(57)【要約】【課題】コンプレッサへの駆動電流停止後の惰性回転数を検知し、必要最低限の減速制御を行ない高温によるコンプレッサモータへの減磁効果を回避し、コンプレッサ内部構成部品と密閉容器との接触を防ぐ事を目的とする。【解決手段】レシプロ型コンプレッサ３２内の圧縮要素として冷媒を圧縮するピストン３２ｄを有し、コンプレッサ３２の運転停止指令が発生した後も、回転慣性力によりピストン３２ｄが正回転を継続し、ピストンの回転周期を検知する位置検知手段によってコンプレッサ運転停止後のピストンの正回転状態を検知して、コンプレッサ３２に減速制御を開始させ、電動要素部に逆印加電圧をかけてピストン３２ｄを停止させて、低圧圧力を適正な状態でコンプレッサを停止させ振動を低下させるとともに、コンプレサの内部構成部品と密閉容器との接触を防ぐこととなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮要素部と電動要素部をコイルスプリングで密閉容器内に弾性支持したレシプロ型コンプレッサと凝縮器と減圧器と冷却器を接続し、冷媒を循環する冷凍サイクルと、前記圧縮要素部として前記冷媒を圧縮するピストンと、前記ピストンの回転周期を検知する位置検知手段を制御部に有する冷蔵庫で、前記コンプレッサの運転停止指令が発生した後も、回転慣性力により前記圧縮要素部のピストンが正回転を継続し、前記位置検知手段によってコンプレッサ運転停止後の前記ピストンの正回転状態を検知して、前記電動要素部に逆印加電圧をかけて前記コンプレッサに減速制御を開始させ、前記ピストンを停止させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記コンプレッサ停止後、前記位置検知手段で前記ピストンの前回の回転周期を検知して、所定の回転周期以下となった場合に、逆印加電圧をかけて惰性回転している前記ピストンを強制的に停止させることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレシプロ形コンプレッサを備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫について説明する。
【０００３】
図４は従来例の冷蔵庫のコンプレッサ運転停止制御のフローチャート。図４は従来例におけるコンプレッサ運転停止制御に関連するタイムチャートである。
【０００４】
従来より、冷蔵庫には、冷凍サイクルを、レシプロ形コンプレッサ、凝縮器、減圧器及び冷却器から構成したものがある。そして、上記コンプレッサは、例えば冷凍室温度センサがコンプレッサのオン温度を検出したとき、換言すれば、コンプレッサ運転指令が発生したときに駆動され、冷凍室温度センサがコンプレッサオフ温度を検出したとき、換言すれば、コンプレッサ運転停止指令が発生したときに停止されるようになっている。
【０００５】
上記冷凍サイクルにおいては、コンプレッサが運転されると、このコンプレッサにより冷凍サイクル中の冷媒が高温高圧で吐出され、凝縮器により凝縮され、減圧器により減圧され、そして、冷却器で蒸発し、そして上記コンプレッサにより圧縮されて高温高圧で吐出されることを繰り返す。
【０００６】
この場合、上記冷却器での蒸発作用により、庫内空気が冷却され、この冷気は、庫内熱交換用のファン装置によって、冷凍室や切換室（温度状態が冷蔵室仕様や、チルド室仕様、冷蔵室仕様等に切り換えられる構成の室）、さらには冷蔵室等に供給されるようになっている。そして、上記切換室や冷蔵室は、冷気流通調節用ダンパ装置の開閉制御によって所定の温度状態に制御されるようになっている。
【０００７】
ところで、上記従来においては、コンプレッサ運転停止指令が発生したとき、直ちにコンプレッサの運転を停止するようにしていたため、大きな振動が発生する不具合があった。すなわち、レシプロ形コンプレッサでは、コンプレッサモータの回転運動を、ピストンの往復運動に変換することにより、冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものであるが、コンプレッサが停止されると、惰性によりしばらくはロータが回転しピストンが往復運動しようとする。この場合ピストンが圧縮する行程においては、吸入された冷媒の圧縮時の圧力による反力を受けて、衝撃的に停止し、大きな振動が発生するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２１１３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上記従来の構成ではコンプレッサの遅延運転時間が一定であり冷蔵庫の運転条件（外気温度、扉開閉頻度、食品の熱負荷等）によっては充分に圧力が下がらず圧縮要素又は電動要素が密閉容器又は前記密閉容器内に固着されている部品と接触する場合があるという欠点があった。
【００１０】
本発明の目的は、コンプレッサへの駆動電流停止後の惰性回転数を検知し、必要最低限の減速制御を行なうことにより高温によるコンプレッサモータへの減磁効果を回避し、コ
ンプレッサの振動低減し、コンプレッサ内部構成部品と密閉容器との接触を防ぐ事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、圧縮要素と電動要素をコイルスプリングで密閉容器内に弾性支持したレシプロ型コンプレッサと凝縮器と減圧器と冷却器を接続し、冷媒を循環する冷凍サイクルと、前記圧縮要素として前記冷媒を圧縮するピストンとを有する冷蔵庫で、前記コンプレッサの運転停止指令が発生した後も、回転慣性力により前記圧縮要素のピストンが正回転を継続し、前記ピストンの回転周期を検知する位置検知手段を有し、前記位置検知手段によってコンプレッサ運転停止後の前記ピストンの正回転状態を検知して、前記コンプレッサに減速制御を開始させ、前記電動要素に逆印加電圧をかけて前記ピストンを停止させるものであり、低圧圧力を適正な状態でコンプレッサを停止させ振動を低下させるとともに、コンプレサの内部構成部品と密閉容器との接触を防ぐ作用を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の冷蔵庫は、位置検知手段で圧縮器が停止した時にピストン位置を検知するので停止時のコンプレッサの振動を低減でき圧縮要素または電動要素が密閉容器および前記密閉容器内に固着されている部品と接触するのを防止し異音を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による実施の形態１の冷蔵庫の断面図
【図２】同実施の形態のコンプレッサの断面図
【図３】同実施の形態のコンプレッサ停止時の内部挙動を示す図
【図４】従来の冷蔵庫のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、圧縮要素部と電動要素部をコイルスプリングで密閉容器内に弾性支持したレシプロ型コンプレッサと凝縮器と減圧器と冷却器を接続し、冷媒を循環する冷凍サイクルと、前記圧縮要素部として前記冷媒を圧縮するピストンと、前記ピストンの回転周期を検知する位置検知手段を制御部に有する冷蔵庫で、前記コンプレッサの運転停止指令が発生した後も、回転慣性力により前記圧縮要素部のピストンが正回転を継続し、前記位置検知手段によってコンプレッサ運転停止後の前記ピストンの正回転状態を検知して、前記電動要素部に逆印加電圧をかけて前記コンプレッサに減速制御を開始させ、前記ピストンを停止させるものであり、低圧圧力を適正な状態でコンプレッサを停止させ振動を低下させるとともに、コンプレサの内部構成部品と密閉容器との接触を防ぐことができる。
【００１５】
第２の発明は、特に第１の発明の冷蔵庫において、前記コンプレッサ停止後、前記位置検知手段で前記ピストンの前回の回転周期を検知して、所定の回転周期以下となった場合に、逆印加電圧をかけて惰性回転している前記ピストンを強制的に停止させるものであり、少ない逆印加電圧で上死点前でピストンを停止し、減磁回避しつつ振動によるコンプレサの内部構成部品と密閉容器との接触を防ぐことができる。
【００１６】
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。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は本発明による実施の形態１の冷蔵庫の断面図である。
【００１８】
図１において、冷蔵庫本体２１は、上から順に冷蔵室２２、製氷室２３と切換室２４が左右に配置し、冷凍室２５、野菜室２６がレイアウトされている。冷蔵室２２の冷蔵室ド
ア２２ａの中央部付近には操作部２７が配置され、照度検知手段である照度センサ（図示しない）が設けられている。
【００１９】
さらに、ドアのレイアウトは代表的なものであって、このレイアウトに限定されるものではなく、例えば上から順に冷蔵室２２、野菜室２６、製氷室２３と切換室２４が左右に配置し、最下部に冷凍室２５を配置していてもよい。
【００２０】
上記のように冷蔵庫本体２１と、ヒンジ式で回転する冷蔵室ドア２２ａ、前後方向に引出せる製氷室ドア２３ａ、引き出し式の切換室ドア２４ａ、引出し式の冷凍室ドア２５ａそして前後方向に内部の収納容器が一緒に引出される引出し式の野菜室ドア２６ａとで断熱箱体２０を構成している。
【００２１】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。
【００２２】
冷蔵庫本体２１の両側面部、背面部、周囲と断熱され、仕切り壁によって複数の貯蔵室に断熱区画されている。最上部に冷蔵室２２、その冷蔵室２２の下部に切換室２４もしくは製氷室２３が横並びに設けられ、その切換室２４と製氷室２３の下部に冷凍室２５、そして最下部に野菜室２６が配置され、各貯蔵室の前面には外気と区画するためそれぞれドアが冷蔵庫本体の前面開口部に構成されている。
【００２３】
冷蔵室２２は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１℃〜５℃とし、最下部の野菜室２６は冷蔵室２２と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃としている。また、冷凍室２５は冷凍温度帯に設定されており、冷凍保存のために通常−２２℃〜−１５℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−３０℃や−２５℃の低温で設定されることもある。
【００２４】
切換室２４は、１℃〜５℃で設定される冷蔵、２℃〜７℃で設定される野菜、通常−２２℃〜−１５℃で設定される冷凍の温度帯以外に、冷蔵温度帯から冷凍温度帯の間で予め設定された温度帯に切り換えることができる。切換室２４は製氷室２３に並設された独立扉を備えた貯蔵室であり、引き出し式の扉を備えることが多い。
【００２５】
なお、本実施の形態では、切換室２４を、冷蔵と冷凍の温度帯までを含めた貯蔵室としているが、冷蔵は冷蔵室２２と野菜室２６、冷凍は冷凍室２５に委ねて、冷蔵と冷凍の中間の上記温度帯のみの切り換えに特化した貯蔵室としても構わない。また、特定の温度帯、例えば近年冷凍食品の需要が多くなってきたことに伴い、冷凍に固定された貯蔵室でも構わない。
【００２６】
製氷室２３は、冷蔵室内の貯水タンク（図示せず）から送られた水で室内上部に設けられた自動製氷機（図示せず）で氷を作り、室内下部に配置した貯氷容器（図示せず）に貯蔵する。
【００２７】
図において、冷蔵庫２１の冷蔵庫本体である断熱箱体は、主に鋼板を用いた外箱２８と、ＡＢＳなどの樹脂で成型された内箱２９と、外箱２８と内箱２９との間の空間には充填発泡された硬質ウレタンフォーム３０が構成されている。またさらに部分的により断熱性能を高めるために真空断熱材３１が硬質ウレタンフォーム内に埋設されている。
【００２８】
また冷蔵庫本体２１の天面部は冷蔵庫の背面方向に向かって階段状に凹みを設けた形状であり、この階段状の凹部に機械室３５を形成して、機械室３５に、コンプレッサ３２、水分除去を行うドライヤ（図示せず）等の冷凍サイクルの高圧側構成部品が収容されている。すなわち、コンプレッサ３２を配設する機械室３５は、冷蔵室２２内の最上部の後方
領域に食い込んで形成されることになる。
【００２９】
また冷凍サイクルの低圧側を構成する冷却器３３は冷凍室２５の後方に配置し、冷却ファン３４によって冷却器３３で生成された冷気を強制送風して各貯蔵室を冷却している。
【００３０】
なお、本実施の形態における、以下に述べる発明の要部に関する事項は、従来一般的であった断熱箱体の最下部の貯蔵室後方領域に機械室を設けてコンプレッサ３２を配置するタイプの冷蔵庫２１に適用しても構わない。
【００３１】
図２はコンプレッサ３２の断面図である。
【００３２】
このコンプレッサ３２は、図に示すようにレシプロ形をなすものであり、密閉容器３２ａ内に、上部位置に圧縮要素のシリンダ３２ｂとシリンダ３２ｂ内をクランクシャフト３２ｃによって往復運動するピストン３２ｄがあり、下部位置に電動要素のコンプレッサモータ３２ｅを備えて、ピストン３２ｄを駆動させ冷媒を圧縮している。またコンプレッサモータ３２ｅはコイルスプリング３２ｆによって密閉容器３２ａの底部に支持されている。
【００３３】
次に、コンプレッサ３２の運転及び停止制御に関連する動作について、図３で説明する。
【００３４】
すなわち、制御回路４２は、冷凍室温度センサー（図示しない）からの信号（温度検出信号）がオン設定温度に達したか否かを判断していると共に、オフ設定温度に達したか否かを判断しており、オン設定温度に達したことを判断すると、コンプレッサ３２の運転開始指令を発生し、コンプレッサ３２とファン装置３４のファンモータとを通電駆動する。これにより、製氷室２３及び冷凍室２５内の温度が所定の冷凍温度（例えば−１８℃）に等しくなるように制御されるようになっている。
【００３５】
そして、冷凍室用温度センサ３５からの信号がオフ設定温度に達したことを判断すると、コンプレッサ運転停止指令を発生し、図１に示す制御を実行する。すなわち、コンプレッサ運転停止指令が発生すると、ファン装置３４のファンモータを停止する。この場合冷媒の流れは止められていない。ファン装置３４の運転停止により、冷却器３３に対する熱交換量つまり熱負荷が低減され、冷却器３３の蒸発温度が低下し、これにより、蒸発圧力が低下する。この結果、コンプレッサ３８の吸入側の圧力が低下する。
【００３６】
ここで冷却器センサが所定の温度でコンプレッサ３２のコンプレッサモータ３２ｅを断電してコンプレッサ３２の運転を停止する。この断電後、しばらくは惰性によりロータ３２ｇが回転しピストン３２ｄが往復運動しようとする。
【００３７】
図３のように、コンプレッサ３２が駆動停止後、惰性で往復運動するピストン３２ｄは圧縮する行程においては、吸入された冷媒の圧縮時に圧力による反力を受けるが、コンプレッサ３２の停止直後の回転はロータ３２ｇの惰性回転力によりピストン３２ｄの回転慣性力が圧縮反力より大きく、ピストン３２ｄは上死点を通過し、周期Ａで往復運動している。そして次の惰性による往復運動においも、回転慣性力が圧縮反力よりも大きい場合は、ピストン３２ｄは上死点を通過し、正回転（順回転）で回転し、前回の周期Ａよりも大きい次回の周期Ｂで往復運動をはじめる。
【００３８】
このように惰性によるピストン３２ｄが周期Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜・・・と周期が徐々に大きくなりながら、複数回往復運動を繰返し、例えば周期Ｃのときにピストン３２ｄの回転慣性力（またはロータ３２ｇの惰性回転力）が圧縮反力よりも小さくなると、ピストン３２ｄ
は上死点を通過できず逆回転し、このときに振動が発生し、圧縮要素部から電動要素部に伝わってコイルスプリング３２ｆが振動し、圧縮要素部および電動要素部が密閉容器および前記密閉容器内に固着されている部品と接触することになってしまうので、これを回避するために制御部内に備えた位置検知手段によってロータ３２ｇの状態を検出し、ピストン３２ｄの位置を検知して、前回の周期Ｂから次回の周期Ｃで逆回転すると予測し、惰性回転エネルギーが小さい状態で、逆印加電圧をコンプレッサモータ３２ｅに印加してピストン３２ｄの位置が上死点の手前の位置で停止するように減速制御を行なう。
【００３９】
これによって逆回転する周期Ｃの手前の惰性回転エネルギーが最も小さい周期Ｂのときに位置検知手段により減速制御を行なうので、逆印加電圧を最小にすることができ、さらに高温による減磁を回避してコンプレッサの振動を低減し、圧縮要素部および電動要素部が密閉容器３２ａおよび前記密閉容器内に固着されている部品と接触するのを防止することができる。
【００４０】
このため、冷蔵庫本体を揺らすような大きな振動や異常音を与えて冷蔵庫を使用する使用者に不快感や不安感を与えることがなく、冷蔵庫など製品の品位、品質を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫はコンプレッサ停止時の内部の接触音の発生を防止が可能となるので、家庭用、業務用エアコンや自動販売機、ショーケース等レシプロ型コンプレッサを備えた製品であれば適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
３２  コンプレッサ
３２ａ  密閉容器
３２ｂ  シリンダ
３２ｄ  ピストン
３２ｅ  コンプレッサモータ
３２ｆ  コイルスプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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