(57)【要約】【課題】安定した冷却制御を行う。【解決手段】冷却装置にはインバータ圧縮機２３が具備され、同インバータ圧縮機２３の設定速度は１速〜６速の６段階に切替可能で、各設定速度と回転数との関係は図に示すようであり、特に各段階の回転数は、回転数が高くなるにしたがって隣り合う段階同士の回転数の差が次第に大きくなるように設定されている。これにより、回転数の高低に拘わらず、各段階間において冷却能力が増加する程度がほぼ同じにできる。実際の温度降下度が目標の温度降下度よりも大きいか小さいかによって、インバータ圧縮機２３の回転数を一段階ずつ増減させる制御を行う場合に、冷却能力の変化量がほぼ同じにでき、冷却能力の過不足を生じさせず、すなわち冷却速度の遅速も最小限に抑えることができて、予め定められた冷却特性に倣って庫内温度を降下させる制御を安定して行うことができる。【選択図】図７
2007309603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
庫内冷却用の冷却装置に具備された圧縮機が、複数段階にわたって回転数が可変のインバータ圧縮機とされるとともに、目標とされるところの庫内温度の経時的降下に対応した所定の物理量の経時的変化を示す冷却特性がデータとして予め記憶され、
所定のサンプリング時間ごとに前記物理量を検出し、その検出値に基づいて前記物理量が目標となる前記冷却特性に倣って変化するように、前記インバータ圧縮機の回転数を一段階ずつ増加または減少するようにした冷却貯蔵庫の運転方法において、
前記インバータ圧縮機の各段階の回転数が、回転数が高くなるにしたがって隣り合う段階同士の回転数の差が次第に大きくなるように設定されていることを特徴とする冷却貯蔵庫の運転方法。
【請求項２】
圧縮機、冷却器等からなる冷却装置により庫内が冷却される冷却貯蔵庫であって、
前記圧縮機が複数段階にわたって回転数が可変のインバータ圧縮機であるとともに、
目標とされるところの庫内温度の経時的降下に対応した所定の物理量の経時的変化を示す冷却特性がデータとして記憶された記憶手段と、
前記物理量を検出する物理量センサと、
所定のサンプリング時間ごとに前記物理量センサの信号に基づき物理量の変化度を算出する物理量変化度算出部と、
前記サンプリング時間ごとに前記記憶手段に記憶された前記冷却特性に基づきこのサンプリング時間の物理量における目標の変化度を出力する目標物理量変化度出力部と、
前記物理量変化度算出部で算出された実際の物理量変化度と、前記目標物理量変化度出力部から出力された目標の物理量変化度とを比較する比較部と、
を備え、
この比較部の比較結果に基づき、前記実際の物理量変化度が前記目標の物理量変化度よりも小さい場合には前記インバータ圧縮機の回転数を一段階増加し、前記実際の物理量変化度が前記目標の物理量変化度よりも大きい場合には前記インバータ圧縮機の回転数を一段階減少するようにしたものにおいて、
前記インバータ圧縮機の各段階の回転数が、回転数が高くなるにしたがって隣り合う段階同士の回転数の差が次第に大きくなるように設定されていることを特徴とする冷却貯蔵庫。
【請求項３】
前記冷却特性が物理量−時間の一次関数により表され、前記目標物理量変化度出力部は前記目標の物理量変化度を一定値として出力するようになっていることを特徴とする請求項２記載の冷却貯蔵庫。
【請求項４】
前記冷却特性が物理量−時間の二次関数により表され、前記目標物理量変化度出力部は、前記サンプリング時間ごとに、前記二次関数に基づいてその物理量における物理量変化度を演算し、その演算値を前記目標の物理量変化度として出力する機能を備えていることを特徴とする請求項２記載の冷却貯蔵庫。
【請求項５】
前記冷却特性に基づいて物理量と目標の物理量変化度とを対照させた参照テーブルが予め作成され、前記目標物理量変化度出力部は、前記サンプリング時間ごとに、前記参照テーブルからそのときの物理量と対応した前記目標の物理量変化度を検索して出力する機能を備えていることを特徴とする請求２項記載の冷却貯蔵庫。
【請求項６】
前記物理量を予め定められた冷却特性に倣って変化させるように前記インバータ圧縮機の回転数を変化させるべきプログラムが、冷却特性等が互いに異なった複数種備えられ、各プログラムが、前記冷却装置に付設された制御手段に選択的に実行可能に格納されていることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の冷却貯蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ圧縮機を備えた冷却貯蔵庫及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば業務用の冷蔵庫では、速度制御が可能なインバータ圧縮機を備えたものが普及しつつある。インバータ圧縮機を備えることの利点は種々あるが、一例としてコントロール冷却時における高効率化が挙げられる。これは、庫内を設定温度付近に維持するコントロール冷却を行う場合、設定温度の近傍でインバータ圧縮機の速度（回転数）を段階的に落とすように制御するものである。この制御方式を採ると、圧縮機の連続オン時間が圧倒的に長くなり、言い換えるとオンオフの切り替え回数が大幅に減少し、また低回転で運転されることから、高効率化、省エネルギ化が図られる。
【０００３】
具体的には本願出願人は、特許文献１に示すような運転方法を提案した。これは、インバータ圧縮機が複数段階にわたって回転数が可変とされるとともに、記憶手段には、目標とされる庫内温度の降下の経時的変化態様を示す冷却特性がデータとして予め記憶され、所定のサンプリング時間ごとに、冷却特性に基づく目標となる庫内温度の降下度と、庫内温度センサによる検出値に基づいて算出された実際の庫内温度の降下度とを比較し、実際の温度降下度が目標の温度降下度よりも小さい場合にはインバータ圧縮機の回転数を一段階増加し、実際の温度降下度が目標の温度降下度よりも大きい場合にはインバータ圧縮機の回転数を一段階減少するようになっている。これにより、庫内温度が予め記憶された冷却特性に倣って降下するように制御される。
【特許文献１】特開２００５−１２１３４１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで従来では、インバータ圧縮機の設定速度が１速〜６速の６段階に切替可能であるとすると、図１６に示すように、各設定速度の回転数（r/sec：１秒間の回転数）は例えば２５〜７５（r/sec）とされ、特に隣り合う段階の回転数は１０（r/sec）程度の等差に設定されていた。  
このような設定とした場合、凝縮器面積と凝縮器ファン風量、及び冷却器面積と冷却器ファン風量等の条件が同じであると、インバータ圧縮機の回転数と、冷却能力（Ｗ）との関係は、図１７に示すように、回転数が高くなるほど、冷却能力が増加する程度が少なくなることが判明した。これは、圧縮機の回転数が上がれば、冷却器温度が下がる一方で凝縮器温度が上がり、ここで凝縮器ファン風量等の凝縮能力が変わらなければ、凝縮器からの放熱に制約を受けるために冷却器の吸熱がし難くなり、結果、冷却能力が下がるものと考えられる。ちなみに、凝縮能力を変えて凝縮器温度を一定に保つようにすれば、圧縮機の回転数の高低に拘わらず、冷却能力が増加する程度をほぼ同じとすることが可能である。
【０００５】
このように、インバータ圧縮機の回転数の高低によって各段階間の冷却能力の増減の程度が変わると、上記したように、実際の温度降下度が目標の温度降下度よりも大きいか小さいかによって、インバータ圧縮機の回転数を一段階ずつ増減させる制御を行う場合に、冷却能力の過不足が生じ、冷却速度が速すぎたり遅すぎたりすることで、予め定められた冷却特性に倣って温度降下させる制御を安定して実行できないおそれがあった。  
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、安定した冷却制御を行うところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、庫内冷却用の冷却装置に具備された圧縮機が、複数段階にわたって回転数が可変のインバータ圧縮機とされるとともに、目標とされるところの庫内温度の経時的降下に対応した所定の物理量の経時的変化を示す冷却特性がデータとして予め記憶され、所定のサンプリング時間ごとに前記物理量を検出し、その検出値に基づいて前記物理量が目標となる前記冷却特性に倣って変化するように、前記インバータ圧縮機の回転数を一段階ずつ増加または減少するようにした冷却貯蔵庫の運転方法において、前記インバータ圧縮機の各段階の回転数が、回転数が高くなるにしたがって隣り合う段階同士の回転数の差が次第に大きくなるように設定されている構成としたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、圧縮機、冷却器等からなる冷却装置により庫内が冷却される冷却貯蔵庫であって、前記圧縮機が複数段階にわたって回転数が可変のインバータ圧縮機であるとともに、目標とされるところの庫内温度の経時的降下に対応した所定の物理量の経時的変化を示す冷却特性がデータとして記憶された記憶手段と、前記物理量を検出する物理量センサと、所定のサンプリング時間ごとに前記物理量センサの信号に基づき物理量の変化度を算出する物理量変化度算出部と、前記サンプリング時間ごとに前記記憶手段に記憶された前記冷却特性に基づきこのサンプリング時間の物理量における目標の変化度を出力する目標物理量変化度出力部と、前記物理量変化度算出部で算出された実際の物理量変化度と、前記目標物理量変化度出力部から出力された目標の物理量変化度とを比較する比較部と、を備え、この比較部の比較結果に基づき、前記実際の物理量変化度が前記目標の物理量変化度よりも小さい場合には前記インバータ圧縮機の回転数を一段階増加し、前記実際の物理量変化度が前記目標の物理量変化度よりも大きい場合には前記インバータ圧縮機の回転数を一段階減少するようにしたものにおいて、前記インバータ圧縮機の各段階の回転数が、回転数が高くなるにしたがって隣り合う段階同士の回転数の差が次第に大きくなるように設定されているところに特徴を有する。  
ここで物理量変化度とは、単位時間当たりの物理量の変化量として定義される。以下の請求項３ないし請求項５でも同じ。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記冷却特性が物理量−時間の一次関数により表され、前記目標物理量変化度出力部は前記目標の物理量変化度を一定値として出力するようになっているところに特徴を有する。  
請求項４の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記冷却特性が物理量−時間の二次関数により表され、前記目標物理量変化度出力部は、前記サンプリング時間ごとに、前記二次関数に基づいてその物理量における物理量変化度を演算し、その演算値を前記目標の物理量変化度として出力する機能を備えているところに特徴を有する。  
請求項５の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記冷却特性に基づいて物理量と目標の物理量変化度とを対照させた参照テーブルが予め作成され、前記目標物理量変化度出力部は、前記サンプリング時間ごとに、前記参照テーブルからそのときの物理量と対応した前記目標の物理量変化度を検索して出力する機能を備えているところに特徴を有する。
【０００９】
請求項６の発明は、請求項２ないし請求項５のいずれかに記載のものにおいて、前記物理量を予め定められた冷却特性に倣って変化させるように前記インバータ圧縮機の回転数を変化させるべきプログラムが、冷却特性等が互いに異なった複数種備えられ、各プログラムが、前記冷却装置に付設された制御手段に選択的に実行可能に格納されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
＜請求項１の発明＞
インバータ圧縮機の各段階の回転数が、回転数が高くなるにしたがって隣り合う段階同士の回転数の差が次第に大きくなるように設定されている。このことは、例えば隣り合う段階の回転数の差が等しいとすると、回転数が高くなるほど、段階間において冷却能力が増加する程度が少なくなるといった知見に基づいており、冷却能力の増加が少なくなる分を見越して、回転数が高くなるほど隣り合う段階同士の回転数の差が次第に大きくされている。これにより、回転数の高低に拘わらず、各段階間において冷却能力が増加する程度をほぼ同じにできる。  
そのため、物理量が目標となる冷却特性に倣って変化するように、インバータ圧縮機の回転数を一段階ずつ増減させる制御を行う場合に、冷却能力の変化量をほぼ同じ量とすることができ、冷却能力の過不足を生じさせず、すなわち冷却速度の遅速も最小限に抑えることができて、予め定められた冷却特性に倣って物理量を変化させる制御を安定して行うことができる。すなわち、庫内温度の経時的降下の制御を安定して行うことができる。しかも、インバータ圧縮機の回転数の設定を変えるだけであるから、簡単に対応することが可能である。
【００１１】
＜請求項２の発明＞
インバータ圧縮機の各段階の回転数が、回転数が高くなるにしたがって隣り合う段階同士の回転数の差が次第に大きくなるように設定されているから、回転数の高低に拘わらず、各段階間において冷却能力が増加する程度をほぼ同じにできる。  
そのため、実際の物理量変化度が目標の物理量変化度よりも大きいか小さいかによって、インバータ圧縮機の回転数を一段階ずつ増減させる制御を行う場合に、冷却能力の変化量をほぼ同じ量とすることができ、冷却能力の過不足を生じさせず、すなわち冷却速度の遅速も最小限に抑えることができて、予め定められた冷却特性に倣って庫内温度等の物理量を降下させる制御を安定して行うことができる。しかも、インバータ圧縮機の回転数の設定を変えるだけであるから、簡単に対応することが可能である。
【００１２】
＜請求項３の発明＞
目標の物理量変化度が時間経過によらず一定であり、そのつどの演算が不要であるから、制御系統が簡略化される。  
＜請求項４の発明＞
冷却特性が物理量−時間の二次関数で形成されており、サンプリング時間ごとに、二次関数からそのときの物理量における単位時間当たりの物理量の変化量として目標の物理量変化度が演算される。  
＜請求項５の発明＞
サンプリング時間ごとに、予め作成された参照テーブルから、そのときの物理量における目標の物理量変化度が検索されて出力される。目標の物理量変化度を得るのに、参照テーブルを参照するだけで演算の必要がないから、それだけ制御速度を速めることができる。
【００１３】
＜請求項６の発明＞
冷却貯蔵庫が実際に使用される場合、例えば設置場所、扉を開閉する頻度、貯蔵する食材の種類等の条件によって、プルダウン冷却時、コントロール冷却時における理想の冷却態様が異なる場合がある。そのため、各冷却時における特性等が異なるプログラムを複数種準備して、使用条件に応じて選択的に実行させるようにすると、使用条件に合った最適の冷却を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を業務用の冷凍冷蔵庫に適用した場合の実施形態を添付図面に基づいて説明する。  
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１０によって説明する。  
冷凍冷蔵庫は４ドアタイプであって、図１に示すように、前面が開口された断熱箱体からなる本体１０を備えており、この前面開口が十字形の仕切枠で仕切られて４個の出入口１１が形成されているとともに、正面から見た右上部の出入口１１と対応した略１／４の内部空間が、断熱性の仕切壁で仕切られて冷凍室１４とされ、残りの略３／４の領域が冷蔵室１３とされている。各出入口１１にはそれぞれ断熱性の扉１５が揺動開閉可能に装着されている。
【００１５】
本体１０の上面には、回りにパネル１７（図３参照）が立てられる等によって機械室１８が構成されている。機械室１８の底面となる本体１０の上面には、上記した冷蔵室１３の天井壁、冷凍室１４の天井壁とにそれぞれ対応して、同じ大きさの方形の開口部１９が形成されている。各開口部１９には、冷却ユニット２０が個別に装着されるようになっている。  
冷却ユニット２０は、図２に参照して示すように、圧縮機２３、凝縮器ファン２４Ａ付きの凝縮器２４、キャピラリチューブ２５及び冷却器２６（蒸発器）を冷媒配管によって循環接続することで冷凍回路２１を構成したものである。また、上記した開口部１９を塞いで載せられる断熱性のユニット台２８が設けられ、冷却ユニット２０の構成部材のうちの冷却器２６がユニット台２８の下面側、他の構成部材が上面側に取り付けられている。
【００１６】
一方、冷蔵室１３と冷凍室１４の天井部には、図３に示すように、冷却ダクトを兼ねたドレンパン３０が奥側に向けて下り勾配で張設され、ユニット台２８との間に冷却器室３１が形成されている。ドレンパン３０の上部側には吸込口３３が設けられ、冷却器ファン３２が装備されているとともに、下部側には吐出口３４が形成されている。  
そして基本的には、冷却ユニット２０と冷却器ファン３２とが駆動されると、同図の矢線に示すように、冷蔵室１３（冷凍室１４）内の空気が吸込口３３から冷却器室３１内に吸引され、冷却器２６を通過する間に熱交換により生成された冷気が、吐出口３４から冷蔵室１３（冷凍室１４）に吹き出されるといったように循環されることで、冷蔵室１３（冷凍室１４）内が冷却されるようになっている。
【００１７】
なお本実施形態では、冷蔵室１３と冷凍室１４とにそれぞれ装着する冷却ユニット２０を共通化することを意図している。冷却ユニット２０の冷却能力は圧縮機２３の容量で決まるが、冷蔵、冷凍の別、あるいは庫内容積の大小等の条件によって、必要とされる冷却能力は相違するから、圧縮機２３には、必要とされる最大の容量を有し、かつ回転数を制御可能なインバータ圧縮機２３（以下、適宜に圧縮機２３という）が用いられている。また、キャピラリチューブ２５も共通化されており、詳しい説明は省略するが、冷蔵用と冷凍用との中間の流量特性を有するものが用いられている。
【００１８】
このように、構造的には冷却ユニット２０を冷蔵用と冷凍用とで共通化している一方で、運転の制御に関しては個々に行うようになっている。これは、冷却ユニット２０を共通化した場合に、冷蔵、冷凍の別、あるいは断熱箱体（庫内容積）の大小等の条件によって、例えばプルダウン冷却時の温度特性が大きく変わるおそれがある、といった認識に基づく。  
本実施形態のような業務用の冷凍冷蔵庫では、食材を出し入れすべく扉が頻繁に開閉され、かつ周囲温度も比較的高いことを考慮すると、庫内温度が上昇しやすく、そのときの復帰力としての温度降下、すなわちプルダウン冷却の温度特性は十分に考慮される必要がある。それがためにプルダウン冷却時の性能試験は必須であるが、上記のように冷却速度は断熱箱体に依存するところが大きいため、この性能試験については、冷却ユニット２０とそれが搭載される断熱箱体とを組合せた状態で行う必要がある。そのため、折角冷却ユニット２０を共通化しても性能試験の煩雑さは解消し得ないという問題がある。そこでこの実施形態では、プルダウン冷却時に、断熱箱体に依存することなく、庫内を所定の温度カーブに沿って温度制御する手段が講じられている。
【００１９】
また、上記したプルダウン冷却ののち、冷蔵も冷凍も、庫内温度を予め設定された設定温度付近に維持するコントロール冷却が実行されるが、上記のようにインバータ圧縮機２３を備えたことに伴い、以下のような利点が得られる。それは、コントロール冷却を行う際、設定温度の近傍でインバータ圧縮機２３の速度（回転数）を段階的に落とすように制御すると、温度降下が極めてゆっくりとなるため、圧縮機２３の連続オン時間が圧倒的に長くなり、言い換えると圧縮機２３のオンオフの切り替え回数が大幅に減少し、また低回転で運転されることから、高効率化、省エネルギ化に繋がる、というものである。  
そこで、コントロール冷却時においても、上記したプルダウン冷却時と同様に、庫内温度が理想の温度カーブに沿うようにインバータ圧縮機２３の駆動が制御されるようになっている。
【００２０】
そのため図４に示すように、マイクロコンピュータ等を備えて所定のプログラムを実行する制御部４０が備えられ、上記した冷却ユニット２０を搭載したユニット台２８の上面に設けられた電装箱２９内に収納されている。制御部４０の入力側には、庫内温度を検出する庫内温度センサ４１が接続されている。  
制御部４０には、クロック信号発生部４２とともにデータ格納部４３が設けられている。このデータ格納部４３には、まずプルダウン冷却時の理想の温度カーブとして、図５に示すように、一次関数の直線ｘｐが選定されて格納されている。このように理想カーブが直線ｘｐの場合は、目標となる庫内温度降下度（単位時間当たりの温度降下量：ΔＴ／Δｔ）は、庫内温度によらず一定値Ａｐとなる。  
また、同データ格納部４３には、コントロール冷却時の理想の温度カーブも格納されている。この温度カーブは例えば、同図に示すように、プルダウン冷却時の理想カーブ（直線ｘｐ）と比べて、勾配が緩やかとなった直線ｘｃとして設定される。この理想カーブｘｃでも、目標となる庫内温度降下度Ａｃは一定であり、ただし理想カーブｘｐの目標温度降下度Ａｐに比べて小さい値となる。
【００２１】
言い換えると、例えば冷蔵側では、プルダウン冷却からコントロール冷却にわたり、庫内が理想カーブｘｐ，ｘｃを含む温度特性Ｘ（図６参照）に倣うようにインバータ圧縮機２３の駆動を制御する運転プログラムＰｘ（冷蔵プログラムＰｘ）が設けられる。  
一方冷凍側では、基本的な制御動作は同じであるとしても、庫内設定温度が異なり、理想カーブが自ずと違うものとなるから、冷凍側では、例えば同図の温度特性Ｙに倣うようにインバータ圧縮機２３の駆動を制御する運転プログラムＰｙ（冷凍プログラムＰｙ）が必要とされる。  
各冷却ユニット２０には、既述したように電装箱２９が付設されて制御部４０が設けられているが、上記した冷蔵プログラムＰｘと冷凍プログラムＰｙの両方が、それぞれの理想カーブのデータとともに格納されている。
【００２２】
また、制御部４０の出力側には、インバータ回路４５を介してインバータ圧縮機２３が接続されている。ここで、インバータ圧縮機２３の設定速度は、１速〜６速の６段階に切替可能となっており、各設定速度と回転数（r/sec ：１秒間の回転数）の関係は、図７に示すように、１速から６速にわたり、「２５」、「３０」、「３７」、「４７」、「６０」及び「７５」とされている。  
ここで特筆すべきは、隣り合う段階（設定速度）の回転数（r/sec） の差が、「５」、「７」、「１０」、「１３」及び「１５」となっており、すなわち各段階の回転数が、回転数が高くなるにしたがって隣り合う段階同士の回転数の差が次第に大きくなるように設定されている。
【００２３】
このことは、図１７を参照して既述したように、例えば隣り合う段階の回転数の差が等しいとすると、回転数が高くなるほど、段階間において冷却能力が増加する程度が少なくなるといった知見に基づいている。そのため、冷却能力の増加が少なくなる分を見越して、回転数が高くなるほど隣り合う段階同士の回転数の差が次第に大きくされている。これにより、図８に示すように、回転数の高低に拘わらず、各段階間において冷却能力が増加する程度をほぼ同じにすることができる。
【００２４】
本実施形態の作動は、以下のようである。  
設置現場へは、断熱箱体からなる本体１０と、２つの共通化された冷却ユニット２０とが分割されて搬入され、冷蔵室１３と冷凍室１４の天井部の開口部１９にそれぞれ装着される。そののち冷蔵室１３と冷凍室１４について、それぞれ庫内設定温度が入力されるとともに、電装箱２９に備えた図示しないスイッチ等により、冷蔵室１３側に装着された冷却ユニット２０に付設された制御部４０では、冷蔵プログラムＰｘが選択され、一方、冷凍室１４側に装着された冷却ユニット２０に付設された制御部４０では、冷凍プログラムＰｙが選択される。
【００２５】
上記により冷蔵室１３と冷凍室１４とは、個別の運転プログラムＰｘ，Ｐｙに基づいて冷却制御される。  
冷蔵室１３について説明すると、庫内温度が設定温度を所定以上上回ったところでプルダウン制御が開始され、所定のサンプリング時間ごとに庫内温度が検出される。図９に示すように、そのサンプリング時間ごとに、検出された庫内温度に基づいて実際の温度降下度Ｓｐが算出され、この算出値Ｓｐが、データ格納部４３から読み出された目標値Ａｐ（一定）と比較される。算出値Ｓｐが目標値Ａｐ以下であると、インバータ回路４５を介してインバータ圧縮機２３の回転数が一段階増加され、逆に、算出値Ｓｐが目標値Ａｐよりも大きいと、圧縮機２３の回転数が一段階減少され、これが所定のサンプリング時間ごとに繰り返されて、図５に示す理想カーブ（直線ｘｐ）に沿うようにしてプルダウン冷却される。
【００２６】
上記のプルダウン冷却によって、庫内温度が設定温度Ｔｏよりも所定値高い上限温度Ｔｕまで下がると、コントロール制御に移行する。コントロール冷却の制御動作は、基本的にはプルダウン冷却時と同様であり、改めると、図１０に示すように、所定のサンプリング時間ごとに庫内温度が検出され、検出された庫内温度に基づいて、実際の庫内温度降下度Ｓｃが算出される。この算出値Ｓｃが、理想の温度カーブｘｃにおける庫内温度降下度の目標値Ａｃ（一定）と比較され、算出値Ｓｃが目標値Ａｃ以下であるとインバータ圧縮機２３の回転数が一段階増加され、逆に、算出値Ｓｃが目標値Ａｃよりも大きいと圧縮機２３の回転数が一段階減少され、これが所定のサンプリング時間ごとに繰り返されて、理想カーブ（直線ｘｃ）に沿うようにして、ゆっくりと温度降下する。  
庫内温度が、設定温度Ｔｏよりも所定値低い下限温度Ｔｄまで下がると、インバータ圧縮機２３がオフとなり、庫内温度がゆっくりと上昇に転じ、上限温度Ｔｕまで復帰したら、再び温度カーブｘｃに沿った温度制御が行われ、この繰り返しによって、庫内がほぼ設定温度Ｔｏに維持されることになる。  
なお、冷凍室１４側でも、同様にプルダウン冷却並びにコントロール冷却がなされる。
【００２７】
以上のように本実施形態によれば、インバータ圧縮機２３の各段階の回転数が、回転数が高くなるにしたがって隣り合う段階同士の回転数の差が次第に大きくなるように設定したから、回転数の高低に拘わらず、各段階間において冷却能力が増加する程度をほぼ同じにできる。  
そのため、実際の温度降下度が目標の温度降下度よりも大きいか小さいかによって、インバータ圧縮機２３の回転数を一段階ずつ増減させる制御を行う場合に、冷却能力の変化量をほぼ同じ量とすることができ、冷却能力の過不足を生じさせず、すなわち冷却速度の遅速も最小限に抑えることができて、予め定められた冷却特性に倣って庫内温度を降下させる制御を安定して行うことができる。しかも、インバータ圧縮機２３の回転数の設定を変えるだけであるから、簡単に対応することが可能である。
【００２８】
なお、この実施形態では、プルダウン冷却時、コントロール冷却時の理想の温度カーブとして、一次関数の直線ｘｐ，ｘｃを選定したから、目標の温度降下度Ａｐ，Ａｃが庫内温度によらず一定であって、そのつどの演算が不要であり、制御系統を簡略化できる。  
また、冷凍冷蔵庫が実際に使用される場合、例えば設置場所、扉１５を開閉する頻度、貯蔵する食材の種類等の条件によって、プルダウン冷却時、コントロール冷却時における理想の冷却態様が異なる場合がある。そのため、各冷却時における特性等が異なるプログラムを複数種準備して、使用条件に応じて選択的に実行させるようにすると、使用条件に合った最適の冷却を行うことができる。
【００２９】
＜実施形態２＞
図１１及び図１２は、本発明の実施形態２を示す。  
実施形態１との相違点は、コントロール冷却時の理想の温度カーブが、図１１に示すように、温度−時間の二次関数（Ｔ＝ｆ（ｔ））の曲線ｘｃ1 で形成されている。全体としては、実施形態１のときの直線ｘｃと同様に、ゆっくりとした温度降下となっている。ただし二次関数曲線ｘｃ1 の場合は、目標とする温度降下度が一定ではなくて庫内温度により異なるため、それを演算する演算部が備えられている。詳細には演算部では、所定のサンプリング時間ごとに、上記の二次関数曲線ｘｃ1 からそのときの庫内温度における単位時間当たりの温度降下量（ΔＴ／Δｔ）として、目標の温度降下度Ａｃ1 が演算され、出力される。なお、この温度降下度Ａｃ1 は、庫内温度における二次関数曲線ｘｃ1 の微分（ｄＴ／ｄｔ）として求めてもよい。  
インバータ圧縮機２３の各段階の回転数が、回転数が高くなるにしたがって隣り合う段階同士の回転数の差が次第に大きくなるように設定されていることを含め、他については実施形態１と同様である。
【００３０】
この実施形態２では、庫内温度が上限温度Ｔｕまで下がると、コントロール冷却に移行され、所定のサンプリング時間ごとに庫内温度が検出される。図１２のように、サンプリング時間ごとに、検出された庫内温度に基づいて実際の庫内温度降下度Ｓｃが算出され、一方演算部では、二次関数曲線ｘｃ1 からそのときの庫内温度における目標の温度降下度Ａｃ1 が演算される。この演算された目標値Ａｃ1 が、実際の温度降下度Ｓｃと比較され、実際の温度降下度Ｓｃが目標値Ａｃ1 以下であるとインバータ圧縮機２３が一段階増速され、逆であると一段階減速され、その繰り返しによって、理想カーブ（二次関数曲線ｘｃ1 ）に沿うようにしてコントロール冷却される。  
なお、冷凍室１４側でも同様に行うことができる。また、プルダウン冷却時の理想の温度カーブについても、二次関数曲線で形成されていてもよい。
【００３１】
実施形態１と同様に、インバータ圧縮機２３の回転数の高低に拘わらず、各段階間において冷却能力が増加する程度をほぼ同じにできるから、実際の温度降下度が目標の温度降下度よりも大きいか小さいかによって、インバータ圧縮機２３の回転数を一段階ずつ増減させる制御を行う場合に、冷却能力の変化量をほぼ同じ量とすることができ、冷却能力の過不足を生じさせず、すなわち冷却速度の遅速も最小限に抑えることができて、予め定められた冷却特性に倣って庫内温度を降下させる制御を安定して行うことができる。しかも、インバータ圧縮機２３の回転数の設定を変えるだけであるから、簡単に対応することが可能である。
【００３２】
＜実施形態３＞
図１３ないし図１５は本発明の実施形態３を示す。この実施形態３では、理想とするプルダウン冷却特性に基づいて、庫内温度に対応する目標の温度降下度Ａｐ2 を予め計算しておき、図１３に示すように、庫内温度と目標温度降下度Ａｐ2 とを対照させた参照テーブルが予め作成されている。併せて、理想とするコントロール冷却特性に基づいて、庫内温度に対応する目標の温度降下度Ａｃ2 を予め計算しておき、図１４に示すように庫内温度と目標温度降下度Ａｃ2 とを対照させた参照テーブルが予め作成されている。参照テーブルの庫内温度しては、コントロール冷却領域となり得る温度が取られている。両参照テーブルは、ともにデータ格納部４３に格納されている。  
インバータ圧縮機２３の各段階の回転数が、回転数が高くなるにしたがって隣り合う段階同士の回転数の差が次第に大きくなるように設定されていることを含め、他については実施形態１と同様である。
【００３３】
実施形態３の作動は以下のようである。プルダウン制御が開始されると、所定のサンプリング時間ごとに庫内温度が検出される。図１５のように、サンプリング時間ごとに、検出された庫内温度に基づいて実際の庫内温度降下度Ｓｐが算出され、それとともに参照テーブルからそのときの庫内温度における目標温度降下度Ａｐ2 が検索されて出力される。この出力された目標値Ａｐ2 が、実際の温度降下度Ｓｐと比較され、実際の温度降下度Ｓｐが目標値Ａｐ2 以下であるとインバータ圧縮機２３が一段階増速され、逆であると一段階減速され、その繰り返しによって、理想とするプルダウン冷却特性に沿うようにしてプルダウン冷却される。そののち、コントロール運転がなされる。  
コントロール冷却が開始されると、所定のサンプリング時間ごとに庫内温度が検出される。同図のように、サンプリング時間ごとに、検出された庫内温度に基づいて実際の庫内温度降下度Ｓｃが算出され、それとともに参照テーブルからそのときの庫内温度における目標温度降下度Ａｃ2 が検索されて出力される。この出力された目標値Ａｃ2 が、実際の温度降下度Ｓｃと比較され、実際の温度降下度Ｓｃが目標値Ａｃ2 以下であるとインバータ圧縮機２３が一段階増速され、逆であると一段階減速され、その繰り返しにより、理想とするコントロール冷却特性（例えば近似二次関数）に沿うようにしてコントロール冷却される。冷凍室側でも同様に行うことができる。
【００３４】
実施形態１，２と同様に、インバータ圧縮機２３の回転数の高低に拘わらず、各段階間において冷却能力が増加する程度をほぼ同じにできるから、実際の温度降下度が目標の温度降下度よりも大きいか小さいかによって、インバータ圧縮機２３の回転数を一段階ずつ増減させる制御を行う場合に、冷却能力の変化量をほぼ同じ量とすることができ、冷却能力の過不足を生じさせず、すなわち冷却速度の遅速も最小限に抑えることができて、予め定められた冷却特性に倣って庫内温度を降下させる制御を安定して行うことができる。しかも、インバータ圧縮機２３の回転数の設定を変えるだけであるから、簡単に対応することが可能である。  
この実施形態では、目標の温度降下度Ａｐ2 、Ａｃ2 を得るのに、参照テーブルを参照するだけで演算の必要がないから、それだけ制御速度を速めることができる。
【００３５】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。  
（１）インバータ圧縮機の設定速度の段階数並びに各段階の回転数は、上記実施形態に例示したものに限らず、段階数については任意であるし、回転数については、要は各段階間において冷却能力が増加する程度をほぼ同じにできるような回転数であればよい。  
（２）上記実施形態では、倣うべき冷却特性を、庫内温度の経時的変化態様を示したものを例示したが、その他、冷却装置側の尺度、例えば冷媒の低圧圧力や蒸発温度等の他の物理量の経時的変化態様を示したものであってもよい。  
（３）また物理量としては、庫内温度が降下することと反比例するように経時的に上昇するものであってもよい。
【００３６】
（４）また本発明は、サンプリング時間ごとに庫内温度自体を比較して、その比較に基づいてインバータ圧縮機の回転数を一段階ずつ増減させるように制御する形式のものにも、同様に適用することができる。  
（５）本発明は、上記実施形態に例示した冷却ユニットが冷蔵用と冷凍用に共通化されている場合に限らず、冷却ユニットが冷蔵または冷凍の専用である場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態１に係る冷凍冷蔵庫の斜視図
【図２】冷凍回路図
【図３】冷却ユニットを設置した状態の部分断面図
【図４】インバータ圧縮機の制御機構部のブロック図
【図５】冷却特性を示すグラフ
【図６】冷蔵側と冷凍側の庫内温度特性を比較して示すグラフ
【図７】インバータ圧縮機の設定速度と回転数との関係を示す表図
【図８】インバータ圧縮機の回転数と冷却能力の関係を示すグラフ
【図９】プルダウン領域でのインバータ圧縮機の制御動作を示すフローチャート
【図１０】コントロール領域でのインバータ圧縮機の制御動作を示すフローチャート
【図１１】実施形態２に係る冷却特性を示すグラフ
【図１２】インバータ圧縮機の制御動作を示すフローチャート
【図１３】実施形態３に係るプルダウン冷却特性に基づく参照テーブルを示す図
【図１４】コントロール冷却特性に基づく参照テーブルを示す図
【図１５】インバータ圧縮機の制御動作を示すフローチャート
【図１６】従来例におけるインバータ圧縮機の設定速度と回転数との関係を示す表図
【図１７】そのインバータ圧縮機の回転数と冷却能力の関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００３８】
２０…冷却ユニット（冷却装置）  ２３…インバータ圧縮機  ２６…冷却器  ４０…制御部（制御手段）  ４１…庫内温度センサ（物理量センサ）  ４３…データ格納部（記憶手段）  ４５…インバータ回路  ｘｐ…理想カーブ（プルダウン冷却特性）  ｘｃ，ｘｃ1 …理想カーブ（コントロール冷却特性）  Ｓｐ，Ｓｃ…実際の温度降下度  Ａｐ，Ａｐ2 …目標の温度降下度（プルダウン冷却）  Ａｃ，Ａｃ1 ,Ａｃ2 …目標の温度降下度（コントロール冷却）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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