(57)【要約】【課題】ファンモータが設定回転数に到達するまでの時間を短縮して、ファンモータ周辺の部品との共振を発生する回転数領域をすばやく通過させ、共振による騒音を抑制できる冷蔵庫を提供する。【解決手段】ファンモータ３の起動時に、設定回転時のデューティ比より所定値Ａだけ大きいデューティ比のパルス信号を出力するマイコン１１と、そのパルス信号を直流電圧に平滑する平滑回路１２と、平滑回路１２からの直流電圧をファンモータ３の駆動に必要な出力電圧に変換しファンモータ３に出力する電圧調整装置１３とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンモータと、
該ファンモータの回転数が設定回転数になるようにパルス幅変調された制御信号のデューティ比を変える制御手段と、
前記制御信号を直流電圧に平滑する平滑回路と、
該平滑回路で生成された直流電圧の入力に基づいて前記ファンモータを回転させる駆動手段とを備え、
前記制御手段は、ファンモータ起動時に、設定回転数で安定して回転しているときのデューティ比より所定値だけ大きいデューティ比の制御信号を前記駆動手段に出力することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記制御手段は、ファンモータ起動時に出力する前記制御信号を、所定時間経過するまで出力することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記制御手段は、ファンモータ起動時に出力する前記制御信号を、前記ファンモータの回転数が設定回転数を超えるまで出力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、ファンモータと、ファンモータが設定回転数になるようにパルス信号のデューティ比を変える制御手段と、パルス信号を直流電圧に平滑する平滑回路と、平滑回路で生成された直流電圧の入力に基づいてファンモータを回転させる駆動手段とを備えた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷蔵庫は、ファンモータが起動されると、一定時間を設定してその時間を経過したかどうかを判定し、一定時間経過したときは回転数検出手段を通してファンモータの回転数を検出して、設定回転数と一致しているかどうかを判定する。一致していないときは設定回転数になるようにファンモータの回転数を制御し、これを一定時間毎に繰り返し行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ファンモータ起動時に逆風などで既に回転している場合でも、安定した起動を行うために、起動時のファンモータの回転数を検出して、回転数によりファンモータに印加する電圧を決定している（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１０１５４２号公報（第４頁、第２図）
【特許文献２】特開２００１−２９２５８９号公報（第８−９頁、第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した従来の技術では、ファンモータを起動してから設定回転数になるまでに必要な直流電圧レベルに到達するまで、パルス幅変調されたパルス信号のデューティ比に比例した時間が必要になっている。つまり、デューティ比が小さいほど直流電圧の立ち上り速度は遅くなり、デューティ比が大きいほど直流電圧の立ち上がり速度が速くなる。立ち上がり速度が遅い場合は、設定回転数に到達するまでの時間が長くなり、その間に通過するファンモータとその周辺部品との共振により騒音が発生する回転数領域への滞在時間が長くなってしまうという課題があった。
【０００６】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、ファンモータが設定回転数に到達するまでの時間を短縮して、ファンモータ周辺の部品との共振を発生する回転数領域をすばやく通過させ、共振による騒音を抑制できる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】
【０００７】
本発明に係る冷蔵庫は、ファンモータと、ファンモータの回転数が設定回転数になるようにパルス幅変調された制御信号のデューティ比を変える制御手段と、その制御信号を直流電圧に平滑する平滑回路と、平滑回路で生成された直流電圧の入力に基づいてファンモータを回転させる駆動手段とを備え、制御手段は、ファンモータ起動時に、設定回転数で安定して回転しているときのデューティ比より所定値だけ大きいデューティ比の制御信号を前記駆動手段に出力する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、ファンモータ起動時に、設定回転数で安定して回転しているときのデューティ比より所定値だけ大きいデューティ比の制御信号を駆動手段に出力するようにしたので、ファンモータを設定回転数に到達するまでの時間を短縮することができ、ファンモータ周辺の部品との共振が発生する回転数領域をすばやく通過させ、共振による騒音を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の実施の形態を示す冷蔵庫の概略横断面図、図２は冷蔵庫の背面図、図３は冷蔵庫のファンモータの制御装置を示すブロック回路図、図４は電圧調整装置の入力電圧と出力電圧の相関を示す図、図５はファンモータの印加電圧と回転数の相関を示す図である。
本実施の形態の冷蔵庫は、背面に制御装置１が配置され、庫内の奧に冷却器２及び庫内ファン３ａが配置されている。また、底部には冷却器２と共に冷凍サイクルを構成する圧縮機４が設置され、この圧縮機４の近傍に圧縮機４を空冷するための機械室ファン３ｂが設置されている。冷蔵庫の冷気は、前述した冷却器２により生成され、庫内ファン３ａにより風路を通じて冷蔵室、製氷室、野菜室等の各部屋に送り込まれる。風路には、開閉可能なダンパー（図示省略）が設けられており、ダンパーの開閉により各部屋の温度調節が行われている。各部屋に送り込まれた冷気は、冷却器２へ戻って再び冷却され、庫内ファン３ａにより各部屋に循環される。
【００１０】
冷蔵庫の背面に配置された制御装置１は、例えば図３に示すように、マイコン１１と、抵抗及び平滑コンデンサからなり、マイコン１１によってパルス幅変調（ＰＷＭ）されたパルス信号（制御信号）を直流電圧に平滑する平滑回路１２と、庫内ファン３ａ及び機械室ファン３ｂの各モータ（以下、「ファンモータ３」という）が接続された電圧調整装置（駆動手段）１３と、ファンモータ３のそれぞれの回転数を検出しマイコン１１に出力する回転数検出回路１４とを備えている。前述した電圧調整装置１３は、図４に示すように、平滑回路１２からの入力電圧Ｖ１（直流電圧）をファンモータ３の駆動に必要な出力電圧Ｖ２に変換しファンモータ３に出力する。このファンモータ３は、図５に示すように、電圧調整装置１３の出力電圧（印加電圧）Ｖ２に応じて回転数が変化する。なお、ファンモータ３の回転数は冷蔵庫の風路の負荷状態によって変動するため、図５はある条件を模擬した特性である。
【００１１】
マイコン１１は、動作説明時に詳述するが、ファンモータ３の起動時に、設定回転数で安定して回転しているときのデューティ比より所定値Ａだけ大きいデューティ比のパルス信号を出力する制御手段を有している。また、ファンモータ３の停止直前のパルス信号のデューティ比を記憶する記憶部（図示せず）を備えている。
【００１２】
次に、前記のように構成された冷蔵庫において、ファンモータの制御動作を図６乃至図９を用いて説明する。図６は実施の形態の冷蔵庫におけるファンモータの制御動作を示すフローチャート、図７はファンモータの回転数、回転数の判定結果、デューティ比調整の推移を示すイメージ図、図８はファンモータの起動時の異なるデューティ比による平滑後の電圧変化を比較して示すタイムチャート、図９は起動時の異なるデューティ比による回転数と時間の相関を示すタイムチャートである。
【００１３】
マイコン１１は、ファンモータ３の運転に必要な条件成立によるＯＮ命令を検知すると、起動時の制御開始に入る。まず、ファンモータ３の設定回転時のデューティ比より所定値Ａだけ大きいデューティ比のパルス信号を平滑回路２１に出力し（ステップ１）、次いで、そのパルス信号を出力してから所定時間のＴ秒を経過したかどうかを判定する（ステップ２）。Ｔ秒経過していないときは、ステップ１に戻って、前記のパルス信号の出力を繰り返す。一方、平滑回路１２は、パルス信号が入力されると、その信号に基づいて直流電圧Ｖ１を生成し電圧調整装置１３に出力し、電圧調整装置１３は、その電圧Ｖ１を出力電圧Ｖ２に変換してファンモータ３に出力し、電圧Ｖ２に応じた回転数で回転させる。一方、マイコン１１は、パルス信号を出力してからＴ秒経過したことを検知すると、ファンモータ３の回転数調整を行う定常時制御に移行する（ステップ３）。
【００１４】
この時、マイコン１１は、ファンモータ３のＯＦＦ命令が出ているかどうかを判定し（ステップ４）、ＯＦＦ命令が出ているときはステップ１１に進むが、ＯＦＦ命令が出ていないときは、回転数検出回路１４を通してファンモータ３の回転数を検出し（ステップ５）、設定回転数より速いかどうかを判定する（ステップ６）。設定回転数より速い場合は、予め設定された値α（例えば０．１〜１％）だけパルス信号のデューティ比を小さくし、ファンモータ３の回転数を遅くする（ステップ７）。
【００１５】
ステップ６において、ファンモータ３の回転数が設定回転数より速くないと判断したときは、設定回転数より遅いかどうかを判定する（ステップ８）。検出した回転数が設定回転数より遅いときは、予め設定された値α（例えば０．１〜１％）だけパルス信号のデューティ比を大きくし、ファンモータ３の回転数を速くする（ステップ９）。また、ステップ８において、検出した回転数が設定回転数より遅くないと判断したときは、ファンモータ３が設定回転数で回転していると判断して、パルス信号のデューティ比をそのままとし、ファンモータ３の回転数を維持する（ステップ１０）。
【００１６】
ステップ７、ステップ９、ステップ１０の何れかでデューティ比の調整を行った後は、ステップ４に戻ってＯＦＦ命令があったかどうかを判定し、ＯＦＦ命令が出ていないときは、再びデューティ比の調整を行う。図７に示すように、ある瞬間のファンモータ３の回転数判定結果の速い／適正／遅いの何れかに基づいてパルス信号のデューティ比を調整し、ファンモータ３を設定回転数で回転するように制御する。
【００１７】
また、ステップ４において、ファンモータ３のＯＦＦ命令を検知したときは、停止直前のパルス信号のデューティ比を、設定回転数で安定して回転できるデューティ比として記憶部に記憶し（ステップ１１）、ファンモータ３をＯＦＦ状態にする（ステップ１２）。そして、再びファンモータ３の運転に必要な条件成立によるＯＮ命令を検知した場合には、記憶部に記憶した前回運転時の停止直前のデューティ比を読み出し、このデューティ比より所定値Ａだけ大きいデューティ比のパルス信号を平滑回路２１に出力して、前記と同様にファンモータ３が短時間で設定回転数で回転するように制御する。この場合、図８（ａ）に示すように前回運転時の停止直前に取得したデューティ比Ｂでファンモータ３を起動した場合に比べ、平滑後の電圧をすばやく設定回転数の電圧に到達させることができ（図８（ｂ）参照）、また、図９に示すようにすばやくファンモータ３を設定回転数に到達させることが可能になっている。
【００１８】
以上のように本実施の形態によれば、ファンモータ３の起動時に、設定回転時のデューティ比より所定値Ａだけ大きいデューティ比のパルス信号でファンモータ３を回転させるようにしたので、ファンモータ３を短時間で設定回転数に到達させることが可能になり、このため、ファンモータ３の周辺部品との共振を発生する回転数領域の通過時間を低減でき、共振による騒音を抑制することができる。
【００１９】
なお、前記の実施の形態では、ファンモータ３の起動時に、設定回転時のデューティ比より所定値Ａだけ大きいデューティ比のパルス信号でファンモータ３を回転させるようにしたが、これに限らず、図１０のフローチャートのステップ２に示すように、回転数検出回路１４により検出された回転数が設定回転数を超えるまで、所定値Ａだけ大きいデューティ比のパルス信号でファンモータ３を回転させるようにしてもよい。このようにした場合、設定回転数に到達するまでの時間の調整をすることなく、設定回転数に到達した時点で、定常時制御に移行することができ、よりすばやくファンモータ３を設定回転数に到達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態を示す冷蔵庫の概略横断面図である。
【図２】冷蔵庫の背面図である。
【図３】冷蔵庫のファンモータの制御装置を示すブロック回路図である。
【図４】電圧調整装置の入力電圧と出力電圧の相関を示す図である。
【図５】ファンモータの印加電圧と回転数の相関を示す図である。
【図６】実施の形態の冷蔵庫におけるファンモータの制御動作を示すフローチャートである。
【図７】ファンモータの回転数、回転数の判定結果、デューティ比調整の推移を示すイメージ図である。
【図８】ファンモータの起動時の異なるデューティ比による平滑後の電圧変化を比較して示すタイムチャートである。
【図９】起動時の異なるデューティ比による回転数と時間の相関を示すタイムチャートである。
【図１０】他の実施の形態におけるファンモータの制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
１  制御装置、２  冷却器、３ａ  庫内ファン、３ｂ  機械室ファン、４  圧縮機、
１１  マイコン、１２  平滑回路、１３  電圧調整装置、１４  回転数検出回路。
【図１】
2008070012.tif 000003
【図２】
2008070012.tif 000004
【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】
2008070012.tif 000009
【図８】
2008070012.tif 000010
【図９】
2008070012.tif 000011
【図１０】
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