JPWO2016103678A1 - 簡易インバータ制御型冷蔵庫、ならびに、冷蔵庫用インバータ制御ユニットおよびそれを用いたインバータ圧縮機 - Google Patents

Abstract

簡易インバータ制御型冷蔵庫であって、温度検出部（１７）と、温度検出部（１７）により電源オン／オフされて一定速圧縮機を駆動することが可能な一定速本体制御部（１２）と、一定速本体制御部（１２）に接続され、一定速本体制御部（１２）の電源オン／オフ信号に基づき動作するインバータ制御ユニット（１４）とを備えている。また、インバータ制御ユニット（１４）に接続され、インバータ制御ユニット（１４）からの出力に基づいて制御される可変速型圧縮機（８）を備えている。そして、インバータ制御ユニット（１４）は、一定速本体制御部（１２）の電源オン／オフ信号に基づいて動作し、可変速型圧縮機（８）の回転数を設定するように構成された回転数設定部（２３）と、回転数設定部（２３）で設定された回転数で、可変速型圧縮機（８）を駆動するインバータ駆動回路部（２４）とを有している。

Description

本発明は、簡易インバータ制御型冷蔵庫、ならびに、冷蔵庫用インバータ制御ユニットおよびそれを用いたインバータ圧縮機に関する。

一般に、冷蔵庫には、大別すると、圧縮機をオンまたはオフさせて冷却を行う一定速型冷蔵庫と、圧縮機をインバータによって可変速して冷却を行うインバータ制御型冷蔵庫の二種類とがある。省エネルギー化が強く求められている今日においては、インバータ制御型冷蔵庫が主流になっているが、安価に提供することのできる一定速型冷蔵庫も、国によっては強い需要がある。

しかしながら、このような一定速型冷蔵庫の需要の高い国においても、節電意識の高まりから、省エネルギー性の高いインバータ制御型冷蔵庫の需要が徐々に増加しつつある。

インバータ制御型冷蔵庫は、一定速型冷蔵庫に比べて価格がかなり高いところから、その普及は、如何に安価に冷蔵庫を提供できるか、さらに、需要状況に対応して、如何に随時迅速に、インバータ制御型冷蔵庫を提供できるかにかかっている。

そこで出願人は、一定速型冷蔵庫を利用して、これを簡易インバータ制御型冷蔵庫とする方策の検討を進めてきた。

出願人は、すでに、一定速型冷蔵庫の本体制御部を、サーミスタからの温度信号のみを入力して圧縮機を可変速制御可能なインバータ制御部に置き換えることによって、インバータ制御型冷蔵庫とすることを提案している（例えば、特許文献１を参照）。

図１３は、従来の、特許文献１に記載された冷蔵庫の構成を示す図である。

この冷蔵庫は、本体制御部１０１を備えている。本体制御部１０１には、貯蔵庫１０２に設けられたサーミスタ１０３からの温度信号が入力される。本体制御部１０１は、この温度信号、具体的には、その時間変化または温度変化に基づいて、圧縮機１０４の回転数を可変制御するインバータ制御部である。そして、上述のようにインバータ化された本体制御部１０１（以下、インバータ本体制御部と称す）によって、圧縮機１０４とともに、冷気循環用の冷却ファン１０５および凝縮ファン１０６等の各部品が制御されている。

このように構成された従来の冷蔵庫は、サーモスタット等によって、圧縮機および冷却ファンを、オンまたはオフ制御する一定速本体制御部の代わりに、サーミスタ１０３からの温度信号を入力して圧縮機１０４を可変速制御可能なインバータ本体制御部１０１が設けられることによって、インバータ制御型冷蔵庫として機能する。

このような特許文献１に記載の冷蔵庫によれば、冷凍システムの動作状況を処理する複雑な電子回路が不要となり、インバータ制御型冷蔵庫でありながら、安価に提供することができる、という利点がある。

しかしながら、特許文献１記載の構成では、インバータ制御型冷蔵庫とするに際し、冷蔵庫の本体制御部として、サーミスタからの温度信号により圧縮機の回転数を可変制御するインバータ本体制御部１０１を新たに開発設計して、これを冷蔵庫本体に本体制御部として取り付けるという作業が発生する。

すなわち、冷蔵庫製造者側において、膨大なインバータ本体制御開発の工数と本体制御部取り付け等の複雑な組み立て工数とが発生し、手間がかかって、インバータ制御型冷蔵庫を、随時迅速に提供することが難しい、という課題がある。

特に組立てに関しては、インバータ本体制御部１０１とサーミスタ１０３とを新たに取り付け、これらをリード線で接続するとともに、さらに、インバータ本体制御部１０１を、冷却ファン１０５および凝縮ファン１０６等の各部品にも接続する必要が生じる。このように、冷蔵庫製造者側において、多大な工数が必要となり、冷蔵庫製造者が簡単にインバータ制御型冷蔵庫を製造することができず、インバータ制御型冷蔵庫を、随時迅速に供給可能とするには、解決すべき課題がある。

また、このようにしてインバータ制御型冷蔵庫の機能を実現させたとしても、圧縮機は、例えば、圧縮能力毎にその効率が最もよくなる回転数が異なるため、サーミスタ出力に基づいてインバータで設定された回転数が、必ずしも、圧縮機の効率を最大に生かす回転数でない場合が生じ得る。よって、インバータ化したことによる省エネ化メリットを、十分に活かし切れないという課題もある。

特開２０００−３５６４４７号公報

本発明は、インバータ制御型冷蔵庫を随時迅速に供給する、という新たな課題に鑑みてなされたものである。具体的には、手間をかけることなく、簡単にインバータ制御型冷蔵庫の機能を実現することのできる簡易インバータ制御型冷蔵庫、ならびに、冷蔵庫用インバータ制御ユニットおよびそれを用いたインバータ圧縮機を提供するものである。

本発明の簡易インバータ制御型冷蔵庫は、温度検出部と、温度検出部により電源オン／オフされて一定速圧縮機を駆動することが可能な一定速本体制御部とを備えている。さらに、一定速本体制御部に接続され、一定速本体制御部の電源オン／オフ信号に基づき動作するインバータ制御ユニットと、インバータ制御ユニットに接続され、インバータ制御ユニットからの出力に基づいて制御される可変速型圧縮機とを備えている。そして、インバータ制御ユニットは、一定速本体制御部の電源オン／オフ信号に基づいて動作し、可変速型圧縮機の回転数を設定するように構成された回転数設定部と、回転数設定部で設定された回転数で、可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部と、を有している。さらに、一定速本体制御部とインバータ制御ユニットとは個々に独立したユニットとして構成されるとともに、一定速本体制御部に、一定速本体制御部とは別個の独立したインバータ制御ユニットが接続されて構成されている。

また、本発明の冷蔵庫用インバータ制御ユニットは、電源オン／オフ検出回路と、電源オン／オフ検出回路からの電源オン／オフ信号に基づき回転数を設定するように構成された回転数設定部と、回転数設定部で設定された回転数で可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部とを備えている。そして、電源オン／オフ検出回路と回転数設定部とインバータ駆動回路部とは、一つのユニットに構成され、かつ、電源オン／オフ検出回路による電源オン検出時に動作して、回転数設定部で設定された回転数で、可変速型圧縮機を駆動するように構成されている。

また、本発明のインバータ圧縮機は、上述の冷蔵庫用インバータ制御ユニットを可変速型圧縮機に一体化して構成されている。

これにより、温度検出部によって一定速圧縮機をオン／オフ制御する一定速本体制御部を備えた一定速型冷蔵庫に、インバータ制御ユニットと可変速型圧縮機とを組み込むだけで、簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。しかもその際、冷蔵庫本体側で、その本体制御部をインバータ制御ユニットに置き換えるような必要がなく、冷蔵庫製造者側で面倒な手間をかけることなくインバータ制御型冷蔵庫を提供することができる。すなわち、冷蔵庫製造者側では、回転数設定部とインバータ駆動回路部とを一つのユニットにして構成されたインバータ制御ユニットおよび可変速型圧縮機、または、これらを一体に組み合わせたインバータ圧縮機を部品として組み込むだけで、簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができるので、簡易インバータ制御型冷蔵庫を、需要状況に応じて簡単、かつ随時迅速に、提供することができる。

本発明によれば、簡単にインバータ制御型冷蔵庫を製造することができ、需要状況に応じて、随時迅速に、製造可能で安価な簡易インバータ制御型冷蔵庫を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態における、簡易インバータ制御型冷蔵庫の断面構成を示す図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態における、簡易インバータ制御型冷蔵庫の背面から見た構成を示す図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態における、簡易インバータ制御型冷蔵庫に組み込まれるインバータ圧縮機の側面図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態における、インバータ圧縮機が組み込まれて構成された簡易インバータ制御型冷蔵庫の制御ブロック図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態における、簡易インバータ制御型冷蔵庫のインバータ制御ユニット周りの回路構成を示す要部ブロック図である。 図６は、本発明の第１の実施の形態における、簡易インバータ制御型冷蔵庫の制御フローを示すフローチャートである。 図７は、本発明の第１の実施の形態における、簡易インバータ制御型冷蔵庫の運転率および回転数決定の動作を示すフローチャートである。 図８は、本発明の第１の実施の形態における、簡易インバータ制御型冷蔵庫の回転数制御における動作タイミングの一例を示す説明図である。 図９は、本発明の第２の実施の形態における簡易インバータ制御型冷蔵庫の運転率および回転数決定の動作を示すフローチャートである。 図１０は、本発明の第２の実施の形態における簡易インバータ制御型冷蔵庫の運転率および圧縮機回転数と、冷蔵庫消費電力量との関係を示す特性図である。 図１１は、本発明の第２の実施の形態における、簡易インバータ制御型冷蔵庫に用いられる可変速型圧縮機の効率と回転数との関係を示す特性図である。 図１２は、本発明の第２の実施の形態における、インバータ制御ユニットの別の配置例を示す背面図である。 図１３は、従来の、特許文献１に記載された冷蔵庫の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、これらの実施の形態によって、本発明が限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態における、簡易インバータ制御型冷蔵庫５０の断面構成を示す図であり、図２は、同簡易インバータ制御型冷蔵庫５０の背面から見た構成を示す図であり、図３は、同簡易インバータ制御型冷蔵庫５０に組み込まれるインバータ圧縮機の側面図である。

図１〜図３に示されるように、簡易インバータ制御型冷蔵庫５０は、発泡断熱材が充填されて構成された冷蔵庫本体１を備えている。冷蔵庫本体１の内部は、上部の冷蔵室２と下部の冷凍室３との二室に仕切られている。上部の冷蔵室２には、複数の棚板４が配置されるとともに、下方の冷凍室３には、上下二つの冷凍室ケース５が引出自在に設けられている。

そして、冷蔵庫本体１の冷蔵室２および冷凍室３の前面開口部は、それぞれ、扉６，７によって開閉自在に構成されている。

また、冷蔵庫本体１の背面部分には、可変速型圧縮機８、冷却器９、減圧器および蒸発器（いずれも図示せず）等がループ状に接続されて構成された冷凍システムが配置されている。冷却器９で生成された冷気が、冷却ファン１０によって冷蔵室２および冷凍室３に循環されて、これら各室が冷却されるように構成されている。そして、冷却器９に付着した霜は、霜取りヒータ１１によって所定時間ごとに除去されるように構成されている。

冷蔵庫本体１の背面部分には、上述した冷凍システムとともに、一定速本体制御部１２が組み込まれている。一定速本体制御部１２は、図２に示されているように独立した一つのユニットとして構成されており、一定速型冷蔵庫の場合、この一定速本体制御部１２単独で、一定速型冷蔵庫の場合に組み込まれる圧縮機を制御するように構成されている。一方、簡易インバータ制御型冷蔵庫５０に用いられる場合には、一定速本体制御部１２に、ケーブル２７を介してインバータ制御ユニット１４が接続されて、可変速型圧縮機８が可変速制御される構成となっている。そして、インバータ制御ユニット１４も、図２から明らかなように、一定速本体制御部１２から独立した一つのユニットとして構成されている。

また、インバータ制御ユニット１４は、本実施の形態では、図３に示されるように、あらかじめ可変速型圧縮機８に一体化されてインバータ圧縮機１５を構成している。本実施の形態では、一定速型冷蔵庫に組み込まれる圧縮機の代わりに、このインバータ圧縮機１５が設置されている。

ここで、一体化とは、可変速型圧縮機８とインバータ制御ユニット１４とが、一つにまとまって配置されていることを意味する。

なお、本実施の形態において、インバータ制御ユニット１４は、インバータ制御ユニット１４に設けられた取付脚（図示せず）を介して、可変速型圧縮機８の外郭に溶接されたブラケット（図示せず）に取り付けられているものとする。

以下、一定速本体制御部１２、およびインバータ制御ユニット１４による可変速型圧縮機８の制御、すなわち、簡易インバータ制御型冷蔵庫５０の制御について、図４、および図５を用いて説明する。

図４は、本発明の第１の実施の形態における、インバータ圧縮機１５が組み込まれて構成された簡易インバータ制御型冷蔵庫５０の制御ブロック図であり、図５は、同簡易インバータ制御型冷蔵庫５０のインバータ制御ユニット周りの回路構成を示す要部ブロック図である。

図４には、商用電源１６が示されている。例えば日本の場合、商用電源１６は、１００Ｖ６０Ｈｚ等の、固定電圧、かつ固定周波数の電源であり、冷蔵庫本体１に組み込まれている一定速本体制御部１２に電源を供給する。

一定速本体制御部１２は、サーモスタットまたは電源オン／オフさせることができるように構成されたサーミスタ等の温度検出部１７、温度検出部１７に、霜取りタイマ１８の常開接点１８ａおよび霜取り終了検知用のバイメタルスイッチ１９を介して接続された霜取りヒータ１１、ならびに、温度検出部１７に霜取りタイマ１８の常閉接点１８ｂを介して接続された、冷却ファン１０およびオン／オフ出力部２０が設けられて構成されている。一定速本体制御部１２は、温度検出部１７による電源オン／オフにより一定速圧縮機を駆動することが可能に構成されている。

そして、一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０には、冷蔵庫本体１に組み込まれたインバータ圧縮機１５のインバータ制御ユニット１４が接続されている。

インバータ制御ユニット１４は、上述した通り、可変速型圧縮機８に一体化された状態、すなわちインバータ圧縮機１５の形で冷蔵庫本体１に組み込まれており、一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０からの電源オン／オフ信号に基づいて、可変速型圧縮機８を可変速制御する。このため、インバータ制御ユニット１４は、図５に示されるように、電源オン／オフ検出回路２１と、運転率演算部２２を有する回転数設定部２３と、インバータ駆動回路部２４とが一緒にユニット化されている。インバータ制御ユニット１４は、一定速本体制御部１２へ電力を供給する商用電源１６から電力を得て動作する。

回転数設定部２３は、一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０からのオン／オフ出力信号に基づいて回転数を設定する。回転数設定部２３は、マイクロコンピュータで構成され、オン／オフ出力部２０から電源オン／オフ検出回路２１のコネクタ２５を介して供給されるオン／オフ出力を、フォトカプラ２６で信号変換し、そのオン／オフ時間に基づいて運転率を算出して、回転数を設定するように構成されている。

また、インバータ駆動回路部２４は、一定速本体制御部１２の商用電源１６を整流する整流回路、６個のパワー素子を３相ブリッジ接続して構成されたインバータ回路、および、可変速型圧縮機８のモータ回転子の回転位置を検出する位置検出回路（いずれも図示せず）を備えている。インバータ駆動回路部２４は、回転数設定部２３からの回転数指令、および、位置検出回路からの圧縮機駆動モータ回転子の回転位置検出状態により、インバータ回路のパワー素子をオン／オフ制御して、圧縮機駆動モータを回転させるように構成されている。

なお、本実施の形態において、一定速本体制御部１２は、図４、および図５の制御ブロック図から理解できるように、そのオン／オフ出力部２０から一定速圧縮機を駆動する商用電源電圧電流が出力されているときは「電源オン」、電流が停止しているときは「電源オフ」という形で、電源オン／オフ信号が出力されるように構成されている。また、インバータ制御ユニット１４の電源オン／オフ検出回路２１は、一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０に接続されており、一定速圧縮機を駆動する商用電源電圧電流のような高出力であっても、これを電源オン／オフ信号として取り込んで検出可能な構成となっている。

すなわち、インバータ制御ユニット１４は、一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０からの高出力を、直接電源オン／オフ信号として検出して動作するように構成されている。そして、上述のような構成とすることによって、一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０を、一定速圧縮機の接続コネクタ、またはインバータ制御ユニット１４との接続コネクタとして共用し、構成の簡素化が図れるようにしてある。

以上のように構成された簡易インバータ制御型冷蔵庫５０の動作について、図６〜図８までの図面を用いて説明する。

図６は、本発明の第１の実施の形態における、簡易インバータ制御型冷蔵庫５０の制御フローを示すフローチャートであり、図７は、同簡易インバータ制御型冷蔵庫５０の運転率および回転数決定の動作を示すフローチャートであり、図６のＳＴＥＰ１１を、より詳細に示すフロー図である。また、図８は、同簡易インバータ制御型冷蔵庫５０の回転数制御における動作タイミングの一例を示す説明図である。

図６において、ＳＴＥＰ１が動作のスタートであり、一定速本体制御部１２に商用電源１６から電力が供給され、動作がスタートする。

この時、一定速本体制御部１２は、冷蔵室２の温度が所定温度より高いと、温度検出部１７が閉じた状態でオン状態になる一方、冷蔵室２の温度が所定温度より低いと、温度検出部１７が開いた状態でオフ状態となる。

インバータ制御ユニット１４は、ＳＴＥＰ２で、一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０からオン／オフいずれかの出力信号を入力し、ＳＴＥＰ３で、その入力を判定する。

ＳＴＥＰ３での判定がオフ入力の場合には、ＳＴＥＰ４で可変速型圧縮機８を停止状態にし、ＳＴＥＰ５で、その停止時間の計測を行ってＳＴＥＰ２に戻る。

一方、ＳＴＥＰ３での判定がオン入力の場合、インバータ制御ユニット１４は、ＳＴＥＰ６で可変速型圧縮機８が既に運転中であるか否かを判定し、運転中であれば、ＳＴＥＰ７でそのまま可変速型圧縮機８を運転し、ＳＴＥＰ８でその運転時間を計測する。

そして、インバータ制御ユニット１４は、ＳＴＥＰ９で、一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０から入力される信号がオン／オフのいずれであるかを判定し、オフであればＳＴＥＰ２に戻って、ＳＴＥＰ２からの動作を繰り返してＳＴＥＰ４で可変速型圧縮機８を停止状態にする。すなわち、冷蔵室２が所定温度に達し、温度検出部１７がオフして冷却動作を停止する。

一方、ＳＴＥＰ９での判定がオンのままであって、ＳＴＥＰ８で計測されたオン時間が所定時間以上になると、その経過時間に応じて、ＳＴＥＰ１０で回転数設定部２３が可変速型圧縮機８の回転数を補正して、ＳＴＥＰ２に戻る。

この可変速型圧縮機８の回転数補正は、可変速型圧縮機８のオン時間によってあらかじめ定められており、例えば（表１）のように設定されている。

すなわち、表１に示されるように、可変速型圧縮機８のオン時間が１００分経過した場合は、可変速型圧縮機８の回転数を２速アップし、１２０分経過した場合は、さらに３速アップさせてその冷却能力を上げて、ＳＴＥＰ２に戻り、インバータ制御ユニット１４は、ＳＴＥＰ２からの動作を繰り返して冷却運転を継続する。

このように、可変速型圧縮機８のオン時間が所定時間以上になると、その回転数をアップさせて冷却能力を上げることによって、迅速な冷却が可能となる。例えば、扉の開閉によって外気が侵入して負荷が増大していたり、食品の収納量が多くなって負荷が増大していた場合に、迅速に冷却を行うことができる。

特に、本実施の形態では、上述した回転数アップを、１速おきではなく、２速または３速おきに行うようにしているので、より迅速に冷却を行うことができ、効果的である。

一方、ＳＴＥＰ６で、可変速型圧縮機８が運転中でないと判定されれば、運転率演算部２２は、ＳＴＥＰ１１において可変速型圧縮機８の運転率により回転数を算出する。

この運転率による回転数算出は、図７のフローチャートに示されるようにして行われる。すなわち、ＳＴＥＰ１５において、ＳＴＥＰ３でのオン入力が、最初のオン入力であるか否かが判定され、最初のオン入力でない場合には、ＳＴＥＰ１６において、前回運転時のオン時間が取り込まれる。次に、ＳＴＥＰ１７において、前回運転時のオフ時間が取り込まれ、ＳＴＥＰ１８において、運転率演算部２２は運転率を演算する。この運転率は、次の（数１）によって求めることができる。

そして、ＳＴＥＰ１８において演算された運転率に基づき、回転数設定部２３は、ＳＴＥＰ１９で可変速型圧縮機８の回転数を決定し、可変速型圧縮機８を運転する。この回転数は、運転率に応じて予め定められており、例えば（表２）のように設定されている。

すなわち、運転率を数段階に区分けして、最も効率のよい運転となる運転率を目標運転率とし、これを中心に、その上下それぞれに、運転率が増減するにしたがって１段階ずつ増減速が設定される。例えば、表２の例では、運転率０〜１００％の間が、８段階に区分けされ、冷蔵庫として最も効率よく運転できる運転率が、表２で示されるように、例えば６８％〜７４％であれば、これを目標運転率とする。そして、この運転率を中心として、その上下それぞれの運転率において、運転率が増減するにしたがって１段階ずつ順次加減速して回転数が設定される。

したがって、冷却運転のオン／オフが繰り返されるうちに、負荷に変動がなければ、次第に、運転率が、冷蔵庫としてもっとも効率の良い目標運転率となるように、可変速型圧縮機８の回転数が増減されて運転されるようになり、省エネルギー性の高い運転が可能となる。

特に、本実施の形態では、冷蔵庫として最も効率よく運転できる目標運転率との乖離率が大きい運転率で運転されているときほど、回転数の増減度合い、すなわち回転数の変化幅が大きく設定されている。よって、目標とする運転率、すなわち冷蔵庫として最も効率よく運転できる運転率との乖離率が大きいときほど、可変速型圧縮機８の回転数を大きく変化させて、迅速に、目標とする運転率の運転にすることができ、その分、さらに省エネルギー化を進めることができる。

この目標運転率は、本実施の形態では６８％〜７４％を例示したが、冷蔵庫の容量および形態等によって、それぞれ若干異なる。したがって、最も効率の良い運転率は、予め実験等によって求めて、適宜設定すればよい。通常は、５０％〜９０％、好ましくは６０％〜８０％と設定することにより、省エネルギー性の高い冷蔵庫を実現することができる。

一方、上述したＳＴＥＰ１５において、ＳＴＥＰ３でのオンが最初のオン入力であると判定された場合には、回転数設定部２３は、ＳＴＥＰ２０において、回転数を所定回転数以上の回転数、例えば最高回転数に設定し、ＳＴＥＰ７に移行して、その回転数で可変速型圧縮機８を駆動する。すなわち、一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０からのオン出力が、最初のオン入力、換言すると電源投入後の初めての運転の場合、食品が冷却されておらず、その負荷が大きい状態であると推定される。よって、可変速型圧縮機８を所定回転数以上、この例では、最高回転数で駆動して、迅速に所定温度まで冷却することができる。

この制御は、ＳＴＥＰ３でのオンが除霜運転後のオン入力であるときにも、それを判定可能としておけば、除霜により温度上昇していて負荷が大きくなっているときには、必ず可変速型圧縮機８を最高回転数で駆動して迅速に所定温度まで冷却することができるので、効果的である。なお、この除霜時の最高回転数での駆動は、除霜終了検知用サーミスタからの除霜終了検知信号に基づいて停止させるようにすればよい。

次に、上述した回転数制御を、さらに、図８を用いて詳しく具体的に説明する。

図８は、本発明の第１の実施の形態における簡易インバータ制御型冷蔵庫５０の回転数制御における動作タイミングの一例を示す説明図である。

図８において、（ａ）の部分は冷却運転、すなわちインバータ制御ユニット１４が可変速型圧縮機８を運転しているときの冷蔵室２の温度状態を示し、（ｂ）の部分は可変速型圧縮機８の運転状況を示すものであり、横軸は時間を示している。

まず、一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０からのオン出力が入力されて、インバータ制御ユニット１４が可変速型圧縮機８を駆動し始めると、そのオン入力が最初のオン入力であれば、可変速型圧縮機８は、ｔ１で示されるように、最高回転数、例えば６２ｒｐｓで回転し、冷却を始める。

これにより、冷蔵室２が冷却され、その温度が次第に低下して、所定温度、すなわち圧縮機オフ温度に達すると、可変速型圧縮機８が停止する。

そして、冷蔵室２の温度が次第に上昇して圧縮機オン温度に達すると、可変速型圧縮機８が駆動し、ｔ２で示すように冷却を進める。

このとき、可変速型圧縮機８の前回運転時のオン時間ｔ１が１００分であり、オフ時間が５０分であるとすると、そのオン／オフ時間から、数１に基づいて算出される運転率は６７％である。回転数設定部２３は、あらかじめ定められている表２の運転率範囲が、この例では運転率６２％〜６８％に該当するので、前回運転時の回転数を１段階減速して回転数を設定する。

可変速型圧縮機８の増減速段階は、上述したように、１〜８の８段階に設定されており、それぞれの回転数が、例えば下記（表３）に示すように設定されている。

したがって、この場合、インバータ制御ユニット１４の回転数設定部２３は、表３に基づいて、前回運転時の回転数である最高回転の６２ｒｐｓの段階８を段階７に減速して５２ｒｐｓに設定し、この５２ｒｐｓで、可変速型圧縮機８を回転させる。

次に、可変速型圧縮機８が５２ｒｐｓで回転して、ｔ２で示されるように冷却を進め、冷蔵室２が所定温度まで冷却されると、可変速型圧縮機８が停止する。そして、冷蔵室２の温度が上昇し始めて圧縮機オン温度まで上昇すると、再度、可変速型圧縮機８が駆動し、冷却を始める。

このときの可変速型圧縮機８のオン時間が３０分であり、オフ時間が５０分であるとすると、そのオン／オフ時間から算出される運転率は３８％である。回転数設定部２３は、あらかじめ定められている、表２の３８％が入る運転率範囲に該当する減速、この例では、前回運転時の回転数からさらに４段階減速する。そして、回転数設定部２３は、表３から、前回運転時の段階７から段階３に４段階減速した３２ｒｐｓに回転数を設定し、可変速型圧縮機８は、３２ｒｐｓで回転して冷却を行う。

さらに、可変速型圧縮機８が３２ｒｐｓで回転してｔ３で示すように冷却を進め、冷蔵室２が所定温度まで冷却されると可変速型圧縮機８が停止する。そして、冷蔵室２の温度が上昇し始めて圧縮機オン温度まで上昇すると、再度、可変速型圧縮機８が駆動し、冷却を始める。

このときの可変速型圧縮機８のオン時間が６０分であり、オフ時間が３０分であるとすると、そのオン／オフ時間から算出される運転率は６７％である。回転数設定部２３は、あらかじめ定められている、表２の６７％が入る運転率範囲に該当する減速、この例では前回運転時の回転数から更に１段階減速する。そして、回転数設定部２３は、表３にもとづいて、前回運転時の段階３から段階２に１段階減速した２９ｐｓに回転数を設定し、可変速型圧縮機８は、２９ｒｐｓで回転して冷却を行う。

さらに、可変速型圧縮機８が２９ｒｐｓで回転して、ｔ４で示されるように冷却を進めて、冷蔵室２が所定温度まで冷却されると、可変速型圧縮機８が停止する。そして、冷蔵室２の温度が上昇し始めて圧縮機オン温度まで上昇すると、再度、可変速型圧縮機８が駆動し、冷却を始める。

このときの可変速型圧縮機８のオン時間が７７分であり、オフ時間が３０分であるとすると、そのオン／オフ時間から算出される運転率は７２％である。回転数設定部２３は、あらかじめ定められている、表２の７２％が入る運転率範囲、この例では前回運転時の回転数を維持する。そして、回転数設定部２３は、回転数２９ｒｐｓを維持し、可変速型圧縮機８は、２９ｒｐｓで回転して冷却を行う。

さらに、可変速型圧縮機８が２９ｒｐｓで回転して、ｔ５で示されるように冷却を進めて、そのまま１００分が経過すると、回転数設定部２３は、冷却能力不足と見做して、表１に示されるように、回転数を２速アップし、３５ｒｐｓに設定して可変速型圧縮機８を運転し、冷却運転を継続する。

そして、冷蔵室２が所定温度まで冷却されると、可変速型圧縮機８が停止する。そして、冷蔵室２の温度が上昇し始めて圧縮機オン温度まで上昇すると、再度、可変速型圧縮機８が駆動し、冷却を始める。

このときの可変速型圧縮機８のオン時間は、２９ｒｐｓ回転の１００分と３５ｒｐｓ回転の１０分との合計１１０分であり、オフ時間が５０分であるとすると、そのオン／オフ時間から算出される運転率は６８％である。回転数設定部２３は、あらかじめ定められている、表２の６８％が入る運転率範囲、この例では前回運転時の回転数を維持する。そして、回転数設定部２３は回転数３５ｒｐｓを維持し、可変速型圧縮機８は、３５ｒｐｓで回転して冷却を行う。

以後、同様の動作が繰り返され、インバータ制御ユニット１４の回転数設定部２３が設定する回転数で、可変速型圧縮機８が回転して冷却が行われる。

以上のように、本実施の形態の簡易インバータ制御型冷蔵庫５０は動作する。

そして、このように動作する簡易インバータ制御型冷蔵庫５０は、温度検出部１７で圧縮機をオンまたはオフして一定速制御する一定速本体制御部１２を有する一定速型冷蔵庫に、一定速本体制御部１２とは別個のユニットとして形成されているインバータ制御ユニット１４と可変速型圧縮機８とを組み込むだけで、一定速型冷蔵庫を簡易インバータ制御型冷蔵庫にすることができる。

しかもその際、冷蔵庫本体側で、その一定速本体制御部１２をインバータ制御ユニット１４に置き換えるような必要がなく、冷蔵庫本体に装着されたままの一定速本体制御部１２にそのままケーブル２７を介してインバータ制御ユニット１４を後付け接続するだけで、冷蔵庫製造者側に、何ら面倒な手間をかけることなく、インバータ制御型冷蔵庫を提供することができる。

すなわち、冷蔵庫製造者側は、回転数設定部２３とインバータ駆動回路部２４とが一つのユニットにして構成されたインバータ制御ユニット１４、および可変速型圧縮機８、または、これらを一体に組み合わせたインバータ圧縮機１５を部品として組み込むだけで、簡易インバータ制御型冷蔵庫を実現することができる。このように、簡易インバータ制御型冷蔵庫５０を、需要状況に応じて、簡単、かつ随時迅速に提供することができる。

また、本実施の形態では、冷却ファン１０は、一定速本体制御部１２によってインバータ制御ユニット１４を介することなく別個に制御される構成としているので、インバータ制御ユニット１４でオン／オフ制御するように配線接続する作業が不要となり、さらに簡単に、一定速速型冷蔵庫を簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。よって、さらに簡単、かつ、随時迅速に簡易インバータ制御型冷蔵庫５０を提供することができる。

しかも、インバータ制御ユニット１４は、一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０からの高出力を、直接電源オン／オフ信号として検出し動作する電源オン／オフ検出回路２１を備えている。よって、電源オン／オフ検出回路２１と一定速本体制御部１２のオン／オフ出力部２０との間に低電圧変換回路等を介在させる必要がなく、さらに簡単、かつ、随時迅速に簡易インバータ制御型冷蔵庫５０を提供することができる。

加えて、インバータ制御ユニット１４は、運転率を演算する運転率演算部２２で決定された運転率が、あらかじめ定めた範囲に入るように回転数を設定する構成である。これにより、所定の運転率より低い場合には回転数を下げ、逆に、所定の運転率より高い場合には回転数を上げる制御が行われる。その結果、冷蔵庫として、システム効率が最も高い運転率の範囲で可変速型圧縮機８の回転数が制御されるようになり、省エネルギー性の高い冷蔵庫を実現することができる。

さらに、回転数設定部２３は、電源オン時間が所定時間を越えると、回転数をアップさせて可変速型圧縮機８を駆動する構成であるので、電源オンの冷却時間が所定時間を越えて長くなれば、回転数を上げて冷却能力を増大させることができ、迅速な冷却が可能となる。

一方、インバータ制御ユニット１４は、電源オン／オフ検出回路２１と、前記電源オン／オフ検出回路２１からの電源オン／オフ信号に基づき回転数を設定するように構成された回転数設定部２３と、回転数設定部２３で設定された回転数で可変速型圧縮機８を駆動するインバータ駆動回路部２４とを備えており、これらが一つのユニットに構成されている。

これにより、インバータ制御ユニット１４は、電源オン／オフ信号を検出すれば、インバータ制御ユニット１４自体で回転数を設定することができる。したがって、インバータ制御ユニット１４が組み込まれる一定速本体制御部１２のような機器本体制御部側に、回転数設定機能を付加する等しなくても、インバータによる可変速制御が可能となる。よって、インバータ制御ユニット１４を、部品として一定速型冷蔵庫に組み込むだけで簡単に簡易インバータ制御型冷蔵庫を実現することができる。

しかも、インバータ制御ユニット１４は、運転率演算部２２で決定された運転率が、あらかじめ定めた範囲に入るように回転数を設定する構成である。よって、インバータ制御ユニット１４を冷蔵庫に組み込んだ場合、冷蔵庫は、冷蔵庫としてシステム効率が最も高い運転率の範囲で可変速型圧縮機８を回転させることができ、冷蔵庫としての省エネルギー性を高いものとすることができる。

さらに、インバータ制御ユニット１４は、電源オン時間が所定時間を越えると、回転数をアップさせて可変速型圧縮機８を駆動することが可能な構成である。よって、インバータ制御ユニット１４を冷蔵庫に組み込んだ場合、電源オンの冷却時間が所定時間を越えて長くなれば、回転数を上げて冷却能力を増大させることができ、迅速な冷却が可能な冷蔵庫の提供を実現できる。

さらに、インバータ制御ユニット１４は、電源オン時から一定時間は、所定以上の回転数を設定して、可変速型圧縮機８を駆動することが可能な構成である。これにより、インバータ制御ユニット１４を冷蔵庫に組み込んだ場合、冷蔵庫の使用開始時または除霜運転後の運転再開時には、所定回転数以上、例えば最高回転数で冷却を行なわせることが可能となり、迅速な冷却が可能な冷蔵庫の提供を実現できる。

そして、インバータ制御ユニット１４と可変速型圧縮機８とが一体化されたインバータ圧縮機１５は、インバータ制御ユニット１４を一体に有しているから、一定速型冷蔵庫の一定速圧縮機の代わりに組み込むだけで、簡易インバータ制御型冷蔵庫を実現することができる。したがって、一定速冷蔵庫を生産しながら、その途中で、簡易インバータ制御型冷蔵庫を生産することが可能となり、しかもその際、インバータ制御ユニット１４と可変速型圧縮機８とが一体化しているので、組み込み作業を簡単に行うことができ、随時迅速に、簡易インバータ制御型冷蔵庫を提供することができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態における簡易インバータ制御型冷蔵庫５０について説明する。

図９は、本発明の第２の実施の形態における簡易インバータ制御型冷蔵庫５０の運転率および回転数決定の動作を示すフローチャートであり、図１０は、同簡易インバータ制御型冷蔵庫５０の運転率および圧縮機回転数と、冷蔵庫消費電力量との関係を示す特性図であり、図１１は、同簡易インバータ制御型冷蔵庫５０に用いられる可変速型圧縮機の効率と回転数との関係を示す特性図である。

第２の実施の形態における簡易インバータ制御型冷蔵庫５０は、インバータ制御ユニット１４の運転率演算部２２を含む回転数設定部２３が、可変速型圧縮機８の効率を加味して冷蔵庫の運転率を補正し、運転率に合致する回転数を決定するように構成されている。その他の冷蔵庫の構成および制御構成等は、第１の実施の形態と同様であり、図１〜図５を援用してその説明は省略する。

図９に示されるように、第２の実施の形態の回転数設定部２３は、第１の実施の形態と同様に、ＳＴＥＰ１８で可変速型圧縮機８のオン時間とオフ時間とから運転率を求めた後に、ＳＴＥＰ２１において、可変速型圧縮機８の効率を加味して冷蔵庫の運転率を補正し、ＳＴＥＰ１９において、回転数を決定する。

ここで、可変速型圧縮機８による、効率を加味した運転率の補正は、次の（数２）によって求められる。

すなわち、図１０に示されるように、まず冷蔵庫として消費電力量が最も少なくなる運転率が、例えば計算上７０％とすると、そのときの可変速型圧縮機８の回転数は、図１０の回転数の横軸部分に示されるように、３０ｒｐｓとなる。

しかしながら、可変速型圧縮機８は、圧縮機単独での運転効率が最も良くなる回転数が、必ずしも３０ｒｐｓの回転数になるとは限らない。仮に、これが図１１に示されるように、２５ｒｐｓの回転数であるとすると、運転率演算部は、上述した数２にもとづいて、可変速型圧縮機８の効率を加味した運転率（補正後運転率）として８４％［運転率７０％×（運転率７０％時における圧縮機の回転数３０ｒｐｓ／当該圧縮機の効率が最高効率を示す回転数２５ｒｐｓ）］に補正する。

そして、このように運転率８４％で運転することにより、図１０の（Ａ）に示されるように、圧縮機単独での運転効率が最も良くなる回転数が２５ｒｐｓの可変速型圧縮機８を用いていても、図１０の（Ｂ）で示される、冷蔵庫として計算上消費電力量が最も少なくなる７０％運転率のときの冷蔵庫消費電力量の少ないとき（Ｂ）と同レベルまで、消費電力量を抑制することができる。すなわち、計算上と同じレベルまで、効率のよい省エネルギー運転を実現できる。

なお、可変速型圧縮機の効率とは、アシュレー条件等、圧縮機測定の代表条件での測定値をいう。

また、本実施の形態で示される運転率補正値とは、上述した数２によって求められた値そのものだけをいうのではなく、少なくとも数２によって求められる前（圧縮機効率を加味しない場合）のときの運転率よりも、冷蔵庫としての消費電力量が少なくなる運転率に補正されたときの値をいい、圧縮機の効率を加味した運転とは、この値によって運転することをいう。そしてこのような運転が行われているか否かは、例えば圧縮機の回転数によって判別することができる。

以上のように動作する第２の実施の形態における簡易インバータ制御型冷蔵庫５０は、第１の実施の形態の簡易インバータ制御型冷蔵庫５０と同様の効果を有する上に、さらに、次のような効果も有する。

すなわち、インバータ制御ユニット１４の運転率演算部２２は、あらかじめ定めた範囲の運転率に加え、可変速型圧縮機８の効率をも取り込んだ形で運転率補正値を設定する構成である。よって、所定の運転率となる回転数と、可変速型圧縮機単体の最高効率にある回転数との比から、圧縮機の効率を加味した目標運転率を算出することが可能になる。

したがって、インバータ制御ユニット１４は、可変速型圧縮機８の効率が最も高い範囲で圧縮機回転数を設定することになり、さらに省エネルギー性を高め、省エネルギー性の、より高い簡易インバータ制御型冷蔵庫を実現することができる。

しかも、インバータ制御ユニット１４と可変速型圧縮機８とは、一体化された部品、または対の状態の部品として構成されているから、必ず可変速型圧縮機８の効率が良い状態で運転率が所定範囲になるようにすることができる。よって、冷蔵庫製造者側で、可変速型圧縮機８の効率と運転率との調整作業等をすることなく、確実に、圧縮機の効率を加味した条件での運転が可能な簡易インバータ制御型冷蔵庫を実現することができる。

同様に、インバータ制御ユニット１４は、運転率演算部２２が、あらかじめ定めた範囲の運転率と可変速型圧縮機８の効率とから運転率補正値を設定する構成としてある。よって、インバータ制御ユニット１４を冷蔵庫に組み込んだ場合、冷蔵庫は、可変速型圧縮機８の効率が最も高い範囲で圧縮機回転数を設定可能となるので、省エネ性の高い冷蔵庫の提供が可能となる。

そして、インバータ制御ユニット１４と可変速型圧縮機８とが一体化されたインバータ圧縮機１５は、必ず可変速型圧縮機８の効率が良い状態で運転率が所定範囲になる冷蔵庫を実現することができる。よって、冷蔵庫製造者側で、可変速型圧縮機８の効率と運転率との調整作業等をすることなく、確実に、圧縮機の効率を加味した条件での運転が可能な簡易インバータ制御型冷蔵庫の提供が可能となる。

なお、第２の実施の形態の中で、インバータ制御ユニット１４と可変速型圧縮機８とを対の状態にしている、とは、インバータ制御ユニット１４と可変速型圧縮機８とを別体として、離れた状態で設置していてもよい、ということを意味する。

図１２は、本発明の第２の実施の形態における、インバータ制御ユニット１４の別の配置例を示す背面図である。

具体的には、図１２に示されるように、インバータ制御ユニット１４を冷蔵庫の上方、例えば冷蔵庫本体１背面上部の一定速本体制御部１２近傍に、可変速型圧縮機８は冷蔵庫の下方に、それぞれ離れた状態で設置していてもよい。この場合、インバータ制御ユニット１４は、コネクタ２８を介して一定速本体制御部１２に後付け接続されるとともに、ケーブル２７ａを介して可変速型圧縮機８に接続される。

このような状態で設置された場合には、さらに次のような効果も期待できる。すなわち、例えば洪水等によって、浸水発生の頻度が多い地域または国（例えば熱帯地域の国）等で使われる場合に、インバータ制御ユニット１４への水の浸入を阻止でき、インバータ制御ユニット１４が、使い物にならない事態に陥ることを防止することができる。加えて、どのような地域で使用されるとしても、インバータ制御ユニット１４に対する可変速型圧縮機８からの熱影響を低減することもでき、インバータ制御ユニット１４の信頼性低下を防止することもできる。

以上、本発明に係る簡易インバータ制御型冷蔵庫、ならびに、冷蔵庫用インバータ制御ユニットおよびそれを用いたインバータ圧縮機について、実施の形態を用いて説明したが、本発明は、これらの例に限定されるものではない。すなわち、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。つまり、本発明の範囲は、実施の形態で例示された構成ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上述べたように、実施の形態の第１の態様の簡易インバータ制御型冷蔵庫は、温度検出部と、温度検出部により電源オン／オフされて一定速圧縮機を駆動することが可能な一定速本体制御部とを備えている。さらに、一定速本体制御部に接続され、一定速本体制御部の電源オン／オフ信号に基づき動作するインバータ制御ユニットと、インバータ制御ユニットに接続され、インバータ制御ユニットからの出力に基づいて制御される可変速型圧縮機とを備えている。そして、インバータ制御ユニットは、一定速本体制御部の電源オン／オフ信号に基づいて動作し、可変速型圧縮機の回転数を設定するように構成された回転数設定部と、回転数設定部で設定された回転数で、可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部と、を有している。そしてさらに、一定速本体制御部とインバータ制御ユニットとは個々に独立したユニットとして構成されるとともに、一定速本体制御部に、一定速本体制御部とは別個の独立したインバータ制御ユニットが接続されて構成されている。

これにより、温度検出部で圧縮機をオン／オフして一定速制御する一定速本体制御部を有する一定速型冷蔵庫に、インバータ制御ユニットと可変速型圧縮機とを組み込むだけで、一定速型冷蔵庫を簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。しかも、その際、冷蔵庫本体側で、その本体制御部をインバータ制御ユニットに置き換えるような必要がなく、冷蔵庫製造者側で面倒な手間をかけることなく、インバータ制御型冷蔵庫を提供することができる。すなわち、冷蔵庫製造者側では、回転数設定部とインバータ駆動回路部とを一つのユニットにして構成したインバータ制御ユニットおよび可変速型圧縮機、または、これらを一体に組み合わせたインバータ圧縮機を、部品として組み込むだけで、簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。よって、簡易インバータ制御型冷蔵庫を、需要状況に応じて簡単、かつ随時迅速に、提供することができる。

第２の態様は、冷却ファンをさらに備え、冷却ファンは、一定速本体制御部によって駆動する構成であり、可変速圧縮機は、インバータ制御ユニットからの出力によって駆動する構成であり、冷却ファンと可変速型圧縮機とが、一定速本体制御部およびインバータ制御ユニットにより、それぞれ別個に制御されるように構成されている。

これにより、冷却ファンを、インバータ制御ユニットでオン／オフ制御するように配線接続等する作業が必要なくなり、さらに簡単に、一定速型冷蔵庫を簡易インバータ制御型冷蔵庫とすることができる。よって、簡易インバータ制御型冷蔵庫を、より簡単、かつ随時迅速に、提供することができる。

第３の態様は、第１の態様または第２の態様において、インバータ制御ユニットは、一定速本体制御部の電源オン／オフ信号に基づいて、オンされている時間とオフされている時間から運転率を演算する運転率演算部をさらに有し、回転数設定部は、運転率演算部で決定された運転率が、あらかじめ定められた範囲に入るように回転数を設定するように構成されている。

これにより、所定の運転率より低い場合は回転数を下げ、逆に、所定の運転率より高い場合は回転数を上げる制御が行われることとなり、冷蔵庫としてシステム効率が最も高い運転率の範囲で、インバータ制御ユニットが圧縮機回転数を制御するので、省エネルギー性の高い簡易インバータ制御型冷蔵庫を実現することができる。

第４の態様は、第３の態様において、運転率演算部は、あらかじめ定められた、運転率と可変速型圧縮機の効率とから、運転率補正値を設定するように構成されている。

これにより、例えば、所定の運転率となる回転数と、圧縮機単体の最高効率にある回転数と、の比から、目標運転率が算出されることになる。すなわち、インバータ制御ユニットは、可変速型圧縮機の効率が最も高い範囲で圧縮機回転数を設定することになる。よって、さらに、省エネルギー性が一段と高い簡易インバータ制御型冷蔵庫を実現することができる。

第５の態様は、第１の態様から第４の態様において、回転数設定部は、電源オン時間が所定時間を越えると、回転数をアップさせて可変速型圧縮機を駆動するように構成されている。

これにより、電源オンの冷却時間が所定時間を越えて長くなれば、回転数を上げて冷却能力を増大させることができるので、迅速な冷却が可能となる。

第６の態様は、冷蔵庫用インバータ制御ユニットであり、電源オン／オフ検出回路と、前記電源オン／オフ検出回路からの電源オン／オフ信号に基づき回転数を設定するように構成された回転数設定部と、回転数設定部で設定された回転数で可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部とを備えている。そして、電源オン／オフ検出回路と回転数設定部とインバータ駆動回路部とは、一つのユニットに構成され、かつ、電源オン／オフ検出回路による電源オン検出時に動作して、回転数設定部で設定された回転数で、可変速型圧縮機を駆動するように構成されたものである。

これにより、電源オン／オフ信号を検出すれば、インバータ制御ユニット自体で回転数を設定することができるので、インバータ制御ユニットが組み込まれる機器本体制御部側に回転数設定機能を付加する等しなくても、インバータによる可変速制御が可能となる。よって、このインバータ制御ユニットを部品として組み込むだけで、簡単に簡易インバータ制御型冷蔵庫を実現することができる。

第７の態様は、第６の態様において、電源オン／オフ検出回路からの電源オン／オフ信号に基づき運転率を演算する運転率演算部をさらに備え、回転数設定部は、運転率演算部で決定された運転率が、あらかじめ定められた範囲に入るように回転数を設定するように構成されている。

これにより、インバータ制御ユニットが組み込まれる機器が冷蔵庫の場合、冷蔵庫は、冷蔵庫としてシステム効率が最も高い運転率の範囲で、インバータ制御ユニットが圧縮機回転数を制御する。よって、省エネルギー性が高いものを実現することができる。

第８の態様は、第７の態様において、運転率演算部は、あらかじめ定められた範囲の、運転率と可変速型圧縮機の効率とから運転率補正値を設定するように構成されている。

これにより、インバータ制御ユニットが組み込まれる機器が冷蔵庫の場合、冷蔵庫の可変速型圧縮機の効率が最も高い範囲で圧縮機回転数が設定されるので、冷蔵庫としての省エネルギー性を、より高いものとすることができる。

第９の態様は、第６の態様から第８の態様において、回転数設定部は、電源オン時間が所定時間を越えると、回転数をアップさせて可変速型圧縮機を駆動するように構成されている。

これにより、インバータ制御ユニットが組み込まれる機器が冷蔵庫の場合、電源オンの冷却時間が所定時間を越えて長くなれば、回転数を上げて冷却能力を増大させることができ、迅速な冷却が可能となる。

第１０の態様は、第６の態様から第９の態様において、電源オン時から一定時間は、所定以上の回転数を設定して可変速型圧縮機を駆動するように構成されている。

これにより、インバータ制御ユニットが組み込まれる機器が冷蔵庫の場合、冷蔵庫の使用開始時および除霜運転後の運転再開時には、所定回転数以上、例えば最高回転数で冷却を行うことが可能となり、迅速な冷却が可能となる。

第１１の態様は、インバータ圧縮機であり、第６の態様から第１０の態様のいずれかに記載の冷蔵庫用インバータ制御ユニットを可変速型圧縮機に一体化して構成されたものである。

これにより、インバータ制御ユニットと可変速型圧縮機とが対となった形の一つの部品となるので、コンパクトにまとめることができるとともに、冷蔵庫製造者側では、そのまま、冷蔵庫に組み込めばよく、より簡単かつ迅速に簡易インバータ制御型冷蔵庫を実現することができる。しかも、インバータ制御ユニットと可変速型圧縮機とが、必ず可変速型圧縮機の効率が最も高い範囲でその回転数を設定する形の使用が可能となり、これを使用する機器の省エネルギー性を最も高いものとすることができる。

以上述べたように、本発明によれば、簡単にインバータ制御型冷蔵庫を製造することができ、需要状況に応じて、随時迅速に、製造可能で安価な簡易インバータ制御型冷蔵庫を提供することができるという格別な効果を奏することができる。よって、本発明は、簡易インバータ制御型冷蔵庫、ならびに、冷蔵庫用インバータ制御ユニットおよびそれを用いたインバータ圧縮機等として有用である。

１ 冷蔵庫本体
２ 冷蔵室
３ 冷凍室
４ 棚板
５ 冷凍室ケース
６，７ 扉
８ 可変速型圧縮機
９ 冷却器
１０ 冷却ファン
１１ 霜取りヒータ
１２ 一定速本体制御部
１４ インバータ制御ユニット
１５ インバータ圧縮機
１６ 商用電源
１７ 温度検出部
１８ 霜取りタイマ
１８ａ 常開接点
１８ｂ 常閉接点
１９ バイメタルスイッチ
２０ オン／オフ出力部
２１ 電源オン／オフ検出回路
２２ 運転率演算部
２３ 回転数設定部
２４ インバータ駆動回路部
２５ コネクタ
２６ フォトカプラ
２７，２７ａ ケーブル
２８ コネクタ
５０ 簡易インバータ制御型冷蔵庫

Claims (11)

1. 温度検出部と、
   前記温度検出部により電源オン／オフされて一定速圧縮機を駆動することが可能な一定速本体制御部と、
   前記一定速本体制御部に接続され、前記一定速本体制御部の電源オン／オフ信号に基づき動作するインバータ制御ユニットと、
   前記インバータ制御ユニットに接続され、前記インバータ制御ユニットからの出力に基づいて制御される可変速型圧縮機とを備え、
   前記インバータ制御ユニットは、
   前記一定速本体制御部の前記電源オン／オフ信号に基づいて動作し、前記可変速型圧縮機の回転数を設定するように構成された回転数設定部と、
   前記回転数設定部で設定された前記回転数で、前記可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部と、
   を有し、
   前記一定速本体制御部と前記インバータ制御ユニットとは個々に独立したユニットとして構成されるとともに、
   前記一定速本体制御部に、前記一定速本体制御部とは別個の独立した前記インバータ制御ユニットが接続されて構成された
   簡易インバータ制御型冷蔵庫。
2. 冷却ファンをさらに備え、
   前記冷却ファンは、前記一定速本体制御部によって駆動する構成であり、
   前記可変速圧縮機は、前記インバータ制御ユニットからの出力によって駆動する構成であり、
   前記冷却ファンと前記可変速型圧縮機とが、前記一定速本体制御部および前記インバータ制御ユニットにより、それぞれ別個に制御されるように構成された
   請求項１に記載の簡易インバータ制御型冷蔵庫。
3. 前記インバータ制御ユニットは、前記一定速本体制御部の電源オン／オフ信号に基づいて、オンされている時間とオフされている時間から運転率を演算する運転率演算部をさらに有し、
   前記回転数設定部は、前記運転率演算部で決定された前記運転率が、あらかじめ定められた範囲に入るように前記回転数を設定するように構成された
   請求項１または請求項２に記載の簡易インバータ制御型冷蔵庫。
4. 前記運転率演算部は、あらかじめ定められた、前記運転率と前記可変速型圧縮機の効率とから、運転率補正値を設定するように構成された
   請求項３に記載の簡易インバータ制御型冷蔵庫。
5. 前記回転数設定部は、電源オン時間が所定時間を越えると、前記回転数をアップさせて前記可変速型圧縮機を駆動するように構成された
   請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の簡易インバータ制御型冷蔵庫。
6. 電源オン／オフ検出回路と、
   前記電源オン／オフ検出回路からの電源オン／オフ信号に基づき回転数を設定するように構成された回転数設定部と、
   前記回転数設定部で設定された前記回転数で可変速型圧縮機を駆動するインバータ駆動回路部とを備え、
   前記電源オン／オフ検出回路と前記回転数設定部と前記インバータ駆動回路部とは、一つのユニットに構成され、かつ、前記電源オン／オフ検出回路による電源オン検出時に動作して、前記回転数設定部で設定された回転数で、前記可変速型圧縮機を駆動するように構成された冷蔵庫用インバータ制御ユニット。
7. 前記電源オン／オフ検出回路からの前記電源オン／オフ信号に基づき運転率を演算する運転率演算部をさらに備え、
   前記回転数設定部は、前記運転率演算部で決定された前記運転率が、あらかじめ定められた範囲に入るように前記回転数を設定するように構成された
   請求項６に記載の冷蔵庫用インバータ制御ユニット。
8. 前記運転率演算部は、あらかじめ定められた範囲の、前記運転率と前記可変速型圧縮機の効率とから運転率補正値を設定するように構成された
   請求項７に記載の冷蔵庫用インバータ制御ユニット。
9. 前記回転数設定部は、電源オン時間が所定時間を越えると、前記回転数をアップさせて前記可変速型圧縮機を駆動するように構成された
   請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の冷蔵庫用インバータ制御ユニット。
10. 前記回転数設定部は、電源オン時から一定時間は、所定以上の回転数を設定して前記可変速型圧縮機を駆動するように構成された
    請求項６から請求項９までのいずれか１項に記載の冷蔵庫用インバータ制御ユニット。
11. 請求項６から請求項１０までのいずれか１項に記載の冷蔵庫用インバータ制御ユニットを前記可変速型圧縮機に一体化して構成されたインバータ圧縮機。

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