(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍室温度と冷凍室設定温度に基づいて冷却装置の運転を制御する制御装置と、周囲の照度を検出するソーラーパネルとを備え、前記制御装置は所定の節電スイッチ操作に基づき、前記冷凍室設定温度を上昇させる節電モードを実行すると共に、前記ソーラーパネルの出力に基づき、周囲の照度が低い場合には、さらに前記冷凍室設定温度の上昇幅を拡大させるソーラーモードを備え、ソーラーモード終了後、所定時間の間、節電モードを実行されてもソーラーモードに切替らないことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
周囲の照度が低く、ソーラーパネルの出力に基づいて制御装置が動作しても、冷蔵庫の扉開閉動作によりソーラーモードを解除し、節電モード時の冷凍室設定温度に下がることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
ソーラーモードにおいて、除霜制御を行う周期を通常モード時より延長させることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソーラーパネルを備えた冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫においては省エネに対するニーズが高まっている。一方、消費電力量は冷凍技術、断熱技術、制御技術の向上により、年々下がってきてはいるものの、更に大幅な低減をすることは不可能に近づいている。今後は化石燃料の枯渇や化石燃料の過剰使用による地球温暖化のため、他のエネルギー源を利用すること、また、クリーンなエネルギーを利用することが求められている。新しいエネルギー源として種々の取組みがあるが、ソーラーパネルを利用する方法が代表的な取組みにある。
【０００３】
従来のこの種の冷蔵庫としては、実開昭６２−１２２２７３号公報に示されているものがある。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫を説明する。
【０００５】
図５は従来の冷蔵庫の正面図である。図６は動作を示すタイムチャートである。
【０００６】
図５，図６において、１は冷蔵庫本体で、２は冷蔵庫本体１の上部に搭載された制御装置で、３は時計機能表示部で、４は照度センサーで、５は太陽電池である。圧縮機、電動送風機（図示しない）が制御リレーを介して、電源回路に並列接続されている。照度センサー４の電気信号は、制御手段に入力されている。
【０００７】
また、制御手段は制御手段電源の電源を電源回路または太陽電池５に切り替える電源切替手段へ出力している。
【０００８】
以下に上記の構成の動作を説明する。照度センサー４により外郭の照度Ｌを測定し、制御手段にて照度Ｌを取り入れ（ステップ１０１）、設定値Ｌ0との大小を比較判定する（ステップ１０２）。
【０００９】
照度Ｌが設定値Ｌ0より大きい場合、制御手段電源は太陽電池５に切り替えられる（ステップ１０３）。また、照度Ｌが設定値Ｌ0より小さい場合、つまりＬ≦Ｌ0のときは、制御電源を交流電源側に切替える（ステップ１０４）。このように、太陽電池５の使用可否状態に連動して、制御電源１１の太陽電池出力または交流電源の出力に切替が可能となり、太陽電池５の使用時には冷蔵庫の消費電力量を低減することが可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成は、太陽電池の出力電圧が低下したときには電源電圧に切り替えてしまうため、太陽電池の出力電圧が低下したときは冷蔵庫としての消費電力量が通常と変わらないという欠点があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、太陽電池の出力低下時に消費電力量を低減した冷蔵庫を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、冷凍室温度と冷凍室設定温度に基づいて冷却装置の運転を制御する制御装置と、周囲の照度を検出するソーラーパネルとを備え、前記制御装置は所定の節電スイッチ操作に基づき、前記冷凍室設定温度を上昇させる節電モードを実行すると共に、前記ソーラーパネルの出力に基づき、周囲の照度が低い場合には、さらに前記冷凍室設定温度の上昇幅を拡大させるソーラーモードを備え、ソーラーモード終了後、所定時間の間、節電モードを実行されてもソーラーモードに切替らないので、夜間など負荷軽減が予想される時には自動的に設定温度の上昇幅が拡大し、省エネ効果を高めることができるとともに、冷蔵庫の頻繁な庫内温度上昇を抑え、食品への温度ダメージの蓄積を低減する。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に、さらに周囲の照度が低く、ソーラーパネルの出力に基づいて制御装置が動作しても、冷蔵庫の扉開閉動作によりソーラーモードを解除し、節電モード時の冷凍室設定温度に下がるものであり、扉開閉で庫内が温度上昇しても冷凍室設定温度を強制的に引き下げるため、食品の品質を確保することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明に、さらに、ソーラーモードにおいて、除霜制御を行う周期を通常モード時より延長させるものであり、除霜ヒータの通電回数が低減するため、消費電力量を低減できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による冷蔵庫の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による冷蔵庫の正面図である。図２は同実施の形態による制御装置のブロック図である。図３は同実施の形態によるソーラー節電のフローチャートである。図４は図３の動作を示すタイムチャートである。
【００１８】
図１において冷蔵庫６は上方から冷蔵室７、野菜室８、冷凍室９を有し冷蔵室７と野菜室８は仕切板１０で上下に仕切られ、野菜室８と冷凍室９は断熱壁からなる仕切壁１１で上下に仕切られている。１２は冷蔵室７の前面開口部を開閉する冷蔵室扉であり、本実施の形態の場合は観音式扉を形成している。１３は野菜室８の前面開口部に有し前後方向に引出す引出し式野菜室扉であり、１４は冷凍室９の引出し式冷凍室扉である。
【００１９】
冷蔵室扉１２のハンドル部１５には各室の温度設定や記憶情報などを液晶表示する表示部１６を備え、表示部１６の上部には隣接してソーラーパネル１７を設置している。
【００２０】
図２において制御装置１８はマイコン１９で構成されており、入力には冷凍室９の温度を検出する冷凍室温度センサー（ＦＣＣ）２０、冷蔵室７の温度を検出する冷蔵室温度センサー（ＰＣＣ）２１、冷蔵室６が設置された外気温を検出する外気温センサー（ＡＴＣ）２２、冷蔵庫６が設置された周囲の照度を検出するソーラーパネル１７、冷蔵室７の冷却器温度を検出する冷蔵室冷却器温度センサー２３、冷凍室９の冷却器温度を検出する冷凍室冷却器温度センサー２４、温度設定や各機能設定する設定スイッチ２５、節電モードに切替える節電スイッチ２６、各扉の開閉状態を検知する扉スイッチ２７などが備えられている。
【００２１】
またマイコン１９の出力には圧縮機２８,機械室ファン２９、冷凍室ファン３０、冷蔵室ファン３１、冷蔵室用冷却器（図示しない）の除霜ヒータ３２、冷凍室用冷却器（図示しない）の除霜ヒータ３３を接続している。
【００２２】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下、節電スイッチ２６が操作された時の動作を図３のフローチャートで説明する。
【００２３】
冷蔵庫６はインバータ回路（図示しない）により圧縮機２８の運転周波数を２５Ｈｚ、３２Ｈｚ、４２Ｈｚ、５２Ｈｚ、６２Ｈｚ、７２Ｈｚの６段階の範囲で切替えられる。またＡＴＣ２２により検出される外気温によって周波数の使用範囲が決められている。例えば外気温が２８℃以下では２５Ｈｚ、３２Ｈｚ、４２Ｈｚ５２Ｈｚ、６２Ｈｚで運転周波数を切替え通常運転制御（ステップ１０１）が動作する。
【００２４】
そして、表示部１６に備えた節電スイッチ２６をＯＮし（ステップ１０２）、節電モードに入る（ステップ１０３）。そして、ソーラーモードに入るには以下のステップを満たす必要がある。
【００２５】
節電モードがＯＮ状態であり（ステップ１０２）、冷蔵庫６の周囲の照度が低い場合、すなわちソーラーパネル１７の出力電圧が１分間連続して、しきい値（Ｖ0）３．４Ｖ以下であり（ステップ１０４）、圧縮機２８の運転回転数が所定回転数であり（ステップ１０５）、ｔ0分前にソーラーモードに入っていない（ステップ１０６）である場合、ソーラーモード（ステップ１０７）に設定される。
【００２６】
節電モード（ステップ１０３）に設定されるとマイコン１９は通常運転制御（ステップ１０１）からＦＣＣ２０温度を１℃上昇させる。そしてステップ１０５では本実施の形態の場合、ＡＴＣ２２ごとに設定された圧縮機２８の運転周波数のうち所定の周波数（外気温２８℃以下の場合、２５Ｈｚ、３２Ｈｚ）でありソーラーモードに変更可能となる。これは最低周波数または１つ上の周波数で運転されていれば冷蔵庫内は各室所定温度に安定していると判断される。
【００２７】
また図４で破線は圧縮機の回転数アップ温度を示し、ソーラーモードのＦＣＣ２０温度に対して圧縮機の回転数アップ温度を２℃上昇させることで圧縮機２８の運転周波数を低周波数に維持することができる。
【００２８】
そして節電モードでかつステップ１０４，１０５，１０６の条件が満たされるとソーラーモード（ステップ１０７）に自動的に入り、さらにＦＣＣ２０温度を約１℃上昇させ、これに伴い圧縮機回転数アップ温度も１℃上昇させて圧縮機の周波数を低周波数に維持し、運転効率が改善されて省エネルギーとなる。
【００２９】
但し、ソーラーモードへの移行時に前回のソーラーモードの終了時から所定の時間（ｔ0分）経過していない場合には、近接して複数回の温度上昇モードが続くことになり、冷蔵庫内に収納された食品への温度上昇による品質ダメージが大きくなるので、所定の時間（ｔ0分）の間隔をおいていないと次のソーラーモードには入らないよう保護制御している。
【００３０】
また、ソーラーモードの実行中に、使用者が冷蔵庫の冷蔵室扉１２，野菜室扉１３，冷凍室扉１４を開閉して冷蔵庫を利用すると庫内の温度がさらに上昇し、食品への温度上昇による品質ダメージもさらに大きくなるので、各扉の開閉が行われた場合は庫内の温度上昇が危険域に入るとみなしてソーラーモードを終了し、一段階前の節電モードに戻る。このことにより、食品の品質劣化が加速することを未然に防止することができる。
【００３１】
さらに、ソーラーモード実行中の除霜による温度上昇の影響を極力避けるため、ソーラーモード中は除霜周期を通常時よりも長くなるよう構成している。これにより、ソーラーモード中の除霜がタイミング的に避けられたり、最小限の回数に抑えられたりするので、貯蔵中の食品の除霜によるヒートショックを低減でき、品質の低下を抑制できる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態によると、使用者が意識的に節電モードを実行させる意思がある場合には、節電スイッチ２６を押しておくと、夜間など周囲の照度が低く負荷軽減が予想される場合には、さらに冷凍室設定温度の上昇幅を拡大させるソーラーモードに自動的に移行して、設定温度の上昇幅が拡大し、省エネ効果を高めることができる。
【００３３】
また、ソーラーモード中に、冷蔵庫の各扉１２，１３，１４開閉が行われると、ソーラーモードをその時点で解除し、一段階前の節電モード時の冷凍室設定温度に復帰するので、扉開閉で庫内が温度上昇しても冷凍室設定温度を強制的に引き下げるため、食品の品質の低下を未然に防止することができる。また、夜間、就寝時に照明を消してからソーラーモードに入った場合、翌朝、ソーラーパネル１７に対する照度が未だ十分強くなっていないときでも、家人が冷蔵庫の使用目的で最初に各扉１２，１３，１４の開閉を行った時点で冷凍室温度設定が引き下げられるので、朝の使用に対して事前の温度上昇対策となり、食品保存に対して安全サイドで冷蔵庫の省エネ運転制御ができる。
【００３４】
さらに、ソーラーモード終了後は、所定時間（ｔ0分）の間、節電モードを実行されても、ソーラーモードには切替らないように構成してあり、頻繁な高温度冷凍運転で貯蔵中の食品に対する温度ダメージが蓄積されることを防止し、食品品質の低下に歯止めを掛けることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、冷凍室温度と冷凍室設定温度に基づいて冷却装置の運転を制御する制御装置と、周囲の照度を検出するソーラーパネルとを備え、前記制御装置は所定の節電スイッチ操作に基づき、前記冷凍室設定温度を上昇させる節電モードを実行すると共に、前記ソーラーパネルの出力に基づき、周囲の照度が低い場合には、さらに前記冷凍室設定温度の上昇幅を拡大させるソーラーモードを備え、ソーラーモード終了後、所定時間の間、節電モードを実行されてもソーラーモードに切替らないものであり、省エネ効果を高めることができるとともに、収納食品の品質劣化を防止できる。
【００３６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に、さらに周囲の照度が低く、ソーラーパネルの出力に基づいて制御装置が動作しても、冷蔵庫の扉開閉動作によりソーラーモードを解除し、節電モード時の冷凍室設定温度に下がるものであり、食品の品質を確保することができる。
【００３７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明に、さらに、ソーラーモードにおいて、除霜制御を行う周期を通常モード時より延長させるものであり、食品品質の劣化に歯止めを掛け、省エネ運転の効果を最大限に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による冷蔵庫の実施の形態１の正面図
【図２】同実施の形態の冷蔵庫の制御装置のブロック図
【図３】同実施の形態の冷蔵庫の節電制御のフローチャート
【図４】同実施の形態の冷蔵庫のタイムチャート
【図５】従来の冷蔵庫の正面図
【図６】従来の冷蔵庫のタイムチャート
【符号の説明】
６    冷蔵庫
１７  ソーラーパネル
１８  制御装置
２６  節電スイッチ
２７  扉スイッチ
【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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【図６】
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