JP2021076320A - 冷蔵庫 - Google Patents
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Abstract
Description
背面側と、正面側又は側面側と、のそれぞれに、運転情報データを記憶した1以上のメモリにアクセス可能な読出コネクタを有する冷蔵庫。
図1は、本実施形態の冷蔵庫1の正面図である。冷蔵庫1は、貯蔵室として上方から順に、冷蔵室2、製氷室3及び上段冷凍室4、下段冷凍室5、野菜室6を有する。冷蔵室2の正面には観音開きで冷蔵室2を開閉する冷蔵室左扉8、冷蔵室右扉9が取り付けられており、それぞれ上ヒンジ10、下ヒンジ11にて固定されている。製氷室3、冷凍室4,5、野菜室6はそれぞれ、正面の開口が引出式の扉で開閉される。各扉近傍にはそれぞれ公知の扉センサが配されており、各扉の開閉を検知できる。
パワー基板17は、商用電源に対して非絶縁の領域を少なくとも一部に有する基板であり、圧縮機14やヒータ22−25等の高圧系の負荷を駆動する回路を有している基板である。パワー基板17は、冷蔵庫1の背面側(後方側)に設けられ、圧縮機14を収容した機械室16に収容されている。機械室16には他に、リアクタ18や、圧縮機14等の機械室16内の部材を冷却する機械室ファン19が配されている。パワー基板17は電源プラグ20を介して商用電源に電気的に接続している。なお、機械室16は冷蔵庫1の上部背面側でも下部背面側でもよい。機械室16は、少なくとも背面側を含む範囲に、着脱自在の機械室カバー161が配されている。
制御基板26は、電源プラグ20が商用電源に電気的に接続しても、商用電源から絶縁される基板であり、ファンや照明等の低圧系(例えばDC12V)の負荷を駆動する回路を有している基板である。制御基板26はいずれかの貯蔵室に配されている。例えば制御基板26は、機械室16(パワー基板17)から最も遠い貯蔵室である冷蔵室2内に配されている。制御基板26をユーザが操作する必要性は小さいので、貯蔵室背面側の背面パネル53の背後に設けるのが好ましい。
図3は冷蔵庫1の電気的システムを示す回路ブロック図である。
パワー基板17と制御基板26とは通信的及び電気的に接続している部分があり、情報や電力の授受ができる。例えば、制御基板26とパワー基板17の間はマイコン間通信および制御電源配線27(図2中、一点鎖線)で通信的に接続されている。具体的には、パワー基板17のヒータマイコン41と制御基板26の庫内制御マイコン39とは通信的に接続しており、マイコン間通信として例えばシリアル通信ができる。これにより、庫内制御マイコン39は、ヒータ数が2以上であれば(本実施形態では4である。)ヒータ数より少ない通信線数(例えば1本)でヒータマイコン41を介して各ヒータの制御を実行できる。
商用電源から電力を受けるパワー基板17は、高圧直流電圧に基づいて低圧直流電源を生成するスイッチング電源回路36、圧縮機14のモータに電圧供給するインバータモジュール34、インバータモジュール34を制御する圧縮機マイコン35、複数のヒータを制御するヒータマイコン41を有する。また、パワー基板17は、商用電源のノイズを低減するノイズフィルタ回路32、高調波電流を抑制するリアクタ18を有すると好ましい。
電源プラグ20を通じて冷蔵庫1に供給される商用電源は、好ましくはまず、ノイズフィルタ回路32やリアクタ18を通過して整形された交流電圧となる。この交流電圧はコンバータ回路33に供給されて、高圧直流電圧(例えばDC280V)へ変換される。
高圧直流電圧(例えばDC280V)の一部は、インバータモジュール34へ供給される。
高圧直流電圧(例えばDC280V)の一部は、スイッチング電源回路36に供給される。スイッチング電源回路36は、コンバータ回路33からの高圧直流電圧を、スイッチングトランスを利用して低圧の電源電圧へ降圧変換する。スイッチング電源回路36で降圧変換される電源としては、インバータモジュール34内部の制御回路の電源として使用されるP15V(パワー系)、圧縮機制御マイコン35やその周辺回路の電源として使用されるP3.3V(パワー系)が挙げられる。これらは、インバータモジュール34や圧縮機制御マイコン35が商用電源と電気的に接続しているため、非絶縁の電源である。P15V(パワー系)とP3.3V(パワー系)の基準電位(P0V)は、インバータモジュール34を制御するためにコンバータ回路33からの直流電圧の基準電位と同一としてあり、商用電源からは非絶縁の構成となる。
図3中、1次側(非絶縁)の領域が商用電源(電源プラグ20)と非絶縁の回路構成であり、2次側(絶縁)の領域が商用電源から絶縁されている回路構成である。
パワー基板17はさらに、各ヒータ22−25への電力供給をON−OFFするスイッチを有するヒータ駆動回路40と、ヒータ駆動回路40のスイッチ(例えば、フォトカプラやSSRといった絶縁素子を使用できる。)を制御するヒータマイコン41とを有している。ヒータ駆動回路40には、好ましくはノイズフィルタ回路32を通過した高圧電源が供給される。ヒータマイコン41は、例えばフォトカプラを介して各スイッチのON−OFF指令を出力する。この指令は、後述する庫内制御マイコン39から通信線を介してヒータマイコン41に入力される。
冷蔵庫1の各種センサの検知値、圧縮機の回転数やヒータのON−OFF状態等の各時刻における運転情報データ(動作ログ)を冷蔵庫1のメモリに記憶させ、運転情報データを利用して工場出荷前に検査をしたり、家庭等への据付後のメンテナンスに利用したりすることがあり得る。メモリを有線接続で他機器に接続するには、メモリが配されている基板の読出コネクタ等と有線接続を確立する必要がある。
制御基板26は、各センサやドアスイッチの検知値、操作基板を通じたユーザの操作データを取得し、これらセンシング情報に基づいて各ファンや照明、ダンパ等を制御する庫内制御マイコン39を有する。庫内制御マイコン39は、接地されていると好ましい。
制御基板26は、パワー基板17から供給される12V(制御系)電源(第1直流電圧)を利用して、センサの駆動に用いられる5V(制御系)電源(第2直流電圧)を生成する。このため、制御基板26は、12V(制御系)電源をさらに降圧するためのDC/DC変換回路38を有する。DC/DC変換回路38は、接地されていると好ましい。
図4は、本実施形態の制御基板26の正面概略図である。DC/DC変換回路38を制御基板26の基板縁側に配している。また、制御基板26に接続する配線80がDC/DC変換回路38の鉛直上方向を通過しない構造としている。また、DC/DC変換回路38の周辺でコネクタ81との間に、制御系電源の接地パターン82を設けて好ましくは囲むようにした。これにより、制御基板26上の他制御素子や他配線パターンへノイズが重畳しづらい構成にできる。
制御基板26は、庫内制御マイコン39が取得するセンサ検知値や、各ファン、照明、圧縮機14の駆動状態のログを記憶するメモリ42と、メモリ42にアクセス自在とする読出コネクタ43を有する。冷蔵庫の家庭等への据付後は、パワー基板17の読出コネクタ431からのアクセスは、通常機械室19が壁面に接しているため行いづらい。このため、据付後のメンテナンス時等のアクセス性を向上すべく、制御基板26側にもメモリ42と読出コネクタ43とを設けている。
庫内制御マイコン39は、各センサ(温度センサや湿度センサ)の検知値を利用して各ヒータ22−25の通電率を決定して、通信的に接続したヒータマイコン41に各ヒータの通電率を送信する。ヒータマイコン41は庫内制御マイコン39からの指令の通りに、ヒータ駆動回路40を駆動する。ヒータ駆動回路40はデューティ比指令を受けて、商用電源に対する各ヒータの通電状態を切替える。
本願は、次の技術的思想を包含する。
(付記1)
商用電源に電気的に接続可能な電源プラグと、
該電源プラグに電気的に接続したパワー基板と、
該パワー基板に電気的にそれぞれ接続した複数のヒータと、
該ヒータそれぞれのON−OFFを切替可能な複数のスイッチと、
前記電源プラグから電気的に絶縁した制御基板と、
前記パワー基板に配され、前記スイッチそれぞれを前記制御基板からの指令に応じて駆動するヒータマイコンと、
前記ヒータマイコン及び前記制御基板を通信的に接続する通信線と、を有する冷蔵庫。
複数の室と、
商用電源に電気的に接続可能な電源プラグと、
該電源プラグに電気的に接続し、スイッチング電源回路、インバータモジュール及び圧縮機制御マイコンのうち一部又は全部を有するパワー基板と、
制御基板と、
前記制御基板に配され、前記商用電源より低い直流電圧を生成するDC/DC変換回路と、
該直流電圧で駆動するセンサと、を有し、
前記パワー基板と前記制御基板とは、互いに異なる室に配されている冷蔵庫。
背面側と、正面側又は側面側と、のそれぞれに、運転情報データを記憶した1以上のメモリにアクセス可能な読出コネクタを有する冷蔵庫。
2 冷蔵室
3 製氷室
4 上段冷凍室
5 下段冷凍室
6 野菜室
7 冷蔵室ドアスイッチ
8 冷蔵室左扉
9 冷蔵室右扉
10 上ヒンジ
11 下ヒンジ
13 冷却器
14 圧縮機
15 冷凍室ファン
16 機械室
17 パワー基板
18 リアクタ
19 機械室ファン
20 電源プラグ
21 ヒータ負荷配線(破線)
22 除霜ヒータ
23 冷蔵室底面ヒータ
24 回転シキリヒータ
25 野菜室ヒータ
26 制御基板
27 制御電源配線
28 冷凍室温度センサ
29 冷蔵室温度センサ
30 制御系負荷配線(点線)
31 庫内灯LED
32 ノイズフィルタ回路
33 コンバータ回路
34 インバータモジュール
35 圧縮機マイコン
36 スイッチング電源回路
37 12V系負荷駆動回路
38 DC/DC変換回路
39 庫内制御マイコン
40 ヒータ駆動回路
41 ヒータマイコン
50 外箱
51 内箱
52 断熱材
53 背面パネル
Claims (3)
- 背面側と、正面側又は側面側と、のそれぞれに、運転情報データを記憶した1以上のメモリにアクセス可能な読出コネクタを有する冷蔵庫。
- 正面側が開口した貯蔵室と、
背面側を含む範囲に着脱自在な機械室カバーが取り付けられた機械室と、
前記貯蔵室に配された制御基板と、
該制御基板に配された前記読出コネクタとしての制御基板コネクタと、
前記機械室に配されたパワー基板と、
該パワー基板に配された前記読出コネクタとしてのパワー基板コネクタと、を有する請求項1に記載の冷蔵庫。 - 前記制御基板コネクタからアクセス可能な前記メモリとしての制御基板メモリと、
前記パワー基板コネクタからアクセス可能な前記メモリとしてのパワー基板メモリと、を有し、
前記制御基板メモリの記憶容量は、前記パワー基板メモリの記憶容量より大きい請求項2に記載の冷蔵庫。
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