(57)【要約】【課題】高精度且つ信頼性の高い電流検出が可能な冷蔵庫を提供することを目的とする。【解決手段】冷凍サイクルに組込まれる圧縮機８を制御するための駆動素子１１と、駆動素子１１の近傍に設けられて圧縮機８のロータ位置の検出や過電流の検知をするための電流検出手段１５と、基板上の周囲温度を検出する温度検出手段（基板上温度センサ１７）を有する制御基板１０を備えた冷蔵庫１において、電流検出手段１５の周囲温度に対する補正率を記憶するメモリーを有し、温度検出手段１５によって検出された温度に対して、メモリーに記憶された補正率を用いて検出された電流値を補正する手段を備える。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクルに組込まれる圧縮機を制御するための駆動素子と、前記駆動素子の近傍に設けられて前記圧縮機のロータ位置の検出や過電流の検知をするための電流検出手段と、基板上の周囲温度を検出する温度検出手段を有する制御基板を備えた冷蔵庫において、
前記電流検出手段の周囲温度に対する補正率を記憶するメモリーを有し、前記温度検出手段によって検出された温度に対して、前記メモリーに記憶された補正率を用いて前記検出された電流値を補正する手段を備えた冷蔵庫。
【請求項２】
前記温度検出手段は前記駆動素子及び前記電流検出手段の近傍に配置し、前記電流値の補正と、前記駆動素子の温度過上昇の検知に基づく保護を共用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、冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫の冷凍サイクルに組込まれる圧縮機の駆動モータの制御は、インバータ制御が多く用いられている。インバータ制御は、コンバータにて直流化された電圧をＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの駆動素子（スイッチング素子）を用いて、パルス出力を行う。
【０００３】
また、インバータ制御には複数のスイッチング素子を用いるため、複数のスイッチング素子と駆動回路や保護回路が内蔵されたパワーモジュール（ＩＰＭ(Intelligent Power Module)）が用いられる場合もある。
【０００４】
この圧縮機を駆動するための駆動素子（スイッチング素子）は冷蔵庫の制御基板内において、最も発熱の大きくなる部品の一つとなっている。
【０００５】
一方、冷蔵庫の基板収納スペースは密閉構造であり、また冷蔵庫の省スペース大容量化に伴い、制御基板の収納スペースも小形化が求められているため、制御基板の温度環境は悪化していく傾向にある。その反面、駆動素子やその他回路部品の使用温度範囲を守り、部品保護を行う必要性や、回路部品の温度特性を加味して設計を行う必要がある。
【０００６】
本技術分野の背景技術として、特許第４３７８７８４号公報（特許文献１）がある。この公報には、「半導体の温度を検出する手段で検出された温度と、メモリーに記憶された保護温度とを比較し、半導体の温度を検出する手段で検出された温度の方が高い場合、運転電流をより小さい値に設定する」点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４３７８７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
冷凍サイクルに組込まれる圧縮機の運転電流を制御する制御装置において、前記圧縮機のロータの磁極位置検出や、過電流の検知を行うための電流検出手段には、一例としてシャント抵抗が用いられる。
【０００９】
このシャント抵抗は抵抗素子の特性上、周囲温度が変化すると、抵抗値に変動が生じる。抵抗値が温度により変動すると、検出される電流値に誤差が生じるという問題があり、高精度な電流検出を要するインバータ制御においては、この抵抗値の温度変動が問題となってしまう。
【００１０】
また、前記電流検出手段は、ノイズの影響による駆動素子（例えばＩＰＭ）や周辺の制御回路の誤動作を防止させるため、圧縮機の駆動素子からの配線の長さを極力短くする必要がある。
【００１１】
すなわち、電流検出手段は発熱素子である駆動素子の近傍に配置されることとなるため、電流検出手段であるシャント抵抗は駆動素子の発熱の影響を受け易い、という課題があった。
【００１２】
そこで本発明は、高精度且つ信頼性の高い電流検出が可能な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】
【００１３】
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。一例として、冷凍サイクルに組込まれる圧縮機を制御するための駆動素子と、前記駆動素子の近傍に設けられて前記圧縮機のロータ位置の検出や過電流の検知をするための電流検出手段と、基板上の周囲温度を検出する温度検出手段を有する制御基板を備えた冷蔵庫において、前記電流検出手段の周囲温度に対する補正率を記憶するメモリーを有し、前記温度検出手段によって検出された温度に対して、前記メモリーに記憶された補正率を用いて前記検出された電流値を補正する手段を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高精度且つ信頼性の高い電流検出が可能な冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態における冷蔵庫の正面外形図である。
【図２】冷蔵庫庫内の構成を表す図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】本実施形態における冷蔵庫の制御基板の拡大図である。
【図４】本実施形態のおける冷蔵庫のシステムブロック図。
【図５】電流検出手段の抵抗値の温度に対する変化率を表す特性図である。
【図６】基板上温度センサ検出温度，抵抗値変化率及び補正率の関係について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本実施例の冷蔵庫の構成を示す正面図である。上方から、冷蔵室２，製氷室３及び上段冷凍室４，下段冷凍室５，野菜室６を有する。
【００１８】
図２は冷蔵庫内部の構成を示す断面図である。冷却器７，圧縮機８等で構成される冷凍サイクルによって冷気を生成し、冷蔵庫庫内を所定の温度帯に冷却する。
【００１９】
圧縮機８は、基板収納部９に設けられた制御基板１０に配線されており、圧縮機８の駆動モータは制御基板１０によって駆動電流や周波数を制御される。
【００２０】
図３は制御基板１０の詳細図である。本実施例では、圧縮機８を駆動させるための駆動素子１１は、複数のＩＧＢＴと駆動回路や保護回路が内蔵されたモジュール（ＩＰＭ）を使用しており、駆動素子１１には駆動素子を冷却させるための放熱板１２が取り付けられている。
【００２１】
制御基板１０には冷蔵庫内のファンやダンパ等の負荷の駆動や冷蔵庫庫内等の温度センサの読取りなどを行う庫内制御マイコン１３と、圧縮機８の制御を行う圧縮機制御マイコン１４が設けられている。
【００２２】
圧縮機８を駆動させるための駆動素子１１の近傍には、圧縮機モータに流れる電流を検出するための電流検出手段１５（例えばシャント抵抗）が設けられている。
【００２３】
図４は本実施例の冷蔵庫におけるシステムブロック図である。
【００２４】
庫内制御マイコン１３は、冷蔵庫庫内の温度センサの読取り値や、冷蔵庫の使用者の温調操作等に応じて、圧縮機８のＯＮ／ＯＦＦや必要回転数の指令を圧縮機制御マイコン１４に送信する。
【００２５】
圧縮機制御マイコン１４は、庫内制御マイコン１３からの回転数指令に応じて、駆動素子１１に前記回転数指令に応じた制御信号を送り、駆動素子１１はその制御信号に応じたＰＷＭデューティで圧縮機８を駆動させる。
【００２６】
圧縮機８を流れる電流を電流検出手段１５にて検出し、圧縮機制御マイコン１４に入力する。本実施例では、電流検出手段１５としてシャント抵抗を使用している。
【００２７】
電流検出手段１５によって検出された電流値は、圧縮機８の過電流保護や、圧縮機８内部のロータ磁極位置の演算による推定検出等に用いられる。
【００２８】
本実施例の電流検出手段１５として使用するシャント抵抗は抵抗素子のため、特性上、周囲温度によって抵抗値が変化する。抵抗値の変動は、電流検出値に誤差を及ぼすため、高精度な電流検出を要する圧縮機制御において問題となる。
【００２９】
抵抗素子には一般的に温度に対する抵抗温度係数が設けられており、図５のように周囲温度が増加すると、抵抗値も増加する特性を示す。
【００３０】
駆動素子１１により圧縮機８のモータに電流が流れると、電流検出手段１５のシャント抵抗にも電流が流れ、電流検出手段１５のシャント抵抗に電圧が発生する。この電圧を増幅部で増幅し、圧縮機制御マイコン１４は検出電圧１６を入力する。
【００３１】
図５に示す特性によって、この検出電圧１６が電流検出手段１５の周囲温度の影響を受けることになる。
【００３２】
制御基板１０に設けられた基板上温度センサ１７は、電流検出手段１５と駆動素子１１の近傍に配置することにより、圧縮機制御マイコン１４は電流検出手段の周囲温度を読取る。
【００３３】
図５の特性図に示す周囲温度に対する抵抗値変化率の逆数を補正率とし、例えば図６のように１０℃間隔で補正率を圧縮機制御マイコン１４のメモリーに予め設定する（設定するメモリーは庫内制御マイコン１３やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable ＰＲＯＭ）でも良い）。
【００３４】
基板上温度センサ１７により圧縮機制御マイコン１４に入力された周囲温度読取り値から、図６より、その周囲温度での補正率と検出電圧１６との積を圧縮機８の電流値として扱う。これにより、周囲温度による抵抗値の変化を補正することが可能となり、高精度な電流検出が可能となる。
【００３５】
また、発熱部品である駆動素子と電流検出手段（例えばシャント抵抗）を近傍に配置しても高精度な電流検出が可能となるため、駆動素子と電流検出手段を近傍に配置し、配線長を短くすることによるノイズ誤動作防止の信頼性向上を図ることも可能となる。
【００３６】
以上より、冷凍サイクルに組込まれる圧縮機８を制御するための駆動素子１１と、駆動素子１１の近傍に設けられて圧縮機８のロータ位置の検出や過電流の検知をするための電流検出手段１５と、基板上の周囲温度を検出する温度検出手段（基板上温度センサ１７）を有する制御基板１０を備えた冷蔵庫１において、電流検出手段１５の周囲温度に対する補正率を記憶するメモリーを有し、温度検出手段１５によって検出された温度に対して、メモリーに記憶された補正率を用いて、検出された電流値を補正する手段を備える。これにより、高精度且つ信頼性の高い電流検出が可能な冷蔵庫を提供することができる。
【００３７】
また、温度検出手段（基板上温度センサ１７）は駆動素子１１及び電流検出手段１５の近傍に配置し、電流値の補正と、駆動素子１１の温度過上昇の検知に基づく保護を共用する。これにより、高精度な電流検出が可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
１  冷蔵庫
２  冷蔵室
３  製氷室
４  上段冷凍室
５  下段冷凍室
６  野菜室
７  冷却器
８  圧縮機
９  基板収納部
１０  制御基板
１１  駆動素子
１２  放熱板
１３  庫内制御マイコン
１４  圧縮機制御マイコン
１５  電流検出手段
１６  検出電圧
１７  基板上温度センサ
【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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