JP3238916B2 - インバータ冷蔵庫の運転速度可変装置及びその方法 - Google Patents

インバータ冷蔵庫の運転速度可変装置及びその方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ冷蔵庫
の運転速度可変装置及びその方法に係るもので、特に、
運転速度の可変が可能なインバータ冷蔵庫の圧縮機の駆
動時に、使用者による急速モード選択、又は冷蔵庫の周
囲温度変化、若しくは冷蔵庫ドアーの開閉による冷蔵庫
内部の温度変化を感知し、冷蔵庫の運転周波数を可変さ
せて、冷蔵庫の消費電力を低減し得るインバータ冷蔵庫
の運転速度可変装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の冷蔵庫においては、図１に示した
ように、高温高圧の気相冷媒を供給する圧縮機１３と、
該圧縮機１３から供給されて凝縮器（図示せず）及び毛
細管（図示せず）を経た後、低温低圧の液相になった冷
媒を蒸発させて、周辺部との熱交換により冷凍室２０及
び冷蔵室３０を夫々冷却する蒸発器１１と、前記冷凍室
２０から出力される冷気を前記冷蔵室３０に供給又は遮
断して冷蔵室の温度を調節するダンパー１２と、冷気を
冷凍室に強制送風して冷気循環を行う冷凍ファン１４
と、該冷凍ファン１４を駆動させる冷凍ファンモータ１
０と、を備えて構成されていた。
【０００３】以下、このように構成された従来の冷蔵庫
の動作について説明する。先ず、電源が印加されて冷蔵
庫が駆動されると、圧縮機１３では、ガス相冷媒を高温
高圧状態に圧縮して、該圧縮された冷媒を凝縮器及び毛
細管を経て蒸発器１１に供給し、該蒸発器１１では、凝
縮器及び毛細管を経て低温低圧の液相になった冷媒を蒸
発させて、周辺部との熱交換を行って冷凍室２０及び冷
蔵室３０に夫々供給して冷蔵庫内部を冷却する。
【０００４】そして、ダンパー１２は、前記冷凍室２０
から出力される冷気を供給又は遮断して冷蔵室３０の温
度を調節する役割を果たし、冷凍ファンモータ１０は、
冷凍ファン１４を駆動して前記蒸発器１１から生成され
た冷気を冷凍室２０に供給し、冷気の循環作用を行う。
さらに、圧縮機の駆動時の運転周波数は一定値に固定さ
れ（通常、６０Hz）、冷蔵庫内の温度が既設定された温
度より高くなると、圧縮機が稼動して設定温度に至った
とき、稼動が中止されるようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来の冷蔵庫においては、圧縮機の運転周波数が常に一定
値（通常、６０Hz）に固定されているため、冷蔵庫内部
の多様な諸環境の変化に応じて圧縮機の運転を適宜に行
うことができないという不都合な点があった。例えば、
冷蔵庫ドアーを開放して、食品量を過度に投入し（食品
の負荷が大きい場合）て、冷蔵庫内部の温度が上昇する
と、圧縮機の駆動を高速化して冷蔵庫内部の温度を適正
レベルに低下させる必要があるが、圧縮機の運転周波数
が所定値に固定されていると、迅速に対応できず、冷蔵
庫内部の食品の新鮮度が低下する問題点がある。逆に、
少量の食品が投入され（食品の負荷が小さい場合）た場
合には、圧縮機が過度に設定された運転周波数により駆
動して、不要なエネルギーが消耗されるという不都合な
点があった。
【０００６】そこで、本発明は、このような従来の課題
に鑑みてなされたもので、圧縮機の駆動時に、圧縮機の
運転周波数を冷蔵庫の環境に応じて可変させて、食品の
新鮮度を向上し、冷蔵庫の消費電力を低減し得るインバ
ータ冷蔵庫の運転速度可変装置及びその方法を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係るインバータ冷蔵庫の運転速度可変
装置においては、初期電源の投入を感知する電源投入感
知手段と、使用者によるモード選択を感知するモード選
択感知手段と、冷蔵庫周辺の温度を感知する周囲温度感
知手段と、該周囲温度感知手段から感知された温度が既
設定された温度より高いかを判断する温度比較手段と、
冷蔵庫のドアーの開放を感知するドアー開放感知手段
と、冷蔵庫内の温度を感知する庫内温度感知手段と、前
記ドアー開放感知手段によりドアーの開放が感知される
と、基準時点から所定時間が経過されたかを測定する時
間経過判断手段と、前記電源投入感知手段、モード選択
感知手段、高温判断手段、ドアー開放感知手段、庫内温
度感知手段及び時間経過判断手段から出力があると、対
応する周波数を設定する周波数設定手段と、該周波数設
定手段で決定された周波数にモータを駆動し、前記時間
経過判断手段に基準時点を決定するための信号を出力す
る圧縮機駆動手段と、を備えて構成されている。
【０００８】そして、本発明に係るインバータ冷蔵庫の
運転速度可変方法においては、現在の冷凍室の温度が既
設定された冷凍室の温度範囲の上限値より高いかを判断
する第１段階と、該第１段階の判断結果、上限値よりも
高いとき、初期電源が投入されたかを判断する第２段階
と、該第２段階の判断結果、初期電源が投入されている
とき高速運転を行い、初期電源が投入されていないと
き、急速モードに選択されたか否かを判断する第３段階
と、該第３段階の判断結果、急速モードに選択されてい
るとき、高速運転を行い、急速モードに選択されていな
いとき、周囲温度が所定の設定温度よりも高いか否かを
判断する第４段階と、該第４段階の判断結果、周囲の温
度が所定設定温度よりも高いとき、高速運転を行い、周
囲の温度が所定設定温度よりも低いとき、ドアーの開放
があったかを判断する第５段階と、該第５段階の判断結
果、ドアーの開放がなかった場合には、所定の基準周波
数に運転した後、前記第１段階に復帰し、前記第５段階
の判断結果、ドアーの開放がある場合には、所定の時間
間隔に冷蔵庫内の温度を感知し、上限値以上であると
き、冷蔵庫内部の温度が上限値以下になるまで所定の周
波数を一段階ずつ上昇させ、冷蔵庫内の温度が冷凍室の
温度範囲の下限値以下になると、圧縮機の駆動を停止
し、冷蔵庫の運転速度可変方法を終了する第６段階と、
を順次行うようになっている。
【０００９】さらに、前記第６段階では、前記第５段階
の判断結果、ドアーの開放があったとき、所定の時間が
経過したか否かを判断する第７段階と、該第７段階の判
断結果、所定の時間が経過したときは、現在の冷凍室の
温度が上限値よりも高いか否かを判断する第８段階と、
前記第７及び第８段階の判断結果、所定時間が経過して
いないか、又は現在の冷凍室の温度が上限値よりも低い
場合は、所定の基準周波数に低速運転を行った後、前記
第１段階に復帰する第９段階と、前記第９段階の判断結
果、所定時間が経過し、現在の冷凍室の温度が上限値よ
りも高いとき、低速運転中であるか否かを判断する第１
０段階と、前記第１０段階の判断結果、低速運転中であ
るとき、周波数を一段階だけ上昇させて中速運転を行
い、前記判断の結果、低速運転中でないとき、中速運転
よりも周波数を一段階だけ上昇させて高速運転を行った
後、冷凍室温度が冷凍室温度範囲の下限値以下になる
と、圧縮機の駆動を停止し、動作を終了する第１１段階
と、を順次行うようになっている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。本発明に係るインバータ冷蔵
庫の運転速度可変装置においては、図２に示したよう
に、初期電源の投入を感知する電源投入感知手段１００
と、使用者によるモード選択を感知するモード選択感知
手段１１０と、冷蔵庫周辺の温度を感知する周囲温度感
知手段１２０と、該周囲温度感知手段１２０で感知され
た温度が既設定された温度より高いか否かを判断する高
温判断手段１３０と、冷蔵庫のドアーの開放を感知する
ドアー開放感知手段１４０と、冷蔵庫内の温度を感知す
る庫内温度感知手段１５０と、前記ドアー開放感知手段
１４０によりドアーの開放が感知されると、基準時点か
ら所定時間が経過されたかを測定する時間経過判断手段
１６０と、前記電源投入感知手段１００、モード選択感
知手段１１０、高温判断手段１３０、ドアー開放感知手
段１４０、庫内温度感知手段１５０及び時間経過判断手
段１６０から出力があると、対応する周波数を設定する
周波数設定手段１７０と、該周波数設定手段１７０によ
り設定された運転周波数を使用者が認知し得るように表
示する表示手段１８０と、前記周波数設定手段１７０か
ら決定された周波数にモータ１０を駆動させ、前記時間
経過判断手段１６０に基準時点を決定するための信号を
出力する圧縮機駆動手段１９０と、を備えて構成されて
いる。
【００１１】以下、このように構成された本発明に係る
インバータ冷蔵庫の運転速度可変装置の動作及び運転速
度可変方法について説明する。先ず、図３に示したよう
に、冷蔵庫内部の温度感知手段１５０で感知された現在
の冷凍室の温度（Ｔ）が既設定された冷凍室の温度範囲
（例えば、Ｔ−２．５℃＜Ｔ＜Ｔ＋２．５℃, ここで、
Ｔ＝設定された冷凍室の温度）の上限値（以下、上限値
と称す）、即ち、（Ｔ１→Ｔ＋２．５℃）より高いか否
か（Ｔ＞Ｔ１）を判断し（Ｓ１）、その結果、上限値
（Ｔ１）よりも高いとき電源投入感知手段１００で初期
電源の投入が感知されたかを判断する（Ｓ２）。
【００１２】この判断の結果、初期電源の投入が感知さ
れないときは、モード選択感知手段１１０で使用者の急
速モードの選択があったか否かを判断し（Ｓ３）、その
結果、急速モードの選択がないときは、周囲温度感知手
段１２０で感知した周囲の温度が所定の設定温度（例え
ば、３５℃）より高いか否かを判断する（Ｓ４）。この
判断の結果、周囲の温度が所定の設定温度よりも低いと
きは、ドアー開放感知手段１４０によりドアーの開放の
有無を判断し（Ｓ５）、その結果、ドアーの開放がなか
った場合には、周波数設定手段１７０は、図４に示した
ように、圧縮機の運転周波数を所定の基準周波数（例え
ば、３９Hz）に設定し、この基準周波数を表示手段１８
０に表示して使用者に認知させ、圧縮機駆動手段１９０
は、圧縮機モータ１０を低速に運転させた後（Ｓ６）、
開始段階に復帰する。
【００１３】しかし、ステップＳ５における判断の結
果、ドアーの開放があった場合には、図５に示したよう
に、時間経過判断手段１６０により所定時間（例えば、
５分）が経過したかを判断し（Ｓ７）、その結果、所定
時間（５分) が経過していないときは、前記周波数設定
手段１７０では、継続して低周波数（３９Hz）に運転を
行わせ（Ｓ６）、一方、判断の結果、所定時間（５分)
が経過したときは、現在の冷凍室の温度（Ｔ) が上限値
（Ｔ１）より高いか否かを再び判断して（Ｓ８）、冷凍
室の温度（Ｔ) が上限値（Ｔ１）よりも低いときは、前
記周波数設定手段１７０にて低周波数（３９Hz）に設定
し、低速運転を行わせる（Ｓ６）。
【００１４】さらに、ステップＳ８において判断の結
果、現在の冷凍室の温度（Ｔ) が上限値（Ｔ１）より高
いときは、現在、低速運転（３９Hz）中であるか否かを
再び判断し（Ｓ９）、この判断結果、低速運転中である
ときは、周波数を一段階だけ上昇させて中速運転（５４
Hz）を行い（Ｓ１０）、一方、判断結果、低速運転中で
ないときは、中速運転中であると判断して、周波数を一
段階だけ上昇させて高速運転（５９Hz）を行う（Ｓ１
１）。
【００１５】又、前記判断の結果、周囲温度が設定温度
よりも高いとき（Ｓ４）、又は急速モードに選択された
とき（Ｓ３）、若しくは、初期電源の投入が感知される
ときは（Ｓ２）、中速運転を経て最高回転数に圧縮機を
高速運転させた後、開始段階（Ｓ１）に復帰し、現在の
冷凍室の温度（Ｔ) が下限値（Ｔ２→Ｔ−２．５℃）以
下になる（Ｔ＜Ｔ２) と（Ｓ１２）、圧縮機の駆動を停
止して（Ｓ１３）、本発明に係るインバータ冷蔵庫の運
転速度可変過程を終了する。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るイン
バータ冷蔵庫の運転速度可変装置及びその方法において
は、基本運転周波数を３９Hzに設定して、ドアーの開放
により負荷が投入された場合には、迅速に運転周波数を
上昇させて投入された食品負荷の新鮮度を維持し、外部
温度が高温の場合（例えば、夏の季節又は熱帯地方の場
合）は、最高回転数に圧縮機を運転させて、頻繁な起動
を抑制し、消費電力を減らして圧縮機の信頼性を向上し
得るという効果がある。さらに、初期電源の投入を感知
して高速運転を行うため、冷蔵庫の初期設置時点から速
い冷凍が可能となり、ドアー開放時点から所定時間の経
過後には冷蔵庫内部の温度を感知し、該温度に対応して
冷蔵庫内の負荷量に伴う運転周波数を再設定し、食品を
急速に冷却させて、食品の投入無しに、ドアーの開放が
発生したとき、不要な高速運転による消費電力を低減し
得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般の冷蔵庫を示した概略構成図である。
【図２】本発明に係るインバータ冷蔵庫の運転速度可変
装置の構成を示したブロック図である。
【図３】本発明に係るインバータ冷蔵庫の運転速度可変
装置の動作過程を示したフローチャートである。
【図４】本発明に係るインバータ冷蔵庫の運転速度可変
装置を適用した冷蔵庫の運転周波数の変化を示した波形
図で、ドアーの開放がない場合を示す。
【図５】本発明に係るインバータ冷蔵庫の運転速度可変
装置を適用した冷蔵庫の運転周波数の変化を示した波形
図で、ドアーの開放がある場合を示す。
【符号の説明】
１０…モータ １００…電源投入感知手段 １１０…モード選択感知手段 １２０…周囲温度感知手段 １３０…高温判断手段 １４０…ドアー開放感知手段 １５０…庫内温度感知手段 １６０…時間経過判断手段 １７０…周波数設定手段 １８０…表示手段 １９０…圧縮機駆動手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−306474（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−306473（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−271105（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−281315（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−253175（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−38440（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−201468（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25D 11/00 101 F25D 11/02

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冷蔵庫の購入初期の電源投入を感知する
    電源投入感知手段と、 使用者によるモード選択を感知するモード選択感知手段
    と、 冷蔵庫の周囲温度を感知する周囲温度感知手段と、 前記周囲温度感知手段により感知された温度が、既に設
    定された温度よりも高いか否かを判断する高温判断手段
    と、 冷蔵庫のドアーの開放を感知するドアー開放感知手段
    と、 前記ドア開放感知手段によりドアの開放を感知した基準
    時点から、ドアの閉鎖を感知した時点までの経過時間を
    測定し、測定結果に応じて圧縮機の運転時間を検出する
    時間経過判断手段と、 冷蔵庫内部の温度を感知する庫内温度感知手段と、 冷蔵庫の初期に電源投入されると、現在の駆動レベルよ
    りも高い運転周波数を設定するために、前記電源投入感
    知手段からの出力に該当する圧縮機の運転周波数を設定
    し、かつ、前記庫内温度感知手段と前記モード選択感知
    手段と前記高温判断手段と前記ドア開放感知手段と前記
    時間経過判断手段からの出力に対応して運転周波数を可
    変して設定する周波数設定手段と、 前記周波数設定手段で設定された運転周波数に基づいて
    冷蔵庫の圧縮機のモータを駆動し、かつ前記時間経過判
    断手段により検出された運転時間に基づいて駆動信号を
    モータに出力する圧縮機駆動手段と、 を備えて構成されたことを特徴とするインバータ冷蔵庫
    の運転速度可変装置。
  2. 【請求項２】 現在の冷凍室の温度が、既設定された冷
    凍室の温度範囲の上限値より高いか否かを判断する第１
    段階と、 前記第１段階の判断結果、上限値よりも高いとき、冷蔵
    庫に初期の電源投入がなされたか否かを感知する第２段
    階と、 前記第２段階の判断結果、初期の電源投入がなされてい
    るとき、冷蔵庫の内部温度を短時間で低下させるために
    既設定された時間の間、圧縮機のモータを高速運転する
    第３段階と、 前記設定された時間が経過すると、設定された温度と冷
    蔵庫の外部で感知された温度とを比較する第４段階と、 前記外部で感知された温度が前記既設定された温度より
    も高温のとき、圧縮機のモータが基準速度よりも急速に
    動作するように設定する第５段階と、 前記初期の電源投入がなされていないときは、急速モー
    ドに選択されているか否を判断する第６段階と、 前記第６段階の判断結果、急速モードに選択されている
    ときは高速運転を行い、急速モードが選択されていない
    ときは周囲温度が所定の設定温度よりも高いか否かを判
    断する第７段階と、 前記第７段階の判断結果、周囲温度が所定の設定温度よ
    りも高いときは高速運転を行い、周囲温度が所定の設定
    温度よりも低いときはドアの開放があったか否かを感知
    する第８段階と、 前記第８段階の結果、ドアが開放されていないときは所
    定の基準周波数に運転し、ドアが開放されているときは
    所定の時間間隔にて冷蔵庫内部の温度を感知し、上限値
    以上であるときは冷蔵庫内部の温度が上限値以下になる
    まで既設定された運転周波数を１段階ずつ上昇させた
    後、冷蔵庫内部の温度が冷凍室の温度範囲の下限値以下
    になると圧縮機の運転を停止しさせる第９段階と、を順
    次行うことを特徴とするインバータ冷蔵庫の運転速度可
    変方法。
  3. 【請求項３】 前記第９段階において、冷蔵庫の温度が
    上限値より低いときは冷蔵庫の温度範囲の下限値よりも
    低いか否かを再び判断し、下限値よりも低いときは圧縮
    機の運転を停止させ、下限値よりも高いときは既設定さ
    れた基準周波数で圧縮機のモータを運転する、ことを特
    徴とする請求項２記載のインバータ冷蔵庫の運転速度可
    変方法。
  4. 【請求項４】 前記第９段階において、前記第８段階の
    判断の結果、ドアの開放があったとき、所定の時間が経
    過したか否かを判断する第１０段階と、 前記第１０段階の判断結果、所定の時間が経過したとき
    は、現在の冷凍室の温度が上限値よりも高いか否かを判
    断する第１１段階と、 前記第１０及び第１１段階の判断の結果、所定時間が経
    過していないか、又は現在の冷凍室の温度が上限値より
    も低い場合は、所定の基準周波数に低速運転を行った
    後、前記第１段階に復帰する第１２段階と、 前記第１２段階の判断の結果、所定時間が経過し、現在
    の冷凍室の温度が上限値よりも高いとき、低速運転中で
    あるか否かを判断する第１３段階と、 前記第１３段階の判断の結果、低速運転中であるときは
    運転周波数を１段階だけ上昇させて中速運転を行い、前
    記判断の結果、低速運転中でないときは中速運転よりも
    周波数を１段階だけ上昇させて高速運転を行った後、冷
    凍室温度が冷凍室温度範囲の下限値以下になると圧縮機
    の駆動を停止し、動作を終了する第１４段階と、を順次
    行う、ことを特徴とする請求項２記載のインバータ冷蔵
    庫の運転速度可変方法。
  5. 【請求項５】 前記基準周波数は３９Hzであることを特
    徴とする請求項２記載のインバータ冷蔵庫の運転速度可
    変方法。
  6. 【請求項６】 前記冷凍室の温度範囲の上限値及び下限
    値は設定温度±２．５℃であることを特徴とする請求項
    ２記載のインバータ冷蔵庫の運転速度可変方法。
  7. 【請求項７】 前記第８段階は、冷蔵庫のドアが開閉し
    てから所定時間が経過すると、庫内温度を感知して温度
    上昇幅を検出し、既設定された基準値よりも小さい時は
    既存の運転周波数で継続して運転を行い、基準値以上の
    ときは前記既存の運転周波数よりも１段階高い運転周波
    数で運転を行い、一方、庫内温度と基準値との温度差が
    大きいときは、さらに１段階高い運転周波数に可変する
    動作を反復して行なうことを特徴とする請求項２記載の
    インバータ冷蔵庫の運転速度可変方法。
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