JP2944339B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は給水装置に設けた加熱ヒ
ータの通電を制御する制御装置を備えた冷蔵庫に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】本発明に先行する(ｉ)実公昭５１−４０
１２１号公報には、冷蔵室に設置した水槽の水をポンプ
にて給水管を通して冷凍室に設置した自動製氷機へ供給
するようにし、前記給水管は冷蔵庫本体の断熱材の略中
央部に配設して前記製氷機の製氷皿に対して開口せし
め、前記給水管には凍結防止ヒータを巻回すると共に前
記開口部分における該ヒータによる加熱量が他部に比べ
て十分大なるよう構成した自動製氷装置付冷蔵庫の凍結
防止装置が開示されている。

【０００３】一方本発明に先行する(ii)特開平４−９３
５７０号公報には、給水装置の給水口側に設けた加熱ヒ
ータに脱氷動作後の一定時間だけ通電するようにした自
動製氷装置付冷蔵庫が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記(ｉ)の技術にあっ
ては、製氷室に臨むこととなる給水管の給水口近傍部分
に巻回した凍結防止ヒータの加熱量を他部に巻回したヒ
ータの加熱量に比べて十分大になるようにヒータ容量を
設定している関係上、ヒータへの通電中、給水口近傍の
ヒータから製氷室内にヒータの熱が放散することはまぬ
がれない。また、このヒータは自動製氷装置の動作状態
に関係なく連続通電されるため、製氷室を冷却する冷却
装置を連続動作させるものであっても、このヒータの発
熱が冷却装置に対する冷却負荷として作用し、冷却装置
の冷却負荷が増大するばかりか、給水口部分と対峙する
製氷皿内の水を凍らせるのに要する時間（即ち製氷時
間）を長期化する問題があった。しかもヒータが連続通
電でありその所要電力は無視できないので、自動製氷装
置としての消費電力量が大きい問題を有していた。

【０００５】一方、給水口近傍は常に製氷室内に露出し
かつ冷凍室の冷気に晒されるため、給水後の残り水が氷
結しやすいにもかかわらず、前記(ii)の技術にあっては
脱氷後の一定時間だけしかヒータに通電しないことか
ら、給水装置の給水動作前に完全に氷を融解することが
できず給水口に氷が成長して口が閉塞したり規定量の水
を製氷皿に給水できないなどの不具合があった。

【０００６】そこで本発明では、加熱ヒータの消費電力
の低減しつつ給水口の氷残りを抑制できる制御装置を備
えた冷蔵庫を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するための手段として、請求項１の発明として、製氷
皿への給水装置に加熱ヒータを設け前記給水装置にて前
記製氷皿に給水して冷却することにより製氷を行い、前
記製氷後前記製氷皿を反転させて脱氷動作を行う冷蔵庫
において、前記製氷皿の水無しか否かの判断を前記給水
動作前後の温度差に基づいて行う制御装置を設け、前記
制御装置は、前記製氷皿に水ありと判断したときは前記
加熱ヒータに通電し、前記製氷皿に水無しと判断したと
きは前記加熱ヒータへの通電を停止する冷蔵庫を提供す
る。

【０００８】また本発明は、上記目的を達成するための
手段として、請求項２の発明として、製氷室に設けた製
氷皿への給水装置に加熱ヒータを設け前記給水装置にて
前記製氷皿に給水して冷却することにより製氷を行い、
前記製氷後前記製氷皿を反転させて脱氷動作を行う冷蔵
庫において、冷凍運転中は前記製氷皿の水の有無に関係
なく前記製氷室への冷気循環が継続して行われ、前記製
氷皿の水無しか否かの判断を前記給水動作前後の温度差
に基づいて行う制御装置を設け、前記制御装置は、前記
製氷皿に水があると判断して前記製氷及び脱氷の一連の
動作中は前記加熱ヒータに連続通電し、前記製氷皿に水
無しと判断したときには前記加熱ヒータへの通電を間欠
通電とする冷蔵庫を提供する。

【０００９】

【作用】加熱ヒータは製氷皿の水無し時には通電されな
いことから、連続通電のものに比べてヒータの消費電力
量を削減できる。しかも製氷皿に水があるとき即ち製氷
動作中には加熱ヒータに通電されるため、製氷中には給
水管の製氷室に臨む部分の加熱が行われ給水動作までに
給水口周囲の氷霜を確実に除去できる。

【００１０】一方、製氷皿の水無し時には加熱ヒータに
間欠的に通電するようにすれば、冷凍運転中は製氷皿の
水の有無に関係なく製氷室には継続して冷気循環を行う
ものにおいて、ヒータの消費電力量を削減しつつ製氷を
行わないときでも給水口近傍の着霜抑制が可能となる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図５には冷蔵庫の扉を外した状態の冷蔵庫本体１が
示してあり、この本体１には、冷凍室２，氷温室３，製
氷室４，冷蔵室５，野菜室６及びボトル収納室７が形成
され、製氷室４内には自動製氷装置１０が設けられてい
る。

【００１２】自動製氷装置１０は、その概略を図４に示
すように、底部に温度センサ１１が取りつけられ基体１
２に取りつけた軸１３にて回動自在に配設された製氷皿
１４と、温度センサ１１の検知温度が予め設定された所
定温度ＴOFF以下の時間が積算で所定時間となったとき
軸１３を回転させて製氷皿１４を反転させるとともにね
じり操作して氷を取り出す脱氷装置としてのモータ１５
と、製氷皿１４の下方に配設され上面に開口を有する貯
氷容器１６と、脱水後貯水タンク１７から製氷皿１４に
給水動作を行なう給水装置１８と、これら各部の動作を
制御する制御装置３０とを備えている。尚、モータ１５
は、脱氷動作を行う前に検氷レバー１９を動作させて貯
氷容器１６内の氷量を検出する（即ち検氷動作）機能を
持たせているので、検氷装置としての機能もある。

【００１３】貯水タンク１７は水が氷らない温度に維持
される冷蔵室５に配置してあり、この貯水タンク１７
は、下部に給水口及び給水栓を備えた給水タンク２１
と、冷蔵室５内に設けられ給水タンク２１を着脱自在に
収納保持するケース２２と、このケース２２の下部に着
脱自在に取りつけられ給水タンク２１に接続されて貯水
し給水装置１８で給水する１回分の水量を計る計量容器
２３とで構成される。ケース２２には給水タンク２１の
着脱を検出する検出手段としてのタンク検出スイッチ２
４と、後述する判断手段３０により製氷皿１４内の水無
しが判断されたとき動作する給水報知手段としての水無
しランプ２５とが設けてある。

【００１４】給水装置１８は、一部が計量容器２３内に
臨む給水ポンプ２６と、このポンプ２６から製氷室の製
氷皿１４の上方まで延びた給水パイプ２７と、このパイ
プの給水口を含む製氷室側に設けられた加熱ヒータ２８
とからなる。

【００１５】この自動製氷装置１０の制御構成が図３に
示され、制御装置３０はマイクロコンピュータを主体と
して構成されており、温度センサ１１からの検出温度信
号及び給水タンク２１がケース２２内の所定位置にセッ
トされたときオン動作してタンク検出信号を出力するタ
ンク検出スイッチ２４からの検出信号が入力されるよう
になっている。そしてこの制御装置３０は、予め記憶さ
れたプログラムに従い駆動回路３１を介して給水装置１
８、加熱ヒータ２８及びモータ１５を動作制御するよう
になっている。

【００１６】またこの制御装置３０は、予め記憶された
プログラムに従い、製氷皿に水がある時（即ち製氷〜検
氷〜脱氷〜給水の一連の動作中）は加熱ヒータ２８に連
続通電し、製氷皿１４の水無しが判断されたときには加
熱ヒータ２８への通電を停止する若しくは間欠的に通電
するようにヒータの通電を制御する加熱制御手段として
の機能を兼ね備えている。

【００１７】さらにこの制御装置３０は、予め記憶され
たプログラムに従い、給水装置１８の給水前に温度セン
サ１１の検知温度信号ｔBをサンプリングし、給水装置
１８の製氷皿１４への給水動作終了後において一定周期
毎に温度センサ１１の検知温度信号ｔAをサンプリング
し、両検知温度信号ｔB、ｔAの偏差Δｔ（即ちｔA−ｔ
B）を算出し、給水動作終了後ある定められた時間（例
えば１５分間）経過したときの偏差Δｔが２回連続して
予め設定された標準偏差値ｔS（例えば６℃）以下のと
き、製氷皿１４内に「水無し」と判断して報知手段とし
ての水無しランプ２５を点灯させるものである。即ち制
御装置３０は、給水動作を行うにもかかわらず製氷皿１
４に給水がなされていないこと（即ち製氷皿内の水無し
状態）を判断する判断手段としての機能も兼ね備えてい
る。

【００１８】ここで制御装置３０により製氷皿１４内に
水が溜められているか否か（即ち水無しか水有りか）を
判断するときの動作を図１のフローチャートを参照して
説明する。

【００１９】電源が投入されて一定時間（例えば３０
秒）後に、まず、ステップＳ1において、製氷皿１４を
水平位置に戻す初期動作を行い、ステップＳ2で１回目
の水無しが判断されたことを示すフラグＦ１をリセット
し、ステップＳ3で製氷完了を判断するための判断時間
Ｔ3を初期値（例えば４０分）にセットする。

【００２０】次に、ステップＳ4で判断時間Ｔ3の計時動
作を開始させるための計時開始温度Ａ（例えば−１１
℃）以上か否かを判断し、温度Ａ未満になるまでこれを
繰り返す。温度Ａ未満になったらステップＳ5で判断時
間Ｔ3の計時動作を行い、ステップＳ6で判断時間Ｔ3が
経過したか否か判断される。判断時間Ｔ3が経過してい
なければステップＳ4へ戻り、経過していればステップ
Ｓ7で検氷動作を開始させるための検氷開始温度（本実
施例では温度Ａと同じにしてある）以上か否かを判断
し、温度Ａ未満になるまでこれを繰り返す。

【００２１】ステップＳ7で温度Ａ未満になったら、ス
テップＳ8でモータ１５を動かし検氷レバー１９を所定
位置から順次下降させる検氷動作を行い、ステップＳ9
で再度モータ１５を動かし製氷皿１４を反転及びひねり
操作する脱氷動作を行いステップＳ10へ移行する。

【００２２】ステップＳ10では給水動作を開始させるた
めの給水開始温度（本実施例では温度Ａと同じにしてあ
る）以上か否かを判断し、温度Ａ未満になるまでこれを
繰り返す。このステップＳ10で温度Ａ未満になると、ス
テップＳ11で給水動作前の製氷皿１４の検知温度信号ｔ
Bがサンプリングされ、ステップＳ12で給水装置１８が
起動し計量容器２３内の水を製氷皿１４内に供給する給
水動作が行われる。

【００２３】この給水動作が終了すると、ステップＳ13
で製氷皿１４の温度が安定するまでの安定時間Ｔ1を初
期値（例えば１５分）にセットし、ステップＳ14で給水
動作終了後の製氷皿１４の検知温度信号ｔAをサンプリ
ングする。

【００２４】ステップＳ15では、両検知温度信号ｔA、
ｔBから偏差（Δｔ＝ｔA−ｔB）が標準偏差値ｔS以上で
あるか否かを判断し、ｔA−ｔB＜ｔSのときはステップ
Ｓ21に移行し、ｔA−ｔB≧ｔSのときは、ステップＳ16
で製氷中であって何も判断しない待時間Ｔ2を初期値
（例えば６０分）にセットする。ステップＳ17では待時
間の計時動作が行われ、ステップＳ18で待時間Ｔ2が経
過したか否かが判断され、経過していなければステップ
Ｓ17へ戻り、経過していればステップＳ4へ復帰する。

【００２５】ステップＳ21では安定時間Ｔ1の計時動作
が行われ、ステップＳ22でＴ1が経過したか否かが判断
され、Ｔ1が経過していなければステップＳ14へ戻り、
Ｔ1が経過していればステップＳ23でフラグＦ１の有無
が判断される。このステップＳ23でフラグＦ１が有れ
ば、製氷皿１４の水無し状態が２回継続したこととなる
ため「水無し」と判定されてステップＳ24へ移行し、フ
ラグＦ１がなければ１回目の水無しと判定されてステッ
プＳ20でフラグＦ１をセットしてステップＳ4へ復帰す
る。

【００２６】ステップＳ24では製氷皿１４に水が溜めら
れていないことが１回判断されたことを示すフラグＦ１
がリセットされ、次のステップＳ25で水無しランプ２５
が点灯される。このランプ２５の点灯により、貯水タン
ク１７に水がなくなったことを報知することができ、こ
れを見て使用者が給水タンク２１への水の補給が必要で
あることを知る。給水が必要なことが使用者に伝われ
ば、使用者はケース２２から給水タンク２１を取り出し
て給水し、再びケース２２の所定位置に給水タンク２１
をセットすればよい。

【００２７】このタンク２１の出入操作時にタンク検出
スイッチ２４が一旦オフして再びオンする。スイッチ２
４のオンから次のオンへの変化によって、ステップＳ26
でタンク２１の出し入れ有りと判断されて、ステップＳ
27で水無しランプ２５を消灯させ、ステップＳ28で給水
タンク２１のセット後タンク２１から計量容器２３の所
定位置に１回分の給水水量が溜るまでに要する計量時間
Ｔ4が初期値（例えば２０分）にセットされる。ステッ
プＳ29で計量時間Ｔ4の計時が行われ、ステップＳ30で
計量時間Ｔ4が経過したか否かが判断され、計量時間Ｔ4
が経過していなければステップＳ29へ戻り、Ｔ4が経過
していればステップＳ11へ戻る。

【００２８】因みに、除霜運転による影響や扉の開放時
間による影響で製氷室の温度が水温に近づくことや、給
水タンクに水はあっても計量容器に所定量の水がたまっ
ていなかったり、給水装置が正常に動作せず所定量の水
を供給できなかったりすることが２回続くことはまれで
あり、本発明のように給水前後の製氷皿の温度差が２回
継続して偏差値以下であるときに「水無し」と判断する
ようにすれば、これらの原因は除外した「水無し」判断
ができる。即ち、本発明によれば従来方式に比べて水無
しの原因を絞り込んだうえで「水無し」と判断すること
ができ、水無し判断の精度が従来方式よりも向上する。

【００２９】次に、給水装置１８の給水口近傍に取りつ
けた加熱ヒータ２８を動作させるときの動作フローを図
２のフローチャートを参照して説明する。電源が投入さ
れると、まず、ステップＭ1で水無しランプ２５が点灯
しているか否かが判断され、点灯していなければ（即ち
製氷皿に「水あり」と判断されれば）ステップＭ2で加
熱ヒータ２８に通電され、ステップＭ3でヒータ２８の
デファレンシャル時間Ｔ5を初期値（例えば６０分）に
セットしステップＭ1へ復帰する。

【００３０】ステップＭ1で水無しランプ２５が点灯し
ていれば（即ち製氷皿に「水無し」と判断されれば）ス
テップＭ4でデファレンシャル時間Ｔ5の計時動作が行わ
れ、ステップＭ5でデファレンシャル時間Ｔ5が経過した
か否かが判断され、Ｔ5が経過していなければステップ
Ｍ1へ復帰し、経過していればステップＭ6で加熱ヒータ
２８が通電中か否かが判断され、通電中であればステッ
プＭ7でヒータの通電を停止し、ステップＭ8でデファレ
ンシャル時間Ｔ5を初期値（６０分）にセットしてステ
ップＭ1へ復帰し、通電中でなければヒータ２８に通電
してステップＭ8へ移行する。

【００３１】このように、製氷皿の水無し中は６０分サ
イクルでヒータへの通電或るいは非通電が制御される通
電率５０％の通電制御が行われるものである。尚、この
通電率及びサイクル時間は上記実施例に限定されるもの
ではなく、通電率０％（即ち水無し中は通電を停止する
もの）でもよいし、製氷室の温度が低ければ通電率を上
昇し、高ければ通電率を下げるというように製氷室の温
度に応じて通電率を変化させるものでもよい。

【００３２】また、製氷皿に「水無し」と判断されたと
きには加熱ヒータ２８に通電しない（実施例では間欠通
電する例を示した）ことから、製氷動作が行われない水
無し中の加熱ヒータ２８の消費電力量を従来よりも削減
できることに加え、従来通り製氷動作中の給水口近傍の
着霜を抑制除去できる

【００３３】

【発明の効果】本発明の請求項１によれば、加熱ヒータ
は製氷皿の水無し時には通電されないことから、連続通
電のものに比べてヒータの消費電力量を削減できる。し
かも製氷皿に水があるとき即ち製氷動作中には加熱ヒー
タに通電されるため、従来通り製氷中には給水管の製氷
室に臨む部分の加熱が行われ給水動作までに給水口周囲
の氷霜を確実に除去できる。

【００３４】一方、本発明の請求項２のように製氷皿の
水無し時には加熱ヒータに間欠的に通電するようにすれ
ば、冷凍運転中は製氷皿の水の有無に関係なく製氷室に
は継続して冷気循環を行うものにおいて、ヒータの消費
電力量を削減しつつ製氷を行わないときでも給水口近傍
の着霜抑制が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の給水制御動作を示すフローチャートで
ある。

【図２】本発明の加熱制御動作を示すフローチャートで
ある。

【図３】自動製氷装置の制御構成を示すブロック回路図
である。

【図４】自動製氷装置の概略を示す分解状態の斜視図で
ある。

【図５】扉及び引き出しを除去した状態の冷蔵庫斜視図
である。

【符号の説明】

１ 冷蔵庫 ４ 製氷室 １０ 自動製氷装置 １１ 温度センサ １４ 製氷皿 １７ 貯水タンク １８ 給水装置２５ 水無しランプ ２８ 加熱ヒータ ３０ 制御装置

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製氷皿への給水装置に加熱ヒータを設け
   前記給水装置にて前記製氷皿に給水して冷却することに
   より製氷を行い、前記製氷後前記製氷皿を反転させて脱
   氷動作を行う冷蔵庫において、前記製氷皿の水無しか否
   かの判断を前記給水動作前後の温度差に基づいて行う制
   御装置を設け、前記制御装置は、前記製氷皿に水ありと
   判断したときは前記加熱ヒータに通電し、前記製氷皿に
   水無しと判断したときは前記加熱ヒータへの通電を停止
   することを特徴とする冷蔵庫。
2. 【請求項２】 製氷室に設けた製氷皿への給水装置に加
   熱ヒータを設け前記給水装置にて前記製氷皿に給水して
   冷却することにより製氷を行い、前記製氷後前記製氷皿
   を反転させて脱氷動作を行う冷蔵庫において、冷凍運転
   中は前記製氷皿の水の有無に関係なく前記製氷室への冷
   気循環が継続して行われ、前記製氷皿の水無しか否かの
   判断を前記給水動作前後の温度差に基づいて行う制御装
   置を設け、前記制御装置は、前記製氷皿に水があると判
   断して前記製氷及び脱氷の一連の動作中は前記加熱ヒー
   タに連続通電し、前記製氷皿に水無しと判断したときに
   は前記加熱ヒータへの通電を間欠通電とすることを特徴
   とする冷蔵庫。