JPH0771854A

JPH0771854A - 電気冷蔵庫の通電制御装置

Info

Publication number: JPH0771854A
Application number: JP30630593A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Togawa; 秀一戸川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-07-02
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 1995-03-17

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】電気冷蔵庫内の各電気機器に電力を供給する
通電制御装置に関し、各電気機器の異常および消費電力
の急増を事前に検知し、強制的に通電状態を遮断するこ
とによって異常な発熱および消費電力の急増を回避す
る。【構成】各電気機器に流れる電流値を検出する電流検
出装置２１ａ〜２２ｇと、各電気機器および電源装置間
に各電気機器別に設置した電流遮断装置と、電流検出装
置が異常電流を検出したときに対応する電気機器の電流
遮断装置を制御して対応する電気機器への通電を強制的
に遮断する制御装置とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気冷蔵庫内に設置さ
れている各電気機器へ電力を供給するための電気冷蔵庫
の通電制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気冷蔵庫は庫内の冷却到達温度に合わ
せて冷却装置および除霜装置等の各電気機器を通電制御
している。したがって、庫内が冷却不十分の状態にあっ
ては、冷却装置の各電気機器を複数台同時に通電制御し
て庫内が所定の冷却温度に到達するまで冷却運転を行
う。

【０００３】また、電気冷蔵庫は各貯蔵室に庫内温度補
償用の保温ヒータを設け、貯蔵室の仕切り部分にも露付
き防止用のヒータを設けることが多い。これらの電気機
器も複数台同時に通電制御して過冷却の防止および除霜
等を行う。しかも、この場合はヒータの発熱エネルギー
を補うべく、冷却装置の各電気機器を運転して熱負荷に
相当する冷却装置の電気エネルギーを増大させ、庫内の
冷却温度を維持するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電気冷蔵庫
は各電気機器を連続して通電状態とすることが多く、場
合によっては２４時間連続して通電状態とし、無人状態
で運転することも多い。このため、部品故障や外部障害
等によって電気機器が故障すると、定格電流の５〜１０
倍の異常電流が流れ、この状態が一定時間以上継続する
と、発熱エネルギーによって周辺部品の絶縁破壊や熱変
形を招き、最悪時には発火にいたることもある。とくに
最近の電気冷蔵庫は筺体等に多くの樹脂材料を使用して
いるため、内部の電気機器から発火すると燃焼速度が早
く、類焼により被害を増大させるといった不都合があ
る。

【０００５】また、電気冷蔵庫は安全規格である電気用
品取締法によって通産省の認可を必要とする。この場
合、電気冷蔵庫の規格は消費電力によって区分され、さ
らに電動機器の定格消費電力と電熱機器の定格消費電力
とによって区分され、さらに数値別に、例えば１００Ｗ
を超え２００Ｗ未満まで、２００Ｗを超え３００Ｗ未満
まで等に区分されている。したがって、消費電力が過渡
的に短時間でも急増して区分範囲を超える場合は、通産
省の新たな認可を必要とする。

【０００６】本発明の目的は、各電気機器の異常または
消費電力の急増を事前に検知し、強制的に通電状態を遮
断することによって、各電気機器の異常な発熱または消
費電力の急増を回避することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による電気冷蔵庫
の通電制御装置の請求項１に記載の発明は、電気冷蔵庫
内の各電気機器に流れる電流値を検出する電流検出装置
と、各電気機器および電源装置間に各電気機器別に設置
した電流遮断装置と、電流検出装置が異常電流を検出し
たときに対応する電気機器の電流遮断装置を制御して対
応する電気機器への通電を強制的に遮断する制御装置と
を設ける。

【０００８】また、本発明による電気冷蔵庫の通電制御
装置の請求項２に記載の発明は、電気冷蔵庫内の各電気
機器および電源装置間に各電気機器別に設置した複数の
通電装置と、各電気機器の消費電力を監視して所定の消
費電力範囲を超過した場合に当該超過した電気機器に対
応する通電装置を強制的に遮断する制御装置とを設け
る。

【０００９】

【作用】本発明の請求項１の構成において、制御装置は
庫内の各電気機器に流れる電流値を電流検出装置によっ
て順次監視し、ある機器に異常電流が連続して通電され
たことを検知すると、その機器に対応する電流遮断装置
を制御して電源装置からその機器に流れる電流を遮断
し、異常電流が継続して流れることにより生じる不具合
を未然に防止する。

【００１０】また、本発明の請求項２の構成において、
制御装置は庫内の各電気機器の消費電力を順次監視して
いき、ある電気機器の消費電力の急増を検知すると、そ
の電気機器に対応する通電装置を制御して通電を強制的
に遮断し、消費電力が規定範囲を超過するのを未然に防
止する。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明が適用される電気冷蔵庫の正
面図である。冷蔵庫本体１は、冷凍室２および冷蔵室３
が仕切り壁４によって区切られており、冷凍室２には冷
凍室扉５が、冷蔵室３には冷蔵室扉６が、それぞれ取り
付けられ、さらに冷蔵室扉６には開閉を検知するドアス
イッチ７が取り付けられている。

【００１２】図２および図３は、前述した電気冷蔵庫の
側断面図およびその一部拡大断面図である。冷凍室２内
には、後部の壁に巻線部８ａを有する冷却循環用ファン
モータ８が設置され、その下部に冷却器９が、その下部
に霜取り用のヒータ１０がそれぞれ設置されている。ま
た、冷凍室２の上壁には庫内の温度を計測するサーミス
タ構成の温度センサ１１が設置されている。

【００１３】また、冷蔵室３内には、後部の壁に庫内照
明用の庫内灯１２が設置され、ドアスイッチ７を介して
電源に直列に接続されている。また、冷蔵室３の背部に
は冷媒圧縮用の電動圧縮機１３および凝縮機の放熱用凝
縮ファンモータ１４が設置されている。

【００１４】図４は、本発明による通電制御装置の第１
の実施例を示すブロック図である。本実施例は前述した
各電気機器、すなわち霜取り用ヒータ１０、冷却循環用
ファンモータ８（定格電流約０.2Ａ）、電動圧縮機１３
（同約２Ａ）および放熱用凝縮ファンモータ１４（同約
０.2Ａ）が、それぞれ電流検出装置２１ａ，２１ｂ，２
１ｃ，２１ｄ、および電流遮断装置としての通電制御リ
レー２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄをそれぞれ介して
交流電源２３に接続されている。ここで、霜取り用ヒー
タ１０は電熱機器であり、ファンモータ８、電動圧縮機
１３およびファンモータ１４は電動機器である。

【００１５】また、電流検出装置２１ａ〜２１ｄの検出
出力は制御装置２４に入力されている。通電制御リレー
２２ａ〜２２ｄの接点は制御装置２４からの指令によっ
て開閉制御される。制御装置２４は、内部にＡＬＵ（Ar
ithmetic Logic Unit)、プログラムメモリ、データメモ
リ等が集積されたワンチップマイクロコンピュータで構
成されており、基準クロック発振器２５からのクロック
信号によって駆動される。また、温度センサ１１で測定
した庫内の温度を示すアナログ信号が、Ａ／Ｄ変換器２
６でディジタル信号に変換されて制御装置２４に入力さ
れる。

【００１６】次に、図５に示すフローチャートを参照し
ながら本実施例の動作について説明する。まず、電源が
投入されると、制御装置２４は各電気機器の定格電流等
の初期値を読み取り（ステップＳ１）、次いで監視対象
とする電気機器を選択する（ステップＳ２）。この例で
は霜取り用ヒータ１０、冷却循環用ファンモータ８、電
動圧縮機１３、放熱用凝縮ファンモータ１４の順で監視
していくので、電源投入直後は霜取り用ヒータ１０を選
択する。

【００１７】次いで、制御装置２４は電流検出装置２１
ａ〜２１ｄのうち現在監視している機器に対応する検出
装置から電流値を読み取り（ステップＳ３）、先に読み
取った初期値と比較して異常電流が流れているか否か判
断する（ステップＳ４）。

【００１８】異常電流が流れていないと判断した場合
は、温度センサ１１で測定した庫内温度を読み取り（ス
テップＳ５）、予め設定した温度範囲内であるか否か判
断する（ステップＳ６）。所定の温度範囲内であれば、
適性に冷却されているので通電制御リレー２２ａ〜２２
ｄの接点を開き、霜取り用ヒータ１０、冷却循環用ファ
ンモータ８、電動圧縮機１３および放熱用凝縮ファンモ
ータ１４の通電を停止する（ステップＳ７）。

【００１９】所定の温度範囲以下であれば、過冷却であ
るので通電制御リレー２２ａの接点を閉じ、通電制御リ
レー２２ｂ〜２２ｄの接点を開き、霜取り用ヒータ１０
のみ通電して冷却運転を停止する（ステップＳ８）。所
定の温度範囲以上であれば、冷却不十分であるので通電
制御リレー２２ａの接点を開き、通電制御リレー２２ｂ
〜２２ｄの接点を閉じて冷却運転を開始する（ステップ
Ｓ９）。

【００２０】ステップＳ７〜Ｓ９での処理が終了する
と、ステップＳ２の処理に戻り、次の監視対象の電気機
器を選択して前述した処理を繰り返す。こうして各電気
機器を順次繰り返し監視していき、冷却運転を断続的に
制御することによって庫内の温度を所定の温度範囲内に
維持する。なお、ステップＳ８またはＳ９の処理でリレ
ーの接点が開いたときは、次の処理でステップＳ３およ
びＳ４の処理をジャンプしてもよいが、この例ではステ
ップＳ３で電流値ゼロを検出したときはステップＳ４で
正常電流と判断し、ステップＳ６に進むようにしてい
る。

【００２１】この一連の処理の繰り返しにおいて、制御
装置２４が監視中の電気機器の異常電流を検知すると
（ステップＳ４）、制御装置２４はその機器に対応する
通電制御リレーの接点を開いて強制的に回路を遮断し
（ステップＳ１０）、一定時間経過した後に（ステップ
Ｓ１１）、ステップＳ２の処理に戻る。

【００２２】例えば、ファンモータ８の巻線部８ａが何
らかの原因によって短絡し、大電流が突流したとする
と、約２Ａの電流が流れるが、家庭用ブレーカはこの程
度の電流では動作しないため、この状態が継続すると発
熱により温度が上昇し、周辺部材が軟化して短絡スパー
クによる発火が周辺材料に引火することも有り得る。し
かし、本実施例では電流検出装置２１ｂによってファン
モータ８に流れる異常電流を検知し、通電制御リレー２
２ｂによって回路を強制的に遮断するので、異常な発熱
にいたる前に回避することができる。

【００２３】この一連の動作を、図６に示す駆動状態図
を参照して説明する。まず、当初は冷却運転を行ってい
るので、冷凍室温度（図ａ）が下降し、冷却装置の電気
機器（例えばファンモータ８）の通電制御リレー２２ｂ
（図ｂ）が閉じており、電流検出装置２１ｂ（図ｃ）に
は約０.1Ａの定格電流が流れている。また、周辺部材の
温度（図ｄ）も下降している。

【００２４】時点ｔ１になると、制御装置２４が過冷却
であると判断し、通電制御リレー２２ｂ〜２２ｄの接点
を開いて冷却運転を停止する。これによって冷凍室の温
度および周辺部材の温度が徐々に上昇する。時点ｔ２に
なると、制御装置２４が冷凍室の温度が所定の温度範囲
以上になったことを検知し、通電制御リレー２２ｂ〜２
２ｄの接点を閉じて冷却運転を再開する。これによって
冷凍室の温度および周辺部材の温度が再び下降する。こ
うして冷却運転とその停止とを繰り返し、冷凍室の温度
を所定の温度範囲（−１５〜−２５℃）に維持する。

【００２５】この状態において、時点ｔ10で電流検出装
置２１ｂがファンモータ８に約２Ａの異常電流が流れた
ことを検知すると（図ｃ）、制御装置２４は時点ｔ11で
通電制御リレー２２ｂの接点を開き、ファンモータ８と
交流電源２３との回路を強制的に遮断する。これによっ
てファンモータ８に異常電流が継続して流れるのを防止
し、周辺部品の絶縁破壊や熱変形を未然に防止する。

【００２６】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図７は、本発明が適用される電気冷蔵庫の概略的
側断面図で、前述した図２の構成と同一部分には同一符
号を付して説明する。

【００２７】本実施例は、冷蔵室３内の庫内灯１２の上
方に電動ダンパ駆動用電動機１５が設置され、庫内灯１
２の下方に庫内保温ヒータ１６が設置されている。ま
た、仕切り壁４の前面に仕切板露付き防止ヒータ１７が
取り付けられている。その他の構成は前述の図２に示す
構成と同一である。

【００２８】図８は、本発明による通電制御装置の第２
の実施例を示すブロック図である。通電制御する電気機
器は、冷却循環用ファンモータ８（定格電流約０.2
Ａ）、電動圧縮機１３（同約２Ａ）、放熱用凝縮ファン
モータ１４（同約０.2Ａ）および電動ダンパー駆動用電
動機１５（同約１.5Ａ）等の電動機器と、霜取り用ヒー
タ１０（同約１.5Ａ）、庫内保温ヒータ１６（同約０.1
Ａ）および仕切板露付き防止ヒータ１７（同約０.2Ａ）
等の電熱機器とである。

【００２９】これらの電気機器は常時通電しなくとも冷
蔵庫の主要冷却機能には支障がない制御機器（コントロ
ール機器）であるので、これらの各機器を通電制御する
ことによって消費電力の増大を防止する。これに対して
能動機器（エネルギー変換機器）は冷蔵庫の主要冷却機
能を果たすので、通電制御の対象としない。

【００３０】図８において、前述した各電気機器は、通
電装置として機能する通電リレー２２ａ〜２２ｇを介し
て電源装置２３に接続されている。すなわち、霜取り用
ヒータ１０は通電リレー２２ａを介して、ファンモータ
８は通電リレー２２ｂを介して、電動圧縮機１３は通電
リレー２２ｃを介して、ファンモータ１４は通電リレー
２２ｄを介して、電動ダンパ駆動用電動機１５は通電リ
レー２２ｅを介して、庫内保温ヒータ１６は通電リレー
２２ｆを介して、仕切板露付き防止ヒータ１７は通電リ
レー２２ｇを介して、それぞれ電源装置２３に接続され
ている。

【００３１】通電リレー２２ａ〜２２ｇの各接点は制御
装置２４からの指令によって開閉制御される。制御装置
２４は、内部にＡＬＵ（Arithmetic Logic Unit)、プロ
グラムメモリ、データメモリ等が集積されたワンチップ
・マイクロコンピュータで、基準クロック発振器２５か
らのクロック信号によって駆動される。また、制御装置
２４は温度センサ１１で測定した庫内の温度を示すアナ
ログ信号がＡ／Ｄ変換器２６でディジタル信号に変換さ
れて入力される。

【００３２】次に、図９に示すフローチャートを参照し
ながら本実施例の動作について説明する。まず、電源が
投入されると、制御装置２４は予め各電気機器別に設定
されている消費電力値を読み取る（ステップＳ２１）。
ここで、各電気機器の消費電力値は、ファンモータ８お
よび１４が約１２Ｗ、電動ダンパ駆動用電動機１５が約
８Ｗ、電動圧縮機１３および霜取り用ヒータ１０が約１
５０Ｗ、庫内保温ヒータ１６が約１０Ｗ、仕切板露付き
防止ヒータ１７が約２０Ｗである。

【００３３】次いで、監視対象とする電気機器を選択す
る（ステップＳ２２）。この例では冷却用ファンモータ
８から順に監視していくので、電源投入直後は冷却用フ
ァンモータ８を選択する。

【００３４】次いで、制御装置２４は現在通電している
電気機器の消費電力の合計を求め（ステップＳ２３）、
消費電力が増大しているか否か判断する（ステップＳ２
４）。消費電力が増大していないと判断した場合は、温
度センサ１１で測定した庫内温度を読み取り（ステップ
Ｓ２５）、予め設定した温度範囲内であるか否か判断す
る（ステップＳ２６）。所定の温度範囲内であれば、適
性に冷却されているので全ての通電リレー２２ａ〜２２
ｇの接点を開き、全ての電気機器への通電を停止する
（ステップＳ２７）。

【００３５】所定の温度範囲以下であれば、過冷却であ
るので除霜装置の通電リレーの接点を閉じ、冷却装置の
通電リレーの接点を開く。すなわち、通電リレー２２
ａ，２２ｆ，２２ｇの各接点を閉じて霜取り用ヒータ１
０、庫内保温ヒータ１６、仕切板露付き防止ヒータ１７
のみ通電し、冷却装置への通電は停止する（ステップＳ
２８）。

【００３６】所定の温度範囲以上であれば、冷却不十分
であるので冷却装置の通電リレーの接点を閉じ、除霜装
置の通電リレーの接点を開く。すなわち、通電リレー２
２ｂ〜２２ｄ，２２ｅの各接点を閉じて冷却用ファンモ
ータ８、電動圧縮機１３、凝縮ファンモータ１４、電動
ダンパ駆動用電動機１５のみ通電し、除霜装置への通電
は停止する（ステップＳ２９）。

【００３７】ステップＳ２７〜Ｓ２９での処理が終了す
ると、ステップＳ２２の処理に戻って次の監視対象の電
気機器を選択して前述した処理を繰り返す。こうして各
電気機器を順次繰り返して監視していき、冷却運転を断
続的に制御することによって庫内の温度を所定の温度範
囲内に維持する。なお、ステップＳ２８またはＳ２９の
処理でリレーの接点が開いたときは、次の処理でステッ
プＳ２４の処理をジャンプしてもよい。

【００３８】この一連の処理の繰り返しにおいて、制御
装置２４が監視中の電気機器の消費電力増大を検知する
と（ステップＳ２４）、制御装置２４はその機器に対応
する通電リレーの接点を開いて強制的に通電を遮断し
（ステップＳ３０）、一定時間経過した後に（ステップ
Ｓ３１）、ステップＳ２２の処理に戻る。

【００３９】例えば、ファンモータ８が通電されると定
格電流は約０.2Ａであるが、何らかの原因でそれ以上の
電流が流れ、消費電力が増大することが有り得る。制御
装置２４はそれを検知して通電リレー２２ａを強制的に
遮断し、消費電力が増大に至る前に回避する。

【００４０】次に、前述した一連の動作を、図１０に示
す駆動状態図を参照して説明する。同図において、図
(a) は冷凍室の温度変化を示し、図(b) は電動圧縮機１
３の通電リレー２２ｃの開閉状態を示し、図(c) は冷却
用ファンモータ８の通電リレー２２ｂの開閉状態を示
し、図(d) は凝縮用ファンモータ１４の通電リレー２２
ｄの開閉状態を示し、図(e) は総合消費電力の変化を示
す。

【００４１】まず、当初は冷却運転を行っているので、
冷凍室温度（図ａ）が下降し、冷却用圧縮電動機１３の
通電リレー２２ｃ（図ｂ）が閉じて約２Ａの定格電流が
流れている。このときの総合消費電力は約２００Ｗであ
る（図ｅ）。

【００４２】時点ｔ１になると、制御装置２４が過冷却
であると判断し、冷却装置関係の通電リレーの接点を開
いて冷却運転を停止する。これによって冷凍室の温度お
よび周辺部材の温度が徐々に上昇する。時点ｔ２になる
と、制御装置２４が冷凍室の温度が所定の温度範囲以上
になったことを検知し、再び冷却装置関係の通電リレー
の接点を閉じて冷却運転を再開する。これによって冷凍
室の温度が再び下降する。こうして冷却運転とその停止
とを繰り返し、冷凍室の温度を所定の温度範囲（−１５
〜−２５℃）に維持する。

【００４３】この状態において、時点ｔ10で例えばファ
ンモータ８に消費電力増大の電流が流れ、総合消費電力
が増大したことを制御装置２４が検知すると（図ｅ）、
制御装置２４は時点ｔ11でファンモータ８の通電リレー
２２ｂの接点を開き、ファンモータ８と電源装置２３と
の回路を強制的に遮断する。これによってファンモータ
８に消費電力増大の電流が継続して流れるのを阻止し、
電気冷蔵庫の消費電力が急増するのを未然に防止する。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、何らかの原因で電気機
器に異常電流が流れても、あるいは電気機器の消費電力
を増大させる電流が流れても、制御装置がそれを検知し
て通電リレーによって回路を遮断し、その電気機器への
通電を強制的に停止するので、電気機器の破壊、周辺部
材の変形、最悪時の発火等を未然に防止し、あるいは各
電気機器の消費電力の増大を未然に防止し、安全に使用
できる電気冷蔵庫、あるいは規定の消費電力を越えない
電気冷蔵庫を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される電気冷蔵庫の正面図であ
る。

【図２】図１に示す電気冷蔵庫の側断面図である。

【図３】図２の一部拡大断面図である。

【図４】本発明による通電制御装置の第１の実施例を示
すブロック図である。

【図５】第１の実施例の動作を説明するフローチャート
である。

【図６】第１の実施例の動作を説明する駆動状態図であ
る。

【図７】本発明が適用される他の電気冷蔵庫の側断面図
である。

【図８】本発明による通電制御装置の第２の実施例を示
すブロック図である。

【図９】第２の実施例の動作を説明するフローチャート
である。

【図１０】第２の実施例の動作を説明する駆動状態図で
ある。

【符号の説明】

１冷蔵庫本体２冷凍室３冷蔵室４仕切り壁５冷凍室扉６冷蔵室扉７ドアスイッチ８冷却循環用ファンモータ９冷却器１０霜取り用ヒータ１１温度センサ１２庫内灯１３電動圧縮機１４放熱用凝縮ファンモータ１５電動ダンパ駆動用電動機１６庫内保温ヒータ１７仕切板露付き防止ヒータ２１ａ〜２１ｄ電流検出装置２２ａ〜２２ｇ通電制御リレー２３交流電源２４制御装置２５基準クロック発振器２６Ａ／Ｄ変換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気冷蔵庫内の各電気機器に流れる電流
値を検出する電流検出装置と、前記各電気機器および電源装置間に前記各電気機器別に
設置した電流遮断装置と、前記電流検出装置が異常電流を検出したときに対応する
電気機器の電流遮断装置を制御して前記対応する電気機
器への通電を強制的に遮断する制御装置と、を備えるこ
とを特徴とする電気冷蔵庫の通電制御装置。
【請求項２】電気冷蔵庫内の各電気機器および電源装
置間に前記各電気機器別に設置した複数の通電装置と、前記各電気機器の消費電力を監視して所定の消費電力範
囲を超過した場合に当該超過した電気機器に対応する前
記通電装置を強制的に遮断する制御装置と、を備えるこ
とを特徴とする電気冷蔵庫の通電制御装置。
【請求項３】前記電気機器は、冷却用の機器であるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の電気冷蔵庫の通
電制御装置。
【請求項４】前記電気機器は、除霜用の機器であるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の電気冷蔵庫の通
電制御装置。