JP2000146318A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍サイクルの運転開始時における圧縮機の
運転騒音を低減すること。 【解決手段】 冷凍サイクル１６中の圧縮機１５はレシ
プロ型のもので、その内蔵モータがインバータ回路によ
り可変速駆動される。冷凍サイクル１６の運転開始当初
には、モータ１５ａの運転周波数は、第１制御ステップ
において３０Ｈｚまで２．５秒間で上昇され、第２の制
御ステップにおいて４０Ｈｚまで３Ｈｚ／秒の上昇割合
で上昇され、第３の制御ステップにおいて４０Ｈｚに保
持された状態が３０秒間保持され、この後に通常の制御
状態に応じた周波数へ移行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機を駆動する
ためのモータを可変速運転するようにした冷却装置に関
する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】例えば冷蔵庫において
は、冷凍サイクルを運転するための圧縮機用モータをイ
ンバータ装置により可変速駆動することによって冷媒循
環量を制御することが考えられており、このときのモー
タの運転周波数は、例えば庫内の実温度（負荷量）と設
定温度との差によって決めるようにしている。このよう
な冷蔵庫において、ピストンの往復動により冷媒を圧縮
するレシプロ型の圧縮機を使用する場合には、以下に述
べるような問題点があった。

【０００３】即ち、圧縮機においては、その吸入側圧力
が高くなった高負荷状態（負荷トルクが大きい状態）時
ほど運転騒音が大きくなるという特性があると共に、モ
ータの運転周波数が高い場合ほど運転騒音が大きくなる
という一般的事情がある上に、特に、レシプロ型の圧縮
機においては、その運転開始に伴う吸入側圧力の低下速
度がロータリ型の圧縮機に比べて遅いという特性があ
る。このため、レシプロ型の圧縮機を備えた冷凍サイク
ルの運転開始時（つまり庫内の実温度と設定温度との差
が大きい状態）において、モータを当初から高周波数
（例えば７０Ｈｚ）で運転した場合には、圧縮機の吸入
側圧力が十分に下がり切らない状態のまま高周波数での
運転が継続されることになる。このため、その運転期間
中には圧縮機の負荷が大きくなって、これが圧縮機の運
転騒音の増大原因になると共に、このような騒音に高周
波数での運転に起因した騒音も重なるため、騒音が度を
越して大きくなる恐れがあった。

【０００４】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、冷凍サイクルの運転開始時
における圧縮機の運転騒音を低減できるなどの効果をす
る冷却装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記目的を達成するために、モータを駆動源としたピス
トンの往復動により冷媒を圧縮する圧縮機を含んで構成
された冷凍サイクルと、前記モータをインバータ電源を
通じて可変速運転する制御手段とを備えた冷却装置にお
いて、前記制御手段を、前記冷凍サイクルの運転開始時
において、前記モータの運転周波数を、その運転周波数
の最大値より十分に低く且つ前記圧縮機の吸入側圧力が
比較的遅い速度で低下する状態となる第１の周波数まで
数秒程度の設定時間内に上昇させる第１の制御ステッ
プ、前記モータの運転周波数を、その運転周波数の最大
値より十分に低く且つ前記圧縮機の吸入側圧力が比較的
早い速度で低下する状態となる第２の周波数まで予め設
定された上昇割合で上昇させる第２の制御ステップ、前
記モータの運転周波数を前記第２の周波数に保持した状
態を前記圧縮機の吸入側圧力が予め設定された目標値に
到達するまで継続する第３の制御ステップを順次実行し
た後に、通常の制御状態へ移行するように構成したもの
である。

【０００６】上記構成によれば、冷凍サイクルの運転開
始当初には、インバータ電源を通じたモータの運転周波
数が、第１の周波数（圧縮機の吸入側圧力が比較的遅い
速度で低下する状態となる周波数）まで数秒程度の短い
時間内に上昇された後に、第２の周波数（圧縮機の吸入
側圧力が比較的早い速度で低下する状態となる周波数）
まで予め設定された上昇割合で上昇されるようになり、
この後には、モータの運転周波数を第２の周波数に保持
した状態が、圧縮機の吸入側圧力が予め設定された目標
値に到達するまで継続されることになる。

【０００７】このような制御が行われる結果、冷凍サイ
クルの運転開始当初の所定期間、つまり負荷が大きい状
態にあってこれに起因した運転騒音の増大が避けられな
い期間には、モータの運転周波数が、その運転周波数の
最大値より十分に低い状態の第２の周波数を越えて上昇
することがなくなると共に、圧縮機の吸入側圧力が比較
的早い速度で低下されることになる。この結果、モータ
の運転周波数が高いことに起因した騒音が抑制されると
共に、負荷の大きさに起因した騒音が比較的早期に低減
されることになり、総じて冷凍サイクルの運転開始時に
おける圧縮機の運転騒音を低減できるようになる。ま
た、モータの運転周波数を第１の周波数から第２の周波
数へ上昇させるときの上昇割合は、インバータ電源に無
理がかからない範囲で圧縮機の吸入側圧力を最も早く下
げ得る状態に設定することが可能であるから、圧縮機の
吸入側圧力が予め設定された目標値に到達するまでの時
間が不要に長くなる恐れがなくなるものである。

【０００８】この場合、請求項２記載の発明のように、
前記制御手段を、前記第１の制御ステップでは、前記モ
ータの運転周波数を３０Ｈｚ前後に設定された第１の周
波数まで２．５秒前後の時間で高める制御を行い、前記
第２の制御ステップでは、前記モータの運転周波数を４
０Ｈｚ前後に設定された第２の周波数まで１秒当たり３
Ｈｚ前後の割合で高める制御を行い、前記第３の制御ス
テップでは、前記モータの運転周波数を前記第２の周波
数（４０Ｈｚ前後）に保持した状態を３０秒前後の時間
が経過するまで保持する制御を行う構成とすることがで
きる。

【０００９】冷蔵庫用などの一般的な冷凍サイクルにお
いては、圧縮機用モータの運転周波数が４０Ｈｚ前後の
状態では、当該圧縮機の定格出力の大小に関係なく、圧
縮機の吸入側圧力が比較的早い速度で低下するという特
性があり、また、モータの運転周波数を３０Ｈｚ前後か
ら４０Ｈｚ前後へ上昇させるときの上昇割合が１秒当た
り３Ｈｚ前後の状態では、圧縮機の吸入側圧力が、イン
バータ電源に無理をかけずに最も早く下がるようになる
という特性がある。さらに、モータの運転周波数が４０
Ｈｚ前後の状態では、その運転状態が３０秒前後継続す
れば圧縮機の吸入側圧力が０ＭＰａ前後まで下がるとい
う特性がある。

【００１０】従って、上記のような構成とした場合に
は、モータの運転周波数が４０Ｈｚ前後以下に抑制され
て、当該運転周波数に起因した騒音が抑制されると共
に、負荷の大きさに起因した騒音が比較的早期に低減さ
れることになり、総じて冷凍サイクルの運転開始時にお
ける圧縮機の運転騒音を低減できるようになり、しか
も、圧縮機の吸入側圧力が予め設定された目標値に到達
するまでの時間が不要に長くなる恐れがなくなる。ま
た、通常の制御状態への移行を時間制御によって行うこ
とができるから、その制御のための回路構成を簡単化で
きるようになる。

【００１１】請求項３記載の発明は、前記圧縮機の吸入
側圧力を検知する圧力センサを設けた上で、前記制御手
段を、前記第３の制御ステップでは、前記モータの運転
周波数を前記第２の周波数に保持した状態を前記圧力セ
ンサによる検知圧力が予め設定された目標値に到達する
まで継続する構成としたものである。この構成によれ
ば、モータの運転周波数を第２の周波数に所定期間（圧
縮機の吸入側圧力が予め設定された目標値に到達するま
での期間）だけ保持した後に通常の制御状態へ移行させ
る制御を、圧力センサによる検知圧力に基づいて正確に
行い得るようになる。

【００１２】この場合、請求項４記載の発明のように、
前記制御手段を、第１の制御ステップでは、モータの運
転周波数を３０Ｈｚ前後に設定された第１の周波数まで
２．５秒前後の時間で高める制御を行い、第２の制御ス
テップでは、前記モータの運転周波数を４０Ｈｚ前後に
設定された第２の周波数まで１秒当たり３Ｈｚ前後の割
合で高める制御を行うように構成しても良い。このよう
な構成によれば、前述した請求項２記載の発明と同様の
理由により、冷凍サイクルの運転開始時における圧縮機
の運転騒音を低減できると共に、圧縮機の吸入側圧力が
予め設定された目標値に到達するまでの時間が不要に長
くなる恐れがなくなるものである。

【００１３】上記請求項３及び４記載の発明のような圧
力センサを設ける場合には、請求項５記載の発明のよう
に、前記制御手段を、第３の制御ステップでは、モータ
の運転周波数を前記第２の周波数に保持した状態を前記
圧力センサによる検知圧力が０ＭＰａ前後に低下するま
で継続する構成としても良い。この構成によれば、冷凍
サイクルの運転開始当初において、圧縮機の吸入側圧力
が０ＭＰａ前後に低下した時点、つまり圧縮機の運転騒
音が低くなった時点で初めて通常の制御状態へ移行され
ることになるから、運転騒音の低減を確実に図り得るよ
うになる。

【００１４】請求項６記載の発明は、圧縮機の吸入側圧
力を検知する圧力センサを設けた上で、前記制御手段
を、冷凍サイクルの運転開始直前における前記圧力セン
サによる検知圧力が予め設定されたしきい値レベル以下
の状態時には、第２の制御ステップにおけるモータの運
転周波数を常時より早い割合で上昇させる制御を行う構
成としたものである。

【００１５】この構成によれば、圧縮機の負荷が相対的
に小さい期間、つまりインバータ電源の出力周波数を急
速に高めても支障がない期間には、モータの運転周波数
を第１の周波数から第２の周波数へ上昇させるときの上
昇割合が常時より大きくなるように制御されるから、騒
音低減を図りながら通常の制御状態へ早期に移行できる
という利点が出てくる。

【００１６】請求項７記載の発明は、前記制御手段を、
冷凍サイクルの運転開始直前における圧力センサによる
検知圧力が予め設定されたしきい値レベル以下の状態時
には、第２の制御ステップにおけるモータの運転周波数
を４０Ｈｚ前後に設定された第２の周波数まで１秒当た
り５Ｈｚ前後の割合で高める制御を行うと共に、前記検
知圧力が前記しきい値レベルを越えている状態時には、
第２の制御ステップにおけるモータの運転周波数を前記
第２の周波数まで１秒当たり３Ｈｚ前後の割合で高める
制御を行う構成としたものであである。この構成によっ
ても、前記請求項６記載の発明と同様の利点が出てく
る。

【００１７】請求項８記載の発明は、モータを駆動源と
したピストンの往復動により冷媒を圧縮する圧縮機を含
んで構成された冷凍サイクルと、前記モータをインバー
タ電源を通じて可変速運転する制御手段とを備えた冷却
装置において、前記冷凍サイクル中に必要となる絞り装
置を絞り量を調整可能な可変絞り構造のものにより構成
した上で、前記制御手段を、冷凍サイクルの運転開始当
初の所定期間において、前記モータの運転周波数を定常
時より低下させた状態に制御すると共に、前記絞り装置
を絞った状態に切り替える制御を行う構成としたもので
ある。

【００１８】この構成によれば、冷凍サイクルの運転開
始当初の所定期間において、モータの運転周波数が低下
された状態になるから、騒音の低減を図り得るようにな
ると共に、この期間には、絞り装置が絞られた状態とな
るのに応じて、圧縮機の吸入側の圧力低下速度が早くな
るから、運転騒音の低減を図る上で有利となるものであ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１ないし
図４には本発明による冷却装置を冷蔵庫に適用した第１
実施例が示されており、以下これについて説明する。ま
ず、冷蔵庫の断面構造を示す図４において、冷蔵庫本体
１は前面が開口した断熱壁体により構成され、その内部
は、ガラス或いはプラスチック製の仕切板２と断熱仕切
壁３及び４とによって、冷蔵室５、チルド室６、冷凍室
７及び野菜室８に仕切られている。また、上記冷蔵室
５、チルド室６、冷凍室７及び野菜室８の前面には断熱
扉５ａ、６ａ、７ａ及び８ａがそれぞれ設けられてい
る。

【００２０】冷凍室７の背部には冷却器（蒸発器）９が
配設されており、その冷却器９により生成される冷気を
ファン装置１０により冷凍室７内に直接的に供給する構
成となっている。また、ファン装置１０が運転された状
態では、冷却器９による生成冷気が、冷蔵室用ダンパ装
置１１及びダクト１２を介して冷蔵室５内に供給される
と共に、図４中では図示されていないチルド室用ダンパ
装置（図２に符号２５を付して示す）及びダクトを介し
てチルド室６に供給されるようになっている。さらに、
冷蔵室５及びチルド室６に供給された冷気は、冷却器９
の側方に設けられた図示しないダクトを介して野菜室８
内に供給された後に、ダクト１３を介して冷却器９部分
に戻される構成となっている。

【００２１】冷蔵庫本体１の下部には機械室１４が形成
されており、この機械室１４の奥部には、モータ１５ａ
を駆動源としたピストン（図示せず）の往復動により冷
媒を圧縮するレシプロ型の圧縮機１５などが配設されて
いる。

【００２２】上記圧縮機１５は、図１（ａ）に示す冷凍
サイクル１６のためのものである。この図１（ａ）にお
いて、冷凍サイクル１６は、圧縮機１５の吐出口１５ｂ
と吸入口１５ｃとの間に、凝縮器１７、キャピラリチュ
ーブ１８及び前記冷却器９をこの順に接続した一般的な
構成のものであり、当該圧縮機１５の駆動に応じて周知
のように運転されるようになっている。

【００２３】図２には、概略的な電気的構成が機能ブロ
ックの組み合わせによって示されている。即ち、図２に
おいて、冷蔵室５内の温度を検出するための冷蔵室温度
センサ１９、チルド室６の温度を検出するためのチルド
室温度センサ２０、並びに冷蔵室７の温度を検出するた
めの冷凍室温度センサ２１は、各温度検出信号をマイク
ロコンピュータを主体として構成された制御回路２２
（本発明でいう制御手段に相当）の入力ポートに与える
ように接続されている。温度設定スイッチ２３は、冷蔵
室５内の温度を設定するために例えば当該冷蔵室５内に
設けられたものであり、その温度設定値を示す温度設定
信号を制御回路２２に与えるように接続されている。

【００２４】制御回路２２の出力ポートには、可変電圧
・可変周波数のインバータ回路２４（本発明でいうイン
バータ電源に相当）と、前記ファン装置１０、冷蔵室用
ダンパ装置１１及びチルド室用ダンパ装置２５をそれぞ
れ駆動するための駆動回路２６とが接続されている。こ
の場合、上記インバータ回路２４は、圧縮機１５用のモ
ータ１５ａを例えば３０〜７０ＨＺの出力周波数範囲で
可変速運転するようになっており、これにより当該圧縮
機１５の能力を大小変更できる構成となっている。

【００２５】ここで、冷凍サイクル１６にあっては、圧
縮機１５用のモータ１５ａの運転周波数が３０Ｈｚ前後
の場合には、当該圧縮機１５の吸入側圧力が比較的遅い
速度で低下する状態を呈し、モータ１５ａの運転周波数
が４０Ｈｚ前後の場合には、圧縮機１５の吸入側圧力が
比較的早い速度で低下する状態を呈する構成となってい
る。また、モータ１５ａの運転周波数が３０Ｈｚ前後か
ら４０Ｈｚ前後へ上昇されるときの上昇割合が１秒当た
り３Ｈｚ前後の状態では、圧縮機１５の吸入側圧力が、
インバータ回路２４に無理をかけずに迅速に低下される
状態を呈するようになっている。さらに、モータ１５ａ
の運転が４０Ｈｚ前後の周波数で継続された場合、圧縮
機１５の吸入側圧力は、３０秒程度の時間が経過した時
点で０ＭＰａ前後の目標値まで低下される状態となって
いる。

【００２６】一方、制御回路２２は、インバータ回路２
４を通じた圧縮機１５の運転開始及び停止制御（つま
り、冷凍サイクル１６の運転開始及び停止制御）を冷凍
室温度センサ２１からの温度検出信号に基づいて行うよ
うになっている。また、制御回路２２は、冷蔵室温度セ
ンサ１９からの温度検出信号に基づいて冷蔵室用ダンパ
装置１１の開度を調節することによって、冷蔵室５内の
温度が温度設定スイッチ２３による設定温度となるよう
に制御すると共に、チルド室温度センサ２０からの温度
検出信号に基づいてチルド室用ダンパ装置２５の開度を
調節することによって、チルド室６内の温度が予め決め
られた設定温度となるように制御する構成となってい
る。尚、上記冷蔵室用ダンパ装置１１及びチルド室用ダ
ンパ装置２５の動作を制御回路２２によって制御する構
成としたが、それらダンパ装置１１及び２５を冷蔵室温
度センサ１９及びチルド室温度センサ２０の検出出力に
基づいて直接的に動作させるダンパ駆動機構を設ける構
成とすることもできる。

【００２７】図３のフローチャートには、前記制御回路
２２による制御内容のうち本発明の要旨に関係した部分
（冷凍サイクル１６の運転開始時の制御内容）が示され
ており、以下これについて説明する。

【００２８】即ち、図３のフローチャートは、制御回路
２２が冷凍室温度センサ２１からの温度検出信号に基づ
いて冷凍サイクル１６の運転が必要と判断したときに行
われる始動制御ルーチンの内容を示すものであり、この
ルーチンでは、まず、インバータ回路２４の目標出力周
波数（つまり、モータ１５ａの運転周波数）を３０Ｈｚ
に設定すると共に、出力周波数の上昇率を１２Ｈｚ／秒
に設定し（ステップＳ１）、この後にインバータ回路２
４を上記設定条件で運転開始する（ステップＳ２）。

【００２９】この後には、インバータ回路２４の出力周
波数が３０Ｈｚに達するまで待機し（ステップＳ３）、
３０Ｈｚに到達したときには、目標出力周波数を４０Ｈ
ｚ、出力周波数の上昇率を３Ｈｚ／秒に変更した状態で
当該インバータ回路２４の運転を継続し（ステップＳ
４）、この後にインバータ回路２４の出力周波数が４０
Ｈｚに達するまで待機する（ステップＳ５）。

【００３０】そして、出力周波数が４０Ｈｚに到達した
ときには、インバータ回路２４の出力周波数の上昇率を
零に変更した状態で運転を継続し（ステップＳ６）、こ
の状態で３０秒が経過するまで待機する（ステップＳ
７）。この待機状態で３０秒が経過したときには、始動
制御ルーチンを終了して通常制御ルーチンへ移行するも
のであり、この通常制御ルーチンでは、インバータ回路
２４の出力周波数を庫内負荷量などに応じた状態とする
などの制御が行われる。

【００３１】上記のような制御が行われる結果、圧縮機
１５用のモータ１５ａの運転周波数は、冷凍サイクル１
６の運転開始時において、図１（ｂ）中に示す第１ない
し第３の制御ステップのように変化された後に通常の制
御状態へ移行されることになる。尚、図１（ｂ）は、冷
凍サイクル１６の運転開始時点からの経過時間とモータ
１５ａの運転周波数との関係を示すものである。

【００３２】つまり、図１（ｂ）において、第１制御ス
テップでは、モータ１５ａの運転周波数が、その運転周
波数の最大値（本実施例の場合７０Ｈｚ）より十分に低
く且つ圧縮機１５の吸入側圧力が比較的遅い速度で低下
する状態となる３０Ｈｚ（本発明でいう第１の周波数に
相当）まで１２Ｈｚ／秒に設定された上昇割合で上昇さ
れるようになる（所要時間２．５秒）。

【００３３】第２の制御ステップでは、モータ１５ａの
運転周波数が、その運転周波数の最大値（７０Ｈｚ）よ
り十分に低く且つ圧縮機１５の吸入側圧力が比較的早い
速度で低下する状態となる４０Ｈｚ（本発明でいう第２
の周波数に相当）まで３Ｈｚ／秒に設定された上昇割合
で上昇されるようになる（所要時間約３．３秒）。

【００３４】第３の制御ステップでは、モータ１５ａの
運転周波数が第２の周波数である４０Ｈｚに保持された
状態が３０秒間保持されるものであり、これに応じて圧
縮機１５の吸入側圧力が予め設定された目標値である０
ＭＰａ前後に到達するようになる。

【００３５】しかして、前述したように、本実施例によ
る冷凍サイクル１６にあっては、圧縮機１５用のモータ
１５ａの運転周波数が４０Ｈｚ前後の状態では、当該圧
縮機１５の吸入側圧力が比較的早い速度で低下するとい
う特性がある。また、モータ１５ａの運転周波数を３０
Ｈｚ前後から４０Ｈｚ前後へ上昇させるときの上昇割合
が１秒当たり３Ｈｚ前後の状態では、圧縮機１５の吸入
側圧力が、インバータ回路２４に無理をかけずに迅速に
低下するという特性がある。さらに、モータの運転周波
数が４０Ｈｚ前後の状態では、その運転状態が３０秒前
後継続すれば圧縮機１５の吸入側圧力が０ＭＰａ前後ま
で下がるという特性がある。

【００３６】従って、前述のような制御が行われる結
果、冷凍サイクル１６の運転開始当初の所定期間、つま
り負荷が大きい状態にあってこれに起因した運転騒音の
増大が避けられない期間には、圧縮機１５用のモータ１
５ａの運転周波数が、その運転周波数の最大値より十分
に低い状態の４０Ｈｚを越えて上昇することがなくなる
と共に、圧縮機１５の吸入側圧力が比較的早い速度で低
下されることになる。この結果、モータ１５ａの運転周
波数が高いことに起因した騒音が抑制されると共に、負
荷の大きさに起因した騒音が比較的早期に低減されるこ
とになり、総じて冷凍サイクル１６の運転開始時におけ
る圧縮機１５の運転騒音を低減できるようになる。ま
た、モータ１５ａの運転周波数を３０Ｈｚから４０Ｈｚ
へ上昇させるときの上昇割合は、インバータ回路２４に
無理がかからない範囲で圧縮機１５の吸入側圧力が最も
早く下がる状態に設定されているから、圧縮機１５の吸
入側圧力が予め設定された目標値である０ＭＰａ前後に
到達するまでの時間が不要に長くなる恐れがなくなるも
のである。また、通常の制御状態への移行を時間制御に
よって行うことができるから、その制御のための回路構
成を簡単化できるようになる。

【００３７】（第２の実施の形態）図５及び図６には本
発明の第２実施例が示されており、以下これについて前
記第１実施例と異なる部分のみ説明する。即ち、冷凍サ
イクル１６の構成を示す図５（ａ）において、圧縮機１
５の吸入口１５ｃ部分には、その吸入側圧力を検知する
圧力センサ２７が設けられており、この圧力センサ２７
は、検知圧力に応じたレベルの圧力検出信号を出力する
構成となっている。概略的な電気的構成を示す図６にお
いて、前記圧力センサ２７は、前記圧力検出信号を制御
回路２２に与えるように接続されている。

【００３８】この場合、制御回路２２は、圧縮機１５用
のモータ１５ａの運転周波数を、冷凍サイクル１６の運
転開始時において、図５（ｃ）中に示すような第１ない
し第３の制御ステップのように変化させた後に通常の制
御状態へ移行する構成となっている。具体的には、図５
（ｃ）において、第１の制御ステップ及び第２の制御ス
テップは、第１実施例と同様の制御内容であるが、第３
の制御ステップでは、モータ１５ａの運転周波数を４０
Ｈｚ（第２の周波数）に保持した状態を前記圧力センサ
２７による検知圧力が予め設定された目標値である例え
ば０ＭＰａに到達するまで継続するように構成されてい
る。尚、図５（ｂ）には、冷凍サイクル１６の運転開始
時点からの経過時間と圧縮機１５の吸入側圧力との関係
が示されている。

【００３９】このような第２実施例の構成によれば、モ
ータ１５ａの運転周波数を４０Ｈｚに所定期間（圧縮機
１５の吸入側圧力が予め設定された目標値（０ＭＰａ）
に到達するまでの期間）だけ保持した後に通常の制御状
態へ移行させる制御を、圧力センサ２７による検知圧力
に基づいて正確に行い得るようになるから、第１実施例
で述べたような運転騒音低減のための制御が無闇に長く
行われたり、或いはこの逆に当該運転騒音低減のための
制御が不十分になったりする恐れがなくなるものであ
る。

【００４０】尚、上記第２実施例では、モータ１５ａの
運転周波数を４０Ｈｚに保持した状態を、圧縮機１５の
吸入側圧力が目標値である０ＭＰａに低下するまで継続
する構成としたが、この目標値は、０ＭＰａ以外の適宜
な値に設定することができるものである。

【００４１】（第３の実施の形態）図７には上記第２実
施例に変更を加えた本発明の第３実施例が示されてお
り、以下これについて異なる部分のみ説明する。この第
３実施例の場合、制御回路２２は、圧力センサ２７によ
る検知圧力が予め設定されたしきい値レベルである３Ｍ
Ｐａより大きい状態時には、冷凍サイクル１６の運転開
始時におけるモータ１５ａの運転周波数を第２実施例と
同様に制御する構成となっている。つまり、図７（ａ）
に実線で示すように、冷凍サイクル１６の運転開始直前
の時点において、圧縮機１５の吸入側圧力が３ＭＰａを
越えていた場合には、図７（ｂ）中に実線で示すような
第１ないし第３の制御ステップを第２実施例と同様に実
行した後に通常の制御状態へ移行する。

【００４２】これに対して、図７（ａ）に破線で示すよ
うに、冷凍サイクル１６の運転開始直前の時点におい
て、圧縮機１５の吸入側圧力が３ＭＰａ以下の状態にあ
った場合には、図７（ｂ）中に破線で示すように、第２
の制御ステップにおけるモータ１５ａの運転周波数を常
時の上昇割合（３Ｈｚ／秒）より早い割合、例えば５Ｈ
ｚ／秒で上昇させる制御を行う。

【００４３】この第３実施例の構成によれば、圧縮機１
５の負荷が相対的に小さい期間、つまりインバータ回路
２４の出力周波数を急速に高めても支障がない期間に
は、モータ１５ａの運転周波数を３０Ｈｚ（第１の周波
数）から４０Ｈｚ（第２の周波数）へ上昇させるときの
上昇割合が常時より大きく状態に制御されるから、騒音
低減を図りながら通常の制御状態へ早期に移行できると
いう利点がある。

【００４４】（第４の実施の形態）図８には本発明の第
４実施例が示されており、以下これについて第１実施例
と異なる部分のみ説明する。即ち、冷凍サイクル１６の
構成を示す図８（ａ）において、本実施例では、キャピ
ラリチューブ１８に代えて、絞り開度を連続的に調整可
能な可変絞り構造を備えた絞り装置２８を配置してい
る。また、圧縮機１５の吸入口１５ｃ部分には、その吸
入側圧力を検知する圧力センサ２７が設けられている。

【００４５】図８（ｂ）には、冷凍サイクル１６の運転
開始時点からの経過時間と圧縮機１５の吸入側圧力との
関係が示され、図８（ｃ）には、絞り装置２８の絞り開
度の制御状態が冷凍サイクル１６の運転開始時点からの
経過時間と関連付けて示されている。

【００４６】この第４実施例において、制御回路２２
は、冷凍サイクル１６の運転開始当初の所定期間におい
て、モータ１５ａの運転周波数を定常時より低下させた
状態に制御する。また、制御回路２２は、図８（ｃ）に
示すように、絞り装置２８の開度を、冷凍サイクルの運
転開始時に全開状態にした後に、定常状態時の絞り開度
（図８（ｃ）中にＷで示す）より絞った状態に切り替
え、その後に、圧縮機１５の吸入側圧力が低下するのに
応じて、絞り装置２８を定常時の絞り開度Ｗに戻す制御
を行う。

【００４７】この第４実施例の構成によれば、冷凍サイ
クル１６の運転開始当初の所定期間において、モータ１
５ａの運転周波数が低下された状態になるから、騒音の
低減を図り得るようになると共に、この期間には、絞り
装置２８が絞られた状態となるのに応じて、圧縮機１５
の吸入側圧力の低下速度が早くなるから、運転騒音の低
減を図る上で有利となるものである。

【００４８】（その他の実施の形態）尚、本発明は上記
した実施例に限定されるものではなく、次のような変形
または拡張が可能である。第１の制御ステップでのモー
タ１５ａの運転周波数（第１の周波数）、並びに第２の
制御ステップでのモータ１５ａの運転周波数（第２の周
波数）は、上記した各実施例に限定されるものではな
く、要は、第１の周波数は、モータの運転周波数の最大
値より十分に低く且つ圧縮機１５の吸入側圧力が比較的
遅い速度で低下する状態の値であれば良く、また、第２
の周波数は、モータの運転周波数の最大値より十分に低
く且つ圧縮機１５の吸入側圧力が比較的早い速度で低下
する状態の値であれば良いものである。第４実施例で
は、絞り装置２８として絞り開度を連続的に調整できる
ものを使用したが、絞り開度を段階的に調整できるもの
を使用しても良い。冷蔵庫に限らず、自動販売機などの
他の冷却装置にも適用可能である。

【００４９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、冷凍サイ
クルの運転開始時において、モータの運転周波数を当該
運転周波数の最大値より十分に低く且つ前記圧縮機の吸
入側圧力が比較的遅い速度で低下する状態となる第１の
周波数まで数秒程度の設定時間内に上昇させる第１の制
御ステップ、前記モータの運転周波数を当該運転周波数
の最大値より十分に低く且つ前記圧縮機の吸入側圧力が
比較的早い速度で低下する状態となる第２の周波数まで
予め設定された上昇割合で上昇させる第２の制御ステッ
プ、前記モータの運転周波数を前記第２の周波数に保持
した状態を前記圧縮機の吸入側圧力が予め設定された目
標値に到達するまで継続する第３の制御ステップが順次
実行された後に、通常の制御状態へ移行される構成し
た。この結果、冷凍サイクルの運転開始当初において、
モータの運転周波数が高いことに起因した騒音が抑制さ
れると共に、負荷の大きさに起因した騒音が比較的早期
に低減されることになり、総じて冷凍サイクルの運転開
始時における圧縮機の運転騒音を低減できるようにな
る。また、モータの運転周波数を第１の周波数から第２
の周波数へ上昇させるときの上昇割合は、インバータ電
源に無理がかからない範囲で圧縮機の吸入側圧力が最も
早く下がる状態に設定することが可能であるから、圧縮
機の吸入側圧力が予め設定された目標値に到達するまで
の時間が不要に長くなる恐れがなくなる。

【００５０】請求項２記載の発明では、第１の制御ステ
ップにおいて、モータの運転周波数を３０Ｈｚ前後に設
定された第１の周波数まで２．５秒前後の時間で高める
制御を行い、前記第２の制御ステップにおいて、モータ
の運転周波数を４０Ｈｚ前後に設定された第２の周波数
まで１秒当たり３Ｈｚ前後の割合で高める制御を行い、
前記第３の制御ステップにおいて、モータの運転周波数
を上記第２の周波数に保持した状態を３０秒前後の時間
が経過するまで保持する制御を行う構成とした。この結
果、冷凍サイクルの運転開始当初において、モータの運
転周波数が４０Ｈｚ前後以下に抑制されて騒音が抑制さ
れると共に、負荷の大きさに起因した騒音が比較的早期
に低減されることになり、総じて冷凍サイクルの運転開
始時における圧縮機の運転騒音を低減できるようにな
り、しかも、圧縮機の吸入側圧力が予め設定された目標
値に到達するまでの時間が不要に長くなる恐れがなくな
る。また、通常の制御状態への移行を時間制御によって
行うことができるから、その制御のための回路構成を簡
単化できるようになる。

【００５１】請求項３、４及び５記載の各発明では、第
３の制御ステップにおいて、モータの運転周波数を第２
の周波数に保持する期間を、圧力センサによる検知圧力
により制御できる構成となっているから、モータの運転
周波数を第２の周波数に所定期間（圧縮機の吸入側圧力
が予め設定された目標値に到達するまでの期間）だけ保
持した後に通常の制御状態へ移行させる制御を、圧力セ
ンサによる検知圧力に基づいて正確に行い得るようにな
る。

【００５２】請求項６及び７記載の各発明では、冷凍サ
イクルの運転開始直前における圧力センサによる検知圧
力が予め設定されたしきい値レベル以下の状態時には、
第２の制御ステップにおけるモータの運転周波数を常時
より早い割合で上昇させる制御を行う構成としたから、
騒音低減を図りながら通常の制御状態へ早期に移行でき
るという利点がある。

【００５３】請求項８記載の発明では、冷凍サイクル中
に必要となる絞り装置を絞り量を調整可能な可変絞り構
造のものにより構成した上で、冷凍サイクルの運転開始
当初の所定期間において、モータの運転周波数を定常時
より低下させた状態に制御すると共に、前記絞り装置を
絞った状態に切り替える制御を行う構成としたから、冷
凍サイクルの運転開始当初の所定期間において、モータ
の運転周波数が低下された状態になって騒音が低減する
と共に、この期間には、絞り装置が絞られた状態となる
のに応じて、圧縮機の吸入側の圧力低下速度が早くなる
から、運転騒音の低減を図る上で有利になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す冷凍サイクル配管図
及びモータの運転周波数特性図

【図２】概略的な電気的構成を示す機能ブロック図

【図３】制御回路による制御内容を示すフローチャート

【図４】冷蔵庫の縦断面図

【図５】本発明の第２実施例を示す冷凍サイクル配管
図、圧縮機の吸入側圧力変化特性図及びモータの運転周
波数特性図

【図６】概略的な電気的構成を示す機能ブロック図

【図７】本発明の第３実施例を示す圧縮機の吸入側圧力
変化特性図及びモータの運転周波数特性図

【図８】本発明の第４実施例を示す冷凍サイクル配管
図、圧縮機の吸入側圧力変化特性図及び絞り装置の絞り
開度の変化特性図

【符号の説明】

１は冷蔵庫本体、９は冷却器、１５は圧縮機、１５ａは
モータ、１６は冷凍サイクル、１７は凝縮器、１８はキ
ャピラリチューブ、２２は制御回路（制御手段）、２４
はインバータ回路（インバータ電源）、２７は圧力セン
サ、２８は絞り装置を示す。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータを駆動源としたピストンの往復動
   により冷媒を圧縮する圧縮機を含んで構成された冷凍サ
   イクルと、 前記モータをインバータ電源を通じて可変速運転する制
   御手段とを備え、 前記制御手段は、前記冷凍サイクルの運転開始時におい
   て、以下〜に記載した第１ないし第３の制御ステッ
   プを順次実行した後に通常の制御状態へ移行するように
   構成されていることを特徴とする冷却装置。 前記モータの運転周波数を、その運転周波数の最大
   値より十分に低く且つ前記圧縮機の吸入側圧力が比較的
   遅い速度で低下する状態となる第１の周波数まで数秒程
   度の設定時間内に上昇させる第１の制御ステップ、 前記モータの運転周波数を、その運転周波数の最大
   値より十分に低く且つ前記圧縮機の吸入側圧力が比較的
   早い速度で低下する状態となる第２の周波数まで予め設
   定された上昇割合で上昇させる第２の制御ステップ、 前記モータの運転周波数を前記第２の周波数に保持
   した状態を前記圧縮機の吸入側圧力が予め設定された目
   標値に到達するまで継続する第３の制御ステップ。
2. 【請求項２】 制御手段は、 第１の制御ステップでは、モータの運転周波数を３０Ｈ
   ｚ前後に設定された第１の周波数まで２．５秒前後の時
   間で高める制御を行い、 第２の制御ステップでは、前記モータの運転周波数を４
   ０Ｈｚ前後に設定された第２の周波数まで１秒当たり３
   Ｈｚ前後の割合で高める制御を行い、 第３の制御ステップでは、前記モータの運転周波数を前
   記第２の周波数に保持した状態を３０秒前後の時間が経
   過するまで保持する制御を行うことを特徴とする請求項
   １記載の冷却装置。
3. 【請求項３】 圧縮機の吸入側圧力を検知する圧力セン
   サを設け、 制御手段は、第３の制御ステップでは、モータの運転周
   波数を第２の周波数に保持した状態を前記圧力センサに
   よる検知圧力が予め設定された目標値に到達するまで継
   続するように構成されることを特徴とする請求項１記載
   の冷却装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の冷却装置において、 制御手段は、 第１の制御ステップでは、モータの運転周波数を３０Ｈ
   ｚ前後に設定された第１の周波数まで２．５秒前後の時
   間で高める制御を行い、 第２の制御ステップでは、前記モータの運転周波数を４
   ０Ｈｚ前後に設定された第２の周波数まで１秒当たり３
   Ｈｚ前後の割合で高める制御を行うように構成されるこ
   とを特徴とする冷却装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載の冷却装置におい
   て、 制御手段は、 第３の制御ステップでは、モータの運転周波数を第２の
   周波数に保持した状態を圧力センサによる検知圧力が０
   ＭＰａ前後に低下するまで継続するように構成されるこ
   とを特徴とする冷却装置。
6. 【請求項６】 圧縮機の吸入側圧力を検知する圧力セン
   サを設け、 制御手段は、冷凍サイクルの運転開始直前における前記
   圧力センサによる検知圧力が予め設定されたしきい値レ
   ベル以下の状態時には、第２の制御ステップにおけるモ
   ータの運転周波数を常時より早い割合で上昇させる制御
   を行うことを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記
   載の冷却装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の冷却装置において、 制御手段は、冷凍サイクルの運転開始直前における圧力
   センサによる検知圧力が予め設定されたしきい値レベル
   以下の状態時には、第２の制御ステップにおけるモータ
   の運転周波数を４０Ｈｚ前後に設定された第２の周波数
   まで１秒当たり５Ｈｚ前後の割合で高める制御を行うと
   共に、前記検知圧力が前記しきい値レベルを越えている
   状態時には、第２の制御ステップにおけるモータの運転
   周波数を前記第２の周波数まで１秒当たり３Ｈｚ前後の
   割合で高める制御を行うように構成されることを特徴と
   する冷却装置。
8. 【請求項８】 モータを駆動源としたピストンの往復動
   により冷媒を圧縮する圧縮機を含んで構成された冷凍サ
   イクルと、 前記モータをインバータ電源を通じて可変速運転する制
   御手段とを備えた冷却装置において、 前記冷凍サイクル中に必要となる絞り装置を絞り量を調
   整可能な可変絞り構造のものにより構成し、 前記制御手段は、冷凍サイクルの運転開始当初の所定期
   間において、前記モータの運転周波数を定常時より低下
   させた状態に制御すると共に、前記可変絞り装置を絞っ
   た状態に切り替える制御を行うことを特徴とする冷却装
   置。