(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機構とこの電動機構によって回転駆動される製氷皿とを備えた自動製氷機が冷凍温度室に組み込まれ、前記製氷皿の製氷小室内の水と氷から発せられる温度に関連する電圧を発生する非接触型センサを前記製氷皿の上方に備え、この非接触型センサの電圧に基づき前記自動製氷機の製氷工程と脱氷工程の制御を行う制御回路部を備えた冷却貯蔵庫において、前記制御回路部は前記非接触型センサの電圧を増幅するアンプ（増幅器）を備え、製氷工程開始により前記製氷小室へ給水された状態における所定時間内の前記アンプ（増幅器）の電圧出力の平均値Ｓを０℃の基準温度とし、この基準温度から所定温度下がれば製氷工程から脱氷工程へ移行するよう前記制御回路部によって制御することを特徴とする自動製氷機付き冷却貯蔵庫。
【請求項２】
電動機構とこの電動機構によって回転駆動される製氷皿とを備えた自動製氷機が冷凍温度室に組み込まれ、冷却器で冷却された冷気を前記冷凍温度室へ循環する冷気循環用送風機を設け、この冷気循環用送風機は冷凍温度室センサの温度検出に基づき運転（ＯＮ）停止（ＯＦＦ）され、前記製氷皿内の水と氷から発せられる温度に関連する電圧を発生する非接触型センサを前記製氷皿の上方に備え、この非接触型センサの電圧に基づき前記自動製氷機の製氷工程と脱氷工程の制御を行う制御回路部を備えた冷却貯蔵庫において、前記制御回路部は前記非接触型センサの電圧を増幅するアンプ（増幅器）を備え、製氷工程開始により前記製氷小室へ給水された状態で前記冷気循環用送風機が停止（ＯＦＦ）したときの前記非接触型センサで検出した電圧を基準温度としてそこから所定温度下がれば製氷工程から脱氷工程へ移行するよう前記制御回路部によって制御することを特徴とする自動製氷機付き冷却貯蔵庫。
【請求項３】
前記基準温度は、氷点温度であることを特徴とする請求項２に記載の自動製氷機付き冷却貯蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触型センサによって製氷皿の水の凍結状態を検出する制御を行う自動製氷機付き冷却貯蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫に搭載される自動製氷機であって、その製氷皿に温度センサを取り付け、マイクロコンピュータ式の制御装置のプログラムによって、給水前の検出温度と給水後の検出温度に基づく温度信号をサンプリングし、両検出温度信号の偏差値が標準偏差値以下の場合に、製氷皿内に「水無し」と判定するものがある。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１の自動製氷機は、製氷皿に温度センサを取り付けているため、製氷皿の取り外しは困難である。これに対して、冷蔵庫に搭載される自動製氷機であって、その製氷皿を着脱できる構成とするために、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配置し、この赤外線センサの出力電圧から得られる水の温度が所定温度以下であるなら、氷が生成されたと判断する製氷完了判定手段を備えたものがある。（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
この特許文献２の自動製氷機は、単に、赤外線センサによって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だけでは、冷蔵庫の霜取り制御やドアの開閉などによる急激な温度変化があった場合は、赤外線センサの設置環境の温度が急に高くなって、赤外線センサの検出温度が高くなり、温度が急に低くなると赤外線センサの検出温度が低くなり、水や氷から発せられる赤外線を正確に検出できず、製氷皿に給水された水が未凍結のままの状態でも製氷完了判定をしてしまうため、これの防止のために、赤外線センサが設置された雰囲気温度を検出するサーミスタを設け、サーミスタの出力電圧と赤外線センサの出力電圧から得られる温度が、あらかじめ定めた温度以下の場合に、製氷完了判定を行うようにするものである。
【特許文献１】特許第２５５２５７１号公報
【特許文献２】特開２００５−９８５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、特許文献２の発明は、赤外線センサが設置された雰囲気温度による誤動作を防止するものであるが、赤外線センサで検出した電圧をどのような方式で処理するかについて開示はない。赤外線センサで検出した電圧に基づいて、マイクロコンピュータ制御によって製氷工程を終了して脱氷工程に移行する制御を行う場合において、赤外線センサで検出した電圧をアンプ（増幅器）によって増幅して安定した動作を得るようにするとき、特性のバラツキを持たないアンプ（増幅器）にするためには、かなり高価なものとなり、コスト低減の点では問題である。また、このアンプ（増幅器）がそれぞれ特性のバラツキ（動作バラツキ）を持っている場合、このアンプ（増幅器）の回路抵抗値や容量等の調整をすればよいが、冷蔵庫ごとにそれを行うことは、効率的でなく、製造コストが嵩み好ましくない。このため、本発明では、バラツキのある安価なアンプ（増幅器）を採用しても、安定した制御ができるようにして、コストアップを抑えることができる制御方式を提供するものである。
【０００６】
また、アンプ（増幅器）のバラツキ以外にも、赤外線センサの特性のバラツキ、循環冷気による周囲温度の変動等によってもバラツキが生じる。これらのバラツキにより脱氷動作が良好に行えない。例えば、検出温度に±５℃の誤差があれば、脱氷動作の開始をマイナス１１℃で行うようにプログラミングした場合、実際の製氷皿の温度がマイナス６℃で脱氷動作が行われたり、マイナス１６℃まで脱氷動作が行われない虞がある。このため、誤差がなくなるように冷蔵庫を１台ずつ調整すればよいが、それは効率的でない。このため本発明では、製氷工程において潜熱を放出する間、製氷皿の温度が氷点温度に保たれることに鑑み、この期間の検出出力によりバラツキの修正を行うものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の第１発明の自動製氷機付き冷却貯蔵庫は、電動機構とこの電動機構によって回転駆動される製氷皿とを備えた自動製氷機が冷凍温度室に組み込まれ、前記製氷皿の製氷小室内の水と氷から発せられる温度に関連する電圧を発生する非接触型センサを前記製氷皿の上方に備え、この非接触型センサの電圧に基づき前記自動製氷機の製氷工程と脱氷工程の制御を行う制御回路部を備えた冷却貯蔵庫において、前記制御回路部は前記非接触型センサの電圧を増幅するアンプ（増幅器）を備え、製氷工程開始により前記製氷小室へ給水された状態における所定時間内の前記アンプ（増幅器）の電圧出力の平均値Ｓを０℃の基準温度とし、この基準温度から所定温度下がれば製氷工程から脱氷工程へ移行するよう前記制御回路部によって制御することを特徴とする。
【０００８】
また第２の発明は、電動機構とこの電動機構によって回転駆動される製氷皿とを備えた自動製氷機が冷凍温度室に組み込まれ、冷却器で冷却された冷気を前記冷凍温度室へ循環する冷気循環用送風機を設け、この冷気循環用送風機は冷凍温度室センサの温度検出に基づき運転（ＯＮ）停止（ＯＦＦ）され、前記製氷皿内の水と氷から発せられる温度に関連する電圧を発生する非接触型センサを前記製氷皿の上方に備え、この非接触型センサの電圧に基づき前記自動製氷機の製氷工程と脱氷工程の制御を行う制御回路部を備えた冷却貯蔵庫において、前記制御回路部は前記非接触型センサの電圧を増幅するアンプ（増幅器）を備え、製氷工程開始により前記製氷小室へ給水された状態で前記冷気循環用送風機が停止（ＯＦＦ）したときの前記非接触型センサで検出した電圧を基準温度としてそこから所定温度下がれば製氷工程から脱氷工程へ移行するよう前記制御回路部によって制御することを特徴とする。
【００１０】
また第３の発明は、第２発明において、前記基準温度は、氷点温度であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明では、非接触型センサで製氷皿内の温度を検出するとき、所定時間での出力のバラツキの平均値を略０℃の温度とし、これを基準として、ここから所定温度下がれば、製氷工程から脱氷工程へ移行する制御を行うため、動作バラツキのあるアンプ（増幅器）であっても、アンプ（増幅器）の回路抵抗値や容量等の調整をすることなく、安定した制御ができるものとなる。
【００１２】
第２の発明は、冷凍温度室への冷気循環用送風機が停止（ＯＦＦ）したときの非接触型センサで検出した電圧を製氷皿内の水の温度とし、これを基準としてここから所定温度下がれば製氷工程から脱氷工程へ移行する制御を行うため、動作バラツキのあるアンプ（増幅器）であっても、アンプ（増幅器）の回路抵抗値や容量等の調整をすることなく、安定した制御ができるものとなる。
【００１４】
第４の発明では、第１の発明乃至第３の発明の効果に加えて、基準温度は氷点温度であることによって、制御回路部によって安定した動作が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、電動機構とこの電動機構によって回転駆動される製氷皿とを備えた自動製氷機が冷凍温度室に組み込まれ、前記製氷皿の製氷小室内の水と氷から発せられる温度に関連する電圧を発生する非接触型センサを前記製氷皿の上方に備え、この非接触型センサの電圧に基づき前記自動製氷機の製氷工程と脱氷工程の制御を行う制御回路部を備えた冷却貯蔵庫において、前記制御回路部は前記非接触型センサの電圧を増幅するアンプ（増幅器）を備え、製氷工程開始により前記製氷小室へ給水された状態における所定時間内の前記アンプ（増幅器）の電圧出力の平均値Ｓを０℃の温度とし、この温度から所定温度下がれば製氷工程から脱氷工程へ移行するよう前記制御回路部によって制御するものであり、本発明の実施例を以下に記載する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施の形態について説明する。図１は冷却貯蔵庫の正面図、図２は冷却貯蔵庫本体を正面から見た説明図、図３は冷却貯蔵庫の縦断側面図、図４は自動製氷機に係る部分の断面図、図５は製氷皿の平面図、図６は制御回路構成図、図７は自動製氷機の給水・製氷・脱氷における温度変化状態を示す図、図８は温度検知のバラツキにおける製氷終了動作の説明図である。
【００１７】
図１乃至図３において、１は本発明の冷却貯蔵庫であり、冷凍冷蔵庫の形態を示している。冷却貯蔵庫１は、前面開口の本体２内を区画して複数の貯蔵室を形成し、これら各貯蔵室の前面は扉で開閉できる構成である。冷却貯蔵庫本体２は、外箱（外壁板）２Ａと内箱（内壁板）２Ｂとの間に発泡断熱材２Ｃを充填した断熱構造である。冷却貯蔵庫本体２内には、上部に冷蔵室３、その下方に冷凍温度室として冷凍室５と製氷室６が横並びに設けられ、その下方に野菜室４が配置された構成である。
【００１８】
冷蔵室３内には冷蔵室３の側壁に形成した棚受けに載置した複数段の棚３Ａが設けられている。冷蔵室３の前面開口は、冷却貯蔵庫本体２の一側部にヒンジ装置にて横方向に回動する回動式の冷蔵室扉１０にて開閉される。野菜室４の前面開口は、野菜室４内に設けた左右のレール１８Ａとローラ１８Ｂによる支持装置１８によって前後方向へ引き出し可能に支持した野菜容器１５と共に前方へ引き出される引き出し式扉１１にて閉塞されている。冷凍室５と製氷室６の前面開口は、冷却貯蔵庫本体２の一側部にヒンジ装置にて横方向に回動する回動式の扉１２にて閉塞されているが、冷凍室５と製氷室６の前面開口は、それぞれ別個の扉１２Ａ、１２Ｂ（図示せず）で閉じられるように構成してもよい。この場合、冷凍室５は野菜室４と同様に、冷凍室５内に設けた左右のレールに対して、前後方向へ引き出し可能に支持した容器を扉１２Ａと共に前方へ引き出される引き出し式とし、また、製氷室６は野菜室４と同様に、製氷室６内に設けた左右のレールに対して、前後方向へ引き出し可能に支持した後述の貯氷容器を扉１２Ｂと共に前方へ引き出される引き出し式とする構成でもよい。
【００１９】
上部に位置する冷蔵室３と、その下部に位置する横並びの冷凍室５並びに製氷室６との間は断熱仕切り壁１７Ａにて区画されており、横並びの冷凍室５並びに製氷室６とその下方の野菜室４との間は断熱仕切り壁１７Ｂにて区画されている。４５は冷却貯蔵庫本体２の背壁の前面側に配設した冷蔵室３の背壁部材であり、合成樹脂製背面板とその裏側に取り付けた発泡スチロール等の断熱材との組み合わせで構成され、冷蔵室３の背面側に上下方向の冷気通路（冷気ダクト）４３と、その左右両側に冷気通路（冷気ダクト）４３Ａ、４３Ｂを形成している。
【００２０】
冷凍室５と製氷室６は区画板４７Ａによって左側に冷凍温度に保たれる前面開口の製氷室６が、そして右側に冷凍温度に保たれる冷凍室５が区画形成され、製氷室６内には上部に自動製氷機７が配置され、その自動製氷機７の下方には上面開口の貯氷容器８が配置されている。貯氷容器８は、製氷室６の左右側壁に設けたレール６Ａに前後方向へ引き出し自在に支持されている。自動製氷機７は電動機構７Ａによって回転駆動される製氷皿７Ｂを備えており、製氷工程によって製氷皿７Ｂ内に作られた氷は、制御回路部３００からの制御信号によって、電動機構によって製氷皿７Ｂを捻りつつ反転させてその中の氷を下方の貯氷容器８へ離脱させた後、逆回転によって再び正規の状態に復帰し、後述のソレノイド式開閉弁装置５１Ａの動作によって、所定量の水が供給されるように動作するものである。
【００２１】
９は自動製氷機７へ供給する製氷用水を貯める給水容器（貯水容器ともいう）であり、横幅に比して奥行きが長い矩形状をなし、冷蔵室３内を区画壁４７Ｂで仕切って形成した小室４６に配置されており、冷蔵室３内の温度で冷却され、冷蔵室３の前面扉１０を開くことによって前方へ取り出すことができる。区画壁４７Ｂで仕切った小室４６の隣には、特定低温室１３が併設されている。
【００２２】
図３に示すように、冷却貯蔵庫本体２の底部には機械室２８が形成され、この機械室２８には、冷却貯蔵庫１の冷凍装置を構成する冷媒を圧縮する電動圧縮機２４、除霜水を蒸発させるための放熱器２５Ｂを備えた蒸発皿２６、及び送風機８１等がベース板８３上に配置されている。この送風機８１からの風によって、機械室２８内の電動圧縮機２４、及び蒸発皿２６は熱交換されて放熱する。２９、３０は冷却庫内を冷却するために設けた冷凍装置の冷媒の蒸発器（冷却器）である。３１は冷凍室用冷却器である第１蒸発器（冷却器）２９で冷却した冷気を冷却庫内、即ち冷凍室５と製氷室６へ循環する第１送風機である。３２は冷蔵室用冷却器である第２蒸発器（冷却器）３０で冷却した冷気を冷却庫内、即ち冷蔵室３、野菜室４及び特定低温室１３へ循環する第２送風機である。３３は第１蒸発器（冷却器）２９の除霜用ガラス管ヒータ、３４は、第２蒸発器（冷却器）３０の除霜用ガラス管ヒータである。第１蒸発器（冷却器）２９及び第２蒸発器（冷却器）３０の除霜水は排水管２３を通って蒸発皿２６へ導かれてそこで蒸発する。
【００２３】
圧縮機２４、送風機３１、送風機３２、送風機８１が運転（ＯＮ）されると、圧縮機２４で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、放熱器２５Ｂを含む放熱器（図示せず）で放熱され、蒸発皿２６内の除霜水を蒸発させる。放熱器を出た冷媒は、それぞれ第１電動式膨張弁７１の回路と、第２電動式膨張弁７２の回路を通って減圧されて温度が低下し、それぞれ冷凍室用蒸発器（冷却器）２９と冷蔵室用蒸発器（冷却器）３０へ流入する。第１蒸発器（冷却器）２９と第２蒸発器（冷却器）３０へ流入した液冷媒は、そこで蒸発して周囲の空気を冷却する。第１蒸発器（冷却器）２９で蒸発したガス冷媒は、圧縮機２４の吸い込み側へ流入して圧縮される。また、第２蒸発器（冷却器）３０で蒸発したガス冷媒は、圧縮機２４の吸い込み側へ流入して再び圧縮され、上記の冷媒循環を行う。
【００２４】
上記の冷却貯蔵庫１において、電動式膨張弁７１は、制御回路部３００からの制御信号によって正転と逆転の動作をするステッピングモータによって、駆動弁が動作してその弁開度が調節されるものであり、蒸発器（冷却器）２９の出口温度又は冷凍室５の温度に応じて制御回路部３００に設定したデータに基づき、ステッピングモータが正転又は逆転して駆動弁が動作してその弁開度が調節され、適正な冷媒膨張が行われるように制御される。また、電動式膨張弁７２は、制御信号によって正転と逆転の動作をするステッピングモータによって、駆動弁が動作してその弁開度が調節されるものであり、蒸発器（冷却器）３０の入口、出口温度に応じて制御回路部３００に設定したデータに基づき、ステッピングモータが正転又は逆転して駆動弁が動作してその弁開度が調節され、適正な冷媒膨張が行われるように制御される。
【００２５】
この冷却貯蔵庫１の冷却運転を説明する。この冷却貯蔵庫１では、冷却運転は、冷凍室５の温度によって開始される。冷凍温度室センサによって検出した冷凍室５の温度が所定の上限設定温度に上昇すると、制御回路部３００は冷却運転を開始する。この開始時に、制御回路部３００は、冷蔵室センサによって冷蔵室３の温度を検知し、この冷蔵室３の温度が所定の上限設定温度を超えている場合は、冷蔵室３の冷却を冷凍室５の冷却より先に行い、この冷蔵室３の温度が所定の上限設定温度を超えていない場合は、冷凍室５の冷却を行う。ここで、冷蔵室３の温度が所定の上限設定温度を超えているとする。したがって、制御回路部３００は、まず冷蔵室３の冷却を行う。制御回路部３００は、圧縮機２４を運転（ＯＮ）し、電動式膨張弁７２を前回の冷蔵室冷却時の開度まで開け、第２送風機３２を運転（ＯＮ）する。そして、冷蔵室３が所定の下限設定温度まで低下すると、冷蔵室３の冷却から冷凍室５の冷却に切り替わる。制御回路部３００は、この時の電動式膨張弁７２の開度の値を格納すると共に、電動式膨張弁７２を全閉し、第２送風機３２を停止（ＯＦＦ）し、電動式膨張弁７１を前回の冷凍室冷却時の開度まで開け、第１送風機３１を運転（ＯＮ）する。これにより、冷凍室５と製氷室６が冷却される。冷凍室５が所定の下限設定温度まで低下すると、冷凍運転を終了する。制御回路部３００は、この時の電動式膨張弁７１の開度の値を格納すると共に、電動式膨張弁７１を全閉し、第１送風機３１を停止（ＯＦＦ）し、圧縮機２４を停止（ＯＦＦ）する。
【００２６】
次に、図２及び図３を参照して冷気の循環について説明する。３５は第２蒸発器（冷却器）３０で冷却された冷気が第２送風機３２から導かれる冷気通路（冷気ダクト）であり、冷蔵室３の上壁に沿って幅広く配置され、その前端は冷蔵室３の前面開口部の上面に形成した冷気吹き出し口３６へ連通している。この冷気吹き出し口３６から吹き出す冷気は、冷蔵室３の前面開口部を矢印のように上から下へ流れる冷気カーテン３７を形成する。第１蒸発器（冷却器）２９で冷却した冷気と第２蒸発器（冷却器）３０で冷却した冷気は、夫々第１送風機３１及び第２送風機３２によって矢印のように循環して各室を所定温度に冷却する。
【００２７】
第２蒸発器（冷却器）３０で冷却した冷気を第２送風機３２によって冷蔵室３と野菜室４とに循環させる冷気循環経路の形成に関し、冷蔵室３の背面部には、冷気通路（冷気ダクト）４３が形成され、この左右両側に冷気通路（冷気ダクト）４３Ａ、４３Ｂが形成され、冷気供給通路（冷気ダクト）４３には第２蒸発器（冷却器）３０が収納されて冷却器室を構成している。また、第２蒸発器（冷却器）３０から上方へ延びた冷媒パイプに配置した電動式膨張弁７２が、冷気供給通路（冷気ダクト）４３の背面の窪みにゴム製カバー９０で覆われた状態でネジにて取り付けられている。
【００２８】
第２蒸発器（冷却器）３０で冷却した冷気は、第２送風機３２によって冷蔵室３とその一部分である特定低温室１３とに循環される。その経路は、第２送風機３２を通過した冷気は、一部が冷気通路（冷気ダクト）３５を通って冷気吹き出し口３６から吹き出す。第２送風機３２を通過した冷気の他の部分は、冷蔵室３の背面板４５の裏側の左右の冷気通路４３Ａ、４３Ｂを通って、冷蔵室３の背面板４５に形成した冷気吹き出し口３９から冷蔵室３へ吹き出し、冷気通路４３Ｂを更に下方へ流れた冷気が冷気吹き出し口３９Ａから特定低温室１３へ吹き出す。冷蔵室３と特定低温室１３へ流入した冷気は、冷蔵室３の下部の吸い込み口５０、即ち小室４６と特定低温室１３の背壁に形成した吸い込み口５０から吸込まれ、冷気通路（冷気ダクト）４３の第２蒸発器（冷却器）３０の下部の冷気吸い込み側に流入し、再び第２蒸発器（冷却器）３０で冷却される循環をする。
【００２９】
一方、冷蔵室３へ流入した冷気に一部は、野菜室４へ循環する構成である。図２及び図３では、特定低温室１３へ流入した冷気の一部が、特定低温室１３の背壁に形成した吸い込み口４０から吸込まれ、冷却貯蔵庫本体２の背壁に形成した冷気通路（冷気ダクト）４１Ａを通って吹き出し口４２Ａから野菜室４へ流出する。野菜室４へ流入した冷気は、野菜室４を流れて野菜室４の天井壁に近接した背壁に形成した冷気吸い込み口４２Ｂから冷気帰還通路（冷気帰還ダクト）４１Ｂを通って、冷気通路（冷気ダクト）４３の第２蒸発器（冷却器）３０の下部の冷気吸い込み側に流入し、再び第２蒸発器（冷却器）３０で冷却される循環をする。
【００３０】
第１蒸発器（冷却器）２９で冷却した冷気を第１送風機３１によって冷凍室５へ循環させる冷気循環経路の形成に関し、冷凍室５の背面部には、冷気通路（冷気ダクト）４８が形成され、この冷気供給通路（冷気ダクト）４８には第１蒸発器（冷却器）２９が収納されて冷却器室を構成している。また、第１蒸発器（冷却器）２９から上方へ延びた冷媒パイプに配置した電動式膨張弁７１が、冷気供給通路（冷気ダクト）４８の背面の窪みにゴム製カバー９１で覆われた状態でネジにて取り付けられている。
【００３１】
第１蒸発器（冷却器）２９で冷却した冷気は、第１送風機３１によって冷気吹き出し口３７Ａから冷凍室５へ供給され、冷気吹き出し口３７Ｂから製氷室６へ供給され、それぞれ吸い込み口３８から吸込まれて、第１蒸発器（冷却器）２９の下部の冷気吸い込み側に流入し、再び第１蒸発器（冷却器）２９で冷却される循環をする。
【００３２】
上記のように、自動製氷機７は電動機構７Ａと電動機構７Ａによって回転駆動される製氷皿７Ｂを備えている。電動機構７Ａとこの電動機構７Ａによって回転駆動される製氷皿７Ｂを一体に組立てたものを電動機構７Ａへの給電ラインの自動着脱を含めて冷却貯蔵庫外に引き出しにて取り外し自在に構成して、自動製氷機７は電動機構７Ａと製氷皿７Ｂを一緒に冷却貯蔵庫１の前方へ引き出しにて取り外し可能である。
【００３３】
図２及び図４において、自動製氷機７は、電動機構７Ａと製氷皿７Ｂを取り囲むハウジングを形成したベース部材１００に電動機構７Ａと製氷皿７Ｂが取り付けられ、ベース部材１００の後部には、冷却貯蔵庫本体２側に設けたコネクタに着脱自在に接続されるコネクタを備えた構成である。また、ベース部材１００は、略製氷室６の左右幅に渡る横幅を有して製氷室６の天井面に沿うように製氷室６の天井面に当接または近接して配置され、ベース部材１００の左右両側部分は、製氷室６の天井面近傍の左右両側部分に設けたレールとなる支持部分６Ｂに載置されて、ベース部材１００は製氷室６の前方へ引き出し自在であると共に、ベース部材１００は製氷室６内へ収納自在である。このような構成によって、電動機構７Ａと製氷皿７Ｂを含めて自動製氷機７は、ベース部材１００によって冷却貯蔵庫１の前方へ引き出しにて取り外し可能であり、また冷却貯蔵庫１内へ収納可能である。このため、製氷皿７Ｂの洗浄も便利であり、また、自動製氷機７を取り外して製氷室６を冷凍室として利用することも可能となる。１００Ｄはベース部材１００のカバー部材である。
【００３４】
また、ベース部材１００が製氷室６の所定位置に収納された状態を保つ保持機構１６０が設けられている。その具体的な構成は、製氷室６の天井壁３０には上方へ窪んだ係止部１５２が形成され、ベース部材１００の前面にはベース部材１００の支持孔１５３に軸部１５４が挿入支持されたロック摘み１５５が、回転自在に取り付けられている。ロック摘み１５５には外周の一部に突起部１５６を形成している。
【００３５】
この構成において、突起部１５６が下向きに位置した状態で、電動機構７Ａと製氷皿７Ｂとロック摘み１５５が取り付けられたベース部材１００を製氷室６の所定位置に収納する。この状態で、ロック摘み１５５を回転して突起部１５６を係止部１５２内に位置させることによって、ベース部材１００を製氷室６の所定位置に保持でき、この状態では、ベース部材１００は製氷室６の前方へ引き出しできず、また、振動によってもベース部材１００は製氷室６の前方へ移動して脱落することはない。ロック摘み１５５を回転して突起部１５６を係止部１５２外に位置させることによって、ベース部材１００を製氷室６の前方へ引き出すことができる。またベース部材１００には、給水管５１から流下する製氷用水が製氷皿７Ｂへ供給される位置に開口１００Ｅが形成されている。
【００３６】
電動機構７Ａの下側には、電動機構７Ａを下側から保持すると共に電動機構７Ａの下側を覆う電動機構部カバー１０１Ａが配置され、ベース部材１００の上側からネジ等の固定手段１５０によって、電動機構部カバー１０１Ａをベース部材１００に取り付けている。これによって、電動機構７Ａは電動機構部カバー１０１Ａによって下側を支えられた状態でベース部材１００に支持される。ベース部材１００の下側には電動機構７Ａの前側に取っ手部１００Ｃの窪みが形成されているため、電動機構部カバー１０１Ａはこの窪みに沿った形状に形成され、電動機構部カバー１０１Ａが取っ手部１００Ｃの窪みの一部である上面と後面を形成している。
【００３７】
自動製氷機７は冷却貯蔵庫の前方へ引き出しにて取り外し可能に製氷室６の左右支持部分６Ｂにベース部材１００が載置されているが、洗浄などをし易いように、製氷皿７Ｂはベース部材１００から容易に取り外し可能である。その構造として、製氷皿７Ｂの電動機構７Ａ側の駆動側端部には、電動機構７Ａから突出した回転駆動軸１０５と共に回転するように回転駆動軸１０５と結合する駆動側結合部１０６を備え、回転駆動軸１０５が駆動側結合部１０６に空回りしないように両者が非円形結合構造でもって着脱自在に嵌り込んだ構成である。
【００３８】
製氷皿７Ｂの電動機構７Ａ側の反対側の従動側端部には、合成樹脂製ベース部材１００のハウジング部分に設けた軸受け部１０７に回転可能に支持された突出軸１０８を備え、この突出軸１０８はこの軸受け部１０７に着脱自在に組み合わされ、軸受け部１０７は、ベース部材１００のハウジング部分に取り付けた保持部材１１０によって、着脱自在に保持されている。ベース部材１００を製氷室６の左右支持部分６Ｂから引き出して、保持部材１１０を後方へ引くことによって、軸受け部１０７がベース部材１００から外れるため、駆動側結合部１０６を回転駆動軸１０５の後方へ外すことができる。これによって、製氷皿７Ｂはベース部材１００から容易に取り外し可能である。
【００３９】
本発明では、電動機構７Ａとこの電動機構７Ａによって回転駆動される製氷皿７Ｂとを備えた自動製氷機７が冷却貯蔵庫１内の製氷室６に前後方向に着脱自在に設けられるものである。図４に示すように、製氷室６の上壁２８には、自動製氷機７の前後方向着脱経路よりも上方位置において、製氷皿７Ｂ内の温度を検知する非接触型センサ２００を配置した構成である。
【００４０】
これを上記の構成において説明すれば、製氷室６の左右支持部分１０４に対してベース部材１００が、略水平状態に前後方向へ引き出しまた収納自在に載置されているため、ベース部材１００の引き出しによって自動製氷機７が前方へ引き出され、ベース部材１００の押し込みによって自動製氷機７が所定位置へ収納される。このような自動製氷機７の前後方向着脱経路よりも上方位置に、非接触型センサ２００が配置されているため、非接触型センサ２００は自動製氷機７の着脱の障害とならない。具体的には、製氷室６の上壁である断熱仕切り壁１７Ａの下面に上方へ窪んだ窪みが形成され、非接触型センサ２００は、断熱仕切り壁１７Ａから下方へ突出しない状態でこの窪みに取り付けられている。
【００４１】
何らかの原因で１回の規定給水量が供給されない場合や、製氷皿７への給水量を時間制御で行う方式において給水容器９内の貯水量が製氷皿７へ供給する１回の規定給水量よりも少ない場合では、製氷皿７が規定水量に満たない状況となる。このような場合、そのままの状態で待機させれば、次の製氷動作においてこの上に規定水量が供給されれば、製氷用水が製氷皿７Ｂからオーバーフローして、その水が下方の貯氷容器８や製氷室６に落ちてそこで凍ることになり、好ましくない。このため、このように製氷皿７が規定水量に満たない場合でも、所定の製氷工程と脱氷工程を行うようにして、製氷皿７Ｂを正常な空の状態に戻すようにすることが望ましい。
【００４２】
そのために、本発明では、製氷皿７Ｂの製氷小室７Ｂ１のうち、特定の製氷小室７Ｂ１１へ給水路５１Ａからの製氷用水が導入されるように、製氷皿７Ｂと給水路５１Ａとの位置関係を形成し、この製氷用水が最初に導入される特定の製氷小室７Ｂ１１の温度を検知するように非接触型センサ２００を配置して、特定の製氷小室７Ｂ１１に溜まった製氷用水の凍結を非接触型センサ２００で検出することによって、製氷終了動作を完結できるようにしている。具体的には、製氷室６の上壁である断熱仕切り壁１７Ａの下面に上方へ窪んだ窪みが形成され、非接触型センサ２００は、断熱仕切り壁１７Ａから下方へ突出しない状態でこの窪み内において、開口１００Ｅを通して製氷小室７Ｂ１１に向くように斜め下後方に向けて取り付けられている。
【００４３】
非接触型センサ２００の代表的なものとして、赤外線センサがある。その構成は、製氷皿７Ｂ内の水と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検知して電気抵抗が変化するサーミスタＡと、このような赤外線放射エネルギーを検知しないように隠蔽された状態で周囲温度を検知して電気抵抗が変化するもう一つのサーミスタＢとで構成され、この両サーミスタＡ、Ｂの抵抗値の差によって生じる電圧差が出力され、この出力に基づき制御回路部３００によって製氷皿７Ｂ内の水の温度が何℃であるかの検出をしており、制御回路部３００によって製氷皿７Ｂ内の水が凍結したことを判定して、脱氷工程に入るように制御することができる。
【００４４】
自動製氷機７の製氷皿７Ｂへの製氷用水の供給は、制御回路部３００からの制御信号によってソレノイド６６に所定時間通電することによって、永久磁石を内蔵した作動部材９０が上昇して開閉弁装置５１Ａが所定時間開き、給水容器９から自然落下方式によって給水路５１を通って製氷用水が供給される。製氷皿７Ｂは、長手方向を列方向として４個２列、５個２列、又は６個２列のように複数の製氷小室７Ｂ１に区分されて８乃至１２個の角型氷が作られる合成樹脂製である。また、貯氷容器８は、白色、透明、半透明又はその他の色の合成樹脂製であり、奥行きが左右幅に比して長い上面開口の箱状である。
【００４５】
図５に示すように、各製氷小室７Ｂ１間の区画壁の上端部には、この区画壁の一部を切り欠いて通水路７Ｂ２が形成されている。これによって、製氷小室７Ｂ１のうちの特定の製氷小室７Ｂ１１へ給水路５１からの製氷用水が供給されるとき、製氷小室７Ｂ１１をオーバーフローする製氷用水が通水路７Ｂ２を通って隣の製氷小室７Ｂ１へ流入する。このようにして製氷用水は順次隣の製氷小室７Ｂ１へ流入して、各製氷小室７Ｂ１が製氷用水で満たされる。この製氷用水の供給は上記のように時間制御されるものである。
【００４６】
給水容器９が前記弾性部材に係止されて所定位置に保持されたとき、冷蔵室３の背壁３２の内側に設けた給水容器検知スイッチ９Ｘ（図示せず）がＯＮするようになり、このスイッチのＯＮに基づき制御回路部によって後述の製氷サイクルが始動可能とすることができる。
【００４７】
図７を参照して自動製氷機７の動作を説明する。自動製氷機７の製氷運転は、冷却貯蔵庫１に設けた制御回路部３００によって制御される製氷工程と脱氷工程から構成される。所定量の製氷用水が注入されている給水容器９を冷却貯蔵庫１の所定位置へ収納することにより、前記給水容器検知スイッチがＯＮする。この状態において、前記冷凍温度室センサの検出温度が所定の低温以下、例えば、−１１℃（マイナス１１℃）以下であれば、手動操作にて製氷始動スイッチをＯＮすると、図７の左側に示すＴ１時点で制御回路部３００によって脱氷工程が開始し、電動機構７Ａが始動して製氷小室７Ｂ１が下側を向くように製氷皿７Ｂを反転して捻った後、製氷小室７Ｂ１が上面を向くように製氷皿７Ｂを正規の状態に復帰させる。これは、前回の製氷によって製氷皿７Ｂに氷が残っておれば、その上に給水すると水が下方の貯氷容器８へオーバーフローするため、これを防止するためである。製氷皿７Ｂが正規の状態に復帰したとき製氷皿位置検知スイッチ（図示せず）が動作し、制御回路部３００によって製氷工程が開始する。製氷工程の開始によって、制御回路部３００によってソレノイド６６へ所定時間通電され、作動部材９０が上昇して開閉弁装置５１Ａが開き、給水容器９から製氷皿７Ｂへ一回の製氷に要する所定量の製氷用水が自然落下にて自動給水される。ソレノイド６６が所定時間（図７のＴ２〜Ｔ３の時間）の通電後に非通電になると、開閉弁装置５１Ａが閉じる。
【００４８】
この製氷皿７Ｂへの給水によって、製氷小室７Ｂ１の温度が急速に上昇して０℃の点Ｔ４を越えるが、製氷室６の温度によって冷却されて略０℃の状態ＴＭとなる。この状態で、製氷小室７Ｂ１１の製氷用水の凍結状態は時々刻々非接触型センサ２００で検出する。製氷工程の進行に伴って製氷皿７Ｂ内の水が表面から徐々に凍結され、製氷小室７Ｂ１の水が凍結して氷となると、非接触型センサ２００で検出する製氷小室７Ｂ１１の温度が急速に低下する。それを非接触型センサ２００が検知し、この温度がＴＭよりも所定温度ＴＰ下がれば、例えば、１１℃下がれば、制御回路部３００によって製氷工程から脱氷工程へ移行する（図７の右側に示すＴ１時点）。脱氷工程が開始すると、電動機構７Ａが始動して製氷皿７Ｂを反転して捻り、製氷皿７Ｂ内の氷を下方の貯氷容器８へ落下せしめた後、製氷小室７Ｂ１が上面に向くように製氷皿７Ｂを復帰させ、前記製氷皿位置検知スイッチ（図示せず）が動作し、制御回路部３００によって脱氷工程を終了し製氷工程が開始する（図７に示す右側のＴ２時点）。
【００４９】
製氷工程の開始によって、上記同様に制御回路部３００によってソレノイド６６へ所定時間通電され、作動部材９０が上昇して開閉弁装置５１Ａが開き、給水容器９から製氷皿７Ｂへ一回の製氷に要する所定量の製氷用水が自然落下にて自動給水される。ソレノイド６６が所定時間（図７の右側に示すＴ２〜Ｔ３の時間）の通電後に非通電になると、開閉弁装置５１Ａが閉じる。この製氷皿７Ｂへの給水によって、製氷小室７Ｂ１の温度が急速に上昇して０℃の点Ｔ４を越えるが、製氷室６の温度によって冷却されて略０℃の状態ＴＭとなる。この状態で、上記同様に、製氷小室７Ｂ１１の製氷用水の凍結状態は時々刻々非接触型センサ２００で検出する。製氷工程の進行に伴って製氷皿７Ｂ内の水が凍結して氷となると、非接触型センサ２００によって検出する製氷小室７Ｂ１１の温度が急速に低下する。それを非接触型センサ２００が検知し、この温度がＴＭよりも所定の温度ＴＰ下がれば、例えば、１１℃下がれば、上記同様に、制御回路部３００によって製氷工程から脱氷工程へ移行する。以下、同様にして、製氷工程と脱氷工程の繰り返しによって、貯氷容器８へ氷が蓄えられる。
【００５０】
貯氷容器８内の氷の量は、図４に示すように、脱氷工程ごとに電動機構７Ａによって点線位置から実線位置へ向けて下降する検氷レバー７Ｃを備えている。検氷レバー７Ｃは製氷皿７Ｂの回動の邪魔にならないように製氷皿７Ｂの側方に配置されている。貯氷容器８内の氷の量は規定の満杯になると、この検氷レバー７Ｃがその氷によって下降が制限されるため、この状態を電気的に検知して次回の製氷工程へ入る前の製氷皿７Ｂへの給水を制御回路部３００によって中止する仕組みである。
【００５１】
冷却貯蔵庫１の各室の温度、各種の機能、各種の操作手順、非接触型センサ２００の検知に基づく自動製氷機７の運転状態等を、制御回路部３００によって冷却貯蔵庫１の前面等に設けた液晶等による表示部４００に表示することができる。
【００５２】
上記のように、非接触型センサ２００の検出出力である電圧によって、制御回路部３００は、製氷皿７Ｂ内の水の温度が何℃であるかの検出動作をするが、この動作のために、制御回路部３００は、非接触型センサ２００の検出出力である電圧を増幅するアンプ（増幅器）３０１を備えている。このアンプ（増幅器）３０１は、アンプ（増幅器）３０１ごとに特性のバラツキ幅が異なり、アンプ（増幅器）３０１ごとにその出力が一定せずバラツク。このため、それぞれのアンプ（増幅器）３０１の出力に基づいて制御動作を行うこととなり、冷却貯蔵庫１ごとに異なる制御が行われることなり、正規の製氷を行う上では好ましくない。
【００５３】
動作バラツキのないアンプ（増幅器）３０１を採用すれば自動製氷機７の制御動作が安定するが、そのようなものは高価である。また、動作バラツキのあるアンプ（増幅器）３０１であっても、アンプ（増幅器）３０１の回路抵抗値や容量等の調整をすればよいが、冷却貯蔵庫１ごとにそれを行うことは、効率的でなく、製造コストが嵩み好ましくない。このため、バラツキのある安価なものを採用しても安定した制御ができるようにすることが、コストアップも少なく好ましい。このための方式を以下に説明する。
【００５４】
先ず、図８に基づき第１の方式を説明する。図８のように、第１の冷却貯蔵庫１におけるアンプ（増幅器）３０１の出力３０２については、製氷時間において、非接触型センサ２００で製氷小室７Ｂ１１の温度を検出するとき、所定時間内、例えば、給水後の５分経過時から３５分までの３０分間での出力３０２の平均値Ｖ１を０℃又は略０℃の温度ＴＭ（符合３０３で示す）とし、制御回路部３００は、これを基準温度ＴＭとして、上記のように、ここから所定温度ＴＰ下がれば（例えば、１１℃下がれば）製氷工程から脱氷工程へ移行する制御を行うようにする。アンプ（増幅器）３０１の特性のバラツキは、そのアンプ（増幅器）３０１ごとに一定であるため、上記の３０分間での出力３０２の平均値Ｖ１の算出は１回のみでよいが、繰り返し行って更新した平均値Ｖ１データを採用してもよい。制御回路部３００はマイクロコンピュータ方式であるため、あらかじめ定めた動作プログラムによってこれらの動作をするように構成しておけばよい。
【００５５】
上記の第１の方式において、非接触型センサ２００による製氷小室７Ｂ１１の温度検出は、例えば、クロックパルスによって１０ｍｓｅｃごとに非接触型センサ２００が出力する製氷小室７Ｂ１１の温度検出データ（電圧）を読み込み、この温度検出データを所定時間（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに平均し、この平均値を非接触型センサ２００による製氷小室７Ｂ１１の温度検出データとして採用し、これをアンプ（増幅器）３０１によって増幅し、これによって上記の制御を行うようにしている。このように所定期間での平均したデータを採用することにより、途中で雑音が入ってきてもそれが無視されるようになり、非接触型センサ２００による製氷小室７Ｂ１１の温度検出が安定したものとなる。また、上記の基準温度ＴＭを氷点温度０℃とすることによって、制御回路部３００による安定動作が得られる。
【実施例２】
【００５６】
実施例１では、非接触型センサ２００によって製氷小室７Ｂ１１の温度を検出しているが、この製氷小室７Ｂ１１内の水（又は氷）の表面温度を検出していることとなる。そして、冷却貯蔵庫１では製氷時間を短縮するために、電動圧縮機２４と送風機３１のＯＮ時には、この製氷皿７Ｂに多くの冷気が吹き付けられる。これにより、製氷小室７Ｂ１１内の水（又は氷）の表面が冷却される。このように、送風機３１のＯＮ・ＯＦＦによる検出温度のバラツキが多少生じてしまう。そこで、このバラツキを減衰した第２の方式を提案する。
【００５７】
この第２の方式では、上記のように、冷凍室５が所定の下限設定温度まで低下すると、冷凍温度室への冷気循環用第１送風機３１を停止（ＯＦＦ）するため、冷却貯蔵庫１におけるアンプ（増幅器）３０１の出力３０２については、第１送風機３１が停止（ＯＦＦ）したときに、製氷小室７Ｂ１１の温度を非接触型センサ２００で検出した電圧を０℃又は略０℃の温度ＴＭとし、制御回路部３００は、これを基準温度として、上記のように、ここから所定温度ＴＰ下がれば（例えば１１℃下がれば）、製氷工程から脱氷工程へ移行する制御を行うようにする。この場合も、上記の基準温度を氷点温度０℃とすることによって、制御回路部３００によって安定した動作が得られる。
【００５８】
この第２の方式においても、上記同様に、非接触型センサ２００による製氷小室７Ｂ１１の温度検出は、例えば、クロックパルスによって１０ｍｓｅｃごとに非接触型センサ２００による製氷小室７Ｂ１１の温度検出データを読み込み、この温度検出データを所定時間（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに平均し、この平均値を非接触型センサ２００による製氷小室７Ｂ１１の温度検出データとして採用し、これをアンプ（増幅器）３０１によって増幅し、これによって上記の制御を行うようにしている。このように所定期間での平均したデータを採用することにより、途中で雑音が入ってきてもそれが無視されるようになり、非接触型センサ２００による製氷小室７Ｂ１１の温度検出が安定したものとなる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、自動製氷機付き冷却貯蔵庫であるが、冷蔵室、冷凍室の配置関係は上記形態に限定されず、自動製氷機の着脱構造は上記に限定されない。このため、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り種々の冷却貯蔵庫に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る冷却貯蔵庫の正面図である。（実施例１）
【図２】本発明に係る冷却貯蔵庫本体を正面から見た説明図である。（実施例１）
【図３】本発明に係る冷却貯蔵庫の縦断側面図である。（実施例１）
【図４】本発明に係る自動製氷機に係る部分の断面図である。（実施例１）
【図５】本発明に係る製氷皿の平面図である。（実施例１）
【図６】本発明に係る制御回路構成図である。（実施例１）
【図７】本発明に係る自動製氷機の給水・製氷・脱氷における温度変化状態を示す図である。（実施例１）
【図８】本発明に係る温度検知のバラツキにおける製氷終了動作の説明図である。（実施例１）
【符号の説明】
【００６１】
１・・・冷却貯蔵庫
２・・・冷却貯蔵庫本体
３・・・冷蔵室
４・・・野菜室
５・・・冷凍室
６・・・製氷室
７・・・自動製氷機
７Ａ・・電動機構
７Ｂ・・製氷皿
７Ｂ１・・製氷小室
７Ｂ１１・・特定の製氷小室
８・・・貯氷容器
９・・・給水容器
２４・・・・電動圧縮機
２９・・・・第１蒸発器（冷却器）
３０・・・・第２蒸発器（冷却器）
３１・・・・第１送風機
３２・・・・第２送風機
５１・・・・給水路
５１Ａ・・・開閉弁装置
２００・・・非接触型センサ
３００・・・制御回路部
３０１・・・アンプ（増幅器）
３０２・・・アンプ（増幅器）の出力
【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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【図８】
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