JP3998952B2 - 冷蔵庫 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソーラーパネルを備えた冷蔵庫に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫においては省エネに対するニーズが高まっている。一方、消費電力量は冷凍技術、断熱技術、制御技術の向上により、年々下がってきてはいるものの、更に大幅な低減をすることは不可能に近づいている。今後は化石燃料の枯渇や化石燃料の過剰使用による地球温暖化のため、他のエネルギー源を利用すること、また、クリーンなエネルギーを利用することが求められている。新しいエネルギー源として種々の取組みがあるが、ソーラーパネルを利用する方法が代表的な取組みにある。
【0003】
従来のこの種の冷蔵庫としては、実開昭62−122273号公報に示されているものがある。
【0004】
以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫を説明する。
【0005】
図5は従来の冷蔵庫の正面図である。図6は動作を示すタイムチャートである。
【0006】
図5,図6において、1は冷蔵庫本体で、2は冷蔵庫本体1の上部に搭載された制御装置で、3は時計機能表示部で、4は照度センサーで、5は太陽電池である。圧縮機、電動送風機(図示しない)が制御リレーを介して、電源回路に並列接続されている。照度センサー4の電気信号は、制御手段に入力されている。
【0007】
また、制御手段は制御手段電源の電源を電源回路または太陽電池5に切り替える電源切替手段へ出力している。
【0008】
以下に上記の構成の動作を説明する。照度センサー4により外郭の照度Lを測定し、制御手段にて照度Lを取り入れ(ステップ101)、設定値L0との大小を比較判定する(ステップ102)。
【0009】
照度Lが設定値L0より大きい場合、制御手段電源は太陽電池5に切り替えられる(ステップ103)。また、照度Lが設定値L0より小さい場合、つまりL≦L0のときは、制御電源を交流電源側に切替える(ステップ104)。このように、太陽電池5の使用可否状態に連動して、制御電源11の太陽電池出力または交流電源の出力に切替が可能となり、太陽電池5の使用時には冷蔵庫の消費電力量を低減することが可能となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成は、太陽電池の出力電圧が低下したときには電源電圧に切り替えてしまうため、太陽電池の出力電圧が低下したときは冷蔵庫としての消費電力量が通常と変わらないという欠点があった。
【0011】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、太陽電池の出力低下時に消費電力量を低減した冷蔵庫を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載の発明は、冷凍室温度と冷凍室設定温度に基づいて冷却装置の運転を制御する制御装置と、周囲の照度を検出するソーラーパネルとを備え、前記制御装置は所定の節電スイッチ操作に基づき、前記冷凍室設定温度を上昇させる節電モードを実行すると共に、前記ソーラーパネルの出力に基づき、周囲の照度が低い場合には、さらに前記冷凍室設定温度の上昇幅を拡大させるソーラーモードを備え、ソーラーモード終了後、所定時間の間、節電モードを実行されてもソーラーモードに切替らないので、夜間など負荷軽減が予想される時には自動的に設定温度の上昇幅が拡大し、省エネ効果を高めることができるとともに、冷蔵庫の頻繁な庫内温度上昇を抑え、食品への温度ダメージの蓄積を低減する。
【0013】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明に、さらに周囲の照度が低く、ソーラーパネルの出力に基づいて制御装置が動作しても、冷蔵庫の扉開閉動作によりソーラーモードを解除し、節電モード時の冷凍室設定温度に下がるものであり、扉開閉で庫内が温度上昇しても冷凍室設定温度を強制的に引き下げるため、食品の品質を確保することができる。
【0014】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明に、さらに、ソーラーモードにおいて、除霜制御を行う周期を通常モード時より延長させるものであり、除霜ヒータの通電回数が低減するため、消費電力量を低減できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による冷蔵庫の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0017】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による冷蔵庫の正面図である。図2は同実施の形態による制御装置のブロック図である。図3は同実施の形態によるソーラー節電のフローチャートである。図4は図3の動作を示すタイムチャートである。
【0018】
図1において冷蔵庫6は上方から冷蔵室7、野菜室8、冷凍室9を有し冷蔵室7と野菜室8は仕切板10で上下に仕切られ、野菜室8と冷凍室9は断熱壁からなる仕切壁11で上下に仕切られている。12は冷蔵室7の前面開口部を開閉する冷蔵室扉であり、本実施の形態の場合は観音式扉を形成している。13は野菜室8の前面開口部に有し前後方向に引出す引出し式野菜室扉であり、14は冷凍室9の引出し式冷凍室扉である。
【0019】
冷蔵室扉12のハンドル部15には各室の温度設定や記憶情報などを液晶表示する表示部16を備え、表示部16の上部には隣接してソーラーパネル17を設置している。
【0020】
図2において制御装置18はマイコン19で構成されており、入力には冷凍室9の温度を検出する冷凍室温度センサー(FCC)20、冷蔵室7の温度を検出する冷蔵室温度センサー(PCC)21、冷蔵室6が設置された外気温を検出する外気温センサー(ATC)22、冷蔵庫6が設置された周囲の照度を検出するソーラーパネル17、冷蔵室7の冷却器温度を検出する冷蔵室冷却器温度センサー23、冷凍室9の冷却器温度を検出する冷凍室冷却器温度センサー24、温度設定や各機能設定する設定スイッチ25、節電モードに切替える節電スイッチ26、各扉の開閉状態を検知する扉スイッチ27などが備えられている。
【0021】
またマイコン19の出力には圧縮機28,機械室ファン29、冷凍室ファン30、冷蔵室ファン31、冷蔵室用冷却器(図示しない)の除霜ヒータ32、冷凍室用冷却器(図示しない)の除霜ヒータ33を接続している。
【0022】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下、節電スイッチ26が操作された時の動作を図3のフローチャートで説明する。
【0023】
冷蔵庫6はインバータ回路(図示しない)により圧縮機28の運転周波数を25Hz、32Hz、42Hz、52Hz、62Hz、72Hzの6段階の範囲で切替えられる。またATC22により検出される外気温によって周波数の使用範囲が決められている。例えば外気温が28℃以下では25Hz、32Hz、42Hz52Hz、62Hzで運転周波数を切替え通常運転制御(ステップ101)が動作する。
【0024】
そして、表示部16に備えた節電スイッチ26をONし(ステップ102)、節電モードに入る(ステップ103)。そして、ソーラーモードに入るには以下のステップを満たす必要がある。
【0025】
節電モードがON状態であり(ステップ102)、冷蔵庫6の周囲の照度が低い場合、すなわちソーラーパネル17の出力電圧が1分間連続して、しきい値(V0)3.4V以下であり(ステップ104)、圧縮機28の運転回転数が所定回転数であり(ステップ105)、t0分前にソーラーモードに入っていない(ステップ106)である場合、ソーラーモード(ステップ107)に設定される。
【0026】
節電モード(ステップ103)に設定されるとマイコン19は通常運転制御(ステップ101)からFCC20温度を1℃上昇させる。そしてステップ105では本実施の形態の場合、ATC22ごとに設定された圧縮機28の運転周波数のうち所定の周波数(外気温28℃以下の場合、25Hz、32Hz)でありソーラーモードに変更可能となる。これは最低周波数または1つ上の周波数で運転されていれば冷蔵庫内は各室所定温度に安定していると判断される。
【0027】
また図4で破線は圧縮機の回転数アップ温度を示し、ソーラーモードのFCC20温度に対して圧縮機の回転数アップ温度を2℃上昇させることで圧縮機28の運転周波数を低周波数に維持することができる。
【0028】
そして節電モードでかつステップ104,105,106の条件が満たされるとソーラーモード(ステップ107)に自動的に入り、さらにFCC20温度を約1℃上昇させ、これに伴い圧縮機回転数アップ温度も1℃上昇させて圧縮機の周波数を低周波数に維持し、運転効率が改善されて省エネルギーとなる。
【0029】
但し、ソーラーモードへの移行時に前回のソーラーモードの終了時から所定の時間(t0分)経過していない場合には、近接して複数回の温度上昇モードが続くことになり、冷蔵庫内に収納された食品への温度上昇による品質ダメージが大きくなるので、所定の時間(t0分)の間隔をおいていないと次のソーラーモードには入らないよう保護制御している。
【0030】
また、ソーラーモードの実行中に、使用者が冷蔵庫の冷蔵室扉12,野菜室扉13,冷凍室扉14を開閉して冷蔵庫を利用すると庫内の温度がさらに上昇し、食品への温度上昇による品質ダメージもさらに大きくなるので、各扉の開閉が行われた場合は庫内の温度上昇が危険域に入るとみなしてソーラーモードを終了し、一段階前の節電モードに戻る。このことにより、食品の品質劣化が加速することを未然に防止することができる。
【0031】
さらに、ソーラーモード実行中の除霜による温度上昇の影響を極力避けるため、ソーラーモード中は除霜周期を通常時よりも長くなるよう構成している。これにより、ソーラーモード中の除霜がタイミング的に避けられたり、最小限の回数に抑えられたりするので、貯蔵中の食品の除霜によるヒートショックを低減でき、品質の低下を抑制できる。
【0032】
以上のように、本実施の形態によると、使用者が意識的に節電モードを実行させる意思がある場合には、節電スイッチ26を押しておくと、夜間など周囲の照度が低く負荷軽減が予想される場合には、さらに冷凍室設定温度の上昇幅を拡大させるソーラーモードに自動的に移行して、設定温度の上昇幅が拡大し、省エネ効果を高めることができる。
【0033】
また、ソーラーモード中に、冷蔵庫の各扉12,13,14開閉が行われると、ソーラーモードをその時点で解除し、一段階前の節電モード時の冷凍室設定温度に復帰するので、扉開閉で庫内が温度上昇しても冷凍室設定温度を強制的に引き下げるため、食品の品質の低下を未然に防止することができる。また、夜間、就寝時に照明を消してからソーラーモードに入った場合、翌朝、ソーラーパネル17に対する照度が未だ十分強くなっていないときでも、家人が冷蔵庫の使用目的で最初に各扉12,13,14の開閉を行った時点で冷凍室温度設定が引き下げられるので、朝の使用に対して事前の温度上昇対策となり、食品保存に対して安全サイドで冷蔵庫の省エネ運転制御ができる。
【0034】
さらに、ソーラーモード終了後は、所定時間(t0分)の間、節電モードを実行されても、ソーラーモードには切替らないように構成してあり、頻繁な高温度冷凍運転で貯蔵中の食品に対する温度ダメージが蓄積されることを防止し、食品品質の低下に歯止めを掛けることができる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に記載の発明は、冷凍室温度と冷凍室設定温度に基づいて冷却装置の運転を制御する制御装置と、周囲の照度を検出するソーラーパネルとを備え、前記制御装置は所定の節電スイッチ操作に基づき、前記冷凍室設定温度を上昇させる節電モードを実行すると共に、前記ソーラーパネルの出力に基づき、周囲の照度が低い場合には、さらに前記冷凍室設定温度の上昇幅を拡大させるソーラーモードを備え、ソーラーモード終了後、所定時間の間、節電モードを実行されてもソーラーモードに切替らないものであり、省エネ効果を高めることができるとともに、収納食品の品質劣化を防止できる。
【0036】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明に、さらに周囲の照度が低く、ソーラーパネルの出力に基づいて制御装置が動作しても、冷蔵庫の扉開閉動作によりソーラーモードを解除し、節電モード時の冷凍室設定温度に下がるものであり、食品の品質を確保することができる。
【0037】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明に、さらに、ソーラーモードにおいて、除霜制御を行う周期を通常モード時より延長させるものであり、食品品質の劣化に歯止めを掛け、省エネ運転の効果を最大限に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による冷蔵庫の実施の形態1の正面図
【図2】同実施の形態の冷蔵庫の制御装置のブロック図
【図3】同実施の形態の冷蔵庫の節電制御のフローチャート
【図4】同実施の形態の冷蔵庫のタイムチャート
【図5】従来の冷蔵庫の正面図
【図6】従来の冷蔵庫のタイムチャート
【符号の説明】
6 冷蔵庫
17 ソーラーパネル
18 制御装置
26 節電スイッチ
27 扉スイッチ
Claims (3)
- 冷凍室温度と冷凍室設定温度に基づいて冷却装置の運転を制御する制御装置と、周囲の照度を検出するソーラーパネルとを備え、前記制御装置は所定の節電スイッチ操作に基づき、前記冷凍室設定温度を上昇させる節電モードを実行すると共に、前記ソーラーパネルの出力に基づき、周囲の照度が低い場合には、さらに前記冷凍室設定温度の上昇幅を拡大させるソーラーモードを備え、ソーラーモード終了後、所定時間の間、節電モードを実行されてもソーラーモードに切替らないことを特徴とする冷蔵庫。
- 周囲の照度が低く、ソーラーパネルの出力に基づいて制御装置が動作しても、冷蔵庫の扉開閉動作によりソーラーモードを解除し、節電モード時の冷凍室設定温度に下がることを特徴とする請求項1に記載の冷蔵庫。
- ソーラーモードにおいて、除霜制御を行う周期を通常モード時より延長させることを特徴とする請求項1に記載の冷蔵庫。
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