(57)【要約】      （修正有）【課題】最近の電力事情においては、夏の外気温が高いときや特定の時間帯において電力消費量のピークを抑える省エネを推進する必要がある。従来の冷蔵庫の制御方法では省エネには貢献していたが、電力消費量のピーク時に電力消費量を抑えることができなかったため、電力消費量のピーク時に電力消費量を抑制できる冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷蔵庫の制御部は、外気温が所定温度以上のとき、又は、予め設定した節電時間帯内において、コンプレッサの最大回転数の上限を冷却モードより低くして、庫内を冷却する節電モードを実行する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数を可変することにより回転数を変化させることができるコンプレッサと、
前記コンプレッサによって冷媒を循環させて冷蔵庫の庫内を冷却する冷凍サイクルと、
前記冷蔵庫の外気温を検出する外気温検出手段と、
時刻を計測するタイマーと、
（１）前記コンプレッサの回転数を停止から最大回転数まで変化させて前記庫内を冷却する冷却モード、及び、（２）前記外気温検出手段が検出した外気温が所定温度以上、又は、前記タイマーが計測した時刻が予め設定した節電時間帯内において、前記コンプレッサの前記最大回転数の上限を、前記冷却モードより低くして前記庫内を冷却する節電モードを実行する制御部と、
を有することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記制御部に前記節電モードを実行させるための操作手段を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記制御部は、前記タイマーが計測した時刻が前記節電時間帯外になったときに、前記節電モードから前記冷却モードに復帰する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記制御部は、前記外気温検出手段が検出した前記外気温が前記所定温度より低くなったときに、前記節電モードから前記冷却モードに復帰する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記操作手段は、前記外気温が所定温度以上のときに節電モードを実行するか、又は、前記時刻が前記節電時間帯内のときに前記節電モードを実行するかを切り替える切り替え手段を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、扉の開閉回数、扉開放時間、庫内温度等によってコンプレッサの回転数の上限を制限することにより、回転数の急激な上昇を抑制し、騒音を低減できる冷蔵庫が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９２０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、最近の電力事情においては、夏の外気温が高いときや特定の時間帯において電力消費量のピークを抑える省エネを推進する必要がある。しかし、上記冷蔵庫の制御方法であると省エネには貢献しているが、電力消費量のピーク時に電力消費量を抑えることができないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、電力消費量のピーク時に電力消費量を抑制できる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】
【０００６】
本発明の実施形態は、周波数を可変することにより回転数を変化させることができるコンプレッサと、前記コンプレッサによって冷媒を循環させて冷蔵庫の庫内を冷却する冷凍サイクルと、前記冷蔵庫の外気温を検出する外気温検出手段と、時刻を計測するタイマーと、（１）前記コンプレッサの回転数を停止から最大回転数まで変化させて前記庫内を冷却する冷却モード、及び、（２）前記外気温検出手段が検出した外気温が所定温度以上、又は、前記タイマーが計測した時刻が予め設定した節電時間帯内において、前記コンプレッサの前記最大回転数の上限を、前記冷却モードより低くして前記庫内を冷却する節電モードを実行する制御部と、を有することを特徴とする冷蔵庫である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態の冷蔵庫の縦断面図である。
【図２】冷蔵庫のブロック図である。
【図３】冷蔵庫の冷凍サイクルの図である。
【図４】コンプレッサの回転数と負荷との関係を示すグラフである。
【図５】節電モードにおけるフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態の冷蔵庫１０について、図面に基づいて説明する。
【０００９】
（１）冷蔵庫１０の構造
冷蔵庫１０の構造について図１に基づいて説明する。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態に係る冷蔵庫１０のキャビネット１２は、断熱箱体の内部に貯蔵空間を形成され、水平方向の断熱仕切壁１４により冷蔵区画と冷凍区画に区切られ、冷蔵区間には冷蔵室１６、野菜室１８が設けられ、冷凍区画には冷凍室２０、製氷室２２、小型冷凍室が設けられている。なお、小型冷凍室は、製氷室２２の横に配されている。冷蔵室１６の前面には、ヒンジ式の扉が配され、野菜室１８、冷凍室２０、製氷室２２、小型冷凍室には、それぞれ引き出し式の扉が配されている。
【００１１】
キャビネット１２の背面下部には、機械室２４が設けられ、機械室２４内部にはコンプレッサ（圧縮機）２６が載置されている。
【００１２】
キャビネット１２の背面には、制御部２８を内蔵した制御基板が配され、冷蔵室１６の扉の前面には、制御部２８を操作するための節電スイッチ６６などの複数のスイッチ、表示部、外気温センサ６４を有した操作パネル３０が設けられている。
【００１３】
キャビネット１２の後部には、冷蔵区画を冷却するための冷蔵用蒸発器である冷蔵用エバポレータ（以下、「Ｒエバ」という）３２と、冷蔵区画の冷気を循環するための冷蔵用ファン（以下、「Ｒファン」という）３４と、冷凍区画を冷却するための冷凍用蒸発器である冷凍用エバポレータ（以下、「Ｆエバ」という）３６と、冷凍区画の冷気を循環するための冷凍用ファン（以下、「Ｆファン」という）３８とが設けられている。各貯蔵室の庫内温度は、Ｆエバ３６、Ｒエバ３２、Ｆファン３８及びＲファン３４によってそれぞれ所定の設定温度に冷却され、Ｆエバ３６、Ｒエバ３２は、図２に示すように、キャビネット１２の背面下部の機械室２４に設置したコンプレッサ２６から供給される冷媒によって冷却される。
【００１４】
また、冷蔵室１６の背面には、冷蔵区画の庫内温度を検出するＲセンサ４０が配され、冷凍室２０の背面には、冷凍区画の庫内温度を検出するＦセンサ４２が配されている。
【００１５】
（２）冷凍サイクル４４の構成
冷蔵庫１０の冷凍サイクル４４の構成について図３に基づいて説明する。
【００１６】
図３に示すように、冷蔵庫１０の冷凍サイクル４４は、コンプレッサ２６、このコンプレッサ２６から吐出される冷媒ガスを受けて放熱液化するコンデンサ（凝縮器）４６、このコンデンサ４６の出口側に設けられたドライヤー４８、ドライヤー４８の出口側に設けられ冷媒流路を切り替える三方弁５０、Ｆエバ３６、Ｒエバ３２、Ｆエバ３６とＲエバ３２のための絞り手段としての冷凍用キャピラリーチューブ（冷凍用減圧装置、以下、「Ｆキャピラリーチューブ」という）５２及び冷蔵用キャピラリーチューブ（冷蔵用減圧装置、以下、「Ｒキャピラリーチューブ」という）５４、逆止弁５６とを備えている。
【００１７】
コンプレッサ２６は、インバータ制御により周波数が可変であって、これにより回転数を変化させ、コンプレッサ２６から供給される圧縮された高温高圧の冷媒ガスの量を制御できる。
【００１８】
三方弁５０は、コンデンサ４６の出口側に設けられてＦエバ３６及びＲエバ３２への冷媒流路の切り替えと共に流量を絞り制御できる膨張弁としても機能する。コンプレッサ２６とコンデンサ４６と三方弁５０とは、直列に接続され、三方弁５０の冷凍側出口（以下、「Ｆ出口」という）にＦキャピラリーチューブ５２とＦエバ３６と逆止弁５６とが直列に接続され、三方弁５０の冷蔵側出口（以下、「Ｒ出口」という）にＲキャピラリーチューブ５４とＲエバ３２とが直列に接続されている。逆止弁５６の出口側に接続された配管とＲエバ３２の出口側に接続された配管とが合流し、サクションパイプ（吸い込み管）５８としてコンプレッサ２６へ接続されている。したがって、三方弁５０のＦ出口からＦキャピラリーチューブ５２を介して接続された低温側のＦエバ３６と、三方弁５０のＲ出口からＲキャピラリーチューブ５４を介して接続された高温側のＲエバ３２とは、並列に接続されている。
【００１９】
Ｆエバ３６には、その温度を検出するＦエバセンサ６０が設けられ、Ｒエバ３２には、その温度を検出するＲエバセンサ６２が設けられている。
【００２０】
（３）冷蔵庫１０の電気的構成
次に、冷蔵庫１０の電気的構成について、図２のブロック図に基づいて説明する。
【００２１】
図２に示すように、制御部２８は、マイクロコンピュータより構成され、コンプレッサ２６のモータ、Ｒファン３４、Ｆファン３８、三方弁５０、Ｒセンサ４０、Ｆセンサ４２、Ｒエバセンサ６２、Ｆエバセンサ６０が接続されている。また、冷蔵室１６の扉に設けられた操作パネル３０、操作パネル３０に設けられた外気温センサ６４、節電スイッチ６６も接続されている。
【００２２】
（４）冷却モード
上記構成の冷蔵庫１０では、制御部２８が、冷凍区画や冷蔵区画に設けられたＲセンサ４０、Ｆセンサ４２、Ｒエバセンサ６２、Ｆエバセンサ６０、外気温センサ６４の検出温度に基づいて、三方弁５０を切り替え制御することにより、Ｒエバ３２に冷媒を流すことで冷蔵区画のみを冷却する冷蔵冷却モード（以下、「Ｒモード」いう）と、Ｆエバ３６に冷媒を流すことで冷凍区画のみを冷却する冷凍冷却モード（以下、「Ｆモード」いう）を実行する。
【００２３】
（５）節電モード
本実施形態の冷蔵庫１０では、電力消費量がピークを迎えるときである、外気温が所定温度以上（例えば、３０℃以上）、又は、例えば、夏期（例えば、７月〜９月）では１１時〜１５の時間帯、冬期（例えば、１２月〜３月）では１８時〜２１時の時間帯（以下、「節電時間帯」という）において、その電力消費量を抑制する節電モードを実行できる。この節電モードについて図４に基づいて説明する。
【００２４】
利用者が操作パネル３０に設けられている節電スイッチ６６を操作することにより、制御部２８が節電モードを開始する。具体的には、Ｒモードにおいては、Ｒモード時のコンプレッサ２６の最大回転数よりも低い最大回転数に変更し、Ｆモードにおいても同様にコンプレッサ２６の最大回転数よりを低い最大回転数に変更することにより、電力消費量を低減する。
【００２５】
例えば、図４に示すように、Ｆモードにおいて、負荷が上昇するとそれに伴いコンプレッサ２６の回転数Ｋが上昇する。通常のＦモードにおいては、その回転数がＫ１（Ｈｚ）まで上昇するところを、節電モードにおいてはその上限よりも低いＫ２（Ｈｚ）で最大回転数を設定する（但し、Ｋ１＞Ｋ２である）。これによって、負荷が上昇しても通常のＦモードにおける最大回転数よりも低いため、消費電力を抑えることができる。
【００２６】
（６）節電モードにおける動作状態
節電モードにおける制御部２８の制御状態について図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００２７】
ステップＳ１において、制御部２８は、通常のＦモード、又は、Ｒモードを実行している。以下の説明では、制御部２８が、Ｆモードを実行していると仮定する。そしてステップＳ２に進む。
【００２８】
ステップＳ２において、利用者が節電スイッチ６６をＯＮにする。そしてステップＳ３に進む。
【００２９】
ステップＳ３において、利用者は、外気温による節電モードか、節電時間帯による節電モードかを操作パネル３０を操作することによって選択する。外気温による節電モードの場合はステップ４に進み、節電時間帯による節電モードの場合はステップＳ８に進む。
【００３０】
上記のようにステップＳ３において利用者が外気温による節電モードを選択したので、ステップ４において、制御部２８は、外気温センサ６４を用いて外気温を検出する。そして外気温が所定温度（例えば、３０℃）より高ければステップＳ５に進み、低ければステップＳ１に戻る。
【００３１】
ステップＳ５において、制御部２８は節電モードを実行する。すなわち、上記で説明したように、Ｆモードにおけるコンプレッサ２６の最大回転数よりも低い最大回転数までしかコンプレッサ２６が回転しないように制御し、ステップＳ６に進む。
【００３２】
ステップＳ６において、制御部２８は、外気温センサ６４の検出温度が所定温度以上であればステップＳ７に進み、所定温度よりも低ければステップＳ１に戻る。
【００３３】
ステップＳ７において、制御部２８は、節電スイッチ６６が操作されて節電モードがＯＦＦか否かを判断し、ＯＦＦであればステップＳ１に戻り（Ｙの場合）、ＯＦＦされていなければステップＳ５に戻り節電モードを続ける（Ｎの場合）。
【００３４】
一方、ステップＳ３において利用者が節電時間帯による節電モードを選択した場合は、ステップＳ８において、制御部２８が、内蔵されているタイマーを用いて時刻を計測し、予め設定された節電時間帯（例えば、７月〜９月の１１時〜１５時）であればステップＳ９に進み、節電時間帯外であればステップＳ１に戻る。
【００３５】
ステップＳ９において、節電モードを実行し、ステップＳ１０に進む。この節電モードはステップ５で説明した内容と同様である。
【００３６】
ステップＳ１０において、制御部２８は、再びタイマーによって時刻を計測し、節電時間帯内であればステップＳ１１に進み、節電時間帯外であればステップＳ１に戻る（Ｎの場合）。
【００３７】
ステップＳ１１において、制御部２８は、節電スイッチ６６によって節電モードがＯＦＦされていればステップＳ１に戻り、ＯＦＦされていなければステップＳ９に戻り節電モードを続ける（Ｎの場合）。
【００３８】
（７）効果
以上により本実施形態によれば、電力消費量がピークを迎える外気温が所定温度以上のとき、又は、節電時間帯内のときには、コンプレッサ２６の最大回転数を低くして電力消費量を抑えることができるため、電力消費量のピーク時における省エネとなる。
【００３９】
また、外気温が所定温度より下がったり、又は、節電時間外になったときには通常のＦモード又はＲモードに復帰するため、通常の冷却機能も維持できる。
【００４０】
（８）変更例
上記実施形態では、冷凍サイクル４４において三方弁５０がＲエバ３２又はＦエバ３６のどちらか一方に流れるようにしたが、これに加えて、Ｒエバ３２とＦエバ３６の２つに同時に冷媒を流すＲＦモードを実行できるようにしてもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、利用者が節電スイッチ６６を操作して、外気温による節電モードか節電時間帯による節電モードの実行を選択したが、これに限らず外気温と節電時間帯の少なくともどちらか一方が節電モードに入る条件を満たしているときは、節電モードを実行するようにしてもよい。具体的には、利用者が節電スイッチを押すと、外気温が３０℃以上のときと、節電時間帯のどちらか一方の条件が具備されれば節電モードに入り、外気温が３０℃未満及び節電時間帯外の時刻になったときのみ節電モードを解除するようにしてもよい。これら制御は、冬期の場合に特に有効であり、外気温は高くないが、夕方から夜間にかけて節電を行う必要があるからである。
【００４２】
また、外気温による節電モードだけを有する冷蔵庫１０であってもよく、また、節電時間帯の節電モードを有する冷蔵庫１０であってもよい。
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４４】
１０・・・冷蔵庫、２６・・・コンプレッサ、２８・・・制御部、４４・・・冷凍サイクル、６４・・・外気温センサ、６６・・・節電スイッチ
【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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