JP5362692B2 - 冷蔵庫の冷却性能劣化診断システムおよび冷蔵庫の冷却性能劣化診断方法 - Google Patents
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本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、冷蔵庫の消費電力量の推移を把握することによって、冷蔵庫の冷却性能の劣化程度を確実に診断することができる仕組みを有する冷蔵庫の冷却性能劣化診断システムおよび冷蔵庫の冷却性能劣化診断方法に関するものであり、冷蔵庫の消費電力量の計測結果に基づいて、冷蔵庫のコンプレッサの運転時間を推定し、しかる後、推定した冷蔵庫のコンプレッサの運転時間が冷蔵庫の動作時間に占める比率を、冷却性能の劣化程度の診断を行うための診断用比率として算出して、算出した診断用比率を基準となる正常動作時(冷却性能の劣化がない時期)の比率と比較することによって、冷蔵庫の冷却性能の劣化程度の診断を行うことを可能とすることに、主要な特徴がある。
次に、本発明に係る冷蔵庫の冷却性能劣化診断システムおよび冷蔵庫の冷却性能劣化診断方法に実施形態について、その一例を説明する。ここで、本発明に係る冷蔵庫の冷却性能劣化診断システムおよび冷蔵庫の冷却性能劣化診断方法が対象とする冷蔵庫は、冷蔵室や冷凍室の庫内温度を検知するサーモスタットによって、冷媒を圧縮して冷凍サイクルを起動するコンプレッサの発停を自動的に行うという一般的な一定速コンプレッサ型冷蔵庫であり、かかる冷蔵庫に対して、前述したように、冷蔵庫の消費電力量を計測することによって、冷蔵庫のコンプレッサの運転状態を把握して、コンプレッサの運転時間が冷蔵庫本体の動作時間に占める比率(診断用比率DR:Diagnostic Ratio)を算出し、算出した診断用比率DRに基づいて、冷蔵庫の冷却性能の劣化状態の診断を行う仕組みを実現している。
まず、図1の冷却性能劣化診断システム100において、冷蔵庫の消費電力量の計測結果から推定されるコンプレッサ16の運転時間を用いて、冷蔵庫の冷却性能の劣化状況を診断する仕組みについて、第1の実施形態として説明する。
Tc:1日の深夜時間帯におけるコンプレッサ16の延べ運転時間
Tt:1日の深夜時間帯における冷蔵庫の合計動作時間(すなわち、1日の
深夜時間帯の延べ時間)
ここで、1日の深夜時間帯とは、当該1日の冷却性能劣化の診断用として消費電力量を計測するための計測時間帯であり、1日の深夜時間帯において診断用比率DRの算出を行う理由は、前述したように、冷蔵庫のドアの開閉等による計測環境に対する擾乱要因を排除するためであり、ユーザが冷蔵庫にアクセスすることがないと想定される時間帯(例えば午前1時から午前6時までの時間帯)を計測時間帯として用いるようにするためである。
まず、冷蔵庫を購入して設置した後のあらかじめ定めた期間例えば1年間を、正常に動作しているものと想定される新品時における冷蔵庫の消費電力量をあらかじめ計測するための予備計測期間として設定し、該予備計測期間に亘って、計測時間帯としてあらかじめ設定された深夜時間帯(例えば午前1時から午前6時までの時間帯)において、あらかじめ定めた計測時間(例えば10分)毎に、電力計測部17にて冷蔵庫の消費電力量を予備計測データとして計測する。
次に、予備計測期間が経過した後、該予備計測期間に亘って計測された前記予備計測データの消費電力量の中から、計測された消費電力量における異常値を取り除くために、大き目の値にあらかじめ設定した消費電力量用の仮閾値(例50W)を超える予備計測データの消費電力量を除去して、該仮閾値以下の冷蔵庫の消費電力量をすべて選び出して、選び出した冷蔵庫の消費電力量についてその平均値(例えば3W)を求める。この冷蔵庫の消費電力量の平均値(例えば3W)は、冷却性能の劣化がなく正常に動作していると想定される新品時の冷蔵庫の消費電力量の平均値である。
次に、(2)の「消費電力量の平均値の算出」において求めた冷蔵庫の消費電力量の平均値(例えば3W)に対して、+20%ないし+30%程度の余裕を含む消費電力量(例えば3Wに対する+20%余裕値の3.6Wないし3Wに対する+30%余裕値の3.9W)を、コンプレッサ16が動作することによって消費電力量が平均値よりも増加する電力量の閾値として設定し、平均値に対して該余裕を含む消費電力量を、当該冷蔵庫のコンプレッサ16が運転状態にあるかまたは停止状態にあるかを識別するためのコンプレッサ運転状態識別用閾値として決定する。つまり、かくのごとき手順によって、コンプレッサ運転状態識別用閾値として決定した冷蔵庫の消費電力量(例えば3.6Wないし3.9W)を、コンプレッサ16の運転状態の有無を判定するための閾値として記録部11にあらかじめ登録する。
しかる後、予備計測期間例えば1年間を経過した以降の運用期間に達すると、計測時間帯としてあらかじめ設定された深夜時間帯(例えば午前1時から午前6時までの時間帯)において、あらかじめ定めた計測時間(例えば10分)毎に、冷蔵庫の消費電力量をコンプレッサ16の運転状況を把握するための計測データとして計測する。
さらに、各計測時間毎に割り当てられた冷蔵庫のコンプレッサ16の運転時間を、1日の計測時間帯である例えば深夜時間帯(例えば午前1時から午前6時までの時間帯)に亘って積算することによって、1日の深夜時間帯におけるコンプレッサ16の延べ運転時間を算出する。
(5)の「運用期間における冷蔵庫のコンプレッサ16の延べ運転時間の算出」により、1日の深夜時間帯におけるコンプレッサ16の延べ運転時間を算出すると、前述の式(1)を用いて、診断用比率DRを算出することによって、冷蔵庫のコンプレッサ16の延べ運転時間が冷蔵庫本体の合計動作時間(すなわち深夜時間帯の延べ時間)に占める比率を求める。ここで、一般に、診断用比率DRは、冷蔵庫の使用年数に応じて、徐々に大きくなっていくものであり、診断用比率DRが大きくなればなるほど、冷蔵庫のコンプレッサ16の運転時間の割合が多くなり、冷蔵庫の冷却性能の劣化がより進行した状態にあるものと診断することができる。
次に、図1の冷却性能劣化診断システム100において、冷蔵庫の消費電力量の計測結果から推定されるコンプレッサ16の運転時間を用いて、冷蔵庫の冷却性能の劣化状況を診断する他の仕組みについて、第2の実施形態として説明する。
第1の実施形態の「(1)消費電力量の予備計測」において計測時間(例えば10分)毎に計測された予備計測期間内における冷蔵庫の消費電力量それぞれについて、第1の実施形態の「(3)コンプレッサ運転状態識別用閾値の決定」において決定したコンプレッサ運転状態識別用閾値(すなわち、予備計測期間における冷蔵庫の消費電力量の平均値にさらに+20%ないし+30%程度の余裕を含む消費電力量(例えば平均値3Wに対する+20%余裕値の3.6Wないし平均値3Wに対する+30%余裕値の3.9W))に基づいて、第1の実施形態の「(4)運用期間における冷蔵庫の運転状況の調査」と同様の手法によって、予備計測期間内における冷蔵庫のコンプレッサ16の運転時間と停止時間とを求める。
さらに、第1の実施形態の「(5)運用期間における冷蔵庫のコンプレッサ16の延べ運転時間の算出」と同様の手法によって、予備計測期間内における各計測時間毎に求めた冷蔵庫のコンプレッサ16の運転時間を、予備計測期間内における1日の計測時間帯の深夜時間帯(例えば午前1時から午前6時までの時間帯)に亘って積算することによって、1日の深夜時間帯におけるコンプレッサ16の延べ運転時間を算出する。
しかる後、冷蔵庫の購入設置後のあらかじめ定めた期間例えば1年間を経過した以降の運用期間において、第1の実施形態の「(4)運用期間におけるコンプレッサ16の運転状況の調査」および「(5)運用期間における冷蔵庫のコンプレッサ16の延べ運転時間の算出」と同様の手法によって、運用期間における冷蔵庫のコンプレッサ16の延べ運転時間を1日毎に算出し、算出した運用期間における1日の深夜時間帯におけるコンプレッサ16の延べ運転時間と運用期間内における1日の深夜時間帯の冷蔵庫の合計動作時間(深夜時間帯の延べ時間)とを、第1の実施形態に示した式(1)に適用することによって、運用期間における診断用比率DR1を算出する。
運用期間の或る日において算出した診断用比率DR1を先の「(2)新品時における新品時診断用比率DR0の算出」において算出した新品時診断用比率DR0と比較することによって、例えば以下のような冷蔵庫の冷却性能の劣化状態に関する判定を行う。
運用中の冷蔵庫は正常な冷却性能の下で運転されている状態にあるものと判定する。
運用中の冷蔵庫は、冷却性能の劣化が進行しつつある可能性があるとの評価結果ではあるものの、一方では、正常な冷却性能の状態にあるにも関わらず、本日は、たまたま、熱いものを冷まさずに冷蔵庫内に収納したために生じた事態であるかも知れないので、冷却性能の劣化が進行しつつある状態とは断定しないで、当日は、一旦、「注意状態」と表示部13に表示して、ユーザの注意を喚起するのみに留める。
運用中の冷蔵庫は、冷蔵室や冷凍室内の庫内温度をあらかじめ設定した所定の温度に維持することができず、冷蔵庫のコンプレッサ16を、正常状態にあった新品時のコンプレッサ16の運転時間を大幅に超えて長い時間に亘って運転せざるを得ない状態になっており、貯蔵した食料品等の新鮮さを維持することができないほど、冷蔵庫の冷却性能の劣化が発生している異常状態に陥ったものと判定して、「劣化状態」を表示部13に表示してユーザに通報する。
次に、第2の実施形態として前述した冷蔵庫の冷却性能の劣化状況を診断する図1の冷却性能劣化診断システム100の動作例について、図2、図3に示すフローチャートを用いて、さらに詳細に説明する。
[運用期間における診断用比率DR1]≧1.2×[新品時診断用比率DR0]
の関係になっているか否かを確認する(ステップS20)。
[運用期間における診断用比率DR1]≧1.4×[新品時診断用比率DR0]
の関係になっているか否かを確認する(ステップS30)。
最後に、第1、第2の実施形態に示した冷却性能劣化診断システム100における作用効果について、さらに説明する。
Claims (6)
- 冷蔵庫の冷却性能の劣化程度を診断する冷蔵庫の冷却性能劣化診断システムであって、冷蔵庫の消費電力量を計測する電力計測部を内蔵または外付けの形式で備え、各日のあらかじめ設定された計測時間帯内においてあらかじめ定めた計測時間毎に前記電力計測部により計測された消費電力量に基づいて、前記計測時間帯内におけるコンプレッサの延べ運転時間を推定し、推定したコンプレッサの延べ運転時間が前記計測時間帯の延べ時間に占める比率を各日毎の診断用比率として算出し、算出した前記診断用比率をあらかじめ基準値として設定された比率と比較した結果に基づいて、冷蔵庫の冷却性能の劣化程度を診断し、
前記基準値に用いる比率として、冷却性能の劣化がなく正常に動作していると想定される新品時における冷蔵庫に関する新品時診断用比率を用い、該新品時診断用比率は、新品時における冷蔵庫の消費電力量をあらかじめ計測するための予備計測期間としてあらかじめ定めた一定期間において、前記計測時間帯内の前記計測時間毎に前記電力計測部により計測された冷蔵庫の消費電力量に基づいて算出された各日毎の前記診断用比率の前記予備計測期間における平均値であり、
前記予備計測期間における各計測時間毎に計測された冷蔵庫の消費電力量の平均値にあらかじめ定めた余裕倍率を乗じた消費電力量を、コンプレッサが運転状態にあるか停止状態にあるかを識別するためのコンプレッサ運転状態識別用閾値とし、かつ、前記計測時間帯内の前記計測時間毎に前記電力計測部により計測された冷蔵庫の消費電力量が、前記コンプレッサ運転状態識別用閾値以上の消費電力量であった場合、コンプレッサは運転状態にあると判定し、かつ、運転状態にあると判定した前記計測時間の時間間隔をコンプレッサの動作時間として割り当てて、割り当てた前記計測時間毎のコンプレッサの動作時間を前記計測時間帯に亘って積算することにより、前記計測時間帯内におけるコンプレッサの延べ運転時間を推定することを特徴とする冷蔵庫の冷却性能劣化診断システム。 - 請求項1に記載の冷蔵庫の冷却性能劣化診断システムにおいて、前記予備計測期間経過後の運用期間における前記診断用比率を前記新品時診断用比率と比較し、前記診断用比率が、前記新品時診断用比率のあらかじめ定めた第1の倍率閾値以上となった場合、冷却性能に関してユーザに注意を喚起すべき状態であることを示す「注意状態」を表示部に表示し、また、複数日に亘って連続して、前記新品時診断用比率の前記第1の倍率閾値以上となった場合、冷却性能の劣化が進みつつある可能性が高い旨をユーザに警告すべき状態であることを示す「警戒状態」を表示部に表示し、さらに、前記新品時診断用比率のあらかじめ定めた第2の倍率閾値以上となった場合、冷却性能が確実に劣化している状態であることを示す「劣化状態」を表示部に表示することを特徴とする冷蔵庫の冷却性能劣化診断システム。
- 請求項1または2に記載の冷蔵庫の冷却性能劣化診断システムにおいて、前記計測時間帯として、冷蔵庫の消費電力量の計測環境に擾乱を与えることがない時間帯を任意に選択して設定することを特徴とする冷蔵庫の冷却性能劣化診断システム。
- 冷蔵庫の冷却性能の劣化程度を診断する冷蔵庫の冷却性能劣化診断方法であって、各日のあらかじめ設定された計測時間帯内においてあらかじめ定めた計測時間毎に計測された消費電力量に基づいて、前記計測時間帯内におけるコンプレッサの延べ運転時間を推定し、推定したコンプレッサの延べ運転時間が前記計測時間帯の延べ時間に占める比率を各日毎の診断用比率として算出し、算出した前記診断用比率をあらかじめ基準値として設定された比率と比較した結果に基づいて、冷蔵庫の冷却性能の劣化程度を診断し、
前記基準値に用いる比率として、冷却性能の劣化がなく正常に動作していると想定される新品時における冷蔵庫に関する新品時診断用比率を用い、該新品時診断用比率は、新品時における冷蔵庫の消費電力量をあらかじめ計測するための予備計測期間としてあらかじめ定めた一定期間において、前記計測時間帯内の前記計測時間毎に計測された冷蔵庫の消費電力量に基づいて算出された各日毎の前記診断用比率の前記予備計測期間における平均値であり、
前記予備計測期間における各計測時間毎に計測された冷蔵庫の消費電力量の平均値にあらかじめ定めた余裕倍率を乗じた消費電力量を、コンプレッサが運転状態にあるか停止状態にあるかを識別するためのコンプレッサ運転状態識別用閾値とし、かつ、前記計測時間帯内の前記計測時間毎に計測された冷蔵庫の消費電力量が、前記コンプレッサ運転状態識別用閾値以上の消費電力量であった場合、コンプレッサは運転状態にあると判定し、かつ、運転状態にあると判定した前記計測時間の時間間隔をコンプレッサの動作時間として割り当てて、割り当てた前記計測時間毎のコンプレッサの動作時間を前記計測時間帯に亘って積算することにより、前記計測時間帯内におけるコンプレッサの延べ運転時間を推定することを特徴とする冷蔵庫の冷却性能劣化診断方法。 - 請求項4に記載の冷蔵庫の冷却性能劣化診断方法において、前記予備計測期間経過後の運用期間における前記診断用比率を前記新品時診断用比率と比較し、前記診断用比率が、前記新品時診断用比率のあらかじめ定めた第1の倍率閾値以上となった場合、冷却性能に関してユーザに注意を喚起すべき状態であることを示す「注意状態」を表示部に表示し、また、複数日に亘って連続して、前記新品時診断用比率の前記第1の倍率閾値以上となった場合、冷却性能の劣化が進みつつある可能性が高い旨をユーザに警告すべき状態であることを示す「警戒状態」を表示部に表示し、さらに、前記新品時診断用比率のあらかじめ定めた第2の倍率閾値以上となった場合、冷却性能が確実に劣化している状態であることを示す「劣化状態」を表示部に表示することを特徴とする冷蔵庫の冷却性能劣化診断方法。
- 請求項4または5に記載の冷蔵庫の冷却性能劣化診断方法において、前記計測時間帯として、冷蔵庫の消費電力量の計測環境に擾乱を与えることがない時間帯を任意に選択して設定することを特徴とする冷蔵庫の冷却性能劣化診断方法。
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