JPS5993165A - 温度制御装置 - 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】 （イ）発明の分野 不発明は冷却室内に設置された冷却器によって冷却され
た空気を吐出口より貯蔵室内に供給し、核吐出口からの
吐出量をダンパ装置にて調節して貯蔵室内温度を制御ず
ろものに関する。

（ロ）背景及び背景技術の問題点 従来此種温度制御装置のダンパ装置は被温度制御室内温
度によって伸縮するベローズや、温度検出装置によって
駆動さね、るソし・ノイドプランジャー等によって動作
される。しか１−乍ら前者の場合には温度変化に対する
応答性が悪く、例えば多大な熱負荷が収納さねた場合等
に素早く冷気の吐出量を増加せしめる事が出来ず、後者
の場合冷気が吐出されるか、されないかの何れかの状態
しか選択出来ない不都合が有った。

（ハ）発明の目的 温度変化に対して応答性が良好で、吐出「」からの吐出
量も種々変更可能となるダンパー装置の制御装置を提供
する。

に）発明の概要 冷気吐出口より貯蔵室内に吐出される冷気量を調節する
ダンパ装置をモータにて駆動せしめ、該モータは貯蔵室
内の温度を検出する所定の制御回路によって回転角度を
種々変更し貯蔵室内温度に応じて吐出口からの吐出量を
調節出来る様にする。

（ホ）発明の実施例 実施例である冷蔵庫（１）を第１図に示す。冷蔵庫（１
）は所副冷凍冷蔵庫でその庫内は仕切壁（２）Ｋよつて
上下に冷凍温度に保たれる冷凍室（３）と氷点以上に維
持されろ冷蔵室（４）とに区画さＪｌている。（５）は
冷凍室（３）の底板で仕切壁（２）上方に少許空間を形
成ｌ−て設けられ、この空間を冷却室（６）として冷却
室（６）内には冷凍−リイクルに含まれる冷却器（７）
が配設されろ。（８）は冷却器（７）によって冷却され
た空気即ち冷気を庫内に循環する送風機で回転軸方向か
ら吸引して半径方向に吹き出すもので送！　磯（８）に
より加速された冷気は冷凍室（３）へはダクト（９）を
通り、又、冷蔵室（４）へはダクＨＯを通って供給され
て画室は冷却されろ。冷凍室（３）内底部には冷凍室（
３）と区画されて冷凍室（３）温度よりも更に低温とな
る専用室（１１）が形成され前方を開閉自在の扉θ■ひ
Ｃ閉塞されている。ダクト（９）は冷凍室（３）内に開
［コする吐出口（９ａ）ど専、用室（１１）内に開口す
る吐出Ｄ（９ｂ）を有し、専用室（１０内に比較的多贋
の冷気を吐出し。

て専用室θη内を強力に冷却する。（１３は冷凍ザイク
ルに含まれろ電動圧縮機である。ｑ→は冷蔵室（４）内
に配設されダクト（１０の吐出口（１０ａ）を開閉して
冷蔵室（４）への冷気供給購を制御して冷蔵室（４）温
度を調節するダンパ装置である。ここで電動圧縮機θ１
と送風機（８）は冷凍室（３）内の温度等を検出する所
定の制御回路によって冷凍室（３）内温度が所定の冷凍
温度に成る様運転制御されろ。

第２図はダンパ装置θカの後方斜視図を示している。０
時はアームでありダンパケースθゆの上面窓孔０ηより
上方に突出しており」１端に吐出口（１０ａ）を開閉す
る様吐出口（１０ａ）前方に位置して吐出口（１０ａ）
よりも少なくとも犬なる面積を有ずろバッフル板θ枠が
取り付けら十じＣいる。アーム０υの下端はウオームホ
イール０１に固定され、つ］−ムホイルθ１はダンパケ
ースｏＱ内に固定された支軸翰に回転自在に固定される
。Ｑυは周知のステッピングモータでありダンパ装置１
０４）を駆動し単位ステップ角度は例えば支軸翰を中心
とした一ｒ−ムθ→の回転角度θに換算して０．１８°
としである。ステッピングモータ１７１）の回転軸（２
ｂ＋）にはウオームホイール０１に噛み合うウオーム（
イ）が固定されろ。

ステッピングモータ（２１）＆よ後に詳述する冷蔵室（
４）内温度を検知して動作する制御回路によって動作せ
らＪｌろが、ここで予めダンパ装置（１４）の制御方式
を第３図の如く設定した。即ち第４図に実線で示した如
きパンフル板θ８）が吐出口（１０ａ）を完全に閉塞し
た全閉状態と、第４図一点鎖線に示す如き吐出Ｉ’ｌｌ
　（１０ａ）を総べてυ（〕いた全開状態と、その中間
の申開状態の三位置制御とした。全開状態に於ける支軸
翰を中心としたアーノ・θ０の回転角度θは全開状態か
ら約１０と設定した。又、各状態に於ける動作温度であ
る冷蔵室（４）温度は第５図に示す如く例えば設定温度
を′ｒとするとＴ＋４°Ｃで全開状態、Ｔ−４２’Ｃで
申開状態、Ｔ−２°Ｃで全閉状態となる様設定ずろ。

欠にダンパ装置α４）の申開状態に於けるｒ−ムθＱの
回転角度θを決定する為に冷蔵室（４）内温度Ｔを３“
Ｃに設定し”〔各θの値に於けろダンパ装置θ→の動作
回数と、冷蔵室（４）内温度を測定した。これを第６図
に示′４−０ここで動作回数とは電動圧縮機Ｕが；軍転
を開始してから停市するまでの間に何回吐出口（１０ａ
）を開閉するかであり、吐出口（１０ａ）を開き再び閉
じて１回とする。第６図中人領域では動作回数は著し７
く多く温度本設定温度より高くなってしまう。Ｂ領域で
は■１１作回数は急激に減少するが温度も高目で不安定
となる。又、Ｄ領域では温度は良好であるが動作回数が
多くなる。従って温度も良好で且つ動作回数の少フ、（
いＣ領域を選び申開状態のアーム（１すの回転角度θを
約３°とした。

又、この様に設定した時の各冷蔵庫（１）周囲温度１０
℃、３０℃、４０℃に対する冷蔵室（４）内温度の時間
推移を第７図に示す。即ち、申開状態に於いて“アーム
ＯＱの回転角度θが３°で各周囲温度に対【２て十分対
応する事が出来る。

第８図は本願の制御回路（２）◆を示している。１２４
は温度検出回路であり冷蔵室（４）内温度を感知する一
す゛−ミスタ（ハ）の感温動作に基づいて１１１作し、
冷蔵室（４）内温度に略正比例して出力端子（２４ａ）
からの出力が変化する。温度検出回路シ吻の出力端子（
２４ａ）には比較器（ホ）、（ロ）、いやが接続される
。比較器翰は前述の冷蔵室（４）温度がＴ　−２’Ｃの
時の温度検出回路（財）の出力電位に該出力が到達した
時に高電位（以下ＩＨ７１と称す。）を出力し、到達す
るまでは低電位（け下［Ｌｌと称す。）を出力している
。

比較器翰は前述の冷蔵室（４）温度がＴ＋２°Ｃの時の
温度検出回路（財）の出力電位に該出力が到達するとｒ
Ｈｊを出力するもので、比較器（イ）は前述の冷蔵室（
４）温度が１゛＋４℃の時の温度検出回路（ハ）の出力
電位に該出力が到達した時にｒＨＪを出力（７、各々同
様に到達」“ろまでは［Ｌｌを出力している。

比較器翰の出力はインバータ０争を介してフリップフロ
ップｆＸ）のリセット端子に接続される。比較器（イ）
の出力はフリップフロップ０）のセント端子に接続され
、フリッフロップ斡）の出力はインバータ０１）を介し
てＮ　ＯＲゲート（２）に入力されろ。比較器翰の出力
はフリップフロップ０→のセント端子に接続され、又１
．ｆンバータ０Φを介してリセット端子に接続される。

ここでワンショットマルチバイブレータとは入力が切換
った時にパルスを発生するものである。フリップフロッ
プ０３の出力はワンショ、ノドマルチパイプ１／−夕（
ハ）を介してＮ　ＯＲゲト０りの入力側に接続される。

フリップフロップ０］の出力は又、ＮＯＲゲート０警に
入力されろ。一方、ＮｏＲゲ−）に）の出力はスデノピ
ングモータＱＩ）のドライバ（ロ）の開閉制御端子（：
３７ａ）Ｋ入力される。

ドライバ（ロ）は端子（３７ａ　）がＩＩＩＪの時にダ
ンパ装置α滲が吐出口（］、Ｏａ）を開く方向にスーア
・ツピングモータＱ］）を制御ｔ７、「Ｉ、」の時は閉
じろ方向に制御する。ＮＯＲゲート０→の出力は又、ワ
ンショットマルチバイブ１／−夕弼とインバータに）及
び微分回路θ１を介してフリソグフロノゾ０００セクト
端子に入力される。ＮＯＲゲー１−（’＋→の出力は更
にインバータ（／４才を介してＮＯＲゲーＨ４に入力さ
れる。ＮＯ几ゲート（至）の出力はパルス数切換回路（
ハ）の制御端子（４３ａ）に入力せられろ。切換回路（
財）にはＸ個のパルスを発生ずる発振回路θ→とｙ個の
パルスを発生する発振回路（ハ）が接続されており制御
端子（４３ａ）がｒＨ−Ｊの時に出力端子（４３ｂ）よ
りＸ個のパルスを出力し、ｆ−Ｌ　Ｊの時にｙ個のパル
スを発生する。切換え回路θ壕の出力はカウンタθ（９
の一方の入力端子（４６ａ）に入力され、カウンタぐ６
の出力端子（４６ｂ　）はフリップフロップθｌ）のり
セント端子に入力されろ。フリップフロップθりの出力
＆ｊ、　Ａ、　Ｎ■）ゲート（１１）に入力され、Ａ　
Ｎ　Ｊ）ゲート０乃にはに１所定のパルスを発生１〜て
いる発振回路６榎の出力が入力され、ＡＮＴ）ゲートθ
カの出力はドライバ（ロ）の入力端子（３７ｂ）とカウ
ンタ（／４ｅの他方の入力端子（Ｍ６ｃ）　Ｋ入力され
る。ドラ・ｆバ（ロ）はＡＮＤゲートＧ１７）の出力パ
ルスの数だけステンビングモータＱ１）を動作せしめろ
。即ちダンパ装置０Φは単位スガッグ角度（０，１，８
）のＡＮＤゲートθカの出力パルス数倍の角度だけ回転
される。一方カウンタθ引ま入力端子（４６ａ）と（４
６ｃ）からのパルス数が一致した時Ｋｌ−Ｈｊ出力を発
生する。０つはり七ノド回路であり冷蔵庫（１）に電源
が投入された時点で１−ＩＩＪパルスを発生するもので
、フリップフロップＫ）と（ハ）のセット端子と、イン
バータ０１０入力側に接続されろ。

次に第９図のタイｌ、チャートを参照して動作を説明す
る。尚図中ａ乃至１）は第８図中の各点に於ける電位を
示しでいろ。ここでドライバ（ロ）は前述のＸ個のパル
スを入力した時に同方向にＸ回ステッピングモータ（２
１）を動作しその時のダンパ装置θ→の回転角度θを３
とし、又、ｙ個のパルスの場合ｙ回ステッピングモーク
Ｑ１）はＴｌｊｌ１作し同様に回転角度θは１０である
とする。又、ワンショットマルチバイブレーク（ハ）の
発生ずるパルス［ＩＪはワンショットマルチバイブレー
タ（ハ）の発生ずるパルスｌＪ或いは前述のＸ個、ｙ個
のパルスが発生［７てから終了するまでの期間或いはそ
れらを加えた期間よりも十分大なる巾を有する様子め設
定しておく。

先ず電源投入時に（」、リセット回路θ（やよりＩ−Ｈ
Ｊパルスカ発生してフリップフロップ十）、（ト）がセ
ントされ出力が［１■１となる。それによってインバー
タ０υの出力がｌ−Ｌ　Ｊとなりワンショットマルチバ
イブレータ（ト）の出力がｌ’　Ｈ、、ＩとなりＮ　Ｏ
Ｒゲート０邊の出力はＩ−Ｌ−１どなる。これによって
インバータθ→の出力はｒ　Ｈ−、ｌとなりＮ０１１ゲ
−川・（ト）の出力がｌ’ＬＪとなり切換え回路θ壕よ
りｙ個のパルスがカウンタθＱに入力されろ。−・方リ
セット回路０１或いはワンショットマルチパイプレーク
軸のパルスが消滅した時にインパークＣ；Ｗ１１（１）
　１．１１力が［Ｉｌ−１となりフリップフロップθυ
がセットさ、Ｉｌ、　Ａ、　Ｎ　Ｉ）ゲ−トθηを発振
回路（へ）のパルスが通過してドライノ（（イ）とカウ
ンタθＱに入力される。この時ワンショットマルチバイ
ブレータ（ハ）の出力は依然［ＨｌであるからＮＯＲゲ
ート０→の出力はｒＬＪでありドライバ（ロ）はステッ
ピングモータＱ１）をしてダンノシ装置０４）を閉じる
方向に動作する。一方カウンタＩｔＯは発振回路（ハ）
の出力パルス数がｙ個となるとフリップフロップＯＯを
リセットしてＡＮＤＮＯゲートを通過するパルスは停止
するからドライバ（ロ）にはｙ個のノくルスが入力され
ダンパ装置０局は閉じろ方向に１０゜回転される。即ち
電源投入時にダンノく装置（１４）が全開状態となって
いても電源投入と同時に全閉状態とされろ。

次に通常の冷却運転状態に於いて冷蔵室（４）内は十分
冷却されているものとずろ。この時ダンノζ装置（國は
全閉状態であるとし、冷蔵室（４）へは冷気は供給され
ない。この状態で冷蔵室（４）内温度が徐々に上昇して
行き時刻（ｔ、）に於いてＴ１−２°Ｃに達すると比較
器（ハ）の出力がＩ−）ＴＩとなってクリップフロップ
い１がセットされインノく一夕０１）の出力が口、」と
なろ。又、ワンショットマルチバイブ１／−夕（ハ）の
出力も「Ｌ」であるからＮＯＩ’Ｌゲート０埠の出力で
あるａ点電位がｒ　Ｌｌ　、Ｊとなる。これによってワ
ンシコノトマルチバイプレーク←１カラ「Ｆ■」パルス
が発生し、又、インバータθ→の出力は「Ｌ」となる。

一方フリップフロップ０）はインバータ■の出力が［■
（１であろからリセノｔされていて出力は［Ｌｌであり
従ってＮＯＲゲート（ト）の出力であるｄ点電位がｒ　
Ｈｊとなり、切換支回路０１はカウンタ（ハ）にＸ個の
パルスを入力する。一方ワンショノトマルチパイブレー
ク（ハ）の出力パルスが消滅してａ点電位が［Ｌｌとな
るとフリップフロップθυがセクトされｂ点電位はｌ　
ＩＩ　ｌとなり、この間前述の説明同様ドライバ（ロ）
にＸ個のパルスが入力され、又、端子（３７ａ）もｒ　
Ｈｌであるからダンパ装置へ唱上開方向に３°回転せら
れて中間状態となる。

その後冷蔵室（４）温度は低下して行き時刻（［２）に
於いてＴ−２℃になると比較器（ト）の出力がｒＬｌと
なるからインバータ（ホ）の出力が「ＩＩｌとなり、ク
リップフロップＣ１１かりセットされイ′／バータ０］
）の出力が１°■Ｉｌとなり、ＮＯＲゲートｅカの出力
が［Ｔ１１どなる。又、インパークωカの出力も［ｊｌ
であろからＮＯＩ’ｔゲートｃ１９の出力もｒ−Ｌｌと
１．［ろ。

これによって前述の電源投入時と同様匠ドライバ（イ）
はステッピングモータ（２１）を動作せ（７めてダンパ
装置０４）を全閉状態とずろ。

次に再び冷蔵室（４）内温度が一ヒ昇して行き時刻（＋
３）に於いてＴ　−１−２℃に達し、前述の説明同様に
ダンパ装置（＋４が中間状態になっても例えば冷蔵室（
４）内に多大な熱負荷が収納されていて中間状態での冷
気吐出址では十分冷却出来ずにそのまま温度が上昇し、
時刻（＋４）に於いてｉ’　−１−４℃越えると比較器
（ハ）の出力が１−）１１となってクリップフロップＦ
Ｅ０４−セットする。こｊｔによってｉノン７１ソトマ
ルチバ・ｆブレーク（ト）の出力がｒ　Ｈ、、ｌとなっ
てＮ　ＯＪ、Ｌゲート０→の出力が「Ｌ−１となり、前
述の電源投入時同様ダンパ装置０似よ一時全開状態とさ
れろ。その後時刻（ｔ、）に於いてワンショットマルチ
バイブレーク（ハ）の出力パルスが消滅してｒ−Ｌｌに
フ；ｃ　７）とインバータ０υの出力もｒ　Ｌ　Ｊであ
るからＮ　ＯＲゲートＯ々の出力はＩｌｌ、ｌとなろ。

又、フリソゲフロップ０１の出力は［Ｉｌｌでインバー
タ（４２の出力はｒ　Ｌ　、１であるかｌ’）　Ｎ　Ｏ
ｒＬｌ−１・＜＋ｔ’ｓの出力は依然ＩＬ−１で“カウ
ンタ０Ｑにはｙ個のパルスが入力され、−＝　方ワンシ
ョノトマルｆ−バーｒブｌ／−り（ハ）の出力カ消滅し
た後フリップソロソゲ１．１）がセットされドライバ０
７）にｙ個のパルスが入力されρ１ｈ１子（３７ａ）は
「ｌｊｌであるからダンパ装ｒｆｒｔ（＋４）　＋１全
開状態とされろ。これによって冷蔵室（４）内・＼は多
計の冷気が吐出されてそれ以ヒの温度上−ｆｌ（′ｌ阻
屯され、以後徐々に温度は低Ｆずろ。ぞし７で時刻（ｔ
Ｉｉ）に於いて再びｉ”　−１４’Ｃ−１：で低ｌき４
−ると比１紋器Ｑ呻の出力はｌ−１，Ｊになりクリップ
フロップＧ′＋がリヒノトされ出力が１’ＬＪ、！：ノ
Ｉろとワンンヨノ）マルヂバ・ｆブレーク（９の出力が
ｌ’ｌＴ、、ＪとなりＮ　ＯＩｔり−１−に）の出力が
１−１．　Ｊとなる。これによっ′〔インバータθ埠の
出力がｆｌ−ＩＪとなりＮ　ＯＩｔゲー１−０１９の出
力が「Ｉ、」となつ”（前述の説明同様ｉ゛７・パ埃間
は一時全開状態となる。その後時刻（＋７）に於い−Ｃ
ワンノヨソトマルヂバイプレータ（１の出力パルスが消
滅するとインバータＯｐの出力はｒ　Ｌ　ｊであるから
ＮＯＲゲート０２の出力がｆ”　Ｈ、、ｌとなり、イン
バータθ埠の出力が［Ｌｌでフリップフロップ（イ）の
出力も「Ｌ」であるからＮＯＲゲート（ト）の出力が［
Ｈｌとなり前述の説明同様ドライバ（ロ）にはＸ個のパ
ルスが入力されてダンパ装置（１４）は申開状態となる
。以後同様のナイクルを繰り返えす。即ち冷蔵室（４）
内の熱負荷が著しく増加した場合にはダンパ装置（１４
）をして吐出口（１０ａ）を全開と１−て冷気量を増加
出来るから冷蔵室（４）内の温度上昇を防止し、又、負
荷の変動に対して素早く対応出来ろ。更にダンパ装置（
１４）の申開状態から全開状態或いは全開状態から申開
状態への切り換えの際一旦全閉状態とすることによっＣ
常にダンパ装置は全閉状態を基準と１７で動作せられる
ことになりウオームギヤＯＩとウオーム（イ）部分で生
じろ回転誤差が減少せられろ。従ってダンパ装置（１４
）の回転角度θも各状態に於いて一定となる。

（へ）発明の応用例 実施例ではダンパ装置０局として吐出口（１０ａ）に対
して前後方向に移動して吐出ｍ、を変化せしめろものを
用いたが吐１旧Ｚｌ（１，（ｌａ）ど同一平面上を移動
して吐出ＩＤ（１０ａ）の開１」面積を変化せしめるも
のでも良（、その場合はステンビングモータＱＩ）の回
転によって吐出口の閉塞板を移動片しめれば良い。

（ト）効果 本発明によれば貯蔵室内の温度変化に対して素早く応答
して冷気吐出耽を種々変更せしめる事が出来る。又、各
温度に対する冷気量の設定も容易となり、蓄しく熱負荷
が増加した様な時にも自動的に通常の冷気量よりも更に
多暇の冷気を確保して温度上昇を抑える事も可能となる
。更に、駆動トルクも比較的太きいから例えば凍結等し
て動作不良を起こす等の危険性も無い。又、貯蔵室の使
用形態に応じて例えば冷凍温度で用いる場合や或いは逆
に冷蔵温度以上に制御する必留が有る場合等にも簡単に
各状態に設定出来ろ等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の実施例を示したもので第１図（よ冷蔵庫
の側断面図、第２図はダンパ装置の後方斜視図、第３図
乃至第５図は冷蔵室の温度に対するダンパ装置のｆｆ７
ｊ１作状態を示す説明図、第６図はダンパ装置の申開状
態の回転角度に対する冷蔵室温度とダンパ装置の動作回
数を示す図、第７図は各冷蔵庫周囲温度に対ずろ冷蔵室
内温度の時間推移を示す因、第８図は制御回路図、第９
図はタイツ、ブー・−トである。 （４）・・・冷蔵室、　（０）・・・冷却室、　（７）
・・・冷却器、（１０ａ）・・・吐出口、　（１４）・
・・ダンパ装置、　θυ・・・ステンビンタモータ、　
Ｖ争・・・制御回路。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　佐　野　静　夫 第゛１１χ１ 第４図 第：１１”］ 第°５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、冷却室内に設けられた冷却器によって冷却された空
   気を吐出口より貯蔵室内に供給して冷却するものに於い
   −（、前記吐出口からの吐出量を調節するダンパ装置と
   、該ダンパ装置を駆動するモータと、前記貯蔵室内の温
   度を検出して前記モータの制御出力を発生する制御回路
   とを準備し、前記貯蔵室内温度に応じて前記吐出口より
   の空気吐出量を調節する様構成して成る温度制御装置。