(57)【要約】  【課題】自動製氷装置を備えた冷蔵庫において、製氷皿の取り外し、取り付けのタイミングと製氷皿の水の状態を認識して、不具合なく製氷動作を行うことを可能とする。  【解決手段】製氷皿に給水動作を行う給水動作手段３と、製氷皿から氷を分離させる製氷皿駆動手段５と、製氷皿の有無を検知する製氷皿有無検知手段２４と、赤外線センサを備えて製氷皿の水の状態を検知する製氷検知手段２５と、製氷検知手段２５の出力信号から製氷皿の水の有無と氷の生成を判断する製氷判定手段２６を備え、給水動作手段３と製氷皿駆動手段５を制御する自動製氷制御手段４０は、製氷停止手段３３の信号によって、製氷皿駆動動作及び給水動作を停止し、製氷皿取り付け後は、製氷皿有無検知手段２４と製氷判定手段２６の信号により製氷皿駆動動作及び給水動作の開始時間を制御する。これにより、製氷皿取り外し動作と取り付け後の製氷動作の不具合をなくす。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉自在な製氷室扉を設け、氷ができる温度に維持することができる製氷室を冷蔵庫本体に構成し、前記製氷室内に設置した製氷皿に給水動作を行う給水動作手段と、給水された水が凍結して氷が生成されたときに前記氷へ力を与えて前記製氷皿から氷を分離させる製氷皿駆動手段を備えた冷蔵庫の自動製氷機において、前記製氷皿の有無を検知する製氷皿有無検知手段と、前記製氷皿に給水された水から発せられる赤外線を検知する赤外線センサを備えて前記製氷皿の水の状態を検知する製氷検知手段と、前記製氷検知手段の出力信号から製氷皿の水の有無と氷の生成を判断する製氷判定手段を備え、前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段を制御する自動製氷制御手段は、前記製氷皿有無検知手段の信号の有無により前記製氷皿の駆動動作及び給水動作を制御し、前記製氷皿が取り外されて再び取り付けられた後は前記製氷判定手段の判断結果により前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段の開始時間を制御することを特徴とした自動製氷機付き冷蔵庫。
【請求項２】
前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段を停止させる製氷停止手段を備え、前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段を制御する前記自動製氷制御手段は、前記製氷停止手段の信号の有無により前記製氷皿の駆動動作及び給水動作を停止し、前記製氷皿が取り外されて再び取り付けられた後は前記製氷判定手段の判断結果により前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段の開始時間を制御することを特徴とした請求項１に記載の自動製氷機付き冷蔵庫。
【請求項３】
前記自動製氷制御手段は、前記製氷皿が取り外されて再び取り付けられた後に製氷判定手段により前記製氷皿が空であると判断した場合はすぐに前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段を動作させ、前記製氷皿に水が入っていると判断した場合は製氷が完了した時点で前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段を動作させることを特徴とした請求項１または２に記載の自動製氷機付き冷蔵庫。
【請求項４】
前記製氷停止手段の信号が入力された時に前記製氷判定手段により前記製氷皿に水が入っていると判断した場合に前記製氷皿取り外し注意を促がす警告手段を備えることを特徴とした請求項１から３のいずれか一項に記載の自動製氷機付き冷蔵庫。
【請求項５】
前記製氷皿有無検知手段と前記製氷検知手段を同一とした請求項１から４のいずれか一項に記載の自動製氷機付き冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製氷装置を備えた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、消費者の清潔志向が高まり、冷蔵庫に搭載された自動製氷機の製氷皿を洗いたいという消費者が増えている。自動製氷機の製氷皿は、製氷皿内に供給された水が凍結したか否かを判定するため、その底面に有線式の温度センサが密着固定されているので、取り外し、取り付けができない構造になっている。そのため、製氷皿に給水された水の状態を非接触で検知できるものが望まれており、一例として、水から発せられる赤外線を検知する赤外線センサを備えた自動製氷機（例えば、特許文献１参照）が開示されている。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の自動製氷機について説明する。
【０００４】
図７は従来の自動製氷機のブロック構成図である。水を溜めておく給水タンク１、この給水タンク１から水を吸い上げる給水管２、給水タンク１から水を汲み上げる給水動作手段３、給水タンク１から給水管２を通過して給水動作手段３によって供給される水を溜めて製氷する製氷皿４、製氷皿４を回転させて離氷させる製氷皿駆動手段５、離氷した氷を溜めておく貯氷箱６、製氷皿４の上方に配置され製氷皿４に供給された水の温度を測定する赤外線センサ７、赤外線センサ７の出力信号から製氷完了や水位を検知する判定手段８、製氷完了を検知する製氷完了判定手段９、製氷皿４に供給された水の水位を検知する水位判定手段１０とで構成される。
【０００５】
以上のように構成された自動製氷機について、以下その動作を説明する。
【０００６】
まず、給水タンク１中の５℃程度の水が製氷皿４に給水されると、赤外線センサ７の受光領域における水面の領域の割合が増え、赤外線センサ７の出力信号が増加し、給水完了でピークに達する。その後、水が冷却されて温度が低下し、赤外線センサ７の出力信号も低下する。０℃付近まで低下すると、それ以降温度は０℃付近にしばらくの間安定し、０℃安定終了以降は再び温度低下が始まり、製氷完了判定基準温度値になり製氷完了に達する。
【０００７】
給水完了以降の赤外線センサ７の出力信号の変化は、赤外線センサ７が水・氷から発せられる温度に関連する赤外線放射エネルギーを直接測定しているために、製氷皿４中の水・氷温度の変化と相似した変化を示すので、氷そのものの温度を測定して検出することができる。
【０００８】
製氷皿内の水の状態変化を非接触で検知できるので、製氷皿の底面に有線式の温度センサを密着させる必要がなくなり、製氷皿を取り外し、取り付けが可能となる。
【特許文献１】特開２００２−２９５９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の構成では、製氷皿が清掃等の目的で取り外された状態を、或いは取り外されてから再び取り付けられた状態を認識する手段が開示されておらず、製氷皿の取り外し、取り付けの製氷動作のタイミングが不明確である。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、製氷皿の有無を合理的な手段で認識し、且つ製氷皿の水の状態により製氷動作を制御することによって、不具合なく製氷皿の取り外し動作と製氷動作を行うことの出来る自動製氷機付き冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記従来の課題を解決するために本発明の冷蔵庫は、開閉自在な製氷室扉を設け、氷ができる温度に維持することができる製氷室を冷蔵庫本体に構成し、前記製氷室内に設置した製氷皿に給水動作を行う給水動作手段と、給水された水が凍結して氷が生成されたときに前記氷へ力を与えて前記製氷皿から氷を分離させる製氷皿駆動手段を備えた冷蔵庫の自動製氷機において、前記製氷皿の有無を検知する製氷皿有無検知手段と、前記製氷皿に給水された水から発せられる赤外線を検知する赤外線センサを備えて前記製氷皿の水の状態を検知する製氷検知手段と、前記製氷検知手段の出力信号から製氷皿の水の有無と氷の生成を判断する製氷判定手段を備え、前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段を制御する自動製氷制御手段は、前記製氷皿有無検知手段の信号の有無により前記製氷皿の駆動動作及び給水動作を制御し、前記製氷皿が取り外されて再び取り付けられた後は前記製氷判定手段の判断結果により前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段の開始時間を制御するものである。
【００１２】
これによって、製氷皿を取り外す時には製氷動作を停止し、再び製氷皿を取り付けた後は製氷皿の有無と製氷皿の水の状態を検知して、製氷皿駆動と給水動作の開始時間を制御する為、製氷皿取り外し時及び取り付け後の製氷動作不具合をなくすことができる。
【００１３】
また、製氷皿駆動手段と給水動作手段を停止させる製氷停止手段を備えることによって、製氷皿を取り外す時には製氷停止手段によって必ず製氷動作を停止させることができ、製氷動作不具合をなくすとともに、使用者への安全性を高めることができる。
【００１４】
また、製氷皿が取り外されて再び取り付けられた後に製氷判定手段により製氷皿が空であると判断した場合はすぐに製氷皿駆動手段と給水動作手段を動作させ、前記製氷皿に水が入っていると判断した場合は製氷が完了した時点で前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段を動作させるものである。
【００１５】
これによって、製氷皿を取り付けた後に製氷皿が空の場合は清掃等の目的で取り外されていたものと判断して、つづく製氷皿取り付け後の製氷動作をすぐ実行することにより製氷時間の短縮を図ることができる。一方、製氷皿に水が入っている場合は、いたずらで冷蔵庫に取り付けられたり、誤って水を入れて取り付けられたと判断し、製氷が完了し十分製氷された時点で製氷動作を行うことにより、製氷皿が水の状態で離氷されたり、製氷不充分な状態で離氷され製氷皿に氷残りがある状態で給水されたりといった製氷不具合をなくすことができる。
【００１６】
また、製氷停止手段の信号が入力された時に製氷判定手段により製氷皿に水が入っていると判断した場合に前記製氷皿取り外し注意を促がす警告手段を備えることによって、製氷皿を取り外す前に使用者に製氷皿取り外し動作について注意を促がすことができる。
【００１７】
さらに、製氷皿有無検知手段と製氷検知手段を同一とすることにより、検知手段構成の簡素化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の冷蔵庫は、製氷皿の取り外し及び取り付け時の製氷動作を不具合なく制御することで、安全性を高めるとともに製氷皿の清掃性を向上し、長期にわたって製氷機を衛生的に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
請求項１に記載の発明は、開閉自在な製氷室扉を設け、氷ができる温度に維持することができる製氷室を冷蔵庫本体に構成し、前記製氷室内に設置した製氷皿に給水動作を行う給水動作手段と、給水された水が凍結して氷が生成されたときに前記氷へ力を与えて前記製氷皿から氷を分離させる製氷皿駆動手段を備えた冷蔵庫の自動製氷機において、前記製氷皿の有無を検知する製氷皿有無検知手段と、前記製氷皿に給水された水から発せられる赤外線を検知する赤外線センサを備えて前記製氷皿の水の状態を検知する製氷検知手段と、前記製氷検知手段の出力信号から製氷皿の水の有無と氷の生成を判断する製氷判定手段を備え、前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段を制御する自動製氷制御手段は、前記製氷皿有無検知手段の信号の有無により前記製氷皿の駆動動作及び給水動作を制御し、前記製氷皿が取り外されて再び取り付けられた後は前記製氷判定手段の判断結果により前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段の開始時間を制御することにより、製氷皿を取り外す時には製氷皿の有無を検知することで必ず製氷動作を停止し、再び製氷皿を取り付けた後は製氷皿の有無と製氷皿の水の状態を検知して、製氷皿駆動と給水動作の開始時間を制御する為、製氷皿取り外し時及び取り付け後の製氷動作不具合をなくすことができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段を停止させる製氷停止手段を備え、前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段を制御する前記自動製氷制御手段は、前記製氷停止手段の信号の有無により前記製氷皿の駆動動作及び給水動作を停止し、前記製氷皿が取り外されて再び取り付けられた後は前記製氷判定手段の判断結果により前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段の開始時間を制御することにより、製氷皿を取り外す時には製氷停止手段によって必ず製氷動作を停止させることができ、製氷動作不具合をなくすとともに、使用者への安全性を高めることができる。再び製氷皿を取り付けた後は製氷皿の有無と製氷皿の水の状態を検知して、製氷皿駆動と給水動作の開始時間を制御する為、製氷皿取り付け後の製氷動作不具合もなくすことができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記自動製氷制御手段は、前記製氷皿が取り外されて再び取り付けられた後に製氷判定手段により前記製氷皿が空であると判断した場合はすぐに前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段を動作させ、前記製氷皿に水が入っていると判断した場合は製氷が完了した時点で前記製氷皿駆動手段と前記給水動作手段を動作させることにより、製氷皿を取り付けた後に製氷皿が空の場合は清掃等の目的で取り外されていたものと判断して、つづく製氷皿取り付け後の製氷動作をすぐ実行することにより製氷時間の短縮を図ることができる。一方、製氷皿に水が入っている場合は、いたずらで冷蔵庫に取り付けられたり、誤って水を入れて取り付けられたと判断し、製氷が完了し十分製氷された時点で製氷動作を行うことにより、製氷皿が水の状態で離氷されたり、製氷不充分な状態で離氷され製氷皿に氷残りがある状態で給水されたりといった製氷不具合をなくすことができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記製氷停止手段の信号が入力された時に前記製氷判定手段により前記製氷皿に水が入っていると判断した場合に前記製氷皿取り外し注意を促がす警告手段を備えることにより、製氷皿を取り外す前に使用者に製氷皿取り外し動作について注意を促がすことができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、前記製氷皿有無検知手段と前記製氷検知手段を同一とすることにより、検知手段構成の簡素化を図ることができる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例と同一構成については、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における自動製氷機付き冷蔵庫の概略側断面図、図２は同実施の形態における製氷装置の縦断面図、図３は図２において製氷皿を引き出した状態を示す図である。
【００２６】
図１において、１１は冷蔵庫本体で、製氷室１２と冷蔵室１３を有しそれぞれ製氷室扉１２ａと冷蔵室扉１３ａがある。冷蔵室１３には製氷用水を貯蔵するための給水タンク１が配置されており、この給水タンク１内の水は、給水管２を通して給水モータからなる給水動作手段３により一定量製氷皿４に給水するようになっている。製氷室１２内の上部には製氷装置１４が配置されており、この製氷装置１４は製氷室扉の反扉方向の後方にモータを内臓した製氷皿駆動手段５を配置し、製氷皿４で製氷された氷は製氷皿駆動手段５からの回転駆動により下部の貯氷箱６に貯蔵するようになっている。
【００２７】
次に製氷装置１４についてその構造を詳細に説明する。図２、図３において、製氷皿駆動手段５は、製氷室１２の上部に固定され冷蔵庫の冷気を製氷皿４に搬送する風路作用を有したフレーム２１の端部に設置され、駆動源に連動して回動する回転軸５ａを略中央部に有している。製氷皿４は、回転可能な軸部４ａ，４ｂを有し両軸部を支持する保持部分を備えた保持体２３に一体構成されており、製氷皿駆動手段５の回転軸５ａに着脱自在に連結可能である。また保持体２３は、フレーム２１から取り付けたり、取り外したりする時の持ち手となる略Ｕ字状の取手部２３ｄを有している。フレーム２１には製氷皿４と一体構成された保持体２３の有り無しを検知するマイクロスイッチ等からなる製氷皿有無検知手段２４が固定されている。フレーム２１の製氷皿４の上方位置には、製氷皿４中の水が持つ赤外線放射エネルギーを検知する赤外線センサからなる製氷検知手段２５が固定されている。尚、製氷皿有無検知手段２４は、赤外線センサを用いて製氷検知手段２５と兼用することもできる。
【００２８】
図４は本発明の実施の形態１における冷蔵庫本体の冷蔵室に設置され温度調節などの設定を使用者が行う操作パネルの概略図であり、操作パネル３０において、冷蔵室温度調節ボタン３１は、冷蔵室１３の温度調節を行い、ボタンを押す毎に冷蔵室１３の温度調節が弱から強へ切り替わる。冷凍室温度調節ボタン３２は製氷室１２の温度調節を行い、ボタンを押す毎に製氷室１２の温度調節が弱から強へ切り替わる。製氷停止手段３３は自動製氷機能である製氷皿駆動手段５及び給水動作手段３を一時停止させるための操作ボタンである。
【００２９】
上記の構成において製氷動作の説明を行う。
【００３０】
製氷皿４は、まず製氷皿駆動手段５の駆動制御により回転軸５ａを回動し製氷皿４を回転させた後、製氷皿４の水平位置を確立する。その後製氷皿４に給水動作手段３により水が一定量給水され、製氷検知手段２５による信号出力結果から製氷判定手段２６が製氷完了を判断すると、製氷皿駆動手段５の駆動制御により回転軸５ａを回動し製氷皿４を回転させ製氷皿４を反転及びひねることにより氷が離氷され、回転軸５ａが所定の水平位置になった時モータを停止し離氷動作が完了となる。離氷された氷は下部の貯氷箱６に貯氷される。また、製氷皿４を冷蔵庫本体１１から取り外す場合は、製氷停止手段３３を押して製氷皿駆動手段５及び給水動作手段３を停止することによって、フレーム２１から製氷皿４と一体構成された保持体２３を取り外すことが出来る。
【００３１】
図５は本発明の実施の形態１における自動製氷機付き冷蔵庫の制御装置のブロック図であり、図６は同実施の形態の自動製氷機付き冷蔵庫の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【００３２】
図５において、制御回路は自動製氷制御手段４０であり、製氷皿４が回動軸５ａに取り付けられているときは、製氷皿有無検知手段２４により製氷皿有りとして検知信号を出力する。また、製氷検知手段２５は製氷皿４中の水が持つ赤外線放射エネルギーを検知し、その検知信号を製氷判定手段２６に出力する。製氷判定手段２６は製氷検知手段２５の信号出力結果から製氷皿４中の水の状態を判断する。自動製氷制御手段４０は、製氷皿有無検知手段２４と製氷判定手段２６と製氷停止手段３３からの信号入力により製氷皿駆動手段５と給水動作手段３を制御するものである。警告手段２７は製氷皿有無検知手段２４と製氷判定手段２６の信号入力により製氷皿取り外し動作の注意を促がす警告を制御するものであり、警告の方法としてはブザーやＬＥＤの表示灯等が挙げられる。尚、製氷判定手段２６及び自動製氷制御手段４０は、電子基板に実装されたマイコン（図示せず）などで構成され制御アルゴリズムがプログラミングされている。
【００３３】
以上のように構成された冷蔵庫の制御装置について、図５、図６を用いてその動作を説明する。
【００３４】
冷蔵庫運転中に製氷皿４を取り外す際、まず製氷停止手段３３からの製氷停止信号の有無を確認する（Ｓｔｅｐ１）。
【００３５】
製氷停止信号がありと確認されると、製氷皿４の駆動動作と給水動作を停止し（Ｓｔｅｐ２）、フレーム２１から製氷皿４を取り外すことが可能となる。そこで製氷検知手段２５が製氷皿４中の水が持つ赤外線放射エネルギーの検知を行い、製氷判定手段２６が製氷皿４の製氷状態を判断する（Ｓｔｅｐ３）。製氷皿４が空もしくは製氷完了と判断した場合、製氷皿４の取り外しの確認を製氷皿有無検知手段２４の製氷皿なしの信号で行う（Ｓｔｅｐ４）。その後製氷皿４の取り付けの確認を製氷皿有無検知手段２４の製氷皿あり信号にて行い（Ｓｔｅｐ５）、取り付けが完了されたと同時に製氷検知手段２５が製氷皿４中の水が持つ赤外線放射エネルギーの検知を行い、製氷判定手段２６が製氷皿４の製氷状態を判断する（Ｓｔｅｐ６）。製氷皿４が空と判断した場合、製氷皿駆動手段５により製氷皿４を駆動させて所定の水平位置とし、つづいて給水動作手段３により給水動作（Ｓｔｅｐ７）を行い、製氷を行う。
【００３６】
Ｓｔｅｐ３において、製氷皿４に水が入っていると判断した場合は、警告手段２７により、使用者に製氷皿取り外し動作について注意を促がす警告を行う（Ｓｔｅｐ８）。その後製氷皿有無検知手段２４の製氷皿なしの信号で製氷皿４の取り外しが確認されると（Ｓｔｅｐ９）、警告を停止し（Ｓｔｅｐ１０）、Ｓｔｅｐ５に戻る。
【００３７】
Ｓｔｅｐ６において、製氷皿４に水もしくは氷が入っていると判断した場合は、製氷検知手段２５の検知結果から製氷判定手段２６が製氷完了と判断した時点で（Ｓｔｅｐ１１）、Ｓｔｅｐ７に戻り、製氷動作を行う。
【００３８】
以上のように、本実施の形態においては、製氷皿４を取り外す際には必ず製氷動作を停止する為、取り外し時の製氷動作不具合をなくすことができる。また、製氷皿に水が入っていると判断した場合に製氷皿取り外し注意を促がす警告を行うことにより、製氷皿を取り外す際に水がこぼれる可能性を知らせる事ができる。その後、いたずらに製氷皿４に水や氷が入った状態で冷蔵庫に取り付けられた場合でも製氷が完了した時点で製氷動作を行う為、製氷皿４が水の状態で離氷されたり、氷残りがある状態で給水されたりといった製氷不具合をなくすことができる。
【００３９】
尚、本実施の形態では、独立した製氷室として説明したがこれに限定されるものではなく、冷凍室内に製氷コーナーとして製氷室を設けた構造としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、製氷皿の取り外し、取り付けのタイミングを合理的な手段で認識して、製氷皿取り外し時、取り付け後の製氷動作を不具合なく制御するもので、製氷用途の冷蔵庫に限らずあらゆる貯水容器が分離可能な給水装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１における自動製氷機付き冷蔵庫の概略側断面図
【図２】同実施の形態における製氷装置の縦断面図
【図３】図２において製氷皿を引き出した状態を示す図
【図４】同実施の形態における冷蔵庫本体の操作パネルの概略図
【図５】同実施の形態における自動製氷機付き冷蔵庫の制御装置のブロック図
【図６】同実施の形態の自動製氷機付き冷蔵庫の制御装置の動作を説明するためのフローチャート
【図７】従来の冷蔵庫の自動製氷機のブロック構成図
【符号の説明】
【００４２】
３    給水動作手段
４    製氷皿
５    製氷皿駆動手段
１１  冷蔵庫本体
１２  製氷室
１２ａ  製氷室扉
２４  製氷皿有無検知手段
２５  製氷検知手段
２６  製氷判定手段
２７  警告手段
３３  製氷停止手段
４０  自動製氷制御手段
【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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【図６】
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【図７】
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