(57)【要約】【課題】  給油の際の周囲状況に応じて給油に必要な回転数で圧縮機の給油運転を行う冷蔵庫を提供することを目的とする。【解決手段】  圧縮機１２と、圧縮機１２を制御する圧縮機制御部２３と、圧縮機１２の温度を直接又は間接に検知する温度センサ２５と、温度センサ２５の入力に基づき圧縮機制御部２３と通信する主制御部２２と、を備えた冷蔵庫において、圧縮機１２が所定温度以下の場合に回転数を上昇させて、圧縮機１２が所定温度以上の場合に回転数を低下させる。【選択図】図２
2014020732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、該圧縮機を制御する圧縮機制御部と、前記圧縮機の温度を直接又は間接に検知する温度センサと、前記温度センサの入力に基づき前記圧縮機制御部と通信する主制御部と、を備えた冷蔵庫において、前記圧縮機が所定温度以下の場合に回転数を上昇させて、前記圧縮機が所定温度以上の場合に回転数を低下させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
外気を検知する外気温度センサを備え、前記外気温度センサの検知温度が所定温度以下の場合に前記圧縮機の回転数を上昇させて、前記外気温度センサの検知温度が所定温度以上の場合に前記圧縮機の回転数を低下させることを特徴とする、請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
電源電圧を検出する電源電圧検出部を備え、前記電源電圧検出部の検出電圧が所定値以上の場合に前記圧縮機の回転数を上昇させて、前記電源電圧検出部の検出電圧が所定値以下の場合に前記圧縮機の回転数を低下させることを特徴とする、請求項１又は２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記圧縮機の停止時刻又は停止からの経過時間を記憶する運転状態記憶部を備え、前記圧縮機を停止状態から起動する起動運転時間は、前記圧縮機の停止時間が所定時間以上の場合に、前記圧縮機の停止時間が所定時間以下の場合よりも長くすることを特徴とする、請求項１記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な冷凍冷蔵庫は、圧縮機を運転して冷媒を循環させる冷凍サイクルによって冷蔵室や冷凍室を冷却している。ここで、圧縮機の駆動機構を潤滑して効率的な圧縮を行うために、潤滑油を循環させる方法が採用されている。
【０００３】
本技術分野の背景技術として、特表２００８−５１６１２３号公報（特許文献１）がある。
【０００４】
特許文献１には、「密閉型圧縮機は、密閉容器と、密閉容器に収容された圧縮要素と、密閉容器に収容され、圧縮要素を駆動する電動要素とを備える。密閉容器は、潤滑油が貯留されるよう構成された内部空間を有する。圧縮要素は、回転軸で回転するシャフト部を含む。シャフト部は、シャフト部の下端から上方に延びる給油通路を有する。シャフト部は、回転軸と実質的に直角の方向に延びるオイル飛散孔を有する。オイル飛散孔は、給油通路に連通する第１の開口端と密閉容器の内部空間に開口する第２の開口端とを有する。第２の開口端は、第１の開口端の断面積より小さい断面積を有する。この密閉型圧縮機は、ピストン等の圧縮要素の摺動部分に安定して潤滑油が供給され、高信頼性で高効率である。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００８−５１６１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、周囲温度や電源電圧、圧縮機の状態等の条件を考慮して、圧縮機の負荷状態が大きくなる場合でも、潤滑油を循環することが求められる（以下、このような動作を「給油運転」といい、求められる回転数や運転時間を「給油条件」という）。
【０００７】
給油条件が不十分な状態で圧縮機の運転を行った場合、圧縮機の起動の失敗原因となり、潤滑油の不足が発生する。
【０００８】
また、圧縮機起動時は、下部に貯留された潤滑油を持ち上げるために比較的高い回転数で給油運転を行う必要がある。このときの高回転数運転は、消費電力の上昇要因となる。
【０００９】
そこで、本発明は、給油の際の周囲状況に応じて給油に必要な回転数で圧縮機の給油運転を行う冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、圧縮機と、該圧縮機を制御する圧縮機制御部と、前記圧縮機の温度を直接又は間接に検知する温度センサと、前記温度センサの入力に基づき前記圧縮機制御部と通信する主制御部と、を備えた冷蔵庫において、前記圧縮機が所定温度以下の場合に回転数を上昇させて、前記圧縮機が所定温度以上の場合に回転数を低下させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、給油の際の周囲状況に応じて給油に必要な回転数で圧縮機の給油運転を行う冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】冷蔵庫の配置例を説明する図
【図２】実施例の冷蔵庫制御回路の構成を説明するブロック図
【図３】給油条件の選定例を説明するフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施例では、制御基板２１、又は冷蔵庫の各所に設けた各種状態検知手段から給油条件を選定し、給油運転を行う制御の例を説明する。
【００１４】
まず、図１は冷蔵庫の制御基板２１と圧縮機１２の位置を示す図である。制御基板２１はユーザーが容易に触れられぬよう冷蔵庫本体の上部後方に配置している。また、圧縮機１２は冷蔵庫本体の下部後方に機械室を設け、その内部に配置している。
【００１５】
次に、図２は冷蔵庫の制御回路の構成を説明するブロック図である。制御基板２１は、主制御部２２、圧縮機制御部２３、運転状態記憶部２６、ダンパ制御部２７、冷気送風ファン制御部２８、冷却ファン制御部２９、電源電圧検出部３０、圧縮機駆動部３１を備える。
【００１６】
ダンパ制御部２７は、冷蔵庫の各貯蔵室への冷気の通路を開閉することにより、冷気の流れを制御し、温度調整を行うダンパを制御する。
【００１７】
冷気送風ファン制御部２８は、冷蔵庫の各貯蔵室（例えば、冷蔵室、冷凍室、製氷室、野菜室）に冷気を送風する冷気送風ファンを制御する。
【００１８】
冷却ファン制御部２９は、圧縮機等の発熱する負荷を冷却するための冷却ファンを制御する。
【００１９】
圧縮機制御部２３は、主制御部２２と有線又は無線の通信回路によって繋がっており、主制御部２２からの運転指令及び回転数指令に従い、圧縮機１２の駆動を制御する。
【００２０】
電源電圧検出部３０は、可変速制御に必要な電圧情報を検出し、圧縮機制御部２３に伝えることで、圧縮機制御部２３の圧縮機駆動制御を補助する。また、この電圧情報は通信回路を用いて主制御部２２に伝送され、情報を共有している。
【００２１】
外気温度センサ２４は冷蔵庫の外部の温度を検知し、機械室温度センサ２５は圧縮機１２の置かれる機械室の温度を検知する。なお、機械室温度は圧縮機１２の温度変動に追随して変動するため、機械室温度センサ２５で圧縮機１２の温度を間接に検知することができる。また、圧縮機１２の温度を直接検知することでもよい。
【００２２】
圧縮機駆動部３１は、圧縮機制御部２３の指令を受けて圧縮機１２を駆動させるための駆動回路である。
【００２３】
運転状態記憶部２６は、圧縮機１２の運転有無や停止時刻あるいは停止からの経過時間を記憶し、主制御部２２が圧縮機１２の運転状態を判断可能とする。
【００２４】
次に、図３は主制御部２２において、最適な給油条件を選定するまでのフローチャートである。ここでは、圧縮機起動時の制御の流れについて説明する。
【００２５】
ＳＴＥＰ０１において、給油回転数を選定するための想定負荷と、給油運転時間を初期化して（例えば、２０［ｓ］）、ＳＴＥＰ０２へ移行する。
【００２６】
ＳＴＥＰ０２において、機械室温度センサ２５の温度をＡ［℃］（例えば、０［℃］）と比較し、低温の場合はＳＴＥＰ０４へ移行する。また、高温の場合はＳＴＥＰ０３へ移行する。
【００２７】
ＳＴＥＰ０３において、機械室温度センサ２５の温度をＢ［℃］（例えば、４５［℃］）と比較し、低温の場合はＳＴＥＰ０６へ移行する。また、高温の場合はＳＴＥＰ０５へ移行する。
【００２８】
ＳＴＥＰ０４において、圧縮機の潤滑油の粘度上昇が予想されるため、想定負荷の値を増加して（例えば、＋２）、ＳＴＥＰ０６へ移行する。
【００２９】
ＳＴＥＰ０５において、圧縮機の負荷上昇や巻線抵抗の上昇による起動特性悪化が予想されるため、想定負荷の値を増加して（例えば、＋１）、ＳＴＥＰ０６へ移行する。
【００３０】
ＳＴＥＰ０６において、外気温度センサ２４の温度をＣ［℃］（例えば、０［℃］）と比較し、低温の場合はＳＴＥＰ０８へ移行する。また、高温の場合はＳＴＥＰ０７へ移行する。
【００３１】
ＳＴＥＰ０７において、外気温度センサ２４の温度をＤ［℃］（例えば、３０［℃］）と比較し、低温の場合はＳＴＥＰ１０へ移行する。また、高温の場合はＳＴＥＰ０９へ移行する。
【００３２】
ＳＴＥＰ０８において、圧縮機の潤滑油の粘度上昇が予想されるため、想定負荷の値を増加して（例えば、＋１）、ＳＴＥＰ１０へ移行する。
【００３３】
ＳＴＥＰ０９において、圧縮機の負荷上昇や巻線抵抗の上昇による起動特性悪化が予想されるため、想定負荷の値を増加して（例えば、＋１）、ＳＴＥＰ１０へ移行する。
【００３４】
ＳＴＥＰ１０において、電源電圧検出部３０の検出結果をＥ［Ｖ］（例えば、９０［Ｖ］）と比較し、低電圧の場合はＳＴＥＰ１２へ移行する。また、高電圧の場合はＳＴＥＰ１１へ移行する。
【００３５】
ＳＴＥＰ１１において、電源電圧検出部３０の検出結果をＦ［Ｖ］（例えば、１１０［Ｖ］）と比較し、低電圧の場合はＳＴＥＰ１４へ移行する。また、高電圧の場合はＳＴＥＰ１３へ移行する。
【００３６】
ＳＴＥＰ１２において、電力低下によるトルク不足が予想されるため、想定負荷の値を増加して（例えば、＋１）、ＳＴＥＰ１４へ移行する。
【００３７】
ＳＴＥＰ１３において、モータ印加電圧の調整が低速では難しくなるため、想定負荷の値を増加して（例えば、＋２）、ＳＴＥＰ１４へ移行する。
【００３８】
ＳＴＥＰ１４において、運転状態記憶部２６の情報から圧縮機が一度でも運転したことがあるかを判定し、運転したことが無ければＳＴＥＰ１７へ移行する。また、運転したことが有ればＳＴＥＰ１５へ移行する。
【００３９】
ＳＴＥＰ１５において、運転状態記憶部２６の情報から圧縮機の停止時間とＧ［ｈ］（例えば、５［ｈ］）と比較し、停止時間が長い場合はＳＴＥＰ１７へ移行する。また、停止時間が短い場合はＳＴＥＰ１６へ移行する。
【００４０】
ＳＴＥＰ１６において、運転状態記憶部２６の情報から圧縮機の停止時間とＨ［min］（例えば、１０［分］）と比較し、停止時間が長い場合はＳＴＥＰ１９へ移行する。また、停止時間が短い場合はＳＴＥＰ１８へ移行する。
【００４１】
ＳＴＥＰ１７において、圧縮機の停止時間が十分に長い状態からの起動（潤滑油の温度が低い状態での起動。コールドスタート）では潤滑油が圧縮機底部に沈殿した状態であると判断できるため、給油運転時間を長時間（例えば、４０［s］）に変更し、ＳＴＥＰ１９へ移行する。
【００４２】
ＳＴＥＰ１８において、圧縮機の停止時間が十分に短い状態からの起動（潤滑油の温度が高い状態での起動。ホットスタート）では、潤滑油が圧縮機内に供給された状態であると判断できるため、給油運転時間を短時間（例えば、１０［s］）に変更し、ＳＴＥＰ１９へ移行する。
【００４３】
ＳＴＥＰ１９において、ここまでのＳＴＥＰにて条件により加算してきた想定負荷の値をＩ（例えば、３）と比較し、小さい値であればＳＴＥＰ２１へ移行する。また、大きい値であればＳＴＥＰ２０へ移行する。
【００４４】
ＳＴＥＰ２０において、想定負荷の値をＪ（例えば、５）と比較し、小さい値であればＳＴＥＰ２２へ移行する。また、大きい値であればＳＴＥＰ２３へ移行する。
【００４５】
ＳＴＥＰ２１において、圧縮機の負荷条件が小さいと予想されるため、給油回転数を低速回転（例えば、１７００［ｍｉｎ-1］）に設定し、終了する。
【００４６】
ＳＥＴＰ２２において、圧縮機の負荷条件がやや大きいと予想されるため、給油回転数を中速回転（例えば、２０００［ｍｉｎ-1］）に設定し、終了する。
【００４７】
ＳＴＥＰ２３において、圧縮機の負荷条件が大きいと予想されるため、給油回転数を高速回転（例えば、２５００［ｍｉｎ-1］）に設定し、終了する。
【００４８】
これにより、圧縮機負荷が小さい場合には低速回転での給油運転を行うことができ、給油条件を満足しつつ給油運転での消費電力上昇を抑制することができる。
【００４９】
本実施例では、給油回転数と給油運転時間を三段階、すなわち、機械室温度、外気温度、電源電圧から選定して、さらに圧縮機の運転状態を組合せたが、各種検知手段からの情報の判定基準を増減させることで、選定条件の簡素化あるいは詳細化が可能である。
【００５０】
以上より、圧縮機と、該圧縮機を制御する圧縮機制御部と、前記圧縮機の温度を直接又は間接に検知する温度センサと、前記温度センサの入力に基づき前記圧縮機制御部と通信する主制御部と、を備えた冷蔵庫において、前記圧縮機が所定温度以下の場合に回転数を上昇させて、前記圧縮機が所定温度以上の場合に回転数を低下させる。
【００５１】
また、外気を検知する外気温度センサを備え、前記外気温度センサの検知温度が所定温度以下の場合に前記圧縮機の回転数を上昇させて、前記外気温度センサの検知温度が所定温度以上の場合に前記圧縮機の回転数を低下させる。
【００５２】
また、電源電圧を検出する電源電圧検出部を備え、前記電源電圧検出部の検出電圧が所定値以上の場合に前記圧縮機の回転数を上昇させて、前記電源電圧検出部の検出電圧が所定値以下の場合に前記圧縮機の回転数を低下させる。
【００５３】
前記圧縮機の停止時刻又は停止からの経過時間を記憶する運転状態記憶部を備え、前記圧縮機を停止状態から起動する起動運転時間は、前記圧縮機の停止時間が所定時間以上の場合に、前記圧縮機の停止時間が所定時間以下の場合よりも長くする。
【００５４】
このように、周囲温度や電源電圧条件、圧縮機の停止時間によって給油条件が変化することから、制御基板上の制御装置によって、制御基板上又は冷蔵庫の各所に設けた圧縮機や周囲の温度検知手段、電源電圧の検知手段、停止時間の計測手段によって圧縮機あるいはその周囲の状態を検知することで、最適な給油条件を選定することができる。
【００５５】
選定された給油条件での給油運転を行うことによって、必要に応じた回転数での給油運転が可能となり、より無駄の少ない運転を行うことを可能とする。これにより、各種の検知手段から給油条件を選定することによって、給油運転による圧縮機保護を行いつつ、消費電力の上昇を抑えることができる。また、冷蔵庫使用時に発生する電気料金低減や、電力使用量低減、ＣＯ２排出量低減にも貢献できる。
【符号の説明】
【００５６】
１１  制御基板
１２  圧縮機
２１  制御基板
２２  主制御部
２３  圧縮機制御部
２４  外気温度センサ
２５  機械室温度センサ（温度センサ）
２６  運転状態記憶部
２７  ダンパ制御部
２８  冷気送風ファン制御部
２９  冷却ファン制御部
３０  電源電圧検出部
３１  圧縮機
【図１】
2014020732.tif 000003
【図２】
2014020732.tif 000004
【図３】
2014020732.tif 000005