JPH06300415A - 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、キメ細かな温調を行なうことを目的
とする。 【構成】 冷凍室、冷蔵室それぞれ温度上昇度演算手段
３２、４２と温度降下時間測定手段３３、４３を設け、
庫内の温度上昇度と温度降下時間を測定し、また外気温
度検出手段３１で外気温度を検出する。ファジィ推論プ
ロセッサ３５、４５では、温度上昇度、温度降下時間、
外気温度と、メモリ３４、４４から取り出した制御ルー
ルに基づいてファジィ論理演算を行ない、設定温度の下
げ幅を求め、これを基に設定温度演算手段３６、４６は
設定温度を調整する。そして、コンプレッサ、ファン、
電動ダンパを制御する。

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ィ
変数のメンバシップ関数とによって最適な冷凍室、冷蔵
室の設定温度の下げ幅を推論して、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，コンプレッサを制御するものである（例えば、実開
平２−４７４２４号公報）。

【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、温調制御について説明する。

【０００４】図１０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１０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
サであり、１８は電動ダンパである。

【０００６】また、１９は冷凍室温度センサである。２
０は冷凍室温度センサ１９により冷凍室内の庫内温度を
検出する冷凍室温度検出手段である。２１は冷凍室温度
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を判断する冷凍室温度判定手段
である。２２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はファン１４を制御するファン
制御手段である。

【０００７】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
検出する冷蔵室温度検出手段である。２６は冷蔵室温度
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を判断する冷蔵室温度判定手段
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。

【０００８】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１０，図１１を用いてその動作を
説明する。

【０００９】図１１（ａ）は、従来の冷凍冷蔵庫の冷凍
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Ｔfcを検出する（Ｓｔｅ
ｐ６１）。すると冷凍室温度判定手段２１は、庫内温度
Ｔfcが冷凍室の設定温度（Ｔfcon：コンプレッサ１７、
ファン１４のON温度，Ｔfcoff：コンプレッサ１７、フ
ァン１４のOFF温度）の範囲内であるかを判断し、Ｔfc
がＴfcon以上であればコンプレッサ１７及びファン１４
のｏｎ／ｏｆｆを指令するコンプレッサ信号ｏｆｆを出
力し、ＴfcがＴfcoff以下であればコンプレッサ信号ｏ
ｎを出力する（Ｓｔｅｐ６２）。この信号により、コン
プレッサ制御手段２２はコンプレッサ１７を制御し、フ
ァン制御手段２３はファン１４を制御する。（Ｓｔｅｐ
６３）。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。

【００１０】図１１（ｂ）は、従来の冷凍冷蔵庫の冷蔵
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Ｔpcを検出する（Ｓｔｅ
ｐ７１）。すると冷蔵室温度判定手段２６は、庫内温度
Ｔpcが冷蔵室の設定温度（Ｔpcon：電動ダンパの開温
度，Ｔpcoff：電動ダンパの閉温度）の範囲内であるか
を判断し、ＴpcがＴpcon以上であれば電動ダンパの開／
閉を指令する電動ダンパ信号閉を出力し、ＴpcがＴpcof
f以下であれば電動ダンパ信号ｏｎを出力する（Ｓｔｅ
ｐ７２）。この信号により、電動ダンパ制御手段２７は
電動ダンパ１８を制御する。（Ｓｔｅｐ７３）。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。

【００１１】

【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、コンプレッサ及びフ
ァンを制御する基になる冷凍室の設定温度（Ｔfcon，Ｔ
fcoff）が、冷凍室の負荷によらず一定であり、また、
冷蔵室においては、電動ダンパを制御する基になる設定
温度（Ｔpcon，Ｔpcoff）が、冷蔵室の負荷によらず一
定であったため、キメ細かな温調を行なうことができ
ず、例えば 庫内に食品が少ないときに食品が投入され
ても冷凍室及び冷蔵室温度センサ１９、２４は早く冷却
され投入された食品が十分冷却されず、食品の冷却され
る時間が長くなり、夏場など、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、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。

【００１２】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温度の温度上昇度と降下
時間と外気温度に応じて、冷凍室、冷蔵室それぞれの設
定温度の下げ幅を演算し、それぞれ設定温度を調整する
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。

【００１３】

【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、冷凍室温度検出手段と、冷凍
室温度が冷凍室の設定温度を越えたかどうかを判定する
冷凍室温度判定手段と、外気温度センサと、外気温度検
出手段と、冷凍室の温度上昇度を演算する冷凍室温度上
昇度演算手段と、冷却時に冷凍室温度検出手段の出力の
温度降下時間を測定する冷凍室温度降下時間測定手段
と、冷凍室の設定温度の下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、冷凍室の
温度上昇度と温度降下時間と、外気温度と、第１のメモ
リから取り出された制御ルールに基づいて、ファジィ論
理演算を行ない冷凍室の設定温度の下げ幅を演算する第
１のファジィ推論プロセッサと、設定温度の下げ幅から
冷凍室の設定温度を演算する冷凍室設定温度演算手段
と、冷凍室設定温度演算手段により演算された設定温度
から、コンプレッサを制御するコンプレッサ制御手段
と、ファンを制御するファン制御手段とを備える。

【００１４】また、冷蔵室においては、冷蔵室温度セン
サと、冷蔵室温度検出手段と、冷蔵室温度が冷蔵室の設
定温度を越えたかどうかを判定する冷蔵室温度判定手段
と、冷蔵室の温度上昇度を演算する冷蔵室温度上昇度演
算手段と、冷却時に冷蔵室温度検出手段の出力の温度降
下時間を測定する冷蔵室温度降下時間測定手段と、冷蔵
室の設定温度の下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、冷蔵室の温度上昇
度と温度降下時間と、外気温度検出手段により検出され
た外気温度と、第２の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冷蔵室の設定
温度の下げ幅を演算する第２のファジィ推論プロセッサ
と、設定温度の下げ幅から冷蔵室の設定温度を演算する
冷蔵室設定温度演算手段と、冷蔵室設定温度演算手段に
より演算された設定温度から、電動ダンパを制御する電
動ダンパ制御手段とを備える。

【００１５】また、冷凍室と冷蔵室の制御にあたり、冷
凍室の制御を優先させる優先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、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温度上昇度
により投入された食品の熱負荷量を検出し、温度降下時
間測定手段により測定された温度降下時間により庫内の
既存負荷量を検出し、外気温度検出手段により検出され
た外気温度を検出し、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、冷凍室、冷蔵室それぞれの設定温
度の下げ幅が求められる。したがって、上記により求め
た下げ幅によりそれぞれの設定温度を調整し、この設定
温度を基に、コンプレッサを制御し、ファンを制御し、
電動ダンパを制御するため、最適な冷凍室、冷蔵室の温
調制御を行なうことができる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の一実施例について、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。

【００１８】図１は本発明の第１の実施例における冷凍
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（ａ）は本発明の第１の実施例における冷凍室の温度
上昇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２（ｂ）は本発明の第１の実施例における冷
凍室の温度降下時間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）は本発明の第１の実施
例における外気温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４は本発
明の第１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、３０は冷凍室の制御装置で
あり、冷凍室温度検出手段２０、冷凍室温度判定手段２
１、コンプレッサ制御手段２２、ファン制御手段２３、
外気温度検出手段３１、冷凍室温度上昇度演算手段３
２、冷凍室温度降下時間測定手段３３、第１のメモリ３
４、第１のファジィ推論プロセッサ３５、冷凍室設定温
度演算手段３６よりなる。

【００２０】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は冷凍室温度検出手段２０の出力温
度上昇度Ｔfcupを演算し、冷凍室温度降下時間測定手段
３３は温度降下時間Ｌfcdownを測定する。

【００２１】第１のメモリ３４は、冷凍室の設定温度の
下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のファジィ推論プロセッサ３５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、
冷凍室温度降下時間測定手段３３により測定された温度
降下時間と、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３４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、冷凍室の設定
温度の下げ幅を演算する。また、冷凍室設定温度演算手
段３６は、第１のファジィ推論プロセッサ３５により演
算された設定温度の下げ幅から、冷凍室の設定温度を演
算する。

【００２２】以上のように構成された冷凍冷蔵庫の冷凍
室の制御装置について、以下図１から図４を用いてその
動作を説明する。

【００２３】まず、初期値として冷凍室温度判定手段２
１及び冷凍室温度降下時間測定手段３３にコンプレッサ
１７とファン１４のｏｎ温度であるＴfconをＴ1に、コ
ンプレッサ１７とファン１４のｏｆｆ温度であるＴfcof
fをＴ2に設定する（Ｓｔｅｐ１）。ここでＴ1＞Ｔ2であ
る。次に、コンプレッサ１７とファン１４のｏｎ／ｏｆ
ｆを指令する冷凍室温度判定手段２１の出力であるコン
プレッサ信号をｏｆｆに設定し（Ｓｔｅｐ２）、初期値
の設定を終了する。

【００２４】冷凍室の温調制御は冷凍室の温度降下時間
を測定し、温度上昇度と温度降下時間と外気温度から、
コンプレッサ１７とファン１４のｏｆｆ温度であるＴfc
offの下げ幅を演算し、Ｔfcoffを設定するＳｔｅｐＡ
と、コンプレッサ１７とファン１４のｏｎ温度であるＴ
fcon及びコンプレッサ１７とファン１４のｏｆｆ温度で
あるＴfcoffと冷凍室温度であるＴfcを比較してコンプ
レッサ信号を設定するＳｔｅｐＢで構成されている。

【００２５】まず、ＳｔｅｐＡのＳｔｅｐ３で冷凍室温
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Ｔfcを検出する。そして、冷凍室温度降下時
間測定手段３３は、コンプレッサ信号がｏｎかｏｆｆか
の判断を行い（Ｓｔｅｐ４）、コンプレッサ信号がｏｆ
ｆであればＳｔｅｐＢのＳｔｅｐ５へ進む。Ｓｔｅｐ５
では、冷凍室温度判定手段２１は冷凍室の庫内温度Ｔfc
がＴfcon以上かの判断を行い、Ｔfcon以上であればＳｔ
ｅｐ６でコンプレッサ信号をｏｎに設定し、Ｓｔｅｐ９
に進む。Ｓｔｅｐ５でＴfcがＴfcon未満であれば、Ｓｔ
ｅｐ７に進む。

【００２６】Ｓｔｅｐ７では、冷凍室温度判定手段２１
は冷凍室の庫内温度ＴfcがＴfcoff未満かの判断を行
い、Ｔfcoff未満であればＳｔｅｐ８でコンプレッサ信
号をｏｆｆに設定し、Ｓｔｅｐ９に進む。Ｓｔｅｐ７で
ＴfcがＴfcff以上であれば、Ｓｔｅｐ９に進む。

【００２７】Ｓｔｅｐ９で、冷凍室温度判定手段２１は
設定されたコンプレッサ信号をコンプレッサ制御手段２
２、ファン制御手段２３に出力し、ＳｔｅｐＡのＳｔｅ
ｐ３に戻る。この信号によりコンプレッサ制御手段２２
はコンプレッサ１７を、ファン制御手段２３はファン１
４を制御する。

【００２８】上記の制御は、当初はコンプレッサ信号は
ｏｆｆに設定されているため、ＴfcがＴfcon以上となる
までコンプレッサ信号はｏｆｆであり、ＴfcがＴfcon以
上になれば初めてコンプレッサ信号はｏｎとなる。

【００２９】次に、冷凍室温度が高くＳｔｅｐ５でＴfc
がＴfcon以上と判断し、Ｓｔｅｐ６でコンプレッサ信号
がｏｎとなった場合について述べる。

【００３０】コンプレッサ信号がｏｎになれば、Ｓｔｅ
ｐＡのＳｔｅｐ４の判断でＳｔｅｐ１０に進み、冷凍室
温度上昇度演算手段３２で冷凍室の温度上昇度Ｔfcupを
演算し記憶する。温度上昇度は投入された食品の温度が
高いほど、また量が多いほど高くなるものである。

【００３１】そして、Ｓｔｅｐ１１で冷凍室温度降下時
間測定手段３３の測定が完了したかの判断を行い、完了
していなければＳｔｅｐ１２に進む。Ｓｔｅｐ１２で、
冷凍室温度降下時間測定手段３３はＴfcがＴ1以下かの
判断を行い、Ｔ1以下であればＳｔｅｐ１３で、Ｔfcが
Ｔ2を越えているかの判断を行い、Ｔ2を越えていればＳ
ｔｅｐ１４で温度降下時間Ｌfcdownの測定を開始し、Ｓ
ｔｅｐ９に進む。

【００３２】また、Ｓｔｅｐ１３でＴfcがＴ2以下であ
れば、Ｓｔｅｐ１５で温度降下時間Ｌfcdownの測定を完
了し、降下時間Ｌfcdownを算出し、Ｓｔｅｐ９に進む。
Ｓｔｅｐ１０でＴfcがＴ1を越えていれば降下時間Ｌfcd
ownを測定せずにＳｔｅｐ９に進む。結局、冷凍室温度
降下時間測定手段３３はコンプレッサ１７がｏｎしてい
る間のＴ1からＴ2までの冷却時間を測定することとな
る。

【００３３】次に、ＴfcがＴ2以下になれば、冷凍室温
度降下時間測定手段３３は温度降下時間の測定を完了す
るので、Ｓｔｅｐ１１の判断で、Ｓｔｅｐ１６に進む。
ここでＴ1からＴ2までを冷却する時間つまり温度降下時
間は冷凍室の場合庫内で既に冷却されている既存負荷量
が多いほど長くなる。これは冷却するべき熱容量が多い
からである。

【００３４】そして、Ｓｔｅｐ１６ではＳｔｅｐ１０で
記憶された温度上昇度Ｔfcup、Ｓｔｅｐ１７でＳｔｅｐ
１５で測定された温度降下時間Ｌfcdownが第１のファジ
ィ推論プロセッサ３５に入力される。次に、Ｓｔｅｐ１
８で外気温度検出手段３１が外気温度センサ２８により
冷蔵庫外の外気温度Ｔoutを検出し、第１のファジィ推
論プロセッサ３５に入力される。第１のファジィ推論プ
ロセッサ３５では、予め第１のメモリ３４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
凍室の設定温度の下げ幅ΔＴを求める（Ｓｔｅｐ１
９）。これより、冷凍室設定温度演算手段３６は、第１
ファジィ推論プロセッサ３５により求められた設定温度
の下げ幅ΔＴから冷凍室の設定温度Ｔfcoff（コンプレ
ッサ１７、ファン１４のOFF温度）を演算する（Ｓｔｅ
ｐ２０）。そして、この設定温度Ｔfcoff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、フ
ァン制御手段２３はファン１４を制御する。

【００３５】ここで、冷凍室の最適な温調を行なうため
の設定温度の下げ幅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。

【００３６】本実施例で採用した制御ルールは次のよう
な９ルールである。例えば ルール １：もし温度上昇が小さく、温度降下時間が短
く、外気温度が低ければ、設定温度の下げ幅を中位にせ
よ。

【００３７】ルール ２：もし温度上昇が小さく、温度
降下時間が中位で、外気温度が低ければ、設定温度の下
げ幅を小さくせよ。 ・ ・ ルール１３：もし温度上昇が中位で、温度降下時間が短
く、外気温度が中位なら、設定温度の下げ幅を中位にせ
よ。

【００３８】ルール１４：もし温度上昇が中位で、温度
降下時間が中位で、外気温度が中位なら、設定温度の下
げ幅を小さくせよ。 ・ ・ ルール２６：もし温度上昇が大きく、温度降下時間が中
位で、外気温度が高ければ、設定温度の下げ幅を中位に
せよ。

【００３９】ルール２７：もし温度上昇が大きく、温度
降下時間が長く、外気温度が高ければ、設定温度の下げ
幅を小さくせよ。等である。

【００４０】これは、食品の冷凍室への投入量が多くな
れば温度上昇度が高く、温度上昇度が高いほど設定温度
下げる必要があり、冷凍室内の既存負荷量が少なくなれ
ば温度降下時間が短くなり、温度降下時間が短い程、既
存負荷量が少なく冷凍室温度センサ１９が早く冷却さ
れ、食品が十分冷却されないため、より設定温度を下げ
る必要があり、温度降下時間が長ければ食品が冷却され
る時間が長くなるためさほど設定温度を下げる必要がな
い。また、外気温度が低い程、冷凍室温度センサ１９
は、より早く冷却され食品が冷える前に設定温度に達し
てしまうため、設定温度を更に下げる必要がある、とい
った経験から得られたルールである。

【００４１】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
うことができる設定温度の下げ幅に対する制御ルールで
あり、これを温度上昇度Ｔ、温度降下時間Ｌおよび外気
温度ＡＴの関係で示すと（表１）のようになる。

【００４２】

【表１】

【００４３】（表１）は制御ルールの関係を示す表であ
り、横方向に温度上昇度Ｔを３段階（ＢＴ＝大，ＭＴ＝
中，ＳＴ＝小）、温度降下時間Ｌを３段階（ＢＬ＝大，
ＭＬ＝中，ＳＬ＝小）に分け、縦方向に外気温度ＡＴを
３段階（ＨＡＴ＝高，ＭＡＴ＝中，ＬＡＴ＝低）に分け
て配置し、上記区分された温度上昇度Ｔと温度降下時間
Ｌ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、温度降下時間Ｌ、外気温度ＡＴに対応す
る最適な冷凍室の設定温度の下げ幅ΔＴを配置してい
る。

【００４４】また、上記言語ルールは図１の第１のメモ
リ３４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。

【００４５】ルール １：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎ
ｄ Ｌ ｉｓ ＳＬ ａｎｄ ＡＴｉｓ ＬＡＴ ＴＨＥ
Ｎ ΔＴ ｉｓ Ｍ ルール ２：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ Ｌ ｉｓ
ＭＬ ａｎｄ ＡＴｉｓ ＬＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ
Ｓ ・ ・ ルール１３：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＭＴ ａｎｄ Ｌ ｉｓ
ＳＬ ａｎｄ ＡＴｉｓ ＭＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ
Ｍ ルール１４：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＭＴ ａｎｄ Ｌ ｉｓ
ＭＬ ａｎｄ ＡＴｉｓ ＭＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ
Ｓ ・ ・ ルール２６：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ Ｌ ｉｓ
ＭＬ ａｎｄ ＡＴｉｓ ＭＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ
Ｍ ルール２７：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ Ｌ ｉｓ
ＢＬ ａｎｄ ＡＴｉｓ ＨＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ
Ｓ 制御ルール１，ルール２，・・・，ルール２７のルール
は、温度上昇度Ｔ、温度降下時間Ｌ、外気温度ＡＴ、冷
凍室の設定温度の下げ幅ΔＴ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、
温度上昇度Ｔ、温度降下時間Ｌ、外気温度ＡＴの各段階
の中間における実測の温度上昇度Ｔfcup温度降下時間Ｌ
fcdown、外気温度Ｔoutでは、制御ルールの前件部（Ｉ
Ｆ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温度の下げ幅ΔＴを推定する必
要がある。そのため、本実施例では度合いを温度降下時
間Ｌ，外気温度ＡＴ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。

【００４６】図２（ａ）は、冷凍室の庫内の温度上昇度
Ｔに対するファジィ変数ＳＴ、ＭＴ、ＢＴのメンバシッ
プ関数μＳＴ（Ｔfcup）、μＭＴ（Ｔfcup）、μＢＴ
（Ｔfcup）を示したものであり、図２（ｂ）は、冷凍室
の庫内の温度降下時間Ｌに対するファジィ変数ＳＬ、Ｍ
Ｌ、ＢＬのメンバシップ関数μＳＬ（Ｌfcdown），μＭ
Ｌ（Ｌfcdown）、μＢＬ（Ｌfcdown）を示したものであ
り、図２（ｃ）は、外気温度ＡＴに対するファジィ変数
ＬＡＴ、ＭＡＴ、ＨＡＴのメンバシップ関数μＬＡＴ
（Ｔout）、μＭＡＴ（Ｔout）、μＨＡＴ（Ｔout）を
示したものである。

【００４７】第１のファジィ推論プロセッサ３５で実行
するファジィ推論は制御ルール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冷凍室の
設定温度の下げ幅の演算を行なう。

【００４８】以下、図４のフローチャートをもとに、図
３のＳｔｅｐ１９であるファジィ推論の手順を説明す
る。

【００４９】Ｓｔｅｐ２５では、第１のファジィ推論プ
ロセッサ３５によって温度上昇度Ｔfcupと温度降下時間
Ｌfcdownと外気温度Ｔoutに対するファジィ変数のメン
バシップ関数を用いて、温度上昇度Ｔfcupと温度降下時
間Ｌfcdownと外気温度Ｔout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。

【００５０】Ｓｔｅｐ２６では、得られた温度上昇度Ｔ
fcupと温度降下時間Ｌfcdownと外気温度Ｔoutに対する
ファジィ変数のメンバシップ値が、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。

【００５１】図中では、温度上昇度に対するファジィ変
数をＡ、温度降下時間に対するファジィ変数をＢ、外気
温度に対するファジィ変数をＣで示している。

【００５２】ルール １：ｈ１ ＝μＳＴ（Ｔfcup）∩
μＳＬ（Ｌfcdown）∩μＬＡＴ（Ｔout）＝μＳＴ（Ｔf
cup）×μＳＬ（Ｌfcdown）×μＬＡＴ（Ｔout）−−−
（１） ルール ２：ｈ２ ＝μＳＴ（Ｔfcup）∩μＭＬ（Ｌfc
down）∩μＬＡＴ（Ｔout）＝μＳＴ（Ｔfcup）×μＭ
Ｌ（Ｌfcdown）×μＬＡＴ（Ｔout）−−−（２） ・ ・ ルール１３：ｈ１３＝μＭＴ（Ｔfcup）∩μＳＬ（Ｌfc
down）∩μＭＡＴ（Ｔout）＝μＭＴ（Ｔfcup）×μＳ
Ｌ（Ｌfcdown）×μＭＡＴ（Ｔout）−−−（１３） ルール１４：ｈ１４＝μＭＴ（Ｔfcup）∩μＭＬ（Ｌfc
down）∩μＭＡＴ（Ｔout）＝μＭＴ（Ｔfcup）×μＭ
Ｌ（Ｌfcdown）×μＭＡＴ（Ｔout）−−−（１４） ・ ・ ルール２６：ｈ２６＝μＢＴ（Ｔfcup）∩μＭＬ（Ｌfc
down）∩μＭＡＴ（Ｔout）＝μＢＴ（Ｔfcup）×μＭ
Ｌ（Ｌfcdown）×μＭＡＴ（Ｔout）−−−（２６） ルール２７：ｈ２７＝μＢＴ（Ｔfcup）∩μＢＬ（Ｌfc
down）∩μＨＡＴ（Ｔout）＝μＢＴ（Ｔfcup）×μＢ
Ｌ（Ｌfcdown）×μＨＡＴ（Ｔout）−−−（２７） （１）式は、Ｔfcupが温度上昇度Ｔに対する領域ＳＴに
入り、Ｌfcdownが温度降下時間Ｌに対する領域ＳＬに入
り、かつ、Ｔoutが外気温度ＡＴに対する領域ＬＡＴに
入るという命題は、ＴfcupがＳＴに入る割合、Ｌfcdown
がＳＬに入る割合、Ｔout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、
・・・、（２７）式であるルール２、・・・、ルール２
７の場合、前件部はそれぞれｈ２、・・・、ｈ２７の割
合で成立することを表わしている。

【００５３】Ｓｔｅｐ２７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Ｔfcupと温度降
下時間Ｌfcdownと外気温度Ｔoutにおける冷凍室の設定
温度の下げ幅ΔＴを下記のようにして求める。設定温度
の下げ幅ΔＴ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、
・・・、ｈ２７の加重平均の値として、（数１）に示す
ように算出する。

【００５４】

【数１】

【００５５】これにより、設定温度の下げ幅ΔＴが求ま
る。従って、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、温度降下時間および外気温度を使
用し、投入された食品の熱負荷量、庫内の既存負荷量、
外気温度を検出するため、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、最適な設定温度で冷凍室の温調制御ができる。

【００５６】次に他の実施例について、図面を参照しな
がら説明する。また、図において、従来例、第１の実施
例と共通した構成のものは、同一番号を付し、その詳細
な説明を省略する。

【００５７】図５は本発明の他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６
（ａ）は本発明の他の実施例における冷蔵室のの温度上
昇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６（ｂ）は本発明の他の実施例における冷蔵室
の庫内の温度降下時間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７は本発明の他の実施例にお
ける動作を説明するためのフローチャートである。

【００５８】図５において、４０は冷蔵室の制御装置で
あり、冷蔵室温度検出手段２５、冷蔵室温度判定手段２
６、電動ダンパ制御手段２７、外気温度検出手段３１、
冷蔵室温度温度上昇度演算手段４２、冷蔵室温度降下時
間測定手段４３、第２のメモリ４４、第２のファジィ推
論プロセッサ４５、冷蔵室設定温度演算手段４６よりな
る。

【００５９】冷蔵室温度上昇度演算手段４２は冷蔵室温
度検出手段２５の出力温度上昇度Ｔpcupを演算し、冷蔵
室温度降下時間測定手段４３は、冷蔵室温度検出手段２
５の出力の温度降下時間Ｌpcdownを測定する。

【００６０】以上のように構成された冷凍冷蔵庫の冷凍
室の制御装置について、以下図１から図４を用いてその
動作を説明する。

【００６１】第２のメモリ４４は、冷蔵室の設定温度の
下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のファジィ推論プロセッサ４５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、
冷蔵室温度降下時間演算手段３３により演算された温度
降下時間と、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４４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、冷蔵室の設定
温度の下げ幅を演算する。また、冷蔵室設定温度演算手
段４６は、第２のファジィ推論プロセッサ４５により演
算された設定温度の下げ幅から、冷蔵室の設定温度を演
算する。

【００６２】以上のように構成された冷蔵冷蔵庫の冷蔵
室の制御装置について、以下図５から図７を用いてその
動作を説明する。

【００６３】まず、初期値として冷蔵室温度判定手段２
６及び冷蔵室温度降下時間測定手段４３に電動ダンパ１
８の開温度であるＴpconをＴ3に、電動ダンパ１８の閉
温度であるＴpcoffをＴ4に設定する（Ｓｔｅｐ３１）。
ここでＴ3＞Ｔ4である。次に、電動ダンパ１８の開／閉
を指令する冷蔵室温度判定手段２６の出力である電動ダ
ンパ信号を閉に設定し（Ｓｔｅｐ３２）、初期値の設定
を終了する。

【００６４】冷蔵室の温調制御は冷蔵室の温度降下時間
を測定し、温度上昇度と温度降下時間と外気温度から、
電動ダンパ１８のｏｆｆ温度であるＴpcoffの下げ幅を
演算し、Ｔpcoffを設定するＳｔｅｐＣと、電動ダンパ
１８の開温度であるＴpcon及び電動ダンパ１８の閉温度
であるＴpcoffと冷蔵室温度であるＴpcを比較して電動
ダンパ信号を設定するＳｔｅｐＤで構成されている。

【００６５】まず、ＳｔｅｐＣのＳｔｅｐ３３で冷蔵室
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Ｔpcを検出する。そして、冷蔵室温度降下
時間測定手段４３は、電動ダンパ信号が開か閉かの判断
を行い（Ｓｔｅｐ３４）、電動ダンパ信号が閉であれば
ＳｔｅｐＤのＳｔｅｐ３５へ進む。Ｓｔｅｐ３５では、
冷蔵室温度判定手段２６は冷蔵室の庫内温度ＴpcがＴpc
on以上かの判断を行い、Ｔpcon以上であればＳｔｅｐ３
６で電動ダンパ信号を開に設定し、Ｓｔｅｐ３９に進
む。Ｓｔｅｐ３５でＴpcがＴpcon未満であれば、Ｓｔｅ
ｐ３７に進む。

【００６６】Ｓｔｅｐ３７では、冷蔵室温度判定手段２
６は冷蔵室の庫内温度ＴpcがＴpcoff未満かの判断を行
い、Ｔpcoff未満であればＳｔｅｐ３８で電動ダンパ信
号を閉に設定し、Ｓｔｅｐ３９に進む。Ｓｔｅｐ３７で
ＴpcがＴpcff以上であれば、Ｓｔｅｐ３９に進む。

【００６７】Ｓｔｅｐ３９で、冷蔵室温度判定手段２６
は設定された電動ダンパ信号を電動ダンパ制御手段２７
に出力し、ＳｔｅｐＣのＳｔｅｐ３３に戻る。この信号
により電動ダンパ制御手段２７は電動ダンパ１８を制御
する。

【００６８】上記の制御は、当初は電動ダンパ信号は閉
に設定されているため、ＴpcがＴpcon以上となるまで電
動ダンパ信号は閉であり、ＴpcがＴpcon以上になれば初
めて電動ダンパ信号は開となる。

【００６９】次に、冷蔵室温度が高くＳｔｅｐ３５でＴ
pcがＴpcon以上と判断し、Ｓｔｅｐ３６で電動ダンパ信
号が開となった場合について述べる。

【００７０】電動ダンパ信号が開になれば、ＳｔｅｐＣ
のＳｔｅｐ３４の判断でＳｔｅｐ４０に進み、冷蔵室温
度上昇度演算手段４２で冷蔵室の温度上昇度Ｔpcupを演
算し記憶する。温度上昇度は投入された食品の温度が高
いほど、また量が多いほど高くなるものである。

【００７１】そして、Ｓｔｅｐ４１で冷蔵室温度降下時
間測定手段４３の測定が完了したかの判断を行い、完了
していなければＳｔｅｐ４２に進む。Ｓｔｅｐ４２で、
冷蔵室温度降下時間測定手段４３はＴpcがＴ3以下かの
判断を行い、Ｔ2以下であればＳｔｅｐ４３で、Ｔpcが
Ｔ4を越えているかの判断を行い、Ｔ4を越えていればＳ
ｔｅｐ４４で温度降下時間Ｌpcdownの測定を開始し、Ｓ
ｔｅｐ３９に進む。

【００７２】また、Ｓｔｅｐ４３でＴpcがＴ4以下であ
れば、Ｓｔｅｐ４５で温度降下時間Ｌpcdownの測定を完
了し、降下時間Ｌpcdownを算出し、Ｓｔｅｐ３９に進
む。Ｓｔｅｐ４１でＴpcがＴ3を越えていれば降下時間
Ｌpcdownを測定せずにＳｔｅｐ３９に進む。

【００７３】結局、冷蔵室温度降下時間測定手段４３は
電動ダンパ１８が開いている間でＴ3からＴ4までの冷却
時間を測定することとなる。

【００７４】次に、ＴpcがＴ4以下になれば、冷蔵室温
度降下時間測定手段４３は温度降下時間の測定を完了す
るので、Ｓｔｅｐ４１の判断で、Ｓｔｅｐ４６に進む。
ここでＴ3からＴ4までを冷却する時間つまり温度降下時
間は冷蔵室の場合庫内で既に冷却されている既存負荷量
が多いほど長くなる。これは冷却するべき熱容量が多い
からである。

【００７５】そして、Ｓｔｅｐ４６ではＳｔｅｐ４０で
記憶された温度上昇度Ｔpcup、Ｓｔｅｐ４７ではＳｔｅ
ｐ４５で測定された温度降下時間Ｌpcdownが第２のファ
ジィ推論プロセッサ４５に入力される。次に、Ｓｔｅｐ
４６で外気温度検出手段３１が外気温度センサ２８によ
り冷蔵庫外の外気温度Ｔoutを検出し、第２のファジィ
推論プロセッサ４５に入力される。第２のファジィ推論
プロセッサ４５では、予め第２のメモリ４４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
冷蔵室の設定温度の下げ幅ΔＴを求める（Ｓｔｅｐ４
９）。これより、冷蔵室設定温度演算手段４６は、ファ
ジィ推論プロセッサ４５により求められた設定温度の下
げ幅ΔＴから冷蔵室の設定温度Ｔpcoff（電動ダンパ１
８の閉温度）を演算する（Ｓｔｅｐ５０）。そして、こ
の設定温度Ｔpcoff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。

【００７６】ここで、冷蔵室の最適な温調を行なうため
の設定温度の下げ幅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。

【００７７】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：もし温度上昇が小さく、温度降下時間が短
く、外気温度が低ければ、設定温度の下げ幅を小さくせ
よ。

【００７８】ルール ２：もし温度上昇が小さく、温度
降下時間が中位で、外気温度が低ければ、設定温度の下
げ幅を小さくくせよ。 ・ ・ ルール１３：もし温度上昇が中位で、温度降下時間が短
く、外気温度が中位なら、設定温度の下げ幅を中位にせ
よ。

【００７９】ルール１４：もし温度上昇が中位で、温度
降下時間が中位で、外気温度が中位なら、設定温度の下
げ幅を小さくせよ。 ・ ・ ルール ２６：もし温度上昇が大きく、温度降下時間が
中位で、外気温度が高ければ、設定温度の下げ幅を大き
くせよ。

【００８０】ルール ２７：もし温度上昇が大きく、温
度降下時間が長く、外気温度が高ければ、設定温度の下
げ幅を小さくせよ。等である。

【００８１】これは、食品の冷蔵室への投入量が多くな
れば温度上昇度が高く、温度上昇度が高いほど設定温度
下げる必要があり、冷蔵室内の既存負荷量が少なくなれ
ば温度降下時間が短くなり、温度降下時間が短い程、既
存負荷量が少なく冷蔵室温度センサ２４が早く冷却さ
れ、食品が十分冷却されないため、より設定温度を下げ
る必要がある。また、外気温度が低い程、冷蔵室内の食
品の凍結の危険性が高いため、設定温度の下げ幅を小さ
くする必要がある、といった経験から得られたルールで
ある。

【００８２】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
うことができる設定温度の下げ幅に対する制御ルールで
あり、これを温度上昇度Ｔ、温度降下時間Ｌおよび外気
温度ＡＴの関係で示すと（表２）のようになる。

【００８３】

【表２】

【００８４】（表２）は制御ルールの関係を示す表であ
り、横方向に温度上昇度Ｔを３段階（ＢＴ＝大，ＭＴ＝
中，ＳＴ＝小）、温度降下時間Ｌを３段階（ＢＬ＝大，
ＭＬ＝中，ＳＬ＝小）に分け、縦方向に外気温度ＡＴを
３段階（ＨＡＴ＝高，ＭＡＴ＝中，ＬＡＴ＝低）に分け
て配置し、上記区分された温度上昇度Ｔと温度降下時間
Ｌ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、温度降下時間Ｌ、外気温度ＡＴに対応す
る最適な冷蔵室の設定温度の下げ幅ΔＴを配置してい
る。

【００８５】また、上記言語ルールは図５の第２のメモ
リ４５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。

【００８６】ルール １：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎ
ｄ Ｌ ｉｓ ＳＬ ａｎｄ ＡＴｉｓ ＬＡＴ ＴＨＥ
Ｎ ΔＴ ｉｓ Ｓ ルール ２：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ Ｌ ｉｓ
ＭＬ ａｎｄ ＡＴｉｓ ＬＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ
Ｓ ・ ・ ルール１３：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＭＴ ａｎｄ Ｌ ｉｓ
ＳＬ ａｎｄ ＡＴｉｓ ＭＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ
Ｍ ルール１４：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＭＴ ａｎｄ Ｌ ｉｓ
ＭＬ ａｎｄ ＡＴｉｓ ＭＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ
Ｓ ・ ・ ルール２６：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ Ｌ ｉｓ
ＭＬ ａｎｄ ＡＴｉｓ ＭＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ
Ｂ ルール２７：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ Ｌ ｉｓ
ＢＬ ａｎｄ ＡＴｉｓ ＨＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ
Ｓ 制御ルール１，ルール２，・・・，ルール２７のルール
は、温度上昇度Ｔ、温度降下時間Ｌ、外気温度ＡＴ、冷
蔵室の設定温度の下げ幅ΔＴを（表２）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、
温度上昇度Ｔ、温度降下時間Ｌ、外気温度ＡＴの各段階
の中間における実測の温度上昇度Ｔpcup温度降下時間Ｌ
pcdown、外気温度Ｔoutでは、制御ルールの前件部（Ｉ
Ｆ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温度の下げ幅ΔＴを推定する必
要がある。そのため、本実施例では度合いを温度降下時
間Ｌ，外気温度ＡＴ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。

【００８７】図２（ａ）は、冷凍室の庫内の温度上昇度
Ｔに対するファジィ変数ＳＴ、ＭＴ、ＢＴのメンバシッ
プ関数μＳＴ（Ｔpcup）、μＭＴ（Ｔpcup）、μＢＴ
（Ｔpcup）を示したものであり、図２（ｂ）は、冷凍室
の庫内の温度降下時間Ｌに対するファジィ変数ＳＬ、Ｍ
Ｌ、ＢＬのメンバシップ関数μＳＬ（Ｌpcdown），μＭ
Ｌ（Ｌpcdown）、μＢＬ（Ｌpcdown）を示したものであ
り、図２（ｃ）は、外気温度ＡＴに対するファジィ変数
ＬＡＴ、ＭＡＴ、ＨＡＴのメンバシップ関数μＬＡＴ
（Ｔout）、μＭＡＴ（Ｔout）、μＨＡＴ（Ｔout）を
示したものである。

【００８８】第２のファジィ推論プロセッサ４５で実行
するファジィ推論は制御ルール１，ルール２、・・・、
ルール２７と図６（ａ）、（ｂ）、図２（ｂ）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冷蔵
室の設定温度の下げ幅の演算を行なう。

【００８９】以下、図４のフローチャートをもとに、図
７のＳｔｅｐ４９であるファジィ推論の手順を説明す
る。

【００９０】Ｓｔｅｐ２５では、第１のファジィ推論プ
ロセッサ３５によって温度上昇度Ｔpcupと温度降下時間
Ｌpcdownと外気温度Ｔoutに対するファジィ変数のメン
バシップ関数を用いて、温度上昇度Ｔpcupと温度降下時
間Ｌpcdownと外気温度Ｔout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。

【００９１】Ｓｔｅｐ２６では、得られた温度上昇度Ｔ
pcupと温度降下時間Ｌpcdownと外気温度Ｔoutに対する
ファジィ変数のメンバシップ値が、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。

【００９２】図中では、温度上昇度に対するファジィ変
数をＡ、温度降下時間に対するファジィ変数をＢ、外気
温度に対するファジィ変数をＣで示している。

【００９３】ルール １：ｈ１ ＝μＳＴ（Ｔpcup）∩
μＳＬ（Ｌpcdown）∩μＬＡＴ（Ｔout）＝μＳＴ（Ｔp
cup）×μＳＬ（Ｌpcdown）×μＬＡＴ（Ｔout）−−−
（１） ルール ２：ｈ２ ＝μＳＴ（Ｔpcup）∩μＭＬ（Ｌpc
down）∩μＬＡＴ（Ｔout）＝μＳＴ（Ｔpcup）×μＭ
Ｌ（Ｌpcdown）×μＬＡＴ（Ｔout）−−−（２） ・ ・ ルール１３：ｈ１３＝μＭＴ（Ｔpcup）∩μＳＬ（Ｌpc
down）∩μＭＡＴ（Ｔout）＝μＭＴ（Ｔpcup）×μＳ
Ｌ（Ｌpcdown）×μＭＡＴ（Ｔout）−−−（１３） ルール１４：ｈ１４＝μＭＴ（Ｔpcup）∩μＭＬ（Ｌpc
down）∩μＭＡＴ（Ｔout）＝μＭＴ（Ｔpcup）×μＭ
Ｌ（Ｌpcdown）×μＭＡＴ（Ｔout）−−−（１４） ・ ・ ルール２６：ｈ２６＝μＢＴ（Ｔpcup）∩μＭＬ（Ｌpc
down）∩μＭＡＴ（Ｔout）＝μＢＴ（Ｔpcup）×μＭ
Ｌ（Ｌpcdown）×μＭＡＴ（Ｔout）−−−（２６） ルール２７：ｈ２７＝μＢＴ（Ｔpcup）∩μＢＬ（Ｌpc
down）∩μＨＡＴ（Ｔout）＝μＢＴ（Ｔpcup）×μＢ
Ｌ（Ｌpcdown）×μＨＡＴ（Ｔout）−−−（２７） （１）式は、Ｔpcupが温度上昇度Ｔに対する領域ＳＴに
入り、Ｌpcdownが温度降下時間Ｌに対する領域ＳＬに入
り、かつ、Ｔoutが外気温度ＡＴに対する領域ＬＡＴに
入るという命題は、ＴpcupがＳＴに入る割合、Ｌpcdown
がＳＬに入る割合、Ｔout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、
・・・、（２７）式であるルール２、・・・、ルール２
７の場合、前件部はそれぞれｈ２、・・・、ｈ２７の割
合で成立することを表わしている。

【００９４】Ｓｔｅｐ２７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Ｔpcupと温度降
下時間Ｌpcdownと外気温度Ｔoutにおける冷凍室の設定
温度の下げ幅ΔＴを下記のようにして求める。設定温度
の下げ幅ΔＴ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、
・・・、ｈ２７の加重平均の値として、（数２）に示す
ように算出する。

【００９５】

【数２】

【００９６】これにより、設定温度の下げ幅ΔＴが求ま
る。従って、この実施例では、制御パラメータとして冷
蔵室内の温度上昇度、温度降下時間および外気温度を使
用し、投入された食品の熱負荷量、庫内の既存負荷量、
外気温度を検出するため、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、最適な設定温度で冷凍室の温調制御ができる。

【００９７】さらに他の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。また、図において、従来例、第１の実
施例、第２の実施例と共通した構成のものは、同一番号
を付し、その詳細な説明を省略する。

【００９８】図８は本発明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９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であ
る。

【００９９】図８において、５０は優先手段であり、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３０の動作を冷蔵室の制御装置４０の
動作より優先させて動作させる働きをする。

【０１００】以下、冷凍冷蔵庫の制御装置について、以
下図８、図９および図１、図３、図７を用いてその動作
を説明する。

【０１０１】まず、初期値として冷凍室温度判定手段２
１及び冷凍室温度降下時間測定手段３３にコンプレッサ
１７とファン１４のｏｎ温度であるＴfconをＴ1に、コ
ンプレッサ１７とファン１４のｏｆｆ温度であるＴfcof
fをＴ2に設定する（Ｓｔｅｐ１）。ここでＴ1＞Ｔ2であ
る。次に、コンプレッサ１７とファン１４のｏｎ／ｏｆ
ｆを指令する冷凍室温度判定手段２１の出力であるコン
プレッサ信号をｏｆｆに設定し（Ｓｔｅｐ２）する。、
次に、冷蔵室温度判定手段２６及び冷蔵室温度降下時
間測定手段４３に電動ダンパ１８の開温度であるＴpcon
をＴ3に、電動ダンパ１８の閉温度であるＴpcoffをＴ4
に設定する（Ｓｔｅｐ３１）。ここでＴ3＞Ｔ4である。
次に、電動ダンパ１８の開／閉を指令する冷蔵室温度判
定手段２６の出力である電動ダンパ信号を閉に設定し
（Ｓｔｅｐ３２）、初期値の設定を終了する。

【０１０２】そして、第１の実施例に示すＳｔｅｐＡの
動作で、冷凍室の温度上昇度を記憶し、温度降下時間を
測定し、温度上昇度と温度降下時間と外気温度から、コ
ンプレッサ１７とファン１４のｏｆｆ温度であるＴfcof
fの下げ幅を演算し、Ｔfcoffを設定する。そして、Ｓｔ
ｅｐＢでコンプレッサ１７とファン１４のｏｎ温度であ
るＴfcon及びコンプレッサ１７とファン１４のｏｆｆ温
度であるＴfcoffと冷凍室温度であるＴfcを比較してコ
ンプレッサ信号を設定し、Ｓｔｅｐ９でコンプレッサ信
号を出力する。この信号によりコンプレッサ制御手段２
２はコンプレッサ１７を、ファン制御手段２３はファン
１４を制御する。

【０１０３】次に、第２の実施例で示すＳｔｅｐＣの動
作で、冷蔵室の温調制御は冷蔵室の温度上昇度を記憶
し、温度降下時間を測定し、温度上昇度と温度降下時間
と外気温度から、電動ダンパ１８のｏｆｆ温度であるＴ
pcoffの下げ幅を演算し、Ｔpcoffを設定する。

【０１０４】そして、Ｓｔｅｐ５１で優先手段５０は、
冷蔵室温度降下時間測定手段４３が温度降下時間の測定
を完了したかの判断を行い、完了していなければＳｔｅ
ｐＤに進み、電動ダンパ１８の開温度であるＴpcon及び
電動ダンパ１８の閉温度であるＴpcoffと冷蔵室温度で
あるＴpcを比較して電動ダンパ信号を設定し、Ｓｔｅｐ
３９で、電動ダンパ信号を出力する。この信号により電
動ダンパ制御手段２７は電動ダンパ１８を制御する。

【０１０５】また、Ｓｔｅｐ５１で冷蔵室温度降下時間
測定手段４３が温度降下時間の測定を完了していれば、
Ｓｔｅｐ５２に進み優先手段５０はＴfcoffが初期設定
のＴ2かどうかを判断し、Ｔfcoff＝Ｔ2であればＳｔｅ
ｐＣに進み、同様の動作を行う。

【０１０６】Ｓｔｅｐ５２でＴfcoffが初期設定のＴ2で
なければ、Ｔfcoffが引き下げられているためＳｔｅｐ
５３に進み、電動ダンパ信号を閉に設定しＳｔｅｐ３９
に進み、Ｓｔｅｐ３９で、電動ダンパ信号を出力する。

【０１０７】従って、この実施例では、冷凍室の制御装
置３０の動作を冷蔵室の制御装置４０の動作より優先さ
せて動作させることで、Ｔfcoffが引き下げられていれ
ば、冷凍室により多くの冷風を送り込んで素早く冷却
し、温度上昇の影響を受け易い冷凍室の冷凍食品の温度
上昇を防止するとともに、冷凍室、冷蔵室のキメ細かい
温調制御ができる。

【０１０８】

【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
においては、冷凍室温度センサと、冷凍室温度検出手段
と、冷凍室温度が冷凍室の設定温度を越えたかどうかを
判定する冷凍室温度判定手段と、外気温度センサと、外
気温度検出手段と、冷凍室温度検出手段の出力により冷
凍室の温度上昇度を演算する冷凍室温度上昇度演算手段
と、冷却時に冷凍室温度検出手段の出力の温度降下時間
を測定する冷凍室温度降下時間測定手段と、冷凍室の設
定温度の下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、庫内の温度降下時間と、
外気温度と、第１の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冷凍室の設定温
度の下げ幅を演算する第１のファジィ推論プロセッサ
と、設定温度の下げ幅から冷凍室の設定温度を演算する
冷凍室設定温度演算手段と、冷凍室設定温度演算手段に
より演算された設定温度から、コンプレッサを制御する
コンプレッサ制御手段と、ファンを制御するファン制御
手段とを備える。

【０１０９】また、冷蔵室においては、冷蔵室温度セン
サと、冷蔵室温度検出手段と、冷蔵室温度が冷蔵室の設
定温度を越えたかどうかを判定する冷蔵室温度判定手段
と、冷凍室温度検出手段の出力により冷凍室の温度上昇
度を演算する冷凍室温度上昇度演算手段と、冷却時に冷
蔵室温度検出手段の出力の温度降下時間を測定する冷蔵
室温度降下時間測定手段と、冷蔵室の設定温度の下げ幅
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、庫内の温度降下時間と、外気温度検出手
段により検出された外気温度と、第２のメモリから取り
出された制御ルールに基づいて、ファジィ論理演算を行
ない冷蔵室の設定温度の下げ幅を演算する第２のファジ
ィ推論プロセッサと、設定温度の下げ幅から冷蔵室の設
定温度を演算する冷蔵室設定温度演算手段と、冷蔵室設
定温度演算手段により演算された設定温度から、電動ダ
ンパを制御する電動ダンパ制御手段とを備える。

【０１１０】また、冷凍室と冷蔵室の制御にあたり、冷
凍室の制御を優先させる優先手段とを備えた構成であ
る。

【０１１１】この構成により、冷凍室、冷蔵室それぞれ
の温度上昇度演算手段で演算した温度上昇度と、温度降
下時間測定手段により測定された温度降下時間と、外気
温度検出手段により検出された外気温度により、投入さ
れた食品の熱負荷量と、庫内の既存負荷量と、外気温度
を検出し、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、冷凍室、冷蔵室それぞれの設定温度の下げ幅
が求められる。したがって、上記により求めた下げ幅に
よりそれぞれの設定温度を調整し、この設定温度を基
に、コンプレッサを制御し、ファンを制御し、電動ダン
パを制御するため、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。

【０１１２】例えば、夏場に食品をたくさん投入したと
きなどに、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、たくさん投入された食品温度を短時間
で冷凍温度にまで達することができる。

【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冷凍室の
制御装置のブロック図

【図２】（ａ）は冷凍室の庫内の温度上昇度に対するフ
ァジィ変数のメンバシップ関数を示すグラフ （ｂ）は冷凍室の庫内の温度降下時間に対するファジィ
変数のメンバシップ関数を示すグラフ （ｃ）は外気温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】図１における動作を説明するためのフローチャ
ート

【図４】図１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５】本発明の他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６】（ａ）は冷凍室の庫内の温度上昇度に対するフ
ァジィ変数のメンバシップ関数を示すグラフ （ｂ）は冷蔵室の庫内の温度降下時間に対するファジィ
変数のメンバシップ関数を示すグラフ

【図７】図５における動作を説明するためのフローチャ
ート

【図８】本発明の他の実施例を示す冷凍冷蔵庫の制御装
置のブロック図

【図９】図８における動作を説明するためのフローチャ
ート

【図１０】従来の冷凍冷蔵庫の制御装置のブロック図

【図１１】（ａ）は従来の冷凍冷蔵庫の冷凍室の動作を
説明するためのフローチャート （ｂ）は従来の冷凍冷蔵庫の冷蔵室の動作を説明するた
めのフローチャート

【符号の説明】

８ 冷凍室 ９ 冷蔵室 １９ 冷凍室温度センサ ２０ 冷凍室温度検出手段 ２１ 冷凍室温度判定手段 ２２ コンプレッサ制御手段 ２３ ファン制御手段 ２４ 冷蔵室温度センサ ２５ 冷蔵室温度検出手段 ２６ 冷蔵室温度判定手段 ２７ 電動ダンパ制御手段 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定手段 ３３ 冷凍室温度降下時間測定手段 ３４ 第１のメモリ ３５ 第１のファジィ推論プロセッサ ３６ 冷凍室設定温度演算手段 ４０ 冷蔵室の制御装置 ４２ 冷蔵室温度上昇度演算手段 ４３ 冷蔵室温度降下時間測定手段 ４４ 第２のメモリ ４５ 第２のファジィ推論プロセッサ ４６ 冷蔵室設定温度演算手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 宗万 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内 (72)発明者 森 茂 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 食品を冷凍し貯蔵することができる冷凍
   室を設けた冷凍冷蔵庫において、冷凍室内に設けられた
   冷凍室温度センサと、前記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温度検出手段と、前記冷凍
   室温度検出手段により検出された温度が、冷凍室の設定
   温度を越えたかどうかを判定する冷凍室温度判定手段
   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、前記冷凍室温度検出手段の出力
   により冷凍室の温度上昇度を演算する冷凍室温度上昇度
   演算手段と、冷却時に前記冷凍室温度検出手段の出力の
   温度降下時間を測定する冷凍室温度降下時間測定手段
   と、冷凍室の設定温度の下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、前記冷凍
   室温度上昇度演算手段により演算された温度上昇度と、
   前記冷凍室温度降下時間測定手段より測定された温度降
   下時間と、前記外気温度検出手段により検出された外気
   温度と、前記第１の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冷凍室の設定温
   度の下げ幅を演算する第１の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設定
   温度の下げ幅から、冷凍室の設定温度を演算する冷凍室
   設定温度演算手段と、前記冷凍室設定温度演算手段によ
   り演算された設定温度から、コンプレッサを制御するコ
   ンプレッサ制御手段と、ファンを制御するファン制御手
   段とを備えることを特徴とする冷凍冷蔵庫の冷凍室の制
   御装置。
2. 【請求項２】 食品を冷却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、冷蔵室内に設けられた
   冷蔵室温度センサと、前記冷蔵室温度センサにより冷蔵
   室内の温度を検出する冷蔵室温度検出手段と、前記冷蔵
   室温度検出手段により検出された温度が、冷蔵室の設定
   温度を越えたかどうかを判定する冷蔵室温度判定手段
   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、前記冷蔵室温度検出手段の出力
   により冷蔵室の温度上昇度を演算する冷蔵室温度上昇度
   演算手段と、冷却時に前記冷蔵室温度検出手段の出力の
   温度降下時間を測定する冷蔵室温度降下時間測定手段
   と、冷蔵室の設定温度の下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、前記冷蔵
   室温度上昇度演算手段により演算された温度上昇度と、
   前記冷蔵室温度降下時間測定手段より測定された温度降
   下時間と、前記外気温度検出手段により検出された外気
   温度と、前記第２の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冷蔵室の設定温
   度の下げ幅を演算する第２の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設定
   温度の下げ幅から、冷蔵室の設定温度を演算する冷蔵室
   設定温度演算手段と、前記冷蔵室設定温度演算手段によ
   り演算された設定温度から、電動ダンパを制御する電動
   ダンパ制御手段とを備えることを特徴とする冷凍冷蔵庫
   の冷蔵室の制御装置。
3. 【請求項３】 食品を冷凍し貯蔵することができる冷凍
   室を設けた冷凍冷蔵庫において、冷凍室内に設けられた
   冷凍室温度センサと、前記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温度検出手段と、前記冷凍
   室温度検出手段により検出された温度が、冷凍室の設定
   温度を越えたかどうかを判定する冷凍室温度判定手段
   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、前記冷凍室温度検出手段の出力
   により冷凍室の温度上昇度を演算する冷凍室温度上昇度
   演算手段と、冷却時に前記冷凍室温度検出手段の出力の
   温度降下時間を測定する冷凍室温度降下時間測定手段
   と、冷凍室の設定温度の下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、前記冷凍
   室温度上昇度演算手段により演算された温度上昇度と、
   前記冷凍室温度降下時間測定手段より測定された温度降
   下時間と、前記外気温度検出手段により検出された外気
   温度と、前記第１の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冷凍室の設定温
   度の下げ幅を演算する第１の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設定
   温度の下げ幅から、冷凍室の設定温度を演算する冷凍室
   設定温度演算手段と、前記冷凍室設定温度演算手段によ
   り演算された設定温度から、コンプレッサを制御するコ
   ンプレッサ制御手段と、ファンを制御するファン制御手
   段とを備えた冷凍冷蔵庫の冷凍室の制御装置と、食品を
   冷却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、冷蔵室内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温度を検出する
   冷蔵室温度検出手段と、前記冷蔵室温度検出手段により
   検出された温度が、冷蔵室の設定温度を越えたかどうか
   を判定する冷蔵室温度判定手段と、前記冷蔵室温度検出
   手段の出力により冷蔵室の温度上昇度を演算する冷蔵室
   温度上昇度演算手段と、冷却時に前記冷蔵室温度検出手
   段の出力の温度降下時間を測定する冷蔵室温度降下時間
   測定手段と、冷蔵室の設定温度の下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、
   前記冷蔵室温度上昇度演算手段により演算された温度上
   昇度と、前記冷蔵室温度降下時間測定手段より測定され
   た温度降下時間と、前記外気温度検出手段により検出さ
   れた外気温度と、前記第２の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冷蔵室
   の設定温度の下げ幅を演算する第２のファジィ推論プロ
   セッサと、前記ファジィ推論プロセッサにより演算され
   た設定温度の下げ幅から、冷蔵室の設定温度を演算する
   冷蔵室設定温度演算手段と、前記冷蔵室設定温度演算手
   段により演算された設定温度から、電動ダンパを制御す
   る電動ダンパ制御手段とを備えた冷凍冷蔵庫の冷蔵室の
   制御装置と、冷凍室の制御を優先させる優先手段とを備
   えることを特徴とする冷凍冷蔵庫の制御装置。