JPH0875330A - 自動製氷機付き冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度センサの検知誤差があっても、無駄な時
間をかけず確実に製氷完了時点で離氷動作を行う自動製
氷機付き冷蔵庫を提供する。 【構成】 マイコン３４が、製氷皿に設けた温度センサ
１２の検知温度が製氷完了温度である−１２．５℃以下
になったときに、第１タイマを動作させ、このタイマが
５分経過した後に離氷動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動製氷機付き冷蔵庫における製
氷方法は、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
氷皿の下方に配した保存容器で受溜める。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。

【０００３】そして、この製氷が完了したか否かの判断
は、製氷皿に設けた温度センサの検知温度によって行っ
ている。すなわち、この温度センサの検知温度が一定温
度以下になったときに、その製氷が完了したと判断し
て、製氷皿を回転させて離氷動作を行う。

【０００４】この離氷動作を行う温度センサの検知温度
としては、製氷が確実に完了した時の温度である製氷完
了温度（−１０．５℃）に設定するのが最適である。

【０００５】しかしながら、温度センサには、約±２℃
の検知誤差が生じる場合がある。そのため、もし、設定
温度を製氷完了温度（−１０．５℃）に設定しておく
と、検知温度は−１０．５℃であるが、検知誤差のた
め、現実の温度が−８．５℃の場合がある。この場合に
は、製氷がまだ完了しておらず、この状態で離氷動作を
行うと水の部分を含んだ未完成の氷を保存容器に落とす
こととなる。

【０００６】そのため、従来は、この検知誤差を考慮し
て、離氷動作を行う検知温度を、製氷完了温度より検知
誤差の分だけ低い温度に設定している。すなわち、温度
センサの検知誤差が±２℃であるとすると、−１２．５
℃が設定温度となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、製氷皿の温
度が製氷完了温度である−１０．５℃から設定温度であ
る−１２．５℃までは、冷蔵庫の扉の開け閉めや、冷蔵
庫の周囲温度が高くない場合には、短時間（例えば、３
〜４分）で下がる。

【０００８】ところが、冷蔵庫の扉の開け閉め等を行っ
た場合には、−１０．５℃から−１２．５℃まで下がる
時間が長時間（例えば、２０〜６０分）となる場合があ
る。一方、製氷は、扉の開け閉め等を多少行っても、−
１０．５℃まで下がればそれほど長時間を要さなくても
製氷は完了する。

【０００９】したがって、従来は、温度センサの検知誤
差を考慮していたため、上記のように必要以上に製氷時
間が長時間となる場合があった。

【００１０】さらに、この温度センサの誤差を最小にす
るために、温度センサの回りを断熱構造にしていたた
め、その構造が複雑になった。

【００１１】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、温度
センサの検知誤差があっても、無駄な時間をかけず確実
に製氷完了時点で離氷動作を行う自動製氷機付き冷蔵庫
を提供する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の自動
製氷機付き冷蔵庫は、製氷皿の温度を検出する温度セン
サと、前記温度センサで検出される温度が、製氷完了温
度である第１設定温度以下になったときに第１温度判定
信号を出力する第１温度判定手段と、前記第１温度判定
手段の第１温度判定信号によって計時が起動され、第１
設定時間の計時を完了したときに第１計時完了信号を出
力する第１タイマ手段と、前記第１タイマ手段から第１
計時完了信号が入力した時に製氷完了とする製氷完了検
知手段とを有するものである。

【００１３】請求項２の自動製氷機付き冷蔵庫は、請求
項１のものにおいて、前記温度センサで検出される温度
が、前記第１設定温度より高い第２設定温度以下になっ
たときに第２温度判定信号を出力する第２温度判定手段
と、前記第２温度判定手段の第２温度判定信号によって
計時が起動され、第１設定時間より長い第２設定時間の
計時を完了したときに第２計時完了信号を出力する第２
タイマ手段とを有し、前記製氷完了検知手段は、前記第
１温度判定手段及び前記第１タイマ手段の動作状態にか
かわらず、前記第２タイマ手段から第２計時完了信号が
入力した時に製氷完了とするものである。

【００１４】請求項３の自動製氷機付き冷蔵庫は、請求
項２のものにおいて、前記製氷完了検知手段は、前記第
２タイマ手段の計時開始後、前記温度センサで検出され
る温度が、第２設定温度以上になったときに、前記第２
タイマ手段をリセットして、前記第２温度判定手段から
第２温度判定信号が再度入力してくるのを待つものであ
る。

【００１５】

【作 用】請求項１の自動製氷機付き冷蔵庫の動作状態
について説明する。

【００１６】第１温度判定手段が、温度センサで検出さ
れる温度が、製氷完了温度である第１設定温度以下にな
ったときに、第１温度判定信号を出力する。

【００１７】第１タイマ手段は、この第１温度判定信号
が入力された時点から計時を開始し、第１設定時間の計
時を完了したときに第１計時完了信号を出力する。

【００１８】製氷完了検知手段は、第１タイマ手段から
第１計時完了信号が入力した時点で、製氷が完了したと
判断する。

【００１９】請求項２の自動製氷機付き冷蔵庫について
説明する。

【００２０】第２温度判定手段は、第１設定温度より高
い第２設定温度以下に温度センサがなったときに、第２
温度判定信号を出力する。

【００２１】第２タイマ手段は、第２温度判定信号が入
力された時点から計時を開始し、第２設定時間の計時を
完了したときに第２計時完了信号を出力する。

【００２２】製氷完了検知手段は、第１温度判定手段及
び第１タイマ手段の動作状態にかかわらず、第２タイマ
手段から第２計時完了信号が入力したときに製氷が完了
したと判断する。

【００２３】請求項３の自動製氷機付き冷蔵庫の動作状
態について説明する。

【００２４】前記製氷完了検知手段は、前記第２タイマ
手段の計時開始後、前記温度センサで検出される温度
が、第２設定温度以上になったときに、前記第２タイマ
手段をリセットして、前記第２温度判定手段から第２温
度判定信号が再度入力するのを待つ。

【００２５】

【実施例】本発明の一実施例の自動製氷機付き冷蔵庫１
について、図１〜図４に基づいて説明する。

【００２６】この冷蔵庫１は、図１に示すように冷蔵室
１ａ、製氷室１ｂ、冷凍室１ｃ、野菜室１ｄの４室から
なる。冷蔵室１ａの下部隅には給水タンク４が着脱自在
に取付けられている。製氷室１ｂ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が配置さ
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６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ている。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（不図示）が設けられる。

【００２７】図２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。

【００２８】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２
２が水平軸のまわりに回動可能に支持されている。ギア
ボックス２０内には、製氷皿２２の回動させるモータと
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２２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。

【００２９】図３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。
そして、この制御回路の主要部は、制御基板２４上に構
成される。

【００３０】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の他端は直流電源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（以下、マイコンという）３４
の入力ポートに入力される。

【００３１】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３６との接続点３７の論理
信号は、マイコン３４の入力ポートに入力される。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、マイコン３４の入力ポートに入力
される。

【００３２】マイコン３４の出力ポートの１ビットは、
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の回動させるモータ４３を介
して直流電源Ｖc に接続される。マイコン３４の出力ポ
ートの他のビットは、抵抗器４４を介してＮＰＮトラン
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４
６を介して直流電源Ｖc に接続される。マイコン３４の
出力ポートの更に他のビットは、抵抗器４７を介してＮ
ＰＮ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５０
を介して直流電源Ｖc に接続される。

【００３３】なお、マイコン３４は、上記入出力ポート
の他に、第１タイマ、第２タイマ、及び、以下に説明す
るプログラムを格納したメモリを有する。

【００３４】図４は、マイコン３４の動作を示すフロー
チャートである。以下、図１〜図３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。

【００３５】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Ｔ3以
上になったか否かをステップ３で調べる。温度センサ１
２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３３でデジタル信号に変換さ
れてマイコン３４に入力される。なお、設定温度Ｔ3 は
例えば−９．５℃である。

【００３６】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Ｔ3 より低く、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
が一旦ＯＦＦしたのちＯＮに戻る。したがって、一旦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３
７からマイコン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で検知したマイコン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４６を作動させて製氷皿２２に給水す
る。

【００３７】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Ｔ3 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。

【００３８】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Ｔ2 以下になるのを待つ。設定温度Ｔ
2 は例えば−９．５℃である。センサ検知温度Ｔが設定
温度Ｔ2 以下になったことを確認すると、ステップ８で
第２タイマに例えば２時間５５分をセットして、このタ
イマを起動する。

【００３９】ステップ９では、第２タイマが計時を完了
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に進む。そして，この計時が完了
した場合には、ステップ１１に進む。

【００４０】ステップ１０では、センサ検知温度Ｔが、
設定温度Ｔ1 以下になったかどうかを判断する。この設
定温度Ｔ1 は、例えば−１２．５℃である。このＴ1 の
設定は、製氷が確実に完了した時の製氷完了温度（−１
２．５℃）に温度センサ１２である。そして、センサ検
知温度Ｔが、設定温度Ｔ1 に達していなければステップ
９に戻り、達していればステップ１１に進む。

【００４１】ステップ１１において、第１タイマをスタ
ートさせる。そしてステップ１２において、このタイマ
がカウントアップしたかどうかを判断する。このタイマ
の計時時間は、５分に設定しておく。この設定時間は、
冷蔵庫１の扉が閉めた通常の状態で−１０．５℃に達し
てから、製氷皿２２の温度が−１２．５℃に達するまで
の温度である。なお、冷蔵庫１の扉が開かれて、温度セ
ンサ１２のセンサ検知温度Ｔが上昇しても、それに関わ
りなく、この設定時間だけ計時させる。これは、この設
定温度Ｔ1 （−１０．５℃）に達していれば、冷蔵庫の
扉等を多少開いても５分もすれば製氷は完了するからで
ある。

【００４２】ステップ１３において、第１タイマ及び第
２タイマをリセットし、ステップ１４に進む。

【００４３】ステップ１４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４３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氷し、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１に戻って次の製氷を自動的に
再開する。

【００４４】上記冷蔵庫１においては、第１タイマを有
しているため、センサ検知温度Ｔが設定温度Ｔ1 以下に
なってから５分後に離氷動作を行う。そのため、もし、
温度センサ１２に検知誤差があって、現実の温度が、製
氷完了温度（−１２．５℃）に到達していない−１０．
５℃であっても、この時から５分後に離氷動作を行うた
め、製氷がその時間の間に完了して未完成氷を作ること
がない。

【００４５】また、第２タイマを有しているため、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−９．５℃より下がらない時でも、第２タイマ
が製氷完了の検知を行うため、実際には製氷が完了して
いるにも関わらず、いつまでたっても製氷完了検知がで
きないということがない。

【００４６】次に、図５のフローチャートを使用して、
第２の実施例のマイコン３４の動作を説明する。なお、
ステップ１〜６までの動作及びステップ１１以降の動作
は、図４と同じであるため、説明を省略する。

【００４７】ステップａ１では、製氷が進んでセンサ検
知温度Ｔが設定温度Ｔ2 以下になるのを待つ。設定温度
Ｔ2 は例えば−９．５℃である。センサ検知温度Ｔが設
定温度Ｔ2 以下になったことを確認すると、ステップａ
２で第２タイマに例えば２時間５５分をセットして、こ
のタイマを起動する。

【００４８】ステップａ３では、第２タイマが計時を完
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ａ４に進む。そして，この計時が完
了した場合には、ステップ１１に進む。

【００４９】ステップａ４では、センサ検知温度Ｔが設
定温度Ｔ2 以下であれば、ステップａ６に進む。また、
センサ検知温度Ｔが設定温度Ｔ2 を越えていれば、製氷
に適切な温度でないため、ステップａ５で第２タイマを
リセットしてステップａ１に戻り再度設定温度Ｔ2 以下
になるまで待つ。

【００５０】ステップａ６では、センサ検知温度Ｔが、
設定温度Ｔ1 以下になったかどうかを判断する。この設
定温度Ｔ1 は、例えば−１２．５℃である。このＴ1 の
設定は、製氷が確実に完了した時の製氷完了温度（−１
２．５℃）に温度センサ１２である。そして、センサ検
知温度Ｔが、設定温度Ｔ1 に達していなければステップ
ａ２に戻り、達していればステップ１１に進む。

【００５１】この実施例であれば、設定温度Ｔ2 に到達
しているか否かを２回見ているため、より完全な製氷制
御が行える。

【００５２】

【発明の効果】請求項１の自動製氷機付き冷蔵庫である
と、温度センサの検知温度が、設定温度以下になってか
ら第１設定時間後に離氷動作を行う。そのため、もし、
温度センサに検知誤差があって、現実の温度が、製氷完
了温度に到達していない温度であっても、この時から第
１設定時間後に離氷動作を行うため、製氷は常に完全に
行うことができる。

【００５３】請求項２の自動製氷機付き冷蔵庫である
と、第２設定温度に達した時に第２タイマ手段を動作さ
せ、第２設定時間後に製氷が完了したとして動作を行う
ため、冷蔵庫の扉の開け閉めや負荷が大きい場合など
に、実際には製氷が完了しているにもかかわらず、製氷
完了が検知できないというようなことがない。

【００５４】請求項３の自動製氷機付き冷蔵庫である
と、設定温度に到達しているか否かを２回見ているた
め、より完全な製氷制御が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一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。

【図２】自動製氷機の製氷皿近傍の外観を示す斜視図で
ある。

【図３】図２の自動製氷機付き冷蔵庫の制御回路の回路
図である。

【図４】図３のマイコンの動作を示すフローチャートで
ある。

【図５】図３のマイコンの動作を示す第２の実施例のフ
ローチャートである。

【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 ２２…製氷皿 ３４…マイコン ４３…製氷皿回転モータ ４６…給水ポンプモータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製氷皿の温度を検出する温度センサと、 前記温度センサで検出される温度が、製氷完了温度であ
   る第１設定温度以下になったときに第１温度判定信号を
   出力する第１温度判定手段と、 前記第１温度判定手段の第１温度判定信号によって計時
   が起動され、第１設定時間の計時を完了したときに第１
   計時完了信号を出力する第１タイマ手段と、 前記第１タイマ手段から第１計時完了信号が入力した時
   に製氷完了とする製氷完了検知手段とを有することを特
   徴とする自動製氷機付き冷蔵庫。
2. 【請求項２】前記温度センサで検出される温度が、前記
   第１設定温度より高い第２設定温度以下になったときに
   第２温度判定信号を出力する第２温度判定手段と、 前記第２温度判定手段の第２温度判定信号によって計時
   が起動され、第１設定時間より長い第２設定時間の計時
   を完了したときに第２計時完了信号を出力する第２タイ
   マ手段とを有し、 前記製氷完了検知手段は、前記第１温度判定手段及び前
   記第１タイマ手段の動作状態にかかわらず、前記第２タ
   イマ手段から第２計時完了信号が入力した時に製氷完了
   とすることを特徴とする請求項１記載の自動製氷機付き
   冷蔵庫。
3. 【請求項３】前記製氷完了検知手段は、前記第２タイマ
   手段の計時開始後、前記温度センサで検出される温度
   が、第２設定温度以上になったときに、前記第２タイマ
   手段をリセットして、前記第２温度判定手段から第２温
   度判定信号が再度入力してくるのを待つことを特徴とす
   る請求項２記載の自動製氷機付き冷蔵庫。