JPS5993166A - 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 本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、該吐ｊ４１０か
らの吐出紙をダンパ装置〜にて調節して貯蔵室内温度を
ｆｔ＋ｌ　ｆｉｌするものに関する。

（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、渦ＩＷ検出装置によっ
て駆動されるンレノイドプランジャー等によって動作さ
れろ。しかし乍も前者の場合には温度変化に対する応答
性が処く、例えば多大な熱負荷が収納された場合等に素
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１ｆ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１コからの吐出
量、も種々変更可能となるダンパ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ろ冷気皐を調節する
ダンパ装ｆｑをモータにてＨｕ　Ｉｈせしめ、該モータ
は貯蔵室内の温度を検出する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［１からの吐出
冷気敞を調節出来ろ様にずろと共に吐出冷気ＪＩｔを変
更する際に＆：ｔ−［１、ダンパ装置をし又吐出「１を
閉塞状態としてから次の吐出冷気ｔ７ｊの開放状態とな
る様モータを１嘱ｊｉｌ＋するものでｋ）る。

（ホ）発明の実施例 実施例である冷蔵庫（１）を第１■１に示一種。？宣蔵
庫（１）は所謂冷凍冷蔵庫でその庫内は仕切１ｊ、％（
２）によって上下に冷凍溝［８′、に保たれる冷凍室（
３）と氷点以上に紐持される冷蔵室（４）とに区画され
ている。（５）は冷凍室（３）の底板で仕切壁（２）上
方に少ｉｔ空間を形成して設けられ、この空間を冷却室
（６）として冷却室（６）内に＆′！、冷凍ザイクルに
含まれる冷却器（７）が配設される。（８）は冷却器（
７）によって冷却された空気即ち冷気な庫内に循環する
送風１機で回転軸方向か１ろ吸引して半径方向に吹き出
すもので送風イク戟８）により加速された冷気は冷凍室
（３）へはダクト（９）をうσｌす、又、冷蔵室（４）
へはダク）（Ｉｌｌｌ火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（＋１
）が形成され前方を開閉自在の扉（１２にて閉塞されて
いる。ダクト（９）は冷凍室（３）内に聞１」する吐出
口（９ａ）と専用室（１１）内に開（−１する吐出口（
９ｂ）を有し、専用室（１１）内に比較曲名、Ｒの冷気
を吐出して専用室（団内を強力に冷却ずろ。（１３）は
冷凍サイクルに含まれる′電動圧縮惧である。（１イ）
は冷蔵室（４）内に配設されダクト（１０）の吐Ｉｆ　
ＩＩＩ　（１（Ｌ＋）を開閉して冷蔵室（４）への冷気
供給量ケ制御して冷μ■、室（４）温度を調節するダン
パ装置でｋ）ろ。ここて市５動圧縮＋３．’％　（＋　
３１と送風機（８肘冷凍室（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（目１の後方斜視図を示している。

（ｌｌ′Ｉ）はアームであリダンパケース（Ｉｌｉｌの
上面窓孔（＋７）より上方に突出して４６９上端に吐出
口（１０ａ）を開閉する様吐出口（１０ａ）前方に位植
して吐出口（］Ｏａ）よりも少ｌ「くとも犬ブＩろ面積
を有するバッフル板（１８）が取り伺けられている。ア
ーム（１５）の下１”Ｗはウオームホイール（１１に固
定され、ウオームホイール（＋　９１はダンパケース０
６）内に固定された支軸Ｃｏ１１＋に回転自在にＩｒ１
ｌ定される。（２１）は周知のステッピングモータであ
りダンパ装置０４）す駆動し単位ステップ角度は例えば
支軸（２（ηを中心としたアーム（１５）の回転角度θ
に換算し−ＣＯ，１８°としである。ステッピングモー
タ（２＋）の回転軸（２１ａ）にはウオームホイール（
１翅に噛み合うウオーム（局が固定される。

ステッピングモータ（２１）は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
れるが、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バ
ッフル板（則が吐出口（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口（ｌｏａ）
を総べて開いた全開状態と、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（２０を中心とし
たアーム（１１の回転角度θは全閉状態から約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湯度をＴとする
とＴ−１−４℃で全開状態、’Ｉ’　＋２℃で申開状態
、Ｔ−２℃で全閉状態となる様設定する。

次にダンパ装置（１４）の申開状ＡＩＭに於けるアーム
（円の回転角度θを決定する為に冷蔵室（４）内温度Ｔ
を３℃に設定して各θの値に於けるダンパ装置（１４）
の動作回数と、冷蔵室（４）内濡度を測定した。これを
第６図に示す。ここで動作回数とは市軸圧縮槻（１３）
が運転を開始してから停止するまでの間に何回吐出口（
１０ａ）を開閉するがであり、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
著しく多（温度も設定ｔ７．′＾度より高＜ｔｘっでし
まう。Ｂ領域ではＰ・（１作回数は急激に減少ずろが温
度も高目で不安定となる。又、ＤｌＩ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ＩＷも良好で目
つΦ１１作回数の少ないＣ領域を選び申開状態のアーム
（１５）の回転角度θ火約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（
１５）の回転角度θが３°で各周囲温度（て対して十分
対応する事が出来る。

第８図は本願の制ヤ１１１回路（ハ）を示し又・、゛る
。い）は。

福１度検出回路でｔ）り冷蔵室（４）内温度を感知する
サーミスタ（２５）の感温動作に基づいて動作し、冷芦
、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（２４）の出力端子
（２４ａ）には比較器１１７６１、（２７）、（２８）
が接続される。比較器（、）（ｉ）は前述の冷蔵室（４
）温度がｌ’　−２°Ｃの時の温度検出回路（シ４）の
出力箱５イ☆に該出力が到達した時に高′ｒ１１７位（
以下「ＩＩ」と称−１ｏ）を出力し、到う劃１ろ庄では
低電位（以下「Ｌ」と称す。）を出Ｊ貝、ている。

比較器Ｃ！７）は前述の冷蔵室（４）温度がＴ　＋２℃
の時の温度（食出回路（２４＋の出力？Ｈ，位に該出力
が到達するど［１日夕出力するもので、比較器（２８）
は前述の冷蔵室（４）温度がＴ　千４℃の時の温度検出
回路（２４）の出力’Ｆｌ’ｊ’、位に該出力が到達し
た時にｒＨＪを出力し、各々同様に到達するまではｒＬ
Ｊを出力している。

比較器（２Ｇ）の出力はインバータＣＩ！９）を介して
フリップフロップ（３０＋のリセット端子に接続される
。」４掛シ器（潤の出力はフリップフロップ（３（＋）
のセノ）　？１Ｍ−１−に接続されフリップフロップＣ
３ｎ）の出力はインバータ（（１）を介してＮ　（’）
　＋？ゲート（３ｚに入力される。Ｊｌ・漣ｔシ（陣（
、））ηの出力はフリップフロップ（ｔ３）σ）セント
端−子に接、１ｆｉ％され、又、インバータ（３４）を
介してリセット端子に接続されろ。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（３３１の出力は
ワンショットマルチバイブレータＣ（偵を介してＮＯＩ
’ｔゲート（３２）の入力側に接続される。プリップフ
ロップ＜３１１の出力は又、Ｎ０Ｉｔゲー）　（，１ｆ
ｉ）に入力されろ。一方、ＮＯＲゲートθ力の出力はス
テッピングモータ（２１）のドライバ（３７）の開閉制
御端子（３７ａ）に入力される。

ドライバｏｎは端子（３７ａ）がｒＴＴＪの時にダンパ
装置（１４）が吐り旧−１（］Ｏａ）を開く方向にステ
ッピングモータ（２１）を制御し、ｒＬＪＯ時は閉じる
方向に制御する。Ｎ０ＴＩゲートＣＩ’４の出力は又、
ワンショットマルチバイブレータＣ３８）とインバータ
（３１つ及び微分回路（４１カを介してフリップフロッ
プ（旬のセット端子に入力される。ＮＯＲゲート（、功
の出力は更にインバータ（情を介してＮＯＨゲート（：
＋＋；）に入力される。ＮＯＲゲート（尊）の出力はパ
ルス数切換え回路（４；９の制御端子（４３ａ）に入力
せられろ。切４ｆ（Ｉ（え回路（イ３）に（１Ｘ個のパ
ルスを発生する発振回路（刊とｙ個の〕くルスを発生す
る発振回路（４９が接続されており制御端子（４３ａ　
）が「ＩＩ」の時に出力端子（４３ｂ）よりＸ個のパル
スを出力し、「Ｌ」の時にｙ個のパルスを発生する。切
換え回路（４［有］の出力はカウンタ（４１；）の一方
の入力端子（４６ａ）に入力され、カウンタ（４Ｇ）の
出力端子（４６ｂ）はフリップフロップ（４１）のリセ
ット端子に入力される。フリップフロップ（４１）の出
力はＡＮＤゲー）　（４７１に入力され、Ａ　Ｎ　、Ｄ
ゲート（４７）には又、所定のパルスを発生している発
振回路（伺の出力が入力され、ＡＮＤゲート（４７）の
出力はドライノ＜　４−１７１の入力端子（３７ｂ）と
カウンタ（伺の他方の入力端子（４６ｃ）に入力される
。ドライバ０７）はＡＮＤゲート（４７）の出力パルス
の数だけステッピングモータ（２１）を動作せしめる。

即ちダンパ装（ｉｆ：　（１４１は単位ステップ角度（
０，１８°）のＡＮＤゲート（４７）の出力パルス数倍
の角度だけ回転される。一方カウンタ（４［ｉ）は入力
端子（４６ａ）と（４６ｃ）からのパルス数が一致した
時にｒ’ＩＴＪ出力を発生する。（４９）はリセット回
路であり冷蔵庫（１）にｒ■、源が投入された時点で「
ＩＩ」パルスを発生ずるもので、フリップフロップ（７
）とＣ（（資）のセット端子と、インバータ（：（ＩＩ
の入力側に接続される。

次に第９図のタイツ、チャートを参照して動作を説明す
る。内削中ａ乃至ｌ）は第８１ヌ１中の各点に於ける電
位を示している。ここでドライバ（３力は前述の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
（２１）を動作しその時のダンパ装置（１イ）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
ングモータ（２１）は動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タＣ
Ｉωの発生ずるパルス巾はワンショットマルチバイブレ
ータ四の発生するパルス数切換いは前述のＸ個、ｙ個の
パルスが発生し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［１］を有する様子め設
定しておく。

先ず電源投入時にはリセット回路（４９）より［ＩＪパ
ルスが発生してフリップフロップｃ３０）、Ｃ（３１が
セットされ出力がｌ’−ＨＪとなる。それによってイン
バータ（３１）の出力が「Ｌ」となりワンショットマル
チパイブレークＣ口の出力が「Ｉ４」となりＮ０ＩＩゲ
ート（３りの出力は「Ｌ」となる。これによってインノ
（−タ（４２１の出力けｒＩＴＪとなりＮ０Ｉｔゲート
（３伶の出力が「Ｌ」となり切換え回路（４（至）より
ｙ個のノくルスがカウンタ（１Ｇ）に入力さｆする。一
方リセット回路（Ｓ９）或いはワンショットマルチバイ
ブレーク（’３８ｉの）くルスが消滅した時にインバー
タ（３９の出力がｒ’ＩＴＪとなりフリップフロップ（
４１）がセットされＡ　Ｎ　Ｉ）ゲート（旬を発４后回
路（４ｎのパルスが通：渦してドラ−ｆ〕（（３７）と
カウンタ（伺に入力される。この時ワンショット・マル
チバ・ｆブレーク（３！９の出力は依然ｒｌＴＪである
からＮ　Ｏ１１り’−）Ｃ荀の出力は［］１月でありド
ライバ葡はステッピングモータ＋２１１−ｋしてダンパ
１１引１ｑ（１４）を閉じる方向に冊１作する。一方カ
ウンタ（４１’：）ｋｔ発振回路（１８）の出力パルス
数がｙ個と１２りるとフリップフロップ（４１）　’ａ
ｉリセットしてＡ、　Ｎ　ｌ）ゲー１−　（４７１を１
ｉＴｈ禍するパルスは停市するからドライバ（功にはｙ
個の〕くルスが入力されダンパ装置（１４）は閉じる方
向にＪＯ８回転される。即ち電源投入時にダンパ装置（
１イ）が全１３鵠状態とＩぶっていても電源投入と同時
に全閉状態とされる。

次に通常の冷却運転状態に於い°Ｃ冷蔵室（４）内は十
分冷却されているものとする。この時ダンパ装置（１４
）は全開状態であるとし、冷蔵室（４）へは冷気は供給
されない。この状態で冷Ｒ字（４）内温度が徐々に上昇
して行き時刻（ｔｌ）に於いて′ｒ＋２℃に達すると比
較器（２１の出力が「１１」どなってフリップフロップ
（’ｔｏ）がセットされインバータ（１１）の出力がｒ
ＬＪと１ぶる。又、ワンショットマルチバイブレータ０
９の出力も「ＬＪであるからＮ０ＩＩゲーＨηの出力で
あるＣＡ電位がｒ’Ｈ」となる。これによってワンショ
ットマルチバイブレータ（’（８１かうｒｌｉｊパルス
が発生し、又、インバータ（４力の出力はｒ　Ｌ　Ｊと
なる。一方フリップフロップ（３］）はインバータ（３
４１の出力が「１月であるからリセットされていて出力
はｒＬＪであり従ってＮ　ＯＩＩゲート（’ＩＧ）の出
力であるｄ点電位が１−１１．ｊと１．ｃす、＋ｐ）換
え回路（イＪはカウンタ（４６）にｘ個のパルスを入力
する。−・方ワンショットマルチバイブレータ（３８）
の出力パルスが消滅してｄ点電位がｒＬＪとなるとプリ
ップフロップ（４１）がセットされ５点箱７位は「■−
■」となり、この間前述の説明同様ドライバ（３７）に
Ｘ個のパルスが入力され、又、端子（３７ａ）もｒ　Ｈ
−１であるからダンパ装置（１４）は開方向に３°回転
せられて申開状態となる。

その後冷蔵室（４）温度は低下して行き時刻（ｔ２）に
於いてＴ−２℃になると比較器（２６）の出力が「Ｔ、
」となるからインバータＱ０の出力が「ＨＪとなり、フ
リップフロップ（３０）がリセットされインバータ（３
１）の出力がｒ　ＨＪとなり、Ｎｏｔ”Ｌゲート（３２
１の出力が「Ｌ」とプよる。又、インバータ（４２１の
出力も［■目であるからＮＯＩ’Ｌゲート（イ）の出力
もｒＬＪとなる。

これによって前述の電源投入時と同様にドライバ０ηは
ステッピングモータ（２１）を動作せしめてダンパ装置
Ｐ￥９４１を全開状態とする。

次に再び冷蔵室（イ）内温度が」−外して行き時刻（ｔ
３）に於いて１゛＋２℃に達し、前述の説明同様にダン
パ装置’１Ｑ４１が申開状態になりても例えば冷蔵室（
４）内に多大な熱負荷が収納されていて申開状態での冷
気吐出縫では十分冷却出来ずにそのまま温度が上昇し、
時％１ｌ（ｔ＋）に於いて１゛＋４℃越えると比較器Ｃ
２８）の出力が［１月と１．（っでフリップフロップＣ
（局をセットする。これによってワンショットマルチバ
イブレータ（３ｍの出力がｒｌとなってＮ０ＩＮゲート
曽の出力がｒＬＪとなり、前述の電源投入時同様ダンパ
装ｆＲｆｌ、４）は一時全開状態とされる。その後時刻
（ｔ、）に於いてワンショットマルチバイブレータ（３
ωの出力パルスが消滅して「Ｌ」になるとインバータ０
１）の出力も「Ｌ」であるからＮ　Ｏ、ｒｔゲ−トＣ３
２１の出力はｒ　ＬＩ　、Ｊとなる。又、フリップフロ
ップ０（の出力はｒＩ−ｉＪでインバータ（４乃の出力
は「ＬＪであるからＮＯＲゲートα（）の出力は依然「
Ｌ」でカウンタ（４Ｇ）にｉまｙ個のパルスが入力され
、一方ワンショットマルチバイグレータＣ（２）の出力
が消滅した後フリップフロップ（４１）がセットされド
ライバＣ３７）罠ｙ個のパルスが入力され端子（３７ａ
）はｒＨＪで））るからダンパ装置ｆｆｉ、　（１４１
は全開状態とされる。これによって冷蔵室（４）内へは
多腋の冷気が吐出されてそれ以上の温度」二朴は阻市さ
れ、以後化々に温度は低下する。そして時刻（ｔ６）妬
於いて再び′ｒ＋４℃まで低下すると比較器（２）ζ）
の出力は「Ｉ、」になりフリップフロップ（３３）がリ
セットされ出力がｒ−Ｉ、　Ｊとなるとワンショットマ
ルチバイブレータ（３！′ｉ１の出力が「■Ｉ」とブＩ
すＮＯＲゲート（３′）Ｊの出力が「Ｌ」と１ぶる。こ
れによってインバータ（イクの出力が「■（」どブエリ
Ｎ　Ｏ１１ゲートＣ１６）の出力が［、Ｊと）、「って
前述の説明同様ダンパ装置は一時全開状態となる。その
後時刻（ｔ７）に於いてワンショットマルチパ・イブレ
ータｃ佃の出力パルスが消滅すると−インバータ（３１
）の出力は「Ｌ」であるからＮ　０１？ゲー２ト（３力
の出力がｒ　Ｈ，ｊとなり、インバータ（価の出力が「
Ｌ」でフリップフロップ（３匂の出力もｒＬＪであるか
らＮ　ＯＩ’ｔゲート（３ｔ；）の出力がｒ　Ｉ−［Ｊ
と１．Ｃり前述の説明同様ドライバ（３′ＯにはＸ個の
パルスが入力さＪしてダンパ装Ｐ：　（１，１１は申開
状態となる。以後同様のザイクルを繰り返火す。即ち冷
蔵室（４）内の熱負荷が著しく増加した嚇合に（ｔダン
パν：：　ｌｉ’ｉ　（１４１をし−Ｃ吐出ｌ”、１　
（ｉｏａ）を全開とし又冷気１１１を憎加出ソ（（るか
ら冷〆・克室（４）内θ）温度−２に昇を防屯し、又、
ｆ１イ：ｉｌ（’）変ｉ！ＩＩに対し′Ｃ素〒く対応出
来ろ１．更にダンパ装置（１イ）の申開状態から全開状
態或いは全開１Ｊζ１ノ１１か【）申開状態への切り換
えのｐ７１　−Ｂ−全閉状！、ｊｊｑとすることによっ
て常にダンパ装置は全閉状態を基準として動作せられる
ことになリウォームギーｙ＜ｔ！１とウオーム（２２１
部分で生じろ回転誤差が減少せられる。従ってダンパ装
Ｒ（＋４１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ｒｔ、（１４１どして吐出口（１０
ａ）に対して前後方向に移動して吐出量を変化せしめろ
ものを用いたが吐出１’１（１０ａ）と同一平面上を移
動して吐出ＩＩ］（１０ａ）の開「１面積を変化せしめ
るものでも良く、その場合はステッピングモータ（２１
）の回転によって吐出口の閉塞板を移動せしめれば良い
。

（ト）効果 本発明圧よれば貯蔵室内の福１度変化に対し゛Ｃ素早（
応答して冷気吐出ｍ、を揮々変更ぜしめる事が出来る。

又、各温度に対ずろ冷気風の設定も容易となり、著しく
熱負荷が増加した様な時にも自動的に通常の冷気緻より
も史に字引の冷気を確保して温度上昇を抑える事も可能
どブｃる。更に、Ｉｌｌハ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ず等の危険性も少ない。

又、冷気吐出量を変更ずろ際には一旦ダンパ装置をして
吐出１」を閉塞状態として次の開放状態ヘモータを動作
ぜしめるものであるから、常に閉塞状態を基準としてモ
ータは動作し従って回転角度の誤差が生じる小熱（ダン
パ装置の動作も安定する。

【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図は冷蔵庫の
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動作状態
を示す説明図、第６図はダンパ装置の中間状態の回転角
度に対する冷蔵室温度とダンパ装置のＱｉＪ１作回数を
示す図、第７図は各冷蔵庫周囲温度に対する冷蔵室内温
度の時間推移を示す図、第８図は制御回路図、第９図は
タイムチャートである。 （４１−・・・冷蔵室、　（６）・・・冷却室、　（７
）・・・冷却器、（、，１Ｏａ）　−吐出１］、　（＋
４１−・・ダンパ装置、　（２＋＋−・・ステッピング
モータ、　（至）・・・制御回路。 竿ｌ　１ｍ 第４図 第：ｌ　ｌｉ 第５１４ ）＋Ｌｔ内Ａ、に−［＝ｃコ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■、吐出口より冷気を貯蔵室内に供給し゛Ｃ防室内を冷
   却するものに於いて、前記吐出口を開閉して冷気吐出射
   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、前記貯蔵室内温度を検出して所定の温度と成る様
   前記モータの制御出力を発生する制御回路とを準備し、
   該制御回路は前記モータの動作喰を制御して前記ダンパ
   装置により前記吐出口を閉塞状態から種々の吐出冷気Ｍ
   を得る開放状態に変化せしめると共に、吐出冷気１ｉの
   変更時には−は前記吐出口を閉塞状態とした後に次の開
   放状狸へ前記ダンパ装置を駆動する様前記モータを動作
   せしめる事を特徴とする温度制御装置。