JP2020012595A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信部から放射される電波がより大きくなるように、無線通信部と筐体の外板との距離をできるだけ大きくし、通信障害を低減することを目的とする。【解決手段】金属製の本体１と、この本体１の前面開口部を開閉可能にした冷蔵室扉７とを備えた冷蔵庫で、本体１の天面部２ａにアンテナ部３５を有する無線通信基板３４を備え、無線通信基板３４は天面部２ａに配置した樹脂製の基板収納部３６に収納されており、無線通信基板３４は基板収納部３６の底面部に接触しないように保持することで、金属製の天面部２ａおよび誘電材の基板収納部３６との距離を確保することができ、電波損失を抑制することができる。【選択図】図６

Description

本発明は冷蔵庫に関するものである。

最近では、外部機器と通信可能な無線通信手段を、筐体のヒンジ部近傍に配置し、ヒンジ部の軸から引き出された接続線に接続された無線通信手段を備えた冷蔵庫が開示されている。

特開２０１５−１７７８１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、無線通信手段と筐体の外箱の鋼板との距離が小さいため、無線通信手段から放射される電波が小さくなり、無線電波が届きにくくなるおそれがあった。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、無線通信部から放射される電波がより大きくなるように、無線通信部と筐体の外板との距離をできるだけ大きくし、通信障害を低減することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、金属製の本体と、前記本体の前面開口部を開閉可能にした扉とを備えた冷蔵庫で、前記本体の天面部にアンテナ部を有する無線通信基板を備え、前記無線通信基板は前記天面部に配置した樹脂製の収納部材に収納されており、前記無線通信基板は前記収納部材の底面部に接触しないように保持したものである。

本発明の冷蔵庫は、アンテナ部を天面部からできるだけ離して配置したので、電波障害を低減した冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図 図１のａ−ａ断面図 同冷蔵庫の部分斜視図 同冷蔵庫の分解斜視図 同冷蔵庫の要部平面図 図５のＡ−Ａ断面図 実施の形態２の要部分解斜視図 実施の形態２の部分平面図 実施の形態２の要部平面図 図９のＡ−Ａ断面図 同冷蔵庫の背面から見た部分斜視図

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本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１、図２より冷蔵庫の構成について説明する。前方を開口した冷蔵庫本体１を備え、この冷蔵庫本体１は金属製の外箱２と、硬質樹脂製の内箱３と、前記外箱２および内箱３の間に発泡充填された発泡断熱材４とで構成してあり、仕切板５、６等によって複数の貯蔵室が仕切形成してあり、内部には発泡断熱材４が充填されている。また、前記冷蔵庫本体１の各貯蔵室は冷蔵庫本体１と同様の断熱構成を採用し、上方から回動式の冷蔵室扉７は、観音開き式の開閉扉で図１の正面から見て冷蔵室左扉７ａが左ヒンジ２１に回動可能に支持され、冷蔵室右扉７ｂが右ヒンジ２２に回動可能に支持されている。また引出し式の上部冷凍室扉８および製氷室扉９、引出し式の下部冷凍室扉１０、引出し式の野菜室扉１１が前後方向に開閉自在としてある。

冷蔵庫本体１内に形成した貯蔵室は、最上部の冷蔵室１４と、冷蔵室１４の下に設けた上部冷凍室１５と、上部冷凍室１５の横に設けた製氷室１６と、上部冷凍室１５および製氷室１６の下に下部冷凍室１７と、最下部に野菜室１８を備えて構成している。そして、前記冷蔵室１４には複数の棚板１９が設けてあり、冷蔵室１４の下部には冷却温度帯の異なるパーシャル室２０が設けてある。

上記冷蔵室１４は、冷蔵保存するための貯蔵室で、具体的には、通常２〜５℃に設定され冷却される。また、冷蔵室内に設けたパーシャル室２０は微凍結保存に適した−１〜−４℃に設定され、風量を制御してチルド室２０として０〜２℃にも設定可能である。

野菜室１８は、冷蔵室１４と同等もしくは若干高く温度設定される貯蔵室で、具体的には、３〜７℃に設定可能で冷却される。この野菜室１８は野菜等の収納食品から発せられる水分により高湿度となるため、局所的に冷えすぎると結露することがある。そのため、比較的高い温度に設定することで冷却量を少なくし、局所的な冷えすぎによる結露発生を抑制している。

また製氷室１６と上部冷凍室１５及び下部冷凍室１７は、冷凍温度帯に設定される貯蔵室で、約−１８℃に設定され冷却されている。

下部冷凍室１７の背面には冷却室２３があり、この冷却室２３には冷凍サイクルを構成する冷却器２４と、冷却器２４の上方に冷気を前記各室に供給する冷却ファン２５とが設置してある。そして更に冷却器２４の下方にはガラス管ヒータ等で構成した除霜手段２６（以下、ガラス管ヒータと称す）が設けてある。

冷却器２４は、冷蔵庫本体１の上部に形成した機械室３１内の圧縮機２７と、コンデンサ（図示せず）と、放熱用の放熱パイプ（図示せず）と、キャピラリーチューブ（図示せず）とを環状に接続して冷凍サイクルを構成しており、圧縮機２７によって圧縮された冷媒の循環によって冷却を行う。

また、冷却ファン２５は冷却器２４の上方に設けてあり、その下流側に連なる冷蔵室ダクト２８、冷凍室ダクト２９、図示しない製氷室ダクト、野菜室ダクトを介して冷蔵室１４、上部冷凍室１５、下部冷凍室１７、製氷室１６、野菜室１８に冷気を供給し、これら各室を冷却するようになっている。

また上記の圧縮機２７や冷却ファン２５の運転制御、除霜手段２６の通電制御、各室を設定温度に制御する温度センサ(図示しない)等の全体を制御する制御基板３０が冷蔵庫本体１の外箱２の天面部２ａに配置されている。

図３は図１の部分斜視図で、冷蔵庫本体１の天面部２ａに左ヒンジカバー２１ａに覆われた左ヒンジ２１を備え冷蔵室左扉７ａを回動自在に支持している。また冷蔵室右扉７ｂが、天面部２ａに備えた右ヒンジカバー２２ａに覆われた右ヒンジ２２に回動自在に支持されている。冷蔵室左扉７ａと冷蔵室右扉７ｂの横幅寸法は異なっており、図３のように、冷蔵室右扉７ｂの方が冷蔵室左扉７ａよりも横幅寸法は大きく形成されている。

これは下方の製氷室１６と上部冷凍室１５との横幅寸法に合わせて観音開き式の冷蔵室扉７を左右扉に割っているので横幅寸法が異なっている。

また天面部２ａで、左ヒンジカバー２１ａと右ヒンジカバー２２ａとの後方には制御基板カバー３０ａで覆われた制御基板３０が配置し、制御基板３０の後方で、冷蔵庫本体１の天面部２ａから背面部２ｂに亘って切り欠いて形成された機械室３１内の圧縮機２７を覆う機械室カバー３１ａが配置している。

次に右ヒンジカバーで覆われた右ヒンジ２２の周辺構成について説明する。

図４は図３の右ヒンジ２２の要部分解斜視図である。外箱２の天面部２ａに右ヒンジ２２がビス等で固定されており、右ヒンジ２２の近傍の天面部２ａに開口部２ｃが形成されている。この開口部２ｃを上方から塞いで基板収納部３６が配置している。基板収納部３６には無線通信基板３４が収納され、右ヒンジカバー２２ａは、右ヒンジ２２と基板収納部３６とを覆うように配置している。

図５は右ヒンジカバー２２ａを開放した平面図である。右ヒンジ２２の近傍に湿度を検知する湿度センサ３２を実装した湿度センサ基板３３を備え、湿度センサ基板３３と別の基板で形成された無線通信基板３４を有し、無線通信部となるアンテナ部３５は無線通信基板３４に設けられている。

冷蔵庫と無線通信可能に設定するために、ユーザは携帯端末機を使って初期設定を行う。初期設定時は、携帯端末機と無線通信基板３４とで直接通信を行い、初期設定を行う。

初期設定が完了すれば、ユーザは携帯端末機からインターネットを経由してアンテナ部３５を介して無線通信基板３４と無線通信可能で、宅内または宅外から冷蔵庫の貯蔵室の温度設定の変更、調理運転の開始などの設定を行うことができる。設定が完了すれば、無線通信基板３４からアンテナ部３５からインターネットを介してユーザの携帯端末機に設定完了の報告を行うことができる。

湿度センサ基板３３と無線通信基板３４は、樹脂製の基板収納部３６に収納されている。基板収納部３６は、天面部２ａに形成され、冷蔵室扉７側に湿度センサ基板収納部３６ａを備え、湿度センサ基板収納部３６ａの後方に無線通信基板収納部３６ｂが一体形成されている。基板収納部３６は右ヒンジ２２の近傍に形成され、湿度センサ基板収納部３６ａと無線通信基板収納部３６ｂとが天面部２ａに形成された開口部２ｃから内箱３方向に入り込み開口部２ｃを塞ぐように構成され、基板収納部３６は天面部２ａの上部に重なって配置している。

図６は図５のＡ−Ａ断面図である。湿度センサ基板収納部３６ａと無線通信基板収納部３６ｂとは天面部２ａの上部に重なって配置する部分と、開口部２ｃから下方に延在して発泡断熱材４に埋設される部分とがあり、基板収納部は段差形状に構成されている。また湿度センサ基板収納部３６ａと無線通信基板収納部３６ｂとを前後に区画する区画壁３６ｆが構成され、区画壁３６ｆは、右ヒンジカバー２２ａに一体成形された突出片４２と突き合わさって仕切られている。

湿度センサ基板収納部３６ａ内には湿度センサ基板３３が湿度センサ基板収納部３６ａと一体に形成されたリブに支持されて略水平に配置され、室内の湿度を検知する湿度センサ３２が実装されている。また湿度センサ基板３３に形成された接続端子３３ａには配線３７ａがコネクタ３７ｂで接続され、配線３７ａは天面の制御基板３０から発泡断熱材４内に埋設され、開口部２ｃを通って開口した孔部３６ｄから湿度センサ基板収納部３６ａに接続される。

無線通信基板収納部３６ｂ内には無線通信基板３４が無線通信基板収納部３６ｂと一体で上方に向かって形成された保持部３６ｅのリブに支持されており、無線通信基板３４は天面部２ａから所定寸法離して配置している。無線通信基板３４の上面にはアンテナ部３５が位置し、特に金属部材などとの距離が近いと電波障害を起こし、電波を打ち消し合って携帯端末等と通信できないというおそれがあり、誘電率が高い物質とアンテナ部との距離を確保する必要がある。

アンテナ部３５と金属部である天面部２ａとの寸法が所定寸法離れるように、アンテナ部３５の下方位置に金属部材が配置しないように、金属製の天面部２ａを開口し開口部２ｃを形成している。また開口部２ｃの端面とアンテナ部３５との距離Ｌ１寸法は所定寸法を確保して構成されており、具体的にはＬ１≧１６ｍｍ以上である。

無線通信基板３４の投影面全体が開口部２ｃと対向するように開口部２ｃを形成してもよいが、開口部２ｃを大きく形成すると、外箱２の強度を低下するおそれがあり、無線通信基板３４の少なくともアンテナ部３５の投影面と対向する部分が開口し、さらにＬ１が１６ｍｍ以上（実施例では１６ｍｍ）となるように開口部２ｃの端部が形成されている。

実施例の場合、図５のように、無線通信基板３４のアンテナ部３５と開口部２ｃを構成する端部との寸法が１６ｍｍとなるようにアンテナ部３５が天面部２ａから遠ざかるように無線通信基板３４を傾斜配置している。無線通信基板３４は保持部であるリブ３６ｅに保持されて開口部２ｃと所定寸法離して形成されている。

無線通信基板３４の接続端子部３４ａには配線３８ａがコネクタ３８ｂで接続され、配線３８ａは無線通信基板３４の側部に配置するように這わされて配置する。図５のように、無線通信基板３４の接続端子部３４ａは配線３８ａを埋設する孔部３６ｄに対して無線通信基板３４を挟んで対向する位置に配置し、配線３８ａが無線通信基板３４の横を通過してコネクタ３８ｂに接続されるように構成されている。上記のように配線３８ａを配線することで配線からの電波放射も損なうことなく通信に利用できる。

また傾斜配置した無線通信基板３４の天面部２ａから離れる側にアンテナ部３５、無線通信基板３４の天面部２ａに近づく側に接続端子部３４ａを配置したことで、アンテナ部３５は金属製の天面部２ａから遠ざかって電波損失を低減するとともに、接続端子部３４ａは、右ヒンジカバー２２ａと無線通信基板３４との間にスペースが確保されるので、ヒンジカバー２２ａで上方を覆われる限られた空間の中に接続端子部３４ａを配置することができ、無効空間を無くして冷蔵庫の高さ寸法をコンパクトに設計することができる。

配線３７ａ、３８ａは、天面後方にある制御基板３０から発泡断熱材４内に埋設され、孔部３６ｄから天面部２ａに開放され、また冷蔵室扉７に埋設された操作基板（図示しない）と接続した配線が冷蔵室扉７内を通って、ヒンジ２２の孔部２２ｃから一旦外側に開放されて、配線固定部２２ｂで固定され、制御基板３０から発泡断熱材４内を通って孔部３６ｄから外側に開放された別の配線（図示しない）と接続される。

また右ヒンジ２２と基板収納部３６とは右ヒンジカバー２２ａで上方を覆われており、アンテナ部３５と右ヒンジカバー２２ａとの寸法は３ｍｍ以上離して配置している。右ヒンジカバー２２ａは樹脂製であるが、周囲の誘電部品とアンテナ部３５との間に空間部となる距離を確保することで、アンテナ部３５の共振周波数のずれを防ぎ、放射特性の劣化を抑制することができる。
（実施の形態２）
図７は、ユニット化したホルダー無線通信ユニットの分解斜視図である。無線通信基板３４をホルダー部材４０に固定しユニット化した後に無線通信基板収納部３６ｂに収納する構成である。

無線通信基板３４は、無線通信基板収納部３６ｂとは別部材のホルダー部材４０に固定される。ホルダー部材４０に無線通信基板を固定した後に、無線通信基板収納部３６ｂに固定される。

ホルダー部材４０は、無線通信基板３４の裏面を受ける基板収納部分４０ａと、無線通信基板３４の幅を規制する幅規制部４０ｂと、上方へ移動しないように押さえる押さえ部４０ｃがホルダー部材４０の底面部から上方に向かって延びて一体形成されている。そして無線通信基板３４はアンテナ部３５を上面として基板収納部分４０ａに載せ、幅規制部４０ｂで無線通信基板３４の両側部を規制して、押さえ部４０ｃで無線通信基板３４の上面の一部を押さえて保持している。

無線通信基板３４は基板収納部分４０ａによって、アンテナ部３５が金属の天面部２ａに形成された開口部２ｃの端部から１６ｍｍ以上離れて配置するように傾斜配置している。また無線通信基板３４は略矩形状であるが、ホルダー部材４０の外郭は、少なくとも１つの角部が面取り部４０ｄとなっている。

そして無線通信基板３４は、あらかじめホルダー部材４０に固定されてユニット化した後、冷蔵庫天面の無線通信基板収納部３６ｂへ取付ける時に、ホルダー部材４０の面取り部を無線通信基板収納部３６ｂの所定形状に合わせて配置するので、装着の間違えを防止することができ、作業性を高めることができる。

また、無線通信基板３４の接続端子部３４ａとコネクタ３８ｂとの間には中継ハーネス３９を備え、中継ハーネス３９は中継配線３９ａと、中継配線３９ａの一方に中継コネクタ３９ｂと、他方に中継コネクタ３９ｃとを設けている。無線通信基板３４をホルダー部材４０に固定し、さらに接続端子部３４ａに一方の中継コネクタ３９ｂをあらかじめ接続して中継配線３９ａを設けることで、ウレタン内に埋設されて天面部２ａに飛び出した配線３８ａのコネクタ３８ｂと中継ハーネス３９の他方の中継コネクタ３９ｃとを接続することができるので、冷蔵庫の組み立て工程での無線通信基板３４の破損を防止することができ、接続作業の作業性を高めることができる。

また図８は、図７とは異なる別のユニット化したホルダー無線通信ユニットの平面図である。ホルダー部材４５は、無線通信基板３４と中継ハーネス３９との両方を下方から保持した構成で、無線通信基板３４を収納する基板収納部分４５ａと、中継ハーネス３９を収納するハーネス収納部分４５ｂとを備えている。ホルダー４５が基板収納部分４５ａとハーネス収納部分４５ｂとを一体に形成しているので無線通信基板３４の接続端子部３４ａと中継ハーネス３９の中継コネクタ３９ｂとの接続部分の保持力を維持することができ、接続作業時の破損や組立て時の破損を防止することができる。

また図９は右ヒンジカバー２２ａを開放した平面図で、図８のホルダー部材４５を基板収納部３６に収納した図である。ホルダー部材４５には無線通信基板３４と中継ハーネス３９はあらかじめ収納されて接続固定されてユニット化されており、この状態で基板収納部３６に係合固定する。

冷蔵庫本体１の制御基板３０に接続された配線３８ａは発泡断熱材４内に埋設されて、天面部２ａの孔部３６ｄから外部へ延びて配置しており、あらかじめ無線通信基板３４と中継ハーネス３９とをホルダー部材４５に組み立てた状態で、基板収納部３６に係合固定して、その後に中継ハーネス３９の中継配線３９ａと接続されているので、作業性を向上し、また組立て時の破損等を防止することができる。

図１０は図９の断面Ａ−Ａ図である。天面部２ａに設けた開口部２ｃの端面部にはまり込んで発泡断熱材４と直接接する基板収納部３６の突部３６ｇが形成されている。突部３６ｇが開口部２ｃより下方に向かって形成されることで、発泡断熱材４と密着して固定される。

この基板収納部３６の無線基板収納部３６ｂをベースとして、別部材のホルダー部材４５を上部に配置し、ホルダー部材４５に一体形成された基板収納部分４０ａによって無線通信基板３４は保持されている。図１０のように、無線通信基板３４のアンテナ部３５が金属部材と所定寸法距離が取れるように、基板収納部分４０ａによって無線通信基板３４を傾斜配置している。

このように配置することで、誘電率が高い周囲の金属部品との距離を確保することができ、無線通信電波が損失するのを抑制することができる。

また、湿度センサ基板収納部３６ａの構成は図６と同様である。

また、右ヒンジカバー２２ａには外気連通手段となる切欠き部４１が形成され、切欠き部４１によって右ヒンジカバー２２ａと天面部２ａとの間に部分的に隙間ができるように構成されている。切欠き部４１は少なくとも配線収納部３６ｃに対向する位置と湿度センサ基板収納部３６ａの近傍に形成されている。

切欠き部４１を形成することで、右ヒンジカバー２２ａ内の空気が外部の空気と連通するのでヒンジカバー２２ａ内に結露が発生するのを防止することができ、基板の信頼性を確保することができ、また湿度センサの検知精度を高めることができる。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

金属製の本体１と、この本体１の前面開口部を開閉可能にした冷蔵室扉７とを備えた冷蔵庫で、本体１の天面部２ａにアンテナ部３５を有する無線通信基板３４を備え、無線通信基板３４は天面部２ａに配置した樹脂製の基板収納部３６に収納されており、無線通信基板３４は基板収納部３６の底面部に接触しないように保持されている。これによって誘電部品とアンテナ部３５との距離を確保し、アンテナ部３５の共振周波数のずれを防ぎ、放射特性の劣化を抑制することができる。

また、基板収納部３６に無線通信基板３４を保持する保持部３６ｅを形成し、無線通信基板３４と天面部２ａとのあいだに空間部を形成して、保持部３６ｅは基板収納部３６から上方に延びて形成されているので、アンテナ部３５を金属部材の天面部２ａから離すことができる。

また、天面部２ａに開口部２ｃを備え、開口部２ｃの鉛直投影面内に少なくとも無線通信基板３４のアンテナ部３５が配置している、基板収納部３６は開口部２ｃを覆って形成されており、アンテナ部３５の鉛直下面には金属製の天面部２ａがなく、樹脂製の基板収納部３６が開口部２ｃを覆っているので、金属部材による電波損失を抑制するとともに、断熱材のウレタン漏れを防止することができる。

また、アンテナ部３５は天面部２ａから遠ざかるように、無線通信基板３４は天面部２ａに対して傾斜配置しているので、金属製の天面部２ａから遠ざかって電波損失を低減することができる。

また、天面部２ａに周辺の湿度を検知する湿度センサ３２を備え、湿度センサ３２と無線通信基板３４とは１つの基板収納部３６に収納され、また、基板収納部３６の近傍に冷蔵室扉７のヒンジ２２があり、基板収納部３６とヒンジ２２は同じヒンジカバー２２ａで覆われるので、作業性を高めることができる。

本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、家庭用冷蔵庫をはじめとして業務用の冷蔵庫に適用可能である。

１ 本体
２ａ 天面部
７ 冷蔵室扉
３４ 無線通信基板
３５ アンテナ部
３６ 基板収納部

Claims (6)

1. 金属製の本体と、前記本体の前面開口部を開閉可能にした扉とを備えた冷蔵庫で、前記本体の天面部にアンテナ部を有する無線通信基板を備え、前記無線通信基板は前記天面部に配置した樹脂製の収納部材に収納されており、前記無線通信基板は前記収納部材の底面部に接触しないように保持されていることを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記収納部材の底面部に前記無線通信基板を保持する保持部を形成し、前記保持部は前記無線通信基板と前記天面部とを所定間隔離すように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記天面部に開口部を備え、前記開口部の鉛直投影面内に少なくとも前記無線通信基板の前記アンテナ部が配置し、前記収納部材は前記開口部を覆って形成されていることを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記アンテナ部は前記天面部から遠ざかるように、前記無線通信基板は前記天面部に対して傾斜配置していることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の冷蔵庫。
5. 前記天面部に周辺の湿度を検知する湿度センサを備え、前記湿度センサと前記無線通信基板とは前記収納部材に収納されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の冷蔵庫。
6. 前記収納部材の近傍に前記扉のヒンジがあり、前記収納部材と前記ヒンジは同じカバーで覆われることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の冷蔵庫。

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