JP2014211272A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】供給電源に対する負荷を抑えることのできる冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷蔵庫は、動作モードとして、通常モード（Ａ１）と、通常モードでの仕事量よりも低い仕事量で圧縮機を駆動させる節電モード（Ａ３）とを有し、冷蔵庫への供給電圧Ｖｆが予め規定されている定格電圧Ｒを満たすときに通常モード（Ａ１）と判定し通常モードで動作する。供給電圧Ｖｆが低下し（＃１，＃２）、定格電圧Ｒよりも低い第１のしきい値Ｔｈ１よりも低くなると（＃３）、節電モード（Ａ３）と判定し節電モードに移行する。【選択図】図６

Description

この発明は冷蔵庫に関し、特に、節電運転モードを有する冷蔵庫に関する。

消費電力を抑えるため、節電運転モードを有する冷蔵庫がある。節電運転モードでは、主に、圧縮機などの冷却機構での消費電力が抑えられる。

たとえば、特開２０００−１９３３５５号公報（以下、特許文献１）や国際公開ＷＯ２０１０／０７３６５２号公報（以下、特許文献２）は、節電モードを有する冷蔵庫を開示している。詳しくは、特許文献１は、電力消費の集中を回避するために、冷却装置に供給すべき電力の少なくとも一部を二次電池によって賄う冷蔵装置を開示している。また、特許文献２は、温度センサや人感センサなどの外部環境変化を検知するセンサでの結果に基づいた節電パターンで節電運転する冷蔵庫を開示している。

特開２０００−１９３３５５号公報 国際公開ＷＯ２０１０／０７３６５２号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、蓄電池が別途必要となる、という課題がある。また、特許文献２に開示の技術では、消費電力自体は制御できない、という課題がある。

一方で、たとえば新興国などでは商用電源は必ずしも安定ではない場合がある。そのため、電力使用が集中して電力需要が安定供給能力の限界を超えると、供給電圧が低下して電気機器が動作できなくなることがある。また、自家発電や地域発電など電力供給能力がさほど高くない場合も、上記のような問題を引き起こすことがあり得る。このような環境下で使用される冷蔵庫には、供給電源に過負荷を与えずに冷蔵室の温度が適正に維持されることが望まれる。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、供給電源に対する負荷を抑えながら冷蔵室の温度を適正に維持することのできる冷蔵庫を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、冷蔵庫は複数の動作モードを有し、冷蔵室と冷凍室とに区分された、被冷却物を冷却貯蔵するための貯蔵室と、冷蔵庫への供給電力によって駆動される圧縮機と圧縮機に接続される冷却器とを含み、冷却器で冷却された冷気を供給することで貯蔵室内を冷却するための冷却手段と、供給電力の電圧を検出するための検出手段と、動作モードに従って圧縮機の駆動を制御するための制御手段とを備える。動作モードは、第１のモードと、第１のモードでの仕事量よりも低い仕事量で圧縮機を駆動させる第２のモードとを含み、制御手段は、冷蔵庫への供給電力の電圧と予め記憶しているしきい値とを比較した結果に基づいて動作モードを判定する判定手段を含む。しきい値は、予め規定されている定格電圧値よりも低い第１のしきい値を含み、判定手段は、冷蔵庫への供給電力の電圧が第１のしきい値よりも低いときに第２のモードと判定する。

好ましくは、冷蔵庫は、冷凍室内の空気を冷蔵室内に供給するための供給手段をさらに備え、制御手段は、第２のモードに従って圧縮機の駆動を制御している期間、冷凍室内の空気を冷蔵室内に供給するよう供給手段を制御する。

より好ましくは、動作モードは、第１のモードでの仕事量よりも高い仕事量で圧縮機を駆動させる第３のモードをさらに含み、しきい値は、第１のしきい値と定格電圧値との間に規定された第２のしきい値をさらに含み、判定手段は、冷蔵庫への供給電力の電圧が第２のしきい値よりも低く、かつ、第１のしきい値以上のときに、動作モードを第３のモードと判定する。

より好ましくは、第２のしきい値は、第１のしきい値と定格電圧値との平均値よりも高い。

好ましくは、判定手段は、冷蔵庫への供給電力の電圧がしきい値よりも低い状態が予め規定された期間、継続したときに、その電圧がしきい値よりも低いと判断する。

この発明によると、供給電源に対する負荷を抑えることができる。

本実施の形態にかかる冷蔵庫の外観の概略図である。 本実施の形態にかかる冷蔵庫の外観の概略図である。 冷蔵庫の断面の概略図である。 ダンパの概略図である。 ダンパの開状態と閉状態とを説明するための図である。 冷蔵庫への供給電圧と、冷蔵庫の動作モードとの関係を表わした図である。 冷蔵庫の機能構成の具体例を示すブロック図である。 冷蔵庫の制御装置における動作モードの制御の流れを表わすフローチャートである。 本実施の形態にかかる冷蔵庫での、圧縮機の仕事量の遷移（Ａ）、供給電圧の遷移（Ｂ）、冷凍室の庫内温度の遷移（Ｃ）、および冷蔵室の庫内温度の遷移（Ｄ）を模式的に表わした図である。 本実施の形態にかかる動作モードの制御を行なわない冷蔵庫での、圧縮機の仕事量の遷移（Ａ）、供給電圧の遷移（Ｂ）、冷凍室の庫内温度の遷移（Ｃ）、および冷蔵室の庫内温度の遷移（Ｄ）を模式的に表わした図である。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらの説明は繰り返さない。

＜装置構成＞
図１および図２は、本実施の形態にかかる冷蔵庫１００の外観の概略図である。図１は冷蔵庫１００の扉を閉じた状態で正面から見た概略図であり、図２は扉を開放した状態で正面から見た概略図である。

図１を参照して、冷蔵庫１００は、被冷却物を冷却貯蔵するための、断熱箱体（図示せず）の下方に配置された冷蔵室１０と、上方に配置された冷凍室２０とに区分された貯蔵室を含む。

冷蔵室１０の正面には扉１１が配され、冷凍室２０の正面には扉２１が配される。これら扉は、それぞれ上記箱体の一方辺（図１では右辺）に軸支され、片開き式であるものとする。扉が左右に設けられて、両開き式であってもよい。

冷蔵庫１００正面には表示パネル３０が配される。表示パネル３０はたとえばタッチパネルを含んで、操作パネルの機能を含んでいてもよい。

また、一例として冷蔵庫１００正面に、通信装置１７が配される。通信装置１７は、有線または無線通信可能であって、たとえばインターネットを介して携帯電話機などの端末装置やＰＣ（パーソナルコンピュータ）などとデータのやり取りが可能である。

また、一例として冷蔵庫１００背面に、商用電源の供給口である図示しないコンセントに挿入されることで、供給電源から電力を機器内に入力するための電源プラグ１８が設けられる。電源プラグ１８から供給された電力は、機器内各部に供給されると共に、検出器３００（図３）によってその電圧が検出される。

図２を参照して、冷蔵室１０内には、一例として、複数の段や引き出しが設けられる。冷蔵室１０の奥面には、庫内ランプ１２が配される。また、冷蔵室１０内には、庫内温度を検出するための温度センサ１４が配される。温度センサ１４は後述する制御装置２００に電気的に接続され、庫内温度を表わしたセンサ信号を制御装置２００に対して入力する。

冷凍室２０内にも、一例として、複数の段や引き出しが設けられる。また、冷凍室２０内には、製氷器２３および生成された氷を貯蔵するための氷室２２が配される。製氷器２３および氷室２２は、好ましくは冷凍室２０の下方に配される。冷気は冷凍室２０内の下方に溜まりやすいため、氷室２２の冷却効果を上げることができるためである。

図３は、冷蔵庫１００の断面の概略図である。図３において、矢印は冷気の流れを表わしている。

図３を参照して、冷蔵庫１００の背面には、上記の貯蔵室内を冷却するための冷却装置として、圧縮機２４および冷却器１９が配されている。一例として、圧縮機２４は冷蔵庫１００の下方に配され、冷却器１９は冷蔵庫１００の上方であって、冷凍室２０の背後に配される。また、冷蔵庫１００の背面には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１およびＣＰＵ１０１で実行される制御プログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリ１０２を有する制御装置２００が配される。図３の例では冷蔵庫１００の最上位部分に配されているが、最下位部分など他の位置であってもよい。また、冷蔵庫１００には、電源プラグ１８から入力される供給電力の電圧を検出するための検出器３００がさらに含まれる。検出器３００は後述する制御装置２００に電気的に接続され、検出した供給電力の電圧を表わした検出信号を制御装置２００に対して入力する。

圧縮機２４および冷却器１９の間には図示しないパイプが接続されている。圧縮機２４はパイプ内のイソブタンなどの冷媒を圧縮する。圧縮された高温の冷媒蒸気は図示しない凝縮器によって冷却されて液化する。液化された冷媒は、減圧装置（不図示）で減圧された後、冷却器１９内で気化され、冷却器１９の周囲の空気を冷却する。その後、冷媒はサクションパイプ（不図示）を通って圧縮機２４へ戻る。

冷却器１９と冷凍室２０との間にはファン１５が配され、ファン１５が回転することで、冷却器１９によって冷却された冷気が冷凍室２０内に供給される。これにより、冷凍室２０内が冷却される。

冷凍室２０と冷蔵室１０との隔壁には冷凍室２０から冷蔵室１０へと連通する冷気通路１３が設けられ、冷凍室２０内の冷気が該冷気通路１３を通って冷蔵室１０内に供給される。これにより、冷蔵室１０内が冷却される。冷気通路１３は、好ましくは、氷室２２近傍に設けられる。これにより、氷室２２付近の冷気が冷気通路１３を通って冷蔵室１０に供給されやすくなり、効率的に冷蔵室１０を冷却することができるためである。

ファン１５はモータＭ１に接続され、モータＭ１によって駆動される。また、圧縮機２４はモータＭ２に接続され、モータＭ２によって駆動される。制御装置２００は、モータＭ１，Ｍ２の駆動を制御することで、ファン１５および圧縮機２４の駆動を制御する。

冷凍室２０と冷蔵室１０との隔壁の冷気通路１３の位置にはダンパ１６が配されている。図４はダンパ１６の概略図であって、図４（Ａ）は冷蔵庫１００の背面側から見た図、図４（Ｂ）は上方からダンパ１６を見下ろした図である。

図４を参照して、ダンパ１６は冷気通路１３を塞ぐように配される。ダンパ１６は、開状態と閉状態とをとることができる。ダンパ１６が開状態であることによって、冷気通路１３を通って冷凍室２０内の冷気が冷蔵室１０内に供給される。ダンパ１６が閉状態であることによって、冷気の冷凍室２０内から冷蔵室１０内への供給が遮断される。

図５は、ダンパ１６の開状態と閉状態とを説明するための図であって、図５（Ａ）が開状態、図５（Ｂ）が閉状態を表わしている。

図５を参照して、ダンパ１６には、モータＭ３が駆動することによって開閉するバッフル１６ａが配されている。バッフル１６ａは、冷気通路１３を隔てており、バッフル１６ａの開閉によってダンパ１６が開状態または閉状態となる。または、バッフル１６ａの閉じ量が可変量とできるようにモータＭ３を駆動してもよい。

バッフル１６ａが開状態となることで、冷気が冷凍室２０内から冷気通路１３を通って冷蔵室１０内に供給される。これにより、冷蔵室１０が冷却される。バッフル１６ａが閉状態となることで、冷気の冷蔵室１０への流れ込みが遮断される。これにより、冷蔵室１０の冷やしすぎを防ぐことができる。バッフル１６ａの閉じ量を通常の閉じ量よりも多くすることで、冷気の冷蔵室１０への供給量を削減することができる。これにより、冷凍室２０がより冷却され、冷蔵室１０の冷やしすぎが防止される。

冷凍室２０内には、室内の被冷却物の位置や状態を検知するためのセンサ２５が配されてもよい。センサ２５は、赤外線等の光を利用して被冷却物の位置や状態を検知するセンサであってもよいし、重量に基づいて被冷却物の位置や状態を検知するセンサであってもよい。

制御装置２００は、温度センサ１４、表示パネル３０に含まれる操作パネル、通信装置１７、センサ２５、および検出器３００に接続され、これらからの信号に基づいてモータＭ１〜Ｍ３の駆動を制御する。

＜動作概要＞
冷蔵庫１００は、動作モードとして、第１のモードである通常モード（Ａ１）と、第２のモードである節電モード（Ａ２）と、第３のモードである節電準備モード（Ａ３）とを有する。これらそれぞれの運転モードでは、主に、制御装置２００によるモータＭ１〜Ｍ３の駆動、特に、制御装置２００によるモータＭ２の制御によって圧縮機２４の仕事量を変化させる。

第１のモードである通常モードでは、制御装置２００は、予め通常状態と規定されている仕事量で圧縮機２４を駆動させる。第２のモードである節電モードでは、制御装置２００は、上記の通常状態と規定されている仕事量よりも小さい仕事量で圧縮機２４を駆動させる。第３のモードである節電準備モードでは、制御装置２００は、上記の通常状態と規定されている仕事量よりも大きい仕事量で圧縮機２４を駆動させる。

上記のように、商用電源が安定していない場合や、自家発電や地域発電など電力供給能力がさほど高くない場合では、他の電気機器を使用するなどの電力使用が集中して電力需要が安定供給能力の限界に近づくと、冷蔵庫１００への供給電力の電圧（以下、供給電圧）が低下することがある。そこで、本実施の形態にかかる冷蔵庫１００は、冷蔵庫１００への供給電圧に応じて動作モードを判定し、判定された動作モードに従って動作する。従って、冷蔵庫１００では、冷蔵庫１００への供給電圧が変化すると、上記判定によって動作モードが変化し、動作モードが切り替わる場合がある。

図６は、本実施の形態にかかる冷蔵庫１００での動作モードの制御を説明するために、冷蔵庫１００への供給電圧と、冷蔵庫１００の動作モードとの関係を表わした図である。図６を参照して、冷蔵庫１００には、予め、通常の供給電圧の値として定格電圧Ｒ（電圧値）が設定（記憶）されている。定格電圧Ｒは図示されたように、誤差等を考慮してある程度の範囲（定格電圧範囲ｒ）として設定されていてもよい。定格電圧Ｒ（定格電圧範囲ｒ）は、供給電源の電力供給能力に余力がある状態であって、安定して電力が供給されるときの電圧値を指す。

供給電圧Ｖｆが定格電圧Ｒまたは定格電圧範囲ｒである間（Ｔ１）は、冷蔵庫１００では、通常モード（Ａ１）で各部、特に圧縮機２４を駆動させる。ところが、他の電気機器がＯＮされることなどによって電力需要量が増加すると、供給電源の電力供給能力が不足し始め、供給電圧Ｖｆが低下する（ステップ＃１）。以降は、供給電源の電力供給能力が十分ではなく、供給電圧Ｖｆが定格電圧Ｒまたは定格電圧範囲ｒよりも低い場合（Ｔ２）となる。

制御装置２００は、予め電圧値のしきい値を記憶しておき、供給電圧Ｖｆとしきい値とを比較することで動作モードを判定する。制御装置２００は、第１のしきい値Ｔｈ１として電気機器、特にモータＭ２が動作可能な電圧Ｖよりも大きい電圧値であって定格電圧Ｒよりも低い値と、第２のしきい値Ｔｈ２として第１のしきい値Ｔｈ１と定格電圧Ｒとの間の値とを予め記憶している。第１のしきい値Ｔｈ１と第２のしきい値Ｔｈ２とを定格電圧Ｒよりも低い値とすることで、供給電圧Ｖｆが定格電圧範囲ｒ内であるのに、動作モードが後述する通常モード以外のモードに移行することを防ぐことができる。

なお、第２のしきい値Ｔｈ２は、好ましくは、第１のしきい値Ｔｈ１と定格電圧Ｒとの平均値（＝（Ｔｈ１＋Ｒ）／２）よりも高い。このように設定することで、後述する節電準備モードの期間を確保することができ、その後の後述する節電モードでの冷却能力をより長く維持させることができるようになる。

第１のしきい値Ｔｈ１と第２のしきい値Ｔｈ２とは、一例として、定格電圧Ｒが２２０Ｖのとき、それぞれ、１６０Ｖ程度、２００Ｖ程度と設定することができる。このような値とすることによって、定格電圧の誤差範囲を±１０Ｖとして定格電圧範囲ｒが２１０〜２３０Ｖである場合であっても、定格電圧範囲ｒで動作モードが後述する通常モードから他のモードへ移行するのを防ぐことができる。また、交流実効電圧が１６０Ｖ以上であれば正弦波の波高値は２２０Ｖを確保できるため、直流に整流する機器などでは、電気機器の動作可能電圧Ｖを維持することができる。そして、定格電圧Ｒ（２２０Ｖ）から第２のしきい値Ｔｈ２（２００Ｖ）までの電圧低下量が２０Ｖなのに対し、第２のしきい値Ｔｈ２（２００Ｖ）から第１のしきい値Ｔｈ１（１６０Ｖ）までの電圧低下量は４０Ｖと、２倍の電圧低下幅とすることで、供給電圧Ｖｆが第２のしきい値Ｔｈ２に達して後述する節電準備モードに移行してから、第１のしきい値Ｔｈ１に達して節電モードに移行するまでの期間を確保しやすくすることができる。その間で、後述するように冷凍室２０内での蓄冷を十分に行なうことができる。

制御装置２００は、供給電圧Ｖｆが第１のしきい値Ｔｈ１よりも低いとき（Ｖｆ＜Ｔｈ１）に、動作モードを節電モード（Ａ３）と判定する。また、制御装置２００は、供給電圧Ｖｆが第２のしきい値Ｔｈ２よりも低く、かつ、第１のしきい値Ｔｈ１以上のとき（Ｔｈ１≦Ｖｆ＜Ｔｈ２）に、動作モードを節電準備モード（Ａ２）と判定する。供給電圧Ｖｆが第２のしきい値Ｔｈ２以上のとき（Ｖｆ≧Ｔｈ２）には、制御装置２００は、動作モードを通常モードと判定する。

そこで、図６を参照して、供給電圧Ｖｆが定格電圧Ｒまたは定格電圧範囲ｒから低下し、第２のしきい値Ｔｈ２を下回ると（ステップ＃２）、制御装置２００は、動作モードを節電準備モード（Ａ２）と判定する。そして、制御装置２００は、動作モードを、通常モードから節電準備モードに切り替える（Ａ１→Ａ２）。通常モードから節電準備モードに切り替わることで、圧縮機２４の仕事量が増加する。そのため、冷蔵庫１００での電力消費量が増加するので、供給電圧Ｖｆがさらに低下する。そこで、好ましくは、節電準備モードでの圧縮機２４の仕事量は、供給電圧Ｖｆが第１のしきい値Ｔｈ１には達しない程度の電力消費量の増加にとどめられる仕事量とする。

その後、他の電気機器がＯＮされるなどによって電力需要量がさらに増加することで、供給電圧Ｖｆが第２のしきい値Ｔｈ２から低下し、第１のしきい値Ｔｈ１を下回ると（ステップ＃３）、制御装置２００は、動作モードを節電モード（Ａ３）と判定する。そして、制御装置２００は、動作モードを、節電準備モードから節電モードに切り替える（Ａ２→Ａ３）。節電準備モードから節電モードに切り替わることで圧縮機２４の仕事量が低下する。これにより、冷蔵庫１００での電力消費量が減少するので供給電圧Ｖｆを上昇させて定格電圧Ｒに近づけることができる。また、他の電気機器への電圧低下の影響も抑えることができる。なお、節電モードでは圧縮機２４を停止させてもよい。

冷蔵庫１００は、動作モードの移行を表示パネル３０で報知するようにしてもよい。たとえば、冷蔵庫１００は、節電準備モードと判断したタイミングで、供給電圧Ｖｆが低下している、または、さらに低下する可能性があるとして表示パネル３０で報知するようにしてもよい。

なお、制御装置２００は、好ましくは、供給電圧Ｖｆがしきい値よりも低い状態が所定時間、継続したときに、供給電圧Ｖｆがしきい値よりも低いと判断する。この所定時間は、たとえば１分程度とすることができる。特に、電動機などの電磁誘導機器は動作電流が安定するまで時間がかかることが多く、数秒では制御安定待ちであることも考えられるものの、多くても数十秒程度で安定するため、１分程度で誘導機器の制御変更による瞬間的な電圧変動も収束すると考えられるためである。このようにしきい値よりも低いと判断するために上記の所定時間を規定することで、圧縮機２４の制御変更や他の電気機器の起動などによる供給電圧Ｖｆの瞬間的な降下などによって動作モードを誤ったモードに移行させることを防ぐことができる。

ところで、上記のように節電モード期間中では圧縮機２４の仕事量が低下するため、庫内温度が上昇する可能性も考えられる。そこで、制御装置２００は、動作モードが節電モードである期間、冷凍室２０と冷蔵室１０との隔壁の冷気通路に配されているダンパ１６を開状態とし、冷凍室２０内の空気を冷蔵室１０内に供給する。

上記のように、第１のしきい値Ｔｈ１よりも高い第２のしきい値Ｔｈ２が設定されていることで、供給電圧Ｖｆが徐々に低下していくと、節電モードに移行するよりも以前に動作モードが節電準備モードとなる。そこで、圧縮機２４の仕事量が通常モードより高くなることで、冷凍室２０内は通常モードの期間よりも冷却される。たとえば、節電準備モードでは、冷凍室２０の下方に配されている氷室２２内の氷が、通常モードよりも低い温度となる。そして、その後、動作モードが節電モードとなった期間に冷凍室２０内の空気が冷蔵室１０内に供給されることで、氷室２２内の氷によって蓄冷された冷凍室２０内の冷気が冷蔵室１０内に供給されることになり、冷蔵室１０内の温度の上昇が防止される。

なお、本実施の形態では、節電モードにおける冷凍室２０から冷蔵室１０への冷気の供給がダンパ１６が設けられた冷気通路１３を経てなされるものとするが、冷気通路１３を節電モードのための冷却通路とし、冷蔵庫１００には、通常モードにおける冷蔵室１０の冷却用に、冷気通路１３とは異なる他の冷気通路が１つ以上、設けられてもよい。この場合、上記他の冷却通路は冷却器１９と冷蔵室１０とを連通する通路とすることもできる。これによって冷蔵室１０は、通常モードでは冷却器１９からの冷気によって冷却され、節電モードでは冷凍室２０からの冷気によって冷却されるようになり、効率よく冷蔵室１０を冷却することができる。また、上記他の冷却通路にもダンパが設けられ、その開閉状態が制御装置２００によって制御可能であってもよい。また、冷気通路１３にファンを設けて強制的に冷気を冷蔵室１０に送り込んでもよいし、ファンを用いずに、重い冷気が自然対流により冷気通路１３を経て冷蔵室１０に流れこむように配置してもよい。

冷凍室２０の蓄冷効果を高めるため、冷蔵庫１００には予め優先的に冷却する領域が規定されていてもよい。たとえば、制御装置２００は、冷凍室２０内の氷室２２を優先的に冷却しておくようにしてもよい。これは、通常、氷室２２には氷が貯蔵されている場合が多いため、被冷却物である氷を蓄冷材として用いてより蓄冷効果を高めることができるためである。氷室２２でなくても、予め優先的に冷却する領域を規定しておくことで、その領域に優先的に被冷却物を備蓄しておくことで同様に蓄冷効果を高めることができる。たとえば、０度以下の凝固点を有する蓄冷材を被冷却物として備蓄し、優先的に冷却されるようにしてもよい。

また、制御装置２００は、センサ２５からのセンサ信号に基づいて当該領域に被冷却物が正しく配置されていなかったり、被冷却物が規定量よりも少なかったりすると判断すると、被冷却物の当該領域への移動や、氷の生成を促すメッセージを表示パネル３０に表示したり、通信装置１７に予め記憶している宛先に送信させたりしてもよい。

＜機能構成＞
図７は、上記動作を行なうための冷蔵庫１００の機能構成の具体例を示すブロック図である。図７の各機能は、冷蔵庫１００の制御装置２００に含まれるＣＰＵ１０１がメモリ１０２に記憶されているプログラムを読み出して実行することで主にＣＰＵ１０１上に形成されるものであるが、少なくとも一部が、図１〜図５に表わされた装置構成によって実現されてもよい。

図７を参照して、ＣＰＵ１０１は、予め第１のしきい値Ｔｈ１および第２のしきい値Ｔｈ２を記憶して、検出器３００から入力される検出信号で表わされる供給電圧Ｖｆと比較することで動作モードを判定するための判定部２０１と、動作モードの移行を表示パネル３０などを用いて報知するための報知部２０２と、判定された動作モードで各部を制御するための駆動制御部２０３とを含む。好ましくは、判定部２０１は、供給電圧Ｖｆがしきい値よりも低い状態が所定時間（たとえば１分）、継続したときに、供給電圧Ｖｆがしきい値よりも低いと判断する。

＜動作フロー＞
図８は、冷蔵庫１００の制御装置２００における動作モードの制御の流れを表わすフローチャートである。図８のフローチャートに表わされた制御は、制御装置２００のＣＰＵ１０１がメモリ１０２に記憶されているプログラムを読み出して実行し、図７の各機能を発揮させることによって実現される。ＣＰＵ１０１は、予め規定された時間間隔など、所定のタイミングで供給電圧Ｖｆを検出器３００の検出信号から読み出して、図８の一連の制御を実行する。

すなわち、図８を参照して、ＣＰＵ１０１は、検出器３００の検出信号から読み出した供給電圧Ｖｆと第１のしきい値Ｔｈ１で表わされる電圧値とを比較する。その結果、供給電圧Ｖｆが第１のしきい値Ｔｈ１で表わされる電圧値よりも低い場合（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は動作モードを節電モードと判断する（ステップＳ１０３）。

供給電圧Ｖｆが第１のしきい値Ｔｈ１で表わされる電圧値以上であり、かつ、第２のしきい値Ｔｈ２で表わされる電圧値よりも低い場合には（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は動作モードを節電準備モードと判断する（ステップＳ１０７）。ＣＰＵ１０１は、現在の動作モードを節電準備モードに設定した後にステップＳ１０１に戻って、供給電圧Ｖｆの監視を続ける。。

供給電圧Ｖｆが第２のしきい値Ｔｈ２で表わされる電圧値以上の場合には（ステップＳ１０５でＮＯ）、ＣＰＵ１０１は動作モードを通常モードと判断する（ステップＳ１０９）。ＣＰＵ１０１は、現在の動作モードを通常モードに設定した後にステップＳ１０１に戻って、供給電圧Ｖｆの監視を続ける。

ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１０３で現在の動作モードを節電モードに設定した後に、供給電圧Ｖｆと定格電圧Ｒまたは定格電圧範囲ｒとを比較する。その結果、供給電圧Ｖｆが定格電圧Ｒまたは定格電圧範囲ｒよりも低ければ（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、動作モードを節電モードに維持する。供給電圧Ｖｆが定格電圧Ｒまたは定格電圧範囲ｒ以上となった場合には（ステップＳ１１１でＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、動作モードを通常モードと判断する（ステップＳ１０９）。このように、節電モードを解除するしきい値を第２のしきい値Ｔｈ２よりも高くしておくことで、節電モードから節電準備モードに直接移行することを防ぎ、節電モードと節電準備モードとの間を頻繁に繰り返し移行する動作を防止することができる。

＜実施の形態の効果＞
図９および図１０は、本実施の形態にかかる冷蔵庫１００が上記のように動作モードを制御することによる効果を説明するための図である。図９は、電気機器Ａ，Ｂ，ＣがそれぞれＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ時点でＯＮされたときの、冷蔵庫１００での圧縮機の仕事量の遷移（Ａ）、供給電圧Ｖｆの遷移（Ｂ）、冷凍室２０の庫内温度Ｔｆの遷移（Ｃ）、および冷蔵室１０の庫内温度Ｔｒの遷移（Ｄ）を模式的に表わした図である。図１０は、比較のために、同じ条件での、本実施の形態にかかる動作モードの制御を行なわない冷蔵庫での、圧縮機の仕事量の遷移（Ａ）、供給電圧Ｖｆの遷移（Ｂ）、冷凍室の庫内温度Ｔｆの遷移（Ｃ）、および冷蔵室の庫内温度Ｔｒの遷移（Ｄ）を模式的に表わした図である。

図１０を参照して、従来の冷蔵庫では供給電圧Ｖｆに応じた動作モードの制御がなされないため、機器ＡがＯＮされた時点Ｐａ、機器ＢがＯＮされた時点Ｐｂ、および機器ＣがＯＮされた時点Ｐｃで順に供給電圧Ｖｆが低下していき、機器動作が可能な電圧Ｖを下回ってしまう場合がある。このとき、従来の冷蔵庫では、動作中であれば冷凍室２０の庫内温度Ｔｆおよび冷蔵室１０の庫内温度Ｔｒを徐々に低下させる、または所定の温度を維持できるが、動作不能に至ると、庫内温度ＴｆやＴｒは上昇してしまう。また、冷蔵庫の圧縮機の制御によっては、供給電圧Ｖｆの低下によって圧縮機の仕事量が下がってしまい、庫内の冷却能力が下がることもある。

これに対して、本実施の形態にかかる冷蔵庫１００では、図９を参照して、機器ＡがＯＮされる時点Ｐａまでは、冷蔵庫１００への供給電圧Ｖｆは第２のしきい値Ｔｈ２よりも高いため、冷蔵庫１００は動作モードを通常モードとして動作している。機器ＡがＯＮされた時点Ｐａで、供給電圧Ｖｆが減少し、第２のしきい値Ｔｈ２よりも低くなると、冷蔵庫１００の動作モードは節電準備モードに移行する。節電準備モードでは、通常モードよりも大きい仕事量で圧縮機２４が駆動するため冷蔵庫１００での消費電力が高くなる。そのため、節電準備モードに移行すると、冷蔵庫１００への供給電圧Ｖｆはさらに減少する。

また、節電準備モードでは圧縮機２４の仕事量が増加することで冷凍室２０がより冷却され、庫内温度Ｔｆが低下する。このとき、蓄冷材の一例としての氷の凍結温度に達すると、冷凍室２０の氷室２２内の氷が凍結し始め、多くの氷が氷室２２に貯蔵されることになる。この時、多くの冷熱が氷を凍結させるための潜熱として使用されるため、冷凍室２０の庫内温度Ｔｆの温度低下速度は遅くなる。

機器ＢがＯＮされた時点Ｐｂで、供給電圧Ｖｆがさらに減少し、第１のしきい値Ｔｈ１よりも低くなると、冷蔵庫１００の動作モードは節電モードに移行する。節電モードでは、通常モードよりも小さい仕事量で圧縮機２４が駆動するため冷蔵庫１００での消費電力が低くなる。そのため、節電モードに移行すると、冷蔵庫１００への供給電圧Ｖｆは回復する。節電モードでは、圧縮機２４の仕事量が低下するものの、節電準備モードで多く生成された氷室２２内の氷からの冷気によって庫内の冷却が維持される。また、この期間、冷凍室２０から冷蔵室１０に冷気が供給されるため、冷蔵室１０の冷却機能も維持される。

その後、機器ＣがＯＮされた時点Ｐｃで供給電圧Ｖｆは低下するものの、機器ＢがＯＮされた時点Ｐｂで節電モードに移行しており供給電圧Ｖｆがいったん回復しているため、機器動作が可能な電圧Ｖを下回ることがない。つまり、この時点Ｐｃでの動作不能となることを回避できる。

このように、本実施の形態にかかる冷蔵庫１００では、効果的に供給電圧Ｖｆを回復することができ、供給電圧低下による他の電気機器への影響を抑えることができる。また、節電モードが長期継続した場合であっても、節電準備モードで冷却した蓄冷材による冷気を利用して冷却能力を維持することができる。また、供給電圧Ｖｆが大きく低下していない段階に節電準備モードを設けることで、供給電源に余力がある時に蓄冷材による蓄冷量を増加させることができるため、節電モードの期間での冷却能力をより長く維持することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 冷蔵室、１１，２１ 扉、１２ 庫内ランプ、１３ 冷気通路、１４ 温度センサ、１５ ファン、１６ ダンパ、１６ａ バッフル、１７ 通信装置、１８ 電源プラグ、１９ 冷却器、２０ 冷凍室、２２ 氷室、２３ 製氷器、２４ 圧縮機、２５ センサ、３０ 表示パネル、１００ 冷蔵庫、１０１ ＣＰＵ、１０２ メモリ、２００ 制御装置、２０１ 判定部、２０２ 報知部、２０３ 駆動制御部、３００ 検出器、Ｍ１〜Ｍ３ モータ。

Claims (5)

1. 複数の動作モードを有する冷蔵庫であって、
   冷蔵室と冷凍室とに区分され、被冷却物を冷却貯蔵するための貯蔵室と、
   前記冷蔵庫への供給電力によって駆動される圧縮機と、前記圧縮機に接続される冷却器とを含み、前記冷却器で冷却された冷気を供給することで前記貯蔵室内を冷却するための冷却手段と、
   前記供給電力の電圧を検出するための検出手段と、
   前記動作モードに従って前記圧縮機の駆動を制御するための制御手段とを備え、
   前記動作モードは、第１のモードと、前記第１のモードでの仕事量よりも低い仕事量で前記圧縮機を駆動させる第２のモードとを含み、
   前記制御手段は、前記電圧と予め記憶しているしきい値とを比較した結果に基づいて前記動作モードを判定する判定手段を含み、
   前記しきい値は、予め規定されている定格電圧値よりも低い第１のしきい値を含み、
   前記判定手段は、前記電圧が前記第１のしきい値よりも低いときに前記動作モードを前記第２のモードと判定する、冷蔵庫。
2. 前記冷凍室内の空気を前記冷蔵室内に供給するための供給手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記第２のモードに従って前記圧縮機の駆動を制御している期間、前記冷凍室内の空気を前記冷蔵室内に供給するよう前記供給手段を制御する、請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記動作モードは、前記第１のモードでの仕事量よりも高い仕事量で前記圧縮機を駆動させる第３のモードをさらに含み、
   前記しきい値は、前記第１のしきい値と前記定格電圧値との間に規定された第２のしきい値をさらに含み、
   前記判定手段は、前記電圧が前記第２のしきい値よりも低く、かつ、前記第１のしきい値以上のときに、前記動作モードを前記第３のモードと判定する、請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記第２のしきい値は、前記第１のしきい値と前記定格電圧値との平均値よりも高い、請求項３に記載の冷蔵庫。
5. 前記判定手段は、前記電圧が前記しきい値よりも低い状態が予め規定された期間、継続したときに、前記電圧が前記しきい値よりも低いと判断する、請求項１〜４のいずれかに記載の冷蔵庫。

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