JP2007240073A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】取り外し可能な自動製氷機付き冷蔵庫において、製氷皿が取り外されている状態にある場合、給水動作をさせないようにする冷蔵庫を提供する。
【解決手段】満氷検知と製氷皿が離氷機構８に取付けられているかどうかを検知する製氷皿有無検知を兼用させた満氷検知入力手段２５と、給水前に離氷動作を行い満氷検知入力手段２５からの信号入力により給水装置から製氷皿に給水するかどうかを制御する給水制御手段２６を備えることにより、製氷皿がはずされているときは給水動作を行わないので製氷皿が外されているのに給水されて貯氷容器が水浸しになるのを防ぐ。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動製氷において着脱可能な製氷皿を有する冷蔵庫に関するものである。

近年冷蔵庫は自動製氷機が付いたものが主流になっている。冷蔵庫等に組み込まれる自動製氷機は、冷蔵庫内に設けた貯水タンクから製氷用水が給水パイプにより自動的に供給され、製氷が自動的に行われて、氷ができると製氷皿を回転させ、かつひねりを加えて、製氷皿内の氷を貯氷容器内に落下させ、貯氷容器内の氷が一定量に溜まったら、貯氷検知レバー等により検出されて、製氷動作を停止しそして貯氷容器内の氷が少なくなると、それが貯氷検知レバーで検知されて再び水が供給され、製氷が自動的に再開するという構成になっている。ここで、自動製氷機の製氷皿は、一般に自動製氷機のモータによって駆動される駆動機構の回転軸と連結固定されているが、駆動機構から分離できず、製氷皿の庫外への取り外しはできないという構造であった。そこで、製氷皿の衛生性を高めるために製氷皿を駆動機構と分離させ、冷蔵庫外に取り出せるような構造に改良し、製氷皿の掃除等を容易に行えるようにした自動製氷機付き冷蔵庫が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１３は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の自動製氷機が設けられている部分の構造を示す一部縦断面図であり、図１４は自動製氷機の分解斜視図である。各図において、１は冷凍冷蔵庫本体で、この本体１は内部に冷凍室２と冷蔵室３とを有している。４は冷凍室２の前面開口部を開閉する扉であり、５は冷蔵室３の前面開口部を開閉する扉である。自動製氷機６は冷凍室２に設けられており、その全体構成は、製氷皿７と、製氷完了時に製氷皿７にひねりを加えながら下向きに回動させて離氷させるための駆動機構８とからなる。９がその駆動機構８を収納した機構ボックスで、内部にモータやギヤ等を有している。機構ボックス９は、冷凍室２の奥部の所定箇所に設置固定されている。１０は、機構ボックス９から突出した回転軸で、製氷皿７と連結してこれを回動させる。

冷蔵室３内には、製氷用の水を貯める貯水タンク１１が設けられ、そのタンク１１内の水は、ポンプ１２により給水管１３を介して冷凍室２内の製氷皿７の上部に導かれ、上方から給水される。この製氷皿７は上面が開口した箱型の容器状をなすとともに、その内部が複数の小室７ｍに仕切られていて、所定の大きさの氷を製造するようになっている。なお、２１は冷却ファン、２２は蒸発器である。

製氷皿７には、機構ボックス９と向き合う側の長手方向端部７ｂの中心部分に、回転軸１０に嵌め合せ可能な連結部１４が一体に設けられている。そして製氷皿７のこの連結部１４とは反対側の長手方向端部７ｃより、製氷機支持具１５に設けた製氷皿支持部として作用する長い軸部１６が貫挿されて、製氷皿７が製氷機支持具１５に回転自在に支持されるようになっている。これにより、製氷皿７は、機構ボックス９内のモータにより、回動軸線Ｐを支点として、例えば最初、時計方向に回動されて、次に反転し、反時計方向に回動することになっている。なお、製氷皿７の長手方向端部７ｃに、ひねりを行わせるための突起１７が設けられ、一方製氷機支持具１５の軸部１６が突出する端壁２０ａ内面には、突起１７が嵌合し摺動する円弧状の案内溝１８が形成されており、回転軸１０による製氷皿７の回動に伴い、突起１７が案内溝１８を摺動しついに案内溝１８の一端側に到達し回転が止められた以降は、製氷皿７にはひねりが加えられて、氷が離氷し易くなっている。

１９は、貯氷容器で、製氷皿７の下方において出し入れ可能に配置され、製氷皿７が製氷完了時に回動し、離氷動作を行った時に落下する氷を受け入れるようになっている。

ここで、製氷皿７がこの製氷機支持具１５に回動自在に装着されていると共に、製氷皿７と製氷機支持具１５とは一体になって、機構ボックス９側の回転軸１０から、分離できるような構造となっていることを特徴とするもので、これによって、製氷皿７の清掃などが簡単に行えるようになるというものである。
特開２０００−１６１８２４号公報

しかしながら、上記従来の構成では製氷皿がはずされた状態であっても、製氷動作を行うことになり製氷皿をはずされた状態で給水動作された場合に貯氷容器に給水された水がそのまま落下し、貯氷容器に蓄えられた氷が板状に固まり氷が取り出せなくなってしまうという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、製氷皿を取り外すことのできる自動製氷機能を有する冷蔵庫において、製氷皿が取り外されている状態において、安価な構成で給水動作をさせないようにする冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために本発明の冷蔵庫は、満氷検知と製氷皿が離氷機構に取付けられているかどうかを検知する製氷皿有無検知を兼用させた満氷検知入力手段と、給水前に離氷動作を行い満氷検知入力手段からの信号入力により給水装置から製氷皿に給水するかどうかを制御する給水制御手段を備えることにより、製氷皿がはずされているときは給水動作を行わないようにしたものである。

これによって、製氷皿がはずされた状態では給水動作されることがなく、貯氷容器に給水された水がそのまま落ちてしまうということがない。

本発明の冷蔵庫は、満氷検知と製氷皿が離氷機構に取付けられているかどうかを検知する製氷皿有無検知を兼用させた満氷検知入力手段と、給水前に離氷動作を行い満氷検知入力手段からの信号入力により給水装置から製氷皿に給水するかどうかを制御する給水制御手段を備えているので、製氷皿がはずされているときは給水動作が行われず、貯氷容器が水浸しになることを防ぐことが出来る。

請求項１に記載の発明は、給水装置から給水された水を冷凍室内に設置した製氷皿に貯溜して製氷し、製氷後に離氷機構により製氷皿を反転させて離氷させるようにし、前記製氷皿が離氷機構から自在に取り外せるようにし、離氷させた氷を貯える貯氷箱において氷が一定の量を超えると満氷として離氷動作を停止させる自動製氷機付き冷蔵庫において、満氷検知と前記製氷皿が前記離氷機構に取付けられているかどうかを検知する製氷皿有無検知を兼用させた満氷検知入力手段と、給水前に離氷動作を行い前記満氷検知入力手段からの信号入力により前記給水装置から製氷皿に給水するかどうかを制御する給水制御手段とを備えたものであり、製氷皿がはずされているときは満氷を検知したときと同じく給水動作をおこなわないようにするので、製氷皿が無いのに誤って給水動作を行い貯氷容器を水浸ししてしまうことがない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記製氷皿が格納される冷凍室のドア開閉検知を行う製氷室ドア開閉検知手段と、離氷後に製氷室ドア開閉検知手段からドア開閉の入力があった場合のみ前記離氷機構を動作させるようにしたものであり、製氷室ドアが開けられて製氷皿が取り出される可能性があるときのみ動作させるようにしているので不必要に離氷動作をさせず、製氷皿がとりはずされていないときは素早く給水動作を実行することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記離氷機構の動作開始からの時間を計測する離氷動作時間タイマと、給水前の動作において離氷動作時間タイマが動作開始して一定時間以内に満氷検知入力手段からの満氷検知信号がなければ、離氷動作を中断し製氷皿を水平位置に戻すようにしたものであり、製氷皿の有無検知のために不必要に離氷動作を全工程することがなく、離氷機構に過度のストレスを不必要に与えることが無いので駆動系の耐久年数を低下させることがない。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、給水前に前記満氷検知入力手段からの信号入力により給水動作をさせない場合に製氷停止中であることを使用者に知らせる製氷停止通知手段を備えたものであり、製氷皿が外されている場合は製氷停止状態を報知するので、製氷皿が取り外されて製氷停止状態になっている旨を使用者に気づかせることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、製氷停止を使用者が意図的に行うことが出来る製氷停止入力手段と、使用者が製氷停止手段の解除を行う際に離氷動作を行い満氷検知入力があれば製氷停止を解除できないようにしたものであり、製氷皿が外されている場合に誤って製氷停止を解除してしまうことがなく、製氷皿が外されている旨を使用者に知らせることができる。

以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明するが、従来例と同一構成について同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の機能ブロック図である。２３は製氷皿位置検知手段で、製氷皿駆動手段８に接続された回転軸１０の回転角を位置信号として検知する。自動製氷制御手段２４は、製氷皿位置検知手段２３の位置検知信号入力により、製氷皿駆動手段である駆動機構８を制御するものである。自動製氷制御手段２４は、電子基板に実装されたマイコン（図示せず）などで構成され制御アルゴリズムがプログラミングされている。２５は、満氷検知入力手段で製氷皿駆動手段８に接続された回転軸１０に取付けられたアーム（図示せず）を離氷動作中に貯氷箱まで降下させ最下点に降りるまでに障害物（貯氷箱に貯えられた氷）にあたると満氷検知入力信号を自動製氷制御手段２４に出力する。また満氷検知入力手段２５は、製氷皿７が取りはずされている時は製氷皿駆動手段８に接続された回転軸１０に取付けられたアームが最下点の途中までしか動作させないようになっており、製氷皿有無検知と兼用している。２６は給水制御手段で、満氷検知入力が入力されると給水を待機させる。

自動製氷制御手段２４による動作を図２から図５を用いてさらに詳細に説明する。図２は製氷皿の位置が−２０°から７０°の位置にあるときに製氷皿を回転駆動させる初期化動作タイミングチャートである。まず初めに正転方向に１秒間だけ回転軸１０と接続されている製氷皿７を回転させる。このとき（（２）のとき）製氷皿位置検知信号２３から入力される位置検知信号がずっとＨレベルであればさらに正転を継続する。位置検知信号がＬレベルになった時点（（３）のとき）で製氷皿駆動手段を一旦停止させ、今度は逆方向に回転させる（４）。位置検知信号からＨ信号が入力されたら（（５）のとき）マスク時間ｔ１時間後に位置検知信号を入力し（６）、Ｈ信号であればさらに逆転を継続し、Ｌ信号を検知した時点（７）で停止させる。次に再び正方向に回転させ（８）、Ｈ信号を検知（９）して、２．１秒後（１０）に止めると製氷皿７は水平位置になる。

図３は、製氷皿の位置が７０°から１６０°位置にあるときに製氷皿を回転駆動させる初期化動作タイミングチャートである。図２と同じく動作開始点（１）から正転方向に１秒間だけ回転させる。このとき位置検知信号がＬ信号であれば（２）、一旦停止し逆転を開始する（３）。位置検知信号がＨ信号を検知すると（４）、マスク時間ｔ１時間後（５）からＬ信号を検知するまで逆転を継続する。Ｌ信号を検知したとき（６）一旦停止させ、正転方向に動作させて（７）Ｈ信号を検知（８）して２．１秒後に停止させると製氷皿７は水平位置になる。

図４は、製氷皿の位置が１６０°以上のときの製氷皿を回転駆動させる初期化動作タイミングチャートである。この場合も図２と同じように動作開始点（１）から正転方向に１秒間回転駆動させる。このとき位置検知信号がＨ信号であれば（２）、さらに正転を継続させる。正転時間が１０．４秒以上あれば一旦停止させ（３）、逆転をさせる（４）。位置検知信号がＬ信号を検知すると（５）、マスク時間ｔ２時間以上位置検知信号を無視して逆転を継続させる（７）。位置検知信号がＬ信号になるまで逆転を継続させ、Ｌ信号を入力した時点（８）で停止させる。つぎに正転方向に回転を開始させ（９）、Ｈ信号を検知（８）して２．１秒後に停止させ製氷皿７を水平位置にさせる。

図５は離氷動作タイミングチャートで、図２から図４の初期化動作後にポンプ１２により製氷皿７に給水され、製氷皿７で氷ができたと検知したときに駆動機構８を駆動させて離氷動作を行う。動作開始点（１）から正転動作を開始し、正転時間がｔ１時間（２）になったときに位置検知入力がＨであればｔ３時間（３）以降に位置検知入力がＬであることを確認する。さらに正転を継続し位置検知入力がＨになった時点で停止させる（４）。この位置が製氷皿７がひねりきった位置となり離氷が完全に行われる。１秒間停止後（５）逆転動作を開始しｔ２時間後に位置検知信号がＨであることを確認する（６）。その後位置検知信号がＬになるまで逆転を続け、位置検知信号がＬになれば停止させ（７）、１秒停止後に正転動作を開始し（８）、２．１秒間正転させると製氷皿７は原点に復帰する（９）。

図６は、製氷皿が取り外された時に給水前に行う満氷検知動作タイミングチャートである。まず初めに正転方向に回転軸１０と接続されている製氷皿７を回転させる。位置検知信号がＬレベルになった時点（（２）のとき）で製氷皿駆動手段を一旦停止させる。正転開始から位置検知信号がＬレベルになるまでの時間が予め決められた時間ｔ１以内であれば満氷検知とする。満氷検知入力が確定すれば逆方向に回転させ（３）、正転方向に位置検知信号からＨ信号が入力されたら（（４）のとき）マスク時間ｔ４時間後に位置検知信号を入力し（５）、Ｈ信号であればさらに逆転を継続し、Ｌ信号を検知した時点（６）で停止させる。次に再び正方向に回転させ（７）、Ｈ信号を検知（８）して、２．１秒後（９）に止めると製氷皿７は水平位置になる。

次に、給水時の製氷皿の有無検知をおこなうための動作を図７の製氷皿検知動作フローチャートで説明する。製氷皿７で氷ができると離氷タイミング（ＳＴＥＰ１）として離氷動作を行う（ＳＴＥＰ２）。このとき満氷検知入力がなければ（ＳＴＥＰ３）給水動作を行い（ＳＴＥＰ４）次回の製氷に備える。満氷検知入力があれば（ＳＴＥＰ３）、給水動作を停止させる（ＳＴＥＰ５）。時間Ｔ１が経過すれば（ＳＴＥＰ６）、再度離氷動作を行い、満氷検知入力があるかどうかを確認する。満氷検知入力が解除されるまで一定時間ごとに離氷動作を行うことで、製氷皿７が取付けられたときに製氷動作に移行できるようにする。

図８は製氷室ドア開閉検知手段を加えた機能ブロック図である。製氷室ドア開閉検知手段２７は、ドアの開閉によるスイッチなどで構成される。

図９は、製氷室ドア開閉検知手段を加えた場合の製氷皿検知動作フローチャートである。製氷皿７で氷ができると離氷タイミング（ＳＴＥＰ１）として離氷動作を行う（ＳＴＥＰ２）。このとき満氷検知入力がなければ（ＳＴＥＰ３）給水動作を行い（ＳＴＥＰ４）次回の製氷に備える。満氷検知入力があれば（ＳＴＥＰ３）、給水動作を停止させる（ＳＴＥＰ５）。ここで製氷室のドア開閉検知入力があれば（ＳＴＥＰ６）、製氷皿７が取付けられた可能性があるとして再度離氷動作を行い、満氷検知入力があるかどうかを確認する。満氷検知入力が解除されなければ、ドアの開閉検知入力を待ち製氷停止のままとする。

図１０は、離氷動作時間タイマを加えた機能ブロック図である。離氷動作時間タイマ２８は、離氷動作を開始して同時にスタートし、一定時間ｔ５内に位置検知信号がＬにならなければ正転動作途中で中断し原点位置にもどすようにする。通常の離氷動作においては図５において説明したように、ｔ１時間以降に位置検知信号がＬにならなければ動作を継続させることとしたが、給水前に離氷動作を行い製氷皿７の検知を行う場合に離氷動作を時間ｔ５で中断することで離氷時のひねり動作を行わないようにする。

図１１は冷蔵庫本体の冷蔵室に設置され温度調節などの設定を使用者が行う操作パネルの概略図である。２９は操作パネルである。３０は、冷蔵庫本体１の冷蔵室３の温度調節を行うための冷蔵室温度調節ボタンで、ボタンを押す毎に冷蔵室３の温度調節が弱から強へ切り替わる。３１は冷凍室２の温度調節を行うための冷凍室温度調節ボタンで、ボタンを押す毎に冷凍室２の温度調節が弱から強へ切り替わる。３２は満氷検知入力があったときに製氷停止になったことを使用者に知らせる製氷停止通知手段であるＬＥＤである。満氷検知入力となった場合にＬＥＤを点灯させる。

図１２は、製氷停止及び停止の解除指令が行えるスイッチである製氷停止入力手段を加えた操作パネルの概略図である。製氷皿７が取付けられている時は、使用者により製氷制御を行わせるか否かを製氷停止入力手段３３で操作する。製氷皿７が取り外されて満氷検知入力があった場合は、使用者が製氷停止入力手段３３で製氷停止状態を解除しようとしても製氷停止解除とはならず製氷停止通知手段３２であるＬＥＤは点灯したままになっている。

以上のように本実施の形態においては、製氷皿７へ給水する前に離氷動作を行い、皿検知を兼ねた満氷検知入力手段２５によって製氷皿７がなければ満氷検知となって給水動作を待機させるので製氷皿７がないのに水が給水されて貯氷容器を水浸しにすることがなくなる。

また本実施の形態では、製氷皿が格納される冷凍室のドア開閉検知を行う製氷室ドア開閉検知手段２７を備え、離氷動作後に製氷皿７の格納されている冷凍室（製氷室）のドア開閉が検知した場合にのみ給水前に離氷動作をさせるので、不必要に製氷皿検知のために離氷動作をすることがなく、製氷皿７の取外し行為がなされる可能性のない場合は素早く給水動作に移行させることができ、製氷時間の短縮を図れる。

また本実施の形態では、離氷動作開始から満氷検知入力が期待される時間までの一定時間を計測する離氷動作時間タイマ２８を備え、満氷検知入力が期待される時間内に満氷検知が入力されなければ離氷動作を中断し製氷皿７を水平に戻すようにしたので、製氷皿検知のための離氷動作で製氷皿７がある場合にひねり位置まで回転させることがなく離氷機構８の部品の耐久年数を不必要に低下させてしまうことがない。

また本実施の形態では、製氷皿７が取り外されていると判断すると、製氷停止通知手段３２により使用者に製氷停止になっていることを知らせるようにしたので、製氷皿７が取り外されているため製氷停止になっていることをしらせることができるので、氷ができてない状態の原因を知らせることができ、不必要な不安を抱かせない。

また本実施の形態では、製氷停止状態にしたり、製氷停止状態を解除させることができる製氷停止入力手段３３を備え、製氷皿７が取り外されえていると検知したときには製氷停止を解除できないようにしたので、製氷皿が外されている場合に誤って製氷停止を解除してしまうことがなく、製氷皿が外されている旨を使用者に知らせることができる。

本実施の形態では、各々の機能ごとに説明をしたがそれぞれを組み合わせて用いてもなんら問題はない。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、満氷検知入力で製氷皿の有無を検知させ、製氷皿がない場合に給水させないようにしたので、製氷用途の冷蔵庫に限らずあらゆる貯水容器が分離可能な給水装置にも適用できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の機能ブロック図 同実施の形態の製氷皿−２０°〜７０°位置時の初期化動作タイミングチャート 同実施の形態の製氷皿７０°〜１６０°位置時の初期化動作タイミングチャート 同実施の形態の製氷皿１６０°以上位置時の初期化動作タイミングチャート 同実施の形態の離氷動作タイミングチャート 同実施の形態の満氷検知動作タイミングチャート 同実施の形態の製氷皿検知動作フローチャート 同実施の形態の製氷室ドア開閉検知手段を加えた機能ブロック図 同実施の形態の製氷室ドア開閉検知手段を加えた場合の製氷皿検知動作フローチャート 同実施の形態の離氷動作時間タイマを加えた機能ブロック図 同実施の形態の操作パネルの概略図 同実施の形態の製氷停止入力手段を加えた操作パネルの概略図 従来冷蔵庫の一部縦断面図 従来冷蔵庫の自動製氷機の分解斜視図

符号の説明

７ 製氷皿
２５ 満氷検知入力手段
２６ 給水制御手段
２７ 製氷室ドア開閉検知手段
２８ 離氷動作時間タイマ
３２ 製氷停止通知手段
３３ 製氷停止入力手段

Claims (5)

1. 給水装置から給水された水を冷凍室内に設置した製氷皿に貯溜して製氷し、製氷後に離氷機構により製氷皿を反転させて離氷させるようにし、前記製氷皿が離氷機構から自在に取り外せるようにし、離氷させた氷を貯える貯氷箱において氷が一定の量を超えると満氷として離氷動作を停止させる自動製氷機付き冷蔵庫において、満氷検知と前記製氷皿が前記離氷機構に取付けられているかどうかを検知する製氷皿有無検知を兼用させた満氷検知入力手段と、給水前に離氷動作を行い前記満氷検知入力手段からの信号入力により前記給水装置から製氷皿に給水するかどうかを制御する給水制御手段とを備えた冷蔵庫。
2. 前記製氷皿が格納される冷凍室のドア開閉検知を行う製氷室ドア開閉検知手段と、離氷後に製氷室ドア開閉検知手段からドア開閉の入力があった場合のみ前記離氷機構を動作させるようにした請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記離氷機構の動作開始からの時間を計測する離氷動作時間タイマと、給水前の動作において離氷動作時間タイマが動作開始して一定時間以内に満氷検知入力手段からの満氷検知信号がなければ、離氷動作を中断し製氷皿を水平位置に戻すようにした請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 給水前に前記満氷検知入力手段からの信号入力により給水動作をさせない場合に製氷停止中であることを使用者に知らせる製氷停止通知手段を備えた請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 製氷停止を使用者が意図的に行うことが出来る製氷停止入力手段と、使用者が製氷停止手段の解除を行う際に離氷動作を行い満氷検知入力があれば製氷停止を解除できないようにした請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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