JP2004156873A

JP2004156873A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2004156873A
Application number: JP2002324711A
Authority: JP
Inventors: Ryosuke Yamamoto; 亮介山本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-11-08
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2022-11-08
Also published as: JP3998563B2

Abstract

【課題】扉開放装置の制御回路を簡略化させるとともに、開扉時における突出力を適宜可変自在とする冷蔵庫を得る。
【解決手段】本体貯蔵室１の前面開口部に開閉自在に設けた扉１０ｂと、電気的な駆動源によって押圧部材２１ｃを突き出して前記扉面を押圧し開扉する扉開放装置２０と、前記扉１０ｂもしくは本体外面側に設けられ、使用者により操作された状態で操作信号を出力するハンドルスイッチ１２と、前記扉の開放状態で開放信号を出力する扉スイッチ１４と、前記ハンドルスイッチ１２および扉スイッチ１４からの各出力を受けるように設けられ、前記開放信号の非入力状態で前記操作信号が入力されたときに前記駆動源２１をデューティ制御する制御手段３７とを備えた。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯蔵室扉を押圧部材の突き出しによって開扉する扉開放装置を備えた冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫は食生活の多様化とともに収納量も大型化傾向にあり、特に家庭用冷蔵庫においては、収納内容積が４００リットルを超えるクラスが主流となり、冷蔵庫本体の高さや幅寸法も大きくなる傾向にある。
【０００３】
これにともなって、冷蔵室や冷凍室、野菜室の扉も大型化しており、特に貯蔵容積の大きい冷蔵室の扉内側における収納ポケットは、高さと幅寸法の拡大とともに奥行寸法も増大して多くの食品を収納する傾向にあり、扉自体が大きいこともあって、開扉のために大きな力を必要とし、非力な女性や高齢者の場合は負担が大きくなる問題があった。
【０００４】
上記問題を解決する構成として、近年、使用者のハンドルスイッチ操作により本体側からノックピンが突出して扉面を押圧し開扉する電磁ソレノイド式の扉開放機構を備えた冷蔵庫が市場に供されており、扉の開放に負担を要しない商品として評価されている。
【０００５】
ここで、従来の扉開放機構の通電制御について、例えば、特許文献１の図６の回路図を参照して説明する。全波整流回路１０１を電源とした電磁ソレノイド１０３は扉開放装置１０２の駆動源をなすもので、通電状態で冷蔵室用扉に開放方向への力を作用させてこれを開放させる。
【０００６】
制御回路ユニット１２０は、交流電源１０９と全波整流回路１２１を介してスイッチング電源１２２と接続しており、全波整流回路１２１及びスイッチング電源１２２により処理された直流電圧をマイコン１２３に供給するようになっている。
【０００７】
また制御回路ユニット１２０は、扉の閉鎖状態（扉スイッチ１０４からハイレベル信号が入力される状態）において、ハンドルスイッチ１０５の操作に応じてハイレベル信号が入力されたときに、リレースイッチ１０８内では、タイマに設定された所定時間だけトランジスタをオンしてリレーコイルに通電する。これによりリレースイッチ１０８がＯＮされて、電磁ソレノイド１０３に上記所定時間だけ通電されるようになっている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−５９６７５公報（図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記制御回路においては、制御回路ユニット１２０における全波整流回路１２０の他に、電磁ソレノイド１０３の動作用全波整流回路１０１が別途必要となるため、コスト的に高価となるものであり、回路的にも複雑となるものであった。
【００１０】
リレースイッチ１０８においては、整流用に倍電圧コンデンサ１１０を用いているため、突電流が発生する可能性が高い。このとき、リレーの接点を離間させる方向に付勢しているバネ力が弱いときや、接点面の凹凸により引掛かりが生じると接点が指令信号よりも長時間に亙って接触することになり、溶着してしまう場合がある。このため、電磁ソレノイド１０３は常時通電されて加熱していくことになり、コイルが焼き切れたり、温度ヒューズを備えている場合は、断線して制御回路が停止してしまうことが生じる可能性がある。
【００１１】
また、内容積の異なる冷蔵庫では、前面を閉塞する扉の大きさ及びガスケットの吸着力がそれぞれ異なっているため、電磁ソレノイド１０３の出力を各冷蔵庫の機種毎に応じて設計をすることが好ましいが、リレースイッチ１０８を用いた構成では、電磁ソレノイド１０３自体の出力調整が行うことができないため、機種毎に設計するのが困難となる。
【００１２】
従って、冷蔵庫の機種毎に電磁ソレノイド１０３の出力を最適なものとするためには、機種毎に回路構成の変更し、又は電磁ソレノイドの出力性能が異なるものを用意しなければならないため、コスト高となるものであり、逆に電磁ソレノイドを共通にして使用すると大きな扉では開きにくく、小さな扉では勢い余って開きすぎてしまうという弊害が生じるものである。
【００１３】
さらに、同容積の冷蔵庫においても、使用状況、閉扉時間、扉にかかる重量などにより必要とする突出力が大きくなるため、これに応じて電磁ソレノイド１０３を出力制御することは、リレースイッチ１０８を用いる上記回路においては困難であった。
【００１４】
本発明は上記問題を考慮してなしたものであり、扉開放装置の制御回路を簡略化させるとともに、開扉時における突出力を適宜可変自在とすることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、本体貯蔵室の前面開口部に開閉自在に設けた扉と、電気的な駆動源によって押圧部材を突き出して前記扉面を押圧し開扉する扉開放装置と、前記扉もしくは本体外面側に設けられ、使用者により操作された状態で操作信号を出力するハンドルスイッチと、前記扉の開放状態で開放信号を出力する扉スイッチと、前記ハンドルスイッチおよび扉スイッチからの各出力を受けるように設けられ、前記開放信号の非入力状態で前記操作信号が入力されたときに前記駆動源をデューティ制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２の発明は、駆動原を直流駆動のソレノイドとし、前記開放信号の非入力状態で前記操作信号が入力されたときに前記ソレノイドをスイッチング素子でデューティ制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
上記発明によれば、駆動源又は電磁ソレノイドの動作用として別途全波整流回路を必要としないため、制御回路を簡素化させることができるとともに、コスト低減を図ることができる。
【００１８】
また、デューティ制御で行うことにより、リレースイッチを用いる必要がなく、従来の制御回路で生じていたリレースイッチの接点溶着による駆動源又は電磁ソレノイドの焼き切れ、断線などの発生を解消することができる。
【００１９】
さらに、内容積の異なる冷蔵庫、つまり開扉するために必要な突出力が異なる機種においても、マイコン処理のみで、同制御回路、同じ出力の駆動源又は電磁ソレノイドを共通して使用することができるため、コスト低減を図ることができることができる。
【００２０】
請求項３の発明は、扉スイッチより出力された閉扉時間に基づき、閉扉時間が予め定められた所定時間より長い場合に、押圧部材を突き出すデューティ値を高く設定し、閉扉時間が短い場合に押圧部材を突き出すデューティ値を低く設定することを特徴とするものである。
【００２１】
冷蔵庫の扉を開扉する力は、閉扉時間により左右される。閉扉した直後よりも、閉扉してからある程度時間経過したときの庫内温度の方が低温となっているため、これに併せて庫内の圧力は低下し、大気圧と庫内圧力との差が大きくなる。一般的に、外気と庫内圧力の差が大きいということは、扉を開放する際に閉扉する方向に付勢される力が大きいということであり、開扉に必要とする力も当然大きくなる。
【００２２】
本発明によれば、閉扉時間に応じて押圧部材を突き出すデューティ値を選択変更させるため、大気圧と庫内圧力の圧力状態に合わせて最適な出力を行うことができる。
【００２３】
請求項４の発明は、貯蔵室内の温度を検知する温度センサを設け、この温度センサの検知する室内温度に基づき、庫内温度が低い場合に押圧部材を突き出すデューティ値を高く設定することを特徴とするものである。
【００２４】
上記で説明したように、庫内温度が低下すると庫内圧力も低下するため、開扉に必要とされる力も大きくなる。本発明によれば、庫内温度、つまり必要とする突出力に応じて最適な出力を行うことができる。
【００２５】
請求項５の発明は、扉の内側に食品を収納するポケットと、食品が前記ポケットに収納されているか否かを検知、又は収納された食品の重量によって扉にかかる負荷を検知する食品検知手段とを備え、前記食品検知手段の出力値に基づき、収納されている食品量または重量が大きい場合に押圧部材を突き出すデューティ値を高く設定し、収納されている食品量または重量が小さい場合に押圧部材を突き出すデューティ値を低く設定することを特徴とするものである。
【００２６】
本発明によれば、扉のポケットに掛かる負荷状態に応じて、最適な出力を行うことができる。
【００２７】
請求項６の発明は、観音開き式の扉において、一方の扉が開放されている際に、他方の扉を扉開放装置によって開放する場合には、両扉が閉状態の場合よりも押圧部材を突き出すデューティ値を低く設定することを特徴とするものである。
【００２８】
扉開放装置により開放しない片側の扉が開放状態のときは、外気と庫内の圧力は均一となっているとともに、マグネットガスケットによる吸着力も減少しているため、通常通り押圧部材を突出してしまうと、勢いよく開きすぎることになるが、本発明によれば、係る場合にデューティ値を設定変更するため、必要とする突出力に応じた出力を行うことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について説明する。図２は、冷蔵庫の正面図であり、右扉の開放状態の正面図である図３に示すように、冷蔵庫本体１の最上部には観音開き式による左右両開きの冷蔵室２が配置されており、冷蔵室２の下方隅部には低温チルド室３に隣接して断熱区画した製氷室４、また冷蔵室２の下方には野菜室５、さらに冷凍室６を引出し扉方式により配置している。
【００３０】
冷蔵室２は、その背面に設けた図示しない冷却器で生成した冷気をファンによって室内に導入し冷却する構成であり、内箱７によって形成した室内は載置棚８によって複数の収納部に区分し、冷蔵食品の貯蔵空間を形成するとともに、その前面開口部には開口を幅方向に区分し、本体両側に設けたヒンジにより開閉可能とした観音開き方式の左扉９および右扉１０を設置している。
【００３１】
左扉９、右扉１０の裏面側の周縁部には、右扉はマグネットガスケット１０ｂを取り付けており、左扉９の右側側辺部には、庫内上部に設けた図示しないピンと摺動しながら、扉の開閉動作に合わせて回転する回転仕切板９ａを設けている。
【００３２】
この回転仕切板９ａは、左扉９の閉扉時に９０度回転するようになっており、各マグネットガスケットがこの回転仕切板９ａと密着し、回転仕切板切９ａの下部では、製氷室４の断熱仕切壁４ａの右側縁部とマグネットガスケット１０ｂが吸着することにより、冷蔵室２の中間仕切部は閉塞状態に保持されている。
【００３３】
冷蔵室２の前面開口周縁部には、右扉１０のビード部１０ａとの接触により、右扉１０の開閉状態を検知する扉スイッチ１４を取り付けており、閉扉状態時にハイレベル信号を出力するようになっている。
【００３４】
左扉９と対向する右扉１０の前面部には、ハンドル部１１を取り付けており、このハンドル部１１の前面には、ハンドルスイッチ１２と操作パネル１３を取り付けている。
【００３５】
この場合、具体的に図示しないが、操作パネル１３には、冷蔵室２、野菜室５、冷凍室６等の室内温度や切替態様などを表示する表示器を設けるとともに、冷蔵室２、野菜室５、冷凍室６等の設定温度を個別に切り換えるための操作スイッチ群などを設けている。
【００３６】
また、ハンドルスイッチ１２は、タッチパネル１２ａが押圧操作されたときにオンされる常開型のマイクロスイッチなどの機械的スイッチを内蔵した構成となっている。なお、ハンドルスイッチ１２は、フォトインタラプタを利用した光学的なスイッチ或いは磁気的なスイッチなどにより構成することもできる。
【００３７】
前記冷蔵室２及び冷凍室６には、それぞれ庫内の温度を検知する温度センサ１５を設けており、後述する制御回路ユニット３５に出力するようになっている。
【００３８】
冷蔵庫本体１の天井部には、右扉１０に開放方向への力を作用させるための扉開放装置２０が取り付けられている。この扉開放装置２０は、冷蔵庫の上部の断面構造を示す図４に示すように、冷蔵庫本体１の天井部に形成された凹部１ａ内に半埋め込み状態で設置されるものであり、内部に直流駆動される電磁ソレノイド２１（本発明の駆動源に相当）を有する。なお、駆動源となる電磁ソレノイド２１はこれに限るものではなく、モータを駆動源としたカム機構による扉開放装置であってもよい。
【００３９】
この電磁ソレノイド２１は、円筒状に形成されたコイルを樹脂モールドしたコイルユニット２１ａと、このコイルユニット２１ａ内にこれを貫通した状態で設けられたプランジャ２１ｂと、このプランジャ２１ｂに対し同軸状に固定された押圧部材２１ｃとを主たる構成要素としたもので、その通電状態（コイルユニット２１ａのコイルに通電される状態）でプランジャ２１ｂ及び押圧部材２１ｃが右扉１０方向（図６中の矢印Ａ方向）へ付勢される構成となっている。
【００４０】
この場合、プランジャ２１ｂの一端部（矢印Ａと反対方向の端部）には矢印Ａ方向への抜外れを防止するための例えばＣリングよりなる鍔部２１ｄが設けられており、当該プランジャ２１ｂの周りには、上記鍔部２１ｄ及びコイルユニット２１ａ間で伸長力を作用させるようにして圧縮コイルばねより成る復帰用スプリング２１ｅが設けられている。
【００４１】
右扉１０の上縁部には、前記押圧部材２１ｃの先端部が当接する受け具１０ｃが一体的に設けられており、前記電磁ソレノイド２１に通電されてプランジャ２１ｂ及び押圧部材２１ｃが矢印Ａ方向へ付勢されたときには、上記受け具１０ｃが押圧部材２１ｃによって押圧され、これに応じて右扉１０がマグネットガスケット１０ｂの吸着力に抗して開放される構成となっている。
【００４２】
また、扉開放装置２０内には、プランジャ２１ｂの鍔部２１ｄ側の端面を前記復帰用スプリング２１ｅに抗して矢印Ａ方向に付勢するようにして捩じりコイルばねより成る補助スプリング２１ｆが設けられており、右扉１０が閉鎖された定常状態では、押圧部材２１ｃの先端が補助スプリング２１ｆの付勢力によって受け具１０ｃに当接する構成となっている。尚、上記補助スプリング２１ｆの付勢力は、当然のことながらマグネットガスケット１０ｂの吸着力より小さいレベルに設定されるものである。
【００４３】
図１には、本実施例による冷蔵庫の電気的構成のうち、前記扉開放装置２０に関係した回路構成が示されており、以下これについて説明する。
【００４４】
前記扉開放装置２０内の電磁ソレノイド２１は、交流電源３３から全波整流回路３０を介して出力される直流駆動構成となっており、全波整流回路３０の一対の出力端子間には、平滑コンデンサ３１を並列に接続している。なお、全波整流回路３０は、倍電圧整流回路としてもよい。
【００４５】
また、一方の交流出力端子と電磁ソレノイド２１の接続間には直列にスイッチング素子３２を接続している。このスイッチング素子３２は、トランジスタＧＴＩＢ、ＭＯＳＦＥＴ等より構成されており、後述するマイコン３７からの入力信号に応じて、周期Ｔを一定としてスイッチのＯＮ時間（パルス幅）を変化させることにより、出力電力を時間比率制御（デューティ制御）を行うものである。
【００４６】
制御回路ユニット３５は、スイッチング電源３６及びマイクロコンピュータ３７（以下、マイコンとする）とからなり、スイッチング電源３６は、全波整流回路３０及び平滑コンデンサ３１を介した直流電源をチョッピングしてマイコン３７に５Ｖの直流電源を供給し、マイコン３７は、ハンドルスイッチ１２、扉スイッチ１４、温度センサ１５などの入力に応じて予め設定されたデューティ値を選択してスイッチング素子３２で電磁ソレノイド２１をデューティ制御するように構成されている。
【００４７】
具体的な回路構成としては、マイコン３７からのスイッチング素子３２へのパルス信号を増幅するトランジスタ４２を介し、スイッチング素子３２に接続している。
【００４８】
スイッチング素子３２のベース（ゲート）側には、抵抗４３ａ（例えば、１ｋΩ）、抵抗４３ｂ（例えば、５１Ω）を接続しており、抵抗４３ｂにはダイオード４３ｃのアノード側を接続している。このダイオード４３ｃのカソード側には、抵抗４３ａ，４１ｂおよびトランジスタ４２を接続している。
【００４９】
上記構成は、スイッチング素子３２にＮｃｈのＭＯＳＦＥＴを使用する回路構成である。このＮｃｈ−ＭＯＳＦＥＴは、ＯＮ時にゲートに電荷を印加し、ＯＦＦ時に電荷を引き抜くように構成されているが、一般的に電荷を引き抜くときの方が時間を要する。このため、ＯＮ時は抵抗値の大きい抵抗４３ａを電流制限用に使用し、ＯＦＦ時は迅速に電荷を引き抜くために抵抗値の小さい抵抗４３ｂおよびダイオード４３ｃを介してＬｏレベルにすることで、ターンオフにかかる時間を短縮させることができる。なお、ＯＦＦ時においては、ゲートに印加された電荷量のみを引き抜くことができればよいため、電流制限用の抵抗４３ａについては、種々の変更が可能である。
【００５０】
また、４１ａ，４２ｂはプルアップ抵抗（例えば、１０ｋΩ）を構成している。
【００５１】
スイッチング素子３２のゲート−ソース間には並列に、ソース電圧を安定化させる抵抗４４（例えば、２０ｋΩ）、スイッチング素子３２の浮遊容量を処理するコンデンサ４５（例えば、０．０１μＦ）を接続している。
【００５２】
なお、電磁ソレノイド２１には、抵抗４８ａ（例えば、１Ω）を接続し、常時、抵抗４８にかかる電圧値をマイコンに入力することにより、切断などの異常状態や通常時の電流値を測定し負荷を検知するようになっている。４８ｂは、マイコン３７に入力される電流を制限する抵抗（例えば、１０ｋΩ）である。なお、この抵抗４８による検知方法は、本発明の附随的なものであるため、かかる検知方法がなくとも本発明の作用効果を奏することは言うまでもない。
【００５３】
マイコン３７には、ＥＥＰＲＯＭ等データ記憶を行える素子を附随させ、予め実験値により冷蔵庫の機種毎に適したデューティ値を記憶させておき、適宜各機種に応じたデューティ値に設定変更することで、機種毎において同一のマイコンおよびソレノイドを使用することができる。
【００５４】
例えば、扉が大きい機種又はマグネットガスケット１０ｂの密着力が強い機種では、大きな突出力が必要となるため、出力電力を１００％と設定し、反対に、扉が小さい機種又はマグネットガスケット１０ｂの密着力が弱い機種では、上記機種と同様の突出力で扉を突き出すと、勢いよく開きすぎてしまうことになるため、例えば出力電力を７０％となるようデューティ値を低く設定する。
【００５５】
一方、常開型のハンドルスイッチ１２は、その一端が電源端子＋Ｖｃｃに接続されると共に、他端がプルダウン抵抗を介してグランド端子に接続されている。これにより、ハンドルスイッチ１２にあっては、非操作状態にある常時においてローレベル信号（グランド電位レベルの信号）を出力し、使用者によりオン操作されたときにハイレベル信号（電源端子＋Ｖｃｃの電位レベルの信号）を出力することになる。
【００５６】
また、扉スイッチ１４は、右扉１０が閉鎖されたときにオフし、且つ右扉１０が開放されたときにオンする周知構成のものであり、その一端がプルアップ抵抗を介して電源端子＋Ｖｃｃに接続されると共に、他端がグランド端子に接続されている。これにより、扉スイッチ１４にあっては、右扉１０が閉鎖状態にある常時（オフ時）においてハイレベル信号を出力し、右扉１０が開放されたとき（オン時）にローレベル信号を出力することになる。
【００５７】
次に、扉開放装置の動作について、図５のフローチャートに基いて説明する。
【００５８】
ステップ１では、使用者がハンドルスイッチ１２を押圧して操作信号がマイコン３７に入力されたか否かを検出して（Ｓ１）、操作信号がなければ、扉開放装置２０を利用して右扉１０を開放する意思がないと判断し、ステップ１を繰り返す。操作信号が入力されれば、扉開放装置２０を利用して右扉１０を開放する意思があると判断して、ステップ２に進む。
【００５９】
ステップ２では、扉スイッチ１２の検出により、開放信号が入力されているか否かを検出して（Ｓ２）、開放信号があれば、右扉１０は既に開放されており、扉開放装置２０による開放動作を行うことが必要とされていないと判断して、ステップ１に戻る。開放信号がなければ、右扉１０は閉扉状態であり、扉開放装置２０を動作させて開扉する必要があると判断して、ステップ３に進む。
【００６０】
ステップ３では、マイコン３７が予め設定されたディーティ値により、所定のタイミングでスイッチング素子３２に入力信号を発信し、電磁ソレノイド２１に通電する（Ｓ３）。つまり、電磁ソレノイド２１をデューティ制御して出力電力を調節しステップ４に進む。
【００６１】
なお、電磁ソレノイド２１に所定電力が供給されると、プランジャ２１ｂ及び押圧部材２１ｃが右扉１０方向（図４中の矢印Ａ方向）へ付勢される。
【００６２】
ステップ４では、所定時間、例えば１．５〜２秒経過したか否かを検出し（Ｓ４）、所定時間経過してれば、右扉１０に設けられた受け具１０ｃが押圧部材２１ｃによって押圧され、これに応じて右扉１０がマグネットガスケット１０ｂの吸着力に抗して開放されていると判断して、ステップ５に進む。
【００６３】
ステップ５では、電磁ソレノイド２１の通電を終了して（Ｓ５）、ステップ１に戻り、次の開放動作に応じて待機している。このとき、連続で通電動作が行われると電磁ソレノイド２１が加熱するため、所定回数連続で開放動作が行われた場合などには、遅延タイマを用いて開放動作を一定期間禁止させるようにしてもよい。
【００６４】
上記構成によれば、通電時間のみで制御していたリレースイッチでは、出力電力を調整することができなかったが、スイッチング素子を用いることにより、出力電力の調整を可能とすることができるとともに、機械的な接点間の接触がないため、接点溶着による駆動源又は電磁ソレノイドの焼き切れ、断線などの発生を解消することができる。
【００６５】
また、従来では電磁ソレノイドを動作させるための全波整流回路を別途必要としていたが、スイッチング素子を用いれば、交流電圧または電流をデューティ制御して行うため、電磁ソレノイドを動作させる専用の全波整流回路を必要とせず、制御回路を簡素化させることができる。
【００６６】
さらに、内容積の異なる冷蔵庫、つまり開扉するために必要な突出力が異なる機種においても、マイコン処理のみで、同制御回路、同じ出力の駆動源又は電磁ソレノイドを共通して使用することができるため、コスト低減を図ることができる。
【００６７】
次に、閉扉時間に応じたデューティ制御の実施例について説明する。
【００６８】
マイコン３７には、扉スイッチ１４の閉扉信号によりタイマを動作させる閉扉時間タイマ３８を設けている。具体的には、扉スイッチ１４が閉扉信号をマイコン３７に入力すると、マイコン３７は閉扉時間タイマ３８を動作させて、閉扉時間をカウントする。そして、扉開放装置２０を動作させる際に、マイコン３７は上記閉扉時間に応じたデューティ値を選択して、電磁ソレノイド２１への出力電力を制御するようになっている。
【００６９】
この場合、閉扉時間が所定時間Ｔ、例えば１０分経過していなければ、冷蔵庫内外の圧力差が大きくないため、扉開放装置２０の突出力は弱くてもよいと判断し、低いデューティ値を選択、例えば出力電力が７０％となるように設定して電磁ソレノイド２１をデューティ制御し、１０分経過していれば、冷蔵庫内外の圧力差が大きいため、扉開放装置２０の突出力は強くしなければならないと判断し、高いデューティ値を選択、例えば出力電力が１００％となるように設定して電磁ソレノイド２１をデューティ制御する。なお、係る時間基準は複数段階に分ける方が効果的であり、機種別に設定されてもよい。
【００７０】
これは、右扉１０の開閉間隔が長くなり、庫内が冷却されるにつれて冷蔵庫内外の圧力差が増大すると共に、マグネットガスケット１０ｂの吸着状態が安定化し、これに起因して開放に要する力が大きくなるという性質がある。
【００７１】
このため、扉開放装置２０の突出力を一定に制御する構成であった場合には、右扉１０をマグネットガスケット１０ｂの吸着力に抗して開放させることが困難となったり、この逆に扉開放装置２０の開扉力が不要に強くなるという問題点を招く恐れがある。
【００７２】
これに対して、本実施例では、扉開放装置２０の突出力を、右扉１０の開閉間隔を検出する開閉時間タイマ３８からの時間検出信号に基づいて、複数段階変化させるデューティ制御、つまり、右扉１０の閉扉時間が長くなるにつれ扉開放装置２０の突出力を強弱させる制御構成となっているため、上記のような問題点を未然に防止することが可能となる。
【００７３】
次に、庫内温度に応じたデューティ制御の実施例について説明する。
【００７４】
マイコン３７には、温度センサ１５の温度信号により所定温度に達しているか否かを判断する温度判断装置３９を設けている。具体的には、温度センサ１５の検知温度がマイコン３７に入力されると、常時温度判断装置３９は、所定温度に達しているか否かを判断しており、扉開放装置２０を動作させる際に、マイコン３７が上記判断に応じたデューティ値を選択して、電磁ソレノイド２１への出力電力を制御するようになっている。
【００７５】
この場合、温度センサ１５が検知した冷蔵室２の室温が、予め定められた所定温度、例えば２℃以上となっていれば、冷蔵庫内外の圧力差が大きくないと判断して、低いデューティ値を選択、例えば出力電力が７０％となるように設定して電磁ソレノイド２１をデューティ制御し、２℃未満であれば、冷蔵庫内外の圧力差が大きいと判断し、高いデューティ値を選択、例えば出力電力が１００％となるように設定して電磁ソレノイド２１をデューティ制御する。なお、係る温度基準は複数段階に分ける方が効果的であり、機種別に設定されてもよい。
【００７６】
これは、温度と圧力との関係により庫内温度が低いほど室内の圧力は低下し、冷蔵庫内外の圧力差が増大する現象が発生し、これに起因して開放に要する力が大きくなるという性質がある。
【００７７】
このため、扉開放装置２０の開扉力を一定に制御する構成であった場合には、右扉１０をマグネットガスケット１０ｂの吸着力に抗して開放させることが困難となったり、この逆に扉開放装置２０に対する開扉力が不要に強くなるという問題点を招く恐れがある。
【００７８】
これに対して、本実施例では、扉開放装置２０の突出力を、冷蔵室２の室温を検知する温度センサ１５の温度検出信号に基づいて、複数段階変化させるデューティ制御、つまり、冷蔵室２内温度が低くなるのに応じて扉開放装置２０の開扉力を強くさせる制御構成となっているから、上記のような問題点を未然に防止することが可能となる。
【００７９】
次に、食品検知手段に応じたデューティ制御の実施例について説明する。
【００８０】
マイコン３７には、本発明の食品検知手段に相当する食品検知装置１６の食品信号により食料品の数量又は食料品の重量が所定以上か否かを検出する食品重量判断装置４０を設けている。
【００８１】
食品検知装置１６は、右扉１０に取り付けられたドアポケット１０ｄに収納される食品の数量、又は重量を検知するものであり、例えば前者の場合には、ペットボトルなど収納した際にドアポケット１０ｄの背面に複数個設けられたスイッチなどが押圧されることにより、ペットボトルなどの食品収納数を検知するように構成されており、後者の場合には、ドアポケット１０ｄの底面に設けられた重量センサにより、右扉１０に係る重量を検知するように構成されている。
【００８２】
なお、操作パネル１３の入力などによって食品管理されている食品の種類、重量、数量に応じて構成されているものであってもよい。
【００８３】
また、食品重量判断装置４０は、上記食品検知装置１６の食品信号に基いて、右扉１０にかかっている負荷を推測し、常時所定以上の負荷がかかっているか否かを検出するものである。
【００８４】
上記構成の動作は、食品検知装置１６の食品信号がマイコン３７に入力されると、食品重量判断装置４０の検出重量に基き、扉開放装置２０を動作させる際に、マイコン３７は上記閉扉時間に応じたデューティ値を選択して、電磁ソレノイド２１への出力電力を制御するようになっている。
【００８５】
この場合、検出した重量が所定重量、例えば３キロ未満であれば、右扉１０にかかる負荷は大きくないと判断し、低いデューティ値を選択、例えば出力電力が７０％となるように設定して電磁ソレノイド２１をデューティ制御し、３キロ以上であれば、右扉１０にかかる負荷は大きいため、扉開放装置２０の突出力は強くしなければならないと判断し、高いデューティ値を選択、例えば出力電力が１００％となるように設定して電磁ソレノイド２１をデューティ制御する。なお、係る重量基準は複数段階に分ける方が効果的であり、機種別に設定されてもよい。
【００８６】
これは、右扉１０にかかる負荷が大きくなるのに伴い、開放に要する力が大きくなるという性質があるため、扉開放装置２０の突出力を一定に制御する構成であった場合には、右扉１０にかかる負荷が大きいにも拘らず、突出力が弱く開放することができないということが発生したり、この逆に扉開放装置２０の開扉力が不要に強くなるという問題点を招く恐れがある。
【００８７】
これに対して、本実施例では、扉開放装置２０の突出力を、右扉１０にかかる負荷に基づいて、複数段階変化させるデューティ制御、つまり、右扉１０にかかる負荷が大きくなるのに応じて扉開放装置２０の突出力を強くさせる制御構成となっているから、上記のような問題点を未然に防止することが可能となる。
【００８８】
次に、観音開き式の扉を備えた冷蔵庫において、他方の扉が開放している場合における電磁ソレノイドのデューティ制御の実施例について説明する。
【００８９】
冷蔵室２の前面開口縁には、左扉９の開閉状態を検知する左扉スイッチ１７を設けており、この左扉スイッチ１７の構造及び動作は、扉スイッチ１４と同一のものである。
【００９０】
左扉９が開放され、左扉スイッチ１７の開放信号がマイコン３７に入力されている状態で、閉扉状態における右扉１０に操作信号が入力された際は、左扉９が閉扉されている場合よりもデューティ値を低く、例えば７０％に設定して、電磁ソレノイド２１への出力電力を制御するようになっている。なお、係るデューティ値の設定は機種別に設定されている方が好ましい。
【００９１】
これは、左扉９が閉扉状態のときは、冷蔵室２は完全に閉塞されているため、冷蔵庫内外の圧力差が生じているとともに、右扉１０のマグネットガスケット１０ｂは、回転仕切板９ａに吸着しているため吸着力が強いが、左扉９が開扉状態のときは、片側が解放されているため冷蔵庫内外の圧力は略同一となるとともに、左扉９ａと対向する側面に配されたマグネットガスケット１０ｂは断熱仕切壁４ａのみに吸着しているため、その吸着力は低減する。
【００９２】
このため、扉開放装置２０の突出力を一定に制御する構成であった場合には、左扉９が開放されており扉を開放する力はそれほど必要としない場合にも関らず、扉開放装置２０の開扉力が不要に強くなるという問題点を招く恐れがある。
【００９３】
これに対して、本実施例では、扉開放装置２０の突出力を、左扉９の開閉状態に基づいて、デューティ制御、つまり、左扉９が開放されていれば扉開放装置２０の突出力を弱くさせる制御を行う構成となっているから、上記のような問題点を招く事態を未然に防止可能となる。
【００９４】
次に、デューティ制御を応用した他の実施形態について説明する。
【００９５】
電磁ソレノイド２１に通電されて右扉１０を開放する際には、プランジャ２１ｄが矢印Ａの方向に付勢されることになるが、このとき復帰用スプリング２１ｅを介して鍔部２１ｄがコイルユニット２１ａと衝突して停止するため、衝突音が生じることになる。
【００９６】
一方、右扉１０を開放する際、マグネットガスケット１０ｂを引き剥がすとき、またはヒンジ部において設けられている自動閉扉機構などを解除するときに最も力を必要とし、それ以降は惰性により開扉することができるが、所定量開扉させるためには扉を押圧し続けなければならない。
【００９７】
そこで、例えば、コイルユニット２１ａに鍔部８ｄが衝突するまでの時間が０．５秒間であり、最も力を必要とする時間が０．３秒間までとされた場合に、電磁ソレノイド２１に通電されてから０．３秒間は１００％の電力供給を行い、０．３秒後は５０％の電力供給または経時するにつれてデューティ値を低くしていく、デューティ制御を行うよう構成すれば、コイルユニット２１ａと鍔部８ｄの衝突音を低減させることができる。また、プランジャ自体に磁力を持たせれば、逆通電させることにより、さらに衝突音を低減させることができる。
【００９８】
一方、通電終了後は、復帰用スプリング２１ｅの作用により、押圧部材２１ｃが庫内奥方向に付勢されるが、鍔部２１ｄが補助スプリング２１ｆと衝突して停止されるようになっているため、係る場合にも衝突音が生じる。
【００９９】
そこで、電磁ソレノイド２１への通電終了後時から鍔部２１ｄと補助スプリング２１ｆが衝突するまでの時間をｔとすると、右扉１０を開放させた後、電磁ソレノイド２１への出力電力を２０％、又はｔ時間に至るまでデューティ値を除々に上昇させ、ｔ時間経過後は完全に通電を停止させるデューティ制御を行えば、押圧部材２１ｃの戻り速度を減速させて、鍔部２１ｄと補助スプリング２１ｆとの衝突音を低減させることができる。
【０１００】
以上、本発明の実施形態について説明したが、デューティ制御によるものだけでなく、出力電圧をコントロールするＰＡＭ制御に置換することは作用効果において何ら変りはなく、デューティ値の設定、時間，温度，重量基準の設定などは、冷蔵庫の仕様形態に応じて適宜変更可能である。
【０１０１】
また、上記で説明した実施例については種々の組み合せが可能であり、例えば、閉扉時間が所定時間以上、かつ庫内温度が所定温度より低い場合には、電磁ソレノイドへの出力電力を６０％と低くなるようにデューティ制御してもよい。
【０１０２】
さらに、観音開き式の冷蔵庫扉について説明したが、一枚扉式の冷蔵庫であっても何ら問題なく、また、右扉のみに扉開放装置を設ける形態について説明したが、左扉、他の貯蔵室についても扉開放装置を設けることは言うまでもなく対応可能である。
【０１０３】
なお、一般的に人間の可聴域は２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚとされているが、特に４ｋＨｚ付近が敏感であるため、電磁ソレノイド２１の通電時における周波数が扉との振動音により騒音となることを防止するため、高周波数、例えば８ｋＨｚ以上の周波数を使用することが好ましい。
【０１０４】
【発明の効果】
扉開放装置の制御回路を簡略化させるとともに、開扉時における突出力を適宜可変自在とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御回路を示す回路図である。
【図２】本発明の冷蔵庫を示す正面図である。
【図３】図２の右側扉を開放させた状態を示す正面図である。
【図４】本発明の電磁ソレノイドの細部を示す縦断面図である。
【図５】本発明の制御動作を示すフローチャートである。
【図６】従来の制御回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１…冷蔵庫本体２…冷蔵室４…製氷室
４ａ…断熱仕切壁５…野菜室６…冷凍室
９…左扉９ａ…回転仕切板１０…右扉
１０ｂ…マグネットガスケット１０ｃ…受け部１１…ハンドル部
１２…ハンドルスイッチ１３…操作パネル１４…扉スイッチ
１５…温度センサ１６…食品検知手段１７…左扉スイッチ
２０…扉開放装置２１…電磁ソレノイド２１ａ…コイルユニット
２１ｂ…プランジャ２１ｃ…押圧部材３０…全波整流回路
３２…スイッチング素子３５…制御回路ユニット３７…マイコン
３８…閉扉時間タイマ３９…温度判断装置４０…食品重量判断装置

Claims

本体貯蔵室の前面開口部に開閉自在に設けた扉と、電気的な駆動源によって押圧部材を突き出して前記扉面を押圧し開扉する扉開放装置と、前記扉もしくは本体外面側に設けられ、使用者により操作された状態で操作信号を出力するハンドルスイッチと、前記扉の開放状態で開放信号を出力する扉スイッチと、前記ハンドルスイッチおよび扉スイッチからの各出力を受けるように設けられ、前記開放信号の非入力状態で前記操作信号が入力されたときに前記駆動源をデューティ制御する制御手段とを備えたことを特徴とする冷蔵庫。
駆動原を直流駆動のソレノイドとし、前記開放信号の非入力状態で前記操作信号が入力されたときに前記ソレノイドをスイッチング素子でデューティ制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
扉スイッチより出力された閉扉時間に基づき、閉扉時間が予め定められた所定時間より長い場合に、押圧部材を突き出すデューティ値を高く設定し、閉扉時間が短い場合に押圧部材を突き出すデューティ値を低く設定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷蔵庫。
貯蔵室内の温度を検知する温度センサを設け、この温度センサの検知する室内温度に基づき、庫内温度が低い場合に押圧部材を突き出すデューティ値を高く設定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷蔵庫。
扉の内側に食品を収納するポケットと、食品が前記ポケットに収納されているか否かを検知、又は収納された食品の重量によって扉にかかる負荷を検知する食品検知手段とを備え、前記食品検知手段の出力値に基づき、収納されている食品量または重量が大きい場合に押圧部材を突き出すデューティ値を高く設定し、収納されている食品量または重量が小さい場合に押圧部材を突き出すデューティ値を低く設定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷蔵庫。
観音開き式の扉において、一方の扉が開放されている際に、他方の扉を扉開放装置によって開放する場合には、両扉が閉状態の場合よりも押圧部材を突き出すデューティ値を低く設定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷蔵庫。