JP2715227B2 - 冷蔵庫用ダンパーの停止検出方法 - Google Patents

冷蔵庫用ダンパーの停止検出方法

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    • F25D17/042Air treating means within refrigerated spaces
    • F25D17/045Air flow control arrangements

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫の冷気取り入れ
口を開閉するためのステッピングモータ式のダンパー装
置において、バッフルの停止位置を電気的に検出する方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の冷蔵庫用ダンパーは、AC同期モ
ータによる全開・全閉の2つのモードをリードスイッチ
により検出し、バッフルを動作させて、冷気の取り込み
により温度制御を行っている。この場合、低い温度での
スイッチの故障が多く、またバッフルの冷結状態が短時
間で検出できないため、動作不良の状態での運転があっ
た。また、回転量制御が不可能のため、冷気取り入れ口
の開き具合の制御が困難であった。
【0003】
【発明の目的】本発明の目的は、冷蔵庫用ダンパーの回
転駆動源としてステッピングモータを用い、バッフルの
閉じた状態を原点として開き量を制御し、同時にバッフ
ルの凍結などによる動作不良の状態を早期に検出できる
ようにすることである。
【0004】
【発明の解決手段】上記目的のもとに、本発明は、ステ
ッピングモータと、このステッピングモータにより駆動
されるバッフルと、ステッピングモータの回転方向およ
び回転量を制御する回転制御手段とを有するステッピン
グモータ式ダンパーにおいて、前記バッフルの動作停止
を識別するための設定値の記憶手段と、動作時の駆動電
気信号を測定する測定手段と、前記設定値と前記動作時
の駆動電気信号とを比較し、大小比較に応じた信号を発
生する比較手段と、この比較手段からの出力により駆動
電気信号が設定値を越えたときバッフルの停止とみな
し、停止信号をだす停止検出手段とを有し、最初にバッ
フルを閉じる方向に動かして停止による原点を検出し、
この原点位置を記憶するとともに、原点をもとにバッフ
ルの開き量の制御を行い、開き動作時の駆動電気信号の
増加からバッフルの異常停止を検出するようにしてい
る。
【0005】
【実施例】図1、2、3は、ステッピングモータ式ダン
パー1の機械的な構成部分を示している。ステッピング
モータ式ダンパー1は、回転駆動源としてステッピング
モータ2およびこれによって駆動されるバッフル3を備
えており、これらはフレーム4に取り付けられている。
フレーム4は、板状であり、上側の部分で冷気取り入れ
口5を一体的に形成している。そして、バッフル3は、
この冷気取り入れ口5と対向する一方の側に配置されて
いて、下方の支点軸6によって、フレーム4と一体の軸
受け7に対し回動自在に支持されており、フレーム4の
ばね台8に取り付けられた板ばね9によって、冷気取り
入れ口5を常に閉じる方向に付勢されている。
【0006】また、上記ステッピングモータ2は、減速
輪列26を内蔵しており、フレーム4に対しバッフル3
と異なる側面に取り付けられ、減速輪列26の回転出力
を出力軸10に回り止め状態で取り付けられた端面カム
11に伝達する。この端面カム11は、カム斜面12の
部分で、ケース13の案内筒14によって進退自在に設
けられたスピンドル15の一端に接しており、端面カム
11と一体のストッパ16をケース13と一体の基準位
置ストッパ17に当てることによって、基準位置すなわ
ち冷気取り入れ口5に対するバッフル3の全閉位置と対
応している。上記スピンドル15は、先端部分でバッフ
ル3のスピンドル受け18に当接し、板ばね9に抗して
バッフル3を押すことによって、冷気取り入れ口5を開
く方向に駆動する。
【0007】次に、図4は、ステッピングモータ2の制
御部分を示している。CPUなどの回転制御手段20
は、本発明の方法にもとづいてステッピングモータ2の
回転制御に必要なプログラムを内蔵しており、温度セン
サ19からの信号にもとづいてドライバ21を制御し、
ステッピングモータ2の回転方向および回転量を制御す
る。そして、ステッピングモータ2に接続された測定手
段22は、記憶手段23とともに、比較手段24に接続
されており、またこの比較手段24は、停止検出手段2
5を介して回転制御手段20に接続されている。
【0008】ここで測定手段22は、ステッピングモー
タ2の駆動電気信号として電圧値Vを測定する。また、
記憶手段23は、バッフル3の動作停止状態を識別する
ために、あらかじめ入力される設定値Sを記憶する。そ
して、比較手段24は、設定値Sと駆動電気信号として
の電圧値Vとを比較し、その比較結果に応じた出力を発
生する。また、停止検出手段25は、駆動電気信号とし
ての電圧値Vが前記設定値Sを越えたときに比較手段2
4から出力される出力信号にもとづいてバッフル3の停
止とみなし、停止信号を発生する。
【0009】図5は、本発明にもとづくプログラムを示
している。既に述べたように、このプログラムは、回転
制御手段20によって実行される。
【0010】ステップ1で、プログラムが開始され、次
の最大パルス出力のステップ2で、ドライバ21に対し
てバッフル3を全閉させるためのパルス数が出力され
る。もちろん、このときの回転方向は、図3で端面カム
11に対して時計方向となっている。
【0011】V≧S?のステップ3で、バッフル3を全
閉させる動作中の電圧値Vを測定手段22によって検出
し、比較手段24によって、設定値Sとの大小比較が行
われる。
【0012】図6は、横軸に時間をとり、縦軸にステッ
ピングモータ2に印加される1パルス波形の電圧の変化
を示している。バッフル3が正常な回動状態にあると
き、パルス投入後の電圧は、同図のaのように立ち上が
る。しかし、ストッパ16と基準位置ストッパ17との
当接あるいはバッフル2の凍結状態で、停止状態にある
とき、バッフル2が動かないため、パルス投入後の電圧
は、同図bのように変化する。
【0013】パルス投入後7.5〔ms〕後の電圧値V
は、正常な動作状態のとき、90〔mv〕で、ロックし
たとき、〔150mv〕となる。この電圧の変化状況か
ら、バッフル3の回動状態と、停止状態とが識別でき
る。その識別のために設定すべき値は、90〔mv〕、
150〔mv〕の中間あたりで、例えば130〔mv〕
に設定できる。これが設定値Sとして、予め記憶手段2
3に入力されている。
【0014】このステップ3でV≧S?→YESのと
き、ステップ4でステッピングモータ2の駆動が停止状
態に設定され、このときの停止位置がストッパ16と原
位置ストッパ17との当接位置すなわち原位置に対応す
るパルス数として、ステップ5で回転制御手段20の内
部に記憶される。このようにして、ステッピングモータ
式ダンパー1の組み立て段階での調整を終了する。これ
によって、駆動のためのパルス数とバッフル3の閉じた
状態での角度が対応する。
【0015】このあと、冷蔵庫に組み込まれた後の動作
としてステップ6が開始される。動作の開始後、長時間
の使用で、原位置の狂いが生じることがあるため、設定
時間を定めて原位置の再設定を行う。このためのタイマ
ーの設定が回転制御手段20の入力手段を通じて行われ
る。ステップ7で、設定時間に達したら、以上のステッ
プ2〜6を再び繰り返すことによって、原位置とこれに
対応するパルス数との確認が行われる。
【0016】設定時間でないときに、温度制御のための
動作が開始される。まず、ステップ8で、温度差?によ
り、目標設定温度と現在の温度との温度差の有無を確認
し、温度差がなければ後のステップ12に飛び越す。し
かし、現時点で、温度差がある場合に、回転制御手段2
0は、ステップ9で、温度差に応じた設定パルスをドラ
イバ21に出力し、バッフル3を開く方向に駆動する。
このときの設定パルス数は、温度差に応じた数となって
いるため、バッフル3の開き量は、温度差に比例したも
のとなっている。また、このパルス数は、温度差の時間
的な経過や、温度差の変化率を考慮して、設定すること
もできる。
【0017】次のステップ10で、再びV≧S?により
バッフル3を開く動作中に、電圧値Vをモニタし設定値
Sと比較する。電圧値Vが設定値S未満のときに、次の
ステップ11へ移動するが、設定値S以上のときに凍結
などの異常があったものとして、分岐ステップ15に移
る。ここでステッピングモータ2の駆動を停止させ、必
要に応じ警告を発し、動作を終了する。
【0018】ステップ10でNOのときに、目標設定温
度?のステップ11で庫内温度が目標設定値に到達した
かの判断がなされ、制御対象の温度が目標設定温度に達
したときに、次のステップ12で設定パルスの戻し動作
によって、設定パルス出力のステップ9で出力された設
定パルスを戻す。冷蔵庫によっては、設定パルス出力の
ステップ9で出力された設定パルスよりも戻りを少なく
し、バッフル2を少し開いた状態に設定するものもあ
る。次のステップ13で設定パルスを戻す途中で電圧値
Vをモニタし、設定値Sと比較することにより、ここで
も電圧値Vが設定値S以上のときに、凍結等の異常があ
ったものと見なして、ステップ15へ移るが、電圧値V
が設定値S未満のとき、ステッピングモータ2を停止さ
せ、ステップ7へ移り以上の動作を繰り返す。
【0019】図7は、凍結チェックの他の例を示してい
る。この動作は、図5の冷蔵庫の動作で、ステップ1か
らステップ6の後に、ステップ7からステップ17と並
行に設けてもよい。ステップ6の動作開始後、ステップ
7で設定時間かどうかの判断が行われる。この設定時間
は、凍結チェックの頻度に応じて予め任意に設定され
る。例えば一例として、所定の時間経過毎またはバッフ
ル3の所定動作回数毎により設定するものとする。
【0020】次のステップ8で凍結状態をチェックする
のに必要な設定パルスがドライバ21に与えられる。こ
のとき、ステッピングモータ2によってバッフル3が開
閉動作を行う。この開閉動作中に、測定手段22によっ
てステッピングモータ2の電圧値Vが測定され、ステッ
プ9で比較手段24によって設定値Sと比較される。電
圧値Vが設定値Sを越えたとき、凍結等の異常があるも
のとして、ステップ13、14、15に移り、モータの
駆動停止、警告の後に終了となる。
【0021】しかし、電圧値Vが設定値Sを越えていな
いとき、ステップ10でバッフル3をもとに戻すために
必要なパルスがドライバ21に与えられる。ステップ1
1でバッフル3の動作中も、電圧値Vをモニタし、設定
値Sと比較する。電圧値Vが設定値Sを越えたとき、凍
結等の異常があったものとみなし、前記のステップ1
3、14、15へ移るが、設定値Sを越えていないと
き、次のステップ12に移りステッピングモータ2を停
止させる。
【0022】なお、以上の実施例では、パルス投入後の
電圧の立ち上がり状態が識別されているが、停止状態を
検出する手段として、電圧の他に電流でもよく、また電
流または電圧の波形の積分値であってもよい。
【0023】
【発明の効果】本発明では、バッフルの開閉状態がステ
ッピングモータの回転量制御によって行えるため、スイ
ッチが不要となり、スイッチの凍結による動作不良など
による誤動作が未然に防止できること、ステッピングモ
ータの使用により、バッフルの開き具合の制御が可能と
なるため、温度調節により微細な温度制御が可能となり
また完全に閉じない状態での制御が可能となり、ほぼ閉
じた状態とすることによって、冷気取り入れ口とバッフ
ルのパッキンとの経時的変形を防止することができるこ
と、ステッピングモータの駆動電気信号の変化によっ
て、開閉状態や凍結によるロック状態が検出できるた
め、異常の早期検出が可能となり、また組み込み初期の
原位置の設定なども容易となること、などの特有の効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】冷蔵庫用ダンパーの一部破断側面図である。
【図2】ステッピングモータおよびカムの部分の拡大断
面図である。
【図3】ストッパと基準位置ストッパとの対応関係の平
面図である。
【図4】制御部分のブロック線図である。
【図5】動作時のフローチャート図である。
【図6】電圧の波形図である。
【図7】異常検出のフローチャート図である。
【符号の説明】 1 ステッピングモータ式ダンパー 2 ステッピングモータ 3 バッフル 5 冷気取り入れ口 19 温度センサ 20 回転制御手段 21 ドライバ 22 測定手段 23 記憶手段 24 比較手段 25 停止検出手段

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステッピングモータと、このステッピン
    グモータにより駆動されるバッフルと、上記ステッピン
    グモータの回転方向および回転量を制御する回転制御手
    段とを備えたステッピングモータ式ダンパーにおいて、
    前記バッフルの動作停止位置を識別するための設定値の
    記憶手段と、バッフルの動作時の駆動電気信号の測定手
    段と、上記設定値と前記動作時の駆動電気信号とを比較
    する比較手段と、この比較手段により上記動作時の駆動
    電気信号が前記設定値を越えたときバッフルの停止とみ
    なし停止信号をだす停止検出手段とを具備し、最初にバ
    ッフルを閉じる方向に動かして、完全に閉じた状態での
    バッフルの停止位置から原点を検出し、そのときの駆動
    電気信号を記憶するとともに、原点をもとにバッフルの
    開き量の制御を行い、バッフルの開き動作時の駆動電気
    信号≧設定値からバッフルの停止状態を検出することを
    特徴とする冷蔵庫用ダンパーの停止検出方法。
  2. 【請求項2】 前記駆動電気信号を電流値としたことを
    特徴とする請求項1記載の冷蔵庫用ダンパーの停止検出
    方法。
  3. 【請求項3】 前記駆動電気信号を電圧値としたことを
    特徴とする請求項1記載の冷蔵庫用ダンパーの停止検出
    方法。
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