JPH0285663A - 自動製氷機付き冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、自動製氷機付き冷蔵庫に関する。

（従来の技術） 従来の自動製氷機付き冷蔵庫では、次のようにして自動
的かつ連続的に氷をつくっていた。まず、冷蔵室内の給
水タンクから冷凍室内に配された製氷皿に水を供給し、
この製氷皿を冷却して氷をつくる。製氷が完了すると、
製氷皿を回転させて天地を逆にしたうえでこれにひねり
を加えて離氷し、できた氷を製氷■■の下方に配した保
存容２；で受溜める。この後、給水タンクから製氷皿に
水を供給して次の製氷を自動的に再開する。

さて、従来、製氷皿の裏面に温度センサが取付けられて
おり、この温度センサで検出した温度が一１２℃以下に
なったことをもって製氷完ｒを検知していた。

（発明が解決しようとする課題） 以上に説明したようにセンサ検知温度だけで製氷完了を
検知していた従来の自動製氷機付き冷蔵庫では、食品等
を庫内いっばいに詰めた場合すなわち負荷が大きい場合
や外気温度が高い場合には、実際には製氷が完了してい
るにもかかわらずセンサ検知温度が一１２℃以下になら
ず、いつまでたっても製氷完了の検知ができないことが
あった。この場合には、自動製氷機の製氷機能が停止し
たままになってしまい、この後は製氷ができない。これ
は、近年普及している大きい内容積の冷蔵庫で特に問題
となっていた。

製氷皿への給水完了から一定時間が経過したことをもっ
て製氷完了を検知することも考えられ乙が、時間制御の
みの場合には次の問題がある。

つまり、負荷が大きい場合や外気温度が高い場合には、
製氷に必要な時間に比べて設定時間が短すぎる結果とな
り、製氷皿内の水の一部がまだ氷になっていないうちに
製氷完了の判定を下してしまう。したがって、最悪の外
的条件を考慮して設定時間を長くせざるを得ない。とこ
ろが、この場合には、負荷が小さいときや外気温度があ
まり高くないとき、実際には製氷が完了しているにもか
かわらず次の製氷開始が遅れ、一定量の氷をつくるのに
要する時間が長くなる。

本発明は、以上の点に鑑み、冷蔵庫の負荷の大きさや外
気温度等の外的条件にかかわりなく、常に実際の製氷に
即した最適な製氷完了判定を行うことができる自動製氷
機付き冷蔵庫を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係る自動製氷機付き冷蔵庫は、前記の目的を達
成するために第１図に示す構成としたものである。すな
わち、製氷皿の温度を検出する温度センサ１２と、この
温度センサ１２で検出される温度すなわちセンサ検知温
度Ｔが設定温度Ｔ１以下になったときに温度判定信号Ｂ
を出力する温度判定手段１４と、センサ検知温度Ｔが設
定温度Ｔ１より低い他の設定温度Ｔ２以下になったとき
に温度判別信号Ｃを出力する温度判別手段１６と、温度
判定信号Ｂによって計時が起動され、設定時間の計時を
完了したときに計時完了信号りを出力する計時手段１８
とを備え、計時完了信号りに基づいて製氷完了を検知し
、又は、温度判別信号Ｃが出力された場合に製氷完了を
検知することを特徴とする。

（作　用） 温度センサ１２は、製氷皿の温度を検出して、この温度
に対応する温度検知信号Ａを温度判定手段１４と温度判
別手段１６とに対して出力する。

負荷が小さい場合や外気温度があまり高くない場合には
、センサ検知温度Ｔが急速に低下して設定温度Ｔ２以下
になる。この場合には、実際の製氷完了とほぼ同時に温
度判別手段１Ｇが温度判別信号Ｃを出力する。したがっ
て、計時手段１８からの５１゛時完了信号りの出力を待
つまでもなく製氷完了信号Ｅが出力される。

また、負荷が大きい場合や外気温度が高い場合であって
、センサ検知温度Ｔが温度判別手段１６の設定温度Ｔ　
２以下に下がらないときでも、温度判定手段１４がセン
サ検知温度Ｔの低下を判定する。

この際、温度判定手段１４は、センサ検知温度Ｔが設定
温度Ｔ１以下になったことを判定して温度判定信号Ｂを
出力し、計時手段１８の計時を起動する。

センサ検知温度Ｔが設定温度Ｔ、以下になってから計時
手段１８の設定時間が経過すると、この計時手段１Ｂが
計時完了信号りを出力する。このとき、温度判別信号Ｃ
の出力を待つまでもなく、計時完了信号りに基づいて製
氷完了信号Ｅが出力される。

（実施例） 第２図は、本発明の実施例に係る自動製氷機付き冷蔵庫
の開扉状態の正面図である。

この冷蔵庫ｌは、冷蔵室２とその上方の冷凍室３との２
室からなる。冷蔵室２の上部隅には給水タンク　４が着
脱自在に取付けられる。冷凍室３内には、このタンク　
４から製氷のための水の供給を受ける製氷機本体５が配
されるとともに、この製氷機本体５の下方にできた氷を
受溜めるための皿状の氷保存容器８が出し入れ自在に配
置されている。なお、給水タンク　４の装着位置にはタ
ンクの有無を検知するためのマイクロスイッチが配され
、この給水タンク　４の奥にはこのタンクから製氷機本
体５に水を送給するポンプが設けられる。

また、扉正面には、給水タンク　４への水の補給を促す
警報表示を目的とした発光ダイオードが設けられる。

第３図は、製氷機本体５の製氷皿近傍の外観を示す斜視
図である。

製氷機本体５のギアボックス２０には矩形の枠２１が固
定されており、この枠２１内には製氷皿２２が水平軸の
まわりに回動可能に支持されＣいる。ギアボックス２０
内には、製氷皿２２の回動を駆動するモータとともに、
この製氷皿２２の姿勢が水平であることを検知するため
のマイクロスイッチが設けられている。また、製氷皿２
２の裏面にはモールドされた温度センサが取付けられて
いる。以上のモータ、マイクロスイッチ及び温度センサ
は、ケーブル２３を介して制御基板２４に配線されてい
る。

第４図は、以上に説明した本発明の実施例に係る自動製
氷機付き冷蔵庫の制御回路の回路図である。ただし、こ
の制御回路の主要部は、制御基板２４上に構成される。

製氷皿２２の裏面に取付けられる温度センサ１２は、例
えば抵抗値が負の温度特性を有するサーミスタからなる
。この温度センサ１２の一端と抵抗器３１の一端とは、
接続点３２において接続される。温度センサ１２の他端
は直流ｔＳ源Ｖｃに接続され、抵抗器３１の他端はアー
スに接続されて、分圧回路が構成される。接続点３２の
アナログ電圧は、Ａ／Ｄコンバータ３３に入力されてデ
ジタル信号に変換される。このデジタル信号はマイクロ
コンピュータ３４の人力ボートに入力される。

給水タンク　４の装着位置に配されるタンク有無検知ス
イッチ３５は、一端がアースされ、他端が抵抗器３６を
介して直流電源ＶＣに接続される。タンク有無検知スイ
ッチ３５と抵抗器３Ｇとの接続点３７の論理信号は、マ
イクロコンピュータ３４の入力ボートに入力される。製
氷皿２２の姿勢検知スイッチ３８は、一端がアースされ
るとともに、他端が抵抗器３９を介して直流電源Ｖｃに
接続される。姿勢検知スイッチ３８と抵抗器３９との接
続点４０の論理信号も、マイクロコンピュータ３４の人
力ボートに人力される。

マイクロコンピュータ３４の出力ポートの１ビツトは、
抵抗器４１を介してＮＰＮ　トランジスタ４２のベース
に接続される。このトランジスタのエミッタはアースさ
れ、コレクタは製氷皿２２の回動を駆動するモータ４３
を介して直流型ＲＶ　ｃに接続される。マイクロコンピ
ュータ３４の出力ポートの他のビットは、抵抗器４４を
介してＮＰＮ　）ランジスタ４５のベースに接続される
。このトランジスタのエミッタはアースされ、コレクタ
は給水タンク　４から製氷機本体５の製氷皿２２に水を
送給するポンプモータ４６を介して直流ｍＦｊＶｃに接
続される。

マイクロコンピュータ３４の出力ポートの更に他のビッ
トは、抵抗器４７を介してＮＰＮ　トランジスタ４８の
ベースに接続される。このトランジスタのエミッタはア
ースされ、コレクタは給水警報表示のための発光ダイオ
ード４９のカソードに接続される。

この発光ダイオード４９のアノードは、抵抗器５ｏを介
して直流型ＨＶ　ｃに接続される。

なお、マイクロコンピュータ３４は、上記入出力ボート
の他に、内部タイマと以下に説明するプログラムを格納
したメモリとを有する。

第５図は、マイクロコンピュータ３４の動作を示すフロ
ーチャートである。以下、第２図〜第４図及びこのフロ
ーチャートに基づいて、本発明の実施例に係る自動製氷
機付き冷蔵庫の動作を説明する。

ステップ１では、トランジスタ４５のベースにＨレベル
の信号を出力して給水ポンプモータ４６を作動させる。

このポンプモータ４６を作動させても給水タンク　４が
空の場合には製氷皿２２への給水が実際には行われない
から、ステップ２で所定の時間例えば４．５分の経過を
待って、センサ検知温度Ｔが設定温度１０以上になった
が否がをステップ３で調べる。温度センサ１２が負の温
度特性を有するから、接続点３２の電圧は温度が高くな
るほど高くなる。この接続点３２のアナログ電圧は、Ａ
／Ｄコンバータ３８でデジタル信号に変換されてマイク
ロコンピュータ３４に人力される。なお、設定温度Ｔ。

は例えば−９，５℃である。

給水タンク　４が空の場合には、４．５分が経過しても
製氷皿２２の温度が上昇することがないから、センサ検
知温度Ｔが設定温度Ｔ。より低しステップ３からステッ
プ４に進む。ステップ４では、トランジスタ４８のベー
スにＨレベルの信号を出力して発光ダイオード４９を点
灯させ、給水タンク　４への水の補給を促す警報を発す
る。この警報は、給水タンク　４が置換されるまで継続
する。この給水警報に応じて冷蔵室２内の給水タンク　
４を取出してこれに水を満たした後、このタンクを所定
の位置に戻すと、タンク有無検知スイッチ３５が、ＢＯ
ＦＦしたのちＯＮに戻る。したがって、−旦Ｈレベルに
なったのちＬレベルに復帰する信号が接続点３７からマ
イクロコンピュータ３４に入力される。これにより給水
タンク　４の置換をステップ５で検知したマイクロコン
ピュータ３４の実行制御はステップ６に進む。そして、
ステップ６で給水警報発光ダイオード４９を消灯させた
のちステップ１に戻り、ポンプモータ４Ｂを作動させて
製氷１１１１２２に給水する。

製氷皿２２への給水が実際に行われてセンサ検知温度Ｔ
が設定温度１０以上になったことがステップ３で確認さ
れた場合には、このステップからステップ７に進む。

ステップ７では、製氷が進んでセンサ検知温度Ｔが設定
温度Ｔ１以下になるのを待つ。設定温度Ｔ１は例えば−
１０，５℃である。センサ検知温度Ｔが設定温度Ｔ１以
下になったことを確認すると、ステップ８で内部タイマ
に例えば３時間をセットして、このタイマを起動する。

ステップ９では、内部タイマが３時間の計時を完了した
か否かを調べる。この計時が未だ完了していない場合に
は、ステップ１０に進んでセンサ検知温度Ｔが設定温度
Ｔ１より低い他の設定温度Ｔ２以下になったか否かを調
べる。設定温度Ｔ２は、例えば−１２，０℃である。セ
ンサ検知温度Ｔが設定温度Ｔ２より高い場合にはステッ
プ９に戻るがζ内部タイマがカウントアツプする前にセ
ンサ検知温度Ｔが設定温度Ｔ２以下になった場合には製
氷完了を検知してステップ１０からステップ１１に進む
。

センサ検知温度Ｔが設定温度Ｔ２以下になる前に内部タ
イマが３時間の計時を完了した場合も、同様に製氷完了
を検知してステップ９からステップ、１１に進む。

ステップ１１で内部タイマをリセットした後、ステップ
１２ではトランジスタ４２のベースにＨレベルの信号を
出力して製氷皿回転モータ４３を作動させる。モータ４
３の作動によって製氷皿２２が水平軸のまわりに回動し
て天地逆となる。この時点で製氷皿２２にひねりが加え
られて離水し、できた氷が保存容器６に受溜められる。

離氷後、製氷皿２２の姿勢が水平に戻ったことが姿勢検
知スイッチ３８で検知され、このときにモータ４３の作
動が停止する。以上の離氷動作が完了すると、ステップ
１１；戻って次の製氷を自動的に再開する。

本発明の実施例に係る自動製氷機付き冷蔵庫ｌでは、以
上のようにして自動的かつ連続的に氷をつくることがで
きる。

第６図は、負荷が小さくかつ外気温度があまり高くない
場合の本発明の実施例に係る自動製氷機付き冷蔵庫ｌの
センサ検知温度Ｔの時間変化を示す図である。

給水完了から４．５分が経過する前にセンサ検知温度Ｔ
が設定温度Ｔ。以上になった後、製氷の進行にともなっ
てセンサ検知温度Ｔが低下する。

ただし、この場合にはセンサ検知温度Ｔが急速に低下す
るから、時刻【　に設定温度Ｔ１まで下がってから３時
間が経過する前にセンサ検知温度Ｔが時刻ｔ　に設定温
度Ｔ２まで下がる。したかっで、時刻ｔ１２において製
氷完了が検知される。

第７図は、外気温度が高い場合の本発明の実施例に係る
自動製氷機付き冷蔵庫ｌのセンサ検知温度Ｔの時間変化
を示す図である。冷蔵庫ｌの負荷が大きい場合も同様の
温度変化を示す。

この場合には、センサ検知温度Ｔの低下が緩慢であって
、時刻’２１に設定温度ＴＩまで下がってからいつまで
たってもセンサ検知温度Ｔが設定温度Ｔ２以下に下がる
ことはない。ところが、この冷蔵庫【では、時刻ｔ２１
から３時間が経過した時刻ｔ２□に製氷完了を検知、す
る。

各設定は、次の方法で決定することができる。

すなわち、設定温度ＴＩは、自動製氷機を搭載しようと
する冷蔵庫に食品等を庫内いっばいに詰め、しかも外気
温度を例えば３０℃に保持して冷蔵庫の最悪外的条件を
設定して、冷凍サイクルの最大能力下でのセンサ検知温
度Ｔの到達可能限界を測定して決定すれば良い。また、
内部タイマの設定時間は、この最悪条件下で製氷完了に
要する時間を３−１定して決定すれば良い。一方、設定
温度Ｔ２の決定にあたっては、この最悪条件を考慮する
必要がない。

なお、センサ検知温度Ｔが設定温度Ｔ１以下になって内
部タイマが設定時間の計時を開始しに後、この計時の完
了前にセンサ検知温度Ｔが再び設定温度Ｔ１より高くな
った場合には、内部タイマの計時を一旦停止又はリセッ
トしても良い。この場合には、次にこのセンサ検知温度
Ｔが設定温度Ｔ１以下になったときに内部タイマの計時
を再開する。また、内部タイマが設定時間の計時を完了
した時点でセンサ検知温度Ｔが設定温度Ｔ１以下である
ことを確認した上で製氷完了検知を行ってし良い。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明に係る自動製氷機付き冷
蔵庫は、負荷が小さい場合や外気温度があまり高くない
場合には、実際の製氷完了とほぼ同時に温度判別手段が
製氷完了を検知するから、実際の製氷完了から次の製氷
開始までの時間の無駄を排することができる。したがっ
て、短時間のうちに所要量の氷をつくることができる。

また、負荷が大きい場合や外気温度が高い場合であって
、センサ検知温度が温度判別手段の設定温度以下に下が
らないときでも、計時手段が製氷完了の検知を行うから
、実際には製氷が完了しているにもかかわらずいつまで
たっても製氷完了検知ができないという従来の問題を解
決することができる。しかも、温度判定手段によるセン
ナ検知温度の低下判定がなされた後に計時手段で製氷完
了を検知しているので、製氷皿内の水が全部氷になった
後に製氷完了の判定を下す。

以上のことから、本発明によれば、冷蔵庫の負荷の大き
さや外気温度等の外的条件にかかわりなく、常に実際の
製氷に即した最適な製氷完了判定を行うことができる自
動製氷機付き冷蔵庫を提ｌＪ（することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動製氷機付き冷蔵庫の構成を示すブ
ロック図、第２図は本発明の実施例に係る自動製氷機付
き冷蔵庫の開扉状態の正面図、第３図は前図の自動製氷
機の製氷皿近傍の外観を示す斜視図、第４図は第２図の
自動製氷機付き冷蔵庫の制御回路の回路図、第５図は前
図のマイクロコンピュータの動作を示すフローチャート
、第６図は負荷が小さくかつ外気温度があまり高くない
場合の本発明の実施例に係る自動製氷機付き冷蔵庫のセ
ンサ検知温度の時間変化を示す図、第７図は外気温度が
高い場合の本発明の実施例に係る自動製氷機付き冷蔵庫
のセンサ検知温度の時間変化を示す図である。 符号の説明 １・・・冷蔵庫、４・・・給水タンク、５・・・製氷機
本体、１２・・・温度センサ、１４・・・温度判定手段
、１６・・・温度判別手段、１８・・・計時手段、２２
・・・製氷皿、３４・・・マイクロコンピュータ、４３
・・・製氷皿回転モータ、４Ｂ・・・給水ポンプモータ
、Ａ・・・温度検知信号、Ｂ・・・温度判定信号、Ｃ・
・・温度判別信号、Ｄ・・・計時完了信号、Ｅ・・・製
氷完了信号、Ｔ・・・センサ検知温度。 特許出願人　株　式　会　社　東　２ 代　　理　　人　　弁理士　　蔦　　１）　璋　　子（
璽゛”＋、　。 １１、、：１ ほか１名ｊ　、・・↓１“ ？Ｊ￥２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、製氷皿の温度を検出する温度センサと、この温度セ
   ンサで検出される温度が設定温度以下になったときに温
   度判定信号を出力する温度判定手段と、前記温度センサ
   で検出される温度が前記設定温度より低い他の設定温度
   以下になったときに温度判別信号を出力する温度判別手
   段と、温度判定信号によって計時が起動され、設定時間
   の計時を完了したときに計時完了信号を出力する計時手
   段とを備え、計時完了信号に基づいて又は温度判別信号
   が出力された場合に、製氷完了を検知することを特徴と
   する自動製氷機付き冷蔵庫。