JPH04309771A - 冷凍冷蔵庫の制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵室における冷蔵食
品を鮮度よく長期間貯蔵するために、経験則を基にした
制御ルールと、それを構成するファジィ変数のメンバシ
ップ関数とによって最適なダンパの操作量とファンモー
タの操作量を推論して、その結果を出力するようにした
冷凍冷蔵庫の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍冷蔵庫の制御装置は、冷凍冷蔵庫（
以下冷蔵庫と省略する）の冷凍室，冷蔵室，野菜室の各
室を設定された温度で温調するように、ダンパ，ファン
モータ，コンプレッサを制御するものであり、例えば、
実開昭５４−４４７２号公報、特開平２−２９８７７号
公報に示されている。

【０００３】以下、従来の冷凍冷蔵庫の制御装置につい
て図面を参照しながら、特に冷蔵室の温調制御を説明す
る。

【０００４】図６は、従来の冷凍冷蔵庫の制御装置のブ
ロック図を示すものである。図６において、１は冷蔵庫
本体で、外箱２と内箱３と両者の空隙に形成されたウレ
タン発泡断熱材４により構成され、前面開口部に３つの
ドア５、６、７が配設されている。ドア５、６、７はそ
れぞれ冷蔵庫本体１の冷凍室８、冷蔵室９、野菜室１０
の開口部に対応して配設されている。

【０００５】冷凍室８の底板１１と冷蔵室９の天板１２
に囲まれた区画壁内には蒸発器１３とその背後にファン
１４を有している。また、冷凍室８、冷蔵室９の背部に
は、蒸発器１３からの冷却空気を各室に導入するための
通風路１５、１６が形成されている。１７はコンプレッ
サである。１８は冷蔵室９のドア６の開閉により動作す
る冷蔵室ドアスイッチであり、２０は冷蔵室温度センサ
である。２４はファン１４を駆動するファンモータであ
る。

【０００６】また、２５は冷蔵室ドアスイッチ１８の動
作から冷蔵室９のドア６の開閉を検出するドア開閉検出
手段であり、２８は冷蔵室温度センサ２０により冷蔵室
内の庫内温度を検出する庫内温度検出手段である。

【０００７】２３は、冷却空気を冷蔵室に導入と遮断す
るダンパである。３６は庫内温度検出手段２８により検
出された庫内温度から、ファンモータ２４の操作量とコ
ンプレッサの操作量とダンパの操作量を求める演算手段
である。

【０００８】３５はファンモータの操作量からファンモ
ータ２４を制御しファン１４を駆動するファンモータ制
御手段であり、３７はコンプレッサの操作量からコンプ
レッサ１７を駆動するコンプレッサ制御手段であり、３
４はダンパの操作量からダンパ２３を駆動するダンパ制
御手段である。

【０００９】以上のように構成された冷凍冷蔵庫の制御
装置について、以下図６，図７を用いてその動作を説明
する。

【００１０】図７は、従来の冷蔵室９の温調制御を説明
するためのフローチャートである。まず、ドア開閉検出
手段２５は冷蔵室ドアスイッチ１８の動作から冷蔵室９
のドア６が閉じられているかどうかの判断を行なう（Ｓ
ｔｅｐ２１）。ドア６が閉じられていれば、庫内温度検
出手段２８は冷蔵室温度センサ２０により冷蔵室内の庫
内温度Ｔｐｃを検出する（Ｓｔｅｐ２２）。すると演算
手段３６は庫内温度Ｔｐｃにより、ファンモータの操作
量ｍとコンプレッサの操作量ｆとダンパの操作量ｎを演
算する（Ｓｔｅｐ２３）。

【００１１】そして、ファンモータ制御手段３５ではフ
ァンモータの操作量ｍを基に、ファンモータ２４を制御
することでファン１４を駆動し、コンプレッサ制御手段
３７ではコンプレッサの操作量ｆを基に、コンプレッサ
１７を駆動し、ダンパ制御手段３４ではダンパの操作量
ｎを基に、ダンパ２３を駆動する（Ｓｔｅｐ２４）。

【００１２】以上より、冷蔵室９に適温の冷風を送り込
み、冷蔵室の温調を行なう。また、ドア６が開かれてい
れば、ファン１４を停止する（Ｓｔｅｐ２５）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、庫内温度検出手段２８により検出した庫
内温度Ｔｐｃのみの情報によって、ファンモータの制御
量ｍとコンプレッサの制御量ｆとダンパの制御量ｎを演
算していたので、キメ細かな温調を行なうことができず
、例えば夏場など、食品を詰め込んだり、急な来客など
で早く冷やしたいときに、最適な温調を行なうことがで
きないという問題点を有していた。

【００１４】本発明は上記の問題点を解決するもので、
冷蔵室内の各棚毎の食品の熱負荷量（以下負荷量と省略
する）や庫内の雰囲気温度の変化に応じた操作量を演算
することにより、キメ細かな温調を行なうことができる
冷凍冷蔵庫の制御装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の冷凍冷蔵庫の制御装置は、食品を冷蔵し貯蔵
することができる冷蔵室を設けた冷凍冷蔵庫において、
冷蔵室のドアの開閉により動作する冷蔵室ドアスイッチ
と、前記冷蔵室ドアスイッチの動作から冷蔵室のドアの
開閉を検出するドア開閉検出手段と、タイマカウンタを
内蔵し、前記ドア開閉検出手段から出力される信号によ
りドア開放時間を算出するドア開放時間算出手段と、冷
凍冷蔵庫外に設けられた外気温度センサと、前記外気温
度センサにより冷凍冷蔵庫外の外気温度を検出する外気
温度検出手段と、冷蔵室内の各棚毎に設けられた冷蔵室
温度センサと、前記冷蔵室温度センサにより冷蔵室内の
各棚の温度を検出する庫内温度検出手段と、前記ドア開
放時間算出手段により算出されたドア開放時間と、前記
外気温度検出手段により検出された外気温度と、前記庫
内温度検出手段により検出された冷蔵室内の各棚毎の温
度とから冷蔵室の雰囲気温度変化度を演算する雰囲気温
度の演算手段と、前記庫内温度検出手段の出力により各
棚毎の温度変化率を求める微分手段と、前記庫内温度検
出手段により検出された各棚毎の温度と前記微分手段に
より求められた各棚毎の温度変化率とから冷蔵室内の各
棚毎の食品の熱負荷量（食品温度×熱容量）を演算する
熱負荷の演算手段と、冷気を送り込むため冷蔵室内の各
棚毎に設けられたダンパと、ダンパの操作量とファンモ
ータの操作量を求めるための経験則に基づく制御ルール
を記憶するメモリと、前記熱負荷の演算手段により演算
された各棚毎の熱負荷量と前記雰囲気温度の演算手段に
より演算された冷蔵室の雰囲気温度変化度と、前記メモ
リから取り出された制御ルールに基づいて、ファジィ論
理演算を行ないダンパの操作量とファンモータの操作量
を演算するファジィ推論プロセッサと、前記ファジィ推
論プロセッサにより演算されたダンパの操作量とファン
モータの操作量とから、各棚毎にダンパの開度を制御す
るダンパ制御手段と、ファンモータを制御するファンモ
ータ制御手段とを備えた構成である。

【００１６】

【作用】本発明は上記構成により、熱負荷（以下負荷と
省略する）の演算手段により演算された各棚毎の負荷量
と、雰囲気温度の演算手段により演算された冷蔵室の雰
囲気温度変化度と、メモリから取り出された制御ルール
に基づいて、ファジィ推論プロセッサによってファジィ
論理演算を行ない、ダンパの操作量とファンモータの操
作量が求められる。したがって、上記により求めた操作
量を基に、各棚毎にダンパの開度を制御し、ファンモー
タを制御することでファンを駆動するため、最適な冷蔵
室の温調を行なうことができる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の一実施例の冷凍冷蔵庫の制御装
置について、図面を参照しながら説明する。

【００１８】図１は本発明の実施例における冷凍冷蔵庫
の制御装置のブロック図、図２（ａ）は本発明の実施例
における冷蔵室内の１段目の棚の負荷量に対するファジ
ィ変数のメンバシップ関数を示すグラフ、図２（ｂ）は
本発明の実施例における冷蔵室内の２段目の棚の負荷量
に対するファジィ変数のメンバシップ関数を示すグラフ
、図２（ｃ）は本発明の実施例における雰囲気温度変化
度に対するファジィ変数のメンバシップ関数を示すグラ
フ、図３は本発明の実施例における動作を説明するため
のフローチャート、図４は本発明の実施例におけるドア
開閉時間と雰囲気温度の関係を示すグラフ、図５は本発
明の実施例におけるファジィ推論の手順を説明するため
のフローチャートである。

【００１９】図１において、２２と２３は、それぞれ１
段目の棚と２段目の棚のダンパであり、開度を変えて、
それぞれ１段目の棚と２段目の棚へ供給する冷却空気の
量を調節する。２６はドア開放時間算出手段であり、ド
ア開閉検出手段２５から出力される信号によりドア開放
時間を算出する。２７は外気温度検出手段であり、外気
温度センサ２１により冷蔵庫外の外気温度を検出する。 また、２８は庫内温度検出手段であり、冷蔵室温度セン
サＡ１９により冷蔵室内の１段目の棚の温度を検出し、
冷蔵室温度センサＢ２０により冷蔵室内の２段目の棚の
温度を検出する。２９は雰囲気温度の演算手段であり、
ドア開放時間算出手段２６により算出されたドア開放時
間と、外気温度検出手段２７により検出された外気温度
と、庫内温度検出手段２８により検出された冷蔵室内の
１段目と２段目の棚の温度とから冷蔵室の雰囲気温度変
化度を演算する。

【００２０】３０は微分手段であり、庫内温度検出手段
２８からの出力を微分し、冷蔵室内の１段目と２段目の
棚の温度変化率を求める。３１は負荷の演算手段であり
、庫内温度検出手段２８により検出された１段目と２段
目の棚の温度と微分手段３０により求められた１段目と
２段目の棚の温度変化率とから冷蔵室内の１段目と２段
目の棚の食品の負荷量（食品温度×熱容量）を演算する
。

【００２１】３２はメモリであり、ダンパの操作量とフ
ァンモータの操作量を求めるための経験則に基づく制御
ルールを記憶する。３３はファジィ推論プロセッサであ
り、負荷の演算手段３１により演算された１段目と２段
目の棚の負荷量と、雰囲気温度の演算手段２９により演
算された冷蔵室の雰囲気温度変化度と、メモリ３２から
取り出された制御ルールに基づいてファジィ論理演算を
行ない、ダンパの操作量とファンモータの操作量を演算
する。

【００２２】また、３４はダンパ制御手段であり、ダン
パの操作量を基に冷蔵室内の１段目の棚のダンパＡ２２
と２段目の棚のダンパＢ２３の開度を制御する。

【００２３】以上のように構成された冷凍冷蔵庫の制御
装置について、以下図１から図５を用いてその動作を説
明する。

【００２４】まず、ドア開閉検出手段２５は冷蔵室ドア
スイッチ１８の動作から冷蔵室９のドア６が閉じられて
いるかどうかの判断を行ない（Ｓｔｅｐ１）、ドア６が
閉じられていれば、外気温度検出手段２７は外気温度セ
ンサ２１により冷蔵庫外の外気温度Ｔｏｕｔを検出し（
Ｓｔｅｐ２）、庫内温度検出手段２８は冷蔵室温度セン
サＡ１９により冷蔵室内の１段目の棚の温度Ｔｐｃ１０
を検出し、冷蔵室温度センサＢ２０により冷蔵室内の２
段目の棚の温度Ｔｐｃ２０を検出する（Ｓｔｅｐ３）。

【００２５】そしてドア６が開けられたとき、ドア開放
時間算出手段２６はドア開閉検出手段２５からの信号に
より、ドア開放時間を算出するため、ドア開放時間算出
手段２６内のタイマカウンタをスタートし（Ｓｔｅｐ４
）、ファン１４を停止する（Ｓｔｅｐ５）。このとき、
冷蔵室９では食品の出し入れが行なわれ、また外気が室
内へ流入する（Ｓｔｅｐ６）。

【００２６】つぎにドア６が閉じられると（Ｓｔｅｐ７
）、ドア開放時間算出手段２６は、タイマカウンタをス
トップし（Ｓｔｅｐ８）、このタイマカウンタよりドア
開放時間Ｈを算出する（Ｓｔｅｐ９）。また庫内温度検
出手段２８は、冷蔵室温度センサＡ１９により検出した
１段目の棚の温度Ｔｐｃ１０と冷蔵室温度センサＢ２０
により検出した２段目の棚の温度Ｔｐｃ２０との平均を
とり、（数１）に示すように庫内温度平均値Ｔｐｃ０を
算出する（Ｓｔｅｐ１０）。

【００２７】

【数１】

【００２８】すると雰囲気温度の演算手段２９は、ドア
開放時間算出手段２６により算出されたドア開放時間Ｈ
と、外気温度検出手段２７により検出された外気温度Ｔ
ｏｕｔと、庫内温度検出手段２８により算出された庫内
温度平均値Ｔｐｃ０とから冷蔵室の雰囲気温度変化度Ｄ
を演算する（Ｓｔｅｐ１１）。ここで、ドア開放時間が
増すと庫内の食品の雰囲気温度は上昇し、ドア開放時間
と雰囲気温度の関係は、図４に示すような特性曲線であ
り、ドア開放時間Ｈから、庫内の食品の雰囲気温度Ｔｉ
ｎが求まり、そして、雰囲気温度変化度Ｄは、

【００２
９】

【数２】

【００３０】により求められる。さらに、庫内温度検出
手段２８は冷蔵室温度センサＡ１９により１段目の棚の
温度Ｔｐｃ１を検出し、冷蔵室温度センサＢ２０により
２段目の棚の温度Ｔｐｃ２を検出し（Ｓｔｅｐ１２）、
微分手段３０は（数３）に示すように庫内温度検出手段
２８からの出力を微分し、１段目の棚の温度変化率△Ｔ
ｐｃ１と２段目の棚の温度変化率△Ｔｐｃ２を求める（
Ｓｔｅｐ１３）。

【００３１】

【数３】

【００３２】すると負荷の演算手段３１は、庫内温度検
出手段２８により検出された１段目の棚の温度Ｔｐｃ１
と、微分手段２７により求められた１段目の棚の温度変
化率△Ｔｐｃ１とから冷蔵室内の１段目の棚の食品の負
荷量Ｗ１を演算し、同様に２段目の棚の温度Ｔｐｃ２と
、２段目の棚の温度変化率△Ｔｐｃ２とから冷蔵室内の
２段目の棚の食品の負荷量Ｗ２を演算する（Ｓｔｅｐ１
４）。

【００３３】つぎに、演算された負荷量Ｗ１，負荷量Ｗ
２および雰囲気温度変化度Ｄは、ファジィ推論プロセッ
サ３３に入力される（Ｓｔｅｐ１５）。ファジィ推論プ
ロセッサ３３では、予めメモリ３２に記憶されている制
御ルールを取り出して、ファジィ推論によって冷蔵室内
の１段目の棚のダンパの操作量ｖ１，２段目の棚のダン
パの操作量ｖ２とファンモータの操作量ｍを算出する（
Ｓｔｅｐ１６）。そして、ダンパ制御手段３４ではダン
パＡの操作量ｖ１を基にダンパＡ２２の開度を制御し、
ダンパＢの操作量ｖ２を基にダンパＢ２３の開度を制御
し、ファンモータ制御手段３５ではファンモータの操作
量ｍを基に、ファンモータ２４を制御することでファン
１４を駆動する（Ｓｔｅｐ１７）。

【００３４】ここで、冷蔵室の最適な温調を行なうため
のダンパの操作量とファンモータの操作量を求めるファ
ジィ推論は、下記のような制御ルールを基にして実行さ
れる。

【００３５】本実施例で採用した制御ルールは次のよう
な２７ルールである。例えばルール１：もし１段目の棚
の負荷量が多く、２段目の棚の負荷量も多く、雰囲気温
度変化度が大きければ、１段目の棚のダンパの開度を大
きくし、２段目の棚のダンパの開度も大きくし、ファン
モータの回転を高速にする。

【００３６】ルール２：もし１段目の棚の負荷量が普通
位で、２段目の棚の負荷量も普通位で、雰囲気温度変化
度が普通位であれば、１段目の棚のダンパの開度を中位
にし、２段目の棚のダンパの開度も中位にし、ファンモ
ータの回転を中速にする。

【００３７】ルール３：もし１段目の棚の負荷量が少な
く、２段目の棚の負荷量も少なく、雰囲気温度変化度が
小さければ、１段目の棚のダンパの開度を小さくし、２
段目の棚のダンパの開度も小さくし、ファンモータの回
転を低速にする。・・・等である。

【００３８】これは、ある棚の負荷量が多く、または雰
囲気温度変化度が大きければ、その棚に多くの冷風を送
り込み冷却する必要があるため、その棚のダンパの開度
を大きくし、ファンモータの回転を速くしなければなら
ないこと、といった経験から得られたルールである。よ
って、上記言語ルールは、発明者が数多くの実験データ
から求めた、最適な冷蔵室の温調を行なうことができる
ダンパの操作量とファンモータの操作量に対する制御ル
ールであり、これを負荷量Ｗ１、負荷量Ｗ２と雰囲気温
度変化度Ｄの関係で示すと（表１）のようになる。

【００３９】

【表１】

【００４０】（表１）は制御ルールの関係を示す表であ
り、横方向に負荷量Ｗ１を３段階（ＬＷ＝多，ＭＷ＝中
，ＳＷ＝少）、負荷量Ｗ２を３段階（ＬＷ＝多，ＭＷ＝
中，ＳＷ＝少）に分け、縦方向に雰囲気温度変化度Ｄを
３段階（ＬＤ＝大，ＭＤ＝中，ＳＤ＝小）に分けて配置
し、上記区分された負荷量Ｗ１、負荷量Ｗ２と雰囲気温
度変化度Ｄとのおのおの交わった位置には、その負荷量
Ｗ１、負荷量Ｗ２、雰囲気温度変化度Ｄに対応する最適
な冷蔵室内の１段目と２段目の棚のダンパの操作量とフ
ァンモータの操作量を配置している。

【００４１】また、上記言語ルールは図１のメモリ３２
の内に記憶する場合には次のようなルール則で記憶され
ている。本実施例で採用した制御ルールは２７個である
。

【００４２】ルール１：ＩＦ　　　　　　Ｗ１　　ｉｓ
　　ＬＷａｎｄ　　Ｗ２　　ｉｓ　　ＬＷ ａｎｄ　　Ｄ　　　ｉｓ　　ＬＤ ＴＨＥＮ　　Ｖ１　　ｉｓ　　Ｌ Ｖ２　　ｉｓ　　Ｌ Ｍ　　　ｉｓ　　Ｈ ルール２：ＩＦ　　　　　　Ｗ１　　ｉｓ　　ＭＷａｎ
ｄ　　Ｗ２　　ｉｓ　　ＭＷ ａｎｄ　　Ｄ　　　ｉｓ　　ＭＤ ＴＨＥＮ　　Ｖ１　　ｉｓ　　Ｍ Ｖ２　　ｉｓ　　Ｍ Ｍ　　　ｉｓ　　Ｍ ルール３：ＩＦ　　　　　　Ｗ１　　ｉｓ　　ＳＷａｎ
ｄ　　Ｗ２　　ｉｓ　　ＳＷ ａｎｄ　　Ｄ　　　ｉｓ　　ＳＤ ＴＨＥＮ　　Ｖ１　　ｉｓ　　Ｓ Ｖ２　　ｉｓ　　Ｓ Ｍ　　　ｉｓ　　Ｌ ・ ・ ・ 前記制御ルール１、ルール２・・・ルール２７のルール
は、負荷量Ｗ１，負荷量Ｗ２，雰囲気温度変化度Ｄ，ダ
ンパＡの操作量Ｖ１，ダンパＢの操作量Ｖ２，ファンモ
ータの操作量Ｍを（表１）のように段階的に決めている
ので、キメ細かな制御を行なう場合には、負荷量Ｗ１，
負荷量Ｗ２，雰囲気温度変化度Ｄの各段階の中間におけ
る実測の負荷量ｗ１，負荷量ｗ２，雰囲気温度変化度ｄ
では、前記制御ルールの前件部（ＩＦ部）をどの程度満
たしているかの度合いを算出して、その度合いに応じた
ダンパＡの操作量ｖ１，ダンパＢの操作量ｖ２，ファン
モータの操作量ｍを推定する必要がある。そのため、本
実施例では前記度合いを負荷量Ｗ１，負荷量Ｗ２，雰囲
気温度変化度Ｄに対するファジィ変数のメンバシップ関
数を利用して算出する。

【００４３】図２（ａ）は、負荷量Ｗ１に対するファジ
ィ変数ＳＷ，ＭＷ，ＬＷのメンバシップ関数μＳＷ（ｗ
１），μＭＷ（ｗ１），μＬＷ（ｗ１）を示したもので
あり、図２（ｂ）は、負荷量Ｗ２に対するファジィ変数
ＳＷ，ＭＷ，ＬＷのメンバシップ関数μＳＷ（ｗ２）、
μＭＷ（ｗ２）、μＬＷ（ｗ２）を示したものであり、
図２（ｃ）は、雰囲気温度変化度Ｄに対するファジィ変
数ＳＤ，ＭＤ，ＬＤのメンバシップ関数μＳＤ（ｄ）、
μＭＤ（ｄ）、μＬＤ（ｄ）を示したものである。ファ
ジィ推論プロセッサ３３で実行するファジィ推論は前記
制御ルール１、ルール２・・・ルール２７と図２（ａ）
，（ｂ），（ｃ）のメンバシップ関数とを用いてファジ
ィ論理演算を行なって操作量の演算を行なう。

【００４４】以下、図５のフローチャートをもとに、図
３のＳｔｅｐ１６であるファジィ推論の手順を説明する
。

【００４５】Ｓｔｅｐ１８では、ファジィ推論プロセッ
サ３３によって負荷量ｗ１０、負荷量ｗ２０と雰囲気温
度変化度ｄ０に対するファジィ変数のメンバシップ関数
を用いて、負荷量ｗ１０、負荷量ｗ２０と雰囲気温度変
化度ｄ０におけるメンバシップ値（図中ではＭ値と表示
）の算出を行なう。

【００４６】Ｓｔｅｐ１９では、得られた負荷量ｗ１０
、負荷量ｗ２０と雰囲気温度変化度ｄ０に対するファジ
ィ変数のメンバシップ値が前記２７個の各ルールの前件
部をどの程度満たしているかの度合いを下記のように合
成法で算出する。

【００４７】図中では、冷蔵室内の１段目の棚の負荷量
に対するファジィ変数をＡ、２段目の棚の負荷量に対す
るファジィ変数をＢ、雰囲気温度変化度に対するファジ
ィ変数をＣで示している。

【００４８】 　　ルール１：ｈ１＝μＬＷ（ｗ１０）∩μＬＷ（ｗ２
０）∩μＬＤ（ｄ０）＝ＭＩＮ｛μＬＷ（ｗ１０），μ
ＬＷ（ｗ２０），μＬＤ（ｄ０）｝−−−（１） 　　ルール２：ｈ２＝μＭＷ（ｗ１０）∩μＭＷ（ｗ２
０）∩μＭＤ（ｄ０）＝ＭＩＮ｛μＭＷ（ｗ１０），μ
ＭＷ（ｗ２０），μＭＤ（ｄ０）｝−−−（２） 　　ルール３：ｈ３＝μＳＷ（ｗ１０）∩μＳＷ（ｗ２
０）∩μＳＤ（ｄ０）＝ＭＩＮ｛μＳＷ（ｗ１０），μ
ＳＷ（ｗ２０），μＳＤ（ｄ０）｝−−−（３） ・ ・ ・ （１）式は、前記ｗ１０が負荷量Ｗ１に対する領域ＬＷ
に入り、かつ、前記ｗ２０が負荷量Ｗ２に対する領域Ｌ
Ｗに入り、かつ、前記ｄ０が雰囲気温度変化度Ｄに対す
る領域ＬＤに入るという命題は、ｗ１０がＬＷに入る割
合、ｗ２０がＬＷに入る割合とｄ０がＬＤに入る割合の
うち小さい値としての割合で成立すること、すなわちル
ール１の前件部は、ｈ１の割合で成立することを表わし
ている。 同様に（２）式，（３）式であるルール２，ルール３の
場合、前件部はそれぞれｈ２，ｈ３の割合で成立するこ
とを表わしている。

【００４９】Ｓｔｅｐ２０では、制御ルールの実行部の
メンバシップ関数によって、負荷量ｗ１０、負荷量ｗ２
０と雰囲気温度変化度ｄ０におけるダンパＡの操作量と
ダンパＢの操作量とファンモータの操作量を下記のよう
にして求める。ダンパＡの操作量ｖ１０とダンパＢの操
作量ｖ２０とファンモータの操作量ｍ０は、一点化法の
ひとつである最大高さ法を用いて、各制御ルールの前件
部の成立する割合ｈ１，ｈ２，・・・ｈ２７の内で最大
の高さｈｉを有する制御ルールの後件部の値として、下
記のように算出する。

【００５０】 ｖ１０＝Ｖ１（ｍａｘ｛ｈ１，ｈ２，・・・，ｈ２７｝
）ｖ２０＝Ｖ２（ｍａｘ｛ｈ１，ｈ２，・・・，ｈ２７
｝）ｍ０　＝Ｍ　（ｍａｘ｛ｈ１，ｈ２，・・・，ｈ２
７｝）これにより、ダンパＡの操作量ｖ１０とダンパＢ
の操作量ｖ２０とファンモータの操作量ｍ０とが求まる
。

【００５１】従って、この実施例では、制御パラメータ
として冷蔵室内の１段目の棚の負荷量、２段目の棚の負
荷量、および雰囲気温度変化度を使用しているため、キ
メ細かい制御が可能である。また、制御ルールが人間の
経験則から成り立っているため、最適なダンパの操作量
とファンモータの操作量で冷蔵室の温調制御ができる。

【００５２】尚、本実施例では、冷蔵室の棚を２段とし
たが、何らこれにこだわることなく、棚数を増やし、棚
毎に温度センサとダンパを設けて、制御してもよいもの
である。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明は、食品を冷蔵し貯
蔵することができる冷蔵室を設けた冷凍冷蔵庫において
、冷蔵室のドアの開閉により動作する冷蔵室ドアスイッ
チと、前記冷蔵室ドアスイッチの動作から冷蔵室のドア
の開閉を検出するドア開閉検出手段と、タイマカウンタ
を内蔵し、前記ドア開閉検出手段から出力される信号に
よりドア開放時間を算出するドア開放時間算出手段と、
冷凍冷蔵庫外に設けられた外気温度センサと、前記外気
温度センサにより冷凍冷蔵庫外の外気温度を検出する外
気温度検出手段と、冷蔵室内の各棚毎に設けられた冷蔵
室温度センサと、前記冷蔵室温度センサにより冷蔵室内
の各棚の温度を検出する庫内温度検出手段と、前記ドア
開放時間算出手段により算出されたドア開放時間と、前
記外気温度検出手段により検出された外気温度と、前記
庫内温度検出手段により検出された冷蔵室内の各棚毎の
温度とから冷蔵室の雰囲気温度変化度を演算する雰囲気
温度の演算手段と、前記庫内温度検出手段の出力により
各棚毎の温度変化率を求める微分手段と、前記庫内温度
検出手段により検出された各棚毎の温度と前記微分手段
により求められた各棚毎の温度変化率とから冷蔵室内の
各棚毎の食品の熱負荷量（食品温度×熱容量）を演算す
る熱負荷の演算手段と、冷気を送り込むため冷蔵室内の
各棚毎に設けられたダンパと、ダンパの操作量とファン
モータの操作量を求めるための経験則に基づく制御ルー
ルを記憶するメモリと、前記熱負荷の演算手段により演
算された各棚毎の熱負荷量と前記雰囲気温度の演算手段
により演算された冷蔵室の雰囲気温度変化度と、前記メ
モリから取り出された制御ルールに基づいて、ファジィ
論理演算を行ないダンパの操作量とファンモータの操作
量を演算するファジィ推論プロセッサと、前記ファジィ
推論プロセッサにより演算されたダンパの操作量とファ
ンモータの操作量とから、各棚毎にダンパの開度を制御
するダンパ制御手段と、ファンモータを制御するファン
モータ制御手段とを備えることにより、冷蔵室における
冷蔵食品を鮮度よく長期間貯蔵できる経験則に基づいた
最適な操作量を得ることができ、特に、冷蔵室内の各棚
毎にダンパの開度を制御するため、冷蔵室の温調を各棚
毎にキメ細かく行なうことができる。例えば、外気温度
が高い夏場に食品をたくさん詰め込んだときなどに、各
棚毎の食品の負荷に応じた操作量で急速冷却することが
できる。また、各棚毎の食品の負荷に応じた操作量で温
調するため、必要以上のエネルギーを消費することがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す冷凍冷蔵庫の制御装置
のブロック図

【図２】（ａ）は同実施例における１段目の棚の負荷量
に対するファジィ変数のメンバシップ関数を示すグラフ
（ｂ）は同実施例における２段目の棚の負荷量に対する
ファジィ変数のメンバシップ関数を示すグラフ（ｃ）は
同実施例における雰囲気温度変化度に対するファジィ変
数のメンバシップ関数を示すグラフ

【図３】同実施例に
おける動作を説明するためのフローチャート

【図４】同実施例におけるドア開閉時間と雰囲気温度の
関係を示すグラフ

【図５】同実施例におけるファジィ推論の手順を説明す
るためのフローチャート

【図６】従来の冷凍冷蔵庫の制御装置のブロック図

【図
７】従来例における動作を説明するためのフローチャー
ト

【符号の説明】

９　　冷蔵室 １８　　冷蔵室ドアスイッチ １９　　冷蔵室温度センサＡ ２０　　冷蔵室温度センサＢ ２１　　外気温度センサ ２２　　ダンパＡ ２３　　ダンパＢ ２５　　ドア開閉検出手段 ２６　　ドア開放時間算出手段 ２７　　外気温度検出手段 ２８　　庫内温度検出手段 ２９　　雰囲気温度の演算手段 ３０　　微分手段 ３１　　熱負荷の演算手段 ３２　　メモリ ３３　　ファジィ推論プロセッサ ３４　　ダンパ制御手段 ３５　　ファンモータ制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　食品を冷蔵し貯蔵することができる冷
   蔵室を設けた冷凍冷蔵庫において、冷蔵室のドアの開閉
   により動作する冷蔵室ドアスイッチと、前記冷蔵室ドア
   スイッチの動作から冷蔵室のドアの開閉を検出するドア
   開閉検出手段と、タイマカウンタを内蔵し、前記ドア開
   閉検出手段から出力される信号によりドア開放時間を算
   出するドア開放時間算出手段と、冷凍冷蔵庫外に設けら
   れた外気温度センサと、前記外気温度センサにより冷凍
   冷蔵庫外の外気温度を検出する外気温度検出手段と、冷
   蔵室内の各棚毎に設けられた冷蔵室温度センサと、前記
   冷蔵室温度センサにより冷蔵室内の各棚の温度を検出す
   る庫内温度検出手段と、前記ドア開放時間算出手段によ
   り算出されたドア開放時間と、前記外気温度検出手段に
   より検出された外気温度と、前記庫内温度検出手段によ
   り検出された冷蔵室内の各棚毎の温度とから冷蔵室の雰
   囲気温度変化度を演算する雰囲気温度の演算手段と、前
   記庫内温度検出手段の出力により各棚毎の温度変化率を
   求める微分手段と、前記庫内温度検出手段により検出さ
   れた各棚毎の温度と前記微分手段により求められた各棚
   毎の温度変化率とから冷蔵室内の各棚毎の食品の熱負荷
   量（食品温度×熱容量）を演算する熱負荷の演算手段と
   、冷気を送り込むため冷蔵室内の各棚毎に設けられたダ
   ンパと、ダンパの操作量とファンモータの操作量を求め
   るための経験則に基づく制御ルールを記憶するメモリと
   、前記熱負荷の演算手段により演算された各棚毎の熱負
   荷量と前記雰囲気温度の演算手段により演算された冷蔵
   室の雰囲気温度変化度と、前記メモリから取り出された
   制御ルールに基づいて、ファジィ論理演算を行ないダン
   パの操作量とファンモータの操作量を演算するファジィ
   推論プロセッサと、前記ファジィ推論プロセッサにより
   演算されたダンパの操作量とファンモータの操作量とか
   ら、各棚毎にダンパの開度を制御するダンパ制御手段と
   、ファンモータを制御するファンモータ制御手段とを備
   えることを特徴とする冷凍冷蔵庫の制御装置。