JP2006010277A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンプレッサ駆動用のモータを、潤滑油供給能力を維持するために設定された下限回転数以下で運転した場合でも、コンプレッサに内蔵された冷媒圧縮機構の摺動部分での磨耗故障の発生を防止すること。
【解決手段】 コンプレッサ１７は、コンプレッサモータ１７ａの回転に応じた遠心力により潤滑油を汲み上げて冷媒圧縮機構の摺動部分に供給する給油機構を内蔵している。制御装置２８は、コンプレッサモータ１７ａが、コンプレッサ１７内の給油機構に必要な最低限の給油能力を維持できる下限回転数以下の回転数で運転されている期間に、その消費電力値を１分間隔でモニタし、そのモニタ電力値が、コンプレッサ１７の摺動部分の摩擦が潤滑油の不足が原因で増大した状態での電力値に対応した基準値以上あったときには、当該モータ１７ａの回転数を、前記下限回転数以下に低下しないように制御する回転数制限動作を実行する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、冷凍サイクルの駆動源として、回転数制御が可能なモータにより駆動される冷媒圧縮機構及び当該モータの回転に応じて冷媒圧縮機構の摺動部分に潤滑油を供給する給油機構を内蔵したレシプロ型のコンプレッサを用いた冷蔵庫に関する。

冷蔵庫においては、コンプレッサ用モータをインバータ駆動することが一般的になっている。特に、近年においては、真空断熱パネルの採用などに伴うヒートリークの改善やコンプレッサの能力向上が大幅に進んだため、コンプレッサ用モータを極めて低い回転数で運転可能になってきており、これにより、運転音がより静かで、消費電力が少ない冷蔵庫を提供できるようになっている。

このような冷蔵庫において使用されているレシプロ型のコンプレッサは、冷媒圧縮機構の摺動部分（シリンダ及びピストンの摺動面）の磨耗故障を防止するために、その摺動部分に潤滑油を供給するための給油機構を内蔵している。この給油機構は、コンプレッサ用モータの回転に応じた遠心力により潤滑油を汲み上げて上記摺動部分に供給する構成とされるものであり、従って、その給油能力はモータ回転数に応じて変動することになる（例えば特許文献１参照）。
特開平２００２−１５５８７０号公報

上記のようなレシプロ型のコンプレッサにおいて冷媒圧縮機構の摺動部分での磨耗故障を防止するためには、給油機構による潤滑油供給能力をある程度のレベル以上に維持する必要がある。このため、従来では、モータ回転数が予め決められた下限回転数以下に低下しないように制御し、以て潤滑油供給能力を所定レベル以上に維持することが行われている。

一方、近年では、冷蔵庫の設計技術及び製造技術の向上によって、冷蔵庫の負荷が比較的小さい状況下においては、コンプレッサ用モータを前記下限回転数より低い回転数で運転した場合でも、庫内温度を適正温度に維持することが可能になってきている。しかしながら、このようにモータ回転数を低下させることにより運転音及び消費電力の低減を実現できる環境が整備されているにも拘らず、潤滑油供給能力を維持するために設定された前記下限回転数の存在がネックになって、上記のような環境を生かしきれていないのが実情である。但し、当該下限回転数には、コンプレッサの性能のばらつきや連続運転での寿命などを考慮した安全マージンが取られるのが通常であるため、モータ回転数を下限回転数以下に低下させた状態で運転することも、ある程度可能であるという事情がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンプレッサ駆動用のモータを、潤滑油供給能力を維持するために設定された下限回転数以下で運転した場合でも、コンプレッサに内蔵された冷媒圧縮機構の摺動部分での磨耗故障の発生を効果的に防止できるようなる冷蔵庫を提供することにある。

請求項１記載の発明は、上記目的を達成するために、回転数制御が可能なモータにより駆動される冷媒圧縮機構及び当該モータの回転に応じて冷媒圧縮機構の摺動部分に潤滑油を供給する給油機構を内蔵したレシプロ型のコンプレッサを駆動源とした冷凍サイクルと、庫内温度に基づいて前記モータの回転数制御を実行する制御手段とを備えた冷蔵庫において、
前記制御手段を、前記モータの消費電力値を所定タイミング毎にモニタする機能を備え、そのモータの回転数が予め設定された下限回転数より低くなった状態でのモニタ電力値が予め設定された基準値以上あったときには、当該モータの回転数が前記下限回転数以下に低下しないように制御する回転数制限動作を実行する構成としたものである。

また、請求項３記載の発明は、前記目的を達成するために、回転数制御が可能なモータにより駆動される冷媒圧縮機構及び当該モータの回転に応じて冷媒圧縮機構の摺動部分に潤滑油を供給する給油機構を内蔵したレシプロ型のコンプレッサを駆動源とした冷凍サイクルと、庫内温度に基づいて前記モータの回転数制御を実行する制御手段とを備えた冷蔵庫において、
前記制御手段を、前記モータの消費電力値を所定タイミング毎にモニタする機能を備え、そのモータの回転数が予め設定された下限回転数より低くなった状態でのモニタ電力値の単位時間当たりの上昇度合いが予め設定された基準値以上あったときには、当該モータの回転数が前記下限回転数以下に低下しないように制御する回転数制限動作を実行する構成としたものである。

請求項１記載の手段によれば、制御手段での制御に供される下限回転数は、給油機構に必要な最低限の給油能力（冷媒圧縮機構の摺動部分の磨耗故障を防止可能な最低限の給油能力）を維持できる回転数に決められる。制御手段は、コンプレッサ駆動用のモータの消費電力値を所定タイミング毎にモニタし、当該モータの回転数が上記のように設定された下限回転数より低くなった状態でのモニタ電力値が予め設定された基準値以上あったときには、モータの回転数が下限回転数以下に低下しないように制御する回転数制限動作を実行する。この場合、上記のように、モータの回転数が下限回転数より低くなった運転期間においてモニタ電力値が基準値以上ある状態は、給油機構の給油能力が不足して冷媒圧縮機構の摺動部分での摩擦が増大した状態と考えられる。

要するに、モータを予め設定された下限回転数より低い回転数で運転することにより、運転騒音や消費電力の低減を実現できるものであるが、このような運転期間において、モータの消費電力値が基準値以上あった場合、換言すれば、冷媒圧縮機構の摺動部分の摩擦が増大した場合には、上述した回転数制限動作が実行されて、給油機構の給油能力が冷媒圧縮機構の摺動部分の磨耗故障を防止できる状態まで高められることになる。つまり、モータを、潤滑油供給能力の維持のために設定された下限回転数以下で運転した場合でも、コンプレッサに内蔵された冷媒圧縮機構の摺動部分での磨耗故障の発生を効果的に防止できるようになる。

請求項３に記載した手段においても、制御手段での制御に供される下限回転数は、給油機構に必要な最低限の給油能力を維持できる回転数に決められる。制御手段は、コンプレッサ駆動用のモータの消費電力値を所定タイミング毎にモニタし、当該モータの回転数が上記のように設定された下限回転数より低くなった状態でのモニタ電力値の単位時間当たりの上昇度合いが予め設定された基準値以上あったときには、モータの回転数が下限回転数以下に低下しないように制御する回転数制限動作を実行する。この場合、上記のように、モータの回転数が下限回転数より低くなった運転期間においてモニタ電力値の単位時間当たりの上昇度合いが基準値以上ある状態は、給油機構の給油能力が不足して冷媒圧縮機構の摺動部分での摩擦が増大した状態と考えられる。

要するに、モータを予め設定された下限回転数より低い回転数で運転することにより、運転騒音や消費電力の低減を実現できるものであるが、このような運転期間において、モータの消費電力値の単位時間当たりの上昇度合いが基準値以上あった場合、換言すれば、冷媒圧縮機構の摺動部分の摩擦が増大した場合には、上述した回転数制限動作が実行されて、給油機構の給油能力が冷媒圧縮機構の摺動部分の磨耗故障を防止できる状態まで高められることになる。つまり、モータを、潤滑油供給能力の維持のために設定された下限回転数以下で運転した場合でも、コンプレッサに内蔵された冷媒圧縮機構の摺動部分での磨耗故障の発生を効果的に防止できるようになる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１実施例について図１ないし図４を参照しながら説明する。
図１には冷蔵庫本体１及び冷凍サイクル２の概略的構成が実体的に示されている。この図１において、冷蔵庫本体１は、断熱箱体により構成され、その内部は、断熱仕切り部３により上部の冷蔵室４と下部の冷凍室５とに仕切られている。

冷蔵室４側において、その奥部には、仕切りパネル６により第１の冷却器室７が形成され、その下部には、仕切りプレート８により野菜室９が形成されている。第１の冷却器室７内の下方寄り部位には、冷凍サイクル２の冷蔵室用冷却器１０が配設されている。仕切りパネル６の上部には、吹き出し口６ａが形成されており、この吹き出し口６ａ部分に冷蔵室用ファン１１が配設されている。また、仕切りパネル６の下部には、吸い込み口６ｂが形成され、仕切りプレート８の後方寄り部位には、冷蔵室４と野菜室９との間の空気通路となる通気口８ａが形成されている。

一方、冷凍室５側において、その奥部には、仕切りパネル１２により第２の冷却器室１３が形成されていて、その冷却器室１３内の下方部位には、冷凍サイクル２の冷凍室用冷却器１４が配設されている。仕切りパネル１２の上部には、吹き出し口１２ａが形成されていて、この吹き出し口１２ａ部分に冷凍室用ファン１５が配設されている。また、仕切りパネル１２の下部には、吸い込み口１２ｂが形成されている。尚、冷蔵庫本体１の下部には、機械室１６が形成されていて、この機械室１６の奥部には、冷凍サイクル２のコンプレッサ１７及びこのコンプレッサ１７を冷却するためのコンプレッサ冷却用ファン１８が配設されている。

冷凍サイクル２は、前記冷蔵室用冷却器１０、冷凍室用冷却器１４、コンプレッサ１７の他に、コンデンサ１９、電動三方弁２０（流路制御弁に相当）、キャピラリチューブ２１ａ及び２１ｂを備えている。この場合、コンプレッサ１７の吐出口は、冷媒流通パイプ２２を介して電動三方弁２０の入口に連通され、電動三方弁２０の第１の出口は、キャピラリチューブ２１ａ、冷蔵室用冷却器１０、連結パイプ２３及び冷凍室用冷却器１４を介してコンプレッサ１７の吸込口に連通されている。また、電動三方弁２０の第２の出口は、キャピラリチューブ２１ｂを介して連結パイプ２３の途中部位に連通されている。

具体的に図示しないが、上記コンプレッサ１７は、例えば特開平２００２−１５５８７０号公報に見られるようなレシプロ型のもので、冷媒圧縮機構の摺動部分（シリンダ及びピストンの摺動面）の磨耗故障を防止するために、その摺動部分に潤滑油を供給するための給油機構を内蔵した構成となっている。この給油機構は、モータ回転軸の回転に応じた遠心力により潤滑油を汲み上げると共に、その潤滑油を上記摺動部分に供給する構成とされたものであり、従って、潤滑油の給油能力はモータ回転数に応じて変動することになる。

上記のような冷凍サイクル２にあっては、電動三方弁２０の切換動作に応じて、コンデンサ１９から与えられる液化冷媒を、冷蔵室用冷却器１０及び冷凍室用冷却器１４に対しこの順に供給する冷蔵室冷却モード（第１の運転モードに相当）、または、当該液化冷媒を冷凍室用冷却器１４のみに供給する冷凍室冷却モード（第２の運転モードに相当）の何れかの運転モードに切換えられるものである。尚、冷蔵室冷却モードに切換えられた状態と、冷凍室冷却モードに切換えられた状態とでは、冷凍サイクル２の負荷量が互いに異なるものであり、本実施例の冷蔵庫では、
冷蔵室冷却モードでの負荷量＞冷凍室冷却モードでの負荷量
の関係が成立する構成となっている。

上記のような構成によれば、コンプレッサ１７の運転状態においては、当該コンプレッサ１７で圧縮された冷媒がコンデンサ１９で液化された後に電動三方弁２０に与えられる。このとき、電動三方弁２０が冷凍室冷却モードに切換えられていた場合には、上記冷媒がキャピラリチューブ２１ｂを介して冷凍室用冷却器１４のみに供給されるようになり、その冷凍室用冷却器１４で蒸発した後にコンプレッサ１７に戻るようになる。このような状態では、冷凍室用ファン１５が動作するようになっている。この冷凍室用ファン１５の送風作用により、冷凍室用冷却器１４による冷気は、図１中に矢印Ｆで示すように、第２の冷却器室１３から吹き出し口１２ａを通じて冷凍室５内に供給された後に、吸い込み口１２ｂを通じて第２の冷却器室１３へ戻るようになり、これにより冷凍室５内の冷却運転が行われる。

また、コンプレッサ１７の運転状態において、電動三方弁２０が冷蔵室冷却モードに切換えられていた場合には、コンプレッサ１７から吐出された後にコンデンサ１９を経て液化された冷媒が、キャピラリチューブ２１ａを介して冷蔵室用冷却器１０及び冷凍室用冷却器１４にこの順に供給されるようになる。このとき、液冷媒の量は、主に冷蔵室用冷却器１０で蒸発した後にここで蒸発しきれなかった比較的少ない液冷媒が冷凍室用冷却器１４で蒸発するようになっており、この蒸発後にコンプレッサ１７に戻るようになる。

このような状態では、冷蔵室用ファン１１が動作するようになっている。この冷蔵室用ファン１１の送風作用により、冷蔵室用冷却器１０による冷気は、図１中に矢印Ｒで示すように、第１の冷却器室７から吹き出し口６ａを通じて冷蔵室４内に供給された後に、連通口８ａを通じて野菜室９内に流入し、さらにこの後に吸い込み口６ｂを通じて第１の冷却器室７へ戻るようになり、これにより冷蔵室４及び野菜室９内の冷却運転が行われる。

図２には、上記冷凍サイクル２を備えた冷蔵庫の電気的構成が機能ブロックの組み合わせによって概略的に示されている。即ち、図２において、冷蔵室温度センサ２４及び冷凍室温度センサ２５は、それぞれ冷蔵室４内の温度及び冷凍室５内の温度を検出するもので、例えばサーミスタのような感温抵抗素子により構成されている。また、冷蔵室用冷却器温度センサ２６及び冷凍室用冷却器温度センサ２７は、それぞれ冷蔵室用冷却器１０及び冷凍室用冷却器１４の温度を検出するもので、これらもサーミスタのような感温抵抗素子により構成されている。上記各温度センサ２４、２５、２６、２７による温度検出信号は、マイクロコンピュータを主体として構成された制御装置２８（制御手段に相当）に入力される構成となっている。また、冷蔵室用ドアスイッチ４ａ、及び冷凍室用ドアスイッチ５ａからの各開放検知信号も制御装置２８に入力される構成となっている。

制御装置２８の出力端子には、コンプレッサモータ１７ａを駆動するためのインバータを含んで構成されたコンプレッサ駆動回路２９、冷蔵室用ファンモータ１１ａを可変速駆動するためのインバータ３０、冷凍室用ファンモータ１５ａを可変速駆動するためのインバータ３１、コンプレッサ冷却用ファンモータ１８ａを可変速駆動するためのインバータ３２、電動三方弁２０を駆動するための駆動回路３３が接続されている。

この場合、コンプレッサモータ１７ａの運転状態（入力電流など）を検知する運転検知回路３４が設けられており、この運転検知回路３４による検知信号はコンプレッサ駆動回路２９にフィードバックされる構成となっている。また、コンプレッサ駆動回路２９から制御装置２８に対しては、コンプレッサモータ１７ａの消費電力値などを含む運転情報が与えられる構成となっている。

制御装置２８は、冷蔵室４の温度に対して冷蔵室上限設定温度（例えば５℃）及び冷蔵室下限設定温度（例えば２℃）を設定し、冷凍室５の温度に対して冷凍室上限設定温度（例えば−１８℃）及び冷凍室下限設定温度（例えば−２１℃）を設定するようになっている。その上で、制御装置２８は、前記各設定温度と各温度センサ２４〜２７からの入力信号とに基づいて、冷蔵室４及び冷凍室５の各温度がそれぞれ前記上下限設定温度範囲内となるように、予め記憶された制御プログラムに従って、上記コンプレッサモータ１７ａ、冷蔵室用ファンモータ１１ａ、冷凍室用ファンモータ１５ａ、コンプレッサ冷却用ファンモータ１８ａ、電動三方弁２０の動作制御を実行する構成となっている。

また、制御装置２８は、上記制御プログラム中には、図３のフローチャートに示すようなコンプレッサモータ１７ａのための回転数補償用制御ルーチンが組み込まれており、以下これについて説明する。
図３において、回転数補償用制御ルーチンに移行したときには、まず、電力値モニタタイミングになったか否かを判断する（ステップＡ１）。尚、この電力値モニタタイミングは、例えば、コンプレッサモータ１７ａが予め設定された下限回転数（例えば２５回転／秒）以下で運転された状態が一定時間である例えば１分間継続される毎に発生するものである。

電力値モニタタイミングでない場合には、そのままリターンするが、当該タイミングであった場合には、後述する回転数制限動作（コンプレッサモータ１７ａの回転数が下限回転数以下に低下しないように制限する動作）が実行中であるか否かを判断する（ステップＡ２）。
回転数制限動作が実行されていない場合には、コンプレッサモータ１７ａが２０回転／秒以下の回転数で運転中か否かを判断し（ステップＡ３）、そのような運転中でなかった場合にはリターンする。これに対して、コンプレッサモータ１７ａが２０回転／秒以下の回転数で運転中であった場合には、上記電力値モニタタイミングと前回のモニタタイミングとの間の期間における冷蔵室４用の扉または冷凍室５用の扉の開閉の有無、並びに当該期間における電動三方弁２０の切換動作の有無をそれぞれ判断する（ステップＡ４、Ａ５）。扉の開閉または電動三方弁２０の切換動作の何れか一方があった場合には、そのままリターンするが、扉の開閉及び電動三方弁２０の動作が双方ともなかった場合には、冷凍サイクル２の運転モードが冷蔵室冷却モードであるか否かを判断する（ステップＡ６）。

運転モードが冷蔵室冷却モードであった場合には、コンプレッサモータ１７ａの消費電力値が予め設定された例えば７０Ｗ（基準値に相当）以上あるか否かを判断し（ステップＡ７）、上記ステップＡ６で「ＮＯ」と判断された場合、つまり冷凍サイクル２の運転モードが冷凍室冷却モードであった場合には、コンプレッサモータ１７ａの消費電力値が予め設定された例えば５５Ｗ（基準値に相当）以上あるか否かを判断する（ステップＡ８）。

上記ステップＡ６及びＡ７で「ＮＯ」と判断された各場合にはそのままリターンするが、「ＹＥＳ」と判断された各場合には、コンプレッサモータ１７ａの回転数が予め設定された下限回転数以下に低下しないように制限する回転数制限動作を開始するステップＡ９を実行した後にリターンする。この場合、上記下限回転数は、コンプレッサモータ１７ａ内の前記図示しない給油機構に必要な最低限の給油能力（冷媒圧縮機構の摺動部分の磨耗故障を防止可能な最低限の給油能力）を維持できる回転数である例えば２５回転／秒に決められる。

一方、前記ステップＡ２で「ＹＥＳ」と判断した場合、つまり、電力値モニタタイミング後において回転数制限動作が実行されていた場合には、当該電力値モニタタイミングと前回のモニタタイミングとの間の期間における冷蔵室４用の扉または冷凍室５用の扉の開閉の有無、並びに当該期間における電動三方弁２０の切換動作の有無をそれぞれ判断する（ステップＡ１０、Ａ１１）。扉の開閉または電動三方弁２０の切換動作の何れか一方があった場合には、そのままリターンするが、扉の開閉及び電動三方弁２０の動作が双方ともなかった場合には、冷凍サイクル２の運転モードが冷蔵室冷却モードであるか否かを判断する（ステップＡ１２）。

運転モードが冷蔵室冷却モードであった場合には、コンプレッサモータ１７ａの消費電力値が予め設定された例えば６０Ｗ以下であるか否かを判断し（ステップＡ１３）、上記ステップＡ１２で「ＮＯ」と判断された場合、つまり冷凍サイクル２の運転モードが冷凍室冷却モードであった場合には、コンプレッサモータ１７ａの消費電力値が予め設定された例えば４５Ｗ以下であるか否かを判断する（ステップＡ１４）。

上記ステップＡ１３及びＡ１４で「ＮＯ」と判断された各場合にはそのままリターンするが、「ＹＥＳ」と判断された各場合には、前記ステップＡ９で開始された回転数制限動作を停止するステップＡ１５を実行した後にリターンする。
上記のような回転数補償用制御ルーチンが行われる結果、以下に述べるような作用・効果が得られることになる。

即ち、コンプレッサモータ１７ａが２０回転／秒以下の回転数で運転された状態が１分間継続される毎に電力値モニタタイミングとなるものであり、制御装置２８は、その１分間が経過する期間において冷蔵室４用の扉または冷凍室５用の扉の開閉がなく、且つ電動三方弁２０の切換動作もなかった場合には、コンプレッサモータ１７ａの消費電力値をモニタするようになる。そして、制御装置２８は、コンプレッサモータ１７ａの回転数が２０回転／秒以下の状態での消費電力値（モニタ電力値）が、所定の基準値（具体的には、冷凍サイクル２が冷蔵室冷却モードで運転されていたときには７０Ｗ、冷凍サイクル２が冷凍室冷却モードで運転されていたときには５５Ｗ）以上あったときには、コンプレッサモータ１７ａの回転数が予め設定された下限回転数である２５回転／秒（コンプレッサモータ１７ａ内の給油機構に必要な最低限の給油能力を維持できる回転数）以下に低下しないように制御する回転数制限動作を実行する。

ここで、図４には、コンプレッサ１７を所定時間停止させた状態から、コンプレッサモータ１７ａの回転数を２０回転／秒で運転した状態において、コンプレッサ１７が正常運転されている期間の経過後に、コンプレッサ１７の摺動部分の摩擦が潤滑油の不足が原因で増大した状態での異常運転期間を経て、磨耗故障によりコンプレッサ１７の永久停止（ロック故障）が発生するまでの期間について、コンプレッサモータ１７ａの消費電力値の推移例が示されている。

この図４において、消費電力値が周期的に変動しているのは、電動三方弁２０の切換動作に応じて冷凍サイクルの運転モードが冷蔵室冷却モードと冷凍室冷却モードに交互に切換えられているためであり、コンプレッサ１７が正常運転されている状態では、冷蔵室冷却モード時の消費電力値ＷＲは５０Ｗ程度、冷凍室冷却モード時の消費電力値ＷＦは４０Ｗ程度になる。これに対して、コンプレッサ１７が異常運転された状態では、コンプレッサモータ１７ａの消費電力値が次第に増大するものであり、その増大過程において磨耗故障が発生する前の段階で前記基準値（冷蔵室冷却モードでは７０Ｗ、冷凍室冷却モードでは５５Ｗ）を超えることになる。

つまり、コンプレッサモータ１７ａが下限回転数（２５回転／秒）より低い２０回転／秒の回転数で運転された期間において、その消費電力値が上記基準値以上ある状態は、コンプレッサ１７内の給油機構の給油能力が不足して冷媒圧縮機構の摺動部分での摩擦が増大した状態と考えられる。
本実施例による回転数補償用制御ルーチンでは、このような状態となった場合に、コンプレッサモータ１７ａの回転数が下限回転数である２５回転／秒、つまり、コンプレッサモータ１７ａ内の給油機構に必要な最低限の給油能力を維持できる回転数以下に低下しないように制御する回転数制限動作が行われることになる。このような回転数制限動作により、コンプレッサ１７においては、給油機構の給油能力が冷媒圧縮機構の摺動部分の磨耗故障を防止できる状態まで高められることになる。この結果、コンプレッサモータ１７ａを、潤滑油供給能力を維持するために設定された下限回転数（２５回転／秒）以下の２０回転／秒で運転した場合、つまり、コンプレッサモータ１７ａを騒音及び消費電力が小さくなる状態で運転した場合でも、コンプレッサ１７での磨耗故障の発生を効果的に防止できるようになる。

尚、上記回転数制限動作は、その動作継続に応じて前記冷媒圧縮機構の摺動部分での摩擦が減少するのに伴いコンプレッサモータ１７ａの消費電力値が、前記基準値より低い第２の基準値（冷蔵室冷却モードでは６０Ｗ、冷凍室冷却モードでは４５Ｗ）以下に低下したときに停止されるようになり、コンプレッサモータ１７ａを下限回転数より低い回転数でも運転可能な状態に戻ることになる（どのような回転数で運転するかは、冷蔵庫の状態によって変化する）。これにより、コンプレッサモータ１７ａの回転数を十分に低下させることにより運転音及び消費電力の低減を実現できる環境を有効利用できるようになる。

また、本実施例の回転数補償用制御ルーチンでは、電力値モニタタイミングの１分前までの期間において冷蔵室４用の扉または冷凍室５用の扉の開閉や、電動三方弁２０の切換動作があった場合、つまり冷凍サイクル２の負荷変動あった場合には、コンプレッサモータ１７ａの消費電力値のモニタが停止した状態が保持される構成となっている。つまり、冷凍サイクル２の負荷変動があった場合にもコンプレッサモータ１７ａの消費電力値の変化することになるが、上記のような本実施例の構成によれば、このような消費電力値の変化を、冷媒圧縮機構の摺動部分での摩擦増大に起因した変化と誤って判断してしまう恐れがなくなり、結果的に、回転数制限動作に係る制御信頼性が向上するようになる。

さらに、本実施例では、回転数制限動作の開始時期の制御に用いられる基準値並びに当該回転数制限動作の停止時期の制御に用いられる第２の基準値を、冷凍サイクル２が冷蔵室冷却モードで運転されている期間と冷凍室冷却モードで運転されている期間とで互いに異なる値（基準値は７０ｗと５５Ｗ、第２の基準値は６０Ｗと４５Ｗ）となるように設定する構成となっているから、冷凍サイクル２の負荷量の相違に起因してコンプレッサモータ１７ａの消費電力値が変動するような状況下であっても、回転数制限動作の開始時期の制御並びにその停止時期の制御を精度良く行い得るようになる。

（第２の実施の形態）
図５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、本実施例は、制御装置２８が実行する回転数補償用制御ルーチンの内容が前記第１実施例と異なるものであり、図５のフローチャートには当該制御ルーチンの内容が示されている。

図５において、回転数補償用制御ルーチンに移行したときには、まず、電力値モニタタイミングになったか否かを判断する（ステップＢ１）。尚、この電力値モニタタイミングは、前記第１実施例での回転数補償用制御ルーチンと同様に、例えば、コンプレッサモータ１７ａが予め設定された下限回転数（例えば２５回転／秒）以下で運転された状態が一定時間である例えば１分間継続される毎に発生するものである。

電力値モニタタイミングでない場合には、そのままリターンするが、当該タイミングであった場合には、現在の消費電力値をモニタすると共に、そのモニタ電力値を内部メモリに時系列的なデータとして記録する（ステップＢ２）。次いで、上記記録データの変化状態に基づいて消費電力値の傾き（単位時間当たりの上昇度合い）を計算する（ステップＢ３）。尚、この計算を、モニタ周期（１分間）より十分に長い期間にわたって記録されたモニタ電力値に基づいて行うことにより、コンプレッサモータ１７ａの消費電力値の周期的な変動による影響を排除できるようになる。

上記ステップＢ３の実行後には、第１実施例と同様の回転数制限動作（コンプレッサモータ１７ａの回転数が下限回転数以下に低下しないように制限する動作）が実行中であるか否かを判断する（ステップＢ４）。
回転数制限動作が実行されていない場合には、コンプレッサモータ１７ａが２０回転／秒以下の回転数で運転中か否かを判断し（ステップＢ５）、そのような運転中でなかった場合にはリターンする。これに対して、コンプレッサモータ１７ａが２０回転／秒以下の回転数で運転中であった場合には、上記電力値モニタタイミングと前回のモニタタイミングとの間の期間における冷蔵室４用の扉または冷凍室５用の扉の開閉の有無、並びに当該期間における電動三方弁２０の切換動作の有無をそれぞれ判断する（ステップＢ６、Ｂ７）。

扉の開閉または電動三方弁２０の切換動作の何れか一方があった場合には、そのままリターンするが、扉の開閉及び電動三方弁２０の動作が双方ともなかった場合には、前記ステップＢ３で計算した消費電力値の傾きが予め設定された例えば１０Ｗ／３時間（基準値に相当）以上であるか否かを判断する（ステップＢ８）。このステップＢ８で「ＮＯ」と判断された場合にはそのままリターンするが、「ＹＥＳ」と判断された場合には、コンプレッサモータ１７ａの回転数が予め設定された下限回転数（２５回転／秒）以下に低下しないように制限する回転数制限動作を開始するステップＢ９を実行した後にリターンする。

一方、前記ステップＢ４で「ＹＥＳ」と判断した場合、つまり、電力値モニタタイミング後において回転数制限動作が実行されていた場合には、当該電力値モニタタイミングと前回のモニタタイミングとの間の期間における冷蔵室４用の扉または冷凍室５用の扉の開閉の有無、並びに当該期間における電動三方弁２０の切換動作の有無をそれぞれ判断する（ステップＢ１０、Ｂ１１）。扉の開閉または電動三方弁２０の切換動作の何れか一方があった場合には、そのままリターンするが、扉の開閉及び電動三方弁２０の動作が双方ともなかった場合には、冷凍サイクル２の運転モードが冷蔵室冷却モードであるか否かを判断する（ステップＢ１２）。

運転モードが冷蔵室冷却モードであった場合には、コンプレッサモータ１７ａの消費電力値が予め設定された例えば６０Ｗ以下であるか否かを判断し（ステップＢ１３）、上記ステップＢ１２で「ＮＯ」と判断された場合、つまり冷凍サイクル２の運転モードが冷凍室冷却モードであった場合には、コンプレッサモータ１７ａの消費電力値が予め設定された例えば４５Ｗ以下であるか否かを判断する（ステップＢ１４）。

上記ステップＢ１３及びＢ１４で「ＮＯ」と判断された各場合にはそのままリターンするが、「ＹＥＳ」と判断された各場合には、前記ステップＢ９で開始された回転数制限動作を停止するステップＢ１５を実行した後にリターンする。
上記のような回転数補償用制御ルーチンが行われる本実施例においても、コンプレッサモータ１７ａが２０回転／秒以下の回転数で運転された状態が１分間継続される毎に電力値モニタタイミングとなるものであり、制御装置２８は、その１分間が経過する期間において冷蔵室４用の扉または冷凍室５用の扉の開閉がなく、且つ電動三方弁２０の切換動作もなかった場合には、コンプレッサモータ１７ａの消費電力値をモニタすると共に、時系列データとして記録し、その記録データに基づいて、当該コンプレッサモータ１７ａの消費電力値の傾き（単位時間当たりの上昇度合い）を計算するようになる。

そして、制御装置２８は、コンプレッサモータ１７ａの回転数が２０回転／秒以下の状態での消費電力値の傾きが、所定の基準値（具体的には、１０Ｗ／３時間）以上あったときには、コンプレッサモータ１７ａの回転数が予め設定された下限回転数である２５回転／秒（コンプレッサモータ１７ａ内の給油機構に必要な最低限の給油能力を維持できる回転数）以下に低下しないように制御する回転数制限動作を実行する。

ここで、前記図４には、コンプレッサ１７の異常運転期間においては、コンプレッサモータ１７ａの消費電力値の傾き（上昇度合い）が１５Ｗ／３時間程度になるものであり、前記基準値（１０Ｗ／３時間）を超えることになる。つまり、コンプレッサモータ１７ａが下限回転数（２５回転／秒）より低い２０回転／秒の回転数で運転された期間において、その消費電力値の傾きが上記基準値以上ある状態は、コンプレッサ１７内の給油機構の給油能力が不足して冷媒圧縮機構の摺動部分での摩擦が増大した状態と考えられる。

本実施例による回転数補償用制御ルーチンでは、このような状態となった場合に、上述したように、コンプレッサモータ１７ａの回転数が下限回転数である２５回転／秒、つまり、コンプレッサモータ１７ａ内の給油機構に必要な最低限の給油能力を維持できる回転数以下に低下しないように制御する回転数制限動作が行われることになる。また、このような回転数制限動作は、前記第１実施例と同様に、その動作継続に応じて前記冷媒圧縮機構の摺動部分での摩擦が減少するのに伴いコンプレッサモータ１７ａの消費電力値が、前記基準値より低い第２の基準値（冷蔵室冷却モードでは６０Ｗ、冷凍室冷却モードでは４５Ｗ）以下に低下したときに停止されるものであり、これにより、コンプレッサモータ１７ａを下限回転数より低い回転数でも運転可能な状態に戻ることになる。
このような制御が行われる結果、本実施例においても前記第１実施例と同様の効果を奏し得るようになる。

（その他の実施の形態）
本発明上記した各実施例に限定されるものではなく、例えば以下に述べるような変形或いは拡大が可能である。
電力値モニタタイミングは、コンプレッサ１７の回転数を最低回転数（例えば２０回転／秒）から上昇させる制御を行う時点の直前のタイミングや、電動三方弁２０の切換動作を行い時点の直前のタイミングなど、種々のタイミングに設定可能である。
上記実施例で説明した構造のコンプレッサ１７に限らず、例えば、吐出能力を２段に変化できるように構成された所謂２段圧縮コンプレッサなどを制御対処とすることもできる。冷凍サイクルの構成も、前記各実施例で示した冷凍サイクル２のような構成に限られるものではなく、例えば複数の冷却器が並列接続された冷凍サイクルなどにも適用できる。

上記した実施例では、２つの冷却器（冷蔵室用冷却器１０、冷凍室用冷却器１４）を備えた冷凍サイクル２を例に挙げたが、１つの冷却器のみを備えた冷凍サイクル、つまり、１つの冷却器により冷蔵室及び冷凍室の冷却を行う所謂１エバ方式の冷凍サイクルを用いる構成としても良い。

本発明の第１実施例における冷蔵庫本体及び冷凍サイクルの概略的構成を実体的に示す図 電気的構成を機能ブロックの組み合わせにより示す図 制御装置による制御内容を示すフローチャート 作用説明用の消費電力特性図 本発明の第２実施例を示す図３相当図

符号の説明

１は冷蔵庫本体、２は冷凍サイクル、１０は冷蔵室用冷却器、１４は冷凍室用冷却器、１７はコンプレッサ、１７ａはコンプレッサモータ、２０は電動三方弁（流路制御弁）、２８は制御装置（制御手段）を示す。

Claims (5)

1. 回転数制御が可能なモータにより駆動される冷媒圧縮機構及び当該モータの回転に応じて冷媒圧縮機構の摺動部分に潤滑油を供給する給油機構を内蔵したレシプロ型のコンプレッサを駆動源とした冷凍サイクルと、庫内温度に基づいて前記モータの回転数制御を実行する制御手段とを備えた冷蔵庫において、
   前記給油機構に必要な最低限の給油能力を維持できる前記モータの回転数を下限回転数として設定し、
   前記制御手段は、前記モータの消費電力値を所定タイミング毎にモニタする機能を備え、そのモータの回転数が前記下限回転数より低くなった状態でのモニタ電力値があらかじめ設定された基準値以上あったときには、当該モータの回転数が前記下限回転数以下に低下しないように制御する回転数制限動作を実行することを特徴とする冷蔵庫。
2. 請求項１記載の冷蔵庫において、
   前記冷凍サイクルが、複数の冷却器と、これら冷却器に対する冷媒供給路を切換えることにより互いに負荷量が異なる第１の運転モード及び第２の運転モードに切換える流路制御弁とを備えた構成であった場合に、前記基準値は、前記第１の運転モードに切換えられた期間と前記第２の運転モードに切換えられた期間とで互いに異なる値に設定されることを特徴とする冷蔵庫。
3. 回転数制御が可能なモータにより駆動される冷媒圧縮機構及び当該モータの回転に応じて冷媒圧縮機構の摺動部分に潤滑油を供給する給油機構を内蔵したレシプロ型のコンプレッサを駆動源とした冷凍サイクルと、庫内温度に基づいて前記モータの回転数制御を実行する制御手段とを備えた冷蔵庫において、
   前記給油機構に必要な最低限の給油能力を維持できる前記モータの回転数を下限回転数として設定し、
   前記制御手段は、前記モータの消費電力値を所定タイミング毎にモニタする機能を備え、そのモータの回転数が前記下限回転数より低くなった状態でのモニタ電力値の単位時間当たりの上昇度合いが予め設定された基準値以上あったときには、当該モータの回転数が前記下限回転数以下に低下しないように制御する回転数制限動作を実行することを特徴とする冷蔵庫。
4. 請求項３記載の冷蔵庫において、
   前記制御手段は、前記冷凍サイクルの負荷変動が安定した期間における前記モニタ電力値を時系列なデータとして順次記録するように構成され、その記録データの変化状態に基づいて前記モニタ電力値の単位時間当たりの上昇度合いを判定することを特徴とする冷蔵庫。
5. 前記制御手段は、冷蔵庫用扉の開閉や前記冷凍サイクル中に設けられた流路制御弁の動作などに伴う冷凍サイクルの負荷変動があった場合には、その後の所定時間は前記モータの消費電力値のモニタ機能を停止した状態を保持することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の冷蔵庫。
   
   

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