(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍機器用ファンモータにおいて、ＡＣ電源を整流する整流部と、モータ駆動コイルと、前記モータ駆動コイルを制御する制御部とを備え、前記整流部で整流してなる高圧ＤＣ電源を駆動電源としてモータ駆動コイルに直接に供給する構成であり、一方、前記制御部へ供給するＤＣ低電圧の制御電源が、前記ＡＣ電源に接続したコンデンサと、このコンデンサと接続された分圧回路と、前記分圧回路の他方側に接続されたツェナーダイオードとから構成され、前記分圧回路と前記ツェナーダイオードとの接続点から、前記ＤＣ低電圧の制御電源を制御部に供給するようにしたことを特徴とする冷凍機器用ファンモータ。
【請求項２】
整流部は、複数のダイオードによる整流回路を構成したことを特徴とする請求項１記載の冷凍機器用ファンモータ。
【請求項３】
制御部は、モータ磁極を検知する磁極検知素子と、前記磁極検知素子の信号を出力するコンパレータと、前記コンパレータ出力を反転させる駆動素子と、前記コンパレータ出力および駆動素子出力でそれぞれ制御される駆動コイル制御用の駆動素子により構成されたことを特徴とする請求項１記載の冷凍機器用ファンモータ。
【請求項４】
整流部および制御部が、固定子およびモータ駆動コイル等のモータ部材を取付けた単一のプリント基板に回路形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の冷凍機器用ファンモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍庫や冷蔵庫等の庫内における冷気を強制循環させるファンモータに関し、詳しくは、省電力型のＤＣファンモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、冷蔵庫などの冷凍機器は、家庭内においては最も大きな電力消費機器であり、したがって、その省電力化が要望されている。前記の冷凍機器においてコンプレッサーが最も電力を消費するが、庫内における冷気を強制循環させるファンモータの消費電力もあなどれないものであり、このファンモータの省電力化することも大事なこととなっている。
【０００３】
ところで、冷凍機器の一般的な駆動回路は、図４に示すようにコンプレッサー１と、隈取コイル型等のＡＣファンモータ２、３を備え、商用ＡＣ電源４を供給するようにしている。しかし、ＡＣファンモータ２、３は直接ＡＣ電源で駆動できることと、部品点数が少ないこと、さらにコストが低い等の利点を有するが、電力消費量が大きく、前記の省電力化の点から好ましくない。
【０００４】
このようなことから、図５に示すようにブラシレスモータよりなるＤＣファンモータ５、６を設け、このＤＣファンモータ５、６を駆動するために、ＡＣ−ＤＣ変換をするＡＣ−ＤＣ変換電源部７、８をモータ外部に設けたものが開発されてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示すＤＣファンモータ５、６を用いるものは、ＡＣファンモータに対し消費電力が少ないものの、ＡＣ−ＤＣ変換電源部７、８を必要とし、そのＡＣ−ＤＣ変換電源部およびモータ部と電源部を接続するリード線等を設けることから部品点数が多くなり、構造が複雑化し、装置が大型化し、さらに、コストが高くなるという問題がある。また、ＡＣ−ＤＣ変換電源部７、８においてモータ駆動電力を得る場合に、抵抗を介して減圧しており、ここで電力損が生じ、省電力化の点から好ましくないものであった。
【０００６】
本発明は従来の問題に留意し、ＤＣモータに関して、消費電力が少なく、しかもコンパクトにモータ装置全体を構成できる冷凍機器用ファンモータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、単一のプリント基板に商用のＡＣ電源を整流する整流部と、ＤＣモータの駆動コイルと、前記ＤＣモータの駆動コイルを制御する制御部を備え、前記の整流部で整流してなる高圧ＤＣ電源を前記のモータ駆動コイルに直接に供給し、一方、ＤＣ低電圧の制御電源をコンデンサと分圧回路とで減圧して制御部に供給するようにした冷凍機器用ファンモータとする。
【０００８】
本発明によれば、電力消費が少ないＤＣモータであり、さらにこのＤＣモータの消費電力を少なくし、しかもコンパクトにモータ装置全体を構成できる冷凍機器用ファンモータを実現することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ＤＣモータであり、ＡＣ電源を整流する整流部と、モータ駆動コイルと、前記モータ駆動コイルを制御する制御部を備え、前記整流部で整流してなる高圧ＤＣ電源を駆動電源として駆動コイルに直接に供給し、一方、前記制御部へ供給するＤＣ低電圧の制御電源が、前記ＡＣ電源に接続したコンデンサ（１６）と、このコンデンサ（１６）と接続された分圧回路（２２）と、前記分圧回路の他方側に接続されたツェナーダイオードとから構成され、前記分圧回路と前記ツェナーダイオードとの接続点から、前記ＤＣ低電圧の制御電源を制御部に供給するようにした冷凍機器用ファンモータであり、高圧ＤＣ電源をモータ駆動コイルに直接に供給することから、この駆動電源系の電力損がなく、一方、制御部は低電圧で、かつ、小電力消費であることから、この制御電源系の消費電力は大きく影響しなく、よって全体として消費電力の極めて少ない冷凍機器用ファンモータとすることができるという作用を有する。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の冷凍機器用ファンモータにおいて、整流部は、複数のダイオードによる整流回路を構成したものであり、駆動コイルの高圧駆動電源を整流回路で簡単に得ることができるという作用を有する。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１記載の冷凍機器用ファンモータにおいて、制御部は、モータ磁極を検知する磁極検知素子と、前記磁極検知素子の信号を出力するコンパレータと、前記コンパレータ出力を反転させる駆動素子と、前記コンパレータ出力および駆動素子出力でそれぞれ制御される駆動コイル制御用の駆動素子よりなる構成としたものであり、確実な駆動コイル制御用の駆動素子を動作させることができるという作用を有する。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の冷凍機器用ファンモータにおいて、整流部および制御部が、固定子およびモータ駆動コイル等のモータ部材を取付けた単一のプリント基板に回路形成された構成としたものであり、整流部および制御部がモータと一体化されて外付けとならなく、モータ全体をコンパクトに構成できるという作用を有する。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の冷凍機器用ファンモータを用いた冷蔵庫の電気回路図、図２は、同冷凍機器用ファンモータの概略回路図、図３は、同冷凍機器用ファンモータの回路図である。なお、図面における従来の技術と同じ構成部には、同一符号を付与する。
【００１４】
図１の冷蔵庫の電気回路図において、１はコンプレッサー、４は商用ＡＣ電源、９、１０は整流部付ＤＣファンモータである。
【００１５】
整流部付ＤＣファンモータ９、１０は、図２のファンモータの概略回路図に示すように構成されている。すなわち、整流部１１と制御部１２はモータに一体に組み込まれ、前記整流部１１にてＡＣ電源４を整流して得られた高圧ＤＣ電源をモータ駆動コイル１３、１４に直接に供給するようにしている。また、商用ＡＣ電源４を減圧して得られた低圧ＤＣ電源を制御部に供給するようにしている。
【００１６】
図３は、整流部付ＤＣファンモータの詳細な回路構成を示す。図示のように、整流部１１は複数のダイオード１５により整流回路構成（本実施の形態ではＤＣ約１４０ｖに整流）となっており、平滑コンデンサ（符号なし）により平滑して、ＤＣ高圧電源を直接にモータ駆動コイル１３、１４に供給している。制御部１２は、モータの磁極を検知するホール素子１７と、その後段に設けられ、ホール素子１７の出力を比較出力するコンパレータ１８と、その後段に設けられ、コンパレータ１８の出力を反転させる抵抗内蔵式の駆動素子１９と、モータ駆動コイル１３、１４の通電回路に挿入され、その制御極にコンパレータ１８の出力を印加される制御用の駆動素子２０および、制御極に駆動素子１９の出力を印加される制御用の駆動素子２１によって構成されている。
【００１７】
そして、前記制御部１２には、コンデンサ１６と分圧回路２２とにより減圧し、ＤＣ低圧電源として与えている。
【００１８】
図中の２３はバリスター、２４はツェナーダイオードである。なお、図示していないが、モータ駆動コイル１３、１４は固定子とともにプリント基板に取付けられ、このプリント基板に前記の整流部１１および制御部１２が回路形成され、モータ部と整流部１１および制御部１２が一体構成されている。
【００１９】
上記構成において、モータ駆動コイル１３、１４にはＤＣ高圧電源が供給され、また、モータ駆動コイル１３、１４は制御部１２によって制御され、ＤＣファンモータは所要の回転駆動する。
【００２０】
ＤＣファンモータは、もともとＡＣファンモータより電力消費量が少ないが、本実施の形態のように、整流部１１より直接にモータ駆動コイル１３、１４ＤＣ高圧電源を供給することで、電力損が生じなく、より電力消費が少ないＤＣファンモータとすることができる。なお、制御部１２にＤＣ電源を供給しているが、前記制御部１２への電源はＤＣ低電圧であり、さらに駆動素子の消費電力は小さいものであり、したがって、ＤＣファンモータ全体の電力消費に与える影響は極めて小さい。
【００２１】
このようなことから、本実施の形態のＤＣファンモータはその消費電力が極めて小さく、従来のＡＣファンモータに対して１／４程度の低消費電力とすることができる。また、回路構成が簡単であり、確実な制御動作ができ、さらに、整流部および制御部が、固定子およびモータ駆動コイル等のモータ部材を取付けた単一のプリント基板に回路形成されていることから、整流部および制御部がモータと一体化されて外付けとならなく、モータ全体をコンパクトに構成できる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明は、ＡＣ電源を整流部で整流してなる高圧ＤＣ電源を駆動電源として駆動コイルに直接に供給し、一方、ＡＣ電源を減圧してなるＤＣ低電圧の制御電源を制御部に供給するようにしたため、駆動電源系の電力損がなく、制御部は低電圧で、かつ、小電力消費であることから、この制御電源系の消費電力は大きく影響しなく、よって全体として消費電力の極めて少ない冷凍機器用のＤＣファンモータとすることができる。
【００２３】
また、本発明は、整流部を複数のダイオードによる整流回路を構成したので、駆動コイルの高圧駆動電源を簡単に得ることができる。
【００２４】
また、本発明は、制御部をモータ磁極を検知する磁極検知素子と、前記磁極検知素子の信号を出力するコンパレータと、前記コンパレータ出力を反転させる駆動素子と、前記コンパレータ出力および駆動素子出力でそれぞれ制御される駆動コイル制御用の駆動素子で構成したので、確実な駆動コイル制御用の駆動素子を動作させることができる。
【００２５】
また、本発明は、整流部および制御部が、固定子およびモータ駆動コイル等のモータ部材を取付けた単一のプリント基板に回路形成された構成としたため、整流部および制御部がモータと一体化されて外付けとならなく、モータ全体をコンパクトに構成できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１の冷凍機器用ファンモータを用いた冷蔵庫の電気回路図
【図２】  同冷凍機器用ファンモータの概略回路図
【図３】  同冷凍機器用ファンモータの回路図
【図４】  従来の冷凍機器用ファンモータを用いた冷蔵庫の電気回路図
【図５】  従来の冷凍機器用ファンモータを用いた冷蔵庫の電気回路図
【符号の説明】
１  コンプレッサー
４  商用ＡＣ電源
９  整流部付ＤＣファンモータ
１０  整流部付ＤＣファンモータ
１１  整流部
１２  制御部
１３  モータ駆動コイル
１４  モータ駆動コイル
１５  ダイオード
１６  コンデンサ
１７  ホール素子
１８  コンパレータ
１９  駆動素子
２０  制御用駆動素子
２１  制御用駆動素子
２２  分圧回路
２３  バリスター
２４  ツェナーダイオード
【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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