JPS6055747B2 - 冷蔵庫等の温度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷蔵室への冷気吐出口を開閉するダンパーに係
わるもので、特に上記ダンパーの駆動に保持形ソレノイ
ドを用い、これを瞬時に動作させるようにした発明に関
するものである。

一般に市販されている冷蔵庫に取付けられた冷気量調整
用のダンパーサーモは感熱管中に封入されたガスの状態
変化をベローズの膨縮として取り出し、これを操作棒等
を介してダンパーのブレード（ダクトを開閉するもの）
に与えダンパーを開閉し冷気量を調整していた。

この種ガス式サーモを備えたダンパーにあつては誤作動
を防止する為に通常サーそ感熱部温度が一番低くなるよ
う他の部分（サーモ本体部）に誤作動防止用のヒータを
設けている。

この誤作動防止用のヒータは感熱管部よりサーモ本体を
常時高めに設定すべく設けられているものであるから連
続通電されている。従がつてこのヒータ容量が１〜２Ｗ
程度であつたとしても１ケ月、１年と集積されると非常
に大きな数字となることは勿論、サーモ本体が冷蔵室内
若しくはその近傍に設置されていることより、該誤作動
防止用ヒータが冷蔵室の熱負荷となり最近の省電力化に
逆行していた。本発明は上記省電力化に逆行する温度制
御方式（ガスサーモ式）を止め電気的に温度制御するよ
うにして、省電力化を図るべく、交流電路に交流制御素
子と冷蔵室への冷気吐出口を開閉するダンパーを駆動す
る保持形ソレノイドとを直列に接続すると共に、温度セ
ンサーからの信号に応じて交流電路の位相にタイミング
を合せた正又は負のパルスをある一定周期毎に上記保持
形ソレノイドに付与するようにしたものである。以下本
発明の詳細な説明示す一実施例で説明すると、１は冷蔵
庫本体、この冷蔵庫本体１は内部に冷凍室２と冷蔵室３
とを有している。

４は冷却器５を経た冷気が強制的に冷蔵室に吹出される
吹出口を示す。

６はその吹出口部に取付けられたダンパーである。

このダンパー６はその詳細を第２図に示す如く永久磁石
７を備えた保持形ソレノイド８と、該ソレノイドの可動
鉄心９の動きに連動して動く操作棒１０と上記可動鉄心
９が吸引されていない時操作棒１０を永久磁石７の着磁
力に抗してその位置（ブレード１１がダクト１２を関し
ておく位置）に保つコイルバネ１３ａ及び可動鉄心９が
吸引されている時ブレード１１にダクト１２を閉塞させ
ておかせる為の第２のコイルバネ１３ｂ等より構成され
ている。このソレノイド８をトランス等を用いることな
く交流電路で動作させる回路が第３図に示すものである
。その回路構成を第４図に示す電圧波形を伴なつて説明
すると、１４は交流電源、この電源１４からは第４図の
Ｃの如き正弦波が常時供給される。

１５は直流′ｍ？部でその一次側は先の交流電源部に接
続され、二次側はタイミング信号発生回路１６に接続さ
れている。

尚上記直流電源部１５の正又は負のいずれか一方は交流
電路の片側に接続され共通ラインになつている。

上記タイミング信号発生部１６に於いては一定時間例え
ば５鰍毎に短時間約２０ＷＬｓｅｃのサンプリングタイ
ム信号を出すべく発振回路（一定周期の発振５（８）、
微分回路（発振部からの発振波形が立上り或いは立下が
りのタイミングで微分波形を作る。）、波形整形回路（
微分波形を波形成形してサンプル信号２０Ｔｒ１，ｓｅ
ｃを出す。）等を有している。１７は温度センサー、こ
の温度センサー１７には検出温度が高くなると抵抗が小
さくなり、検出温度が低くなると抵抗が大きくなるサー
ミスターが通常用いられる。

１８は可変抵抗で先のサーミスタの抵抗値を変え温度調
節が行なえるよう設けられている。

１９はダイオード、２０は交流電路の位相検出回路を構
成する抵抗である。

しかして上記温度センサー１７、可変抵抗１８、ダイオ
ード１９、抵抗２０は直列に接続され、全体とし後述す
るソレノイド等とは並列になるよう接続されている。先
のタイミング信号発生回路１６の出力部１６ａは可変抵
抗１８とダイオード１９間Ａに接続されている。

２１は温度検出回路形成用の排他的論理回路（イクスク
ルシーブノア）で抵抗２２を介してピン１は温度センサ
ー１７と可変抵抗１８間Ｂに接続されている。

又ピン２はダイオード１９と抵抗２０間Ｃに接続されて
いる。２３はベース５、抵抗２４を介して先の排他的論
理回路２１の出力部に接続されたトランジスタ、２５は
交流電路に設けられた交流制御素子、この交流制御素子
２５のゲートＧは先のトランジスタ２３に接続されてい
る。

先の保持形ソレノイド８は上記交流制御素子２５に直列
に接続されているものである。

２６，２９は先の交流制御素子とソレノイド間に接続さ
れた電流制限用の抵抗である。

２８は抵抗２９と並列に接続されたダイオードで上記可
動鉄心１９がＰｕｌ．Ｌ側に働らくときにのみ働らく。

従がつて上記ソレノイド８に流れる電流はＰｕｌＪ−側
に動作する時の方がＰｕｓＨ側に動作する時の電流より
大きくなるものである。これは先のソレノイド８自体の
特性を補助するものである。即ち可動鉄心９が第２図の
状態で上方に持ち上がつている時（吸引されていない時
）には該可動鉄心９は永久磁石の着磁力に抗してコイル
バネ１３ａの反発力で保持される。勿論この保持力はコ
イルバネ１３ｂの張力をも打負かしているものである。
このように比較的強い反発力を打負かして可動鉄心９を
吸引（ＰｕＬＬ）するものであるから可動鉄心をＰｕｓ
Ｈする時より大きな電流をソレノイドに付与する必要が
ある。この時先のダイオード２８が働くものである。こ
のことは例えばブレード１１がダクト１２に凍結したよ
うな時にも重要なことである。

即ちダクト１２内にはブレード１１を境に冷蔵室側の冷
気と冷却器側の冷気が位置することになる。従がつてこ
のブレード１１部には露付が考えられる。若し露が付い
た場合ブレードはダクトに凍結する。ソレノイドはこの
凍結したブレードを剥離させる必要がある訳であるから
、ブレード開から閉にする時よりブレード閉から開にす
る方が大きなりを必要とする。この為にも先の抵抗２６
，２９の値及びダイオード２８の働きが重要となるもの
である。しかして、このソレノイド８の可動鉄心９の矢
印方向への動きは次のように行なわれるものである。

即ち、可変抵抗１８とダイオード１９の中間点Ａはタイ
ミング信号発生回路からの出力信号により第４図ａに示
す如く５０秒に一回２０ｍ，Ｓｅｃ間だけマイナスＬに
なる。

この状態に於いて冷蔵室温度を検出するサーミスタが高
い温度を検出するとサーミスタ自体の抵抗が小さくなり
Ｂ点がＨとなる。従がつて排他的論理回路２１のピン１
にはＨ信号が入力されることになる。一方排他的論理回
路２１のピン２にはＣ点を介して交流位相が入力される
ことになる。この結果、先の排他的論理回路２１の入力
２には第４図のｄに示す信号が受け付けられ、第４図ｅ
の実線で示す信号を出力する。この出力された信号に基
づき交流制御素子２５、トランジスタ２３を介してトリ
ガーされ、第４図ｆの実線で示す如き半波をソレノイド
８に給電することになる。給電を受けたソレノイドは可
動鉄心９をＰｕｓＨする方向に働らくのでブレード１１
はダクト１２を開放する。この結果冷蔵室３に冷却器５
を経た冷気が供給され冷蔵室温度を低下させるように働
らくものである。一方冷蔵室温度が低くなつたのをサー
ミスタが検出するとサーミスタ１７自体の抵抗が急増す
る。

この結果Ｂ点がＬとなり排他的論理和２１のピン１にし
信号を入力する。以下は先に記述したと同様に破線の如
く動作しソレノイドは可動鉄心９をＰｕＬＬする方向に
働らくのでブレード１１はダクト１２を閉路し冷気の供
給を停止するものである。 ゛本発明は以上
説明した如く交流電路に交流制御素子と冷蔵室への冷気
吐出口を開閉するダンパーを駆動する保持形ソレノイド
とを直列に接続すると共に温度センサーからの信号に応
じて、交流電路の位相にタイミングを合せた正又は負の
パルスをある一定周期毎に上記保持形ソレノイドに付与
するようにすると共に該交流制御素子と保持形ソレノイ
ド間に電流制限用の抵抗とダイオードを並列に接続した
回路を介在させたものであるから、このダンパーの開閉
に消費する電力をほとんど皆無に等しい位いのものとす
ることが出来たことは勿論本来直流動作されるべきソレ
ノイドを在来の交流素子を利用して動作させることが出
来るので、原価的にも有利なものとすることが出来る他
、保持形ソレノイドを伴なつて従来のガス式ダンパーサ
ーモと同様冷蔵室の温度を制御することが出来るので、
従来の常時通電形の誤作動防止ヒータを防去できる。

又本発明て使用するソレノイドは瞬時通電の為、設定以
上の電流を流してもその仕様に耐えしかも加熱すること
がないので熱負ｊ荷となることがないものである。この
他本発明に於いては、多少の凍結にも耐えるようソレノ
イドに流れる電流を変えているので実使用状態にあつた
温度制御装置が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を備えた冷蔵庫の要部断面図、第２図は
本装置の一部を構成するダンパー部の詳細図、第３図は
本発明を備えた制御回路のブロック図、第４図は第３図
の回路上の各点における電圧波形を示す図である。 １・・・・・・冷蔵庫本体、２・・・・・・冷凍室、３
・・・・・・冷蔵室、４・・・・・・吐出口、５・・・
・・・冷却器、６・・・・・・ダンパー、７・・・・・
・永久磁石、８・・・・・・ソレノイド、９・・・・・
・可動鉄心、１０・・・・・・操作棒、１１・・・・・
・ブレード、１２・・・・・・ダクト、１３ａ・・・・
・・コイルバネ、１３ｂフ・・・・・・第２のコイルバ
ネ、１４・・・・・・交流電源、１５・・・・・・直流
電源部、１６・・・・・・タイミング信号発生回路、１
７・・・・・・温度センサー、１８・・・・・・可変抵
抗、１９・・・・・・ダイオード、２０・・・・・・抵
抗、２１・・・・・・排他的論理回路、２２・・・・・
・抵抗、２３・・・・・・トランジスタ、２４・・・・
・・抵抗、２５・・・・・・交流制御素子、２６，２９
・・・・・・電流制御用抵抗、２８・・・・・・ダイオ
ード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電路に交流制御素子と冷蔵室への冷気吐出口を
   開閉するダンパーを駆動する保持形ソレノイドとを直列
   に接続すると共に、温度センサーからの信号に応じて、
   交流電路の位相にタイミングを合せた正又は負のパルス
   を、ある一定周期毎に、上記保持形ソレノイドに付与す
   るようにすると共に、該交流制御素子と保持形ソレノイ
   ド間に電流制限用の抵抗とダイオードを並列に接続した
   回路を介在させたことを特徴とする冷蔵庫等の温度制御
   装置。 ２ 直流電源部とタイミング信号発生回路と交流電路位
   相検出回路と抵抗変化形の温度センサーと、この温度セ
   ンサーの温度検出回路とで交流電路の位置にタイミング
   を合せた正又は負のパルスをある一定周期毎に上記保持
   形ソレノイドに大きな電流を流すようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の冷蔵庫等の温度制御
   置。 ３ 設定温度よりもセンサー温度が高い時にはダンパー
   を開とし、設定温度よりもセンサー温度が低い時にはダ
   ンパーを開とする様な方向の電圧が一定周期毎に、しか
   もその周期よりも十分短かい時間だけソレノイドに引加
   される様に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の冷蔵庫等の温度制御装置。