JP6591632B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

扉が一定時間以上開放状態にあるなど冷蔵庫に異常がある場合に、ブザーの音で使用者に警告を行うなどして異常を報知する冷蔵庫がある。しかし、冷蔵庫の製造性やコストを低く抑えるためにブザーなどの音による報知手段を備えていない場合や、ブザーを備えていても周りの騒音や、冷蔵庫の周囲を家具や壁に囲まれるなどによりブザーの音を確認できない使用環境にあっては、使用者に適切に異常報知することができなかった。

特開２０００−１３０９１７号公報 特開２００８−７５９２５号公報

本発明は上記の問題を考慮してなされたものであり、音による報知手段が適切に機能しない場合であっても使用者に適切に異常を報知する冷蔵庫を提供することを目的とする。

本実施形態の冷蔵庫は、前面が開口し内部を貯蔵空間とした断熱箱体と、前記貯蔵空間を冷却する冷却装置と、前記貯蔵空間の開口を閉塞する扉と、前記断熱箱体に設けられた庫外を照明する照明装置と、この照明装置を制御する制御部とを備え、前記照明装置は、光の照射方向が前方かつ下方へ向かうように傾けて冷蔵庫底面に設けられ、前記断熱箱体が設置される設置面に向かって上方から斜め前方下向きに光を照射し、前記断熱箱体の前方を照明し、前記照明装置の少なくとも一部が、前側の左右の脚より後方に位置する、又は前記照明装置の少なくとも一部が、前側の左右の脚と冷蔵庫幅方向に重なる位置にある。

本発明の第一実施形態を示す冷蔵庫の斜視図である。 照明装置の設置状態を示す冷蔵庫の斜視図である。 冷蔵庫の機械室を示す斜視図である。 冷蔵庫の冷凍サイクルを示す模式図である。 制御部における構成を示すブロック図である。 第二実施形態の冷蔵庫の底面を示す底面図である。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
（第一実施形態）
図１は本発明の実施形態に係る冷蔵庫本体１の斜視図である。冷蔵庫本体１の匡体は、鋼板製の外箱と合成樹脂製の内箱との間隙にウレタンフォームなどの断熱材を発泡充填することで、前面が開口し内部を貯蔵空間とした断熱箱体２で形成されている。この断熱箱体２前面の開口部は、断熱機能を有する回転式のドア３で開閉自在に閉塞されている。

一つの例であるが、冷蔵庫本体１はその高さが約５００ｍｍ、奥行きが約４９０ｍｍ、横幅が約４８０ｍｍであり、床面に設置した場合に天井面が約５００ｍｍの位置となる。この天井面の高さは２０〜５０歳女性の平均的な目の高さ位置である１４５０ｍｍ程度に比べても１／３程度の高さであり、使用者は冷蔵庫本体１を床に設置した場合には、冷蔵庫本体１の天井面を見下ろす高さとなる。

冷蔵庫内部の貯蔵空間上方には冷却器４が備えられ、庫内の天井面と冷却器４との間には製氷皿５が配される。冷却器４の下方には冷却器４に近接して異常検知手段の一つである庫内温度センサ６が配され、冷却器４及び庫内温度センサ６の下方には、冷却器４で生じた露を受け止めて庫外に排水する露受け皿７が配されており、庫内の下方である貯蔵空間に除霜水が落水することを防いでいる。

露受け皿７の下方に位置する庫内空間には上棚８と下棚９が備えられ、それぞれの棚の上、あるいは冷蔵庫内の底面に貯蔵品を載置して収納することができる。

また、貯蔵空間上方の左側には冷蔵庫のドア３が開閉状態を検知する扉開閉検知手段である押し込み式のドアスイッチ１０と、冷凍サイクルを構成する圧縮機２１の運転を使用者の選択により強制的に停止させることができる圧縮機停止スイッチ１１が備えられる。

ドアスイッチ１０は冷蔵庫本体１の庫内に突出するピンと、ピンの押し込み量を検出する検出部を有する。このピンがドア３の内側に設けた立ち上がり部であるスロート１６に接触し、内側に向かって押し込まれることで、ドア３の開閉状態を検知する。

このドアスイッチ１０においては、ドアスイッチ１０が押し込まれていないドア３の開状態と、ドアスイッチ１０が完全には押し込まれていないがドア３との接触を検知している半開状態と、ドアスイッチ１０がドア３によって完全に押し込まれている閉状態の３つの状態を検知する。

図２に示すように、断熱箱体２には、このドアスイッチ１０や圧縮機停止スイッチ１１よりも貯蔵空間（庫内）の奥側に位置して庫内を照明する照明装置（庫内灯）１２が備えられる。この庫内灯１２は下方および庫内に面した側方に光を透過する透明部材１８ａを備えたカバー１８に覆われており、点灯状態において、庫内灯１２から照射された光は庫内の下方および側方に向かい、棚８、９や庫内壁面などに反射することで庫内全体を照らす。

また、断熱箱体２の底面には、冷蔵庫本体１と設置面との間に配して、冷蔵庫本体１を支える脚１５が冷蔵庫底面の四隅に配される。冷蔵庫本体１の底面は設置面からこの脚１５の高さ分だけ距離が離間される。なお、４つある脚１５の内１つは高さを調整可能な調整足１５ａであり、設置面に対して冷蔵庫本体１の傾きなどを調整可能である。

図３に示すように、冷蔵庫本体１の後方下部には貯蔵空間と断熱区画して機械室２０が備えられ、この機械室２０内に冷凍サイクルを構成する圧縮機２１や冷媒配管としての放熱パイプ２２、ドライヤ２３、キャピラリチューブ２４、サクションパイプ２５が配設されている。また、機械室２０の上方であって冷蔵庫本体１の背面には、冷蔵庫の運転を制御するマイコン３１（制御部）や、時間を計測するタイマー３２などを実装した制御基板を設置している。

ドア３の庫内側にはドアポケット１３ａ、１３ｂが上下に所定間隔で離間して備えられ、ドアポケット１３ａ、１３ｂの底面部には防音マット１４が敷かれており、圧縮機２１の振動が冷蔵庫本体１を介してドアポケット１３ａ、１３ｂに収納した貯蔵品に伝わることで音が発生することを防止している。

また、ドア３の庫内側の周縁部には図示しないガスケットが配されており、ドア３を閉じた状態において、ドア３と断熱箱体２の開口部周縁との間に隙間が発生して、庫内の冷気が庫外に漏れ出すことを防いでいる。さらに、このガスケットの内部には磁石が配されており、断熱箱体２の開口部周縁においては鋼板製の外箱を庫内側に折り返しているため、ドア３のガスケット内部に配した磁石の磁力により断熱箱体２の開口部周縁にドア３のガスケット部分が密着することで冷蔵庫の閉状態を維持する。

次に、冷凍サイクルについて図４に基づき説明する。圧縮機停止スイッチ１１がオフの状態であって、庫内温度センサ６で検知した庫内温度が閾値以上の温度である場合には圧縮機２１を運転する。圧縮機２１により圧縮したことで温度が上昇した高温冷媒は、断熱箱体２の側面及び前面開口の上部であって、外箱と内箱との間に配設した放熱パイプ２２を通過する過程で放熱作用により温度が低下するとともに、凝縮して液化する。その後、ドライヤ２３において冷媒を乾燥させることで冷媒配管を流れる冷媒中の水分やゴミを除去する。水分やゴミが取り除かれた冷媒は、キャピラリチューブ２４を通過することで減圧され、低温低圧となった液冷媒が冷却器４に送られる。冷却器４では冷却器４周りの空気から気化熱を奪って液冷媒を気化させるため、冷却器４の周りの空気は冷却される。ここで発生した冷気により冷蔵庫内全体が冷却される。ここで、庫内温度センサ６で検知した庫内温度が所定温度以下まで下がったことを検知した場合には、圧縮機２１の運転を停止し、冷却運転を終了する。

冷却器４の除霜については、圧縮機２１の運転が停止している状態を２時間キープすることで冷蔵庫内の温度が上昇し、冷却器４の温度が０℃以上になる状態を保つことで除霜を行う。この除霜運転は、圧縮機停止スイッチ１１がオフからオンとなった場合、すなわち冷却運転が可能な状態から冷却運転を行うことのできない状態になることで、強制的に圧縮機２１の運転が停止され、冷却器４の温度が上昇し始めることで開始される。

圧縮機停止スイッチ１１がオフの状態であり続ける場合には、制御基板に搭載したタイマー３２により計測した時間から、除霜をしていない時間が連続して２４時間継続したことを検知して除霜の開始を決定する。なお、除霜のタイミングは除霜をしていない時間が２４時間継続したことを検知する方法に限られず、圧縮機２１の運転時間が所定時間に達した場合や冷却器４の着霜量を検知する検知センサを備えて着霜量が閾値以上の場合には除霜を開始するなどしてもよい。

次に制御部３１である制御基板による制御について説明する。制御部３１の構成を示す図５に示すように、制御部３１には圧縮機停止スイッチ１１、タイマー３２、異常検知手段である庫内温度センサ６とドアスイッチ１０とがそれぞれ接続され、ドア３の開閉状態などの冷蔵庫のステータスが入力される。さらに、制御部３１には制御対象である圧縮機２１、庫内灯１２、庫外灯１７がそれぞれ接続され、入力された各ステータスに応じて制御命令を出力する。

以下、制御部３１による制御の内容を詳述する。

ドアスイッチ１０がドア３の開状態を検知することで庫内灯１２を点灯し、ドア３の閉状態を検知することで庫内灯１２を消灯する。また、ドア３の半開状態を所定時間Ｔ１、例えば１秒間継続して検知した場合には、庫内灯１２を１秒間隔で点灯と消灯を繰り返すように点滅させることで半開状態であることを使用者に直ちに報知する。

さらに、ドアスイッチ１０によりドア３の開状態が半開状態を検知する所定時間Ｔ１より長い時間に設定された所定時間Ｔ２、例えば、１分間継続している異常開放状態と検知した場合には、庫内灯１２を点滅させることで開放状態報知制御を行う。より具体的には、庫内灯１２を１秒点灯させた後に２秒消灯するという制御を繰り返す。

また、制御部３１は、圧縮機２１を起動して冷凍サイクルの動作を開始してから所定時間経過後（例えば、４時間経過後）に庫内温度センサ６で検知した庫内温度が所定温度以下（例えば、８℃）に達していない場合、冷凍サイクルが有する圧縮機２１の異常を検知する。

通常であればドア３の開放に伴い庫内灯１２を点灯させるが、制御部３１が圧縮機２１に異常があることを検知した場合には、庫内灯１２を開放状態報知制御とは異なるパターンで点滅させることで圧縮機異常報知制御を行う。より具体的には、庫内灯１２を１秒点灯、１秒消灯、１秒点灯、２秒消灯の制御のサイクルを繰り返す。

修理が完了するなどして、圧縮機２１において異常が検知されなくなった場合には、圧縮機異常報知制御を停止して、通常制御すなわちドア３が開放されていれば点灯し、閉塞されていれば消灯し、半開状態では点滅する制御を行う。

別の異常の例を以下に示す。電源投入後５時間が経過したことをタイマー３２により検知し、かつ、庫内温度が３０℃以上であることを庫内温度センサ６が検知した場合には、庫内が異常な高温度の状態であると判断し、庫内灯１２を１秒点灯、１秒消灯、１秒点灯、３秒消灯の制御のサイクルを繰り返す。

上述した実施形態によれば、ドアスイッチ１０によるドア３の開状態が１分間以上継続しており、庫内灯１２の点灯状態が１分間以上続いた場合には、庫内灯１２を点滅させる。これにより、ブザーなどの音による報知を行うことのできない冷蔵庫においても、ドア３の開放状態が１分間以上続いていることを使用者に報知することができ、ドア３の開放状態が続くことによって庫内の温度が上昇することを防止できる。

ドアスイッチ１０によりドア３の半開状態を検知する所定時間Ｔ１が、ドア３の開放異常を検出する時間Ｔ２より短い時間に設定されているため、ドア３の半開状態を検知した際に直ちに点滅制御を行うことで、使用者がドア３を閉塞しようとする動作を行った直後に、つまり、使用者が冷蔵庫から離れる前にドア３が完全には閉塞していない半開状態であることを報知して閉塞を促すことができる。これにより、通常、気づきにくいドア３の半開状態を使用者に早期かつ確実に知らしめることができ、ドア３の半開状態が続くことによって庫内温度が上昇することを防止できる。

庫内灯１２の点滅制御により異常を報知するので、ブザーやドア３の表面に操作パネルを設けることなく、使用者に異常を報知することができるため安価に異常を報知できる。

さらに、冷蔵庫に異常が検知された場合にはその異常に応じて、庫内灯１２を点滅させるため、使用者は異常が起きていることを認知できる。それとともに、その点滅のパターンからどのような種類の異常が検知されているかを把握することができる。これにより使用者が修理を依頼する際に点滅のパターンを併せて伝えることが可能となり、修理を行う者が使用者から連絡された点滅のパターンから故障内容を把握した状態で修理に向かえるため、効率的に修理を行うことができる。

なお、庫内灯１２を点滅させる場合に、完全に消灯させるかわりに光を弱める制御をして強弱をつけることで異常を報知してもよい。すなわち、ドア３が開放状態報知制御の場合にデューティ比が１００％で１秒点灯（強点灯）、デューティ比が５０％で１秒（弱点灯）を繰り返すなどして、庫内灯１２が常に点灯した状態で明暗を時間ごとに制御してもよい。

（第二実施形態）
第二実施形態の冷蔵庫の底面図である図６に示すように、冷蔵庫底面であってドア３が配される方向である前方側には庫外点灯手段である照明装置（庫外灯）１７を備えている。この庫外灯１７は光の照射方向が冷蔵庫本体１の後方から前方に向かう向きであって、冷蔵庫本体１が設置される設置面である下方に向かうように傾けて備えているため、冷蔵庫本体１が設置される設置面に向かって上方から斜め下向きに光を照射し、冷蔵庫本体１の前方に位置する領域を照明する。

さらに、制御基板に備えたタイマー３２により時間を検出し、現在時刻が例えば午後６時から午前６時までの間であるなど、現在が夜であることを検知した場合であって、圧縮機停止スイッチ１１がオフの状態であれば庫外灯１７を点灯させる。これにより、使用者に圧縮機停止スイッチ１１がオフの状態であることを報知するとともに、夜間で室内が暗い場合にこの庫外灯１７が冷蔵庫本体１の前方領域を照らすので、冷蔵庫本体１を設置した室内の照明を行うことができる。

圧縮機２１に異常があることを検知した場合には、庫外灯１７を点滅させることで圧縮機異常報知制御を行う。より具体的には、庫外灯１７を１秒点灯、１秒消灯、１秒点灯、
２秒消灯の制御のサイクルを繰り返す。

また、異常開放状態や半開状態における点滅制御において庫内灯１２の点滅制御に代えて、あるいは庫内灯１２の点滅制御に連動して庫外灯１７を点滅させることで報知を行ってもよい。

上述した実施形態によれば、庫外灯１７の点滅によって冷蔵庫に異常があることを検知できるので、ドア３の開閉に関係なく異常の有無を確認することができる。すなわち、冷蔵庫のドア３を開いて貯蔵空間内に設けられた庫内灯１２の点滅を確認することで初めて異常に気付くのではなく、庫外に設けられた庫外灯１７の点滅から異常を発見できるので、速やかに異常に気付くことができる。

（第三実施形態）
上述した実施形態と異なる点は、庫内灯１２が一色の光のみを点灯するのではなく、庫内灯１２が複数の色を点灯可能で、異常を検知していない場合と異常を検知した場合とにおいて、点灯させる色を変更する点にある。

庫内灯１２として白色の照明と赤色の照明との２つの照明を備える。異常を検知していない場合すなわち通常時には、この２つの照明のうち白色の照明については点灯させるが、赤色の照明は点灯させない。一方、異常を検知した場合には白色の照明は点灯させないが、赤色の照明を点灯させる。

変形例として、異常を検知した場合に白色の照明と赤色の照明を交互に点灯させてもよい。具体的には、ドアスイッチ１０によりドア３の開放状態が１分以上続いていると検知した場合には、庫内灯１２の白色の照明を１秒点灯させた後に赤色の照明を１秒点灯するという制御を繰り返し、白と赤のどちらかが点灯する制御を１秒間ずつ交互に繰り返す。圧縮機２１に異常があることを検知した場合には、庫内灯１２の白色の照明を２秒間点灯させた後に赤色の照明を１秒間点灯する制御を繰り返す。

また、庫内灯１２に白色、赤色に加えて青色の照明を備えて、通常時は白色を点灯し、圧縮機２１に異常があった場合には赤色を点灯し、庫内温度が３０℃以上である異常高温時には青色を点灯させるなど、異常の種類に応じて点灯させる色を変更させてもよい。

なお、異常を検知しない通常時と異常を検知した異常時とを使用者が視覚的に識別できればよく、庫内灯１２の照明の色は上述した色に限定されず、点灯のパターンについても上述した例に限定されない。

上述した実施形態によれば、庫内灯１２の点灯する色を使用者が識別することで冷蔵庫の異常の有無を容易に確認することができる。これにより、使用者が冷蔵庫にどのような異常が発生しているかを庫内灯１２の色情報から明確に認識することができるため、修理依頼を行う際に容易に冷蔵庫の異常の内容を伝えることが可能である。

上述した少なくとも一つの実施形態によれば、使用者が庫内灯１２、あるいは庫外灯１７の点滅から冷蔵庫の異常の有無を確認することができ、冷蔵庫の異常に対して速やかに対応することが可能である。

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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。

１は冷蔵庫本体、２は断熱箱体、３はドア、４は冷却器、５は製氷皿、６は庫内温度センサ、７は露受け皿、８は上棚、９は下棚、１０はドアスイッチ、１１は圧縮機停止スイッチ、１２は庫内灯（照明装置）、１３ａ、１３ｂはドアポケット、１４は防音マット、１５は脚、１５ａは調整脚、１６はスロート、１７は庫外灯（照明装置）、１８はカバー、１８ａは透明部材、２０は機械室、２１は圧縮機、２２は放熱パイプ、２３はドライヤ、２４はキャピラリチューブ、２５はサクションパイプ、３１はマイコン、３２はタイマーを示す。

Claims (1)

1. 前面が開口し内部を貯蔵空間とした断熱箱体と、
   前記貯蔵空間を冷却する冷却装置と、
   前記貯蔵空間の開口を閉塞する扉と、
   前記断熱箱体に設けられた庫外を照明する照明装置と、
   この照明装置を制御する制御部とを備え、
   前記照明装置は、光の照射方向が前方かつ下方へ向かうように傾けて前記断熱箱体の底面に設けられ、前記断熱箱体が設置される設置面に向かって上方から斜め前方下向きに光を照射し、前記断熱箱体の前方を照明し、
   前記照明装置の少なくとも一部が、前側の左右の脚より後方に位置する、又は前側の左右の脚と冷蔵庫幅方向に重なる位置にある冷蔵庫。

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