(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
氷点下温度の冷気を生成する冷気生成部から冷気ダクトを通して冷凍室に冷気を吹き出させ、かつ、前記冷凍室の空気を前記冷気生成部に戻して再冷却し、前記冷気ダクトに戻す冷気循環経路と、
前記冷気ダクトの一部に冷蔵室に通じるように設けられた開口と、
前記開口に設けられた当該開口を開閉するダンパー機構と、
前記ダンパー機構を開閉動作させるダンパー駆動モータと、
前記ダンパー駆動モータを回転させることで前記ダンパー機構を、前記開口を閉塞状態又は開状態に維持するモータ制御装置であって、前記ダンパー機構を開閉動作させずに前記ダンパー駆動モータのコイルに通電して発熱させる制御をするモータ制御装置とを備え、
前記モータ制御装置は、前記冷気生成部のエバポレータの除霜期間及び除霜期間後の一定期間の間は前記ダンパー機構を開閉動作させずに前記ダンパー駆動モータのコイルに通電して発熱させる制御を停止する制御をすることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記ダンパー駆動モータは、ステッピングモータであることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１エバポレータタイプで、冷気ダクトを通過する冷気を冷蔵室側に導入するためにモータ駆動ダンパー機構を開閉制御する機能を備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍室の冷却と冷蔵室・野菜室の冷却とを１台のエバポレータにて冷却した冷気を用いて行う１エバポレータタイプの冷蔵庫であって、モータ駆動ダンパー機構の制御に特徴を有するものとして、特開平１０−８９８３３号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。この従来の冷蔵庫は、モータ駆動ダンパーを小型にしてしかも冷気ダクトから冷蔵室側に冷気が漏れないように開口を閉塞している状態で周期的にダンパー駆動モータに開動作するように通電することを特徴としている。
【０００３】
従来のこの種の冷蔵庫では、特に外気温が低く、したがって冷蔵室側への冷気の導入を頻繁に行う必要がない状況では長時間に渡りダンパーを閉塞状態のままにしておく制御がなされることになるが、そのような場合には、冷気ダクトに流れる氷点下の冷気がダンパー板と接触してダンパー板を氷点下の温度に冷やすことになり、冷蔵室側の比較的湿度が高い空気がこのダンパー板に触れることで急冷されて霜になる。そしてこのような着霜現象が継続すると、ダンパー部分の全体が凍結してしまい、開動させようとしても動作しなくなり、冷気を冷蔵室に導入できなくなる事態が起き得る問題点があった。
【特許文献１】特開平１０−８９８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みてなされたもので、外気温が低く冷気ダクトのダンパーが長時間にわたり閉塞状態に維持される状況でも、着霜によりダンパーが凍結してしまい、その後に開動作できなくなり、冷気を冷蔵室に導入できなくなる事態が起きることがない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】
【０００５】
本発明は、氷点下温度の冷気を生成する冷気生成部から冷気ダクトを通して冷凍室に冷気を吹き出させ、かつ、前記冷凍室の空気を前記冷気生成部に戻して再冷却し、前記冷気ダクトに戻す冷気循環経路と、前記冷気ダクトの一部に冷蔵室に通じるように設けられた開口と、前記開口に設けられた当該開口を開閉するダンパー機構と、前記ダンパー機構を開閉動作させるダンパー駆動モータと、前記ダンパー駆動モータを回転させることで前記ダンパー機構を、前記開口を閉塞状態又は開状態に維持するモータ制御装置であって、前記ダンパー機構を開閉動作させずに前記ダンパー駆動モータのコイルに通電して発熱させる制御をするモータ制御装置とを備え、前記モータ制御装置は、前記冷気生成部のエバポレータの除霜期間及び除霜期間後の一定期間の間は前記ダンパー機構を開閉動作させずに前記ダンパー駆動モータのコイルに通電して発熱させる制御を停止する制御をする冷蔵庫を特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、モータ制御装置によりダンパー機構を開閉動作させずにダンパー駆動モータのコイルに常時通電して発熱させることで、外気温が低く冷気ダクトのダンパー機構が長時間にわたり閉塞状態に維持される状況でも着霜が起こらず、ダンパー機構が凍結して開動動作しなくなり、冷気を冷蔵室に導入できなくなる事態が起きることがない冷蔵庫を提供できる。
また、本発明によれば、モータ制御装置によるダンパー機構の凍結防止のための制御を、外気温が所定温度よりも低い場合に実施するが、エバポレータを除霜するために除霜ヒータがオンしている間と除霜ヒータがオフになり除霜が終了した後の一定時間の間は実施しないようにしたことで、低温冷気ダクトの内部が比較的温度の高い状態にあり、ダンパー機構が閉塞状態でもその上面側に着霜することがない状態ではダンパー機構の凍結防止のための制御をしないことにより不必要な電力消費を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【０００８】
（第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形態の１エバポレータタイプの冷蔵庫１を示し、図２にはモータ駆動ダンパー機構の設置部分の拡大断面を示し、図３にモータ駆動ダンパー機構を示してある。尚、図１の冷蔵庫１にはドアは示していない。
【０００９】
本実施の形態の冷蔵庫１には、約−２０℃に冷却される冷凍室２が形成されており、冷凍室２の上方に野菜室３が形成され、さらにその上部には冷蔵室４が形成されている。
【００１０】
冷凍室２から野菜室３にかけての背面部には隔壁板９が配設されており、この隔壁板９の裏側の下部は冷気生成部１０とされていて、エバポレータ１１やファン（図示せず）が配設されている。また、この隔壁板９の裏側には、エバポレータ１１を通過して約−２０℃の氷点下の低温に冷やされた冷凍冷気を冷凍室２に導き入れる低温冷気ダクト部１３を形成するように断熱材１４が配設されている。さらに、この低温冷気ダクト部１３の上部には、この低温冷気ダクト部１３に下端開口１５が連通し、そこから冷蔵室４の背部を上方に上るように冷蔵冷気ダクト部１６が形成してある。そして、低温冷気ダクト部１３と冷蔵冷気ダクト部１６との接続箇所に、後述するモータ駆動ダンパー機構１７が設置してある。エバポレータ１１には除霜ヒータ１９が設置してあり、エバポレータ１１に着霜が発生した時に融解させる働きをする。
【００１１】
冷気生成部１０からの氷点下の低温の冷気は低温冷気ダクト部１３を通って冷凍室２に供給されると共に、モータ駆動ダンパー機構１７および冷蔵冷気ダクト部１６を経て冷蔵室４に供給される。
【００１２】
図２、図３を用いてモータ駆動ダンパー機構１７について説明する。本体フレーム２１は、水平板部２１ａと前後左右側板部２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅとを有してなり、水平板部２１ａには細長な矩形筒状のダンパー口２１ｆが形成されている。また本体フレーム２１には、ダンパー口２１ｆをその上から開閉するためのダンパー板２２が回動軸２２ａ，２２ｂを介して回動可能に設けられている。この回動軸２２ａ，２２ｂはダンパー板２２の左右端部から一体に突設されていて、本体フレーム２１の左右側板部２１ｄ，２１ｅの孔部に嵌合されている。なお、一方の回動軸２２ａは左側板部２１ｄの孔部を貫通して外部に突出している。このダンパー板２２の一面には、比較的柔軟な部材例えばソフトテープからなるシール材２４が装着されている。
【００１３】
本体フレーム２１の左側板部２１ｄには、ステッピングモータを内蔵した駆動部２４が設けてあり、ステッピングモータの回転に連動してダンパー板２２の回動軸２２ａが９０度回転し、ダンパー板２２を図２において水平な閉塞状態と垂直な開状態との間で開閉動作させる。
【００１４】
図４に、モータ駆動ダンパー機構１７の制御部の構成が示してある。この制御部は、例えばマイクロコンピュータを含んで構成された制御回路２５を備え、この制御回路２５に冷蔵室４の温度を検出する冷蔵室用温度センサ（冷却室用温度センサ）２６と冷蔵庫１の周囲の外気温度を検出する外気温センサ２７との検出信号それぞれが与えられるようになっている。また制御回路２５は、励磁回路２８、駆動回路２９を介してステッピングモータ３０を正方向および逆方向に９０度の範囲で回転駆動するようになっている。
【００１５】
つまり、励磁回路２８はステッピングモータ３０のコイルの励磁順序とパルス数を決定し、駆動回路２９はステッピングモータ３０のコイルに流す電流を制御する。そして、制御回路２５は冷蔵室用温度センサ２６の検出温度と外気温センサ２７の検出温度に基づき、ステッピングモータ３０の回転方向と回転角度、モータコイルに流す電流を決定して励磁回路２８、駆動回路２９に指示する。
【００１６】
まず、制御回路２５によるダンパー機構１７の制御について説明する。制御回路２５は、冷蔵室用温度センサ２６による検出温度が所定温度、例えば４．５℃よりも高いか否かを判断し、高ければステッピングモータ３０に例えば正方向に９０度だけ回転する指示を励磁回路２８、駆動回路２９に出力する。励磁回路２８はこの指示を受けて正方向の回転を励起するような励磁順序で、かつ、９０度の回転角に対応するあらかじめ決められた所定の数のパルスを出力する。同時に駆動回路２９はステッピングモータ３０のコイルに回転駆動電流を通電する。これにより、ステッピングモータ３０は正方向に９０度回転して停止し、これに連係してダンパー板２２は開放方向（図２において矢印Ａの方向）に９０度回動して停止する。これによりダンパー板２２が開放位置へ回動して、ダンパー口２１ｆが開き、ひいては低温冷気ダクト１３と冷蔵冷気ダクト１６とが連通し、エバポレータ１１にて冷却された低温冷気が冷蔵冷気ダクト１６側にも流れ込み、冷蔵冷気ダクト１６から冷蔵室４内に吹き出され、冷蔵室４を再冷却する。
【００１７】
この再冷却動作により冷蔵室４内の温度がやがて低下し、冷蔵室用温度センサ２６による検出温度が所定温度、例えば１．５℃よりも低くなれば、制御回路２５はステッピングモータ３０に逆方向に９０度だけ回転する指示を励磁回路２８、駆動回路２９に出力する。励磁回路２８はこの指示を受けて逆方向の回転を励起するような励磁順序で、かつ、９０度の回転角に対応するあらかじめ決められた所定の数のパルスを出力する。同時に駆動回路２９はステッピングモータ３０のコイルに回転駆動電流を通電する。これにより、ステッピングモータ３０は逆方向に９０度回転して停止し、これに連係してダンパー板２２は閉塞方向（図２において矢印Ｂの方向）に９０度回動して停止する。これによりダンパー板２２がダンパー口２１ｆを閉塞し、エバポレータ１１にて冷却された低温冷気が冷蔵冷気ダクト１６側に流れ込むのを遮断する。
【００１８】
この後も制御回路２５は冷蔵室用温度センサ２６の検出温度を連続的に監視し、所定温度よりも高くなればステッピングモータ３０を正方向に９０度だけ回転させる制御をして冷蔵室４の再冷却を行い、逆に冷蔵室４の庫内温度が所定温度よりも低くなればステッピングモータ３０を逆方向に９０度だけ回転させる制御をし、冷蔵室４の冷却を停止する。
【００１９】
次に、制御回路２５による外気温度の変化に起因するダンパー機構１７の着霜防止制御について、図５のフローチャートを用いて説明する。外気温が低温であれば、低温冷気を冷蔵室４内に供給せずとも冷蔵室４内は長時間低温度に維持される。そのため、ダンパー機構１７はダンパー板２２を閉塞状態に長時間維持することになり、ダンパー機構１７のダンパー板２２の上側、つまり、冷蔵冷気ダクト１６の下端部に湿度の高い冷蔵室冷気が停滞している状態が維持される。この状態で、冷気生成部１０で冷却された後に低温冷気ダクト１３を流れて冷凍室２に噴き出す約−２０℃の冷気が閉塞状態のダンパー板２２の下側に接触してこのダンパー板２２を下面側から氷点下の温度に冷却すると、このダンパー板２２の上面側に霜が発生する。そして冬期のように外気温度が低く、低温冷気を冷蔵室４内に供給せずとも冷蔵室４内が長時間低温度に維持され、結果的にダンパー機構１７がダンパー板２２を閉塞状態で長時間維持させる状態では、大量の霜が着霜し、ダンパー機構１７の部分が凍結してしまうことになる。そしてダンパー機構１７が凍結状態になれば、その後に冷蔵室４の所定温度よりも上昇し、制御回路２５がダンパー機構１７を開動作させる制御をしても、ダンパー板２２側の凍結によりステッピングモータ３０の回転力ではダンパー板２２をダンパー口２１ｆから開くことができなくなる。ひいては冷蔵室４への冷気供給が長時間にわたり停止したままの状態になり、必要な時に冷蔵室４を十分に冷却できなくなる事態が起こる。
【００２０】
そこで、本実施の形態における制御回路２５はこのような事態が発生することがないように、ダンパー機構１７の凍結を未然に防止する制御をする。この制御は、冷蔵庫１の電源オンにてスタートし、外気温センサ２７の検出温度が所定温度、例えば１０℃以下の低温状態であるか否かを判断する（ステップＳ１）。
【００２１】
そして冷蔵庫１の周囲が低温状態であれば、制御回路２５は駆動回路２９だけに駆動指令を与え、駆動回路２９はステッピングモータ３０のコイルに所定の電流を連続的に通電させる（ステップＳ２）。ステッピングモータ３０はその特性上、コイルに通電があっても励磁順序とパルス指令が与えられなければステッピ回転起動せず、コイルの内部抵抗により発熱するだけである。そしてこの発熱は熱伝導によりダンパー板２２にも伝熱し、その表面温度が着霜温度よりも高くなり、結果的に着霜が起こらない。そしてこのコイルへの通電は、外気温センサ２７の検出温度が所定の温度よりも低い状態では継続する（ステップＳ３でＹＥＳに分岐）。他方、外気温が所定温度よりも高くなれば、上述したダンパー板２２への着霜の現象は起こらないので、制御回路２５は着霜防止のためにステッピングモータ３０のコイルへの通電を停止する（ステップＳ４）。
【００２２】
尚、本実施の形態の制御回路２５が着霜防止のためにステッピングモータ３０のコイルへ通電するのに、一定電流を連続的に流す制御をしても、一定周期で断続的に流す制御をしてもよい。
【００２３】
（第２の実施の形態）次に、本発明の第２の実施の形態の冷蔵庫について、図６を用いて説明する。本実施の形態の特徴は、制御回路２５によるダンパー機構の凍結防止のための制御をダンパー機構１７が閉塞状態の場合にだけ行うことを特徴とする。尚、冷蔵庫１の機械的な構造や配置は第１の実施の形態と共通であるので、共通する要素には共通の符号を用いて説明する。
【００２４】
制御回路２５は、冷蔵庫１の電源オンにて制御をスタートし、外気温センサ２７の検出温度が所定温度、例えば１０℃以下の低温状態であるか否かを判断する（ステップＳ５）。そして冷蔵庫１の周囲が低温状態であれば、次にダンパー板２２が閉塞状態であるか否かを判断する（ステップＳ６）。
【００２５】
そして、周囲温度が所定温度よりも低温であり、かつ、ダンパー板２２が閉塞状態にあればダンパー機構１７の着霜、凍結現象は発生しやすいので、制御回路２５はこの場合にのみ、駆動回路２９だけに駆動指令を与えてステッピングモータ３０のコイルに所定の電流を連続的に通電させる（ステップＳ７）。このコイルへの連続的な通電により、第１の実施の形態の制御と同様に、熱伝導によりダンパー板２２の表面温度を着霜温度よりも高く維持し、結果的に着霜を予防する。そしてこのコイルへの通電は、外気温センサ２７の検出温度が所定の温度よりも低い状態であり、かつ、ダンパー板２２が閉塞状態である場合に継続する（ステップＳ８，Ｓ９で共にＹＥＳに分岐）。他方、外気温が所定温度よりも高くなれば、上述したダンパー板２２への着霜の現象は起こらないので、制御回路２５は着霜防止のためにステッピングモータ３０のコイルへの通電を停止する。またダンパー板２２が開放状態になった場合にも制御回路２５は着霜防止のためにステッピングモータ３０のコイルへの通電を停止する（ステップＳ１０）。
【００２６】
尚、本実施の形態においても、制御回路２５が着霜防止のためにステッピングモータ３０のコイルへ通電するのに、一定電流を連続的に流す制御をしても、一定周期で断続的に流す制御をしてもよい。
【００２７】
（第３の実施の形態）次に、本発明の第３の実施の形態の冷蔵庫について、図７、図８を用いて説明する。本実施の形態の特徴は、制御回路２５によるダンパー機構の凍結防止のための制御を、外気温が所定温度よりも低い場合に実施するが、エバポレータ１１を除霜するために除霜ヒータ１９がオンしている間と除霜ヒータ１９がオフになり除霜が終了した後の一定時間の間は実施しない制御をすることを特徴とする。尚、冷蔵庫１の機械的な構造や配置は図１、図２に示した第１の実施の形態と共通であるので、共通する要素には共通の符号を用いて説明する。
【００２８】
本実施の形態の場合、モータ駆動ダンパー機構１７の制御部の構成は図７に示すものである。この制御部は、制御回路２５を備え、この制御回路２５に冷蔵室４の温度を検出する冷蔵室用温度センサ２６の検出信号、冷蔵庫１の周囲の外気温度を検出する外気温センサ２７の検出信号、そして、除霜ヒータスイッチ３１のオン／オフ状態が与えられるようになっている。この制御回路２５が、励磁回路２８、駆動回路２９を介してステッピングモータ３０を順方向および逆方向に９０度の範囲で回転駆動する点は第１、第２の実施の形態と同様である。また、制御回路２５が冷蔵室温度状態に応じてダンパー機構１７のステッピングモータ３０を駆動制御する制御動作も第１、第２の実施の形態と同様である。
【００２９】
そして、本実施の形態では、制御回路２５によるダンパー機構の凍結防止のための制御を、外気温が所定温度よりも低い場合に実施するが、エバポレータ１１を除霜するために除霜ヒータ１９がオンしている間と除霜ヒータ１９がオフになり除霜が終了した後の一定時間の間は実施しない制御をすることを特徴とする。この制御について、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００３０】
制御回路２５は、冷蔵庫１の電源オンにて制御をスタートし、外気温センサ２７の検出温度が所定温度、例えば１０℃以下の低温状態であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。そして冷蔵庫１の周囲が低温状態であれば、次に除霜ヒータ１９に通電中であるか否かを除霜ヒータスイッチ３１がオンしているか否かに基づいて判断する（ステップＳ１２）。ただし、除霜ヒータスイッチ３１がオフしていても、それがオンからオフに切り替わった後所定時間、例えば１０分以上経過していなければ除霜中とみなす。これは除霜完了後も一定時間が経過するまでは低温冷気ダクト１３の内部は比較的温度が高い状態にあり、ダンパー板２２が閉塞状態でもその上面側に着霜することはないからである。
【００３１】
冷蔵庫１の周囲温度が所定温度よりも低温であり、かつ、除霜ヒータスイッチ３１がオフ状態（ただし、オンからオフに切り替わった後、所定時間以上経過していること）であれば、制御回路２５は駆動回路２９だけに駆動指令を与えてステッピングモータ３０のコイルに所定の電流を連続的に通電させる（ステップＳ１３）。このコイルへの連続的な通電により、第１の実施の形態の制御と同様に、熱伝導によりダンパー板２２の表面温度を着霜温度よりも高く維持し、結果的に着霜を予防する。
【００３２】
そしてこのステッピングモータ３０のコイルへの通電は、外気温センサ２７の検出温度が所定温度よりも低ければ（ステップＳ１４でＹＥＳに分岐）、除霜ヒータスイッチ３１がオフしている時には継続する（ステップＳ１５でＮＯに分岐）。
【００３３】
一方、外気温センサ２７の検出温度が所定温度よりも高ければ（ステップＳ１４でＮＯに分岐）、ダンパー板２２への着霜の恐れはないので、除霜ヒータスイッチ３１のオン／オフに関係なくモータコイルへの通電を停止する（ステップＳ１６）。
【００３４】
尚、本実施の形態においても、制御回路２５が着霜防止のためにステッピングモータ３０のコイルへ通電するのに、一定電流を連続的に流す制御をしても、一定周期で断続的に流す制御をしてもよい。
【００３５】
以上のように、本発明の各実施の形態によれば、１エバポレータタイプの冷蔵庫にあって、長時間にわたりダンパー機構１７のダンパー板２２が閉塞状態を継続していても、着霜が発生しやすい状況であればダンパー駆動用のステッピングモータ３０のコイルに通電して発熱させることで着霜を予防することができ、凍結により冷蔵室４が冷却できなくなるなどの問題が発生することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態の冷蔵庫の断面図。
【図２】上記実施の形態の冷蔵庫におけるダンパー機構部分の拡大断面図。
【図３】上記実施の形態の冷蔵庫におけるダンパー機構の斜視図。
【図４】上記実施の形態の冷蔵庫におけるダンパー制御部のブロック図。
【図５】上記実施の形態の冷蔵庫におけるダンパー制御のフローチャート。
【図６】本発明の第２の実施の形態の冷蔵庫におけるダンパー制御のフローチャート。
【図７】本発明の第３の実施の形態の冷蔵庫におけるダンパー制御部のブロック図。
【図８】上記第３の実施の形態の冷蔵庫におけるダンパー制御のフローチャート。
【符号の説明】
【００３７】
１  冷蔵庫
２  冷凍室
３  野菜室
４  冷蔵室
９  隔壁
１０  冷気生成部
１１  エバポレータ
１３  低温冷気ダクト
１４  断熱材
１５  開口
１６  冷蔵冷気ダクト
１７  ダンパー機構
２１  本体フレーム
２２  ダンパー板
２４  駆動部
２５  制御回路
２６  冷蔵室用温度センサ
２７  外気温センサ
２８  励磁回路
２９  駆動回路
３０  ステッピングモータ
３１  除霜ヒータスイッチ
【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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