JP2016121866A - 簡易インバータ制御型冷蔵庫及び冷蔵庫用インバータ制御ユニットとそれを用いたインバータ圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】一定速型冷蔵庫を簡易インバータ制御型冷蔵庫にできるようにする。
【解決手段】温度検出手段１７により電源オン／オフして一定速圧縮機を駆動可能な一定速本体制御部１２と、前記一定速本体制御部の電源オン／オフにより動作するインバータ制御ユニット１４と、インバータ制御ユニットからの出力に基づいて制御される可変速型圧縮機８とを備え、インバータ制御ユニットは、一定速本体制御部からの一定速圧縮機のオン／オフ信号に基づき回転数を設定して可変速型圧縮機を駆動する構成としてある。これにより、温度検出手段で一定速圧縮機をオン／オフ制御する一定速本体制御部を持つ一定速型冷蔵庫に、インバータ制御ユニットと可変速型圧縮機を組み込むだけで一定速型冷蔵庫を簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができ、しかも冷蔵庫製造者側で何らの手間をかけることなく簡単にインバータ制御型冷蔵庫とすることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、簡易インバータ制御型冷蔵庫及び冷蔵庫用インバータ制御ユニットとそれを用いたインバータ圧縮機に関するものである。

一般に冷蔵庫は大別すると、圧縮機をオン／オフさせて冷却を行う一定速型冷蔵庫と、圧縮機をインバータによって可変速して冷却を行うインバータ制御型冷蔵庫の二種類となる。このような中にあって、省エネルギー化が強く求められている今日においては、インバータ制御型冷蔵庫が主流になっているが、安価に提供することができる一定速型冷蔵庫も、国によっては強い需要がある。

しかしながら、このような一定速型冷蔵庫の需要の高い国においても節電意識の高まりから、省エネルギー性の高いインバータ制御型冷蔵庫の需要が徐々に増加しつつある。

このインバータ制御型冷蔵庫は、一定速型冷蔵庫に比べ価格がかなり高いところから、その普及は如何に安価に提供できるようにするかにかかっている。そして、更に、需要状況に対応して、如何に随時迅速に、インバータ制御型冷蔵庫を提供できるようにするかにかかっている。

そこで出願人は、一定速型冷蔵庫を利用して、これを簡易インバータ制御型冷蔵庫とする方策の検討を進めてきた。

このような考えに類するものとして、出願人はすでに、一定速型冷蔵庫の本体制御部をサーミスタからの温度信号のみを入力して圧縮機を可変速制御可能なインバータ制御部に置き換えることによって、インバータ制御型冷蔵庫とすることを提案している（例えば、特許文献１参照）。

図１３は、上記特許文献１に記載された冷蔵庫を示し、１０１は本体制御部で、この本体制御部１０１は、貯蔵庫１０２に設けたサーミスタ１０３からの温度信号を入力し、この温度信号に基づきオン／オフされる時間或いはオン／オフ時間から算出される運転率、或いは温度変化に基づき、圧縮機１０４の回転数を可変制御するインバータ制御部となっている。そして、上記インバータ化した本体制御部１０１（以下、インバータ本体制御部と称す）によって、圧縮機１０４とともに、冷気循環用の冷却ファン１０５や凝縮ファン１０６等の各部品を制御している。

このようにして構成した従来のインバータ制御型冷蔵庫は、サーモスタット等により圧縮機や冷却ファンをオン／オフ制御する一定速本体制御部の代わりに、サーミスタ１０３からの温度信号を入力して圧縮機１０４を可変速制御可能なインバータ本体制御部１０１を設けることによって、インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。

特開２０００−３５６４４７号公報

上記特許文献１記載の冷蔵庫によれば、冷凍システムの動作状況を処理する複雑な電子回路が不要となり、インバータ制御型冷蔵庫でありながら、安価に提供することができる、という利点がある。

しかしながら、上記特許文献１記載の構成では、インバータ制御型冷蔵庫とするに際し、冷蔵庫の本体制御部として、サーミスタからの温度信号により圧縮機の回転数を可変制御するインバータ本体制御部１０１を新たに開発設計し、これを冷蔵庫本体に本体制御部として取り付けるという作業が発生する。すなわち、冷蔵庫製造者側で、膨大なインバータ本体制御開発の工数と本体制御部取り付け等の複雑な組み立て工数とが発生し、手間のかかるものになって、インバータ制御型冷蔵庫を、随時迅速に、提供することができない、という課題があった。

特に組立てに関しては、インバータ本体制御部１０１とサーミスタ１０３を新たに取り付け、これらをリード線で接続するとともに、更に、前記インバータ本体制御部１０１を冷却ファン１０５や凝縮ファン１０６等の各部品にも接続する必要が生じ、冷蔵庫製造者側において、多大な工数を必要とする、というもので、冷蔵庫製造者が簡単にインバータ制御型冷蔵庫を製造することができず、インバータ制御型冷蔵庫を、随時迅速に、供給可能とするには解決すべき課題を数多く抱えたものであった。

また、このようにしてインバータ制御型冷蔵庫としたとしても、圧縮機は、例えば、圧縮能力毎にその効率が最もよくなる回転数が異なるが、特許文献１のように、サーミスタ出力に基づいてインバータで設定した回転数は、必ずしも、圧縮機の効率を最大に生かす回転数でない場合が生じ、インバータ化したことによる省エネ化メリットを、十分に生かし切れないという課題もあった。

本発明は、インバータ制御型冷蔵庫を、このような随時供給する、という新たな課題に鑑みてなしたもので、手間をかけることなく簡単にインバータ制御型冷蔵庫とすることができる簡易インバータ制御型冷蔵庫及び冷蔵庫用インバータ制御ユニットとそれを用いたインバータ圧縮機の提供を目的としたものである。

本発明は、上記目的を達成するため、温度検出手段により電源オン／オフして一定速圧縮機を駆動可能な一定速本体制御部と、前記一定速本体制御部に接続され当該一定速本体制御部の電源オン／オフに基づき動作するインバータ制御ユニットと、前記インバータ制御ユニットに接続され当該インバータ制御ユニットからの出力に基づいて制御される可変速型圧縮機とを備え、前記インバータ制御ユニットは、前記一定速本体制御部の電源オン／オフに基づいて動作し可変速型圧縮機の回転数を設定する回転数設定部と、前記回転数設定部で設定した回転数で前記可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部と、を有し、前記一定速本体制御部の電源オン／オフに連動して前記回転数設定部で回転数を設定しインバータ駆動回路部により前記可変速型圧縮機を駆動する構成としてある。

また、冷蔵庫用インバータ制御ユニットは、電源オン／オフ検出回路と、前記電源オン／オフ検出回路からの電源オン／オフ信号に基づき回転数を設定するように構成した回転数設定部と、前記回転数設定部で設定した回転数で可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部とを備え、これらを一つのユニットにして構成してある。

更に、インバータ圧縮機は、前記インバータ制御ユニットを可変速型圧縮機に一体化した構成としてある。

これにより、温度検出手段で一定速圧縮機をオン／オフ制御する一定速本体制御部を持
つ一定速型冷蔵庫に、インバータ制御ユニットと可変速型圧縮機を組み込むだけで、一定速型冷蔵庫を簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができ、しかもその際、冷蔵庫本体側でその本体制御部をインバータ制御ユニットに置き換えるような必要がなく、冷蔵庫製造者側で、面倒な手間をかけることなくインバータ制御型冷蔵庫を提供することができる。すなわち、冷蔵庫製造者側では、回転数設定部とインバータ駆動回路部とを一つのユニットにして構成したインバータ制御ユニットと可変速型圧縮機、またはこれらを一体に組み合わせたインバータ圧縮機を、部品として組み込むだけで、簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができ、簡易インバータ制御型冷蔵庫を、需要状況に応じて簡単に、かつ随時迅速に、提供することができる。

本発明は、上記した構成により、簡単にインバータ制御型冷蔵庫を製造することができ、需要状況に応じて、随時迅速に、製造可能で安価な簡易インバータ制御型冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施の形態１における簡易インバータ制御型冷蔵庫の断面図 同簡易インバータ制御型冷蔵庫の背面図 同簡易インバータ制御型冷蔵庫に組み込むインバータ圧縮機の側面図 同簡易インバータ制御型冷蔵庫の全体制御構成を示すブロック図 同簡易インバータ制御型冷蔵庫のインバータ制御ユニット周りの回路構成を示す要部ブロック図 同簡易インバータ制御型冷蔵庫の制御フロー図 同簡易インバータ制御型冷蔵庫の運転率と回転数決定の動作を示す回転数決定フロー図 同簡易インバータ制御型冷蔵庫の回転数制御における動作タイミングの一例を示す説明図 本発明の実施の形態２における簡易インバータ制御型冷蔵庫の運転率及び回転数決定の動作を示す回転数決定フロー図 同簡易インバータ制御型冷蔵庫の運転率及び圧縮機回転数と冷蔵庫消費電力量との関係を示す特性図 同簡易インバータ制御型冷蔵庫に用いる可変速型圧縮機の効率と回転数との関係を示す特性図 同簡易インバータ制御型冷蔵庫の変形例を示す背面図 従来の一低速型冷蔵庫の全体制御構成を示すブロック図

第１の発明は、温度検出手段により電源オン／オフして一定速圧縮機を駆動可能な一定速本体制御部と、前記一定速本体制御部に接続され当該一定速本体制御部の電源オン／オフに基づき動作するインバータ制御ユニットと、前記インバータ制御ユニットに接続され当該インバータ制御ユニットからの出力に基づいて制御される可変速型圧縮機とを備え、前記インバータ制御ユニットは、前記一定速本体制御部の電源オン／オフに基づいて動作し可変速型圧縮機の回転数を設定する回転数設定部と、前記回転数設定部で設定した回転数で前記可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部と、を有し、前記一定速本体制御部の電源オン／オフに連動して前記回転数設定部で回転数を設定してインバータ駆動回路部により前記可変速型圧縮機を駆動する構成としてある。

これにより、温度検出手段で圧縮機をオン／オフして一定速制御する一定速本体制御部を持つ一定速型冷蔵庫に、インバータ制御ユニットと可変速型圧縮機を組み込むだけで、一定速型冷蔵庫を簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができ、しかもその際、冷蔵庫
本体側で、その本体制御部をインバータ制御ユニットに置き換えるような必要がなく、冷蔵庫製造者側で、面倒な手間をかけることなくインバータ制御型冷蔵庫を提供することができる。すなわち、冷蔵庫製造者側では、回転数設定部とインバータ駆動回路部とを一つのユニットにして構成したインバータ制御ユニットと可変速型圧縮機、またはこれらを一体に組み合わせたインバータ圧縮機を、部品として組み込むだけで、簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができ、簡易インバータ制御型冷蔵庫を、需要状況に応じて簡単に、かつ随時迅速に、提供することができる。

第２の発明は、温度検出手段により電源オン／オフして一定速圧縮機及び冷却ファンを駆動可能な一定速本体制御部と、前記一定速本体制御部に接続され当該一定速本体制御部の電源オン／オフに基づき動作するインバータ制御ユニットと、前記インバータ制御ユニットに接続され当該インバータ制御ユニットからの出力に基づいて制御される可変速型圧縮機とを備え、前記インバータ制御ユニットは、前記一定速本体制御部の電源オン／オフに基づいて動作し可変速型圧縮機の回転数を設定する回転数設定部と、前記回転数設定部で設定した回転数で前記可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部と、を有し、前記一定速本体制御部の電源オン／オフに連動して前記回転数設定部で回転数を設定してインバータ駆動回路部により前記可変速型圧縮機を駆動するとともに、前記冷却ファンは前記一定速本体制御部によってオン／オフ制御する構成としてある。

これにより、冷却ファンをインバータ制御ユニットでオン／オフ制御するように配線接続等する作業も必要なくなり、更に簡単に、一定速型冷蔵庫を簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができ、簡易インバータ制御型冷蔵庫を、より簡単に、かつ随時迅速に、提供することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記インバータ制御ユニットは、一定速本体制御部の電源オン／オフに基づきオンしている時間とオフする時間から運転率を演算する運転率演算部を更に有し、回転数設定部は前記運転率演算部で決定した運転率があらかじめ定めた範囲に入るように回転数を設定する構成としてある。

これにより、所定の運転率より低い場合は回転数を下げ、逆に、所定の運転率より高い場合は回転数を上げる制御となり、冷蔵庫としてシステム効率が最も高い運転率の範囲でインバータ制御ユニットが圧縮機回転数を制御するので、省エネ性の高い簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。

第４の発明は、第３の発明において、運転率演算部は、あらかじめ定めた範囲の運転率と可変速型圧縮機の効率とから運転率補正値を設定する構成としてある。

これにより、所定の運転率となる回転数と、圧縮機単体の最高効率にある回転数と、の比から、目標運転率を算出することになる。すなわち、インバータ制御ユニットは、可変速型圧縮機の効率が最も高い範囲で圧縮機回転数を設定することになるので、更に、省エネ性を高め、省エネ性が一段と高い簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。

第５の発明は、第１〜第４の発明において、前記回転数設定部は、電源オン時間が所定時間を越えると、回転数をアップさせて可変速型圧縮機を駆動する構成としてある。

これにより、電源オンの冷却時間が所定時間を越えて長くなれば、回転数を上げて冷却能力を増大させることができ、迅速な冷却が可能となる。

第６の発明は、冷蔵庫用インバータ制御ユニットで、電源オン／オフ検出回路と、前記電源オン／オフ検出回路からの電源オン／オフ信号に基づき回転数を設定するように構成
した回転数設定部と、前記回転数設定部で設定した回転数で可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部とを備え、これらを一つのユニットにした構成としてある。

これにより、電源オン／オフ信号を検出すれば、インバータ制御ユニット自体だけで回転数を設定することができるので、インバータ制御ユニットを組み込む機器本体制御部側に回転数設定機能を付加するなどしなくても、インバータによる可変速制御が可能となり、このインバータ制御ユニットを、部品として組み込むだけで、簡単に簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。

第７の発明は、第６の発明において、電源オン／オフ検出回路からの電源オン／オフ信号に基づき運転率を演算する運転率演算部を更に有し、回転数設定部は前記運転率演算部で決定した運転率があらかじめ定めた範囲に入るように回転数を設定する構成としてある。

これにより、インバータ制御ユニットを組み込む機器が冷蔵庫の場合、当該冷蔵庫は冷蔵庫としてシステム効率が最も高い運転率の範囲でインバータ制御ユニットが圧縮機回転数を制御するので、省エネ性が高いものとすることができる。

第８の発明は、第７の発明において、前記運転率演算部は、あらかじめ定めた範囲の運転率と可変速型圧縮機の効率とから運転率補正値を設定する構成としてある。

これにより、インバータ制御ユニットを組み込む機器が冷蔵庫の場合、当該冷蔵庫は可変速型圧縮機の効率が最も高い範囲で圧縮機回転数を設定するので、冷蔵庫としての省エネ性を更に高め、省エネ性のより高いものとすることができる。

第９の発明は、第６〜第８の発明において、電源オン時間が所定時間を越えると回転数をアップさせて可変速型圧縮機を駆動可能としてある。

これにより、インバータ制御ユニットを組み込む機器が冷蔵庫の場合、電源オンの冷却時間が所定時間を越えて長くなれば、回転数を上げて冷却能力を増大させることができ、迅速な冷却が可能となる。

第１０の発明は、第６〜第９の発明において、電源オン時から一定時間は所定以上の回転数を設定して可変速型圧縮機を駆動可能としてある。

これにより、インバータ制御ユニットを組み込む機器が冷蔵庫の場合、当該冷蔵庫の使用開始時や除霜運転後の運転再開時には、所定回転数以上、例えば最高回転数で冷却を行うことが可能となり、迅速な冷却が可能となる。

第１１の発明は、インバータ圧縮機で、第６〜第１０の発明のいずれかに記載の冷蔵庫用インバータ制御ユニットを可変速型圧縮機に一体化して構成したものである。

これにより、インバータ制御ユニットと可変速型圧縮機とが対となった形の一つの部品となるので、コンパクトにまとめることができるとともに、冷蔵庫製造者側では、そのまま、冷蔵庫に組み込めばよく、より簡単かつ迅速に簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。しかも、インバータ制御ユニットと可変速型圧縮機とが必ず可変速型圧縮機の効率が最も高い範囲でその回転数を設定する形の使用が可能となり、これを使用する機器の省エネ性を最も高いものと保障することができる。

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。なお、この実施の
形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における簡易インバータ制御型冷蔵庫の断面図、図２は、同簡易インバータ制御型冷蔵庫の背面図、図３は、同簡易インバータ制御型冷蔵庫に組み込むインバータ圧縮機の側面図である。

図１〜図３において、１は発泡断熱材を充填して構成した冷蔵庫本体で、その内部は上部の冷蔵室２と下部の冷凍室３との二室に仕切り、上部の冷蔵室２には複数の棚板４を配置するとともに、下方の冷凍室３には上下二つの冷凍室ケース５を引出自在に設けてある。

そして、前記冷蔵庫本体１の冷蔵室２及び冷凍室３の前面開口部はそれぞれ扉６，７によって開閉自在としてある。

また、冷蔵庫本体１の背面部分には、可変速型圧縮機８、冷却器９、減圧器及び蒸発器（いずれも図示せず）等をループ状に接続して構成した冷凍システムが配置してあり、冷却器９で生成した冷気を冷却ファン１０によって冷蔵室２及び冷凍室３に循環させ、これら各室を冷却するようになっている。そして、上記冷却器９に付着した霜は霜取りヒータ１１によって所定時間ごとに除去するようになっている。

さらに、前記冷蔵庫本体１の背面部分には、前記した冷凍システムとともに一定速本体制御部１２が組み込んであり、一定速型冷蔵庫の場合に組み込まれる圧縮機（図示せず）を制御するようになっているが、簡易インバータ制御型冷蔵庫とする場合には、前記一定速本体制御部１２にインバータ制御ユニット１４を接続して、可変速型圧縮機８を可変速制御する構成とする。

上記可変速型圧縮機８とインバータ制御ユニット１４とは、この実施の形態では、図３に示すように、あらかじめ一体化してインバータ圧縮機１５を構成しており、一定速型冷蔵庫の場合に組み込まれている圧縮機（図示せず）の代わりに、当該インバータ圧縮機１５を設置する。

ここで、一体化とは、可変速型圧縮機８とインバータ制御ユニット１４が、一つにまとまったことを意味する。

なお、本実施の形態では、インバータ制御ユニット１４は、インバータ制御ユニット１４に設けられた取付脚（図示せず）を介して、可変速型圧縮機８の外郭に溶接されたブラケット（図示せず）に取り付けられている。

以下、上記一定速本体制御部１２、インバータ制御ユニット１４による可変速型圧縮機８の制御、すなわち、簡易インバータ制御型冷蔵庫の制御について、図４、図５を用いて説明する。

図４は、上記インバータ圧縮機１５を組み込んで構成した簡易インバータ制御型冷蔵庫の制御ブロック図、図５は、同簡易インバータ制御型冷蔵庫のインバータ制御ユニット周りの回路構成を示す要部ブロック図である。

図４において、１６は商用電源であり、例えば日本の場合は、１００Ｖ６０Ｈｚなどの固定電圧、固定周波数の電源で、前記冷蔵庫本体１に組み込んである一定速本体制御部１２に電源を供給する。

一定速本体制御部１２は、サーモスタット等の温度検出手段１７、上記温度検出手段１７に霜取りタイマー１８の常開接点１８ａ及び霜取り終了検知用のバイメタルスイッチ１９を介して接続した霜取りヒータ１１、同前記温度検出手段１７に前記霜取りタイマー１８の常閉接点１８ｂを介して接続した冷却ファン１０及びオン／オフ出力部２０を設けて構成してある。

そして、上記一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０には、冷蔵庫本体１に組み込んだインバータ圧縮機１５のインバータ制御ユニット１４が接続してある。

インバータ制御ユニット１４は、既述した通り、可変速型圧縮機８に一体化した状態、すなわちインバータ圧縮機１５の形で冷蔵庫本体１に組み込んであり、前記一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０からのオン／オフ出力に基づき、可変速型圧縮機８を可変速制御する。そのため、インバータ制御ユニット１４は、図５に示すように、電源オン／オフ検出回路２１と、運転率演算部２２を備えた回転数設定部２３と、インバータ駆動回路部２４と、を一緒にしてユニット化してあり、一定速本体制御部１２への商用電源１６から電力を得て動作する。

回転数設定部２３は前記一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０からのオン／オフ出力に基づき回転数を設定するもので、マイクロコンピュータで構成し、オン／オフ出力部２０から電源オン／オフ検出回路２１のコネクタ２５を介して供給されるオン／オフ出力をフォトカプラ２６で信号変換し、そのオン／オフ時間に基づき運転率を算出して、回転数を設定するようになっている。

また、インバータ駆動回路部２４は、前記一定速本体制御部１２の商用電源１６を整流する整流回路、６個のパワー素子を３相ブリッジ接続して構成したインバータ回路、可変速型圧縮機８のモータ回転子の回転位置を検出する位置検出回路（いずれも図示せず）を備え、前記回転数設定部２３からの回転数指令と前記位置検出回路からの圧縮機駆動モータ回転子の回転位置検出状態により、インバータ回路のパワー素子をオン／オフ制御して、圧縮機駆動モータを回転させるようになっている。

以上のように構成された簡易インバータ制御型冷蔵庫の動作について、図６〜図８を用いて説明する。

図６は、簡易インバータ制御型冷蔵庫の制御フロー図、図７は、同簡易インバータ制御型冷蔵庫の運転率及び回転数決定の動作を示す回転数決定フロー図で、図６のＳＴＥＰ１１をより詳細に示すフロー図である。図８は、同簡易インバータ制御型冷蔵庫の回転数制御における動作タイミングの一例を示す説明図である。

図６において、ＳＴＥＰ１が動作のスタートであり、一定速本体制御部１２に商用電源１６から電力が供給され、動作がスタートする。

この時、一定速本体制御部１２は、冷蔵室２の温度が所定温度より高いと、温度検出手段１７が閉じていてオン状態になるとともに、冷蔵室２の温度が所定温度より低いと、温度検出手段１７が開いていてオフ状態となる。

インバータ制御ユニット１４は、ＳＴＥＰ２で上記一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０からオン／オフいずれかの出力を入力し、ＳＴＥＰ３でその入力を判定する。

ＳＴＥＰ３での判定がオフ入力の場合は、ＳＴＥＰ４で可変速型圧縮機８を停止状態に
し、ＳＴＥＰ５でその停止時間の計測を行ってＳＴＥＰ２に戻る。

ＳＴＥＰ３での判定がオン入力の場合、ＳＴＥＰ６で可変速型圧縮機８が既に運転中であるか否かを判定し、運転中であればＳＴＥＰ７でそのまま可変速型圧縮機８を運転し、ＳＴＥＰ８でその運転時間を計測する。

そしてＳＴＥＰ９で前記一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０からの入力がオン／オフのいずれかを判定し、オフであればＳＴＥＰ２に戻りＳＴＥＰ２からの動作を繰り返してＳＴＥＰ４で可変速型圧縮機８を停止状態にする。すなわち、冷蔵室２が所定温度に達し、温度検出手段１７がオフして冷却動作を停止する。

一方、ＳＴＥＰ９での判定がオンのままであって、ＳＴＥＰ８で計測したオン時間が所定時間以上になると、その経過時間に応じてＳＴＥＰ１０で回転数設定部２３が可変速型圧縮機８の回転数を補正し、ＳＴＥＰ２に戻る。

この可変速型圧縮機８の回転数補正は、可変速型圧縮機８のオン時間によってあらかじめ定めてあり、例えば（表１）のように設定してある。

すなわち、上記表１に示すように、可変速型圧縮機８のオン時間が１００分経過した場合は可変速型圧縮機８の回転数を２速アップ、１２０分経過した場合は更に３速アップさせてその冷却能力を上げ、ＳＴＥＰ２に戻り、ＳＴＥＰ２からの動作を繰り返して冷却運転を継続する。

このように可変速型圧縮機８のオン時間が所定時間以上になると、その回転数をアップさせ冷却能力を上げることによって、迅速な冷却が可能となる。例えば、扉の開閉によって外気が侵入して負荷が増大していたり、食品の収納量が多くなって負荷が増大していた場合に、迅速に冷却を行うことができるようになる。

特にこの実施の形態では、上記回転数アップを１速おきではなく、２速或いは３速おきに行うようにしているので、より迅速に冷却を行うことができ、効果的である。

一方、前記ＳＴＥＰ６で可変速型圧縮機８が運転中でないと判定すれば、運転率演算部２２がＳＴＥＰ１１にて可変速型圧縮機８の運転率により回転数を算出する。

この運転率による回転数算出は、図７のフロー図に示すようにして行われる。すなわち、ＳＴＥＰ１５により前記ＳＴＥＰ３でのオンが最初のオン入力かを判定し、最初のオン入力でない場合はＳＴＥＰ１６で前回運転時のオン時間を取り込み、次にＳＴＥＰ１７で前回運転時のオフ時間を取り込み、ＳＴＥＰ１８で運転率を演算する。この運転率は次の（数１）によって求めることができる。

そして、前記ＳＴＥＰ１８で演算した運転率に基づきＳＴＥＰ１９で可変速型圧縮機８の回転数を決定し、可変速型圧縮機８を運転する。この回転数は、運転率に応じて予め定めてあり、例えば（表２）のように設定してある。

すなわち、運転率を数段階に区分けして最も効率のよい運転となる運転率を目標運転率とし、これを中心に、その上下それぞれに運転率が増減するにしたがって１段階ずつ増減速設定するようになっている。例えば、運転率０〜１００％の間を８段階に区分けし、冷蔵庫として最も効率よく運転する運転率が、この表２で示すように、例えば６８％〜７４％であれば、これを目標運転率とし、これを中心としてその上下それぞれ運転率が増減するにしたがって１段階ずつ順次加減速して回転数を設定するようになっている。

したがって、冷却運転のオン／オフが繰り返されるうちに負荷に変動がなければ、次第に運転率は冷蔵庫としてもっとも効率の良い目標運転率となるように可変速型圧縮機８の回転数を増減して運転するようになり、省エネ性の高い運転が可能となる。

特にこの実施の形態では、冷蔵庫として最も効率よく運転する目標運転率との乖離率が大きい運転率で運転しているときほど、回転数増減度合い、すなわち回転数の変化幅を大きく設定しているので、目標とする運転率、すなわち冷蔵庫として最も効率よく運転する運転率との乖離率が大きい時ほど、可変速型圧縮機８の回転数を大きく変化させ、迅速に目標とする運転率での運転にすることができ、その分、更に省エネ化を進めることができる。

この目標運転率は、この例では６８％〜７４％を例示したが、冷蔵庫の容量や形態等に
よってそれぞれ若干異なる。したがって、最も効率の良い運転率は、予め実験等によって求め適宜設定すればよく、通常５０％〜９０％、好ましくは６０％〜８０％とすれば、省エネ性の高い冷蔵庫とすることができる。

一方、前記したＳＴＥＰ１５により前記ＳＴＥＰ３でのオンが最初のオン入力であると判定した場合はＳＴＥＰ２０で回転数を所定回転数以上の回転数、例えば最高回転数に設定し、ＳＴＥＰ７に移行してその回転数で可変速型圧縮機８を駆動する。すなわち、一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０からのオン出力が最初のオン入力、換言すると電源投入後の初めての運転の場合、食品が冷却されておらずその負荷が大きいと推定されるので、可変速型圧縮機８を所定回転数以上、この例では、最高回転数で駆動して迅速に所定温度まで冷却することができる。

この制御は、前記ＳＴＥＰ３でのオンが除霜運転後のオン入力である時もこれを判定可能としておけば、除霜により温度上昇していて負荷が大きくなっているときには、必ず可変速型圧縮機８を最高回転数で駆動して迅速に所定温度まで冷却でき、効果的である。なお、この除霜時の最高回転数での駆動は、除霜終了検知用サーミスタからの除霜終了検知信号に基づいて停止させるようにすればよい。

次に、上記した回転数制御を、更に図８を用いて詳しく具体的に説明する。

図８は、本発明の実施の形態１における簡易インバータ制御型冷蔵庫の回転数制御における動作タイミングの一例を示す説明図である。

図８において、（ａ）は冷却運転、すなわちインバータ制御ユニット１４が可変速型圧縮機８を運転しているときの冷蔵室２の温度状態を示し、（ｂ）は可変速型圧縮機８の運転状況を示すものであり、横軸は時間を示す。

まず、一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０からオン出力を入力してインバータ制御ユニット１４が可変速型圧縮機８を駆動し始めると、そのオン入力が最初のオン入力であれば可変速型圧縮機８はｔ１で示すように最高回転数、例えば６２ｒｐｓで回転し、冷却を始める。

これにより冷蔵室２が冷却され、その温度が次第に低下して所定温度、すなわち圧縮機オフ温度に達すると、可変速型圧縮機８が停止する。

そして、冷蔵室２の温度が次第に上昇して圧縮機オン温度に達すると、可変速型圧縮機８が駆動し、ｔ２で示すように冷却を進める。

この時、前記可変速型圧縮機８の前回運転時のオン時間ｔ１が１００分、オフ時間が５０分とすると、そのオン／オフ時間から数１に基づき算出される運転率は６７％であり、回転数設定部２３はあらかじめ定めてある表２の運転率範囲に該当する回転数、この例では運転率６２％〜６８％に該当するので、前回運転時の回転数を１段階減速した回転数に設定する。

この可変速型圧縮機８の増減速段階は、既述したように、１〜８の８段階に設定してあり、そのそれぞれの回転数が、例えば下記（表３）に示すように設定してある。

したがって、この場合、インバータ制御ユニット１４の回転数設定部２３は、表３に基づき前回運転時の回転数が最高回転の６２ｒｐｓの段階８であったので段階７に減速して５２ｒｐｓを設定し、この５２ｒｐｓで可変速型圧縮機８を回転する。

次に、可変速型圧縮機８が５２ｒｐｓで回転してｔ２で示すように冷却を進め、冷蔵室２が所定温度まで冷却されると可変速型圧縮機８が停止し、冷蔵室２温度が上昇し始めて圧縮機オン温度まで上昇すると、再度可変速型圧縮機８が駆動し、冷却を始める。

この時の前記可変速型圧縮機８のオン時間が３０分、オフ時間が５０分とすると、そのオン／オフ時間から算出される運転率は３８％であり、回転数設定部２３はあらかじめ定めてある表２の３８％が入る運転率範囲に該当する減速、この例では前回運転時の回転数から更に４段階減速する。そして、更に回転数設定部２３は表３から前回運転時の段階７から段階３に４段階減速した３２ｒｐｓに回転数を設定し、可変速型圧縮機８はこの３２ｒｐｓで回転して冷却を行う。

さらに、可変速型圧縮機８が３２ｒｐｓで回転してｔ３で示すように冷却を進め、冷蔵室２が所定温度まで冷却されると可変速型圧縮機８が停止し、冷蔵室２温度が上昇し始めて圧縮機オン温度まで上昇すると、再度可変速型圧縮機８が駆動し、冷却を始める。

この時の前記可変速型圧縮機８のオン時間が６０分、オフ時間が３０分とすると、そのオン／オフ時間から算出される運転率は６７％であり、回転数設定部２３はあらかじめ定めてある表２の６７％が入る運転率範囲に該当する減速、この例では前回運転時の回転数から更に１段階減速する。そして、更に回転数設定部２３は表３から前回運転時の段階３から段階２に１段階減速した２９ｐｓに回転数を設定し、可変速型圧縮機８はこの２９ｒｐｓで回転して冷却を行う。

さらに、可変速型圧縮機８が２９ｒｐｓで回転してｔ４で示すように冷却を進め、冷蔵室２が所定温度まで冷却されると可変速型圧縮機８が停止し、冷蔵室２温度が上昇し始め
て圧縮機オン温度まで上昇すると、再度可変速型圧縮機８が駆動し、冷却を始める。

この時の前記可変速型圧縮機８のオン時間が７７分、オフ時間が３０分とすると、そのオン／オフ時間から算出される運転率は７２％であり、回転数設定部２３はあらかじめ定めてある表２の７０％が入る運転率範囲、この例では前回運転時の回転数を維持する。そして、回転数設定部２３は上記回転数２９ｒｐｓを維持し、可変速型圧縮機８はこの２９ｒｐｓで回転して冷却を行う。

さらに、可変速型圧縮機８が２９ｒｐｓで回転してｔ５で示すように冷却を進め、そのまま１００分が経過すると、回転数設定部２３は冷却能力不足と見做して、表１に示すように、回転数を２速アップし３５ｒｐｓに設定して可変速型圧縮機８を運転し、冷却運転を継続する。

そして、冷蔵室２が所定温度まで冷却されると可変速型圧縮機８が停止し、冷蔵室２温度が上昇し始めて圧縮機オン温度まで上昇すると、再度可変速型圧縮機８が駆動し、冷却を始める。

この時の前記可変速型圧縮機８のオン時間が２９ｒｐｓ回転の１００分と３５ｒｐｓ回転の１０分の計１１０分で、オフ時間が５０分とすると、そのオン／オフ時間から算出される運転率は７８％であり、回転数設定部２３はあらかじめ定めてある表２の６８％が入る運転率範囲、この例では前回運転時の回転数を維持する。そして、回転数設定部２３は上記回転数３５ｒｐｓを維持し、可変速型圧縮機８はこの３５ｒｐｓで回転して冷却を行う。

以後同様の動作を繰り返し、インバータユニット１４の回転数設定部２３が設定する回転数で可変速型圧縮機８を回転させて冷却を行う。

以上のようにこの簡易インバータ制御型冷蔵庫は動作する。

そして、このように動作する簡易インバータ制御型冷蔵庫は、温度検出手段１７で圧縮機をオン／オフして一定速制御する一定速本体制御部１２を持つ一定速型冷蔵庫に、インバータ制御ユニット１４と可変速型圧縮機８を組み込むだけで、一定速型冷蔵庫を簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。

しかもその際、冷蔵庫本体側で、その本体制御部をインバータ制御ユニット１４に置き換えるような必要がなく、冷蔵庫製造者側で、何ら面倒な手間をかけることなくインバータ制御型冷蔵庫が提供できる。

すなわち、冷蔵庫製造者側は、回転数設定部２３とインバータ駆動回路部２４とを一つのユニットにして構成したインバータ制御ユニット１４と可変速型圧縮機８、或いはこれらを一体に組み合わせたインバータ圧縮機１５を部品として組み込むだけで、簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができ、簡易インバータ制御型冷蔵庫を、需要状況に応じて簡単に、かつ随時迅速に提供することができる。

また、本実施の形態では、冷却ファン１０は、一定速本体制御部１２によって制御する構成としているので、インバータ制御ユニット１４でオン／オフ制御するように配線接続する作業が不要となり、更に簡単に、一定速速型冷蔵庫を簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。よって、さらに簡単に、かつ、随時迅速に簡易インバータ制御型冷蔵庫を提供することができる。

加えて、上記インバータ制御ユニット１４は、運転率を演算する運転率演算部２２で決定した運転率が、あらかじめ定めた範囲に入るように回転数を設定する構成としてあるから、所定の運転率より低い場合は回転数を下げ、逆に、所定の運転率より高い場合は回転数を上げる制御を行う。その結果、冷蔵庫としてシステム効率が最も高い運転率の範囲で可変速型圧縮機８の回転数を制御するようになり、省エネ性の高い冷蔵庫とすることができる。

さらに、上記回転数設定部２３は、電源オン時間が所定時間を越えると回転数をアップさせて可変速型圧縮機８を駆動する構成としてあるから、電源オンの冷却時間が所定時間を越えて長くなれば、回転数を上げて冷却能力を増大させることができ、迅速な冷却が可能となる。

一方、インバータ制御ユニット１４は、電源オン／オフ検出回路２１と、前記電源オン／オフ検出回路２１からの電源オン／オフ信号に基づき回転数を設定するように構成した回転数設定部２３と、前記回転数設定部２３で設定した回転数で可変速型圧縮機８を駆動するインバータ駆動回路部２４とを備え、これらを一つのユニットにして構成してある。

これにより、このインバータ制御ユニット１４は、電源オン／オフ信号を検出すればインバータ制御ユニット１４自体だけで回転数を設定することができる。したがって、インバータ制御ユニット１４を組み込む一定速本体制御部１２のような機器本体制御部側に、回転数設定機能を付加するなどしなくても、インバータによる可変速制御が可能となり、このインバータ制御ユニット１４を、部品として、一定速型冷蔵庫に組み込むだけで簡単に簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。

しかも、上記インバータ制御ユニット１４は、運転率演算部２２で決定した運転率が、あらかじめ定めた範囲に入るように回転数を設定する構成としてあるから、インバータ制御ユニット１４を冷蔵庫に組み込んだ場合、当該冷蔵庫は冷蔵庫としてシステム効率が最も高い運転率の範囲で可変速型圧縮機８を回転させることができ、冷蔵庫としての省エネ性を高いものとすることができる。

そして更に、上記インバータ制御ユニット１４は、電源オン時間が所定時間を越えると、回転数をアップさせて可変速型圧縮機８を駆動可能としてあるから、インバータ制御ユニット１４を冷蔵庫に組み込んだ場合、電源オンの冷却時間が所定時間を越えて長くなれば、回転数を上げて冷却能力を増大させることができ、迅速な冷却が可能な冷蔵庫の提供を実現できる。

しかも更に、上記インバータ制御ユニット１４は、電源オン時から一定時間は所定以上の回転数を設定して可変速型圧縮機８を駆動可能としてあるから、インバータ制御ユニット１４を冷蔵庫に組み込んだ場合、当該冷蔵庫の使用開始時や除霜運転後の運転再開時には、所定回転数以上、例えば最高回転数で冷却を行なわせることが可能となり、迅速な冷却が可能な冷蔵庫の提供を実現できる。

そして、上記したインバータ制御ユニット１４を可変速型圧縮機８に一体化したインバータ圧縮機１５は、インバータ制御ユニット１４を一体に有しているから、一定速型冷蔵庫の一定速圧縮機の代わりに組み込むだけで、簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。したがって、一定速冷蔵庫を生産しながら、その途中で、簡易インバータ制御型冷蔵庫を生産することが可能となり、しかもその際、インバータ制御ユニット１４と可変速型圧縮機８とが一体化しているので、組み込み作業も簡単に行うことができ、随時迅速に簡易インバータ制御型冷蔵庫を提供することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２における簡易インバータ制御型冷蔵庫を説明する。

図９は、実施の形態２における簡易インバータ制御型冷蔵庫の運転率及び回転数決定の動作を示す回転数決定フロー図、図１０は、同簡易インバータ制御型冷蔵庫の運転率及び圧縮機回転数と冷蔵庫消費電力量との関係を示す特性図、図１１は、同簡易インバータ制御型冷蔵庫に用いる可変速型圧縮機の効率と回転数との関係を示す特性図である。

この実施の形態２における簡易インバータ制御型冷蔵庫は、インバータ制御ユニットの運転率演算部を含む回転数設定部が、可変速型圧縮機８の効率を加味して冷蔵庫の運転率を補正し、当該運転率に合致する回転数を決定するようにしたもので、その他の冷蔵庫の構成及び制御構成等は、前記実施の形態１と同様であり、図１〜図５を援用し説明は省略する。

図９において、この実施の形態２の回転数設定部は、実施の形態１と同様、ＳＴＥＰ１８で可変速型圧縮機８のオン時間とオフ時間から運転率を求めたのちにＳＴＥＰ２１で可変速型圧縮機８の効率を加味して冷蔵庫の運転率を補正し、ＳＴＥＰ１９で回転数を決定する。

上記可変速型圧縮機８の効率を加味した運転率の補正は、次の（数２）によって求める。

すなわち、図１０に示すように、まず冷蔵庫として消費電力量が最も少なくなる運転率が、例えば計算上７０％とすると、その時の可変速型圧縮機８は、同図の回転数の横軸部分に示すように、３０ｒｐｓの回転数となる。

しかしながら、上記可変速型圧縮機８は、圧縮機単独での運転効率が最も良くなる回転数が、必ずしも前記３０ｒｐｓの回転数になるとは限らず、仮に、これが図１１に示すように、２５ｒｐｓの回転数であるとすると、運転率演算部は、上記数２から上記可変速型圧縮機８の効率を加味した運転率（補正後運転率）として８４％［運転率７０％×（運転率７０％時における圧縮機の回転数３０ｒｐｓ／当該圧縮機の効率が最高効率を示す回転数２５ｒｐｓ）］に補正する。

そして、このように運転率８４％で運転することにより、図１０の（イ）に示すように、圧縮機単独での運転効率が最も良くなる回転数が２５ｒｐｓの可変速型圧縮機８を用いていても、同図（ロ）で示す前記冷蔵庫として計算上消費電力量が最も少なくなる７０％運転率の時の冷蔵庫消費電力量の少ないとき（ロ）と同レベルまで、消費電力量を抑制することができる。すなわち、計算上と同じレベルまで効率のよい省エネ運転が実現できる。

なお、上記可変速型圧縮機の効率とは、アシュレー条件など圧縮機測定の代表条件での測定値をいう。

また、上記本実施の形態で示す運転率補正値、すなわち本発明における圧縮機の効率を
加味した運転とは、上記数２によって求めた値そのものだけを言うのではなく、少なくとも上記数２によって求める前（圧縮機効率を加味しない場合）の時の運転率よりも冷蔵庫としての消費電力量が少なくなる運転率に補正された時の値をいい、そして当該値によって運転することをいう。そしてこれは例えば圧縮機の回転数によって判別することができる。

以上のように動作するこの実施の形態２における簡易インバータ制御型冷蔵庫は、前記実施の形態１の簡易インバータ制御型冷蔵庫と同様の効果を有するうえに、更に、次のような効果も有する。

すなわち、インバータ制御ユニット１４の運転率演算部２２は、あらかじめ定めた範囲の運転率に加え、可変速型圧縮機８の効率をも取り込んだ形で運転率補正値を設定する構成としてあるから、所定の運転率となる回転数と、可変速型圧縮機単体の最高効率にある回転数と、の比から、圧縮機の効率を加味した目標運転率を算出することが可能になる。

したがって、インバータ制御ユニット１４は、可変速型圧縮機８の効率が最も高い範囲で圧縮機回転数を設定することになり、更に省エネ性を高め、省エネ性のより高い簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。

しかも、上記インバータ制御ユニット１４と可変速型圧縮機８とは一体化、もしくは対の状態の部品としてあるから、必ず可変速型圧縮機８の効率が良い状態で運転率が所定範囲になるようにすることができ、冷蔵庫製造者側で、可変速型圧縮機８の効率と運転率との調整作業等をすることなく、確実に、圧縮機の効率を加味した条件での運転が可能な簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。

同様に、上記インバータ制御ユニット１４は、運転率演算部２２が、あらかじめ定めた範囲の運転率と可変速型圧縮機８の効率とから運転率補正値を設定する構成としてあるから、インバータ制御ユニット１４を冷蔵庫に組み込んだ場合、当該冷蔵庫は可変速型圧縮機８の効率が最も高い範囲で圧縮機回転数を設定可能となるので、省エネ性の高い冷蔵庫の提供を可能とする。

そして、上記したインバータ制御ユニット１４を可変速型圧縮機８に一体化したインバータ圧縮機１５は、必ず可変速型圧縮機８の効率が良い状態で運転率が所定範囲になる冷蔵庫とすることができ、冷蔵庫製造者側で、可変速型圧縮機８の効率と運転率との調整作業等をすることなく、確実に、圧縮機の効率を加味した条件での運転が可能な簡易インバータ制御型冷蔵庫の提供を可能とする。

なお、上記実施の形態２の中でインバータ制御ユニット１４と可変速型圧縮機８とを対の状態にしているとは、インバータ制御ユニット１４と可変速型圧縮機８とを、別体として、離れた状態で設置していてもよい、ということを意味する。

具体的には、図１２に示すように、インバータ制御ユニット１４を冷蔵庫の上方、例えば冷蔵庫本体１背面上部の一定速本体制御部１２近傍に、可変速型圧縮機８は冷蔵庫の下方に、それぞれ離れた状態で設置していてもよいものである。

このような状態で設置した場合には、更に次のような効果も期待できる。すなわち、例えば洪水等によって浸水発生の頻度が多い地域や国（例えば熱帯地域の国）等で使われる場合、インバータ制御ユニット１４への水の浸入を阻止でき、インバータ制御ユニット１４が、使い物にならない事態に陥ることを防止することができる。加えて、どのような地域で使用されるとしても、インバータ制御ユニット１４に対する可変速圧縮機８からの熱
影響を低減することもでき、インバータ制御ユニットの信頼性低下を防止することもできる。

以上、本発明に係る簡易インバータ制御型冷蔵庫及び冷蔵庫用インバータ制御ユニットとそれを用いたインバータ圧縮機について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。つまり、本発明の範囲は上記実施の形態で例示した構成ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上のように本発明は、一定速型冷蔵庫を簡単にインバータ制御型冷蔵庫とすることができ、需要状況に応じて、随時迅速に、製造可能で安価な簡易インバータ制御型冷蔵庫を提供することができる。

１ 冷蔵庫本体
２ 冷蔵室
３ 冷凍室
４ 棚板
５ 冷凍室ケース
６、７ 扉
８ 可変速型圧縮機
９ 冷却器
１０ 冷却ファン
１１ 霜取りヒータ
１２ 一定速本体制御部
１４ インバータ制御ユニット
１５ インバータ圧縮機
１６ 商用電源
１７ 温度検出手段
１８ 霜取りタイマー
１９ バイメタルスイッチ
２０ オン／オフ出力部
２１ 電源オン／オフ検出回路
２２ 運転率演算部
２３ 回転数設定部
２４ インバータ駆動回路部
２５ コネクタ
２６ フォトカプラ

本発明は、上記目的を達成するため、温度検出手段により電源オン／オフして一定速圧縮機を駆動可能な一定速本体制御部と、前記一定速本体制御部に接続され当該一定速本体制御部の電源オン／オフに基づき動作するインバータ制御ユニットと、前記インバータ制御ユニットに接続され当該インバータ制御ユニットからの出力に基づいて制御される可変速型圧縮機とを備え、前記インバータ制御ユニットは、前記一定速本体制御部の電源オン／オフに基づいて動作し可変速型圧縮機の回転数を設定する回転数設定部と、前記回転数設定部で設定した回転数で前記可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部と、を有し、前記一定速本体制御部の電源オン／オフに連動して前記回転数設定部で回転数を設定して、インバータ駆動回路部により前記可変速型圧縮機を駆動する構成とし、インバータ
制御ユニットは、一定速本体制御部の電源オン／オフに基づきオンしている時間とオフする時間から運転率を演算する運転率演算部を更に有し、回転数設定部は、前記運転率演算部で決定した運転率があらかじめ定めた範囲に入るように回転数を設定する構成としてある。

また、冷蔵庫用インバータ制御ユニットは、電源オン／オフ検出回路と、前記電源オン／オフ検出回路からの電源オン／オフ信号に基づき回転数を設定するように構成した回転数設定部と、前記回転数設定部で設定した回転数で可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部とを備え、これらを一つのユニットにして構成し、電源オン／オフ検出回路からの電源オン／オフ信号に基づき運転率を演算する運転率演算部を更に有し、回転数設定部は、前記運転率演算部で決定した運転率があらかじめ定めた範囲に入るように回転数を設定する構成としてある。

これにより、温度検出手段で一定速圧縮機をオン／オフ制御する一定速本体制御部を持つ一定速型冷蔵庫に、インバータ制御ユニットと可変速型圧縮機を組み込むだけで、一定速型冷蔵庫を簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができ、しかもその際、冷蔵庫本体側でその本体制御部をインバータ制御ユニットに置き換えるような必要がなく、冷蔵庫製造者側で、面倒な手間をかけることなくインバータ制御型冷蔵庫を提供することができる。すなわち、冷蔵庫製造者側では、回転数設定部とインバータ駆動回路部とを一つのユニットにして構成したインバータ制御ユニットと可変速型圧縮機、またはこれらを一体に組み合わせたインバータ圧縮機を、部品として組み込むだけで、簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができ、簡易インバータ制御型冷蔵庫を、需要状況に応じて簡単に、かつ随時迅速に、提供することができる。
また、これにより、所定の運転率より低い場合は回転数を下げ、逆に、所定の運転率より高い場合は回転数を上げる制御となり、冷蔵庫としてシステム効率が最も高い運転率の範囲でインバータ制御ユニットが圧縮機回転数を制御するので、省エネ性の高い簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。

本発明は、上記した構成により、簡単にインバータ制御型冷蔵庫を製造することができ、需要状況に応じて、随時迅速に、製造可能で安価な簡易インバータ制御型冷蔵庫を提供することができる。
また、これにより、所定の運転率より低い場合は回転数を下げ、逆に、所定の運転率より高い場合は回転数を上げる制御となり、冷蔵庫としてシステム効率が最も高い運転率の範囲でインバータ制御ユニットが圧縮機回転数を制御するので、省エネ性の高い簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。

第１の発明は、温度検出手段により電源オン／オフして一定速圧縮機を駆動可能な一定速本体制御部と、前記一定速本体制御部に接続され当該一定速本体制御部の電源オン／オフに基づき動作するインバータ制御ユニットと、前記インバータ制御ユニットに接続され当該インバータ制御ユニットからの出力に基づいて制御される可変速型圧縮機とを備え、前記インバータ制御ユニットは、前記一定速本体制御部の電源オン／オフに基づいて動作し可変速型圧縮機の回転数を設定する回転数設定部と、前記回転数設定部で設定した回転数で前記可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部と、を有し、前記一定速本体制御部の電源オン／オフに連動して前記回転数設定部で回転数を設定して、インバータ駆動回路部により前記可変速型圧縮機を駆動する構成とし、インバータ制御ユニットは、一定速本体制御部の電源オン／オフに基づきオンしている時間とオフする時間から運転率を演算する運転率演算部を更に有し、回転数設定部は、前記運転率演算部で決定した運転率があらかじめ定めた範囲に入るように回転数を設定する構成としてある。

これにより、温度検出手段で圧縮機をオン／オフして一定速制御する一定速本体制御部を持つ一定速型冷蔵庫に、インバータ制御ユニットと可変速型圧縮機を組み込むだけで、一定速型冷蔵庫を簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができ、しかもその際、冷蔵庫本体側で、その本体制御部をインバータ制御ユニットに置き換えるような必要がなく、冷蔵庫製造者側で、面倒な手間をかけることなくインバータ制御型冷蔵庫を提供することができる。すなわち、冷蔵庫製造者側では、回転数設定部とインバータ駆動回路部とを一つのユニットにして構成したインバータ制御ユニットと可変速型圧縮機、またはこれらを一体に組み合わせたインバータ圧縮機を、部品として組み込むだけで、簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができ、簡易インバータ制御型冷蔵庫を、需要状況に応じて簡単に、かつ随時迅速に、提供することができる。
また、これにより、所定の運転率より低い場合は回転数を下げ、逆に、所定の運転率より高い場合は回転数を上げる制御となり、冷蔵庫としてシステム効率が最も高い運転率の範囲でインバータ制御ユニットが圧縮機回転数を制御するので、省エネ性の高い簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。

第２の発明は、温度検出手段により電源オン／オフして一定速圧縮機及び冷却ファンを駆動可能な一定速本体制御部と、前記一定速本体制御部に接続され当該一定速本体制御部の電源オン／オフに基づき動作するインバータ制御ユニットと、前記インバータ制御ユニットに接続され当該インバータ制御ユニットからの出力に基づいて制御される可変速型圧縮機とを備え、前記インバータ制御ユニットは、前記一定速本体制御部の電源オン／オフに基づいて動作し可変速型圧縮機の回転数を設定する回転数設定部と、前記回転数設定部
で設定した回転数で前記可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部と、を有し、前記一定速本体制御部の電源オン／オフに連動して前記回転数設定部で回転数を設定して、インバータ駆動回路部により前記可変速型圧縮機を駆動するとともに、前記冷却ファンは前記一定速本体制御部によってオン／オフ制御する構成とし、インバータ制御ユニットは、一定速本体制御部の電源オン／オフに基づきオンしている時間とオフする時間から運転率を演算する運転率演算部を更に有し、回転数設定部は、前記運転率演算部で決定した運転率があらかじめ定めた範囲に入るように回転数を設定する構成としてある。

これにより、冷却ファンをインバータ制御ユニットでオン／オフ制御するように配線接続等する作業も必要なくなり、更に簡単に、一定速型冷蔵庫を簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができ、簡易インバータ制御型冷蔵庫を、より簡単に、かつ随時迅速に、提供することができる。
また、これにより、所定の運転率より低い場合は回転数を下げ、逆に、所定の運転率より高い場合は回転数を上げる制御となり、冷蔵庫としてシステム効率が最も高い運転率の範囲でインバータ制御ユニットが圧縮機回転数を制御するので、省エネ性の高い簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。

第３の発明は、第１または２の発明において、運転率演算部は、あらかじめ定めた範囲の運転率と可変速型圧縮機の効率とから運転率補正値を設定する構成としてある。

第４の発明は、第１〜第３の発明において、前記回転数設定部は、電源オン時間が所定時間を越えると、回転数をアップさせて可変速型圧縮機を駆動する構成としてある。

第５の発明は、冷蔵庫用インバータ制御ユニットで、電源オン／オフ検出回路と、前記電源オン／オフ検出回路からの電源オン／オフ信号に基づき回転数を設定するように構成した回転数設定部と、前記回転数設定部で設定した回転数で可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部とを備え、これらを一つのユニットにして構成し、電源オン／オフ検出回路からの電源オン／オフ信号に基づき運転率を演算する運転率演算部を更に有し、回転数設定部は、前記運転率演算部で決定した運転率があらかじめ定めた範囲に入るように回転数を設定する構成としてある。

これにより、電源オン／オフ信号を検出すれば、インバータ制御ユニット自体だけで回転数を設定することができるので、インバータ制御ユニットを組み込む機器本体制御部側に回転数設定機能を付加するなどしなくても、インバータによる可変速制御が可能となり、このインバータ制御ユニットを、部品として組み込むだけで、簡単に簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。
また、これにより、インバータ制御ユニットを組み込む機器が冷蔵庫の場合、当該冷蔵庫は冷蔵庫としてシステム効率が最も高い運転率の範囲でインバータ制御ユニットが圧縮機回転数を制御するので、省エネ性が高いものとすることができる。

第６の発明は、第５の発明において、前記運転率演算部は、あらかじめ定めた範囲の運転率と可変速型圧縮機の効率とから運転率補正値を設定する構成としてある。

第７の発明は、第５または６の発明において、電源オン時間が所定時間を越えると回転数をアップさせて可変速型圧縮機を駆動可能としてある。

第８の発明は、第５〜第７の発明において、電源オン時から一定時間は所定以上の回転数を設定して可変速型圧縮機を駆動可能としてある。

第９の発明は、インバータ圧縮機で、第５〜第８の発明のいずれかに記載の冷蔵庫用インバータ制御ユニットを可変速型圧縮機に一体化して構成したものである。

Claims (11)

1. 温度検出手段により電源オン／オフして一定速圧縮機を駆動可能な一定速本体制御部と、前記一定速本体制御部に接続され当該一定速本体制御部の電源オン／オフに基づき動作するインバータ制御ユニットと、
   前記インバータ制御ユニットに接続され当該インバータ制御ユニットからの出力に基づいて制御される可変速型圧縮機とを備え、
   前記インバータ制御ユニットは、
   前記一定速本体制御部の電源オン／オフに基づいて動作し可変速型圧縮機の回転数を設定する回転数設定部と、
   前記回転数設定部で設定した回転数で前記可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部と、
   を有し、
   前記一定速本体制御部の電源オン／オフに連動して前記回転数設定部で回転数を設定して、インバータ駆動回路部により前記可変速型圧縮機を駆動する構成とした簡易インバータ制御型冷蔵庫。
2. 温度検出手段により電源オン／オフして一定速圧縮機及び冷却ファンを駆動可能な一定速本体制御部と、
   前記一定速本体制御部に接続され当該一定速本体制御部の電源オン／オフに基づき動作するインバータ制御ユニットと、
   前記インバータ制御ユニットに接続され当該インバータ制御ユニットからの出力に基づいて制御される可変速型圧縮機とを備え、
   前記インバータ制御ユニットは、
   前記一定速本体制御部の電源オン／オフに基づいて動作し可変速型圧縮機の回転数を設定する回転数設定部と、
   前記回転数設定部で設定した回転数で前記可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部と、
   を有し、
   前記一定速本体制御部の電源オン／オフに連動して前記回転数設定部で回転数を設定して、インバータ駆動回路部により前記可変速型圧縮機を駆動するとともに、前記冷却ファンは前記一定速本体制御部によってオン／オフ制御する構成とした簡易インバータ制御型冷蔵庫。
3. インバータ制御ユニットは、一定速本体制御部の電源オン／オフに基づきオンしている時間とオフする時間から運転率を演算する運転率演算部を更に有し、回転数設定部は、前記運転率演算部で決定した運転率があらかじめ定めた範囲に入るように回転数を設定する構成とした請求項１または２記載の簡易インバータ制御型冷蔵庫。
4. 運転率演算部は、あらかじめ定めた範囲の運転率と可変速型圧縮機の効率とから運転率補正値を設定する構成とした請求項３記載の簡易インバータ制御型冷蔵庫。
5. 回転数設定部は、電源オン時間が所定時間を越えると、回転数をアップさせて可変速型圧縮機を駆動する構成とした請求項１〜４のいずれか１項記載の簡易インバータ制御型冷蔵庫。
6. 電源オン／オフ検出回路と、前記電源オン／オフ検出回路からの電源オン／オフ信号に基づき回転数を設定するように構成した回転数設定部と、前記回転数設定部で設定した回転数で可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部とを備え、これらを一つのユニットにして構成した冷蔵庫用インバータ制御ユニット。
7. 電源オン／オフ検出回路からの電源オン／オフ信号に基づき運転率を演算する運転率演算部を更に有し、回転数設定部は、前記運転率演算部で決定した運転率があらかじめ定めた範囲に入るように回転数を設定する構成とした請求項６記載の冷蔵庫用インバータ制御ユニット。
8. 運転率演算部は、あらかじめ定めた範囲の運転率と可変速型圧縮機の効率とから運転率補正値を設定する構成とした請求項７記載の冷蔵庫用インバータ制御ユニット。
9. 電源オン時間が所定時間を越えると、回転数をアップさせて可変速型圧縮機を駆動可能とした請求項６〜８のいずれか１項記載の冷蔵庫用インバータ制御ユニット。
10. 電源オン時から一定時間は所定以上の回転数を設定して可変速型圧縮機を駆動可能とした請求項６〜９のいずれか１項記載の冷蔵庫用インバータ制御ユニット。
11. 請求項６〜１０のいずれか１項記載の冷蔵庫用インバータ制御ユニットを可変速型圧縮機に一体化して構成したインバータ圧縮機。

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