JPS60140080A - 冷蔵庫等の温度制御装置 - 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）産業上の利用分野 本発明は冷凍サイクルのコンプレッサモータの回転数を
制御して、庫内の温度を制御する冷蔵庫等の温度制御装
置に関する。

（ロ）従来技術 従来此種冷蔵庫では目標とする設定温度を中心として上
下に幅を持たせて上限温度及び下限温度を設定し、庫内
温度が上昇して上限温度に達すれば冷凍サイクルのコン
プレッサモータを運転し、冷却されて下限温度に達する
とコンプレッサモータを止めて、平均として庫内温度が
設定温度に近似する様にしている。斯かる方法によれば
見かけ上は設定温度に冷却されているが、実際には貯蔵
されている食品等の温度は上下限温度間で変化する。こ
の温度変化が大きくなると食品の品質劣化が著しくなる
ので、上限温度と下限温度の差は小さい程良いが、小さ
過ぎるとコンプレッサモータが頻繁な起動、停止を繰り
返す結果となるので、モータが損傷したり、また比較大
なる起動電流の＾ 為に消費電力が増大して節エネルギに反する結果となる
。その為庫内の上限温度と下限温度には結果的に５℃程
度の差を設けなければならない。

この様な欠点を解消する為に、特開昭５８−１０１２８
１号公報ではコンプレッサモータの回転数をインバータ
方式にて制御して冷凍サイクルの冷却能力を増減し、庫
内温度が設定温度より下がれば回転数を下げ、設定温度
より高（なったら回転数を上げるものが考えられて来て
いるが、これとてコンプレッサモータの頻繁な起動、停
止は避けられるものの、コンプレッサモータの回転数が
変化しても冷却能力は即座に変化するものでは無く、ま
た、庫内の熱負荷等によって庫内温度は慣性を持つ為、
結果的に依然庫内温度の変動幅は設定温度付近に於いて
比較的太なるものとなる。

（ハ）発明の目的 本発明は冷凍サイクルのコンプレッサモータの回転数を
変化せしめて庫内の温度制御を達成すると共に、設定温
度付近での庫内温度の変動を低く抑える冷蔵庫等の温度
制御装置を提供する事にある。

（ロ）発明の構成 本発明は冷蔵庫等の温度制御装置に於いて庫内温度を検
出する温度検出手段と、庫内の所望の温度を設定する温
度設定手段と、コンプレッサモータの回転数変更手段を
準備して所定の単位時間当たりの庫内の温度変化を検出
してその温度変化に基づいてコンプレッサモータの回転
数を制御して庫内温度を設定温度に近づける様にしたも
のである。

（ホ）実施例 本発明は第１図に示すように、庫内温度（Ｔ、）を検出
する温度検出手段（至））と、庫内の所望の設定温度（
ＴＤ）の例えば上下１℃の範囲即ち不感帯を設定する不
感帯設定手段０１）、温度データが入力される事によっ
て以前の温度データが消去される温度情報記憶手段Ｇ２
と、例えば温度（Ｔ、）が不感帯外にある時は３分毎に
、不感帯内にあれば１０分毎にサンプリングタイミング
信号を発生するサンプリングタイミング信号発生タイマ
Ｇ階と、パルスを発生する発振手段ｃ３４）と、温度検
出手段（至））と温度情報記憶手段Ｃ３３のデータに基
づいて能力の増減を決定する能力増減判定手段Ｃ３５１
とに基づいて庫内温度（Ｔｐ）を不感帯内に維持する機
制御手段０６）が後述するコンプレッサ回転数調節手段
ｃ３ηを制御するものである。

制御手段（ト）はサンプリングタイミング毎に発振手段
（ロ）からの１パルスにより１ステツプづつ（コンプレ
ッサモータの回転数にして例えば６００ＲＰＭ）コンプ
レッサの回転数制御出力を変化せしめる。この時回転数
を減らすか増すかは能力増減判定手段０！５１の出力に
応じて決定される。また、温度（Ｔ、）が不感帯内にあ
るか否かを判断してサンプリングタイミング信号発生タ
イマ（至）を３分か１０分に切換えると共に温度（Ｔ、
）が不感帯内にある時は回転数制御出力を変化させない
。タイマ（至）の出力は遅延された後、温度検出手段（
至）からのデータを温度情報記憶手段Ｃ１２に入力せし
めるタイミング信号となる。従って能力増減判定手段ｒ
３５）は前回のサンプリング時の庫内温度（Ｔ、）と今
回のサンプリング時の庫内温度（Ｔ、）を比較して、（
Ｔ、ｌ）≦（Ｔ、）であれば回転数を増し、（Ｔ、）　
＜　（Ｔ、）であれば回−数を減らす様に出力を変える
。温度情報記憶手段（３つには制御手段（至）による演
算動作が終了した後、新しい現在の庫内温度（Ｔ、）が
書□き込まれることになる。

第２図に例えば家庭用冷蔵庫（１）の構成を示す。

（２）は断熱箱体で、仕切壁（３）によって前方に開口
した冷凍室（４）と冷蔵室（５）とを形成している。（
６１（７）は各室（４）（５１の前方開口を開閉自在に
閉塞する扉である。（８）は冷凍室（４）背部に縦向き
に設けた冷却器、（９）は機械室ａＱ内に設置したコン
プレッサで同様に機械室ｅｌｌに設置される凝縮器へ１
）と共に所定の冷凍サイクルを構成する。冷却器（８）
によって冷却された空気はその上方に設置したファンα
りによって冷凍室（４）及び冷蔵室（５）内を循環せし
められる。温度検出手段（至）の感知部（３０ａ）は冷
凍室（４）内の適所に設けられ、冷凍室（４）内の循環
冷気の温度を感知する。コンプレッサ（９）は断熱箱体
（２）の天面等に形成したコントロールボックス０３１
内に収納されたマイクロコンピュータα荀によって制御
せられる。

第３図は検出手段及びコンプレッサモータの回転数を調
節する手段とマイクロコンピュータのハードウェアの関
連を示すブロック図である。マイクロコンピュータ（１
４１は第１図に於けるサンプリングタイミング信号発生
タイマ（ハ）、能力増減判定手段（ハ）及び制御手段（
至）の機能を有するマイクロＣＰＵ（ＩＬ温度検出手段
（至）及び不感帯設定手段（３１）の出力をそれぞれＡ
／Ｄ変換部（１５）α０にてデジタル変換した後、マイ
クロＣＰＵ（１１９に入力する機能、また発振手段ｃ３
４）及び温度情報記憶手段ｒ３２１の機能を有する。マ
イクロＣＰ　Ｕ（Ｉａ＆ままた、サンプリングタイミン
グを遅延してスイッチ機能αηにより温度情報記憶手段
０２に新しい温度データを書き込む機能を有する。

マイクロＣＰＵ（ＩＩの出力はＤ／Ａ変換器α→及び出
力回路（イ）を経てインバータ回路０１）に入力されて
周波数に変換され、この周波数に基づいて動作するドラ
イバ器によってコンプレッサモータ（９Ｍ）を運転する
。

第４図乃至第７図はマイクロコンピュータのソフトウェ
アを示すフローチャートを示している。

冷蔵庫（１）の電源投入時をスタートとし、ステップ（
４０でサンプリングタイミング信号発生タイマ（ハ）を
リセットし、ステップ（４υで現在温度（Ｔ、）を温度
情報記憶手段０２に書き込み、ステップ（４渇及び（４
９でコンプレッサモータ（９Ｍ）の回転数を始動時の１
２０ＯＲＰＭから徐々に一旦最大能力（この時コンプレ
ッサモータ（９Ｍ）の回転数は例えば７．２０ＯＲＰＭ
である。）とする。コンプレッサモータ（９Ｍ）の回転
数が最大能力になったらステップ（４５１でタイマ（ハ
）のリセットから３分経過したか判別し、３分経過して
いたらステップ（４１）で書き込まれた前回サンプリン
グ時の温度（Ｔ、）を読み込み、ステップ（４７）で現
在温度（Ｔ、）と比較し、同一でなければステップ（４
檜へ、同一であればステップ（４９）へ進む。ステップ
（偶では（Ｔ、）が（Ｔ、）より低いかどうか、即ち庫
内温度が３分前よりも低下したかどうか判別し、低下し
ていればステップ団へ、低下していなければ即ち３分前
よりも庫内温度が上昇していればステップ（４９）へ進
む。ステップ６０）で現在温度（ＴＰ）を記憶手段ｃ１
２に書き込んだ後、ステップ６υでコンプレッサモータ
（９Ｍ）の回転数を１ステツプ下げる。次にステップ（
へ）で３分経過したかどうか判別し、経過していればス
テップ６４）で３分前の温度（Ｔ、）を読み込み、ステ
ップ（へ）で設定温度（ＴＤ）の上下１℃以内即ち不感
帯内に現在温度（Ｔ、）が入っているかどうか判別し、
入っていなければステップ側へ、入っていればステップ
６ηへ進む。ステップ（イ）では不感帯の下限温度即ち
（Ｔ、）−１℃よりも（Ｔ、）が低いかどうか判別し、
低ければステップｆ５０）へ進み以降温度（’ｒｐ）が
不感帯内に入るまで回転数を１ステツプづつ下げ続ける
。ステップ（ト）で（Ｔｔｌ）−１℃よりも（’ｒｐ）
が低くない時即ち（ＴＤ）＋１℃よりも高い時はステッ
プ（４ηへ進み、（ｌ］：Ｉ、）が（Ｔ、）より低げれ
ばステップ頓以降を（ＴＰ）が不感帯に入るまで繰り返
えす。

ステップ（４？）で現在温度（Ｔ、）が３分前温度（Ｔ
、）と同一であり、或いはステップ（４■で（Ｔ、）が
（Ｔ、）より高くなっている時はステップ（４傷へ進む
。ステップ（４唾ではコンプレッサモータ（９Ｍ）が最
大能力であるかどうか判別し、最大能力であればステッ
プ（４４）に戻り、最大能力のまま（Ｔ、）が（Ｔ、）
より低くなるまで最大能力を維持する事になる。ステッ
プ（４印でコンプレッサモータ（９Ｍ）が最大能力でな
げればステップ（至）でコンプレッサモータ（９Ｍ）の
回転数を１ステツプ上げる。その後３分経過したらステ
ップ０ｅに戻り、（ＴＰ）が（Ｔ、）より低くなるまで
回転数を高くし続ける。ステップ６５）で現在の温度（
Ｔ、）が不感帯内に入っていればステップ６ηに進む。

この時サンプリングタイミング信号発生タイマ（ト）の
タイマ時間は１０分となっており、ステップ霞で１０分
経過していればステップ５４）に戻り、温度（Ｔ、）が
不感帯内にあるかどうか判別し、入っていればステップ
６７）以降を繰り返して回転数は変化せず、不感帯内に
なければステップ側へ進んで前述の動作を繰り返えす。

（へ）発明の効果 本発明によればコンプレッサモータの回転数を変更して
冷却能力の制御を行なうので、従来のオン・オフ制御に
比して庫内の温度変動が小さく、精度の高い温度制御が
達成され、貯蔵物品の品質の劣化を低く抑えると共に、
コンプレッサの消費電力を削減する事ができる。

更に本発明によれば所定時間毎の冷却状況に応じてコン
プレッサモータの回転数を刻々変化させる為、従来の如
（設定温度に庫内温度が一致した時点で回転数を変化さ
せるものに比して設定温度付近での所謂アンダーシュー
ト、オーバーシュートを小さくする事が可能となり急激
な温度変化を防止して、より安定した温度制御が可能と
なる。

【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図は機能ブロ
ック図、第２図は冷蔵庫の側断面図、第３図は各入力、
コンプレッサ等とマイクロコンピュータのハードウェア
の関連を示すブロック図、第４図乃至第７図はマイクロ
コンピュータのソフトウェアを示すフローチャートであ
る。 （１）・・・冷蔵庫、（９Ｍ）・・・コンプレッサモー
タ、０１）・・・インバータ回路、　（至）・・・温度
検出手段、０１）・・・不感帯設定手段、　關・・・サ
ンプリングタイミング信号発生タイマ、　（至）・・・
制御手段。 ＭＪ７図 第５図 第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■、庫内温度を検出する温度検出手段と、前記庫内の所
   望の温度を設定する温度設定手段と、冷凍サイクルに含
   まれるコンプレッサモータの回転数を変更する手段とを
   有しており、所定の単位時間当たりの前記庫内の温度変
   化を検知し、該温度変化に基づいて前記設定温度に前記
   庫内温度を近似させる様に前記コンプレッサモータの回
   転数を制御する事を特徴とする冷蔵庫等の温度制御装置
   。