JP3935284B2

JP3935284B2 - 冷蔵庫

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Publication number: JP3935284B2
Application number: JP5900999A
Authority: JP
Inventors: 俊司上野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2019-03-05
Also published as: JP2000258026A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファン装置をインバータ制御する構成の冷蔵庫に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
冷蔵庫には、ブラシレスモータの回転軸にファンを連結し、ブラシレスモータをインバータ駆動することに基づいてエバポレータに風を流す構成のものがある。このブラシレスモータの駆動装置を図９に示す。ここで、ブラシレスモータのＵ相〜Ｗ相コイル１にはインバータ回路２が接続されており、インバータ回路２にはドライバＩＣ３から通電信号が与えられる。この通電信号はインバータ回路２のトランジスタ＋Ｔｕ〜−Ｔｗをスイッチング制御するものであり、Ｕ相〜Ｗ相コイル１はトランジスタ＋Ｔｕ〜−Ｔｗのスイッチング制御に基づいて所定パターンで通電される。
【０００３】
上記構成の場合、ドライバＩＣ３が搬送波信号を基準信号と比較することに基づいてＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ信号の位相をブラシレスモータの回転位置に応じてずらすことに基づいて通電信号を生成している。このため、負荷の変動時にはドライバＩＣ３がＰＷＭ信号のデューティ比を調節することに基づいてＵ相〜Ｗ相コイル１の印加電圧を変え、回転速度を目標値に保持できる。しかしながら、ブラシレスモータの回転位置を検出する位置検出回路４が必要になるので、電気的構成が複雑になる。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブラシレスモータを簡単な構成で速度制御できる冷蔵庫を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の冷蔵庫は、前面が開口する箱状の冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体内に格納されファンおよびファンを回転駆動するブラシレスモータからなるファン装置と、前記ブラシレスモータの複数相のコイルに順次通電するインバータ回路と、前記ブラシレスモータの目標周波数指令を設定するモータ制御装置と、前記ブラシレスモータの回転位置を検出する位置検出回路を用いずに前記通電信号を前記目標周波数指令の設定結果から直接的に生成し前記インバータ回路を前記通電信号の設定結果でスイッチング制御することに基づいて前記ブラシレスモータを回転させるドライバＩＣと、前記モータ制御装置に速度指令を与えるメイン制御装置を備え、前記モータ制御装置は前記メイン制御装置から速度指令が与えられたときには当該速度指令に基づいて加速時間を設定する手段と、前記加速時間の設定結果が経過していないときには目標周波数指令を設定値だけ高める処理を単位時間が経過する毎に行う手段と、前記加速時間の設定結果が経過したときには前記目標周波数指令を「（前記加速時間の設定結果／前記単位時間）＊前記設定値」で確定される目標周波数指令に固定する手段を備え、前記ドライバＩＣは前記加速時間の設定結果が経過したときには前記ブラシレスモータを前記目標周波数指令の設定結果「（前記加速時間の設定結果／前記単位時間）＊前記設定値」に応じた通電信号で定常運転することに基づいて「（前記加速時間の設定結果／前記単位時間）＊前記設定値」で確定される目標周波数指令に同期回転させるところに特徴を有している。
上記手段によれば、ファン装置が外部の影響を受け難い冷蔵庫本体内に格納されているので、ファン装置の負荷変動が殆ど無い。このため、通電信号を目標周波数指令から直接的に生成してインバータ回路に与える程度でブラシレスモータが目標周波数指令に同期して回転する。従って、ブラシレスモータの回転位置をフィードバックする位置検出回路が不要になるので、電気的構成が簡単になる。
【０００６】
請求項２記載の冷蔵庫は、インバータ回路に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の検出結果に基づいてブラシレスモータの回転状態を判定する判定手段とを備えたところに特徴を有している。
上記手段によれば、インバータ回路に流れる電流に基づいてブラシレスモータの脱調を検出し、異常処置を行うことができるので、ブラシレスモータが脱調状態で放置されることが防止される。
【０００９】
請求項３記載の冷蔵庫は、モータ制御装置がブラシレスモータの定常運転時の目標周波数指令を変更する際にブラシレスモータを一旦停止させて再起動するところに特徴を有している。
上記手段によれば、ブラシレスモータの目標周波数指令を現在値から加減して変更する場合に比べ、ブラシレスモータが脱調し難くなる上にブラシレスモータの運転制御プログラムが簡単になる。
【００１０】
請求項４記載の冷蔵庫は、冷蔵庫本体内に冷蔵室用のエバポレータおよび冷凍室用のエバポレータと、冷蔵室用のエバポレータに風を流すファン装置および冷凍室用のエバポレータに風を流すファン装置とが格納され、前記両ファン装置のブラシレスモータが同一のインバータ回路に電気的に接続されているところに特徴を有している。
上記手段によれば、ブラシレスモータを駆動するインバータ回路の個数が少なくなる。しかも、ブラシレスモータとインバータ回路とを接続する配線の本数が少なくなるので、総じて、電気的構成が簡単になる。
【００１１】
請求項５記載の冷蔵庫は、両ファン装置のブラシレスモータが同一のインバータ回路から電源が与えられることに基づいて同方向へ同時回転するところに特徴を有している。
上記手段によれば、冷蔵室用のエバポレータおよび冷凍室用のエバポレータの双方に冷媒を流すときには両エバポレータに風を流すことができるので、簡単な電気的構成で冷気が効率的に生成される。
【００１２】
請求項６記載の冷蔵庫は、両ファン装置のブラシレスモータが同一のインバータ回路から電源が与えられることに基づいて逆方向へ同時回転するところに特徴を有している。
上記手段によれば、冷蔵室用のエバポレータに集中的に冷媒を流すときには冷蔵室用のエバポレータに風を流し、冷凍室用のエバポレータのみに冷媒を流すときには冷凍室用のエバポレータに風を流すことができるので、簡単な電気的構成で冷気が効率的に生成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施例を図１ないし図６に基づいて説明する。まず、図３の（ａ）において、冷蔵庫本体１１は前面が開口する矩形箱状をなすものであり、冷蔵庫本体１１内には冷蔵室１２，野菜室１３，仕様切換室１４，製氷室１５，冷凍室１６が区画形成され、冷蔵室１２，野菜室１３，仕様切換室１４，製氷室１５，冷凍室１６の前端部には、図３の（ｂ）に示すように、扉１７，扉１８，扉（図示せず），扉１９，扉２０が装着されている。
【００１４】
冷蔵庫本体１１の後壁内には野菜室１３の後方に位置してＲ冷気生成室２１が形成されており、Ｒ冷気生成室２１内にはＲエバポレータ２２が配設されている。また、冷蔵庫本体１１の後壁内には仕様切換室１４，製氷室１５，冷凍室１６の３室の後方に位置してＦ冷気生成室２３が形成されており、Ｆ冷気生成室２３内にはＦエバポレータ２４が配設されている。
【００１５】
冷蔵庫本体１１の後壁内には最底部に位置して機械室２５が形成されている。この機械室２５内には、図３の（ａ）に示すように、コンプレッサ２６が配設されており、コンプレッサ２６の吐出口には、図４に示すように、コンデンサ２７およびドライヤ２８を介して電磁弁２９の入力ポートが接続されている。
【００１６】
電磁弁２９は入力ポート，ＲＦ出力ポート，Ｆ出力ポートを有する３ポート形のものであり、電磁弁２９のＲＦ出力ポートはＲＦキャピラリーチューブ３０，Ｒエバポレータ２２，Ｆエバポレータ２４，アキュムレータ３１を介してコンプレッサ２６の吸込口に接続されている。従って、電磁弁２９のＲＦ出力ポートが開放されると、コンプレッサ２６からＲエバポレータ２２およびＦエバポレータ２４の双方に冷媒が与えられる。尚、図４の矢印は冷媒の流れを示している。
【００１７】
電磁弁２９のＦ出力ポートはＦキャピラリーチューブ３２を介してＲエバポレータ２２およびＦエバポレータ２４間に接続されており、Ｆ出力ポートの開放時にはコンプレッサ２６からＦエバポレータ２４のみに冷媒が与えられる。尚、電磁弁２９のＲＦ出力ポートが開放されたときには上流側に位置するＲエバポレータ２２の冷媒流量が大きくなり、下流側に位置するＦエバポレータ２４の冷媒流量がＲエバポレータ２２に比べて小さくなる。
【００１８】
機械室２５内には、図３の（ａ）に示すように、コンプレッサ２６の右側に位置してＣファン装置３３が配設されている。このＣファン装置３３はアウタロータ形の三相ＤＣブラシレスモータからなるファンモータ３４（図５参照）と軸流形のファン３５（図６参照）とから構成されたものであり、Ｃファン装置３３のファン３５が回転すると、コンプレッサ２６の冷却風が生成される。
【００１９】
Ｒ冷気生成室２１内には、図３の（ｂ）に示すように、Ｒエバポレータ２２の上方に位置してＲファン装置３６が配設されている。このＲファン装置３６はＣファン装置３３と同一構成をなすものであり、Ｒファン装置３６のファン３５はＲエバポレータ２２を通して風を吸引することに基づいて冷風を生成する。
【００２０】
野菜室１３の後壁には複数のＶ冷気吹出口３７が設けられており、Ｒエバポレータ２２が生成した冷風の一部は複数のＶ冷気吹出口３７内を通して野菜室１３内に送風される。また、冷蔵室１２の後壁には縦長な冷気ダクト３８および複数のＲ冷気吹出口３９が設けられており、Ｒエバポレータ２２が生成した冷風の残りは冷気ダクト３８内を上昇しながら複数のＲ冷気吹出口３９内を通して冷蔵室１２内に送風される。
【００２１】
Ｆ冷気生成室２３内にはＦエバポレータ２４の上方に位置してＦファン装置４０が配設されている。このＦファン装置４０はＣファン装置２３およびＲファン装置３６の双方と同一構成をなすものであり、Ｆファン装置４０のファン３５はＦエバポレータ２４を通して風を吸引することに基づいて冷風を生成する。
【００２２】
仕様切換室１４，製氷室１５，冷凍室１６の後壁には、図３の（ａ）に示すように、複数のＦ冷気吹出口４１が設けられており、Ｆエバポレータ２４が生成した冷風は複数のＦ冷気吹出口４１内を通して仕様切換室１４，製氷室１５，冷凍室１６内に送風される。尚、Ｆ冷気生成室２３内にはダンパ装置（図示せず）が配設されており、ダンパ装置は仕様切換室１４内のＦ冷気吹出口４１を開閉することに基づいて仕様切換室１４に対する冷気供給量を調節する。
【００２３】
図５はＣファン装置３３，Ｒファン装置３６，Ｆファン装置４０の機械的構成を示すものである。ここで、ステータコア４２は機械角４０°の等ピッチで離間する９本のティースを有するものであり、所定の３本のティースにはＵ相のコイル４３が巻装され、別の３本のティースにはＶ相のコイル４３が巻装され、残り３本のティースにはＷ相のコイル４３が巻装されている。これら各相のコイル４３は各々１本のマグネットワイヤを３本のティースに連続的に巻回してなるものであり、図１に示すように、Ｙ結線されている。
【００２４】
ステータコア４２の内周面には、図５に示すように、軸方向両側から略Ｔ字状の軸受ブラケット４４が圧入されている。これら各軸受ブラケット４４内には軸受メタル４５，押えばね４６，メタル押え４７，含油フェルト４８が収納されており、各メタル押え４７は押えばね４６のばね力により軸受メタル４５を軸受ブラケット４４の内面に押付けている。
【００２５】
ステータコア４２の軸方向両端面にはコイル４３の上から合成樹脂製のモールド層４９が形成されており、左方の軸受ブラケット４４とモールド層４９との間には合成樹脂製のモータフレーム５０が挟持されている。このモータフレーム５０には、図６の（ａ）に示すように、放射状に延びる複数のスティ５１が一体形成されており、複数のスティ５１の先端部には、図６の（ｂ）に示すように、円環状の座板５２が一体形成されている。この座板５２には複数の取付片５３が一体形成されており、各取付片５３は冷蔵庫本体１１の壁面に固定されている。尚、符号５４は座板５２に一体形成された円筒状のベルマウスを示している。
【００２６】
両軸受メタル４５の内周面には、図５に示すように、回転軸５５が回転可能に支持されている。この回転軸５５の右端部には容器状のロータヨーク５６が連結されており、ロータヨーク５６の内周面には６個（１２極）のロータマグネット５７が機械角６０°の等ピッチで固定されている。
【００２７】
ロータヨーク５６の外周面には合成樹脂製のモールド層５８が形成されており、モールド層５８には、図６の（ｂ）に示すように、上述のファン３５が一体形成されている。このファン３５は複数の羽根板５９からなるものであり、複数の羽根板５９の捻り形状は正転時に図５の矢印Ａ方向（正方向）へ風を吐出し、逆転時に矢印Ａ方向へ風を吐出せずに反矢印Ａ方向（逆方向）へ若干量の風を吐出するように調節されている。
【００２８】
モールド層４９には、図５に示すように、コネクタ６０が一体形成されている。このコネクタ６０は開口部６１を有する角筒状をなすものであり、コネクタ６０内には複数の端子板６２が埋設され、各相のコイル４３は端子板６２に電気的に接続されている。Ｃファン装置３３，Ｒファン装置３６，Ｆファン装置４０は以上のように構成されている。
【００２９】
冷蔵庫本体１１内には、図３の（ａ）に示すように、上端部に位置して電源基板６３が配設されており、電源基板６３には、図１の（ａ）に示すように、周波数指令手段および判定手段に相当するモータ制御装置６４が搭載されている。このモータ制御装置６４はマイクロコンピュータを主体に構成されたものであり、相切換え用の目標周波数指令ｆ，正転指令ＣＷ，逆転指令ＣＣＷ等を出力する。
【００３０】
電源基板６３にはＣファン装置３３用のドライバＩＣ６５，Ｒファン装置３６用のドライバＩＣ６５，Ｆファン装置４０用のドライバＩＣ６５が搭載されており、各ドライバＩＣ６５はモータ制御装置６４に電気的に接続されている。これら各ドライバＩＣ６５は信号生成手段に相当するものであり、モータ制御装置６４からの目標周波数指令ｆ，正転指令ＣＷ，逆転指令ＣＣＷ等に基づいて通電信号（三相回転信号）を生成する。
【００３１】
Ｃファン装置３３のファンモータ３４，Ｒファン装置３６のファンモータ３４，Ｆファン装置４０のファンモータ３４にはインバータ回路６６が個別に接続されている。これら各インバータ回路６６は電源基板６３の直流電源パターン６７および６８間に接続されたものであり、Ｃファン装置３３のドライバＩＣ６５，Ｒファン装置３６のドライバＩＣ６５，Ｆファン装置４０のドライバＩＣ６５はＣファン装置３３のインバータ回路６６，Ｒファン装置３６のインバータ回路６６，Ｆファン装置４０のインバータ回路６６に電気的に接続されている。
【００３２】
各インバータ回路６６はトランジスタ＋Ｔｕ〜−Ｔｗを三相ブリッジ接続してなるものであり、ドライバＩＣ６５から三相回転信号が与えられることに基づいてスイッチング制御される。図１の（ｂ）はトランジスタ＋Ｔｕ〜−Ｔｗが三相回転信号に基づいてスイッチング制御されるときのＵ相コイル４３〜Ｗ相コイル４３の通電波形を示すものである。同図から明らかなように、Ｕ相コイル４３〜Ｗ相コイル４３はＵ→Ｖ，Ｕ→Ｗ，Ｖ→Ｗ，Ｖ→Ｕ，Ｗ→Ｕ，Ｗ→Ｖの順序で通電される。このとき、継続して通電される２相コイルの電流の向きが電気角６０°ずつ同じになるように、通電が切換わる。
【００３３】
電源基板６３の一方の電源パターン６８には、図１の（ａ）に示すように、電流検出手段に相当する抵抗６９が電気的に接続されており、抵抗６９の両端子には過電流検知回路７０が電気的に接続されている。この過電流検知回路７０はモータ制御装置６４に電気的に接続されたものであり、抵抗６９の両端子間電圧に基づいてインバータ回路６６に流れる電流値を検出し、検出電流値を基準値と比較する。例えばファンモータ３４の脱調ロック時にはロータマグネット５７の磁場のもとで回転磁界が通過するので、コイル４３に多大な起電力が発生し、検出電流値が基準値を上回る。この場合には過電流検知回路７０がモータ制御装置６４に異常信号を出力し、モータ制御装置６４が異常信号に基づいてファンモータ３４のロックを判定する。
【００３４】
尚、図３の（ａ）の符号７１はＣファン装置３３のＵ相コイル４３〜Ｗ相コイル４３をＣファン装置３３のインバータ回路６６に接続する束線、符号７２はＲファン装置３６のＵ相コイル４３〜Ｗ相コイル４３をＲファン装置３６のインバータ回路６６に接続する束線、符号７３はＦファン装置４０のＵ相コイル４３〜Ｗ相コイル４３をＦファン装置４０のインバータ回路６６に接続する束線を示すものであり、束線７１〜７３は冷蔵庫本体１１の後壁内に格納されている。
【００３５】
冷蔵室１２内および冷凍室１６内には、図３の（ｂ）に示すように、サーミスタからなるＲ温度センサ７４およびＦ温度センサ７５が配設されている。また、電源基板６３には、図１の（ａ）に示すように、冷蔵庫の全体動作を制御するメイン制御装置７６が搭載されている。このメイン制御装置７６はマイクロコンピュータを主体に構成されたものであり、Ｒ温度センサ７４およびＦ温度センサ７５はメイン制御装置７６に電気的に接続されている。
【００３６】
メイン制御装置７６にはモータ制御装置６４，コンプレッサ２６，電磁弁２９が電気的に接続されており、メイン制御装置７６はＲ温度センサ７４およびＦ温度センサ７５からの出力信号に基づいて冷蔵室１２内の温度および冷凍室１６内の温度を検出し、両検出温度に基づいてコンプレッサ２６および電磁弁２９を駆動制御する。そして、コンプレッサ２６からＲエバポレータ２２およびＦエバポレータ２４の双方に冷媒を流すＲＦ運転を行ったり、コンプレッサ２６からＦエバポレータ２４のみに冷媒を流すＦ運転を行う。
【００３７】
メイン制御装置７６はＲＦ運転を開始する際にモータ制御装置６４にＣファン装置３３，Ｒファン装置３６，Ｆファン装置４０の運転指令および速度指令を出力する。この速度指令は中速度，低速度の２段階に区別されたものであり、モータ制御装置６４はＣファン装置３３のファンモータ３４，Ｒファン装置３６のファンモータ３４，Ｆファン装置４０のファンモータ３４を運転指令に基づいて起動し、速度指令に応じた速度で定常運転する。
【００３８】
メイン制御装置７６はＦ運転を開始する際にモータ制御装置６４にＣファン装置３３，Ｆファン装置４０の運転指令および速度指令を出力する。この速度指令は中速度，低速度の２段階に区別されたものであり、モータ制御装置６４はＣファン装置３３のファンモータ３４，Ｆファン装置４０のファンモータ３４を運転指令に基づいて起動し、速度指令に応じた速度で定常運転する。
【００３９】
メイン制御装置７６はコンプレッサ２６の運転停止時にモータ制御装置６４に停止指令を出力する。すると、ＦＲ運転時にはモータ制御装置６４がＣファン装置３３のファンモータ３４，Ｒファン装置３６のファンモータ３４，Ｆファン装置４０のファンモータ３４を停止指令に基づいて停止させ、Ｆ運転時にはＣファン装置３３のファンモータ３４，Ｆファン装置４０のファンモータ３４を停止指令に基づいて停止させる。
【００４０】
冷蔵庫本体１１の前面には操作パネル（図示せず）が装着されており、操作パネルには急速運転スイッチ７７が装着されている。この急速運転スイッチ７７はメイン制御装置７６に電気的に接続されており、メイン制御装置７６は急速運転スイッチ７７の操作内容に基づいて一気冷蔵モードおよび一気冷凍モードに切換わる。
【００４１】
メイン制御装置７６は、一気冷蔵モードを検出すると、ＦＲ運転時のコンプレッサ２６の運転速度を速め、コンプレッサ２６から上流側のＲエバポレータ２２に対する冷媒供給量を増やす。これと共に、モータ制御装置６４にＣファン装置３３およびＲファン装置３６の速度変更指令を出力する。すると、モータ制御装置６４がＣファン装置３３およびＲファン装置３６の運転速度を中速度または低速度から高速度に高め、Ｒファン装置３６の吐出風量を増やすことに基づいて冷蔵室１２内および野菜室１５内を一気に冷却し、Ｃファン装置３３の吐出風量を増やすことに基づいてコンプレッサ２６の冷却効率を高める。
【００４２】
メイン制御装置７６は、一気冷凍モードを検出すると、Ｆ運転時のコンプレッサ２６の運転速度を速め、コンプレッサ２６からＦエバポレータ２４に対する冷媒供給量を増やす。これと共に、モータ制御装置６４にＣファン装置３３およびＦファン装置４０の速度変更指令を出力する。すると、モータ制御装置６４がＣファン装置３３およびＦファン装置４０の運転速度を中速度または低速度から高速度に高め、Ｆファン装置４０の吐出風量を増やすことに基づいて冷凍室１６内および製氷室１５内を一気に冷却し、Ｃファン装置３３の吐出風量を増やすことに基づいてコンプレッサ２６の冷却効率を高める。
【００４３】
図２はモータ制御装置６４のＲＯＭに記憶されたＣファン装置３３，Ｒファン装置３６，Ｆファン装置４０の運転制御プログラムを示すフローチャートである。以下、図２のフローチャートについて詳述する。モータ制御装置６４は、メイン制御装置７６からの運転指令および速度指令を検出すると、ステップＳ１からＳ２へ移行し、速度指令に基づいて加速時間をＴ1 またはＴ2 （Ｔ1 ＜Ｔ2 ）に設定する。これら加速時間Ｔ1 およびＴ2 はモータ制御装置６４のＲＯＭに予め記憶されたものであり、速度指令が低速度であるときには加速時間をＴ1 に設定し、速度指令が中速度であるときには加速時間をＴ2 に設定する。
【００４４】
モータ制御装置６４は、加速時間を設定すると、ステップＳ３へ移行する。ここで、目標周波数指令ｆに設定値Δｆを代入して（目標周波数指令ｆ←Δｆ）ドライバＩＣ６５に出力し、ステップＳ４へ移行する。すると、ドライバＩＣ６５が目標周波数指令Δｆに基づいて三相回転信号を生成し、インバータ回路６６が三相回転信号に基づいてスイッチング制御される。
【００４５】
モータ制御装置６４は、ステップＳ４へ移行すると、過電流検知回路７０の出力信号を判断する。例えばファンモータ３４が起動し、ファン３５が目標周波数指令Δｆに応じた速度で回転しているときには過電流検知回路７０から異常信号が出力されず、ステップＳ４からＳ５へ移行する。また、ファンモータ３４が脱調ロックしているときには過電流検知回路７０から異常信号が出力されており、ステップＳ４からＳ６へ移行する。
【００４６】
モータ制御装置６４は、ステップＳ６へ移行すると、目標周波数指令ｆの出力を停止することに基づいてファンモータ３４に対する通電を終える。そして、ステップＳ７へ移行し、アラーム７８（図１のａ参照）を鳴動させることに基づいて使用者に異常を報知する。このアラーム７８は異常報知手段に相当するものであり、モータ制御装置６４は、アラーム７８を鳴動させると、図２のステップＳ３に復帰して目標周波数指令ΔｆをドライバＩＣ６５に再出力し、ファンモータ３４の再起動を試みる。そして、ファンモータ３４の再起動が成功すると、ステップＳ４からＳ５へ移行する。
【００４７】
モータ制御装置６４は、ステップＳ５へ移行すると、ステップＳ２で設定した加速時間の経過を判断し、ステップＳ３に復帰する。ここで、ＲＯＭに予め記憶された単位時間ΔＴが経過するまで待機した後、目標周波数指令ｆに設定値Δｆを代入し、ドライバＩＣ６５に目標周波数指令２Δｆを出力する。そして、ファン３５の回転速度を目標周波数指令Δｆに相当する分だけ高め、ステップＳ４，Ｓ５へ移行する。従って、ステップＳ２で設定した加速時間が経過するまでステップＳ４，Ｓ５が繰返され、ファン３５の回転速度が単位時間ΔＴの経過毎にΔｆずつ徐々に速くなる。
【００４８】
モータ制御装置６４は、ステップＳ５で加速時間の経過を判断すると、ステップＳ８へ移行し、目標周波数指令ｆを固定する。そして、ファン３５を（加速時間／単位時間ΔＴ）×Δｆで確定される目標周波指令ｆで定常運転し、ステップＳ９へ移行する。ここで、過電流検知回路７０からの異常信号を検出すると、ステップＳ６およびＳ７へ移行し、ファンモータ３４に対する通電を終え、アラーム７８を鳴動させる。次に、ステップＳ３に復帰し、ファンモータ３４の起動をやり直す。
【００４９】
モータ制御装置６４は、ステップＳ９で過電流検知回路７０から異常信号が出力されていないことを検出すると、ステップＳ１０へ移行してメイン制御装置７６からの速度変更指令の有無を判断する。例えば速度変更指令がない場合にはステップＳ１１へ移行し、メイン制御装置７６からの停止指令の有無を判断する。ここで、停止指令が無いことを検出すると、ステップＳ８に復帰し、ファンンモータ３４を目標周波数指令ｆで定常運転する。また、ステップＳ１１で停止指令を検出すると、ステップＳ１２へ移行し、目標周波数指令ｆの出力を停止することに基づいてファンモータ３４の運転を停止する。
【００５０】
モータ制御装置６４は、ステップＳ１０で速度変更指令を検出すると、ステップＳ１３へ移行し、目標周波数指令ｆの出力を停止することに基づいてファンモータ３４の運転を停止する。そして、ステップＳ２に復帰し、速度変更指令に基づいて新たな加速時間をＴ3 （＞Ｔ2 ＞Ｔ1 ）に設定する。この加速時間Ｔ3 はモータ制御装置６４のＲＯＭに予め記憶されたものであり、モータ制御装置６４は新たな加速時間Ｔ3 を設定すると、上記一連の動作を繰返すことに基づいてファンモータ３４を加速時間Ｔ3 が経過するまで徐々に加速し、加速時間Ｔ3 の経過後は定常運転する。
【００５１】
上記実施例によれば、Ｃファン装置３３のファンモータ３４，Ｒファン装置３３のファンモータ３４，Ｆファン装置４０のファンモータ３４は送風動作を行うだけで負荷変動が殆ど無い。しかも、Ｃファン装置３３は機械室２５内に格納され、Ｒファン装置３６およびＦファン装置４０はＲ冷気生成室２１内およびＦ冷気生成室２３内に格納され、いずれも外部からの影響を受け難い。このため、三相回転信号を目標周波数指令ｆから直接的に生成してインバータ回路６６に与え、ファンモータ３４を目標周波数指令ｆに同期回転させるだけでファンモータ３４が十分に速度制御される。従って、ファンモータ３４の回転位置をフィードバックする位置検出回路が不要になるので、電気的構成が簡単になる。これと共に、ファンモータ３４の回転位置をフィードバックする束線が不要になるので、三相回転信号等にノイズが乗り難くなり、耐ノイズ性が高まる。
【００５２】
また、インバータ回路６６に流れる電流値を抵抗６９により検出し、抵抗６９の検出結果に基づいてファンモータ３４のロックの有無を判定した。このため、ロック時にアラーム７８を鳴らしてロックを報知したり、ファンモータ３４を再起動する等の異常処置を行うことができるので、ファンモータ３４がロック状態で放置されること，Ｒファン装置３６のロックに基づいて冷蔵室１２内が異常昇温すること，Ｆファン装置４０のロックに基づいて冷凍室１６内が異常昇温すること，Ｃファン装置３３のロックに基づいてコンプレッサ２６が異常昇温すること等が防止される。
【００５３】
また、ファンモータ３４の起動時に目標周波数指令ｆを徐々に高めた。このため、ファンモータ３４の回転速度が目標周波数指令ｆに同期して徐々に速くなるので、ファンモータ３４がロックし難くなる。
また、ファンモータ３４の起動終了を起動開始からの経過時間（加速時間）に基づいて判断したので、加速時間をＴ1 〜Ｔ3 のいずれかに設定する簡単な制御でファンモータ３４の定常運転時の回転速度を決めることができる。
【００５４】
また、ファンモータ３４の定常運転時の目標周波数指令ｆを変更する際にファンモータ３４を一旦停止させて再起動した。このため、目標周波数指令ｆを現在値から加減して変更する場合に比べ、ファンモータ３４がロックし難くなる上にファンモータ３４の運転制御プログラムが簡単になる。
【００５５】
尚、上記第１実施例においては、Ｒファン装置３６の駆動時にＲエバポレータ２２を通して冷蔵室１２内に送風することに基づいて冷蔵室１２用の冷気を生成し、Ｆファン装置４０の駆動時にＦエバポレータ２４を通して冷凍室１６内に送風することに基づいて冷凍室１６用の冷気を生成したが、これに限定されるものではなく、例えば１個のファン装置の駆動時に１個のエバポレータを通して冷蔵室１２内および冷凍室１６内に送風することに基づいて冷蔵室１２用の冷気および冷凍室１６用の冷気を同時に生成しても良い。
【００５６】
次に本発明の第２実施例を図７に基づいて説明する。尚、上記第１実施例と同一の部材については同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる部材についてのみ説明を行う。電源基板６３にはＲファン装置３６およびＦファン装置４０の双方に対応して１組のドライバＩＣ６５およびインバータ回路６６が搭載されている。
【００５７】
上段のＲファン装置３６のファンモータ３４および下段のＦファン装置４０のファンモータ３４はＵ相コイル４３の非共通接続点がトランジスタ＋Ｔｕおよび−Ｔｕ間に接続され、Ｖ相コイル４３の非共通接続点がトランジスタ＋Ｔｖおよび−Ｔｖ間に接続されている。また、両ファンモータ３４はＷ相コイル４３の非共通接続点がトランジスタ＋Ｔｗおよび−Ｔｗ間に接続されており、同一のドライバＩＣ６５から同一の三相回転信号が与えられることに基づいて同方向へ同速度で同時回転する。
【００５８】
上記第２実施例によれば、Ｒファン装置３６のファンモータ３４およびＦファン装置４０のファンモータ３４を同一のインバータ回路６６に接続したので、インバータ回路６６およびドライバＩＣ６５の個数が１個で済む。しかも、ブラシレスモータ３４とインバータ回路６６との間を電気的に接続する束線の本数が少なくなるので、総じて、電気的構成が簡単になる。
また、Ｒファン装置３６のファンモータ３４およびＦファン装置４０のファンモータ３４を同方向へ同時回転させた。このため、ＲＦ運転時にＲエバポレータ２２およびＦエバポレータ２４の双方に風を流して冷気を生成できるので、簡単な電気的構成でＲＦ運転時に冷気が効率的に生成される。
【００５９】
次に本発明の第３実施例を図８に基づいて説明する。尚、上記第２実施例と同一の部材については同一の符号を付して説明を省略し、以下、異なる部材についてのみ説明を行う。下段のＦファン装置４０のファンモータ３４はＵ相コイル４３の非共通接続点がトランジスタ＋Ｔｖおよび−Ｔｖ間に接続され、Ｖ相コイル４３の非共通接続点がトランジスタ＋Ｔｕおよび−Ｔｕ間に接続されており、上段のＲファン装置３６のファンモータ３４および下段のＦファン装置４０のファンモータ３４は同一のドライバＩＣ６５から同一の三相回転信号が与えられることに基づいて逆方向へ同速度で同時回転する。
【００６０】
メイン制御装置７６はＲＦ運転時にモータ制御装置６４に正転指令を出力する。すると、モータ制御装置６４がドライバＩＣ６５に正転指令ＣＷを出力し、ドライバＩＣ６５が正転用の三相回転信号を生成してインバータ回路６６に与える。この状態では上段のＲファン装置３６のファン３５が正転し、下段のＦファン装置４０のファン３５が逆転するが、各ファン３５は正転時に正方向へ風を吐出し、逆転時には正方向へ風を吐出せずに逆方向へ若干量の風を吐出するので、Ｒエバポレータ２２には風が流れ、Ｆエバポレータ２４には殆ど風が流れない。
【００６１】
メイン制御装置７６はＦ運転時にモータ制御装置６４に逆転指令を出力する。すると、モータ制御装置６４がドライバＩＣ６５に逆転指令ＣＣＷを出力し、ドライバＩＣ６５が逆転用の三相回転信号を生成してインバータ回路６６に与える。この状態では上段のＲファン装置３６のファン３５が逆転し、下段のＦファン装置４０のファン３５が正転するので、Ｒエバポレータ２２には殆ど風が流されず、Ｆエバポレータ２４には風が流れる。
【００６２】
上記第３実施例によれば、Ｒファン装置３６のファンモータ３４およびＦファン装置４０のファンモータ３４を逆方向へ同時回転させた。このため、Ｒエバポレータ２２に冷媒を集中的に流すＲＦ運転時にはＲエバポレータ２２のみに風が流れ、Ｆエバポレータ２４に冷媒を流すＦ運転時にはＦエバポレータ２４のみに風が流れるので、簡単な電気的構成でＲＦ運転時およびＦ運転時に冷気が効率的に生成される。しかも、Ｆ運転時にＲエバポレータ２２に冷媒の非流通状態で若干量の風が流れるので、Ｒエバポレータ２２が霜取り，うるおい加湿される利点もある。
【００６３】
尚、上記第１ないし第３実施例においては、モータ制御装置６４が起動時に目標周波数指令ｆを加速時間Ｔ1 〜Ｔ3 に達するまで設定値Δｆずつ高める構成にしたが、これに限定されるものではなく、例えば速度指令の内容（高低）に拘らず目標周波数指令ｆを一定時間のうちに初期値から定常運転値まで高める構成にしても良い。
【００６４】
また、上記第１ないし第３実施例においては、ファンモータ３４をアウタロータ形の三相ＤＣブラシレスモータから構成したが、これに限定されるものではなく、例えばインナロータ形の三相ＤＣブラシレスモータから構成しても良い。
【００６５】
また、上記第１ないし第３実施例においては、インバータ回路６６を三相ブリッジ接続されたトランジスタ＋Ｔｕ〜−Ｔｗから構成したが、これに限定されるものではなく、要は三相ブリッジ接続されたＩＧＢＴ，ＦＥＴ等のスイッチング素子から構成すれば良い。
【００６６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の冷蔵庫は次の効果を奏する。
請求項１記載の手段によれば、目標周波数指令から通電信号を直接的に生成してインバータ回路に与えた。このため、ブラシレスモータの回転位置をフィードバックする位置検出回路等が不要になるので、電気的構成が簡単になる。
請求項２記載の手段によれば、インバータ回路に流れる電流に基づいてブラシレスモータの回転状態を判定したので、ブラシレスモータの脱調を検出して異常処置を行うことができる。
【００６８】
請求項３記載の手段によれば、ブラシレスモータの定常運転時の目標周波数指令を変更する際にブラシレスモータを一旦停止させて再起動したので、ブラシレスモータがロックし難くなる上に運転制御プログラムが簡単になる。
請求項４記載の手段によれば、冷蔵室用のエバポレータに風を流すためのブラシレスモータおよび冷凍室用のエバポレータに風を流すためのブラシレスモータを同一のインバータ回路に接続したので、電気的構成が簡単になる。
【００６９】
請求項５記載の手段によれば、冷蔵室用のエバポレータに風を流すためのブラシレスモータおよび冷凍室用のエバポレータに風を流すためのブラシレスモータを同方向へ同時回転させたので、簡単な電気的構成でＲＦ運転時に冷気が効率的に生成される。
請求項６記載の手段によれば、冷蔵室用のエバポレータに風を流すためのブラシレスモータおよび冷凍室用のエバポレータに風を流すためのブラシレスモータを逆方向へ同時回転させたので、簡単な電気的構成でＲＦ運転時およびＦ運転時に冷気が効率的に生成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す図（ａは電気的構成を示す図、ｂはコイルの通電波形を示す図）
【図２】モータ制御装置の制御内容を示すフローチャート
【図３】（ａ）冷蔵庫の全体構成を扉の除去状態で示す正面図、（ｂ）はＸ−Ｘ線に沿う断面図
【図４】冷凍サイクルを示す図
【図５】Ｃファン装置，Ｆファン装置，Ｒファン装置を示す断面図
【図６】（ａ）はＣファン装置，Ｆファン装置，Ｒファン装置を矢印Ｘ１方向から示す図、（ｂ）は矢印Ｘ2 方向から示す図
【図７】本発明の第２実施例を示す図１の（ａ）相当図
【図８】本発明の第３実施例を示す図１の（ａ）相当図
【図９】従来例を示す図１の（ａ）相当図
【符号の説明】
１１は冷蔵庫本体、２２はＲエバポレータ（エバポレータ）、２４はＦエバポレータ（エバポレータ）、３３はＣファン装置（ファン装置）、３４はファンモータ（ブラシレスモータ）、３５はファン、３６はＲファン装置（ファン装置）、４０はＦファン装置（ファン装置）、４３はコイル、６４はモータ制御装置（周波数指令手段，判定手段）、６５はドライバＩＣ（信号生成手段）、６６はインバータ回路、６９は抵抗（電流検出手段）を示す。

Claims

前面が開口する箱状の冷蔵庫本体と、
前記冷蔵庫本体内に格納され、ファンおよびファンを回転駆動するブラシレスモータからなるファン装置と、
前記ブラシレスモータの複数相のコイルに順次通電するインバータ回路と、
前記ブラシレスモータの目標周波数指令を設定するモータ制御装置と、
前記ブラシレスモータの回転位置を検出する位置検出回路を用いずに前記通電信号を前記目標周波数指令の設定結果から直接的に生成し、前記インバータ回路を前記通電信号の設定結果でスイッチング制御することに基づいて前記ブラシレスモータを回転させるドライバＩＣと、
前記モータ制御装置に速度指令を与えるメイン制御装置を備え、
前記モータ制御装置は、
前記メイン制御装置から速度指令が与えられたときには当該速度指令に基づいて加速時間を設定する手段と、
前記加速時間の設定結果が経過していないときには目標周波数指令を設定値だけ高める処理を単位時間が経過する毎に行う手段と、
前記加速時間の設定結果が経過したときには前記目標周波数指令を「（前記加速時間の設定結果／前記単位時間）＊前記設定値」で確定される目標周波数指令に固定する手段を備え、
前記ドライバＩＣは、
前記加速時間の設定結果が経過したときには前記ブラシレスモータを前記目標周波数指令の設定結果「（前記加速時間の設定結果／前記単位時間）＊前記設定値」に応じた通電信号で定常運転することに基づいて「（前記加速時間の設定結果／前記単位時間）＊前記設定値」で確定される目標周波数指令に同期回転させることを特徴とする冷蔵庫。
インバータ回路に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の検出結果に基づいてブラシレスモータの回転状態を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
モータ制御装置は、ブラシレスモータの定常運転時の目標周波数指令を変更する際にブラシレスモータを一旦停止させて再起動することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
冷蔵庫本体内には、冷蔵室用のエバポレータおよび冷凍室用のエバポレータと、冷蔵室用のエバポレータに風を流すファン装置および冷凍室用のエバポレータに風を流すファン装置とが格納され、
前記両ファン装置のブラシレスモータは、同一のインバータ回路に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
両ファン装置のブラシレスモータは、同一のインバータ回路から電源が与えられることに基づいて同方向へ同時回転することを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。
両ファン装置のブラシレスモータは、同一のインバータ回路から電源が与えられることに基づいて逆方向へ同時回転することを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。