JPH02136672A - 冷蔵庫の除霜制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、冷気強制循環方式の除霜制御装置に関するも
のである。

従来の技術 従来の除霜方式としては、ＩＣあるいは、マイクロコン
ピュータ等の電子化回路で構成し、例えば、圧縮機が停
止した時にゼロクリアーされ、又、圧縮機再始動時にゼ
ロから連続運転時間を積算するタイマー回路Ａと、圧縮
機の運転時間を積算するタイマー回路Ｂとを備えた冷蔵
庫に於いて、下記の様な制御をするう （１）冷却負荷が重くなると冷却器への着霜量が増加し
冷気通風抵抗が大きくなる為庫内冷気循環量が減少する
と共に、冷却器の熱交換効率も低下してしまう結果とし
て、圧縮機の連続運転時間が増加する現象を利用し、圧
縮機の連続運転時間Ａを積算し、ある定められた作動値
Ａ。

とを比較演算し、Ａ＝八へとなった時点で、除霜開始し
、ＡくＡｏであれば、除霜を更に引き延ばせる制御とし
ていた。すなわち、冷却負荷の軽重を判断し、除霜間隔
を判断していた。

（２）冷蔵庫の据付は始動時に於いては、庫内が冷却さ
れる前に、無駄な除霜をしない為、ある定められた作動
値Ｂ。とを比較波ＫＬ、Ｂ＜Ｂｏの間は、冷却運転を続
ける。

（３）瞬時停電時の場合、ある定められた作動値Ｂ１　
　とＢとを比較演算し、Ｂ＝Ｂ１となった時点で除霜開
始する制御としていた。

という様に、圧縮機の連続運転時間を積算して、ある定
められた値と比較することにより、冷却器に付着した霜
の多少を判断して、冷却負荷の軽い場合には圧縮機の運
転を更に延長する様に除霜間隔の制御を行ない、着霜量
の少ない時に除霜する無駄を省き、消費電力量の低減を
図ると共に庫内温度上昇を抑制するというものが、特開
昭６０−３０９７５号公報に示されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の様な構成に於いては、特に上記（
１）の場合、作動値に対し、連続運転時間の積算が、わ
ずかの時間の差によシ、到達しなかった場合、更にこう
いったタイミングが、断続的に起り得た時は、着霜量は
次第に増加し適切な除霜ができない。又、外気温度にか
かわらず定時間ごとに除霜を行っているが、−殻内に温
度が低い場合は湿度も低いので、着霜量も高い場合に比
べ少なく、適切な除霜になっていない。すなわち、冷却
器の目詰りとの相関が、くずれるといった不都合を生じ
ていた。

そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、従来の除霜間隔
の間に、冷却負荷の重い条件が存在した場合と、その時
の外気温度が低い場合でも適確に判断し、より信頼性の
高い除霜制御を行なわせ冷却器の着霜が必要以上に大き
くなった場合の除霜時間延長に伴なう庫内昇温度を抑制
させるものである。

課題を解決するだめの手段 上記課題を解決するだめに、本発明の除霜制御装置は、
冷却負荷が重くなると冷却器への着霜量が増加し冷気通
風抵抗が大きくなるため庫内冷気循環量が減少すると共
に、冷却器の熱交換効率も低下してしまう結果として、
冷蔵室を適切な温度調節をする為のダンパーが“開１状
態になってしまう現象を利用し、ダンパーの１開”時間
が予め設定された値と比較し除霜を開始することと共に
、その時の外気温度を検知し、低温度であれば、予め設
定された値を延長するという制御を備えたものである。

作　　用 本発明は、上記した制御により、ある定められた作動値
に対し、ダンパーの連続１開”時間が、超えた場合は、
冷却器の着霜量が大と判断し、その時点で除霜を開始す
る制御とともに、その時の外気温が低い場合には、作動
値を延長する制御とし、電動ダンパーの連続“開”時間
が、作動値以内であれば、通常の除霜間隔にて、除霜制
御をすることにある。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図から第３図に従い説明
する。図に於いて１は冷蔵庫本体で、外箱２、内箱３、
及びこれら両箱２，３間に充填された断熱材４により構
成されている。６は区画壁で、内部に冷却器６、強制通
風用の送風機７を収めており、上部に冷凍室８、下部に
冷蔵室９を区画形成している。１ｏは前記冷却器６で冷
却された冷気を前記送風機７で冷蔵室９に導く為のダク
トであり、冷蔵室９０入口には電気的入力に応じて冷気
流入量を調整するダンパーサーモスタット１１（以後電
動ダンパー１１という）が設けられている。電動ダンパ
ー１１の詳細を説明すると、１２はソレノイドで、１３
は前記ソレノイド１２により動作して冷気通路を開閉す
るダンパーであ、る。１４はダンパーケースで、上部に
風路部１６、下部に機械部１６を形成している。１７は
、前記ダンパー１３を開方向に押上げるロッドで前記ダ
ンパーケース１４の一部を貫通して風路部１５と機械部
１６に連通し、その先端を風路部１６に上端を軸支され
た前記ダンパー１３の下面の一部に当接している。１８
は、前記ロッド１７と接合されたプランジャーで、前記
機械部１６に収納されたソレノイド１２の内心部に挿入
されて上下に可動する。１９はスプリングで、通常時は
プランジャー１８を下方に押し下げる様付勢している。

又、２０は、ダンパー１３を閉方向に付勢するスプリン
グである。次に、２１は、前記電動ダンパー慣を収納す
るコントロールパネルであり、コントロールバネＪｖ２
１には断熱材２２で形成した冷気吐出風路２３が設けら
れている。又、２４．２５は前記冷凍室８、冷蔵室９内
に、又、５１は前記外箱２に設けたサーミスタ等の温度
検知器である。

次に制御回路について説明する。

２６は冷凍サイクルの圧縮機で、送風機７と並列に接続
された後、リレー接点２７を介して電源に接続されてい
る。そして冷蔵室９内の電動ダンパー１１のソレノイド
１２はリレー接点２８と直列に接続された後電源に接続
されている。２９は冷凍室温度制御装置で、サーミスタ
等の温度検知器２４、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３、コンパレ
ータ３０を備えた比較回路、ＡＮＤ回路３１、トランジ
スタ３２、リレーコイ／Ｌ／３３を備えており、前記コ
ンパン−夕３０の出力は、前記ＡＮＤ回路３１の一方の
入力に、ＡＮＤ回路３１の出力は前記トランジスタ３２
のベースに接続されている。又、トランジスタ３２のコ
レクタには前記リレー接点２７を開閉させる吸引用の前
記リレーコイル３３が接続されている。

３４は冷蔵室温度制御装置で、サーミスタ等の温度検知
器３５、抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６、コンパレタ３６を備え
た比較回路及びトランジスタ３７、リレーコイル３８を
備えており、前記コンパレータ３６の出力は、前記トラ
ンジスタのベースに接続され、トランジスタ３７のコレ
クタには、前記リレー接点２８を開閉さす吸引用の前記
リレーコイル３８が接続されている。

６０は外気温度検知装置で、サーミスタ等の温度検知器
５１、抵抗Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９、コンパレータ５２を備え
ておシ、前記コンパレータ５２の出力は、第２タイマー
の入力に接続されている。

４４は除霜制御装置であり、３９は除霜時に温度を検知
するバイメタルであり、４ｏは、圧縮機２６の運転時間
を積算する第１のタイマーであり、バイメタル３９の出
口は、前記第１のタイマー４Ｑの入力に接続され、第１
のタイマーの出力は、ＯＲ回路４１の一方の入力に接続
されている。又、前記バイメタル３９の出口は、前記第
２タイマー４２の入力にも接続され、前記第２のタイマ
ーの出力は、ＯＲ回路４１の一方の入力に接続されてい
る。又、コンパレータ３０の出力は、前記第１タイマー
４０の入力に接続されておシ、又、コンパレータ３６の
出力は、前記第２のタイマー４２の入力にも接続されて
いる。そして、ＯＲ回路４１の出力は、インバータ回路
４３を介して前記ＡＮＤ回路３１の一方の入力に接続さ
れている。

又、ＯＲ回路４１の出力は、トランジスタ４５のベース
に接続されている。又、前記トランジスタ４５のコレク
タには、リレー接点４７を開閉させる吸引用の前記リレ
ーコイル４６が接続されている。４８は、前記リレー接
点４７の開閉により、通電される除霜用ヒーター（図示
せず）である。

かかる構成に於いて、冷凍室８の温度が所定渣よシ高い
場合は、冷凍室の温度検知器２４の低紙［ＲＴＨｌが小
さくなっており、この抵抗［ＲＴＨｌと抵抗Ｒ１とで決
定されるＡ点の電位が、抵抗Ｒ２゜Ｒ３で決定されるＢ
点の電位より高くなりコンパレータ３ｏの出力が’　Ｈ
ｉｇｈ　’　（以下″′Ｈ”と称する）となる。又、圧
縮機２６の運転時間を積算する第１のタイマー４０は、
ある定められた積算時間（たとえば１０時間）に到達す
れば”Ｈ”到達しなければ、”Ｌｏｗ”（以下“Ｌ″と
称する）となる。

今、第１のタイマー４０が、ある定められた積算時間に
到達していない場合、′Ｌ″となりＯＲ回路４１の出力
も　Ｌ″となり、インバーター回路４３を介して、“Ｈ
”に変換され、ＡＮＤ回路３１の入力は、Ｉ　Ｈｊとな
り、先はどのコンパレータ回路３ｏよりの入力″ｌ　Ｈ
、とにより、ＡＮＤ回路３１の出力も”Ｈ”となり、ト
ランジスタ３２がＯＮして、リレーコイ）ｖ３３が導通
する。そして、リレー接点２７を閉成して、圧縮機２６
及び送風機７が、運転され、冷凍室８及び、冷蔵室９の
冷却を行なう。その後、冷凍室８が所定温度にまで冷却
されれば冷凍室の温度検知器２４の抵抗値ＲＴＨ１が大
きくなシ、Ａ電位がＢ電位よりも小さくなる為コンパレ
ータ３０は＠Ｌ″信号を発生する。ここで、ＡＮＤ回路
３１の入力はａ　Ｌ　ｊであり、もう一方の入力が＠　
ＨＩＩ、“Ｌ”にかかわらず、ＡＮＤ回路３１の出力は
、Ｌ”となりトランジスタａ２は０ＦＦｌ、てリレーコ
イル３３への導通が遮断され、リレー接点２７が開放し
て、圧縮機２６、及び送風機子が停止する。

又一方、冷蔵室９の温度制御については通常時、冷蔵室
９の温度が所定値より高い場合は、冷蔵室９の温度検知
器２６の抵抗値ＲＴＨ２が小さくなっており、抵抗値Ｒ
ＴＨ２と抵抗Ｒ４で決定される０点の電位が、抵抗Ｒ６
，Ｒ６で決定されるＤ点の電位より高くなり、コンパレ
ータ３６の出力が′″Ｈ’となる為、トランジスタ３７
がＯＮする。そして、リレーコイ１ｖ３８が導通して、
リレー接点２８を閉成し電動ダンパー１１のソレノイド
１２が導電するためダンパー１３が開放され冷蔵室９内
に冷気が流入して冷却される。その後、冷蔵室９内の温
度が所定温度にまで冷却されれば冷蔵室９の温度検知器
２６の抵抗値ＲＴＨ２が大きくなり、Ｃ電位がＤ電位よ
りも小さくなるため、コンパレータ３６の出力は、Ｌｊ
′となシ、トランジスタ３７はＯＦＦする。そしてリレ
ーコイル３８への導通が遮断されてリレー接点２８が開
放するため、ソレノイド１２への導通も遮断されてダン
パー１１が閉成して冷蔵室９内への冷気の流入を阻止す
る。

以上の様な作用を繰返して冷蔵室９を冷蔵温度帯（０〜
１０℃）に維持する。

又、外気温度検知については、外気温度が所定値より高
い場合は、外気温度検知器５１の抵抗値ＲＴＨ３が小さ
くなっており、この抵抗値ＲＴＨ３と抵抗Ｒ７とで決定
されるＥ点の電位が、抵抗Ｒ８゜Ｒ９で決定されるＦ点
の電位より高くなる為コンパレータ６２の出力が“Ｈｌ
となり、第２のタイマー４２に入力される。又、外気温
度が所定値より低い場合は、外気温度検知器５１の抵抗
値ＲＴＨ３が大きくなり、Ｅ電位がＦ電位より小さくな
る為コンパレータ５２の出力がＬ１となり、第２タイマ
ー４２に入力される。

次に除霜制御装置４４の作用について述べる。

第１のタイマー４０は、圧縮機２６の運転時間を積算し
である定められた積算時間（たとえば１０時間）に到達
した時点で＠Ｈ１信号を発生し、到達していない時間迄
は“Ｌ１信号を発生しつづける。例えば、第１のタイマ
ー４０が、ある定められた積算時間に到達しＩＩ　Ｈ”
信号を発生した場合、ＯＲ回路４１の出力は、もう一方
の入力にかかわらず”　Ｈ’となり、トランジスタ４５
がＯＮする。

そして、リレーコイ／Ｌ’４６が導通され、リレー接点
４７がｂ接点に切替わり、除霜ヒーター４８が通電され
、バイメタ／Ｌ’３９が所定の温度に達っする迄、冷却
器６に付着した霜を除霜する。又、この時リレー接点４
７は、ａ接点よｐｂ接点に切替えられるため、圧縮器２
６及び送風機７は停止する。そして、バイメタ／Ｌ’３
９が所定の温度に達っすれば、パイメタ／Ｌ／３９の接
点は、ＯＦＦし、第１のタイマー４０の出力は、−Ｌｌ
に切替わり、トランジスタ４６は○ＦＦＬ、リレーコイ
／１／４６への導通が遮断され、リレー接点４７は、ｂ
接点からａ接点に戻り、除霜ヒーター４８への通電はＯ
ＦＦされ、除霜が終了する。この時、冷凍室８内は、除
霜後である為、温度が所定値より高くなっており、冷凍
室８の温度検知器２４の抵抗値ＲＴＨ１は小さくなって
いる為、この抵抗値ＲＴＨ１と抵抗Ｒ１とで決定される
Ａ点の電位が、抵抗Ｒ２゜Ｒ３で決定されるＢ点の電位
より高くなりコンパレータ３０の出力は＠Ｈｊとなり、
ＡＮＤ回路３１の入力される。又、もう一方のＡＮＤ回
路３１の入力は、第１のタイマー４０の出力“Ｌ”が、
ＯＲ回路４１及びインバータ回路４３を介して“Ｈｌが
入力される為、ＡＮＤ回路３１の出力は°゛Ｈ″となり
、トランジスタ３２がＯＮし、リレーコイ）ｖ３３が導
電され、リレー接点２７を閉成して、再び、圧縮機２６
及び送風機７が運転される。第１のタイマー４０は、ゼ
ロクリアーされ、再び圧縮機２６の運転時間を積算する
。次に、第２のタイマー４２は、ある定められた時間（
例えば１時間）に電動ダンパー１１のダンパー１３の連
続”開”時間が到達した時点で＠Ｈ”信号を発生し、Ｏ
Ｒ回路４１に入力される。ここで、定められた時間は、
外気温度検知６ｏのコンパレータ５２の出力により変化
し、外気温度が設定値より低い時はコンパレータ５２よ
り“Ｌ”信号が発生し、第２のタイマー４２に入力され
ると、定められた時間が延長される（例えば１時間が２
時間に）。又、外気温度が設定値よシ高い時はコンパレ
ータ６２より“Ｈ”信号が発生し、第２タイマー４２人
力されると、定められた時間（例えば、１時間）で動作
する。

ＯＲ回路４１の出力は、第１のタイマー４０の出力にか
かわらず“Ｈ’となり、トランジスタ４５がＯＮし、リ
レーコイ）Ｖ４６が導通され、リレー接点４７がａ接点
からｂ接点に切替えられ、除霜ヒーター４８が通電され
除霜を開始する。又、この時リレー接点４７は、ａ接点
よりｂ接点に切替えられるため、圧縮機２６及び送風機
７は停止する。そしてバイメタ／Ｌ／３９が所定の温度
に達っすれば、パイメタ／Ｉ／３９の接点は、０ＦＦＬ
、第２のタイマー４２の出力は、“Ｈｌから″Ｌ１信号
に切替わり、トランジスタ４６は０ＦＦＬ、リレーコイ
１Ｖ４６への導通が遮断され、リレー接点４７は、ｂ接
点からａ接点に戻り、除霜ヒータ４８への通電はＯＦＦ
され除霜が終了する。又この時、冷凍室８内は、除霜後
である為、温度が所定値より高くなっており、冷凍室８
の温度検知器２４の抵抗値ＲＴＨ１は小さくなっており
、この抵抗値ＲＴＨ１と抵抗ｆＬ１とで決定されるＡ点
の電位が、抵抗Ｒ２，Ｒ３で決定されるＢ点の電位より
高くなりコンパレータ３０の出力はＨ”となり、ＡＮＤ
回路３１に入力される。又、もう一方のＡＮＤ回路３１
の入力は、第２のタイマー４２の出力が、“Ｌ”である
が、ＯＲ回路４１及びインバータ回路４３を介して、“
Ｈ”が入力され、ＡＮＤ回路３１の出力は、′Ｈ”とな
りトランジスタ３２がＯＮし、リレーコイ／ｌ／３３が
導通され、リレー接点２７を閉成して、再び圧縮機２６
及び送風機７が運転される。第２のタイマー４２は、ゼ
ロクリアーされ、再び、電動ダンパーの連続開”時間の
積算を開始する。

以上の様に、圧縮＠２ｅの運転時間を積算する第１のタ
イマー４０と、冷却負荷が重くなると冷却器への着霜量
が増加し、冷気通風抵抗が大きくなるため庫内冷気循環
量が減少し、冷却器の熱交換効率も低下してしまう結果
として、冷蔵室ｅ内の電動ダンパー１１のダンパー１３
が６開”状態になってしまう現象を利用し、前記ダンパ
ー１３の連続゛開″時間を積算し予め設定された値を比
較するとともに、外気温度により予め設定された値を変
更する第２のタイマー４２を有する除霜制御装置４４に
より、通常、第１のタイマー４０により除霜される間隔
に、冷却負荷の重い条件（たとえばドアー閉め忘れ、ド
アー開閉が頻繁に行なわれた場合）が、存在した時、第
２のタイマー４２により除霜され、又、外気温度よりこ
の除霜間隔も変化するので、従来以上に、信頼性の高い
除霜制御が得られる。

発明の効果 以上の説明より明らかな様に、本発明によると、冷却負
荷が軽い場合には、圧縮機の運転積算時間により従来の
除霜間隔（たとえば１０時間）で除霜されるか、前記除
霜間隔の間に、冷却負荷の重い条件が存在した場合には
、電動ダンパーのダンパ一連続１開”時間を積算した値
が、予め定められた設定値と比較し超えていれば、冷却
器の着霜量は、大と判断しその時点で、除霜させる事、
又、外気温度により予め定められた設定値を可変させる
事が出来るので、より信頼性の高い除霜が得られ、又、
冷却器着霜量大による除霜時間延長が阻止でき、必要以
上の除霜時の庫内昇温か防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す冷蔵庫の制御回路図、
第２図は同冷蔵庫の縦断面図、第３図は同第２図の冷蔵
庫の要部拡大断面図である。 ６・・・・・・冷却器、７・・・・・・送風機、１３・
・・・・・ダンパ、２６・・・・・・圧縮機、４０・・
・・・・第１のタイマー４２・・・・・・第２のタイマ
ー、４４・・・・・・除霜制御装置。 代理人の氏名　弁理士　粟野　重　孝　ほか１名ｔ ；９ 釦 巴 第 図 ン バー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷却器にて冷却された冷気を循環せしめる送風機と、前
   記送風機にて循環された冷気量を“開”、“閉”するこ
   とにより冷蔵室内温度を調節するダンパーと、圧縮機の
   運転時間を積算することにより除霜を開始する第１のタ
   イマーと、前記ダンパーの連続“開”時間を計測する第
   ２のタイマーと、外気温を検知する外気温度検知器とを
   備え、前記第１のタイマーが所定時間積算経過後に、前
   記第２のタイマーの積算時間を予め設定された値と比較
   し除霜を開始するとともに、その時に前記外気温度検知
   器が低外気温度を検知した場合、前記第２のタイマーの
   積算時間と比較する予め設定された値を延長するよう構
   成した冷蔵庫の除霜制御装置。