JPS63254380A - 冷蔵庫の冷却不良検知システム - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、冷却運転に、異常が発生して冷却効果があが
らないときにこれを検知する冷蔵庫の冷却不良検知シス
テムに関する。

（従来の技術）　。

従来、冷蔵庫では、庫内温度に応じて冷凍サイクルのコ
ンプレッサをオン・オフ制御し、以て冷凍サイクルの冷
却器により庫内を所定の温度に冷却するようにしている
。又、この冷却運転中においては、コンプレッサのオン
時間を積算してその積算値が設定時間に達したところで
、冷却器を加熱する除霜ヒータに通電して除霜運転を行
なうよう、にしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のものでは、冷凍サイクルにおいて
冷媒漏れが発生した場合に、冷却不良状態となって庫内
温度がなかなか−に昇せず、コンプレッサ運転率の高い
状態が長時間継続される不具合がある。この場合、使用
者は食品の温度が−１−昇したり、製氷された氷が溶け
たりすることで、冷却不良を認識するが、その認識まで
に長時間を要し、認識したときには、既に冷媒通路中に
おける冷媒がほとんど抜けてしまい、又、コンプレッサ
も無冷媒状態もしくは空気混入状態で長時間運転される
ことによって使用不可能となってしまい、修理費用がか
さんでしまう問題があった。

従って本発明の目的は、冷媒漏れ等によって冷却不良が
発生したときには、これを確実に且つ迅速に検知でき、
又、その冷却不良の発生を報知することができると共に
、その検知時点でコンプレッサの運転を直ちに停止でき
て、コンプレッサの損傷をなくすことができる冷蔵庫の
冷却不良検知システムを提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、庫内温度に基づいてコンプレッサをオン会オ
フ制御するコンプレッサ駆動制御手段と、コンプレッサ
オン時間の積算値が設定時間に達したときにコンプレッ
サをオフすると共に除霜ヒータをオンし除霜終了検知入
力により除霜ヒータをオフする除霜運転制御手段と、電
源投入時点からの時間をカウントするｍｌの計時手段と
、除霜運転終了時点からの時間をカウントする第２の計
時手段と、冷却器の温度を検知しその検知温度が設定基
準温度を上回るときには冷却不足検知信号を出力する冷
却器温度判定器と、第１の計時手段によるカウント時間
が予め設定された第１の定常運転判定基準時間を超え且
つ第２の計時手段によるカウント時間が予め設定された
第２の定常運転判定基準時間を超えたときに冷却器温度
判定器より冷却不足検知信号が入力された場合には異常
報知器をオンすると共にコンプレッサをオフする冷却不
良判定手段とを具備して構成される。

（作用） 電源が投入されると、庫内温度に応じてコンプレッサが
オン・オフ制御されて庫内が冷却される。そして第１の
一計時手段により電源投入時点からの経過時間がカウン
トされる。又、コンプレッサがオン・オフ制御される中
で、除霜運転が開始されると、この除霜運転は除霜終了
検知人力により終了する。この除霜運転終了時点からの
経過時間が第２の計時手段によりカウントされる。冷却
器温度判定器は、冷却器の温度が設定基準温度を上回っ
ているときには冷却不足信号を出力する。

ここで、第１の計時手段によるカウント時間判定用の第
１の定常運転判定基準時間は、電源投入後に冷却不良が
なければ（正常に冷却効果があがっている状態であれば
）冷却器は設定基準温度以下となっていると見なされる
時間であり、又、第２の定常運転判定基準時間は除霜運
転終了後に冷却不良がなければ冷却器が設定基準温度以
下になっていると見なされる時間である。

而して、第１の計時手段によるカウント時間が前記第１
の定常運転判定基準時間を超え且つ第２の計時手段によ
るカウント時間が前記第２の定常運転判定基準時間を超
えたときに冷却器温度判定器より冷却不足信号が入力さ
れた場合には、これをもって、冷却不良が発生している
と判定する。

この場合には、異常報知器によってその発生を知らしめ
、又、コンプレッサを直ちにオフして、異常発生状態で
の運転継続を禁止する。

（実施例） 以下本発明の一実施例につき図面を参照して説明する。

まず、第１図において、１は交流電源で、その母線１ａ
、ｌｂ間には、コンプレッサ２．ファンモータ３．庫内
灯４．除霜ヒータ５が、リレースイッチ６．７冷凍室ド
アスイツチ８及び冷蔵室ドアスイッチ９を介して図示の
ように接続されている。１１はマイクロコンピュータか
ら成る制御回路で、これは、コンプレッサ駆動制御手段
、除霜運転制御手段、第１の計時手段、第２の計時手段
及び冷却不良判定手段を兼用するものである。１２は冷
凍室温度判定回路で、これは、庫内温度たとえば冷凍室
温度を検出する温度センサ１３．コンパレータ１４ａ、
１４ｂ及びフリップフロップ回路１５’＝’ｉ’を有し
て構成されており、冷凍室温度が上限設定温度（例えば
−１５℃）以上となったときにフリップフロップ回路１
５の出力を論理値「１」　（ハイレベル）とし、下限設
定温度（例えば−２０℃）以下となったときに出力を論
理値「０」　（ロウレベル）とする。この出力は制御回
路１１の入力端子ＡＩに与えられる。１６は冷却器温度
検知器たる冷却器温度検知回路であり、これは、冷却器
の温度を検知する温度センサ１７及びコンパレータ１８
等を有して構成されており、これは、冷却器の温度が設
定基準温度例えば−５℃を−１−回るときにはコンパレ
ータ１８から冷却不足検知信号（論理値「０」）を出力
する。そして、この冷却器温度判定回路１６の出力は制
御回路１１の入力端子Ａ４に与えられるようになってい
る。

１９は除霜終了温度判定回路で、これは前記温度センサ
１７及びコンパレータ２０等を有して構成されている。

この除霜終了温度判定回路１９は冷却器温度が＋１０℃
以上となると論理値「０」を出力して制御回路１１の入
力端子Ａ３に与える。

２１は急速冷凍開始兼停止スイッチで、これはオン操作
されると、制御回路１１の入力端子Ａ２に論理値ｒＯＪ
を出力するようになっている。２２は異常報知器例えば
発光ダイオードからなる表示器であり、これは制御回路
１１の出力端子Ｃ１を論理値ｒＯＪにすることにより点
灯される。２３は前記リレースイッチ６を含んで構成さ
れたコンプレッサ駆動回路で、これはスイッチング索Ｔ
・たるＮＰＮ形のトランジスタ２４がオンされるとリレ
ーコイル２５が励磁されてリレースイッチ６をオンさせ
、以てコンプレッサ２を通電するようになっている。」
二記トランジスタ２４は制御回路１１の出力端子Ｃ２か
らの論理値「１」の出力によってオンされる。２６は前
記リレースイッチ７を含んで構成された除霜ヒータ駆動
回路で、これはスイッチング素子たるＮＰＮ形のトラン
ジスタ２７がオンされるとリレーコイル２８が励磁され
てリレースイッチ７をオンさせ、以て除霜ヒータ５を通
電するようになっている。

さて、」−２制御回路１１は運転制御プログラムを有し
ており、そのプログラムのフローチャートを第２図（ａ
）乃至（ｄ）に示している。このプログラムにおけるフ
ラグ５はコンプレッサ２の再起動補償時間経過について
の判定フラグ、フラグＣはコンプレッサ２のオン時間積
算値についての判定フラグ、フラグには急速冷凍運転を
実行すべきか否かについての判定フラグ、パラメーター
ＴＳは電源投入時点からのカウント時間、パラメーター
Ｔｋは急速冷凍運転開始からのカウント時間、パラメー
ターＴａは除霜運転終了時点カウント時間、パラメータ
ーＴｄはコンプレッサ２のオン時間積算値である。さら
に定数Ｄｆ　ｔｍはコンプレッサオン時間積算値につい
ての判定基準値で例えば１０時間に設定している。

一 以下制御回路１１の制御機能について第２図（ａ）乃至
（ｄ）も参照して述べる。基本的動作内容を第２図（ａ
）のメインルーチンで示しており、このメインルーチン
から分るように、まず電源が投入されると、最初にサブ
ルーチンＳ１のイニシャライズ（その内容を第２図（ｂ
）で示す）が実行され、そして次のステップＳ２では電
源投入時点からのカウント時間Ｔｓと、予め設定された
第１の定常運転判定基準時間例えば３時間とが比較され
る。そして、Ｔｓ＜３Ｈであれば、サブルーチンＳ３で
示すコンプレッサ制御（その内容を第２図（ｃ）に示す
）を、実行すると共に、ステップＳ４で時間Ｔｓをカウ
ントアツプしてステップ２に戻る。ステップＳ２におい
て、Ｔｓ≧３ＨであればステップＳＳに移行して、除霜
運転終了時点からのカウント時間Ｔａと、予め設定され
た第２の定常運転判定基準時間例えば１時間とを比較す
る。Ｔａ＜ＩＨであればサブルーチンＳ６に移行し、こ
のサブルーチンＳ６でコンプレッサ制御（その内容を第
２図（ｃ）で示す）を実行し、そして、次９ステップＳ
７ではコンプレッサ２のオン時間積算値Ｔｄと判定基準
時間Ｄｆ　ｔｍとを比較する。Ｔｄ＜Ｄｆ　ｔｍであれ
ばステップＳ５に戻り、Ｔｄ≧Ｄｆ　ｔｍでであればサ
ブルーチンＳ８の除霜運転（その内容を第２図（ｄ）に
示す）を実行して前記ステップＳ５に戻る。又、前記ス
テップＳ５でＴａ≧ＩＨであればステップＳ９に移行し
、このステップＳ９では入力端子Ａ４が「０」であるか
否かの判定をし、「１」であれば前述のサブルーチンＳ
６及びステップＳ７へと移行し、ｒＯＪであればステッ
プＳｔＯで出力端子Ｃ１をｒＯＪ、ｒｌＪに交互に変化
させると共に、出力端子Ｃ２を「０」とする。

而して、サブルーチンＳ３．Ｓ、のコンプレッサ制御に
ついて第２図（ｃ）を参照して詳述する。

まず、ステップＰ１では入力端子Ａ２が「０」であるか
否かの判断、つまり急速冷凍開始」Ｅ停止スイッチ２２
のオン操作があったか否かの判断をする。この場合、そ
のオン操作は仮になされていないとする。従って、入力
端子Ａ２は「１」であるから、ステップＰ２に移行する
。このステップＰ２、ステップＰ　３　＋　ステップＰ
　４　＋　ステップＰ５はコンプレッサ２の再起動補償
制御を実行しており、この制御の主旨は、コンプレッサ
２のオフ時点からのカウント時間Ｔ５が再起動補償時間
この場合５分を経過しないときにはコンプレッサ２はオ
フ状態に保持するようにし、その５分が経過すると、コ
ンプレッサ２の起動を許容するものである。尚、ステッ
プＰ５の後はステップＰ６が実行されるが、これについ
ては後述する。而して、その５分か経過するとステップ
Ｐ３からステップＰ７、ステップＰ８へと移行゛する。

ステップＰ７では、カウント時間Ｔ、をクリアすると共
に、１り起動補償時間経過についての判定フラグ５を「
１」（再起動補償時間経過）とする。ステップＰ６では
入力端子Ａ１が「１」か否かの判断をし、つまり冷凍室
温度が一１５℃以上であるか否かの判断をし、「１」で
あれば、ステップＰ５に移行してフラグＣを「１」とす
ると共に、コンプレッサオン時間積算値Ｔｄについてカ
ウントアツプする。

そして、ステップＰＩＯで出力端子Ｃ２を「１」として
コンプレッサ２を通電駆動する。次いでステップｐＨに
移行して急速冷凍時間についてのカウント値Ｔｋが設定
時間例えば９０分に達したどうかの判断をし、この場合
ＴｋはｒＯＪであるのでステップＰ６に移行する。又、
前記ステップ８において、入力端子Ａ１がｒＯＪであれ
ば、ステップＰ１２に移行する。このステップｐｔｚで
フラグＣが「１」であると判断されると、入力端子Ａ１
がｒＯＪに変化したと判断され、ステップＰ１３でフラ
グＣ，５を「０」としてステップＰ５に移行し、ステッ
プＰ１２でフラグＣが「０」のときには入力端子Ａ１は
ｒＯＪ状態のままであると判断してステップＰ５に移行
する。この場合、コンプレッサ２のオン・オフに関係な
くステップＰ６が実行されるものであり、このステップ
Ｐ６では除霜運転終了時点からの経過時間をＴａでカウ
ントアツプする。

コンプレッサ２がオン・オフ制御されている中で、コン
プレッサオン時間積算値Ｔｄが判定基準値Ｄｆｔｍに達
すると、メインルーチンのステップＳ７からサブルーチ
ンＳ８に移行して除霜運転が実行される。この除霜運転
は、第２図（ｄ）に示すように、ステップＱ１で出力端
子Ｃ２を「０」（コンプレッサ２オフ）とし、ステップ
Ｑ２で出力端子Ｃ３を「１」　（除霜ヒータ５オン）と
する。

そして、ステップＱ３で入力端子Ａ３が「０」か否か（
除霜終了が検知されたか否か）の判断をし、入力端子Ａ
３が「１」　（除霜は終了していない）であれば、ステ
ップＱ４に移行し、入力端子Ａ２が「０」であるか否か
を判断し、この場合入力端子Ａ２は「１」　（スイッチ
２１のオン操作なし）とすると、ステップＱ２にもどる
。而して、冷却器の温度が除霜終了検知温度となると、
ステップＱ３でＡ３がｒＯＪと判断されるから、ステッ
プ、で出力端子Ｃ３を「０」　（除霜ヒータ５オフ）し
、ステップＱ６で出力端子Ｃ２を「１」　（コンプレッ
サ２オフ）とし、そしてステップＱ７で各カウント時間
Ｔａ、Ｔｄをクリアしてメインルーチンに戻る。

さて、冷凍サイクルの冷媒通路に冷媒漏れ等が発生して
いる場合には庫内が正常に冷却されないところの冷却不
良が発生する。この冷却不良は次のようにして検知され
る。この冷却不良の検知対象要素は冷却器の温度であり
、つまり冷却不良が発生している状況では冷却器の冷却
温度が通常よりも高い。しかるに、冷却不良が発生して
ない場合においても、冷却器温度が高い時間帯がある。

その時間帯のひとつとしては、電源投入時点から成る時
間経過するまでの時間帯がある。この時間帯では、電源
投入時点での庫内温度が高くて、コンプレッサ２オンに
よって冷凍サイクルが運転されても冷却器温度はすぐに
は通常冷却温度に達しない。而して、通常冷却温度に達
することが充分に見込まれる時間を第１の定常運転判定
基準時間　、この場合３時間としている。又、他の時間
帯としては、除霜運転終了時点から成る時間経過するま
での時間帯がある。この時間帯においては、除霜運転路
γ時点での冷却器の温度が高くて、コンプレッサ２が通
電駆動されてもすぐには通常冷却温度には達しない。而
して、通常冷却温度に達することが充分に見込まれる時
間を第２の定常運転判定基準時間この場合１時間として
いる。

従って、メインル１−チンにおいて、ステップＳ２にお
いて電源投入時点からのカウント時間Ｔｓが前記３時間
に達し、且つステップＳ５で除霜運転終了時点からのカ
ウント時間Ｔａが前記１時間に達したときに、ステップ
３で入力端子Ａ４がｒＯＪ即ち冷却器温度が設定基準温
度（−５℃）を」−回る場合には、これをもって冷却不
良が検知される。而して、この場合は、ステップＳＩＯ
に移行して出力端子Ｃ！をｒ、ＯＪ、ｒｌＪに交互に変
化させて表示器２２を点滅させると共に、出力端子Ｃ２
を「０」としてコンプレッサ２をオフする。この結果、
表示器２２の点灯によって冷却不良といった異常を報知
でき、又冷却不良状態でのコンプレッサ２の運転継続を
禁止できる。

尚、急速冷凍開始兼停止スイッチ２１がオン操作される
と、第２図（Ｃ）のステップＰ１からステップｐｔａに
移行して、フラグＫが「１」であるか否か（急速冷凍運
転を実行すべきであるか否か）の判断がなされ、この時
点でフラグＫが「０」であれば、−１−記スイッチ２１
のオン操作は開始のための操作であると判定してステッ
プ１５に移行し、フラグＫを「１」とすると共に、出力
端子Ｃ１を「０」　（表示器２２連続点灯）とする。又
、ステップ１４でフラグＫが「１」であれば、スイッチ
２１のオン操作は急速冷凍運転停止のための操作と判断
してステップＰｉｇに移行し、フラグＫを「０」とする
と共に、出力端子Ｃ１を「１」（表示器２２消灯）とす
る。而して、フラグＫが「１」に設定されれば（急速冷
凍運転開始の設定があれば）ステップＰＩＴからステッ
プｐｔｓに移行して、急速冷凍運転についてカウント時
間Ｔｋをカウントアツプし、そしてステップＰ　９　＋
　ステップＰＩＧを経ることによりコンプレッサ２を冷
凍室温塵に関係なく強制的に通電駆動する。そしてステ
ップｐＨ及びステップｐｔｓから分るように急速冷凍運
転が所定時間例えば９０分経過すればステップｐｘｓを
経て急速冷凍運転が終了する。尚、第２図（ｄ）のステ
ップＱＢ、ステップＱｓ、ステップＱｚｏは、前述の第
２図（ｃ）の各ステップＰ１４．ステップＰ１５．ステ
ップＰ１Ｂと同一である。

上記実施例では、制御回路１１に急速冷凍運転制御機能
をもたせたが、これはなくてもよい。

［発明の効果］ 本発明は以」二の記述にて明らかなように、電源投入後
の時間的条件及び除霜運転終了後の時間条件を満たした
ときに冷却器の温度が設定基準温度を超えている場合に
は、これをもって冷媒漏れ等による冷却不良発生を確、
実に且つ迅速に検知でき、叉、その冷却不良の発生を報
知することもできると共に、その検知時点でコンプレッ
サの運転を直ちに停止でき、よって修理の迅速化を可能
ならしめ得ると共に、コンプレッサの損傷をなくすこと
ができ、又冷媒の漏れ量を抑えることができる等の優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は電気回路図、
第２図（ａ）乃至（ｄ）は制御プログラムのフローチャ
ートである。 図中、２はコンプレッサ、５は除霜ヒータ、１１は制御
回路（コンプレッサ駆動制御手段、除霜運転制御手段、
第１の計時手段、第２の計時手段。 冷却不良判定手段）、１２は冷凍室温度１′１１定回路
、１６は冷却器Ｉ＋！ｊ度判定回路（冷却器温度判定器
）、２２は表示器（異常報知器）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、庫内温度に基づいてコンプレッサをオン・オフ制御
   するコンプレッサ駆動制御手段と、コンプレッサオン時
   間の積算値が設定時間に達したときにコンプレッサをオ
   フすると共に除霜ヒータをオンし除霜終了検知入力によ
   り除霜ヒータをオフする除霜運転制御手段と、電源投入
   時点からの時間をカウントする第１の計時手段と、除霜
   運転終了時点からの時間をカウントする第２の計時手段
   と、冷却器の温度を検知しその検知温度が設定基準温度
   を上回るときには冷却不足検知信号を出力する冷却器温
   度判定器と、第１の計時手段によるカウント時間が予め
   設定された第１の定常運転判定基準時間を超え且つ第２
   の計時手段によるカウント時間が予め設定された第２の
   定常運転判定基準時間を超えたときに冷却器温度判定器
   より冷却不足検知信号が入力された場合には異常報知器
   をオンすると共にコンプレッサをオフする冷却不良判定
   手段とを具備して成る冷蔵庫の冷却不良検知システム。