JPS6089666A - 除霜制御装置 - 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）産業上の利用分野 本発明は冷蔵庫等に設けられた冷却器の除霜運転を制御
する除霜制御装置に関し、特に着霜を発光素子及び受光
素子により感知する除霜制御装置に関する。

（Ｉ：Ｉ）従来技術 一般に冷蔵庫等の冷却装置の熱交換器すなわち冷却器に
付着した霜を取り除く際には、着霜検知の方法として直
接検知と間接検知とが存在していた。ここで間接検知に
は例えばタイマ装置により所定時間ごとに冷却器の除霜
運転を行う検知方法等があり、実際の着霜状態を検出す
る方法ではないため、所定時間ごとに着霜箪に関係なく
除繕運転が行われ、霜の付き過ぎによる冷却能力の低Ｆ
、又は霜の量が少なく除霜運転を行う必要がないときに
行われる除霜運転の無駄等の欠点が発生していた。

又、直接検知の方法として冷却器の適所に相対向して発
光素子及び受光素子を設け、着霜による前記発光素子か
ら受光素子への光の遮断により直接着霜を検知する方法
が一般に存在していた。しかし乍ら前記冷却器の除霜運
転中及び除霜運転後の該冷却器に付着した除霜水が凍結
するまでの冷却運転時間、前記発光素子及び受光素子に
端子間電圧が印加されている状態で画素子に除霜水が付
着するため、シールが不十分な素子に除霜水が浸透した
際には電食等が発生し、素子の寿命が短くなり除霜運転
制御の信頼性が低下する欠点が発生していた。

（ハ）発明の目的 本発明は冷蔵庫等に設ゆられた冷却器の着霜量を確実に
検知して該冷却器の除霜を無駄なく確実に行うと共に、
除霜運転時の誤動作防止及び発光素子、受光素子の信頼
性向上を図ることを目的とする。

に）発明の構成 本発明は所定時間ごとにパルスを出力する発振回路と、
この発振回路からのパルスを入力すると共に冷却器の適
所に設けられた発光素子及びこの発光素子の光を受光す
る受光素子等を備え、前記冷却器への着霜を検出する霜
検知回路と、この霜検知回路からの除霜信号を入力して
除霜運転信号を出力する出力回路と、除霜運転時及び除
霜運転が終了してから所定時間経過後、所定時間前記発
掘回路と霜検知回路とのうち少なくとも該霜検知回路へ
の通電を停止させる遅延回路とを備えた除霜制御装置で
、除霜運転を霜検知回路による冷却器の霜検知により確
実に行うと共に、除１ｒ４運転時及び除霜運転終了後の
所定時間霜検知回路への通電を停止して該霜検知回路の
発光素子及び受光素子の信頼性向上を図り、除霜制御装
置の誤動作を防止することを目的とする。

（ホ）実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

（１）は発振回路で第１、第２抵抗（２）、（３）と、
直列に接続された第１、第２インバータ回路（４）、（
５）と、第１、第２抵抗（２）、（３）と共に充放′亀
回路を構成する第１コンデンサ（６）とからなっている
。（７）は霜検知回路で、（８）は冷蔵庫等に設げられ
た例えばプレートフィン型冷却器のフィン間の適所に取
り付けられた一般の発光ダイオード又は赤外線発光ダイ
オ゛ニド等の発光素子、又（９）はこの発光素子と相対
向し所定間隔（例えば略８ｃ／ｒＬ）を存して設げられ
た受光素子で、受光素子（９）は発光素子（８）の光が
受光素子（９）に届いているときオンとなり、霜により
遮断されたときオフする。（１０）、（１］）は夫々の
コレクタが第３抵抗０２）を介して発光素子（８）に接
続されたＮＰＮ型の第１、第２トランジスタで、発振回
路（１）の第２インバータ回路（５）の出力端子は第２
コンデンサα３Ｊ、第３インバータ回路αａ及び第４抵
抗０５）を介して第１トランジスタ００）のベースに接
続されている。又、（１６１，（１７）及び（ｌ阻末第
５、第６抵抗及び第３コンデンサで第２トランジスタα
υがオンしたとき受光素子（９）にエミッタが接続され
たＰＮＰ型の第３トランジスタ旺９を同時にオンさせる
ための素子である。さらに（２０）は第３トランジスタ
（＋匂のオンによりオンするフィールドイフェクトトラ
ンジスタ（以下ＦＥＴと称する）で、ゲートは第４コン
デンサ０υを介して第３トランジスタ（１匂のコレクタ
に接続されている。又シ鼾まＦ　Ｅ　Ｔ　＆ｆ））のソ
ース端子に入力端子が接続され抵抗（Ｒ）を介して電力
が供給される第４インバータ回路で、Ｆ　Ｅ　Ｔ　（２
０）の所定時間ごとのオンに伴い第４インバータ回路（
２かま負パルス信号を入力し、第１ダイオード（２３）
を介して出力回路（２４１へＨレベル信号を出力する。

尚、第４インバータ回路（２つとマイナス側電源ライン
（２５）との間には第７抵抗（２６）、第２ダイオード
Ｑ７）及び第５コンデンサ（２８）の直列回路等が接続
され、又、発光素子（８）及び第５、第６抵抗（１６）
、（１７１等には電流制限用抵抗（Ｒ）が接続され、こ
の電流制限用抵抗面は充放電コンデンサ（Ｃ）を介して
マイナス側電源ライン（２５）に接続されている。

出力回路（２４）は第８、第９抵抗ａ９Ｊ、　ｔ、３ｏ
）と共に直列回路を構成する第５、第６インバータ回路
Ｇｌｌ、　（３２Ｊと、第６インバータ回路国の出力端
子が入力端子（３３ａ）に接続されたカウンター回路Ｇ
３）等から構成されている。ここで霜検知回路（７）の
第３インバータ回路ａ４１の出力端子は中点が第５イン
パーク回路Ｇ′ｆＪの入力端子に接続された第６コンデ
ンサ０４）と第１０抵抗（３つとの直列回路の第１０コ
ンデンサ（２）に接続され、第４インバータ回路（２壜
ま第１ダイオードＩ２３）を介して第８、第９抵抗（２
９）、（至）の中点例に接続されている。この中点（至
）とマイナス側電源ライン（２つとの間には第１１コン
デンサ（３６）が接続され又、カウンター回路０３）の
出力端子（３３ｂ）は第１１抵抗（３７）を介してＮＰ
Ｎ型の第４トランジスタ国のペースに接続され、リセッ
ト端子（３３ｃ）は霜検知回路（力の第２ダイオード（
２７）と第５コンデンサ（２８１との中点に接続されて
いる。（３■は除霜運転制御回路で、前記第４トランジ
スタ（，３８）、このトランジスタのオン時に通電され
るリレーコイル（４Ｇこのリレーコイルの通電によりオ
ンするりレースイノチ（４Ｉ）、及びこのリレースイッ
チのオンにより通電される冷却器等に設けられたシーズ
ヒータ等の除籍用ヒータ（４２）とから構成されている
。尚、除霜用ヒータ（４Ｅは例えばホットガスバイパス
方式による除霜時開又は閉となる弁のコイルでも良い・
。

（４〜は霜検知回路動作遅延回路（以下遅延回路と称す
る）で、プラス側電源ライン（２勅から第１２の抵抗（
４（イ）を介して電力が供給される第フインバータ回路
（句、第１３、第１４抵抗１４６）、（４７）及び、第
８、第９、第１０インバータ回路（４８）、（４！ｌ）
、（５ｏ）の直列回路が設けられ、第１２抵抗（４４１
と第フインバータ回路（４つとの中点は第３ダイオード
６υを介して出力回路（２４）の第４トランジスタＣ３
ｇ）のコレクタに接続され、第１３抵抗（４６）と第１
４抵抗（４ηとの中点は第１２コンデンサ６２）を介し
て第４トランジスタ（３８）のエミッタに接続されてい
る。又、第１３抵抗（４６）と並列に第１３抵抗（４６
）より抵抗値の低い第１５抵抗５３）と第４ダイオード
（５４）との直列回路が接続され、第８、第９インバー
タ回路（４７）、（４８）の直列回路と並列に第１５抵
抗５５）及び第１３コンデンサ（５６）の並列回路と第
５ダイオード（５７）との直列回路が接続されている。

さらに第１０インバータ回路５０）の出力端子は発振回
路（１）及び霜検知回路（７）の電力供給ライン（５８
）に接続されている。尚、前記ライン鏝は電流制限用抵
抗（Ｆｔを介して発光素子（８）等に接続され電力を供
給している。

以下、上記除霜制御装置の動作について説明する。

遅延回路（４，１から発振回路（１）及び霜検知回路（
カへ電力が供給されているとき、発振回路（１）は例え
ば５０　Ｈｚ、２０　ｆｉｓｅｃの発振周期にて方形波
を発生しこの方形波は霜検知回路（力の第２コンデンサ
α３）及び電力供給ライン酸と第２コンデンサα３）と
の間に接続された抵抗（５９）の充放電回路を介して第
３インバータ回路側へ入力され、第３インバータ回路α
（イ）は霜検知のための素子駆動用パルスとして使用さ
れる例えばＱ、　１　＠　Ｓｅｃの正パルスを出力する
。この正パルスは第４抵抗α９を介して第１トランジス
タ００）のベースへ与えられ第１トランジスタα０）が
オンすると共に第２トランジスタａυもオンし、発光素
子（８）は電力供給ライン（５８１から通電され、通電
され点灯する。発光素子（８）が点灯したとき着霜が少
な（受光素子（９）が発光素子（８）の光を受けオンし
、同時に発光素子（８）と第３トランジスタ任ωとの間
に接続された第５、第６抵抗（１６１，ｆｌｙ）及、び
第３コンデンサ（Ｉａの働きにより第３トランジスタ（
１岨まオンし、受光素子（９）はオンして通電される。

受光素子（９）及び第３トランジスタ叫のオンにより第
４コンデンサはを介してＦ　Ｅ　Ｔ　（２０）のゲート
はＨ信号を受ゆ、Ｆ　Ｅ　Ｔ　（２０）はオンして第４
インバータ回路階の入力電圧は低下する。第４インバー
タ回路（２暗主入力市圧の低下のためＬ（ロー）レベル
信号に換わりＨ（ハイ）レベル信号すなわち正パルスを
出力する。

第４インバータ回路（２２）が出力した正パルスは第１
ダイオード（２３）を介して出力回路（２４）へ与えら
れ、第１１コンデンサ鄭）に与えられる。又、第３イン
バータ回路α荀の出力端子から第６コンデンサ（３４Ｊ
を介して第５インバータ回路（３１）へ正パルスが与え
られるため、第５インバータ回路０１）は変換された負
パルスを出力し、この負パルスは第８抵抗（２９）を介
して第１１コンデンサ（３６）に印加される。従って、
第１１コンデンサ（３６）には第５インバータ回路６１
）の負パルス及び第４インパーク回路（ｚ４の正パルス
が同時に印加されるため夫々が互いに電圧変化を相殺し
、第６インバータ回路ｐ３に入力電圧の変化は現われず
、第６インバータ回路（３２１はＨレベル信号を継続し
て入力しＬレベル信号を出力する。このＬレベル信号は
カウンター回路（ハ）の入力端子（３３ａ）に入力され
、カウンター回路□□□は第６トランジスタ（至）へＬ
レベル信号を出力して第６トランジスタ關はオフを継続
し、リレーコイル（４０）は非通電を継続してリレース
イッチ（４υはオフ状態に維持され、除霜ヒータ（侶に
は通電されず除霜運転は行われない。又、第４インバー
タ回路（２秒から出力された正パルスは第７抵抗（７！
６１と第２ダイオード（２７）を介してカウンター回路
−のリセット端子（３３ｃ）に入力されカウンター回路
（ト）はリセット状態にある。

所定時間経過して冷却器の着霜が増加し、発光素子（８
）からの光が霜により遮ぎられ受光素子（９）に届かな
くなると、受光素子（９）はオフし第３トランジスタα
ωは非通′亀になり第４コンデンサを介してＦ　Ｅ　Ｔ
　（２０）のゲートにはＬレベル信号が与えられＦＥ　
Ｔ　（２（］）はオフし、第４インバータ回路Ｃ匂の入
力端子は負パルスに換わり抵抗（′ＲＪを介してＨレベ
ル信号を継続して入力し、除霜信号であるＬレベル信号
を出力する。第４インバータ回路（２榎のＬレベル信号
出力によりカウンター回路Ｇ３３１のリセット端子（３
３ｃ）にはリセットパルスが与えられなくなり、又、第
１ダイオードｔ２３）を介して出力回路（２４）へ正パ
ルスが出力されなくなり、第６インバータ回路（３Ｚは
第５インバータ回路０１）からの出力である負パルスの
みを入力するため反転した正パルスをカウンター回路（
ト）へ出力し、カウンター回路（３９はカウントを開始
する。所定時間例えば４５秒経過して第６インバータ回
路０ｚからの正パルスをカウンター回路（２）が所定回
数カウントするとカウンター回路（３３）内のタイマー
回路（図示せず）はカウントアツプし、出力端子（３３
ｂ）はＬレベル信号に換わり除霜運転信号であるＨレベ
ル信号を出力する。

カウンター回路ｌ３３）がＨレベル信号を出力すると第
６トランジスタ（３８）はオンし、除霜運転制御回路−
のリレーコイル（４０に通電され、リレースイッチ（４
１）はオンして除霜用ヒータ（４鏡ま通電され除霜運転
が開始される。尚、カウンター回路（３３）がカウント
アンプする前に発光素子（８）から受光素子（９）への
光の遮断が解消された際には直ちに受光素子（９）はオ
ンして第４インバータ回路ｅ２）はＬレベル信号を入力
してＨレベル信号を出力し、カウンター回路Ｇ（資）の
りセント端子（ａ３Ｃ）はＨレベル信号を入力しリセッ
トされ初期状態に戻る。

又、カウンター回路０３）がＨレベル信号を出力して第
６トランジスタ０８）がオンし除霜運転が開始されると
同時に、遅延回路（４３の第３ダイオード６υを介して
プラス側電源ライン（２５１からの電圧は第６トランジ
スタ（至）のコレクタに引かれ、遅延回路（４濁の第フ
インバータ回路（４つはＬレベル信号を入力して第８、
第９インバータ回路（４８）、　（価等を介して第１０
インバータ回路（５０）はＨレベル信号を入力し、Ｌレ
ベル信号を出力して発振回路（１）及び霜検知回路（力
には電力供給ライン５８）を介して電力が供給されな（
なり、夫々の回路（１）、（７）は電圧ゼロの状態にな
る。従って、霜検知回路（７）は動作せず霜による発光
素子（８）と受光素子（９）との間の遮断が解除されて
もカウンター回路（３３）＋よりセントされず、除霜運
転はそのまま継続される。

例えば除霜運転の開始から所定時間経過し除霜復帰タイ
マ（図示せず）がカウントアンプしたとき、又は除霜を
行っている冷却器に設けられた除霜復帰温度センナが除
霜復帰温度を感知したとき、前記除霜復帰タイマ又は除
霜復帰温度センサを備えた外部回路（６（υは、カウン
ター回路０３）のりセント端子（３３Ｃ）に正パルスを
出力する。リセット端子（３３Ｇ）が正パルスを入力す
ると、カウンター回路（３３）は発振を開始すると共に
Ｈレベル信号の換わりにＬレベル信号を出力し、第６ト
ランジスタ（至）はオフしてリレー回路Ｇ９）のりレー
スイノチ（４１）のオフにより、除霜用ヒータ（４２）
は非通電になり除霜運転は終了する。尚、電源投入時も
同様な動作をする。

出力回路（２４）の第６トランジスク０８）がオフする
と、プラス側電源ライン（２５）からの電力が第３ダイ
オード６′Ｉ）を介して第６トランジスタ（支））へ引
かれなくなり、第フインバータ回路（松はＨレベル信号
に換わりＬレベル信号を出力する。ここで第６トランジ
スタ（３８）がオンのとぎ、この第６トランジスタを介
して充電されていた第１２コンデンサ（５つは、第１イ
ンバータ回路（４■のＬレベル出力によりｇ！ｆＪ１４
抵抗０′７）を介して除々に放電し、第８インバータ回
路（侶は第１インバータ回路（ｊ５）のＬレベル信号出
力と同時にＬレベル１言号を入力するのではなく、第８
インバータ回路（侶の入力電圧はＨレベルから次第に低
下して冷却運転により冷却器に付着していた除霜水が凍
結するまでの所定時間後例えば冷却運転が開始されてか
ら３分後にレベルまで低下するとＬレベル信号に換わり
Ｈレベル信号を出力し、第１０インバータ回路（４９）
はＬレベル信号に換わりＨレベル信号を出力する。第１
０インバータ回路（４９’）のＨレベル信号出力により
、除霜復帰後前記所定時間の３分経過してから発振回路
（１）及び霜検知回路（力は電力供給ラインＩ！１５〜
を介して電力を供給され、動作を開始する。以後、冷却
器の着霜量が増加し、発光素子（８）からの光を霜が遮
断し受光素子（９）が感知しなくなったとき、所定時間
遅延して除霜運転が開始される。

従って、発振回路（１）からのパルス信号に基づぎ発光
素子（８）に所定時間ごとに充放電コンデンーサ（Ｃ）
に充電された電荷により大電流を流すことができ、発光
素子（８）の発出量を増大することができるため、受光
素子（８）の受光感度の低い素子を使用できると共に、
外光の影響を小さくし着霜の感知を確実にすることがで
きる。又、発光素子（８）及び受光素子（９）がパルス
駆動であり、発光素子（８）のオン時間はオフ時間と比
較して輝いため回路の電源容量は小さくて済むと共に消
費電流の低減を図ることができる。さらは発光素子（８
）及び受光素子（９）への電圧印加時間が短いため、常
時電圧が印加されている場合と比較して水又は湿った厘
埃等による画素子の侵食劣化を最小限度に押えられ、素
子の寿命及び信頼性を高めることができる。

又、除霜開始と同時に発振回路（１）と霜検知回路（力
とには電力が供給されな（なり電圧ゼロの状態になるた
め、除祁による除霜水が発光素子（８）及び受光素子（
９）へ浸透し、画素子に電食が発生し劣化することを最
小限にすることができ、一層画素子の寿命等の信頼性を
同上させることかでき、除霜制御装置の動作の確実性の
向上を図ることができる。さらに、発振回路（１）と霜
検知回路（７）とには電圧ゼロの時間すなわち非通電時
間が設げられているため消費電力の削減を図ることもで
きる。尚、除霜運転時及び除霜運転終了後の所定時間、
霜検知回路（７）のみを非通電にしても上記実施例と同
様な作用効果を得ることができる。

（へ）発明の効果 本発明は発振回路と、発光素子及び受光素子が設けられ
た霜検知回路と、該霜検知回路からの信号を入力して除
霜運転を制御する出力回路と、該出力回路の動作に基づ
き除霜運転中及び除霜運転終了後の所定時間前記発振回
路と霜検知回路とのうち少なくとも霜検知回路への通電
を停止し電圧ゼロにする遅延回路とを備えた除霜制御装
置であるから、発光素子に大電流を流し発光債の増大を
図ることができ、受光素子の感度を低下させると共に外
光の影響を小さくすることができ、着霜の検出を確実に
行うことができ、又、霜検知回路をパルス駆動にしてい
るため消費電力の低減及び回路の電源容量の小量化を図
る９とができると共に、発光素子及び受光素子への水等
の影響を最小限に押えることができることは勿論、除霜
運転中及び除霜運転終了後の所定時間、少なくとも霜検
知回路は電圧ゼロの状態になり除霜運転中に発生する除
霜水の前記画素子への電食等の影響を最少限にすること
ができ、一層画素子の信頼性の向上を図ることができ、
又、少なくとも霜検知回路には除霜運転時及びその後の
非通電時間が設けられているため消費電力の一層の低減
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例として示した除霜制御装置の概
略回路図である。 （１）・・・発振回路、　（力・・・霜検知回路、　（
８）・・・発光素子、　（９）・・・受光素子、　シ４
）・・・出力回路、　（４３）・・・遅延回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｌ、所定時間ごとにパルスを発生する発振回路と、冷蔵
   庫等に設けられた冷却器の適所に取り付けられ前記発振
   回路からのパルスに基づき所定時間ごとに通電される発
   光素子と該発光素子からの光を感知してオンオンする受
   光素子とを備え該発光素子の光が該冷却器への着霜によ
   り該受光素子へ届かなかったとき除霜信号を出力する霜
   検知回路と、該霜検知回路からの除霜信号を入力し除霜
   運転信号を出力する出力回路と、前記出力回路からの除
   霜運転信号により通電が制御され、前記冷却器の除霜運
   転中及び除霜運転が終了してから該冷却器に付着してい
   た除霜水が凍結するまでの所定時間前記発振回路と霜検
   知回路とのうち少なくとも霜検知回路への電力の供給を
   停止させる遅延回路とを備え、該遅延回路の動作により
   前記霜検知回路の発光素子及び受光素子への除霜水の影
   響を防止することを特徴とする除霜制御装置。