JP2013124798A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫内の棚に重量センサを設けて、食品の重量を検出するが、冷蔵庫内の棚のそれぞれについて、４個の重量センサを一組として配設し、食品の重量を検出しているため、コストアップや制御仕様が複雑となる。さらに、重量センサの各々の検出精度の誤差が絡み合って、正確な重量検知が困難となっている。
【解決手段】庫内の食品の収納状態を、棚上段５４と棚下段５５の間に配設された歪ゲージセンサ５６の重量検知により判別するようにしたので、必要となる歪ゲージセンサ５６の個数を最小限にできコストアップを抑制するとともに、複数の歪ゲージセンサ５６の誤差の重複を回避できるので、正確な重量検知が行え、庫内の食品の収納状態を正確に把握することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、庫内棚に収納された食品の重量を、歪ゲージセンサにより測定する冷蔵庫に関するものである。

従来、この種の冷蔵庫は、無線タグ付食品の在庫管理を行う際に、庫内棚に載置された食品の重量変化を検出する方法として、重量センサを用いたものがある（例えば、特許文献１参照）。

図４は特許文献１に記載された従来の冷蔵庫を示すものである。図４に示すように、冷蔵庫１０のキャビネット１２内部は、上段から冷蔵室１４、野菜室１６、製氷室１８、冷凍室２０が設けられている。また、製氷室１８の右側には、庫内温度の設定を切替えることができる切替室２２が設けられている。

冷蔵室１４内部は、２段の棚２４，２６が設けられ、また、冷蔵室１４の底面にはチルド室２８が設けられている。

棚２４、棚２６及びチルド室２８の天井面には、それぞれ４個の重量センサ３０が設けられている。この４個の重量センサ３０が一組となり、例えば棚２４に載置された食品１の重量を検出できる。

冷蔵室１４の側面には、無線タグ２から送信された食品情報を読み取るためのアンテナ３２が設けられている。

冷蔵室１４の扉３４の前面には、液晶表示装置よりなる表示部３６が設けられ、この表示部３６の近傍にはスピーカ３８が設けられている。

特開２００６−３２９５９７号公報

しかしながら、前記従来の構成では、４個の重量センサを一組として、冷蔵庫内の各棚に配設し、食品の重量を検出しているため、コストアップや制御仕様が複雑となるだけでなく、各々の重量センサの検出精度の誤差が増幅されて、正確な重量検知が難し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、必要最小限の重量センサで、庫内の食品の収納状態を精度良く検出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、本発明の冷蔵庫は、食品を冷却して保存する貯蔵室と、前記貯蔵室に設けられ食品を載置するための棚と、前記棚を棚上段と棚下段との二重構造として、その間に歪ゲージセンサを棚下段の上面に配設するとともに、一端が前記棚上段と接合され、他端が前記歪ゲージセンサの上面に当接する支柱とを備え、前記棚上段に載置された食品の重量を、前記支柱を介して前記歪ゲージセンサにより測定し、前記貯
蔵室の冷却負荷を検出するものである。

これによって、各々の棚に設けた単一の歪ゲージセンサで、冷蔵庫内の食品の重量を測定することが可能となり、冷蔵庫内の棚上段の端部に食品が載置された場合でも、支柱を介して歪ゲージセンサに重量が加わるので、精度の良い重量検知が可能となる。

本発明の冷蔵庫は、必要最小限の歪ゲージセンサを用いた比較的簡単な構成で、冷蔵庫内の食品の重量を測定することが可能であるとともに、冷蔵庫内の棚上段の端部に食品が載置された場合でも、支柱を介して歪ゲージセンサに重量が加わるので、精度の良い重量検知が可能となり、貯蔵室の正確な負荷を検出することができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の庫内棚の断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の庫内棚の上面図 従来の冷蔵庫の斜視図

第１の発明は、食品を冷却して保存する貯蔵室と、前記貯蔵室に設けられ食品を載置するための棚と、前記棚を棚上段と棚下段との二重構造として、その間に歪ゲージセンサを棚下段の上面に配設するとともに、一端が前記棚上段と接合され、他端が前記歪ゲージセンサの上面に当接する支柱を備えるものにおいて、前記棚上段に載置された食品の重量を、前記支柱を介して前記歪ゲージセンサにより測定し、前記貯蔵室の冷却負荷を検出するものであり、各々の棚に設けた単一の歪ゲージセンサで、冷蔵庫内の食品の重量を比較的簡単な構成で測定することが可能となるので、各々の棚に複数の歪ゲージセンサを設ける場合と比較して、歪ゲージセンサ間の誤差の重複を回避することが可能になり、冷蔵庫内の棚上段の端部に食品が載置された場合でも、支柱を介して歪ゲージセンサに重量が加わるので、精度の良い重量検知が可能となり、全体的に安価な構成で、貯蔵室の正確な負荷を検出することができる。

第２の発明は、前記歪ゲージセンサの電気配線を防水仕様のコネクタＡに嵌装し、冷蔵室の背面に設けられた制御装置からの電気配線が嵌装された防水仕様のコネクタＢに、前記コネクタＡを接続するものであり、歪ゲージセンサの電気配線作業を簡略化できるとともに、両コネクタを防水仕様としているので、庫内棚が酷く汚れている場合には、庫内の棚を取り外して、水洗いすることが可能となり、庫内棚を清潔に保つことができる。

第３の発明は、前記歪ゲージセンサの電源コードが嵌装された非接触端末部品Ａと、冷蔵室の背面または冷蔵室の背壁内に前記非接触端末部品Ａと対向するように配設された非接触電源端末部品Ｂとを備え、前記歪ゲージセンサに非接触で電源を供給するものであり、
歪ゲージセンサの電気的な接続が不要になるとともに、庫内棚の接続部位に突起がないので、庫内棚が酷く汚れている場合には、庫内の棚を取り外して、棚全体を水洗いすることが可能となり、庫内棚を清潔に保つことができる。

第４の発明は、前記棚下段の周囲には前記棚上段の周囲と近接するフランジ部が設けられ、前記棚上段と前記フランジ部との隙間を塞ぐシール材を、前記棚上段の周囲に設けたものであり、棚上段に載置された食品から液体などがこぼれた場合でも、前記シール材を設けているので、前記液体が前記棚上段と前記フランジ部との隙間から、棚下段に侵入し歪ゲージセンサに接触するのを防止することができる。

第５の発明は、前記フランジ部に前記棚上段の浮き上がり防止用の爪部を備えたものであり、棚上段が浮き上がるのを前記爪部で抑えているので、棚上段の周囲に設けたシール材が外周から外れることを未然に防止することができる。

第６の発明は、前記棚上段と前記フランジ部との隙間を塞ぐ伸縮性のシールテープを貼付けたものであり、シール材が伸縮性のシールテープなので、棚上段の上下動を許容するとともに、棚上段の日常の清掃もふきん等で軽く拭くだけでよく、外見的にもすっきりとした印象を与えることができる。

第７の発明は、前記歪ゲージセンサにより、貯蔵室の前記棚上段に載置された食品の重量を測定し、前記重量が予め設定された基準重量ＧＨよりも重い場合には冷却負荷が大きいと判断して、圧縮機または庫内ファンの回転数を上昇させる制御を行い、前記重量が予め設定された基準重量ＧＬよりも軽い場合には冷却負荷が小さいと判断して圧縮機または庫内ファンの回転数を減少させる制御装置を備えたものであり、庫内食品の冷却負荷の値を基に、圧縮機或いは庫内ファンの回転数を制御するので、一例として、買い物をして冷蔵庫に沢山の食品を収納した場合、庫内温度センサの反応は鈍いが、冷却負荷は非常に大きくなっており、圧縮機及び庫内ファン回転数を大きくして、速やかに食品を冷却することができる。

第８の発明は、前記歪ゲージセンサによる測定値を、棚上段に食品が載置されていないときの初期重量を差引いて、冷蔵庫の扉外側に設けられた表示部に表示するものであり、庫内に収納された食品の重量を表示するので、使用者は冷蔵庫が満杯であるかどうかを視認することができ、お買い物日の時期などを容易に把握することができる。

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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図を示すものである。

図１において、冷蔵庫５１は、冷媒を圧縮して冷凍システム内に循環させる圧縮機５２が上部に設けられ、冷蔵庫内を冷却するための冷熱源となる蒸発器５３と、蒸発器５３からの冷熱を冷蔵庫内に供給する庫内ファン５３ａを備えている。

冷蔵庫内には、食品を載置するための棚が配置され、前記棚は棚上段５４と棚下段５５から構成されており、棚上段５４と棚下段５５の間には、棚上段５４に載置された食品の重量を測定する歪ゲージセンサ５６が配設されている。歪ゲージセンサ５６の電気配線５７は、前記棚の背面側に設置されたゼンサ側防水コネクタ８に嵌装され、センサ側防水コネクタ５８は冷蔵庫５１の本体側防水コネクタ５９に接続される。

歪ゲージセンサ５６の上面には、棚上段５４と接合された支柱６０が当接している。棚下段５５の周囲には上方に向かうフランジ部６１が設けられ、棚上段５４の周囲と近接している。フランジ部６１の上端には、棚上段５４とに跨る爪部６２が設けられている。また、棚上段５４の周囲には、フランジ部６１の壁面と当接するシール材６３が配設されている。

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。

まず、棚上段５４に食品が載置されると、棚上段５４に接合された支柱６０を介し歪ゲ
ージセンサ５６により棚上段５４に載置された食品の重量が測定される。棚上段５４に接合された支柱６０は、棚上段５４の端部に食品が載置された場合でも、載置された食品の重量を感度良く歪ゲージセンサ５６に伝えるためのものである。

また、単一の歪ゲージセンサ５６で、棚上段５４に載置された食品の重量を測定しようとすると、棚上段５４に食品が左右対称に載置されていれば可能となるが、棚上段５４に載置された食品の左右の重量バランスが極端に異なるときには、棚上段５４が左右の重量が重たい方へ傾き、棚上段５４の外周部分がシール材６３を介してフランジ部６１の側壁に強く当接し、食品の重量の一部がフランジ部６１の側壁へ加わり逃げてしまうので、歪ゲージセンサ５６において正確な重量が測定できないという事態に陥る。

そこで、棚上段５４の周囲に設けるフランジ部６１の壁面と当接するシール材６３を弾力性のある材質で構成することにより、棚上段５４が弾性力によって、水平に保たれるようにしている。よって、棚上段５４が左右の重量が重たい方へ傾くのを抑制し、食品の重量が歪ゲージセンサに加わるように構成しているので、棚上段５４に載置された食品の重量を精度良く測定することができる。歪ゲージセンサ５６の電気配線は、棚上段５４と棚下段５５との隙間空間を利用して配設され、前記棚の背面側に設けられたセンサ側防水コネクタ５８に嵌装されると共に、冷蔵庫５１の本体側防水コネクタ５９に接続される。

センサ側防水コネクタ５８、および、本体側防水コネクタ５９は、仮に、前記棚に載置された食品から液体がこぼれ、コネクタ部分に液体がかかった場合でも、防水機能を有しているので、コネクタ内に嵌装された電気配線に液体が侵入するのを防止して漏電や発火を引き起こさないように構成されている。棚上段５４と棚下段５５からなる庫内棚を冷蔵庫５１から取外す場合は、庫内棚を前方に引き出す事でセンサ側防水コネクタ５８が、本体側防水コネクタ５９から離脱して、センサ側防水コネクタが庫内棚と一体になって冷蔵庫５１の前方に引き出される。引き出された庫内棚は、電気配線部分にセンサ側防水コネクタ５８を採用しているので、庫内棚を水洗いする事が可能となっている。

また、棚上段５４の周囲には、棚下段５５のフランジ部６１の側壁面との隙間をシールするシール材６３が設けられ、このシール材６３は弾力性を有しており、棚下段５５のフランジ部６１の側壁を摺動可能に構成されている。棚上段５４に食品が載置されると、載置された食品の重量により、棚上段５４には鉛直下向きの力が加わり、棚上段５４の周囲に配設されたシール材が棚下段５５のフランジ部６１の側壁に沿って鉛直下方向に摺動し、歪ゲージセンサ５６によって食品の重量が測定される。

フランジ部６１の上端には、棚上段５４とに跨る爪部６２を設けており、棚上段５４が上方へ浮き上がるのを抑制している。そして、歪ゲージセンサ５６により、貯蔵室の棚上段５４に載置された食品の重量を測定し、前記重量が予め設定された基準重量ＧＨよりも重い場合には冷却負荷が大きいと判断して、圧縮機５２または庫内ファン５３ａの回転数を上昇させる制御を行い、前記重量が予め設定された基準重量ＧＬよりも軽い場合には冷却負荷が小さいと判断して圧縮機５２または庫内ファン５３ａの回転数を減少させる制御装置を備えたものであり、庫内食品の冷却負荷の値を基に、圧縮機５２或いは庫内ファン５３ａの回転数を制御するので、買い物をして冷蔵庫に沢山の食品を収納した場合、すなわち庫内食品の重量が基準重量ＧＨよりも重たくなったときには、冷却負荷は非常に大きくなっており、庫内温度センサの値に優先して、圧縮機５２及び庫内ファン５３ａの回転数を大きくして、速やかに食品を冷却することにより、食品の鮮度を良好に保つことができる。

また、庫内食品の重量が基準重量ＧＬよりも軽くなったときには、冷却負荷は小さくなっており、圧縮機５２及び庫内ファン５３ａの回転数を小さく、或いは、運転を停止させ
る事により、必要最小限の冷却能力とする事ができ、食品の鮮度を保持しながら省エネルギーな運転にすることができる。さらに、歪ゲージセンサ５６による測定値を、棚上段５４に食品が載置されていないときの初期重量を差引いて、冷蔵庫５１の扉外側に設けられた表示部に表示するものであり、庫内に収納された食品の重量を表示するので、使用者は冷蔵庫５１が満杯であるかどうかを視認することができ、お買い物日の時期などを容易に把握することができる。それに加えて、冷蔵庫５１が常に満杯に近い状態であるかどうかを認識する事も出来るので、電気代節約の為に省エネルギーな運転となる冷蔵庫５１の最適収納量を、個別の使用環境で把握することができ、電力量削減効果も生まれる。

以上のように、本実施の形態においては、食品を冷却して保存する貯蔵室と、前記貯蔵室に設けられ食品を載置するための棚と、前記棚を棚上段５４と棚下段５５との二重構造として、その間に歪ゲージセンサ５６を棚下段５５の上面に配設するとともに、一端が棚上段５４と接合され、他端が歪ゲージセンサ５６の上面に当接する支柱６０を備えるものにおいて、棚上段５４に載置された食品の重量を、支柱６０を介して歪ゲージセンサ５６により測定し、前記貯蔵室の冷却負荷を検出するものであり、各々の棚に設けた単一の歪ゲージセンサで、冷蔵庫内の食品の重量を測定することが可能となり、冷蔵庫５１内の棚上段５４の端部に食品が載置された場合でも、支柱６０を介して歪ゲージセンサ５６に重量が加わるので、精度の良い重量検知が可能となり、貯蔵室の正確な負荷を検出することができる。

また、本実施の形態において、防水コネクタの代わりに非接触電源端末部品を用いたものであり、冷蔵室の背面または冷蔵室の背壁内に非接触端末部品Ａと対向するように配設された非接触電源端末部品Ｂとを備え、歪ゲージセンサ５６に非接触で電源を供給するものであり、歪ゲージセンサ５６の電気的な接続が不要になるとともに、庫内棚の接続部位に突起がないので、庫内棚が酷く汚れている場合には、庫内の棚を取り外して、棚全体を水で丸洗いすることが可能となり、庫内棚を清潔に保つことができる。

また、本実施の形態において、棚上段５４とフランジ部６１との隙間を塞ぐ伸縮性のシールテープを貼付けたものであり、シール材が伸縮性のシールテープなので、棚上段５４の上下動を許容するとともに、棚上段５４とフランジ部６１との左右方向の隙間を棚上段５４が移動可能なように構成されており、棚上段５４は上下左右に遊び代ができ、仮にスイカなどの重たい食品が棚上段５４の左右方向の片側に載置された場合であっても、棚上段５４の周囲の壁がフランジ部６１に当接することを回避でき、棚上段５４に載置されたスイカなどの重量は歪ゲージセンサ５６で測定可能となり、精度の良い食品重量検知が行える。さらに、棚上段５４に突起物がないので、日常の清掃も布巾等で軽く拭くだけでよく、外見的にもすっきりとした印象を与えることができる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、必要最小限の歪ゲージセンサを用いた比較的簡単な構成で、冷蔵庫内の食品の重量を測定することが可能であるので、業務用の大型冷蔵庫やショーケース等の用途にも適用できる。

５１ 冷蔵庫
５２ 圧縮機
５３ 蒸発器
５３ａ 庫内ファン
５４ 棚上段
５５ 棚下段
５６ 歪ゲージセンサ
５７ 電気配線
５８ センサ側防水コネクタ
５９ 本体側防水コネクタ
６０ 支柱
６１ フランジ部
６２ 爪部
６３ シール材

Claims (8)

1. 食品を冷却して保存する貯蔵室と、前記貯蔵室に設けられ食品を載置するための棚と、前記棚を棚上段と棚下段との二重構造として、その間に歪ゲージセンサを棚下段の上面に配設するとともに、一端が前記棚上段と接合され、他端が前記歪ゲージセンサの上面に当接する支柱とを備え、前記棚上段に載置された食品の重量を、前記支柱を介して前記歪ゲージセンサにより測定し、前記貯蔵室の冷却負荷を検出することを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記歪ゲージセンサの電気配線を防水仕様のコネクタＡに嵌装し、冷蔵室の背面に設けられた制御装置からの電気配線が嵌装された防水仕様のコネクタＢに、前記コネクタＡを接続することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記歪ゲージセンサの電源コードが嵌装された非接触端末部品Ａと、冷蔵室の背面または冷蔵室の背壁内に前記非接触端末部品Ａと対向するように配設された非接触電源端末部品Ｂとを備え、前記歪ゲージセンサに非接触で電源を供給することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
4. 前記棚下段の周囲には前記棚上段の周囲と近接するフランジ部が設けられ、前記棚上段と前記フランジ部との隙間を塞ぐシール材を、前記棚上段の周囲に設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
5. 前記フランジ部に前記棚上段の浮き上がり防止用の爪部を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
6. 前記棚上段と前記フランジ部との隙間を塞ぐ伸縮性のシールテープを貼付けたことを特徴とする請求項１〜３に記載の冷蔵庫。
7. 前記歪ゲージセンサにより、貯蔵室の前記棚上段に載置された食品の重量を測定し、前記重量が予め設定された基準重量ＧＨよりも重い場合には冷却負荷が大きいと判断して、圧縮機または庫内ファンの回転数を上昇させる制御を行い、前記重量が予め設定された基準重量ＧＬよりも軽い場合には冷却負荷が小さいと判断して圧縮機または庫内ファンの回転数を減少させる制御装置を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
8. 前記歪ゲージセンサによる測定値を、棚上段に食品が載置されていないときの初期重量を差引いて、冷蔵庫の扉外側に設けられた表示部に表示することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷蔵庫。

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