JP6835248B2 - アイスディスペンサ及び冷凍冷蔵庫 - Google Patents

Description

この発明は、アイスディスペンサ及び冷凍冷蔵庫に関するものである。

水及び氷の少なくともいずれかの供給物を供給する供給手段を備えた冷蔵庫において、容器の容量と供給物の供給量との差、又は容器の上部位置と該容器内の供給物の上部位置との差を検出する検出手段と、供給物の供給を制御する制御部と、を備え、制御部は、検出手段の検出結果を基に、供給物の供給を停止するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

日本特開２０１７−０１５３２３号公報

しかしながら、特許文献１に示されるような供給手段すなわちディスペンサにおいては、供給物である氷を容器に注いでいる際に、特に容器のサイズが小さいと、氷が容器の外に飛び散ったり、こぼれたりしてしまうおそれがある。また、氷が容器の外にこぼれにくくするために氷を注ぐ速度を遅くすると、今度は、特に容器のサイズが大きい場合に容器の容量に対して氷が溜まるまで時間がかかってしまう。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものである。その目的は、様々な容器のサイズであっても、氷をこぼすことなく、かつ、迅速に容器に氷を注ぎ入れることができるアイスディスペンサ及び冷凍冷蔵庫を得ることにある。

この発明に係るアイスディスペンサは、氷を容器に注ぐ注出部と、前記容器の高さ及び前記容器の開口部の大きさを検出するセンサと、前記注出部から注がれる氷の単位時間当たりの量を、前記容器の高さ及び前記容器の開口部の大きさに応じて変更する注出速度変更手段と、を備える。

また、この発明に係る冷凍冷蔵庫は、以上のように構成されたアイスディスペンサを備える。

この発明に係るアイスディスペンサ及び冷凍冷蔵庫によれば、様々な容器のサイズであっても、氷をこぼすことなく、かつ、迅速に容器に氷を注ぎ入れることができるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係るアイスディスペンサを備えた冷凍冷蔵庫の正面図である。 この発明の実施の形態１に係るアイスディスペンサを備えた冷凍冷蔵庫の縦断面図である。 この発明の実施の形態１に係るアイスディスペンサ部分の断面図である。 この発明の実施の形態１に係るアイスディスペンサ部分の正面図である。 この発明の実施の形態１に係るアイスディスペンサの容器サイズ検出を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係るアイスディスペンサを備えた冷凍冷蔵庫の制御系統の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係るアイスディスペンサの容器サイズと注出口蓋の位置との関係を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係るアイスディスペンサの容器サイズと注出口蓋の位置との関係を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係るアイスディスペンサの容器サイズと注出口蓋の位置との関係を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係るアイスディスペンサの容器サイズと注出口蓋の位置との関係を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係るアイスディスペンサの動作例を示すフロー図である。 この発明の実施の形態１に係るアイスディスペンサを備えた冷凍冷蔵庫の別例の正面図である。 この発明の実施の形態２に係るアイスディスペンサの容器中の氷高さと注出口蓋の位置との関係を説明する図である。 この発明の実施の形態２に係るアイスディスペンサの容器中の氷高さと注出口蓋の位置との関係を説明する図である。 この発明の実施の形態２に係るアイスディスペンサの動作例を示すフロー図である。 この発明の実施の形態３に係るアイスディスペンサを備えた冷凍冷蔵庫の縦断面図である。 この発明の実施の形態３に係るアイスディスペンサ部分の断面図である。 この発明の実施の形態３に係るアイスディスペンサ部分の断面図である。 この発明の実施の形態３に係るアイスディスペンサの動作例を示すフロー図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

実施の形態１．
図１から図１２は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１はアイスディスペンサを備えた冷凍冷蔵庫の正面図、図２はアイスディスペンサを備えた冷凍冷蔵庫の縦断面図、図３はアイスディスペンサ部分の断面図、図４はアイスディスペンサ部分の正面図、図５はアイスディスペンサの容器サイズ検出を説明する図、図６はアイスディスペンサを備えた冷凍冷蔵庫の制御系統の構成を示すブロック図、図７から図１０はアイスディスペンサの容器サイズと注出口蓋の位置との関係を説明する図、図１１はアイスディスペンサの動作例を示すフロー図、図１２はアイスディスペンサを備えた冷凍冷蔵庫の別例の正面図である。

なお、各図では各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、明細書中における各構成部材同士の位置関係（例えば、上下関係等）は、原則として、冷凍冷蔵庫を使用可能な状態に設置したときのものである。

この発明の実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫１は、断熱箱体を有している。断熱箱体は、前面（正面）が開口されて内部に貯蔵空間が形成されている。断熱箱体は、外箱、内箱及び断熱材を有している。外箱は鋼鉄製である。内箱は樹脂製である。内箱は外箱の内側に配置される。断熱材は、例えば発泡ウレタン、真空断熱材等であり、外箱と内箱との間の空間に充填されている。断熱箱体の内部に形成された貯蔵空間は、１つ又は複数の仕切り部材により、食品を収納保存する複数の貯蔵室に区画されている。

図１及び図２に示すように、ここでは、冷凍冷蔵庫１は、複数の貯蔵室として、例えば、冷蔵室１００及び冷凍室２００を備えている。これらの貯蔵室は、断熱箱体において上下方向に２段構成となって配置されている。

冷蔵室１００は、断熱箱体の最上段に配置されている。冷蔵室１００の前面に形成された開口部には、当該開口部を開閉する回転式の冷蔵室扉７が設けられている。ここでは、冷蔵室扉７は両開き式（観音開き式）であり、右扉７ｂ及び左扉７ａにより構成されている。

図１に示すように、冷凍冷蔵庫１の前面の冷蔵室扉７（例えば、左扉７ａ）には、操作パネル６及びディスペンサ部９が設けられている。ディスペンサ部９は、後述する製氷室３００で製造された氷を庫外に排出するアイスディスペンサである。すなわち、冷凍冷蔵庫１は、この発明の実施の形態１に係るアイスディスペンサを備えている。ディスペンサ部９は、氷を注ぎ出す注出部１４を備えている。

操作パネル６は、図６に示すように操作部６ａ及び表示部６ｂを備えている。操作部６ａは、各貯蔵室の保冷温度及び冷凍冷蔵庫１の動作モード（解凍モード等）を設定したり、後述するディスペンサ部９を使用したりするための操作スイッチである。表示部６ｂは、各貯蔵室の温度等の各種情報を表示する液晶ディスプレイである。また、操作パネル６は、操作部６ａと表示部６ｂを兼ねるタッチパネルを備えていてもよい。

冷凍室２００は、冷蔵室１００の下方に配置されている。冷凍室２００は、主に貯蔵対象を比較的長期にわたって冷凍保存する際に用いるためのものである。冷凍室２００は、引き出し式の扉によって開閉される。この引き出し式の扉は、扉に固定して設けられたフレームを冷凍室２００の左右の内壁面に水平に形成されたレールに対してスライドさせることにより、冷凍冷蔵庫１の奥行方向（前後方向）に開閉できるようになっている。

図２に示すように、冷蔵室１００の内部には、複数の棚板が設けられている。冷蔵室１００の内部は、これらの棚板によって、上下方向に複数の空間（棚）に仕切られている。冷蔵室１００内の最上段には、製氷室３００が設けられている。製氷室３００は、冷蔵室１００内において断熱的に区画されている。製氷室３００内は、後述する風路５からの冷気により、製氷が可能な温度にまで冷却される。

冷蔵室１００内の最下段には、給水タンク１７が設けられている。給水タンク１７には、製氷室３００での製氷に使うための水が貯められる。給水タンク１７と製氷室３００との間には、給水パイプ１８が設けられている。給水パイプ１８は、給水タンク１７内の製氷用の水を製氷室３００へと送るためのものである。給水ポンプ２３により、給水タンク１７内の水は給水パイプ１８を通って製氷室３００へと送られる。給水パイプ１８は、冷蔵室１００の内部の例えば背面に沿うように配置されている。

また、図２に示すように、冷凍室２００の内部には、食品等を内部に収納できる収納ケース２０１が引き出し自在に格納されている。収納ケース２０１は、前述のフレームによって支持されており、扉の開閉に連動して前後方向にスライドするように構成されている。ここで図示する例では、冷凍室２００に設けられる収納ケース２０１の数は１つであるが、冷凍冷蔵庫１全体の容量を考慮して、収納性及び整理のしやすさ等が向上する場合には、２つ以上の収納ケース２０１を備えてもよい。

冷凍冷蔵庫１は、各貯蔵室へ供給する空気を冷却する冷凍サイクル回路を備えている。冷凍サイクル回路は、圧縮機２、凝縮器（図示せず）、絞り装置（図示せず）及び冷却器３等によって構成されている。圧縮機２は、冷凍サイクル回路内の冷媒を圧縮し吐出する。凝縮器は、圧縮機２から吐出された冷媒を凝縮させる。絞り装置は、凝縮器から流出した冷媒を膨張させる。冷却器３は、絞り装置で膨張した冷媒によって各貯蔵室へ供給する空気を冷却する。圧縮機２は、例えば、図２に示すように冷凍冷蔵庫１の背面側の下部に配置される。

図２に示すように、冷凍冷蔵庫１には、冷凍サイクル回路によって冷却された空気を各貯蔵室へ供給するための風路５が形成されている。この風路５は、主に冷凍冷蔵庫１内の背面側に配置されている。冷凍サイクル回路の冷却器３は、この風路５内に設置される。また、風路５内には、冷却器３で冷却された空気を各貯蔵室へ送るための送風ファン４も設置されている。

送風ファン４が動作すると、冷却器３で冷却された空気（冷気）が風路５を通って冷蔵室１００、冷凍室２００及び製氷室３００へと送られ、これらの貯蔵室内を冷却する。風路５から冷蔵室１００へと通じる中途の箇所には、図示しないダンパが設けられている。ダンパは、風路５の冷蔵室１００へと通じる箇所を開閉する。ダンパの開閉状態を変化させることで、冷蔵室１００へと供給する冷気の送風量を調節することができる。また、冷気の温度は圧縮機２の運転を制御することで調節することができる。

冷凍冷蔵庫１の例えば上端部分の背面側には、制御装置８が収容されている。制御装置８には、冷凍冷蔵庫１の動作に必要な各種の制御を実施するための制御回路等が備えられている。制御装置８が備える制御回路として、例えば、各貯蔵室内の温度及び操作パネル６に入力された情報等に基づいて圧縮機２及び送風ファン４の動作並びにダンパの開度を制御するための回路が挙げられる。なお、各貯蔵室内の温度は、それぞれの貯蔵室に設置されたサーミスタ等により検知することができる。

図２に示すように、製氷室３００の内部には、製氷皿１０、貯氷ケース１１、回転装置１６及び検氷レバー１９が設けられている。製氷皿１０は、製氷室３００の内の図示しないフレームによって支持されている。製氷皿１０には、複数の製氷ブロック（図示せず）が形成されている。貯氷ケース１１は、製氷皿１０の下方に配置されている。貯氷ケース１１は、氷を貯蔵する貯氷部である。貯氷ケース１１は、製氷皿１０から離氷された氷を受け、氷を貯めておく。

製氷皿１０は、製氷室３００内において、上下が反転するように回転可能に支持されている。回転装置１６は、製氷皿１０を回転させて製氷皿１０の上下を反転させることができる。検氷レバー１９は、貯氷ケース１１内の氷の量を検出するためのものである。貯氷ケース１１内の氷に接触するまで検氷レバー１９を下げていくことで、貯氷ケース１１内の氷の高さを検出することができる。製氷室３００内における製氷皿１０の上方には、給水パイプ１８の一端が配置されている。

製氷時には、まず、給水タンク１７内の水が給水パイプ１８から、製氷皿１０の各製氷ブロック内に水が注がれる。前述したように、製氷室３００内は、風路５からの冷気により製氷が可能な温度にまで冷却されている。このため、製氷皿１０の各製氷ブロック内に水は冷却されて凍結する。こうして、製氷皿１０の各製氷ブロック内に氷ができる。製氷が完了すると、まず、検氷レバー１９により貯氷ケース１１内の氷の量が検出される。そして、貯氷ケース１１内の氷が満量でなければ、回転装置１６は製氷皿１０を回転させる。この際、製氷皿１０が捻られて変形し、製氷皿１０の製氷ブロック内にできた氷が剥がされて離氷される。以上のようにして、ほぼ均等な形状及び大きさの氷が製造される。なお、製氷皿１０で製造された氷１個の大きさをｘとする。

冷蔵室扉７には、連通ダクト１３が形成されている。連通ダクト１３は、左扉７ａ及び右扉７ｂのうちのディスペンサ部９が設けられた側、すなわち、ここでは左扉７ａに設けられる。連通ダクト１３の上端は、貯氷ケース１１の前部に通じている。連通ダクト１３の下端は、ディスペンサ部９の注出部１４に通じている。

貯氷ケース１１内には、氷搬送機構１２が設けられている。氷搬送機構１２は、例えばスクリュー式コンベヤである。氷搬送機構１２のスクリューを搬送機構駆動装置１５により回転させることで、貯氷ケース１１内の氷が連通ダクト１３に送り出される。連通ダクト１３に送り出された氷は、連通ダクト１３を通って、ディスペンサ部９の注出部１４から庫外に注ぎ出される。以上のようにして構成された氷搬送機構１２は、貯氷部である貯氷ケース１１から注出部１４に氷を搬送する搬送部の一例である。なお、搬送機構駆動装置１５による氷搬送機構１２のスクリューの回転速度を変更することで、搬送部による氷の搬送速度を変更できる。

次に、図３及び図４を参照しながら、ディスペンサ部９の構成を説明する。ディスペンサ部９には、前面が開放された直方体状に凹んだ空間が形成されている。当該空間の上面部には、注出部１４が設けられている。注出部１４には、注出口が形成されている。注出口は、氷が通過する開口である。注出部１４には、注出口蓋２０が設けられている。注出口蓋２０は、注出口を開閉する部材である。図３及び図４は、注出口蓋２０が閉じた状態を示している。上面が開口した容器を前述した空間内に入れた状態、すなわち、容器が注出部１４の下方にある状態で、ディスペンサ部９が動作すると、注出口蓋２０が開いて注出部１４から容器内に氷が注がれる。

ディスペンサ部９は、サイズ検知センサ２１を備えている。サイズ検知センサ２１は、注出部１４の下方にある容器の高さ、及び、当該容器の開口部の大きさを検出するセンサである。ここでは、サイズ検知センサ２１は、例えば、赤外線センサ、超音波センサ等の測距センサを用いる。サイズ検知センサ２１は、当該センサから対象点までの距離、及び、当該センサから見た当該対象点の方向と基準方向（例えば当該センサの正面方向）とのなす角度を検出可能である。

サイズ検知センサ２１が、容器の高さ及び容器の開口部の大きさを検出する具体的な方法例について、図５を参照しながら説明する。具体的に例えば、サイズ検知センサ２１は、図５に示すＬ１、Ｌ２、θ１、θ２及びＹＬの各値を検出する。ここで、Ｌ１は、サイズ検知センサ２１から容器の上端部の左端までの直線距離、Ｌ２は、サイズ検知センサ２１から容器の上端部の右端までの直線距離、θ１は、サイズ検知センサ２１から見た容器の上端部の左端の方向と基準方向（ここでは鉛直方向）とのなす角度、θ２は、サイズ検知センサ２１から見た容器の上端部の右端の方向と基準方向とのなす角度、ＹＬは、サイズ検知センサ２１から容器の底面までの直線距離である。

そうすると、容器の上面開口部の大きさ（直径）Ｘ及び容器の高さＹは、図５に示すＸｃ１、Ｘｃ２及びＹｃ０の各寸法を補助的に用いながら、それぞれ下式（１）、（２）から算出できる。
Ｘ ＝ Ｘｃ１＋Ｘｃ２ ＝ Ｌ１・ｓｉｎ（θ１）＋Ｌ２・ｓｉｎ（θ２） ・・・（１）
Ｙ ＝ ＹＬ−Ｙｃ０ ＝ ＹＬ−Ｌ１・ｃｏｓ（θ１） ・・・（２）

このようにして、サイズ検知センサ２１は、注出部１４の下方にある容器の高さＹ及び容器の開口部の大きさＸを検出できる。なお、サイズ検知センサ２１は、赤外線センサ、超音波センサ等の測距センサに限定されない。サイズ検知センサ２１として、他に例えば、カメラ等を用いてもよい。サイズ検知センサ２１としてカメラを用いた場合、当該カメラによりディスペンサ部９及び容器を撮影した画像を取得する。そして、取得した画像を解析することで容器の高さ及び開口部の大きさを検出する。

図６は、冷凍冷蔵庫１の制御系統の機能的な構成を示すブロック図である。この図６には、特に製氷室３００及びディスペンサ部９の制御に関係する部分が示されている。制御装置８は、例えばマイクロコンピュータを備えており、プロセッサ８ａ及びメモリ８ｂを備えている。制御装置８は、メモリ８ｂに記憶されたプログラムをプロセッサ８ａが実行することにより、予め設定された処理を実行し、冷凍冷蔵庫１を制御する。

図６には図示していないが、制御装置８には、各貯蔵室に設置されたサーミスタから出力された各貯蔵室内の温度の検出信号が入力される。また、制御装置８には、操作パネル６の操作部６ａからの操作信号も入力される。制御装置８は、入力された信号に基づいて、製氷室３００を含む各貯蔵室内が設定された温度に維持されるように、圧縮機２及び送風ファン４の動作並びにダンパの開度等を制御する処理を実行する。また、制御装置８は、操作パネル６の表示部６ｂに表示信号を出力する。

図６に示す温度センサ２２は、製氷皿１０での製氷完了を判定するためのものである。温度センサ２２は、製氷室３００内における製氷皿１０の上方に設置されている。温度センサ２２は、製氷皿１０内の水又は氷の温度を検出する。温度センサ２２から出力された製氷皿１０内の水（氷）の温度の検出信号は、制御装置８に入力される。また、制御装置８には、検氷レバー１９から出力された貯氷ケース１１内の氷の量の検出信号も入力される。

制御装置８は、給水ポンプ２３と回転装置１６を動作させ、製氷動作の制御を行う。この製氷動作の制御においては、検氷レバー１９から出力された貯氷ケース１１内の氷の量の検出信号、温度センサ２２から出力された製氷皿１０内の水（氷）の温度の検出信号及び操作部６ａからの操作信号が用いられる。例えば、制御装置８は、製氷皿１０内の水（氷）が予め設定された温度以下になったことを温度センサ２２が検知すると製氷完了と判断する。

さらに、制御装置８には、サイズ検知センサ２１から出力された検出信号が入力される。そして、制御装置８は、操作パネル６の操作部６ａから氷注出の操作信号が入力されると、搬送機構駆動装置１５及び注出口蓋２０を動作させ、氷注出動作の制御を行う。この氷注出動作の制御においては、サイズ検知センサ２１の検出信号が用いられる。

氷注出動作の制御では、まず、制御装置８は、搬送機構駆動装置１５により氷搬送機構１２のスクリューを一定速度で回転させる。そして、制御装置８は、ディスペンサ部９の注出口蓋２０を開く。貯氷ケース１１内の氷は、連通ダクト１３を経由して注出部１４の注出口を通過し、注出部１４から容器に注がれる。

この実施の形態１においては、左右一対の注出口蓋２０が設けられている。左側の注出口蓋２０の左端部は、注出部１４の注出口の左縁部に回転可能に取り付けられている。右側の注出口蓋２０の右端部は、注出部１４の注出口の右縁部に回転可能に取り付けられている。左右一対の注出口蓋２０は、このように対向して配置される。

以上のように構成された一対の注出口蓋２０は、図７から図９に示すように、注出口蓋２０の先端が容器側に向くように開かれる。このため、注出部１４の注出口を通過した氷は、注出口蓋２０に当たって容器の開口部へと案内される。このようにして、注出口蓋２０は、注出部１４から出た氷を容器の開口部へと案内するガイド部材を構成している。

この発明に係るアイスディスペンサは、注出速度変更手段を備えている。注出速度変更手段は、注出部１４から注がれる氷の単位時間当たりの量を、容器の高さ及び容器の開口部の大きさに応じて変更する。この実施の形態１においては、注出速度変更手段は、制御装置８と注出口蓋２０とにより構成されている。すなわち、制御装置８は、サイズ検知センサ２１の検出した容器の高さ及び容器の開口部の大きさに応じて、注出口蓋２０の開度を変更する。

ここでいう注出口蓋２０の開度とは、一対の注出口蓋２０の先端間の距離のことである。注出口蓋２０の開度を変更すると、単位時間当たりに注出口蓋２０の先端間を通過できる氷の個数（数量）を変化させることができる。したがって、注出口蓋２０の開度を変更することで、注出部１４から注がれる氷の単位時間当たりの量が変更される。

ここで、注出口蓋２０の先端の間の空間は、注出部１４において氷が通過する経路の一部である。したがって、この実施の形態１においては、注出速度変更手段は、容器の高さ及び容器の開口部の大きさに応じて、注出部１４における氷が通過する経路の断面積を変更しているともいえる。なお、注出部１４における氷が通過する経路の断面積を変更する方法は、ここで例示した注出口蓋２０の開度の変更に限られない。他に例えば、注出部１４の注出口に絞り部を設け、この絞り部により注出口の開口面積を変更してもよい。

制御装置８は、基本的に、サイズ検知センサ２１により検出された容器の開口部の大きさＸが大きいほど、注出口蓋２０の開度を大きくする。すなわち、注出速度変更手段は、容器の開口部の大きさが大きいほど、注出部１４から容器に注ぎ出される氷の単位時間当たりの量を多くする。また、制御装置８は、基本的に、サイズ検知センサ２１により検出された容器の高さＹが高いほど、注出口蓋２０の開度を大きくする。すなわち、注出速度変更手段は、容器の高さが高いほど、注出部１４から容器に注ぎ出される氷の単位時間当たりの量を多くする。

このようにすることで、開口部の大きさ又は高さが小さい容器のときには、氷を少しずつ注出することができるので、氷が勢いよく注出されて容器で受け止められず、容器から氷がこぼれることを抑制できる。また、開口部が大きい容器のときには、一気に氷を注出することができるので、容器に氷が溜まるまでの時間を短縮することが可能である。このように、様々な容器のサイズであっても、氷をこぼすことなく、かつ、迅速に容器に氷を注ぎ入れることができる。

次に、図７から図１０を参照しながら、容器のサイズに応じた制御装置８による注出口蓋２０の開度の制御の具体例について説明する。使用者がコップ等の容器をディスペンサ部９に置き、操作パネル６を操作して、氷注出をＯＮにすると、サイズ検知センサ２１が容器のサイズを検出する。具体的には、サイズ検知センサ２１は、前述した方法により、容器の開口部の大きさ（直径）Ｘと、容器の高さＹとを検出する。そして、制御装置８は、図７に示すように、注出口蓋２０の開度Ｘｄを、検出された容器の開口部の大きさＸよりも小さく、かつ、注出する氷１個の大きさｘ（以下において単に「氷の大きさｘ」ともいう）よりも大きな寸法に調整する。

この際、制御装置８は、検出された容器の開口部の大きさＸと閾値Ｘ１とを比較する。閾値Ｘ１は予め設定されている。そして、容器の開口部の大きさＸが閾値Ｘ１以上である場合、制御装置８は、図８に示すように、注出口蓋２０の開度Ｘｄを、最大開度Ｘｄ１にする。最大開度Ｘｄ１は予め設定された寸法である。また、閾値Ｘ１は、最大開度Ｘｄ１以上の値に予め設定されている。なお、ここで示す例では、最大開度Ｘｄ１は注出部１４の注出口の直径に等しい。

また、制御装置８は、検出された容器の高さＹと閾値Ｙ１とを比較する。閾値Ｙ１は予め設定されている。そして、検出された容器の高さＹが閾値Ｙ１未満である場合、制御装置８は、図９に示すように、注出口蓋２０の開度Ｘｄを、最小開度Ｘｄ２にする。最小開度Ｘｄ２は予め設定された寸法である。最小開度Ｘｄ２は、氷の大きさｘよりも大きな寸法に設定される。このようにすることで、容器の高さＹが小さい場合には、少しずつ氷を注出することができるので、氷が勢いよく注出されて、容器の底面から跳ね返ってこぼれることを抑制できる。

また、制御装置８は、検出された容器の開口部の大きさＸが氷の大きさｘ以下である場合、制御装置８は、図１０に示すように、注出口蓋２０を閉じたままにする。この場合には、制御装置８は、搬送機構駆動装置１５を駆動させず氷搬送機構１２を停止したままにする。つまり、氷の注出を行わない。このように、容器の開口部の大きさが氷１個の大きさ以下の場合には、氷を注出しないことで、容器に氷が入らずにこぼれてしまうことを防止できる。なお、この際、制御装置８は、操作パネル６の表示部６ｂに、例えば「容器が小さ過ぎます。」等のエラーメッセージを表示させてもよい。

なお、前述したように、サイズ検知センサ２１は、当該センサから見た対象点の方向と基準方向とのなす角度を検出可能である。したがって、サイズ検知センサ２１から容器の開口部の縁までの距離及び方向を検出することで、サイズ検知センサ２１は、容器の開口部の位置を検出可能である。そこで、制御装置８は、サイズ検知センサ２１により検出された容器の開口部の位置に基づいて、一対のガイド部材である注出口蓋２０のそれぞれの先端を、容器の開口部に向けるようにしてもよい。このようにすることで、容器の位置が注出部１４の直下からずれた場合にもガイド部材である注出口蓋２０によって氷を容器の開口部にまで案内することができ、氷がこぼれることを抑制可能である。

次に、以上のように構成されたアイスディスペンサの氷注出動作の制御例について、図１１のフロー図を参照しながら説明する。使用者が操作パネル６の操作部６ａを操作し、氷注出動作がＯＮにされると、まず、ステップＳ１０１において、サイズ検知センサ２１は、ディスペンサ部９にある容器のサイズを検出する。そして、制御装置８は、サイズ検知センサ２１が検出した容器のサイズ、すなわち容器の開口部の大きさＸ及び容器の高さＹを取得する。ステップＳ１０１の後、処理はステップＳ１０２へと進む。

ステップＳ１０２においては、制御装置８は、ステップＳ１０１で取得した容器の開口部の大きさＸが氷の大きさｘとクリアランスａとの和より大きいか否かを確認する。氷の大きさｘは、例えば３０ｍｍである。クリアランスａは予め設定された寸法である。ここでは、クリアランスａを例えば４ｍｍとする。容器の開口部の大きさＸが氷の大きさｘとクリアランスａの和より大きくない場合、処理はステップＳ１０３へと進む。

ステップＳ１０３においては、制御装置８は、ステップＳ１０１で取得した容器の開口部の大きさＸが氷の大きさｘより大きいか否かを確認する。容器の開口部の大きさＸが氷の大きさｘより大きくない場合、処理はステップＳ１１５へと進む。

ステップＳ１１５においては、制御装置８は、操作パネル６の表示部６ｂに容器が小さ過ぎる旨のエラーメッセージを表示させる。ステップＳ１１５の処理が完了すると、一連の氷注出動作は終了となる。なお、ステップＳ１０２で、容器の開口部の大きさＸが氷の大きさｘとクリアランスａとの和より大きくない場合、処理はステップＳ１０３を経ることなく直接ステップＳ１１５に進むようにしてもよい。

一方、ステップＳ１０２で、容器の開口部の大きさＸが氷の大きさｘとクリアランスａとの和より大きい場合、処理はステップＳ１０４へと進む。ステップＳ１０４においては、制御装置８は、ステップＳ１０１で取得した容器の高さＹが閾値Ｙ１以上であるか否かを確認する。閾値Ｙ１は、例えば６０ｍｍである。容器の高さＹが閾値Ｙ１以上の場合、処理はステップＳ１０５へと進む。

ステップＳ１０５においては、制御装置８は、ステップＳ１０１で取得した容器の開口部の大きさＸが閾値Ｘ１以上であるか否かを確認する。閾値Ｘ１は、例えば１００ｍｍである。容器の開口部の大きさＸが閾値Ｘ１以上でない場合、処理はステップＳ１０６へと進む。

ステップＳ１０６においては、制御装置８は、注出口蓋２０の開度Ｘｄを、ステップＳ１０１で取得した容器の開口部の大きさＸから前述のクリアランスａを差し引いた値に設定する。

一方、ステップＳ１０５で容器の開口部の大きさＸが閾値Ｘ１以上の場合、処理はステップＳ１０７へと進む。ステップＳ１０７においては、制御装置８は、注出口蓋２０の開度Ｘｄを、最大開度Ｘｄ１に設定する。最大開度Ｘｄ１は、閾値Ｘ１以上の値に予め設定されている。ここでは例えば最大開度Ｘｄ１を、閾値Ｘ１と等しい１００ｍｍとする。

一方、ステップＳ１０３で容器の開口部の大きさＸが氷の大きさｘより大きい場合、処理はステップＳ１０８へと進む。また、ステップＳ１０４で容器の高さＹが閾値Ｙ１以上でない場合も、処理はステップＳ１０８へと進む。

ステップＳ１０８においては、制御装置８は、注出口蓋２０の開度Ｘｄを、最小開度Ｘｄ２に設定する。最小開度Ｘｄ２は、氷の大きさｘと前述のクリアランスａとの和以上の値に予め設定されている。ここでは例えば最小開度Ｘｄ２を、氷の大きさｘとクリアランスａとの和に等しい３４ｍｍとする。

ステップＳ１０６、Ｓ１０７及びＳ１０８の後、処理はステップＳ１０９へと進む。ステップＳ１０９においては、制御装置８は、搬送機構駆動装置１５を駆動させ、氷搬送機構１２による氷の搬送を開始させる。ステップＳ１０９の後、処理はステップＳ１１０へと進む。

ステップＳ１１０においては、制御装置８は、タイマー変数ｔの値を０に初期化し、タイマーによる計時を開始する。ステップＳ１１０の後、処理はステップＳ１１１へと進む。ステップＳ１１１においては、制御装置８は、ステップＳ１０６、Ｓ１０７又はＳ１０８で設定した開度Ｘｄで注出口蓋２０を開く。こうして、容器への氷の注出が開始される。ステップＳ１１１の後、処理はステップＳ１１２へと進む。

ステップＳ１１２においては、制御装置８は、タイマー変数ｔの値が予め設定した時間ｔｒに達したか否か、すなわち、ステップＳ１１０で計時を開始してから時間ｔｒが経過したか否かを確認する。時間ｔｒは例えば２０秒である。計時を開始してから時間ｔｒがまだ経過していない場合は、時間ｔｒが経過するまで容器への氷の注出を継続する。そして、計時を開始してから時間ｔｒが経過したら、処理はステップＳ１１３へと進む。

ステップＳ１１３においては、制御装置８は、搬送機構駆動装置１５を停止させ、氷搬送機構１２による氷の搬送を停止させる。ステップＳ１１３の後、処理はステップＳ１１４へと進む。ステップＳ１１４においては、制御装置８は、注出口蓋２０を閉じる。こうして、容器への氷の注出が停止される。ステップＳ１１４の処理が完了すると、一連の氷注出動作は終了となる。

なお、例えば、使用者が操作パネル６の操作部６ａを操作することで、注出口蓋２０の開度が予め設定された値に固定されるようにしてもよい。すなわち、注出部１４から注がれる氷の単位時間当たりの量を、容器の高さ及び容器の開口部の大きさによらず固定可能にしてもよい。または、操作部６ａへの操作により使用者が注出口蓋２０の開度を任意の値に設定できるようにしてもよい。

また、製氷室３００を設ける箇所は、冷蔵室１００内に限定されるものではない。製氷室３００は、冷凍室２００、又は、その他の貯蔵室内に設けられてもよい。例えば、図１２に示すように、左右横並びに冷蔵室１００と冷凍室２００とが配置された冷凍冷蔵庫１において、冷凍室２００内に製氷室３００を設けてもよい。また、製氷室３００を他の貯蔵室内でなく、独立して設けてもよい。

実施の形態２．
図１３から図１５は、この発明の実施の形態２に係るもので、図１３及び図１４はアイスディスペンサの容器中の氷高さと注出口蓋の位置との関係を説明する図、図１５はアイスディスペンサの動作例を示すフロー図である。

ここで説明する実施の形態２は、前述した実施の形態１の構成において、さらに容器内の氷の高さに応じて、容器に注出する氷の単位時間当たりの量を変更するようにしたものである。以下、この実施の形態２に係るアイスディスペンサについて、実施の形態１の構成を元にした場合を例に挙げ、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

この発明の実施の形態２に係るアイスディスペンサにおいては、サイズ検知センサ２１は、以下のようにして、容器内の氷の高さをさらに検出可能である。すなわち、サイズ検知センサ２１は、注出部１４から容器内への氷の注出を開始した後、実施の形態１で説明したサイズ検知センサ２１から容器の底面までの直線距離ＹＬの検出と同様にして、サイズ検知センサ２１から容器内の氷の上端面までの直線距離を検出する。ここで、実施の形態１の図５に示すＹｃ０の値は既知である。そこで、サイズ検知センサ２１から容器内の氷の上端面までの直線距離からＹｃ０を差し引くことで、容器の上端部と容器内の氷の高さの差分Ｙｉを求めることができる。

なお、容器内の氷の高さは、この差分Ｙｉと容器の高さＹとから求まる。容器の高さＹは、容器が変更されない限り、つまり１回の氷の注出においては変化しない。このため、容器内の氷の高さと前述の差分Ｙｉとは、実質的に同じ物理的意味である。そこで、以下においては、容器の上端部と容器内の氷の高さの差分Ｙｉと容器内の氷の高さを特に区別することなく、どちらも「容器内の氷の高さ」ということがある。

そして、この発明の実施の形態２に係るアイスディスペンサにおいては、注出速度変更手段は、注出部から注がれる氷の単位時間当たりの量を、さらに容器内の氷の高さに応じて変更する。次に、図１３及び図１４を参照しながら、容器内の氷の高さに応じた制御装置８による注出口蓋２０の開度の制御の具体例について説明する。

使用者がコップ等の容器をディスペンサ部９に置き、操作パネル６を操作して、氷注出をＯＮにすると、実施の形態１で説明したような制御例により、制御装置８は、開度Ｘｄで注出口蓋２０を開いて氷の注出を開始する。容器への氷の注出を開始した後、サイズ検知センサ２１は、容器内の氷の高さＹｉを検出する。そして、制御装置８は、検出された容器内の氷の高さＹｉと閾値Ｙ２とを比較する。閾値Ｙ２は予め設定されている。そして、容器内の氷の高さＹｉが閾値Ｙ２以下になった場合、制御装置８は、図１３に示すように、注出口蓋２０の開度Ｘｄを、前述の最小開度Ｘｄ２にする。

このようにすることで、容器内に氷が積み上がった場合に、氷の注出速度を遅くすることができる。そして、容器内に積み上がった氷の上に、さらに氷が勢いよく注出されて、氷が跳ね返る等してこぼれることを抑制できる。

また、制御装置８は、検出された容器内の氷の高さＹｉと閾値Ｙ３とを比較する。閾値Ｙ３は、閾値Ｙ２以下の値に予め設定されている。そして、容器内の氷の高さＹｉが閾値Ｙ３以下になった場合、制御装置８は、図１４に示すように、搬送機構駆動装置１５を停止させて氷の注出を停止させる。このようにすることで、氷の注出量が多すぎてこぼれることを抑制できる。

次に、以上のように構成されたアイスディスペンサの氷注出動作の制御例について、図１５のフロー図を参照しながら説明する。この図１５のステップＳ２０１からＳ２１１は、実施の形態１として説明した図１１のステップＳ１０１からＳ１１１と同様である。また、図１５のステップＳ２１９からＳ２２１は、図１１のステップＳ１１３からＳ１１５と同様である。したがって、ここでは、これらのステップの内容の説明を省略する。

ステップＳ２１１で容器への氷の注出が開始されると、処理はステップＳ２１２へと進む。ステップＳ２１２においては、サイズ検知センサ２１は、前述した方法により、容器内の氷の高さＹｉを検出する。そして、制御装置８は、サイズ検知センサ２１が検出した容器内の氷の高さＹｉを取得する。ステップＳ２１２の後、処理はステップＳ２１３へと進む。

ステップＳ２１３においては、制御装置８は、ステップＳ２１２で取得した容器内の氷の高さＹｉが閾値Ｙ２以下であるか否かを確認する。閾値Ｙ２は、例えば６０ｍｍである。容器内の氷の高さＹｉが閾値Ｙ２以下でない場合、処理はステップＳ２１４へと進む。

ステップＳ２１４においては、制御装置８は、タイマー変数ｔの値が予め設定した時間ｔｍに達したか否か、すなわち、ステップＳ２１０で計時を開始してから時間ｔｍが経過したか否かを確認する。時間ｔｍは例えば３０秒である。計時を開始してから時間ｔｍがまだ経過していない場合は、処理はステップＳ２１２へと戻る。一方、計時を開始してから時間ｔｍが経過していたら、処理はステップＳ２１９へと進む。

一方、ステップＳ２１３で容器内の氷の高さＹｉが閾値Ｙ２以下の場合、処理はステップＳ２１５へと進む。ステップＳ２１５においては、制御装置８は、注出口蓋２０の開度Ｘｄを、前述の最小開度Ｘｄ２に変更する。なお、これまでにステップＳ２０８の処理を行っており、既に注出口蓋２０の開度Ｘｄが最小開度Ｘｄ２である場合には、このステップＳ２１５では特に何もせず注出口蓋２０の開度Ｘｄが最小開度Ｘｄ２の状態を維持する。ステップＳ２１２の後、処理はステップＳ２１６へと進む。

ステップＳ２１６においては、サイズ検知センサ２１は、前述した方法により、容器内の氷の高さＹｉの最新値を検出する。そして、制御装置８は、サイズ検知センサ２１が検出した容器内の氷の高さＹｉを取得する。ステップＳ２１６の後、処理はステップＳ２１７へと進む。

ステップＳ２１７においては、制御装置８は、ステップＳ２１６で取得した容器内の氷の高さＹｉが閾値Ｙ３以下であるか否かを確認する。閾値Ｙ３は、例えば２０ｍｍである。容器内の氷の高さＹｉが閾値Ｙ３以下の場合、処理はステップＳ２１９へと進む。一方、容器内の氷の高さＹｉが閾値Ｙ３以下でない場合、処理はステップＳ２１８へと進む。

ステップＳ２１８においては、制御装置８は、タイマー変数ｔの値が前述の時間ｔｍに達したか否か、すなわち、ステップＳ２１０で計時を開始してから時間ｔｍが経過したか否かを確認する。計時を開始してから時間ｔｍがまだ経過していない場合は、処理はステップＳ２１６へと戻る。一方、計時を開始してから時間ｔｍが経過していたら、処理はステップＳ２１９へと進む。

なお、他の構成、動作等については実施の形態１と同様であり、ここでは、その説明を省略する。

実施の形態３．
図１６から図１９は、この発明の実施の形態３に係るもので、図１６はアイスディスペンサを備えた冷凍冷蔵庫の縦断面図、図１７及び図１８はアイスディスペンサ部分の断面図、図１９はアイスディスペンサの動作例を示すフロー図である。

ここで説明する実施の形態３は、前述した実施の形態１又は実施の形態２の構成において、注出口蓋の開度ではなく、氷搬送機構の搬送速度を変化させることで、容器に注出する氷の単位時間当たりの量を変更するようにしたものである。以下、この実施の形態３に係るアイスディスペンサについて、実施の形態１の構成を元にした場合を例に挙げ、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

この発明の実施の形態３に係るアイスディスペンサ（ディスペンサ部９）を備えた冷凍冷蔵庫１では、図１６に示すように、連通ダクト１３の内径すなわち氷が通過する経路の断面積がほぼ一定になるように形成されている。また、実施の形態１及び実施の形態２のように、注出口蓋２０は左右一対で設けなくともよい。図１７及び図１８に示すのは、１つの注出口蓋２０で注出部１４の注出口を開閉する例である。この例では、注出口蓋２０の前端部が、注出部１４の注出口の前縁部に回転可能に取り付けられている。そして、注出口蓋２０は、常の一定の開度で開くようになっている。なお、注出口蓋２０を注出口の前側に開くようにすることで、注出口から出た氷が手前側にこぼれてしまうことを抑制できる。

そして、この発明の実施の形態３に係るアイスディスペンサにおいては、注出速度変更手段は、容器の高さ及び容器の開口部の大きさに応じて、氷搬送機構１２による氷の搬送速度を変更する。実施の形態１で前述したように、搬送機構駆動装置１５による氷搬送機構１２のスクリューの回転速度を変更することで、搬送部による氷の搬送速度を変更できる。搬送機構駆動装置１５の動作は制御装置８により制御される。したがって、この実施の形態３では、制御装置８及び搬送機構駆動装置１５により注出速度変更手段が構成されている。

次に、容器の高さ及び容器の開口部の大きさに応じた制御装置８による氷の搬送速度の制御の具体例について説明する。使用者がコップ等の容器をディスペンサ部９に置き、操作パネル６を操作して、氷注出をＯＮにすると、サイズ検知センサ２１が容器のサイズを検出する。具体的には、サイズ検知センサ２１は、実施の形態１と同様の方法により、容器の開口部の大きさ（直径）Ｘと、容器の高さＹとを検出する。

そして、制御装置８は、容器の開口部の大きさＸが前述の閾値Ｘ１未満である場合、又は、容器の高さＹが前述の閾値Ｙ１未満である場合には、氷搬送機構１２のスクリューの回転速度をＶ１にする。Ｖ１は予め設定されている。また、容器の開口部の大きさＸが閾値Ｘ１以上であり、かつ、容器の高さＹが閾値Ｙ１以上である場合には、制御装置８は、氷搬送機構１２のスクリューの回転速度をＶ２にする。Ｖ２は、前述したＶ１より大きな値に予め設定されている。

次に、以上のように構成されたアイスディスペンサの氷注出動作の制御例について、図１９のフロー図を参照しながら説明する。この図１９のステップＳ３０１は、実施の形態１として説明した図１１のステップＳ１０１と同様である。また、また、図１９のステップＳ３０８からＳ３１３は、図１１のステップＳ１１０からＳ１１５と同様である。したがって、ここでは、これらのステップの内容の説明を省略する。

ステップＳ３０１でディスペンサ部９にある容器のサイズ、すなわち容器の開口部の大きさＸ及び容器の高さＹを取得した後、処理はステップＳ３０２へと進む。ステップＳ３０２においては、制御装置８は、ステップＳ３０１で取得した容器の開口部の大きさＸが氷の大きさｘより大きいか否かを確認する。容器の開口部の大きさＸが氷の大きさｘより大きくない場合、処理はステップＳ３１３へと進む。一方、容器の開口部の大きさＸが氷の大きさｘより大きい場合、処理はステップＳ３０３へと進む。

ステップＳ３０３においては、制御装置８は、ステップＳ３０１で取得した容器の高さＹが前述の閾値Ｙ１以上であるか否かを確認する。容器の高さＹが閾値Ｙ１以上の場合、処理はステップＳ３０４へと進む。

ステップＳ３０４においては、制御装置８は、ステップＳ３０１で取得した容器の開口部の大きさＸが前述の閾値Ｘ１以上であるか否かを確認する。容器の開口部の大きさＸが閾値Ｘ１以上でない場合、処理はステップＳ３０５へと進む。また、ステップＳ３０３で容器の高さＹが閾値Ｙ１以上でない場合も、処理はステップＳ３０５へと進む。ステップＳ３０５においては、制御装置８は、氷搬送機構１２のスクリュー回転速度Ｖｄを、Ｖ１に設定する。Ｖ１は例えば２０ｒｐｍである。

一方、ステップＳ３０４で容器の開口部の大きさＸが閾値Ｘ１以上の場合、処理はステップＳ３０６へと進む。ステップＳ３０６においては、制御装置８は、氷搬送機構１２のスクリュー回転速度Ｖｄを、Ｖ２に設定する。Ｖ２は例えば４０ｒｐｍである。

ステップＳ３０５及びＳ３０６の後、処理はステップＳ３０７へと進む。ステップＳ３０７においては、制御装置８は、ステップＳ３０５又はＳ３０６で設定した開転速度Ｖで氷搬送機構１２のスクリューが回転するように搬送機構駆動装置１５を駆動させ、氷搬送機構１２による氷の搬送を開始させる。ステップＳ３０７の後、処理はステップＳ３０８へと進む。

なお、他の構成、動作等については実施の形態１又は実施の形態２と同様であり、ここでは、その説明を省略する。

以上のように構成されたアイスディスペンサにおいても、実施の形態１又は実施の形態２と同様の効果を奏することができる。すなわち、開口部の大きさ又は高さが小さい容器のときには、氷を少しずつ注出することができるので、氷が勢いよく注出されて容器で受け止められず、容器から氷がこぼれることを抑制できる。また、開口部が大きい容器のときには、一気に氷を注出することができるので、容器に氷が溜まるまでの時間を短縮することが可能である。このように、様々な容器のサイズであっても、氷をこぼすことなく、かつ、迅速に容器に氷を注ぎ入れることができる。

この発明は、上面が開口された容器内に氷を注ぐアイスディスペンサに利用できる。また、そのようなアイスディスペンサを備えた冷凍冷蔵庫にも利用できる。

１ 冷凍冷蔵庫
２ 圧縮機
３ 冷却器
４ 送風ファン
５ 風路
６ 操作パネル
６ａ 操作部
６ｂ 表示部
７ 冷蔵室扉
７ａ 左扉
７ｂ 右扉
８ 制御装置
９ ディスペンサ部
１０ 製氷皿
１１ 貯氷ケース
１２ 氷搬送機構
１３ 連通ダクト
１４ 注出部
１５ 搬送機構駆動装置
１６ 回転装置
１７ 給水タンク
１８ 給水パイプ
１９ 検氷レバー
２０ 注出口蓋
２１ サイズ検知センサ
２２ 温度センサ
２３ 給水ポンプ
９０ 断熱箱体
１００ 冷蔵室
２００ 冷凍室
２０１ 収納ケース
３００ 製氷室

Claims (10)

1. 氷を容器に注ぐ注出部と、
   前記容器の高さ及び前記容器の開口部の大きさを検出するセンサと、
   前記注出部から注がれる氷の単位時間当たりの量を、前記容器の高さ及び前記容器の開口部の大きさに応じて変更する注出速度変更手段と、を備えたアイスディスペンサ。
2. 前記注出速度変更手段は、前記容器の開口部の大きさが大きいほど、前記注出部から前記容器に注ぎ出される氷の単位時間当たりの量を多くする請求項１に記載のアイスディスペンサ。
3. 前記注出速度変更手段は、前記容器の高さが高いほど、前記注出部から前記容器に注ぎ出される氷の単位時間当たりの量を多くする請求項１又は請求項２に記載のアイスディスペンサ。
4. 氷を貯蔵する貯氷部と、
   前記貯氷部から前記注出部に氷を搬送する搬送部と、をさらに備え、
   前記注出速度変更手段は、前記容器の高さ及び前記容器の開口部の大きさに応じて、前記搬送部による氷の搬送速度を変更する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のアイスディスペンサ。
5. 前記注出速度変更手段は、前記容器の高さ及び前記容器の開口部の大きさに応じて、前記注出部における氷が通過する経路の断面積を変更する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のアイスディスペンサ。
6. 前記注出部に設けられ、対向して配置される一対のガイド部材をさらに備え、
   前記注出速度変更手段は、前記容器の高さ及び前記容器の開口部の大きさに応じて、前記一対のガイド部材の先端間の距離を変更する請求項５に記載のアイスディスペンサ。
7. 前記センサは、前記容器の開口部の位置をさらに検出可能であり、
   前記一対のガイド部材の先端は、前記容器の開口部に向けられる請求項６に記載のアイスディスペンサ。
8. 前記センサは、前記容器内の氷の高さをさらに検出可能であり、
   前記注出速度変更手段は、前記注出部から注がれる氷の単位時間当たりの量を、前記容器内の氷の高さに応じて変更する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のアイスディスペンサ。
9. 前記注出部から注がれる氷の単位時間当たりの量を、前記容器の高さ及び前記容器の開口部の大きさによらず固定可能である請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のアイスディスペンサ。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のアイスディスペンサを備えた冷凍冷蔵庫。

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