JP2001128391A - 非接触による電力及び信号伝達装置 - Google Patents
非接触による電力及び信号伝達装置Info
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Abstract
信号伝達をいずれも非接触で行う従来の冷凍冷蔵庫に
は、扉への電源供給を異常停止している事を報知する手
段がないため、復旧作業が遅れて給電停止状態が長時間
に及ぶ場合がある。 【解決手段】 扉2の開閉状態、もしくは本体1と扉2
との信号伝達の可否状態により、前記扉2への電源供給
を制御する冷凍冷蔵庫において、前記扉2が閉じている
にも拘わらず、前記信号伝達ができないと判断した場合
に異常を報知するための手段9を前記本体1に設けてい
る。
Description
源供給、及び本体と扉との信号伝達をいずれも非接触で
行う電力及び信号伝達装置に関するものである。
電力及び信号伝達装置を例に挙げて説明する。近年、冷
凍冷蔵庫の扉に情報表示装置や情報入力装置を設けた冷
凍冷蔵庫が実用化されている。情報表示装置を設けるこ
とにより、使用者は本体側から得られる情報、すなわち
庫内の温度や湿度、自動製氷用給水タンク内の残水量な
どを一目で知ることができる。また、情報入力装置を設
けることにより、使用者は庫内温度や湿度の調整といっ
た本体側の制御を、扉を開けることなく行うことができ
る。ここで、扉に設けた情報表示装置及び情報入力装置
までの電源供給や、本体と扉との信号伝達を、いずれも
非接触で行うことのできる冷凍冷蔵庫が、例えば実公平
7−871号公報で知られている。図4は従来の冷凍冷
蔵庫の一例を示す回路図である。
0には、本体の動作を制御するための制御部101と、
その制御部101に接続した発振コイル102とを設け
ている。一方、受電側である扉200には、前記発振コ
イル102と相対する位置に受電コイル201を設けて
いる。ここで、前記扉200を閉じることにより、前記
発振コイル102と前記受電コイル201とを互いに隣
接させると、両コイル間に電磁誘導結合が生じる。この
現象によって前記受電コイル201に誘起した交流を、
前記扉200に設けた整流回路202によって整流する
ことで、前記扉200に設けた操作部203の電源とす
ることができる。
の信号伝達は、前記本体100に設けた第1送信部10
3と、前記扉200に設けた第2受信部204によって
行っている。すなわち、第1送信部103から送出した
信号を、第2受信部204によって受信することによ
り、前記本体100から前記扉200への信号伝達を非
接触で行うことができる。同様に、前記扉200に第2
送信部205、前記本体100に第1受信部104を設
けているので、前記扉200から前記本体100への信
号伝達についても非接触で行うことができる。こうした
非接触による信号伝達手段としては光や超音波等を利用
した方式が考えられる。
及び本体と扉との信号伝達をいずれも非接触で行う従来
の冷凍冷蔵庫では、接触型の給電端子や通信端子といっ
た外部に露出する部材を必要としない。よって、端子表
面の酸化や腐食による接触不良の恐れがなく、また、防
水・防汚染といった面でも有効である。
電力及び信号伝達装置では、前記発振コイル102と前
記受電コイル201との間に電磁誘導結合が得られない
状態、すなわち、前記扉200が開いている状態や、前
記発振コイル102と前記受電コイル201との間にコ
イン等の金属性異物がはさまった状態においても、前記
発振コイル102は電磁エネルギーの出力を続けるた
め、不必要な電力が消費されて非常に不経済である。特
に後者の場合、前記発振コイル102と前記受電コイル
201との間にはさまった金属性異物には磁力線が通過
してショート電流が流れるので、この状態で前記発振コ
イル102の出力を続けると、前記金属性異物が発熱し
て高温となり、製品の安全性を確保できないという問題
がある。
として、特願平11−204249には、本体から扉へ
の電源供給、及び本体と扉との信号伝達をいずれも非接
触で行う冷蔵庫において、冷蔵庫本体に扉の開閉状態を
検知する手段を設け、扉が開いている状態を検知した場
合、扉への電源供給を停止する技術が提案されている。
また、特願平11−283855には、第1の装置から
第2の装置への電力供給、及び第1の装置と第2の装置
との情報通信をいずれも非接触で行う電力及び信号伝達
装置において、第1の装置に前記情報通信の可否を判断
する手段を設け、前記情報通信ができないと判断した場
合、第2の装置への電力供給を停止する技術が提案され
ている。なお、これらの従来技術はいずれも、本出願人
が提案したものである。
不必要な電力消費を抑えることができるので経済的であ
る。特に発振コイルと受電コイルとの間に金属性異物が
はさまった場合でも、前記金属性異物が異常に発熱する
前に電力の供給を停止することができるので、製品の安
全性が確保できる。しかしながら、これらの従来技術で
は、前記本体が前記扉への電源供給を異常停止している
状態、すなわち、前記扉が閉じているにも拘わらず前記
信号伝達ができないことを前記本体が検知した状態にお
いて、その異常を使用者に知らせる手段を何も設けてい
ない。そのため、使用者自身がその異常に気付くまで、
前記金属性異物の除去といった復旧作業は行われないの
で、前記扉への給電停止状態が長時間に及び、場合によ
っては扉側に格納していたデータ等が消滅するおそれが
ある。
ているにも拘わらず、本体と扉との信号伝達ができない
ことを検知した場合、異常を報知することのできる電力
及び信号伝達装置を提供することを目的とする。
に、本発明に係る電力及び信号伝達装置においては、商
用電源から電源供給を受ける本体と、前記本体から非接
触で電源供給を受けるとともに、前記本体との間で非接
触による信号伝達を行う扉とを具備しており、前記本体
に、前記扉の開閉状態を検知する手段と、前記信号伝達
の可否を判断する手段とを設けることで、前記扉の開閉
状態、もしくは前記信号伝達の可否状態により、前記扉
への電源供給を制御する電力及び信号伝達装置におい
て、前記扉が閉じているにも拘わらず、前記信号伝達が
できないと判断した場合に異常を報知するための手段を
前記本体に設けている。
を検知した場合、自動的に前記扉への電源供給を開始す
るとともに、前記信号伝達の可否を判断する構成として
いる。なお、本発明に係る電力及び信号伝達装置におい
ては、前記本体からの情報を表示する情報表示装置、及
び使用者が情報を入力する情報入力装置を前記扉に設け
ている。
置を、冷凍冷蔵庫に適用した場合を例に挙げて説明す
る。まず、図1は本発明に係る冷凍冷蔵庫の上部を斜め
前方から俯瞰した概略斜視図である。本体1は冷蔵室あ
るいは冷凍室といった区画に分かれており、各区画の前
面には開閉可能な扉2を備え付けている。ここで、図中
の(a)は前記扉2を閉じた状態、(b)は前記扉2を
開けた状態を表している。
するための制御部3を設けている。この制御部3はコン
プレッサや庫内ファンモータ等(いずれも図示せず)の
動作を制御することにより、冷蔵室及び冷凍室の温度制
御等を行うものである。また、詳細は後述するが、前記
扉2への給電動作、及び前記扉2との信号伝達に関する
制御も併せて行うものである。
しやすい高さに情報表示・入力装置4を設けている。こ
の情報表示・入力装置4は、情報表示部4aと情報入力
部4bとから成る。前記情報表示部4aには前記本体1
側から得た情報、例えば、庫内の温度や湿度、前記本体
1内に設けた冷水機の残水量や自動製氷機の氷量、およ
び庫内の食品種類や保存期間を表示することができる。
一方、情報入力部4bを操作することにより、使用者は
庫内温度の目標値設定や自動ON/OFFタイマーの設
定といった前記本体1側に対する制御を、前記扉2を開
けることなく行うことができる。
は、前記本体1から前記扉2への電源供給、及び前記本
体1と前記扉2との信号伝達を非接触で実現する手段と
して、給電部10及び受電部20を有している。前記給
電部10は前記本体1に設けた突出部材5の下面に配設
しており、前記受電部20は前記給電部10に相対する
よう前記扉2の上面に配設している。ここで、前記突出
部5の下面は前記扉2の上面とわずかな隙間を保って対
向する構造となっている。これにより、前記給電部10
と前記受電部20との間にもわずかな隙間が保たれてい
る。ただし、前記給電部10と前記受電部20の配置に
ついては、図中に示した位置に限るものではなく、前記
扉2を閉じた時に前記給電部10と前記受電部20とが
相対する位置であれば、任意の位置に取り付けることが
可能である。
制御部3と接続されており、前記給電部10と前記制御
部3との電源及び信号の伝達は有線によって行う。一
方、前記受電部20はリード線7によって前記情報表示
・入力装置4と接続されており、前記受電部20と前記
情報表示・入力装置4との電源及び信号の伝達について
も有線によって行う。なお、図中(b)に示したドアス
イッチ8は、前記扉2の開閉状態を機械的手段により検
知するものである。このドアスイッチ8の動作について
は後述することとする。
の内部構成及び動作について、図2を用いて説明する。
図2は本発明に係る冷凍冷蔵庫の構成を示すブロック図
である。本実施形態においては、前記本体1と前記扉2
との信号伝達手段として光通信を採用した構成を示す。
給電側である前記本体1に設けた前記給電部10は、給
電発振部11、第1コイル12、第1発光部13、及び
第1受光部14を有している。商用電源から電力の供給
を受ける前記制御部3は、前記給電発振部11の発振動
作を制御することで、受電側である前記扉2への電源供
給を行うとともに、第1発光部13及び第1受光部14
を制御して、前記扉2との間で光信号の送受信を行うも
のである。また、前記制御部3は商用電源からの交流を
整流する機能も備えている。なお、前記制御部3には前
記ドアスイッチ8、前記給電部10以外に、異常報知装
置9を設けている。この異常報知装置9の動作について
は後述することとする。
受電部20は、第2コイル21、定電圧部22、第2受
光部23、及び第2発光部24を有している。ここで、
前記情報表示・入力装置4は、前記定電圧部22からの
出力によって駆動し情報表示等の動作を行うとともに、
第2受光部23及び第2発光部24を制御して、前記本
体1との間で光信号の送受信を行うものである。なお、
第2コイル21、第2受光部23、及び第2発光部24
は、前記給電部10に設けた第1コイル12、第1発光
部13、及び第1受光部14と、それぞれ相対する位置
に設けてある。
供給について説明する。まず、前記扉2を閉じた状態に
おいて、前記制御部3から前記給電発振部11に電力を
供給すると、前記給電発振部11は所定の周波数で発振
動作を行う。第1コイル12は、ここで発振した高周波
を受けることにより、前記本体1外部へ交流磁束を放出
する。この時、第1コイル12と第2コイル21との間
には電磁誘導結合が生じる。この現象によって第2コイ
ル21に誘起した交流を、前記定電圧部22で整流して
定電圧を得ることにより、前記扉2の電源とすることが
できる。前記情報表示・入力装置4は一定電圧が供給さ
れたことを検知すると、情報表示や各種操作といった前
記情報表示・入力装置4としての正常動作の制御を行
う。
伝達について説明する。前記本体1から前記扉2への光
信号伝達は、前記給電部10に設けた第1発光部13
と、前記受電部20に設けた第2受光部23によって行
っている。すなわち、第1発光部13が発した光エネル
ギーを、第2受光部23によって検出し、その光エネル
ギー検出の有/無をH/Lの信号と識別することによ
り、前記本体1から前記扉2への光信号伝達を非接触で
行うことができる。同様に、前記受電部20に第2発光
部24、前記給電部10に第1受光部14を設けている
ので、前記扉2から前記本体1への光信号伝達について
も非接触で行うことができる。
電源供給、及び前記本体1と前記扉2との光信号伝達を
いずれも非接触で行うことにより、構成部品を減らすこ
とが可能となるため、低コスト化を図ることができる。
また、従来のように前記扉2のヒンジ部(図示せず)を
介して前記本体1と前記扉2とを直接結線する必要がな
いため、左右どちら側からでも前記扉2を開閉すること
ができる構造の冷凍冷蔵庫にも適用が可能である。さら
に、接触型の給電端子や通信端子といった外部に露出す
る部材を必要としないので、端子表面の酸化や腐食によ
る接触不良の恐れがなく、防水・防汚染といった面でも
有効である。
電制御について、図3を用いて説明する。図3は本発明
に係る冷凍冷蔵庫の給電制御を示すフローチャートであ
る。ここでは、前記本体1側のフローから説明を始め
る。まず、前記扉2への電源供給を開始するに当たり、
#100において前記扉2が閉まっているか否かを判断
する。前記扉2の開閉状態は前記ドアスイッチ8によっ
て検知することができる。ここで、前記ドアスイッチ8
に接続した前記制御部3が、前記扉2は閉まっていると
判断すれば#105へ進み、閉まっていないと判断すれ
ば前記扉2が閉められるまで待機する。こうした構成と
することで、前記扉2が開いている状態、すなわち第1
コイル12と第2コイル21との間に電磁誘導結合が得
られない状態では、第1コイル12への高周波発振を停
止するため、無駄な電力を消費することがないので非常
に経済的である。また、前記扉2が開いた状態で第1コ
イル12に金属性異物を接近させたとしても、前記金属
性異物にショート電流が流れることはないので安全であ
る。
部11に対する電力の供給を開始する。これにより、前
記給電部10に設けた第1コイル12から交流磁束を放
出して、前記扉2に対する給電動作をスタートさせる。
この給電スタートと同時に、#110では前記制御部3
に設けたタイマ(図示せず)をリセット(t=0)し、
前記タイマのカウントを開始する。そして、#115に
おいて前記タイマのカウントが所定時間t1に達するま
で待機状態となる。前記タイマのカウントが所定時間t
1に達すると#120に進み、第1発光部13を発光駆
動して前記受電部20へ光信号を送出する。また、それ
と同時に前記タイマは再びリセット(t=0)される。
なお、前述の所定時間t1は、給電スタートしてから前
記扉2に設けた前記情報表示・入力装置4が動作を開始
するまでに要する時間を想定した値とする。
説明に移る。#200において第1コイル12からの交
流磁束を第2コイル21で受けることにより受電動作が
スタートする。#205では第2コイル21に誘起した
交流を前記定電圧部22によって整流し、その出力電圧
のチェックを行う。前記出力電圧が正常ならば#210
で受電動作は正常と判断して#215に移るが、前記出
力電圧が異常ならば#205に戻って電圧チェックを継
続する。続いて#215では、第1発光部13からの光
信号を、第2受光部23が受信したかどうかを判定して
いる。第2受光部23が前記光信号を受信すると#22
0に進み、前記情報表示・入力装置4は第2発光部24
を発光駆動して前記給電部10へ光信号を返信する。そ
の後、前記情報表示・入力装置4は#225にて、前記
本体1から得た情報を基に表示を行うとともに、使用者
の入力データを前記本体1に設けた前記制御部3へ送信
する、といった前記情報表示・入力装置4としての正常
動作を行う。
が前記光信号を受信できない場合、すなわち第1発光部
13と第2受光部23との間に異物がはさまって光通信
が遮断されている場合、もしくは第1コイル12と第2
コイル21との間に金属性異物がはさまって電力供給が
阻害され前記情報表示・入力装置4が動作できない場合
等では、#220に進むことができず、従って前記給電
部10へ前記返信を行うことはできない。特に、最後に
挙げた前記金属性異物がはさまって電力供給が阻害され
る場合については、前記情報表示・入力装置4が動作し
なくなるまで電圧が低下しないまでも、前記定電圧部2
2の出力電圧がある所定値を下回った場合には、前述の
#210において受電異常と判断して前記返信を行わな
くする構成としてもよい。
電部10においては、#125で第1受光部14が前記
第2発光部24からの前記返信を受信したかどうかを判
定している。前記返信を受信した場合には#130に進
み、前記制御部3は通信OKと判断する。その後は#1
35に移って前記本体1としての正常動作、すなわち前
記扉2への電源供給、及び前記扉2との信号伝達を行
う。ここで、#140において、前記制御部3は前記ド
アスイッチ8の状態を監視しており、前記扉2が開けら
れるまで#135に戻って正常動作を継続する。前記扉
2が開けられると#145に移って前記扉2への給電を
ストップする。その後、再び#100に戻り、前記扉2
が閉められるまで前記扉2への給電を待機する。このよ
うな構成とすれば、使用者が前記扉2を開閉するたび
に、前記扉2に対する電源供給を開始するとともに、前
記本体1と前記扉2との間における光信号の送受信が正
常に行えるか否かを判断して給電動作を制御するので、
頻繁に給電動作のチェックが行われることになり、高い
安全性が確保できる。
前記第2発光部24からの前記返信を受信できない場
合、すなわち前記扉2への電源供給が異常である場合
や、第1受光部14と第2発光部24との間に異物がは
さまって光通信が遮断されている場合等では#150に
進み、前記タイマのカウントを確認する。ここで、前記
タイマのカウントが所定時間t2に達していない場合は
再び#125に戻って、前記返信を受信したかどうかの
判定を続行する。しかし、所定時間t2に達しても前記
返信を受信しない場合は、#155において前記制御部
3は通信NGと判断する。その後、#160に移って前
記扉2への給電をストップする。
間における光信号の送受信の可否を判断する手段を有
し、前記光信号の送受信ができないと判断した場合、前
記扉2への電源供給を停止する手段を有することによ
り、前記本体1と前記扉2との間で光信号伝達ができな
いにも拘わらず、無駄に電源供給が継続されることを防
止することができるので非常に経済的である。また、第
1コイル12と第2コイル21との間に金属性異物がは
さまった場合でも、前記金属性異物が異常に発熱する前
に電力の供給を停止することができるので、製品の安全
性が確保できる。
は、前述の通り、前記制御部3に前記異常報知装置9を
接続しているので、#160において前記扉2への給電
をストップするだけでなく、前記異常報知装置9を駆動
することで、使用者に給電が異常停止していることを知
らせることができる。なお、前記異常報知装置9はブザ
ーやランプ等により構成するとよい。この異常報知装置
9を設けることにより、たとえ前記扉2への給電異常が
発生しても、使用者は直ちにその異常に気付くことがで
きる。これにより、前記金属性異物の除去といった復旧
作業を迅速に行うことができるので、前記扉2への給電
停止状態を短時間で解消することができる。
ップした後、前記制御部3は#165にて前記ドアスイ
ッチ8の状態を監視する。前記扉2が開けられると再び
#100に戻り、前記扉2が閉められるまで前記扉2へ
の給電を待機する。このような構成とすれば、たとえ前
記扉2との通信ができないと判断して、前記制御部3が
前記扉2に対する給電を停止した場合であっても、使用
者がその異常を復旧するために前記扉2を開閉すれば、
自動的に前記扉2に対する電源供給を開始し、前記本体
1と前記扉2との間における光信号の送受信が正常に行
えるか否かを判断して給電動作を制御するので、異常を
復旧した後に使用者が自ら給電の再開を行う必要がな
く、非常に使い勝手がよい。
と前記扉2との間における信号通信の手段として光通信
を採用した構成を示したが、前記信号通信の手段は電
波、電磁波といった他の非接触通信手段に代替してもよ
い。また、上記実施形態では、本発明に係る電力及び信
号伝達装置を冷凍冷蔵庫に適用した例を挙げて説明を行
ったが、本発明は冷凍冷蔵庫への適用に限定されるもの
ではない。
いては、扉が閉じているにも拘わらず、本体と扉との間
で信号伝達ができないと判断した場合に異常を報知する
ための手段を前記本体に設けている。これにより、使用
者に給電が異常停止していることを知らせることができ
るので、たとえ前記扉への給電異常が発生しても、使用
者は直ちにその異常に気付くことができる。よって、復
旧作業を迅速に行うことができ、前記扉への給電停止状
態を短時間で解消することができる。
を検知した場合、自動的に前記扉への電源供給を開始す
るとともに、前記信号伝達の可否を判断する構成として
いる。これにより、使用者が前記扉を開閉するたびに、
前記扉に対する電源供給を開始し、前記本体と前記扉と
の間における光信号の送受信が正常に行えるか否かを判
断して給電動作を制御するので、頻繁に給電動作のチェ
ックが行われることになり、高い安全性が確保できる。
さらに、前記扉との通信ができないとして給電を停止し
た場合であっても、使用者がその異常を復旧するために
前記扉を開閉すれば、自動的に給電動作を再開するとと
もに給電動作のチェックを行うので、わざわざ使用者が
給電再開を行う必要がなく、非常に使い勝手がよい。
においては、扉に情報表示装置を設けたことにより、使
用者は本体側から得た各種情報を一目で知ることができ
る。一方、情報入力装置を扉に設ければ、使用者は本体
側の制御操作などを行う際、扉を開ける必要がないので
非常に使い勝手がよい。
ら俯瞰した概略斜視図である。
ク図である。
ローチャートである。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】商用電源から電源供給を受ける本体と、前
記本体から非接触で電源供給を受けるとともに、前記本
体との間で非接触による信号伝達を行う扉とを具備して
おり、前記本体に前記扉の開閉状態を検知する手段と、
前記信号伝達の可否を判断する手段とを設けることで、
前記扉の開閉状態、もしくは前記信号伝達の可否状態に
より、前記扉への電源供給を制御する電力及び信号伝達
装置において、 前記扉が閉じているにも拘わらず、前記信号伝達ができ
ないと判断した場合に異常を報知するための手段を前記
本体に設けたことを特徴とする電力及び信号伝達装置。 - 【請求項2】前記扉が一度開いてから閉じたことを検知
した場合、自動的に前記扉への電源供給を開始するとと
もに、前記信号伝達の可否を判断することを特徴とする
請求項1に記載の電力及び信号伝達装置。 - 【請求項3】前記本体からの情報を表示する情報表示装
置を前記扉に設けたことを特徴とする請求項1または請
求項2に記載の電力及び信号伝達装置。 - 【請求項4】使用者が情報を入力する情報入力装置を前
記扉に設けたことを特徴とする請求項1〜請求項3のい
ずれかに記載の電力及び信号伝達装置。
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