(57)【要約】【課題】収容する冷却水の量を超えて使用する場合でも、所定の水量だけは冷却水として提供できること。【解決手段】外部から給水を受け、冷凍及び冷蔵の冷媒の循環系からなる冷却機構の冷媒により冷却した貯水冷却部１０内の冷却水を、出水口部３０から出水し、貯水冷却部１０内の冷却水がなくなる直前に、強制冷却する強制冷却部２０によって継続して冷却水を生成して出水口部３０から供給できる。このように、貯水冷却部１０内に収容する冷水の量を超えて使用する場合でも、所定の水量までは冷却水を使用することができる。また、通常使用する貯水冷却部１０内の収容容量を小さくし、省スペース及び省エネルギとすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水バルブを介して外部から給水を受けて、それを収容し、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒により、収容した水を直接的また間接的に冷却する冷却機構の構造体内に配設された貯水冷却部と、
前記貯水冷却部の排出側に接続され、前記冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒により前記貯水冷却部の排出側から排出される水の温度が所定の温度よりも高くなったとき、直接的また間接的に強制冷却する前記冷却機構の構造体内に配設された強制冷却部と、
前記貯水冷却部及び／または前記強制冷却部から冷却された水を出水する出水口部と、
前記出水口部から出水する冷却水の温度が所定の温度よりも低いときには、前記強制冷却部で追加冷却せずに出水し、前記出水口部から出水する冷却水の温度が所定の温度よりも高くなったときには、前記強制冷却部で追加冷却された冷却水を出水する制御回路と
を具備することを特徴とする冷却水供給装置。
【請求項２】
給水バルブを介して外部から給水を受けて、それを収容し、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒により、収容した水を直接的また間接的に冷却する冷却機構の構造体内に配設された貯水冷却部と、
前記貯水冷却部の排出側に接続され、前記冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒により前記貯水冷却部の排出側から排出される水の温度が所定の温度よりも高くなったとき、直接的また間接的に強制冷却する前記冷却機構の構造体内に配設された強制冷却部と、
前記貯水冷却部及び／または前記強制冷却部から冷却された水を出水する出水口部と、
前記貯水冷却部側から出水される水の温度が所定の温度よりも低いとき、前記冷却水が前記強制冷却部の通過を回避して前記出水口部に導くバイパス回路と、
前記バイパス回路を通過する水量を制御する制御回路と
を具備することを特徴とする冷却水供給装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記貯水冷却部から排出された水の温度と前記出水口部の水の温度との温度差に基づいて、前記強制冷却部にて水を冷却する量を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷却水供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍庫及び／または冷蔵庫等の冷凍及び／または冷却機構に配設されて、冷却水の供給を行う冷却水供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
給水機能付の冷蔵庫／冷凍庫として、特許文献１、特許文献２、特許文献３の技術がある。
例えば、特許文献１は、直冷式の冷却器を備えた本体と、開閉自在の冷蔵庫扉と、冷蔵庫扉の内側の上棚部に設けた貯水タンクと、冷蔵庫扉の外側に設けた給水器と、その間を接続する給水パイプを備え、貯水タンクと扉内面の断熱壁とが接触しない様に隙間を設けて冷気を対流させ、貯水タンク全面から冷却することによって、水の冷却速度を速め、コストの安い給水器付冷蔵庫に関する技術思想を開示している。
【０００３】
また、特許文献２は、給水源に第１の給水弁を介して接続された浄水器と、浄水器に第２の給水弁を介して接続された冷水器と、冷水器の流出側に接続された第１の給水路と、第１の給水路に配設され、第１の給水路中の水温を検知する温度検知手段と、浄水器から第３の給水弁を介して温度検知手段の下流側の第１の給水路に接続された第２の給水路とを備え、温度検知手段が所定の値以上の温度を検知すると第２の給水弁を閉止し、第３の給水弁を開成して浄水器の水を給水路に直接供給する構成としたものである。
これによって、冷水器から給水される冷水の温度が所定の値以上の温度になると、温度検知手段がその温度を検知して第２の給水弁を閉止して飲用に適さない温度の冷水の給水を停止し、同時に第３の給水弁を開成して常温の水を直接給水するものであり、冷水器内を常温の水が素通りするという不具合をなくして冷水器内に貯水し、所定の値の温度に留まっている水を冷却するので、飲用に十分な温度に冷却するに要する時間を短くすることができるという技術思想を開示している。
【０００４】
そして、特許文献３では、飲用水を冷却するためのエバポレータ、圧縮機及びコンデンサ等が閉回路をなして接続されて成る冷却装置を備える冷却水供給装置において、飲用水を導く導管が予備冷却器及びサブタンクを介して注ぎ口に接続され、予備冷却器は導管に接続される一端側を最下方位置とすると共に他端側に向かうにつれて上方位置となるように螺旋状に巻回される内管と、内管を囲繞する外管とで構成され、外管と共にエバポレータを構成する放冷管が付設され、内管の他端に接続されるサブタンクが予備冷却器よりも上方位置に配設されるという技術思想を開示している。
【特許文献１】特許第３０８２２７２号
【特許文献２】特開２００６−６４２４０
【特許文献３】実用新案登録第２５３４６５５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献２の技術思想では、冷水器内に貯水されている水が充分に冷却されていても、貯水されている水を使用して残量が少なくなってくると、給水される常温の水と貯水されている水とが混合し、出水温度が高くなり、目的温度の冷水を得ることができなくなる可能性が予測される。また、冷水器内に温度調節機能を付加しないと、季節によって異なる外気温の影響を受け、冷水温度が変動してしまうという可能性が予測される。
また、上記特許文献１の技術思想では、一定温度の冷水を供給できるものの、貯水切れが発生したり、タンク内への給水に手間がかかる可能性が予測される。
【０００６】
そして、上記特許文献３の技術思想では、冷水器の貯水量を上回って冷水が一時的に大量に消費されると、常温の水を冷水器に補給することとなり、冷水器内を常温の水が素通りして冷水器の温度を上昇させるから、使用後、常温の水を冷却するに要する時間に比べ、冷水器内の温度が高められているから、その冷却時間を短くすることができない。また、使用者にとっては、所定の水量を超えると冷却水が給水できなくなるので、サービス低下に繋がるという可能性が予測される。
例えば、特許文献３は、図１２の冷却水供給装置の出水口部に供給される冷却水の温度特性図に示すように、冷却水設定温度以下にある冷水器内の冷却水が少なくなると、外部から供給された水と混合され、徐々に供給される出水の温度が上昇する。
【０００７】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、収容する冷却水の量を超えて使用する場合でも、所定の水量だけは冷却水として提供できる冷却水供給装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１にかかる冷却水供給装置は、給水バルブを介して外部から給水を受けて収容する貯水冷却部は、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒により収容した水を直接的または間接的に冷却する。通常、制御回路によって、前記貯水冷却部の冷却水は出水口部から出水する。しかし、貯水冷却部から出水される水の温度が所定の温度よりも高くなったときには、強制冷却部で前記冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒によって、直接的または間接的に強制冷却した水を出水口部から出水するものである。
このとき、前記貯水冷却部に収容する冷却水は作動状態にない前記強制冷却部を通過させ、前記貯水冷却部から供給される水の温度が所定の温度よりも高くなったときには、前記強制冷却部を作動状態とすることができる。また、前記貯水冷却部に収容した冷却水が強制冷却部を迂回し、前記貯水冷却部から出水され、水の温度が所定の温度よりも高くなったときには、前記強制冷却部を通過させることもできる。
ここで、上記貯水冷却部は、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒を間接的、例えば、熱交換機で熱交換されるように設定した循環するダクトの冷気によって冷却することができる。また、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒を直接貯水冷却部に導き、給水バルブを介して外部から給水を受けて収容する水を冷却することもできる。即ち、直接とは冷媒を使用して吸熱し、間接とは冷媒で得た冷気、保冷剤等で吸熱することを意味する。
また、上記強制冷却部は、熱交換機及び／または保冷剤を周囲に配設した管路によって、直接的または間接的に急速冷却する能力を有するものであればよい。特に、冷却水の量は、上記貯水冷却部の容量を補うものであるから、大容量の給水能力を問われるものではない。したがって、庫内の温度が低下しない程度に冷却水が得られればよい。
そして、上記出水口部は、前記貯水冷却部で冷却された冷却水を出水するもので、バルブの有無には関係がない。他のバルブによって結果的に出水制御ができればよい。勿論、自己のバルブで出水を制御してもよい。
更に、上記制御回路は、前記出水口部から出水する冷却水の温度が所定の温度よりも低いときには、前記強制冷却部で追加冷却せず、前記出水口部から出水する冷却水の温度が所定の温度よりも高くなったときに、前記強制冷却部で追加冷却するように、前記貯水冷却部と前記強制冷却部とを通過させるように制御する回路であればよい。
【０００９】
請求項２にかかる冷却水供給装置は、給水バルブを介して外部から給水を受けて収容する貯水冷却部は、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒により収容した水を直接的または間接的に冷却する。通常、制御回路によって、前記貯水冷却部から供給する冷却水は、出水口部から出水する。このとき、前記貯水冷却部から供給する冷却水が前記強制冷却部を通過すると温度制御に影響を及ぼすので、前記強制冷却部を回避するバイパス回路によって冷却水が前記出水口部から出水するものである。しかし、前記貯水冷却部から排出される水の温度が所定の温度よりも高くなったときには、前記バイパス回路による供給を遮断し、前記強制冷却部で前記冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒によって強制冷却した水を出水口部から出水するものである。
ここで、上記貯水冷却部は、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒を間接的、例えば、熱交換機で熱交換されるように設定した循環するダクトの冷気によって冷却することができる。また、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒を直接貯水冷却部に導き、給水バルブを介して外部から給水を受けて収容する水を冷却してもよい。
また、上記強制冷却部は、熱交換機及び／または保冷剤を周囲に配設した管路によって、直接的または間接的に急速冷却する能力を有するものであればよい。特に、冷却水の量は、上記貯水冷却部の容量を補うものであるから、大容量の給水能力を問われるものではない。したがって、庫内の温度が低下しない程度に冷却水が得られればよい。
そして、上記バイパス回路は、前記貯水冷却部の冷却水が前記強制冷却部を回避し、前記出水口部に導かれるものであればよく、バイパス回路を通過する水量を開閉または流量制御するバルブであればよい。望ましくは、断熱された管路であればよい。
更に、上記出水口部は、前記貯水冷却部で冷却された冷却水を出水するもので、バルブの有無は関係がない。他のバルブによって結果的に出水制御ができればよい。勿論、自己のバルブで出水を制御してもよい。
加えて、上記制御回路は、前記出水口部から出水する冷却水の温度が所定の温度よりも低いときには、前記強制冷却部で追加冷却せず、前記出水口部から出水する冷却水の温度が所定の温度よりも高くなったときに、前記強制冷却部で追加冷却するように、前記バイパス回路を通過する水量を開閉または流量制御するものであればよい。
【００１０】
請求項３にかかる冷却水供給装置の前記制御回路は、前記貯水冷却部から排出された水の温度と前記出水口部の水の温度との温度差に基づいて、前記強制冷却部にて水を冷却する量を制御するものである。ここで、前記出水口部の直前に出水する水の温度及び前記貯水冷却部から出る水の温度を検出することによって、前記貯水冷却部を通過した冷却水の水路を決定できればよい。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の冷却水供給装置によれば、通常、外部から給水を受け、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構の冷媒により直接的または間接的に冷却した貯水冷却部内の冷却水を出水口部から出水し、前記貯水冷却部内の冷却水がなくなる直前に、強制冷却する強制冷却部によって継続して冷却水を生成して出水口部から出水することができる。
このように、出水口部から所望の温度(所定の温度よりも低い温度)の冷水を出水し続けた場合や、ある一定時間内に多量の冷水を出水した場合に、貯水冷却部内の貯水量の減少に伴う常温の給水により、貯水冷却部から出水される冷水と出水口からの冷水の温度が上昇する。この冷水の温度上昇に応じて、所定の強制冷却能力を持った強制冷却部が機能することで、冷水(飲料用の１０℃程度)を少しでも長時間、かつ、多量に出水することができることになる。
したがって、前記貯水冷却部内に収容する冷水の量を超えて使用する場合でも、所定の水量までは冷却水を使用することができる。また、通常使用する前記貯水冷却部内の収容容量を小さくし、省スペース及び省エネルギとすることができる。
そして、前記貯水冷却部に収容した冷却水が、作動状態にない前記強制冷却部を通過させるものでは、前記貯水冷却部内の冷却水が作動状態にない強制冷却部を通過する際に強制冷却部の管路を所定の温度に冷却するから、出水口部から出水される冷水の温度が急変し難い。また、前記貯水冷却部で収容する冷却水が前記強制冷却部を迂回し、前記貯水冷却部から排出される水の温度が所定の温度よりも高くなったときには、前記迂回をすることなく、前記強制冷却部から出水されるものであるから、前記貯水冷却部の冷却水の温度と前記強制冷却部からの冷却水の温度とが任意の温度に設定可能となる。
【００１２】
請求項２の冷却水供給装置によれば、通常、外部から給水を受け、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構の冷媒により冷却した貯水冷却部内の冷却水は、強制冷却部を回避するバイパス回路を介して出水口部から出水し、前記貯水冷却部内の冷却水がなくなる直前に、強制冷却する前記強制冷却部によって継続して冷却水を生成して供給する。
このように、出水口部から所望の温度(所定の温度よりも低い温度)の冷水を出水し続けた場合や、ある一定時間内に多量の冷水を出水した場合に、貯水冷却部内の貯水量の減少に伴う常温の給水により、貯水冷却部から出水される冷水と出水口からの冷水の温度が上昇する。この冷水の温度上昇に応じて、所定の強制冷却能力を持った強制冷却部が機能することで、冷水(飲料用の１０℃程度)を少しでも長時間、かつ、多量に出水することができることになる。
したがって、前記貯水冷却部内の冷却水を使用し、前記貯水冷却部内に収容する冷水の量を超えて使用する場合でも、所定の水量までは冷却水を供給することができる。そして、通常使用する前記貯水冷却部内の収容容量を小さくし、省スペース及び省エネルギとすることができる。
また、前記貯水冷却部から排出される水の温度が所定の温度よりも高くないときに前記貯水冷却部で収容する冷却水が前記強制冷却部を迂回し、前記貯水冷却部から排出される水の温度が所定の温度よりも高くなったときに前記強制冷却部を通過させるものでは、前記貯水冷却部の冷却水の温度と前記強制冷却部からの冷却水の温度とが任意の温度に設定可能となる。
【００１３】
請求項３の冷却水供給装置の前記制御回路は、前記貯水冷却部から排出された水の温度と前記出水口部の水の温度との温度差に基づいて、前記強制冷却部にて水を冷却する量を制御するものであるから、請求項１または請求項２の発明の効果に加えて、前記出水口部の直前に出水する水の温度及び前記貯水冷却部から出る水の温度を検出することによって、前記貯水冷却部を通過した冷却水の水路を正確に決定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
なお、実施の形態２以降において、実施の形態１の部分と同一記号及び同一符号は、実施の形態１と同一または相当する機能を意味する部品であるから、ここでは重複する説明を省略する。
[実施の形態１]
【００１５】
図１は本発明の実施の形態１における冷却水供給装置を装備させた冷蔵庫の要部構成を示す側面から見た断面図、図２は本発明の実施の形態１の冷却水供給装置の貯水冷却部の一部断面を含む説明図、図３は本発明の実施の形態１の冷却水供給装置の強制冷却部の説明図、図４は本発明の実施の形態１の冷却水供給装置の出水口部の説明図である。また、図５は本発明の実施の形態１における冷却水供給装置の回路構成図である。図６は本発明の実施の形態１における冷却水供給装置の出水口部に供給される冷却水の温度特性図である。そして、図７は本発明の実施の形態１における冷却水供給装置の制御回路が制御を行うフローチャートである。
【００１６】
冷蔵庫本体１及び開閉される上扉２ａ及び下扉２ｂは、本実施の形態の冷凍庫または冷蔵庫を構成する冷却機構の構造体１００を構成している。本実施の形態の冷蔵庫内は、冷凍室６と冷蔵室７に分かれている。コンプレッサ３は、図示しないエンジンまたは電気モータ等で駆動され、低温低圧冷媒ガスを圧縮して高温高圧冷媒ガスとして吐出するもので、冷却機構の構造体１００外で放熱し、冷却機構の構造体１００内の熱交換器４で吸熱する。熱交換器４はダクト５（５ａ，５ｂ，５ｃ）内の空気を冷却し、結果、冷凍室６及び冷蔵室７の全体を冷却する。なお、ダクト孔８ａ及びダクト孔８ｂは、冷凍室６の温度を低く設定するための図示しないダクトで、冷却機構の構造体１００の紙面の裏面側の部位に設けられているものである。ファンモータ９は、メインダクトというべきダクト５ａに配設された熱交換器４の冷気を、冷凍室６側のダクト５ｂと冷蔵室７側のダクト５ｃに分岐して循環させるものである。
これらの構成は公知の冷蔵庫、冷凍庫の構成であり、公知の構成である。
【００１７】
貯水冷却部１０は、図２に示すように、給水バルブ１９を介して外部から給水を受けて、それを収容し、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒により、収容した水を間接的に冷却する冷却機構の構造体１００内に配設される。本実施の形態では、貯水冷却部１０をダクト５ａ内の冷気で冷却する事例で説明するが、本発明を実施する場合には、低温低圧冷媒ガスを圧縮して高温高圧冷媒ガスとし、冷却機構の構造体１００外で放熱し、冷却機構の構造体１００内の熱交換器４で吸熱する冷媒を直接内部または外表面を通過させることによって冷却してもよい。なお、給水を受ける外部とは、水道水、水道水用タンクまたは特定のタンク（水容器）の水とすることができる。
【００１８】
具体的には、図２に示す貯水冷却部１０は、上部に冷気によって冷却される表面積を広くする冷却用フィン１５を設けた密閉容器１１で、その密閉容器１１内は外部から導かれた水が、長距離を蛇行するように仕切板１２でジグザグに形成されており、給水バルブ１９を介して外部から給水を受ける構造となっている。冷却用フィン１５はメインダクトというべきダクト５ａの回収側の冷気に接触し、密閉容器１１及び仕切板１２を冷やすもので、結果的に、密閉容器１１に収容する水を冷却する構造となっている。そのため、冷却用フィン１５は、冷気の流れに従った方向に平行または若干の角度を持たせて配設されている。貯水冷却部１０を構成する密閉容器１１には、給水バルブ１９を介して外部から給水を受けて導入する導入口１３及び密閉容器１１から冷却水を導出する導出口１４を有している。
【００１９】
この貯水冷却部１０は、水平に広い面を有する水平設置用であるが、本発明を実施する場合、垂直に広い面を有する垂直設置用とすることができる。特に、垂直設置用とした場合には、導入口１３を密閉容器１１の上部位置に、導出口１４を下部位置に設定するのが望ましい。水平に広い面を有する水平設置用とした場合には、導入口１３から供給される水によって、心太（ところてん）式に冷却水を押し出す構成であればよい。勿論、垂直設置用においても同様に、心太式に冷却水を押し出す構成としてもよい。
なお、本実施の形態では、冷却用フィン１５及び仕切板１２を有する構造で説明したが、本発明を実施する場合には、それらを省略し、密閉容器１１または開放容器のみとすることもできる。
【００２０】
強制冷却部２０は、図３に示すように、全体が概略熱交換器構造からなり、貯水冷却部１０の導出口１４の水の温度が所定の温度よりも高くなったとき作動状態にするものである。強制冷却部２０は流量制御バルブ２５によって水がバイパスを行うバイパス管路である。強制冷却部２０はダクト５ａの冷凍室６の供給側の冷気を取り入れて冷却し、その冷却水を出水口部３０に送るもので、全体がスネーク状に蛇行させた熱交換器構造を構成する熱交換管２１となっており、その熱交換管２１には、フィン２２が取り付けられており、ダクト５ａの冷気との熱交換効率を良くしている。なお、流量制御バルブ２５は、流体の流れを開閉する開閉バルブとすることもできる。
強制冷却部２０の熱交換器を構成する熱交換管２１は、流量制御バルブ２５が閉じているとき、外部から給水を受けて導入する導入口２３及び冷却された冷却水を導出する導出口２４を有している。流量制御バルブ２５が開いているとき、それをバイパスする。
【００２１】
また、この強制冷却部２０は、冷凍室６側のダクト５ｂの全体の冷気が通過するように配設すると、常に、ダクト５ｂの冷気によって強制冷却部２０が冷却され、熱交換管２１内の水が氷結するから、それを防ぐため、通常の冷気の経路から外し、熱交換管２１及びフィン２２の設置されていない箇所を冷気が通るようになっている。実際には、ダクトバルブ２９を閉じて強制冷却部２０の内部を通過する冷気が遮断されているから、強制冷却部２０の熱交換管２１内の水が氷結に至ることはない。
そして、強制冷却部２０が作動するときには、ダクトバルブ２９がダクト５ｂの入り口を閉じて、強制冷却部２０のみ冷気が通過するように切り換える。このとき、ダクトバルブ２９がそれまでのダクト５ｂの冷気の流れを遮断するから、冷気は強制冷却部２０のみを通過して水の強制冷却を行う。したがって、急速に熱交換管２１内の水が冷却される。
【００２２】
ところで、本実施の形態では、強制冷却部２０が熱交換管２１及びフィン２２で構成される事例で説明したが、本発明を実施する場合には、保冷剤によって熱交換管２１及びフィン２２を包み込み、保冷剤はダクト５ｂを通過する冷気によって所定の温度以下に冷却されるように設定することもできる。また、保冷剤を冷媒によって所定の温度以下に低温度とすることができる。そして、強制冷却部２０の配置についても、急速冷却に対応できる場所であれば場所を問うものではない。貯水冷却部１０についても同様である。
【００２３】
貯水冷却部１０または強制冷却部２０で冷却された冷却水を出水する出水口部３０は、図４に示すように、貯水冷却部１０の導出口１４及び強制冷却部２０の導出口２４に管路で接続された給水口３１及び冷却水の出水を制御する給水スイッチ３２を具備している。本実施の形態の出水口部３０は、上扉２ａ側に設けられており、給水口３１及び給水スイッチ３２は、上扉２ａに設けられたカバー体３４に取り付けられている。また、上扉２ａにはカップ受け３３が配設されており、カップをカップ受け３３に配置したとき、給水スイッチ３２の制御のみで冷却水が得られるようになっている。
【００２４】
即ち、外部から供給を受ける水は、給水バルブ１９を介して導入口１３から貯水冷却部１０に入り、導出口１４から配管６１及び配管６３を介して出水口部３０の給水口３１に接続されている。また、流量制御バルブ２５は、導入口２３と導出口２４との間に接続されている。水は、配管６１から導入口２３を介して強制冷却部２０に入り、導出口２４から配管６３を介して、出水口部３０の給水口３１に接続されている。
【００２５】
この出水口部３０は本実施の形態では、上扉２ａ側に設けているが、本発明を実施する場合には、下扉２ｂ側に配設してもよいし、冷蔵庫本体１の片側側面または上部に配設することもできる。また、本実施の形態の冷却水供給装置をユニット化して、冷蔵庫または冷凍庫の側面に取り付け一体化して冷却機構の構造体１００を特定することもできる。
【００２６】
図５において、制御回路４０はマイクロコンピュータからなり、給水スイッチ３２のオン・オフ信号が入力されている。また、貯水冷却部１０の導出口１４付近の水の温度を測定する温度センサ４３の温度情報を入力し、出水口部３０の給水口３１を通過する水の温度を測定する温度センサ４４の温度情報を入力している。そして、制御回路４０の出力は、給水バルブ１９と給水バルブ２５ａの開閉を制御している。特に、給水バルブ２５ａについては流量制御のできるバルブであることが望ましいが、開閉のみ行うバルブでもよい。給水バルブ２５ａを流量制御バルブとした場合には、冷却水の温度を一定として出水量を冷却能力に応じて変化させることができる。
なお、本実施の形態では、以下、給水バルブ１９と給水バルブ２５ａは開閉のみを制御する前提で説明する。
【００２７】
このように構成された本発明の実施の形態１における冷却水供給装置は、図６及び図７に示すように、動作することができる。
まず、本発明の実施の形態において、制御回路４０は冷蔵庫一般の温度制御を行うメインルーチンで、図７に示す「冷却水供給ルーチン」を処理する構成となっている。
【００２８】
ステップＳ１で冷蔵庫の前面の給水スイッチ３２をみて、押圧されていないときこのルーチンの処理を行うことなく、メインルーチンの処理に戻る。給水スイッチ３２が押圧されたことを検出すると、ステップＳ２で貯水冷却部１０の導出口１４付近の水の温度を測定する温度センサ４３の温度情報が閾値の所定の温度Ｔｏを超えているか判断し、閾値の所定の温度Ｔｏを超えていないとき、ステップＳ３で貯水冷却部１０の冷却水を使用すべく、給水バルブ１９を開放し、外部水圧を使用して貯水冷却部１０の導出口１４を経て冷却された水を押し上げ、出水口部３０の給水口３１から冷却水を給水する。この間、ステップＳ４で出水口部３０の給水口３１を通過する水の温度を測定する温度センサ４４の温度情報を入力し、それが閾値の所定の温度Ｔyを超えているか判断し、閾値の所定の温度Ｔyを超えていないとき、ステップＳ１乃至ステップＳ４のルーチンを繰り返し実行し、給水スイッチ３２が押圧されている限り、冷却水を出水口部３０の給水口３１から供給する。
【００２９】
また、ステップＳ４で出水口部３０の給水口３１を通過する水の温度が、閾値の所定の温度Ｔyを超えていると判断されたとき、ステップＳ５でダクトバルブ２９がダクト５ｂの入り口を閉じて、ステップＳ６で強制冷却部２０のみ冷気が通過するように切り換える。ステップＳ７で強制冷却部２０に水を供給する給水バルブ２５ａを開放し、外部水圧を使用して強制冷却部２０で冷却した水を、出水口部３０の給水口３１から給水する。ステップＳ８で出水口部３０の給水口３１を通過する水の温度を測定する温度センサ４４の温度情報を入力し、それが閾値の所定の温度Ｔyを超えているか判断し、閾値の所定の温度Ｔyを超えていないとき、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ６、ステップＳ７、ステップＳ８のルーチンを繰り返し実行し、給水スイッチ３２が押圧されている限り、冷却水を強制冷却部２０で生成し、出水口部３０の給水口３１から供給する。
ステップＳ８で出水口部３０の給水口３１を通過する水の温度が、閾値の所定の温度Ｔyを超えていると判断されたとき、ステップＳ９で給水バルブ２５ａを閉じこのルーチンを脱し、出水口部３０の給水口３１から冷却水の給水を終了する。
【００３０】
このように、本発明の実施の形態１における冷却水供給装置は、給水バルブ１９を介して外部から給水を受けて、それを収容し、冷凍及び冷蔵の冷媒の循環系からなる冷却機構で使用する冷媒により、収容した水を間接的にダクト５a内の冷気で冷却する冷蔵庫等の冷却機構の構造体１００内に配設された貯水冷却部１０と、貯水冷却部１０の排出側に接続され、冷凍及び冷蔵の冷媒の循環系からなる冷却機構で使用する冷媒により貯水冷却部１０の排出側から排出される水の温度が所定の温度Ｔｏよりも高くなったとき強制冷却する強制冷却部２０と、貯水冷却部１０及び／または強制冷却部２０で冷却された冷却水を出水する出水口部３０を具備するものである。
【００３１】
したがって、外部から給水を受け、冷却機構の冷媒により冷却した貯水冷却部１０内の冷却水を出水口部３０から出水し、貯水冷却部１０内の冷却水がなくなる直前に、強制冷却する強制冷却部２０によって継続して冷却水を生成して出水口部３０から供給することができる。
また、貯水冷却部１０の排出側から排出される水の閾値温度Ｔｏを低く設定した場合には、強制冷却部２０の立ち上がりに対して余裕が出てくるばかりでなく、次回以降の冷却水の供給に対しても回復力が早くなる。
【００３２】
このように、本実施の形態の冷却水供給装置は、貯水冷却部１０内に収容する冷水の量を超えて使用する場合でも、所定の水量までは冷却水を使用することができる。また、通常使用する貯水冷却部１０内の収容容量を小さくし、省スペース及び省エネルギとすることができる。
【００３３】
そして、貯水冷却部１０で収容する冷却水が、強制冷却部２０を迂回し、貯水冷却部１０から排出される水の温度が所定の温度よりも高くなったときに、強制冷却部２０を通過させるから、貯水冷却部１０の冷却水の温度と強制冷却部２０からの冷却水の温度とが所望の温度に設定可能となる。
[実施の形態２]
【００３４】
図８は本発明の実施の形態２における冷却水供給装置の回路構成図である。
実施の形態１との相違点は、本実施の形態２においては、浄水器５０を出水口部３０の直前に配設したことにある。即ち、貯水冷却部１０の冷却水と強制冷却部２０からの冷却水の合流した位置よりも出水口部３０の給水口３１側に配設している。
【００３５】
前記出水口部３０の直前に浄水器５０を配設したものであるから、貯水冷却部１０と強制冷却部２０の冷却水が共通して浄水器５０を通過することができる。また、出水口部３０の直前に浄水器５０を配設しているから貯水冷却部１０で収容している冷却水が長期間保持されていても、貯水冷却部１０内での菌の繁殖を防止することができる。また、浄水器５０がコンデンサとして機能し、急激に冷却水の温度が変化し難くなる。
勿論、実施の形態１の貯水冷却部１０と強制冷却部２０の作用効果は同一である。
[実施の形態３]
【００３６】
図９は本発明の実施の形態３における冷却水供給装置の回路構成図である。
実施の形態１との相違点は、実施の形態１においては、貯水冷却部１０が給水バルブ１９の開放のとき、強制冷却部２０が給水バルブ２５ａの開放のとき、貯水冷却部１０、強制冷却部２０に流水が生じるのに対し、本実施の形態３においては、貯水冷却部１０が給水バルブ１９の閉鎖のとき、強制冷却部２０が給水バルブ２５ａの閉鎖のとき、貯水冷却部１０、強制冷却部２０に流水が生じるものである。即ち、貯水冷却部１０は給水バルブ１９、強制冷却部２０は給水バルブ２５ａがバイパス管路として機能している。給水バルブ１９及び給水バルブ２５ａがバイパス管路であるから、それらを元で制御する給水元バルブ２８が配設されている。
【００３７】
本実施の形態の冷却水供給装置においても、実施の形態１の給水バルブ１９、給水バルブ２５ａの制御が逆になり、給水スイッチ３２が押圧されているとき給水元バルブ２８が開となり、出水口部３０の給水口３１を通過する水の温度を測定する温度センサ４４の温度情報が閾値の所定の温度Ｔyを超えているときには、温度センサ４４の温度情報が優先して、閉鎖となる。
[実施の形態４]
【００３８】
図１０は本発明の実施の形態４における冷却水供給装置の回路構成図である。
実施の形態１及び実施の形態２との相違点は、貯水冷却部１０と強制冷却部２０が直列接続されている構成にある。また、本実施の形態４では、実施の形態１及び実施の形態２で使用していた流量制御バルブ２５、給水バルブ２５ａが省略でき部品点数を少なくすることができる。
【００３９】
まず、本発明の実施の形態においては給水スイッチ３２が押圧されたことを検出すると、強制冷却部２０を作動させない状態で、貯水冷却部１０の導出口１４付近の水の温度を測定する温度センサ４３の温度情報が閾値の所定の温度Ｔｏを超えているか判断し、閾値の所定の温度Ｔｏを超えていないとき、貯水冷却部１０の冷却水を使用すべく、給水バルブ１９を開放し、外部水圧を使用して貯水冷却部１０の導出口１４を経て冷却された水を押し上げ、強制冷却部２０を通過させて、出水口部３０の給水口３１から冷却水を給水する。この間、貯水冷却部１０の導出口１４付近の水の温度を測定する温度センサ４３の温度情報が閾値の所定の温度Ｔｏを超えているか判断し、閾値の所定の温度Ｔｏを超えたとき、強制冷却部２０を作動させ、出水口部３０の給水口３１から冷却水を給水する。
【００４０】
出水口部３０の給水口３１を通過する水の温度を測定する温度センサ４４の温度情報を入力し、それが閾値の所定の温度Ｔyを超えているか判断し、閾値の所定の温度Ｔyを超えていないとき、給水スイッチ３２が押圧されている限り、冷却水を出水口部３０の給水口３１から供給する。
また、貯水冷却部１０の排出側から排出される水の閾値温度Ｔｏを低く設定するか、で水の量によって強制冷却部２０の立ち上がりを早くすれば、次回以降の冷却水の供給に対しても回復力が早くなる。
[実施の形態５]
【００４１】
図１１は本発明の実施の形態５における冷却水供給装置の回路構成図である。
上記実施の形態１乃至実施の形態４との相違点は、強制冷却部２０の配置及びファンモータ９の特性にある。
本実施の形態にかかる冷却水供給装置は、熱交換器４が通常の冷却機構の構造体１００内で吸熱し、その吸熱された冷気の循環方向と、強制冷却部２０を強制冷却する冷却機構の構造体１００内の冷気の流れを少なくとも、熱交換器４及び強制冷却部２０では互いに反転させるものである。
【００４２】
具体的には、本実施の形態にかかる冷却水供給装置は、ダクト５ｂ側に配設したが、メインダクトというべきダクト５ａ内の熱交換器の４の下部に配設し、ファンモータ９の回転方向をそれまで冷凍室６及び冷蔵室７に対する冷気の流れとは逆とする回転方向とし、熱交換器４で吸熱した冷気を強制冷却部２０に導くようにすることにより、ダクトバルブ２９を設ける必要がなくなり、また、常に、回収される冷気が強制冷却部２０を通過するので、熱交換管２１等の管路内の水が氷結することがない。また、貯水冷却部１０の雰囲気と同様な雰囲気の冷気で供給が開始されるので、違和感のない制御が可能となる。そして、強制冷却部２０を強制冷却する冷気が、同時に貯水冷却部１０も通過するから、再使用に対する回復力が速い。
なお、このとき、冷凍室６側のダクト５ｂをダクトバルブ２９で閉じて運転すると、比較的庫内温度が安定した制御となる。
【００４３】
以上のように、上記実施の形態にかかる冷却水供給装置は、給水バルブ１９を介して外部から給水を受けて、それを収容し、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒により収容した水を直接的また間接的に冷却する冷却機構の構造体１００内に配設された貯水冷却部１０と、貯水冷却部１０の排出側に接続され、貯水冷却部１０の排出側から排出される水の温度が所定の温度よりも高くなったとき、直接的また間接的に強制冷却する冷却機構の構造体１００内に配設された強制冷却部２０と、貯水冷却部１０から出水する冷却水の温度が所定の温度よりも高くないときには、貯水冷却部１０から出水し、貯水冷却部１０から出水する冷却水の温度が所定の温度よりも高くなったときには、強制冷却部２０で冷却された冷却水を出水する出水口部３０の構成とすることができる。
【００４４】
この構成により、給水バルブ１９を介して外部から給水を受けて収容する貯水冷却部１０は、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒により収容した水を直接的または間接的に冷却する。貯水冷却部１０の冷却水は出水口部３０から出水する。しかし、貯水冷却部１０から出水される水の温度が所定の温度よりも高くなったときには、強制冷却部２０で直接的または間接的に強制冷却した水を出水口部３０から出水するものである。
このとき、貯水冷却部１０に収容する冷却水は、作動状態にない強制冷却部２０を通過させ、貯水冷却部１０から供給される水の温度が所定の温度よりも高くなったときには、強制冷却部２０を作動状態とすることができる。また、貯水冷却部１０に収容した冷却水が強制冷却部２０を迂回し、貯水冷却部１０から出水され、水の温度が所定の温度よりも高くなったときには、強制冷却部２０を通過させることもできる。
ここで、貯水冷却部１０は、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒を間接的、直接的に貯水冷却部１０に導き、給水バルブ１９を介して外部から給水を受けて収容する水を冷却してもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態では、給水バルブ１９を介して外部の水圧によって、出水口部３０から出水するものであるが、貯水冷却部１０の水量を制御して、ポンプ圧によって出水口部３０から出水してもよい。
そして、上記実施の形態の強制冷却部２０は、熱交換機及び／または保冷剤を周囲に配設した熱交換管２１等の管路によって、直接的または間接的に急速冷却する能力を有するものであればよい。特に、冷却水の量は、貯水冷却部１０の容量を補うものであるから、大容量の給水能力を問われるものではなく、冷蔵庫または冷凍庫としての機能を低下しない程度に、庫内の温度が低下しない程度に冷却水が得られればよい。
更に、上記実施の形態の出水口部３０は、貯水冷却部１０で冷却された冷却水を出水するものであるから、給水口３１にバルブが配設されているか否かを問うものではなく、他のバルブによって結果的に出水制御ができればよい。勿論、自己のバルブまたはポンプで出水を制御してもよい。
【００４６】
上記実施の形態にかかる冷却水供給装置は、貯水冷却部１０内に収容する冷水の量を超えて使用する場合でも、所定の水量までは冷却水を使用することができる。また、通常使用する貯水冷却部１０内の収容容量を小さくし、省スペース及び省エネルギとすることができる。そして、貯水冷却部１０に収容した冷却水が、作動状態にない強制冷却部２０を通過させるものでは、貯水冷却部１０内の冷却水が作動状態にない強制冷却部２０を通過する際に強制冷却部２０の熱交換管２１等の管路を所定の温度に冷却するから、出水口部３０から出水される冷水の温度が急変し難い。また、貯水冷却部１０で収容する冷却水が強制冷却部２０を迂回し、貯水冷却部１０から排出される水の温度が所定の温度よりも高くなったときには、迂回をすることなく、強制冷却部２０から出水されるものであるから、貯水冷却部１０の冷却水の温度と強制冷却部２０からの冷却水の温度とが任意の温度に設定可能となる。
【００４７】
上記実施の形態にかかる冷却水供給装置は、給水バルブ１９を介して外部から給水を受けて、それを収容し、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構で使用する冷媒により収容した水を直接的また間接的に冷却する冷却機構の構造体１００内に配設された貯水冷却部１０と、貯水冷却部１０の排出側に接続され、貯水冷却部１０の排出側から排出される水の温度が所定の温度よりも高くなったとき、直接的また間接的に強制冷却する冷却機構の構造体１００内に配設された強制冷却部２０と、貯水冷却部１０から出水する冷却水の温度が所定の温度よりも高くないときには、貯水冷却部１０から出水し、貯水冷却部１０から出水する冷却水の温度が所定の温度よりも高くなったときには、強制冷却部２０で冷却された冷却水を出水する出水口部３０と、貯水冷却部１０側から出水される水の温度が所定の温度よりも高いとき、冷却水が強制冷却部２０の通過を回避して出水口部３０に導く給水バルブ１９、流量制御バルブ２５または給水バルブ２５ａからなるバイパス回路との構成とすることができる。
【００４８】
したがつて、通常、外部から給水を受け、冷凍及び／または冷蔵の冷却機構の冷媒により冷却した貯水冷却部１０内の冷却水は、強制冷却部２０を回避する給水バルブ１９、流量制御バルブ２５または給水バルブ２５ａからなるバイパス回路を介して出水口部３０から出水し、貯水冷却部１０内の冷却水がなくなる直前に、強制冷却する強制冷却部２０によって継続して冷却水を生成して供給する。
【００４９】
ここで、上記バイパス回路は、貯水冷却部１０の冷却水が強制冷却部２０を回避し、出水口部３０に導かれるものであればよく、望ましくは、断熱された管路または簡単化したバルブであればよい。強制冷却部２０の冷却水が出水口部３０に導かれるものであれば、貯水冷却部１０を回避し、外部の水を直接強制冷却部２０に導くものであればよい。
具体的には、図９に示す実施の形態３の給水バルブ１９、流量制御バルブ２５または給水バルブ２５ａは、各々貯水冷却部１０のバイパス回路、強制冷却部２０のバイパス回路を構成する。
【００５０】
上記実施の形態にかかる冷却水供給装置は、出水口部３０の直前に浄水器５０を付加した構成を付加することができる。ここで、出水口部３０の直前に配設した浄水器５０とは、出水口部３０から出水するときに必ず貯水冷却部１０と強制冷却部２０の何れかを通過するように設定すればよい。したがって、貯水冷却部１０及び強制冷却部２０からの水が浄水器５０を通過する管路構成となっておればよい。
【００５１】
したがって、出水口部３０の直前に浄水器５０を配設したものであるから、貯水冷却部１０と強制冷却部２０の冷却水が共通して浄水器５０を通過し、水の浄化を行うことができる。また、出水口部３０の直前に浄水器５０を配設しているから貯水冷却部１０で収容している冷却水が長期間保持されていても、貯水冷却部１０内での菌の繁殖を防止することができる。そして、浄水器５０が水温に対するコンデンサとして機能し、急激に温度変化し難くなる。
【００５２】
上記実施の形態にかかる冷却水供給装置は、出水口部３０の直前に出水する水の温度及び貯水冷却部１０から出水する水の温度を検出する構成を付加することができる。
ここで、出水口部３０の直前に出水する水の温度は、飲み水の温度として意味を持つものであり、また、貯水冷却部１０から出る水の温度は、強制冷却部２０の温度制御または切り換え制御に必要となるものである。
【００５３】
したがって、出水口部３０の直前に出水する水の温度及び貯水冷却部１０から出る水の温度を検出することによって、貯水冷却部１０を通過した水の水路を決定するものであるから、出水口部３０の直前に出水する水の温度は、貯水冷却部１０と強制冷却部２０の切り替えに、また、貯水冷却部１０から出水する水の温度を所定の温度範囲内に制御でき、出水口部３０に貯水冷却部１０を通過した所定の温度を超えた水が行き着かないように制御できる。
【００５４】
上記実施の形態にかかる冷却水供給装置の強制冷却部２０は、熱交換機及び／または保冷剤を周囲に配設した管路としたものである。
上記強制冷却部を構成する熱交換機及び／または保冷剤を周囲に配設した管路とは、水と熱交換を行う熱交換管２１等の管路であり、その熱交換を行う外部には、冷媒、冷気、保冷剤によって直接または間接的に冷却温度を得るものである。故に、熱交換機及び／または保冷剤を周囲に配設した熱交換管２１等の管路とは、内部を通過する水を冷却できる能力を有する管であればよい。
したがって、強制冷却部２０は、熱交換機及び／または保冷剤を周囲に配設した熱交換管２１等の管路としたものであるから、強制冷却部２０からの冷却水の供給量についての設計自由度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における冷却水供給装置を装備させた冷蔵庫の要部構成を示す側面から見た断面図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１における冷却水供給装置の貯水冷却部の一部断面を含む説明図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態１における冷却水供給装置の強制冷却部の説明図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１における冷却水供給装置の出水口部の説明図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１における冷却水供給装置の回路構成図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態１における冷却水供給装置の出水口部に供給される冷却水の温度特性図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態１における冷却水供給装置の制御回路が制御を行うフローチャートである。
【図８】図８は本発明の実施の形態２における冷却水供給装置の回路構成図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態３における冷却水供給装置の回路構成図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態４における冷却水供給装置の回路構成図である。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態５における冷却水供給装置の回路構成図である。
【図１２】図１２は従来例における冷却水供給装置の出水口部に供給される冷却水の温度特性図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    冷蔵庫本体
５（５ａ，５ｂ，５ｃ）    ダクト
１０    貯水冷却部
１１    密閉容器
１９，２５ａ  給水バルブ
２０    強制冷却部
２１    熱交換管
２５    流量制御バルブ
３０    出水口部
３１    給水口
４０    制御回路
１００  冷却機構の構造体
【図１】
2008070037.tif 000003
【図２】
2008070037.tif 000004
【図３】
2008070037.tif 000005
【図４】
2008070037.tif 000006
【図５】
2008070037.tif 000007
【図６】
2008070037.tif 000008
【図７】
2008070037.tif 000009
【図８】
2008070037.tif 000010
【図９】
2008070037.tif 000011
【図１０】
2008070037.tif 000012
【図１１】
2008070037.tif 000013
【図１２】
2008070037.tif 000014