JPH0423192B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷蔵庫の電動圧縮機を任意に強制的
に運転する強制冷却運転制御装置に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 従来は、一般に強制冷却用のスイツチによつて
電動圧縮機、送風機を連続運転することで強制的
に庫内を低温度に冷やす運転を行なつている。そ
して、強制冷却運転終了後は設定温度まで高くな
らないと、冷却運転に入らないようになつてい
た。

この時間は一般的に２時間位を要し、電動圧縮
機、送風機の運転が庫内温度の上昇により開始さ
れた時、冷却器の温度、あるいはドア開閉による
冷蔵室の温度が高くなつていたりして、暖かい空
気が送風機により庫内に循環され、冷凍食品等、
保存食品の温度が一時的に高くなり、食品等に悪
影響をおよぼす欠点があつた。

発明の目的 本発明は冷却システムの冷却器や、冷蔵庫内の
温度上昇による暖気の循環をなくし、食品等に悪
影響しないように制御した冷蔵庫の強制冷却運転
制御装置を提供することを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために、本発明は強制冷却
運転終了後の次の冷却運転において、強制冷却用
スイツチの運転信号を入力して動作を開始し、所
定時間後に電動圧縮機の停止信号を出力する第１
タイマと、前記スイツチまたは第１タイマからの
電動圧縮機の停止信号を入力して動作を開始し、
所定時間毎に信号を出力する第２タイマと、第２
タイマからの信号を入力し、温度検出回路の設定
温度を低くした後、第２タイマの出力信号に同期
して初期の設定温度に段階的に変更する温度変更
回路とを設け、タイマの動作が停止するまで温度
変更回路により設定温度を低くして段階的に変化
させ冷却運転を行ない、タイマ停止後に動作点を
元にもどす冷却運転を行なうものである。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を添付図面に従い説明す
る。

１は庫内の冷凍室温度を検出する温度検出回路
で、コンパレータ２、抵抗R₁、R₂、R₃、サーミ
スタTH１で構成している。

この抵抗R₁、R₂はV_CC電源と接続され、抵抗R₁
とサーミスタTH１は直列接続し、この接続点と
コンパレータ２の１入力端子とを接続している。

また、前記抵抗R₂と抵抗R₃は直列接続され、
この接続点をコンパレータ２の１入力端子と接続
されている。前記サーミスタTH１と抵抗R₃の一
端はGNDと接続されている。

３は温度変更回路でトランジスタ４，５，６と
抵抗R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉で構成している。

前記抵抗R₄はトランジスタ４のコレクタと、
抵抗R₅はトランジスタ５のコレクタと、抵抗R₆
はトランジスタ６のコレクタとそれぞれ接続さ
れ、抵抗R₄、R₅、R₆の他端は各々接続されてい
る。また、抵抗R₄、R₅、R₆の接続点を抵抗R₂と
R₃の接続点と接続され、コンパレータ２の１入
力端子と接続されている。

前記トランジスタ４のベースと抵抗R₇、トラ
ンジスタ５のベースと抵抗R₈、トランジスタ６
のベースと抵抗R₉がそれぞれ接続され、トラン
ジスタ４，５，６のエミツタはGNDと接続され
ている。

７は制御回路でフリツプフロツプ回路からな
り、データ入力と出力が接続されている。８は
フリツプフロツプ回路でデータ入力と出力は接
続され、制御回路７のクロツク入力とフリツプフ
ロツプ回路８の出力と接続されている。

９はOR回路である。そして、コンパレータ２
の出力とOR回路９の１入力と接続され、OR回
路９の他入力はフリツプフロツプ回路８のＱ出力
と接続されている。OR回路９の出力は抵抗R₁₀
を介してトランジスタ１０のベースに接続されて
いる。

このトランジスタ１０のコレクタにはリレー１
１が接続され、エミツタはGNDに接続されてい
る。

このリレー１１は常開接点１２を有している。

１３は庫内を冷却する冷却システムの電動圧縮
機、１４は冷気を庫内の冷凍室と冷蔵室に冷気を
強制的に循環させる送風機、１５，１６は電源端
子、１７はドアスイツチである。電源端子１５は
電動圧縮機１３、ドアスイツチ１７に接続されて
いる。またリレー１１の常開接点１２は電源端子
１６と接続し、他端は電動圧縮機１３、送風機１
４に接続され、送風機１４とドアスイツチ１７は
接続されている。

１８は強制冷却用のスイツチでV_cc電源と接続
し他端は抵抗R₁₁、フリツプフロツプ回路８のク
ロツク入力と接続している。そして、抵抗R₁₁の
他端はGNDと接続している。フリツプフロツプ
回路８のＱ出力はAND回路１９、OR回路９の各
入力と接続されている。フリツプフロツプ回路８
のリセツト端子はワンシヨツト回路２０の出力と
接続されている。AND回路１９の出力はワンシ
ヨツト回路２０の入力と接続されている。ワンシ
ヨツト回路２０は入力が“１”から“０”の信号
の立下り時に正のパルス信号を発生する構成とな
つている。

２１は発振回路でゲート回路２２，２３および
抵抗R₁₂とコンデンサC₁から構成されている。

ゲート回路２２の１入力はフリツプフロツプ回
路８の出力と接続され、ゲート回路２２の他入
力は抵抗R₁₂とコンデンサC₁と接続されている。
そして、ゲート回路２２の出力とゲート回路２３
の入力は接続され、抵抗R₁₂の１端とも接続され
ている。

このゲート回路２３の出力はコンデンサC₁と
接続されている。

前記発振回路２１は抵抗R₁₂とコンデンサC₁で
決まる時定数により充放電サイクルを行ない発振
するように構成されており、ゲート回路２２の１
入力、すなわちフリツプフロツプ回路８の出力
と接続されている入力に“０”を与えている間、
発振を続け、“１”の時は停止する。

２４は第１タイマでフリツプフロツプ回路FF
１，FF２…FF７の７ケから構成し、それぞれの
Ｑ出力がクロツク入力と接続している。又それぞ
れの出力とデータ入力が接続されている。さら
にリセツト端子はそれぞれワンシヨツト回路２０
の出力と接続されている。この第１タイマ２４の
入力端子はゲート回路２３の出力と接続されてい
る。

２５は発振回路でゲート回路２６，２７および
抵抗R₁₃とコンデンサC₂から構成されている。

そして、ゲート回路２６の１入力は制御回路７
の出力と接続され、ゲート回路２６の他入力は
抵抗R₁₃とコンデンサC₂と接続されている。ゲー
ト回路２６の出力とゲート回路２７の入力は接続
され、抵抗R₁₃の１端とも接続されている。この
ゲート回路２７の出力はコンデンサC₂と接続さ
れている。

発振回路２５は抵抗R₁₃とコンデンサC₂で決ま
る時定数により充放電サイクル行ない発振するよ
う構成されており、ゲート回路２６の１入力、す
なわち制御回路７の出力と接続されている入力
に“０”を与えている間発振を続け、“１”の時
は停止する。２８は第２タイマでフリツプフロツ
プ回路FF８，FF９，FF１０，FF１１の４ケタ
から構成し、それぞれのＱ出力がクロツク入力と
接続している。又、それぞれの出力とデータ入
力が接続されている。

さらに、リセツト端子は第２タイマ２８の最終
段Ｑと接続されている。この第２タイマ２８の最
終段Ｑ出力は制御回路７のリセツト端子とも接続
されている。また第２タイマ２８は中間出力とし
てQ_A、Q_B、Q_Cをもち、中間出力Q_Aは抵抗R₉、Q_B
は抵抗R₈、Q_Cは抵抗R₇とそれぞれ接続されてい
る。

次に上記のように構成した回路の動作を説明す
る。

冷凍室内（図示せず）に配置されたサーミスタ
TH１は設定値より庫内温度が高い場合には抵抗
値が小さい状態にある。この時、制御回路７の
出力は“１”の状態にあり、発振回路２５は発振
動作せず停止状態にある。従つて第２タイマ２８
は動作しない。前記第２タイマ２８の中間出力
Q_A、Q_B、Q_Cは“１”の状態にあり、トランジス
タ４，５、および６はそれぞれ抵抗R₇、R₈およ
びR₉を介してオン状態にあり、抵抗₃、R₄、R₅、
およびR₆は並列接続された状態で合成抵抗をR_A
とすると R_A＝R₃R₄R₅R₆／R₃R₄（R₅R₆）＋R₅R₆（R₃＋R₄） となる。（R₄＞R₅＞R₆）とする。

庫内温度が高い場合には抵抗R₁とサーミスタ
TH１の分圧電位により抵抗R₂と合成抵抗R_Aで
の分圧電位の方が高いのでコンパレータ２の出力
は“１”である。

そしてOR回路９の１入力が“１”となるから
出力も“１”となり、抵抗R₁₀を介してトランジ
スタ１０はオン状態となり、リレー１１を励磁す
る。このリレー１１が励磁されるとその常開接点
１２が閉成し、電動圧縮機１３、送風機１４に電
源端子１５，１６を接続して、電動圧縮機１３と
送風機１４は始動し、庫内冷却を行なう。また、
冷蔵庫のドアが閉れらるとドアスイツチ１７は開
放状態となり、送風機１４は電源端子１５，１６
との接続か切れ、動作を停止し、その後、ドアが
閉じられると、ドアスイツチ１７は閉成され、再
び送風機１４は電源端子１５，１６と接続され
て、動作する。さらに、リレー１１が励磁中にド
アスイツチ１７の状態により送風機１４は動作又
は動作停止となる。

電動圧縮機１３、送風機１４の運転動作により
庫内温度が低下する。そして冷凍室の温度が低下
するとサーミスタTH１の抵抗が徐々に増加し、
設定値より温度が低くなると、サーミスタTH１
の抵抗が大となつて抵抗R₁とサーミスタTH１の
分圧電位は抵抗R₂と合成抵抗R_Aの分圧電位より
高くなり、コンパレータ２の出力は“０”とな
る。コンパレータ２の出力が“０”となると、
OR回路９の出力は“１”から“０”に変わり、
トランジスタ１０はオフ状態になり、リレー１１
は動作を停止する。リレー１１の動作停止により
常開接点１２は開成し、電動圧縮機１３、送風機
１４は電源端子１５，１６との接続が切れ、動作
を停止する。冷却運転の停止により庫内温度は
徐々に高くなり、サーミスタTH１の抵抗は小さ
くなり、庫内温度が高くなり設定値をこえるとサ
ーミスタTH１の抵抗値が小さくなり前記したよ
うにコンパレータ２の出力が“１”となり、電動
圧縮機１３、送風機１４は再び動作を始め、冷却
運転に入る。前記の様に冷却運転、停止を繰り返
し、冷蔵庫は設定された温度に保たれる。

次に強制冷却運転について説明する。

強制冷却スイツチ１８がオフ状態の場合、フリ
ツプフロツプ回路８のクロツク入力は“０”の状
態にあり、Ｑ出力も“０”である。また出力は
“１”であり、従つて発振回路２１は停止状態に
あり、第１タイマ２４は動作しない。

前記強制冷却用のスイツチ１８が作動されオン
となると、フリツプフロツプ回路８のクロツク入
力は“０”から“１”となり、フリツプフロツプ
動作を行ないＱ出力は“０”から“１”に、出
力は“１”から“０”に変わる。前記強制冷却用
のスイツチ１８は作動した時だけオンし、すぐに
オフとなるスイツチである。

発振回路２１の入力はフリツプフロツプ回路８
の出力が“０”となると発振を開始し、第１タ
イマ２４はカウント動作を行なう。そして、フリ
ツプフロツプ回路８のＱ出力が“１”となると
OR回路９の１入力が“１”となり、サーミスタ
TH１の状態によるコンパレータ２の出力状態に
かかわらずOR回路９の出力は“１”となり、前
記のようにトランジスタ１０はオン状態となり、
リレー１１は励磁し、常開接点１２は閉成し、電
動圧縮機１３、送風機１４は電源端子１５，１６
と接続され、始動し強制冷却運転に入る。強制冷
却運転により庫内温度が低下し、サーミスタTH
１が設定値より低いことを検出してもOR回路９
はフリツプフロツプ回路８のＱ出力が“１”であ
ることから出力は“１”であり、冷却運転は続け
られる。

発振回路２１はフリツプフロツプ回路８の出
力が“０”であるから発振を継続し、第１タイマ
２４は入力パルスをカウントし続ける。

カウント動作が進むと最終段Ｑ出力、すなわち
フリツプフロツプ回路FF７の出力が“０”に
なる。

フリツプフロツプ回路FF７の出力が“０”
になるとAND回路１９の１入力が“０”となり
出力は“１”から“０”になる。AND回路１９
の出力が“１”から“０”に立下がると、ワンシ
ヨツト回路２０はこのパルスの立下がりに同期し
て、出力に正のパルスを１個出力する。ワンシヨ
ツト回路２０のパルス信号により第１タイマ２４
のリセツト端子及びフリツプフロツプ回路８のリ
セツト端子にこの信号が送られ、それぞれリセツ
トされる。第１タイマ２４はカウントした内容が
すべて“０”となる。またフリツプフロツプ回路
８もリセツトされ、出力は“０”から“１”と
なり発振回路２１は発振を停止する。また、制御
回路７はフリツプフロツプ回路８の出力が
“０”から“１”に変化するとクロツク入力も
“０”から“１”となり、フリツプフロツプ動作
し、Ｑ出力は“０”から“１”に、出力は、
“１”から“０”に変化する。

そして、制御回路７の出力が“０”となると
発振回路２５は発振を開始し、第２タイマ２８の
クロツク入力にパルスが入力され、第２タイマ２
８はカウント動作を行なう。第２タイマ２８の中
間出力Q_Aは発振回路２５の発振と同時に“１”
から“０”となる。

第２タイマ２８の中間出力Q_Aが“０”となる
と抵抗R₉を介してトランジスタ６はオン状態か
らオフ状態になり、抵抗R₆には電流が流れなく
なり、コンパレータ２の１入力は抵抗R₂と抵抗
R₃、R₄、R₅との合成抵抗R_B （R_B＝R₃R₄R₅／R₃（R₄＋R₅）＋R₄R₅ただし、（R_A＜ R_B））との分圧電位が入力されることになる。

従つて通常の冷却運転中の分圧電位より高くな
り、サーミスタTH１の抵抗値が高い状態、すな
わち庫内温度の設定値が通常冷却運転中より低い
状態まで抵抗R₁とサーミスタTH１の分圧電位が
抵抗R₂と合成抵抗R_Bの分圧電位より低くなり、
コンパレータ２の出力は“１”となることにな
る。強制冷却運転が終了すると前記のように設定
温度が低くなつても庫内は十分冷やされている為
コンパレータ２の出力は“０”であり、OR回路
９の２入力共に“０”になり、出力は“０”とな
つてトランジスタ１０はオフ状態になり、電動圧
縮機１３、送風機１４の動作は停止する。強制冷
却運転が終了し、庫内温度が徐々に上昇し、低目
に変化された設定温度まで上昇すると、抵抗R₁
とサーミスタTH１の１分圧電位より抵抗R₂と合
成抵抗R_Bの分圧電位の方が高くなり、コンパレ
ータ２の出力は“１”となり、OR回路９の１入
力が“１”となつてトランジスタ１０はオン状態
でリレー１１は励磁される。従つて、電動圧縮機
１３、送風機１４は始動し、冷却運転に入る。

冷却運転により庫内温度が低下するとサーミス
タTH１の抵抗値が増加し、抵抗R₁とサーミスタ
TH１の分圧電位が、抵抗R₂と合成抵抗R_Bの分圧
電位より高くなり、コンパレータ２の出力は
“０”となる。

コンパレータ２の出力が“０”となるとトラン
ジスタ１０はオフ状態となり、リレー１１は動作
を停止し、常開接点１２は開成し、電動圧縮機１
３、送風機１４は動作を停止する。冷却運転の停
止により庫内温度が徐々に高くなり、サーミスタ
TH１の抵抗は小さくなり、前記の様にコンパレ
ータ２の出力が“１”となり電動圧縮機１３、送
風機１４は再び動作を始め冷却運転に入る。そし
て、発振回路２５の動作により第２タイマ２８が
動作し、時間t₁（第２図t₁の状態）の間はコンパ
レータ２の入力は前記合成抵抗R_Bと抵抗R₂の分
圧電位とサーミスタTH１と抵抗R₁の分圧電位と
の比較でコンパレータ２が動作し、出力が“０”
か“１”となり、前記した様に冷却運転と停止を
繰り返す。

前記第２タイマ２８の動作により時間t₁を経過
するとタイマ２８の中間出力Q_Aは“０”から
“１”に変化し、中間出力Q_Bが“１”から“０”
になる（第２図t₁終了時の状態）。

そして、第２タイマ２８の中間出力Q_Aが“１”
になり、Q_Bが“０”になると、トランジスタ６
はオフ状態からオン状態に、トランジスタ５はオ
ン状態からオフ状態になる（第２図t₁終了時の状
態）。従つてコンパレータ２の１入力は抵抗R₂と
抵抗R₃、R₄、R₆との合成抵抗 R_C（R_C＝R₃R₄R₆／R₃（R₄＋R₆）＋R₄R₆ただし、（R_A＜
R_C ＜R_B））との分圧電位が入力されることになる。
従つて、第２タイマ２８の中間出力Q_Aが“０”
の間、すなわち、t₁時間中（第２図t₁の状態）よ
り庫内温度が少し高目でコンパレータ２の出力は
“１”となるよう動作するが、通常冷却運転中よ
りは庫内温度の設定値が低い状態まで抵抗R₁と
サーミスタTH１の分圧電位が抵抗R₂と合成抵抗
R_Cの分圧電位より低くなり、コンパレータ２の
出力は“１”になる。

このコンパレータ２の出力が“１”になると、
前記のように電動圧縮機１３、送風機１４は始動
し、冷却運転に入り、庫内温度が低下し、サーミ
スタTH１の抵抗値が増加するとコンパレータ２
の出力は“０”となり、電動圧縮機１３、送風機
１４は停止する。

また、第２タイマ２８の中間出力Q_Bが“０”
の間、すなわちt₂時間の間（第２図t₂の状態）は
合成抵抗R_Cと抵抗R₂の分圧電位と抵抗R₁とサー
ミスタTH１の分圧電位の各入力状態によりコン
パレータ２は動作し、出力が“１”あるいは
“０”となり、このコンパレータ２の出力状態に
より、前記した様に冷却運転、停止を繰り返す。

次に発振回路２５の動作により第２タイマ２８
のカウント動作が進み（t₁＋t₂）時間が経過する
と、第２タイマ２８の中間出力Q_Bは“０”から
“１”に、Q_Cは“１”から“０”となる（第２図
t₂終了の状態）。

そして、タイマ２８の中間出力Q_Bが“１”に
なり、Q_Cが“０”になるとトランジスタ５はオ
フ状態からオン状態に、トランジスタ４はオン状
態からオフ状態になる。従つてコンパレータ２の
１入力は抵抗R₂と抵抗R₃、R₅、R₆との合成抵抗
R_D（R_D＝R₃R₅R₆／R₃（R₅＋R₆）＋R₅、R₆ただし、（R_A＜
R_D ＜R_C＜R_B））との分圧電位が入力されることにな
る。従つて、第２タイマ２８の中間出力Q_Bが
“０”の間、すなわちt₂時間中（第２図t₂の状態）
より庫内温度が少し高目でコンパレータ２の出力
は“１”となるよう動作する。そして、通常冷却
運転中よりは庫内温度の設定値が低い状態まで抵
抗R₁とサーミスタTH１の分圧電位が抵抗R₂と合
成抵抗R_Dの分圧電位より低くなり、コンパレー
タ２の出力は“１”になる。コンパレータ２の出
力が“１”になると、電動圧縮機１３が冷却運転
に入る。冷却運転により庫内温度が低下すると、
前記コンパレータ２の出力は“０”となり冷却運
転を停止する。第２タイマ２８の中間出力Q_Cが
“０”の間、すなわち、t₃時間（第２図t₃の状態）
の間は抵抗R₁とサーミスタTH１の分圧電位と、
抵抗R₂と合成抵抗R_Dの分圧電位の各入力状態に
よりコンパレータ２は動作し、前記電動圧縮機１
３が冷却運転と停止の繰り返しをする。第２タイ
マ２８のカウント動作が進み（t₁＋t₂＋t₃）時間
（第２図t₃終了時の状態）が経過すると第２タイ
マ２８の最終段Ｑ出力が“１”となり、制御回路
７および第２タイマ２８のリセツト端子はそれぞ
れリセツト信号を入力される。そして制御回路７
の出力は“１”となりゲート回路２６の１入力
は“１”となり発振回路２５は発振停止となる。
第２タイマ２８がリセツトされると中間出力Q_A、
Q_B、Q_C、は“１”に、最終段Ｑ出力は“０”に
なり、第２タイマ２８はカウント動作をしない。
また、第２タイマ２８の中間出力Q_A、Q_B、Q_Cが
すべて“１”となるとトランジスタ４，５，６は
すべてオン状態となり、再び抵抗R₃、R₄、R₅、
R₆はすべての並列状態になり抵抗R₂と合成抵抗
R_Aの分圧電位がコンパレータ２の１入力となり、
通常の設定温度に戻り、前記の様に冷却運転、停
止を繰り返し、設定温度に庫内は保たれる。

従つて、前記の様に強制冷却運転は一定時間毎
に設定温度を低目から段階的に高くし、通常の設
定温度に戻り、冷却運転を行なうことになる。

再び強制冷却用のスイツチ１８が作動されオン
すると前記の様に強制冷却運転に入る。強制冷却
運転は第１タイマ２４によりタイムセーフの間続
けられるが、このタイムセーフ以内に停止したい
場合は強制冷却用スイツチ１８を再び作動させ
る。

フリツプフロツプ回路８のデータ入力は出力
が“０”であることから、クロツク入力が“０”
から“１”になると動作し、Ｑ出力は“１”から
“０”となる。第１タイマ２４はワンシヨツト回
路２０によりリセツトされ、フリツプフロツプ回
路８のＱ出力により強制冷却運転を終了する。こ
の強制冷却運転後は前記の様にコンパレータ２の
動作点を第２タイマ２８により段階的に変化させ
冷却運転、停止を繰り返し、その後通常冷却運転
に戻り、設定温度に庫内が保たれる。

発明の効果 以上の説明からも明らかなように本発明は電動
圧縮機、送風機の強制運転後にタイマを作動させ
このタイマが動作中は温度検出回路の動作点を低
目から所期の設定温度へ段階的に変化させて、タ
イマが停止後に温度検出回路の動作点を元にもど
すので、強制運転終了後に冷却運転を早めに行な
つて、冷却器の温度あるいはドア開閉による冷蔵
室の温度が高くなつたりして庫内に高温の空気が
循環するのを防ぎ、充分に冷えた冷気を送風機に
より循環させることができるので保存食品を良好
に貯蔵できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の冷蔵庫の強制冷却
運転制御装置を示す電気回路図、第２図は同第１
図の強制冷却運転後に動作する第２タイマのタイ
ムチヤート図である。 １……温度検出回路、３……温度変更回路、７
……制御回路、１３……電動圧縮機、１４……送
風機、１８……スイツチ、２４……第１タイマ、
２８……第２タイマ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 庫内を冷却する冷却システムの電動圧縮機
   と、冷気を庫内の冷凍室と冷蔵室とに強制的に循
   環させる送風機と、冷凍室の庫内温度を検出し設
   定温度と比較して前記電動圧縮機の運転または停
   止信号を出力する温度検出回路と、常開接点を有
   しこの接点閉成時、前記電動圧縮機の運転または
   停止信号を出力する強制冷却用スイツチと、前記
   スイツチの運転信号を入力して動作を開始し、所
   定時間後に前記電動圧縮機の停止信号を出力する
   第１タイマと、前記スイツチまたは第１タイマか
   らの前記電動圧縮機の停止信号を入力して動作を
   開始し、所定時間毎に信号を出力する第２タイマ
   と、前記第２タイマからの信号を入力し、前記第
   ２タイマの動作開始に同期して、前記温度検出回
   路の設定温度を低くした後、前記第２タイマの出
   力信号に同期して所期の設定温度に段階的に変更
   する温度変更回路とからなる冷蔵庫の強制冷却運
   転制御装置。