JPH05157432A - 冷凍冷蔵庫の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 食品を冷凍／冷蔵し貯蔵することができる冷
凍冷蔵庫において、温度分布のむらをなくしきめ細かな
温調を行なう。 【構成】 冷凍室に温度上昇度の演算手段３２を設け、
庫内の温度上昇度を演算し、また外気温度検出手段３１
を設け、外気温度を検出する。ファジイ推論プロセッサ
３４では、温度上昇度、外気温度と、メモリ３３から取
り出した制御ルールに基づいてファジイ論理演算を行な
い、送風機１４の設定回転数の上げ幅を求め、これを基
に設定回転数演算手段３５は設定回転数を調整して、送
風機を制御する。同様の制御を冷蔵室でも行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍冷蔵庫における冷
凍食品、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イ
変数のメンバシップ関数とによって最適な送風機の設定
回転数の上げ幅を推論して、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。

【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、送風
機、コンプレッサを制御するものである（たとえば、実
開平２−４７４２４号公報）。以下、従来の冷蔵庫の制
御装置について図面を参照しながら、温調制御について
説明する。図１１は、従来の冷蔵庫の制御装置のブロッ
ク図である。図１１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。

【０００３】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とその背後に送風機
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
サであり、１８は電動ダンパである。また、１９は冷凍
室温度センサである。２０は冷凍室温度センサ１９によ
り冷凍室内の庫内温度を検出する冷凍室庫内温度検出手
段である。２１は冷凍室庫内温度検出手段２０により検
出された庫内温度が、冷凍室の設定温度の範囲内である
かどうかを判断する冷凍室庫内温度判定手段である。２
２はコンプレッサ１７を制御するコンプレッサ制御手段
であり、２３は送風機１４を制御する送風機制御手段で
ある。

【０００４】また、２４は冷蔵室温度センサである。２
５は冷蔵室温度センサ２４により冷蔵室内の庫内温度を
検出する冷蔵室庫内温度検出手段である。２６は冷蔵室
庫内温度検出手段２５により検出された庫内温度が、冷
蔵室の設定温度の範囲内であるかどうかを判断する冷蔵
室庫内温度判定手段である。２７は電動ダンパ１８を制
御する電動ダンパ制御手段である。

【０００５】以上のように構成された冷蔵庫の制御装置
について、以下図１１，図１２を用いてその動作を説明
する。図１２（ａ）は、従来の冷蔵庫の冷凍室８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、冷
凍室庫内温度検出手段２０は冷凍室温度センサ１９によ
り冷凍室内の庫内温度Ｔ_fcを検出する（ステツプ５
１）。すると冷凍室庫内温度判定手段２１は、庫内温度
Ｔ_fcが冷凍室の設定温度（Ｔ_fcon：コンプレッサ、送風
機のオン温度、Ｔ_fcoff：コンプレッサ、送風機のオフ
温度）の範囲内であるかを判断し（ステップ５２）、こ
の判断を基に、コンプレッサ制御手段２２はコンプレッ
サ１７を制御し、送風機制御手段２３は送風機１４を制
御する（ステップ５３）。以上より、冷凍室８に適温の
冷風を送り込み、冷凍室８の温調を行なう。

【０００６】図１２（ｂ）は、従来の冷蔵庫の冷蔵室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、冷蔵室庫内温度検出手段２５は冷蔵室温度センサ２
４により冷蔵室内の庫内温度Ｔ_pcを検出する（ステツプ
６１）。すると冷蔵室庫内温度判定手段２６は、庫内温
度Ｔ_pcが冷蔵室の設定温度（Ｔ_pcon：電動ダンパの開温
度、Ｔ_pcoff：電動ダンパの閉温度）の範囲内であるか
を判断し（ステップ６２）、この判断を基に、電動ダン
パ制御手段２７は電動ダンパ１８を制御する（ステップ
６３）。以上より、冷蔵室９に適温の冷風を送り込み、
冷蔵室９の温調を行なう。

【０００７】

【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、冷凍室においては、庫内温度Ｔ_fcによら
ず送風機の回転数は一定であり、また、冷蔵室において
も、庫内温度Ｔ_pcによらず常に送風機の回転数は一定で
あったため、きめ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、冷凍室、冷蔵室とも冷却空気量が
不足して時間がかかり、電力消費量が大きかったり、逆
に冬場など、あまり冷却空気量を必要としない時に、必
要以上の風量を出して過冷却により食品を凍結させた
り、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。

【０００８】本発明は上記の問題点を解決するもので、
冷凍室、冷蔵室それぞれの庫内の温度上昇度と外気温度
に応じて、送風機の設定回転数の上げ幅を演算し、設定
回転数を調整することにより、きめ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。

【０００９】

【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、冷凍室において
は、冷凍室温度センサと、冷凍室庫内温度検出手段と、
冷凍室庫内温度が冷凍室の設定温度を越えたかどうかを
判定する冷凍室庫内温度判定手段と、外気温度センサ
と、外気温度検出手段と、前記冷凍室庫内温度検出手段
の出力により庫内の温度上昇度を演算する冷凍室温度上
昇度演算手段と、送風機の設定回転数の上げ幅を求める
ための経験則に基づく制御ルールを記憶する第１のメモ
リと、庫内の温度上昇度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メモリから取り出された制御
ルールに基づいてファジイ論理演算を行ない送風機の設
定回転数の上げ幅を演算する第１のファジイ推論プロセ
ッサと、設定回転数の上げ幅から送風機の設定回転数を
演算する第１の送風機設定回転数演算手段と、前記第１
の送風機設定回転数演算手段により演算された設定回転
数から送風機を制御する送風機制御手段とを備える。

【００１０】また、冷蔵室においては、冷蔵室温度セン
サと、冷蔵室庫内温度検出手段と、冷蔵室庫内温度が冷
蔵室の設定温度を越えたかどうかを判定する冷蔵室庫内
温度判定手段と、前記冷蔵室庫内温度検出手段の出力に
より庫内の温度上昇度を演算する冷蔵室温度上昇度演算
手段と、送風機の設定回転数の上げ幅を求めるための経
験則に基づく制御ルールを記憶する第２のメモリと、庫
内の温度上昇度と前記外気温度検出手段により検出され
た外気温度と前記メモリから取り出された制御ルールに
基づいてファジイ論理演算を行ない送風機の設定回転数
の上げ幅を演算する第２のファジイ推論プロセッサと、
設定回転数の上げ幅から送風機の設定回転数を演算する
第２の送風機設定回転数演算手段と、前記第２の送風機
設定回転数演算手段により演算された設定回転数から送
風機を制御する送風機制御手段とを備える。

【００１１】また、冷凍室と冷蔵室の制御にあたり、冷
凍室の制御装置が演算した送風機の設定回転数と冷蔵室
の制御装置が演算した送風機の設定回転数とを比較し、
数値の大きい設定回転数を選択する設定回転数選択手段
とを備えた構成である。

【００１２】

【作用】本発明は上記構成により、冷凍室、冷蔵室それ
ぞれの温度上昇度演算手段により演算された庫内の温度
上昇度と外気温度検出手段により検出された外気温度と
メモリから取り出された制御ルールに基づいてファジイ
推論プロセッサによってファジイ論理演算を行ない、送
風機の設定回転数の上げ幅を求める。上記により求めた
上げ幅により設定回転数を調整し、この設定回転数を基
に送風機を制御する。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。また、図において、従来例と共通のも
のは同一の番号を付し、その説明を省略する。

【００１４】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
における冷蔵庫の冷凍室の制御装置の構成を示すブロッ
ク図、図２は本発明の第１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３は温度上昇度と外気温
度に関して送風機の設定回転数を定めるルールの表を示
す図、図４（ａ）は本発明の第１の実施例における冷凍
室の庫内の温度上昇度に対するファジイ変数のメンバシ
ップ関数を示すグラフ、図４（ｂ）は本発明の第１の実
施例における外気温度に対するファジイ変数のメンバシ
ップ関数を示すグラフ、図５は本発明の第１の実施例に
おけるファジイ推論の手順を説明するためのフローチャ
ートである。

【００１５】図１において、３０は冷凍室の制御装置で
あり、冷凍室庫内温度検出手段２０、冷凍室庫内温度判
定手段２１、コンプレッサ制御手段２２、送風機制御手
段２３、外気温度検出手段３１、冷凍室温度上昇度演算
手段３２、第１メモリ３３、第１のファジイ推論プロセ
ッサ３４、第１の送風機設定回転数演算手段３５よりな
る。外気温度検出手段３１は、外気温度センサ２８によ
り冷蔵庫外の外気温度を検出する。冷凍室温度上昇度演
算手段３２は、冷凍室庫内温度検出手段２０の出力によ
り庫内の温度上昇度を演算する。

【００１６】第１のメモリ３３は、送風機１４の設定回
転数の上げ幅を求めるための経験則に基づく制御ルール
を記憶する。第１のファジイ推論プロセッサ３４は、冷
凍室温度上昇度演算手段３２により演算された温度上昇
度と外気温度検出手段３１により検出された外気温度と
第１のメモリ３３から取り出された制御ルールに基づい
てファジイ論理演算を行ない、送風機１４の設定回転数
の上げ幅を演算する。また、第１の送風機設定回転数演
算手段３５は、第１のファジイ推論プロセッサ３４によ
り演算された設定回転数の上げ幅から送風機１４の設定
回転数を演算する。

【００１７】以上のように構成された冷蔵庫の冷凍室の
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。まず、図２において冷凍室庫内温度検出手
段２０は冷凍室温度センサ１９により冷凍室内の庫内温
度Ｔ_fcを検出する（ステップ１）。そして、冷凍室庫内
温度判定手段２１は、冷凍室庫内温度検出手段２０によ
り検出された庫内温度Ｔ_fcの値が、冷凍室の設定温度Ｔ
_fcon（コンプレッサ、送風機のオン温度）を越えたかど
うかの判定を行ない（ステップ２）、設定温度Ｔ_fconを
越えていなければ、この設定温度Ｔ_fconを基に、コンプ
レッサ制御手段２２はコンプレッサ１７を制御し、送風
機制御手段２３は送風機１４を制御する（ステップ
３）。そして、庫内温度Ｔ_fcの値が、設定温度Ｔ_fconを
越えたとき、冷凍室温度上昇度演算手段３２は、Ｔ_fcup
＝Ｔ_fc−Ｔ_fconによって冷凍室の温度上昇度Ｔ_fcupを演
算する（ステップ４）。

【００１８】また、外気温度検出手段３１は外気温度セ
ンサ２８により冷蔵庫外の外気温度Ｔ_outを検出する
（ステップ５）。つぎに、演算された温度上昇度Ｔ_fcup
および外気温度Ｔ_outは、第１のファジイ推論プロセッ
サ３４に入力される（ステップ６）。ファジイ推論プロ
セッサ３４では、あらかじめ第１のメモリ３３に記憶さ
れている制御ルールを取り出して、ファジイ推論によっ
て送風機１４の設定回転数の上げ幅ΔＲを求める（ステ
ップ７）。これより、第１の送風機設定回転数演算手段
３５は、ファジイ推論プロセッサ３４により求められた
設定回転数の上げ幅ΔＲから送風機１４の設定回転数Ｒ
を演算する（ステップ８）。そして、この設定回転数Ｒ
を基に、送風機制御手段２３は送風機１４を制御し、ま
たコンプレッサ制御手段２２はコンプレッサ１７を制御
する（ステップ３）。なお、ステップ３への入力経路は
ステップ２からとステップ８からの２通りがあるが、ど
ちらの経路から入力したかでステップ３における制御の
内容はことなる。

【００１９】ここで、冷凍室の最適な温調を行なうため
の設定回転数の上げ幅を求めるファジイ推論は、下記の
制御ルールを基にして実行される。本実施例で採用した
制御ルールは次の９ルールである。 ルール １：もし温度上昇度が小さく、外気温度が低け
れば、設定回転数の上げ幅を非常に小さくせよ。 ルール ２：もし温度上昇度が小さく、外気温度が中位
なら、設定回転数の上げ幅を小さくせよ。 ルール ３：もし温度上昇度が小さく、外気温度が高け
れば、設定回転数の上げ幅を小さくせよ。 ・ ・ ・ ルール ７：もし温度上昇度が大きく、外気温度が低け
れば、設定回転数の上げ幅を大きくせよ。 ルール ８：もし温度上昇度が大きく、外気温度が中位
なら、設定回転数の上げ幅を大きくせよ。 ルール ９：もし温度上昇度が大きく、外気温度が高け
れば、設定回転数の上げ幅を非常に大きくせよ。

【００２０】これは、食品の冷凍室への投入量が多くな
れば温度上昇度が大きくなり冷却空気量が必要となるの
で、温度上昇度が大きい程、送風機１４の設定回転数を
大きく上げる必要があり、また同様に、外気温度が高い
程冷却空気量が必要となり、設定回転数を大きく上げる
必要がある、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、最適な冷凍室の温調を行なうことができ
る送風機１４の設定回転数の上げ幅に対する制御ルール
であり、これを温度上昇度Ｔおよび外気温度ＡＴの関係
で示すと図３になる。図３は横方向に温度上昇度Ｔを３
段階（ＢＴ＝大、ＭＴ＝中、ＳＴ＝小）に分け、縦方向
に外気温度ＡＴを３段階（ＨＡＴ＝高、ＭＡＴ＝中、Ｌ
ＡＴ＝低）に分けて配置し、上記区分された温度上昇度
Ｔと外気温度ＡＴとのおのおの交わった位置には、その
温度上昇度Ｔ、外気温度ＡＴに対応する最適な送風機１
４の設定回転数の上げ幅ΔＲを配置している。

【００２１】また、上記言語ルールは図１のメモリ３３
には次の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９個である。

【００２２】ルール １：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ ＬＡＴ ＴＨＥＮ ΔＲ ｉｓ ＶＳ ルール ２：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ ＭＡＴ ＴＨＥＮ ΔＲ ｉｓ Ｓ ルール ３：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ ＨＡＴ ＴＨＥＮ ΔＲ ｉｓ Ｓ ・ ・ ・ ルール ７：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ ＬＡＴ ＴＨＥＮ ΔＲ ｉｓ Ｂ ルール ８：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ ＭＡＴ ＴＨＥＮ ΔＲ ｉｓ Ｂ ルール ９：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ ＨＡＴ ＴＨＥＮ ΔＲ ｉｓ ＶＢ 上記制御ルール１、ルール２、・・・、ルール９のルー
ルは、温度上昇度Ｔ、外気温度ＡＴ、送風機１４の設定
回転数の上げ幅ΔＲを図３のように段階的に決めている
ので、きめ細かな制御を行なう場合には、温度上昇度
Ｔ、外気温度ＡＴの各段階の中間における実測の温度上
昇度Ｔ_fcup、外気温度Ｔ_out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設定回転数の上げ幅ΔＲを
推定する必要がある。そのため、本実施例では前記度合
いを温度上昇度Ｔ、外気温度ＡＴに対するファジイ変数
のメンバシップ関数を利用して算出する。

【００２３】図４（ａ）は、冷凍室の庫内の温度上昇度
Ｔに対するファジイ変数ＳＴ、ＭＴ、ＢＴのメンバシッ
プ関数μＳＴ（Ｔ_fcup）、μＭＴ（Ｔ_fcup）、μＢＴ
（Ｔ_{fc up}）を示したものであり、図４（ｂ）は、外気温
度ＡＴに対するファジイ変数ＬＡＴ、ＭＡＴ、ＨＡＴの
メンバシップ関数μＬＡＴ（Ｔ_out）、μＭＡＴ
（Ｔ_out）、μＨＡＴ（Ｔ_out）を示したものである。第
１のファジイ推論プロセッサ３４で実行するファジイ推
論は前記制御ルール１、ルール２、・・・ルール９と図
４（ａ），（ｂ）のメンバシップ関数とを用いてファジ
イ論理演算を行なって送風機１４の設定回転数の上げ幅
の演算を行なう。

【００２４】以下、図５のフローチャートをもとに、図
２のステップ７のファジイ推論の手順を説明する。ステ
ップ１０では、第１のファジイ推論プロセッサ３４によ
って温度上昇度Ｔ_fcupと外気温度Ｔ_outに対するファジ
イ変数のメンバシップ関数を用いて、温度上昇度Ｔ_fcup
と外気温度Ｔ_out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。ステップ１１では、得られ
た温度上昇度Ｔ_fcupと外気温度Ｔ_outに対するファジイ
変数のメンバシップ値が、前記９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。図中では、温度上昇度に対するファジイ
変数をＡ、外気温度に対するファジイ変数をＢで示して
いる。

【００２５】 ルール １：ｈ１ ＝μＳＴ（Ｔ_fcup）∩μＬＡＴ（Ｔ_out） ＝μＳＴ（Ｔ_fcup）×μＬＡＴ（Ｔ_out）……（１） ルール ２：ｈ２ ＝μＳＴ（Ｔ_fcup）∩μＭＡＴ（Ｔ_out） ＝μＳＴ（Ｔ_fcup）×μＭＡＴ（Ｔ_out）……（２） ルール ３：ｈ３ ＝μＳＴ（Ｔ_fcup）∩μＨＡＴ（Ｔ_out） ＝μＳＴ（Ｔ_fcup）×μＨＡＴ（Ｔ_out）……（３） ・ ・ ・ ルール ７：ｈ７ ＝μＢＴ（Ｔ_fcup）∩μＬＡＴ（Ｔ_out） ＝μＢＴ（Ｔ_fcup）×μＬＡＴ（Ｔ_out）……（７） ルール ８：ｈ８ ＝μＢＴ（Ｔ_fcup）∩μＭＡＴ（Ｔ_out） ＝μＢＴ（Ｔ_fcup）×μＭＡＴ（Ｔ_out）……（８） ルール ９：ｈ９ ＝μＢＴ（Ｔ_fcup）∩μＨＡＴ（Ｔ_out） ＝μＢＴ（Ｔ_fcup）×μＨＡＴ（Ｔ_out）……（９） （１）式は、前記Ｔ_fcupが温度上昇度Ｔに対する領域Ｓ
Ｔに入り、かつ、前記Ｔ_outが外気温度ＡＴに対する領
域ＬＡＴに入るという命題は、Ｔ_fcupがＳＴに入る割
合、Ｔ_outがＬＡＴに入る割合の積の値で成立するこ
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、・・・、
（９）式であるルール２、・・・、ルール９の場合、前
件部はそれぞれｈ２、・・・、ｈ９の割合で成立するこ
とを表わしている。

【００２６】ステップ１２では、制御ルールの実行部の
メンバシップ関数によって、温度上昇度Ｔ_fcupと外気温
度Ｔ_outにおける送風機１４の設定回転数の上げ幅ΔＲ
を下記のようにして求める。設定回転数の上げ幅ΔＲ
は、一点化法のひとつである高さ法を用いて、各制御ル
ールの前件部の成立する割合ｈ１、ｈ２、・・・、ｈ９
の加重平均の値として下式で算出する。

【００２７】ΔＲ＝（ＶＳ×ｈ１＋Ｓ×ｈ２＋Ｓ×ｈ３
・・・＋ＶＢ×ｈ９）／（ｈ１＋ｈ２＋ｈ３・・・＋ｈ
９） これにより、設定回転数の上げ幅ΔＲが求まる。この実
施例では、制御パラメータとして冷凍室内の温度上昇度
および外気温度を使用しているため、きめ細かい制御が
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、最適な送風機の設定回転数で冷凍室の
温調制御ができる。

【００２８】（実施例２）図６は本発明の第２の実施例
における冷凍冷蔵庫の冷蔵室の制御装置の構成を示すブ
ロック図、図７は本発明の第２の実施例における動作を
説明するフローチャート、図８は本発明の第２の実施例
における冷蔵室の庫内の温度上昇度に対するファジイ変
数のメンバシップ関数を示すグラフである。図６におい
て、４０は冷蔵室の制御装置であり、冷蔵室庫内温度検
出手段２５、冷蔵室庫内温度判定手段２６、送風機制御
手段２３、外気温度検出手段３１、冷蔵室温度上昇度演
算手段４２、第２のメモリ４３、第２のファジイ推論プ
ロセッサ４４、第２の送風機設定回転数演算手段４５よ
りなる。

【００２９】冷蔵室温度上昇度演算手段４２は、冷蔵室
庫内温度検出手段２５の出力により庫内の温度上昇度を
演算する。第２のメモリ４３は、送風機１４の設定回転
数の上げ幅を求めるための経験則に基づく制御ルールを
記憶する。第２のファジイ推論プロセッサ４４は、冷蔵
室温度上昇度演算手段４２により演算された温度上昇度
と、外気温度検出手段３１により検出された外気温度
と、第２のメモリ４３から取り出された制御ルールに基
づいてファジイ論理演算を行ない、送風機１４の設定回
転数の上げ幅を演算する。また、第２の送風機設定回転
数演算手段４５は、第２のファジイ推論プロセッサ４４
により演算された設定回転数の上げ幅から、送風機１４
の設定回転数を演算する。以上のように構成された冷凍
冷蔵庫の冷蔵室の制御装置について、以下図６から図８
および図４，図５を用いてその動作を説明する。

【００３０】まず、図７において冷蔵室庫内温度検出手
段２５は冷蔵室温度センサ２４により冷蔵室内の庫内温
度Ｔ_pcを検出する（ステツプ２１）。そして、冷蔵室庫
内温度判定手段２６は、冷蔵室庫内温度検出手段２５に
より検出された庫内温度Ｔ_pcの値が、冷蔵室の設定温度
Ｔ_pcon（電動ダンパの開温度）を越えたかどうかの判定
を行ない（ステップ２２）、設定温度Ｔ_pconを越えてい
なければ、この設定温度Ｔ_pconを基に、電動ダンパ制御
手段２７は電動ダンパ１８を制御する（ステップ２
３）。そして、庫内温度Ｔ_pcの値が、設定温度Ｔ_pconを
越えたとき、冷蔵室温度上昇度演算手段４２は、Ｔ_pcup
＝Ｔ_pc−Ｔ_pconによって冷蔵室の温度上昇度Ｔ_pcupを演
算する（ステップ４）。また、外気温度検出手段３１は
外気温度センサ２８により冷蔵庫外の外気温度Ｔ_outを
検出する（ステップ２５）。

【００３１】つぎに、演算された温度上昇度Ｔ_pcupおよ
び外気温度Ｔ_outは、第２のファジイ推論プロセッサ４
４に入力される（ステップ２６）。ファジイ推論プロセ
ッサ４４では、あらかじめ第２のメモリ４３に記憶され
ている制御ルールを取り出して、ファジイ推論によって
送風機１４の設定回転数の上げ幅ΔＲを求める（ステッ
プ２７）。これより、第２の送風機設定回転数演算手段
４５は、ファジイ推論プロセッサ４４により求められた
設定回転数の上げ幅ΔＲから送風機１４の設定回転数Ｒ
を演算する（ステップ２８）。そして、この設定回転数
Ｒを基に、送風機制御手段２３は送風機１４を制御し、
電動ダンパ制御手段２７は電動ダンパ１８を制御する
（ステップ２３）。

【００３２】ここで、冷蔵室の最適な温調を行なうため
の送風機１４の設定回転数の上げ幅を求めるファジイ推
論は、下記の制御ルールを基にして実行される。本実施
例で採用した制御ルールは次の９ルールである。 ルール １：もし温度上昇度が小さく、外気温度が低け
れば、設定回転数の上げ幅を非常に小さくせよ。 ルール ２：もし温度上昇度が小さく、外気温度が中位
なら、設定回転数の上げ幅を小さくせよ。 ルール ３：もし温度上昇度が小さく、外気温度が高け
れば、設定回転数の上げ幅を小さくせよ。 ・ ・ ・ ルール ７：もし温度上昇度が大きく、外気温度が低け
れば、設定回転数の上げ幅を大きくせよ。 ルール ８：もし温度上昇度が大きく、外気温度が中位
なら、設定回転数の上げ幅を大きくせよ。 ルール ９：もし温度上昇度が大きく、外気温度が高け
れば、設定回転数の上げ幅を非常に大きくせよ。

【００３３】これは、食品の冷蔵室への投入量が多くな
れば温度上昇度が大きくなり冷却空気量が必要となるの
で、温度上昇度が大きい程、送風機１４の設定回転数を
大きく上げる必要があり、また同様に、外気温度が高い
程冷却空気量が必要となり、設定回転数を大きく上げる
必要がある、といった経験から得られたルールであり、
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送風機
１４の設定回転数の上げ幅に対する制御ルールである。
これを温度上昇度Ｔおよび外気温度ＡＴの関係で示すと
第１実施例の図３と同じものになる。また、上記言語ル
ールは図６の第２のメモリ４３内に記憶する場合には次
の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９個である。

【００３４】ルール １：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ ＬＡＴ ＴＨＥＮ ΔＲ ｉｓ ＶＳ ルール ２：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ ＭＡＴ ＴＨＥＮ ΔＲ ｉｓ Ｓ ルール ３：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ ＨＡＴ ＴＨＥＮ ΔＲ ｉｓ Ｓ ・ ・ ・ ルール ７：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ ＬＡＴ ＴＨＥＮ ΔＲ ｉｓ Ｂ ルール ８：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ ＭＡＴ ＴＨＥＮ △Ｒ ｉｓ Ｂ ルール ９：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ ＨＡＴ ＴＨＥＮ ΔＲ ｉｓ ＶＢ 上記制御ルール１、ルール２、・・・、ルール９のルー
ルは、温度上昇度Ｔ、外気温度ＡＴ、送風機１４の設定
回転数の上げ幅ΔＲを図３のように段階的に決めている
ので、きめ細かな制御を行なう場合には、温度上昇度
Ｔ、外気温度ＡＴの各段階の中間における実測の温度上
昇度Ｔ_pcup、外気温度Ｔ_out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設定回転数の上げ幅ΔＲを
推定する必要がある。そのため、本実施例では第１の実
施例で述べたと同様に、前記度合いを温度上昇度Ｔ、外
気温度ＡＴに対するファジイ変数のメンバシップ関数を
利用して算出する。

【００３５】図８は、冷蔵室の庫内の温度上昇度Ｔに対
するファジイ変数ＳＴ、ＭＴ、ＢＴのメンバシップ関数
μＳＴ（Ｔ_pcup）、μＭＴ（Ｔ_pcup）、μＢＴ
（Ｔ_pcup）を示したものであり、外気温度ＡＴに対する
ファジイ変数のメンバシップ関数は図４（ｂ）で示した
通りである。ファジイ推論プロセッサ４４で実行するフ
ァジイ推論は前記制御ルール１、ルール２、・・・ルー
ル９と図８，図４（ｂ）のメンバシップ関数とを用いて
ファジイ論理演算を行なって送風機１４の設定回転数の
上げ幅の演算を行なう。その手順は、第１の実施例で述
べたと同様であり、図５のフローチャートをもとに、図
７のステップ２７であるファジイ推論の手順を説明す
る。ステップ１０では、第２のファジイ推論プロセッサ
４４によって温度上昇度Ｔ_pcupと外気温度Ｔ_outに対す
るファジイ変数のメンバシップ関数を用いて、温度上昇
度Ｔ_pcupと外気温度Ｔ_out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。ステップ１１で
は、得られた温度上昇度Ｔ_pcupと外気温度Ｔ_outに対す
るファジイ変数のメンバシップ値が、前記９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。図中では、温度上昇度に対す
るファジイ変数をＡ、外気温度に対するファジイ変数を
Ｂで示している。

【００３６】 ルール １：ｈ１ ＝μＳＴ（Ｔ_pcup）∩μＬＡＴ（Ｔ_out） ＝μＳＴ（Ｔ_pcup）×μＬＡＴ（Ｔ_out）……（１） ルール ２：ｈ２ ＝μＳＴ（Ｔ_pcup）∩μＭＡＴ（Ｔ_out） ＝μＳＴ（Ｔ_pcup）×μＭＡＴ（Ｔ_out）……（２） ルール ３：ｈ３ ＝μＳＴ（Ｔ_pcup）∩μＨＡＴ（Ｔ_out） ＝μＳＴ（Ｔ_pcup）×μＨＡＴ（Ｔ_out）……（３） ・ ・ ・ ルール ７：ｈ７ ＝μＢＴ（Ｔ_pcup）∩μＬＡＴ（Ｔ_out） ＝μＢＴ（Ｔ_pcup）×μＬＡＴ（Ｔ_out）……（７） ルール ８：ｈ８ ＝μＢＴ（Ｔ_pcup）∩μＭＡＴ（Ｔ_out） ＝μＢＴ（Ｔ_pcup）×μＭＡＴ（Ｔ_out）……（８） ルール ９：ｈ９ ＝μＢＴ（Ｔ_pcup）∩μＨＡＴ（Ｔ_out） ＝μＢＴ（Ｔ_pcup）×μＨＡＴ（Ｔ_out）……（９） （１）式は、前記Ｔ_pcupが温度上昇度Ｔに対する領域Ｓ
Ｔに入り、かつ、前記Ｔ_outが外気温度ＡＴに対する領
域ＬＡＴに入るという命題は、Ｔ_pcupがＳＴに入る割
合、Ｔ_outがＬＡＴに入る割合の積の値で成立するこ
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、・・・、
（９）式であるルール２、・・・、ルール９の場合、前
件部はそれぞれｈ２、・・・、ｈ９の割合で成立するこ
とを表わしている。

【００３７】ステップ１２では、制御ルールの実行部の
メンバシップ関数によって、温度上昇度Ｔ_pcupと外気温
度Ｔ_outにおける送風機１４の設定回転数の上げ幅ΔＲ
を下記のようにして求める。設定回転数の上げ幅ΔＲ
は、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、・・・、ｈ９の加重平均の値として、
下式で算出する。

【００３８】ΔＲ＝（ＶＳ×ｈ１＋Ｓ×ｈ２＋Ｓ×ｈ３
・・・＋ＶＢ×ｈ９）／（ｈ１＋ｈ２＋ｈ３・・・＋ｈ
９） これにより、設定回転数の上げ幅ΔＲが求まる。この実
施例では、制御パラメータとして冷蔵室内の温度上昇度
および外気温度を使用しているため、きめ細かい制御が
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、最適な設定回転数で冷蔵室の温調制御
ができる。

【００３９】（実施例３）以下本発明の第３の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。図９は本発明の
第３の実施例における冷凍冷蔵庫の制御装置の構成を示
すブロック図、図１０は本発明の第３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である。図９にお
いて、５０は設定回転数選択手段であり、冷凍室の制御
装置３０、冷蔵室の制御装置４０と接続し、冷凍室の制
御装置が演算した送風機１４の設定回転数と、前記冷蔵
室の制御装置が演算した送風機１４の設定回転数とを比
較し、数値の大きい設定回転数を選択する働きをする。
以下、冷凍冷蔵庫の制御装置についてその動作を説明す
る。

【００４０】まず、図１０において冷凍室庫内温度検出
手段２０は冷凍室温度センサ１９により冷凍室内の庫内
温度Ｔ_fcを検出する（ステツプ１）。そして、冷凍室庫
内温度判定手段２１は、冷凍室庫内温度検出手段２０に
より検出された庫内温度Ｔ_fcの値が、冷凍室の設定温度
Ｔ_fcon（コンプレッサ、送風機のオン温度）を越えたか
どうかの判定を行ない（ステップ２）、設定温度Ｔ_fcon
を越えていなければ、設定温度Ｔ_fconを基にコンプレッ
サ制御手段２２はコンプレッサ１７を制御し（ステップ
９）、設定回転数選択手段５０は冷蔵室の制御装置４０
を始動する（ステップ３１）。冷蔵室の制御装置４０
は、第２の実施例の図７で示した冷蔵室の温調制御を行
なう（ステップ２１〜２３）。冷蔵室の設定温度Ｔ_pcon
（電動ダンパの開温度）を基に、電動ダンパ制御手段２
７は電動ダンパ１８を制御するとともに、第２の送風機
設定回転数演算手段４５が演算した設定回転数Ｒを基に
送風機制御手段２３は送風機１４を制御する（ステップ
２３）。

【００４１】庫内温度Ｔ_fcの値が、設定温度Ｔ_fconを越
えたとき、冷凍室側は第１の実施例の図２で示した冷凍
室の温調制御を行なう。第１の送風機設定回転数演算手
段３５は設定回転数Ｒを演算し（ステップ４〜８）、設
定温度Ｔ_fconを基に圧縮機制御手段２２は圧縮機１７を
制御する（ステップ３）。そして、冷蔵室側は第２の実
施例の図７で示した冷蔵室の温調制御を行なう（ステッ
プ２１〜２３）。第１の送風機設定回転数演算手段３５
と、第２の送風機設定回転数演算手段４５が演算した設
定回転数Ｒのうち大きい数値を設定回転数選択手段５０
が選択し（ステップ３２）、その設定回転数Ｒを基に送
風機制御手段２３は送風機１４を制御するとともに、冷
蔵室の設定温度Ｔ_pcon（電動ダンパの開温度）を基に電
動ダンパ制御手段２７は電動ダンパ１８を制御する。こ
の実施例では、制御パラメータとして冷凍室内と冷蔵室
内の温度上昇度および外気温度を使用しているため、き
め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、最適な送風機の設定回
転数で冷凍室と冷蔵室の温調制御ができる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明は、食品を冷凍、冷
蔵し貯蔵することができる冷凍冷蔵庫において、冷凍
室、冷蔵室それぞれの温度上昇度演算手段により演算さ
れた庫内の温度上昇度と、外気温度検出手段により検出
された外気温度と、メモリから取り出された制御ルール
に基づいて、ファジイ推論プロセッサによってファジイ
論理演算を行ない、送風機の設定回転数の上げ幅を求め
る。上記により求めた上げ幅により設定回転数を調整
し、この設定回転数を基に送風機を制御すると、冷凍
室、冷蔵室における冷凍、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冷凍室、冷蔵室の温調
制御を行なうことができる。たとえば、夏場に食品をた
くさん詰め込んだときなどに冷却空気量を最大限供給し
て、既に庫内に貯蔵されている既存食品の温度上昇を最
小限にし、上昇した温度を短時間で元の冷凍温度に復帰
させることができたり、逆に冬場などは、必要最低限の
冷却空気量で過冷却を防止して、冷蔵食品を凍結させた
りすることなく、最適な温調を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す冷凍冷蔵庫の冷凍
室の制御装置のブロック図

【図２】第１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３】設定回転数の上げ幅を示す図

【図４】（ａ）は第１の実施例における冷凍室の庫内の
温度上昇度に対するファジイ変数のメンバシップ関数を
示すグラフ （ｂ）は第１の実施例における外気温度に対するファジ
イ変数のメンバシップ関数を示すグラフ

【図５】第１の実施例におけるファジイ推論の手順を説
明するためのフローチャート

【図６】本発明の第２の実施例を示す冷凍冷蔵庫の冷蔵
室の制御装置のブロック図

【図７】第２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８】第２の実施例における冷蔵室の庫内の温度上昇
度に対するファジイ変数のメンバシップ関数を示すグラ
フ

【図９】本発明の第３の実施例を示す冷凍冷蔵庫の制御
装置のブロック図

【図１０】第３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１１】従来の冷凍冷蔵庫の制御装置のブロック図

【図１２】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】

８ 冷凍室 ９ 冷蔵室 １４ 送風機 １９ 冷凍室温度センサ ２０ 冷凍室庫内温度検出手段 ２１ 冷凍室庫内温度判定手段 ２３ 送風機制御手段 ２４ 冷蔵室温度センサ ２５ 冷蔵室庫内温度検出手段 ２６ 冷蔵室庫内温度判定手段 ２８ 外気温度センサ ３０ 冷凍室の制御装置 ３１ 外気温度検出手段 ３２ 冷凍室温度上昇度演算手段 ３３ 第１のメモリ ３４ 第１のファジイ推論プロセッサ ３５ 第１の送風機設定回転数演算手段 ４０ 冷蔵室の制御装置 ４２ 冷蔵室温度上昇度演算手段 ４３ 第２のメモリ ４４ 第２のファジイ推論プロセッサ ４５ 第２の送風機設定回転数演算手段 ５０ 設定回転数選択手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷凍室内に設けた冷凍室温度センサにより
   冷凍室内の温度を検出する冷凍室庫内温度検出手段と、
   検出された温度が設定温度を越えたかどうかを判定する
   冷凍室庫内温度判定手段と、庫外に設けた外気温度セン
   サにより外気温度を検出する外気温度検出手段と、設定
   温度と冷凍室庫内温度との差から庫内の温度上昇度を演
   算する冷凍室温度上昇度演算手段と、送風機の設定回転
   数の上げ幅を求める制御ルールを記憶する第１のメモリ
   と、前記温度上昇度と前記外気温度と前記制御ルールと
   に基づいてファジイ論理演算を行ない送風機の設定回転
   数の上げ幅を演算する第１のファジイ推論プロセッサ
   と、演算された設定回転数の上げ幅から送風機の設定回
   転数を演算する第１の送風機設定回転数演算手段と、演
   算された設定回転数により送風機を制御する送風機制御
   手段とを備えた冷凍冷蔵庫の制御装置。
2. 【請求項２】冷蔵室内に設けた冷蔵室温度センサにより
   冷蔵室内の温度を検出する冷蔵室庫内温度検出手段と、
   検出された温度が冷蔵室の設定温度を越えたかどうかを
   判定する冷蔵室庫内温度判定手段と、庫外に設けた外気
   温度センサにより外気温度を検出する外気温度検出手段
   と、設定温度と冷蔵室庫内温度との差から庫内の温度上
   昇度を演算する冷蔵室温度上昇度演算手段と、送風機の
   設定回転数の上げ幅を求める制御ルールを記憶する第２
   のメモリと、前記温度上昇度と前記外気温度と前記制御
   ルールに基づいてファジイ論理演算を行ない送風機の設
   定回転数の上げ幅を演算する第２のファジイ推論プロセ
   ッサと、演算された設定回転数の上げ幅から送風機の設
   定回転数を演算する第２の送風機設定回転数演算手段
   と、演算された設定回転数により送風機を制御する送風
   機制御手段とを備えた冷凍冷蔵庫の制御装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の制御装置と、請求項２記載
   の制御装置とを備え、かつ送風機制御手段は上記請求項
   １記載の制御装置が演算した送風機の設定回転数と上記
   請求項２記載の制御装置が演算した送風機の設定回転数
   とを比較し、数値の大きい設定回転数を選択する設定回
   転数選択手段を備えている冷凍冷蔵庫の制御装置。