(57)【要約】【課題】冷蔵庫内の収納量に応じて最適な食品保存を行うこと。【解決手段】断熱壁と断熱扉によって区画された冷凍室４と、冷凍室を冷却する圧縮機８、冷却器９、冷却ファン１０、およびダンパー１２等で構成された冷却システムと、冷凍室４を覆い前後方向に引き出すことができる引き出し式扉７ｃと、扉７ｃの開閉を検知する扉開閉検知手段１３ｃと、扉を自動開閉するアクチュエータ２３と、アクチュエータ２３の駆動源と、冷凍室４内の収納量を推定する収納量推定手段３２と、冷却システムとアクチュエータ２３の駆動制御、および収納量推定手段３２の検知結果を演算処理する制御手段３０を備え、制御手段３０は収納量推定手段３２の検知結果に基づいて冷却システムを駆動制御することで、収納物の温度を常に最適な状態に保つことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱壁によって区画され収納物を収納する収納室と、前記収納室を冷却する冷却システムと、前記収納室を覆い前後方向に引き出すことができる引き出し式扉と、前記扉の開閉を検知する扉開閉検知手段と、前記扉を自動開閉するアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動源と、前記収納室内の収納量を推定する収納量推定手段と、前記冷却システムと前記アクチュエータの駆動制御、および前記収納量推定手段の検知結果を演算処理する制御手段と、を備え、前記制御手段は前記収納量推定手段の検知結果に基づいて前記冷却システムを駆動制御することを特徴とした冷蔵庫。
【請求項２】
前記収納量推定手段は、前記アクチュエータが前記扉を開閉するために必要な開扉力から収納量を推定するものとした請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記収納量推定手段は、前記アクチュエータが前記扉を開閉するときの前記駆動源の入力電流値から収納量を推定するものとした請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記収納量推定手段は、前記扉が前記アクチュエータにより一定量動作するまでの時間から収納量を推定するものとした請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記収納量推定手段は、前記扉が前記アクチュエータによって引き出された開扉寸法から収納量を推定するものとした請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記アクチュエータの周辺に温度検知手段を備え、前記制御手段は前記温度検知手段の検知温度に応じて前記収納量推定手段の検知結果を補正することを特徴とした請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
記前記制御手段は、前記収納量推定手段による収納量推定結果と、それより前の収納量推定結果との差分から収納量の変化を推定することを特徴とした請求項１から６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記制御手段は、前記収納室内が空のときの前記収納量推定手段による検知結果を基準値とし、以降の収納量推定結果は前記基準値からの変化量または変化率で算出することを特徴とした請求項１から７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、冷蔵庫の内部に、庫内の収納量を検知する手段を備えた冷蔵庫に関し、詳しくは、冷蔵庫内の温度を、収納量に応じて制御することが可能な冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【０００４】
図１２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断面図を示すものである。
【０００５】
図１２に示すように、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２４７６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
例えば、収納物投入直後から温度安定に至る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ため、収納量によって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。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。
【０００９】
また、十分な時間が経過した後には、収納物は自身の熱容量により温度を保つため、収納量が多いほど庫内雰囲気温度よりも低温となる。このため、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。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、断熱壁と断熱扉によって区画され収納物を収納する収納室と、前記収納室を冷却する冷却システムと、前記収納室を覆い前後方向に引き出すことができる引き出し式扉と、前記扉の開閉を検知する扉開閉検知手段と、前記扉を自動開閉するアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動源と、前記収納室内の収納量を推定する収納量推定手段と、前記冷却システムと前記アクチュエータの駆動制御、および前記収納量推定手段の検知結果を演算処理する制御手段を備え、前記制御手段は
前記収納量推定手段の検知結果に基づいて前記冷却システムを駆動制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、断熱壁によって区画され収納物を収納する収納室と、前記収納室を冷却する冷却システムと、前記収納室を覆い前後方向に引き出すことができる引き出し式扉と、前記扉の開閉を検知する扉開閉検知手段と、前記扉を自動開閉するアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動源と、前記収納室内の収納量を推定する収納量推定手段と、前記冷却システムと前記アクチュエータの駆動制御、および前記収納量推定手段の検知結果を演算処理する制御手段と、を備え、前記制御手段は前記収納量推定手段の検知結果に基づいて前記冷却システムを駆動制御するものである。
【００１２】
これにより、特に引き出し収納室内の収納量を推定することが可能となり、庫内の状態に応じた冷却制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の冷蔵庫は、収納量を予め検知し、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、庫内の収納量に適した冷却が可能となり、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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の側面断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１における冷凍室の閉扉時の上面断面図、（ｂ）本発明の実施の形態１における冷凍室の開扉時の上面断面図
【図３】本発明の実施の形態１における制御ブロック図
【図４】本発明の実施の形態１における収納量推定特性図
【図５】本発明の実施の形態１における制御フローチャート図
【図６】本発明の実施の形態２における制御ブロック図
【図７】本発明の実施の形態２における収納量推定特性図
【図８】本発明の実施の形態２における制御フローチャート図
【図９】本発明の実施の形態３における制御ブロック図
【図１０】本発明の実施の形態３における収納量推定特性図
【図１１】本発明の実施の形態３における制御フローチャート図
【図１２】従来の冷蔵庫の冷蔵室の正面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の発明は、断熱壁によって区画され収納物を収納する収納室と、前記収納室を冷却する冷却システムと、前記収納室を覆い前後方向に引き出すことができる引き出し式扉と、前記扉の開閉を検知する扉開閉検知手段と、前記扉を自動開閉するアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動源と、前記収納室内の収納量を推定する収納量推定手段と、前記冷却システムと前記アクチュエータの駆動制御、および前記収納量推定手段の検知結果を演算処理する制御手段と、を備え、前記制御手段は前記収納量推定手段の検知結果に基づいて前記冷却システムを駆動制御するものである。
【００１６】
これによって、引き出し収納室内の収納量を推定することが可能となり、その情報に基づいて冷却システムを駆動制御することで、収納物の温度は常に最適な状態に保たれ、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。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明において、前記収納量推定手段は、前記アクチュエータが前記扉を開閉するために必要な開扉力から収納量を推定するものである。
【００１８】
これによって、アクチュエータに掛かる負荷から、特に収納室内の食品重量を推定することが可能となる。
【００１９】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記収納量推定手段は、前記アクチュエータが前記扉を開閉するときの前記駆動源の入力電流値から収納量を推定するものである。
【００２０】
これによって、電流センサー、またはシャント方式などの簡易な構成により、収納量を推定できる。
【００２１】
第４の発明は、第１または第２の発明において、前記収納量推定手段は、前記扉が前記アクチュエータにより一定量動作するまでの時間から収納量を推定するものである。
【００２２】
これによって、収納量の違いで変化する扉の移動速度を、アクチュエータ動作開始から扉開閉センサーが扉の開き始めを検知するまでの時間に基づいて算出するなど、特別な部品の追加なく、ソフト的な工夫により収納量を推定できる。
【００２３】
第５の発明は、第１または第２の発明において、前記収納量推定手段は、前記扉が前記アクチュエータによって引き出された開扉寸法から収納量を推定するものである。
【００２４】
これによって、収納量の違いで変化する扉の移動量を測距センサーで検知することができ、簡易な構成による収納量推定が可能であると共に、本センサーに扉開閉検知手段の役割を兼用させることもできる。
【００２５】
第６の発明は、第１から第５のいずれか１つの発明において、前記アクチュエータの周辺に温度検知手段を備え、前記制御手段は前記温度検知手段の検知温度に応じて前記収納量推定手段の検知結果を補正することを特徴としたものである。
【００２６】
これによって、アクチュエータの出力、または周辺構造部の温度影響を補正するので、収納量の推定精度を高めることができる。
【００２７】
第７の発明は、第１から第６のいずれか１つの発明において、記前記制御手段は、前記収納量推定手段による収納量推定結果と、それより前の収納量推定結果との差分から収納量の変化を推定することを特徴としたものである。
【００２８】
これによって、短期間の変化量を検知するため、経年的に変化するアクチュエータの出力、または周辺構造部の特性変化の影響を、最小限に抑えることができる。
【００２９】
第８の発明は、第１から第７のいずれか１つの発明において、前記制御手段は、前記収納室内が空のときの前記収納量推定手段による検知結果を基準値とし、以降の収納量推定結果は前記基準値からの変化量または変化率で算出することを特徴としたものである。
【００３０】
これによって、相対的な出力検知をするため、アクチュエータの出力、または周辺構造部のバラツキに関係なく、精度良く収納量を推定することができる。
【００３１】
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。
【００３２】
なお、本実施の形態における、以下に述べる発明の要部に関する事項は、下部の貯蔵室後方領域に圧縮機を配置するタイプの冷蔵庫に適用しても構わない。
【００３３】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１を図１から図５に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の側面断面図、図２（ａ）は、同実施の形態１における冷凍室の閉扉時の上面断面図、図２（ｂ）は、同実施の形態１における冷凍室の開扉時の上面断面図、同実施の形態における制御ブロック図、図３は、同実施の形態１における制御ブロック図、図４は、同実施の形態１における収納量推定特性図、図５は、同実施の形態１における制御フローチャート図である。
【００３４】
図１において、１は冷蔵庫本体の断熱箱体を示しており、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。
【００３５】
冷蔵庫１は、複数の貯蔵室に断熱区画されており、最上部に冷蔵室２、その冷蔵室２の下部に切換室３が設けられ、その切換室３の下部に冷凍室４、そして最下部に野菜室５が配置され、仕切り壁６ａ〜ｃによって仕切られている。さらに、各貯蔵室の前面には外気と区画するため、それぞれ扉７ａ〜ｄが冷蔵庫本体の前面開口部に構成されている。
【００３６】
これらの扉７ａ〜ｄの開閉状態を判別するために、それぞれ扉開閉検知手段１３ａ〜ｄが設けられており、スイッチ式、または磁力センサー式による構成が一般的である。なお、扉の開閉状態をより正確に検知するために、開扉量検知手段１４を設けてもよい。この開扉量検知手段１４は庫内奥側に配置され、冷凍室４内の収納ケース１５との距離を測定する測距センサー等によって、扉の開き寸法を判別するものである。
【００３７】
また、各収納室内にはサーミスタなどの温度検知手段を設けており、例えば、冷凍室４内には温度検知手段２１を庫内奥側に配置している。
【００３８】
冷凍室４の収納ケース１５は扉７ｃのフレーム１９によって支持され、取付けられている。また、扉７ｃと冷蔵庫１との隙間からの冷気漏れを防止するため、樹脂材料で形成されたガスケット２２が設けられている。筐体と扉７ｃとの隙間寸法は、構成する部品の寸法バラツキや組立てバラツキにより、冷蔵庫毎に一定ではないため、ガスケット２２には弾力性を持たせ、隙間寸法よりも大きめの寸法としている。これにより、ガスケット２２は閉扉時にはやや圧縮された状態となる。この状態では、冷凍室４内の圧力低下や、密閉性向上のため扉７ｃを奥側へ引き込むラッチ機構のため大きな開扉力が必要となり、老人や子供が開扉できない可能性がある。故に、アクチュエータ２３によって開扉方向に力を加え、簡単なスイッチ操作などで自動開扉できるようにしている。
【００３９】
アクチュエータ２３はモータ、およびギア機構などで構成され、回転軸２４にその動力を伝達し、アーム２５を回動させる。なお、モータの代わりにソレノイドなど、他の駆動源を使用してもよい。
【００４０】
フレーム１９には作用軸２６が設けられ、アーム２５が回動すると当接する位置としている。即ち、アーム２５の動作は作用軸２６を介して扉７ｃに伝達することができる。
【００４１】
また、扉７ｃが半ドア状態で放置され、冷凍室４内の冷気漏れで庫内食品の保存に影響が出る可能性を考慮し、アクチュエータ２３は自動開扉だけでなく、半ドア状態から扉を
引込み、確実に閉じる役割も兼ねる。この動作はアクチュエータ２３を開扉時と逆動作することで行う。
【００４２】
このシステムにより、扉７ｃは自動的で開閉することが可能となる。
【００４３】
冷蔵室２内には、複数の収納棚２７を設け、一部、上下に稼動できるように構成されている。
【００４４】
冷蔵室２内の最上部の後方領域に形成された機械室内に、圧縮機８、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。
【００４５】
冷凍室４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９、および、冷却器で冷却した冷却手段である冷気を冷蔵室２、切換室３、冷凍室４、野菜室５に送風する冷却ファン１０が配置される。また、冷却器９やその周辺に付着する霜や氷を除霜するために除霜ヒータ１１、ドレンパン、ドレンチューブ蒸発皿等が構成されている。
【００４６】
なお、本実施の形態における、以下に述べ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８を配置するタイプの冷蔵庫に適用しても構わない。
【００４７】
冷蔵室２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５は冷蔵室２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４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。
【００４８】
切換室３は、１℃〜５℃で設定される冷蔵保存、２℃〜７℃で設定される野菜保存、通常−２２℃〜−１５℃で設定される冷凍保存の温度帯以外に、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。
【００４９】
各部屋の温調は冷却システムの制御、すなわち圧縮機８のモータ回転速度調節、冷却ファン１０の回転速度調節、および、ダンパー１２ａ、ｂの開閉による各部屋への風量分配調節によって行っている。ダンパー１２ａ、ｂは回転式の開閉部をモータで駆動させ、風路を遮蔽・開口するもので、開閉部を半開にして収納室に微風を共有するなど、開度の調節によって微細な温調をすることが可能である。通常は開度が小さくなれば風路抵抗が上がり、冷却ファン１０による風量は低下する。
【００５０】
制御手段３０は、プリント基板上にマイコンやモータドライバーなどが実装されたもので、上述した電動部品の駆動に加え、アクチュエータ２３の電流検知手段３１、収納量推定手段３２、収納量記憶手段３３、タイマー３４、および補正手段３５を備えている。
【００５１】
電流検知手段３１は、アクチュエータ２３の入力部にカレントトランス、またはシャント抵抗などを利用した電流センサーである。これは、図４のグラフのように、冷凍室４内の収納量が増加すると、ドア開閉時にアクチュエータ２３に掛かる負荷トルクが増加する特性を応用し、収納量推定手段３２によって測定電流を収納量に変換する演算を行う。
【００５２】
収納量記憶手段３３は、推定した収納量値を随時記録するもので、以前の検知結果との比較などに利用する。補正手段３５は、周囲温度の影響で変化する収納量とアクチュエータ２３の入力電流値の関係性を補正するもので、主に温度検知手段２１の検知結果、および冷却システムの駆動状況から演算する。
【００５３】
なお、本実施の形態では、切換室３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２と野菜室５、冷凍は冷凍室４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。
【００５４】
また、図示していないが、切換室と横並びに氷を生成・保存する製氷室を併設する構成でも良い。
【００５５】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下、図５のフローチャートを用いてその動作・作用を説明する。
【００５６】
初期状態は冷凍室４の扉７ｃは閉じているものとする。
【００５７】
まず、使用者が冷凍室４の扉７ｃの開扉操作を行ったことを判別する（ステップ１０１）。開扉操作の判別は、扉７ｃに設けられた開扉操作手段２０が行い、これにはタッチセンサーなどが利用されている。
【００５８】
もし、開扉操作があれば、自動で扉７ｃを開くためにアクチュエータ２３を駆動する（ステップ１０２）。
【００５９】
このとき、モータに流れる電流値を電流検知手段３１によって測定する（ステップ１０３）。収納量が多いほど冷凍室４内の重量が増加し、高いモータの負荷トルクが必要となり、モータ電流が増加するため、収納量はモータ電流から推測できる。ただし、モータ電流は周囲温度によって変動があるため、温度検知手段２１の検知温度毎に変動分を補正する（ステップ１０４）。
【００６０】
このようにして求めたモータ電流から、収納量推定手段３２によって測定電流を収納量に変換する演算を行う（ステップ１０５）。例えば図４のグラフのように、モータ電流がＡのとき、収納量はＣと推測できる。そして、推定した収納量Ｃの値は収納量記憶手段３３に記録される（ステップ１０６）。
【００６１】
このステップ１０１から１０６の作用は開扉時のものであるため、使用者が食品を収納する前の収納量を推定したことになる。
【００６２】
アクチュエータ２３による開扉動作が終了すると、例えば、使用者は冷凍室４内に食品を収納する（ステップ１０７）。ただし、使用者が庫内の食品を使用し、収納量が減少する場合もあれば、中身を確認するだけで収納量の変化がない場合もある。
【００６３】
次に、使用者による閉扉操作があれば（ステップ１０８）、自動で扉７ｃを閉じるために、アクチュエータ２３を駆動する（ステップ１０９）。
【００６４】
このとき、モータに流れる電流値を電流検知手段３１によって測定する（ステップ１１０）。収納量が多いほど冷凍室４内の重量が増加し、高いモータの負荷トルクが必要となり、モータ電流が増加するため、収納量はモータ電流から推測できる。ただし、モータ電流は周囲温度によって変動があるため、温度検知手段２１の検知温度毎に変動分を補正する（ステップ１１１）。
【００６５】
このようにして求めたモータ電流から、収納量推定手段３２によって測定電流を収納量
に変換する演算を行う（ステップ１１２）。例えば図４のグラフのように、モータ電流がＢのとき、収納量はＤと推測できる。そして、推定した収納量Ｄの値は収納量記憶手段３３に記録される（ステップ１１３）。
【００６６】
このステップ１０８から１１３の作用は閉扉時のものであるため、使用者が食品を収納した後の収納量を推定したことになる。
【００６７】
最後に、ステップ１０６で記録した開扉時の収納量Ｃと、閉扉時の収納量Ｄを比較する（ステップ１１４）。もし、使用者が新たに食品を追加収納していれば、ＤはＣよりも大きな値となり、また、使用者が庫内の食品を使用していれば、ＤはＣよりも小さな値となり、また、使用者が庫内の中身を確認するだけであれば、ＣとＤは同じ値となる。
【００６８】
なお、上述のアクチュエータ２３は、開扉、閉扉の両方が可能であるが、例えばアクチュエータ２３が開扉専用であった場合はステップ１０１〜ステップ１０６の作用のみで収納量の推定を行う。このとき、ステップ１１４の収納量変化の算出は、前回の開扉時に推定した収納量と、今回の開扉時に推定した収納量とを比較するなど、異なる開扉動作での推定結果から求める。なお、アクチュエータ２３が閉扉専用であった場合も同様の考え方である。
【００６９】
また、ここまでの収納量推定のように、モータの電流の絶対値から演算する方法は、モータのバラツキ、アクチュエータの動力伝達部品のバラツキ、冷凍室４の構成材料の重量バラツキ、引き出しレールの摩擦係数バラツキなど、冷蔵庫毎に持つ多くの初期バラツキ要因で十分な精度が得られない可能性がある。この対応策として、図４に示したように、冷凍室４内の収納量がゼロのときのモータ電流を基準値とし、「収納量Ｃ／基準値」や「収納量Ｄ／基準値」というように相対値で扱う方法が考えられる。これによって、冷蔵庫毎に持つ初期バラツキを考慮する必要性がなくなり、精度が大幅に向上する。
【００７０】
以上のように推定した収納量、または収納量変化から、以降の冷却制御を決定する。
【００７１】
ひとつは、追加された収納量が極端に少ないとき、食品の追加がないとき、或いは食品の使用により収納量が減少したときは、冷却システムの制御で省エネ運転を行う、または、追加された収納量が多いときに、冷却システムの制御で急冷運転を行うなど、収納量の変化状況に応じた最適な冷却制御を行う。以下にこのような冷却制御の例を記載する。
【００７２】
例えば、検知した収納量の変化値に対して予め定められた閾値に対する判定を行う。収納量の変化が閾値より多いと判定した場合、制御手段３０は急速運転を選択する。例えば、圧縮機８の回転数を増加させることにより冷媒循環量を増加させ、冷却量を増加させる、もしくは冷却ファン１０の回転数を増加させ風量を増やすもしくはダンパー１２ｂの開度を大きくするなどの動作を行う。一方、収納量の変化が事前に設定した閾値より小さい場合には節電運転を行う。すなわち、圧縮機８の回転数を低下させることにより冷媒循環量を減少させ、冷却量を低下させる、もしくは冷却ファン１０の回転数を減少させ風量を絞る、もしくはダンパー１２ｂの開度を小さくするなどの動作を行う。
【００７３】
以上の動作により、食品収納量に対応した自動急冷、自動節電の冷却運転が実現できる。
【００７４】
また、ひとつは、収納量が極端に少ないときは、冷却システムの制御で省エネ運転を行う、または、収納量が多いときに、冷却システムの制御で急冷運転を行うなど、収納量の変化以外にも、食品の絶対量に応じた最適な冷却制御を行う。以下にこのような冷却制御の例を記載する。
【００７５】
例えば、検知した収納量に対して予め閾値が定められ、「多い・普通・少ない」の３段階の判定を行う。収納量が「多い」と判定した場合、制御手段３０は急速運転を選択する。例えば、圧縮機８の回転数を増加させることにより冷媒循環量を増加させ、冷却量を増加させる、もしくは冷却ファン１０の回転数を増加させ風量を増やすもしくはダンパー１２ｂの開度を大きくするなどの動作を行う。一方、収納量が「少ない」と判定した場合には節電運転を行う。すなわち、圧縮機８の回転数を低下させることにより冷媒循環量を減少させ、冷却量を低下させる、もしくは冷却ファン１０の回転数を減少させ風量を絞る、もしくはダンパー１２ｂの開度を小さくするなどの動作を行う。
【００７６】
以上の動作により食品の絶対量に合わせた自動急冷、自動節電の冷却運転が実現できる。
【００７７】
更に、ひとつは、収納量記憶手段３３で記憶されているある一定期間（例えば３週間分）の収納量のデータから、収納量の増減パターンを推測し、冷却運転に反映させる。例えば朝食の時間帯は収納量が減少することが多いので省エネ運転を行う、または、夕方には買い物した食品により収納量が増加することが多いので庫内温度が上昇することを見越して予冷運転するなど、使用パターンを予測して適した冷却運転を行う。
【００７８】
以上の動作のように、収納量が多くなった日を買物推定日として抽出し、この買物推定日および買物時の食品収納量変化と各家庭の収納状況をパターン化、学習し、例えば７日間ごとにデータを区切ることにより曜日検知をし、特定の曜日の買物日を推測することで自動急冷、自動節電の冷却運転が実現できる。
【００７９】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２を図６から図８に基づいて説明する。なお、実施の形態１で説明した内容は説明を省略する。
【００８０】
図６は、本発明の実施の形態２における制御ブロック図、図７は同実施の形態２における収納量推定特性図、図８は、同実施の形態２における制御フローチャート図である。
【００８１】
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。
【００８２】
初期状態は冷凍室４の扉７ｃは閉じているものとする。
【００８３】
まず、使用者が冷凍室４の扉７ｃの開扉操作を行ったことを判別する（ステップ２０１）。開扉操作の判別は、扉７ｃに設けられた開扉操作手段２０が行い、これにはタッチセンサーなどが利用されている。
【００８４】
もし、開扉操作があれば、自動で扉７ｃを開くためにアクチュエータ２３を駆動する（ステップ２０２）。
【００８５】
次に、開扉を開始してから扉開閉検知手段１３が開扉を検知するまでの時間を開扉時間測定手段３６によって計時する（ステップ２０３）。ただし、開扉時間は周囲温度によって変動があるため、温度検知手段２１の検知温度毎に変動分を補正する（ステップ２０４）。
【００８６】
収納量が多いほど冷凍室４内の重量が増加し、開扉速度が遅くなるに伴い開扉時間が増加するため、開扉時間から収納量を推測できる。この収納量に伴う開扉時間の変化は約１秒以下と小さいが、マイコン内のタイマー３４で十分に計測できるレベルである。
【００８７】
このようにして求めた開扉時間から、収納量推定手段３２によって測定電流を収納量に変換する演算を行う（ステップ２０５）。例えば図７のグラフのように、開扉時間がＥのとき収納量はＧと推測できる。そして、推定した収納量Ｇの値は収納量記憶手段３３に記録される（ステップ２０６）。
【００８８】
上述のアクチュエータ２３は、開扉専用のアクチュエータとしたため、ステップ２０７の収納量変化の算出は、前回の開扉時に推定した収納量と、今回の開扉時に推定した収納量とを比較するなど、異なる開扉動作での推定結果から求める。例えば、前回の検知結果での開扉時間がＥで収納量をＧと推測し、今回の検知結果での開扉時間がＦで収納量をＨと推測したとする。このとき、前回の検知時に使用者が新たに食品を追加収納していれば、ＨはＧよりも大きな値となり、また、使用者が庫内の食品を使用していれば、ＨはＧよりも小さな値となり、また、使用者が庫内の中身を確認するだけであれば、ＧとＨは同じ値となる。
【００８９】
なお、アクチュエータ２３が閉扉専用であった場合も同様の考え方である。
【００９０】
また、アクチュエータ２３が開扉、閉扉の両方が可能であった場合、実施の形態１と同様に、開扉時の閉扉時の推定収納量の差から収納量変化を算出すればよい。
【００９１】
なお、ここまでの収納量推定のように、開扉時間の絶対値から演算する方法は、モータのバラツキ、アクチュエータの動力伝達部品のバラツキ、冷凍室４の重量バラツキ、引き出しレールの摩擦係数バラツキなど、冷蔵庫毎に持つ多くの初期バラツキ要因で十分な精度が得られない可能性がある。この対応策として、図７に示したように、冷凍室４内の収納量がゼロのときの開扉時間を基準値とし、「収納量Ｇ／基準値」や「収納量Ｈ／基準値」というように相対値で扱う方法が考えられる。これによって、冷蔵庫毎に持つ初期バラツキを考慮する必要性がなくなり、精度が大幅に向上する。
【００９２】
以上のように推定した収納量、または収納量変化から決定する冷却制御は、実施の形態１に記載した内容と同様のため、省略する。
【００９３】
以上のように、既に設けられていた扉開閉検知手段によって収納量を推定するため、特に追加部品なく、簡易な構成でシステムを実現することができる。
【００９４】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３を図９から図１１に基づいて説明する。なお、実施の形態１、２で説明した内容は説明を省略する。
【００９５】
図９は、本発明の実施の形態３における制御ブロック図、図１０は、同実施の形態３における収納量推定特性図、図１１は、同実施の形態３における制御フローチャート図である。
【００９６】
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。
【００９７】
初期状態は冷凍室４の扉７ｃは閉じているものとする。
【００９８】
まず、使用者が冷凍室４の扉７ｃの開扉操作を行ったことを判別する（ステップ３０１）。開扉操作の判別は、扉７ｃに設けられた開扉操作手段２０が行い、これにはタッチセンサーなどが利用されている。
【００９９】
もし、開扉操作があれば、自動で扉７ｃを開くためにアクチュエータ２３を駆動する（ステップ３０２）。
【０１００】
次に、開扉が完了した後に、開扉量検知手段１４によって、扉が開いた寸法を測定する（ステップ３０３）。収納量が多いほど冷凍室４内の重量が増加し、開扉時に自動で引き出される寸法は減少するため、収納量は開扉寸法から推測できる。ただし、開扉寸法は周囲温度によって変動があるため、温度検知手段２１の検知温度毎に変動分を補正する（ステップ３０４）。開扉量検知手段１４は、冷凍室４の奥に設けられており、収納ケース１５との距離を測定できる測距センサーなどを使用する。測距センサーは、赤外線の反射を利用し三角法で求めるタイプや、超音波式が一般的である。
【０１０１】
このようにして求めた開扉寸法から、収納量推定手段３２によって測定電流を収納量に変換する演算を行う（ステップ３０５）。例えば図１０のグラフのように、開扉時間がＪのとき、収納量はＬと推測できる。そして、推定した収納量Ｌの値は収納量記憶手段３３に記録される（ステップ３０６）。
【０１０２】
上述のアクチュエータ２３は、開扉専用のアクチュエータであるため、ステップ３０７の収納量変化の算出は、前回の開扉時に推定した収納量と、今回の開扉時に推定した収納量とを比較するなど、異なる開扉動作での推定結果から求める。例えば、前回の検知結果での開扉寸法がＪで収納量をＬと推測し、今回の検知結果での開扉時間がＫで収納量をＭと推測したとする。このとき、使用者が新たに食品を追加収納していれば、ＭはＬよりも大きな値となり、また、使用者が庫内の食品を使用していれば、ＭはＬよりも小さな値となり、また、使用者が庫内の中身を確認するだけであれば、ＬとＭは同じ値となる。
【０１０３】
なお、アクチュエータ２３が閉扉専用であった場合も同様の考え方である。
【０１０４】
また、アクチュエータ２３が開扉、閉扉の両方が可能であった場合、実施の形態１と同様に、開扉時の閉扉時の推定収納量の差から収納量変化を算出すればよい。
【０１０５】
なお、ここまでの収納量推定のように、開扉時間の絶対値から演算する方法は、モータのバラツキ、アクチュエータの動力伝達部品のバラツキ、冷凍室４の重量バラツキ、引き出しレールの摩擦係数バラツキなど、冷蔵庫毎に持つ多くの初期バラツキ要因で十分な精度が得られない可能性がある。この対応策として、図１０に示したように、冷凍室４内の収納量がゼロのときの開扉時間を基準値とし、「収納量Ｌ／基準値」や「収納量Ｍ／基準値」というように相対値で扱う方法が考えられる。これによって、冷蔵庫毎に持つ初期バラツキを考慮する必要性がなくなり、精度が大幅に向上する。
【０１０６】
以上のように推定した収納量、または収納量変化から決定する冷却制御は、実施の形態１に記載した内容と同様のため、省略する。
【０１０７】
以上のように、開扉量検知手段だけの追加によって収納量を推定するため、簡易な構成でシステムを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
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量推定機能を設けて、その結果を用いて、節電運転などに運転モードを切換える制御に実施、応用できるものである。
【符号の説明】
【０１０９】
１  冷蔵庫（断熱箱体）
２  冷蔵室
３  切換室
４  冷凍室
５  野菜室
６ａ、６ｂ、６ｃ  仕切り壁
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ  扉
８  圧縮機
９  冷却器
１０  冷却ファン
１１  除霜ヒータ
１２ａ、１２ｂ  ダンパー
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ  扉開閉検知手段
１４  開扉量検知手段
１５  収納ケース
１６  収納量推定手段
１７  収納量記憶手段
１８  タイマー
１９  フレーム
２０  開扉操作手段
２１  温度検知手段
２３  アクチュエータ
２４  回転軸
２５  アーム
２６  作用軸
２７  収納棚
３０  制御手段
３１  電流検知手段
３２  収納量推定手段
３３  収納量記憶手段
３４  タイマー
３５  補正手段
３６  開扉時間測定手段
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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