JP2003319573A - 電力伝達装置、信号伝達装置、これらを用いた冷蔵庫 - Google Patents

電力伝達装置、信号伝達装置、これらを用いた冷蔵庫

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JP2003319573A
JP2003319573A JP2002120765A JP2002120765A JP2003319573A JP 2003319573 A JP2003319573 A JP 2003319573A JP 2002120765 A JP2002120765 A JP 2002120765A JP 2002120765 A JP2002120765 A JP 2002120765A JP 2003319573 A JP2003319573 A JP 2003319573A
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door
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power
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refrigerator
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JP2002120765A
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English (en)
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Tsutomu Tsuchida
勉 土田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2700/00—Means for sensing or measuring; Sensors therefor
    • F25D2700/02—Sensors detecting door opening

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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、本体と端末の着脱状態を非接触で検
知することが可能な電力及び信号伝達装置、並びにこれ
を用いた冷蔵庫を提供することを目的とする。 【解決手段】本発明は、本体１から扉２への電力供給及
び相互間の信号伝達をいずれも非接触で行う冷蔵庫にお
いて、本体１から扉２への電力供給及び／または相互間
の信号伝達の可否を判定し、該判定に基づいて扉２の開
閉状態を非接触で検知する扉開閉検知部３２を有する構
成としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一方から他方への
電力供給を非接触で行う電力伝達装置、相互間の信号伝
達を非接触で行う信号伝達装置、及びこれらを用いた冷
蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、扉に情報表示装置や情報入力装置
を具備するとともに、本体から扉への電力供給、及び相
互間の信号伝達をいずれも非接触で行う冷蔵庫が実用化
されている（特開２００１−２７５２８２号公報等を参
照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】確かに、上記構成から
成る冷蔵庫であれば、外部への露出部材（接触型の給電
端子や通信端子など）を設けることなく、その電力供給
や信号伝達を行うことができるので、該露出部材の酸化
や腐食等による接触不良や破損のおそれがなく、信頼性
向上を図ることが可能である。
【０００４】しかしながら、上記構成から成る冷蔵庫で
は、扉の閉め忘れ報知や庫内照明の点消灯制御等を行う
ために、扉の開閉状態を検知する扉開閉検知部として、
依然接点構造を有する機械的なドアスイッチを採用して
いた。そのため、該ドアスイッチを構成する露出部材
（接点端子等）については、その酸化や腐食等による接
触不良や破損のおそれがあった。
【０００５】本発明は、上記の問題点に鑑み、本体と端
末との着脱状態を非接触で検知することが可能な電力伝
達装置及び信号伝達装置、並びにこれらを用いた冷蔵庫
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る電力伝達装置は、本体から端末へ電力
供給を非接触で行う電力伝達装置において、前記電力供
給の可否を判定し、該判定に基づいて前記本体と前記端
末との着脱状態を検知する着脱検知部を有する構成とし
ている。また、本発明に係る信号伝達装置は、本体と端
末との信号伝達を非接触で行う信号伝達装置において、
前記信号伝達の可否を判定し、該判定に基づいて前記本
体と前記端末との着脱状態を検知する着脱検知部を有す
る構成としている。
【０００７】より具体的な構成として、本発明に係る冷
蔵庫は、電力供給を受けて発振する給電発振部と、前記
給電発振部に接続された第１コイルと、非接触通信手段
である第１通信部と、を具備する本体と、第１コイルと
電磁誘導結合する第２コイルと、第２コイルに生じる誘
起交流を整流する定電圧部と、非接触通信手段である第
２通信部と、を具備する扉と、を有して成り、第１、第
２コイル及び第１、第２通信部を介することで、前記本
体から前記扉への電力供給及び相互間の信号伝達をいず
れも非接触で行う冷蔵庫において、前記本体から前記扉
への電力供給及び／または相互間の信号伝達の可否を判
定し、該判定に基づいて前記扉の開閉状態を検知する扉
開閉検知部を有する構成としている。
【０００８】なお、上記構成から成る冷蔵庫において、
前記扉開閉検知部は、前記給電発振部に供給される一次
電流値に基づいて前記本体から前記扉への電力供給の可
否を判定する構成にするとよい。
【０００９】また、上記構成から成る冷蔵庫は、前記扉
開閉検知部の検知結果に基づいて、前記扉が所定期間継
続して開状態である場合にその旨を報知する報知部を有
する構成にするとよい。
【００１０】また、上記構成から成る冷蔵庫は、前記扉
開閉検知部の検知結果に基づいて、庫内を照明する庫内
灯の点消灯制御、入力を受け付ける庫内操作パネルの点
消灯制御、庫内冷気を循環させる庫内ファンモータの運
転制御、自動製氷器を駆動させる製氷モータの運転制
御、或いは前記自動製氷器への給水を行う給水ポンプの
運転制御のうち、少なくともいずれか１つを行う構成に
するとよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】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場合を例に挙げて説明する。
図１は本発明に係る電力及び信号伝達装置を搭載した冷
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
り、本図（ａ）は扉を閉じた状態、本図（ｂ）は扉を開
けた状態を表している。
【００１２】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が備え付けられている。なお、本図には示していない
が、前記区画で仕切られた庫内には、該庫内を照明する
庫内灯、入力を受け付ける庫内操作パネル、庫内冷気を
循環させる庫内ファンモータ、自動製氷器を駆動する製
氷モータ、及び前記自動製氷器への給水を行う給水ポン
プが設けられている。
【００１３】また、本体１は、冷凍冷蔵庫の動作を制御
する制御部３を有している。制御部３は、前記庫内ファ
ンモータやコンプレッサ（図示せず）等の動作を制御す
ることにより、冷蔵室及び冷凍室の温度制御等を行う。
また、制御部３は、扉２への給電動作及び扉２との信号
伝達動作に関する制御も併せて行う。なお、該制御につ
いては、後ほど詳細に説明する。
【００１４】一方、扉２の前面には、使用者が操作しや
すい高さに情報表示・入力装置４が設けられている。情
報表示・入力装置４は、情報表示部４ａと情報入力部４
ｂとから成る。情報表示部４ａには、本体１側から得た
情報（例えば、庫内の温度や湿度、本体１内に設けた冷
水機の残水量や自動製氷器の氷量、或いは庫内の食品種
類や保存期間）を表示することができる。また、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
目標値設定や留守モードの設定といった本体１側に対す
る制御を、扉２を開けることなく行うことができる。
【００１５】また、本実施形態における冷凍冷蔵庫にお
いては、本体１から扉２への電力供給、及び本体１と扉
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。給電部１０は、本体
１に設けられた突出部材５の下面に配設されており、受
電部２０は、給電部１０に相対するよう扉２の上面に配
設されている。ここで、突出部材５の下面は、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、給電部１０と受電部２０との間にもわずか
な隙間が保たれている。なお、給電部１０と受電部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、扉２を閉じた時に給電部１０と受電部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。
【００１６】給電部１０はリード線６を介して制御部３
と接続されており、給電部１０と制御部３との電力及び
信号の伝達は有線によって行われる。一方、受電部２０
はリード線７を介して情報表示・入力装置４と接続され
ており、受電部２０と情報表示・入力装置４との電力及
び信号の伝達も有線によって行われる。
【００１７】次に、給電部１０及び受電部２０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
発明に係る電力及び信号伝達装置の一構成例を示すブロ
ック図である。本実施形態においては、本体１と扉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。
【００１８】給電側である本体１に設けられた給電部１
０は、給電発振部１１と、第１コイル１２と、第１発光
部１３と、第１受光部１４と、を有している。制御部３
は、リード線６を介して給電部１０に接続されており、
商用電源（図示せず）からの交流を整流して給電発振部
１１への電力供給を行い、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扉２への電力供給を行う。
また、制御部３は、第１発光部１３及び第１受光部１４
を制御して、扉２との間で光信号の送受信を行う。さら
に、制御部３は、給電発振部１１へ供給される一次電流
値を検知する一次電流検知部３１と、扉２の開閉状態を
検知する扉開閉検知部３２と、を有している。なお、各
検知部３１、３２の動作については、後ほど詳細に説明
する。
【００１９】一方、受電側である扉２に設けられた受電
部２０は、第２コイル２１と、定電圧部２２と、第２受
光部２３と、第２発光部２４と、を有している。情報表
示・入力装置４は、リード線７を介して受電部２０に接
続されており、定電圧部２２の出力を電源として情報表
示等を行うとともに、第２受光部２３及び第２発光部２
４を制御して、本体１との間で光信号の送受信を行う。
また、情報表示・入力装置４は、定電圧部２２の二次電
圧値及び二次電流値を各々検知する二次電圧検知部４１
及び二次電流検知部４２を有している。なお、第２コイ
ル２１、第２受光部２３、及び第２発光部２４は、給電
部１０に設けられた第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られ
ている。
【００２０】ここで、本体１から扉２への電力供給につ
いて説明する。まず、扉２を閉じた状態において、制御
部３から給電発振部１１に直流電源を供給すると、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、給電発振部１１の高周波出力を受けて本体１
外部へ交流磁束を放出する。このとき、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発生する。
この現象によって第２コイル２１に誘起した交流を定電
圧部２２で整流して定電圧を得ることにより、扉２の電
源とすることができる。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
作といった情報表示・入力装置４としての正常動作の制
御を行う。
【００２１】次に、本体１と扉２との間の光信号伝達に
ついて説明する。本体１から扉２への光信号伝達は、給
電部１０に設けられた第１発光部１３と、受電部２０に
設けられた第２受光部２３によって行われる。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
２値信号（Ｈ／Ｌ）として識別することにより、本体１
から扉２への光信号伝達を非接触で行うことができる。
同様に、扉２から本体１への光信号伝達は、受電部２０
に設けられた第２発光部２４と、給電部１０に設けられ
た第１受光部１４によって行われる。
【００２２】このような構成とすることにより、本実施
形態の冷凍冷蔵庫では、外部への露出部材（接触型の給
電端子や通信端子など）を設けることなく、本体１から
扉２への電力供給や相互間の信号伝達を行うことができ
る。従って、該露出部材の酸化や腐食等による接触不良
や破損のおそれがなく、信頼性向上を図ることが可能と
なる。また、給電部１０及び受電部２０は、本体１及び
扉２に埋設することができるので、防水・防汚染といっ
た面でも有効である。さらに、扉２のヒンジ部（図示せ
ず）等を介して本体１と扉２を直接結線する必要がなく
なるので、左右両側から開閉可能な扉にも情報表示・入
力装置を設けることが可能となる上、部品点数の削減や
製造工程の簡略化にも貢献することができる。
【００２３】ここで、本実施形態の冷凍冷蔵庫は、本体
１から扉２への電力供給及び相互間の信号伝達の可否を
判定し、該判定に基づいて扉２の開閉状態を非接触で検
知する扉開閉検知部３２を有することを特徴としてい
る。そこで、以下では、本実施形態の特徴部分である扉
開閉検知部３２について詳細な説明を行う。
【００２４】図３は扉開閉検知部３２における判定動作
の一実施形態を示すフローチャートである。ステップＳ
５にて、本体１から扉２への電力供給、及び相互間での
信号伝達が開始されると、続くステップＳ１０では、該
電力供給及び信号伝達の可否判定が行われる。
【００２５】なお、本ステップでは、扉２の開閉状態
（第１、第２コイル１２、２１の電磁誘導結合状態）に
応じて給電発振部１１に供給される一次電流値が変動す
ることに鑑み、一次電流検知部３１で検知された一次電
流値に基づいて、本体１から扉２に対する電力供給の可
否判定が行われる。また、信号伝達の可否判定は、本体
１から扉２に所定信号を送信してその応答有無を検出し
てもよいし、扉２から通常動作に基づいて送信される信
号の受信有無を検出してもよい。
【００２６】ステップＳ１０にて、本体１から扉２への
電力供給、及び相互間での信号伝達がいずれも可能であ
ると判断された場合、フローは続くステップＳ１５に進
められ、一次電流検知部３１で検知された一次電流値、
及び扉２からの通信信号が確認されるとともに、続くス
テップＳ２０にて、その確認結果が正常であるか否かの
判定が行われる。
【００２７】ステップＳ２０にて、一次電流検知部３１
で検知された一次電流値、及び扉２からの通信信号がい
ずれも正常であると判定された場合、フローは続くステ
ップＳ２５に進められ、扉２は閉状態であると判断され
る。
【００２８】その後、ステップＳ３０では、扉開閉検知
部３２の検知結果（扉２は「閉」）に基づいて、庫内灯
及び庫内操作パネルの消灯が行われる。このような制御
により、扉２を閉じている際の不要消費電力を削減する
ことができる。また、ステップＳ３０では、扉開閉検知
部３２の検知結果に基づいて、庫内ファンモータの運転
開始、製氷モータの運転許可、及び給水ポンプの運転許
可が行われる。このような制御により、扉２を閉じてい
る際には、庫内冷気の循環や製氷動作が正常に行われ
る。
【００２９】一方、ステップＳ２０にて、一次電流検知
部３１で検知された一次電流値、及び扉２からの通信信
号のいずれかが異常であると判定された場合、フローは
ステップＳ３５に進められ、過電流または通信異常が生
じていると判断され、続くステップＳ４０にて、本体１
から扉２への電力供給、及び相互間での信号伝達が停止
される。このような構成とすることにより、例えば、第
１コイル１２と第２コイル２１との間に金属性異物が挟
まった場合でも、該異物が異常発熱する前に扉２への電
力供給を停止できるので、製品の安全性を確保すること
ができる。
【００３０】なお、一次電流値が過電流であるか否かを
判定する際の閾値（過電流判定値）については、扉２の
消費電力（二次電圧検知部４１及び二次電流検知部４２
で検知された二次電圧及び二次電流）、或いは扉２の動
作状態（各動作状態毎にその消費電力が予め決まってい
る場合）に応じて、適宜変動する構成にするとよい。こ
のような構成とすることにより、正確な過電流判定が可
能となる。
【００３１】一方、前出のステップＳ１０にて、本体１
から扉２への電力供給、及び相互間での信号伝達のいず
れかが不可能であると判断された場合、フローはステッ
プＳ４５に進められ、タイマーのカウントが開始され
る。そして、続くステップＳ５０では、該タイマーのカ
ウントが設定時間を経過したか否かの判定が行われる。
【００３２】ステップＳ５０にて、設定時間を経過した
と判定された場合、フローは続くステップＳ５５に進め
られ、扉２は開状態であると判断される。一方、設定時
間を経過していないと判定された場合には、フローがス
テップＳ５に戻される。
【００３３】ステップＳ５５にて、扉２が開状態である
と判断された場合、続くステップＳ６０では、扉開閉検
知部３２の検知結果（扉２は「開」）に基づいて、庫内
灯及び庫内操作パネルの点灯が行われる。このような制
御により、扉２を開いている際には、庫内や庫内操作パ
ネルを照明して、使用者の視認性を高めることができ
る。また、ステップＳ６０では、扉開閉検知部３２の検
知結果に基づいて、庫内ファンモータ、製氷モータ、及
び給水ポンプの運転停止が行われる。このような制御に
より、扉２を開いている際の不要消費電力を削減するこ
とができる。
【００３４】その後、ステップＳ６５では、別タイマー
のカウントが開始され、続くステップＳ７０では、該タ
イマーのカウントが設定時間を経過したか否かの判定が
行われる。ここで、設定時間を経過したと判定された場
合、フローは続くステップＳ７５に進められ、扉２が開
いたままである旨の報知（ブザー出力など）が行われ
る。このような構成とすることにより、使用者による扉
２の閉め忘れや、長時間の開放を防止することができ
る。一方、設定時間を経過していないと判定された場合
には、フローがステップＳ５に戻される。
【００３５】なお、上記実施形態では、本体と扉との間
における信号伝達手段として光通信を採用した構成を例
示したが、該信号伝達手段はこれに限られるものではな
く、電波や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場合を例に挙
げて説明を行ったが、本発明の適用対象は冷凍冷蔵庫に
限定されるものではなく、本体とそれに着脱可能な端末
から成る様々な電気機器へ適用が可能である。
【００３６】
【発明の効果】上記したように、本発明に係る電力伝達
装置は、本体から端末へ電力供給を非接触で行う電力伝
達装置において、前記電力供給の可否を判定し、該判定
に基づいて本体と端末との着脱状態を検知する着脱検知
部を有する構成としている。また、本発明に係る信号伝
達装置は、本体と端末との信号伝達を非接触で行う信号
伝達装置において、前記信号伝達の可否を判定し、該判
定に基づいて本体と端末との着脱状態を検知する着脱検
知部を有する構成としている。
【００３７】より具体的な構成として、本発明に係る冷
蔵庫は、電力供給を受けて発振する給電発振部と、給電
発振部に接続された第１コイルと、非接触通信手段であ
る第１通信部と、を具備する本体と、第１コイルと電磁
誘導結合する第２コイルと、第２コイルに生じる誘起交
流を整流する定電圧部と、非接触通信手段である第２通
信部と、を具備する扉と、を有して成り、第１、第２コ
イル及び第１、第２通信部を介することで、本体から扉
への電力供給及び相互間の信号伝達をいずれも非接触で
行う冷蔵庫において、本体から扉への電力供給及び／ま
たは相互間の信号伝達の可否を判定し、該判定に基づい
て扉の開閉状態を検知する扉開閉検知部を有する構成と
している。なお、上記構成から成る冷蔵庫において、扉
開閉検知部は、給電発振部に供給される一次電流値に基
づいて本体から扉への電力供給の可否を判定する構成に
するとよい。
【００３８】このような構成とすることにより、外部へ
の露出部材（接点端子）を設けることなく、本体と端末
との着脱状態（扉の開閉状態）を非接触で検知すること
ができるので、上記露出部材の酸化や腐食等による接触
不良や破損のおそれがなく、信頼性向上を図ることが可
能となる。また、防水・防汚染といった面でも有効であ
る上、部品点数の削減や製造工程の簡略化にも貢献する
ことができる。
【００３９】また、上記構成から成る冷蔵庫は、扉開閉
検知部の検知結果に基づいて、扉が所定期間継続して開
状態である場合にその旨を報知する報知部を有する構成
にするとよい。このような構成とすることにより、使用
者による扉の閉め忘れや、長時間の開放を防止すること
ができる。
【００４０】また、上記構成から成る冷蔵庫は、扉開閉
検知部の検知結果に基づいて、庫内を照明する庫内灯の
点消灯制御、入力操作を受け付ける庫内操作パネルの点
消灯制御、庫内冷気を循環させる庫内ファンモータの運
転制御、自動製氷器を駆動させる製氷モータの運転制
御、或いは前記自動製氷器への給水を行う給水ポンプの
運転制御のうち、少なくともいずれか１つを行う構成に
するとよい。このような構成とすることにより、扉の開
閉状態に応じた必要動作のみを行い、不要消費電力を削
減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る電力及び信号伝達装置を搭載し
た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。
【図２】 本発明に係る電力及び信号伝達装置の一構成
例を示すブロック図である。
【図３】 扉開閉検知部３２における判定動作の一実施
形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 本体 １０ 給電部 １１ 給電発振部 １２ 第１コイル １３ 第１発光部 １４ 第１受光部 ２ 扉 ２０ 受電部 ２１ 第２コイル ２２ 定電圧部 ２３ 第２受光部 ２４ 第２発光部 ３ 制御部 ３１ 一次電流検知部 ３２ 扉開閉検知部 ４ 情報表示・入力装置 ４ａ 情報表示部 ４ｂ 情報入力部 ４１ 二次電圧検知部 ４２ 二次電流検知部 ５ 突出部材 ６、７ リード線

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】本体から端末へ電力供給を非接触で行う電
    力伝達装置において、 前記電力供給の可否を判定し、該判定に基づいて前記本
    体と前記端末との着脱状態を検知する着脱検知部を有す
    ることを特徴とする電力伝達装置。
  2. 【請求項２】本体と端末との信号伝達を非接触で行う信
    号伝達装置において、 前記信号伝達の可否を判定し、該判定に基づいて前記本
    体と前記端末との着脱状態を検知する着脱検知部を有す
    ることを特徴とする信号伝達装置。
  3. 【請求項３】電力供給を受けて発振する給電発振部と、
    前記給電発振部に接続された第１コイルと、非接触通信
    手段である第１通信部と、を具備する本体と、 第１コイルと電磁誘導結合する第２コイルと、第２コイ
    ルに生じる誘起交流を整流する定電圧部と、非接触通信
    手段である第２通信部と、を具備する扉と、 を有して成り、第１、第２コイル及び第１、第２通信部
    を介することで、前記本体から前記扉への電力供給及び
    相互間の信号伝達をいずれも非接触で行う冷蔵庫におい
    て、 前記本体から前記扉への電力供給及び／または相互間の
    信号伝達の可否を判定し、該判定に基づいて前記扉の開
    閉状態を検知する扉開閉検知部を有することを特徴とす
    る冷蔵庫。
  4. 【請求項４】前記扉開閉検知部は、前記給電発振部に供
    給される一次電流値に基づいて前記本体から前記扉への
    電力供給の可否を判定することを特徴とする請求項３に
    記載の冷蔵庫。
  5. 【請求項５】前記扉開閉検知部の検知結果に基づいて、
    前記扉が所定期間継続して開状態である場合にその旨を
    報知する報知部を有することを特徴とする請求項３また
    は請求項４に記載の冷蔵庫。
  6. 【請求項６】前記扉開閉検知部の検知結果に基づいて、
    庫内を照明する庫内灯の点消灯制御、入力を受け付ける
    庫内操作パネルの点消灯制御、庫内冷気を循環させる庫
    内ファンモータの運転制御、自動製氷器を駆動させる製
    氷モータの運転制御、或いは前記自動製氷器への給水を
    行う給水ポンプの運転制御のうち、少なくともいずれか
    １つを行うことを特徴とする請求項３〜請求項５のいず
    れかに記載の冷蔵庫。
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