JPH06100409B2 - 冷蔵庫の運転制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、冷蔵庫、ショーケース等の冷蔵貯蔵室の運転
制御装置に関するものである。

従来の技術 近年、冷蔵庫の運転制御装置は、コンプレッサの回転数
制御により冷凍負荷に応じた最適運転が可能となって来
ている。

以下図面を参照しながら、上述した従来の冷蔵庫の運転
制御装置の一例について説明する。

第４図，第５図は従来の冷蔵庫の運転制御装置の構成
と、動作時のコンプレッサモータの電流変化を示すもの
である。第１図において、１は庫内温度を検知する庫内
温度検知手段、２は設定温度を検知する設定温度検知手
段、３は冷却器に堆積した霜量を検知し、所定の霜量に
なれば除霜開始信号を出力する除霜開始検知手段、４は
除霜中に冷却器の温度が所定温度以上になったときこれ
を検知して除霜を終了させる除霜終了検知手段である。
５は制御手段で入力端子I₀，I₁，I₂，I₃，出力端子O₀，
O₁を有している。そして庫内温度検知手段１と設定温度
検知手段からの入力を比較し両者の温度の大小に応じて
コンプレッサ６の回転数を決定する。たとえば、庫内温
度＜設定温度の場合はコンプレッサを停止し、庫内温度
＞設定温度の場合はコンプレッサ６を高回転数で運転
し、庫内温度＝設定温度の場合にはコンプレッサ６を低
回転数で運転すること等を決定し、出力端子O₀から出力
するものである。７は運転制御手段で前記制御手段５で
決定された回転数をうけて、その回転数にてコンプレッ
サ６を運転する例えばトランジスタインバーターであ
る。８はリレーで接点８′を有し制御手段４の出力によ
り接点８′をON/OFFし、除霜用のヒータ９をON/OFFさせ
るものである。

このような構成において、冷蔵庫が初めて電源を投入さ
れた時を考えると、冷蔵庫庫内は外気温と同じであり、
庫内温度＞設定温度となり制御手段５はコンプレッサ６
を高回転数で運転することを決定する。このためコンプ
レッサは高回転数にて運転される。この時のコンプレッ
サ６のモータ電流の変化を第５図に示す。すなわち、T₃
時間後にモータ電流のピーク値A₃点となった後に、モー
タ電流が少なくなる。

また、除霜終了後の起動時は、除霜による加熱と除霜時
間中のコンプレッサの運転停止により、冷蔵庫庫内は設
定温度より高目となり制御手段５はコンプレッサ６を高
回転数で運転することを決定する。このためコンプレッ
サ６のモータ電流の変化は、T₄時間後にモータ電流のピ
ーク値A₄点となった後に、モータ電流が少なくなる。

次にモータ電流ピーク点A₃，A₄に達する時間T₃，T₄の違
いについて説明する。冷蔵庫が初めて電源を投入される
時は、コンプレッサ６内のオイルに冷媒ガスが溶け込ん
だいわゆる「寝込み」の状態であり、寝込み起動時はコ
ンプレッサ６が運転することにより、オイルと冷媒ガス
が分離し終ったころにコンプレッサ６に対する負荷が最
大となりT₃時間後に電流ピーク点A₃となる。

除霜終了後の起動時は、すでに前記したオイルと冷媒ガ
スは分離した状態であり、コンプレッサ６が運転し冷媒
ガスが除霜後の加熱された熱交換器（図示せず）に流れ
始めるとコンプレッサ６に対する負荷が最大となる。こ
のため、電源投入時の寝込み起動時は、除霜終了後の起
動時に較べ、コンプレッサ６内のオイルと冷媒ガスを分
離させるための時間だけコンプレッサ６に対する負荷の
ピークがおとずれる時間が長く、従ってT₃＞T₄の関係が
成立する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、A₃，A₄点では非常
に大きな電流が流れることになり、この電流が流れるこ
とになり、この電流に耐えられるトランジスタ等の素子
を運転制御手段７に使用しなくてはならず、高価なもの
となる問題点が有していた。

さらに、起動時に高回転数でコンプレッサ６を運転し続
ける間にピーク負荷A₃，A₄点を迎えるため、コンプレッ
サ６の機械部分に高回転数かつ高負荷という苛酷な状態
を発生させるため、コンプレッサ６の信頼性が低下する
という問題を有している。

本発明は上記問題点に鑑み、電流ピーク値を低減し、運
転制御手段に使用するトランジスタ等の素子を小さな容
量でよいものにしコストの低減を図るとともに、コンプ
レッサに対する高回転数かつ高負荷という状態を回避し
コンプレッサの機械部分の信頼性を向上させることが出
来る冷蔵庫の運転制御装置を提供するものである 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の冷蔵庫の運転制御
装置は、コンプレッサの起動時からタイマを動作させ、
このタイマにより一定時間は所定の回転数でこのコンプ
レッサを運転するよう成したものである。

作用 本発明は上記した構成によって、コンプレッサ起動時に
商用電源程度の中間回転数で起動させ、タイマにより一
定時間は中間回転数を維持したままでコンプレッサのピ
ーク負荷を乗り切ってしまい、負荷が軽くなってから高
回転数になるので、コンプレッサの電流ピーク値を全体
に低くおさえることができ、さらに中間回転数で全体に
低目となったピーク負荷がおとずれるので、コンプレッ
サの機械部分に負担がかかるのを軽減することができ
る。

実施例 以下本発明の一実施例の冷蔵庫の運転制御装置について
図面を参照しながら説明する。第１図は本発明の一実施
例における冷蔵庫の運転制御装置の構成を示すものであ
る。第１図において、庫内温度検知手段1,設定温度検知
手段2,除霜開始検知手段3,除霜終了検知手段4,制御手段
5,コンプレッサ6,運転制御手段7,リレー8,ヒータ９は従
来例の構成と同じものであるのでその詳細な説明を省略
する。10は第１タイマで電源投入の場合のコンプレッサ
６の起動時に動作を開始し、一定時間経過後出力を送出
する。この出力により前記制御出段５は、第１タイマ10
の動作中は高回転数と低回転数の中間回転数で前記コン
プレッサ６を運転することを決定し、前記運転制御手段
７に出力を送出し、前記運転制御手段７は前記コンプレ
ッサ６を中間回転数にて運転するものである。また11は
第２タイマで除霜終了後のコンプレッサ６の起動時に動
作を開始し、前記第１タイマより短い一定時間動作し、
この第２タイマ動作中は前記制御手段５は中間回転数で
前記コンプレッサ６を運転することを決定し、前記運転
制御装置７に出力を送出し、前記コンプレッサ６を中間
回転数にて運転するものである。

以上のように構成された冷蔵庫の運転制御装置について
以下第２図を参考にその動作について説明する。

第２図において、１ステップで電源投入であることを検
知し、２ステップにおいて第１タイマ10をスタートさせ
る。次に３ステップにおいて、前記第１タイマ10が設定
時間になったかを判断し設定時間であれば６ステップに
進み、設定時間でなければ４ステップに進む。４ステッ
プでは前記制御手段５は中間回転数（3600rpm）を前記
運転制御手段７に出力し前記コンプレッサ６を中間回転
数にて運転する。次に５ステップにおいて、前記除霜開
始検知手段３の信号を入力し除霜が開始になったかどう
かの判断をする。除霜が開始でなければ３ステップに戻
り、上記の動作をくり返す。次に３ステップで前記第１
タイマ10が設定時間となったときは、６ステップに進
み、６ステップは前記庫内温度検知手段１により検知さ
れた庫内温度を入力端子10より入力する。次に７ステッ
プで前記設定温度検知手段２で検知された設定温度を入
力端子I₁より入力する。次に８ステップで６ステップで
入力された庫内温度と７ステップで入力された設定温度
とを比較し、９ステップにてコンプレッサ６の回転数を
決定し、出力端子O₁より運転制御手段７に出力する。こ
の時、運転制御手段７は決定された回転数でコンプレッ
サ６を運転する。例えば庫内温度＞設定温度の場合、コ
ンプレッサ６の運転回転数を5400rpm、庫内温度＝設定
温度の場合のコンプレッサ６の運転周波数を1800rpm、
庫内温度＜設定温度の場合にはコンプレッサ６の運転周
波数を0rpmとし、0rpmの場合をコンプレッサ6OFFとす
る。次に５ステップで除霜開始となった時は10のステッ
プに進み、10ステップでコンプレッサ６の運転周波数を
0rpm（OFF）とし出力端子O₀より運転制御手段に出力す
る。次に11ステップにて、出力端子O₁より除霜信号を出
力しリレー８をONし、ヒータ９に通電し除霜を開始す
る。次に12ステップにて前記除霜終了検知手段４の信号
を入力し、除霜終了検知手段４の出力があるかどうかを
判断し、出力がなければ12ステップにもどり再度除霜終
了検知手段４の信号を入力する。また出力があれば13ス
テップに進み前記ヒータ９をOFFし除霜を終了する。次
に14ステップにて第２タイマ11をスタートさせ、３ステ
ップにもどりこの第２タイマ11が終了したかどうかを判
断し終了であれば６ステップに進み、終了でなければ４
ステップに進み、４ステップで前記した様にコンプレッ
サ６を中間回転数で運転する。そして３ステップの判断
で第２タイマ11終了までこの動作を継続する。

このように電源投入時のコンプレッサ６の起動時は、前
記制御手段５は中間回転数（3600rpm）で前記コンプレ
ッサ６を運転することを決定するため、第３図に示すよ
うにモータ電流が増加する変化をする。このとき前記第
１タイマ10の設定時間を従来の電流ピーク値（破線で示
す）になるまでの時間T₃（この時間は実験等により求め
ることができる。）を十分に越える時間T₁に設定すれば
中間回転数で運転してモータ電流は中間回転数運転に相
当するピーク値A₁におさえることが出来る。さらに電流
ピークA₁をすぎてから庫内温度検知手段１と設定温度検
知手段２の比較により初めて最高回転数（5400rpm）と
なるので、この時に生ずる電流の増加は従来のピーク値
A₃以下となり、従ってモータ電流のピークをおさえるこ
とができる。

次に除霜後のコンプレッサ６の起動時も、上記した電源
投入時の起動時と同様に、第２タイマ11は従来の電流ピ
ーク値A₄を十分に越える時間T₂に設定することにより、
コンプレッサ６は中間回転数に相当するモータ電流値で
電流ピーク値A₂をむかえ、電流ピーク値をおさえること
が出来る。

この電流ピーク値になるまでの時間は、一つのシステム
ではほぼ一定となり、なおかつ従来例で説明した理由に
より電源投入時の寝込み起動の場合は除霜終了後の起動
時より時間が長いため、第１タイマ10の設定時間T₁，第
２タイマ11の設定時間T₂は、システムによりT₁＞T₂とな
る所定値に決定すれば良い。

以上のように本実施例によれば、第１タイマ10及び第２
タイマ11を電流ピーク値A₁，A₂になるまでの時間に対し
十分長い時間T₁，T₂に設定することにより電流ピーク値
を低減でき、運転制御手段７に使用するトランジスタ等
の素子を容量の小さなものにでき、運転制御手段７の構
成を安価なものとできる。またコンプレッサ６の機械部
分（例えばベアリング、ピストンとシリンダ等の摺動部
分。図示せず）には、中間回転数で全体に低目となった
ピーク負荷がおとずれるので、この機械部分に負担がか
かるのを軽減でき、コンプレッサ６の信頼性を向上する
ことができる。

なお実施例において第１タイマ10と第２タイマ11は両方
動作させるようにしたが、第１タイマ10又は第２タイマ
11のどちらか片方つまり一つのシステムに固有のどちら
かモータ電流のピーク値が大きくなる方のタイマを動作
させるようにして電流ピーク値を低減してもよい。

発明の効果 以上のように本発明は、コンプレッサ起動時に一定時間
は所定の回転数でこのコンプレッサを運転するよう制御
するものであるから、運転制御手段に使用するトランジ
スタ等の素子の容量を小さなものとすることができ安価
な運転制御手段の構成することができる。さらにコンプ
レッサの信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す冷蔵庫の運転制御装置
のブロック図、第２図は第１図のフローチャート、第３
図は本発明の運転制御装置を使用した場合のモータ電流
の変化を示す電流特性図、第４図は従来の冷蔵庫運転制
御装置の構成を示す構成図、第５図は従来の制御方法に
よる電源を投入してからのモータ電流の変化を示す電流
特性図である。 １……庫内温度検知手段、２……設定温度検知手段、５
……制御手段、７……運転制御手段、10……第１タイ
マ、11……第２タイマ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 尚 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−226686（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−69446（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】庫内温度を検知する庫内温度検知手段と、
   庫内の設定温度を検知する設定温度検知手段と、コンプ
   レッサの起動と同時に動作を開始し一定時間経過後に出
   力を送出するタイマと、前記庫内温度検知手段と前記設
   定温度検知手段と前記タイマからの入力により前記コン
   プレッサの回転数を決定する制御手段と、前記制御手段
   により決定された回転数にて前記コンプレッサを運転す
   る運転制御手段とからなり、前記コンプレッサが起動し
   て一定時間は所定の回転数でこのコンプレッサを運転す
   るよう制御する冷蔵庫の運転制御装置。
2. 【請求項２】前記タイマを、電源投入の場合のコンプレ
   ッサ起動時に動作を開始する第１タイマと、除霜終了後
   のコンプレッサ起動時に動作を開始する第２タイマに分
   け、それぞれ異なる時間設定としどちらか一方あるいは
   両方を動作させるようにした特許請求の範囲第１項記載
   の冷蔵庫の運転制御装置。