DE60015877T2

DE60015877T2 - Türöffnungsvorrichtung an einem Lebensmittellagerungsgerät wie Kühlschrank

Info

Publication number: DE60015877T2
Application number: DE60015877T
Authority: DE
Inventors: Shunji Ibaraki Ueno; Takehisa Ibaraki Okamoto; Yasushi Ibaraki Takagi; Masahiko Ibaraki Maeda; Koichi Minato-ku Nagao
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-08-17
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2020-03-24
Also published as: CN1262806C; EP1077354A2; US6338536B1; TW508426B; CN1515857A; CN1284642A; CN1330915C; KR100411841B1; DE60015877D1; EP1077354B1; CN1515856A; KR20010021304A; CN1144996C; EP1077354A3

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein einen Türöffner, der in einer Vorrichtung zum Aufbewahren von Lebensmitteln verwendet wird, mit einer Tür, die durch eine Magnetdichtung in einem geschlossenen Zustand gehalten wird, und insbesondere einen solchen Türöffner für Haushaltskühlschränke mit großen Türen. Eine an einer Vorrichtung zum Aufbewahren von Lebensmitteln angebrachte Türöffnereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus JP-A-01222187 bekannt.
In der letzten Zeit sind Vorrichtungen zum Aufbewahren von Lebensmitteln, wie beispielsweise Haushaltskühlschränke, immer größer geworden. Mit dieser Vergrößerung sind auch die Türen, die die jeweiligen Aufbewahrungsabteile des Kühlschranks, wie beispielsweise die Kühlabteile öffnen und schließen, größer geworden. Jede der Türen des Kühlschranks beinhaltet eine Magnetdichtung, die im allgemeinen entlang einer Außenumfangskante der Rückseite oder Innenseite der Tür vorgesehen ist. Die Tür wird durch eine Haltekraft dieser Magnetdichtung in einem geschlossenen Zustand gehalten. Demzufolge vergrößert sich die Gesamtlänge der Magnetdichtung mit der Vergrößerung der Tür des Kühlschranks, und demzufolge nimmt auch die Kraft zu, die zum Öffnen der Tür erforderlich ist.
Um die zum Öffnen der Tür erforderliche Kraft zu reduzieren, hat der Stand der Technik Einrichtungen vorgeschlagen, die elektrische Antriebsquellen zum Drücken gegen eine Druckstange verwenden, die die Tür weiter in ihre Öffnungsrichtung drückt. Eine der vorgeschlagenen Türöffnungseinrichtungen verwendet einen elektrischen Motor als die elektrische Antriebsquelle. Durch den Motor entwickeltes Drehmoment wird durch einen Getriebemechanismus auf ein Ritzel übertragen. Die Drehung des Ritzels wird über eine Zahnstange in eine lineare Bewegung der Drückstange umgewandelt. Die motorgetriebene Türöffnungseinrichtung hat jedoch ein Problem der langsamen Arbeitsweise der Druckstange.
Andererseits ist ein elektromagnetischer Elektromagnet als Antriebsquelle der Türöffnungseinrichtung vorgeschlagen worden. Die Druckstange wird mit einem Plungerkolben beim Erregen des elektromagnetischen Elektromagneten bewegt. Der Plungerkolben kann kurzzeitig in dieser Türöffnungseinrichtung mit Elektromagnet bewegt werden. Die Druckstange erfordert einen ausreichend großen Bewegungshub, damit die Tür verlässlich geöffnet werden kann. Ein Bewegungshub des Plungerkolbens ist jedoch bei den elektromagnetischen Elektromagneten der herkömmlichen Art nicht ausreichend vergrößert worden. Außerdem produzieren die herkömmlichen elektromagnetischen Elektromagnete Geräusche aufgrund einer Kollision während der Anziehung durch die Plungerkolben. Es ist schwierig gewesen, die Geräusche zu reduzieren.
In JP-A-01222187 ist eine Türöffnungseinrichtung mit einer Spuleneinheit beschrieben, einem in einer Öffnung der Spuleneinheit so untergebrachten Plungerkolben, dass er axial durch Anziehung bei der Erregung der Spuleneinheit axial bewegt wird, und einem Druckelement, das mit dem Plungerkolben bewegt wird, um die Tür in einer Öffnungsrichtung zu drücken. In JP-A-01222186 ist eine Türöffnungseinrichtung mit einem Elektromagneten als Antriebsquelle beschrieben, einem bei der Erregung an den Elektromagneten für die Bewegung angezogenen Plungerkolben sowie einem Druckelement, das mit dem Plungerkolben bewegt wird, um die Tür in einer Öffnungsrichtung zu drücken.
Daher ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Türöffnungseinrichtung für Vorrichtungen zum Aufbewahren von Lebensmitteln zu schaffen, bei welcher die zum Öffnen der Tür gegen die Anziehkraft der Magnetdichtung erforderliche Betätigungskraft reduziert werden kann, die Tür verlässlich geöffnet werden kann, und ein Geräusch aufgrund des Türöffnungsvorgangs reduziert werden kann.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Türöffner, der an einer Vorrichtung zum Aufbewahren von Lebensmitteln mit einem Körper mit einem Aufbewahrungsabteil und einer Tür zum Öffnen und Schließen einer Öffnung des Aufbewahrungsabteils angebracht ist, wobei eine magnetische Dichtung die Tür in einem geschlossenen Zustand hält, eine im allgemeinen zylindrische Spuleneinheit an dem Körper der Vorrichtung zum Aufbewahren von Lebensmitteln vorgesehen ist und eine sich axial erstreckende Durchgangsöffnung hat, ein Plungerkolben in der Öffnung der Spuleneinheit so vorgesehen ist, dass er axial bezüglich der Spuleneinheit beweglich ist, wobei der Plungerkolben in einer Richtung bewegt wird, wenn die Spuleneinheit angeregt ist, und der Plungerkolben zwei axiale Enden hat, und ein Drückelement an einem dieser axialen Enden des Plungerkolbens so vorgesehen ist, dass es zusammen mit dem Plungerkolben bewegt wird, wobei dieses Drückelement die Tür in einer Öffnungsrichtung gegen eine Klebkraft der Magnetdichtung drückt, wenn es in der einen Richtung mit dem Plungerkolben zusammen bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuleneinheit einen Spulenkörper mit der Durchgangsöffnung beinhaltet, eine um einen Außenumfang des Spulenkörpers herum gewickelte Spule, eine im allgemeinen rechteckige rahmenförmige Jochanordnung, die den Spulenkörper und die Spule umgibt, und ein zylindrisches zusätzliches Joch, das in der Durchgangsöffnung des Spulenkörpers so vorgesehen ist, dass es in Kontakt mit der Jochanordnung gerät.
Gemäß der oben beschriebenen Ausgestaltung wird die Tür des Aufbewahrungsabteils geöffnet durch eine Druckkraft des Druckelements. Demzufolge kann eine zum Öffnen der Tür erforderliche Kraft reduziert werden. Außerdem ist der Plungerkolben in der Öffnung der Spuleneinheit so vorgesehen, dass er axial mit Bezug auf die Spuleneinheit bewegt wird. Demzufolge kann, da der Bewegungshub des Plungerkolbens ausreichend vergrößert ist, die Tür verlässlich geöffnet werden. Das zusätzliche Joch erhöht die beim Erregen der Spuleneinheit produzierte Anziehkraft.
Der Türöffner weist vorzugsweise außerdem eine Rückstellfeder auf, die den Plungerkolben in der anderen Richtung beaufschlagt. Beim Abschalten der Spuleneinheit bewegt die Zwangskraft der Rückstellfeder den Plungerkolben und das Druckelement in Richtung ihrer Ausgangspositionen. Demzufolge kann verhindert werden, dass das Druckelement in einem Zustand gehalten wird, wo es vor der Vorderseite des Körpers der Aufbewahrungsvorrichtung hervorsteht.
Das Druckelement hat vorzugsweise ein distales Ende, das gegen die Tür anstößt, während die Tür in einem geschlossenen Zustand ist. Diese Konstruktion unterscheidet sich klar von der Konstruktion, in welcher das Druckelement beim Erregen der Spuleneinheit so bewegt wird, dass es dadurch gegen die Tür schlägt. Als Ergebnis kann das während des Öffnens der Tür erzeugte Geräusch reduziert werden.
Der Türöffner weist vorzugsweise außerdem eine Druckfeder auf, die das Druckelement in der besagten einen Richtung zwingt, so dass distale Ende des Druckelements gegen die Tür stößt. Als Ergebnis dieser Konstruktion kann das distale Ende des Druckelements verlässlich gegen die Tür anstoßen, wenn die Tür sich in dem geschlossenen Zustand befindet. Außerdem drückt die Druckfeder vorzugsweise gegen das andere Ende des Plungerkolbens, um dadurch das Druckelement in der besagten einen Richtung zu zwingen. Die Druckfeder dient als ein Puffer, der eine Rückstellkraft des Plungerkolbens aufnimmt. Demzufolge kann das Auftreten eines Geräusches, wenn der Plungerkolben zurückgeführt wird, beschränkt werden.
Der Türöffner weist außerdem vorzugsweise eine Kompressions-Schraubenfeder auf, die auf einen Bereich des Plungerkolbens gewickelt ist, der in Richtung des anderen Endes mit Bezug auf die Öffnung hervorsteht. In dieser Konstruktion hat die Kompressions-Schraubenfeder zwei Enden, die an den besagten anderen Enden des Plungerkolbens bzw. der Spuleneinheit befestigt sind. Die Kompressions-Schraubenfeder dient als Druckfeder, die das Druckelement in der besagten einen Richtung beaufschlagt, so dass das distale Ende des Druckelements gegen die Tür anstößt, und als Rückstellfeder, die den Plungerkolben in der anderen Richtung beaufschlagt. So hat eine einzelne Kompressions-Schraubenfeder zwei Funktionen, und demzufolge kann die Anzahl der Bauteile reduziert werden.
Der Türöffner weist vorzugsweise außerdem einen Gleichrichterkreis auf, der die Ausgabe einer Wechselstrom-Energieversorgung gleichrichtet, einen Glättungs-Kondensator, der die gleichgerichtete Ausgabe glättet, und einen Gleichstrom-Energiezufuhrkreis, der der Spuleneinheit Wechselstrom zuführt, um diese anzutreiben. In dieser Ausgestaltung wird die elektrische Ladung des Glättungskondensators durch die Spuleneinheit hindurch entladen nach dem Abschalten der Spuleneinheit, so dass der Plungerkolben gebremst wird, während er mittels der Rückstellfeder zurückgeführt wird. Der Ladungsstrom der Spuleneinheit wird durch den Glättungskondensator hindurch zugeleitet. Als Ergebnis kann das Auftreten eines elektromagnetischen Geräusches aufgrund der Pulsation des Ladungsstroms verhindert werden. Da der Plungerkolben und das Druckelement langsam zurückgeführt werden, kann außerdem auch das Geräusch aufgrund der Rückführung des Plungerkolbens reduziert werden.
Der Türöffner weist vorzugsweise außerdem einen Timerkreis auf, der eine Anregungszeitdauer der Spuleneinheit auf oder unter einen vorgeschriebenen Höchstwert beschränkt. Da die Spuleneinheit nicht für einen übermäßig langen Zeitraum erregt wird, kann ein übermäßiger Anstieg in der Temperatur der Spuleneinheit verhindert werden. Außerdem ist die Spuleneinheit vorzugsweise an einem Element angebracht, das außerdem direkt an dem Körper der Aufbewahrungsvorrichtung angebracht ist. Die Schwingung wird kaum auf den Körper der Aufbewahrungsvorrichtung übertragen, selbst wenn die Spuleneinheit in Schwingung versetzt wird. Demzufolge kann verhindert werden, dass die Schwingung auf der Seite des Körpers in ein lautes Geräusch verstärkt wird.
Vorzugsweise weist der Türöffner außerdem eine Schmelzsicherung auf, die nahe an einer Oberfläche der Spuleneinheit anhaftet, um so geschmolzen zu werden und dadurch die Energieversorgung zu der Spuleneinheit abzuschneiden, und ein Abdeckelement, das die Schmelzsicherung in einem an der Oberfläche der Spuleneinheit anhaftenden Zustand hält und die Schmelzsicherung bedeckt, wobei das Abdeckelement aus einem Kunstharz gemacht ist. In dieser Ausgestaltung wird eine akkurate Temperatur der Spuleneinheit auf die Schmelzsicherung übertragen. Als Ergebnis kann ein Strompfad für die Spuleneinheit verlässlich durch die Schmelzsicherung abgeschnitten werden, wenn die Temperatur der Spuleneinheit übermäßig ansteigt.
Die Tür hat vorzugsweise zwei gegenüberliegende Enden und ist scharnierartig an einem ihrer Enden an dem Körper der Aufbewahrungsvorrichtung angebracht, um zu schwingen, und das Drückelement drückt gegen einen Bereich der Tür zwischen einer horizontalen Mitte und dem anderen Ende. Demzufolge kann eine zum Öffnen der Tür erforderliche Kraft kleiner gemacht werden. Außerdem beinhaltet die Tür vorzugsweise einen gedrückten Bereich, der außerhalb der Magnetdichtung daran vorgesehen ist, gegen welchen gedrückten Bereich mittels des distalen Endes des Drückelements gedrückt wird. In dieser Ausgestaltung weist der Türöffner außerdem ein Pufferelement auf, das an dem distalen Ende des Drückelement und/oder des gedrückten Bereichs vorgesehen ist. obwohl das Drückelement gegen die Tür drückt, beeinflusst diese Konstruktion nicht die effektive Kapazität des Aufbewahrungsabteils. Außerdem kann der Stoß aufgrund des Drückvorgangs des Drückelements gegen die Tür reduziert werden.
Der Körper der Aufbewahrungsvorrichtung hat vorzugsweise eine Oberseite, an welcher die Spuleneinheit vorgesehen ist, so dass ein Teil davon sich innerhalb des Körpers befindet. Diese Konstruktion kann eine Zunahme der Höhe des Körpers der Aufbewahrungsvorrichtung verhindern.
Der Türöffner weist vorzugsweise außerdem eine Steuerung auf, die die Erregung der Spuleneinheit gemäß einer Temperatur der Spuleneinheit steuert. Die Steuerung kann so einen übermäßigen Anstieg der Temperatur der Spuleneinheit verhindern, und demzufolge kann die Sicherheit des Türöffners verbessert werden.
Die Steuerung schätzt vorzugsweise die Temperatur der Spuleneinheit auf der Basis einer zuvor festgelegten Temperaturänderungsgeschwindigkeit. Diese Anordnung erfordert kein Temperaturerfassungsmittel zum Erfassen der Temperatur der Spuleneinheit. Als Ergebnis kann die Anordnung der Türöffnereinrichtung vereinfacht werden. Außerdem beinhaltet die Spuleneinheit vorzugsweise eine Spule, und die Steuerung misst einen Widerstandswert der Spule, um dadurch die Temperatur der Spuleneinheit zu erfassen. Demzufolge kann die Temperatur der Spuleneinheit akkurat erfasst werden.
Die Steuerung verhindert vorzugsweise das Erregen der Spuleneinheit, wenn die Temperatur der Spuleneinheit eine vorbestimmte Verbotstemperatur erreicht, und ermöglicht das Wiederanregen der Spuleneinheit, wenn die Temperatur der Spuleneinheit auf eine unerwünschte Temperatur abgesunken ist. Diese Anordnung kann einen übermäßigen Anstieg der Temperatur der Spuleneinheit oberhalb der Verbotstemperatur verhindern.
Die Steuerung beschränkt vorzugsweise einen Betrieb der Spuleneinheit, wenn die Temperatur der Spuleneinheit sich zumindest bei einer vorbestimmten Grenztemperatur befindet. Außerdem führt die Steuerung sequentiell einen Vorgang zum Verhindern einer Einschaltung der Spuleneinheit sowie einen Vorgang zum Zulassen der Anregung der Spuleneinheit aus, um dadurch den Betrieb der Spuleneinheit zu beschränken. Obwohl ein übermäßiger Anstieg der Temperatur der Spuleneinheit verhindert wird, kann die oben beschriebene Anordnung einen Fall eliminieren, wo die Spuleneinheit nicht für einen langen Zeitraum betrieben werden kann.
Wenn Kühlschränke in einem Ladengeschäft ausgestellt werden, betätigen Besucher manchmal den Türöffner wiederholt und viele Male, um die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung zu bestätigen. Die Frequenz in der Erregung der Spuleneinheit wird daher bei den Kühlschränken, die in dem Ladengeschäft ausgestellt werden, höher gemacht als bei denen, die in Haushalten verwendet werden. Demzufolge besteht eine Möglichkeit, dass die Temperatur der Spuleneinheit übermäßig ansteigt. Im Hinblick auf dieses Problem führt die Steuerung vorzugsweise einen Ladengeschäft-Ausstellungsmodus aus, in welchem die Steuerung sequentiell einen Vorgang zum Verhindern der Erregung der Spuleneinheit und einen Vorgang zum Zulassen der Anregung der Spuleneinheit ausführt. Demzufolge kann ein übermäßiger Anstieg in der Temperatur der Spuleneinheit in der in dem Kühlschrank, der in dem Ladengeschäft ausgestellt wird, vorhandenen Türöffner verhindert werden.
Die Erfindung wird, lediglich beispielhaft, mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine Längsschnittansicht des Körpers des Kühlschranks einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung und einer elektrisch betriebenen Türöffnereinheit für eine Kühlabteiltür ist,
2 eine Draufsicht der Türöffnereinheit ist, wobei die Abdeckung entfernt ist,
3 eine Seitenansicht des elektromagnetischen Elektromagneten ist,
4 eine teilweise gebrochene Draufsicht des Elektromagneten ist,
5 eine perspektivische Explosionsansicht des Elektromagneten ist, wobei die Abdeckung entfernt ist,
6 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Verbindung des Plungerkolbens und des Druckelements des Elektromagneten ist,
7 eine Frontansicht des Kühlschranks ist,
8 eine perspektivische Ansicht des Kühlabteils ist, dessen Tür geöffnet ist,
9 eine Draufsicht des Kühlschranks ist, wobei die Tür des Kühlabteils offen ist,
10 eine schematische Darstellung des Selbstschließmechanismus ist,
11 ein Kreisdiagramm ist, das eine elektrische Anordnung der Türöffnereinheit zeigt,
12 ein Graph ist, der die Ausgabekennlinie und die Ladekennlinie des Elektromagneten zeigt,
13A und B Veränderungen in der an die Spuleneinheit angelegten Spannung zeigen,
14 eine Ansicht ähnlich 11 ist, die den Kühlschrank einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
15 eine Ansicht ähnlich 1 ist, die den Kühlschrank einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
16 ein Graph ist, der Veränderungen in der Temperatur der Spuleneinheit zeigt, wenn der Elektromagnet gesteuert wird, und zwar in einer vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
17 ein Flussdiagramm ist, das die Inhalte der Steuerung des Elektromagneten durch den Steuerkreis zeigt,
18 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen Einschaltverhältnissen und Veränderungen in der Temperatur der Spuleneinheit zeigt,
19 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen dem Ablauf von Zeit nach dem Abschalten der Türöffnereinheit und der Temperatur der Spuleneinheit zeigt,
20 eine Ansicht ähnlich 16 ist, die eine fünfte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und
21 eine Ansicht ähnlich 17 ist.
Mehrere Ausführungsformen, in welchen die vorliegende Erfindung auf die Türöffnungseinrichtung für einen großen Haushaltskühlschrank angewandt ist, werden nun beschrieben. Die 1 bis 13 veranschaulichen eine erste Ausführungsform. Mit Bezug auf die 7 ist der Haushaltskühlschrank dargestellt. Der Kühlschrank weist einen Körper 1 auf, der als ein Körper einer Vorrichtung zum Aufbewahren von Lebensmitteln dient und aus einem in der Technik recht bekannten wärmeisolierten Gehäuse besteht. Eine Vielzahl von Aufbewahrungsabteilen 2 bis 6 sind in dem Körper 1 definiert. Das oberste Abteil 2 dient als Kühlabteil, wohingegen die anderen Abteile 3 bis 6 als Gemüseabteil, Eismach-Abteil bzw. Gefrierabteil dienen.
Eine Tür 2a ist an einem Paar von Scharnieren 104 angebracht, die an einer Vorderseite des Kühlabteils 2 fixiert sind, so dass sie schwenken kann, so dass eine vordere Öffnung des Abteils mittels der Tür geschlossen und geöffnet werden kann, wie in 8 dargestellt. Die Scharniere 104 sind rechts oben und unten an dem Kühlabteil 2 angebracht. Nur eines der Scharniere 104 ist in 8 dargestellt. Eine Magnetdichtung 2b ist an einer Außenumfangskante einer Rückseite der Tür 2a angebracht. Wenn die Tür 2a geschlossen wird, haftet die Magnetdichtung 2b an dem Kühlschrankkörper 1, so dass die Tür 2a in dem geschlossenen Zustand gehalten wird.
Der Kühlschrank ist mit einem Selbstschließmechanismus 100 versehen, sie in 10 dargestellt. Der Selbstschließmechanismus 100 weist ein Eingriffselement 101 auf, das an dem Kühlschrankkörper 1 vorgesehen ist, und ein Eingriffselement 2, das an der Tür 2a vorgesehen ist. Der Selbstschließmechanismus 100 befindet sich in der Nähe des unteren Scharniers 104. Der Selbstschließmechanismus 100 verursacht ein Schwenken der Tür 2a in einer Schließrichtung, wenn die Tür in einem geringfügig geöffneten Zustand anhält.
Herausziehbare Aufbewahrungsbehälter (nicht dargestellt) sind in den Aufbewahrungsabteilen 3 bis 6 vorgesehen, wie in 7 dargestellt. Türen 3a bis 6a sind mit den Behältern verbunden, um vordere Öffnungen der Aufbewahrungsabteile 3 bis 6 zu verschließen. Magnetdichtungen (nicht dargestellt) sind an Außenumfangskanten von Rückseiten der Türen 3 bis 6 angebracht. Eine Anzeigetafel 7 und ein Griff 8 sind an der Vorderseite der Tür 2a des Kühlabteils 2 vorgesehen, so dass sie vertikal angeordnet sind, wie in 7 dargestellt. Die Anzeigetafel beinhaltet Anzeigen zum Anzeigen der Temperaturen in den jeweiligen Aufbewahrungsabteilen 2 bis 6 etc. sowie Betätigungsschalter zum Verändern eingestellter Temperaturen der jeweiligen Aufbewahrungsabteile 2 bis 6 unabhängig voneinander, obwohl keine dieser Anzeigen oder Schalter dargestellt sind. Der Griff 8 hat einen eingebauten normalerweise offenen Griffschalter 8a, der beispielsweise einen Mikroschalter aufweist, wie in 11 dargestellt. Der Griffschalter 8a wird eingeschaltet, wenn irgendein Bereich einer vorderen Oberfläche des Griffs 2a heruntergedrückt wird oder ein unterer Bereich des Griffs 8 herausgezogen wird, während die Tür 2a geschlossen ist.
Eine elektrisch angetriebene Türöffnereinheit 9 ist an einem vorderen Ende der Oberseite des Kühlschrankkörpers 1 vorgesehen, um eine Kraft auf die Tür 2a aufzubringen, so dass die Tür geöffnet wird. Die Türöffnereinheit 9 befindet sich weiter weg von dem Scharnier 104 als die Mittellinie C, wie durch eine Kettenlinie in den 8 und 9 dargestellt, oder an einem linken Bereich der Oberseite des Körpers 1, wie in 8 dargestellt. Mit Bezug auf die 1 und 2 beinhaltet die Türöffnereinheit 9 ein Gehäuse 10 aus Kunstharz, angebracht oben an dem Körper 1, und einen Elektromagneten 11, der in dem Gehäuse 10 untergebracht ist. Das Gehäuse 10 weist eine Basis 10a auf, die in die Gestalt eines rechteckigen Behälters gebildet ist und in einer Ausnehmung 1a eingepasst ist, die in der Oberseite des Körpers 1 ausgeformt ist, sowie eine Gehäuseabdeckung 10b, die die Basis 10a bedeckt. Die Basis 10a hat einen sich auswärts erstreckenden Flansch 10d, der integral entlang einer oberen Umfangskante in die Gestalt eines rechteckigen Rahmens ausgeformt ist. Der Flansch 10d ist auf die Oberseite des Körpers 1 so aufgeschraubt, dass die Basis 10a an der Oberseite des Körpers 1 fixiert ist. Die Gehäuseabdeckung 10b ist lösbar an der Basis 10a durch eine Eingriffsklaue 10c und ein anderes Eingriffsmittel (nicht dargestellt) angebracht.
Mit Bezug auf die 3 bis 5 beinhaltet der Elektromagnet 11 eine im allgemeinen zylindrische Spuleneinheit 12, einen Plungerkolben 14 aus einem magnetischen Material, der in einer Öffnung 105 vorgesehen ist, die so ausgeformt ist, dass sie sich axial durch die Spuleneinheit 12 hindurch erstreckt, sowie eine Druckstange 15, die als Druckelement dient, fixiert an einem vorderen Ende des Plungerkolbens 14. Die Druckstange 15 besteht aus einem nicht magnetischen Metall, so dass verhindert wird, dass sie zerbricht. Die Spuleneinheit 12 weist einen zylindrischen Spulenkörper 12a aus einem Kunstharz auf, eine Spule 12b, die durch Herumwickeln eines Strangs um den Spulenkörper 12a gebildet ist, beispielsweise mit 3500 Windungen, sowie eine Kruste 12c aus einem ungesättigten Polyester-Kunstharz, die um die Spule 12b herum geformt ist. Die Spule 12 weist außerdem eine im allgemeinen rechteckige rahmenförmige Jochanordnung 13 auf, die die Kruste 12c umgibt, sowie zylindrische zusätzliche Jochs 22a und 22b (nur in 4 dargestellt), die in Durchgangsöffnungen des Spulenkörpers 12a vorgesehen sind.
Die Kruste 12c hat zwei rechteckige Flansche 12d und 12e, die integral an beiden axialen Enden der Kruste 12c ausgeformt sind, wie in 5 dargestellt. Der Flansch 12e hat einen sich erstreckenden Leiterdrahtbereich 12f, der integral an einer Seite davon ausgeformt ist. Zwei Leiterdrähte 12g und 12h, verbunden mit jeweils einem Ende der Spule 12b, erstrecken sich von einer Endfläche des sich erstreckenden Bereichs 12f aus. Die Kruste 12c hat außerdem ein paar von Sitzbereichen 12i, die integral an einem Außenumfang der Kruste 12c ausgeformt sind, und zwar zwischen den Flanschen 12d und 12e auf der Seite des sich erstreckenden Leiterdrahtbereichs 12f. Eine Schmelzsicherung 17 ist zwischen den Sitzbereichen 12i vorgesehen. Zwei Anschlüsse 16a und b sind mit den jeweiligen Sitzbereichen 12i zusammengepasst. Ein Paar von Anschlüssen, die sich von beiden Enden der Schmelzsicherung 17 aus erstrecken, sind mit den Anschlüssen 16a und b verlötet. Die Schmelzsicherung 17 schneidet einen Stromweg der Spuleneinheit 12 ab, wenn die Temperatur der Spuleneinheit 12 auf beispielsweise 130 °C ansteigt. Damit ein ausreichender Kontaktflächenbereich der Schmelzsicherung 17 mit der Kruste 12c sichergestellt werden kann, ist ein Hauptbereich der Schmelzsicherung 17 mit einem isolierenden Kunstharzelement, wie beispielsweise einem Silikon-Gel 18 bedeckt.
Eine Kunstharzabdeckung 19, die als ein Abdeckelement dient, das die Schmelzsicherung 17 bedeckt, ist an einem Bereich des Außenumfangs der Kruste 12c zwischen den Flanschen 12d und 12e angebracht. Wenn die Abdeckung 19 an der Kruste 12c montiert wird, wird die Schmelzsicherung 17 gegen die Oberfläche der Kruste 12c durch einen Pressbereich (nicht dargestellt) der Abdeckung 19 heruntergedrückt, so dass sie eng an der Oberfläche der Kruste anhaftet. Außerdem tendiert in der Kruste 12c erzeugte Hitze dazu, in der Abdeckung 19 zu verbleiben, wenn die Abdeckung 19 an der Kruste 12c so angebracht wird, dass sie die Schmelzsicherung 17 bedeckt. Als Ergebnis des Vorhandenseins des Silikon-Gels 18 und der Abdeckung 19 ist eine Wärmeleitung zwischen der Kruste 12c und der Schmelzsicherung 17 verbessert, so dass Veränderungen in der Temperatur der Kruste 12c, d.h. Veränderungen in der Temperatur der Spuleneinheit 12, akkurat auf die Schmelzsicherung 17 übertragen werden können.
Der sich erstreckende Leiterdrahtbereich 12f sowie die Schmelzsicherung 17 befinden sich oberhalb einer Achse des Plungerkolbens 14. beispielsweise kann, selbst wenn Wasser in das Gehäuse 10 so eindringt, dass ein unterer Bereich der Spuleneinheit 12 eingetaucht ist, verhindert werden, dass das Wasser in die Spuleneinheit 12 durch den sich erstreckenden Leiterdrahtbereich 12f eintritt, oder es kann verhindert werden, dass die Schmelzsicherung 17 in dem Wasser durchnässt wird. Das distale Ende des Leiterdrahtes 12g ist mit dem Anschluss 16a verbunden, weiter verbunden mit einem Ende der Schmelzsicherung 17. Ein proximales Ende des Leiterdrahtes 20 ist verbunden mit dem Anschluss 16b, weiter verbunden mit dem anderen Ende der Schmelzsicherung 17. Ein distales Ende des Leiterdrahts 20 ist verbunden mit sowohl dem distalen Ende des Leiterdrahts 12h als auch dem Anschluss 21. Die Leiterdrähte 12g und 20 sind durch eine Öffnung 19a hindurch eingesetzt, die durch die Abdeckung 19 hindurch ausgeformt ist, wie in 5 dargestellt.
Mit Bezug auf die 3 und 4 beinhaltet die Jochanordnung 13 ein erstes Joch 13a, das in eine U-Gestalt gebogen ist, so dass es sich der Konfiguration der Kruste 12c anpasst, ein rechteckiges plattenförmiges zweites Joch 13b, verbunden mit einem Ende des ersten Jochs 13a, und ein rechteckiges plattenförmiges drittes Joch 13c, vorgesehen außerhalb des zweiten Jochs 13b. Die drei Jochs 13a bis c haben jeweilige Öffnungen, die mit einer Öffnung 105 der Spuleneinheit 12 übereinstimmen. Das erste Joch 13a hat einen Schenkel 13d, der integral an einem unteren Ende dieses Jochs ausgeformt ist, und zwar am vorderen Ende der Spuleneinheit 12 (linkes Ende, wie in den 3 und 4 zu sehen). Der Schenkel 13d ist in rechten Winkeln gebogen. Der Schenkel 13d hat zwei Öffnungen 13f, offen in den gegenüberliegenden Richtungen rechtwinklig zu einer Achse der Spuleneinheit 12. Das dritte Joch 13c hat einen Schenkel 13e, der integral an dem unteren Ende dieses Jochs ausgeformt ist, so dass er rechtwinklig zu dem dritten Joch gebogen ist. Der Schenkel 13e hat eine Öffnung 13f, die so ausgeformt ist, dass sie in der Richtung rechtwinklig zur Achse der Spuleneinheit 12 offen ist. Jeder der Schenkel 13d und 13e ist bei einem Bereich oberhalb der untersten Endfläche der Joch-Anordnung 13 um ein vorbestimmtes Abmaß (beispielsweise 4 mm) gebogen, wie in 3 dargestellt. Die zusätzlichen Jochs 22a und b befinden sich in einem vorderen bzw. einem hinteren Ende des Innenumfangs des Spulenkörpers 12a mit einem vorbestimmten Raum dazwischen, wie in 4 dargestellt. Das zusätzliche Joch 22a hat eine vorderen Endfläche, die gegen das erste Joch 13a anstößt, wohingegen das zusätzliche Joch 22b eine hintere Endfläche hat, die gegen das zweite Joch 13b anstößt. Bereiche des Innenumfangs des Spulenkörpers 12a, in welchem die zusätzlichen Jochs 22a und b vorgesehen sind, haben größere Durchmesser als die anderen Bereiche. Innenumfänge der zusätzlichen Jochs 22a und b sind planar mit dem Bereich des Innenumfangs des Spulenkörpers 12a, an welchem sich die zusätzlichen Jochs 22a und b nicht befinden. Eine zylindrische Hülse 23 ist in dem Spulenkörper 12 vorgesehen. Die Hülse 23 ist an beiden Enden an den Kanten der Öffnungen des ersten 13a bzw. des dritten Jochs 13c durch Anformen fixiert. Die Hülse 23 besteht aus einem nicht-magnetischen Material sie beispielsweise Messing oder Kupfer.
Die Druckstange 15 ist an ihrem distalen Ende mit einem scheibenförmigen Druckstück 15a ausgeformt, das einen größeren Durchmesser hat als der andere Bereich der Druckstange. Eine Kappe 24 ist an der Druckstange 15 so angebracht, dass sie das Druckstück 15a bedeckt. Die Kappe 24 dient als Pufferelement aus Gummi. Die Druckstange 15 hat außerdem ein aufzunehmendes Gewinde 15b an ihrem proximalen Ende. Ein Bereich der Druckstange 15 angrenzend an dieses aufzunehmende Gewinde 15b ist teilweise angefast. Ein im allgemeinen rechteckiger Bereich 15c mit kleinem Durchmesser ist in dem benachbarten Bereich ausgeformt. Der Plungerkolben 14 ist in eine kreisförmige zylindrische Gestalt ausgebildet und hat an einem distalen Ende (einer Verbindung zu der Druckstange 15) ein Innengewinde 14a, in welches hinein das Außengewinde 15b geschraubt wird, und einen dünnen zylindrischen Bereich 14b (angeformten Bereich), der integral von einer Öffnungskante des Innengewindes 14a hervorsteht. Wenn die Druckstange 15 mit dem Plungerkolben 14 verbunden wird, wird das Außengewinde 15b der Druckstange 15 in das Innengewinde 14a des Plungerkolbens 14 hineingeschraubt, bis es eine endgültige Position erreicht. Der zylindrische 14b wird an dem Bereich 15c mit kleinem Durchmesser durch Anformen fixiert, wie in 6 dargestellt, wonach die Druckstange 15 mit dem Plungerkolben 14 so verbunden wird, dass sie koaxial mit dieser wird und an einer Drehung relativ zu dieser gehindert wird.
Mit Bezug auf die 3 und 4 ist ein C-förmiger Ring 14c mit dem proximalen Ende des Plungerkolbens 14 zusammengepasst. Dieser C-förmige Ring verhindert, dass der Plungerkolben 14 in der in den 3 und 4 durch einen Pfeil A gekennzeichneten Richtung abfällt. Eine Rückstellfeder 25 mit einer Kompressions-Schraubenfeder ist um den Plungerkolben 14 herum vorgesehen, so dass sie eine verlängernde Kraft auf den Plungerkolben 14 zwischen den Endflächen des C-förmigen Rings 14c und des dritten Jochs 13c aufbringt. Ein Drahtdurchmesser der Rückstellfeder 25 ist so gewählt, dass er größer ist als der Unterschied zwischen dem Innendurchmesser der Rückstellfeder 25 und der äußeren Gestalt des Plungerkolbens 14. Demzufolge kann verhindert werden, dass die Windungen der Rückstellfeder 25 ineinander hineinbeißen. Wenn der Elektromagnet 11 oder die Spule 12b der Spuleneinheit 12 eingeschaltet wird, werden der Plungerkolben 14 und die Druckstange 15 in der Richtung des Pfeils A in den 3 und 4 bewegt. Wenn andererseits die Spule 12b abgeschaltet wird, bringt die Rückstellfeder 25 den Plungerkolben 14 und die Druckstange 15 in ihre ursprünglichen Positionen zurück.
Der Elektromagnet 11 wird auf die folgende Art und Weise in dem Gehäuse 10 vorgesehen. Zylindrische Gummischeiben 26 werden in die in den Schenkeln 13d und 13e des Elektromagneten 11 ausgeformten Öffnungen 13f eingepasst, wie in den 1 und 2 dargestellt. Jede Scheibe 26 hat eine konzentrische ringförmige Nut (nicht dargestellt), die an ihrem Außenumfang ausgeformt ist. Die ringförmige Nut ist in jede Öffnung 13f von ihrer Öffnungsseite aus mit Kraft eingepasst, so dass die Scheiben 26 an den Schenkeln 13d und 13e angebracht sind. Der Boden der Basis 10a hat drei Ansätze 10e, die so ausgeformt sind, dass sie den Öffnungen 13f entsprechen. Zwei der Ansätze 10e sind in 1 dargestellt. Die an den Schenkeln 13d und 13e angebrachten Hülsen 26 sind außerdem in die Ansätze 10e von oben aus pressgepasst und dann jeweils verschraubt, so dass der Elektromagnet 11 an der Basis 10a befestigt wird. Dabei wird ein Zwischenraum mit einer Breite von ungefähr 1 mm definiert zwischen der Oberseite des Elektromagneten 11 oder den Unterseiten der Spuleneinheit 12 und der Jochanordnung 13 und der Basis 10a. Eine Druckfeder 27 mit einer Torsions-Schraubenfeder ist in dem Gehäuse 10 zum Beschränken der Rückwärtsbewegung des Plungerkolbens 14 vorgesehen. Die Druckfeder 27 hat ein Federauge 27a, das mit einem Ansatz 10f ausgestattet ist, der auf der Basis 10a steht. Die Druckfeder 27 ist an beiden Enden mit Armen 27b und c ausgeformt, die zwischen einer Endfläche des proximalen Endes des Plungerkolbens 14 und einer hinteren Wand der Basis 10a vorgesehen sind, wonach die Druckfeder 27 das proximale Ende des Plungerkolbens 14 in der Richtung des Pfeils A gegen eine Federkraft der Rückstellfeder 25 zwingt.
Die Tür 2a des Kühlabteils 2 hat ein Aufnahmeelement 2c, das integral an einer oberen Kante dieser Tür 2a ausgeformt ist, so dass es der Türöffnungseinheit 9 entspricht. Eine als Puffer dienende Gummiplatte 28 ist an einem hinteren Ende des Aufnahmeelements 2c gesichert und einem Bereich der Hinterseite der Tür 2a, der sich unterhalb des Aufnehmers und oberhalb der Magnetdichtung 2b befindet. Das am distalen Ende der Druckstange 15 vorgesehene Druckstück 15a drückt gegen die Gummiplatte 28. Demzufolge dient die an der Tür 2a gesicherte Gummiplatte 28 als ein gedrückter Bereich.
Die Drehfeder 27 zwingt den Plungerkolben 14 so, dass das Druckstück 15a gegen dien Gummiplatte 28 anstößt, wenn die Tür 2a geschlossen wird. Die Zwangskraft der Feder 27 ist so gewählt, dass sie kleiner ist als die Klebkraft oder Haftkraft der Magnetdichtung 2b. Wenn der Plungerkolben 14 und die Druckstange 15 in der Richtung des Pfeils A beim Einschalten des Elektromagneten 11 bewegt werden, drückt die Druckstange 15 gegen die Gummiplatte 28, und demzufolge die Tür 2a, wodurch die Tür 2a gegen die Haftkraft der Magnetdichtung 2b geöffnet wird.
11 zeigt eine elektrische Schaltkreisanordnung der Türöffnungseinheit 9. ein Gleichstrom-Energieversorgungskreis 29 liefert einen Gleichstrom über die Schmelzsicherung 17 an den Elektromagneten 11. Der Gleichstrom-Zuführkreis 29 weist einen Vollwellen-Gleichrichterkreis 30 sowie einen Glättungskondensator 31 auf, dem eine gleichgerichtete Ausgabe zugeführt wird. Ein Entladungswiderstand 32 ist parallel mit dem Glättungskondensator 31 geschaltet, so dass eine Verdrahtung dazwischen so kurz wie möglich gemacht ist. Der Entladungs-Widerstand 32 hat einen solchen Widerstandswert, dass eine Entladungs-Zeitkonstante eines parallelen Schaltkreises aus dem Glättungskondensator 31 und dem Entladungs-Widerstand 32 ungefähr 60 Sekunden beträgt. Der Vollwellen-Gleichrichterkreis 30 hat einen von zwei Wechselstrom-Eingangsanschlüssen verbunden über einen Schutzwiderstand 30 zum Begrenzen eines Rush-Stroms und einen normalerweise offenen Steuerschalter 34 für einen der Anschlüsse einer herkömmlichen Wechselstromversorgung 35. Der andere Wechselstrom-Eingangsanschluss des Vollwellen-Gleichrichterkreises 30 ist über eine Stromsicherung 36 mit dem anderen Anschluss der kommerziellen Wechselstromversorgung 35 verbunden. Der Steuerschalter 34 ist mit einem Timer-Schaltkreis 37 verbunden, so dass er für einen vorbestimmten Zeitraum eingeschaltet wird. Beim Empfang eines Betriebssignals oder ON-Signals von dem Griffschalter 8a aktiviert ein eine Steuerung bildender Steuerkreis 103 den Timerkreis 37, so dass ein Timerbetrieb ausgeführt wird für einen vorbestimmten Zeitraum, beispielsweise 0,3 bis 2 sec. Der Zeitraum des Timerbetriebs ist auf 0,5 sec in der Ausführungsform festgelegt. Der Steuerschalter 34 wird während dieses Timerbetriebs eingeschaltet.
Der Betrieb des Kühlschranks wird nun beschrieben. Die Magnetdichtung 2b haftet an der Vorderseite des Kühlschrankkörpers 1, während die Tür 2a geschlossen ist, wodurch die Tür in dem geschlossenen Zustand gehalten wird. Dabei ist der Elektromagnet 11 der Türöffnereinheit 9 abgeschaltet, so dass die Druckfeder 27 das Druckstück 15a dazu bringt, gegen die Gummiplatte 28 des Aufnahmeelements 2c der Tür 2a zu drücken. Wenn der Griff 8 nach außen gedrückt oder gezogen wird, so dass die Tür 2a geöffnet wird, liefert der Griffschalter 8a ein ON-Signal an der Steuerkreis 103. Der Timer-Schaltkreis 37 schaltet dann den Steuerschalter 34 ein für den vorbestimmten Zeitraum, so dass die Ausgabe des Vollwellen-Gleichrichterkreises 29 an den Elektromagneten 11 geliefert wird, wodurch der Elektromagnet für den vorbestimmten Zeitraum angetrieben wird. Als Ergebnis werden der Plungerkolben 14 und die Druckstange 15 kurzfristig in der Richtung des Pfeils A gegen die Federkraft der Rückstellfeder 25 bewegt. Demzufolge drückt die Druckstange 15 die Tür 2a nach vorn, so dass die Magnetdichtung 2b von dem Kühlschrankkörper 1 getrennt wird, wodurch die Tür 2a geöffnet wird.
Die Druckstange 15 steht weit hervor, wenn die Tür 2a geöffnet ist. Die Rückstellfeder 25 bringt jedoch den Plungerkolben 14 und die Druckstange 15 dazu, kurzfristig in der Richtung entgegen dem Pfeil A zurückzukehren nach dem Abschalten des Elektromagneten 11. In diesem Fall werden der Plungerkolben 14 und die Druckstange 15 bis zu einer Stelle zurückgeführt, wo die Federkräfte der Rückstellfeder 25 und der Druckfeder 27 ausgeglichen sind, und demzufolge wird der Betrag, um den die Druckstange 15 nach vorne hervorsteht, reduziert. Anschließend werden, wenn die Tür 2a geschlossen wird und der gedrückte Bereich gegen die Druckstange 15 drückt, der Plungerkolben 14 und die Druckstange 15 in eine frühere Position zurückgeführt, wie in 1 dargestellt.
Gemäß der eben beschriebenen Ausführungsform öffnet die Türöffnereinheit 9 die Tür 2a des Kühlschranks, wenn der Griffschalter 8a eingeschaltet wird. Demzufolge kann eine zum Öffnen der Tür 2a erforderliche Betätigungskraft stark reduziert werden. Da die Türöffnereinheit 9 den Elektromagneten 11 verwendet, kann außerdem die Betätigungsgeschwindigkeit, verglichen mit motorgetriebenen Türöffnereinheiten erhöht werden. Außerdem beinhaltet ein Elektromagnet mit einem gängigen Aufbau ein anziehendes Element, das einen Plungerkolben anzieht, wenn der Elektromagnet eingeschaltet wird. Dieser Aufbau verhindert, dass ein Bewegungshub des Plungerkolbens stark vergrößert wird. Da der Plungerkolben 14 in der eben beschriebenen Ausführungsform jedoch so vorgesehen ist, dass er sich axial durch die Spuleneinheit 12 hindurch erstreckt, kann der Bewegungshub des Plungerkolbens 14 jedoch stark vergrößert werden, so dass die Tür 2a verlässlich geöffnet werden kann. Ein Geräusch aufgrund der Kollision während der Bewegung des Plungerkolbens 14 wird außerdem nicht erzeugt, und eine Geräuschreduktion kann erzielt werden.
Der Plungerkolben 14 hat daher einen größeren Bewegungshub als die herkömmlichen Plungerkolben. Der Betrag L2, um den die Druckstange 15 herum vorsteht, wenn der Plungerkolben 14 um eine maximale Länge hervorsteht, ist jedoch ungefähr 40 mm, wie in 9 dargestellt. Andererseits bezeichnet die Bezugsziffer L1 einen maximalen Abstand zwischen der Gummiplatte 28 und der Vorderseite des Körpers 1, welcher Abstand es der Tür 2a ermöglicht, mittels des selbstschließenden Mechanismus 10 geschlossen zu werden. Da die Türöffnereinheit 9 weiter weg von dem Scharnier 104 vorgesehen ist als die Mittellinie C, wie oben beschrieben, ist jedoch die zum Öffnen der Tür 2a erforderliche Kraft kleiner gemacht als in einem Fall, wo die Türöffnereinheit sich auf der Seite es Scharniers 104 befindet. Da eine Betätigungsgeschwindigkeit des Plungerkolbens 14 übermäßig hoch ist, kann eine Trägkraft die Tür 2a außerdem dazu bringen, soweit zu schwenken, bis der Abstand L1 erreicht ist, selbst wenn der Vorsprungsbetrag L2 kleiner ist als der Abstand L1.
Außerdem ist die Spuleneinheit 12 mit den zusätzlichen Jochs 22a und b zusätzlich zu der normalen Jochanordnung 13 versehen. Demzufolge kann eine große Haftkraft auf den Plungerkolben 14 selbst dann aufgebracht werden, wenn kein anziehendes Element vorgesehen ist. Demzufolge kann die Tür 2a noch verlässlicher geöffnet werden. 12 zeigt die Beziehung zwischen der Auslenkung des Plungerkolbens 14, und der durch den Elektromagneten 11 und eine Last (die zum Öffnen der Tür erforderliche Kraft) produzierte Haftkraft. In 12 wird, wenn die Auslenkung gleich Null ist, ein stabiler Magnetismus von dem Plungerkolben 14 erzielt, und die Druckstange 15 steht maximal weit hervor. Wenn die Auslenkung 35 mm beträgt, befindet sich die Tür 2a in einem geschlossenen Zustand (stabilen Zustand), und der Plungerkolben 14 nimmt die in den 1 und 2 dargestellte Position ein. In diesem Zustand steht die Druckstange 15 ungefähr 5 mm durch die Federkraft der Druckfeder 27 hervor. Wenn die Auslenkung des Kolbens 14 fast 30 mm beträgt, wird die Druckstange 15 um ungefähr 5 mm aus dem stabilen Zustand nach vorne bewegt, und die Magnetdichtung 2b wird von dem Körper 1 des Kühlschranks getrennt. In der Ausführungsform sind die effektiven Längen und Positionen der zusätzlichen Jochs 22a und b so gewählt, dass die maximale Haftkraft erreicht wird, wenn die Auslenkung des Plungerkolbens 14 fast 30 mm beträgt, wie in 12 dargestellt. Da die maximale Haftkraft erreicht wird, wenn die Magnetdichtung 2b von dem Körper 1 des Kühlschranks getrennt wird, kann demzufolge die Trennung wünschenswert ausgeführt werden.
Nur die Rollreibung bei jedem Scharnier 104 widersteht dem Verschwenken der Tür 2a nach der Trennung der Magnetdichtung 2b von dem Körper 1 der Kühlvorrichtung, wie in 12 dargestellt. Demzufolge wird die Belastung der Tür 2a gering. Wenn die Auslenkung 30 mm überschreitet, tritt der Plungerkolben 14 in das Innere des zusätzlichen Jochs 22a ein, so dass die Haftkraft des Elektromagneten schnell abnimmt. Genauer gesagt wird die Anziehung des Elektromagneten 11 mit abnehmender Belastung der Tür 2a vermindert. Demzufolge kann verhindert werden, dass die Tür 2a einer übermäßigen Kraft während des Öffnungsvorgangs unterworfen wird. Außerdem stellt die Rückstellfeder 25 den Plungerkolben 14 und die Druckstange 15 in die frühere Position vor dem Einschalten zurück, nachdem der Elektromagnet 11 abgeschaltet worden ist. Demzufolge kann verhindert werden, dass die Druckstange 15 von der Vorderseite des Körpers 1 des Kühlschranks für einen langen Zeitraum hervorsteht. Da die Rückstellfeder 25 die um den Plungerkolben 14 herum gewickelte Kompressions-Schraubenfeder aufweist, kann verhindert werden, dass sie sich verdreht oder zerbricht.
Die Druckfeder 27 bringt das distale Ende der Druckstange 15 dazu, gegen die Tür 2a anzustoßen, während die Tür geschlossen ist. Bei dem herkömmlichen Aufbau wird, wenn der Elektromagnet eingeschaltet wird, um angetrieben zu werden, der Plungerkolben so bewegt, dass die Druckstange mit der Tür kollidiert. Diese Konstruktion führt zu einem impulsiven Geräusch, wenn die Tür geöffnet wird. In der eben beschriebenen Ausführungsform kann die Erzeugung eines solchen impulsiven Geräusches jedoch verhindert werden, und demzufolge kann eine Geräuschreduktion erzielt werden. Außerdem ist die Druckfeder 27 so vorgesehen, dass sie gegen das hintere Ende des Plungerkolbens 14 drückt. Demzufolge dient die Druckfeder 27 als ein Puffer, der eine Rückstellkraft des Plungerkolbens 14 aufnimmt, wenn die Rückstellfeder 25 den Plungerkolben 14 dazu bringt, in die Position vor dem Einschalten zurückzukehren. Demzufolge kann die Erzeugung eines Geräusches aufgrund des Rückstellvorgangs des Plungerkolbens 14 verhindert werden. Beispielsweise kann die Erzeugung eines Geräusches aufgrund einer Kollision des Plungerkolbens 14 gegen die ansteigende Wand der Basis 10a verhindert werden. Außerdem kann, da die Druckfeder 27 als ein Puffer dient, die Anzahl der Komponenten reduziert werden.
Die Gummikappe 24 ist an dem distalen Ende der Druckstange 15 angebracht, und die Gummiplatte 28 ist an dem gedrückten Bereich der Tür 2a angebracht. Demzufolge kann ein Geräusch, das erzeugt wird, wenn die Druckstange 15 gegen die Tür drückt, reduziert werden, und demzufolge kann eine weitere Geräuschreduktion erzielt werden. Außerdem drückt das distale Ende der Druckstange 15 gegen die Tür 2a im allgemeinen rechtwinklig dazu. Demzufolge können, da die Reibung zwischen dem distalen Ende der Druckstange 15 und der Tür 2a beschränkt ist, wenn die Tür geöffnet wird, ein Verschleiß der Gummikappe 24 und der Gummiplatte 28 reduziert werden. Demzufolge kann die Lebensdauer der Bauteile verlängert werden. Außerdem hat das distale Ende der Druckstange 15 ein integral ausgeformtes Druckstück 15a mit einem größeren Durchmesser als der andere Bereich der Druckstange. Als Ergebnis kann eine Konzentration der Beanspruchung an dem gedrückten Bereich der Tür 2a entspannt werden.
Die Ausgabe des Gleichstromzuführkreises 29 wird zu der Speichereinheit 12 geleitet, die eine Antriebsquelle des Elektromagneten 11 ist. Demzufolge kann ein Schlag, der erzeugt wird, wenn die Spuleneinheit 12 von einer Wechselstromquelle aus erregt wird, verhindert werden, und demzufolge kann eine weitere Geräuschreduzierung erzielt werden. Da die Spuleneinheit 12 von der Gleichstromquelle aus erregt wird, aber nicht von der Wechselstromquelle aus, kann außerdem auch eine größere Öffnungskraft produziert werden, so dass die Tür 2a verlässlich geöffnet werden kann. Außerdem weist der Gleichstromversorgungskreis 29 den Vollwellen-Gleichrichterkreis 30 auf, der die Ausgabe der kommerziellen Wechselstromversorgung gleichrichtet, und den Glättungskondensator 31, der die gleichgerichtete Ausgabe glättet. Als Ergebnis kann verhindert werden, dass die Spuleneinheit 12 aufgrund einer Pulsation des Ladestroms ein Geräusch erzeugt. Die 13a und b zeigen Veränderungen in der an die Spuleneinheit 12 angelegten Spannung. Wie dargestellt, wird die elektrische Ladung des Glättungskondensators 31 durch die Spuleneinheit 12 in einem relativ kurzen Zeitraum (beispielsweise 0,1 bis 0,2 sec.) nach dem Abschalten der Spuleneinheit entladen. Als Ergebnis kann der Plungerkolben 14 während seiner Rückkehr mittels der Rückstellfeder 25 gebremst werden. Demzufolge können der Plungerkolben 14 und die Druckstange 15 langsam zurückgeführt werden, nachdem die Spuleneinheit 12 abgeschaltet worden ist. Demzufolge kann ein Geräusch aufgrund der Kollision des Plungerkolbens 14 gegen die Druckfeder 27 reduziert werden.
Der Entladungswiderstand 32 mit dem vorbestimmten Widerstandswert ist parallel mit dem Glättungskondensator 31 des Gleichstromversorgungskreises 29 geschaltet. Demzufolge wird selbst dann, wenn ein Stromweg für die Spuleneinheit 12 aus irgendeinem Grund abgeschnitten wird, die elektrische Ladung des Glättungskondensators 31 durch den Entladungswiderstand 32 in einem vorbestimmten Zeitraum (in der Ausführungsform ungefähr 60 sec) entladen. Demzufolge kann der Bediener einen elektrischen Schlag während einer Wartungsarbeit vermeiden. Außerdem ist der schützende Widerstand 33 an der vorhergehenden Stufe des Gleichstromversorgungskreises 29 vorgesehen. Demzufolge kann, wenn dem Gleichstromversorgungskreis 29 Energie zugeleitet wird, der Fluss eines übermäßig großen Stroms in den Glättungskondensator 31 hinein verhindert werden.
Wenn der Griffschalter 8a einmal eingeschaltet wird, steuert der Steuerkreis 103 den Timerkreis 37 so, dass die Spuleneinheit 12 für den vorbestimmten Zeitraum eingeschaltet wird. Demzufolge kann die Tür 2a verlässlich gegen die Haftkraft der Magnetdichtung 2b geöffnet werden. Da eine Einschaltzeit der Spuleneinheit 12 auf den vorbestimmten Zeitraum beschränkt ist, kann außerdem verhindert werden, dass die Spuleneinheit übermäßig lange eingeschaltet bleibt, und ein übermäßiger Anstieg in der Temperatur der Spuleneinheit kann verhindert werden. Außerdem sind die Hülsen 26 zwischen der Basis 10a und dem Elektromagneten 11 vorgesehen. Beispielsweise ist, selbst wenn die Pulsation des Ladestroms die Spuleneinheit 12 oszilliert, es schwierig, die Oszillation auf den Körper 1 des Kühlschranks zu übertragen. Demzufolge kann verhindert werden, dass die von der Spuleneinheit 12 erzeugte Oszillation auf der Seite des Körpers 1 des Kühlschranks verstärkt wird.
Der sich erstreckende Leiterdrahtbereich 12f und die Verdrahtung für die Schmelzsicherung 17 sind auf einer Seite des Spuleneinheit 12 konzentriert. Da die Verdrahtung nicht über einen beweglichen Teil wie beispielsweise den Plungerkolben 14 oder die Druckstange 15 hinüber vorgesehen ist, kann verhindert werden, dass der Betrieb des Elektromagneten 11 durch diese Verdrahtung nachteilig beeinflusst wird. Außerdem ist der C-förmige Ring 14c vorgesehen, um zu verhindern, dass der Plungerkolben 14 herunterfällt. Demzufolge kann verlässlich verhindert werden, dass der Plungerkolben 14 und die Druckstange 15 nach vorne austreten, wenn die Spuleneinheit 12 eingeschaltet wird.
Das Außengewinde 15b der Druckstange 15 wird in das Innengewinde 14a des Plungerkolbens 14 eingeschraubt, und der zylindrische Bereich 14b des Plungerkolbens 14 wird an dem Bereich 15c der Druckstange 15 mit dem kleinen Durchmesser durch anformen befestigt, so dass der Plungerkolben 14 und die Druckstange 15 verbunden werden. Demzufolge kann verhindert werden, dass sich der Plungerkolben 14 unabsichtlich von der Druckstange 15 trennt oder anders herum. Außerdem steht, wenn das in das Innengewinde 14a hineingeschraubte Außengewinde 15b sich um einen vorbestimmten Abstand löst, die Druckstange 15 bis zu einer Stelle hervor, wo ein Schließen der Tür 2a verhindert wird. Demzufolge kann der Benutzer bemerken, dass die Verbindung zwischen dem Plungerkolben 14 und der Druckstange 15 gelockert ist, wenn die Tür 2a nicht geschlossen werden kann. Außerdem ist die Basis 10a des Gehäuses 10 der Türöffnereinheit 9 in die Ausnehmung 1a an der Oberseite des Körpers 1 des Kühlschranks eingepasst, und die untere Hälfte der Türöffnereinheit 9 ist in der oberen Wand des Kühlschrankkörpers 1 eingebettet. Demzufolge kann verhindert werden, dass die Höhe des Körpers 1 des Kühlschranks ansteigt als Ergebnis des Vorsehens der Einheit 9 oben auf dem Körper 1.
14 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Nur der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform wird beschrieben werden. In der zweiten Ausführungsform ist keine Schmelzsicherung 17 vorhanden, aber ein Bimetallschalter 38 ist zwischen dem Schutzwiderstand 30 und dem Vollwellen-Gleichrichterkreis 30 stattdessen vorgesehen. Der Bimetallschalter 38 erfasst eine Temperatur des Schutzwiderstands 33, so dass der Stromweg für die Spuleneinheit 12 abgeschnitten wird. In diesem Fall ist eine Temperaturanstiegs-Geschwindigkeit des Schutzwiderstands 33 während des Einschaltens zu der Spuleneinheit 12 höher gewählt als eine Temperaturanstiegs-Geschwindigkeit der Spuleneinheit.
Gemäß der oben beschriebenen Anordnung verhindert der Schutzwiderstand 33, dass ein übermäßiger Strom in den Glättungskondensator 31 hineinfließt. Demzufolge kann eine Beeinträchtigung des Glättungskondensators 31 verhindert werden, und die Verlässlichkeit des Glättungsvorgangs kann verbessert werden. Außerdem steigt, wenn die Spuleneinheit 12 eingeschaltet wird, die Temperatur des Schutzwiderstands 33 schneller an als die der Spuleneinheit 12, und der Stromweg für die Spuleneinheit 12 wird abgeschaltet, wenn die Temperatur des Schutzwiderstands 33 sich bei oder oberhalb einer oberen Grenztemperatur befindet. Demzufolge kann die Spuleneinheit 12 verlässlich abgeschaltet werden, bevor die Temperatur der Spuleneinheit übermäßig ansteigt.
Eine Schmelzsicherung kann zwischen dem Vollwellen-Gleichrichterkreis 30 und dem Schutzwiderstand 33 statt des Bimetallschalters 38 vorgesehen sein. Als Ergebnis kann der gleiche Effekt mit dieser Konstruktion wie mit der zweiten Ausführungsform erreicht werden.
15 veranschaulicht eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nur der Unterschied zwischen der ersten und der dritten Ausführungsform wird beschrieben werden. In der dritten Ausführungsform ist die Druckfeder 27 nicht notwendig. Genauer gesagt ist eine Kompressions-Schraubenfeder 39 um den Plungerkolben 14 herumgewickelt. Die Schraubenfeder 39 hat ein hinteres Ende, das an dem C-förmigen Ring 14c befestigt ist, der an dem Plungerkolben 14 angebracht ist, und ein vorderes Ende, das an dem hinteren Ende der Jochanordnung 13 oder an dem hinteren Ende des dritten Jochs 13c befestigt ist. In dem stabilen Zustand, wo die Tür 2a geschlossen ist, befindet sich die Schraubenfeder 29 zwischen dem C-förmigen Ring 14c und der Jochanordnung 13, um den Plungerkolben in Richtung des Pfeils A zu zwingen. In dieser Ausgestaltung dient die Schraubenfeder 39 als die Rückstellfeder, die den Plungerkolben 14, der sich beim Einschalten der Spuleneinheit 12 in Richtung des Pfeils A bewegt hat, in der dem Pfeil A entgegengesetzten Richtung zwingt. Die Schraubenfeder 39 dient außerdem als die Druckfeder, die die Druckstange 15 dazu bringt, gegen die Tür 2a anzustoßen, wenn die Tür 2a geschlossen wird. Demzufolge kann die Anzahl der Komponenten reduziert werden.
Die 16 bis 19 veranschaulichen eine vierte Ausführungsform der Erfindung. Nur der Unterschied zwischen der ersten und der vierten Ausführungsform wird beschrieben werden. Beim Einschalten erzeugt der Elektromagnet 11 Hitze gemäß der eingegebenen elektrischen Energie. Da ein Zeitraum eines Arbeitsschritts des Elektromagneten 11 auf ungefähr 0,5 sec beschränkt ist, ist ein Anstieg der Temperatur der Spuleneinheit 12 bei einem Arbeitsschritt des Elektromagneten 11 gering. Wenn jedoch beispielsweise ein Kind die Türöffnereinheit 9 kontinuierlich missbräuchlich betätigt, würde die Temperatur der Spuleneinheit 12 übermäßig ansteigen. Wenn die Temperatur der Spuleneinheit 12 hoch ist, besteht eine Möglichkeit, dass das die Spuleneinheit 12 umschließende Gehäuse 10 aus synthetischem Kunstharz durch die Wärme verformt wird. Im Hinblick auf dieses Problem steuert der Steuerkreis 103 den Türöffner 9 auf der Basis der Temperatur der Spuleneinheit in der vierten Ausführungsform. Genauer gesagt verhindert, wenn die Temperatur der Spuleneinheit 12 eine vorbestimmte Verbotstemperatur erreicht, der Steuerkreis 103 den Betrieb der Türöffnereinheit 9. Danach ermöglicht der Steuerkreis 103 den Betrieb der Türöffnereinheit 9, wenn die Temperatur der Spuleneinheit 12 auf eine vorbestimmte zulässige Temperatur abgesunken ist.
Zuerst wird die Beziehung zwischen dem Betrieb des Elektromagneten 11 und der Temperatur der Spuleneinheit 12 beschrieben. Der Gleichstromversorgungskreis 29 liefert den Gleichstrom an den Elektromagneten 11, wie oben in der ersten Ausführungsform beschrieben (siehe 11). Da eine Wechselspannung von 100 V von der kommerziellen Wechselstromversorgung 35 zu dem Gleichstromversorgungskreis 29 geleitet wird, wird eine Gleichspannung von 141 V an den Elektromagneten 11 angelegt. Unter Berücksichtigung eines Spannungsabfalls bei Bereichen wird tatsächlich eine Spannung an den Elektromagneten 11 angelegt, die ungefähr eine Gleichspannung von 120 V ist. Dabei nimmt der Elektromagnet 11 oder die Spule 12b einen Widerstandswert von ungefähr 60Ω. Demzufolge fließt ein Strom von ungefähr 2 A, und die Eingangsenergie ist ungefähr 240 W. Demzufolge verändert sich die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit der Spuleneinheit 12 abhängig von einer Frequenz, bei der der Elektromagnet 11 betrieben wird, nämlich einem Einschaltverhältnis des Elektromagneten 11. Gemäß einem von den Erfindern ausgeführten Experiment steigt die Temperatur der Spuleneinheit 12 um ungefähr 0,4 k Grad, wenn der Griffschalter 8a eingeschaltet wird, so dass der Elektromagnet 11 einmal betrieben wird oder für ungefähr 0,5 sec eingeschaltet wird.
18 zeigt die Ergebnisse eines von den Erfindern ausgeführten Experiments mit Bezug auf die Beziehung zwischen dem Einschaltverhältnis des Elektromagneten 11 und den Veränderungen in der Temperatur der Spuleneinheit 12, wenn die Raumtemperatur 30°C beträgt. In 18 bezeichnet die durchgezogene Linie T1 eine Fall, wo der Elektromagnet kontinuierlich eingeschaltet ist. Die Kurve T2 bezeichnet einen Fall, wo der Elektromagnet 11 für 0,5 sec eingeschaltet und für 2,0 Strecke abgeschaltet ist, abwechselnd und wiederholt. Die Kurve T3 zeigt einen Fall, wo der Elektromagnet 11 für 0,5 sec eingeschaltet und für 4,5 sec abgeschaltet wird, abwechselnd und wiederholt. Die Kurve T4 zeigt einen Fall, wo der Elektromagnet 11 für 0,5 sec eingeschaltet und für 9,5 sec abgeschaltet wird, abwechselnd und wiederholt. Die Kurve T5 zeigt einen Fall, wo der Elektromagnet 11 für 0,5 sec eingeschaltet und für 19,5 sec abgeschaltet wird, abwechselnd wiederholt. Unter Berücksichtigung eines Zeitraums, der zum Öffnen und Schließen der Tür 2 erforderlich ist, wird die Tür 2a wiederholt in dem kürzesten Intervall geöffnet und geschlossen. Wie es sich aus 18 ergibt, ist die Temperaturanstiegs-Geschwindigkeit der Spuleneinheit 12 groß, wenn der Elektromagnet 11 kontinuierlich eingeschaltet ist, so dass die Temperatur der Spuleneinheit 100°C überschreitet in einem kurzen Zeitraum. Wenn der Elektromagnet 11 einmal alle 2,5 sec eingeschaltet wird, erreicht die Temperatur der Spuleneinheit 12 außerdem 100 °C in ungefähr 11 Minuten.
Andererseits zeigt 19 die Beziehung zwischen einem Zeitablauf nach dem Abschalten des Elektromagneten 11 und der Temperatur der Spuleneinheit 12. Wie sich aus 19 ergibt, verändert sich die Geschwindigkeit, mit der die Temperatur der Spuleneinheit 12 abfällt, exponentiell.
Der Steuerkreis 103 schätzt die Temperatur der Spuleneinheit 12 auf der Basis der oben beschriebenen experimentellen Ergebnisse auf die folgende Art und Weise und steuert den Betrieb der Türöffnereinheit 9 auf der Basis der geschätzten Temperatur. Die Steuerungsweise des Steuerkreises 103 wird mit Bezug auf die 16 und 17 beschrieben werden. Der Steuerkreis 103 liest aus einem Speicher (nicht dargestellt) Daten von Bedingungen für eine Temperaturänderungsgeschwindigkeit der Spuleneinheit 12 (Schritt S1). In diesem Fall verändert der Steuerkreis 103 die Temperatur der Spuleneinheit 12 auf einen Zählerstand (0,1k=1) und zählt den Zählerstand in einem Zähler. Die Daten der Bedingung für die Temperaturänderungsgeschwindigkeit werden zuvor gewählt auf der Basis der experimentellen Ergebnisse der 18 und 19. Vier Punkte werden pro Arbeitsschritt des Elektromagneten 11 hinzugefügt. In einem Fall, wo der Elektromagnet 11 abgeschaltet wird, wenn die Temperatur der Spuleneinheit 12 unterhalb von 80°C liegt, werden drei Punkte jedes Mal subtrahiert, wenn eine Minute abläuft. In einem Fall, wo der Elektromagnet 11 abgeschaltet wird, wenn die Temperatur der Spuleneinheit 12 sich bei oder oberhalb von 80°C befindet, werden zehn Punkte subtrahiert, jedes Mal wenn eine Minute abläuft.
Ein anfänglicher Punktestand der Spuleneinheit 12 wird gesetzt (Schritt S2). Punkte entsprechend der Raumtemperatur werden als der anfängliche Zählerstand gesetzt. Es wird allgemein angenommen, dass die Raumtemperatur in normalen Häusern höchstens ungefähr 30°C beträgt. In der Ausführungsform ist bestimmt, dass die Raumtemperatur 30°C beträgt. Demzufolge werden die Daten von 300 Punkten (30×10 Punkte) als anfänglicher Zählerstand gespeichert. Dann wird der Timer gesetzt (Schritt S3). Anschließend werden vier Punkte in dem Zähler hinzugefügt, jedes Mal wenn der Griffschalter 8a eingeschaltet wird, so dass der Elektromagnet 11 einmal betätigt wird. Beim Abschalten des Elektromagneten 11 werden drei Punkte jedes Mal dann abgezogen, wenn der abgeschaltete Zustand für eine Minute anhält (Schutzringe S4 bis S11). Der momentane Zählerstand des Zählers wird verglichen mit der Raumtemperatur (300 Punkte) in dem Schritt S10. Wenn der momentane Zählerstand des Zählers kleiner ist als die Raumtemperatur (NO im Schritt S10), schreitet der Steuerkreis 103 zum Schritt S11 fort, um den tatsächlichen Zählerstand zu korrigieren, so dass der Zählerstand gleich der Raumtemperatur ist. Der Steuerkreis 103 schreitet dann zum Schritt S5 weiter. Wenn drei Stunden oder mehr abgelaufen sind seit dem letzten Betrieb des Elektromagneten 11 (YES im Schritt S9) nimmt die Temperatur der Spuleneinheit 12 soweit ab, dass sie im wesentlichen gleich der Raumtemperatur ist. Demzufolge schreitet der Steuerkreis 103 zum Schritt S2 weiter, um den anfänglichen Zählerstand wieder herzustellen.
Ein Kind öffnet und schließt die Tür 2a des Kühlschranks oft missbräuchlich, oder ein Sucher öffnet und schließt die Tür 2a der Kühlvorrichtung, die in einem Ladengeschäft ausgestellt wird. In beiden Fällen steigt die Betätigungsfrequenz des Elektromagneten 11, und demzufolge steigt auch die Temperatur der Spuleneinheit 12. Wenn der momentane Zählerstand des Zählers 800 Punkte beträgt (entsprechend 80°C) oder mehr (YES im Schritt S5), schreitet der Steuerkreis 103 zum Schritt S12 fort, um den Subtraktions-Zählerstand gemäß dem Zeitablauf nach dem Abschalten des Elektromagneten von 3 Punkten auf 10 Punkte zu verändern. Wenn der momentane Zählerstand 1000 Punkte oder die Temperatur der Spuleneinheit 12 100°C erreicht (YES in den Schritten S4 und S13), schreitet der Steuerkreis 103 zum Schritt S14 fort, um den Subtraktions-Zählerstand von 3 auf 10 Punkte zu ändern. Der Steuerkreis 103 schreitet dann zum Schritt S15 fort, um den Betrieb des Elektromagneten 11 oder der Türöffnereinheit 9 zu verhindern. Demzufolge ist 100°C in der Ausführungsform eine Verbotstemperatur. Der Steuerkreis 103 akzeptiert nicht das ON-Signal von dem Griffschalter 8a oder liefert kein Betätigungssignal an den Timerkreis 37, selbst wenn das ON-Signal von dem Griffschalter 8a eingegeben wird. Gleichzeitig lässt der Steuerkreis 103 ein Lämpchen an der Anzeigetafel 7 blinken, um ein Beispiel zu nennen, um dadurch den Benutzer zu informieren, dass die Türöffnereinheit 9 nicht verwendet werden kann.
Anschließend nimmt die Temperatur der Spuleneinheit 12 nach und nach ab, und der Steuerkreis 103 ist im Ruhezustand, bis der momentane Zählerstand des Zählers auf weniger als 900 Punkte reduziert ist (d.h. 90°C). Wenn der momentane Zählerstand auf unterhalb von 900 Punkten reduziert wird (NO im Schritt S13), schreitet der Steuerkreis 103 zum Schritt S16 fort, um das Verbot des Elektromagneten aufzuheben, und schaltet das Lämpchen der Anzeigetafel 7 ab, um den Benutzer dadurch zu informieren, dass die Türöffnereinheit 9 wieder verwendet werden kann. Anschließend schreitet der Steuerkreis 103 zum Schritt S5 fort. Demzufolge ist 90°C eine zulässige Temperatur.
Gemäß der vierten Ausführungsform wird der Betrieb der Türöffnereinheit 9 verhindert, wenn die Temperatur der Spuleneinheit 12 100°C erreicht. Die Türöffnereinheit 9 wird nicht wieder betätigt, bis die Temperatur der Spuleneinheit 12 auf weniger als 90°C abgesunken ist. Demzufolge kann, da ein übermäßiger Anstieg in der Temperatur der Spuleneinheit 12 verhindert werden kann, verhindert werden, dass das die Spuleneinheit 12 umschließende Gehäuse 10 durch die Wärme verformt wird.
Die Türöffnereinheit 9 ist mit der Schmelzsicherung 17 versehen, die den Stromweg für die Spuleneinheit 12 abschneidet, wenn die Temperatur der Spuleneinheit 12 auf 130°C ansteigt. Die Schmelzsicherung 17 dient jedoch als finales Schutzmittel in dem Fall, wo der Elektromagnet 11 nicht gesteuert werden kann aufgrund der Verschweißung des Steuerschalters 34. Demzufolge ist es nicht wünschenswert, dass die Schmelzsicherung 17 übermäßig betätigt wird. In der oben beschriebenen Anordnung kann der übermäßige Anstieg in der Temperatur der Spuleneinheit 12 auf oberhalb von 100°C soweit wie möglich verhindert werden in einem Zustand, wo der Elektromagnet 11 durch den Steuerkreis 103 gesteuert werden kann. Demzufolge kann verhindert werden, dass die Schmelzsicherung 17 übermäßig betrieben wird. Außerdem schätzt der Steuerkreis 103 die Temperatur der Spuleneinheit 12 auf der Basis der Temperaturveränderungs-Geschwindigkeit der Spuleneinheit, die zuvor aus den Experimenten erhalten worden ist. Demzufolge kann, da kein Steuerkreis oder Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur der Spuleneinheit 12 erforderlich ist, die elektrische Steuerkreisanordnung der Türöffnereinheit vereinfacht werden.
Die 20 und 21 veranschaulichen eine fünfte Ausführungsform der Erfindung. Nur der Unterschied zwischen der vierten und der fünften Ausführungsform wird beschrieben werden. In der fünften Ausführungsform beschränkt der Steuerkreis 103 den Betrieb der Türöffnereinheit 9, wenn der momentane Zählerstand des Zählers bei 900 Punkten liegt oder die geschätzte Temperatur der Spuleneinheit 12 bei zumindest 90°C. Mit Bezug auf 20 liest der Steuerkreis 103 aus dem Speicher (nicht dargestellt) die Daten der Bedingung für die Temperaturveränderungs-Geschwindigkeit der Spuleneinheit 12 (Schritt S1). In diesem Fall werden vier Punkte hinzugefügt in einem Fall, wo der Elektromagnet 11 einmal betätigt wird, wenn die Temperatur der Spuleneinheit 12 unter 90°C liegt. Zwei Punkte werden hinzugefügt in einem Fall, wo der Elektromagnet 11 einmal betätigt wird, wenn die Temperatur der Spuleneinheit 12 bei zumindest 90°C liegt. In einem Fall, wo der Elektromagnet 11 abgeschaltet wird, wenn die Temperatur der Spuleneinheit 12 unterhalb von 80°C liegt, werden drei Punkte jedes Mal dann abgezogen, wenn eine abläuft. Falls der Elektromagnet 11 abgeschaltet wird, wenn die Temperatur der Spuleneinheit 12 bei zumindest 80°C liegt, werden zehn Punkte jedes Mal dann abgezogen, wenn eine Minute abläuft.
Der anfängliche Zählerstand der Spuleneinheit 12 wird gesetzt (Schritt T2). Auch in diesem Fall wird angenommen, dass die Raumtemperatur 30°C beträgt, und demzufolge werden Daten von 300 Punkten als der anfängliche Zählerstand gespeichert. Dann wird der Timer gesetzt (Schritt T3). Anschließend werden vier Punkte in dem Zähler jedes Mal dann addiert, wenn der Griffschalter 8a eingeschaltet wird, so dass der Elektromagnet 11 einmal betätigt wird. Beim Abschalten des Elektromagneten 11 werden drei Punkte jedes Mal dann abgezogen, wenn der abgeschaltete Zustand für eine Minute anhält (Schritte T4 bis T9). Der momentane Zählerstand bei dem Zähler wird verglichen mit der Raumtemperatur (300 Punkte) in Schritt T8. Wenn der momentane Stand des Zählers gleich der Raumtemperatur oder größer ist, schreitet der Steuerkreis 103 zum Schritt T4 fort. Wenn der momentane Stand des Zählers aber kleiner ist als die momentane Raumtemperatur, schreitet der Steuerkreis 103 zum Schritt T9 fort, um den momentanen Stand auf die Raumtemperatur zu korrigieren (300 Punkte). Dann schreitet der Steuerkreis 103 zum Schritt T4 fort.
Ein Kind öffnet die Tür 2a des Kühlschranks oft missbräuchlich, oder ein Benutzer öffnet und schließt die Tür 2a des Kühlschranks, der in einem Ladengeschäft ausgestellt ist. In beiden Fällen steigt die Betriebsfrequenz des Elektromagneten 11, und demzufolge steigt auch die Temperatur der Spuleneinheit 12. 20 zeigt die Temperaturen der Spuleneinheit 12 in einem Fall, wo der Elektromagnet 11 einmal in jedem Zeitraum von 3 sec betätigt wird, in einem Fall, wo der Elektromagnet 11 einmal in jedem Zeitraum von 10 sec betätigt wird, und in einem Fall, wo der Elektromagnet 11 einmal in jedem Zeitraum von 30 sec betätigt wird. Wenn der momentane Stand des Zählers 800 Punkte beträgt (entsprechend 80°C) oder mehr (YES im Schritt T4), schreitet der Steuerkreis 103 zum Schritt T10 fort, um den Subtraktionsstand gemäß dem Zeitraum nach dem Abschalten des Elektromagneten von 3 auf 10 Punkte zu ändern. Falls der momentane Zählerstand auf 900 Punkte ansteigt (90°C) oder mehr (YES im Schritt T11), schreitet der Steuerkreis 103 zum Schritt T12 fort. Dort beschränkt der Steuerkreis 103 diesen Zeitraum zum Akzeptieren des ON-Signals von dem Griffschalter 8a, um dadurch den Betrieb der Türöffnereinheit 9 zu beschränken. Genauer gesagt führt der Steuerkreis 103 den Zulassungsvorgang aus, in welchem das ON-Signal von dem Griffschalter 8a akzeptiert wird, und zwar für 8 sec, und den Verbotsvorgang, in welchem das ON-Signal von dem Griffschalter 8a nicht akzeptiert wird, für 25 sec, und zwar abwechselnd. Demzufolge ist 90°C eine Zulassungstemperatur.
Der Elektromagnet 11 wird eingeschaltet (YES im Schritt T13), wenn das ON-Signal von dem Griffschalter 8a während des Zulassungsvorgangs eingegeben wird. Der Steuerkreis 103 schreitet dann zum Schritt T14 fort. Wenn andererseits das ON-Signal während des Verbotsbetriebs eingegeben wird, wird der Elektromagnet 11 nicht eingeschaltet (NO im Schritt T13), und der Steuerkreis 103 schreitet zum Schritt T8 fort. Der Steuerkreis 103 schreitet zum Schritt T15 fort, wenn der momentane Zählerstand des Zählers unterhalb von 1000 Punkten in dem Schritt T4 liegt. Zwei Punkte werden dem momentanen Stand im Schritt T15 hinzugefügt, und der Steuerkreis 103 kehrt zum Schritt T4 zurück. Außerdem schreitet der Steuerkreis 103 zum Schritt T16 fort in einem Fall, wo der momentane Stand auf 1000 oder mehr ansteigt (YES im Schritt T14), selbst wenn der Zeitraum, in welchem das ON-Signal von dem Griffschalter 8a akzeptiert wird, beschränkt ist. Der Steuerkreis 103 kehrt zum Schritt T4 zurück, wobei der momentane Stand auf 1000 Punkten gehalten wird.
Es wird nicht angenommen, dass die Temperatur der Spuleneinheit 12 100°C (1000 Punkte) überschreitet, und zwar aus den folgenden Gründen. Ein von den Erfindern ausgeübtes Experiment zeigt, dass es 2 bis 2,5 sec dauert, um die Tür 2a zu öffnen oder zu schließen. Demzufolge kann die Tür 2a dreimal während acht Sekunden des Zulassungsbetriebs geöffnet oder geschlossen werden, und demzufolge wird der Elektromagnet 12 dreimal betätigt. Demzufolge wird die maximale Einschaltrate erhalten, wenn die Zeiträume des Zulassungs- und des Verbotsbetriebs 8 bzw. 25 sec betragen, so dass der Elektromagnet 11 für 1,5 sec (0,5 sec ×3) in jedem Zeitraum von 33 sec (25+8) eingeschaltet wird. Diese Einschaltrate ist kleiner als die in der vierten Ausführungsform in 18 als Kurve T4 gezeigte. Wie in 18 dargestellt, erreicht die Temperatur der Spuleneinheit 12 nicht 100°C in dem Fall der als Kurve T4 gezeigten Einschaltrate. Demzufolge wird nicht angenommen, dass die Temperatur der Spuleneinheit 12 100°C überschreitet, wenn der Betrieb der Türöffnereinheit 9 wie oben beschrieben beschränkt ist. Die Beschränkung der Türöffnereinheit 9 wird freigegeben, wenn der momentane Stand auf unterhalb von 900 Punkten reduziert worden ist als Ergebnis der Beschränkung des Betriebs der Türöffnereinheit 9 (NO im Schritt T11).
Gemäß der fünften Ausführungsform ist der Betrieb der Türöffnereinheit 9 beschränkt, wenn ihre Temperatur auf die vorbestimmte Grenztemperatur (90°C) ansteigt, so dass die Einschaltrate des Elektromagneten 11 vermindert wird. Demzufolge kann ein übermäßiger Anstieg der Temperatur der Spuleneinheit 12 verhindert werden. Wenn die Temperatur der Spuleneinheit 12 den Grenzwert erreicht, ist außerdem der Betrieb der Türöffnereinheit 9 beschränkt, aber nicht vollständig verboten. Demzufolge kann die oben beschriebene Anordnung einen Fall eliminieren, in dem die Spuleneinheit für einen langen Zeitraum gar nicht betrieben werden kann.
In der Modifikation kann die Temperatur der Spuleneinheit 12 durch Messen eines Widerstandswerts der Spule 12b erhalten werden. Genauer gesagt wird eine vorbestimmte geringe Spannung, die den Elektromagneten 11 nicht betätigt, an die Spule 12b angelegt. Die Temperatur der Spuleneinheit 12 wird erhalten auf der Basis des Stromwerts zu dieser Zeit. Da die Temperatur der Spuleneinheit als ein akkurater Wert erfasst werden kann, kann der Elektromagnet 11 präziser gesteuert werden.
Der Steuerkreis 103 kann mit einem Ladengeschäft-Anzeigemodus versehen sein, in welchem der Zulassungs- und der Verbotsbetrieb abwechselnd ausgeführt werden unabhängig von der Temperatur der Spuleneinheit 12. In dem Fall eines Kühlschranks, der in einem Ladengeschäft ausgestellt ist, wird angenommen, dass die Türöffnereinheit 9 oft betätigt wird. Im Hinblick auf diese Annahme kann der Steuerkreis 103 so ausgestaltet sein, dass er den Ladengeschäft-Ausstellungsmodus immer dann ausführt, wenn der Kühlschrank in dem Ladengeschäft ausgestellt wird. Als Ergebnis kann ein übermäßiger Anstieg in der Temperatur der Spuleneinheit 12 verhindert werden, und außerdem kann auch die Anordnung des Steuerkreises 103 zum Steuern des Elektromagneten 11 vereinfacht werden.
Obwohl die Druckfeder 27 in den eben beschriebenen Ausführungsformen die Torsions-Schraubenfeder aufweist, kann sie auch eine Kompressions-Schraubenfeder oder eine andere Art von Feder sein. Ein anderes temperaturabhängiges Mittel zum Abschneiden des Stromwegs kann statt der Schmelzsicherung 17 vorhanden sein. Beispielsweise kann eine Kombination aus einem temperaturempfindlichen Element und einem Schaltelement oder auch ein Bimetallschalter verwendet werden.
Der Plungerkolben 14 und die Druckstange 15 können so ausgeformt sein, dass sie integral miteinander vorgesehen sind. Obwohl in den eben beschriebenen Ausführungsformen der C-förmige Ring 14c vorgesehen ist, um ein Abfallen des Plungerkolbens 14 zu verhindern, kann auch ein Stift stattdessen vorgesehen sein, der sich radial durch den Plungerkolben 14 hindurch erstreckt. Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Türöffnereinheit 9 zum Öffnen der Tür 2a des Kühlabteils 2 vorgesehen ist, kann die Einheit auch zum Öffnen jeder der anderen Türen 3a, 4a, 5a und 6a vorgesehen sein. Obwohl die vorliegende Erfindung schließlich in den oben beschriebenen Ausführungsformen auf den Haushalts-Kühlschrank angewandt ist, kann die Erfindung auch auf Vorrichtungen zum Aufbewahren von Lebensmitteln wie beispielsweise Kühlschränke oder Gefrierschränke angewandt werden, die in Ladengeschäften verwendet werden.

Claims

Türöffner, der an einer Vorrichtung zum Aufbewahren von Lebensmitteln mit einem Körper (1) mit einem Aufbewahrungsabteil (2) und einer Tür (2a) zum Öffnen und Schließen einer Öffnung des Aufbewahrungsabteils (2) angebracht ist, wobei eine magnetische Dichtung (2b) die Tür (2a) in einem geschlossenen Zustand hält, eine im allgemeinen zylindrische Spuleneinheit (12) an dem Körper (1) der Vorrichtung zum Aufbewahren von Lebensmitteln vorgesehen ist und eine sich axial erstreckende Durchgangsöffnung (105) hat, ein Plungerkolben (14) in der Öffnung (105) der Spuleneinheit (12) so vorgesehen ist, dass er axial bezüglich der Spuleneinheit (12) beweglich ist, wobei der Plungerkolben (14) in einer Richtung bewegt wird, wenn die Spuleneinheit (12) angeregt ist, und der Plungerkolben (14) zwei axiale Enden hat, und ein Drückelement (15) an einem dieser axialen Enden des Plungerkolbens (14) so vorgesehen ist, dass es zusammen mit dem Plungerkolben (14) bewegt wird, wobei dieses Drückelement (15) die Tür (2a) in einer Öffnungsrichtung gegen eine Klebkraft der Magnetdichtung (2b) drückt, wenn es in der einen Richtung mit dem Plungerkolben (14) zusammen bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuleneinheit (12) einen Spulenkörper (12a) mit der Durchgangsöffnung beinhaltet, eine um einen Außenumfang des Spulenkörpers (12a) herum gewickelte Spule (12), eine im allgemeinen rechteckige rahmenförmige Jochanordnung (13), die den Spulenkörper (12a) und die Spule (12b) umgibt, und ein zylindrisches zusätzliches Joch (22a), das in der Durchgangsöffnung des Spulenkörpers (12a) so vorgesehen ist, dass es in Kontakt mit der Jochanordnung (13) gerät.
Türöffner nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eine Rückstellfeder (25), die den Plungerkolben (14) in die andere Richtung zwingt.
Türöffner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drückelement (15) ein distales Ende hat, das gegen die Tür (2a) anstößt, während sich die Tür (2a) in einem geschlossenen Zustand befindet.
Türöffner nach Anspruch 3, weiter gekennzeichnet durch eine Druckfeder (25), die das Drückelement (15) in die eine Richtung zwingt, so dass das distale Ende des Drückelements (15) gegen die Tür (2a) anstößt.
Türöffner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (27) gegen das andere Ende des Pungerkolbens (14) drückt, um so das Drückelement (15) in die eine Richtung zu zwingen.
Türöffner nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eine Kompressionsschraubenfeder (39), die um einen Bereich des Plungerkolbens (14) herum gewickelt ist, der in Richtung der Seite des anderen Endes relativ zu der Öffnung hervorsteht, welche Kompressionsschraubenfedern (39) zwei Enden hat, die an dem anderen Ende des Plungerkolbens (14) beziehungsweise der Spuleneinheit (12) befestigt sind, welche Kompressionsschraubenfeder (39) als Druckfeder (27) dient, die das Drückelement (15) in die eine Richtung zwingt, so dass das distale Ende des Drückelements (15) gegen die Tür (2a) anliegt, und als Rückstellfeder (25), die den Plungerkolben (14) in die andere Richtung zwingt.
Türöffner nach Anspruch 2, weiter gekennzeichnet durch einen Gleichrichterkreis (30), der den Ausgang einer Wechselstromversorgung gleichrichtet, einen Glättungskondensator (31), der die gleichgerichtete Ausgabe glättet, und einen Gleichstromversorgungskreis (29), der der Spuleneinheit (12) Gleichstrom zuführt, um diese anzutreiben, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Ladung des Glättungskondensators (31) durch die Spuleneinheit (12) nach dem Abschalten der Spuleneinheit (12) ausgegeben wird, so dass der Plungerkolben (14) gebremst wird, während er mit der Rückstellfeder (25) zurückgestellt wird.
Türöffner nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch einen Timerkreis (37), der eine Anregungszeitdauer der Spuleneinheit (12) auf oder unter einen vorgeschriebenen Höchstwert beschränkt.
Türöffner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuleneinheit (12) an einem Element angebracht ist, das direkt an den Körper (1) der Vorrichtung zum Aufbewahren von Lebensmitteln angebracht ist.
Türöffner nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eine Schmelzsicherung (17), die nahe an einer Oberfläche der Spuleneinheit (12) anhaftet, um so geschmolzen zu werden und dadurch die Energieversorgung zu der Spuleneinheit abzuschneiden, und ein Abdeckelement (19), das die Schmelzsicherung (17) in einem an der Oberfläche der Spuleneinheit (12) anhaftenden Zustand hält und die Schmelzsicherung (17) bedeckt, wobei das Abdeckelement (19) aus einem Kunstharz gemacht ist.
Türöffner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tür (2a) zwei gegenüber liegende Enden hat und scharnierartig an einem ihrer Enden an dem Körper (1) der Vorrichtung zum Aufbewahren von Lebensmitteln angebracht ist, um zu schwingen, und das Drückelement (15) gegen einen Bereich der Tür (2a) zwischen einer horizontalen Mitte und dem anderen Ende drückt.
Türöffner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Tür (2a) einen gedrückten Bereich beinhaltet, der außerhalb der Magnetdichtung (2b) daran vorgesehen ist, gegen welchen gedrückte Bereich mittels des distalen Endes des Drückelements (15) gedrückt wird, weiter gekennzeichnet durch ein an dem distalen Ende des Drückelements (15) und/oder des gedrückten Bereichs vorgesehenes Pufferelement.
Türöffner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (1) der Vorrichtung zur Aufbewahrung von Lebensmitteln einen oberen Bereich hat, an welchem die Spuleneinheit (12) so vorgesehen ist, dass ein Teil davon innerhalb des Körpers (1) positioniert ist.
Türöffner nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eines Steuerung (103), welche die Anregung der Spureneinheit (12) gemäß einer Temperatur der Spuleneinheit (12) steuert.
Türöffner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (103) die Temperatur der Spuleneinheit (12) auf der Basis einer zuvor festgelegten Temperaturänderungsgeschwindigkeit schätzt.
Türöffner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuleneinheit (12) eine Spule (12b) beinhaltet und die Steuerung (103) einen Widerstandswert der Spule (12b) misst, um dadurch die Temperatur der Spuleneinheit (12) zu erfassen.
Türöffner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (103) das Anregen der Spuleneinheit (12) verhindert, wenn die Temperatur der Spuleneinheit (12) eine vorbestimmte Verbotstemperatur erreicht, und die Steuerung (103) das Wiederanregen der Spuleneinheit (12) ermöglicht, wenn die Temperatur der Spuleneinheit (12) auf eine vorbestimmte erlaubte Temperatur abgesunken ist.
Türöffner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (103) einen Betrieb der Spule (12) beschränkt, wenn die Temperatur der Spuleneinheit (12) sich auf oder oberhalb einer vorbestimmten Grenztemperatur befindet.
Türöffner nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (103) sequentiell einen Vorgang zum Verhindern des Anregens der Spuleneinheit (12) und einen Vorgang zum Ermöglichen des Anregens der Spuleneinheit (12) ausführt, um so den Betrieb der Spuleneinheit (12) zu beschränken.
Türöffner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (103) einen Aufbewahrungsanzeigemodus ausführt, in welchem die Steuerung (103) sequentiell einen Vorgang zum Verhindern des Anregens der Spuleneinheit (12) und einen Vorgang zum Ermöglichen des Anregens der Spuleneinheit (12) ausführt.
Türöffner nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch einen Betätigungsgriff (8), der vorne an der Tür (2a) vorgesehen ist, und einen Griffschalter (8a), der elektrisch mit diesem Betätigungsgriff (8) verbunden ist, so dass dieser eingeschaltet wird, wenn der Betätigungsgriff (8) betätigt wird, und dass die Spuleneinheit (12) angeregt wird, wenn der Griffschalter (8a) eingeschaltet wird.