JP2007127385A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却室内における物品の収容状態を客観的に判定することが可能な冷蔵庫を提供する。
【解決手段】マイコンは、冷蔵室の冷却運転を行っている場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、冷蔵室に配置した吸込み温度センサ，吹出し温度センサにより、吸込み冷気温度，吹出し冷気温度を検出してそれらの差を求め（ステップＳ４，Ｓ５）、その差の大きさに基づいて冷蔵室内に収容されている物品の「詰込み過ぎ」状態を検出し（ステップＳ６）、「詰込み過ぎ」を検出すると（「ＹＥＳ」）報知部によりその状態をユーザに報知する（ステップＳ７）。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンプレッサ，凝縮器，冷却器，冷却ファンで構成される一般的な冷凍サイクルを備えた冷蔵庫に関する。

冷蔵庫では、一般に、庫内温度に応じて冷凍サイクルを構成するコンプレッサや冷却ファンの制御を行っている。また、例えば特許文献１には、２個の温度センサを用いて冷却室の冷気温度と冷却器の蒸発温度とを検出し、両者の温度差の大きさに応じて冷却ファンの制御を行う構成が開示されている。
特開２００１−７４３５４号公報

しかしながら、従来の冷蔵庫では、庫内における物品の収容状態を検出するような構成は存在しない。即ち、ユーザが冷却室内に物品を詰込み過ぎている状態では、庫内を設定温度まで冷却するのに時間を要することになり、冷却効率が低下する。また、ユーザ側にとっても、冷却室内が詰込み過ぎなのかどうかは客観的に判りにくいため、実際には詰込み過ぎであることを知らないまま使用して、電力を無駄に消費している場合があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷却室内における物品の収容状態を客観的に判定することが可能な冷蔵庫を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の冷蔵庫は、冷媒を圧縮するコンプレッサと、このコンプレッサより吐出された冷媒を凝縮して液化する凝縮器と、この凝縮器によって液化された冷媒を蒸発させて冷却を行う冷却器と、この冷却器によって冷却された空気を庫内の冷却室に送風する冷却ファンとを備えたものにおいて、
前記冷却ファンによって前記冷却室内に吹出される空気の温度を検出する吹出し温度検出部と、
前記冷却室内より吸い込まれる空気の温度を検出する吸込み温度検出部と、
前記吹出し冷気温度と前記吸込み冷気温度との差の大きさに基づいて、前記冷却室内に収容されている物品の詰込み過ぎ状態を検出する状態検出手段とを備えたことを特徴とする。
即ち、冷却室内に収容されている物品の量が多い場合は、冷却運転中における冷却室内への吹出し冷気温度と当該冷却室からの吸込み空気の温度との差が比較的大きくなり、
物品の量が多い場合は、両温度の差が小さくなる。従って、物品の詰込み過ぎ状態を客観的に検出することが可能となる。

本発明の冷蔵庫によれば、冷却室内における物品の収容状態を客観的に判定することができるので、その判定結果に基づいて冷却が効率的に行われるように、ユーザに調整を促すことが可能となる。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図５は冷蔵庫の冷蔵室部分を、扉を開いた状態で示す正面図、図６全体の縦断側面図を示す。冷蔵庫本体１は、外箱と内箱との間に発泡断熱材を充填して断熱箱体２を形成し、内部には上方から冷蔵室（冷却室）３、野菜室４、製氷室５、最下部に冷凍室７を配設している。冷蔵室３と野菜室４は室内温度が２〜４℃の冷蔵温度空間であることから、透明プラスチック製の仕切板によって区画され、冷凍貯蔵空間である他の貯蔵室５，７はそれぞれ断熱仕切壁によって区画されている。また、各室はそれぞれ独立した開閉扉を有している。

野菜室４の背面には冷蔵冷却室８を設け、内部には冷蔵用蒸発器（冷却器）９と冷蔵空間内に冷気を循環させる冷却ファン１０とを設置しており、冷蔵冷却室８の側方には、冷蔵室４の背面下部に形成したＲ吸込口１１からのリターンダクト１２を配設して冷蔵冷却室８の下部と連通させている。尚、冷蔵用蒸発器９には、図６に示すコンプレッサ２２によって圧縮された冷媒が、図示しない凝縮器により凝縮された状態で供給されるようになっている。
また、冷蔵冷却室８の上方には、野菜室４へ冷気を吹き出すＶ吹出口１３を設けるとともに、野菜室４の下方には、室内の空気を冷蔵冷却室８に戻すＶ吸込口１４を設けている。そして、Ｖ吹出口１３の近傍には、その開口を開閉することで野菜室４への吹出し冷気量を調整するＶ吸込口ダンパ１５が設けられている。また、Ｖ吸込口１４についても、その開口を開閉するＶ吹出口ダンパ１８が設けられている。

冷蔵室３の背面には、冷蔵冷却室８から冷蔵室の天井面に亙って背面・天井ダクト１６を設け、冷蔵室３内の各棚上に冷気を吹き出す複数のＲ吹出口１７を穿設しており、室内を循環した冷気はＲ吸込口１１から前記リターンダクト１２を介して、直接冷蔵室３の冷気を冷蔵冷却室８内の蒸発器９に戻すように構成している。そして、Ｒ吸込口１１の近傍には、冷蔵室３より吸い込まれる冷気の温度を検出するための吸込み温度センサ１９が配置されており、Ｒ吹出口１７の近傍には、冷蔵室３に吹き出される冷機の温度を検出するための吹出し温度センサ２０が配置されている。
尚、冷凍室７側に係る構成については、本発明の要旨との関わりがないので説明を省略する。

図７は、制御系の電気的構成を本発明の要旨に係る部分のみ示す機能ブロック図である。冷蔵室３の冷却制御は、マイクロコンピュータ（マイコン，状態検出手段，容量検出手段）２１がコンプレッサ２２（図６では、右下角部に配置されている）及び冷却ファン１０の運転を制御することで行われる。そして、吸込み温度センサ（吸込み温度検出部）１９，吹出し温度センサ（吹出し温度検出部）２０の出力信号は、マイコン２１に与えられており、マイコン２１は、これらの検出温度に応じて冷蔵室３の冷却を制御すると共に、報知部（報知手段）２３により後述するようにユーザに対して必要な報知を行う。報知部２３は、例えば音声メッセージを出力するためのスピーカなどで構成されたり、文字メッセージを出力するための表示パネルなどで構成され、例えば冷蔵室扉２４に配置される。

次に、本実施例の作用について図１乃至図４も参照して説明する。
＜詰込み過ぎ検知処理＞
図１は、マイコン２１によって行われる、冷蔵室３に収容されている食料品等が「詰込み過ぎ」の状態にあるか否かを検出する処理を示すフローチャートである。先ず、マイコン２１は、その時点で冷蔵室３の冷却を行なっているか否かを判断し（ステップＳ１）、冷蔵室３を冷却していなければ（「ＮＯ」）、後述する容量検知処理を行なう（ステップＳ２）。

冷蔵室３を冷却している場合は（ステップＳ１：「ＹＥＳ」）、その冷却が開始されてから一定時間（例えば２０分）が経過するまで、即ち冷却がある程度安定するまで待機する（ステップＳ２）。そして、一定時間が経過すると（「ＹＥＳ」）、マイコン２１は、
吸込み温度センサ１９，吹出し温度センサ２０の出力を参照し、冷蔵室３の吸込み冷気温度，吹出し冷気温度を検出すると（ステップＳ４）、それらの差（「吸込み」−「吹出し」）を求める（ステップＳ５）。

続いて、マイコン２１は、吸込み，吹出しの冷気温度差が大きいか否かを判断する（ステップＳ６）。ここで、図２を参照する。図２は、冷蔵室３の冷却開始から一定時間が経過した時点における吸込み冷気温度，吹出し冷気温度の変化を示すものである。冷却を開始した時点では、吸込み冷気温度，吹出し冷気温度の双方が略同じ高い温度にあり、冷却が進むに従って両温度は低下して行くが、冷蔵室３に収容されている食料品等の量に応じて、両温度の差は異なるようになる。

即ち、図２（ａ）に示すように、冷蔵室３の容量に対して収容されている食料品等の量が比較的少ない場合は、冷却が十分に行われるため、吸込み冷気温度と吹出し冷気温度との差は比較的小さい。一例として、冷却開始から２０分が経過した時点での吹出し冷気温度が３℃である場合に、食料品等を冷却した後の吸込み冷気温度は４℃程度になる。
これに対して、図２（ｂ）に示すように、冷蔵室３の容量に対して収容されている食料品等の量が比較的多い場合は冷却が十分に行われ難く、吸込み冷気温度と吹出し冷気温度との差は比較的大きくなる。一例として、冷却開始から２０分が経過した時点での吸込み冷気温度は７℃程度になる。

そこで、図１におけるステップＳ６では、例えば両温度の差が４℃以上か否かにより温度差が「大」か否かを判断する。温度差が「大」であれば（「ＹＥＳ」）、冷蔵室３に食料品等を「詰込み過ぎ」であると判断し（ステップＳ７）、以下の処理を行なう。即ち、マイコン２１は、報知部２３に、例えば「冷蔵室に食料品を詰込み過ぎています。」といったような音声メッセージや文字メッセージを出力させて、ユーザにその旨を報知する。そして、コンプレッサ２２の回転数を上昇させると共に、冷却ファン１０の回転数も上昇させて冷蔵室３の冷却を強めるように制御する。
一方、ステップＳ６において、温度差が「小」であると判断すると（「ＮＯ」）、冷蔵室３に収容されている食料品等の容量は小さいと判断し（ステップＳ８）、マイコン２１は、コンプレッサ２２の回転数を低下させると共に、冷却ファン１０の回転数も低下させて冷蔵室３の冷却を弱めるように制御する。

＜容量検知処理＞
次に、マイコン２１が行う容量検知処理について図３及び図４を参照して説明する。図３に示すフローチャートにおいて、マイコン２１は、ステップＳ１と同様にその時点で冷蔵室３の冷却を行なっているか否かを判断し（ステップＳ１１）、冷蔵室３を冷却していれば（「ＹＥＳ」）、前述した詰込み過ぎ検知処理を行なう（ステップＳ１２）。そして、冷蔵室３を冷却していなければ（「ＮＯ」）、マイコン２１は、ステップＳ４と同様に冷蔵室３の吸込み冷気温度，吹出し冷気温度を検出し（ステップＳ１３）、双方の温度が等しくなったか否かを判断する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４において双方の温度が等しくなければ（「ＮＯ」）、マイコン２１は、双方の温度が等しくなるまでの時間を計測し（ステップＳ１５）、ステップＳ１３に戻り温度検出及び温度比較を繰り返す。そして、双方の温度が等しくなると（ステップＳ１４：「ＹＥＳ」）、マイコン２１は、その時点までに計測した時間が「長い」か否かを判断する（ステップＳ１６）。

ここで、図４を参照する。図４は、冷蔵室３の冷却を停止した時点から、吸込み冷気温度，吹出し冷気温度が変化する状態を示すものである。冷却を停止した時点では、吸込み冷気温度，吹出し冷気温度の差が、比較的小さい所定の値となっているが、時間の経過に応じて、双方の温度は上昇しながら等しくなるように変化する。この場合、冷蔵室３に収容されている食料品等の量に応じて、両温度が一致するまでの時間は異なるようになる。

即ち、図４（ａ）に示すように、冷蔵室３の容量に対して収容されている食料品等の量が比較的多い場合は、冷却されている物品の容量が大きいため、吸込み冷気温度と吹出し冷気温度とが一致するまでの時間は比較的長くなる（例えば、１５分程度）。一方、図４（ｂ）に示すように、冷蔵室３の容量に対して収容されている食料品等の量が比較的少ない場合は、冷却されている物品の容量が小さいため、吸込み冷気温度と吹出し冷気温度とが一致するまでの時間は比較的短くなる（例えば、１０分程度）。

そこで、図３におけるステップＳ１６では、例えば両温度が一致するまでの時間が８分以上か否かにより前記時間が「長い」か否かを判断する。前記時間が「長い」場合は（「ＹＥＳ」）、冷蔵室３に収容されている食料品等の容量が「多い」と判断し（ステップＳ１７）、以下の処理を行なう。即ち、マイコン２１は、報知部２３に、例えば「冷蔵室に収容されている食料品の容量が多いです。」といったような音声メッセージや文字メッセージを出力させて、ユーザにその旨を報知する。そして、ステップＳ７と同様に、コンプレッサ２２の回転数を上昇させると共に、冷却ファン１０の回転数も上昇させて冷蔵室３の冷却を強めるように制御する。

一方、ステップＳ１６において、前記時間が「短い」と判断すると（「ＮＯ」）、冷蔵室３に収容されている食料品等の容量は小さいと判断し（ステップＳ１８）、マイコン２１は、報知部２３に、例えば「冷蔵室に収容されている食料品の容量は少ないです。」といったような音声メッセージや文字メッセージを出力させて、ユーザにその旨を報知する。そして、ステップＳ８と同様に、コンプレッサ２２の回転数を低下させると共に、冷却ファン１０の回転数も低下させて冷蔵室３の冷却を弱めるように制御する。

以上のように本実施例によれば、マイコン２１は、冷蔵室３の冷却運転を行っている場合、冷蔵室３に配置した吸込み温度センサ１９，吹出し温度センサ２０により、吸込み冷気温度，吹出し冷気温度を検出してそれらの差を求め、その差の大きさに基づいて冷蔵室３内に収容されている物品の「詰込み過ぎ」状態を検出するようにした。従って、冷蔵室３内における物品の収容状態を客観的に判定することができるので、その判定結果に基づいて冷却が効率的に行われるように、ユーザに調整を促すことが可能となる。
そして、マイコン２１は、「詰込み過ぎ」を検出すると、報知部２３によりその状態をユーザに報知するので、ユーザに冷蔵室３に収容されている物品の整理をさせることをより積極的に促すことができる。また、「詰込み過ぎ」を検出すると、冷却ファン１０の回転数を上昇させると共に、コンプレッサ２２の回転数を上昇させるので、冷蔵室３の収容状態に応じて冷却を促進し、庫内温度を低下させることができる。

また、マイコン２１は、冷蔵室３の冷却運転が停止中の期間における、吹出し冷気温度，吸込み冷気温度夫々の上昇度合いに基づいて、冷蔵室３内に収容されている物品の容量を検出するようにした。具体的には、両温度が上昇して一致する時間の長さに応じて物品容量を検出し、検出した物品容量の大小をユーザに報知するので、ユーザは、冷蔵室３内に収容されている物品が多いか否かを客観的に判断することができる。
そして、マイコン２１は、検出した物品容量が所定値以上である場合は、冷却ファン１０の回転数を上昇させると共にコンプレッサ２２の回転数を上昇させるので、冷蔵室３の収容状態に応じて冷却を促進し、庫内温度を低下させることができる。

本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
図１，図３に示す処理は所定周期毎に実行しても良いし、「エンド」とする替わりにステップＳ１，Ｓ１１に戻り、常時実行しても良い。
実施例中に示した一定時間等の各時間はあくまでも一例であり、個別の設計に応じて適切な時間を設定すれば良い。
ステップＳ７，Ｓ８、又はステップＳ１７，Ｓ１８において、冷却ファン１０の回転数を上昇，下降させると共にコンプレッサ２２の回転数を上昇，下降させているが、冷却ファン１０，コンプレッサ２２の回転数は変化させずに、運転時間を伸張，短縮しても良い。また、下降冷却ファン１０，コンプレッサ２２の何れか一方だけを制御しても良い。

図３のステップＳ１４においては、温度が一致した場合に限ることなく、両温度差が所定値以下になった場合を判断しても良い。
また、物品の容量検知は、大／小を判定して報知するものに限らず、時間の長さに応じて「大／中／小」の３段階に判定して報知したり、容量レベル１〜５の５段階で判定するなどしても良い。
詰込み過ぎ検知、容量検知の結果に基づく冷却制御は、必要に応じて行えば良い。
容量検知処理は、必要に応じて行えば良い。
報知部２３は、音声メッセージ，文字メッセージの何れか一方だけを出力するものであっても良い。また、例えば、ＬＥＤランプの表示により報知を行う構成でも良い。

本発明の一実施例であり、冷蔵庫を制御するマイクロコンピュータにより行われる、冷蔵室が「詰込み過ぎ」の状態にあるか否かを検出する処理を示すフローチャート 冷蔵室の冷却開始から一定時間が経過した時点における吸込み冷気温度，吹出し冷気温度の変化を示す図 冷蔵室の容量検知処理を示すフローチャート 冷蔵室の冷却停止時点から、吸込み冷気温度，吹出し冷気温度が変化する状態を示す図 冷蔵庫の冷蔵室部分を、扉を開いた状態で示す正面図 冷蔵庫の縦断側面図 制御系の電気的構成を本発明の要旨に係る部分のみ示す機能ブロック図

符号の説明

図面中、３は冷蔵室（冷却室）、９は冷蔵用蒸発器（冷却器）、１０は冷却ファン、１９は吸込み温度センサ（吸込み温度検出部）、２０は吹出し温度センサ（吹出し温度検出部）、２１はマイクロコンピュータ（状態検出手段，容量検出手段）、２２はコンプレッサ、２３は報知部（報知手段）を示す。

Claims (10)

1. 冷媒を圧縮するコンプレッサと、このコンプレッサより吐出された冷媒を凝縮して液化する凝縮器と、この凝縮器によって液化された冷媒を蒸発させて冷却を行う冷却器と、この冷却器によって冷却された空気を庫内の冷却室に送風する冷却ファンとを備えた冷蔵庫において、
   前記冷却ファンによって前記冷却室内に吹出される空気の温度を検出する吹出し温度検出部と、
   前記冷却室内より吸い込まれる空気の温度を検出する吸込み温度検出部と、
   前記吹出し冷気温度と前記吸込み冷気温度との差の大きさに基づいて、前記冷却室内に収容されている物品の詰込み過ぎ状態を検出する状態検出手段とを備えたことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記状態検出手段は、前記吹出し冷気温度と前記吸込み冷気温度との差が所定値以上である場合に「詰込み過ぎ」を検出し、
   前記状態検出手段が「詰込み過ぎ」を検出すると、その状態をユーザに報知することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 前記状態検出手段が「詰込み過ぎ」を検出すると、前記冷却ファンの回転数を上昇させるように制御することを特徴とする請求項１又は２記載の冷蔵庫。
4. 前記状態検出手段が「詰込み過ぎ」を検出すると、前記コンプレッサの回転数を上昇させるように制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の冷蔵庫。
5. 前記状態検出手段が「詰込み過ぎ」を検出すると、冷却時間を延長するように制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の冷蔵庫。
6. 冷却運転が停止中の期間における、前記吹出し冷気温度，前記吸込み冷気温度夫々の上昇度合いに基づいて、前記冷却室内に収容されている物品の容量を検出する容量検出手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の冷蔵庫。
7. 前記容量検出手段は、前記吹出し冷気温度と前記吸込み冷気温度との差が所定値以下となる時間の長さに応じて物品容量を検出し、
   前記容量検出手段によって検出された物品容量の大小をユーザに報知することを特徴とする請求項６記載の冷蔵庫。
8. 前記容量検出手段によって検出された物品容量が所定値以上である場合は、前記冷却ファンの回転数を上昇させるように制御することを特徴とする請求項６又は７記載の冷蔵庫。
9. 前記容量検出手段によって検出された物品容量が所定値以上である場合は、前記コンプレッサの回転数を上昇させるように制御することを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載の冷蔵庫。
10. 前記容量検出手段によって検出された物品容量が所定値以上である場合は、冷却時間を延長するように制御することを特徴とする請求項６乃至９の何れかに記載の冷蔵庫。
    
    

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