(57)【要約】  【課題】製氷室の温度をその他の冷凍室の温度から演算して製氷完了の判断を行うプログラムを搭載した冷蔵庫を提供する。  【解決手段】それぞれ独自に区画形成された製氷室２０および冷凍室５０と、製氷室扉２３と、各貯蔵室に蒸発器で冷却された冷気を送るための送風機１００と、冷凍室５０の温度を検知する冷凍室温度検知センサ５１と、製氷装置２１と、製氷装置２１や送風機１００に加えて蒸発器につながれた圧縮機等冷却システムを制御する制御装置６０とを備え、制御装置６０は冷凍室温度検知センサ５１の検知値をもとに、外気温度や扉２３の開時間を考慮して製氷室温度ｔ１を演算して製氷完了を判断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵温度帯に保たれた冷蔵室と、それぞれ独自に区画形成された製氷室および冷凍室と、前記製氷室の前面に配設された製氷室扉と、前記冷凍室の前面に配設された冷凍室扉と、各貯蔵室に蒸発器で冷却された冷気を送るための送風機と、前記冷凍室の温度を検知する冷凍室温度検知センサと、前記製氷室に内設された製氷装置と、前記製氷装置や前記送風機に加えて前記蒸発器につながれた冷媒圧縮機等冷却システムを制御する制御装置とからなり、前記制御装置は、前記冷凍室センサの検知温度をもとに製氷室温度し推測し、前記製氷室扉が開放された場合にあらかじめ定められた補正値を前記製氷室温度に加えて、これを製氷室温度とすることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記製氷プログラムは、前記冷凍室センサの検知温度をもとに推測した製氷室温度について、前記製氷室扉が開放された場合、開放時間と冷蔵庫の周囲温度の１次関数で求めた補正値を前記冷凍室温度検知センサの検知温度に加えて、これを製氷室温度とすることを特徴とした請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記製氷プログラムは、前記冷凍室温度検知センサの検知温度を基に演算された製氷室温度について、前記製氷室扉開閉一定時間後、再補正を実施することを特徴とした請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記製氷プログラムは、前記冷凍室温度検知センサの検知温度を基に演算された製氷室温度について、前記製氷室扉閉後に加算されていた補正値を一定値の割合で減算することを特徴とした請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記製氷プログラムは、前記冷凍室温度検知センサの検知温度を基に演算された製氷室温度について、前記製氷室扉閉後に、加算されていた補正値を一定時間後０とすることを特徴とした請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記製氷プログラムは、前記冷凍室温度検知センサの検知温度を基に演算された製氷室温度について、デフロストがあった場合には、補正値を０とすることを特徴とした請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記製氷プログラムは、前記冷凍室温度検知センサの検知温度を基に演算された製氷室温度について、前記冷媒圧縮機の動作時にのみ、補正値を使用することを特徴とした冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製氷皿を備えた製氷装置及びこの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、庫内の衛生状態を高めた冷蔵庫の商品化が求められており、その一環として製氷皿が取り外せて手洗いが可能な製氷装置が商品化されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら、上記従来の冷蔵庫について説明する。
【０００４】
図１０は、従来の冷蔵庫の扉を外した状態の正面図である。図１０において、１は本発明の冷凍冷蔵庫で、約３℃に制御される冷蔵室２、約５℃に制御される野菜室３、約−２０℃に制御される製氷室（冷凍室）４、冷凍室や製氷室に切換えられて使用される切換室５、約−２０℃に制御される冷凍室６が形成されている。冷蔵室２には仕切り棚７が配置されており、その冷蔵室２の下部右側には−１℃に温度制御される氷温室８が形成されており、下部左側には給水タンク９が配置されている。
【０００５】
また、野菜室３、切換室５、冷凍室６には、野菜室容器１０、切換室容器１１、冷凍室容器１２が配置されている。更に製氷室４には製氷皿１３や製氷皿からの氷を貯めるアイスボックス１４が配置されている。１５は給水タンク９から製氷皿に水を導くための給水管である。
【０００６】
図１１に示す２１は制御装置で、冷蔵室用蒸発器の除霜ヒータ２２、冷凍室用蒸発器の除霜ヒータ２３、冷蔵室用送風機２４、冷凍室用送風機２５、自動製氷装置の駆動装置と使用される駆動モータ（脱氷機構）２６、給水装置に使用される給水ポンプ２７、冷媒圧縮機２８などを制御するもので、例えば、マイクロコンピュータなどから構成されており、冷凍冷蔵庫の背面に設置される電装基板に配置されている（図示せず）。２９は冷凍室用温度検知センサーで、冷凍室４に取付けられこの冷凍室４の温度を検知するものである。
【０００７】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【０００８】
製氷装置において、製氷皿１３の検知温度と、冷凍室用温度検知センサー２９の検知温度と送風機２４の積算運転時間とに対する相関関係を予め求めておき、制御装置２１を、送風機の積算運転時間と、冷凍室用温度検知センサー２９の検知温度とから相関関係より製氷皿１３の温度を推定し、この推定した製氷皿１３の温度に基いて製氷完了と判断するように構成したので、製氷皿１３の温度を検知するセンサーを必要とせずに製氷皿１３での製氷完了を判断でき、製氷装置を安価にすることができる。
【特許文献１】特開２００３−１３０５１９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１３に温度検知センサを取り付ける必要はなくなるが、製氷室４内には温度検知センサを必要とすることから、取り付け場所を変えただけであり、コスト低減効果は限られたものになるという課題を有していた。
【００１０】
また、送風機２４の積算運転時間と冷凍室用温度検出センサ２９とからの相関関係より製氷皿１３の温度を推定して製氷完了を判断しており、潜熱変化状態と顕熱変化状態が混在する製氷の過程において、製氷皿の温度を正しく推定することは困難であり、製氷完了の判断を誤認識しやすいという課題を有していた。
【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為に、本発明の冷蔵庫は、冷蔵温度帯に保たれた冷蔵室と、それぞれ独自に区画形成された製氷室と冷凍室と、前記製氷室の前面に配設された製氷室扉と、前記冷凍室の前面に配設された冷凍室扉と、各貯蔵室に蒸発器で冷却された冷気を送るための送風機と、前記冷凍室の温度を検知する冷凍室温度検知センサと、前記製氷室に内設された製氷装置と、前記製氷装置や前記送風機に加えて前記蒸発器につながれた冷媒圧縮機等を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記冷凍室温度検知センサの検知値に基づいて製氷完了を判断したものである。
【００１２】
これによって、製氷皿や製氷室に温度検知センサが必要なくなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の冷蔵庫は、冷凍室温度検知センサの検知値に基づいて製氷室温度を演算して製氷完了を判断できるので、製氷室内の温度検知センサが必要なく、製氷装置を安価にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
請求項１に記載の発明は、冷蔵温度帯に保たれた冷蔵室と、それぞれ独自に区画形成された製氷室および冷凍室と、前記製氷室の前面に配設された製氷室扉と、前記冷凍室の前面に配設された冷凍室扉と、各貯蔵室に蒸発器で冷却された冷気を送るための送風機と、前記冷凍室の温度を検知する冷凍室温度検知センサと、前記製氷室に内設された製氷装置と、前記製氷装置や前記送風機に加えて前記蒸発器につながれた冷媒圧縮機等冷却システムを制御する制御装置とからなり、前記制御装置は、前記冷凍室センサの検知温度をもとに製氷室温度し推測し、前記製氷室扉が開放された場合にあらかじめ定められた補正値を前記製氷室温度に加えて、これを製氷室温度とすることにより、前記製氷区画内に温度検知センサが不要となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記冷凍室センサの検知温度をもとに推測した製氷室温度について、前記製氷室扉が開放された場合、開放時間と冷蔵庫の周囲温度の１次関数で求めた補正値を前記冷凍室温度検知センサの検知温度に加えて、これを製氷室温度とすることにより、簡潔なプログラムで比較的高い精度で製氷完了を判断できる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記冷凍室温度検知センサの検知温度を基に演算された製氷室温度について、前記製氷室扉開閉一定時間後、再補正を実施することにより、簡潔なプログラムで高い精度で製氷完了を判断できる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記冷凍室温度検知センサの検知温度を基に演算された製氷室温度について、前記製氷室扉閉後に加算されていた補正値を一定値の割合で減算することにより、製氷完了判断の精度を向上させることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、前記冷凍室温度検知センサの検知温度を基に演算された製氷室温度について、前記製氷室扉閉後に、加算されていた補正値を一定時間後０とすることにより、製氷完了判断の精度を向上させることができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、前記冷凍室温度検知センサの検知温度を基に演算された製氷室温度について、デフロストがあった場合には、補正値を０とすることにより、製氷完了判断の精度を向上させることができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、前記冷凍室温度検知センサの検知温度を基に演算された製氷室温度について、前記冷媒圧縮機の動作にのみ、補正値を使用することにより、製氷プログラムを簡略化できる。
【００２１】
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、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００２２】
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。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の扉を外した状態の正面図である。図２は本発明の実施の形態１における制御装置を示すブロック図である。図３は本発明の実施の形態１における動作を示すフローチャートである。図４は本発明の実施の形態１における各部の温度特性図である。図５は本発明の実施の形態１における製氷室の横方向の断面図である。図６は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の横方向の断面図である。図７は本発明の実施の形態１における製氷室扉開放時の製氷室室温と冷凍室センサ温度との乖離温度と、製氷室扉の開放時間との関係を示す温度特性図である。図８は本発明の実施の形態１における製氷室扉開放時の製氷室室温と冷凍室センサ温度との乖離温度と、冷蔵庫の周辺温度との関係を示す温度特性図である。図９は本発明の実施の形態１における製氷室扉長時間開放時の製氷室室温と冷凍室センサ温度との乖離温度と、製氷室扉の開放時間との関係を示す温度特性図である。
【００２４】
図１において、冷蔵庫本体１は、上から順に冷蔵室１０、製氷室２０、切替室３０、野菜室４０、冷凍室５０が区画形成されている。
【００２５】
本実施の形態の冷蔵庫では、冷蔵室１０および冷凍室５０はそれぞれ３段階に室温を選択できるようになっており、また切替室３０は冷蔵温度と冷凍温度を切替られるようになっている。
【００２６】
冷蔵室１０内には冷蔵室温度検知センサ１１が配設されており、冷蔵室１０の室温をコントロールしている。また、冷蔵室１０には回動式の冷蔵室扉が構成されており（図示せず）、冷蔵室扉の開閉状態を検知する扉スイッチ１２が配設されている。
【００２７】
製氷室２０内には製氷装置２１が配設されており、給水タンク１３から供給された水を製氷皿２２に貯めて製氷を行う。また製氷室２０には引き出し式の製氷室扉２３が構成されており、製氷室扉２３の開閉状態を検知する扉スイッチ２４が配設されている。
【００２８】
切替室３０内には切替室温度検知センサ３１が取り付けられており、切替室３０の室温をコントロールしている。また、切替室３０には引き出し式の切替室扉が構成されている（図示せず）。
【００２９】
野菜室４０には引き出し式の野菜室扉が構成されている（図示せず）。冷凍室５０内には冷凍室温度検知センサ５１が取り付けられており、冷凍室５０の室温をコントロールしている。また冷凍室５０には引き出し式の冷凍室扉５２が構成されており、冷凍室扉５２の開閉状態を検知する扉スイッチ５３が配設されている。
【００３０】
図２において、制御装置６０は、圧縮機７０、給水装置に使用される給水ポンプ８０、製氷装置２１の駆動装置として使用される駆動モータ９０、送風機１００などを制御するもので、例えば、マイクロコンピュータなどから構成されており、冷蔵庫本体１の背面に配置される電装基板に配置されている（図示せず）。
【００３１】
外気温度検知センサ１１０は冷蔵庫の周囲温度を検知する温度センサである。
【００３２】
なお、圧縮機７０、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次冷媒管で管状につないで冷媒回路を構成しているが図示しない。
【００３３】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。
【００３４】
図３において、まず、制御装置６０の演算機能である製氷プログラムは、外気温度と、各貯蔵室の温調設定、により、あらかじめ定められた基本製氷時間を選択する。
【００３５】
この基本製氷時間は、給水が開始されてから離氷をするまでの時間である。
【００３６】
次に、給水してから選択した基本製氷時間が経過した時点で、その間の各貯蔵室の扉開閉状況により製氷時間の延長要否を判断する。
【００３７】
つまり、基本製氷時間中に負荷変動が生じた場合は、扉の開放時間や室温の温度上昇幅により、あらかじめ定められた製氷時間の延長を行う。
【００３８】
最後に、製氷室温度ｔ１が−１０℃以下となった時点で製氷完了と判断して離氷を行う。
【００３９】
本実施の形態においては、製氷プログラムが製氷室温ｔ１と認識しているのは、冷凍室温度検知センサ５１の検出温度である。
【００４０】
図４において、冷凍室温度検知センサ５１と製氷室温度ｔ１は一定の乖離は示すも同期した特性であることが明らかになっており、一定の補正を行うことで、冷凍室温度検知センサ５１の検出温度から製氷温度ｔ１を推定することは可能である。前記一定の温度乖離をＫ０とする（数１）。
【００４１】
【数１】
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【００４２】
図５、図６において、本実施の形態では図４の温度特性を示す条件として、製氷室温度ｔ１は、製氷室２０へ吐出した冷気が製氷皿２２近傍を通過した後の温度とした。これに対して冷凍室温度検知センサ５１は冷凍室５０室内の風路において蒸発器への戻り空気温度を検知する場所に設置されている。
【００４３】
以上、冷凍室温度検知センサ５１の検知温度で製氷室温度ｔ１を推定して製氷完了を判断することとしたが、冷蔵庫の運転状況により先に述べた冷凍室温度検知センサ５１の検出温度と製氷温度ｔ１は乖離することがあり、よって運転条件により補正を加える必要が生じる。
【００４４】
図７、図８において、製氷室２０の扉２３が開放され、これを扉スイッチ２４が検知すると、圧縮機７０は運転状態を継続するが、送風機１００は停止する。この状態では、周囲の空気が製氷室２０内に流れ込むことで、製氷室温度ｔ１は冷凍室温度検知センサ５１と乖離して急激に上昇する。
【００４５】
ここで、周囲温度を一定にした場合、扉２３の開放中は、製氷室温度ｔ１と冷凍室温度検知センサ５１の検出温度が乖離し、この乖離は経過時間に比例することが明らかになった。
【００４６】
加えて、周囲温度が変化した場合、周囲温度により乖離の値も変化する。つまり、周囲温度が高ければ一定時間後の乖離の値も大きくなり、逆に周囲温度が低ければ乖離の値も小さくなる。
【００４７】
よって、扉２３が開放された場合は、開放されてからの経過時間と周囲温度の関数として乖離温度Ｋ３を（数２）で求めて製氷室温度ｔ１を補正した（数３）。
【００４８】
【数２】
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【００４９】
【数３】
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【００５０】
ただし、扉開放時間が長い場合は、図９のように庫内温度が周囲温度に近づくにつれて温度上昇は飽和してくる。そこで所定の時間以上開いていた場合は、乖離温度Ｋ４を（数４)から求めてＫ４から一定の割合で減算してＫ５を求める（数５）。そして製氷室温度ｔ１を補正する（数６）。
【００５１】
【数４】
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【００５２】
【数５】
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【００５３】
【数６】
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【００５４】
また、図９のように、扉２３閉後は製氷室温度ｔ１は下がっていき、一方冷凍室温度検知センサ５１の温度は扉２３開放の影響を受けて上昇するため、乖離温度Ｋ６は閉じられてからの経過時間の関数として求められる（数７）。
【００５５】
【数７】
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【００５６】
そして温度乖離Ｋ６は時間の経過とともに減少するため、一定時間後には扉開閉にともなう補正値は０とする。
【００５７】
また、デフロスト時には冷凍室５０、製氷室２０ともに温度が上昇し扉２３の影響が打ち消されるため、扉開閉にともなう補正値は０とする。
【００５８】
また、これまでの例は算出した製氷室温度ｔ１を製氷完了判断に使っていたが、製氷室温度ｔ１を精度よく推測し、ドア開閉等負荷変動があった場合に基本製氷時間の延長も行うため、製氷室温度ｔ１に基づいて圧縮機７０をＯＮ／ＯＦＦするだけでも精度の高い自動製氷が可能である。例えば製氷室温度−１３℃で圧縮機７０をＯＮ、−１６℃でＯＦＦという具合である。
【００５９】
以上のように、それぞれ独自に区画形成された製氷室２０と冷凍室５０において、本実施の形態の製氷プログラムは、冷凍室温度検知センサ５１の検出温度をもとに、外気温度や扉２３の開時間を考慮して製氷室温度ｔ１を演算して、製氷完了を判断しているので、製氷室２０内に別途温度検出センサ５１を設置する必要がなくコスト低減が図れる。
【００６０】
さらに、本実施の形態の製氷プログラムは、扉２３の開時間が長いときには製氷室温度を再補正するので、製氷完了制御の精度を向上させることができる。
【００６１】
さらに、本実施の形態の製氷プログラムは、デフロスト時には補正値を０とするため無駄なプログラム処理を省略できる。
【００６２】
さらに、本実施の形態の製氷プログラムは、製氷室温度ｔ１を精度よく推測し、ドア開閉等負荷変動があった場合に基本製氷時間の延長も行うため、製氷室温度ｔ１に基づいて圧縮機７０をＯＮ／ＯＦＦするだけでも精度の高い自動製氷が可能となりプログラムをよりシンプルに作成することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、冷凍室に設置した温度検知センサで製氷室の温度を演算して製氷完了制御を行えるので業務用冷蔵庫の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明による冷蔵庫の実施の形態１の扉を外した状態の正面図
【図２】本発明による冷蔵庫の実施の形態１の制御装置を示すブロック図
【図３】本発明による冷蔵庫の実施の形態１の動作を示すフローチャート
【図４】本発明による冷蔵庫の実施の形態１の各部の温度特性図
【図５】本発明による冷蔵庫の実施の形態１の製氷室の横方向の断面図
【図６】本発明による冷蔵庫の実施の形態１の冷蔵庫の横方向の断面図
【図７】本発明による冷蔵庫の実施の形態１の製氷室扉開放時の製氷室室温と冷凍室センサ温度との乖離温度と、製氷室扉の開放時間との関係を示す温度特性図
【図８】本発明による冷蔵庫の実施の形態１の製氷室扉開放時の製氷室室温と冷凍室センサ温度との乖離温度と、冷蔵庫の周辺温度との関係を示す温度特性図
【図９】本発明による冷蔵庫の実施の形態１の製氷室扉長時間開放時の製氷室室温と冷凍室センサ温度との乖離温度と、製氷室扉の開放時間との関係を示す温度特性図
【図１０】従来の冷蔵庫の扉を外した状態の正面図
【図１１】従来の冷蔵庫の制御装置図
【符号の説明】
【００６５】
１０  冷蔵室
２０  製氷室
２１  製氷装置
２３  製氷室扉
５０  冷凍室
５１  冷凍室温度検知センサ
５３  冷凍室扉
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１】
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【図２】
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