(57)【要約】【課題】  製氷室内へ導入する冷気流を効果的に制御することにより、貯氷氷の昇華を抑制して長期保存を可能にするとともに製氷室内の温度上昇をなくして適正温度状態を保つようにした冷蔵庫を提供する。【解決手段】  冷蔵室２、野菜室３および冷凍室４とともに自動製氷装置12を備えた製氷室５を独立して配置した冷蔵庫において、前記製氷室内へ冷気を導入するファン７および導入冷気量を調整するダンパー15を備え、製氷機能の停止時には前記ダンパーを開閉動作させることを特徴とする。【選択図】  図１
2006226635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍室とともに自動製氷装置を備えた製氷室を独立して配置した冷蔵庫において、前記製氷室内へ冷気を導入するファンおよび導入冷気量を調整するダンパーを備え、製氷機能の停止時には前記ダンパーを開閉動作させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
製氷機能の停止時におけるダンパーの開閉は、所定時間毎に交互に動作させることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
製氷機能の停止時におけるダンパーの開閉は、冷凍サイクルの冷凍側冷却器の冷却運転中は開放し、冷凍側冷却器の非冷却時は閉じるようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項４】
製氷室温度を検知するセンサーを設け、製氷機能の停止時におけるダンパーの開閉は、前記センサーの検知温度が氷保存温度以上であるときは開放し、氷保存温度以下であるときには閉じるようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項５】
製氷機能の停止時にダンパーを開放しているときは、製氷室内に冷気を導入するファンの回転数を通常より低速にしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項６】
ファンを低速回転している間は、圧縮機を通常より高速で駆動するようにしたことを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動製氷装置を備え、氷の長期保存をはかった冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の冷蔵庫は、冷蔵室内に設置した給水タンクの水を独立した冷凍温度空間である製氷室に設けた製氷皿に自動的に供給して製氷し、離氷するとともに貯氷する自動製氷装置を備えたものが一般的であり、この自動製氷装置は、給水タンクに所定量の水があり、貯氷量が所定レベル以上でなく、また、使用者の意志により強制的に停止されない限り、自動的に製氷動作を継続するものである。
【０００３】
そして、製氷室は、冷凍室と同様に冷凍用冷却器で生成された冷気をファンによって導入して冷却される冷凍温度空間であり、他の貯蔵室とは独立して配設されていることが多い。したがって、冷凍室とは冷気ダクトを介して連通しており、冷凍室からの冷気を循環させて冷却し製氷している。
【０００４】
上記により製氷動作を継続していると、いずれは給水タンク内の製氷用の水がなくなるか、貯氷箱が氷で満杯になって製氷動作が止められることになり、また、冬季など氷の需要が少ない時期には、製氷を不要として使用者により製氷機能を強制的に停止されることも考えられる。
【０００５】
製氷機能が停止した場合でも冷気はダクトを介して製氷室に流入されることから、必要のない空間を冷却する無駄をなくすため、製氷室へのダクトにダンパーを設け、製氷が終了して製氷器に冷風を送る必要がない場合は、ダンパーを閉じて冷凍室、冷蔵室、野菜室など他の貯蔵室への冷気導入量を多くするようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１あるいは２）。
【特許文献１】特開２０００−２９２０４６号公報
【特許文献２】特開２００１−２２１５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、製氷機能を停止している場合であっても、特許文献１などのように、ダンパーを閉じて製氷室への冷気流入を遮断したときには、冷凍空間であるべき製氷室内温度が数時間の間に０℃近辺まで上昇してしまい、貯氷されている氷が融解してしまう問題がある。また、単にダンパーを開閉するだけでは、ダンパーが開いているときの冷気流入による昇華現象によって氷の体積が縮小し、さらに、流入冷気は乾燥状態にあるのでより昇華現象が進行し、長期に亙る場合は氷の量が著しく減少してしまうことになる。
【０００７】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、製氷室内へ導入する冷気流を効果的に制御することにより、貯氷氷の昇華を抑制して長期保存を可能にするとともに製氷室内の温度上昇をなくして適正温度状態を保つようにした冷蔵庫を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明の冷蔵庫は、冷凍室とともに自動製氷装置を備えた製氷室を独立して配置した冷蔵庫において、前記製氷室内へ冷気を導入するファンおよび導入冷気量を調整するダンパーを備え、製氷機能の停止時には前記ダンパーを開閉動作させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構成によれば、貯氷量が満杯であったり、給水タンクが水切れであったり、または使用者の意図で強制的に動作を止めるなど、製氷機構を停止している場合でも、製氷室内の温度上昇を抑えて必要な冷却温度状態に保持できるとともに、貯氷氷の昇華を抑制して長期保存を可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。図４は、冷蔵庫の縦断面図であり、断熱箱体で形成された冷蔵庫本体（１）の内部を貯蔵空間として最上部に冷蔵室（２）、その下方に野菜室（３）、最下部には冷凍室（４）をそれぞれ独立して配置し、冷蔵室（２）と野菜室（３）との間には断熱仕切壁を介して製氷室（５）と図示しない多温度切替室とを左右に併置しており、各貯蔵室の前面開口には各々専用の扉を設けて開閉自在に閉塞している。
【００１１】
野菜室（３）の後部には、冷凍室や製氷室など冷凍貯蔵空間用の冷却器（６）およびこの冷却器（６）で生成された冷気をダクトを介して貯蔵室内に循環するファン（７）を配置し、冷蔵室（２）の背面には冷蔵室（２）と野菜室（３）とを冷却する冷蔵貯蔵空間用の冷却器（８）およびファン（９）を設け、本体下部の機械室に設置した冷媒圧縮機（10）の駆動により前記冷却器（６）（８）に交互に冷媒を流し、冷却された冷気をファン（７）（９）の回転で冷凍側および冷蔵側の各貯蔵室に送風して、それぞれを所定温度に冷却制御するものである。
【００１２】
前記製氷室（５）に配設した自動製氷装置（12）は、通常、図５の制御フローチャートに示す製氷動作で製氷される。すなわち、冷蔵室（２）内に設置した給水タンク（13）の水を製氷室（５）内の製氷皿（12ａ）に供給することで製氷し、製氷皿（12ａ）に設けたセンサーが−１２℃以下を検出することで製氷が完了したことを検知（ステップ１）した場合は、まず、貯氷量を検知（ステップ２）し、次いで製氷皿（12ａ）を回転させひねることによって離氷（ステップ４）するものであり、離氷された氷は製氷皿（12ａ）に下部に配置した貯氷箱（12ｂ）に落下し貯氷される。
【００１３】
回転離氷動作に先だっておこなわれる貯氷量検知（ステップ２）は、貯氷箱（12ｂ）内の氷に対して検知レバーを上下させておこなう。そして、例えば、貯氷箱（12ｂ）が満氷状態であれば、検知レバーが氷の上面に当接することでこれを検知するものであり、この場合は離氷動作を停止するとともに９０分を経過した時点で再び貯氷量を検知する動作を繰り返す（ステップ３）。なお、前記貯氷量の再検知動作は、製氷室（５）の扉が開かれた際にも、これを氷の取り出し動作とみなしておこなうようにしている。
【００１４】
上記貯氷量検知の間に貯氷箱（12ｂ）から所定量の氷が取り出されることで、満杯でないことを検知した場合には、離氷動作（ステップ４）を継続して次の製氷のための給水動作（ステップ５）をおこなうが、給水タンク（13）内に水が残っておらず、製氷皿（12ａ）に所定量の水が供給されない場合は、製氷皿の温度が所定値まで上昇せず、製氷皿（12ａ）に装着した温度センサーが温度上昇、例えば−９℃以上への上昇を検知（ステップ６）しないので水切れと判断（ステップ７）して以降の製氷動作を中断し、９０分後の時点（ステップ８）で再び給水の有無を検知するものである。なお、この場合も前記貯氷量再検知動作と同様に、冷蔵室（２）が開扉された際には、これを給水タンク（13）への水補給動作とみなして再び給水動作を試行するようにしている。
【００１５】
換言すれば、この製氷動作は、前記貯氷箱（12ｂ）の貯氷量が所定レベル以上の満杯を検知せず、給水タンク（13）に所定量の製氷用水がある限り、自動的に繰り返して継続するものである。逆に、給水タンク（13）内の製氷用水がなくなり、貯氷箱（12ｂ）が満杯となった場合はその後の製氷動作を停止するものであり、また、冬季などに氷を必要としない使用者が強制的に停止操作した場合や冷却器の除霜運転中も製氷動作は停止する。
【００１６】
以上のように製氷機能が停止した場合は、停止要因の解除、すなわち給水タンク（13）に水が補充されたり、貯氷箱（12ｂ）から氷を取り出したり、または使用者が復帰操作をおこなうまでは製氷機能が中断するものであるが、製氷を停止した状態で長時間放置すると、前述したように昇華によって氷粒が小さくなってしまうため、本発明においては、製氷機能を停止した際には、製氷室（５）への冷気ダクトに設置したダンパー（15）を閉じることによって、製氷室（５）の吹出口からの冷気の吹き出しを遮断する。
【００１７】
ただ、前記給水タンク（13）への水の補給などによる製氷機能の復帰時期は、使用者の復帰動作の実行に左右されるため定まらないものであり、前述のごとく、無条件にダンパー（15）を閉じることによる製氷室（５）内の温度の上昇によって氷が融解したり、あるいは、単なるダンパー（15）の開閉による乾燥冷気の流入で、昇華現象によって氷の体積が縮小することを防止するため、本発明ではさらに以下の構成を採用する。
【００１８】
本発明の１実施例を図１に示す制御フローチャートに沿って説明する。なお、図１には本発明に関する制御のみを示している。
【００１９】
まず、前記通常の製氷動作経過によって、製氷中か否かを確認（ステップ11）し、製氷中であればダンパー（15）を開放（ステップ12）し、製氷動作の停止を検出した場合は、製氷室へのダンパー（15）を閉じるよう制御（ステップ13）する。この動作により、製氷室（５）に冷気は循環しないため、氷の昇華は軽減できる反面、製氷室内温度が上昇することになる。
【００２０】
そこで、ダンパー（15）を閉じている間に給水タンク（13）に水が補給されたり、貯氷箱（12ｂ）から氷が取り出されたりして製氷動作が復活した場合（ステップ14）には、これを継続するとともにダンパー（15）を開放（ステップ12）するものであり、また、製氷動作の停止が継続してから一定時間、例えば２０分が経過したとき（ステップ15）にも同様にダンパー（15）を開放（ステップ16）して製氷室（５）内に冷気を送風するように制御することで室内温度の上昇を防ぐ。
【００２１】
ダンパー（15）を開放した後に製氷動作が復活した場合（ステップ17）には、前記同様製氷動作とステップ12によるダンパー（15）の開放状態を継続するものであり、製氷動作の停止が前記ステップ16でダンパー（15）を開放してから所定時間、例えば３０分間継続した場合はこれをカウント（ステップ18）して再びステップ13に戻り、ダンパー（15）を閉じ、以後前記フローを繰り返すものである。なお、前記フロー中のダンパー（15）の閉時間、および開時間は前記数値に限定されるものではない。
【００２２】
上記制御により、貯氷箱（12ｂ）における貯氷量が満杯であったり、給水タンク（13）が水切れであったり、または使用者の意図で製氷動作を強制的に止めるなど、製氷機構を停止している場合にも、所定時間毎にダンパー（15）を開閉することで製氷室（５）内の温度上昇を抑えて必要な冷却温度状態に保持するとともに、冷気流による貯氷氷の昇華を抑制して長期保存を可能にすることができる。
【００２３】
次に、本発明の第２の実施例を図２に示す制御フローチャートによって説明する。本実施例は、冷凍サイクル構成に合わせてダンパー（15）の開閉を制御することを特徴とするものである。
【００２４】
近年の冷蔵庫における冷凍サイクルには、単一の冷却器で低温の冷凍貯蔵空間および高温の冷蔵貯蔵空間を冷却するタイプと、前記冷凍および冷蔵貯蔵空間のそれぞれに専用冷却器を配設するタイプに大別される。
【００２５】
単一冷却器のタイプでは、冷凍冷却温度をベースにした冷却器を備え、高温側である冷蔵空間はダンパーの開閉などによる冷気量調節で制御されるものであり、個々の専用冷却器方式では、切換弁などによって冷媒を各冷却器毎に切り換えて流すことで個々に冷却するようにしているが、製氷室（５）は冷凍室（４）と同一の温度帯であって−１０℃以下の低温度の雰囲気を必要としているものであり、いずれの場合も冷凍空間として制御されている。
【００２６】
ただ、製氷室（５）は、冷凍室のように通常−１８℃以下の温度雰囲気を保持する必要はなく、やや高めの−１２℃程度を保持できればよいものであって、冷凍室（４）の制御温度に合わせて製氷室ダンパー（15）を開閉制御する必要はなく、製氷室温度センサーによるダンパー（15）の開閉条件を附加することで氷の昇華抑制をさらに効果的におこなうことができるものであって、以下のように制御する。
【００２７】
まず、前記実施例と同様に、製氷中か否かを確認（ステップ21）し、何らかの条件で製氷動作が停止した場合には、冷凍サイクルの状態を確認（ステップ22）する。すなわち、単一冷却器方式の場合では冷凍サイクルが停止していること、専用冷却器方式の場合では少なくとも冷凍用冷却器が冷却されていないタイミングである状況、例えば、−１２℃より低いか否かを検知（ステップ23）し、製氷室センサー温度が氷の保存としては充分な温度である−１２℃以下であれば製氷室ダンパー（15）を閉じ（ステップ24）、冷気流による氷の昇華を抑制する。
【００２８】
逆に−１２℃以上であり、且つ氷が融ける可能性のある−１０℃よりも高い場合（ステップ25）には、製氷室（５）を冷却するためにダンパー（15）を開放冷却動作をおこなう（ステップ25）。このステップ25、および前記ステップ24ともそれ以降はステップ21に戻って同フローを繰り返す。
【００２９】
また、−１０℃より低温度であれば、ダンパー（15）はそれまでの開、あるいは閉状態を保持（ステップ26）したまま、前記ステップと同様にステップ21に戻るものである。
【００３０】
上記により、ダンパー（15）を閉じることで製氷室（５）の温度が上昇した際には、この上昇温度を検知して再びダンパー（15）を開放するようにし、製氷室温度センサーによるダンパー（15）の開閉を繰り返して制御することによって、冷凍室（４）よりも高温度であるが氷の保存には充分な製氷室（５）の雰囲気を保持することができ、氷の保存と昇華抑制の双方に対して効果を発揮することができるものであり、制御的にも簡素化できて安定したシステムを得ることができる。また、製氷室（５）という冷凍貯蔵空間としては余分なスペースを必要以上に冷却しなくてもよいため、冷却能力を抑制することで消費電力を低減することができる。
【００３１】
そして、時間が経過して冷凍空間の温度が上昇してくるため、冷凍サイクルは停止、あるいは冷蔵空間冷却の状態から冷凍空間冷却モードへと移行する。このときには冷凍空間である製氷室（５）の室温も同様に上昇しているので、ダンパー（15）を開けて製氷室（５）の冷却をおこなう。
【００３２】
続いて本発明の第３の実施例について説明する。氷の昇華抑制や消費電力の低減には、冷凍空間の冷却運転中のみ製氷室へのダンパー（15）を開閉した方が、冷凍空間の冷却運転から冷蔵空間運転に移行した際の製氷室（５）の温度上昇のタイムラグを加味できる効果があるが、このとき製氷室（５）は、冷凍用冷却ファン（７）の回転によって冷却されていることから、前記ファン（７）が製氷中と同じ速度で運転していると製氷室（５）に貯蔵した氷の昇華を促進してしまうので、前記実施例のように、製氷動作が停止した状態でダンパー（15）を開放している場合には、冷凍用ファン（７）の回転数を製氷動作中よりも低くすることで昇華をさらに抑制することができる。
【００３３】
図３の制御フローチャートで示すように、製氷動作中か否かを確認（ステップ31）し、製氷動作が停止している場合には、製氷室（５）へのダンパー（15）の開閉状態を確認（ステップ32）する。そして、前記第２実施例と同様の制御によってダンパー（15）が開放している場合には、冷凍用冷却ファン（７）の回転数を通常よりも１段階低下させる（ステップ33）ことで冷気量を少なくし、貯氷箱（12ｂ）内の氷の昇華を少なくすることができる。
【００３４】
さらに、ファン（７）の回転数を低下させると冷凍空間への冷凍能力も低下するが、このように、冷凍用ファン（７）の回転数を低下させた際には、圧縮機（10）の回転数を高くする（ステップ34）ことによりこれを補い、簡単な構成で冷凍能力を保持することができる。
【００３５】
なお、製氷動作が停止し、且つ製氷室へのダンパー（15）が閉じている場合は、製氷室（５）への冷却制御は考慮する必要がないことから前記冷凍用ファン（７）は冷蔵庫としての通常の回転制御をおこない（ステップ35）、冷凍能力としては、製氷室のスペース分の冷却力を削減できるので、圧縮機（10）はその分低速回転させる（ステップ36）ようにすればよく、消費電力を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、自動製氷装置を備えた冷蔵庫に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施例を示す冷蔵庫の製氷運転制御フローチャートである。
【図２】本発明の第２の実施例を示す製氷運転制御フローチャートである。
【図３】本発明の第３の実施例を示す製氷運転制御フローチャートである。
【図４】本発明の冷蔵庫の概略構成を示す縦断面図である。
【図５】通常の自動製氷装置の制御方式を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１  冷蔵庫本体            ２冷蔵室                ３  野菜室
４  冷凍室                ５  製氷室              ６  冷凍用冷却器
７、９  冷却ファン        ８  冷蔵用冷却器        10  圧縮機
12  自動製氷装置          12ａ  製氷皿            12ｂ  貯氷箱
13  給水タンク            15  製氷室ダンパー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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