JPH0625637B2 - 冷蔵庫用振動型圧縮機の駆動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，冷蔵庫用振動型圧縮機の駆動制御装置，特に
冷媒温度に対応する所定の周波数の駆動電力を用いて蒸
気圧縮機を駆動するように構成された駆動制御装置にお
いて，予め設定された冷蔵庫の庫内温度と上記冷媒温度
とを比較し，冷蔵庫の庫内温度が設定温度となるように
上記駆動電力のレベル制御を行うようにした冷蔵庫用振
動型圧縮機の駆動制御装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に，振動式の圧縮機を用いてガス状の冷媒を圧縮し
て液化し，当該液化した冷媒が気化する際の気化熱を利
用して冷却等を行う例えば車載用の冷蔵庫が知られてい
る。そして，従来，上記冷蔵庫に用いられる振動型圧縮
機の駆動制御装置として，第２図図示の如きものが知ら
れている。

第２図において，図中の符号１は制御部，２は圧縮機，
３は変圧器，４は第１の温度検出器(Ts)５は第２の温度
検出器(Td)，６はサーモ装置，６′はボリューム，１１
および１２は温度−電圧変換部，１３は演算部，１４は
ドライブ回路，１５はエバポレータ温度比較器，１６は
トランス，１７は交流検出器，１８はサージ吸収回路，
１９は過電流検出回路，２０，２１はリレー，２２，２
３はアンド回路，２４，２５はオア回路，２６はインバ
ータ，２７，２８はダイオード，２９はシャント，ＴＲ
_１，ＴＲ_２はスイッチング用のトランジスタを表してい
る。

第１の温度検出器(Ts)４は，図示省略した冷蔵庫のエバ
ボレータの温度を検出し、第２の温度検出器(Td)５は，
図示省略した冷蔵庫のワイヤ・コンデンサの温度を検出
する。

サーモ装置６は，冷蔵庫の庫内温度を設定するためのも
のであり，該サーモ装置６に設けられているボリューム
６′の設定に応じて冷蔵庫の庫内温度が設定される。

温度−電圧変換部１１および１２は，上記第１の温度検
出器(Ts)４および第２の温度検出器(Td)５によって検出
された信号を所定の電気信号に変換するものである。

演算部１３は，上記温度−電圧変換部１１および１２に
よって変換された電気信号にもとづいて圧縮機２が共振
状態で駆動する周波数に対応する電圧を生成するための
ものである。

ドライブ回路１４は，演算部１３から供給された電圧に
対応する形の周波数の駆動信号を図中トランジスタＴＲ
_１およびＴＲ_２に供給して，図示直流電源（ＤＣ）から
変圧器３の１次側巻線にいわば矩形波の形であって極性
が異なる巻線に対して交互に切り換わる態様で電流を供
給するためのものである。該変圧器３の２次側巻線から
得られた交流電圧は圧縮機２に供給され，当該圧縮機２
は常に共振する状態で駆動，即ち最大効率で駆動される
こととなる。

エバボレータ温度比較器１５は，上記ボリューム６′で
設定された冷蔵庫の庫内設定温度の信号と，上記エバポ
レータの温度を検出している第１の温度検出器４からの
信号（温度−電圧変換部１１の出力信号）とを電気的に
比較し，サーモ装置６側の設定温度よりもエバポレータ
側の温度が低くなったとき，論理「Ｌ」を出力する。該
論理「Ｌ」の出力は否定入力端子をもつオア回路２５を
介してドライブ回路１４に対するストプ信号となると共
に，アンド回路２２を介してリレー２１の接点をオフに
させ，該リレー２１を介してトランジスタＴＲ_１，ＴＲ
_２への直流電源の供給を遮断させる。

トランス１６は，冷蔵庫が商用電源（ＡＣ）に接続され
たとき，その検出のため該商用電源の電圧を降下させる
ためのもので，２次側に接続されている交流検出器１７
への商用電源の電圧を降下して供給する。

交流検出器１７は商用電源が入力されたかどうかを検出
するもので，商用電源が入力されたとき，論理「Ｈ」を
出力する。該論理「Ｈ」はオア回路２５を介してドライ
ブ回路１４に対するストップ信号となると共に，アンド
回路２２を介してリレー２１の接点をオフにさせ，該リ
レー２１を介して変圧器３，すなわちトランジスタＴＲ
_１，ＴＲ_２への直流電源の供給を遮断させる。またアン
ド回路２３を介してリレー２０の接点をオンにさせ，該
リレー２０を介して変圧器３へ交流電源を供給させる。

サージ吸収回路１８は，入力される直流電源のサージ電
圧を吸収してドライブ回路１４へ直流電源を供給すると
共に，入力される直流電源の電圧が定められた電圧より
高いときに論理「Ｈ」を出力する。該論理「Ｈ」はオア
回路２４を介してドライブ回路１４に対し，トランジス
タＴＲ_１，ＴＲ_２の出力をコントロールさせ，圧縮機２
のストロークを制御させる。

過電流検出回路１９は，シャント２９と共にトランジス
タＴＲ_１，ＴＲ_２に流れる過電流を検出するものであ
り，過電流検出回路１９が過電流を検出すると，ドライ
ブ回路１４に対しトランジスタＴＲ_１，ＴＲ_２の動作を
停止させる出力オフ・ラッチ回路を出力して，トランジ
スタＴＲ_１，ＴＲ_２等の破損を防止する。

以上説明した第２図図示従来例においては，エバポレー
タ温度比較器１５の出力信号にもとづいて，リレー２０
またはリレー２１をオン・オフせしめることにより，冷
蔵庫の庫内温度調整が行われるように構成されている。

（発明が解決しようとする問題点） 前述した如く，従来の冷蔵庫用振動型圧縮機の駆動制御
装置における庫内温度調整は電源供給用スイッチ（例え
ば，第２図図示リレー２０または２１）をオン・オフせ
しめることにより行っていた。従って，下記の如き非所
望な問題があった。

（ｉ） 上記電源供給用スイッチの接点寿命には限界が
あるため，できるだけ接点寿命の長い高価なスイッチを
使用する必要があった。

（ii） 上記庫内温度の調整幅が小さいことが望ましい
が，該調整幅を小さくするとスイッチのオン・オフの回
数が増えて，上記接点寿命が短くなるため，上記調整幅
を比較的大きくしなければならなかった。

（iii） 上記スイッチのオン・オフに対応して圧縮機
の駆動音が断続的に発生するため，耳障りあった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は，上記の如き問題点を解決することを目的とし
ており，そのため本発明の冷蔵庫用振動型圧縮機の駆動
制御装置は，負荷に対応した所定の周波数を用いて振動
式の圧縮機を駆動する駆動制御する冷蔵庫用振動型圧縮
機の駆動制御装置において， 前記圧縮機によって吸入される冷媒の飽和蒸気圧に対応
する温度を検出する吸入冷媒温度検出器と， 前期圧縮機によって圧縮された吐出された冷媒の飽和蒸
気圧に対応する温度を検出する吐出冷媒温度検出器と， 前記吸入冷媒温度検出器および前記吐出冷媒温度検出器
によって夫々検出された温度信号に基づいて所定の周波
数の駆動電圧を発生する駆動電源発生部とを備えてな
り， 当該駆動電源発生部は， 前記夫々検出された温度信号に基づいて前記駆動電圧を
発生せしめるための制御信号を生成するドライブ回路
と， 当該ドライブ回路からの制御信号によってオンオフされ
るスイッチング素子と， 前記吸入冷媒温度検出器からの温度信号と冷蔵庫の設定
温度信号との比較を行う温度比較部と，を備えると共
に， 前記ドライブ回路は前記スイッチング素子によって圧縮
機を駆動する駆動エヌレギを制御する出力電圧コントロ
ール端子を備え， 前記温度比較部からの出力信号が前記出力電圧コントロ
ール端子に供給され，前記吸入冷媒温度検出器からの温
度が設定値以下に低下した際に，前記出力電圧コトロー
ル端子を介して前記駆動エネルギを制御するよう構成さ
れてなる ことを特徴としている。以下，図面を参照しつつ説明す
る。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例構成図を示している。図中の
符号１５′，２４′，３０ないし３７を除く他の符号は
第２図に対応している。そして，符号１５′は温度比較
部であってＯＰアンプ３０，コンデンサ３１，抵抗３２
ないし３４により構成されるもの，２４′はオア回路，
３５ないし３７はダイオードを表している。

第１図図示実施例は，本願明細書冒頭に説明した第２図
図示従来例と基本的には同様な構成を有するものである
が，冷蔵庫の庫内温度の制御態様において，第２図図示
従来例においては圧縮機２の駆動をオン・オフすること
によって行うのに対して，本発明は上記圧縮機２に供給
する駆動電圧の電圧値を制御することによって，庫内温
度の制御を行うものである。以下，第１図図示実施例の
動作を説明するに当たって，第２図図示従来例と重複す
る部分の動作説明は省略する。

第１図において，温度比較部１５′における抵抗３３に
対して基準電圧Vrefが印加されている。従って，サーモ
装置６のボリューム６′を操作することによって，ＯＰ
アンプ３０の（＋）入力端子には設定すべき庫内温度に
対応する電圧（以下，設定電圧と呼ぶ）が供給される。
また，エバポレータの温度を検出する第１の温度検出器
(Ts)４の検出信号を所定の電圧（即ち，上記エバポレー
タの温度に対応する電圧）に変換する温度−電圧変換部
１１の出力電圧（以下，エバ温度電圧と呼ぶ）が抵抗３
２を介して上記ＯＰアンプ３０の（−）入力端子に供給
される。ＯＰアンプ３０において，上記設定電圧とエバ
温度電圧とが比較され，例えばエバ温度電圧が設定電圧
より低くなる（庫内温度が設定温度より低いことを意味
する）と，ＯＰアンプ３０の出力電圧が高くなる。該Ｏ
Ｐアンプ３０の出力電圧は，ダイオード３５，オア回路
２４′を介してドライプ回路１４の出力電圧コントロー
ル端子に供給され，圧縮機２に対する駆動エネルギの大
きさが小となるように制御される。従って，圧縮機２の
出力が低下するため，冷蔵庫の庫内温度は上昇して上記
設定温度に近づく。そして，庫内温度が設定温度となり
更に該設定温度を超えると，上記ＯＰアンプ３０の
（−）入力端子に供給される上記エバ温度電圧が（＋）
入力端子に印加されている上記設定電圧よりも高くなる
ため，ＯＰアンプ３０の出力電圧が低くなり，前述した
圧縮機２に対する駆動エネルギの大きさが大となるよう
に制御される。従って，上記圧縮機２の出力が増大して
冷蔵庫の庫内温度は低下する。このようにして，電源供
給用スイッチ（リレー２０またはリレー２１）をオン・
オフせしめることなく，庫内温度の制御が行われる。

なお，上記温度比較部１５′におけるコンデンサ３１と
抵抗３４とはいわゆる積分回路を構成するものであり，
周波数応答が良過ぎてＯＰアンプ３０が発振することを
防止するためにもうけられているものである。また上記
において駆動エネルギの大きさを制御するとは，ドライ
ブ回路１４がトランジスタＴＲ_１やＴＲ_２をオン・オフ
する際のオン期間を制御するものと考えてよい。

（発明の効果） 以上説明した如く，本発明によれば，予め定められた冷
蔵庫の庫内温度と冷媒温度を比較して冷蔵庫の庫内温度
が設定温度となるように圧縮機に供給される駆動電圧を
制御することによって，電源供給用スイッチのオン・オ
フを行うことなく冷蔵庫の庫内温度調整を行うようにす
るため，電源供給用スイッチの接点寿命を大幅に延長せ
しめることが可能となるばかりでなく，庫内温度の変動
幅が小さくなり，また電源供給用スイッチをオン・オフ
しないので耳障りなまた冷蔵庫の動作時の断続音発生を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例構成図，第２図は冷蔵庫用振
動型圧縮機の駆動制御装置の従来例構成図を示す。 図中，１は制御部，２は圧縮機，３は変圧器，４は第１
の温度検出器，５は第２の温度検出器，６はサーモ装
置，６′はボリューム，１１および１２は温度−電圧変
換部，１３は演算部，１４はドライブ回路，１５′は温
度比較部，１６はトランス，１７は交流検出器，１８は
サージ吸収回路，１９は過電流検出回路，２０および２
１はリレー，２４′はオア回路，２６はインバータ，２
７，２８，３５ないし３７はダイオード，２９はシャン
ト，３０はＯＰアンプ，３１はコンデンサ，３２ないし
３４は抵抗を表す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】負荷に対応した所定の周波数を用いて振動
   式の圧縮機を駆動制御する冷蔵庫用振動型圧縮機の駆動
   制御装置において， 前記圧縮機によって吸入される冷媒の飽和蒸気圧に対応
   する温度を検出する吸入冷媒温度検出器と， 前記圧縮機によって圧縮され吐出された冷媒の飽和蒸気
   圧に対応する温度を検出する吐出冷媒温度検出器と， 前記吸入冷媒温度検出器および前記吐出冷媒温度検出器
   によって夫々検出された温度信号に基づいて所定の周波
   数の駆動電圧を発生する駆動電源発生部とを備えてな
   り， 当該駆動電源発生部は， 前記夫々検出された温度信号に基づいて前記駆動電圧を
   発生せしめるための制御信号を生成するドライブ回路
   と， 当該ドライブ回路からの制御信号によってオンオフされ
   るスイッチング素子と， 前記吸入冷媒温度検出器からの温度信号と冷蔵庫の設定
   温度信号との比較を行う温度比較部と，を備えると共
   に， 前記ドライブ回路は前記スイッチング素子によって圧縮
   機を駆動する駆動エネルギを制御する出力電圧コントロ
   ール端子を備え， 前記温度比較部からの出力信号が前記出力電圧コントロ
   ール端子に供給され、前記吸入冷媒温度検出器からの温
   度が設定値以下に低下した際に，前記出力電圧コントロ
   ール端子を介して前記駆動エネルギを制御するよう構成
   されてなる ことを特徴とする冷蔵庫用振動型圧縮機の駆動制御装
   置。