WO2011111382A1 - 冷蔵庫 - Google Patents

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WO2011111382A1
WO2011111382A1 PCT/JP2011/001375 JP2011001375W WO2011111382A1 WO 2011111382 A1 WO2011111382 A1 WO 2011111382A1 JP 2011001375 W JP2011001375 W JP 2011001375W WO 2011111382 A1 WO2011111382 A1 WO 2011111382A1
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WO
WIPO (PCT)
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storage
refrigerator
unit
amount
light
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/001375
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
上迫　豊志
森　貴代志
健一 柿田
佐登志 古澤
田中　正昭
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Priority to EP11753046.9A priority Critical patent/EP2525171B1/en
Priority to CN201180009429.1A priority patent/CN102770728B/zh
Priority to JP2012504332A priority patent/JP5789779B2/ja
Priority to BR112012020452A priority patent/BR112012020452B8/pt
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/02—Sensors detecting door opening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/06—Sensors detecting the presence of a product

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator, and more particularly to a refrigerator capable of controlling the temperature in the refrigerator.
  • FIG. 14 shows a front view of the refrigerator compartment of the conventional refrigerator described in Patent Document 1.
  • a movable cold air discharge device 102 provided in the refrigerator compartment 101 supplies cold air to the left and right to achieve uniform temperature in the cabinet.
  • the stored items are not always stored at the optimum temperature. This is because the refrigerator detects and controls the ambient temperature in the cabinet by the thermistor, and there is no means for directly detecting the temperature of the stored item. Therefore, a difference occurs between the ambient temperature in the storage and the actual temperature of the stored items.
  • the inside of the refrigerator is cooled and reaches the set temperature.
  • a temperature difference depending on the amount of the stored item occurs between the detected temperature of the arranged temperature detecting means and the temperature of the stored item.
  • the time to reach the optimum storage temperature varies depending on the storage amount.
  • the cooling time is generally short when the storage amount is small, and the cooling time is long when the storage amount is large. In particular, when the storage amount is small, the cooling operation may be performed excessively, resulting in “too cold” storage.
  • the stored item maintains its temperature by its own heat capacity, so that the stored amount tends to be easily cooled. For this reason, in the conventional cooling control, the stored item becomes “too cold”, and the stored item cannot be cooled at an optimum temperature. Further, during this time, the refrigerator performs cooling operation using excess power consumption.
  • the present invention solves the above-described conventional problems, and by storing the stored item at a target temperature regardless of the storage state in the warehouse, the stored item achieves high freshness, and the stored item “
  • An object of the present invention is to provide a refrigerator that can prevent “too cold” and reduce power consumption.
  • a refrigerator includes a refrigerator main body in which a storage chamber is formed, a cooling device that cools the storage chamber, and the storage chamber.
  • the storage object estimation part which estimates the quantity or position of the stored goods, and the control part which controls cooling of the said storage chamber by the said cooling device according to the estimation result of the said storage object estimation part are provided.
  • the refrigerator of the present invention detects the storage state in advance, and controls the operation state of the refrigerator based on the information, thereby storing the storage item at a target temperature regardless of the storage state in the warehouse. In addition to realizing high freshness, the stored item can be prevented from being “too cold” and the power consumption can be suppressed.
  • FIG. 1 is a front view of the refrigerator according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 2 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1 in Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating operations performed by the light emitting unit and the light amount detecting unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a control block diagram of the refrigerator in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating a control operation in a transition period performed by the control unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a control operation in a transition period performed by the control unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating a control operation in a transition period performed by the control unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a control operation in a transition period performed by the
  • FIG. 5C is a diagram illustrating a control operation in a transition period performed by the control unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the control operation in the transition period performed by the control unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating a control operation in a stable period performed by the control unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7B is a diagram illustrating a control operation in a stable period performed by the control unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7C is a diagram illustrating a control operation in a stable period performed by the control unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating a control operation in a stable period performed by the control unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7B is a diagram illustrating a control operation in a stable period performed by the control unit according to Em
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a control operation in a stable period performed by the control unit according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 9 is a control block diagram of the refrigerator in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of the refrigerator in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of the refrigerator in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a front view of the refrigerator in the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a control block diagram of the refrigerator in the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a front view of a refrigerator compartment of a conventional refrigerator.
  • a refrigerator estimates a refrigerator main body in which a storage chamber is formed inward, a cooling device for cooling the storage chamber, and the amount or position of stored items stored in the storage chamber.
  • the storage object estimation part and the control part which controls cooling of the said storage chamber by the said cooling device according to the estimation result of the said storage object estimation part are provided.
  • the refrigerator according to the second invention is preferably further provided with a light emitting unit including a light source for irradiating light to the stored items stored in the storage chamber, and disposed in the storage chamber and stored in the storage chamber.
  • a light emitting unit including a light source for irradiating light to the stored items stored in the storage chamber, and disposed in the storage chamber and stored in the storage chamber.
  • a stored light amount detection unit that detects the amount of light emitted by the light emitting unit via the stored item and the structure, and the stored item estimation unit, according to the detection result of the light amount by the light amount detection unit Estimate the amount or position of the contents.
  • the light amount detection unit receives light emitted from a light source such as an LED, the amount or position of the stored item can be estimated with a simple configuration.
  • the control unit selects an operation pattern according to an estimation result of the amount or position of the stored item in the stored item estimation unit, and is preset according to the operation pattern.
  • the cooling device is controlled so that the inside temperature is set.
  • the stored item can be stored under substantially the same storage conditions (internal temperature) regardless of the amount or position of the stored item.
  • the refrigerator according to the fourth invention preferably further includes a door open / close detection unit that detects an open / closed state of the refrigerator door provided in front of the storage chamber, and the door open / close detection unit is provided on the refrigerator door.
  • the light emitting unit, the light amount detecting unit, the stored item estimating unit, and the control unit start a series of operations.
  • the refrigerator to be controlled on the basis of higher detection accuracy by detecting the amount of light in the absence of background light, that is, disturbance light.
  • the stored items can be stored under substantially the same storage conditions, and a refrigerator with high freshness and power saving can be provided.
  • the light emitting unit is illumination provided in the storage chamber.
  • the light emitting unit includes a plurality of light sources, the plurality of light sources are sequentially turned on, and the light amount detection unit detects a light amount of light emitted by the light emitting unit. Then, the stored item estimation unit estimates the amount or position of the stored item according to the light amount detection result by the light amount detection unit.
  • the refrigerator according to the seventh aspect of the invention preferably further includes a space detection unit that detects a free space in the storage space of the storage chamber in a non-contact manner, and the space detection unit has a space volume around at least the cold air discharge port. And the stored item estimation unit estimates the amount or position of the stored item according to the detection result of the space detection unit.
  • the optimal food arrangement can be promoted against overloading of food or power increase due to food storage near the cold air outlet, and a refrigerator realizing energy saving operation can be provided.
  • the space detection unit and the light emitting unit are arranged with a storage space for storing stored items therebetween.
  • the light emitting unit is installed on the front side of the storage room, and the space detection unit is installed on the back side of the storage room.
  • the refrigerator according to the tenth aspect of the present invention preferably further includes a recognition unit that displays information on an empty space in the storage space detected by the space detection unit on an outer surface of a door provided in front of the storage room.
  • the recognizing unit displays a warning screen that informs the user that the power increasing operation is performed as information on the empty space.
  • FIG. 1 is a front view of a refrigerator according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1 in the same embodiment.
  • the refrigerator 10 includes a refrigerator main body 11 that is a heat insulating box, and the refrigerator main body 11 includes an outer box mainly using a steel plate, an inner box formed of a resin such as ABS, and an outer box. It is a structure in which a heat insulating material is provided in the space between the box and the inner box, and it is insulated from the surroundings.
  • the refrigerator main body 11 is thermally partitioned into a plurality of storage rooms.
  • a refrigeration room 12 is provided at the top, and an ice making room 13 and a switching room 14 are provided side by side below the refrigeration room 12, and the ice making room 13 and the switching room are provided.
  • a freezer compartment 15 is disposed below 14, and a vegetable compartment 16 is disposed at the bottom.
  • the door is arrange
  • an operation unit 17 is provided near the center of the refrigerator compartment door 12a of the refrigerator compartment 12 for setting the internal temperature of each compartment, ice making, and rapid cooling.
  • a plurality of storage shelves 18 are provided in the refrigerator compartment 12, and some of the storage shelves 18 are configured to operate up and down.
  • an illumination 19 In the refrigerator compartment 12, an illumination 19, a light emitting unit 20, and a light amount detecting unit 21 are provided.
  • the illumination 19 is vertically arranged on the left wall surface and the right wall surface that are located in front of the depth of the interior of the refrigerator 10 in front of the door opening side in the refrigerator 10 and in front of the front end of the storage shelf 18. Arranged in the direction.
  • the light emitting unit 20 is disposed adjacent to a position similar to the illumination 19 on the left and right wall surfaces of the refrigerator, and includes a light source that irradiates light to the stored items stored in the refrigerator compartment 12.
  • the light quantity detection unit 21 is disposed at a rear position in the refrigerator compartment 12, and detects the amount of light emitted by the light emitting unit 20 through the storage items and structures stored in the refrigerator compartment 12.
  • the light quantity detection part 21 positioned in the position irradiated by the light emission part 20 via the storage thing accommodated in the refrigerator compartment 12, and the structure inside a warehouse, it will be any position in a warehouse. You may arrange in.
  • the high pressure side components of the refrigeration cycle such as the compressor 30 and the dryer for removing moisture are housed in the machine room formed in the rear region at the top of the refrigerator compartment 12.
  • a cooling room for generating cold air is provided on the back surface of the freezing room 15.
  • the cooling room includes a cooler and cold air cooled by the cooler 12, a switching room 14, an ice making room 13, and a vegetable room 16.
  • a cooling fan that blows air to the freezer compartment 15 is disposed.
  • a radiant heater, a drain pan, a drain tube evaporating dish, and the like are arranged to defrost frost and ice adhering to the cooler and its surroundings.
  • the refrigerator compartment 12 is normally set at 1 ° C. to 5 ° C. at the lower limit of the temperature at which it is not frozen for refrigerated storage.
  • the freezer compartment 15 is set in a freezing temperature zone, and is usually set at ⁇ 22 ° C. to ⁇ 15 ° C. for frozen storage, but in order to improve the frozen storage state, for example, ⁇ 30 ° C. It may be set at a low temperature of -25 ° C.
  • the ice making chamber 13 is configured to make ice with water supplied from a water storage tank (not shown) in the refrigerator compartment 12 by an automatic ice maker (not shown) provided in the upper part of the room, and to store ice storage containers ( (Not shown).
  • the switching chamber 14 is refrigerated in addition to the refrigeration temperature zone set at 1 ° C to 5 ° C, the vegetable temperature zone set at 2 ° C to 7 ° C, and the freezing temperature zone normally set at -22 ° C to -15 ° C.
  • the temperature can be switched to a preset temperature range between the temperature range and the freezing temperature range.
  • the switching chamber 14 is a storage chamber having an independent door arranged in parallel with the ice making chamber 13, and often has a drawer-type door.
  • the switching chamber 14 is a storage room including the temperature range of refrigeration and freezing.
  • the refrigeration is performed by the refrigerator compartment 12 and the vegetable compartment 16, and the freezing is performed by the freezer compartment 15.
  • a storage room specialized for switching only the temperature zone in the middle of freezing may be used.
  • the storage room fixed to refrigeration may be sufficient as the demand for frozen foods has increased in recent years, for example, frozen food.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining operations performed by the light emitting unit 20 and the light amount detecting unit 21 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the light output from the light emitting units 20 arranged on the left and right wall surfaces of the refrigerator irradiates the refrigerator 33 and the stored item 33 stored in the refrigerator 12.
  • a part of the light output from the light emitting unit 20 is incident on the light amount detecting unit 21 disposed in the refrigerator compartment 12.
  • the light amount detection unit 21 since the light amount detection unit 21 is in the region B where the irradiation light 34a from any one of the light emitting units 20 is shielded, the light amount detection unit 21 detects and outputs the corresponding light amount. In addition, when the amount of the stored item 33 is large, the area A that is shielded together increases, and thus the amount of light detected by the light amount detector 21 decreases. In addition, when the storage amount is small, the area C in which any irradiation light 34a is not shielded increases, and thus the amount of light detected by the light amount detector 21 increases.
  • the light quantity detection unit 21 detects the change in the light quantity due to the interposition of the stored item 33 and the difference in the amount or position of the stored item 33. Then, by discriminating the light quantity detection result based on a predetermined threshold set in advance, the amount (large or small) or the position of the stored item 33 in the warehouse can be classified. Details will be described later.
  • the light emission part 20 can estimate the storage state with a simpler configuration without providing a new light source by combining with the illumination 19 normally provided in the refrigerator 10. That is, the amount or position of the stored item 33 may be estimated by using the illumination 19 provided in the refrigerator compartment 12 as the light emitting unit 20.
  • FIG. 4 is a control block diagram of refrigerator 10 in the first embodiment of the present invention.
  • the refrigerator 10 includes a stored item estimation unit 22 and a control unit 23 in addition to the light emitting unit 20 and the light amount detection unit 21 described above.
  • the stored item estimation unit 22 estimates the amount or position of the stored item stored in the refrigerator compartment 12 and outputs the estimation result to the control unit 23. Specifically, the stored item estimation unit 22 estimates the amount or position of the stored item according to the light amount detection result by the light amount detection unit 21.
  • the control unit 23 controls cooling of the refrigerator compartment 12 by the cooling device 35 provided in the refrigerator 10 for cooling the refrigerator compartment 12 according to the estimation result of the stored item estimation unit 22. Specifically, the control unit 23 selects an operation pattern in accordance with the estimation result of the amount or position of the stored item in the stored item estimation unit 22 so that the internal temperature set in advance corresponding to the operation pattern is obtained.
  • the cooling device 35 is controlled.
  • the cooling device 35 includes a compressor 30, a cooling fan 31, and a temperature compensation heater 32, and the control unit 23 automatically changes the operation of the device.
  • the stored item estimating unit 22 estimates that the amount of stored item is small.
  • the control unit 23 automatically enters a power saving operation such as a rotational speed suppression or an overcooling prevention operation of the compressor 30.
  • the storage object estimation unit 22 estimates that the storage amount is large, and the control unit 23 causes the compressor to reach the set temperature within a predetermined time.
  • the number of rotations of 30 is increased, and the normal operation having a higher number of rotations than the power saving operation is automatically entered.
  • control unit 23 shuts off the air path that feeds cold air to each storage chamber by the opening / closing mechanism in the case of power saving operation, not the rotation speed of the compressor, and cool air to each storage chamber in the case of normal operation.
  • the temperature of the air passage is controlled by controlling the air flow rate of the open air with an opening / closing mechanism.
  • the storage item estimation unit 22 estimates the amount of storage item
  • the control unit 23 controls the cooling device 35 according to the amount of storage item estimated by the storage item estimation unit 22.
  • the stored item estimation unit 22 estimates the position of the stored item
  • the control unit 23 controls the cooling device 35 in accordance with the position of the stored item estimated by the stored item estimation unit 22.
  • FIGS. 5A to 5C are diagrams for explaining the control operation in the transition period performed by the control unit 23 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the transition period is a period from when the temperature in the refrigerator 10 rises to the set temperature after the temperature in the refrigerator 10 is increased, such as immediately after the storage is turned on, after a long door opening or closing, or immediately after the defrosting operation. is there.
  • the temperature fluctuation range in the warehouse during the transition period is in a state where the temperature fluctuates more than ⁇ 3 ° C. from the set temperature.
  • FIG. 5A shows an operation of the control unit 23 that performs temperature control similar to the conventional case in the case of a standard storage amount (hereinafter, standard).
  • 5B shows the operation of the control unit 23 when the storage amount is larger than the standard
  • FIG. 5C shows the operation of the control unit 23 when the storage amount is smaller than the standard.
  • the types of stored items are the same.
  • the solid line indicates the detected temperature of the stored item in the present embodiment
  • the broken line indicates the time dependency of the detected temperature of the stored item when conventional control is performed.
  • K0 is a preset storage temperature of the stored item 33.
  • the control unit 23 switches the operation state of the cooling device 35 based on the estimation result of the storage amount in the storage object estimation unit 22 when the storage amount is larger than the standard and when the storage amount is small.
  • FIG. 5A shows a change in the temperature of stored items when the storage amount is a standard storage amount and the storage rate in the cabinet is about 50% ⁇ 10%. In this embodiment, control is performed based on this temperature change.
  • the criteria for “standard / large / small” storage amount differ depending on the size, configuration, or control method of the refrigerator, and are not limited to those shown here.
  • the detected light amount of the light amount detecting unit 21 decreases, and the stored item estimating unit 22 estimates that the stored amount in the warehouse is large due to the decrease in the detected light amount. To do.
  • the control unit 23 since it takes time for the storage items to reach the set temperature, the control unit 23 reaches the set temperature within a predetermined time.
  • the rotation speed of the compressor 30 is increased or the circulation amount of the cold air is increased, and the operation is automatically switched to the rapid cooling operation. Accordingly, the storage temperature can be reached in the same period as in the case of FIG. 5A without depending on the amount of the stored item 33, and the freshness of the stored item 33 can be maintained without depending on the amount of the stored item 33. Can do.
  • the detection light amount of the light amount detection unit 21 increases, and the increase in the detection light amount causes the storage item estimation unit 22 to estimate that the storage amount in the warehouse is small.
  • the control unit 23 automatically switches to the power saving operation by reducing the rotational speed of the compressor 30 or reducing the circulation amount of the cold air so as to reach the set temperature within a predetermined time.
  • an energy saving effect can be obtained by slowing down the temperature behavior in the cabinet, and silence can be achieved, for example, by suppressing the rotation speed of the cooling fan 31.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the control operation in the transition period performed by the control unit 23 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the control unit 23 determines whether or not it is a transition period from the internal temperature (step 102). If the control unit 23 determines that it is in the transition period (Y in step 102), it performs the following control.
  • control unit 23 turns on the light emitting unit 20 to perform the stored item detection operation (step 103), and the light amount detection unit 21 detects the light amount attenuated by the stored item (step 104).
  • the storage object estimation unit 22 compares the light amount detected by the light amount detection unit 21 with a predetermined threshold value to determine the storage amount level (step 105).
  • the storage object estimation unit 22 determines whether or not the storage amount is large (step 106). If it is determined that the storage amount is large (Y in step 106), the control unit 23 controls the cooling device 35. Then, rapid operation is performed until the stored item reaches the set temperature (step 107).
  • Step 108 determines whether or not the stored amount is small. If the stored item estimation unit 22 determines that the stored amount is small (Y in step 108), the control unit 23 controls the cooling device 35 to perform the power saving operation until the stored amount reaches the set temperature. (Step 109).
  • step 108 If the stored item estimation unit 22 determines that the storage amount is not small (N in step 108), the control unit 23 determines that the storage amount is standard (step 110), and sets the cooling device 35 to the cooling unit 35. Control is performed to perform a normal cooling operation (step 111).
  • FIG. 7A to FIG. 7C are diagrams for explaining the control operation in the stable period performed by the control unit 23 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • “Stable time” refers to a period during which the temperature of the stored item is kept constant by ON / OFF operation of the cooling operation after the temperature of the stored item reaches the set temperature after a transition period.
  • the temperature in the stable chamber fluctuates within a range of about ⁇ 3 ° C.
  • FIG. 7A shows an operation of the control unit 23 that performs temperature control similar to the conventional case in the case of a standard storage amount (hereinafter, standard).
  • FIG. 7B shows the operation of the control unit 23 when the storage amount is larger than the standard
  • FIG. 7C shows the operation of the control unit 23 when the storage amount is smaller than the standard.
  • the cooling is performed while repeating the cooling period and the rest period with the period T.
  • the detected light amount of the light amount detection unit 21 decreases, and the stored item estimation unit 22 estimates that the stored amount in the warehouse is large due to the decrease in the detected light amount.
  • the stored items in a cooled state function to keep the inside temperature at a low temperature by their own heat capacity, so the average temperature K1 of the stored items is lower than the set temperature K0, which is so-called “too cold”. .
  • control unit 23 controls the cooling device 35 so that the set temperature becomes K2 which is 1 to 2 ° C. higher than K0. Accordingly, the stored item is prevented from being too cold, and the temperature of the stored item is kept substantially equal to the set temperature K0, and the cooling operation is suppressed. Therefore, the power consumption can be reduced while maintaining the quality.
  • the set temperature of K2 is increased by “K0 ⁇ K1” than K0.
  • a temperature range of 1 to 2 ° C. is set as a preset temperature range as described above, a sudden temperature It becomes possible to prevent deterioration of the quality of stored items due to the rise.
  • the detection light amount of the light amount detection unit 21 increases, and the increase in the detection light amount causes the storage object estimation unit 22 to estimate that the storage amount in the warehouse is small.
  • the cooling period and the rest period are short, and the cycle T is shortened as compared with the standard storage, but the temperature of the stored item tends to be kept substantially equal to the set temperature.
  • the control unit 23 performs control so that the cooling period and the idle period are the same as those in the normal operation, for example, by reducing the cooling amount and relaxing the cooling.
  • the controller 23 As a means for the controller 23 to reduce the cooling amount, the rotational speed of the cooling fan 31 is reduced or stopped, the air volume is reduced, or the operating speed or operating rate of the compressor 30 is reduced. There is.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the control operation in the stable period performed by the control unit 23 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the control unit 23 determines whether or not it is a stable period from the internal temperature (step 202). Then, when the control unit 23 determines that it is a stable period (Y in Step 202), it performs the following control.
  • control unit 23 turns on the light emitting unit 20 to perform the stored item detection operation (step 203), and the light amount detection unit 21 detects the light amount attenuated by the stored item (step 204).
  • the storage object estimation unit 22 compares the light amount detected by the light amount detection unit 21 with a predetermined threshold value to determine the storage amount level (step 205).
  • the storage object estimation unit 22 determines whether or not the storage amount is large (step 206). If it is determined that the storage amount is large (Y in step 206), the control unit 23 controls the cooling device 35. Then, the set temperature is raised to K2, which is a temperature higher than K0 (step 207).
  • the stored item estimation unit 22 determines that the stored amount is not large (N in Step 206), it determines that the stored amount is standard or small (Step 208). Then, the control unit 23 controls the cooling device 35 to perform a normal cooling operation or a power saving operation for reducing the cooling amount (step 209).
  • the refrigerator main body 11, the cooling device 35 that cools the inside of the refrigerator 10, and the refrigerator 10 are arranged at predetermined positions in the refrigerator 10.
  • the light emitting unit 20 including at least one light source that irradiates the stored items 33 stored in the refrigerator 10 and the light emitting unit 20 is disposed in the refrigerator 10 and is irradiated by the light emitting unit 20 through the stored items 33 and the structures in the refrigerator 10.
  • the amount of storage 33 of the stored item estimation unit 22 for estimating the amount or position of the stored item 33 based on the detection result of the light amount detection unit 21; Or the control part 23 which controls the cooling device 35 according to the estimation result of a position and controls internal temperature to predetermined
  • the amount or position of the stored item 33 is estimated from the detection result of the light amount detection unit 21, and the refrigerator 10 is adaptively controlled accordingly, so that the amount is substantially the same regardless of the amount or position of the stored item 33.
  • the storage items 33 can be stored under the storage conditions, and the refrigerator 10 having high freshness and power saving can be provided.
  • the stored item 33 by storing the stored item 33 at a target temperature regardless of the storage condition in the storage, it is possible to realize high freshness of the stored item 33 and to prevent the stored item 33 from being “too cold”. Thus, power consumption can be suppressed.
  • the light quantity detection part 21 receives the light irradiated from light sources, such as LED, the estimation of the quantity or position of the stored article 33 is realizable with a simple structure.
  • the stored item estimation unit 22 is provided in the refrigerator compartment 12, but may be provided in the ice making chamber 13, the switching chamber 14, the freezer compartment 15, or the vegetable compartment 16.
  • Embodiment 2 Next, the refrigerator in Embodiment 2 of this invention is demonstrated.
  • FIG. 9 is a control block diagram of refrigerator 10a according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the refrigerator 10a in the second embodiment includes a door opening / closing detection unit 25 that detects the open / closed state of the refrigerator door in addition to the components of the refrigerator 10 in the first embodiment shown in FIG. Is further provided.
  • the door opening / closing detection unit 25 detects the open / closed state of the refrigerator door provided in the front of the storage room. That is, the door open / close detection unit 25 detects the open / closed state of the refrigerator compartment door 12a.
  • the light emission part 20, the light quantity detection part 21, the stored item estimation part 22, and the control part 23 start a series of operation
  • the open / closed state of the refrigerator compartment door 12a is detected, and when the door is in the closed state, the light emitting unit 20 and the light amount detecting unit 21 are operated, whereby the influence of background light can be easily avoided.
  • the user when the amount or position of stored items changes, the user must first open the door, store or take out food, and finally close the door. It is only necessary to detect the amount or position of an object. That is, by providing the door opening / closing detection unit 25, a minimum detection operation is sufficient, and power consumption used by the light emitting unit 20 and the like can be reduced.
  • the door open / close detection is associated with the interior lighting, and the interior lighting is turned on / off according to the door opening / closing, and the door open / closed state detection function in such control is shared.
  • the door open / closed state detection function in such control is shared.
  • Embodiment 3 Next, the refrigerator in Embodiment 3 of this invention is demonstrated.
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams showing a configuration of the refrigerator 10b according to the third embodiment.
  • the detailed description of the parts to which the same configuration and technical idea can be applied in the configuration of the refrigerator in the first and second embodiments is omitted.
  • the configuration described in the first and second embodiments can be implemented in combination with the third embodiment.
  • the refrigerator 10b includes an illumination 19 having a plurality of light sources 20a to 20d as a light emitting unit. This makes it possible to configure the light emitting unit with a simple configuration without providing a special light emitting unit.
  • the illumination 19 is vertically arranged on the left wall surface and the right wall surface that are located in front of half of the depth dimension in the refrigerator and in front of the front end of the storage shelf 18 when viewed from the front side of the door opening side in the refrigerator. Is arranged. Further, the illumination 19 is provided with light sources 20a to 20d arranged at equal intervals in the vertical direction, and can uniformly irradiate from the upper part to the lower part in the refrigerator compartment 12.
  • the light quantity detectors 21a to 21d are arranged at the rear position in the refrigerator compartment 12, and these light quantity detectors 21a to 21d are mainly used for the light quantity of the irradiation light 34b in which the irradiation light 34a is shielded by the storage object 33. Detect attenuation.
  • the light quantity detection part 21e is arrange
  • the illumination 19 sequentially turns on the plurality of light sources 20a to 20d
  • the light amount detection unit 21 detects the amount of light emitted by the illumination 19
  • the stored item estimation unit 22 determines the amount of light by the light amount detection unit 21.
  • the amount or position of the storage amount is estimated according to the detection result. As a result, it is possible to perform detailed storage object estimation by sequentially turning on a plurality of light sources. For this reason, even in a vast storage room, it is possible to detect a stored item in detail, so that the accuracy of estimating the amount or position of the stored item is improved.
  • the light amount detection units 21a to 21e may be devices that detect the light amount, chromaticity sensors that can identify RGB in addition to illuminance, and the like.
  • the amount or position of the stored item can be accurately obtained. Can be detected.
  • the light source 20e on the top surface is installed on the near side of the inside depth dimension of the refrigerator as viewed from the door opening side in the refrigerator compartment 12.
  • the light source 20e is arranged on the door side from the front end of the storage shelf 18 and on the back side of the door shelves 24a to 24c attached to the refrigerator compartment door 12a. For this reason, in this arrangement, the light emitted from the light source 20e on the top surface toward the light amount detection unit 21f is not shielded by the storage items on the storage rack 18 and the door racks 24a to 24c.
  • the lower light amount detection unit 21f is arranged on the door side from the front end of the storage shelf 18 and further on the back side than the door shelves 24a to 24c attached to the refrigerator compartment door 12a. It is arranged at a position lower than the lower storage shelf 18.
  • the installation surface of the light quantity detection unit 21f may be any of the side surface or the lower surface in the warehouse. Further, the positional relationship between the light source 20e on the top surface and the light amount detection unit 21f below may be reversed. Moreover, you may provide a some light quantity detection part.
  • the light reaches the storage rack 18 and the door racks 24a to 24c, so the amount or position of the stored items can be accurately detected. Can do.
  • a storage room that is long in the height direction such as a refrigerated room
  • light from the light source 20e on the top surface is difficult to reach the storage items below, so the lower light emitting part such as the light source 20d is also used, and the interior is evenly distributed. Irradiation is desirable.
  • the light quantity detectors 21a to 21f are disposed at any position in the storage as long as they are disposed at the positions irradiated by the light sources 20a to 20e via the stored items and the structures inside the storage. It does not matter. In addition, when high accuracy is not required for the estimation of the amount or position of stored items, it is not necessary to install a plurality of items, and only one may be used.
  • Embodiment 4 Next, the refrigerator in Embodiment 4 of this invention is demonstrated.
  • FIG. 12 is a front view of refrigerator 10c according to Embodiment 4 of the present invention.
  • a refrigerator 10c includes a refrigerator main body 11 including an inner box 11a and an outer box 11b, and a refrigerator room 12, an ice making room 13, a freezer in an inner box 11a provided via a heat insulating wall.
  • a room 15 and a vegetable room 16 are provided, and a switching room 14 that can switch the room to multiple temperatures is provided on the side of the ice making room 13.
  • the refrigerating room 12 having the highest use frequency of storage and storage and having a large storage capacity has its front opening closed by a refrigerating room door 12a which is a double door revolving door pivotally supported by hinges on both sides, and an ice making room 13 and a switching room. 14, the vegetable compartment 16 and the freezer compartment 15 are each provided with a drawer-type door.
  • the refrigerating room 12 is vertically divided into a room maintained at a refrigerating temperature by a plurality of storage shelves 18a to 18c provided at appropriate intervals.
  • a water supply tank for supplying ice-making water to the refrigerating room 12 and a chilled temperature are provided at the bottom of the refrigerating room 12.
  • a low temperature chamber 12b is provided.
  • the upper space of the storage shelves 18a to 18c is a storage space for storing stored items such as food, and in the present embodiment, the storage for storing stored items in the storage space formed in the uppermost stage.
  • a shelf 18a for placing storage items to be stored in the second storage space from the top
  • a storage shelf 18c for placing storage items to be stored in the storage space immediately below the storage shelf 18b.
  • a water supply tank and a low temperature chamber 12b that holds the chilled temperature are arranged.
  • the refrigerating room 12 is provided with an illumination 19 in which a plurality of LEDs are incorporated at equal intervals in the vertical direction on the front side of the left and right walls on the side surface of the storage room.
  • a space detection unit 26 is provided.
  • the space detection unit 26 has the same function as the light amount detection unit 21 in the first to third embodiments.
  • a space serving as a light amount detection means is provided above the storage shelf 18a on which storage items to be stored in the storage space formed in the uppermost stage are placed and on the back wall below the top box 11a.
  • a detection unit 26a is provided.
  • a space detection unit 26b serving as a light amount detection unit is provided on the back wall above the storage shelf 18b on which storage items to be stored in the second storage space from the top are placed and below the storage shelf 18a.
  • the storage item 33 is placed on the storage shelf 18b. That is, the space detection unit 26b and the illumination 19 are arranged with a storage space for storing the storage items 33 therebetween.
  • the cold air discharge ports 4 are respectively provided above the space detection unit 26. That is, the cool air discharge port 4a is provided in the vicinity of the upper side of the upper space detection unit 26a, and the cool air discharge port 4b is provided in the vicinity of the upper side of the lower space detection unit 26b.
  • FIG. 13 is a control block diagram of the refrigerator 10c according to the fourth embodiment.
  • the refrigerator 10c in the fourth embodiment includes a space detection unit 26 instead of the light amount detection unit 21 of the refrigerator 10 in the first embodiment illustrated in FIG. Yes.
  • the space detection unit 26 detects an empty space in the storage space of the refrigerator compartment 12 without contact. Specifically, the space detection unit 26 detects at least the periphery of the cool air discharge port 4 by detecting the amount of light irradiated by the illumination 19 through the storage object 33 and the structure stored in the refrigerator compartment 12. Detect the spatial volume of.
  • the space detection unit 26 includes a space detection unit 26a and a space detection unit 26b, and the space detection unit 26a has at least the size of the space around the cool air discharge port 4a.
  • the space detection unit 26b detects at least the size of the space around the cool air discharge port 4b.
  • the stored item estimation unit 22 estimates the amount or position of the stored item 33 according to the detection result by the space detection unit 26.
  • the recognition unit 27 displays information on the empty space in the storage space detected by the space detection unit 26 on the outer surface of the door provided on the front surface of the refrigerator compartment 12. For example, the recognizing unit 27 displays a warning screen that informs the user that the power increasing operation is performed as information on the empty space.
  • the illumination 19 is turned on with the door 108 closed.
  • the light from the illumination 19 reaches the space detection unit 26a that detects the illuminance of the uppermost storage space via the air.
  • a part of the light from the illumination 19 passes between the storage items 33 and reaches the space detection unit 26b that detects the illuminance of the second storage space.
  • the other part of the light from the illumination 19 is absorbed by the storage object 33 in the storage object 33 and a part of the light is reflected and scattered, so that the storage object 33 opposite to the illumination 19 of the storage object 33, that is, the shadow storage object 33.
  • the back side of the camera is dark with less light.
  • the amount of light is detected by the space detectors 26a and 26b in this way, and the fact that there is a space that can be stored in the upper stage above the storage shelf 18a with respect to the middle stage below the storage shelf 18a is refrigerated as a door. It displays on the display part which is not shown in the outer surface of the chamber door 12a. That is, the recognizing unit 27 performs display on the outer surface of the refrigeration room door 12a provided on the front side of the refrigeration room 12 that is a storage room provided with the space detection units 26a and 26b. Inform the condition of the contents in the box.
  • the stored items can be placed and the refrigerator compartment door 12a can be quickly closed.
  • step S when the stored item 33 is stored in front of the cold air discharge port 4 b or when the stored item 33 is too packed, that is, the space detection unit 26 in the vicinity of the cold air discharge port 4.
  • the recognition unit 27 performs a power increase operation because the storage space detected by the corresponding space detection unit 26 is excessively packed in the display unit on the outer surface of the refrigerator compartment door 12a.
  • a warning screen is displayed to notify you.
  • the air flow resistance of the cold air is reduced, and the amount of the cold air circulated per unit time is reduced and cooling is performed. It takes a long time.
  • the amount of cool air circulation decreases, the air volume of the evaporator decreases and the amount of heat exchange decreases, leading to a decrease in the evaporation temperature, and the compressor input also increases due to the expansion of the high and low pressure differential pressure in the refrigeration cycle. For this reason, if it is going to maintain cooling time, the rotation speed of the fan which circulates cold air must be increased, or rotation of a compressor must be increased, and this also increases electric power.
  • the opening time of the refrigerator compartment door 12a is shortened, the high temperature outside air flowing from the refrigerator compartment door 12a can be suppressed, energy saving is achieved, and the temporary temperature rise in the refrigerator compartment 12 is also suppressed. Therefore, the temperature rise of the stored items is also suppressed, and quality deterioration can be reduced.
  • the user can be warned by encouraging energy saving operation by warning the user by the cognitive unit 27 that the power increase operation will be started.
  • the refrigerator according to the present invention can be implemented and applied to control for switching the operation mode to a power saving operation or the like by providing a detection function of stored items in a home or commercial refrigerator.

Landscapes

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Abstract

　庫内の収納状況に拘わらず、収納物の高い保鮮性を実現するとともに、消費電力を抑制することができる冷蔵庫（１０）であって、内方に貯蔵室（１２）が形成される冷蔵庫本体（１１）と、貯蔵室（１２）を冷却する冷却装置（３５）と、貯蔵室（１２）の内部に収納された収納物（３３）の量もしくは位置を推定する収納物推定部（２２）と、収納物推定部（２２）の推定結果に応じて、冷却装置（３５）による貯蔵室（１２）の冷却を制御する制御部（２３）とを備える。

Description

冷蔵庫
　本発明は、冷蔵庫に関し、特に、冷蔵庫内の温度を制御することが可能な冷蔵庫に関する。
　近年の家庭用冷蔵庫は、冷気をファンで冷蔵庫内に循環させる間接冷却方式が一般的である。従来の冷蔵庫では、庫内温度の検知結果に応じて温調制御することにより、庫内の温度を適温に保っている。
　例えば、庫内温度を均一に保つ冷蔵庫として、可動式の冷気吐出装置を設けた冷蔵庫がある（特許文献１参照）。
　図１４は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の冷蔵室の正面図を示すものである。
　同図に示すように、従来の冷蔵庫においては、冷蔵室１０１内に設けられた可動式の冷気吐出装置１０２が左右に冷気を供給し、庫内温度の均一化を図っている。
特開平８－２４７６０８号公報
　しかしながら、庫内温度の均一化を行っても、収納物が最適な温度で保存されているとは限らない。これは、冷蔵庫がサーミスタによって庫内の雰囲気温度を検知制御しており、収納物の温度を直接検知する手段が無いためである。よって、庫内の雰囲気温度と収納物の実際の温度には差異が発生する。
　例えば、収納物投入直後、長時間の扉開閉後、または霜取り運転の直後など、冷蔵庫内の温度が上昇した状態から、庫内が冷却され設定温度に達するまでの過渡期間においては、庫内に配置された温度検知手段の検知温度と収納物の温度との間に収納物の量に依存した温度差が生じる。このため、収納量によって、最適な保存温度に至るまでの時間が変化する。具体的には、収納量が少ないときには冷却時間は短くなり、収納量が多いときには冷却時間は長くなることが一般的である。特に、収納量が少ないときには、過剰に冷却運転が行われていることがあり、収納物の「冷えすぎ」が生じる。
　また、十分な時間が経過し、収納物の温度が低温で安定した後には、収納物は自身の熱容量により温度を保つため、収納量が多いほど冷え易くなる傾向がある。このため、従来の冷却制御では収納物は「冷えすぎ」の状態となり、収納物を最適な温度で冷却することができない。更に、この間、冷蔵庫は余分な消費電力を使用して冷却運転を行っている。
　本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、庫内の収納状況に拘わらず目的の温度で収納物を保存することで、収納物の高い保鮮性を実現するとともに、収納物の「冷えすぎ」を防止し消費電力を抑制することができる冷蔵庫を提供することを目的とする。
　上記従来の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる冷蔵庫は、内方に貯蔵室が形成される冷蔵庫本体と、前記貯蔵室を冷却する冷却装置と、前記貯蔵室の内部に収納された収納物の量もしくは位置を推定する収納物推定部と、前記収納物推定部の推定結果に応じて、前記冷却装置による前記貯蔵室の冷却を制御する制御部とを備える。
　本発明の冷蔵庫は、収納状況を予め検知し、その情報に基づいて冷蔵庫の運転状態を制御することにより、庫内の収納状況に拘わらず目的の温度で収納物を保存することで、収納物の高い保鮮性を実現すると共に、収納物の「冷えすぎ」を防止し消費電力を抑制することができる。
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図である。 図２は、本発明の実施の形態１における図１のＢ－Ｂ線で切断した場合の断面図である。 図３は、本発明の実施の形態１における発光部および光量検知部が行う動作を説明する図である。 図４は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の制御ブロック図である。 図５Ａは、本発明の実施の形態１における制御部が行う過渡期の制御動作を説明する図である。 図５Ｂは、本発明の実施の形態１における制御部が行う過渡期の制御動作を説明する図である。 図５Ｃは、本発明の実施の形態１における制御部が行う過渡期の制御動作を説明する図である。 図６は、本発明の実施の形態１における制御部が行う過渡期の制御動作を説明するフローチャートである。 図７Ａは、本発明の実施の形態１における制御部が行う安定期の制御動作を説明する図である。 図７Ｂは、本発明の実施の形態１における制御部が行う安定期の制御動作を説明する図である。 図７Ｃは、本発明の実施の形態１における制御部が行う安定期の制御動作を説明する図である。 図８は、本発明の実施の形態１における制御部が行う安定期の制御動作を説明するフローチャートである。 図９は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の制御ブロック図である。 図１０は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の構成を示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の構成を示す図である。 図１２は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫の正面図である。 図１３は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫の制御ブロック図である。 図１４は、従来の冷蔵庫の冷蔵室の正面図である。
　第１の発明にかかる冷蔵庫は、内方に貯蔵室が形成される冷蔵庫本体と、前記貯蔵室を冷却する冷却装置と、前記貯蔵室の内部に収納された収納物の量もしくは位置を推定する収納物推定部と、前記収納物推定部の推定結果に応じて、前記冷却装置による前記貯蔵室の冷却を制御する制御部とを備える。
　これによって、収納物の量もしくは位置によって変化するサーミスタの庫内検知温度と収納物との温度差を補正するので、収納物の温度は常に最適な状態に保たれる。このため、庫内の収納状況に拘わらず目的の温度で収納物を保存することで、収納物の高い保鮮性を実現することができるとともに、収納物の「冷えすぎ」を防止することで、消費電力を抑制することができる。
　第２の発明にかかる冷蔵庫は、好ましくは、さらに、前記貯蔵室に収納された収納物に光を照射する光源を備える発光部と、前記貯蔵室の内部に配置され、前記貯蔵室に収納された収納物および構造物を介して、前記発光部により照射された光の光量を検知する光量検知部とを備え、前記収納物推定部は、前記光量検知部による光量の検知結果に応じて前記収納物の量もしくは位置を推定する。
　これによって、ＬＥＤ等の光源から照射された光を光量検知部が受光することにより、簡易な構成で、収納物の量もしくは位置の推定を実現することができる。
　第３の発明にかかる冷蔵庫は、好ましくは、前記制御部は、前記収納物推定部の収納物の量もしくは位置の推定結果に応じて運転パターンを選択し、前記運転パターンに対応して予め設定された庫内温度となるよう冷却装置を制御する。
　これによって、収納物の量もしくは位置に応じて適応的に制御することにより、収納物の量もしくは位置に拘わらず略同一の保存条件（庫内温度）で収納物を保存できるので、高い保鮮性を実現し、また、冷えすぎを防止することで節電性の高い冷蔵庫を提供することができる。
　第４の発明にかかる冷蔵庫は、好ましくは、さらに、前記貯蔵室の前面に備えられた冷蔵庫ドアの開および閉状態を検知するドア開閉検知部を備え、前記ドア開閉検知部が前記冷蔵庫ドアの閉状態を検知している期間内において、前記発光部、前記光量検知部、前記収納物推定部および前記制御部は、一連の動作を開始する。
　これによって背景光すなわち外乱光が無い状態での光量検知を行うことで、より高い検知精度に基づいて冷蔵庫を制御することができる。これにより、収納物の量もしくは位置に拘わらず、略同一の保存条件で、収納物を保存でき、高い保鮮性と節電性の高い冷蔵庫を提供することができる。
　第５の発明にかかる冷蔵庫は、好ましくは、前記発光部は、前記貯蔵室内に設けられた照明である。
　これによって、特別な発光部を設けることがなく、簡単な構成で発光部を構成することが可能となる。
　第６の発明にかかる冷蔵庫は、好ましくは、前記発光部は、複数の光源を備え、前記複数の光源を順次点灯させ、前記光量検知部は、前記発光部により照射された光の光量を検知し、前記収納物推定部は、前記光量検知部による光量の検知結果に応じて前記収納物の量もしくは位置を推定する。
　これによって、複数の光源を順次点灯させることにより、詳細な収納物推定を行うことができる。このため、広大な貯蔵室内部においても、細部の収納物を検知することができるので、収納物の量もしくは位置の推定の精度が向上する。
　第７の発明にかかる冷蔵庫は、好ましくは、さらに、前記貯蔵室の収納空間における空き空間を非接触で検知する空間検知部を備え、前記空間検知部は、少なくとも冷気吐出口の周辺の空間容積を検知し、前記収納物推定部は、前記空間検知部による検知結果に応じて前記収納物の量もしくは位置を推定する。
　これによって、空き空間の位置がわかりやすくなり、外部からの食品収納が円滑にできるので、省エネルギーとなる。さらに、食品の詰めすぎや冷気吐出口付近の食品収納による増電に対して、最適な食品配置を促すことができ、省エネルギー運転を実現する冷蔵庫を提供することができる。
　すなわち、食品の高さ方向を含めた収納空間に占める食品体積の割合を非接触で検知することが可能となる。これにより、比較的に精度よく空き空間の状況を検知できるので、冷蔵室の収納空間の中でどこが空いているかが認知しやすくなり、迅速に食品を収納することができ、扉の開放時間の時短により扉開放に伴う庫内温度の上昇を抑制することで省エネルギーを実現できる。
　さらに、冷気吐出口付近に食品が置かれている場合、収納空間に余裕があっても冷気の吐出量が少なくなり、食品の冷却がやや遅れるので、貯蔵室内の冷却効率が悪くなり、エネルギー消費が増える。またそれに加え、冷気吐出口付近の食品に多量の冷気が流れることで食品の乾燥や冷えすぎによる劣化の懸念がある。しかし、本発明では、例えば他の収納空間を優先的に知らせて食品収納を促すことができるので、食品の品質劣化を最小限に抑制することができる。同時に、食品の詰めすぎや冷気吐出口付近の食品が収納されている場合の増電に対して、省エネルギー運転を促すことができる。
　第８の発明にかかる冷蔵庫は、好ましくは、前記空間検知部と前記発光部とは、間に収納物を収納する収納空間を挟んで配置される。
　これによって、発光部からの光が食品を介して空間検知部に入射するため、光の通過量の変化が収納食品の体積の変化に依存しやすくなり、より空き空間の検知精度が向上する。
　第９の発明にかかる冷蔵庫は、好ましくは、前記発光部は、前記貯蔵室の前側に設置され、前記空間検知部は、前記貯蔵室の背面側に設置される。
　これによって、貯蔵室の扉が確実に閉まっていない状態、つまり、外光が貯蔵室内に入光した場合にでも、空き空間の検知が可能であり、より空き空間の検知精度が向上する。
　第１０の発明にかかる冷蔵庫は、好ましくは、さらに、前記空間検知部で検知した収納空間における空き空間の情報を、前記貯蔵室の前面に備えられた扉の外面に表示させる認知部を備える。
　これによって、空き空間がわかりやすくなり、外部からの食品収納が円滑にできるとともに、扉を開放する前に外部から収納する食品の収納箇所の目処をつけることができ、扉開放の時間がより短縮できる。
　第１１の発明にかかる冷蔵庫は、好ましくは、前記認知部は、前記空き空間の情報として、ユーザに増電運転であることを知らせる警告画面を表示させる。
　これによって、食品の詰めすぎや冷気吐出口付近の食品収納による増電などの増電運転であることをユーザに知らせることができる。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。
　（実施の形態１）
　以下、本発明の実施の形態１について、図１から図８に基づいて説明する。
　図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図であり、図２は、同実施の形態における図１のＢ－Ｂ線で切断した場合の断面図である。
　これらの図において、冷蔵庫１０は、断熱箱体である冷蔵庫本体１１を備えており、冷蔵庫本体１１は、主に鋼板を用いた外箱と、ＡＢＳなどの樹脂で成形された内箱と、外箱と内箱の空間に断熱材が設けられた構造で、周囲と断熱となっている。
　冷蔵庫本体１１は、複数の貯蔵室に断熱区画されており、最上部に冷蔵室１２、その冷蔵室１２の下方に製氷室１３および切替室１４が横並びに設けられ、その製氷室１３と切替室１４の下方に冷凍室１５、そして最下部に野菜室１６が配置されている。そして、当該各貯蔵室の前面には、外気と区画するため、それぞれドアが冷蔵庫本体１１の前面開口部に配置されている。また、冷蔵室１２の冷蔵室ドア１２ａの中央部付近には、各室の庫内温度設定や製氷および急速冷却などの設定を行う操作部１７が配置されている。
　冷蔵室１２内には、複数の収納棚１８が設けられ、当該複数の収納棚１８のうち一部の収納棚１８は、上下に稼動できるように構成されている。
　また、冷蔵室１２内には、照明１９、発光部２０および光量検知部２１が設けられている。
　照明１９は、冷蔵庫１０内のドア開放側前面から見て、庫内の奥行寸法の１／２より手前で、且つ、収納棚１８の先端より前方に位置する左側壁面と右側壁面に、それぞれ縦方向に配置されている。
　発光部２０は、冷蔵庫の左右両壁面の照明１９と類する位置に隣接配置され、冷蔵室１２に収納された収納物に光を照射する光源を備えている。
　光量検知部２１は、冷蔵室１２内の後方位置に配置されており、冷蔵室１２に収納された収納物および構造物を介して、発光部２０により照射された光の光量を検知する。
　なお、光量検知部２１の配置は、冷蔵室１２に収納された収納物および庫内部の構造物を介して、発光部２０により照射される位置に配置されている限り、庫内の何れの位置に配置されても構わない。
　また、冷蔵室１２の最上部の後方領域に形成された機械室内に、圧縮機３０や、水分除去を行うドライヤ等の冷凍サイクルの高圧側構成部品が収納されている。
　冷凍室１５の背面には、冷気を生成する冷却室が設けられ、冷却室内には、冷却器、および、冷却器で冷却した冷気を冷蔵室１２、切替室１４、製氷室１３、野菜室１６および冷凍室１５に送風する冷却ファンが配置される。また、冷却器やその周辺に付着する霜や氷を除霜するために、ラジアントヒータ、ドレンパンおよびドレンチューブ蒸発皿等が配置されている。
　冷蔵室１２は、冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１℃～５℃とし、最下部の野菜室１６は冷蔵室１２と同等もしくは若干高い温度設定の２℃～７℃としている。また、冷凍室１５は、冷凍温度帯に設定されており、冷凍保存のために通常－２２℃～－１５℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば－３０℃や－２５℃の低温で設定されることもある。
　製氷室１３は、冷蔵室１２内の貯水タンク（図示せず）から送られた水で室内上部に設けられた自動製氷機（図示せず）で氷をつくり、室内下部に配置した貯氷容器（図示せず）に貯蔵する。
　切替室１４は、１℃～５℃で設定される冷蔵温度帯、２℃～７℃で設定される野菜温度帯および通常－２２℃～－１５℃で設定される冷凍温度帯以外に、冷蔵温度帯から冷凍温度帯の間で予め設定された温度帯に切り換えることができる。切替室１４は、製氷室１３に並設された独立ドアを備えた貯蔵室であり、引き出し式のドアを備えることが多い。
　なお、本実施の形態では、切替室１４を、冷蔵と冷凍の温度帯までを含めた貯蔵室としているが、冷蔵は冷蔵室１２と野菜室１６、冷凍は冷凍室１５に委ねて、冷蔵と冷凍の中間の上記温度帯のみの切り換えに特化した貯蔵室としても構わない。また、特定の温度帯、例えば近年冷凍食品の需要が多くなってきたことに伴い、冷凍に固定された貯蔵室でも構わない。
　また、上述した本実施の形態における発明の要部に関する事項は、従来一般的であった断熱箱体の最下部の貯蔵室後方領域に機械室を設けて、圧縮機３０を配置するタイプの冷蔵庫１０に適用しても構わない。
　以上のように構成された冷蔵庫について、以下、その動作・作用を説明する。
　以下、図３を用いて、発光部２０および光量検知部２１の動作を詳細に説明する。図３は、本発明の実施の形態１における発光部２０および光量検知部２１が行う動作を説明する図である。
　同図に示すように、冷蔵庫の左右両壁面に配置された発光部２０から出力された光は、冷蔵室１２内および冷蔵室１２内部に収納された収納物３３を照射する。また、この発光部２０から出力された光の一部は、冷蔵室１２内に配置された光量検知部２１に入射する。
　同図では、冷蔵室１２内に収納物３３が収納されている場合に、収納物３３の介在により、左右両壁面側の発光部２０からの照射光３４ａが共に遮蔽される領域Ａ、何れか一方の照射光３４ａが遮蔽される領域Ｂおよび左右の何れの光も遮蔽されない領域Ｃが発生する様子を示している。
　この場合、光量検知部２１は、何れか一方の発光部２０からの照射光３４ａが遮蔽される領域Ｂにある為、該当する光量を検知し出力する。また、収納物３３の量が多い場合には、共に遮蔽される領域Ａが増加するため、光量検知部２１の検知光量は減少する。また、収納量が少ない場合には、何れの照射光３４ａも遮蔽されない領域Ｃが増加するため、光量検知部２１の検知光量は増加する。
　以上より、収納物３３の介在および、収納物３３の量もしくは位置の違いに起因した光量変化を光量検知部２１で検出する。そして、この光量検知結果を、予め設定した所定の閾値により判別することにより、庫内の収納物３３の量（多いか少ないか）もしくは位置を分類することができる。詳細については、後述する。
　なお、発光部２０は、冷蔵庫１０内に通常設けられている照明１９と兼用することで、新たな光源を設けることなく、より簡易な構成で収納状態の推定が可能となる。つまり、冷蔵室１２内に設けられた照明１９を発光部２０として用いることで、収納物３３の量もしくは位置を推定することにしてもよい。
　次に、図４に示す制御ブロック図を用いて、制御動作を説明する。図４は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫１０の制御ブロック図である。
　同図に示すように、本発明の実施の形態１における冷蔵庫１０は、上述した発光部２０および光量検知部２１に加え、収納物推定部２２と制御部２３とを備えている。
　収納物推定部２２は、冷蔵室１２の内部に収納された収納物の量もしくは位置を推定し、推定結果を制御部２３に出力する。具体的には、収納物推定部２２は、光量検知部２１による光量の検知結果に応じて収納物の量もしくは位置を推定する。
　制御部２３は、収納物推定部２２の推定結果に応じて、冷蔵庫１０に備えられ冷蔵室１２を冷却する冷却装置３５による冷蔵室１２の冷却を制御する。具体的には、制御部２３は、収納物推定部２２の収納物の量もしくは位置の推定結果に応じて運転パターンを選択し、運転パターンに対応して予め設定された庫内温度となるよう冷却装置３５を制御する。ここで、冷却装置３５は、圧縮機３０、冷却ファン３１および温度補償ヒータ３２を備え、制御部２３は、当該機器の動作を自動的に可変する。
　例えば、過渡期において、所定のタイミングで、発光部２０が発光を行い、光量検知部２１による検知結果が既定値よりも大きい場合、収納物推定部２２は、収納物の量が少ないと推定し、制御部２３は、圧縮機３０の回転数抑制や過冷防止運転などの節電運転に自動的に入る。
　また、光量検知部２１による検知結果が既定値以下の場合、収納物推定部２２は、収納量が多いと推定し、制御部２３は、既定の時間内に設定温度に至るように、圧縮機３０の回転数を増大し、節電運転よりも回転数の高い通常運転に自動的に入る。
　或いは、制御部２３は、圧縮機の回転数ではなく、節電運転の場合は、冷気を各収納室へ送り込む風路を、開閉機構によって遮断し、通常運転の場合は、冷気を各収納室へ送り込む風路を、開閉機構によって開通冷気の風量をコントロールすることで温調を行う。
　なお、以下では、収納物推定部２２が収納物の量を推定し、制御部２３が、収納物推定部２２が推定した収納物の量に応じて冷却装置３５を制御する例を示すが、収納物推定部２２が収納物の位置を推定し、制御部２３が、収納物推定部２２が推定した収納物の位置に応じて冷却装置３５を制御する場合も同様である。
　以下、図５Ａ～図５Ｃを用いて、過渡期における冷蔵庫の制御部２３が行う動作を説明する。図５Ａ～図５Ｃは、本発明の実施の形態１における制御部２３が行う過渡期の制御動作を説明する図である。
　なお、過渡期とは、収納物投入直後、長時間の扉開閉後、または霜取り運転の直後など、冷蔵庫１０内の温度が上昇した状態から、庫内が冷却され設定温度に達するまでの期間である。過渡期の庫内の温度変動幅は、設定温度より±３℃より大きく変動している状態となっていることが一般的である。
　具体的には、図５Ａは、標準的な収納量（以下、標準）の場合の従来と同様の温度制御を行う制御部２３の動作を示している。また、図５Ｂは、標準より収納量が多い場合の制御部２３の動作を示しており、図５Ｃは、標準より収納量が少ない場合の制御部２３の動作を示している。なお、説明の簡単の為、各収納物の種類は各々、同様としている。
　また、図５Ｂおよび図５Ｃにおいて、実線は本実施の形態における庫内収納物の検知温度、破線は従来の制御を行った場合の収納物の検知温度の時間依存性を示している。また、Ｋ０は、予め設定した収納物３３の保存温度である。制御部２３は、標準より収納量が多い場合、及び少ない場合においては、収納物推定部２２における収納量の推定結果に基づいて、冷却装置３５の運転状態を切り換える。
　また、図５Ａは、標準的な収納量で、庫内の収納率は５０％±１０％程度のときの収納物温度変化を示している。本実施の形態では、この温度変化を基準として制御する。ただし、収納量の「標準・多い・少ない」の判定基準は、冷蔵庫のサイズ、構成または制御方式によって異なるため、ここに示した限りではない。
　同種の収納物３３を、標準より多く収納した場合には、光量検知部２１の検知光量は減少し、この検知光量の減少により、収納物推定部２２は、庫内の収納量が多いと推定する。
　この場合、図５Ｂに示すように、従来の冷却運転（破線）では、収納物が設定温度に至るまでに時間が掛かるので、制御部２３は、既定の時間内に設定温度に至るように、圧縮機３０の回転数を増大、または冷気の循環量を増加し、急冷運転に自動的に切り替える。これにより、収納物３３の量に依存せず、図５Ａの場合と同様の期間で保存温度に至ることが可能となり、収納物３３の量に依存せずに、収納物３３の鮮度を保つことができる。
　また、標準より収納量が少ない場合には、光量検知部２１の検知光量は増加し、この検知光量の増加により、収納物推定部２２は庫内の収納量が少ないと推定する。
　この場合、図５Ｃに示すように、従来の冷却運転（破線）では、収納物が設定温度に至るまでの時間が早く、必要以上に電力を消費して冷却運転を行っていることがある。よって、制御部２３は、既定の時間内に設定温度に至るように、圧縮機３０の回転数抑制、または冷気の循環量を低減し、節電運転に自動的に切り換える。この動作により、庫内の温度挙動を緩慢にすることにより省エネ効果が得られるとともに、冷却ファン３１の回転速度を抑制するなど静音化を図ることができる。
　これらの動作の詳細について、図６の制御フロー図で説明する。図６は、本発明の実施の形態１における制御部２３が行う過渡期の制御動作を説明するフローチャートである。
　同図に示すように、まず、制御部２３は、庫内温度から過渡期であるか否かを判断する（ステップ１０２）。そして、制御部２３は、過渡期であると判断した場合（ステップ１０２でＹ）は、以下の制御を行う。
　まず、制御部２３は、収納物検知動作を行うため発光部２０を点灯させ（ステップ１０３）、光量検知部２１が、収納物によって減衰した光量を検知する（ステップ１０４）。
　そして、収納物推定部２２は、この光量検知部２１が検知した光量と予め定めた閾値とを比較して、収納量のレベルを判定する（ステップ１０５）。
　そして、収納物推定部２２は、収納量が多いか否かを判定（ステップ１０６）し、収納量が多いと判定した場合は（ステップ１０６でＹ）、制御部２３は、冷却装置３５を制御して、収納物が設定温度に達するまで急速運転を行う（ステップ１０７）。
　また、収納物推定部２２は、収納量が多くないと判定した場合は（ステップ１０６でＮ）、収納量が少ないか否かを判定する（ステップ１０８）。そして、収納物推定部２２が、収納量が少ないと判定した場合は（ステップ１０８でＹ）、制御部２３は、冷却装置３５を制御して、収納量が設定温度に達するまで節電運転を行う（ステップ１０９）。
　また、収納物推定部２２が、収納量が少なくないと判定した場合は（ステップ１０８でＮ）、制御部２３は、収納量が標準的であると判定し（ステップ１１０）、冷却装置３５を制御して、通常の冷却運転を行う（ステップ１１１）。
　次に、図７Ａ～図７Ｃを用いて、収納物投入から十分に時間が経過し、収納物の温度が安定したときの冷蔵庫の制御部２３の動作を説明する。図７Ａ～図７Ｃは、本発明の実施の形態１における制御部２３が行う安定期の制御動作を説明する図である。
　安定時とは、過渡期を経て、収納物の温度が設定温度に達した後、冷却運転のＯＮ／ＯＦＦ動作等によって収納物の温度を一定に保つ期間のことである。安定期の庫内温度は±３℃程度の範囲内で変動していることが一般的である。
　具体的には、図７Ａは、標準的な収納量（以下、標準）の場合の従来と同様の温度制御を行う制御部２３の動作を示している。また、図７Ｂは、標準より収納量が多い場合の制御部２３の動作を示しており、図７Ｃは、標準より収納量が少ない場合の制御部２３の動作を示している。ここで、安定時においては、冷却期間と休止期間とを周期Ｔで繰り返しながら冷却が行われている。
　同種の収納物を、標準より多く収納した場合には、光量検知部２１の検知光量は減少し、この検知光量の減少により、収納物推定部２２は、庫内の収納量が多いと推定する。
　この場合、庫内の熱容量は収納物の熱容量が合算されることによって大きくなっているため、保冷能力が増大し、温度上昇が緩やかになる。よって、図７Ｂに示すように、冷却期間と休止期間が長く、標準収納量時に比べて周期Ｔが長くなる。
　このように、冷却された状態の収納物は自身の熱容量により庫内温度を低温に保つ働きをするため、設定温度Ｋ０よりも収納物の平均温度Ｋ１は低温となり、いわゆる「冷えすぎ」となる。
　よって、この場合、制御部２３は、設定温度がＫ０よりも１～２℃高いＫ２になるように、冷却装置３５を制御する。これによって、収納物の冷えすぎを押さえ、収納物自身の温度は設定温度Ｋ０とほぼ同等に保たれた上で冷却運転を抑制するので、品質を保持したまま消費電力を低減することができる。
　また、Ｋ２の設定温度は、Ｋ０よりも「Ｋ０－Ｋ１」分の温度を上昇させることが望ましいが、上記のように予め設定した温度幅として１～２℃高い温度を設定すると、急激な温度上昇による収納物の品質の低下等を防ぐことが可能となる。
　また、標準より収納量が少ない場合には、光量検知部２１の検知光量は増加し、この検知光量の増加により、収納物推定部２２は、庫内の収納量が少ないと推定する。
　この場合、収納物が少ないことで、庫内の熱容量が収納物の熱容量を合算されても小さくなっているため、保冷能力は少なくなり、温度上昇が早く生じる傾向がある。加えて、熱容量は小さいので、収納物自身の温度が冷却に伴い速やかに低下する。
　よって、図７Ｃに示すように、冷却期間と休止期間が短く、標準収納時に比べて周期Ｔが短くなるが、収納物自身の温度はほぼ設定温度と同等に保たれる傾向がある。
　この場合に、標準時と同様の冷却制御を行った場合には、図７Ｃのように、冷却期間と休止期間の間隔が短くなり、風路制御を頻繁に行う必要が生じるのでロスが発生する。このため、制御部２３は、さらなる省エネルギー化を実現するために、例えば冷却量を減少させ冷却を緩めることで、通常運転と同様の冷却期間と休止期間となるように制御する。
　なお、制御部２３が冷却量を減少させる手段としては、冷却ファン３１の回転数を減少もしくは停止し、風量を減少させることや、もしくは圧縮機３０の運転回転数または運転率を低下させるといったものがある。
　これにより、通常運転と同様の冷却期間および休止期間とするとともに、節電運転による消費電力の減少を実現することができる。
　これらの動作の詳細について、図８の制御フロー図で説明する。図８は、本発明の実施の形態１における制御部２３が行う安定期の制御動作を説明するフローチャートである。
　同図に示すように、まず、制御部２３は、庫内温度から安定期であるか否かを判断する（ステップ２０２）。そして、制御部２３は、安定期であると判断した場合（ステップ２０２でＹ）は、以下の制御を行う。
　まず、制御部２３は、収納物検知動作を行うため発光部２０を点灯させ（ステップ２０３）、光量検知部２１が、収納物によって減衰した光量を検知する（ステップ２０４）。
　そして、収納物推定部２２は、この光量検知部２１が検知した光量と予め定めた閾値とを比較して、収納量のレベルを判定する（ステップ２０５）。
　そして、収納物推定部２２は、収納量が多いか否かを判定（ステップ２０６）し、収納量が多いと判定した場合は（ステップ２０６でＹ）、制御部２３は、冷却装置３５を制御して、Ｋ０よりも高い温度であるＫ２に設定温度を上昇させる（ステップ２０７）。
　また、収納物推定部２２は、収納量が多くないと判定した場合は（ステップ２０６でＮ）、収納量が標準的、または少ないと判定する（ステップ２０８）。そして、制御部２３は、冷却装置３５を制御して、通常の冷却運転もしくは冷却量を減少させる節電運転を行う（ステップ２０９）。
　以上のように、本実施の形態にかかる冷蔵庫１０においては、冷蔵庫本体１１と、冷蔵庫１０内を冷却する冷却装置３５と、冷蔵庫１０内の所定の位置に配置され、冷蔵庫１０内および冷蔵庫１０内部に収納された収納物３３を照射する少なくとも一つ以上の光源を備える発光部２０と、冷蔵庫１０内に配置され、冷蔵庫１０内の収納物３３および構造物を介して、発光部２０により照射された光量を検知する光量検知部２１と、光量検知部２１の検知結果に基づいて、収納物３３の量もしくは位置を推定する収納物推定部２２と、収納物推定部２２の収納物３３の量もしくは位置の推定結果に応じ、冷却装置３５を制御し、庫内温度を所定の温度設定に制御する制御部２３とを備えている。
　これにより、光量検知部２１の検知結果から収納物３３の量もしくは位置を推定し、それに応じて冷蔵庫１０を適応的に制御することにより、収納物３３の量もしくは位置に拘わらず、略同一の保存条件で、収納物３３を保存でき、高い保鮮性と節電性の高い冷蔵庫１０を提供することができる。
　つまり、庫内の収納状況に拘わらず目的の温度で収納物３３を保存することで、収納物３３の高い保鮮性を実現することができるとともに、収納物３３の「冷えすぎ」を防止することで、消費電力を抑制することができる。また、ＬＥＤ等の光源から照射された光を光量検知部２１が受光することにより、簡易な構成で、収納物３３の量もしくは位置の推定を実現することができる。
　また、過渡期には、収納量が少ない場合に庫内の温度挙動を緩慢にすることにより、省エネ効果とともに静音化を図ることができる。また、安定期には、収納量が多い場合に冷えすぎの傾向にあるため、冷蔵庫の冷却設定温度を上げ、節電運転を行うことで省エネ効果を得ることができる。
　また、本実施の形態では、収納物推定部２２を冷蔵室１２に設けているが、製氷室１３、切替室１４、冷凍室１５、または野菜室１６内に設けても良い。
　（実施の形態２）
　次に、本発明の実施の形態２における冷蔵庫について、説明する。
　図９は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫１０ａの制御ブロック図である。
　同図に示すように、実施の形態２における冷蔵庫１０ａは、図４に示した実施の形態１における冷蔵庫１０の各構成要素に加え、冷蔵庫ドアの開および閉状態を検知するドア開閉検知部２５を更に備えている。
　ドア開閉検知部２５は、貯蔵室の前面に備えられた冷蔵庫ドアの開および閉状態を検知する。つまり、ドア開閉検知部２５は、冷蔵室ドア１２ａの開および閉状態を検知する。
　そして、ドア開閉検知部２５が冷蔵室ドア１２ａの閉状態を検知している期間内において、発光部２０、光量検知部２１、収納物推定部２２および制御部２３は、一連の動作を開始する。
　この動作により、冷蔵室ドア１２ａの開閉状態検知を行い、ドアが閉状態にある時に、発光部２０および光量検知部２１を動作させることにより、背景光の影響を容易に回避することができる。
　また、収納物の量もしくは位置の変化の際には、まず、使用者がドアを開き、食品を収納または取り出して、最後にドアを閉じるという一連の動作が必ず伴うため、ドア開閉後にのみ収納物の量もしくは位置を検知しておけば良い。即ち、ドア開閉検知部２５を備えることで最低限の検知動作で済み、発光部２０等で使用する消費電力を削減できる。
　また、家庭用冷蔵庫では、ドア開閉検出と庫内照明を関連付け、ドア開閉に応じて、庫内の照明を点灯／消灯を行っており、このような制御におけるドアの開閉状態検知機能を共用することにより、新たに部品を追加することなく、簡単な構成で実現できる。
　（実施の形態３）
　次に、本発明の実施の形態３における冷蔵庫について、説明する。
　図１０および図１１は、本実施の形態３における冷蔵庫１０ｂの構成を示す図である。
　本実施の形態３では、上記実施の形態１および２における冷蔵庫の構成において、同一の構成および技術思想が適用できる部分については、詳細な説明を省略する。また、実施の形態１および２で説明した構成は、本実施の形態３と組み合わせて実施することが可能である。
　図１０に示すように、冷蔵庫１０ｂは、発光部として、複数の光源２０ａ～２０ｄを有する照明１９を備えている。これによって、特別な発光部を設けることがなく、簡単な構成で発光部を構成することが可能となる。
　照明１９は、冷蔵庫内のドア開放側前面から見て、庫内の奥行寸法の１／２より手前で且つ、収納棚１８の先端より前方に位置する左側壁面と右側壁面とにそれぞれ縦方向に配置されている。また、照明１９には、光源２０ａ～２０ｄが縦方向に等間隔で配置され、冷蔵室１２内の上部から下部までを満遍なく照射することができる。
　さらに、光量検知部２１ａ～２１ｄが冷蔵室１２内の後方位置に配置されており、これらの光量検知部２１ａ～２１ｄは、主に照射光３４ａが収納物３３により遮蔽された照射光３４ｂの光量減衰を検知する。
　また、光量検知部２１ｅは、冷蔵室１２のドア側天面に配置されており、かつ、主に庫内奥行き寸法の１／２よりも手前側に設置されており、手前側すなわちドア側の収納物により遮蔽された照射光３４ｃの光量減衰を検知する。
　つまり、照明１９は、複数の光源２０ａ～２０ｄを順次点灯させ、光量検知部２１は、照明１９により照射された光の光量を検知し、収納物推定部２２は、光量検知部２１による光量の検知結果に応じて収納量の量もしくは位置を推定する。これによって、複数の光源を順次点灯させることにより、詳細な収納物推定を行うことができる。このため、広大な貯蔵室内部においても、細部の収納物を検知することができるので、収納物の量もしくは位置の推定の精度が向上する。
　なお、光量検知部２１ａ～２１ｅには、光量を検知する機器や、照度に加えてＲＧＢの識別も可能な色度センサなどを用いてもよい。
　また、図１１に示すように、照明１９に加えて、庫内に天面の発光部である光源２０ｅを設けるとともに、下方に光量検知部２１ｆを設けても、精度良く収納物の量もしくは位置を検知できる。
　天面の光源２０ｅは、冷蔵室１２内のドア開放側から見て、庫内奥行き寸法の１／２よりも手前側に設置する。且つ、本実施の形態では、光源２０ｅは、収納棚１８の先端よりドア側で、且つ冷蔵室ドア１２ａに取り付けられたドア棚２４ａ～２４ｃよりも奥側に配置している。このため、この配置では、天面の光源２０ｅから光量検知部２１ｆに向けて照射される光が、収納棚１８やドア棚２４ａ～２４ｃへの収納物によって遮蔽されることが無い。
　また、下方の光量検知部２１ｆも同様の理由で、収納棚１８の先端よりドア側で、且つ冷蔵室ドア１２ａに取り付けられたドア棚２４ａ～２４ｃよりも奥側に配置されており、更に最下段の収納棚１８よりも低い位置に配置されている。
　なお、光量検知部２１ｆの設置面は、庫内の側面、または下面などいずれでも良い。また、天面の光源２０ｅと下方の光量検知部２１ｆとの位置関係を反対にしてもよい。また、複数の光量検知部を設けても良い。
　このように、天面から庫内を照射し、下方で光量を検知することで、収納棚１８およびドア棚２４ａ～２４ｃへ光が行き渡るため、収納物の量もしくは位置の検知を正確に行うことができる。
　また、冷蔵室のように高さ方向に長い貯蔵室では、天面の光源２０ｅからの光が、下方の収納物まで届きにくいので、光源２０ｄなど下方の発光部も使用し、庫内を満遍なく照射することが望ましい。
　なお、光量検知部２１ａ～２１ｆの配置は、収納物、および、庫内部の構造物を介して、光源２０ａ～２０ｅにより照射される位置に配置されている限り、庫内の何れの位置に配置されても構わない。また、収納物の量もしくは位置の推定に高精度を要求しない場合は、複数設置する必要は無く、ひとつだけでも良い。
　（実施の形態４）
　次に、本発明の実施の形態４における冷蔵庫について、説明する。
　図１２は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫１０ｃの正面図である。
　同図に示すように、冷蔵庫１０ｃは、内箱１１ａと外箱１１ｂからなる冷蔵庫本体１１を備え、断熱壁を介して設けた内箱１１ａ内に、上方から冷蔵室１２、製氷室１３、冷凍室１５、野菜室１６が配設され、製氷室１３の側方には室内を多温度に切り替えることができる切替室１４を併設している。
　最も収納物出し入れの使用頻度が高く収納容量も大きい冷蔵室１２は、両側をヒンジで枢支した観音開き式の回転扉である冷蔵室ドア１２ａでその前面開口を閉塞し、製氷室１３、切替室１４、野菜室１６および冷凍室１５には、それぞれ引出し式の扉が設けられている。
　冷蔵室１２は、冷蔵温度に保持された室内を適当間隔で設けた複数の収納棚１８ａ～１８ｃによって上下に区画され、その底部には、冷蔵室１２に製氷用水を供給する給水タンクやチルド温度に保持する低温室１２ｂが設けられている。
　具体的には、収納棚１８ａ～１８ｃの上部空間が食品などの収納物を保存する収納空間であり、本実施の形態では最上段に形成された収納空間に収納する収納物を載置する収納棚１８ａ、上から２段目の収納空間に収納する収納物を載置する収納棚１８ｂ、収納棚１８ｂの直下部の収納空間に収納する収納物を載置する収納棚１８ｃが設けられている。そして、収納棚１８ｃ下方の最下段の収納区画には、給水タンクやチルド温度に保持する低温室１２ｂが配置されている。
　また、冷蔵室１２には、貯蔵室内側面の左右両壁の前側に複数個のＬＥＤが縦方向に等間隔に内蔵された照明１９が設置され、冷蔵室１２内の背面側には光量検知手段からなる空間検知部２６が設置されている。ここで、空間検知部２６は、実施の形態１～３における光量検知部２１と同様の機能を有する。
　具体的には、最上段に形成された収納空間に収納する収納物を載置する収納棚１８ａの上方で、かつ天面側の内箱１１ａの下方の背面壁に、光量検知手段である空間検知部２６ａが備えられている。また、上から２段目の収納空間に収納する収納物を載置する収納棚１８ｂの上方で、かつ収納棚１８ａの下方の背面壁に、光量検知手段である空間検知部２６ｂが備えられている。
　また、本実施の形態では、収納棚１８ｂには収納物３３が置かれている状態を示している。つまり、空間検知部２６ｂと照明１９とは、間に収納物３３を収納する収納空間を挟んで配置されている。
　また、空間検知部２６の上方には、冷気吐出口４がそれぞれ設けられている。つまり、上側の空間検知部２６ａの上方近傍には、冷気吐出口４ａが備えられており、下側の空間検知部２６ｂの上方近傍には、冷気吐出口４ｂが備えられている。
　次に、本実施の形態４における冷蔵庫１０ｃの機能構成について、説明する。
　図１３は、本実施の形態４における冷蔵庫１０ｃの制御ブロック図である。
　同図に示すように、実施の形態４における冷蔵庫１０ｃは、図４に示した実施の形態１における冷蔵庫１０の光量検知部２１の代わりに空間検知部２６を備えるとともに、認知部２７を備えている。
　空間検知部２６は、冷蔵室１２の収納空間における空き空間を、非接触で検知する。具体的には、空間検知部２６は、冷蔵室１２に収納された収納物３３および構造物を介して、照明１９により照射された光の光量を検知することで、少なくとも冷気吐出口４の周辺の空間容積を検知する。
　つまり、図１２に示すように、空間検知部２６は、空間検知部２６ａと空間検知部２６ｂとを備えており、空間検知部２６ａは、少なくとも冷気吐出口４ａの周辺の空間容積の大きさを検知し、空間検知部２６ｂは、少なくとも冷気吐出口４ｂの周辺の空間容積の大きさを検知する。
　収納物推定部２２は、空間検知部２６による検知結果に応じて、収納物３３の量もしくは位置を推定する。
　認知部２７は、空間検知部２６で検知した収納空間における空き空間の情報を、冷蔵室１２の前面に備えられた扉の外面に表示させる。例えば、認知部２７は、空き空間の情報として、ユーザに増電運転であることを知らせる警告画面を表示させる。
　以上のように構成された冷蔵庫１０ｃについて、以下に、その動作を説明する。
　まず、扉１０８が閉まっている状態で、照明１９が点灯する。収納棚１８ａの上方の上段では、照明１９からの光は、空気を介して、最上段の収納空間の照度を検知する空間検知部２６ａに届く。
　収納棚１８ａと収納棚１８ｂとの間の中段では、照明１９からの光は、一部が収納物３３の間を通って、２段目の収納空間の照度を検知する空間検知部２６ｂに届く。照明１９からの光のその他の一部は、収納物３３にあたって収納物３３に吸収され、一部は反射して散乱するため、収納物３３の照明１９と反対側すなわち、影になる収納物３３の背面側は光の量が少なく暗くなる。
　このことは、収納物３３の高さが高ければ高いほど、または、収納物３３の収納量が多ければ多いほど、照明１９の光を遮り、後方にある空間検知部２６ｂに届く光の量は低下する。
　そして、このようにして空間検知部２６ａ、２６ｂで光の量を検知して、収納棚１８ａ下方の中段に対して収納棚１８ａ上方の上段に収納可能なスペースがあることを、扉である冷蔵室ドア１２ａの外面にある図示しない表示部に表示する。すなわち、認知部２７が、空間検知部２６ａ、２６ｂが備えられた貯蔵室である冷蔵室１２の前面側に備えられた冷蔵室ドア１２ａの外面への表示を行うことで、ユーザに冷蔵室１２内の収納物の状態を知らせる。
　ユーザは、この認知部２７が示した表示を確認して、冷蔵室ドア１２ａを開放し、迷うことなく、収納物が少ないと表示された最上段の収納空間である収納棚１８ａへ食品などの収納物を載置し、迅速に冷蔵室ドア１２ａを閉めることができる。
　また、例えば図１２に示すように収納物３３が冷気吐出口４ｂの前方に収納されている場合や収納物３３が詰めすぎとなっている場合、つまり、冷気吐出口４近傍の空間検知部２６で検知された光量が所定値より低い場合は、認知部２７は、冷蔵室ドア１２ａの外面にある表示部に、該当する空間検知部２６で検知した収納空間が詰めすぎで増電運転になることを知らせる警告画面を表示する。
　ここで、収納物３３が詰めすぎである場合や冷気吐出口４の近傍に収納物３３が収納されている場合は、冷気の通風抵抗となり単位時間当たりの冷気循環量が低下し、冷却するのに時間が長くなる。また、冷気循環量が低下すると蒸発器の風量が低下し、熱交換量が低下するので、蒸発温度の低下を招き、冷凍サイクルの高低圧差圧の拡大により圧縮機入力も増加する。このため、冷却時間を維持しようとすると冷気を循環させるファンの回転数を増加させたり、圧縮機の回転を増加させたりしなければならず、これもまた増電となる。
　よって、これらの電力使用量が多くなる増電傾向を使用者に警告し、最適な収納物の配置を促すことで、冷蔵庫の実際の使用上において、省エネルギーを図ることができる。このため、より省エネルギーを実現した冷蔵庫を消費者に提供することができ、ＣＯ２削減に寄与することができる。
　以上のことから、冷蔵室ドア１２ａの開放時間が短縮されて冷蔵室ドア１２ａから流入してくる高温の外気が抑制でき、省エネルギーとなるとともに、冷蔵室１２内の一時的な昇温も抑制されるので、収納物の昇温も抑制され品質劣化が低減できる。
　さらに、ユーザに、増電運転になることを認知部２７によって警告することで、省エネルギー運転を促す注意喚起ができる。
　特に、家庭用冷蔵庫のように、多種多様な食品が収納される可能性がある場合に、従来に比して効果が高い。
　以上、本発明に係る冷蔵庫について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
　つまり、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　本発明にかかる冷蔵庫は、家庭用または業務用冷蔵庫に収納物の検知機能を設けて、その結果を用いて、節電運転などに運転モードを切り換える制御に実施、応用できる。
　１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ　冷蔵庫
　４、４ａ、４ｂ　冷気吐出口
　１１　　冷蔵庫本体
　１１ａ　内箱
　１１ｂ　外箱
　１２、１０１　冷蔵室
　１２ａ　冷蔵室ドア
　１２ｂ　低温室
　１３　　製氷室
　１４　　切替室
　１５　　冷凍室
　１６　　野菜室
　１７　　操作部
　１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ　収納棚
　１９　　照明
　２０　発光部
　２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ　光源
　２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ　光量検知部
　２２　　収納物推定部
　２３　　制御部
　２４ａ、２４ｂ、２４ｃ　ドア棚
　２５　　ドア開閉検知部
　２６、２６ａ、２６ｂ　空間検知部
　２７　　認知部
　３０　　圧縮機
　３１　　冷却ファン
　３２　　温度補償ヒータ
　３３　　収納物
　３４ａ、３４ｂ、３４ｃ　照射光
　３５　　冷却装置
　１０２　冷気吐出装置

Claims (11)

  1. 　内方に貯蔵室が形成される冷蔵庫本体と、
    　前記貯蔵室を冷却する冷却装置と、
    　前記貯蔵室の内部に収納された収納物の量もしくは位置を推定する収納物推定部と、
    　前記収納物推定部の推定結果に応じて、前記冷却装置による前記貯蔵室の冷却を制御する制御部と
    　を備える冷蔵庫。
  2. 　さらに、
    　前記貯蔵室に収納された収納物に光を照射する光源を備える発光部と、
    　前記貯蔵室の内部に配置され、前記貯蔵室に収納された収納物および構造物を介して、前記発光部により照射された光の光量を検知する光量検知部とを備え、
    　前記収納物推定部は、前記光量検知部による光量の検知結果に応じて前記収納物の量もしくは位置を推定する
    　請求項１に記載の冷蔵庫。
  3. 　前記制御部は、前記収納物推定部の収納物の量もしくは位置の推定結果に応じて運転パターンを選択し、前記運転パターンに対応して予め設定された庫内温度となるよう冷却装置を制御する
    　請求項１または２に記載の冷蔵庫。
  4. 　さらに、
    　前記貯蔵室の前面に備えられた冷蔵庫ドアの開および閉状態を検知するドア開閉検知部を備え、
    　前記ドア開閉検知部が前記冷蔵庫ドアの閉状態を検知している期間内において、前記発光部、前記光量検知部、前記収納物推定部および前記制御部は、一連の動作を開始する
    　請求項２または３に記載の冷蔵庫。
  5. 　前記発光部は、前記貯蔵室内に設けられた照明である
    　請求項２～４のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
  6. 　前記発光部は、複数の光源を備え、前記複数の光源を順次点灯させ、
    　前記光量検知部は、前記発光部により照射された光の光量を検知し、
    　前記収納物推定部は、前記光量検知部による光量の検知結果に応じて前記収納物の量もしくは位置を推定する
    　請求項２～５のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
  7. 　さらに、
    　前記貯蔵室の収納空間における空き空間を非接触で検知する空間検知部を備え、
    　前記空間検知部は、少なくとも冷気吐出口の周辺の空間容積を検知し、
    　前記収納物推定部は、前記空間検知部による検知結果に応じて前記収納物の量もしくは位置を推定する
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
  8. 　前記空間検知部と前記発光部とは、間に収納物を収納する収納空間を挟んで配置される
    　請求項７に記載の冷蔵庫。
  9. 　前記発光部は、前記貯蔵室の前側に設置され、
    　前記空間検知部は、前記貯蔵室の背面側に設置される
    　請求項７または８に記載の冷蔵庫。
  10. 　さらに、
    　前記空間検知部で検知した収納空間における空き空間の情報を、前記貯蔵室の前面に備えられた扉の外面に表示させる認知部を備える
    　請求項７～９のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
  11. 　前記認知部は、前記空き空間の情報として、ユーザに増電運転であることを知らせる警告画面を表示させる
    　請求項１０に記載の冷蔵庫。
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