JP2023127299A - refrigerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。 Embodiments of the present invention relate to a refrigerator.
消費電力を抑える節電モードで運転可能な冷蔵庫が知られている。ところで、冷蔵庫は、さらなる消費電力の低減が期待されている。 Refrigerators that can be operated in a power-saving mode to reduce power consumption are known. By the way, refrigerators are expected to further reduce power consumption.
本発明が解決しようとする課題は、消費電力の低減を図ることができる冷蔵庫を提供することである。 An object of the present invention is to provide a refrigerator that can reduce power consumption.
実施形態の冷蔵庫は、筐体と、冷却器と、圧縮機と、第1センサと、第2センサと、制御部とを備える。前記筐体は、貯蔵部を含む。前記冷却器は、前記貯蔵部に供給される空気を冷却する。前記圧縮機は、前記冷却器に供給される冷媒を圧縮する。前記第1センサは、前記貯蔵部の温度を検出する。前記第2センサは、前記筐体の外部の環境温度を検出する。前記制御部は、前記第1センサにより検出される前記貯蔵部の温度が前記貯蔵部に対して設定される設定温度帯の上限値と下限値との間に収まるように前記圧縮機を制御する。前記制御部は、冷蔵庫の初期状態で実行される制御である第1冷却制御と、前記第1冷却制御と比べて少なくとも前記上限値が高く設定される第2冷却制御とにより前記圧縮機を制御可能であり、前記第2センサにより検出される環境温度に基づき、前記第2冷却制御における前記圧縮機の回転速度を決定する。 The refrigerator of the embodiment includes a housing, a cooler, a compressor, a first sensor, a second sensor, and a control unit. The housing includes a storage section. The cooler cools the air supplied to the storage section. The compressor compresses refrigerant supplied to the cooler. The first sensor detects the temperature of the storage section. The second sensor detects an environmental temperature outside the housing. The control unit controls the compressor so that the temperature of the storage unit detected by the first sensor falls between an upper limit value and a lower limit value of a set temperature range set for the storage unit. . The control unit controls the compressor by a first cooling control that is a control executed in an initial state of the refrigerator, and a second cooling control in which at least the upper limit value is set higher than the first cooling control. The rotation speed of the compressor in the second cooling control is determined based on the environmental temperature detected by the second sensor.
以下、実施形態の冷蔵庫を、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。「XXに基づく」とは、「少なくともXXに基づく」ことを意味し、XXに加えて別の要素に基づく場合も含み得る。「XXに基づく」とは、XXを直接に用いる場合に限定されず、XXに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含み得る。「XXまたはYY」とは、XXとYYのうちいずれか一方の場合に限定されず、XXとYYの両方の場合も含み得る。これは選択的要素が3つ以上の場合も同様である。「XX」および「YY」は、任意の要素(例えば任意の情報)である。 Hereinafter, a refrigerator according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, components having the same or similar functions are denoted by the same reference numerals. Further, redundant explanations of these configurations may be omitted. "Based on XX" means "based on at least XX" and may include cases where it is based on another element in addition to XX. "Based on XX" is not limited to cases in which XX is used directly, but may also include cases in which calculations and processing have been performed on XX. "XX or YY" is not limited to either XX or YY, but may include both XX and YY. This also applies when there are three or more selective elements. "XX" and "YY" are arbitrary elements (for example, arbitrary information).
本出願で「回転数」とは、単位時間当たりの回転数を意味する。すなわち「回転数」とは「回転速度」に相当する意味で用いられている。本出願で「取得する」とは、送信要求を送信して能動的に取得する場合に限定されず、他の装置から送信される情報を受動的に受信することで取得する場合も含み得る。本出願で「抑制する」とは、少なくとも部分的に抑制することを意味し、例えば、所定の時期または所定の温度帯に限って抑制する場合も含み得る。 In this application, "number of rotations" means the number of rotations per unit time. That is, "rotational speed" is used in a meaning equivalent to "rotational speed." In this application, "obtaining" is not limited to actively obtaining information by transmitting a transmission request, but may also include obtaining information by passively receiving information transmitted from another device. In the present application, "suppressing" means at least partially suppressing, and may include, for example, suppressing only at a predetermined time or a predetermined temperature range.
(第1実施形態)
<1.冷蔵庫システムの全体構成>
図1は、実施形態の冷蔵庫システム1の全体構成を示す図である。冷蔵庫システム1は、例えば、冷蔵庫100と、サーバ200とを含む。冷蔵庫システム1は、後述する端末装置300(または端末装置300の家電管理アプリAPP)を含んでもよい。冷蔵庫システム1は、「情報処理システム」の一例である。後述するネットワークNWは、例えば、インターネット、セルラー網、Wi-Fi網、LPWA(Low Power Wide Area)、WAN(Wide Area Network)、LAN(Local Area Network)、またはその他の公衆回線や専用回線などを状況に応じて利用すればよい。
(First embodiment)
<1. Overall configuration of refrigerator system>
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a
冷蔵庫100は、ユーザUの住居内に設置される。冷蔵庫100は、例えば、ユーザUの住居内に設置される無線ルータWRおよびモデムMを介してネットワークNWと接続される。冷蔵庫100は、ネットワークNWを介して、サーバ200または端末装置300と通信可能である。
サーバ200は、冷蔵庫100を管理する管理サーバである。サーバ200は、1つまたは複数のサーバ装置(例えばクラウドサーバ)により構成される。サーバ200は、「サーバシステム」と称されてもよい。サーバ200は、ネットワークNWを介して、冷蔵庫100または端末装置300と通信可能である。サーバ200は、ネットワークNW中のルータに含まれる情報処理部など、エッジコンピューティングやフォグコンピューティングを行う情報処理部を含んでもよい。サーバ200は、クラウドサーバに限定されず、ユーザUの住居にあるコンピュータでもよく、家庭内ルータなどでもよい。
端末装置300は、冷蔵庫100のユーザUが使用する端末装置である。端末装置300は、例えば、スマートフォンまたはタブレット端末装置のような携帯端末装置である。ただし、端末装置300は、携帯端末装置に限定されず、パーソナルコンピュータなどでもよいし、スマートスピーカのような音声対話装置などでもよい。端末装置300は、例えば、種々の情報を表示可能な表示画面301aを含む表示装置301と、ユーザUの入力を受け付け可能な入力装置302とを有する。入力装置302は、例えば表示装置301の表示画面301aと重ねて設けられたタッチパネルである。入力装置302は、端末装置300に設けられたカメラやマイクなどを含み得る。
端末装置300には、アプリケーションプログラムPがインストールされ、以下に説明する機能がサポートされる。アプリケーションプログラムPは、冷蔵庫100を管理するためのアプリケーションプログラムである。以下では、アプリケーションプログラムPが実行されることで起動されるアプリケーションソフトウェアを「家電管理アプリAPP」と称する。
An application program P is installed on the
<2.冷蔵庫>
まず、冷蔵庫100について詳しく説明する。
図2は、冷蔵庫100の概略構成を示す正面図である。冷蔵庫100は、例えば、筐体10と、複数の扉20とを備えている。
<2. Refrigerator>
First, the
FIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of
筐体10は、断熱性を有し、矩形箱状に形成されている。筐体10の内部には、複数の貯蔵室30が設けられている。複数の貯蔵室30は、例えば、冷蔵室31、チルド室31A、野菜室32、製氷室33、小冷凍室34、および主冷凍室35を含む。冷蔵室31および野菜室32は、冷蔵温度帯(例えば、1~6℃の温度帯)の貯蔵室である。チルド室31Aは、チルド温度帯(例えば、-1℃~3℃の温度帯)の貯蔵室である。製氷室33、小冷凍室34、および主冷凍室35は、冷凍温度帯(例えば、-10~-20℃の温度帯)の貯蔵室である。以下では、冷蔵室31、チルド室31A、および野菜室32を区別しない場合、「貯蔵室30R」と称する場合がある。以下では説明の便宜上、冷蔵温度帯とチルド温度帯とを纏めて「冷蔵温度帯」と称する場合がある。以下では、製氷室33、小冷凍室34、および主冷凍室35を区別しない場合、「貯蔵室30F」と称する場合がある。
The
上述した冷蔵室31、チルド室31A、野菜室32、製氷室33、小冷凍室34、および主冷凍室35の各々は、「貯蔵部」の一例である。なお本出願でいう「貯蔵部」は、上記例に限定されず、パーシャル温度帯(約-4℃~-2℃)に冷却されるパーシャル室や、複数の温度帯(例えば冷蔵温度帯と冷凍温度帯)で温度が切り替え可能な温度切替室などでもよい。
Each of the above-mentioned refrigerator compartment 31, chilled
複数の貯蔵室30の開口は、複数の扉20によって開閉可能に閉じられる。複数の扉20は、冷蔵室31の開口を閉じる左右の冷蔵室扉21A,21B、野菜室32の開口を閉じる野菜室扉22、製氷室33の開口を閉じる製氷室扉23、小冷凍室34の開口を閉じる小冷凍室扉24、および主冷凍室35の開口を閉じる主冷凍室扉25を含む。以下では、左右の冷蔵室扉21A,21Bを区別しない場合、「冷蔵室扉21」と称する。
The openings of the plurality of
図3は、冷蔵庫100の機能構成を示すブロック図である。冷蔵庫100は、例えば、扉開閉検知センサ110、温度センサ120、冷却部130、操作部140、通信部150、制御装置160、および記憶部190を有する。
FIG. 3 is a block diagram showing the functional configuration of
<2.1 扉開閉検知センサ>
扉開閉検知センサ110は、扉20の開閉を検出するセンサである。扉開閉検知センサ110は、例えば、冷蔵室扉21の開閉を検出する冷蔵室扉センサ111、野菜室扉22の開閉を検出する野菜室扉センサ112、製氷室扉23の開閉を検出する製氷室扉センサ113、小冷凍室扉24の開閉を検出する小冷凍室扉センサ114、および主冷凍室扉25の開閉を検出する主冷凍室扉センサ115を含む。扉開閉検知センサ110の検出結果は、制御装置160に出力される。
<2.1 Door opening/closing detection sensor>
The door opening/
<2.2 温度センサ>
温度センサ120は、貯蔵室30の温度(例えば貯蔵室30内の空気温度)または筐体10の外部の環境温度を検出する温度センサである。温度センサ120は、例えば、冷蔵室31の温度(冷蔵室温度)を検出する冷蔵室温度センサ121、チルド室31Aの温度(チルド室温度)を検出するチルド室温度センサ122、および主冷凍室35の温度(冷凍室温度)を検出する主冷凍室温度センサ123を含む。また、温度センサ120は、筐体10の外部の環境温度を検出する環境温度センサ124を含む。温度センサ120の検出結果は、制御装置160に出力される。冷蔵室温度センサ121、チルド室温度センサ122、および主冷凍室温度センサ123の各々は、「第1センサ」の一例である。また、環境温度センサ124は、「第2センサ」の一例である。
<2.2 Temperature sensor>
The
<2.3 冷却部>
冷却部130は、複数の貯蔵室30を冷却する装置である。冷却部130は、例えば、第1冷却器131、第2冷却器132、圧縮機133、三方弁134と、第1送風機135、および第2送風機136を含む。
<2.3 Cooling section>
The
第1冷却器131は、冷蔵温度帯の貯蔵室30R(冷蔵室31、チルド室31A、および野菜室32)に対応して配置されている。第2冷却器132は、冷凍温度帯の貯蔵室30F(製氷室33、小冷凍室34、および主冷凍室35)に対応して配置されている。圧縮機133は、第1冷却器131および第2冷却器132に冷媒を供給する。
The
三方弁134は、圧縮機133により圧縮された冷媒が第1冷却器131に供給される第1状態と、圧縮機133により圧縮された冷媒が第2冷却器132に供給される第2状態とに切り替えられる。第1送風機135は、第1冷却器131により冷却された冷気を冷蔵温度帯の貯蔵室30R(冷蔵室31、チルド室31A、および野菜室32)に供給する。第2送風機136は、第2冷却器132により冷却された冷気を冷凍温度帯の貯蔵室30F(製氷室33、小冷凍室34、および主冷凍室35)に供給する。
The three-
<2.4 操作部>
操作部140は、冷蔵庫100に対するユーザUの操作を受け付け可能な操作部である。操作部140は、例えば、扉20の表面または筐体10の内面に設けられた1つ以上のボタンを含む。ユーザUは、操作部140を操作することで、冷蔵庫100の制御モードを設定可能である。操作部140は、端末装置300に代えて/加えて、後述する学習制御モードを設定する(すなわち学習制御モードをON状態にする)ユーザUの操作を受け付け可能である。
<2.4 Operation section>
The
<2.5 通信部>
通信部150は、例えば無線通信モジュールである。通信部150は、ユーザUの住居に配置された無線ルータWRおよびモデムMを介してサーバ200と通信可能である。
<2.5 Communication Department>
The
<2.6 制御装置>
制御装置160は、冷蔵庫100の全体を統括的に制御する。制御装置160は、制御指令取得部161、制御部162、状態管理部163、および送信部164を有する。これら機能部は、冷蔵庫100に搭載されたCPU(Central Processing Unit)のような1つ以上のハードウェアプロセッサがプログラムを実行することにより実現される。ただし、これら機能部の一部または全部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、またはFPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよい。
<2.6 Control device>
制御指令取得部161は、冷蔵庫100の冷却制御に関する制御指令をサーバ200から取得する。本実施形態では、制御指令取得部161は、学習制御モードが設定された場合、サーバ200によって生成された冷蔵庫100の冷却制御に関する制御指令をサーバ200から取得する。上記制御指令は、例えば、冷蔵庫100の消費電力を低減させる特別運転の運転指示である。本実施形態では、冷蔵庫100の運転動作は、複数の運転モード(冷却モード)を含む。複数の運転モードは、例えば、通常運転、エコ運転(第1特別運転)、および予冷運転(第2特別運転)を含む。これら各運転モードの詳細は、サーバ200に関する説明のなかで述べる。制御指令取得部161は、「取得部」の一例である。
Control
制御部162は、冷却部130を制御することで、冷却部130により各貯蔵室30を冷却する。例えば、制御部162は、各貯蔵室30の設定温度帯の下限値(目標温度)と温度センサ120の検出結果とに基づき冷却部130を制御する。例えば、制御部162は、各貯蔵室30の設定温度帯の下限値(目標温度)と、温度センサ120により検出された温度との差分に基づくPID(Proportional-Integral-Differential)制御のようなフィードバック制御により冷却部130に含まれる圧縮機133、第1送風機135、および第2送風機136を制御する。
The
本実施形態では、制御部162は、後述する学習制御モードが設定された場合、制御指令取得部161により取得される制御指令(サーバ200からの制御指令)に基づき、冷却部130を制御する。すなわち、制御部162は、制御指令により指示される通常運転、エコ運転、または予冷運転を実行する。ただし、制御部162は、エコ運転または予冷運転を実行中に所定条件が満たされた場合、エコ運転または予冷運転を中断して通常運転を行ってもよい。上記所定条件は、例えば、後述するエコ運転または予冷運転の設定に用いられる条件(扉開閉回数や貯蔵室30の温度上昇)が満たされないことである。
In this embodiment, the
状態管理部163は、冷蔵庫100の状態を示す情報(以下「状態情報」と称する)を記憶部190に記憶させる。状態情報は、例えば、サーバ200によって冷蔵庫100に対する制御指令の生成に用いられる学習用状態情報191と、冷蔵庫100の運転動作の実行結果を示す実行結果情報192とを含む。
The
学習用状態情報191は、扉開閉検知センサ110の検出結果を示す扉開閉情報191aと、温度センサ120の検出結果を示す温度情報191bとを含む。扉開閉情報191aは、所定単位時間(例えば1時間)ごとの扉開閉に関する情報を含む。例えば、扉開閉情報191aは、所定単位時間ごとの扉開閉回数または扉開時間を示す情報を含む。「扉開時間」とは、扉が開き状態にある時間の合計である。温度情報191bは、所定単位時間(例えば1時間)ごとの貯蔵室30の温度に関する情報を含む。例えば、温度情報191bは、貯蔵室30の設定温度帯の下限値(目標温度)に対する温度センサ120の乖離度の平均値を示す情報を含む。
The learning
実行結果情報192は、サーバ200からの制御指令により運転モードが指示された時間帯における、冷蔵庫100が実際に実行した運転モードの種類を示す情報である。実行結果情報192は、所定単位時間ごとの冷蔵庫100が実際に実行した運転モードの種類を示す情報である。
Execution result
送信部164は、通信部150を介してサーバ200と通信を行い、学習用状態情報191および実行結果情報192をサーバ200に送信する。例えば、送信部164は、学習用状態情報191および実行結果情報192を所定の周期でサーバ200に送信する。
The transmitting
<2.8 記憶部>
記憶部190は、各種情報を記憶する機能部である。記憶部190は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、またはSSD(Solid State Drove)などの組み合わせにより実現される。記憶部190は、学習用状態情報191と、実行結果情報192と、上限値情報193とを記憶する。上限値情報193については、詳しく後述する。
<2.8 Storage section>
The
<3.サーバ>
次に、サーバ200について詳しく説明する。
図4は、サーバ200の機能構成を示すブロック図である。サーバ200は、例えば、情報取得部210、運転計画生成部220、制御指令送信部230、表示情報送信部240、および記憶部290を有する。
<3. Server>
Next, the
FIG. 4 is a block diagram showing the functional configuration of the
情報取得部210、運転計画生成部220、制御指令送信部230、および表示情報送信部240は、サーバ200に搭載されたCPUのような1つ以上のハードウェアプロセッサがプログラムを実行することにより実現される。ただし、これら機能部の一部または全部は、ASIC、PLD、またはFPGAなどのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよい。なお、これら機能部は、複数のサーバ装置に分かれて設けられてもよい。また、これら機能部のうち1つ以上は、サーバ200に代えて、冷蔵庫100または端末装置300に設けられてもよい。
The
<3.1 情報取得部>
情報取得部210は、冷蔵庫100から送信される学習用状態情報191および実行結果情報192を取得する。情報取得部210は、取得した学習用状態情報191を学習用蓄積情報291の一部として蓄積させ、取得した実行結果情報192を実行結果蓄積情報292の一部として蓄積させる。
<3.1 Information acquisition section>
<3.2 運転計画生成部>
運転計画生成部220は、学習用蓄積情報291に基づいて得られる所定期間(例えば過去2週間)の冷蔵庫100の使用状態に基づきユーザUの生活パターン(冷蔵庫100の使用パターン)を分析し、ユーザUの生活パターンに応じた冷蔵庫100の運転計画を生成する。言い換えると、運転計画生成部220は、ユーザUの生活パターンを学習する学習機能部である。本出願で「学習」とは、ニューラルネットワークなどを用いた機械学習に限定されず、新しい情報に基づき過去の決定内容を更新することを広く意味する。
<3.2 Operation plan generation section>
The operation
本実施形態では、運転計画生成部220は、学習用蓄積情報291に含まれる過去2週間の同じ曜日の学習用状態情報191に基づき、次回の同じ曜日の運転計画を生成する。例えば、運転計画生成部220は、前回及び前々回の月曜日の学習用状態情報191に基づき、次回の月曜日の運転計画を生成する。火曜日から日曜日についても同様である。
In this embodiment, the driving
本実施形態では、冷蔵庫100の運転計画は、冷蔵庫100が通常運転を実行する時間帯と、冷蔵庫100が特別運転を実行する時間帯とを規定した計画である。特別運転は、冷蔵庫100の消費電力を低減させる運転である。本実施形態では、特別運転は、エコ運転(第1特別運転)と、予冷運転(第2特別運転)とを含む。なお以下では、扉開閉回数に基づきエコ運転が実行される例について説明する。これに代えて/加えて、扉開時間に基づきエコ運転が実行されてもよい。
In this embodiment, the operation plan for
(通常運転)
通常運転は、冷蔵庫100の基本となる運転である。例えば、通常運転は、運転計画生成部220により学習が行われない場合に設定される運転である。例えば、通常運転は、ユーザUによって冷蔵庫100が使用される(例えば扉20が開閉される)ことを前提とした運転である。すなわち、通常運転は、扉20が開閉された場合でも貯蔵室30の温度を一定以下に抑えることができるように、ある程度低めの設定温度帯が設定された運転である。
(Normal operation)
The normal operation is the basic operation of the
(エコ運転)
エコ運転は、扉20の開閉回数が少ないと推定される時間帯に、通常運転と比べて貯蔵室30の設定温度帯の少なくとも上限値を高め、冷却部130の運転を抑制することで冷蔵庫100の消費電力を低減させる運転である。例えば、エコ運転は、通常運転と比べて貯蔵室30の設定温度帯の上限値および下限値を1℃または2℃高めることで、圧縮機133の運転周波数、第1送風機135の回転数、または第2送風機136の回転数を低下させる。
(eco driving)
In eco-driving, the
本実施形態では、運転計画生成部220は、過去2週間の同じ曜日の同じ時間帯において、所定単位時間(例えば1時間)における扉20の扉開閉回数が所定回数以下(例えば5回以下)である場合に、次回の同じ曜日の同じ時間帯にエコ運転を実行する。一方で、運転計画生成部220は、過去2週間の同じ曜日の同じ時間帯において、上記所定単位時間における扉20の扉開閉回数が上記所定回数を超える日がある場合、次回の同じ曜日の同じ時間帯にはエコ運転を実行せず、通常運転を実行する。
In the present embodiment, the operation
なお、扉20の扉開閉回数とは、例えば、冷蔵庫100に含まれる全ての扉20(冷蔵室扉21、野菜室扉22、製氷室扉23、小冷凍室扉24、および主冷凍室扉25)の扉開閉回数の合計値である。これに代えて、扉20の扉開閉回数とは、代表的な特定の扉(例えば、冷蔵室扉21、野菜室扉22、および主冷凍室扉25)の扉開閉回数の合計値でもよい。
Note that the number of times the
(予冷運転)
予冷運転は、貯蔵室30で大きな温度上昇(閾値を超える温度上昇)が予想される場合に、貯蔵室30の温度を事前に低下させておく(いわゆる冷やし込みを行う)ことで、貯蔵室30の温度上昇のピークをカットして冷却効率(COP:Coefficient Of Performance)の低下を抑制し、冷蔵庫100の消費電力を低減させる運転である。以下では説明の便宜上、予冷運転の対象となる貯蔵室30の温度上昇を「閾値を超える温度上昇」と称する。例えば、予冷運転は、特定の貯蔵室30で閾値を超える温度上昇があることが推定される所定単位時間に対して、当該所定単位時間およびその直前の所定単位時間に上記特定の貯蔵室30の設定温度帯の上限値および下限値を通常運転と比べて低く設定し、上記特定の貯蔵室30の温度を事前に低下させる。例えば、予冷運転は、通常運転と比べて貯蔵室30の設定温度帯を1℃または2℃低下させることで、圧縮機133の運転周波数、第1送風機135の回転数、または第2送風機136の回転数を増加させる。
(Pre-cooling operation)
In the pre-cooling operation, when a large temperature rise (temperature rise exceeding a threshold value) is expected in the
本実施形態では、運転計画生成部220は、過去2週間の同じ曜日の同じ時間帯において、貯蔵室30で閾値を超える温度上昇が検出された場合に、次回の同じ曜日の同じ時間帯およびその直前の時間帯に、予冷運転を実行する。一方で、運転計画生成部220は、過去2週間の同じ曜日の同じ時間帯において、貯蔵室30で閾値を超える温度上昇が検出されない日がある場合、次回の同じ曜日では予冷運転を実行せず、通常運転またはエコ運転を実行する。
In this embodiment, when a temperature rise exceeding a threshold is detected in the
本実施形態では、冷蔵庫100の運転計画は、所定単位時間ごと(例えば1時間ごと)に、通常運転、エコ運転、または予冷運転のいずれを行うかを規定した計画である。なお、運転計画生成部220は、同じ時間帯において、エコ運転の実行予定と、予冷運転の実行予定とが重なる場合、予冷運転を優先して設定する。
In the present embodiment, the operation plan for the
図5は、運転計画生成部220により作成される運転計画の一例を示す図である。図5に示す例は、前回および前々回の月曜日の学習用状態情報191に基づき、次回の月曜日の運転計画が生成される場合を示す。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a driving plan created by the driving
図5中に示す例では、(A)0時から6時までの各時間帯は、前回および前々回の月曜日の扉開閉回数が所定回数以下であり、且つ、所定の閾値を超える温度上昇も検出されていないため、次回の月曜日の運転計画としてエコ運転の実施時間帯として割り当てられる。(B)6時から8時までの各時間帯は、前回および前々回の月曜日において7時から8時の間に所定の閾値を超える温度上昇が検出されているため、次回の月曜日の運転計画として予冷運転の実施時間帯として割り当てられる。(C)8時から9時までの時間帯は、前回および前々回の月曜日において、所定の閾値を超える温度上昇は検出されていないが、扉開閉回数が所定回数以上の日があるため、次回の月曜日の運転計画として通常運転の実施時間帯として割り当てられる。(D)9時から11時までの各時間帯は、前回および前々回の月曜日の扉開閉回数が所定回数以下であり、且つ、所定の閾値を超える温度上昇も検出されていないため、次回の月曜日の運転計画としてエコ運転の実施時間帯として割り当てられる。 In the example shown in FIG. 5, (A) for each time period from 0:00 to 6:00, the number of times the door was opened and closed on the previous Monday and the day before the previous Monday was less than a predetermined number of times, and a temperature rise exceeding a predetermined threshold was also detected. Therefore, the time slot for eco-driving will be assigned as part of the next Monday's driving plan. (B) For each time period from 6:00 to 8:00, a temperature rise exceeding a predetermined threshold was detected between 7:00 and 8:00 on the previous Monday and the day before the previous Monday, so pre-cooling operation will be performed as the operation plan for the next Monday. will be allocated as the implementation time period. (C) During the period from 8:00 to 9:00, no temperature rise exceeding the predetermined threshold was detected on the previous Monday and the Monday before the previous Monday, but there are days when the door was opened and closed more than the predetermined number of times, so the next Monday As part of Monday's driving plan, this will be assigned as the time slot for normal driving. (D) For each time period from 9:00 to 11:00, the number of times the door was opened and closed on the previous and two previous Mondays was less than the predetermined number of times, and no temperature rise exceeding the predetermined threshold was detected, so the next Monday As part of the driving plan, the eco-driving period will be allocated as the time slot for eco-driving.
<3.3 制御指令送信部>
制御指令送信部230は、運転計画生成部220により生成された運転計画に応じた制御指令を、冷蔵庫100に送信する。例えば、制御指令送信部230は、所定単位時間ごと(例えば1時間ごと)に、次の所定単位時間に関する制御指令を冷蔵庫100に送信する。本実施形態では、制御指令は、通常運転の実行命令、エコ運転の実行命令、または予冷運転の実行命令のいずれかを含む。
<3.3 Control command transmitter>
Control
<3.4 表示情報送信部>
表示情報送信部240は、端末装置300の表示画面301aに表示させる情報(以下「表示情報」と称する)を生成し、生成した表示情報を端末装置300に送信する。表示情報は、実行結果情報192に基づいて生成される冷蔵庫100の運転動作の実行結果を示す情報を含む。
<3.4 Display information transmitter>
The display
<3.5 記憶部>
記憶部290は、RAM、ROM、EEPROM、またはSSDなどの組み合わせにより実現される。記憶部290には、学習用蓄積情報291および実行結果蓄積情報292が蓄積される。
<3.5 Storage section>
The
<4.端末装置>
次に、端末装置300について詳しく説明する。
図6は、端末装置300の機能構成を示すブロック図である。端末装置300は、例えば、情報取得部310、操作受付部320、表示制御部330、および記憶部390を有する。
<4. Terminal device>
Next, the
FIG. 6 is a block diagram showing the functional configuration of the
情報取得部310、操作受付部320、および表示制御部330は、端末装置300に搭載されたCPUのような1つ以上のハードウェアプロセッサがアプリケーションプログラムPを実行することにより実現される。言い換えると、情報取得部310、操作受付部320、および表示制御部330は、家電管理アプリAPPに含まれるソフトウェア機能部である。
The
情報取得部310は、家電管理アプリAPPに関連してサーバ200から受信する情報を取得する。例えば、情報取得部310は、サーバ200により生成された表示情報をサーバ200から取得する。
The
操作受付部320は、家電管理アプリAPPに関連して入力装置302に対して行われるユーザUの操作を受け付ける。例えば、操作受付部320は、表示画面301aに表示される操作部に対するユーザUの操作を受け付ける。例えば、操作受付部320は、ユーザUの操作に基づき、学習制御モードの設定(すなわち、学習制御モードをON状態にすること)を受け付ける。操作受付部320は、受け付けたユーザUの操作内容を示す信号をサーバ200に送信する。これにより、受け付けたユーザUの操作内容に対応する処理がサーバ200上で行われる。
The
表示制御部330は、端末装置300の表示装置301を制御することで、表示装置301の表示画面301aに表示される内容を制御する。例えば、表示制御部330は、情報取得部310により取得される表示情報を表示画面301aに表示させる。
The
記憶部390は、RAM、ROM、EEPROM、またはSSDなどの組み合わせにより実現される。記憶部390は、アプリケーションプログラムPを記憶する。
The
<5.冷蔵庫の運転モード>
<5.1 基本運転>
次に、冷蔵庫100の基本運転について説明する。冷蔵庫100の制御部162は、冷蔵庫100の基本運転として、「冷蔵運転」および「冷凍運転」を実行する。「冷蔵運転」とは、三方弁134が切り替えられて圧縮機133から第1冷却器131に冷媒が供給される運転を意味する。一方で、「冷凍運転」は、三方弁134が切り替えられて圧縮機133から第2冷却器132に冷媒が供給される運転を意味する。
<5. Refrigerator operation mode>
<5.1 Basic operation>
Next, the basic operation of
制御部162は、例えば、冷蔵運転と冷凍運転とを交互に行うことにより、冷蔵温度帯の貯蔵室30Rと、冷凍温度帯の貯蔵室30Fとがそれぞれの所定の設定温度帯に収まるように、冷却部130を制御する。例えば、制御部162は、第1所定時間(例えば20分)に亘り冷蔵運転を行い、第2所定時間(例えば40分)に亘り冷凍運転を行うことを交互に繰り返す。
For example, the
なお、制御部162は、冷蔵運転中に、温度センサ120により検出された冷蔵室温度が冷蔵室31の設定温度帯の下限値に達した場合(または、チルド室温度がチルド室31Aの設定温度帯の下限値に達した場合)や、温度センサ120により検出される検出された冷凍室温度が主冷凍室35の設定温度帯の上限値に達した場合などに、第1所定時間の途中であっても冷蔵運転を終了して冷凍運転を開始してもよい。また、制御部162は、冷凍運転中に、温度センサ120により検出された冷凍室温度が主冷凍室35の設定温度帯の下限値に達した場合や、温度センサ120により検出された冷蔵室温度が冷蔵室31の設定温度帯の上限値に達した場合(または、チルド室温度がチルド室31Aの設定温度帯の上限値に達した場合)などに、第2所定時間の途中であっても冷凍凍転を終了して冷蔵運転を開始してもよい。
Note that, during the refrigeration operation, if the refrigerator compartment temperature detected by the
ここで、冷蔵運転が行われる間は、冷蔵温度帯の貯蔵室30Rの空気温度は低下するが、冷凍温度帯の貯蔵室30Fの空気温度は上昇する。一方で、冷凍運転が行われる間は、冷凍温度帯の貯蔵室30Fの空気温度は低下するが、冷蔵温度帯の貯蔵室30Rの空気温度は上昇する。このため、冷蔵温度帯の貯蔵室30Rの空気温度と、冷凍温度帯の貯蔵室30Fの空気温度は、それぞれ鋸歯状に上下することを繰り返す。
Here, while the refrigeration operation is performed, the air temperature in the
<5.2 設定温度帯>
次に、「設定温度帯」について説明する。「設定温度帯」は、冷蔵運転および冷凍運転のそれぞれにおいて、温度管理の主対象となる貯蔵室30(例えば、冷蔵室31、チルド室31A、または主冷凍室35)の空気温度が維持される温度範囲を意味する。「設定温度帯」とは、上限値と下限値とにより規定される温度範囲を意味する。制御部162は、例えば、冷蔵室温度(またはチルド室温度)や冷凍室温度に基づくPID制御を行うことで、温度管理の主対象となる貯蔵室30の空気温度を設定温度帯の上限値と下限値との間に収めるように圧縮機133の運転周波数、第1送風機135の回転数、および第2送風機136の回転数を決定し、圧縮機133、第1送風機135、および第2送風機136を制御する。
<5.2 Set temperature range>
Next, the "set temperature range" will be explained. The "set temperature range" is the air temperature in the storage compartment 30 (for example, the refrigerator compartment 31, the
<6.基本制御の流れ>
次に、基本制御の流れについて説明する。
図7は、基本制御の流れを示すシーケンス図である。図7は、冷蔵庫100の過去2週間分の学習用蓄積情報291がサーバ200の記憶部290に蓄積されている状態を前提とする。
<6. Basic control flow>
Next, the flow of basic control will be explained.
FIG. 7 is a sequence diagram showing the flow of basic control. FIG. 7 assumes that the learning
まず、サーバ200の運転計画生成部220は、記憶部280に蓄積された冷蔵庫100の過去2週間分の学習用蓄積情報291に基づきユーザUの生活パターン(冷蔵庫100の使用パターン)を分析し、ユーザUの生活パターンに応じた冷蔵庫100の運転計画を生成する(S101)。次に、サーバ200の制御指令送信部230は、所定単位時間ごと(例えば1時間ごと)に、運転計画に応じた次の所定単位時間に関する制御指令を冷蔵庫100に送信する(S102)。冷蔵庫100の制御部162は、制御指令取得部161がサーバ200から制御指令を受信する場合、受信した制御指令に基づいて冷蔵庫100の冷却部130を制御する(S103)。
First, the operation
冷蔵庫100の送信部164は、所定単位時間ごとに、当該所定単位時間の間に検出された冷蔵庫100の使用状態を示す学習用状態情報191と、当該所定単位時間の間の冷蔵庫100の運転内容を示す実行結果情報192とをサーバ200に送信する(S104)。サーバ200は、冷蔵庫100から受信する学習用状態情報191を学習用蓄積情報291の一部として蓄積するとともに、冷蔵庫100から受信する実行結果情報192を実行結果蓄積情報292の一部として蓄積する(S105)。
The
<7.消費電力の削減を促進する制御>
次に、消費電力の削減を促進する制御について説明する。
<7. Control that promotes reduction of power consumption>
Next, control for promoting reduction in power consumption will be explained.
<7.1 制御の種類について>
まず、制御部162が実行可能な第1冷却制御および第2冷却制御について説明する。第1冷却制御および第2冷却制御は、例えば、圧縮機133に関する制御である。
<7.1 About types of control>
First, the first cooling control and the second cooling control that can be executed by the
(第1冷却制御)
第1冷却制御は、冷蔵庫100の通常運転における圧縮機133の制御である。すなわち、第1冷却制御は、冷蔵庫の初期状態で実行される制御(冷蔵庫100の電源が起動された直後の状態で実行される制御)である。別の観点で見ると、第1冷却制御は、学習制御モードにおける通常運転で実行される制御である。第1冷却制御は、単位時間当たりの扉20の開閉回数または開時間が所定値(所定閾値)を超える時間帯に実行される制御である。
(First cooling control)
The first cooling control is control of the
第1冷却制御では、制御部162は、冷蔵室温度センサ121により検出される温度(またはチルド室温度センサ122により検出される温度)と、冷蔵室31の設定温度帯の下限値(またはチルド室温度の設定温度帯の下限値)との差分に基づき、圧縮機133の回転数を決定する。また、制御部162は、主冷凍室温度センサ123により検出される温度と、主冷凍室35の設定温度帯の下限値との差分に基づき、圧縮機133の回転数を決定する。第1冷却制御では、制御部162は、上記差分が大きい場合に圧縮機133の回転数として大きな回転数を決定し、上記差分が小さい場合に圧縮機133の回転数として小さな回転数を決定する。以下ではこれら差分を纏めて、「温度センサ120により検出される温度と貯蔵室30の設定温度帯の下限値との差分」と称する。
In the first cooling control, the
(第2冷却制御)
第2冷却制御は、第1冷却制御と比較して冷蔵庫100の消費電力を抑える制御である。例えば、第2冷却制御は、第1冷却制御と比べて少なくとも設定温度帯の上限値が高く設定される制御である。例えば、第2冷却制御は、単位時間当たりの扉20の開閉回数または開時間が上記所定値以下(所定閾値以下)の時間帯に実行される制御である。例えば、第2冷却制御は、冷蔵庫100の過去の運転情報または使用状況に基づいて所定の時間帯に実行される制御である。例えば、第2冷却制御は、外部のサーバ200からの制御指令に基づいて所定の時間帯に実行される制御である。本実施形態では、第2冷却制御は、学習制御モードにおけるエコ運転で実行される制御である。第2冷却制御は、消費電力の削減が促進される制御である。
(Second cooling control)
The second cooling control is a control that reduces power consumption of the
<7.2 第2冷却制御における圧縮機の回転数の決定>
本実施形態では、制御部162は、第2冷却制御が実行される場合、環境温度センサ124により検出される環境温度に基づき第2冷却制御における圧縮機133の回転数を決定する。
<7.2 Determination of compressor rotation speed in second cooling control>
In this embodiment, when the second cooling control is executed, the
図8は、圧縮機133の回転数を説明するための図である。
図8中の(a)は、第1冷却制御(すなわち通常運転)における圧縮機133の回転数を示す。圧縮機133には、複数段階の回転数が設定されている。制御部162は、圧縮機133を停止状態から起動する場合、温度センサ120により検出される温度と貯蔵室30の設定温度帯の下限値との差分に基づき、大きな回転数R1aで圧縮機133を駆動する(時点Sa参照)。
FIG. 8 is a diagram for explaining the rotation speed of the
(a) in FIG. 8 shows the rotation speed of the
その後、温度センサ120により検出される温度が低下することに応じて、圧縮機133の回転数を回転数R1aから回転数R1bに低下させる。その後、温度センサ120により検出される温度がさらに低下することに応じて、圧縮機133の回転数を回転数R1bから回転数R1cに低下させる。すなわち、制御部162は、温度センサ120により検出される温度と貯蔵室30の設定温度帯の下限値とに基づき、圧縮機133の回転数を段階的に低下させる。そして、温度センサ120により検出される温度が貯蔵室30の設定温度帯の下限値に到達することに応じて、圧縮機133を停止させる(時点Sb参照)。これにより、圧縮機133は、運転時間T1に亘り運転された後に停止される。この場合、冷却に関する時間積分値(圧縮機133の回転数×時間)は、S1[rpm・分]となる。
Thereafter, as the temperature detected by the
図8中の(b)は、第2冷却制御が実行される場合において、環境温度センサ124により検出される環境温度が第1温度範囲内にある温度(以下「第1温度」と称する)である場合における圧縮機133の回転数を示す。制御部162は、圧縮機133を停止状態から起動する場合、温度センサ120により検出される温度と貯蔵室30の設定温度帯の下限値との差分に関わらず、固定値である回転数R2により圧縮機133を回転させる。回転数R2は、第1冷却制御における圧縮機133の回転数の平均よりも低い値である。例えば、回転数R2は、第1冷却制御において段階的に低下させる圧縮機133の回転速度の全体平均よりも低い値である。ここで、「全体平均」とは、第1冷却制御の全体を通じた平均である。回転数R2は、「第1回転速度」の一例である。
(b) in FIG. 8 is a temperature at which the environmental temperature detected by the environmental temperature sensor 124 is within the first temperature range (hereinafter referred to as "first temperature") when the second cooling control is executed. The rotation speed of the
なお別の観点で見ると、制御部162は、第2冷却制御が実行される場合、第1冷却制御で貯蔵室30の温度と設定温度帯の下限値との間に所定温度差がある場合に設定される圧縮機133の回転数と比べて、第2冷却制御で貯蔵室30の温度と設定温度帯の下限値との間に上記所定温度差がある場合における圧縮機133の回転数を低く設定する。
From another perspective, when the second cooling control is executed, when there is a predetermined temperature difference between the temperature of the
また、制御部162は、第1冷却制御における圧縮機133の1回当たりの運転時間T1よりも長い時間に第2冷却制御における圧縮機133の1回当たりの運転時間T2を設定する。「1回当たり」とは、圧縮機133が起動されてから停止されるまでを意味する。すなわち、制御部162は、圧縮機133を回転数R2で駆動させることを運転時間T2に亘り継続させる。運転時間T2は、「第1時間」の一例である。例えば、制御部162は、第2冷却制御に関する時間積分値(圧縮機133の回転数×時間)であるS2[rpm・分]が第1冷却制御に関する時間積分値S1と同じになるように、運転時間T2の長さを決定する。すなわち、図8中における斜線部分S1と、斜線部分S2の面積が同じになるように運転時間T2の長さを決定する。
Furthermore, the
図8中の(c)は、第2冷却制御が実行される場合において、環境温度センサ124により検出される環境温度が第2温度範囲内にある温度(以下「第2温度」と称する)である場合における圧縮機133の回転数を示す。第2温度範囲は、第1温度範囲と比べて低い(すなわち涼しい)温度範囲である。制御部162は、圧縮機133を停止状態から起動する場合、温度センサ120により検出される温度と貯蔵室30の設定温度帯の下限値との差分に関わらず、固定値である回転数R3により圧縮機133を回転させる。回転数R3は、回転数R2よりも低い値である。回転数R3は、「第2回転速度」の一例である。
(c) in FIG. 8 indicates a temperature at which the environmental temperature detected by the environmental temperature sensor 124 is within the second temperature range (hereinafter referred to as "second temperature") when the second cooling control is executed. The rotation speed of the
この場合、制御部162は、第2冷却制御において環境温度が第2温度範囲である場合における圧縮機133の1回当たりの運転時間T3を設定する。すなわち、制御部162は、圧縮機133を回転数R3で駆動させることを運転時間T3に亘り継続させる。運転時間T3は、「第2時間」の一例である。運転時間T3は、第2冷却制御において環境温度が第1温度範囲である場合における圧縮機133の1回当たりの運転時間T2よりも長い時間である。例えば、制御部162は、第2冷却制御において環境温度が第2温度範囲である場合の時間積分値(圧縮機133の回転数×時間)であるS3[rpm・分]が上述した時間積分値S1または時間積分値S2と同じになるように、運転時間T3の長さを決定する。
In this case, the
図9は、第2冷却制御で設定される圧縮機133の回転数の上限値を説明するための図である。本実施形態では、圧縮機133の回転数として、第1温度範囲に対応する第1上限値と、第2温度範囲に対応する第2上限値とが予め設定されている。第1上限値および第2上限値を示す情報は、上限値情報193として冷蔵庫100の記憶部190に記憶されている。
FIG. 9 is a diagram for explaining the upper limit value of the rotation speed of the
制御部162は、第2冷却制御において環境温度が第1温度範囲である場合、第1上限値を圧縮機133の回転数の上限値として設定し、圧縮機133の回転数を決定する。なお上述した例では、第2冷却制御において環境温度が第1温度範囲である場合、固定値である回転数R2を利用する場合について説明したが、第1上限値以下の回転数であれば、回転数が段階的に制御されてもよい。
When the environmental temperature is in the first temperature range in the second cooling control, the
同様に、制御部162は、第2冷却制御において環境温度が第2温度範囲である場合、第2上限値を圧縮機133の回転数の上限値として設定し、圧縮機133の回転数を決定する。なお上述した例では、第2冷却制御において環境温度が第2温度範囲である場合、固定値である回転数R3を利用する場合について説明したが、第2上限値以下の回転数であれば、回転数が段階的に制御されてもよい。
Similarly, when the environmental temperature is in the second temperature range in the second cooling control, the
なお、「第1冷却制御と、第1冷却制御と比べて少なくとも設定温度帯の上限値が高く設定される第2冷却制御とにより冷却部130を制御可能」とは、第1冷却制御と第2冷却制御のみで制御可能という意味ではなく、少なくとも第1冷却制御と第2冷却制御で制御可能であるという意味である。例えば、予冷運転等の第3冷却制御があってもよい。また、「環境温度に基づき第2冷却制御における圧縮機133の回転数を決定する」とは、例えば、環境温度が第1温度であるならば、圧縮機133の回転数を低下させないことを含んでもよい。この場合、例えば、エコ運転において、通常運転と同じように貯蔵室30の温度と設定温度帯の下限値との温度差に基づく運転を行う。一方、環境温度が第1温度よりも低い第2温度である場合に、圧縮機133の回転数を低下させるというようにしてもよい。
Note that "the
<7.3 第2冷却制御に関する制御の流れ>
図10は、第1実施形態のエコ運転の処理の流れを示す流れ図である。図11は、エコ運転の圧縮機回転数の上限値を説明するための図である。
<7.3 Control flow regarding second cooling control>
FIG. 10 is a flowchart showing the process flow of eco-driving according to the first embodiment. FIG. 11 is a diagram for explaining the upper limit value of the compressor rotation speed in eco-driving.
図10に示す処理は、エコ運転実施時に実行される。図10に示す処理では、制御部162が所定の温度上昇が発生するまで待機する(ステップS11:NO)。温度上昇が発生した場合(ステップS11:YES)、制御部162は環境温度センサ124が検出した環境温度を取得する(ステップS12)。次に、制御部162は環境温度が低室温か否か(第2温度範囲であるか否か)を判定する(ステップS13)。
The process shown in FIG. 10 is executed when eco-driving is performed. In the process shown in FIG. 10, the
制御部162は、環境温度が低室温である場合(ステップS13:YES)、制御部162は圧縮機回転数上限値を低室温用上限値(第2上限値)に設定する(ステップS14)。一方で、制御部162は、環境温度が低室温でない場合(ステップS13:NO)、制御部162は圧縮機回転数上限値を高室温用上限値(第1上限値)に設定する(ステップS15)。ステップS13~S15において制御部162は、例えば図11に示すように、環境温度が所定の閾値Tsより大きい場合は圧縮機回転数上限値を高室温用上限値に設定し、環境温度が閾値Ts以下の場合は圧縮機回転数上限値を低室温用上限値に設定する。
When the environmental temperature is a low room temperature (step S13: YES), the
次に制御部162はステップS14またはS15で設定した圧縮機回転数上限値に基づく冷凍能力に応じて冷却時間を設定する(ステップS16)。次に、制御部162は、設定した冷却時間、エコ運転モードで冷蔵庫を運転する(ステップS17)。例えば通常運転などにおける第1冷却制御では、温度上昇が発生した場合、圧縮機回転数は例えば最低回転数から所定の回転数まで上昇し、庫内温度の低下にともなって例えば段階的に低下する(図8中の(a)参照)。一方、例えばエコ運転などにおける第2冷却制御では、温度上昇が発生した場合、圧縮機回転数は回転数上限値まで上昇し、冷却時間、例えば回転数上限値一定に制御される(図8中の(b)、(c)参照)。
Next, the
<8.利点>
本実施形態によれば、エコ運転などの第2冷却制御における圧縮機133の回転速度を環境温度に基づき決定するようにしたので、消費電力の低減を図ることができる。すなわち、本実施形態では、環境温度センサ124により検出される環境温度に基づき、第2冷却制御における圧縮機133の回転数を決定する。このような構成によれば、エコ運転などの第2冷却制御において、第1冷却制御と比べて少なくとも設定温度帯の上限値を上昇させることに加え、第1冷却制御と比べて圧縮機133の回転数を低く抑えることができる。これにより、圧縮機133の消費電力の低減を図ることができ、冷蔵庫100の消費電力の低減を図ることができる。
<8. Advantages>
According to the present embodiment, the rotational speed of the
本実施形態では、制御部162は、第1冷却制御における圧縮機133の回転数の平均よりも低い値に第2冷却制御における圧縮機133の回転数を決定するとともに、第1冷却制御における圧縮機133の1回当たりの運転時間よりも長い時間に第2冷却制御における圧縮機133の1回当たりの運転時間を決定する。このような構成によれば、圧縮機133の回転数を低下させることに応じて運転時間を長くすることで、冷蔵庫100の冷却性能の低下を抑制することができる。また、1回当たりの圧縮機133の運転時間が長くなると、同じ時間当たりの圧縮機133の起動回数を減らすことができる。その結果、圧縮機133の起動時に必要な大きな電流の消費機会を減らすことができ、圧縮機133の消費電力の低減をさらに図ることができる。
In this embodiment, the
本実施形態では、制御部162は、第1冷却制御では、貯蔵室30の温度と設定温度帯の下限値との温度差に基づき圧縮機133の回転数を決定する。また、制御部162は、第2冷却制御では、第1冷却制御における圧縮機133の回転速度の平均よりも低い水準で、圧縮機133の回転数を決定する。この構成によれば、第2冷却制御における圧縮機133の回転数を、第1冷却制御における圧縮機133の回転速度の平均よりも低い水準に決定することができ、圧縮機133の消費電力の低減をさらに図ることができる。
In the present embodiment, in the first cooling control, the
本実施形態では、制御部162は、第1冷却制御では、貯蔵室30の温度と設定温度帯の下限値との温度差に基づき圧縮機133の回転数を段階的に低下させるように圧縮機133の回転数を決定する。また、制御部162は、第2冷却制御では、第1冷却制御において段階的に低下させる圧縮機133の回転数の全体平均よりも低い水準で、圧縮機133の回転数を決定する。この構成によれば、第2冷却制御における圧縮機133の回転数を、第1冷却制御における段階的に低下する圧縮機133の回転速度の全体平均よりも低い水準に決定することができ、圧縮機133の消費電力の低減をさらに図ることができる。
In the present embodiment, in the first cooling control, the
本実施形態では、制御部162は、第2冷却制御において、環境温度が第1温度である場合、圧縮機133の回転数を第1回転数に決定し、環境温度が第1温度よりも低い第2温度である場合、圧縮機133の回転数を第1回転数よりも低い第2回転数に決定する。この構成によれば、環境温度に応じて適切に圧縮機133の回転数を決定することができ、圧縮機133の消費電力の低減をさらに図ることができる。
In the present embodiment, in the second cooling control, when the environmental temperature is the first temperature, the
本実施形態では、制御部162は、第2冷却制御において、環境温度が第1温度である場合、圧縮機133を第1回転数で駆動することを第1時間に亘り継続させ、環境温度が第1温度よりも低い第2温度である場合、圧縮機133を第1回転数よりも低い第2回転数で駆動することを第1時間よりも長い第2時間に亘り継続させる。この構成によれば、環境温度に応じて圧縮機133の回転数を適切に設定でき、さらに、運転時間を環境温度に応じて適切に設定することができる。すなわち、圧縮機133の回転数を低下させることに応じて運転時間を長くすることで、冷蔵庫100の冷却性能の低下を抑制することができる。また、1回当たりの圧縮機133の運転時間が長くなると、同じ時間当たりの圧縮機133の起動回数を減らすことができる。その結果、圧縮機133の起動時に必要な大きな電流の消費機会を減らすことができ、圧縮機133の消費電力の低減をさらに図ることができる。
In the present embodiment, in the second cooling control, when the environmental temperature is the first temperature, the
本実施形態では、制御部162は、第1冷却制御では、貯蔵室30の温度と設定温度帯の下限値との温度差に基づき圧縮機133の回転数を決定する。また、制御部162は、第2冷却制御では、第2冷却制御に関連して設定された圧縮機133の回転数の上限値に基づき圧縮機133の回転数を決定する。この構成によれば、複雑な制御を導入することなく、圧縮機133の回転数を上限値以下に容易に制限することができる。
In the present embodiment, in the first cooling control, the
本実施形態では、制御部162は、第2冷却制御において、環境温度が第1温度である場合、圧縮機133の回転数に関する第1上限値に基づき圧縮機133の回転数を決定し、環境温度が第1温度よりも低い第2温度である場合、第1上限値よりも低い第2上限値に基づき圧縮機133の回転数を決定する。この構成によれば、環境温度に応じて上限値を適切に設定することができる。
In the present embodiment, in the second cooling control, when the environmental temperature is the first temperature, the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態は、第1冷却制御と比べて第2冷却制御において、制御部162が設定温度帯の温度幅を広げる点で、第1実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第1実施形態と同じである。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described. The second embodiment differs from the first embodiment in that the
図12は、第2実施形態の第2冷却制御の動作例を説明するための図である。図12は、第1冷却制御における設定温度帯TSB1と圧縮機133の回転数の時間変化との関係と、第2冷却制御における設定温度帯TSB2と圧縮機133の回転数の時間変化との関係とを比較して示す。図12に示す例では、設定温度帯TSB1より設定温度帯TSB2の温度幅の方が大きい。なお、設定温度帯のTSB1の上限値TSB1Uと設定温度帯のTSB2の上限値TSB2Uは例えば同一とすることができる。この場合、設定温度帯のTSB1の下限値TSB1Lより設定温度帯のTSB2の下限値TSB2Lは低く設定する。
FIG. 12 is a diagram for explaining an operation example of the second cooling control of the second embodiment. FIG. 12 shows the relationship between the set temperature band TSB1 and the time change in the rotation speed of the
図11に示す例では、圧縮機133の回転数の変化の周期が、第1冷却制御より第2冷却制御の方が大きくなりやすい。したがって、第1冷却制御と比べて第2冷却制御において、同じ時間における圧縮機133の起動回数を減らすことができる。その結果、圧縮機133の起動時に必要な大きな電流の消費機会を減らすことができ、圧縮機133の消費電力の低減をさらに図ることができる。
In the example shown in FIG. 11, the period of change in the rotation speed of the
なお、第2実施形態においては、例えば、環境温度が第1温度である場合に、設定温度帯の上限値と下限値との間の温度幅を第1温度幅にし、環境温度が第1温度よりも低い第2温度である場合に、設定温度帯の上限値と下限値との間の温度幅を第1温度幅よりも大きな第2温度幅にしてもよい。 In the second embodiment, for example, when the environmental temperature is the first temperature, the temperature range between the upper limit and the lower limit of the set temperature range is set as the first temperature range, and the environmental temperature is set to the first temperature. When the second temperature is lower than , the temperature range between the upper limit and the lower limit of the set temperature range may be set to be a second temperature range larger than the first temperature range.
上述したように、第2実施形態の制御部162は、第2冷却制御において、第1冷却制御と比べて、設定温度帯の上限値と下限値との間の温度幅を大きくする。この構成によれば、環境温度の変化に応じて動作温度の上限を変化させ運転時間を延ばし圧縮機133の回転上昇回数を低く抑えることができる。よって、消費電力の低減を図ることができる。
As described above, in the second cooling control, the
(変形例)
以上、実施形態について説明したが、実施形態は上記例に限定されない。例えば、サーバ指示冷却モードは、学習制御モードに限定されず、端末装置300の家電管理アプリAPPに対する操作に基づき設定される制御モード(例えば、家電管理アプリAPP専用の冷却モード)などでもよい。また、温度センサ120により検出された温度と、設定温度下限値とに基づきPID制御をする場合において、第2冷却制御では、環境温度に基づきPID制御の内容(例えば関数の内容)を変えることで圧縮機133の回転数を決定するようにしてもよい。
(Modified example)
Although the embodiment has been described above, the embodiment is not limited to the above example. For example, the server-instructed cooling mode is not limited to the learning control mode, and may be a control mode set based on the operation of the
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、エコ運転などの第2冷却制御における圧縮機の回転速度を環境温度に基づき決定するようにしたので、消費電力の低減を図ることができる冷蔵庫を提供することができる。 According to at least one embodiment described above, the rotation speed of the compressor in the second cooling control such as eco-driving is determined based on the environmental temperature, thereby providing a refrigerator that can reduce power consumption. can do.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
1…冷蔵庫システム、100…冷蔵庫、120…温度センサ、121…冷蔵室温度センサ、122…チルド室温度センサ、123…主冷凍室温度センサ、124…環境温度センサ、130…冷却部、133…圧縮機、140…操作部、160…制御装置、161…制御指令取得部、162…制御部、200…サーバ。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記貯蔵部に供給される空気を冷却する冷却器と、
前記冷却器に供給される冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記貯蔵部の温度を検出する第1センサと、
前記筐体の外部の環境温度を検出する第2センサと、
前記第1センサにより検出される前記貯蔵部の温度が前記貯蔵部に対して設定される設定温度帯の上限値と下限値との間に収まるように前記圧縮機を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、冷蔵庫の初期状態で実行される制御である第1冷却制御と、前記第1冷却制御と比べて少なくとも前記上限値が高く設定される第2冷却制御とにより前記圧縮機を制御可能であり、前記第2センサにより検出される前記環境温度に基づき、前記第2冷却制御における前記圧縮機の回転速度を決定する、
冷蔵庫。 a housing including a storage section;
a cooler that cools the air supplied to the storage section;
a compressor that compresses refrigerant supplied to the cooler;
a first sensor that detects the temperature of the storage section;
a second sensor that detects an environmental temperature outside the housing;
a control unit that controls the compressor so that the temperature of the storage unit detected by the first sensor falls between an upper limit value and a lower limit value of a set temperature range set for the storage unit;
Equipped with
The control unit controls the compressor by a first cooling control that is a control executed in an initial state of the refrigerator, and a second cooling control in which at least the upper limit value is set higher than the first cooling control. determining the rotational speed of the compressor in the second cooling control based on the environmental temperature detected by the second sensor;
refrigerator.
前記第1冷却制御は、単位時間当たりの前記扉の開閉回数または開時間が閾値を超える時間帯に実行される制御であり、
前記第2冷却制御は、単位時間当たりの前記扉の開閉回数または開時間が前記閾値以下の時間帯に実行される制御である、
請求項1に記載の冷蔵庫。 The storage unit includes a door that can be opened and closed,
The first cooling control is a control that is executed during a time period in which the number of times the door is opened/closed per unit time or the opening time exceeds a threshold value,
The second cooling control is a control that is executed during a time period in which the number of times the door is opened/closed per unit time or the opening time is equal to or less than the threshold value.
The refrigerator according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載の冷蔵庫。 The second cooling control is control executed at a predetermined time period based on past operating information or usage status of the refrigerator.
The refrigerator according to claim 1 or claim 2.
請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載の冷蔵庫。 The second cooling control is control executed in a predetermined time period based on a control command from an external server.
The refrigerator according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の冷蔵庫。 The control unit determines the rotational speed of the compressor in the second cooling control to a value lower than the average rotational speed of the compressor in the first cooling control, and determining the operating time per operation of the compressor in the second cooling control to be longer than the operating time per operation of the compressor in the second cooling control;
The refrigerator according to any one of claims 1 to 4.
前記第1冷却制御では、前記貯蔵部の温度と前記下限値との温度差に基づき前記圧縮機の回転速度を段階的に低下させるように前記圧縮機の回転速度を決定し、
前記第2冷却制御では、前記第1冷却制御において段階的に低下させる前記圧縮機の回転速度の全体平均よりも低い値に前記圧縮機の回転速度を決定する、
請求項1から請求項5のうちいずれか1項に記載の冷蔵庫。 The control unit includes:
In the first cooling control, the rotation speed of the compressor is determined to reduce the rotation speed of the compressor in stages based on the temperature difference between the temperature of the storage section and the lower limit value,
In the second cooling control, the rotation speed of the compressor is determined to be a value lower than the overall average rotation speed of the compressor, which is lowered in stages in the first cooling control.
The refrigerator according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から請求項6のうちいずれか1項に記載の冷蔵庫。 In the second cooling control, when the environmental temperature is a first temperature, the control unit determines the rotational speed of the compressor to be a first rotational speed, and when the environmental temperature is lower than the first temperature, 2 temperature, determining the rotational speed of the compressor to a second rotational speed lower than the first rotational speed;
The refrigerator according to any one of claims 1 to 6.
請求項7に記載の冷蔵庫。 In the second cooling control, when the environmental temperature is the first temperature, the control unit continues to drive the compressor at the first rotational speed for a first time, and when the environmental temperature is the first temperature. When the temperature is the second temperature, driving the compressor at the second rotational speed continues for a second time period that is longer than the first time period.
The refrigerator according to claim 7.
前記第1冷却制御では、前記貯蔵部の温度と前記下限値とに基づき前記圧縮機の回転速度を決定し、
前記第2冷却制御では、前記第2冷却制御に関連して設定された前記圧縮機の回転速度の上限値に基づき前記圧縮機の回転速度を決定する、
請求項1から請求項8のうちいずれか1項に記載の冷蔵庫。 The control unit includes:
In the first cooling control, the rotation speed of the compressor is determined based on the temperature of the storage section and the lower limit value,
In the second cooling control, the rotation speed of the compressor is determined based on an upper limit value of the rotation speed of the compressor that is set in connection with the second cooling control.
The refrigerator according to any one of claims 1 to 8.
請求項1から請求項9のうちいずれか1項に記載の冷蔵庫。 In the second cooling control, when the environmental temperature is a first temperature, the control unit determines the rotational speed of the compressor based on a first upper limit value regarding the rotational speed of the compressor, and when the environmental temperature is If the second temperature is lower than the first temperature, determining the rotation speed of the compressor based on a second upper limit lower than the first upper limit;
The refrigerator according to any one of claims 1 to 9.
請求項1から請求項10のうちいずれか1項に記載の冷蔵庫。 The control unit increases a temperature range between an upper limit value and a lower limit value of the set temperature range in the second cooling control compared to the first cooling control.
The refrigerator according to any one of claims 1 to 10.
前記貯蔵部に供給させる空気を冷却する冷却器と、
前記冷却器に供給される冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記筐体の外部の環境温度を検出するセンサと、
前記貯蔵部の温度が前記貯蔵部に対して設定された設定温度帯の上限値と下限値との間に収まるように前記圧縮機を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、第1冷却制御と、前記第1冷却制御と比べて少なくとも前記上限値が高く設定される第2冷却制御とにより前記圧縮機を制御可能であり、前記第1冷却制御で前記貯蔵部の温度と前記下限値との間に所定温度差がある場合に設定される前記圧縮機の回転速度と比べて、前記第2冷却制御で前記貯蔵部の温度と前記下限値との間に前記所定温度差がある場合における前記圧縮機の回転速度を低く設定する、
冷蔵庫。 a housing including a storage section;
a cooler that cools the air supplied to the storage section;
a compressor that compresses refrigerant supplied to the cooler;
a sensor that detects an environmental temperature outside the housing;
a control unit that controls the compressor so that the temperature of the storage unit falls between an upper limit value and a lower limit value of a set temperature range set for the storage unit;
Equipped with
The control unit can control the compressor by first cooling control and second cooling control in which at least the upper limit value is set higher than in the first cooling control, and the first cooling control Compared to the rotation speed of the compressor that is set when there is a predetermined temperature difference between the temperature of the storage section and the lower limit value, the rotation speed of the compressor is set between the temperature of the storage section and the lower limit value in the second cooling control. setting the rotational speed of the compressor low when there is the predetermined temperature difference between
refrigerator.
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