JPH10253221A - 開閉機構及び冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、構造を簡素化して低コスト化を実現
する。 【解決手段】冷気を冷凍室内又は冷蔵室内に流入させる
開口部１２に対して移動自在に扉１３を設け、温度セン
サ１９により検出された冷凍室内又は冷蔵室内の温度に
応じてアクチュエータ３２を動作制御して扉１３をスラ
イド移動して開口部１２を開閉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば冷蔵庫にお
ける冷凍室内及び冷蔵室内の冷気温度を制御するため
に、これら冷凍室及び冷蔵室に流入する冷気の流量を制
御する開閉機構及びこれを用いた冷蔵庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は市販されている冷蔵庫の一例を示
す構成図である。冷蔵庫本体１の上側には冷凍室２が設
けられ、下側には冷蔵室３が設けられている。又、冷蔵
庫本体１には、冷蔵室センサ４、チルド室センサ５、フ
ァンモータ６、除霜センサ７、蒸発器８、機械室のファ
ンモータ９、圧縮機１０などが設けられている。

【０００３】このような冷蔵庫では、冷凍室２内及び冷
蔵室３内に対して蒸発器８や圧縮機１０等から構成され
る冷凍サイクルで得られた冷気を流入させて冷気温度を
制御するものとなっており、この冷気流量の制御ために
開閉機構１１が設けられている。

【０００４】図７はかかる開閉機構１１の構成図であ
る。冷蔵庫本体１側には、流体すなわち冷気の流れる開
口部１２が形成されている。この開口部１２には、扉１
３がばね材１４を介して取り付けられている。ばね材１
４は、扉１３を開口部１２に対して押圧する付勢力を持
っている。扉１３には、密閉性を高めるためにシール材
１５が開口部１２側に設けられている。

【０００５】又、扉１３の近傍には、モータ１６が設け
られ、このモータ１６の出力軸にギヤユニット１７が連
結されている。このギヤユニット１７は、カム構造を有
し、モータ１６の出力軸の回転を減速し、かつ押出しピ
ン１８の矢印（イ）方向への直動に変換するもので、こ
の押出しピン１８の先端が扉１３に当接している。

【０００６】一方、温度センサ１９により冷凍室２又は
冷蔵室３の冷気温度が検出され、その温度信号が制御回
路２０に送られている。この制御回路２０は、温度セン
サ１９により検出された冷凍室２又は冷蔵室３の温度信
号を入力し、これら冷凍室２又は冷蔵室３の冷気温度に
応じてモータ１６を駆動制御する。

【０００７】このような構成であれば、温度センサ１９
により検出された冷凍室２又は冷蔵室３の冷気温度を示
す温度信号が制御回路２０に入力され、この制御回路２
０によって冷気を冷凍室２又は冷蔵室３に流入させる必
要のある場合、制御回路２０は、モータ１６を駆動制御
する。

【０００８】このモータ１６の出力軸の回転は、ギヤユ
ニット１７によって減速され、かつ押出しピン１８の矢
印（イ）方向への直動に変換される。このように押出し
ピン１８が直動すると、ばね材１４により押圧されてい
る扉１３は、開放される。この扉１３の開放により冷気
が冷凍室２又は冷蔵室３に流入する。なお、モータ１６
が逆転して押出しピン１８が引き込まれると、扉１３
は、ばね材１４の付勢力により元に戻り、開口部１２を
閉じる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記開
閉機構は、モータ１６の出力をカム構造によって減速
し、押出しピン１８の直動に変換するという複雑な構造
のギヤユニット１７が必要である。

【００１０】又、冷蔵庫に使用するものであれば、着
氷、氷結が生じた場合でも扉１３が開口部１２から剥が
せるように、モータ１６は出力の大きいタイプのものが
必要で、低消費電力化の面でも不利である。

【００１１】さらに、カム構造を持つギヤユニット１７
のタイプでは、モータ１６の出力軸回りで防滴処理して
いるが、使用するうちにシール材１５が磨耗し、防滴が
不完全な状態になる虞がある。

【００１２】そこで本発明は、構造を簡素化して低コス
ト化を実現できる開閉機構を提供することを目的とす
る。又、本発明は、着氷、氷結を防止できる開閉機構を
提供することを目的とする。

【００１３】又、本発明は、完全な防滴処理が実現でき
る開閉機構を提供することを目的とする。又、本発明
は、構造を簡素化して薄型にでき、かつ着氷、氷結の防
止や完全な防滴処理が実現できる低コストの開閉機構を
備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、冷蔵
庫の冷凍室内及び冷蔵室内に流入する冷気の流量を制御
する開閉機構において、冷気を冷凍室内又は冷蔵室内に
流入させる開口部に対して移動自在に設けられた扉と、
この扉を開口部に対して移動させて開口部を開閉するア
クチュエータと、冷凍室内又は冷蔵室内の温度を検出す
る温度センサと、この温度センサにより検出された温度
に応じてアクチュエータを動作制御し、開口部を開閉す
る開閉制御手段と、を備えた開閉機構である。

【００１５】請求項２によれば、請求項１記載の開閉機
構において、開閉制御手段は、アクチュエータを所定の
周波数で微小振動させる機能を有する。請求項３によれ
ば、請求項１記載の開閉機構において、開閉制御手段
は、着氷・氷結防止のためにアクチュエータを所定の間
隔毎に所定周波数で微小振動させる機能を有する。

【００１６】請求項４によれば、請求項１記載の開閉機
構において、開閉制御手段は、着氷・氷結防止のために
冷蔵庫の霜取り動作の後に、アクチュエータを所定周波
数で微小振動させる機能を有する。

【００１７】請求項５によれば、請求項１記載の開閉機
構において、アクチュエータは、複数配列した圧電素子
の振動により可動子をリニア方向に移動させる機能を有
する。

【００１８】請求項６によれば、請求項１記載の開閉機
構において、開口部の周囲の温度を加熱するための加熱
手段が付加された。請求項７によれば、請求項１記載の
開閉機構において、加熱手段は、扉を移動駆動するアク
チュエータの振動により加熱する。

【００１９】請求項８によれば、請求項６記載の開閉機
構において、加熱手段を所定の間隔又は冷蔵庫の霜取り
動作の後に加熱動作させる加熱制御手段を付加した。請
求項９によれば、請求項１記載の開閉機構において、扉
とアクチュエータの可動子との間は、磁力の作用により
結合されている。

【００２０】請求項１０によれば、冷凍室内及び冷蔵室
内に流入する冷気の流量を制御する開閉機構を備えた冷
蔵庫において、冷気を冷凍室内又は冷蔵室内に流入させ
る開口部に対して移動自在に設けられた扉と、この扉を
開口部に対して移動させて開口部を開閉するアクチュエ
ータと、冷凍室内又は冷蔵室内の温度を検出する温度セ
ンサと、この温度センサにより検出された温度に応じて
アクチュエータを動作制御し、開口部を開閉する開閉制
御手段と、を備えた冷蔵庫である。

【００２１】

【発明の実施の形態】

(1) 以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参
照して説明する。図１は図６に示す冷蔵庫に適用した開
閉機構の構成図である。冷蔵庫本体側には、流体すなわ
ち冷凍室２内及び冷蔵室３内に流入する冷気の流れる開
口部１２が形成されている。

【００２２】この開口部１２の各縁には、溝や凸状部等
により形成される各ガイド３０、３１が形成され、これ
らガイド３０、３１に沿って扉１３が移動自在に設けら
れている。この扉１３の開口部１２側には、密閉性を高
めるためにシール材１５が設けられている。

【００２３】そして、この扉１３は、いわゆる超音波モ
ータタイプのアクチュエータ３２の駆動により各ガイド
３０、３１に沿ってスライド移動し、開口部１２を開閉
するものとなっている。

【００２４】このアクチュエータ３２は、固定子３３に
駆動発生部３４を設け、この駆動発生部３４に組み込ま
れた複数の圧電素子の振動により板状の可動子３５をリ
ニア方向に移動させる機能を有するものである。

【００２５】図２はかかるアクチュエータ３２の構造図
である。固定子３３には、複数の圧電素子３６が一方向
に配列されかつ貼り付けられている。これら圧電素子３
６には、正弦波を発生する電源３７が接続されている。
そして、これら圧電素子３６の対向位置に可動子３５が
リニア方向に移動自在に配置されている。

【００２６】これら圧電素子３６に交流電力が供給され
ると、これら圧電素子３６は、それぞれ電圧値に応じて
変位するので、駆動発生部３４に進行波が発生し、この
進行波のだ円運動が可動子３５に与えられる。

【００２７】この可動子３５は、進行波のだ円運動を受
けてリニア方向（ロ）に移動するものとなる。この可動
子３５の先端側は、ばね材３８を介して扉１３に接続さ
れている。このばね材３８は、扉１３を開口部１２側に
押圧する付勢力を持ち、扉１３と開口部１２との間の密
閉性を高めている。

【００２８】一方、温度センサ１９は、冷凍室２又は冷
蔵室３の冷気温度を検出してその温度信号を開閉制御回
路３９に送出するものである。この開閉制御回路３９
は、温度センサ１９により検出された冷凍室２又は冷蔵
室３の温度信号を入力し、これら冷凍室２又は冷蔵室３
の冷気温度に応じてアクチュエータ３２を駆動制御する
機能を有している。

【００２９】次に上記の如く構成された機構の作用につ
いて説明する。温度センサ１９により検出された冷凍室
２又は冷蔵室３の冷気温度を示す温度信号が開閉制御回
路３９に入力し、この開閉制御回路３９によって冷気を
冷凍室２又は冷蔵室３に流入させる必要のある場合、開
閉制御回路３９は、アクチュエータ３２を駆動制御す
る。

【００３０】このアクチュエータ３２は、図２に示すよ
うに圧電素子３６に交流電力が供給されることにより、
これら圧電素子３６にそれぞれ電圧値に応じた変位が生
じ、これら変位により駆動発生部３４に進行波が発生
し、この進行波のだ円運動により可動子３５がリニア方
向（ロ）に移動する。

【００３１】このアクチュエータ３２の可動子３５の移
動により、扉１３は各ガイド３０、３１に沿ってスライ
ド移動し、開口部１２を開放する。この扉１３による開
口部１２の開放により冷気が冷凍室２又は冷蔵室３に流
入する。

【００３２】なお、扉１３の移動中、扉１３は、ばね材
３８により開口部１２側に押圧されているので、扉１３
と開口部１２との密閉性は高く保たれている。この後、
冷凍室２又は冷蔵室３の冷気温度が設定温度に達し、冷
凍室２又は冷蔵室３への冷気の流れを停止する場合、こ
の開閉制御回路３９は、アクチュエータ３２を逆方向の
スライド移動に駆動制御する。

【００３３】このアクチュエータ３２は、図２に示すよ
うに圧電素子３６に交流電力が供給されることにより、
これら圧電素子３６にそれぞれ電圧値に応じた変位が生
じ、先とは逆方向に進行波が発生し、この進行波のだ円
運動により可動子３５が先とは逆方向にリニアにスライ
ド移動する。

【００３４】このアクチュエータ３２の可動子３５の移
動により、扉１３は各ガイド３０、３１に沿ってスライ
ド移動し、開口部１２を閉じる。このように上記第１の
実施の形態においては、冷気を冷凍室２内又は冷蔵室３
内に流入させる開口部１２に対して移動自在に扉１３を
設け、温度センサ１９により検出された冷凍室２内又は
冷蔵室３内の温度に応じてアクチュエータ３２を動作制
御して扉１３をスライド移動して開口部１２を開閉する
ので、部品点数の少ない簡単な構造のアクチュエータ３
２を開口部１２の近傍に配置するだけであり、構造が簡
単にでき、製造コストを低減できる。又、扉１３をスラ
イド移動させるので、従来機構に比べて薄型を実現でき
る。 (2) 次に本発明の第２の実施の形態について説明する。
なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい
説明は省略する。

【００３５】図３は冷蔵庫に適用した開閉機構の構成図
である。開口部１２の周囲には、加熱手段としての加熱
用の電熱線からなるヒータ４０が配線されている。

【００３６】このヒータ４０は、加熱制御回路４１に接
続されて通電制御される。この加熱制御回路４１は、開
閉制御回路３９による扉１３の開閉タイミングを受け取
り、例えば扉１３が閉じているときなどの所定の間隔
毎、又は冷蔵庫の霜取り動作の後にヒータ４０を通電し
て、開口部１２の周囲を加熱動作させる機能を有してい
る。

【００３７】このような構成であれば、加熱制御回路４
１は、開閉制御回路３９による扉１３の開閉タイミング
を受け取り、例えば扉１３が閉じているときなどの所定
の間隔毎、又は冷蔵庫の霜取り動作の後にヒータ４０を
通電する。

【００３８】このヒータ４０への通電により開口部１２
の周囲は加熱され、冷蔵庫内での冷気による着氷、氷結
での扉１３の動作不良が防止される。このように上記第
２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様
な効果を奏することができるとともに、冷蔵庫内での冷
気による着氷、氷結での扉１３の動作不良を防止でき
る。 (3) 次に本発明の第３の実施の形態について説明する。
なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい
説明は省略する。

【００３９】図４は冷蔵庫に適用した開閉機構の構成図
である。アクチュエータ３２は、板状の可動子３５の面
が開口部１２の形成方向に対して交わる方向になるよう
に配置されている。

【００４０】又、扉１３は、開口部１２よりも下方に延
びて形成され、その下部が折り曲げられて可動子３５の
面と対向する面が形成されている。これらアクチュエー
タ３２の可動子３５の面と扉１３の下部の面とには、そ
れぞれ永久磁石４２、４３が設けられている。

【００４１】これら永久磁石４２、４３は、互いに吸引
力を生じる磁極関係であり、アクチュエータ３２の可動
子３５と扉１３とを非接触で磁気的に結合されている。
次に上記の如く構成された機構の作用について説明す
る。

【００４２】温度センサ１９により検出された冷凍室２
又は冷蔵室３の冷気温度が冷気を冷凍室２又は冷蔵室３
に流入させる必要のある場合、開閉制御回路３９は、ア
クチュエータ３２を駆動制御する。

【００４３】このアクチュエータ３２は、図２に示す駆
動原理に従って可動子３５をリニア方向（ロ）に移動す
る。このアクチュエータ３２の可動子３５が移動する
と、各永久磁石４２、４３間の磁気力によって扉１３も
アクチュエータ３２の移動に応動して各ガイド３０、３
１に沿ってスライド移動する。

【００４４】このように扉１３がスライド移動すること
により、開口部１２は開放され、この開口部１２から冷
気が冷凍室２又は冷蔵室３に流入する。この後、冷凍室
２又は冷蔵室３の冷気温度が設定温度に達し、冷凍室２
又は冷蔵室３への冷気の流れを停止する場合、開閉制御
回路３９は、アクチュエータ３２を逆方向のスライド移
動に駆動制御する。

【００４５】このアクチュエータ３２は、図２に示す駆
動原理に従って可動子３５を先とは逆方向にスライド移
動する。このアクチュエータ３２の可動子３５の移動に
より、各永久磁石４２、４３間の磁気力によって扉１３
もアクチュエータ３２の移動に応動して各ガイド３０、
３１に沿って先とは逆方向にスライド移動する。

【００４６】この扉１３の逆方向へのスライド移動によ
り、開口部１２は閉じる。このように上記第３の実施の
形態においては、アクチュエータ３２の可動子３５と扉
１３とを非接触で磁気的に結合して扉１３をスライド移
動させるので、上記第１の実施の形態と同様な効果を奏
することができるとともに、可動子３５の動きに応動し
て扉１３を非接触で開閉することができる。これによ
り、アクチュエータ３２を防滴を目的としてケース内に
収納することができ、開閉機構の信頼性を向上できる。
(4) 次に本発明の第４の実施の形態について説明する。
なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい
説明は省略する。

【００４７】この発明は、上記第１〜第３の実施の形態
における各開閉制御回路３９に、それぞれアクチュエー
タ３２を所定の周波数で微小振動させる機能を付加した
ものである。

【００４８】これら開閉制御回路３９は、通常、図５
(a) に示すように温度センサ１９により検出される冷凍
室２又は冷蔵室３の冷気温度に応じてアクチュエータ３
２を動作制御し、冷気の流れる開口部１２を開閉（Ｏ
Ｎ、ＯＦＦ）する。

【００４９】一方、これら開閉制御回路３９は、それぞ
れ冷蔵庫の冷気による着氷・氷結防止のために、図５
(b) に示すようにアクチュエータ３２を所定の間隔毎、
例えば扉１３が閉じている期間に所定周波数、例えば数
ＭＨｚの動作周波数で小刻みにＯＮ、ＯＦＦさせるパル
スを送出し、扉１３を瞬間的に動かすか、又は微小振動
させる機能を有している。

【００５０】又、これら開閉制御回路３９は、それぞれ
冷蔵庫の冷気による着氷・氷結防止のために、図５(b)
に示すように冷蔵庫の霜取り動作の直後に、アクチュエ
ータ３２を所定周波数、例えば数ＭＨｚの動作周波数で
パルスを送出し、扉１３を微小振動させる機能を有して
もよい。

【００５１】このように各開閉制御回路３９に、それぞ
れアクチュエータ３２を所定の周波数で微小振動させる
機能を付加すれば、上記第１〜第３の実施の形態に示す
各開閉機構において、それぞれ冷蔵庫の冷気による着氷
・氷結が防止できる。特に霜取りのあとの水滴が付きや
すい状態に扉１３を微小振動させれば、さらなる着氷・
氷結の防止が図れる。

【００５２】なお、本発明は、上記第１〜第４の実施の
形態に限定されるものでなく次の通り変形してもよい。
例えば、上記第１〜第４の実施の形態では冷蔵庫内の冷
気の流れを制御する場合について説明したが、これに限
らず各種流体の流れを制御するところに適用できること
は言うまでもない。

【００５３】又、開口部１２の周囲を加熱する加熱手段
としては、例えば扉１３を開閉移動するアクチュエータ
やモータの振動により熱を発生させて、この熱で開口部
１２の周囲を加熱するようにしてもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上詳記したように本発明の請求項１、
５によれば、構造を簡素化して薄型にでき、低コスト化
を実現できる開閉機構を提供できる。又、本発明の請求
項２〜４、６、７、８によれば、着氷、氷結を防止でき
る開閉機構を提供できる。

【００５５】又、本発明の請求項９によれば、完全な防
滴処理が実現できる開閉機構を提供できる。又、本発明
の請求項１０によれば、構造を簡素化して薄型にでき、
かつ着氷、氷結の防止や完全な防滴処理が実現できる低
コストの開閉機構を備えた冷蔵庫を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる開閉機構を冷蔵庫に適用した場
合の第１の実施の形態を示す構成図。

【図２】同開閉機構に用いるアクチュエータの構造図。

【図３】本発明に係わる開閉機構を冷蔵庫に適用した場
合の第２の実施の形態を示す構成図。

【図４】本発明に係わる開閉機構を冷蔵庫に適用した場
合の第３の実施の形態を示す構成図。

【図５】扉の着氷・氷結を防止するための扉の微小振動
のタイミングを示す図。

【図６】冷蔵庫の一例を示す構成図。

【図７】従来の開閉機構の構成図。

【符号の説明】

１２…開口部、 １３…扉、 １５…シール材、 １９…温度センサ、 ３２…アクチュエータ、 ３３…固定子、 ３４…駆動発生部、 ３５…可動子、 ３６…圧電素子、 ３９…開閉制御回路、 ４０…ヒータ、 ４１…加熱制御回路、 ４２，４３…永久磁石。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷蔵庫の冷凍室内及び冷蔵室内に流入す
   る冷気の流量を制御する開閉機構において、 前記冷気を前記冷凍室内又は冷蔵室内に流入させる開口
   部に対して移動自在に設けられた扉と、 この扉を前記開口部に対して移動させて前記開口部を開
   閉するアクチュエータと、 前記冷凍室内又は冷蔵室内の温度を検出する温度センサ
   と、 この温度センサにより検出された温度に応じて前記アク
   チュエータを動作制御し、前記開口部を開閉する開閉制
   御手段と、を具備したことを特徴とする開閉機構。
2. 【請求項２】 前記開閉制御手段は、前記アクチュエー
   タを所定の周波数で微小振動させる機能を有することを
   特徴とする請求項１記載の開閉機構。
3. 【請求項３】 前記開閉制御手段は、着氷・氷結防止の
   ために前記アクチュエータを所定の間隔毎に所定周波数
   で微小振動させる機能を有することを特徴とする請求項
   １記載の開閉機構。
4. 【請求項４】 前記開閉制御手段は、着氷・氷結防止の
   ために前記冷蔵庫の霜取り動作の後に、前記アクチュエ
   ータを所定周波数で微小振動させる機能を有することを
   特徴とする請求項１記載の開閉機構。
5. 【請求項５】 前記アクチュエータは、複数配列した圧
   電素子の振動により可動子をリニア方向に移動させる機
   能を有することを特徴とする請求項１記載の開閉機構。
6. 【請求項６】 前記開口部の周囲の温度を加熱するため
   の加熱手段が付加されたことを特徴とする請求項１記載
   の開閉機構。
7. 【請求項７】 前記加熱手段は、前記扉を移動駆動する
   アクチュエータの振動により加熱することを特徴とする
   請求項１記載の開閉機構。
8. 【請求項８】 前記加熱手段を所定の間隔又は前記冷蔵
   庫の霜取り動作の後に加熱動作させる加熱制御手段を付
   加したことを特徴とする請求項６記載の開閉機構。
9. 【請求項９】 前記扉と前記アクチュエータの可動子と
   の間は、磁力の作用により結合されていることを特徴と
   する請求項１記載の開閉機構。
10. 【請求項１０】 冷凍室内及び冷蔵室内に流入する冷気
    の流量を制御する開閉機構を備えた冷蔵庫において、 前記冷気を前記冷凍室内又は冷蔵室内に流入させる開口
    部に対して移動自在に設けられた扉と、 この扉を前記開口部に対して移動させて前記開口部を開
    閉するアクチュエータと、 前記冷凍室内又は冷蔵室内の温度を検出する温度センサ
    と、 この温度センサにより検出された温度に応じて前記アク
    チュエータを動作制御し、前記開口部を開閉する開閉制
    御手段と、を具備したことを特徴とする冷蔵庫。