JPH09177680A - コンプレッサの運転制御装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 騒音や経年劣化の問題を解消したコンプレッ
サの運転制御装置を提供する。 【解決手段】 コンプレッサを駆動するモータ２６の運
転停止を行う制御装置１であって、電源ＡＣとモータ２
６間に介設されたソリッドステートリレー３１と、この
リレー３１の導通・不導通を制御するマイクロコンピュ
ータ３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍・冷蔵ショー
ケースや冷蔵庫などに設置された冷却装置のコンプレッ
サを駆動するモータの運転を制御する制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりスーパーマーケットなどの店舗
内に据え付けられる冷凍・冷蔵ショーケースなどの低温
ショーケースには、冷凍サイクルを構成するコンプレッ
サが取り付けられており、このコンプレッサを駆動する
モータの運転制御は、起動時の大電流にも耐えるマグネ
ットスイッチによってＯＮ（導通）−ＯＦＦ（不導通）
制御されていた。

【０００３】係る従来の低温ショーケースの制御装置１
０１の電気回路図を図８に示す。図において１０２は汎
用マイクロコンピュータ１０３、接点１０４、接点６な
どから構成された電子コントローラであり、マイクロコ
ンピュータ１０３には更に設定温度を設定する電子コン
トロールサーモ（可変抵抗）７、図示しない冷却装置の
冷却器の強制霜取りを行うための強制霜取りスイッチ
８、低温ショーケースの庫内温度を検出する庫内温度用
センサ９、前記冷却器の霜取り終了温度を検出するデフ
ロスト（霜取り）復帰用センサ１１が接続されている。

【０００４】１２は安定器１３、グロースタータ１４を
備えた庫内照明用の蛍光灯であり、１６はこの蛍光灯１
２の通電を制御する蛍光灯スイッチである。１７は低温
ショーケースのダクト吹き出し部の結露を防止するトッ
プダクトヒータ、２０は庫内に冷気を循環させるクーリ
ングファンのモータ、１８は冷却装置の凝縮器のフィル
ター目詰まりを検出するフィルターセンサ、１９はこの
フィルターセンサ１８に直列接続されたフィルターラン
プであり、これらは端子板２１或いは２２を介して電源
ＡＣに接続されている。また、２３は冷却器の霜取りを
表示するデフロスト表示ランプであり、電子コントロー
ラ１０２の接点６を介して端子板２１、２２に接続され
ている。

【０００５】２６は冷却装置のコンプレッサを駆動する
コンプレッサモータであり、始動リレー２７を介して端
子板２２に接続されている。始動リレー２７のコイルに
はモータ２６の温度を検出する温度スイッチ２８及び過
電流を検出するオーバーロードリレー２９が直列に接続
されており、このオーバーロードリレー２９はマグネッ
トスイッチ１３１の１−２端子を介して端子板２２に接
続されている。

【０００６】また、３２は前記凝縮器を空冷するコンデ
ンシングファンのモータであり、マグネットスイッチ１
３１の３−４端子を介して端子板２２、２１間に接続さ
れている。そして、マグネットスイッチ１３１のコイル
は、電源電圧の変動によるマグネットスイッチ１３１の
チャタリングを防止する遅延タイマ１３３及び電子コン
トローラ１０２の接点１０４を介して端子板２２に接続
されている。

【０００７】以上の構成で、電子コントローラ１０２の
マイクロコンピュータ１０３は、庫内温度用センサ９の
出力に基づき、電子コントロールサーモ７に設定された
設定温度より庫内温度が高い場合、マグネットスイッチ
１３１のコイルに通電して各端子を閉じ、コンプレッサ
モータ２６及びコンデンシングファンモータ３２に通電
して起動（始動）する。

【０００８】コンプレッサモータ２６の起動により、冷
却器には凝縮器にて凝縮された冷媒が図示しない減圧装
置にて減圧された後、供給され、そこで蒸発することに
よって冷却器は冷却作用を発揮させる。クーリングファ
ンモータ２０は常時運転されているので、冷却器と熱交
換した冷気はこのクーリングファンによって庫内に循環
され、それによって、庫内を冷却されて行く。

【０００９】係る冷却運転によって庫内温度が前記設定
温度より低い所定の下限温度に低下すると、マイクロコ
ンピュータ１０３は庫内温度用センサ９の出力に基づ
き、マグネットスイッチ１３１のコイルへの通電を断っ
て各端子を開き、コンプレッサモータ２６及びコンデン
シングファンモータ３２を停止させる。これによって、
マイクロコンピュータ１０３は庫内温度を平均として設
定温度に維持する。

【００１０】尚、コンプレッサが過負荷となり、コンプ
レッサモータ２６に流れる電流が過大となると、オーバ
ーロードリレー２９が開いて通電を断つ。また、マイク
ロコンピュータ１０３は所定時刻において、或いは、所
定時間毎にコンプレッサモータ２６を停止させ、クーリ
ングファンモータ２０のみを運転して、冷却器の霜取り
を行う。

【００１１】係る霜取り中、マイクロコンピュータ１０
３はデフロスト表示ランプ２３に通電してその旨を表示
すると共に、冷却器の除霜が進行して所定の除霜終了温
度まで温度上昇すると、デフロスト復帰用センサ１１の
出力に基づき、マイクロコンピュータ１０３は霜取りを
終了し、再び冷却運転に復帰する。そして、庫内温度が
例えば上記設定温度まで上昇したら、再びコンプレッサ
モータ２６を起動するものであった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように従来ではマ
グネットスイッチ１３１を用いてコンプレッサモータ２
６の運転を制御していたため、静かな店舗内では、コン
プレッサモータ２６の運転・停止時におけるマグネット
スイッチ１３１の動作音が騒音となる問題が発生してい
た。

【００１３】また、長期間使用すると、マグネットスイ
ッチ１３１の接点が磨耗すると共に、バネなども経年劣
化して使用不能となる寿命上の問題もある。更に、遅延
タイマ１３３を接続しなければならないなど、コストの
高騰を引き起こす要因となる付加部品も必要となる問題
があった。本発明は、係る従来の技術的課題を解決する
ために成されたものであり、騒音や経年劣化の問題を解
消したコンプレッサの運転制御装置及びその製造方法を
提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のコンプレッサの
運転制御装置は、コンプレッサを駆動するモータの運転
停止を行う制御装置であって、電源とモータ間に介設さ
れた半導体式無接点リレーと、このリレーの導通・不導
通を制御する制御手段とを備えているものである。

【００１５】本発明によれば、コンプレッサを駆動する
モータの運転停止を、半導体式無接点リレーの導通・不
導通にて制御するようにしたので、従来のマグネットス
イッチにおいて問題とされていた接点動作時の駆動音に
よる騒音を解消できると共に、経年劣化による動作不良
の発生も起こり難く、長寿命化が図れるようになるもの
である。

【００１６】請求項２の発明の製造方法は、上記コンプ
レッサの運転制御装置において、絶縁材料を介して半導
体式無接点リレーを放熱板に固定した後、この放熱板を
被取付面に取り付けるようにしたものである。請求項２
の発明の製造方法によれば、絶縁材料を介して半導体式
無接点リレーを放熱板に固定した状態で放熱板を被取付
面に取り付けるので、従来の如く絶縁材料を挟みながら
リレーと放熱板を被取付板に共締めする方法に比して、
極めて容易にリレー、絶縁材料及び放熱板を被取付面に
取り付けることができるようになるものである。

【００１７】請求項３の発明のコンプレッサの運転制御
装置は、請求項１に加えて半導体式無接点リレーが取り
付けられる放熱板と、この放熱板に取り付けられた温度
センサとを備え、制御手段は、この温度センサの出力に
基づき、所定の高温度にてリレーを強制的に不導通と
し、所定の低温度に低下した時点でリレーの導通を可能
とするものである。

【００１８】請求項３の発明によれば、半導体式無接点
リレーが取り付けられる放熱板に温度センサを取り付
け、制御手段は、この温度センサの出力に基づいて所定
の高温度にてリレーを強制的に不導通とし、所定の低温
度に低下した時点でリレーの導通を可能とするようにし
たので、コンプレッサモータのロック時などに流れる過
大電流によってリレーが異常発熱し、破壊される不都合
を未然に回避することが可能となる。

【００１９】また、所定の低温度に低下した時点でリレ
ーは導通可能状態に復帰されるので、温度ヒューズなど
を用いる場合に比して、使用性が一段と向上する。特
に、従来の如くカレントトランスなどを用いる方式に比
して極めて安価に構成できる利点を奏するものである。
請求項４の発明のコンプレッサの運転制御装置は、請求
項１に加えて半導体式無接点リレーが取り付けられる放
熱板と、この放熱板に取り付けられ、所定の高温度にて
接点を開き、所定の低温度に低下した時点で接点を閉じ
るバイメタルスイッチとを備え、このバイメタルスイッ
チをリレーと直列に接続したものである。

【００２０】請求項４の発明によれば、半導体式無接点
リレーが取り付けられる放熱板にバイメタルスイッチを
取り付け、且つ、このバイメタルスイッチをリレーと直
列に接続したので、コンプレッサモータのロック時など
に流れる過大電流によってリレーが異常発熱し、破壊さ
れる不都合を未然に回避することが可能となる。また、
所定の低温度に低下した時点でバイメタルスイッチは復
帰するので、温度ヒューズなどを用いる場合に比して、
使用性が一段と向上する。特に、従来の如くカレントト
ランスなどを用いる方式に比して極めて安価に構成でき
る利点を奏するものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明を適用した低温ショーケ
ースの制御装置１の電気回路図、図２は半導体式無接点
リレーとしてのソリッドステートリレー３１の斜視図で
ある。低温ショーケースはスーパーマーケットの店舗内
などに設置されるもので、各図において、２は汎用マイ
クロコンピュータ３、接点６などから構成された電子コ
ントローラであり、マイクロコンピュータ３には更に設
定温度を設定する電子コントロールサーモ（可変抵抗）
７、図示しない冷却装置の冷却器の強制霜取りを行うた
めの強制霜取りスイッチ８、低温ショーケースの庫内温
度を検出する庫内温度用センサ９、前記冷却器の霜取り
終了温度を検出するデフロスト（霜取り）復帰用センサ
１１が接続されている。

【００２２】１２は安定器１３、グロースタータ１４を
備えた庫内照明用の蛍光灯であり、１６はこの蛍光灯１
２の通電を制御する蛍光灯スイッチである。１７は低温
ショーケースのダクト吹き出し部の結露を防止するトッ
プダクトヒータ、２０は庫内に冷気を循環させるクーリ
ングファンのモータ、１８は冷却装置の凝縮器のフィル
ター目詰まりを検出するフィルターセンサ、１９はこの
フィルターセンサ１８に直列接続されたフィルターラン
プであり、これらは端子板２１或いは２２を介して電源
ＡＣに接続されている。また、２３は冷却器の霜取りを
表示するデフロスト表示ランプであり、電子コントロー
ラ２の接点６を介して端子板２１、２２に接続されてい
る。

【００２３】２６は冷却装置のコンプレッサを駆動する
コンプレッサモータであり、始動リレー２７を介して端
子板２２に接続されている。始動リレー２７のコイルに
はモータ２６の温度を検出する温度スイッチ２８及び過
電流を検出するオーバーロードリレー２９が直列に接続
されており、このオーバーロードリレー２９は半導体式
無接点リレーとしてのソリッドステートリレー（ＳＳ
Ｒ）３１のトライアック３３を介して端子板２２に接続
されている。

【００２４】また、３２は前記凝縮器を空冷するコンデ
ンシングファンのモータであり、オーバーロードリレー
２９とトライアック３３の間と端子板２１間に接続され
ている。そして、ソリッドステートリレー３１のフォト
トランジスタ３４はマイクロコンピュータ３に接続され
ている。係るソリッドステートリレー３１は、図２に示
す如くその平面部をアルミニウムなどから成る放熱板３
７にゴム材料などから成る絶縁材料３６を介して予めネ
ジ止めされている。

【００２５】一方、放熱板３７はその熱容量がソリッド
ステートリレー３１の熱を放散できる必要最小限の値と
なるようにその大きさ（縦、横及び厚さ寸法）が予め設
定されており、その四隅には図示しない電装ボックスの
取付面（被取付面）にネジ止めするためのネジ孔３８・
・・が穿設されている。そして、このネジ孔３８・・・
を用いて、予めソリッドステートリレー３１が取り付け
られた放熱板３７を電装ボックスにネジ止めすることに
より、組み立てる。

【００２６】以上の構成で、電子コントローラ２のマイ
クロコンピュータ３は、庫内温度用センサ９の出力（温
度データ）に基づき、電子コントロールサーモ７に設定
された設定温度より庫内温度が高い場合、ソリッドステ
ートリレー３１のフォトトランジスタ３４に通電する
（ＯＮ信号）。トライアック３３はフォトトランジスタ
３４の発光を受けてトリガされ、導通（ＯＮ）してコン
プレッサモータ２６及びコンデンシングファンモータ３
２に通電し、起動（始動）する。

【００２７】コンプレッサモータ２６の起動により、冷
却器には凝縮器にて凝縮された冷媒が図示しない減圧装
置にて減圧された後、供給され、そこで蒸発することに
よって冷却器は冷却作用を発揮させる。クーリングファ
ンモータ２０は常時運転されているので、冷却器と熱交
換した冷気はこのクーリングファンによって庫内に循環
され、それによって、庫内を冷却されて行く。

【００２８】係る冷却運転によって庫内温度が前記設定
温度より低い所定の下限温度に低下すると、マイクロコ
ンピュータ３は庫内温度用センサ９の出力に基づき、ソ
リッドステートリレー３１のフォトトランジスタ３４へ
の通電を断ってトライアック３３を不導通（ＯＦＦ）と
し、コンプレッサモータ２６及びコンデンシングファン
モータ３２を停止させる。これによって、マイクロコン
ピュータ３は庫内温度を平均として設定温度に維持す
る。

【００２９】尚、コンプレッサが過負荷となり、コンプ
レッサモータ２６に流れる電流が過大となると、オーバ
ーロードリレー２９が開いて通電を断つ。また、マイク
ロコンピュータ３は所定時刻において、或いは、所定時
間毎にコンプレッサモータ２６を停止させ、クーリング
ファンモータ２０のみを運転して、冷却器の霜取りを行
う。

【００３０】係る霜取り中、マイクロコンピュータ３は
デフロスト表示ランプ２３に通電してその旨を表示する
と共に、冷却器の除霜が進行して所定の除霜終了温度ま
で温度上昇すると、デフロスト復帰用センサ１１の出力
に基づき、マイクロコンピュータ３は霜取りを終了し、
再び冷却運転に復帰する。そして、庫内温度が例えば上
記設定温度まで上昇したら、再びソリッドステートリレ
ー３１を導通させてコンプレッサモータ２６を起動す
る。

【００３１】このように本発明によれば、コンプレッサ
モータ２６の運転停止を、ソリッドステートリレー３１
の導通・不導通にて制御するようにしたので、従来のマ
グネットスイッチにおいて問題とされていた接点動作時
の駆動音による騒音を解消できると共に、経年劣化によ
る動作不良の発生も起こり難く、長寿命化が図れるよう
になる。

【００３２】次に、図３乃至図５は本発明のもう一つの
実施例を示している。尚、各図において図１及び図２と
同一符号は同一若しくは同様の機能を奏するものとす
る。この場合、放熱板３７にはサーミスタから成るＳＳ
Ｒ（ソリッドステートリレー）保護用センサ４１が、ソ
リッドステートリレー３１と並んで取り付けられてお
り、このＳＳＲ保護用センサ４１はマイクロコンピュー
タ３に接続されている。

【００３３】次に、図５のマイクロコンピュータ３のフ
ローチャートを参照しながらこの場合の動作を説明す
る。ステップＳ１でマイクロコンピュータ３は庫内温度
用センサ９の出力に基づいて温度データを取り込み処理
し、ステップＳ２でソリッドステートリレー３１を導通
（ＯＮ信号）するか、不導通（ＯＦＦ）とするか否かの
判断処理をする。

【００３４】そして、導通させない場合にはステップＳ
５に進んでソリッドステートリレー３１を不導通（ＯＦ
Ｆ）とする。一方、導通（ＯＮ信号）させる場合には、
ステップＳ３に進んで、今度はＳＳＲ保護用センサ４１
の出力に基づき、放熱板３７を介して検出したソリッド
ステートリレー３１の温度がＴ１（例えば＋８０℃）以
上か否か判断する。否の場合にはステップＳ４に進み、
今度は例えばソリッドステートリレー３１の温度がＴ２
（例えば＋７５℃）以下か否か判断し、以下の場合には
ステップＳ６でソリッドステートリレー３１を導通（Ｏ
Ｎ）し、コンプレッサモータ２６に通電を行う。

【００３５】ここで、コンプレッサモータ２６がロック
した場合などに、ソリッドステートリレー３１に過大電
流が流れてソリッドステートリレー３１が異常発熱を起
こし、温度が前記Ｔ１以上となると、マイクロコンピュ
ータ３はステップＳ５に進んで強制的にソリッドステー
トリレー３１を不導通（ＯＦＦ）とする。従って、コン
プレッサモータ２６のロック時などに流れる過大電流に
よってソリッドステートリレー３１が異常発熱し、破壊
される不都合を未然に回避することが可能となる。

【００３６】係るＯＦＦ動作によってソリッドステート
リレー３１の温度が低下して行き、前記Ｔ２以下まで低
下すると（低下するまではステップＳ４からステップＳ
１に戻ってソリッドステートリレー３１を不導通とし続
ける）、マイクロコンピュータ３はステップＳ６に進ん
でソリッドステートリレー３１を導通（ＯＮ）させる。

【００３７】即ち、マイクロコンピュータ３はソリッド
ステートリレー３１の温度がＴ２に低下した時点で導通
可能状態に復帰させるので、温度ヒューズなどを用いる
場合に比して、使用性が一段と向上する。特に、従来の
如くカレントトランスなどを用いる方式に比して極めて
安価に構成できる利点を奏する。次に、図６及び図７は
本発明の更にもう一つの実施例を示している。尚、各図
において図１乃至図５と同一符号は同一若しくは同様の
機能を奏するものとする。この場合、放熱板３７にはバ
イメタルスイッチ５１が、ソリッドステートリレー３１
と並んで取り付けられており、このバイメタルスイッチ
５１はソリッドステートリレー３１のトライアック３３
と直列に接続されている。

【００３８】この場合もコンプレッサモータ２６がロッ
クした場合などに、ソリッドステートリレー３１に過大
電流が流れてソリッドステートリレー３１が異常発熱を
起こし、温度が前記Ｔ１以上となると、バイメタルスイ
ッチ５１が接点を開いて強制的にソリッドステートリレ
ー３１を不導通とする。従って、コンプレッサモータ２
６のロック時などに流れる過大電流によってソリッドス
テートリレー３１が異常発熱し、破壊される不都合を未
然に回避することが可能となる。

【００３９】係る不導通によってソリッドステートリレ
ー３１の温度が低下して行き、前記Ｔ２以下まで低下す
ると、バイメタルスイッチ５１が接点を閉じるのでソリ
ッドステートリレー３１を導通（ＯＮ）させる。即ち、
バイメタルスイッチ５１はソリッドステートリレー３１
の温度がＴ２に低下した時点で導通可能状態に復帰させ
るので、温度ヒューズなどを用いる場合に比して、使用
性が一段と向上する。特に、従来の如くカレントトラン
スなどを用いる方式に比して極めて安価に構成できる利
点を奏する。

【００４０】尚、上記各実施例では低温ショーケースに
本発明を適用したが、それに限らず、冷蔵庫や空気調和
機にも本発明は有効である。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、コン
プレッサを駆動するモータの運転停止を、半導体式無接
点リレーの導通・不導通にて制御するようにしたので、
従来のマグネットスイッチにおいて問題とされていた接
点動作時の駆動音による騒音を解消できると共に、経年
劣化による動作不良の発生も起こり難く、長寿命化が図
れるようになるものである。

【００４２】また、請求項２の発明の製造方法によれ
ば、絶縁材料を介して半導体式無接点リレーを放熱板に
固定した状態で放熱板を被取付面に取り付けるので、従
来の如く絶縁材料を挟みながらリレーと放熱板を被取付
板に共締めする方法に比して、極めて容易にリレー、絶
縁材料及び放熱板を被取付面に取り付けることができる
ようになるものである。

【００４３】更に、請求項３の発明によれば、半導体式
無接点リレーが取り付けられる放熱板に温度センサを取
り付け、制御手段は、この温度センサの出力に基づいて
所定の高温度にてリレーを強制的に不導通とし、所定の
低温度に低下した時点でリレーの導通を可能とするよう
にしたので、コンプレッサモータのロック時などに流れ
る過大電流によってリレーが異常発熱し、破壊される不
都合を未然に回避することが可能となる。

【００４４】また、所定の低温度に低下した時点でリレ
ーは導通可能状態に復帰されるので、温度ヒューズなど
を用いる場合に比して、使用性が一段と向上する。特
に、従来の如くカレントトランスなどを用いる方式に比
して極めて安価に構成できる利点を奏するものである。
更にまた、請求項４の発明によれば、半導体式無接点リ
レーが取り付けられる放熱板にバイメタルスイッチを取
り付け、且つ、このバイメタルスイッチをリレーと直列
に接続したので、コンプレッサモータのロック時などに
流れる過大電流によってリレーが異常発熱し、破壊され
る不都合を未然に回避することが可能となる。

【００４５】また、所定の低温度に低下した時点でバイ
メタルスイッチは復帰するので、温度ヒューズなどを用
いる場合に比して、使用性が一段と向上する。特に、従
来の如くカレントトランスなどを用いる方式に比して極
めて安価に構成できる利点を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した低温ショーケースの制御装置
の電気回路図である。

【図２】ソリッドステートリレーの斜視図である。

【図３】他の実施例の低温ショーケースの制御装置の電
気回路図である。

【図４】図３の場合のソリッドステートリレーの斜視図
である。

【図５】マイクロコンピュータのプログラムを示すフロ
ーチャートである。

【図６】更に他の実施例の低温ショーケースの制御装置
の電気回路図である。

【図７】図６の場合のソリッドステートリレーの斜視図
である。

【図８】従来の低温ショーケースの制御装置の電気回路
図である。

【符号の説明】

１ 制御装置 ３ マイクロコンピュータ ２６ コンプレッサモータ ３１ ソリッドステートリレー（半導体式無接点リレ
ー） ３３ トライアック ３４ フォトトランジスタ ３６ 絶縁材料 ３７ 放熱板 ４１ ＳＳＲ保護用センサ ５１ バイメタルスイッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンプレッサを駆動するモータの運転停
   止を行う制御装置において、 電源と前記モータ間に介設された半導体式無接点リレー
   と、このリレーの導通・不導通を制御する制御手段とを
   備えたことを特徴とするコンプレッサの運転制御装置。
2. 【請求項２】 絶縁材料を介して半導体式無接点リレー
   を放熱板に固定した後、この放熱板を被取付面に取り付
   けることを特徴とする請求項１のコンプレッサの運転制
   御装置の製造方法。
3. 【請求項３】 半導体式無接点リレーが取り付けられる
   放熱板と、この放熱板に取り付けられた温度センサとを
   備え、制御手段は、この温度センサの出力に基づき、所
   定の高温度にて前記リレーを強制的に不導通とし、所定
   の低温度に低下した時点で前記リレーの導通を可能とす
   ることを特徴とする請求項１のコンプレッサの運転制御
   装置。
4. 【請求項４】 半導体式無接点リレーが取り付けられる
   放熱板と、この放熱板に取り付けられ、所定の高温度に
   て接点を開き、所定の低温度に低下した時点で接点を閉
   じるバイメタルスイッチとを備え、このバイメタルスイ
   ッチを前記リレーと直列に接続したことを特徴とする請
   求項１のコンプレッサの運転制御装置。