(57)【要約】【課題】経年変化によるＬＥＤの光度低下を平均的な照度と累積点灯時間のデータに基づき行う補正では、個々のＬＥＤでばらつく初期の光度やその経年変化の影響を排除することが出来ない。【解決手段】収納室の壁面に設けられ、その庫内側に向けて光を照射するＬＥＤ（９１）と、ＬＥＤへ電力を供給するＬＥＤ駆動部（１０３）と、ＬＥＤの照度を測定する照度センサ（９２）と、ＬＥＤの照度設定値を記憶するメモリ（１０２ａ）と、照度センサで測定したＬＥＤの照度および照度設定値に基づきＬＥＤの照度を調整する制御部（１０）とを備える冷蔵庫。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納室の壁面に設けられ、その庫内側に向けて光を照射するＬＥＤと、前記ＬＥＤへ電力を供給するＬＥＤ駆動部と、前記ＬＥＤの照度を測定する照度センサと、前記ＬＥＤの照度設定値を記憶するメモリと、前記照度センサで測定した前記ＬＥＤの照度および前記照度設定値に基づき前記ＬＥＤの照度を調整する制御部と、を備える冷蔵庫。
【請求項２】
前記制御部は、前記ＬＥＤの照度と前記照度設定値との差の絶対値が所定の照度判定値未満となるように前記ＬＥＤ駆動部が出力する電力を調整する、請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記制御部は、前記ＬＥＤの照度および照度初期値のうち、小さくないいずれか一方の値を前記ＬＥＤの照度設定値として前記メモリに格納する、請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記ＬＥＤの照度と前記照度設定値との差の絶対値が前記所定の照度判定値以上の場合で、前記ＬＥＤ駆動部の電力出力を増加させる繰り返し処理が所定回数を超えた場合、前記制御部は報知信号を出力する、請求項２または請求項３記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記制御部は、前記ＬＥＤの照度が報知判定値未満の場合、報知信号を出力する、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し、特に、ＬＥＤを用いた庫内照明を備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明装置の光源としてＬＥＤを用いたものが提案されている。特開２００８−２１０５８８号公報（特許文献１）は、発光ダイオードチップを封止する樹脂の種類毎に、発光ダイオードの累積点灯時間に対する光出力補正テーブルを備える照明装置を開示する。光出力補正テーブルの出力比率データに基づきＬＥＤに供給する電力を制御し、所定の光出力を得る。
【０００３】
特開２００８−７００００号公報（特許文献２）は、冷蔵庫の断熱扉が開状態であることを検知した際に庫内照明を点灯させ、外部照明の検知照度に基づき庫内照明の光量を調整する構成を開示する。特開２０１０−１１３９８６号公報（特許文献３）は、ＬＥＤへ通電を開始した最初の測定照度に対する最新の測定照度の低下量が設定値以下に低下した場合、ＬＥＤの寿命を知らせる構成を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２１０５８８号公報
【特許文献２】特開２００８−７００００号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１３９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＥＤの光度は点灯時間の増加に従い低下する。図３は、ＬＥＤの光度保持率が累積点灯時間の増加とともに低下する経年変化の一例を示す。初期の光度を１００％とすると、累積点灯時間が３０００時間で一般的にＬＥＤの寿命の目安とされる７０％まで低下している。
【０００６】
図４のＬＥＤの光度ランクの一例に示す通り、ＬＥＤの光度は個々の製品でバラツキを有する。ランクＡの製品の光度は、１８００（ｍｃｄ）から２２００（ｍｃｄ）の範囲に亘る。ランクＡとランクＢでは、光度が１８００（ｍｃｄ）から２６００（ｍｃｄ）の広範囲内に分布する製品が含まれる。なお、光度は光源の明るさ、照度は光源で照らされている側の明るさを意味するが、ほぼ同義と考えてよい。
【０００７】
特許文献１では、累積点灯時間に対する発光ダイオードの照度低下量を発光ダイオードの平均値に基づき補正テーブルを作成するものである。しかしながら、発光ダイオードの初期の光度やその経年変化は個々にバラツキを有し、平均的なデータに基づく補正テーブルでは光度を適切に補正することは出来ない。また、特許文献２のように、外部照明の検知照度に基づいてＬＥＤの照度を調整しても、個々の冷蔵庫の庫内照明のバラツキは補正できない。
【０００８】
特許文献３では、ＬＥＤの照度低下量の経年変化に基づき寿命判定を行っている。しかしながら、照度センサの精度が悪いと寿命的にはまだ問題がなくとも誤判定する場合がある。また、庫内の収容物が照度センサの照度測定値に影響を及ぼすこともある。照度センサ用の基板を単独で設けることは経済的でない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、収納室の壁面に設けられ、その庫内側に向けて光を照射するＬＥＤと、ＬＥＤへ電力を供給するＬＥＤ駆動部と、ＬＥＤの照度を測定する照度センサと、ＬＥＤの照度設定値を記憶するメモリと、照度センサで測定したＬＥＤの照度および照度設定値に基づきＬＥＤの照度を調整する制御部と、を備える冷蔵庫である。
【００１０】
本発明の冷蔵庫において、制御部は、ＬＥＤの照度と照度設定値との差の絶対値が所定の照度判定値未満となるようにＬＥＤ駆動部が出力する電力を調整することが好ましい。
【００１１】
本発明の冷蔵庫において、制御部は、ＬＥＤの照度および照度初期値のうち、小さくないいずれか一方の値をＬＥＤの照度設定値としてメモリに格納することが好ましい。
【００１２】
本発明の冷蔵庫において、ＬＥＤの照度と照度設定値との差の絶対値が所定の照度判定値以上の場合で、ＬＥＤ駆動部の出力を増加させる繰り返し処理が所定回数を超えた場合、制御部は報知信号を出力することが好ましい。
【００１３】
本発明の冷蔵庫において、制御部は、ＬＥＤの照度が報知判定値未満の場合、報知信号を出力することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、庫内照明用ＬＥＤの個々の照度や経年変化による照度低下を補正し、ＬＥＤの照度を一定に保つことができる。また、ＬＥＤの照度が所定値より低下した場合、故障として報知する機能を実現する。さらに、庫内の収容物の影響を受けることなく照度センサで照度の測定を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る制御部のブロック構成図である。
【図３】ＬＥＤの光度保持率の経年変化の一例を示す図である。
【図４】ＬＥＤの光度ランクの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る制御部の動作を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態１の変形例に係る制御部の動作を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る制御部の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載ある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態の図面において、同一の参照符号や参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。また、実施の形態の説明において、同一の参照符号等を付した部分等に対しては、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００１７】
＜実施の形態１＞
図１を参照して、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の正面図を説明する。
【００１８】
冷蔵庫１には、上部に冷蔵室２、その下に冷凍室３と野菜室４（以下、収納室と総称する。）が順に設けられ、冷蔵室２と冷凍室３とは断熱仕切部５により仕切られている。冷蔵室２、冷凍室３、および野菜室４の前面には、各々、開閉可能に枢支された扉６、扉７、および扉８が設けられている。収納室のひとつである冷蔵室２の壁面には庫内灯９が設置される。
【００１９】
冷蔵室２、冷凍室３、および野菜室４は、図示しない冷蔵庫１の背面側に設けられた圧縮機、蒸発器、および凝縮器が順次接続してなされる冷凍サイクルおよび冷気循環用ファンモータにより、冷蔵庫１の庫内が冷却されるようになっている。但し、野菜室４には冷気吐出口は設けずに間接冷却を行う。冷蔵庫１の背面には、冷蔵庫の動作を制御する制御部１０（図示せず）が設けられている。
【００２０】
図２を参照して、本発明の実施の形態１に係る制御部１０のブロック構成を説明する。
制御部１０は、交流電源を直流電源に変換する電源回路１０１、演算部１０２、メモリ１０２ａ、ＬＥＤ駆動部１０３、照度信号入力部１０４、および扉開閉信号入力部１０５を有する。電源回路１０１が生成する直流電源は、制御部１０を構成する各制御ブロックへ供給される。
【００２１】
演算部１０２は、一般的なマイクロコンピュータで構成される。メモリ１０２ａは演算部１０２を構成するマイクロコンピュータと接続される。メモリ１０２ａはマイクロコンピュータに内蔵、または外付けされる。
【００２２】
演算部１０２の入力側には、扉開閉信号入力部１０５および照度信号入力部１０４が接続される。扉開閉信号入力部１０５には、扉開閉検出部２０の出力信号が入力される。扉開閉検出部２０は、冷蔵室２に設けられた扉６の開閉有無を検出して扉開閉信号入力部１０５へ出力する。
【００２３】
照度信号入力部１０４には、庫内灯９の照度センサ９２が検出したＬＥＤ９１の照度が入力される。庫内灯９は、互いに隣接して同一基板上に形成されたＬＥＤ９１および照度センサ９２で構成される。従って、照度センサ９２は、実質的にＬＥＤ９１の光度を測定している。庫内灯９は、ＬＥＤ９１が庫内照明光を冷蔵室２の庫内側に向けて照射するように配置される。ＬＥＤ９１は、扉開閉検出部２０に連動して、扉６が開くと点灯し閉じると消灯する。
【００２４】
演算部１０２の出力側には、庫内灯９のＬＥＤ９１を駆動するＬＥＤ駆動部１０３が接続される。ＬＥＤ９１の発光特性は、ＬＥＤ駆動部１０３から供給される電力により決定される。パルス駆動の場合、その電力は、演算部１０２の出力信号に基づき、ＬＥＤ駆動部１０３の出力信号のオン／オフデューティ比で決定される。
【００２５】
ＬＥＤ９１には白色ＬＥＤを用い、その使用数量は問わない。照度センサ９２には、フォトトランジスタ、フォトダイオード、または光導電型光センサ（Ｃｄｓ）等の光電効果を有する素子を用いることが望ましい。
【００２６】
図５を参照して、実施の形態１に係る制御部１０の動作を説明する。
冷蔵庫１の電源投入後（電源ＯＮ）、扉開閉検出部２０は冷蔵室２の扉６の開閉有無を検出する（ステップＳ１）。なお、以降において、ステップＳ１等を単にＳ１等と記載する。扉６が開いたことを検出すると（ＹＥＳ）、制御部１０の演算部１０２は、ＬＥＤ駆動部１０３へ所定の電力出力を指示する。扉開閉検出部２０が扉６の閉じたことを検出（ＮＯ）すると、ＬＥＤ駆動部１０３は電力出力を停止する（Ｓ３）。
【００２７】
庫内灯９のＬＥＤ９１（以下、単に、庫内灯９と記載する場合もある。）は、ＬＥＤ駆動部１０３から供給される電力により発光を開始する（Ｓ２）。照度センサ９２は、庫内灯９の照度を測定し（Ｓ４）、その照度測定値Ａは、照度信号入力部１０４を経由して演算部１０２へ入力される。照度測定は、庫内灯９のＬＥＤ９１の点灯中の期間にわたり、所定の間隔毎に行われる。
【００２８】
庫内灯９の照度測定後、制御部１０は、メモリ１０２ａに照度設定値Ｂが格納済みか否かを確認する（Ｓ５）。メモリ１０２ａに照度設定値Ｂが格納されていない場合（ＮＯ）、制御部１０は照度設定値Ｂの初期値Ａ０と照度測定値Ａとの大小関係を比較する（Ｓ６）。ここで、メモリ１０２ａに照度設定値Ｂが格納されていない場合の例として、「電源ＯＮ」が冷蔵庫１に最初に電源を入れた場合や、再度電源を入れた場合等が該当する。初期値Ａ０として、例えば、必要とされる照度の下限値とする。
【００２９】
制御部１０は、初期値Ａ０が照度測定値Ａ以上の場合（ＹＥＳ）、初期値Ａ０の値を照度設定値Ｂとし（Ｓ６１）、初期値Ａ０が照度測定値Ａより小さい場合（ＮＯ）、照度測定値Ａの値を照度設定値Ｂとする（Ｓ６２）。決定した照度設定値Ｂの値をメモリ１０２ａに格納する（Ｓ６３）。つまり、照度測定値Ａと初期値Ａ０のうち、小さくないほうを照度設定値Ｂとする。以後は、照度設定値Ｂの設定を行わない。即ち、冷蔵庫１に電源を投入後の最初の照度測定値Ａと初期値Ａ０との比較結果に基づき照度設定値Ｂをメモリ１０２ａに格納した後は、再度同じ状況が発生しない限り照度設定値Ｂの値は維持される。
【００３０】
なお、上記の通り決定された照度設定値Ｂの値を使用者が意図的に調整するような構成としてもよい。また、メモリ１０２ａは不揮発性メモリであることが望ましい。
【００３１】
照度設定値のメモリ１０２ａへの格納後に冷蔵室２の扉６が開かれた場合、照度測定値Ａおよび照度設定値Ｂの差と照度判定値Ｃとの大小比較を行う。その結果に基づき、ＬＥＤ９１へ供給する電力を制御する。この一連の処理は、所定の周期で行う。以下に詳細を説明する。
【００３２】
庫内灯９の照度測定（Ｓ４）が、前回の照度測定から所定の周期経過後の場合（Ｓ７でＹＥＳ）、まず、ＬＥＤ９１の照度の低下有無を判断する。照度設定値Ｂから照度測定値Ａを引いた値（Ｂ−Ａ）が照度判定値Ｃ以上の場合（Ｓ８でＹＥＳ）、ＬＥＤ９１の照度低下とみなす。この場合、制御部１０は、ＬＥＤ駆動部１０３に対してＬＥＤ９１へ供給する電力（出力）を増加させ（Ｓ９）、ＬＥＤ９１の照度を増加させる。
【００３３】
次に、ＬＥＤ９１の照度の上昇有無を判断する。照度測定値Ａから照度設定値Ｂを引いた値（Ａ−Ｂ）が照度判定値Ｃ以上の場合（Ｓ１０でＹＥＳ）、ＬＥＤ９１の照度上昇とみなす。この場合、制御部１０は、ＬＥＤ駆動部１０３に対してＬＥＤ９１へ供給する電力（出力）を減少させ（Ｓ１１）、ＬＥＤ９１の照度を低下させる。
【００３４】
ステップＳ８からステップＳ１１の処理をまとめると次のようになる。制御部１０は、ＬＥＤ９１の照度測定値Ａと照度設定値Ｂとの差の絶対値が照度判定値Ｃ未満か否かを判断する（Ｓ８およびＳ１０）。その絶対値が照度判定値Ｃ未満である場合、冷蔵室２の扉６の開閉有無の検出ステップ（Ｓ１）へ戻る。絶対値が照度判定値Ｃ以上である場合、照度測定値Ａと照度設定値Ｂとの大小関係に基づき、ＬＥＤ９１へ供給する電力の制御が行われる（Ｓ９、Ｓ１１）。
【００３５】
図５に示す処理フローにおけるステップ７（Ｓ７）の意味を説明する。ＬＥＤ９１の照度設定値Ｂと照度測定値Ａとの差が照度判定値Ｃ付近で前後する場合、ＬＥＤ９１の照度調整によりちらつきの発生が想定される。そこで、そのちらつき発生を防止するため、ＬＥＤ９１の照度上昇および下降の有無の判定を使用者がちらつきを感じない所定の周期で行う。なお、庫内灯９を設置した冷蔵室２の扉６が開いている状態（Ｓ１でＹＥＳ）ではＬＥＤ９１の照度調整を行うが、扉６が閉じている状態（Ｓ１でＮＯ）ではＬＥＤ９１は消灯しているので照度調整は行わない。
【００３６】
図５では、ＬＥＤ９１の照度確認処理を、最初に照度の低下有無の確認を行い、次に照度の上昇有無の確認を行っている。しかし、照度確認処理は上記と逆の順番で行ってもよい。また、ちらつき防止のために設定するＬＥＤ９１への供給電力調整周期は、必要に応じて省略してもよい。
【００３７】
以上の通り、実施の形態１に係る制御部１０は、冷蔵庫１の庫内灯９を構成するＬＥＤ９１の照度を、予め設定した照度設定値Ｂを中心とする所定の範囲内（照度判定値Ｃ）に収まるように制御する。照度設定値Ｂは庫内灯として必要なＬＥＤ９１の照度を考慮して決定し、その照度に必要なＬＥＤ９１への供給電力を制御することにより、個々のＬＥＤ９１の光度バラツキの影響を受けずにＬＥＤ９１の照度（光度）を制御することが可能となる。
【００３８】
また、ＬＥＤ９１の照度が照度設定値Ｂから所定の範囲内に収まるようにＬＥＤ９１へ供給する電力を制御することにより、ＬＥＤ９１の光度保持率の経年変化特性のバラツキの影響を受けずにＬＥＤ９１の照度（光度）を制御することが可能となる。
【００３９】
＜実施の形態１の変形例＞
図６を参照して、本発明の実施の形態１の変形例に係る制御部１１の動作を説明する。
【００４０】
制御部１１（図示せず）の構成は実施の形態１に係る制御部１０と同じであり、制御部１０のブロック図を引用して制御部１１の動作の説明をする。図６に示す制御部１１の動作が図５に示す制御部１０の動作と異なる点は、ステップＳ５からステップＳ７の処理へ移行する前にステップＳ５１を実行し、ステップＳ５１の結果が「ＹＥＳ」の場合はステップ５２を実行する点である。
【００４１】
ステップ５１は、ＬＥＤ９１への供給電力増加処理（Ｓ９）の回数が所定の値を超えた場合（Ｓ５１でＹＥＳ）、ＬＥＤ９１の故障として報知する（Ｓ５２）。ＬＥＤ９１の照度低下と判断された場合（Ｓ８でＹＥＳ）に行う供給電力増加処理を所定回数繰り返してもＬＥＤ９１の照度が回復しない場合、制御部１１はＬＥＤ９１の寿命や断線を告知するものである。
【００４２】
なお、ＬＥＤ９１の照度上昇と判断された場合（Ｓ１０でＹＥＳ）に行う供給電力減少処理（Ｓ１１）を所定回数繰り返してもＬＥＤ９１の照度が低下しない場合も、必要に応じ、ＬＥＤ９１の故障とみなして報知してもよい。
【００４３】
＜実施の形態２＞
図７を参照して、本発明の実施の形態２に係る制御部１２の動作を説明する。なお、制御部１２（図示せず）の構成は実施の形態１に係る制御部１０と同じである。
【００４４】
冷蔵庫１の電源投入後（電源ＯＮ）、扉開閉検出部２０は冷蔵室２の扉６の開閉有無を検出する（Ｓ１）。扉６が開いたことを検出すると（ＹＥＳ）、制御部１２の演算部１０２は、ＬＥＤ駆動部１０３へ所定の電力出力を指示する（Ｓ２）。扉開閉検出部２０が扉６の閉じたことを検出（ＮＯ）すると、ＬＥＤ駆動部１０３は電力出力を停止する（Ｓ３）。
【００４５】
庫内灯９のＬＥＤ９１は、ＬＥＤ駆動部１０３から供給される電力により発光を開始する（Ｓ２）。照度センサ９２は、庫内灯９の照度を測定し（Ｓ４）、その照度測定値Ａは、照度信号入力部１０４を経由して演算部１０２へ入力される。照度測定は、庫内灯９のＬＥＤ９１の点灯中の期間にわたり、所定の間隔毎に行われる。
【００４６】
演算部１０２は、照度測定値Ａとメモリ１０２ａに格納されている報知判定値Ｄとを比較する（Ｓ５）。照度測定値Ａが報知判定値Ｄ以上の場合（Ｓ５でＹＥＳ）、制御部１２はＬＥＤ９１を正常と判断し扉６の開閉検出ステップＳ１を行う。照度測定値Ａが報知判定値Ｄ未満の場合（Ｓ５でＮＯ）、制御部１２はＬＥＤ９１の照度が報知判定値Ｄ未満であると判定し（Ｓ６）、使用者へ報知する（Ｓ７）。
【００４７】
ＬＥＤ９１の断線やＬＥＤ駆動部１０３の動作不良によりＬＥＤ９１が点灯しない不良モードを検出する場合、報知判定値Ｄとして設定する照度の値は暗い状態の照度を設定する。このＬＥＤ９１の不良報知は、扉６が開いている場合継続して行われる（Ｓ７からＳ１へのループ）。
【００４８】
本発明の実施の形態における庫内灯９は、同一基板上に形成された照度センサ９２およびＬＥＤ９１で構成され、冷蔵室２等の収納室に配置される。従って、収納室の収納物の形状や配置の影響をほとんど受けることなく、照度センサ９２はＬＥＤ９１の照度（実質的には光度）を測定する。この結果、照度センサ９２はＬＥＤ９１の光度の経年変化や故障を正確に検出することができる。
【００４９】
本発明の実施の形態における制御部１０、１１、および１２は、扉開閉検出部２０による冷蔵室２の扉６の開閉検出信号に基づき、冷蔵室２に備えられた庫内灯９の点灯および消灯を制御する。開閉検出を行う冷蔵庫の扉と庫内灯９を配置する収納室は冷蔵室２に限定されず、庫内灯が配置された冷蔵庫の収納室と、その収納室に設けられた扉の開閉検出を行う開閉検出部という関係があれば、冷蔵庫が備える他の収納室であってもよい。
【００５０】
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およ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。
【符号の説明】
【００５１】
１  冷蔵庫、２  冷蔵室、３  冷凍室、４  野菜室、５  断熱仕切部、６,７,８  扉、９  庫内灯、１０  制御部、１０１  電源回路、１０２  演算部、１０２ａ  メモリ、１０３  ＬＥＤ駆動部、１０４  照度信号入力部、１０５  扉開閉信号入力部、９１  ＬＥＤ、９２  照度センサ、２０  扉開閉検出部。
【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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