JPS5966675A - 除霜制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は冷蔵庫等の蒸発器に取付けられた霜検知器への
着霜を電気信号の変化として検出する発振回路を備えだ
除霜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 一般に冷蔵庫等の蒸発器に付着した霜の除去は圧縮機運
転時間積算により一定時間毎に除霜したり、あるいは冷
蔵室及び冷凍室扉開閉回数を開数して一定回数に達する
と除霜を行うものであった。

ところが冷蔵庫等の蒸発器への着霜は冷蔵庫本体外気温
や湿度、冷蔵室及び冷凍室扉開閉頻度、又冷蔵庫内に貯
蔵される内容物に大きく左右され、」二連の如き方法で
は除霜の不必要時に除霜を行ったり、蒸発器に多量に着
霜し冷却能力が低下し７ているにもかかわらず除霜が行
われない等の欠点があった。

そこで、この様な欠点を解消する／こめに、着霜を直接
検知する手段として、振動面に圧電素子を貼り付けた霜
検知器と前記圧電素子を発振させ霜検知器への着霜に伴
う共振抵抗の変化を回路出力の変化として検出する自励
発振回路（霜検知器を発振回路内に含む）より成る霜検
知装置が提案されている。例えばかかる霜検知装置は第
１図に示すように、霜検知器１と、前記霜検知器１に流
れる再流を制限する抵’！ＪＣＲ１ｒ直流分カット用コ
ンテ□ フサＣ１，増幅用トランジスタＴＲ１，前記トランジス
タＴＲ１のペニス飽流調整用抵抗Ｒ２″１ｌｌｌｉｌｌ
ｌ′・前記、鰐検−知器１と共に奢雫奪形成ス、るニ、
ンデンサＣ２２位相調整、用コンデン妥す。、エミッタ
抵抗Ｒ３、バイパスコンデンサｃＱより１成乞も、′の
である。ところが、この霜検知装置は本来ば霜榛知器へ
着霜することによる霜検知器の共振抵抗の変化を発振回
路中の発振波形の振幅め変化とし′Ｃ＠出するめが□望
ましいのであるが５−＄’回路力傳−知器を発振回路内
に含む自励発振回蕗＋構成されているが故に、発□振波
形が共振抵抗の変′花に□よって歪むので振幅の変化を
正確にとらえることが難し、り１．すなわ、ち発振回路
として共振抵抗の変化を正確に検出できないので霜検知
器への着霜を正しく検知できないという問題があった。

発明の目的 本発明は着霜による霜検知器の共振周波数の変化を正確
に検出して除霜を開始する除霜制御装置を提供すること
を目的とするものである。

発明の構成 □、、、し この目的を達成するため、他励発振回路（霜量、、：如
□′骸・＊：、廃振器内に含まない）により一定振幅の
正１、、＃波つまり所、定型波数の発振信号を、Ｎ検知
甲に印：加することによって着霜による霜検知器の共振
周波数の変化を検出することとし、常に一定の着霜量に
達すると除霜を開始せんとするものである。

実施例の説明 ′　＊２図□に本発明一実施例の霜検知器１．を示す。

２は熱伝導の良好な金属ケーシング、３は圧電素去する
除霜用ヒータ、６は金−ケーシング内、にっ怜吟んで前
記ヒータを、固定するエポキシ樹脂等のモールド材、そ
して７は前記圧電素子４のある振動部と下部のヒータ５
のモールド部とを気密区分する気密板である。８は前記
圧電素子４及びヒータ５のυ−ド線である。かがる霜検
知器１は周知の如く着霜を伴う蒸発器（図示せず）等に
設けられ、その動作は第３図に示すように霜検知器１に
付着する霜量（着霜量）が増大するにつれて共振周波数
が減少するものである。つまり、□霜−知器１にせ着す
る。、霜量、が例えばａ（ＣＣ）の時冷却器の除霜が必
要であり；６の時ｉ検知−１も共振周波数はｆａ　であ
る。一方この霜検知器１には後述する他励発振回路によ
シ叩悼知器１の除霜必要時の共振周波数ｆａ　　と同一
周波数の正妓波が与えられるものであわ、霜検知器１は
その特性上、この同−周□波数の時のみ他励発振回路か
尾のＸＥ”＊ｅを″ニコ：’：：’Ｉ：４ｖａ。−ｍｉ
ｔｌｍ。５ｏ、１゜。８振回路９、増幅回路１０．着霜
量検出回路１１、検知回路１２より構成され、これを第
４図に示す。

図において、前記他励発振回路９は、トランジス、り、
ＴＲ２、コンデンサＣ６〜Ｃ７，抵抗Ｒ４〜Ｒ６診よび
変成器Ｌ１．Ｌ２から構成される同調型Ｌｃ発振回路で
あり、Ｃ５１Ｌ、、１が共振回線、ｍ２．Ｃ６が正帰還
回路を構成してぼる。１だ、他励発振回路９は同調型Ｌ
’Ｃ発振回路に限らず他の方式でもよい。前記他励発振
回路９の発振信漬扇力舶１３は直流カット用コンデンサ
Ｃ８を通□して増幅回路１０のトランジスタＴＲ３のベ
ースに接続されてい”る。

トランジスタＴＲ３はコレクタ抵抗Ｒ７，エミッタ抵抗
Ｒ８を介してそれぞれ電□源Ｖ。０とす］スに接続され
−ｃｉ：’Ｌｔｙｖ時増幅率瀝抵抗Ｒ７′、！：Ｒ８の
比で決定する。また、ベースのバイアスは電源□■ｏｏ
とアース間に接続された抵抗”９１Ｒ１’ＯＫより決ま
る。そして、前記増幅回路１０の出□力蜘１４は直流カ
ット用コンデンサＣ９を通口て漏記着霜量検出回路。、
の霜祷妬器１′とこの贈検知器１を介して抵抗Ｒ４，と
にｉされて；リミ漏霜量検出回路１１め出力端１５は検
知回路１２のトランク２りＴＲ４のベースに接続され′
Ｃｂる。前記トランジスタＴＲ４のベースのバイナスは
電源Ｖ。０とアース間に接続された抵抗Ｒ１２’ｌＲ１
’３　　によシ決　　　　　・まり、エミッタは抵抗Ｒ
を通して接地□され、□コレクタは抵抗Ｒ１，を通して
電源ｖＣＣに接続されている。トランジスタＴＲ５めベ
ースは抵抗Ｒ全通して前記トランジスタＴＲのコレクタ
に接続蓬五ておシ、−ミ・りは接地し、・レクタはリレ
ーＲＹの１次コイルの一端に接続され、このコイルの他
端は電源■。０に接続されている。

壕／辷、蒸発器（図示せず）に配設されたヒータ１６と
霜検知器１に内蔵されたヒータ５はリレーＲＹの常開接
点ａを介して電源に接続されており、冷却ザイクルの圧
縮機１７はリレーＲＹの常閉接点すと冷蔵庫内の温度を
感知して開閉するサーモスタット１８を介して電源に接
続されている。

このような構成において動作を説明する。電源を投入す
ると、他励発振回路９が第３図に示す共振周波数ｆａ　
で発振し、前記他励発振回路９の出力端１３に周波数ｆ
ａ　の正弦波発振信号が得られる。そして、増幅回路１
０により発振信号を増幅し、コンデンサＣ９により直流
バイアスをカットされた周波数ｆａ　の正弦波発振信号
のみが着霜量検出回路１１に入力される。この正弦波発
振信号を第５図に示す。

霜検知器１への着霜が無い時には、霜検知器１の共振周
波数は第３図に示すｆｂ　である。そして、霜検知器１
への着霜が進行してくると、第３図に示すように霜検知
器１の共振周波数は除々に減少する。例えば、霜検知器
１への着霜が少量Ｃの場合には霜検知器１の共振周波数
はＪ’ｃ　であり、この時の着霜量検出回路１１の増幅
特性は第６図になる。すなわち、着霜量Ｃ時は他励発振
回路９からの発振周波数ｆａ　　と異なる／ζめ着霜量
検出回路１１の出力端１５の振幅は著しく減衰する。換
言すれば除霜不要時は他励発振回路９がらの周波数几の
正弦波発振信号は殆んど減衰するため、着霜量検出回路
１１の出力端１５には発振信号がイｋＩられない。従っ
も　トランジスタＴＲ４のベース電位ハカソトオフ電位
（シリコン・トランジスタではｏ、ｃＶｆｌｆｆ度）以
下となり、トランジスタＴＲ４はＯＦＦする。そして、
コレクタ電位は電源Ｖ。０に近くなるので、トランジス
タＴＲ５のベース電位も■。。となりトランジスタＴＲ
５け０ＦＦＬ、、リレーＲＹは動作しない。従って、圧
縮機１７に通電され冷却運転を行う。

霜検知器１への着霜が増して除霜すべき着霜量ａに至る
と、第３図に示すように霜検知器１の共振周波数は更に
減少してｆａ　　となり、この時の増幅特性は第７図と
なる。すなわち他励発振回路９の共振周波数は、着霜量
８時の霜検知器１の共振周波数ｆａ　　と同様にｆａ　
に設定しであるので気仙励発振回路９からの周波数ｆａ
の正弦波発振信号は殆んど減衰しない。従って、着霜量
検出回路１１の出力端１５に正弦波発振出力が生じ、ト
ランジスタＴＲ４のベース電位はカットオフ電位以上と
なり、トランジスタＴＲ４はＯＮする。そして、コレク
タ電位は約０．２■の低電位になり、トランジスタＴＲ
５のベース電位も約０．２Ｖの低電位となり、トランジ
スタＴＲ５はＯＮし、励磁電流が流れてリレーＲＹが動
作して蒸発器除霜用ヒータ１６及び霜検知器内蔵のヒー
タ５に通電開始して除霜を行う。除霜により霜検知器１
の振動面３に付着した霜が除去されると除霜は終了し、
冷却運転を開始する。

壕だ、前記他励発振回路９内の０６．Ｌｌにより構成さ
れる共振回路の共振周波数を調整すれば、霜検知器１へ
の着霜の検知レベルを自由に変えることも可能である。

このように、他励発振回路９から一定周波数の正弦波を
霜検知器１に印加しておき、着霜により霜検知器１の共
振周波数が低下して前記他励発振回路９の発振周波数と
一致することを検出するため、霜検知器１に所定量の霜
がイ・］着しその共振周波数が他励発振回路９の共振周
波数と同じ所定の周波数まで低下すれば除霜を開始する
ので、常に一定の着霜量に達すると除霜を開始てきる。

発明の効果 以上の説明からも明らかなように本発明は、圧電素子を
内蔵し、霜が付着することにより共振周波数が変化する
霜検知器を有し、前記霜検知器に印加する所定周波数の
発振信号を生ずる他励発振回路と、前記他励発振回路の
発振信号を増幅する増幅回路と、前記霜検知器と抵抗よ
り構成し着霜により霜検知器の共振周波数が変化して前
記他励発振回路の所定周波数の発振信号と同一周波数に
なる時のみ発振信号を出力する着霜量検出回路と、前記
着霜量検出回路の出力により除霜運転と冷却運転とを選
択切換する検知回路より成るものだから、霜検知・器に
所定愈着１・等ることに゛よ、りその共振周波数が低下
して他、励発振回路からの発振信号と同一周波数になれ
ば、他励発振回路：め発振信号を減衰することな□く伝
：搬して除霜を開始させるため、自励光・振回路と比べ
て発振波形が歪むことがなく、常に一定の□着霜量で除
・霜を開始することとなり不必要な除霜による無駄な電
力消費をなくす′ことができ冷却効率の向・上が図れる
ものである。

４、図面の簡単な説明　　　　　　・　　　・第１図は
従来の除霜制御装置の発振回路、挑２図は謂検知器の断
面図、第３図は霜検知器における着霜量と共に共振周波
数の関係を表わすグラフ、第４図は本発明−実施例の除
霜制御回路ミ第６図は着霜量検出回路に入力される正弦
波発振信号の図、第６図は着霜量の少い時の着霜量検出
回路の増幅特性図、第７図は同回路の除霜すべき着霜量
での増幅特性図を示している。

１・・・・・・霜検知器、４・・・・・・圧電素子、９
・・・・・・他励発振回路、１ｏ・・・・・・増幅回路
、１１・・・・・・着霜量検出回路、１２・・・・・・
検知回路、考’ａ・−’−−−−所定周波数。

代理人の氏名　□弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第
１図 第２図 第３図 ４　痛−ｔ　　（′、ン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧電素子を内蔵し、霜が伺着することにより共振周波数
   が変化する霜検知器を有し、前記霜検知器に印加する所
   定周波数の発振信号を生じる他励発振回路と、前記他励
   発振回路の発振信−弓を増幅する増幅回路と、前記霜検
   知器と抵抗より構成し着霜により霜検知器の共振周波数
   が変化して前記他励発振回路の所定周波数の発振信号と
   同一・周波数になる時のみ発振信号を出力する着ＪＷ　
   用検出回路と、前記着霜量検出回路の出力により除霜運
   転と冷却運転とを選択切換する検知回路より構成される
   除霜制御装置。