JP6986912B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。

従来、インバータ制御で駆動されるコンプレッサを有する冷凍サイクルを用いて冷却する冷蔵庫がある。このような冷蔵庫では、コンプレッサを運転する際に騒音が発生することから、コンプレッサが発生する騒音を低減することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−８８０１７号公報

しかしながら、一般的な冷蔵庫の利用形態に鑑みた場合、冷蔵庫の背面側や側面側には壁や食器棚等の家具が配置されることが多くある。その場合、冷蔵庫の設置環境によっては、冷蔵庫から発生する騒音の反射、回折あるいは共鳴等により冷蔵庫単体では発生しない大きさの騒音が発生することがある。すなわち、冷蔵庫を利用する際にユーザが感じることになる騒音は、冷蔵庫単体が発生する騒音以外に、冷蔵庫の設置環境に依存する騒音が含まれている。

そのため、冷蔵庫単体で騒音が小さくなるような制御を行ったとしても、必ずしもユーザが感じる騒音を小さくすることができないおそれがある。
そこで、冷蔵庫の設置環境によらず騒音を抑制することができる冷蔵庫を提供する。

実施形態の冷蔵庫は、コンプレッサと、外部の音声を入力するマイクと、コンプレッサの運転状態と、当該運転状態においてマイクから入力された音声の騒音レベルとを対応付けて記憶する記憶部と、記憶部に記憶されている運転状態と騒音レベルとの対応付けに基づいて、騒音レベルが最も低くなる運転状態を選択してコンプレッサを制御する制御部と、を備える。

実施形態の冷蔵庫を模式的に示す図 冷蔵庫の電気的構成を模式的に示す図 コンプレッサの運転状態と騒音レベルとの対応付けの一例を示す図

以下、実施形態について、図１から図３を参照しながら説明する。
図１に示すように、冷蔵庫１は、本体２内に、前面が開口した複数の貯蔵室が上下方向に並んで配置されている。本実施形態の冷蔵庫１の場合、本体２内には、上段から順に冷蔵室３、野菜室４、野菜室４の下方に左右方向に並んで配置されている製氷室５と小冷凍室６、および、それらの下方に配置されている大冷凍室７が設けられている。

冷蔵室３および野菜室４は、いずれも冷蔵温度帯の貯蔵室であり、冷蔵室３の前面の開口は、左右に並んだヒンジ開閉式の左扉３ａおよび右扉３ｂによって開閉される。また、野菜室４の前面の開口は引出し式の扉４ａによって開閉される。製氷室５、小冷凍室６および大冷凍室７は、いずれも冷凍温度帯の貯蔵室であり、製氷室５の前面の開口は引出し式の扉５ａによって開閉され、小冷凍室６の前面の開口は引出し式の扉６ａによって開閉され、大冷凍室７の前面の開口は引出し式の扉７ａによって開閉される。

左扉３ａには、冷蔵庫１の運転モードの設定の入力や冷蔵庫１の運転状態等の確認をすることができる操作パネル８が設けられている。この操作パネル８は、例えば静電スイッチとＬＥＤ等の表示器とで構成されており、ユーザの操作を受け付けるとともに、冷蔵庫１の運転状態や現在の設定等を視覚的にユーザに報知する。

また、操作パネル８には、マイク９が設けられている。このマイク９は、冷蔵庫１の外部の音声が入力される。このマイク９は、本実施形態では操作パネル８に設けているが、扉の前面が例えばガラス製の化粧板等で覆われている場合には、他の位置に設けることもできる。また、マイク９は、専用のものを設ける構成とすることもできるが、例えば冷蔵庫１に対する操作を音声入力するために設けられているものと兼用する構成とすることもできる。

この冷蔵庫１は、制御部１０によって制御されている。制御部１０は、図示しないマイクロコンピュータで構成されており、図２に示す記憶部１３に記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより、開扉スイッチ１４が操作されたときの開扉装置１２の動作、温度センサ１５で検出した庫内温度に基づいた冷凍サイクルの運転等、冷蔵庫１の全体を制御する。

また、詳細は後述するが、制御部１０は、現在時刻やある処理を行ってから経過した時間等を取得可能なタイマ１０ａを備えており、本実施形態に関連して、コンプレッサ１１の運転状態と発生する騒音レベルとを対応付けて記憶部１３に記憶する処理、および、騒音レベルが最も低くなる運転状態を選択してコンプレッサ１１を制御する処理を実行する。なお、冷蔵庫１の構成は一例であり、これに限定されるものではない。

コンプレッサ１１は、運転時の回転数を変更可能ないわゆるインバータ方式のものを採用している。そのため、コンプレッサ１１は、庫内温度や例えば急速冷却の指示といったユーザの操作によって運転状態、より詳細には、運転時の回転数が変化する。

次に上記した構成の作用について説明する。
前述のように、従来では、冷蔵庫１単体に対してコンプレッサ１１の運転に起因して発生する騒音を低減することが検討されていた。しかし、一般的な冷蔵庫１の利用形態に鑑みた場合、冷蔵庫１の背面側や側面側には壁や食器棚等の家具が配置されることが多くあるため、冷蔵庫１から発生した騒音の反射、回折あるいは共鳴等により、冷蔵庫１単体では発生しない大きさの騒音や、冷蔵庫１単体では発生しなかった騒音が発生するおそれがある。

また、冷蔵庫１自体に磁石等により物体が取り付けられたりすることがある。そのため、冷蔵庫１単体で騒音レベルを低減しようとしても、必ずしもユーザが感じる騒音を小さくすることができないおそれがある。さらには、部屋の模様替えや引っ越し等が行われた場合には、冷蔵庫１の設置環境が変わって新たな騒音が発生するおそれもある。

そこで、本実施形態の冷蔵庫１は、図３に示すように、コンプレッサ１１の運転状態とその運転状態における騒音レベルとを対応付けて記憶部１３に記憶することで、冷蔵庫１の設置環境によらず発生する騒音を抑制する。

コンプレッサ１１は、必要とされる冷却性能に応じた幾つかの回転数域が設定されている。例えば冷蔵庫１の場合には、コンプレッサ１１は、低速運転、中速運転、高速運転の３つの回転数域が設定されている。そのため、各回転数域に含まれる回転数でコンプレッサ１１を運転することにより、冷蔵庫１は消耗の冷却性能を得ることができる。ただし、運転効率に鑑みて、各回転数域には最も運転効率がよい回転数が存在する。

そして、冷蔵庫１は、コンプレッサ１１の運転状態、より詳細には低速運転、中速運転および高速運転する際の回転数と、その回転数における騒音レベルとを対応付けて記憶している。この図３において四角枠で囲って示す数値は、最も運転効率がよい回転数であり、特に問題が無い場合には、冷蔵庫１は、その回転数でコンプレッサ１１を運転することになる。なお、図３に示す数値は一例である。

この騒音レベルは、コンプレッサ１１を各回転数で運転した際にマイク９から入力された音声、つまりは、ユーザが実際に聞くことになる音声のレベルをデシベル（ｄＢ）単位で示している。換言すると、騒音レベルは、冷蔵庫１単体における騒音ではなく、コンプレッサ１１を各回転数で運転した場合において、その運転状態且つ現在の冷蔵庫１の設置環境において発生してユーザが感じることになる音声すなわち騒音のレベルを示している。

図３の場合、例えばコンプレッサ１１を低速運転する場合には、所望の冷却性能を得るための許容範囲である２８から３２（Ｈｚ）までの１（Ｈｚ）刻みの回転数において、騒音レベルが、それぞれ４５、４５、４９、４６、４４（ｄＢ）と対応付けられている。この場合、３２（Ｈｚ）で運転する状態が最も外部からの騒音が小さくなることを示している。そのため、冷蔵庫１は、コンプレッサ１１を低速運転する場合には、３２（Ｈｚ）を選択することになる。

また、コンプレッサ１１を中速運転する場合には、３８から４２（Ｈｚ）までの１（Ｈｚ）刻みの回転数における騒音レベルは、それぞれ４６、４６、４６、４７、４７（ｄＢ）と対応付けられている。この場合、３８、３９および４０（Ｈｚ）で運転する状態が最も外部からの騒音が小さくなっているが、冷蔵庫１は、コンプレッサ１１を中速運転する場合には、運転効率に鑑みて４０（Ｈｚ）を選択することになる。

また、コンプレッサ１１を高速運転する場合には、４８から５２（Ｈｚ）までの１（Ｈｚ）刻みの回転数における騒音レベルは、それぞれ４７、４７、４７、４８、４８（ｄＢ）と対応付けられている。この場合、４８、４９および５０（Ｈｚ）で運転する状態が最も外部からの騒音が小さくなっているが、冷蔵庫１は、コンプレッサ１１を高速運転する場合には、運転効率に鑑みて５０（Ｈｚ）を選択することになる。

コンプレッサ１１の運転状態と騒音レベルとの対応付けは、コンプレッサ１１をある回転数で運転し、その回転数でマイク９に入力された音声の大きさを検出することにより行われる。ただし、冷蔵庫１は、設置場所が変更されて壁との位置関係が変化したり、冷蔵庫１の近傍の家具が撤去されたり、冷蔵庫１自体に物体が取り付けられたり、冷蔵庫１の貯蔵状態が変化したりする。

そして、冷蔵庫１の設置環境が変化した場合には、冷蔵庫１に起因して設置環境により変化する騒音レベルが変化すると考えられる。そこで、冷蔵庫１は、以下に説明する幾つかの手法により、コンプレッサ１１の運転状態と騒音レベルとの対応付けを更新する。以下、コンプレッサ１１の運転状態と騒音レベルとの対応付けを、単に運転状態と騒音レベルとの対応付けと称する。

＜手法その１＞
手法その１では、冷蔵庫１は、運転状態と騒音レベルとの対応付けを更新してから予め定められている更新期間が経過したとき、運転状態と騒音レベルとの対応付けを更新して記憶部１３に記憶する。

これにより、冷蔵庫１の設置環境が変わった場合等において、コンプレッサ１１の運転状態と騒音レベルとの対応付けを新たな設置環境に適したものに更新することができる。
この場合、更新期間は、例えば１ヶ月等の期間を予め設定しておく構成とすることができるし、ユーザによる変更を可能にする構成とすることもできる。

＜手法その２＞
手法その２では、冷蔵庫１は、予め設定されている時間帯に、運転状態と騒音レベルとの対応付けを更新して記憶部１３に記憶する。例えばユーザが起きている時間帯には、ユーザやテレビからの音声等、冷蔵庫１に起因する騒音ではない音声や瞬間的に大きな音声等がマイク９に入力されることがある。

一方、ユーザが寝ている時間帯であれば、テレビの音声等が騒音としてマイク９に入力される可能性は低くなると考えられる。そのため、ユーザが寝ていると想定される例えば夜間帯にコンプレッサ１１の運転状態と騒音レベルとの対応付けを更新することにより、冷蔵庫１に起因する騒音を適切に対応付けることができる。

＜手法その３＞
手法その３では、冷蔵庫１は、冷蔵庫１に電源が投入されてから予め設定されている待機期間が経過した後に、運転状態と騒音レベルとの対応付けを行う。
冷蔵庫１は、通常は常時通電されて利用されており、電源が切断されるのは、冷蔵庫１を購入したり、模様替えをしたりしたこと等により、冷蔵庫１の設置場所つまりは設置環境が変化した場合であると考えられる。

その一方で、電源が投入された直後では庫内温度が高いことが予想されることから、コンプレッサ１１は、通常運転とは異なり急速な冷却のために高負荷で運転されると考えられる。なお、通常運転とは、庫内が冷蔵温度帯あるいは冷凍温度帯になっている状態を維持するための運転態様を意図している。

そのため、冷蔵庫１に電源が投入されてから待機期間が経過した後に運転状態と騒音レベルとの対応付けを行うことにより、設置環境に適した状態、且つ、コンプレッサ１１が通常運転になった状態の騒音レベルが記憶されることから、運転状態と騒音レベルとを適切に対応付けることができる。

＜手法その４＞
手法その４では、冷蔵庫１は、コンプレッサ１１を予め設定されている計測期間において同じ運転状態に制御し、当該計測期間に入力された騒音レベルの平均値を運転状態に対応付けて記憶部１３に記憶する。

冷蔵庫１が設置される環境では、上記したように、ユーザやテレビからの音声等、冷蔵庫１に起因する騒音ではない音声や瞬間的に大きな音声等がマイク９に入力されることがある。そのため、偶々大きな騒音が入力されたタイミングで対応付けが行われると、誤った対応付けになるおそれがある。その一方で、ユーザが冷蔵庫１や周辺の食器棚に触れている等、偶々共鳴等がなくなって小さな騒音となった場合にも、誤った対応付けになるおそれがある。

そのため、コンプレッサ１１を例えば３分等に設定されている計測期間のあいだ同じ運転状態に制御し、その期間に入力された騒音レベルの平均値を運転状態に対応付けて記憶部１３に記憶することにより、誤った対応付けになるおそれを低減することができる。

＜手法その５＞
手法その５では、冷蔵庫１は、複数日の同一時間帯に運転状態と騒音レベルとを対応付けて記憶部１３に記憶する。上記した手法その４で説明したように、突発的な音声等が入力された場合には、運転状態と騒音レベルとが適切に対応付けられないおそれがある。
そのため、複数日の同一時間帯に対応付けを行うことにより、瞬間的な騒音を排除でき、より設置環境に適した対応付けを行うことができる。

このように、冷蔵庫１は、記憶部１３に記憶されているコンプレッサ１１の運転状態と騒音レベルとの対応付けに基づいて、所望の冷却性能を得ることができる運転状態つまりはコンプレッサ１１に許容される回転数の範囲のうち、騒音レベルが最も低くなる運転状態を選択してコンプレッサ１１を制御している。

以上説明した冷蔵庫１によれば、次のような効果を得ることができる。
冷蔵庫１は、コンプレッサ１１と、外部の音声を入力するマイク９と、コンプレッサ１１の運転状態と当該運転状態においてマイク９から入力された音声の騒音レベルとを対応付けて記憶する記憶部１３と、記憶部１３に記憶されている運転状態と騒音レベルとの対応付けに基づいて、騒音レベルが最も低くなる運転状態を選択してコンプレッサ１１を制御する制御部１０と、を備える。

これにより、冷蔵庫１単体が発生する騒音だけでなく、冷蔵庫１の設置環境に依存する騒音も含んだ状態で運転状態と騒音レベルとを対応付けることができ、冷蔵庫１を利用するユーザが感じることになる騒音を低減することができる。したがって、冷蔵庫１の設置環境によらず、騒音を抑制することができる。

また、冷蔵庫１は、運転状態と騒音レベルとの対応付けを更新してから予め定められている更新期間が経過したとき、運転状態と騒音レベルとの対応付けを更新して記憶部１３に記憶する。これにより、冷蔵庫１の設置環境が変わった場合等においても、運転状態と騒音レベルとの対応付けを新たな設置環境に適したものに更新することができる。

また、冷蔵庫１は、冷蔵庫１に電源が投入されてから予め設定されている待機期間が経過した後に、運転状態と騒音レベルとの対応付けを行う。これにより、設置環境に適した状態、且つ、コンプレッサ１１が通常運転になった状態での騒音レベルを検出することができ、運転状態と騒音レベルとをより適切に対応付けることができる。

また、冷蔵庫１は、コンプレッサ１１を予め設定されている計測期間に、同じ運転状態に制御し、当該計測期間に入力された騒音レベルの平均値を運転状態に対応付けて記憶部１３に記憶する。これにより、テレビやユーザによって瞬間的に大きな音声が入力された場合等であっても、運転状態と騒音レベルとをより適切に対応付けることができる。

また、冷蔵庫１は、複数日の同一時間帯に運転状態と騒音レベルとを対応付けて記憶部１３に記憶する。これにより、テレビやユーザによって瞬間的に大きな音声が入力された場合等であっても、運転状態と騒音レベルとをより適切に対応付けることができる。

また、冷蔵庫１は、運転状態と騒音レベルとの対応付けを、上記した幾つかの手法を組み合わせて利用することもできる。例えば、電源が投入されてから待機期間が経過した後に対応付けを記憶し、その後に更新期間が経過した時点で対応付けを更新すること等、阻害要因がない複数の手法を組み合わせて利用することができる。

各実施形態は、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。本態様およびその変形は、発明の範囲および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。

図面中、１は冷蔵庫、９はマイク、１０は制御部、１１はコンプレッサ、１３は記憶部を示す。

Claims (6)

1. コンプレッサと、
   冷蔵庫の外部の音声を入力するマイクと、
   前記コンプレッサの運転状態と、当該運転状態において前記マイクから入力された音声の騒音レベルとを対応付けて記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶されている運転状態と騒音レベルとの対応付けに基づいて騒音レベルが最も低くなる運転状態を選択し、選択した運転状態となるように前記コンプレッサを制御する制御部と、
   を備える冷蔵庫。
2. 前記制御部は、運転状態と騒音レベルとの対応付けを更新してから予め定められている更新期間が経過したとき、運転状態と騒音レベルとの対応付けを更新して前記記憶部に記憶する請求項１記載の冷蔵庫。
3. 前記制御部は、予め設定されている時間帯に、運転状態と騒音レベルとの対応付けを更新して前記記憶部に記憶する請求項１または２記載の冷蔵庫。
4. 前記制御部は、当該冷蔵庫に電源が投入されてから予め設定されている待機期間が経過した後に、運転状態と騒音レベルとの対応付けを行う請求項１から３のいずれか一項記載の冷蔵庫。
5. 前記制御部は、前記コンプレッサを予め設定されている計測期間に、同じ運転状態に制御し、当該計測期間に入力された騒音レベルの平均値を運転状態に対応付けて前記記憶部に記憶する請求項１から４のいずれか一項記載の冷蔵庫。
6. 前記制御部は、複数日の同一時間帯に運転状態と騒音レベルとを対応付けて前記記憶部に記憶する請求項１から５のいずれか一項記載の冷蔵庫。

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