JPH02245484A - 圧縮機運転制御装置 - 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 本発明は複数の圧縮機の運転を制御する装置に関し、特
に前記圧縮機の同時起動を防止する運転制御装置に関す
る。

（ロ）従来の技術 従来、例えば冷凍庫と冷蔵庫が備えられ夫々に圧縮機が
設けられた冷凍冷蔵庫において、面圧縮機が電源投入時
、同時に起動すると屋内配線等に過電流が流れ問題とな
るので、同時起動が起きないような手段が施されている
。例えばその−手段として第３図の様な圧縮機運転制御
装置が提案されている。今、この制御装置の構成１作用
に関し簡単に説明すると、１，２は夫々演算増帳器等か
ら構成され、冷凍冷蔵庫の冷凍庫及び冷蔵庫の第１、第
２温度調節回路にして、庫内温度が設定温度より高くな
ったとき個々にハイレベル信号（以下Ｈレベル信号とい
う）を出カラインＱ工ｌ　Ｑ２に出力し、このＨレベル
信号は抵抗Ｒ工、Ｒ２を介して第１演算増帳器（以下第
１オペアンプという）３、及び第２演算増幅器（以下第
２オペアンプという）４の＋側入力端子に入力する。一
方各オペアンブ３，４の一側入力端子には電源供給ライ
ンＱ、、Ｑ４間に直列接続した基準電圧設定用の第５、
第６抵抗Ｒ，、Ｒ，の接続点１０の電位が入力する。

今、第１オペアンプ３に先に第１温度調節回路１からの
Ｈレベル信号が入力すると瞬時に第１オペアンプ３より
Ｈレベル信号が出力し、第１　ＮＰＮ型トランジスタＴ
１に抵抗Ｒ１，を介してベース電流が流れ、該トランジ
スタＴ１はオンし、第１リレーコイル１６ｃは通電され
、第１リレースイツチ１６ｓはオンして第１圧縮機６は
起動され運転を開始する。そして第１オペアンプ３より
のＨレベル信号にて第１ダイオードＤ１を介して同時起
動防止用コンデンサＣ２に過渡電流が流れる。この結果
、接続点１０の電位は瞬時にＨレベル電位となり第２オ
ペアンプ４の一側入力端子の電位を＋側入力端子の電位
より高くするため、第２オペアンプ４からはＬレベル信
号が出力し続けて、第２トランジスタＴ２はオフを継続
して第２リレーコイル１７ｃは非通電状態であるため第
２圧縮機７は起動されない。なお、８，９は夫々、圧縮
機６，７の駆動用交流電源であり、又Ｄ’　、Ｄ’は第
１、第２リレーコイル１６ｃ、　１７ｃに並列接続した
ダイオードである。そして、コンデンサＣ２の充電が進
むと、接続点１０の電位は除々に低下して行き、やがて
１０秒程経過し、Ｈレベル信号の入力している第２オペ
アンプ４の＋側入力端子より低くなると、第２オペアン
プ４はＨレベル信号を出力し、第２トランジスタＴ２に
ベース電流が抵抗Ｒ１４を介して流れ、第２トランジス
タＴ２はオンして第２リレー１７ｃは動作して第２リレ
ースイツチ１７ｓはオンし、第２圧縮機７は起動し運転
を開始する。このように、第３図の圧縮機運転制御装置
では同時起動防止用コンデンサＣ２により、圧縮機６，
７の同時起動を防止している。

なお、第２温度調節回路２より先にＨレベル信号が出力
した場合は、第２オペアンプ４よりのＨレベル信号によ
るコンデンサＣ２の充電方向の過渡電流発生が接続点１
０の電位上昇を起し、第１オペアンプ３を不動作とする
ように上記と同様の作用を行なうことは言うまでもない
。

ところで、このコンデンサＣ２を用いて同時起動を防止
するには、コンデンサＣ２を常に放電状態に準備してお
く必要がある。その為に、第１、第２温度調節回路１，
２の出力が共にＨレベル信号からＬレベル信号に変わっ
た時、又冷蔵庫の電源が切れた時等に、コンデンサＣ２
に蓄えられた電荷を瞬時に放電させるコンデンサ瞬時放
電回路２０が設けられている。即ち、放電用演算増帳器
（以下放電用アンプ）２１の＋側入力端子に、第１、第
２温度調節回路１，２の出力信号を抵抗Ｒ９゜Ｒ工。を
介して入力させ、−個入力端子に１供給ラインＱ３．Ω
９間に直列接続した抵抗Ｒ，０，Ｒ□２の接続点電位（
電源電圧の１／２より小）を入力させ、今仮に第１、第
２温度調節回路１，２の出力が共にＬレベル信号になっ
たとき、放電用オペアンプ２１の＋側入力端子電圧は一
側入力端子電圧より低くなり、放電用オペアンプ２１の
出力はＨレベル信号からＬレベル信号に変わりＰＮＰ型
トランジスタ２２には抵抗Ｒ工５、ダイオードＤｓを介
してベースにバイアスが掛り、このトランジスタ２２は
ＯＮし、コンデンサＣ２に充電されていた電荷はコンデ
ンサＣ８の十極→抵抗Ｒ１，→トランジスタ２２→コン
デンサＣ，の−極→抵抗Ｒ６→アースラインＱ４となっ
て、トランジスタ２２を介して瞬時に放電される。

このようにして、従ってその後略同時に第１゜第２温度
調節回路１，２がＨレベル信号を出力された際には前記
回路動作と同時に接続点１０の電位は瞬時にＨレベルに
なり、第１、第２圧縮機６゜７の同時起動を防止してい
る。又、電源コンセントが抜き差しされたり、停電等に
より電源オフした場合は、前記抵抗Ｒ□２に並列接続し
た遅延用コンデンサＣ工による放電を行う。即ち電源オ
フにより定電圧が低下する過程において、遅延用コンデ
ンサＣ１の放電が生じ、放電用オペアンプ２０の出力を
Ｌレベル信号にし、瞬時にコンデンサＣ２を放電させ、
第１、第２圧縮機６，７の再起動時の同時起動を防止し
ている。

以上の様にして、コンデンサ瞬時放電回路２０の動作に
より、第１、第２温度調節回路１，２の出力が共にＬレ
ベル信号になった時、又電源がオフした時等、瞬時にコ
ンデンサＣ２に充電されていた電荷を放電させ、第１、
第２圧縮機６，７の同時起動は防止される。

（ハ）発明が解決しようとする課題 熱しながら、第３図の従来回路構成図では、演算増幅器
３又は４の出力信号により充電された同時始動防止コン
デンサＣ２の電荷を放電するのに、別途コンデンサ瞬時
放電回路が、必要なところに構成における冗長性を有し
ていた。

また、２つの演算増幅器の入力が結ばれている抵抗ブリ
ッジの中点１０と同時起動防止コンデンサＣ２とが、直
接接続されているため、２つの演算増幅器の出力電圧が
（Ｊ　Ｌ　ＩＩレベル（圧縮機が２個とも停止）に下が
る時に、同時に行なわれるコンデンサＣ２の瞬時放電の
影響で、中点１０が、より低い電位に引かれてしまって
いた。そのため、演算増幅器の出力電圧がＬｄ　Ｈ１１
レベル電位からＪＪ　Ｌ”レベル電位に下がるのに、コ
ンデンサＣ２の瞬時放電と同様の時間を要して応答性が
悪かった。

又、コンデンサＣ２は２つの圧縮機の運転の遅延時間を
設定するために、大容量コンデンサを使用しなければな
らない。そのため、Ｃ２の耐久性を保証するため、瞬時
放電といっても１０〜６０ｍ５ｅｃの時間が必要になる
。演算増幅器の出力電圧の立ち下がりに、上記の値を要
する事により、運転中の圧縮機への停止を行わせるリレ
ー動作が緩やかになり、接点にアークを生じさせ、リレ
ー接点の寿命を短かくするという問題を有していた。

さらに、投入時にどちらの圧縮機が、先にスタートする
かも不明であった。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の圧縮機運転制御装置は第１温度調節回路から入
力され、第１圧縮機の運転制御信号を出力する第１演算
増幅器と、第２温度調節回路から入力され、第２圧縮機
の運転制御信号を出力する第２演算増幅器と、前記両演
算増帳器から入力され、同時始動防止信号を出す第３の
演算増幅器と、一方の極を第３の演算増幅器の出力と結
び、他方の極をダイオードを介して、第１、第２演算増
幅器の入力と結ぶ同時起動防止コンデンサと、第１、第
２演算増帽器の入力と電源とを結ぶ電源投入時の圧縮機
の優先起動順位を定める条件設定コンデンサとから成る
ものである。

（ホ）作　用 電源投入時、条件設定コンデンサにより第１演算増幅器
を優先起動可とし、第１演算増幅器より圧縮機運転信号
を出し、第１圧縮機を優先運転する。そして第１演算増
幅器の作動は、ダイオードを介し同時起動防止コンデン
サの充電に伴う同時起動防止信号を発生する第３演算増
幅器を作動させ、これにより第２演算増幅器を非作動と
し、同時起動を防止する。又、通常の運転時では、第１
、第２温調回路のどちらか先に信号が出力された方に対
し、即座に圧縮機運転信号を出して起動させ。

後から出された方に対しては、同時起動防止コンデンサ
への充電時間に見合う一定時間、前者の起動後遅らせて
、後者に対する起動信号を出力する。

そして、双方の圧縮機が停止すると、第３演算増幅器の
出力は低下し、これと同時に同時起動防止コンデンサに
蓄えられた電荷は、この防止コンデンサ、第３演算増幅
器を介して瞬時放電され、次の同時起動防止の準備をす
る。又、この時該防止コンデンサの一方の極がアースラ
インレベルの電位に下がるが、ダイオードの働きにより
、第１、第２演算増幅器の他方の入力端子への共通電位
が引き下がらない。

（へ）実施例 以下、図面に基づいて本発明の一実施例として示した冷
凍庫と冷蔵庫の２冷却系統を備えた冷凍冷蔵庫の圧縮機
運転制御装置を説明する。なお、従来例として示す第３
図と同−物又は相当物は同一番号を付している。そして
、基本的に従来と異なる点は従来のコンデンサ瞬時放電
回路２０に換えて、同時起動防止コンデンサＣ２の充放
電を第３の演算増幅器（以下第３オペアンプという）５
にて行っている点である。

先ず、電源供給ラインα１．Ｑ４間に直列接続された基
準電圧設定用の第５、第６抵抗Ｒ，、Ｒ，のうち、抵抗
Ｒ９に電源投入時、第１オペアンプ３を優先して作動可
能とする条件設定コンデンサＣ３が並列接続されている
。５は第３演算増幅器にして、その−個入力端子（反転
入力端子）に第５、第６抵抗Ｒ，、Ｒ，の接続中点１０
が接続され、その＋側入力端子（非反転入力端子）には
、第１、第２オペアンプ３，４の出力端子より相対向し
て接続する第１、第２ダイオードＤ、、Ｄ２の中点１５
が接続されている。そして、第１、第２ダイオードＤ、
、Ｄ、に出力信号が出力する時、同出力は帰還用の第２
、第４抵抗Ｒ２，Ｒ４を介して第１、第２オペアンプ３
，４の出力端子からその＋側入力端子にも正帰還されて
いる。　１１．１２はそれぞれの帰還点となる抵抗Ｒ工
、Ｒ２及びＲ３，Ｒ，の接続中点である。Ｃ２は同時起
動防止用コンデンサにして、その＋偏極が第７抵抗Ｒ７
を介して、第３オペアンプ５の出力端子に接続し、−側
極が第３ダイオードＤ３を介して同オペアンプ５の一側
入力端子に入力し、帰還回路を形成されている。又、同
コンデンサＣ２の一偏極は第４ダイオードＤ４を介して
アースラインＱ４に接続されている。１３はアースライ
ンＩ２４から第３オペアンプ５の一側入力端子に直列接
続している上記第４ダイオードＤ、と帰環用ダイオード
Ｄ、との接続点を示す。なお、抵抗Ｒ，，，Ｒ□、と抵
抗Ｒ１，、Ｒ１４との分圧点をトランジスタＴ、、Ｔ、
のベース電位としている。

以上の構成において、次に上記圧縮機運転制御装置の動
作について説明する。

先ず、電源投入時の動作について説明する。今。

冷凍冷蔵庫の夫々の庫内温度が高く゛第１、第２＠度調
節回路１，２の出力が共にＨ信号を出力している条件の
下で電源投入が行なわれた場合では、電源投入と共に、
第１、第２オペアンプの非反転入力端子（＋側入力）に
は第１、第２抵抗Ｒ１，Ｒ２及び第３、第４抵抗Ｒ，、
Ｒ４による分圧電位が与えられるが、条件設定コンデン
サＣ１の働きで、第５、第６抵抗Ｒ，、Ｒ，の中点１０
の電位、即ち反転入力（−個入力）の電位の方がより高
くなり、第１、第２オペアンプ３，４は両方ともＬレベ
ル信号を出力している。今、この中点１０の電位ｖ１゜
と第１オペアンプ３の＋側である接続点１１の電位Ｖ０
、及び第２オペアンプ４の＋側である接続点１２の電位
ｖ１．との時間的変化関係が第３図に示されており、こ
の第３図より、理解されるようにｆＩｔ源投入時は条件
設定コンデンサＣ３に瞬時に過渡電流が流れ、中点１０
の電位は一瞬高電位（イ）に変化する。その為、各オペ
アンプ３，４の＋側入力である中点１１．１２の電位よ
り高く、その出力はＬレベルとなる訳である。よって第
３オペアンプ５の出力も、その非反転入力（＋側入力）
が反転入力（−個入力）より低いため、Ｌレベルの出力
信号となっているつこのように、電源投入時は一旦、同
時起動防止用コンデンサＣ２を放電状態とし、更に圧縮
機６，７を停止状態として回路の安定を待つ。

その後、条件設定コンデンサＣ１の充電が進んで、中点
１０の電位Ｖ□。は（０）の充電曲線に従い低下して行
く。ここで、下記（１）式に示すように条件を設定して
あれば、中点１０の電位ｖ１１．が次の条件となった時
、即ち 中点１１の電位Ｖ□、〉中点１０の電位Ｖ工。〉中点１
２の電位Ｖよ２となった時点で第１オペアンプ３の出力
がＨレベル電位を出力する。一方、第２オペアンプ４に
関しては、Ｖよ。〉ｖ１□である関係上、その出力はＬ
レベル電位で第２圧縮機７は停止を維持されている。そ
して、第１オペアンプ３のＨレベル電位の出力によりト
ランジスタＴ工が導通し、第１リレ−１６ｃ、第１リレ
ースイツチ１６ｓの作動により第１圧縮機６を優先して
起動させる。同時に第１オペアンプ３の出力信号は第１
ダイオードＤ工を介して第３オペアンプ５の＋側入力端
子に入力し、第３オペアンプ５の出力もＨレベル電位と
なる。そのため、第３オペアンプ５のＨレベル電位によ
り、第７抵抗Ｒ７→同時起動防止用コンデンサＣ２→第
３ダイオードＤ、→中点１０→第６抵抗Ｒ８の経路でコ
ンデンサＣ２の充電電流が流れて、中点１０の電位は再
び高くなる（（ハ）の状態）。この（ハ）の状態では中
点１０の電位ｖ１゜は中点１２の電位Ｖ工２より高電位
の為、第２オペアンプ４の出力は、依然としてＬレベル
電位の出力状態を続ける。その後、コンデンサＣ２に対
する充電が進み、一定時間経過Ｔ０すると、（ニ）の状
態域となり、中点１０の電位Ｖｔｏ＜中点１２の電位Ｖ
□、となり、第２オペアンプ４は、第２温度調節回路２
よりのＨレベル信号により動作し、その出力はＨレベル
電位となり、第２トランジスタＴ２を導通させ、第２リ
レー１７ｃ、第２リレースイツチ１７ｓを作動させ、第
２圧縮機７を起動させる。

この様に電源投入時には一旦、回路を安定させた後で、
優先順位付きの同時起動防止を行なう。

次に、通常運転時の動作を説明する。例えば、第１、第
２温度調節回路１，２の出力が共にＬレベル電位からＲ
ＨＩＴレベル電位の出力信号が第１温度調節回路１より
先に出て次に第２温度調節回路２の順に出る場合に付き
考察する。この場合中点１１の電位＝　　　　　　Ｘ”
Ｈ”＞中点１０の電位Ｒ□＋Ｒ２ の関係より、第１オペアンプ３の出力がＨレベル電位で
、第１圧縮機６が起動する。そして、第１オペアンプの
Ｈレベル電位の出力は第１ダイオードＤ工を介して第３
オペアンプ５の＋側へ入力し。

第３オペアンプ５の出力も“Ｈ”レベル出力電位となる
。従って、第３オペアンプ５の出力→保護抵抗Ｒ７→コ
ンデンサＣ２→第３ダイオードＤ３→中点１０→抵抗Ｒ
６の経路で同時起動防止用コンデンサＣ２に充電電流が
流れ、中点１０の電位をより高くする。そのため、第２
オペアンプ４の一側入力端子電位が＋側入力端子、即ち
中点１２の電位よりも高いので、第２温度調節回路２よ
りＨレベルの出力が出ても第２オペアンプ４の出力はＨ
レベル電位の状態を続ける。その後コンデンサＣ２の充
電が進んで、中点１０の電位が中点１２の電位まで下が
り、その結果第２温度調節回路２よりの出力がＬレベル
電位からＨレベル電位に切り換わって出力されると、第
２オペアンプ４からはＨレベル電位の出力が出て、第２
トランジスタＴ２の導通により、第２圧縮機７を起動す
る。このように、同時起動防止用コンデンサＣ２の充電
作用に基づく一定時間遅れて第２圧縮機７は起動する。

従って、通常運転時は、第１．第２の温度Ｆ１節回路１
゜２のどちらか先に信号が出力された方に対し、本発明
の制御回路は即座に圧縮機運転信号を出して起動させ、
後から出された方に対しては、前者の起動後一定時間、
起動の信号を遅らせて発する働きをし、更に同時起動条
件時以外には、−切、不要な遅延を行なわないようにし
ている。

又、圧縮機６が運転されて庫内温度が低下し、第１温度
調節回路１並びに第１オペアンプ３の出力が共にＨレベ
ル電位の出力状態から、第１温度調節回路１の出力がＬ
レベル電位に切り換わった時、中点１０の電位と中点１
１の電位との関係は次のようになる。

Ｒ１ 上記の関係となって、第１オペアンプ３の出力はＬレベ
ル電位の出力となり、トランジスタＴ工は非導通となっ
て圧縮機６が停止する。

同様にして圧縮機７の運転により庫内温度が十分低下す
れば、第２温度調節回路２からの出力もＬレベル電位の
出力に換わって、第２オペアンプ４の出力もＨレベル電
位からＬレベル電位の出力に切り換わる。このＬレベル
電位が出力される時、第３オペアンプの非反転入力（＋
側入力）がＬレベル電位となり、このオペアンプ５の出
力もＬレベル電位の出力となる。

従って、この第３オペアンプ５のＬレベル出力の発生に
よって、同時起動防止用コンデンサＣ２に蓄えられてい
た電荷はこの第３オペアンプ５を介して放電される。即
ち、コンデンサＣ２の＋偏極→第３オペアンプ５の出力
→抵抗Ｒ１→アースラインＱ４→第４ダイオードＤ４→
コンデンサＣ２−何種の経路で瞬時に放電され１次の同
時起動防止の準備をする。このように、コンデンサＣ２
の電荷はＩＣ回路である第３オペアンプ５のみを介して
放電され、従来のように動作に冗長性のあるコンデンサ
瞬時放電回路２０を用いないので、応答性は一段と速く
、動作の信頼性も極めて高い。そして、このコンデンサ
Ｃ２の放電の時、Ｃ２の一偏極がアースラインレベルの
電位に下がるが、第３ダイオードの働きで、中点１０を
従来のようにより低い方に引き下げる事は未然に防がれ
る。

（ト）発明の効果 本発明は第１温度調節回路が接続され第１圧縮機の運転
を制御する第１オペアンプと、第２温度調節回路が接続
され第２圧縮機の運転制御する第２オペアンプと、第１
、第２オペアンプの出力が一方の入力端子に接続され、
他方の入力端子に第１、第２オペアンプの各一方の入力
端子が接続され、且つこの他方の入力端子に出力が同時
起動防止用コンデンサと順方向のダイオードを介して帰
還接続されている第３オペアンプと、第１、第２オペア
ンプの他方の入力端子と電源間に接続され、電源投入時
に第１オペアンプを優先動作可能とする条件設定コンデ
ンサとを備え、第１、第２オペアンプのいずれか一方よ
り出力があると、第３オペアンプを介する同時起動防止
用コンデンサの充電に基づく同時起動防止信号にて他方
のオペアンプの作動を禁止し、その後遅れて他方の圧縮
機の起動信号を出力させているので、２台の圧縮機の同
時起動は完全に防止され、屋内配線等に大きな電流が流
れることの無いようにすると共に、２台の圧縮機が電源
電圧降下で、起動し損なわないようにすることができる
。そして、第１、第２圧縮機が共に運転を停止した時、
或いは第１、第２の温度調節回路の出力が共にＬレベル
信号を出力した時、更に電源コンセントの抜き差し、停
電時等の場合、前記コンデンサの電荷は第３オペアンプ
を介して瞬時に放電され、従来のように電子回路構成の
コンデンサ瞬時放電回路を用いないので。

その放電動作は冗長性がなく、スピーデイに且つ安定に
行なわれる。

このように、第３オペアンプを同時起動防止用コンデン
サの充電、放電の間作用に用いて全体の回路構成を頗る
簡単にできる。又、放電の際、コンデンサの電位は帰還
用のダイオードの存在によりアース電位に下がるのを防
止されるので、第１゜第２オペアンプの動作時間の緩慢
さが無くなる。

更に、条件設定コンデンサにより電源投入時に。

必ず先に動作する圧縮機を特定できるので、パワーの少
い圧縮機を優先動作させれば、起動時の悪影響をより低
減できる効果を発揮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例として示した冷凍冷蔵庫の圧
縮機運転制御回路図、第２図は第１、第２演算増幅器の
各非反転入力端子及び共通の反転入力端子における電源
投入時の電圧変化図、第３図は従来の圧縮機運転制御回
路図である。 １．２・・・第１、第２温度調節回路、３，４・・・第
１、第２演算増帳器、５・・・第３演算増幅器、６．７
・・・第１、第２圧縮機、１０・・・中点、Ｄ工、Ｄよ
・・・第１、第２ダイオード、Ｃ２・・・同時起動防止
用コンデンサ、Ｄ、・・・第３ダイオード、Ｃ３・・・
条件設定コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の温度調整回路が、非反転入力端子に、抵抗を介し
   て接続され、その入力端子と出力端子との間に帰還回路
   が形成され、一方、反転入力端子には第１、第２抵抗か
   ら成るブリッジ回路の中点が接続され第１の圧縮機の運
   転制御信号を出す第１の演算増幅器と、第２の温度調節
   回路が非反転入力端子に、抵抗を介して接続され、その
   入力端子と出力端子との間に帰還回路が形成され、一方
   反転入力端子には、前記中点が接続され第２の圧縮機の
   運転制御信号を出す第２の演算増幅器と、前記第１、第
   ２の演算増幅器の出力が、ダイオードを介して、非反転
   入力端子に接続され、一方、反転入力端子には前記中点
   が接続され、出力は同時起動防止コンデンサとダイオー
   ドの順方向を介して、前記中点へ帰還接続される第３の
   演算増幅器と、第１、第２の演算増幅器の入力と電源間
   に接続され、電源投入時の演算増幅器の優先作動順位を
   決定付ける条件設定コンデンサを備え、前記第１、第２
   演算増幅器の一方が圧縮機の始動信号を出した時、直ち
   に第３の演算増幅器が前記中点に信号を出し、もう一方
   の演算増幅器からの始動信号のみを一定時間遅延させる
   と共に、前記第１、第２圧縮機が共に運転を停止した時
   、前記同時起動防止コンデンサを前記第３演算増幅器を
   介して瞬時に放電させるようにしたことを特徴とする圧
   縮機運転制御装置。