JP2925510B2 - 自動製氷機及び自動製氷機の氷皿位置制御方法 - Google Patents

自動製氷機及び自動製氷機の氷皿位置制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動製氷機及び自
動製氷機の氷皿位置制御方法に関し、より詳しくは、停
電後の復帰の場合などにおいて氷皿を製氷水平位置に自
動的に位置させることが可能な自動製氷機及び自動製氷
機の氷皿位置制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷蔵庫の冷凍室に設置される自動製氷機
は、一般的に、氷になる水を収容する氷皿と、この氷皿
に水を供給する給水装置と、氷皿を反転回転及び戻り回
転させることが可能な離氷モータと、氷皿の下部に設置
されて氷を貯蔵する貯氷容器とを備える。このような自
動製氷機においては、まず、氷皿が水平になった状態で
給水装置により水を供給し、製氷を行う。製氷が終了す
ると、離氷モータを通じて氷皿を反転してねじ曲げるこ
とによって、氷を氷皿から分離させて貯氷容器に落下さ
せる。氷が分離すると、氷皿を再び元の位置に戻り回転
させて製氷水平位置にして、給水及び製氷動作を再開す
る。氷皿が製氷水平位置にあるか否かを検出するため
に、水平検出スイッチが備えられている。また、貯氷容
器内の氷の量が一定以上になると、氷満杯レバーにより
作動する氷満杯検出スイッチの作動によって満杯状態で
あることを検出して製氷動作を中断させる。
【０００３】このような従来の自動製氷機においては、
冷蔵庫の最初の設置時あるいは停電後の復帰の場合や電
源プラグがコンセントから抜かれたことなどによって電
源が遮断された後再び起動する場合に、氷皿が製氷水平
位置にあるか否かを正確に判断することはできない。例
えば、停電が生じた時点で、氷皿が離氷のために反転し
ている場合が考えられるが、この場合にも水平検出スイ
ッチは氷皿が水平状態にあることを示す。もし氷皿が反
転位置にある状態で製氷動作が行われると、供給された
水は氷皿には収容されずに貯氷容器に落下されてそこに
貯蔵されている既存の氷を使えなくする。
【０００４】停電後の復帰の場合などにおいて、氷皿の
位置を正確に設定するために、特開平４−１２４５７０
号公報に開示されたものは、図７に示すようなメカニズ
ムを採用している。この従来技術では、氷皿１０９と同
時に回転する回転体１１９の回転軌跡上に製氷水平位置
検出用の第１マーカー１２０と反転位置検出用の第２マ
ーカー１２１を設け、これらの二つのマーカー１２０、
１２１は互いに長さが異なるように形成されている。そ
して、これらのマーカー１２０、１２１の存在の有無を
検出するための検出手段として発光ダイオード１２３と
これに対応するフォトトランジスタ１２４が設置されて
おり、フォトトランジスタ１２４の出力信号に基づいて
氷皿１０９の位置を判定し、それによって氷皿１０９が
製氷水平位置になるように離氷モータを制御している。
【０００５】この従来例では、停電からの復帰時などに
おいて、電源が入力されると、まず、氷皿１０９を所定
方向例えば図７の矢印の反対方向に回転させながらタイ
ムカウントを開始し、その回転中のマーカー１２０、１
２１の通過時間によっていずれのマーカーであるかを区
別し、当初の氷皿１０９の位置を判定する。その判定の
結果に従って氷皿１０９を戻り回転あるいは反転回転さ
せることによって、氷皿が製氷水平位置となるように制
御する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来例では、氷皿を回転させながら当初の位置を判
定し、その結果に従って製氷水平位置に回転駆動させる
ようになっているので、比較的複雑な判断過程を必要と
し、判定及び位置設定に長い時間を要するとともに、発
光ダイオード及びフォトトランジスタといった追加の器
具を必要とするという問題があった。
【０００７】そこで、本発明の目的は、追加のメカニズ
ムを要することなく既存の水平検出スイッチと氷満杯検
出スイッチとを用いて氷皿の製氷水平位置を効率的に制
御することが可能な自動製氷機及びその氷皿水平位置制
御方法を提供することにある。
【０００８】
【発明が解決しようとする手段】上記目的を達成するた
めに、本発明による自動製氷機は、氷皿と、前記氷皿を
製氷水平位置と反転位置との間で回転させる離氷モータ
と、前記氷皿の下部に設けられた貯氷容器とを備えた自
動製氷機において、前記氷皿の水平検出スイッチと、前
記氷皿の回転軸と一体に回転し、少なくとも前記氷皿の
製氷水平位置と反転位置とに対応して前記水平検出スイ
ッチの作動状態の切換を行う第１検知カムと、前記貯氷
容器内の氷の量によって回動する氷満杯検出レバーと、
前記貯氷容器が満杯状態となった時、前記氷満杯検出レ
バーにより作動状態の切換が行われる氷満杯検出スイッ
チと、前記氷皿の回転軸と一体に回転し、少なくとも前
記氷皿の反転位置に対応して前記氷満杯検出スイッチの
作動状態の切換を行う第２検知カムと、電源入力の時、
前記水平検出スイッチ及び前記氷満杯検出スイッチのそ
れぞれの作動状態の組み合わせが所定の状態にある時、
前記氷皿を前記製氷水平位置に向けて戻り回転させるよ
うに前記離氷モータを制御する制御部とを含むことを特
徴とする。
【０００９】前記氷皿の回転軸と一体回転する止め突起
と、前記氷皿の戻り回転の際、前記止め突起と当接して
製氷水平位置で前記氷皿の回転を止める戻り回転ストッ
パとをさらに含むことが好ましい。また、前記氷皿の戻
り回転の際、戻り回転負荷を検出する戻り回転負荷検出
回路をさらに含み、これによって、前記制御部は、前記
戻り回転負荷が所定の値を超過した場合に、前記氷皿が
製氷水平位置に到達したものと判断することができる。
【００１０】また、本発明の自動製氷機の氷皿位置制御
方法は、氷皿と、前記氷皿を製氷水平位置と反転位置と
の間で回転させる離氷モータと、前記氷皿の下部に設け
られた貯氷容器とを備えた自動製氷機の氷皿位置制御方
法において、前記氷皿の製氷水平位置と反転位置とに対
応して作動状態が切り換えられる水平検出スイッチを設
ける段階と、前記貯氷容器内の氷の量によって回動する
氷満杯検出レバーにより前記貯氷容器が満杯状態となっ
た時及び前記氷皿が反転位置にある時に作動状態が切り
換えられる氷満杯検出スイッチを設ける段階と、電源入
力の時、前記水平検出スイッチ及び前記氷満杯検出スイ
ッチのそれぞれの作動状態の組み合わせが所定の状態に
ある時、前記氷皿を前記製氷水平位置に戻り回転させる
ように前記離氷モータを制御する段階とを含むことを特
徴とする。
【００１１】前記氷皿の戻り回転が終了した時、前記氷
満杯検出スイッチの作動状態に応じて前記貯氷容器の満
杯状態を判断し、満杯状態であれば、製氷動作を中断す
るように制御するとよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しながら
本発明の実施形態について詳しく説明する。
【００１３】図１は、本発明による自動製氷機の要部正
面図である。図１に示すように、製氷される水を収容す
る氷皿１６は、皿回転軸２５を通じてハウジング８に回
転可能に支持されている。氷皿１６の底部には、氷皿１
６の温度を感知して離氷時期を判断するための温度信号
を発生する離氷温度センサ２６が取り付けられている。
また、氷皿１６の下部には、氷皿１６から分離した氷を
貯蔵する貯氷容器２７が備えられている。ハウジング８
には、氷満杯検出レバー２１がレバー軸２２を中心に回
動可能に設置されている。氷満杯検出レバー２１は、貯
氷容器２７内の氷の量によって上下方向に回動し、貯氷
容器２７が満杯状態である時、点線に示されたように、
上方に回動して後述する氷満杯検出スイッチを作動させ
て満杯状態であることを知らせる。
【００１４】図２は、本発明による自動製氷機の側面図
である。ハウジング８内には、氷皿１６の製氷水平位置
検出用の水平検出スイッチ１と、貯氷容器２７の氷満杯
検出用の氷満杯検出スイッチ２が並んで設置されてい
る。水平検出スイッチ１及び氷満杯検出スイッチ２は各
々マイクロスイッチからなっており、図面において上方
からの加圧によって作動するスイッチレバー１ａ、２ａ
を各々有している。また、ハウジングの一側には、氷皿
１６を正逆回転させるための離氷モータ４が設置されて
おり、離氷モータ４の回転力は、ウォームギア９と、第
１、第２及び第３のギア１０、１１、１２からなる減速
ギア列とを通じて減速された後、最終ギア１３に伝達さ
れる。最終ギア１３の中心には皿回転軸２５が一体回転
可能に結合されており、離氷モータ４の正逆回転により
氷皿１６は正逆回転する。
【００１５】最終ギア１３には、半径方向外側に止め突
起１４が形成されている。この止め突起１４は、氷皿１
６の製氷水平位置に対応して設けられた戻り回転ストッ
パ１５と当接して最終ギア１３が氷皿１６の製氷水平位
置を越えて回転することを防ぐとともに、離氷モータ４
に取り付けられた反転回転ストッパ１８と当接して最終
ギア１３が反転回転方向に過度に回転することを防ぐ。
【００１６】さらに、最終ギア１３には、水平検出スイ
ッチ１とともに氷皿１６の製氷水平位置を検出するため
の第１検知カム１７が一体に回転可能に設置されてい
る。第１検知カム１７は、ほぼ円状のカムプロファイル
を有し、製氷水平位置と反転位置に対応して半径方向内
側に陥没した製氷位置検出溝１７ａと反転位置検出溝１
７ｂが形成されている。水平検出スイッチ１のスイッチ
レバー１ａは、第１検知カム１７のカムプロファイルに
接触し、スイッチレバー１ａが第１検知カム１７の円状
カムプロファイルの区間と接触している時には、加圧さ
れて水平検出スイッチ１がオン状態になり、スイッチレ
バー１ａが製氷位置検出溝１７ａ或いは反転位置検出溝
１７ｂに該当する区間にある場合には、解除されて水平
検出スイッチ１はオフ状態になる。
【００１７】第１検知カム１７に加えて、第２検知カム
１９が最終ギア１３とともに回転可能に設置されてい
る。第２検知カム１９は、第１検知カム１７の製氷位置
検出溝１７ａに対応する円周区間の両側では小さい半径
を有し、反転位置検出溝１７ｂに対応する円周区間の両
側では大きい半径を有する。第２検知カム１９のカムプ
ロファイルには作用アーム２０が接触して第２検知カム
１９の回転によって昇降する。作用アーム２０は、氷満
杯検出レバー２１のレバー軸２２に偏心されて設置され
ており、これによって作用アーム２０の昇降運動に従っ
て氷満杯検出レバー２１は昇降回動し、その逆も成立す
る。作用アーム２０が下降回動すると、作用アーム２０
の表面に設けられた作用リブ２３が氷満杯検出スイッチ
２のスイッチレバー２ａに作用して氷満杯検出スイッチ
２をオン作動させる。したがって、氷満杯検出スイッチ
２は、貯氷容器２７の満杯による氷満杯検出レバー２１
の上昇回動によるばかりでなく、作用アーム２０の第２
検知カム１９の回動に伴う下降回動によってもオン作動
する。
【００１８】図２は氷皿１６が製氷水平位置にある状態
を示しており、図３と図４は離氷動作中の状態を示した
図２に対応する側面図である。図２に示すように、最終
ギア１３の止め突起１４が戻り回転ストッパ１５と当接
して氷皿１６が製氷水平位置に維持されている状態で
は、スイッチレバー１ａが第１検知カム１７の製氷位置
検出溝１７ａの区間に位置するので水平検出スイッチ１
はオフ状態になる。また、氷満杯検出スイッチ２は、作
用アーム２０が第２検知カム１９の小半径部と接触して
上昇位置にあるので、オフ状態を維持する。
【００１９】このような状態において、離氷温度センサ
２６の温度信号によってマイクロコンピュータが離氷時
期であると判断して離氷モータ４を反転方向に駆動する
と、氷皿１６は反転方向に回転する。従って、図３に示
すように、スイッチレバー１ａが第１検知カム１７の製
氷位置検出溝１７ａの区間を外れてカムプロファイル面
によって加圧されるので水平検出スイッチ１はオン状態
となり、同時に、作用アーム２０も第２検知カム１９の
大半径部と接触して下降し、これによって作用アーム２
０の作用リブ２３が氷満杯検出スイッチ２のスイッチレ
バー２ａを加圧するので氷満杯検出スイッチ２はオン状
態となる。
【００２０】離氷モータ４がさらに回転すると、図４に
示すように、最終ギア１３の止め突起１４が反転回転ス
トッパ１８と当接して、これによって最終ギア１３の回
転が止まる。この際、氷皿１６は反転位置にあり、スイ
ッチレバー１ａが第１検知カム１７の反転位置検出溝１
７ｂの区間に位置するので水平検出スイッチ１はオフ状
態となるが、氷満杯検出スイッチ２はそのままオン状態
に維持される。このような状態において、氷皿１６がね
じ曲げられて氷は氷皿１６から分離されて貯氷容器２７
に落下貯蔵される。その後、離氷モータ４が氷皿１６を
戻り回転させて最初の製氷水平位置に戻す。
【００２１】以上説明したように、氷皿１６の回転位置
によって水平検出スイッチ１と氷満杯スイッチ２の作動
状態の組み合わせが異なる。すなわち、氷皿１６が製氷
水平位置にある場合には、二つのスイッチ１、２が同時
にオフ状態となり、製氷水平位置と反転位置との間の区
間では水平検出スイッチ１は常にオン状態であるが、氷
満杯検出スイッチ２はオフ状態からオン状態に変換され
る。氷皿１６が反転位置にあると、水平検出スイッチ１
はオフ状態になり、氷満杯検出スイッチ２はオン状態を
維持する。そして、貯氷容器２７が満杯状態にある場合
には、満杯検出スイッチ２は常にオン状態を示すように
なる。
【００２２】図５は、本発明の自動製氷機の制御のため
の概略的な制御ブロック図である。制御部として機能す
るマイクロコンピュータ３は、水平検出スイッチ１、氷
満杯検出スイッチ２及び離氷温度センサ２６から信号が
入力され、離氷モータ駆動部５を通じて離氷モータ４を
制御するとともに、給水モータ駆動部７を通じて給水モ
ータ６の動作を制御する。なお、マイクロコンピュータ
３は、戻り回転負荷検出回路２８と反転回転負荷検出回
路２９からも信号を受ける。
【００２３】戻り回転負荷検出回路２８は、最終ギア１
３の止め突起１４が戻り回転ストッパ１５と当接して製
氷水平位置を越えて回転できなくなった場合に発生する
過負荷すなわち戻り回転止め負荷を検出してマイクロコ
ンピュータ３に提供し、マイクロコンピュータ３はこの
信号に基づいて氷皿１６が製氷水平位置にあると判断し
て、離氷モータ４の作動を中断させる。同様に、反転回
転負荷検出回路２９は、最終ギア１３の止め突起１４が
反転回転ストッパ１８と当接してその回転が阻止された
場合に発生する過負荷すなわち反転回転止め負荷を検出
してマイクロコンピュータ３に提供し、マイクロコンピ
ュータ３はこの信号に基づいて離氷モータ４の反転回転
駆動を中断させる。
【００２４】図６は、マイクロコンピュータ３による氷
皿１６の製氷水平位置を制御する過程を示したフローチ
ャートである。停電後の復帰の場合などにおいて、電源
が入力されると、マイクロコンピュータ３はまず水平検
出スイッチ１と氷満杯検出スイッチ２が同時にオフ状態
であるか否かを確認する(Ｓ１)。両方のスイッチ１、２
がオフ状態であると、氷皿１６が製氷水平位置にあると
ともに貯氷容器２７が満杯状態ではないことを意味する
ので、マイクロコンピュータ３は製氷動作を行うように
制御する(Ｓ２)。製氷動作は、マイクロコンピュータ３
が給水モータ駆動部７を通じて給水モータ６を作動させ
て氷皿１６に水を供給することから始まる。
【００２５】水平検出スイッチ１と氷満杯検出スイッチ
２のうち少なくとも一つがオン状態であると(Ｓ３)、マ
イクロコンピュータ３は氷皿１６が水平状態ではないと
判断して、離氷モータ４を作動させて氷皿１６を復帰の
方向に回転させる(Ｓ４)。このような氷皿１６の戻り回
転中に戻り回転負荷検出回路２８から戻り回転止め負荷
が発生したことを示す信号がマイクロコンピュータ３に
入力されると(Ｓ５)、最終ギア１３の止め突起１４が戻
り回転ストッパ１５と当接した状態を意味するので、マ
イクロコンピュータ３は氷皿１６が製氷水平位置に至っ
たものと判断する(Ｓ６)。
【００２６】氷皿１６が製氷水平位置に到達したにもか
かわらず氷満杯検出スイッチ２がオン状態を維持してい
る場合(Ｓ７におけるＹｅｓの場合)には、貯氷容器２７
が満杯状態であることを意味し(Ｓ８)、これ以上の製氷
動作を停止するために、マイクロコンピュータ３は貯氷
容器２７内の氷が除去されるまで製氷動作を待機させ
る。氷皿１６が製氷水平位置にある状態で氷満杯検出ス
イッチ２がオン状態ではない場合(Ｓ７におけるＮｏの
場合)には、マイクロコンピュータ３は製氷動作を実行
するように制御する(Ｓ２)。
【００２７】なお、上記では、水平検出スイッチ１及び
氷満杯検出スイッチ２のうち少なくとも一つが作動状態
である時、氷皿１６を製氷水平位置に向けて戻り回転す
るものとして説明したが、水平検出スイッチ１及び氷満
杯検出スイッチ２のそれぞれの作動状態の組み合わせが
所定の状態にあるときに、氷皿１６を製氷水平位置に向
けて戻り回転するようにすることもできる。例えば、第
１及び第２検知カムの形状などを変更することによって
水平検出スイッチ及び氷満杯検出スイッチのオン・オフ
切換を逆にして両者がオフの時に氷皿が製氷水平位置に
ないことを示すようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
追加の器具を用いることなく既存の水平検出スイッチと
氷満杯検出スイッチとを用いて停電後の復帰の場合など
に氷皿の製氷水平位置を正確にかつ速やかに確認するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動製氷機の要部正面図である。
【図２】本発明による自動製氷機の側面図であって、氷
皿が製氷水平位置にある状態を示す。
【図３】本発明による自動製氷機の側面図であって、氷
皿が製氷水平位置から反転位置に変化する中間状態を示
す。
【図４】本発明による自動製氷機の側面図であって、氷
皿が反転位置にある状態を示す。
【図５】本発明の動作を説明するための概略的な制御ブ
ロック図である。
【図６】本発明による氷皿の製氷水平位置の制御過程を
示したフローチャートである。
【図７】従来の自動製氷機を示す概略的な要部側面図で
ある。
【符号の説明】
１ 水平検出スイッチ ２ 氷満杯検出スイッチ ３ マイクロコンピュータ ４ 離氷モータ ５ 離氷モータ駆動部 ６ 給水モータ ７ 給水モータ駆動部 ８ ハウジング ９ ウォームギア １３ 最終ギア １４ 止め突起 １５ 戻り回転ストッパ １６ 氷皿 １７ 第１検知カム １７ａ 製氷位置検出溝 １７ｂ 反転位置検出溝 １８ 反転回転ストッパ １９ 第２検知カム ２０ 作用アーム ２１ 氷満杯検出レバー ２２ レバー軸 ２５ 皿回転軸 ２６ 離氷温度センサ ２７ 貯氷容器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F25C 1/10

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 氷皿と、前記氷皿を製氷水平位置と反転
    位置との間で回転させる離氷モータと、前記氷皿の下方
    に設けられた貯氷容器とを備えた自動製氷機において、 前記氷皿の水平検出スイッチと、 前記氷皿の回転軸と一体に回転し、少なくとも前記氷皿
    の製氷水平位置と反転位置とに対応して前記水平検出ス
    イッチの作動状態の切換を行う第１検知カムと、 前記貯氷容器内の氷の量によって回動する氷満杯検出レ
    バーと、 前記貯氷容器が満杯状態となった時、前記氷満杯検出レ
    バーにより作動状態の切換が行われる氷満杯検出スイッ
    チと、 前記氷皿の回転軸と一体に回転し、少なくとも前記氷皿
    の反転位置に対応して前記氷満杯検出スイッチの作動状
    態の切換を行う第２検知カムと、 前記水平検出スイッチ及び前記氷満杯検出スイッチから
    の信号を受けると共に前記離氷モータの駆動を制御する
    制御部と、からなり、 前記制御部は、電源入力の時、前記水平検出スイッチ及
    び前記氷満杯検出スイッチのそれぞれの作動状態の組み
    合わせが所定の状態にある時、前記氷皿を前記製氷水平
    位置に向けて戻り回転させるように前記離氷モータを制
    御することを特徴とする自動製氷機。
  2. 【請求項２】 前記氷皿の回転軸と一体回転する止め突
    起と、前記氷皿の戻り回転の際、前記止め突起と当接し
    て製氷水平位置で前記氷皿の回転を止める戻り回転スト
    ッパとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の
    自動製氷機。
  3. 【請求項３】 前記氷皿の戻り回転の際、戻り回転負荷
    を検出する戻り回転負荷検出回路をさらに含み、前記制
    御部は、前記戻り回転負荷が所定の値を超過した場合
    に、前記氷皿が製氷水平位置に到達したものと判断する
    ことを特徴とする請求項２に記載の自動製氷機。
  4. 【請求項４】 氷皿と、前記氷皿を製氷水平位置と反転
    位置との間で回転させる離氷モータと、前記氷皿の下方
    に設けられた貯氷容器と、少なくとも前記氷皿の製氷水
    平位置と反転位置とに対応して作動状態が切り換えられ
    る水平検出スイッチと、氷満杯検出レバーにより前記貯
    氷容器内の氷が満杯状態となった時に作動状態が切り換
    えられると共に少なくとも前記氷皿の反転位置に対応し
    て作動状態が切り換えられる氷満杯検出スイッチとを備
    えた自動製氷機の氷皿位置制御方法であって、電源入力
    時に、 前記水平検出スイッチの作動状態に関する信号を制御部
    に入力する段階と、 前記氷満杯検出スイッチの作動状態に関する信号を前記
    制御部に入力する段階と、 前記制御部において、前記水平検出スイッチ及び前記氷
    満杯検出スイッチのそれぞれの作動状態の組み合わせが
    所定の状態にある時、前記氷皿を前記製氷水平位置に向
    けて戻り回転させるように前記離氷モータを制御する段
    階と、 を含むことを特徴とする自動製氷機の氷皿位置制御方
    法。
  5. 【請求項５】 前記氷皿の戻り回転が終了した時、前記
    氷満杯検出スイッチの作動状態に応じて前記貯氷容器が
    満杯状態であることを判断する段階をさらに含むことを
    特徴とする請求項４に記載の自動製氷機の氷皿位置制御
    方法。
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