JPH0765833B2

JPH0765833B2 - 自動製氷機付き冷蔵庫

Info

Publication number: JPH0765833B2
Application number: JP63237116A
Authority: JP
Inventors: 浩大池
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1995-07-19
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: JPH0285663A

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。

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−12℃以下にな
ったことをもって製氷完了を検知していた。

（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
を庫内いっぱ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−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るが、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Ｄを出力する計時手段18とを備え、計時完
了信号Ｄ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16が温度判別信号Ｃを出力する。したがっ
て、計時手段18からの計時完了信号Ｄの出力を持つまで
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P₂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T₁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18が
計時完了信号Ｄ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Ｄ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１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ている。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。

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234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34の入力ポー
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36との接続点37の倫理信号は、マイクロコンピュ
ータ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の倫理信号も、マイクロ
コンピュータ34の入力ポートに入力される。

マイクロコンピュータ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の回動を駆動するモータ43を介して直流電
源Vc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トランジスタ4
5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
流電源Vc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50を介して直流電源
Vcに接続される。

なお、マイクロコンピュータ34は、上記入出力ポートの
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T₀以上になったか否かをステッ
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33でデジ
タル信号に変換されてマイクロコンバータ34に入力され
る。なお、設定温度T₀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T₀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バータ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46を作動させて製氷皿22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T0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以下になった否かを調べる。設定温度T
₂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、内部タイ
マがカウントアッ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。

本発明の実施例に係る自動製氷機付き冷蔵庫１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１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T₀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t₁₁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t₁₂に設定温度T₂まで下がる。したがっ
て、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１のセンサ検知温度Ｔの時間変化
を示す図である。冷蔵庫１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t₂₁に設定温度T₁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１では、時刻t₂₁から３
時間が経過した時刻t₂₂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T1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ぱいに詰め、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
を測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た後、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もよい。

［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
ンサ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供することができる。

【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、46…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。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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。