JPS599477A - 冷却装置の除霜制御装置 - 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】 （イ）発明の分野 本発明は冷却装置の除霜制御装置に関し、所定の除霜タ
イマ装置にて除霜休止期間を積算した後、除霜を開始す
る冷却装置の除霜制御装置に関する。

（ロ）背景 従来此種冷却装置、例えば冷蔵庫に於いては夏季等にあ
っては冷蔵庫の設置されている周囲の空気が高温多湿で
あり又冷蔵庫の扉の開閉も頻繁となる為に庫内への熱や
湿気の侵入量が増加する。

一方冬季等にあっては周囲空気も低温低湿であり又扉の
開閉回数も減る事により庫内への熱や湿気の侵入量は減
少する。従って、電動圧縮機による冷却運転時間を一定
として比較した場合に、冷蔵庫の冷凍サイクルに含まれ
る冷却器への着霜量は冬季に比して夏季は非常に多くな
る。従って電子式タイマ等で電動圧縮機の運転時間を積
算して一定の除霜休止期間経過後に除霜な開始する様に
したものでは季節によって最適な時期に除霜が出来ない
。そこで例えば発振回路と、電動圧縮機の運転中にのみ
前記発振回路の発振出力をカウントして所定数カウント
後に除霜開始信号を発生する回路を有するタイマ装置を
設け、前記発振回路に冷蔵庫の周囲温度を検出するサー
ミスタを接続し、周囲温度に比例して発振周期を種々変
化せしめ、周囲温度が高い時には発振周期を短（して除
霜休止期間を短クシ、低い時には発振周期を長くして除
霜休止期間を長くするものが考えられている。

（ハ）背景技術の問題点 前述の如き構成であると除霜休止期間は周囲温度に比例
して変化する為に例えば周囲温度が極端に低下した場合
には除霜休止期間が際限無く延び、いつまでも除霜が行
なわれず、冷却器の着霜が増大して冷却効率が著しく低
下する危険性が有る。

に）発明の目的 本発明は簡単な回路構成によって周囲温度に適した除霜
休止期間を設定すると共に、極端な周囲温度の低下時に
於いても安定した動作を達成する冷却装置の除屑制御装
置を提供することにある。

（ホ）発明の概要 周囲温度に応じて冷却器の除霜動作の休止期間を、周囲
温度が高い時には短く、周囲温度が低い時には長（なる
様変化せしめ、適節な時点で除霜を行ない、且つ所定の
最長休止期間を設定しておき休止期間を該設定休止期間
より短い範囲で変化せしめるものである。

（へ）発明の実施例 第１図は実施例である冷蔵庫（５）の概略ＩＩＡ断面図
であり、（Ｃ）は電動圧縮機、０シ）は庫内（１１）側
に設けられた冷却器である。第２図は電動圧縮機（Ｃ）
の電気回路を示しておりＭは主巻線Ｑ、Ｍ）と補助巻線
（ＬＡ）とで構成される電動機である。（ＴＲＩ）は双
方向性三端子サイリスタで交流電源（」）に対して主巻
線（ＬＭ）と直列に接続される。（ＣＲ）は運転コンデ
ンサで、運転コンデンサ（ＣＲ）と補助巻線（ＬＡ）と
の直列回路は主巻線（ＬＭ）と並列に接続される。運転
コンデンサ（ＣＲ）と双方向性三端子サイリスタ（ＴＲ
Ｉ）との直列回路には並列に始動用コンデンサ（ＣＢ）
と双方向性三端子サイリスタ（ＴＲＹ）の直列回路が接
続される。又、始動用コンデンサ（Ｃｓ）と双方向性三
端子サイリスタ（ＴＲＩ）の直列回路は電源（ＡＣ）に
対して補助巻線（ＬＡ）と直列に接続される。（Ｄｉは
除霜用電気ヒータであり冷却器（ト）と熱伝導的に配設
されると共に双方向性三端子サイリスタ（ＴＲＹ）と直
列に電源（ＡＣ）に対して接続される。

次に第３図に於いて（１）は冷蔵庫内の庫内温度制御用
サーミスタで庫内（１１）の循環冷気の温度或いは冷却
器（Ｅ）の温度を感知してその抵抗値が変化するもので
負の抵抗温度特性を有する。サーミスタ（１）は抵抗（
２）と電源ＶＤＤを分圧して、サーミスタ（１）の電位
■１は比較側＝ｊｌ（３）の（→入力端子に入力される
。　゛する。ここで比較遣絡とは（」→入力電位が（−
）入力電位より高い時に略ＶＤＤとなる高電位（以下目
（」と称す。）を出力し、（−）入力電位が（＋ｌ入力
電位よりで正帰還されてヒステリシスを与えられ、又出
力には双方向性三端子サイリスク（ＴＲＩ）のゲートを
トリガする図示しないリレースイッチのコイル（８）が
接続され、又、インバータ（９）に入力される。ここで
インバータとは入力が［１月の時に出力がｒＬＪとなり
、ｒＬＪの時に田」となるものである。インバータ（９
）の出力側と電源■部間にはコンデンサ（転）ｇ抵抗σ
υの直列回路が接続され、抵抗ａηにはコンデンサ（ト
）の電荷放電用のダイオード＠が接続され鳴 る。コンデンサ（ト）の充電４位Ｖ、は比較斬椿（至）
の（−）入力端子に入力され、（＋）入力端子には抵抗
（１４１とＱつ性三端子サイリスタ（ＴＲ２）のゲート
をトリガする図示しないリレースイッチのコイル（１７
）が接続される。（１唱ま冷却器（Ｄの温度を検知する
サーミスタでサーミスタ（１唱ま負の抵抗温度特性を有
する。比較椿 付備ｃｌ］）の出力側と（＋）入力端子間には抵抗（２
２が接続され、（＋）入力端子と接地間には抵抗（２３
）が接続され、＃（３）の（→入力端子に接続し、又抵
抗（２５）と（ハ）とで分圧してトランジスタ（５）の
ベースに接続されるｏトランジスタ（２７）のコレクタ
には双方向性三端子サイリスク（ＴＲ３）のゲートをト
リガする図示しないリレースイッチのコイル（ハ）が接
続される。（２９１１（至）及び６υは各々雑音除去用
ダイオードである０次に（３りは半導体式の除霜タイマ
装置であり、その内部構成は第４図に示す。（ハ）は発
振回路、（財）は発振回路（ハ）の発振出力をカウント
するカウンタ、（至）はカウンタ■が所定数カウントし
た時点で出力を発生する出力回路である。に）、に）及
び岐は発振回路（至）に接続される抵抗及びコンデンサ
であって各々発振回路（至）の発振周期を決定する。こ
こで発振回路（至）は接続される抵抗値が小さい程発振
周期が短くなる。翰は冷蔵庫図の周囲温度を検知するサ
ーミスタであり抵抗に）と並列に接続される。す゛ミＹ
ミスタ翰は負の抵抗温度特性を有する。（３２ａ）、ノ Δまカウント制御端子であり端子（３２ａ　）が田」の
時にカウンタ（ロ）はカウント動作を行ない、ｌＬｊの
時にはカウントを中断する。（３２ｂ）は出力端子で、
端子（３２ｂ）は通常はｒＬＪであり、カウンタ■が所
定数カウント終了した時点でＩＩ（」となり、又端子（
３２ｂ）はリセット端子（３２ｃ）に接続される。リセ
ット端子（３２ｃ）はｒＨＪ入力が有った時点でカウン
タ（ロ）をリセットしそれと同時に出力回路に）の出力
に接続され、又端子（３２ａ）には抵抗θηを介して常
時電源ＶＤＤが入力される。更に出力端子（３２ｂ）は
番 ダイオード（６）を介して比較纒路φηの（」→入力端
子に接続される。

上述の構成でコンデンサ（ト）と抵抗０］）の値はコン
デンサ（ト）の充電が開始されてから電位部に■が到達
するまでの時間が例えば約２秒となる様子め設定し、又
比較器ＱＩ）の出力がｌ’−ＨＪ即ち略■ＤＤの時の電
位部は抵抗（イ）と（ハ）とでＶＤＤを分圧した値とな
るがこの電位Ｖａは冷却器（匂が所定の除霜終了温度例
えば１３℃である時のサーミスタ（至）の抵抗値の時の
電位部と等しくなる様抵抗＠翰の値を予め設定する。又
、発振回路（ハ）の発振周期はコンデンサ（至）と抵抗
に）と（ロ）のみが接続されている状態でカウンターの
カウント終了時間が例えば１５時間となる様に設定して
おく。

以上の構成で動作を説明する。今仮に冷蔵庫図が通常の
サイクル冷却運転状態であり又、庫内（ＢＪは十分冷却
されているものとすると、サーミスタ（１）の抵抗値は
犬であり従ってη〉■どなっていて比較器（３）の出力
はｒＬＪであり、よって双方向性三端子サイリスタ（Ｔ
ＲＩ）もα下、又インバータ（９）（７）出力はｒＨＪ
であるからＶ３は略ＶＩＭ）と等しく■３〉又となって
いて比較器（至）の出力はｒＬＪで双方向性三端子サイ
リスタ（ＴＲ２）はＯＦＦとなり電動機Ｍは停止してい
る。この時除霜タイマ装置（至）の端子（３２ａ）はｒ
ＬＪとなっているから除霜タイマ装置に）のカウンター
は計数を中止している。この状態で庫内（１１）の温度
が徐々に上昇して行き同時にサーミスタ（１）の抵抗値
は減少して例えば可変抵抗（４）で調節した上限温度−
１５℃に達するとＶ、＜■２となって比較器（３）の出
力が「Ｈ」となり双方向性三端子サイリスタ（ＴＲＩ）
がＯＮ、又インバータ（９）の出力が「Ｌ」となってそ
の時点で鳩は略零電位となってＶ３＜Ｖ４となり比較器
（至）の出力がｒＨＪとなり双方向性三端子サイリスタ
（ＴＲ２）がＯＮする。これによって主巻線（ＬＭ）に
通電され、補助巻線（ＬＡ　）には運転コンデンサ（Ｃ
Ｒ）と始動用コンデンサ（Ｃ８）を経由して位相がずれ
た電流が流れ、犬なる始動トルクを得て電動機Ｍは始動
する。この時点で除霜タイマ装置に）の端子（３２ａ）
にはＶｎｏが入力されて「■刊となりカウンターは計数
を再開する。一方コンデンサ（転）にはインバータ（９
）の出力が１Ｌ」に反転した時点より抵抗θＤを介して
充電が始まっており約２秒後に鳩が■４に到達［７比較
器（２）の出力は「Ｌ」に反転し双方向性三端子サイリ
スタ（ＴＲＹ）は０丁となり、始動用コンデンサ（０日
）が第２図の回路より切り放される。この様にして冷却
運転は開始される。ここで比較器（３）の出力は抵抗（
７）を介して正帰還され■・　を引き上げている。この
時の■をサーミスタ（１）の感知する温度が例えば−２
３℃の下限温度の時のサーミスタ（１）の抵抗値に対す
る■１の電位に等しくなる様設定してお（と上述の冷却
運転によって徐々に庫内温度が低下して行きサーミスタ
（１）の抵抗値が上昇して■〉■となると比較器（３）
の出力が、１ｒＬＪとなって双方向性三端子サイリスタ
（ＴＲＩ）が０丁し、電動機Ｍが停止して冷却運転は停
止する。

この時点で除霜タイマ装置に）の端子（３２ａ）がｒＬ
Ｊとなってカウンタの計数は中断される。この様にして
庫内（旬は上限温度と下限温度の間でサイクル冷却され
る。ここでコンデンサ（ト）の充電々荷はイ（ハ） ンバータ樽の出力が田」に反転した時点でダイオード（
６）によって放電される。

ここで今、冷蔵庫囚の設置されている周囲温度が夏季等
の高温度状態であるとサーミスタ（至）の抵抗値は非常
に小さくなり、抵抗に）とサーミスターとの合成抵抗値
が非常に小さくなって発振回路（至）に接続される抵抗
値は抵抗（ロ）の抵抗値に近くまで小さくなって発振周
期が短（、この時のカウンタ（財）のカウント終了時間
即ち除霜休止期間を例えば８時間に設定すれば、電動圧
縮機（Ｃ１の動作時間が通算８時間となると出力端子（
３２ｂ）がｒＨＪになる。

この時冷却器（Ｅ）の温度は通常氷点下となっているか
らサーミスタ（ト）の抵抗値は十分大きく従ってＶ６〉
鳩となっ−て比較器Ｑカの出力が田」となる。一方除霜
タイマ装置に）の出力はリセット端子（３２ｃ）に入力
されてカウンターをリセットし、出力端子（３２ｂ）は
「Ｌ」に反転する。が、比較器Ｑ１）の（１）入力端子
にはその出力ｒＨＪ即ちＶＤ）を抵抗（２）と翰とで分
圧した電位が入力され■〉鳩の状態を維持する。

比較器Ｑ１）の出力が■となるとトランジスタ■が導通
してコイル（ハ）に通電され双方向性三端子サイリスタ
（ＴＲｓ）がＯＮＬ、て電気ヒータ（２）が発熱を開始
し、一方比較器（３）の（−）入力電位である■１をＶ
ＤＤに引き上げてＶ＋　＞　Ｖ２とし強制的に電動圧縮
機（Ｑの運転は禁止され、冷却器（ト）の除霜が開始さ
れる。その後冷却器（１弓）の除霜が進行し冷却器（ト
）の温度が１３’Ｃに達すると丈−ミスタ（ト）の抵抗
値が減少して鳩が上昇し■＞Ｖａとなって比較器娑υの
出力がｒＬＪに反転１．　ｌ・ランジスタ（財）が不導
通となって双方向性三端子サイリスタ（ＴＲｓ）がα下
し電気ヒータ（至）の発熱が停止して除霜が終了する。

同時に電動圧縮機（Ｑの運転禁止も解かれる。

次に冷蔵庫囚の周囲温度が冬季等の低温度時にはサーミ
スタ…の抵抗値は比較的大きくなっており従って抵抗に
）とサーミスタに）の合成抵抗は比較的大きくなって結
果的に発振回路に）に接続される抵抗値が太き（なり発
振周期が延びる。この時のカウンタ■のカラン）ｌｆ％
了時開時間除霜休止期間を１２時間とすると電動圧１８
機（Ｃ）の運転時間が通算１２時間となると除霜が開始
される。即ち除霜休止期間は周囲温度が高い時には短く
、低い時は長くなり、周囲温度に対して最適な時点で除
霜が開始される様になる。

ここで周囲温度が極端に低下した様な場合にはサーミス
タ翰の抵抗値は無限大に近く大きくなる可能性がある。

ところが抵抗（至）とサーミスタ■の合成抵抗の最大値
は抵抗（至）の抵抗値である。従って発振回路■の発振
周期はそれに接続される抵抗値が抵抗（ロ）と（至）の
みの時の抵抗値よりも大きくなる事はない。従って除霜
休止期間は先に設定した１５時間が最長となり、それよ
り長くならない。

（ト）発明の応用例 実施例では除霜タイマ装置に）は電動圧縮機（Ｑの運転
時間を積算したが、他に例えばホットガス除霜等を用（
ミる場合には庫内（■の冷気循環用ファン等の運転時間
を積算しても差支えない。又本発明（ま冷蔵ショーケー
ス等に適用しても有効である。

（ト）効果 本発明は冷却装置の周囲温度によって適切な除霜休止期
間を設定出来ると共に、所定の最長除霜休止期間より長
くならないので極端な周囲温度低下等によって際限なく
除霜が実行されない等の事故を防止出来る。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の実施例を示すもので第１図は冷蔵庫の概
略側断面図、第２図は電動圧縮機及び電気ヒータの電気
回路図、第３図は制御回路図、第４図は除霜タイマ装置
の内部構成図である。 （５）・・・冷蔵庫、（ト）・・・冷却器、（Ｄ）・・
・電気ヒータ、（２）・・・除霜タイマ装置、■・・・
サーミスタ。 出願人　三洋電機株式会社　外１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　冷凍サイクルに含まれる冷却器の除霜装置にて除霜
   動作を実行する様構成した冷却装置に於いて、前記冷却
   装置の周囲温度を検出する温度検出装置と、前記除霜装
   置による除霜動作の休止期間を積算する除霜タイマ装置
   とから成り、該除霜タイマ装置は所定の最長休止期間を
   設定された状態で前記温度検出装置の検出動作に応じて
   前記休止期間を変化する様構成した事を特徴とする冷却
   装置の除霜制御装置。