JPH0760047B2 - Cooling control device for refrigerator - Google Patents
Cooling control device for refrigeratorInfo
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- JPH0760047B2 JPH0760047B2 JP15212490A JP15212490A JPH0760047B2 JP H0760047 B2 JPH0760047 B2 JP H0760047B2 JP 15212490 A JP15212490 A JP 15212490A JP 15212490 A JP15212490 A JP 15212490A JP H0760047 B2 JPH0760047 B2 JP H0760047B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25D2700/16—Sensors measuring the temperature of products
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Cold Air Circulating Systems And Constructional Details In Refrigerators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は食品などを短時間で適温ま冷やすために経験則
を基にした急冷制御装置の制御ルールと、それを構成す
るファジィ変数のメンバーシップ関数とによって最適な
急冷ファンの操作量を推論して、その結果を出力するよ
うにした冷蔵庫の急冷制御装置に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a control rule of a rapid cooling control device based on an empirical rule for cooling foods to an appropriate temperature in a short time, and a membership function of fuzzy variables constituting the control rule. The present invention relates to a quenching control device for a refrigerator that infers an optimal operation amount of a quenching fan by using and outputs the result.
従来の技術 冷蔵庫(冷凍冷蔵庫も含む)は食品などの貯蔵を基本機
能とするものであるが、近年では更に付加機能を持たせ
たものが現われ始めた。その付加機能の一つが急速冷蔵
(以下急冷と省略する)である。この急冷は必要に応じ
て食品を適温になるまで冷やすもので例えば「急なお客
さんでビールを大至急冷やしたい」や「サラダを早く冷
やして食事したい」などの時に利用でき、また生鮮食料
品などの新鮮さをそのままスピード保存ができるなどの
利点が有る。2. Description of the Related Art Refrigerators (including refrigerators / freezers) have a basic function of storing foods and the like, but in recent years, those with additional functions have begun to appear. One of the additional functions is rapid refrigeration (hereinafter abbreviated as rapid cooling). This rapid cooling is used to cool food to an appropriate temperature as needed, and it can be used when, for example, "I want to quickly cool beer with a quick customer" or "I want to eat a salad with a quick cooling". It has the advantage of being able to preserve the freshness as it is at a speed.
従来の冷蔵庫の急冷制御装置では、例えば特開昭63−11
8584号公報に示されるような方法がある。ここでは急冷
指令(たとえばスイッチオンなど)によって急冷を開始
すると、あらかじめ設定された時間の間、常にダンパー
を開放にし、ファンで急冷室に冷気を送り続けるもので
あった。しかしこのように急冷動作を時間にのみ依存し
て制御する方法では、過冷却が生じるために例えばビー
ル瓶が破裂したり、他の食品では凍結して品質が劣化す
るなどの問題が有った。この過冷却を解決するために
は、例えば特開昭63−189760号公報に示されるような方
法がある。即ち急冷状態においてはダンパーを用いて急
冷室を通常より低い温度に設定し、なおかつファンを用
いて内部の冷気を強制循環させ食品を冷却すると共に、
その食品の表面温度を非接触(例えば赤外線センサー)
で測定し、その表面温度がある一定温度に冷えると、急
冷動作を停止させるものであった。In a conventional refrigerator quenching control device, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-11
There is a method shown in Japanese Patent No. 8584. Here, when the rapid cooling is started by a rapid cooling command (for example, switch-on), the damper is always opened for a preset time, and the fan continuously sends the cool air to the rapid cooling chamber. However, in such a method of controlling the rapid cooling operation only depending on time, there is a problem that, for example, a beer bottle bursts due to supercooling, or other foods freeze and their quality deteriorates. In order to solve this supercooling, there is a method as disclosed in, for example, JP-A-63-189760. That is, in the rapid cooling state, the damper is used to set the temperature of the quenching chamber to a temperature lower than usual, and the internal cool air is forcedly circulated using the fan to cool the food,
Non-contact the surface temperature of the food (eg infrared sensor)
The rapid cooling operation was stopped when the surface temperature cooled to a certain temperature.
発明が解決しようとする課題 しかしこのような構成では、急冷中は常に一定の冷却能
力で冷却しているため、例えば目標とする表面温度で急
冷動作を中止したとしてもその余韻で更に急冷が進み目
標とする温度より低い温度となってしまう(一般に言う
オーバーシュートの状態となる)。しかも急冷終了後は
一般の温度制御しかしないために、一度低下した温度は
なかなかもとの温度には戻らない。この場合、ビール瓶
が破裂するなどの最悪状態は避けられるが、やはり過冷
却を生じ、なおかつその低温状態がしばらく続くため
に、食品が凍結するなどして品質が劣化する恐れは十分
にある。また食品としては最適な温度より低くなってい
るためにその食品の持つ風味や味を損ねることとなる。
またこれを防止するには例えば、目標とする表面温度を
高めに設定するなどが考えられるが、この場合は逆に冷
却不足が生じ、表面のみ冷えて中身が冷えていないため
に同じくその食品の持つ風味や味を損ねることとなると
いう課題を有していた。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention However, in such a configuration, since the cooling is always performed with a constant cooling capacity during the rapid cooling, even if the rapid cooling operation is stopped at the target surface temperature, for example, the rapid cooling progresses further with the aftereffect. The temperature will be lower than the target temperature (generally called overshoot). Moreover, since the temperature control is only performed after the completion of the rapid cooling, the temperature once lowered does not return to the normal temperature. In this case, the worst condition such as bursting of the beer bottle can be avoided, but since the supercooling still occurs and the low temperature condition continues for a while, there is a fear that the food is frozen and the quality is deteriorated. Further, since the temperature of the food is lower than the optimum temperature, the flavor and taste of the food are impaired.
In order to prevent this, for example, it is conceivable to set the target surface temperature to a higher level, but in this case insufficient cooling will occur, and only the surface will be cold and the contents will not be cold. There was a problem that the flavor and taste of the product would be impaired.
本発明は上記課題に鑑み、食品が凍結するなどして品質
が劣化したり、食品の持つ風味や味を損ねることが無
く、しかも短時間で目標温度に到達できる冷蔵庫の急冷
制御装置を提供することを目的とする。In view of the above problems, the present invention provides a quenching control device for a refrigerator that does not deteriorate the quality such as freezing of food, does not impair the flavor and taste of food, and can reach a target temperature in a short time. The purpose is to
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蔵庫の急冷制御装
置は、急冷室に入れられた食品などの温度を検出する食
品温度検出手段と、前記食品温度検出手段の出力の変化
量を出力する微分手段と、前記食品温度検出手段の出力
と前記微分手段の出力の情報に対し、急冷ファンの操作
量を求めるための経験則に基ずく制御ルールを記憶する
メモリ装置と、前記食品温度検出手段の出力と前記微分
手段の出力の情報と前記メモリ装置から取り出された制
御ルールに基ずいて、ファジィ論理演算を行ない前記急
冷ファンの操作量を演算するファジィ推論手段とを備え
ることを特徴としている。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the quenching control device for a refrigerator of the present invention is a food temperature detecting means for detecting the temperature of food or the like placed in a quenching chamber, and the output of the food temperature detecting means. And a memory device that stores a control rule based on an empirical rule for obtaining the operation amount of the quenching fan, with respect to the information of the output of the food temperature detecting means and the output of the differentiating means, A fuzzy inference means for performing a fuzzy logic operation to calculate the operation amount of the quenching fan based on the output of the food temperature detecting means, the information of the output of the differentiating means, and the control rule extracted from the memory device. It is characterized by having.
作用 本発明は上記構成により、食品温度検出手段によって検
知された食品温度とその変化量に対する急冷ファンの操
作量を、経験則から求めた制御ルールに基づいて演算し
ているので、急冷している食品の状態、例えば急冷し始
めた頃や急冷終了直前の場合などでその時に応じた最適
な冷却を急冷ファンで行なうので常に最適な冷却能力で
食品を冷却することができるので、過冷却や冷却不足を
防ぐことができる。Action According to the present invention, the operation temperature of the quenching fan with respect to the food temperature detected by the food temperature detecting means and its change amount are calculated based on the control rule obtained from the empirical rule, so that the present invention is rapidly cooling. Depending on the condition of the food, such as when it begins to cool or just before the end of quenching, the cooling fan will perform the optimal cooling so that the food can always be cooled with the optimal cooling capacity. The shortage can be prevented.
実施例 以下本発明の一実施例の冷蔵庫の急冷制御装置について
図面を参照しながら説明する。Embodiment A quenching control device for a refrigerator according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず本発明の概略構成について第2図を用いて説明す
る。第2図は本発明の冷蔵庫の断面図である。第2図に
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。
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とその背後に庫内ファン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は圧縮機である。18は冷蔵室9の下部
に設けた急冷室である。急冷室18は壁19で冷蔵室9と仕
切られており、その開口部にはドア20が配設されてい
る。また急冷室18の背面には蒸発器13からの冷気を急冷
室18に導入するための通風路21が形成されている。First, the schematic structure of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a sectional view of the refrigerator of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a refrigerator main body, which is composed of an outer box 2, an inner box 3 and a urethane foam heat insulating material 4 formed in a space between them.
Three doors 5, 6, 7 are arranged in the front opening.
The doors 5, 6, and 7 are arranged corresponding to the openings of the freezer compartment 8, the refrigerator compartment 9, and the vegetable compartment 10 of the refrigerator body 1, respectively.
Inside the partition wall surrounded by the bottom plate 11 of the freezer compartment 8 and the top plate 12 of the refrigerating compartment 9, there is an evaporator 13 and an internal fan 14 behind it. Further, ventilation paths 15 and 16 for introducing cooling air from the evaporator 13 into the respective compartments are formed at the backs of the freezing compartment 8 and the refrigerating compartment 9. 17 is a compressor. Reference numeral 18 is a quenching room provided below the refrigerating room 9. The quenching chamber 18 is separated from the refrigerating chamber 9 by a wall 19, and a door 20 is arranged at the opening thereof. An air passage 21 for introducing cold air from the evaporator 13 into the quench chamber 18 is formed on the back surface of the quench chamber 18.
このように構成された冷蔵庫において、その急冷装置の
構成について第1図を用いて更に詳しく説明する。第1
図は本発明の冷蔵庫の急冷制御装置のブロック図であ
る。第1図において、22は通風路21からの冷気を導入ま
たは遮断するためのダンパーである。23は急冷室18内に
冷気を導入するための急冷ファンである。ここで言う冷
気には、通風路21とダンパー22とを介して供給される第
1の冷気と、壁19の天面後部に設けた通風孔24を介して
供給される第2の冷気とがあり、第1の冷気は−18℃程
度の冷気であり、第2の冷気は5℃程度の冷気である。
25は食品26の表面温度を検出するための食品温度センサ
ーである。27は食品温度センサー25の出力から食品26の
表面温度Tを検出する食品温度検出手段である。28は食
品温度検出手段27の出力を微分し食品26の表面温度の変
化量ΔT(即ちΔT=T(t+Δt)−T(t))を演
算する微分手段である。また29はマイクロプロセッサ
で、ファジィ推論手段30と制御ルールを記憶するメモリ
装置31とから構成されてる。32は、ファジィ推論手段30
で得た操作量の指示に従って、急冷ファン23の能力(即
ち回転数)を制御する急冷ファン制御手段である。33
は、急冷室18の内部の温度を検出する急冷室温度センサ
ーである。34は、急冷室温度センサー33からの信号によ
り急冷室18の温度を演算する急冷室温度検出手段であ
る。35は、急冷室温度検出手段34の出力に従って、ダン
パー22の開閉制御をするダンパー制御手段である。The configuration of the quenching device in the refrigerator thus configured will be described in more detail with reference to FIG. First
FIG. 1 is a block diagram of a quenching control device for a refrigerator according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 22 is a damper for introducing or blocking cold air from the ventilation passage 21. Reference numeral 23 is a quenching fan for introducing cold air into the quenching chamber 18. The cool air referred to here includes the first cool air supplied through the ventilation passage 21 and the damper 22, and the second cool air supplied through the ventilation hole 24 provided at the rear portion of the top surface of the wall 19. The first cold air is about −18 ° C., and the second cold air is about 5 ° C.
Reference numeral 25 is a food temperature sensor for detecting the surface temperature of the food 26. 27 is a food temperature detecting means for detecting the surface temperature T of the food 26 from the output of the food temperature sensor 25. Reference numeral 28 is a differentiating means for differentiating the output of the food temperature detecting means 27 to calculate a change amount ΔT of the surface temperature of the food 26 (that is, ΔT = T (t + Δt) -T (t)). Further, 29 is a microprocessor, which comprises a fuzzy inference means 30 and a memory device 31 for storing control rules. 32 is fuzzy reasoning means 30
The quenching fan control means controls the capacity (that is, the number of revolutions) of the quenching fan 23 in accordance with the instruction of the operation amount obtained in (3). 33
Is a quenching chamber temperature sensor that detects the temperature inside the quenching chamber 18. Reference numeral 34 is a quenching chamber temperature detecting means for calculating the temperature of the quenching chamber 18 based on a signal from the quenching chamber temperature sensor 33. Reference numeral 35 is a damper control means for controlling the opening / closing of the damper 22 according to the output of the quenching room temperature detection means 34.
以上のように構成された冷蔵庫の急冷制御装置について
以下第1図〜第5図を用いてその動作を説明する。The operation of the refrigerator quenching control device configured as described above will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.
食品温度検出手段27では食品温度センサー25の出力から
食品26の表面温度Tを検出し、さらに微分手段28で食品
温度検出手段27の出力を微分し食品26の表面温度の変化
量ΔT(即ちΔT=T(t+Δt)−T(t)、ここで
tは時間を、Δtは時間変化を表わす。)を演算する。
以上のように演算された表面温度T及び表面温度の変化
量ΔTはファジィ推論手段30に入力される。メモリ装置
31はファジィ推論手段30で実行されるファジィ推論に必
要な制御ルールを格納している。急冷ファン23の操作量
である能力(即ち回転数)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。The food temperature detecting means 27 detects the surface temperature T of the food 26 from the output of the food temperature sensor 25, and the differentiating means 28 differentiates the output of the food temperature detecting means 27 to change the surface temperature of the food 26 ΔT (that is, ΔT). = T (t + Δt) −T (t), where t represents time and Δt represents time change.
The surface temperature T and the variation ΔT of the surface temperature calculated as described above are input to the fuzzy inference means 30. Memory device
Reference numeral 31 stores a control rule necessary for fuzzy inference executed by the fuzzy inference means 30. Fuzzy inference for obtaining the capacity (that is, the number of revolutions) which is the operation amount of the quenching fan 23 is executed based on the following control rule.
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R1:もし温度が高く、温度変化量が正大であれ
ば、急冷ファンを非常に強めよ ルールR2:もし温度が低く、温度変化量が正大であれ
ば、急冷ファンを弱めよ ・ ・ 等である。前記言語ルールは、発明者が数多くの実験デ
ータから得た経験則から求めた、急速に冷却したい食品
に最適な急冷ファンの制御に対する制御ルールであり、
これを温度と温度変化量の関係で表に示すと表の通りに
なる。表は実施例に使用する急冷ファンに対する制御ル
ールの関係を示す図である。The control rules adopted in this embodiment are the following nine rules. For example, rule R1: If the temperature is high and the amount of temperature change is large, strengthen the quench fan very much.Rule R2: If the temperature is low and the amount of temperature change is large, weaken the quench fan. is there. The language rule is a control rule for the control of the quenching fan that is most suitable for the food that is desired to be rapidly cooled, obtained from the empirical rule obtained by the inventor from many experimental data,
This is shown in the table when the relationship between the temperature and the amount of temperature change is shown in the table. The table is a diagram showing the relationship of the control rules for the quenching fan used in the embodiment.
表1は横方向に温度Tを強度によって3段階(LT=低
温、ZO=適温、HT=高温)に分け、縦方向に温度変化量
ΔTの強度によって3段階(NB=負大、ZO=ゼロ、PB=
正大)に分けて配置し、上記区分された温度T、温度変
化量ΔTとのおのおの交わった位置にはその温度T、温
度変化量ΔTの強度に対する最適な急冷ファンの能力を
表1に設定している。ここで表1においては急冷ファン
の能力を強度に応じて5段階(VS=非常に強、S=強、
M=中、W=弱、VW=非常に弱)に分けている。即ち前
記制御ルールRiは表1における升目(Ri)で示されてい
る。本発明の発明者は表1にしたがって急冷ファンの能
力を制御した時、最適な急冷制御が実現できることを実
験的に確認している。 In Table 1, the temperature T is divided into three levels (LT = low temperature, ZO = appropriate temperature, HT = high temperature) in the horizontal direction, and three levels in the vertical direction according to the intensity of the temperature change ΔT (NB = negative, ZO = zero). , PB =
The optimum quenching fan capacity for the strength of the temperature T and the temperature change amount ΔT is set in Table 1 at the position where the temperature T and the temperature change amount ΔT intersect with each other. ing. Here, in Table 1, the ability of the quenching fan is divided into five levels (VS = very strong, S = strong,
M = medium, W = weak, VW = very weak). That is, the control rule Ri is shown by a square (Ri) in Table 1. The inventor of the present invention has experimentally confirmed that optimum quenching control can be realized when the capacity of the quenching fan is controlled according to Table 1.
また前記言語ルールは第1図のメモリ装置31の内に記憶
する場合に下記のようなルール則で記憶されている。本
発明で使用した制御ルール数は9個である。When the language rules are stored in the memory device 31 shown in FIG. 1, they are stored according to the following rule rules. The number of control rules used in the present invention is nine.
ルールR1:IF T is HT and ΔT is PB THEN F=VS ルールR2:IF T is LT and ΔT is PB THEN F=W ・ ・ つぎにファジィ推論手段30では予めメモリ装置31に記憶
されている前記制御ルールを取り出してファジィ推論に
よって急冷ファン23の操作量である能力を算出し、急冷
ファン制御手段32に出力する。急冷ファン制御手段32は
決められた操作量に応じて急冷ファン23の能力を制御す
る。Rule R1: IF T is HT and ΔT is PB THEN F = VS Rule R2: IF T is LT and ΔT is PB THEN F = W ・ ・ Next, in the fuzzy inference means 30, the control previously stored in the memory device 31 is performed. The rule is taken out, the capacity, which is the operation amount of the quenching fan 23, is calculated by fuzzy reasoning, and is output to the quenching fan control means 32. The quenching fan control means 32 controls the capacity of the quenching fan 23 according to the determined operation amount.
前記制御ルールR1、ルールR2・・・ルールR9のルールは
温度T,温度変化量ΔTに対する急冷ファン23の能力を段
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、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急冷
ファン23の能力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算出するのにファジィ変数のメン
バーシップ関数を利用している。The rules of the control rules R1, R2, ... R9 determine the capacity of the quenching fan 23 with respect to the temperature T and the temperature change amount ΔT in a stepwise manner. Therefore, when performing fine control, It is necessary to calculate the degree to which the antecedent section (IF section) is satisfied and to estimate the capacity of the quenching fan 23 according to the degree. Therefore, in this embodiment, a membership function of fuzzy variables is used to calculate the degree.
第3図(a)は温度Tに対するファジィ変数LT、MT、HT
のメンバーシップ関数μLT(T)、μMT(T)、μHT
(T)を示したものであり、第3図(b)は温度変化量
ΔTに対するファジィ変数PB、ZO、NBのメンバーシップ
関数μPB(ΔT)、μZO(ΔT)、μNB(ΔT)を示し
たものである。FIG. 3 (a) shows fuzzy variables LT, MT, HT with respect to temperature T.
Membership functions of μLT (T), μMT (T), μHT
FIG. 3B shows the membership functions μPB (ΔT), μZO (ΔT), μNB (ΔT) of the fuzzy variables PB, ZO, and NB with respect to the temperature change amount ΔT. It is a thing.
ファジィ推論手段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9と第3図(a)、
(b)のメンバー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。推論形式としては
合成法にmax−min法、−点化法に高さ法を用いた。以下
第4図をもとに推論の手順を説明する。第4図は推論手
順を示す流れ図である。STEP1では食品温度検出手段2
7、微分手段28で温度Toと温度変化量ΔToを算出する。S
TEP2でファジィ推論手段30によって温度Toと温度変化量
ΔToに対するファジィ変数のメンバーシップ関数を用い
て、前記温度Toと温度変化量ΔToにおけるメンバーシッ
プ値の算出を行なう。STEP3で、得られたメンバーシッ
プ値が前記9個の各ルールの前件部をどの程度の度合い
かを合成法で算出する。(第4図において温度に対する
ファジィ変数をA、温度変化量に対するファジィ変数を
Bで示している。) ルールR1: h1=μHT(To)∩μPB(ΔTo) =MIN{μHT(To).μPB(ΔTo)}−−(1) ルールR2: h2=μLT(To)∩μPB(ΔTo) =MIN{μLT(To).μPB(ΔTo)}−−(2) ・ ・ (1)式は、前記Toが前記温度Tに対する領域HTに入
り、かつ前記ΔToが前記温度変化量ΔTに対する領域PB
に入るという命題は、ToがHTに入る割合とΔToがPB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、故
にルール1の場合の前件部はh1の割合で成立することを
表わしている。同様に(2)式であるルール2の場合、
前件部はh2の割合で成立することを表わしている。STEP
4で制御ルールの実行部のメンバーシップ関数によっ
て、温度Toと温度変化量ΔTにおける急冷ファンの操作
量を下記のようにして求める。急冷ファンの操作量Foを
求めるためには、結論部での定数はh1、h2・・・h9によ
る加重平均として与えられるから Fo=(VS×h1+W×h2+・・×h9)/(h1+h2+・・・
・+h9) の−点化法の1つである高さ法により急冷ファンの操作
量Foがもとまり急冷ファン制御手段32に出力される。The fuzzy inference executed by the fuzzy inference means 30 is the control rule 1, rule 2, ... Rule 9 and FIG.
A fuzzy logic operation is performed using the membership function (b) and the operation amount is calculated. As the inference method, the max-min method was used for the synthesis method, and the height method was used for the-pointing method. The inference procedure will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a flow chart showing the inference procedure. In STEP 1, food temperature detection means 2
7. The differentiating means 28 calculates the temperature To and the temperature change amount ΔTo. S
In TEP2, the fuzzy reasoning means 30 calculates the membership value at the temperature To and the temperature change amount ΔTo by using the membership function of the fuzzy variable for the temperature To and the temperature change amount ΔTo. In STEP 3, the degree of the obtained membership value in the antecedent part of each of the nine rules is calculated by a synthesis method. (In FIG. 4, the fuzzy variable with respect to temperature is indicated with A, and the fuzzy variable with respect to temperature variation is indicated with B.) Rule R1: h1 = μHT (To) ∩μPB (ΔTo) = MIN {μHT (To). μPB (ΔTo)}-(1) Rule R2: h2 = μLT (To) ∩μPB (ΔTo) = MIN {μLT (To). μPB (ΔTo)} −− (2) ··· (1) In the equation (1), the To falls within the region HT corresponding to the temperature T, and the ΔTo falls within the region PB corresponding to the temperature variation ΔT.
The proposition of entering is to be satisfied at the ratio of To entering HT and ΔTo entering PB as a smaller value, and therefore the antecedent in the case of rule 1 is satisfied at the ratio of h1. ing. Similarly, in the case of rule 2 which is the expression (2),
It means that the antecedent part holds at the rate of h2. STEP
In Step 4, the operation amount of the quenching fan at the temperature To and the temperature change amount ΔT is calculated by the membership function of the execution unit of the control rule as follows. In order to obtain the manipulated variable Fo of the quenching fan, the constant in the conclusion part is given as the weighted average by h1, h2 ... h9, so Fo = (VS x h1 + W x h2 + ... x h9) / (h1 + h2 + ...・
The operation amount Fo of the quenching fan is collected and output to the quenching fan control means 32 by the height method, which is one of the minus point methods of + h9).
尚、ダンパー22は前記動作に関係なく、急冷室温度セン
サー33からの信号により急冷室18の温度を急冷室温度検
出手段34にて演算し、その出力に従って、ダンパー制御
手段35でダンパー22の開閉制御をする。このダンパー22
の動作により急冷室18内の温度が、常に一定に保たれる
ことになる。また急冷開始時には急冷室内の温度も一時
的に上昇するので、ダンパー22は開放の状態になる。The damper 22 calculates the temperature of the quenching chamber 18 by the signal from the quenching chamber temperature sensor 33 by the quenching chamber temperature detecting means 34, and the damper control means 35 opens and closes the damper 22 according to the output regardless of the above operation. Take control. This damper 22
By this operation, the temperature inside the quenching chamber 18 is always kept constant. At the start of quenching, the temperature inside the quenching chamber also temporarily rises, so the damper 22 is opened.
次に本実施例を適応した時の急冷動作の一例について第
5図を用いて説明する。第5図は本実施例の急冷動作の
一例を示すタイミング図である。第5図において(a)
は急冷ファン23、(b)は食品26の表面温度のおのおの
の時間に対する変化を示しており、実線は本実施例の場
合であり、破線は従来例の場合を示している。従来の急
冷制御においては食品表面温度が目標温度(この場合は
5℃)に達するまで(イ点)急冷ファン23をオンにして
いるので、急冷停止後も表面温度はその余韻で下がり続
け目標温度以下にオーバーシュートする(ロ点)。しか
もその後温度は徐々に回復し、しばらく時間がかかった
後、目標温度に達する(ハ点)。本実施例の急冷制御の
場合、初期の表面温度が高い場合(ニ点)は急冷ファン
23を非常に強くする事により従来と比べて急速に食品を
冷やすことができる。あとは食品の表面温度と表面温度
の変化量で最適な急冷ファン23の制御を行なうことによ
り(ホ点)、従来より早く目標温度に到達すると共に
(ヘ点)、温度のオーバーシュートも少なく抑えられる
こととなる(ト点)。また万が一食品表面温度が冷え過
ぎた場合においても表1に示すように、急冷ファン23を
制御するので、通風孔24より冷蔵室の冷気(5℃程度)
を取り込むことができるので過冷却が生じてもいち早く
目標温度に到達させることができることとなる。Next, an example of the rapid cooling operation when this embodiment is applied will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a timing chart showing an example of the rapid cooling operation of this embodiment. In Fig. 5 (a)
Shows the changes of the surface temperature of the food 26 with respect to the quenching fan 23, (b), respectively, the solid line shows the case of this embodiment, and the broken line shows the case of the conventional example. In the conventional rapid cooling control, the rapid cooling fan 23 is turned on until the food surface temperature reaches the target temperature (in this case, 5 ° C.) (point A), so the surface temperature continues to drop with the aftereffect even after the rapid cooling is stopped. Overshoot below (point B). Moreover, the temperature gradually recovers after that, and after a while, reaches the target temperature (point C). In the case of the rapid cooling control of this embodiment, the rapid cooling fan is used when the initial surface temperature is high (point D).
By making 23 very strong, the food can be cooled more rapidly than before. After that, by controlling the optimum quenching fan 23 based on the surface temperature of the food and the amount of change in the surface temperature (point E), the target temperature is reached faster than before (point F), and temperature overshoot is suppressed to a minimum. Will be done (g point). In addition, even if the food surface temperature becomes too cold, the cooling fan 23 is controlled as shown in Table 1, so the cold air in the refrigerating room (about 5 ° C) is supplied from the ventilation hole 24.
Therefore, even if supercooling occurs, the target temperature can be reached quickly.
従ってこの実施例では制御パラメータとして食品26の表
面温度、及び表面温度の変化量を使用しているため急速
に冷却したい食品に対して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、急冷制御装置に対して最適な急冷ファン23の能
力で制御ができる。そのため常に最適な冷却能力で食品
を冷却できるので、いち早く目標とする温度に到達でき
ると共に、過冷却や冷却不足を防ぐことができ、食品の
品質の劣化を防ぐことができる。また通風孔24を設ける
ことにより、万が一過冷却をしてしまった場合や、温度
の低い食品が入れられた場合においても冷蔵室の冷気を
循環させることができるため、過冷却に対してもいち早
く目標温度に達することができる。また食品26の表面温
度を検出して自動的に制御を行なうので、急冷のスイッ
チ等を設ける必要がなく自動的に急冷運転を行なうの
で、人為的なミスによる急冷不足(スイッチの入れ忘
れ、重量設定ミスなど)などが発生することはなく、な
おかつコストダウンにもつながることとなる。Therefore, in this embodiment, since the surface temperature of the food 26 and the amount of change in the surface temperature are used as the control parameters, fine control can be performed on the food that is desired to be cooled rapidly. In addition, since the control rule is based on human experience, it is possible to control the quenching controller 23 with the optimum capability of the quenching fan 23. Therefore, the food can always be cooled with the optimum cooling capacity, so that the target temperature can be reached quickly, overcooling and undercooling can be prevented, and deterioration of food quality can be prevented. In addition, by providing the ventilation hole 24, even in the unlikely event of overcooling, or even if food with a low temperature is put in, it is possible to circulate the cold air in the refrigerating room, so it is also quick against overcooling. The target temperature can be reached. In addition, because the surface temperature of the food 26 is detected and automatically controlled, there is no need to provide a rapid cooling switch, etc., so the rapid cooling operation is performed automatically, so insufficient rapid cooling due to human error (forgot to switch on, weight setting There will be no mistakes, etc., and it will also lead to cost reduction.
尚実施例では食品温度を検出するために、赤外線センサ
ーを用いたが、これに限定するものではなく例えば冷気
の戻りダクトの温度など食品の表面温度と相関のとれる
情報を用いてもよい。Although the infrared sensor is used to detect the food temperature in the embodiment, the present invention is not limited to this, and information which can be correlated with the surface temperature of the food such as the temperature of the return duct of cold air may be used.
発明の効果 以上のように本発明の冷蔵庫の急冷制御装置は、急冷室
に入れられた食品などの温度を検出する食品温度検出手
段と、前記食品温度検出手段の出力の変化量を出力する
微分手段と、前記食品温度検出手段の出力と前記微分手
段の出力の情報に対し、急冷ファンの操作量を求めるた
めの経験則に基ずく制御ルールを記憶するメモリ装置
と、前記食品温度検出手段の出力と前記微分手段の出力
の情報と前記メモリ装置から取り出された制御ルールに
基ずいて、ファジィ論理演算を行ない前記急冷ファンの
操作量を演算するファジィ推論手段とを備えることによ
り、食品温度検出手段によって検知された食品温度とそ
の変化量に対する急冷ファンの操作量を、経験則から求
めた制御ルールに基づいて演算しているので、急冷して
いる食品の状態、例えば急冷し始めた頃や急冷終了直前
の場合などでその時に応じた最適な冷却を急冷ファンで
行なうので常に最適な冷却能力で食品を冷却することが
できるので、過冷却や冷却不足を防ぐことができる。As described above, the quenching control device for a refrigerator according to the present invention is a food temperature detecting means for detecting the temperature of food or the like placed in the quenching room, and a differential for outputting the change amount of the output of the food temperature detecting means. Means, for the information of the output of the food temperature detecting means and the output of the differentiating means, a memory device for storing a control rule based on an empirical rule for obtaining the operation amount of the quenching fan, and the food temperature detecting means. Based on the information of the output and the output of the differentiating means and the control rule extracted from the memory device, fuzzy logic operation is performed to provide a fuzzy inference means for calculating the operation amount of the quenching fan, thereby detecting the food temperature. The operation amount of the quenching fan for the food temperature detected by the means and its change amount is calculated based on the control rule obtained from empirical rules. In the state of, for example, when the rapid cooling begins or just before the end of the rapid cooling, the rapid cooling fan performs the optimal cooling according to the time, so it is possible to always cool the food with the optimal cooling capacity. Can be prevented.
第1図は本発明の一実施例の冷蔵庫の急冷制御装置のブ
ロック図、第2図は本発明の一実施例の冷蔵庫の断面
図、第3図(a)は温度Tに対するファジィ変数LT、M
T、HTのメンバーシップ関数を示した特性図、第3図
(b)は温度変化量△Tに対するファジィ変数PB、ZO、
NBのメンバーシップ関数を示した特性図、第4図は推論
手順を示す流れ図、第5図(a)は本実施例の急冷動作
の一例を示す急冷ファンのタイミングチャート、第5図
(b)は同食品表面温度のタイミングチャートである。 18……急冷室、23……急冷ファン、27……食品温度検出
手段、28……微分手段、30……ファジィ推論手段、31…
…メモリ装置、32……急冷ファン制御手段。FIG. 1 is a block diagram of a refrigerator quenching control apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a refrigerator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 (a) is a fuzzy variable LT with respect to temperature T, M
A characteristic diagram showing the membership functions of T and HT, and FIG. 3 (b) is a fuzzy variable PB, ZO for temperature variation ΔT,
A characteristic diagram showing the membership function of the NB, Fig. 4 is a flow chart showing the inference procedure, Fig. 5 (a) is a timing chart of a quenching fan showing an example of the quenching operation of this embodiment, and Fig. 5 (b). Is a timing chart of the surface temperature of the food. 18 ... Quenching room, 23 ... Quenching fan, 27 ... Food temperature detecting means, 28 ... Differentiating means, 30 ... Fuzzy inference means, 31 ...
… Memory device, 32… Quenching fan control means.
Claims (1)
急冷室に風を送るための急冷ファンと、前記急冷室に入
れられた食品などの温度を検出する食品温度検出手段
と、前記食品温度検出手段の出力の変化量を出力する微
分手段と、前記食品温度検出手段の出力と前記微分手段
の出力の情報に対し、前記急冷ファンの操作量を求める
ための経験則に基ずく制御ルールを記憶するメモリ装置
と、前記食品温度検出手段の出力と前記微分手段の出力
の情報と前記メモリ装置から取り出された制御ルールに
基ずいて、ファジィ論理演算を行ない前記急冷ファンの
操作量を演算するファジィ推論手段とを備えることを特
徴とする冷蔵庫の急冷制御装置。1. A quenching chamber provided in a part of a refrigerator, a quenching fan for sending air to the quenching chamber, and a food temperature detecting means for detecting the temperature of food or the like placed in the quenching chamber. Differentiating means for outputting the amount of change in the output of the food temperature detecting means, and information on the output of the food temperature detecting means and the output of the differentiating means, based on an empirical rule for obtaining the operation amount of the quenching fan. A memory device for storing a control rule, based on the information of the output of the food temperature detecting means and the output of the differentiating means and the control rule extracted from the memory device, a fuzzy logic operation is performed to perform an operation amount of the quenching fan. A quenching control device for a refrigerator, comprising: a fuzzy inference means for calculating
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15212490A JPH0760047B2 (en) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | Cooling control device for refrigerator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15212490A JPH0760047B2 (en) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | Cooling control device for refrigerator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0443277A JPH0443277A (en) | 1992-02-13 |
| JPH0760047B2 true JPH0760047B2 (en) | 1995-06-28 |
Family
ID=15533589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15212490A Expired - Lifetime JPH0760047B2 (en) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | Cooling control device for refrigerator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760047B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008002801A (en) * | 1999-09-09 | 2008-01-10 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigerating refrigerator, operation method of freezing refrigerator |
| ITTO20120004A1 (en) * | 2012-01-09 | 2013-07-10 | Indesit Co Spa | REFRIGERATOR SYSTEM WITH THERMAL BREAKAGE CELL |
| CN104990357B (en) * | 2015-06-26 | 2018-03-23 | 青岛海尔股份有限公司 | The zone refrigeration control method and zone refrigeration control device of cold compartment of refrigerator |
-
1990
- 1990-06-11 JP JP15212490A patent/JPH0760047B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0443277A (en) | 1992-02-13 |
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