(57)【要約】【課題】  停電時においても、自機の動作を維持すると共に他の電気機器を動作させる冷蔵庫を提供する。【解決手段】  冷蔵庫１００は、蓄電部１０７と、直流電力を蓄電部１０７に充電する充電部１０７と、蓄電部１０７に蓄えられた直流電力をＤＣ−ＡＣ変換部１０３へ供給する放電部１０６と、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３で変換された交流電力を受けて他の電気機器に出力可能な給電部１０９と、各部を制御する制御部１０８を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源からの交流電力を受けて直流電力に変換して出力するＡＣ−ＤＣ変換部、
前記ＡＣ−ＤＣ変換部から出力された直流電力を交流に変換して負荷に供給するＤＣ−ＡＣ変換部、及び、
前記ＡＣ−ＤＣ変換部から出力された直流電力を蓄える蓄電部と、
を有する冷蔵庫であって、
前記冷蔵庫は、充電部、放電部、給電部及び制御部を備え、
前記充電部は、前記直流電力を前記蓄電部に充電し、
前記放電部は、前記蓄電部に蓄えられた直流電力を前記ＤＣ−ＡＣ変換部へ供給し、
前記給電部は、前記ＤＣ−ＡＣ変換部で変換された交流電力を受けて他の電気機器に出力可能であり、
前記制御部は、前記ＡＣ−ＤＣ変換部と前記ＤＣ−ＡＣ変換部と前記充電部と前記放電部と前記給電部の各々を制御する、冷蔵庫。
【請求項２】
前記制御部は、前記商用電源からの交流電力が前記ＡＣ−ＤＣ変換部へ供給され、前記他の電気機器が前記給電部に電気的に接続されるとき、
前記蓄電部に蓄えられた直流電力を前記ＤＣ−ＡＣ変換部へ供給するよう、前記放電部を制御する請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記制御部は、前記商用電源からの交流電力が前記ＡＣ−ＤＣ変換部へ供給され、前記他の電気機器が前記給電部に電気的に接続されないとき、
前記蓄電部に蓄えられた直流電力を前記ＤＣ−ＡＣ変換部へ供給しないよう、前記放電部を制御する請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記制御部は、前記商用電源からの交流電力が前記ＡＣ−ＤＣ変換部へ供給されず、前記他の電気機器が前記給電部に電気的に接続されるとき、
前記蓄電部に蓄えられた直流電力を前記ＤＣ−ＡＣ変換部へ供給するよう、前記放電部を制御する請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記制御部は、前記蓄電部に蓄えられた直流電力が所定値以下となる場合、
前記ＤＣ−ＡＣ変換部の出力である交流電力を前記他の電気機器に供給しないよう、前記給電部を制御する請求項４記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
常時通電が行われる冷蔵庫に蓄電池等の補助電源を搭載し、この補助電源と商用電源の双方で動作する冷蔵庫が知られている。図５は、特許文献１に示された冷蔵庫３００の構成を示すブロック図である。
【０００３】
特許文献１の冷蔵庫３００は、入力端子ａ、ｂ、系統側スイッチ３０８、整流回路３０１、インバータ回路３０２、充放電回路３０３、制御回路３０４、庫内温度センサ３０５、電池側スイッチ３０６、充電用スイッチ３０７、コンプレッサ用モータ３０９、蓄電池ユニット３１０を備えている。又、インバータ３０２、充放電回路３０３、庫内温度センサ３０５、電池側スイッチ３０６、充電用スイッチ３０７、系統側スイッチ３０８の各々は制御回路３０４により制御される。
【０００４】
冷蔵庫３００では、電池側スイッチ３０６がオンに設定されると共に、充電用スイッチ３０７がオフに設定されると、蓄電池ユニット３１０から充放電回路３０３に直流の電圧が入力され、充放電回路３０３は、この入力電圧を検出して電圧検出信号を制御回路３０４に供給する。制御回路３０４は、充放電回路３０３からの電圧検出信号に基づいて電圧を上昇させるための制御信号を充放電回路３０３に出力し、充放電回路３０３は、入力された制御信号に基づいて入力電圧を昇圧し、インバータ回路３０２に供給する。
【０００５】
一方、電池側スイッチ３０６がオフに設定されると共に、充電用スイッチ３０７がオンに設定されると、整流回路３０１から出力直流電圧が、充放電回路３０３に入力され、充放電回路３０３は、この入力電圧を検出して電圧検出信号を制御回路３０４に供給する。制御回路３０４は、充放電回路３０３からの電圧検出信号に基づいて電圧を低下させるための制御信号を充放電回路３０３に出力し、充放電回路３０３は、入力された制御信号に基づいて入力電圧を蓄電池ユニット３１０の充電が可能な電圧値まで降圧し、蓄電池ユニット３１０に供給する。この結果、蓄電池ユニット３１０が充電される。
【０００６】
以上のように、電池側スイッチ３０６、充電用スイッチ３０７の開閉を制御して、商用電源及び蓄電池ユニットに充電された電力の双方で冷蔵庫を動作させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１９３３５５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の場合、冷蔵庫に搭載された蓄電池ユニット３１０の電力は、この蓄電池ユニット３１０を搭載した機器である冷蔵庫３００にのみ利用され、他の電気機器には利用できない。つまり、停電時等に冷蔵庫３００の動作は一定時間維持できるが、その他の電気機器、例えば、電子レンジ、炊飯器等は一切使用できないといった状況には対処できない。
【０００９】
本発明は、係る課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、商用電源からの電力が遮断された場合でも、自機の動作を維持すると共に他の電気機器を動作させることができる冷蔵庫を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、商用電源からの交流電力を受けて直流電力に変換して出力するＡＣ−ＤＣ変換部、ＡＣ−ＤＣ変換部から出力された直流電力を交流に変換して負荷に供給するＤＣ−ＡＣ変換部、及びＡＣ−ＤＣ変換部から出力された直流電力を蓄える蓄電部を有する冷蔵庫であって、充電部、放電部、給電部、制御部を備え、充電部は、直流電力を蓄電部に充電し、放電部は、蓄電部に蓄えられた直流電力をＤＣ−ＡＣ変換部へ供給し、給電部は、ＤＣ−ＡＣ変換部で変換された交流電力を受けて他の電気機器に出力可能であり、制御部は、ＡＣ−ＤＣ変換部、ＤＣ−ＡＣ変換部、充電部、放電部及び給電部の各々を制御する制御部を備える。
【００１１】
又、制御部は、商用電源からの交流電力がＡＣ−ＤＣ変換部へ供給され、他の電気機器が給電部に電気的に接続されるとき、蓄電部に蓄えられた直流電力をＤＣ−ＡＣ変換部へ供給するよう、放電部を制御する。
【００１２】
又、制御部は、商用電源からの交流電力がＡＣ−ＤＣ変換部へ供給され、他の電気機器が給電部に電気的に接続されないとき、蓄電部に蓄えられた直流電力をＤＣ−ＡＣ変換部へ供給しないよう、放電部を制御する。
【００１３】
又、制御部は、商用電源からの交流電力がＡＣ−ＤＣ変換部へ供給されず、他の電気機器が給電部に電気的に接続されるとき、蓄電部に蓄えられた直流電力をＤＣ−ＡＣ変換部へ供給するよう、放電部を制御する。
【００１４】
又、制御部は、蓄電部に蓄えられた直流電力が所定値以下となる場合、ＤＣ−ＡＣ変換部の出力である交流電力を他の電気機器に供給しないよう、給電部を制御する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、商用電源からの電力が遮断されても、自機である冷蔵庫と他の電気機器の双方を動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の冷蔵庫の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る通常時の動作を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る他の電気機器への給電時の動作を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る停電時の動作を説明するフローチャートである。
【図５】従来の冷蔵庫を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜４を参照して説明する。図１は、本発明の冷蔵庫１００を示すブロック図である。又、図２は、一実施形態に係る通常時の動作、図３は、一実施形態に係る他の電気機器への給電時の動作、図４は、一実施形態に係る停電時の動作をそれぞれ説明するフローチャートである。
【００１８】
先ず、図１を参照して冷蔵庫１００の構成を説明する。冷蔵庫１００は、入力端子１０１、ＡＣ−ＤＣ変換部１０２、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３、負荷１０４、充電部１０５、放電部１０６、蓄電部１０７、制御部１０８、給電部１０９及び出力端子１１０を備えている。
【００１９】
入力端子１０１は、商用電源に接続される。ＡＣ−ＤＣ変換部１０２は、入力端子１０１に供給される交流電力を直流電力に変換する。充電部１０５は、ＡＣ−ＤＣ変換部１０２から出力された直流電力を適宜昇降圧する。蓄電部１０７は、充電部１０５で適宜昇降圧された直流電力を蓄える。放電部１０６は、蓄電部１０７に蓄えられた電力を適宜昇降圧し、ＡＣ−ＤＣ変換部１０２の出力へ放電する。ＤＣ−ＡＣ変換部１０３は、ＡＣ−ＤＣ変換部１０２の出力及び、放電部１０６の出力である直流電力を交流電力へ変換する。
負荷１０４は、例えばコンプレッサ用モータであり、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３から供給される交流電力によって動作する。給電部１０９は、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３から出力される交流電力を他の電気機器へ供給又は遮断する。出力端子１１０は、給電部１０９と他の電気機器を接続する。制御部１０８は、ＡＣ−ＤＣ変換部１０２、充電部１０５、放電部１０６、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３、給電部１０９の各々を制御する。
【００２０】
尚、ＡＣ−ＤＣ変換部１０２は、商用電源の供給を検出する検出器を内蔵している。又、充電部１０５、放電部１０６は、例えば昇降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータであり、充電部１０５は、蓄電部１０７の蓄電量を検出する検出器を内蔵している。又、蓄電部１０７は、例えばリチウムイオン電池等の２次電池である。又、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３は、負荷電力を検出する検出器を内蔵している。又、給電部１０９は、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３の出力と出力端子１１０との間を接断するスイッチを内蔵している。
【００２１】
次に、図２を参照して、冷蔵庫１００の通常時の動作を説明する。入力端子１０１が商用電源に接続され、冷蔵庫１００に電源が投入されると、ＡＣ−ＤＣ変換部１０２にて商用電源の供給の有無を検出し、検出値を制御部１０８へ伝達する。制御部１０８は、検出値に基いて商用電源の供給の有無を判断する（Ｓ２０１）。判断結果がＹｅｓの場合、すなわち商用電源が検出された場合は、ＡＣ−ＤＣ変換部１０２にて、蓄電部１０７を充電するために、商用電源の交流電力が一旦、直流に変換される（Ｓ２０２）。一方、判断結果がＮｏの場合は、図４で説明する停電時の動作に移る。
【００２２】
次に、負荷１０４に対して交流電力を供給するため、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３にてＡＣ−ＤＣ変換部１０２から出力された直流電力が交流に変換される（Ｓ２０３）。その後、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３の出力により、負荷１０４が駆動される（Ｓ２０４）。
【００２３】
次に、充電部１０５により、蓄電部１０７の蓄電量を検出し、充電部１０５は、検出値を制御部１０８へ伝達する。制御部１０８は、伝達された検出値に基いて、蓄電部１０７の蓄電量を判断し、蓄電量が既定値以下、例えば５０％以下か否かを判断する（２０５）。判断結果がＹｅｓの場合、すなわち蓄電量が５０％以下の場合、充電部１０５を制御し、蓄電部１０７への充電を行う（Ｓ３０１）。一方、判断結果がＮｏの場合は、図３で説明する他の電気機器への給電時の動作に移る。
【００２４】
充電部１０５は、蓄電部１０７の蓄電量を充電開始から一定時間間隔で検出し、検出値を制御部１０８へ伝達する。制御部１０８は、伝達された検出値に基いて、蓄電部１０７の蓄電量を判断し、蓄電量が所定値、例えば１００％に達するまで、充電動作を継続するよう充電部１０５を制御する（Ｓ３０２）。
【００２５】
尚、蓄電部１０７の充電の開始及び停止処理は、充電部１０５による蓄電量検出値に基いて制御部１０８が制御する例を示したが、冷蔵庫１００に、充電部１０５の検出値のインジケータと充電部１０５の充電動作をオンオフする手動のスイッチ（共に図示せず）を設けておき、使用者の判断で充電の開始及び停止を強制的に行えるようにしても良い。
【００２６】
次に、図３を参照して、冷蔵庫１００から他の電気機器への給電時の動作を説明する。
出力端子１１０への他の電気機器の接続の有無に応じて、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３は、給電部１０９を介して負荷電力の変動を検出し、検出値を制御部１０８へ伝達する。制御部１０８は、検出値に基いて、負荷電力が負荷１０４のみによるものより増えたか否かを判断する（Ｓ４０１）。判断結果がＮｏの場合、すなわち、他の機器が接続されていないと判断した場合、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３の出力が出力端子１１０から出力されないように、給電部１０９を制御して交流電力出力を停止する。一方、判断結果がＹｅｓの場合、他の機器が接続されたと判断し、蓄電部１０７の電力がＤＣ−ＡＣ変換部１０３へ供給されるように放電部１０６を制御する（Ｓ４０２）。
【００２７】
その後、放電された蓄電部１０７の電力は、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３にてＡＣ−ＤＣ変換部１０２の直流出力と共に交流に変換され（Ｓ４０３）、給電部１０９へ導かれ、出力端子１１０から交流電力が出力される（Ｓ４０４）。
【００２８】
次に、充電部１０５により、蓄電部１０７の蓄電量が検出され、検出値を制御部１０８へ伝達する。制御部１０８は、伝達された検出値に基いて、蓄電部１０７の蓄電量が既定値以下、例えば５０％以下か否かを判断する（Ｓ４０５）。判断結果がＹｅｓの場合、すなわち蓄電量が既定値以下、例えば５０％以下の場合、給電部１０９を制御して出力端子１１０からの交流電力出力を停止し（Ｓ４０９）、通常時の動作における蓄電部１０７の充電手順を実行する。一方、判断結果がＮｏの場合、つまり、蓄電量が十分であると判断した場合は、出力端子１１０への他の電気機器接続の検出手順に戻る。
【００２９】
尚、出力端子１１０への交流電力出力は、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３による負荷電力検出値に基いて制御部１０８が制御する例を示したが、出力端子１１０に手動スイッチ（図示せず）を併設しておき、他の電気機器の接続、否接続に応じて、使用者が任意にオンオフ操作を行えるようにしても良い。
【００３０】
次に、図４を参照して、商用電源が停電した場合の冷蔵庫１００の動作を説明する。冷蔵庫１００に電源が投入されている状態で、Ｓ２０１において商用電源が供給されていないと判断された場合、制御部１０８は、放電部１０６を制御し、蓄電部１０７に蓄えられた電力がＤＣ−ＡＣ変換部１０３へ供給されるように放電部１０６を制御する（Ｓ５０１）。
【００３１】
その後、ＡＣ−ＤＣ変換部１０２の出力と蓄電部１０７から放電された直流電力が、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３へ供給されて交流に変換され（Ｓ５０２）、変換された交流電力により、負荷１０４が駆動されると同時に、ＤＣ−ＡＣ変換部１０３により変換された交流電力は、給電部１０９を介して出力端子１１０へ出力される（Ｓ５０３）。
【００３２】
次に、ＡＣ−ＤＣ変換部１０２にて商用電源の供給の有無を検出し、検出値を制御部１０８へ伝達する。制御部１０８は、検出値に基いて商用電源の供給の有無を判断する（Ｓ５０４）。判断結果がＹｅｓの場合、すなわち停電が解除され、商用電源が検出された場合は、図２で説明した充電時の動作に移る。
【００３３】
一方、判断結果がＮｏの場合、すなわち停電が継続し、商用電源が検出されない場合、充電部１０５により、蓄電部１０７の蓄電量が検出され、検出値を制御部１０８へ伝達する。制御部１０８は、伝達された検出値に基いて、蓄電部１０７の蓄電量が既定値以下、例えば５０％以下か否かを判断する（Ｓ５０５）。判断結果がＹｅｓの場合、すなわち蓄電量が既定値、例えば５０％に達した時点で給電部１０９を制御し、出力端子１１０への交流電力出力を停止する。一方、判断結果がＮｏの場合、つまり、蓄電量が十分であると判断した場合は、放電部１０６を制御して、蓄電部１０７からＤＣ−ＡＣ変換部１０３への電力の供給が継続される。
【００３４】
本実施形態によれば、冷蔵庫が蓄電部を有し、この蓄電部に蓄えられた電力を他の電気機器へ給電する給電部を備える。更に、蓄電部に蓄えられた電力を、自機である冷蔵庫と、給電部を介して接続された他の電気機器の双方へ供給できる。したがって、商用電源に対し、電力供給能力を上回る負荷がかかる場合でも、蓄電部に蓄えられた電力によって電力供給を補えるので、冷蔵庫と他の電気機器の双方を動作させることが可能となる。又、商用電源からの電力が遮断されても、冷蔵庫と他の電気機器の双方を動作させることが可能となる。又、商用電源からの電力が遮断された場合、蓄電部の蓄電残量に基いて給電部からの交流電力出力を停止するので、自機である冷蔵庫の動作維持時間の延長を図ることができる。
【００３５】
今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、家庭用冷蔵庫の他、大規模な冷蔵装置或いは冷凍装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１００  冷蔵庫
１０１  入力端子
１０２  ＡＣ−ＤＣ変換部
１０３  ＤＣ−ＡＣ変換部
１０４  負荷
１０５  充電部
１０６  放電部
１０７  蓄電部
１０８  制御部
１０９  給電部
１１０  出力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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