JP2728769B2

JP2728769B2 - 自動製氷装置

Info

Publication number: JP2728769B2
Application number: JP2217348A
Authority: JP
Inventors: 雅彦前田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-08-17
Filing date: 1990-08-17
Publication date: 1998-03-18
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JPH0498066A

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、給水，製氷から離氷動作までを自動的に行
なうようにした自動製氷装置に関する。

（従来の技術）従来、この種の自動製氷装置においては、給水機構に
より製氷室内に配設された製氷皿に給水を行なって冷却
器により製氷動作を開始し、氷が出来上がったことを検
出して離氷機構により自動的に離氷動作を行ない、貯氷
部に貯氷する一連の動作を繰り返す構成となっている。

この場合に、製氷完了の検出は、製氷皿の温度を温度
センサで検出してその検出温度が製氷完了の設定温度に
達したことを条件にすると共に、タイマにより給水開始
時点からの計時時間が所定時間に達したことを条件とし
て判断するようになっている。これにより、確実な製氷
動作を自動的に行なわせることができるので、使用者に
とっては給水或は離氷動作を行なう煩わしさから解放さ
れ、使い勝手に優れるものである。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述のような従来構成のものにおいて
は、以下に述べるような未解決の課題があった。

上述の場合に、製氷完了を判断するためのタイマ時間
は、冷蔵庫の使用条件に拘らず製氷が完了している状態
となっていることを前提として設定する必要がある。従
って、例えば、扉の開閉動作が頻繁に行なわれたり、外
気温度が高いといった使用条件であっても、タイマ時間
の終了時点で確実に製氷が完了していなければならな
い。このような使用条件は製作時に予測して設定するこ
とが難しいので、タイマ時間は通常の製氷所要時間に十
分に余裕を持たせた例えば２時間といった長時間側に設
定しておけば確実となる。ところが、このことは逆に製
氷条件が良い場合でも、上述のタイマ時間が終了するま
では離氷動作に移らないことになるため、温度センサが
製氷完了温度を検出してからの待ち時間が無駄になり、
全体として製氷能率が低下してしまう。

一方、上述の不具合を避けるために、タイマ手段によ
る計時をやめて、温度センサの検出温度のみを条件とし
て離氷動作に移行することが考えられるが、この場合に
は、温度センサ或は温度検出回路がノイズ等により製氷
完了温度に達していないにも拘らず検出信号を出力した
ときには、まだ水の状態の部分が残ったまま離氷動作さ
れることになり、確実な製氷動作が行なわれなくなる虞
がある。

また、このようなノイズ等による悪影響を防止すべ
く、ノイズが重畳されても十分製氷が完了している程度
に製氷完了の検出温度を低く設定することが考えられ
る。ところが、この場合もまた、冷蔵庫の使用状況や外
気温度等によって庫内の温度が大きく左右されるので、
実際の製氷が完了していても設定温度に達するまでに余
分な時間がかかって、離氷動作に移行するのが大幅に遅
れたりする等、やはり前述同様に無駄な時間が増えてし
まい、製氷能率が低下することになる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的は、ノイズ等の悪影響がある場合でも確実に製氷完了
の検出が行なえ、従って、無駄な時間を排除して製氷能
力を向上させることができる自動製氷装置を提供するに
ある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、給水機構により製氷皿に給水して製氷動作
を開始すると共に、製氷完了を検知して離氷機構に離氷
動作を行なわせるようにした制御手段を有する自動製氷
装置を対象とし、前記製氷皿の温度を検出する温度検出
手段及び所定の遅延時間を計時するタイマ手段を設け、
前記制御手段に、前記温度検出手段による検出温度が製
氷完了温度に達した時点から検出温度が製氷完了温度と
なっている状態が前記タイマ手段による遅延時間が経過
する間継続したときに前記離氷機構に離氷動作を行なわ
せるところに特徴を有する。

（作用）本発明の自動製氷装置によれば、製氷動作を開始して
製氷皿の温度が製氷完了温度に達すると、温度検出手段
がこれを検出して検出信号を出力する。制御手段は、タ
イマ手段にタイマ動作を開始させ、上述の状態が所定の
遅延時間が経過するまでの間継続しているときに、離氷
機構に離氷動作を行なわせる。これにより、ノイズ等の
悪影響により温度検出手段の検出温度が製氷完了温度と
なる場合があっても、その状態は遅延時間が経過する間
継続することはないので、誤検出をすることがなくな
る。従って、製氷完了温度を不必要に低い値に設定しな
くとも無駄なく確実に製氷完了が検出され、従って、全
体としての製氷能力が向上する。

（実施例）以下、本発明の自動製氷機能付きの冷蔵庫に適用した
場合の一実施例について図面を参照しながら説明する。

第２図は冷蔵庫本体１を正面からみた断面図で、上部
から冷凍室2,製氷室3,複数温度に切換え可能なセレクト
室4,冷蔵室５及び野菜室６が配設され、夫々は図示しな
い冷却装置により冷却制御されるようになっている。こ
の製氷室３において、製氷皿７は離氷機構８に支持され
た状態で回転により上下を反転して離氷動作が行なわれ
るようになっている。また、製氷皿７の下方に位置して
貯氷容器９が配設され、離氷機構８により離脱落下され
た製氷皿７の氷が貯蔵される。冷蔵室５には給水タンク
10に貯えられた製氷用水を供給するための給水機構11が
配設されている。製氷皿７の下面部には温度検出手段た
る温度検出素子12が配設されており、製氷皿７の温度を
検出する。この温度検出素子12は例えばサーミスタから
なるもので、温度に応じて抵抗値が変化することにより
対応する温度を検出するものである。

第１図は電気的構成の概略を示す図で、マイクロコン
ピュータ13は、定電圧回路14を介して直流電源15から給
電されるようになっており、内部にはROM及びRAMを備
え、図示しない制御プログラムに基づいて冷却装置の制
御等を行なって上記各室の冷却制御を行なう。また、マ
イクロコンピュータ13は、後述するプログラムに基づい
て製氷動作の制御を行なうための制御手段及びタイマ手
段としての機能を有している。温度検出素子12は、定電
圧回路14の出力端子とマイクロコンピュータ13の温度検
出入力端子Ｔとの間に接続されている。給水機構11に配
設される給水ポンプ用モータ16は、一端側が過電流保護
用の正温度特性を有するサーミスタ17を介して直流電源
15の正極端子に接続され、他端側が制御用のトランジス
タ18を介してアースされている。トランジスタ18はマイ
クロコンピュータ13のポンプ制御端子Ｐからベース制御
信号が与えられるようになっている。離氷機構８の製氷
皿回転用モータ19は、反転スイッチ20を介して正逆の給
電が切換えられる。反転スイッチ20は、連動した２つの
切換スイッチ21,22よりなり、それらの可動接点21c,22c
は製氷皿回転用モータ19の両端子に接続され、常閉接点
21b及び常開接点22aは直流電源15の正極端子に接続さ
れ、常開接点21a及び常閉接点22bは過電流保護用のサー
ミスタ23,モータ駆動制御用のトランジスタ24を介して
アースされる。そして、この反転スイッチ20は、製氷皿
７が水平位置から180度回転されて離氷動作を行なう位
置まで達すると切換わり、製氷皿７が再び水平位置に回
転されて戻ると初期状態に切換わるようになっている。
トランジスタ24はマイクロコンピュータ13の離氷機構制
御端子Ｃからベース信号が与えられる。水平スイッチ25
は製氷皿７の水平状態で常閉接点25bと可動接点25cとが
導通状態となり、製氷皿７が所定角度を超えて回転する
と常開接点25aと可動接点25cとが導通状態となるように
切換えるもので、常開接点25aはサーミスタ23とトラン
ジスタ24との共通接続点に接続され、常閉接点25bはマ
イクロコンピュータ13の皿回転検出端子Ｑに接続され、
可動接点25cはアースされている。

次に、本実施例の作用について第３図に示す製氷制御
プログラムのフローチャートをも参照しながら説明す
る。

まず、電源が投入されると、図示しない冷却装置によ
り庫内の冷却運転が開始されると共に、マイクロコンピ
ュータ13は第３図に示す製氷制御プログラムを開始す
る。

（Ｉ）製氷完了検出動作製氷室３内の温度が低下してきて、製氷皿７に取付け
られた温度検出素子12の検出温度が製氷完了温度である
−12℃以下になると、マイクロコンピュータ13はステッ
プS1で「YES」と判断してステップS2に移行し、タイマ
動作を開始する。遅延時間であるタイマ動作時間は例え
ば60秒に設定されており、この時間が経過するまでの間
は、次のステップS4で上述した検出温度が−12℃の状態
が継続しているか否かを判断する。つまり、マイクロコ
ンピュータ13は、ステップS4で温度検出素子12による検
出温度が−12℃以下の状態が保持されているときに「YE
S」と判断してステップS3を繰り返し、以下ステップS3,
S4を繰り返して、タイマ時間が終了するとステップS3で
「YES」と判断して製氷の完了を検出する。

また、マイクロコンピュータ13は、ステップS4で「N
O」と判断した場合には、ステップS5に移行してタイマ
動作をクリアし、再びステップS2に戻ってタイマ動作を
開始する。これは、ステップS1で検出した検出温度が例
えばノイズ等が重畳された結果製氷完了温度となってい
たような場合に、タイマ動作の開始後に本来の検出温度
に戻ったときには、マイクロコンピュータ13がタイマ動
作をキャンセルして製氷完了温度に達するまでこれを繰
り返すことにより確実な製氷完了の検出を行なうもので
ある。

そして、このようにして製氷の完了が検出されると、
マイクロコンピュータ13は次のステップS6に移行する。

尚、この場合には、後述する製氷動作に伴なう製氷完
了の検出ではなく、電源投入後の初期動作であるので、
製氷皿７には給水されていないので、氷は生成されてい
ない。

（II）離氷動作次に、ステップS6で、マイクロコンピュータ13は、離
氷機構制御端子Ｃから「Ｈ」レベルの信号を出力してト
ランジスタ24オンさせ、製氷皿回転用モータ19を回転さ
せる。即ち、トランジスタ24がオンされると、直流電源
15,反転スイッチ20,製氷皿回転用モータ19,サーミスタ2
3およびトランジスタ24の経路で製氷皿回転用モータ19
が順方向つまり製氷皿７を反転させる方向に回転する。
この後、製氷皿７が所定角度まで回転すると水平スイッ
チ25の可動接点25cは常開接点25aと導通するように切換
わる。これにより、トランジスタ24のコレクタは水平ス
イッチ25を介してアースされるので、製氷皿回転用モー
タ19はトランジスタ24のオンオフに拘らず順方向への通
電状態が保持される。一方、水平スイッチ25の常閉接点
25bがオープン状態となることから、マイクロコンピュ
ータ13の皿回転検出端子Ｑには「Ｈ」レベルの信号が与
えられ、これに基づいてマイクロコンピュータ13はトラ
ンジスタ24をオフさせる（ステップS8）。製氷皿７が離
氷位置つまり180度回転されると、離氷機構８により離
氷動作が自動的に行なわれると共に、反転スイッチ20が
切換わり、ここで製氷皿回転用モータ19は上述とは逆に
通電されるようになる。これにより、製氷皿７は再び水
平位置に戻るように回転される。この後、製氷皿７が水
平位置に戻ると、水平スイッチ25が切換わって初期状態
に戻る。このとき、トランジスタ24はステップS8におい
て既にオフされているので、製氷皿回転用モータ19は断
電される。そして、マイクロコンピュータ13は、水平ス
イッチ25が初期状態に切換わって離氷機構制御端子Ｃに
「Ｌ」レベルの信号が与えられることによって、製氷皿
７が水平位置に戻ったことを判断し（ステップS9）、一
連の離氷動作を終了する。

尚、この場合には、電源投入後の初期動作として製氷
皿７内に氷が残っていない状態としてから製氷動作を開
始するためのもので、例えば、停電等の断電状態が製氷
途中であった場合に、停電が復帰されたときに製氷皿７
に氷が残ったまま給水されると製氷用水が溢れるのを防
止するためである。

（III）給水動作次に、マイクロコンピュータ13は、ポンプ制御端子Ｐ
から「Ｈ」レベルの信号を出力してトランジスタ18をオ
ンさせ、給水ポンプ用モータ16に通電して回転させる
（ステップS10）と共に、給水のタイマ動作を開始する
（ステップS11）。これにより、冷蔵室５に配設されて
いる給水タンク10の製氷用水は給水機構のポンプにより
製氷皿７に汲み上げて供給される。そして、製氷皿７に
製氷用水が満たされて、所定のタイマ時間が終了する
と、マイクロコンピュータ13はステップS12で「YES」と
判断してトランジスタ18をオフさせて給水ポンプ用モー
タ16を断電停止し（ステップS13）、一連の給水動作を
終了する。

上述の給水動作において、給水タンク10内に製氷用水
が貯留された状態である場合には、製氷皿７に正常に給
水が行なわれるので、給水に伴なって製氷皿７の温度は
前述した−12℃の状態から上昇してゆく。マイクロコン
ピュータ13は、上述した給水動作を停止した後、所定時
間内（例えば５分）に温度検出素子12から与えられる検
出温度が−9.5℃以上になったときに、ステップS14で
「YES」と判断して給水動作が正常に行なわれたとして
ステップS1に移行する。

また、給水タンク10内の製氷用水が不足していて製氷
皿７に給水が行なわれなかった場合には、製氷皿７の温
度が所定時間を経過しても−9.5℃以上に上昇しないこ
とをもって検出してステップS14でNO」と判断し、給水
タンク10への水の補給を発光ダイオード等により表示を
行なうことにより報知する（ステップS15）と共に、水
が補給されるまでステップS16にて待機状態となる。こ
の後、給水タンク10に水が補給されると、ステップS16
で「YES」と判断してステップS1に移行する。

（IV）製氷動作さて、上述のように、製氷皿７に給水されると、製氷
室３内の冷気により製氷用水が凍り始める。このとき、
氷生成の速度は冷蔵庫の使用状態によって異なるが、マ
イクロコンピュータ13は製氷の完了を温度検出素子12の
検出温度に基づいて判断する。そして、前述したよう
に、ステップS1乃至S5までの製氷完了検出動作（Ｉ）を
実施することにより、ノイズ等の悪影響を防いで確実に
製氷完了を検出する。

さて、このように製氷完了が検出されると、以下、上
述したステップS6乃至S9の離氷動作（II）を実行して生
成された氷を製氷皿７から離脱させて貯氷容器９に貯留
し、再び給水動作（III）以降を繰り返す。

そして、マイクロコンピュータ13は、このような製氷
動作制御を貯氷容器９内に生成された氷が満杯になるま
で実施し、その状態に達すると図示しないプログラムに
基づいて離氷動作の待機状態となる。

このように、本実施例においては、マイクロコンピュ
ータ13により製氷完了検出動作（Ｉ）を温度検出素子12
の検出温度（−12℃）に基づいてタイマ動作を開始し、
その状態が所定時間（60秒）が経過する間継続されたと
きに製氷完了の判断を行なうようにした。これにより、
製氷動作が進んで製氷皿７の温度が製氷完了の設定温度
に近付いたときに、温度検出素子12の検出温度出力にノ
イズ等が重畳して製氷完了の検出信号を出力した場合で
も、その状態がタイマ時間が終了するまで継続すること
はないので、キャンセルさせることがえき、結局、実際
の温度が製氷完了温度に達してタイマ時間が終了したこ
とをもって無駄なく確実に製氷完了の判断をすることが
できる。

また、このような構成とすることにより、温度検出素
子12による製氷完了の設定温度を最適な値とすることが
できる。即ち、ノイズによる悪影響を防止するために製
氷完了の設定温度を過剰に低い温度に設定する必要がな
くなり、そのための無駄な時間を排除することができ
る。

以上のことにより、総じて製氷能率を向上させること
ができる。

尚、上記実施例においては、本発明を冷蔵庫に適用し
た場合について述べたが、単体の製氷装置に適用しても
良いことは勿論である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の自動製氷装置は、制御
手段により、温度検出手段による検出温度が製氷完了に
達した時点でタイマ手段にタイマ動作を開始させ、その
状態が遅延時間が終了するまで継続したときに製氷完了
の検出を判断するようにした。これにより、製氷完了の
検出判断を、実際に氷の生成に要する時間に基づいて判
断することができ、また、製氷完了温度に近付いてノイ
ズ等の悪影響により製氷完了を検出した場合でも、これ
を排除することができるので、無駄な時間を要すること
なく確実に製氷完了を判断することができ、さらに製氷
完了温度を不必要に低い値に設定することなく適格な温
度設定とすることができる。従って、総じて製氷能率を
向上させる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し、第１図は電気的構成の
概略図、第２図は冷蔵庫に配設された製氷機構の概略を
示す縦断正面図、第３図は製氷制御プログラムを示すフ
ローチャートである。図面中、１は冷蔵庫本体、３は製氷室、５は冷蔵室、７
は製氷皿、８は離氷機構、９は貯氷容器、10は給水タン
ク、11は給水機構、12は温度検出素子（温度検出手
段）、13はマイクロコンピュータ（制御手段，タイマ手
段）、16は給水ポンプ用モータ、18,24はトランジス
タ、19は製氷皿回転用モータ、20は反転スイッチ、25は
水平スイッチである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】給水機構により製氷皿に給水して製氷動作
を開始すると共に、製氷完了を検知して離氷機構に離氷
動作を行なわせるようにした制御手段を有する自動製氷
装置において、前記製氷皿の温度を検出する温度検出手段と、所定の遅延時間を計時するタイマ手段とを具備し、前記制御手段は、前記温度検出手段による検出温度が製
氷完了温度に達した時点から検出温度が製氷完了温度以
下となっている状態が前記タイマ手段による前記遅延時
間が経過する間継続したときに前記離氷機構に離氷動作
を行なわせることを特徴とする自動製氷装置。