TWI513947B - Refrigerators and compressors - Google Patents

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TWI513947B
TWI513947B TW098144470A TW98144470A TWI513947B TW I513947 B TWI513947 B TW I513947B TW 098144470 A TW098144470 A TW 098144470A TW 98144470 A TW98144470 A TW 98144470A TW I513947 B TWI513947 B TW I513947B
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Yoshihiro Ueda
Kazuya Nakanishi
Kenichi Kakita
Maiko Nakazato
Hironori Imada
Kiyoshi Mori
Makoto Katayama
Ikutomo Umeoka
Shuhei Sugimoto
Shinichi Hashimoto
Akio Yagi
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Description

冰箱及壓縮機 技術領域
本發明係有關於一種可依感測器檢測之檢測量省電運 轉之冰箱及壓縮機。
背景技術
在習知之冰箱中,光感測器檢測到預定照度以上時,進行一般的運轉,而光感測器檢測到小於預定照度時,由於考慮到使用者就寢且幾乎不會開啟冰箱之門,故進行以比一般溫度小之電力運轉之省電運轉者被產品化。例如,該省電運轉使冷凍室之設定溫度上升數度。
又,目前已有即使在一部份電燈點亮且使用者就寢之情形下,亦進行省電運轉者(例如,參考專利文獻1)。
該冰箱之正面圖顯示於第38圖,電路圖之一例顯示於第39圖,使用該電路之冰箱之運轉狀態的說明圖顯示於第40圖。
在第38圖中,冰箱300具有冷藏室用門302、蔬菜室用門303、製冰室用門304、切換室用門305、及冷凍室用門306。操作部307具有各種操作開關(圖未示)、液晶顯示部308及光感測器收納部309。
光感測器收納部309中,收納有顯示於第39圖,用以檢測冰箱周圍之照度的光感測器310。光感測器310連接於電阻311、將輸入之類比電壓值轉換成數位信號輸出之AD轉 換器312、用以預先記憶來自AD轉換器312之信號的記憶裝置313、輸入來自AD轉換器312之信號且用以控制壓縮機(圖未示)等之運轉的微電腦314(控制裝置、控制機構)。此外,壓縮機之運轉主要是藉冷凍室感測器(圖未示)進行ON/OFF控制。
該微電腦314之動作說明如下(參照第40圖)。
當按壓用以可省電運轉之未圖示開關時,光感測器310檢測冰箱前面側周圍之照度(S1)。接著,運算照度之變化率(S2)。照度之變化率係照度之變化除以其變化時間算出者,例如,於1秒鐘有150勒克司(Lx)之變化時,算出為150Lx/秒。接著,設定150Lx/秒為預定之變化率。但是,可考慮該設定值只要設定在100~200Lx/秒之範圍內即可。
運算變化率,判斷該變化率是否為150Lx/秒以上(S3)。結果若為設定值以上,則進行一般運轉(S4),若不是在設定值以上,則判斷降低率是否為設定值以上(S5)。若降低率為預定值以上,則進行省電運轉(S6),若降低率不在預定值以上,則再進行S1之照度檢測。
又,冷凍室之設定溫度(通常是-20℃,設定溫度可變更)以控制成為該設定溫度左右之運轉為一般運轉,且以控制冷凍室之冰箱內溫度由設定溫度(假設為-20℃)成為接近2℃室溫之溫度(-18℃)的運轉為省電運轉。因此,該省電運轉相較於一般運轉,壓縮機之運轉時間較短,並且運轉停止時間變長,可比一般運轉更省電。
若為如此構成之冰箱,則動作如下。例如,晚上11點左 右,使用者為了要就寢而使電燈數變少。例如,使1個20W之螢光燈點亮3個,成為點亮1個20W之燈後,就寢。微電腦運算此時之照度降低率,判斷為預定值以上之降低率,因此在冰箱開始省電運轉。
如此被控制之冰箱中,即使減光時亦控制冰箱可省電運轉,因此可以比依預定照度以上或小於預定照度而進行一般運轉與省電運轉之習知控制更省電。
又,亦有於門之表面設有光檢測元件,檢測周圍之亮度,當光線暗時,控制壓縮機或風扇馬達之旋轉數,進行省電運轉之冰箱(例如,參照專利文獻2)。
第41圖顯示記載於專利文獻2之習知冰箱的側面圖。如第41圖所示,由冰箱本體401、風扇馬達402、反相器頻率控制器403、反相器主電路部404、壓縮機405、貯藏室門407、設置於貯藏室門407表面之光檢測元件406構成。
先前技術文獻 專利文獻
【專利文獻1】特開2002-107025號公報
【專利文獻2】實開昭62-93671號公報
發明概要
但是,在專利文獻1記載之習知構造中,不使省電開關動作時,不會進行省電運轉。因此,欲省電時,使用者必須親自使省電關關動作。結果,有實施省電運轉少之問題。
此外,在專利文獻2記載之構造中,沒有可識別在省電運轉中之機構。因此,有無法對應近年來使用者節能意識高漲,藉辨識在省電運轉中而得到高品質之真實感的問題。
又,搭載一般通知機構時,有需要通知所需之電力,減少省電效果之問題。
另外,專利文獻1記載之構造係在進行省電運轉時,壓縮機之運轉時間比一般運轉短且運轉停止時間比一般運轉長,可比一般運轉更省電之冰箱。但是,其係一種著重於壓縮機之運轉與停止時間以達省電目的之冰箱。因此,進行由停止時至開始運轉之切換時,所需之起動時電力大,故有無法實現某一定程度以上之省電的問題。
此外,相較於專利文獻1記載之以一定速度之旋轉數進行運轉之壓縮機,可實現省電運轉之可進行以多數旋轉數驅動之反相器驅動的壓縮機亦在近年搭載於家庭用冰箱。但是,並未設想以該反相器驅動之壓縮機進行更省電運轉。
本發明係欲解決前述習知問題者,且目的在於提供在進行省電運轉時,自動地檢測周圍環境,藉此使用者不必費工夫即可進行自動省電運轉之冰箱,即,可自動地實現節能之冰箱。
又,本發明係欲解決前述習知問題者,且目的在於提供以低消耗電力通知使用者在省電運轉中之冰箱。
此外,本發明係欲解決前述習知問題者,且目的在於提供在冰箱中使用省電型反相器驅動之壓縮機進行更省電運轉,藉此更實現節能之冰箱。
為解決上述習知問題,本發明之冰箱係具有冰箱本體者,包含第一檢測機構,係可檢測冰箱之周邊之外部環境的變化;及控制機構,係控制設置於冰箱本體之電負載零件之動作的控制機構,藉來自第一檢測機構之輸出信號,自動地切換至抑制或停止電負載零件之動作的省電運轉。
藉此,可檢測周圍環境自動地進行省電運轉。即,利用本發明之冰箱,使用者不必花費工夫,可進行自動省電運轉,即,可自動地實現節能。
本發明之冰箱藉檢測周圍環境自動地進行省電運轉,使用者不必花費工夫,即,可自動地實現節能。可提供可實現在實際運轉時更節能之冰箱。
又,本發明之冰箱可以低消耗電力進行對使用者之省電運轉的通知。
此外,利用本發明,可在冰箱實機中謀求大幅省電,而可提供一實現更節能之冰箱。
圖式簡單說明
第1A圖是本發明實施形態1之冰箱的正面圖。
第1B圖是本發明實施形態1之冰箱的縱截面圖。
第2A圖是本發明實施形態1之冰箱之操作基板的構成圖。
第2B圖是本發明實施形態1之另一態樣之操作基板的構成圖。
第3圖是顯示第2A圖之A-A截面的圖。
第4圖是本發明實施形態1之控制方塊圖。
第5圖是顯示本發明實施形態1之冰箱照度檢測值及門開閉等之資料圖像的圖。
第6(A)與(B)圖是顯示本發明實施形態1之對任意1天之過去參考資料的圖。
第7圖是本發明實施形態1之控制流程圖。
第8圖是本發明實施形態1之睡眠控制的流程圖。
第9圖是本發明實施形態1之外出控制的流程圖。
第10圖是本發明實施形態1之效果圖像圖。
第11圖是本發明實施形態2之控制方塊圖。
第12圖是本發明實施形態2之控制流程圖。
第13圖是本發明實施形態3之控制流程圖。
第14A圖是顯示本發明實施形態3之除霜周期之多數例的第一圖。
第14B圖是顯示本發明實施形態3之除霜周期之多數例的第二圖。
第15圖是本發明實施形態4之冰箱的正面圖。
第16圖是本發明實施形態4之冰箱之顯示部的構造圖。
第17圖是本發明實施形態4之冰箱之顯示部的詳細截面圖。
第18圖是本發明實施形態4之冰箱之照度感測器與通知LED之光譜圖。
第19(a)與(b)圖是顯示本發明實施形態4之冰箱之通知LED之第一控制例的圖。
第20(a)與(b)圖是顯示本發明實施形態4之冰箱之通知LED之第二控制例的圖。
第21A圖是搭載於本發明實施形態5之冰箱之壓縮機的截面圖。
第21B圖是顯示本發明實施形態5之匯集每一氣缸容積之壓縮機旋轉數與冷凍能力之結果的圖。
第21C圖是顯示本發明實施形態5之匯集每一氣缸容積之壓縮機旋轉數與機械損失之結果的圖。
第21D圖是顯示本發明實施形態5之壓縮機之匯集每一氣缸容積之冷凍能力與COP之關係的圖。
第22圖是顯示本發明實施形態5之對任意1天之過去參考資料的圖。
第23圖是本發明實施形態6之壓縮機之截面圖。
第24A圖是本發明實施形態6之壓縮機之曲柄配重的立體圖。
第24B圖是本發明實施形態6之壓縮機之曲柄配重周邊的放大圖。
第25A圖是本發明實施形態6之壓縮機之彈性構件周邊之組合圖。
第25B圖是本發明實施形態6之壓縮機之彈性構件周邊之截面圖。
第26A圖是由本發明實施形態6之壓縮機之缸塊上面看去的立體圖。
第26B圖是由本發明實施形態6之壓縮機之缸塊下方側 看去的立體圖。
第27A圖是由本發明實施形態6之壓縮機之吸入管周邊的平面截面圖。
第27B圖是由本發明實施形態6之壓縮機之吸入管周邊的縱截面圖。
第28圖是本發明實施形態7之壓縮機的縱截面圖。
第29圖是本發明實施形態7之壓縮元件之主要部份的縱截面圖。
第30(a)~(d)圖是說明本發明實施形態7之壓縮機之活塞舉動的示意圖。
第31圖是顯示本發明實施形態8之壓縮機特性的圖。
第32圖是用於本發明實施形態8之壓縮機之活塞周圍之元件放大圖。
第33圖是用於本發明實施形態8之壓縮機之活塞的上面圖。
第34圖是由第33圖所示之活塞之B方向看去的正面圖。
第35圖是顯示用於本發明實施形態8之壓縮機活塞之第一另一構造例的上面圖。
第36圖是由第35圖所示之活塞之C方向看去的正面圖。
第37圖是顯示用於本發明實施形態8之密閉型壓縮機活塞之第二另一構造例的上面圖。
第38圖是記載於專利文獻1之習知冰箱的正面圖。
第39圖是記載於專利文獻1之習知冰箱之主要部份的電路圖。
第40圖是記載於專利文獻1之習知冰箱之代表控制流程圖。
第41圖是記載於專利文獻2之習知冰箱的側面圖。
用以實施發明之形態
第1發明係一種冰箱,係具有冰箱本體者,包含第一檢測機構,係可檢測前述冰箱之周邊之外部環境的變化;及控制機構,係控制設置於前述冰箱本體之電負載零件之動作的控制機構,藉來自前述第一檢測機構之輸出信號,自動地切換至抑制或停止前述電負載零件之動作的省電運轉。
利用該構造,可檢測周圍環境自動地進行省電運轉,藉此使用者不必花費工夫,即,可自動地實現節能。
第2發明係前述控制機構藉來自前述第一檢測機構之輸出信號,判定使用者之活動狀態,當判定為前述使用者為非活動狀態時,切換至前述省電運轉之冰箱。
利用該構造,可檢測使用者之活動狀態,自動地進行省電運轉。藉此,在各家庭中實際運轉時可更實現節能。
第3發明係前述第一檢測機構為檢測前述冰箱之周邊之照度之照度感測器的冰箱。
利用該構造,深夜等冰箱周邊照度極小時,可判斷為如就寢等使用者之活動停止。藉此,實施防止以冰箱之門開閉等為前提之過冷及抑制壓縮機之旋轉數,即使省電運轉,亦可在不會有冷凍品質之問題之情形下冷卻。
第4發明係前述第一檢測機構為藉由人所發出之紅外線變化量檢測前述冰箱周邊之前述人之移動的人感感測器的冰箱。
利用該構造,若某一定期間冰箱周邊之紅外線能量沒有變化,則可判斷為使用者不在。因此,可更確實地掌握冰箱使用環境。結果,使用者不在時,實施防止以冰箱之門開閉等為前提之過冷及抑制壓縮機之旋轉數,故即使省電運轉,亦可在不會有冷凍品質之問題之情形下冷卻。
第5發明係更具有可檢測前述冰箱之冰箱內環境變化之第二檢測機構,前述控制機構藉來自該前述第二檢測機構之輸出信號,自動地切換至前述省電運轉的冰箱。
利用該構造,藉檢測各家庭之使用狀況,可預測門開閉少、食品放入少、不在、外出、就寢等。藉此,在各家庭之實際運轉時,可更實現節能。
第6發明係前述控制機構藉前述第二檢測機構之輸出信號,判定使用者之冰箱使用狀態,且當判定為非使用狀態時,切換至前述省電運轉之冰箱。
利用該構造,可判斷使用者之冰箱使用狀態為非使用狀態,可自動地切換至使冰箱之冷卻性能稍微降低之省電運轉。藉此,在各家庭中實際運轉時,可更實現節能。
第7發明係前述第二檢測機構為檢測冰箱之門開閉狀況之門開閉狀況檢測機構的冰箱。
利用該構造,藉簡單構造,可判斷門開閉為少,結果,可預測食品放入少或不在、外出、就寢等。
第8發明係前述第二檢測機構為檢測冰箱之冰箱內溫度之冰箱內溫度檢測機構的冰箱。
利用該構造,夜間、冰箱周圍環境之溫度低,熱負載低時,或,取出或放入更換食品時產生之熱負載變成極少時,由於冰箱之冰箱內溫度大致設定為稍微過冷傾向之低溫,故可以較佳之精確度由冰箱內溫度檢測機構檢測使用狀況。
第9發明之冰箱更具有儲存顯示於來自第一檢測機構之輸出信號及來自第二檢測機構之輸出信號之資訊的記憶機構,前述控制機構決定前述省電運轉之模式,且控制前述電負載零件,以決定後之模式使前述電負載零件動作,前述省電運轉之模式係對應儲存於前述記憶機構之資訊而為前述電負載零件之動作抑制或停止模式。
利用該構造,藉記憶機構於一定期間儲存所檢測之資訊,藉此可從該資訊預測其家庭生活模式。因此,預測其家庭活動為就寢或不在時,可實行過冷抑制及壓縮機之旋轉數抑制,並且使其他之加熱器等電負載零件之運轉對其家庭適性化。結果,可更實現節能。
具體而言,檢測冰箱之冰箱內環境之變化之第二檢測機構的一例可舉例如識別門開閉及冰箱之溫度舉動等模式之檢測機構。藉該檢測機構,事前識別負載高之狀態與負載低之狀態,在負載低狀態之低使用狀態下,在一定期間,可自動地進行抑制或停止前述電負載零件之動作的省電運轉。
第10發明係更具有前述電負載零件進行前述省電運轉時,用以使前述冰箱之使用者得知前述省電運轉正在進行之通知機構的冰箱。
利用該構造,正確地通知冰箱之動作狀態,以令使用者得知運轉狀況。藉該通知,令使用者理解節能之貢獻,可對促進節能更有意識,因此與就提高使用者之節能意識相關聯。
第11發明係前述通知機構具有於前述省電運轉開始運轉後之預定期間動作之第一通知機構,及經過前述預定期間後動作之第二通知機構的冰箱。
利用該構造,省電運轉開始後,例如,藉第一通知機構之發光發光通知使用者,再經過預定時間後,例如,藉使發光光度降低之第二通知機構抑制消耗電力。因此,使用者可確認在省電運轉中,且可抑制通知所需之消耗電力。
第12發明之冰箱係前述冰箱本體包含具有貯藏室之隔熱箱體;可自由開閉地關閉前述貯藏室之開口的門;及構成冷凍循環之壓縮機、凝結器、減壓器及蒸發器,前述壓縮機係以具有比商用電源之旋轉數低之旋轉數之多數旋轉數驅動的反相器之電動機,前述控制機構係(a)在外部氣溫為25℃附近且前述門未開閉時之一般冷卻時,控制前述壓縮機,使前述壓縮機以比前述商用電源之旋轉數更低之旋轉數動作的節能模式動作,(b)僅於因前述門開閉或暖氣侵入而產生高負載之高負載冷卻模式時,控制前述壓縮機,使前述壓縮機以前述商用電源之旋轉數以上之旋轉數動作 的高負載冷卻模式動作。
利用該構造,壓縮機進行控制,以除了省電運轉之節能模式以外,在一般運轉時亦以比前述商用電源之旋轉數更低之旋轉數運轉藉此更實現省電,並且僅在產生高負載時成為以商用電源之旋轉數以上之旋轉數運轉電動元件的高負載冷卻模式。如此,集中焦點於冰箱於一年使用時為80%以上之一般冷卻時與節能模式,以低旋轉使壓縮機旋轉,藉此可在冰箱實機中謀求大幅省電,可提供實現更節能之冰箱。
第13發明係一種壓縮機,其係搭載於冰箱,並具有壓縮室及在前述壓縮室內往復運動之活塞者,且藉前述活塞在前述壓縮室內往復運動進行壓縮動作之空間之容積的氣缸容積尺寸,即使在外部氣溫為25℃附近且前述門未開閉時之一般冷卻時,亦可用比前述商用電源之旋轉數更低之旋轉數驅動前述壓縮機。
該構造係著眼於壓縮機之氣缸容積,具體而言,壓縮機除了藉反相器方式謀求節能後,進行以省電運轉之節能模式的運轉以外,更採用大氣缸容積。藉此,可同時達成節能模式之省電運轉與高冷卻模式之高能力冷卻。
因此,壓縮機係將氣缸容積作成為除了省電運轉之節能模式以外,在一般運轉時亦成為比商用電源之旋轉數低之旋轉數,藉此更實現省電,並且在產生高負載時,藉比較大之氣缸容積且藉進行控制以成為以商用電源之旋轉數以上之旋轉數運轉電動元件之高負載冷卻模式,可進行高 負載冷卻。如此,可迅速地由高負載冷卻模式返回至一般冷卻模式。結果,集中焦點於冰箱在一年使用時為80%以上之一般冷卻時與節能模式,以低旋轉使壓縮機旋轉,藉此可在冰箱實機中謀求大幅省電,可提供實現更節能之冰箱。
第14發明係一種壓縮機,其係搭載於冰箱,具有壓縮室及在前述壓縮室內往復運動之活塞者,前述活塞之直徑大於前述活塞之往復運動距離的行程。
藉該構造,為實現節能,在藉反相器謀求節能後,以省電運轉之節能模式運轉時,藉採用大氣缸容積,可利用以可能之低旋轉運轉進行省電。此外,隨著門開閉或冰箱內溫度上升而產生高負載時,藉大氣缸容積,可藉短時間進行高旋轉之運轉來對應高負載。如此,藉本發明,可實現在冰箱實機中謀求大幅省電之壓縮機。
此外,該構造係在具有如上述之大氣缸容積的壓縮機中,著眼於形成壓縮機之氣缸容積之活塞直徑與行程之相互關係。具體而言,不藉加長行程形成大氣缸容積,藉加大活塞之直徑形成大氣缸容積。藉此,即使以廣泛旋轉數運轉時,亦可實現具有高可靠性之壓縮機。結果,可同時達成以節能模式之省電運轉與以高冷卻模式之高能力冷卻。
又,在產生高負載時,藉比較大之氣缸容積且藉進行控制以成為以商用電源之旋轉數以上之旋轉數運轉電動元件之高負載冷卻模式,可進行高負載冷卻。因此,可迅速 地由高負載冷卻模式返回至一般冷卻模式。
以下,參照圖式說明本發明之實施形態。與習知例或先前說明之實施形態同一之構造賦予同一符號,且省略其詳細說明。又,本發明不因該實施形態而受限。
(實施形態1)
第1A圖是本發明實施形態1之冰箱的正面圖,第1B圖是本發明實施形態1之冰箱的截面圖,第2A圖是本發明實施形態1之冰箱之操作基板的構造圖,第2B圖是本發明實施形態1之冰箱之另一實施形態之操作基板的構造圖。
第3圖是顯示第2A圖之A-A截面的圖,第4圖是控制方塊圖,第5圖是顯示本發明實施形態1之冰箱照度檢測值及門開閉等之資料圖像的圖。
第6圖是顯示本發明實施形態1之對任意1天之過去參考資料的圖,第7圖是實施形態1之控制流程圖,第8圖是實施形態1之睡眠控制的流程圖,第9圖是實施形態1之外出控制的流程圖,第10圖是實施形態1之效果圖像圖。
如第1A圖所示,實施形態1之冰箱20具有冰箱本體21。冰箱本體21由上方開始依序配置有冷藏室22、製冰室23、切換室24、冷凍室25、蔬菜室26之貯藏室。最上部貯藏室之冷藏室22的冷藏室門22a之中央部附近配置有操作部27,操作基板27a構成於操作部27之內部。
於操作基板27a之垂直軸延長線上且於上方設有檢測照度之照度感測器36,作為可檢測冰箱20周邊之外部環境之設置環境變化的第一檢測機構。藉使用以光電二極體及 光電晶體作為基本元件之光感測器,可具體地構成照度感測器36。
如此,使用照度感測器36作為可檢測冰箱20之設置環境變化之第一檢測機構時,藉檢測設置冰箱20之居住空間為明或暗,可判斷是判定為主要是使用者活動可能性高之活動狀態的白天或是判定為使用者活動可能性低之非活動狀態的夜間。
又,若設置冰箱20之廚房等是無窗之空間時,可考慮使用者之活動時間帶與室內照明機器之照射大致連動。
此外,於操作基板27a配置有用以進行各室之冰箱內溫度設定及製冰與急速冷卻等設定之操作開關37、顯示藉操作開關37設定之狀態的顯示燈38、及使用藉照度感測器36檢測通知冰箱20之運轉狀態可變之LED等通知機構39。
再者,第一檢測機構之其他形態亦可為於操作基板27a中央下方配置人感感測器40。例如,藉人感感測器40,檢測由人發射之熱線量的變化,可判斷人是否在冰箱20之周邊。
如此,使用人感感測器40作為可檢測冰箱20之設置環境變化的第一檢測機構時,可判斷、分辨實際上在冰箱20設置之周邊使用者如何活動之活動狀態。
而且,於照度感測器36之前方,設置有使操作部蓋之一部份略透明之照度感測器蓋41,用以藉照度感測器36檢測冰箱20外部環境之設置環境中的光。另外,作為通知機構39之LED前面配置有用以讓發光透過之LED蓋42。這些 蓋(41及42)配置於操作基板蓋43上。
又,雖圖未示,與照度感測器36及LED同樣地,當設置人感感測器40時,於人感感測器40之前面亦配置有人感感測器蓋。
此外,門之配置為代表性者,不限於該配置。
以下說明如上所構成之冰箱20的動作、作用。
在第1B圖中,冰箱20之冰箱本體21的隔熱箱體係由主要使用鋼板之外箱、以ABS等樹脂成型之內箱、發泡填充於外箱與內箱間之空間的硬質發泡胺基甲酸酯等發泡隔熱材構成,且與周圍隔熱,藉間隔壁隔熱區隔多數貯藏室。
於隔熱箱體最上部設有冷藏室22,於該冷藏室22下部橫向並排設有切換室24及製冰室23,該切換室24及製冰室23下部配置冷凍室25。而且於最下部配置蔬菜室26,於各貯藏室前面,為了與外部空氣區隔,於冰箱本體21之前面開口部構成有各個門。
冷藏室22通常以1℃~5℃為非冷凍之溫度下限以冷藏保存,最下部之蔬菜室26為與冷藏室22同等或稍高之溫度設定的2℃~7℃。又,冷凍室25設定為冷凍溫度帶,通常設定在-22℃~-15℃,以冷凍保存。為了提高冷凍保存狀態,冷凍室25亦有設定在例如,-30℃或-25℃之低溫者。
除了設定在1℃~5℃之“冷藏”、設定在2℃~7℃之“蔬菜”、通常設定在-22℃~-15℃之“冷凍”的溫度帶以外,切換室24亦可切換為由冷藏溫度帶至冷凍溫度帶之間的預先設定溫度帶。切換室24係具有與製冰室23並設之獨立門的貯 藏室,大多具有拉出式之門。
此外,本實施形態中,以切換室24作為包含到冷藏與冷凍之溫度帶的貯藏室。但是,冷藏交給冷藏室22及蔬菜室26,冷凍交給冷凍室25,且以切換室24作為特化成僅冷藏與冷凍中間之上述溫度帶之切換的貯藏室亦可。又,隨著特定溫度帶,例如近年冷凍食品之需要變多,切換室24亦可為固定為冷凍之貯藏室。
製冰室23藉設於室內上部之自動製冰機(圖未示)以由冷藏室22內之貯水桶(圖未示)送出之水製作冰,且貯藏於配置在室內下部的貯冰容器(圖未示)。
隔熱箱體之頂面部呈朝冰箱20背面方向階段狀設有凹部的形狀,機械室形成於該階段狀之凹部,且壓縮機28、進行水分去除之乾燥機(圖未示)等冷凍循環的高壓側構成零件係收容於機械室。即,配設壓縮機28之機械室深入冷藏室22內之最上部後方區域而形成。
又,有關於本實施形態中之下述發明主要部份的事項亦適用於在習知一般隔熱箱體最下部之貯藏室後方區域設置機械室,配置壓縮機28之種類的冰箱。
冷凍室25之背面設有生成冷氣之冷卻室29,且與風路區隔。冷卻室29與各貯藏室之間構成具有隔熱性之對各室吹送冷氣之運送風路、及用以與各貯藏室隔熱區隔所構成之內面分隔壁。此外,設有用以隔離冷凍室吐出風路與冷卻室29之分隔板。冷卻室29內配置有冷卻器30,冷卻器30之上部空間中配置有藉強制對流方式將以冷卻器30冷卻之 冷氣送風至冷藏室22、切換室24、製冰室23、蔬菜室26、冷凍室25的冷卻風扇31。
又,冷卻器30具有作為構成冷凍循環一部份之蒸發器的機能。此外,壓縮機28、未圖示之凝結器及減壓器、以及冷卻器30依序連接,藉此形成一連串之冷媒流路,因此構成冰箱20中之冷凍循環。
另外,冷卻器30之下部空間設有用以於冷卻時去除附著於冷卻器30或其周邊之霜或冰之玻璃管製的輻射加熱器32。此外,其下部構成用以承接除霜時產生之除霜水之滴水盤、由其最深部貫穿至冰箱外之排水管,其下游側之冰箱外配置有蒸發盤。
習知冰箱中,不論晝夜均進行滿足所決定之溫度設定的溫度控制。但是,在夜間,冰箱周圍環境之溫度低,熱負載低,或取出或更換食品時產生之熱負載極少,故冰箱之冰箱內溫度成為稍微過冷傾向之溫度設定。
又,使用習知光感測器之節能機構,如果沒有藉使用者刻意地按壓記載有『省電運轉』專用按鈕來啟動機能,就無法得到節能效果。此外,即使使用者刻意地啟動省電運轉之機能,在解除該省電運轉時,使用者亦必須刻意地進行按鈕操作。因此,忘了解除而使設定溫度一直為高,有可能食品之保存狀態會惡化。
本發明提供一種不需按壓專用按鈕,藉自動機能,即自動地切換至省電運轉,謀求節能之冰箱。
在本實施形態中,藉安裝於冰箱本體21前面之照度感 測器36,檢測因日照或室內照明機器所產生之冰箱20周邊照度值。
將藉此檢測到之照度值輸入控制機構54,若輸入控制機構54之照度值持續一定期間比預定規定值之判斷使用者活動狀態之活動判定值更小,則判斷為夜間或人未活動之狀態,若各貯藏室之貯藏溫度(例如,冷藏室5℃、冷凍室-18℃以下等)為適當值以下,則自動地切換至冰箱冷卻性能稍微降低之省電運轉。如此,照度感測器36發揮機能作為檢測冰箱20之外部環境變化之第一檢測機構,間接地判斷使用者之活動狀態。
而且,當照度值大於規定值之活動判定值時,即,考慮為使用者之活動時間之冰箱20周圍明亮時,控制機構54判斷為使用者積極活動之活動狀態,解除省電運轉,使運轉返回一般運轉。
但是,為了排除檢測來自屋外之瞬間發光,例如,汽車等之照明等,設有防止因如此發出之外來干擾光而返回一般運轉之外來干擾防止機構。
具體而言,設置僅在維持持續一定期間之照度值時,換言之,比活動判定值大之照度值持續一定時間時解除省電運轉的機能,作為外來干擾防止機構,在實際使用上謀求更節能時亦是有效的。
如此,使用照度感測器36作為可檢測冰箱設置環境變化之第一檢測機構時,可檢測設置冰箱之周邊為明或暗。因此,可判斷是使用者主要活動之可能性高的白天或是夜 間。
又,若設置冰箱20之廚房等是無窗之空間時,則考慮使用者之活動時間帶與室內照明機器大致連動,因此可更有效地謀求節能。
藉此,檢測到大於活動判定值之照度值之考慮為使用者活動時間之周圍明亮時,判斷為使用者積極活動之活動狀態,解除省電運轉,進行以一般運轉之冷卻。結果,間接地檢測容易發生門開閉,進行充分地冷卻,因此即使門開閉時,亦可確保食品之保存性。
與以手動設定省電運轉之習知冰箱比較本實施形態之冰箱20時,習知冰箱中,使用者未刻意地操作按鈕時未解除省電運轉,因此在設定溫度一直為高且未充分冷卻之狀態下開關門時,冰箱內溫度急劇升高,因此食品之溫度上升,保存狀態惡化。
但是,本發明實施形態之冰箱20中,考慮為使用者之活動時間之周圍明亮時,不解除省電運轉,進行一般運轉之冷卻,間接地檢測或預測容易發生門開閉而事前進行充分之冷卻,即使開關門時,亦可確保食品保存性。
又,亦可利用人感感測器40作為第一檢測機構之另一形態,設定省電運轉。
具體而言,人在生活活動時,會由人發射熱線。因此,藉於冰箱20在門表面設置可檢測該熱線之紅外線感測器等人感感測器40,可檢測在該生活空間中之活動狀況。
例如,早、晚餐或其準備時間時,人存在包含冰箱20 之生活空間中,因此可藉人感感測器40檢測。此外,外出或深夜等,人未在冰箱20之附近活動,因此可藉人感感測器40檢測人不在。利用這些,在某一定期間,人不在之狀態連續時,進入省電運轉,人感感測器40之檢測檢測出在家,且此持續一定期間後,解除省電運轉。藉此,可在保持使用時之冷卻性能之狀態下省電。
此外,假設冰箱20也有在廚房位於窗戶多、日照充足之場所的情形,或即使在夜間亦因某些理由進行室內照明機器之照射的情形等,為了轉移至省電運轉,除了可檢測冰箱20設置環境變化之第一檢測機構的照度感測器36以外,最好亦設置檢測冰箱之冰箱內環境變化之第二檢測機構,藉此可間接地檢測實際之冰箱20的使用狀況。
如此,使用照度感測器36作為第一檢測機構時,假設在廚房位於窗戶多、日照充足之場所的情形,或即使在夜間亦因某些理由進行室內照明機器之照射的情形。在此假設下,最好即使在冰箱20之設置環境中以第一檢測機構檢測活動狀態時,亦可藉以第二檢測機構檢測冰箱內環境變化來判定冰箱之使用狀態,若在不太使用之低使用狀態時,則僅依第二檢測機構之檢測結果進入省電運轉。
此時,例如,與以第一檢測機構判斷為低活動狀態時相比較,以第一檢測機構判斷為活動狀態時以第二檢測機構之使用判定值作為稍嚴格之條件,確實地確認為非使用狀態後進行控制,以切換至省電運轉。
該嚴格條件為,例如,與低活動狀態之判定條件比較, 活動狀態之判定條件係判定使用判定值之時間加長,更小地取得冰箱之冰箱內環境變動幅度。
例如,利用第一檢測機構之輸出信號作為用以變更第二檢測機構之使用判定值之資訊,藉此使用第一檢測機構之輸出信號與第二檢測機構之輸出信號兩者,判定是否切換至省電運轉。
可檢測該冰箱20之冰箱內環境變動之第二檢測機構可考慮作為冰箱之門開閉狀況檢測機構的門SW51、作為檢測冰箱20之各貯藏室溫度之冰箱內溫度檢測機構的冰箱內溫度感測器53、及檢測冰箱20之設定溫度的設定溫度檢測機構等。
使用冰箱20之門開閉狀況檢測機構的門SW51作為第二檢測機構時,將由門SW51之輸出信號構成之檢測結果輸入控制機構54,在作為預定使用判定值之一定期間(例如,3小時)中非開關門時,控制機構54判斷使用者之冰箱使用狀態為非使用狀態,自動地切換至使冰箱之冷卻性能稍微降低之省電運轉。
此時,由於檢測有無門開閉作為冰箱內環境之變化,故可直接地檢測門開閉之使用者使用狀態,可說是有效之檢測機構。但是,一般而言,不限於在冰箱之所有門上設置門開閉狀況檢測機構之門SW,因此,此時最好併用以下說明之冰箱內溫度檢測機構與設定溫度檢測機構等,確實掌握冰箱內環境。
其次,使用檢測冰箱20各貯藏室之冰箱內溫度檢測機 構之冰箱內溫度感測器53時,將由冰箱內溫度感測器53之輸出信號產生之檢測結果輸入控制機構54,當未上升至預先決定之使用判定值以上之冰箱內溫度時,控制機構54為低使用狀態。換言之,判斷使用者之冰箱使用狀態為非使用狀態,自動地切換至使冰箱之冷卻性能稍微降低之省電運轉。
該非使用狀態之判斷係藉以第二檢測機構之輸出信號檢測之冰箱內溫度之輸出結果,依據冰箱內溫度為安定係起因於未因門開閉產生暖氣侵入且亦無因冷卻器30除霜等冷凍系統之溫度變動之安定狀態的此種使用狀態判定,間接判斷冰箱20之使用狀況。
又,使用檢測冰箱20之各貯藏室溫度之冰箱內溫度檢測機構作為第一檢測機構時,以預先設定之活動判定值為一定幅度以上之溫度變動幅度。即,沒有一定幅度以上之溫度變動時,冰箱周邊環境變化其中之一之外部氣溫的溫度變化亦少時,可以藉間接地檢測進行冰箱周邊環境變化之間接檢測。
此外,假設使用檢測冰箱設定溫度之設定溫度檢測機構作為可間接檢測冰箱20使用狀態的第二檢測機構。此時,當設定為例如,使用者意圖為積極地想要冷卻貯藏室之代表貯藏室之設定溫度的「強」冷卻模式時,判斷為使用者主動使用冰箱20之使用狀態。
此時,即使成為藉例如第一檢測機構之照度感測器36或人感感測器40轉移至省電運轉之條件,亦以第二檢測機 構之使用狀態之判斷為優先,控制機構54進行不轉移至省電運轉之控制,藉此可實現所謂進行更主動冷卻之依使用者意圖的冷卻。
藉該構造,可間接地判斷使用者是否欲藉設定溫度積極地冷卻,藉此檢測使用狀況。例如,設定溫度選自強、中、弱3種時,使用者選擇比正中央大之強時,反映使用者欲積極冷卻之意圖,進行不實施省電運轉之控制亦是有效的。
又,貯藏室之設定溫度設定為「弱」冷卻模式時,亦可使貯藏室之設定溫度上升以更進行省電。但是,由於可能會影響貯藏室之冷卻性能,產生緩冷等品質不良情形,可進行不實施省電運轉之判斷,作為用以確保品質之保鮮控制。
如此,使用第一檢測機構與第二檢測機構兩者,確認冰箱設置環境及使用狀況,轉移至省電運轉,藉此在實際使用方面,可提供不損及使用者之使用方便性且實現有效節能之冰箱。
此外,除了如此自動地進行省電運轉以外,接著說明另設置記憶第一檢測機構及第二檢測機構之輸出信號的記憶機構55,藉此進行具有定製成各家庭使用狀態之學習機能之省電運轉的發明。
於記憶顯示第一檢測機構及第二檢測機構之輸出信號之資訊的記憶機構55,儲存該等資訊一定期間(例如3週)。控制機構54由儲存於記憶機構55之資訊,決定抑制或停止 壓縮機28等電負載零件之動作的模式之前述省電運轉模式,記憶於記憶機構55。即,記憶機構55記錄某一定模式之生活樣式作為學習機能,藉依據該學習機能之預測決定省電運轉之模式。控制機構54依據決定之模式,進行自動抑制或停止電負載零件之壓縮機28、冷卻風扇31、溫度補償用加熱器56、冰箱內照明57等之動作的省電運轉。
即,藉將顯示於第一檢測機構及第二檢測機構之輸出信號的資訊儲存於記憶機構55一定期間,由該資訊預測該家庭之生活模式。藉此,判定預測該家庭之活動為就寢或不在的時間帶為低活動狀態及低使用狀態,若來到該時間帶,則自動地切換至省電運轉。
藉此,可實行對該家庭使過冷抑制及壓縮機28之旋轉數抑制、以及其他加熱器等電負載零件之運轉適當化等,可更精確地進行自動的省電運轉,故可更實現節能。
又,吾人認為資訊儲存期間越長,該生活模式儲存越多且其精確度越高。但是,此時,控制亦變得複雜,且需要更多記憶容量,發生因成本上升或控制複雜化而產生之問題,產生對品質之不安。此外,在如四季會轉移變化之日本等國家,隨著季節變化,生活模式亦會變化,因此,未必可一概地藉長期間儲存提高掌握生活模式之精確度。
在本實施形態中,設定考慮為較適切儲存期間之3週的資料儲存,可使控制簡單化,即使生活模式發生變化,亦可適當地掌握生活模式。
具體而言,記憶可檢測冰箱20之設置環境變化之第一 檢測機構之檢測信號時,將以3週之過去照度感測器36所檢測之照度、或人感感測器40之檢測值區分為某時間單位且記憶於記憶機構55。控制機構54對記憶之資訊進行模式判別,且在一日活動時間中對判別為人未在一定期間活動之時間帶判定為低活動狀態之時間帶,且自動地切換至使冰箱之冷卻性能稍微降低之省電運轉。
但是,在可檢測冰箱20之設置環境變化之第一檢測機構方面,最好控制機構54具有即使藉由記憶機構55之判別而進入省電運轉時,接著經過一定期間後實際照度感測器36或人感感測器40之檢測值高時解除省電運轉且返回一般運轉之修正機能,且藉具有該修正機能,即使實行平常生活模式以外之生活時亦可維持冰箱之冷卻性能。
又,假設考慮照度感測器36或人感感測器40之輸出值持續某一定期間,例如1週,斷線或短路之輸出值(輸出值最大為5V時,輸出值為0V或5V時等)之情形。此時,以照度感測器36或人感感測器40等之可檢測冰箱20之設置環境變化之第一檢測機構為異常進行處理。具體而言,進行一般冷卻運轉作為確保冷藏品質之保鮮控制,且記憶為異常狀態,不轉移至省電運轉。但是,後來照度感測器36或人感感測器40之輸出值正常變化時,立即解除異常,可進入省電運轉。
又,記憶可間接地檢測冰箱20之使用狀況之第二檢測機構的檢測結果可說是對預測該家庭之生活模式更直接有效之手段。
具體而言,使用冰箱之門開閉狀況檢測機構(門SW51)作為第二檢測機構時,將作為第二檢測機構之門開閉狀況檢測機構的檢測結果區分為某時間單位(如60分鐘單位),且將每時間單位之門開閉數記憶於記憶機構55。控制機構54使用所記憶之這些過去記憶資料,以判別為該日活動時間中無或少門開閉之時間帶,即判別為比預先決定之規定值小之時間帶,作為低使用時間帶,記憶於例如記憶機構55,就低使用時間帶而言,切換至使冰箱20之冷卻性能稍微降低之省電運轉。
又,同樣地,使用檢測冰箱20各貯藏室溫度之冰箱內溫度檢測機構的冰箱內溫度感測器53作為第二檢測機構時,藉冰箱內溫度感測器53檢測各貯藏室溫度,將是否冷卻至規定溫度以下區分為某時間單位,且記憶於記憶機構。控制機構54對於判別為一日活動時間中貯藏室充分冷卻之時間帶亦同樣地記憶於例如記憶機構55作為低使用時間,就該低使用時間而言,成為該時間帶時便自動地切換至使冰箱20之冷卻性能稍微降低之省電運轉。
如此,將過去之照度、門開閉、冰箱內溫度區分為某時間單位且記憶於記憶機構55,藉使用該等判別生活模式,可預測及控制冰箱之運轉。
以下使用第4圖之控制方塊圖說明這些情形。
藉冰箱20之設置環境或其使用,本發明之冰箱利用作為第一檢測機構之照度感測器36,檢測冰箱20前面周圍之明暗,輸出至控制機構54,再將其資料記憶於記憶機構55。
同樣地,藉作為利用檢測冷藏室門22a或其他門之開閉狀態可檢測冰箱20使用狀況之第二檢測機構之門開閉檢測機構的門SW51輸出信號,門開閉數或門開閉時間輸入記憶機構55。又,藉設置於冰箱20外圍之外部空氣溫度感測器、各冰箱內溫度感測器檢測之溫度資料等亦輸入記憶機構55。
每一定期間取出這些資料,藉控制機構54設定運轉模式,使作為電負載零件之壓縮機28、冷卻風扇31、溫度補償用加熱器56、各貯藏室之溫度設定自動地變化。在此,藉作為第一檢測機構之照度感測器36,判斷為使用者非活動之深夜的深夜判定值為5Lx,當照度小於5Lx時檢測為深夜,藉檢測為深夜判定為使用者活動少之低活動狀態。
接著,在以作為第二檢測機構之冰箱內溫度感測器53檢測時,設定預定溫度作為使用判定值,藉冰箱內溫度感測器53檢測為冷卻至設定之預定溫度以下時,判斷為在使用者之使用狀況方面亦為低使用狀態,將該低使用狀態之時間帶判定為低使用時間。
判定這些低活動狀態與低使用狀態,藉控制機構54切換至省電運轉,藉此自動地轉移至抑制壓縮機28之旋轉數或防止過冷運轉等之省電運轉,使作為通知機構39之LED點亮或熄滅一定期間。
接著,使用第5圖,說明冰箱20之照度檢測值及門開閉資料等之圖像。
如第5圖所示,例如,考慮1小時為1區間,記憶其間之 平均照度、冰箱內溫度及門開閉數。第5圖中,塗白部份顯示無門開閉之期間,細點處顯示門開閉至少N次以上(例如1次)之期間,粗點處顯示照度感測器36之檢測結果小於規定值(例如,小於5Lx)之期間。
又,若以24區間含括該等,則相當於1天,此外,若以168區間含括,則相當於1週(7天)。
因此,例如某日之1週前的資料可簡單地抽出,此外,2週前、3週前之資料亦可輕易地抽出。
在一般家庭中,大多在一天中進行某種一定模式之生活,且亦大多以一週為單位於相同之星期進行某種一定模式之生活。考慮該等情形實施冰箱20之冷卻運轉是非常有效的,且與省電有關。
此外,資料之改寫最好以1區間之時間(單位時間:例如60分鐘)更新。但是,亦可以1天單位、或1週單位更新。
以下藉第6圖說明對任意1天之過去參考資料的想法。
又,第6(A)圖及第6(B)圖中附加斜線之區間顯示冰箱20之使用者不在之區間。
抽出該日之1週前、2週前、3週前之資料。控制機構54係若例如3週中2/3以上不在,則判定為低使用狀態。第6(A)圖中,控制機構54係將“無使用判定”右方附加斜線之區間判定為不在,進行省電運轉。但,由於不在之最後1小時係由省電運轉至一般運轉之轉移時間,故實際上,省電運轉於不在期間之1小時前結束並切換至一般運轉,藉此返回至一般冷卻性能。
又,如第6(B)圖所示之使用狀態時亦進行同樣之控制。
但是,不在時間比較短時(1小時或2小時),不將此視為不在時間。其原因是一般冰箱之冷卻系統之安定、溫度變遷需要時間,若伴隨短時間急劇之溫度變動,則可能會反而增加電力。
其次,以第7圖~第9圖之控制流程圖詳細說明這些動作。
又,控制機構進行冰箱20之各構成元件之動作的控制、及資訊處理。
在冰箱中,在S101施加電源時,在S102使用以測量一定間隔A之計時器T啟動,在S103開始用以進行一般冰箱動作之主控制流程。此時,在S104藉作為門開閉檢測機構之門SW51的輸出信號,若有門開閉,則在S105計算門開閉數M。
接著,在S106中,若照度感測器36之檢測結果係例如設定作為活動判定值之5Lx以上的照度,則繼續一般之運轉。又,照度感測器36之檢測結果係檢測活動判定值為小於5Lx,且如S107、S108、S109所示,照度感測器36之檢測結果為持續5分鐘以上小於5Lx,且以冰箱內溫度感測器53檢測貯藏室冷卻至規定溫度以下,並且以門SW51檢測過去10分鐘無門開閉時,轉移為省電運轉之其中一種的睡眠控制(S110)。
而且,在S111中,若計時器T到達一定間隔A,則算出到此時為止之門開閉數或門開閉時間與平均照度,在S112 記憶於記憶機構55。
又,將門開閉數或照度資料初始化(S113),接著反覆測定更新例如1小時之門開閉數或照度。
接著,說明第8圖所示之睡眠控制。
在S110中,轉移至睡眠控制。此時,預測使用者之狀態為就寢,可預測為因門開閉產生之冰箱20負載比一般少很多。又,預測長時間,例如3小時以後,其狀態持續,因此可實施省電運轉。
具體而言,由於食品之放入負載或門開閉負載小,如第8圖之S121的記載,可將冰箱20之冰箱內溫度設定為高1℃~2℃左右,且藉使冰箱內差異擴大之冰箱內溫度舉動緩慢,更產生出節能效果。又,此時,藉進行使壓縮機28及冷卻風扇31低速運轉,更謀求節能效果與靜音化。此外,藉使冰箱內溫度設定上升,可降低溫度補償用加熱器之輸入。
然後,藉在S122檢測門開閉及S124之照度檢測,以及S126之冰箱內溫度檢測,若無變動,則維持其運轉狀態。
上述只要其中一者有變動,亦進行運轉狀態之維持判別。(誤譯)
具體而言,若在S122中檢測到門開閉,則轉移至S123,若判定門開閉數為為事前設定之N1次以上,則解除如S127之睡眠控制,轉移至一般控制。同樣地,在S124中,照度感測器36檢測出活動判定值之5Lx以上時,轉移至S125,此外,照度感測器36檢測出10Lx以上持續5分鐘以上時,轉移 至S127,解除睡眠控制。
接著,冰箱內溫度上升至規定值以上,或需要改變冰箱內溫度設定而被設定以進行速冷、急凍或急冷時,判斷為使用者主動使用之使用狀態,解除睡眠控制。
又,若考慮照度感測器36之輸出值持續某一定期間,例如1週,斷線或短路之輸出值(0V或5V等),則以照度感測器36為異常處理。具體而言,進行一般冷卻運轉,記憶為異常狀態,不轉移至省電運轉。但是,後來照度感測器36之輸出值正常變化時,立即解除異常,可進入省電運轉。
接著,說明第9圖所示之外出控制。
實行S103中的一定間隔,例如每24小時或每除霜周期,在S140中進行外出控制判定。
首先,使用顯示記憶於記憶機構55之過去3週的門開閉數、照度及冰箱內溫度的資料,在S142以後進行判定。
例如,在S143中,若過去3週同一時間帶中連續3小時以上無門開閉之狀態持續2/3以上,則該家庭之生活模式係推定為因例如夫婦都在工作等而白天不在之狀態。此時為了檢測冰箱20之使用狀況,在S144中確認各貯藏室之冷卻是否充分,及在S145中確認過去10分鐘門是否開關。若在S144及S145同時為是(Y),則進入S146之外出控制,如記載於S147者,實施省電運轉。但是,外出控制與睡眠控制不同,由於假定為白天,故比睡眠控制更加控制溫度上升幅度。例如,將溫度上升幅度抑制為0.5℃~1℃。
如此,在外出控制中,不考慮照度感測器36之檢測結 果,藉掌握使用狀況之第二檢測機構,判斷是否切換至省電運轉,就其他部份而言,進行與睡眠控制大致相同之控制。
又,不在判定後因某些原因解除省電運轉時,藉S148之一般控制使一般冷卻運轉必定持續一定期間(例如2小時或到壓縮機28停止之前)。因此,其間不轉移至利用照度感測器36等之睡眠控制。
此外,因打雷或搬家等切斷供給至冰箱20之電力,電源成為復原狀態時,推測記憶之模式已打亂。此時,將作為異常狀態記憶之資料全部重設,作為用以確保冷藏品質之保鮮控制,再由初期開始記憶。
但是,設有可接收某特定標準電波以掌握現在日期與時刻之接收部作為第一檢測機構的冰箱20中,藉考慮記憶方法,不需要進行資料之重設。
因此,實施該等節能控制時,成為如第10圖之溫度舉動。即,在冰箱20中,藉自動進行省電運轉,謀求大幅節能。
此外,進入省電運轉時,藉點亮作為通知機構39之例如LED,引起使用者注意其狀況。藉此,環保意識高之使用者可實際感受節能,可訴求高品質。
具體而言,進入省電運轉時,藉生活者可視覺判斷之程度點亮作為通知機構39之LED。但是,為了在LED點亮時亦謀求節能,接著,經過一定期間後(例如,5分鐘後),使其點亮程度(具體而言為對LED之供給電壓或功率)降 低,藉此可謀求再省電。
又,另外的形態係在進入省電運轉時,使作為通知機構39之LED亮滅,可進一步訴諸生活者之視覺。此時亦可在經過一定期間後,返回亮燈,再使照度降低,藉此可謀求更省電。
此外,其他的形態係亦可利用聲音揚聲器等作為通知機構39,訴諸使用者之聽覺。
另外,照度感測器36之受光面,即照度感測器蓋41被某物遮蔽時,不可能檢測正確之照度,切換至省電運轉,無法返回一般運轉。
一般遮光之原因考慮是於冷藏室門22a之表面貼上紙等,但是,在本實施形態中,貼上之可能性非常低,因為照度感測器36設置於操作基板27a之垂直軸上的上方,不會進行錯誤之照度檢測。
又,雖然圖未示,但藉在照度感測器36附近記載引起注意其存在之通知機構39或ECO等標誌,可促使使用者注意,藉此,可進一步防止所謂將紙等貼於冷藏室門22a的故障。
如以上所述,在本實施形態中,包含冰箱本體21;可判別冰箱20設置環境之變化或冰箱20周邊人之活動的第一檢測機構;可檢測冰箱之使用狀況的第二檢測機構;記憶該等檢測機構之輸出信號的記憶機構55;及藉記憶於記憶機構55之資訊控制冰箱20之電負載零件動作的控制機構54。
此外,藉以記憶於記憶機構55之資訊判別該家庭之使用模式,預測門開閉少、食品放入少,不在、外出、及就寢等期間,在該等期間中,自動地抑制或停止至少前述電負載零件之動作,可讓使用者不費工夫,實現節能。又,藉LED等通知機構,可讓使用者辨識冰箱20正在省電運轉,因此可引起對節能之注意。
另外,在本實施形態中,藉令第一檢測機構為照度感測器36,以照度感測器36檢測之照度變化來預測生活者之生活模式。例如,照度檢測值持續一定期間以上之極小值,例如,小於5Lx時,推定為使用者就寢,然後,由於預測冰箱之使用頻率極少,故藉抑制壓縮機28之旋轉數上升,及變更冰箱內溫度設定,轉移至省電運轉。接著,照度持續低狀態期間,到下一次進行門開閉為止,藉進行省電運轉謀求更節能。
又,在本實施形態中,藉以第一檢測機構作為人感感測器40檢測由人發出之紅外線量變化,可知道冰箱20周邊之人的活動。因此,若判定為不在或就寢等、人於一定期間不在冰箱20附近,則不論深夜白天均藉抑制壓縮機28之旋轉數上升及變更冰箱內溫度設定,轉移至省電運轉。然後,照度低狀態持續期間,至進行下次門開閉為止,進行省電運轉,藉此更謀求節能。
此外,在本實施形態中,第一檢測機構為照度感測器36或人感感測器40,但亦可為正確計時之標準電波的接收機構。此時,由於可自動地正確掌握日期與時刻,故可配 合每一季節進行溫度調整設定,且冬天等低濕時,可減少溫度補償用加熱器等之輸入,故可更節能。
又,在本實施形態中,於記憶顯示第一檢測機構及第二檢測機構之輸出信號之資訊的記憶機構55,藉儲存該等資訊一定期間,決定某一定模式之省電運轉。但是,為了更正確地掌握使用者之生活模式,亦可藉例如記憶機構55依每1週之星期區分記憶。藉此,可以星期方式管理且更精確地掌握使用者家庭之生活模式。
在該以星期方式管理方面,具體而言,不判別為星期幾,藉每隔7天反覆判別資料,藉此可預測對應於各任意星期幾之模式。
以星期方式管理係,例如,當確認對應單位時間之資料的過去記錄時,控制機構54依據1天為24小時,確認某時點、7天前、14天前、21天前之7之倍數之同一時間帶的資料,接著,藉比較該確認之各資料與預先決定之使用判定值,判斷為低活動狀態或低使用狀態時,自動轉移至省電運轉的管理。
如此,由記憶機構55抽出判別同一星期之同一時間帶之資料,決定省電運轉,藉此可依各家庭之生活模式,進行細緻定製之自動省電運轉。即,實際使用上,可有效地謀求節能。
又,藉使用標準電波之接收機構,即使冰箱具有之時鐘的時刻因停電或振盪器之精確度而不正確,亦可藉接收標準電波修正時刻。藉此,可提高記憶資料之精確度,更 正確地判斷生活模式,且更可節能。利用該構造,藉正確自動地掌握現在日期與時刻,可高精確度地掌握包含夜間之時間或季節。因此,例如,抑制或停止因應季節之冰箱之電負載零件的動作,可不花費使用者工夫,實現節能。
此外,在本實施形態中,可檢測冰箱20之冰箱內環境變動之第二檢測機構為冰箱之門開閉狀況檢測機構、檢測各貯藏室之冰箱內溫度檢測機構、及檢測設定溫度之設定溫度檢測機構。但是,第二檢測機構不限於該等機構,可為例如,不具有門開閉狀況檢測機構之貯藏室或不具有冰箱內溫度檢測機構之貯藏室及間接地檢測因除霜控制所產生之冰箱內環境變化的機構,亦可使用具有與全部貯藏室連通之冷卻器之冷卻器室內的溫度感測器,或直接固定於冷卻器檢測除霜狀態之除霜感測器作為第二檢測機構。又,開始自動製冰時檢測有無由製冰用桶供給水,亦可檢測進行製冰之貯藏室之冰箱內環境變化。
(實施形態2)
在本實施形態中,僅對與在實施形態1中詳細說明之構造及技術思想不同之部份詳細說明。對於與在實施形態1中詳細說明之構造相同的部份或除了即使適用相同之技術思想也會產生不合適之部份以外,作為可與本實施形態組合使用者,省略詳細說明。
第11圖是本發明實施形態2之控制方塊圖,第12圖是本發實施形態2之控制流程圖。
以下對具有第11圖顯示之控制方塊之冰箱20,說明其 動作、作用。
在本實施形態中,提出一種與實施形態1同樣地不按壓專用按鈕,謀求自動機能,即自動地節能的冰箱20。此外亦提出一種除了實施形態1以外,可考慮使用者意圖,實現節能之冰箱20。
首先,用以進入省電運轉之條件與實施形態1記載者相同地,說明以可厚度冰箱20之設置環境變化之第一檢測機構轉移至省電運轉之情形。
藉安裝於冰箱本體21前面之第一檢測機構的照度感測器36,檢測因日照或室內照明機器所產生之冰箱20周邊照度值。
將藉此檢測到之照度值輸入控制機構54,若輸入控制機構54之照度值比預定規定值更小,則判斷為夜間或人未活動之狀態,自動地切換至冰箱20之冷卻性能稍微降低之省電運轉。
如此,進入省電運轉時,在本實施形態中,使用者有意圖時,解除省電運轉。
例如,假定照度感測器36檢測之照度值為小於預定值之照度值而轉移至省電運轉之情形,在此情形下,由該省電運轉開始經過一定時間後,照度感測器36檢測之照度值即使成為預定值之照度值,控制機構54不會僅因照度值變高而解除省電運轉。
這是由於以下理由的緣故。例如,照度值低時,可假設使用者大致不在附近。又,照度值高時,可假設因由日 照或室內照明機器之光的照射而使照度值升高。但是,照度值之上升無法判別是由日照造成或因室內照明機器之照射造成。換言之,無法判別是在使用者不在附近之狀態下,冰箱20周邊之照度上升,還是因室內照明機器等之照射,使用者刻意使冰箱20周邊之照度上升。
具體而言,例如,即使使用者不在冰箱20附近,設置冰箱20之廚房等為多窗之空間時,黎明時照度上升,照度值變成大於規定值,但不僅因照度值變高便解除省電運轉。
因此,即使在深夜室內暗狀態下使用者有活動時,及在天亮且因自然光而室內明亮之就寢等生活模式不正常狀態下,亦可進行省電運轉。結果,在自動切換省電運轉與一般運轉之冰箱20中,可進行確實之運轉切換,且可進行高可靠性之節能控制。
而且,預先設定顯示假設為使用者有意圖之狀態的主動模式,當檢測到該主動模式時,解除省電運轉。
該主動模式可考慮藉冰箱20之門開閉狀況檢測機構檢測門之開關;使用者使設定溫度降低,即,使用者變更為如積極地冷卻等的設定;或進行如所謂急速冷凍或急速製冰之迅速冷卻等的設定等。
即,判定機構61由於由照度感測器36及冰箱內溫度感測器53等接收信號(Sn1、Sn2),判定為使用者有意圖時(門之開關、設定操作)或判定因設定變更發生冰箱內溫度之變化時,將省電運轉結束之信號(Sn3)輸出至控制機構54。
而且,由控制機構54將信號(Sn4、Sn5、及Sn6)分別輸 出至壓縮機28、冷卻風扇31、輻射加熱器32之各電負載零件,使省電運轉結束(開始一般運轉),將邏輯切換至主控制流程之一般運轉。
又,不使用照度感測器36之照度資訊,僅利用第二檢測機構之資訊,亦可解除省電運轉。此時,例如,早上室內因自然光而呈明亮之狀態,即使使用者在就寢中,只要冰箱內溫度安定,仍可繼續省電運轉,因此可再提高實際節能性。
此外,解除省電運轉之條件亦可採用作為第二檢測機構之門SW51檢測之門開閉次數在規定次數(例如,1次)以上的條件。此時,在此之後,可預測使用者之使用頻率增加。即,滿足該條件時,快速地切換至一般運轉,進行使冰箱內溫度下降之冷卻運轉,藉此進行高品質之節能控制。
又,解除省電運轉之條件亦可採用考慮使用者有意圖之狀況其中之一,即,操作作為第二檢測機構之操作部的條件。此時,即使不搭載人感感測器40等之專用感測器,亦可以預先設置於冰箱之操作部擔任取代人感感測器40之角色,可藉省資源且簡單之構造確實地切換至一般運轉。此外,藉此可防止因持續省電運轉所產生不冷或緩冷之不良狀況。
除了上述者以外,解除省電運轉之條件亦可採用所謂在操作操作部時亦操作冰箱內溫度設定、急凍運轉、速冰運轉等作為之第二檢測機構之操作開關37之至少一個以上的條件,即,所謂進行主動操作之條件。此時,判斷為使 用者要求提高冰箱之冷卻性能,確實地切換至一般運轉,因此可防止因持續省電運轉所產生不冷或緩冷之不良狀況。
又,解除省電運轉之條件亦可採用所謂作為第二檢測機構之冰箱內溫度感測器53檢測之冰箱內溫度變動成設定值以上的條件,此時,直接測定冰箱內溫度,平順地切換至一般運轉,因此可將除霜運轉後等之冰箱內溫度上升抑制為最小限度,可以高品質保存食品。
接著,使用第12圖之控制流程圖進行說明。
在主控制流程中之運轉狀態下,於S151中,藉作為第二檢測機構之其中一個的門SW51,檢測每單位時間之門開閉次數,作為信號Sn2,輸入判定機構61。接著,在判定機構61中判斷門開閉數是否在規定之N次以下,若在N次以下,則使邏輯前進至S152,若非如此,則使邏輯前進至S156,進行一般運轉,使邏輯返回到主控制流程。又,亦可令此時之門開閉檢測判斷之單位時間為例如10分鐘,令門開閉次數為例如N=2。
然後,在S152中,判斷是否所謂快速結冰或急速冷凍等之急凍運轉之高負載冷卻為必要狀態,若非必要,則使邏輯前進至S153,若為必要,則使邏輯前進至S156,進行一般運轉,使邏輯返回到主控制流程。
此外,在S153中,作為第二檢測機構之其中一個的冰箱內溫度感測器53將顯示檢測到之冰箱之冰箱內溫度的信號Sn2輸出至判定機構61。在判定機構61中,判斷其冰箱內 溫度與設定溫度之溫度差是否在Δt1以上。若該溫度差在Δt1以下,則溫度變動為小,前進至S154,若在Δt1以上,則溫度變動為大,前進至S156,進行一般運轉,使邏輯返回到主控制流程。又,此時之判定溫度差之Δt1宜為例如3℃。
接著,在S154中,藉照度感測器36檢測冰箱20周邊之照度,其照度作成信號Sn1,輸入判定機構61。又,在判定機構61中,判斷照度是否小於5Lx,若小於作為深夜判定值之5Lx,則判定為深夜,使邏輯前進至S155,開始省電運轉。又,若非小於5Lx,則使邏輯前進至S156,進行一般運轉,使邏輯返回到主控制流程。
再者,在本實施形態中,判定為深夜之深夜判定值為5Lx。但是,深夜判定值亦可為夜間活動時最小照度之10Lx,此時亦可大致判斷為使用者未活動之接近深夜的狀態。
如此,即使在含有稍高照度之深夜判定值時,在本實施形態之冰箱20中,亦檢測是否使用者有所謂在省電運轉開始後開關門或操作操作部之意圖,以判定機構61確實地判斷省電運轉與一般運轉之切換。因此,即使以深夜判定作為稍微寬鬆之條件而進入省電運轉,亦可防止不冷或緩冷之不良狀況,沒問題地進行省電運轉。
如此,即使在開始省電運轉後,在較嚴密之條件下檢測使用者是否有意圖,藉此判定機構61可確實地判斷是否可省電運轉。結果,在實際之冰箱20使用環境的一般家庭 中,可實現以更高精確度進行自動省電運轉。
接著,在S157中,藉作為第二檢測機構之其中一個的門SW51,檢測每單位時間之門開閉次數,作為信號Sn2輸入判定機構61。然後,藉判定機構61判斷該門開閉次數是否為1次,若無門開閉,則使邏輯前進至S161。又,此時之門開閉檢測判斷之單位時間可為例如,10分鐘。
接著,在S158中,作為第二檢測機構之其中一個的操作開關37將在使用者積極地進行冷卻操作(各室之冰箱內溫度設定之設定溫度變更、急速冰凍或急速冷卻等的設定)時之信號Sn2輸出至判定機構61。藉判定機構61,以解析信號Sn2判斷是否有操作,若有操作則使邏輯前進至S159,若非如此則使邏輯前進至S161。
然後,在S159中,作為第二檢測機構之其中一個的冰箱內溫度感測器53將顯示檢測出之冰箱之冰箱內溫度的信號Sn2輸出至判定機構61。藉判定機構61,判斷該冰箱內溫度與設定溫度之溫度差是否在Δt2以上,若小於Δt2則令溫度變動為小,前進至S160,若在Δt2以上則令溫度變動為大,則使邏輯前進至S161。又,此時之判定溫度差的Δt2可為3℃。此外,在本實施形態中,瞬間地進行溫度差是否在Δt2以上的判斷。但是,以溫度差在Δt2以上或小於Δt2的狀態是否持續一定期間(例如5分鐘)作為省電運轉之持續條件可以更確實地轉移邏輯。
接著,在S160中,藉判定機構61判斷為冰箱20之使用狀況為無變化,將省電運轉持續之信號Sn3輸出至控制機構 54。由控制機構54將信號Sn4、Sn5、Sn6分別輸出至輻射加熱器32的各電負載零件,使省電運轉繼續,使邏輯返回主控制流程。
此外,在S161中,在藉判定機構61判斷為冰箱20之使用狀況為有變化時,即,判定為使用者有意圖時(門之開關、設定操作)或由設定變更而發生冰箱內溫度變化時,將顯示省電運轉結束之信號Sn3輸出至控制機構54。而且,由控制機構54將信號Sn4、Sn5、Sn6分別輸出至輻射加熱器32的各電負載零件,使省電運轉結束(開始一般運轉),使邏輯切換至作為控制流程之一般運轉。
如此,在實施形態2中,藉控制機構54進行控制,以僅藉來自第二檢測機構之信號由省電運轉返回一般運轉,因此,即使在例如周圍暗之狀態,當判定為使用者有意圖時,可藉切換至一般運轉,快速地進行積極的冷卻。又,相反地,由於即使在黎明周圍變亮時,僅藉此亦無法返回一般運轉,使用者即使在黎明之前因就寢或外出而未使用冰箱20時,亦可維持省電運轉,因此可實現更節能。
(實施形態3)
在本實施形態中,僅對與在實施形態1及2中詳細說明之構造及技術思想不同之部份詳細說明。對於與在實施形態1及2中詳細說明之構造相同的部份或適用相同之技術思想之部份,作為可與本實施形態組合使用者,省略詳細說明。
第13圖是本發明實施形態3之控制流程圖,第14A圖及 第14B圖是顯示本發明實施形態3之除霜周期之多數例的圖。
以下對實施形態3之冰箱20,說明其動作、作用。
又,實施形態3之冰箱20的基本裝置構造與實施形態1之冰箱20相同,且說明如下。
冷凍室25之背面設有產生冷氣之冷卻室29,且與風路區隔。冷卻室29與各貯藏室之間構成具有隔熱性之對各室吹送冷氣之運送風路、及用以與各貯藏室隔熱區隔所構成之內面分隔壁。冷卻室29內配置有冷卻器30,冷卻器30之上部空間中配置有藉強制對流方式將以冷卻器30冷卻之冷氣送風至冷藏室22、切換室24、製冰室23、蔬菜室26、冷凍室25的冷卻風扇31。
一般而言,因各貯藏室之門開閉或食品放入而侵入冰箱內之水蒸氣結霜於冷卻器30,因此每一定期間,為了將附著於冷卻器30或其周邊之霜或冰,藉對玻璃管製之輻射加熱器32施加電壓、加壓,將冷卻器30除霜。
除霜結束後,進行運轉,使貯藏室溫度到達設定溫度,但一般在除霜結束後,隨即因壓縮機28之停止、加熱器之熱影響,冰箱內溫度暫時地上升。
本發明具有記憶第一檢測機構及第二檢測機構之輸出信號的記憶機構55,因此可進行對各家庭使用狀態之定製的除霜周期。藉此,可藉減少除霜加熱器(輻射加熱器32)之動作次數,實現貯藏室品質之安定與省電。
具體而言,於記憶機構55,將一定期間(例如,過去3 週)之每單位時間的門開閉數區分成時間單位,並儲存之。此外,控制機構54由所儲存之資訊,預測該家庭之生活模式。藉此,判別預測該家庭之活動為就寢或不在之時間,可於假設為溫度變動最少之時間實施除霜。
又,決定於除霜結束後再設定之除霜間隔時,於一定期間內存在不在時間,且該不在時間在預定期間以上,並且若可適當地維持貯藏室溫度,具在該不在時間進行除霜。藉導入該控制,門開閉之後立即進行除霜,在防止冰箱內溫度升高至必要值以上的同時,可減少除霜次數。
接著,使用第13圖之控制流程圖,說明實施形態3之冰箱20中的除霜動作。
在S171之主控制流程中,由控制機構54發出除霜信號,藉此在S172中,對輻射加熱器32施加電壓,開始除霜。
接著,檢測構成於冷卻器30之任一處之除霜狀態的機構,例如,安裝於冷卻器30或蓄熱器之除霜溫度檢測機構檢測除霜結束溫度時,在S173中結束除霜。然後,在S174中決定下次之除霜時間tα。
此時,控制機構54取得儲存於記憶機構55中之門開閉數資料(S175),由下次之除霜時間tα,在S176中判斷預先決定之最大延長時間tβ期間是否存在不在時間。
在S177中,於該一定期間內不存在不在時間時(在S177為Y),如最初一般,下次之除霜時間在tα後(S178)。
在S177中,於該一定期間內存在不在時間時(在S177為N),轉移至S179,進行下次之除霜周期(開始除霜之時間 點)的運算。
使用第14A圖及第14B圖,說明S177中之判定方法的概要。
令除霜結束為t0,下次之除霜時間為tα,最大延長時間為tβ。當不在時間存在時,由該tα至tβ期間再設定除霜周期。
模式A時,不在時間存在於tα至tβ之間。因此,該不在時間後到某一定期間之前(考慮為除霜結束後開始冷卻時,在該不在時間結束之時點充分冷卻貯藏室,且欲開始該除霜之時點。例如,該不在時間之結束時刻2小時前)之tA為止,使除霜開始延長。
模式B與模式C時,不在時間不存在於tα與tβ之間。因此,此時tB=tC=tα。特別在模式C時,在tα開始除霜。然後,在結束時再次進行下次除霜周期的運算時,與模式A同樣地,可延長除霜周期。
模式D時,不在時間在tα與tβ之間,但事前決定之預定期間以上,不在時間不連續,因此,除霜周期仍為最初的tα。
模式E時,不在時間於tα與tβ之間存在2個不在時間之群。此時,採用除霜周期較長之E2群,在tE開始除霜。
模式F時,不在時間存在於tα與tβ之間,且tβ以上亦連續,不在時間存在,但由於決定最大除霜延長時間為tβ,故除霜周期為tβ。
模式G時,不在時間在超過存在於tα與tβ之間的tα後,不存在預定期間以上之不在時間。此時,在最初決定之tα 開始除霜。
模式H時,與模式G不同,不在時間存在於tα與tβ之間,但超過tα後,不在時間亦存在預定期間以上。因此,將除霜周期延長至tH而不是最初決定之tα。
如此,藉在S179中進行之下次除霜周期運算求得之除霜周期(上述tA等),在S180,再設定為除霜周期tγ。實施形態3之冰箱20中,如此可減少除霜次數,實行省電。
如上所述,在實施形態中,藉將資訊於一定期間儲存於記憶第一檢測機構及第二檢測機構之輸出信號的記憶機構55中,決定某一定模式之省電運轉。但是,為了更正確地掌握使用者之生活模式,例如,亦可藉記憶構件依1週每一天區分記憶。藉此,可更精準地掌握使用者之家庭中之生活模式,以更適切之時間實施除霜。
在該星期之管理方面,具體而言,不判別為星期幾,藉判別每隔7天之反覆資料,可預測對應於各任意之星期的模式。
例如,在確認符合之單位時間的過去記錄時,控制機構54依據1天為24小時,確認是某時點之7天前、14天前、21天前之7之倍數日之同一時間帶的資料。此外,該確認之結果在該時間帶中沒有一定以上之門開閉時,可於該時間帶進行自動地轉移至省電運轉之管理。
如此,可由記憶機構55抽出且判別同一星期之同一時間帶資料,決定省電運轉,藉此可依各家庭之生活模式,可進行仔細定製之自動省電運轉。即,實際使用上,可有 效地圖謀節能。
又,藉使用標準電波之接收機構,即使冰箱20具有之時鐘中之時刻因停電或震盪器之精確度而不正確時,亦可利用接收標準電波修正時刻。藉此,可提高記憶資料之精確度,更正確地判斷生活模式,且更可節能。
此外,在實施形態1-3中,舉例說明照度感測器36、人感感測器40、及可接收標準電波以掌握現在時間日期之接收部,作為本發明冰箱中之第一檢測機構。
但是,第一檢測機構只要可以檢測冰箱周邊之外部環境的變化,即,冰箱20之外部及周邊之照度、溫度、人之存在或空氣之流動等之物性值的變化即可,不限於特定之裝置。例如,亦可為檢測到達冰箱20之聲音的聲音感測器。
(實施形態4)
首先,說明與實施形態4相關之多數冰箱的發明。
第1發明係一種包含冰箱本體、檢測前述冰箱之周圍照度之照度感測器、藉前述照度感測器之檢測狀態抑制消耗電力之消耗電力抑制機構、於前述消耗電力抑制機構產生效果後之預定時間動作之第一通知機構、及經過預定時間以後動作之第二通知機構。
利用該構造,消耗電力抑制機構產生效果且省電運轉開始後,藉第一通知機構之發光發光通知使用者,再經過預定時間後,藉使發光光度降低之第二通知機構抑制消耗電力。因此,使用者可確認在省電運轉中,且可抑制通知所需之消耗電力。
第2發明係一種具有顯示為搭載有消耗電力抑制機構之冰箱之標誌記號,且於通知機構附近配置有前述標誌記號之冰箱。
利用該構造,使用者看見標誌記號或通知LED時,標誌記號或通知LED兩者進入視野內。因此,可以實體感受得知省電運轉。
第3發明係一種具有顯示為搭載有消耗電力抑制機構之冰箱之標誌記號,且於前述照度感測器與通知機構之間配置有前述標誌記號之冰箱。
利用該構造,該標誌記號與照度感測器、及通知機構成為分別鄰接之位置關係。因此,由於使用者僅看到一個標誌記號,照度感測器與通知機構兩者就可進入使用者之視野內,使用者可以實體感受理解與消耗電力抑制之相關性。
第4發明係一種照度感測器之峰感度波長與通知機構之發光波長為不同之波長的冰箱。
利用該構造,照度感測器不會與通知機構之發光光度發生干涉,可僅檢測冰箱環境之照度。
第5發明係一種具有於照度感測器與通知機構之間遮斷光之遮斷壁的冰箱。
利用該構造,可防止照度感測器檢測通知機構之發光光度,故通知機構可正確地僅檢測冰箱環境之照度。
以下,參照圖式說明本發明之實施形態4。對於與習知例或先前說明之各實施形態相同構造,賦予相同符號,且 省略其詳細說明。此外,本發明不因該實施形態而受限。
第15圖是本發明實施形態4之冰箱的正面圖,第16圖是本發明實施形態4之冰箱之顯示部的構造圖。第17圖是本發明實施形態4之冰箱之顯示部的詳細截面圖(第16圖之A-A截面圖),第18圖是本發明實施形態4之冰箱之照度感測器與通知LED之光譜圖。
第19圖是顯示本發明實施形態4之冰箱之通知LED之第一控制例的圖,第20圖是顯示本發明實施形態4之冰箱之通知LED之第二控制例的圖。
如第15圖所示,實施形態4之冰箱20具有冰箱本體21。冰箱本體21由上方開始依序配置有冷藏室22、製冰室23、切換室24、冷凍室25、蔬菜室26。冷藏室22的冷藏室門22a之中央部附近配置有進行讓使用者了解溫度設定等資訊之顯示的顯示部78,如第16圖所示,該顯示部78具有顯示部蓋77、收納於顯示部蓋77內部之基板79。又,各貯藏室之配置係具代表性者,不限定於該配置。
於形成顯示器78之基板79中,在垂直中心軸延長線上,由上方開始依序配置有作為通知運轉模式,即,在省電運轉中之通知機構的通知LED83;照度感測器80;照射顯示使用者設定狀態之操作顯示部82的多數LED;及進行設定溫度調節或運轉模式切換之多個操作開關82a。即,在一片基板79上配置通知LED83等各元件。
又,於本實施形態之冰箱20中,依據照度感測器80之輸出信號使冰箱20進行省電運轉之控制機構54(未顯示於 第15圖~第20圖)具有作為消耗電力抑制機構之機能。
藉使用於內部內建有光電二極體及光電晶體之受光元件84的光感測器,可具體地構成照度感測器80。
此外,在本實施形態中,作為通知機構之通知LED83藉一個LED兼用在成為省電運轉後之預定期間進行以使用者之認識度為優先之通知的第一通知機構、及經過該預定期間後進行以消耗電力抑制為優先之通知的第二通知機構兩者。具體而言,通知LED83藉改變光之強度實現第一通知機構與第二通知機構,但亦可分別地個別設置。
又,於顯示部蓋77上設有顯示為搭載有省電運轉之冰箱的標誌記號81,且該標誌記號81使用例如所謂「ECO」之文字或聯想至生態環保(ecology)之圖案構圖。因此,可認識近年使用者之認識度高之生態環保活動。該標誌記號81最好配置於通知LED83之附近。
藉此,使用者看見標誌記號81或通知LED83時,標誌記號81及通知LED83兩者進入視野內,因此使用者可以實體感受得知省電運轉。
此外,較佳地,藉配置於通知LED83與照度感測器80兩者之附近,使用者可輕易確認在省電運轉中。藉此,標誌記號81與照度感測器80、及通知LED83成為分別鄰接之位置關係。因此,由於使用者僅看到一個標誌記號81,照度感測器80與通知LED83兩者就可進入使用者之視野內,故使用者可以實體感受理解照度感測器80等係與消耗電力抑制相關。
又,在本實施形態中,第一通知機構及第二通知機構係以相同之通知LED83實現。但是,第一通知機構及第二通知機構係由不同構件構成之通知機構時,至少其中一通知機構配置於標誌記號81之附近,藉此可達成與上述同樣的效果。
在本實施形態中,基於上述理由,將標誌記號81配置於通知LED83與照度感測器80之間。藉一個該標誌記號81,顯示設置於標誌記號81上部之通知LED83係用以通知省電運轉中之LED,同時可顯示設置於標誌記號81下部之照度感測器80為與省電運轉相關之感測器。又,標誌記號81之配置在位於通知LED83與照度感測器80之附近即可,不限於顯示於本實施形態之排列。
接著,如第17圖所示,基板79以位在基板蓋89之多數基板蓋爪部89a固定,且基板蓋89密接於顯示部蓋77而被固持。基板蓋89之多數側壁面89b包圍成限制照度感測器80、到操作顯示部82之各個顯示部蓋77為止之上方。即,作成對於發光或受光,外來干擾光不會進入之結構,且亦擔任防止照度感測器80檢測通知LED83之發光光度的角色。
此外,於通知LED83發光之部位之顯示部蓋77,設有通知燈蓋86。在本發明之其中一目的之以低消耗電力通知使用者在省電運轉中時,為了實現以低消耗電力通知使用者在省電運轉中,對該通知燈蓋86下功夫。
具體而言,即使配置比通知燈蓋86面積小之光源時,或以弱光量照射時,不是以透光性高之透明材質而是以所 謂非底色加工、白濁加工、波型加工之毛玻璃形狀的樹脂形成。通知燈蓋86藉使用如此透明度低之樹脂,即使是弱光亦會擴散,藉不會過度明亮之光量,可使消費者知道省電運轉。藉此,使用者可以實體感受確認在省電運轉中,且可抑制通知所需之消耗電力。
此外,於作為照度檢測機構之照度感測器80受光之部份之顯示部蓋77,設有受光部蓋87。又,於操作顯示部82發光部位之顯示部蓋77,設有透明蓋透明部。
另外,於基板79之安裝有照度感測器80之部份周邊的表面,配置有吸收可見光之反射防止部85。
又,如第18圖所示,調整照度感測器80及通知LED83之至少一者,使得到照度感測器80之峰感度之波長與得到通知LED83之峰發光光度之波長不一致。藉此,可抑制照度感測器80檢測通知LED83之發光。
在本實施形態中,假定設置於冰箱設置環境之廚房的螢光燈而令照度感測器80之峰感度為大約580nm,相對該照度感測器80之峰感度,調整通知LED83,使其成為至少在上下離開至少50nm以上之峰光度。
這最好原本就設置100nm以上之峰差,令第18圖中之照度感測器80之相對感度與通知LED83之相對光度交叉之點分別為0.5以下。但是,在本實施形態中,如上所述,藉側壁面89b防止通知LED83對照度感測器80的干涉,故藉離開50nm以上之峰光度,可防止照度感測器80接受通知LED83之光而反應。
具體而言,通知LED83之峰光度為相對照度感測器80離開80nm之500nm的綠色波長。
又,藉充分地確保側壁面89b之遮光性,可使該峰差更小,且可自由地選定通知LED83之色調。
以下對如上構成之冰箱,說明其動作、作用。
首先,於安裝在冰箱本體21前面之顯示部蓋77,有由日照或室內照明機之照射時,照度感測器80接受透過受光部蓋87之可見光。於照度感測器80之外周,側壁面89b比照度感測器80內部之受光元件84的位置更延伸至基板79側。藉此,側壁面89b防止來自受光部蓋87以外之可見光進入。
再者,由於顯示部蓋77係以可見光之透射率非常低之材料構成,故亦可防止來自受光部蓋87周邊之光進入。顯示部蓋77之具體材料亦可使用半透明反射鏡構造或煙霧色調原料等。在第17圖中,雖以不同零件構成顯示部蓋77與受光部蓋87,但使顯示部蓋77之一部份之透光性變高,以該部份為受光面亦可。
又,基板79之安裝有照度感測器80之部份的周邊設有反射防止部85,故會吸收在受光區域空間中之亂反射及由側壁面89b與基板79之間隙進入之光等。只要絲網印刷吸收可見光波長之黑色墨水,即可輕易地構成反射防止部85。
而且,如此檢測出之照度值會輸入冰箱本體21之控制機構54,若小於預先決定之規定值,則判斷為夜間或人無活動,切換至使冰箱冷卻運轉之性能稍微降低之省電模式。
此時,使通知LED83亮或滅,透過通知燈蓋86對使用 者通知省電運轉之狀態。通知LED83之通知係自動地進行,但亦可為僅在使用者藉開關之操作等確認時進行通知之方式。
由於省電運轉時大多是使用者就寢中之夜間,所以最好使通知LED83以最小限度之光量發光,或以通知燈蓋86進行減光等。以下使用第19圖及第20圖說明具體之通知時程。
如第19(a)圖所示,切換至省電運轉之後(T1),將控制信號控制在高(High)狀態,使通知LED83以一般的光度點亮作為第一通知機構。因此,使用者容易辨認已切換至省電運轉。然後,經過預定時間時(T2),脈衝控制通知LED83,抑制發光光度,作為第二通知機構。
在本實施形態中,此時,與使通知LED83以一般的光度點亮作為第一通知機構相比抑制至1/3之光度,由時刻T1至時刻T2之時間為例如5分鐘。
藉此,可讓使用者辨認在省電運轉中,同時可抑制因通知LED83產生之電力消耗。此時,通知LED83之發光光度之推移係如第19(b)圖所示。
或者,如第20(a)圖所示,使經過T2後之通知LED83之控制信號之脈衝寬度變動,如第20(b)圖所示地使發光光度推移成正弦波狀。如此之亮滅動作,即,藉亮暗之通知可抑制通知LED83之電力消耗,同時,可對使用者強調節能之印象。因此,用來作為第二通知機構時,可進一步減少消耗電力。
如此,第一通知機構及第二通知機構可進一步實現對通知LED83之不同控制。
此外,T2經過後之通知LED83之發光控制不限於上述者,只要可控制消耗電力,不論什麼模式均可。又,亦可藉變更脈衝之功率,自由地設定發光光度。
另外,發光模式不限於2種,亦可設置必要之種類,讓使用者之理解度提高。
又,搭載有,例如,如人感感測器者時,僅在使用者進入冰箱本體21之周圍時藉通知LED83作為第一通知機構進行通知,且判斷使用者遠離冰箱本體21時作為第二通知機構熄燈。
此外,不使用人感感測器時,例如,使用者最後操作設置於操作顯示部82之操作開關一定時間後,或由已有門開閉一定時間後判斷使用者未進入冰箱本體21之周圍,發揮第二通知機構之機能而熄燈,或者,亦可進行比第一檢測機構更暗之控制。
如上所述,在本實施形態中,依據檢測冰箱本體21之周圍照度之照度感測器80的檢測狀態,開始省電運轉。又,藉通知LED83成為省電運轉後之預定期間進行以使用者之認識度為優先之通知,作為第一通知機構,在經過該預定期間後進行以藉比第一通知機構之光量少之光量控制消耗電力為優先之通知,作為第二通知機構。藉此使用在可確認在省電運轉中,並且可抑制冰箱本體21報知所需之消耗電力,對近來節能意識高之使用者,可更賦予因省電運轉 產生之滿足感。
此外,顯示為搭載有省電機能之冰箱20的標誌記號81係配置於照度感測器80與通知LED83之間。藉此該標誌記號81與照度感測器80,及通知LED83成為分別鄰接之位置關係。因此,僅利用一個標誌記號81,使用者便可在視覺上理解照度感測器80與通知LED83兩者係與省電機能有關。又,由於照度感測器80位在與省電有關之重要部位,可啟蒙不應以貼紙等閉塞受光部。
又,照度感測器80之峰感度波長與通知LED83之峰發光波長為不同波長,例如,假定設置於家庭廚房之螢光燈,則照度感測器80之峰感度波長為580nm,且由該峰感度波長距離50nm以上之500nm綠色波長為峰感度波長。藉此,可防止照度感測器80接受通知LED83之光,產生反應。結果,可以在更高精度之照度檢測下實現省電運轉。
照度感測器80不與通知LED83之發光光度干涉,僅檢測冰箱20周圍環境之照度,由於開始省電運轉之閾值附近之照度檢測的精度亦特別提高,故可防止省電運轉之誤動作。
此外,在本實施形態中,通知LED83之光具有照度感測器80之峰感度波長之由580nm距離50nm以上之波長,特別是500nm之綠色波長。藉此,可以利用由藉森林及植物等之綠化之削減CO2 之圖像聯想生態環保之綠色來通知,使用者可以實體感受地提高對省電運轉之認識。
再者,如此,藉以500nm之綠色波長使通知LED83發 光,可具有以下效果。綠色波長在以與所謂例如紅色或橙色之高波長相同之光量發光時,人視覺上看起來為暗。因此使用綠色波長時,與紅色或橙色之光等比較,不以較大之光量發光便看不到,故有電力消耗量大之問題。但是,在本實施形態中,與以一般光度時相比,第二通知機構時抑制為1/3之光度,藉此可謀求大幅減少消耗電力。因此,藉維持使用者由綠色產生之生態環保聯想之對省電運轉訴求效果,可實現節能之通知機構。
又,照度感測器80與通知LED83之間具有遮斷光之側壁面89b,因此可防止照度感測器80檢測通知LED83之發光光度,且照度感測器80可僅檢測冰箱環境之照度。因此,可使照度感測器80之峰感度波長與通知LED83之峰發光波長之差接近至某種程度,且可自由地設定通知LED83之色調。
此外,若使用者在顯示部78中操作操作開關82a,照射操作顯示部82之多數LED在平時點亮時,最好同樣地與照度感測器80之峰度波長錯開50nm以上。但是,若照射操作顯示部82之LED未在平時點亮,而僅在使用者操作時點亮時,由於使用者之操作頻率在24小時中為極短時間,所以對波長沒有特別限制,可自由地設定。
(實施形態5)
以下說明於壓縮機28具有特徵之冰箱20,作為實施形態5。
又,後述實施例6~8之冰箱20亦分別於壓縮機28具有特 徵。
首先,說明有關實施形態5~8之多數冰箱的發明。
第1發明係一種冰箱,其包含多數設置於隔熱箱體之貯藏室;依序設有壓縮機、凝結器、減壓器與蒸發器,形成一連串冷媒流路之冷凍循環;及控制前述冷凍循環之運轉的控制機構,前述壓縮機係以具有比商用電源之旋轉數低之旋轉數之多數旋轉數運轉的反相器之電動機,前述控制機構進行控制,在藉前述照度感測器檢測之照度在預先設定之規定值以下時,成為以比商用電源之旋轉數低之旋轉數運轉電動元件之節能模式,同時在外部氣溫為25℃附近且門未開閉時之一般冷卻時,亦成為以比前述商用電源之旋轉數更低之旋轉數運轉電動元件的一般冷卻模式,且僅於因前述門開閉或暖氣侵入而產生高負載之高負載冷卻模式時,成為以前述商用電源之旋轉數以上之旋轉數運轉電動元件的高負載冷卻模式。
利用該構造,壓縮機進行控制,以除了省電運轉之節能模式以外,在一般運轉時亦以比商用電源之旋轉數更低之旋轉數運轉藉此更實現省電,並且僅在產生高負載時成為以商用電源之旋轉數以上之旋轉數運轉電動元件的高負載冷卻模式。如此,集中焦點於冰箱於一年使用時為80%以上之一般冷卻時與節能模式,以低旋轉使壓縮機旋轉,藉此可在冰箱實機中謀求大幅省電,可提供實現更節能之冰箱。
第2發明係一種冰箱,其包含多數設置於隔熱箱體之貯 藏室;依序設有壓縮機、凝結器、減壓器與蒸發器,形成一連串冷媒流路之冷凍循環;及控制前述冷凍循環之運轉的控制機構,前述壓縮機將由定子與轉子構成之電動元件及藉前述電動元件驅動之壓縮元件收納在密閉容器內,前述壓縮元件係包含壓縮室及具有在前述壓縮室內往復運動之活塞的往復運動型者並且係以具有比商用電源之旋轉數低之旋轉數之多數旋轉數運轉之反相器的電動機,前述控制機構進行控制,在藉前述照度感測器檢測之照度在預先設定之規定值以下時,成為以比商用電源之旋轉數低之旋轉數運轉電動元件之節能模式,同時在外部氣溫為25℃附近且門未開閉時之一般冷卻時,使藉前述活塞在前述壓縮室內往復運動進行壓縮動作之空間的氣缸容積增大到可成為以比商用電源之旋轉數低之旋轉數運轉電動元件的程度。
依據該構造,在本發明中係著眼於壓縮機之氣缸容積,具體而言,壓縮機除了藉反相器方式謀求節能後,進行以省電運轉之節能模式的運轉以外,更採用大氣缸容積。藉此,可同時達成節能模式之省電運轉與高冷卻模式之高能力冷卻。
因此,壓縮機係將氣缸容積作成為除了省電運轉之節能模式以外,在一般運轉時亦成為比商用電源之旋轉數低之旋轉數,藉此更實現省電,並且在產生高負載時,藉比較大之氣缸容積且藉進行控制以成為以商用電源之旋轉數以上之旋轉數運轉電動元件之高負載冷卻模式,可進行高 負載冷卻。如此,可迅速地由高負載冷卻模式返回至一般冷卻模式。結果,集中焦點於冰箱在一年使用時為80%以上之一般冷卻時與節能模式,以低旋轉使壓縮機旋轉,藉此可在冰箱實機中謀求大幅省電,可提供實現更節能之冰箱。
第3發明係一種冰箱,其壓縮機之旋轉數係以包含比商用電源之旋轉數低之旋轉數A之預先設定3種以上的旋轉數運轉,並且在以前述旋轉數A之節能模式運轉之狀態下藉照度感測器檢測出規定值以上時,以比前述旋轉數A高旋轉之旋轉數且以與前述旋轉數A之旋轉數之差為最小之旋轉數運轉。
藉該構造,藉照度感測器檢測到高照度時,即,檢測到冰箱之使用者在活動時間時,假定實際上因冰箱之開關而負擔負載,對應於該高負載之準備階段,藉暫且使旋轉數緩慢地上升,防止負擔必要以上之負載,實現節能,並且實際上即使負擔門開閉等高負載時,亦可快速地轉移至以高旋轉數運轉之高負載模式。藉此,實現節能後,可在使壓縮機之可靠性提高之狀態下對應冰箱之高負載模式,可同時達成節能模式之省電運轉與高負載冷卻模式之高能力冷卻兩者。
第4發明係一種多數貯藏室合計之冰箱貯藏室容積為550~600L,並且壓縮機之氣缸容積為11.5~12.5cc之冰箱。
利用該構造,即使在家庭用冰箱之實機使用時,亦更可實現具有最適當氣缸容積之壓縮機,且藉集中焦點於冰 箱於一年使用時為80%以上之一般冷卻時與節能模式,以低旋轉使壓縮機旋轉,可在冰箱實機中謀求大幅省電。即,可提供實現更節能之冰箱。
第5發明係一種具有設置於隔熱箱體之機械室並且搭載於前述任一種冰箱之壓縮機。
藉此,可提供一種可同時達成節能模式之省電運轉與高負載冷卻模式之希望能力之冷卻兩者的壓縮機。又,藉搭載本發明之壓縮機作為在冰箱中進行節能化時之主要裝置,可在冰箱實機中謀求大幅省電,可提供實現更節能之冰箱。
第6發明係一種壓縮機,係設置於冰箱,該冰箱包含隔熱箱體;依序設有壓縮機、凝結器、減壓器與蒸發器,形成一連串冷媒流路之冷凍循環;及控制前述冷凍循環之運轉的控制機構,前述壓縮機將由定子與轉子構成之電動元件及藉前述電動元件驅動之壓縮元件收納在密閉容器內,前述壓縮元件包含壓縮室及具有在前述壓縮室內往復運動之活塞的往復運動型者,且前述電動元件具有以具有比商用電源之旋轉數低之旋轉數之多數旋轉數運轉之反相器的電動機,前述控制機構進行控制,以實現以比商用電源之旋轉數低之旋轉數運轉前述電動元件之省電運轉與以商用電源之旋轉數以上之旋轉數運轉前述電動元件之高負載冷卻運轉兩者,同時在前述壓縮室內形成藉前述活塞往復運動進行壓縮動作之氣缸容積時,使前述活塞之直徑大於壓縮動作時前述活塞往復運動之距離的行程。
藉該構造,為實現節能,在藉反相器謀求節能後,以省電運轉之節能模式運轉時,藉採用大氣缸容積,可利用以可能之低旋轉運轉進行省電。此外,隨著門開閉或冰箱內溫度上升而產生高負載時,藉大氣缸容積,可藉短時間進行高旋轉之運轉來對應高負載。如此,本構造之發明,可實現在冰箱實機中謀求大幅省電之壓縮機。
此外,該構造之發明係在具有如上述之大氣缸容積的壓縮機中,著眼於形成壓縮機之氣缸容積之活塞直徑與行程之相互關係。具體而言,不藉加長行程形成大氣缸容積,藉加大活塞之直徑形成大氣缸容積。藉此,即使以廣泛旋轉數運轉時,亦可實現具有高可靠性之壓縮機。結果,可同時達成以節能模式之省電運轉與以高冷卻模式之高能力冷卻兩者。
又,在產生高負載時,藉比較大之氣缸容積且藉進行控制以成為以商用電源之旋轉數以上之旋轉數運轉電動元件之高負載冷卻模式,可進行高負載冷卻。因此,可迅速地由高負載冷卻模式返回至一般冷卻模式。
第7發明係一種冰箱用壓縮機,其在藉控制機構控制成以比商用電源低之旋轉數運轉電動元件之節能模式的運轉時,可以前述商用電源之旋轉數1/2以下之旋轉數運轉。
利用該構造,由於可以更低旋轉數運轉,故可謀求在冰箱實機中大幅省電,可提供實現更節能之冰箱用壓縮機。
第8發明係一種冰箱用壓縮機,其被控制成即使在外部氣體溫度25℃附近門未開閉時之一般冷卻時,亦可以比商 用電源之旋轉數低之旋轉數運轉電動元件之節能模式運轉進行冷卻,且僅於因門開閉或暖氣侵入而產生高負載之高負載冷卻模式時,以商用電源之旋轉數以上之旋轉數運轉的高負載冷卻模式。
藉此,可以在一般冰箱之一年使用期間成為80%以上之一般冷卻時,使壓縮機以低旋轉旋轉的節能模式運轉,可在冰箱實機中謀求大幅省電。結果,可提供實現更節能之冰箱用壓縮機。
第9發明係一種冰箱用壓縮機,其將前述活塞之直徑加大,使壓縮動作時前述活塞往復運動之距離之行程A、活塞之長度B、及活塞之直徑C的關係為A≦B≦C。
該構造之發明係在使用具有大氣缸容積之壓縮機時,著眼於形成壓縮機之氣缸容積之活塞直徑與行程之相互關係及活塞之直徑與活塞之長度。具體而言,不藉加長行程形成大氣缸容積,藉加大活塞之直徑形成大氣缸容積,且藉更減少活塞之長度可隨著往復運動更減少負載。因此,即使以廣泛旋轉數運轉時,亦可實現具有高可靠性之壓縮機,可同時達成以節能模式之省電運轉與以高冷卻模式之高能力冷卻。
第10發明係一種於壓縮動作時前述活塞往復運動之方向為水平方面,並且相對於壓縮機之全高,活塞之直徑為19%以上、38%以下的冰箱用壓縮機。
該構成之發明係搭載於藉降低壓縮機之全高加大冰箱內容量之大容量的冰箱時,雖然比起通常加長行程,就減 少壓縮機全高之觀點而言即為較簡單之構造,但特別地集中焦點於加大活塞之直徑。藉此,即使假設為以廣泛旋轉數運轉之情形時,亦可實現具有高可靠性之壓縮機,可同時達成以節能模式之省電運轉與以高冷卻模式之高能力冷卻兩者。
第11發明係一種冰箱用壓縮機,其壓縮元件包含具有主軸部與偏芯部之軸桿、及設置於前述軸桿之曲柄配重,於前述壓縮元件之上下方向上,前述曲柄配重之至少一部份位於通過前述活塞上端之水平線上及通過前述前述活塞上端之水平線上之下方側。
該構造之發明係在搭載於藉降低壓縮機之全高使冰箱內容量加大之大容量冰箱時,雖然比起通常加長行程,藉減少活塞之尺寸及重量更可減少不平衡量,但特別地集中焦點於加大活塞之直徑,且在為了減少活塞之不平衡量,抑制壓縮元件之全高後,將曲柄配重設置於儘可能靠近活塞之部份。結果,更減少振動,且藉減少隨著活塞之往復運動之不平衡量,抑制滑動部中之局部推壓力變大現象之部份接觸等,可提供可靠性高之大氣缸容積的壓縮機。
第12發明係一種冰箱用壓縮機,其於密閉容器中設有透過彈性構件被彈性支持之由壓縮元件與電動元件構成之機械部,並且設有固持前述彈性構件之前述密閉容器側的固持部及支持前述支持構件之前述機械部側的支持部,前述彈性構件係相對於前述固持部與前述支持部之至少一者遊嵌。
利用該構造,可更減低因變成大氣缸容積而活塞變大所增加之振動傾向,可提供更減低噪音與振動之冰箱用壓縮機。
第13發明係一種壓縮機,具有筆直部,其圓筒形孔部在活塞位於上死點附近時與錐部鄰接,形成於對應前述活塞之壓縮室側上端部的部位,且內徑尺寸在軸方向上為一定。
利用該構造,前述活塞之傾斜方向相對於前述圓筒形孔部軸心反轉之時點提早,不在壓縮行程之中期以後,而是發生在作用於活塞之壓縮室側端面之壓縮負載小的壓縮行程初期。因此,進一步反轉前,不與錐部滑動之側的活塞外周面可減少接觸錐部之負載,可緩和活塞之傾斜方向相對於前述圓筒形孔部軸心反轉,活塞外周面接觸錐部時之接觸。結果,可進一步實現高效率化與低噪音化。
第14發明係一種壓縮機,其活塞形成為相對其軸心,重心位於垂直方向上側或垂直方向下側。
利用該構造,由於令活塞之垂直方向上側與下側之重量不同,故可因垂直方向之上下方向的不平衡而於上下方向具有可移動量。結果,於活塞往復運動時形成安定之潤滑狀態,可減少滑動損失。
以下,參照圖式說明本發明之實施形態5。對於與習知例或先前說明之實施形態相同構造,賦予相同符號,且省略其詳細說明。此外,本發明不因該實施形態而受限。
又,本發明之實施形態5中之冰箱20的正面圖、截面 圖、操作基板之構造圖、及另一形態之操作基板之構造圖與在本發明實施形態1中說明之第1A圖、第1B圖、第2A圖及第2B圖相同。
又,具有本發明之實施形態5中之冰箱20之操作基板的截面圖與在本發明實施形態1中說明之第3圖相同。
因此,省略冰箱20具有之冷藏室22及操作部27等之圖示及說明,主要對本實施形態中之特徵構成元件之壓縮機28進行說明。
第21A圖是搭載於本發明實施形態5之冰箱20之壓縮機28的截面圖,第21B圖是顯示實施形態5之匯集每一氣缸容積之壓縮機28之旋轉數與冷凍能力之結果的圖。第21C圖是顯示匯集每一氣缸容積之壓縮機旋轉數與機械損失之結果的圖,第21D圖是顯示匯集每一氣缸容積之冷凍能力與COP(性能係數)之關係的圖,第22圖是顯示實施形態5中對任意1天之過去參考資料的圖。
設置於冰箱本體21之壓縮機28具有密閉容器103。於密閉容器103中,收納有包含轉子111及定子112之電動元件110、及藉電動元件110驅動之壓縮元件113。壓縮元件113具有壓縮室134及在壓縮室134內往復運動之活塞136,壓縮元件113係往復運動型者,且電動元件110係包含以比商用電源之旋轉數低之旋轉數之多數旋轉數運轉之反相器電動機。
在該圖中,藉深拉成形厚度由2mm至4mm之滾軋鋼板形成之研缽狀下容器101與倒研缽狀上容器102卡合,全周 地熔接接合卡合部份,形成密閉容器103。於密閉容器103之內部,貯存有由碳氫化合物R600a形成之冷媒104、及在底部由與R600a相溶性大之礦物油形成之冷凍機油105。密閉容器103之下側透過彈性構件固接腳106,設置於冰箱20上。
構成下容器101一部份之端子115在密閉容器103之內外連接電力(圖未示),且透過導線供電至電動元件110。
接著,在以下詳細說明壓縮元件113。
軸桿130具有藉壓入或燒嵌轉子111而固定之主軸部131、及對主軸部131偏芯形成之偏芯部132。缸塊133具有大略圓筒形之壓縮室134,且用以軸支軸桿130之主軸部131的軸承部135,並形成於電動元件110之上方。
活塞136遊嵌於壓縮室134,且藉連結機構137連結於軸桿130之偏芯部132。藉該構造,可將軸桿130之旋轉運轉換成活塞136之往復運動,活塞136藉擴大與縮小壓縮室134之空間,可壓縮密閉容器103內之冷媒104,吐出至冷凍循環。
接著,以下詳細說明電動元件110。
轉子111一體地固接於堆積由0.2mm至0.5mm之矽鋼板的本體部、及設置於本體部之永久磁鐵。
此外,定子112係由堆積由0.2mm至0.5mm之矽鋼板之定子鐵心161、及附著有由0.3mm至1mm之絕緣包覆物之銅線的線圈162構成。定子鐵心161以預定間隔形成有圓環狀之突極部,且係線圈162捲繞於突極部之突極集中型者。各線圈間,以連接線連接成一條。
以下說明如上構成之冰箱20的動作、作用。
習知冰箱中,不論晝夜均進行滿足所決定之溫度設定的溫度控制。但是,由於冰箱周圍環境之溫度降低、熱負載降低,及取出或更換食品時產生之熱負載為極少,故冰箱之冰箱內溫度為於稍微有點過冷之溫度設定。又,使用習知光感測器之節能機構若不藉『省電模式』等記載之某專用按鈕發揮機能,則無法得到節能效果。
本發明不按壓專用按鈕,即,以自動機動謀求節能。亦即,藉安裝於冰箱本體21前面之照度感測器36,在檢測日照或室內照明機器之照射之冰箱周邊的照度值之同時,檢測各貯藏室之溫度,是否冷卻至規定溫度以下,又,將過去之門開閉狀態輸入控制機構54,若小於預先決定之規定值,則判斷為夜間或人無活動,自動地將冰箱之冷卻性能切換為稍微降低之省電模式。此外,照度值大於規定值時,使運轉返回一般模式。但是,為了排除來自屋外之瞬間發光,例如,汽車等之照明所產生之檢測,未維持某程度連續之照度值時,不解除省電模式。
接著,將過去之照度、門開閉、冰箱內溫度區分為某時間單位,記憶於記憶機構55,藉判別其模式控制冰箱20之運轉。
此外,進入省電運轉後,藉進行通知機構39,例如LED之點燈,吸引使用者注意其狀況。
此時,照度感測器36之受光面,即照度感測器蓋41被某物遮蔽時,不可能正確檢測照度,切換至節電模式,且 無法返回一般模式。一般來說,被遮光之主要原因可考慮為於冷藏室門22a上貼附紙張等。但是,在本實施形態中,貼附可能性非常低,作為照度檢測機構之36係設置於操作基板27a之垂直軸上的上方。因此,不會進行錯誤之照度檢測。又,藉於圖未示之照度感測器附近記載其存在,促使使用者注意,藉此更可防止其故障。
接著,說明實施形態5之冰箱20中之省電運轉的控制。
又,由於實施形態5之冰箱20之控制方塊與實施形態1之冰箱20之控制方塊相同,故省略其圖示。在此,一面參照實施形態1之冰箱20之控制方塊圖之第4圖,一面進行以下之說明。
實施形態5之冰箱20具有檢測照度之照度檢測機構的照度感測器36及人感感測器40,作為檢測冰箱20周邊外部環境之設置環境之變化的檢測機構。
此外,搭載有門SW51、外部氣溫感測器52及冰箱內溫度感測器53之多數檢測機構的感測器,作為檢測冰箱20之使用狀態之狀態檢測機構。
本實施形態之冰箱20藉照度感測器3檢測冰箱20前面周圍之明暗,輸出至控制機構54,再將其資料記憶於記憶機構55。同樣地,由檢測冷藏室門22a及其他門之開關狀態之門SW51的輸出信號所得到之門開閉數及門開閉時間亦記憶於記憶機構55中。此外,藉設置於冰箱20外廓之外部氣溫感測器52及檢測各冰箱內溫度之冰箱內溫度感測器53所檢測出之溫度資料等亦記憶於記憶機構55。
每一定時間便取出該資料,藉控制機構54設定運轉模式,自動地變更冷卻風扇31、溫度補償用加熱器56、各貯藏室之溫度設定。在此,若藉照度感測器36檢測為小於5Lx,且該狀態經過一定時間,更冷卻至預定溫度以下,則自動地進入抑制壓縮機28之旋轉數或防止過冷運轉等之省電運轉,使作為通知機構39之LED燈亮或滅一定時間。
這些動作之流程與在實施形態1中說明之第7圖所示的控制流程相同,因此,其圖示及說明將省略。
又,實施形態5中之冰箱20與實施形態1中之冰箱20相同,實行睡眠控制及外出控制。該等控制流程與第8圖及第9圖顯示之流程相同,因此,該等圖示及說明將省略。
此外,實施形態5中之冰箱20在實行睡眠控制及外出控制時,溫度舉動及其效果亦如實施形態1中,使用第10圖說明一般。因此,該溫度舉動及效果之圖示及詳細說明將省略。
接著,以下簡單說明實施形態5中之冰箱20之外出控制的一例。控制機構54讀出儲存於記憶機構55之過去同一星期之資料並解析之,該解析之結果,例如,如第6圖所示,判斷由該星期之9點至15點為使用者之不在時間。此外,控制壓縮機28等之電負載零件,以於該星期之9點轉移至省電運轉,由15點預定時間前切換至一般運轉。
以下說明壓縮機28之動作。
於壓縮機28通電時,電力供給至電動元件110之定子112,且轉子111藉定子112產生之旋轉磁場而旋轉。藉轉子 111之旋轉,連結於轉子之軸桿130之偏芯部132進行偏離軸桿130之軸心的旋轉運動。
軸桿130之偏芯運動藉連結於偏芯部132之連結機構137轉換成往復運動,成為連結於連結機構137之另一端之活塞136的往復運動,且活塞136使壓縮室134內之容積變化且進行冷媒104之吸入壓縮。活塞136藉所謂在壓縮室134內一次往復中吸入吐出容積之氣缸容積的氣缸容積大小,改變冷卻之能力。
具體而言,以旋轉數20(每秒旋轉數)rps、28rps、35rps、48rps、58rps、及67rps之6個階段之多數預先設定旋轉數運轉。又,該多數階段之旋轉數中,比商用電源之旋轉數大者即使最多也只有2個,半數以上是比商用電源之旋轉數小的旋轉數。
搭載有該反相器壓縮機之壓縮機28的冰箱20中,以省電運轉進行低旋轉運轉。該低旋轉運轉中之旋轉數為低於一般商用電源頻率之60Hz之1/2旋轉數的低旋轉數28rps。又,亦可為以一般商用電源旋轉數1/3之20rps的運轉。
睡眠模式中,旋轉數為30rps。又,與睡眠模式同樣地為節能模式之一種,但為了檢測與睡眠控制時相較為高之照度,判斷為使用者活動時間內之外出模式時為35rps。
此外,一般冷卻模式之一般冷卻時,以35rps為中心,最大為48rps,即,為比在日本之商用電源之旋轉數低之旋轉數。
又,日本之商用電源之旋轉數為50rps或60rps,但是在 本實施形態中,假定一般商用電源之旋轉數為較高商用電源之旋轉數60rps。
此外,只在因門開閉等急劇溫度上升而產生高負載時,採用60rps以上之旋轉數。
本實施形態中,在搭載有該反相器壓縮機之壓縮機28的冰箱20中,如上述之節能模式之睡眠模式係以30rps為主要旋轉數,同樣地,為了檢測與節能模式之睡眠控制時相較為高之照度,判斷為使用者活動時間內之外出模式時以35rps為主要旋轉數。
如上所述,壓縮機28除了省電運轉之節能模式以外,即使在一般運轉時之一般冷卻模式中亦以比商用電源之旋轉數低之旋轉數運轉,故可更實現省電,並且僅在產生高負載時,進行控制,以成為以商用電源之旋轉數以上之旋轉數運轉電動元件110的高負載冷卻模式。藉此,集中焦點於冰箱於一年使用時為80%以上之一般冷卻時與節能模式,以低旋轉使壓縮機28旋轉,藉此可在冰箱20中謀求大幅省電,可提供實現更節能之冰箱20。
又,以預想這些使用者之冰箱20之使用頻率降低之以預設節能模式運轉時,壓縮機28以包含比商用電源之旋轉數更低之旋轉數A之預先設定3種以上旋轉數之任一種運轉。此外,壓縮機28在前述旋轉數A之節能模式運轉之狀態下,藉照度感測器36檢測出規定值以上時,以比此時運轉之旋轉數A更高旋轉之旋轉數且以與旋轉數A之差最小之旋轉數B運轉。
這是一種控制,即,在例如以30rps(旋轉數A)作為睡眠模式進行壓縮機運轉時,即使周圍照度暫時上升,於照度感測器36中檢測到規定以上之高照度時,亦不急劇地使旋轉數增加,以比30rps(旋轉數A)更高旋轉之旋轉數且以與旋轉數A之差最小之35rps(旋轉數B)運轉。
藉該控制,藉照度感測器36檢測高照度,即,檢測冰箱20之使用者在活動時間時,假設實際上因冰箱20之門開閉而產生高負載時,對應該高負載之準備階段,藉暫且使旋轉數緩慢地上升,防止負擔必要以上之負載,實現節能,並且實際上即使負擔門開閉等高負載時,亦可快速地轉移至以高旋轉數運轉之高負載模式。藉此,實現節能後,可在使壓縮機之可靠性提高之狀態下對應冰箱之高負載模式,可同時達成節能模式之省電運轉與高負載冷卻模式之高能力冷卻兩者。
控制機構54在藉前述照度感測器36檢測之照度在預先設止之規定值以下時,成為以比商用電源之旋轉數低之旋轉數運轉電動元件110之節能模式運轉的節能模式,同時在在外部氣體溫度25℃附近且門未開閉時之一般冷卻時,亦使在前述壓縮室134內藉活塞136往復運動進行壓縮動作之空間的氣缸容積增大到可成為以比商用電源之旋轉數低之旋轉數運轉電動元件110的程度。如此,為了謀求同時達成節能模式之省電運轉與高冷卻模式之高能力冷卻,本發明人考慮為重要著眼點之氣缸容積必須詳細設計,以成為作為冰箱20之最適當氣缸容積。
該外部氣溫為25℃附近且門未開閉時之一般冷卻時是指,冰箱20之測定條件係在例如恆溫室之保持一定溫度之密閉空間中測定時,使冰箱20周圍溫度之外部氣溫保持在25℃±2℃之範圍內的狀態。
以下對相對於搭載於該冰箱20之壓縮機28之氣缸容積之考慮方面,進行說明。
依據結論記載時,搭載於反相器冰箱之壓縮機28係反相器驅動式密閉型壓縮機,且其氣缸容積係依R600a為11.5cc~12.5cc,或者,若為R134a冷媒,則7cc~7.9cc為最適當之氣缸容積。
這是因為壓縮機之損失主要是以馬達效率、由滑動損失代表之機械效率、壓縮效率來決定,且隨著氣缸容積與運轉條件而大幅變化。例如,如第21B圖所示,當加大氣缸容積且在同一冷凍能力下運轉時,隨著例如10cc至12cc、15cc之高氣缸容積化,藉由A轉移至B,接著至C,可大幅降低旋轉數。
藉此,如第21C圖所示,滑動損失亦由A轉移至B,接著至C。但是,此時,隨著旋轉數減少,由一端A至B,滑動損失減少,不過由B轉移至C時則會因氣缸容積增大而相反地變大,故滑動面積增大,滑動損失有增大之傾向。因此,應了解的是以滑動損失量為一例,使氣缸容積過大時,由於滑動損失之影響勝過其他因素,故並不是只一概地高氣缸容積化即可。
這是壓縮機主要被馬達效率及被滑動部等影響之機械 損失與壓縮及吸入特性之體積效率支配,各個損失特性可以如第21C圖所示之特性表示。又,將匯集每一各氣缸容積之旋轉數與冷凍能力之結果顯示於第21D圖,第21D圖是匯集每一氣缸容積之冷凍能力與COP之關係。
如第21B圖所示,若使氣缸容積上升,則可大幅減少旋轉數,因此,在第21C圖中所示之馬達效率與滑動損失等係第21C圖之A與B之比較,實質上,因高氣缸容積化產生之損失減少。但是,應了解的是使氣缸容積過大時,由於滑動損失之影響勝過其他因素,故並不是只一概地高氣缸容積化即可。
另一方面,近年來變成明確的是在冰箱實機之運轉狀態下,壓縮機之氣缸容積在貯藏室550L~600L之冰箱中對消耗電力最有影響,可了解的是藉提高第21D圖所示之B區域(第21D圖中之“主要使用區域”)之效率,可使消耗電力減少之效果最大化。
由以上發現,本發明著眼於本使用領域,匯集各損失與效率之關係時,作為壓縮機之氣缸容積,R600a有11.5cc~12.5cc,R134a有7cc~7.9cc左右之適當值。
又,進行如此之冰箱之貯藏室之大容量化時,最重要事項之其中一個是壓縮機之小型化。即,最好外殼是小型的,且氣缸容積是大容量的。
例如,在使用R600a冷媒之冷卻系統中,12cc左右之大氣缸容積的壓縮機中,為了加大活塞之直徑與行程(衝程),壓縮機自身之尺寸變大。結果,進行對不佔地方之細長狀 冰箱之搭載時,冰箱之容積效率變差,因此搭載是困難的。
但是,假設搭載於冰箱之壓縮機外殼尺寸中,令寬度W(mm)、深度D(mm)、高度H(mm)之積為外殼容積V(mm3 ),令以壓縮機之壓縮元件的活塞截面積與行程之積決定之氣缸容積為K(mm3 ),此時,V/K為380以下,或H/K為0.012以下之超小型壓縮機可搭載於,例如,雖然是以往有困難之550L以上之等級,但冰箱之外殼尺寸為寬度900mm、深度730mm、高度1800mm等細長狀冰箱,藉此,可謀求實現容積效率(實際內容量L/外殼尺寸容積)。
又,就另一觀點而言,壓縮機重量對氣缸容積亦是重要的。這在如例如本實施形態之冰箱20,於冰箱本體上部側設置壓縮機之頂單元形冰箱中,壓縮機之重量為重時會有翻倒之可能性,且需要使冰箱本體之強度更強之補強設計。因此,以安全性與省資源之觀點考慮時,最好可搭載重量輕之壓縮機。
例如,搭載於本實施形態之冰箱20的壓縮機28之重量為G,以壓縮機28之壓縮元件113之活塞截面積與行程之積決定之氣缸容積為K時,採用G/K為0.0006以下之超輕量密閉型壓縮機作為壓縮機28,藉此,550L等級之冰箱20中亦可戲劇性地謀求輕量化,得到減少材料費與搬運成本之效果。
又,如此謀求高氣缸容積或減少重量之壓縮機中,溫度對策,即抑制壓縮機之溫度上升成為必要之課題。
特別地,氣缸容積越高,吐出氣體溫度越高,會有油 劣化或閥座部之油膜消失而產生碎片之可能性。
在本實施形態中,該溫度對策係藉在電動元件110之馬達定子112之圈數比上下工夫,抑制馬達溫度之上升,藉此抑制壓縮機28之溫度上升。
本實施形態之壓縮機28係10cc以上之往復式壓縮機,具有功率元件部,且具有以包含小於商用電源頻率之旋轉數之運轉頻率驅動電動元件110之反相器驅動電路,並且電動元件110具有埋設有永久磁鐵之轉子111、及將線圈集中捲繞於設於芯部之齒部的集中型定子112。此外,捲繞於定子112之齒部之線圈的U相、V相與W相之各相長度為L(m)、線徑為D(mm)時,L/D為250以下。
如此,藉使線徑與長度之關係比L/D在250以下,藉減少焦耳熱損,可抑制因10cc以上之吐出氣體溫度增加之油劣化而生成油泥或因閥座之膜不良而產生碎片等不良的可能性,可提供可靠性高之壓縮機28。
此外,本實施形態之壓縮機28加大氣缸容積,因此係使省電運轉之節能模式與解除節能模式進行迅速冷卻之高負載模式兩者並存者,但是特別在進入高負載模式時,噪音會增大。
如此噪音對策之其中一個係於壓縮機28設置壓電元件等壓電性元件者亦有效之噪音減少機構。該噪音減少機構係設置對固定於壓縮元件113之密閉容器103之壓電元件施加電壓並使之振動的控制機構,藉此產生施加壓電元件之電壓時伸縮的特性,使密閉容器103發生微振動。藉此,可 以產生欲消除之頻率之音頻之逆相位的振動,故可抑制來自密閉容器103之振動。
藉此,可抑制由密閉容器103產生之發射音或振動,因此可低噪音化、低振動化。
又,具有將固定於壓縮元件113之密閉容器103之壓電元件等壓電性元件的變形轉換成電力之轉換機構時,於接收壓電元件等壓電性元件振動或變形時帶電。因此,利用該特性,安裝於密閉容器103之壓電元件可在接收壓縮機28運轉中之振動時轉換成電力。即,藉將振動能量轉換成其他能量,可抑制來自密閉容器103之振動,因此可減少聲音、振動。
此外,壓電元件等壓電性元件之變形轉換的另一形態亦可為具有將固定於壓縮元件113之密閉容器103之壓電元件等壓電性元件之變形轉換為電力之轉換機構。藉此,藉將經轉換之電力活用於冰箱顯示面板或控制電力等,可謀求更節能,可實現更省電。
如此,將壓電元件等壓電性元件安裝於密閉容器103上時,振動能量最大之外殼部,特別是上容器102之上端部變異量亦大,由於使壓電元件積極地振動,故可保有更多電能,可謀求更加節能。
另外,壓電元件以纖維狀形成時,形成纖維狀之帕耳帖(Peltier)元件不僅貼附於密閉容器103,而且包含於鋼板中或包含於保護蓋等壓縮機28之樹脂材料與冰箱20之樹脂材料等中。藉此,吸收振動,轉換為電能,藉將其能量供 給至其他電源之供給機構,可謀求節能。
又,在本實施形態中,藉判別家庭之使用模式,預測門開閉少、食品放入少、不在、外出、就寢等,此時,自動地至少抑制或停止電負載零件之動作,讓使用者不費事,可實現節能。此外,由於藉LED等通知機構39,可讓顧客觀看,故可引起對節能性之注意。
此外,在本實施形態中,藉以照度感測器36作為檢測機構,可利用藉照度感測器36檢測照度之變化來預測生活者之生活模式。例如,若照度檢測值為極小值,例如小於5Lx持續一定時間以上,則推定為就寢,在此之後,預測冰箱之使用頻率極少,因此藉抑制壓縮機28之旋轉數的上升、及變更冰箱內溫度設定,轉移至省電運轉。然後,於照度低狀態持續期間,到下一次門開閉為止,進行省電運轉,藉此謀求更節能。
又,在本實施形態中,藉以人感感測器作為檢測機構,檢測由人發出之紅外線能量變化,並藉此了解冰箱20週邊之人的活動。因此,可判定為不在或就寢等,人不在冰箱20附近時,不論是深夜或白天,藉抑制壓縮機28之旋轉數的上升、及變更冰箱內溫度設定,轉移至省電運轉。然後,於照度低狀態持續期間,到下一次門開閉為止,進行省電運轉,藉此謀求更節能。
再者,在本實施形態中,檢測機構雖為照度感測器36,但是亦可為正確計時之標準電波的接收裝置。此時,可自動地正確掌握日期與時刻,因此可配合每一季節進行溫度 調整設定,且冬天等低溫潮濕時,可減少溫度補償用加熱器等之輸入,可更節能。
又,在本實施形態中,利用以例如照度感測器36作為檢測冰箱20周邊環境之感測器來檢測之照度,切換至省電運轉。但是,如以照度感測器36為代表之檢測冰箱20周邊環境之感測器不是作為省電運轉開始時之絕對條件,亦可為具有決定省電運轉開始條件之省電運轉開始設定機構的機能者。
此時,例如,在主控制流程中之運轉狀態下,以照度感測器36檢測冰箱20之設置環境的照度,若該照度小於深夜判定值,即小於5Lx,則判定為深夜,門開閉次數於規定時間之5分鐘間連一次也沒有時,快速地轉移至比現狀低一段旋轉之旋轉數的低旋轉運轉。另一方面,冰箱20之設置環境之照度在深夜判定值以上時,為了更慎重地判斷,進行判定3小時門開閉後才進入下一步驟之嚴格條件設定。如此,依冰箱20周圍之狀態檢測結果,使進行省電運轉之條件的加權改變。
藉此,當檢測出在冰箱20之周邊,沒有人活動時,放寬省電運轉開始之條件設定,以便更快速地轉移至省電運轉,相反地,當檢測出人在活動時,則嚴格地進行省電運轉開始之條件設定,以慎重地進行判斷。
因此,以檢測機構判斷使用者無活動時,輕易地轉移至省電運轉,且快速地轉移至省電運轉。另一方面,以檢測機構判斷使用在活動狀態時,為了慎重地鑑定使用者有 無活動,藉鑑定使用狀況之門SW51及冰箱內溫度感測器53等,與檢測為使用者活動之狀態時比較,長時間地進行監視。藉此,可更正確地對應使用者之活動,以高可靠性進行節能效果高之控制。
(實施形態6)
實施形態6中之冰箱20之貯藏室的配置與在實施形態1中說明之第1A圖所示的配置相同,因此,實施形態6中之冰箱20之正面圖等圖示省略。
第23圖是本發明實施形態6之壓縮機28之截面圖,第24A圖是實施形態6之壓縮機28之曲柄配重的立體圖,第24B圖是實施形態6之壓縮機28之曲柄配重周邊的放大圖。第25A圖是實施形態6之壓縮機28之彈性構件周邊之組合圖,第25B圖是實施形態6之壓縮機28之彈性構件周邊之截面圖。第26A圖是由實施形態6之壓縮機28之缸塊上面看去的立體圖,第26B圖是由實施形態6之壓縮機28之缸塊下方側看去的立體圖。第27A圖是由實施形態6之壓縮機28之吸入管周邊的平面截面圖,第27B圖是由實施形態6之壓縮機28之吸入管周邊的縱截面圖。
此外,在本實施形態中,有關與實施形態5相同之構造係賦予相同之號碼,省略說明,但只要對實施形態5中說明之技術思想沒有不合適,就可以適用於本實施形態,實施形態5與本實施形態之構造可組合構成。
設置於冰箱本體21之壓縮機28具有密閉容器103。於密閉容器103中,收納有包含轉子111及定子112之電動元件 110、及藉電動元件110驅動之壓縮元件113。壓縮元件113具有壓縮室134及在壓縮室134內往復運動之活塞136,壓縮元件113係往復運動型者,且電動元件110係包含以比商用電源之旋轉數低之旋轉數之多數旋轉數運轉之反相器電動機。
在該圖中,藉深拉成形厚度由2mm至4mm之滾軋鋼板形成之研缽狀下容器101與倒研缽狀上容器102卡合,全周地熔接接合卡合部份,形成密閉容器103。於密閉容器103之內部,貯存有由碳氫化合物R600a形成之冷媒104、及在底部由與R600a相溶性大之礦物油形成之冷凍機油105。密閉容器103之下側透過安裝件(圖未示)固接腳106,設置於冰箱20上。
又,在密閉容器103中,透過作為彈性構件之彈簧171設置具有壓縮元件113與電動元件110之機械部116。具體而言,機械部116設置於定子112之下端,透過作為支持機械部116之支持構件的支持部172及彈簧171連結於下容器101之底部。
即,設置於該定子112下端之支持部172及彈簧171係彈性支持機械部116之支持構件。
作為彈性構件之彈簧171係設置於密閉容器103側之固持部173與機械部116側之支持部172之間。彈簧171相對於密閉容器103側之固持部173,一部份被壓入固定,且相對於機械部116側之支持部172,於半徑方向具有一定間隙地被遊嵌。
在本實施形態中,藉使用大半徑之活塞136,將彈簧171、機械部116側之支持部172及密閉容器103側之支持部172作成如下說明之構造。
首先,因使用大半徑之活塞136增大不平衡量。因此,在平常的運轉狀態中,為使機械部116之振動不易傳播至密閉容器103側,就作為垂直方向之縱向之彈簧171的嵌合而言,機械部116側之支持部172側比固持部173側壓入時之應嵌合量小,以所謂鬆弛嵌合之狀態構成。這是所謂在例如縱向上施加拉伸力時,上側之支持部172側可以較小之負載脫離的構造。
另一方面,由於活塞136之直徑大,故不定時地,因起動時及停止時活塞136之反作用力,機械部116主要在活塞136之振動方向之橫方向上於中心大幅搖動。因此,容易發生缸塊133與密閉容器103衝突之現象的鍋撞損現象,因此,為了減低該鍋撞損現象之構造,作成於水平方向之橫方向之與彈簧171的間隙方面,機械部116側的支持部172比固持部173小,支持部172之側面容易抵觸彈簧171,以抑制相對橫方向之移動的構造。
這構造係,例如,相對機械部116於橫向施加負載時,由最初開始未與彈簧171接觸之部份中,支持部172側比固持部173側更容易與彈簧171衝突之構造。在本實施形態中,具體而言,如第25B圖所示,構造成支持部172之下端部與彈簧171之間隙比固持部173之上端部與彈簧171之間隙小。
如此,機械部116側之支持部172及彈簧171之關係,相較於固持部173與彈簧171之關係,構造成於縱向上為小幅鬆弛嵌合,於橫向上較不容易移動。
構成下容器101一部份之端子115在密閉容器103之內外連接電力(圖未示),且透過導線供電至電動元件110。
接著,在以下詳細說明壓縮元件113。
軸桿130具有藉壓入或燒嵌轉子111而固定之主軸部131、及對主軸部131偏芯形成之偏芯部132。缸塊133具有大略圓筒形之壓縮室134,且用以軸支軸桿130之主軸部131的軸承部135,並形成於電動元件110之上方。
活塞136遊嵌於壓縮室134,且藉連結機構137連結於軸桿130之偏芯部132。藉該構造,可將軸桿130之旋轉運轉換成活塞136之往復運動,活塞136藉擴大與縮小壓縮室134之空間,可壓縮密閉容器103內之冷媒104,吐出至冷凍循環。
此外,於壓縮機28內,由吸入管178吸入冷媒104,由吸入消音器179之吸入口179c吸入且流入壓縮室134。
此時,如第27A圖所示,吸入管178之中心線178a比吸入消音器179之接收部179a之角部179b更位於吸入消音器179之吸入口179c側。
又,如第27B圖所示,吸入管178之中心線178a位於吸入消音器179之吸入口179c之大致中心。
此外,在本實施形態中,將活塞之直徑加大,使壓縮動作時活塞136往復運動之距離之行程A、活塞136之長度B、及活塞136之直徑C的關係為A≦B≦C。
具體而言,照度感測器36之直徑C為27.8mm,活塞136之往復運動距離之行程A為20mm。藉此,形成12cc之壓縮室134之空間,作為氣缸容積。
又,活塞136之長度B為21.5mm,活塞136之直徑C形成比長度B更大。
此外,行程A之長度為相對於軸桿130之主軸部131形成偏芯之偏芯部132之偏芯量的2倍。即,在本實施形態中之偏芯量為10mm。
又,缸塊133具有藉遊嵌活塞136形成壓縮室134之鏜孔175。此外,如本實施形態加大形成活塞136時,為了儘管未使缸塊133大型化,亦可提高剛性而得到充分之強度,在缸塊133之鏜孔175附近,設置由曲面構成之凸部的加厚部176a。
另外,為了平衡隨著活塞136之往復運動的偏負載所設置的曲柄配重170係與活塞136同樣地設置於軸桿130之偏芯部132。又,曲柄配重170之至少一部份係在壓縮元件113之上下方向上,分別位於通過活塞136上端之水平線140之上方側及通過活塞136上端之水平線140之下方側。
在本實施形態中,活塞136之上端位於設置於曲柄配重170下方側之曲柄配重170之延伸部170a的水平線上。
又,對於電動元件110,由於使用與實施形態5同樣的構造,故省略詳細說明。
對於如以上構成之冰箱20,以下說明其動作、作用。
控制機構54進行控制,以同時實現以比商用電源之旋 轉數低之旋轉數運轉電動元件110之省電運轉與以商用電源之旋轉數以上之旋轉數運轉電動元件110之高負載冷卻運轉兩者,藉此將貯藏室(冷藏室22等)冷卻至設定溫度。
在此冷卻時,一旦對壓縮機28通電,則供給電力至電動元件110之定子112,藉定子112產生之旋轉磁場,轉子111旋轉。藉轉子111之旋轉,連結於轉子之軸桿130之偏芯部132進行由軸桿130偏心之旋轉運動。
軸桿130之偏芯運動藉連結於偏芯部132之連結機構137轉換成往復運動,成為連結於連結機構137之另一端之活塞136的往復運動,且活塞136使壓縮室134內之容積變化且進行冷媒104之吸入壓縮。活塞136藉所謂在壓縮室134內一次往復中吸入吐出容積之氣缸容積的氣缸容積大小,改變冷卻之能力。
又,該壓縮機28採用可以多數預先設定之旋轉數運轉之能力之能力可變壓縮機的反相器壓縮機。
具體而言,以旋轉數20rps、28rps、35rps、48rps、58rps、及67rps之6個階段進行設定。又,該多數階段之旋轉數中,比商用電源之旋轉數大者即使最多也只有2個,半數以上是比商用電源之旋轉數小的旋轉數。
搭載有該反相器壓縮機之壓縮機28的冰箱20中,如上述省電運轉中之旋轉數為低於一般商用電源頻率之60Hz之1/2旋轉數的低旋轉數28rps。又,亦可為以一般商用電源旋轉數1/3之20rps的運轉。
此外,一般冷卻模式之一般冷卻時,以35rps為中心, 最大為48rps,即,為比在日本之商用電源之旋轉數低之旋轉數。
又,日本之商用電源之旋轉數為50rps或60rps,但是在本實施形態中,假定一般商用電源之旋轉數為較高商用電源之旋轉數60rps。
此外,只在因門開閉等急劇溫度上升而產生高負載時,採用60rps以上之旋轉數。
如此,本實施形態中之冰箱20,為了實現節能,以反相器壓縮機之壓縮機28謀求節能後,在省電運轉之節能模式下運轉時,藉使用具有大氣缸容積之壓縮機28以低回轉進行省電。此外,此外,隨著門開閉或冰箱內溫度上升而產生高負載時,可藉具有大氣缸容積之壓縮機28以短時間進行高旋轉之運轉來對應高負載。結果,可實現在冰箱實機中謀求大幅省電之壓縮機。
此外,本實施形態中之冰箱20在使用具有上述之大氣缸容積的壓縮機28時,著眼於形成壓縮機28之氣缸容積之活塞136直徑與行程之相互關係。具體而言,不藉加長行程形成大氣缸容積,藉加大活塞之直徑形成大氣缸容積。藉此,即使以廣泛旋轉數運轉時,亦可實現具有高可靠性之壓縮機,可同時達成以節能模式之省電運轉與以高冷卻模式之高能力冷卻。
又,在密閉容器103中,透過作為彈性構件之彈簧171設置具有壓縮元件113與電動元件110之機械部116。具體而言,藉彈簧171彈性支持機械部116,該彈簧171則設置在設 於下容器101底部之固持部173及設置在定子112下端之支持部172之間。
即,設置於該定子112下端之支持部172及彈簧171係彈性支持機械部116之支持構件。
作為彈性構件之彈簧171係構造成使支持部172之下端部172a之側面與彈簧171之間隙比固持部173上端部173a之側面與彈簧171之間隙小。即,支持部172及彈簧171之關係,構造成於縱向上由於壓入時之應嵌合量小,故成為更鬆弛嵌合,於橫向上較不容易移動。如此,該半徑方向(即水平方向)之間隙具有作為抑制鍋撞損之緩衝機構的功能。
又,在本實施形態中,彈簧171、支持部172及固持部173係均藉壓入嵌合。但是,亦可至少壓入固持部173側,且支持側係具有間隙之鬆嵌合。此時,彈簧171與支持部172於上下方向上比彈簧171與固持部173更容易脫離,即,可達成作為以小負載脫離的構造時同樣的效果。
如以上說明,在本實施形態中,因使用大半徑之活塞136而增大不平衡量,故在平常之運轉狀態中,為使機械部116之振動不易傳播至密閉容器103側,就作為垂直方向之縱向之彈簧171的嵌合而言,機械部側之支持部172側比固持部173側壓入時之應嵌合量小,以所謂鬆弛嵌合之狀態構成。藉此,即使使用大直徑之活塞136,亦可抑制透過密閉容器103傳送至壓縮機28外部的振動。
又,由於活塞136之直徑大,故不定時地,因起動時及停止時活塞136之反作用力,機械部116主要在活塞136之振 動方向之橫方向上於中心大幅搖動。因此,容易發生缸塊133與密閉容器103衝突之現象的鍋撞損現象。
因此,彈簧171相對支持部172在半徑方向上具有比固持部173小的間隙小,以成為由最初開始未與彈簧171接觸之部份中,支持部172側比固持部173側更容易與彈簧171衝突之構造。藉此,可抑制隨著機械部116之起動及停止之鍋撞損現象。
又,在本實施形態中,為了平衡隨著活塞136之往復運動的偏負載所設置的曲柄配重170係與活塞136同樣地設置於軸桿130之偏芯部132。又,曲柄配重170之至少一部份係在壓縮元件113之上下方向上,分別位於通過活塞136上端之水平線140之上方側及通過活塞136上端之水平線140之下方側。
在本實施形態中,活塞136位於設置於曲柄配重170下方側之曲柄配重170之延伸部170a的水平線上。
即,為了平衡隨著活塞136之往復運動的偏負載,必須加大曲柄配重170之形狀,使重量增加。在本實施形態中,運轉中照度感測器36位於下死點時,活塞136位於曲柄配重170之延伸部170a之水平線上,且延伸部170a配置於主軸部131側。因此,可將曲柄配重170配置成使壓縮機28之全高降低,避免延伸部170a與活塞136之干涉。
又,即使延伸部170a位於通過活塞136上端之水平線140下方側,同樣地亦可將曲柄配重170配置成使壓縮機28之全高降低,避免延伸部170a與活塞136之干涉。
因此,即使加大曲柄配重170之形狀,使重量增加,亦可配置曲柄配重170,使壓縮機28之全高降低。
即,本實施形態採用在將壓縮機28搭載於加大冰箱內容量之大容量冰箱20時,雖然比起通常加長行程,藉減少活塞136之尺寸及重量更可減少不平衡量,但特別地集中焦點於加大活塞136之直徑之構造。即使採用如此構造,為了減少活塞136之不平衡量,在抑制壓縮元件113之全高後,亦將曲柄配重170設置於儘可能靠近活塞之部份。因此,更減少振動,且藉減少隨著活塞之往復運動之不平衡量,抑制滑動部中之部份接觸等,可設置可靠性高之大氣缸容積的壓縮機。
此外,於壓縮機28內,由吸入管178吸入冷媒104。由吸入消音器179之吸入口179c吸入冷媒104且流入壓縮室134時,吸入管178之中心線178a比吸入消音器179之接收部179a之角部179b更位於吸入消音器179之吸入口179c側。又,吸入管178之中心線178a位於吸入消音器179之吸入口179c之大致中心。
在此,藉使用具有大氣缸容積之壓縮機28,透過低旋轉之旋轉數於中心進行壓縮動作。此時,吸入吸入消音器179之冷媒104的流速降低,因此吸入力變小,由吸入管178流入之冷媒104有因開放於高溫外殼內而進行熱交換之傾向。即,冷媒104有在比較高溫之狀態下被吸至壓縮室134之傾向。
但是,在本實施形態中,吸入管178之中心線178a在水 平方向上比吸入消音器179之接收部179a的角部179b更位於吸入消音器179之吸入口179c側,且於上下方向上位於吸入消音器179之吸入口179c之大致中心。藉此,可將由吸入管178流入之較低溫的冷媒104確實地吸入至吸入消音器179之吸入口179c,可使壓縮機之吸入效率提高,可使壓縮機之效率提高。即,可設置更節能之冰箱用的壓縮機28。
又,缸塊133具有藉遊嵌活塞136形成壓縮室134之鏜孔175。此外,如本實施形態加大形成活塞136時,為了儘管未使缸塊133大型化,亦可提高剛性而得到充分之強度,在缸塊133之鏜孔175附近,設置由曲面構成之凸部的加厚部176a。
此外,缸塊133具有該加厚部176a、及隔著軸桿130之主軸部131所遊嵌之軸承177之軸承孔177a,位於相反側之加厚部176b。藉此,使缸塊133全體之強度提高,以耐受施加於軸承177之負載。
如此,使缸塊133全體之強度提高時最簡單之手段可考慮加大缸塊133全體之體積及重量。但是,在本實施形態中,為了由對環境之關懷以省資源更有效率地提高缸塊133,具有使壓縮室134之強度提高之加厚部176a、及隔著軸承177於與該加厚部176a相反側的加厚部176b。藉此,利用可更平衡地承受軸承177之負載之最小限度的凸形狀,使剛性提高。即,更省資源地形成剛性高之缸塊133。
(實施形態7)
第28圖是本發明實施形態7之密閉型壓縮機之壓縮機 28的縱截面圖,第29圖是實施形態7之壓縮元件113之主要部份的縱截面圖。第30(a)圖、第30(b)圖、第30(c)圖、及第30(d)圖是依序說明顯示壓縮行程中之活塞舉動的圖,具體而言,第30(a)圖、第30(b)圖、第30(c)圖分別顯示壓縮行程初期的狀態,第30(d)圖顯示壓縮行程後期的狀態。
缸塊133具有配置成互相固定於一定位置之大略圓筒形之鏜孔175及軸承177,且活塞136可往復運動地插設於鏜孔175中,形成壓縮室134。
又,在本實施形態中,有關與實施形態5及6相同之構造係賦予相同之號碼,省略說明,但只要對實施形態5及6中說明之技術思想沒有不合適,就可以適用於本實施形態,實施形態5及6與本實施形態之構造可組合構成。
連結機構137之連接桿的一端連結於偏芯部132,另一端透過活塞銷143連結於活塞136。
在此,於缸塊133上設有鏜孔175,以與活塞136及閥板139共同形成壓縮室134。如第29圖所示,鏜孔175形成具有由活塞136位於上死點位置側向位於下死點位置,內徑尺寸由D1增加至D3(D3>D1)之錐部134b;及在對應於到達上死點之活塞136之壓縮室134側端部的位置,僅在軸向長度L1之區間,內徑尺寸於軸方向上為一定之筆直部134a。又,活塞136於全長形成同一外徑尺寸D2。
如第29圖所示,缸塊133之鏜孔175形成為在活塞136位於下死點之狀態下,與該活塞136之壓縮室134相反之側露出於密閉容器103內。
此外,活塞136之外周面136a之壓縮室134側凹設有大略環狀之給油溝136b。又,形成有鏜孔175周壁之一部份被切除之切口部120,以在活塞136位於下死點之狀態下,該給油溝136b之至少一部份由鏜孔175露出,連通於密閉容器103。
電動元件110之轉子111使軸桿130旋轉,偏芯部132之旋轉運動透過連結機構137傳遞至活塞136。藉此,活塞136於壓縮室134內往復運動。藉活塞136之往復運動,由省略圖示之冷卻系統將冷媒氣體(氣化狀態之冷媒104,以下僅記載為「冷媒104」)吸入壓縮室134內,經壓縮後,再吐出至冷卻系統。
活塞136由顯示於第29圖之下死點位置,在壓縮冷媒104之壓縮行程中移動至上死點側之途中的狀態為止,壓縮室134內之壓力沒那麼樣地上升。因此,即使活塞136之外周面136a與給油溝136b之間隙比較大,因為冷凍機油105之密封效果,幾乎不會發生冷媒104洩漏之情形,活塞136之滑動阻力小。
接著,壓縮行程繼續進行,壓縮室134內之冷媒104壓力隨程序上升,在活塞136到達上死點附近位置之前,壓縮室134內之壓力急速地上升。但是,由於在上死點側,活塞136之外周面136a與錐部134b之間隙變小,故可減少冷媒104洩漏之發生。此時,筆直部134a產生作用,比筆直部134a呈錐狀時更減少增大至預定壓力之冷媒104的洩漏。
又,在活塞136位於下死點之狀態下,形成使該活塞136 之連結機構137側由缸塊133露出。因此,由軸桿130上端飛散之冷凍機油105供給且保持於活塞136之外周面136a以進行潤滑。
此外,在活塞136位於下死點之狀態下,凹設於活塞136外周面136a之壓縮室134側的大略環狀給油溝136b之至少一部份形成為透過切口部120由鏜孔175露出。因此,由軸桿130上端飛散之冷凍機油105供給且保持於給油溝136b以進行潤滑。
藉此,在壓縮行程中,供給至由缸塊133之鏜孔175構成之壓縮室134內周面與活塞136外周面136a的間隙的冷凍機油105亦變多。
又,由於大略環狀之給油溝136b可移動至與筆直部134a對向之位置,故冷凍機油105可輕易相對於滑動阻力最大之筆直部134a運行。
以上之結果,藉缸塊133與活塞136之滑動部可供給許多冷凍機油105,並且該冷凍機油105可被良好地保持,且可減輕在活塞136接近上死點位置之狀態下的滑動阻力。藉此,可達成高效率化。
密閉型壓縮機之壓縮機28,其軸承177形成軸支軸桿130之主軸部131中偏芯部132側之端部的懸臂軸承,軸桿130在主軸部131與軸承177之空隙內傾斜,且其方向與傾斜角度等係亦會依運轉條件等改變之複雜舉動是已知的。
這是因為軸桿130特別受到壓縮室134內之壓力負載或活塞136與連接桿之連結機構137之慣性力等複雜之力影響 的緣故。
因此,顯示第30圖顯示之軸桿130之傾斜的模式圖是推定的。
首先說明壓縮行程之初期。
在壓縮行程之初期中,軸桿130如何地傾斜並不明確,但是如上所述,所考慮的是軸桿130之傾斜舉動複雜,因此活塞136亦有複雜之舉動。
但是,在壓縮行程之初期,活塞136位在由圓筒形孔部構成之壓縮室134內之錐部134b的範圍內,故會因稍微一點力便簡單地傾斜。因此,可考慮活塞136通常是沿錐部134b之任一內壁面滑動。
在此說明活塞136大致與軸桿130同樣地傾斜,且沿由圓筒形孔部構成之壓縮室134內上方之錐部134b滑動之情形。
如第30(a)圖所示,活塞136上方側外周面136d在由圓筒形孔部構成之壓縮室134內上方之錐部134b上滑動,移動至壓縮室134側時,如第30(b)圖所示,未在錐部134b上滑動之活塞136之下方側外周面136e之前端緣部136c接觸與上方側外周面136d對向之錐部134b。
此時,在發明人之實驗中,如第30(c)圖所示,活塞136之傾斜方向相對由圓筒形孔部構成之壓縮室134之軸心反轉,推測在此之前未在錐部134b上滑動之外周面(在本例中為下方側外周面136e)有在錐部134b上滑動之舉動。
以未在錐部134b上滑動之活塞136之下方側外周面 136e側之前端緣部136c接觸錐部134b為起點,軸桿130於與壓縮室134相反之側大幅傾斜,活塞136之傾斜方向可考慮為相對於由圓筒形孔部構成之壓縮室134之軸心反轉。
總之,壓縮行程再繼續進行,在壓縮行程之中期以後,壓縮室134內之冷媒104壓力變大時,由於僅藉相對軸桿130之偏芯部132單側之主軸部131軸支冷媒104之壓縮負載,所以軸桿130與主軸部131一同在軸承177之空隙內傾斜,改變方向且於與壓縮室134相反之側大幅地傾斜。
然後,活塞136修正傾斜,如第30(d)圖所示,使其軸心與由圓筒形孔部構成之壓縮室134內之筆直部134a的軸心大略一致,再移動至壓縮室134側,進行比筆直部134a呈錐狀時更減少增大到預定吐出壓力之冷媒104的洩漏的壓縮。
以上係說明,在壓縮行程之初期,活塞136大略與軸桿130同樣地傾斜,沿由圓筒形孔部構成之壓縮室134內上方之錐部134b滑動的情形。但是,即使活塞136與軸桿130之傾斜不同時,亦可考慮至少活塞136沿錐部134b之任一部位傾斜,同樣地可推測活塞136之傾斜方向反轉,且在此之前未在錐部134b上滑動之外周面136a側有在錐部134b上滑動之舉動。
以上是加上推測之活塞136之舉動的說明,但說明與上述活塞136之舉動有關之本發明之技術思想。
注目於在第30圖中說明之活塞136之舉動且變更錐部134b之設計諸元進行實驗。藉該實驗,聯想活塞136之前端緣部136c接觸錐部134b之時間點得到壓縮行程初期之錐形 設計比壓縮行程中期以後之錐形設計有更小之噪音的結果。
其原因推測為壓縮室134內之壓力高壓縮負載大之壓縮行程中期以後,軸桿130之傾斜方向反轉之速度或活塞136之傾斜方向反轉時之接觸、衝突並不嚴重。
由以上之結果及推測,壓縮行程之初期,形成壓縮元件113,使活塞136之傾斜方向相對由圓筒形孔部構成之壓縮室134之軸心有可移動量。這是因為比起壓縮行程中期以後活塞136之傾斜方向反轉,於壓縮行程初期活塞更具有可移動量而可進行反轉等時,可緩和反轉時之活塞136與由圓筒形孔部構成之壓縮室134的接觸,結論為和低噪音化有關。
具體而言,為了於壓縮行程初期,如下地形成壓縮元件113,使活塞136之傾斜方向相對由圓筒形孔部構成之壓縮室134之軸心有可移動量。即,將錐部134b形成於壓縮行程中之上游側位置,使活塞136之外周面136a沿錐部134b移動至壓縮室134側時,接觸外周面136a未滑動之錐部134b的時間點(參照第30(a)圖)為壓縮行程之初期,且形成壓縮元件113,使壓縮行程之下游側具有筆直部134a。
又,可考慮為有可能活塞136之前端緣部136c未接觸錐部134b,活塞136之傾斜方向反轉,在此情形下,若可移動量是在壓縮行程之初期,則可得到同樣地效果。
在此,作為於壓縮行程初期,活塞136之前端緣部136c接觸錐部134b之設計之其中一個,在本實施形態中,於鄰 接錐部134b由對應於活塞136之壓縮室134側上端部之圓筒形孔部構成之壓縮室134的部位,具有於內徑尺寸方向上一定之筆直部134a。
具有該筆直部134a之效果之其中一個係如上述地可比筆直部134a呈錐狀時更減少增大至預定吐出壓力為止之冷媒104的洩漏,但是藉設置筆直部134a,活塞136之外周面136a之前端緣部136c可以接觸外周面136a未滑動之錐部134b的時間點為壓縮行程之初期。
如上所述,活塞136位於下死點時,即位於吸入程序之終點(=壓縮行程之始點)時,宜構成為比起至少活塞136之活塞銷143,使壓縮室134側之外周面136a的一部份更特別地位於壓縮室134之錐部134b。更佳地,活塞136位於下死點時,即位於吸入程序之終點(=壓縮行程之始點)時,構成為使活塞136之前端面136f特別位於壓縮室134之錐部134b。
如此,於壓縮行程之初期,必定可具有活塞136之可移動量,可更平順地進行壓縮動作。藉此,如在本發明之實施形態5及6中詳細說明者,形成大氣缸容積時,雖然比起通常加長行程,藉減少活塞136之尺寸及重量更可減少不平衡量,但特別地採用集中焦點於加大活塞之直徑的結構時,藉於壓縮行程初期必定具有垂直方向之上下方向之可移動量,由於活塞136之直徑大且活塞長度短,可抑制不利之滑動部中之部份接觸等,可提供可靠性高之大氣缸容積的壓縮機28。
此外,關於如在實施形態5及6中詳細說明之壓縮動作 時,將活塞之直徑加大,使壓縮動作時活塞136往復運動之距離之行程A、活塞136之長度B、及活塞136之直徑C的關係為A≦B≦C之滑動部中之部份接觸等,由於活塞容易移動,會變得更明顯,但藉設置本發明之錐部134b,特別設有可移動量,可減少活塞之部份接觸,設置可靠性高且噪音少之壓縮機。
因此,藉加大活塞136之直徑形成大氣缸容積,且藉再減少活塞136之長度,可再減少伴隨往復運動之負載。藉此,即使在以廣泛旋轉數運轉時,亦可實現高可靠性之壓縮機28,可達成節能模式之省電運轉與高負載冷卻模式之高能力冷卻兩者。
又,關於錐部134b之軸向長度,必須作成在筆直部134a減少壓縮室134內之冷媒104之洩漏,且以壓縮行程初期為活塞136之前端面136f接觸錐部134b之時間點的長度。
在此,所謂壓縮行程之初期,在本說明書中係將在由下死點至上死點之全行程(壓縮室134之往復運動方向的長度)中,活塞136之前端面136f比中心更位於軸桿130側之壓縮動作之初期行程為壓縮行程之初期。
在此情形下,宜構成為在壓縮行程初期之階段(到壓縮室134內之往復運動方向之中點為止)中,使比活塞銷143更位於壓縮室134側之外周面136a的一部份在對向於錐部134b之位置。更佳地,宜構成為在該初期之階段中,使活塞136之前端面136f特別位於壓縮室134之錐部134b。
具體而言,在本實施形態中,錐部134b之軸向長度宜 為壓縮室134之往復運動方向長度的1/3以上,且以1/2以上更佳。又,關於上限,為了在筆直部134a減少壓縮室134內之冷媒104的洩漏,壓縮行程後期之壓力高之行程(最後1/4)中,至少前端面136f最好位於筆直部,因此錐部長度為全程序之3/4以下。
又,在活塞136之傾斜方向相對由圓筒形孔部構成之134之軸心反轉,且在此之前未在錐部134b上滑動之外周面136a側動作以在錐部134b上滑動時,雖然與錐部134b接觸之活塞136之外周面136a之軸向長度短,但亦充分地供給由軸桿130上端朝密閉容器103內之全周方向水平飛散的冷凍機油105。
因此,充分地供給至活塞136之外周面136a的冷凍機油105可緩和活塞136之外周面136a與錐部134b之接觸,可實現高效率與低噪音化。
此外,給油溝136b凹設於活塞136之外周,且形成有由圓筒形孔部構成之壓縮室134之周壁一部份切除之切口部120,使給油溝136b在活塞136之下死點附近與密閉容器103內連通。
因此,由軸桿130上端朝密閉容器103內之全周方向水平飛散的冷凍機油105被保持於給油溝136b,可充分地供給到由圓筒形孔部構成之壓縮室134內之錐部134b或筆直部134a。藉此,可得到冷凍機油105之密封效果,可減少冷媒104之洩漏,並且充分地供給至活塞136之外周面136a之冷凍機油105可緩和活塞136之外周面136a與錐部134b之接 觸,可實現高效率與低噪音化。
又,在本實施形態中,連結機構137為連接桿,但是藉使用具有球關節等可動部之連結機構,亦可得到與本實施形態同樣的效果。
(實施形態8)
第31圖是顯示本發明實施形態8之壓縮機28之特性的圖,又,在第31圖中,橫軸顯示與運轉密閉型壓縮機之壓縮機28之旋轉數大致相同之電源頻率數,縱軸顯示表示效率之性能係數COP。
第32圖是用於實施形態8之壓縮機28之活塞136周圍之元件放大圖,第33圖是用於實施形態8之壓縮機28之活塞136的上面圖。第34圖是由第33圖所示之活塞136之B方向看去的正面圖,第35圖是顯示用於實施形態8之密閉型壓縮機之壓縮機28之活塞136之第一另一構造例的上面圖。第36圖是由第35圖之C方向看去的正面圖,第37圖是顯示用於實施形態8之密閉型壓縮機之壓縮機28之活塞136之第二另一構造例的上面圖。
本實施形態係在實施形態5至7中說明之壓縮機28中之活塞136之另一形態,具體而言,本實施形態中之活塞136在活塞136之垂直方向上側與下側之重量不同。又,本實施形態之活塞136係與上述各實施形態中之活塞136以外的構造組合實施者,關於活塞136以外之構造,省略具體之說明。
實施形態8中之活塞136之外周面150於活塞銷143***之銷穴142周圍,形成有陷入銷穴錐部141及活塞136之徑向 內側的凹陷部163。凹陷部163具有垂直方向上之第1凹陷部154及垂直方向下側之第2凹陷部155,第1凹陷部154與第2凹陷部155之容積相同地形成。
該凹陷部163形成為未連通活塞136之前端面136f與裙端面152之任一者,表示平面展開凹陷部163時之形狀的輪廓線為與活塞136之軸芯未形成全部平行線的形狀。
如由顯示活塞136位於下死點之狀態之第32圖可知,活塞136位於下死點附近時,活塞136之裙端面152側之一部份構成為由缸塊133之鏜孔175露出於密閉容器103內之空間。
又,同樣地,如由顯示活塞136位於下死點之狀態可知,活塞136位於下死點附近時,凹陷部163之第1凹陷部154與第2凹陷部155構成為其一部份均由缸塊133之鏜孔175露出於密閉容器103內之空間。
此外,關於凹陷部163之第1凹陷部154與第2凹陷部155的形狀,於活塞136之裙端面152側突出部份157之曲率形成為小於與活塞136之前端面136f側之大略直線緣部158連接之連接R形狀156的曲率。
活塞136以通過其軸心X相對於軸桿130垂直之平面195為基準,分成垂直方向上側192與垂直方向下側193。
在該垂直方向上側192,左右對稱地形成有由裙端面152向前端面136f陷入之取出部194。
藉將該取出部194設於垂直方向上側192,活塞136之垂直方向上側192的重量比垂直方向下側193之重量輕。結果,活塞136相對於其軸心,重心位於垂直方向下側193內。
對如此在垂直方向之上側與下側重量不同之活塞136,換言之,活塞136之重心於垂直方向上在中心以外時之活塞進行實驗之結果顯示於第31圖。
如第31圖所示,測定上述構造之密閉型壓縮機之壓縮機28之效率的結果,可得到相較於習知活塞重心在垂直方向上位於中心之密閉型壓縮機之效率,不論運轉之旋轉數如何,其效率均提高的結果。
該效率提高直接關係到抑制壓縮機28之滑動部中之部份接觸,且藉抑制滑動部中之部份接觸,亦有助於減少噪音。以下為該效率提高之理由的推測。
活塞136在壓縮室134內往復運動時,藉重心位置偏置於垂直方向下方,分別作用於活塞136之垂直方向上側192與垂直方向下側193之慣性力不同,產生不平衡。因此,推測一面於垂直方向上下方向傾斜反轉一面滑動,亦即,使活塞136之裙端面152側在鏜孔175內位於垂直方向下方,前端面136f位於垂直方向上方,且相反地,使活塞136之裙端面152側在鏜孔175內位於垂直方向上方,前端面136f位於垂直方向下方。換言之,推測活塞136於上下方向具有可移動量,故會容易滑動。
如此,藉活塞136傾斜滑動,促進冷凍機油105之潤滑,在活塞136與形成鏜孔175之壓縮室134之內壁面的滑動方面,油膜壓力上升,結果,推測可形成在活塞136之往復運動時安定之潤滑狀態,因此可減少滑動損失。
以下說明取出部194之重量。
以下說明上述活塞136之構造,藉設置取出部194,形成為活塞136之垂直方向上側192的重量比垂直方向下側193之重量輕,確認有提高效率效果。
如此,藉取出部194使活塞之垂直方向上側與下側之重量不同,可調整不平衡量。
另一方面,給油機構,藉伴隨軸桿130之旋轉而產生之離心力,使冷凍機油105上升,通過軸桿130之給油溝(圖未示)到達偏芯部132為止之冷凍機油105散布於密閉容器103內。
散布之冷凍機油105接觸接觸部,透過切口部120,由上方滴下附著於活塞136之外周面150。
此時,在活塞136位於下死點之狀態下,包含該活塞136之凹陷部163的一部份形成為由缸塊133露出,因此,散布之冷凍機油105透過切口部120,由上方直接多量地供給保持於活塞136之凹陷部163。
又,滴下附著於活塞136之外周面150之冷凍機油105伴隨活塞136之往復運動,供給至凹陷部163以外之活塞136之外周面150、給油溝136b等,潤滑活塞136之外周面150與鏜孔175之間。
特別地,活塞136由下死點朝向上死點時,伴隨活塞136之移動,冷凍機油105被有效地引入鏜孔175與活塞136之外周面150之間。
在此,平面展開凹陷部163時之形狀係以完全不形成與活塞136之軸芯之平行線的方式,形成於活塞136之裙方向 增大滑動幅度之曲線形狀。藉此,進入凹陷部163之冷凍機油105輕易地運送貯留於凹陷部163之前端面136f側之大略直線緣部158附近,且油再由凹陷部163供給貯留於給油溝136b。
因此,多量之冷凍機油105供給至鏜孔175與活塞136之滑動部,同時以良好之狀態保持該冷凍機油105。
藉該作用,鏜孔175與活塞136之外周面150之間維持充分之油膜,因此可得到極高密封性,得到因體積效率提高而達到之冷凍能力提高。
此外,平面展開凹陷部163時之形狀完全不形成與活塞136之軸芯的平行線,換言之,平面展開凹陷部163時之形狀以與活塞136之軸芯的平行線以外的形狀構成。藉此,可防止形成與活塞136之軸芯的平行線時產生之所謂往復運動方向之磨耗的局部磨耗,可與高潤滑性相結合得到極高可靠性。
上述活塞136之提高潤滑性技術、及使活塞136相對於重心位於垂直方向之上側或下側之提高效率技術分別有助於提高效率。又,在本實施形態中,藉提高活塞136之潤滑性的技術,更提高藉活塞136之重心位置提高效率之技術,所得到之結論是相較於以先前技術為基本之標準密閉型壓縮機,提高效率之比例顯著。
此外,雖然以23rps以下之旋轉數運轉時,相對於密閉型壓縮機之壓縮機28之全損失之固定損失的比例大,但是所謂減低消耗電力之效果高,低旋轉數之運轉時,可實現 減少滑動損失及低振動化,其效果以低旋轉數運轉時特別顯著。
又,冷媒R600a之密度比用於習知冰箱之冷媒R134a小。因此,為了得到與使用冷媒R134a相同之冷凍能力,使用冷媒R600a時,氣缸容積變大,活塞136之外徑變大。
另外,如實施形態5至7中說明者,壓縮機28藉使活塞136之直徑變大,形成大氣缸容積,藉此,即使以廣泛之旋轉數運轉時,亦可實現具有高可靠性之壓縮機,且可同時實現節能模式之省電運轉與高負載冷卻模式之高能力冷卻兩者。
因此,透過鏜孔175與活塞136之間隙,冷媒104於密閉容器103內洩漏之流路截面積變大,冷媒104容易洩漏。但是,本實施形態中之活塞136利用所謂藉垂直方向之上下方向之不平衡,於上下方向具有可移動量的提高潤滑性技術,可提高活塞136與鏜孔175之滑動部之潤滑性。結果,鏜孔175與活塞136之間隙的密封性提高。
因此,即使如本發明般使活塞136之直徑變大,亦可有效地減少冷媒104之洩漏,可提供高效率之壓縮機。
又,搭載具有如上之高效率壓縮機28之冷凍裝置的冰箱20中,可更減少消耗電力。
此外,在本實施形態中,於活塞136之垂直方向上側192,由裙端面152向前端面136f陷入之取出部194左右對稱地形成。但是,以實驗確認即使相反地組裝該活塞136,使取出部194位於垂直方向之下方,效率亦同樣地提高。
另外,於活塞136之垂直方向上側192,設有由裙端面152向前端面136f陷入之取出部194,使活塞136之重心相對其軸心位於垂直方向下側193內。但是,即使不設置取出部194,藉使第1凹陷部154具有大於第2凹陷部155之容積,使活塞136之重心相對其軸心位於垂直方向下側193內,同樣地亦可實施。
又,即使均不設置取出部194、第1凹陷部154、及第2凹陷部155,在活塞136之垂直方向上側192與垂直方向下側193,藉其他構造形成為兩者之體積不同,同樣地亦可實施。例如,可考慮以在運轉中幾乎不影響活塞136與形成鏜孔175之壓縮室134之內壁面之間隙變化的程度,使用部份不同金屬之構造等。
如上所述,無論如何,只要活塞136形成為重心相對其軸心位於垂直方向上側192或垂直方向下側193,則確認運轉時之效率提高,且存在有多數用以實現其構造之詳細構造。
例如,顯示於第33圖及第34圖之構造以外之構造顯示於第35圖及第36圖,作為取出部194。
在第35圖及第36圖中,取出部194是由活塞136之裙端面152朝向前端面136f設置之孔,設置在垂直方向上側192且對於通過軸心之垂直平面199設置在對稱位置。當然,使取出部194位於垂直方向之下方,同樣地亦可實施。
又,在本實施形態中係將壓縮元件113配置於電動元件110之上方,但是,將壓縮元件113配置於電動元件110之下 方,同樣地亦可實施。
再者,由振動之觀點來看,最好將壓縮元件113配置於電動元件110之上方,抑制由作為加振源之壓縮元件113透過彈簧171傳遞至密閉容器103之振動。
此外,為了藉垂直方向之上下方向之不平衡而具有上下方向之可移動量,亦可如第37圖所示地於活塞136之前端面136f設置凸狀之突起部136g,作為與使活塞136之垂直方向上側與下側之重量之形態不同的形態。
又,藉由這些垂直方向之不平衡而於上下方向具有可移動量之活塞136的形狀係在將具有錐部134b之構造組合於實施形態7中說明之鏜孔175時,當然更可得到於垂直方向之上下方向使用可移動量之相乘效果。
藉於實施形態7中說明之鏜孔175設有錐部134b之構造,於壓縮行程之初期,活塞一定可具有可移動量,可更平順地進行壓縮動作。因此,在形成大氣缸容積時,雖然比起通常加長行程,藉減少活塞136之尺寸及重量更可減少不平衡量,但即使特別地採用集中焦點於加大活塞之直徑的結構時,於壓縮行程初期亦必定具有垂直方向之上下方向之可移動量。因此,活塞136之直徑大且活塞長度短,故可抑制不利之滑動部中之部份接觸等,可提供振動小且可靠性高之大氣缸容積的壓縮機28。
又,藉搭載有上述密閉型壓縮機之壓縮機28之家庭用電冰箱的冷藏裝置(圖未示),可減少消耗電力。
產業上之可利用性
本發明之冰箱設有照度檢測機構等檢測機構,可作為使用其結果自動地將運轉模式切換至省電運轉等之家庭用或營業用冰箱來實施及應用。又,本發明可適用於家庭用或營業用冰箱進行自動省電運轉時之控制。
20‧‧‧冰箱
21‧‧‧冰箱本體
22‧‧‧冷藏室
22a‧‧‧冷藏室門
23‧‧‧製冰室
24‧‧‧切換室
25‧‧‧冷凍室
26‧‧‧蔬菜室
27‧‧‧操作部
27a‧‧‧操作基板
28‧‧‧壓縮機
29‧‧‧冷卻室
30‧‧‧冷卻器
31‧‧‧冷卻風扇
32‧‧‧輻射加熱器
36‧‧‧照度感測器
37‧‧‧操作開關
38‧‧‧顯示燈
39‧‧‧通知機構
40‧‧‧人感感測器
41‧‧‧照度感測器蓋
42‧‧‧LED蓋
43‧‧‧操作基板蓋
51‧‧‧門SW
52‧‧‧外部氣溫感測器
53‧‧‧冰箱內溫度感測器
54‧‧‧控制機構
55‧‧‧記憶機構
56‧‧‧溫度補償用加熱器
57‧‧‧冰箱內照明
61‧‧‧判定機構
77‧‧‧顯示部蓋
78‧‧‧顯示部
79‧‧‧基板
80‧‧‧照度感測器
81‧‧‧標誌記號
82‧‧‧操作顯示部
82a‧‧‧操作開關
83‧‧‧通知LED
84‧‧‧受光元件
85‧‧‧反射防止部
86‧‧‧通知燈蓋
87‧‧‧受光部蓋
89‧‧‧基板蓋
89a‧‧‧基板蓋爪部
101‧‧‧下容器
102‧‧‧上容器
103‧‧‧密閉容器
104‧‧‧冷媒
105‧‧‧冷凍機油
106‧‧‧腳
110‧‧‧電動元件
111‧‧‧轉子
112‧‧‧定子
115‧‧‧端子
113‧‧‧壓縮元件
116‧‧‧機械部
120‧‧‧切口部
130‧‧‧軸桿
131‧‧‧主軸部
132‧‧‧偏芯部
133‧‧‧缸塊
134‧‧‧壓縮室
134a‧‧‧筆直部
134b‧‧‧錐部
135‧‧‧軸承部
136‧‧‧活塞
136a‧‧‧外周面
136b‧‧‧給油溝
136c‧‧‧前端緣部
136d‧‧‧上方側外周面
136e‧‧‧下方側外周面
136f‧‧‧前端面
136g‧‧‧突起部
137‧‧‧連結機構
139‧‧‧閥板
140‧‧‧水平線
141‧‧‧銷穴錐部
142‧‧‧銷穴
143‧‧‧活塞銷
150‧‧‧外周面
152‧‧‧裙端面
154‧‧‧第1凹陷部
155‧‧‧第2凹陷部
156‧‧‧連接R形狀
157‧‧‧突出部份
158‧‧‧緣部
161‧‧‧定子鐵心
162‧‧‧線圈
163‧‧‧凹陷部
170‧‧‧曲柄配重
170a‧‧‧延伸部
171‧‧‧彈簧
172‧‧‧支持部
172a‧‧‧下端部
173‧‧‧固持部
173a‧‧‧上端部
175‧‧‧鏜孔
176a‧‧‧加厚部
176b‧‧‧加厚部
177‧‧‧軸承
177a‧‧‧軸承孔
178‧‧‧吸入管
178a‧‧‧中心線
179‧‧‧吸入消音器
179a‧‧‧接收部
179b‧‧‧角部
179c‧‧‧吸入口
192‧‧‧垂直方向上側
193‧‧‧垂直方向下側
195‧‧‧平面
199‧‧‧垂直平面
300‧‧‧冰箱
302‧‧‧冷藏室用門
303‧‧‧蔬菜室用門
304‧‧‧製冰室用門
305‧‧‧切換室用門
306‧‧‧冷凍室用門
307‧‧‧操作部
308‧‧‧液晶顯示部
309‧‧‧光感測器收納部
310‧‧‧光感測器
311‧‧‧電阻
312‧‧‧AD轉換器
313‧‧‧記憶裝置
314‧‧‧微電腦
401‧‧‧冰箱本體
402‧‧‧風扇馬達
403‧‧‧反相器頻率控制器
404‧‧‧反相器主電路部
405‧‧‧壓縮機
406‧‧‧光檢測元件
407‧‧‧貯藏室門
第1A圖是本發明實施形態1之冰箱的正面圖。
第1B圖是本發明實施形態1之冰箱的縱截面圖。
第2A圖是本發明實施形態1之冰箱之操作基板的構成圖。
第2B圖是本發明實施形態1之另一態樣之操作基板的構成圖。
第3圖是顯示第2A圖之A-A截面的圖。
第4圖是本發明實施形態1之控制方塊圖。
第5圖是顯示本發明實施形態1之冰箱照度檢測值及門開閉等之資料圖像的圖。
第6(A)與(B)圖是顯示本發明實施形態1之對任意1天之過去參考資料的圖。
第7圖是本發明實施形態1之控制流程圖。
第8圖是本發明實施形態1之睡眠控制的流程圖。
第9圖是本發明實施形態1之外出控制的流程圖。
第10圖是本發明實施形態1之效果圖像圖。
第11圖是本發明實施形態2之控制方塊圖。
第12圖是本發明實施形態2之控制流程圖。
第13圖是本發明實施形態3之控制流程圖。
第14A圖是顯示本發明實施形態3之除霜周期之多數例的第一圖。
第14B圖是顯示本發明實施形態3之除霜周期之多數例的第二圖。
第15圖是本發明實施形態4之冰箱的正面圖。
第16圖是本發明實施形態4之冰箱之顯示部的構造圖。
第17圖是本發明實施形態4之冰箱之顯示部的詳細截面圖。
第18圖是本發明實施形態4之冰箱之照度感測器與通知LED之光譜圖。
第19(a)與(b)圖是顯示本發明實施形態4之冰箱之通知LED之第一控制例的圖。
第20(a)與(b)圖是顯示本發明實施形態4之冰箱之通知LED之第二控制例的圖。
第21A圖是搭載於本發明實施形態5之冰箱之壓縮機的截面圖。
第21B圖是顯示本發明實施形態5之匯集每一氣缸容積之壓縮機旋轉數與冷凍能力之結果的圖。
第21C圖是顯示本發明實施形態5之匯集每一氣缸容積之壓縮機旋轉數與機械損失之結果的圖。
第21D圖是顯示本發明實施形態5之壓縮機之匯集每一氣缸容積之冷凍能力與COP之關係的圖。
第22圖是顯示本發明實施形態5之對任意1天之過去參考資料的圖。
第23圖是本發明實施形態6之壓縮機之截面圖。
第24A圖是本發明實施形態6之壓縮機之曲柄配重的立體圖。
第24B圖是本發明實施形態6之壓縮機之曲柄配重周邊的放大圖。
第25A圖是本發明實施形態6之壓縮機之彈性構件周邊之組合圖。
第25B圖是本發明實施形態6之壓縮機之彈性構件周邊之截面圖。
第26A圖是由本發明實施形態6之壓縮機之缸塊上面看去的立體圖。
第26B圖是由本發明實施形態6之壓縮機之缸塊下方側看去的立體圖。
第27A圖是由本發明實施形態6之壓縮機之吸入管周邊的平面截面圖。
第27B圖是由本發明實施形態6之壓縮機之吸入管周邊的縱截面圖。
第28圖是本發明實施形態7之壓縮機的縱截面圖。
第29圖是本發明實施形態7之壓縮元件之主要部份的縱截面圖。
第30(a)~(d)圖是說明本發明實施形態7之壓縮機之活塞舉動的示意圖。
第31圖是顯示本發明實施形態8之壓縮機特性的圖。
第32圖是用於本發明實施形態8之壓縮機之活塞周圍 之元件放大圖。
第33圖是用於本發明實施形態8之壓縮機之活塞的上面圖。
第34圖是由第33圖所示之活塞之B方向看去的正面圖。
第35圖是顯示用於本發明實施形態8之壓縮機活塞之第一另一構造例的上面圖。
第36圖是由第35圖所示之活塞之C方向看去的正面圖。
第37圖是顯示用於本發明實施形態8之密閉型壓縮機活塞之第二另一構造例的上面圖。
第38圖是記載於專利文獻1之習知冰箱的正面圖。
第39圖是記載於專利文獻1之習知冰箱之主要部份的電路圖。
第40圖是記載於專利文獻1之習知冰箱之代表控制流程圖。
第41圖是記載於專利文獻2之習知冰箱的側面圖。
28‧‧‧壓縮機
31‧‧‧冷卻風扇
36‧‧‧照度感測器
40‧‧‧人感感測器
51‧‧‧門SW
52‧‧‧外部氣溫感測器
53‧‧‧冰箱內溫度感測器
54‧‧‧控制機構
55‧‧‧記憶機構
56‧‧‧溫度補償用加熱器
57‧‧‧冰箱內照明

Claims (13)

  1. 一種冰箱,係具有冰箱本體者,包含:第一檢測機構,係可檢測前述冰箱之周邊外部環境的變化;第二檢測機構,係可檢測前述冰箱之冰箱內環境的變化;控制機構,係控制設置於前述冰箱本體之電負載零件之動作者,藉來自前述第一檢測機構之輸出信號,自動地切換至抑制或停止前述電負載零件之動作的省電運轉;及記憶機構,係儲存顯示於來自前述第二檢測機構之輸出信號之資訊、以及顯示於來自前述第一檢測機構之輸出信號之資訊,又,前述控制機構更決定前述省電運轉之模式,並控制前述電負載零件,以決定後之模式使前述電負載零件動作,且前述省電運轉之模式係對應前述記憶機構所儲存之顯示於來自前述第一檢測機構之輸出信號及顯示於來自前述第二檢測機構之輸出信號之資訊而為前述電負載零件之動作抑制或停止之模式,前述控制機構決定前述省電運轉之模式,使下述(i)的冰箱內溫度變得比下述(ii)的冰箱內溫度還要低:(i)藉由儲存在前述記憶機構之顯示於來自前述第一檢測機構之輸出信號之資訊的第一資訊判定使用者為活動狀態,且藉由儲存在前述記憶機構之顯示 於來自前述第二檢測機構之輸出信號之資訊的第二資訊判定前述冰箱為非使用狀態之第一時間帶中的冰箱內溫度;(ii)藉由前述第一資訊判定前述使用者為非活動狀態且藉由前述第二資訊判定前述冰箱為非使用狀態之第二時間帶中的冰箱內溫度,前述控制機構在由儲存在前述記憶機構之顯示於來自前述第二檢測機構之輸出信號之第二資訊,確認到就在前述第一時間帶前的預定期間內前述冰箱為使用狀態的情況下,即使到了前述第一時間帶也不切換為前述省電運轉而繼續一般運轉。
  2. 如申請專利範圍第1項之冰箱,其中前述控制機構從前述記憶機構所儲存之資訊,判定前述冰箱之各時間帶的使用狀態,且判定為非使用狀態之時間帶係決定前述模式來使前述電負載零件進行前述省電運轉。
  3. 如申請專利範圍第1項之冰箱,其中前述控制機構藉來自前述第一檢測機構之輸出信號,判定使用者之活動狀態,當判定為前述使用者為非活動狀態時,切換至前述省電運轉。
  4. 如申請專利範圍第1項之冰箱,其中前述第一檢測機構為檢測前述冰箱之周邊照度的照度感測器。
  5. 如申請專利範圍第1項之冰箱,其中前述第一檢測機構為藉由人所發出之紅外線變化量來檢測前述冰箱之周邊人移動的人感感測器。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之冰箱,其中前述控制機構係在依照決定之模式使前述電負載零件進行前述省電運轉之情形下,當藉來自前述第一檢測機構之輸出信號判定為使用者為活動狀態時,從前述省電運轉切換為前述一般運轉。
  7. 如申請專利範圍第1項之冰箱,其中前述第二檢測機構為檢測冰箱之門開閉狀況之門開閉狀況檢測機構。
  8. 如申請專利範圍第1項之冰箱,其中前述第二檢測機構為檢測冰箱之冰箱內溫度之冰箱內溫度檢測機構。
  9. 如申請專利範圍第1項之冰箱,更具有通知機構,該通知機構係前述電負載零件進行前述省電運轉時,用以使前述冰箱之使用者得知前述省電運轉正在進行者。
  10. 如申請專利範圍第9項之冰箱,其中前述通知機構具有於前述省電運轉開始後之預定期間動作之第一通知機構,及經過前述預定期間後動作之第二通知機構。
  11. 如申請專利範圍第1項之冰箱,其中前述冰箱本體包含具有貯藏室之隔熱箱體、可自由開閉地關閉前述貯藏室之開口的門、構成冷凍循環之壓縮機、凝結器、減壓器及蒸發器,前述壓縮機係以具有以比商用電源之旋轉數低之旋轉數之多數旋轉數驅動的反相器之電動機,前述控制機構係進行以下控制:(a)在外部氣溫為25℃附近且前述門未開閉時之一般冷卻時,控制前述壓縮機,使前述壓縮機以比前述商 用電源之旋轉數更低之旋轉數動作的節能模式動作,(b)僅於因前述門之開閉或暖氣侵入而產生高負載之高負載冷卻模式時,控制前述壓縮機,使前述壓縮機以前述商用電源之旋轉數以上之旋轉數動作的高負載冷卻模式動作。
  12. 一種壓縮機,係搭載於如申請專利範圍第11項之冰箱,並具有壓縮室及在前述壓縮室內往復運動之活塞者,且,藉前述活塞在前述壓縮室內往復運動進行壓縮動作之空間之容積的氣缸容積尺寸,即使在外部氣溫為25℃附近且前述門未開閉時之一般冷卻時,亦可用比前述商用電源之旋轉數更低之旋轉數驅動前述壓縮機。
  13. 一種壓縮機,係搭載於如申請專利範圍第11項之冰箱,並具有壓縮室及在前述壓縮室內往復運動之活塞者,前述活塞之直徑大於前述活塞往復運動之距離的行程。
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