JP2013024459A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫内の収納状態の違いの検知精度を向上させ、収納物保存温度を最適に保ち、食品の保鮮性能向上と、収納物の「冷えすぎ」防止による消費電力抑制を図る。
【解決手段】冷蔵室１２の内部に設置された天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ及び側面下方ＬＥＤ２０ｇ、ｈと、照射光を検知する光センサ２１ａ、２０ｂと、光量調整手段２５を有し、照射光が冷蔵室１２内の壁面または収納物に反射を繰り返し、光センサの受光量で冷蔵室１２内の全体の収納状態を推定するうえで、ＬＥＤの光量ばらつきを調整して検知精度を向上させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷蔵庫の内部に、庫内の収納状態を検知する手段を備えた冷蔵庫に関するものである。

近年の家庭用冷蔵庫は、冷気をファンで冷蔵庫内に循環させる間接冷却方式が一般的である。従来の冷蔵庫では、庫内温度の検知結果に応じて温調制御することにより、庫内の温度を適温に保っている。例えば、庫内温度を均一に保つ冷蔵庫として、可動式の冷気吐出装置を設けた冷蔵庫がある（特許文献１参照）。

図１３は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の冷蔵室の正面断面図を示すものである。図１３に示すように、冷蔵室１０１内に設けられた可動式の冷気吐出装置１０２が左右に冷気を供給し庫内温度の均一化を図っている。

特開平８−２４７６０８号公報

しかしながら、前記の特許文献１の構成では、庫内温度の均一化を行うことが可能でも、冷蔵庫が庫内のサーミスタによって温度を推測しているため、収納された食品の量や配置といった収納状態の影響については、考慮されないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、冷蔵庫内部の食品の収納状態を収納状態検知手段からの検知情報によって推定するとともに、その検知に光源と光センサを使用する場合に検知精度を向上させることを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、収納物を収納する収納室と、前記収納室の内部で前記収納物の収納状態を推定する収納状態検知手段とを有し、前記収納状態検知手段は、前記収納室の内部に設置された光源と前記光源から照射させた照射光を検知する検知部である光センサと、前記光センサの受光量によって収納状態を判定する判定手段と、前記光源の光量を調整する光量調整手段とを備えたものである。

これにより、光センサの受光量によって収納状態を判定する際の光源の光量にまつわる各種ばらつき要因を排除することができる。

本発明の冷蔵庫は、光源の光量を調整する光量調整手段を備えたことで、光センサの受光量によって収納状態を判定する際の光源の光量にまつわる各種ばらつき要因を排除することができ、より精度の高い収納状態を推定することができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の制御ブロック図 本発明の実施の形態１における図１のＡ−Ａ断面図及び正面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の収納状態検知の制御フローチャート 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の天面光源による収納状態検知動作の説明図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の天面光源による収納状態検知特性図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の下方の光源による収納状態検知動作の説明図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の下方の光源による収納状態検知特性図 本発明の実施の形態１における図６と図８の平均の収納状態検知特性図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の初期使用前の光量調整の制御フローチャート 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の初期使用前の光源への供給電力とセンサ受光量の特性図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の初期使用前の光源への供給電力のデューティー制御を示す図 従来の冷蔵庫の冷蔵室の正面断面図

第１の発明は、収納物を収納する収納室と、前記収納室の内部で前記収納物の収納状態を推定する収納状態検知手段とを有し、前記収納状態検知手段は、前記収納室の内部に設置された光源と前記光源から照射させた照射光を検知する検知部である光センサと、前記光センサの受光量によって収納状態を判定する判定手段と、前記光源の光量を調整する光量調整手段とを備えたものであり、光源の個体差による照射量のばらつき、冷蔵庫本体の反射量のばらつきを、光センサの受光量が一定になるように光量調整手段で光源の照射量を調整するので、収納状態検知手段による収納状態の検知精度を高めることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記光量調整手段は、前記冷蔵庫の電源投入時に動作させるものであり、冷蔵庫初期状態での光センサの受光量の一定化を確実に行うことができ、収納状態検知手段による収納状態の検知精度を高めることができる。

第３の発明は、第１または２の発明において、前記光量調整手段は、前記収納室内に収納物がない状態で動作させるものであり、収納物なしをベースとした光センサの受光量の一定化を確実に行うことができ、収納状態検知手段による収納状態の検知精度を高めることができる。

第４の発明は、第１から３のいずれかの発明において、前記光量調整手段は、製品出荷前の検査工程で動作させるものであり、冷蔵庫初期状態での光センサの受光量の一定化をさらに確実に行うことができ、収納状態検知手段による収納状態の検知精度を高めることができる。

第５の発明は、第１から４のいずれかの発明において、前記光量調整手段は、前記光センサでの検知データが所定の基準値になるように前記光源の光量を調整するものであり、光源ばらつきの対応性を高めることができる。

第６の発明は、第１から５のいずれかの発明において、前記光量調整手段は、前記光源へ印加する単位時間当たりの電力量を可変するものであり、光源の光量を印加電圧あるいは駆動電流の変更により容易に調整することができる。

第７の発明は、第１から５のいずれかの発明において、前記光量調整手段は、前記光源に一定電力を供給し、その電力の単位時間当たりのデューティー比を可変するものであり
、複雑な回路構成が不要で、簡単なソフトウェアにより自由に光源の光量を調整することができる。

第８の発明は、第１から７のいずれかの発明において、前記光源をＬＥＤ等の直流電力デバイスで構成したものであり、視認性の良い庫内照明用ＬＥＤと、収納状態検知手段の光源を兼用化することができ、低コストで精度の高い収納状態検知を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態をについて、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における冷蔵庫の正面図、図２は同実施の形態における冷蔵庫の制御ブロック図、図３（ａ）は同実施の形態における図１のＡ−Ａ断面図、図３（ｂ）は同実施の形態における図１の冷蔵室の扉を開けたときの正面図、図４は同実施の形態における冷蔵庫の収納状態検知の制御フローチャート図、図５は同実施の形態における天面光源による冷蔵庫の収納状態検知動作の説明図、図６は同実施の形態における冷蔵庫の天面光源による収納状態検知特性図、図７は同実施の形態における冷蔵庫の下方の光源による収納状態検知動作の説明図、図８は同実施の形態における冷蔵庫の下方の光源による収納状態検知特性図、図９は同実施の形態における図６と図８の平均の収納状態検知特性図、図１０は同実施の形態における冷蔵庫の初期使用前の光量調整の制御フローチャート図、図１１は同実施の形態における冷蔵庫の初期使用前の光源への供給電力とセンサ受光量の特性図、図１２は同実施の形態における冷蔵庫の初期使用前の光源への供給電力のデューティー制御を示す図である。

図１から図３において、冷蔵庫本体１１である断熱箱体は、主に鋼板を用いた外箱と、ＡＢＳなどの樹脂で成形された内箱と、外箱と内箱の間に注入した断熱材で構成されている。さらに、断熱箱体は複数の収納室に断熱区画されており、最上部に冷蔵室１２、その冷蔵室１２の下部に製氷室１３もしくは切換室１４が横並びに設けられ、その製氷室１３と切換室１４の下部に冷凍室１５、そして最下部に野菜室１６が配置され、各収納室の前面には外気と区画するための断熱扉が冷蔵庫本体の前面開口部にそれぞれ構成されている。冷蔵室１２の断熱扉である冷蔵室扉１２ａの中央部付近には、各室の庫内温度設定や製氷および急速冷却などの設定を行うことができ、また収納状態の検知結果や冷蔵庫の運転状況などを表示できる表示部１７が配置されている。

冷蔵室１２内には、収納物である食品を整理して収納できるように複数の庫内収納棚１８が、また冷蔵室扉１２ａの庫内側の面には扉収納棚１９が設けられ、これらはガラスや透明な樹脂など光の透過率が高い材質で構成されている。庫内収納棚１８および扉収納棚１９の表面は、一定の透過率を保ちながら光が拡散するように加工を行うことで、冷蔵室１２内の明るさの分布を調節することが可能である。このときの透過率は５０％以上であることが望ましく、透過率が低いときは光が届き難い場所ができるので収納状態の検知精度が低下する。

冷蔵室１２内には、収納室内である庫内を明るく照らすために庫内照明２０があり、収納された収納物である食品の視認性を向上させている。庫内照明２０は、冷蔵庫内の扉開放側前面から見て、庫内奥行の１／２より扉側に、天面と左側壁面と右側壁面に配置されている。この庫内照明２０の光源には天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、および照明用ＬＥＤ２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、および側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈなど複数のＬＥＤを使用し、側壁面においては照明用ＬＥＤ２０ｃ〜２０ｇのように縦方向に配列することで、高さ方向に長い冷蔵室１２全体を満遍なく照射することができる。

庫内の下方、且つ庫内の奥行方向の１／２より扉側の位置に光センサ２１ａ、２１ｂが設置されている。これらの光センサは、本実施の形態では照度センサを用い、最も高感度となるピーク波長を５００〜６００ｎｍとしたセンサが一般的である。なお、光センサのピーク感度波長は、他の波長帯でも良く、光源の発光波長などと合わせて決定するものである。

冷蔵室１２を左右方向において２区画に区分したときは、天面ＬＥＤ２０ａと光センサ２１ｂが右区画に配置され、天面ＬＥＤ２０ｂと光センサ２１ａが左区画に配置される。また、前記収納室を上下方向において２区画に区分したときは、天面ＬＥＤ２０ａ、ｂが上区画に配置され、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、ｈと光センサ２１ａ、ｂが下区画に配置される。このように、前記複数の区画にＬＥＤと光センサが配置されている。

この光センサ２１ａ、２１ｂは、ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、２０ｇ、２０ｈの照射光が、収納室壁面での反射および収納物による反射・減衰を繰り返し、収納室内の明るさの分布が飽和した状態を測定・計算して収納状態を推定するものである。この原理に加え、複数の区画にＬＥＤと光センサを配置したことで、収納物の配置によらず精度良く収納状態を検知することができる。

光センサによる物体の検知は、例えばフォトインタラプタのように、遮蔽で光の強さが極端に減衰する現象を利用して一つの物体の存在をデジタル式に検知する方式、または多数のセンサ構成で複数の物体の存在を検知する方式が一般的である。このような構成は、収納室内の限られた場所の収納物の有無を検知することしかできず、収納室全体の収納状態を把握することはできない。しかし、本発明の構成は、少数のＬＥＤとセンサで冷蔵室１２という空間内の全体の収納状態をアナログ的に把握することを可能としている。

このシステムにおいては、光センサの直ぐ手前が収納食品によって塞がれると、検知できる光のレベルが極度に低下することに伴い、光の強さの変化率が低下するため、収納状態の検知に複雑な処理が必要になる。しかし、図３（ａ）に示したように、冷蔵室１２内が収納物で満杯になっても、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、照明用ＬＥＤ２０ｃ〜２０ｆ、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈ、および光センサ２１ａ、２１ｂの取り付け位置には、庫内収納棚１８と扉収納棚１９の間に空間αがあるため、光センサが食品で塞がる可能性は低い。

また、この空間αは庫内収納棚１８の前方側の端部を含む鉛直面１８ａよりも前方側で断熱扉である冷蔵室扉１２ａとの間に光センサ２１ａ、２１ｂが設置されていることによって形成されている。

冷蔵室１２内の最上部の後方領域に形成された機械室内には、圧縮機３０、水分除去を行うドライヤ等の冷凍サイクルの構成部品が収納されている。

冷凍室１５の背面には冷気を生成する冷却室が設けられ、冷却室内には、冷却器、および、冷却器で冷却した冷却手段である冷気を冷蔵室１２、切換室１４、製氷室１３、野菜室１６、冷凍室１５に送風する冷却ファン３１が配置される。さらに冷却ファン３１からの風量を調節する風量調節ダンパー３２が風路内に設置されている。また、冷却器やその周辺に付着する霜や氷を除霜するためにラジアントヒータ、ドレンパン、ドレンチューブ蒸発皿等が構成されている（図示せず）。

冷蔵室１２は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１℃〜５℃とし、最下部の野菜室１６は冷蔵室１２と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃としている。また、冷凍室１５は冷凍温度帯に設定されており、冷凍保存のために通常−２２℃〜−１５℃で
設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−３０℃や−２５℃の低温で設定されることもある。

製氷室１３は冷蔵室１２内の貯水タンクから送られた水で室内上部に設けられた自動製氷機で氷をつくり、室内下部に配置した貯氷容器に貯蔵する。

切換室１４は、１℃〜５℃で設定される冷蔵、２℃〜７℃で設定される野菜、通常−２２℃〜−１５℃で設定される冷凍の温度帯以外に、冷蔵温度帯から冷凍温度帯の間で予め設定された温度帯に切り換えることができる。切換室１４は製氷室１３に並設された独立扉を備えた収納室であり、引き出し式の扉を備えることが多い。

なお、本実施の形態では、切換室１４を、冷蔵と冷凍の温度帯までを含めた収納室としているが、冷蔵は冷蔵室１２と野菜室１６、冷凍は冷凍室１５に委ねて、冷蔵と冷凍の中間の上記温度帯のみの切り換えに特化した収納室としても構わない。また、特定の温度帯、例えば近年冷凍食品の需要が多くなってきたことに伴い、冷凍に固定された収納室でも構わない。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下、その動作、作用を説明する。

本実施の形態では、庫内照明２０のうち、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、および側面下方ＬＥＤ２０ｇ，２０ｈを使用して収納状態を検知する。

また、本実施の形態では、光センサのうち２１ａを使用して収納状態を検知する。

さらに収納状態の検知精度を高める必要があるときは、照明用ＬＥＤ２０ｃ〜ｆのように使用するＬＥＤ光源を増加させればよい。また、光センサ２１ｂのように使用する光センサを増加させてもよい。

以下、図４〜図９を用いて、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、および光センサ２１ａによる収納状態検知動作を詳細に説明する。冷蔵室１２は高さ方向に長いことが一般的であるため、主に冷蔵室１２を上下２区画に区分した考え方で収納状態の検知例を記載する。

まず、扉開閉検知センサ３により信号が演算制御部１に入力され、冷蔵室扉１２ａの開閉が検知されたとき（ステップ１０１）、収納物の出し入れの可能性があったと判定し、冷蔵室扉１２ａが閉じられてから所定時間を演算制御部１内のタイマ４で計時した後に（ステップ１０２）、収納状態の検知動作を開始する。なお、冷蔵室扉１２ａの開閉が検知されない場合は、収納状態の検知動作は行なわず、現状の冷却運転を継続することになる（ステップ１１０）。

ここで、ステップ１０２にて所定時間を計時する理由を記載する。

ひとつには、低温となっている庫内収納棚１８および扉収納棚１９などが微小ながらも結露し、透過率が変化することで収納状態の検知に影響が出ることを配慮したもので、所定時間後に結露が解消されてから検知することを目的としている。

また、ひとつには、冷蔵室扉１２ａが開いているときに照明としてＬＥＤが点灯し、その発熱による光度低下で収納状態の検知に影響が出ることを配慮したもので、所定時間後にＬＥＤの温度上昇が解消されてから検知することを目的としている。なお、ＬＥＤの光度を安定させる他の手段として、ＬＥＤを冷蔵室扉１２ａが閉じられた後も暫く点灯し、
あえて発熱させ、所定時間後にＬＥＤの温度上昇が飽和して一定になった後、検知を開始してもＬＥＤの光度は安定する。

収納状態検知動作を開始すると、最初に演算制御部１から光量調整手段２５に信号を送り、さらに光量調整手段２５からの信号により、冷蔵庫の上区画である天面壁面に配置された天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂの光源を点灯する（ステップ１０３）。この時、例えば図５のように庫内収納棚１８上に収納物２３ａである食品が収納されたとき、天面ＬＥＤ２０ａから出力された光２４ａは、収納物２３ａに反射して減衰し、光２４ｂ、２４ｃのように別方向へ拡散する（以下、光の成分を図５に矢印で示し、点線は光度が減衰していることを示す）。光２４ｂ、２４ｃはさらに冷蔵室１２の壁面や他の食品（図示せず）での反射を繰り返す。

また、扉収納棚１９の収納物２３ｂで反射した光２４ｄも減衰し、光２４ｅのように別方向に拡散し、さらに冷蔵室１２の壁面や他の食品（図示せず）での反射を繰り返す。このように反射を繰り返した後に、冷蔵室１２内の明るさの分布は飽和・安定する。

なお、一般にＬＥＤの照射光は所定の照射角度をもって発光するため、図５内に矢印で示した光は、ＬＥＤが放つ光の成分の一部である。以下、光の描写については同様である。

天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂは下方向を向き、光センサ２１ａ、２１ｃは水平方向を向き、それぞれが対向しない配置のため、ほとんどの光の成分はセンサに直接入射せず、壁面や収納物での反射を介するように構成されている。

このときの光センサ２１ａによる収納状態検知特性の一例が図６であり、収納量の増加とともに照度が低下していくことが分かる。ただし、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂだけの点灯では、最大値と最小値の間に誤差があり、この誤差の補正方法は後述する。測定した照度情報は検知データＡとしてメモリ２に記録する（ステップ１０４）。

なお、図６グラフの縦軸を「照度」としているが、収納物なし時を基準とした「相対照度」または「照度減衰率」など相対値とすれば、ＬＥＤが初期特性として持つ光度バラツキなどに対応しやすい。以下、「照度」に関する考え方は同様である。

次に、演算制御部１から光量調整手段２５に信号を送り、さらに光量調整手段２５からの信号により、冷蔵庫の下区画である側面下方の壁面に配置された側面下方ＬＥＤ２０ｇの光源を点灯する（ステップ１０５）。この時、例えば図７のように庫内収納棚１８上に収納物２３ｃが収納されたとき、側面下方ＬＥＤ２０ｇから出力された光２４ｆは、収納物２３ｃである食品に反射して減衰し、光２４ｇのように別方向へ拡散する（以下、光の成分を図７に矢印で示し、点線は光度が減衰していることを示す）。光２４ｇはさらに冷蔵室１２の壁面や他の食品（図示せず）での反射を繰り返す。

また、収納物２３ｄで反射した光２４ｈも減衰し、光２４ｉ、２４ｊのように別方向に拡散し、さらに冷蔵室１２の壁面や他の食品（図示せず）での反射を繰り返す。このように反射を繰り返した後に、冷蔵室１２内の明るさの分布は飽和・安定する。

側面下方ＬＥＤ２０ｇを点灯するときは光センサ２１ａで検知し、それぞれが対向しない組合せで検知するので、ほとんどの光の成分はセンサに直接入射せず、壁面や収納物での反射を介するように構成されている。

このときの光センサ２１ａによる収納状態検知特性の一例が図８であり、収納量の増加
とともに照度が低下していくことが分かる。ただし、側面下方ＬＥＤ２０ｇだけの点灯では、最大値と最小値の間に誤差があり、この誤差の補正方法は後述する。測定した照度情報は検知データＢとしてメモリ２に記録する（ステップ１０６）。

図６および図８から、収納物が上区画に偏ったとき、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ点灯時は照度減衰が大きく（図６）、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈ点灯時は照度減衰が小さい（図８）。一方、収納物が下区画に偏ったとき、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ点灯時は照度減衰が小さく（図６）、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈ点灯時は照度減衰が大きい（図８）。

即ち、上区画にある天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ点灯時は上区画の収納物に対し感度が高く、下区画にある側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈ点灯時は下区画の収納物に対し感度が高い。

以上から、上区画の天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、および下区画の側面下方ＬＥＤ２０ｇの順次点灯による測定結果を組み合わせ、例えば検知データＡ（図６の特性）と検知データＢ（図８の特性）を平均した値を検知データＣとすると（ステップ１０７）、この収納状態検知特性は図９に示すようになる。図９を図６および図８と比較すると、誤差がほとんど解消され、収納物の上下への配置の偏りに関わらず、精度良く収納状態を検知することができるようになったことが分かる。

なお、ステップ１０７での補正計算においては、検知データＡとＢの単純な平均化ではなく、各データの収納状態検知への影響度を考慮し、例えば「（Ａ×γ）＋（Ｂ×δ）」と任意の係数γ、δを積算するなど、誤差が最小となるようにする。

なお、収納物の左右、または奥・手前への配置偏りについては、上述と同様の考え方で冷蔵室１２を２区画に区分し、それぞれにＬＥＤまたは光センサを設ければよい。

収納状態を推定した後は、収納量または収納量の変化または収納位置などに応じて、圧縮機３０、冷却ファン３１、風量調節ダンパー３２などの冷却システムの制御の切換えを、演算制御部１内の判定手段５で判断して、最適な冷却運転に変更する（ステップ１０９）。

このとき、運転が省エネ運転になった場合は表示部１７のランプを点灯させ、通常運転の場合には消灯させるなどして、ユーザーに現在の運転状況を報知すれば使い勝手が良くなる。さらに、収納状況検知動作中であることも報知すれば、ユーザーは自分の冷蔵庫の使用実態が認識できるので、省エネ運転の啓蒙につなげることができる。この収納状況検知動作中の具体的な報知手段としては、省エネ運転報知と同じ表示部１７のランプを点滅させれば、低コストで相違を確認することができる。また、省エネ運転報知のランプとは別のランプを表示部１７に設けて、点灯や点滅させることで更に理解しやすい報知が可能になる。

なお、上述したＬＥＤと光センサとの配置関係を逆にしても、この収納状態検知方式は成立する。

以上が実使用時での収納状態を検知して、冷却制御を行う基本的な動作であるが、次に収納状態の検知精度の向上させるための出荷前の調整内容について、図１０〜図１２を用いて詳細に説明する。

まず、出荷前の調整として性能検査工程が開始され（ステップ１１１）、庫内に収納物
がないか否か確認されて、収納物がなければ次ステップに移り、収納物があれば取り除いて再判断する（ステップ１１２）。次に収納物がないことが確認されたので、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂを１００％の電力Ｐ_１で点灯させ（ステップ１１３）、その時の光量を光センサ２１ａが受光して、庫内に収納物が無い状態での照度として検知データＤをメモリ２が記憶する（ステップ１１４）。そして、そのデータＤが予め設定された基準値Ｌ_１と同等か否か比較し（ステップ１１５）、同等でなければ天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂへの供給電力を下げ、すなわち光量を落として、同等になるまで光量調整手段２５で光量調整を行なう（ステップ１１６）。次に同等になればその時の供給電力をメモリ２に記憶し、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂを消灯するとともに、その電力を実使用時の収納量検知の天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂへの供給電力として記憶する（ステップ１１７）。

ここで何故、光量調整を供給電力の下げる方向で行なうかを図１１を用いて説明する。ＬＥＤの照射量は個体差ばらつきが非常に大きく、例えば供給電力Ｐ_１（１００％電力とする）では、最大品で■点のＬ_３、標準品で●点のＬ_２、最小品で▲点のＬ_３のセンサ受光量になってしまう。そしてどのようなＬＥＤを搭載したとしても、光量調整できるには最小品でのセンサ受光量Ｌ_１に基準値を設定させる。このようにすれば矢印のように最大品の場合は電力Ｐ_３で□点、標準品の場合は電力Ｐ_２で○点に移り、全てのＬＥＤに対して基準値Ｌ_１にセンサ受光量を調整することができる。

また、具体的なＬＥＤへの供給電力の調整方法としては、図１２に示すように一定電力を単位時間当たりのデューティー制御することで達成できる。例えば周期Ｔをセンサの応答時間に対応できる速度の１ｍＳとして、常に電力ＯＮであれば電力量は１００％（（ａ）のデューティー１００％）、電力ＯＮ時間を０．５ｍＳにすれば電力量は５０％になり（（ｂ）のデューティー５０％）、電力ＯＮ時間を０．２５ｍＳにすれば電力量は２５％にすることができる（（ｃ）のデューティー２５％）。すなわち、このデューティー比率はソフトウェアで自由に変えることができるので、どの様な特性のＬＥＤでも光量調整が可能になる。

次にステップ１１７で天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂが消灯された後、側面下方ＬＥＤ２０ｇを１００％の電力Ｐ_１で点灯させ（ステップ１１８）、その時の光量を光センサ２１ａが受光して、庫内に収納物が無い状態での照度として検知データＥをメモリ２が記憶する（ステップ１１９）。そして、そのデータＥが予め設定された基準値Ｌ_１と同等か否か比較し（ステップ１２０）、同等でなければ側面下方ＬＥＤ２０ｇへの供給電力を下げ、すなわち光量を落として、同等になるまで光量調整手段２５で光量調整を行なう（ステップ１２１）。次に同等になればその時の供給電力をメモリ２に記憶し、側面下方ＬＥＤ２０ｇを消灯するとともに、その電力を実使用時の収納量検知の側面下方ＬＥＤ２０ｇへの供給電力として記憶する（ステップ１２２）。なお、説明を解りやすくするために、ここでの基準値を天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂの時と同じＬ_１としたが、厳密には側面下方ＬＥＤ２０ｇに応じた別の基準値を設定することになる。

また側面下方ＬＥＤ２０ｇの供給電力の調整方法も、前述した天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂの場合と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。

そして最後に性能検査工程を終了し（ステップ１２３）、実使用時の収納量検知で使用する天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、及び側面下方ＬＥＤ２０ｇへの供給電力を、メモリ２に記憶させた状態で出荷する（ステップ１２４）。

したがって、光センサ２１ａの受光量によって収納状態を判定する際の光源としての天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、側面下方ＬＥＤ２０ｇの光量にまつわる各種ばらつき要因を排除することができ、より精度の高い収納状態を推定することができる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、家庭用または業務用冷蔵庫に収納量検知機能を設けて、その結果を用いて、節電運転などに運転モードを切換える制御に実施、応用できるものである。

１ 演算制御部
２ メモリ
３ 扉開閉検知センサ
４ タイマ
５ 判定手段
１１ 冷蔵庫本体
１２ 冷蔵室
１２ａ 冷蔵室扉
１３ 製氷室
１４ 切換室
１５ 冷凍室
１６ 野菜室
１７ 表示部
１８ 庫内収納棚
１９ 扉収納棚
２０ 庫内照明
２０ａ、２０ｂ 天面ＬＥＤ
２０ｃ〜２０ｆ 照明用ＬＥＤ
２０ｇ、２０ｈ 側面下方ＬＥＤ
２１ａ、２１ｂ 光センサ
２２ 収納状態検知手段
２３ａ〜２３ｄ 収納物
２４ａ〜２４ｊ 光
２５ 光量調整手段
３０ 圧縮機
３１ 冷却ファン
３２ 風量調節ダンパー

Claims (8)

1. 収納物を収納する収納室と、前記収納室の内部で前記収納物の収納状態を推定する収納状態検知手段とを有し、前記収納状態検知手段は、前記収納室の内部に設置された光源と前記光源から照射させた照射光を検知する検知部である光センサと、前記光センサの受光量によって収納状態を判定する判定手段と、前記光源の光量を調整する光量調整手段とを備えたことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記光量調整手段は、前記冷蔵庫の電源投入時に動作させることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記光量調整手段は、前記収納室内に収納物がない状態で動作させることを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 前記光量調整手段は、製品出荷前の検査工程で動作させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記光量調整手段は、前記光センサでの検知データが所定の基準値になるように前記光源の光量を調整することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
6. 前記光量調整手段は、前記光源へ印加する単位時間当たりの電力量を可変することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
7. 前記光量調整手段は、前記光源に一定電力を供給し、その電力の単位時間当たりのデューティー比を可変することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
8. 前記光源をＬＥＤ等の直流電力デバイスで構成したことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。