JP2005061709A - 冷蔵庫の冷却ファン駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベクトル制御を用いて庫内温度を制御する冷蔵庫の冷却ファン駆動装置を提案する。
【解決手段】三相の誘導ファンモータ３で回転する冷却ファン２４を有する冷凍サイクル３０を備えた冷蔵庫１０において、インバータ回路４２からファンモータ３に出力される三相の駆動電流をトルクに対応したｑ軸電流Ｉｑと磁束に対応したｄ軸電流Ｉｄを求め、このｑ軸電流Ｉｑが冷気の流れの変化に対応することに基づいて、ｑ軸電流Ｉｑが増加した場合には、その増加に応じてファンモータ３の回転数を上げ冷却ファン２４の能力を上げる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷却器と冷却ファンとを有する冷蔵庫に関するものである。

従来、冷蔵庫における冷蔵室や冷凍室の庫内温度の制御は、各部屋に温度センサを設け、この温度センサで検出した温度が所定の温度範囲になるように、コンプレッサを回転させるモータの制御を行っている（特許文献１）。

ところで、モータの制御方法としてはベクトル制御を用いた駆動方法が知られており、このベクトル制御による駆動方法を用いた洗濯機が提案されている（特許文献２）。
特開平１１−３０４３３２号 特開２００３−２４６８６

上記のように従来の冷蔵庫においては温度センサによる庫内温度の制御を用いているため、庫内温度の全体の温度が把握しにくく、また、温度センサのカバーなどの保護部分の熱容量があるため、庫内温度が上昇してもすぐに反応できないという問題点がある。

また、冷却ファンで送風する冷気が流れるダクトのつまりや、冷気の吹き出し口の前に食品が置かれていると冷却しにくくなるという状態を検出できない。

さらに、冷却器の着霜量が把握できないため、無理に冷凍サイクルを動かして冷却性能が出ないのにも関わらず電力だけを消費してしまうという問題点がある。

また、ベクトル制御を用いた場合に、冷蔵庫の庫内温度をどのように制御するかが従来全く提案されていないという問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ベクトル制御を用いて庫内温度を制御する冷蔵庫の冷却ファン駆動装置を提案するものである。

請求項１に係る発明は、三相のモータで回転するコンプレッサと、凝縮器と、冷却器を少なくとも有する冷凍サイクルを備え、前記冷却器に近傍に配され、前記冷却器で冷却された冷気を冷却室へ送風する冷却ファンを有する冷蔵庫の冷却ファン駆動装置であって、前記冷却ファンを回転させるファンモータの固定子巻線へ三相の駆動電流を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路へＰＷＭ信号を供給するＰＷＭ回路と、前記三相の駆動電流を検知する駆動電流検知手段と、前記検知した三相の駆動電流に基づいて磁束に対応した電流成分であるｄ軸電流と、前記ファンモータのトルクに対応した電流成分であるｑ軸電流とに変換するｄｑ変換手段と、前記ファンモータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記変換したｑ軸電流に基づいて速度指令信号を出力する制御手段と、前記検出した現在の回転速度と前記速度指令信号とに基づいて、前記速度指令信号に対応した回転速度になるように前記ＰＷＭ回路へ制御信号を出力する速度制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記ｑ軸電流の変化率に対応して前記速度指令信号を制御して、前記冷却ファンによって送る冷気流量を調整して前記冷却室の庫内温度を制御することを特徴とする冷蔵庫の冷却ファン駆動装置である。

請求項２に係る発明は、前記制御手段は、前記ｑ軸電流の変化率が正のときは回転速度が上がるように前記速度指令信号を出力することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置である。

請求項３に係る発明は、前記制御手段は、前記ｑ軸電流の変化率が負のときは、前記変化率の回転速度が下がるように前記速度指令信号を出力することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置である。

請求項４に係る発明は、前記冷蔵庫は、前記冷却室のドアの開閉を検出するドア検出手段を有し、前記制御手段は、前記ドア検出手段がドア閉状態を検出した後に前記庫内温度の制御を行うことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置である。

請求項５に係る発明は、前記制御手段は、前記変換したｑ軸電流が所定値に到達したときに、前記冷却器に着霜があると判断することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置である。

請求項６に係る発明は、前記制御手段は、前記変換したｑ軸電流が所定値以上に上昇したとき、または、前記回転速度検出手段によって検出した回転速度が所定回転速度以下になったときに前記冷却ファンがロックしたと判断することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置である。

請求項７に係る発明は、前記制御手段は、前記冷却室の庫内温度を制御するときに前記冷却ファンが停止しているときは、前記冷却ファンを強制的に回転させることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置である。

請求項８に係る発明は、前記回転速度検出手段は、前記駆動電流検出手段によって検出した三相の駆動電流から演算することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置である。

請求項９に係る発明は、前記回転速度検出手段は、前記ファンモータの回転子の近傍に設けた位置検出手段からの位置信号に基づいて演算することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置である。

請求項１０に係る発明は、前記ファンモータは、三相の誘導電動機、または、三相のブラシレス直流ファンモータであることを特徴とする請求項１から９のうち少なくとも一項に記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置である。

請求項１に係る冷蔵庫の冷却ファン駆動装置の動作状態について説明する。

ファンモータで冷却ファンを回転させて冷気を冷却室へ送風する。この時、冷蔵庫のドアが開けられ食品が収納される。この収納された食品の量により冷気の流れが変化して、モータ負荷が増大したり、減少する。ファンモータは、冷蔵庫の制御部から一定の速度で回転するように制御されているため、前記のモータ負荷の変化に対応して駆動電流が変化する。

ｄｑ変換手段は、検出した駆動電流を磁束に対応した電流成分であるｄ軸電流と、ファンモータのトルクに対応した電流成分であるｑ軸電流とに変換する。

制御手段にｑ軸電流が入力するすると、制御手段は、ｑ軸電流の変化率に対応して速度指令信号を出力する。

速度制御手段は、回転速度検出手段によって検出したファンモータの現在の回転速度と制御手段からの速度指令信号とに基づいて、その速度指令信号に対応した回転速度になるようにＰＷＭ回路へ制御信号を出力する。

ＰＷＭ回路ではその制御信号に対応してインバータ回路へＰＷＭ信号を供給し、インバータ回路を制御する。

インバータ回路ではＰＷＭ信号に基づいて、三相の駆動電流をファンモータの三相の固定子巻線へ出力する。

以上により、冷却室に食品が投入されると冷気の流れが悪くなって、それに伴って冷却ファンの負荷も上昇するためｑ軸電流が増加する。その増加したｑ軸電流の変化率に対応してファンモータの回転速度を上げることにより冷媒流量が増え、庫内温度を冷却する。従って、温度センサを用いることなしに冷却室の庫内温度を制御することができる。

請求項２の冷蔵庫のファンモータの駆動装置においては、制御手段が、ｑ軸電流の変化率が正のときは、冷蔵庫の庫内に食品が投入されて冷気が流れにくくなったためと判断して、回転速度が上がるように速度指令信号を出力する。

請求項３の冷蔵庫のファンモータの駆動装置においては、制御手段はｑ軸電流の変化率が負のときは、庫内の食品の量が減少して冷気が流れやすくなったためと判断して、回転速度が下がるように速度指令信号を出力する。

請求項４の冷蔵庫のファンモータの駆動装置においては、制御手段は、ドアが閉状態を検出したときに庫内温度の制御を行う。これは、ドアが開けられた後に閉じられた場合には、庫内に食品が投入されて庫内温度が上昇する可能性が高いからである。

請求項５の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置においては、制御手段は、変換したｑ軸電流が所定値に到達したときに、冷却器の着霜を検出する。例えば、冷気の流れに着目して、冷却ファンが冷却器の下流側にある場合に、冷却器に着霜が発生すると冷気の流れが悪くなり、冷却ファンの周りの気圧が下がり、ファンモータの負荷が下がり、ｑ軸電流も下がる。そのため、このｑ軸電流の値が所定値より下がった場合には着霜があったと判断する。また、冷気の流れに着目して、冷却ファンが冷却器の上流側にある場合に、冷却器に着霜が発生すると冷気の流れが悪くなり、冷却ファンの周りの気圧が上がり、ファンモータの負荷が上がり、ｑ軸電流も上がる。そのため、このｑ軸電流の値が所定値より上がった場合には着霜があったと判断する。

請求項６の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置においては、制御手段は、変換したｑ軸電流が所定値以上に上昇したとき、または、前記回転速度検出手段によって検出した回転速度が所定回転数以下になったときに冷却ファンがロックしたと判断する。これによって、冷却ファンのロック状態を確実に検出できる。

請求項７の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置においては、制御手段が、冷却室の庫内温度を制御するときに冷却ファンが停止しているときは、冷却ファンを強制的に回転させる。これは、請求項１に記載された庫内温度制御を行う場合は、冷却ファンが回転していないと制御を行うことができないために、冷却ファンを強制的に回転させる。

請求項８の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置においては、駆動電流検出手段によって検出した駆動電流から回転速度を演算することにより、センサレスの冷却ファン駆動装置を実現でき、コストを削減することができる。

請求項９の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置においては、ファンモータの回転子の近傍に設けた位置検出手段からの位置信号に基づいて回転速度を検出するため、正確な回転速度を検出することができる。

請求項１０の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置においては、ファンモータが三相の誘導電動機、または、三相のブラシレス直流ファンモータを用いることにより、冷却ファンを正確かつ確実に駆動させることができる。

以下、本発明の一実施形態の冷蔵庫１０について図１から図５に基づいて説明する。

（１）冷蔵庫１０の構造
冷蔵庫１０の構造について、図４に基づいて説明する。

図４に示すように、冷蔵庫１０のキャビネット１２には、上から順番に冷蔵室１４、野菜室１６、第１冷凍室１８、第２冷凍室２０が設けられ、各部屋にドア１４ａ〜２０ａが設けられている。

冷蔵室１４の背面には、マイクロコンピュータよりなる冷蔵庫１０の主制御部２が設けられている。

第１冷凍室１８の背面には、冷却器２２が設けられ、この冷却器２２の上方には冷却ファン２４が設けられている。

第２冷凍室２０の背面には機械室２６が設けられ、この機械室２６にはコンプレッサ２８が設置されている。

（２）冷凍サイクル３０の構成
冷凍サイクル３０の構成について、図５に基づいて説明する。

コンプレッサ２８から送られた冷媒は、凝縮器３２を経てキャピラリチューブ３４に至る。

キャピラリチューブ３４を出た冷媒は、冷却器２２で蒸発してコンプレッサ２８に循環する。

冷却器２２で冷却された空気は、冷却ファン２４によって送風され、冷蔵庫１０の各部屋１４〜２０に送風される。

この送風された冷気は庫内を循環し再び冷却器２２に循環する。すなわち、冷気の流れに着目すると、冷却ファン２４が冷却器２２の下流側にある。

（３）冷蔵庫１０の電気系統の構造
冷蔵庫１０の電気系統の構造について、図１のブロック図に基づいて説明する。

図１に示すように、冷却ファン２４を駆動するファンモータ３と、このファンモータ３を駆動する冷却ファン駆動装置１と、この冷却ファン駆動装置１を制御する主制御部２とから構成されている。また、冷却ファン駆動装置１には、コンプレッサ２８のコンプモータ５を駆動するためのコンプ駆動装置４が接続されている。さらに、主制御部２には、各部屋１４〜２０のドア１４ａ〜２０ａにそれぞれ設けられたドアスイッチ１４ｂ，１６ｂ，１８ｂ，２０ｂが接続されている。

まず、冷却ファン駆動装置１の構造について説明する。

冷却ファン駆動装置１は、インバータ回路４２と、整流回路４４と、交流電源４６と、ＰＷＭ形成部４８と、ＡＤ変換部５０と、ｄｑ変換部５２と、速度検出部５４と、速度指令出力部５６と、速度ＰＩ制御部５８と、ｑ軸電流ＰＩ制御部６０と、ｄ軸電流ＰＩ制御部６２と、三相変換部６４とより構成されている。

冷却ファン２４を回転させるファンモータ３は、三相のブラシレスＤＣモータである。このファンモータ３の三相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）の固定子巻線４０ｕ，４０ｖ，４０Ｗにインバータ回路４２が三相の駆動電流を流す。

このインバータ回路４２は、６個のパワースイッチング半導体であるトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６より構成されている。なお、図では示されていないが、このスイッチングトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６に対して並列に逆方向にダイオードが接続されている。また、スイッチングトランジスタＴ１とＴｒ４に直列に駆動電流を検出するための検出抵抗Ｒ１が接続され、スイッチングトランジスタＴｒ２とＴｒ５に直列に検出抵抗Ｒ２が接続され、スイッチングトランジスタＴｒ３とＴｒ６に直列に検出抵抗Ｒ３が接続されている。

整流回路４４は商用電源（ＡＣ１００Ｖ）である交流電源４６から交流電圧が供給され、これを整流してインバータ回路４２に供給する。

ＰＷＭ形成部は、６個のスイッチングトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６のゲート端子に、ＰＷＭ信号を供給する。ＰＷＭ形成部４８は、後から説明する三相の電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいてパルス幅変調を行い、所定のタイミングで各スイッチングトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６をＯＮ／ＯＦＦする。

ＡＤ変換部５０は、検出抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３における電圧値を検出して、各相の電圧値をアナログ値からデジタル値に変換し、三相の駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを出力する。

ｄｑ変換部５２は、ＡＤ変換部５０から出力された駆動電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを、磁束に対応した電流成分であるｄ軸電流Ｉｄと、ファンモータ３のトルクに対応した電流成分であるｑ軸電流Ｉｑに変換する。

この変換方法は、（１）式に示すように、三相のＩｕ，Ｉｖ，Ｉｗを二相のＩα，Ｉβに変換する。この三相の電流と二相の電流との関係を表したベクトル図が図２である。

次に、このように変換した二相の電流Ｉα，Ｉβをｑ軸電流Ｉｑとｄ軸電流Ｉｄに（２）式を用いて変換する。この二相の駆動電流とｑ軸電流Ｉｑとｄ軸電流Ｉｄとの関係は図３に示すベクトル図のような関係を有する。

速度検出部５４では、ｑ軸電流Ｉｑとｄ軸電流Ｉｄに基づいて、ファンモータ３の回転角θと回転速度ωを検出する。ｑ軸電流とｄ軸電流に基づいてファンモータ３の回転子の位置である回転角θを求め、このθを微分することにより回転速度ωを求める。

主制御部２では、ｄｑ変換部５２から送られてきたｑ軸電流Ｉｑに基づいて速度指令信号Ｓを出力する。この制御方法については後から説明する。

速度指令出力部５６は、主制御部２からの速度指令信号Ｓと、速度検出部５４からの回転速度ωに基づいて基準回転速度ωｒｅｆを出力する。基準回転速度ωｒｅｆは、現在の回転速度ωと共に速度ＰＩ制御部５８に入力される。

速度ＰＩ制御部５８では、基準ｑ軸電流Ｉｑｒｅｆと基準ｄ軸電流Ｉｄｒｅｆを出力し、現在のｑ軸電流Ｉｑと現在のｄ軸電流Ｉｄと共にｑ軸電流ＰＩ制御部６０とｄ軸電流ＰＩ制御部６２にそれぞれ出力する。

ｑ軸電流ＰＩ制御部６０では、ＰＩ制御を行うと共に電流／電圧変換を行い、ｑ軸電圧Ｖｑを出力する。

ｄ軸電流ＰＩ制御部６２では、ＰＩ制御を行うと共に電流／電圧変換を行い、ｄ軸電圧Ｖｄを出力する。

三相変換部６４では、ｄ軸電圧Ｖｄとｑ軸電圧Ｖｑを、まず二相の電圧に（３）式に基づいて変換する。

この変換された二相の電圧Ｖα，Ｖβを、三相の電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに（４）式に基づいて変換する。

この変換された三相の電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを前記したＰＷＭ形成部４８に出力する。

以上の冷却ファン駆動装置１によれば、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑに基づいて回転速度を検出し、この回転速度ωと、主制御部２からの速度指令信号Ｓに基づいてフィードバック制御を行い、速度指令信号Ｓに合わせた回転速度ωｒｅｆでファンモータ３が回転するようにＰＷＭ形成部４８からＰＷＭ信号をインバータ回路４２に出力する。インバータ回路４２はこれに基づいて、三相の駆動電流をファンモータ３の三相の固定子巻線４０に出力する。

コンプモータ５のコンプ駆動装置４は、速度ＰＩ制御部６６とＰＷＭ形成部６８とドライブ回路７０とより構成されている。

コンプ駆動装置４には、速度指令出力部５６からの基準回転速度ωｒｅｆが入力し、これに基づいてコンプレッサ２８の回転を制御する。なお、コンプモータ５は三相のブラシレスＤＣモータである。

コンプ駆動装置４は、冷却ファン駆動装置１と同様に、基準回転速度ωｒｅｆに基づいて、ＰＷＭ形成部６８で形成したＰＷＭ信号をドライブ回路７０に送り、三相の駆動電流をコンプモータ５に出力することにより回転速度を制御している。

（４）庫内温度の第１の制御方法
上記構成の冷蔵庫１０において、庫内温度を調整する第１の制御方法について説明する。

上記構成の冷蔵庫１０において、冷蔵室１４、野菜室１６、第１冷凍室１８、第２冷凍室２０のうち少なくとも一つの部屋に食品が収納されると、その食品によって冷気の流れが悪くなり、冷気を送風する冷却ファン２４に掛かる負荷が増加する。

この場合に、冷蔵庫１０の主制御部２からの速度指令信号Ｓによってファンモータ３の回転数が一定数に維持されるように制御されているため、ファンモータ３にかかるトルクが増加する。

トルクが増加するとｑ軸電流Ｉｑも増加する。

以上により、食品が収納されると冷気の流れが悪くなり、冷却ファン２４にかかる負荷の増加のため、ｑ軸電流Ｉｑも増加する。

このｑ軸電流Ｉｑの変化量は、庫内に投入された食品の量に比例するため、ｄｑ変換部から出力されたｑ軸電流Ｉｑの傾きを主制御部２で演算し、この傾き（単位時間当たりの増加量）の量に応じて、主制御部２は、速度指令信号Ｓを制御して、ファンモータ３とコンプモータ３の回転数が上がるように制御する。

これによって、食品が投入されると、それに応じてファンモータ３とコンプモータ３の回転数が増加して冷却能力が増加し、投入された食品によって庫内温度が上昇しようとするのを阻止して、庫内温度が一定温度に保持される。

一方、食品が取り出されると、その取り出された分だけ冷気の流れがよくなって冷却ファン２４にかかる負荷が減少すると、ｑ軸電流Ｉｑも低下する。そこで、主制御部２では、ｑ軸電流Ｉｑの単位時間当たりの減少率を演算しそれに応じてファンモータ３とコンプモータ３の回転数が落ちるように速度指令信号Ｓを出力する。これによって、食品が取り出されると、冷却ファン２４の能力も下がり、庫内温度が所定温度範囲より下がることがない。

（５）庫内温度の第２の制御方法
上記で説明した第１の制御方法に代えて、庫内温度の第２の制御方法について説明する。

第１の制御方法では、食品が投入され庫内温度が上昇し始めてからｑ軸電流Ｉｑによる変化率を求めて制御を行っていたが、この第２の制御方法では、図４に示すように、各部屋１４〜２０のドア１４ａ〜２０ａが開かれ、その後閉じられたときのタイミングに基づいて制御するものである。

具体的には、食品が投入された場合には必ず各部屋１４〜２０のうち少なくとも一つのドア（例えば、冷蔵室のドア１４ａ）が開かれその後閉じられる。そのため、ドア１４ａの閉じた状態をドアスイッチ１４ｂで検出した時から、主制御部２は、ｑ軸電流Ｉｑの変化率の検出を始める。

この検出により、食品が投入されたタイミングを正確に検出することができ、庫内温度の制御を行い易い。例えば、ドアの開閉があっても食品が投入されていない場合には、冷気の流れが変化しないので、ｑ軸電流Ｉｑも増加せず庫内温度を制御する必要がない。一方、たくさんの食品が投入された場合には、冷気の流れが悪くなり上記の制御方法を行う必要がある。そして、この制御を行うか否かのタイミングをドアスイッチ１４ｂ〜２０ｂの信号によって正確かつ確実に行うことができる。

（６）除霜制御方法
次に、除霜制御方法について説明する。

主制御部２は、変換したｑ軸電流が予め決められた所定値（以下、着霜基準電流値という）に到達したときに、冷却器２２の着霜を検出する。

上記したように、冷気の流れに着目すれば、冷却ファン２４が冷却器２２の下流側にあるので、冷却器２２に着霜が発生すると冷気の流れが悪くなり、冷却ファン２４の周りの気圧が下がり、ファンモータ３が回転しやすくなり負荷が下がり、ｑ軸電流も下がる。そのため、このｑ軸電流の値が着霜基準電流量より下がった場合には着霜があったと判断し、除霜制御を開始する。

なお、本実施形態の冷蔵庫１０は、冷却ファン２４が冷却器２２の下流側にあったが、冷気の流れに着目して、冷却ファンが冷却器の上流側にある場合がある。

この場合には、冷却器に着霜が発生すると冷気の流れが悪くなり、冷却ファンの周りの気圧が上がり、ファンモータの負荷が上がり、ｑ軸電流も上がる。そのため、図６に示すように、所定の回転速度でｑ軸電流の値が着霜基準電流値より上がった場合には着霜があったと判断して、除霜制御を行う。

（７）ファンモータ５のロック検出方法
次に、ファンモータ５のロック検出方法について説明する。

主制御部２は、変換したｑ軸電流が予め決められた所定値に上昇したとき、または、速度検出部５４によって検出した回転速度が所定回転速度（例えば、回転速度がゼロ）以下になったときには、冷却ファン２４がロックしたと判断する。これによって、冷却ファン２４のロック状態を確実に検出できる。

（８）その他
上記各制御を行うときに冷却ファン２４が停止していると、ｑ軸電流を検出できないため、冷却ファン２４を強制的に回転させる。

（変更例）
上記実施形態は本発明の一実施形態であり、本発明の主旨を逸脱しない限りその変更を行うことができる。

（１）変更例１
上記実施形態の冷蔵庫１０では冷却器は一つであったが、冷蔵室用の冷却器と冷却ファンを、冷凍室用の冷却器と冷却ファンをそれぞれ設け、それぞれの冷却器と冷却ファンにおいて上記実施形態で説明した制御方法を実施してもよい。

（２）変更例２
ファンモータ３及びファンコンプモータ５が共に三相のブラシレスＤＣモータであったが、これに代えて三相の誘導電動機であってもよい。

本発明は、冷却器と冷却ファンとを有する冷蔵庫における庫内温度の制御に好適であって、例えば、家庭用の冷蔵庫、業務用の冷蔵庫に用いるのが好適である。

本発明の一実施形態の冷蔵庫のブロック図である。 三相からαβ変化を行うベクトル図である。 αβからｄｑ変化を行うベクトル図である。 本実施形態の冷蔵庫の縦断面図である。 本実施形態の冷凍サイクルの構成図である。 ファンモータのロック検出方法の他の実施例におけるｑ軸電流とファンモータの回転速度との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ ファン駆動装置
２ 主制御部
３ ファンモータ
４ ファン駆動装置
５ コンプモータ
１０ 冷蔵庫
１４ 冷蔵室
１６ 野菜室
１８ 第１冷凍室
２０ 第２冷凍室
２２ 冷却器
２４ 冷却ファン
２８ コンプレッサ
３０ 冷凍サイクル
４２ インバータ回路
５２ ｄｑ変換部
６４ 三相変換部
６８ ＰＷＭ形成部

Claims (10)

1. 三相のモータで回転するコンプレッサと、凝縮器と、冷却器を少なくとも有する冷凍サイクルを備え、
   前記冷却器に近傍に配され、前記冷却器で冷却された冷気を冷却室へ送風する冷却ファンを有する冷蔵庫の冷却ファン駆動装置であって、
   前記冷却ファンを回転させるファンモータの固定子巻線へ三相の駆動電流を供給するインバータ回路と、
   前記インバータ回路へＰＷＭ信号を供給するＰＷＭ回路と、
   前記三相の駆動電流を検知する駆動電流検知手段と、
   前記検知した三相の駆動電流に基づいて磁束に対応した電流成分であるｄ軸電流と、前記ファンモータのトルクに対応した電流成分であるｑ軸電流とに変換するｄｑ変換手段と、
   前記ファンモータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
   前記変換したｑ軸電流に基づいて速度指令信号を出力する制御手段と、
   前記検出した現在の回転速度と前記速度指令信号とに基づいて、前記速度指令信号に対応した回転速度になるように前記ＰＷＭ回路へ制御信号を出力する速度制御手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、前記ｑ軸電流の変化率に対応して前記速度指令信号を制御して、前記冷却ファンによって送る冷気流量を調整して前記冷却室の庫内温度を制御する
   ことを特徴とする冷蔵庫の冷却ファン駆動装置。
2. 前記制御手段は、
   前記ｑ軸電流の変化率が正のときは回転速度が上がるように前記速度指令信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置。
3. 前記制御手段は、
   前記ｑ軸電流の変化率が負のときは、前記変化率の回転速度が下がるように前記速度指令信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置。
4. 前記冷蔵庫は、前記冷却室のドアの開閉を検出するドア検出手段を有し、
   前記制御手段は、
   前記ドア検出手段がドア閉状態を検出した後に前記庫内温度の制御を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置。
5. 前記制御手段は、
   前記変換したｑ軸電流が所定値に到達したときに、前記冷却器に着霜があると判断する
   ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置。
6. 前記制御手段は、
   前記変換したｑ軸電流が所定値以上に上昇したとき、または、前記回転速度検出手段によって検出した回転速度が所定回転速度以下になったときに前記冷却ファンがロックしたと判断する
   ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置。
7. 前記制御手段は、
   前記冷却室の庫内温度を制御するときに前記冷却ファンが停止しているときは、前記冷却ファンを強制的に回転させる
   ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置。
8. 前記回転速度検出手段は、
   前記駆動電流検出手段によって検出した三相の駆動電流から演算する
   ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置。
9. 前記回転速度検出手段は、
   前記ファンモータの回転子の近傍に設けた位置検出手段からの位置信号に基づいて演算する
   ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置。
10. 前記ファンモータは、
    三相の誘導電動機、または、三相のブラシレス直流ファンモータである
    ことを特徴とする請求項１から９のうち少なくとも一項に記載の冷蔵庫の冷却ファン駆動装置。

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