JPH08261624A - 冷凍冷蔵庫の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 食品を冷凍／冷蔵し貯蔵することができる冷
凍冷蔵庫において、キメ細かな温調を行なうことを目的
とする。 【構成】 冷凍室、冷蔵室それぞれ温度上昇度の演算手
段３２、５２と、外気温度検出手段３３を設け、ファジ
ィ推論プロセッサ３５、５４は、温度上昇度、外気温
度、メモリ３４、５４ら取り出した制御ルールに基づい
てファジィ論理演算を行ない、設定温度の下げ幅を求
め、これを基に設定温度演算手段３６、５５設定温度を
調整し、その結果に従い電動ダンパの開閉、コンプレッ
サのｏｎ／ｏｆｆ、設定温度の下げ幅から、コンプレッ
サの回転数、ファンの回転数を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍冷蔵庫における冷
凍食品、冷蔵食品を鮮度よく長期間貯蔵するために、経
験則を基にした制御ルールと、それを構成するファジィ
変数のメンバシップ関数とによって最適なコンプレッサ
及びファンの回転数を推論して、その結果に従って、コ
ンプレッサの回転数、ファンの回転数、電動ダンパの開
閉を制御するようにした冷凍冷蔵庫の制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍冷蔵庫の制御装置は、冷凍冷蔵庫
（以下冷蔵庫と省略する）の冷凍室、冷蔵室、野菜室の
各室を設定された温度で温調するように、ダンパ、ファ
ン、コンプレッサを制御するものである（例えば、実開
平２−４７４２４号公報）。

【０００３】以下、従来の冷凍冷蔵庫の制御装置につい
て図面を参照しながら、温調制御について説明する。

【０００４】図１２は、従来の冷凍冷蔵庫の制御装置の
ブロック図を示すものである。図１３において、１は冷
蔵庫本体で、外箱２と内箱３と両者の空隙に形成された
ウレタン発泡断熱材４により構成され、前面開口部に３
つのドア５、６、７が配設されている。ドア５、６、７
はそれぞれ冷蔵庫本体１の冷凍室８、冷蔵室９、野菜室
１０の開口部に対応して配設されている。

【０００５】冷凍室８の底板１１と冷蔵室９の天板１２
に囲まれた区画壁内には蒸発器１３とその背後にファン
１４を有している。また、冷凍室８、冷蔵室９の背部に
は、蒸発器１３からの冷却空気を各室に導入するための
通風路１５、１６が形成されている。１７はコンプレッ
サであり、１９は電動ダンパである。

【０００６】また、２０は冷凍室温度センサである。２
１は冷凍室温度センサ２０により冷凍室内の温度を検出
する冷凍室庫内温度検出手段である。２２は冷凍室温度
検出手段２１により検出された冷凍室の温度が、冷凍室
の設定温度の範囲内であるかを判断する冷凍室温度判定
手段である。２３はコンプレッサ１７のＯＮ／ＯＦＦを
制御するコンプレッサ制御手段であり、２４はファン１
４のＯＮ／ＯＦＦを制御するファン制御手段である。

【０００７】また、２５は冷蔵室温度センサである。２
６は冷蔵室温度センサ２５により冷蔵室内の温度を検出
する冷蔵室温度検出手段である。２７は冷蔵室温度検出
手段２６により検出された冷蔵室の温度が、冷蔵室の設
定温度の範囲内であるかを判断する冷蔵室温度判定手段
である。２８は電動ダンパ１９の開閉を制御する電動ダ
ンパ制御手段である。

【０００８】以上のように構成された冷凍冷蔵庫の制御
装置について、以下図１２、図１３を用いてその動作を
説明する。

【０００９】図１３（ａ）は、従来の冷凍冷蔵庫の冷凍
室８の温調制御を説明するためのフローチャートであ
る。まず、冷凍室温度検出手段２１は冷凍室温度センサ
１８により冷凍室内の庫内温度Ｔfcを検出する（ステッ
プ１０１）。すると冷凍室温度判定手段２２は、庫内温
度Ｔfcが冷凍室の設定温度（Ｔfcon：コンプレッサ１
７、ファン１４のON温度、Ｔfcoff：コンプレッサ１
７、ファン１４のOFF温度）の範囲内であるかを判断し
（ステップ１０２）、この判断を基に、コンプレッサ制
御手段２３はコンプレッサ１７のＯＮ／ＯＦＦを制御
し、ファン制御手段２４はファン１４のＯＮ／ＯＦＦを
制御する。（ステップ１０３）。以上より、冷凍室８に
適温の冷風を送り込み、冷凍室８の温調を行なう。

【００１０】図１３（ｂ）は、従来の冷凍冷蔵庫の冷蔵
室９の温調制御を説明するためのフローチャートであ
る。まず、冷蔵室温度検出手段２６は冷蔵室温度センサ
２５により冷蔵室内の庫内温度Ｔpcを検出する（ステッ
プ２０１）。すると冷蔵室温度判定手段２７は、庫内温
度Ｔpcが冷蔵室の設定温度（Ｔpcon：電動ダンパの開温
度、Ｔpcoff：電動ダンパの閉温度）の範囲内であるか
を判断し（ステップ２０２）、この判断を基に、電動ダ
ンパ制御手段２８は電動ダンパ１９の開閉を制御する。
（ステップ２０３）。以上より、冷蔵室９に適温の冷風
を送り込み、冷蔵室９の温調を行なう。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、冷凍室においては、コンプレッサ及びフ
ァンを制御する基になる冷凍室の設定温度（Ｔfcon、Ｔ
fcoff）が、冷凍室の負荷によらず一定であり、また、
冷蔵室においては、電動ダンパを制御する基になる設定
温度（Ｔpcon、Ｔpcoff）が、冷蔵室の負荷によらず一
定であったため、キメ細かな温調を行なうことができ
ず、例えば 庫内に食品が少ないときに食品が投入され
ても冷凍室及び冷蔵室温度センサは速く冷却され投入さ
れた食品が十分冷却されず、食品の冷却される時間が長
くなり、夏場など、急な来客などで早く冷やしたいとき
に、冷凍室、冷蔵室とも、最適な温調を行なうことがで
きないという問題点を有していた。

【００１２】本発明は上記の問題点を解決するもので、
冷凍室、冷蔵室それぞれの庫内温度の温度上昇度と外気
温度に応じて、設定温度を調整する。そしてコンプレッ
サ、ファンそれぞれの回転数を設定温度に応じて決定
し、ファン、コンプレッサ、電動ダンパの開閉を制御す
ることにより、最適な温調を行なうことができる冷凍冷
蔵庫の制御装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の冷凍冷蔵庫の制御装置は、冷凍室において
は、冷凍室温度センサと、冷凍室温度検出手段と、冷凍
室温度が冷凍室の設定温度を越えたかどうかを判定する
冷凍室温度判定手段と、外気温度センサと、外気温度検
出手段と、冷凍室の温度上昇度を演算する冷凍室温度上
昇度演算手段と、冷凍室の設定温度の下げ幅を求めるた
めの経験則に基づく制御ルールを記憶する第１のメモリ
と、冷凍室の温度上昇度と、外気温度と、第１のメモリ
から取り出された制御ルールに基づいて、ファジィ論理
演算を行ない冷凍室の設定温度の下げ幅を演算する第１
のファジィ推論プロセッサと、第１のファジィ推論プロ
セッサにより演算された設定温度の下げ幅から冷凍室の
設定温度を演算する冷凍室設定温度演算手段と、冷凍室
設定温度演算手段により演算された設定温度から、コン
プレッサを制御するコンプレッサ制御手段と、第１のフ
ァジィ推論プロセッサにより演算された設定温度の下げ
幅からファンの回転数を決定する第１のファン回転数決
定手段と、第１のファン回転数決定手段により決定した
回転数にファンを制御するファン回転数制御手段とを備
える。

【００１４】また、冷凍室温度センサと、冷凍室温度検
出手段と、冷凍室温度が冷凍室の設定温度を越えたかど
うかを判定する冷凍室温度判定手段と、外気温度センサ
と、外気温度検出手段と、冷凍室の温度上昇度を演算す
る冷凍室温度上昇度演算手段と、冷凍室の設定温度の下
げ幅を求めるための経験則に基づく制御ルールを記憶す
る第１のメモリと、冷凍室の温度上昇度と、外気温度
と、第１のメモリから取り出された制御ルールに基づい
て、ファジィ論理演算を行ない冷凍室の設定温度の下げ
幅を演算する第１のファジィ推論プロセッサと、第１の
ファジィ推論プロセッサにより演算された設定温度の下
げ幅から冷凍室の設定温度を演算する冷凍室設定温度演
算手段と、第１のファジィ推論プロセッサにより演算さ
れた設定温度の下げ幅から、冷凍室設定温度演算手段に
より演算された設定温度からコンプレッサの回転数を決
定する第１のコンプレッサン回転数決定手段と、コンプ
レッサ回転数決定手段により決定した回転数にンプレッ
サを制御するコンプレッサ回転数制御手段と、冷凍室設
定温度演算手段により演算された設定温度とからファン
の回転数を決定する第１のファン回転数決定手段と、第
１のファン回転数決定手段により決定した回転数にファ
ンを制御するファン回転数制御手段とを備える。

【００１５】また、冷蔵室においては、冷蔵室温度セン
サと、冷蔵室温度検出手段と、冷蔵室温度が冷蔵室の設
定温度を越えたかどうかを判定する冷蔵室温度判定手段
と、外気温度センサと、外気温度検出手段と、冷蔵室の
温度上昇度を演算する冷蔵室温度上昇度演算手段と、冷
蔵室の設定温度の下げ幅を求めるための経験則に基づく
制御ルールを記憶する第２のメモリと、冷蔵室の温度上
昇度と、外気温度と、第２のメモリから取り出された制
御ルールに基づいて、ファジィ論理演算を行ない冷蔵室
の設定温度の下げ幅を演算する第２のファジィ推論プロ
セッサと、第２のファジィ推論プロセッサにより演算さ
れた設定温度の下げ幅から冷蔵室の設定温度を演算する
冷蔵室設定温度演算手段と、冷蔵室設定温度演算手段に
より演算された設定温度から、電動ダンパを制御する電
動ダンパ制御手段と、第２のファジィ推論プロセッサに
より演算された設定温度の下げ幅からファンの回転数を
決定する第２のファン回転数決定手段と、第２のファン
回転数決定手段により決定した回転数にファンを制御す
るファン回転数制御手段とを備える。

【００１６】また、第１のファン回転数決定手段により
決定したファン回転数と、第２のファン回転数決定手段
により決定したファン回転数のうち、回転数の高い方を
ファンの回転数と決定する第３のファン回転数決定手段
と、第３のファン回転数決定手段により決定した回転数
にファンを制御するファン回転数制御手段とを備えた構
成である。

【００１７】

【作用】本発明は上記構成により、冷凍室の温度上昇度
演算手段により演算された温度上昇度により投入された
食品の熱負荷量を検出し、外気温度検出手段により検出
された外気温度を検出し、第１のメモリから取り出され
た制御ルールに基づいて、第１のファジィ推論プロセッ
サによってファジィ論理演算を行ない、冷凍室の設定温
度の下げ幅を求め、設定温度を投入された食品の熱負荷
量が多く、外気温が高いときには設定温度の下げ幅を大
きく、食品の熱負荷量が少なく、外気温が低いときには
設定温度の下げ幅を小さくなるように調整し、設定温度
の下げ幅が大きい時には、ファンの回転数を高くし、設
定温度の下げ幅が小さい時には、回転数を低くし、冷凍
能力を落とすようファンを制御するため、冷凍室に食品
が投入されたときに、周囲の食品への温度影響を抑制
し、投入食品を急速に冷却できる。

【００１８】また、冷凍室の温度上昇度演算手段により
演算された温度上昇度により投入された食品の熱負荷量
を検出し、外気温度検出手段により検出された外気温度
を検出し、第１のメモリから取り出された制御ルールに
基づいて、第１のファジィ推論プロセッサによってファ
ジィ論理演算を行ない、冷凍室の設定温度の下げ幅を求
め、設定温度を投入された食品の熱負荷量が多く、外気
温が高いときには設定温度の下げ幅を大きく、食品の熱
負荷量が少なく、外気温が低いときには設定温度の下げ
幅を小さくなるように調整し、設定温度の下げ幅が大き
い時には、コンプレッサ、ファンの回転数を高くし、設
定温度の下げ幅が小さい時には、コンプレッサ、ファン
の回転数を低くし、冷凍能力を落とすようファンを制御
するため、冷凍室に食品が投入されたときに、周囲の食
品への温度影響を抑制し、コンプレッサの回転数とファ
ンの回転数を上げることにより冷凍能力を上昇させ、投
入食品を急速に冷却し、庫内温度が安定しているときに
はコンプレッサの回転数とファンの回転数を下げること
により冷凍能力を低下させ省エネを図ることが可能であ
る。

【００１９】また、冷蔵室の温度上昇度演算手段により
演算された温度上昇度により投入された食品の熱負荷量
を検出し、外気温度検出手段により検出された外気温度
を検出し、第２のメモリから取り出された制御ルールに
基づいて、第２のファジィ推論プロセッサによってファ
ジィ論理演算を行ない、冷蔵室の設定温度の下げ幅を求
め、設定温度を投入された食品の熱負荷量が多く、外気
温が高いときには設定温度の下げ幅を大きく、食品の熱
負荷量が少なく、外気温が低いときには設定温度の下げ
幅を小さくなるように調整し、設定温度の下げ幅が大き
い時には、急速に冷却する必要があるためファンの回転
数を高くし、設定温度の下げ幅が小さい時には、ファン
の回転数を低くし、冷却能力を落とすようファンを制御
するため、冷蔵室に食品が投入されたときに、周囲の食
品への温度影響を抑制し、投入食品を急速に冷却し、食
品の凍結も防ぐことができる。

【００２０】また、冷凍室、冷蔵室それぞれの温度上昇
度演算手段により演算された温度上昇度により投入され
た食品の熱負荷量を検出し、外気温度検出手段により検
出された外気温度を検出し、それぞれのメモリから取り
出された制御ルールに基づいて、それぞれのファジィ推
論プロセッサによってファジィ論理演算を行ない、冷凍
室、冷蔵室それぞれの設定温度の下げ幅を求め、それぞ
れの設定温度の下げ幅に従って、それぞれファンの回転
数を決定し、回転数の高い方をファンの回転数と決定し
ているため、冷凍室に食品が投入されても、冷蔵室に食
品が投入されても、投入された食品の熱負荷量と、外気
温度に応じ、ファンを制御することができるため、速く
冷やす必要がある時にはファンを高速で制御し、急速に
冷却を行い、周囲の食品への温度影響を抑制し、投入食
品を急速に冷却することが可能である。また、冷蔵室側
においては、冷えすぎによる冷蔵食品の凍結を図ること
ができる。

【００２１】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。また、図において、従来例と共通の
ものは同一の番号を付し、その説明を省略する。

【００２２】図１は本発明の第１の実施例における冷凍
冷蔵庫の冷凍室の制御装置の構成を示すブロック図、図
２（ａ）は本発明の第１の実施例における冷凍室の庫内
の温度上昇度に対するファジィ変数のメンバシップ関数
を示すグラフ、図２（ｂ）本発明の第１の実施例におけ
る外気温度に対するファジィ変数のメンバシップ関数を
示すグラフ、図３は本発明の第１の実施例における動作
を説明するためのフローチャート、図４は本発明の第１
の実施例におけるファジィ推論の手順を説明するための
フローチャートである。

【００２３】図１において、３０は冷凍室の制御装置で
あり、冷凍室温度検出手段２１、冷凍室温度判定手段３
１、冷凍室温度上昇度演算手段３２、外気温度検出手段
３３、第１のメモリ３４、第１のファジィ推論プロセッ
サ３５、冷凍室設定温度演算手段３６、コンプレッサ制
御手段２３、第１のファン回転数決定手段３７、ファン
回転数制御手段３８よりなる。

【００２４】２０は冷凍室内の温度を検出する冷凍室温
度センサであり、その出力を冷凍室温度検出手段２１に
入力する。冷凍室温度判定手段３１は検出された冷凍室
温度センサ２０の温度がコンプレッサ１７が運転する温
度（Ｔfcon）になっているかの判断を行い、コンプレッ
サ制御手段２３、第１のファン回転数決定手段３８に出
力してコンプレッサ１７、ファン１４を起動する。

【００２５】外気温度検出手段３３は、外気温度センサ
３９により冷蔵庫外の外気温度を検出する。冷凍室温度
上昇度演算手段３２は、冷凍室温度検出手段２１の出力
が冷凍室温度判定手段３１が記憶している設定温度から
の庫内の温度上昇度Ｔfcupを演算する。

【００２６】第１のメモリ３４は、冷凍室の設定温度の
下げ幅を求めるための経験則に基づく制御ルールを記憶
する。第１のファジィ推論プロセッサ３５は、冷凍室温
度上昇度演算手段３２により演算された温度上昇度Ｔfc
upと、外気温度検出手段３３により検出された外気温
と、冷凍室メモリ３４から取り出された制御ルールに基
づいてファジィ論理演算を行ない、冷凍室の設定温度の
下げ幅を演算する。

【００２７】また、冷凍室設定温度演算手段３６は、第
１のファジィ推論プロセッサ３５により演算された設定
温度の下げ幅から、冷凍室の設定温度（Ｔfcoff）を演
算する。そして、演算された設定温度（Ｔfcoff）を冷
凍室温度判定手段３１に入力し、冷凍室温度判定手段３
１は設定温度（Ｔfcoff）を記憶し、冷凍室温度センサ
２０の温度が設定温度（Ｔfcoff）をになるまで運転信
号を送出する。

【００２８】コンプレッサ制御手段２３は、冷凍室温度
判定手段３１の運転信号がある間コンプレッサ１７を運
転する。

【００２９】第１のファン回転数決定手段３７は、冷凍
室温度判定手段３１からの運転信号があれば、第１のフ
ァジィ推論プロセッサ３５の推論結果より、設定温度の
下げ幅が大きいときは、ファン１４の回転数を高くし、
設定温度の下げ幅が小さいときは、ファン１４の回転数
を低くするようにファン１４の回転数を決定する。ま
た、冷凍室温度判定手段３１からの運転信号がなければ
ファン１４を停止するよう決定する。

【００３０】そして、ファン回転数制御手段３８は、第
１のファン回転数決定手段３７により決定した回転数
で、ファン１４を制御する。

【００３１】以上のように構成された冷凍冷蔵庫の冷凍
室の制御装置について、以下図１から図４を用いてその
動作を説明する。

【００３２】まず、冷凍室温度検出手段２１は冷凍室温
度センサ２０により冷凍室内の庫内温度Ｔfcを検出する
（Ｓｔｅｐ１）。そして、冷凍室温度判定手段３１は、
庫内温度Ｔfcと設定温度Ｔfconを比較し（Ｓｔｅｐ
２）、庫内温度Ｔfcが定温度Ｔfcon以上になったかを判
断（Ｓｔｅｐ３）する。

【００３３】設定温度Ｔfconより低い場合は冷凍室温度
判定手段３１は運転信号を停止する。そして、第１のフ
ァン回転数決定手段３７はファン１４を停止するよう決
定し、ファン回転数制御手段３８は、ファン１４をＯＦ
Ｆする（Ｓｔｅｐ４）。そして、Ｓｔｅｐ５でコンプレ
ッサ制御手段２３は、コンプレッサ１７１４をＯＦＦ
し、Ｓｔｅｐ１に戻る。

【００３４】Ｓｔｅｐ３で庫内温度Ｔfcが定温度Ｔfcon
以上になったと判断すれば、Ｓｔｅｐ６に進み、第１の
ファジィ推論プロセッサ３５は、冷凍室温度検出手段２
１が演算した、設定温度からの庫内の温度上昇度 Ｔfcup＝Ｔfcmax−Ｔfcon を入力しする。

【００３５】Ｓｔｅｐ７では外気温度検出手段３３が検
出した外気温度を入力し、Ｓｔｅｐ８で第１のファジィ
推論プロセッサ３５では、予め第１のメモリ３４に記憶
されている制御ルールを取り出して、ファジィ推論によ
って冷凍室の設定温度の下げ幅△Ｔfcoffを求める。こ
れより、冷凍室設定温度演算手段３６は、第１のファジ
ィ推論プロセッサ３５により求められた設定温度の下げ
幅△Ｔfcoffから、新たな冷凍室の設定温度Ｔfcoff（コ
ンプレッサ１７、ファン１４のOFF温度）を演算する
（Ｓｔｅｐ９）。

【００３６】Ｓｔｅｐ１０では、第１のファン回転数決
定手段３７はファジィ推論によって求められた冷凍室の
設定温度の下げ幅△Ｔfcoffからファン１４の回転数を
決定し、Ｓｔｅｐ１１で、ファン回転数制御手段３８
は、Ｓｔｅｐ１０で決定した回転数でファン１４を制御
する。そして、Ｓｔｅｐ１２でコンプレッサ制御手段２
３は、コンプレッサ１７を運転し、以降上記動作を冷凍
室の設定温度Ｔfcoff（コンプレッサ１７、ファン１４
のOFF温度）になるまで繰り返す。

【００３７】ここで、冷凍室の最適な温調を行なうため
の設定温度の下げ幅を求めるファジィ推論は、下記のよ
うな制御ルールを基にして実行される。

【００３８】本実施例で採用した制御ルールは次のよう
な９ルールである。例えば ルール１：もし温度上昇が小さく、外気温度が低けれ
ば、設定温度の下げ幅を非常に小さくせよ。

【００３９】ルール２：もし温度上昇が小さく、外気温
度が中位なら、設定温度の下げ幅を小さくせよ。

【００４０】ルール３：もし温度上昇が小さく、外気温
度が高ければ、設定温度の下げ幅を小さくせよ。 ・ ・ ルール７：もし温度上昇が大きく、外気温度が低けれ
ば、設定温度の下げ幅を大きくせよ。

【００４１】ルール８：もし温度上昇が大きく、外気温
度が中位なら、設定温度の下げ幅を大きくせよ。

【００４２】ルール９：もし温度上昇が大きく、外気温
度が高ければ、設定温度の下げ幅を非常に大きくせよ。
等である。

【００４３】これは、食品の冷凍室への投入量が多くな
れば温度上昇度が高く、温度上昇度が高いほど設定温度
下げる必要があり、外気温度が低い程、冷却能力が必要
ないため、設定温度を更に下げる必要がない、といった
経験から得られたルールである。

【００４４】よって、上記言語ルールは、発明者が数多
くの実験データから求めた、最適な冷凍室の温調を行な
うことができる設定温度の下げ幅に対する制御ルールで
あり、これを温度上昇度Ｔ、外気温度ＡＴの関係で示す
と（表１）のようになる。

【００４５】

【表１】

【００４６】（表１）は制御ルールの関係を示す表であ
り、横方向に温度上昇度Ｔを３段階（ＢＴ＝大、ＭＴ＝
中、ＳＴ＝小）、外気温度ＡＴを３段階（ＨＡＴ＝高、
ＭＡＴ＝中、ＬＡＴ＝低）に分けて配置し、上記区分さ
れた温度上昇度Ｔと外気温度ＡＴとのおのおの交わった
位置には、その温度上昇度Ｔ、外気温度ＡＴに対応する
最適な冷凍室の設定温度の下げ幅ΔＴを配置している。

【００４７】また、上記言語ルールは図１の第１のメモ
リ３４内に記憶する場合には次のようなルール則で記憶
されている。本実施例で採用した制御ルールは９個であ
る。

【００４８】ルール１：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ
ＡＴ ｉｓ ＬＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ ＶＳ ルール２：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ
ＭＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ Ｓ ルール３：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ
ＨＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ Ｓ ・ ・ ルール７：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＭＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ
ＬＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ Ｂ ルール８：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ
ＭＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ Ｂ ルール９：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ
ＨＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ ＶＢ 制御ルール１、ルール２、・・・、ルール９のルール
は、温度上昇度Ｔ、外気温度ＡＴ、冷凍室の設定温度の
下げ幅ΔＴを（表１）のように段階的に決めているの
で、キメ細かな制御を行なう場合には、温度上昇度Ｔ、
外気温度ＡＴの各段階の中間における実測の温度上昇度
Ｔfcup、外気温度Ｔoutでは、制御ルールの前件部（Ｉ
Ｆ部）をどの程度満たしているかの度合いを算出して、
その度合いに応じた設定温度の下げ幅ΔＴを推定する必
要がある。そのため、本実施例では度合いを温度上昇度
Ｔ、、外気温度ＡＴに対するファジィ変数のメンバシッ
プ関数を利用して算出する。

【００４９】図２（ａ）は、冷凍室の庫内の温度上昇度
Ｔに対するファジィ変数ＳＴ、ＭＴ、ＢＴのメンバシッ
プ関数μＳＴ（Ｔfcup）、μＭＴ（Ｔfcup）、μＢＴ
（Ｔfcup）を示したものであり、図２（ｂ）は、外気温
度ＡＴに対するファジィ変数ＬＡＴ、ＭＡＴ、ＨＡＴの
メンバシップ関数μＬＡＴ（Ｔout）、μＭＡＴ（Ｔou
t）、μＨＡＴ（Ｔout）を示したものである。

【００５０】第１のファジィ推論プロセッサ３５で実行
するファジィ推論は制御ルール１、ルール２、・・・、
ルール９と図２（ａ）、（ｂ）のメンバシップ関数とを
用いてファジィ論理演算を行なって冷凍室の設定温度の
下げ幅の演算を行なう。

【００５１】以下、図４のフローチャートをもとに、図
３のＳｔｅｐ８であるファジィ推論の手順を説明する。

【００５２】Ｓｔｅｐ２０では、第１のファジィ推論プ
ロセッサ３５によって温度上昇度Ｔfcupと外気温度Ｔou
tに対するファジィ変数のメンバシップ関数を用いて、
温度上昇度Ｔfcupと外気温度Ｔoutにおけるメンバシッ
プ値（図中ではＭ値と表示）の算出を行なう。

【００５３】Ｓｔｅｐ２１では、得られた温度上昇度Ｔ
fcupと外気温度Ｔoutに対するファジィ変数のメンバシ
ップ値が、９個の各ルールの前件部をどの程度満たして
いるかの度合いを下記のように合成法で算出する。

【００５４】図中では、温度上昇度に対するファジィ変
数をＡ、外気温度に対するファジィ変数をＢで示してい
る。

【００５５】 ルール１：ｈ１＝μＳＴ（Ｔfcup）∩μＬＳＴ（Ｔout）＝μＳＴ（Ｔfcup） ×μＬＡＴ（Ｔout）−−−（１） ルール２：ｈ２＝μＳＴ（Ｔfcup）∩μＭＡＴ（Ｔout）＝μＳＴ（Ｔfcup） ×μＭＡＴ（Ｔout）−−−（２） ルール３：ｈ３＝μＳＴ（Ｔfcup）∩μＨＡＴ（Ｔout）＝μＳＴ（Ｔfcup） ×μＨＡＴ（Ｔout）−−−（３） ・ ・ ルール７：ｈ７＝μＢＴ（Ｔfcup）∩μＬＡＴ（Ｔout）＝μＭＴ（Ｔfcup） ×μＬＡＴ（Ｔout）−−−（７） ルール８：ｈ８＝μＢＴ（Ｔfcup）∩μＭＡＴ（Ｔout）＝μＢＴ（Ｔfcup） ×μＭＡＴ（Ｔout）−−−（８） ルール９：ｈ９＝μＢＴ（Ｔfcup）∩μＨＡＴ（Ｔout）＝μＢＴ（Ｔfcup） ×μＨＡＴ（Ｔout）−−−（９） （１）式は、Ｔfcupが温度上昇度Ｔに対する領域ＳＴに
入り、かつＴoutが外気温度ＡＴに対する領域ＬＡＴに
入るという命題は、ＴfcupがＳＴに入る割合、Ｔoutが
ＬＡＴに入る割合の積の値で成立すること、すなわちル
ール１の前件部は、ｈ１の割合で成立することを表わし
ている。同様に（２）式、・・・、（９）式であるルー
ル２、・・・、ルール９の場合、前件部はそれぞれｈ
２、・・・、ｈ９の割合で成立することを表わしてい
る。

【００５６】Ｓｔｅｐ２２では、制御ルールの実行部の
メンバシップ関数によって、温度上昇度Ｔfcupと外気温
度Ｔoutにおける冷凍室の設定温度の下げ幅ΔＴを下記
のようにして求める。設定温度の下げ幅ΔＴfcoffは、
一点化法のひとつである高さ法を用いて、各制御ルール
の前件部の成立する割合ｈ１、ｈ２、・・・、ｈ９の加
重平均の値として、（数１）に示すように算出する。

【００５７】

【数１】

【００５８】これにより、設定温度の下げ幅ΔＴfcoff
が求まる。そして、これで求まった設定温度の下げ幅Δ
Ｔfcoffが大きいときには、冷却能力を上げることが必
要でありことから第１のファン回転数決定手段３７はフ
ァン１４の回転数を高く決定し、設定温度の下げ幅ΔＴ
fcoffが小さいときには、冷却能力があまり必要でない
ことから第１のファン回転数決定手段３７はファン１４
の回転数を低く決定する。

【００５９】従って、この実施例では、制御パラメータ
として冷凍室内の温度上昇度、外気温度を使用し、投入
された食品の熱負荷量、外気温度に応じて、冷凍室の設
定温度の下げ幅を演算し、設定温度を投入された食品の
熱負荷量が多く、外気温が高いときには設定温度の下げ
幅を大きく、食品の熱負荷量が少なく、外気温が低いと
きには設定温度の下げ幅を小さくなるように調整し、設
定温度の下げ幅が大きい時には、急速に冷却する必要が
あるためファン１４の回転数を高くし、急速に冷却を行
い、設定温度の下げ幅が小さい時には、大きなの冷凍能
力が必要でないためファン１４の回転数を低くするよう
ファン１４を制御するため、省エネを図ることができ
る。

【００６０】次に、第２の実施例について、図面を参照
しながら説明する。また、図において、従来例、第１の
実施例と共通した構成のものは、同一番号を付し、その
詳細な説明を省略する。

【００６１】図５は本発明の第２の実施例における冷凍
冷蔵庫の冷凍室の制御装置の構成を示すブロック図、図
６は本発明の第２の実施例における動作を説明するため
のフローチャートである。

【００６２】図５において、４０はコンプレッサ回転数
決定手段で、冷凍室温度判定手段３１からの運転信号が
あれば、第１のファジィ推論プロセッサ３５の推論結果
より、設定温度の下げ幅が大きいときは、コンプレッサ
１７の回転数を高くし、設定温度の下げ幅が小さいとき
は、コンプレッサ１７の回転数を低くするようにコンプ
レッサ１７の回転数を決定する。また、冷凍室温度判定
手段３１からの運転信号がなければコンプレッサ１７を
停止するよう決定する。

【００６３】そして、コンプレッサ回転数制御手段４１
は、コンプレッサ回転数決定手段４０により決定した回
転数で、コンプレッサ１７を制御する。

【００６４】以上のように構成された冷凍冷蔵庫の冷凍
室の制御装置について、以下図５、図６を用いてその動
作を説明する。

【００６５】まず、冷凍室温度検出手段２１は冷凍室温
度センサ２０により冷凍室内の庫内温度Ｔfcを検出する
（Ｓｔｅｐ３１）。そして、冷凍室温度判定手段３１
は、庫内温度Ｔfcと設定温度Ｔfconを比較し（Ｓｔｅｐ
３２）、庫内温度Ｔfcが定温度Ｔfcon以上になったかを
判断（Ｓｔｅｐ３３）する。

【００６６】設定温度Ｔfconより低い場合は冷凍室温度
判定手段３１は運転信号を停止する。そして、第１のフ
ァン回転数決定手段３７はファン１４を停止するよう決
定）し、ファン回転数制御手段３８は、ファン１４をＯ
ＦＦする（Ｓｔｅｐ３４）。そして、Ｓｔｅｐ３５でコ
ンプレッサ制御手段２３は、コンプレッサ１７をＯＦＦ
し、Ｓｔｅｐ３１に戻る。

【００６７】Ｓｔｅｐ３３で庫内温度Ｔfcが定温度Ｔfc
on以上になったと判断すれば、Ｓｔｅｐ３６に進み、第
１のファジィ推論プロセッサ３５は、冷凍室温度検出手
段２１が演算した、設定温度からの庫内の温度上昇度Ｔ
fcup＝Ｔfcmax−Ｔfconを入力しする。

【００６８】Ｓｔｅｐ３７では外気温度検出手段３３が
検出した外気温度を入力し、Ｓｔｅｐ３８で第１のファ
ジィ推論プロセッサ３５では、予め第１のメモリ３４に
記憶されている制御ルールを取り出して、ファジィ推論
によって冷凍室の設定温度の下げ幅△Ｔfcoffを求め
る。これより、冷凍室設定温度演算手段３６は、第１の
ファジィ推論プロセッサ３５により求められた設定温度
の下げ幅△Ｔfcoffから、新たな冷凍室の設定温度Ｔfco
ff（コンプレッサ１７、ファン１４のOFF温度）を演算
する（Ｓｔｅｐ３９）。

【００６９】Ｓｔｅｐ４０では、第１のファン回転数決
定手段３７はファジィ推論によって求められた冷凍室の
設定温度の下げ幅△Ｔfcoffからファン１４の回転数を
決定し、Ｓｔｅｐ４１で、ファン回転数制御手段３８
は、Ｓｔｅｐ４０で決定した回転数でファン１４を制御
する。

【００７０】Ｓｔｅｐ４２では、コンプレッサ回転数決
定手段４０はファジィ推論によって求められた冷凍室の
設定温度の下げ幅△Ｔfcoffからコンプレッサ１７の回
転数を決定し、Ｓｔｅｐ４３で、コンプレッサ回転数制
御手段４１は、Ｓｔｅｐ４２で決定した回転数でコンプ
レッサ１７を制御する。

【００７１】以降上記動作を冷凍室の設定温度Ｔfcoff
（コンプレッサ１７、ファン１４のOFF温度）になるま
で繰り返す。

【００７２】ここで、冷凍室の最適な温調を行なうため
の設定温度の下げ幅を求めるファジィ推論は、本発明の
第１の実施例と同じものである。

【００７３】この実施例では、制御パラメータとして冷
凍室内の温度上昇度、外気温度を使用し、メンバシップ
関数は図２と同様のものである。

【００７４】そしてこれらの制御パラメータに応じて、
冷凍室の設定温度の下げ幅を図４と同様の手順により演
算し、投入された食品の熱負荷量、外気温度に応じて、
冷凍室の設定温度の下げ幅を演算し、設定温度を投入さ
れた食品の熱負荷量が多く、外気温が高いときには設定
温度の下げ幅を大きく、食品の熱負荷量が少なく、外気
温が低いときには設定温度の下げ幅を小さくなるように
調整し、設定温度の下げ幅が大きい時には、急速に冷却
する必要があるためコンプレッサ１７、ファン１４の回
転数を高くし、急速に冷却を行い、設定温度の下げ幅が
小さい時には、大きなの冷凍能力が必要でないためコン
プレッサ１７、ファン１４の回転数を低くするようファ
ン１４を制御するため、省エネを図ることができる。

【００７５】次に、第３の実施例について、図面を参照
しながら説明する。また、図において、従来例、第１及
び第２の実施例と共通した構成のものは、同一番号を付
し、その詳細な説明を省略する。

【００７６】図７は本発明の他の実施例における冷凍冷
蔵庫の冷蔵室の制御装置の構成を示すブロック図、図８
（ａ）は本発明の第３の実施例における冷蔵室の庫内の
温度上昇度に対するファジィ変数のメンバシップ関数を
示すグラフ、図８（ｂ）は本発明の第３の実施例におけ
る外気温度に対するファジィ変数のメンバシップ関数を
示すグラフ、図９は本発明の第３の実施例における動作
を説明するためのフローチャートである。

【００７７】図７において、５０は冷蔵室の制御装置で
あり、冷蔵室庫内温度検出手段２６、冷蔵室庫内温度判
定手段５１、冷蔵室温度上昇度演算手段５２、外気温度
検出手段３３、第２のメモリ５３、第２のファジィ推論
プロセッサ５４、冷蔵室設定温度演算手段５５、電動ダ
ンパ制御手段２８、第２のファン回転数決定手段５６、
ファン回転数制御手段３８よりなる。

【００７８】２５は冷蔵室内の温度を検出する冷蔵室温
度センサであり、その出力を冷蔵室温度検出手段２６に
入力する。冷蔵室温度判定手段５１は検出された冷蔵室
温度センサ２５の温度が電動ダンパ１９が開く温度にな
っているかの判断を行い、電動ダンパ制御手段２８、第
２のファン回転数決定手段５６に出力して電動ダンパ１
９、ファン１４を起動する。

【００７９】外気温度検出手段３３は、外気温度センサ
３９により冷蔵庫外の外気温度を検出する。冷蔵室温度
上昇度演算手段５２は、冷蔵室温度検出手段２６の出力
により庫内の温度上昇度Ｔpcupをする。

【００８０】第２のメモリ５３は、冷蔵室の設定温度の
下げ幅を求めるための経験則に基づく制御ルールを記憶
する。第２のファジィ推論プロセッサ５４は、冷蔵室温
度上昇度演算手段５２により演算された温度上昇度Ｔpc
upと、外気温度検出手段３３により検出された外気温度
と、第２のメモリ５３から取り出された制御ルールに基
づいてファジィ論理演算を行ない、冷蔵室の設定温度の
下げ幅を演算する。

【００８１】また、冷蔵室設定温度演算手段５５は、第
２のファジィ推論プロセッサ５４により演算された設定
温度の下げ幅から、冷蔵室の設定温度を演算する。電動
ダンパ制御手段２８は冷蔵室温度センサ２５の温度が、
冷蔵室設定温度演算手段５５で演算した設定温度になる
まで電動ダンパ１９を開く。

【００８２】電動ダンパ制御手段２８は、冷蔵室温度判
定手段５１の開信号がある間電動ダンパ１９を開の状態
に維持する。

【００８３】第２のファン回転数決定手段５６は、冷蔵
室温度判定手段５１からの開信号があれば、第２のファ
ジィ推論プロセッサ５４の推論結果より、設定温度の下
げ幅が大きいときは、ファン１４の回転数を高くし、設
定温度の下げ幅が小さいときは、ファン１４の回転数を
低くするようにファン１４の回転数を決定する。また、
冷蔵室温度判定手段５１からの開信号がなければファン
１４を停止するよう決定する。

【００８４】そして、ファン回転数制御手段３８は、第
２のファン回転数決定手段５６により決定した回転数
で、ファン１４を制御する。

【００８５】以上のように構成された冷凍冷蔵庫の冷凍
室の制御装置について、以下図７から図９を用いてその
動作を説明する。

【００８６】まず、冷蔵室温度検出手段２６は冷蔵室温
度センサ２５により冷蔵凍室内の庫内温度Ｔpcを検出す
る（Ｓｔｅｐ５１）。そして、冷蔵室温度判定手段５１
は、庫内温度Ｔpcと設定温度Ｔpconを比較し（Ｓｔｅｐ
５２）、庫内温度Ｔpcが定温度Ｔpcon以上になったかを
判断（Ｓｔｅｐ５３）する。

【００８７】設定温度Ｔpconより低い場合は冷蔵室温度
判定手段５１は開信号を停止する。そして、第２のファ
ン回転数決定手段５６はファン１４を停止するよう決定
し、ファン回転数制御手段３８は、ファン１４をＯＦＦ
する（Ｓｔｅｐ５４）。そして、Ｓｔｅｐ５５で電動ダ
ンパ制御手段２８は、電動ダンパ１９を閉じ、Ｓｔｅｐ
５１に戻る。

【００８８】Ｓｔｅｐ５３で庫内温度Ｔfcが定温度Ｔfc
on以上になったと判断すれば、Ｓｔｅｐ５６に進み、第
２のファジィ推論プロセッサ５４は、冷蔵室温度検出手
段２６が演算した、設定温度からの庫内の温度上昇度 Ｔpcup＝Ｔpcmax−Ｔpcon を入力しする。

【００８９】Ｓｔｅｐ５７では外気温度検出手段３３が
検出した外気温度を入力し、Ｓｔｅｐ５８で第２のファ
ジィ推論プロセッサ５４では、予め第２のメモリ５３に
記憶されている制御ルールを取り出して、ファジィ推論
によって冷蔵室の設定温度の下げ幅△Ｔpcoffを求め
る。これより、冷蔵室設定温度演算手段５５は、第２の
ファジィ推論プロセッサ５４により求められた設定温度
の下げ幅△Ｔpcoffから、新たな冷蔵室の設定温度Ｔpco
ff（電動ダンパ１９の閉、ファン１４のoff温度）を演
算する（Ｓｔｅｐ５９）。

【００９０】Ｓｔｅｐ６０では、第２のファン回転数決
定手段５６はファジィ推論によって求められた冷蔵室の
設定温度の下げ幅△Ｔpcoffからファン１４の回転数を
決定し、Ｓｔｅｐ６１で、ファン回転数制御手段５７
は、Ｓｔｅｐ６０で決定した回転数でファン１４を制御
する。そして、Ｓｔｅｐ６２で電動ダンパ制御手段２８
は、電動ダンパ１９を開き、以降上記動作を冷蔵室の設
定温度Ｔpcoff（電動ダンパ１９の閉、ファン１４のOFF
温度）になるまで繰り返す。

【００９１】ここで、冷蔵室の最適な温調を行なうため
の設定温度の下げ幅を求めるファジィ推論は、下記のよ
うな制御ルールを基にして実行される。

【００９２】本実施例で採用した制御ルールは次のよう
な９ルールである。例えば ルール１：もし温度上昇が小さく、外気温度が低けれ
ば、設定温度の下げ幅を非常に小さくせよ。

【００９３】ルール２：もし温度上昇が小さく、外気温
度が中位なら、設定温度の下げ幅を小さくせよ。

【００９４】ルール３：もし温度上昇が小さく、外気温
度が高ければ、設定温度の下げ幅を小さくせよ。 ・ ・ ルール７：もし温度上昇が大きく、外気温度が低けれ
ば、設定温度の下げ幅を大きくせよ。

【００９５】ルール８：もし温度上昇が大きく、外気温
度が中位なら、設定温度の下げ幅を大きくせよ。

【００９６】ルール９：もし温度上昇が大きく、外気温
度が高ければ、設定温度の下げ幅を非常に大きくせよ。
等である。

【００９７】これは、食品の冷蔵室への投入量が多くな
れば温度上昇度が高く、温度上昇度が高いほど設定温度
下げる必要があり、また、外気温度が低い程、冷蔵室内
の食品の凍結の危険性が高いため、設定温度の下げ幅を
小さくする必要がある、といった経験から得られたルー
ルである。

【００９８】よって、上記言語ルールは、発明者が数多
くの実験データから求めた、最適な冷蔵室の温調を行な
うことができる設定温度の下げ幅に対する制御ルールで
あり、これを温度上昇度Ｔ、外気温度ＡＴの関係で示す
と（表２）のようになる。

【００９９】

【表２】

【０１００】（表２）は制御ルールの関係を示す表であ
り、横方向に温度上昇度Ｔを３段階（ＢＴ＝大、ＭＴ＝
中、ＳＴ＝小）、外気温度ＡＴを３段階（ＨＡＴ＝高、
ＭＡＴ＝中、ＬＡＴ＝低）に分けて配置し、上記区分さ
れた温度上昇度Ｔと外気温度ＡＴとのおのおの交わった
位置には、その温度上昇度Ｔ、外気温度ＡＴに対応する
最適な冷凍室の設定温度の下げ幅ΔＴを配置している。

【０１０１】また、上記言語ルールは図７の第２のメモ
リ５３内に記憶する場合には次のようなルール則で記憶
されている。本実施例で採用した制御ルールは９個であ
る。

【０１０２】ルール１：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ
ＡＴ ｉｓ ＬＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ ＶＳ ルール２：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ
ＭＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ Ｓ ルール３：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＳＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ
ＨＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ Ｓ ・ ・ ルール７：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＭＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ
ＬＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ Ｂ ルール８：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ
ＭＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ Ｂ ルール９：ＩＦ Ｔ ｉｓ ＢＴ ａｎｄ ＡＴ ｉｓ
ＨＡＴ ＴＨＥＮ ΔＴ ｉｓ ＶＢ 制御ルール１、ルール２、・・・、ルール９のルール
は、温度上昇度Ｔ、外気温度ＡＴ、冷凍室の設定温度の
下げ幅ΔＴを（表２）のように段階的に決めているの
で、キメ細かな制御を行なう場合には、温度上昇度Ｔ、
外気温度ＡＴの各段階の中間における実測の温度上昇度
Ｔfpup、外気温度Ｔoutでは、制御ルールの前件部（Ｉ
Ｆ部）をどの程度満たしているかの度合いを算出して、
その度合いに応じた設定温度の下げ幅ΔＴを推定する必
要がある。そのため、本実施例では度合いを温度上昇度
Ｔ、外気温度ＡＴに対するファジィ変数のメンバシップ
関数を利用して算出する。

【０１０３】図８（ａ）は、冷蔵室の庫内の温度上昇度
Ｔに対するファジィ変数ＳＴ、ＭＴ、ＢＴのメンバシッ
プ関数μＳＴ（Ｔfcup）、μＭＴ（Ｔfcup）、μＢＴ
（Ｔfcup）を示したものであり、図８（ｂ）は、外気温
度ＡＴに対するファジィ変数ＬＡＴ、ＭＡＴ、ＨＡＴの
メンバシップ関数μＬＡＴ（Ｔout）、μＭＡＴ（Ｔou
t）、μＨＡＴ（Ｔout）を示したものである。

【０１０４】第２のファジィ推論プロセッサ５４で実行
するファジィ推論は制御ルール１、ルール２、・・・、
ルール９と図８（ａ）、（ｂ）のメンバシップ関数とを
用いてファジィ論理演算を行なって冷凍室の設定温度の
下げ幅の演算を行なう。

【０１０５】以下、図４のフローチャートをもとに、図
８のＳｔｅｐ５８であるファジィ推論の手順を説明す
る。

【０１０６】Ｓｔｅｐ２０では、第２のファジィ推論プ
ロセッサ５４によって温度上昇度Ｔpcupと外気温度Ｔou
tに対するファジィ変数のメンバシップ関数を用いて、
温度上昇度Ｔfcupと外気温度Ｔoutにおけるメンバシッ
プ値（図中ではＭ値と表示）の算出を行なう。

【０１０７】Ｓｔｅｐ２１では、得られた温度上昇度Ｔ
pcupと外気温度Ｔoutに対するファジィ変数のメンバシ
ップ値が、９個の各ルールの前件部をどの程度満たして
いるかの度合いを下記のように合成法で算出する。

【０１０８】図中では、温度上昇度に対するファジィ変
数をＡ、外気温度に対するファジィ変数をＢで示してい
る。

【０１０９】 ルール１：ｈ１＝μＳＴ（Ｔpcup）∩μＬＳＴ（Ｔout）＝μＳＴ（Ｔpcup） ×μＬＡＴ（Ｔout）−−−（１） ルール２：ｈ２＝μＳＴ（Ｔpcup）∩μＭＡＴ（Ｔout）＝μＳＴ（Ｔpcup） ×μＭＡＴ（Ｔout）−−−（２） ルール３：ｈ３＝μＳＴ（Ｔpcup）∩μＨＡＴ（Ｔout）＝μＳＴ（Ｔpcup） ×μＨＡＴ（Ｔout）−−−（３） ・ ・ ルール７：ｈ７＝μＢＴ（Ｔpcup）∩μＬＡＴ（Ｔout）＝μＭＴ（Ｔpcup） ×μＬＡＴ（Ｔout）−−−（７） ルール８：ｈ８＝μＢＴ（Ｔpcup）∩μＭＡＴ（Ｔout）＝μＢＴ（Ｔpcup） ×μＭＡＴ（Ｔout）−−−（８） ルール９：ｈ９＝μＢＴ（Ｔpcup）∩μＨＡＴ（Ｔout）＝μＢＴ（Ｔpcup） ×μＨＡＴ（Ｔout）−−−（９） （１）式は、Ｔpcupが温度上昇度Ｔに対する領域ＳＴに
入り、かつＴoutが外気温度ＡＴに対する領域ＬＡＴに
入るという命題は、ＴpcupがＳＴに入る割合、Ｔoutが
ＬＡＴに入る割合の積の値で成立すること、すなわちル
ール１の前件部は、ｈ１の割合で成立することを表わし
ている。同様に（２）式、・・・、（９）式であるルー
ル２、・・・、ルール９の場合、前件部はそれぞれｈ
２、・・・、ｈ９の割合で成立することを表わしてい
る。

【０１１０】Ｓｔｅｐ２２では、制御ルールの実行部の
メンバシップ関数によって、温度上昇度Ｔpcupと外気温
度Ｔoutにおける冷凍室の設定温度の下げ幅ΔＴを下記
のようにして求める。設定温度の下げ幅ΔＴpcoffは、
一点化法のひとつである高さ法を用いて、各制御ルール
の前件部の成立する割合ｈ１、ｈ２、・・・、ｈ９の加
重平均の値として、（数２）に示すように算出する。

【０１１１】

【数２】

【０１１２】これにより、設定温度の下げ幅ΔＴpcoff
が求まる。そして、これで求まった設定温度の下げ幅Δ
Ｔpcoffが大きいときには、冷却能力を上げることが必
要でありことから第２のファン回転数決定手段５６はフ
ァン１４の回転数を高く決定し、設定温度の下げ幅ΔＴ
pcoffが小さいときには、冷却能力があまり必要でない
ことから第２のファン回転数決定手段５６はファン１４
の回転数を低く決定する。

【０１１３】従って、この実施例では、制御パラメータ
として冷蔵室内の温度上昇度、外気温度を使用し、投入
された食品の熱負荷量、外気温度に応じて、冷蔵室の設
定温度の下げ幅を演算し、設定温度を投入された食品の
熱負荷量が多く、外気温が高いときには設定温度の下げ
幅を大きく、食品の熱負荷量が少なく、外気温が低いと
きには設定温度の下げ幅を小さくなるように調整し、設
定温度の下げ幅が大きい時には、急速に冷却する必要が
あるためファン１４の回転数を高くし、急速に冷却を行
い、設定温度の下げ幅が小さい時には、大きなの冷凍能
力が必要でないためファン１４の回転数を低くするよう
ファン１４を制御するため、非常にキメ細かい制御が可
能である。例えば、冷蔵室に食品が投入されたときに、
周囲の食品への温度影響を抑制し、投入食品を急速に、
かつ、冷えすぎ（オーバーシュート）による冷蔵食品の
凍結もなく、冷却することが可能である。また、制御ル
ールが人間の経験則から成り立っているため、最適な設
定温度で冷蔵室の温調制御ができ、省エネを図ることが
できる。

【０１１４】さらに第４の実施例について、図面を参照
しながら説明する。また、図において、従来例、第１の
実施例、第２の実施例及び第３の実施例と共通した構成
のものは、同一番号を付し、その詳細な説明を省略す
る。

【０１１５】図１０は本発明の第４の実施例における冷
凍冷蔵庫の制御装置の構成を示すブロック図、図１１は
本発明の実施例における動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【０１１６】図１０において、６１は第３のファン回転
数決定手段であり、冷凍室の制御装置３０中の第１のフ
ァン回転数決定手段３７により決定した回転数と、冷蔵
室の制御装置５０中の第２のファン回転数決定手段５６
１により決定した回転数のうち、回転数の高い方をファ
ン１４の回転数と決定するものである。ファン回転数制
御手段２８は第３のファン回転数決定手段６１により決
定した回転数にファン１４を制御するものである。

【０１１７】以上のように構成された冷蔵冷蔵庫の制御
装置について、以下図３、図９、図１０、図１１を用い
てその動作を説明する。

【０１１８】まず、冷凍室側は、ファン１４の回転数の
制御（Ｓｔｅｐ１１）を除いて、第１の実施例の図３で
示したと同じ冷凍室の温調制御を行なう（Ｓｔｅｐ７
１）。

【０１１９】次に、冷蔵室側は、同じくファン１４の回
転数の制御（Ｓｔｅｐ６１）を除いて、第３の実施例の
図９で示したと同じ冷蔵室の温調制御を行なう（Ｓｔｅ
ｐ７２）。そして、第３のファン回転数制御手段６１
は、第１のファン回転数決定手段３７がＳｔｅｐ１０で
決定した回転数と、第２のファン回転数決定手段５６が
Ｓｔｅｐ６０で決定した回転数のうち、回転数の高い方
をファン１４の回転数と決定する（Ｓｔｅｐ７３）。そ
して、ファン回転数制御手段２８は、第３のファン回転
数決定手段６１により決定した回転数になるようにてフ
ァン１４を制御する（Ｓｔｅｐ７４）。以上述べたＳｔ
ｅｐ７１〜Ｓｔｅｐ７４を繰り返すことにより、冷凍冷
蔵庫の制御を行うものである。

【０１２０】従って、この実施例では、ファン１４の回
転数の決定に当たり、冷凍室の条件から要求される回転
数と冷蔵室の条件から要求される回転数のうち、回転数
の高い方をファン１４の回転数と決定しているため、冷
凍室に食品が投入されても、冷蔵室に食品が投入されて
も、周囲の食品への温度影響を抑制し、投入食品を急速
に冷却することが可能である。また、冷蔵室側において
は、電動ダンパの開閉制御により、冷えすぎ（オーバー
シュート）による冷蔵食品の凍結もなく、また、制御ル
ールが人間の経験則から成り立っているため、最適な設
定温度で冷凍室、冷蔵室双方のキメ細かい温調制御がで
きるものである。

【０１２１】

【発明の効果】以上のように本発明は、食品を冷凍・冷
蔵し貯蔵することができる冷凍冷蔵庫において、冷凍室
においては、冷凍室温度センサと、冷凍室温度検出手段
と、冷凍室温度が冷凍室の設定温度を越えたかどうかを
判定する冷凍室温度判定手段と、外気温度センサと、外
気温度検出手段と、冷凍室温度検出手段の出力により冷
凍室の温度上昇度を演算する冷凍室温度上昇度演算手段
と、冷凍室の設定温度の下げ幅を求めるための経験則に
基づく制御ルールを記憶する第１のメモリと、外気温度
と、第１のメモリから取り出された制御ルールに基づい
て、ファジィ論理演算を行ない冷凍室の設定温度の下げ
幅を、第１のファジィ推論プロセッサで、投入された食
品の熱負荷量が多く、外気温が高いときにはの下げ幅を
大きく、食品の熱負荷量が少なく、外気温が低いときに
は設定温度の下げ幅を小さくなるように演算し、設定温
度の下げ幅から冷凍室の設定温度を演算する冷凍室設定
温度演算手段と、冷凍室設定温度演算手段により演算さ
れた設定温度から、コンプレッサを制御するコンプレッ
サ制御手段と、設定温度の下げ幅が大きい時には、急速
に冷却する必要があるためファンの回転数を高くし、急
速に冷却を行い、設定温度の下げ幅が小さい時には、フ
ァンの回転数を低くし、冷凍能力を落とすようファンの
回転数を決定する第１のファン回転数決定手段と、決定
された回転数にファンを制御するファン回転数制御手段
とを備えるえることにより、冷凍室に食品が投入された
とき等の大きなの冷凍能力が必要な時に投入食品を急速
に冷却できる。また、制御ルールが人間の経験則から成
り立っているため、最適な設定温度で冷凍室の温調制御
ができる。

【０１２２】また、冷凍室温度センサと、冷凍室温度検
出手段と、冷凍室温度が冷凍室の設定温度を越えたかど
うかを判定する冷凍室温度判定手段と、外気温度センサ
と、外気温度検出手段と、冷凍室温度検出手段の出力に
より冷凍室の温度上昇度を演算する冷凍室温度上昇度演
算手段と、冷凍室の設定温度の下げ幅を求めるための経
験則に基づく制御ルールを記憶する第１のメモリと、外
気温度と、第１のメモリから取り出された制御ルールに
基づいて、ファジィ論理演算を行ない冷凍室の設定温度
の下げ幅を、第１のファジィ推論プロセッサで、投入さ
れた食品の熱負荷量が多く、外気温が高いときにはの下
げ幅を大きく、食品の熱負荷量が少なく、外気温が低い
ときには設定温度の下げ幅を小さくなるように演算し、
設定温度の下げ幅から冷凍室の設定温度を演算する冷凍
室設定温度演算手段と、第１のファジィ推論プロセッサ
により演算された設定温度の下げ幅が、大きい時には、
コンプレッサ、ファンの回転数を高くし、下げ幅が小さ
い時には、コンプレッサ、ファンの回転数を低くし、冷
凍能力を落とすようファンの回転数を決定する第１のフ
ァン回転数決定手段と、決定された回転数にファンを制
御するファン回転数制御手段とを備えるえることによ
り、冷凍室に食品が投入されたときに、周囲の食品への
温度影響を抑制し、コンプレッサの回転数とファンの回
転数を上げることにより冷凍能力を上昇させ、投入食品
を急速に冷却し、庫内温度が安定しているときにはコン
プレッサの回転数とファンの回転数を下げることにより
冷凍能力を低下させ省エネを図ることが可能である。ま
た、制御ルールが人間の経験則から成り立っているた
め、最適な設定温度で冷凍室の温調制御ができる。

【０１２３】また、冷蔵室においては、冷蔵室温度セン
サと、冷蔵室温度検出手段と、冷蔵室温度が冷蔵室の設
定温度を越えたかどうかを判定する冷蔵室温度判定手段
と、外気温度センサと、外気温度検出手段と、冷蔵室温
度検出手段の出力により冷蔵室の温度上昇度を演算する
冷蔵室温度上昇度演算手段と、冷蔵室の設定温度の下げ
幅を求めるための経験則に基づく制御ルールを記憶する
第１のメモリと、外気温度と、第１のメモリから取り出
された制御ルールに基づいて、ファジィ論理演算を行な
い冷蔵室の設定温度の下げ幅を、第２のファジィ推論プ
ロセッサで、投入された食品の熱負荷量が多く、外気温
が高いときにはの下げ幅を大きく、食品の熱負荷量が少
なく、外気温が低いときには設定温度の下げ幅を小さく
なるように演算し、設定温度の下げ幅から冷蔵室の設定
温度を演算する冷蔵室設定温度演算手段と、冷蔵室設定
温度演算手段により演算された設定温度から、電動ダン
パを制御する電動ダンパ制御手段と、設定温度の下げ幅
が大きい時には、急速に冷却する必要があるためファン
の回転数を高くし、急速に冷却を行い、設定温度の下げ
幅が小さい時には、ファンの回転数を低くし、冷蔵能力
を落とすようファンの回転数を決定する第２のファン回
転数決定手段と、決定された回転数にファンを制御する
ファン回転数制御手段とを備えるえることにより、冷蔵
室に食品が投入されたときに、周囲の食品への温度影響
を抑制し、投入食品を急速に冷却し、食品の凍結も防ぐ
ことができる。また、制御ルールが人間の経験則から成
り立っているため、最適な設定温度で冷凍室の温調制御
ができる。

【０１２４】また、第１のファン回転数決定手段により
決定した回転数と、第２のファン回転数決定手段により
決定した回転数のうち、回転数の高い方をファンの回転
数と決定する第３のファン回転数決定手段と、決定した
回転数にファンを制御するファン回転数制御手段を備え
ることにより、冷凍室の条件から要求される回転数と冷
蔵室の条件から要求される回転数のうち、回転数の高い
方をファンの回転数と決定しているため、冷凍室に食品
が投入されても、冷蔵室に食品が投入されても、投入さ
れた食品の熱負荷量と、外気温度に応じ、ファンを制御
することができるため、速く冷やす必要がある時にはフ
ァンを高速で制御し、急速に冷却を行い、周囲の食品へ
の温度影響を抑制し、投入食品を急速に冷却することが
可能である。また、冷蔵室側においては、冷えすぎによ
る冷蔵食品の凍結を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す冷凍冷蔵庫の冷凍
室の制御装置のブロック図

【図２】（ａ）は第１の実施例における冷凍室の庫内の
温度上昇度に対するファジィ変数のメンバシップ関数を
示す特性図 （ｂ）は第１の実施例における外気温度に対するファジ
ィ変数のメンバシップ関数を示す特性図

【図３】図１における動作を説明するためのフローチャ
ート

【図４】図１におけるファジィ推論の手順を説明するた
めのフローチャート

【図５】本発明の第２の実施例を示す冷凍冷蔵庫の冷凍
室の制御装置のブロック図

【図６】図５における動作を説明するためのフローチャ
ート

【図７】本発明の第３の実施例を示す冷凍冷蔵庫の冷蔵
室の制御装置のブロック図

【図８】（ａ）は第３の実施例における冷蔵室の庫内の
温度上昇度に対するファジィ変数のメンバシップ関数を
示す特性図 （ｂ）は第３の実施例における外気温度に対するファジ
ィ変数のメンバシップ関数を示す特性図

【図９】図７における動作を説明するためのフローチャ
ート

【図１０】本発明の第４の実施例を示す冷凍冷蔵庫の制
御装置のブロック図

【図１１】図１０における動作を説明するためのフロー
チャート

【図１２】従来の冷凍冷蔵庫の制御装置のブロック図

【図１３】ａ）は従来の冷凍冷蔵庫の冷凍室の温度制御
を示すフローチャート ｂ）は従来の冷凍冷蔵庫の冷蔵室の温度制御を示すフロ
ーチャート

【符号の説明】

１４ ファン １７ コンプレッサ １９ 電動ダンパ ２０ 冷凍室温度センサ ２１ 冷凍室温度検出手段 ２３ コンプレッサ制御手段 ２５ 冷蔵室温度センサ ２６ 冷蔵室温度検出手段 ２８ 電動ダンパ制御手段 ３０ 冷凍室の制御装置 ３１ 冷凍室温度判定手段 ３２ 冷凍室温度上昇度演算手段 ３３ 外気温度検出手段 ３４ 第１のメモリ ３５ 第１のファジィ推論プロセッサ ３６ 冷凍室設定温度演算手段 ３７ 第１のファン回転数決定手段 ３８ ファン回転数制御手段 ３９ 外気温度センサ ４０ コンプレッサ回転数決定手段 ４１ コンプレッサ回転数制御手段 ５０ 冷蔵室の制御装置 ５１ 冷蔵室温度判定手段 ５２ 冷蔵室温度上昇度演算手段 ５３ 第２のメモリ ５４ 第２のファジィ推論プロセッサ ５５ 冷蔵室設定温度演算手段 ５６ 第２のファン回転数決定手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 食品を冷凍し貯蔵することができる冷凍
   室を設けた冷凍冷蔵庫において、冷凍室内に設けられた
   冷凍室温度センサと、前記冷凍室温度センサにより冷凍
   室内の温度を検出する冷凍室温度検出手段と、前記冷凍
   室温度検出手段により検出された温度が、冷凍室の設定
   温度を越えたかどうかを判定する冷凍室温度判定手段
   と、冷凍冷蔵庫外に設けられた外気温度センサと、前記
   外気温度センサにより冷凍冷蔵庫外の外気温度を検出す
   る外気温度検出手段と、前記冷凍室温度検出手段の出力
   により冷凍室の温度上昇度を演算する冷凍室温度上昇度
   演算手段と、冷凍室の設定温度の下げ幅を求めるための
   経験則に基づく制御ルールを記憶する第１のメモリと、
   前記冷凍室温度上昇度演算手段により演算された温度上
   昇度と、前記外気温度検出手段により検出された外気温
   度と、前記第１のメモリから取り出された制御ルールに
   基づいて、ファジィ論理演算を行ない冷凍室の設定温度
   の下げ幅を演算する第１のファジィ推論プロセッサと、
   前記第１のファジィ推論プロセッサにより演算された設
   定温度の下げ幅から、冷凍室の設定温度を演算する冷凍
   室設定温度演算手段と、前記冷凍室設定温度演算手段に
   より演算された設定温度から、コンプレッサを制御する
   コンプレッサ制御手段と、前記第１のファジィ推論プロ
   セッサにより演算された設定温度の下げ幅からファンの
   回転数を決定する第１のファン回転数決定手段と、前記
   第１のファン回転数決定手段により決定した回転数にフ
   ァンを制御するファン回転数制御手段とを備えることを
   特徴とする冷凍冷蔵庫の冷凍室の制御装置。
2. 【請求項２】 食品を冷凍し貯蔵することができる冷凍
   室を設けた冷凍冷蔵庫において、冷凍室内に設けられた
   冷凍室温度センサと、前記冷凍室温度センサにより冷凍
   室内の温度を検出する冷凍室温度検出手段と、前記冷凍
   室温度検出手段により検出された温度が、冷凍室の設定
   温度を越えたかどうかを判定する冷凍室温度判定手段
   と、冷凍冷蔵庫外に設けられた外気温度センサと、前記
   外気温度センサにより冷凍冷蔵庫外の外気温度を検出す
   る外気温度検出手段と、前記冷凍室温度検出手段の出力
   により冷凍室の温度上昇度を演算する冷凍室温度上昇度
   演算手段と、冷凍室の設定温度の下げ幅を求めるための
   経験則に基づく制御ルールを記憶する第１のメモリと、
   前記冷凍室温度上昇度演算手段により演算された温度上
   昇度と、前記外気温度検出手段により検出された外気温
   度と、前記第１のメモリから取り出された制御ルールに
   基づいて、ファジィ論理演算を行ない冷凍室の設定温度
   の下げ幅を演算する第１のファジィ推論プロセッサと、
   前記第１のファジィ推論プロセッサにより演算された設
   定温度の下げ幅から、冷凍室の設定温度を演算する冷凍
   室設定温度演算手段と、前記第１のファジィ推論プロセ
   ッサにより演算された設定温度の下げ幅から、コンプレ
   ッサの回転数を決定するコンプレッサ回転数決定手段
   と、前記コンプレッサ回転数決定手段により決定された
   回転数でコンプレッサを制御するコンプレッサ回転数制
   御手段と、前記冷凍室設定温度演算手段により演算され
   た設定温度とからファンの回転数を決定する第１のファ
   ン回転数決定手段と、前記第１のファン回転数決定手段
   により決定した回転数にファンを制御するファン回転数
   制御手段とを備えることを特徴とする冷凍冷蔵庫の冷凍
   室の制御装置。
3. 【請求項３】 食品を冷却し貯蔵することができる冷蔵
   室を設けた冷凍冷蔵庫において、冷蔵室内に設けられた
   冷蔵室温度センサと、前記冷蔵室温度センサにより冷蔵
   室内の温度を検出する冷蔵室温度検出手段と、前記冷蔵
   室温度検出手段により検出された温度が、冷蔵室の設定
   温度を越えたかどうかを判定する冷蔵室温度判定手段
   と、冷凍冷蔵庫外に設けられた外気温度センサと、前記
   外気温度センサにより冷凍冷蔵庫外の外気温度を検出す
   る外気温度検出手段と、前記冷蔵室温度検出手段の出力
   により冷蔵室の温度上昇度を演算する冷蔵室温度上昇度
   演算手段と、冷蔵室の設定温度の下げ幅を求めるための
   経験則に基づく制御ルールを記憶する第１のメモリと、
   前記冷蔵室温度上昇度演算手段により演算された温度上
   昇度と、前記外気温度検出手段により検出された外気温
   度と、前記第２のメモリから取り出された制御ルールに
   基づいて、ファジィ論理演算を行ない冷蔵室の設定温度
   の下げ幅を演算する第２のファジィ推論プロセッサと、
   前記第２のファジィ推論プロセッサにより演算された設
   定温度の下げ幅から、冷蔵室の設定温度を演算する冷蔵
   室設定温度演算手段と、前記冷凍室設定温度演算手段に
   より演算された設定温度から、電動ダンパの開閉を制御
   する電動ダンパ制御手段と、前記第２のファジィ推論プ
   ロセッサにより演算された設定温度の下げ幅から、ファ
   ンの回転数を決定する第２のファン回転数決定手段と、
   前記第２のファン回転数決定手段により決定した回転数
   にファンを制御するファン回転数制御手段とを備えるこ
   とを特徴とする冷凍冷蔵庫の冷凍室の制御装置。
4. 【請求項４】 前記第１のファン回転数決定手段により
   決定したファンの回転数と、前記第２のファン回転数決
   定手段により決定したファンの回転数のうち、回転数の
   高い方をファンの回転数と決定する第３のファン回転数
   決定手段と、前記第３のファン回転数決定手段により決
   定した回転数にファンを制御するファン回転数制御手段
   とを備えることを特徴とする冷凍冷蔵庫の制御装置。