JP2000292042A - 自動製氷装置 - Google Patents
自動製氷装置Info
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- JP2000292042A JP2000292042A JP11097274A JP9727499A JP2000292042A JP 2000292042 A JP2000292042 A JP 2000292042A JP 11097274 A JP11097274 A JP 11097274A JP 9727499 A JP9727499 A JP 9727499A JP 2000292042 A JP2000292042 A JP 2000292042A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
- F25C2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25C2700/04—Level of water
Landscapes
- Production, Working, Storing, Or Distribution Of Ice (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】家庭用冷蔵庫の自動製氷装置に対し、簡単に一
定量の注水を行う。 【解決手段】注水機構，製氷皿，氷排出機構，氷剥離用
ヒータ１，製氷皿の温度センサ，貯氷量検出機構，及び
これらを制御する電子制御回路を備え，温度センサとし
てサーミスタ４を用い，注水された水の水位を検出し，
水量の変動を抑える。なお、サーミスタは，水位検知専
用でなく，製氷検知用サーミスタと兼用としている。
定量の注水を行う。 【解決手段】注水機構，製氷皿，氷排出機構，氷剥離用
ヒータ１，製氷皿の温度センサ，貯氷量検出機構，及び
これらを制御する電子制御回路を備え，温度センサとし
てサーミスタ４を用い，注水された水の水位を検出し，
水量の変動を抑える。なお、サーミスタは，水位検知専
用でなく，製氷検知用サーミスタと兼用としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，家庭用冷蔵庫に使用さ
れる自動製氷装置に関するものである。
れる自動製氷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】注水方法として，注水用ソレノイド・バ
ルブを開く時間を一定として，一定の注水量を得るのが
一般的である。また，サーミスタによる水位検知機能を
備えているとしても，一般の水位センサは，サーミスタ
自身に過大電流を流して自己発熱させ，そこに水が到達
する事で温度が下がり，水位検知を可能にしている。
ルブを開く時間を一定として，一定の注水量を得るのが
一般的である。また，サーミスタによる水位検知機能を
備えているとしても，一般の水位センサは，サーミスタ
自身に過大電流を流して自己発熱させ，そこに水が到達
する事で温度が下がり，水位検知を可能にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の様に，注水
用ソレノイド・バルブを開く時間を一定にすると，水道
管の水圧が一定していれば，一定の注水量を得られる
が，水圧の減少，注水用ソレノイド・バルブの能力低
下，或いは途中に水を濾過する為のフィルタが有る場合
はフィルタの目詰まり等が起こると，注水量が減少し，
作られた氷が小さくなってしまう，または極端な場合
は，注水されないまま装置が空運転されてしまうという
不具合が発生する。水位検知をしようとすると，専用の
センサを必要とし，コスト高となる。また，サーミスタ
を用いた一般の水位センサは，サーミスタ自身に過大電
流を流して自己発熱させ，そこに水が到達する事で温度
が下がり，水位検知を可能にしているが，センサ出力を
読込む入力回路の他に，サーミスタに過大電流を流す為
の回路を追加しなければならず，更にコスト高となる。
用ソレノイド・バルブを開く時間を一定にすると，水道
管の水圧が一定していれば，一定の注水量を得られる
が，水圧の減少，注水用ソレノイド・バルブの能力低
下，或いは途中に水を濾過する為のフィルタが有る場合
はフィルタの目詰まり等が起こると，注水量が減少し，
作られた氷が小さくなってしまう，または極端な場合
は，注水されないまま装置が空運転されてしまうという
不具合が発生する。水位検知をしようとすると，専用の
センサを必要とし，コスト高となる。また，サーミスタ
を用いた一般の水位センサは，サーミスタ自身に過大電
流を流して自己発熱させ，そこに水が到達する事で温度
が下がり，水位検知を可能にしているが，センサ出力を
読込む入力回路の他に，サーミスタに過大電流を流す為
の回路を追加しなければならず，更にコスト高となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による自動製氷装
置では，温度を連続的に検出できるセンサと検出回路，
及び注水量を調整できる制御回路を用いて，常に一定の
注水量を得る。また水位検知センサは，製氷検知用温度
センサと兼用する。
置では，温度を連続的に検出できるセンサと検出回路，
及び注水量を調整できる制御回路を用いて，常に一定の
注水量を得る。また水位検知センサは，製氷検知用温度
センサと兼用する。
【０００５】
【作 用】サーミスタとＡ／Ｄコンバータ内蔵マイコン
を用いて，注水された水の水位を検出し，常に一定量の
注水となる様，注水用ソレノイド・バルブを制御する。
水位検知方法としては，専用のセンサを追加せず，製氷
検知の為のサーミスタで兼用し，また，自動製氷装置が
設置される環境が，冷凍庫内である事を利用し，サーミ
スタが冷えた状態のところに水が到達する事で，温度が
上昇するのを検知する。
を用いて，注水された水の水位を検出し，常に一定量の
注水となる様，注水用ソレノイド・バルブを制御する。
水位検知方法としては，専用のセンサを追加せず，製氷
検知の為のサーミスタで兼用し，また，自動製氷装置が
設置される環境が，冷凍庫内である事を利用し，サーミ
スタが冷えた状態のところに水が到達する事で，温度が
上昇するのを検知する。
【０００６】
【実施例】図１及び図２に示す一実施例により，本発明
を具体的に説明する。図１は，本発明からなる自動製氷
装置のシステム・ブロック図である。図２は，本発明か
らなる自動製氷装置の水位検知実験データである。図１
において，１は製氷皿から氷を剥離する為の製氷皿に設
けられた電熱ヒータ，２は氷排出用の単相交流モータ，
３は注水用ソレノイド・バルブ，４は製氷皿温度を検出
するサーミスタ，５は氷貯蔵バケットに氷が所定量貯ま
った事を検出する氷貯まりセンサ用リミット・スイッ
チ，６はＡ／Ｄコンバータ内蔵マイコン，７はトライア
ックのゲート・ドライブ回路，８は５Ｖ出力のＤＣ電源
回路，９はトライアック，１０は製氷皿の過熱時に作動
する温度ヒューズであり，これらは図示の如く接続され
る。先ず始めに，６マイコンは４サーミスタの出力電圧
を逐次読込みＡ／Ｄ変換し，検出温度が例えば−５℃程
度まで冷えるのを待つ。その後，６マイコンからの制御
信号により７ゲート・ドライブ回路を経て９トライアッ
クが一定時間（例えば４秒）オンとなり３注水用ソレノ
イド・バルブが開き製氷皿に注水する。この最初の注水
時間は，水圧等の条件が悪化していない時に，一回の注
水で４サーミスタまで水が到達する時間が良い。６マイ
コンは，９トライアックをオフした後，水が４サーミス
タまで到達し，かつ４サーミスタが反応するまでの時間
待ち（例えば５秒）をし，再度，４サーミスタの出力電
圧を読込みＡ／Ｄ変換し，注水開始時の温度（この例で
は−５℃）と比較する。ここで注水後の温度が，注水開
始時の温度に対し一定温度以上（例えば１．５℃以上）
上昇すれば，水位検知完了とし，一定温度以上上昇しな
ければ，水圧の減少等が発生したと判断して，微量の注
ぎ足し（例えば０．５秒）をする。以降，時間待ち，温
度比較，注ぎ足しを繰り返し，水位を検知した時点で注
水終了とする。この時，注ぎ足しを繰り返す回数が，所
定回数（例えば８回）を越えてしまえば，注水機構また
はセンサ機構等に異常が発生したと判断して，所定の異
常処理を行う。この注水処理の様子を図２を用いて説明
する。図２において，１１は注水口付近のキューブ内温
度，１２はサーミスタ付近のキューブ内温度，１３は製
氷皿自体の温度，１４はサーミスタの検出温度である。
１１注水口付近のキューブ内温度が−５℃の時注水さ
れ，水温（約０．５℃）まで上昇する。１２サーミスタ
付近のキューブ内温度は，サーミスタ付近のキューブに
水が到達するまでの時間（約１５秒）後に約−１℃まで
上昇している。更に，水がサーミスタに到達し，かつサ
ーミスタが反応するまでの時間（約１８秒）後，１４サ
ーミスタの検出温度は水温（約０．５℃）まで上昇す
る。この時，１４サーミスタの検出温度の上昇分は約
４．５℃であり，この上昇分を検知して，水位検知完了
となる。このデータが示す様に，１３製氷皿自体の温度
の上昇仕方より，１４サーミスタの検出温度の上昇仕方
の方が急峻である事も，本発明の特徴である。以上の注
水処理が完了すると，６マイコンは改めて４サーミスタ
の出力電圧を逐次読込みＡ／Ｄ変換し，製氷完了を検知
するシーケンスに移る。６マイコンが製氷検知の後，ヒ
ータ制御信号とモータ制御信号は，７ゲート・ドライブ
回路を経て９トライアックをオンとし，１ヒータと２氷
排出用モータに通電を行う。２氷排出用モータが回転し
氷排出機構の爪が氷に突き当たると，しばらくの間２氷
排出用モータはロック状態となる。１ヒータにより製氷
皿温度が上昇し，製氷皿に接している部分の氷が溶け始
めて氷が製氷皿から剥離すると，２氷排出用モータのロ
ックが解放されて氷が排出される。氷の排出が完了した
ら，１ヒータへの通電を止めて，氷排出機構の爪を所定
の位置で停止し製氷動作の１サイクルが完了する。この
サイクルを続けて行うと，排出された氷を貯蔵するバケ
ットに氷が貯まり，氷が所定量となった時点で５氷貯ま
りセンサ用リミット・スイッチが作動し，６マイコン
は，そのリミット・スイッチが作動した事を検出し製氷
サイクルを一時停止する。使用者によりバケットから氷
が取り出されると，５氷貯まりセンサ用リミット・スイ
ッチが復帰し，６マイコンはこれを検出し製氷サイクル
を再開する。以上，本発明の一実施例を示したが，ここ
で使用されるセンサはサーミスタ以外の温度センサであ
っても差し支え無い。Ａ／Ｄコンバータ内蔵マイコン
は，Ａ／Ｄコンバータとマイコンの２チップ構成でも実
現できるし，マイコンを使用しない制御回路であっても
構わない。モータ等を駆動するパワー・スイッチング素
子は，例えばリレー等のメカニカル接点でも良いし，モ
ータも単相交流モータに限定されない。氷貯まりセンサ
用リミット・スイッチは，例えば磁石とホール素子を用
いた磁気式のスイッチでも良いし，フォトセンサの様な
ものでも良い。ここで，１個のセンサで水位検知と製氷
検知の両方を実現させ易くする為の，センサ取付方法に
ついても記述する。製氷検知，つまり製氷皿の温度を正
確に測定する為には，センサと製氷皿を密着させる，或
いは，製氷皿の中に直接埋め込むのが望ましい。しか
し，製氷皿の熱容量が大きい場合（本実施例では，製氷
皿の材質としてアルミ・ダイキャストを使用），センサ
検出温度は水温よりむしろ製氷皿の温度に委ねられ，水
位検知しにくくなる。そこで，センサの一部が水に直接
触れる様に配置し，更に，製氷皿との熱的結合を低下さ
せる為に，熱伝導率の低い材質（本実施例では樹脂）を
介して，センサを製氷皿に取付けている。但し，それぞ
れの温度を正確に測定する為に，２個以上のセンサを用
いても同様の効果となる事は言うまでもない。
を具体的に説明する。図１は，本発明からなる自動製氷
装置のシステム・ブロック図である。図２は，本発明か
らなる自動製氷装置の水位検知実験データである。図１
において，１は製氷皿から氷を剥離する為の製氷皿に設
けられた電熱ヒータ，２は氷排出用の単相交流モータ，
３は注水用ソレノイド・バルブ，４は製氷皿温度を検出
するサーミスタ，５は氷貯蔵バケットに氷が所定量貯ま
った事を検出する氷貯まりセンサ用リミット・スイッ
チ，６はＡ／Ｄコンバータ内蔵マイコン，７はトライア
ックのゲート・ドライブ回路，８は５Ｖ出力のＤＣ電源
回路，９はトライアック，１０は製氷皿の過熱時に作動
する温度ヒューズであり，これらは図示の如く接続され
る。先ず始めに，６マイコンは４サーミスタの出力電圧
を逐次読込みＡ／Ｄ変換し，検出温度が例えば−５℃程
度まで冷えるのを待つ。その後，６マイコンからの制御
信号により７ゲート・ドライブ回路を経て９トライアッ
クが一定時間（例えば４秒）オンとなり３注水用ソレノ
イド・バルブが開き製氷皿に注水する。この最初の注水
時間は，水圧等の条件が悪化していない時に，一回の注
水で４サーミスタまで水が到達する時間が良い。６マイ
コンは，９トライアックをオフした後，水が４サーミス
タまで到達し，かつ４サーミスタが反応するまでの時間
待ち（例えば５秒）をし，再度，４サーミスタの出力電
圧を読込みＡ／Ｄ変換し，注水開始時の温度（この例で
は−５℃）と比較する。ここで注水後の温度が，注水開
始時の温度に対し一定温度以上（例えば１．５℃以上）
上昇すれば，水位検知完了とし，一定温度以上上昇しな
ければ，水圧の減少等が発生したと判断して，微量の注
ぎ足し（例えば０．５秒）をする。以降，時間待ち，温
度比較，注ぎ足しを繰り返し，水位を検知した時点で注
水終了とする。この時，注ぎ足しを繰り返す回数が，所
定回数（例えば８回）を越えてしまえば，注水機構また
はセンサ機構等に異常が発生したと判断して，所定の異
常処理を行う。この注水処理の様子を図２を用いて説明
する。図２において，１１は注水口付近のキューブ内温
度，１２はサーミスタ付近のキューブ内温度，１３は製
氷皿自体の温度，１４はサーミスタの検出温度である。
１１注水口付近のキューブ内温度が−５℃の時注水さ
れ，水温（約０．５℃）まで上昇する。１２サーミスタ
付近のキューブ内温度は，サーミスタ付近のキューブに
水が到達するまでの時間（約１５秒）後に約−１℃まで
上昇している。更に，水がサーミスタに到達し，かつサ
ーミスタが反応するまでの時間（約１８秒）後，１４サ
ーミスタの検出温度は水温（約０．５℃）まで上昇す
る。この時，１４サーミスタの検出温度の上昇分は約
４．５℃であり，この上昇分を検知して，水位検知完了
となる。このデータが示す様に，１３製氷皿自体の温度
の上昇仕方より，１４サーミスタの検出温度の上昇仕方
の方が急峻である事も，本発明の特徴である。以上の注
水処理が完了すると，６マイコンは改めて４サーミスタ
の出力電圧を逐次読込みＡ／Ｄ変換し，製氷完了を検知
するシーケンスに移る。６マイコンが製氷検知の後，ヒ
ータ制御信号とモータ制御信号は，７ゲート・ドライブ
回路を経て９トライアックをオンとし，１ヒータと２氷
排出用モータに通電を行う。２氷排出用モータが回転し
氷排出機構の爪が氷に突き当たると，しばらくの間２氷
排出用モータはロック状態となる。１ヒータにより製氷
皿温度が上昇し，製氷皿に接している部分の氷が溶け始
めて氷が製氷皿から剥離すると，２氷排出用モータのロ
ックが解放されて氷が排出される。氷の排出が完了した
ら，１ヒータへの通電を止めて，氷排出機構の爪を所定
の位置で停止し製氷動作の１サイクルが完了する。この
サイクルを続けて行うと，排出された氷を貯蔵するバケ
ットに氷が貯まり，氷が所定量となった時点で５氷貯ま
りセンサ用リミット・スイッチが作動し，６マイコン
は，そのリミット・スイッチが作動した事を検出し製氷
サイクルを一時停止する。使用者によりバケットから氷
が取り出されると，５氷貯まりセンサ用リミット・スイ
ッチが復帰し，６マイコンはこれを検出し製氷サイクル
を再開する。以上，本発明の一実施例を示したが，ここ
で使用されるセンサはサーミスタ以外の温度センサであ
っても差し支え無い。Ａ／Ｄコンバータ内蔵マイコン
は，Ａ／Ｄコンバータとマイコンの２チップ構成でも実
現できるし，マイコンを使用しない制御回路であっても
構わない。モータ等を駆動するパワー・スイッチング素
子は，例えばリレー等のメカニカル接点でも良いし，モ
ータも単相交流モータに限定されない。氷貯まりセンサ
用リミット・スイッチは，例えば磁石とホール素子を用
いた磁気式のスイッチでも良いし，フォトセンサの様な
ものでも良い。ここで，１個のセンサで水位検知と製氷
検知の両方を実現させ易くする為の，センサ取付方法に
ついても記述する。製氷検知，つまり製氷皿の温度を正
確に測定する為には，センサと製氷皿を密着させる，或
いは，製氷皿の中に直接埋め込むのが望ましい。しか
し，製氷皿の熱容量が大きい場合（本実施例では，製氷
皿の材質としてアルミ・ダイキャストを使用），センサ
検出温度は水温よりむしろ製氷皿の温度に委ねられ，水
位検知しにくくなる。そこで，センサの一部が水に直接
触れる様に配置し，更に，製氷皿との熱的結合を低下さ
せる為に，熱伝導率の低い材質（本実施例では樹脂）を
介して，センサを製氷皿に取付けている。但し，それぞ
れの温度を正確に測定する為に，２個以上のセンサを用
いても同様の効果となる事は言うまでもない。
【０００７】
【発明の効果】本発明によれば，専用の水位センサを追
加する事無く，また，サーミスタを発熱させる為の回路
も必要とせず，マイコンのソフト処理のみで，水圧が変
動よると水量も変化すると言う等の不具合を抑え，一定
量の注水を可能とする。
加する事無く，また，サーミスタを発熱させる為の回路
も必要とせず，マイコンのソフト処理のみで，水圧が変
動よると水量も変化すると言う等の不具合を抑え，一定
量の注水を可能とする。
【図１】図１は本発明の一実施例のシステム・ブロック
図である。
図である。
【図２】図２は本発明の一実施例の水位検知実験データ
である。
である。
１：ヒータ ２：氷排出用モータ ３：注水用ソレノイド・バルブ ４：サーミスタ ５：氷貯まり検出センサ用リミット・スイッチ ６：マイコン ７：トライアックのゲート・ドライブ回路 ８：５ＶＤＣ電源 ９：トライアック １０：温度ヒューズ １１：注水口付近のキューブ内温度 １２：サーミスタ付近のキューブ内温度 １３：製氷皿自体の温度 １４：サーミスタの検出温度
Claims (3)
- 【請求項１】注水機構，製氷皿，氷排出機構，氷剥離用
ヒータ，製氷皿の温度センサ，貯氷量検出機構と，これ
らを制御する電子制御回路を有し，少なくとも注水機構
以外の構成要素が冷凍庫内に設置される家庭用冷蔵庫に
使用される自動製氷装置で，温度を連続的に検出できる
センサを用いて，注水された水の水位を検出し，一定の
注水量が得られる事を特徴とする自動製氷装置。 - 【請求項２】１個のセンサで水位検知と，製氷が完了し
た事も検出できる制御方法と，前記制御方法を確実にす
る為に，製氷皿の温度の影響を受けにくくし，かつ目的
の水位にセンサを配置する事を特徴とする，請求項１に
記載した自動製氷装置。 - 【請求項３】水位検出方法として，センサの検知温度が
水温以下（０℃以下）になってから注水し，水がセンサ
に達した時の温度上昇を検出する事を特徴とする，請求
項１に記載した自動製氷装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11097274A JP2000292042A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 自動製氷装置 |
| US09/410,128 US6334318B1 (en) | 1998-10-01 | 1999-09-30 | Automatic ice making apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11097274A JP2000292042A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 自動製氷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000292042A true JP2000292042A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14187957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11097274A Pending JP2000292042A (ja) | 1998-10-01 | 1999-04-05 | 自動製氷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000292042A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100437388B1 (ko) * | 2001-08-14 | 2004-06-25 | 주식회사 엘지이아이 | 냉장고용 제빙기 및 검사방법 |
| US7201007B2 (en) | 2003-12-24 | 2007-04-10 | Matsushita Electric Industrial Co. | Automatic ice making device |
-
1999
- 1999-04-05 JP JP11097274A patent/JP2000292042A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100437388B1 (ko) * | 2001-08-14 | 2004-06-25 | 주식회사 엘지이아이 | 냉장고용 제빙기 및 검사방법 |
| US7080518B2 (en) | 2001-08-14 | 2006-07-25 | Lg Electronics Inc. | Ice maker for refrigerator and method of testing the same |
| US7201007B2 (en) | 2003-12-24 | 2007-04-10 | Matsushita Electric Industrial Co. | Automatic ice making device |
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