JP3139832B2 - 冷蔵庫のための電気制御装置 - Google Patents

冷蔵庫のための電気制御装置

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JP3139832B2
JP3139832B2 JP04144511A JP14451192A JP3139832B2 JP 3139832 B2 JP3139832 B2 JP 3139832B2 JP 04144511 A JP04144511 A JP 04144511A JP 14451192 A JP14451192 A JP 14451192A JP 3139832 B2 JP3139832 B2 JP 3139832B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2700/00Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/14Sensors measuring the temperature outside the refrigerator or freezer

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  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ブラインタンク内に収
容されたブライン液の温度を熱交換器により制御し、同
温度の制御されたブライン液を循環ポンプにより貯蔵庫
に設けた冷却パネルに循環させて貯蔵庫内を所望の温度
に維持するタイプの冷蔵庫に係り、特に熱交換器および
循環ポンプの作動を制御する冷蔵庫のための電気制御装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の装置は、例えば特公平3
−45306号公報に示されているように、ブラインタ
ンク内に設けられてブライン液の温度を検出するブライ
ン温度センサと、貯蔵庫内に設けられて貯蔵庫の庫内温
度を検出する庫内温度センサとを備え、任意に設定され
る目標庫内温度から予め定めたバイアス値だけ低い値を
ブライン液の目標温度として決定し、この決定した目標
温度とブライン温度センサにより検出されたブライン液
の温度とを比較することにより熱交換器としてのエバポ
レータの作動および非作動を切り換え制御してブライン
液の温度を目標温度に保持するとともに、前記設定され
た目標庫内温度と庫内温度センサにより検出された庫内
温度とを比較することにより循環ポンプの作動および非
作動を切り換え制御して貯蔵庫の庫内温度が目標庫内温
度に維持されるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の装置においては、貯蔵庫が置かれた周囲温度とは
無関係にブライン液の目標温度が目標庫内温度から一定
のバイアス値だけ低い値に設定されるので、バイアス値
を小さな値に設定した場合には、貯蔵庫の周囲温度が高
くなると、貯蔵庫の庫内温度が目標庫内温度まで下がる
のに多くの時間を必要としたり、目標庫内温度まで下が
らないという問題があった。また、バイアス値を大きな
値に設定した場合には、貯蔵庫の周囲温度が低くなる
と、貯蔵庫の庫内温度が下がり過ぎてしまうという問題
があると同時に、周囲温度が低い上に庫内温度も下がり
過ぎるので、貯蔵庫内の湿度が低くなるという問題もあ
った。
【0004】本発明は上記問題に対処するためになされ
たもので、その目的は貯蔵庫の置かれた周囲温度とは無
関係に貯蔵庫の庫内温度を目標庫内温度に安定して維持
できるとともに、貯蔵庫内の湿度を適切に保つ冷蔵庫の
ための電気制御装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、上記請求項1に記載の第1の発明の構成上の特徴
は、貯蔵庫外に設けられて貯蔵庫の庫外温度を検出する
庫外温度センサと、前記検出した貯蔵庫の庫外温度と目
標庫内温度入力手段により入力された目標庫内温度との
差に応じて貯蔵庫の置かれた周囲温度を考慮するための
バイアス値を決定するバイアス決定手段と、前記決定し
たバイアス値だけ前記入力された目標庫内温度からずれ
たブライン液の目標温度を決定するブライン目標温度決
定手段とを備えたことにある。
【0006】また、上記請求項2に記載の第2の発明
は、前記第1の発明の構成のバイアス決定手段を第1バ
イアス決定手段とするとともに同決定手段により決定さ
れたバイアス値を第1バイアス値とし、前記第1の発明
の構成にさらに庫内温度センサにより検出された貯蔵庫
の庫内温度と前記入力された目標庫内温度との差の時間
変化に応じて同差を縮めるための第2バイアス値を決定
する第2バイアス決定手段を加え、前記第1の発明の構
成のブライン目標温度決定手段に代えて前記決定した第
1バイアス値と前記決定した第2バイアス値との和だけ
前記入力した目標庫内温度からずれたブライン液の目標
温度を決定するブライン目標温度決定手段を設けたこと
にある。
【0007】
【発明の作用・効果】上記のように構成した第1の発明
においては、目標庫内温度に対するブライン液の目標温
度のバイアス値が貯蔵庫の庫外温度と目標庫内温度との
差に応じて貯蔵庫の置かれた周囲温度を考慮するための
値に決定されるので、庫外温度と目標庫内温度とが大き
く離れていれば同バイアス値は大きな値に設定され、ま
た庫外温度と目標庫内温度とが近ければ同バイアス値は
小さな値に設定される。例えば、貯蔵庫内を冷却する必
要がある場合、貯蔵庫の置かれている周囲温度が目標庫
内温度に比べて非常に高ければ、バイアス値が大きく設
定されてブライン液の目標温度は庫内温度に比べて非常
に低く設定されるので、庫内温度は短時間で目標庫内温
度に達する。また、周囲温度が目標庫内温度に比べてあ
まり高くなければ、バイアス値は小さく設定されてブラ
イン液の目標温度は庫内温度に比べてそれほど低く設定
されないので、庫内温度が目標庫内温度に比べて低くな
り過ぎることがない。このようにして、ブライン液によ
る貯蔵庫内の温度制御に目標庫内温度と貯蔵庫が置かれ
た周囲温度との差がフィードバックされる結果、この第
1の発明によれば、貯蔵庫が置かれた周囲温度が変化し
ても、貯蔵庫の庫内温度は常に安定して目標庫内温度に
保持されるとともに、貯蔵庫内の湿度も適切に保持され
る。
【0008】また、上記のように構成した第2の発明に
おいては、第1バイアス値が前記のように決定されると
ともに、目標庫内温度に対するブライン液の目標温度の
第2バイアス値が貯蔵庫の庫内温度と目標庫内温度との
差の時間変化に応じて同差を縮めるための値に決定され
るので、庫内温度と目標庫内温度との差が大きくなるな
らば同バイアス値は大きな値に設定され、また前記差が
小さくなるならば同バイアス値は小さな値に設定され
る。例えば、貯蔵庫の庫内温度を目標庫内温度にに向か
って冷却制御している場合に、庫内温度が目標庫内温度
に近づかなければ、バイアス値は大きな値に設定され
て、庫内温度は目標庫内温度に向かって変化するように
なる。このようにして、ブライン液による貯蔵庫内の温
度制御に庫内温度の変化状態がフィードバックされる結
果、これにより、この第2の発明によれば、前記第1の
発明の効果に加えて、熱交換器の熱交換機能のバラツ
キ、貯蔵庫の周囲温度のムラなどの影響があっても、貯
蔵庫の庫内温度を的確かつ安定に制御できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
すると、図1は同実施例に係る冷蔵庫の全体を機能的に
示している。この冷蔵庫は、断熱壁で囲まれてブライン
液を収容したブラインタンク11と、断熱壁で囲まれて
扉12aを介して出し入れされる食品を収納する貯蔵庫
12とを備えている。ブラインタンク11内にはブライ
ン液を冷却する第1の熱交換器としてのエバポレータ1
3およびブライン液を暖める第2の熱交換器としてのヒ
ータ14が収納されている。エバポレータ13はコンプ
レッサ15、ファン16を付設した凝縮器17および膨
張バルブ18からなる冷凍回路の一部を構成するもの
で、コンプレッサ15の作動時に冷媒が冷凍回路を循環
する。貯蔵庫12の内面にはパイプを蛇行配置した冷却
パネル21が設けられていて、同パネル21には循環ポ
ンプ22の作動時にブラインタンク11内のブライン液
が循環する。
【0010】ヒータ14、コンプレッサ15および循環
ポンプ22の作動は、図1,2に示す電気制御装置によ
り制御される。電気制御装置は制御回路ユニットCCU
を備えており、同ユニットCCUにはブライン温度セン
サ31、庫内温度センサ32、庫外温度センサ33およ
び庫内温度入力器34が接続されている。ブライン温度
センサ31はブラインタンク11内に設けられ、ブライ
ン液の温度TB を検出して同検出温度TB を表すアナロ
グ信号を出力する。庫内温度センサ32は貯蔵庫12内
に設けられ、貯蔵庫12の庫内温度TKを検出して同検
出温度TKを表すアナログ信号を出力する。庫外温度セ
ンサ33は貯蔵庫12外に設けられ、貯蔵庫12の庫外
温度(貯蔵庫12の周囲の外気温度)TGを検出して同
検出温度TGを表すアナログ信号を出力する。庫内温度
入力器34は設定されるべき貯蔵庫12の目標庫内温度
KSを入力するもので、ボリュームなどで構成されて入
力された目標庫内温度TKSを表すアナログ信号を出力す
る。
【0011】制御回路ユニットCCUはマイクロコンピ
ュータ35を備えており、同コンピュータ35はバス3
5aにそれぞれ接続されたROM35b、CPU35
c、RAM35d、入力インターフェース35eおよび
出力インターフェース35fからなる。ROM35b
は、図3〜図5、図7〜図9、図11および図13に示
したフローチャートに対応したプログラムを記憶してお
り、CPU35cは前記プログラムを実行し、RAM3
5dは同プログラムの実行に必要な変数を一時記憶す
る。入力インターフェース35eはA/D変換器36を
介してブライン温度センサ31、庫内温度センサ32、
庫外温度センサ33および庫内温度入力器34に接続さ
れており、A/D変換器36にて変換されたブライン温
度TB 、庫内温度TK、庫外温度TGおよび目標庫内温度
KSを表すディジタル信号を入力する。出力インターフ
ェース35fには駆動回路37a〜37fが接続されて
おり、各駆動回路37a〜37fは、庫内温度TK を数
字表示するための庫内温度表示器38、目標庫内温度T
KSを数字表示するための目標庫内温度表示器39、コン
プレッサ15のための電動モータ15a、ファン16の
ための電動モータ16a、循環ポンプ22のための電動
モータ22aおよびヒータ14をそれぞれ駆動する。
【0012】次に、上記のように構成した実施例の動作
を説明する。電源スイッチ(図示しない)が投入される
と、CPU35cは図3のステップ100にて「メイン
プログラム」の実行を開始し、ステップ102にて各種
変数を初期化した後、ステップ104〜136からなる
処理を繰り返し実行する。このステップ104〜136
の繰り返し処理においては、CPU35cはステップ1
04〜110にてブライン温度TB、庫内温度TK、庫外
温度TG および目標庫内温度TKSをブライン温度センサ
31、庫内温度センサ32、庫外温度センサ33および
庫内温度入力器34からA/D変換器36を介してそれ
ぞれ入力し、ステップ112,114にて庫内温度TK
および目標庫内温度TKSを表す表示制御信号を駆動回路
37a,37bにそれぞれ出力する。駆動回路37a,
37bは前記表示制御信号に基づいて庫内温度表示器3
8および目標庫内温度表示器39を制御し、各表示器3
8,39は前記庫内温度TK および目標庫内温度TKS
それぞれ数字表示する。
【0013】次に、CPU35cはステップ116,1
18にて「第1バイアス計算ルーチン」および「第2バ
イアス計算ルーチン」をそれぞれ実行する。「第1バイ
アス計算ルーチン」の詳細は図5に示されており、CP
U35cはステップ200にて同ルーチンの実行を開始
し、ステップ202にて下記数1の演算の実行によりバ
イアス値MA を計算する。
【0014】
【数1】MA=3(TG-TKS+5)/40 このバイアス値MA の計算後、CPU35cは、ステッ
プ204〜210の処理により、バイアス値MA の上限
値および下限値を「+3」および「−3」にそれぞれ制
限し、ステップ212にて同制限されたバイアス値MA
を第1バイアス値B1 として設定して、ステップ214
にてこの「第1バイアス計算ルーチン」の実行を終了す
る。これにより、第1バイアス値B1 は、図6に示すよ
うに、上限および下限温度を±3℃として、庫外温度T
G が目標庫内温度TKSより5℃低いとき「0」となると
ともに、庫外温度TG と目標庫内温度TKSとの差TG
KSが大きくなるにしたがってして比例的に大きくなる
値に設定される。
【0015】「第2バイアス計算ルーチン」の詳細は図
7に示されており、CPU35cはステップ300にて
同ルーチンの実行を開始し、ステップ302にてインタ
ーバルタイマがストップしているか否かを判定する。こ
こで、本件実施例にて利用される各種タイマ機能につい
て説明しておくと、CPU35cは最初スタート指令に
より予め決められた所定値を表す値をタイマカウント値
として初期設定し、その後図示しない割り込みプログラ
ムの所定時間毎の実行によって同カウント値を所定値ず
つ減算していき、同カウント値が「0」になったときタ
イマがストップしていることを示すとともに、次のスタ
ート指令がなされるまで同カウント値を「0」に保持す
る。このようにして機能するインターバルタイマがスト
ップしていなければ、CPU35cはステップ302に
て「NO」と判定してプログラムをステップ326に進
めてこの「第2バイアス計算ルーチン」の実行を終了す
る。一方、インターバルタイマがストップしていれば、
CPU35cはステップ302にて「YES」と判定し
てプログラムをステップ304に進め、ステップ304
にて12分を計測するためのインターバルタイマをスタ
ートさせる。これにより、この「第2バイアス計算ルー
チン」におけるステップ304〜324の処理は12分
毎に実行される。
【0016】次に、CPU35cはステップ306にて
庫内温度TK から目標庫内温度TKSを減算した値TK
KSを新温度偏差ΔTnとして設定し、ステップ30
8,310にて新温度偏差ΔTnおよび旧温度偏差ΔTn
-1が下記数2,3の関係にあるか否かを判定する。
【0017】
【数2】0≦ΔTn-1≦ΔTn≦2
【0018】
【数3】0>ΔTn-1≧ΔTn≧−2 この場合、前記旧温度偏差ΔTn-1 はステップ324の
処理により前回(12分前)の新温度偏差ΔTnすなわ
ち前回の庫内温度TKと目標庫内温度TKSとの偏差TK
KSに設定されている。この場合、新旧温度偏差ΔTn,
ΔTn-1が前記数2を満たせば、CPU35cはステッ
プ308にて「YES」と判定してプログラムをステッ
プ312に進め、同ステップ312にて第2バイアス値
2 に「0.05」を加算する。次に、CPU35c
は、ステップ314,316の処理により、第2バイア
ス値B2 の上限値を「2」に制限する。また、新旧温度
偏差ΔTn,ΔTn-1が前記数3を満たせば、CPU35
cはステップ310にて「YES」と判定してプログラ
ムをステップ318に進め、同ステップ318にて第2
バイアス値B2 から「0.05」を減算する。次に、C
PU35cは、ステップ320,322の処理により、
第2バイアス値B2 の下限値を「−2」に制限する。さ
らに、新旧温度偏差ΔTn,ΔTn-1が前記数2,3を共
に満たさなければ、CPU35cはステップ308,3
10にて共に「NO」と判定してプログラムをステップ
324へ進める。このような「第2バイアス計算ルーチ
ン」の実行により、庫内温度TKが目標庫内温度TKS
り高く、かつ庫内温度TKが時間経過にしたがって目標
庫内温度TKSに近づかないときには、第2バイアス値B
2 は上限値を「2」として正の絶対値が大きな値に修正
される。また、庫内温度TK が目標庫内温度TKSより低
く、かつ庫内温度TK が時間経過にしたがって目標庫内
温度TKSに近づかないときには、第2バイアス値B2
下限値を「−2」として負の絶対値が大きな値に修正さ
れる。
【0019】ふたたび、図3のフローチャートの説明に
戻ると、前記「第1バイアス計算ルーチン」および「第
2バイアス計算ルーチン」の実行後、CPU35cはス
テップ120にて下記数4の演算の実行により第1およ
び第2バイアス値B1,B2を加算したバイアス値Bを計
算する。
【0020】
【数4】B=B1+B2 次に、CPU35cはステップ122にて下記数5の演
算の実行により目標庫内温度TKSよりバイアス値Bだけ
低い目標ブライン温度TBSを計算する。
【0021】
【数5】TBS=TKS−B 前記目標ブライン温度TBSの決定後、CPU35cはス
テップ124にてコンプレッサ15が作動中であるか否
かを判定するとともに、ステップ126にてヒータベー
スタイマが作動中であるか否かを判定する。コンプレッ
サ15が作動していれば、CPU35cはステップ12
4にて「YES」と判定してプログラムをステップ13
0,132へ進める。また、ヒータベースタイマが作動
中であれば、CPU35cはステップ126にて「YE
S」と判定してプログラムをステップ134,136へ
進める。また、コンプレッサ15もヒータベースタイマ
も作動していなければ、CPU35cはステップ128
にてバイアス値Bが負であるか否かを判定する。この場
合、バイアス値Bが正であれば、CPU35cはステッ
プ128にて「YES」と判定してプログラムをステッ
プ130,132へ進める。一方、バイアス値Bが負で
あれば、CPU35cはステップ128にて「YES」
と判定してプログラムをステップ134,136へ進め
る。
【0022】まず、ステップ130の「コンプレッサ制
御ルーチン」の処理について説明すると、CPU35c
は同ルーチンの実行を図8のステップ400にて開始
し、ステップ402にて駆動回路37fに対して作動停
止制御信号を出力してヒータ14の作動を停止させる。
次に、CPU35cはステップ404にて下記数6,7
の演算の実行によりブライン液の変化幅を規定する上限
温度TH および下限温度TL を計算する。
【0023】
【数6】TH=TBS+0.2
【0024】
【数7】TL=TBS−0.2 次に、CPU35cはステップ406,408にてブラ
イン温度TB と上下限温度TH,TLとをそれぞれ比較す
る。ブライン温度TBが上限温度TH以上であれば、CP
U35cはステップ408にて「YES」と判定し、ス
テップ410にてコンプレッサ15が非作動状態にある
か否かを判定する。コンプレッサ15が非作動状態であ
れば、CPU35cはステップ410にて「YES」と
判定してプログラムをステップ412に進め、同ステッ
プ412にてコンプレッサオフタイマがストップしてい
るか否かを判定する。この場合、コンプレッサオフタイ
マがストップしていれば、CPU35cはステップ41
2にて「YES」と判定してプログラムをステップ41
4に進め、同ステップ414にて駆動回路37cにコン
プレッサ15の作動指令信号を出力する。これにより、
駆動回路37cは電動モータ15aを作動させるので、
コンプレッサ15は圧縮した冷媒を凝縮器17および膨
張バルブ18を介してエバポレータ13に循環させる。
また、このステップ412においては、CPU35cは
駆動回路37dに電動モータ16aの作動指令信号を出
力する。これにより、エバポレータ13に対する圧縮冷
媒の供給と同時に、ファン16は電動モータ16aによ
り回転駆動されて凝縮器17を冷却する。その結果、ブ
ライン液はエバポレータ13により冷却され始めて、ブ
ライン温度TB は徐々に低下し始める。前記ステップ4
14の処理後、CPU35cはステップ416にて20
秒を測定するコンプレッサオンタイマをスタートさせ
て、ステップ426にてこの「コンプレッサ制御ルーチ
ン」の実行を終了する。
【0025】前記ステップ408における「YES」と
の判定後、コンプレッサ15が作動状態にあれば、CP
U35cはステップ410にて「NO」と判定してプロ
グラムをステップ426に進め、同ステップ426にて
この「コンプレッサ制御ルーチン」の実行を終了する。
この場合には、コンプレッサ15は作動し続ける。ま
た、前記ステップ410における「YES」との判定
後、コンプレッサオフタイマがストップしていなれけれ
ば、CPU35cはステップ412にて「NO」と判定
してプログラムをステップ426に進め、同ステップ4
26にてこの「コンプレッサ制御ルーチン」の実行を終
了する。これにより、この場合には、コンプレッサ15
は作動されない。これは、コンプレッサ15の作動をそ
の停止からコンプレッサオフタイマにより計測される2
分が経過するまで禁止することにより、コンプレッサ1
5の起動を確実にするためである。前記のようなコンプ
レッサ15の作動制御によってブライン液が冷却され
て、ブライン温度TB が上限温度TH より低くなると、
CPU35cはステップ408にて「NO」と判定し始
めて、プログラムをステップ426に進め、同ステップ
426にてこの「コンプレッサ制御ルーチン」の実行を
終了する。この場合も、コンプレッサ15は作動し続け
る。
【0026】そして、ブライン温度TBが下限温度TL
下になると、CPU35cはステップ406にて「YE
S」と判定し、ステップ418にてコンプレッサ15が
作動状態にあるか否かを判定する。コンプレッサ15が
作動状態にあれば、CPU35cはステップ418にて
「YES」と判定してプログラムをステップ420に進
め、同ステップ420にてコンプレッサオンタイマがス
トップしているか否かを判定する。この場合、コンプレ
ッサオンタイマがストップしていれば、CPU35cは
ステップ420にて「YES」と判定してプログラムを
ステップ422に進め、同ステップ422にて駆動回路
37cにコンプレッサ15の作動停止指令信号を出力す
る。これにより、駆動回路37cは電動モータ15aの
作動を停止させるので、圧縮した冷媒がエバポレータ1
3に供給されなくなり、ブライン液のエバポレータ13
による冷却が停止する。また、このステップ422にお
いては、CPU35cは駆動回路37dに電動モータ1
6aの作動停止指令信号を出力する。これにより、エバ
ポレータ13に対する圧縮冷媒の供給停止と同時に、フ
ァン16も停止する。その結果、ブライン液は外気によ
りゆっくり暖められ始めて、ブライン温度TB は徐々に
上昇し始める。前記ステップ422の処理後、CPU3
5cはステップ424にて2分を測定するコンプレッサ
オフタイマをスタートさせて、ステップ426にてこの
「コンプレッサ制御ルーチン」の実行を終了する。
【0027】前記ステップ406における「YES」と
の判定後、コンプレッサ15が非作動状態にあれば、C
PU35cはステップ418にて「NO」と判定してプ
ログラムをステップ426に進め、同ステップ426に
てこの「コンプレッサ制御ルーチン」の実行を終了す
る。この場合には、コンプレッサ15は非作動状態に維
持される。また、前記ステップ418における「YE
S」との判定後、コンプレッサオンタイマがストップし
ていなれければ、CPU35cはステップ420にて
「NO」と判定してプログラムをステップ426に進
め、同ステップ426にてこの「コンプレッサ制御ルー
チン」の実行を終了する。この場合には、コンプレッサ
15の作動は停止されない。これは、コンプレッサ15
の作動停止をその開始からコンプレッサオンタイマによ
り計測される20秒が経過するまで禁止することによ
り、コンプレッサ15の円滑な作動を確保するためであ
る。前記のようなコンプレッサ15の非作動制御によっ
てブライン液が暖められて、ブライン温度TBが下限温
度TLより高くなると、CPU35cはステップ406
にて「NO」と判定し始めて、プログラムをステップ4
08に進める。この場合、前述のように、ブライン温度
Bが上限温度THより低ければ、CPU35cはステッ
プ408にて「NO」と判定してプログラムをステップ
426に進め、同ステップ426にてこの「コンプレッ
サ制御ルーチン」の実行を終了する。これにより、この
場合にはコンプレッサ15は非作動状態に保たれ、ブラ
イン温度TB が上限温度TH 以上になると、ふたたびコ
ンプレッサ15が作動を開始するので、ブライン液の温
度TBは上限温度TH と下限温度TLとの間を往復し、ほ
ぼ目標ブライン温度TBSに保たれる。
【0028】次に、「第1ポンプ制御ルーチン」の処理
について説明すると、CPU35cは同ルーチンの実行
を図9のステップ500にて開始し、ステップ502に
て下記数8の演算の実行により循環ポンプ22の作動時
間を制御するためのポンプ制御フラグPCF を計算する。
【0029】
【数8】PCF=INT{(TK−TKS)/0.05} 前記数8中のINT(x) は値xの小数部を切り捨てて整数
化する関数であり、ポンプ制御フラグPCFは、高温側を
正として、庫内温度TKが目標庫内温度TKSから離れて
いる温度差に比例する整数値を示すことになる。このポ
ンプ制御フラグPCFの計算後、CPU35cはステップ
504〜510の処理により同フラグPCF の上限値を
「3」に制限するとともに下限値を「−3」に制限す
る。
【0030】次に、CPU35cはステップ512にて
循環ポンプ22の制御状態を表すポンプ制御状態フラグ
PSF が「0」〜「2」のいずれかの値であるかを判定す
る。ポンプ制御状態フラグPSF(初期状態では「0」に
設定されている) が「0」ではあれば、CPU35c
はステップ512の判定処理によりプログラムをステッ
プ514へ進め、同ステップ514にて60秒を計測す
るためのポンプベースタイマをスタートさせる。次に、
CPU35cはステップ516にてポンプ制御フラグPC
F が「3」、「−2〜+2」または「−3」のいずれか
であるかを判定する。この場合、ポンプ制御フラグPCF
が「3」であれば、CPU35cはステップ516の判
定処理によりプログラムをステップ518に進め、同ス
テップ518にて駆動回路37eへ循環ポンプ22の作
動開始指令信号を出力する。これにより、駆動回路37
eは電動モータ22aの駆動を開始するので、循環ポン
プ22は作動してブラインタンク11内のブライン液を
貯蔵庫12の冷却パネル21に循環させ始める。次に、
CPU35cはステップ520にてポンプ制御状態フラ
グPSF を「2」に設定して、ステップ542にてこの
「第1ポンプ制御ルーチン」の実行を終了する。ポンプ
制御フラグPCF が「−2〜+2」であれば、CPU35
cはステップ516の判定処理によりプログラムをステ
ップ522に進め、同ステップ522にて前記ステップ
518の場合と同様に循環ポンプ22を作動させてブラ
インタンク11内のブライン液を貯蔵庫12の冷却パネ
ル21に循環させ始める。次に、CPU35cはステッ
プ526にてポンプ制御状態フラグPSF を「1」に設定
し、ステップ524にてポンプ制御フラグPCF の値に応
じて決定される時間(図10参照)を計測するためのポ
ンプオンタイマをスタートさせて、ステップ542にて
この「第1ポンプ制御ルーチン」の実行を終了する。こ
のようなブライン液の冷却パネル21に対する循環によ
り、貯蔵庫12内の庫内温度TK は目標庫内温度TKS
近づく。
【0031】そして、ふたたび、「第1ポンプ制御ルー
チン」の処理が実行された場合、ポンプ制御状態フラグ
PSF が前記ステップ524の処理により「1」に設定さ
れていれば、CPU35cは前記ステップ512の判定
処理によりプログラムをステップ532に進める。ステ
ップ532においては、CPU35cはポンプオンタイ
マがストップしているか否かを判定する。ポンプオンタ
イマがストップしていなければ、CPU35cはステッ
プ532にて「NO」と判定してプログラムをステップ
542に進め、同ステップ542にてこの「第1ポンプ
制御ルーチン」の実行を終了する。この場合には、循環
ポンプ22は作動し続ける。一方、ポンプオンタイマが
ストップすれば、CPU35cはステップ532にて
「YES」と判定してプログラムをステップ534に進
める。CPU35cはステップ534にてポンプ制御状
態フラグPSF を「2」に設定し、ステップ536にて駆
動回路37eに循環ポンプ22の作動停止指令信号を出
力して、ステップ542にてこの「第1ポンプ制御ルー
チン」の実行を終了する。駆動回路37eは電動モータ
22aの駆動を停止するので、循環ポンプ22は停止し
てブライン液の冷却パネル21に対する循環も停止す
る。これにより、この場合には、前記ブライン液が冷却
パネル21を循環する時間はポンプ制御フラグPCF によ
り決定されるポンプオンタイマの計測時間(図10参
照)に制御される。
【0032】また、ポンプ制御状態フラグPSF が前記ス
テップ520の処理により「2」に設定されていれば、
CPU35cは前記ステップ512の判定処理によりプ
ログラムをステップ538に進める。ステップ538に
おいては、CPU35cはポンプベースタイマがストッ
プしているか否かを判定する。ポンプベースタイマがス
トップしていなければ、CPU35cはステップ538
にて「NO」と判定してプログラムをステップ542に
進め、同ステップ542にてこの「第1ポンプ制御ルー
チン」の実行を終了する。これにより、この場合には、
循環ポンプ22は作動し続ける。一方、ポンプベースタ
イマがストップすれば、CPU35cはステップ538
にて「YES」と判定してプログラムをステップ540
に進める。CPU35cはステップ540にてポンプ制
御状態フラグPSF を「0」に設定し、ステップ542に
てこの「第1ポンプ制御ルーチン」の実行を終了する。
これにより、この場合には、循環ポンプ22はさらに作
動し続ける。そして、ふたたび、「第1ポンプ制御ルー
チン」の処理が実行されると、ポンプ制御状態フラグPS
F は「0」に設定されているので、CPU35cは前記
ステップ512の判定処理によりプログラムを前述した
ステップ514以降へ進める。このポンプ制御フラグPC
F が「3」または「−2〜+2」であれば、CPU35
cは前記ステップ518〜526の処理を実行して循環
ポンプ22を作動し続ける。しかし、前記ブライン液の
循環の結果、庫内温度TKが目標庫内温度TKSより充分
下がってポンプ制御フラグPCFが「−3」になれば、C
PU35cはステップ516の判定処理によりプログラ
ムをステップ528に進める。CPU35cはステップ
528にて前記ステップ536の処理と同様に循環ポン
プ22の作動を停止し、ステップ530にてポンプ制御
状態フラグPSF を「2」に設定して、ステップ542に
てこの「第1ポンプ制御ルーチン」の実行を終了する。
この場合には、次の「第1ポンプ制御ルーチン」にて前
記ステップ538,540の処理が実行されるようにな
る。その結果、この「第1ポンプ制御ルーチン」の処理
により、庫内温度TK が目標庫内温度TKSを上回る量に
比例して循環ポンプ22の作動時間が制御されるので、
庫内温度TK はほぼ目標庫内温度TKSに安定に維持され
る。
【0033】次に、ヒータベースタイマが作動している
とき、またはバイアス値Bが負すなわちブライン液を暖
める必要があるとき、図4のステップ134,136に
て実行される「ヒータ制御ルーチン」および「第2ポン
プ制御ルーチン」について説明する。まず、「ヒータ制
御ルーチン」について説明すると、CPU35cは図1
1のステップ600にて同ルーチンの実行を開始し、ス
テップ602にて下記数9の演算の実行によりヒータ1
4の作動時間を制御するためのヒータ制御フラグHCF を
計算する。
【0034】
【数9】HCF=INT{(TBS−TB)/0.05} 前記数9中のINT(x) は上記数8の関数と同じであり、
ヒータ制御フラグHCF は、低温側を正として、ブライン
温度TB が目標ブライン温度TBSから離れている温度差
に比例する整数値を示すことになる。このヒータ制御フ
ラグHCF の計算後、CPU35cはステップ604〜6
10の処理により同フラグHCF の上限値を「3」に制限
するとともに下限値を「−3」に制限する。
【0035】次に、CPU35cは、前述したステップ
512〜540の処理と同種のステップ612〜640
の処理により、ヒータ制御フラグHCF に基づいてヒータ
14の作動を制御する。なお、この場合も、ヒータ14
の制御状態を表すヒータ制御状態フラグHSF 、ヒータベ
ースタイマおよびヒータオンタイマ(図12)が利用さ
れる。この場合には、ブライン温度TB が目標ブライン
温度TBSから低温側に大きく離れていれば、ステップ6
14〜620およびステップ638,640の処理によ
り、ヒータ14が長時間作動制御されて、ブライン液が
長時間暖められる。ブライン温度TB が目標ブライン温
度TBSに近ければ、ステップ616,622〜626お
よびステップ632〜636の処理によりヒータ14が
短時間作動制御されて、ブライン液が短時間だけ暖めら
れる。また、ブライン温度TB が目標ブライン温度TBS
から高温側に大きく離れていれば、ステップ616,6
28,630の処理により、ヒータ14は作動しない。
その結果、この「ヒータ制御ルーチン」の処理により、
ブライン温度TB が目標ブライン温度TBSを下回る量に
比例してヒータ14の作動時間が制御されるので、ブラ
イン温度TB はほぼ目標ブライン温度TBSに安定に維持
される。
【0036】次に、「第2ポンプ制御ルーチン」につい
て説明すると、CPU35cは図13のステップ700
にて同ルーチンの実行を開始し、ステップ702にて下
記数10の演算の実行によりヒータ14の作動時間を制
御するためのポンプ制御フラグPCF を計算する。
【0037】
【数10】PCF=INT{(TKS−TK)/0.05} 前記数10中のINT(x)も上記数8の関数と同じであ
り、ポンプ制御フラグPCFは、低温側を正として、庫内
温度TK が目標ブライン温度TKSから離れている温度差
に比例する整数値を示すことになる。このポンプ制御フ
ラグPCF の計算後、CPU35cはステップ704〜7
42の処理を実行して循環ポンプ22の作動を制御す
る。これらのステップ704〜742の処理は前記ステ
ップ504〜542(図9)の処理と全く同じであり、
この「第2ポンプ制御ルーチン」の処理により、庫内温
度TK が目標庫内温度TKSを下回る量に比例して循環ポ
ンプ22の作動時間が制御されるので、庫内温度TK
ほぼ目標庫内温度TKSに安定に維持される。
【0038】以上のような制御をまとめると、電源スイ
ッチを投入した直後には、図14に示すように、ブライ
ン温度TBおよび庫内温度TK は庫外温度TGに近くて目
標ブライン温度TBSおよび目標庫内温度TKSより高い。
この場合、「コンプレッサ制御ルーチン」にてコンプレ
ッサ15の作動が制御され、エバポレータ13がブライ
ンタンク11内のブライン液を冷却するので、ブライン
温度TB が目標ブライン温度TBSまで下がってほぼ同温
度TBSに維持される。これと同時に、「第1ポンプ制御
ルーチン」にて循環ポンプ22の作動が制御されて、ブ
ラインタンク11内のブライン液が冷却パネル21を循
環して貯蔵庫12内を冷却するので、庫内温度TK は目
標庫内温度TKSまで下がって同温度TKSに維持される。
このような状態で、図14の時刻t01〜t02に示すよう
に、庫外温度TG が下がると、「第1バイアス計算ルー
チン」にて計算される第1バイアス値B1 が小さくなる
ので、目標ブライン温度TBSは上昇し、庫内温度TK
目標庫内温度TKSに安定に維持される。そして、図15
の時刻t11〜t13に示すように、庫外温度TG がさらに
下がって目標庫内温度TKSより低くなると、「第1バイ
アス計算ルーチン」にて計算される第1バイアス値B1
が負になって、目標ブライン温度TBSは時刻t12〜t13
にて目標庫内温度TKSより高くなる。この場合、「ヒー
タ制御ルーチン」が実行され、同ルーチンにてヒータ1
4の作動が制御されて、同ヒータ14がブライン液を暖
めるので、ブライン温度TB は上昇してほぼ目標ブライ
ン温度TBSに維持される。これと同時に、「第2ポンプ
制御ルーチン」にて循環ポンプ22の作動が制御され
て、ブラインタンク11内のブライン液が冷却パネル2
1を循環して貯蔵庫12内を暖めるので、庫内温度TK
は上昇して目標庫内温度TKSに維持される。このように
して、貯蔵庫12の置かれる周囲温度が考慮されるの
で、同温度の変化とは無関係に庫内温度TK は目標庫内
温度TKSに安定して保持される。そして、庫内温度TK
が目標庫内温度TKSに安定するとともに冷却パネル21
が冷却され過ぎることがないので、周囲温度が低くて
も、貯蔵庫12内を高湿度に保つことができる。
【0039】また、目標庫内温度TKSおよび庫外温度T
G が一定であれば、「第1バイアス計算ルーチン」にて
計算される第1バイアス値B1 は一定に保たれる。この
よう状態で、コンプレッサ15、エバポレータ13など
からなる冷凍回路およびヒータ14により構成される熱
交換器の熱交換機能のバラツキ、貯蔵庫の性能、貯蔵庫
外の温度ムラなどの理由で、庫内温度TKが、図16の
時刻t21〜t22,t23〜t24,t25〜t26 で示すよう
に、全く下がらなくて目標庫内温度TKSに近づかない場
合には、「第2バイアス計算ルーチン」にて計算される
第2バイアス値B2が大きくなるので、目標ブライン温
度TBSは下がる。これにより、「コンプレッサ制御ルー
チン」にてコンプレッサ15の作動が制御され、エバポ
レータ13がブラインタンク11内のブライン液を冷却
するので、ブライン温度TB が目標ブライン温度TBS
で下がってほぼ同温度TBSに維持される。そして、前記
と同様、「第1ポンプ制御ルーチン」にて循環ポンプ2
2の作動が制御され、庫内温度TK は目標庫内温度TKS
まで下がって同温度TKSに維持される。さらに、これと
は逆に、前記のような理由により、図17の時刻t31
32のように庫内温度TK は目標庫内温度TKS より低
くなり過ぎて下がっていく場合、時刻t32〜t33,t34
〜t35のように下がり過ぎた庫内温度TK が上昇しない
場合、「第2バイアス計算ルーチン」にて計算される第
2バイアス値B2 が小さくなるので、目標目標ブライン
温度TBSが上昇する。そして、「コンプレッサ制御ルー
チン」にてコンプレッサ15の作動が制御されるととも
に、「第1ポンプ制御ルーチン」にて循環ポンプ22の
作動が制御されるので、庫内温度TK は目標庫内温度T
KSに近づきかつ確実に維持される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す冷蔵庫の機能的概略
図である。
【図2】 図1の冷蔵庫を制御するための電気制御装置
の全体ブロック図である。
【図3】 図2のマイクロコンピュータにて実行される
「メインプログラム」の前半部分を示すフローチャート
である。
【図4】 同「メインプログラム」の後半部分を示すフ
ローチャートである。
【図5】 図3の「第1バイアス計算ルーチン」の詳細
フローチャートである。
【図6】 庫外温度TG、目標庫内温度TKSおよび第1
バイアス値B1の関係を示すグラフである。
【図7】 図3の「第2バイアス計算ルーチン」の詳細
フローチャートである。
【図8】 図4の「コンプレッサ制御ルーチン」の詳細
フローチャートである。
【図9】 図4の「第1ポンプ制御ルーチン」の詳細フ
ローチャートである。
【図10】ポンプ制御フラグPCF、ポンプベースタイマ
およびポンプオンタイマの関係を示す図表である。
【図11】図4の「ヒータ制御ルーチン」の詳細フロー
チャートである。
【図12】ヒータ制御フラグHCF、ヒータベースタイマ
およびヒータオンタイマの関係を示す図表である。
【図13】図4の「第2ポンプ制御ルーチン」の詳細フ
ローチャートである。
【図14】庫内温度TK、目標庫内温度TKS、庫外温度
G、ブライン温度TBおよび目標ブライン温度TBSの変
化特性グラフである。
【図15】庫内温度TK、目標庫内温度TKS、庫外温度
G、ブライン温度TBおよび目標ブライン温度TBSの変
化特性グラフである。
【図16】庫内温度TK、目標庫内温度TKS、ブライン
温度TBおよび目標ブライン温度TBSの変化特性グラフ
である。
【図17】庫内温度TK、目標庫内温度TKS、ブライン
温度TBおよび目標ブライン温度TBSの変化特性グラフ
である。
【符号の説明】
11…ブラインタンク、12…貯蔵庫、13…エバポレ
ータ、14…ヒータ、15…コンプレッサ、15a…電
動モータ、16…ファン、16a…電動モータ、17…
圧縮器、18…膨張バルブ、21…冷却パネル、22…
循環ポンプ、22a…電動モータ、31…ブライン温度
センサ、32…庫内温度センサ、33…庫外温度セン
サ、34…庫内温度入力器、35…マイクロコンピュー
タ。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ブライン液を収容したブラインタンク内に
    置されてブライン液と熱交換する熱交換器と、ブライ
    ンタンク内のブライン液を貯蔵庫に設けた冷却パネルに
    循環させる循環ポンプとを備えた冷蔵庫のための電気制
    御装置であって、 ブラインタンク内に設けられて同ブラインタンク内に貯
    えたブライン液の温度を検出するブライン温度センサ
    と、 貯蔵庫内に設けられて貯蔵庫の庫内温度を検出する庫内
    温度センサと、 貯蔵庫外に設けられて貯蔵庫の庫外温度を検出する庫外
    温度センサと、 貯蔵庫の目標庫内温度を入力する目標庫内温度入力手段
    と、 前記庫外温度センサにより検出した貯蔵庫の庫外温度と
    前記目標庫内温度入力手段により入力した目標庫内温度
    との差に応じて貯蔵庫の置かれた周囲温度を考慮するた
    めのバイアス値を決定するバイアス決定手段と、該バイアス決定手段により 決定したバイアス値に応じて
    ブライン液の目標温度を決定するブライン目標温度決定
    手段と、該ブライン目標庫内温度決定手段により 決定したブライ
    ン液の目標温度と前記ブライン温度センサにより検出し
    たブライン液の温度とを比較することにより前記熱交換
    器の作動および非作動を切り換え制御して前記ブライン
    タンク内に貯えたブライン液の温度を前記ブライン液の
    目標温度に略等しく維持するブライン温度制御手段と、 前記目標庫内温度入力手段により入力した目標庫内温度
    と前記庫内温度センサにより検出した庫内温度とを比較
    することにより前記循環ポンプの作動および非作動を切
    り換え制御して貯蔵庫の庫内温度を前記入力した目標庫
    内温度に略等しく維持する庫内温度制御手段とを備え
    ことを特徴とする冷蔵庫のための電気制御装置。
  2. 【請求項2】ブライン液を収容したブラインタンク内に
    置されてブライン液と熱交換する熱交換器と、ブライ
    ンタンク内のブライン液を貯蔵庫に設けた冷却パネルに
    循環させる循環ポンプとを備えた冷蔵庫のための電気制
    御装置であって、 ブラインタンク内に設けられて同ブラインタンク内に貯
    えたブライン液の温度を検出するブライン温度センサ
    と、 貯蔵庫内に設けられて貯蔵庫の庫内温度を検出する庫内
    温度センサと、 貯蔵庫外に設けられて貯蔵庫の庫外温度を検出する庫外
    温度センサと、 貯蔵庫の目標庫内温度を入力する目標庫内温度入力手段
    と、 前記庫外温度センサにより検出した貯蔵庫の庫外温度と
    前記目標庫内温度入力手段により入力した目標庫内温度
    との差に応じて貯蔵庫の置かれた周囲温度を考慮するた
    めの第1バイアス値を決定する第1バイアス決定手段
    と、 前記庫内温度センサにより検出した貯蔵庫の庫内温度と
    前記目標庫内温度入力手段により入力した目標庫内温度
    との差の時間変化に応じて同差を縮めるための第2バイ
    アス値を決定する第2バイアス決定手段と、 前記第1バイアス決定手段により決定した第1バイアス
    値と前記第2バイアス決定手段により決定した第2バイ
    アス値との和に応じてブライン液の目標温度を決定する
    ブライン目標温度決定手段と、該ブライン目標温度決定手段により 決定したブライン液
    の目標温度と前記ブライン温度センサにより検出したブ
    ライン液の温度とを比較することにより前記熱交換器の
    作動および非作動を切り換え制御して前記ブラインタン
    ク内に貯えたブライン液の温度を前記ブライン液の目標
    温度に略等しく維持するブライン温度制御手段と、 前記目標庫内温度入力手段により入力した目標庫内温度
    と前記庫内温度センサにより検出した庫内温度とを比較
    することにより前記循環ポンプの作動および非作動を切
    り換え制御して貯蔵庫の庫内温度を前記入力した目標庫
    内温度に略等しく維持する庫内温度制御手段とを備え
    ことを特徴とする冷蔵庫のための電気制御装置。
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