JPH0633924B2

JPH0633924B2 - 冷蔵庫制御装置

Info

Publication number: JPH0633924B2
Application number: JP61230221A
Authority: JP
Inventors: ドナルド・エドワード・ジヤンケ
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1994-05-02
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: CA1262944A; US4663941A; JPS62116881A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の利用分野］本発明は、温度制御手段の部品を作動するための制御装
置に関し、特定すると冷蔵庫用の温度および霜取り制御
装置に関する。

［従来の技術］冷却装置において、冷却空間内におけるエネルギ消費や
不利な温度の変動は、予定された霜負荷が蓄積すると蒸
発器コイルから霜取りするため霜取りヒータを周期的に
作動することにより最小化できることは認められてい
る。一般に、できるだけ頻繁でなく霜取りすることが望
ましいが、非常に大きな霜負荷を生ぜしめることは望ま
しくない。何故ならば、霜負荷は、除去するのに時間と
エネルギを必要とし、冷却装置の動作効率を減ずるから
である。

それゆえ、冷却装置は２つの動作モードで作動される。
すなわち、使用者の調節設定点に依存して装置の冷却手
段が周期的にターンオンおよびオフされる冷却モード
と、冷却装置の蒸発器コイルが霜負荷を取り除くため霜
取りヒータにより加熱される霜取りモードである。

霜取り動作がいつ開始されいつ終了されるべきであるか
を計算しあるいはその他の方法で決定する種々の装置が
考案されている。例えば、ある種の装置は、圧縮機運転
時間を累積し、最後の霜取り動作後予定長の圧縮機運転
時間が累積されたとき霜取り動作を開始する。例えばCl
arke等に発行され本願の譲受入に譲渡された米国特許第
４，３２７，５５７号に記載されるような他の装置は、
冷凍庫ドアおよび生鮮食料品室ドア開放の度数および継
続時間、先の霜取り動作後の総累積圧縮機運転時間のよ
うな種々の形式の情報を考慮に入れることにより決定さ
れる時点に霜取り動作を開始する。

さらに他の形式の冷蔵庫制御装置は、霜取りおよび冷却
モードを開始するラッチ回路を備える。霜センサまたは
タイマのような装置が、ラッチ回路をセットすることに
より霜取り動作を開始させる。これにより霜取りヒータ
が付勢される。蒸発器が予定された上昇温度に達したこ
とに応答する温度センサが、ラッチ回路をリセットして
霜取りを終了させ、圧縮機制御回路に電力を供給するこ
とにより冷却モードを開始する。冷却モード中、圧縮機
動作サイクルは、蒸発器温度センサまたは冷蔵室内に配
置された追加の温度センサにより制御される。温度セン
サはサーミスタとし得るが、各サーミスタはトランジス
タに接続され、このトランジスタの出力は、論理和形態
で接続され、圧縮機を制御する。この種の制御装置は、
サカモトの米国特許第３，５５３，９７５号に開示され
ている。

上述のサカモト特許は、動作モードとともに状態を変え
る感知線の使用により、霜取りモード中庫室温度センサ
が圧縮機を作動するのを抑止ないし阻止できることを開
示している。また、関連する蒸発器が霜取りされていな
いとき霜取り終了温度センサの動作を不能化する感知線
が開示されているが、これは、該感知線にＡＣ電圧が存
在する際温度センサの電圧バイアスを変更するため、コ
ンデンサを充電するダイオードを含むものである。

ミタニ等の米国特許第４，２９４，０８１号は、各々温
度センサ、１対の電圧コンパレータおよびラッチを備え
る２つの独立の温度感知回路を備える冷蔵庫を開示して
いる。一方の温度感知回路は、庫室温度が予定された値
を越えて上昇するとき圧縮機を作動し、また霜取り動作
を終了させる。他方の感知回路は、該回路が圧縮機を付
勢していない場合、霜が累積してセンサと接触するに至
るとき霜取りヒータを付勢する。

ワカイ等の米国特許は、冷却または冷凍モードが選択さ
れているか否かに依存して作動されるスイッチを介して
１対のバイアス抵抗の１つと直列に接続される冷凍庫サ
ーミスタを有する冷蔵庫を開示している。冷蔵庫が冷却
モードで作動されると、スイッチはバイアス抵抗の１つ
を冷凍庫サーミスタと結合し、それにより冷凍庫サーミ
スタによって冷却装置の制御を抑止する。「 Refrigeration Apparatus Defrost Control」と題して
１９８５年７月２３日付で発行されたはnke等の米国特
許第４，５３０，２１８号には、さらに他の形式の霜取
り制御装置が開示されている。この制御装置は、霜取り
動作モードと冷却動作モード間で装置を切り替える温度
応答スイッチを利用している。温度応答スイッチは、霜
取りサイクルの終了にて、スイッチを冷却動作モードを
開示させる位置に確実に切り替えるように付勢されるヒ
ータにより制御される。

低周囲温度にて冷蔵庫を動作させる他の形式の冷蔵庫制
御装置も考案された。例えば、「Apparatus and Methed for Controlling a Refrigora
tor in Low Ambient Conditions」と題して１９８４年
３月１２日付で出願されたTershak等の米国特許出願第
５８８，３０４号は、低周囲温度の動作から生ずる異常
条件が感知されたときには、ある期間冷蔵庫の冷却装置
の動作を抑止する冷蔵庫制御装置について開示してい
る。

［発明の概要］本発明は、制御装置の種々の部品を多重使用して、制御
装置の費用および複雑性を減じ制御動作の有効性を増す
冷蔵庫温度および霜取り制御装置より成る。

詳述すると、本発明に従い冷蔵庫内の冷却手段および霜
取り手段を作動するための制御装置は、冷却手段の一部
（蒸発器）の温度を感知するための手段と、冷却手段の
一部上に特定の霜負荷が累積された時点を決定する手段
と、この決定手段に結合され、特定の霜取り負荷が累積
されたとき霜取り手段を付勢する手段と、感知手段に結
合されていて、霜負荷の少なくとも１部が除去されたと
き霜取り手段の付勢を解除しかつ霜取り手段が付勢を解
除されている時間中、蒸発器の温度が予定された温度、
すなわち望ましくない上昇温度に達したとき（低周囲温
度環境において冷却手段の繰り返し動作が頻繁でなくな
るような場合に起こる）冷却手段を強制的に付勢する手
段とを備える。この後者の動作は、冷蔵庫の冷凍室の温
度に望ましくない上昇を生ぜしめるような低い周囲温度
条件で特に望ましい。

また、制御装置には、冷蔵庫の冷蔵庫室の温度を感知す
る手段と、冷却手段の一部（蒸発器）の温度および庫室
の温度に応答して冷却手段を制御するための手段が含ま
れる。詳述すると、冷却手段は、霜取り手段が付勢を解
除されて室の温度が使用者により調節可能な設定点を越
えて上昇するときか、前述のように、冷却手段の一部の
温度が上記の予定された温度を越えるときに付勢され
る。

好ましい具体例において、各温度感知手段は、蒸発器に
隣接して、あるいは冷蔵庫室内に配置されたサーミスタ
と、該サーミスタに接続された第１の入力、予定された
温度を表わす基準電圧レベルを有する基準電圧レベル設
定信号を受信する第２の入力、および霜取り手段の付勢
および／または冷却手段のサイクル動作を制御する出力
を有するコンパレータを備える。蒸発器温度感知手段と
関連して、制御装置が冷却モードにある時間中コンパレ
ータに結合される基準電圧レベル設定信号のレベルを第
１の大きさに設定し、かつ制御装置が霜取りモードにあ
る時間中基準電圧レベル設定信号のレベルを第１の大き
さより大きい第２の大きさに設定する手段も設けられて
いる。

好ましい具体例において、蒸発器および庫室温度感知手
段は、パワリレーを作動する。このリレーは、冷却手段
上に特定の霜負荷が累積した時点を決定する光センサに
より制御されるモード制御スイッチと一緒に、霜取り手
段および冷却手段への電力の供給を制御する。モード制
御スイッチが冷却モードにあるとき、リレーが付勢され
ると、電力が冷却手段に供給せしめられる。モード制御
スイッチが霜取りモードにあるとき、リレーが付勢され
ると、霜取り手段から電力が除去され、モード制御スイ
ッチは冷却モードにリセットされ、その結果電力が冷却
手段に供給される。

本発明は、異なるモードの制御動作中２つの非常に異な
る温度感知機能を遂行するために単一の温度感知手段す
なわち蒸発器温度感知手段を使用することを包含する。
すなわち、蒸発器温度感知手段は、蒸発器温度が予定さ
れた温度に達したとき霜取り動作を終了させ、低周囲温
度条件で冷却手段を動作させ、冷凍室温度の有害な上昇
を防ぐ。

［実施例の説明］第１図を参照すると、冷蔵庫２０は、強制空気冷却シス
テムにより冷却される複数の冷蔵室を形成し得るキャビ
ネット２２を有する。生鮮食品室ドア２４は、キャビネ
ット２２および分割壁２６とともに生鮮食品室２８を形
成し得る。冷凍室３０は、キャビネット２２、分割壁２
６および冷凍庫室ドア３２により形成される。

空気は、蒸発器３８を含む冷却手段と熱交換関係で通さ
れる結果冷却され、蒸発器ファン４０により空気放出ダ
クト４１を介して冷凍室３０内に送り込まれる。生鮮食
品室２８の冷却を行なうため、分割壁２６に追加のダク
ト（図示せず）が設けられている。

冷却手段はまた、従来形式の圧縮機４４、凝縮器４６、
および蒸発器３８へ冷却材を流入させるため管を介して
蒸発器３８に結合されたアキュムレータないしヘッダ
（図示せず）を有する、凝縮器ファン５０が、空気を凝
縮器中を循環させるが、このファンは圧縮機４４および
蒸発器ファン４０と同時に付勢してよい。

蒸発器３８および蒸発器ファン４０は、キャビネット２
２と冷凍室３８の後壁５４により形成される蒸発器室５
２内に配置される。

第２図を参照すると、ループの形式の蒸発器３８のコイ
ル間に霜取りヒータ５８が配置されており、このヒータ
は、霜取り動作中、蒸発器３８を脱水するため本発明の
制御装置により周期的に付勢される。霜取りヒータ５８
は、追って詳述するように、ＡＣラインから直接付勢さ
れる従来形式の抵抗ヒータとし得る。

生鮮食品室２８内には制御回路ボックス６０が配置され
ているが、該ボックスは、追って詳細に説明されるよう
に本発明の制御を実施するための回路の一部である。

蒸発器室５２内には、モード制御スイッチとしても言及
される第１の熱作動スイッチＳ１を包むハウジング６６
が配置されている。このハウジング６６については、第
３図と関連して詳細に説明する。

第３図には、本発明の制御装置の概略ブロック線図が例
示されている。制御装置は、冷却手段の一部特に蒸発器
３８に特定の霜負荷が累積した時点を決定する手段を備
える。この手段は、蒸発器３８に隣接して配置されたAl
tech RA3光霜取りセンサのような光霜センサ７０（第２
図）より成る。光センサ７０は、霜取り手段の付勢が所
望されるとき霜取り動作開始信号を発生する霜取り開始
手段を構成する。光センサ７０は、抵抗バイアスヒータ
Ｒ１に接続された第３図に図示の常閉霜スイッチ７２を
制御する。抵抗ヒータＲ１は、第１および第２位置間で
動作し得る熱作動モード制御スイッチＳ１と熱交換関係
でハウジング６６内に配置されている。第３図に例示さ
れるスイッチＳ１の第２の位置（冷却モード位置）９５
において、その腕は、ＡＣ電源（図示せず）に接続され
た第１の電力導線すなわち線Ｌ１を、蒸発器ファン４０
および凝縮器ファン５０の一方の端子に接続する。電力
導線Ｌ１はまた、モータ始動装置７４を介して圧縮機４
４の一方の端子に接続される。スイッチＳ１は、第１の
位置すなわち霜取りモード位置１０４にあるとき、第２
の端子１０４と接続し、線Ｌ１を霜取りヒータ５８の第
１の端子に接続する。

霜取りヒータ５８の第２の端子は、パワリレー７８の形
式の第２のスイッチＳ２の固定接点７６に接続される。
パワリレー７８の第２の固定接点８０は、圧縮機４４、
蒸発器ファン４０および凝縮器ファン５０の各々の第２
の端子に接続される。パワリレーは、可動の腕８２を備
えており、その位置がリレーコイル８４により制御され
る。腕８２は、第３図に示される位置において、霜取り
ヒータ５８の第２端子を電源ＡＣに接続された第２の導
線すなわち線Ｎに接続する。腕８２は、第３図に示され
る位置と反対の位置にあると、圧縮機４４、蒸発器ファ
ン４０および凝縮器ファン５０を線Ｎに接続する。

リレーコイル８４は、パワ抵抗Ｒ２の一方の端子に接続
され、そして該抵抗の他方の端子は線Ｎに接続されてい
る。パワ抵抗はキャビネット２２の外側に配置され得る
ことに留意されたい。

霜取りヒータ５８の第２端子は、抵抗バイアスヒータＲ
３を介して線Ｎに接続されている。ヒータＲ３は、ヒー
タＲ１と同様にハウジング６６内に配置されており、以
下に詳述する態様で熱作動スイッチＳ１を作動する。

リレーコイル８４の付勢／付勢解除状態は、第４図に詳
細に例示される制御回路９０により制御される。

制御回路９０は、線Ｌ１およびモード制御スイッチＳ１
の第１の接点９５にそれぞれ接続された第１および第２
の入力線９２、９４を備える。１対の出力線９６、９８
がリレーコイル８４に接続されている。

また、蒸発器温度感知手段１００が設けられているが、
この感知手段は、１対の予定された蒸発器温度、すなわ
ち霜取りモードの終了を指示する高設定温度と、冷却モ
ード中における蒸発器温度の望ましくない上昇を示す低
設定温度の一方の温度が検出されるとき出力信号を発生
する。制御回路９０はまた庫室温度感知手段１０２を備
えるが、この感知手段は、冷却動作モード中、生鮮食品
質２８が予定された庫室温度を越えるとき出力信号を生
ずる。

蒸発器温度感知手段１００は、第２図に示されるように
蒸発器３８に隣接して、好ましくは蒸発器上に直接配置
された第１のサーミスタＲ４を備える。サーミスタＲ４
は、蒸発器３８の温度を表わす第１の温度信号を発生す
る。蒸発器温度感知手段１００は、さらに、第４図に示
されるように、演算増幅器すなわちＯＰＡＭＰＵ１
の形式の第１のコンパレータを備える。このコンパレー
タの第１の、すなわち、非反転入力はサーミスタＲ４に
接続され、第２の、すなわち反転入力は、２つの予定さ
れた蒸発器温度の１つを表わす基準電圧レベル設定信号
を受信する。

演算増幅器Ｕ１の反転入力は、線１０１を介して３つの
抵抗Ｒ５、Ｒ６およびＲ７の接続点に接続される。抵抗
Ｒ５は、正のＤＣ電圧線１０３に接続され、抵抗Ｒ７は
出力線９８に接続される。かくして、抵抗Ｒ５およびＲ
７は、線１０３および９８間に分圧器を形成し、線１０
１上に第１基準電圧レベル設定信号を供給し、これが演
算増幅器Ｕ１の反転入力に接続される。

抵抗Ｒ６は、入力線９４に対して抵抗Ｒ８およびダイオ
ードＤ１と直列に接続されている。抵抗Ｒ６およびＲ８
間の接続点は、さらに、ダイオードＤ２を介して正のＤ
Ｃ電圧線１０３に接続されている。

モード制御スイッチＳ１が霜取りモード位置において接
点１０４に接続されると、入力線９４上に電圧は存在し
ない。霜取りモード位置において、抵抗Ｒ６、Ｒ８およ
びダイオードＤ１の直列組合せは、回路から有効に除去
されるから、抵抗Ｒ５およびＲ７より成る分圧器は、前
述のように演算増幅器Ｕ１の反転入力に第１の基準電圧
レベルにて基準電圧レベル設定信号を供給する。

かくして、蒸発器温度感知手段１００は、モード制御ス
イッチＳ１が霜取りモード位置１０４にある間、サーミ
スタＲ４に生ずる電圧が第１の蒸発器温度例えば７０゜F
を表わす第１の基準電圧レベルを越えると、リレー７８
のコイル８４を付勢し、霜取り動作を終了させる。

他方、モード制御スイッチＳ１は、冷却モード位置にお
いて接点９５に接続されると、線Ｌ１からのＡＣ入力電
圧は入力線９４に接続される。ダイオードＤ１および抵
抗Ｒ８、Ｒ６およびＲ７の直列回路は、接続点１０９に
整流されたＡＣ電圧を発生せしめる。コンデンサＣ１
は、接続点１０９の電圧を濾波する。接続点１０９およ
び線１０３間に接続されたダイオードＤ２はクランピン
グダイオードであり、接続点１０９の電圧が線１０３上
の電圧以上に上昇するのを防ぐ。

かくして、モード制御スイッチＳ１が冷却モード位置に
あるとき、接続点１０９は線１０３とほぼ同じＤＣ電圧
レベルにあり、このため抵抗Ｒ６は事実上抵抗Ｒ５と並
列に接続される。この結果、基準電圧レベル設定信号
は、前記第１の基準電圧レベルより大きいが低温度に対
応する第２の基準電圧信号レベルに変更せしめられる。

線９４、ダイオードＤ１およびＤ２およびコンデンサ
は、抵抗Ｒ６を抵抗Ｒ５と並列に接続する手段を構成し
ており、スイッチＳ１が冷却モード位置にあるとき接続
点１０９に第２基準電圧レベルが発生されるようになさ
れている。

したがって、スイッチＳ１が冷却モード位置にある間、
サーミスタＲ４に生ずる信号が第２の蒸発器温度例えば
２０゜Fを表わす第２の基準電圧レベルを越えるとき、リ
レー７８のコイル８４を付勢して冷却手段を動作させ
る。このような条件は、追って詳述するように、冷蔵庫
が低周囲温度で動作するときに起こり得る。

庫室温度感知手段１０２は、演算増幅器Ｕ２により実施
される第２のコンパレータより成り、そして該演算増幅
器の非反転入力は、生鮮食品室の温度を表わす信号を発
生するサーミスタＲ９の形式の第２の温度センサと抵抗
Ｒ１０との接続点に接続される。演算増幅器Ｕ２の反転
入力に接続された反転入力線１１１は、線１０３と９８
間に抵抗Ｒ１２、Ｒ１３と直列に接続された使用者調節
ポテンショメータＲ１１の腕から基準電圧レベル設定信
号（生鮮食品室温度制御用）を受信する。使用者調節ポ
テンショメータＲ１１は、第１図に示される制御ボック
ス６０の外部上に示されるアクチュエータノブ１１０を
備える。

反転入力線１１１は、さらにダイオードＤ３により接続
点１０９には接続される。前述のように、モード制御ス
イッチＳ１が冷却モード位置にあるとき、接続点１０９
は、ダイオードＤ２により線１０３上の電圧レベルにク
ランプされたＤＣ電圧レベルが発生している。接続点１
０９の正電圧は、使用者調節ポテンショメータＲ１１の
ワイパに発生する電圧より正であるから、ダイオードＤ
３を逆偏倚する。それゆえ、演算増幅器Ｕ２に対する基
準電圧レベル設定信号を構成する反転入力線１１１上の
電圧は、冷却モード中、単に使用者調節ポテンショメー
タの調節により第１の基準電圧レベル（またはレベル範
囲）に設定される。

他方、モード制御スイッチＳ１が霜取りモード位置１０
４に移動されると、線９４上の電圧は０に降下する。こ
のため、コンデンサＣ１は抵抗Ｒ６およびＲ７を介して
放電せしめられる。コンデンサＣ１が放電すると、接続
点１０９の電圧は減じ、ダイオードＤ３は導通状態に順
方向偏倚される。このため、反転入力線１１１上の電圧
は降下し、演算増幅器Ｕ２に対する基準電圧レベル設定
信号は、霜取りモード中第１基準電圧レベル（あるいは
レベル範囲）より低い、高温度に対応する第２の基準電
圧レベルにある。実際に、霜取りモード中演算増幅器Ｕ
２に対する第２の設定信号は、庫室温度感知手段１０２
が霜取り動作中本質的に不作動となるような高温度レベ
ルに対応するレベルに移行せしめられる。

演算増幅器Ｕ１、Ｕ２の出力は、それぞれ抵抗Ｒ１４、
Ｒ１５を介して接続点１１２に結合される。接続点１１
２は、ＰＮＰトランジスタＱ１のベースに接続され、そ
して該トランジスタＱ１のコレクタは出力線９６に接続
されている。したがって、演算増幅器Ｕ１、Ｕ２は論理
ＯＲ形態で接続され、ＯＰＡＭＰＵ１、Ｕ２は、一
緒にトランジスタＱ１、したがってモードスイッチ７８
のリレーコイル８４を制御する。

サーミスタＲ４を除き、サーミスタＲ９、パワリレー７
８および回路は、生鮮食品室２８に置かれた制御ボック
スに配置されることに留意されたい。

次に、第３図および第４図を参照して本発明の制御装置
の動作について説明する。

モード制御スイッチＳ１の位置は、第２図においてハウ
ジング６６の内側に点線でも示される抵抗バイアスヒー
タＲ１、Ｒ３により制御される。電流がヒータＲ１また
はＲ３のいずれかを通って流れると、ハウジング６６内
に熱が累積し、スイッチＳ１の腕は、端子９５と接触せ
しめられる。他方、抵抗ヒータＲ１、Ｒ３のいずれにも
電流が流れていないと、ハウジング６６内の温度は降下
し、スイッチの腕Ｓ１を端子１０４と接触せしめる。

蒸発器３８に比較的霜がない状態にある間、光センサ７
０の霜スイッチ７２は閉成されており、ハウジング６６
に熱を惹起せしめる。この熱のため、スイッチＳ１の腕
は端子９５と接触される。他方、予定された大きさの霜
負荷が蒸発器３８上に累積すると、光センサ７０の霜ス
イッチが開いて抵抗Ｒ１を流れる電流を中断し、それに
よりハウジング６６内の温度が降下し究極的にスイッチ
Ｓ１の腕を端子１０４と接触させる。このため、線Ｌ１
が霜取りヒータ５８の一方の端子に接続される。しかし
て、該ヒータの他方の端子は、スイッチＳ２の接点７６
および腕８２を介して中性線Ｎに接続される。したがっ
て、霜取りヒータ５８は付勢され、冷却手段は、霜取り
動作を開始するため付勢を解除される。このように冷却
手段の一部特に蒸発器に特定の霜負荷が累積した時点を
決定する手段を構成する光センサは、霜取り手段の付勢
が所望されるとき霜取り動作開始信号を発生する霜取り
開始手段を構成する。

霜取り動作モード中、入力線（第４図）９４は電力線Ｌ
１から切断される。このため、庫室温度感知手段１０２
は動作を不能化され、トランジスタ、したがってリレー
コイル８４を作動することを阻止される。さらに、蒸発
器温度感知手段１００の演算増幅器Ｕ１の反転入力に接
続された基準電圧レベル設定信号は、第１の霜取りされ
た蒸発器温度、すなわち霜取り動作終了を指示する温度
を表わす第１基準電圧レベルに設定されている。しかし
て、この温度は前述のように７０゜Fに等しい。換言する
と、霜取りヒータ５８が蒸発器コイル上の氷を融かして
しまい、蒸発器温度がこの７０゜Fのスレッショルド値に
達すると、演算増幅器Ｕ１により信号が発生し、トラン
ジスタＱ１を作動し、これがリレーコイル８４を付勢す
る。

それゆえ、蒸発器温度感知手段１００は、霜取り手段の
付勢がもはや所望されないということが決定されると、
霜取り動作終了信号を発生する霜取り終了手段を構成す
る。

第３図を再度参照すると、リレーコイル８４は、付勢さ
れると、リレー７８のスイッチ腕８２を端子８０と接触
せしめ、電力線Ｎを霜取りヒータ５８の第２端子から断
ち、圧縮機４４、蒸発器ファン４０および凝縮器ファン
５０の第２端子を電力線Ｎに接続する。

霜取り動作が終了した直後、モード制御スイッチＳ１の
腕は冷却モード位置に戻らないことを頭に入れておかれ
たい。これは、霜取りモード中、スイッチＳ１が端子９
５と接触していないから、霜取りスイッチ７２はヒータ
Ｒ１に電流を供給し得ないことに起因する。それゆえ、
圧縮機４４、蒸発器ファン４０および凝縮器ファン５０
より成る冷却手段は、この時点では付勢されない。

しかしながら、腕８２が端子７６との接触から外れて移
動すると、電力線Ｌ１からスイッチＳ１の腕、霜取りヒ
ータ５８および抵抗Ｒ３を介して電力線Ｎに電力が流れ
る。抵抗ヒータＲ３中を流れるこの電流のため、ハウジ
ング６６内の温度は上昇し、ついでモード制御スイッチ
Ｓ１の腕が端子９５と接触するように移動する。このた
め、電力線Ｌ１は、圧縮機４４、蒸発器ファン４０およ
び凝縮器ファン５０の各々の第１端子に接続され、これ
を付勢する。制御装置はここで冷却モードで動作してい
る。

冷却動作モード中、入力線９４は、電力線Ｌ１上のＡＣ
電圧を受け取る。このＡＣ電圧は、ダイオードＤ３を逆
偏倚することにより庫室温度感知手段１０２の動作を可
能化し、演算増幅器Ｕ２がトランジスタＱ１およびリレ
ーコイル８４を制御することを許容し、庫室温度が使用
者調節ポテンショメータの設定により決定される設定点
より高いか低いかにしたがって冷却手段をオンオフ動作
させる。詳述すると、庫室温度が設定点より高いと、リ
レーコイル８４が付勢されて、圧縮機、蒸発器ファン４
０および凝縮器ファン５０を動作させる。庫室温度が設
定点より低いと、リレーコイル８４が付勢を解除され
て、腕８２を端子７６と接触せしめ、それにより圧縮機
４４、蒸発器ファン４０および凝縮器ファン５０を電力
線Ｎから切断する。

モード制御スイッチＳ１が冷却モード位置にあるとき、
腕８２が端子７６と接触するように戻っても、霜取りヒ
ータ５２が付勢されることがないことを留意されたい。
何故ならば、スイッチＳ１は端子１０４と接触していな
いからである。

また、冷却モード中線９４上に存在するＡＣ電圧は、第
１演算増幅器Ｕ１の反転入力に結合される基準電圧レベ
ル設定信号の大きさを、２０゜Fのような第２の蒸発器温
度、すなわち蒸発器の望ましくない上昇温度を指示する
第２基準電圧レベルに変化させる。それゆえ、蒸発器温
度感知手段１００は、蒸発器温度が２０゜Fを越えて上昇
すると、トランジスタＱ１およびリレーコイル８４を介
して冷却手段を付勢する。これは、普通、冷蔵庫２０が
低い周囲温度を有する室で動作する場合、低周囲温度条
件で起こるから望ましい。低周囲温度では、生鮮食品室
の温度は異常に低い温度に留められることがある。しか
しながら、この時間中、冷凍庫温度は、冷却手段の繰返
し動作が頻繁でなくなるので望ましくないレベルに上昇
することがあり得る。蒸発器３８に近接してサーミスタ
Ｒ４が設けられていてその温度を感知するが、この温度
は、低周囲温度条件で起こるように圧縮機およびファン
が長期間オフであったときは、冷凍室内の温度をかなり
正確に表わすものである。

それゆえ、制御装置が冷却モードにあるとき、蒸発器温
度感知手段が第２の蒸発器温度より高い蒸発器温度を検
出した場合には、庫室温度感知手段１０２の何故に拘ら
ず、冷却手段を作動するのが望ましい。

それゆえ、蒸発器温度感知手段１００（前述のごとく霜
取り終了手段を構成する）と庫室温度感知手段１０２
は、相俟って、制御装置が冷却モードにあるとき、庫室
温度または第２の蒸発器温度に応答して圧縮機の付勢が
望まれることが決定された際冷却信号を発生する温度制
御手段を構成する。

もし望むならば、ＯＰＡＭＰＵ１、Ｕ２の各々の出
力とその非反転入力との間に抵抗Ｒ１６およびＲ１７
（第４図）を接続してヒステリシス効果をもたらすこと
ができる。これは、ＯＰＡＭＰの出力が高状態と低状
態の間で迅速に循環動作するのを排除する。そうしない
と、入力の信号は概ね等しくなり、そのような状態を引
き起こす。

要約すると、霜取り動作モード中、庫室温度感知手段１
０２はその動作を不能化され、蒸発器温度が、蒸発器温
度感知手段により検出される第１の蒸発器温度に達する
まで、霜取り動作は継続する。冷却動作モード中は、温
度感知手段１００、１０２のいずれかが、トランジスタ
Ｑ１およびリレーコイル８４により冷却手段を動作させ
ることができる。より詳しくいうと、冷却手段の周期的
動作は、通常、低周囲温度に遭遇する場合を除き庫室温
度感知手段１０２により遂行される。低周囲温度条件下
では、冷却手段は、蒸発器温度感知手段１００により付
勢され得る。

好ましい具体例において、霜取り開始スイッチは、抵抗
ヒータＲ１、Ｒ３により熱的に作動され、蒸発器室５２
に配置されていることに留意されたい。この位置は、リ
レーコイル８４に電流を供給する部品に故障があって
も、またリレーコイル８４自体に断線があっても、霜取
り開始スイッチＳ１で霜取り動作を終了させることがで
きるから望ましい。この場合、パワリレー７８が７０゜F
の予定された温度で付勢しなくても、結局のところ、暖
まった蒸発器が、霜取り開始スイッチＳ１を霜取りヒー
タから除去し、危険な過熱を防ぐ。

しかしながら、熱作動スイッチＳ１の代わりに温度以外
の条件に応答してセット・リセットされ得るスイッチを
使用できることにも注意されたい。けれども、この場合
にも、予備的霜取り終了スイッチとして働かせるよう
に、霜取りヒータ５８と直列に熱過負荷スイッチを必要
としよう。

もし望むならば、パワリレー７８は１対のソリッドステ
ートスイッチにより置き代えることができることにも留
意されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の温度および霜取り制御装置を備える冷
蔵装置の一部除去の斜視図、第２図は第１図に示される
冷蔵装置の一部を詳細に示す断面拡大斜視図、第３図は
本発明の温度および霜取り制御装置の概略ブロック図、
第４図は第３図に示される制御回路ボックス内に配置さ
れた部品の回路図である。２０：冷蔵庫２２：キャビネット２４：生鮮食品室ドア２６：分割壁２８：生鮮食品室（庫室）３０：冷凍室（庫室）３２：冷凍室ドア３８：蒸発器（冷却手段）４０：蒸発器ファン（冷却手段）４４：圧縮機（冷却手段）４６：凝縮器（冷却手段）５０：凝縮器ファン（冷却手段）５２：蒸発器室５８：霜取りヒータ６６：制御回路ボックス６６：ハウジング７０：光霜センサ（霜取り開始手段）７２：霜スイッチ（霜取り開始手段）７８：パワリレー８４：リレーコイル９０：制御回路１００：蒸発器温度感知手段（温度制御手段）（または霜取り動作終了手段）（温度制御手段）１０２：庫室温度感知手段（温度制御手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】庫室（２８）、庫室を冷却するための冷却
手段（３８，４４）、冷却手段のための制御装置（９
０，Ｓ１，Ｓ２）を備え、該制御装置が、第１の動作モ
ード、すなわち霜取り動作モードと第２の動作モード、
すなわち冷却動作モードを有し、該第１動作モード（霜
取り動作モード）と第２動作モード（冷却動作モード）
との間で制御が切り替えられる冷蔵庫において、前記冷
却手段に含まれる蒸発器（３８）近傍の温度に応答し
て、該温度を表わす蒸発器温度信号を発生する蒸発器温
度感知手段（Ｒ４，１００）と、前記制御に応答して、
前記第１動作モード（霜取り動作モード）中第１の予定
された温度、すなわち霜取り動作終了を指示する温度に
対応する第１の基準電圧レベルを発生し、第２の動作モ
ード（冷却動作モード）中第２の予定された温度、すな
わち蒸発器（３８）の望ましくない上昇温度に対応する
第２の基準電圧レベルを発生する基準電圧レベル設定手
段（Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｄ１，Ｄ２，Ｃ１）と、前記蒸
発器温度感知手段（Ｒ４，１００）および該基準電圧レ
ベル設定手段（前記Ｒ５等）に応答して、前記第１動作
モード（霜取り動作モード）中前記蒸発器温度信号が第
１基準電圧レベルに等しいとき、および前記第２動作モ
ード（冷却動作モード）中前記蒸発器温度信号が前記第
２基準電圧レベルに等しいとき出力を発生するコンパレ
ータ手段（Ｕ１）とを備え、前記第２動作モード（冷却
動作モード）中に庫室温度が制御温度範囲にあるに拘ら
ず蒸発器温度が前記の望ましくない温度に上昇したと
き、前記コンパレータ手段（Ｕ１）出力により冷却手段
を強制的に作動させることを特徴とする冷蔵庫制御装
置。
【請求項２】前記基準電圧レベル設定手段（前記Ｒ５
等）が第１基準電圧レベル設定信号を発生する分圧器を
含む特許請求の範囲第１項記載の制御装置。
【請求項３】前記分圧器が直列に接続された１対の抵抗
（Ｒ５，Ｒ７）を備えており、抵抗間の接続点に前記第
１基準電圧レベル設定信号が発生される特許請求の範囲
第２項記載の制御装置。
【請求項４】前記第２動作モード（冷却動作モード）中
前記接続点に前記第２基準電圧レベル設定信号を発生せ
しめるため、第３の抵抗（Ｒ６）を前記１対の抵抗の一
方（Ｒ５）と並列に接続するための接続手段（９４，Ｄ
１，Ｄ２，Ｃ１）を備える特許請求の範囲第３項記載の
制御装置。
【請求項５】冷却された庫室（２８）の温度に従って冷
却手段がオン・オフ作動される冷却モード位置（９５
側）と、冷却手段に含まれる蒸発器（３８）から霜取り
を行うため霜取りヒータ（５８）が付勢される霜取りモ
ード位置（１０４側）との間で切り替えられるモードス
イッチ（Ｓ１）により動作モードの選択が制御される特
許請求の範囲第４項記載の制御装置。
【請求項６】前記接続手段（前記９４等）が、前記モー
ドスイッチ（Ｓ１）と前記第３抵抗（Ｒ６）との間に接
続されたダイオード（Ｄ１）を備えており、前記モード
スイッチ（Ｓ１）が冷却モード位置（９５側）にあると
き前記第３抵抗（Ｒ６）が前記１対の抵抗の１つ（Ｒ
５）と並列に接続される特許請求の範囲第５項記載の制
御装置。
【請求項７】前記ダイオード（Ｄ１）が、前記モードス
イッチ（Ｓ１）が冷却モード位置（９５側）にあるとき
ＡＣ信号を受信してこれを整流し、前記接続手段（９４
等）が、該ダイオードに接続されて整流されたＡＣ信号
を濾波するためのコンデンサ（Ｃ１）を含む特許請求の
範囲第６項記載の制御装置。
【請求項８】前記モードスイッチ（Ｓ１）が霜取りモー
ド位置（１０４側）にあるとき前記ダイオード（Ｄ１）
が前記ＡＣ信号から切断される特許請求の範囲第７項記
載の制御装置。
【請求項９】前記ダイオード（Ｄ１）に接続され、整流
・濾波されたＡＣ信号が予定された電圧から上昇するの
を防ぐダイオード（Ｄ２）を備える特許請求の範囲第７
項記載の制御装置。
【請求項10】前記コンパレータ手段（Ｕ１）が、前記基
準電圧レベル設定手段（前記Ｒ５等）および前記蒸発器
温度感知手段（Ｒ４）にそれぞれ接続された反転および
非反転入力を有する演算増幅器を含む特許請求の範囲第
１項記載の制御装置。
【請求項11】冷却庫室（２８）を冷却するための圧縮機
（４４）および蒸発器（３８）を有する冷却手段、蒸発
器（３８）から霜を除去するため蒸発器を加熱する霜取
り手段（５８）、第１および第２の導線（Ｌ１，Ｎ）に
接続された電源、および圧縮機（３８）および霜取り手
段（５８）の各々の端子への電力の供給を制御する電気
的制御装置（９０，Ｓ１，Ｓ２）を備える冷蔵庫におい
て、冷却動作モード中、蒸発器に特定の霜負荷が累積し
た時点に、霜取り開始信号を発生する霜取り開始手段
（７０，７２）と、霜取り動作中、霜取り手段の付勢が
もはや所望されないとき、霜取り終了信号を発生する霜
取り終了手段（１００）と、冷却モード中、庫室（２
８）温度、または蒸発器（３８）の望ましくない上昇温
度に応答して圧縮機（４４）の付勢が所望されるとき、
冷却信号を発生する温度制御手段（１００，１０２）
と、前記霜取り開始手段（７０，７２）に応答して該霜
取り開始信号が発生されるとき、第１の状態（１０４
側）を取って、前記第１導線（Ｌ１）を前記霜取り手段
（５８）の第１の端子（上側）に接続する第１のスイッ
チ（Ｓ１）と、霜取り終了手段（１００）および温度制
御手段（１００，１０２）に応答するスイッチであっ
て、第１スイッチ（Ｓ１）も第１状態（１０４側）にあ
るときに霜取り手段（５８）の付勢が生ずるように、霜
取り終了信号（１００から）および冷却信号（１００ま
たは１０２から）の不存在の際、第１の状態（７６側）
を取って、前記第２導線（Ｎ）を前記霜取り手段（５
８）の第２端子（下側）に接続する第２スイッチ（Ｓ
２）とを備え、該第２スイッチ（Ｓ２）が、前記霜取り
終了信号（１００から）が発生されて前記霜取り手段
（５８）の付勢を解除するとき、第２の状態（８０側）
を取って前記第２導線（Ｎ）を前記圧縮機（４４）の第
２端子（下側）に電気的に接続し、前記第１スイッチ
（Ｓ１）が、霜取り終了信号（１００から）に応答し
て、第２の状態（９５側）を取って、前記第１導線（Ｌ
１）を前記圧縮機の第１端子（上側）に電気的に接続
し、前記第２スイッチ（Ｓ２）が、冷却信号（１００ま
たは１０２から）が発生されるとき第２状態（８０側）
を取り、前記第１スイッチ（Ｓ１）も前記第２状態（９
５側）にあるときに、前記圧縮機（４４）を含む冷却手
段を付勢するように構成され、前記霜取り終了手段（１
００）が、前記蒸発器に隣接して配置された蒸発器サー
ミスタ（Ｒ４）と、コンパレータ（Ｕ１）を備え、該コ
ンパレータの第１入力がサーミスタ（Ｒ４）に接続さ
れ、第２入力が予定された温度、すなわち霜取り動作終
了を指示する温度に対応する第１の基準電圧レベルと、
蒸発器の望ましくない上昇温度に対応する第２の基準電
圧レベルとに対応する基準電圧レベル設定信号を受信
し、コンパレータ（Ｕ１）の出力が前記第２スイッチ
（Ｓ２）に結合されていて、冷却動作モード中に庫室温
度が制御温度範囲にあるに拘らず蒸発器（３８）温度が
望ましくない温度に上昇したとき冷却手段を強制的に作
動させることをとを特徴とする冷蔵庫制御装置。
【請求項12】前記第１スイッチ（Ｓ１）が第１状態（１
０４側）にあることに応答して、前記温度制御手段（１
０２）が冷却信号を発生するのを抑止する抑止手段（Ｄ
３）を備える特許請求の範囲第１１項記載の制御装置。
【請求項13】前記霜取り開始手段が、予定された霜取り
負荷が累積される時点を検出する光センサ（７０）を備
える特許請求の範囲第１１項記載の制御装置。
【請求項14】前記第１スイッチ（Ｓ１）が、熱的に作動
され、冷蔵庫の蒸発器室内に配置されており、前記光セ
ンサ（７０）が、前記第１スイッチ（Ｓ１）と熱交換関
係にある抵抗ヒータ（Ｒ１）中の電流を制御する特許請
求の範囲第１３項記載の制御装置。
【請求項15】前記霜取り手段（５８）が前記導線（Ｌ
１，Ｎ）に接続されている時間中前記基準電圧レベル設
定信号の基準電圧レベルを第１の大きさに設定し、前記
圧縮器が前記導線（Ｌ１，Ｎ）に接続されている時間
中、前記第１基準電圧レベル設定信号の基準電圧レベル
を、前記第１の大きさより大きい第２の大きさに設定す
る手段（Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｄ１，Ｄ２，Ｃ１）を備え
る特許請求の範囲第１１項記載の制御装置。
【請求項16】前記温度制御手段が、冷却庫室内に配され
た庫室サーミスタ（Ｒ９）と、第２のコンパレータＵ２
を備え、該コンパレータ（Ｕ２）の第１の入力が庫室サ
ーミスタに接続され、第２の入力が予定された庫室温度
を表わす基準電圧レベルに対応する基準電圧レベル設定
信号を受信し、該コンパレータ（Ｕ２）の出力が前記第
２スイッチ（Ｓ２）に結合された特許請求の範囲第１１
項記載の制御装置。
【請求項17】前記第２スイッチ（Ｓ２）がパワリレーで
ある特許請求の範囲第１１項記載の制御装置。