JP5713049B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、冷蔵庫に関するものである。

下記特許文献１には、通信装置と、温度切り替え室とを備えた冷蔵庫が記載されている。下記特許文献２には、入力手段と、食品保存期限を表示するディスプレイとを備えた冷蔵庫が記載されている。下記特許文献３には、電力量演算手段と、表示手段とを備えた収納庫が記載されている。

特開２００２−２６７３０８号公報 特開平１１−３０４７２号公報 特開２００２−１４７９３２号公報

特許文献１に記載の冷蔵庫は、節電レベル及び食品保存期間を報知するものではない。特許文献２に記載の冷蔵庫では、食品保存期限と節電との関連性が不明確である。特許文献３に記載の収納庫は、動作設定及び食品保存期間を報知するものではない。このため、冷蔵庫の節電に係わる設定項目として消費電力量、ピーク電力値及び食品保存期間のいずれかを設定した場合に、他の項目がどのように変化するのかがユーザーにとって不明確であるという課題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。その目的は、消費電力量、ピーク電力値及び食品保存期間の相互の関係を、ユーザーに明確に認識させる冷蔵庫を提供することである。

本発明に係る冷蔵庫は、食品を保存するための貯蔵室と、貯蔵室を冷却する冷却装置と、入力手段を用いて入力された情報に基づいて冷却装置を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、消費電力量の目標値に関する情報、ピーク電力値の目標値に関する情報及び食品保存期間の目標値に関する情報の少なくとも１つが入力手段を用いて入力された際に、入力手段を用いて入力された情報が示す目標値を達成するように冷却装置が制御された場合の消費電力量に関する情報、ピーク電力値に関する情報及び食品保存期間に関する情報のうち、入力手段を用いて目標値に関する情報が入力されていないものに関する情報の少なくとも１つを導出し、報知手段を用いて報知する。

本発明によれば、冷蔵庫において、消費電力量、ピーク電力値又は食品保存期間の相互の関係を、ユーザーに明確に認識させることができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の構成を示す断面模式図である。 本発明の実施の形態１における制御動作の設定フローの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２における制御動作の設定フローの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３における制御動作に関する情報の流れを示すブロック図である。

添付の図面を参照して、本発明を詳細に説明する。各図では、同一又は相当する部分に同一の符号を付している。重複する説明は、適宜簡略化あるいは省略する。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態における冷蔵庫の構成を示す断面模式図である。なお、図１においては、左側を冷蔵庫の前方として方向を指定する。

図１に示すように、冷蔵庫は、食品を保存するための第１貯蔵室１１、第２貯蔵室１２及び第３貯蔵室１３を備えている。第１貯蔵室１１、第２貯蔵室２１及び第３貯蔵室３１の後方には、風路が形成されている。風路内には、冷気を生成する冷却器２が設けられている。なお、冷気とは、冷却器２により冷却された空気である。冷却器２の下方には、風路外に、圧縮機１が設けられている。圧縮機１は、冷却器２に用いられる冷媒を圧縮する。冷却器２の上方には、風路内に、ファン３が設けられている。冷却器２により生成された冷気は、ファン３により、風路を経て第１貯蔵室１１、第２貯蔵室２１及び第３貯蔵室３１に送られる。風路から第１貯蔵室１１への入口には、開閉する第１ダンパ１２が設けられている。第１ダンパ１２は、風路から第１貯蔵室１１に流入する冷気の風量を調節する。風路から第２貯蔵室２１への入口には、開閉する第２ダンパ２２が設けられている。第２ダンパ２２は、風路から第２貯蔵室２１に流入する冷気の風量を調節する。風路から第３貯蔵室３１への入口には、開閉する第３ダンパ３２が設けられている。第３ダンパ３２は、風路から第３貯蔵室３１に流入する冷気の風量を調節する。第１貯蔵室１１、第２貯蔵室２１及び第３貯蔵室３１から風路に戻された空気は、冷却器２により冷却され、再び冷気となる。

各貯蔵室内にはセンサが設けられている。第１貯蔵室１１の天井の後側には、第１センサ１３が設けられている。第２貯蔵室２１の天井の後側には、第２センサ２３が設けられている。第３貯蔵室３１の後側の壁には、第３センサ３３が設けられている。第１センサ１３、第２センサ２３及び第３センサ３３は、温度を検知する。第１センサ１３は、第１貯蔵室１１内の空気、部品又は食材自体等の温度を検知する。第２センサ２３は、第２貯蔵室２１内の空気、部品又は食材自体等の温度を検知する。第３センサ３３は、第３貯蔵室３１内の空気、部品又は食材自体等の温度を検知する。第１センサ１３、第２センサ２３及び第３センサ３３としては、例えば、熱電対又は赤外線センサ等が用いられる。

冷蔵庫の前面には、入出力手段６１が設けられている。入出力手段６１は、制御装置４との間で信号の送受信を行う。入出力手段６１は、制御装置４に対して情報を入力するための入力手段と、制御装置４からの情報を報知するための報知手段とを備えている。入力手段としては、例えば、タッチパネル又はスイッチ等が用いられる。報知手段としては、例えば、発光部品、液晶及びスピーカー等が用いられる。また、入力手段及び報知手段を備える外部機器を外部入出力手段６２として利用することができる。外部入出力手段６２は、例えば、パソコン又は携帯情報端末等の外部機器と、専用の制御ソフトウェアとを組み合わせることによって構成される。

冷蔵庫の下部の後側には、風路外に通信手段５が設けられている。通信手段５は、外部入出力手段６２との間で信号の送受信を行う。また、通信手段５は、制御装置４との間で信号の送受信を行う。つまり、外部入出力手段６２は、通信手段５を介して制御装置４との間で信号の送受信を行う。

また、冷蔵庫の下部の後側には、風路外に制御装置４が設けられている。制御装置４は、各貯蔵室の温度を予め設定された温度に保つため、冷却動作を制御する。冷却動作は、冷却器２、圧縮機１、ファン３、第１ダンパ１２、第２ダンパ２２及び第３ダンパ３２等により行われるものである。また、制御装置４は、第１センサ１３、第２センサ２３及び第３センサ３３により検知された温度を受信する。

ここで、冷蔵庫の通常運転時における冷却動作の制御について簡単に説明する。制御装置４は、例えば、第１貯蔵室１１に設けられた第１センサ１３により検知された温度に基づいて、第１ダンパ１２の開閉を制御する。制御装置４は、第１センサ１３により検知された温度が予め設定された温度以上に到達すると、第１ダンパ１２を開いて、風路から第１貯蔵室１１に冷気を流入させる。また、制御装置４は、第１センサ１３により検知された温度が予め設定された温度以下に到達すると、第１ダンパ１２を閉じて、風路から第１貯蔵室１１への冷気の流入を停止させる。ここでは、第１貯蔵室１１に対する冷却動作について説明したが、第２貯蔵室２１及び第３貯蔵室３１に対する冷却動作についても同様である。なお、予め設定された温度は、各貯蔵室について個別に設定されている。

このような制御装置４による制御動作及び各貯蔵室について予め設定された温度等は、入出力手段６１又は外部入出力手段６２を用いて、ユーザーが設定することが可能である。図２は、入出力手段６１を用いた制御動作の設定フローの一例を示すフローチャートである。以下、図２を参照して、入出力手段６１を用いた設定フローを説明する。

ユーザーが入出力手段６１に対し特定の操作を実行すると、制御動作設定モードがＯＮ状態となる。続いて、ユーザーが通常運転時とは異なるカスタム動作を指示したか否かが判定される（ステップＳ１０１）。ユーザーがカスタム動作を指示していない場合、通常運転が継続される。なお、カスタム動作とは、例えば、節電又は食品保存性向上等を目的とした制御動作である。

ステップＳ１０１で、ユーザーがカスタム動作を指示した場合、入出力手段６１は、設定入力可能な状態となる。設定入力可能な状態とは、例えば、設定入力用の画面を表示した状態である。このとき、設定対象となる具体的な項目は、例えば、消費電力量、ピーク電力値及び食品保存期間等である。ユーザーは、特定期間内の消費電力量、特定期間内のピーク電力値及び特定の貯蔵室内での食品保存期間の少なくとも１つについて、目標値に関する情報を入力する（ステップＳ１０２）。目標値に関する情報とは、各項目の目標値そのもの又は目標値を示すことが可能な情報である。つまり、ユーザーは、入出力手段６１を用いて、目標値の直接入力だけでなく、電力削減率の入力、保存期間延長日数の入力、文字表現の選択又は絵柄の選択等を行うこともできる。例えば、消費電力量の目標値を直接入力することができる。また、消費電力量を標準値に対して１０％カットするように入力することもできる。さらに、予め設定された節電レベル１、２又は３等を入力することもできる。ピーク電力を制限するために、「ピークカット」のような文字表現を選択することもできる。食品保存期間を延長するために、新鮮なマグロの絵柄を示すボタンを押すこともできる。どの項目について目標値に関する情報を入力するかは、要望及び状況等に応じてユーザーが選択する。例えば、「昼間の電気代が高い場合に、９時から１７時までの消費電力を抑制して、電気代を減らしたい」場合、ユーザーは消費電力量について情報を入力する。「契約しているピーク電流を超えないように、ピーク電力に制限を設けたい」場合、ユーザーはピーク電力値について情報を入力する。「特別に高価な食材を保存したいので、電気代よりも保存性を優先したい」場合、ユーザーは食品保存期間について情報を入力する。

制御装置４は、ステップＳ１０２で示された目標値を達成するように制御動作が行われた場合における消費電力量に関する情報、ピーク電力値に関する情報及び食品保存期間に関する情報のうち、ステップＳ１０２で入力されていない項目に関する情報の少なくとも１つを導出する（ステップＳ１０３）。ここで導出される情報とは、制御動作が行われた場合における各項目の値そのもの又は値を示すことが可能な情報である。このとき、制御装置４は、予め設定された計算式又は論理式等を用いて、図示しないマイコン及びメモリ等により導出を行う。

続いて、制御装置４は、ステップＳ１０２で入力された情報と、ステップＳ１０３で導出された情報とを、入出力手段６１を用いて報知する（ステップＳ１０４）。また、入出力手段６１は、ステップＳ１０３で導出された情報を、具体的な文言を用いて報知することも可能である。例えば、「電力が５％抑制できますが、冷凍室の温度設定が１℃上昇します」のように報知することができる。また、「電力が２０％抑制できますが、冷凍室の温度設定が５℃上昇し、アイスクリームが溶けたり、冷凍食品保存期間が１週間程度短くなります」のように報知することもできる。さらに、「切替室の食品劣化を約１／２に抑制できますが、消費電力が１０％増加します」のように報知することもできる。これにより、ユーザーは、自らが設定した制御動作の条件において、目標値に関する情報を入力しなかった項目がどのように変化するのか認識する。また、ユーザーは、報知された内容が意図した内容と異なる場合には、入出力手段６１を設定入力可能な状態に戻して再度入力を行う。

ステップＳ１０４に続いて、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５において、制御装置４は、入力動作終了から一定時間経過したか否かの判定を行う。また、ステップＳ１０５において、制御装置４は、カスタム動作を許可する操作が行われたか否かの判定を行う。これらの判定において、いずれの条件も成立しない場合は、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０５で、いずれかの条件が成立した場合、制御装置４は、新規設定に基づいた制御動作を実行する。なお、ここでは入出力手段６１を用いた場合について説明したが、外部入出力手段６２を用いた場合も、各ステップにおいて同様の動作が行われる。

このように、制御装置４は、入出力手段６１又は外部入出力手段６２を用いて入力された情報に基づいて制御動作を行うが、第１センサ１３、第２センサ２３及び第３センサ３３により検知された現在の温度をフィードバックした制御動作を行うことも可能である。この場合、制御装置４は、入力された情報に基づいて、推算又は予め記憶してある各貯蔵室の温度設定を読み出すことで、各貯蔵室の到達すべき目標温度を決定する。これにより、制御装置４は、各貯蔵室の目標温度及び各センサにより検知された現在の温度の一方又は双方を、入出力手段６１又は外部入出力手段６２を用いて報知することができる。

上述したとおり、本実施の形態における冷蔵庫は、ユーザーにより設定された制御動作の条件において、消費電力量、ピーク電力値及び食品保存期間のうち、目標値に関する情報を入力しなかった項目がどのように変化するのかを報知する。これにより、ユーザーは、各項目の相互の関係を明確に認識することができる。その結果、ユーザーは、メリットとデメリットを理解したうえで、各項目の情報を入力するか否かを判断することができる。特に、節電のために消費電力量の目標値に関する情報が入力された場合に、その目標値が達成された場合の食品保存期間を報知できるため、ユーザーの意図せぬ食品の劣化を防止することができる。このため、節電意識の高いユーザーは、報知される食品保存期間を参考にして制御動作を設定することで、食品の劣化を防止しつつ消費電力量を最大限に抑制することができる。

また、上述したとおり、本実施の形態では、ユーザーが入出力手段６１又は外部入出力手段６２を用いて目標値に関する情報を入力する際に、目標値の直接入力だけでなく、文字表現の選択又は絵柄の選択等を行うこともできる。このため、ユーザーは、要望に基づいて直感的に情報を入力することができる。その結果、ユーザーの利便性を向上することができる。

また、上述したとおり、本実施の形態では、制御装置４が入出力手段６１又は入出力手段６２を用いて情報を報知する際に、具体的な文言を用いて報知することが可能である。このため、ユーザーは、目標値に関する情報を入力しなかった項目がどのように変化するのかを直感的に認識することができる。その結果、ユーザーの利便性を向上することができる。

また、上述したとおり、本実施の形態では、制御装置４は、各貯蔵室の目標温度及び各センサにより検知された現在の温度の双方を、入出力手段６１又は外部入出力手段６２を用いて報知することができる。これにより、ユーザーにとって、どの貯蔵室がどの温度になるのかが明確となる。また、各貯蔵室が目標温度に到達したかどうかが明確となる。その結果、ユーザーはより安心感が得られるとともに、故障又は負荷が高くて冷却しにくい状況といった異常状態が発見しやすくなる。

また、上述したとおり、本実施の形態では、外部機器を外部入出力手段６２として利用することができる。これにより、ユーザーは、外出時等の入出力手段６１を直接操作できない状況であっても、制御動作を設定することができる。その結果、ユーザーの利便性を向上することができる。

本実施の形態では、冷蔵庫は、図１に示すような構造に形成されている。しかし、本発明における冷蔵庫は図面の形態によって限定されるものではなく、同様の効果が得られるのであれば、図１に示す構造でなくともよい。

また、本実施の形態では、各センサは、各貯蔵室内の後側に配置され、温度を検知する。しかし、各センサの位置、検知対象及び検知手段等は、同様の効果が得られるのであれば、特に限定されない。

また、本実施の形態では、入出力手段６１及び外部入出力手段６２は、一体の機器が備える入力手段及び報知手段により構成されている。しかし、同様の効果が得られるのであれば、入力手段と報知手段が別個の機器に設けられていてもよい。また、入力手段と出力手段とが分離可能に形成されていてもよい。

また、本実施の形態では、冷蔵庫の前面に入出力手段６１が設けられている。しかし、冷蔵庫に入出力手段６１を設けず、外部入出力手段６２のみを用いて制御動作を設定することとしてもよい。この場合、冷蔵庫の構成がより簡単になるとともに、美観を向上することができる。

また、本実施の形態では、ユーザーが入出力手段６１に対し特定の操作を実行すると、制御動作設定モードがＯＮ状態となる。しかし、常に制御動作設定モードがＯＮ状態であることとしてもよい。この場合、特に、頻繁に設定を変更するユーザーの利便性を向上することができる。

実施の形態２．
図３は、本実施の形態における制御動作の設定フローの一例を示すフローチャートである。本実施の形態は、制御動作の設定フローを除いて実施の形態１と同様である。

本実施の形態において、ユーザーは、特定期間内の消費電力量、特定期間内のピーク電力値及び特定の貯蔵室内での食品保存期間について、制御装置４が予め記憶している動作の組み合わせから選択することで制御動作を設定する。制御装置４が予め記憶している動作の組み合わせとしては、例えば、「品質優先」シーケンス及び「節電優先」シーケンス等がある。すなわち、ユーザーは、特定期間内の消費電力量、特定期間内のピーク電力値及び特定の貯蔵室内での食品保存期間について、独立して情報を入力することはない。なお、各シーケンスの中で、消費電力、目標温度及び食品劣化等についてさらにレベル分けがされていてもよい。

「品質優先」シーケンスが開始されると、食品保存期間が設定されるとともに、各ダンパ、ファン３及び圧縮機１の制御シーケンスが決定される（ステップＳ２０１）。続いて、各貯蔵室の目標温度レベル及び消費電力の推定値等が算出される（ステップＳ２０２）。その後、ステップＳ２０１及びステップＳ２０２において得られた情報のうち必要なものが、入出力手段６１及び外部入出力手段６２の一方又は双方を用いて報知される（ステップＳ２０３）。

「節電優先」シーケンスが開始されると、節電レベルが設定されるとともに、各ダンパ、ファン３及び圧縮機１の制御シーケンスが決定される（ステップＳ３０１）。続いて、各貯蔵室の温度上昇の推定値、食品劣化レベル及び食品保存期間がどれだけ短縮されるかの推定値等が算出される（ステップＳ３０２）。その後、ステップＳ３０１及びステップＳ３０２において得られた情報のうち必要なものが、入出力手段６１及び外部入出力手段６２の一方又は双方を用いて報知される（ステップＳ３０３）。

このように、本実施の形態では、ユーザーは、個々の入力値を細かく確認する必要がない。また、ユーザーが予め動作の組み合わせを作成し、制御装置４に記憶させることによって、カスタム動作を設定することができる。その結果、入出力手段６１及び外部入出力手段６２の操作が容易になり、ユーザーの利便性を向上することができる。

実施の形態３．
図４は、本実施の形態における制御動作に関する情報の流れを示すブロック図である。本実施の形態における冷蔵庫の構成は、実施の形態１と同様である。

図４に示すように、冷蔵庫の外部には、家屋又は敷地内にＨＥＭＳコントローラー１０３が設けられている。ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）とは、家屋内の家電品の運転を外部から制御したり、家電品に節電指示を与えることを可能とするエネルギー管理システムである。ＨＥＭＳコントローラー１０３は、ネットワーク上の情報サーバーとの間で信号の送受信を行う。また、ＨＥＭＳコントローラー１０３は、冷蔵庫の通信手段５との間で信号の送受信を行う。さらに、ＨＥＭＳコントローラー１０３は、外部入出力手段６２との間で信号の送受信を行う。この信号の送受信は、直接又は情報サーバーを介して行われる。

冷蔵庫は、自動的に、又はユーザーが特定の操作を実行することによって、通信機能利用モードＯＮ状態となる。ここで、冷蔵庫外のＨＥＭＳコントローラー１０３等の機器から、停電予報、地震情報又は発電所からの電力供給状況等に基づいた節電指示等が送信される場合を想定する。このとき、制御装置４は、外部機器からの入力された指示を優先するモードに予め設定されている。このため、制御装置４は、当初は品質優先の制御動作が設定されていても、非常時には外部機器からの指示に従って節電優先の制御動作を行う。つまり、制御装置４は、ユーザーからの直接の指示がなくとも、状況に応じて制御動作の設定を変更することができる。また、ユーザーが、屋外から携帯端末等の外部入出力手段６２を用いて設定を行ってもよい。

また、冷蔵庫の外部には、家屋又は敷地内に蓄電及び発電装置１０２が設けられている。蓄電及び発電装置１０２は、ＨＥＭＳコントローラー１０３との間で信号の送受信を行う。冷蔵庫は、通常は系統電力により運転されるが、非常時に停電が起こった場合には、蓄電及び発電機器１０２の電力により運転される。なお、制御装置４は、冷蔵庫が使用している電力が系統電力であるか蓄電及び発電機器１０２の電力であるかを判定する。

制御装置４は、冷蔵庫が蓄電及び発電機器１０２の電力を使用して運転されている間は、その旨を入出力手段６１及び外部入出力手段６２を用いて報知するとともに、消費電力量が上昇するような制御動作を行わないようにすることが望ましい。具体的には、例えば、入出力手段６１及び外部入出力手段６２を設定入力可能な状態へと遷移させないこととする。また、消費電力量が上昇する設定を入力すると、入出力手段６１及び外部入出力手段６２が、警告を報知するとともに入力前の状態に戻ることとしてもよい。こうすることによって、蓄電及び発電機器１０２の電力を可能な限り温存し、蓄電量の低下を抑制することができる。

また、電気代を抑制するために、電気代の安い時間帯に蓄電及び発電機器１０２を充電し、非常時でなくとも電気代が高い時間帯には、蓄電電力又は太陽電池等の系統電力以外の電力を用いて動作を行うこととしてもよい。

１ 圧縮機、２ 冷却器、３ ファン、４ 制御装置、５ 通信手段、１１ 第１貯蔵室、１２ 第１ダンパ、１３ 第１センサ、２１ 第２貯蔵室、２２ 第２ダンパ、２３ 第２センサ、３１ 第３貯蔵室、３２ 第３ダンパ、３３ 第３センサ、６１ 入出力手段、６２ 外部入出力手段、１０２ 蓄電及び発電機器、１０３ ＨＥＭＳコントローラー

Claims (9)

1. 食品を保存するための貯蔵室と、
   前記貯蔵室を冷却する冷却装置と、
   入力手段を用いて入力された情報に基づいて前記冷却装置を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、消費電力量の目標値に関する情報、ピーク電力値の目標値に関する情報及び食品保存期間の目標値に関する情報の少なくとも１つが前記入力手段を用いて入力された際に、前記入力手段を用いて入力された情報が示す目標値を達成するように前記冷却装置が制御された場合の消費電力量に関する情報、ピーク電力値に関する情報及び食品保存期間に関する情報のうち、前記入力手段を用いて目標値に関する情報が入力されていないものに関する情報の少なくとも１つを導出し、報知手段を用いて報知する冷蔵庫。
2. 前記制御装置は、消費電力量の目標値に関する情報が前記入力手段を用いて入力された際に、前記入力手段を用いて入力された情報が示す消費電力量の目標値を達成するように前記冷却装置が制御された場合の食品保存期間に関する情報を導出し、前記入力手段を用いて入力された情報が示す消費電力量の目標値に関する情報とともに前記報知手段を用いて報知する請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記制御装置は、前記入力手段を用いて入力された情報に基づいて、前記貯蔵室内の空気又は食品の目標温度を推算又は予め記憶している温度情報を読み出すことにより決定し、前記報知手段を用いて報知する請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
4. 前記貯蔵室内の空気又は食品の温度を検知するセンサを備え、
   前記制御装置は、前記センサにより検知された温度及び前記目標温度の一方又は双方を、前記報知手段を用いて報知する請求項３に記載の冷蔵庫。
5. 前記貯蔵室を備える本体に前記入力手段及び前記報知手段が設けられた請求項１乃至４のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
6. 前記入力手段及び前記報知手段を備えた外部機器との間で信号の送受信を行う通信手段を備えた請求項１乃至４のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
7. 前記貯蔵室を備える本体に第１の入力手段が設けられ、
   第２の入力手段を備えた外部機器との間で信号の送受信を行う通信手段を備え、
   前記制御装置は、前記第１の入力手段を用いて入力された情報と前記第２の入力手段を用いて入力された情報とが異なる場合に、前記第２の入力手段を用いて入力された情報に基づいて前記冷却装置を制御する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
8. 前記制御装置は、蓄電装置からの電力による運転動作中には、前記入力手段を用いて入力された情報に基づいた前記冷却装置の制御であって、消費電力量の増加を伴う制御を行わない請求項１乃至７のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
9. 前記制御装置は、蓄電装置からの電力による運転動作中には、その旨を前記報知手段から出力する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の冷蔵庫。

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