(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気的ノイズ等の影響を受けづらく、かつ、信号電波の到達距離不安定や伝達精度誤差の生ずることが少ない通信基板の取り付け構造を提供する。【解決手段】外表面を金属製鋼板にて形成した断熱箱体の開口面を、磁石を内蔵したガスケットを有する扉にて開閉可能に閉鎖する冷蔵庫において、アンテナ部を有する通信基板を前記断熱箱体の天井外表面に設置し、断熱箱体の天井外表面と通信基板との間に非導電性樹脂板を介在させるとともに、通信基板のアンテナ部を、前記ガスケットの磁石部から３cm以上離隔させた。また、扉を開閉可能に軸支する上ヒンジを冷蔵庫箱体の天井外表面に設置し、天井外表面の上ヒンジ近傍に、アンテナ部を有する通信基板を並置し、通信基板と前記上ヒンジを一体のヒンジカバーで覆い、ヒンジカバーを非導電性樹脂で形成した。【選択図】図３
2005140345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外表面を金属製鋼板にて形成した断熱箱体の開口面を、磁石を内蔵したガスケットを有する扉にて開閉可能に閉鎖する冷蔵庫において、アンテナ部を有する通信基板を前記断熱箱体の天井外表面に設置し、該断熱箱体の天井外表面と通信基板との間に非導電性樹脂板を介在させるとともに、該通信基板のアンテナ部を、前記ガスケットの磁石部から３cm以上離隔させたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
断熱箱体の開口面裏面に内箱フランジを挟着する金属製挟持部を有し、該金属製挟持部と、前記断熱箱体の天井外表面に設置したアンテナ部を有する通信基板とを、平面投影面方向において重複しない位置に設置したことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
扉を開閉可能に軸支する上ヒンジを冷蔵庫箱体の天井外表面に設置し、該天井外表面の上ヒンジ近傍に、アンテナ部を有する通信基板を並置し、該通信基板と前記上ヒンジを一体のヒンジカバーで覆い、該ヒンジカバーを非導電性樹脂で形成したことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項４】
扉表面に操作パネルを有する冷蔵庫において、該操作パネルと、運転制御を行なう本体基板との間に、信号を受発信する中継基板を設け、該中継基板を冷蔵庫箱体の天井外表面に設置し、該中継基板と、アンテナ部を有する通信基板を、一体のヒンジカバーで覆ったことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信基板を有する冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来方式は、特開2002-352025号公報の図１及び明細書記載のように、家庭内の家電品1xに装備された近距離通信装置2xによって家電品自身の情報を取得して、家庭内通信端末30に送信し、該家庭内通信端末30に送信された情報をインターネットのような情報ネットワーク60を通じて各種のサーバーに通知していた。
【０００３】
また、他の従来方式例としては、特開2002-317942号公報の図９及び明細書記載のように、無線通信装置を冷蔵庫の本体30内部に設置し、棒状の通信用アンテナ９を冷蔵庫の脚部31内に設置していた。
【０００４】
【特許文献１】特開2002-352025号公報（図１）
【０００５】
【特許文献２】特開2002-317942号公報（図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
冷蔵庫等の家庭内家電品の情報を受発信する信号電波は通常非常に微弱であり、例えば、電波法で規定されている特定小電力無線の場合は、出力レベルで１０ｍＷ程度であるため、送受信間に小容量の磁性体が存在していても、その信号電波の受発信に支障を来たす場合が多い。一方、家庭内に設置される冷蔵庫には、箱体開口前面を開閉可能に閉鎖する扉に、磁石内蔵タイプのガスケットを使用する場合が多い。つまり、冷蔵庫に小電力の無線通信機能を付加する場合、冷蔵庫自身の扉に使用される磁石入りガスケットが電波障害を来たすため、その電波障害を少なくするための具体的関係構造を規定する必要が生じる。
【０００７】
また、家庭内に設置される冷蔵庫は、通常台所等に配設され、その周囲には、金属製の調理台やガス台もしくは洗い場等の厨房機器が設置されて、それらの金属製厨房機器により信号電波が障害をうけて、その受発信に支障を来たす場合が多い。また、台所等に設置される冷蔵庫の床面は汚れ易いので、電気掃除機等の微弱電波に障害を及ぼす機器を使用する場合が多く、且つ、台所の床面は水が掛かり易いので、床面近くへの、微弱電波の受発信機器の設置は不適である。
【０００８】
上記問題点に関して、前記の特許文献１及び特許文献２にはその対応のための具体的構造の開示が無い。
【０００９】
従って、本発明は、磁気的ノイズ等の影響を受けづらく、かつ、信号電波の到達距離不安定や伝達精度誤差の生ずることが少ない通信基板の取り付け構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
断熱箱体外表面を金属製鋼板にて形成し、該断熱箱体の開口面を、磁石を内蔵したガスケットを有する扉にて開閉可能に閉鎖する冷蔵庫において、アンテナ部を有する通信基板を前記断熱箱体の天井外表面に設置し、該断熱箱体の天井外表面と通信基板との間に非導電性樹脂板を介在させるとともに、該通信基板のアンテナ部を、前記ガスケットの磁石部から３cm以上離隔させた。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の冷蔵庫は、冷蔵庫自身の放熱用空間スペースである断熱箱体の天井外表面に、アンテナ部を有する通信基板を設置し、該通信基板と天井外表面との間に、非導電性樹脂板を介在させたので、また、該通信基板のアンテナ部を、磁石を内蔵したガスケットの磁石部から、電波障害のない寸法以上に離隔させたので、微弱電波通信に有利な構造の冷蔵庫を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明の詳細を図に示す一実施例で説明する。
図１は本発明の一実施例を示す冷蔵庫１０と家庭内通信端末１の設置説明図である。図において、１０は無線通信機能を備えた冷蔵庫であり、該冷蔵庫１０の天井外表面１０eに、後述するように設置された通信モジュール５０と、該冷蔵庫１０を設置した家屋内の任意の部屋に備えられた家庭内通信端末１の外部アンテナ２との間で、無線電波の送受が出来るように構成されている。１２は、後述する磁石を内蔵したガスケットを有して、断熱箱体１１の前面開口面を開閉可能に閉鎖する扉である。１３は該冷蔵庫の運転制御を手動で行なえるように構成された操作パネルであり、１４及び１５は扉１２を開閉可能に軸支する上ヒンジである。
【００１３】
次に、本発明の一実施例を示す冷蔵庫の縦断面図である図２について説明する。１８は前述の冷蔵庫１０自身及び通信モジュール５０等を後述するように制御する本体基板であり、前記の通信モジュール５０が無線電波の送受をするときに、その電波障害とならない位置に、例えば、断熱箱体１１の背面側に内蔵されている。１９および２０は、該本体基板１８と前述の通信モジュール５０及び操作パネル１３とを連結する配線である。１６は冷蔵庫を一連の冷凍サイクル（図示せず）で冷却するための圧縮機であり、通常は、該圧縮機１６や箱体内に設置された放熱器（図示せず）の温熱を効率良く放熱させるために、冷蔵庫の背面部１０c及び冷蔵庫の天井面１０e部に通風路（矢印kで示す）を形成する。
【００１４】
ここで、前述の図１及び図２中に二点鎖線で示した、冷蔵庫の家庭内設置における周囲状態について説明する。家庭内で使用される冷蔵庫１０は、通常台所等に設置されその両側面１０a側には、金属製の調理台やガス台もしくは洗い場等の厨房機器Ｄ、或いは吊り戸棚Ｅ或いはドアや壁Ｆが、ほぼ接触する程度に設置されている。しかし、冷蔵庫の天井面10e面側においては、前述した放熱用通風路を確保するために、該冷蔵庫の天井面10eと家屋内の吊り戸棚や天井面Ｍとの間には、ある程度の間隙Ｈ1を有している。該間隙Ｈ1は冷蔵庫の放熱方式により多少の違いはあるものの、最小でも５０mm以上であり、通常は１００mm以上に設定されるのが当業者の自明とするところである。また、冷蔵庫の底面１０bと該冷蔵庫の設置床面Ｌとの間隙Ｈ2は、前述の放熱用通風路（矢印kで示す）へ周辺空気を送り込むための隙間であり、前述の隙間Ｈ1より小さく設定されるのは、当業者の自明とするところである。
【００１５】
換言すれば、冷蔵庫自身の放熱用スペースとして存在する冷蔵庫天井面１０e部の空間(間隙Ｈ1)を利用して、無線電波の送受が出来るような通信モジュール５０を設置する構成としてある。なお、冷蔵庫の背面１０c部背面の空間や底面１０bとの空間（間隙Ｈ2）は、冷蔵庫自身の金属製箱体やその周辺に設置される金属製厨房機器により、信号電波が障害をうけて、その受発信に支障を来たす場合が多いことは当業者の知るところである。また、前述の通信モジュール５０で受発信する信号電波は通常非常に微弱であり、例えば、電波法で規定されている特定小電力無線の場合は、出力レベルで１０ｍＷ程度であるため、送受信間に小容量の磁性体であるガスケット内蔵タイプの磁石３８が存在すると、該磁石３８の磁気力により、その信号電波の受発信に支障を来たす場合が多いので、該磁石３８と前述の通信モジュール５０との位置関係を規定する必要が生ずる。
【００１６】
この、磁石３８と通信モジュール５０との位置関係を図３により説明する。図３において、10eは前述の冷蔵庫天井面であり、該冷蔵庫天井面10eを構成する断熱箱体１１の外表面３６は金属製鋼板にて形成されている。該断熱箱体１１の開口前面には、該開口部を開閉可能に閉鎖する扉１２が設置されており、該扉１２の扉内板１２b外周縁には磁石３８を内蔵したガスケット３７が設置されている。
【００１７】
該ガスケット３７は、扉閉め状態における冷蔵庫の気密性を保持するために、内蔵される磁石３８の吸着力を所定の大きさに設定してある。つまり、断熱箱体の開口面３６aに確実に吸着するだけの大きさに設定してある。例えば、扉１２のガスケット取り付け面１２aや、断熱箱体の開口面３６aの製造時の平面度誤差あるいは冷却時の熱応力によるソリや捩れを、磁石３８の吸着力によってガスケット３７自身を伸縮できるのに充分な吸着力に設定してある。また、冷蔵庫の気密性を保持するために、例えば、図２に示す状態で、野菜室扉１２bのみを開放し、その開放した野菜室扉１２bをある程度の強さと速度で閉めたとき、冷蔵温度室１２a内の空気が瞬間的に圧縮されて、該圧縮された空気の反発力が扉１２内面に負荷されても、該扉１２が開放しないだけの磁石吸着力を必要とする。
【００１８】
従って、所定の磁気吸着力を発揮させるためには、所定の磁気力を必要とするために、該磁石３８の磁気力により、後述する通信モジュール５０で受発信する信号電波は、その位置関係により後述するような電波障害を受ける。換言すれば、通信モジュール５０で受発信する信号電波は、磁石３８の磁気力により電波自身の電波強度が低下するため、後述するキャリアセンスレベルを確保するための構造的配慮を必要とする。
【００１９】
図３の５０は前記断熱箱体の天井面１０eに設置された通信モジュールであり、その内部に、アンテナ部５２を有した通信基板５１を内蔵している。該通信基板５１は、前述の天井外表面１０eを構成する金属製外表面３６との間に、非導電性樹脂板５５aを介在させるとともに、該通信基板５１のアンテナ部５２を前述の磁石３８より、後述する距離Ｌｘだけ離隔させてある。換言すれば、通信モジュール５０で受発信する信号電波が、磁石３８により電波障害を受けないように、アンテナ部５２と磁石３８の距離Ｌｘを確保して設置されている。５３および５５は、アンテナ部５２を有する通信基板５１全体を覆うように、非導電性樹脂で形成された上カバーおよび下カバーである。該下カバー５５の一部には、通信基板５１と非導電性樹脂板５５aとの間に隙間５５bを確保できる凸部５４が形成されており、該隙間５５bと、非導電性樹脂板５５aの板厚さとの合計寸法であるＧｘの大きさによっても、電波障害の程度が変化することは後述する通りである。
【００２０】
ここで、その電波障害程度についての、発明者らの実験データを図４により説明する。図４において、横軸は磁石３８と通信モジュール５０のアンテナ部５２との距離であり、図３に示すＬｘ寸法を表わしている。図４の縦軸は受信を必要とする電波自身が、受信できる強度を持っているかどうかの判定値であるキャリアセンスレベルを表わしている。キャリアセンスレベルとしては、マイナス90dBmからマイナス110dBm程度に設定するのが一般的であるため、Ｑｘはマイナス100dBmで記入してある。
【００２１】
図４中にある複数の曲線Ｇ10、Ｇ20、Ｇ30、Ｇ40は前述の図３で示したＧｘ寸法を変えたときの、磁石３８とアンテナ部５２との距離Ｌｘに対するキャリアセンスレベルを表わしている。曲線Ｇ10がＧｘ寸法＝１mmのときを表わし、曲線Ｇ20がＧｘ寸法＝２mm、曲線Ｇ30がＧｘ寸法＝３mm、曲線Ｇ40がＧｘ寸法＝４mmのときを表わしている。本発明の一実施例として、図３の非導電性樹脂板５５aの厚さを１．５mmとし、隙間５５bを０．５mmとした曲線Ｇ20において、磁石３８の影響によるキャリアセンスレベルを、前述の一般的数値であるＱｘ＝マイナス100dBmとすると、図４に示す如くＬｘ＝３０mmとなる。換言すれば、非導電性樹脂板５５aの厚さを、合成樹脂の射出成形の一般的な厚さ１．５mmとし、また、磁石３８の吸着力強さを、扉１２の開放力基準として、一般的な扉の開放力である１.２ｋｇから３．２ｋｇとした場合、Ｌｘ＝３０mm以上とすれば、キャリアセンスレベルＱｘ＝マイナス100dBm以上とすることができるので、前述の通信モジュール５０による信号電波の受発信が確実に行なえる構成にすることが出来る。
【００２２】
次に、箱体構造による磁力線状態と通信モジュール５０の関係について、前述の図３により説明する。３４は冷蔵庫の貯蔵室を形成する内箱であり、４０は該内箱のフランジ３４aを、箱体開口面３６aの裏面に挟着する金属製挟持部である。該金属製挟持部４０は、箱体開口面３６aを屈曲延伸して図３に示す如く形成するので、かつ、前述の磁石３８が吸着する金属製箱体開口面３６aと密着しているので、磁石３８の磁力線が乱れることがある。特に、扉１２を開閉すると、金属製箱体開口面３６aおよび金属製挟持部４０部を、磁石３８の磁力線が変化しながら通過するので、磁力線が乱れ、それにより金属製鋼板内に渦電流が誘起されて、該誘起された渦電流により、前述の通信モジュール５０の信号電波に障害を及ぼして、該通信モジュール５０の受発信が不確実になる場合がある。
【００２３】
従って、発明者らは、金属製挟持部４０のうち前述の通信モジュール５０のアンテナ部５２に最も近い部分４０aと、該アンテナ部５２との距離Ｌ2を変化させて、扉１２を開閉させながら実験したところ、Ｌ2寸法をプラスとすれば、前述のキャリアセンスレベルをマイナス100dBm以上とすることができた。つまり、金属製挟持部４０とアンテナ部５２とを平面投影面方向において重複させなければ、通信障害を誘起しないことが判明した。
【００２４】
次に、本発明の第一の実施例を示す冷蔵庫天井面説明図である図５及び図５の線Ａ−Ａ断面図である図６について説明する。２４は前述の本体基板１８と扉内に設置された操作パネル基板２５との中継をする中継基板である。該中継基板２４と本体基板１８との配線２０は、図５に示すように断熱箱体の内部に、該断熱材の発泡充填時にも設定位置に保持されるように、複数の配線固定具２１により固定されている。該配線２０は、天井面１０eに設けられた貫通穴３２部より箱体外部に出て、該天井面１０e上に設置された前記中継基板２４に接続されている。該中継基板２４と操作パネル基板２５との配線１９bは上ヒンジ１４のヒンジ軸１４a内を通って配線される構造にしてあり、該配線１９bや貫通穴３２及び中継基板２４は非導電性樹脂にて形成されたヒンジカバー２３により覆わる構成にしてある。
【００２５】
５０aは前述した通信モジュール５０の設置位置の一例を示すものであり、該通信モジュール５０aの、断熱箱体開口面よりの距離Ｌ3寸法は、図４にて説明したLX寸法を満足するように構成してある。つまり、ガスケットに内蔵された磁石３８の電波障害を実用上問題のないレベルまで低下できる位置に設定されている。しかし、冷蔵庫の天井面１０eには、ユーザーが種々な物品を置載する場合が生じる。あるいは、冷蔵庫の天井面近くに、電波障害を誘起する金属製吊り戸棚等を設置する可能性がある。この場合、冷蔵庫の天井面１０eにおいて最も電波障害の少ない位置に前述の通信モジュール５０を設置できるように構成してあり、一例として、断熱箱体開口面よりの距離Ｌ4寸法（Ｌ4＞Ｌ3）の任意の位置５０bに設置できる構成にしてある。なお、配線１９d、１９cの長さは、前述の５０bの位置を冷蔵庫の天井面１０eの任意の位置に出来るような配線長さを有して設定されている。該配線１９d、１９cは前述のヒンジカバー２３内に入り、前述の配線２０と共に貫通穴３２を経て本体基板１８に結線されている。従って、通信モジュール５０a、５０bのための特別な固定具や貫通穴を不要として製造上のコスト低減が図れる構成にしてある。
【００２６】
なお、図５の２６に示すような、扉の露付き防止ヒーター及びその配線２８は、通常は、商用電圧である100Vから200V程度が加わるために、微弱な信号電波に障害を与える場合がある。従って、通信モジュール５０bからの距離Ｌ5は図4で説明したキャリアセンスレベルを考慮する必要があることは自明である。配線２８は、配線１９ｂと同様に上ヒンジ１５のヒンジ軸１５a内を通って配線される構造としてある。
【００２７】
図６において、３１はヒンジ１４と冷蔵庫の天井面１０ｅとを絶縁する絶縁部であり、３３は配線１９ｂ、２０が貫通穴３２のエッジ部と接触して破損することを防止するために設けられるガード部である。また、通信モジュール５０は配線１９ｄとコネクタ部によって接続され、該コネクタ部は通信モジュール側コネクタ５１ａと配線側コネクタ１９ｅとから構成される。これらの通信モジュール側コネクタ５１ａと配線側コネクタ１９ｅとは着脱可能とすると、通信モジュール５０の位置を任意の位置へ変更する際に作業性がよくなる。また、２２はヒンジ１４のとめピンであり、磁性を帯びていない金属製のものを用いている。
【００２８】
次に図７により、本発明の通信制御の一実施例について説明する。通信基板51内の有線通信制御部51fで、該冷蔵庫の運転制御を行なう本体基板18内の中央制御部18aと情報の交換を行なう。該情報中の必要な情報を中央制御部51eを経て、無線通信制御部51dに伝達し、送信回路51bを経てアンテナ部52より送信する。送信に当たっては、冷蔵庫としては430MHz程度で発振するが、ＡＶ系の周波数である5GHz程度で発振する場合もある。なお、受信する場合は、送信回路51bと受信回路51cを時間的に切り替えて、同一のアンテナ部52により受信する構成にしてある。なお、該通信基板51と並置される中継基板24は図７に示すように、本体基板の中央制御部18aに並列配置されるが、その表示警報部13bや操作スイッチ部13aから発振する周波数は、前述のアンテナ部で受発信される発振周波数とは干渉しない周波数に設定されることは自明である。
【００２９】
次に、本発明の第二の実施例を図８及び図９により説明する。図８は、本発明の第二の実施例を示す冷蔵庫天井面説明図であり、図９は、図８の線Ｃ−Ｃ断面要部図である。
第二の実施例の特徴とするところは、扉を開閉可能に軸支する上ヒンジ７８を冷蔵庫箱体の天井外表面７０aに設置し、該天井外表面の上ヒンジ７８近傍に、アンテナ部７５bを有する通信基板７５aを並置し、かつ、扉内に設置した操作パネル７７と、運転制御を行なう本体基板７１との間で信号を受発信する中継基板７６を前記上ヒンジ７８近傍に並置し、該上ヒンジ７８と通信基板７５aを内蔵する通信モジュール７５および中継基板７６を、非導電性樹脂で形成した一体のヒンジカバー８０で覆った構成にしたことである。従って、通信電波障害の少ない、しかも、外観的に優れた冷蔵庫を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例を示す冷蔵庫と家庭内通信端末の設置説明図である。
【図２】本発明の一実施例を示す冷蔵庫の縦断面図である。
【図３】本発明の一実施例を示す通信モジュール５０と磁石内蔵型ガスケット３７の位置関係説明図である。
【図４】磁石よりの距離とキャリアセンスレベルの説明図である。
【図５】本発明の第一の実施例を示す冷蔵庫天井面説明図である。
【図６】図５の線Ａ−Ａ断面要部図である。
【図７】本発明の一実施例を示す通信制御のブロック図である。
【図８】本発明の第二の実施例を示す冷蔵庫天井面説明図である。
【図９】図８の線Ｃ−Ｃ断面要部図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…家庭内通信端末、１０…冷蔵庫、１０e…天井面、１１…断熱箱体、１２…扉、１３…操作パネル、１４、１５…上ヒンジ、１７…断熱箱体、１８…本体基板、１９、２０…配線、２１…配線固定具、２３…ヒンジカバー、２４…中継基板、２５…操作パネル基板、３４…内箱、３４a…内箱フランジ、３６…外表面、３６a…断熱箱体の開口面、３７…ガスケット、３８…磁石部、４０…金属製挟持部、５０…通信モジュール、５１…通信基板、５２…アンテナ部、５３…上カバー、５５…下カバー。
【図１】
2005140345.tif 000003
【図２】
2005140345.tif 000004
【図３】
2005140345.tif 000005
【図４】
2005140345.tif 000006
【図５】
2005140345.tif 000007
【図６】
2005140345.tif 000008
【図７】
2005140345.tif 000009
【図８】
2005140345.tif 000010
【図９】
2005140345.tif 000011