JP2013007510A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫システムにおいて、使用者の氷の消費量を推測し、その推測値に応じて圧縮機の回転数の変動を抑制して製氷量を調整する。
【解決手段】冷蔵庫は、少なくとも製氷皿と貯氷タンクと製氷皿に給水する給水ポンプ１１を有する自動製氷手段と、自動製氷手段を制御する制御部３６とを搭載している。貯氷タンクの近傍にこの貯氷タンクに貯えられる氷の量を検出する検氷レバー１３を設ける。貯氷タンクが配置された室の扉の開閉を検出する製氷室扉開閉検出スイッチ１５をこの扉の近傍に設ける。制御部は扉が開いている時間を検出する扉開タイマ３８を有し、制御部は、扉開閉検出スイッチ１５が検出した扉の開閉回数と扉開タイマ３８が検出した扉開時間に基づいて貯氷量検出手段が検出する氷量の最大値を変化させる。
【選択図】図２

Description

本発明は冷蔵庫に係り、特に自動製氷機能が搭載されている冷蔵庫に関する。

近年の冷蔵庫については、自動で製氷する自動製氷機能の需要が高い。そして、使用者が氷を欲しいときに氷が不足するという事態を防ぐために、氷をいかに早くかつ多く作れるかが重視されている。一方、使用者が氷をあまり必要としていないときに多く製氷すると、長期間氷が貯氷タンクに留まり、扉開閉に起因する温度変化により、氷同士がくっついたり昇華して氷が小さくなるなどの問題が発生する。そこで理想的な自動製氷機能として、使用者が多くの氷を必要としているときに多く製氷し、使用者が氷をあまり必要としていないときに製氷を少なくすることが求められている。

従来の製氷装置の例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載の製氷機では、貯氷量を段階的に検出し、貯氷量が少ない場合は圧縮機を高速回転させて素早く製氷し、貯氷量が多い場合は圧縮機を低速回転させて無駄な製氷をしないようにしている。これにより、使用者の使用状況に応じた氷の量が得られている。

従来の冷蔵庫における製氷制御の例が、特許文献２に記載されている。この公報に記載の冷蔵庫では、独立製氷室への専用冷気風路内に冷機の循環を入り切りする風量調整装置（ダンパ）を設置し、独立製氷室への送風量を調整している。そして、独立製氷室への送風が不要な場合は他室への風量を増加させ、他室の冷却速度を早くすることで圧縮機の運転時間を短縮し、消費電力を低減している。

特開平３−５０４７５号公報 特開２００１−２２１５５５号公報

上記特許文献１に記載の製氷機では、圧縮機の回転数を制御して製氷量を調整している。この特許文献１に記載のものは製氷のみを実行するものであり、冷蔵庫のように冷凍、冷蔵等をも同一の圧縮機で圧縮された冷媒の冷気を利用するものではないから、他の庫内貯蔵品への影響を考慮する必要が無い。冷蔵庫では、貯氷量が多いという理由だけで圧縮機の回転数を低下させると、冷蔵庫内の他の部屋、たとえば冷蔵室や野菜室の温度が上昇しすぎ、食品が腐るなどの問題が発生するおそれがる。

また、常時氷が平均的に消費される可能性が高い製氷機と異なり、冷蔵庫では季節や曜日などにより氷の消費量が変化し、氷が長期にわたって使用されない場合もある。長期にわたって氷が消費されない場合には、貯氷タンクに氷が長期間保管されることになり、霜取り動作や扉開閉による温度変化により氷同士がくっついたり、昇華により氷が小さくなるなどの問題が発生する。

上記特許文献２に記載の冷蔵庫では、製氷室への冷気の流入量を調整することにより、冷気を有効に活用し省エネルギ化を図っている。この公報に記載の冷蔵庫では、確かに無駄なエネルギの一部を削減できるものと思われる。しかしながら、長期にわたって氷が消費されないときでも、昇華等によって減量した分を補うような製氷動作が起動することがあり、常に満杯の状態で製氷するので、依然として無駄なエネルギが消費されるおそれがある。

本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、冷蔵庫システムにおいて使用者の氷の消費状況を予測し、圧縮機の回転数を変動させることなくもしくは回転数の変動を抑制して、前記予測状況に応じた製氷量となるよう製氷を調整することにある。また、冷蔵庫システムにおいて、無駄な製氷を防止することも目的とする。

上記目的を達成する本発明の特徴は、外気温度検出手段と、少なくとも製氷皿と貯氷タンクと前記製氷皿に給水する給水ポンプと前記製氷皿を回転させ製氷された氷を貯氷タンクに落とすモータを有する自動製氷手段と、前記自動製氷手段を制御する制御部とを搭載した冷蔵庫において、前記貯氷タンクの近傍にこの貯氷タンクに貯えられる氷の量を検出する貯氷量検出手段を設け、前記制御部は前記貯氷量検出手段の出力を用いて前記自動製氷手段を制御するとともに、前記外気温度検出手段が検出した外気温度に基づいて前記貯氷量検出手段が検出する前記貯氷量タンクに貯えられる貯氷量の最大値を変化させることにある。

上記目的を達成する本発明の他の特徴は、少なくとも製氷皿と貯氷タンクと前記製氷皿に給水する給水ポンプと製氷皿を回転させるモータを有する自動製氷手段と、前記自動製氷手段を制御する制御部とを搭載した冷蔵庫において、前記貯氷タンクの近傍にこの貯氷タンクに貯えられる氷の量を検出する貯氷量検出手段を設け、前記貯氷タンクが配置された室の扉の開閉を検出する扉開閉検出手段をこの扉か扉の近傍の少なくともいずれかに設け、前記制御部は前記扉が開いている時間を検出する扉開タイマを有し、前記制御部は、前記扉開閉検出手段が検出した前記扉の開閉回数と前記扉開タイマが検出した扉開時間に基づいて前記貯氷量検出手段が検出する前記貯氷タンクに貯えられる貯氷量の最大値を変化させることにある。

そして、これらの特徴において、前記貯氷量検出手段は、機械式に貯氷量を段階的に検出可能であってもよく、前記貯氷量検出手段は、光学式に貯氷量を段階的に検出可能であってもよい。さらに、前記貯氷量検出手段に設定する閾値を記憶する外部記憶装置を前記制御部に付設し、前記閾値は前記制御部が変化させる前記貯氷タンクに貯えられる貯氷量の最大値であってもよい。

また、上記目的を達成する本発明の特徴は、少なくとも製氷皿と貯氷タンクと前記製氷皿に給水する給水ポンプを有する自動製氷手段と、前記自動製氷手段を制御する制御部とを搭載した冷蔵庫において、前記貯氷タンクの近傍にこの貯氷タンクに蓄えられる氷の量を検出する貯氷量検出手段を設け、前記貯氷量検出手段は、前記貯氷タンクが満氷であるかないかを検出可能であり、前記制御部は前記貯水タンクが満氷になるまでの時間を検出可能な非満氷継続タイマを有し、前記貯氷量検出手段が満氷を検出した回数と前記非満氷継続タイマの出力とに基づいて、製氷間隔を変化させることにある。

上記いずれの特徴においても、前記外部記憶装置に記憶された前記貯氷タンクに貯えられる氷の最大値のデータに基づいて、前記制御部が前記自動製氷手段に製氷を指令することが好ましく、前記貯氷タンクに貯えられる氷量の最大値を変化させるかもしくは前記貯氷タンクを満氷にする時間間隔を変化させる製氷調整を実行するかしないかを切替える切替手段を前記冷蔵庫の前面扉に設けるのが望ましい。

本発明によれば、自動製氷機能を備えた冷蔵庫において氷の消費頻度が少ない場合に貯氷タンクの氷が無駄になるのを防ぐとともに、使用者の生活に合わせて氷の消費量を予測して使用者に不快感を与えずに製氷量を少なくできる。これにより、製氷に消費される電力量の低減を図ることができる。さらに、冬季における冷蔵庫の電気料金低減や、電力使用量低減によるＣＯ２排出量低減にも貢献できる。

本発明に係る冷蔵庫の一実施例の縦断面図。 図１に示した冷蔵庫が備える自動製氷機能の回路ブロック図。 機能ＯＮ・ＯＦＦ切替を説明するフローチャート。 外気温度による氷の消費状況予測を説明するフローチャート。 製氷扉開閉による氷の消費状況予測を説明するフローチャート。 機械式段階検氷による氷の消費状況予測を説明するフローチャート。 光学式段階検氷による氷の消費状況予測を説明するフローチャート。 非段階検氷による氷の消費状況予測を説明するフローチャート。 消費状況よる学習を説明するフローチャート。 段階検氷による製氷制限を説明するフローチャート。 非段階検氷による製氷制限を説明するフローチャート。 機械式段階検氷を説明する縦断面図。

以下、本発明に係る冷蔵庫５０の一実施例を、図面を用いて説明する。本実施例では、使用者の使用頻度を予測し、製氷量を変化させている。その様子を、図1に示した冷蔵庫５０の縦断面図を用いて説明する。

冷蔵庫５０の外郭は断熱箱体５１で構成されており、上から順に、夫々温度帯の異なる貯蔵室としての冷蔵室６１および冷凍室６３、野菜室６４が区画されて設けられている。そして、冷凍室６３の上方であって冷蔵室６１の下方に製氷室が６２設けられている。各室６１〜６４の前面側には、ヒンジ止めでまたは抜き出し可能に前面扉７１〜７４が設けられている。

冷蔵室６１と製氷室６２との間には、断熱箱体５１の一部を形成する棚部材５２が配置されている。同様に、冷凍室６３と野菜室６４の間には、断熱箱体５１の一部を形成する棚部材５３が配置されている。冷蔵温度帯室である野菜室６４の背面側である冷蔵庫５０の底部には、機械室５４が形成されており、この機械室５４には密閉型圧縮機５５が設置されている。断熱箱体５１の内部または内側であって、各室６１〜６４の背面側には、密閉型圧縮機５５で圧縮される冷媒や蒸発器５６で熱交換して発生する冷気が流通する通路９１〜９４が形成されている。通路９３中には、この通路を流通する冷気の量を切替えるダンパ５８も配置されている。

冷蔵室６１の内部には、プラスチックス製の複数の棚６１ａ〜６１ｄが配置されており、最下段の棚６１ｄの下方であって棚部材５２の上に、製氷用の給水タンク１０が配置されている。給水タンク１０の背面側には、給水タンク１０内の水を製氷皿１８に給水するための給水ポンプモータ１１が配置されている。製氷皿１８は、断熱箱体５１の棚部材５２の下面に対向して配置されており、製造される氷の形状を規定するように複数の凹みが形成されている。

棚部材５２の奥行き方向中間部であって製氷皿１８に対向する位置に開口を有する給水パイプ１９が、棚部材５２を貫通して設けられており、この給水パイプ１９の他端側は、給水ポンプモータ１１に接続されている。したがって、給水ポンプモータ１１が給水タンク１０中の水を吸出し、給水パイプ１９から製氷皿１８に水が流れ込むようになっている。

製氷皿１８に導かれた水は、密閉型圧縮機５５で圧縮された後、凝縮機、膨張手段、蒸発器５６を経た冷媒により製氷室６２内で冷却され、氷に変化する。製氷皿１８の奥側端部には、この製氷皿１８を片持ち支持する回動軸が設けられており、この回動軸は、製氷皿駆動モータ１２により回動可能になっている。

製氷皿駆動モータ１２が製氷皿１８を回転駆動して半回転させることにより、製氷皿１８の開口面が下向きになり、製氷皿１８から固化した氷が落下する。製氷皿１８の下側には、貯氷タンク１４が配置されているので、落下した氷は貯水タンク１４に蓄えられる。以下、この動作を何度も繰り返して、貯氷タンク１４に次第に氷が貯まっていく。

ここで、本実施例に記載の冷蔵庫５０では、詳細を後述する検氷手段を有している。検氷手段はレバー１３であり、製氷室６２の上部奥側であって、製氷皿１８の回動に邪魔にならないように配置されている。レバー１３はＬ字状に曲がって構成されており、曲がり角部が回転中心となっている。レバー１３の長辺部が貯氷タンク１４に積み重なった氷の上面を押し付けることにより、貯氷量が検出される。

製氷室扉７２には貯氷タンク１４が取り付けられており、貯氷タンク１４の下面側には、貯氷タンク１４と対向するように製氷室扉７２の開閉を検出する静電容量型の検出スイッチ１５が配置されている。氷を消費するため等で製氷室扉７１がこの検出スイッチ１５から離れると、静電容量が変化し製氷室扉７１が開閉したことを検出する。

冷凍室には、複数の冷凍用容器６３ａ〜６３ｃが配置されており、容器６３ａ〜６３ｃごとに冷凍温度等を変えて冷凍できるようになっている。野菜室６４には、大容器６４ａとこの大容器６４ａの上部に位置する蓋付きの小容器６４ｂとが配置されている。冷蔵室扉７１には、機能切替スイッチ２０および外気温度センサ２１が取り付けられている。機能切替スイッチ２０は、後述する製氷機能の切替を指示するのに用いられ、外気温度センサ２１は冷蔵庫５０の外部温度を検出する。断熱箱体５２の外側であって、上部背面角部にはこの冷蔵庫５０を制御する制御装置５７が配置されている。

このように構成した冷蔵庫５０における、自動で製氷するための自動製氷機能部の制御回路３６を、図２にブロック図で示す。この制御回路３６は、制御装置５７の一部を構成している。冷蔵室６１の前面扉７１に取り付けた機能切替スイッチ２０からの出力、および貯氷タンク１４に貯わえられた氷の量を検氷レバー１３で検出した出力、外気温度センサ２１が検出した出力、製氷室扉開閉検出センサ１５が検出した出力、図１には図示しないが冷凍室の扉の開閉を検出するセンサ３５が検出した出力、選択的に設けられる光学的な貯氷量検出手段３２が検出した出力や貯氷タンクが満氷状態であることを検出する満氷検出手段３３が検出した出力等が、制御回路３６に入力される。ここで、機能切替スイッチ２０からの出力が制御部３６に入力されると、制御部３６では製氷量の調整を制御するか否かが選択される。

制御部３６は、検氷レバー１３からの出力と、外気温度センサ２１からの出力と、製氷室扉開閉検出手段３４からの出力、もしくは冷凍室扉開閉検出手段３５からの出力を用いて、制御部３６に備えられた製氷室６２の前面扉７２または冷凍室６３の前面扉７３の開いている時間を計測するタイマ３８と貯氷タンク１４に氷が満杯となっていない時間を計測する非満氷継続タイマ３９、および３０分、６０分等の予め定めた時間が経過するのを計測する汎用タイマ４０で時間をカウントしながら、各種制御機器を制御する。制御機器としては、製氷皿駆動１２や給水ポンプモータ１１がある。また、制御部３６は、外部記憶装置４３と各種データを授受する。

この外部記憶装置４３とのデータの授受においては、制御部３６が予測した製氷室６２で製作する氷の消費状態が外部記憶装置３３に出力され、外部記憶装置４２に記憶された現在までの消費状態の予測値が制御部３６に出力される。制御部３６は、以前の予測値と消費データ等から、新たな予測値を定める。この更新された予測に基づいて、製氷間隔タイマ３７が貯氷タンク１４に貯氷する時間をカウントし始める。製氷皿１８を半転させて離氷させるタイミングに到達したら、製氷皿駆動モータ１２と給水ポンプモータ１１に指令して、離氷動作を実行する。

図３〜図１１を用いて、具体的な制御について説明する。図３は、冷蔵室６１の前面扉７１に設けた機能切替スイッチ２０で切替えられる機能を使用するかしないかを決定するフローチャートである。ＳＴＥＰ０１で機能切替スイッチ２０がＯＮされたか否かを判断する。機能切替スイッチ２０がＯＮされると、以下に詳述する製氷量の調節機能が動作する。機能切替スイッチ２０がＯＦＦであれば、製氷量の調節機能が用いられず、通常の満氷制御となる。

図３のターミナル１の後には、図４〜８に示したフローの何れかもしくは複数が実行される。ここで、図４〜図８は、それぞれ使用者の氷の消費状況を予測する方法を示すフローチャートである。
〔外気温度利用〕
図４は、外気温度データを用いて氷の消費状況を予測する例である。ＳＴＥＰ０２からＳＴＥＰ０４の動作が示されている。外気温度センサ２１が検出した外気温度をＳＴＥＰ０２で、高温（例えば２６℃以上）、中温（例えば２６℃未満で１５℃以上）、低温（例えば１５℃未満）に分類する。外気温度が高温に分類された場合には、ＳＴＥＰ０３に進み、厚いのでより多く氷が消費されると予測する。そして指標「予測１」に３を設定する。外気温度が中温に分類された場合には、ＳＴＥＰ０４に進み、氷の消費量は多少程度であると予測し、指標「予測１」に２を設定する。外気温度が低温と判断された場合には、ＳＴＥＰ０５に進み、氷はあまり消費されないと予測し、指標「予測１」に１を設定する。
〔冷凍室扉の開閉利用〕
図５は、製氷室扉開閉検出スイッチ１５もしくは冷凍室扉開閉検出手段３５が検出した扉７２、７３の開閉回数と開閉時間を用いて、氷の消費状況を予測する例であり、ＳＴＥＰ０６からＳＴＥＰ２２の動作が示されている。製氷室扉開閉検出スイッチ１５を用いる場合について説明する。冷凍室扉開閉検出手段３５を用いる場合は、製氷室扉７２を冷凍室扉７３に変えるだけなので、説明を省略する。

ＳＴＥＰ０６において、製氷室扉７２に関して予測するために、一定時間間隔で汎用タイマ４０をカウントさせる。汎用タイマ４０がカウントを開始したら、ＳＴＥＰ０７で所定時間、例えば１時間が経過したか否かを判定する。所定時間がまだ経過していない場合には、指標「製氷室利用度」をカウントする。この指標については、後述する。

所定時間が経過していないので、ＳＴＥＰ０８に進み、製氷室扉開閉検出スイッチ１５の検出結果により製氷室扉７２が開か閉かを判断する。製氷室扉７２が開いているときは、ＳＴＥＰ０９に進み、扉開タイマ３８がすでにカウントを開始しているか否かを判断する。扉開タイマ３８がまだカウントしていないときは、ＳＴＥＰ１０に進み、指標「製氷室利用度」の値を例えば１増やす。そして、ＳＴＥＰ１１で扉開タイマ３８のカウントを開始する。これにより、製氷室扉７２が開けられた瞬間だけ、カウントしている扉７２の開閉回数を増やすことになる。この後汎用タイマ４０のカウントであるＳＴＥＰ０６に戻る。

ＳＴＥＰ０７で扉開タイマ３８が既にカウントしていると判定されたときには、ＳＴＥＰ１２に進み、扉開タイマ３８のカウントを継続する。そして、ＳＴＥＰ１３において扉開タイマ３８によるカウントが所定時間、例えば１分経過したか否かを判定する。つまり、長時間、製氷室扉７２が開かれているかいないかを判定する。長時間製氷室扉が開かれていたらＳＴＥＰ１４に進み、指標「製氷室利用度」を更に増やす。例えば２増やす。これは、１回の製氷室扉７２の開き動作に多大の時間を必要としているのは、多量の氷を必要としていることが推測されるためである。

製氷室扉７２が閉められたときや、ＳＴＥＰ１１で長時間製氷室扉７２が開いていなかったと判断されたときは、ＳＴＥＰ０６に戻るが、ＳＴＥＰ１０の判定に進む。このＳＴＥＯ１０では製氷室扉７２が閉じていると判断されるので、ＳＴＥＰ１５およびＳＴＥＰ１６が実行される。すなわち、ＳＴＥＰ１５で、扉開タイマ３８のカウントが停止され、ＳＴＥＰ１６で扉開タイマ３８がリセットされる。

これにより、それ程多量ではないが頻繁に氷が消費される場合には、製氷室扉７２の開閉により指標「製氷室利用度」が大となる。一方、一度に大量の氷を消費するときは、長時間（例えば１分以上）にわたり製氷室扉７２が開かれるので、指標「製氷室利用度」が大となる。このことから、指標「製氷室利用度」によって使用状況を予測可能になる。

ＳＴＥＰ０６〜ＳＴＥＰ１４までを繰り返す。汎用タイマ４０が所定時間、例えば１時間カウントするのを待ち、１時間経過したらＳＴＥＰ０７の判定によりＳＴＥＰ１７に進む。ＳＴＥＰ１７では、汎用タイマ４０をリセットする。その後、ＳＴＥＰ１８で指標「製氷室利用度」を、高い（例えば５以上）、中間（例えば５未満で２以上）、低い（例えば２未満）に分類する。指標「製氷室利用度」が多いに分類されたら、ＳＴＥＰ１９に進み、氷がより多く消費されると予測し、例えば指標「予測２」を３に設定する。指標「製氷室利用度」が中間に分類されたら、ＳＴＥＰ２０で氷が多少消費されると予測し、例えば指標「予測２」を２に設定する。指標「製氷室利用度」が少ないに分類されたら、ＳＴＥＰ２１で氷があまり消費されないと予測し、例えば指標「予測２」を１に設定する。いずれの場合も、ＳＴＥＰ２２に進んで、指標「製氷室利用度」を０にリセットする。
〔機械的な貯氷量検出利用〕
図６に、貯氷量検出手段である検氷レバー１３が、貯氷量を段階的に検出するときに、氷の消費状況を予測する制御フローを示す。ＳＴＥＰ２３からＳＴＥＰ３１の動作が示されている。検氷レバー１３は機械式なので動作音が大きくなりやすく、冷蔵庫５０の使用者に不快感を与え易い。そこで、汎用タイマ４０を用いて、離氷動作間隔をカウントする。

ＳＴＥＰ２３で汎用タイマ４０のカウントを開始する。次いで、ＳＴＥＰ２４に進んで、離氷の時間間隔が所定時間、例えば３時間経過したか否かを判定する。経過しておれば、ＳＴＥＰ２６に進む。一定時間、例えば３時間経過していなくて、離氷が生じているかいないかをＳＴＥＰ２５で判断する。離氷が生じていなければ、ＳＴＥＰ２１に戻り、上記動作を繰り返す。何らかの理由で離氷が生じていたら、ＳＴＥＰ２６に進む。

予め設定した所定時間が経過しなくても離氷が生じた場合、および所定時間が経過した場合には、ＳＴＥＰ２６でタイマ４０をリセットする。次いでＳＴＥＰ２７に進み、検氷レバー１３を貯氷タンク１４内に押し下げ、氷の表面に当たった位置で貯氷量とする検氷動作を実行する。貯氷量の検出結果を、ＳＴＥＰ２８で判断する。

このＳＴＥＰ２８で検氷レバー１３が検出した貯氷量が少ないと判断したときには、ＳＴＥＰ２９に進んで、氷の消費量が多いと推測し、例えば指標「予測３」を３に設定する。ＳＴＥＰ２８で貯氷量が中間と判断した場合には、ＳＴＥＰ３０に進んで、氷を多少消費していると推測し、例えば指標「予測３」を２に設定する。ＳＴＥＰ２８で貯氷量が少ないと判断した場合には、ＳＴＥＰ３１に進んで、氷をあまり消費していないと推測し、例えば指標「予測３」を１に設定する。
〔光学式の貯秤量検出利用〕
図７に、光学式の貯氷量検出手段３２を用いた場合の制御フローを示す。ＳＴＥＰ３２からＳＴＥＰ３７までの動作が示されている。この貯氷量検出手段３２は、貯氷量を段階的に検出できる。貯氷量検出手段３２が光学式なので動作音がせず、機械式に比べ使用者に不快感を与えにくい。そこで、製氷室扉開閉検出スイッチ１５は、製氷室扉７２の開閉が検出される度に検氷し、消費量を予測する。

ＳＴＥＰ３２で、製氷室扉７２が開閉されたかを判定する。製氷室扉７２が開閉された場合には、以下のフローで制御する。製氷室扉７２が開閉されない場合には、この制御は実行されない。ＳＴＥＰ３３で貯氷タンク１４に貯えられた氷の量を貯氷量検出手段３２を用いて検氷する。この貯氷量を、ＳＴＥＰ３４で判断する。

ＳＴＥＰ３４で貯氷量が少ないと判断したときは、ＳＴＥＰ３５に進んで、氷が多く使用されていると推定し、指標「予測４」を３に設定する。ＳＴＥＰ３４で貯氷量が中間と判断したときは、ＳＴＥＰ３６に進んで、氷を多少消費していると推定し、指標「予測４」を２に設定する。ＳＴＥＰ３４で貯氷量が多いと判断したときは、ＳＴＥＰ３７に進んで、氷をあまり消費していないと推測し、指標「予測４」を１に設定する。
〔製氷時間を管理〕
図８に、冷蔵庫５０が貯氷量を段階的に検出できる貯氷量検出手段を備えない場合の制御フローを示す。ＳＴＥＰ３８からＳＴＥＰ５５までの動作が示されている。貯氷量を段階的に検出できない場合には、図６および図７に示した場合と異なり、氷の消費状況を直接検出することができない。そこで、貯氷タンク１４が氷で満たされるまでの時間を予め計っておき、この予め定めた時間だけ製氷するようにする。なお、満氷状態を検出する満氷検出手段３３は貯氷タンク１４の近傍に設けておく。

ＳＴＥＰ３８で、汎用タイマ４０を用いたカウントを開始する。汎用タイマ４０による計測時間が一定時間、例えば３０分経過したか否かをＳＴＥＰ３９で判断する。一定時間経過しておれば、ＳＴＥＰ４０に進んでタイマ４０をリセットする。それとともに、ＳＴＥＰ４１で貯氷タンク１４に貯まった氷の量を検氷する。検氷結果が満氷であるか否かをＳＴＥＰ４２で判定する。

検氷結果が満氷と判断されたときには、ＳＴＥＰ４３に進み、指標「満氷回数」を現在の値から１だけ増加させる。それとともに、制御部３６が備える非満氷継続タイマ３９をＳＴＥＰ４２で停止させた後、ＳＴＥＰ４３でリセットする。その後、後述するＳＴＥＰ５２へ進む。

ＳＴＥＰ４２で貯氷タンク１４がまだ満氷になっていないと判断されたら、ＳＴＥＰ４６に進み、非満氷継続タイマ３９がカウント中か否かをＳＴＥＰ４６で判定する。非満氷継続タイマ３９がカウントしていなければ、ＳＴＥＰ４７に進んで非満氷継続タイマ３９のカウントを開始する。それとともに、ＳＴＥＰ４８で指標「満氷回数」を、現在の値から１だけ減らす。その後、ＳＴＥＰ５２へ進む。

ＳＴＥＰ４６で非満氷継続タイマ３９がカウント中と判定されたら、ＳＴＥＰ４９へ進んで、貯氷タンク１４が満氷になっていない時間の継続状態を判断する。非満氷の継続時間が短い、例えば３時間未満であれば、ＳＴＥＰ５０に進んで、非満氷継続タイマ３９のカウントを継続する。ＳＴＥＰ４９で満氷になっていない時間が長く継続している、例えば３時間以上と判断されたら、ＳＴＥＰ５１に進んで指標「満氷回数」を現在の値から１だけ減らす。そしてＳＴＥＰ５２へ進む。

上記各場合において、指標「満氷回数」が設定される。ところで、満氷と判定されるたびに指標「満氷回数」は増え、満氷ではないと判定されるたびに指標「満氷回数」が減る。また、満氷ではない時間が長時間継続した場合は、さらに指標「満氷回数」が減る。そのため、指標「満氷回数」により、氷の消費状況を推定することができる。

そこで、ＳＴＥＰ５２では、指標「満氷回数」の多寡を判断する。ＳＴＥＰ５２で指標「満氷回数」が少ない、例えば０以下であれば、ＳＴＥＰ５３に進んで、氷を多く消費していると推定し、例えば指標「予測４」を３に設定する。指標「満氷回数」が中間、例えば１以上で３未満の場合には、ＳＴＥＰ５４に進んで多少消費していると推定し、例えば指標「予測４」を２に設定する。「満氷回数」が多い場合、例えば３以上であれば、ＳＴＥＰ５５に進んで、氷をあまり消費していないと推定し、例えば指標「予測４」を１に設定する。その後ＳＴＥＰ３８に戻り、汎用タイマ４０を用いて、一定時間、例えば３時間経過するまで、上記一連の動作を繰り返す。一定時間経過したら、ＳＴＥＰ５６へ進む。ＳＴＥＰ５６では、所定時間経過したか否かを判定し、経過していたらＳＴＥＰ５７で指標「満氷回数」をリセットする。これにより、ＳＴＥＰ３９で定めた時間間隔で検査して満氷回数を増やし、ＳＴＥＰ５６で満氷回数をリセットさせることができる。
〔外部記憶装置への記録〕
図９に、図４〜図８で推定した結果を、外部記憶装置４３に記録するフローを示す。ＳＴＥＰ５８からＳＴＥＰ７５までの動作が示されている。この図９では、１ヶ月間のデータを記録する場合について示している。当然ながら、この記録は１ヶ月に限るものではなく、１年以上であってもよい。上記いずれかの方法で推定した氷の消費量の記録である。

ＳＴＥＰ５８において、汎用タイマ４０を用いてカウントを開始する。ＳＴＥＰ５９では、汎用タイマ４０がカウントし始めてから一定時間、例えば１時間経過したか否かを判定する。一定時間が経過するまでループを繰り返して、一定時間経過するのを待つ。一定時間経過したら、ＳＴＥＰ６０でタイマ４０をリセットする。それとともに、ＳＴＥＰ６１で指標「時間」を現在の値から１だけ増やす。ＳＴＥＰ５９が２４回繰り返され、ＳＴＥＰ６２で指標「時間」が２４以上になったか否かを判定する。

ＳＴＥＰ６２で指標「時間」が２４以上であれば２４時間経過したことになるので、ＳＴＥＰ６３に進んで、指標「曜日」を現在の値から１だけ増やす。それとともに、ＳＴＥＰ６４で指標「時間」を０にリセットする。次に、ＳＴＥＰ６５に進み、指標「曜日」が７以上になったか否かを判断する。指標「曜日」が７以上であれば、ＳＴＥＰ６６に進み、指標「週」を現在の値から１だけ増す。それとともに、ＳＴＥＰ６７で指標「曜日」を０にリセットする。ＳＴＥＰ６８で指標「週」が５以上であるか否かを判断し、指標「週」が５以上であればＳＴＥＰ６９で指標「週」を０にリセットする。

以上のフローを繰り返すことにより、１ヶ月を１時間単位に区切ることができる。すなわち、１時間経過するごとに、ＳＴＥＰ７８に進み、図４〜図８に示したいずれかの方法で推定した結果について、週、曜日、時間のラベルとともに記録される。これにより、１ヶ月分を１時間単位で記録することができる。

ここで、複数の方法を用いて推定した場合、全ての推定の平均値、もしくは推定した方法に応じた重みをつけた平均値を記録する。具体的には、ＳＴＥＰ７０では、指標「段階」に、第何週か、何曜日か、何時か、といったデータを設定する。次いで、ＳＴＥＰ７１で初期設定し、ＳＴＥＰ７２〜７４で１ヶ月の同じ曜日、同じ時間で合計する。ＳＴＥＰ７５で平均値を求め、この平均値を最終的な推定値とする。すなわち、１ヶ月の同じ曜日、同じ時間の平均値を使用して使用者の氷の消費パターンを予測する。以後、この推定値を今後の使用者の氷の消費量の予測値として、製氷量を調整する。これにより、使用者の生活に合わせた予測が可能となり、より精度が向上した予測になる。

次に、図１０および図１１を用いて、最終的な予測に基づく製氷量の調整法を説明する。図１０に示したフローチャートは、検氷レバー１３または段階的に貯氷量を検出できる貯表量検出手段３２を用いて、貯氷タンク１４内の貯氷量を段階的に検出する場合に、製氷量を調整する方法を示している。
〔製氷量の調整１〕
ＳＴＥＰ７６からＳＴＥＰ７９までの動作が示されている。図１２に、貯氷タンク１４への貯氷量の基準を示す。氷の消費の最終的な予測がテーブル状に得られているので、ＳＴＥＰ７６で最終的な予測を用いて分類する。ＳＴＥＰ８１に進み、その予測値が消費量が多い、例えば最終予測が２以上であれば、検氷レバー１３または貯氷量検出手段３２の満氷とする閾値を「高」に設定する。すなわち、検氷レバー１３の押し付け位置の閾値を図１２で符号４４で示す位置とし、貯氷タンク１４に最大貯氷できるまで製氷させるようにする。

最終予測値が中間、例えば１以上で２未満なら、ＳＴＥＰ８２で満氷が検出される閾値を「中」に設定する。すなわち、検氷レバー１３の押し付け位置の閾値を図１２で符号４５に示す高さとし、貯氷タンク１４の真ん中程度までにしか貯氷しないようにする。最終予測値が少ない、例えば０以下であれば、ＳＴＥＰ８１で満氷が検出される閾値を「低」に設定する。すなわち、検氷レバー１３の押し付け位置の閾値を図１２で符号４６に示す高さとし、貯氷タンク１４の下のほうにしか貯氷しないようにする。これにより、消費量が多いと判定された場合には、貯氷タンク１４の高い位置まで氷が貯えられることになり、消費量が少ないと判定された場合は貯氷タンク１４の低い位置までで満氷と判定されるので、無駄な製氷を防止できる。
〔製氷量の調整２〕
上記実施例では、貯氷タンク１４または貯氷タンク１４の近傍に、貯氷量を段階的に検出可能なセンサを設けていたが、そのようなセンサを設置できない場合について、図１１のフローチャートに従って説明する。は貯氷量検出手段３２は、貯氷量を段階的には検出できないので、製氷している時間の間隔を調整して製氷量を調整する。

ＳＴＥＰ８０からＳＴＥＰ８３までの動作が示されている。図１０に示したフローチャートと同様に、ＳＴＥＰ８０で、最終的な氷の消費予測を用いて消費量を分類する。このＳＴＥＰ８０で、氷の消費量が多い、例えば最終予測が２以上と判定された場合は、製氷が完了した後すぐに離氷して、貯氷タンク４３に大量の氷を貯める。そのため、ＳＴＥＰ８１で製氷間隔を短くする。ＳＴＥＰ８０で、氷の消費量が中間、例えば最終予測が１以上２未満となったら、製氷が完了してしばらくして離氷し、貯氷タンク４３に中程度の氷を貯める。そこで、ＳＴＥＰ８２で製氷間隔を中くらいの間隔とする。ＳＴＥＰ８０で、氷の消費量が少ない、例えば最終予測が１未満となったら、製氷が完了してから離氷まで時間を開けて、製氷量を抑制する。そのため、ＳＴＥＰ８３で製氷間隔を長くする。

上記実施例では、外気温度を検出するセンサを冷蔵庫の冷蔵室扉に設けているが、この温度センサの位置は冷蔵室扉に限るものではなく、外気温度を代表できる位置であれば、冷蔵庫の他の部分であってもよいし、冷蔵庫とは別個に設けてもよい。また外気温度は、気象情報サービス等の外部の情報源から得られる情報であってもよい。これは、冷蔵庫を空調された部屋に設置した場合等に有効である。さらに電池駆動等の無線センサを利用してもよい。

１０ 給水タンク
１１ 給水ポンプモータ
１２ 製氷皿駆動モータ
１３ 検氷レバー（貯氷量検出手段）
１４ 貯氷タンク
１５ 製氷室扉開閉検出スイッチ
１８ 製氷皿
１９ 給水パイプ
２０ 機能切替スイッチ
２１ 外気温度センサ
３２ 貯氷量検出手段
３３ 満氷検出手段
３５ 冷凍室扉開閉検出手段
３６ 制御部
３７ 製氷間隔タイマ
３８ 扉開タイマ
３９ 非満氷継続タイマ
４０ タイマ
４３ 外部記憶装置
４４〜４６ 貯氷高さ
５０ 圧縮機
５１ 断熱箱体
５２、５３ 棚部材
５４ 機械室
５５ 密閉型圧縮機
５６ 蒸発器
５７ 制御装置
５８ ダンパ
６１ 冷蔵室
６１ａ〜６１ｄ 棚部材
６２ 製氷室
６３ 冷凍室
６３ａ〜６３ｃ 容器
６４ 野菜室
６４ａ、６４ｂ 容器
７１〜７４ 前面扉
９１〜９４ 通路

Claims (8)

1. 外気温度検出手段と、少なくとも製氷皿と貯氷タンクと前記製氷皿に給水する給水ポンプと前記製氷皿を回転させ製氷された氷を貯氷タンクに落とすモータとを有する自動製氷手段と、前記自動製氷手段を制御する制御部とを搭載した冷蔵庫において、
   前記貯氷タンクの近傍にこの貯氷タンクに貯えられる氷の量を検出する貯氷量検出手段を設け、前記制御部は前記貯氷量検出手段の出力を用いて前記自動製氷手段を制御するとともに、前記外気温度検出手段が検出した外気温度に基づいて前記貯氷量検出手段が検出する前記貯氷量タンクに貯えられる貯氷量の最大値を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
2. 少なくとも製氷皿と貯氷タンクと前記製氷皿に給水する給水ポンプと製氷皿を回転させるモータを有する自動製氷手段と、前記自動製氷手段を制御する制御部とを搭載した冷蔵庫において、
   前記貯氷タンクの近傍にこの貯氷タンクに貯えられる氷の量を検出する貯氷量検出手段を設け、前記貯氷タンクが配置された室の扉の開閉を検出する扉開閉検出手段をこの扉か扉の近傍の少なくともいずれかに設け、前記制御部は前記扉が開いている時間を検出する扉開タイマを有し、前記制御部は、前記扉開閉検出手段が検出した前記扉の開閉回数と前記扉開タイマが検出した扉開時間に基づいて前記貯氷量検出手段が検出する前記貯氷タンクに貯えられる貯氷量の最大値を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
3. 前記貯氷量検出手段は、機械式に貯氷量を段階的に検出可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 前記貯氷量検出手段は、光学式に貯氷量を段階的に検出可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
5. 少なくとも製氷皿と貯氷タンクと前記製氷皿に給水する給水ポンプを有する自動製氷手段と、前記自動製氷手段を制御する制御部とを搭載した冷蔵庫において、
   前記貯氷タンクの近傍にこの貯氷タンクに蓄えられる氷の量を検出する貯氷量検出手段を設け、前記貯氷量検出手段は、前記貯氷タンクが満氷であるかないかを検出可能であり、前記制御部は前記貯水タンクが満氷になるまでの時間を検出可能な非満氷継続タイマを有し、前記貯氷量検出手段が満氷を検出した回数と前記非満氷継続タイマの出力とに基づいて、製氷間隔を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
6. 前記貯氷量検出手段に設定する閾値を記憶する外部記憶装置を前記制御部に付設し、前記閾値は前記制御部が変化させる前記貯氷タンクに貯えられる貯氷量の最大値であることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の冷蔵庫。
7. 前記外部記憶装置に記憶された前記貯氷タンクに貯えられる氷の最大値のデータに基づいて、前記制御部が前記自動製氷手段に製氷を指令することを特徴とする請求項６に記載の冷蔵庫。
8. 前記貯氷タンクに貯えられる氷量の最大値を変化させるかもしくは前記貯氷タンクを満氷にする時間間隔を変化させる製氷調整を実行するかしないかを切替える切替手段を前記冷蔵庫の前面扉に設けたことを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載の冷蔵庫。

Images