JP4097596B2 - 自動製氷機付き冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、自動製氷機付き冷蔵庫に関し、特に、給水容器から自動製氷機の製氷皿へ製氷用水を供給する開閉弁機構に関する。

冷蔵庫本体内に冷蔵室が上部に位置するように冷凍室と冷蔵室が仕切り壁にて区画され、前記冷蔵室に配設された給水タンクの製氷用水が前記仕切り壁を貫通した給水管を通して前記冷凍室に配設された自動製氷機の製氷容器へ供給される自動製氷機付き冷蔵庫がある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のものは、給水タンクの製氷用水の供給をポンプによらずに、自然落下方式による製氷用水の供給方式とするために、給水タンクの底部に形成した給水孔を開閉する弁体を設けている。この弁体の開閉機構として、中間部を軸支持された連結レバーの一端がこの弁体に対応し、連結レバーの他端がソレノイドに連結されていて、ソレノイドの作動によって連結レバーが回動して弁体を押し上げることにより、給水タンクの底部に形成した給水孔を開く構成である。
特開２００１−３１１５７４号公報

このように特許文献１の発明は、給水孔を開閉する弁体の開閉をソレノイドの作動によって行う場合、連結レバーが必要であり、この連結レバーの取り付け領域の確保が必要となる。そして、この連結レバーに給水タンクからの製氷用水がかかるため、図示のようにこの連結レバーの下側に水受け皿が必要となる。このため、製氷用水を供給する開閉弁機構が複雑化し、冷蔵室に設けられる給水装置が複雑化する。本発明は、このような点に鑑みて、このような連結レバーを設けない構成とすることにより、製氷用水を供給する開閉弁機構の小型化を図ることができる給水装置を提供するものである。

更に、冷蔵室と冷凍室との仕切り壁を上下に貫通する給水管を通して自動製氷機への製氷用水を供給するため、この給水管を通して冷凍室と冷蔵室の冷気流通が生じて、冷凍室の冷えが低下したり、この給水管の冷蔵室側に凍結が生じたり等の問題が懸念されるが、本発明ではこれを防止する構造を提供するものである。

このため本発明では、この開閉弁機構を給水容器（タンク）の底部に形成した給水口を開閉する開閉弁を給水容器（タンク）に設け、この開閉弁を開閉作動させる永久磁石付き作動部材とこの作動部材を駆動するソレノイドを冷蔵庫本体側に設け、このソレノイドへの通電によって作動部材を駆動して開閉弁を開くように作動させるものとし、この場合、作動部材はソレノイドが非通電のときは給水路を閉じた下降位置にある構成によって、給水路を通した冷凍室と冷蔵室の冷気流通を遮断して、冷凍室の冷えの低下を防止する構造を提供するものである。

第１の発明は、冷蔵庫本体内に冷蔵室が上部に位置するように冷蔵室と製氷室が断熱仕切り壁にて区画され、前記冷蔵室に配設された給水容器の製氷用水が前記断熱仕切り壁を上下に貫通した給水路を通して下部の前記製氷室に配設された自動製氷機の製氷皿へ供給され、冷却器で冷却した冷気が送風機によって前記製氷皿へ供給される自動製氷機付き冷蔵庫において、前記給水容器内には前記給水容器の底部に形成した給水口をバネ付勢にて下降して閉じ上昇にて前記給水口を開く開閉弁を備え、前記給水容器が前記断熱仕切り壁上の前記冷蔵室の所定位置に配設されたときの前記給水口の直下位置に前記断熱仕切り壁を上下に貫通する給水管にて前記製氷皿の後端側の製氷小室の１つに臨む位置に前記給水路が形成され、前記給水路内には、前記給水管の周囲に位置し前記断熱仕切り壁に収納されたソレノイドの通電にて上昇し前記ソレノイドの非通電にて自重で下降作動する永久磁石付き作動部材が設けられ、前記開閉弁は、前記作動部材の上昇にて押し上げられて前記給水口を開き前記作動部材の下降にて前記バネ付勢にて前記給水口を閉じ、前記給水路は、上部に漏斗状に広がった製氷用水の受け部を有し、前記作動部材は、前記ソレノイドの非通電状態では下降位置にて上部が前記受け部に係止して前記給水路を塞ぐと共に前記給水容器及び前記開閉弁から離れた下方位置にあって前記給水容器が前記断熱仕切り壁上をスライドにて前記給水口が前記給水路の真上に位置する所定位置へ収納され且つ引き出し自在であることを特徴とする自動製氷機付き冷蔵庫。

第１発明は、ソレノイドへの通電によってソレノイドによる磁力と作動部材の磁石の相互作用によって開閉弁が給水容器の給水口を開くため、ソレノイドの作動によって開閉弁を開く連結レバーが不要となり、給水容器から自動製氷機の製氷皿へ製氷用水を供給する開閉弁機構の小型化を図ることができ、給水装置全体の簡素化が図れる。そして、給水容器側に開閉弁が設けられ冷蔵庫本体側に作動部材とソレノイドが設けられるため、給水容器を冷蔵庫本体からスライドにて分離可能活収納可能に構成できる。更に、作動部材はソレノイドが非通電のときは給水路を閉じた下降位置にあるため、給水路を通した冷凍室（製氷室）と冷蔵室の冷気流通が遮断されるため、給水路の冷蔵室側の凍結や冷凍室の冷えの低下を抑制できる。また、冷蔵庫本体側に形成した上下方向の給水路内に収納した作動部材の上下動によって開閉弁を開閉作動させる構成によって、冷蔵庫内の給水路の構成が簡素化される。

本発明は、冷蔵庫本体内に冷蔵室が上部に位置するように冷蔵室と製氷室が断熱仕切り壁にて区画され、前記冷蔵室に配設された給水容器の製氷用水が前記断熱仕切り壁を上下に貫通した給水路を通して下部の前記製氷室に配設された自動製氷機の製氷皿へ供給され、冷却器で冷却した冷気が送風機によって前記製氷皿へ供給される自動製氷機付き冷蔵庫において、前記給水容器内には前記給水容器の底部に形成した給水口をバネ付勢にて下降して閉じ上昇にて前記給水口を開く開閉弁を備え、前記給水容器が前記断熱仕切り壁上の前記冷蔵室の所定位置に配設されたときの前記給水口の直下位置に前記断熱仕切り壁を上下に貫通する給水管にて前記製氷皿の後端側の製氷小室の１つに臨む位置に前記給水路が形成され、前記給水路内には、前記給水管の周囲に位置し前記断熱仕切り壁に収納されたソレノイドの通電にて上昇し前記ソレノイドの非通電にて自重で下降作動する永久磁石付き作動部材が設けられ、前記開閉弁は、前記作動部材の上昇にて押し上げられて前記給水口を開き前記作動部材の下降にて前記バネ付勢にて前記給水口を閉じ、前記給水路は、上部に漏斗状に広がった製氷用水の受け部を有し、前記作動部材は、前記ソレノイドの非通電状態では下降位置にて上部が前記受け部に係止して前記給水路を塞ぐと共に前記給水容器及び前記開閉弁から離れた下方位置にあって前記給水容器が前記断熱仕切り壁上をスライドにて前記給水口が前記給水路の真上に位置する所定位置へ収納され且つ引き出し自在である。本発明の実施例を以下に記載する。

次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明冷蔵庫の正面図、図２は本発明の冷蔵庫本体を正面から見た説明図、図３は本発明冷蔵庫の縦断側面図、図４は本発明の給水容器の斜視図、図５は本発明の給水容器と給水路部分の分解斜視図、図６は本発明の給水容器の開閉弁が閉じた状態の断面による説明図、図７は本発明の給水容器の開閉弁が開いた状態の断面による説明図、図８は本発明の作動部材の斜視図である。

実施例１に係る冷蔵庫１は、前面開口の本体２内を区画して複数の貯蔵室を形成し、これら各貯蔵室の前面は扉で開閉できる構成である。冷蔵庫本体２は外箱（外壁板）２Ａと内箱（内壁板）２Ｂとの間に発泡断熱材２Ｃを充填した断熱構造である。冷蔵庫本体２内には、上から冷蔵室３、冷凍室５、野菜室４が区画されて設けられている。

冷蔵室３の前面開口は、冷蔵庫本体２の一側部にヒンジ装置にて横方向に回動する回動式の冷蔵室扉１０にて開閉される。野菜室４の前面開口は、野菜室４内に設けた左右のレールとローラによる支持装置１８によって前後方向へ引き出し可能に支持した野菜容器１５と共に前方へ引き出される引き出し式扉１１にて閉塞されている。冷凍室５の前面開口は、冷蔵庫本体２の一側部にヒンジ装置にて横方向に回動する回動式の扉１２にて閉塞されているが、野菜室４と同様に、冷凍室内に設けた左右のレールに対して前後方向へ引き出し可能に支持した容器を扉１２と共に前方へ引き出される引き出し式とする構成でもよい。

２０は冷凍サイクルの冷媒の圧縮機、２１は冷凍サイクルの冷媒の凝縮器である。２２は凝縮器２１の熱によって後述の除霜水を蒸発させるための蒸発皿であり、凝縮器２１上に載置して冷蔵庫本体２の前面下部から引き出し自在である。圧縮機２０、凝縮器２１、蒸発皿２２は、冷蔵庫本体２の下部に設けた機械室２３に設置されている。２４は冷凍室５の背面部に形成した冷却器室２６に設置した冷媒の蒸発器（冷却器）である。２５は蒸発器（冷却器）２４で冷却した冷気を冷凍室５、冷蔵室３、野菜室４へ循環する送風機である。２７は蒸発器（冷却器）２４の除霜用ガラス管ヒータである。蒸発器（冷却器）２４の除霜水は、排水管を通って蒸発皿２２へ導かれてそこで蒸発する。

上部に位置する冷蔵室３とその下部に位置する冷凍室５とは断熱仕切り壁２８にて区画されており、断熱仕切り壁２８は、インジェクション成形の合成樹脂製上板２９とインジェクション成形の合成樹脂製下板３０との間に、予め所定形状に成形された発泡スチロール等の断熱材３１が挟持された断熱構造をなしている。このような断熱仕切り壁２８は、冷蔵庫本体２の内箱（内壁板）２Ｂの左右側壁に前後方向に形成した溝と、内箱（内壁板）２Ｂの後壁に形成した前面開口の溝に冷蔵庫本体２の前面開口部から挿入されて取り付けられる構成である。

３２は冷蔵庫本体２の背壁の前面側に配設した冷蔵室３の背壁部材であり、合成樹脂製背面板とその裏側に取り付けた発泡スチロール等の断熱材との組み合わせ構成され、冷蔵室３の背面側に上下方向の冷気供給通路３５と、その左右両側に冷気通路３５Ａを形成している。

断熱仕切り壁２８の後部には、断熱仕切り壁２８を上下に貫通した冷気供給通路３６が形成され、冷気供給通路３６は、その下部が送風機２５から供給される冷気の導入部であり、上部が冷気供給通路３５に連通した配置である。冷気供給通路３６にはダンパ装置５０が取り付けられており、ダンパ装置５０は、冷蔵室３の温度を感知するセンサの温度感知に基づき制御回路部によって冷気供給通路３６を開閉する動作をする。このダンパ装置５０の開閉動作によって、冷蔵室３は所定の温度に制御される。

冷凍室５内は区画板４７によって左側に冷凍温度に保たれる前面開口の製氷室６が、そして右側に冷凍温度に保たれる冷凍小室５Ａが区画形成され、製氷室６内には上部に自動製氷機７が配置され、その自動製氷機７の下方には上面開口の貯氷容器８が配置されている。貯氷容器８は、製氷室６の左右側壁に設けらレール６Ａに前後方向へ引き出し自在に支持されている。自動製氷機７は電動機構７Ａによって回転駆動される製氷皿７Ｂを備えている。製氷室６は扉１２を開くことによってその前面開口は開放され、貯氷容器８を前方へ取り出し可能である。製氷室６と冷凍小室５Ａの前面開口はそれぞれ別個の扉にて開閉可能に閉じる構成でもよい。

９は後述の自動製氷機７へ供給する製氷用水を貯める給水容器（貯水容器ともいう）であり、横幅に比して奥行きが長い矩形状をなし、冷蔵室３内を区画壁４５で仕切って形成した小室４６に配置されており、冷蔵室３内の温度で冷却され、冷蔵室３の前面扉１０を開くことによって取っ手９Ｓを持って前方へ取り出すことができる。

製氷用水は給水容器９から自然落下方式によって給水路５１Ａを介して自動製氷機７の製氷皿７Ｂへ供給される。製氷皿７Ｂは、長手方向を列方向として４個２列、５個２列、又は６個２列のように複数の製氷小室に区分されて８乃至１２個の角型氷が作られる合成樹脂製である。また、貯氷容器８は、白色、透明、半透明又はその他の色の合成樹脂製であり、奥行きが左右幅に比して長い上面開口の箱状である。

単に給水容器９内の製氷用水を一定時間でもって供給する方式とすれば、給水容器９内の製氷用水が満杯の場合と水位が低下した場合とでは一定時間で供給される量の変動が大きくなって好ましくない。

この問題を解決するために、本発明では一定時間供給方式を採用しても１回の製氷に要する製氷用水の供給時間も比較的短く供給量の変動が少ない構成を提供するものである。このため、給水容器９内に補助タンク部９Ｃを設ける方式とし、補助タンク部９Ｃには、自動製氷機７による数回の製氷に要する量の製氷用水を貯溜するものである。１回の製氷に要する量は、製氷皿７Ｂがほぼ満杯になる規定水量である。

本発明の給水容器９は、横幅に比して奥行きが長い矩形状の上面開口を形成したタンク本体９Ａの上面開口を塞ぐように、タンク本体９Ａの前後左右の壁に近接または略密着状態でタンク本体９Ａ内上部に上面開口の主タンク容器９Ｂが嵌め合わされ、主タンク容器９Ｂの上端部に形成した外向きフランジ９Ｐがタンク本体９Ａの内面上部に段差部９Ｑに載置されて主タンク容器９Ｂがタンク本体９Ａ内に浮いた状態に保持され、主タンク容器９Ｂはタンク本体９Ａに対して取り外し自在である。これによって、主タンク容器９Ｂが主タンク部を形成し、上面が主タンク容器９Ｂにて塞がれた補助タンク部９Ｃがタンク本体９Ａ内底部に形成される。補助タンク部９Ｃは、後述のように１乃至３回の製氷に必要な製氷用水を貯留する容積を備え、１回毎の製氷用水を供給する部分であるため、計量タンク部とも称する。

また給水容器９は、主タンク容器９Ｂの上面開口が取り外し自在なカバー９Ｄによって閉じられている。カバー９Ｄは下面周縁部に形成した下向き溝９Ｔがタンク本体９Ａの上端に取り外し自在に嵌り合った組み合わせであり、カバー９Ｄは係脱自在なフック装置９Ｒによってタンク本体９Ａに留められる構成である。給水容器９は、補助タンク部９Ｃへ空気を供給するように空気通路９Ｅを備えている。これは、主タンク容器９Ｂの後部に上下方向に貫通した窪み９Ｅ１を形成して、タンク本体９Ａと主タンク容器９Ｂとの間に空気通路９Ｅを形成しているが、主タンク容器９Ｂの底壁を貫通して主タンク容器９Ｂの上部の空間と補助タンク部９Ｃが連通するパイプを立設した構成でもよい。

主タンク容器９Ｂの製氷用水を補助タンク部９Ｃへ自然落下供給するために、主タンク容器９Ｂの底壁に小径の供給孔９Ｈを形成している。主タンク容器９Ｂの上面開口が注水口９Ｋを有するカバー９Ｄによって閉じられた状態で、空気通路９Ｅの上端開口は、主タンク容器９Ｂ上の空間に連通する状態である。注水口９Ｋはカバー９Ｄの一部である開閉自在な蓋９Ｍによって閉じられた状態である。主タンク容器９Ｂ内への注水は、給水容器９を冷蔵庫１から引き出し、蓋９Ｍを開いて行えるが、カバー９Ｄを外して行うこともできる。

給水容器９は、カバー９Ｄをタンク本体９Ａに取り付けた状態において、断熱仕切り壁２８上をスライドさせて小室４６内に挿入することによって、合成樹脂製上板２９の凹部に嵌り所定位置に保持される。給水容器９の所定位置保持機構としては、断熱仕切り壁２８の合成樹脂製上板２９から上方へ若干突出した弾性部材が給水容器９の底部の係止部に係止する構成とすることにより安定保持ができ、給水容器９をこの弾性部材に抗して前方へ引くことによってこの弾性部材が下方へ押され、給水容器９を小室４６から引き出すことができる。

給水容器９が前記弾性部材に係止されて所定位置に保持されたとき、冷蔵室３の背壁３２の内側に設けたスイッチがＯＮするようになり、このスイッチのＯＮに基づき制御回路部によって後述の製氷サイクルが始動可能とすることができる。

給水容器９は、主タンク容器９Ｂの底壁の供給孔９Ｈの直下位置に補助タンク部９Ｃの底部に円形の給水口６０を形成しており、上下動によって給水口６０を開閉する合成樹脂製の開閉弁６１を備えた開閉弁機構Ｐを備えている。開閉弁６１はその上部に主タンク容器９Ｂの底壁の供給孔９Ｈを開閉する弁部６１Ａを形成しており、弁部６１Ａは供給孔９Ｈの下端に形成した円錐形状の広がり座部に嵌り合うようにドーム形状をなす。開閉弁６１はその下面に給水口６０内に侵入する円形状突出部を形成し、この円形状突出部の周囲にＯリング形状の環状シールパッキン６４を備え、この環状シールパッキン６４によって開閉弁６１と給水口６０周辺部との密着性を向上させている。開閉弁６１の上下動を案内するために、補助タンク部９Ｃの底部から開閉弁６１の周囲に円周に等間隔配置の複数のガイド片９５が設けられている。

開閉弁６１はその自己の重量によって給水口６０を閉じる方式でもよいが、給水口６０の閉止機能が弱い場合にはバネ６５の付勢にて下降して給水口６０を閉じる方式とすればよい。バネ６５はドーム形状の弁部６１Ａの周囲に形成した溝に嵌りあって開閉弁６１に保持されている。

給水容器９が冷蔵庫１内に収納されたとき給水口６０と対応する直下位置において、断熱仕切り壁２８を貫通して製氷皿７Ｂの上面に向けて開口した略垂直状に上下方向の給水路５１Ａを形成している。給水路５１Ａの下端は製氷皿７Ｂの後部側の製氷小室の一つに臨む位置に開口している。給水路５１Ａは、給水口６０から流下する製氷用水の受けが良好になるように漏斗状に広がった製氷用水の受け部６５を上端部に形成した給水管５１によって形成され、この給水管５１は断熱仕切り壁２８を貫通するように合成樹脂製上板２９に一体形成した貫通パイプ部２９Ａ内に接着にて固定されている。横断面が円形状の給水路５１Ａを形成する給水管５１は断熱仕切り壁２８よりも下方に若干突出した状態である。

開閉弁６１は、給水路５１Ａ内に上下移動可能に収納された永久磁石６３付き作動部材９０によって開閉作動される。永久磁石６３は、上下に離間配置された一対の永久磁石６３Ａ、６３Ｂが相互に反発し合う向きに構成され、その一例として、図のように永久磁石６３Ａ、６３ＢのＳ極が向き合う状態で配置されている。

作動部材９０の周囲には永久磁石６３Ａ、６３Ｂに対応するようにソレノイド６６が設けられている。ソレノイド６６はホルダー６８に保持され、断熱仕切り壁２８の合成樹脂製下板３０の窪み部３０Ａに収納される状態で給水路５１Ａの周囲に位置するように貫通パイプ部２９Ａの外側に嵌め合わされ、ホルダー９３をネジ９４によって合成樹脂製下板３０に固定している。ソレノイド６６への通電制御は、冷蔵庫１に設けた制御回路部によって制御される自動製氷機７への製氷用水の供給制御と関連して行われる。

作動部材９０は後述のように、上昇して開閉弁６１を開いたとき、作動部材９０の周囲と給水管５１との間に略垂直方向に製氷用水の流下通路が形成される。このため横断面が円形状の給水管５１の内径よりも小径の横断面が円形状の外形をなす下部材９０Ｂと、この下部材９０Ｂの上端に結合された横断面が円形状の上部材９０Ａとから構成され、上部材９０Ａは給水路５１Ａの製氷用水の受け部６５の部分に係止される外形をなし、下部材９０Ｂは下方に向かって徐々に外形が小さくなる形状をなす。上部材９０Ａに上部の永久磁石６３Ａが保持され、下部材９０Ｂに下部の永久磁石６３Ｂが保持された状態である。

作動部材９０はソレノイド６６が非通電のときは給水路５１を閉じた下降位置にあり、上部材９０Ａが給水路５１を上部で塞いだ構成である。このため、給水路５１Ａを通して冷凍室５と冷蔵室３の冷気流通が遮断されるため、冷凍室５の冷えが低下すること等を防止できる。

作動部材９０の上部材９０Ａの上端部は、開閉弁６１の下面に形成した円錐形状の窪み部６１Ｂに嵌り合うようなドーム形状の凸部９０Ｃを形成しており、凸部９０Ｃが窪み部６１Ｂに入り込むことによって開閉弁６１を上方へ開く作動が的確となる。

作動部材９０の下端部は給水路５１Ａの下端部に若干突出状態に覗くと共に、流下する製氷用水の飛散を防止して製氷皿７Ｂの所定の製氷小室への製氷用水を的確に導くようにしている。そのために、作動部材９０の下端部は先細り形状に形成されている。更に具体的には、下部材９０Ｂの下端部はその中心に向かって円錐形状に縮径された先端形状をなしていて、外面には下方に向かって深さが深くなる複数の窪み９０Ｄが等間隔に形成され、この窪み９０Ｄ相互間に形成される上下方向のリブ９０Ｅが円錐形状の先端中心部に収斂した形状をなす。

このような形状によって、作動部材９０の周囲に形成される給水路５１Ａを流下する製氷用水は、作動部材９０の周面に付着しつつ流下し、給水路５１Ａを出る所でリブ９０Ｅによって製氷用水の旋回が断たれて窪み９０Ｄを下方に流れるため、製氷皿７Ｂの所定の製氷小室へ製氷用水を的確に導くことができる。

給水路５１Ａ内の残水の凍結防止のために、ソレノイド６６の発熱を給水路５１Ａ内に伝達するようにしている。このため、貫通パイプ部２９Ａの外周面に熱伝導層７２としてのアルミニウム箔７２を取り付け、ソレノイド６６の発熱をアルミニウム箔７２を介して給水路５１Ａ内に伝達している。

主タンク容器９Ｂの底部には、主タンク容器９Ｂの供給孔９Ｈを覆う状態でフィルタ９２が主タンク容器９Ｂに形成した保持リブ９１によって取り外し自在に保持されている。主タンク容器９Ｂは、その外向きフランジ９Ｐがタンク本体９Ａの段差部９Ｑに係止された載置状態であるため、カバー９Ｄを取り外せばタンク本体９Ａから取り出すことができる。このため、補助タンク部９Ｃを含めてタンク本体９Ａ内を清掃でき、またフィルタ９２も取り外し可能であるため、主タンク容器９Ｂの内外面の清掃も容易となる。更に、開閉弁６１も取り外し可能となるため、給水容器９内の清掃は容易である。

図６はソレノイド６６が非通電であり、開閉弁６１が降下して給水口６０を閉じた状態である。この状態において、ソレノイド６６への通電によってソレノイド６６にはＳ極が上にＮ極が下に形成され、作動部材９０の永久磁石６３Ａ、６３Ｂとの相互作用によって作動部材９０が上昇駆動され、作動部材９０によって開閉弁６１が上方へ押されてバネ６７を圧縮しつつ開閉弁６１が給水口６０を開く。開閉弁６１は給水口６０を開くと共に上方の主タンク容器９Ｂの底壁の供給孔９Ｈを弁部６１Ａによって閉じる。この状態は図７に示す。ソレノイド６６と永久磁石６３Ａ、６３Ｂの関係は、このように開閉弁６１が給水口６０を開くように作動部材９０を上昇駆動する吸引作用を行うと共に、ソレノイド６６による磁力と作動部材９０の永久磁石６３Ａ、６３Ｂの相互作用によって、作動部材９０の上方への飛び出しを防止するように抑制作用を行う関係である。なお、永久磁石６３Ａ、６３Ｂは夫々のＮ極が向き合う状態に配置し、ソレノイド６６にはソレノイド６６への通電によってＮ極が上にＳ極が下に形成されるように構成してもよい。

補助タンク部９Ｃは１回の製氷に要する製氷用水を貯溜し、この１回分の全量が速やかに製氷皿７Ｂへ供給されれば問題ないが、どうしても最後の数立方ｃｍの量がきちんと給水できない。この最後の数立方ｃｍの量まできちんと給水できるようにするために、補助タンク部９Ｃの内底面を給水容器９の底部に設けた製氷用水の給水口（後述の給水口６０）へ向けて大きく傾斜させる方法があるが、給水容器９の内容積を減少させない場合は、この急な傾斜によって給水容器９の高さが高くなり、例えば、この給水容器９の上方空間を他の物品の収納部に利用する構成では、この上方空間の高さが少なくなり、所定の物品を収納できない状況となる。

また、冷蔵庫の構造によって給水容器９の高さが制限される場合があり、その場合に所定水量を給水容器９内に入れるためには給水容器９の平面積を大きくすることとなる。この１回の製氷に要する量は、製氷皿７Ｂがほぼ満杯になる規定水量であるが、１回の製氷に要する製氷用水量では水頭（水位）を得難くなるため、上記のように最後の数立方ｃｍの量がきちんと給水できず、この最後の数立方ｃｍの量まできちんと給水し切るために給水時間を長くする方法もあるが、これでは製氷時間が実質的に長くなりすぎて効率の良い製氷が達成できなくなる。

そこで、給水容器９の高さが制限される場合にも、１回の製氷に要する製氷用水を所定時間内にきちんと給水できるようにして製氷効率の低下を抑制できる構成が望ましい。この問題の解決のために、本発明では、補助タンク部９Ｃには自動製氷機７による数回の製氷に要する量の製氷用水を貯溜することによって、ある程度の水頭（水位）を得ることができるため、給水容器９内の製氷用水を一定時間でもって供給する方式とした場合にも、１回の製氷に要する製氷用水の供給時間も比較的短くでき、供給量の変動が少ない構成とすることができる。

この場合、給水口６０から製氷皿７Ｂへ供給される製氷用水の流速は、補助タンク部９Ｃの水位に依存するため、補助タンク部９Ｃにあまり多くの製氷用水量を貯える容積にした場合には、主タンク容器９Ｂが空になった後は、補助タンク部９Ｃの水位が高い状態と低くなった状態との製氷用水の流速の変動が大きくなって、製氷皿７Ｂへ供給される製氷用水の量の変動が大きくなり好ましくない。このため、補助タンク部９Ｃには一回の製氷に要する製氷用水量を貯えればよいが、それでは上記のように水位が低いため製氷用水を供給し切る時間が長くなる等々の問題が出る。

これを解決するために、上記のように、製氷用水をタイマ制御によって一定時間内に供給する方式とした場合にも、補助タンク部９Ｃから供給される供給量変動を少ない状態にするために、補助タンク部９Ｃには、自動製氷機７による数回の製氷に要する量の製氷用水を貯溜するようにしている。上記実施例では、一回の製氷に要する製氷用水量である８０立方ｃｍの３倍、即ち３回分の製氷に要する製氷用水量を確保できるように、４回の製氷分未満の量である２００立方ｃｍを蓄えるようにしている。これによって、供給水量に変動が少ない状態の給水が得られる。

このため、補助タンク部９Ｃは、主タンク容器９Ｂが空になって供給孔９Ｈから供給される製氷用水がなくなったときから自動製氷機７による１回の製氷に要する製氷用水量よりも多い数回の製氷に要する製氷用水量を貯溜する容積を備えている。具体的には、製氷動作によって主タンク容器９Ｂが空になって供給孔９Ｈから供給される製氷用水がなくなったとき、補助タンク部９Ｃには３回の製氷動作に必要な製氷用水量よりも多く４回の製氷分よりも少ない量を貯える。もし４回以上の製氷動作に必要な製氷用水量を蓄えれば水位が高くなり、製氷用水の給水ごとに低下する水位変化による給水量の減少が大きくなって好ましくない結果が得られている。そして、製氷動作によって主タンク容器９Ｂが空になって供給孔９Ｈから供給される製氷用水がなくなったときから補助タンク部９Ｃから製氷動作毎に１回の製氷に要する製氷用水量が供給されるが、製氷動作によって最後の１回分の製氷用水である８０立方ｃｍが供給された状態でもなお補助タンク部９Ｃには１回分の製氷用水量よりも少ない量が残るように補助タンク部の容積を定めているため、最後の１回分の製氷用水の供給をきちんと行うことができる。

このように、最後の１回分の製氷用水である８０立方ｃｍが供給された状態で、なお補助タンク部９Ｃには１回分の製氷用水量よりも少ない量が残るようにしているため、最後の１回分の製氷用水の供給をきちんと行うことができる。なお、４回の製氷分以上の量を貯えると、水位による影響が大きくなって好ましくない結果が得られている。

自動製氷機７の製氷運転は、冷蔵庫１に設けた制御回路部によって制御される製氷工程と脱氷工程から構成される。給水容器９内に十分な量の製氷用水が注入された状態で冷蔵庫の所定位置へ収納された状態において、手動操作にて製氷始動スイッチが入ると製氷工程が開始し、前記制御回路部によってソレノイド６６へ所定時間通電され、作動部材９０が上昇して開閉弁６１が給水口６０を開き、補助タンク部９Ｃから製氷皿７Ｂへ一回の製氷に要する所定量の製氷用水が自然落下にて自動給水される。

この給水の後に前記制御回路部によって製氷が行われ、前記制御回路部のタイマ手段によって一定時間経過したとき、又は氷の形成を製氷皿センサが製氷皿７Ｂの低下した温度を検知したとき、前記制御回路部によって脱氷工程が開始し、電動機構７Ａが始動して製氷皿７Ｂを反転して捻り、製氷皿７Ｂ内の氷を下方の貯氷容器８へ落下せしめた後、製氷皿７Ｂを復帰させ、再び給水して製氷工程に入る製氷運転サイクルを行う。

主タンク容器９Ｂの製氷用水は、供給孔９Ｈから自然落下によって補助タンク部９Ｃへ供給される。供給孔９Ｈの内径（断面積）は給水口６０の内径（断面積）よりもかなり小さい。供給孔９Ｈは、開閉弁６１が開いて給水口６０から製氷皿７Ｂへ製氷用水を供給する製氷用水供給速度に比して十分遅い製氷用水供給速度でもって、主タンク容器９Ｂの製氷用水を補助タンク部９Ｃへ落下供給するのに適した大きさに形成されている。その一例として、供給孔９Ｈの内径（断面積）は直径３ｍｍの孔である。このため単位時間当たりでは、供給孔９Ｈからの製氷用水供給量が給水口６０から製氷皿７Ｂへの製氷用水供給量に比して十分少なく、補助タンク部９Ｃが満杯になるまでの時間は数分であり、２分程度に設定される。

この補助タンク部９Ｃが満杯になるまでの時間は、自動製氷機７により所定の製氷工程が終了し脱氷工程を経て、次の一回の製氷工程に必要な所定量の製氷用水を上記のように開閉弁６１が開いて給水口６０から製氷皿７Ｂへ供給するときの製氷用水の供給時間よりも十分長い時間であり、しかも製氷工程に必要な時間よりも短い。この補助タンク部９Ｃが満杯になるまでの時間をあまり長くすると問題である。即ち、主タンク容器９Ｂが空の状態、または補助タンク部９Ｃ内の製氷用水の量が不足する状態になったとき、給水容器９を冷蔵庫１から取り出しカバー９Ｄを開けて主タンク容器９Ｂ内へ製氷用水を注入するが、主タンク容器９Ｂの製氷用水が供給孔９Ｈを通して補助タンク部９Ｃへ供給されて補助タンク部９Ｃが一回の製氷工程に必要な所定量の製氷用水が貯溜されるまでの時間が長くなり過ぎ、製氷工程を開始するまでの待ち時間が長くなり、多くの氷が必要な夏季などでの適応性が悪くなる。これらを考慮して、適切な時間になるように供給孔９Ｈの大きさを設定する。

このように、開閉弁６１が開いて給水口６０から製氷皿７Ｂへ製氷用水が供給されるとき、主タンク容器９Ｂの製氷用水が供給孔９Ｈから落下するが、その量は単位時間当たりでは給水口６０から製氷皿７Ｂへ供給される量に比して極めて少ないため、供給孔９Ｈから落下する製氷用水によって給水口６０から製氷皿７Ｂへ供給される製氷用水の供給が悪影響を受けることはない。このため、ソレノイド６６への通電時間は、実質的に、補助タンク部９Ｃに貯溜されていた製氷用水の一回の製氷に要する量が製氷皿７Ｂへ供給される時間を確保できればよい。

一つの実施例として、主タンク容器９Ｂの規定貯水量は８５０立方ｃｍであり、補助タンク部９Ｃの規定貯水量は２００立方ｃｍであり、一回の製氷に要する製氷用水の量は８０立方ｃｍである。また、供給孔９Ｈの直径は３ｍｍであり、製氷皿７Ｂへの給水時間は２０秒であり、製氷皿７Ｂへ給水された後に製氷皿７Ｂに所定の氷ができるまでには約１００分かかるため、主タンク容器９Ｂから供給孔９Ｈを通して供給される一回の製氷に要する製氷用水量の供給時間は約２分間に設定されている。これによって、製氷工程の最初にソレノイド６６への所定時間の通電によって開閉弁６１が給水口６０を開いて、補助タンク部９Ｃから一回の製氷に要する製氷用水量が製氷皿７Ｂへ供給されて製氷を行い、この製氷工程中に次の製氷工程のために、主タンク容器９Ｂから供給孔９Ｈを通して製氷用水が供給されて補助タンク部９Ｃに規定水量を供給でき、これによって、円滑な製氷サイクルを達成できる。

開閉弁６１が開いたとき、補助タンク部９Ｃへは空気通路９Ｅから十分な量の空気が供給される状態であるため、給水口６０から製氷皿７Ｂへの製氷用水の供給が円滑である。そして、補助タンク部９Ｃ内の製氷用水の不足分は、主タンク容器９Ｂの製氷用水が供給孔９Ｈを通して補助タンク部９Ｃへ供給されて補充される。補助タンク部９Ｃに規定水量が溜まったとき、空気通路９Ｅ内にも製氷用水が入り込み、そのレベルは主タンク容器９Ｂの製氷用水レベルＬと同じである。

冷蔵庫１は、圧縮機２０で圧縮した冷媒を凝縮器２１で凝縮した後、膨張弁又はキャピラリチューブを通して減圧し、蒸発器（冷却器）２４で蒸発させて圧縮機２０へ帰還せしめ、再び圧縮機２０で圧縮して同じ循環を繰り返す冷凍システムを構成する。蒸発器（冷却器）２４で冷却した冷気は送風機２５によって矢印のように循環する。即ち、送風機２５から送出される冷気は冷凍室５の背壁上部の冷気吹き出し口３７から冷凍室５と製氷室６の製氷皿７Ｂへ供給され、冷凍室５の背壁下部の冷気吸込み口３８から冷却器室２６に帰還して再び蒸発器（冷却器）２４にて冷却される循環をする。また、送風機２５から送出される冷気は、冷気供給通路３６を通って冷気供給通路３５へ供給され、冷気供給通路３５の左右両側に形成した冷気通路３５Ａに流通して冷蔵室３の背壁３２に形成した冷気吹き出し口３９から冷蔵室３へ供給される。

冷蔵室３へ供給された冷気は、冷蔵室３の背壁３２の一側下部に形成した冷気吸込み口４０から吸い込まれて、冷凍室５の後方に形成した冷気通路４１を下方に流れて野菜室４の後部に開口した冷気吹き出し口４２から野菜室４に吹き出す。野菜室４に吹き出した冷気は、野菜容器１５内の野菜等を冷却して野菜室４の上部又は野菜室４の後部に開口した冷気吸込み口４３から冷却器室２６に帰還して再び蒸発器（冷却器）２４にて冷却される循環をする。

本発明は、自動製氷機付き冷蔵庫であるが、冷蔵室、冷凍室の配置関係は上記形態に限定されず、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り種々の冷蔵庫の形態に適用できるものである。

本発明冷蔵庫の正面図である。（実施例１） 本発明の冷蔵庫本体を正面から見た説明図である。（実施例１） 本発明冷蔵庫の縦断側面図である。（実施例１） 本発明の給水容器の斜視図である。（実施例１） 本発明の給水容器と給水路部分の分解斜視図である。（実施例１） 本発明の給水容器の開閉弁が閉じた状態の断面による説明図である。（実施例１） 本発明の給水容器の開閉弁が開いた状態の断面による説明図である。（実施例１） 本発明の作動部材の斜視図である。（実施例１）

符号の説明

１・・・冷蔵庫
２・・・冷蔵庫本体
３・・・冷蔵室
４・・・野菜室
５・・・冷凍室
６・・・製氷室
７・・・自動製氷機
７Ｂ・・製氷皿
８・・・貯氷容器
９・・・給水容器
２４・・冷却器
２５・・送風機
２８・・冷蔵室と冷凍室の断熱仕切り壁
２９・・断熱仕切り壁の上板
３０・・断熱仕切り壁の下板
３１・・断熱材
５１・・給水管
５１Ａ・・給水路
６０・・給水口
６１・・開閉弁
６３Ａ、６３Ｂ・・永久磁石
６５・・製氷用水の受け部
６６・・ソレノイド
６７・・バネ
６７Ｄ・・窪み
６７Ｅ・・リブ
９０・・作動部材
９０Ａ・・作動部材の上部材
９０Ｂ・・作動部材の下部材
９０Ｃ・・作動部材の凸部
９０Ｄ・・作動部材の窪み
９０Ｅ・・作動部材のリブ

Claims (1)

1. 冷蔵庫本体内に冷蔵室が上部に位置するように冷蔵室と製氷室が断熱仕切り壁にて区画され、前記冷蔵室に配設された給水容器の製氷用水が前記断熱仕切り壁を上下に貫通した給水路を通して下部の前記製氷室に配設された自動製氷機の製氷皿へ供給され、冷却器で冷却した冷気が送風機によって前記製氷皿へ供給される自動製氷機付き冷蔵庫において、前記給水容器内には前記給水容器の底部に形成した給水口をバネ付勢にて下降して閉じ上昇にて前記給水口を開く開閉弁を備え、前記給水容器が前記断熱仕切り壁上の前記冷蔵室の所定位置に配設されたときの前記給水口の直下位置に前記断熱仕切り壁を上下に貫通する給水管にて前記製氷皿の後端側の製氷小室の１つに臨む位置に前記給水路が形成され、前記給水路内には、前記給水管の周囲に位置し前記断熱仕切り壁に収納されたソレノイドの通電にて上昇し前記ソレノイドの非通電にて自重で下降作動する永久磁石付き作動部材が設けられ、前記開閉弁は、前記作動部材の上昇にて押し上げられて前記給水口を開き前記作動部材の下降にて前記バネ付勢にて前記給水口を閉じ、前記給水路は、上部に漏斗状に広がった製氷用水の受け部を有し、前記作動部材は、前記ソレノイドの非通電状態では下降位置にて上部が前記受け部に係止して前記給水路を塞ぐと共に前記給水容器及び前記開閉弁から離れた下方位置にあって前記給水容器が前記断熱仕切り壁上をスライドにて前記給水口が前記給水路の真上に位置する所定位置へ収納され且つ引き出し自在であることを特徴とする自動製氷機付き冷蔵庫。

Images