(57)【要約】【課題】  冷蔵庫のファンを駆動する直流モータを精度の良くロック検出することが可能な回路を構成する。【解決手段】  蒸発器により冷却された空気を貯蔵室へ送風させる送風ファンと、送風ファンを回転させる直流モータ１ａと、直流モータ１ａに電力を供給する直流電源２と、直流モータ１ａの回転を制御する制御手段５とを備えた冷蔵庫であって、直流電源２の正極と直流モータ１ａの正極側電源端子１１との間に直流モータ１ａと直列に接続された第一の抵抗３と、直流モータ１ａの負極側電源端子１２を接地させる接地手段１４とを備え、制御手段５はモータ電圧検出手段６により直流モータ１ａのロックであることを検知した場合には、直流モータ１ａを停止させることを特徴とする冷蔵庫。【選択図】  図１
2005106308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外郭を構成する箱体内に備えられる複数の貯蔵室と、
前記貯蔵室を冷却するための蒸発器を備えた冷凍サイクルと、
前記蒸発器により冷却された空気を前記貯蔵室へ送風する送風ファンと、
前記送風ファンを回転させる直流モータと、
前記直流モータに電力を供給する直流電源と、
前記直流モータに接続され、駆動信号を送信して前記直流モータの回転を制御する制御手段とを備えた冷蔵庫において、
前記制御手段は、前記直流モータに印加される電圧がロックしきい値を下回ったときに前記直流モータへの制御信号を停止させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
外郭を構成する箱体と、
前記箱体に区画された複数の貯蔵室と、
圧縮機と凝縮器と蒸発器を有する冷凍サイクルと、
前記蒸発器により冷却された空気を前記貯蔵室へ送風させる送風ファンと、
前記送風ファンを回転させる直流モータと、
前記直流モータに電力を供給する直流電源と、
前記直流モータの回転を制御する制御手段とを備えた冷蔵庫であって、
前記直流電源の正極と前記直流モータの正極側電源端子との間に前記直流モータと直列に接続された第一の抵抗と、
前記直流モータにかかる電圧を検出するモータ電圧検出手段と、
前記直流電源の負極側及び前記直流モータの負極側電源端子を接地させる接地手段とを備え、
前記制御手段は、前記モータ電圧検出手段により前記直流モータのロックであることを検知した場合には、前記直流モータを停止させる制御を行うことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
外郭を構成する箱体と、
前記箱体に区画された複数の貯蔵室と、
圧縮機と凝縮器と蒸発器を有する冷凍サイクルと、
圧縮機を冷却する冷却ファンと、
前記冷却ファンを回転させる直流モータと、
前記直流モータに電力を供給する直流電源と、
前記直流モータの回転を制御する制御手段とを備えた冷蔵庫であって、
前記直流電源の正極と前記直流モータの正極側電源端子との間に前記直流モータと直列に接続された第一の抵抗と、
前記直流モータにかかる電圧を検出するモータ電圧検出手段と、
前記直流電源の負極側及び前記直流モータの負極側電源端子を接地させる接地手段とを備え、
前記制御手段は前記モータ電圧検出手段により前記直流モータのロックであることを検知した場合には、前記直流モータを停止させる制御を行うことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】
請求項２または請求項３において、
前記モータ電圧検出手段は、前記モータに並列に接続され、それぞれ直列に接続された第二の抵抗及び第三の抵抗であり、前記制御手段は前記第二の抵抗と前記第三の抵抗間の電圧が前記モータのロックであることを検知した場合には前記直流モータを停止させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項５】
請求項４において、
前記第一の抵抗はシャント抵抗であり、前記第二の抵抗及び前記第三の抵抗の抵抗値の和が前記直流モータのインピーダンスの３０倍よりも大きいことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれかにおいて、
前記モータ電圧検出手段により検出された電圧が所定の電圧より低い場合に、前記制御手段は前記直流モータを停止させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれかにおいて、
前記直流モータは、前記制御手段からの制御信号を入力する制御用端子を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項８】
請求項７において、
前記制御手段と前記制御用端子の間に積分手段を備え、前記積分手段は前記制御手段の出力するパルス信号を平滑化し前記制御用端子に入力することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項９】
直流モータと、
前記直流モータに電力を供給する直流電源と、
前記直流モータの回転を制御する制御手段とを備えた制御装置であって、
前記直流電源の正極と前記直流モータの正極側電源端子との間に前記直流モータと直列に接続された第一の抵抗と、
前記直流モータと並列に接続されたモータ電圧検出手段と、
前記直流電源の負極側及び前記モータの負極側電源端子を接地させる接地手段とを備え、
前記制御手段は前記モータ電圧検出手段により検出された電圧が、前記直流モータのロックであることを検知した場合には前記直流モータを停止させることを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流モータの制御装置と、それを用いた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、図面を参照しながら、従来の直流モータの制御回路の一例について説明する。
【０００３】
図１２に示すようなファン式の冷蔵庫においては、冷却室２８内に設置された蒸発器２９が空気を冷却し、その空気を送風ファン３２を駆動させることにより冷蔵室２５、野菜室２６、または冷凍室２７に送風し、各貯蔵室を冷却している。送風ファン３２を駆動する直流モータ１は、冷却効率が高くなるように、各貯蔵室の温度や蒸発器２９の温度等に応じて回転数を変化させて運転している。
【０００４】
図９は従来のファンモータ制御回路構成を示すブロック図である。１ｂはファンを駆動する直流モータ、２は直流電源、７はパルス信号入力のデューティに比例した電圧Ｖｍｓを出力するＤＣ／ＤＣコンバータ、３はシャント抵抗、５は制御手段である。シャント抵抗３は直流モータ１ｂの負極側に直列接続されている。
【０００５】
この制御回路においては、冷蔵庫の運転状態に応じて制御手段５から適切なデューティのパルス信号を出力することでＤＣ／ＤＣコンバータ７の出力電圧Ｖｍｓを可変し、印加電圧に比例した回転数で運転する直流モータ１ｂの回転数を可変速制御する。（例えば特許文献１参照。）
送風ファン３２は氷点下である冷却室２８内に設置されており、冷却室２８内は高湿の冷蔵室２５や野菜室２６を循環して戻ってきた空気が氷点下に冷却されるので、高湿の空気中の水分が凝結して霜になり、蒸発器２９や送風ファン３２に付着する。そのため、送風ファン３２に付着した霜により直流モータ１の回転が止まるロックが起きることがある。ロックを検出したときには、負荷による故障を防ぐために直流モータ１に流れる電流を止め、冷却室２８内の除霜運転を行い、送風ファン３２を回転可能に復旧させる制御を行う。
【０００６】
図９の制御回路では、ロック検出はシャント抵抗３による電流検出によって行う。直流モータ１ｂに流れる電流Ｉｍはシャント抵抗３に流れる電流Ｉｓに等しく（Ｉｍ＝Ｉｓ）、シャント抵抗３の抵抗値をＲｓとするとシャント抵抗３の両端電圧Ｖｓはオームの法則より下記の式で表される。
【０００７】
Ｖｓ＝Ｒｓ×Ｉｓ…（１）
直流モータ１ｂがロックしたときには、直流モータ１ｂ内の逆起電力が小さくなるため、通常運転時の電流Ｉｓに比べてロックした場合のロック電流Ｉ'ｓの方が大きくなる（（２）式）。
【０００８】
Ｉ´ｓ＞Ｉｓ…（２）
すなわち、（１）（２）式より、シャント抵抗３にかかる電圧は、ロック時には上昇する（（３）式）。
【０００９】
Ｖ´ｓ＝Ｉ´ｓ×Ｒｓ＞Ｉｓ×Ｒｓ＝Ｖｓ…（３）
この回路では、シャント抵抗３の負極側を接地しているので、ロックが起きたときは直流モータ１ｂとシャント抵抗３の間は電位が上昇する。そこで、シャント抵抗３にかかる電圧Ｖｓを制御手段５で検出・監視し、Ｖｓが所定値よりも大きくなったときにモータロックが起きたと判断し、ＤＣ／ＤＣコンバータ７に信号を送り、直流モータ１ｂに送る電流を止める。
【００１０】
しかし、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ７の回路は主にパワートランジスタ（図示せず）、コンデンサ（図示せず）、リアクタ（図示せず）から成る構成であり、高価なものである。また、小型実装するためにパワートランジスタ、コンデンサ、リアクタを小形プリント基板に実装しリード端子を付けてモジュール化してメインの制御基板組品（図示せず）に実装するため、組立てに手間がかかる。
【００１１】
これに対し、最近では、電源端子とは別に制御用端子を備えた直流モータ１ａが知られている。この直流モータ１ａは、負極側電源端子（接地により電位を０Ｖにしてある）を基準にして制御用端子電圧に比例して図２に示すような回転数で運転するものである。図１０は駆動回路の一例である。この駆動回路では、正極側電源端子１１、負極側電源端子１２間に直流電源２から駆動用の電力を供給し、負極側電源端子１２、制御用信号端子１３間に可変電圧源８から制御用信号を与えることで、直流モータ１ａは回転数を制御しながら駆動する。
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−１４８４４６号公報（３〜４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
制御用端子を備えた直流モータ１ａを使用する場合、図９の従来例のように電流検出用のシャント抵抗３を用いることができないという問題がある。図１１の回路のように直流モータ１ａの負極側電源端子１２側にシャント抵抗３を接続した場合、モータ電流Ｉｍによりシャント抵抗３両端に電圧Ｖｓが発生するため、負極側電源端子１２と制御用端子１３の間に可変電圧源８のほかの電圧Ｖｓが生じてしまい、正しい電圧が印加されないためである。
【００１４】
したがって、制御用信号により回転数を可変する直流モータを使用する際には精度の良いロック検出ができないという問題があった。
【００１５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、制御信号により回転数を可変する直流モータを使用する際にあっても、精度の良いロック検出が可能とな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】
【００１６】
本発明は、上記の課題を解決するための、外郭を構成する箱体内に備えられる複数の貯蔵室と、前記貯蔵室を冷却するための蒸発器を備えた冷凍サイクルと、前記蒸発器により冷却された空気を前記貯蔵室へ送風する送風ファンと、前記送風ファンを回転させる直流モータと、前記直流モータに電力を供給する直流電源と、前記直流モータに接続され、駆動信号を送信して前記直流モータの回転を制御する制御手段とを備えた冷蔵庫において、前記制御手段は、前記直流モータに印加される電圧がロックしきい値を下回ったときに前記直流モータへの制御信号を停止させることを特徴とする冷蔵庫である。
【００１７】
また、本発明は、外郭を構成する箱体と、前記箱体に区画された複数の貯蔵室と、圧縮機と凝縮器と蒸発器を有する冷凍サイクルと、前記蒸発器により冷却された空気を前記貯蔵室へ送風させる送風ファンと、前記送風ファンを回転させる直流モータと、前記直流モータに電力を供給する直流電源と、前記直流モータの回転を制御する制御手段とを備えた冷蔵庫であって、前記直流電源の正極と前記直流モータの正極側電源端子との間に前記直流モータと直列に接続された第一の抵抗と、前記直流モータにかかる電圧を検出するモータ電圧検出手段と、前記直流電源の負極側及び前記直流モータの負極側電源端子を接地させる接地手段とを備え、前記制御手段は、前記モータ電圧検出手段により前記直流モータのロックであることを検知した場合には、前記直流モータを停止させる制御を行うことを特徴とする冷蔵庫である。
【００１８】
また、本発明は、外郭を構成する箱体と、前記箱体に区画された複数の貯蔵室と、圧縮機と凝縮器と蒸発器を有する冷凍サイクルと、圧縮機を冷却する冷却ファンと、前記冷却ファンを回転させる直流モータと、前記直流モータに電力を供給する直流電源と、前記直流モータの回転を制御する制御手段とを備えた冷蔵庫であって、前記直流電源の正極と前記直流モータの正極側電源端子との間に前記直流モータと直列に接続された第一の抵抗と、前記直流モータにかかる電圧を検出するモータ電圧検出手段と、前記直流電源の負極側及び前記直流モータの負極側電源端子を接地させる接地手段とを備え、前記制御手段は前記モータ電圧検出手段により前記直流モータのロックであることを検知した場合には、前記直流モータを停止させる制御を行うことを特徴とする冷蔵庫である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、制御用信号により回転数を可変する直流モータを使用する際にあっても、精度の良いロック検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
請求項１に記載の発明は、外郭を構成する箱体内に備えられる複数の貯蔵室と、前記貯蔵室を冷却するための蒸発器を備えた冷凍サイクルと、前記蒸発器により冷却された空気を前記貯蔵室へ送風する送風ファンと、前記送風ファンを回転させる直流モータと、前記直流モータに電力を供給する直流電源と、前記直流モータに接続され、駆動信号を送信して前記直流モータの回転を制御する制御手段とを備えた冷蔵庫において、前記制御手段は、前記直流モータに印加される電圧がロック電圧を下回ったときに前記直流モータへの駆動信号を停止させることを特徴とする。
【００２１】
この構成により、送風ファンのロックを精度良く検出でき、ロックを検出したときは送風ファンの直流モータを停止させる制御を行い、送風ファンと直流モータの安全性を確保することができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、外郭を構成する箱体と、前記箱体に区画された複数の貯蔵室と、圧縮機と凝縮器と蒸発器を有する冷凍サイクルと、前記蒸発器により冷却された空気を前記貯蔵室へ送風させる送風ファンと、前記送風ファンを回転させる直流モータと、前記直流モータに電力を供給する直流電源と、前記直流モータの回転を制御する制御手段とを備えた冷蔵庫であって、前記直流電源の正極と前記直流モータの正極側電源端子との間に前記直流モータと直列に接続された第一の抵抗と、前記直流モータにかかる電圧を検出するモータ電圧検出手段と、前記直流電源の負極側及び前記直流モータの負極側電源端子を接地させる接地手段とを備え、前記制御手段は、前記モータ電圧検出手段により前記直流モータのロックであることを検知した場合には、前記直流モータを停止させる制御を行うことを特徴とする。
【００２３】
この構成により、送風ファンのロックを精度良く検出でき、ロックを検出したときは送風ファンの直流モータを停止させる制御を行い、送風ファンと直流モータの安全性を確保することができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、外郭を構成する箱体と、前記箱体に区画された複数の貯蔵室と、圧縮機と凝縮器と蒸発器を有する冷凍サイクルと、圧縮機を冷却する冷却ファンと、前記冷却ファンを回転させる直流モータと、前記直流モータに電力を供給する直流電源と、前記直流モータの回転を制御する制御手段とを備えた冷蔵庫であって、前記直流電源の正極と前記直流モータの正極側電源端子との間に前記直流モータと直列に接続された第一の抵抗と、前記直流モータにかかる電圧を検出するモータ電圧検出手段と、前記直流電源の負極側及び前記直流モータの負極側電源端子を接地させる接地手段とを備え、前記制御手段は、前記モータ電圧検出手段により前記直流モータのロックであることを検知した場合には、前記直流モータを停止させる制御を行うことを特徴とする。
【００２５】
この構成により、冷却ファンのロックを精度良く検出でき、ロックを検出したときは冷却ファンの直流モータを停止させる制御を行い、冷却ファンと直流モータの安全性を確保することができる。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３において、前記モータ電圧検出手段は、前記モータに並列に接続され、それぞれ直列に接続された第二の抵抗及び第三の抵抗であり、前記制御手段は前記第二の抵抗と前記第三の抵抗間の電圧が前記モータのロックであることを検知した場合には前記直流モータを停止させることを特徴とする。
【００２７】
この構成により、制御手段に入力させる電圧を小さくすることができるので、安価な制御手段を用いることができる。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記第一の抵抗はシャント抵抗であり、前記第二の抵抗及び前記第三の抵抗の抵抗値の和が前記直流モータのインピーダンスの３０倍よりも大きいことを特徴とする。
【００２９】
この構成により、直流モータに並列に設けられた第二の抵抗と第三の抵抗に流れる電流を小さくできるので、直流モータに流れる電流の低下を小さくし、直流モータの出力低下を抑えることができる。
【００３０】
請求項６に記載の発明は、請求項２乃至５のいずれかにおいて、前記モータ電圧検出手段により検出された電圧が所定の電圧より低い場合に、前記制御手段は前記直流モータを停止させることを特徴とする。
【００３１】
この構成により、ロックを検出したときはファンの直流モータを停止させ、直流モータと回路の安全性を確保することができる。
【００３２】
請求項７に記載の発明は、請求項２乃至６のいずれかにおいて、前記直流モータは、前記制御手段からの制御信号を入力する制御用端子を備えたことを特徴とする。
【００３３】
この構成により、庫内冷却または圧縮機の冷却を、安価で信頼性の高い直流モータを用いたファンで行うことができる。
【００３４】
請求項８に記載の発明は、請求項７において、前記制御手段と前記制御用端子の間に積分手段を備え、前記積分手段は前記制御手段の出力するパルス信号を平滑化し前記制御用端子に入力することを特徴とする。
【００３５】
この構成により、制御手段は制御信号のデューティにより制御用端子に入力する電圧を調整することができる。
【００３６】
請求項９記載の発明は、直流モータと、前記直流モータに電力を供給する直流電源と、前記直流モータの回転を制御する制御手段とを備えた制御装置であって、前記直流電源の正極と前記直流モータの正極側電源端子との間に前記直流モータと直列に接続された第一の抵抗と、前記直流モータと並列に接続されたモータ電圧検出手段と、前記直流電源の負極側及び前記モータの負極側電源端子を接地させる接地手段とを備え、前記制御手段は前記モータ電圧検出手段により検出された電圧が、前記直流モータのロックであることを検知した場合には前記直流モータを停止させることを特徴とする。
【００３７】
この構成により、直流モータのロックを精度良く検出でき、ロックを検出したときは直流モータを停止させる制御を行い、直流モータの安全性を確保することができる。
【実施例１】
【００３８】
以下本発明による実施例を図を用いて説明する。尚、従来と同一構成については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
図１２は冷蔵庫の断面図である。冷蔵庫の外郭を構成する箱体２１は、外箱２２と内箱２４とその間に充填された断熱材２３から成り立っており、箱体２１の内側は、上から冷蔵室２５、野菜室２６、冷凍室２７と、複数の貯蔵室に区画されており、それぞれ別々に扉２５ａ、２６ａ、２７ａが取り付けられている。野菜室２６と冷凍室２７の背面には、冷却室２８が仕切られ、冷却室の内部には、冷蔵庫内の空気を冷却するための蒸発器２９が備えつけられている。圧縮機３０、凝縮器３１と蒸発器２９を有する冷凍サイクルは、圧縮機３０から送られ凝縮器３１内で凝縮して液体になった冷媒が蒸発器２９内で蒸発するときに奪われる気化熱で、冷蔵庫内の空気の冷却を行う。
【００４０】
冷却室２８内で蒸発器２９に冷却された空気は、ファンモータである直流モータ１ａに駆動される送風ファン３２の力を受けて、冷蔵室２５、野菜室２６または冷凍室２７へ送風される。冷蔵庫扉２５ａ、２６ａ、２７ａを開閉して庫内の温度が上昇したときには、送風ファン３２の回転数を高くして冷却能力を高め、庫内の温度が設定温度付近で安定しているときには、送風ファン３２の回転数を低くしたり、回転を止めたりして省電力化する。
【００４１】
また、圧縮機３０は冷媒の圧縮や内部の電動機（図示せず）の駆動等により熱を持つ。直流モータ（図示せず）に駆動される冷却ファン３３により送風された空気は圧縮機３０を冷却する。高くなった庫内の温度を下降させるために圧縮機３０を速く回転させているときには、冷却ファン３３も発熱の大きい圧縮機３０を冷却するために回転数を高くし、庫内の温度が設定温度付近で安定し圧縮機３０が低回転のときには、冷却ファン３３も回転数を小さくしたり回転を止めたりする。
【００４２】
図１は本発明の一実施例の冷蔵庫の直流モータ制御回路のブロック図である。直流モータ１ａの正極側電源端子１１と負極側電源端子１２間にかかる電圧を検出するモータ電圧検出手段を直流モータ１ａと並列に設け、直流モータ１ａの正極側電源端子１１と直流電源２の正極の間にシャント抵抗である第一の抵抗３を直列接続し、負極側電源端子１２と直流電源２の負極の間に、直流電源２の負極側及び直流モータ１ａの負極側電源端子１２を接地させる接地手段１４を接続した構成としている。
【００４３】
直流電源２は、第一の抵抗３と直流モータ１ａに電流を供給し、直流モータ１ａを駆動させる。制御手段５は、貯蔵室や蒸発器の温度や圧縮機の回転数に応じて、ファン回転数を指示する信号を制御用端子１３に出力し、直流モータ１ａはこの信号を受け、制御用端子電圧に比例して図２に示すような回転数で駆動する。
【００４４】
ところで、送風ファン３２は氷点下である冷却室２８内に設置されており、冷却室２８内は高湿の冷蔵室２５や野菜室２６を循環して戻ってきた空気が氷点下に冷却されるので、高湿の空気中の水分が凝結して霜になり、蒸発器２９や送風ファン３２に付着する。そのため、送風ファン３２に付着した霜により回転不能になるロックをすることがある。ファン３２がロックした状態で直流モータ１ａに電流を流すと、直流モータ１ａの駆動力がロックしたファン３２にかかり、ファン３２が破損する恐れがある。そこで、制御回路が直流モータ１ａのロックを検出したときには、負荷や発熱による故障を防ぐために、直流モータ１に送る信号を止めて回転数を０にするよう指示し、直流モータ１ａを停止させる制御を行う。
【００４５】
また、送風ファン３２が駆動しないために冷気を貯蔵室内に循環させることができない。そのため、ロック検出後、冷却室２８内に設けられたヒータ（図示せず）を動作させて除霜運転を行う。そして、送風ファン３２に付着した霜を取り除き、送風ファン３２を回転可能に復旧させて再び冷却運転を行う。
【００４６】
ロックの検出は、制御手段５とモータ電圧検出手段６が行う。直流モータ１ａがロックすると、直流モータ１ａの逆起電力が小さくなる。そのため、流れる電流Ｉ´ｍが大きくなり、第一の抵抗３にかかる電圧Ｖ´ｓは増加し、他方で直流モータ１ａにかかる電圧Ｖ´ｍは減少する。直流モータ１ａに並列に接続されたモータ電圧検出手段６は、直流モータ６ａにかかる電圧Ｖｍを測定し、電圧Ｖｍが所定のロック電圧値を下回った時をロックした時とする。また、Ｖｍが所定の値を所定の時間、下回った時をロックした時としてもよい。
【００４７】
ロック検出の一例を図３、図４のタイミングチャートで説明する。図３ではＡ点でモータロックが発生した場合、電流Ｉｍの上昇に比例して電圧Ｖｍが低下し、モータロックと判断して制御手段５からのパルス信号をオフする。また、図４では、Ｖｍがロックしきい値より低くなっている時間が連続して２秒継続された場合、モータロックと判断して制御手段５からのパルス信号出力をオフする。
【００４８】
ところで、モータ電流Ｉｍは、通常運転時、ロック時ともに直流モータ１ａの制御用信号端子電圧の影響を受ける。つまりパルス信号のデューティによってにＩｍは変化し、これに伴ってＶｍも変化する。図５に示すように、デューティが大きく直流モータ１ａが高回転のときにはモータ電圧Ｖｍは低くなり、デューティが小さく低回転のときにはモータ電圧は高くなる。したがって、ロックしきい値が常に同じ値ではロックを誤検出する恐れがある。そこで図５のように、パルス信号デューティに応じてロックしきい値を変えることで安定したロック検出が可能になる。
【００４９】
電圧制御手段５は、モータ電圧検出手段６から直流モータ１ａにかかる電圧の情報を受け、この電圧の情報から直流モータ１ａがロックしたと判断したときには、制御手段５の出力する信号を回転数０にする（信号を送らない）ことより直流モータ１ａを停止させる。
【００５０】
本発明の一実施例は、外郭を構成する箱体２１内に備えられる複数の貯蔵室と、貯蔵室を冷却するための蒸発器２９を備えた冷凍サイクルと、蒸発器２９により冷却された空気を貯蔵室へ送風する送風ファン３２と、送風ファン３２を回転させる直流モータ１ａと、直流モータ１ａに電力を供給する直流電源２と、直流モータ１ａに接続され、駆動信号を送信して直流モータ１ａの回転を制御する制御手段５とを備えた冷蔵庫において、制御手段５は、１ａ直流モータに印加される電圧がロック電圧を下回ったときに前記直流モータへの駆動信号を停止させることを特徴とする。
【００５１】
この構成により、駆動信号により直流モータの回転数を安価な部品で制御することができ、また、送風ファンのロックを精度良く検出することができ、ロックを検出したときは駆動信号を停止させることにより直流モータを停止させ、送風ファンと直流モータの安全性を確保することができる。
【００５２】
本発明の一実施例は、外郭を構成する箱体２１と、箱体２１に区画された複数の貯蔵室２５、２６、２７と、圧縮機３０と凝縮器３１と蒸発器２９を有する冷凍サイクルと、蒸発器２９により冷却された空気を貯蔵室２５、２６、２７へ送風させる送風ファン３２と、送風ファン３２を回転させる直流モータ１ａと、直流モータ１ａに電力を供給する直流電源２と、直流モータ１ａの回転を制御する制御手段５とを備えた冷蔵庫であって、直流電源２の正極と直流モータ１ａの正極側電源端子１１との間に直流モータ１ａと直列に接続された第一の抵抗３と、直流モータ１ａにかかる電圧を検出するモータ電圧検出手段６と、直流電源２の負極側及び直流モータ１ａの負極側電源端子１２を接地させる接地手段１４とを備え、制御手段５は、モータ電圧検出手段６により直流モータ１ａのロックであることを検知した場合には、直流モータ１ａを停止させる制御を行うことを特徴とする。
【００５３】
この構成により、送風ファン３２のロックを高い信頼性で検出でき、ロックを検出したときは送風ファン３２の直流モータ１ａを停止させ、送風ファン３２と直流モータ１ａの安全性を確保することができる。
【００５４】
また、本発明の一実施例は、直流モータ１ａと、直流モータ１ａに電力を供給する直流電源２と、直流モータ１ａの回転を制御する制御手段５とを備えた制御回路であって、直流電源２の正極と直流モータ１ａの正極側電源端子との間に直流モータ１ａと直列に接続された第一の抵抗３と、直流モータ１ａと並列に接続されたモータ電圧検出手段６と、モータ１ａの負極側電源端子１２を接地させる接地手段１４とを備え、制御手段５はモータ電圧検出手段６により検出された電圧が、直流モータ１ａのロックであることを検知した場合には直流モータ１ａを停止させることを特徴とする。
【００５５】
この構成により、直流モータ１ａのロックを精度良く検出でき、ロックを検出したときは直流モータ１ａを停止させ、直流モータ１ａの安全性を確保することができる。
【００５６】
また、本発明の一実施例は、モータ電圧検出手段６により検出された電圧が所定の電圧より低い場合に、制御手段５は直流モータ１ａを停止させることを特徴とする。
【００５７】
この構成により、ロックを検出したときはファンの直流モータ１ａを停止させ、直流モータ１ａと回路の安全性を確保することができる。
【００５８】
また、本発明の一実施例は、直流モータ１ａは、制御手段５からの制御信号を入力する制御用端子１３を備えたことを特徴とする。
【００５９】
この構成により、庫内冷却または圧縮機３０の冷却を、安価で信頼性の高い直流モータ１ａを用いたファンで行うことができる。
【実施例２】
【００６０】
図６は図１の実施例を詳細にしたものである。
【００６１】
５ａはマイコン、４ａは抵抗、４ｂはコンデンサであり、抵抗４ａ及びコンデンサ４ｂにより積分手段を構成する。また第二の抵抗６ａと第三の抵抗６ｂは直流モータ１ａの正極側電源端子１１と負極側端子１２間の電圧を検出するための抵抗である。
【００６２】
まず、直流モータ１ａの制御について説明する。制御手段５であるマイコン５ａは、電位が０Ｖである接地手段１４と接続されており、この０Ｖを基準に０Ｖまたは５Ｖのパルス信号を出力し、積分手段である抵抗４ａ及びコンデンサ４ｂにて積分する。パルス信号は、その周期に対して積分回路の時定数を大きく設定すればほぼ直流の電圧となり、直流モータ１ａの制御用端子１３に入力することで直流モータ１ａを運転させる。例えば、パルス信号の周期を２０ｍｓ、デューティを５０％、抵抗４ａの抵抗値を５１０ｋΩ、コンデンサ４ｂの容量を１μＦとした場合、積分後の電圧はリップル電圧＝約５０ｍＶのほぼ安定した直流約２．５Ｖとなる。よって、制御用端子１３の電位２．５Ｖと、負極側電源端子１２の電位０Ｖの差は２．５Ｖになるので、図２のグラフより直流モータ１ａは回転数１３００／ｍｉｎで運転する。
【００６３】
本発明の一実施例は、制御手段５と制御用端子１３の間に積分手段４ａ、４ｂを備え、積分手段４ａ、４ｂは制御手段５の出力するパルス信号を平滑化し制御用端子１３に入力することを特徴とする。
【００６４】
この構成により、制御手段５は制御信号のデューティにより制御用端子１３に入力する電圧を調整することができる。
【００６５】
第二の抵抗６ａと第三の抵抗６ｂの直列抵抗値を直流モータ１ａのインピーダンスより非常に大きくしておけば、直流モータ１ａに流れる電流Ｉｍはシャント抵抗３に流れる電流Ｉｓとほぼ等しくなる。第二の抵抗６ａと第三の抵抗６ｂの抵抗値の和は、直流モータのインピーダンス（回転数１３００／ｍｉｎ時）の３０倍より大きいことが望ましい。第一の抵抗３の抵抗値をＲｓとすると第一の抵抗３の両端電圧Ｖｓは近似的に（１）式の通りとなる。ここで、直流電源２の電圧をＥとすると、直流モータ１ａへの印加電圧Ｖｍは、
Ｖｍ＝Ｅ−Ｖｓ＝Ｅ−Ｒｓ×Ｉｍ…（４）
となる。電流Ｉｍは通常運転時に比べてモータがロックした場合のロック電流Ｉ´ｍの方が大きくなるため、（４）式よりロック時電圧Ｖ´ｍは小さくなる。従って直流モータ１ａにかかる電圧Ｖｍが所定値よりも小さくなったらモータロックと判断し、マイコン５ａは制御信号を止め、直流モータ１ａを停止させる。
【００６６】
ところで、直流モータの駆動定格電圧は１２Ｖや２４Ｖ等が一般的であり、このような高い電圧を直接読み込むことはできるマイコンは数少ない。そこで第二の抵抗６ａ（抵抗値Ｒａ）及び第三の抵抗６ｂ（抵抗値Ｒｂ）により分圧すると（５）式のようになる。
【００６７】
Ｖ１＝Ｖｍ×Ｒａ／（Ｒａ＋Ｒｂ）…（５）
このようにすることで、マイコン５ａに入力する電圧を直流モータ１ａに入力する電圧のＲａ／（Ｒａ＋Ｒｂ）倍に減少させることができ、検出電圧Ｖ１がマイコン５ａの限界電圧Ｖｃｃ以下となるよう設定することができる。
【００６８】
尚、第一の抵抗３に印加する電圧Ｖｓが高くなり過ぎると、直流モータ１ａへの印加電圧が低くなり回転数が低くなってしまうため、第一の抵抗３の抵抗値Ｒｓは直流モータ１ａのインピーダンス比べて十分に小さくしてＶｓが大きくなり過ぎないようにするのがよい。第一の抵抗値Ｒｓは直流モータ１ａのインピーダンス（回転数１３００／ｍｉｎ時）の１／５以下が望ましい。
【００６９】
本発明の一実施例は、モータ電圧検出手段６は、直流モータ１ａに並列に接続され、それぞれ直列に接続された第二の抵抗６ａ及び第三の抵抗６ｂであり、制御手段５は第二の抵抗６ａと第三の抵抗６ｂ間の電圧が直流モータ１ａのロックであることを検知した場合には直流モータ１ａを停止させることを特徴とする。
【００７０】
この構成により、制御手段に入力させる電圧を小さくすることができるので、安価な制御手段を用いることができる。
【００７１】
本発明の一実施例は、第一の抵抗３はシャント抵抗であり、第二の抵抗６ａ及び前記第三の抵抗６ｂの抵抗値の和が直流モータ１ａのインピーダンスの３０倍よりも大きいことを特徴とする。
【００７２】
この構成により、直流モータ１ａに並列に設けられた第二の抵抗６ａと第三の抵抗６ｂに流れる電流を小さくできるので、直流モータ１ａに流れる電流の低下を小さくし、直流モータ１ａの出力低下を抑えることができる。
【実施例３】
【００７３】
上記実施例では直流電源２の電圧Ｅを一定の電圧と考えたが、実際の冷蔵庫では三端子レギュレータやスイッチング電源等で電圧を得るため部品のばらつき等で電圧もばらつき、その結果Ｉｍ及びＶｍもばらつくことが考えられる。そこで図７のように直流電源２の電圧検出回路として第四の抵抗１０ａ、第五の抵抗１０ｂを設け、第四の抵抗１０ａと第五の抵抗１０bの間の電圧Ｖ２をマイコン５ａに入力することにより、直流電源２の電圧を検出する。図８のように、検出した直流電源電圧に応じて、直流電源２の電圧が高ければロックしきい値を高目にシフトし、直流電源２の電圧が低ければロックしきい値を低目にシフトするというようにロックしきい値を補正することで、より精度の高いロック検出が可能となる。
【００７４】
なお、実施例１〜３では、冷却室内に設置される送風ファン３２を駆動する直流モータ１ａの制御回路を用いて説明したが、圧縮機３０を冷却する空気を送風する冷却ファン３３を駆動する直流モータの制御回路に適用してもよい。
【００７５】
本発明の一実施例は、外郭を構成する箱体２１と、箱体２１に区画された複数の貯蔵室２５、２６、２７と、圧縮機３０と凝縮器３１と蒸発器２９を有する冷凍サイクルと、圧縮機３０を冷却する冷却ファン３３と、冷却ファン３３を回転させる直流モータ１ａと、直流モータ１ａに電力を供給する直流電源２と、直流モータ１ａの回転を制御する制御手段５とを備えた冷蔵庫であって、直流電源２の正極と直流モータ１ａの正極側電源端子１１との間に直流モータ１ａと直列に接続された第一の抵抗３と、直流モータ１ａにかかる電圧を検出するモータ電圧検出手段６と、直流電源２の負極側及び直流モータ１ａの負極側電源端子１２を接地させる接地手段１４とを備え、制御手段５は、モータ電圧検出手段６により直流モータ１ａのロックであることを検知した場合には、直流モータ１ａを停止させる制御を行うことを特徴とする。
【００７６】
この構成により、冷却ファン３３のロックを高い信頼性で検出でき、ロックを検出したときは冷却ファン３３の直流モータ１ａを停止させ、直流モータ１ａと回路の安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施例である制御回路のブロック図
【図２】直流モータ１ａの特性を示す図
【図３】ロック検出時の動作を示すタイミングチャート図
【図４】ロック検出時の動作を示すタイミングチャート図
【図５】直流モータのロックしきい値特性を示す図
【図６】本発明の一実施例である制御回路のブロック図
【図７】本発明の一実施例である制御回路のブロック図
【図８】電源電圧補正を加えた場合の直流モータのロックしきい値特性を示す図
【図９】従来の制御回路のブロック図
【図１０】直流モータの簡易駆動回路を示す図
【図１１】シャント抵抗を用いた直流モータの簡易駆動回路を示す図
【図１２】本発明の一実施例である冷蔵庫の縦断面図
【符号の説明】
【００７８】
１ａ…直流モータ
１ｂ…直流モータ
２…直流電源
３…シャント抵抗、第一の抵抗
４ａ…積分手段の抵抗
４ｂ…積分手段のコンデンサ
５…制御手段
６…モータ電圧検出手段
７…ＤＣ／ＤＣコンバータ
８…可変電圧源
９…直流電源電圧検出手段
９ａ…第四の抵抗
９ｂ…第五の抵抗
１１…正極側電源端子
１２…負極側電源端子
１３…制御用端子
１４…接地手段
２８…冷却室
３０…圧縮機
３１…凝縮器
３２…送風ファン
３３…冷却ファン
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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