(57)【要約】  【課題】本発明は、省エネルギーに利用可能な冷蔵庫を提供すること。  【解決手段】扉１０８を有する冷蔵室１０３と、照明１と、照明１０３からの光量の変化の違いにより空き空間を推定する検知手段である照度センサー２とを備えた冷蔵庫であるので、食品３を外部から収納する場合に、収納可能な場所が認識しやすく扉１０８の開放時間を短縮できるので省エネルギー化が可能である。  このように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。【選択図】図１
2010151367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体に備えられた貯蔵室と、前記貯蔵室の内部に備えられるとともに、前記貯蔵室内の収納空間における空き空間を非接触で検知する検知手段とを備えた冷蔵庫。
【請求項２】
前記検知手段は照度センサーであって、貯蔵室に設けられた照明と、前記照明からの光量の変化の違いにより前記貯蔵室の収納空間における空き空間を検知する請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
検知手段と照明との間に食品を収納する収納空間を有するように配置された請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
照明は貯蔵室の前方側に設置され、検知手段は貯蔵室の後方側に設置された請求項２または３に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
検知手段で推定した空き空間の情報を貯蔵室の前面側にそなえられた扉の外面に表示させる認知手段を備えた請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は家庭用の冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫の大容量化の需要が高まるにつれて、無効空間縮小による容積効率の向上を図った冷蔵庫が発売されている。
【０００３】
しかし、冷蔵庫の庫内に収納できる容量が大きくなればなるほど、食品を冷蔵庫の中に収納する場合に、収納する場所を探すのに手間をとる。つまり、食品を収納する場合、扉を開けた後、既存の収納済み食品の状況を確認し、時には、収納食品をかきわけながら保存可能なスペースを探して収納しなければならない。その間、扉は開放状態となり外部から高温の外気が庫内に流入し、庫内の温度が上昇してしまう為、扉を閉めた後に設定温度まで冷却するために必要なエネルギーが増加してしまう。
【０００４】
この解決策として、最近では、圧力センサーを用いて食品の有無を確認する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫を説明する。
【０００６】
図２は従来の冷蔵庫の一実施例を示す冷蔵庫の開扉した正面図、図３は冷蔵庫内の要部の正面図である。
【０００７】
図２に示す冷蔵庫本体１０１には、断熱壁を介して設けた内箱１０２内に、上方から冷蔵室１０３、製氷室１０４、野菜室１０６、冷凍室１０７が配設され、製氷室１０４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１０５を併設している。
【０００８】
最も貯蔵品出し入れの使用頻度が高く収納容量も大きい冷蔵室１０３は、両側をヒンジで枢支した観音開き式の回転扉１０８でその前面開口を閉塞し、製氷室１０４、切替室１０５、野菜室１０６および冷凍室１０７には、それぞれ引出し式の扉を設けており、また、冷蔵庫１０１の主制御部１０９は、マイクロコンピュータで構成され、本体の背面に配設されている。
【０００９】
冷蔵室１０３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棚１１０によって上下に区画し、その底部には前記製氷室１０４内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１１３を設けている。
【００１０】
棚１１０は、合成樹脂材を射出成形した矩形の板状体であって、冷蔵室１０３を形成する内箱１０２の側壁に前後方向に亙って凸形成された棚受けビード１０２ａに側縁部を載置して保持されており、この各棚１１０下面の隅部に対応する位置には、図３に示すように、圧力センサー１１１を配置している。
【００１１】
圧力センサー１１１は、棚受けビード１０２ａ上に固着されており、幅７ｍｍ×５ｍｍで厚みが３ｍｍ程度の大きさからなる単結晶シリコンで形成され、受圧膜であるダイアフラム上に、ゲージ抵抗である拡散抵抗と鋼球からなる球状の感知部を配置し、加圧によりダイアフラムが受ける応力によってもたらされる前記拡散抵抗の抵抗変化を電気変換することで、棚１１０上に掛かる重量負荷を検出するものである。
【００１２】
そして、棚１１０下面の隅部に対応する位置に、圧力センサー１１１他の球状感知部を当接させて設置することで、棚１１０上に載置された微小荷重を高精度で検出することができるものであり、各隅部の検出値により、食品１１２が棚１１０面にあるかを特定するものである。
【００１３】
次に、制御構成を説明する。前記圧力センサー１１１は増幅器を介して主制御部１０９に接続されており、食品１１２を棚１１０上に載置した際の圧力（重量）による読み取りデータを主制御部１０９に入力し管理する。
【００１４】
主制御部１０９には、前記圧力センサー１１１による圧力値の読み取り装置、冷蔵室１０３の扉１０８や各引出し式扉の開閉を検知する扉スイッチを統括する扉開閉検出部などの情報の入力装置を具備している。
【００１５】
さらに、この主制御部１０９は、データを記憶するためのメモリを備えている。
【００１６】
しかして、前記圧力センサー１１１で読み取った検出データ値は、主制御部１０９のメモリに記憶させるものであり、棚受けビード１０２ａ上に棚１１０を載置した状態を「０」として、棚上に食品１１２を置いた際の圧力（重量）を、圧力センサー１１１が読み取り、棚上に食品１１２を置いた際の圧力（重力）値から食品の重量がわかるとともに、それをメモリに記憶させているため、庫外への取り出しやその都度の圧力（重力）変化をチェックすることでその増減の差から残量を算出できるものである。
【００１７】
すなわち、載置されていた食品１１２が取り除かれた場合には圧力値がなくなるので、「食品がない」と言う情報になり、バターや調味料のように使用されて量が減少した場合には値が減るので残量が検知できるものである。
【００１８】
圧力センサー１１１によるデータの検出は、上記のように開扉時におこなう。すなわち、食品１１２の出し入れには扉１０８の開閉動作をともなうため、扉開閉検出部で扉１０８の開閉を検出し、開扉時に圧力センサー１１１のデータを検出することで、合理的に正確なデータを検出できるものである。
【００１９】
また、閉扉時には、圧力センサー１１１の情報をリセットして０点補正するとともに、それまでの情報を主制御部１０９に記憶させていることで、該開閉扉前までの情報データとの比較により、継続して棚１１０上に載置されている食品の有無や残容量の状態、および新たに収納された食品の有無を、各圧力センサー１１１のデータ値の増減を分析することで判別する。
【００２０】
このようにして、食品の位置を検知して、どこに食品が存在しているかを推定することで、開扉による熱漏洩を低減している。
【特許文献１】特開２００７−１０２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、上記従来の構成では、棚に直接センサが備えられているが、食品毎に密度が異なるため棚の占有面積および食品重量は検知できるものの、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は検知できない。つまり、空き空間がどこに存在するかを検知する場合には差異が生じ、食品を収納可能な空き空間を探すのに時間を要する可能性が高くなる。
【００２２】
このようなことから、精度よく空き空間の状況を検知する手段が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体に備えられた貯蔵室と、前記貯蔵室の内部に備えられるとともに、前記貯蔵室内の収納空間における空き空間を非接触で検知する検知手段とを備えたので、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。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、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ので、実際に使用者が使用する場合を想定し省エネルギーを実現した冷蔵庫を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
請求項１に記載の冷蔵庫の発明は、冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体に備えられた貯蔵室と、前記貯蔵室の内部に備えられるとともに、前記貯蔵室内の収納空間における空き空間を非接触で検知する検知手段とを備えた冷蔵庫であるので、空き空間の位置がわかりやすく、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。すなわち、非接触センサによって、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。
【００２６】
請求項２に記載の冷蔵庫の発明は、検知手段は照度センサーであるので、大きな食品や多量に食品が収納されている場合は照明からの光が遮られ検知手段で検知する光量が低下し、小さな食品や食品の収納量が少ない場合は食品の周辺から漏れる光の量は多くなり検知手段で検知する光量は大きくなる。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。また、照度センサーを用いることで、空き空間がわかりやすく外部からの食品収納が円滑にできることに加えて、安価で検知した光量を簡単に電圧出力として数値化でき制御しやすい。
【００２７】
請求項３に記載の冷蔵庫の発明は、検知手段と照明の間に食品を収納する空間を有するので、空き空間がわかりやすく外部からの食品収納が円滑にできることに加えて、照明からの光が食品を介して検知手段に通過するため、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。
【００２８】
請求項４に記載の冷蔵庫の発明は、照明は貯蔵室の前方に設置され、検知手段は貯蔵室の後方に設置されたので、空き空間がわかりやすく外部からの食品収納が円滑にできることに加えて、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、より精度が向上する。
【００２９】
請求項５に記載の冷蔵庫の発明は、検知手段で推定した空き空間の情報を前記扉の外面で表示させるので、空き空間がわかりやすく外部からの食品収納が円滑にできることに加えて、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。
【００３０】
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。なお、従来と同一構成及び差異がない部分については、詳細な説明を省略する。また、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。
【００３１】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００３２】
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面投影図である。
【００３３】
図１において、冷蔵庫本体１０１には、断熱壁を介して設けた内箱１０２内に、上方から冷蔵室１０３、製氷室１０４、野菜室１０６、冷凍室１０７が配設され、製氷室１０４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１０５を併設している。
【００３４】
最も貯蔵品出し入れの使用頻度が高く収納容量も大きい冷蔵室１０３は、両側をヒンジで枢支した観音開き式の回転扉１０８でその前面開口を閉塞し、製氷室１０４、切替室１０５、野菜室１０６および冷凍室１０７には、それぞれ引出し式の扉を設けている。
【００３５】
冷蔵室１０３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棚１１０によって上下に区画し、その底部には製氷室１０４内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１１３を設けている。
【００３６】
具体的には、棚１１０の上部空間が食品を保存する収納空間であり、本実施の形態では棚１１０として最上段に形成された収納空間に収納する食品を載置する棚１１０ａ、上から２段目の収納空間に収納する食品を載置する棚１１０ｂ、棚１１０ｂの直下部の収納空間に収納する食品を載置する棚１１０ｃを設けており、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１１３が配置されている。
【００３７】
冷蔵室１０３は、貯蔵室内側面の前方側に複数個のＬＥＤが縦方向に等間隔に内蔵された照明１が設置され、貯蔵室内の背面側には照度センサー２が設置されており、最上段に形成された収納空間に収納する食品を載置する棚１１０ａの上方でかつ天面側の内箱１０２の下方の背面壁に照度センサー２ａが備えられており、上から２段目の収納空間に収納する食品を載置する棚１１０ｂの上方でかつ棚１１０ａの下方の背面壁に照度センサー２ｂが備えられている。
【００３８】
また、本実施の形態では棚１１０ｂには食品３が置かれている状態を示している。
【００３９】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【００４０】
扉１０８が閉まっている状態で照明１が点灯する。
【００４１】
棚１１０では、照明１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照度センサー２ａに届く。下段の棚１１０では、照明１からの光は一部が食品３の間を通って２段目の収納空間の照度を検知する照度センサー２ｂに届く。その他の一部は食品３にあたって食品３が吸収し、一部は反射して散乱するため、食品３の照明１と反対側すなわち、影になる食品３の背面側は光の量が少なく暗くなる。
【００４２】
このことは、食品３の高さが大きければ大きいほど、または、食品の収納量が多ければ大きいほど、照明１の光を遮り後方にある照度センサーに届く光の量は低下する。
【００４３】
よって、この照度センサー２は貯蔵室内の収納空間における空き空間を非接触で検知する検知手段として機能するものである。この報知手段で表示するものは、例えば庫内収納空間のイメージ等であるとより一層わかりやすいものである。
【００４４】
そして、このようにして照度センサー２で光の量を検知して、棚１１０の下段に対して上段が収納可能なスペースがあることを扉１０８の外面に表示する。すなわち照度センサー２が備えられた貯蔵室ある冷蔵室１０３の前面側にそなえられた扉１０８の外面に表示させる認知手段（図示せず）によってユーザーに冷蔵室１０３内の収納物の状態を知らせる。
【００４５】
ユーザーはこの認知手段に示された表示を確認して、扉１０８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棚１１０ａへ食品を載置し、迅速に扉１０８を閉めることができる。
【００４６】
これにより、扉１０８の開放時間は短縮され、扉１０８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１０３内の一時的な昇温も抑制されるので、食品の昇温も抑制され品質劣化が低減できる。
【００４７】
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。
【００４８】
なお、本発明では、照度センサー２によって収納空間の空き空間を検知するものとしたが、同時に食品が収納されている収納空間を検知することも可能であるので、適切な食品配置を促すと同時に、食品の収納されている部分を中心に冷気を供給してもよく、その場合には迅速かつ効率の良い冷却を行うことで、より省エネルギーを図ることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、複数の収納空間がある家庭用冷蔵庫および業務用冷蔵庫や店舗用のショーケースなどに利用ができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の開扉時の正面投影図
【図２】従来の冷蔵庫の正面図
【図３】冷蔵庫内の要部の正面図
【符号の説明】
【００５１】
１  照明
２  照度センサー
３  食品
１０１  冷蔵庫本体
１０３  冷蔵室（貯蔵室）
１０８  扉
１１０  棚
【図１】
2010151367.tif 000003
【図２】
2010151367.tif 000004
【図３】
2010151367.tif 000005