JP2703400B2 - 自動製氷装置の製氷皿位置制御装置 - Google Patents

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、自動製氷装置においてその製氷皿の位置検
出構造を改良した自動製氷装置の製氷皿位置制御装置に
関する。

（従来の技術） 周知のように、冷蔵庫に組込まれた自動製氷装置で
は、製氷皿を水平にした状態で該製氷皿に給水して貯水
させ、この状態で製氷を実行する。そして、製氷が完了
すると、製氷皿を自動的に所定方向へ回動して該製氷皿
を上下ほぼ反転させることに基づき離氷させるようにし
ている。その後前記反転位置から製氷皿を逆方向へ回動
して前記水平状態に戻すようにしている。

ところで、この種の自動製氷装置では、製氷皿の水平
位置および反転位置を検出するためにそれぞれ水平位置
検出用のマイクロスイッチと、反転位置検出用のマイク
ロスイッチとを備え、各マイクロスイッチによって製氷
皿の回動停止を制御するようにしている。

ところで、この自動製氷装置では、瞬時停電があった
り、あるいは不用意に電源プラグが電源コンセントから
抜かれたりして、電源が切れた場合、製氷皿が回動中で
あれば、製氷皿が回動途中位置あるいは反転位置で停止
される。なお、製氷皿が回動停止中に電源が切れれば該
製氷皿は水平位置のままである。しかして、この期に、
停電の復帰や電源プラグの電源コンセントへの接続がな
されて電源が入ると、製氷皿は電源が切れたときの位置
状態のままであり、その位置は不定である。この不定状
態のままであると以後の制御に支障をきたすことから製
氷皿を初期位置この場合水平位置にいたらせる制御を行
なう。すなわち、電源投入時点において、各マイクロス
イッチの検出状況を判断し、前記水平位置検出用のマイ
クロスイッチが非検出状態であるとには、製氷皿を該水
平位置検出用のマイクロスイッチが検出状態となるまで
回動させて水平位置にいたらせるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来構成では、二つのマイクロス
イッチによって製氷皿の位置を検出するようにしている
ため、コストが高く、また故障の確率も高くなる。

この対策として、位置検出手段を一つにし、且つ製氷
皿と共に回転する部材にマーカーを水平位置検出用と、
反転位置検出用との二つ設けるようにすることを考えて
いるが、この場合、上述した電源投入時の製氷皿の位置
検出および製氷皿の水平位置制御を行なうについて、位
置検出手段がマーカーを検出したとしても、検出された
マーカーが、水平位置検出用と反転位置検出用とのいず
れであるのかは判別できず、その位置制御が困難である
という問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その
目的は、位置検出手段を一つにしてコストの低廉価およ
び故障発生頻度の低下を図り得ることはもとより、検出
手段が一つでありながらも、電源投入時の製氷皿位置不
定状態からその位置判定を間違いなく行ない得て、電源
投入時における製氷皿に対する水平位置制御を良好に行
なうことができるを提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、製氷皿を水平状態にした状態で該製氷皿内
への給水と製氷とを実行し、製氷後は該製氷皿を所定方
向へ回動して該製氷皿を上下ほぼ反転させることに基づ
き離氷させ、その後前記反転位置から製氷皿を逆方向へ
回動して前記水平状態に戻すようにしたものにおいて、
前記製氷皿と一体回転するように設けられた回転体と、
この回転体における同一回動軌跡上に相互に長さが異な
るように設けられた水平位置検出用の第１のマーカーお
よび反転位置検出用の第２のマーカーと、この第１のマ
ーカーおよび第２のマーカーの有無を検出する一つの位
置検出手段と、電源投入時に前記製氷皿を回動させるよ
うに制御すると共にその回動に伴う前記位置検出手段の
出力パターンに基づいて製氷皿の位置を判定する位置判
定手段と、この位置判定結果に応じて前記製氷皿を水平
状態に至らせるように該製氷皿を回動駆動制御する駆動
制御手段とを具備して成るところに特徴を有する。

（作用） 製氷皿に、長さが異なる第１のマーカーと第２のマー
カーとを備えた回転体を設けているから、一つの位置検
出手段であっても製氷皿の位置検出が可能である。すな
わち、製氷皿が回動されたとき、位置検出手段において
は、第１のマーカーに対する「有」検出信号の出力継続
時間と、第２のマーカーに対する「有」検出信号の出力
継続時間とが異なり、また位置検出手段が両マーカー間
にあるときには「有」検出信号が出力しない。つまり位
置検出手段の出力パターンが製氷皿の位置によって異な
る。従って、位置判定手段にて、電源投入時に製氷皿を
所定方向へ回動させれば位置検出手段の出力パターンに
よって製氷皿の位置状態を判定できる。しかして、駆動
制御手段は位置判定手段の判定結果に基づいて製氷皿を
水平位置方向へ回動制御するから、製氷皿を初期位置で
ある水平位置に確実にあたらせることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例につき図面を参照しながら説
明する。

第３図には冷蔵庫の要部を示している。庫本体１に
は、冷凍室２、製氷室３、冷蔵室４が形成されている。
製氷室３の上部には製氷装置５が配置され、その下方に
製氷装置５にて製造されてこれから落とされた氷を貯え
るアイスボックス６が配置されている。なお、アイスボ
ックス６内の貯氷状態が満杯状態となったときには貯氷
検知レバー７に応動する氷満杯検知スイッチ８（第２図
参照）によって検知される。

冷蔵室４の上部には前記製氷装置５の製氷皿９に給水
するための給水装置10が配置されている。

なお、冷凍室２の背部壁には冷却器11および冷気循環
用ファン12が設けられており、これによって各室2,3,4
が冷却されるようになっている。

第４図は前記製氷装置５の横断面図である。機構部ケ
ース13の外方には前記製氷皿９が支持具14および支軸15
を介して回動可能に取り付けられている。そして機構部
ケース13の内部には製氷皿９を回動するための駆動機構
16が配設されており、この駆動機構16はモータ17および
ギア機構18とから構成されている。そして、ギア機構18
にあって製氷皿９の支軸15と直結されたギア軸18aには
円板状の回転体19が取着されている。

この回転体19には第１図に示すように、水平位置検出
用の第１のマーカー20と、反転位置検出用の第２のマー
カー21とが同一軌跡上に取着されている。各マーカー2
0,21は光不透過材から構成されており、相互に長さが異
なる。この場合第１のマーカー20の長さが第２のマーカ
ーのそれよりも長い。そして、回転体19の近傍における
静止部には位置検出手段としてのフォトインタラプタ22
が配設されている。このフォトインタラプタ22は発光ダ
イオード23およびフォトトランジスタ24から成る光透過
形であり、前記各マーカー20,21を検出するものであ
り、検出時にはマーカー検出信号Skを出力する。

また、機構部ケース13の内部には製氷時に製氷皿９に
軸方向の振動を与える電磁ソレノイド25が配設されてお
り、その振動によって透明氷の製造を可能にしている。

第２図には電気的構成を示しており、マイクロコンピ
ュータ26は給水・製氷・離氷を制御するためのものであ
る。このマイクロコンピュータ26には、製氷皿９の温度
を検出する温度センサ27aを備えて製氷完了を検知する
製氷完了検知回路27から製氷完了検知信号Ssが与えられ
ると共に、氷満杯検知スイッチ８から氷満杯検知信号Sm
が与えられ、さらに、前記フォトインタラプタ22からマ
ーカー出信号Skが与えられるようになっている。そし
て、マイクロコンピュータ26は、これらの入力に基づき
内部プログラムに従って給水装置10の給水ポンプ28およ
びモータ駆動回路29さらには電磁ソレノイド25を制御す
る。このモータ駆動回路29はマイクロコンピュータ26か
らの制御信号に基づいてモータ17の運転・停止さらには
回転方向制御を行なうようになっている。

さて、上記マイクロコンピュータ26は位置判定手段お
よび駆動制御手段として機能するものであり、以下、こ
のマイクロコンピュータ26の制御内容と共に、上記構成
の作用について述べる。

第５図には、全体的な制御内容を示しており、このフ
ローチャートは電源投入によってスタートする。

電源が投入されると、後述するが初期位置制御を実行
する（ステップS1）。この実行終了時には製氷皿９は水
平位置（初期位置）状態にある。この後、給水ポンプ28
が駆動されて製氷皿９への給水が実行され（ステップS
2）、そして電磁ソレノイド25に短周期にて間欠通電し
て動作させ、もって製氷皿９に対する振動が開始される
（ステップS3）。

しかして、製氷室３内は所定の冷却状態にあるので、
製氷皿９内の水が冷却されて氷が生成してゆく。そし
て、製氷が完了すると製氷検知回路27から製氷完了検知
信号Ssが与えられる。マイクロコンピュータ26は製氷が
完了すると、すなわち該信号Ssが与えられると（ステッ
プS4にて判断）、電磁ソレノイド25による振動を停止し
（ステップS5）、そして、モータ駆動回路29を制御して
製氷皿９を所定回動方向（第１図矢印Ａ方向）へ回動し
（ステップS6）、該製氷皿９を順次上下反転させてゆ
く。その途中状態を第７図に示す。

製氷皿９が所定の反転位置（第８図に示す）にいたる
と、第２のマーカー21がフォトインタラプタ22にいたる
から、これがマーカー検出信号Skを出力する。しかし
て、マイクロコンピュータ26に該マーカー検出信号Skが
与えられる（ステップS7にて判断）と、初期位置である
水平位置からの最初のマーカー検出信号Skであることを
もって反転位置検出とする。なお、ここまでの回動時途
中において製氷皿９は自由端側の突起9a（第４図参照）
が図示しないストッパに係止されることで、製氷皿９が
ひねられて内部の氷が離氷する。

この後、マイクロコンピュータ26はモータ駆動回路29
を制御して製氷皿９を前記所定回動方向とは逆の方向
（矢印Ｂ方向）に回動させる（ステップS8）。そして製
氷皿９が水平位置にいたると第１のマーカー20がフォト
インタラプタ22にいたり、マーカー検出信号Skを出力す
る。マイクロコンピュータ26においては、該信号Smの入
力があると（ステップS9にて判断）、反転位置からのマ
ーカー検出信号Skであることをもって水平位置検出おす
る。マイクロコンピュータ26はこの検出に基づき製氷皿
９の回動を停止する（ステップS10）。この後、前記氷
満杯検知スイッチ８から氷満杯検知信号Skが与えられな
いと、すなわち氷満杯でないと（ステップS11にて判
断）、ステップS2に戻って上述の制御を繰り返し、上記
信号Smが与えられると、貯氷状態の氷が使用されて貯氷
両が減少するまでは製氷待機状態となる。

さて、初期位置制御について、第６図を参照して述べ
る。

瞬時停電が発生したり、あるいは不用意に電源電源プ
ラグが電源コンセントから抜かれたりして電源が切れる
と、製氷皿９はその時点で動作が停止したままにあり、
この場合、製氷皿９の位置状態としては、大別すると、
第１図に示す状態、第７図あるいは第８図に示す状態に
分けられる。

しかして、瞬時停電が復帰するかあるいは電源プラグ
が電源コンセントに差し込まれる等して、電源が投入さ
れると、マイクロコンピュータ26は、まず、製氷皿９を
一義的に矢印Ｂ方向へ回動すると共に、設定時間この場
合「１秒」についてタイムカウントを開始する（ステッ
プG1）。この「１秒」の趣旨は、各マーカー20,21の長
さと次の関係がある。すなわち、第１のマーカー20の長
さは、製氷皿９が第１図に示す水平位置から該製氷皿９
が矢印Ｂ方向（矢印Ａと反対方向）へ回動された場合に
該第１のマーカー20がフォトインタラプタ22の検出範囲
外に出るの「１秒」以上はかかるような長さに設定され
ており、また、第２のマーカー21は、製氷皿９が第８図
に示す反転位置から該製氷皿９が矢印Ｂ方向へ回動され
た場合に該第２のマーカー21がフォトインタラプタ22の
検出範囲外に出るのに「１秒」はかからないような長さ
に設定されている。また、各マーカー20,21間の離間距
離については「１秒」以上かかる長さ（回転角度でいう
とほぼ180゜）に設定している。

次いでマーカー検出信号Skの入力があるか否かを判断
し（ステップG2）、入力があれば（すなわち製氷皿９は
水平位置か反転位置にある）、上記「１秒」が経過した
か否かを判断し（ステップG3）、再度、マーカー検出信
号Skの入力があるか否かを判断し（ステップG4）、入力
があればステップG3に戻る。

ここで、フォトインタラプタ22によるマーカー検出信
号Skの出力が「１秒」を経過しないうちになくなると、
すなわちマーカー検出信号Skの出力継続時間が１秒に満
たないと、マイクロコンピュータ26において上記検出信
号Skの入力がなくなったことが判断され（ステップG4の
「Ｎ」）、これをもって元の位置が反転位置であったこ
とが判定される（ステップG5）。このときには、矢印Ｂ
方向の回動を継続されており、この後、マーカー検出信
号Skの入力があれば（ステップG6）、これをもって水平
位置が判定される。そして、製氷皿９の回動を停止する
（ステップG7）。もって製氷皿９が水平位置にいたる。

また、上記ステップG3,4において、フォトインタラプ
タ22によるマーカー検出信号Skの出力継続時間、すなわ
ちマイクロコンピュータ26におけるマーカー検出信号Sk
の入力状態が「１秒」経過すると（ステップG3の
「Ｙ」）、元の位置が水平位置であったことが判定され
る（ステップG8）。そして製氷皿９の回動を停止し（ス
テップG9）、今度は製氷皿９を「１秒」分逆方向（矢印
Ａ方向）へ回動させて停止する（ステップG10）。これ
にて、製氷皿９が水平位置にいたる。

また、ステップG2においてマーカー検出信号Skの入力
がないと、製氷皿９が水平位置と反転位置との間すなわ
ち中間位置にあることが判定される（ステップG11）。
従ってこのまま製氷皿９の矢印Ｂ方向への回動が継続さ
れると、該製氷皿９は水平位置にいたることになる。し
かして、マーカー検出信号Skが入力されると（ステップ
G12にて判断）、製氷皿９の回動を停止し（ステップG1
3）、もって製氷皿９を水平位置にいたらせる。

上述から判るように、位置検出手段として一つのフォ
トインタラプタ22を用いて製氷皿９の位置を判定する構
成としたから、コストの低廉価および故障発生頻度の低
下を図り得る。しかも、位置検出手段として一つのフォ
トインタラプタ22を用いると共にマーカーを二つ設けた
構成としながらも、電源投入時に製氷皿９がいずれの位
置状態にあっても確実に位置を判定でき、この結果、電
源投入時の不定状態から製氷皿９を初期水平位置に良好
にいたらせることができる。

なお、上記実施例では、位置検出手段としてフォトイ
ンタラプタを例示したが、この位置検出手段としては磁
気センサ等でもよい。また、回転体として専用の回転体
19を設けたが、この回転体としては、製氷皿９と一体回
転するものであれば良く、例えば、ギア機構18のギア軸
18aを回転体として利用するようにしても良い。

その他、本発明は上記実施例に限定されず、要旨を逸
脱しない範囲内で種々変更して実施できるものである。

［発明の効果］ 本発明は以上の説明から明らかなように、製氷皿を水
平状態にした状態で貯水および製氷を実行し、製氷後は
該製氷皿を所定方向へ回動して該製氷皿を上下ほぼ反転
させることに基づき離氷させ、その後前記反転位置から
製氷皿を逆方向へ回動して前記水平状態に戻すようにし
たものにおいて、前記製氷皿と一体回転するように設け
られた回転体と、この回転体における同一回動軌跡上に
相互に長さが異なるように設けられた水平位置検出用の
第１のマーカーおよび反転位置検出用の第２のマーカー
と、この第１のマーカーおよび第２のマーカーの有無を
検出する一つの位置検出手段と、電源投入時に前記製氷
皿を回動させるように制御すると共にその回動に伴う前
記位置検出手段の出力パターンに基づいて製氷皿の位置
を判定する位置判定手段と、この位置判定結果に応じて
前記製氷皿を水平状態に至らせるように該製氷皿を回動
駆動制御する駆動制御手段とを具備して成ることを特徴
とするものであり、これにて、位置検出手段を一つにし
てコストの低廉価および故障発生頻度の低下を図り得る
ことはもとより、検出手段が一つでありながらも、電源
投入時の製氷皿位置不定状態からその位置判定を間違い
なく行ない得て、電源投入時における製氷皿に対する水
平位置制御を良好に行なうことができるという優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は要部を
概略的に示す背面図、第２図は一部ブロックを含んで示
す電気回路図、第３図は冷蔵庫の部分的縦断側面図、第
４図は製氷装置の横断平面図、第５図は全体的な制御内
容を示すフローチャート、第６図は要部の制御内容を示
すフローチャート、第７図および第８図はそれぞれ作用
説明のための第１図相当図である。 図面中、３は製氷室、５は製氷装置、９は製氷皿、10は
給水装置、16は駆動機構、17はモータ、19は回転体、20
は第１のマーカー、21は第２のマーカー、22はフォトイ
ンタラプタ（位置検出手段）、23は発光ダイオード、24
はフォトトランジスタ、26はマイクロコンピュータ（位
置判定手段，駆動制御手段）を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製氷皿を水平状態にした状態で該製氷皿内
   への給水と製氷とを実行し、製氷後は該製氷皿を所定方
   向へ回動して該製氷皿を上下ほぼ反転させることに基づ
   き離氷させ、その後前記反転位置から製氷皿を逆方向へ
   回動して前記水平状態に戻すようにしたものにおいて、
   前記製氷皿と一体回転するように設けられた回転体と、
   この回転体における同一回動軌跡上に相互に長さが異な
   るように設けられた水平位置検出用の第１のマーカーお
   よび反転位置検出用の第２のマーカーと、この第１のマ
   ーカーおよび第２のマーカーの有無を検出する一つの位
   置検出手段と、電源投入時に前記製氷皿を回動させるよ
   うに制御すると共にその回動に伴う前記位置検出手段の
   出力パターンに基づいて製氷皿の位置を判定する位置判
   定手段と、この位置判定結果に応じて前記製氷皿を水平
   状態に至らせるように該製氷皿を回動駆動制御する駆動
   制御手段とを具備して成ることを特徴とする自動製氷装
   置の製氷皿位置制御装置。