JP2011033326A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の節電運転は使用者が節電スイッチを動作させないと節電運転が行われなかった。
【解決手段】冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段として照度センサ３６を備え、冷蔵庫本体に備えられた電気負荷部品の動作を制御する制御手段とを有し、前記第一の検知手段である照度センサ３６で検知された出力信号により電気負荷部品の動作を抑制または停止する節電運転を自動的に行うことで、使用者に手間をかけることなく、すなわち自動で節電運転に切り換えることで省エネルギーを実現することができ、より省エネルギーを実現することが可能な冷蔵庫を提供することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、光センサを備えた冷蔵庫に関し、詳しくは、光センサの検知する検知量やドアＳＷ等の過去の記憶状態に応じて節電運転可能な冷蔵庫に関する。

従来の冷蔵庫では、光センサが所定の照度以上を検知した場合は、通常の運転を行い、所定の照度未満を検知したとき、顧客は就寝し冷蔵庫のドアを開くことはほとんどないだろうと考えられるため、通常の温度より少ない電力で運転される節電運転を行うものが製品化されている。例えば、この節電運転は、冷凍室の設定温度を数℃上昇させるものであった。

また、一部の電灯を点灯されたまま顧客が就寝した場合においても節電運転を行わせるものであった（例えば、特許文献１参照）。

この冷蔵庫の正面図を図１５、電気回路図の一例を図１６に、この電気回路を用いた冷蔵庫の運転状態の説明図を図１７に示す。

図において、本発明の冷蔵庫１に備えられた扉である冷蔵室用扉２、野菜室用扉３、製氷室用扉４、切換室用扉５、冷凍室用扉６である。操作部７は、各種操作スイッチ（図示せず）や、液晶表示部８や、光センサ収納部９を備えている。

図に示す冷蔵庫周囲の照度を検知するための光センサ１０、抵抗１１、入力したアナログの電圧値をデジタル信号に変換して出力するＡＤ変換器１２、ＡＤ変換器１２からの信号を記憶しておくための記憶装置１３、ＡＤ変換器１２からの信号を入力し、圧縮機（図示せず）などの運転を制御するためのマイクロコンピュータ１４（制御装置、制御手段）である。尚、圧縮機の運転は主に冷凍室センサ（図示せず）によりＯＮ／ＯＦＦ制御されるものである。

このマイクロコンピュータは、次に説明するように動作する（図１７参照）。

節電運転を可能にするための図示しないスイッチが押されると、光センサは冷蔵庫の前面側周囲の照度を検出する（Ｓ１）。そして、照度の変化率を演算する（Ｓ２）。照度の変化率は、照度の変化を、その変化した時間で除して算出したもので、例えば、１秒間に１５０Ｌｘの変化があった場合に１５０Ｌｘ／秒としている。そして、１５０Ｌｘ／秒を所定の変化率と設定している。但し、この設定値は１００〜２００Ｌｘ／秒の範囲で設定すれば良いと考えられる。

変化率を演算し、この変化率が設定値以上、つまり、１５０Ｌｘ／秒以上であるか否かを判断し（Ｓ３）、設定値以上であれば、通常運転を行い（Ｓ４）、設定値以上でない場合は、低下率が設定値以上か否かを判断する（Ｓ５）。低下率が所定値以上であれば、節電運転を行い（Ｓ６）、低下率が設定値以上でない場合はＳ１の照度検知を再度行う。

尚、冷凍室の設定温度（通常−２０℃、設定温度の変更可能）がこの設定温度どおりになるように制御する運転を通常運転とし、冷凍室の庫内温度を、設定温度（−２０℃と仮定する）から２℃室温に近づけた温度（−１８℃）になるように制御する運転を節電運転としている。このため、この節電運転は、通常運転よりも圧縮機の運転時間が短くなると共に、運転停止時間が長くなって、通常運転よりも節電できるものである。

このように構成された冷蔵庫によれば、次のように動作する。例えば、夜１１頃、使用者は就寝しようとして電灯を小さくする。例えば、１本２０Ｗの蛍光灯を３本点灯していたものを、１本の２０Ｗの点灯にして、就寝するとする。このときの照度の低下率をマイクロコンピュータが演算し、所定値以上の低下率であると判断するので、冷蔵庫では節電運転が開始される。

このように制御される冷蔵庫では、減光したようなときにでも冷蔵庫を節電運転できるように制御されるので、所定の照度以上か未満かで通常運転と節電運転とを行っていた従来の制御よりも節電することができる。

特開２００２−１０７０２５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、節電スイッチを動作させないと節電運転が行われないため、節電をしたい場合には使用者が自ら節電スイッチを動作させる必要があり、冷蔵庫の実機においては節電運転が行われていることが少ないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので節電運転を行う際に、周囲環境を検知して自動で行うことにより使用者に手間をかけることなく、自動節電運転を行い、すなわち自動で省エネを実現できる冷蔵庫を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明は、冷蔵庫本体と、冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段と、前記冷蔵庫本体に備えられた電気負荷部品の動作を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記第一の検知手段で検知された出力信号により自動で節電運転に切り替えるものである。

これによって、周囲環境を検知して自動で行うことにより使用者に手間をかけることなく、自動節電運転を行い、すなわち自動で省エネを実現することができる。

本発明の冷蔵庫は、周囲環境を検知して自動で行うことにより使用者に手間をかけることなく、自動節電運転を行い、すなわち自動で省エネを実現することができるので、実運転においてより省エネルギーを実現することが可能な冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の操作基板の正面図 本発明の実施の形態１における別形態の操作基板の正面図 図２ＡのＡＡ´部の断面図 本発明の実施の形態１における制御ブロック図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の照度検出値や扉開閉データイメージを示す図 本発明の実施の形態１における任意の１日に対する過去参照データを示す図 本発明の実施の形態１における制御フローチャート図 本発明の実施の形態１におけるおやすみ制御フローチャート図 本発明の実施の形態１におけるおでかけ制御のフローチャート図 本発明の実施の形態１における効果イメージ図 本発明の実施の形態２における制御ブロック図 本発明の実施の形態２における制御フローチャート図 本発明の実施の形態３における制御フローチャート図 本発明の実施の形態３における除霜周期イメージパターン図 本発明の実施の形態３における除霜周期イメージパターン図 従来冷蔵庫の正面図 従来冷蔵庫の要部の電気回路図 従来冷蔵庫の代表的なフローチャート図

第１の発明は、冷蔵庫本体と、冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段と、前記冷蔵庫本体に備えられた電気負荷部品の動作を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記第一の検知手段で検知された出力信号により自動で節電運転に切り替えるものであり、周囲環境を検知して自動で行うことにより使用者に手間をかけることなく、自動節電運転を行い、すなわち自動で省エネを実現することができる。

第２の発明は、第一の検知手段は、冷蔵庫設置環境周辺の照度を検知するための照度センサであり、深夜等、冷蔵庫周辺の照度が極めて小さいときには、就寝など使用者の活動が停止していると判断することにより冷蔵庫の扉開閉等を想定とした過冷防止や、圧縮機の回転数抑制などを行い、節電運転しても冷凍品質に問題がなく冷却できる。

第３の発明は前記第一の検知手段は、冷蔵庫の周辺に人がいるか否かを検知する人感センサであり、ある一定期間冷蔵庫周辺の赤外線のエネルギー量の変化がなければ、使用者が不在であると判断することで、更に確実に冷蔵庫使用環境を把握でき、それにより不在時には、蔵庫の扉開閉等を想定とした過冷防止や、圧縮機の回転数抑制など行うことで、節電運転しても冷凍品質に問題がなく冷却できる。

第４の発明は、冷蔵庫の使用状況を検知できる第二の検知手段を備え、第一の検知手段の出力信号および前記第二の検知手段の出力信号により前記電気負荷部品の動作を自動的に抑制または停止する節電運転を行うものであり、各家庭の使用状況を検知することにより、扉開閉が少ない、食品投入が少ない、不在、外出、就寝などを予測することができ、より各家庭で実際の運転において省エネルギーを実現することができる。

第５の発明は、第二の検知手段は、冷蔵庫の扉開閉状況検知手段であり、簡単な構成で扉開閉が少ないことによって、食品投入が少ないもしくは不在、外出、就寝などを予測することができる。

第６の発明は、第二の検知手段は、冷蔵庫の庫内温度を検知する庫内温度検知手段であり、これによって夜間、冷蔵庫周囲環境の温度が低下し、熱負荷が低下、また、食品を取り出したり、入れ替えたりするとき生じる熱負荷が極めて少なくなる場合には冷蔵庫の庫内温度はやや過冷気味の低い温度設定となるので、庫内温度検知手段から比較的精度よく使用状況検知することができる。

第７の発明は、第二の検知手段は、冷蔵庫の設定温度を検知する設定温度検知手段であり、これによって、使用者が設定温度によって積極的に冷却しようとしているかどうかを間接的に判断することで使用状況を検知することができる。例えば、設定温度が強、中、弱と３種類から選べる場合には真ん中より大きい強を選んだ場合には使用者が積極的に冷
却しようとしているという意図も含めて節電運転は行わないといった制御をすることも有効である。

また、弱に設定したときは、さらに節電を行うため貯蔵室の設定温度を上昇させてもよいが、貯蔵室内の冷却性能に影響を与え鈍冷などの品質不良につながる可能性があるため節電運転を実施しなくてもよい。

第８の発明は、節電運転を行っていることをお客様にお知らせするために報知手段を設けることにより、使用者に運転状況を認知、冷蔵庫の動作状態を正しく報知し、この報知により省エネの貢献を理解、更に省エネに対する促進に対し意識を持っていただくことで意識向上につながる。

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が、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。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。

（実施の形態１）
図１Ａは、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図、図１Ｂは、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図、図２Ａは、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の操作基板の構成図である。図２Ｂは、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の別形態の操作基板の構成図である。図３は、図２ＡのＡＡ´部の断面図、図４は制御ブロック図、図５は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の照度検出値や扉開閉データイメージを示す図、図６は本発明の実施の形態１における任意の１日に対する過去参照データを示す図、図７から図９は本発明の実施の形態１における制御フローチャート図、図１０は本発明の実施の形態１における効果イメージ図である。

図１Ａにおいて、冷蔵庫本体２１は、上から順に冷蔵室２２、製氷室２３、切換室２４、冷凍室２５、野菜室２６の貯蔵室がレイアウトされている。最上部の貯蔵室である冷蔵室２２の冷蔵室ドア２２ａの中央部付近には操作部２７が配置され、操作部２７の内部には操作基板２７ａが構成されており、操作基板２７ａの垂直軸延長線上でかつ上方に冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段として照度を検知する照度センサ３６が設けられている。照度センサ３６は、フォトダイオードやフォトトランジスタをベース素子とした光センサを用いることで具体的に構成することができる。

このように、冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段として照度センサ３６を用いる場合は、冷蔵庫が設置された住空間が明るいか暗いかを検知することにより、主に使用者が活動する可能性の高い昼間であるか夜間であるかを見分けることができる。

また、冷蔵庫が設置されているキッチン等が窓のない空間である場合には、使用者の活動時間帯と室内照明機器の照射とがほぼ連動していると考えられることができる。

また、操作基板２７ａには、各室の庫内温度設定や製氷や急速冷却など設定を行うための操作スイッチ３７、操作スイッチ３７により設定した状態を表示する表示灯３８、そして照度センサ３６の検出により冷蔵庫の運転状態可変を報知するＬＥＤ等を用いた報知手段３９が構成させている。

さらに、第一の検知手段の別の形態としては、操作基板２７ａの中央より下部に人感センサ４０を構成ているものとしてもよく、例えば人感センサ４０としては放射される熱線の量の変化を検知することで冷蔵庫の周辺に人がいるか否かを見分けることができる。

このように、冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段として人感センサ４０を用いる場合には、実際に冷蔵庫の設置された周辺で使用者が活動しているかどうかを見分けることができる。

そして照度センサ３６の前方には冷蔵庫設置環境における光を照度センサ３６で検出するために操作部カバーの一部を略透明化した照度センサカバー４１が構成され、また、報知手段３９であるＬＥＤの前面には発光を透過するためのＬＥＤカバー４２が構成され、これらカバーは操作基板カバー４３に構成されている。

なお、図示はしないが照度センサ３６やＬＥＤと同様に人感センサ４０を備える場合には、人感センサ４０の前面にも人感センサカバーが構成されている。

さらに、ドアのレイアウトは代表的なものであって、このレイアウトに限定されるものではない。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

図において、冷蔵庫２１の冷蔵庫本体である断熱箱体は、主に鋼板を用いた外箱と、ＡＢＳなどの樹脂で成型された内箱と、外箱と内箱との間の空間に発泡充填される硬質発泡ウレタンなどの発泡断熱材とで構成され、周囲と断熱され、仕切り壁によって複数の貯蔵室に断熱区画されている。最上部に冷蔵室２２、その冷蔵室の下部に切換室２４もしくは製氷室２３が横並びに設けられ、その切換室２４と製氷室２３の下部に冷凍室２５、そして最下部に野菜室２６が配置され、各貯蔵室の前面には外気と区画するためそれぞれドアが冷蔵庫本体の前面開口部に構成されている。

冷蔵室２２は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１℃〜５℃とし、最下部の野菜室２６は冷蔵室２２と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃としている。また、冷凍室２５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℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−３０℃や−２５℃の低温で設定されることもある。

切換室２４は、１℃〜５℃で設定される冷蔵、２℃〜７℃で設定される野菜、通常−２２℃〜−１５℃で設定される冷凍の温度帯以外に、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２４は製氷室２３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。

なお、本実施の形態では、切換室２４を、冷蔵と冷凍の温度帯までを含めた貯蔵室としているが、冷蔵は冷蔵室２２と野菜室２６、冷凍は冷凍室２５に委ねて、冷蔵と冷凍の中間の上記温度帯のみの切り換えに特化した貯蔵室としても構わない。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でも構わない。

製氷室２３は、冷蔵室内の貯水タンク（図示せず）から送られた水で室内上部に設けられた自動製氷機（図示せず）で氷を作り、室内下部に配置した貯氷容器（図示せず）に貯蔵する。

断熱箱体の天面部は冷蔵庫の背面方向に向かって階段状に凹みを設けた形状であり、この階段状の凹部に機械室を形成して、機械室に、圧縮機２８、水分除去を行うドライヤ（図示せず）等の冷凍サイクルの高圧側構成部品が収容されている。すなわち、圧縮機２８を配設する機械室は、冷蔵室２２内の最上部の後方領域に食い込んで形成されることにな
る。

なお、本実施の形態における、以下に述べる発明の要部に関する事項は、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２８を配置するタイプの冷蔵庫２１に適用しても構わない。

冷凍室２５の背面には冷気を生成する冷却室２９が設けられ、風路と区画されており、その間には、断熱性を有する各室への冷気の搬送風路と、各貯蔵室と断熱区画するために構成された奥面仕切り壁が構成されている。また、冷凍室吐出風路と冷却室２９とを隔離するための仕切り板を備えている。冷却室内には、冷却器３０が配設されており、冷却器３０の上部空間には強制対流方式により冷却器で冷却した冷気を冷蔵室、切換室、製氷室、野菜室、冷凍室に送風する冷却ファン３１が配置される。

また、冷却器３０の下部空間には冷却時に冷却器３０やその周辺に付着する霜や氷を除霜するためのガラス管製のラジアントヒータ３２が設けられ、さらにその下部には除霜時に生じる除霜水を受けるためのドレンパン、その最深部から庫外に貫通したドレンチューブが構成され、その下流側の庫外に蒸発皿が構成されている。

従来の冷蔵庫においては、昼夜を問わず決められた温度設定を満たす温度制御を行っていたが、夜間、冷蔵庫周囲環境の温度が低下し、熱負荷が低下、また、食品を取り出したり、入れ替えたりするとき生じる熱負荷が極めて少なくなるので冷蔵庫の庫内温度はやや過冷気味の温度設定になる。また、従来あった光センサを使った省エネ手段も、『節電運転』などの記載のある専用ボタンを使用者が意図的に押すことにより機能を働かせなければ、省エネ効果は得られなかった。また、使用者が意図的に節電運転の機能を働かせ他場合であっても、その節電運転を解除する場合には使用者が意図的にボタン操作をしないといけないので、解除をし忘れて設定温度が高めになったままとなり、食品の保存状態が悪くなるという可能性があった。

本発明は、専用ボタンを押すことなく、つまりオート機能すなわち自動で節電運転に切り替えることで省エネを図るような冷蔵庫を提案する。

本実施の形態においては、冷蔵庫本体２１の前面に取り付けられた照度センサ３６によって、日射や室内照明機器の照射による冷蔵庫周辺の照度レベルを検知する。

そこで検知した照度レベルを、制御手段に入力し、予め決定された規定値である活動判定値よりも一定期間連続で小さければ、夜間あるいは人の活動がないと判断し、各貯蔵室の貯蔵温度（例えば、冷蔵室で５℃、冷凍室でー１８度以下など）が適正値以下であれば自動的に冷蔵庫の冷却性能を少し落とした節電運転に切換える。このように、照度センサ３６が冷蔵庫の設置環境の変化を検知する第一の検知手段として機能している。

そして、照度レベルが規定値である活動判定値よりも大きくなった場合には、使用者の活動時間と考えられる周囲が明るい時には、積極的に使用者が活動している活動状態であると判断し、節電運転が解除されて通常運転に運転を戻す。ただし、屋外から瞬発的な発光、例えば、自動車などの照明による検知などは除外するため、こういった外乱光による通常運転への復帰を防ぐ構成である外乱防止手段を備えている。具体的には、外乱防止手段として一定期間継続した照度レベルが維持した場合、言い換えると活動判定値よりも大きい照度レベルが一定時間継続した場合にのみ節電運転を解除するといった機能を設けることも実使用上でより省エネを図る際に有効である。

このように、冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段として照度センサ３
６を用いる場合には、冷蔵庫が設置された周辺が明るいか暗いかを検知することができるので、主に使用者が活動する可能性の高い昼間であるか夜間であるかを見分けることができる。

また、冷蔵庫が設置されているキッチン等が窓のない空間である場合には、使用者の活動時間帯と室内照明機器の照射とがほぼ連動していると考えられるので、より無駄なく省エネを図ることができる。

これによって、活動判定値よりも大きい照度レベルを検知した使用者の活動時間と考えられる周囲が明るい時には、積極的に使用者が活動している活動状態であると判断し、節電運転が解除されて通常運転での冷却が行われていることとなり、扉開閉が起こりやすいことを間接的に検知して十分な冷却を行っているため、扉開閉があった場合でも、食品の保存性を保つことができる。

手動で節電運転を設定するような従来の冷蔵庫と比較すると、使用者が意図的にボタン操作をしないと解除されない節電運転では特に、設定温度が高めになったままで十分な冷却がされていない状態で扉開閉があった場合、庫内温度が急激にあがることによって食品の温度が上昇し、保存状態が悪くなるものであったが、本発明では、使用者の活動時間と考えられる周囲が明るい時には節電運転が解除されて通常運転での冷却が行われていることとなり、扉開閉が起こりやすいことを間接的に検知・予測して事前に十分な冷却を行っているため、扉開閉があった場合でも、食品の保存性を保つことができる。

また、第一の検知手段の別の形態として人感センサ４０を利用して、節電運転を設定してもよい。

具体的には、人が生活活動する場合、人から熱線が放射されている。そこで、冷蔵庫にその熱線を検知できる赤外線センサなどの人感センサ４０を扉表面に設置することによりその生活空間での活動状況が検知できる。例えば、朝、夕の食事やその準備時間には人がその生活空間に存在するので、人感センサ４０により検知できる。また、外出や深夜などは、その近傍に人が生活していないので人感センサにより不在を検知できる。これらを利用して、ある一定期間、不在の状態が連続した場合、節電運転に入り、人感センサの検知が在宅と検知し、それが一定期間継続した場合、節電運転を解除することにより、使用時の冷却性能を保持した状態で節電が可能になる。

さらに、窓が多く日当たりのいい場所にキッチンが位置している場合や、夜間であっても何らかの理由で室内照明機器の照射を行っている場合等も想定して、節電運転に入るための冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段を照度センサ３６に加えて、実際の冷蔵庫の使用状況を間接的に検知できる第二の検知手段を設けることが望ましい。

このような、照度センサ３６を第一の検知手段として用いた際に、窓が多く日当たりのいい場所にキッチンが位置している場合や、夜間であっても何らかの理由で室内照明機器の照射を行っている場合を想定すると、第一の検知手段で冷蔵庫の設置環境においては活動状態と検知した場合であっても、第二の検知手段で冷蔵庫の使用状態を検知してあまり使用されていない低使用状態であれば、第二の検知手段のみで節電運転に入ることが望ましい。この場合には例えば第一の検知手段で低活動状態と判断した場合と比較して、第二の検知手段の使用判定値を少し厳しい条件として確実に使用状態でないことを確認してから節電運転へと切り替えるというように制御することで、第一の検知手段の出力信号を第二の検知手段の使用判定値を変更する手段として利用することで、第一の検知手段の出力信号と第二の検知手段の出力信号との両方を用いて節電運転へ切り替えるか否かを判定する。

この冷蔵庫の使用状況を間接的に検知できる第二の検知手段としては、冷蔵庫の扉開閉状況検知手段であるドアＳＷ５１や、冷蔵庫の各貯蔵室の温度を検知する庫内温度検知手段である庫内温度センサ５３、冷蔵庫の設定温度を検知する設定温度検知手段といったものが考えられる。

冷蔵庫の扉開閉状況検知手段であるドアＳＷ５１を第二の検知手段として用いた場合には、ドアＳＷ５１の出力信号からなる検知結果を、制御手段に入力し、予め決定された使用判定値として設定した一定期間（例えば、３時間）において扉開閉がなかった場合には、低使用状態であると判断し、自動的に冷蔵庫の冷却性能を少し落とした節電運転に切換える。

また、冷蔵庫の各貯蔵室の温度を検知する庫内温度検知手段である庫内温度センサ５３を第二の検知手段として用いた場合には、庫内温度センサ５３の出力信号からなる検知結果を、制御手段５４に入力し、予め決定された一定値である使用判定値以上の庫内温度に上昇しない場合には冷蔵庫の使用状況における低使用状態であると判断し、自動的に冷蔵庫の冷却性能を少し落とした節電運転に切換える。

この低使用状態の判断は、庫内温度が安定していることが、扉開閉等による暖気の侵入がないことや冷却器３０の除霜等の冷凍システムに起因する温度変動もない安定した状態であると間接的に検知する冷蔵庫の使用状況の間接検知を行うものである。

また、冷蔵庫の各貯蔵室の温度を検知する庫内温度検知手段を第一の検知手段として用いた場合に、予め設定する活動判定値を一定幅以上の温度変動幅の有無とし、一定幅以上の温度変動がない場合には、冷蔵庫の周辺環境の変化の一つである外気温の温度変化も少ないと間接的に検知することで冷蔵庫の周辺環境の変化の間接検知を行うことができる。

また、冷蔵庫の使用状況を間接的に検知できる第二の検知手段として冷蔵庫の設定温度を検知する設定温度検知手段を用いた場合には、例えば使用者が積極的に貯蔵室を冷却したいと意図する貯蔵室の設定温度である「強」冷却モードに設定されている場合には能動的に使用している使用状態であると判断し、例えば第一の検知手段である照度センサ３６や人感センサ４０によって節電運転に入るような条件になった場合であっても節電運転に入らないような制御を行うことで、より能動的な冷却を行いたいという使用者の意図に沿うような冷却を実現することができる。

また、貯蔵室の設定温度を「弱」冷却モードに設定したときは、さらに節電を行うため貯蔵室の設定温度を上昇させてもよいが、貯蔵室内の冷却性能に影響を与え鈍冷などの品質不良につながる可能性があるため、品質を確保するための保鮮制御として節電運転を実施しなくてもよい。

このように第一の検知手段と第二の検知手段の双方を用い、冷蔵庫の設置環境および使用状況を確認して節電運転に入ることで、実使用上で、使用者の使い勝手を損なうことがなくかつ効果的な省エネルギーを実現した冷蔵庫を提供することができる。

また、このような自動での節電運転を行うことに加え、次に第一の検知手段および第二の検知手段の出力信号を記憶する記憶手段５５を備えることで、各家庭の使用状態にカスタマイズした学習機能を備えた節電運転を行う発明について次に説明を行う。

第一の検知手段および第二の検知手段の出力信号を記憶する記憶手段５５に情報を一定期間（例えば３週間）蓄積することによりある一定パターンの生活様式であることを記憶
手段５５が学習機能として記録し、この学習機能に基づいた予測によって節電運転を決定し、電気負荷部品である圧縮機２８、冷却ファン３１、温度補償用ヒータ５６、庫内照明５７等の動作を自動的に抑制または停止する節電運転を行うものである。

すなわち、第一の検知手段および第二の検知手段の出力信号である情報を一定期間、記憶手段５５に蓄積することにより、その情報からその家庭の生活パターンを予測することで、その家庭の活動が就寝や不在と予測される時間帯を低活動状態および低使用状態である判定し、この時間帯がきたら、自動で節電運転に切換えることで過冷抑制や圧縮機の回転数抑制、その他のヒータなどの電気負荷部品の運転をその家庭に対して適性化することがすることができ、自動での節電運転を精度良く行うことができるので更に省エネを実現できるものである。

なお、情報の蓄積期間は長いほどその生活パターンは蓄積されその精度は向上していくと思われるが、この場合、制御も複雑になり、また記憶容量も必要となり、コストＵＰや制御の複雑化によるバグの発生など、品質に対して不安が生じることに加え、四季の移り変わりがある日本のような国では、季節の変化に伴って生活パターンが変化するため、必ずしも長期間の蓄積によって生活パターンを把握する精度が向上するとは一概には言えない。

本発明では、比較的適切な蓄積期間と考えられる３週間のデータ蓄積を設定し、制御を簡素化しつつ、生活パターンに変化が生じた場合でも適正に生活パターンを把握するものとした。

具体的には、冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段の検知信号を記憶する場合は、３週間分の過去の照度センサ３６で検知した照度レベル、もしくは人感センサ４０の検知レベルをある時間単位に区切り記憶手段５５に記憶し、それをパターン判別し、一日の活動時間の中で人の活動が一定期間ないと判別した時間帯については低活動状態の時間帯であると判定し、自動的に冷蔵庫の冷却性能を少し落とした節電運転に切換えるものである。

ただ、冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段に関しては記憶手段５５の判別によって節電運転に入った場合でも、その後ある一定期間に渡って実際の照度センサ３６や人感センサ４０の検知レベルが高い場合には節電運転を解除して通常運転へと戻すような修正機能を制御手段が備えることが望ましく、この修正機能を備えることで普段の生活パターンと外れた生活を行った場合でも冷蔵庫の冷却性能を維持することが可能となる。

なお、照度センサ３６や人感センサ４０の出力値がある一定期間、たとえば１週間、断線や短絡が考えられるような出力値（５Ｖ出力のとき、０Ｖや５Ｖなど）が継続すれば、照度センサ３６や人感センサ４０等の冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段の異常として処理をし、冷蔵品質を確保するための保鮮制御として通常冷却運転を行い、異常状態であることを記憶し、節電運転には入らない。ただし、その後、照度センサ３６や人感センサ４０の出力値が正常に変化した場合は、ただちに異常であったことを解除し、節電運転に入ることが可能となる。

また、冷蔵庫の使用状況を間接的に検知できる第二の検知手段の検知結果を記憶することは、その家庭の生活パターンを予測するのにより直接的で有効な手段であると言える。

具体的には、冷蔵庫の扉開閉状況検知手段（ドアＳＷ５１）を第二の検知手段として用いた場合には、第二の検知手段である扉開閉状況検知手段の検知結果を、ある時間単位（
例えば、６０分単位）に区切り、単位時間当たりの扉開閉数を記憶手段５５に記憶し、これらの過去データを用いて当該日の活動時間の中で扉開閉がないもしくは少ないと判別すなわち予め決定された規定値よりも小さいと判別した時間帯を低使用時間帯として記憶し、低使用時間帯については冷蔵庫の冷却性能を少し落とした節電運転に切換えるものである。

また、同様に冷蔵庫の各貯蔵室の温度を検知する庫内温度検知手段である庫内温度センサ５３を第二の検知手段として用いた場合には、庫内温度センサ５３によって各貯蔵室の温度を検知し、規定温度以下に冷却されているかをある時間単位に区切り記憶手段に記憶し、一日の活動時間の中で十分に貯蔵室が冷却されていると判別した時間帯についても同様に低使用時間として記憶し、この低使用時間については、その時間帯になると自動的に冷蔵庫の冷却性能を少し落とした節電運転に切換えるものである。

このように、過去の照度、扉開閉、庫内温度をある時間単位に区切り記憶手段５５に記憶し、これらを用いて生活パターン判別することにより冷蔵庫の運転を予測・制御するものである。

これらを図４の制御ブロック図を用いて説明する。

冷蔵庫の設置環境やその使用により、本発明の冷蔵庫は第一の検知手段である照度センサ３６により、冷蔵庫前面周囲の明暗を検出し、制御手段５４に出力し、さらに記憶手段５５にそのデータを記憶させる。同様に冷蔵室ドア２２ａやその他の扉の開閉状態を検知することで冷蔵庫の使用状況を検知できる第二の検知手段である扉開閉検知手段としてのドアＳＷ５１の出力信号により扉開閉数や扉開閉時間、冷蔵庫の外郭に備えられている外気温度センサ、各庫内温度センサで検知した温度データなども記憶手段５５に入力する。

このデータを一定期間ごとに取り出し制御手段５４で運転パターンを設定し、電気負荷部品である圧縮機２８、冷却ファン３１、温度補償用ヒータ５６、各貯蔵室の温度設定を自動的に可変する。ここで、第一の検知手段である照度センサ３６により、例えば、使用者が活動しない深夜として判断する深夜判定値は５Ｌｘ以下の照度とし、この場合に深夜であると検出し、深夜判定によって使用者の活動が少ない低活動状態であると判定する。

更に第二の検知手段である庫内温度センサ５３の検知の際に予め使用判定値として所定の温度を設定し、設定した庫内センサの温度が使用判定値である所定の温度以下に冷却していると検知されれば、使用者の使用状況においても低使用状態であると判断し、この低使用状態である時間帯を低使用時間と判定する。

これらの低活動状態と低使用状態と判定することがで、制御手段によって節電運転に切り替えることで圧縮機の回転数抑制や過冷防止運転などの節電運転に自動的に入り、報知手段３９であるＬＥＤを一定期間点灯もしくは点滅させる。

次に図５で冷蔵庫の照度検出値や扉開閉データイメージを説明する。

図５のように例えば、１時間を１区間と考え、その間の平均照度や庫内温度もしくは扉開閉数を記憶する。図の場合、白塗りは扉開閉のないところ、薄塗りのところは、扉開閉が少なくともＮ回以上（例えば１回）あったところ示し、濃塗りのところは、照度センサが規定値以下（例えば、５Ｌｘ以下）のところ示す。

また、これらを２４区間でくくれば１日に相当し、さらに１６８区間でくくれば１週間（７日）に相当する。

よって、例えば、ある日の１週間前のデータは、簡単に抽出することができさらに、２週間前、３週間前のデータも容易に抽出することができる。

一般的な家庭では、一日においてある一定パターンの生活を行っているところが多く、さらには一週間を単位として同じ曜日においてある一定パターンの生活を行っているところも多い。これらを考慮して冷蔵庫の冷却運転を実施することは非常に効果的であり節電につながる。

なお、データの書き換えは、１区間の時間（単位時間：例えば６０分）で更新することが望ましいが、１日単位、もしくは１週間単位でもかまわない。

次に図６で任意の１日に対する過去参照データの考え方を説明する。

当該日の１週前、２週前、３週前のデータを抽出する。（Ａ）の場合、３週分のうち２／３以上が不在なら低使用状態であると判定する。よって使用無判定の赤枠のところが不在と判定して節電運転を行う。ただし、不在の最後の１時間は、節電運転から通常運転への移行時間と考えるため、実際には、節電運転は不在時間の１時間前に終了し、通常運転へ切換えることで通常冷却性能に復帰させる。

また、（Ｂ）においても同様な制御を行う。

ただし、不在時間が比較的に短い場合（１時間や２時間）には、これを不在時間とは扱わない。なぜなら、一般に冷蔵庫の冷却システムの安定、温度推移には時間が必要となり、短時間に急激な温度変動が伴うと逆に増電になる可能性があるためである。

次に、これらの動作の詳細について図７から図９の制御フローチャート図で説明する。

冷蔵庫においてステップ１０１で電源を投入するとステップ１０２で一定間隔Ａを計測するためのタイマーＴをスタートさせ、ステップ１０３で通常の冷蔵庫の動作を行うためのメインフローで制御を開始する。このとき、ステップ１０４で扉開閉検知手段としてのドアＳＷ５１の出力信号により扉開閉があればステップ１０５で扉開閉数Ｍをカウントする。

次にステップ１０６で照度センサの検知が例えば活動判定値として設定した５Ｌｘ以上の照度なら通常の運転を継続するが、活動判定値である５Ｌｘ未満を検知し、ステップ１０７、ステップ１０８、ステップ１０９に示すとおり、照度センサ３６の検知照度が５分以上連続で５Ｌｘ以下を検知し、さらに庫内センサ５３で貯蔵室温度が規定の温度以下に冷却されていることを検知し、さらにドアＳＷ５１で過去１０分間扉開閉がないと検知したとき、おやすみ制御へと移行する。

そして、ステップ１１１でタイマーＴが一定間隔Ａに達すれば、そのときまでの扉開閉数もしくは扉開閉時間と平均照度を算出し、ステップ１１２で記憶手段５５に記憶する。

そして、扉開閉数や照度データなどを初期化して、次の例えば１時間の扉開閉数や照度を測定を繰り返し更新する。

次に図８のおやすみ制御について説明する。

ステップ１１０でおやすみ制御に入ると、就寝と予測し、扉開閉による冷蔵庫負荷が通
常より極めて少ないと予測でき、また、長時間、例えば３時間以降はその状態が継続されると予測され、これにより節電運転が実施できる。

具体的には、ステップ１２１に記載のとおり食品の投入負荷や扉開閉負荷が少ないので冷蔵庫の庫内温度設定を１℃〜２℃程度高い設定が可能なり、また、庫内ディファレンシャル拡大といった庫内の温度挙動を緩慢にすることにより省エネ効果を生み出す。また、このとき、圧縮機２８、冷却ファン３１を低速運転するような節電運転を行うことにより省エネ効果とともに静音化を図る。さらに、庫内温調設定を上昇させることにより温度補償用ヒータの入力を低減することもできる。

この後、ステップ１２２で扉開閉検知およびステップ１２４の照度検知、さらにステップ１２６の庫内温度検知で変動がなければ、その運転状態を維持する。

もし、上記のうち１つでも変動があれば、運転状態の維持判別を行う。

具体的には、もし、ステップ１２２で扉開閉を検知した場合、ステップ１２３に移行し、扉開閉数が事前に設定していたＮ１回以上と判定すれば、ステップ１２７のようにおやすみ制御を解除し、通常制御に移行する。同様にステップ１２４で照度センサが活動判定値を超える１０Ｌｘ以上を検知するとステップ１２５へ移行し、さらに照度センサが５分間以上連続で１０Ｌｘ以上を検知したなら、ステップ１２７に移行し、おやすみ制御を解除する。

さらに庫内温度が規定値以上に上昇、もしくは、庫内温度設定を変える、速氷や急凍、急冷を行うよう設定しても、使用者が能動的に使用する使用状態と判断しておやすみ制御は解除される。

なお、照度センサの出力値がある一定期間、たとえば１週間、断線や短絡が考えられるような出力値（０Ｖや５Ｖなど）が継続すれば、照度センサ異常として処理をし、通常冷却運転を行い、異常状態であることを記憶し、節電運転には入らない。ただし、その後、照度センサの出力値が正常に変化した場合は、ただちに異常であったことを解除し、節電運転に入ることが可能となる。

次に図９のお出かけ制御について説明する。

ステップ１０３を実行中の一定間隔例えば、２４時間おきもしくは除霜周期毎にステップ１４０にてお出かけ制御判定を行う。

まず、ステップ１４１の記憶手段５５に記憶されている過去３週間分の扉開閉数や照度、庫内温度データを用いて、ステップ１４２移行で判定していく。

例えば、ステップ１４３にて過去３週間同一時間帯で連続３時間以上扉開閉がない状態が２／３以上続いていれば、この家庭の生活パターンは、例えば共働きなどにより日中は不在の状態であり、このとき、冷蔵庫の使用状況を検知するために、ステップ１４４で各貯蔵室の冷却が十分か、また、ステップ１４５で過去１０分間扉開閉がなければ、ステップ１４６のとおり、おでかけ制御に入り、ステップ１４７に記載のとおり、節電運転を実施する。ただし、おやすみ制御とは異なり、昼間の場合も想定されるのでおやすみ制御よりは温度上昇幅を抑制し、０．５℃〜１℃に抑える。

このように、お出かけ制御においては、照度センサ３６の検知結果は考慮せず、使用状況を把握する第二の検知手段で節電運転に切り換えるか否かを判断するものであり、その
他については、おやすみ制御とほぼ同等の制御を行う。

なお、不在判定から何らかの因子で節電運転が解除された場合、ステップ１４８の通常制御で通常冷却運転をかならず一定期間継続（たとえば２時間や圧縮機が停止するまで）させる。よって、この間は、照度センサ等によるおやすみ制御には移行しない。

また、落雷や引越しなどで冷蔵庫に供給する電力が遮断され、電源がリセット状態になったときは、記憶のパターンが狂ったことが推測されるので、このときは、異常状態として記憶していたデータをすべてリセットとし、冷蔵品質を確保するための保鮮制御として再び初期から記憶させる。

ただし、第一の検知手段としてある特定の標準電波を受信して現在の日時を把握できる受信部を設けた冷蔵庫においては、記憶方法を考慮することにより、データのリセットを行う必要はない。

よって、これらの省エネ制御を実施すると、図１０のような温度挙動となり、自動での節電運転が行われることで大幅な省エネルギーが図られる。

さらに節電運転に入った場合、報知手段３９である例えばＬＥＤの点灯を行うことにより、その状況を使用者にアピールすることで環境意識の高い使用者は省エネを実感することができ、高品質を訴求することが可能となる。

具体的には、節電運転に入った場合、報知手段３９であるＬＥＤを生活者に視覚判断可能なレベルで点灯する。ただし、ＬＥＤの点灯においても省エネを図るために、その後、一定期間経過後（例えば、５分後）、その点灯レベル（具体的にはＬＥＤへの供給電圧やＤｕｔｙ）を低下させ、ＬＥＤの照度を低下させることで、さらなる節電を図ることができる。

また、別の形態としては、節電運転に入った場合、報知手段３９であるＬＥＤを点滅運転させ、生活者の視覚にさらに訴えることもできる。このときも一定期間経過後は、点灯に戻し、さらに照度を低下させることで、さらなる節電を図ることができる。

さらに、別の形態としては、報知手段３９を音声スピーカ等を利用して使用者の聴覚に訴えるものとしてもよい。

また、照度センサ３６の受光面、すなわち照度センサカバー４１が何かで遮られると、正確な照度検知が不可能になり、節電運転への切換え、通常運転への復帰ができなくなる。一般に遮光される要因としては、冷蔵室ドア２２ａ面に紙面等を貼り付けることが考えられる。しかしながら、本実施の形態においては貼り付ける可能性の非常に低い、操作基板２７ａの垂直軸上の上方に照度センサ３６が設置されているので、誤った照度検知を行なうことがなくなる。また、図示はしないが照度センサ３６近傍にその存在をアピールする報知手段３９やＥＣＯ等のロゴを記載することにより使用者に注意を促すことができ、さらに冷蔵室ドア２２ａ面に紙面等を貼り付けるといった障害を防ぐことができる。

以上のように、本実施の形態においては、冷蔵庫本体と、冷蔵庫の設置環境の可変や冷蔵庫周辺の人の動きを判別できる第一の検知手段と、冷蔵庫の使用状況を検知できる第二の検知手段と、それら検知手段の出力信号を記憶する記憶手段と、前記記憶手段の情報により冷蔵庫の電気負荷部品の動作を制御する制御手段が構成され、それらの情報によりその家庭の使用パターンを判別することにより、扉開閉が少ない、食品投入が少ない、不在、外出、就寝などを予測し、そのときには、自動的に少なくとも前記電気負荷部品の動作
を抑制または停止し、使用者に手間をかけず省エネを実現でき、また、ＬＥＤなどの報知手段によりお客様に視認さえることができるので省エネ性をアピールすることができる。

また、本実施の形態では、第一の検知手段を照度センサとすることにより生活者の生活パターンを検知する照度変化で予測し、照度検出値が極めて小さい値、例えば５Ｌｘ以下が一定期間以上継続するなら就寝したと仮定し、この後、冷蔵庫の使用する頻度が極めて少ないと予測されるので、圧縮機の回転数ＵＰ抑制や、庫内温度設定の変更により照度が低い状態が続き、また次の扉開閉が行われるまで節電運転を行うことにより省エネが図れる。

また、本実施の形態で、第一の検知手段を人感センサとすることにより人間から発する赤外線のエネルギー量の変化を検知することにより冷蔵庫の周辺の人の動くのがわかり、不在や就寝など、人間が一定期間、冷蔵庫の近傍にいないと判定できれば、深夜日中問わず圧縮機の回転数ＵＰ抑制や、庫内温度設定の変更により照度が低い状態が続き、また次の扉開閉が行われるまで節電運転を行うことにより省エネが図れる。

なお、本実施の形態では、第一の検知手段は、照度センサもしくは人感センサとしたが時刻を正確に刻む標準電波の受信手段でもかまわない。この場合、日時が自動的に正確に把握できるので季節ごとに合わせた温調設定ができ、また冬等の低湿時には、温度補償用ヒータなどの入力を低減できるので、更に省エネができる。

また、本実施の形態に加え、第一の検知手段および第二の検知手段の出力信号を記憶する記憶手段５５に情報を一定期間蓄積することによりある一定パターンの節電運転を決定するものとしているが、より使用者の生活パターンを正確に把握するために、例えば記憶手段によって１週間毎の曜日に従って区分けして記憶することでより使用者の家庭における生活パターンを曜日管理しながら精度よく把握することができる。

この曜日管理に関しては、具体的に何曜日かを判別するのではなく、７日おきの繰り返しデータを判別することで各任意の曜日に対応したパターンを予測することができる。

例えば、該当する単位時間のデータの過去の記録を確認する際に、１日が２４時間であるため、それにより７日前、１４日前、２１日前といった７の倍数の日の同一時間帯のデータを確認してその中で予め決めた使用判定値によって低活動もしくは低使用状態と判断した場合には自動で節電運転に入るといった管理である。

このように、同一曜日の同一時間帯のデータを記憶手段から抽出し判別して節電運転を決定することできめの細かい各家庭の生活パターンにカスタマイズされた自動節電運転を行うことができ、実使用上において効果的に省エネルギーを図ることが可能となる。

なお、標準電波の受信手段を用いることにより停電や発振子の精度により時間がずれた場合でも、標準電波を受信することで時刻を修正することが可能となり、さらに精度の上がった記憶データとなり、さらに生活パターンが正確に判断でき、更に省エネができる。

（実施の形態２）
本実施の形態においては、実施の形態１で詳細に説明した構成および技術思想と異なる部分についてのみ詳細な説明を行い、実施の形態１で詳細に説明した構成と同じ部分もしくは、同じ技術思想を適用しても不具合が生じる部分以外については、本実施の形態と組み合わせて適用できるものとし、詳細な説明を省略する。

図１１は本発明の実施の形態２における制御ブロック図、図１２は本発明の実施の形態
２における制御フローチャート図である。

構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

本実施の形態では、実施の形態１と同様に専用ボタンを押すことなく、つまりオート機能すなわち自動で省エネを図るような冷蔵庫を提案する。さらに実施の形態１に加え、使用者の意図を考慮して省エネルギーを実現することが可能となる冷蔵庫を提案する。
まず、節電運転に入るための条件としては実施の形態１に記載のものと同様に、冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段で節電運転に入った場合について説明する。

冷蔵庫本体２１の前面に取り付けられた第一の検知手段である照度センサ３６によって、日射や室内照明機器の照射による冷蔵庫周辺の照度レベルを検知する。

そこで検知した照度レベルを、制御手段５４に入力し、予め決定された規定値よりも小さければ、夜間あるいは人の活動がないと判断し、自動的に冷蔵庫の冷却性能を少し落とした節電運転に切換える。

このようにして、節電運転に入った場合に、本実施の形態は使用者の意図が働いた場合に節電運転を解除するものである。

例えば、照度センサ３６の検知した照度レベルが予め規定された値の照度レベル以下となって節電運転に入った場合、この節電運転での運転で時間が経過してその後、照度センサ３６が検知する照度レベルが予め規定された値の照度レベルになった場合でも、照度レベルが高くなっただけでは節電運転を解除しないものとする。

これは、例えば照度レベルが低い場合には、ほぼ近傍に使用者がいないと想定することができるが、照度レベルが高い場合は、日射や室内照明機器の照射によって照度レベルが上がることが想定できるが、それが日照であるか室内照明機器の照射であるかを判別することができず、言い換えると使用者が近くにいない状態で冷蔵庫の周辺の照度が上がったのか、室内照明機器等の照射により使用者が意図的に冷蔵庫周辺の照度を上げたのかが判別できない。

具体的には、例えば使用者が近くにいない場合であっても、冷蔵庫が設置されているキッチン等が窓の多い空間である場合には、夜明けと共に照度があがり、照度レベルが規定値よりも大きくなるが、照度レベルが高くなっただけでは節電運転を解除しないものとする。これによって、深夜の室内が暗い状態での活動や、夜が明けて自然光で室内が明るくなっての就寝等の生活パターンのイレギュラー状態でも節電運転を行うことができ、自動で節電運転と通常運転を切替える冷蔵庫において、確実な運転切換えが行え、信頼性の高い省エネ制御を行なうことができる。

そして、制御手段によって使用者の意図が反映されると想定する能動パターンを設定し、この能動パターンに入ったときに節電運転を解除するものとする。

この能動パターンとして設定するのは、冷蔵庫の扉開閉状況検知手段によって扉の開閉がなされたとき、もしくは使用者が設定温度を低下させるすなわち積極的に冷却を行うような設定に変更したとき、もしくは急速冷凍や急速製氷といった迅速な冷却を行うような設定を行ったとき、等が考えられる。

すなわち、使用者の意図が働いたと判定した場合（ドアの開閉、設定操作）やシステム運転に起因する庫内温度の変化が発生した場合に、節電運転終了の信号Ｓ１３を制御手段
５４に出力する。そして、制御手段５４からは圧縮機２８、冷却ファン３１、除霜ヒータ３２の各電気負荷部品に、それぞれ信号Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６を出力して節電運転を終了（通常運転を開始）させ、論理をメイン制御フローである通常運転に切り換える。

また、照度センサ３６の照度情報を用いず、第二の検知手段の情報のみで、節電運転を解除することにより、朝に自然光で室内が明るい状態の就寝中の場合でも、庫内温度が安定していれば節電運転を継続するので、さらに実省エネ性が向上できる。

また、節電運転を解除する情報として、第二の検知手段であるドアＳＷ５１が検知するドア開閉が規定回数（例えば１回）以上でもあった場合とすることにより、今後顧客使用者の使用頻度が増加すると予測ができ、通常運転にすばやく切換えて、庫内温度を下げる冷却運転を行なうので、高品位の省エネ制御が行える。

また、節電運転を解除する情報として、使用者の意図が働いた場合の一つでとして第二の検知手段である操作部が操作された場合とすることで、人感センサ等の専用のセンサを搭載しなくても、冷蔵庫に予めそなえられた操作部で人感センサに代わる役割を担うことができ、省資源で簡単な構成で確実に通常運転へ切換えるので、節電運転継続による不冷や鈍冷の不具合を防止できる。

上記に加え、節電運転を解除する情報として、操作部が操作された場合の中でも庫内温度設定、急凍運転、速氷運転などの第二の検知手段である操作スイッチ３７が少なくとも一つ以上操作された場合すなわち能動的操作がされた場合とすることにより、使用者が冷蔵庫の冷却性能を上げる要求をしていると判断でき、確実に通常運転へ切換えるので、節電運転継続による不冷や鈍冷の不具合を防止できる。

また、節電運転を解除する情報として、第二の検知手段である庫内温度センサ５３が検知する庫内温度が設定値以上に変動した時とすることにより、直接的に庫内温度を測定して通常運転にスムーズに切換えるので、除霜運転後等の庫内温度上昇を最小限に抑えることができ、食品を高品位で保存することができる。

次に、図１２の制御フローチャート図を用いて説明する。

メイン制御フローでの運転状態で、ステップ１５１として第二の検知手段の一つであるドアＳＷ５１で、単位時間当たりのドア開閉回数が検知され、信号Ｓ１２として判定手段６１に入力される。さらに、判定手段６１ではそのドア開閉回数が規定のＮ回以下か否か判断され、Ｎ回以下であれば論理をステップ１５２に進め、そうでなければ論理をステップ１２６に進めて通常運転行い、論理をメイン制御フローに戻す。尚、このときのドア開閉検知判断の単位時間を例えば１０分間とし、ドア開閉回数を例えばＮ＝２とすればよい。

次に、ステップ１５２では、速氷や急速冷凍など急凍運転が必要な状態か否か判断され、
必要でなければ論理をステップ１５３に進め、必要であれば論理をステップ１５６に進めて通常運転を行う。さらに、ステップ１５３では、第二の検知手段の一つである庫内温度センサ５３が、冷蔵庫の庫内温度を検知する信号Ｓ２を判定手段６１に出力し、判定手段６１でその庫内温度と設定温度との温度差がΔｔ１以上か否か判断され、Δｔ１以下であれば温度変動が小さいとしてステップ１５４に進め、Δｔ１以上であれば温度変動が大きいとして論理をステップ１５６に進めて通常運転を行い、論理をメイン制御フローに戻す。尚、このときの判定温度差のΔｔ１は、例えば３℃とすればよい。

次に、ステップ１５４では、照度センサ３６で冷蔵庫設置環境周辺の照度が検知され、その照度が信号Ｓ１として判定手段６１に入力される。さらに、判定手段６１では照度が５Ｌｘ以下か否か判断され、深夜判定値である５Ｌｘ以下であれば深夜と判定してステップ１５５へ論理を進めて、節電運転を開始させる。また、５Ｌｘ以下でなければ論理をステップ１５６へ進め、通常運転を行い、論理をメイン制御フローに戻す。

なお、本実施の形態では、深夜と判定する深夜判定値を、５Ｌｘとしたが、深夜判定値は夜活動時の最小照度である１０ルクス未満としてもよく、その場合にもほぼ使用者が活動していない深夜に近い状態と判断することも可能である。

このように少し高めの照度を含めて深夜判定値とした場合であっても、本実施の形態のように、節電運転が開始した後でもドア開閉や操作部が操作されたかといった使用者の意図が働いたかどうかを検知し、節電運転と通常運転の切り替えを判定手段４１で的確に判断を行っているので、深夜判定を多少緩い条件として節電運転に入った場合でも、不冷や鈍冷の不具合を防止でき問題なく節電運転を行うことが可能となる。

このように、節電運転が開始した後においても、より厳密な条件で使用者の意図が働いたかどうかを検知していることによって、節電運転が可能かどうかを判定手段４１が的確に判断することができ、実際の冷蔵庫の使用環境である一般家庭で精度よく自動節電運転を行う冷蔵庫を実現することができる。

次に、ステップ１５７では、第二の検知手段の一つであるドアＳＷ５１で、単位時間当たりのドア開閉回数が検知され、信号Ｓ１２として判定手段６１に入力される。さらに、判定手段６１ではそのドア開閉回数が１回でもあったか否か判断され、ドア開閉がなければ論理をステップ１５８に進め、そうでなければ論理をステップ１６１に進める。尚、このときのドア開閉検知判断の単位時間は、例えば１０分間とすればよい。

さらに、ステップ１５８では、第二の検知手段の一つである操作スイッチ３７が、使用者が積極的に冷却を行う操作（各室の庫内温度設定の設定温度の変更や速氷や急速冷却などの設定）をした時の信号Ｓ１２を判定手段６１に出力し、判定手段６１で操作があったか否か判断され、操作があれば論理をステップ１５９に進め、そうでなければ論理をステップ１６１に進める。

さらに、ステップ１５９では、第二の検知手段の一つである庫内温度センサ５３が、冷蔵庫の庫内温度を検知する信号Ｓ１２を判定手段６１に出力し、判定手段６１でその庫内温度と設定温度との温度差がΔｔ２以上か否か判断され、Δｔ２以下であれば温度変動が小さいとしてステップ１６０に進め、Δｔ２以上であれば温度変動が大きいとして論理をステップ１６１に進める。尚、このときの判定温度差のΔｔ２は、例えば３℃とすればよい。また、本実施の形態では、Δｔ２を瞬時判断する説明にしているが、一定期間継続（例えば５分間）した場合に判断するようにすれば、より確実に論理を移行することができる。

次に、ステップ１６０では、判定手段６１で冷蔵庫の使用状況に変化はないと判断し、節電運転継続の信号Ｓ３を制御手段５４に出力する。制御手段５４からは圧縮機２８、冷却ファン３１、除霜ヒータ３２の各電気負荷部品に、それぞれ信号Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６を出力して節電運転を継続させ、論理をメイン制御フローに戻す。

また、ステップ１６１では、判定手段６１で冷蔵庫の使用状況に変化があった、すなわち、顧客使用者の意図が働いたと判定した場合（ドアの開閉、設定操作）やシステム運転に起因する庫内温度の変化が発生した場合に、節電運転終了の信号Ｓ１３を制御手段５４
に出力する。そして、制御手段５４からは圧縮機２８、冷却ファン３１、除霜ヒータ３２の各電気負荷部品に、それぞれ信号Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６を出力して節電運転を終了（通常運転を開始）させ、論理をメイン制御フローである通常運転に切り換える。

以上のように、本実施の形態２においては、第二の検知手段のみによって通常運転へ戻すように制御手段によって制御することで、例えば周囲が暗い状態であっても使用者の意図が働いたと判定した場合に、通常運転に切り換えることで速やかに積極的な冷却を行うことができ復帰することができ、また逆に夜が明けて周囲が明るくなった場合でも復帰しないので、使用者が夜が明けてもまだ就寝や留守によって冷蔵庫を使用しない場合には、節電運転を維持することができるので、より省エネルギーを実現することが可能となる。

（実施の形態３）
本実施の形態においては、実施の形態１および２で詳細に説明した構成および技術思想と異なる部分についてのみ詳細な説明を行い、実施の形態１および２で詳細に説明した構成と同じ部分もしくは、同じ技術思想が適用できる部分については、本実施の形態と組み合わせて適用できるものである。

図１３は、本発明の実施の形態３における制御フローチャート図、図１４Ａおよび図１４Ｂは、本発明の実施の形態３における除霜開始（信号）イメージパターン図である。

構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

冷凍室２５の背面には冷気を生成する冷却室２９が設けられ、風路と区画されており、その間には、断熱性を有する各室への冷気の搬送風路と、各貯蔵室と断熱区画するために構成された奥面仕切り壁が構成されている。冷却室内には、冷却器３０が配設されており、冷却器３０の上部空間には強制対流方式により冷却器で冷却した冷気を冷蔵室、切換室、製氷室、野菜室、冷凍室に送風する冷却ファン３１が配置される。

一般に冷却器３０には、各貯蔵室の扉開閉や食品投入により庫内に侵入する水蒸気が冷却器３０に着霜するため、一定期間毎に冷却器３０やその周辺に付着する霜や氷を除霜するためにガラス管製のラジアントヒータ３２に電圧印加、加熱することにより冷却器３０を除霜する。

除霜終了後は、貯蔵室温度を設定温度まで冷却させるため運転をするが、一般的には除霜終了直後は、圧縮機２９の停止、ヒータの熱影響により、一時的に庫内温度は上昇する。

本発明は、第一の検知手段および第二の検知手段の出力信号を記憶する記憶手段５５を備えることで、各家庭の使用状態にカスタマイズした除霜周期設定を行い、除霜ヒータの動作回数を削減することで貯蔵室の品質の安定と節電を実現する。

具体的には、記憶手段５５に一定期間（例えば、過去３週間分）の単位時間当たりの扉開閉数を時間単位に区切り蓄積することにより、その家庭の生活パターンを予測することで、その家庭の活動が就寝や不在と予測される時間を判別し、温度変動が最も少なくなると想定される時間に除霜を実施する。

そして、除霜終了後に再び設定する除霜間隔を決定する際、一定期間内に不在時間が存在し、その不在時間が一定期間以上あり、貯蔵室温度が適正に維持できていれば、その不在時間に除霜を行う。この制御を導入することにより、扉開閉直後等に除霜が入り、必要以上に庫内温度が昇温することを防止するのと同時に、除霜回数を減らすことができる。

次に図１３の制御フローチャート図で説明する。

ステップ１７１のメイン制御フローで、除霜信号が入り、ステップ１７２でラジアントヒータ３２に電圧印加し除霜が開始される。

次に冷却器のいずれかの場所に構成された除霜の状態を検知する手段、例えば、冷却器３０やアキュームレータに取り付けられている除霜温度検知手段が除霜終了温度を検知するとステップ１７３で除霜が終了し、ステップ１７４で次回の除霜時間ｔ_αが決定する。

このとき、記憶手段５５に格納されていた扉開閉数データを制御手段に入力し、次回の除霜時間ｔ_αからあらかじめ決められた最大延長時間ｔ_βの間に不在時間が存在するかステップ１７７で判断する。

ステップ１７７でこの一定期間内に不在時間が存在しない場合には、当初どおり、次回の除霜時間はｔ_α後とする。

ステップ１７７でこの一定期間内に不在時間が存在する場合は、ステップ１７９に移行し、次回除霜周期演算を行う。

図１４のＡ、Ｂにその判定方法の概略パターンを用いて説明する。

除霜終了をｔ_０としたとき、次回の除霜時間をｔ_α、最大延長時間をｔ_βとする。不在時間が存在するときこのｔ_αからｔ_βの間に除霜周期を再設定する。

パターンＡの場合、不在時間がｔ_αとｔ_β間に存在する。よって、不在時間の終了からある一定期間前（不在時間終了時、除霜終了からの冷却を行い、貯蔵室が充分冷却できる除霜タイミング、例えば２時間）のｔ_Ａまで除霜開始を延長させる。

パターンＢとＣの場合、不在時間がｔ_αとｔ_β間に存在しない。よってこの場合は、ｔ_ｂ＝ｔ_ｃ＝ｔ_αとなる。特にパターンＣの場合、ｔ_αで除霜が開始、その後終了したとき、再度、次回除霜周期演算を行うとき、パターンＡに同様になり、除霜周期が延長される可能性がある。

パターンＤの場合、不在時間がｔ_αとｔ_β間に不在時間があるものの事前に決められた一定期間以上、不在時間が連続しないので、除霜周期は、当初のｔ_αのままとなる。

パターンＥの場合、不在時間がｔ_αとｔ_β間に不在時間の群が２つ存在する。このときは、除霜周期が長くなるＥ２群のほうを採用し、ｔ_Ｅで除霜を開始する。

パターンＦの場合、不在時間がｔ_αとｔ_β間に存在し、かつ、ｔ_β以上も連続して不在時間が存在するが、最大除霜延長時間をｔ_βと定めているため、除霜タイミングをｔ_βとする。

パターンＧの場合、不在時間がｔ_αとｔ_β間に存在するものｔ_αを超えてからは、規定間隔以上の不在時間が存在しない。この場合は、当初、定められたｔ_αで除霜を開始する。

パターンＨの場合、パターンＧとは異なり、不在時間がｔ_αとｔ_β間に存在するものｔ_αを超えてからも不在時間は規定以上存在する。よって当初決められていたｔ_αではなく
ｔ_Ｈまで除霜を延長する。

よって、ステップ１７９で次回除霜周期演算によりステップ１８０で除霜周期をｔ_γと再設定する。これにより、除霜回数を減少させ、節電を実行する。

以上のように、本実施の形態においては、第一の検知手段および第二の検知手段の出力信号を記憶する記憶手段５５に情報を一定期間蓄積することによりある一定パターンの節電運転を決定するものとしているが、より使用者の生活パターンを正確に把握するために、例えば記憶手段によって１週間毎の曜日に従って区分けして記憶することでより使用者の家庭における生活パターンを精度よく把握し、適切なタイミングで除霜を実施することができる。

この曜日の管理に関しては、具体的に何曜日かを判別するのではなく、７日おきの繰り返しデータを判別することで各任意の曜日に対応したパターンを予測することができる。

例えば、該当する単位時間のデータの過去の記録を確認する際に、１日が２４時間であるため、それにより７日前、１４日前、２１日前といった７の倍数の日の同一時間帯のデータを確認してその中で一定以上の扉開閉がない場合には自動で節電運転に入るといった管理である。

このように、同一曜日の同一時間帯のデータを記憶手段から抽出し判別して節電運転を決定することで決めの細かい各家庭の生活パターンにカスタマイズされた自動節電運転を行うことができ、実使用上において効果的に省エネルギーを図ることが可能となる。

なお、標準電波の受信手段を用いることにより停電や発振子の精度により時間がずれた場合でも、標準電波を受信することで時刻を修正することが可能となり、さらに精度の上がった記憶データとなり、さらに生活パターンが正確に判断でき、更に省エネができる。

本発明にかかる冷蔵庫は、家庭用又は業務用冷蔵庫に検知手段を設けて、その結果を用いて自動で節電運転等に運転状態を切換える制御に実施、応用できるものである。

２１ 冷蔵庫本体
２２ 冷蔵室
２２ａ 冷蔵室ドア
２３ 製氷室
２４ 切換室
２５ 冷凍室
２６ 野菜室
２７ 操作部
２７ａ 操作基板
２８ 圧縮機
２９ 冷却室
３０ 冷却器
３１ 冷却ファン
３２ ラジアントヒータ
３６ 照度センサ
３７ 操作スイッチ
３８ 表示灯
３９ 報知手段（ＬＥＤ）
４０ 人感センサ
４１ 照度センサカバー
４２ ＬＥＤカバー
４３ 操作部カバー
５１ ドアＳＷ
５２ 外気温度センサ
５３ 庫内温度センサ
５４ 制御手段
５５ 記憶手段
５６ 温度補償用ヒータ
５７ 庫内照明

前記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、冷蔵庫本体と、冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段と、前記冷蔵庫本体に備えられた電気負荷部品の動作を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記第一の検知手段で検知された出力信号により使用者が専用ボタンを押すことなく自動で節電運転に切り替えるとともに、使用者の意図が反映されると想定される能動パターンに入った場合には前記第一の検知手段の出力信号に関わらず前記節電運転を解除するように制御するものである。

これによって、周囲環境を検知して自動で行うことにより使用者に手間をかけることなく、自動節電運転を行い、使用者が節電ボタンを押すことなく自動で節電運転を開始することで、使用者が意図しなくとも効果的な省エネ運転を実現した上で、節電運転の解除の際には、使用者の意図を的確に反映して自動で節電運転の解除を行うので、冷蔵庫の食品保存品質や使い勝手を向上した上で確実に消費電力を低減できる。

第１の発明は、冷蔵庫本体と、冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段と、前記冷蔵庫本体に備えられた電気負荷部品の動作を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記第一の検知手段で検知された出力信号により使用者が専用ボタンを押すことなく自動で節電運転に切り替えるとともに、使用者の意図が反映されると想定される能動パターンに入った場合には前記第一の検知手段の出力信号に関わらず前記節電運転を解除するように制御するものであり、周囲環境を検知して自動で行うことにより使用者に手間をかけることなく、自動節電運転を行い、使用者が節電ボタンを押すことなく自動で節電運転を開始することで、使用者が意図しなくとも効果的な省エネ運転を実現した上で、節電運転の解除の際には、使用者の意図を的確に反映して自動で節電運転の解除を行うので、冷蔵庫の食品保存品質や使い勝手を向上した上で確実に消費電力を低減できる。

第４の発明は、能動パターンは、使用者によって設定温度を低下させる設定にする操作がなされた場合であり、使用者が設定温度を低下させるすなわち積極的に冷却を行うような設定に変更したとき、より能動的な冷却を行いたいという使用者の意図に沿って節電運転を解除し、節電運転継続による不冷や鈍冷の不具合を防止できる。

第５の発明は、能動パターンは、使用者によって速氷運転や急凍運転に変更する操作がなされた場合であり、急速冷凍や急速製氷といった迅速な冷却を行ったとき、より能動的な冷却を行いたいという使用者の意図に沿って節電運転を解除し、節電運転継続による不冷や鈍冷の不具合を防止できる。

第６の発明は、能動パターンは、使用者によって扉の開閉操作が規定回数以上なされた場合であり、これによって今後顧客使用者の使用頻度が増加すると予測ができ、より能動的な冷却を行いたいという使用者の意図に沿って節電運転を解除し、節電運転継続による不冷や鈍冷の不具合を防止できる。

前記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、冷蔵庫本体と、冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段と、冷蔵庫の使用状態を検知できる第二の検知手段とを備え、前記冷蔵庫本体に備えられた電気負荷部品の動作を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記第一の検知手段および前記第二の検知手段で検知された出力信号により使用者が専用ボタンを押すことなく自動で節電運転に切り替えるとともに前記第一の検知手段の出力信号を前記第二の検知手段の使用判定値を変更する手段として利用することで、前記第一の検知手段の出力信号と前記第二の検知手段の出力信号との両方を用いて節電運転へ切り替えるか否かを判定し、使用者の意図が反映されると想定される能動パターンに入った場合には前記第一の検知手段および前記第二の検知手段の出力信号に関わらず前記節電運転を解除するように制御するものである。

第１の発明は、冷蔵庫本体と、冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段と、冷蔵庫の使用状態を検知できる第二の検知手段とを備え、前記冷蔵庫本体に備えられた電気負荷部品の動作を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記第一の検知手段および前記第二の検知手段で検知された出力信号により使用者が専用ボタンを押すことなく自動で節電運転に切り替えるとともに前記第一の検知手段の出力信号を前記第二の検知手段の使用判定値を変更する手段として利用することで、前記第一の検知手段の出力信号と前記第二の検知手段の出力信号との両方を用いて節電運転へ切り替えるか否かを判定し、使用者の意図が反映されると想定される能動パターンに入った場合には前記第一の検知手段および前記第二の検知手段の出力信号に関わらず前記節電運転を解除するように制御するものであり、周囲環境を検知して自動で行うことにより使用者に手間をかけることなく、自動節電運転を行い、使用者が節電ボタンを押すことなく自動で節電運転を開始することで、使用者が意図しなくとも効果的な省エネ運転を実現した上で、節電運転の解除の際には、使用者の意図を的確に反映して自動で節電運転の解除を行うので、冷蔵庫の食品保存品質や使い勝手を向上した上で確実に消費電力を低減できる。

Claims (8)

1. 冷蔵庫本体と、冷蔵庫の設置環境の変化を検知できる第一の検知手段と、前記冷蔵庫本体に備えられた電気負荷部品の動作を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記第一の検知手段で検知された出力信号により自動で節電運転に切り替える冷蔵庫。
2. 第一の検知手段は、冷蔵庫設置環境周辺の照度を検知するための照度センサである請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記第一の検知手段は、冷蔵庫の周辺に人がいるか否かを検知する人感センサである請求項１に記載の冷蔵庫。
4. 冷蔵庫の使用状況を検知できる第二の検知手段を備え、第一の検知手段の出力信号および前記第二の検知手段の出力信号により前記電気負荷部品の動作を自動的に抑制または停止する節電運転を行う請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記第二の検知手段は、冷蔵庫の扉開閉状況検知手段である請求項４に記載の冷蔵庫。
6. 前記第二の検知手段は、冷蔵庫の庫内温度を検知する庫内温度検知手段である請求項４に記載の冷蔵庫。
7. 前記第二の検知手段は、冷蔵庫の設定温度を検知する設定温度検知手段である請求項４に記載の冷蔵庫。
8. 節電運転を行っているとき、節電運転を使用者に認知してもらう報知手段を備えた請求項１から７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。