JPH05340655A

JPH05340655A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JPH05340655A
Application number: JP15042092A
Authority: JP
Inventors: Keiji Nakanishi; 啓二中西
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-06-10
Filing date: 1992-06-10
Publication date: 1993-12-21

Abstract

(57)【要約】【目的】給水源から製氷皿に至る給水経路での氷結防
止機能を、冷却効率の低下や無駄な電力消費を伴うこと
なく確実に発揮する。【構成】図１は制御手段による制御内容を示す。ステ
ップＡ２において除霜指令信号Ｓｄが入力されたときに
は、急速冷凍運転が行われていないことを条件に冷却器
の除霜運転を開始させ（ステップＡ１４、Ａ１５）、こ
の後においては、除霜運転開始後に３時間が経過するま
での間は、氷結防止ヒータの発熱量を定格出力（１００
％出力）に設定する（ステップＡ３、Ａ９）。上記の期
間、冷凍室の急速冷凍運転期間及びその後に９０分が経
過するまでの期間、並びに製氷皿への給水期間を除いた
期間中には、氷結防止ヒータの発熱量を、室温Ｔｒの状
態に応じて定格出力の５０％若しくは３０％の何れかに
設定する（ステップＡ５、Ａ６、Ａ７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、庫内に自動製氷機を備
えた冷蔵庫、特には給水源から製氷皿に至る給水経路に
氷結防止ヒータを設けた冷蔵庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の冷蔵庫に設けられる自動製氷機
あっては、冷凍室と同様に冷却される製氷用スペースに
製氷皿を配置すると共に、この製氷皿内に給水タンク
（これは例えば冷蔵室内に設けられる）からの水を供給
する構成となっており、このような給水状態で、製氷皿
の温度が製氷完了温度に達したときにその製氷皿を捩じ
りながら回転させ、以て製氷皿内に生成された氷を下方
の貯氷ボックスへ落下させるという離氷動作を行う構成
となっている。

【０００３】この場合、給水源である給水タンクから製
氷皿に至る給水経路中で内部の水が氷結したときには、
製氷皿への給水が円滑に行われなくなるため、従来よ
り、その給水経路中の水が氷結することを防止するため
のヒータを設けることが行われている。具体的には、斯
かる氷結防止ヒータは、少なくとも給水タンクの下面、
並びに給水タンクから製氷皿へ延びる給水ホースの周囲
の２箇所に設けられ、常時において連続通電される構成
となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように常時通電
される氷結防止ヒータの定格出力は、給水経路での氷結
が最も発生し易い最悪の条件を想定して決定されている
ため、その条件以外の状態にある期間には、無駄に発熱
することになり、冷蔵庫の冷却効率の悪化を招くという
問題点がある。また、常に最大出力で発熱しているた
め、消費電力量が比較的大きくなるという問題点もあ
る。

【０００５】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、給水源から製氷皿に至る給水経路で
の氷結防止機能を、冷却効率の低下を来たすことなく且
つ低消費電力にて発揮できるなどの効果を奏する冷蔵庫
を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、給水源から製氷皿に至る給水経路に氷結防
止ヒータを設けて成る自動製氷機を内蔵した冷蔵庫にお
いて、少なくとも予め定まった周期で行われる冷蔵庫制
御動作に同期した所定期間だけ前記氷結防止ヒータを最
大出力で発熱させ且つこの他の期間には上記氷結防止ヒ
ータを出力低減した状態で発熱させる制御手段を設ける
構成としたものである。

【０００７】この場合、上記冷蔵庫制御動作を、所定時
間毎に行われる冷却器の除霜動作とすることができる。

【０００８】

【作用】請求項１に記載の冷蔵庫によれば、氷結防止ヒ
ータが発熱された状態では、給水源から製氷皿に至る給
水経路内の水が氷結する事態が防止されるようになり、
以て製氷皿への給水動作が常に円滑に行われるようにな
る。この場合、氷結防止ヒータは、少なくとも予め定ま
った周期で行われる冷蔵庫制御動作に同期した所定期間
ずつ最大出力で発熱されるから、その間に氷結防止機能
が最大限に発揮され、また、上記以外の期間中には出力
低減した状態で発熱されるから、その発熱に起因した冷
蔵庫の冷却効率の低下が抑制されると共に、無駄な電力
消費も抑制される。

【０００９】また、請求項２に記載の冷蔵庫によれば、
氷結防止ヒータは、冷却器の除霜動作が行われる毎に所
定期間ずつ最大出力で発熱されることになる。

【００１０】

【実施例】冷蔵庫の外観を示す図５において、観音開き
式のドア１ａ、１ｂを備えた冷蔵室１は冷蔵庫本体２の
上部に設けられ、引き出し式のドア３ａを備えた製氷室
３は冷蔵庫本体２の中段部分に設けられる。この他、冷
蔵庫本体２には、引き出し式のドア４ａを備えた冷凍室
４、同じく引き出し式のドア４ａを備えた冷凍室５（図
４参照）、引き出し式のドア６を備えた野菜室（図示せ
ず）が設けられる。尚、上記製氷室３は、冷凍室４及び
５と同等の温度に冷却される構成となっている。

【００１１】図４には、冷蔵庫本体２内に設けられた自
動製氷機７の概略構成が示されており、以下これについ
て説明する。

【００１２】即ち、冷蔵室１内の最下部に形成されたタ
ンク収納コーナー１ｃには、給水源たる給水タンク８
（図５にも図示）、この給水タンク８を載置状に支持す
るためのタンク棚９、給水タンク８から定水位給水され
る水受皿１０、この水受皿１０内の水を汲み上げる給水
ポンプ１１が設けられており、この給水ポンプ１１によ
り汲み上げられた水は、製氷室３内に配設された製氷皿
１２内に給水ホース１１ａを介して供給される構成とな
っている。また、タンクスイッチ１３は、給水タンク８
がタンク棚９にセット（載置）された状態でオンする構
成となっている。尚、製氷皿１２への給水量の制御は、
給水ポンプ１１を定時間駆動することにより行ってい
る。

【００１３】前記製氷皿１２は、弾性変形可能なプラス
チック材料により形成されており、製氷完了したときに
モータなどを内蔵した製氷機本体１４により回転される
と共に、その回転の最終段階で捩じれが付与されるとい
う離氷動作を行うようになっており、この離氷動作によ
り製氷皿１２から落下した氷は、下方の貯氷ボックス１
５内に貯留される。

【００１４】この貯氷ボックス１５内には、その貯氷量
が増大するのに応じて上方へ回動される貯氷量検知レバ
ー１６が設けられており、このレバー１６の回動量が設
定値に達したとき、つまり貯氷ボックス１５内に所定量
以上の氷が貯留されたときには、前記製氷機本体１４内
の図示しないリミットスイッチがオンして離氷動作の開
始を拘束する構成となっている。

【００１５】また、製氷皿１２の裏面には、その温度Ｔ
ｉを検知するためのサーミスタ１７が設けられており、
このサーミスタ１７の検知温度Ｔｉに基づいて製氷完了
時期などの制御を後述の如く行うようになっている。

【００１６】さらに、給水タンク８から製氷皿１２へ至
る給水経路中の例えば給水タンク８の下面並びに給水ホ
ース１１ａの周囲には、夫々氷結防止ヒータ１８、１９
が設けられている。

【００１７】一方、図３には、電気的構成を機能ブロッ
クの組み合わせにて概略的に示しており、以下これにつ
いて説明する。

【００１８】温度検知回路２０は、前記サーミスタ１７
の検知温度Ｔｉに応じた電圧レベルの温度信号Ｓｉを出
力して、制御手段たる制御回路装置２１に与える。冷却
運転用温度検知回路２２は、冷凍室４、５の温度を検知
するように設けられた温度センサ、冷蔵室１の温度を検
知するように設けられた温度センサを含むものであり、
各温度センサによる検知温度を示す信号を制御回路装置
２１に与える。

【００１９】室温検知回路２３は、冷蔵庫本体２の設置
雰囲気の温度つまり室温を検知し、その検知温度Ｔｒに
応じた電圧レベルの温度信号Ｓｒを出力して制御回路装
置２１に与える。また、急速冷凍スイッチ２４は、冷蔵
庫本体１前面の適宜位置に設けられるもので、オン操作
されたときに急速冷凍指令信号Ｓｆを出力して制御回路
装置２１に与える。

【００２０】給水ランプ２５は、例えば冷蔵室用扉１ｂ
の前面に設けられるもので、その点灯に応じて、給水タ
ンク８内が空状態になった旨の報知、並びに給水タンク
８のセット不良などの異常報知を行う。除霜ヒータ２６
は、図示しない冷却器に付設されたもので、その通電に
応じて冷却器の着霜を融解させるという除霜運転（本発
明でいう冷蔵庫制御動作）を行う。

【００２１】コンプレッサ２７は、庫内冷却運転用の冷
凍サイクルを構成する周知のもので、その駆動に応じて
前記冷却器に液状の冷媒が供給されるようになってい
る。ファン装置２８は、その駆動に応じて冷却器による
冷気を庫内に循環させるために設けられた周知構成のも
のである。ダンパ装置２９は、その開閉に応じて冷却器
から冷蔵室１内に供給される冷気量を調整するように設
けられた周知構成のものである。

【００２２】積算タイマ３０は、冷却器の除霜運転開始
時期を決定するために設けられたもので、コンプレッサ
２７の駆動期間だけタイマ動作を行い、そのタイマ動作
時間が予め決められた時間Ｔ（例えば８時間）に達した
ときに、除霜指令信号Ｓｄを出力して制御回路装置２１
に与えるように構成されている。尚、この積算タイマ３
０は、制御回路装置２１により冷却器の除霜運転が開始
されたときに初期化されて除霜指令信号Ｓｄの出力を停
止する構成となっている。

【００２３】制御回路装置２１は、マイクロコンピュー
タを含んで構成されたもので、上述した温度検知回路２
０、冷却運転用温度検知回路２２、室温検知回路２３、
急速冷凍スイッチ２４、積算タイマ３０からの各入力信
号の他に、タンクスイッチ１３からのオン信号も受ける
ようになっており、それらの入力信号及び予め記憶した
プログラムに基づいて、給水ポンプ１１、製氷機本体１
４、氷結防止ヒータ１８及び１９、給水ランプ２５、除
霜ヒータ２６、コンプレッサ２７、ファン装置２８、ダ
ンパ装置２９の制御を行うように構成されている。

【００２４】しかして、図１、図２には制御回路装置２
１による制御内容のうち、本発明の要旨に直接関係した
部分のみが示されており、以下これについて関連した作
用と共に説明する。

【００２５】図１において、電源投入状態では、急速冷
凍スイッチ２４からの急速冷凍指令信号Ｓｆの入力状態
を判断し（ステップＡ１）、非入力状態では積算タイマ
３０からの除霜指令信号Ｓｄの入力状態を判断する（ス
テップＡ２）。除霜指令信号Ｓｄが入力されていない状
態、つまりコンプレッサ２７の積算駆動時間が８時間に
達していない状態では、前回の除霜運転の開始後に３時
間が経過しているか否かを判断し（ステップＡ３）、
「ＹＥＳ」と判断したときには、前回の急速冷凍運転の
終了後に９０分が経過しているか否かを判断する（ステ
ップＡ４）。また、ここで「ＹＥＳ」と判断したときに
は、室温検知回路２３からの温度信号Ｓｒにより示され
る室温Ｔｒが１３℃以下か否かを判断する（ステップＡ
３）。

【００２６】Ｔｒ≦１３℃の場合には、氷結防止ヒータ
１８、１９の各出力を定格出力の５０％に設定し（ステ
ップＡ６）、Ｔｒ＞１３℃の場合には、氷結防止ヒータ
１８、１９の各出力を定格出力の３０％に設定する（ス
テップＡ７）。これらステップＡ６、Ａ７の何れかを実
行した後には、温度検知回路２０からの温度信号Ｓｉに
より示される製氷皿１２の温度Ｔｉが、製氷完了温度で
ある−１２．５℃以下か否かを判断し（ステップＡ
８）、Ｔｉ＞−１２．５℃の状態、つまり製氷皿１２で
の製氷が完了していない状態では初期状態（ステップＡ
１）へ戻る。

【００２７】また、前回の除霜運転の開始後に３時間が
経過していない状態（ステップＡ３で「ＮＯ」）、並び
に前回の急速冷凍運転の終了後に９０分が経過していな
い状態（ステップＡ４で「ＮＯ」）には、氷結防止ヒー
タ１８、１９の各出力を最大出力である定格出力（１０
０％出力）に設定し（ステップＡ９）、この後に前記ス
テップＡ８へ移行する。

【００２８】急速冷凍スイッチ２４から急速冷凍指令信
号Ｓｆが入力されたとき（ステップＡ１で「ＹＥＳ」）
には、氷結防止ヒータ１８、１９を定格出力に設定し
（ステップＡ１０）、この後にはコンプレッサ２７及び
ファン装置２８を強制運転させて冷凍室４、５の急速冷
凍運転を開始する（ステップＡ１１）。

【００２９】上記急速冷凍運転を開始した後には、冷却
運転用温度検知回路２２からの信号に基づいて冷凍室
４、５内の温度が急速冷凍終了温度に達したか否かを判
断し（ステップＡ１２）、急速冷凍終了温度に達してい
ない状態では前記判断ステップＡ８を実行する。また、
冷凍室４、５内の温度が急速冷凍終了温度に達したとき
には、コンプレッサ２７及びファン装置２８を運転停止
させて急速冷凍運転を停止させ（ステップＡ１３）、こ
の後に前記判断ステップＡ４を実行する。

【００３０】上述したようなステップＡ１〜Ａ１３の実
行状態で、積算タイマ３０から除霜指令信号Ｓｄが入力
されたとき（ステップＡ２で「ＹＥＳ」）には、前記急
速冷凍運転の実行中であるか否かを判断し（ステップＡ
１４）、実行中であった場合には前記判断ステップＡ１
２を実行するが、急速冷凍運転が実行されていない場合
には、コンプレッサ２７及びファン装置２８の運転を停
止させた状態で除霜ヒータ２６による除霜運転を実行し
（ルーチンＡ１５）、この後に初期状態であるステップ
Ａ１へ戻る。

【００３１】一方、製氷皿１２の温度Ｔｉが−１２．５
℃以下に下がったとき（ステップＡ８で「ＹＥＳ」）に
は、離氷フラグＲＦが「０」か否かを判断する（ステッ
プＡ１６）。ここで、上記離氷フラグＲＦは、後述の説
明により明らかなように、製氷皿１２の離氷動作が未終
了で且つ製氷皿１２内に給水された状態で「０」とな
り、上記離氷動作の終了後に製氷皿１２への給水が済ん
でいない状態で「１」となるものである。

【００３２】離氷フラグＲＦが「０」であった場合に
は、製氷機本体１４により離氷動作を行うと共に、離氷
フラグＲＦを「１」に変更し（ルーチンＡ１７、ステッ
プＡ１８）、この後に積算タイマ３０からの除霜指令信
号Ｓｄの入力状態を判断する（ステップＡ１９）。ま
た、離氷フラグＲＦが「１」であった場合（ステップＡ
１６で「ＮＯ」）には、ルーチンＡ１７及びステップＡ
１８をジャンプしてステップＡ１９を実行する。

【００３３】上記ステップＡ１９の実行時点で、除霜指
令信号Ｓｄが入力されていなかった場合には、給水タン
ク８のセット状態をタンクスイッチ１３からの信号に基
づいて判断し（ステップＡ２０）、給水タンク８が正し
くセットされていなかった場合には、給水ランプ２５を
点灯させた状態を給水タンク８が正しくセットされるま
で継続する（ステップＡ２１）。

【００３４】給水タンク８が正しくセットされた状態で
は時間τａだけ待機し（ステップＡ２２）、この後に図
２に示すように、氷結防止ヒータ１８、１９の各出力を
定格出力に設定する（ステップＡ２３）。次いで、給水
ポンプ１１を一定時間だけ駆動して製氷皿１２へ給水す
ると共に、離氷フラグＲＦを「０」に変更し（ルーチン
Ａ２４、ステップＡ２５）、この後に判断ステップＡ３
０以降の制御を実行する。

【００３５】一方、前記ステップＡ１９の実行時点で、
除霜指令信号Ｓｄが入力されていた場合には、コンプレ
ッサ２７及びファン装置２８の運転を停止させた状態で
除霜ヒータ２６による除霜運転を実行する（ルーチンＡ
２６）。この後には、給水タンク８のセット状態をタン
クスイッチ１３からの信号に基づいて判断し（ステップ
Ａ２７）、給水タンク８が正しくセットされていなかっ
た場合には、給水ランプ２５を点灯させた状態を給水タ
ンク８が正しくセットされるまで継続する（ステップＡ
２８）。

【００３６】このとき給水タンク８が正しくセットされ
た状態では、時間τａだけ待機し（ステップＡ２９）、
この後に図２に示す前記出力設定ステップＡ２３、給水
動作ルーチンＡ２４、フラグ変更ステップＡ２５を順次
実行した後に、判断ステップＡ３０以降の制御を実行す
る。

【００３７】図２において、製氷皿１２への給水動作終
了後に行われることになる判断ステップＡ３０では、製
氷皿１２の温度が−９．５℃以上か否かを判断する。こ
のとき、製氷皿１２への給水が正常に行われた場合に
は、その温度Ｔｉが上昇するが、給水タンク８内の水不
足などに起因して給水が正常に行われなかった場合に
は、製氷皿１２の温度Ｔｉは−９．５℃以上に上昇する
ことはない。

【００３８】しかして、Ｔｉ≧−９．５℃となった場
合、つまり製氷皿１２への給水が正常に行われた場合に
は、初期状態である図１のステップＡ１へ戻るが、Ｔｉ
＜−９．５℃の状態時には、判断ステップＡ３０を反復
して実行するループを作って所定時間τｂ（５〜６分程
度）だけ待機し（ステップＡ３１）、その待機期間中に
Ｔｉ≧−９．５℃とならなかった場合には、これを製氷
皿１２への給水動作に異常（給水タンク８が空になった
状態も含む）が発生したものとして、給水ランプ２５を
点灯させる（ステップＡ３２）。

【００３９】斯かる点灯状態では、給水タンク８が再セ
ットされるまで若しくは製氷皿１２の温度が−９．５℃
以上に上昇するまで待機する（ステップＡ３３、Ａ３
４）。そして、給水タンク８が再セットされた場合、若
しくはＴｉ≧−９．５℃となった場合には、給水ランプ
２５を消灯させ（ステップＡ３５）、この後に初期状態
へ戻る。

【００４０】尚、図１には示さなかったが、制御回路装
置２１は、離氷動作ルーチンＡ１７の実行時において、
前記貯氷量検知レバー１６により図示しないリミットス
イッチがオンされていた場合には、離氷動作を行わずに
初期状態に戻る構成となっている。また、同じく図示し
なかったが、冷却器の除霜運転は、その除霜運転に応じ
て冷却器の温度が所定の除霜完了温度に上昇したときに
停止される構成となっている。

【００４１】以上要するに、氷結防止ヒータ１８、１９
は、…予め定まった周期で行われる冷蔵庫制御動作で
あるところの冷却器の除霜運転が開始されてから３時間
が経過するまでの期間、…冷凍室４、５の急速冷凍運
転期間中及び当該急速冷凍運転の終了後に９０分が経過
するまでの期間、…製氷皿１２への給水動作期間、に
は最大出力である定格出力で発熱されると共に、この他
の期間には、室温Ｔｒの高低に応じて定格出力の３０％
若しくは５０％の何れかに出力低減されるようになる。
このため、氷結防止ヒータ１８、１９による氷結防止機
能が定期的に最大限に高められると共に、製氷皿１２へ
の給水動作中或は冷凍室４、５の急速冷凍運転期間中の
ように、給水タンク８から製氷皿１２に至る給水経路内
の水が氷結し易い状態時においても、氷結防止ヒータ１
８、１９による氷結防止機能が最大限に高められること
になる。

【００４２】また、上記〜の以外の期間において
は、氷結防止ヒータ１８、１９の出力を必要最小限に抑
制できるようになり、結果的に、それらヒータ１８、１
９の発熱に起因した冷蔵庫の冷却効率の低下、並びに無
駄な電力消費を抑制できるようになる。しかも、斯かる
氷結防止ヒータ１８、１９の出力抑制機能は、室温の高
低もパラメータとして制御されるものであるから、無駄
な電力消費の抑制効果をより一層高め得るようになる。

【００４３】尚、上記実施例において、除霜運転の開始
に先立ってコンプレッサ２７及びファン装置２８を所定
時間だけ強制運転するという所謂プリクール運転を行う
構成としても良く、このような構成を採用した場合に
は、前記の期間における氷結防止ヒータ１８、１９の
定格出力での発熱機能が、さらに有効なものとなる。ま
た、水受皿１０、給水ポンプ１１などにも氷結防止ヒー
タを設置する構成としても良い。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば以上の説明によって明ら
かなように、予め定まった周期で行われる冷蔵庫制御動
作に同期した所定期間だけ、給水源から製氷皿に至る給
水経路に設けられた氷結防止ヒータを最大出力で発熱さ
せ、且つこの他の期間には上記氷結防止ヒータを出力低
減した状態で発熱させる構成としたので、上記給水経路
での氷結防止機能を、冷却効率の低下を来たすことな
く、しかも無駄な電力消費を抑制しながら確実に発揮で
きるという優れた効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の制御内容を示すフローチャ
ートその１

【図２】本発明の一実施例の制御内容を示すフローチャ
ートその２

【図３】電気的構成を示す機能ブロック図

【図４】要部の断面図

【図５】冷蔵庫の斜視図

【符号の説明】

図中、１は冷蔵室、２は冷蔵庫本体、３は製氷室、４、
５は冷凍室、６は野菜室、７は自動製氷機、８は給水タ
ンク、１１は給水ポンプ、１２は製氷皿、１４は製氷機
本体、１８は温度検知回路、１８、１９は氷結防止ヒー
タ、２２は制御回路装置（制御手段）、２３は室温検知
回路、２７はコンプレッサ、２８はファン装置、３０は
積算タイマを示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】給水源から製氷皿に至る給水経路に氷結
防止ヒータを備えて成る自動製氷機を内蔵した冷蔵庫に
おいて、少なくとも予め定まった周期で行われる冷蔵庫
制御動作に同期した所定期間だけ前記氷結防止ヒータを
最大出力で発熱させ且つこの他の期間には上記氷結防止
ヒータを出力低減した状態で発熱させる制御手段を設け
たことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】冷蔵庫制御動作は、所定時間毎に行われ
る冷却器の除霜動作であることを特徴とする請求項１記
載の冷蔵庫。