JP2001133095A - モータのロータ検出装置並びに自動製氷機用給水装置及び該給水装置を用いた冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータの有無を検出し、ロータが無い時、ス
テータコイルに無効な駆動電圧を印加しないようにした
モータのロータ検出装置並びに自動製氷機用給水装置を
得る。 【解決手段】 自動製氷機の給水タンクと、このタンク
内の水を製氷皿に給水する給水ポンプとを備える。給水
ポンプは給水流路と駆動モータとを有する。駆動モータ
はマグネットロータと、このロータと離間して給水タン
クの外側に設けたステータコイルと、マグネットロータ
の位置検出装置と、ステータコイルに駆動電圧を印加す
る駆動回路と、駆動モータを制御する制御回路とを有す
る。位置検出装置はマグネットロータを検出し、駆動回
路はロータが無い時はステータコイルに駆動電圧を印加
しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷蔵庫などの自
動製氷機用給水装置であって、給水装置に使用するポン
プモータのステータコイルに駆動電圧を印加してロータ
を回転させるモータ駆動方式において、ロータの有無を
検出してロータが無い時の無効な駆動電圧印加を防止す
るようにしたポンプモータのロータ検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１８は、冷蔵庫などの自動製氷機の給
水ポンプに使用する一般的な直流ブラシレスモータ（以
下ＤＣ−ＢＬＭという）の制御・駆動回路の構成を表し
たブロック図である。図中、１はＤＣ−ＢＬＭ、２はＤ
Ｃ−ＢＬＭ１を駆動するための駆動回路、１２はＤＣ−
ＢＬＭ１のＳＴＡＲＴ、ＳＴＯＰなどの制御を行うため
の制御回路、４はＤＣ−ＢＬＭ１の回転位置を検出する
ための位置検出装置で、ホール素子や磁気抵抗（ＭＲ）
素子、コイルなどが使用され、その位置信号は駆動回路
２に入力される。

【０００３】図１９は、一般的なＤＣ−ＢＬＭ１の構造
を表した斜視図である。図中、７は回転可能に取り付け
られたマグネットロータで、水などを給水するための羽
根車７ａが取り付けられている。８はステータコイル
で、磁界を発生することによりロータ７を回転させる。
９はステータコイル８や位置検出装置４、駆動回路２を
取り付けるための回路基板である。

【０００４】図２０は、ロータ７と位置検出装置４（こ
こではホール素子４Ａ〜４Ｃを例にしている）の配置の
一例を示す図である。位置検出装置４Ａ〜４Ｃは、ロー
タ７の磁極数（この場合は４極）に対して１２０°間隔
で配置されており、磁極の大きさに比例した電圧を出力
する。

【０００５】図２１は、冷蔵庫などで使用している自動
製氷機の給水タンク部の一例を示す縦断面図である。図
中、１０は給水タンク、１１は給水タンク１０に入れら
れている水、１３は水１１を製氷皿（図示せず）に給水
するための給水ポンプで、内部にロータ７が内蔵されて
いる。ロータ７を含むポンプ１３は、給水タンク１０内
にステータコイル８と分離可能な状態で設置されてい
る。また、ステータコイル８、位置検出装置４、駆動回
路２を取り付けた回路基板９は給水タンク１０外に設置
されている。給水タンク１０の水１１が無くなった時
は、給水タンク１０を取り外して、給水タンク１０に水
１１を補給出来る構造になっている。

【０００６】次に動作について説明する。図２０のよう
に配置された位置検出装置４Ａ〜４Ｃは、ロータ７の磁
界の大きさに比例した電圧を出力する。その出力電圧
は、図２２のホール素子出力電圧で示すように各々１２
０°の位相差をもった電圧を出力する。この電圧をもと
にロータ７の回転位置に相当する位置検出信号が作られ
る。駆動回路２は、位置検出装置４Ａ〜４Ｃからの位置
検出信号をもとに図２２に示すような駆動電圧をステー
タコイル８に印加する。印加された駆動電圧によりステ
ータコイル８に発生した磁界により、ロータ７に回転ト
ルクが発生し回転する。これにより、給水ポンプ１３が
駆動される。

【０００７】図２３に製氷皿に一定の水１１を給水する
場合の簡単な動作シーケンスの一例を示すフローチャー
トである。給水開始信号が出ると（ステップＳ１）、制
御回路１２は、駆動回路２にモータＳＴＡＲＴ信号を送
りＤＣ−ＢＬＭ１を駆動する（ステップＳ２）。ＤＣ−
ＢＬＭ１のロータ７が回転することによりロータ７に取
り付けられた羽根車７ａにより水１１は、給水ポンプ１
３の給水出口から送出され製氷皿に給水される。給水量
に相当する給水時間だけＤＣ−ＢＬＭ１を回転させると
（ステップＳ３）、制御回路１２から駆動回路２にモー
タＳＴＯＰ信号を送りＤＣ−ＢＬＭ１を停止させる（ス
テップＳ４）。このシーケンスにより、製氷皿に水を一
定量送ることが出来る。給水量は、ＤＣ−ＢＬＭ１の駆
動時間にほぼ比例するため、駆動時間を変更することに
より給水量を変えることが出来る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の冷
蔵庫などの自動製氷機の給水ポンプに使用するモータの
制御駆動方式では、ロータ７の有無に関係無く給水動作
シーケンスをスタートさせていたので、無意味な駆動電
圧がステータコイル８に印加されるという問題点があっ
た。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ロータの回転位置信号からロー
タの有無を検出することにより、無意味な駆動電圧がス
テータコイルに印加されないようにしたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係るモータの
ロータ検出装置は、ステータに対し取り外し可能なロー
タを有するモータにおいて、ロータの有無を検出する手
段を備えたものである。

【００１１】また、回転可能に設けられたマグネットロ
ータと、このマグネットロータに対して離間して設けら
れ、コイルを有するステータと、ロータの位置を検出す
るための位置検出装置と、コイルに駆動電圧を印加する
駆動回路とを備え、位置検出装置によりロータの有無を
検出するものである。

【００１２】この発明に係る自動製氷機用給水装置にお
いては、給水タンクと、この給水タンクに設けられ、タ
ンク内の水を製氷皿に給水する給水ポンプとを備え、給
水ポンプは、給水タンク内の水を導入して製氷皿へ送出
する給水流路と、駆動モータとを有し、駆動モータは、
給水ポンプの給水流路に設けられた羽根車付きのマグネ
ットロータと、このマグネットロータと離間して給水タ
ンクの外側に設けられたステータコイルと、マグネット
ロータの回転位置を検出する位置検出装置と、ステータ
コイルに駆動電圧を印加する駆動回路と、駆動モータを
制御する制御回路とを有し、位置検出装置はマグネット
ロータの有無を検出し、駆動回路はロータが無い時はス
テータコイルに駆動電圧を印加しないものである。

【００１３】また、マグネットロータが設けられた第一
の筺体と、ステータコイルが設けられ、第一の筺体を収
容する第二の筺体とを備え、第一の筺体は第二の筺体に
対し着脱可能な構成としたものである。

【００１４】また、位置検出装置として、磁界の大きさ
を検出する回路を用いたものである。

【００１５】また、位置検出装置として、磁界の変化を
検出する回路を用いたものである。

【００１６】また、位置検出装置として、インダクタン
スの大きさを検出する回路を用いたものである。

【００１７】また、位置検出装置として、ステータコイ
ルに発生する逆起電力を検出する回路を用いたものであ
る。

【００１８】また、位置検出装置として、ステータコイ
ルのインダクタンスの大きさを検出する回路を用いたも
のである。

【００１９】また、マグネットロータの有無を表示する
表示部を備えたものである。

【００２０】また、自動製氷機用給水装置を有する冷蔵
庫において、マグネットロータが無い時は冷蔵庫製氷室
内温度を製氷温度にしないものである。

【００２１】また、給水を開始した時に冷蔵庫製氷室内
を製氷温度にするものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】実施の形態１ 以下、この発明の実施の形態１について説明する。図１
は冷蔵庫などの自動製氷機の給水ポンプに使用する、こ
の発明の直流ブラシレスモータ（ＤＣ−ＢＬＭ）の制御
・駆動回路の構成を表したブロック図である。図１にお
いて、１はＤＣ−ＢＬＭ、２はＤＣ−ＢＬＭ１を駆動す
るための駆動回路、３はＤＣ−ＢＬＭ１のＳＴＡＲＴ、
ＳＴＯＰなどの制御やＤＣ−ＢＬＭ１のロータの有無を
検出するための制御回路、４は磁界の大きさによりＤＣ
−ＢＬＭ１の回転位置を検出するための位置検出装置
で、ホール素子や磁気抵抗（ＭＲ）素子などが使用さ
れ、その位置信号は駆動回路２と制御回路３に入力され
る。２０は自動製氷機（図示せず）の外部から見える位
置に設けられた表示部で、ロータの有無を視覚的に表示
するためのものである。

【００２３】次に動作について説明する。一般に位置検
出装置付ＤＣ−ＢＬＭ１の駆動回路の場合、位置検出装
置４から出力されたＤＣ−ＢＬＭ１の回転位置信号は、
駆動回路２に入力される。この入力された位置信号を元
にＤＣ−ＢＬＭ１の回転位置にあったステータコイル８
に電圧を印加する。これによりロータ７に回転トルクが
発生しロータ７が回転する。ロータ７の回転により位置
検出信号の電圧が変化する。そして、その位置信号の変
化に対応したロータ７の位置にあったステータコイル８
に電圧が順次印加されることによりロータ７が回転し続
けることになる。

【００２４】位置検出装置４の位置検出信号は、ロータ
７が存在する場合は、図２２に示すように１相だけ他の
２相と違う信号（Ｈｉｇｈ又はＬｏｗ）が出力されてい
る。また、図２のホール素子出力電圧のように各相異な
った電圧が出力されている。しかし、ロータ７が無い場
合は、図２に示すようにホール素子を通過する磁束が無
いため、ホール素子出力電圧はすべて同じ電圧で０（ま
たは基準電圧）となる。このため、位置検出信号はすべ
て同じ電圧となる。

【００２５】以上のように、ＤＣ−ＢＬＭ１を駆動する
ために使用した位置検出装置４の位置信号を制御回路３
へ入力し、位置検出信号またはホール素子出力電圧より
ＤＣ−ＢＬＭ１のロータ７の有無を検出することができ
る。位置検出装置４の位置信号よりＤＣ−ＢＬＭ１のロ
ータ７の有無を確認し、ロータ７が存在する場合のみ駆
動回路２にモータＳＴＡＲＴ信号を送りＤＣ−ＢＬＭ１
を回転させる。

【００２６】図３は製氷皿に給水するための簡単な動作
シーケンスの一例を示すフローチャートである。給水開
始信号が出ると（ステップＳ１１）、制御回路３は、位
置検出装置４からの位置信号よりロータ７の有無を確認
する（ステップＳ１２）。ロータ７が無い場合は給水シ
ーケンスを終了し、表示部２０にロータが無いことを表
示する（ステップＳ１３）。ロータ７が存在する場合
は、駆動回路２にモータＳＴＡＲＴ信号を送りＤＣ−Ｂ
ＬＭ１を回転させる（ステップＳ１４）。ロータ７が回
転することによりロータ７に取り付けられた羽根車７ａ
により水１１は、給水ポンプ１３の給水出口から送出さ
れ製氷皿に給水される（ステップＳ１５）。所定の給水
量に相当する給水時間だけＤＣ−ＢＬＭ１を回転させる
と制御回路３から駆動回路２にモータＳＴＯＰ信号を送
りＤＣ−ＢＬＭ１を停止させる（ステップＳ１６）。こ
のシーケンスにより、製氷皿に水を一定量送ることが出
来る。給水量は、ＤＣ−ＢＬＭ１の駆動時間にほぼ比例
するため、駆動時間を変更することにより給水量を変え
ることが出来る。

【００２７】なお、この実施の形態１では、位置検出装
置にホール素子を使用した場合について説明したが、磁
界の強さに比例して抵抗が変化する磁気抵抗（ＭＲ）素
子やそれ以外に磁界の大きさを検出できる素子を使用し
ても同様の効果を奏する。

【００２８】ハードの変更をせずソフトの変更だけで実
現できるため、リサイクルのために行ったハード面の対
策に影響を及ぼすことはない。

【００２９】実施の形態２ 上記実施の形態１では、位置検出装置にホール素子のよ
うに磁界の大きさを検出する回路を使用したＤＣ−ＢＬ
Ｍのロータ検出装置について説明したが、磁界の変化を
検出する位置検出装置を使用しても同様の効果を奏する
ことができる。

【００３０】図４はこの発明の実施の形態２を示すＤＣ
−ＢＬＭの制御・駆動回路の構成を表した図である。図
４において、５は磁界の変化によりＤＣ−ＢＬＭ１の回
転位置を検出するための位置検出装置であるコイルで、
その位置信号は駆動回路２と制御回路３に入力される。
なお、ＤＣ−ＢＬＭ１、駆動回路２、制御回路３は、実
施の形態１と同じものである。

【００３１】図５はロータ７の回転角に対する各電圧を
表した波形図である。コイル出力電圧は、ロータ７の磁
界の変化に対する変化量に比例した電圧が発生する。図
５の場合は、正弦波状に着磁されている時の波形を示し
ている。コイル５に鎖交する磁界が変化すれば、コイル
５に電圧が発生するため、ある程度ＤＣ−ＢＬＭ１を駆
動させる必要がある。ＤＣ−ＢＬＭ１を駆動させた状態
でコイル出力電圧が発生すれば、図５のようなコイル出
力電圧が発生する。

【００３２】図６は製氷皿に給水するための簡単な動作
シーケンスの一例を示すフローチャートである。給水開
始信号が出ると（ステップＳ２１）、制御回路３は、駆
動回路２にモータＳＴＡＲＴ信号を送りＤＣ−ＢＬＭ１
を回転させる（ステップＳ２２）。位置検出装置５から
のコイル出力電圧信号よりロータ７の有無を確認する
（ステップＳ２３）。ロータ７が無い場合、制御回路３
は駆動回路２にモータＳＴＯＰ信号を送りＤＣ−ＢＬＭ
１を停止させ、給水シーケンスを終了する（ステップＳ
２４）。ロータ７が存在する場合は、そのままＤＣ−Ｂ
ＬＭ１を駆動し続け、ロータ７が回転することによりロ
ータ７に取り付けられた羽根車７ａにより水１１は、給
水ポンプ１３の給水出口から送出され製氷皿に給水さ
れ、所定の給水量に相当する給水時間だけＤＣ−ＢＬＭ
１を回転させる（ステップＳ２５）。所定の給水時間が
経過すると、制御回路３から駆動回路２にモータＳＴＯ
Ｐ信号が送られＤＣ−ＢＬＭ１を停止させる（ステップ
Ｓ２４）。このシーケンスにより、製氷皿に水を一定量
送ることが出来る。給水量は、ＤＣ−ＢＬＭ１の駆動時
間（給水時間）にほぼ比例するため、駆動時間を変更す
ることにより給水量を変えることが出来る。

【００３３】なお、この実施の形態２では、位置検出装
置としてコイル５を使用した場合について説明したが、
磁界の変化を検出できる他の素子を使用しても同様の効
果を奏する。

【００３４】また、この実施の形態２においては、給水
開始信号が出てＤＣ−ＢＬＭ１を駆動させた直後の回転
数を給水タンクから製氷皿に給水しない程度の低い回転
数に設定しておき、ロータの存在を確認してからＤＣ−
ＢＬＭ１を所定の給水可能な高い回転数に上げるように
しても良い。

【００３５】実施の形態３ 上記実施の形態２では、磁界の変化を検出する位置検出
装置としてコイルを使用したＤＣ−ＢＬＭのロータ検出
装置について説明したが、コイルのインダクタンスの大
きさや、変化を検出する位置検出装置を使用しても同様
の効果を奏する。

【００３６】図７はこの発明の実施の形態３を示すＤＣ
−ＢＬＭの制御・駆動回路の構成を表したブロック図で
ある。図７において、１９はＤＣ−ＢＬＭ１のＳＴＡＲ
Ｔ、ＳＴＯＰなどの制御やＤＣ−ＢＬＭ１のロータの有
無を検出するための制御回路、１４はインダクタンスの
大きさや変化を検出するためのインダクタンス検出回路
で、その出力信号は制御回路１９に入力される。なお、
ＤＣ−ＢＬＭ１、駆動回路２、コイル５は、実施の形態
２と同じものである。

【００３７】図８は、図７のインダクタンス検出回路１
４の一例を表したブロック図である。図８において、１
５は検出用電源、１６はコイル５に直列に接続された抵
抗、１７はトランジスタで、抵抗１６、コイル５と直列
に接続されている。１８はインダクタンス測定回路で、
制御回路１９への入力電圧の大きさによりＤＣ−ＢＬＭ
１のロータの有無を検出することができる。

【００３８】図９は、トランジスタ１７がＯＮした時の
各電圧波形を表した図である。制御回路１９からのステ
ップ関数信号によりトランジスタがＯＮし、検出用電源
１５、抵抗１６、コイル５に電流が流れる。このときの
電流により、ロータの有無を検出する制御回路１９に入
力される電圧Ｖは Ｖ＝Ｖｂ＊ｅｘｐ（−Ｒ＊ｔ／Ｌ） …………………（１） となる。ここで、Ｖｂは検出用電源１５の電圧値、Ｒは
抵抗１６の抵抗値、ｔはトランジスタ１７のＯＮ時間、
Ｌはコイル５のインダクタンスである。図９に示すよう
にロータの回転位置によってロータの有無を検出する制
御回路１９に入力される電圧Ｖはある範囲内で変化する
が、ロータが無い場合には、最も小さい電圧が入力され
ることになる。これにより、制御回路１９に入力される
入力電圧Ｖの大きさによりロータの有無を検出できる。

【００３９】図１０は製氷皿に給水たるための簡単な動
作シーケンスの一例を示すフローチャートである。給水
開始信号が出ると（ステップＳ３１）、制御回路１９
は、インダクタンス検出回路１４にステップ関数信号を
送り制御回路１９に入力される入力電圧Ｖの大きさによ
り、ロータの有無を確認する（ステップＳ３２）。ロー
タ７が無い場合は、給水シーケンスを終了する。ロータ
７が存在する場合は、制御回路１９は、駆動回路２へモ
ータＳＴＡＲＴの信号を送りＤＣ−ＢＬＭ１を回転させ
る（ステップＳ３３）。ロータ７が回転することにより
ロータ７に取り付けられた羽根車７ａにより水１１は、
給水ポンプ１３の給水出口から送出され製氷皿に給水さ
れ、所定の給水量に相当する給水時間だけＤＣ−ＢＬＭ
１を回転させる（ステップＳ３４）。所定の給水時間が
経過すると、制御回路１９から駆動回路２にモータＳＴ
ＯＰ信号を送りＤＣ−ＢＬＭ１を停止させる（ステップ
Ｓ３５）。このシーケンスにより、製氷皿に水を一定量
送ることが出来る。給水量は、ＤＣ−ＢＬＭ１の駆動時
間にほぼ比例するため、駆動時間を変更することにより
給水量を変えることが出来る。

【００４０】なお、この実施の形態３では、インダクタ
ンス検出回路１４をロータの有無検出にだけ使った場合
について説明したが、インダクタンス検出回路１４とコ
イル５を使ってロータの回転位置を検出する位置検出装
置を使ったＤＣ−ＢＬＭに適用しても同様の効果を奏す
る。この場合、ステップ関数信号は駆動回路側から出力
されているため、位置検出回路の出力は、制御回路１９
と駆動回路２の両方に出力される形となる。

【００４１】実施の形態４ 上記実施の形態１〜３では、位置検出回路にロータの位
置を検出するための検出素子を使用しているが、検出素
子を使用しないＤＣ−ＢＬＭの駆動回路を使用しても同
様の効果を奏する。

【００４２】図１１は、この発明の実施の形態４を示す
ＤＣ−ＢＬＭの制御・駆動回路の構成を表したブロック
図である。図１１において、６はＤＣ−ＢＬＭ１を駆動
するための駆動回路で、センサレス駆動を可能としたセ
ンサレス駆動回路である。なお、ＤＣ−ＢＬＭ１、制御
回路３は、実施の形態１、２と同じものである。

【００４３】次に動作について説明する。一般にセンサ
レス駆動回路６を使用したＤＣ−ＢＬＭ１の駆動は、ロ
ータ７が回転している時のステータ巻線８に発生する逆
起電力を利用してロータ７の回転位置を検出することに
なる。起動時には、ロータ７が停止しているためステー
タコイル８には逆起電力が発生していない。このため、
ロータ７の回転位置は判らない。一般的なセンサレス駆
動回路６を用いた起動方法は、ＤＣ−ＢＬＭ１に合わせ
た起動電圧パターンをセンサレス駆動回路６より各ステ
ータコイル８に印加し、回転磁界を発生させる。ロータ
７はこの回転磁界に吸引・反発しながら回転を始める。
そして、ある程度回転が始まるとステータコイル８には
逆起電力が発生するため、ロータ７の回転位置を検出す
ることが出来る。検出されたロータ７の回転位置に合わ
せてステータコイル８に最適な電圧を印加することによ
り、同期の取れた安定した回転を得ることができる。

【００４４】図１２は製氷皿に給水するための簡単な動
作シーケンスの一例を示すフローチャートである。給水
開始信号が出ると（ステップＳ４１）、制御回路３はセ
ンサレス駆動回路６にモータＳＴＡＲＴの信号を送りＤ
Ｃ−ＢＬＭ１を回転させる（ステップＳ４２）。次にＤ
Ｃ−ＢＬＭ１のステータコイル８に発生する逆起電力の
有無を確認する（ステップＳ４３）。逆起電力が無い場
合は、制御回路３はセンサレス駆動回路６にモータＳＴ
ＯＰ信号を送りＤＣ−ＢＬＭ１を停止させ、給水シーケ
ンスを終了する（ステップＳ４４）。逆起電力が発生し
ている場合は、そのままＤＣ−ＢＬＭ１を駆動し続け
る。ロータ７が回転することによりロータ７に取り付け
られた羽根車７ａにより水１１は、給水ポンプ１３の給
水出口から送出され製氷皿に給水され、所定の給水量に
相当する給水時間だけＤＣ−ＢＬＭ１を回転させる（ス
テップＳ４５）。所定の給水時間が経過すると、制御回
路３からセンサレス駆動回路６にモータ停止信号を送り
ＤＣ−ＢＬＭ１を停止させる（ステップＳ４４）。この
シーケンスにより、製氷皿に水を一定量送ることが出来
る。給水量は、ＤＣ−ＢＬＭ１の駆動時間にほぼ比例す
るため、駆動時間を変更することにより給水量を変える
ことが出来る。

【００４５】なお、この実施の形態４では、逆起電力の
有無を検出しているため、ロータ７が回転できない場合
でも同じような結果を得ることが出来るため、ＤＣ−Ｂ
ＬＭ１で給水不可能と判断してＤＣ−ＢＬＭ１を停止す
ることができる。

【００４６】なお、この実施の形態４では、モータ起動
時から所定の回転数で回転するように設定されているよ
うに説明してあるが、ＤＣ−ＢＬＭ１が起動して同期が
取れるまで製氷皿に給水しない程度の低い回転数に設定
しておき、同期が取れてから所定の給水可能な高い回転
数に上げても良い。

【００４７】実施の形態５ 上記実施の形態４では、逆起電力を利用したセンサレス
駆動回路によるＤＣ−ＢＬＭのロータ検出装置について
説明したが、ステータコイルのインダクタンスの大きさ
からロータの位置を検出するＤＣ−ＢＬＭのロータ検出
装置でも同様の効果を奏する。上記実施の形態４では、
逆起電力を利用するためにロータを回転させる必要があ
ったが、この実施の形態５によればステータコイルのイ
ンダクタンスの大きさを検出することによりロータを回
転させる必要がない。

【００４８】図１３は、この発明のＤＣ−ＢＬＭのロー
タ検出装置を示す制御・駆動回路の構成を表した図であ
る。図１３において、１４はインダクタンスの大きさや
変化を検出するためのインダクタンス検出回路で、その
出力信号はセンサレス駆動回路６と制御回路３に入力さ
れる。なお、ＤＣ−ＢＬＭ１、制御回路３、センサレス
駆動回路６は、実施の形態４と同じものである。

【００４９】図１４は、インダクタンス検出回路１４の
一例を表したブロック図である。実施の形態３では、図
８に示すように位置検出回路のコイル５に接続してある
が、この実施の形態５では、ステータコイル８に接続
し、ステータコイル８のインダクタンスを検出するよう
な構成となっている。図１４において、１５は検出用電
源、１６はステータコイル８に直列に接続された抵抗、
１７はトランジスタで、抵抗１６、ステータコイル８と
直列に接続されている。１８はインダクタンス測定回路
で、制御回路３への入力電圧の大きさによりＤＣ−ＢＬ
Ｍ１のロータの有無を検出する。

【００５０】次に動作について説明する。一般にインダ
クタンスの大きさ、変化を利用したセンサレス駆動回路
６を用いたセンサレス駆動は、ロータ７の回転位置によ
るステータコイル８のインダクタンスの大きさからロー
タ７の回転位置を検出している。また、ステータコイル
８のインダクタンスの大きさは、図１５に示すように回
転角によって大きさが異なる。そして、ステータコイル
８のインダクタンスの大きさにより、実施の形態３と同
じように図９で示すような電圧波形が出力されるため、
ロータの有無を検出することができる。また、ステータ
コイル８のインダクタンスの大きさは、ロータ７が停止
していても検出が可能なため、ロータ７を回転させるこ
となく回転位置を検出することができる。

【００５１】図１６は製氷皿に給水するための簡単な動
作シーケンスの一例を示すフローチャートである。給水
開始信号が出ると（ステップＳ５１）、制御回路３は、
インダクタンス検出回路１４にステップ関数信号を送り
インダクタンス検出回路１４からの信号よりロータの有
無を確認する（ステップＳ５２）。ロータ７が無い場合
は、給水シーケンスを終了する。ロータ７が存在する場
合は、制御回路３は、センサレス駆動回路６へモータＳ
ＴＡＲＴ信号を送りＤＣ−ＢＬＭ１を回転させる（ステ
ップＳ５３）。ロータ７が回転することによりロータ７
に取り付けられた羽根車７ａにより水１１は、給水ポン
プ１３の給水出口から送出され製氷皿に給水され、所定
の給水量に相当する給水時間だけＤＣ−ＢＬＭ１を回転
させる（ステップＳ５４）。所定の給水時間が経過する
と、制御回路３から駆動回路６にモータＳＴＯＰ信号を
送りＤＣ−ＢＬＭ１を停止させる（ステップＳ５５）。
このシーケンスにより、製氷皿に水を一定量送ることが
出来る。給水量は、ＤＣ−ＢＬＭ１の駆動時間にほぼ比
例するため、駆動時間を変更することにより給水量を変
えることが出来る。

【００５２】なお、この実施の形態５では、ステータコ
イル８のインダクタンスを検出しているため、何らかの
原因でロータ７が回転できないような状態の検出にも利
用できる。

【００５３】実施の形態６ 図１７は製氷皿に給水するとともに製氷を行うための簡
単な動作シーケンスの一例を示すフローチャートであ
る。給水開始信号が出ると（ステップＳ６１）、ロータ
有無検出装置によりロータ７の有無を確認する（ステッ
プＳ６２）。ロータ７が無い場合は、給水が不可能であ
るため、ロータが無いことまたは給水不可能であること
を表示部２０に表示して使用者に知らしめるとともに給
水シーケンスを終了する（ステップＳ６３）。ロータ７
が存在する場合は、制御回路３は、駆動回路２または６
へモータＳＴＡＲＴ信号を送りモータを回転させる（ス
テップＳ６４）。次に、製氷を行うために冷蔵庫内の風
路ダンパー（図示せず）を開くなどして製氷室内の温度
を製氷温度に下げる（ステップＳ６５）。さらに、ロー
タ７が回転することによりロータ７に取り付けられた羽
根車７ａにより水１１は、給水ポンプ１３の給水出口か
ら送出され製氷皿に給水される（ステップＳ６６）。所
定の給水量に相当する給水時間だけＤＣ−ＢＬＭ１を回
転させると制御回路３から駆動回路２または６にモータ
ＳＴＯＰ信号を送りＤＣ−ＢＬＭ１を停止させる（ステ
ップＳ６７）。このシーケンスにより、製氷皿に水を一
定量送ることが出来るとともに製氷動作を行う。給水量
は、ＤＣ−ＢＬＭ１の駆動時間にほぼ比例するため、駆
動時間を変更することにより給水量を変えることが出来
る。

【００５４】なお、この実施の形態６では、ＤＣ−ＢＬ
Ｍ１をＳＴＡＲＴさせてから製氷動作をＳＴＡＲＴさせ
ているが、製氷動作をＳＴＡＲＴさせてからＤＣ−ＢＬ
Ｍ１のモータＳＴＡＲＴ信号を駆動回路２または６に送
るようにしても良い。

【００５５】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下のような効果がある。

【００５６】ロータの有無を検出し、ロータが無い時は
モータに無効な電力を供給することがないため、省エネ
効果がある。

【００５７】ロータがステータコイルに対し着脱可能な
構成であるため、使用に際しロータの取り付けミスによ
る無効電力の供給を防止することができる。

【００５８】ロータの有無を検出する位置検出装置を安
価に構成でき、かつその制御回路も安価に構成できる。

【００５９】また、ロータが無いことを表示することに
より、使用者に知らせることができ、いつまで経っても
氷ができないという問題を解消できる。

【００６０】また、ロータが無いときは製氷室内の温度
を製氷温度に保つ必要がないため、省エネ効果がある。

【００６１】また、給水を開始した時に製氷室内の温度
を製氷温度に設定するため、製氷皿に水や氷が無い状態
で次の給水までの間、製氷温度に保つ必要がないため、
省エネに非常に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による自動製氷機用
給水装置に用いるモータの制御・駆動回路の構成を示す
ブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態１によるホール素子の
出力電圧を示す電圧波形図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による製氷皿に給水
するための簡単な動作シーケンスを示すフローチャート
である。

【図４】 この発明の実施の形態２による自動製氷機用
給水装置に用いるモータの制御・駆動回路の構成を示す
ブロック図である。

【図５】 この発明の実施の形態２によるコイル出力電
圧、位置検出信号、駆動電圧を示す電圧波形図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による製氷皿に給水
するための簡単な動作シーケンスを示すフローチャート
である。

【図７】 この発明の実施の形態３による自動製氷機用
給水装置に用いるモータの制御・駆動回路の構成を示す
ブロック図である。

【図８】 この発明の実施の形態３によるインダクタン
ス検出回路の一例を示す回路図である。

【図９】 この発明の実施の形態３による図８の回路に
おけるインダクタンスの変化を表した電圧波形図であ
る。

【図１０】 この発明の実施の形態３による製氷皿に給
水するための簡単な動作シーケンスを示すフローチャー
トである。

【図１１】 この発明の実施の形態４による自動製氷機
用給水装置に用いるモータの制御・駆動回路の構成を示
すブロック図である。

【図１２】 この発明の実施の形態４による製氷皿に給
水するための簡単な動作シーケンスを示すフローチャー
トである。

【図１３】 この発明の実施の形態５による自動製氷機
用給水装置に用いるモータの制御・駆動回路の構成を示
すブロック図である。

【図１４】 この発明の実施の形態５によるインダクタ
ンス検出回路の一例を示す回路図である。

【図１５】 この発明の実施の形態５によるインダクタ
ンスの変化を示す特性図である。

【図１６】 この発明の実施の形態５による製氷皿に給
水するための簡単な動作シーケンスを示すフローチャー
トである。

【図１７】 この発明の実施の形態６による製氷皿に給
水するための簡単な動作シーケンスを示すフローチャー
トである。

【図１８】 従来の自動製氷機用給水装置に用いられて
いるモータの制御・駆動回路の構成を示すブロック図で
ある。

【図１９】 従来のモータの構造を示す斜視図である。

【図２０】 従来のモータのロータと位置検出装置（ホ
ール素子）の配置構成を示す図である。

【図２１】 従来の冷蔵庫などで使用している自動製氷
機の給水タンク部分の一例を示す断面図である。

【図２２】 従来のモータの制御・駆動回路の各電圧を
表した波形図である。

【図２３】 従来の製氷皿に給水するための簡単な動作
シーケンスを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ＤＣ−ＢＬＭ（直流ブラシレスモータ）、２，６
駆動回路、センサレス駆動回路、３，１２，１９ 制御
回路、４ 位置検出装置（ホール素子）、５コイル、７
マグネットロータ、８ ステータコイル、９ 基板、
１０ 給水タンク、１１ 水、１３ 給水ポンプ、１４
インダクタンス検出回路、１５ 検出用電源、１６
抵抗、１７ トランジスタ、１８ インダクタンス測定
回路、２０ 表示部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 篤 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L110 AA02 AA07 AB00 AC00 BA00

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータに対し取り外し可能なロータを
   有するモータにおいて、ロータの有無を検出する手段を
   備えたことを特徴とするモータのロータ検出装置。
2. 【請求項２】 回転可能に設けられたマグネットロータ
   と、このマグネットロータに対して離間して設けられ、
   コイルを有するステータと、上記ロータの位置を検出す
   るための位置検出装置と、上記コイルに駆動電圧を印加
   する駆動回路とを備え、上記位置検出装置により上記ロ
   ータの有無を検出することを特徴とする請求項１記載の
   モータのロータ検出装置。
3. 【請求項３】 位置検出装置として磁界の大きさを検出
   する回路を用いたことを特徴とする請求項２記載のモー
   タのロータ検出装置。
4. 【請求項４】 位置検出装置として、磁界の変化を検出
   する回路を用いたことを特徴とする請求項２記載のモー
   タのロータ検出装置。
5. 【請求項５】 位置検出装置として、インダクタンスの
   大きさを検出する回路を用いたことを特徴とする請求項
   ２記載のモータのロータ検出装置。
6. 【請求項６】 上記位置検出装置として、コイルに発生
   する逆起電力を検出する回路を用いたことを特徴とする
   請求項２記載のモータのロータ検出装置。
7. 【請求項７】 位置検出装置として、コイルのインダク
   タンスの大きさを検出する回路を用いたことを特徴とす
   る請求項２記載のモータのロータ検出装置。
8. 【請求項８】 マグネットロータが設けられた第一の筺
   体と、ステータが設けられ、上記第一の筺体を収納する
   ための第二の筐体とを備え、上記第一の筺体が上記第二
   の筺体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項
   ２記載のポンプモータ。
9. 【請求項９】 自動製氷機の給水タンクと、この給水タ
   ンクに設けられ、タンク内の水を製氷皿に給水する給水
   ポンプとを備え、 前記給水ポンプは、前記給水タンク内の水を導入して製
   氷皿へ送出する給水流路と、駆動モータとを有し、 前記駆動モータは、前記給水ポンプの給水流路に設けら
   れた羽根車付きのマグネットロータと、このマグネット
   ロータと離間して前記給水タンクの外側に設けられたス
   テータコイルと、前記マグネットロータの回転位置を検
   出する位置検出装置と、前記ステータコイルに駆動電圧
   を印加する駆動回路と、前記駆動モータを制御する制御
   回路とを有し、 前記位置検出装置は、前記マグネットロータの有無を検
   出し、前記駆動回路は、ロータが無い時は前記ステータ
   コイルに駆動電圧を印加しないことを特徴とする自動製
   氷機用給水装置。
10. 【請求項１０】 マグネットロータが設けられた第一の
    筺体と、ステータコイルが設けられ、第一の筺体を収容
    する第二の筺体とを備え、第一の筺体は第二の筺体に対
    し着脱可能な構成であることを特徴とする請求項９記載
    の自動製氷機用給水装置。
11. 【請求項１１】 位置検出装置として、磁界の大きさを
    検出する回路を用いたことを特徴とする請求項９または
    請求項１０記載の自動製氷機用給水装置。
12. 【請求項１２】 位置検出装置として、磁界の変化を検
    出する回路を用いたことを特徴とする請求項９または請
    求項１０記載の自動製氷機用給水装置。
13. 【請求項１３】 位置検出装置として、インダクタンス
    の大きさを検出する回路を用いたことを特徴とする請求
    項９または請求項１０記載の自動製氷機給水装置。
14. 【請求項１４】 位置検出装置として、ステータコイル
    に発生する逆起電力を検出する回路を用いたことを特徴
    とする請求項９または請求項１０記載の自動製氷機用給
    水装置。
15. 【請求項１５】 位置検出装置として、ステータコイル
    のインダクタンスの大きさを検出する回路を用いたこと
    を特徴とする請求項９または請求項１０記載の自動製氷
    機用給水装置。
16. 【請求項１６】 マグネットロータの有無を表示する表
    示部を備えたことを特徴とする請求項９〜請求項１５の
    いずれかに記載の自動製氷機用給水装置。
17. 【請求項１７】 請求項９〜１６のいずれかに記載の自
    動製氷機用給水装置を有する冷蔵庫であって、マグネッ
    トロータが無い時は冷蔵庫製氷室内温度を製氷温度にし
    ないことを特徴とする冷蔵庫。
18. 【請求項１８】 請求項９〜１６のいずれかに記載の自
    動製氷機用給水装置を有する冷蔵庫であって、給水を開
    始した時に冷蔵庫製氷室内を製氷温度に設定することを
    特徴とする冷蔵庫。