JP2998851B2

JP2998851B2 - 冷凍冷蔵庫の制御装置

Info

Publication number: JP2998851B2
Application number: JP7092091A
Authority: JP
Inventors: 宗万前田; 茂森; 秀雄林
Original assignee: 松下冷機株式会社
Priority date: 1991-04-03
Filing date: 1991-04-03
Publication date: 2000-01-17
Anticipated expiration: 2015-01-17
Also published as: JPH04306473A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍室における冷凍食
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ファンモータの操作量とコン
プレッサの操作量を推論して、その結果を出力するよう
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、ファンモー
タ，コンプレッサ，電動ダンパを制御するものである。
そして冷凍室では、食品を冷凍することに、より長期間
貯蔵することができるものであり、例えば、実開昭５４
−４４７２号公報、実公平２−４７４２４号公報に示さ
れている。

【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、特に冷凍室の温調制御を説明す
る。

【０００４】図６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６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
サである。１８は冷凍室８のドア５の開閉により動作す
る冷凍室ドアスイッチであり、１９は冷凍室温度センサ
である。２０ａは庫内温度設定ダイヤルであり、２０ｂ
は庫内温度設定手段である。２１はファン１４を駆動す
るファンモータである。

【０００６】また、２２は冷凍室ドアスイッチ１８の動
作から冷凍室８のドア５の開閉を検出するドア開閉検出
手段であり、２５は冷凍室温度センサ１９により冷凍室
内の庫内温度を検出する庫内温度検出手段である。２７
は比較手段であり、庫内温度設定手段２０ｂの出力と庫
内温度検出手段２５の出力とを比較するものである。３
３は比較手段２７の比較結果から、ファンモータの操作
量とコンプレッサの操作量を求める演算手段である。

【０００７】３１はファンモータの操作量からファンモ
ータ２１を制御しファン１４を駆動するファンモータ制
御手段であり、３２はコンプレッサの操作量からコンプ
レッサ１７を駆動するコンプレッサ制御手段である。

【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６，図７を用いてその動作を説明
する。

【０００９】図７は、従来の冷凍室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、ドア開閉検出
手段２２は冷凍室ドアスイッチ１８の動作から冷凍室８
のドア５が閉じられているかどうかの判断を行なう（Ｓ
ｔｅｐ３１）。ドア５が閉じられていれば、庫内温度検
出手段２５は冷凍室温度センサ１９により冷凍室内の庫
内温度Ｔfcを検出する（Ｓｔｅｐ３２）。すると比較手
段２７は庫内温度Ｔfcと庫内温度設定手段２０ｂで設定
された設定温度Ｔrefを比較する（Ｓｔｅｐ３３）。そ
して、演算手段３３は比較手段２７の比較結果により、
ファンモータの操作量ｍとコンプレッサの操作量ｆを演
算する（Ｓｔｅｐ３４）。

【００１０】そして、ファンモータ制御手段３１ではフ
ァンモータの操作量ｍを基に、ファンモータ２１を制御
することでファン１４を駆動し、コンプレッサ制御手段
３２ではコンプレッサの操作量ｆを基に、コンプレッサ
１７を駆動する（Ｓｔｅｐ３５）。以上より、冷凍室８
に適温の冷風を送り込み、冷凍室の温調を行なう。ま
た、ドア５が開かれていれば、ファン１４とコンプレッ
サ１７を停止する（Ｓｔｅｐ３６）。

【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、庫内温度検出手段２５により検出した庫
内温度Ｔfcのみの情報によって、ファンモータの制御量
ｍとコンプレッサの制御量ｆを演算していたので、きめ
細かな温調を行なうことができず、例えば夏場など、食
品を詰め込んだり、急な来客などで早く冷やしたいとき
に、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、
冷凍室内の食品の熱負荷量（以下負荷量と省略する）や
熱負荷変動（以下負荷変動と省略する）、また庫内の雰
囲気温度の変化に応じた操作量を演算することにより、
きめ細か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、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、
冷凍室のドアの開閉により動作する冷凍室ドアスイッチ
と、前記冷凍室ドアスイッチの動作から冷凍室のドアの
開閉を検出するドア開閉検出手段と、タイマカウンタを
内蔵し、前記ドア開閉検出手段から出力される信号によ
りドア開放時間を算出するドア開放時間算出手段と、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、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庫内温度
を検出する庫内温度検出手段と、前記ドア開放時間算出
手段により算出されたドア開放時間と、前記外気温度検
出手段により検出された外気温度と、前記庫内温度検出
手段により検出された庫内温度とから冷凍室の雰囲気温
度変化度を演算する雰囲気温度の演算手段と、庫内温度
を設定する庫内温度設定手段と、前記庫内温度設定手段
の出力と前記庫内温度検出手段の出力とを比較する比較
手段と、前記比較手段の比較結果と前記庫内検出手段の
出力とにより、設定温度よりも庫内温度が高い場合はコ
ンプレッサ及びファンモータを強制的に起動し、一定時
間後の庫内温度の低下度から冷凍室内の食品の熱負荷量
を演算し、設定温度よりも庫内温度が低い場合はコンプ
レッサ及びファンモータを強制的に停止し、一定時間後
の庫内温度の上昇度から冷凍室内の食品の熱負荷量を演
算し、さらに熱負荷変動を演算する熱負荷の演算手段
と、ファンモータの操作量とコンプレッサの操作量を求
めるための経験則に基づく制御ルールを記憶するメモリ
と、前記熱負荷の演算手段により演算された熱負荷量，
熱負荷変動と前記雰囲気温度の演算手段により演算され
た冷凍室の雰囲気温度変化度と、前記メモリから取り出
された制御ルールに基づいて、ファジィ論理演算を行な
いファンモータの操作量とコンプレッサの操作量を演算
するファジィ推論プロセッサと、前記ファジィ推論プロ
セッサにより演算されたファンモータの操作量とコンプ
レッサの操作量とから、ファンモータを制御するファン
モータ制御手段と、コンプレッサを駆動するコンプレッ
サ制御手段とを備えた構成である。

【００１４】

【作用】本発明は上記構成により、熱負荷（以下負荷と
省略する）の演算手段により演算された負荷量，負荷変
動と、雰囲気温度の演算手段により演算された冷凍室の
雰囲気温度変化度と、メモリから取り出された制御ルー
ルに基づいて、ファジィ推論プロセッサによってファジ
ィ論理演算を行ない、ファンモータの操作量とコンプレ
ッサの操作量が求められる。したがって、上記により求
めた操作量を基に、ファンモータを制御することでファ
ンを駆動し、コンプレッサを駆動するため、最適な冷凍
室の温調を行なうことができる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例の冷凍冷蔵庫の制御装
置について、図面を参照しながら説明する。

【００１６】図１は本発明の実施例における冷凍冷蔵庫
の制御装置のブロック図、図２（ａ）は本発明の実施例
における負荷量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）は本発明の実施例における
負荷変動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（ｃ）は本発明の実施例における雰囲気
温度変化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（ａ）は本発明の実施
例におけるドア開閉時間と雰囲気温度の関係を示すグラ
フ、図４（ｂ）は本発明の実施例における設定温度より
も庫内温度が高い場合の庫内温度の変化を示すグラフ、
図４（ｃ）は本発明の実施例における設定温度よりも庫
内温度が低い場合の庫内温度の変化を示すグラフ、図５
は本発明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。

【００１７】図１において、２３はドア開放時間算出手
段であり、ドア開閉検出手段２２から出力される信号に
よりドア開放時間を算出する。２４ａは外気温センサで
あり、外気温度検出手段２４ｂに入力して冷蔵庫外の外
気温度を検出する。２６は雰囲気温度の演算手段であ
り、ドア開放時間算出手段２３により算出されたドア開
放時間と、外気温度検出手段２４ｂにより検出された外
気温度と、庫内温度検出手段２５により検出された庫内
温度とから冷凍室の雰囲気温度変化度を演算する。

【００１８】２８は負荷の演算手段であり、比較手段２
７による設定温度と庫内温度の比較結果と庫内温度検出
手段２５の出力とにより、設定温度よりも庫内温度が高
い場合はコンプレッサ１７及びファンモータ２１を強制
的に起動し、一定時間後の庫内温度の低下度から冷凍室
内の食品の負荷量（食品温度×熱容量）を演算し、設定
温度よりも庫内温度が低い場合はコンプレッサ１７及び
ファンモータ２１を強制的に停止し、一定時間後の庫内
温度の上昇度から冷凍室内の食品の負荷量を演算し、さ
らに負荷変動（負荷量の増減）を演算する。２９はメモ
リであり、ファンモータの操作量とコンプレッサの操作
量を求めるための経験則に基づく制御ルールを記憶す
る。

【００１９】３０はファジィ推論プロセッサであり、負
荷の演算手段２８により演算された負荷量，負荷変動
と、雰囲気温度の演算手段２６により演算された冷凍室
の雰囲気温度変化度と、メモリ２９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、ファン
モータの操作量とコンプレッサの操作量を演算する。

【００２０】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１から図５を用いてその動作を説
明する。

【００２１】まず、ドア開閉検出手段２２は冷凍室ドア
スイッチ１８の動作から冷凍室８のドア５が閉じられて
いるかどうかの判断を行ない（Ｓｔｅｐ１）、ドア５が
閉じられていれば、外気温度検出手段２４ｂは外気温度
センサ２４ａにより冷蔵庫外の外気温度Ｔoutを検出し
（Ｓｔｅｐ２）、庫内温度検出手段２５は冷凍室温度セ
ンサ１９により冷凍室内の庫内温度Ｔfc₀を検出する
（Ｓｔｅｐ３）。

【００２２】そしてドア５が開けられたとき、ドア開放
時間算出手段２３はドア開閉検出手段２２からの信号に
より、ドア開放時間を算出するため、ドア開放時間算出
手段２３内のタイマカウンタをスタートし（Ｓｔｅｐ
４）、ファン１４とコンプレッサ１７を停止する（Ｓｔ
ｅｐ５）。このとき、冷凍室８では食品の出し入れが行
なわれ、また外気が室内へ流入する（Ｓｔｅｐ６）。

【００２３】つぎにドア５が閉じられると（Ｓｔｅｐ
７）、ドア開放時間算出手段２３は、タイマカウンタを
ストップし（Ｓｔｅｐ８）、このタイマカウンタよりド
ア開放時間Ｈを算出する（Ｓｔｅｐ９）。すると雰囲気
温度の演算手段２６は、ドア開放時間算出手段２３によ
り算出されたドア開放時間Ｈと、外気温度検出手段２４
ｂにより検出された外気温度Ｔoutと、庫内温度検出手
段２５により検出された庫内温度Ｔfc₀とから冷凍室の
雰囲気温度変化度Ｄを演算する（Ｓｔｅｐ１０）。こ
こで、ドア開放時間が増すと庫内の食品の雰囲気温度も
上昇し、ドア開放時間と雰囲気温度の関係は、図４
（ａ）に示すような特性曲線であり、ドア解放時間Ｈか
ら、庫内の食品の雰囲気温度Ｔinが求まり、そして、雰
囲気温度変化度Ｄは、

【００２４】

【数１】

【００２５】により求められる。さらに、庫内温度検出
手段２５は冷凍室温度センサ１９により冷凍室内の庫内
温度Ｔfcを検出し（Ｓｔｅｐ１１）、比較手段２７は庫
内温度Ｔfcと庫内温度設定手段２０ｂで設定された設定
温度Ｔrefを比較する（Ｓｔｅｐ１２）。そして、負荷
の演算手段２８は、図４（ｂ）に示すように、設定温度
Ｔrefよりも庫内温度Ｔfcが高い場合は（図４（ｂ）の
Ａ点）、コンプレッサ１７及びファンモータ２１を強制
的に起動し（Ｓｔｅｐ１３）、一定時間後の庫内温度の
低下度（図４（ｂ）のＢ値）から冷凍室内の食品の負荷
量Ｗを演算し（Ｓｔｅｐ１４）、また、図４（ｃ）に示
すように、設定温度Ｔrefよりも庫内温度Ｔfcが低い場
合は（図４（ｃ）のＡ点）、コンプレッサ１７及びファ
ンモータ２１を強制的に停止し（Ｓｔｅｐ１５）、一定
時間後の庫内温度の上昇度（図４（ｃ）のＢ値）から冷
凍室内の食品の負荷量Ｗを演算し（Ｓｔｅｐ１６）、さ
らに（数２）に示すように負荷変動Ｖを演算する（Ｓｔ
ｅｐ１７）。

【００２６】

【数２】

【００２７】つぎに、演算された負荷量Ｗ，負荷変動Ｖ
および雰囲気温度変化度Ｄは、ファジィ推論プロセッサ
３０に入力される（Ｓｔｅｐ１８）。ファジィ推論プロ
セッサ３０では、予めメモリ２９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ファンモー
タの操作量ｍとコンプレッサの操作量ｆを算出する（Ｓ
ｔｅｐ１９）。そして、ファンモータ制御手段３１では
ファンモータの操作量ｍを基に、ファンモータ２１を制
御することでファン１４を駆動し、コンプレッサ制御手
段３２ではコンプレッサの操作量ｆを基に、コンプレッ
サ１７を駆動する（Ｓｔｅｐ２０）。

【００２８】ここで、冷凍室の最適な温調を行なうため
のファンモータの操作量とコンプレッサの操作量を求め
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。

【００２９】本実施例で採用した制御ルールは次のよう
な２７ルールである。例えばルール１：もし負荷量が多く、負荷が増加し、雰囲気温
度変化度が大きければ、ファンモータの回転を高速に
し、コンプレッサをＯＮする。

【００３０】ルール２：もし負荷量が普通位で、負荷変
動がなく、雰囲気温度変化度が普通位であれば、ファン
モータの回転を低速にし、コンプレッサをＯＮする。

【００３１】ルール３：もし負荷量が少なく、負荷が減
少し、雰囲気温度変化度が小さければ、ファンモータの
回転をＯＦＦにし、コンプレッサをＯＦＦする。・・・等である。

【００３２】これは、負荷量が多くなり、または雰囲気
温度変化度が大きければ、急速冷却する必要がありファ
ンモータの回転を速くしなければならないこと、といっ
た経験から得られたルールである。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ファンモータの操
作量とコンプレッサの操作量に対する制御ルールであ
り、これを負荷量、負荷変動と雰囲気温度変化度の関係
で示すと（表１）のようになる。

【００３３】

【表１】

【００３４】（表１）は制御ルールの関係を示す表であ
り、横方向に負荷量Ｗを３段階（ＬＷ＝多，ＭＷ＝中，
ＳＷ＝少）、負荷変動Ｖを３段階（ＩＶ＝増，ＮＶ＝な
し，ＤＶ＝減）に分け、縦方向に雰囲気温度変化度Ｄを
３段階（ＬＤ＝大，ＭＤ＝中，ＳＤ＝小）に分けて配置
し、上記区分された負荷量Ｗ、負荷変動Ｖと雰囲気温度
変化度Ｄとのおのおの交わった位置には、その負荷量
Ｗ、負荷変動Ｖ、雰囲気温度変化度Ｄに対応する最適な
ファンモータの操作量とコンプレッサの操作量を配置し
ている。

【００３５】また、上記言語ルールは図１のメモリ２９
の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２７個であ
る。

【００３６】ルール１：ＩＦＷｉｓＬＷａｎｄＶｉｓＩＶａｎｄＤｉｓＬＤＴＨＥＮＭｉｓＨＦｉｓＯＮルール２：ＩＦＷｉｓＭＷａｎｄＶｉｓＮＶａｎｄＤｉｓＭＤＴＨＥＮＭｉｓＬＦｉｓＯＮルール３：ＩＦＷｉｓＳＷａｎｄＶｉｓＤＶａｎｄＤｉｓＳＤＴＨＥＮＭｉｓＯＦＦＦｉｓＯＦＦ・・・前記制御ルール１、ルール２・・・ルール２７のルール
は、負荷量Ｗ，負荷変動Ｖ，雰囲気温度変化度Ｄ，ファ
ンモータの操作量Ｍ，コンプレッサの操作量Ｆを（表
１）のように段階的に決めているので、きめ細かな制御
を行なう場合には、負荷量Ｗ，負荷変動Ｖ，雰囲気温度
変化度Ｄの各段階の中間における実測の負荷量ｗ，負荷
変動ｖ，雰囲気温度変化度ｄでは、前記制御ルールの前
件部（ＩＦ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ファンモータの操作量ｍ，
コンプレッサの操作量ｆを推定する必要がある。そのた
め、本実施例では前記度合いを負荷量Ｗ，負荷変動Ｖ，
雰囲気温度変化度Ｄ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。

【００３７】図２（ａ）は、負荷量Ｗに対するファジィ
変数ＳＷ，ＭＷ，ＬＷのメンバシップ関数μＳＷ
（ｗ），μＭＷ（ｗ），μＬＷ（ｗ）を示したものであ
り、図２（ｂ）は、負荷変動Ｖに対するファジィ変数Ｄ
Ｖ，ＮＶ，ＩＶのメンバシップ関数μＤＶ（ｖ）、μＮ
Ｖ（ｖ）、μＩＶ（ｖ）を示したものであり、図２
（ｃ）は、雰囲気温度変化度Ｄに対するファジィ変数Ｓ
Ｄ，ＭＤ，ＬＤのメンバシップ関数μＳＤ（ｄ）、μＭ
Ｄ（ｄ）、μＬＤ（ｄ）を示したものである。ファジィ
推論プロセッサ３０で実行するファジィ推論は前記制御
ルール１、ルール２・・・ルール２７と図２（ａ），
（ｂ），（ｃ）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操作量の演算を行なう。

【００３８】以下、図５のフローチャートをもとに、図
３のＳｔｅｐ１９であるファジィ推論の手順を説明す
る。

【００３９】Ｓｔｅｐ２１では、ファジィ推論プロセッ
サ３０によって負荷量ｗ₀、負荷変動ｖ₀と雰囲気温度変
化度ｄ₀に対するファジィ変数のメンバシップ関数を用
いて、負荷量ｗ₀、負荷変動ｖ₀と雰囲気温度変化度ｄ₀
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。

【００４０】Ｓｔｅｐ２２では、得られた負荷量ｗ₀、
負荷変動ｖ₀と雰囲気温度変化度ｄ₀に対するファジィ変
数のメンバシップ値が前記２７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。

【００４１】図中では、負荷量に対するファジィ変数を
Ａ、負荷変動に対するファジィ変数をＢ、雰囲気温度変
化度に対するファジィ変数をＣで示している。

【００４２】ルール１：ｈ１＝μＬＷ（ｗ₀）∩μＩＶ（ｖ₀）∩μＬＤ（ｄ₀）＝ＭＩＮ｛μＬＷ（ｗ₀），μＩＶ（ｖ₀），μＬＤ（ｄ₀）｝ −−−（１）ルール２：ｈ２＝μＭＷ（ｗ₀）∩μＮＶ（ｖ₀）∩μＭＤ（ｄ₀）＝ＭＩＮ｛μＭＷ（ｗ₀），μＮＶ（ｖ₀），μＭＤ（ｄ₀）｝ −−−（２）ルール３：ｈ３＝μＳＷ（ｗ₀）∩μＤＶ（ｖ₀）∩μＳＤ（ｄ₀）＝ＭＩＮ｛μＳＷ（ｗ₀），μＤＶ（ｖ₀），μＳＤ（ｄ₀）｝ −−−（３）・・・（１）式は、前記ｗ₀が負荷量Ｗに対する領域ＬＷに入
り、かつ、前記ｖ₀が負荷変動Ｖに対する領域ＩＶに入
り、かつ、前記ｄ₀が雰囲気温度変化度Ｄに対する領域
ＬＤに入るという命題は、ｗ₀がＬＷに入る割合、ｖ₀が
ＩＶに入る割合とｄ₀がＬＤに入る割合のうち小さい値
としての割合で成立すること、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，（３）式であるルール２，ルール３の場
合、前件部はそれぞれｈ２，ｈ３の割合で成立すること
を表わしている。

【００４３】Ｓｔｅｐ２３では、制御ルールの実行部の
メンバシップ関数によって、負荷量ｗ₀、負荷変動ｖ₀と
雰囲気温度変化度ｄ₀におけるファンモータの制御量と
コンプレッサの制御量を下記のようにして求める。ファ
ンモータの制御量ｍ₀とコンプレッサの制御量ｆ₀は、一
点化法のひとつである最大高さ法を用いて、各制御ルー
ルの前件部の成立する割合ｈ１，ｈ２，・・・ｈ２７の
内で最大の高さｈｉを有する制御ルールの後件部の値と
して、下記のように算出する。

【００４４】ｍ₀＝Ｍ（ｍａｘ｛ｈ１，ｈ２，・・・，ｈ２７｝）ｆ₀＝Ｆ（ｍａｘ｛ｈ１，ｈ２，・・・，ｈ２７｝）これにより、ファンモータの制御量ｍ₀とコンプレッサ
の制御量ｆ₀が求まる。

【００４５】従って、この実施例では、制御パラメータ
として負荷量、負荷変動、および雰囲気温度変化度を使
用しているため、きめ細かい制御が可能である。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
適なファンモータの操作量とコンプレッサの操作量で冷
凍室の温調制御ができる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように本発明は、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、冷凍室のドアの開閉により動作する冷凍室ドアスイ
ッチと、前記冷凍室ドアスイッチの動作から冷凍室のド
アの開閉を検出するドア開閉検出手段と、タイマカウン
タを内蔵し、前記ドア開閉検出手段から出力される信号
によりドア開放時間を算出するドア開放時間算出手段
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、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庫
内温度を検出する庫内温度検出手段と、前記ドア開放時
間算出手段により算出されたドア開放時間と、前記外気
温度検出手段により検出された外気温度と、前記庫内温
度検出手段により検出された庫内温度とから冷凍室の雰
囲気温度変化度を演算する雰囲気温度の演算手段と、庫
内温度を設定する庫内温度設定手段と、前記庫内温度設
定手段の出力と前記庫内温度検出手段の出力とを比較す
る比較手段と、前記比較手段の比較結果と前記庫内温度
検出手段の出力とにより、設定温度よりも庫内温度が高
い場合はコンプレッサ及びファンモータを強制的に起動
し、一定時間後の庫内温度の低下度から冷凍室内の食品
の熱負荷量を演算し、設定温度よりも庫内温度が低い場
合はコンプレッサ及びファンモータを強制的に停止し、
一定時間後の庫内温度の上昇度から冷凍室内の食品の熱
負荷量を演算し、さらに熱負荷変動を演算する熱負荷の
演算手段と、ファンモータの操作量とコンプレッサの操
作量を求めるための経験則に基づく制御ルールを記憶す
るメモリと、前記熱負荷の演算手段により演算された熱
負荷量，熱負荷変動と前記雰囲気温度の演算手段により
演算された冷凍室の雰囲気温度変化度と、前記メモリか
ら取り出された制御ルールに基づいて、ファジィ論理演
算を行ないファンモータの操作量とコンプレッサの操作
量を演算するファジィ推論プロセッサと、前記ファジィ
推論プロセッサにより演算されたファンモータの操作量
とコンプレッサの操作量とから、ファンモータを制御す
るファンモータ制御手段と、コンプレッサを駆動するコ
ンプレッサ制御手段とを備えることにより、冷凍室にお
ける冷凍食品を鮮度よく長期間貯蔵できる経験則に基づ
いた最適な操作量を得ることができ、冷凍室の温調をき
め細かく行なうことができる。

【００４７】例えば、外気温度が高い夏場に食品をたく
さん詰め込んだときなどに、食品の負荷に応じた操作量
で急速冷凍することができる。また、食品の負荷に応じ
た操作量で温調するため、必要以上のエネルギーを消費
することがない。

【００４８】また、食品の熱負荷量の演算においても、
冷凍室のドアが閉じられた後、設定温度よりも庫内温度
が高い場合はコンプレッサ及びファンモータを強制的に
起動して庫内温度の低下度から冷凍室内の食品の熱負荷
量を演算し、設定温度よりも庫内温度が低い場合はコン
プレッサ及びファンモータを強制的に停止して庫内温度
の上昇度から冷凍室内の食品の熱負荷量を演算している
ため、冷凍室のドアが閉じられた後、必要とあればすぐ
に冷却して食品の温度上昇を防止するとともに、必要な
ければ冷却せずに食品の熱負荷量の演算を行なうので、
食品の過度の冷却を防止するとともに、必要以上のエネ
ルギーを消費することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す冷凍冷蔵庫の制御装置
のブロック図

【図２】（ａ）は同実施例における負荷量に対するファ
ジィ変数のメンバシップ関数を示すグラフ（ｂ）は同実施例における負荷変動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（ｃ）は同実施例における雰囲気温度変化度に対するフ
ァジィ変数のメンバシップ関数を示すグラフ

【図３】同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】（ａ）は同実施例におけるドア開閉時間と雰囲
気温度の関係を示すグラフ（ｂ）は同実施例における設定温度よりも庫内温度が高
い場合の庫内温度の変化を示すグラフ（ｃ）は同実施例における設定温度よりも庫内温度が低
い場合の庫内温度の変化を示すグラフ

【図５】同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

【図６】従来の冷凍冷蔵庫の制御装置のブロック図

【図７】従来例における動作を説明するためのフローチ
ャート

【符号の説明】

８冷凍室１８冷凍室ドアスイッチ１９冷凍室温度センサ２０ｂ庫内温度設定手段２２ドア開閉検出手段２３ドア開放時間算出手段２４ａ外気温度センサ２４ｂ外気温度検出手段２５庫内温度検出手段２６雰囲気温度の演算手段２７比較手段２８熱負荷の演算手段２９メモリ３０ファジィ推論プロセッサ３１コンプレッサ制御手段３２ファンモータ制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−124574（ＪＰ，Ａ) 特開平４−169768（ＪＰ，Ａ) 特開平４−263771（ＪＰ，Ａ) 特開平１−225879（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25D 11/00 - 13/00 F25D 29/00 G05B 13/02 G05D 23/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【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、冷凍室のドアの開閉に
より動作する冷凍室ドアスイッチと、前記冷凍室ドアス
イッチの動作から冷凍室のドアの開閉を検出するドア開
閉検出手段と、タイマカウンタを内蔵し、前記ドア開閉
検出手段から出力される信号によりドア開放時間を算出
するドア開放時間算出手段と、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、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庫内温度を検出する庫内温度検
出手段と、前記ドア開放時間算出手段により算出された
ドア開放時間と、前記外気温度検出手段により検出され
た外気温度と、前記庫内温度検出手段により検出された
庫内温度とから冷凍室の雰囲気温度変化度を演算する雰
囲気温度の演算手段と、庫内温度を設定する庫内温度設
定手段と、前記庫内温度設定手段の出力と前記庫内温度
検出手段の出力とを比較する比較手段と、前記比較手段
の比較結果と前記庫内温度検出手段の出力とにより、設
定温度よりも庫内温度が高い場合はコンプレッサ及びフ
ァンモータを強制的に起動し、一定時間後の庫内温度の
低下度から冷凍室内の食品の熱負荷量（食品温度×熱容
量）を演算し、設定温度よりも庫内温度が低い場合はコ
ンプレッサ及びファンモータを強制的に停止し、一定時
間後の庫内温度の上昇度から冷凍室内の食品の熱負荷量
を演算し、さらに熱負荷変動（熱負荷量の増減）を演算
する熱負荷の演算手段と、ファンモータの操作量とコン
プレッサの操作量を求めるための経験則に基づく制御ル
ールを記憶するメモリと、前記熱負荷の演算手段により
演算された熱負荷量，熱負荷変動と、前記雰囲気温度の
演算手段により演算された冷凍室の雰囲気温度変化度
と、前記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ファンモータの操作量と
コンプレッサの操作量を演算するファジィ推論プロセッ
サと、前記ファジィ推論プロセッサにより演算されたフ
ァンモータの操作量とコンプレッサの操作量とから、フ
ァンモータを制御するファンモータ制御手段と、コンプ
レッサを駆動するコンプレッサ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。