JPH11281218A - Freezer and air conditioner - Google Patents

Freezer and air conditioner

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JPH11281218A
JPH11281218A JP10085413A JP8541398A JPH11281218A JP H11281218 A JPH11281218 A JP H11281218A JP 10085413 A JP10085413 A JP 10085413A JP 8541398 A JP8541398 A JP 8541398A JP H11281218 A JPH11281218 A JP H11281218A
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compressor
air
fan
evaporator
refrigeration
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Kenji Kawagishi
賢至 川岸
Mamoru Kawakubo
守 川久保
Tomoo Yamada
倫雄 山田
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    • Y02B40/00Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the loss of the driving circuit of a compressor or a fan of large power consumption, by arranging the drive controller of a drive means within a freezing room or between the vicinity of the air outlet of an evaporator and the freezing room. SOLUTION: An inverter 23 for a normal compressor is installed in a machine room 6 or the like, and the junction temperature of the switching element of the inverter 23 is heated to about 80 deg.C from the temperature of heat radiation from a condenser and the loss of the inverter itself of the switching element of the inverter 23. When the inverter 23 for a compressor installed within a freezing room 4 lower in chill temperature is cooled to about -23 deg.C, it becomes ON resistance one-third as large as that at 80 deg.C. If the current flowing to the main switching element is the same, the conductivity loss drops to one third, so the conversion efficiency of the inverter 23 goes up, and the efficiency of the system at large can be raised. Since the interior of the refrigerator to preserve frozen food far a short period is not less than 5 deg.C, the loss can be reduced more, according to this temperature difference, than the case of placing the inverter within the refrigerator.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は冷凍サイクルの圧
縮機と強制通風方式のファンを有する冷凍空調装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigeration air conditioner having a compressor of a refrigeration cycle and a fan of a forced ventilation system.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば家庭内に於いて冷蔵庫や空気調和
装置(以下エアコンと称す)のしめる電力量は非常に大
きく、地球温暖化防止、炭酸ガス放出量削減のために
も、これらの家庭内の使用機器の省電力化の要求が強
い。従って消費電力の削減を果たすためには、冷蔵庫、
エアコンの電力消費の大部分を占める圧縮機を含めた冷
凍サイクルと強制通風を行うファンの駆動制御を行うマ
イコンや電源などの制御回路の省電力化を図る必要があ
る。これらの従来技術として、特開平9−79727号
公報に記載されたものがある。これは送風用ファンモー
タに直流電動機を用い、その電源としてスイッチングレ
ギュレータを使用して省電力化を図り、さらに電源に電
圧可変手段を設け、冷蔵庫内の庫内温度制御手段によっ
て、庫内温度や、外気温度情報で電源電圧を変化させる
ことでファンの回転数を変化させるような構成として、
外気温度が低いときや庫内温度が低いときはファンへの
印加電圧を低下させてファンの回転数を低下させ、不必
要な冷やしすぎによる温度ムラと電力消費を抑制できる
というものである。
2. Description of the Related Art For example, the amount of electric power generated by a refrigerator or an air conditioner (hereinafter referred to as an air conditioner) in a home is extremely large. There is a strong demand for power saving of equipment used. Therefore, refrigerators,
It is necessary to reduce the power consumption of control circuits such as a microcomputer and a power supply for controlling the drive of a refrigeration cycle including a compressor, which accounts for a large part of the power consumption of an air conditioner, and a fan for forced ventilation. These prior arts are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-79727. This uses a DC motor for the blower fan motor, uses a switching regulator as its power supply to save power, further provides a voltage variable means in the power supply, and controls the temperature inside the refrigerator by controlling the temperature inside the refrigerator. By changing the power supply voltage based on the outside air temperature information, the number of revolutions of the fan is changed,
When the outside air temperature is low or the inside temperature is low, the voltage applied to the fan is reduced to reduce the number of revolutions of the fan, thereby suppressing temperature unevenness and power consumption due to unnecessary excessive cooling.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術では消費電力の大きい圧縮機やファンの駆動回路
が主に外気に影響される機械室に置かれており、この回
路損失低減にはいたっておらず、このような装置が置か
れる家庭内や工場、オフィス、コンビニなどの商店の消
費電力が大きく依然として地球温暖化防止、炭酸ガス放
出量削減に大きな問題が残るという課題があった。
However, in the above-mentioned prior art, a drive circuit for a compressor or a fan which consumes a large amount of power is mainly placed in a machine room which is largely affected by the outside air. In addition, there is a problem that the power consumption of stores such as homes, factories, offices and convenience stores where such devices are placed is large, and there still remains a major problem in preventing global warming and reducing carbon dioxide emission.

【0004】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、消費電力の大きい圧縮機やファ
ンの駆動回路の回路損失を大幅に低減出来る冷凍・空調
装置を提供するものである。又冷凍サイクルと強制通風
機器の制御装置全体として損失を低下させることが出来
る効率のよう装置を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a refrigeration / air-conditioning apparatus capable of greatly reducing the circuit loss of a compressor or a fan drive circuit which consumes a large amount of power. is there. Another object of the present invention is to provide a device for controlling the refrigerating cycle and the forced ventilation device, which can reduce the loss as a whole.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の冷凍・空調装
置は、圧縮機、凝縮器、蒸発器を有し、冷媒を循環させ
る冷凍サイクルと、この冷凍サイクルの蒸発器にて冷却
した空気をファンにより循環させて貯蔵品を冷凍させる
冷凍室と、圧縮機及びファンの少なくとも一方を駆動す
る駆動手段と、この駆動手段の駆動を制御する制御装置
と、を備え、この制御装置を冷凍室内又は蒸発器の空気
出口近傍から冷凍室までの間に配置したものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a refrigeration / air-conditioning apparatus including a compressor, a condenser, and an evaporator, wherein the refrigeration cycle circulates refrigerant, and air cooled by the evaporator of the refrigeration cycle. A refrigeration compartment for circulating the air with a fan to freeze the stored items, a driving means for driving at least one of the compressor and the fan, and a control device for controlling the driving of the driving means. Alternatively, it is arranged between the vicinity of the air outlet of the evaporator and the freezing room.

【0006】請求項2の冷凍・空調装置は、圧縮機又は
ファンを駆動制御する制御装置のスイッチング素子又は
発熱部を冷凍室内又は蒸発器の空気出口近傍から冷凍室
までの間に配置したものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a refrigeration / air-conditioning apparatus in which a switching element or a heat generating portion of a control device for driving and controlling a compressor or a fan is arranged between the freezing room or the vicinity of the air outlet of the evaporator and the freezing room. is there.

【0007】請求項3の冷凍空調装置は、制御装置の直
流安定化電源にスイッチングレギュレータを用い、この
スイッチングレギュレータのスイッチング素子を冷凍室
内又は蒸発器の空気出口近傍から冷凍室までの間に配置
したものである。
According to a third aspect of the present invention, a switching regulator is used as a DC stabilized power supply of the control device, and a switching element of the switching regulator is arranged between the vicinity of the air outlet of the freezing room or the evaporator and the freezing room. Things.

【0008】請求項4の冷凍空調装置は、圧縮機、凝縮
器、蒸発器を有し、冷媒を循環させる冷凍サイクルと、
この冷凍サイクルの蒸発器又は凝縮器に空気を強制的に
循環させるファンと、圧縮機及びファンの少なくとも一
方を駆動する駆動手段と、この駆動手段の駆動を制御す
る制御装置と、を備え、この制御装置を圧縮機の吸入配
管又は吸入冷媒により冷却するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a refrigeration cycle having a compressor, a condenser, and an evaporator for circulating a refrigerant.
A fan for forcibly circulating air to an evaporator or a condenser of the refrigeration cycle, a driving device for driving at least one of the compressor and the fan, and a control device for controlling the driving of the driving device, The control device is cooled by a suction pipe or a suction refrigerant of the compressor.

【0009】請求項5の冷凍空調装置は、圧縮機又はフ
ァンを駆動制御する制御装置のスイッチング素子又は発
熱部を圧縮機の吸入配管又は吸入冷媒により冷却するも
のである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a refrigeration / air-conditioning apparatus for cooling a switching element or a heat generating portion of a control device for driving and controlling a compressor or a fan by a suction pipe or a suction refrigerant of the compressor.

【0010】請求項6の冷凍空調装置は、スイッチング
素子にMOSFET又はIGBTを用いるものである。
A refrigeration / air-conditioning apparatus according to claim 6 uses a MOSFET or an IGBT as a switching element.

【0011】請求項7の冷凍空調装置は、圧縮機又はフ
ァンをDCブラシレスモータにて駆動するものである。
In a refrigeration / air-conditioning apparatus according to a seventh aspect, a compressor or a fan is driven by a DC brushless motor.

【0012】請求項8の冷凍空調装置は、IGBTには
キャリァのライフタイムコントロールがなされていない
ものである。
In the refrigeration / air-conditioning apparatus according to the present invention, the IGBT is not provided with a carrier lifetime control.

【0013】請求項9の冷凍空調装置は、圧縮機、凝縮
器、蒸発器及び開閉弁を有し、冷媒を循環させる冷凍サ
イクルと、この冷凍サイクルの蒸発器又は凝縮器に空気
を強制的に循環させるファンと、圧縮機及びファン及び
開閉弁を駆動する駆動手段と、この駆動手段にMOSF
ET又はIGBTを用い、駆動手段を圧縮機の吸入配管
又は吸入冷媒により冷却するものである。
A refrigeration air conditioner according to a ninth aspect has a compressor, a condenser, an evaporator and an on-off valve, and a refrigeration cycle for circulating a refrigerant, and forcibly supplying air to the evaporator or the condenser of the refrigeration cycle. A fan for circulating, a driving means for driving the compressor, the fan, and the on-off valve;
The drive means is cooled by a suction pipe or a suction refrigerant of the compressor using ET or IGBT.

【0014】請求項10の冷凍空調装置は、制御装置又
は駆動手段のダイオードにMOSFETを用いるもので
ある。
According to a tenth aspect of the present invention, the refrigeration / air-conditioning apparatus uses a MOSFET for the diode of the control device or the driving means.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、本発明の一
実施例について図を用いて説明する。図1は本発明の一
実施例である冷凍冷蔵庫1の縦断面図である。冷凍冷蔵
庫1の構成は、2は冷蔵室(R室)、3は野菜室(V
室)、4は冷凍室(F室)、6は圧縮機5や冷却用DC
ファン8を配置した機械室、7は凝縮器、9は蒸発器、
21はR室ダンパーである。この構成で圧縮機5によっ
て圧縮された冷媒は凝縮機7で放熱し、キャピラリーチ
ューブ(図示せず)を通り、蒸発器9で蒸発し、低温に
なる。その低温の蒸発器9を通過する様な空気の流れを
庫内用DCファン10で作り、冷気を冷気ダクト11で
庫内に循環させる事で冷蔵庫1の庫内を所定の温度に保
つものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a refrigerator-freezer 1 according to one embodiment of the present invention. The refrigerator 1 has a refrigerator room (R room) 2 and a vegetable room (V).
Room), 4 is a freezing room (F room), 6 is a compressor 5 and cooling DC
Machine room in which fan 8 is arranged, 7 is a condenser, 9 is an evaporator,
21 is an R room damper. In this configuration, the refrigerant compressed by the compressor 5 releases heat in the condenser 7, passes through a capillary tube (not shown), evaporates in the evaporator 9, and has a low temperature. A flow of air that passes through the low-temperature evaporator 9 is created by the DC fan 10 for the inside of the refrigerator, and cool air is circulated through the cool air duct 11 to keep the inside of the refrigerator 1 at a predetermined temperature. is there.

【0016】次に図2を用いて、本発明の一実施例であ
る冷凍冷蔵庫の制御装置の構成について説明する。図2
は、圧縮機5等を駆動する電子制御回路構成図であり、
電子制御回路12には交流商用電源より直流を作るトラ
ンス13、制御電源整流回路14、冷蔵庫の温度制御及
び圧縮機5を駆動する制御信号を作成するマイクロコン
トローラ15、スイッチ20、トランジスタインバータ
23、ゲートアンプ24、ファン駆動用インバータ25
などから構成され、インバータ23にはMOSFET2
6、環流ダイオード27が回路を構成している。16は
庫内の温度を調整する温調回路、17、18、19は各
室の温度センサー、22はアイスメーカである。以上の
構成により以下の様に動作する。冷凍室(F室)4につ
いては、マイクロコントローラ15がF室内に設けられ
たF室センサー17によって得られた現在温度データと
温調回路16によって設定されている温度を比較し、現
在の温度が高い場合にはマイクロコントローラ15が圧
縮機5の周波数を高く回転させる様な指令を出力する。
設定温度が高い場合は圧縮機5を停止させる。ここで冷
却用DCファン8と庫内用DCファン10については圧
縮機5の運転とほぼ同期してマイクロコントローラ15
よりの指令で運転される。
Next, the configuration of a control device for a refrigerator-freezer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
Is an electronic control circuit configuration diagram for driving the compressor 5 and the like;
The electronic control circuit 12 includes a transformer 13 for generating a direct current from an AC commercial power supply, a control power supply rectifier circuit 14, a microcontroller 15 for generating a control signal for controlling the temperature of the refrigerator and driving the compressor 5, a switch 20, a transistor inverter 23, and a gate. Amplifier 24, fan drive inverter 25
The inverter 23 has a MOSFET 2
6. The free-wheeling diode 27 forms a circuit. Reference numeral 16 denotes a temperature control circuit for adjusting the temperature in the refrigerator, reference numerals 17, 18, and 19 denote temperature sensors in each room, and reference numeral 22 denotes an ice maker. The above configuration operates as follows. For the freezing room (F room) 4, the microcontroller 15 compares the current temperature data obtained by the F room sensor 17 provided in the F room with the temperature set by the temperature control circuit 16, and determines whether the current temperature is higher. If higher, the microcontroller 15 outputs a command to rotate the frequency of the compressor 5 higher.
If the set temperature is high, the compressor 5 is stopped. Here, the cooling DC fan 8 and the in-compartment DC fan 10 are substantially synchronized with the operation of the compressor 5 and the microcontroller 15.
It is operated according to the command.

【0017】冷却用DCファン8と庫内用DCファン1
0、圧縮機5については、ファンや圧縮機と一体になっ
たブラシレスDCモータを用いて駆動しており、各々圧
縮機用トランジスタインバータ23、ファン用トランジ
スタインバータ25により駆動制御される。
The cooling DC fan 8 and the internal DC fan 1
The compressor 0 and the compressor 5 are driven using a brushless DC motor integrated with a fan and a compressor, and are driven and controlled by a compressor transistor inverter 23 and a fan transistor inverter 25, respectively.

【0018】図3は冷凍室内(F室)4の詳細構成を説
明する図を示しており、蒸発器9で冷却され、冷気ダク
ト11から放出される冷気を庫内ファン10で循環させ
て、庫内を所定の冷温に保つ。圧縮機駆動用インバータ
23は、冷凍室内の奥の壁面に固定されており、このイ
ンバータ回路は圧縮機を駆動する事により発生した熱損
失を庫内の冷気により−23゜C(250゜K)以下に
冷却される。28は冷却フィンであり、圧縮機駆動用イ
ンバータ23を冷却する。また、圧縮機用インバータ2
3は電子基板29により冷凍庫内4に固定される。冷却
フィンの構成では例えば熱伝達のよいアルミなどからな
るヒートシンクでよく、このヒートシンクにMOSFE
Tチップを直接半田固定してもよいし、チップや配線そ
の他コンデンサなどの素子を取り付けた基板を絶縁を介
してヒートシンクに固定してもよい。この説明では冷却
フィンを設けた例を示したが冷気の温度が低い場合には
冷却フィン28を取り付けず、直接インバータ回路23
を冷却してもよいことは当然である。
FIG. 3 is a view for explaining a detailed configuration of the freezing room (F room) 4. The cool air cooled by the evaporator 9 and discharged from the cool air duct 11 is circulated by the fan 10 in the refrigerator. The inside of the refrigerator is kept at a predetermined temperature. The compressor driving inverter 23 is fixed to the inner wall surface inside the freezer compartment, and this inverter circuit reduces the heat loss generated by driving the compressor to -23 ° C (250 ° K) by the cool air in the refrigerator. It is cooled below. Reference numeral 28 denotes a cooling fin, which cools the compressor driving inverter 23. The compressor inverter 2
3 is fixed in the freezer 4 by the electronic substrate 29. In the configuration of the cooling fins, for example, a heat sink made of aluminum or the like having good heat transfer may be used.
The T chip may be directly fixed by soldering, or the substrate on which the chip, wiring, and other elements such as capacitors are attached may be fixed to the heat sink via insulation. In this description, an example in which the cooling fins are provided is shown. However, when the temperature of the cold air is low, the cooling fins 28 are not attached and the inverter circuit 23 is directly provided.
May be cooled.

【0019】次に本発明の特徴である動作について説明
する。通常圧縮機用インバータ23は機械室6等に設置
されており、凝縮器7からの放熱温度、圧縮機用インバ
ータ自身の損失よりインバータ23のスイッチング素子
26のジャンクション温度は80゜C(350゜K)位
まで加熱されている。
Next, the operation which is a feature of the present invention will be described. Normally, the compressor inverter 23 is installed in the machine room 6 or the like. The junction temperature of the switching element 26 of the inverter 23 is 80 ° C. (350 ° K.) based on the heat radiation temperature from the condenser 7 and the loss of the compressor inverter itself. ) Is heated to about.

【0020】従って図4から示される様に主スイッチン
グ素子にMOSFETを使用すると圧縮機用インバータ
23の主スイッチング素子26の導通損失(ON抵抗)
は通常温度30゜C(300゜K)に比べ1.5倍に上
昇する。主スイッチング素子26に流れる電流が同じと
すれば1.5倍に損失が増加する事となり、従来の場合
高効率のDCブラシレスモータを使って省電力を図って
いるものの、インバータ23の変換効率の低下により、
システム効率を下げる結果となっていた。
Therefore, when a MOSFET is used for the main switching element as shown in FIG. 4, conduction loss (ON resistance) of the main switching element 26 of the compressor inverter 23 is obtained.
Is 1.5 times higher than the normal temperature of 30 ° C (300 ° K). If the current flowing through the main switching element 26 is the same, the loss increases by a factor of 1.5. In the conventional case, a high-efficiency DC brushless motor is used to save power, but the conversion efficiency of the inverter 23 is reduced. Due to the decline,
The result was a decrease in system efficiency.

【0021】そこで、図3に示す様に、圧縮機インバー
タ23を冷気の温度が低い冷凍室4内に設置する事によ
って、圧縮機インバータ23は冷凍室の冷気により、−
23゜C(250゜C)位に冷却されると、80゜C
(250゜K)に比べて1/3のON抵抗になる。前述
の様に主スイッチング素子に流れる電流が同じとすれば
導通損失は1/3に低下することになる。よってインバ
ータ23の変換効率のアップにより、システム全体の効
率を上げる事が可能となる。一般に家庭用の冷蔵庫の冷
凍室内の温度は高くてもマイナス6゜C以下であり長期
間の冷凍食品の貯蔵を図る場合にはマイナス18゜Cよ
り温度を低くしている。冷蔵食品を短期間保存する冷蔵
庫内がプラス5度C以上あることからインバータを冷蔵
庫内に於く場合よりもさらにこの温度差に応じて損失低
減がはかれることになる。
Therefore, as shown in FIG. 3, by installing the compressor inverter 23 in the freezing room 4 where the temperature of the cold air is low, the compressor inverter 23 is
When cooled to around 23 ° C (250 ° C), 80 ° C
(゜ K), the ON resistance becomes 1 /. As described above, if the current flowing through the main switching element is the same, the conduction loss is reduced to 1/3. Therefore, the efficiency of the entire system can be increased by increasing the conversion efficiency of the inverter 23. In general, the temperature in the freezer compartment of a home refrigerator is at most -6 ° C or lower, and the temperature is set lower than -18 ° C for long-term storage of frozen foods. Since the inside of the refrigerator for storing the refrigerated food for a short period of time has a temperature of + 5 ° C. or more, the loss can be further reduced in accordance with the temperature difference than when the inverter is provided in the refrigerator.

【0022】図5はインバータ回路内のダイオード27
のリカバリー電流の温度による時間と電流の関係を示す
図である。温度が低いとリカバリー電流が低下し、ダイ
オード27のスイッチング損失、主スイッチング素子
(MOSFET)26のスイッチング損失も下げうる事
を示している。図6はMOSFETを使用したダイオー
ド27のリカバリー電流のピーク電流IPRの温度特性を
示したものであり、ダイオード27を冷却する事によっ
てピークIPRが減少するのがわかる。リカバリーのピー
ク電流が減少すると、ノイズ放射も低下する事が知られ
ており、耐ノイズ性、発生ノイズの低減にも有利である
事がわかる。ダイオードの場合には導通状態から逆素子
状態に切り替わるときに過渡的に大きな電流が流れる。
この現象は環流ダイオードに限らず、例えばコンバータ
回路に使用されるダイオードや逆流阻止に使用されるダ
イオードにも現れる。この逆回復時間の電流値を積分し
たものが逆回復電荷であり、この値は素子の構成や素子
の接合容量などの特性に左右され、この回復時のdi/
dtと回路条件によっては非常に大きなピーク電圧を発
生する。この転流時のサージ電圧を抑えるため、温度が
高い状態で使用する場合には素子の種類の選択や回路の
電圧保護に配慮していたがMOSFETダイオードを零
度よりも相当低い温度となる場所で使用することにより
この問題が無くなる。従って図2のような3相全波のト
ランジスタ素子を使用したインバータ回路でない制御装
置や図2の制御用電源に使われる整流回路のダイオード
を零度より大幅に低い温度帯に配置すればこの損失が低
減でき、さらにそのダイオード回路をスパイク電圧の制
限を考えないで自由な構成にそして安価に作り上げるこ
とが出来る。上記では環流ダイオードを例にしたが、こ
の環流ダイオードには通常0.6−0.7Vていどの電
圧効果が存在した。これに対しMOSFETを使用すれ
ば温度が低いときはオン抵抗が小さくなり損失低下が得
られることになる。
FIG. 5 shows a diode 27 in the inverter circuit.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between time and current depending on the temperature of the recovery current of FIG. This indicates that when the temperature is low, the recovery current decreases, and the switching loss of the diode 27 and the switching loss of the main switching element (MOSFET) 26 can be reduced. FIG. 6 shows the temperature characteristics of the peak current IPR of the recovery current of the diode 27 using the MOSFET. It can be seen that cooling the diode 27 reduces the peak IPR. It is known that when the peak current of the recovery decreases, the noise radiation also decreases, and it can be seen that it is advantageous for noise resistance and reduction of generated noise. In the case of a diode, a large current flows transiently when switching from the conductive state to the reverse element state.
This phenomenon occurs not only in the freewheeling diode but also in, for example, a diode used for a converter circuit and a diode used for backflow prevention. The value obtained by integrating the current value of the reverse recovery time is the reverse recovery charge, and this value depends on the configuration of the element and the characteristics such as the junction capacitance of the element.
An extremely large peak voltage is generated depending on dt and circuit conditions. In order to suppress the surge voltage at the time of commutation, when using at high temperature, consideration was given to selecting the type of element and protecting the voltage of the circuit.However, in a place where the temperature of the MOSFET diode becomes considerably lower than zero degree, Use eliminates this problem. Therefore, if the control device which is not an inverter circuit using three-phase full-wave transistor elements as shown in FIG. 2 or the diode of the rectifier circuit used for the control power supply shown in FIG. In addition, the diode circuit can be formed freely and inexpensively without considering the limitation of the spike voltage. In the above description, a free-wheeling diode is taken as an example. However, the free-wheeling diode usually has a voltage effect of 0.6 to 0.7 V. On the other hand, if a MOSFET is used, when the temperature is low, the on-resistance becomes small, and the loss is reduced.

【0023】実施の形態2.実施の形態1では圧縮機イ
ンバータ等の図2の制御装置を冷凍室内に設置した例で
示したが、蒸発器出口付近に設置しても同じ効果が得ら
れる。この例を図7に示す。蒸発器9の出口の冷却され
た空気により、インバータ回路23が通気ダクト11の
中で直接冷却される位置に電子基板29がダクト11の
壁に固定されている。冷蔵庫の蒸発器の場合冷媒の温度
はマイナス25゜Cより低くなっており、この冷気を直
接受けることにより損失が著しく低下することになる。
Embodiment 2 FIG. In the first embodiment, the control device shown in FIG. 2 such as a compressor inverter is installed in the freezing room. However, the same effect can be obtained by installing the control device near the evaporator outlet. This example is shown in FIG. The electronic board 29 is fixed to the wall of the duct 11 at a position where the inverter circuit 23 is directly cooled in the ventilation duct 11 by the cooled air at the outlet of the evaporator 9. In the case of a refrigerator evaporator, the temperature of the refrigerant is lower than minus 25 ° C., and the loss is significantly reduced by directly receiving the cool air.

【0024】上記の説明では圧縮機インバータ等のスイ
ッチング素子やダイオード等制御装置の素子にMOSFETで
構成した例を示した。このMOSFETの一例としてn
形のMOS形の電界効果トランジスタの構成図を図8に
示す。図のソースSとドレインDの両方の電極に挟まれ
た半導体の側面に、金属電極、酸化シリコン皮膜と半導
体の3層構造からなるチャンネル部分があり、ソースに
対してゲート電極の電位を換えて電流をスイッチしてい
る。なお図4と同様な傾向の温度特性を有するものとし
てバイポーラトランジスタと電界効果トランジスタの複
合素子の代表例としてとして知られているのがIGBT
である。このIGBT、すなわちInsuiated Gate Bip
oiar TransistorでもMOSFETよりは少ないが同様
な特性傾向であり、同様の効果が得られる。又そのとき
IGBTはキャリアのライフタイムコントロールがなさ
れていない方が、損失低減に効果がある。このIGBT
の構成の一例についてを図9に示す。コレクタ端子、エ
ミッタ端子、ゲート端子を有し、ゲート端子の電位を換
えてスイッチングを行う。構造は図のごとくMOSFE
Tに近く、等価回路構成は電界効果トランジスタでベー
ス駆動されたバイポーラトランジスタのようである。す
なわちこのような構成の素子の様に温度が低下するに従
い大幅にオン抵抗が低下して損失が下がることを利用
し、冷凍サイクルをしようした装置の零度より相当低い
箇所に制御装置を配置することにより家庭内機器などの
発生熱量を大幅に低下するもので、これにより環境対策
が可能となる。
In the above description, an example has been shown in which a switching element such as a compressor inverter and an element of a control device such as a diode are constituted by MOSFETs. An example of this MOSFET is n
FIG. 8 shows a configuration diagram of a MOS-type field-effect transistor. On the side of the semiconductor sandwiched between both the source S and drain D electrodes in the figure, there is a channel portion having a three-layer structure of a metal electrode, a silicon oxide film and a semiconductor. Switching the current. An IGBT known as a typical example of a composite element of a bipolar transistor and a field-effect transistor having a temperature characteristic similar to that of FIG. 4 is known.
It is. This IGBT, Insuiated Gate Bip
The oiar transistor has a similar characteristic tendency, though smaller than the MOSFET, and can achieve the same effect. At that time, the loss of the IGBT is more effectively reduced if the lifetime control of the carrier is not performed. This IGBT
FIG. 9 shows an example of the configuration of FIG. It has a collector terminal, an emitter terminal, and a gate terminal, and performs switching by changing the potential of the gate terminal. The structure is MOSFE as shown
Close to T, the equivalent circuit configuration is like a bipolar transistor base driven with a field effect transistor. In other words, by utilizing the fact that the on-resistance is greatly reduced and the loss is reduced as the temperature decreases as in the element having such a configuration, the control device should be arranged at a place considerably lower than zero degree of the device used for the refrigeration cycle. As a result, the amount of heat generated from home appliances and the like is greatly reduced, and thereby environmental measures can be taken.

【0025】MOSFETでは導電に寄与するのが1種
類のキャリアのみであり、すなわちユニポーラトランジ
スタとなるので、少数キャリァ蓄積効果が起こらない。
この結果ターンオフが急速で、例えば10nsないし数
百ns程度と高速素子が得られる。一方一般の半導体で
はキャリアとして電子と正孔、すなわちホールが介在す
るのでスイッチング速度を上げる高速素子が得にくい。
これに対し半導体では、Au.Pt.Feの様な重金属
を拡散させ少数キャリアのライフタイムを短くして逆回
復時間を短くし、スイッチングスピードを高めることが
出来るので、IGBTにおいてもこの操作を行うことに
より、さらにターンオフ時間を早めることもできる。し
かしこの方法は少数キャリアのライフタイムを短くする
と抵抗率の増大、順方向電圧の増大などを招くのでライ
フタイムとそれらの間にトレードオフの関係がある。従
ってライフタイムコントロールさせないことによりすな
わち、抵抗率、順方向電圧の増加を招かないで温度を下
げることにより、IGBTのスイッチングスピードを上
げることが出来る。以上圧縮機インバータ23の環流ダ
イオード27他制御装置の一方方向にのみ通電しスイッ
チングを行わない半導体であるダイオードとして一般の
ダイオードの代わりにMOSFETを使用すると性能が
向上するだけでなく、さらに損失低減の効果が著しいこ
とは上記の説明の通りである。
In the MOSFET, only one kind of carrier contributes to conduction, that is, a unipolar transistor, so that the effect of storing a minority carrier does not occur.
As a result, a turn-off is rapid, and a high-speed element of, for example, about 10 ns to several hundred ns is obtained. On the other hand, in general semiconductors, electrons and holes, ie, holes, are interposed as carriers, so that it is difficult to obtain a high-speed element that increases the switching speed.
On the other hand, in a semiconductor, Au. Pt. Since the heavy metal such as Fe can be diffused to shorten the minority carrier lifetime, shorten the reverse recovery time, and increase the switching speed, this operation can be performed in the IGBT to further shorten the turn-off time. it can. However, in this method, when the lifetime of the minority carrier is shortened, the resistivity and the forward voltage are increased. Therefore, there is a trade-off between the lifetime and the lifetime. Therefore, the switching speed of the IGBT can be increased by not controlling the lifetime, that is, by lowering the temperature without increasing the resistivity and the forward voltage. As described above, when a MOSFET is used in place of a general diode as a diode which is a semiconductor which does not perform switching because current flows only in one direction of the freewheel diode 27 of the compressor inverter 23 and other control devices, not only performance is improved but also loss reduction is further reduced. The remarkable effect is as described above.

【0026】今までの説明は制御装置の代表として主と
して圧縮機インバータ23について説明を行ったが、フ
ァン用インバータ25、電源14でもまったく同様の効
果がある。又圧縮機あるいはファン用モータは誘導電動
機でもDCブラシレスでも同様の効果がある。
In the above description, the compressor inverter 23 has been mainly described as a representative of the control device. However, the same effect can be obtained with the fan inverter 25 and the power supply 14. The same effect can be obtained by using an induction motor or a DC brushless motor for the compressor or fan.

【0027】さらに、制御装置の直流安定化電源にスイ
ッチングレギュレータを用い、AC電源をそのまま整流
した直流をトランジスタで発信させて高周波トランスの
2次側に誘導した交流を平滑して直流を得るこのスイッ
チングレギュレータ全体又はそのスイッチング素子を冷
凍室内又は蒸発器の空気出口近傍から冷凍室までの間に
配置した場合でも、このスイッチングレギュレータのス
イッチング素子などの発熱部分でも同様の効果がある。
Further, a switching regulator is used as a DC stabilized power supply of the control device, and the DC power obtained by rectifying the AC power as it is is transmitted from a transistor to smooth the AC induced on the secondary side of the high frequency transformer to obtain the DC. Even when the entire regulator or its switching element is disposed between the freezer compartment or the vicinity of the air outlet of the evaporator and the freezer compartment, the same effect can be obtained in the heat generating portion such as the switching element of the switching regulator.

【0028】ファンモータにファンインバータ回路を内
蔵し、そのファンモータを蒸発器出口付近に設置しての
損失低減の効果がある。
A fan inverter circuit is built in the fan motor, and the fan motor is installed near the outlet of the evaporator, which has an effect of reducing the loss.

【0029】実施の形態3.上記では冷凍冷蔵庫に対し
て説明を行ったが、空気調和機(エアコン)、ショーケ
ースなどの冷凍装置でもまったく同様の効果がある。空
気調和装置であるエアコンの例を図10、図11に示
す。図に於いて30は室内ファン31、室内熱交換器3
2やキャピラリーチューブのように膨張手段などの冷凍
サイクルの部品を有する室内ユニット、33は室外ユニ
ット、34は室外ファン35により強制通風される室外
熱交換器、36はアキュムレータ、37はサクションマ
フラー、38はエアコンの運転モードである冷房や暖房
を切り換える切り替え弁である四方弁、40は吸入配管
である。室外ユニットと室内ユニットは配管で接続され
冷凍サイクルを形成している。この冷凍サイクル中の低
い温度となる圧縮機の吸入側の吸入配管40には放熱フ
ィン28が直接接触してインバータ23を冷却してい
る。エアコンの場合運転モード、運転設定条件、外気温
度条件、負荷状態、冷媒の種類などにより圧縮機から吐
出され凝縮器で凝縮して蒸発器で蒸発する冷媒の温度や
圧力はその状態によりいろいろ変化する。例えば蒸発器
出口で温度が低くなるが、暖房か冷房かなどの運転状態
によっては室内又は室外の熱交換器の温度が低くなる。
これに対し圧縮機の吸入部の温度は飽和圧力で最も低く
運転モードや外気の温度によってはいろいろ変わるがプ
ラス5゜Cぐらいからマイナス10゜C以下、条件によ
ってはマイナス20゜C以下にもなる。一方通常のエア
コンでは室外ユニット33の中に於かれたインバータ装
置23は外気の通風により発熱を除くようにはしている
が、通常30゜Cから高温時には100゜C以上にも達
する場合がある。これが冷媒の有する低温を利用するこ
とにより、制御装置の温度が大幅に低下することが出来
る。この結果スイッチング素子にMOSFETなどを使
用した場合損失が大幅に低下できる。又制御装置内の各
部品や配線から発生する損失も低下して家庭電化製品の
発熱量を下げることにより、結果的に炭酸ガスの発生を
著しく防止し、地球環境対策に役立つことになる。
Embodiment 3 In the above description, the refrigerator was described. However, the same effect can be obtained with a refrigerator such as an air conditioner (air conditioner) and a showcase. FIGS. 10 and 11 show examples of an air conditioner that is an air conditioner. In the figure, 30 is an indoor fan 31, an indoor heat exchanger 3
An indoor unit having a refrigeration cycle component such as an expansion unit 2 or a capillary tube, 33 is an outdoor unit, 34 is an outdoor heat exchanger forcedly ventilated by an outdoor fan 35, 36 is an accumulator, 37 is a suction muffler, 38 Is a four-way valve which is a switching valve for switching between cooling and heating, which are the operation modes of the air conditioner, and 40 is a suction pipe. The outdoor unit and the indoor unit are connected by piping to form a refrigeration cycle. The radiating fins 28 are in direct contact with the suction pipe 40 on the suction side of the compressor, which has a low temperature during the refrigeration cycle, to cool the inverter 23. In the case of an air conditioner, the temperature and pressure of the refrigerant discharged from the compressor, condensed in the condenser, and evaporated in the evaporator vary depending on the operation mode, operation setting conditions, outside air temperature condition, load condition, type of refrigerant, etc. . For example, the temperature decreases at the evaporator outlet, but the temperature of the indoor or outdoor heat exchanger decreases depending on the operating state such as heating or cooling.
On the other hand, the temperature of the suction part of the compressor is the lowest at the saturation pressure, and varies depending on the operation mode and the temperature of the outside air, but it is about + 5 ° C to -10 ° C or less, and depending on conditions, it is -20 ° C or less. . On the other hand, in a normal air conditioner, the inverter device 23 in the outdoor unit 33 removes heat by ventilation of outside air. However, the temperature may normally reach from 30 ° C. to 100 ° C. or more at high temperature. . By utilizing the low temperature of the refrigerant, the temperature of the control device can be significantly reduced. As a result, when a MOSFET or the like is used for the switching element, the loss can be significantly reduced. In addition, the loss generated from each component and wiring in the control device is reduced, and the calorific value of the home electric appliance is reduced. As a result, the generation of carbon dioxide gas is significantly prevented, which is useful for global environmental measures.

【0030】図11に置いて冷却フィンであるヒートシ
ンク28の溝内に配管を蛇行させる構成を示している
が、これにより圧縮機に隣接して設置しても、圧縮機の
振動を吸収出来、狭いスペースに効率よく配置できると
いう効果がある。エアコンの場合インバータの冷却を圧
縮機の吸入配管、すなわち吸入カ゛スで冷却すると外気の
温度による影響が従来より少なくなり損失低減の効果が
大きくなると共に、配管に直接冷却フィンを接触させる
だけとなり構成が簡単になる。なお吸入配管部分の例え
ば配管やマフラーの壁の一部又は全体の材料を熱伝達の
よいものとして冷却フィンにしたり、内部にインバータ
を設けるなど直接冷媒で冷却させることや、マフラーで
なく例えばアキュムレータ等温度が低くなるように設計
された部品であればよいことは当然である。
FIG. 11 shows a configuration in which the pipe is meandering in the groove of the heat sink 28 which is a cooling fin. However, even if the pipe is installed adjacent to the compressor, the vibration of the compressor can be absorbed. There is an effect that it can be efficiently arranged in a narrow space. In the case of an air conditioner, cooling the inverter with the suction pipe of the compressor, that is, the suction gas, reduces the effect of the temperature of the outside air and increases the effect of loss reduction as compared with the conventional case. It's easy. In addition, for example, a part of or the whole wall of the pipe or muffler of the suction pipe part may be made into a cooling fin as a material having good heat transfer, or may be directly cooled by a refrigerant such as an inverter provided inside, or an accumulator instead of a muffler. It goes without saying that it is only necessary that the part is designed to have a low temperature.

【0031】以上の説明ではスイッチング素子にMOS
FET、IGBTのような動作が高速の素子を使用した
例を説明した。これはモータが高周波、例えば可聴周波
数以上で運転する方が主に銅損が低減されるため全体損
失から見ると効率がよくなる。2−5kc又はそれ以上
という高周波で駆動するためには、バイポーラトランジ
スタを使用するとスイッチング速度が低く、高周波駆動
が出来なかったり、電磁騒音が問題となったりする。こ
のため高速素子を使用すると、on抵抗が高くなり定常
状態の損失が大きくなる。これに対して高速素子を冷凍
サイクルの冷媒の最も温度の低い領域に配置し、その低
温を利用して冷却するすることにより、モータ躍動装置
など全体の効率を向上でき、しかも騒音が少ない性能の
よう装置を提供できることになる。以上は冷蔵庫やエア
コンの例で示したが、除湿器などの装置で凝縮器と蒸発
器が一体になったような装置でも同様な効果が得られ
る。又コンビニやスーパーなどのショーケースの内部に
配置された冷却風を循環させる風路に設けられた制御装
置でも、冷媒回路の冷媒温度の低い部分に設けることに
より同様な効果が得られる。一方氷蓄熱装置を有するよ
うな冷凍サイクルの場合には潜熱蓄熱体により冷却させ
ることにより、一定の低い温度で冷却でき、制御装置の
温度条件を低く、かつ一定に保てるため、損失低下のみ
ならず性能の安定化につなげることが出来る。又インバ
ータなどを冷却フィンと一体になって形成される板金で
覆ったケースで風路や室外ユニットの中で周囲から保護
することにより、電気品からの放射ノイズに対し一層の
保護が得られシールド効果がよい装置が得られる。以上
この発明によれば、スイッチング素子を主体に説明して
きたが、リアクトルなど発熱体であれば何でも良く、こ
れを冷凍サイクルの冷媒の温度が最も低い領域の冷気で
冷やすことが出来るので損失低減に有効である。さらに
本発明の冷凍冷蔵庫やエアコン、除湿器、冷凍倉庫など
の冷凍・空調装置によれば、上記制御回路以外のどのよ
うな回路を制御装置や駆動手段に使用しようともスイッ
チング素子やダイオードを使用する限りその温度を低く
抑えることが出来、寿命を長くできると共に、低消費電
力で、放射ノイズが少なく、性能のよい信頼性の高い装
置を提供する事ができる。
In the above description, the switching element is MOS
An example in which a high-speed element such as an FET or an IGBT is used has been described. This is because, when the motor is operated at a high frequency, for example, at an audible frequency or higher, the copper loss is mainly reduced, so that the efficiency is improved in view of the total loss. In order to drive at a high frequency of 2-5 kc or more, if a bipolar transistor is used, the switching speed is low, so that high-frequency driving cannot be performed or electromagnetic noise becomes a problem. Therefore, when a high-speed element is used, the on-resistance increases, and the loss in a steady state increases. On the other hand, the high-speed element is arranged in the lowest temperature region of the refrigerant of the refrigeration cycle, and cooling is performed by using the low temperature. A device can be provided. Although the above description has been given of the examples of the refrigerator and the air conditioner, the same effect can be obtained by a device such as a dehumidifier in which a condenser and an evaporator are integrated. Also, a similar effect can be obtained by providing a control device provided in an air passage that circulates cooling air disposed inside a showcase such as a convenience store or a supermarket, in a portion of the refrigerant circuit where the refrigerant temperature is low. On the other hand, in the case of a refrigeration cycle having an ice heat storage device, by cooling with a latent heat storage material, cooling can be performed at a constant low temperature, and the temperature condition of the control device can be kept low and constant, so that not only loss reduction but also This can lead to stable performance. In addition, by protecting the inverter etc. from the surroundings in the air path and outdoor unit with a case covered with a sheet metal formed integrally with the cooling fins, further protection against radiation noise from electrical components is obtained and shielded A device with good effects can be obtained. According to the present invention, the switching element has been mainly described, but any heating element such as a reactor may be used, and this can be cooled by the cool air in the region where the temperature of the refrigerant in the refrigeration cycle is the lowest. It is valid. Furthermore, according to the refrigerator / air conditioner such as a refrigerator-freezer, an air conditioner, a dehumidifier, and a freezer warehouse of the present invention, a switching element or a diode is used regardless of whether any circuit other than the above-described control circuit is used as a control device or a driving unit. As long as the temperature can be kept low, the life can be prolonged, and a device with low power consumption, low radiation noise, high performance and high reliability can be provided.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば、圧縮機、凝縮器、蒸発
器を有し、冷媒を循環させる冷凍サイクルと、この冷凍
サイクルの蒸発器にて冷却した空気をファンにより循環
させて貯蔵品を冷凍させる冷凍室と、圧縮機及びファン
の少なくとも一方を駆動する駆動手段と、 この駆動手
段の駆動を制御する制御装置と、を備え、 この制御装
置を冷凍室内又は蒸発器の空気出口近傍から冷凍室まで
の間に配置した圧縮機用インバータを冷凍室内に設置し
たので、制御装置の損失を大幅に低減でき、効率の良い
装置が得られる。
According to the present invention, a refrigerating cycle having a compressor, a condenser, and an evaporator and circulating a refrigerant, and the air cooled by the evaporator of the refrigerating cycle is circulated by a fan to store goods. A driving unit for driving at least one of the compressor and the fan, and a control device for controlling the driving of the driving unit. The control device is provided from the vicinity of the air outlet of the freezing chamber or the evaporator. Since the compressor inverter disposed between the freezer and the freezer is installed in the freezer, the loss of the control device can be greatly reduced, and an efficient device can be obtained.

【0033】本発明によれば、圧縮機又はファンを駆動
制御する制御装置のスイッチング素子又は発熱部を冷凍
室内又は蒸発器の空気出口近傍から冷凍室までの間に配
置したので、制御装置の主たる損失を低減でき、効率の
良い装置が得られる。
According to the present invention, since the switching element or the heat generating portion of the control device for controlling the driving of the compressor or the fan is arranged between the freezer compartment or the vicinity of the air outlet of the evaporator and the freezer compartment, the main component of the control device is provided. Loss can be reduced and an efficient device can be obtained.

【0034】本発明によれば、制御装置の直流安定化電
源にスイッチングレギュレータを用い、このスイッチン
グレギュレータのスイッチング素子を冷凍室内又は蒸発
器の空気出口近傍から冷凍室までの間に配置したので制
御装置の電源部の損失を低減でき、効率の良い装置が得
られる。
According to the present invention, a switching regulator is used as the DC stabilized power supply of the control device, and the switching element of the switching regulator is arranged between the freezing room or the vicinity of the air outlet of the evaporator and the freezing room. Power loss can be reduced, and an efficient device can be obtained.

【0035】本発明によれば、圧縮機、凝縮器、蒸発器
を有し、冷媒を循環させる冷凍サイクルと、この冷凍サ
イクルの蒸発器又は凝縮器に空気を強制的に循環させる
ファンと、圧縮機及びファンの少なくとも一方を駆動す
る駆動手段と、この駆動手段の駆動を制御する制御装置
と、を備え、この制御装置を圧縮機の吸入配管又は吸入
冷媒により冷却するので、冷媒の低い温度領域で制御装
置を冷却でき損失を大幅に低減できると共に印来世医の
高い装置が得られる。
According to the present invention, a refrigeration cycle having a compressor, a condenser, and an evaporator for circulating a refrigerant, a fan forcibly circulating air to an evaporator or a condenser of the refrigeration cycle, A drive unit for driving at least one of the compressor and the fan, and a control device for controlling the drive of the drive unit. Since the control device is cooled by a suction pipe or a suction refrigerant of the compressor, the temperature range of the refrigerant is low. Thus, the control device can be cooled, the loss can be greatly reduced, and a high-quality device can be obtained.

【0036】本発明によれば、圧縮機又はファンを駆動
制御する制御装置のスイッチング素子又は発熱部を圧縮
機の吸入配管又は吸入冷媒により冷却するので、制御装
置の主たる損失を低減でき、効率の良い装置が得られ
る。
According to the present invention, since the switching element or the heat generating portion of the control device for controlling the drive of the compressor or the fan is cooled by the suction pipe or the suction refrigerant of the compressor, the main loss of the control device can be reduced, and the efficiency of the control device can be reduced. Good equipment is obtained.

【0037】本発明によれば、スイッチング素子にMO
SFET又はIGBTを用いるのでスイッチング素子を
冷却する温度が下がれば下がるほど素子の損失が小さく
なり、冷凍サイクルとの組み合わせにより大幅に損失を
低減できる。
According to the present invention, the switching element has the MO
Since the SFET or the IGBT is used, the lower the temperature at which the switching element is cooled, the lower the loss of the element becomes, and the loss can be greatly reduced in combination with the refrigeration cycle.

【0038】本発明によれば、圧縮機又はファンをDC
ブラシレスモータにて駆動するので、効率のよう装置が
得られる。
According to the present invention, the compressor or fan is connected to DC
Since the apparatus is driven by a brushless motor, a device with high efficiency can be obtained.

【0039】本発明によれば、IGBTにはキャリァの
ライフタイムコントロールがなされていないので、装置
の損失が低下させて効率の良い装置が得られる。
According to the present invention, since the carrier lifetime control is not performed on the IGBT, the loss of the device is reduced and an efficient device can be obtained.

【0040】この発明によれば、圧縮機、凝縮器、蒸発
器及び開閉弁を有し、冷媒を循環させる冷凍サイクル
と、この冷凍サイクルの蒸発器又は凝縮器に空気を強制
的に循環させるファンと、圧縮機及びファン及び開閉弁
を駆動する駆動手段と、この駆動手段にMOSFET又
はIGBTを用い、駆動手段を圧縮機の吸入配管又は吸
入冷媒により冷却するので、可動体を駆動する制御装置
全体の損失を低下させることが出来、効率良く信頼性の
高い装置が得られる。
According to the present invention, a refrigeration cycle having a compressor, a condenser, an evaporator and an on-off valve for circulating a refrigerant, and a fan forcibly circulating air to the evaporator or the condenser of the refrigeration cycle Drive means for driving the compressor, the fan, and the on-off valve; and a MOSFET or IGBT is used for the drive means, and the drive means is cooled by a suction pipe or a suction refrigerant of the compressor. Loss can be reduced, and an efficient and highly reliable device can be obtained.

【0041】この発明によれば、制御装置又は駆動手段
のダイオードにMOSFETを用いるのでどのような回
路を使用しても全体として損失を低下させることが出来
性能の良い装置が得られる。
According to the present invention, since a MOSFET is used for the diode of the control device or the driving means, the loss can be reduced as a whole regardless of the circuit used, and a device having good performance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の一実施の形態による冷凍冷蔵庫の
断面説明図である。
FIG. 1 is an explanatory sectional view of a refrigerator according to an embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の一実施の形態による冷凍冷蔵庫の
制御ブロック図である。
FIG. 2 is a control block diagram of the refrigerator-freezer according to one embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の一実施の形態による冷凍冷蔵庫の
冷凍室内詳細構成説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a detailed configuration of a freezer compartment of the refrigerator according to the embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の一実施の形態によるMOSFET
の温度特性を示す図である。
FIG. 4 is a MOSFET according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a diagram showing temperature characteristics of the present invention.

【図5】 この発明の一実施の形態によるダイオードリ
カバリー電流の温度による時間と電流の関係を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between time and current depending on temperature of a diode recovery current according to an embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の一実施の形態によるダイオードリ
カバリー電流のピーク電流における温度特性を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing temperature characteristics at a peak current of a diode recovery current according to an embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の他の実施の形態による冷凍冷蔵庫
の冷凍室内断面説明図である。
FIG. 7 is an explanatory sectional view of a freezer compartment of a refrigerator according to another embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の他の実施の形態によるMOSFE
Tの原理を説明する図である。
FIG. 8 shows a MOSFE according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of T.

【図9】 この発明の他の実施の形態によるIGBTの
構造と等価回路を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a structure and an equivalent circuit of an IGBT according to another embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の他の実施の形態による空気調和
装置の冷凍サイクルを説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a refrigeration cycle of an air conditioner according to another embodiment of the present invention.

【図11】 この発明の他の実施の形態による空気調和
装置の圧縮機とマフラー間に設けられたインバータを説
明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an inverter provided between a compressor and a muffler of an air conditioner according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 冷凍冷蔵庫、 2 冷蔵庫(R室)、 3 野菜
(V)室、 4 冷凍室(F室)、 5 圧縮機、 6
機械室、 7 凝縮機、 8 冷却用DCファン、
9 蒸発器、 10 庫内用DCファン、 11 通気
ダクト、 12電子制御回路、 13 電源用トラン
ス、 14 制御用電源、 15 マイクロコントロー
ラ、 16 温調回路、 17 F室センサー、 18
R室センサー、 19 外気センサー、 20 スイ
ッチ、 21 R室ダンパー、 22 アイスメーカ、
23 圧縮機用駆動用インバータ、 24 ゲートア
ンプ(圧縮機駆動用)、 25 ファン駆動用インバー
タ、 26 MOSFET、27 環流ダイオード、
28 冷却フィン、 29 電視基板、 30 室内ユ
ニット、 32室内熱交換器、 33 室外ユニット、
34 室外熱交換器、 40吸入配管。
1 freezer refrigerator, 2 refrigerator (R room), 3 vegetable (V) room, 4 freezer room (F room), 5 compressor, 6
Machine room, 7 condenser, 8 cooling DC fan,
9 Evaporator, 10 DC fan for storage, 11 ventilation duct, 12 electronic control circuit, 13 transformer for power supply, 14 control power supply, 15 microcontroller, 16 temperature control circuit, 17 F room sensor, 18
R room sensor, 19 outside air sensor, 20 switch, 21 R room damper, 22 ice maker,
23 inverter for driving a compressor, 24 gate amplifier (for driving a compressor), 25 inverter for driving a fan, 26 MOSFET, 27 freewheeling diode,
28 cooling fins, 29 visual substrate, 30 indoor unit, 32 indoor heat exchanger, 33 outdoor unit,
34 outdoor heat exchanger, 40 suction pipes.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧縮機、凝縮器、蒸発器を有し、冷媒を
循環させる冷凍サイクルと、この冷凍サイクルの蒸発器
にて冷却した空気をファンにより循環させて貯蔵品を冷
凍させる冷凍室と、前記圧縮機及びファンの少なくとも
一方を駆動する駆動手段と、 この駆動手段の駆動を制御する制御装置と、を備え、 この制御装置を前記冷凍室内又は前記蒸発器の空気出口
近傍から前記冷凍室までの間に配置したことを特徴とす
る冷凍・空調装置。
1. A refrigeration cycle having a compressor, a condenser, and an evaporator and circulating a refrigerant, and a refrigeration chamber for circulating air cooled by an evaporator of the refrigeration cycle with a fan to freeze stored articles. A drive unit for driving at least one of the compressor and the fan; and a control device for controlling the drive of the drive unit. The control device is provided from the vicinity of the air outlet of the freezing room or the evaporator to the freezing room. A refrigeration / air-conditioning device that is arranged between the two.
【請求項2】 圧縮機又はファンを駆動制御する制御装
置のスイッチング素子又は発熱部を冷凍室内又は蒸発器
の空気出口近傍から前記冷凍室までの間に配置したこと
を特徴とする請求項1記載の冷凍・空調装置。
2. The cooling device according to claim 1, wherein the switching element or the heat generating portion of the control device for controlling the driving of the compressor or the fan is arranged between the freezing room or the vicinity of the air outlet of the evaporator and the freezing room. Refrigeration and air conditioning equipment.
【請求項3】 制御装置の直流安定化電源にスイッチン
グレギュレータを用い、このスイッチングレギュレータ
のスイッチング素子を冷凍室内又は蒸発器の空気出口近
傍から前記冷凍室までの間に配置したことを特徴とする
請求項1記載の冷凍・空調装置。
3. A switching regulator is used as a stabilized DC power supply of the control device, and a switching element of the switching regulator is disposed between the freezing room or the vicinity of an air outlet of an evaporator and the freezing room. Item 7. A refrigeration / air-conditioning apparatus according to Item 1.
【請求項4】 圧縮機、凝縮器、蒸発器を有し、冷媒を
循環させる冷凍サイクルと、この冷凍サイクルの蒸発器
又は凝縮器に空気を強制的に循環させるファンと、前記
圧縮機及びファンの少なくとも一方を駆動する駆動手段
と、この駆動手段の駆動を制御する制御装置と、を備
え、この制御装置を前記圧縮機の吸入配管又は吸入冷媒
により冷却することを特徴とする冷凍・空調装置。
4. A refrigeration cycle having a compressor, a condenser, and an evaporator for circulating a refrigerant, a fan forcibly circulating air to an evaporator or a condenser of the refrigeration cycle, and the compressor and the fan. A refrigeration / air-conditioning system comprising: a driving unit for driving at least one of the above; and a control device for controlling the driving of the driving unit, wherein the control device is cooled by a suction pipe or a suction refrigerant of the compressor. .
【請求項5】 圧縮機又はファンを駆動制御する制御装
置のスイッチング素子又は発熱部を前記圧縮機の吸入配
管又は吸入冷媒により冷却することを特徴とする請求項
4記載の冷凍・空調装置。
5. The refrigeration / air-conditioning apparatus according to claim 4, wherein a switching element or a heat generating portion of a control device for controlling driving of the compressor or the fan is cooled by a suction pipe or a suction refrigerant of the compressor.
【請求項6】 スイッチング素子にMOSFET又はI
GBTを用いることを特徴とする請求項2又は3又は5
記載の冷凍・空調装置。
6. A switching element comprising a MOSFET or an I
6. The method according to claim 2, wherein GBT is used.
The refrigeration / air-conditioning device as described.
【請求項7】 圧縮機又はファンをDCブラシレスモー
タにて駆動することを特徴とする請求項1または4記載
の冷凍・空調装置
7. The refrigeration / air-conditioning apparatus according to claim 1, wherein the compressor or the fan is driven by a DC brushless motor.
【請求項8】 IGBTにはキャリァのライフタイムコ
ントロールがなされていないことを特徴とする請求項6
記載の冷凍・空調装置。
8. The IGBT according to claim 6, wherein a carrier lifetime control is not performed.
The refrigeration / air-conditioning device as described.
【請求項9】 圧縮機、凝縮器、蒸発器及び開閉弁を有
し、冷媒を循環させる冷凍サイクルと、この冷凍サイク
ルの蒸発器又は凝縮器に空気を強制的に循環させるファ
ンと、前記圧縮機及びファン及び開閉弁を駆動する駆動
手段と、この駆動手段にMOSFET又はIGBTを用
い、前記駆動手段を前記圧縮機の吸入配管又は吸入冷媒
により冷却することを特徴とする冷凍・空調装置。
9. A refrigeration cycle having a compressor, a condenser, an evaporator and an on-off valve for circulating a refrigerant, a fan forcibly circulating air to an evaporator or a condenser of the refrigeration cycle, and A refrigerating / air-conditioning apparatus comprising: a driving unit for driving a compressor, a fan, and an on-off valve; and a MOSFET or an IGBT for the driving unit, and the driving unit is cooled by a suction pipe or a suction refrigerant of the compressor.
【請求項10】 制御装置又は駆動手段のダイオードに
MOSFETを用いることを特徴とする請求項1〜9項
記載の内の少なくとも1項に記載の冷凍・空調装置。
10. The refrigeration / air-conditioning apparatus according to claim 1, wherein a MOSFET is used for the diode of the control device or the driving means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005261075A (en) * 2004-03-11 2005-09-22 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Dc/dc converter device
JP2006101580A (en) * 2004-09-28 2006-04-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inverter device
JP2011142700A (en) * 2010-01-05 2011-07-21 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and drive circuit using the same

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