JP6340543B2 - refrigerator - Google Patents
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Description
本発明は、貯蔵室の収納量を検知する手段を備えた冷蔵庫に関する。 The present invention relates to a refrigerator provided with a means for detecting the storage amount of a storage room.
近年の家庭用冷蔵庫の冷却方法としては、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。このような従来の冷蔵庫は、冷蔵庫内に、冷蔵室の温度を検知する冷蔵室温度センサと、冷凍室の温度を検知する冷凍室温度センサとを有している。また、従来の冷蔵庫は、これらのセンサから出力される検知結果に応じて温調制御することで、庫内の温度を適温に保っている。 As a method for cooling a domestic refrigerator in recent years, an indirect cooling method in which cold air is circulated in the refrigerator with a fan is generally used. Such a conventional refrigerator has a refrigerator temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerator compartment and a freezer temperature sensor for detecting the temperature of the freezer compartment in the refrigerator. Moreover, the conventional refrigerator is keeping temperature in a warehouse at appropriate temperature by carrying out temperature control control according to the detection result output from these sensors.
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(例えば、特許文献1を参照)。 For example, there is a refrigerator provided with a movable cold air discharge device as a refrigerator that keeps the inside temperature uniform (see, for example, Patent Document 1).
図13は、従来の冷蔵庫100の要部正面図であり、図14は、従来の冷蔵庫100の温度センサ等の構成部品の挙動を模式的に示す図である。
FIG. 13 is a front view of a main part of a
図13に示すように、従来の冷蔵庫100においては、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て庫内温度の均一化を図っている。
As shown in FIG. 13, in the
また、図14に示したように、従来の冷蔵庫100においては、冷凍室の温度センサの検知する温度が所定の温度(ON温度)まで上昇すると圧縮機を駆動し、また、冷蔵室の温度センサの検知温度が所定値の温度(開温度)以上であれば、冷蔵室のダンパーを「閉→開」とする動作を行って、冷却ファンを駆動する(以下、この動作を「冷蔵室冷凍室同時冷却a」という)。
Further, as shown in FIG. 14, in the
その後、冷蔵室の温度センサの検知温度が所定の温度(閉温度)に到達すると、冷蔵室のダンパーを「開→閉」とする動作を行い、冷凍室側のみを冷却運転する。(以下、この動作を「冷凍室単独冷却b」という)。 After that, when the temperature detected by the temperature sensor in the refrigerator compartment reaches a predetermined temperature (closed temperature), an operation of opening the damper in the refrigerator compartment is performed “open → close”, and only the freezer compartment side is cooled. (Hereinafter, this operation is referred to as “freezer compartment cooling b”).
その後、冷凍室の温度センサの検知温度が所定の温度(OFF温度)に到達すると、圧縮機を停止する(以下、この動作を「冷却停止c」という)。 Thereafter, when the temperature detected by the temperature sensor in the freezer compartment reaches a predetermined temperature (OFF temperature), the compressor is stopped (hereinafter, this operation is referred to as “cooling stop c”).
そして、従来の冷蔵庫100は、その通常運転中に、冷蔵室冷凍室同時冷却a、冷凍室単独冷却b、冷却停止cの一連の動作を順に繰り返す。
And the
なお、冷凍室のダンパーを有する冷蔵庫100であれば、上記一連の動作に、冷蔵室のダンパーを「開」、冷凍室のダンパーを「閉」として、圧縮機および冷却ファンを駆動する動作が加えられる(以下、この動作を「冷蔵室単独冷却d」という)。
In the case of the
しかしながら、従来の冷蔵庫100は、庫内の収納状況に関わらず庫内全体を万遍なく冷却を行うため、収納物がない箇所に対しても冷気を供給し、「冷やしすぎ」が生じてい
る。
However, since the
また、近年就労形態が変化し、共働き世帯が増加している。また、大型スーパー等での買物の機会が増加している。これにより、休日に、一度に一週間分の食品等をまとめ買いする人々が増加しており、冷蔵庫100の収納量が今までよりも大きく変化する傾向があり、まとめ買い前日には極端に収納量が少ない場合も多く、一般家庭の生活パターンが変化しつつある。
In recent years, the working style has changed and the number of double-income households has increased. In addition, shopping opportunities at large supermarkets are increasing. As a result, the number of people who buy food for a week at a time on holidays is increasing, and the storage capacity of the
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、省エネ性を高めながら、保鮮性を確保する使い勝手のよい冷蔵庫を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the subject mentioned above, and it aims at providing the easy-to-use refrigerator which ensures freshness, improving energy saving property.
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、断熱壁と断熱扉とによって区画され、収納物を収納する収納室と、前記収納室内の収納状況を推定する収納状況推定部と、前記収納状況推定部の推定結果を記憶する記憶部と、冷気の流れを切り替えるフラップの動作を制御する演算制御部と、を備え、前記収納室は、一つ又は複数の透過率50%以上の棚によって収納空間を上段部と下段部に区画すると共に、前記演算制御部は前記収納空間における前記収納状況推定部の推定結果に基づいて、前記フラップの動作を制御することで前記収納空間への冷却量を変化させ、前記フラップは、前記収納空間を上段部と下段部に区画する棚の水平投影面に跨ってダクト内に配置されるものである。 In order to solve the above conventional problems, the refrigerator of the present invention is defined by the heat insulating wall and the heat insulating door, an accommodation chamber for accommodating the stored items, the storage condition estimation unit that estimates a receiving situation before Symbol storage chamber the a housing status storage unit for storing the estimation result of the estimation unit, and a calculation control unit for controlling the operation of the flap to switch the flow of cold air, wherein the storage room, one or more of transmittance of 50% The storage space is partitioned into an upper stage and a lower stage by the above shelves, and the calculation control unit controls the operation of the flap based on the estimation result of the storage state estimation unit in the storage space, thereby the storage space. The amount of cooling is changed, and the flap is arranged in the duct across the horizontal projection surface of the shelf that divides the storage space into an upper step portion and a lower step portion .
これによって、収納空間における収納状況に合わせて、最適に電気機能部品の出力動作を制御することができる。 Thereby, the output operation of the electrical functional component can be optimally controlled in accordance with the storage situation in the storage space.
本発明の冷蔵庫は、収納空間における収納状況推定部の推定結果に基づいて、前記収納空間への冷却量を変化させることにより、収納物がない箇所への冷却量を低減することで、適切に冷却運転し、省エネ性能を向上できる。 The refrigerator of the present invention appropriately reduces the amount of cooling to a place where there is no storage by changing the amount of cooling to the storage space based on the estimation result of the storage state estimation unit in the storage space. Cooling operation can improve energy saving performance.
以下、本発明の実施の形態について、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この発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1について説明する。
(Embodiment 1)
図1は本発明の実施の形態1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線断面図、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収納状態検知の風路構成概略図、図5は同実施の形態における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収納状態検知特性図、図6は同実施の形態における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収納状態検知特性図、図9は同実施の形態における上段・下段の収納量比特性図、図10から図12は同実施の形態における本発明の実施の形態1における収納物分布による温度センサの温度挙動模式図である。
1 is a front view of a refrigerator according to
図1から図4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。
In FIG. 1 to FIG. 4, the heat insulating box body that is the refrigerator
冷蔵庫本体11である断熱箱体は、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操作部17が配置されている。
The heat insulation box which is the refrigerator
また、冷蔵庫本体11には、演算制御部1内に備えたメモリ2、タイマ4および、扉の開閉を検知する扉開閉検知センサ3を備えている。
In addition, the refrigerator
また、演算制御部1は、収納室内の収納状況を推定する収納状況推定部を備え、収納空間における収納状況推定部の推定結果に基づいて、電気機能部品の出力動作を制御し、収納空間への冷却量を変化させるものである。
In addition, the
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、上下に複数の収納棚18が設けられ、複数の収納空間を区画形成している。なお、一部の収納棚18は、上下に可動できるように構成されている。
In the
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。
In the
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である光センサ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。
When the
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。
This
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。
The detection of an object by an optical sensor is a method that digitally detects the presence of one object by utilizing the phenomenon that the intensity of light is extremely attenuated by shielding, such as a photo interrupter, or a number of sensor configurations. A method of detecting the presence of a plurality of objects is common. Such a configuration can only detect the presence or absence of stored items in a limited place in the storage chamber, and cannot grasp the storage state of the entire storage chamber. However, the configuration of the present invention makes it possible to grasp the entire storage state in the
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。
In this system, if the food sensor closes the front of the light sensor, the level of light that can be detected decreases drastically and the rate of change in light intensity decreases. Complex processing is required. However, as shown in FIG. 3 (a), even if the
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。
Moreover, this space (alpha) has
冷蔵室12内の最上部の後方領域に段部を有して形成された上部機械室内には、圧縮機30、および、水分除去を行うドライヤ等の冷凍サイクルの高圧側構成部品が収納されている。
The upper machine chamber formed with a step in the uppermost rear region in the
そして、冷蔵室12内の最上部の棚18は、上部機械室の底面壁と略同一の高さに配置されている。すなわち、冷蔵室12内の最上部の収納空間は、背面に対向して上部機械室を備えている。したがって、冷蔵室12内の最上部の収納空間の奥行寸法は、下部の収納空間より小さく設定されている。
The
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および冷凍室15に送風する冷却ファン31が配置されている。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、ドレンパンおよびドレンチューブ蒸発皿等が構成されている。
A cooling chamber for generating cold air is provided on the back surface of the freezing
冷蔵室12は、冷蔵保存を行うために、冷却器から送られた冷気を遮断、又は開放する風量調節ダンパー32、冷気の流れを切り替えるフラップ33によって冷蔵室12内の冷却量を調節し、凍らない温度を下限として通常1℃〜5℃に温度制御されている。
The
最下部の野菜室16は、冷蔵室12と同等またはやや高い2℃〜7℃に温度制御されている。
The temperature of the
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℃に温度制御されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−30℃や−2
5℃の低温に温度制御されるように設定される場合もある。
In addition, the
In some cases, the temperature is controlled to a low temperature of 5 ° C.
製氷室13は、冷蔵室12内の貯水タンク(図示せず)から送られた水により、室内上部に設けられた自動製氷機(図示せず)で氷をつくり、室内下部に配置した貯氷容器(図示せず)に貯蔵する。
The
切換室14は、1℃〜5℃に設定される冷蔵温度帯、2℃〜7℃に設定される野菜温度帯、通常−22℃〜−15℃に設定される冷凍の温度帯以外にも、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、独立扉を備えた貯蔵室であり、引き出し式の扉を備えることが多い。
The switching
なお、本実施の形態では、切換室14を、冷蔵および冷凍の温度帯を含めた温度に調整可能な貯蔵室であるとしているが、冷蔵機能は冷蔵室12と野菜室16に、冷凍機能は冷凍室15に、それぞれ委ねて、冷蔵と冷凍の中間の温度帯のみの切り換えに特化した貯蔵室としてもよい。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、冷凍に固定された貯蔵室としてもよい。
In the present embodiment, the switching
冷蔵室内は一つ又は複数の棚によって収納空間を区画されており、フラップ33は収納空間を区画形成する棚の水平投影面に跨ってダクト34内に配置され、ダクト34内において簡易な構成で風路内の冷気の流れを切り替えることができる。また、フラップ33は収納状況推定部の推定結果に基づいて、動作を行い、収納空間への冷却量を調節することができる。
The storage space is partitioned by one or a plurality of shelves in the refrigerator compartment, and the
例えば、上方に区画した収納空間の収納量が少ない場合には、フラップ33を閉として対象の収納空間への冷却量を低減することで、適切に冷却運転し、更に省エネ性能を向上できる。一方、対象の空間の収納量が多い、又は増加した場合には、フラップ33を開とすることで、庫内全体を冷却し、瞬時に冷却量を変化させることで、保鮮性を向上させることができる。
For example, when the storage amount of the storage space partitioned upward is small, the cooling operation can be appropriately performed and the energy saving performance can be further improved by reducing the cooling amount to the target storage space by closing the
本実施の形態では収納空間は上段部と下段部の2区画に分割するものとし、これにより、使用者が一番手の届きにくい上段と比較的に使い勝手の良い下段で風路を切り替え、例えば上段の収納量が少ない場合には、下段のみを冷却することで、省エネ性能と使い勝手を両立する最適な冷却運転を実現できる。 In this embodiment, the storage space is divided into two sections, an upper stage and a lower stage, so that the air path is switched between an upper stage that is most difficult for the user to reach and a lower stage that is relatively easy to use. When the storage capacity is small, only the lower stage is cooled, so that an optimal cooling operation that achieves both energy saving performance and usability can be realized.
なお、フラップ33の配置は、上述に限定されず、冷却器からの冷気を供給できる位置であれば、ダクト34内の何れの位置に、複数個配置しても構わない。
Note that the arrangement of the
また、収納空間の区画は、上段部と下段部のみならず、左部と右部、手前部と奥部で区画し、それぞれの冷却量を調節してもよい。 Further, the storage space may be divided not only at the upper and lower steps, but also at the left and right portions, the front portion and the back portion, and the respective cooling amounts may be adjusted.
以上のように構成された冷蔵庫について、その動作および作用を説明する。 The operation | movement and effect | action are demonstrated about the refrigerator comprised as mentioned above.
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。
In the present embodiment, the storage state is detected by using the
また、本実施の形態では、光センサ21のうち、光センサ21aを使用して収納状態を検知する。
Moreover, in this Embodiment, the accommodation state is detected using the
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。
When it is necessary to further increase the detection accuracy of the housed state, the number of LED light sources to be used may be increased like the
以下、図4、図5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。
Hereinafter, the storage state detection operation by the
まず、扉開閉検知センサ3により冷蔵室扉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。
First, when opening / closing of the
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。
Here, the reason for measuring the predetermined time in
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。
For example, the
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。
Also, one of the considerations is that the LED is turned on as an illumination when the
収納状態検知動作を開始すると、最初に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)。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(以下、光の成分を図5に矢印で示す。点線は光度が減衰していることを示す。)は、収納物23aである食品に反射して減衰し、光24b、24cのように別方向へ拡散する。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。
When the storage state detection operation is started, the light sources of the
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。 Note that light emitted from an LED generally emits light at a predetermined irradiation angle, and thus the light indicated by an arrow in FIG. 5 is a part of the light component emitted by the LED. The same applies to the description of light.
天面LED20a、20bは下方向を向き、光センサ21a、21b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。
Since the
このとき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)。
The illuminance information measured at this time is recorded in the
次に、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)。例えば図6のように庫内収納棚18上に収納物23cである食品が収納されたとき、LED20gから出力された光24f(以下、光の成分を図
7に矢印で示す。点線は光度が減衰していることを示す。)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。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。
Next, the light source of the side
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。
When the side
このとき測定した照度情報はメモリ2に記録する(ステップ106)。 The illuminance information measured at this time is recorded in the memory 2 (step 106).
次に、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と検知データB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7に示すようになる。図7のように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る。このように求めた収納量データはメモリ2に記録する(ステップ108)。
Next, when the measurement results obtained by sequentially lighting the
なお、図7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。 In addition, although the vertical axis of the graph of FIG. 7 is “illuminance”, if relative values such as “relative illuminance” or “illuminance attenuation rate” with reference to the absence of stored items are taken as relative values, the light intensity variation that the LED has as an initial characteristic It is easy to cope with. Hereinafter, the concept regarding “illuminance” is the same.
また、ステップ107での計算においては、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。 Further, in the calculation in step 107, the detection data A and B are not simply averaged, but the degree of influence on the storage state detection of each data is taken into account. For example, “(A × γ) + (B × δ) And the arbitrary coefficients γ and δ are integrated so that the error is minimized.
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。
In addition, about the arrangement | positioning bias | inclination to the right and left or back and front of a stored item, the
以降、ステップ103からステップ108のように、冷蔵室12内の全体の収納量を求める過程を「収納量検知シーケンス」と仮称する。
Hereinafter, the process of obtaining the total storage amount in the
次に、冷蔵庫11内の収納量の上下分布を求める。これは、冷蔵室12内を上段・下段に2分割したとき、上段に収納量が多いときは、天面LED20a、bを点灯したときの出力「検知データA」が低めとなり、下段に収納量が多いときは、下方LED20gを点灯したときの出力「検知データB」が低めとなる傾向を利用する。「検知データA−検知データB」の差分を「センサ出力差D」として算出すると(ステップ111)、「センサ出力差D」と「上段/下段の収納量比」との関係は図9のようになる。
Next, the vertical distribution of the storage amount in the
図9において、横軸「センサ出力差D」は、冷蔵室12内が空のときの出力を100%とした相対値の差分で表している。また、縦軸「収納量比(上段/下段)」は上段と下段の収納量が同程度のときを1として現している。この下段の収納量が多いときは1未満となり、上段の収納量が多いときは1より大きくなる。このように図9の収納量比特性は一次関数に近い特性を示すため、上段・下段の収納量分布を求めることができる(ステップ112)。
In FIG. 9, the horizontal axis “sensor output difference D” is expressed as a relative value difference with the output when the
さらに、収納量検知シーケンスで求めた収納量Cと、ステップ111で求めた収納量比から、上段の収納量Eおよび下段の収納量Fを具体的に算出し、それぞれメモリ2に記憶
する(ステップ113〜116)。
Further, the upper storage amount E and the lower storage amount F are specifically calculated from the storage amount C obtained in the storage amount detection sequence and the storage amount ratio obtained in step 111, and are respectively stored in the memory 2 (step 2). 113-116).
以上のように求めた上段・下段の各収納量分布判定結果を利用し、次のように冷却制御を適切化する。 The cooling control is optimized as follows using the storage amount distribution determination results of the upper and lower stages obtained as described above.
図10から図12に示すように、従来の冷蔵庫(破線)は、収納物の有無に関わらず、庫内全体を冷却するために、収納物がない箇所も冷却を行うことで、理想的な温度挙動(実線)と比較して「冷やしすぎ」が生じている。 As shown in FIG. 10 to FIG. 12, the conventional refrigerator (broken line) is ideal by cooling the place where there is no stored item in order to cool the entire interior regardless of the presence or absence of the stored item. Compared to the temperature behavior (solid line), “too cold” occurs.
図10において、本実施の形態の冷蔵庫は、扉開閉動作後の収納状況を検知し、上段の収納物が少ないと判定し、かつ対象の収納空間における温度が所定値以下の場合には、フラップ33を「開→閉」とする動作を行い、対象の収納空間への冷却量を低減する。 In FIG. 10, the refrigerator according to the present embodiment detects the storage state after the door opening / closing operation, determines that the upper storage item is small, and if the temperature in the target storage space is equal to or lower than the predetermined value, The operation of setting 33 to “open → close” is performed to reduce the amount of cooling to the target storage space.
この際に、合わせて、圧縮機30の回転数を低下、冷却ファン31の回転数を低下、冷蔵室12の風量調節ダンパー32の開度を小さくする等の動作によって冷却量を低減してもよい。これによって、適切に冷却運転し、更に省エネ性能を向上できる。
At this time, even if the amount of cooling is reduced by operations such as reducing the rotational speed of the
その後、冷蔵室冷凍室同時冷却a時に、対象の空間に収納物が投入され、収納物がある、又は多いと判定した場合には、フラップ33を「閉→開」とする動作を行い、対象の空間への冷却量を増加させ、庫内全体を冷却する。これによって、収納物投入時などの十分な冷却が必要な場合にも、瞬時に冷却量を変化させることで、保鮮性を向上させることができる。この際に、合わせて、圧縮機30の回転数を増加、冷却ファン31の回転数を増加、冷蔵室12の風量調節ダンパー32の開度を大きくする等の動作によって冷却量を増加させてもよい。
After that, during the simultaneous cooling of the freezer compartment freezing room, when it is determined that the stored items are put into the target space and there are or many stored items, the
また、図11において、冷凍室単独冷却b時に、上段に収納物が投入され、収納物が多いと判定した場合には、まず冷蔵室12の風量調節ダンパー32を「閉→開」の動作を行い、その後フラップ33を「閉→開」とする動作を行い、対象の空間への冷却量を増加させ、庫内全体を冷却する。この際に、合わせて、圧縮機30の回転数を増加、冷却ファン31の回転数を増加する等の動作によって冷却量を増加させてもよい。
In FIG. 11, when it is determined that the stored items are loaded in the upper stage and the stored items are large during the freezer compartment cooling alone b, first, the air
また、図12において、冷却停止c時に、上段に収納物が投入され、収納物が多いと判定した場合には、圧縮機30が一定時間(例えば10分間)停止後であれば、温度センサ22が検知する温度に関係なく、圧縮機30を高回転で駆動し、冷蔵室12の風量調節ダンパー32を「閉→開」、フラップ33を「閉→開」とする動作を行う。これにより、圧縮機30の起動性を確保しながら、冷蔵室12に投入した収納物を素早く冷却することができるので、保鮮性を向上させることができる。
In FIG. 12, when it is determined that the stored items are loaded in the upper stage at the time of cooling stop c and the stored items are large, the
以上の動作により、収納空間における収納状況に合わせて、最適に電気機能部品の出力動作を制御することで、適切に冷却運転をし、高い省エネ性能を実現する冷蔵庫を提供することができる。 By the above operation, it is possible to provide a refrigerator that appropriately performs cooling operation and realizes high energy saving performance by optimally controlling the output operation of the electric functional component in accordance with the storage condition in the storage space.
なお、本実施の形態の冷蔵庫における自動急冷、自動節電の冷却運転については、例えば、庫内温度設定の変更や急凍機能等の、使用者の意志による機能を優先させることも可能である。 As for the automatic rapid cooling and automatic power saving cooling operations in the refrigerator of the present embodiment, it is possible to prioritize functions based on the user's will, such as changing the internal temperature setting and quick freezing function.
なお、本実施の形態では、収納状況検知部を冷蔵室12に設けた例を示したが、本発明はこの例に限定されず、冷蔵室12、製氷室13、切換室14、冷凍室15および野菜室16の少なくとも一つに設けてもよい。
In the present embodiment, an example in which the storage state detection unit is provided in the
なお、本実施の形態に示した冷蔵庫の構成に限定されず、従来一般的であった断熱箱体の最下部の貯蔵室後方領域に機械室を設けて圧縮機30を配置するタイプの冷蔵庫に適用することも可能である。
In addition, it is not limited to the structure of the refrigerator shown in this Embodiment, The refrigerator of the type which provides a machine room in the storage chamber back area | region of the lowest part of the heat insulation box which was common conventionally, and arrange | positions the
なお、上述の説明において、収納状況検知手段としては、庫内照明20と光センサ21とを備えた構成であるとして説明を行ったが、本発明の収納状況検知手段はこれに限定されない。例えば、庫内温度の変化や、冷却機能部品の動作時の電流変化等を用いて収納状況を検知する手段をも用いることが可能である。
In the above description, the storage state detection unit has been described as having a configuration including the
また、光センサ21が備えられた貯蔵室である冷蔵室12の前面側に設けられた冷蔵室扉12aの外面に表示させる認知手段である操作部17によって、使用者に冷蔵室12内の収納物の状態を知らせることができる。
In addition, the
使用者は、この認知手段である操作部17に示された表示を確認して、冷蔵室扉12aを開放し、迷うことなく収納物が無い、又は少ないと表示された最上段の収納空間である収納棚18aへと食品を載置し、迅速に冷蔵室扉12aを閉めることができる。
The user confirms the display shown on the
また、収納物が冷気吐口付近に収納されている場合や、収納物が詰めすぎとなっている場合には、冷蔵室扉12aの外面にある操作部17に、対象の収納空間が詰めすぎで増電運転になることを表示する。
Further, when the stored item is stored near the cold air outlet, or when the stored item is too packed, the target storage space is too packed in the
ここで、収納物が詰めすぎである場合や、冷気吐出口の近傍に収納物が収納されている場合には、収納物が、冷気の通風抵抗となり、単位時間当たりの冷気循環量が低下して、冷却するのに時間が長くなる。また、冷気循環量が低下すると蒸発器の風量が低下して、熱交換量が低下するので、蒸発温度の低下を招き、冷凍サイクルの高低圧差圧の拡大により圧縮機入力も増加する。 Here, if the stored items are too packed, or if the stored items are stored in the vicinity of the cold air discharge port, the stored items will become the ventilation resistance of the cold air, and the amount of cold air circulation per unit time will decrease. Therefore, it takes longer time to cool. Further, when the amount of cool air circulation is reduced, the air volume of the evaporator is reduced and the heat exchange amount is reduced, so that the evaporation temperature is lowered and the compressor input is also increased due to the expansion of the high / low pressure differential pressure of the refrigeration cycle.
冷却時間を維持しようとすると、冷気を循環させるファンの回転数を増加させたり、圧縮機30の回転を増加させたりしなければならず、これもまた増電の要因となる。
In order to maintain the cooling time, it is necessary to increase the number of rotations of the fan that circulates the cool air or increase the rotation of the
よって、これらの電力使用量が多くなる増電傾向を使用者に報知し、最適な収納物の配置を促すことで、冷蔵庫の実際の使用上において、省エネルギー化を図ることができ、より省エネルギーを実現した冷蔵庫を消費者に提供することができ、CO2削減に寄与することができる。 Therefore, by informing the user of the power increase tendency that the amount of power consumption increases and urging the optimal arrangement of storage items, it is possible to save energy in actual use of the refrigerator, and to further save energy. The realized refrigerator can be provided to consumers and can contribute to CO2 reduction.
なお、認知手段としては、操作部17に限定されず、例えば音声で注意を促す構成も可能である。収納状況情報を操作部17にインジケータで表示してもよい。これにより、使い勝手の向上を図ることができる。
In addition, as a recognition means, it is not limited to the
特に、本実施の形態の構成は、家庭用冷蔵庫のように、多種多様な食品が収納される可能性がある場合に、従来に比して効果が高い。 In particular, the configuration of the present embodiment is more effective than the conventional case when there is a possibility that a wide variety of foods may be stored, such as a household refrigerator.
以上述べたように、本発明の冷蔵庫は、各家庭の収納状況に合わせて、冷却量を適切化することができる。よって、収納状況検知機能を有し、その検知結果を用いて、節電運転等に運転モードを切換える家庭用冷蔵庫または業務用冷蔵庫等として有用である。 As described above, the refrigerator of the present invention can optimize the amount of cooling according to the storage situation of each household. Therefore, it is useful as a household refrigerator or a commercial refrigerator that has a storage state detection function and switches the operation mode to a power saving operation or the like using the detection result.
1 演算制御部
2 メモリ
3 扉開閉検知センサ
4 タイマ
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 操作部
18a〜18d 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
22a、b 温度センサ
23a〜23h 収納物
24a〜24j 光
30 圧縮機
31 冷却ファン
32 風量調節ダンパー
33 フラップ
34 ダクト
DESCRIPTION OF
20c-20f LED for illumination
20g, 20h Side down LED
21a,
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