(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二個のファンモータとこれらファンモータの運転を制御する制御装置を備えた冷蔵庫において、
前記制御装置は、前記各ファンモータに流れる電流の合計値を検出する電流値検出手段と、前記各ファンモータの回転数を検出する回転数検出手段と、報知手段とを備え、前記電流値検出手段の出力に基づき、前記各ファンモータに流れる電流の合計値がロック電流よりも大きい状態が一定期間経過した場合、前記回転数検出手段の出力に基づき、回転していないファンモータが異常であると判断し、前記報知手段を動作させる異常検出動作を実行することを特徴とする冷蔵庫の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二個のファンモータとこれらファンモータの運転を制御する制御装置を備えた冷蔵庫の異常検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種家庭用冷蔵庫では、例えば特開平８−２４７６０６号公報（Ｆ２５Ｄ１７／０６）に示される如く、断熱箱体の庫内に冷凍室や冷蔵室、野菜室などを構成し、冷凍室の背方に設けた冷却器からの冷気を、ファンモータによって駆動される庫内ファン（冷気循環用ファン）により、各室に循環して冷却している。
【０００３】
また、断熱箱体の下部には機械室が構成されており、この機械室内には前記冷却器と共に冷媒回路を構成する圧縮機や凝縮器が設置されている。そして、この機械室内にも圧縮機や凝縮器を空冷するためにファンモータにて駆動される機械室ファン（凝縮器用ファン）が設置されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これら冷気循環用の庫内ファンや凝縮器用の機械室ファンは、各ファンモータの回転軸にバネなどによってファンを固定したものであるが、周囲に氷が付着成長した場合、又は、異物が付着した場合にそれらにファンが引っかかり、或いは、経年劣化などによって各ファンモータがロックしてしまう場合があった。
【０００５】
しかしながら、従来では二個のファンモータの内、どのファンモータがロックしているかを検出するためには、庫内ファン及び機械室ファンの両ファンモータにそれぞれロック検出装置を取り付けなければならず、コストの高騰を引き起こす問題があった。
【０００６】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、単一の異常検出装置により、冷蔵庫の二個のファンモータの内の何れのファンモータがロックしているかを検出することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の冷蔵庫の異常検出装置は、二個のファンモータとこれらファンモータの運転を制御する制御装置を備えたものであって、制御装置は、各ファンモータに流れる電流の合計値を検出する電流値検出手段と、各ファンモータの回転数を検出する回転数検出手段と、報知手段とを備え、電流値検出手段の出力に基づき、各ファンモータに流れる電流の合計値がロック電流よりも大きい状態が一定期間経過した場合、回転数検出手段の出力に基づき、回転していないファンモータが異常であると判断し、報知手段を動作させる異常検出動作を実行するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の冷蔵庫の電気回路図、図２及び図３は本発明の冷蔵庫に取り付けられたマイクロコンピュータのプログラムを示すフローチャートをそれぞれ示している。
【０００９】
図１において、２は冷蔵庫の制御装置１を構成する汎用のマイクロコンピュータであり、このマイクロコンピュータ２には庫内ファンモータ駆動回路３１と、機械室ファンモータ駆動回路３２と、警報回路３３とが接続されている。この庫内ファンモータ駆動回路３１において、前記マイクロコンピュータ２のＰＷＭ（パルス幅変調）出力ポートは抵抗３を介してトランジスタ７のベースに接続されている。トランジスタ７のエミッタは接地されており、コレクタは抵抗４を介してトランジスタ８のベースに接続され、このトランジスタ８のエミッタは、直流＋１６．５Ｖ電源に接続されている。
【００１０】
そして、トランジスタ８のコレクタは順方向のダイオード１２とコイルＬ１を介してファンモータ１７の一方の端子に接続されている。また、コイルＬ１と接地間にはコンデンサ１０が接続され、これらコイルＬ１とコンデンサ１０とによって平滑回路を構成している。また、ダイオード１２とコイルＬ１の間と接地間にはサージ吸収用のダイオード１３が接続されている。
【００１１】
前記ファンモータ１７はＤＣモータから構成されており、図示しない冷蔵庫の庫内冷気循環を行なう庫内ファンを駆動するものである。そして、この庫内ファンは前記ファンモータ１７と、このファンモータ１７の回転軸にバネなどによって固定されたファンから構成されている。また、前記ファンモータ１７は回転数検出手段となるホールＩＣを内蔵しており、このホールＩＣの出力は抵抗５を介してトランジスタ９のベースに接続されている。このトランジスタ９のエミッタは接地され、コレクタは抵抗６を介して直流＋５Ｖ電源に接続されている。そして、このコレクタと抵抗６間がマイクロコンピュータ２の回転数入力ポートに接続されている。
【００１２】
前記ホールＩＣはファンモータ１７の回転数に応じた出力を発生し、トランジスタ９をＯＮ−ＯＦＦすることによって、マイクロコンピュータ２の回転数入力ポートにファンモータ１７の回転数を入力する。また、前記ファンモータ１７の他方の端子は１０オーム程度の小さい抵抗１８を介して接地されている。
【００１３】
また、機械室ファンモータ駆動回路３２は、前記庫内ファンモータ駆動回路３１と同様の回路構成とされている。即ち、この機械室ファンモータ駆動回路３２において、前記マイクロコンピュータ２のもう一つのＰＷＭ（パルス幅変調）出力ポートは抵抗３Ａを介してトランジスタ７Ａのベースに接続されている。トランジスタ７Ａのエミッタは接地されており、コレクタは抵抗４Ａを介してトランジスタ８Ａのベースに接続され、このトランジスタ８Ａのエミッタは、直流＋１６．５Ｖ電源に接続されている。
【００１４】
そして、トランジスタ８Ａのコレクタは順方向のダイオード１２ＡとコイルＬ１Ａを介してファンモータ１７Ａの一方の端子に接続されている。また、コイルＬ１Ａと接地間にはコンデンサ１０Ａが接続され、これらコイルＬ１Ａとコンデンサ１０Ａとによって平滑回路を構成している。また、ダイオード１２ＡとコイルＬ１Ａの間と接地間にはサージ吸収用のダイオード１３Ａが接続されている。
【００１５】
前記ファンモータ１７ＡはＤＣモータから構成されており、図示しない冷蔵庫の機械室内の空気循環を行い、図示しない冷却装置の圧縮機や凝縮器の空冷を行なう機械室ファンを駆動するものである。そして、この機械室ファンは前記ファンモータ１７Ａと、このファンモータ１７Ａの回転軸にバネなどによって固定されたファンから構成されている。また、前記ファンモータ１７Ａも回転数検出手段となるホールＩＣを内蔵しており、このホールＩＣの出力は抵抗５Ａを介してトランジスタ９Ａのベースに接続されている。このトランジスタ９Ａのエミッタは接地され、コレクタは抵抗６Ａを介して直流＋５Ｖ電源に接続されている。そして、このコレクタと抵抗６Ａ間がマイクロコンピュータ２のもう一つの回転数入力ポートに接続されている。
【００１６】
前記ホールＩＣはファンモータ１７Ａの回転数に応じた出力を発生し、トランジスタ９ＡをＯＮ−ＯＦＦすることによって、マイクロコンピュータ２の前記回転数入力ポートにファンモータ１７Ａの回転数を入力する。また、前記ファンモータ１７Ａの他方の端子も前記抵抗１８を介して接地されている。即ち、抵抗１８には両ファンモータ１７、１７Ａを流れる電流を合わせた電流が流れるように構成されている。
【００１７】
また、両ファンモータ１７、１７Ａと抵抗１８間の電圧はＯＰアンプ１４のプラス入力端子に接続され、ＯＰアンプ１４のマイナス入力端子は抵抗１９を介して接地されている。また、ＯＰアンプ１４の出力とマイナス入力端子間には負帰還抵抗１６が接続されると共に、ＯＰアンプ１４の出力はマイクロコンピュータ２のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換入力ポートに接続されている。
【００１８】
前述の如く抵抗１８には両ファンモータ１７、１７Ａの合計電流が流れるので、この合計電流値に比例した電圧がＯＰアンプ１４にて増幅されてマイクロコンピュータ２のＡ／Ｄ変換入力ポートに入力される構成とされている。
【００１９】
また、マイクロコンピュータ２の警報出力ポートには、抵抗２０を介してトランジスタ２２のベースが接続されており、トランジスタ２２のエミッタは接地されている。また、トランジスタ２２のコレクタは抵抗２１を介して報知手段としてのＬＥＤから成る警報装置２３の一端に接続されており、警報装置２３の他端はＤＣ＋５Ｖ電源に接続されている。これら警報装置２３、トランジスタ２２及び抵抗２０、２１によって前記警報回路３３が構成されている。
【００２０】
前記マイクロコンピュータ２は前記各ＰＷＭ出力ポートより出力を発生し、トランジスタ７或いは７Ａを介してトランジスタ８或いは８ＡをＯＮ−ＯＦＦ制御する。この場合、ファンモータ１７と１７Ａは図示しない冷蔵庫の庫内温度による圧縮機のＯＮ−ＯＦＦに同期してＯＮ指令、ＯＦＦ指令が出されてＯＮ−ＯＦＦされるが、庫内ファンモータ１７は扉が開いた場合にもＯＦＦされる。トランジスタ８、８ＡからはそのＯＮ時間の幅のパルスが出力され、このパルスが前記コイルＬ１（Ｌ１Ａ）及びコンデンサ１０（１０Ａ）によって平滑されて各ファンモータ１７或いは１７Ａに印加される。
【００２１】
マイクロコンピュータ２は上記トランジスタ８或いは８ＡのＯＮ時間、即ち、パルス幅を変更することによって、各ファンモータ１７、１７Ａに印加される電圧を変更し、それによって、ファンモータ１７、１７Ａの回転数を調整するものである。
【００２２】
以上の構成で、次ぎに図２を参照しながらマイクロコンピュータ２による庫内ファンモータ駆動回路３１のファンモータ１７の回転数制御を説明する。尚、機械室ファンモータ駆動回路３２のファンモータ１７Ａの回転数制御も同様であるので、説明を省略する。また、マイクロコンピュータ２は各ファンモータ１７、１７Ａの設定回転数が予め設定されているものとする。
【００２３】
マイクロコンピュータ２はステップＳ１でファンモータ１７の動作（ＯＮ）指令が出ているか否か判断し、動作指令が出てファンモータ１７が動作している場合にはステップＳ２で一定時間を設定し、ステップＳ３に進む。
【００２４】
マイクロコンピュータ２はステップＳ３において、ステップＳ２で設定した一定時間が経過したか否か判断し、一定時間が経過していない場合にはステップＳ３を繰り返して待つ。そして、ステップＳ３で上記一定時間が経過すると、ステップＳ４に進んで、マイクロコンピュータ２は回転数入力ポートに前述の如く入力されるファンモータ１７の回転数が予め設定された上記設定回転数と一致しているか否か判断し、設定回転数であった場合はステップＳ２に戻る。
【００２５】
ステップＳ４でファンモータ１７の回転数が設定回転数と異なる場合、ステップＳ５に進み、ファンモータ１７の回転数が設定回転数より高いか否か判断する。そして、設定回転数より高い場合はステップＳ６に進む。そこでマイクロコンピュータ２は回転数入力ポートに入力されるファンモータ１７の現在の回転数から設定回転数を減算し、所定の比率Ａで除算し、当該回転数の差を後述する電圧変更ステップの数ΔＶに変換した後、ステップＳ７に進む。
【００２６】
ここで、マイクロコンピュータ２はファンモータ１７の回転数を所定数のステップで変更するものであるが、ステップＳ６の変換では回転数の差が小さい場合、計算結果が１より小さくなるため、その場合にはΔＶは０と決定されてしまう。そこで、マイクロコンピュータ２はステップＳ７において、ステップＳ６の計算結果が０か否か判断し、０の場合にはステップＳ８に進んでΔＶを１（ステップ）としてステップＳ９に進む。また、ステップＳ７で０でない場合にはそのままステップＳ９に進む。
【００２７】
そして、マイクロコンピュータ２はステップＳ９において、現在ファンモータ１７に印加している電圧からステップＳ６或いはステップＳ８の計算結果ΔＶを減算した値をファンモータ１７に印加する電圧と決定する。マイクロコンピュータ２はこの決定に基づき、パルス幅を狭くすることにより、ファンモータ１７に印加する電圧を低下させ、回転数を低下させることになる。
【００２８】
一方、ファンモータ１７の回転数が設定回転数より低い場合は、ステップＳ５からステップＳ１０に進む。そこでマイクロコンピュータ２は設定回転数から回転数入力ポートに入力されるファンモータ１７の現在の回転数を減算し、同様に比率Ａで除算して、当該回転数の差を電圧変更ステップの数ΔＶに変換した後、ステップＳ１１に進む。
【００２９】
マイクロコンピュータ２はステップＳ１１において、ステップＳ１０の計算結果が０か否か判断し、０の場合にはステップＳ１２に進んで前述同様にΔＶを１（ステップ）としてステップＳ１３に進む。また、ステップＳ１１で０でない場合にはそのままステップＳ１３に進む。
【００３０】
そして、マイクロコンピュータ２はステップＳ１３において、現在ファンモータ１７に印加している電圧にステップＳ１０或いはステップＳ１２の計算結果ΔＶを加算した値をファンモータ１７に印加する電圧と決定する。マイクロコンピュータ２はこの決定に基づき、パルス幅を広くすることにより、ファンモータ１７に印加する電圧を上昇させ、回転数を上昇させる。
【００３１】
マイクロコンピュータ２はステップＳ９或いはステップＳ１３の処理の後、ステップＳ２に戻り、再び一定時間を設定してステップＳ３にて待ち、その後、ステップＳ４以降の回転数調整を実行することになる。
【００３２】
尚、機械室ファンモータ駆動回路３２の機械室ファンモータ１７Ａも庫内ファンモータ駆動回路３１同様に制御されるものであるが、その場合にはステップＳ４における判断は機械室ファンモータ１７Ａの設定回転数が対象となる。
【００３３】
このようにファンモータ１７（１７Ａ）の回転数を検出する手段（ホールＩＣ）を設け、マイクロコンピュータ２によりホールＩＣの出力した回転数に基づいて、設定回転数にファンモータ１７の回転数を制御するようにしているので、ファンモータ１７に加わる負荷が変動しても、設定回転数を維持することが可能になる。
【００３４】
特に、マイクロコンピュータ２はファンモータ１７（１７Ａ）の回転数調整を一定周期（一定時間）で繰り返しているので、ファンモータ１７の起動後、回転数が安定した段階で調整を開始し、その後も一定の周期で調整が行なわれることになる。これにより、ファンモータ１７の動作を安定させることが可能となる。
【００３５】
次ぎに、図３を参照しながらマイクロコンピュータ２による冷蔵庫の異常検出動作の説明を行なう。尚、庫内ファンモータ１７と機械室ファンモータ１７Ａの両方がロック（通電しているにもかかわらず回転軸がロックしてモータが回転しない状態）している場合のロック電流は規定値１として、また、ファンモータ１７或いはファンモータ１７Ａの内何れか一方がロックしている場合のロック電流は規定値２として予めマイクロコンピュータ２に記憶されているものとする。
【００３６】
マイクロコンピュータ２はステップＳ２１で庫内ファンモータ１７の動作（ＯＮ）指令が出ているか否か判断し、動作指令が出ている場合にはステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では機械室ファンモータ１７Ａの動作（ＯＮ）指令が出ているか否か判断し、出ている場合にはステップＳ２３に進む。そして、マイクロコンピュータ２は両ファンモータ１７、１７Ａの動作指令が出ていることにより、ステップＳ２３でロック電流を前記規定値１としてステップＳ２６に進む。
【００３７】
前記ステップＳ２１で庫内ファンモータ１７の動作指令が出ていない場合にはマイクロコンピュータ２はステップＳ２４に進み、そこで機械室ファンモータ１７Ａの動作指令が出ているか否か判断し、機械室ファンモータ１７Ａの動作指令が出ている場合にはステップＳ２５に進んで、ロック電流を規定値２としてステップＳ２６に進む。
【００３８】
また、ステップＳ２４で機械室ファンモータ１７Ａの動作指令が出ていない場合にはステップＳ２１に戻る。即ち、マイクロコンピュータ２は両ファンモータ１７、１７Ａの動作指令が出ていない場合はステップＳ２１、ステップＳ２４を繰り返して待つ。
【００３９】
また、ステップＳ２２で機械室ファンモータ１７Ａの動作指令が出ていない場合もステップＳ２５に進んでロック電流を規定値２としてステップＳ２６に進む。
【００４０】
即ち、マイクロコンピュータ２はステップＳ２３で両ファンモータ１７、１７Ａの動作指令が出ている場合はロック電流を規定値１に設定すると共に、ステップＳ２５で両ファンモータ１７、１７Ａの内何れか一方の動作指令が出ている場合は、ロック電流を規定値２に設定してステップＳ２６に進む。
【００４１】
そして、ステップＳ２６でタイマーに２秒をセットし、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７でマイクロコンピュータ２は、前述の如くＡ／Ｄ変換入力ポートに入力される両ファンモータ１７、１７Ａの合計電流が上述の如く設定されたロック電流より大きいか否かを判断する。即ち、両ファンモータ１７、１７Ａの動作指令が出ている場合は合計電流が前記規定値１より大きいか、また、何れか一方の動作指令が出ている場合は合計電流が前記規定値２より大きいか否かそれぞれ判断することになる。
【００４２】
そして、ロック電流より大きくない場合はステップＳ２１に戻り、大きい場合はステップＳ２８に進む。そして、ステップＳ２８で２秒経過しているか否か判断し、ＮＯの場合はステップＳ２７に戻る。即ち、ステップＳ２７とステップＳ２８を繰り返して合計電流がロック電流より大きい状態が２秒間継続しているか否か判断する。
【００４３】
ステップＳ２８でＹＥＳとなった場合は、ステップＳ２９でマイクロコンピュータ２は回転数入力ポートのデータに基づき、庫内ファンモータ１７が回転しているか否か判断し、回転数信号を検出している場合、ステップＳ３２に進む。
【００４４】
また、ステップＳ３２でマイクロコンピュータ２は回転数入力ポートのデータに基づき、機械室ファンモータ１７Ａが回転しているか否か判断し、機械室ファンモータ１７Ａの回転数信号を検出している場合、以降の処理に進む。
【００４５】
ここで、ステップＳ２９でマイクロコンピュータ２の回転数入力ポートに庫内ファンモータ１７の回転数信号が入らない場合（この場合、庫内ファンモータ１７は停止している）、ステップＳ３０に進む。そして、ステップＳ３０で庫内ファンモータ１７のロックを報知してステップＳ３１に進み、庫内ファンモータ１７の運転を停止してステップＳ３２に進む。即ち、マイクロコンピュータ２は警報装置２３の点滅等を行ない庫内ファンモータ１７の運転を停止する。
【００４６】
即ち、庫内ファンモータ１７を運転する指令が出ており、且つ、検出した電流がロック電流より大きく、且つ、ファンモータ１７が回転していない場合は、ファンモータ１７がロックしているものと判断して警報を発すると共に、庫内ファンモータ１７の運転指令を取り消して庫内ファンモータ１７の運転を停止する。
【００４７】
また、ステップＳ３２でマイクロコンピュータ２の回転数入力ポートに機械室ファンモータ１７Ａの回転数信号が入らない場合（この場合、機械室ファンモータ１７Ａは停止している）、機械室ファンモータ１７Ａがロックしているものと判断してステップＳ３３に進む。そして、ステップＳ３３で機械室ファンモータ１７Ａのロックを報知してステップＳ３４に進み、機械室ファンモータ１７Ａの運転を停止する。即ち、マイクロコンピュータ２は警報装置２３の点滅等を行ない機械室ファンモータ１７Ａの運転を停止する。
【００４８】
即ち、機械室ファンモータ１７Ａを動作する指令が出ており、且つ、検出した電流がロック電流より大きく、且つ、ファンモータ１７Ａが回転していない場合は、ファンモータ１７Ａがロックしているものと判断して警報を発すると共に、ファンモータ１７Ａの運転指令を取り消して機械室ファンモータ１７Ａの運転を停止する。
【００４９】
このように、二個のファンモータ１７、１７Ａに流れる合計電流がそれら両ファンモータ１７、１７Ａのロック電流よりも大きい状態が一定期間（２秒）経過した場合、マイクロコンピュータ２は、何れかのファンモータ１７、１７Ａが異常であると判断して警報装置２３を動作させると共に、回転していない方のファンモータ１７（１７Ａ）の運転を停止しているので、一時的な電流の変化を排除して、的確にロックしているファンモータ１７（１７Ａ）を検出することができるようになる。
【００５０】
また、単一のＯＰアンプ１４などによって、二個のファンモータ１７、１７Ａの内何れか一方のファンモータ１７、１７Ａがロックしているかを検出することができるので、大幅にコストの削減を図ることが可能となる。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、二個のファンモータを備えた冷蔵庫において、制御装置が、上記各ファンモータに流れる電流の合計値を検出する電流値検出手段と、各ファンモータの回転数を検出する回転数検出手段と、報知手段とを備えており、電流値検出手段の出力に基づき、各ファンモータに流れる電流の合計値がロック電流よりも大きい状態が一定期間経過した場合、回転数検出手段の出力に基づき、回転していないファンモータが異常であると判断し、報知手段を動作させる異常検出動作を実行するよう構成したので、周囲温度などの影響による一時的な変化を排除し、ファンモータのロックによる電流値の上昇を的確に検出・判断し、報知手段によって報知することができるようになる。
【００５２】
また、単一の異常検出装置により、二個のファンモータの内の何れのファンモータがロックしているかを検出することができるので、コストの削減を図ることが可能となる。特に、この場合、一方のファンモータを停止させるなどの操作も不要であるので、迅速な異常判断が行なると共に、冷却作用に与える悪影響も最小限に抑えられるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷蔵庫の電気回路図である。
【図２】本発明の冷蔵庫のファンモータ制御に関するマイクロコンピュータのプログラムを示すフローチャートである。
【図３】本発明の冷蔵庫の異常検出動作に関するマイクロコンピュータのプログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  異常検出装置
２  マイクロコンピュータ
３  抵抗
４  抵抗
５  抵抗
６  抵抗
７  トランジスタ
８  トランジスタ
９  トランジスタ
１０  コンデンサ
１２  ダイオード
１３  ダイオード
１４  ＯＰアンプ
１６  抵抗
１７  ファンモータ
１７Ａ  ファンモータ
１８  抵抗
１９  抵抗
２０  抵抗
２１  抵抗
２２  トランジスタ
２３  警報装置
３１  庫内ファンモータ駆動回路
３２  機械室ファンモータ駆動回路
３３  警報回路
【図１】
0003540572.tif 000002
【図２】
0003540572.tif 000003
【図３】
0003540572.tif 000004