简易逆变控制型冷藏库、以及冷藏库用逆变控制单元和使用其的变频压缩机的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种简易逆变控制型冷藏库，其包括：温度检测部(17)；能够根据温度检测部(17)进行电源接通/断开而驱动恒速压缩机的恒速主体控制部(12)；和与恒速主体控制部(12)连接且基于恒速主体控制部(12)的电源接通/断开信号进行动作的逆变控制单元(14)。另外，包括与逆变控制单元(14)连接且基于来自逆变控制单元(14)的输出进行控制的可变速型压缩机(8)。而且，逆变控制单元(14)具有以基于恒速主体控制部(12)的电源接通/断开信号进行动作，设定可变速型压缩机(8)的转速的方式构成的转速设定部(23)；和以由转速设定部(23)设定的转速驱动可变速型压缩机(8)的逆变驱动电路部(24)。
【专利说明】
简易逆变控制型冷藏库、从及冷藏库用逆变控制单元和使用 其的变频压缩机
技术领域
[0001] 本发明设及简易逆变控制型冷藏库、W及冷藏库用逆变控制单元和使用其的变频 压缩机。
【背景技术】
[0002] -般来说，冷藏库大体有使压缩机开启或关闭进行冷却的恒速型冷藏库、和利用 逆变器使压缩机可变速地进行冷却的逆变控制型冷藏库运两种。在强烈寻求节能化的当 前，逆变控制型冷藏库成为主流，能够廉价地提供的恒速型冷藏库对国家来说也有强的需 求。
[0003] 但是，在运种恒速型冷藏库的需求高的国家，由于节电意识的提高，节能性高的逆 变控制型冷藏库的需求也逐年增加。
[0004] 逆变控制型冷藏库与恒速型冷藏库相比价格相当高，所W其普及取决于如何廉价 地提供冷藏库、或者进一步根据需求状况如何随时迅速地提供逆变控制型冷藏库。
[0005] 因此，
【申请人】进行了利用恒速型冷藏库将其制成简易逆变控制型冷藏库的对策的 探讨。
[0006]
【申请人】已提案出一种逆变控制型冷藏库，其通过将恒速型冷藏库的主体控制部置 换为仅输入来自热敏电阻的溫度信号就能够对压缩机进行可变速控制的逆变控制部来实 现(例如参照专利文献1)。
[0007] 图13是表示现有的专利文献1中记载的冷藏库的结构的图。
[000引该冷藏库包括主体控制部101。向主体控制部101输入来自设于胆藏库102的热敏 电阻103的溫度信号。主体控制部101是基于该溫度信号、具体而言基于时间变化或溫度变 化来可变控制压缩机104的转速的逆变控制部。而且，利用如上所述变频化的主体控制部 IOUW下称为逆变器主体控制部)将冷气循环用的冷却风扇105和冷凝风扇106等各部件与 压缩机104-起进行控制。
[0009] 运样构成的现有的冷藏库设置输入来自热敏电阻103的溫度信号而能够可变速控 制压缩机104的逆变器主体控制部101来代替利用恒溫器等对压缩机和冷却风扇进行开启 或关闭控制的恒速主体控制部，由此作为逆变控制型冷藏库起作用。
[0010] 根据运种专利文献1中记载的冷藏库，不需要处理制冷系统的动作状况的复杂的 电子电路，具有是逆变控制型冷藏库的同时能够廉价地提供的优点。
[0011] 但是，专利文献1记载的结构中，在做成逆变控制型冷藏库时，作为冷藏库的主体 控制部，产生重新开发设计通过来自热敏电阻的溫度信号来可变控制压缩机的转速的逆变 器主体控制部101，将其作为主体控制部安装于冷藏库主体的作业。
[0012] 目P，作为冷藏库制造者一方，产生巨大的逆变器主体控制开发的工时和主体控制 部安装等复杂的组装工时，存在耗费时间，难W随时迅速地提供逆变控制型冷藏库的课题。
[0013] 特别是关于组装，需要重新安装逆变器主体控制部101和热敏电阻103,将它们用 引线连接，并且进一步将逆变器主体控制部101与冷却风扇105和冷凝风扇106等各部件连 接。运样，作为冷藏库制造者一方，需要大量的工时，冷藏库制造者不能简单地制造逆变控 制型冷藏库，可随时迅速地供给逆变控制型冷藏库存在要解决的课题。
[0014] 另外，即使运样实现逆变控制型冷藏库的功能，由于压缩机例如对于每种压缩能 力其效率最高的转速不同，所W有时基于热敏电阻输出由逆变器设定的转速未必是使压缩 机的效率最大的转速。因此，也存在不能充分有效利用逆变器化带来的节能化优点的课题。
[0015] 现有技术文献
[0016] 专利文献
[0017] 专利文献1:日本特开2000-356447号公报
【发明内容】
[0018] 本发明是鉴于随时迅速地提供逆变控制型冷藏库运一新的课题而设计的。具体而 言，提供不耗费时间就能够简单地实现逆变控制型冷藏库的功能的简易逆变控制型冷藏 库、W及冷藏库用逆变控制单元和使用其的变频压缩机。
[0019] 本发明的简易逆变控制型冷藏库包括:溫度检测部;和恒速主体控制部，其能够根 据溫度检测部进行电源接通/断开而驱动恒速压缩机。还包括:逆变控制单元，其与恒速主 体控制部连接，基于恒速主体控制部的电源接通/断开信号进行动作;和可变速型压缩机， 其与逆变控制单元连接，基于来自逆变控制单元的输出进行控制。而且，逆变控制单元具 有:转速设定部，其基于恒速主体控制部的电源接通/断开信号进行动作，设定可变速型压 缩机的转速;和逆变驱动电路部，其W由转速设定部设定的转速驱动可变速型压缩机。而 且，恒速主体控制部和逆变控制单元分别作为独立的单元构成，并且与恒速主体控制部分 体地独立的逆变控制单元与恒速主体控制部连接。
[0020] 另外，本发明的冷藏库用逆变控制单元包括：电源接通/断开检测电路；W基于来 自电源接通/断开检测电路的电源接通/断开信号设定转速的方式构成的转速设定部;和W 由转速设定部设定的转速驱动可变速型压缩机的逆变驱动电路部。而且，电源接通/断开检 测电路、转速设定部和逆变驱动电路部构成为一个单元，且在电源接通/断开检测电路进行 的电源接通检测时进行动作，从而W由转速设定部设定的转速驱动可变速型压缩机。
[0021] 另外，本发明的变频压缩机将上述的冷藏库用逆变控制单元与可变速型压缩机一 体化而构成。
[0022] 由此，仅通过在具有利用溫度检测部对恒速压缩机进行接通/断开控制的恒速主 体控制部的恒速型冷藏库中组装进逆变控制单元和可变速型压缩机，就能够制成简易逆变 控制型冷藏库。而且，此时，不需要在冷藏库主体侧将该恒速主体控制部置换为逆变控制单 元，对冷藏库制造者一方来说不很麻烦就能够提供逆变控制型冷藏库。即，冷藏库制造者一 方仅通过将使转速设定部和逆变驱动电路部作为一个单元构成的逆变控制单元和可变速 型压缩机、或者将它们一体组合而成的变频压缩机作为部件组装，就能够实现简易逆变控 制型冷藏库，所W能够根据需求状况简单且随时迅速地提供简易逆变控制型冷藏库。
[0023] 根据本发明，能够简单地制造逆变控制型冷藏库，能够提供能够根据需求状况随 时迅速地制造且廉价的简易逆变控制型冷藏库。
【附图说明】
[0024] 图1是表示本发明第1实施方式的简易逆变控制型冷藏库的截面结构的图。
[0025] 图2是表示从本发明第1实施方式的简易逆变控制型冷藏库的背面观察的结构的 图。
[0026] 图3是组装进本发明第1实施方式的简易逆变控制型冷藏库的变频压缩机的侧视 图。
[0027] 图4是组装进本发明第1实施方式的变频压缩机而构成的简易逆变控制型冷藏库 的控制框图。
[0028] 图5是表示本发明第1实施方式的简易逆变控制型冷藏库的逆变控制单元周边的 电路结构的主要部分框图。
[0029] 图6是表示本发明第1实施方式的简易逆变控制型冷藏库的控制流程的流程图。
[0030] 图7是表示本发明第1实施方式的简易逆变控制型冷藏库的决定运转率和转速的 动作的流程图。
[0031] 图8是表示本发明第1实施方式的简易逆变控制型冷藏库的转速控制的动作时刻 的一例的说明图。
[0032] 图9是表示本发明第2实施方式的简易逆变控制型冷藏库的决定运转率和转速的 动作的流程图。
[0033] 图10是表示本发明第2实施方式的简易逆变控制型冷藏库的运转率和压缩机转 速、与冷藏库消耗电力量的关系的特性图。
[0034] 图11是表示用于本发明第2实施方式的简易逆变控制型冷藏库的可变速型压缩机 的效率与转速的关系的特性图。
[0035] 图12是表示本发明第2实施方式的逆变控制单元的其它配置例的后视图。
[0036] 图13是表示现有的专利文献1中记载的冷藏库的结构的图。
【具体实施方式】
[0037] W下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。其中本发明不限定于运些实施方 式。
[003引（第1实施方式）
[0039] 首先说明本发明的第1实施方式。
[0040] 图1是表示本发明第1实施方式的简易逆变控制型冷藏库50的截面结构的图，图2 是表示从该简易逆变控制型冷藏库50的背面观察的结构的图，图3是组装进该简易逆变控 制型冷藏库50的变频压缩机的侧视图。
[0041] 如图1~图3所示，简易逆变控制型冷藏库50包括充填发泡隔热材料而构成的冷藏 库主体1。冷藏库主体1的内部被分隔为上部的冷藏室2和下部的冷冻室3运二室。在上部的 冷藏室2配置有多个搁板4,并且在下方的冷冻室3设有上下两个冷冻室盒5且两个冷冻室盒 5能够拉出。
[0042] 而且，冷藏库主体1的冷藏室2和冷冻室3的前面开口部分别通过口 6、7可开闭地构 成。
[0043] 另外，在冷藏库主体I的背面部分配置有将可变速型压缩机8、冷却器9、减压器和 蒸发器(均未图示)等环状连接而构成的制冷系统。由冷却器9生成的冷气通过冷却风扇10 在冷藏室2和冷冻室3循环，对运些各室进行冷却。而且，附着于冷却器9的霜由除霜加热器 11按每规定时间除去。
[0044] 在冷藏库主体1的背面部分，不仅组装有上述的制冷系统，并且组装有恒速主体控 制部12。恒速主体控制部12如图2所示，由独立的一个单元构成，在恒速型冷藏库的情况下， 利用该恒速主体控制部12单独控制在恒速型冷藏库的情况下组装进的压缩机。另一方面， 在用于简易逆变控制型冷藏库50的情况下，为经由线缆27将逆变控制单元14与恒速主体控 制部12连接，对可变速型压缩机8进行可变速控制的结构。而且，逆变控制单元14也根据图2 可知，作为独立于恒速主体控制部12的一个单元构成。
[0045] 另外，在本实施方式中，如图3所示，逆变控制单元14预先与可变速型压缩机8-体 化，构成变频压缩机15。本实施方式中，设置该变频压缩机15来代替组装进恒速型冷藏库的 压缩机。
[0046] 在此，一体化是指将可变速型压缩机8和逆变控制单元14合为一体地配置。
[0047] 此外，本实施方式中，逆变控制单元14通过设于逆变控制单元14的安装脚（未图 示)安装在焊接于可变速型压缩机8的外轮廓的托架(未图示)上。
[004引 W下，使用图4和图5说明恒速主体控制部12、和逆变控制单元14进行的可变速型 压缩机8的控制、即简易逆变控制型冷藏库50的控制。
[0049]图4是本发明第1实施方式的组装进变频压缩机15而构成的简易逆变控制型冷藏 库50的控制框图，图5是表示该简易逆变控制型冷藏库50的逆变控制单元周边的电路结构 的主要部分框图。
[0化0] 图4表示工频电源16。例如，在日本，工频电源16为100V60化等、固定电压且固定频 率的电源，对组装进冷藏库主体1的恒速主体控制部12供给电源。
[0051] 恒速主体控制部12设置有:恒溫器或构成为能够接通/断开电源的热敏电阻等溫 度检测部17;经由除霜定时器18的常开触点18a和除霜结束检测用的双金属开关19与溫度 检测部17连接的除霜加热器11; W及经由除霜定时器18的常闭触点18b与溫度检测部17连 接的冷却风扇10和接通/断开输出部20。恒速主体控制部12构成为能够通过基于溫度检测 部17的电源接通/断开来驱动恒速压缩机。
[0052] 而且，在恒速主体控制部12的接通/断开输出部20连接有组装进冷藏库主体1的变 频压缩机15的逆变控制单元14。
[0053] 逆变控制单元14如上所述，W与可变速型压缩机8-体化的状态、即W变频压缩机 15的形式组装进冷藏库主体1，基于来自恒速主体控制部12的接通/断开输出部20的电源接 通/断开信号对可变速型压缩机8进行可变速控制。因此，如图5所示，逆变控制单元14将电 源接通/断开检测电路21、具有运转率运算部22的转速设定部23、和逆变驱动电路部24-并 单元化。逆变控制单元14从向恒速主体控制部12供给电力的工频电源16取得电力进行动 作。
[0054] 转速设定部23基于来自恒速主体控制部12的接通/断开输出部20的接通/断开输 出信号设定转速。转速设定部23由微机构成，构成为利用光电禪合器26对从接通/断开输出 部20经由电源接通/断开检测电路21的连接器25供给的接通/断开输出进行信号变换，基于 该接通/断开时间计算运转率并设定转速。
[0055] 另外，逆变驱动电路部24包括:对恒速主体控制部12的工频电源16进行整流的整 流电路;将6个功率元件3相桥接而构成的逆变器电路;和检测可变速型压缩机8的电机转子 的旋转位置的位置检测电路(均未图示）。逆变驱动电路部24构成为根据来自转速设定部23 的转速指令、和来自位置检测电路的压缩机驱动电机转子的旋转位置检测状态对逆变器电 路的功率元件进行接通/断开控制，使压缩机驱动电机旋转。
[0056] 此外，本实施方式中，恒速主体控制部12如图4、和图5的控制框图能够理解，构成 为W从其接通/断开输出部20输出驱动恒速压缩机的工频电源电压电流时为"电源接通"、 电流停止时为"电源断开"的形式输出电源接通/断开信号。另外，逆变控制单元14的电源接 通/断开检测电路21构成为与恒速主体控制部12的接通/断开输出部20连接，即使为驱动恒 速压缩机的工频电源电压电流那样的高输出，也能够将其作为电源接通/断开信号取得而 检测出。
[0057] 即，逆变控制单元14将来自恒速主体控制部12的接通/断开输出部20的高输出直 接作为电源接通/断开信号进行检测而进行动作。而且，通过设为上述那样的结构，将恒速 主体控制部12的接通/断开输出部20作为恒速压缩机的连接器、或作为与逆变控制单元14 的连接器共用，实现结构的简化。
[0058] 使用图6~图8的【附图说明】如上构成的简易逆变控制型冷藏库50的动作。
[0059] 图6是表示本发明第1实施方式的实施方式、简易逆变控制型冷藏库50的控制流程 的流程图，图7是表示该简易逆变控制型冷藏库50的决定运转率和转速的动作的流程图，是 更详细地表示图6的STEPll的流程图。另外，图8是表示该简易逆变控制型冷藏库50的转速 控制的动作时刻的一例的说明图。
[0060] 图6中，STEPl是动作的开始，从工频电源16向恒速主体控制部12供给电力，动作开 始。
[0061 ]此时，恒速主体控制部12在冷藏室2的溫度高于规定溫度时，W溫度检测部17断开 的状态成为接通(ON)状态，另一方面，在冷藏室2的溫度低于规定溫度时，W溫度检测部17 打开的状态成为断开(OF巧状态。
[0062] 逆变控制单元14在STEP2中从恒速主体控制部12的接通/断开输出部20输入接通/ 断开的任一输出信号，在STEP3中判定该输入。
[0063] 在STEP3中的判定为断开(OFF)输入的情况下，在STEP4将可变速型压缩机8设为停 止状态，在STEP5进行该停止时间的测量，返回STEP2。
[0064] 另一方面，在STEP3中的判定为接通(ON)输入的情况下，逆变控制单元14判定在 STEP6中可变速型压缩机8是否已经在运转中，如果在运转中，则在STEP7中使可变速型压缩 机8保持运转，并在STEPS中测量该运转时间。
[0065] 然后，逆变控制单元14在STEP9中对从恒速主体控制部12的接通/断开输出部20输 入的信号为接通/断开的哪一个进行判定，如果为断开，则返回STEP2，重复从STEP2的动作， 在STEP4将可变速型压缩机8设为停止状态。即，冷藏室2达到规定溫度，溫度检测部17断开， 停止冷却动作。
[0066] 另一方面，在STEP9中的判定为接通的状态下，且STEPS中测量出的接通时间为规 定时间W上时，与该经过时间相应地，在STEPlO中，转速设定部23修正可变速型压缩机8的 转速，返回STEP2。
[0067]该可变速型压缩机8的转速修正根据可变速型压缩机8的接通时间（开启时间）预 先确定，例如如(表1)那样设定。
[006引[表1]
[0069]
[0070] ~即，如表1所示，在可变速型压缩机8的接通时间经过了 100分钟的情况下，使可变 速型压缩机8的转速提高2速(2挡），在经过了 120分钟的情况下，使其进一步提高3速，提升 其冷却能力，返回STEP2，逆变控制单元14重复从STEP2的动作，继续冷却运转。
[0071] 运样，如果可变速型压缩机8的接通时间为规定时间W上，则提高其转速来使冷却 能力提升，由此，能够进行迅速的冷却。例如，在因口的开闭而外部空气侵入致使负载增大、 或食品的收纳量增多而负载增大的情况下，能够迅速地进行冷却。
[0072] 特别是，在本实施方式中，上述的转速提高不是每次1速，而是每次2速或3速，所W 能够更迅速地进行冷却。
[0073] 另一方面，在STEP6中，如果判定为可变速型压缩机8不在运转中，则运转率运算部 22在STEPll中根据可变速型压缩机8的运转率计算转速。
[0074] 基于该运转率的转速计算如图7的流程图所示进行。即，在STEP15中，判定STEP3中 的接通输入是否是最初的接通输入，在不是最初的接通输入的情况下，在STEP16中取得上 次运转时的接通时间。接着，在STEPl7中取入上次运转时的断开时间，在STEPl8中，运转率 运算部22运算运转率。该运转率能够通过下式(式1)求出。
[0075] 「式 11
[0076]
[0077] 然后，基于在STEP18运计算的运转率，转速设定部23在STEP19中决定可变速型压 缩机8的转速，使可变速型压缩机8运转。该转速根据运转率预先决定，例如如(表2)那样设 定。
[007引[表 2] 「00701
[0080] 目P，将运转率分为几等级（阶段，挡位），将最高效的运转的运转率作为目标运转 率，W其为中屯、，随着运转率在其上下分别增减，逐个等级地设定增减速。例如，在表2的例 子中，运转率0~100%之间被分为8等级，如果作为冷藏库的能够最高效地运转的运转率如 表2所示例如为68%~74%，则将其作为目标运转率。而且，W该运转率为中屯、，在其上下各 个运转率下，随着运转率增减，逐个等级地依次加减速，设定转速。
[0081] 因此，反复进行冷却运转的接通/断开中，如果负载没有变动，则使可变速型压缩 机8的转速增减运转，W使得逐渐运转率成为作为冷藏库的最高效的目标运转率，能够实现 节能性高的运转。
[0082] 特别是，在本实施方式中，越是W与作为冷藏库的能够最高效地运转的目标运转 率的背离率大的运转率运转时，转速的增减程度、即转速的变化幅度设定得越大。因此，越 是与作为目标的运转率、即作为冷藏库的能够最高效地运转的运转率的背离率大时，越使 可变速型压缩机8的转速大幅变化，能够迅速地成为作为目标的运转率的运转，能够相应地 进一步进行节能化。
[0083] 该目标运转率在本实施方式示例出68%~74%，但根据冷藏库的容量和方式等而 分别稍有不同。因此，最高效的运转率预先通过实验等求出，只要适宜设定即可。通常，通过 设定为50 %~90 %、优选为60 %~80 %，能够实现节能性高的冷藏库。
[0084] 另一方面，在上述的STEP15中，在判定为STEP3中的接通是最初的接通输入的情况 下，转速设定部23在STEP20中将转速设定为规定转速W上的转速、例如最高转速，并移至 STEP7W该转速驱动可变速型压缩机8。即，在来自恒速主体控制部12的接通/断开输出部20 的接通输出为最初的接通输入、换言之为电源接入后的最初的运转的情况下，估测为是不 能冷却食品、其负载大的状态。因此，能够将可变速型压缩机8W规定转速W上、该例中为最 高转速进行驱动，能够迅速地冷却至规定溫度。
[0085] 该控制在STEP3中的接通为除霜运转后的接通输入时，如果也能够对其进行判定， 则在因除霜而溫度上升致使负载变大时，必然W最高转速驱动可变速型压缩机8,能够迅速 地冷却至规定溫度，所W该控制是有效的。此外，该除霜时的最高转速下的驱动只要基于来 自除霜结束检测用热敏电阻的除霜结束检测信号停止即可。
[0086] 接着，使用图8进一步详细具体地说明上述的转速控制。
[0087] 图8是表示本发明第1实施方式的实施方式的简易逆变控制型冷藏库50的转速控 制的动作时刻的一例的说明图。
[0088] 图8中，（a)的部分表示冷却运转、即逆变控制单元14使可变速型压缩机8运转时的 冷藏室2的溫度状态，（b)的部分表示可变速型压缩机8的运转状况，横轴表示时间。
[0089] 首先，在输入来自恒速主体控制部12的接通/断开输出部20的接通输出，逆变控制 单元14开始驱动可变速型压缩机別寸，如果该接通输入为最初的接通输入，则可变速型压缩 机8如11所示W最高转速、例如6 2rp S旋转，开始冷却。
[0090] 由此，对冷藏室2进行冷却，其溫度逐渐降低，当达到规定溫度、即压缩机断开溫度 时，可变速型压缩机8停止。
[0091 ]而且，当冷藏室2的溫度逐渐上升并达到压缩机接通溫度时，可变速型压缩机8驱 动，如t2所示那样进行冷却。
[0092]此时，如果可变速型压缩机8的上次运转时的接通时间tl为100分钟，断开时间为 50分钟，则根据该接通/断开时间并基于式I计算的运转率为67%。转速设定部23预先决定 的表2的运转率范围在该例中相当于运转率62%~68%，所W将上次运转时的转速减速1等 级地设定转速。
[0093] 可变速型压缩机8的增减速等级如上所述Wl~8的8个等级进行设定，各转速例如 如下述(表3)所示那样设定。
[0094] [表3]
[0095]
[0096] ~因此，该情况下，逆变控制单元14的转速设定部23基于表3,将上次运转时的转速 即最高旋转的62rps的等级8减速为等级7并设定为52rps，使可变速型压缩机8W该52rps旋 转。
[0097] 其次，可变速型压缩机8 W52rps旋转，并如t2所示进行冷却，当冷藏室2冷却至规 定溫度时，可变速型压缩机8停止。而且，如果冷藏室2的溫度开始上升并上升至压缩机接通 溫度，则可变速型压缩机8再次驱动，开始冷却。
[0098] 此时的可变速型压缩机8的接通时间为30分钟，如果断开时间为50分钟，则根据其 接通/断开时间计算的运转率为38%。转速设定部23从预先决定的与表2的38%进入的运转 率范围相应的减速、该例中为上次运转时的转速进一步减速4等级。而且，转速设定部23根 据表3, W从上次运转时的等级7减速了4等级至等级3的32rps设定转速，可变速型压缩机8 W 32rps旋转，进行冷却。
[0099] 而且，可变速型压缩机8 W32rps旋转，如t3所示进行冷却，当冷藏室2冷却至规定 溫度时，可变速型压缩机8停止。而且，如果冷藏室2的溫度开始上升并上升至压缩机接通溫 度，则可变速型压缩机8再次驱动，开始冷却。
[0100] 此时的可变速型压缩机8的接通时间为60分钟，断开时间为30分钟时，根据该接 通/断开时间计算的运转率为67%。转速设定部23从预先决定的与表2的67%所进入的运转 率范围相应的减速、该例中为上次运转时的转速进一步减速1等级。而且，转速设定部23基 于表3 W从上次运转时的等级3减速1等级至等级2的29rps设定转速，可变速型压缩机8 W 2化PS旋转，进行冷却。
[0101] 而且，可变速型压缩机8 W29rps旋转，如t4所示进行冷却，当冷藏室2冷却至规定 溫度时，可变速型压缩机8停止。而且，如果冷藏室2的溫度开始上升并上升至压缩机接通溫 度，则可变速型压缩机8再次驱动，开始冷却。
[0102] 此时的可变速型压缩机8的接通时间为77分钟，断开时间为30分钟时，根据其接 通/断开时间计算的运转率为72%。转速设定部23维持预先决定的、表2的72%所进入的运 转率范围、该例中为上次运转时的转速。而且，转速设定部23维持转速29rps，可变速型压缩 机8 W 29rps旋转，进行冷却。
[0103] 而且，可变速型压缩机8W29rps旋转，如巧所示进行冷却，维持该状态经过100分 钟时，转速设定部23视作冷却能力不足，如表1所示，将转速提高2速，设定为35rps来运转可 变速型压缩机8,继续冷却运转。
[0104] 而且，冷藏室2被冷却至规定溫度后，可变速型压缩机8停止。而且，如果冷藏室2的 溫度开始上升并上升至压缩机接通溫度，则可变速型压缩机8再次驱动，开始冷却。
[0105] 在此时的可变速型压缩机8的接通时间为29rps转速的100分钟和35rps转速的10 分钟合计110分钟，断开时间为50分钟时，根据其接通/断开时间计算的运转率为68%。转速 设定部23维持预先决定的、表2的68%所进入的运转率范围、该例中为上次运转时的转速。 而且，转速设定部23维持转速35rps，可变速型压缩机8 W 35rps旋转，进行冷却。
[0106] 之后，反复进行同样的动作，可变速型压缩机8W逆变控制单元14的转速设定部23 设定的转速旋转，进行冷却。
[0107] 如上所述，本实施方式的简易逆变控制型冷藏库50进行动作。
[0108] 而且，运样动作的简易逆变控制型冷藏库50,仅通过对在溫度检测部17中具有将 压缩机接通或断开进行恒速控制的恒速主体控制部12的恒速型冷藏库中组装进作为与恒 速主体控制部12不同的单元形成的逆变控制单元14和可变速型压缩机8,就能够使恒速型 冷藏库成为简易逆变控制型冷藏库。
[0109] 而且，此时，不需要在冷藏库主体侧将该恒速主体控制部12置换为逆变控制单元 14,而仅在一直安装于冷藏库主体的恒速主体控制部12经由线缆27直接后续连接逆变控制 单元14,就能够在冷藏库制造者一方不麻烦地提供逆变控制型冷藏库。
[0110] 目P，冷藏库制造者一方仅通过将使转速设定部23和逆变驱动电路部24作为一个单 元构成的逆变控制单元14、和可变速型压缩机8、或者将它们一体组合而成的变频压缩机15 作为部件组装，就能够实现简易逆变控制型冷藏库。运样，能够根据需求状况简单且随时迅 速地提供简易逆变控制型冷藏库50。
[0111] 另外，本实施方式中，冷却风扇10由于为不经由逆变控制单元14而通过恒速主体 控制部12个别地控制的结构，所W不需要如通过逆变控制单元14接通/断开控制那样配线 连接的作业，能够更简单地将恒速速型冷藏库制成简易逆变控制型冷藏库。因此，能够更简 单且随时迅速地提供简易逆变控制型冷藏库50。
[0112] 而且，逆变控制单元14包括将来自恒速主体控制部12的接通/断开输出部20的高 输出直接作为电源接通/断开信号检测而进行动作的电源接通/断开检测电路21。因此，不 需要在电源接通/断开检测电路21和恒速主体控制部12的接通/断开输出部20之间设置低 电压转换电路等就能够更简单且随时迅速地提供简易逆变控制型冷藏库50。
[0113] 而且，逆变控制单元14为设定转速W使得由运算运转率的运转率运算部22决定的 运转率落入预先决定的范围的结构。由此，进行在比规定的运转率低的情况下降低转速，反 之在比规定的运转率高的情况下提高转速的控制。其结果，作为冷藏库，能够在系统效率最 高的运转率的范围内控制可变速型压缩机8的转速，能够实现节能性高的冷藏库。
[0114] 而且，转速设定部23为在电源接通时间超过规定时间时提高转速来驱动可变速型 压缩机8的结构，所W只要电源接通的冷却时间超过规定时间变长，就能够提高转速来增大 冷却能力，能够进行迅速的冷却。
[0115] 另一方面，逆变控制单元14包括：电源接通/断开检测电路21; W基于来自上述电 源接通/断开检测电路21的电源接通/断开信号设定转速的方式构成的转速设定部23;和W 由转速设定部23设定的转速驱动可变速型压缩机8的逆变驱动电路部24,将它们构成为一 个单元。
[0116] 由此，逆变控制单元14只要检测到电源接通/断开信号，就能够利用逆变控制单元 14自身设定转速。因此，即使不在组装进逆变控制单元14的恒速主体控制部12那样的设备 主体控制部侧附加转速设定功能等，也能够进行利用逆变器进行的可变速控制。因此，仅将 逆变控制单元14作为部件组装进恒速型冷藏库，就能够简单地实现简易逆变控制型冷藏 库。
[0117] 而且，逆变控制单元14为设定转速W使得由运转率运算部22决定的运转率落入预 先决定的范围的结构。因此，在将逆变控制单元14组装进冷藏库的情况下，冷藏库能够在作 为冷藏库的系统效率最高的运转率的范围内使可变速型压缩机8旋转，能够提高作为冷藏 库的节能性。
[0118] 而且，逆变控制单元14为在电源接通时间超过规定时间时能够提高转速来驱动可 变速型压缩机8的结构。因此，在将逆变控制单元14组装进冷藏库的情况下，只要电源接通 的冷却时间超过规定时间变长，就能够提高转速而增大冷却能力，能够实现能进行迅速的 冷却的冷藏库的提供。
[0119] 而且，逆变控制单元14为能够在从电源接通时起一定时间的期间设定规定W上的 转速来驱动可变速型压缩机8的结构。由此，在将逆变控制单元14组装进冷藏库的情况下， 在冷藏库开始使用时或除霜运转后再开始运转时，能够W规定转速W上、例如最高转速进 行冷却，能够实现可进行迅速的冷却的冷藏库的提供。
[0120] 而且，逆变控制单元14和可变速型压缩机8-体化了的变频压缩机15,一体地具有 逆变控制单元14,所W仅代替恒速型冷藏库的恒速压缩机来组装就能够实现简易逆变控制 型冷藏库。因此，能够边生产恒速冷藏库，边在其中途生产简易逆变控制型冷藏库，而且，此 时，由于逆变控制单元14和可变速型压缩机8-体化，所W能够简单地进行组装作业，能够 随时迅速地提供简易逆变控制型冷藏库。
[0121] (第2实施方式）
[0122] 接着，说明本发明第2实施方式的简易逆变控制型冷藏库50。
[0123] 图9是表示本发明第2实施方式的简易逆变控制型冷藏库50的决定运转率和转速 的动作的流程图，图10是表示该简易逆变控制型冷藏库50的运转率和压缩机转速、与冷藏 库消耗电力量的关系的特性图，图11是表示用于该简易逆变控制型冷藏库50的可变速型压 缩机的效率与转速的关系的特性图。
[0124] 第2实施方式的简易逆变控制型冷藏库50W如下方式构成:逆变控制单元14的包 含运转率运算部22的转速设定部23加进考虑可变速型压缩机8的效率来修正冷藏库的运转 率，决定与运转率符合的转速。其他冷藏库的结构和控制结构等与第1实施方式相同，引用 图1~图5并省略其说明。
[0125] 如图9所示，第2实施方式的转速设定部23与第1实施方式相同，在STEP18中根据可 变速型压缩机8的接通时间和断开时间求出运转率后，在STEP21中加进考虑可变速型压缩 机8的效率来修正冷藏库的运转率，在STEP 19中决定转速。
[0126] 在此，可变速型压缩机8的加进考虑了效率的运转率的修正通过下述(式2)求出。
[0127] 「式 21
[012 引
[0129] 目P，如图10所示，首先，作为冷藏库的消耗电力量最少的运转率例如在计算上为 70%时，此时的可变速型压缩机8的转速如图10的转速的横轴部分所示为30rps。
[0130] 但是，可变速型压缩机8的压缩机单独的运转效率最高的转速并不一定为30rps的 转速。假使如图11所示为25rps的转速，则运转率运算部基于上述的式2,作为加进考虑了可 变速型压缩机8的效率的运转率(修正后运转率)修正为84% [运转率70% X (运转率70%时 的压缩机的转速30rps/该压缩机的效率显示最高效率的转速25rps)]。
[0131] 而且，通过运样W运转率84%进行运转，如图10的(A)所示，即使使用压缩机单独 的运转效率最佳的转速为25rps的可变速型压缩机8,也能够将消耗电力量抑制在图10的 (B)所示的与作为冷藏库在计算上消耗电力量最少的70%运转率时的冷藏库消耗电力量少 时(B)相同的水平。即，能够W与计算上相同的水平实现高效的节能运转。
[0132] 此外，可变速型压缩机的效率是指阿什利条件(アシ二レ一条件)等压缩机测定的 代表条件下的测定值。
[0133] 另外，本实施方式所示的运转率修正值不是仅指通过上述的式2求得的值本身，而 是指与至少通过式2求取之前(未加进考虑压缩机效率的情况)时的运转率相比，修正为作 为冷藏库的消耗电力量变少的运转率时的值，加进考虑了压缩机的效率的运转是指通过该 值进行运转。而且，是否进行运样的运转例如能够通过压缩机的转速来判别。
[0134] 如上那样动作的第2实施方式的简易逆变控制型冷藏库50不仅具有与第1实施方 式的简易逆变控制型冷藏库50相同的效果，还具有如下运样的效果。
[0135] 目P，逆变控制单元14的运转率运算部22为W不仅读取预先决定的范围的运转率还 读取可变速型压缩机8的效率的形式设定运转率修正值的结构。因此，能够根据成为规定的 运转率的转速与处于可变速型压缩机单体的最高效率的转速之比来计算加进考虑了压缩 机的效率的目标运转率。
[0136] 因此，逆变控制单元14在可变速型压缩机8的效率最高的范围内设定压缩机转速， 能够进一步提高节能性，能够实现节能性更高的简易逆变控制型冷藏库。
[0137] 而且，逆变控制单元14和可变速型压缩机8由于作为一体化的部件、或成对的状态 的部件构成，所W必然能够W可变速型压缩机8的效率好的状态使运转率处于规定范围。因 此，在冷藏库制造者一方不进行可变速型压缩机8的效率和运转率的调整作业等，就能够可 靠地实现能够在加进考虑了压缩机的效率的条件下的运转的简易逆变控制型冷藏库。
[0138] 同样，逆变控制单元14为运转率运算部22根据预先决定的范围的运转率和可变速 型压缩机8的效率来设定运转率修正值的结构。因此，在将逆变控制单元14组装进冷藏库的 情况下，冷藏库能够在可变速型压缩机8的效率最高的范围设定压缩机转速，所W能够提供 节能性高的冷藏库。
[0139] 而且，逆变控制单元14和可变速型压缩机8-体化而成的变频压缩机15,必然能够 实现在可变速型压缩机8的效率高的状态下运转率处于规定范围的冷藏库。因此，能够提供 一种简易逆变控制型冷藏库，其在冷藏库制造者一方不进行可变速型压缩机8的效率和运 转率的调整作业等，就能够可靠地实现能够在加进考虑了压缩机的效率的条件下的运转。
[0140] 此外，第2实施方式中，使逆变控制单元14和可变速型压缩机8处于成对的状态，是 指也可W使逆变控制单元14和可变速型压缩机8分体而W分开的状态设置。
[0141] 图12是表示本发明第2实施方式的逆变控制单元14的其他配置例的后视图。
[0142] 具体而言，如图12所示，也可W将逆变控制单元14设置于冷藏库的上方、例如冷藏 库主体1背面上部的恒速主体控制部12附近，可变速型压缩机8W彼此分开的状态设置于冷 藏库的下方。该情况下，逆变控制单元14经由连接器28后续连接于恒速主体控制部12,并且 经由线缆27a与可变速型压缩机8连接。
[0143] 在W运样的状态进行了设置的情况下，还能够期待如下的效果。即，在例如因洪水 等而发生浸水的频率多的地域或国家(例如热带地域的国家)等使用的情况下，能够阻止水 向逆变控制单元14的浸入，能够防止逆变控制单元14陷入不能用的废品的情况。而且，无论 在哪一地域使用，都能够降低可变速型压缩机8对逆变控制单元14的热影响，能够防止逆变 控制单元14的可靠性降低。
[0144] W上，使用实施方式对本发明的简易逆变控制型冷藏库、W及冷藏库用逆变控制 单元和使用其的变频压缩机进行了说明，但本发明不限于运些例子。即，本次公开的实施方 式应认为是W所有的点进行示例而非限制性内容。即，本发明的范围不是实施方式所例示 的结构，意图上包含权利要求书所示的与权利要求书均等的意思和范围内的所有的变更。
[0145] 如W上所述，实施方式的第1方式的简易逆变控制型冷藏库包括:溫度检测部；和 恒速主体控制部，其能够根据溫度检测部进行电源接通/断开而驱动恒速压缩机。还包括： 逆变控制单元，其与恒速主体控制部连接，基于恒速主体控制部的电源接通/断开信号进行 动作；和可变速型压缩机，其与逆变控制单元连接，基于来自逆变控制单元的输出进行控 审IJ。而且，逆变控制单元具有:转速设定部，其基于恒速主体控制部的电源接通/断开信号进 行动作，设定可变速型压缩机的转速;和逆变驱动电路部，其W由转速设定部设定的转速驱 动可变速型压缩机。而且，恒速主体控制部和逆变控制单元分别作为独立的单元构成，并且 与恒速主体控制部分体地独立的逆变控制单元与恒速主体控制部连接。
[0146] 由此，仅通过在具有利用溫度检测部使压缩机接通/断开而进行恒速控制的恒速 主体控制部的恒速型冷藏库中组装进逆变控制单元和可变速型压缩机，就能够将恒速型冷 藏库制成简易逆变控制型冷藏库。而且，此时，不需要在冷藏库主体侧将该恒速主体控制部 置换为逆变控制单元，对冷藏库制造者一方来说不很麻烦就能够提供逆变控制型冷藏库。 良P，冷藏库制造者一方仅通过将使转速设定部和逆变驱动电路部作为一个单元构成的逆变 控制单元和可变速型压缩机、或者将它们一体组合而成的变频压缩机作为部件组装，就能 够实现简易逆变控制型冷藏库。因此，能够根据需求状况简单且随时迅速地提供简易逆变 控制型冷藏库。
[0147] 第2方式还还包括冷却风扇，冷却风扇为由恒速主体控制部驱动的结构，可变速压 缩机为通过来自逆变控制单元的输出进行驱动的结构，冷却风扇和可变速型压缩机，分别 单独地由恒速主体控制部和逆变控制单元进行控制。
[0148] 由此，不需要进行配线连接等W利用逆变控制单元对冷却风扇进行接通/断开控 制的作业，能够更简单地使恒速型冷藏库成为简易逆变控制型冷藏库。因此，能够更简单且 随时迅速地提供简易逆变控制型冷藏库。
[0149] 第3方式在第1方式或第2方式的基础上，逆变控制单元还具有基于恒速主体控制 部的电源接通/断开信号并根据接通的时间和断开的时间来计算运转率的运转率运算部， 转速设定部设定转速W使得由运转率运算部决定的运转率落入预先决定的范围。
[0150] 由此，进行在比规定的运转率低的情况下降低转速，反之在比规定的运转率高的 情况下提高转速的控制，逆变控制单元能够在作为冷藏库的系统效率最高的运转率的范围 内控制压缩机转速，所W能够实现节能性高的简易逆变控制型冷藏库。
[0151] 第4方式在第3方式的基础上，运转率运算部根据预先决定的运转率和可变速型压 缩机的效率设定运转率修正值。
[0152] 由此，例如根据成为规定的运转率的转速与处于压缩机单体的最高效率的转速之 比来计算目标运转率。即，逆变控制单元在可变速型压缩机的效率最高的范围内设定压缩 机转速。因此，进一步能够实现节能性高的简易逆变控制型冷藏库。
[0153] 第5方式在第1方式~第4方式的基础上，转速设定部构成为，当电源接通时间超过 规定时间时，提高转速来驱动可变速型压缩机。
[0154] 由此，电源接通的冷却时间超过规定时间越长，越能够提高转速来增大冷却能力， 所W能够进行迅速的冷却。
[0155] 第6方式为冷藏库用逆变控制单元，包括:电源接通/断开检测电路；W基于来自电 源接通/断开检测电路的电源接通/断开信号设定转速的方式构成的转速设定部;和W由转 速设定部设定的转速驱动可变速型压缩机的逆变驱动电路部。而且，电源接通/断开检测电 路、转速设定部和逆变驱动电路部构成为一个单元，且在电源接通/断开检测电路进行的电 源接通检测时进行动作，从而W由转速设定部设定的转速驱动可变速型压缩机。
[0156] 由此，只要检测到电源接通/断开信号，就能够利用逆变控制单元自身设定转速， 所W即使不在组装进逆变控制单元的设备主体控制部侧附加转速设定功能等，也能够通过 逆变器进行可变速控制。因此，仅将该逆变控制单元作为部件装入就能够简单地实现简易 逆变控制型冷藏库。
[0157] 第7方式在第6方式的基础上，还包括基于来自电源接通/断开检测电路的电源接 通/断开信号来计算运转率的运转率运算部，转速设定部设定转速W使得由运转率运算部 决定的运转率落入预先决定的范围。
[0158] 由此，在组装进逆变控制单元的设备是冷藏库的情况下，冷藏库在作为冷藏库的 系统效率最高的运转率的范围内，逆变控制单元控制压缩机转速。由此，能够实现节能性高 的冷藏库。
[0159] 第8方式在第7方式的基础上，运转率运算部，根据预先决定的范围的、运转率和可 变速型压缩机的效率来设定运转率修正值。
[0160] 由此，在组装进逆变控制单元的设备是冷藏库的情况下，在冷藏库的可变速型压 缩机的效率最高的范围内设定压缩机转速，所W能够使作为冷藏库的节能性更高。
[0161] 第9方面在第6~第8方面的基础上，转速设定部构成为，当电源接通时间超过规定 时间时提高转速来驱动可变速型压缩机。
[0162] 由此，在组装进逆变控制单元的设备是冷藏库的情况下，只要电源接通的冷却时 间超过规定时间变长，就能够提高转速而增大冷却能力，能够进行迅速的冷却。
[0163] 第10方式在第6方式~第9方式的基础上，转速设定部在从电源接通时起的一定时 间，设定规定W上的转速来驱动可变速型压缩机。
[0164] 由此，在组装进逆变控制单元的设备是冷藏库的情况下，在冷藏库开始使用时和 除霜运转后的运转再开始时，能够W规定转速W上、例如最高转速进行冷却，能够进行迅速 的冷却。
[0165] 第11方式为变频压缩机，将第6方式~第10方式中任一方式所述的冷藏库用逆变 控制单元与可变速型压缩机一体化而构成。
[0166] 由此，由于为逆变控制单元和可变速型压缩机成对的形式的一个部件，所W能够 紧凑地完成，并且，只要在冷藏库制造者一方直接装入冷藏库即可，能够更简单且迅速地实 现简易逆变控制型冷藏库。而且，逆变控制单元和可变速型压缩机必然能够W在可变速型 压缩机的效率最高的范围内设定其转速的形式使用，能够使使用其的设备的节能性最高。
[0167] 产业上的利用可能性
[0168] 如上所述，根据本发明，能够简单地制造逆变控制型冷藏库，能够发挥能够根据需 求状况随时迅速地提供可制造且廉价的简易逆变控制型冷藏库的特别的效果。因此，本发 明作为简易逆变控制型冷藏库、W及冷藏库用逆变控制单元和使用其的变频压缩机等是有 用的。
[0169] 附图标记说明
[0170] 1 冷藏库主体
[0171] 2 冷藏室
[0172] 3 冷冻室
[0173] 4 搁板
[0174] 5 冷冻室盒
[0175] 6、7 口
[0176] 8 可变速型压缩机
[0177] 9 冷却器
[017引 10 冷却风扇
[0179] 11 除霜加热器
[0180] 12 恒速主体控制部
[0181] 14 逆变控制单元
[0182] 15 变频压缩机
[0183] 16 工频电源
[0184] 17 溫度检测部
[01化]18 除霜定时器
[0186] 18a 常开触点
[0187] 18b 常闭触点
[018引 19 双金属开关
[0189] 20 接通/断开输出部
[0190] 21 电源接通/断开检测电路
[0191] 22 运转率运算部
[0192] 23 转速设定部
[0193] 24 逆变驱动电路部
[0194] 25 连接器
[0195] 26 光电禪合器
[0196] 27、27a 线缆
[0197] 28 连接器
[0198] 50 简易逆变控制型冷藏库
【主权项】
1. 一种简易逆变控制型冷藏库，其特征在于，包括： 温度检测部； 恒速主体控制部，其能够根据所述温度检测部进行电源接通/断开而驱动恒速压缩机； 逆变控制单元，其与所述恒速主体控制部连接，基于所述恒速主体控制部的电源接通/ 断开信号进行动作;和 可变速型压缩机，其与所述逆变控制单元连接，基于来自所述逆变控制单元的输出进 行控制， 所述逆变控制单元具有： 转速设定部，其基于所述恒速主体控制部的所述电源接通/断开信号进行动作，设定所 述可变速型压缩机的转速;和 逆变驱动电路部，其以由所述转速设定部设定的所述转速驱动所述可变速型压缩机， 所述恒速主体控制部和所述逆变控制单元分别作为独立的单元构成，并且 与所述恒速主体控制部分体地独立的所述逆变控制单元与所述恒速主体控制部连接。2. 如权利要求1所述的简易逆变控制型冷藏库，其特征在于： 还包括冷却风扇， 所述冷却风扇为由所述恒速主体控制部驱动的结构， 所述可变速压缩机为通过来自所述逆变控制单元的输出进行驱动的结构， 所述冷却风扇和所述可变速型压缩机，分别单独地由所述恒速主体控制部和所述逆变 控制单元进行控制。3. 如权利要求1或2所述的简易逆变控制型冷藏库，其特征在于： 所述逆变控制单元还具有基于所述恒速主体控制部的电源接通/断开信号并根据接通 的时间和断开的时间来计算运转率的运转率运算部， 所述转速设定部设定所述转速以使得由所述运转率运算部决定的所述运转率落入预 先决定的范围。4. 如权利要求3所述的简易逆变控制型冷藏库，其特征在于： 所述运转率运算部根据预先决定的所述运转率和所述可变速型压缩机的效率设定运 转率修正值。5. 如权利要求1~4中任一项所述的简易逆变控制型冷藏库，其特征在于： 所述转速设定部构成为，当电源接通时间超过规定时间时，提高所述转速来驱动所述 可变速型压缩机。6. -种冷藏库用逆变控制单元，其特征在于，包括： 电源接通/断开检测电路； 以基于来自所述电源接通/断开检测电路的电源接通/断开信号设定转速的方式构成 的转速设定部;和 以由所述转速设定部设定的所述转速驱动可变速型压缩机的逆变驱动电路部， 所述电源接通/断开检测电路、所述转速设定部和所述逆变驱动电路部构成为一个单 元，且在所述电源接通/断开检测电路进行的电源接通检测时进行动作，从而以由所述转速 设定部设定的转速驱动所述可变速型压缩机。7. 如权利要求6所述的冷藏库用逆变控制单元，其特征在于： 还包括基于来自所述电源接通/断开检测电路的所述电源接通/断开信号来计算运转 率的运转率运算部， 所述转速设定部设定所述转速以使得由所述运转率运算部决定的所述运转率落入预 先决定的范围。8. 如权利要求7所述的冷藏库用逆变控制单元，其特征在于： 所述运转率运算部，根据预先决定的范围的、所述运转率和所述可变速型压缩机的效 率来设定运转率修正值。9. 如权利要求6~8中任一项所述的冷藏库用逆变控制单元，其特征在于： 所述转速设定部构成为，当电源接通时间超过规定时间时提高所述转速来驱动所述可 变速型压缩机。10. 如权利要求6~9中任一项所述的冷藏库用逆变控制单元，其特征在于： 所述转速设定部在从电源接通时起的一定时间，设定规定以上的转速来驱动所述可变 速型压缩机。11. 一种变频压缩机，其特征在于： 通过将权利要求6~10中任一项所述的冷藏库用逆变控制单元与所述可变速型压缩机 一体化而构成。
【文档编号】F25B1/00GK106030224SQ201580010208
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年12月22日
【发明人】大西贤二, 加瀬广明, 福田充浩, 角正贵, 远藤胜己, 德永成臣
【申请人】松下知识产权经营株式会社