(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵庫本体側に設けられた第一の制御装置と、冷蔵庫扉側に設けられた第二の制御装置と、前記第二の制御装置のスイッチが入力を受けているかを判定する手段と、前記冷蔵庫扉が閉められている又は前記スイッチが入力を受けていない時間をカウントするカウント手段と、照度センサと、を備えた冷蔵庫であって、
前記照度センサは、当該冷蔵庫の設置空間の照度を検知し、
前記第一の制御装置と前記第二の制御装置との間でそれぞれの制御装置が有する情報を送受信して、
前記カウント手段のカウントした時間が所定時間以上となった場合、単位時間当たりにおける通信頻度を１段階低くして、
前記カウント手段のカウントした時間が所定時間以上で、かつ、前記照度が低い場合、単位時間当たりにおける通信頻度を前記１段階低くした通信頻度よりもさらに低くすることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記冷蔵庫扉の開閉の情報に基づいて、前記冷蔵庫の使用時間帯と未使用時間帯とを区別し、前記使用時間帯は前記通信頻度を高くし、前記未使用時間帯は前記通信頻度を低くすることを特徴とする、請求項１記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の冷蔵庫は、冷却機能や庫内照明機能等の基本機能の他にも、各種機能を備えたものが主流となっている。例えば、冷蔵庫の運転状態を使用者が操作して設定できる操作部や、冷蔵庫の運転状態を表示する表示部が冷蔵庫扉に設けられたものがある。
【０００３】
ここで、冷蔵庫扉側に各種機能を持たせる場合、前述した基本機能を制御する主制御装置を冷蔵庫本体側に設置して、これとは別に、冷蔵庫扉側の機能を制御する副制御装置を冷蔵庫扉側に設置する必要がある。
【０００４】
このように、制御装置を複数有する場合、各制御装置の間で情報の共有を行ったり、一方の制御装置から他方の制御装置へ制御指令を行ったりする必要がある。例えば、冷蔵庫扉側の副制御装置で設定した運転モード情報を、冷蔵庫本体側の主制御装置と共有することが必要となる。
【０００５】
また、冷蔵庫に何らかの異常が発生した場合に、冷蔵庫扉側の表示部にその状態を表示するために、冷蔵庫本体側の主制御装置から冷蔵庫扉側の副制御装置へ制御指令を出すことが必要となる。
【０００６】
これに関する従来技術として、特開２００９−２６８４８８号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、相互に通信可能な複数のマイコン制御ユニットを用いて制御対象の所望の制御を行うようにしてなる電気炊飯器であって、制御待機時、何れかの特定のマイコン制御ユニットから他のマイコン制御ユニットに対して当該待機時よりも電力消費量が少ない省電力待機モードへの移行を指示し、また解除することができるようにした点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２６８４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の構成は、消費電力量を低減するために通信を停止し、主制御装置から特殊な復帰信号を副制御装置に送信するまで、副制御装置の制御機能を停止し続ける構成である。
【０００９】
すると、温度センサで常時庫内温度を監視して冷却運転する必要がある冷蔵庫のような機器の場合、温度センサの情報を副制御装置から主制御装置に取り込むことができなくなる。そして、主制御装置は温度センサの情報を更新することができず、庫内の冷却に適した運転の制御ができないおそれがある。
【００１０】
そこで本発明は、通信信号により発生する消費電力を低減し、かつ冷却効率を向上させた冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。一例として、冷蔵庫本体側に設けられた第一の制御装置と、冷蔵庫扉側に設けられた第二の制御装置と、前記第二の制御装置のスイッチが入力を受けているかを判定する手段と、前記冷蔵庫扉が閉められている又は前記スイッチが入力を受けていない時間をカウントするカウント手段と、照度センサと、を備えた冷蔵庫であって、前記照度センサは、当該冷蔵庫の設置空間の照度を検知し、前記第一の制御装置と前記第二の制御装置との間でそれぞれの制御装置が有する情報を送受信して、前記カウント手段のカウントした時間が所定時間以上となった場合、単位時間当たりにおける通信頻度を１段階低くして、前記カウント手段のカウントした時間が所定時間以上で、かつ、前記照度が低い場合、単位時間当たりにおける通信頻度を前記１段階低くした通信頻度よりもさらに低くする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、通信信号により発生する消費電力を低減し、かつ冷却効率を向上させた冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る冷蔵庫の外観正面図。
【図２】図１の表示パネルを説明する図。
【図３】本発明の実施形態に係る冷蔵庫の側断面図。
【図４】本発明の実施例１に係る冷蔵庫の制御回路の構成を説明するブロック図。
【図５】本発明の実施例１に係る通信間隔を変更する制御を説明するフローチャート。
【図６】本発明の実施例２に係る冷蔵庫の制御回路の構成を説明するブロック図。
【図７】本発明の実施例２に係る制御を説明するフローチャート。
【図８】本発明の実施例３に係る副制御部の処理を説明するフローチャート。
【図９】本発明の実施例３に係る通信間隔の変更を説明する図。
【図１０】本発明の実施例４に係る制御を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る冷蔵庫の外観正面図である。図２は、図１の表示パネルを説明する図である。図３は、本発明の実施形態に係る冷蔵庫の側断面図である。
【００１６】
図１において、１１は冷蔵庫本体、１２ａ，１２ｂは冷蔵室扉、１４は製氷室扉、１５ａ，１５ｂは冷凍室扉、１６は野菜室扉をそれぞれ示している。
【００１７】
冷蔵室扉１２ａには、表示パネル１３を設けている。表示パネル１３は、図２に示すように、冷蔵庫の各貯蔵室の設定温度や製氷の大きさ等、諸機能の運転モード状態を表示する表示部２２と、この諸機能を使用者が操作することで設定変更可能な操作部２１とを有する。
【００１８】
操作部２１は複数並べて設けており、操作部２１に対応して表示部２２も複数並べて設けている。使用者が複数の操作部２１のうちいずれかの操作を行うと、この操作に対応する表示部２２をＬＥＤ等の照明で発光させることで、設定の状態を使用者にわかりやすく表示する。
【００１９】
なお、操作部２１は機械式又は電気式のスイッチ，静電容量型のタッチスイッチ等、公知の操作手段であってもよい。また、表示部２２は、視覚的に表示するものの他、音声等の聴覚的に知らせる手段であってもよく、使用者に冷蔵庫の運転状態を認識させることができる手段であればよい。
【００２０】
次に、図３を参照して、冷蔵庫本体側制御基板（第一の制御装置３１）と冷蔵庫扉側制御基板（第二の制御装置３２）について説明する。
【００２１】
冷蔵庫本体１１には、後述の負荷を制御するための冷蔵庫本体側制御基板（第一の制御装置３１）を設けている。また、冷蔵庫扉（冷蔵室扉１２ａ）側には、冷蔵庫の運転モードの設定を操作する操作部２１及び運転モードを表示する表示部２２を制御する冷蔵庫扉側制御基板（第二の制御装置３２）が設置されている。
【００２２】
第一の制御装置３１は、圧縮機１７等の高電力を必要とする機器の負荷を制御する。そのため、冷蔵庫が動作中に使用者が容易に触れられないようにする必要がある。そこで、第一の制御装置３１は、冷蔵庫本体１１の上部後方に配置している。
【００２３】
一方、第二の制御装置３２は、使用者が操作部２１の操作を行い易くするために、冷蔵室扉１２ａの前面に配置されている。
【００２４】
すなわち、第一の制御装置３１と第二の制御装置３２は、離れた場所に配置されている。よって、第一の制御装置３１と第二の制御装置３２は、通信線３３で接続されており、通信を行うことでそれぞれが持つ情報の共有化を行っている。なお、第一の制御装置３１と第二の制御装置３２との間で情報の授受ができる構成であれば、通信線３３は有線であっても無線であってもよい。有線の場合、冷蔵室扉１２ａから扉のヒンジ（図示せず）を介して、冷蔵庫本体１１上部を通って、第一の制御装置３１と第二の制御装置３２とを接続する。
【００２５】
次に、図４を参照して、制御回路の構成を説明する。図４は、冷蔵庫の制御回路の構成を説明するブロック図である。
【００２６】
冷蔵庫本体側制御基板３１は、主制御部４３，ダンパ制御部４４，冷気送風ファン制御部４５，冷却ファン制御部４６，圧縮機制御部４７，温度センサ４８，扉開閉検知センサ４９を有する。
【００２７】
ダンパ制御部４４は、冷蔵庫の各貯蔵室への冷気の通路を開閉することにより、冷気の流入を制御し、温度調整を行うダンパ１８ａ，１８ｂの開閉を制御する。
【００２８】
冷気送風ファン制御部４５は、冷蔵庫の各貯蔵室（例えば冷蔵室，冷凍室，製氷室，野菜室）に冷気を送風する送風ファン１９を制御する。
【００２９】
冷却ファン制御部４６は、発熱する負荷（例えば機械室２０に設置された圧縮機１７）を冷却するための機械室ファン（図示せず）を制御する。
【００３０】
圧縮機制御部４７は、圧縮機１７のオン／オフや回転数を制御する。
【００３１】
温度センサ４８は、検出対象ごとに複数個、冷蔵庫本体１１に取り付けられており、冷蔵庫の各貯蔵室の温度、圧縮機１７の温度、冷却を行う冷却器２３の温度等をそれぞれ検知する。
【００３２】
扉開閉検知センサ４９は、冷蔵庫の各貯蔵室の扉の開閉状態を検知する。
【００３３】
冷蔵庫扉側制御基板３２は、副制御部５０，表示制御部５１，ブザー出力部５２，外気温度センサ５３，スイッチ５４を有する。
【００３４】
表示制御部５１は、現在設定されている諸機能の運転モード設定情報を使用者に知らせる表示部２２を制御する。
【００３５】
ブザー出力部５２は、使用者が行った入力操作が受け付けられたことや、扉が開放されたまま長時間経過したことを使用者に知らせるための音を出力する。
【００３６】
外気温度センサ５３は、冷蔵庫が設置された部屋の温度、すなわち、外部温度を検知する。
【００３７】
スイッチ５４は、使用者が操作部２１を操作して、各貯蔵室の温度調節や付加機能（例えば、急速に冷蔵室を冷やすモード，急速に冷凍室を冷やすモード，製氷時間を短くするモード等）の各種運転モードのオン／オフを変更するための入力を行う。
【００３８】
副制御部５０は、主制御部４３，表示制御部５１，ブザー出力部５２，外気温度センサ５３，スイッチ５４と接続されており、スイッチ５４が使用者からの操作入力を受け付け、その後、内部処理により現在のモード設定を決定する。
【００３９】
その後、温度調節モードや付加機能動作モード設定等の運転モードを使用者に知らせるために、表示制御部５１又はブザー出力部５２を制御する。
【００４０】
主制御部４３と副制御部５０は、通信が行われており、現在の状態を表示制御部５１，ブザー出力部５２に出力することで使用者に知らせる。
【００４１】
また、主制御部４３で制御されている運転モード，冷蔵庫の各貯蔵室扉の開閉状態，主制御部４３で検出された異常を副制御部５０へ送信する。主制御部４３で検出される異常として、例えば、送付ファン１９が凍結して駆動しない場合や、温度センサ４８の使用温度帯（例えば−５０〜４０℃）から大きく外れた値（例えば、９０℃）を検出している場合等が想定される。
【００４２】
また、使用者が現在設定している運転モードの情報、副制御部５０に接続されている外気温度センサ５３の情報を、副制御部５０から主制御部３に送信し、情報の共有化を行う。
【００４３】
主制御部４３は、温度センサ４８及び扉開閉検知センサ４９からの入力と、副制御部５０から受信した現在設定されている運転モード情報により、各貯蔵室の温度の目標値を算出する。また、ダンパ制御部４４，冷気送風ファン制御部４５，冷却ファン制御部４６，圧縮機制御部４７へ主制御部４３から出力を行うことで、各貯蔵室の温度を目標値となるように制御する。
【００４４】
次に、図５を参照して具体的な制御について説明する。図５は、通信間隔を変更する制御を説明するフローチャートであって、主制御部４３と副制御部５０の通信の間隔を制御する処理を説明する図である。
【００４５】
なお、主制御部４３と副制御部５０の通信において、副制御部５０がマスター（ｍａｓｔｅｒ）であり、主制御部４３がスレーブ（ｓｌａｖｅ）である。すなわち、最初に副制御部５０が主制御部３へデータを送信し、主制御部４３はデータ受信をきっかけに副制御部１０へ送信を行う構成である。
【００４６】
ＳＴＥＰ０１において、副制御部５０は主制御部４３と行った通信により、現在の動作が正常であるかどうかを判定する。もし、異常であるならば、異常が発生したこと、又は正常に戻ったことをすぐに通信により伝えて、ＳＴＥＰ０２へ移行しない（ＳＴＥＰ０７へ移行する）。正常な状態であるならば、ＳＴＥＰ０２へ移行する。
【００４７】
ＳＴＥＰ０２において、冷蔵庫の冷蔵室扉１２ａ，１２ｂ，冷凍室扉１５ａ，１５ｂ，野菜室扉１６，製氷室扉１４のいずれかが開けられているか、又はスイッチ５４が使用者からの入力を受けているかを判定する。扉が閉められている、又はスイッチ５４が入力を受けていない場合、ＳＴＥＰ０３に移行する。扉が開けられている、又はスイッチ５４が使用者からの入力を受けている場合、ＳＴＥＰ０７へ移行する。
【００４８】
ＳＴＥＰ０３において、冷蔵庫の全ての扉が閉められている時間をカウントするタイマが、現在カウントを行っている最中かどうかを判定する。カウントを行っていない場合、ＳＴＥＰ０４へ移行する。また、カウントを行っている場合、ＳＴＥＰ０５へ移行する。
【００４９】
ＳＴＥＰ０４において、タイマのカウントを開始し、冷蔵庫の全ての扉が閉められており、且つ使用者からスイッチ５４の入力を受けていない時間のカウントを開始する。その後、ＳＴＥＰ０１に移行する。
【００５０】
ＳＴＥＰ０５において、冷蔵庫の全ての扉が閉められている時間が一定時間（例えば、５分）経過し、タイマのカウントが終了したか判定する。一定時間が経過しておらず、カウントが終了していない場合、ＳＴＥＰ０１に移行する。冷蔵庫のいずれかの扉が開けられるか、スイッチ５４が使用者からの入力を受け付けるか、或いは一定時間（例えば、前述の５分）が経過し、タイマのカウントが終了するまで、ＳＴＥＰ０１〜ＳＴＥＰ０５まで繰り返し処理を行う。
【００５１】
一定時間（例えば、前述の５分）が経過し、タイマのカウントが終了した場合、ＳＴＥＰ０６へ移行する。ＳＴＥＰ０６において、主制御部３と副制御部１０の間の通信間隔を、常時１秒間に行っている通信間隔よりも、１秒間で通信する間隔を長く変更する（後述する図９（Ａ）（Ｂ）参照）。これは、扉が閉められてから所定時間が経過した後は、使用者が冷蔵庫から離れているため、使用していない可能性が高く、スイッチ５４の操作が行われる可能性が低いと推定するためである。このように、通信間隔を長くすることにより、通信において発生する消費電力を低減させることができる。
【００５２】
ＳＴＥＰ０７において、冷蔵庫の全ての扉が閉められている時間をカウントしていたタイマをリセットし、ＳＴＥＰ０８へ移行する。
【００５３】
ＳＴＥＰ０８において、主制御部４３と副制御部５０の間の通信間隔を、通常の通信間隔に戻す。これは、扉が開けられている場合は、使用者が冷蔵庫を使用しているため、スイッチ５４の操作により運転モードが移行される可能性が高く、すぐにモードの変更を主制御部３に送信するためである。
【００５４】
このように、第一の制御装置３１は冷蔵庫本体１１側に設けられ、第二の制御装置３２は冷蔵庫扉（冷蔵室扉１２ａ）側に設けられ冷蔵庫の運転モードの設定を操作する操作部２１及び運転モードを表示する表示部２２を制御し、冷蔵庫扉（冷蔵室扉１２ａ）が所定時間閉じている場合、又は操作部２１の操作が所定時間行われない場合、通信頻度を長くする。これにより、必要以上の通信を抑えて、実使用状態にあわせて省電力状態で運転する冷蔵庫とすることができる。また、発生する消費電力を低減させつつ、必要に応じて制御装置の情報更新頻度を可変することができ、制御精度を低下させずに制御可能となる。
【実施例２】
【００５５】
次に人感検知手段の１つとして、照度センサにより明るさを監視して通信間隔を変更する実施例について説明する。なお、実施例１と重複する構成は、その説明を省略する。
【００５６】
本実施例は、冷蔵庫を設置している場所の照度を測定し、通信の間隔を変更する。
【００５７】
図６は、副制御部７０に照度センサ７５を接続した構成となっている。その他の構成については、図４と同様である。
【００５８】
照度センサ７５は、冷蔵庫の前面に取り付けられており、冷蔵庫の操作部２１の照度を検知する。
【００５９】
図７は、冷蔵庫の設置空間の照度を照度センサ７５で検知して、これに基づき主制御部６３と副制御部７０の通信間隔を制御するフローチャートである。なお、図５と同様のＳＴＥＰについては説明を省略する。
【００６０】
ＳＴＥＰ１２において、照度センサ７５で検出した冷蔵庫前面の照度を副制御部７０に記録している設定値に比べて暗いか、又はスイッチ７４が使用者からの入力を受けているかを判定する。冷蔵庫前面の照度が暗い、又はスイッチ７４が使用者からの入力を受けていない場合はＳＴＥＰ１３に移行する。冷蔵庫前面の照度が明るい、又はスイッチ７４が入力を受け付けていない場合はＳＴＥＰ１７へ移行する。
【００６１】
これにより、冷蔵庫を設置している場所が暗い場合は使用者が操作しない場合が多いため、実施例１において扉の開閉を監視していた場合より早いタイミングで通信の間隔を変更することができ、早い時間から消費電力を低減することができる。
【００６２】
なお、冷蔵庫の設置場所や時間帯によって通常時の照度は夫々異なるため、副制御部７０に記録する照度の設定値は、冷蔵庫の設置場所や時間帯によってそれぞれ可変して設定可能な構成とするのが好ましい。
【００６３】
このように、人感検知手段を備え、使用者が冷蔵庫に近づいたことを検知した場合、通信頻度を高くして、使用者が冷蔵庫から離れたことを検知した場合、前記通信頻度を低くする。これにより、必要以上の通信を抑えて、実使用状態にあわせて省電力状態で運転する冷蔵庫とすることができる。また、使用者が冷蔵庫を使用する場合には、温度変動等を迅速に捉え、使用者が冷蔵庫を使用しない安定した状態の場合、通信信号の送受信で発生する消費電力を低減させることができる。
【実施例３】
【００６４】
次に、通信時間を段階的に変更する実施例について説明する。なお、実施例１及び実施例２と重複する構成はその説明を省略する。
【００６５】
図８は、実施例１及び実施例２を合わせて行うことで、通信間隔を段階的に変更する制御のフローチャートである。これにより、扉の開閉が行われずに一定時間（例えば、５分）経過した場合、通信間隔を１段階長くし（ＳＴＥＰ１９〜ＳＴＥＰ２２、図９（Ａ）から図９（Ｂ）の状態）、且つ冷蔵庫前面の照度が低い場合は、使用者が外出中や就寝中等で冷蔵庫を使用しないということが予測できるため、１秒間に通信を１回行う通信間隔をさらに長くする（ＳＴＥＰ２０〜ＳＴＥＰ２１、図９（Ｂ）から図９（Ｃ）の状態）。これにより、使用者の実使用状態に合わせた通信状態を構成して、消費電力を更に低減することができる。
【実施例４】
【００６６】
次に、扉の開閉回数により通信時間を変更する実施例４について説明する。なお、実施例３と重複する構成はその説明を省略する。
【００６７】
図１０は、１週間分の冷蔵庫扉の開閉回数を集計し、１時間毎に分けて示した図である。このように、冷蔵庫扉の開閉回数を副制御部７０で保持し、「冷蔵庫が多く使用されている時間帯」と「冷蔵庫がほとんど使用されていない時間帯」、「冷蔵庫が使用されていない時間帯」に分け、「冷蔵庫がほとんど使用されていない時間帯」が連続して続いている時間帯は通信間隔を長くし、「冷蔵庫が使用されていない時間帯」が連続して続いている時間帯は通信間隔を最長にする。これにより、実施例２の照度センサなどを用いることなく、使用者が冷蔵庫を使用していないときに通信における消費電力を低減することができる。
【００６８】
このように、冷蔵庫扉の開閉の情報に基づいて、冷蔵庫の使用時間帯と未使用時間帯とを区別し、使用時間帯は通信頻度を高くし、未使用時間帯は通信頻度を低くする。これにより、必要以上の通信を抑えて、実使用状態にあわせて省電力状態で運転する冷蔵庫とすることができる。また、人感検知手段を用いない場合でも、使用者が冷蔵庫を使用しない安定した状態のとき、通信信号の送受信で発生する消費電力を低減することができる。
【００６９】
以上の各実施例により、第一の制御装置と第二の制御装置とを備えた冷蔵庫であって、前記第一の制御装置と前記第二の制御装置との間でそれぞれの制御装置が有する情報を送受信して、単位時間当たりにおける送受信の頻度を前記冷蔵庫の運転状態に基づいて変更する。
【００７０】
これにより、複数の制御装置間の情報の共有や互いの制御装置への制御指令を行う際に発生する消費電力について、冷蔵庫の制御上の問題を生じることなく、消費電力を低減することができる。また、単位時間あたりにおける通信信号の送受信の回数を減少させて、発生する消費電力を低減させることができる。
【００７１】
また、電力消費量を低減してＣＯ2排出量を低減できる。
【符号の説明】
【００７２】
１１  冷蔵庫本体
１２ａ，１２ｂ  冷蔵室扉
１３  表示パネル
２１  操作部
２２  表示部
３１，６１  冷蔵庫本体側制御基板（第一の制御装置）
３２，６２  冷蔵庫扉側制御基板（第二の制御装置）
３３  通信線
４３，６３  主制御部
４４，６４  ダンパ制御部
４５，６５  冷気送風ファン制御部
４６，６６  冷却ファン制御部
４７，６７  圧縮機制御部
４８，６８  温度センサ
４９，６９  扉開閉検知センサ
５０，７０  副制御部
５１，７１  表示制御部
５２，７２  ブザー出力部
５３，７３  外気温度センサ
５４，７４  スイッチ
７５  照度センサ
【図１】
0005572533.tif 000002
【図２】
0005572533.tif 000003
【図３】
0005572533.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005572533.tif 000007
【図７】
0005572533.tif 000008
【図８】
0005572533.tif 000009
【図９】
0005572533.tif 000010
【図１０】
0005572533.tif 000011