JPH0266612A - 冷蔵庫の温度制御回路 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、冷蔵庫の温度制御回路に関する。

（従来の技術） 第４図は、従来の冷蔵庫の温度制御回路の構成を示すブ
ロック図である。

この温度制御回路は、庫内冷却用コンプレッサのモータ
を運転又は運転停止させる駆動手段３を備える。符号１
は、庫内温度に応じて出力電圧値Ｖが変化するセンサ手
段である。詳しくは、このセンサ手段は、直流電源が庫
内温度センサと抵抗器とを順次直列に介してアースに接
続された分圧回路であって、庫内温度センサは、例えば
抵抗値が負の温度特性を有するサーミスタからなる。

この分圧点からセンサ信号Ａの出力が得られる。

温度判定手段２は、センサ手段１の出力電圧値Ｖと設定
電圧値とを比較して庫内温度が設定温度以上であるとき
にかぎりコンプレッサモータを運転するように駆動手段
３を作動又は作動停止させる二値論理信号Ｂを出力する
。センサ異常判定手段４は、センサ手段ｌの出力電圧値
Ｖが、冷蔵庫の通常運転時の電圧範囲を含みこの範囲よ
り広く設定された設定電圧範囲外となったときに異常判
定信号Ｃを出力する。表示回路７は、この異常判定信号
Ｃを表示する。

以上に説明した従来の冷蔵庫の温度制御回路は、センサ
手段１、温度判定手段２及び駆動手段３によって、庫内
温度を設定温度近傍に保持する。

さて、センサ手段１の庫内温度センサに断線故障や導通
故障が発生することがある。

断線故障が発生すると、センサ信号Ａの電圧値Ｖが０に
なり、センサ異常判定手段４が異常判定信号Ｃを出力す
る。また、導通故障が発生すると、センサ信号Ａの電圧
値Ｖが直流電源と同じ高電圧となる。この電圧値もセン
サ異常判定手段４の設定電圧範囲外の値であって、異常
判定信号Ｃが出力される。したがって、庫内温度センサ
に断線故障や導通故障が発生した場合には、この故障が
表示手段７に表示される。

（発明が解決しようとする課題） 以上に説明した従来の冷蔵庫の温度制御回路では、断線
故障や導通故障の発生を検出した場合に、これを表示手
段７で表示して警報を発するだけであって、正常値でな
いセンサ信号Ａに基づいて駆動手段３の作動制御を継続
していたため、修理による異常回復までの時間が長い場
合には次のような問題が生じていた。

すなわち、断線故障の場合には、庫内温度が実際には設
定温度以上になっても駆動手段３が作動停止し続ける。

したがって、庫内が異常高温化して食品の腐敗を招く。

導通故障の場合には、庫内温度が実際には設定温度より
低くなっても駆動手段３が連続作動する。したがって、
庫内が過冷却状態になって食品を凍結させてしまう。

本発明は、以上の点に鑑み、センサ手段の出力電圧値異
常が発生した場合であっても異常回復までの間、冷蔵庫
の適正な食品貯蔵能力を維持することができる温度制御
回路を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係る冷蔵庫の温度制御回路は、前記の目的を達
成するために、第１図に示す構成としたものである。た
だし、センサ手段１、温度判定手段２、駆動手段３及び
センサ異常判定手段４の各構成は第４図において説明し
た従来のものと同様であるので、これらの説明は省略す
る。

計時手段５は、所定の時間だけ駆動手段３を作動させ又
は作動停止させる二値論理信号りを出力する。

温度判定手段２の出力Ｂは、駆動手段３に直接入力され
るのではなくて、制御モード切換手段６を介して駆動手
段３に入力される。この制御モード切換手段６は、異常
判定信号Ｃの入力を受けたときに、温度判定手段２から
出力される二値論理信号Ｂを計時手段５から出力される
二値論理信号りに切換えて駆動手段３に供給する。

なお、冷蔵庫の使用条件を考慮する場合には、以上に説
明した本発明に係る冷蔵庫の温度制御回路において、計
時手段５は、異常判定信号Ｃの入力前の温度判定手段２
の制御による駆動手段３の実作動時間とその実作動停止
時間とに基づいて、異常判定信号Ｃの人力後のこの駆動
手段３の作動時間とその作動停止時間とを決定すること
が好ましい。

（作　用） センサ手段１の出力電圧値に異常がない場合すなわちセ
ンサ信号Ａの電圧値Ｖがセンサ異常判定手段４の設定電
圧範囲内である場合には、異常判定信号Ｃが出力される
ことはない。したがって、制御モード切換手段６が温度
判定手段２側に切換えられており、この温度判定手段２
から出力される二値論理信号Ｂによって駆動手段３の作
動が制御される。したがって、コンプレッサモータの運
転が庫内温度に応じて制御される。

センサ手段１において例えば庫内温度センサに断線故障
又は導通故障が発生してセンサ信号Ａの電圧値Ｖがセン
サ異常判定手段４の設定電圧範囲外となると、この判定
手段から異常判定信号Ｃが出力される。制御モード切換
手段６がこの異常判定信号Ｃの入力を受けると、駆動手
段３に供給する信号を温度判定手段２の出力Ｂから計時
手段５の出力りに切換える。この際、駆動手段３の作動
時間と作動停止時間とがいずれも計時手段５の計時によ
って決定される。つまり、コンプレッサモータの運転が
、センサ手段ｌ及び温度判定手段２によって判定される
見掛けの庫内温度にかかわりなく時間制御される。

計時手段５が異常判定信号Ｃの入力前の温度判定手段２
の制御による駆動手段３の実作動時間とその実作動停止
時間とに基づいて異常判定信号Ｃの入力後の駆動手段３
の作動時間とその作動停止時間とを決定する場合には、
駆動手段の作動時間と作動停止時間とが可変であり、庫
外温度や庫内負荷等の使用条件に適合してコンプレッサ
モータの運転又は運転停止が行われる。

（実施例） 第２図は、本発明の実施例に係る冷蔵庫の温度制御回路
の回路図である。

１０はセンサ回路であって、庫内温度センサ１１の一端
と抵抗器１２の一端とが接続点１３において接続されて
いる。庫内温度センサ１１は、例えば抵抗値が負の温度
特性を有するサーミスタからなる。

庫内温度センサ１１の他端は直流電源Ｖｃｃに接続され
、抵抗器１２の他端はアースに接続されて、分圧回路が
構成されている。接続点１３の電圧はセンサ信号ＳＳと
して出力される。このセンサ回路１ｏは、前記センサ手
段１に対応する。

符号２０は温度判定回路であって、センサ信号ＳＳがコ
ンパレータ２１の反転入力端子に入力される。コンパレ
ータ２１の非反転入力端子は、抵抗器２２．２３．２４
を介して直流電源Ｖ　ＣＣ，アース及び自身の出力端子
にそれぞれ接続される。コンパレータ２１の二値論理信
号出力は、温度判定回路２０の出力すなわち温度判定信
号ＳＦとしてマイクロコンピュータ４０に入力される。

この温度判定回路２０は、前記温度判定手段２に対応す
る。

符号３０はセンサ異常判定回路であって、２つのコンパ
レータ　３１，３Ｂを有する。センサ信号ＳＳはコンパ
レータ３１の反転入力端子に入力される。

コンパレータ３１の非反転入力端子は、抵抗器３２゜３
３を介して直流電源Ｖｃｃ及びアースにそれぞれ接続さ
れる。コンパレータ３１の二値論理信号出力は短絡異常
判定信号ＳＵとしてマイクロコンピュータ４０に入力さ
れる。また、センサ信号ＳＳはコンパレータ３Ｂの非反
転入力端子に入力される。コンパレータ３６の反転入力
端子は、抵抗器３７．Ｈを介して直流電源Ｖｃｃ及びア
ースにそれぞれ接続される。コンパレータ３６の二値論
理信号出力は開放異常判定信号ＳＬとしてマイクロコン
ピュータ４ｏに入力される。２つのコンパレータ　３１
．３６からなるいわゆるウィンドウコンパレータを有す
るセンサ異常判定回路３０は、前記センサ異常判定手段
４に対応する。すなわち、コンパレータ３１がセンサ信
号ＳＳの電圧値Ｖの上限判定を行い、コンパレータ３６
がこの電圧値Ｖの下限判定を行う。上下限設定電圧は、
冷蔵庫の通常運転時の電圧範囲を含むように、これより
広く設定される。

マイクロコンピュータ４０は、内部にタイマ４１及び入
出力ボートを有する。ただし、タイマ４１はソフトウェ
アタイマで構成することができる。このマイクロコンピ
ュータ４０は、後述するように前記計時手段５及び制御
モード切換手段６に対応する。

マイクロコンピュータ４ｏから出力される二値論理信号
であるコンプレッサ制御信号ｓｃは、コンプレッサ制御
回路５０において抵抗器５１を介してＮＰＮ　）ランジ
スタ５２のベースに入力される。このトランジスタのエ
ミッタはアースされ、コレクタはリレーのコイル５３を
介して直流電源Ｖｃｃに接続される。このコイルの両端
には、ダイオード５４がカソードを直流電源Ｖｃｃ側に
向けて接続される。

コイル５３を有するリレーのａ接点５５は、コンプレッ
サモータ５Ｇと直列に交流電源５７に接続される。

このコンプレッサ制御回路５０は、前記駆動手段３に対
応する。

また、庫内温度センサ１１の異常を表示するためにマイ
クロコンピュータ４０から出力される表示信号ＳＤは、
表示回路６０において発光ダイオード６１のカソードに
接続される。この発光ダイオード６１のアノードは、抵
抗器６２を介して直流型［Ｖｃｃに接続される。

メモリ７０は、庫内温度センサ１１の異常発生時に使用
するコンプレッサ制御回路５０の作動時間ＴＯＮとその
作動停止時間ＴＯＦＦとを記憶している。これらの時間
ＴＯＮ、ＴＯＦＦは、予め実験等によって決定されたも
のであって、時間信号ＳＴとしてメモリ７０から読み出
されてマイクロコンピュータ４０内のタイマ４１に順次
セットされる。

第３図は、マイクロコンピュータ４０の動作を示すフロ
ーチャートである。以下、第２図及びこのフローチャー
トに基づいて、本発明の実施例に係る冷蔵庫の温度制御
回路の動作を説明する。

ステップ１では、Ｈレベルの表示信号ＳＤを出力して表
示回路６０の発光ダイオード６１を消灯しておく。

この初期化の後、ステップ２及びステップ３において、
短絡異常判定信号ＳＵ及び開放異常判定信号ＳＬの論理
値を調べる。

センサ異常判定回路３０の上下限設定電圧は、冷蔵庫の
通常運転時の電圧範囲を含むようにこれより広く設定さ
れるから、庫内温度センサ１１の導通故障が発生してセ
ンサ信号ＳＳの電圧値Ｖが直流電源Ｖｃｃと同じ高電圧
になると、この電圧値Ｖがコンパレータ３１の上限設定
値を上回る。したがって、マイクロコンピュータ４０に
Ｌレベルの短絡異常判定信号ＳＵが入力される。庫内温
度センサ１１の断線故障が発生してセンサ信号ＳＳの電
圧値Ｖが０になると、この電圧値Ｖがコンパレータ３６
の下限設定値を下回る。したがって、マイクロコンピュ
ータ４０にＬレベルの開放異常判定信号ＳＬが入力され
る。庫内温度センサ１１に導通故障も断線故障も生じて
いない正常状態では、短絡異常判定信号ＳＵと開放異常
判定信号ＳＬとのいずれもがＨレベルである。

短絡異常判定信号ＳＵと開放異常判定信号ＳＬとのいず
れもがＨレベルである場合にはステップ４に進むが、い
ずれかがＬレベルである場合にはステップ７にジャンプ
する。

ステップ４では温度判定信号ＳＦの論理値を調べる。

温度判定回路２０から出力される温度判定信号ＳＦは、
通常は庫内温度が設定温度以上であるときにＬレベルと
なり、設定温度より低いときにＨレベルとなる。庫内温
度センサ１１の抵抗値が負の温度特性を有するから、セ
ンサ信号ＳＳの電圧値Ｖは温度が高くなるほど高くなる
。つまり、庫内温度が上昇して設定温度以上になると、
コンパレータ２１の出力すなわち温度判定信号ＳＦがＬ
レベルになる。逆に、庫内温度が低下して設定温度より
低くなると温度判定信号ＳＦがＨレベルになる。

ただし、コンパレータ２１の設定電圧には、抵抗器２４
による正帰還によってヒステリシスが与えられている。

マイクロコンピュータ４０がＬレベルの温度判定信号Ｓ
Ｆの入力を受けると、ステップ５においてＨレベルのコ
ンプレッサ制御信号ＳＣを出力する。このとき、コンプ
レッサ制御回路５０において、トランジスタ５２がオン
してコイル５３が通電され、ａ接点５５がオンする。し
たがって、交流＠［５７によりコンプレッサモータ５６
が駆動され、庫内が冷却される。

一方、マイクロコンピュータ４０がＨレベルの温度判定
信号ＳＦの入力を受けたときには、ステップ６において
Ｌレベルのコンプレッサ制御信号ＳＣが出力される。こ
のとき、コンプレッサ制御回路５０においてトランジス
タ５２がオフし、ａ接点５５がオフする。したがって、
コンプレッサモータ５６の駆動が停止され、庫内の冷却
が停止される。

以上のように庫内温度センサ１１に異常がなく、センサ
信号ＳＳに電圧値異常がない場合には、センサ信号ＳＳ
の電圧値Ｖが常に庫内温度に対応するから、マイクロコ
ンピュータ４０がステップ２゜３．４及び５のループ又
はステップ２，３．４及び６のループを実行し、庫内温
度に応じてコンプレッサモータ５６が運転又は運転停止
される。

ところが、庫内温度センサｌｌに導通故障又は断線故障
が発生した場合には、ステップ２又はステップ３から前
記のようにステップ７にジャンプする。

まず、ステップ７ではＬレベルの表示信号ＳＤを出力し
て表示回路６０の発光ダイオード６１を点灯させる。こ
れにより庫内温度センサ１１の異常発生が警報として表
示される。

ステップ８では、コンプレッサモータ５６を運転すべき
時間すなわちコンプレッサ制御回路５０の作動時間ＴＯ
Ｎをメモリ７０から読み出し、これをタイマ４１にセッ
トして計時を開始する。ステップ９では、タイマ４１が
作動時間ＴＯＮの計時を完了したか否かを判定し、これ
が完了していない場合にはステップ１０でＨレベルのコ
ンプレッサ制御信号ＳＣを出力しながら計時の完了を待
つ。したがって、ステップ５の場合と同様にコンプレッ
サモータ５６が駆動されて庫内が冷却される。

タイマ４１が作動時間ＴＯＮの計時を完了すると、ステ
ップ９からステップ１１にジャンプする。

ステップ１１では、作動停止時間ＴＯＦＦをメモリ７０
から読み出し、これをタイマ４１にセットして計時を開
始する。ステップ１２では、タイマ４１がこの作動停止
時間ＴＯＦＦの計時を完了したか否かを判定し、これが
完了していない場合にはステップ１３でＬレベルのコン
プレッサ制御信号ＳＣを出力しながら計時の完了を待つ
。したがって、ステップ６の場合と同様にコンプレッサ
モータ５６の駆動が停止して庫内冷却が停止する。

タイマ４１が作動停止時間ＴＯＦＦの計時を完了すると
、ステップ１２からステップ８に戻る。

以下、ステップ８〜１０における庫内冷却の実行とステ
ップ１１〜１３における庫内冷却の停止とが順次繰返さ
れる。つまり、コンプレッサモータ５６が時間によって
オン・オフ制御され、庫内が適正な温度範囲に保持され
る。この時間制御のモードは、庫内温度センサ１１の故
障が一時的に回復しても継続される。つまり、冷蔵庫の
電源をオフさせて、故障した庫内温度センサ１１を健全
なものと交換したのち、再び電源を投入した場合にはじ
めてステップ８〜１３の時間制御モードが解除され、ス
テップ１〜６の正常動作モードに復帰する。

なお、メモリ７０に記憶しておく作動時間Ｔ。

Ｎ及び作動停止時間ＴＯＦＦは、マイクロコンピュータ
４０自身が次のようにして決定しても良い。

すなわち、まずステップ２，３．４及び５のループを実
行してＨレベルのコンプレッサ制御信号ＳＣを出力して
いる間、タイマ４１で計時する。この計時は、温度判定
信号ＳＦの立上がり時にマイクロコンピュータ４０の実
行制御がステップ２，３゜４及び６のループに移行する
まで継続し、この移行の際にタイマ４１の計時結果を作
動時間ＴＯＮとしてメモリ７０に格納する。このＴＯＮ
のデータ格納と同時にタイマ４１による計時を開始する
。このとき、タイマ４１はＬレベルのコンプレッサ制御
信号ＳＣの出力時間を計時し、この計時は、温度判定信
号ＳＦがＨレベルからＬレベルに遷移してマイクロコン
ピュータ４０の実行制御がステップ２゜３．４及び５の
ループに戻るまで継続する。この移行の際に、タイマ４
１の計時結果を作動停止時間ＴＯＦＦとしてメモリ７０
に格納する。以下、タイマ４１による計時と、作動時間
ＴＯＮ及び作動停止時間ＴＯＦＦの更新とを繰返す。こ
の場合には、ステップ８及びステップ１１で使用される
時間ＴＯＮ及びＴＯＦＦの値は、庫内温度センサ１１の
故障発生直前の実際値に等しくなる。なお、タイマ４１
の複数回の計時結果の平均値を作動時間ＴＯＮとしてメ
モリ７０に格納しても良い。作動停止時間ＴＯＦＦにつ
いても同様である。

また、以上に説明した実施例では温度判定回路２０及び
センサ異常判定回路３０にコンパレータを使用していた
が、センサ信号ＳＳをＡ／Ｄ変換器によって複数ビット
のデジタル値に変換し、このデジタル値をマイクロコン
ピュータ４ｏに入力し、このマイクロコンピュータ４０
によって前記の温度判定とセンサ異常判定とを行っても
良い。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明に係る冷蔵庫の温度制御
回路は、センサ手段の出力電圧値に異常がない場合には
このセンサ手段によって得られる庫内温度に応じて駆動
手段の制御を行う一方、センサ手段に異常が発生した場
合にはこの異常をセンサ異常判定手段で検知し、計時手
段による駆動手段の時間制御を行うように制御モードを
切換えるから、異常発生の場合であってもこの異常が回
復するまでの間、冷蔵庫の適正な食品貯蔵能力を維持す
ることができる。したがって、センサ手段の修理に時間
的余裕ができる効果がある。

計時手段が異常判定信号の入力前の温度判定手段の制御
による駆動手段の実作動時間とその実作動停止時間とに
基づいて異常判定信号の入力後の駆動手段の作動時間と
その作動停止時間とを決定する場合には、庫外温度や庫
内負荷等の使用条件に適合したコンプレッサモータの運
転制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の冷蔵庫の温度制御回路の構成を示す
ブロック図、 第２図は、本発明の実施例に係る冷蔵庫の温度制御回路
の回路図、 第３図は、前回のマイクロコンピュータの動作を示すフ
ローチャート、 第４図は、従来の冷蔵庫の温度制御回路の構成を示すブ
ロック図である。 符号の説明 ■・・・センサ手段、２・・・温度判定手段、３・・・
駆動手段、４・・・センサ異常判定手段、５・・・計時
手段、６・・・制御モード切換手段、７・・・表示手段
、１０・・・センサ回路、１１・・・庫内温度センサ、
２０・・・温度判定回路、３０・・・センサ異常判定回
路、４ｏ・・・マイクロコンピュータ、４１・・・タイ
マ、５０・・・コンプレッサ制御回路、５６・・・コン
プレッサモータ、６ｏ・・・表示回路、７０・・・メモ
リ、ＳＣ・・・コンプレッサ制御信号、ＳＤ・・・表示
信号、ＳＦ・・・温度判定信号、ＳＬ・・・開放異常判
定信号、ＳＳ・・・センサ信号、ＳＴ・・・時間信号、
ＳＵ・・・短絡異常判定信号、ＴＯＦＦ・・・作動時間
、ＴＯＮ・・・作動停止時間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、庫内冷却用コンプレッサのモータを運転又は運転停
   止させる駆動手段を備え、庫内温度に応じて出力電圧値
   が変化するセンサ手段と、このセンサ手段の出力電圧値
   と設定電圧値とを比較して庫内温度が設定温度以上であ
   るときにかぎり前記コンプレッサモータを運転するよう
   に前記駆動手段を作動又は作動停止させる二値論理信号
   を出力する温度判定手段と、前記センサ手段の出力電圧
   値が冷蔵庫の通常運転時の電圧範囲を含みこの範囲より
   広く設定された設定電圧範囲外となったときに異常判定
   信号を出力するセンサ異常判定手段とを有する冷蔵庫の
   温度制御回路において、所定の時間だけ前記駆動手段を
   作動させ又は作動停止させる二値論理信号を出力する計
   時手段と、前記異常判定信号の入力を受けたときに、前
   記温度判定手段から出力される二値論理信号を前記計時
   手段から出力される二値論理信号に切換えて前記駆動手
   段に供給する制御モード切換手段とを有することを特徴
   とする冷蔵庫の温度制御回路。 ２、計時手段は、異常判定信号入力前の温度判定手段の
   制御による駆動手段の実作動時間とその実作動停止時間
   とに基づいて、異常判定信号入力後のこの駆動手段の作
   動時間とその作動停止時間とを決定することを特徴とす
   る請求項１記載の冷蔵庫の温度制御回路。