JP2000270587A - 冷却サイクルの運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直流電動機を用いた冷却サイクルにおいて、
直流電動機のロータの減磁限界電流値を大きくしてか
ら、直流電動機の起動を行う冷却サイクルの運転制御装
置を供給することを目的とする。 【解決手段】 冷却サイクルと、直流電動機を構成する
ステータと、ロータと、直流電動機の回転数制御を行う
インバータ装置と、前記インバータ装置内の構成された
直流電動機の回転指令を出力するマイコンと、マイコン
内部に組み込まれたチョッピング信号発生手段と、転流
手段と、合成手段と、半導体スイッチを駆動する半導体
スイッチドライブ手段とを備えたものであり、ロータの
減磁限界電流値を大きくすることができ、低外気温下で
冷却サイクルが設置された場合等の異常使用条件での、
直流電動機の起動時のピーク電流によるロータの減磁確
率を激減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流電動機を用い
た冷却サイクルの運転制御装置に関するものであり、特
に、冷却サイクルにおいて直流電動機を起動させる前
に、ロータの温度を上昇させる方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年では、冷却サイクルにおいて、イン
バータ化されたものも多く、このため、圧縮機用のモー
タには直流電動機を搭載している。

【０００３】通常、直流電動機におけるロータ（回転
子）は、着磁と呼ばれる工法により、永久磁石化されて
おり、材質，工法などによりその磁力は異なる。

【０００４】ロータを回転させるためには、直流電動機
内に構成されたステータに電流を流し、磁力を発生さ
せ、発生した磁力と引き合いロータは回転する。

【０００５】しかし、ステータに電流を流し過ぎると、
ロータは磁力を保持出来なくなり、磁力の低下を発生さ
せてしまうことがある。

【０００６】ロータの磁力が低下する時の電流を減磁限
界電流値と呼ぶ。

【０００７】インバータ化された冷却サイクルにおい
て、直流電動機を回転させる場合（起動）、強制的にス
テータに電流を流し、ロータを回転させるが、ステータ
に流れる電流が減磁限界電流値を越えないように、電流
保護等を行うのが一般的である。

【０００８】例えば、電流保護の方法の１つとして、特
開平９−１３５５９１号公報では、基準設定器により複
数の異なる基準値を設定し、電流検出器で検出された電
流と基準値とを比較器にて比較し、比較結果に基づいて
半導体素子群の通電時間を制御し、ステータ電流を抑制
し、ロータの減磁を防ぐものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】直流電動機を用いた冷
却サイクルを搭載した家庭用冷蔵庫などでは、使用者が
低外気温下（例えば−２０℃以下）で保管された冷蔵庫
を購入した直後に電源をいれ、冷蔵庫の運転を始めると
きは、ロータの温度も低く、減磁限界電流値も低い。

【００１０】また、低外気温下で圧縮機を起動する場
合、圧縮機のオイルの粘度等の影響もあり、起動電流は
大きくなり、減磁限界電流値に達する確率が高くなり、
従って低温度下でも、ロータが減磁しないように電流保
護設定値を設けることが多い。

【００１１】従来の電流保護回路は、保護設定値を多く
もっており、回路構成が複雑であり、さらに、電流保護
設定値を低温時に合わせるため、設定値が小さく、低温
時から起動する場合、電流保護をかけざる得ないという
課題を有していた。

【００１２】また、圧縮機の温度を上昇させる方法の１
つとして、ヒータ等を用いた方法も一般的ではあるが、
ヒータのコストなどが発生するためコストメリットにか
けるという課題も有している。

【００１３】本発明は、冷却サイクルの運転制御装置に
関するものであり、直流電動機のロータの減磁限界電流
値を大きくしてから、直流電動機の起動を行う冷却サイ
クルの運転制御装置を供給することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の冷却サイクルの
運転制御装置は、冷却サイクルと、ステータとロータを
持ち圧縮機内部に埋め込まれた直流電動機と、前記直流
電動機を駆動するインバータ装置と、交流入力を直流に
変換する整流回路と、２個１組でトーテムポール型に結
線した複数の半導体スイッチ群と、ロータの位置を検出
する位置検出手段と、半導体スイッチへのチョッピング
駆動信号を出力するチョッピング信号発生手段と、直流
電動機の回転数を決定する転流信号を出力する転流手段
と、前記チョッピング信号発生手段からの出力信号と転
流手段からの出力信号を合成する合成手段と、前記合成
手段と転流手段からの信号を受け前記半導体スイッチを
個々に駆動する半導体スイッチドライブ手段と、交流入
力が印加されると一定時間、ロータが回転しない程度の
ステータに電流を流す信号を出力する制御装置とを備え
たものである。

【００１５】本発明によれば、冷蔵庫の電源を入れた直
後から、一定時間の間、ロータが回転しない程度にステ
ータに電流を流すことにより、ロータ温度を上昇させる
ことができ、ロータの減磁限界電流値を大きくすること
ができ、低外気温下で冷却サイクルが設置された場合等
の異常使用条件での、起動時のピーク電流によるロータ
の減磁する確率を激減でき、品質の補償ができる。

【００１６】また、圧縮機の吐出口に取り付け圧縮機の
温度を検出する吐出温度センサと、吐出温度センサによ
り検出された吐出温度を電気信号に変換する吐出温度検
出手段と、吐出温度検出手段により得た情報から圧縮機
の温度状態を判定する圧縮機状態判定手段と、前記縮機
状態判定手段を持ち圧縮機の温度状態別に直流電動機の
動作を決定づける信号を出力する機能を有する制御装置
とを備えることにより、ロータ温度を検出し、ロータ温
度が低温の時のみ、一定時間の間、半導体スイッチに駆
動信号を与え、ロータが回転しない程度にステータに電
流を流すことができ、ロータ温度を上昇させることがで
き、ロータの減磁限界電流値を大きくすることができ、
低外気温下で冷却サイクルが設置された場合などの異常
使用条件での、直流電動機の起動時のピーク電流による
ロータの減磁確率を激減できるとともに、通常条件下で
は、冷却サイクルの電源投入と同時に圧縮機の起動がで
き、使用者に安心感を与えることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の冷却サ
イクルの運転制御装置は、冷却サイクルと、ステータと
ロータを持ち圧縮機内部に埋め込まれた直流電動機と、
前記直流電動機を駆動するインバータ装置と、交流入力
を直流に変換する整流回路と、２個１組でトーテムポー
ル型に結線した複数の半導体スイッチ群と、ロータの位
置を検出する位置検出手段と、半導体スイッチへのチョ
ッピング駆動信号を出力するチョッピング信号発生手段
と、直流電動機の回転数を決定する転流信号を出力する
転流手段と、前記チョッピング信号発生手段からの出力
信号と転流手段からの出力信号を合成する合成手段と、
前記合成手段と転流手段からの信号を受け前記半導体ス
イッチを個々に駆動する半導体スイッチドライブ手段
と、交流入力が印加されると一定時間、ロータが回転し
ない程度のステータに電流を流す信号を出力する制御装
置とを備えたものであり、冷却システムの電源を入れた
直後から、一定時間の間、半導体スイッチを駆動し、ロ
ータが回転しない程度にステータに電流を流すことによ
り、ロータ温度を上昇させることができ、ロータの減磁
限界電流値を大きくすることができ、低外気温下で冷却
システムが設置された場合等の異常使用条件での、直流
電動機の起動時のピーク電流によるロータの減磁確率を
激減でき、品質の補償ができるという作用を有する。

【００１８】また、圧縮機の吐出口に取り付け圧縮機の
温度を検出する吐出温度センサと、吐出温度センサによ
り検出された吐出温度を電気信号に変換する吐出温度検
出手段と、吐出温度検出手段により得た情報から圧縮機
の温度状態を判定する圧縮機状態判定手段と、前記縮機
状態判定手段を持ち圧縮機の温度状態別に直流電動機の
動作を決定づける信号を出力する機能を有する制御装置
とを備えることにより、ロータ温度を検出し、ロータ温
度が低温の時のみ、一定時間の間、半導体スイッチに駆
動信号を与え、ロータが回転しない程度にステータに電
流を流すことができ、ロータ温度を上昇させることがで
き、ロータの減磁限界電流値を大きくすることができ、
低外気温下で冷却サイクルが設置された場合などの異常
使用条件での、直流電動機の起動時のピーク電流による
ロータの減磁確率を激減できるとともに、通常条件下で
は、冷却サイクルの電源投入と同時に圧縮機の起動がで
き、使用者に安心感を与えることができるという作用を
有する。

【００１９】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。

【００２０】（実施の形態１）図１は実施の形態１の冷
却サイクルの運転制御装置の全体構成図である。

【００２１】なお、実施の形態１では、直流電動機を用
いた冷却サイクルを冷蔵庫に搭載した場合の例について
説明する。

【００２２】図１において、１は冷蔵庫箱体であり、２
は冷蔵庫箱体１の内部に構成された冷却サイクルであ
る。冷却サイクル２は、蒸発器３と、凝縮器４と、圧縮
機５により構成され、冷媒を内部で循環させることによ
り冷却空気を得る。

【００２３】６は直流電動機であり、ステータ７とロー
タ８により構成され、ステータ７に電流をながすことに
より、ロータ８が回転運動する。ロータ８が回転運動す
ることにより、圧縮機５は圧縮動作を繰り返し冷却サイ
クル２に冷媒を循環させることができる。

【００２４】９は冷蔵庫箱体１の内部温度を検出する庫
内温度センサであり、１０は前記庫内温度センサにより
検出された庫内温度を電気信号に変換する庫内温度検出
手段である。

【００２５】１１は交流入力であり、１２は交流入力１
１から電力を得ることにより動作するインバータ装置で
ある。

【００２６】１３は交流入力１１の交流入力を直流に変
換する整流回路でありダイオード１３ａ〜１３ｄとコン
デンサ１３ｅと１３ｆが接続された構成となっている。

【００２７】図１では整流回路１３を倍電圧整流回路と
して示したが全波整流回路でもよい。

【００２８】１４は半導体スイッチ群であり、半導体ス
イッチ１４ａ〜１４ｆが２個１組でトーテムポール接続
され、さらに、それぞれの中点から直流電動機６のステ
ータに３相分接続されている。

【００２９】図１では半導体スイッチにＭＯＳ−ＦＥＴ
を使用した例を示したが、半導体スイッチは１ＧＢＴや
トランジスタでも良い。

【００３０】１５は直流電動機６のロータ８の位置を、
ステータ７に発生する逆起電圧から検出する位置検出手
段である。

【００３１】１６は制御装置であるマイコンａであり、
前記庫内温度検出手段１０から得た庫内温度情報や位置
検出手段１５から得たロータ８の位置情報をもとに半導
体スイッチ群１４ａ〜１４ｆを駆動する命令を出力す
る。

【００３２】マイコンａ１６からの指令により、個別に
オン／オフ制御される半導体スイッチ１４ａ〜１４ｆの
スイッチ動作により、ステータ７に電流が流れ、ロータ
８が回転するものである。

【００３３】マイコンａ１６には、ＰＷＭ信号を出力す
るチョッピング信号発生手段１７と直流電動機の回転数
を決定する転流信号を出力する転流手段１８が内臓され
ている。チョッピング信号発生手段１７は直流電動機６
の回転数を微調整するために、一定周波数でオン／オフ
比率の異なる波形を作り出す。

【００３４】１９は合成手段であり、マイコンａ１６か
ら出力されるチョッピング信号と転流手段からの一部の
出力信号を合成する。

【００３５】２０は半導体スイッチドライブ手段であ
り、合成手段１９とマイコンａ１６からの信号を受け、
半導体スイッチ１４ａ〜１４ｆを駆動するインターフェ
イスである。

【００３６】次に、上記構成の直流電動機の運転制御装
置の動作について、図１，図２，図３，図４，図５を用
いて説明する。

【００３７】図２は実施の形態１における冷蔵庫の運転
制御装置のフローチャートである。

【００３８】図３は実施の形態１におけるステータ通電
時の制御パルスのタイミングチャートである。

【００３９】図４は実施の形態１におけるロータの減磁
限界電流と直流電動機の起動電流の相関図である。

【００４０】図５はステータ通電時間とロータ温度の相
関図である。

【００４１】まず、実施の形態１では、交流入力１１に
交流電源（例えば、国内ではＡＣ１００Ｖ）が投入され
る。

【００４２】図２のｓｔｅｐ１が電源投入にあたる。

【００４３】ｓｔｅｐ１において電源が投入されるとマ
イコンａ１６はリセットに入り以後ほぼすべての冷蔵庫
の機能はマイコンａ１６の指令のもと動作を開始する。

【００４４】リセットされたマイコンａ１６は、最初に
ステータ通電モードに入る。

【００４５】ｓｔｅｐ２でステータ通電を開始する。

【００４６】ステータ通電モードでは、図３のＡ＋，Ｂ
＋，Ｃ＋，Ａ−，Ｂ−，Ｃ−に示す転流信号（例えば１
周期２５Ｈｚ）を転流手段１８より出力する。

【００４７】図３では、各信号がＨｉの時、半導体スイ
ッチが導通し、Ｌｏｗの時、半導体スイッチは導通しな
いことを示す。

【００４８】図３のＡ＋，Ｂ＋，Ｃ＋，Ａ−，Ｂ−，Ｃ
−に示す転流信号（例えば１周期２５Ｈｚ）が出力され
ている間、チョッピング信号発生手段１７から、ＰＷＭ
信号を出力する。

【００４９】図４にロータの減磁限界電流とロータ温度
の特性と、直流電動機６の起動時におけるステータ電流
ピーク値特性とを示す。

【００５０】図４の特性はある１例であり、直流電動機
６の種類により異なるが、本実施の形態１では、図４の
ような特性の場合を取り扱う場合について述べる。

【００５１】図４に示すように直流電動機６におけるロ
ータの減磁限界電流値の特性と起動時のステータ電流ピ
ーク値特性はトレードオフの関係となる。

【００５２】減磁限界電流値は低温度になるほど電流値
は小さくなり、起動電流ピーク値は低温度になるほど、
電流値は大きくなる。

【００５３】すなわち、直流電動機６を低温時に起動を
すると、起動時のステータ電流が減磁限界電流値より大
きくなり、すなわち、ロータ８が減磁してしまう。

【００５４】ロータ８が減磁しないようにするために
は、ロータ８の温度を上げ、減磁限界電流値を大きくす
ればよく、また、ロータ温度が上昇すれば、起動時のス
テータ電流ピーク値も小さくなり、ロータの減磁限界電
流値≧起動時のステータ電流ピーク値となり、ロータは
減磁しない。

【００５５】従って、本実施の形態１では、ステータ７
に電流を流し、発熱させ、結果、ロータ８の温度を上昇
させる。

【００５６】ステータ通電時において、チョッピング信
号発生手段１７からは、直流電動機６が回転不可能な低
デューティーのＰＷＭ信号（例えば５ｋＨｚ）かつ、減
磁限界電流値以下となる低デューティーのＰＷＭ信号を
出力する。

【００５７】ステータ通電時のＰＷＭ信号のデューティ
ーの設定は、ステータ７に流れる電流値が、ロータが最
低温度である時の減磁限界電流値以下になるように設定
する。

【００５８】例えば、本実施の形態１では、１〜１０％
程度のデューティーであれば、直流電動機６は起動出来
ず、さらに、減磁限界電流以下（−２０℃の時、４Ａ以
下）の電流がステータ７に流れる。

【００５９】デューティー値の設定は、直流電動機６の
特性により異なるので、あらかじめ特性を把握した上で
設定を行う。

【００６０】出力された転流信号及びＰＷＭ信号は合成
手段１９及び半導体スイッチドライブ手段２０を介して
半導体スイッチ１４ａ〜１４ｆをそれぞれ個別にオン／
オフさせ、半導体スイッチのオン／オフに応じて、ステ
ータ７に電流が流れる。

【００６１】例えば、下アームチョッピング方式（半導
体スイッチ１４ｄ，１４ｅ，１４ｆを下アームと呼ぶこ
ととする）では、図３の転流信号Ａ＋，Ｂ＋，Ｃ＋がそ
れぞれ順番に半導体スイッチ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを
駆動する信号となり、図３のＡ−，Ｂ−，Ｃ−とＰＷＭ
の合成信号が半導体スイッチ１４ｄ，１４ｅ，１４ｆを
駆動する信号となる。

【００６２】また、上アームチョッピング方式（半導体
スイッチ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを上アームと呼ぶこと
とする）では、図３の転流信号Ａ−，Ｂ−，Ｃ−がそれ
ぞれ順番に半導体スイッチ１４ｄ，１４ｅ，１４ｆを駆
動する信号となり、図３のＡ＋，Ｂ＋，Ｃ＋とＰＷＭの
合成信号が半導体スイッチ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを駆
動する信号となる。

【００６３】また、本実施の形態１ではＰＷＭインバー
タ制御方式を用いて説明しているが、ＰＷＭ方式以外で
も良く。

【００６４】ｓｔｅｐ２のステータ通電の時間開始とと
もにを、設定されたタイマーにより、ステータ数電時間
をカウントしはじめ（ｓｔｅｐ３）、通電時間がｔ＝ｔ
ａ（ｓｔｅｐ４）（例えば１０分間）のとなるとステー
タ通電を終了（ｓｔｅｐ５）する。

【００６５】図５にステータ７への通電時間（ｔａ
［分］）とロータ８の温度上昇の相関図の一例を示す。

【００６６】図５より、通電時間と温度上昇は比例的な
特性を示す。

【００６７】通電時間と温度上昇の相関は、直流電動機
６の構造やステータ７の巻き数等により異なるため、あ
らかじめ測定しておき、直流電動機６の種類によって、
タイマーカウント時間（ｔａ［分］）をかえてもよい。

【００６８】本実施の形態１では、ステータ通電してい
る時の半導体スイッチ１４ａ〜１４ｆを駆動するパター
ンは、図３のＡ＋，Ｂ＋，Ｃ＋，Ａ−，Ｂ−，Ｃ−に示
す波形で説明したが、図３のパターン以外でもよく、半
導体スイッチの同相の上下アーム（例えば、半導体スイ
ッチ１４ａと半導体スイッチ１４ｄ）が同時に導通しな
いパターン、かつステータ７に電流が流れるパターンで
あればよい。

【００６９】ｓｔｅｐ５が終了すれば、ステータ通電モ
ードは終了し、ロータが暖まったことになる。

【００７０】例えば、冷蔵庫が−２０℃で交流入力を得
た場合、図２のｓｔｅｐ５が完了した時点で、ロータ８
の温度は、タイマーカウント時間ｔａを１０分とする
と、図５より２０ｄｅｇ上昇し、図４より、減磁限界電
流値も４．０Ａから５．１Ａと上昇する。

【００７１】また、直流電動機６を起動する際に発生す
る起動時のピーク電流も４．５Ａから４．０Ａとなる。

【００７２】従って、減磁限界電流値＞起動時のステー
タ電流ピーク値となり、ロータ８の減磁を防止できる。

【００７３】次にｓｔｅｐ６に進み、冷蔵庫の庫内温度
を検出する。

【００７４】ｓｔｅｐ６では、庫内温度センサ９により
庫内温度（Ｔａ）を検出し、ｓｔｅｐ７で検出した庫内
温度がＴａ≧Ｔａ１であれば、ｓｔｅｐ８に移り、Ｔａ
＜Ｔａ１であれば、ｓｔｅｐ１１となる。

【００７５】ｓｔｅｐ８では、直流電動機６を起動（回
転）するため、チョッピング信号発生手段１７と転流手
段１８から直流電動機６が起動するような信号を出力
し、起動後は位置検出手段１５のデータを得ながら、安
定運転を行う。

【００７６】尚、本実施の形態１では、直流電動機６の
起動時及び安定運転時における転流及びＰＷＭ信号の説
明は割愛する。

【００７７】安定運転時の起動後、再び、ｓｔｅｐ９で
庫内温度を検出する。

【００７８】ｓｔｅｐ９で庫内温度を検出し、ｓｔｅｐ
１０で検出庫内温度がＴａ≦Ｔａ２であれば、ｓｔｅｐ
１１で直流電動機６を停止し、Ｔａ＞Ｔａ２であればｓ
ｔｅｐ８へ戻り、直流電動機６の運転を続ける。

【００７９】ｓｔｅｐ１１が終了すれば、再度ｓｔｅｐ
６へ戻り庫内温度を検出する。

【００８０】以後、ｓｔｅｐ６からｓｔｅｐ１１を繰り
返し、冷蔵庫の庫内温度を一定に保つ。

【００８１】上記形態により、冷蔵庫の電源を入れた直
後から、一定時間の間、半導体スイッチを駆動し、ロー
タが回転しない程度にステータに電流を流すことによ
り、ロータ温度を上昇させることができ、ロータの減磁
限界電流値を大きくすることができ、低外気温下で冷蔵
庫が設置された場合等の異常使用条件での、直流電動機
の起動時のピーク電流によるロータの減磁確率を激減で
き、品質の補償ができる。

【００８２】（実施の形態２）図６は実施の形態２の冷
却サイクルの運転制御装置の全体構成図である。

【００８３】なお、実施の形態１と同一構成について
は、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００８４】なお、実施の形態２では、直流電動機を用
いた冷却サイクルを冷蔵庫に搭載した場合の例について
説明する。

【００８５】図６において、２１は吐出温度センサであ
り、圧縮機５の吐出口の温度（Ｔｄ）を検出する。

【００８６】２２は吐出温度検出手段であり、吐出温度
センサ２１により検出されたＴｄを電気信号に変換し、
制御装置であるマイコンｂ２４の圧縮機状態判定手段に
伝達する。

【００８７】２３は圧縮機状態判定手段であり、吐出温
度検出手段２２により得た情報を基に、圧縮機温度（Ｔ
ｄ）がＴｄ≦Ｔｄ１かどうかを判断する。

【００８８】２４は圧縮機の温度状態別に直流電動機の
動作を決定づける信号を出力する機能を有するマイコン
ｂである。

【００８９】次に、上記構成の冷却サイクルの運転制御
装置の動作について、図５，図７を用いて説明する。

【００９０】図７は実施の形態２における冷蔵庫の運転
制御装置のフローチャートである。

【００９１】なお、実施の形態１と同一構成について
は、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００９２】まず、図７において、ｓｔｅｐ１で交流電
源が投入にあたる。

【００９３】ｓｔｅｐ１において電源が投入されるとマ
イコンｂ２４はリセットに入り以後ほぼすべての冷蔵庫
の機能はマイコンｂ２４の指令のもと動作を開始する。

【００９４】リセットされたマイコンｂ２４は、ｓｔｅ
ｐ２１で圧縮機５の吐出部に設けた吐出温度センサ２１
を用いて吐出温度（Ｔｄ）を検出する。

【００９５】吐出温度センサ２１により検出された吐出
温度（Ｔｄ）は、吐出温度検出手段２２により、電気信
号に変換され、マイコンｂ２４の内部にある圧縮機状態
判定手段２３に入力される。

【００９６】圧縮機状態判定手段２３に入力された吐出
温度（Ｔｄ）は、ｓｔｅｐ２２で比較される。

【００９７】ｓｔｅｐ２２で、検出した吐出温度（Ｔ
ｄ）がＴｄ≦Ｔｄ１であれば、圧縮機５の温度が低いこ
とを示す。

【００９８】図５にＴｄ１を示す。

【００９９】Ｔｄ≦Ｔｄ１（例えば、Ｔｄ１≒−１０
℃）であれば、圧縮機５の温度が低いことを示すが、同
時にロータ８の温度も低く減磁限界電流値も小さくなっ
ていることを示す。

【０１００】本実施の形態２では、圧縮機５の吐出温度
を検出し、その温度をロータ８の温度として代用するこ
ととしているが、冷蔵庫では、圧縮機５の停止中は、ロ
ータ８の温度≧吐出温度となるため、問題なく代用でき
る。

【０１０１】また、実施の形態２では、温度検出を圧縮
機５の吐出温度センサで行ったが、検出部は吐出部以外
でもよく、圧縮機５の温度と相当の場所であればよい。

【０１０２】図５より、Ｔｄ≦Ｔｄ１（例えば、Ｔｄ１
≒−１０℃）であれば、減磁限界電流値≦起動時のステ
ータ電流ピーク値となる。

【０１０３】従って、Ｔｄ≦Ｔｄ１であれば、ロータ８
の減磁限界電流値を大きくする必要があり、減磁限界電
流値を大きくしてから、直流電動機６を起動させるべき
である。

【０１０４】従って、ロータ８を加熱するため、ステー
タ通電モードに入り、ｓｔｅｐ２へ進み、一定時間ステ
ータ通電モードに入る。

【０１０５】ｓｔｅｐ２からｓｔｅｐ６は実施の形態１
と同様であり説明を割愛する。

【０１０６】Ｔｄ＞Ｔｄ１であれば、減磁限界電流値＞
起動時のステータ電流ピーク値となり、即座に直流電動
機を起動させてもよく、ｓｔｅｐ６へ進む。

【０１０７】ｓｔｅｐ６では、庫内温度センサ９により
庫内温度（Ｔａ）を検出し、ｓｔｅｐ７で検出した庫内
温度がＴａ≧Ｔａ１であれば、ｓｔｅｐ８に移り、Ｔａ
＜Ｔａ１であれば、ｓｔｅｐ２３となる。

【０１０８】ｓｔｅｐ８で直流電動機６を起動（回転）
し、起動後、再び、ｓｔｅｐ９で庫内温度を検出する。

【０１０９】ｓｔｅｐ９で庫内温度を検出し、ｓｔｅｐ
１０で検出庫内温度がＴａ≦Ｔａ２であればｓｔｅｐ２
３で直流電動機６を停止し、Ｔａ＞Ｔａ２であればｓｔ
ｅｐ８へ戻り、直流電動機６の運転を続ける。

【０１１０】ｓｔｅｐ２３が終了すれば、ｓｔｅｐ２１
へ戻り、再度、吐出温度を検出する。

【０１１１】以後、ｓｔｅｐ２１からｓｔｅｐ２４まで
を繰り返し、冷蔵庫の庫内温度を一定に保つ。

【０１１２】上記形態により、ロータ温度を検出し、ロ
ータ温度が低温の時のみ、一定時間の間、半導体スイッ
チに駆動信号を与え、ロータが回転しない程度にステー
タに電流を流すことができ、ロータ温度を上昇させるこ
とができ、ロータの減磁限界電流値を大きくすることが
でき、低外気温下で冷却サイクルが設置された場合など
の異常使用条件での、直流電動機の起動時のピーク電流
によるロータの減磁確率を激減できるとともに、通常条
件下では、冷却サイクルの電源投入と同時に圧縮機の起
動ができ、使用者に安心感を与えることができる。

【０１１３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、冷却シス
テムの電源を入れた直後から、一定時間の間、半導体ス
イッチを駆動し、ロータが回転しない程度にステータに
電流を流すことにより、ロータ温度を上昇させることが
でき、ロータの減磁限界電流値を大きくすることがで
き、低外気温下で冷却システムが設置された場合等の異
常使用条件での、直流電動機の起動時のピーク電流によ
るロータの減磁確率を激減でき、品質の補償ができる。

【０１１４】さらに、ロータ温度を検出し、ロータ温度
が低温の時のみ、一定時間の間、半導体スイッチに駆動
信号を与え、ロータが回転しない程度にステータに電流
を流すことができ、ロータ温度を上昇させることがで
き、ロータの減磁限界電流値を大きくすることができ、
低外気温下で冷却サイクルが設置された場合などの異常
使用条件での、直流電動機の起動時のピーク電流による
ロータの減磁確率を激減できるとともに、通常条件下で
は、冷却サイクルの電源投入と同時に圧縮機の起動がで
き、使用者に安心感を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の冷却サイクルの運転制
御装置の全体構成図

【図２】本発明の実施の形態１の冷却サイクルの運転制
御装置のフローチャート

【図３】本発明の実施の形態１のステータ通電時の制御
パルスのタイミングチャート

【図４】本発明の実施の形態１にロータの減磁限界電流
特性と直流電動機の起動電時のステータ電流ピーク値の
相関図

【図５】本発明の実施の形態１におけるステータ通電時
間とロータ温度の相関図

【図６】本発明の実施の形態２の冷却サイクルの運転制
御装置の全体構成図

【図７】本発明の実施の形態２の冷却サイクルの運転制
御装置のフローチャート

【図８】従来の直流電動機における過電流保護装置を示
す図

【符号の説明】

１ 冷蔵庫箱体 ２ 冷却サイクル ３ 蒸発器 ４ 凝縮器 ５ 圧縮機 ６ 直流電動機 ７ ステータ ８ ロータ ９ 庫内温度センサ １１ 交流入力 １２ インバータ装置 １３ 整流回路 １４ 半導体スイッチ群 １６ マイコンａ ２１ 吐出温度センサ ２４ マイコンｂ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L045 AA02 BA01 CA02 DA02 LA07 MA01 NA19 PA01 PA02 PA03 PA05 5H560 AA02 BB04 BB12 DA13 DA19 DB20 DC12 EB01 EC10 GG04 JJ02 SS07 UA05 XA12

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却サイクルと、圧縮機用の直流電動機
   と、前記直流電動機を駆動するインバータ装置と、交流
   入力を直流に変換する整流回路と、２個１組でトーテム
   ポール型に結線した複数の半導体スイッチ群と、前記直
   流電動機のロータの位置を検出する位置検出手段と、半
   導体スイッチへのチョッピング駆動信号を出力するチョ
   ッピング信号発生手段と、前に直流電動機の回転数を決
   定する転流信号を出力する転流手段と、前記チョッピン
   グ信号発生手段からの出力信号と転流手段からの出力信
   号を合成する合成手段と、前記合成手段と転流手段から
   の信号を受け前記半導体スイッチを個々に駆動する半導
   体スイッチドライブ手段と、交流入力が印加されると一
   定時間、ロータが回転しない程度のステータに電流を流
   す信号を出力する制御装置とを備えた冷却サイクルの運
   転制御装置。
2. 【請求項２】 圧縮機の吐出口に取り付け圧縮機の温度
   を検出する吐出温度センサと、吐出温度センサにより検
   出された吐出温度を電気信号に変換する吐出温度検出手
   段と、吐出温度検出手段により得た情報から圧縮機の温
   度状態を判定する圧縮機状態判定手段と、前記縮機状態
   判定手段を持ち圧縮機の温度状態別に直流電動機の動作
   を決定づける信号を出力する機能を有する制御装置とを
   備えた請求項１記載の冷却サイクルの運転制御装置。