JPH04161786A - 除霜終了サーミスタの断線検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的〕 産業上の利用分野 本発明は、蒸発器の除霜運転の終了温度を検知するサー
ミスタの断線を判断する除霜終了サーミスタの断線検出
装置に関する。

従来の技術 従来此種除霜運転の終了温度を検出する温度検出装置と
して、例えば特公昭５６−４０７６７号公報に示す温度
検出回路がある。ここに示された構成は、一辺をサーミ
スタとする抵抗ブリッジ回路によって作動する出力トラ
ンジスタを設け、出力トランジスタは、エミッタ電極と
ベース電極とを抵抗ブリッジ回路に接続し、抵抗ブリッ
ジ回路の一隣接辺の抵抗とサーミスタに、サーミスタに
ベース電極を、抵抗にコレクタ電極を、アースにエミッ
タ電極をそれぞれ接続した断線検知用トランジスタを接
続し、出力トランジスタのエミッタ電極とアース間に、
サーミスタが断線したとき出力トランジスタのエミッタ
電位を定める抵抗を接続したものである。

発明が解決しようとする課題 前記構成にあっては、温度検出用に使用する出力トラン
ジスタのほかに、サーミスタの断線を検出する断線検知
用トランジスタが必要であることに加え、常にサーミス
タに対して抵抗が並列に接続されることとなる関係上、
出力トランジスタの出力を制御するためのエミッタ電位
が、サーミスタだけのときに比べて常に低くなる。しが
ち、温度を検出するとき及び断線を検出するときの雨検
出時において、断線検知用トランジスタに対して電流を
流さなければならず、経済的に非常に不合理なものであ
った。

そこで本発明にあっては、断線検出用と温度検出用の両
横出用に比較器を使用できるように構成した除霜終了サ
ーミスタの断線検出装置を提供するものである。

〔発明の構成〕

課題を解決するための手段 本発明の貯蔵庫の除霜制御装置は、上述の課題に鑑み為
されたもので、一辺を負特性サーミスタとし蒸発器の除
霜運転の終了温度を検出する抵抗ブリッジ回路と、この
ブリッジ回路の中点の電位差によって除霜終了信号を出
力する比較器と、この比較器の除霜終了信号により除霜
運転の終了を指示する制御器と、この制御器と比較器の
一方の入力端との間に接続される断線検出用抵抗とを備
え、制御器は、除霜運転中に断線確認信号を出力し、こ
の確認信号が出力されたときの比較器の出力に基づいて
サーミスタの断線を判断するようにした除霜終了サーミ
スタの断線検出装置を提供するものである。

また、サーミスタの断線検出時のみサーミスタに断線検
出用抵抗を並列接続させるために、制御器は、通電は高
電位の信号を出力し、除霜運転中定期的に断線確認信号
として低電位の信号を出力するようにした除霜終了サー
ミスタの断線検出装置を提供するものである。

作用 比較器は、断線確認信号が出力されたときだけ断線検出
用比較器として作用し、通常時は温度検出用比較器とし
て作用する。

また、除霜運転中において制御器から出力される断線検
出信号を低電位の信号としたことで、断線検出用抵抗は
断線検出時だけサーミスタに対して並列に接続されるこ
ととなる関係上、温度確認時と断線確認時とで断線確認
用抵抗の接続が変化するだけでなく、温度検出時には、
温度変化によるサーミスタ抵抗値の変化をそのまま比較
器の入力として取り込むように作用し、比較器の出力精
度向上に役立つ。

実施例 以下図面に基づき本発明の詳細な説明する。

１は冷凍冷蔵庫等の貯蔵庫を冷却する冷凍サイクルであ
って、圧縮機２．凝縮器３．減圧手段４及び蒸発器５を
備える。

ＩＯは冷凍サイクル中の蒸発器５に付着した霜を強制的
に除去するための除霜制御装置であり、圧縮機２の運転
時間（即ちＯＮ時間）が設定値ＴＯＮ（例えば１０時間
）を越えたとき除霜指令としての除霜開始信号を出力す
るタイマー等の除霜開始指令手段１１と、除霜開始信号
により蒸発Ｓ５の除霜運転を実行する加熱ヒータ等の除
霜手段１２と、除霜開始信号により起動して所定時間Ｔ
１（例えば５０分）経過後に第１の除霜終了信号を出力
するタイマー等の計時手段１３と、蒸発器５の空気出口
側に配設され蒸発器５の温度が所定温度１．（例えば５
℃）以上になったとき、第２の除霜終了信号を出力する
負特性サーミスタ２１にて代表される除霜終了温度セン
サ等からなる除霜終了指令手段１４と、第１あるいは第
２の除霜終了信号の何れか一方の信号により前記除霜手
段１２の除霜運転を終了させる後述の制御器としての制
御手段１５と、該制御手段１５がらの断線確認信号に基
づいて負特性サーミスタ２１の断線を検出する断線検出
装置２０と、サーミスタ２１が断線したと判断されたと
きに除霜手段１２をデユーティ−制御運転するための第
１〜第４タイマー１６〜１９とを備えている。

尚、本実施例においては、除霜開始指令手段１１、計時
手段１３．第１〜第４タイマー１６〜１９及び制御手段
１５は、マイクロコンピュータに組み込まれているもの
とする。

また、第１タイマー１６〜第４タイマー１９の各計時時
間は、それぞれＴ、、Ｔ、、Ｔ、及びＴ４であって、前
半の連続通電時間としてＴ７、後半のデユーティ−制御
時間としてＴ４がそれぞれ位置付けられ、デユーティ−
制御時間Ｔ４中においては、ＯＦＦ　（即ち自然除霜）
運転時間Ｔ、、ＯＮ（即ち加熱除霜）運転時間Ｔ、を交
互に繰り返すものである。ただし１本実施例においては
、（Ｔ。

＋Ｔ、）＜Ｔ、なる関係にしているが、特にこの大小関
係のみに限定されるものではない。

制御手段１５は、除霜開始指令手段１１から除霜開始信
号が出力されたとき、計時手段１３に計時開始指令を出
力するとともに除霜手段１２を動作させる。そして除霜
手段１２にて除霜運転が開始されて、蒸発器５の温度・
が設定温度ｔ８以上になったとき除霜終了指令手段１４
から出力される第２の除霜終了信号、若しくは、計時手
段１３がら出力される第１の除霜終了信号の何れが一方
の信号を入力したとき、制御手段１５は、除霜手段１２
の除霜運転を終了させて圧縮機２を駆動して冷却運転に
復帰させるとともに、除霜開始指令手段１１及び計時手
段１３をリセットする。

尚、通常状態を対象として、蒸発器５が所定温度以上に
なるまでに要する時間が、所定時間Ｔ。

よりも小さくなるようにヒータ加熱容量及び所定時間を
設定しているが、蒸発器への着霜量が多くて完全に除霜
できなかったとき、あるいは温度センサに異常があって
終了温度以上に至らなかったとき、もしくは除霜手段が
正規に作動しなかったとき等、通常状態とは異なる状況
となった場合には、第２の除霜終了信号が出力される前
に計時手段１３から第１の除霜終了信号が出力される。

そこで、この第１の除霜終了信号が出力されたときには
、それを記憶し、除霜開始指令手段１１の設定値Ｔ。Ｈ
を初期値（本例では１０時間）よりも小さい値に変更す
る。変更値は、初期値の半分以下に設定することが望ま
しく、本実施例では例えばＴ。Ｎ１５（即ち２時間）と
する。そして、冷却運転再開後、圧縮機２の運転時間が
この変更値以上となったときには、再度除霜運転を行う
。さらにこの再除霜運転のときに、計時手段１３から第
１の除霜終了信号が出力されたときには、制御手段１５
が、除霜終了指令手段１４等の制御対象部品に何らかの
異常があったものと判断する。このとき異常の報知を行
うようにするとよい。

一方、断線検出装置２０は、一辺を負特性サーミスタ２
１とした蒸発器５の除霜運転の終了温度を検出する抵抗
ブリッジ回路２２と、該ブリッジ回路２２の中点間の電
位差即ち抵抗２３と２４の接続点Ｐの電位■、と抵抗２
５とサーミスタ２１の接続点Ｑの電位Ｖ、どの差によっ
てＶ、≧ｖ０のとき除霜終了信号としての高電位の信号
を出力する比較器２６と、該比較器２６の除霜終了信号
により除霜運転の終了を指示する制御器１５と、該制御
器１５と前記比較器２６の一方の入力端（本例では一例
入力端）との間に接続される断線検出用抵抗２７とを備
えたものである。

尚、制御５１５は、除霜運転中において定期的（例えば
１分間毎）に断線確認信号としての低電位の信号（以下
り信号と称する）を出力するとともに、それ以外のとき
は温度確認信号としての高電位の信号（以下Ｈ信号と称
するンを出力して、各確認信号による比較９＃２６がら
の出力に基づきサーミスタ２１の断線検出及び除霜終了
温度の確認を行う。

即ち、制御器１５がらＨ信号が出力されているときには
、断線検出用抵抗２７は抵抗２５に並列接続されるため
、比較器２６は、温度変化に伴うサーミスタ２１の抵抗
変化によるｖｏの電圧変化を検知する温度確認手段とし
て作用する。一方、制御ｌ５ｉｓからＬ信号が出力され
たときには、断線検出用抵抗２７はサーミスタ２１に並
列に接続されることとなり、その合成抵抗が、断線検出
用抵抗２７の抵抗値に近似する場合（即ちサーミスタ２
１が断線してその抵抗値がその上限抵抗値を越えたとき
）に最大値となる。このとき（Ｖ　ｏ　＞　Ｖ２となっ
て）比較器２６がＬ信号を出力するため、比較器２６は
断線確認手段として作用する。

ここで、制御器１５は、断線確認信号を出力したときの
比較器２６からの出力がＨ信号であるときには、サーミ
スタ２１は正常であると判断し、比較６２６の出力がＬ
信号であるときには、サーミスタ２１が断線したものと
判断して除霜運転を終了させるとともに、次回の除霜運
転開始までの時間を短くする。また、除霜手段１２を通
常時の連ｌ／ＩＬ通電運転から、第１〜第４タイマー１
６〜１９の動作によるデユーティ−制御運転に移行させ
るとともに、計時手段１３による第１の除霜終了信号を
待機する。

また、制御器１５は、温度確認信号を出力して比較器２
６からＨ信号が出力されたときには、除霜終了温度に到
達したものと判断して除霜手段１２の除霜運転を終了さ
せる。

以上の構成に基づき除霜制御装置１０の動作説明を行な
う。ただし、貯蔵庫内には保冷物品が適宜収納され、庫
内温度ｔ、は所望の温度ｔ、７．をはるかに上回ってい
るものとし、まず冷却運転から説明する。

い）　１　ｋ＞　１．１１であることから、冷却運転制
御手段（図示せず）がＯＮ信号を出力して（第４図ステ
ップＳ２参照）、圧縮機モータが運転状態となり、庫内
を所望の温度迄引き下げる冷却運転（即ちプルダウン運
転）をｉｉなう一方、除霜開始指令手段１１が計時動作
を開始する（第４図ステップＳ２参照）。

（ｉｉ）冷却運転により温度検知手段２１にて検知され
た庫内温度ｔｋが所望の温度ｔつ１．を一定温度（本例
では１℃とする）だけ下回ると、冷却運転制御手段がＯ
ＦＦ信号を出力し、モータを停止させ、冷却を停止する
とともに、除霜開始指令手段１１が計時動作を一時停止
する。

（ｉｉｉ）冷却停止により庫内温度ｔ、が所望の温度を
１℃だけ上回ると、冷却運転制御手段が再びＯＮ信号を
出力して、圧縮機モータが運転状態となり、庫内の冷却
運転を行なうとともに除霜終了指令手段１１が計時動作
を再開する（この時点からサーモサイクル運転における
冷却が開始する）。

（ｉｖ）このサーモサイクル運転における冷却により、
庫内温度ｔｋが所望の温度ｔ、、、を１℃だけ下回ると
、冷却運転制御手段はＯＦＦ信号を出力するため、圧縮
機モータが停止して冷却を停止するとともに、除霜開始
指令手段１１が計時動作を一時停止する。

（ｖ）以下上述の（ｉｉｉ）（ｉｖ）の動作を繰り返し
て、庫内温度を所望の温度の上下１℃のディファレンシ
ャルでもって冷却しつつ、除霜開始指令手段１１は計時
動作を繰り返し行う。

（ｖｉ）そして、除霜開始指令手段１１による計時時間
が設定値Ｔ。Ｈになると（第４図ステップＳ４参照）、
除霜開始指令手段１１から除霜開始信号が出力されて（
同図ステップＳ、参照）、除霜手段１２による除霜運転
が実行される。

以下、この除霜運転について、第４図のフローチャート
に基づいてその制御動作を説明する。

■まず、ステップＳ１にて除霜開始指令手段１１から除
霜開始指令即ち除霜開始信号が出力されたか否かが判断
され、出力されてなければステップＳ２へ移行し、出力
されていれば計時手段１３の計時動作即ち所定時間Ｔ１
からの減算動作を開始して（ステップＳ７）、ステップ
Ｓ、にて計時手段１３から除霜終了指令即ち第１の除霜
終了信号が出力されているか否かが判断される。

■次に、第１の除霜終了信号が出力されていれば、ステ
ップＳ１゜で着霜量が多いため再度除霜が必要であると
いう印（即ち再除霜フラグ）があるか否かが判断され、
フラグが有ればステップＳ　ＩＩで再除霜フラグをリセ
ットしてステップＳ８．へ移行し、フラグが無ければス
テップＳ、！で再除霜フラグをセットし、ステップＳ’
ｓにて除霜開始指令手段１１の設定値Ｏ６Ｎを２時間に
セットして、゛ステップ５１４で除霜ヒータ１２への通
電をＯＦＦして、ステップＳ、へ復帰する。

■一方、第１の除霜終了信号が出力されていなければ、
温度確認信号としてのＨ信号が出力されて、ステップＳ
、にて除霜終了指令手段１４から除霜終了指令即ち第２
の除霜終了温度が出力されたか否かを判断し、出力され
ていなければステップＳ＋Ｓへ移行して断線確認信号と
してのし信号を出力してステップＳ１６・＼移行し、出
力されていればステップＳ　ｘ＋へ移行する。

０次に、ステップＳ’ｓでは、比較器２６の出力がして
あるか否かが判断され、出力がＨであればステップＳ１
へ復帰し、出力がしてあればステップＳ１□で除霜終了
温度センサ２１の異常信号を出力して異常を報知させ、
ステップＳ、で除霜ヒータ１２への通電をＯＦＦして除
霜運転を終了させ、ステップ５ｌｌｌで温度センサ２１
が異常である印即ち異常発生フラグをセットし、ステッ
プＳ、。で除霜開始指令手段１１の設定値Ｔ。Ｎを２時
間にセットしてステップＳ、へ復帰する。

■他方、ステップＳ　ｚ＋では除霜ヒータ１２への通電
をＯＦＦして除霜運転を終了させ、ステップＳ！！で除
霜開始指令手段１１の設定値を初期値ＴＯＮ（即ち１０
時間）のままセットして計時動作を開始させ、圧縮機２
を起動させて冷却運転を再開させる。即ち上述の（ｉ）
〜（ｉｖ）の動作を行う。

以上のように、計時手段１３による第１の除霜終了信号
にて除霜ヒータ１２の除霜運転を終了させたときには、
除霜終了指令手段１１の設定値を小さくして、冷却運転
時間を通常よりも短いものとすることにより、次回の除
霜運転で確実に融解しやすいように着霜量の大幅な増大
を抑制するようにしている。しかも、第１の除霜終了信
号が出力されたときには、再除霜フラグをセットして記
憶するとともに、次回の除霜終了がまた第１の除霜終了
信号によるものであった場合には、この再除霜フラグに
基づいて、何らかの異常が発生したものと判断する異常
検知モードに移行するようにすることも可能である。

次に、センサの異常発生が確認された後における除霜ヒ
ータ１２のデユーティ−制御運転について、第５図を参
照して説明する。

■まず、ステップＭ１で除霜終了指令の有無が判断され
、指令が無いときはステップＮ１〜Ｎ、においで順次Ｔ
１〜Ｔ４をセットしてステップＭ８．へ移行し、指令が
あればステップＭ、で断線検出装置２０から除霜終了セ
ンサ異常信号が出力されたか否かが判断され、出力され
ればデユーティ−制御運転としてのステップＭ、〜Ｍ　
１６へ移行し、出力されなければステップＭ、。で計時
手段１３の計時時間Ｔ、が終了したか否かが判断され、
終了していればステップＭｔ！にて除霜指令を解除し、
ステップＭ　２３で除霜ヒータ１２への通電をＯＦＦし
て除霜運転を終了させてステップＭ、へ復帰し、終了し
ていなければステップＭ　１１で除霜ヒータ１２をＯＮ
させてステップＭＩへ復帰する。

■一方、ステップＭ３ではＷ／！、１タイマー１６の計
時時間Ｔ、が経過したか否かが判断され、経過していな
ければステップＭ、で（”ｒａｔ）をＴ１に置き替えて
、ステップＭ、で除霜ヒータ１２をＯＮさせステップＭ
、へ復帰し、経過していればステップＭ４で除霜ヒータ
１２をＯＦＦさせる。次のステップＭ７で第２タイマー
１７の計時時間Ｔ！が経過したか否かが判断され、経過
してなければステップＭ、で（ＴＩ−１）をＴ２に置き
替えて、ステップＭ、でＴ、をセットしてステップＭｌ
Ｂへ移行し、経過していればステップＭ、。で除霜ヒー
タ１２をＯＮＬ、ステップＭ　１１で第３タイマー１８
の計時時間Ｔ、が経過したか否かが判断される。Ｔ。

が経過していなければステップＭ１１で（Ｔ、−１）を
Ｔ、に置き替え、ステップＭ　１３でＴ、をセットして
ステップＭ１．へ移行し、経過していればステップＭ１
４で除霜ヒータ１２をＯＦＦしてステップＭ１５へ移行
する。

■他方、ステップＭＩｉでは、第４タイマー１９の計時
時間Ｔ４が経過したか否かが判断され、経過していなけ
ればステップＭ１．で（Ｔ４−１　）を７４に置き替え
てステップＭ、へ戻り、経過したらステップＭ、へ移行
する。

このため、除霜終了温度センサ２１の断線時には、第１
タイマー１６〜第４タイマー１９の計時動作に基づく除
霜ヒータ１２のデユーティ−制御運転に移行する。しか
も、前半の時間Ｔ、を連続通電とし、その後の後半時間
Ｔ４をデユーティ−制御による通電率制御としたことで
、温度上昇の少ない前半段階を連続通電にて効率的に霜
を融解し、温度上昇が激しくなる後半段階を０Ｎ−ＯＦ
Ｆ交互運転にしてその温度上昇を抑制するようにして、
センサの断線時に全体の除霜時間が多少長くなっても、
不用意な温度上昇を避けた除霜運転（いわゆるフェイル
セーフ運転）を行うことができる。

〔発明の効果〕

以上詳述の如く本発明の請求項１によｔむば、除霜終了
温度検出手段に含まれる比較器を、温度確認用としてだ
けでなく断線検出用にも共通に使用することができ、従
来に比して電気部品を削減できる。

また請求項２によれば、断線確認信号が低電位の信号で
あるため、断線検出用抵抗が負特性サーミスタに並列に
接続され、それ以外のときはサーミスタの上流側の抵抗
に並列接続されるため、温度確認時と断線検出時とで、
比較器の温度変化により変動する側即ち比較対象側の電
位を異ならせることができ、共通使用による比較器の出
力に違いをもたせることができる。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の一実施例を示し、第１図はサーミスタの
断線検出装置の回路図、第２図は除霜制御装置のブロッ
ク回路図、第３図は冷媒回路図、第４図は断線検出の動
作の流れを説明するフローチャート、第５図は断線時の
デユーティ−制御運転による除霜運転の動作の流れを説
明するフローチャートである。 ｌ・・・冷凍サイクル、　２・・・圧縮機、　　５・・
・蒸発器、　　１０・・・除霜制御装置、　　１２・・
・除霜手段、１４・・・除霜終了指令手段、　　１５・
・・制御器、　２０・・・断線検出装置、　２１・・・
除霜終了温度センサ（負特性サーミスタ）、　　２２・
・・ブリッジ回路、２６・・・比較器、　２７・・・断
線検出用抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一辺を負特性サーミスタとし蒸発器の除霜運転の終
   了温度を検出する抵抗ブリッジ回路と、該ブリッジ回路
   の中点の電位差によって除霜終了信号を出力する比較器
   と、該比較器の除霜終了信号により除霜運転の終了を指
   示する制御器と、該制御器と前記比較器の一方の入力端
   との間に接続される断線検出用抵抗とを備え、前記制御
   器は、除霜運転中に断線確認信号を出力し、前記確認信
   号が出力されたときの前記比較器の出力に基づいて前記
   サーミスタの断線を判断してなる除霜終了サーミスタの
   断線検出装置。 ２、制御器は、通常は高電位の信号を出力し、定期的に
   断線確認信号として低電位の信号を出力してなる請求項
   １記載の除霜終了サーミスタの断線検出装置。