JP2007024462A - ドア開閉検知機構，冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 非接触近接スイッチを用いて複数のドアの開閉状態を検知する際に，コストや機器取り付けの工数を抑制できること。
【解決手段】 収容室５の前面を開閉自在に設けられた２つのドア１，２が存在する場合に，それらが閉じられたときに各々の回動端部が近接するよう並べて配列されている状態において，その２つのドア１，２の回動端部各々における対向する位置の一方にマグネットＭ１，他方にリードスイッチＲＳ１を設け，これら非接触近接スイッチによりドア１，２の開閉状態を検知する。
【選択図】図１

Description

本発明は，非接触近接スイッチを用いて所定の収容室前面のドアの開閉状態を検知するドア開閉検知機構及びそれを具備する冷蔵庫に関するものである。

冷蔵庫等の電化製品には，マグネット（第１の手段の一例）とそのマグネットとの近接状態に応じてＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わるリードスイッチ（第２の手段の一例）とを備えた非接触近接スイッチにより，ドアの開閉状態を検知する機能を備えたものがある。
例えば，冷蔵庫においては，食品等の被冷却物を収容する収容室（冷蔵室や冷凍室等）の前面を開閉するドア側と本体側（収容室側）との一方にマグネットが，他方の対応する位置にリードスイッチが各々設けられ，これによりドアの開閉状態を検知する機構（ドア開閉検知機構）が設けられている。そして，冷蔵庫では，例えば，このドア開閉検知機構によりドアの開状態が一定時間以上継続して検知された場合に，アラーム音を出力する等の制御がなされる。
ここで，昨今の冷蔵庫は，冷蔵室，野菜室，冷凍室，製氷室，チルド室等，多数の収容室とその各々に対応する多数のドアとを備えるものが多く，そのドアごとに１組のマグネット及びリードスイッチが設けられている。
また，特許文献１には，４つのドア各々にマグネットを設け，これに対応する４つのリードスイッチを，４つの収容室の中央箇所に取り付けられた単一のケースに収容することにより，取付コストの削減とスイッチの体裁を好ましいものにする冷蔵庫が示されている。
特開平７−１５９０２４号公報

しかしながら，冷蔵庫のように多数のドアを備える電化製品においては，ドアごとに１組のマグネット及びリードスイッチ（センサ）を設けると，それ自体のコスト及びその取り付け（センサ自体及びその配線の取り付け）の工数やコストが大きくなるという問題点があった。
このことは，前述の特許文献１に示される技術を採用しても同様である。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，例えば磁石及び磁気スイッチ等からなる非接触近接スイッチを用いて複数のドアの開閉状態を検知する際に，コストや機器取り付けの工数を抑制できるドア開閉検知機構及びそれを具備する冷蔵庫を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は，所定の第１の手段及びその第１の手段との近接状態に応じてＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わる第２の手段を備えた非接触近接スイッチ手段を用いて，所定の収容室の前面を開閉自在に設けられたドアの開閉状態を検知するドア開閉検知機構であって，複数の前記ドアが存在する場合に，それらが閉じられたときに各々の所定の端部が接触する若しくは近接するよう並べて配列されており，その複数のドアの前記所定の端部のうちの１つに前記第１の手段が，その他に前記第２の手段が設けられた構成を有することを特徴とするものである。
これにより，複数のドア各々について個別に開閉状態を検知する必要がない場合には，多くても２つのドアについて１組の非接触近接スイッチ手段を設けるだけでよく，複数のドア各々に設ける場合に比べてコストや機器取り付けの工数を抑制できる。
ここで，非接触近接スイッチ手段としては，磁界，電界及び音波のうちの少なくとも１つを発生させる前記第１の手段と，その磁界，電界及び音波のうちの少なくとも１つを検知してＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わる前記第２の手段を備えたものが考えられる。特に，前記第１の手段として磁石を，前記第２の手段として磁気スイッチを用いれば（各々磁界を発生，検知するものの一例），磁石側については配線が不要となり特に好適である。もちろん，発光手段及びフォトセンサを備えたフォトカップラ（電界及び磁界（電磁波）を発生，検知するものの一例）や，超音波発振器及び超音波受信器を備えた超音波スイッチ（音波を発生，検知するものの一例）等，他の非接触近接スイッチ手段を用いる場合でも，同様の作用効果が得られる。

ところで，本発明の適用対象となるドアとしては，引出式のドアや，回動式のドア等が考えられるが，引出式のドアの場合，ごく希なケースではあるが，複数のドアが同じ引き出し位置まで引き出された状態である場合には，その開状態を検知できない状況が生じ得る。
従って，本発明は，回動式のドアに適用されることがより望ましい。
即ち，前記複数のドアのうちの少なくとも２つが，閉じられたときに各々の前記所定の端部である回動端部が接触する若しくは近接するよう並べて配列されその配列方向における両外側で各々回動自在に支持されたドア（以下，対向回動ドアという）であれば，それら２つのドアが同時に開かれても，各々の回動端部の間隔は離れるため，確実にその開状態を検知できる。
この場合，前記収容室の前面部に，閉じられた前記対向回動ドア（２つのドア）の前記回動端部各々の背面に当接し，それら回動端部相互間の隙間を塞ぐ部材（いわゆるセンターピラー等，以下，第１の隙間塞閉部材という）が設けられていることや，或いは，前記対向回動ドアのうちの一方の前記回動端部が，その対向回動ドアが閉じられたときに他方のドアの前記回動端部の背面に当接してそれら回動端部相互間の隙間を塞ぐ部材（以下，第２の隙間塞閉部材という）を有していることが望ましい。
これにより，例えば冷蔵庫や加温器等において，１つの収容室の前面に２つのドアを設けた場合であっても，２つのドアの間の隙間から冷気や暖気が漏れることを防止できる。
ここで，前記第１の手段若しくは前記第２の手段の一方が前記第２の隙間塞閉部材に設けられた構成としてもよい。

また，前述したように，ドアが前記対向回動ドアである場合，その回動支持手段（いわゆるヒンジ）の一方若しくは両方が，それら対向回動ドアの配列方向におけるドアの支持位置の調整機構を備えたものであれば，安定した開閉検知ができるよう，前記第１の手段と前記第２の手段との間隔を調節することができ好適である。
また，本発明は，被冷却物を収容する収容室の前面を開閉自在に支持されて配列された複数のドアと，そのドアの開閉状態を検知する以上示したドア開閉検知機構とを備えた冷蔵庫として適用すれば好適である。
即ち，冷蔵庫では，前述したように多数のドアが設けられることが多く，また，ドア開閉検知機構による検知結果は，ドアの開状態が所定時間以上継続したときにアラームを出力する等の制御に用いられることが一般的であるので，複数のドア各々について個別に開閉状態を検知しなくてもよく，本発明に係るドア開閉検知機構の適用対象として好適である。

本発明によれば，非接触近接スイッチ手段を用いてドアの開閉状態を検知する場合に，多くても２つのドアについて１組の非接触近接スイッチ手段を設けるだけでよく，複数のドア各々に設ける場合に比べてコストや機器取り付けの工数を抑制できる。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施形態に係る冷蔵庫Ａの概略構成図，図２は冷蔵庫Ａが備える制御部の概略構成図，図３は冷蔵庫Ａにおけるドアの隙間塞閉部の構成例を表す図，図４は本発明の実施例に係る冷蔵庫Ａ’の概略構成図である。

まず，図１を用いて，本発明の実施形態に係る冷蔵庫Ａの全体構成について説明する。図１は冷蔵庫Ａの斜視図（一部透視図（破線部））である。
冷蔵庫Ａは，その内部に被冷却物を収容する２つの収容室５，６（例えば，冷蔵室と冷凍室等）が上下に並べて形成され，上段の収容室５の前面には，その前面を開閉自在に支持されるとともに，左右に並べて配列された２つで一対のドア１，２が設けられている。同様に，下段の収容室６の前面にも，その前面を開閉自在に支持され，左右に並べて配列された２つで一対のドア３，４が設けられている。
さらに，冷蔵庫Ａは，非接触型の近接スイッチとして，マグネットＭ１，Ｍ２（第１の手段の一例）及びそのマグネットＭ１，Ｍ２各々との近接状態に応じてＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わるリードスイッチＲＳ１，ＲＳ２（磁気スイッチ及び第２の手段の一例）とを備え，そのリードスイッチＲＳ１，ＲＳ２各々のＯＮ／ＯＦＦ状態を検知するドア開閉検知回路１２（図２参照）によってドア１〜４の開閉状態を検知するドア開閉検知機構を備えている。
冷蔵庫Ａは，以下に説明するように，マグネットＭ１，Ｍ２及びリードスイッチＲＳ１，ＲＳ２の配置に特徴を有するものである。

図１に示すように，冷蔵庫Ａにおける上段側のドア１，２及び下段側のドア３，４は，各々２つのドア（１と２，３と４）が，それらが閉じられたときに各々の回動端部が近接するよう左右に並べて配列され，その配列方向（図１では左右方向）における両外側でヒンジ７により各々回動自在に支持されている（対向回動ドアの一例）。
そして，各ドア（１と２，３と４）が閉じられた状態において，各２つのドアの回動端部各々における対向する位置の一方（図１の例では，左側のドア１，３の回動端部）にマグネットＭ１，Ｍ２が内蔵され，他方（図１の例では，右側のドア２，４の回動端部）には，マグネットＭ１，Ｍ２各々に対応したリードスイッチＲＳ１，ＲＳ２が内蔵されている。ここで，マグネットＭ１とリードスイッチＲＳ１，マグネットＭ２とリードスイッチＲＳ２の各組み合わせが，非接触型の近接スイッチを構成している。
これらリードスイッチＲＳ１，ＲＳ２各々の信号線は，冷蔵庫Ａの天井部や背面部等に内蔵された制御部１０に接続されている。
図２は，前記制御部１０の概略構成を表す。
図２に示すように，制御部１０は，リードスイッチＲＳ１，ＲＳ２各々の信号線が接続され，各リードスイッチＲＳ１，ＲＳ２各々のＯＮ／ＯＦＦ状態を電気信号（Ｌｏｗ信号／Ｈｉｇｈ信号）に変換するトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２等により構成されるドア開閉検知回路１２と，その電気信号を入力し，これに基づいてスピーカ１３を通じたアラーム音の出力制御等をおこなうマイコン１１とを備えている。図２に示す例では，ドア１，２が閉状態のときにリードスイッチＲＳ１，ＲＳ２がＯＦＦ，トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の出力がＨｉｇｈとなり，ドア１，２が開状態のときにリードスイッチＲＳ１，ＲＳ２がＯＮ，トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の出力がＬｏｗとなる。
ここで，マイコン１１は，所定の制御プログラムを実行することにより，例えば，いずれかのリードスイッチＲＳ１又はＲＳ２がＯＮ状態，即ち，本実施形態ではドア１〜４のいずれかが開状態である状態が予め設定された時間以上継続した場合に，スピーカ１３を通じてアラーム音を出力する。

以上示した構成により，ドア１又はドア２の一方又は両方の開閉状態の変化に応じて，リードスイッチＲＳ１のＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わり，また，ドア２又はドア４の一方又は両方の開閉状態の変化に応じて，リードスイッチＲＳ２のＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わる。
このように，４つのドアに対して２組の非接触型の近接スイッチ（マグネット及びリードスイッチ）を設けるだけでドアの開閉状態を検知することができ，複数のドア各々に対応して個別に上記近接スイッチを設ける場合に比べてその部品点数及び制御部１０までの配線数が半分となり，コストや機器取り付けの工数を抑制できる。
また，本実施形態のように，１つの収容室に対して２つのドアを設ける構成であれば，図１に示すような上記近接スイッチの配置によっても，収容室ごとにドアの開閉検知を行うことができる。もちろん，収容室ごとにドアを設ける場合であっても，隣接するドアの端部どうしが近接するよう配列されていれば，同様の作用効果が得られる。但し，その場合は，収容室ごとのドア開閉検知は行うことができない。

次に，図３を用いて，冷蔵庫Ａにおける２つのドア間の隙間を塞ぐ隙間塞閉部の構成例について説明する。なお，図３には，収容室５及びその前面のドア１，２についての構成例を示すが，収容室６及びドア３，４についても同様である。
図１に示したように，１つの収容室５又は６に対して２つのドア１と２又は３と４を設ける場合，２つのドアの間に隙間が生じ得る。これを塞ぐ簡易な構成としては，２つのドアの回動端部の一方又は両方に，例えばゴム等の弾性部材によりシート状に形成された隙間の塞閉部材を設けることが考えられる。
その他，図３（ａ）に示すように，収容室５の前面部分に，閉じられた２つのドア１，２の回動端部各々の背面に当接することにより，その回動端部相互間（ドア１，２相互間）の隙間を塞ぐ支柱部材２１（第１の隙間塞閉部材の一例）が設けられた構成が考えられる。いわゆるセンターピラーと呼ばれるものである。

また，図３（ｂ），（ｃ）に示すように，収容室５の前面の２つのドア１，２のうちの一方のドア１の回動端部に，２つのドア１，２が閉じられたときに他方のドア２の回動端部の背面に当接することにより，両ドア１，２の回動端部相互間の隙間を塞ぐ隙間塞閉部材２２（第２の隙間塞閉部材の一例）が設けられた構成も考えられる。これにより，収容室５前面の出し入れ口を広く取ることができる点で好適である。
なお，この一方のドア１の回動端にある隙間塞閉部材２２（端部）が，２つのドア１，２を閉じた場合に他方のドア２の回動端部に接触する場合の一例である。
この場合，図３（ｂ）に示すように，その隙間塞閉部材２２に，マグネットＭ１を内蔵することも考えられる。ここで，隙間塞閉部材２２にリードスイッチＲＳ１を内蔵させる構成も考えられるが，信号線の配線を要しないマグネットＭ１を内蔵させる方がより実用的である。
ここで，図３（ｂ），（ｃ）に示す隙間塞閉部材２２は，ドア１の回動端部に回動可能に設けられ，ドア１の開閉に応じて回動することにより，ドア１の開閉時に他方のドア２と干渉しないよう構成された可動式の隙間塞閉部材２２を一例として示している。
なお，図３（ｂ），（ｃ）には示していないが，隙間閉塞部材２２は，ドア１の背面側へ退避する方向にバネ等により弾性付勢されており，ドア１が閉じられた際には，収容室５内に設けられた所定の被当接部に隙間塞閉部材２２が当接して摺動することにより，隙間塞閉部材２２が弾性付勢に抗して回動し，両ドア１，２間の隙間を塞ぐ位置（ドア２の背面に当接する位置）となる。一方，ドア２が開かれた場合は，上記弾性付勢によりドア２と干渉しない位置に回動する。
これにより，ドア１，２の開閉順序に制約がない点で好適である。もちろん，ドア１，２の開閉順序に制約が生じることが許容される場合は，隙間塞閉部材２２を一方のドアに固定した構成とすることも考えられる。

また，本実施形態のように，２つのドア１，２各々が回動自在に支持されるものである場合，その回動支持手段であるドア１側のヒンジ７とドア２側のヒンジ７の一方若しくは両方が，それら２つのドア１，２の配列方向（ここでは，左右方向）におけるドアの支持位置の調整機構を備えたものであれば，安定した開閉検知ができるよう，マグネットＭ１とリードスイッチＲＳ１との間隔を適切に調節することができ好適である。上記調節機構としては，例えば，ヒンジ７とドア１，２とをネジ止め，或いはドア１，２に先に取り付けられたヒンジ７と冷蔵庫Ａ本体とをネジ止めする際のネジ孔が長穴に形成されたもの等が考えられる。
また，そのような調整機構を備える場合，両ドア１，２の適切な間隔（ドアの開閉検知に適した間隔）を厚みとするスペーサ（治具）を用い，そのスペーサを両ドア１，２の間に挟み込んだ状態でドア１，２を取り付ける（ネジ止めする等）方法，或いは，ドア１，２を適切な間隔に保持する治具で保持した状態でドア１，２を取り付ける方法を採用すれば，ドア１，２の間隔をその開閉検知に適切な状態となるよう容易に取り付けることができ，安定した（確実な）ドアの開閉検知を行うことができる。

次に，図４に示す概略構成図を用いて，冷蔵庫Ａの応用例である冷蔵庫Ａ’について説明する。図１は冷蔵庫Ａ’の正面図（一部透視図（破線部））である。
前述した冷蔵庫Ａは，偶数個のドア１〜４について開閉検知を行うものであったが，冷蔵庫Ａ’は，奇数個のドア１’，２’，２”について開閉検知を行うものである。
冷蔵庫Ａ’は，図１に示すように，その上側領域（上段）に形成された収容室５ａの前面に回動自在に支持されたドア２”が，下側領域（下段）において左右に２分割して形成された収容室５ｂ，５ｃ各々の前面に回動自在に支持されたドア１’，２’が設けられている。
ドア２”とドア１’とは上下方向に近接して配列され，ドア１’とドア２’とは左右方向に近接して配列された状態となっている。
そして，下段左側のドア１’の右上端部にマグネットＭ１’が内蔵され，下段右側のドア２’の左上端部（マグネットＭ１’に対向する位置）にリードスイッチＲ１’が内蔵されている。
これにより，ドア１’とドア２’の一方又は両方の開閉状態に応じてリードスイッチＲＳ１’のＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わり，両ドア１’，２’の開閉状態を検知できる。
一方，上段のドア２”の下端部（所定の端部の一例）には，マグネットＭ１’に対向する位置にリードスイッチＲ１”が内蔵されている。
これにより，ドア１’とドア２”の一方又は両方の開閉状態に応じてリードスイッチＲＳ１”のＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わり，両ドア２”の開閉状態についても検知できる。即ち，ドア１’とドア２’とが，ドア開閉検知機構の適用対象となる２つのドア（一対のドア）を構成し，ドア１’とドア２”とが，ドア開閉検知機構の適用対象となる２つのドアを構成している。
このように，スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替えさせる側のマグネット（第１の手段）を，ＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わる側の複数のリードスイッチに対して共用（兼用）する構成も応用例として考えられる。このような構成は，ドア数が奇数である場合に好適である。
同様に，図１に示した冷蔵庫Ａのように，上下・左右に並べられた４つのドア１〜４において，その各々が近接する角部（端部の一例）のうちの１つにマグネットを，その他にリードスイッチを内蔵した構成等も考えられる。これにより，４つのドアについて，１つのマグネットと３つのリードスイッチによりドア開閉検知機構を構成できる。

また，以上示したドア開閉検知機構は，非接触型の近接スイッチとして，マグネットとリードスイッチとの組み合わせ（磁界を発生，検知するものの一例）を用いる例を示したが，この他，発光手段とその光を検知するフォトセンサとを備えたフォトカップラ（電界及び磁界（電磁波）を発生，検知するものの一例）や，超音波発振器と超音波受信器とを備えた超音波スイッチ（音波を発生，検知するものの一例）等，他の非接触型の近接スイッチを用いる場合でも，同様の作用効果が得られる。
また，以上示したドア１〜４，１’，２’，２”は，いずれも回動式のドアであるが，引出式のドアに適用することも考えられる。例えば，図１に示す各ドア１〜４が引出式のドアであるとしたときに，正面からみて冷蔵庫Ａと同じ位置にマグネットＭ１，Ｍ２及びリードスイッチＲＳ１，ＲＳ２を配置した構成等が考えられる。引出式のドアの場合，ごく希に，対応する２つのドアが同じ引き出し位置まで引き出された状態である場合には，その開状態を検知できない状況が生じ得るが，それが許容される場合には適用可能である。
また，以上示したドア開閉検知機構は，冷蔵庫への適用が好適であるが，その他，保温器（恒温槽）や保湿器等，同様のドア構成を備える機器への適用も可能である。

本発明は，ドア開閉検知機構への利用が可能である。

本発明の実施形態に係る冷蔵庫Ａの概略構成図。 冷蔵庫Ａが備える制御部の概略構成図。 冷蔵庫Ａにおけるドアの隙間塞閉部の構成例を表す図。 本発明の実施例に係る冷蔵庫Ａ’の概略構成図。

符号の説明

１〜４，１’，２’，２”…ドア
５，６，５ａ，５ｂ，５ｃ…収容室
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ１’…マグネット
ＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ１’，ＲＳ１”…リードスイッチ
７…ヒンジ
１０…制御部
１１…マイコン
１２…ドア開閉検知回路

Claims (9)

1. 所定の第１の手段及び該第１の手段との近接状態に応じてＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わる第２の手段を備えた非接触近接スイッチ手段を用いて，所定の収容室の前面に対し開閉自在に設けられたドアの開閉状態を検知するドア開閉検知機構であって，
   閉じられたときに各々の所定の端部が接触する若しくは近接するよう並べて配列されている複数の前記ドアにおける前記所定の端部のうちの１つに前記第１の手段が，その他に前記第２の手段が設けられてなることを特徴とするドア開閉検知機構。
2. 前記複数のドアのうちの少なくとも２つが，閉じられたときに各々の前記所定の端部である回動端部が接触する若しくは近接するよう並べて配列されその配列方向における両外側で各々回動自在に支持された対向回動ドアである請求項１に記載のドア開閉検知機構。
3. 前記収容室の前面部に，閉じられた前記対向回動ドアの前記回動端部各々の背面に当接して該回動端部相互間の隙間を塞ぐ第１の隙間塞閉部材が設けられてなる請求項２に記載のドア開閉検知機構。
4. 前記対向回動ドアのうちの一方の前記回動端部が，該対向回動ドア各々が閉じられたときに他方の前記回動端部の背面に当接してそれら回動端部相互間の隙間を塞ぐ第２の隙間塞閉部材を有してなる請求項２に記載のドア開閉検知機構。
5. 前記第１の手段若しくは前記第２の手段の一方が前記第２の隙間塞閉部材に設けられてなる請求項４に記載のドア開閉検知機構。
6. 前記対向回動ドア各々を回動自在に支持する回動支持手段の一方若しくは両方が，該対向回動ドアの配列方向におけるドアの支持位置の調整機構を備えてなる請求項２〜５のいずれかに記載のドア開閉検知機構。
7. 前記第１の手段が，磁界，電界及び音波のうちの少なくとも１つを発生させるものであり，前記第２の手段が，磁界，電界及び音波のうちの少なくとも１つを検知してＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わるものである請求項１〜６のいずれかに記載のドア開閉検知機構。
8. 前記第１の手段が磁石であり，前記第２の手段が磁気スイッチである請求項７に記載のドア開閉検知機構。
9. 被冷却物を収容する収容室の前面を開閉自在に支持されて配列された複数のドアと，該ドアの開閉状態を検知する請求項１〜８のいずれかに記載のドア開閉検知機構と，を具備してなることを特徴とする冷蔵庫。

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