| 【発明の名称】 |
自動製氷装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】武田 薫
【氏名】大原 拓雄
【氏名】田渕 光章
【氏名】三上 幸治
【氏名】飼牛 明
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| 【要約】 |
【課題】製氷皿内への給水動作をより確実に行い、給水不足による製氷能力の低下等を防止するものである。
【解決手段】複数個の製氷ブロック１５・・を備えた製氷皿７と、この製氷皿の製氷ブロック内に給水する給水装置１２と、製氷皿に装着された温度センサ１８の検出温度により製氷ブロック内に給水された水の氷結を検出する制御手段１４とを具備したものにおいて、この制御手段を、温度センサの検出温度により製氷ブロック内への給水量を検出する様に構成したものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数個の製氷ブロックを備えた製氷皿と、この製氷皿の上記製氷ブロック内に給水する給水装置と、上記製氷皿に装着された温度センサの検出温度により上記製氷ブロック内に給水された水の氷結を検出する制御手段とを具備したものにおいて、この制御手段を、上記温度センサの検出温度により上記製氷ブロック内への給水量を検出する様に構成した事を特徴とする自動製氷装置。
【請求項２】 上記製氷皿を回転軸により上下反転自在に枢支すると共に、上記回転軸を中心として上記製氷皿の上下面に各々上記製氷ブロックを形成し、かつ上記回転軸奥部の上記上下の製氷ブロック間に位置して上記温度センサを埋設した事を特徴とする、上記請求項１に記載の自動製氷装置。
【請求項３】 上記給水装置の給水ノズルを上記製氷皿の一端側の上方に配置すると共に、上記温度センサを上記製氷皿の他端側に埋設し、かつ上記制御手段を、上記給水装置により上記製氷皿内に給水時には、予め設定した所定時間給水を行った後、上記温度センサの出力により製氷皿の温度を検出する動作を２回以上繰り返し、上記温度センサの検出温度が予め設定した所定温度以上に到達すると給水終了と判定する様に構成した事を特徴とする、上記請求項１〜２に記載の自動製氷装置。
【請求項４】 上記制御手段を、上記給水装置により上記製氷皿内に給水時に、予め設定した所定回数上記給水装置を作動して給水動作を行っても、上記温度センサにより製氷皿内への給水を検出しなかった場合には、上記給水装置の作動を停止して異常発生の報知を行う様に構成した事を特徴とする、上記請求項３に記載の自動製氷装置。
【請求項５】 上記制御手段を、上記温度センサの出力により上記製氷皿内の製氷を検出時には、上記温度センサの検出温度が、予め設定した所定温度以下で予め設定した所定時間以上継続した場合に製氷完了と判定する様に構成した事を特徴とする、上記請求項１に記載の自動製氷装置。
【請求項６】 上記制御手段を、上記製氷検出時に予め設定した所定時間経過しても上記温度センサの検出温度が上記予め設定した所定温度以下に低下しない場合には、異常発生の報知を行う様に構成した事を特徴とする、上記請求項５に記載の自動製氷装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用の冷蔵庫等に取り付けて用いる自動製氷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】家庭用の冷蔵庫等に装着され、給水から離氷までを自動的に行う自動製氷装置では、例えば実開平９−２９１号公報にて示される様に、製氷皿の底面に温度センサを装着し、この温度センサの検出温度にて製氷の完了を検出すると、製氷皿を上下反転させて氷を貯氷容器に落下し、その後製氷皿を回転させて元の位置に戻した後、給水装置により製氷皿内に給水する様に構成している。
【０００３】そして上記の場合、温度センサを製氷皿の底面に装着している為、製氷皿の反転時等に温度センサの周囲に水滴が付着して氷結し、この氷結部分の温度を温度センサが検出して温度センサの検出精度が低下し、製氷皿内の水が凍結していないのに製氷の完了を検出する等の恐れがある。
【０００４】又、上記給水装置による製氷皿内への給水は、製氷皿内への給水状態を何らかのセンサにより検出して行うのではなく、給水装置の給水能力に応じて予め設定した所定時間給水装置を作動して行っている為、給水装置のノズル詰まりや、給水装置が水道直結の場合には水道圧力の低下等の変動が発生すると、給水装置を所定時間作動させるだけでは、製氷皿内に規定量の給水が行われず、製氷能力が低下するという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、製氷検出用の温度センサを利用して製氷皿内への給水を検出し、製氷皿内への給水動作をより確実に行ったり、温度センサによる検出精度の向上を計る事を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数個の製氷ブロックを備えた製氷皿と、この製氷皿の製氷ブロック内に給水する給水装置と、製氷皿に装着された温度センサの検出温度により製氷ブロック内に給水された水の氷結を検出する制御手段とを具備したものにおいて、この制御手段を、温度センサの検出温度により製氷ブロック内への給水量を検出する様に構成したものである。
【０００７】又本発明は、製氷皿を回転軸により上下反転自在に枢支すると共に、回転軸を中心として製氷皿の上下面に各々製氷ブロックを形成し、かつ回転軸奥部の上下の製氷ブロック間に位置して温度センサを埋設したものである。
【０００８】更に本発明は、給水装置の給水ノズルを製氷皿の一端側の上方に配置すると共に、温度センサを製氷皿の他端側に埋設し、かつ制御手段を、給水装置により製氷皿内に給水時には、予め設定した所定時間給水を行った後温度センサの出力により製氷皿の温度を検出する動作を２回以上繰り返し、温度センサの検出温度が予め設定した所定温度以上に到達すると給水終了と判定する様に構成したものである。
【０００９】そして又本発明は、制御手段を、給水装置により製氷皿内に給水時に、予め設定した所定回数給水装置を作動して給水動作を行っても、温度センサにより製氷皿内への給水を検出しなかった場合には、給水装置の作動を停止して異常発生の報知を行う様に構成したものである。
【００１０】そして更に本発明は、制御手段を、温度センサの出力により製氷皿内の製氷を検出時には、温度センサの検出温度が予め設定した所定温度以下で予め設定した所定時間以上継続した場合に製氷完了と判定する様に構成したものである。
【００１１】又本発明は、制御手段を、製氷検出時に予め設定した所定時間経過しても温度センサの検出温度が予め設定した所定温度以下に低下しない場合には異常発生の報知を行う様に構成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を先ず図１に基づき説明すると、１は家庭用の冷蔵庫本体で、内部上方に冷凍室２、その下方に冷蔵室３を各々区画形成し、上記冷凍室２内の適所に自動製氷装置４を装着している。
【００１３】そして上記自動製氷装置４は、図２にても示す様に、回転軸５、６により上下反転自在に軸支した製氷皿７と、上記冷蔵室３内の適所に配設された貯水タンク８内の水９をポンプ１０により吸い上げ、給水パイプ１１を通して上記製氷皿７内に給水する給水装置１２と、上記冷凍室２内の製氷皿７の下方に配置された貯氷容器１３とから主に構成している。
【００１４】１４は上記冷蔵庫本体１の上部適所に装着した制御手段を構成する制御回路で、上記ポンプ１０や図示しないコンプレッサ等への通電を制御するものである。
【００１５】一方上記製氷皿７は、図３にても示す様に、複数の製氷ブロック１５・・を表裏両面に２列づつ千鳥状に形成し、これにより製氷皿７両端部の対角線部分に、上記製氷ブロック１５・・の１個分の略１／２の容積のデッドスペース部ａ，ｂが発生する為、これらデッドスペース部分の中心部に上記回転軸５、６を一体に突設し、かつこれらの回転軸をケース１６の側板１７、１７に上下反転自在に軸支している。
【００１６】又上記製氷皿６の一方の軸５の略中心部には、サーミスタ等の温度センサ１８を一体的に埋設し、製氷皿６の製氷ブロック１５・・内に給水された給水温度や、この水の凍結等を検出する様に構成している。
【００１７】更に上記一方の回転軸５には、ギヤ１９、２０を介して正・逆回転可能なモータ２１を連結し、このモータにて製氷皿７を上下反転駆動する様に構成していると共に、この上記ギヤ１９の中心軸に回転位置検出用のアーム２２を連結している。
【００１８】そして上記アーム２２には回転位置検出用のマグネット２３を固定していると共に、このマグネットの上記製氷皿７の水平位置時に対向位置して図示しないホール素子を配設し、このホール素子の出力により、上記製氷皿７が水平に位置しているか等の回転位置を検出する様に構成している。
【００１９】２４は上記給水パイプ１１先端の給水ノズル２５と製氷皿７との間に装着したフロートで、上記実施例では、上記給水ノズル２５を製氷皿７の他端側の上記デッドスペースｂに近接位置して配置していると共に、フロート２４を上面を開口した樋状に形成し、かつ図４にても示す様に、上記給水ノズル２５側に近接した一端側を枢支軸２６により上記ケース１６の後板２７に枢支していると共に、他端の底面に吐水口２８を開口し、かつ少なくとも底面を一端から他端に向けて下り勾配となる様に傾斜し、更にスプリング２９にて吐水口２８が製氷皿７に接近する方向に常時付勢している。
【００２０】これにより、上記給水ノズル２５より給水されると、この給水ノズルより噴出した水はフロート内をその底面の傾斜に従って流れ、吐水口２８より製氷皿７内の製氷ブロック１５・・内に流入した後、これらの製氷ブロック１５・・間を他端から一端に向かって流れる。
【００２１】従って、上記温度センサ１８による検出温度の変化を逐次検出し、上記給水ノズル２５から給水された水が温度センサ１８埋設部分に到達すれば、温度センサ１８の検出温度が低下するので、給水状態を検出する事が出来るものである。
【００２２】更に上記フロート２４には、上記製氷皿７の他端側の外側壁３０と上記ケース１６の側板１７との間に突入するカム板３１を一体的に形成していると共に、このカム板の下端部に形成したカム面３２に対向位置して、上記製氷皿７の他端側の外側壁３０に突体３３を一体に突出形成し、この突体とカム面３２との当接により、製氷皿７の回転に連動して上記フロート２４を製氷皿７の回転範囲から回避駆動する連動機構を構成している。
【００２３】尚、上記製氷皿７は、上記外側壁３０の外面に突設した突起３４と、これに対向位置して上記側板１５に穿孔したガイド溝３５との係合により、略１８０度のみ上下反転回動する様に構成している。
【００２４】従って、上記突起３４がガイド溝３５の端部に当接して停止した後、製氷皿７の上面に位置した製氷ブロック１５・・内に給水し、製氷皿７の下面に作られた氷の製氷皿７との接触面を水温により解かした後、上記モータ２１を更に回転させて製氷皿７にひねりを加えることで、製氷ブロック１５・・内に作られた氷を離氷して落下させる事が出来るものである。
【００２５】図６は上記制御回路１４を示すブロック図で、マイクロコンピュータ４０の入力ポートに上記マグネット２３に対向して配置したホール素子４１や、温度センサ１８等を接続していると共に、同じく出力ポートには通電を制御するトライアック４２を介して上記ポンプ１０を接続し、かつスイッチング素子４３を介してモータ２１を接続し、更に動作状態や異常内容の表示を行う表示器４４を接続している。
【００２６】而して、先ず図６のフローチャートに基づき本発明の全体動作の概要を説明すると、Ｓ１で電源が投入されると、Ｓ２にてマイクロコンピュータ（以下マイコンと称す）４０に内蔵されたチェックプログラムにより制御回路１４の異常を検出し、正常であればＳ３に進んでイニシャル処理を行う。
【００２７】次いでＳ４に進んでマイコン４０の出力にてトライアック４２を制御してポンプ１０を作動し、製氷皿７に給水を行った後、Ｓ５に進んでマイコン４０の出力にてスイッチング素子４３を予め設定した所定時間オンしてモータ２１を回転し、製氷皿７にひねりを加えて離氷動作を行う。
【００２８】その後、Ｓ６に進んで温度センサ１８の出力より製氷の完了を検出すると、Ｓ７に進んで上記モータ２１を作動して製氷皿７を反転した後、上記Ｓ４の給水動作に戻り、以降上記の動作を繰り返すものである。
【００２９】又、上記Ｓ２にて異常と判断された場合には、Ｓ８にて故障の原因を解除した後Ｓ１に戻り、上記各動作中に異常が発生した場合には、Ｓ９に進んで全ての動作を停止した後上記Ｓ８に進む。
【００３０】尚、上記電源投入後の初回には製氷皿７内に氷が無いので、Ｓ５の離氷動作をスキップする様にプログラムしても良い。
【００３１】次に、上記イニシャル処理の詳細動作を図７のフローチャートに基づき説明すると、Ｓ１０にてイニシャル処理を開始した後、Ｓ１１にて先ずホール素子４１の出力から製氷皿７が水平位置か否か検出し、水平であればＳ１２に進んでモータ２１に通電し、製氷皿７を例えば時計方向に回転させた後、Ｓ１３に進んでモータ２１の電流をＡ／Ｄ変換器等により検出し、変化が大きければ製氷皿７が回転していないと判断してＳ１４に進み、ここで製氷皿７の向きを決定した後、上記Ｓ４の給水動作に移行する。
【００３２】一方、上記Ｓ１１にて水平位置を検出出来ない場合には、製氷皿７が水平以外の回転位置にあり、そこでＳ１５に進んでモータ２１に通電し、製氷皿７を時計周りに回転させ、Ｓ１６にてホール素子４１の出力から水平位置を検出すると、上記Ｓ１４に進んでイニシャル処理を終了する。
【００３３】又上記Ｓ４の給水動作を図８のフローチャートに基づき説明すると、先ずＳ１７にて給水処理を開始すると、Ｓ１８に進んでポンプ１０を作動した後、Ｓ１９に進んで予め設定した最適時間（例えば３秒）をカウントし、時間が経過するとＳ２０に進んでポンプ１０を停止する。
【００３４】次いで、Ｓ２１に進んで温度センサ１８が予め設定した所定温度（例えば−２℃）以下を検出したか否か判定し、検出しなければ製氷皿７の一端迄給水されていないと判断してＳ２２に進み、ここで予め設定した所定時間（例えば５分間）待機し、この時間待機しても上記温度センサ１８が所定温度以下を検出しなければ、給水量が不足していると判断してＳ２３〜Ｓ２５に進んで再度ポンプ１０を最適時間作動する。
【００３５】その後、Ｓ２６に進んで上記ポンプ１０を作動した給水回数が予め設定した最大回数（例えば６回）に到達したか否か検出し、最大回数以内であればＳ１８に戻って上記の給水動作を繰り返し、何らかの原因により最大回数に到達しても製氷皿７内への給水を検出出来なければ、Ｓ２７に進んで全ての動作を停止し、給水異常や温度センサ異常等の異常発生の報知処理を行う。
【００３６】又、上記Ｓ１９〜Ｓ２６に到る途中に、Ｓ２８やＳ２９にて上記温度センサ１８が所定温度以下を検出して製氷皿７内への給水を検出すると、Ｓ３０にて給水処理を終了する。
【００３７】これにより、何らかの原因によりポンプ１０の給水能力が低下したり、給水パイプ１１や給水ノズル２５が詰まって給水量が低下しても、温度センサ１８にて製氷皿７内への給水を確実に検出することで、製氷皿７への給水量の不足による製氷能力の低下を確実に防止する事が出来る。
【００３８】又、給水動作を所定回数行っても製氷皿７内への給水を検出できなかった場合には、異常発生の報知を行う様に構成したことで、自動製氷機能の停止を早期に報知する事が出来るものである。
【００３９】更に上記Ｓ５の離氷処理を図９のフローチャートに基づき説明すると、Ｓ３１にて離氷処理を開始すると、Ｓ３２にて今までに製氷皿７が時計回りをしたか否か検出し、時計回りをしていた場合にはＳ３３、Ｓ３４に進んでモータ２１を予め設定した一定時間（例えば０．３秒）正転駆動して製氷皿７にひねりを与えた後、Ｓ３５〜Ｓ３６に進んで上記一定時間モータ２１を逆転してＳ３７に進み、ここで上記Ｓ３３〜Ｓ３６のステップを予め設定した所定回数（たとえば４回）行ったか否か検出し、行っていればＳ３８に進んで離氷処理を終了する。
【００４０】又、上記Ｓ３２で製氷皿７が反時計回りをしていた場合には、Ｓ３９〜４３を行って、上記同様に製氷皿７にひねりを与えた後、Ｓ３８に進んで処理を終了する。
【００４１】尚、上記製氷皿７の回転方向とモータ２１の回転方向は特に限定されるものではなく、製氷皿７を回転して停止した方向に更に回転を加えて製氷皿７にひねりを加える様に構成すれは良い。
【００４２】図１０は上記Ｓ６の製氷完成検出動作を示すフローチャートで、Ｓ４４にて処理を開始した後Ｓ４５に進み、ここで温度センサ１８にて−１０℃以下を１０分以上継続して検出したか否か検出し、検出すればＳ４６に進んで製氷完成と判定して製氷完成検出処理を終了し、一方、上記Ｓ４５で−１０℃以下を１０分以上継続して検出しなければ、Ｓ４７に進んで予め設定した最大待機時間（例えば３時間）待機し、この間に上記製氷の完成を検出しなければ、Ｓ４８に進んで全ての動作を停止し、製氷異常の発生を報知する。
【００４３】図１１は上記Ｓ７の製氷皿反転動作を示すフローチャートで、Ｓ４９にて処理を開始した後Ｓ５０に進み、ここで前回製氷皿７が時計回りをしたか否か判定し、時計回りであればＳ５１に進んでモータ２１を正転した後、Ｓ５２〜Ｓ５３に進んで例えば３秒間モータ２１の電流が変化したか否か検出し、変化がなければＳ５４に進んでホール素子４１の出力を検出して製氷皿７が中間位置か否か検出する。
【００４４】そして上記Ｓ５４にて中間位置であれば、Ｓ５５に進んで上記同様ホール素子４１の出力より製氷皿７が水平位置か否か検出し、水平位置であればＳ５６に進んで処理を終了する。
【００４５】又、上記Ｓ５０にて製氷皿７が反時計回りであれば、Ｓ５７〜Ｓ５９に進んで上記同様にモータ２１の電流変化を検出し、例えば３秒間変化がなければＳ６０〜Ｓ６１に進んで製氷皿７が回転して水平位置に達した事を検出し、水平位置に成れば上記Ｓ５６に進んで処理を終了する。
【００４６】尚、上記Ｓ５２又はＳ５８で、製氷皿７の氷結等の何らかの理由で電流が変化して製氷皿７が回転しなかった場合には、Ｓ６２に進んで全ての動作を停止し、回転異常による異常発生を報知する。
【００４７】これにより、温度センサの検出温度によって製氷の完了を早期にかつ確実に検出し、製氷能力の向上を計る事が出来ると共に、冷凍能力の不足等により所定時間待機しても製氷完了温度を検出できなかった場合には、早期に異常発生を報知して点検を促すことで、異常発生による製氷能力の低下を最小限に抑える事が出来るものである。
【００４８】
【発明の効果】本発明の構成により、製氷皿に装着した温度センサの検出温度によって製氷皿の製氷ブロック内への給水量を検出する様に構成したことで、従来の様に例えばタイマー装置によって予め設定した所定時間給水装置を作動して給水を行う場合に比較し、給水圧力の低下や給水ノズルの詰まりによる給水量の不足を防止し、これにより、給水量の不足による製氷能力の低下を防止する事が出来るものである。
【００４９】又本発明の構成により、製氷皿を上下反転自在に枢支すると共に、製氷皿の上下両面に製氷ブロックを形成し、かつこれら製氷ブロックの中間位置に温度センサを配設したことで、この温度センサの検出温度により製氷皿への給水や製氷の完了を確実に検出する事が出来、給水配管の詰まり等による製氷能力の低下を未然に防止出来るものである。
【００５０】そして又本発明の構成により、予め設定した所定時間給水用のポンプを作動した後、温度センサにより製氷皿の温度を検出して給水状態を検出する動作を数回繰り返して、製氷皿への給水を確実に検出する様に構成したことで、製氷皿への給水不足による製氷能力の低下を防止する事が出来るものである。
【００５１】更に本発明の構成により、上記給水動作を数回繰り返しても製氷皿への給水を検出しなかった場合には、給水動作を停止して異常発生の報知を行う様に構成したことで、給水機構の異常発生による自動製氷機能の停止を確実に検出して報知する事が出来るものである。
【００５２】そして更に本発明の構成により、温度センサの検出により、製氷皿の検出温度が予め設定した所定温度以下を予め設定した所定時間継続時に製氷完了と判定する様に設定したことで、従来の例えばハイリミットスイッチにより製氷皿のワンポイントの温度を検出して製氷完了を検出場合に比べ、冷凍庫の制御温度のムラによる検出ポイントの温度低下不足により製氷完了がいつまでも検出できないということもなく、効率的かつ確実に製氷完了を検出して製氷能力を向上する事が出来るものである。
【００５３】又本発明の構成により、予め設定した所定時間経過しても温度センサの検出温度が、予め設定した所定温度以下に低下しない場合には異常発生の報知を行う様に構成したことで、異常発生に気付かずに長時間自動製氷機能を停止させることが無く、かつ点検時期の報知を兼ねることで、メンテナンス作業を簡素化出来るものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
【識別番号】０００２１４８９２
【氏名又は名称】鳥取三洋電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年６月２日（１９９９．６．２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０９３６８
【弁理士】
【氏名又は名称】稲村 悦男 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３４６５０９（Ｐ２０００−３４６５０９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１５５４０６ |
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