても、少ない発熱量で水の氷結を防止でき、省エネルギー性を高めることができる。

本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の正面図である。 図１に示したＡ−Ａ線矢視断面図である。 本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷蔵室の内部を前面側から示した模式図である。 本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の操作部を示した部分拡大図である。 本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷媒回路構成図である。 本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の圧縮機とダンパー装置の動作を示したグラフである。 本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の自動製氷装置を分解して示した斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の自動製氷装置を下面側から示した斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の自動製氷装置の異なる形態を分解して示した斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の給水タンクを分解して示した斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の給水タンクを下面側から見た状態を示した斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の給水タンクであって、蓋体を取り外して上面側から見た状態を示した平面図である。 図１２に示したＣ−Ｃ線矢視断面図である。 図１に示したＢ部の内部構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の給水タンクに、傾斜面部の上端位置まで水を貯留した状態を前面側から示した断面図である。 本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の製氷動作を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の給水タンクと収納室における温度分布を示した説明図である。 本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の自動製氷装置を前面側から示した断面図である。 本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の自動製氷装置の異なる形態を前面側から示した断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。

実施の形態１．
先ず、図１及び図２に基づいて、実施の形態１に係る冷蔵庫１００の全体構造を説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の正面図である。図２は、図１に示したＡ−Ａ線矢視断面図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷蔵室の内部を前面側から示した模式図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の操作部を示した部分拡大図である。

冷蔵庫１００は、図１及び図２に示すように、前面に開口部を有し、内部を複数の仕切り部材２ａ、２ｂ、２ｃで仕切られて複数段の貯蔵室が形成された冷蔵庫本体１と、冷蔵庫本体１の前面に設けられ、各貯蔵室の開口部を開閉自在に塞ぐ扉部３とで構成されている。冷蔵庫本体１には、冷蔵庫１００の内側である硬質樹脂製の内箱１０と、冷蔵庫１００の外側である鋼板製の外箱１１とで密封された空間が形成されている。内箱１０と外箱１１とで密閉された空間には、例えばウレタンフォームなどの発泡断熱材１２が充填されている。また、外箱１１には、冷蔵庫１００の動作を制御する制御装置８が設けられている。制御装置８は、制御回路及び動作プログラムを格納した記憶装置等を備えている。なお、制御装置８を設ける箇所は、図示した形態に限定されない。

貯蔵室は、図１に示すように、一例として上から順に冷蔵室２０、製氷室２１及び小型冷凍室２２、大型冷凍室２３、野菜室２４で構成されている。各貯蔵室は、設定可能な温度帯によって区別されている。冷蔵室２０の温度帯は、例えば弱（約６℃）、中（約３℃）、強（約０℃）である。製氷室２１、小型冷凍室２２及び大型冷凍室２３の温度帯は、弱（約−１６℃）、中（約−１８℃）、強（約−２０℃）である。野菜室２４の温度は、約５℃である。なお、貯蔵室は、図示した構成に限定されるものではない。また、各貯蔵室の設定温度も、上記温度帯に限定されるものではない。

冷蔵室２０の前面開口部には、冷蔵室左扉３０ａ及び冷蔵室右扉３０ｂで構成された観音開き式の冷蔵室扉３０が設けられている。冷蔵室左扉３０ａ及び冷蔵室右扉３０ｂは、それぞれ扉回転軸を支えるヒンジ部３０ｉにより回転自在に軸支されている。冷蔵室左扉３０ａと冷蔵室右扉３０ｂとの間には、図示省略のヒータが内蔵された仕切体３０ｃが設けられている。冷蔵室２０は、図２に示すように、内部を冷蔵室棚２０ａで区画して複数の空間が形成されており、貯蔵物の収納効率を高めた構成とされている。また、冷蔵室左扉３０ａ及び冷蔵室右扉３０ｂの庫内側には、食品等を収納する３つのポケット２０ｂが、高さ方向に間隔をあけて取り付けられている。冷蔵室２０の背面側には、複数の吹出口を有する風路部品１８を介して風路２８が形成されている。風路２８は、バッフル９ａを有するダンパー装置９を介して、冷気を生成する冷却器室２６に連通している。

図１〜図３に示すように、冷蔵室２０内には、最下段の冷蔵室棚２０ａによって仕切られた空間に、製氷室２１に供給する水を貯留する給水タンク４と、給水タンク４と横幅方向に隣り合う位置に形成され、該冷蔵室２０よりも低温に設定された収容室２５と、が設けられている。この収容室２５は、例えばチルド温度帯（例えば０℃程度）に制御されるチルド室である。給水タンク４と収容室２５とは、支え壁１４によって仕切られている。収容室２５には、引き出し式の収納ケース２５ａが設けられている。

なお、図１に示すように、冷蔵室左扉３０ａの上面であってヒンジ部３０ｉが設けられた位置には、外気温度センサと外気湿度センサから成る外気センサ部３０ｄが設けられている。外気センサ部３０ｄは、外気温度及び外気湿度が検出できれば、どの位置に設置してもよい。但し、冷蔵庫１００の運転による発熱として、例えば外箱１１の内面にアルミテープ等で貼り付けて固定された凝縮配管（図示せず）等の発熱に影響されない位置に、外気センサ部３０ｄを設置することが望ましい。外気センサ部３０ｄは、冷蔵室左扉３０ａ上面であってヒンジ部３０ｉが設けられた位置に設置されることで、前記の凝縮配管から距離を設けることができ、発熱の影響を受けることがない。

また、冷蔵室２０の内部には、冷蔵室２０内の温度を検出する冷蔵室温度センサ３０ｅが風路部品１８の表面に設置されている。この冷蔵室温度センサ３０ｅは、冷蔵室２０内の温度をおよそ検出できれば、どの位置に設置してもよい。制御装置８は、冷蔵室温度センサ３０ｅが検出した温度に基づいて、ダンパー装置９のバッフル９ａを制御し、冷蔵室２０へ冷気の送風又は遮断を行う。また、制御装置８は、冷蔵室温度センサ３０ｅが検出した温度に基づいて、仕切体３０ｃのヒータへの通電制御を行う。

また、図１及び図４に示すように、冷蔵室扉３０には、貯蔵室の温度及び各種モードの設定を操作する操作部１５が設けられている。この操作部１５は、静電容量式センサを使用し、使用者が指で触ることで温度及び各種モードの設定を可能とした構成である。具体的には、冷蔵室２０の温度を、弱（約６℃）〜中（約３℃）〜強（約０℃）に設定変更でき、小型冷凍室２２及び大型冷凍室２３の温度を、弱（約−１６℃）〜中（約−１８℃）〜強（約−２０℃）に設定変更できる。操作部１５は、例えば冷蔵室扉３０の表面パネル３０ｆをガラスで構成した場合であって、冷蔵室左扉３０ａの側面に形成された挿入孔３０ｇに、操作パネル基板１５ａが挿入され、蓋体３０ｈで挿入孔３０ｇを塞いだ構成である。なお、操作部１５は、図示した構成に限定されず、他の形態でもよい。

図１及び図２に示すように、製氷室２１の前面開口部には、引き出し式の製氷室扉３１が設けられている。製氷室２１には、該製氷室２１の天井に取り付けられ、給水タンク４から給水パイプ７を介して供給された水を製氷する自動製氷装置５と、自動製氷装置５によって生成された氷を貯める貯氷ケース２１ａと、が設けられている。ちなみに、冷蔵庫１００は、給水パイプ７が取り外し可能に構成されており、給水タンク４から自動製氷装置５へ至る給水経路を使用者が水洗いできるようになっている。

小型冷凍室２２は、製氷室２１と同じ段であって、製氷室２１の隣に設けられている。小型冷凍室２２の前面開口部には、引き出し式の小型冷凍室扉３２が設けられている。小型冷凍室２２には、食品等を収納する収納ケース（図示省略）が設けられている。大型冷凍室２３の前面開口部には、引き出し式の大型冷凍室扉３３が設けられている。大型冷凍室２３には、食品等を収納する上段ケース２３ａと下段ケース２３ｂが設けられている。また、大型冷凍室２３の内部には、冷凍室温度センサ２３ｃが設けられている。冷凍室温度センサ２３ｃは、大型冷凍室２３の背面を形成するファングリル１６に取り付けられている。また、野菜室２４の前面開口部には、引き出し式の野菜室扉３４が設けられている。野菜室２４には、食品等を収納する上段ケース２４ａと下段ケース２４ｂが設けられている。なお、図示することは省略したが、各扉部には、室内冷気の外部流出を防ぐ扉ガスケットが、内側周縁に沿って取り付けられている。

図２に示すように、製氷室２１、小型冷凍室２２及び大型冷凍室２３の背面側には、吹出口を有するファングリル１６によって仕切られた冷却器室２６が設けられている。冷却器室２６には、−２０〜−３０℃程度の冷気を生成する冷却器２６ａと、冷気を循環させる冷却ファン２６ｂと、が収納されている。冷却器室２６で生成した冷気は、風量が調整されて各貯蔵室に送られる。また、野菜室２４の背面側には、仕切り板１７で仕切られた機械室２７が設けられている。機械室２７には、例えば圧縮機２７ａ、ドレンパン２７ｂ、凝縮器（図示省略）等が設けられている。

図５は、実施の形態１に係る冷蔵庫の冷媒回路構成図である。冷蔵庫１００は、冷媒回路の構成要素を吸入配管１０９で環状に接続し、冷媒を封入して冷却運転を行う構成である。図５に示すように、冷蔵庫１００の冷媒回路の構成要素は、圧縮機２７ａ、機械室２７に設けられた凝縮器１０１、冷蔵庫１００の左側側面に設けられた凝縮配管１０２、冷蔵庫１００の天井面に設けられた凝縮配管１０３、冷蔵庫１００の背面側に設けられた凝縮配管１０４、冷蔵庫１００の右側側面に設けられた凝縮配管１０５、冷蔵庫１００の前フランジ部露付き防止配管１０６、ドライヤ１０７、毛細管１０８、冷却器２６ａが接続されている。図中の矢印は、冷媒の流れ方向を示している。圧縮機２７ａ、凝縮器１０１、及びドライヤ１０７は、機械室２７に設置される。天井面に設けられた凝縮配管１０３は、左側側面に設けられた凝縮配管１０２から天井面へ延出して繋げてよいし、右側側面に設けられた凝縮配管１０５から繋げてもよい。凝縮配管１０２〜１０５は、外箱１１の内面側にアルミテープで固定されている。冷蔵庫１００は、圧縮機２７ａ及び凝縮器１０１を冷却する冷却ファン１１０と、上記したように冷気を循環させる冷却ファン２６ｂと、を備えている。なお、左側側面に設けられた凝縮配管１０２及び右側側面に設けられた凝縮配管１０５だけで凝縮能力が稼げることができれば、凝縮器１０１、天井面に設けられた凝縮配管１０３、及び背面側に設けられた凝縮配管１０４等は設けなくてよい。

図６は、本実施の形態１に係る冷蔵庫の圧縮機とダンパー装置の動作を示したグラフである。縦軸は、冷蔵室温度センサ３０ｅの検出温度と、冷凍室温度センサ２３ｃの検出温度と、圧縮機２７ａのＯＮ、ＯＦＦと、バッフル９ａの開閉と、を示している。横軸は、時間を示している。冷蔵庫１００では、ディファレンシャル制御によって圧縮機２７ａが駆動されている。具体的には、制御装置８は、図６に示すように、冷凍室温度センサ２３ｃが検出した温度に基づき、検出した温度が所定値１であると圧縮機２７ａを停止（ＯＦＦ点）し、検出した温度が所定値２であると、圧縮機２７ａの運転を開始（ＯＮ点）する。なお、小型冷凍室２２及び大型冷凍室２３の温度が中設定（約−１８℃）の場合には、小型冷凍室２２及び大型冷凍室２３の平均温度を約−１８℃にするため、ＯＦＦ点は−１８℃より低く、ＯＮ点は−１８℃よりも高く設定している。

また、制御装置８は、冷蔵室温度センサ３０ｅが検出した温度に基づき、ダンパー装置９のバッフル９ａを開点で開け、閉点で閉じるように制御する。例えば、冷蔵室２０の温度設定が中設定（約３℃）の場合には、冷蔵室２０の平均温度を約３℃にするため、開点を３℃より高く設定し、閉点を３℃より低く設定している。

次に、図７及び図８に基づいて、自動製氷装置５の構成を説明する。図７は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の自動製氷装置を分解して示した斜視図である。図８は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の自動製氷装置を下面側から示した斜視図である。

図７及び図８に示すように、自動製氷装置５は、フレーム５０と、ギアボックス５１と、製氷皿５２と、製氷皿用温度センサ５３と、満氷検出レバー５４と、を有している。

フレーム５０は、図７に示すように、側面視が横向きＬ字状を成し、自動製氷装置５の外郭を形成するものである。フレーム５０は、Ｌ字の上面部５０ａが製氷室２１の天井に取り付けられ、Ｌ字の側面部５０ｂが製氷室２１の前面側に配置される。フレーム５０の背面側には、ギアボックス５１が配置されている。また、フレーム５０のＬ字の側面部５０ｂには、製氷室２１の天井からの配線とギアボックス５１及び製氷皿用温度センサ５３とを接続するコネクタ（図示省略）を収納する配線収納部のコネクターカバー５５が取り付けられている。ギアボックス５１は、製氷皿５２を捻ることにより、製氷皿５２で生成した氷を貯氷ケース２１ａに落下させるための装置である。

製氷皿５２は、図７に示すように、例えば１粒が１０〜２０ｃｃ程度の水で生成される氷を一度に１０個できるように内部が仕切られた構成である。製氷皿５２の一端側には、フレーム５０の側面部５０ｂに形成された貫通孔５０ｃに挿入される凸部５２ａが設けられている。製氷皿５２の他端側には、ギアボックス５１の回転軸５１ａが嵌め込まれる凹部（図示省略）が形成されている。製氷皿５２は、フレーム５０とギアボックス５１とで囲まれた内部に設けられ、フレーム５０とギアボックス５１によって両端が回動自在に軸支されている。製氷皿５２で製氷された氷は、図８に示すように、ギアボックス５１で製氷皿５２を回転させることにより離氷され、貯氷ケース２１ａに落とされる。具体的には、製氷皿５２に設けられたストッパ受け部５２ｂがフレーム５０のストッパ部５０ｄに引っ掛かった後に、更にギアボックス５１で製氷皿５２の奥側を回転させようとするため、製氷皿５２が捻じれて離氷させることができる。

製氷皿用温度センサ５３は、例えばサーミスタ等で構成され、製氷皿５２内の氷の温度を検出するものである。製氷皿用温度センサ５３は、温度センサカバー５３ａで覆われており、製氷皿５２の下面に密着させて取り付けられている。

満氷検出レバー５４は、貯氷ケース２１ａが満氷か否かを検出して、継続して製氷可能かどうかを判定するものである。満氷検出レバー５４は、図７に示すように、ギアボックス５１の側面に取り付けられている。満氷検出レバー５４は、下げたレバーが貯氷ケース２１ａ内の氷にぶつかると、満氷であると検出し、製氷不可と判定する。自動製氷装置５は、給水タンク４の水が吐出できなくなるまでか、貯氷ケース２１ａが氷でいっぱいであると満氷検出レバー５４で検出するまで製氷動作を自動で続ける。

図９は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の自動製氷装置の異なる形態を分解して示した斜視図である。図９に示すように、自動製氷装置５は、製氷皿５２を取り外して清掃できるように、フレーム５０の前面に開口部を設け、製氷皿５２の前部に取っ手部５２ｃを取り付けた構造としてもよい。取っ手部５２ｃは、製氷皿５２をフレーム５０の内部に収納した状態で、該フレーム５０の前面側で支持されている。製氷皿用温度センサ５３は、例えばフレーム５０の上面に取り付けられる。製氷皿５２は、取っ手部５２ｃ及びギアボックス５１に回動可能に軸支されている。製氷皿５２で製氷された氷は、ギアボックス５１で製氷皿５２を回転させることにより離氷され、貯氷ケース２１ａ内に落とされる。

次に、図１０〜図１５に基づいて、給水タンク４の構成を説明する。図１０は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の給水タンクを分解して示した斜視図である。図１１は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の給水タンクを下面側から見た状態を示した斜視図である。図１２は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の給水タンクであって、蓋体を取り外して上面側から見た状態を示した平面図である。図１３は、図１２に示したＣ−Ｃ線矢視断面図である。図１４は、図１に示したＢ部の内部構成を示す断面図である。図１５は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の給水タンクに、傾斜面部の上端位置まで水を貯留した状態を前面側から示した断面図である。

給水タンク４は、図１０〜図１３に示すように、タンク容器４０と、蓋体４１と、ポンプ部品４２と、タンクパイプ４３と、給水経路接続ゴム４４と、を有している。

タンク容器４０は、上面に開口部を有する箱型である。タンク容器４０は、内部の水量を外側から確認できるように、透明な合成樹脂で成形されている。タンク容器４０の容量は、およそ１Ｌである。因みに、自動製氷装置５は、１Ｌの水を全て製氷すると、１０回程度の製氷動作を行うこととなる。

図１４に示すように、タンク容器４０の底面は、前面側から見た場合において、冷蔵室２０の内壁面側の端部から収容室２５に向かって下方に傾斜させて形成された傾斜面部４０ａと、傾斜面部４０ａから収容室２５側の端部まで形成された水平面部４０ｂと、を有している。傾斜面部４０ａは、冷蔵室２０の奥行き方向に長く形成されている。なお、水平面部４０ｂは、厳密に水平である必要なく、概ね水平であればよく多少傾いていてもよい。

また、図１０〜図１４に示すように、タンク容器４０は、傾斜面部４０ａを有していても自立できるようにするため、前部の下面の縁部に沿って設けられたフランジ部４０ｃと、背面側の下面であって傾斜面部４０ａを形成した部分に設けられた支持脚４０ｄと、を有している。なお、タンク容器４０は、図１０に示すように、前面側から容器内の傾斜面部４０ａが見えないようにシボ加工を施したシボ加工部４６を設けて意匠性を高めてもよい。

また、図１５に示すように、タンク容器４０は、傾斜面部４０ａの上端位置まで貯留された際の水４７の量が製氷皿５２の容積よりも少なくなるように構成されている。タンク容器４０は、製氷皿５２の容積より多くなるように傾斜面部４０ａを形成してしまうと、少量の残水が底部に発生してしまう。つまり、この冷蔵庫１００では、少量の残水が底部に発生することなくタンク容器４０が空となり、ロスなく給水できて効率良く製氷できると共に、少量の残水が氷結する事態を抑制することができる。

蓋体４１は、タンク容器４０の開口部を塞ぐものである。図１０に示すように、蓋体４１の外周縁には、シリコンゴム製のパッキン部材４１ａが取り付けられている。パッキン部材４１ａは、タンク容器４０の上端縁で密着して水漏れを防ぐものである。

ポンプ部品４２は、タンク容器４０の内部に配置され、タンク容器４０の水を自動製氷装置５へ送り出すために設けられている。ポンプ部品４２は、図１３に示すように、タンクパイプ４３の一端に接続されており、該タンクパイプ４３の他端に接続された給水通路４８を通じてタンク容器４０の水を自動製氷装置５へ送り出す構成である。給水通路４８は、給水経路接続ゴム４４を介して給水パイプ７に接続されている。ポンプ部品４２は、図１２〜図１４に示すように、冷蔵室２０の奥側の下部であって、収容室２５側に寄せて配置されている。ポンプ部品４２を傾斜面部４０ａではなく水平面部４０ｂ上の水深の深いところに配置することで、残水を極力なくすことができ、製氷の効率化を図ることができるからである。

ポンプ部品４２は、図１０及び図１３に示すように、内部に磁石を有した羽根車４５を有している。ポンプ部品４２は、図１に示す外部の給水用モータ４９に取り付けられた磁石が、所定時間回転することにより羽根車４５が回転してタンク容器４０の内部の水を自動製氷装置５へ送り出せるようになっている。

また、冷蔵庫１００は、図１４に示すように、貯留した水が氷結しないように給水タンク４を加熱し、その内部に貯留した水を加熱する加熱手段６を備えている。加熱手段６は、例えばヒータ線をアルミテープで覆ったアルミ箔ヒータである。加熱手段６は、例えば冷蔵庫本体１の内箱１０の内部、又は冷蔵室２０の床面１３を構成する仕切り部材２ａの内部に設けられている。

次に、本実施の形態に係る冷蔵庫１００の製氷動作を、図１６に示すフローチャートに基づいて説明する。図１６は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の製氷動作を説明するフローチャートである。

先ず、ステップＳ１０１において、制御装置８は、製氷皿５２に取り付けられた製氷皿用温度センサ５３が検出した温度を取得する。ステップＳ１０２において、制御装置８は、製氷皿用温度センサ５３で検出した温度が目標の温度であるか否かについて判定する。制御装置８は、製氷皿用温度センサ５３で検出した温度が目標の温度であると判定すると、ステップＳ１０３に進む。一方、制御装置８は、製氷皿用温度センサ５３で検出した温度が目標の温度でないと判定すると、ステップＳ１０１に戻る。

次に、ステップＳ１０３において、制御装置８は、満氷検出レバー５４を駆動させる。そして、ステップＳ１０４において、制御装置８は、満氷検出レバー５４が下がるか否かを判定する。貯氷ケース２１ａ内に余裕があり、満氷検出レバー５４が下がる場合には、ステップＳ１０６に進む。一方、貯氷ケース２１ａ内の氷が一杯であり、満氷検出レバー５４が下がらない場合には、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５において、制御装置８は、貯氷ケース２１ａ内が満氷と判定し、製氷皿５２を回転させないで次の製氷まで製氷動作を停止させる。

次に、ステップＳ１０６において、制御装置８は、製氷皿５２を回転させる。この際、フレーム５０のストッパ部５０ｄに、製氷皿５２のストッパ受け部５２ｂが当たり、ギアボックス５１の奥側を回転させることで、製氷皿５２が捻じれ、製氷皿５２から離氷される。

次に、ステップＳ１０７において、制御装置８は、離氷が完了した後に、冷蔵室２０内の給水用モータ４９を目標の時間運転させて製氷皿５２に給水する。このとき、給水タンク４内に水があれば、製氷皿５２が給水され、製氷皿用温度センサ５３が検出した温度が大きく上昇する。そして、ステップＳ１０８において、制御装置８は、製氷皿用温度センサ５３に基づいて、製氷皿５２の給水前後の温度差が、予め設定した目標の温度上昇量よりも大きいか否かを判定する。製氷皿５２の給水前後の温度差が、予め設定した目標の温度上昇量よりも大きいと判定すると、ステップＳ１０９に進み、製氷動作を継続した後、スタートに戻る。一方、ステップＳ１０８において、製氷皿５２の給水前後の温度差が、予め設定した目標の温度上昇量以下であると判定した場合には、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０において、制御装置８は、給水タンク４に水が無いと判定して、一連の製氷動作を停止し次回製氷まで製氷動作を停止する。なお、次の製氷動作の開始は、給水タンク４内に水が投入された場合である。例えば満氷を検出していないときは、製氷を実施するため、冷蔵室扉３０を開けることをトリガとして、給水用モータ４９を動作させて、給水タンク４に水を入れる給水動作を開始し、製氷皿用温度センサ５３の温度上昇を検出する。一方、満氷を検出している場合には、所定の時間間隔で満氷検出レバー５４を動作させて製氷可能か判断し、使用者によって貯氷ケース２１ａから氷が取り出されて、製氷可能と判断されたときに、給水用モータ４９を動作させて、製氷皿用温度センサ５３の温度上昇を検出する。このように、給水タンク４内の水の有無を判断して、次回製氷動作を再開又は停止を継続してもよい。

ところで、冷蔵庫１００は、給水タンク４に貯留した水が、周囲の影響によって氷結してしまうと、自動製氷装置５に水が供給されなくなり、不具合が生じてしまう。周囲とは、例えば、給水タンク４と横幅方向に隣り合う位置に配置されたチルド室等からなる収容室２５である。また、冷蔵室２０の直下に製氷室２１及び小型冷凍室２２などが設置される場合には、冷蔵室２０の床面１３からも給水タンク４が冷却される。更に、冷蔵室２０の背面には、冷蔵室２０を冷やすための風路部品１８が設置され、背面からも給水タンク４が冷却されるおそれがある。そのため、冷蔵庫１００では、給水タンク４の周囲に位置する冷蔵庫１００の内箱１０の内部又は冷蔵室２０の床面１３の内部に、例えばヒータ等の加熱手段６が設置され、給水タンク４の水が氷結しないように保温している。

ここで、図１７は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の給水タンクと収納室における温度分布を示した説明図である。図中のグラフは、縦軸が空気の温度を示し、横軸が冷蔵庫の幅方向を示している。図１７に示すように、冷蔵室２０の内壁周辺は、冷蔵庫１００の周囲環境の影響を受けて比較的温度が高い。一方、給水タンク４に貯留された水は、水量が少なくなって水深が浅くなると、周りの空気の温度に影響されやすくなり、水量が多いときと比べて早く温度が下がって氷結しやすくなる。

そこで、実施の形態１に係る冷蔵庫１００の給水タンク４は、冷蔵室２０の前面側から見た場合において、タンク容器４０の底面に、冷蔵室２０の内壁面側の端部から収容室２５に向かって下方に傾斜する傾斜面部４０ａと、傾斜面部４０ａから収容室２５側の端部まで形成された水平面部４０ｂと、を有する構成としている。つまり、給水タンク４の内壁面側に残存した水は、冷蔵庫１００の周囲環境の影響を受けるので、水深が浅くても氷結し難くなる。また、収容室２５側に残存した水は、水深が深くなるため、給水タンク４の隣り合う位置に冷蔵室２０よりも低温に設定された収容室２５があっても氷結し難くなる。よって、実施の形態１に係る冷蔵庫１００は、給水タンク４に貯留された水の水量が少なくなっても、少ない発熱量で水の氷結を防止でき、省エネルギー性を高めることができる。

また、タンク容器４０は、透明部材で形成されており、傾斜面部４０ａが冷蔵室２０の前面側から見えないように、シボ加工部４６が設けられている。よって、実施の形態１に係る冷蔵庫１００では、タンク容器４０の内部の水量を外側から確認でき、且つシボ加工部４６によって前面側からタンク容器４０内の傾斜面部４０ａが見えないので意匠性を高めることもできる。

また、製氷室２１には、氷を生成する製氷皿５２が設けられている。給水タンク４は、傾斜面部４０ａの上端位置まで貯留された水４７の量が製氷皿５２の容積よりも小さくなるように構成されている。つまり、実施の形態１に係る冷蔵庫１００では、少量の残水が底部に発生することなく給水タンク４が空となり、ロスなく給水できて効率良く製氷できると共に、少量の残水が氷結する事態を抑制することができる。

実施の形態２．
次に、図１８及び図１９に基づいて、本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫を説明する。図１８は、本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の自動製氷装置を前面側から示した断面図である。なお、実施の形態１で説明した冷蔵庫と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。

図１８に示すように、実施の形態２に係る冷蔵庫１００では、冷蔵室２０の床面１３に、給水タンク４の傾斜面部４０ａの形状に適合する突起部１９が形成されている。給水タンク４を加熱する加熱手段６は、ヒータ線６ａをアルミテープ６ｂで覆ったアルミ箔ヒータであり、冷蔵室２０の床面１３を形成する仕切り部材２ａの内部の上面に這わせて貼り付けられている。つまり、加熱手段６は、突起部１９の形状にヒータ線６ａを這わせて配置された構成である。よって、実施の形態２に係る冷蔵庫１００は、例えば水平の床面と比べて加熱手段６の貼り付けの有効幅を増やすことができる。加熱手段６の貼り付けの有効幅とは、タンク容器４０の底面幅に対してヒータ幅がどれだけ有効に使えるかというものであり、幅が広くなるほどヒータ線６ａを這わせることができ、設計自由度が増すものである。

図１９は、本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の自動製氷装置の異なる形態を前面側から示した断面図である。また、図１９中に示したグラフは、縦軸が発熱量であり、横軸が冷蔵庫の幅方向である。図１９に示した冷蔵庫１００では、加熱手段６を、水平面部４０ｂを加熱する発熱量が傾斜面部４０ａを加熱する発熱量よりも高くなるように配置されている。つまり、加熱手段６は、水平面部４０ｂに配置したヒータ線６ａの量を、突起部１９に配置したヒータ線６ａの量よりも多くした構成である。よって、この冷蔵庫１００では、比較的温度の高い冷蔵室２０の内壁側の発熱量を抑え、温度の低い収容室２５側の発熱量を高めることで、給水タンク４内の水温を一定に保つことができるので、氷結を抑制でき、且つ無駄な発熱量を抑制して省エネルギー性も確保できる。なお、図示することは省略したが、加熱手段６は、収容室２５に近くなるにつれて、段階的にヒータ線６ａの量を多くしてもよい。

以上に本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば冷蔵庫１００は、上述した内容に限定されるものではなく、他の構成要素を含んでもよい。要するに、本発明は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。

１ 冷蔵庫本体、２ａ、２ｂ、２ｃ 仕切り部材、３ 扉部、４ 給水タンク、５ 自動製氷装置、６ 加熱手段、６ａ ヒータ線、６ｂ アルミテープ、７ 給水パイプ、８ 制御装置、９ ダンパー装置、９ａ バッフル、１０ 内箱、１１ 外箱、１２ 発泡断熱材、１３ 床面、１４ 支え壁、１５ 操作部、１５ａ 操作パネル基板、１６ ファングリル、１７ 仕切り板、１８ 風路部品、１９ 突起部、２０ 冷蔵室、２０ａ 冷蔵室棚、２０ｂ ポケット、２１ 製氷室、２１ａ 貯氷ケース、２２ 小型冷凍室、２３ 大型冷凍室、２３ａ 上段ケース、２３ｂ 下段ケース、２３ｃ 冷凍室温度センサ、２４ 野菜室、２４ａ 上段ケース、２４ｂ 下段ケース、２５ 収容室、２５ａ 収納ケース、２６ 冷却器室、２６ａ 冷却器、２６ｂ 冷却ファン、２７ 機械室、２７ａ 圧縮機、２７ｂ ドレンパン、２８ 風路、３０ 冷蔵室扉、３０ａ 冷蔵室左扉、３０ｂ 冷蔵室右扉、３０ｃ 仕切体、３０ｄ 外気センサ部、３０ｅ 冷蔵室温度センサ、３０ｆ 表面パネル、３０ｇ 挿入孔、３０ｈ 蓋体、３０ｉ ヒンジ部、３１ 製氷室扉、３２ 小型冷凍室扉、３３ 大型冷凍室扉、３４ 野菜室扉、４０ タンク容器、４０ａ 傾斜面部、４０ｂ 水平面部、４０ｃ フランジ部、４０ｄ 支持脚、４１ 蓋体、４１ａ パッキン部材、４２ ポンプ部品、４３ タンクパイプ、４４ 給水経路接続ゴム、４５ 羽根車、４６ シボ加工部、４７ 水、４８ 給水通路、４９ 給水用モータ、５０ フレーム、５０ａ 上面部、５０ｂ 側面部、５０ｃ 貫通孔、５０ｄ ストッパ部、５１ ギアボックス、５１ａ 回転軸、５２ 製氷皿、５２ａ 凸部、５２ｂ ストッパ受け部、５２ｃ 取っ手部、５３ 製氷皿用温度センサ、５３ａ 温度センサカバー、５４ 満氷検出レバー、５５ コネクターカバー、１００ 冷蔵庫、１０１ 凝縮器、１０２、１０３、１０４、１０５ 凝縮配管、１０６ 前フランジ部露付き防止配管、１０７ ドライヤ、１０８ 毛細管、１０９ 吸入配管、１１０ 冷却ファン。

Claims (5)

1. 冷蔵室と、前記冷蔵室の下方に設けられた製氷室と、を有する冷蔵庫であって、
   前記冷蔵室内に配置され、前記製氷室に供給するための水を貯留するタンク容器を有した給水タンクと、
   前記冷蔵室内において前記給水タンクと横幅方向に隣り合う位置に形成され、該冷蔵室よりも低温に設定された収容室と、
   前記製氷室に配置され、前記給水タンクから供給された水を製氷する製氷装置と、
   貯留した水が氷結しないように前記給水タンクを加熱する加熱手段と、を備え、
   前記タンク容器は、前記冷蔵室の前面側から見た場合において、底面に、前記冷蔵室の内壁面側の端部から前記収容室に向かって下方に傾斜する傾斜面部と、前記傾斜面部から前記収容室側の端部まで形成された水平面部と、を有している、冷蔵庫。
2. 前記タンク容器は、透明部材で形成されており、前記傾斜面部が前記冷蔵室の前面側から見えないように、シボ加工部が設けられている、請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記製氷室には、氷を生成する製氷皿が設けられており、
   前記タンク容器は、前記傾斜面部の上端位置まで貯留された際の水の量が前記製氷皿の容積よりも少なくなるように構成されている、請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
4. 前記冷蔵室の床面には、前記タンク容器の前記傾斜面部の形状に適合する突起部が設けられており、該突起部に沿わせて前記加熱手段が配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記加熱手段は、前記水平面部を加熱する発熱量が前記傾斜面部を加熱する発熱量よりも高くなるように配置されている、請求項４に記載の冷蔵庫。

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