(57)【要約】【課題】製氷装置を備えたものにおいて製氷動作や離氷動作に関連する信号ラインの数を減らして低コスト化を図る。【解決手段】製氷完了状態を検出する温度センサ２６と製氷皿１１の回動位置に応じてオンオフする皿位置検出スイッチ２７を並列接続し、その接続点の電圧が制御マイコン２４に入力されるように構成する。制御マイコン２４は、製氷皿が回動状態にあるときの入力電圧を製氷皿の回動位置データと認識し、製氷皿が待機状態にあるときの入力電圧を温度検出データと認識する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍室を有する冷蔵庫本体と、
製氷皿を回動する駆動機構、前記製氷皿の温度を検出して製氷完了状態を検出する温度センサ、前記製氷皿の回動位置に応じてオンオフする皿位置検出スイッチを有し、少なくともそれらの電気的接続部が前記冷蔵庫本体から取外し可能に構成された製氷機と、
前記冷蔵庫本体に設けられ、前記温度センサ、前記皿位置検出スイッチからの入力信号に基づいて前記駆動機構を制御する制御装置とを備え、
前記温度センサ及び前記製氷皿位置検出スイッチは並列接続され、その接続点の電圧が前記制御装置に入力されるように構成されていると共に、前記制御装置は、前記製氷皿が回動状態にあるときの入力電圧を前記製氷皿の回動位置データと認識することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
制御装置は、製氷皿が待機状態にあるときの入力電圧に基づいて異常判定を行うことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
製氷機は冷蔵庫本体から着脱可能に構成されていると共に、温度センサ及び皿位置検出スイッチの信号ラインと制御装置の信号ラインとを接続するコネクタを備え、
前記制御装置は、製氷皿が非回動状態にあるときの入力電圧が前記温度センサのオープン異常判定値にあるときは、前記製氷皿を回動させると共にそのときの入力電圧に基づき前記温度センサのオープン異常か、前記製氷機が取外された状態であるかの判定を行うように構成されていることを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記制御装置は、製氷皿が非回動状態にあるときの入力電圧と前記製氷皿が所定の回動位置にあるときの入力電圧とに基づき温度センサ或いは皿位置検出スイッチの短絡異常判定を行うことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製氷動作を自動的に実行する製氷機を備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫に組み込まれた自動製氷機は、製氷室内に設けられた製氷機本体、製氷皿を回動させる駆動機構、製氷皿の温度に基づいて製氷完了を検知する製氷検知センサ（温度センサ）、製氷皿の水平状態を検知する製氷皿位置検知スイッチ、貯氷容器の満杯状態を検知する満杯検知スイッチ等を備えて構成されている。これら製氷検知センサや製氷皿位置検知スイッチ等の出力信号は冷蔵庫本体に設けられたマイコン等からなる制御装置に入力され、この入力信号に基づき制御装置は製氷装置に製氷動作を実行させるようになっている。
【０００３】
また、近年では、製氷機本体と制御装置との間の信号ラインをコネクタで接続し、製氷室から製氷機本体を取り外して洗浄できるようにしたものも提供されている（例えば特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】特開平５−３０６８６１号公報
【特許文献２】特開平５−３０６８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、製氷機本体を洗浄することを考慮すると、コネクタの接続端子の数は出来るだけ少ないことが望ましい。
また、センサの信号ラインの数が多いと端子数が多いマイコンを用いる必要があるが、端子数が多いマイコンは高価であることから、その分、製品コストが高騰する。
【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、製氷装置を備えたものにおいて製氷動作や離氷動作に関連する信号ラインの数を減らして低コスト化を図ることができる冷蔵庫を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、冷凍室を有する冷蔵庫本体と、製氷皿を回動する駆動機構、前記製氷皿の温度を検出して製氷完了状態を検出する温度センサ、前記製氷皿の回動位置に応じてオンオフする皿位置検出スイッチを有し、少なくともそれらの電気的接続部が前記冷蔵庫本体から取外し可能に構成された製氷機と、前記冷蔵庫本体に設けられ、前記温度センサ、前記皿位置検出スイッチからの入力信号に基づいて前記駆動機構を制御する制御装置とを備え、前記温度センサ及び前記製氷皿位置検出スイッチは並列接続され、その接続点の電圧が前記制御装置に入力されるように構成されていると共に、前記制御装置は、前記製氷皿が回動状態にあるときの入力電圧を前記製氷皿の回動位置データと認識することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、温度センサと皿位置検出スイッチとを並列接続し、その接続点の電圧が制御装置に入力されるので、信号ラインを低減することができる。また、温度センサと皿位置検出スイッチとが並列接続されているので、位置検出スイッチのオン時には温度センサ側にはほとんど電流が流れず、位置検出スイッチのオフ時には温度センサにはその抵抗値に応じた電流が流れる。このため、接続点の電圧に基づいて皿位置検出スイッチのオン、オフを検出できる。このとき、制御装置は、製氷皿が回動しているときの入力電圧を製氷皿の回動位置データと認識するため、製氷皿の回動位置を確実に検出することができると共に、回路構成の簡略化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を家庭用冷蔵庫に適用した一実施形態について図面を参照して説明する。
図１は冷蔵庫に組み込まれた自動製氷機の周辺部分の構成を示す図である。この図１において、冷蔵庫本体１の内部には、冷蔵室２、野菜室３、冷凍室である製氷室４等が設けられている。これら冷蔵室２、野菜室３、製氷室４等には、図示しない冷気供給機構により冷気が供給され、内部温度がそれぞれ所定の雰囲気温度とされるように構成されている。前記製氷室４の前面開口部は引き出し式の扉５により開閉されるようになっており、この扉５の後面部には貯氷容器６が連結されている。
【０００９】
自動製氷機７は、製氷室４の天井部に配置された製氷機本体８と、冷蔵室２内に配置された給水装置９とを備えて構成されている。前記製氷機本体８は、駆動装置１０と、フレーム１９に回動可能に支持され前記駆動装置１０によって駆動される製氷皿１１とを備えている。駆動装置１０は、製氷室４の天井部に取外し可能に取付けられた矩形箱状のハウジング１２、このハウジング１２内に配置されたモータ１３（図２参照）及びギヤ機構等（図示せず）から構成されており、ハウジング１２の後面から突出する前記モータ１３の出力軸に前記製氷皿１１が連結されている。
【００１０】
尚、この自動製氷機７は、前記冷蔵庫本体１（製氷室４）に対し、電気的及び物理的に取外し可能に取付けられている。この場合、電気的接続部であるコネクタ（後述）を外した上で、図示しない係合部又はねじ等を外すことにより、自動製氷機７を取外すことができる。取外し作業は、サービスマンは勿論、ユーザにおいて行っても良い。
【００１１】
また、ハウジング１２の側面部には貯氷容器６内の貯氷量を検出するための検氷レバー１４が上下方向に回動可能に取付けられている。検氷レバー１４は、製氷皿１１が所定の検氷位置に回動されたときに貯氷容器６内の氷の量が満杯でなければ下方に回動する。
【００１２】
尚、貯氷容器６の後壁部には切欠部（図示せず）が設けられており、扉５の開閉動作に伴い製氷室４から貯氷容器６が出し入れされたときに、製氷機本体８及び製氷皿１１並びに検氷レバー１４が前記後壁部に当たらないようになっている。
【００１３】
給水装置９は、冷蔵室２の底部に配置された給水タンク１５と、給水タンク１５内の水を水受部１６で受けると共にこの水受部１６で受けた水を給水ホース１７を通じて製氷皿１１に供給する給水ポンプ１８とを備えている。前記給水装置９からの水は定量ずつ製氷皿１１に供給されるようになっている。給水タンク１５、給水ホース１７、給水ポンプ１８はいずれも取り出し可能に構成されている。
【００１４】
図２に示すように、自動製氷機７は、冷蔵庫本体１に設けられた制御基板２０（制御装置に相当）とコネクタ２１，２２を両端に有した中継用束線２３を介して接続されている。制御基板２０には、制御用マイクロコンピュータ（以下、制御マイコンという）２４、モータドライバ２５等が搭載されている。
【００１５】
自動製氷機７は、製氷皿１１の裏面に取付けられ当該製氷皿１１の温度を検出する例えばサーミスタからなる温度センサ２６を有している。また、自動製氷機７は、製氷皿１１の水平位置を検出する皿位置検出スイッチ２７を備えている。皿位置検出スイッチ２７は、貯氷容器６内の貯氷量が満杯であるか否かを検出するスイッチを兼用している。皿位置検出スイッチ２７は、例えばホールＩＣを主体とする半導体素子から構成されており、駆動装置１０のハウジング１２内に配置されている。
【００１６】
皿位置検出スイッチ２７は製氷皿１１が上向き水平状態にあるときにオンしてロウレベルの皿位置検出信号を出力する。また、検氷レバー１４が下方に回動すると、皿位置検出スイッチ２７はオンしてハイレベルの満杯検出信号を出力する。
【００１７】
さて、温度センサ２６及び皿位置検出スイッチ２７は並列接続されており、並列接続回路の一方の接続点Ｐは電源端子２１ａに接続され、他方の接続点Ｑは信号出力端子２１ｂに接続されている。電源端子２１ａは制御基板２０の電源端子２２ａに接続され、信号出力端子２１ｂは制御基板２０の信号入力端子２２ｂに接続されている。電源端子２２ａは基準電圧としての５Ｖの電源端子に接続されており、これにより制御マイコン２４には５Ｖの駆動電源が入力されるようになっている。
【００１８】
このとき、制御マイコン２４は、入力電圧が予め設定されたハイレベル基準電圧以上であるときはハイレベルであると判断し、ロウレベル基準電圧以下であるときはロウレベルであると判断する。そして、詳しくは後述するように製氷皿１１が待機状態にあるときの入力電圧を温度検出データとして認識し、製氷皿１１が非待機状態にあるとき（回動しているとき）の入力電圧を位置検出データ或いは検氷データとして認識する。
【００１９】
また、モータ１３は給電端子２１ｃと接続されている。給電端子２１ｃは制御基板２０の給電端子２２ｃに接続されており、給電端子２２ｃはモータドライバ２５を介して制御マイコン２４に接続されている。モータドライバ２５は、制御マイコン２４からの指令を受けて駆動電流を給電端子２２ｃに出力する。
【００２０】
次に上記構成の作用について説明する。
まず、通常の製氷動作について図３を参照しながら説明する。図３は製氷動作及び検氷動作並びに離氷動作における入力電圧及びモータ１３の駆動状況を示す図である。製氷のために製氷皿１１を所定時間動作させない待機状態では、制御マイコン２４は入力電圧に基づいて温度センサ２６の検出温度を検出し、製氷が完了したか否かを判断する。例えば制御マイコン２４は、検出温度が−９．５℃以下となる状態が２時間継続すること、或いは検出温度が−１２．５℃以下となる状態が１０秒間継続することをもって製氷完了と判断する。
【００２１】
製氷完了と判断すると、制御マイコン２４は、貯氷容器６内の氷の量が満杯であるか否かを判断する。具体的には、制御マイコン２４はモータ１３を逆方向に約４５°回転させて製氷皿１１を検氷位置まで回動させ、このときの入力電圧を読み込んで貯氷容器６内の氷の量が満杯か否かを判断する。図３に示すように、貯氷容器６内の氷の量が満杯でないときは皿位置検出スイッチ２７がオフ動作するため、制御マイコン２４への入力電圧はロウレベルとなる。一方、図示しないが、貯氷容器６内の氷の量が満杯であるときは皿位置検出スイッチ２７はオン動作せず、制御マイコン２４への入力電圧はハイレベル（５Ｖ）となる。
【００２２】
満杯でないことが検知されると、制御マイコン２４はモータ１３を正回転させて製氷皿１１を一旦水平状態に戻した後、離氷動作を実行する。製氷皿１１が水平状態に戻されたとき、皿位置検出スイッチ２７はオフ動作されるため、制御マイコン２４への入力電圧は一旦ロウレベルとなる。離氷動作では、制御マイコン２４はモータ１３の正回転を継続して製氷皿１１をほぼ１８０°反転させたところでモータ１３を逆回転させ、製氷皿１１がほぼ水平状態となったところでモータ１３を停止する。モータ１３の正回転中、製氷皿１１が１８０°反転する途中で製氷皿１１はひねられており、製氷皿１１から貯氷容器６内に氷が落とされる。また、製氷皿１１が元の水平状態に戻ったところで、皿位置検出スイッチ２７はオフ動作されるため、制御マイコン２４への入力電圧はロウレベルとなる。
【００２３】
モータ１３が停止された後は給水タンク１５が配置されていること及び給水タンク１５内に水が収容されていることを条件に制御マイコン２４は給水装置９に給水動作を行わせ、これにより製氷皿１１に水が供給される。このとき、制御マイコン２４は入力電圧を温度検出データとして認識し、この温度検出データに基づいて給水確認を行う。具体的には、給水動作が正常に行われているときは製氷皿１１の温度が上昇することから、これに対応する入力電圧の変化に基づき給水確認を行う。
尚、貯氷容器６内が満杯であることが検知された場合は、制御マイコン２４は製氷動作が完了しても離氷動作を実行しないようになっている。
【００２４】
次に、制御マイコン２４が実行する異常判定処理について図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。この異常判定処理は、皿位置検出動作、検氷動作（貯氷量検出動作）と並行して行われる。まず、制御マイコン２４は入力電圧が０Ｖであるか否かを判断する（ステップＳ１）。温度センサ（Ｉセンサ）２６のオープン異常が発生したとき（中継用束線２３が断線しているとき）、或いは製氷機本体８が取外されているときは入力電圧が０Ｖとなることから、入力電圧が０Ｖであるときは（ＹＥＳ）、制御マイコン２４はモータ１３の駆動指令をモータドライバ２５に出力する（ステップＳ２）。そして、電流値に基づきモータ１３が駆動しているか否か判断し（ステップＳ３）、モータ１３が駆動していない場合（ＮＯ）は製氷機本体８が取外されていると判断する（ステップＳ４）。
【００２５】
製氷機本体８が取外されていると判断した制御マイコン２４は、一定時間待機した後、ステップＳ１に戻る。
一方、ステップＳ３にてモータ１３が駆動された場合（ＮＯ）は、製氷機本体８は取外されていないことから、制御マイコン２４は温度センサ２６のオープン異常が発生したと判断し、エラー報知する（ステップＳ５）。また、これと共に制御マイコン２４は一定時間が経過するとステップＳ６に移行して、入力電圧が０Ｖであるか否かを判断する。これは、温度センサ２６の修理、交換がなされると、オープン異常が解消され、入力電圧が０Ｖではなくなるからである。
【００２６】
ステップＳ６にてＮＯの場合、或いはステップＳ１にてＮＯの場合は、制御マイコン２４はステップＳ７に移行して、入力電圧が５Ｖであるか否かを判断する。温度センサ２６や皿位置検出スイッチ２７が短絡したとき或いは製氷皿１１が非水平状態であるときは入力電圧が５Ｖとなることから、入力電圧が５Ｖのときは（ＹＥＳ）、制御マイコン２４はモータ１３の駆動指令をモータドライバ２５に出力する（ステップＳ８）。そして、製氷皿１１が回動されて水平状態となり、入力電圧が温度センサ２６の検出電圧に変化したときは（ＹＥＳ）、温度センサ２６及び皿位置検出スイッチ２７は正常であると判定し（ステップＳ９）、通常の製氷動作を実行する（ステップＳ１０）。
【００２７】
一方、製氷皿１１が回動されても入力電圧が温度センサ２６検出電圧に変化しないときは（ステップＳ９にてＮＯ）、温度センサ２６或いは皿位置検出スイッチ２７が短絡していると判断する（ステップＳ１１）。この後、制御マイコン２４は一定時間が経過するとステップＳ１１に移行して入力電圧が温度センサの検出電圧であるか否かを判断する。これは、温度センサ２６や皿位置検出スイッチ２７が修理、交換されて短絡状態が解消すると、入力電圧が温度センサの検出電圧に変化するからである。
【００２８】
このように本実施形態によれば、温度センサ２６と皿位置検出スイッチ２７を並列接続し、その接続点の電圧が制御マイコン２４に入力されるように構成したので、信号ラインの数を減らすことができる。このため、端子数の少ない制御マイコン２４を用いることができ、コスト低減を図ることができる。また、コネクタ２１の接続端子数も低減することができ、その分、コネクタ２１部分の故障や中継用束線２３の断線の発生も少なく抑えることができる。
【００２９】
しかも、制御マイコン２４は、製氷皿１１が待機状態にあるときの入力電圧を温度センサ２６からの入力電圧と認識し、製氷皿１１が回動状態にあるときの入力電圧を皿位置検出スイッチ２７からの入力電圧と認識するように構成した。従って、温度センサ２６と皿位置検出スイッチ２７を並列接続した場合であっても、製氷完了や製氷皿１１の回動位置を確実に検出することができる。
【００３０】
また、本実施例では、皿位置検出スイッチ２７で製氷皿１１の回動位置の検出と貯氷量の検出とを行うように構成したため、センサやスイッチの個数の低減を図ることができる。このため、より少ない端子数の制御マイコン２４を用いることができると共にコネクタ２１の接続端子数も低減することができる。
【００３１】
更に、本実施例では、製氷機本体８を着脱可能に構成したことから、製氷機本体８を取外している状態とは区別して温度センサ２６、皿位置検出スイッチ２７の異常判定を行うように構成した。従って、異常判定精度の向上を図ることができる。また、製氷皿１１の動作状態により入力電圧が温度センサ２６からの入力電圧であるか皿位置検出スイッチ２７からの入力電圧であるかを区別するようにした。従って、温度センサ２６と皿位置検出スイッチ２７とを並列接続した場合であっても、温度センサ２６や皿位置検出スイッチ２７の短絡異常を正確に判定することができる。
【００３２】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような変形、拡張が可能である。
皿位置検出手段と貯氷量が満了であるか否かを検出する手段とを別に構成しても良い。
本発明は、製氷機本体を冷蔵庫本体から取外すことができない自動製氷機を備えた冷蔵庫にも適用できる。
製氷皿の回動位置を検出するスイッチは、例えば光学センサから構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、冷蔵庫の製氷室周辺部分の縦断側面図
【図２】概略的な電気的構成を示す図
【図３】製氷完了検知時、満杯検知動作時、離氷時におけるセンサ出力を示す図
【図４】製氷機本体の異常判定処理を示すフローチャート
【符号の説明】
【００３４】
図面中、１は冷蔵庫本体、４は製氷室（冷凍室）、７は自動製氷機、１０は駆動装置（駆動機構）、１１は製氷皿、２０は制御基板（制御装置）、２１はコネクタ、２６は温度センサ、２７は皿位置検出スイッチを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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