JP6762180B2 - 冷蔵庫 - Google Patents
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Description
《1−1》冷蔵庫1
図1は、本発明の実施の形態1に係る冷蔵庫1の外観を概略的に示す正面図である。図2は、実施の形態1に係る冷蔵庫1の構造を示す縦断面図である。図2は、図1の冷蔵庫1をII−II線で切る断面構造を示している。
冷蔵庫1は、その背面側に、複数の貯蔵室を冷却するための冷却機構として、圧縮機5と、冷却器6と、送風ファン7と、風路8とを備えている。冷却機構を含む冷蔵庫1の動作は、制御装置91によって制御される。制御装置91は、例えば、動作プログラムを格納した半導体メモリ等の記憶部91aと、記憶部91aに記憶された動作プログラムを実行するCPUなどの情報処理部とを備えたプログラム実行部によって構成されている。なお、制御装置91は、制御回路によって構成されてもよく、又は、制御回路とプログラム実行部との組み合わせによって構成されてもよい。また、記憶部91aは、制御装置91の外部に設けられてもよい。
図3は、実施の形態1に係る冷蔵庫1の野菜室50の構造を示す縦断面図である。図3は、図1の冷蔵庫1をIII−III線で切る断面構造を示している。野菜室50の前面開口部には、野菜室扉51が設けられている。野菜室50の内部では、野菜室扉51のフレーム(図示せず)によって、下段収納ケース52aが支持されている。下段収納ケース52aの上段には、上段収納ケース52bが載置されている。野菜室扉51を前方へ引き出すと、下段収納ケース52a及び上段収納ケース52bは、一体となって前方へと引き出される。野菜室扉51を引き出した状態で、上段収納ケース52bを後方へスライドすると、下段収納ケース52aだけが引き出された状態となり、下段収納ケース52aへ食品を出し入れすることができる状態になる。野菜室50には、野菜室扉51の開閉状態を検知する扉開閉検知部53と、野菜室50の温度を測定するサーミスタ54が備えられている。扉開閉検知部53は、例えば、野菜室扉51の開閉に応じてON又はOFFになるスイッチを備えたセンサである。野菜室50の背面には、光照射部(発光部)55が設けられ、下段収納ケース52aに設けた開口部56を介して、下段収納ケース52a内を光照射する。また、撮影装置としての庫内カメラ57が野菜室50の背面に設けられ、開口部56を介して、下段収納ケース52a内に収納された食品を撮影する。なお、庫内カメラ57の台数は、複数台であってもよい。
図4は、実施の形態1に係る冷蔵庫1の制御系の構成を示す機能ブロック図である。図4において、図1から図3に示される構成要素と同一の構成要素には、図1から図3における符号と同じ符号が付される。図4に示されるように、制御装置91は、野菜室50内のサーミスタ54が検出した温度を取得し、野菜室50内が、設定温度に維持されるように、制御装置91内の記憶部91aに予め記憶された動作プログラムに従って、圧縮機5及び送風ファン7等の運転状態を制御する。また、制御装置91は、操作パネル4の操作部4aからユーザによって入力された操作信号を受け取るとともに、操作パネル4の表示部4bに表示信号を出力する。また、制御装置91は、野菜室扉51の開閉を扉開閉検知部53により検知し、光照射部55と庫内カメラ57の動作を制御する。制御装置91は、野菜室扉51が開かれたことを検知した後、再び、閉じられたことを検知すると、光照射部55を点灯するとともに、庫内カメラ57を起動させて撮影を行う。制御装置91は、庫内カメラ57により撮影された画像を取得して画像演算処理し、画像演算処理の結果に基づいて、記憶部91aに予め記憶された動作プログラムに従って、光照射部55の光源の点灯及び消灯を制御する。
図5は、光照射部55の光源55r、55g、55b、55wの配置例を示す図である。光源55r、55g、55b、55wは、それぞれ異なる波長を含む光(例えば、可視光)を照射する。光源55rは、赤色LED(出射光の波長帯域は600nm〜700nm)を備えた赤色光源であり、光源55gは、緑色LED(出射光の波長帯域は500nm〜560nm)を備えた緑色光源であり、光源55bは、青色LED(出射光の波長帯域は400nm〜500nm)を備えた青色光源であり、光源55wは、白色LED(出射光の波長帯域は400nm〜700nmの範囲内の複数の波長を含む)を備えた白色光源である。制御装置91は、光源55r、光源55g、光源55b、光源55wの点灯及び消灯を、それぞれ独立して制御することができる。
制御装置91は、下段収納ケース52a内に収納物がない初期状態における庫内カメラ57の撮影によって取得された初期撮影画像(画像データ)を記憶部91aに格納している。制御装置91は、野菜室50内に食品としての青果物があるときに庫内カメラ57の撮影によって取得された撮影画像(画像データ)と、初期撮影画像との差分を計算することにより、下段収納ケース52a内の収納状況を求める。撮影画像について、画素単位に分割し、画素の位置を表す画素座標(x,y)を与える。ここで、xは、水平方向の画素位置を示すx座標を示し、yは、垂直方向の画素位置を示すy座標を示す。撮影画像と初期撮影画像との間の、同一座標(x,y)の画素同士における、例えば、輝度L(x,y)を比較し、その差分が予め設定した閾値以上である場合、野菜室50内の収納状況に変化がある(すなわち、収納物がある)と判断し、差分が閾値未満である場合、野菜室50の収納状況に変化がない(すなわち、収納物がない)と判断する。収納物があると判断された場合、制御装置91は、庫内カメラ57の撮影によって取得された撮影画像を演算処理し、収納された食品の種類を判別する。制御装置91は、例えば、収納された食品の種類が、葉物野菜であるか否かを判断する。制御装置91は、収納状況に変化ありと判断した画素について、赤(R)画素値、緑(G)画素値、青(B)画素値からなるRGB画素値を取得する。制御装置91は、RGB画素値において、R画素値及びB画素値よりもG画素値の値が大きくなる画素数、つまり、緑色となる画素数を検出する。制御装置91は、緑色となる画素数が、予め設定した閾値以上であれば、収納物は、葉物野菜であると判断し、予め設定した前記閾値未満であれば、収納物は、葉物野菜以外であると判断する。
野菜室50に収納物があると判断され、収納物が葉物野菜であると判断された場合、制御装置91は、光照射部55による光照射制御工程(図7の工程)を行い、光源55r(赤色LED)、光源55g(緑色LED)、光源55b(青色LED)を用いた光照射を実施させ、葉物野菜の光合成を促進する。野菜室50に収納物があると判断され、収納物が葉物野菜以外であると判断された場合、又は、野菜室50に収納物がないと判断された場合は、制御装置91は、光照射部55を消灯させ、いずれの光源からも光照射しない。
6CO2+12H2O+688kcal→C6H12O6+6H2O+6O2
ここで、CO2は二酸化炭素であり、H2Oは水であり、688kcalは光エネルギーであり、C6H12O6はブドウ糖である。
植物は、光エネルギーを利用し、大気中の二酸化炭素と植物の持つ水とから酸素と糖を生成する。この反応は、2段階のプロセスに分かれる。1段階目のプロセスでは、葉などに含まれるクロロフィルなどの色素により吸収された光エネルギーを使って、水を水素と酸素に分解し、酵素タンパク質の働きで、葉などに化学エネルギーが蓄えられる。2段階目のプロセスでは、電子と水素イオン、及び大気中の二酸化炭素を使ってブドウ糖が合成される。ブドウ糖が増加した野菜は、その貯蔵性が良好になり、また、ブドウ糖からビタミンCが生成される。
図9は、実施の形態1に係る冷蔵庫1の動作の一例を示すフローチャートである。制御装置91は、扉開閉検知部53によって野菜室扉51が開けられたことが検知されると(ステップS101におけるYES)、光照射制御工程(図7の工程)を実施中の場合(ステップS102におけるYES)は、光照射制御工程(図7の工程)を中断して光照射部55の全ての光源を消灯する(ステップS103)。
実施の形態1に係る冷蔵庫1によれば、野菜室50に収納されている青果物が葉物野菜である場合に、光照射部55によって図7に示される光照射制御工程を実行し、葉物野菜が収納されていない場合には、光照射制御工程を中断するので、電力消費を抑制することができる。
実施の形態1に係る冷蔵庫1によれば、収納物があると判断され、収納物が葉物野菜である場合、光照射制御工程(図7の工程)を実行するとともに、野菜室50内の温度設定を変更し、野菜室50内をより低温にしてもよい。葉物野菜は、低温保存した場合の方が、蒸散作用が抑制されるため、より低温に変更することで葉物野菜のみずみずしさが保持され、光照射制御工程(図7の工程)による効果と合わせて、より一層、良好な鮮度を保つことができる。
《2−1》冷蔵庫2
上記実施の形態1においては、野菜室50内の撮影画像に基づいて光照射部55の光源55r、55g、55bの点灯及び消灯を制御する冷蔵庫1を説明した。これに対し、実施の形態2においては、野菜室50内の二酸化炭素(CO2)濃度に基づいて光照射部55の光源55r、55g、55bの点灯及び消灯を制御する冷蔵庫2を説明する。この点以外については、実施の形態2は実施の形態1と同様である。したがって、実施の形態2に係る冷蔵庫2において、実施の形態1に係る冷蔵庫1の構成要素と同じ又は対応する構成要素には、実施の形態1における符号と同じ符号が付される。以下の説明では実施の形態1との相違点を中心に説明する。また、実施の形態2の説明に際しては、図1、図2、図6及び図7をも参照する。
図10は、実施の形態2に係る冷蔵庫2の野菜室50の構造を概略的に示す縦断面図である。図10は、図1の冷蔵庫2をIII−III線で切る断面構造を示している。図10に示されるように、実施の形態2に係る冷蔵庫2においては、野菜室50内の背面内壁に、サーミスタ54と、光照射部55と、CO2濃度を検知する判別情報取得部としての二酸化炭素(CO2)センサ67とが設けられている。CO2センサ67は、野菜室50内のCO2濃度を測定(検知)して、CO2濃度に応じたCO2測定信号を出力する。図10の例では、CO2センサ67は、下段収納ケース52aの開口部56の近傍に配置されているので、野菜室50における下段収納ケース52a内のCO2濃度を測定する。ただし、CO2センサ67の取り付け位置及び個数は、図示の例に限定されない。
図11は、実施の形態2に係る冷蔵庫2の制御系の構成を示す機能ブロック図である。制御装置92は、上記実施の形態1における制御装置91と同様の構成を有するが、記憶部92aに予め記憶されている動作プログラムは、実施の形態1における記憶部91aに予め記憶されている動作プログラムと異なる。制御装置92は、CO2センサ67によって測定されたCO2濃度に基づいて、光照射部55の光源55r、55g、55bの点灯及び消灯を制御する。
図12は、実施の形態2に係る冷蔵庫2の光照射部55の光源55r、55g、55bの配置例を示す図である。実施の形態2における光照射部55は、光源55r、55g、55bを有する。実施の形態2における光照射部55は、光源55wを必要としないが、庫内照明用として光源55wを有してもよい。光源55rは、赤色LED(出射光の波長帯域は600nm〜700nm)を備えた赤色光源であり、光源55gは、緑色LED(出射光の波長帯域は500nm〜560nm)を備えた緑色光源であり、光源55bは、青色LED(出射光の波長帯域は400nm〜500nm)を備えた青色光源である。制御装置92は、光源55r、55g、55bの点灯及び消灯を独立して制御することができる。制御装置92は、光照射部55から可視光を含む光を照射させる光照射工程と、光照射部55から光を照射させない光非照射工程とを交互に繰り返すように光照射部55の動作を制御する。制御装置92は、「朝、日が昇り、夜、日が沈む」という自然界の1日の光の変化を模擬した光照射をことができる。制御装置92は、葉物野菜が収納されているときに、例えば、図7に示されるような光照射制御工程を行うことができる。
図13は、野菜室50に葉物野菜を保存した場合と根菜類を保存した場合におけるCO2濃度の経時変化を測定した結果を示すグラフである。葉物野菜のCO2排出量と、根菜類等の葉物野菜以外の野菜のCO2排出量とは大きく異なる。一般に、葉物野菜のCO2排出量は、根菜類のCO2排出量より多いことが知られている。例えば、保存温度10℃において、根菜類のCO2排出量は、約10[mg/kg/hr]以下であり、葉物野菜のCO2排出量は、約30[mg/kg/hr]〜100[mg/kg/hr]である。野菜室50の前面開口部は、野菜室扉51により閉鎖され、略密閉状態であるため、下段収納ケース52a内のCO2濃度の変化は、収納された食品から排出されたCO2に依存していると考えられる。したがって、制御装置92は、CO2センサ67により測定されたCO2濃度の、予め決められた基準時間Δt2での変化量を検出することにより、収納されている食品が葉物野菜であるか否かを判断することができる。
図14は、実施の形態2に係る冷蔵庫2の動作の一例を示すフローチャートである。制御装置92は、扉開閉検知部53によって野菜室扉51が開けられたことが検知され(ステップS201におけるYES)、次に扉開閉検知部53によって野菜室扉51が閉じられたことを検知すると(ステップS202におけるYES)、制御装置92に内蔵されている時間計測手段としてのタイマーにおける時刻tを0に設定(t=0)して、タイマーによる時間計測を開始する(ステップS203)と共に、CO2センサ67からt=0時におけるCO2濃度の初期値Y0を取得する(ステップS204)。
実施の形態2に係る冷蔵庫2によれば、野菜室50に収納されている青果物が葉物野菜である場合に、光照射部55によって図7に示される光照射制御工程を実行し、葉物野菜が収納されていない場合には、光照射制御工程を中断するので、電力消費を抑制することができる。
《3−1》冷蔵庫3
上記実施の形態1においては、野菜室50内の撮影画像に基づいて光照射部55の光源55r、55g、55bの点灯及び消灯を制御する冷蔵庫1を説明した。これに対し、実施の形態3においては、野菜室50内の湿度に基づいて光照射部55の光源55r、55g、55bの点灯及び消灯を制御する冷蔵庫3を説明する。この点以外については、実施の形態3は実施の形態1と同様である。したがって、実施の形態3に係る冷蔵庫3において、実施の形態1に係る冷蔵庫1の構成要素と同じ又は対応する構成要素には、実施の形態1における符号と同じ符号が付される。以下の説明では実施の形態1との相違点を中心に説明する。また、実施の形態3の説明に際しては、図1、図2、図6及び図7をも参照する。
図15は、実施の形態3に係る冷蔵庫3の野菜室50の構造を概略的に示す縦断面図である。図15は、図1の冷蔵庫3をIII−III線で切る断面構造を示している。図15に示されるように、実施の形態3に係る冷蔵庫3においては、野菜室50内の背面内壁に、サーミスタ54と、光照射部55と、湿度を測定する判別情報取得部としての湿度センサ77とが設けられている。湿度センサ77は、野菜室50内の湿度を測定(検知)して、検知された湿度に応じた湿度測定信号を出力する。図15の例では、湿度センサ77は、下段収納ケース52aの開口部56の近傍に配置されているので、野菜室50における下段収納ケース52a内の湿度を測定する。ただし、湿度センサ77の取り付け位置及び個数は、図示の例に限定されない。
図16は、実施の形態3に係る冷蔵庫3の制御系の構成を示す機能ブロック図である。制御装置93は、上記実施の形態1及び2における制御装置91及び92と同様の構成を有するが、記憶部93aに予め記憶されている動作プログラムは、実施の形態1及び2における記憶部91a及び92aに予め記憶されている動作プログラムと異なる。制御装置93は、湿度センサ77によって測定された湿度濃度に基づいて、光照射部55の光源55r、55g、55bの点灯及び消灯を制御する。
図17は、実施の形態3に係る冷蔵庫3の光照射部55の光源55r、55g、55bの配置例を示す図である。実施の形態3に係る光照射部55は、実施の形態2におけるものと同じである。ただし、実施の形態3に係る光照射部55は、実施の形態1におけるものと同じにしてもよい。この場合には、白色光源55wを、庫内照明の光源として使用できる。
図18は、野菜室50内に葉物野菜を保存した場合と根菜類を保存した場合における湿度の経時変化を測定した結果を示すグラフである。葉物野菜の蒸散量と、根菜類等の葉物野菜以外の野菜の蒸散量とは大きく異なる。葉物野菜の蒸散量は、根菜類等の蒸散量より多いことが知られている。葉物野菜が収納されると、野菜室50内の湿度は、すみやかに上昇し、その後も湿度が高い状態が保持される。葉物野菜以外の野菜、例えば、根菜が収納された場合は、外気流入による影響で、一時的な湿度上昇はあるが、その後は、比較的低い湿度状態となる。野菜室50の前面開口部は、野菜室扉51により閉鎖され、略密閉状態であるため、下段収納ケース52a内の湿度の変化は、収納された食品(例えば、青果物)から排出された蒸散された水分に依存していると考えられる。したがって、制御装置93は、湿度センサ77により測定された湿度の、基準時間Δt3での変化量を検出することにより、収納されている食品が葉物野菜であるか否かを判断することができる。
図19は、実施の形態3に係る冷蔵庫3の処理の一例を示すフローチャートである。制御装置93は、扉開閉検知部53によって野菜室扉51が開けられたことが検知され(ステップS301におけるYES)、扉開閉検知部53によって野菜室扉51が閉じられたことを検知すると(ステップS302におけるYES)、制御装置93に内蔵されている時間計測手段としてのタイマーにおける時刻tを0(t=0)に設定して、タイマーによる時間計測を開始する(ステップS303)。
実施の形態3に係る冷蔵庫3によれば、野菜室50に収納されている青果物が葉物野菜である場合に、光照射部55によって図7に示される光照射制御工程を実行し、葉物野菜が収納されていない場合には、光照射制御工程を中断するので、電力消費を抑制することができる。
上記実施の形態1から3においては、操作パネル4は、冷蔵庫1,2,3の外側に設置されているが、操作パネル4は、他の位置に備え付けられてもよい。
Claims (12)
- 貯蔵室と、
前記貯蔵室内に収納されている食品の種類を判別可能にする判別情報を前記貯蔵室内から取得する判別情報取得部と、
前記貯蔵室内に収納されている前記食品に光を照射する光照射部と、
前記光照射部による前記光の照射角度を変更する駆動部と、
前記判別情報取得部によって取得された判別情報から前記食品の種類を判別し、判別された前記食品の種類に応じて前記光照射部による前記光の照射を制御する制御装置と
を備え、
前記判別情報取得部は、前記貯蔵室内の前記食品を撮影した画像データを出力する撮影部を有し、
前記制御装置は、前記照射角度を前記画像データに基づいて検出された前記食品の位置に応じた角度にするように前記駆動部を制御する
冷蔵庫。 - 前記制御装置は、前記画像データに基づいて前記食品の種類を判別する
請求項1に記載の冷蔵庫。 - 貯蔵室と、
前記貯蔵室内に収納されている食品の種類を判別可能にする判別情報を前記貯蔵室内から取得する判別情報取得部と、
前記貯蔵室内に収納されている前記食品に光を照射する光照射部と、
前記判別情報取得部によって取得された判別情報から前記食品の種類を判別し、判別された前記食品の種類に応じて前記光照射部による前記光の照射を制御する制御装置と
を備え、
前記判別情報取得部は、前記貯蔵室内の前記食品を撮影して画像データを出力する撮影部を有し、
前記制御装置は、前記画像データにおける緑色の画素数に基づいて前記食品の種類を判別する
冷蔵庫。 - 前記判別情報取得部は、前記貯蔵室内の二酸化炭素の濃度を測定し、前記二酸化炭素の濃度を示す二酸化炭素測定信号を出力する二酸化炭素センサを更に有し、
前記制御装置は、前記二酸化炭素測定信号に基づいて前記食品の種類を判別する
請求項1から3のいずれか1項に記載の冷蔵庫。 - 前記制御装置は、予め決められた時間における前記二酸化炭素の濃度の増加量に基づいて前記食品の種類を判別する請求項4に記載の冷蔵庫。
- 貯蔵室と、
前記貯蔵室内に収納されている食品の種類を判別可能にする判別情報を前記貯蔵室内から取得する判別情報取得部と、
前記貯蔵室内に収納されている前記食品に光を照射する光照射部と、
前記判別情報取得部によって取得された判別情報から前記食品の種類を判別し、判別された前記食品の種類に応じて前記光照射部による前記光の照射を制御する制御装置と
を備え、
前記判別情報取得部は、前記貯蔵室内の湿度を測定し、前記湿度を示す湿度測定信号を出力する湿度センサを有し、
前記制御装置は、前記湿度測定信号に基づいて前記食品の種類を判別する
冷蔵庫。 - 前記制御装置は、予め決められた時間における前記湿度の増加量に基づいて前記食品の種類を判別する請求項6に記載の冷蔵庫。
- 貯蔵室と、
前記貯蔵室内に収納されている食品の種類を判別可能にする判別情報を前記貯蔵室内から取得する判別情報取得部と、
前記貯蔵室内に収納されている前記食品に光を照射する光照射部と、
前記判別情報取得部によって取得された判別情報から前記食品の種類を判別し、判別された前記食品の種類に応じて前記光照射部による前記光の照射を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、判別された前記食品の種類に応じて、前記光照射部によって前記光を照射する光照射期間及び前記光を照射しない光非照射期間を交互に繰り返すように前記光照射部の動作を制御する
冷蔵庫。 - 前記制御装置は、前記光照射期間及び前記光非照射期間を含む前記光照射部の動作を24時間の周期又は24時間未満の周期で繰り返すように前記光照射部を制御する請求項8に記載の冷蔵庫。
- 前記光照射部は、
第1の波長帯域の光を照射する第1の光源と、
前記第1の波長帯域と異なる第2の波長帯域の光を照射する第2の光源と、
前記第1の波長帯域及び前記第2の波長帯域のいずれとも異なる第3の波長帯域の光を照射する第3の光源と
を有する請求項8又は9に記載の冷蔵庫。 - 前記第1の波長帯域は、600nmから700nmまでの赤色光帯域であり、
前記第2の波長帯域は、500nmから560nmまでの緑色光帯域であり、
前記第3の波長帯域は、400nmから500nmまでの青色光帯域である
請求項10に記載の冷蔵庫。 - 前記光照射期間は、前記第1から第3の光源による第1の光照射期間と、前記第1及び第2の光源による第2の光照射期間とを含む請求項10又は11に記載の冷蔵庫。
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