(57)【要約】【課題】製氷部に循環水を流して透明氷を作る冷蔵庫の製氷機において、循環水の汚れを防止できると共に、製氷室への組み込みを容易にすることを課題とするものである。【解決手段】庫内を冷却する冷却器と、且つ循環水を製氷部の製氷板に流して透明氷を作る冷蔵庫に於いて、製氷用冷却器等を除く、製氷機構成部材をユニット化し、そのユニットをケース内に納めると共に、上記ユニット化した製氷板に製氷用冷却器を組み付けた冷蔵庫。【選択図】図１１
2008292098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
庫内を冷却する冷却器と、氷を作る製氷機構成部材とを備え、この製氷機構成部材が、少なくとも循環水が表面に流れて氷を作る製氷板と、この製氷板を冷却する製氷用冷却器とを有し、
上記製氷機構成部材は、少なくとも製氷用冷却器を除いてケース内に納められたユニットと、このユニットの製氷板に熱的に接触するように組み付けられた前記製氷用冷却器とから構成されることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
製氷板に製氷用冷却器を取り付ける取付部を有し、この取付部の入口部はケースに設けた製氷用冷却器挿入窓に対向することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
製氷用冷却器をパイプ状となし、製氷板に設けた取付部にスライドして組み込み可能で、その取付部は上記パイプと密着することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
製氷部が納められたケースは１部品から３部品により構成され、製氷板及びカットヒータ等の製氷機構成部材を組み込むこと、および取り付け脚をケースと一体に有していることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
製氷部が納められたケースを冷蔵室に隣接した製氷室内に設置されると共に、上記製氷室内の温度が０℃〜５℃であることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
製氷部が納められたケース底面を、製氷板に流れる水を溜める定量タンクに兼用したことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明な氷を自動的に作る製氷機を備える家庭用の冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家庭用冷蔵庫に組み込まれた自動製氷機において、透明な氷を作ることは、過去に数多く提案されている。例えば、自動製氷機の製氷容器の上部に加熱板を設け、製氷容器(製氷皿)上部の水を温めることで、凍結速度を水に含まれる不純物や、空気等の溶存気体の拡散速度よりも遅くなるようにして透明度の高い氷をつくる。つまり、水全体を同時に凍結させず、水の一部を加熱して部分的に凍結を遅らせる。これにより、水の中に溶存する気体及び不純物が、凍結する水の中から、加熱した水の中に移動拡散する。これによって製氷された氷は透明度の高い氷となる。但し、溶存気体及び不純物が集中して凍結した部分は、当然透明度が低くなる。
【０００３】
尚、上記拡散速度とは、氷と水の境界部に排出され過飽和状態の気体及び不純物が、過熱されて凍結しないようにされた水中に移動拡散する速度である。凍結速度とは氷の成長する速度で、透明氷を作るためには、凍結速度を拡散速度よりも遅くして、凍結する水の中に気体及び不純物を含まないようにする必要がある。
【０００４】
一方、最近提案されているものとしては、冷蔵庫に製氷皿専用の製氷用蒸発器を設け、この製氷用蒸発器で冷却された製氷部に水を循環させ、純粋な水を先に固化(氷結)させ、不純物を含ませないようにして透明氷を作る例がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１２３９６８号公報
【特許文献２】特開２００６−３１７０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術の製氷装置は、製氷容器内(製氷皿)の水の水温を温めて凍結速度を遅らせるため、水温上昇を伴わない凍結に比べて製氷が完了する所要時間が極端に長く（遅く）なってしまう。従って、家庭用冷蔵庫で透明氷を作ろうとした場合は、従来の通常の氷の製氷時間が１〜２時間であるのに対し、８〜１０時間かかってしまう問題があった。また、この種の冷蔵庫は、圧縮機−凝縮器−減圧器−蒸発器を順次接続した冷凍サイクルの蒸発器により冷却される。即ち、蒸発器で熱交換して冷気の必要量を各室に強制循環し、これにより冷凍室、冷蔵室、野菜室などを設定温度に冷却している。
【０００７】
先の製氷装置は−３０℃の冷気で製氷すると共に、製氷の完了した氷は循環冷気が常に接触していることになる。氷に冷気(低湿)が循環して接触すると、昇華を促進させ、長期的には透明な氷表面に霜を生成し、さらには成長させてしまう。つまり、循環する低湿冷気に接触する氷は昇華して小さくなり、且つ霜で覆われて見た目が不透明な氷になってしまうと云う問題があった。
【０００８】
また、従来の冷凍冷蔵庫は、上記冷凍冷蔵庫が持つ冷凍サイクルの蒸発器の他に、冷媒を気化させることが出来る製氷用蒸発器を先の蒸発器に対して並列に設けたものである。そして上記製氷用蒸発器に冷凍サイクル中を循環する冷媒を流し、気化熱を製氷用蒸発器を介して水に伝えたものである。つまりこの冷凍冷蔵庫は熱伝導率の比較的低い空気を介在させることなく製氷用蒸発器で直接水を冷却するものである。こうすることにより、この冷凍冷蔵庫は別個の冷凍サイクル等を不要にし、冷凍冷蔵庫自体の大型化を抑制する他、製氷時間の短縮を図ることを目的としている。更に上記製氷用蒸発器に固着した冷却部に製氷水を吹き付ける或いは製氷水を流す等して純粋な水を優先的に冷却部に氷結させ、不純物は水に含ませ回収するようにし透明氷を作ることを目的とした技術が開示されている。このものであると製氷用蒸発器を持つ冷凍サイクルを別に設ける必要がないことから冷蔵庫自体の大型化が抑制され製氷時間の短縮が図れる他、透明氷を得ることが出来る。
【０００９】
しかし、製氷室には冷却されて空気中の水分が蒸発器に霜となって付着して乾燥した冷気(−３０℃近辺)が吹き出される。そのため、製氷の完了した透明氷が前記冷気の影響を受けることで昇華して小さくなってしまう。
【００１０】
貯蔵した透明の氷表面が扉開閉等の際に溶け、それが霜或いは不透明氷となって透明氷表面に付着してしまい、表面が白くなってしまい、透明の氷が不透明状態となってしまうと云う問題があった。
【００１１】
更には、製氷機構成部材である、製氷板と製氷用蒸発器を固着して製氷部とする際、予め冷蔵庫箱体側に組み込まれて発泡等を経て製造される冷凍サイクルの製氷用蒸発器を、冷蔵庫組立時に製氷板に取り付ける。したがって、製氷用蒸発器を傷付けないよう、しかも短時間の間にこの作業を完了させることは難しかった。
【００１２】
また、上記構成部材を狭く限られた空間、例えば家庭用冷蔵庫の自動製氷室等に組み付けるのは難しい作業であった。
【００１３】
この種、循環水を製氷部で凍らせるものは、冷蔵庫内は勿論室内の埃等により循環水が汚れる問題もあった。
【００１４】
本発明は、冷蔵庫の製氷機において循環水の汚れを防止できると共に、製氷室への組み込みを容易にすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記課題を解決するために、庫内を冷却する冷却器と、氷を作る製氷機構成部材とを備え、この製氷機構成部材が、少なくとも循環水が表面に流れて氷を作る製氷板と、この製氷板を冷却する製氷用冷却器とを有し、上記製氷機構成部材は、少なくとも製氷用冷却器を除いてケース内に納められたユニットと、このユニットの製氷板に熱的に接触するように組み付けられた前記製氷用冷却器とから構成される。これにより、循環水の汚れを防止でき、製氷室への組み込みも容易になる。しかも、上記製氷機構成部材を別の組立てラインで組み立てた後に、冷蔵庫の組立ラインに投入し、結線、配管及び製氷用冷却器の組み込み、等の作業を行なうことが出来るので、組み立て作業工数を大幅に低減出来る。
また、製氷板に製氷用冷却器を取り付ける取付部を有し、この取付部の入口部はケースに設けた製氷用冷却器挿入窓に対向することにより、製氷用冷却器は製氷板に密着して製氷用冷却器挿入窓より取り付けることが出来る。しかも、上記製氷用冷却器の製氷板への密着を容易に行なうことが出来る。
【００１６】
また、製氷用冷却器をパイプ状となし、製氷板に設けた取付部にスライドして組み込み可能で、その取付部は上記パイプと密着することにより、パイプ状冷却器と製氷板との熱交換が良好となる。更に、冷却器の製氷板への取り付けも簡単である。
【００１７】
また、製氷部が納められたケースは１部品から３部品により構成され、製氷板及びカットヒータ等の製氷機構成部材を組み込むこと、および取り付け脚をケースと一体に有している。これにより、蓋側ケースに、簡単に製氷板、カットヒータ等を位置決めして固定出来るものである。
【００１８】
また、製氷部が納められたケースを冷蔵室に隣接した製氷室内に設置されると共に、上記製氷室内の温度が０℃〜５℃とした。これにより、使用者に対して常に透明な状態の氷を提供出来ると共に、ケース内に納められた製氷機構成部材の凍結防止のための対策の必要が無い。
【００１９】
また、製氷部が納められたケース底面を、製氷板に流れる水を溜める定量タンクに兼用した。これにより、製氷機構成部材でも大きな部材である従来の定量タンクを除去出来る。更に、定量タンクへの水を戻す配管を不要に出来る。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は以上説明した構成を有することにより、循環水の汚れを防止できると共に、製氷室への組み込みが容易な製氷機にできる。更に、製氷機構成部材を別の組立てラインで組み立てた後に、冷蔵庫の組立ラインに投入して、結線、配管及び製氷用冷却器の組み込み等の作業を行うことができる。従って、組み立て作業工数を大幅に少なく出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２２】
尚、図１は本発明を備えた冷蔵庫の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
図１、図２に於いて、１は冷凍室、冷蔵室、野菜室それに製氷室等を備えた冷凍冷蔵庫本体、この冷凍冷蔵庫本体１は、図２に示すとおり、上から冷蔵室２、製氷室３、冷凍室４、野菜室５を有している。
【００２３】
６〜９は上記各室の前面開口部を閉塞する扉である。６はヒンジ１０等を中心に回動する冷蔵室扉、他の７〜９は引き出し式の扉である。この引き出し式扉６〜９を引き出すと、各室を構成する容器が扉と共に引き出される。７は製氷室扉、８は冷凍室扉、９は野菜室扉である。１１は上記扉６〜９と冷凍冷蔵庫本体１の箱体間をシールするパッキングで、各扉６〜９の室内側外周縁に取り付けられている。また、製氷室３に隣接して切換室（図示せず）等が形成されている。
【００２４】
１２は冷凍室４と製氷室３間を区画断熱する仕切断熱壁である。この仕切断熱壁１２は３０〜５０mm程度の厚さで、スチロフォーム或いはウレタンフォーム等の発泡断熱材、真空断熱材等で作られている。１３は冷凍室４と野菜室５間を区画断熱する仕切断熱壁で、仕切断熱壁１２と同様に３０〜５０mm程度の厚さである。これもスチロフォーム或いはウレタンフォーム等の発泡断熱材、真空断熱材等で作られている。また、製氷室３と切換室との間も同様の仕切断熱壁で区画されている。
【００２５】
１４は冷蔵室２と製氷室３間を区画する梁状の横仕切部材、この横仕切部材１４は冷蔵室扉６及び製氷室扉７のパッキング１１受面を形成するものである。この横仕切部材１４は、上記冷蔵室２、製氷室３間を先の仕切断熱壁１２、１３のような区画断熱をするものではない。
【００２６】
１５は冷蔵室２、製氷室３間の冷気の出入を遮断する仕切板である。この仕切板１５は、両室間を熱的に遮断するものでなく、１〜３mm程度の薄板を成形加工して作られている。これは冷蔵室２の室内温度が０〜５℃に管理され、製氷室３も室内温度が０〜５℃に管理されている為である。
【００２７】
つまり、上記仕切板１５は着脱自在で且つ、冷蔵室２内の冷気が製氷室３内に入るのを防止できれば良いものである。また、製氷室３内は後述する製氷用冷却器が作り出す冷気により冷却されている。
【００２８】
特に、この製氷室３は他の室と異なり、本体を冷却する冷気が循環されておらず、独立した室に形成されている。この為、製氷室３には食品の臭いが冷気を通して入り込まないので、製氷機が作った氷に臭いが移らない。
【００２９】
次に冷凍冷蔵庫本体１に備えられた冷凍サイクルについて、図２により説明する。図に於いて、１６は圧縮機、１７は冷蔵庫本体１冷却用の第一冷却器、１８は製氷用冷却器である。これらは図示していないが、凝縮器、減圧器等を伴って冷凍サイクルを構成している。即ち、圧縮機１６で圧縮した冷媒ガスが凝縮器（図示せず）で凝縮液化し、減圧器で減圧され、第一、第二冷却器で上記減圧した冷媒液が蒸発して圧縮機に戻る。
【００３０】
１９は第一の冷却器１７近くに設けられた送風機、この送風機１９は先の冷却器１７と熱交換し、且つ除湿された冷気を冷凍室４、冷蔵室２、野菜室５等に供給する供給ダクト（図示せず）等と併設して用いられる。
【００３１】
この供給ダクトにより供給された冷気は、戻りダクト（図示せず）により回収される。この時、冷却器１７と熱交換する循環空気は、冷却器１７によって冷却されると共に先に説明したように湿気を奪われる。従って冷却器１７には、多量の霜が付く、この霜を定期的に除去するのが除霜用ヒータ２０である。
【００３２】
一方、湿気を冷却器１７で奪われた循環冷気は各室を冷却しながら各室の湿気を吸収して冷却器１７に戻る。即ち、製氷室４内に氷を貯氷するタイプの冷蔵庫は、循環冷気によって製氷された氷の昇華を促進してしまうことになる。
【００３３】
そこで本実施例に於いては、上記冷却器１７と熱交換した冷気を製氷室に循環しないようにし、冷気循環による昇華をなくすようにしている。即ち、製氷室３は、後述する透明氷を作る為の製氷用冷却器１８で冷却するようにしている。それも冷気の自然落下で冷却するようにしている。
【００３４】
本実施例の場合、製氷用冷却器１８は透明氷を作るための製氷部２１を冷却するのを主としている。この製氷用冷却器１８と第一の冷却器１７への冷媒の流し方は、図５、図６を用いて追って説明する。
【００３５】
次に、図３により上記製氷室３内に設けられた透明氷を作る製氷装置に付いて説明する。尚、図３は図２の要部拡大図である。本図は冷蔵室に設置された貯水タンクの水を一旦定量タンク（一回の製氷に必要となる水の量を溜めておくタンク）に移送し、その定量タンク内の水を製氷部に循環し、製氷部に所定の大きさ（厚さを含めて）の板状透明氷を作り、それをカットヒータで所定の大きさに分割し、それを貯氷容器に貯氷する製氷装置を説明するものである。
【００３６】
図に於いて、２は冷蔵室を示し、３は製氷室を、４は冷凍室を示している。また、１２は仕切断熱壁を、１５は冷蔵室２と製氷室間を区画する仕切板を示し、２１は製氷部を示している。
【００３７】
そして、２２は冷蔵室２の底部に設置された着脱自在の貯水タンク、この貯水タンク２２内には後述する製氷部２１で一回に使用される水の量の例えば１０倍の量の水が貯えてある。
【００３８】
即ち、製氷部２１で一回に使用する水の量が２００ccであるとすると２０００ccを貯えることが出来る容量を持っていると云うことである。また、この貯水タンク２２は、例えば給水管との接続部を取り外すことにより、引き出すことが出来、蓋を開くことにより貯水タンク２２内を簡単に清掃出来る構造に作られている。
【００３９】
２３は製氷室３内に着脱自在に設置された定量タンク、この定量タンク２３内には、先にも記載したとおり製氷部２１で作られる一回分の透明氷に相当する水の量が貯水タンク２２より移送されている。そして上記定量タンク２３も貯水タンクと同様に、給水管との接続部を外すことにより引き出すことが出来、蓋を開くことにより簡単に内部を清掃出来る構造に作られている。
【００４０】
循環ポンプ２６は、貯水タンク２２より定量タンク２３に水を移送するものである。この循環ポンプ２６は、図に示すとおり、駆動部２６aが貯水タンク２２の外側にあり、ポンプ部２６bが貯水タンク２２内にあるタイプの所謂非接触型のポンプである。
【００４１】
先の一定量の水は、例えばこのポンプ２６を１０秒回すことにより得ることができる水量である。要はポンプの能力により運転時間で一定量を確保する構造である。
【００４２】
２５は給水管を示している。この給水管２５は貯水タンク２２、定量タンク２３に対し、接続部で着脱自在に接続されている。
【００４３】
従って、貯水タンク２２は給水、或いは清掃時、簡単に取り外しが出来るよう工夫されている。２４はその定量タンク２３内の水を製氷部２１に循環する給水ポンプである。このポンプ２４は傾斜して設けられた製氷部２１の頂部に先の水を循環する。
【００４４】
２８は先の給水管２７の先端に設けられた分流ノズルである。
【００４５】
上記、給水管２７はこの分流ノズル２８を伴って定量タンク２３間を接続するものである。また上記分流ノズル２８は製氷部２１の幅一杯に均一な水量を流す役目を果たす。
【００４６】
２１は製氷部、この製氷部２１は例えば幅１００mm、長さ１５０mm、高さ３０mmに作られた製氷板２１aと−２０〜−３０℃位まで冷える製氷用冷却器１８等より成るものである。
【００４７】
勿論、上記製氷板２１aはアルミニウム或いは銅のとおり熱伝導性の良い薄板金属板で作られ、製氷用冷却器１８とは熱的に良好に取り付けられている。
【００４８】
この為、製氷板２１a表面（水の流れる面）は当然−２０〜−３０℃の温度に保持される。そして、分流ノズル２８よりこの製氷板２１aに流された水を少しずつ透明な氷として成長させるものである。製氷板２１aで製氷されず通リ過ぎた不純物を含む水は先の定量タンク２３に設けられた戻り口２３aより戻される。
【００４９】
これを繰り返し行なうことにより、製氷板２１aには空気や不純物の少なくなった水のみが凍り、不純物は未氷結の循環水となり定量タンク２３に戻る。
【００５０】
従って、定量タンク２３にこの不純物が溜まるようにして製氷を完了する構造を採用する。これによって、製氷板２１aには常に透明な板状氷が出来ることとなる。
【００５１】
製氷板２１aでの製氷が完了した時点で製氷板２１aと氷との界面を溶かし、次の工程となるカットヒータ２９に該製氷板２１aの傾斜を利用し、製氷の完了した板状氷を降下させる。このカットヒータ２９に届いた板状の透明氷はこのカットヒータ２９で所定の大きさに分割され、図のとおり貯氷タンク３０に貯氷される。
【００５２】
尚、この時上記カットヒータ２９は板状の透明氷を例えば１０分〜６０分位かけて切断出来れば良い発熱量としておく。
【００５３】
即ち、一回の製氷サイクルが６０分であるとすると６０分以内に板状氷がカットヒータにより分割されブロック氷になれば良いからである。
【００５４】
以上透明氷を作る為の構成部品例えば貯水タンク２２、定量タンク２３、循環ポンプ２４、給水管２５、給水ポンプ２６、給水管２７、分流ノズル２８、カットヒータ２９、貯氷タンク３０は何れも０℃〜５℃の室温に設定された冷蔵室２、製氷室３内に設置されている。
【００５５】
これにより、上記給水管２５等を凍結から守る過剰な凍結防止ヒータは必要としない。
【００５６】
即ち、冷蔵室２は従来一般に採用されている冷気量制御ダンパー等を介して冷蔵室２に入る冷気量により室温が確保される。
【００５７】
一方製氷室３は先に説明した製氷用冷却器により基本的には０℃〜５℃に冷却される。
【００５８】
一般に製氷室３の内容積は１５Ｌ〜３０Ｌに作られる為間口が非常に小さい。また、この製氷室３は冷凍室４に隣接することにより、仕切断熱壁１２を通して熱影響を受ける。
【００５９】
従って、上記製氷室３を０℃〜５℃の温度に制御する為には上記製氷用冷却器１８の熱影響が製氷室側に出ないように該冷却器１８を断熱材（図示せず）で覆う必要があると共に、該製氷室３に加熱ヒータ（図示せず）を設置して、この加熱ヒータを入り切りさせ０℃〜５℃に保持する。このことから製氷の完了した透明氷は０℃近辺若しくは０℃〜５℃の温度に貯蔵されることとなる。
【００６０】
従って、扉開時透明氷表面が溶けても氷と室温との間に霜が付く温度差がない為、氷表面に該透明氷表面を不透明氷としてしまう霜が付くことがない。また、溶けた水を凍らせる冷気がないことから該透明氷表面に不透明な氷が付き透明感を損害することがないものである。
【００６１】
また、図３に示す構成で特筆すべきは、製氷室３を冷蔵室２の下方に構成し冷蔵室２と製氷室３を区画する仕切板１５を薄板樹脂板とし横仕切断熱壁の透影面にスペースを作り、このスペースに製氷部２１を設置した点である。
【００６２】
こうすることにより、従来無効とされていた空間を有効に活用することが出来ることは勿論、製氷室３を冷却する製氷用冷却器１８（図５、図６参照）を製氷室の一番上に設置することが出来たと云う点である。これにより冷気自然落下による製氷室の冷却が可能となる。
【００６３】
更にまた、上記貯水タンク２２、定量タンク２３は冷蔵庫の外に取り出し、流し等で蓋を開して内部を簡単に清掃出来るので貯水タンク２２への水補給、或いは定量タンク２３内の不純物洗い流し等が容易になる。
【実施例２】
【００６４】
次に実施例１と異なる例を図４を用いて説明する。
【００６５】
尚、図４は図３とは異なる実施例を説明する図で図２の要部拡大相当図である。
【００６６】
図に於いて、２は冷蔵室、３は製氷室、４は冷凍室を示す。１２は横仕切部材であり、１５は仕切板を示す。また、２１は製氷部を２４は循環ポンプを２７は給水管を２８は分流ノズルを２９はカットヒータを、３０は貯氷容器をそれぞれ示している。
【００６７】
また、上記構成は図３で説明した構成及び機能を有している。図３と図４が大きく異なる点は、貯水タンク２２の設置場所にある。
【００６８】
即ち、図３に於いては、冷蔵室２内に貯水タンク２２を設置していたが、本実施例に於いては、製氷室３内に設置し、定量タンク２３（図３に図示）を削除した点にある。
【００６９】
このような構成をとることにより、図３に於いて使用していた給水ポンプ２６、定量タンク２３を削減し、原価低減が図れることは勿論冷蔵室２内を広く利用出来るものである。
【００７０】
また、予め貯水タンク２２内には、１０回分の製氷が行なえる水量を入れておく。また、この貯水タンク２２は給水の為に冷蔵庫の外に取り出した後の組み込みも簡単に出来る構造とされている。また、更には取り出し後、清掃も蓋を開くことにより、簡単に出来る構造に作られている。
【００７１】
このものに於ける、製氷部２１への水の循環は次のようにして行なわれる。
【００７２】
先づ、給水管２７の途中に設けられた循環ポンプ２４が駆動し、貯水タンク２２内の水を製氷板２１aに分流ノズル２８を介して幅一杯に給水する。製氷を開始する時点では製氷用冷却器１８は既に−２０〜−３０℃に冷却されていることから、図３と同様透明氷が出来始める。
【００７３】
この過程に於いて、不純物を含む未結氷の水は製氷板２１a先端より貯水タンク２２内に戻される。勿論貯水タンク２２内にはこの未結氷の水を受け入れる開口（図示せず）を予め設けておくものである。
【００７４】
これを繰り返し行なうことにより、所定の大きさ、厚さの透明氷が出来る。そして氷が出来あがるとこれをセンサー（図示せず）が検出し、上記循環ポンプ２４の運転を停止し、図３同様カットヒータ２９側に板状氷を落下させる。
【００７５】
この場合は氷の出来上がりを検出するセンサー或いはソフトが必要となるが、冷蔵室を大きく使えること、定量タンクをなくしポンプを一個とすることが出来るメリットを選ぶ際には本実施例は有効となる。
【００７６】
次に、図５を用いて先に説明した製氷用冷却器に付いて説明する。
【００７７】
図５は図１に説明する冷蔵庫に用いられる冷凍サイクルの説明図である。
【００７８】
図５に於いて、尚図中１６は圧縮機であり、１７は第一の冷却器であり、１８は製氷用冷却器であり、１９は送風機である。ここに於いて、上記冷凍サイクルの基本形は圧縮機１６、凝縮器３１、キャピラリチューブ３２、第一の冷却器１７を直列にしかも順次接続したものである。
【００７９】
本実施例の場合、この基本形に製氷用冷却器１８を上記第一の冷却器１７に対し並列になるよう、キャピラリチューブ３２と、圧縮機１６との間に設けたものである。
【００８０】
３３は流路切換え弁であり、通常は第一、製氷用冷却器に予め設定された量の液冷媒を分流して流すが、必要があれば、第一、第二の何れかに限定して流すことが出来る弁である。
【００８１】
かかる構成を備えた冷凍サイクルの運転は、次のようにして行なわれる。
【００８２】
即ち、冷媒は、圧縮機１６で高温高圧下に圧縮され、気化されるものである。つまり圧縮機１６は圧縮機能を有する装置である。圧縮機１６を経て凝縮器３１に送られた冷媒は、冷却凝縮されて液化する。凝縮器３１は液化機能を有する装置である。
【００８３】
次に、凝縮器３１を経た冷媒は圧力を低下させる減圧装置であるキャピラリチューブ３２に入り、ここで低温、低圧の液状冷媒となる。この液状冷媒は次に流路切換弁３３にて予め設定された量に分流される。即ち、製氷用冷却器１８側は透明氷を作ることが出来、且つ製氷室３を０℃〜５℃に冷却することが出来る量の冷媒量が、また、第一の冷却器１７側は、冷凍冷蔵庫本体１を設定温度に冷却することの出来る冷媒量に分流される。
【００８４】
こうして分流された液状冷媒は、第一、第二冷却器１７、１８に入り、ここで一方は循環水の熱或いは製氷室３の熱を奪い、他方は冷凍冷蔵庫本体１内の熱を奪って蒸発するものである。
【００８５】
この時、第一の冷却器１７はフィン付熱交換器が使われ、送風機１９により熱交換した冷気を製氷室３を除く各室例えば冷凍室４、冷蔵室２等に強制循環させる。こうして各室は所望の温度に設定される。
【００８６】
一方、製氷用冷却器１８は例えばＵ字状に折り曲げられた冷媒管を製氷板２１aに密着するように取り付けた製氷部２１（熱交換器）となり、こちらは透明氷を作っている時には循環水を冷却し、透明氷を作っていない時には、製氷室３内を自然冷気落下方式で冷却する。
【００８７】
尚、上記透明氷が所定の大きさ、厚さに製氷された時には製氷用冷却器１８への冷媒供給は停止される。この時には先に説明した流路切換弁３３が冷媒を第一の冷却器１７側に全部流すように働くか、圧縮機１６の運転を停止するものである。
【実施例３】
【００８８】
次に図６を用いて先に説明した製氷用冷却器に付いて説明する。
【００８９】
尚、本実施例は図５で説明した、減圧装置となるキャピラリチューブ３２を膨張弁としたものである。図に於いて、１６は圧縮機、３１は凝縮器、３３は流路切換弁、１７は第一の冷却器、１８は製氷用冷却器であり、そして１９は第一の冷却器と熱交換した冷気を製氷室を除く各室に強制循環する送風機である。
【００９０】
３４は、図５のキャピラリチューブ３２の代わりに設けられた膨張弁である。この膨張弁３４以外の構成部材の働きは図５と同じ為説明を省略する。３５は制御部である。この制御部３５は膨張弁３４の開度を変え減圧度合を変えると共に流路切換弁３３の冷媒流れ方向を変えたり停止するものである。
【００９１】
例えば、製氷用冷却器１８のみで製氷を行ないたい時には膨張弁３４の開度を上げ、冷却器１７、１８に同時に冷媒を流す時には、先の開度を下げ、第一の冷却器１７のみに冷媒を流す時には、先の中間に位置する開度にする等して冷媒温度をコントロールする。このように、制御部３５で膨張弁３４、流路切換弁３３を制御することにより、冷媒の蒸発温度幅を持たせ、効率的な冷凍サイクル運転が出来る点が図６の実施例である。
【００９２】
次に、図７、図８を用いて製氷部２１に付いて説明する。
【００９３】
尚、図７は本発明に使用する製氷部２１の断面拡大説明図であり、図８は図６とは異なる製氷部の断面拡大説明図である。図７に於いて、２１は製氷部で製氷板２１a、製氷用冷却器１８より構成されている。２８は分流ノズルである。３６はＵ字状に折り曲げたパイプから成る製氷用冷却器１８を製氷板２１aに密着するように取り付ける取付板である。この取付板の両側は上記Ｕ字状に折り曲げたパイプに密着するよう該パイプ径にほぼ合わせて作られている。
【００９４】
尚、この製氷用冷却器１８を製氷板２１aに取り付ける時には、矢印Ｐ方向より冷却器１８を取付板３６に向かってスライドさせるようにして差し込むことにより、完成する。
【００９５】
即ち、冷蔵庫の製作段階で上記製氷用冷却器１８を製氷室に臨ませておくことで、製氷板２１aは後から取り付けることが出来る。３７は製氷部２１の熱を水が流れる製氷板２１aに集中させる為の断熱材であり、３８は透明氷完成時製氷部２１を加熱し、製氷板２１aに着いた透明氷を溶かして、その板状透明氷をカットヒータ側に落下させる加熱ヒータである。
【００９６】
図７に示すものは、製氷板２１a上に水を流し、この製氷板２１aに板状透明氷を作るものである。これに対し図８に示すものは、製氷時に小さく分割した透明氷を作るように、上記製氷板２１aを図のように分割された小さな室を有するものとし、この製氷板２１aを逆さに配設している。この製氷板２１aの小さな室に向けて、分流ノズル２８より循環水を吹き付け透明氷を作る製氷部２１を示している。
【００９７】
また、製氷部２１に結氷した透明氷は、加熱ヒータ３８の働きにより製氷板２１aから下方に落下するものである。尚、分流ノズル２８が氷落下に邪魔になる場合には、製氷が完了した時点で、分流ノズルを移動させるか、製氷部２１を移動させるものである。
【実施例４】
【００９８】
次に、本発明に使用する貯氷容器３０に付いて、図９、図１０を用いて説明する。
【００９９】
図に示す貯氷容器３０は容器３０内に貯蔵されている透明氷の潜熱が奪われるのを防止する断熱材である。
【０１００】
また、図１０に示したものは、上記貯氷容器３０に断熱材付き蓋４０を設けたものである。この蓋４０は軸４１を支点に矢印Ｒ方向に回動する。４２はこの際使用するハンドルである。
【０１０１】
このように貯氷容器３０に断熱材付き蓋４０を設けることにより、透明氷から潜熱が奪われるのを更に防止出来るものである。
【０１０２】
即ち、透明氷が入った貯氷容器３０は断熱材３９が設けられていることから氷自身の持つ熱により０℃以下に保持される。一方この貯氷容器３０が設置されている製氷室３内は０℃〜５℃の室であることから、わずかではあるが、貯氷容器３０内の透明氷の持つ潜熱が製氷室３側に奪われる。
【０１０３】
断熱材付蓋４０はこれを更に小さくおさえられる。特に製氷室扉を開した時、貯氷容器３０内の透明氷の持つ潜熱が外気に奪われるのを防止出来るものである。
【０１０４】
また、図１０に示す遮蔽板４３の使い方の代表例として貯氷容器３０内に透明氷が満水となった時、或いは製氷の完了した氷をしばらく使う予定がない時等にこの遮蔽板４３を矢印Ｒ方向に閉め貯氷容器３０を密閉に近い容器とし、冷凍室（−２０℃）に収納しておくようにすれば長時間透明氷を貯蔵しておける。
【０１０５】
また、貯氷容器３０内の透明氷のもつ潜熱が奪われないようにする為の有効手段は、該製氷室３温度を０℃近辺に近かづけておくのが良い手段である。
【０１０６】
更に、貯氷容器３０内の貯氷量は常に氷量検知センサー（図示せず）にて検知されているもので、この氷量検知センサーが、満水を検知すると、次の製氷板への循環水の給水は停止される。
【実施例５】
【０１０７】
次に図１１、図１２、図１３を用いて、本発明の製氷構成部材をユニット化した例を説明する。
【０１０８】
図に於いて、２１は製氷部、２１aは製氷板、２３は定量タンク、２４は循環ポンプ、２５は給水管、２７は給水管、２８は分流ノズル、２９はカットヒータ、３０は貯氷容器、３６は取付板である。
【０１０９】
上記、製氷機構成部材（２１、２１a・・・）はベース材（図示せず）に組み付けられユニット化されている。上記製氷機構成部材の内でユニット化から除外されているのは、貯水タンク２２、貯氷容器３０、製氷板２１aに取り付けられる製氷用冷却器１８である。
【０１１０】
即ち、貯水タンク２２及び貯水タンク２２より定量タンク２３に水を供給する給水ポンプ２６は一般に冷蔵室に取り付けられることが多いことから、これらはユニット化の対象から除外するのが良い。また、製氷板２１aに取り付けられる製氷用冷却器１８は冷蔵庫箱体側に予め取り付けられた冷凍サイクルと冷媒配管を同じくしていることにより、上記冷凍サイクルとは切り離すことが出来ない為である。
【０１１１】
而して、４４は上記製氷機構成部材（２１、２１a・・・）をユニット化したものを納めるケースである。このケース４４は一個の容器であっても良いし、２、３個位の部品を伴うものであっても良い（例えば蓋と容器とケース４４内に入れる部材）。
【０１１２】
また、このケースは庫内及び庫外（室外）より循環水中に入ろうとする埃等を遮断する働きを有しているものである。
【０１１３】
４４aは上記ケース４４に設けられた給水管引き出し口、この給水管引き出し口４４aから給水管２５はケース４４の外側に引き出されている。この給水管引き出し口４４aから引き出された給水管２５はケース４４を製氷室に組み込んだ際、貯氷容器２２側から出る給水管２５の接続部Ａ２５aに接続されるものである。
【０１１４】
４４bはケース４４に設けられた製氷用冷却器挿入窓、この製氷用冷却器挿入窓４４bは製氷用冷却器（本発明の場合フィン等が付いていないパイプ状冷却器）を製氷板２１aの下面に取付けられた取付部４５の入口部４５aに対向して設けられている。而して、ケース４４を製氷室に組み込んだ後、上記製氷用冷却器（パイプ状）はこの製氷用冷却器挿入窓４４bより先の製氷用冷却器１８の弾性力を利用し、取付部４５内にスライドするようにして密着係合されるものである。
【０１１５】
尚、上記取付部４５は製氷板２１aと製氷部２１との間に出来た空間を示すものである。また、図には示してないが、上記ケース４４には、循環ポンプ２４等への電源供給用リード線の引き出し口４４cを有している。
【０１１６】
更にまた、製氷機構成部材をユニット化するに際してベース板の他、図１１に示すとおりケース自体に取り付け脚４６を設け、この取り付け脚４６を基準に各製氷機構成部材をケース４４に組み込んでも良いことは勿論である。
【０１１７】
図１２に示すものは、ケース４４と一体または別体に作られた取り付け脚４６を基準にして、製氷部２１、カットヒータ２９を組み付けユニット化した例である。
【０１１８】
図からも明らかなとおり、この場合のユニットは図１１のユニットの他、定量タンク２３をユニットの対象から除外した例である。
【０１１９】
定量タンク２３をユニットの対象から除外する理由は、定量タンク２３の清掃を考慮し、製氷室からの着脱を容易にする為である。
【０１２０】
つまり、定量タンク２３はベース板或いはケース等には固定されず製氷室扉を開けると使用者が難しくなく、引き出せる構造となっていると云うことである。この図に示すケース４４には、給水管引き出し口４４aが設けられており、ここから給水管２５がケース４４の外側に引き出されている。この場合には、取付部４５の入口部４５aに対向して、製氷用冷却器挿入窓４４ｂを設ける必要はない。
【０１２１】
以上のとおり、ユニット化した製氷機構成部材を製氷室３に組み込み、電気配線、給水配管及び製氷用冷却器の取り付けを行なうことで、例えば図３の状態となり、使用者の望む透明な氷が得ることができる。
【０１２２】
また、図１３に示すものは、ケース４４を２部品（容器と蓋）で作った例と、ユニット化するのを製氷部２１とカットヒータ２９とにした例である。この場合でも上記ケース４４にはパイプ状冷却器１８を通す製氷用冷却器挿入窓４４b、リード線の引き出し口４４c、給水管引き出し口４４aは図に示すとおり設けておく。
【０１２３】
而して、この場合は冷蔵庫組立時にケース４４の蓋を開け、定量タンク２３、循環ポンプ２４をケース４４内に組み込めば良いものである。
【０１２４】
図１２、図１３にも示すとおり、ユニット化は部分組立化を促進し冷蔵庫自体の組立時間を短縮するものであり、ケース４４に上記製氷部２１及びカットヒータ２９を納めるのは循環水中に室内は勿論室外の埃等が侵入するのを防止すると共に、製氷機構成部材に、使用者の手が触れるのを防止する。
【実施例６】
【０１２５】
次に図１４、図１５を用いて本発明の図１１とは異なる構造を有する製氷機構成部材をユニット化した例を説明する。
【０１２６】
図に於いて、１８は製氷用冷却器（パイプ状）、２１は製氷部、２１aは製氷板、２２は貯水タンク、２３は定量タンク、２４は循環ポンプ、２５は給水管、２５aは接続部Ａ、２６は給水ポンプ、２７は給水管、２８は分流ノズル、３０は貯氷容器、３５は制御基板、４７は分流ノズル２８より製氷板２１aに向けて吹き出された水のうち、未結氷の水を定量タンク２３に戻す樋であり、４８は駆動モータ、この駆動モータ４８は製氷板２１aに所定の大きさの氷が結氷した時加熱ヒータ（図示せず）等を使って製氷板２１aより氷を落下させる時邪魔になる樋４７等を機械的に移動させる。またこの駆動モータ４８は図には示してないが貯氷容器３０内の氷の貯氷状態を検知するレベルセンサー５０を動作させる。
【０１２７】
４９は製氷板２１aより落下する氷を貯氷容器３０に導くライナーである。
【０１２８】
而して、４４はケースである。このケース４４内に納められた製氷機構成部材はベース板（図示せず）等に固定されユニット化されている。
【０１２９】
即ち、ユニット化されていない部材は貯水タンク２２、給水ポンプ２６、それに貯氷容器３０及び製氷用冷却器（パイプ状）１８である。
【０１３０】
ここで云うユニット化とは、各構成部材の働きが関連するよう設定位置に取り付けられ、このユニットをケース４４内に納め先の貯氷容器３０等と関連するよう製氷室３に組み込み、電源コードの処理、給水管の接続、製氷用冷却器の製氷板２１aへの取り付けを行なえば自動的に透明氷を作ることが出来る製氷機になると云うことである。尚、上記製氷用冷却器１８の製氷板２１aの取り付け等は図１１、図１２で説明したものと同じである。
また、図１５に示すものはケース４４で定量タンク２３を一体に作った例を示すものである。
【０１３１】
このように、ケース４４の最低部に定量タンク２３をケース４４と一体に形成することにより、製氷板２１aより落下する未結氷の水はケース４４底部に落下し、その底部を伝わって定量タンク２３に導びかれるので、図１４で示した樋４７等も合わせて削除することが出来る。
【０１３２】
本発明は以上説明した如き構成を有することにより、次の如き効果を得ることができる。
即ち、冷蔵庫に隣接して製氷室を構成し、この製氷室の製氷部に製氷用冷却器を設け、且つ上記製氷部に水を循環させて透明氷を作ると共に、該製氷室は製氷用冷却器で０℃〜５℃間の温度に冷却し、製氷室には製氷部の他、貯氷容器等を設置すると共に冷蔵室と製氷室間を薄板仕切板で仕切ったことにより、特別専用の冷凍サイクルを組み込む必要がないので冷蔵庫自体が大型化することがないことは勿論、製氷部に循環水を送る給水パイプ或いはポンプ等の凍結の必要がない。
【０１３３】
更に、循環冷気を透明氷に接触させないので、昇華が促進され、貯蔵している透明氷が小さくなるのを抑制できる。その上、製氷室扉開時、透明氷表面が溶けることがあってもそれが直ちに霜、或いは氷となり、透明氷表面を覆うことがないので、使用者には常に見た目の美しい透明氷を提供することが出来る。
【０１３４】
また、設置された貯水タンクより定量タンクに送水する給水ポンプと定量タンク内の水を製氷部に循環する循環ポンプとを備えたことにより、特別な、検知装置を使うことなく、製氷部には常に所定の大きさ（或いは厚さ）の氷を作ることが出来る。
【０１３５】
また、製氷部に製氷用冷却器を取り付けると共に、製氷用冷却器に流れる冷媒の割合及び減圧度合を膨張弁及び流路切換弁を使って可変させるようのしたことにより、膨張弁及び流路切換弁を制御することで、例えば冬期のとおり冷蔵庫の回転率が低くなった時でも製氷用冷却器に冷媒を送ることが出来、透明氷の製作を可能とする。
【０１３６】
また、貯氷容器の外周を断熱材で覆うと共に、該貯氷容器の開口部には開閉自在の蓋を設けたことにより、貯氷容器の回りが周囲温度によりあたためられるのを抑制し、これによって透明氷の潜熱が奪われるのを抑制するので、透明氷の融解が促進されない。
【０１３７】
また、冷蔵室扉と製氷室扉とのパッキングが当接する横仕切部材の投影面内を製氷室とすると共に、その製氷室に製氷部等を設置したことにより、従来無効空間になっていた所を有効に活用出来る冷蔵庫を得ることができる。
【０１３８】
更には、庫内を冷却する冷却器と、且つ循環水を製氷部の製氷板に流して透明氷を作る冷蔵庫に於いて、少なくとも製氷用冷却器を除き、製氷機構成部材をユニット化し、そのユニットをケース内に納めると共に、上記ユニット化した製氷板に製氷用冷却器を熱的に接触するように組み付けるので、製氷室への組み込みが容易になる。しかも、上記製氷機構成部材を別ラインで組み立て後、冷蔵庫の組立ラインに投入し、結線、配管及び製氷用冷却器の組み込み、等作業を行なえば良いので、組み立て作業工数を大幅に低減出来る。
【０１３９】
また、製氷板に製氷用冷却器を取り付けることの出来る取付部を設けると共に、その取付部の入口部をケースに設けた製氷用冷却器挿入窓に対向させたことにより、製氷用冷却器は製氷板に密着して製氷用冷却器挿入窓より取り付けることが出来ることは勿論、上記製氷用冷却器の製氷板への密着化も容易に行なうことが出来る。
【０１４０】
また、製氷用冷却器はパイプ状となし、製氷板に設けた取付部にスライドして組み込み可能とし、更にその取付部は上記パイプと密着することにより、パイプ状冷却器と製氷用製氷板との熱交換は良好となる他、冷却器の製氷板への取り付けも簡単となる。
【０１４１】
また、製氷機構成部材を納めたケースは１部品から３部品により構成され、製氷板及びカットヒータ等を組み込むことが出来る取り付け脚をケースと一体に有していることにより、例えば蓋側ケースに、簡単に該製氷用製氷板、カットヒータ等を位置決めし固定出来るものである。
【０１４２】
また、製氷機構成部材が納められたケースを冷蔵室に隣接して設けた製氷室内に設置すると共に、上記製氷室内温度を０℃〜５℃としたので使用者に対し、常に透明な状態の氷を提供出来ると共に、ケース内に納められた製氷機構成部材の凍結防止のための対策を行なわなくて済む。
【０１４３】
また、製氷機構成部材を納めたケース底面に製氷板を流れた水を溜める定量タンクに兼用したから、製氷機構成部材でも大きな部材である従来の定量タンクを除去出来ることは勿論、定量タンクへの戻し配管等を不要とすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明を備えた冷蔵庫の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２の要部拡大説明図である。
【図４】図３とは異なる実施例を説明する図である。
【図５】図１に説明する冷蔵庫に用いられた冷凍サイクルの説明図である。
【図６】図５とは異なる冷凍サイクルの説明図である。
【図７】本発明に使用する製氷部の断面拡大説明図である。
【図８】図７とは異なる製氷部の断面拡大説明図である。
【図９】本発明に用いる貯氷容器の断面図である。
【図１０】図９とは異なる貯氷容器の断面図である。
【図１１】本発明の製氷機構成部材をユニット化した図を示す要部断面説明図である。
【図１２】図１１と異なるユニット化を示す要部断面説明図である。
【図１３】製氷部とカットヒータ部をユニット化した例を示す要部断面説明図である。
【図１４】図１２とは異なる製氷機構成部材のユニット化を示す要部断面説明図である。
【図１５】図１３とは異なるユニット化を示す要部断面説明図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１…冷凍冷蔵庫本体、２…冷蔵室、３…製氷室、４…冷凍室、５…野菜室、６…冷蔵室扉、７…製氷室扉、８…冷凍室扉、９…野菜室扉、１０…ヒンジ、１１…パッキング、１２…仕切断熱壁（冷凍室と製氷室間）、１３…仕切断熱壁（冷凍室と野菜室間）、１４…横仕切部材、１５…仕切板、１６…圧縮機、１７…第一の冷却器、１８…製氷用冷却器、１９…送風機、２０…除霜用ヒータ、２１…製氷部、２１a…製氷板、２２…貯水タンク、２３…定量タンク、２３a…戻り口、２４…循環ポンプ、２４a…駆動部、２４b…ポンプ部、２５…給水管、２５a…接続部Ａ、２５b…接続部Ｂ、２６…給水ポンプ、２７…給水管、２８…分流ノズル、２９…カットヒータ、３０…貯氷容器、３１…凝縮器、３２…キャピラリチューブ、３３…流路切換弁、３４…膨張弁、３５…制御基板、３６…取付板、３７…断熱材、３８…加熱ヒータ、３９…断熱材、４０…断熱材付蓋、４１…軸、４２…ハンドル、４３…遮蔽板、４４…ケース、４４a…給水管引き出し口、４４b…製氷用冷却器挿入窓、４４c…リード線の引き出し口、４５…取付部、４５a…入口部、４６…取り付け脚、４７…樋、４８…駆動モータ、４９…ライナー、５０…レベルセンサー。
【図１】
2008292098.tif 000003
【図２】
2008292098.tif 000004
【図３】
2008292098.tif 000005
【図４】
2008292098.tif 000006
【図５】
2008292098.tif 000007
【図６】
2008292098.tif 000008
【図７】
2008292098.tif 000009
【図８】
2008292098.tif 000010
【図９】
2008292098.tif 000011
【図１０】
2008292098.tif 000012
【図１１】
2008292098.tif 000013
【図１２】
2008292098.tif 000014
【図１３】
2008292098.tif 000015
【図１４】
2008292098.tif 000016
【図１５】
2008292098.tif 000017