JPS6361863A - 冷蔵庫等の運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、圧縮機を商用電源とインバータ装置とで切換
え制御し、能力可変する冷蔵庫等の運転制御装置に関す
る。

従来の技術 近年、冷蔵庫等の冷凍装置にあっては、例えばを商用電
源で起動・運転し、必要時にインバータ装置に切換えて
駆動し、その冷却能力を変化させ得るようにすることが
考えられている。

しかし従来の商用電源とインバータ装置との切り換えで
はインバータ装置を常時通電していた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記従来のような方式では、インバータ装
置を常時通電としていたため、インバータ装置での電力
消費が常時発生し、冷蔵庫等の冷凍装置全体として電力
消費が増加するという欠点を有していた。またインバー
タ装置の通電をカットするリレーを単に取シ付けただけ
では、インバータ装置へ通電する時の突入電流が非常に
大きくなる可能性があり、その信頼性を確保するために
非常に高価なリレーが必要となる欠点を有していた。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の冷蔵庫等の運転制
御装置は、インバータ装置と商用電源との間に配置した
スイッチ手段と、前記商用電源の電圧又は電流がゼロに
なるポイントを検知するゼロクロス検知回路と、前記ゼ
ロクロス検知回路の出力により前記スイッチ手段を商用
電源の電圧又は電流がゼロになるポイントで切り換える
制御回路という構成を備えたものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、インバータ装置が動作
していない時にはインバータ装置への通電を停止させ電
力消費が生じないようにし、インバータ装置の動作開始
時には商用電源の電圧又は電流がゼロになるポイントで
インバータ装置へ通電することにより突入電流が小さく
なる。

実施例 以下本発明の一実施例の冷蔵庫等の運転制御装置につい
て図面を参照しながら説明する。第１図は本発明の一実
施例における冷蔵庫等の運転制御装置の回路ブロック図
を示すものである。説明の簡略化のため冷凍サイクル部
分は省略した。第１図において１は商用電源である。２
は圧縮機であり、切換手段３を介して圧縮機２の起動時
及び通常運転時は商用電源１につながれている。４はイ
ンバータ装置で切換手段３のもう一方の端子につながれ
、ブリッジ接続されたダイオードＤ１〜Ｄ４゜平滑用コ
ンデンサＣ２及びブリッジ接続されたトランジスタＱ１
〜Ｑ４から成る。５はインバータ装置４と商用電源１と
の間に配置されたスイッチ手段である。６は冷蔵庫等の
庫内温度を検出する温度検出器で、比較器７により設定
温度と比較し信号を送出する。８はスイッチで、冷蔵庫
等の庫内を急速に冷却したい時に動作させるものである
。

８はゼロクロス検知回路で、商用電源１の電圧がゼロボ
ルトになるポイントを検出し信号を送出する。１Ｑは制
御回路で、庫内温度の比較器６と、急速冷却用スイッチ
７と、ゼロクロス検知回路８との出力を入力として取り
込み、インバータ装置４と切換手段３とに制御信号を出
力するようつながれている。

以上のように構成された冷蔵庫等の運転制御装置につい
て以下第１図と第２図を用いて動作を説明する。

第２図は第１図の構成における商用電源１からインバー
タ装置４出力に切換わる時のタイミング図を示している
。第１図において、冷蔵庫等の圧縮機２の起動時及び通
常運転時は、制御回路９から切換手段３に信号を送出し
商用電源１側に接続して圧縮機２を商用電源１で運転す
る。庫内が冷却され設定温度以下になれば比較器７から
信号が制御回路９に送出され、制御回路９は切換手段３
をインバータ装置４側に切換えることにより圧縮機２を
停止させる。次に庫内温度が上昇すると前述の通常運転
にもどシ、通常はこのように商用電源１で切換手段３に
て圧縮機２が０Ｎ１０ＦＦ運転され庫内を一定温度に保
つ。またこの通常運転時スイッチ手段６はＯＦＦ　して
おりインバータ装置４には通電されていない。

次に庫内温度が異常に温度上昇した場合は、比較器７で
所定の上限温度設定値を越えると異常温度上昇信号が制
御回路１０に送出される。制御回路１０はこの温度上昇
信号を受け、まずゼロクロス検知回路９の出力の第２図
（イ）に示すゼロクロスポイントを検出しスイッチ手段
５に信号を送出しオンさせる。次にインバータ装置４に
信号を送出して、インバータ装置４を電源電圧１と同期
した周波数と位相で運転する。次に制御回路１０はゼロ
クロス検知回路９のゼロクロスポイントで第２図（ロ）
に示すように切換手段３を動作させる。この結果第２図
（ハ）に示すように圧縮機２の印加電圧は、商用電源１
のゼロボルトで切換手段３が切換わり引続きインバータ
装置４のスイッチング波形が供給されることとなる。イ
ンバータ装置４に切換ったあとは、インバータ装置４の
運転を高周波にすることにより圧縮機２を高速で運転し
、庫内を急速に冷却する。庫内が冷却され設定温度に達
したら、比較器６の出力変化を制御回路９が受け、イン
バータ装置４を停止して、更にスイッチ手段５をＯＦＦ
にすることにより、圧縮機２を停止させる。

次に通常運転中に急速冷却用のスイッチ８が入った場合
は、商用電源１からインバータ装置４による駆動に切換
わる手順は前述の庫内温度上昇時と同じである。圧縮機
２が停止中にこのスイッチ８が入った場合は、制御回路
１ｏによシ切換手段３を商用電源１側に切換えて起動し
た後に、前述の手順と同じようにスイッチ手段６をオン
し、商用電源１からインバータ装置４による駆動へ切換
え、その後圧縮機２を高速で運転し庫内を急速に冷却す
ることとなる。所定時間が経過すれば、制御回路９の信
号でインバータ装置４を停止し、圧縮機２を停止させ、
庫内の急速冷却運転が完了する。

次にスイッチ手段５をゼロクロス検知回路９の出力と同
期してオンにする理由について第３図を用いて説明する
。第３図はスイッチ手段５がオンした時の電圧位相とピ
ーク電流との関係を示した図である。このようなピーク
電流が流れる理由は第１図においてスイッチ手段５がオ
ンした時ダイオードＤ１〜Ｄ４を介してコンデンサＣに
充電されるからである。第３図に示すようにピーク電流
は電圧位相が９０°又は２７０ｏの時が最大（約１２Ｏ
Ａ）である。これは電圧が最大となった時にスイッチ手
段５がオンした時にピーク電流が最大となるということ
である。またピーク電流は電圧位相が００又は１８０°
の時が最小（約３ＯＡ）である。これは電圧がｏＶ（ゼ
ロクロス）となった時にスイッチ手段５がオンした時に
ピーク電流が最小となるということである。このたうに
ゼロクロス点でスイッチ手段５をオンにすることによっ
てピーク電流は約％に抑えられるということになる。

なお上記実施例に限らず、ゼロクロス検知回路８は商用
電源１の一線の電流を検知するものとしその値がゼロに
なるポイントを検出し信号を送出し、上記実施例と同様
の手順で制御しても良い。

また上記実施例では圧縮機２を高回転で運転する場合に
ついて述べたが、低外気温時等冷却能力があまり必要で
ない場合には圧縮機２を低回転で運転し低消費電力を図
ってもよい。

以上のように本実施例によれば、圧縮機２を商用電源１
とインバータ装置４とのうちいずれかにより駆動される
よう切換える切換手段３と、インバータ装置４と商用電
源１との間に配置したスイッチ手段５と、商用電源１の
電圧又は電流がゼロになるポイントでスイッチ手段５を
動作させる制御回路１０を設けることにより、コンプレ
ッサ２を商用電源１で駆動している時はスイッチ手段６
をオフしておき、インバータ装置４で発生する電力消費
をなくすことができ冷蔵庫等の冷凍装置全体としての消
費電力も少なくでき、更にピーク電流が最大値の約％の
電流値で抑えることができるので、スイッチ手段５の接
点の信頼性が向上し、更に接点容量の小さいスイッチ手
段５を選定することができるので低コスト化も可能であ
り、また突入電流によるノイズの発生も少なくできる。

また商用電源１と前記インバータ装置４の周波数及び位
相を同期させると共に、前記切換手段３を商用電源１の
電圧又は電流がゼロになるポイントで切換える制御装置
とを設けることにより、商用電源１からインバータ装置
４への切換えが、圧縮機２のモータインダクタンスによ
る高い電圧を切換手段３及びインバータ装置４のトラン
ジスタＱ１〜Ｑ４に誘起することなく行なえるので、イ
ンバータ装置４のトランジスタ及び切換手段３を損傷す
ることなく切換えることができる。また、インバータ装
置４による運転から商用電源１への切換えも、同様にス
ムーズに切換えることができる。

さらに、高い電圧を発生しないため、切換え時のノイズ
発生を減少することができる。さらに、圧縮機２の電流
が流れる大電流回路の切換え部分の構成を、切換手段３
のみ最少限の構成で圧縮機２運転中の商用電源１とイン
バータ装置４との切換え、圧縮機２の０Ｎ１０ＦＦ及び
インバータ装置４による高低速運転が可能となる。

発明の効果 以上のように本発明は、インバータ装置と商用電源との
間に配置したスイッチ手段と、前記商用電源の電圧又は
電流がゼロになるポイントを検知するゼロクロス検知回
路と、前記ゼロクロス検知回路の出力により前記スイッ
チ手段を商用電源の電圧又は電流がゼロになるポイント
で切り換える制御回路とを設けることにより、前記イン
バータ装置で発生する余分な電力消費を排除でき冷蔵庫
等の冷凍装置全体としての消費電力を少なくすることが
できる。さらにインバータ装置への突入電流も少なくな
るので、スイッチ手段の接点の信頼性が向上し、接点容
量の小さいスイッチ手段を選定することができるので低
コスト化も可能である。

また突入電流によるノイズ発生も少なくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における冷蔵庫等の運転制御
装置の回路ブロック図、第２図は第１図の構成における
タイミング図、第３図はスイッチ手段５がオンした時の
電圧位相とピーク電流との関係を示した波形内である。 １・・・・・・商用電源、２・・・・・・圧縮機、３・
・・・・・切換手段、４・・・・・・インバータ装置、
６・・・・・・スイッチ手段、９・・・・・・ゼロクロ
ス検知回路、１Ｑ・・・・・・制御回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名Ｗｃ
２（２Ｉ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 商用電源の周波数を変換するインバータ装置と、圧縮機
   を前記インバータ装置及び前記商用電源のうちいずれか
   により駆動されるよう切り換える切換手段と、前記イン
   バータ装置と前記商用電源との間に配置したスイッチ手
   段と、前記商用電源の電圧又は電流がゼロになるポイン
   トを検知するゼロクロス検知回路と、前記ゼロクロス検
   知回路の出力により前記スイッチ手段を商用電源の電圧
   又は電流がゼロになるポイントで切り換える制御回路と
   を具備した冷蔵庫等の運転制御装置。