JPH02115674A - 冷却装置の制御装置 - 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 本発明は圧縮機を運転して被冷却空間を冷却する冷却装
置の制御装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来比の種冷却装置、例えば冷蔵庫では庫内の上限温度
と下限温度により温度幅を設定し、温度が上限温度に上
昇したら圧縮機を運転し、下限温度に降下したら停止す
ることにより平均して庫内温度を目標温度に制御するよ
うにしている。このとき圧縮機の運転状態は夏季は外気
温が高いため庫内温度の上昇速度も早く、冷えにくいの
で運転時間が長く、冬季は逆に庫内温度の上昇速度が遅
く冷えやすいので圧縮機の運転時間は短く、停止時間は
長くなる傾向にある。しかしながら、特に冷却の必要の
ない冬季においても夏季と同じ温度幅で冷却運転を行う
といかに運転率が低いとはいえ不要な運転を実行してい
る場合が多い。

そこで従来では例えば特開昭５６−１３０５７３号公報
に示される如く外気温を検出するセンサーを設けて、外
気温が低いときは温度幅を拡大して圧縮機の停止期間を
延長するようにしていた。

（ハ）発明が解決しようとする課題 このように外気温によって制御するものでは格別なセン
サーが必要になると共に、冬季に多大な熱負荷を庫内に
収納したような場合は冷却が必要であるにもかかわらず
、温度幅が大きく冷却運転に入るのが巡れる問題があっ
た。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明はかかる問題点を解決するために、被冷却空間の
温度を検出して所定の設定温度幅にて温度を調節する冷
却装置の制御装置において、圧縮機の運転期間と停止期
間の比率により運転率を算出し、低運転率の場合は前記
設定温度幅を拡大するようにしたものである。

（ホ）作用 本発明によれば、外気温センサーを用いずに設定温度幅
を変更できる。又、被冷却空間の負荷変動にも対応でき
る。

（へ）実施例 次に、本発明を冷蔵庫に適用した場合の実施例を、第１
図乃至第４図に基づき説明する。第１図において、１は
冷蔵庫、２及び３は冷蔵庫内に仕切壁４によって上下に
区画形成された冷凍室及び冷蔵室である。５は区画板７
によって冷凍室２背方に形成された冷却室８内に収設し
た冷却器である。冷却器５によって冷却された冷気は上
方の送風機６によって吸引され、冷凍室２へは区画板７
に形成した吐出孔から、又、冷蔵室３へは吐出孔１１か
ら供給され、各室は冷却される。吐出孔１１は図示しな
いダンパーによって開閉され、それによって冷蔵室３内
の温度は制御される。１２は圧縮機であり、冷却器５と
所定の冷媒回路を構成する。冷凍室２に吐出された冷気
は室内を循環した後仕切壁４に形成した吸込孔９Ａから
帰還通路９に流入して冷却室８に戻る。冷蔵室３に吐出
された冷気は室内を循環した後、仕切壁４前下面の吸込
孔１０Ａから帰還通路１０に流入して冷却室８に戻る。

次に、第２図は冷蔵庫１の制御回路を示す。１３はマイ
クロコンピュータ−であり、その人カポ−）ＰＩには比
較５１４の出力が接続され、出力ポートＰ２には抵抗１
５が接続される。比較器１４の十入力端子には直流電源
ＶＤＤを可変抵抗１６と抵抗１７で分圧した電圧が入力
され、比較器１４の十入力端子と出力間には正帰還抵抗
１８が接続され、更に十入力端子には抵抗１５が接続さ
れる。１９は冷凍室２内の温度を検出するセンサーで、
負特性サーミスターから成り、ＶＤＤを抵抗２０とで分
圧したセンサー１９の端子電圧が比較器１４の一入力端
子に入力される。マイクロコンピュータ−１３の出力ポ
ートＰ３にはリレー２１のコイルが接続され、リレー２
１の接点は送風機６及び圧縮機１２の並列回路と直列に
交流電源ＡＣに接続される。更にマイクロコンピュータ
−１３の出力端子Ｐ４にはリレー２２のコイルが接続さ
れ、リレー２２の接点は冷却器５の除霜用のヒーター２
３と直列に電源ＡＣに接続される。

次に、第３図及び第４図のマイクロコンピューター１３
のソフトウェアを示すフローチャートにより動作を説明
する。ステップ２５では圧縮機１２が現在運転中である
か判断する。ここで、現在圧縮機１２は停止した直後で
あるものとすると、ステップ２６に進みマイクロコンピ
ユー９−１３がその機能として有するカウンターＴにカ
ウントＡだけ加算する。尚、カウンターＴはこの時リセ
ットされていたものとする。次に、ステップ２７でカウ
ンターＴが、オーバーフローしているか判断し、否であ
るからステップ３０に進む。ステップ３０では現在、冷
却器５の除霜中であるか判断する。

ここで、マイクロコンピュータ−１３は圧縮機１２の運
転時間を積算しており、所定の積算時間にて出力ポート
Ｐ４をＶＤＤに等しい高電位（以下「Ｈ」と称す。）と
してリレー２２の接点を閉じてヒーター２３に通電し、
冷却器５の除霜を開始し図示しない所定のセンサーにて
冷却器５の除霜終了温度（例えば＋１０℃等）を感知し
て出力ポートＰ４を接地電位に等しい低電位（以下「Ｌ
」祢す。）とし、す□シー２２の接点を開いてピーク−
２３を非通電として除霜を終了する動作を実行し一〇い
る。

ステップ３０で冷却器５の除霜中でなければ、ステップ
３１に進んで比較１Ｂ１４の出力である入カポ−）ＰＩ
が「Ｈ」か判断し、「Ｈ」であればステップ３３遺んで
出力ポートＰ３をｒ）（Ｊとしてリレー２１の接点を閉
じて圧縮機１２と送風機６に通電して運転する。逆に入
カポ−）ＰＩが「Ｌ」のときはステップ３２に進み、出
力ポートＰ３を「Ｌ」としてリレー２１の接点を開き圧
縮機１２と送風機６を停止させる。

ここで、比較器１４はその出カポ−）Ｐ２が「Ｈ」か「
Ｌ」かでヒステリシスが変化し、出力が「Ｈ」の状態で
出カポ−）Ｐ２が「Ｈ」の時は冷凍室２の温度が例えば
−２４℃で出力を「Ｌ」に反転させ、出力ポートＰ２が
「Ｌ」の時は一２２℃で「Ｌ」に反転させる。即ち、比
較器１４は一２４℃か一２２℃の下限温度で出力をｒ）
（Ｊから「Ｌ」とし、ステップ３１から３２で圧縮機１
２を停止させる。

又、比較器１４はその出力が「Ｌ」の状態で出カポ−）
Ｐ２が「Ｈ」の時は冷凍室２の温度が例えば−１８℃で
出力をｒＨＪに反転させ、出力ポートＰ２が「Ｌ」の時
は一１６℃でｒｌ（Ｊに反転させる。即ち、比較器１４
は一１８℃か一１６℃の上限温度で出力を「Ｌ」から「
Ｈ」とし、ステップ３１から３３で圧縮機１２を運転す
る。

ステップ３１で入力ポートＰＩが「Ｌ」であればステッ
プ３２で圧縮器１２等を停止し続け、ステップ２４で圧
縮機１２が運転状態から停止状態に切り換わったかどう
か判断し、切り換わったのでなければステップ４１に進
み入カポ−）ＰＩがｒ）（Ｊか判断し、現在はｒ　ＨＪ
でないからステップ４３に進みＬＲフラグがセットされ
てるか判断し、現在はリセットされているものとすると
ステップ４７に進んで出カポ−）Ｐ２を「Ｈ」とし、前
述の如く冷凍室２の上限温度を一１８℃としてステップ
４８に進み、再び除霜中か判断し、除霜中でなければ元
のステップに戻る。

以上を繰り返し、圧縮機１２の停止中カウンターＴはカ
ウントＡを加算し続ける。

圧縮機１２の停止状態が続いて冷凍室２の温度が一１８
℃に上昇すると比較器１４の出力が「Ｈ」に反転するの
でステップ３３で圧縮機１２（送風機６も同様。）を運
転する。又、ステップ４１からは４２に進みＬＲフラグ
はリセットされているからステップ４６に進み出力ポー
トＰ２を「Ｌ」として下限温度を一２２℃とする。次に
、ステップ２５からは２９に進み今度はカウンターＴは
カウントＢを減算する。

以上を繰り返して圧縮機１２を運転し、カウンターＴは
カウントＢを加算し続は冷凍室２の温度が一２２℃まで
降下すると比較器１４の出力が「Ｌ」に反転する。これ
によってステップ３２で圧縮機１２を停止する。これに
よって冷凍室２内の温度は平均−２０℃に制御される。

次に、ステップ３４からはこの停止によりステップ３５
に進む。（ステップ３４から３５に進むのは圧縮機１２
が運転から停止に切り換わったときのみである。）ステ
ップ３５ではＯＦフラグは１セツトされているからステ
ップ３７に進みカウンターＴのカウントがＯより小か判
断する。

ここで、カウントＡを２、カウントＢを３とするとカウ
ンターＴのカウントが０になるのは、圧縮機１２の運転
率（運転期間／（運転期間十停止期間））がＡ／（Ａ＋
Ｐ１）即ち４０％のときである。従って、カウントがＯ
より小のときは運転率は４０％より大きく、０以上のと
きは４０％以下であることになる。

ステップ３７でカウンターＴのカウントが０以上のとき
、即ち運転率が４０％以下の低運転率のときはステップ
３９でＬＲフラグをセットし、カウントが０より小のと
き、即ち運転率が４０％より大の高運転率のときはステ
ップ３８でＬＲフラグをリセットする。次に、ステップ
４０でカウンターＴをリセットする。

ＬＲフラグがセットされるとステップ４２からはステッ
プ４４に進み出カポ−）Ｐ２を「Ｈ」として前述の如く
下限温度を一２４℃とする。又、ステップ４３からはス
テップ４５に進み出カポ−）Ｐ２を「Ｌ」として前述の
上限温度を一１６℃とする。平均目標温度はやはり一２
０℃である。

即ち、マイクロコンピュータ−１３は圧縮機１２が停止
する毎に、前回の停止から今回の停止までの１サイクル
の運転率をチエツクし、高運転率のときは上限温度を一
１８℃、下限温度を一２２℃とし、低運転率のときは上
限温度を一１６℃、下限温度を一２４℃として設定温度
幅を拡大する。

低運転率のときはさほど冷却を必要としていない状況で
あるから、設定温度幅を拡大して圧縮機１２の停止期間
を延長しても差し支えない。

以上の制御の途中で除霜が開始されると、ステップ３０
から３２に進んで圧縮機１２を停止し、ステップ３４か
ら３５に進んで前述の処理を行うが、ステップ４８から
はステップ５１に進み強制的にＬＲフラグをリセットし
て高運転率状態にする。従って除霜が終了して圧縮機１
２が運転されるときは高運転率の温度幅となっているの
で温度が上昇している除霜終了後の庫内を迅速に冷却で
きる。

又、圧縮機１２の停止期間が長く、カウンターＴのカウ
ントがオーバーフローした場合はステップ２７から２８
に進んでＯＦフラグをセットし、それによってステップ
３５からステップ３６に進んでＯＦフラグをリセットし
て、ステップ３９でＬＲフラグをセットするのでカウン
ターＴのカウントが異常な値となっても、確実に低運転
率状態にすることができる。

尚、実施例では冷蔵庫に本発明を適用したが、それに限
らず他の冷却装置に適用してもよい。又、実施例では運
転率の判断を４０％で行ったが、カラン）ＡとＢの値を
適当に設定して、他の運転率で判断してもよい。

（ト）発明の効果 本発明によれば圧縮機の低運転率状態で設定温度幅を拡
大して圧縮機の停止期間を延長し、節電を図れる。特に
外気温センサーを用いずに温度幅を変更できるので、部
品点数の削減と故障発生率の低減を図れると共に被冷却
空間の負荷の増大したときには、運転率が拡大するので
温度幅を迅速に復帰せしめることができ、冷却効果を損
なうこともない。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の実施例を示し、第１図は冷蔵庫の縦断面
図、第２図は冷蔵庫の制御回路図、第３図及び第４図は
マイクロコンピュータ−のソフトウェアを示すフローチ
ャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）被冷却空間の温度を検出して所定の設定温度幅にて
   前記温度を調節するものにおいて、圧縮機の運転期間と
   停止期間の比率により運転率を算出し、低運転率の場合
   は前記設定温度幅を拡大することを特徴とする冷却装置
   の制御装置。