(57)【要約】【課題】自動製氷機による製氷皿の反転速度を遅くして、離氷した氷によるロック現象を生じ難くできる冷蔵庫を提供する。【解決手段】モータにて駆動する駆動装置により、製氷皿を製氷位置から離氷位置まで正転し、この離氷位置で製氷皿内の氷を、該製氷皿下方に設置した貯氷容器内に離氷した後、前記製氷皿を前記駆動装置により反転して前記製氷位置に復帰させる製氷皿を有する冷蔵庫に於いて、上記反転時の回動速度を、上記正転時の回動速度より小さくしたので、反転運転時の、離氷した氷によるロック現象を生じ難くできるので、貯氷容器や庫内壁の破損頻度の少ない冷蔵庫を提供できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにて駆動する駆動装置により、製氷皿を製氷位置から離氷位置まで正転し、この離氷位置で製氷皿内の氷を、該製氷皿下方に設置した貯氷容器内に離氷した後、前記製氷皿を前記駆動装置により反転して前記製氷位置に復帰させる製氷皿を有する冷蔵庫に於いて、上記反転時の回動速度を、上記正転時の回動速度より小さくしたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記駆動装置を直流モータにより駆動すると共に、前記直流モータが発生する最大トルクを、上記反転時は、上記正転時より小さくしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記駆動装置を直流モータにより駆動すると共に、前記直流モータの端子間に印加する電圧を、上記反転時は、上記正転時より小さくしたことを特徴とする請求項１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た冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、利便性が良い為、冷蔵庫に自動製氷装置が備えられるようになってきている。この種の冷蔵庫に備えられた自動製氷装置の従来例を図６から図７にて説明する。先ず、図６に於いて（ａ）は製氷皿を上からみた平面図、図６（ｂ）は製氷皿の側面図を示している。図に於いて、製氷皿駆動装置１は製氷皿２を正転（例えば反時計方向）および反転
（例えば時計方向）させると共に、貯氷量検知センサー３を後述するように揺動させる構成としてある。そして、製氷皿２は一方を製氷皿駆動装置１の駆動部４に連結され、他方を機枠６に固定された従動軸５に支持されて、製氷位置と離氷位置とを回動域の両端として回動自在に支持されている。
【０００３】
７は割り型のケース８，９内に内蔵され、上記製氷皿駆動装置１の駆動源となる直流モータであり、該直流モータ７により前述した貯氷量検知センサー３を揺動させることにより、図示しない貯氷容器内の氷量を検知し、該貯氷容器が満杯でない時には、前記製氷皿２を前記直流モータ７により回動させて、製氷皿２を製氷位置から離氷位置まで正転し、この離氷位置で製氷皿２内の氷を離氷した後、前記製氷皿２を反転して前記製氷位置に復帰させるようにすると共に、上記反転時のトルクを上記正転時のトルクより小さくしていた。例えば、上記正転時は、図７に示すトランジスタＴｒ４をオンさせるとＴｒ１のベース電圧が下がって、トランジスタＴｒ１がオンして、直流モータ７は正転方向に回転する。また、図示しない制御装置によりトランジスタＴｒ３をオンさせるとＴｒ２のベース電圧が下がって、トランジスタＴｒ２がオンし、抵抗器Ｒで分圧され電源電圧よりも低い電圧が直流モータ７の端子間に加えられるため、該直流モータ７は低いトルク、例えば、正転時に比較して１／２から１／４程度に低いトルクで反転することにより、駆動系の保護をしていた。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２８１３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来例の図６から図７にて説明したように、貯氷量検知センサー３で、貯氷容器内の氷量を検知し、該貯氷容器が満杯でない時には、製氷皿２を製氷位置から離氷位置まで正転し、この離氷位置で製氷皿２内の氷を離氷した後、前記製氷皿２を反転して前記製氷位置に復帰させるようにしていた。
【０００６】
しかし、製氷皿２内の氷を離氷した時、該離氷した氷が一時的に前記製氷皿２の下部に堆積している場合は、製氷皿２の反転により氷が前記貯氷容器と製氷皿間でロックされる恐れが生じる。
【０００７】
ここで、従来例での離氷した氷によるロック現象について図８により説明する。図８は従来例における貯氷容器１１の要部断面説明図であり、貯氷容器１１の開口上部に、自動製氷機用の製氷皿１３と、手動にて氷を離氷する手動用製氷皿１４とが図示しない支持装置により併置されている。そして、貯氷容器１１内の氷１２の量は、図示しない貯氷量検知センサーで検知したときは、該貯氷容器１１内が満杯でない時であり、且つ、前記製氷皿１３から新たに離氷された氷１２ａが、該製氷皿１３下部に堆積している状態である。
上述した状態で、製氷皿１３が点線で示した離氷位置１３ａから元の製氷位置に戻ろうとして反転（例えば時計方向）し始めると、前記堆積した氷１２ａに当たって１３ｂのような途中の状態でロックされる恐れが生じる。
【０００８】
ここで、従来の製氷皿１３を反転（例えば時計方向）する速度は、通常、その正転時と同じ程度、例えば、離氷位置から製氷位置まで戻るための時間として１０秒から２０秒程度の早さであった。
【０００９】
従って、上述したような場合には、図８のようなロック現象が生じ易くなっていた。
また、従来の製氷皿１３を反転（例えば時計方向）する最大トルクはかなり大きく、例えば、従来例の図７で示したような抵抗器Ｒで分圧して低い電圧にしても８０kg・ｍ程度のトルクがあった。つまり、製氷皿１３を反転（例えば時計方向）する場合に通常の回動トルクは小さくても、該回動が阻止されると直流モータの特性上、その速度は落ちるが、回動トルクは通常の回動トルクより大きい最大トルクが発生するためである。
【００１０】
従って、上記ロックされたときの最大トルクがかなり大きくなるので、該ロックされた氷の一部１２ｃや１２ｄが貯氷容器１１や庫内壁１５を破損する恐れが生じる。しかし、前述した特開平６−２８１３０５号公報には、その具体的対処方法の提示が無い。
【００１１】
従って、本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、その目的とする所は、製氷皿の反転速度を遅くして、離氷した氷によるロック現象を生じ難くできる冷蔵庫を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するために、モータにて駆動する駆動装置により、製氷皿を製氷位置から離氷位置まで正転（例えば反時計方向）し、この離氷位置で製氷皿内の氷を、該製氷皿下方に設置した貯氷容器内に離氷した後、前記製氷皿を前記駆動装置により反転（例えば時計方向）して前記製氷位置に復帰させる製氷皿を有する冷蔵庫に於いて、上記反転時の回動速度を、上記正転時の回動速度より小さくしたので、反転運転時の、離氷した氷によるロック現象を生じ難くできるので、貯氷容器や庫内壁の破損頻度の少ない冷蔵庫を提供できる。
【００１３】
また、前記駆動装置を直流モータにより駆動すると共に、前記直流モータが発生する最大トルクを、上記反転時は、上記正転時より小さくしたので、万一、離氷した氷によるロック現象を生じた場合にも、該ロック現象により生じる貯氷容器や庫内壁への押し付け圧力を小さくできるので、貯氷容器や庫内壁の傷つき程度を少なくできる。
【００１４】
また、前記駆動装置を直流モータにより駆動すると共に、前記直流モータの端子間に印加する電圧を、上記反転時は、上記正転時より小さくしたので、印加電圧の大きさにより製氷皿の回転速度や最大トルクをコントロールできるので、ギヤ比を変える等の余分な機構的変更を必要としないので、製造コスト上有利な冷蔵庫を提供できる。
【発明の効果】
【００１５】
上述したように本発明は、モータにて駆動する駆動装置により、製氷皿を製氷位置から離氷位置まで正転し、この離氷位置で製氷皿内の氷を、該製氷皿下方に設置した貯氷容器内に離氷した後、前記製氷皿を前記駆動装置により反転して前記製氷位置に復帰させる製氷皿を有する冷蔵庫に於いて、上記反転時の回動速度を、上記正転時の回動速度より小さくしたので、反転（例えば時計方向）運転時の、離氷した氷によるロック現象を生じ難くできるので、貯氷容器や庫内壁の破損頻度の少ない冷蔵庫を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は本発明の第一の実施例における冷蔵庫本体を正面から見た説明図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ線の要部の拡大断面図である。
【００１８】
図１から図２に於いて、３１は冷蔵庫本体であり、この冷蔵庫本体３１は中央に冷凍温度室３５を設け、その冷凍温度室３５の上下に仕切り３９，４０にて区画された冷蔵温度室３２を有している。そして、冷蔵温度室３２は例えば上部を冷蔵室３３とし、下部を野菜室３４となるように構成してある。冷凍温度室３５は例えば前記冷蔵室の下部に製氷室３６と急速冷凍室３７を併置し、その下部を冷凍室３８となるように構成してある。
【００１９】
而して、冷蔵室３３には冷蔵食品を収納する他、後述する製氷皿５２に冷水を送る為の給水タンク４１を有している。
【００２０】
図２に示す５１は製氷室３６に設けられた自動製氷機であり、この自動製氷機５１が有する自動製氷機用製氷皿５２内に前記給水タンク４１内の冷水が給水ポンプ４２の稼動により給水パイプ４３を通り、且つ、前記製氷室３６内に臨ませた給水パイプの先端吐出口４３ａを通って給水されるように構成してある。
【００２１】
また、上記給水パイプ４３内の水の凍結、および、給水パイプの先端吐出口４３ａの水の凍結を防止できる給水パイプヒータ４４を、前記給水パイプの周囲若しくは近傍に設けてある。
【００２２】
４５は前記給水パイプの先端吐出口４３ａを保持すると共に、製氷室３６内の冷気が前記仕切３９内に侵入しないように構成されたパッキングである。
【００２３】
５３は前記自動製氷機用製氷皿５２や貯氷量検知センサー５６を駆動する駆動装置であり、該駆動装置５３内に駆動源として後述する直流モータ５４を内蔵してある。そして、前記直流モータ５４の回動により、前記自動製氷機用製氷皿５２を、製氷位置から離氷位置まで正転（例えば反時計方向）させて、この離氷位置で自動製氷機用製氷皿５２内の氷を離氷した後、前記製氷皿５２を反転（例えば時計方向）して前記製氷位置に復帰させるように構成してある。
【００２４】
５６は後述する貯氷容器５５内の貯氷量を検出する貯氷量検知センサーであり、５５は自動製氷機５１の自動製氷機用製氷皿５２から離氷された氷、及び、手動にて氷を離氷する手動用製氷皿５７から離氷された氷、を貯氷する貯氷容器である。
【００２５】
６１は冷凍温度室３５内及び冷蔵温度室３２内に、冷却室６２内に設置した冷却器６３にて生成した冷気を送風循環させて、前記冷凍温度室３５内および冷蔵温度室３２内を所定温度に冷却する送風機である。６５は冷気ダクトであり、６５ａ，６５ｂは冷凍温度室３５内を冷却出来るように設けた冷気吐出口であり、６５ｃは冷蔵温度室３２内を冷却出来るように設けた冷気吐出口である。
【００２６】
６４は冷却器６３に付着した霜を除霜する除霜ヒータであり、６６は冷凍サイクルの一環を成す圧縮機である。
【００２７】
６７は該冷蔵庫の周囲温度を検知する外気温度センサーであり、６８は冷凍温度室３５内の温度を検知する庫内温度センサーであり、１００は自動製氷機の運転制御を後述するように行う制御装置である。
【００２８】
次に、本冷蔵庫の自動製氷機５１の運転制御について図３により説明する。図３は本発明の一実施例における駆動回路の説明図であり、前述した制御装置１００の内部構成説明図である。
【００２９】
図に於いて、１０１，１０２は電源電圧であり、前述した直流モータ５４を回動できる２段階の電圧として設定してある。例えば電源電圧１０１は図２にて前述した製氷位置から離氷位置まで正転（例えば反時計方向）させて、且つ、この離氷位置で自動製氷機用製氷皿５２を捩じることにより、該製氷皿５２内の氷を離氷可能なトルクを発生できる電圧であり、電源電圧１０２は図２にて前述した離氷位置から製氷位置まで、後述するように緩やかに反転（例えば時計方向）することのできる電圧である。そして、１０３はそのコレクタ端子を電源電圧１０１に、エミッタ端子を制御部１０６に接続され、そのベース端子を制御部１０５に接続されたトランジスタであり、１０４は、そのコレクタ端子を電源電圧１０２に、エミッタ端子を制御部１０６に接続され、そのベース端子を制御部１０５に接続されたトランジスタである。
【００３０】
そして、直流モータ５４は、その端子を、前記直流モータ５４の回動方向を正転方向と、反転方向とに切り替え制御する制御部１０６に接続されている。
【００３１】
以下、上述した駆動回路の動作例について説明する。先ず、図２にて前述した冷却器
６３や圧縮機６６等よりなる冷凍サイクル及び送風機６１の運転により前述した自動製氷機用製氷皿５２内の水が凍結完了すると、該情報を制御部１０５が処理・判断して、トランジスタ１０３のみをＯＮさせ、同時に、制御部１０６に正転指令を出す。すると、電源電圧１０１に設定された比較的高い印加電圧により、直流モータ５４が回動し、前記製氷皿５２は製氷位置から離氷位置まで正転し、この離氷位置で製氷皿５２を捩じることにより、該製氷皿５２内の氷を貯氷容器５５内に離氷する。
【００３２】
前記自動製氷機用製氷皿５２の離氷が完了すると、該情報を制御部１０５が処理・判断して、トランジスタ１０３をＯＦＦさせ、且つ、トランジスタ１０４をＯＮさせ、同時に、制御部１０６に反転指令を出す。すると、電源電圧１０２に設定された比較的低い印加電圧により、直流モータ５４が回動し、前記製氷皿５２は離氷位置から製氷位置まで比較的緩やかに反転する。
【００３３】
従って、後述する図４に示すように、自動製氷機用製氷皿５２から離氷した氷によるロック現象を生じ難くできる構成とすることが出来る。
【００３４】
次に、図４により説明する。図４は前述した図２におけるＢ−Ｂ線の要部断面図であり、前述した図１から図２と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３５】
図４に於いて、５５は前述した貯氷容器であり、該貯氷容器５５の開口上部に、自動製氷機用製氷皿５２と、手動にて氷を離氷する手動用製氷皿５７とが図示しない支持装置により併置されている。そして、貯氷容器５５内の氷５８の量は、図２にて前述した貯氷量検知センサー５６で検知したときは、該貯氷容器５５内が満杯でない時であり、且つ、前記自動製氷機用製氷皿５２から新たに離氷された氷５８ａが、該製氷皿５２下部に堆積している状態である。
【００３６】
上述した状態で、製氷皿５２が点線で示した離氷位置５２ａから元の製氷位置に戻ろうとして反転（例えば時計方向）し始めると、該反転速度が緩やかなので、前記堆積した氷５８ａが、貯氷容器５５内での平均的高さ５８ｂとなるように崩れることにより、前記回動中の製氷皿５２ｂは、該離氷した氷でロックされること無く製氷位置に戻れるようになる。
【００３７】
従って、貯氷容器５５の側壁５５ａや庫内壁３６ａに前述した氷が圧着されないので、前記貯氷容器５５や庫内壁３６ａの傷つき頻度が減少できる。
【００３８】
次に、図５により説明する。図５は本発明の一実施例における回動速度とトルクの関係説明図、及び入力とトルクの関係説明図であり、前述した図１から図２にて例示した冷蔵庫で、その定格内容積がほぼ４００リットルクラスの冷蔵庫に搭載した自動製氷機についての発明者らの実験データ例である。
【００３９】
図に於いて、線Ｅ，Ｆは、前述した自動製氷機用製氷皿５２（図２の５２）が回動する時の回動速度とトルクとの関係を表す線であり、縦軸に回動速度を、横軸にトルクを表してある。
【００４０】
なお、横軸のトルク欄に表示したｔ１値は上記製氷皿５２を、単に、回動するときのトルクであり、ｔ３値は上記製氷皿５２内の凍結した氷を離氷するために、前述した離氷位置で製氷皿５２を捩じるのに必要とするトルクである。
【００４１】
そして、線Ｅは、図３にて前述した電源電圧１０１を、例えば、１２ボルト程度に設定し、前記電源電圧１０１にて印加された直流モータ５４（図３の５４）で駆動された駆動装置５３（図２の５３）により前記製氷皿５２（図２の５２）が前述した製氷位置から離氷位置まで正転（例えば反時計方向）する場合の回動速度とトルクとの関係を表す線である。
【００４２】
つまり、自動製氷機用製氷皿５２（図２の５２）は、製氷位置から離氷位置まで正転する場合は、線Ｅにて示すように、当初はトルクｔ１値でその回動速度をＥｔ１値で回動する。該回動を所定時間継続し、前記製氷皿５２が離氷位置まで正転すると該離氷位置で、前記製氷皿５２の一端が図示しない当接部等に当接し、多端を前記駆動装置５３（図２の５３）により、前記製氷皿５２を捩じるように回動するため、その負荷トルクは線Ｅに沿って増加してトルクはｔ３値となる。
【００４３】
そして、上述の離氷位置での離氷が完了すると、図３にて前述したように、直流モータ５４に電源電圧１０２、例えば、線Ｅの印加電圧のほぼ１／４から１／６程度の電圧を印加して、且つ、制御部１０６で反転の指示が出されるので、前記製氷皿５２は線Ｆに示す回動をする。つまり、前記離氷位置から製氷位置まで、緩やかな回動速度であるＦｔ１値で、且つ、トルクの大きさはｔ１値で反転（例えば時計方向）する。
【００４４】
つまり、正転時は線Ｅの関係にて回動するが、反転時は線Ｆの関係により回動するため、反転時の回動速度が緩やかとなるので、図４にて前述したように、製氷皿５２から離氷した氷によるロック現象を生じ難くできる構成となる。
【００４５】
なお、発明者らの実験データ例での回動速度は、前記製氷位置から離氷位置までの経過時間例で、Ｅｔ１値でほぼ１０〜１５秒程度、Ｆｔ１値でほぼ４０〜９０秒程度、また、トルクｔ１値は５〜１０kg・ｍ程度であり、トルクｔ３値は４０〜７０kg・ｍ程度であった。次に、入力とトルクの関係について、同じ図５により説明する。
【００４６】
図に於いて、線Ｇ，Ｈは、前述した駆動装置５３（図２の５３）の入力とトルクとの関係を表す線であり、縦軸に入力を、横軸にトルクを表してある。
【００４７】
そして、線Ｇは前述した線Ｅの条件と同一の印加電圧を加えた時、つまり、図３にて前述した電源電圧１０１を、例えば、１２ボルト程度に設定したときの実験データ例であり、前記線Ｈは前述した線Ｆ線の条件と同一の印加電圧を加えた時、つまり、図３にて前述した電源電圧１０２を前記線Ｇ時のほぼ１／４から１／６程度に設定したときの実験データ例である。
【００４８】
図の線Ｇ或いは線Ｈが示すように、上記入力とトルクとの関係はほぼ比例関係となる。しかし、前述した駆動装置５３（図２の５３）を駆動する直流モータ５４の性能上から負荷トルクがある程度以上の大きさになると回動が停止する。つまり、前記駆動装置５３がロック状態となるトルクが存在する。
【００４９】
そして、上記ロック状態となるトルクの大きさは、前記駆動装置５３に印加される電圧にほぼ比例する。発明者らの実験によれば、例えば、１２ボルト程度印加したＧｔ４の場合のロック時のトルクｔ４値は８０〜１００kg・ｍ程度であり、例えば、前記線Ｇ時のほぼ１／４から１／６程度の電圧を印加したＨｔ２の場合のロック時のトルクｔ２値は２０〜３０kg・ｍ程度であった。
【００５０】
つまり、図４にて前述した製氷皿５２の反転時に、万一、離氷した氷によるロック現象を生じた場合にも、該製氷皿５２を回動する最大トルクを小さくできるので、貯氷容器
５５（図４の５５）や庫内壁３６ａ（図４の３６ａ）の破損程度を小さくできる。
【００５１】
換言すれば、万一、ロック現象を生じた場合にも、前記貯氷容器５５や庫内壁３６ａが破損しない程度の最大トルクｔ２値となるように、前記線Ｇ時の印加電圧を適正に設定する構成とすることができる。
【００５２】
以上のように構成されているので、本発明は、製氷皿の反転時の回動速度を、上記正転時の回動速度より小さくしたので、反転運転時の、離氷した氷によるロック現象を生じ難くできるので、貯氷容器や庫内壁の破損頻度の少ない冷蔵庫を提供できる。
【００５３】
また、駆動装置が発生する最大トルクを、反転時は、正転時より小さくしたので、万一、離氷した氷によるロック現象を生じた場合にも、該ロック現象により生じる貯氷容器や庫内壁への押し付け圧力を小さくできるので、貯氷容器や庫内壁の傷つき程度を少なくできる冷蔵庫を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施例における冷蔵庫本体を正面から見た説明図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線の要部断面図。
【図３】本発明の一実施例における駆動回路の説明図。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ線の要部断面図。
【図５】本発明の一実施例における回動速度とトルクの関係説明図、及び入力とトルクの関係説明図。
【図６】従来製氷皿の平面図と側面図。
【図７】従来例における駆動回路の回路図。
【図８】従来例における貯氷容器の要部断面説明図。
【符号の説明】
【００５５】
３１…冷蔵庫本体、３２…冷蔵温度室、３３…冷蔵室、３４…野菜室、３５…冷凍温度室、３６…製氷室、３６ａ…庫内壁、３７…急速冷凍室、３８…冷凍室、３９〜４０…仕切、４１…給水タンク、４２…給水ポンプ、４３…給水パイプ、４３ａ…給水パイプの先端吐出口、４４…給水パイプヒータ、４５…パッキング、５１…自動製氷機、５２…自動製氷機用製氷皿、５３…駆動装置、５４…直流モータ、５５…貯氷容器、５６…貯氷量検知センサー、５７…手動用製氷皿、５８…氷、６１…送風機、６２…冷却室、６３…冷却器、６４…除霜ヒータ、６５…冷気ダクト、６５ａ〜６５ｃ…冷気吐出口、６５ｄ…冷気戻り口、６６…圧縮機、６７…外気温度センサー、６８…庫内温度センサー、１００…制御装置、１０１〜１０２…電源電圧、１０３〜１０４…トランジスタ、１０５〜１０６…制御部。
【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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