請求項1に記載の発明は、複数の収納容器を着脱可能に具備した物品貯蔵装置であって、前記各収納容器は、物品貯蔵装置本体に設けられた収納空間に装着されるもので、相互に互換性を持っていずれの収納空間にも装着可能なように装着部形状、装着部寸法が統一されており、また、前記各収納容器は、該容器内環境を異なる環境に創出する機能創出手段を備えており、前記機能創出手段が創出する容器内環境は、前記各容器によって異なるものとし、さらに、前記収納空間における少なくとも一つに、前記機能創出手段を駆動する電源部を設けたものである。
かかる構成により、前記収納容器の備える機能を必要とする場合は、前記電源部を有する収納空間に該機能を備える収納容器を装着すればよい。これにより、必要とする機能を備えた収納容器の運転が可能となり、貯蔵装置の付加価値を高めることが可能となる。また、使用しない収納容器は、残る収納空間へ装着することにより、衛生さを保つことができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記電源部を、前記物品貯蔵装置本体の収納空間に設けられ、供給電力を出力する供給側電源装置と、前記少なくとも一方の前記収納容器に設けられ、前記電源部を備える収納空間への装着状態において、前記供給側電源装置より電力の供給を受ける受給側電源装置より構成され、さらに前記機能創出手段に、前記受給側電源装置の電源によって駆動される駆動手段を設けたものである。
したがって、前記機能創出手段に電動要素を用いることができ、様々な用途に適応できる付加機能を採用することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記物品貯蔵装置本体および前記収納容器の少なくともいずれか一方に、前記収納容器が、前記物品貯蔵装置本体へ正常に装着されたことを検出する位置検出手段を設け、この位置検出手段の正常検出により、前記機能創出手段の動作を可能としたものである。
かかる構成とすることにより、不適正な装着による前記収納容器の動作を防止し、安全性、信頼性の向上をはかることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明において、前記物品貯蔵装置本体もしくは前記収納容器の少なくともいずれか一方に、前記装着された収納容器の機能創出手段が、前記物品貯蔵装置本体に適応するか否かの認証判定を行う判定手段と、前記判定手段の適応判定により前記機能創出手段への通電を開始する通電制御手段を設けたものである。
したがって、規定の機能創出手段以外を動作することが無く、不特定多数の機能駆動に伴う電源装置の故障、あるいは物品貯蔵装置の信頼性低下等を未然に防止することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記物品貯蔵装置本体もしくは前記収納容器の少なくともいずれか一方に、前記判定手段の認証結果を報知する報知手段を設けたものである。
かかる構成とすることにより、前記収納容器の装着不良あるいは差換え不良を、使用者に報知することができ、各収納容器の不動作による故障等の誤解の招きを抑制することができる。
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の発明において、前記物品貯蔵装置本体の各収納空間に、供給電力を出力する供給側電源装置を設け、さらに前記各収納容器に、前記供給側電源装置を備える収納空間への装着状態において、前記供給側電源装置より電力の供給を受ける受給側電源装置を設け、また前記各機能創出手段に、前記受給側電源装置の電源によって駆動される駆動手段を設けたものである。
かかる構成により、必要とする機能を備えた収納容器の運転に、その都度収納容器を差換える操作が不要となり、使い勝手が向上する。また、使用頻度の高い収納容器を使いやすい収納空間に常設することも可能となる。
請求項7に記載の発明は、請求項4から6のいずれか一項に記載の発明において、前記判定手段による認証判定検出の信号交信を無線信号にて行うようにしたものである。
かかる構成とすることにより、前記各収納容器の差換えに伴う各検出構造の簡素化が可能となり、可動構成部品を削減し、物品貯蔵装置の信頼性を高めることができる。
請求項8に記載の発明は、請求項2から7のいずれか一項に記載の発明において、前記供給側電源装置および前記受給側電源装置のそれぞれを、非接触型の電源装置としたものである。
したがって、供給側および受給側の各電源装置を密封構造とすることができ、感電、漏電対策が確実であり、安全性の向上がはかれ、また、交換容器、別交換容器からコード類が露出することもなく、電源接続作業も不要となり、前記位置検出、認定判定検出構造の簡素化に加えて前記各収納容器の外観構造を一層簡素化でき、交換作業の利便性を高めることができる。
請求項9に記載の発明は、請求項3から8のいずれか一項に記載の発明において、前記物品貯蔵装置本体に、前記位置検出手段による不正規位置信号および前記判定手段による非認証信号のいずれかの信号により、前記供給側電源装置の作動を停止するものである。
これにより、収納容器の危険な装着状態での運転が防止でき、一層の安全性を高めることが可能となる。
請求項10に記載の発明は、請求項6から9のいずれか一項に記載の発明において、前記各供給側電源装置は、前記物品貯蔵装置本体に設けた各収納空間における同一箇所に配置され、前記各収納容器に設けられた受給側電源装置は、前記収納空間における正規位置での装着状態において、前記供給側電源装置と機械的にもしくは無線的に前記供給側電源装置と接続される位置に設けたものである。
かかる構成により、全ての収納空間と収納容器における電源位置関係が統一でき、前記収納容器の差換えに伴う互換性が満足される。
請求項11に記載の発明は、請求項3から10のいずれか一項に記載の発明において、少なくとも前記位置検出手段を、前記物品貯蔵装置本体の各収納空間および各収納容器における同一箇所に設けたものである。
したがって、前記収納容器相互の差換えにおいても、前記各収納容器の装着状態の適正検出が可能となり、機能創出手段等の動作を確実なものとする。
請求項12に記載の発明は、請求項4から11のいずれか一項に記載の発明において、少なくとも前記受給側電源装置、通信制御手段を、前記収納容器における一面に配置したものである。
かかる構成とすることにより、電装部品関係等を収納容器の一面に配置して前記各収納容器の組み立て性、保守・点検作業性を良好なものとすることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
本発明における物品貯蔵装置の実施の形態として、食料品等を貯蔵する冷蔵庫の場合を例として説明する。
図1は、本発明の実施の形態1における冷蔵庫の扉の一部を開放した正面図である。図2は、同実施の形態における一つの収納貯蔵室の斜視図であり、その備える機能創出手段の一例として、アイスクリーム等を製造・調理する冷却と攪拌機能を備える装置とした。図3は、同実施の形態におけるもう一つの収納貯蔵室の斜視図であり、その備える機能創出手段の一例として、収納容器内をCO2が充満する空間に維持するCO2発生機能を備える装置とした。図4は、同実施の形態における冷蔵庫における正面からの要部断面図で、図2および図3に示す収納貯蔵室を装着した状態を示している。図5は、同実施の形態における収納貯蔵室装着時の冷蔵庫の制御回路構成図である。
図1に示す冷蔵庫は、断熱性の箱体からなる冷蔵庫本体1と、冷凍室1aと、複数の冷蔵室1b、1cに加えて、装着、取外し可能な容器状の収納貯蔵室2、3と、冷凍室1a、各冷蔵室1b、1cの内部の状態等を表示する表示部4を備えている。複数の収納貯蔵室2、3は、一般的な上面が開口した容器状の形態、あるいは引出しを備えるケース状の形態のいずれであってもよい。本実施の形態1においては、引出しを備えるケース状の構成を例に説明する。そしてこれらの収納貯蔵室2、3は、図4に示す如く、冷蔵庫本体1の中央部において左右に配置された収納空間1d、1e内に装着されている。また、各収納貯蔵室2、3は、冷蔵庫本体1に設けられた冷却システムによる冷気が、冷蔵庫本体1の内壁面に設けられたダクト(図示せず)を介して内部に導入される構成を具備しており、周知の如く内部は冷蔵保存状態が維持される。この構成については、周知の構成でよいため、説明を省略する。
図2および図3において、ケース状の収納貯蔵室2、3は、断熱性の箱体からなり、その外形および外形寸法は、双方とも外形が同一形状、同一寸法に形成され、相互に差換え可能にして冷蔵庫本体1に装着される。そして、各収納貯蔵室2、3は、それぞれ引出し可能な収納容器5、6を具備しており、後述する機能を収納容器5、6内空間に提供する機能創出装置を内部に具備している。また、各収納貯蔵室2、3は、冷蔵庫本体1への装着状態において、その外壁部にて前記ダクトを塞ぎ、冷蔵庫本体1からの冷気の侵入を無くして、収納容器5、6内の環境を独自に創出する構成を備えているが、必要に応じて冷蔵庫本体1への装着状態において、前記ダクトと連通する開口部7を設け、各収納貯蔵室2、3内へ冷気を取り込む構成とすることも可能である。
ここで、図2により、収納貯蔵室2の構成について説明する。
収納貯蔵室2は、内部に、冷却・攪拌機能により調理される材料を収容する収納容器5が抜き出し可能に設けられており、この収納容器5内の環境が、前記冷却・攪拌機能によって創出される。
本実施の形態においては、一方の収納貯蔵室2を、内部で牛乳等を冷却しながら攪拌し、アイスクリームを製造、冷却保存する装置として説明している。アイスクリームの製造方法については、既知の内容であり、また本発明の要旨に直接関係しないため、説明を省略する。また、収納容器5の機能としては、アイスクリームに限らず、材料、原料等を冷却・攪拌保存する保冷機器、あるいは必要な機能を備えた調理機器等に幅広く適用できる。
前記冷却および攪拌機能を備える収納貯蔵室2は、収納容器5内の冷却を行うペルチェ素子8、収納容器5内の材料の攪拌を行う攪拌翼9aおよびこれを駆動するモータ9b等からなる回転負荷9、および収納容器5内の温度を検知する温度センサ10、さらに交換貯蔵室4の機能が設定どおりに得られるように各機器を制御する電源部を含む機能制御部11、および信号通信用の赤外線素子12を備えている。
ペルチェ素子8、回転負荷9、温度センサ10、機能制御部11および赤外線素子12は、収納貯蔵室2の天面部に集中配置され、表面が露呈しないように埋設して取付けられている。これらの配置面は、天面に限らず、一側面、あるいは底面としてもよい。要は、組み立て作業性が良好となるように適宜面に配置すればよいものである。
さらに、収納空間1dの天面壁内部および収納貯蔵室2の機能制御部11には、図4に示す如くファラデーの法則に基づく原理を利用した周知の構成からなる非接触電源装置13が設けられている。この非接触電源装置13は、収納空間1d、1eの各天面壁内部に設けられた供給側電源部14と、収納貯蔵室2の天面壁内部に設けられた機能制御部11の一部である受給側電源部15より構成されている。また、収納空間1dの天面壁内部には、収納貯蔵室2の天面壁内部に設けた赤外線素子12と対をなし、周知の如く通信信号の授受を行う信号通信用の赤外線素子16が設けられている。供給側電源部14と、受給側電源部15および、赤外線素子12、16は、収納貯蔵室2が収納空間1dの設定位置に装着された状態でそれぞれの光軸が一致し、通信信号の授受がしっかり行われて冷却・攪拌機能が動作可能となる。
また、収納貯蔵室2の相対する両側面(左右側面)には、奥行き方向に延びる凹状の支持溝17が上下に対で設けられている。さらに、収納貯蔵室2および収納容器5の表面部(前面部)には、冷蔵庫本体1からの取出しが容易に行えるように把手、指掛等の手持ち手段2a、5aが設けられている。この手持ち手段2a、5aの具体的な構成は、周知の構成でよく、説明を省略する。
また、冷蔵庫本体1における収納空間1dの相対する側壁(左右側壁)には、収納貯蔵室2に設けた支持溝17と対称的に図4に示す如く支持溝17と嵌合することにより、収納貯蔵室2を装着、取り出し可能に支持する上下一対の支持凸条18が奥行き方向に延びて設けられている。
次に、他方の収納貯蔵室3の構成について説明を詳述する。
図3において、前述の如く収納貯蔵室3は、通常は、冷蔵庫本体1の収納空間1eに装着されている。そして、収納貯蔵室2と相互に差換えが可能な如く、同一形状、同一寸法に形成されているが、収納容器6の寸法は、後述する機能等の関係から収納貯蔵室2の収納容器5とは異なっている。この各収納容器5、6の寸法、形状等は、必要に応じて同一寸法、同一形状とすることも可能である。
また、収納貯蔵室3は、収納貯蔵室2の創出機能(冷却・攪拌機能)とは異なる創出機能を備えており、本実施の形態においては、CO2発生により食品の保鮮向上を図るべく、収納容器6内の空間をCO2密度の高い環境に形成するCO2発生装置19を機能創出手段として備えている。このCO2発生装置19は、周知の原理構成でよいため、詳細についての説明は省略する。さらに、収納貯蔵室3は、前述の如く収納貯蔵室2と互換性を持たせる関係から、CO2発生装置19等の運転を制御する機能制御部20が設けられている。また、収納貯蔵室3とこれを収納する収納空間1eには、前述の収納貯蔵室2および収納空間1dと同様に、収納貯蔵室3の正規位置への装着状態において機能する供給側電源部21と受給側電源部22からなる非接触電源装置23と、通信信号の授受を行う赤外線素子24、25が、それぞれ対をなして設けられており、さらに、収納貯蔵室3には、CO2発生装置19によるCO2の濃度を検出するCO2濃度センサ26が設けられている。
上記収納貯蔵室3と収納空間1eについても、前述の収納貯蔵室2および収納空間1dと互換性を持たせる関係から、収納貯蔵室3に設けられた受給側電源部22、赤外線素子25に加えて機能制御部20、CO2発生装置19、CO2濃度センサ26がそれぞれ収納貯蔵室3の天面壁部に集中して配置され、これと対応して収納空間1eの天面壁部に、供給側電源部21、赤外線素子24がそれぞれ配置されている。
また、収納貯蔵室3の相対する両側面(左右側面)には、収納貯蔵室2と同様に、奥行き方向に延びる凹状の支持溝17が上下に対で設けられ、さらに、収納貯蔵室3および収納容器6の表面部(前面部)には、冷蔵庫本体1からの取出しが容易に行えるように把手、指掛等の手持ち手段3a、6aが設けられている。この手持ち手段3a、6aの具体的な構成は、周知の構成でよく、説明を省略する。
ここで、収納空間1d、1eおよび収納貯蔵室2、3は、相互に差換えが可能となる構成であるため、図4に示すように少なくとも赤外線素子12、16、24、25および供給側電源部14、21と受給側電源部15、22はそれぞれの場所において同じ位置に設けられており、収納貯蔵室2、3がいずれの収納空間1d、1eに装着されても動作するように構成されている。さらに、収納貯蔵室3と収納空間1eには、収納貯蔵室2と収納空間1dと同様に、支持機構である支持溝27と支持凸条28が設けられている。
また、収納貯蔵室2、3の各前面には、運転スイッチ29、30がそれぞれ設けられ、任意に各収納貯蔵室2、3に設けた機能創出手段の運転が行えるように構成されている。さらに、冷蔵庫本体1における各収納空間1d、1eには、適宜位置に位置検出スイッチ31、32が設けられている。
次に、図5に基づき、制御回路構成について説明する。ここで、上述と同じ構成要件については、同一の符号を付して説明を省略する。
同図において、冷蔵庫本体1には、既存機能を維持するためのコンプレッサ33やファン34、表示部4の制御を行う冷蔵庫制御装置35と、供給側電源部14、21と、赤外線素子16、25さらには位置検出スイッチ31、32が設けられている。
また、各収納貯蔵室2、3には、上述の如く赤外線素子16、25と対をなす赤外線素子12、24と、各供給側電源部14、21と対をなす受給側電源部15、22と、各収納貯蔵室2、3が備える機能創出手段を構成する各構成要件(ペルチェ素子8、回転負荷9、温度センサ10、CO2発生装置19、CO2発濃度センサ26、機能制御部11、20)および受給側電源部15、22を電源として動作し、赤外線素子12、24、温度センサ10あるいはCO2発濃度センサ26等からの信号を基に前述の機能創出手段を構成する各構成要件の運転をコントロールする機能制御装置36、37が設けられている。
さらに、前述の如く本実施の形態1においては、収納貯蔵室2、3の装着が設定位置であればON動作となって、「正規設定位置」である信号を冷蔵庫制御装置35へ出力する位置検出スイッチ31、32を冷蔵庫本体1の各収納空間1d、1eに設けている。この信号を受けた冷蔵庫制御装置35は、各収納貯蔵室2、3に設けた運転スイッチ29、30の操作により、以降における各収納貯蔵室4の運転の開始を可能にする。
前記位置検出の原理は、各収納貯蔵室2、3の正規位置での装着により押圧され動作する機構、あるいは各収納貯蔵室2、3の正規位置での装着により光等の信号を遮断して検知する無線式等のように周知の原理を用いた構成であればよいため、詳細な説明を省略する。さらに、本実施の形態1においては、位置検出スイッチ31、32による位置検出が行われない状態で、各収納貯蔵室2、3の運転を開始すると、ブザー音等により警告を発する警告装置38を備えている。
その具体的な構成の一例を簡単に説明すると、冷蔵庫本体1の各収納空間1d、1eに各収納貯蔵室2、3が装着されていることを別途設けた検出手段(図示せず)にて検出し、この検出信号にて冷蔵庫制御装置35がカウントを開始し、所定時間経過しても前述の位置検出スイッチ31、32による信号が確認されなければ警告を発すとともに、検出できなかった供給側電源部14、21への通電を停止する構成で実現できる。前記検出手段等は、周知の構成でよいため、説明を省略する。もちろん、収納貯蔵室2、3が正規位置に装着されない限り冷蔵庫制御装置35は、収納貯蔵室2、3への電源供給を行わない構成となっている。これにより、より確実に収納貯蔵室2、3の正規位置への装着を促すことができる。また、位置検出スイッチ31、32等の位置検出手段は、冷蔵庫本体1側に限らず、収納貯蔵室2、3側に設けた構成としてもよく、さらに冷蔵庫本体1側に設けた部品と、収納貯蔵室2、3側に設けた部品で対をなす位置検出手段構成としてもよい。
そして、機能制御装置36、37および冷蔵庫制御装置35等は、周知の如くマイクロコンピュータを中心とする回路構成となっており、さらに、各種制御内容についても、周知の如くプログラム制御により行われる構成となっている。
上記構成において、通常冷蔵庫本体1の一方の収納空間1dには、収納貯蔵室2が装着され、また他方の収納空間1eには収納貯蔵室3が装着されている。そして、必要に応じて各収納貯蔵室2、3に設けた運転スイッチ29、30を操作し、それぞれが持つ機能を該当する収納貯蔵室2、3で駆動する。また、例えば収納貯蔵室3のCO2発生装置19の機能を利用しない状態であれば、この収納貯蔵室3は、開口部7から所定量の冷気を取り込み、例えば野菜生鮮室として利用される。
そして、アイスクリームを作る場合は、収納貯蔵室2の運転スイッチ29を操作して作動させればよい。ここでの制御内容は、既知のアイスクリームの作り方に沿った制御を行えばよいため、説明を省略する。
次に、例えば設置環境の関係から、図1における冷蔵庫本体1の左側が屋内壁に近接しており、しかも収納貯蔵室2の使用頻度が高く、使い勝手が悪い場合は、収納貯蔵室2と収納貯蔵室3を差換えて収納貯蔵室2を右側の収納空間1eへ装着することができる。
この差換え装着において、収納貯蔵室2および収納貯蔵室3は、それぞれ対をなす複数の支持溝17と支持凸条18によって嵌合支持されるため、一部の支持溝17と支持凸条18の嵌合が不備であれば収納空間1d、1eへの装着が困難となり、これによって不具合が確認でき、収納空間1d、1eへの正規の装着を促すことができる。
また、支持溝17と支持凸条18の嵌合が正常で位置ずれを生じた場合は、上述の位置検出スイッチ31、32および警告装置38等の動作によって使用者に報知できる。また、その状態で、不慮に運転スイッチ29、30が投入された場合であっても、冷蔵庫制御装置35の制御によって供給側電源部14、21への通電が行われないため、収納貯蔵室2、3は動作することがない。
そして、収納貯蔵室2、3の差換えが正規の状態に行われた場合は、いずれかの運転スイッチ29、30を操作することにより、対応する収納貯蔵室2、3が運転を開始する。
以上のように、本実施の形態1においては、冷蔵庫に、調理機能あるいは空質機能、さらには、季節や個人の趣味など多様なニーズに合致した必要とする機能を適宜持たせることにより、従来に無い環境を創出することが可能となり、冷蔵庫としての付加価値を高めることができる。
また、前記付加価値を高める機能を備えた収納貯蔵室2、3は、使い勝手が良いように任意に配置換えできるため、利便性が良いものとなる。
さらに、その差換えに際し、収納空間1d、1eおよび収納貯蔵室2、3にそれぞれ設けた供給側電源部14、21および受給側電源部15、22と、制御通信信号用の赤外線素子12、16、24、25等は、同じ位置に設けている。このことは、収納貯蔵室2、3の収納空間1d、1eへの装着操作で電源供給経路と通信制御経路が一義的に形成されることになり、取扱いおよび操作性が容易となる。また、正確な電源の受供給および信号通信が行えることから、信頼性を高めることとなる。
さらに、必要に応じて周知の抜け止め機構を設けることにより、収納貯蔵室2、3の安易な抜き出しが防止できる。
また、装着により一義的に電源供給経路、通信制御経路が形成される構成であれば、非接触の電源形態、無線(赤外線)による通信形態に限るものではなく、雌雄結合構造からなる電源形態、通信形態であっても良い。
さらに、本実施の形態1においては、電源供給、通信手段に、非接触型の電源手段および赤外線などの無線通信手段を採用することで、前記冷蔵庫の機能拡張を安全かつ簡単に実現することができる。特に、非接触型の電源手段は、冷媒に可燃性の高い物質を用いたノンフロン冷蔵庫への適用に際し、冷媒の漏洩等に起因する防爆対策として非常に有益である。
また、収納貯蔵室2、3に設けたペルチェ素子8、CO2発生装置19等の機能創出手段、さらには機能制御部11、20、制御信号の通信手段である赤外線素子12、16、24、25および、非接触電源装置13、23等を、収納空間1d、1eおよび収納貯蔵室2、3の各天面壁部へ集中配置することにより、特に、収納貯蔵室2、3の組み立て時において、組込み作業面が略特定され、作業性が向上する。
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について図6〜図9を参照して説明する。なお、先の実施の形態1と同じ構成要素については同一の番号を付して説明を省略する。
図6は、本発明の実施の形態2における収納貯蔵室を搭載した冷蔵庫の制御回路構成図である。図7は、同実施の形態における冷蔵庫制御装置が備える内部メモリ構成図である。図8は、同実施の形態における冷蔵庫が備える表示部の構成図である。図9は、同実施の形態における冷蔵庫の認証制御フロー図である。
図6において、冷蔵庫本体1の基本構成は変わらない。また、各収納貯蔵室2、3は、先の実施の形態1の構成を採用している。本実施の形態2では、冷蔵庫制御装置35に後述する収納貯蔵室2、3の定格仕様の認証を検出する機能を新たに備えている点が実施の形態1と相違している。
したがって、制御回路構成は、図6に示すように冷蔵庫制御装置35の内部に、内部メモリ40を備えている。この内部メモリ40は、図7に示すように、電源電圧(交流)や電源周波数、および機能装置である回転負荷9およびCO2発生装置19へ供給可能な電源容量や最大出力電圧や電流などの仕様を示す本体データおよび、前記機能装置の種類を識別する装置コード、装置名データおよび駆動電圧や電力・電流などの電気仕様データと、負荷への通電時間(通電時間データ)や動作設定の種類(動作モードデータ)などの制御仕様データで構成されている機能データを複数格納している。前記機能データは、本実施の形態2の回転負荷9あるいはCO2発生装置19に限らず、収納貯蔵室2の温度センサ10等からの信号を基にペルチェ素子8、回転負荷9等の運転をコントロールする機能制御部11、さらにはCO2濃度センサ26からの信号を基にCO2発生装置19の運転を制御する機能制御部20を含む機能制御装置36、37の種類、識別装置コード、装置名データ、電気仕様データ、制御仕様データ等も含んでいる。
このように、本実施の形態2は、内部メモリ40が、交換貯蔵室2、3以外に、冷蔵庫本体1の収納空間1d、1eへ互換性を持って装着される全ての収納貯蔵室2、3についての機能データを記憶していることを特徴づけている。
図8は冷蔵庫本体1が備える表示部4を示し、冷凍室1aおよび各貯蔵室(冷蔵室)1b、1cの温度表示部41〜43と、前述の認証結果を点灯・点滅表示する認証LED44、45および、現在各収納空間1d、1eに装着している収納貯蔵室2、3を示す装置名表示部46、47と、その収納貯蔵室が貯蔵温度制御を必要とする場合の温度、あるいは前記収納貯蔵室に異常が生じた場合のエラー内容等を表示する動作表示部48、49を備えている。
次に、収納貯蔵室2、3を冷蔵庫本体1へ装着したときの冷蔵庫側および各収納貯蔵室2、3相互間で行われる相互機器の認証制御動作について説明する。なお、かかる制御は、冷蔵庫本体1の収納空間1d、1eへ装着される他の交換貯蔵室全てにおいても行われるものであり、ここでは、本実施の形態1における収納貯蔵室2、3を例に説明する。
冷蔵庫本体1に各収納貯蔵室2、3が装着された状態では、図6に示す回路が構成される。そして、相互機器の認証制御内容は、図9に示す制御フローに示している。なお、この場合は、各収納貯蔵室2、3いずれも正規の位置に確実に装着されていることを前提に説明する。そして、収納貯蔵室2が運転されるものとして説明するが、他方の収納貯蔵室3が運転される場合でも同じであり、対応する側の構成要件に読み替えることで説明を省略する。
図9において、収納貯蔵室2の運転スイッチ29を投入することにより、ステップ1で非接触電源装置13により、冷蔵庫本体1(供給側電源部14)から収納貯蔵室2(受給側電源部15)へ低電圧(数V)の初期電源が供給される。
そして、ステップ2では、前述の初期電源の供給を受けた収納貯蔵室2の機能制御装置37が、通信手段である赤外線素子12、16を介して自身に設定された装置コードを冷蔵庫本体1の冷蔵庫制御装置35へ送信する。
ステップ3では、前記装置コードを受信した冷蔵庫制御装置35が、図7に示す内部メモリ40の機能データの中で、該当する装置コードが存在するかを検索し、対応可能な機能装置(冷却攪拌装置を構成する回転負荷9およびペルチェ素子8)であるか否かを確認する。ここで、内部メモリ40内に該当する装置データが確認されるとステップ4へ移行する。
ステップ4では、前記装置コードに設定された電気使用データおよび制御仕様データの読込みを行う。本実施の形態2においては、図7の機能Aデータを読み込んでいる。そして、ステップ5において、冷蔵庫本体1から収納貯蔵室2の有する機能(回転負荷9およびペルチェ素子8)への所定の給電動作へ移り、図8に示す本体表示部3が備える認証LED44を点灯させ、装置名表示部46に内部メモリ40の装置コードから装置名(収納貯蔵室2もしくは機能表示である冷却攪拌装置)を表示する。
また、前述のステップ3で、装置コードが未確認の場合、供給側電源部14の動作は停止し、認証LED44は消灯状態となり、機能しない。必要性に応じて認証不可の場合、警告装置38を用いてアラーム等の警告を発するようにしても良い。
そして、装着された収納貯蔵室2が認証された後は、機能制御装置36により所定の制御が行われ、回転負荷9およびペルチェ素子8の運転制御を行う。
以上の制御動作は、収納貯蔵室3を運転する場合も、同じステップで機器の認証確認が行われる。
また、利便性等の関係から前記双方の収納貯蔵室2、3を、収納空間1d、1eの間で差換え、いずれかの収納貯蔵装置2、3を運転する場合も、上述のステップで、装着、収納貯蔵室2、3の適正が確認される。
さらに、各収納貯蔵装置2、3が並行して使用される場合についても、上述のステップで個々にそれぞれの認証確認が行われる。
以上のように本実施の形態2においては、収納貯蔵室2、3の個々の運転、あるいは並行運転、さらには収納貯蔵室2、3の差換え装着時において、それぞれの運転スイッチ29、30の操作後に収納貯蔵室2、3に搭載された機能装置(冷却攪拌装置、CO2発生装置31)が正しく動作可能な装置であるかを、冷蔵庫制御装置35の備える内部メモリ40のデータを参照・確認することで、仕様外の電圧印加など、不安全な動作開始を防止する。
また、本実施の形態2においては、内部メモリ40の内容を書き換え、あるいは書き加えることで、認証可能な機能装置を増やすことができる。したがって、上記認証確認制御は、収納貯蔵室2、3に限らず、不特定多数の電磁結合を利用した電源を備える機器が誤って装着された場合であっても、同様に行われ、仕様外の電圧印加など、不安全な動作開始を防止する。
さらに、収納貯蔵室の機能としては、冷却攪拌機能、CO2発生機能に限らず、電磁誘導加熱機能等を備えた収納貯蔵室の場合であっても良く、上述と同様に認証確認制御が行え、安全性が確保されるものである。
(実施の形態3)
図10は、本発明の実施の形態3における冷蔵庫表示部の構成図を示している。
同図は、実施の形態1または実施の形態2で示した2つの収納貯蔵室2、3を冷蔵庫本体1に搭載した際に、該冷蔵庫本体1が備える電源容量を超過した場合の表示部4による表示内容を示している。
すなわち、冷蔵庫の備える電源の容量には限度があり、冷蔵庫に拡張できる機能は、機能装置の構成する負荷の電源容量に影響する。本実施の形態3では、各収納貯蔵室2、3への電力供給に優先順位を持たせたもので、例えば収納貯蔵室2(収納空間1d)への電源供給を優先とする制御手段を設けた場合、双方の収納貯蔵室2、3の並行運転状態において、電力容量の超過が生じると、収納貯蔵室3(CO2発生装置19)への電源供給動作を停止し、動作表示部49に「−−−」と表示することで、使用者に、冷蔵庫の機能拡張による電源容量超過が発生していることを報知することができる。必要に応じて先の実施の形態に示す警告装置38を動作させても良い。
以上のように本実施の形態3においては、冷蔵庫の備える電源容量によって、搭載している機能装置の動作を制限する制御手段と、報知手段を備えることで、安全な機能拡張を促すことができる。
(実施の形態4)
図11は、本発明の実施の形態4における収納貯蔵室を装着した冷蔵庫の制御回路構成図である。ここで、先の実施の形態と同じ構成要件については、同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施の形態4においては、収納貯蔵室を先の実施の形態1における収納貯蔵室2、3を対象とした例について説明するが、かかる制御内容は、冷蔵庫本体1の収納空間1d、1eに装着対象となる全ての収納貯蔵室にも適応されるものである。
以下の説明は、運転を行う収納貯蔵室について行われるものであるが、本実施の形態4においては、収納貯蔵室2、3の並行運転状態を例に説明する。
図11に示す制御構成を持つ本実施の形態4の冷蔵庫は、冷蔵庫本体1の備える周波数変換回路50により、供給側電源部14、21の動作命令以外の制御信号をある所定の周波数に変えて、所謂周知の電源重畳通信制御方式により供給側電源部14、21に送るように構成したものである。したがって、給電と同様に電磁結合を利用して、各収納貯蔵室2、3の機能制御装置36、37へ制御信号の無線通信が可能となる。
図11において、冷蔵庫本体1の制御回路部には、冷蔵庫制御装置35からの電源周波数を所定の通信用周波数に変換する周波数変換回路50を備えており、この周波数変換回路50からの変換された通信用周波数は、供給側電源部14、21へ供給される。供給側電源部14、21は、動力要素電圧と通信要素電圧を各収納貯蔵室2、3の受給側電源部15、22へ供給する。各収納貯蔵室2、3では、受給側電源部15、22にて供給側電源部14、21からの電源供給を受け、通信用周波数成分は、周波数検知回路51、52にてその周波数が検知され、通信信号として各機能制御装置36、37へ供給される。機能制御装置36、37では、周波数検知回路51、52からの所定の周波数の電流波形を検知し、冷蔵庫制御装置35からの制御信号を認識する。
また、機能制御装置36、37にて確認・認識された通信信号は、同様に周波数変換回路53、54にて通信周波数に変換され、各受給側電源部15、22へ供給される。この各受給側電源部15、22では、供給側電源部14、21との電源授受の動作の中に前記通信用周波数を重畳し、供給側電源部14、21へ送信する。供給側電源部14、21では、冷蔵庫本体1に設けた周波数検知回路61にて収納貯蔵室2、3側からの通信周波数を検知し、冷蔵庫制御装置35へ送信する。冷蔵庫制御装置35では、その検知内容を判断し、収納貯蔵室2、3側の確認・認識内容が正規の内容であれば、電源の供給を開始し、不正であれば電源の供給を行わない。
以上のように本実施の形態4においては、実施の形態1、あるいは実施の形態2に示すように、赤外線素子などを用いて制御信号の無線通信を行う必要がないため、電源と制御信号の経路を分けることなく、電源に制御信号を重畳させて、冷蔵庫と収納貯蔵室2、3の適合性認識や適正な給電制御を行うことができる。
(実施の形態5)
図12は、本発明の実施の形態5における収納貯蔵室を装着した冷蔵庫の正面からの要部断面図である。また、図13は、同実施の形態における収納貯蔵室を装着した冷蔵庫の制御回路構成図である。
ここで、先の実施の形態と同じ構成要件については、同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施の形態5においては、収納貯蔵室を先の実施の形態1における収納貯蔵室2、3を対象とした例について説明するが、かかる制御内容は、冷蔵庫本体1の収納空間1d、1eに装着対象となる全ての収納貯蔵室にも適応されるものである。
本実施の形態5は、冷蔵庫本体1における各収納空間1d、1eの天面壁部と、各収納貯蔵室2、3の側壁に、収納貯蔵室2、3の正規の取付け位置範囲において反応動作する磁性開閉スイッチ55、56を設けている。さらに詳述すると、各収納貯蔵室2、3の天面壁部の所定位置には、磁性素子(磁石)57、58が埋設され、また冷蔵庫本体1における各収納空間1d、1eの天面壁部の所定位置には、磁性素子57、58の磁力で閉路する磁性スイッチ59、60が埋設されている。これら一対の磁性開閉スイッチ55、56の動作等は、周知であり詳細な説明は省略する。磁性開閉スイッチ55、56は、図13に示すように、冷蔵庫制御装置35から各供給側電源部14、21の経路間にそれぞれ設けられている。
以上のように構成された冷蔵庫は、冷蔵庫本体1に収納貯蔵室2、3を正規の状態に装着した際に、磁性素子57、58の近接により、冷蔵庫本体1の磁性スイッチ59、60がONする。そして、冷蔵庫制御装置35の命令により供給側電源部14、21が動作する。また逆に、収納貯蔵室2、3を取外した際は、磁性スイッチ59、60がOFFし、冷蔵庫制御装置35からの命令経路が途絶え、供給側電源部14、21による給電動作が停止する。ここで、冷蔵庫制御装置35および機能制御装置36、37による制御機能は、先の実施の形態1〜4と同様の内容でよいため、説明を省略する。
かかる構成においては、各磁性開閉スイッチ55、56が収納貯蔵室2、3の位置検出を兼ねる機能も備えているため、位置検出スイッチ31、32は省略することもできる。
以上のように本実施の形態5においては、複雑な操作をすることなく、収納貯蔵室2、3を冷蔵庫本体1から外すことで、冷蔵庫本体1の給電動作が停止するため、不必要な電源を持つことがなく、高い安全性と省エネ効果が期待できる。
なお、上記各実施の形態1〜5においては、収納貯蔵室の機能として、アイスクリームを製造、冷却保存する装置とCO2発生装置の2種類を例に説明したが、収納貯蔵室の機能としては、電磁誘導加熱機能、給湯機能等のように加熱を主体とする機能、あるいは収納貯蔵室内における空間の空質を所定のガス空間に維持する空質主体の機能等、電源によって作動する機能装置であれば、広く応用が可能である。
そして、上述の様々な機能に対応する複数の収納貯蔵室をオプションとして備え、常設の収納貯蔵室と差換えて用いることにより、冷蔵庫により多くの付加機能を持たせることができ、冷蔵庫の機能価値を一層高めることができる。
また、本発明は、食品に限らず、微生物の培養等の貯蔵装置としても応用できる。
さらに、上記各実施の形態1〜5においては、収納貯蔵室2、3の電源部として非接触電源装置13、23をそれぞれ冷蔵庫本体1の各収納空間1d、1eに設けた構成としたが、一方の収納空間にのみ電源装置を設け、必要に応じて一方の収納貯蔵室を、自身が持つ機能を用いず単なる物品貯蔵に用いるように構成しても良い。