JP2004069248A

JP2004069248A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2004069248A
Application number: JP2002232265A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Nagayasu; 長安　信之; Nobuaki Arakawa; 荒川　展昭; Takeshi Wakatabe; 若田部　武
Original assignee: Hitachi Home and Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】冷却効果とイオンの持つ制菌作用との相乗効果により、貯蔵食品の鮮度保持能力を向上させる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】冷却器と、この冷却器で冷却された冷気を送風機により循環させ庫内が冷却される貯蔵室と、この貯蔵室内に設置される上面が開放された貯蔵室容器と、この貯蔵室容器の開放された上面を覆う蓋とを備えた冷蔵庫において、前記蓋が、貯蔵室容器内空気の流入する吸込口と、この吸込口から吸込んだ空気が貯蔵室容器内へと流出する吐出口と、前記吸込口から流入し吐出口から流出する空気流路中に配置されたイオンファンと、この送風機の風下に配置されるイオン発生装置とを備え、前記イオンファン及びイオン発生装置の運転が、前記送風機の運転を基準として運転制御する。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍冷蔵庫および業務用、流通用の食品貯蔵庫等の冷凍サイクルを備えた冷蔵庫に係わり、特に、イオン発生装置を備えた冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の冷凍サイクルを備え、庫内にイオン発生装置を設置した冷蔵庫の従来例としては、特開平５−１４９６７１号公報に記載のように、低温室等の密閉空間を、この密閉空間の上面冷却板等にダンパーサーモスタットにより冷気を流して冷却すると共に、密閉空間内にさらに区画された一室を設け、この一室に低温ボックス専用のイオン発生装置を設置し、イオン発生装置で生成されたイオンを遮蔽板部に設けられた吹出口穴部より吹き出して、低温室内の貯蔵食品に付着させてカビ等の発生を防止している。
【０００３】
また、その他の従来例としては、特開平８−１４５５４５号公報に記載のように、野菜室等より独立に区画された部品収納容器内にイオン発生装置を設け、イオン発生陰極により生成されたマイナスイオンをイオン発生装置フアンにより、網目状陽極や排出口より吹き出して野菜容器内の貯蔵食品に付着させることにより制菌作用を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、特開平５−１４９６７１号公報、特開平８−１４５５４５号公報のように、イオン発生装置で生成されたイオンを吹出口穴部や排出口より吹き出しているが、貯蔵食品に到達する前にマイナスイオンの一部が静電作用等により吹出口穴部や排出口周辺の部品に付着してしまうため、貯蔵食品への制菌作用が十分とは言えなかった。
【０００５】
また、イオンの吹き出し経路は考慮されているが、冷却方法との関係やイオンを吹き出すための運転制御については考慮されていなかった。
【０００６】
また、イオン発生機構は考慮されているが、高電圧の付加されるイオン発生装置の耐久性や、制御装置の省エネルギーあるいは、冷蔵庫使用者への利便性は考慮されていなかった。
【０００７】
以上のことから、本発明は、冷却効果とイオンの持つ制菌作用との相乗効果により、貯蔵食品の鮮度保持能力を向上させる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、冷却器と、この冷却器で冷却された冷気を送風機により循環させ庫内が冷却される貯蔵室と、この貯蔵室内に設置される上面が開放された貯蔵室容器と、この貯蔵室容器の開放された上面を覆う蓋とを備えた冷蔵庫において、前記蓋が、貯蔵室容器内空気の流入する吸込口と、この吸込口から吸込んだ空気が貯蔵室容器内へと流出する吐出口と、前記吸込口から流入し吐出口から流出する空気流路中に配置されたイオンファンと、このイオンファンの風下に配置されるイオン発生装置とを備え、前記イオンファン及びイオン発生装置の運転が、前記送風機の運転に同期して運転制御されることで達成される。
【０００９】
また、イオンファン及びイオン発生装置の運転停止が、送風機の運転停止よりも遅延して行われることが好ましく、更に、イオン発生装置の運転開始が、イオンファンの運転開始よりも遅延して行われることが好ましい。
【００１０】
また、イオン発生装置が、その運転制御を一定時間の断続運転とすることで、より長期に渡りイオン発生装置を運転させることが可能であり、無駄なエネルギー消費も抑えることができる。貯蔵室が、扉を備えている場合には、この扉が開かれた際に、送風機、イオン発生装置及びイオンファンを強制的に運転停止させることで、冷気及びマイナスイオンを庫外に排出する量が少なくなる。
【００１１】
イオン発生装置が、このイオン発生装置の異常電圧又は異常電流検出した際には強制停止することが好ましい。また、イオン発生装置が、強制停止した後に、リトライ電圧を複数回印加し、この複数回の印加後であっても異常電圧又は異常電流が検知される場合は、イオン発生装置及びそれ以外の電気使用機器を強制停止させることが好ましく、複数回の印加後に異常電圧又は異常電流が検知されないと、イオン発生装置の強制停止を解除することが好ましい。
【００１２】
また、イオン発生装置の運転を強制的にＯＮ−ＯＦＦする手動スイッチと、この手動スイッチに連動してイオン発生装置の運転状態を表示する表示装置とを備えることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の詳細を図に示す一実施例にて説明する。
図１は、本発明の一実施例である制御装置のブロック回路図であり、図２は、本発明の一実施例の冷蔵庫縦断面図である。図３は、図２の要部拡大断面図であり、図４は本発明の一実施例であるイオン発生装置の要部断面図である。図５は、本発明の一実施例の通常運転制御説明図を示す。
【００１４】
図２において、冷蔵庫本体１は、上部より冷蔵室２、貯蔵室３、製氷室４、冷凍室５とを備え、貯蔵室３の奥には、冷蔵室２及び貯蔵室３を冷却する冷却器６と、この冷却器６にて冷却された冷気を循環させる送風機７とを備えている。また、冷凍室５の奥には、製氷室４及び冷凍室５を冷却する冷却器８と、この冷却器８にて冷却された冷気を循環させる送風機９とを備えている。更に、冷却器８の下部である機械室内には、冷媒を圧縮循環させる圧縮機１０が配置されている。
【００１５】
図３を用いて、送風機７の冷気循環風路について詳細に述べると、送風機７は、箱体断熱壁１ａと冷蔵室２（図２参照）との間に形成した風路１１を経て、冷蔵室２内へと冷気を送風し、冷蔵室２内を使用者の設定した温度に保持する。冷蔵室２内の冷気は、新たな冷気が流入することで、冷蔵室風路１５から押し出され、仕切板１９に設置された貯蔵室冷気入口１８より、貯蔵室容器３１周辺に設けられた冷却用空隙４２内へと送られる。冷却用空隙４２内へと送られた冷気は、貯蔵室容器３１内を設定温度にまで間接冷却した後、貯蔵室循環冷却戻口２４を経て、冷却器６へと戻る。
【００１６】
また、送風機７は、先に述べた冷凍サイクルの圧縮機１０（図２参照）が運転していない場合でも、冷凍室又は貯蔵室の湿度を制御するために、運転できるように構成してある。即ち、圧縮機１０が停止している状態で送風機７を運転することにより、冷却器６に付着した霜を溶かしつつ、冷蔵室及び貯蔵室の加湿を行えるようにしてある。
【００１７】
霜取ヒータ２１は、冷却器６に付着した霜を溶かすために用いられ、補助ヒータ２５は、貯蔵室容器３１内を一定の温度に保持するために用いられるもので、仕切断熱２０内に設置されている。
【００１８】
貯蔵室容器３１は、この貯蔵室容器３１内を一定の温度及び湿度に保持するために、貯蔵室上蓋３２を備え、この貯蔵室上蓋に、後述するイオン発生装置３７及びイオンファン３８を内蔵させる上蓋空間部３３を形成している。
【００１９】
イオン発生装置３７は、このイオン発生装置３７にて生成したイオンが、イオンファン３８の循環送風により貯蔵室容器３１内に保存された食品４３に直接付着するように、食品４３の上方の上蓋空間部３３内に設置されている。つまり、イオン発生装置３７にて生成したマイナスイオンと、食品４３との間に、マイナスイオンを付着しやすい樹脂成形品等がない構造としている。
【００２０】
また、イオン発生装置３７は、図４に示すように、針状電極３０とリング状電極４０との間に樹脂製ガード３９を設置することで、オゾンの発生を抑制しつつマイナスイオンを効率よく、大量に生成できる構造にしてあり、生成されたマイナスイオンは、貯蔵室上蓋３２に設けられた吐出口３５（図３参照）より貯蔵食品上に散布される。尚、イオン発生装置３７にて生成されるマイナスイオンの量は、装置への印加電圧及び周囲の温度・湿度に影響されるので、イオン電源５４（図１参照）は、制御手段５１の指令により、電圧を可変するように設定してある。
【００２１】
図３へと戻り、吸込口３４は、貯蔵室容器３１内の冷気を、イオンファン３８により循環させるものであり、イオンファン３８は、マウスリング３６を斜めに設けて、上蓋空間部３３の高さ方向の突出量を減らし、必要風量を送風できるようにしている。
【００２２】
次に、本発明の実施例である冷蔵庫運転制御の詳細を図１に示すブロック回路図にて説明する。
【００２３】
送風機７の運転制御は、冷蔵室の温度・湿度、貯蔵室の温度・湿度を、検知手段５５により検知すると共に制御手段５１へと入力し、積算手段５６及び記憶手段５７とのデータ交換後、送風機ドライバ５２を経て行われ、送風機７の運転、停止あるいは回転数の制御を行う。換言すれば、貯蔵室３の温度や湿度を送風機７がその回転数や運転時間あるいは停止時間で制御している。
【００２４】
イオンファン３８及びイオン発生装置３７は、制御手段５１の指示により、イオンファンドライバ５３、イオン電源５４を経て運転、停止あるいは回転数、印加電圧を制御するようにしている。
【００２５】
尚、イオンファン３８及びイオン発生装置３７の運転制御は、基本的に送風機７の運転制御を基準として制御、即ち同期させるように構成されるが、必要応じて、送風機７、イオンファン３８及びイオン発生装置３７を各々個別に運転制御できるように構成してある。また、制御手段５１は、手動スイッチ５８の信号入力により、送風機７、イオンファン３８又はイオン発生装置３７を強制停止あるいは強制運転ができるように構成してある。
【００２６】
イオンファン３８及びイオン発生装置３７の運転を送風機７の運転に同期させるのは、継続して２４時間イオン発生装置３７を使用しなくとも、充分に貯蔵物の鮮度を保つことができること、また、イオン発生装置自体の使用時間（製品寿命）が限られたものであることが原因であり、送風機の運転に合わせて運転することで、一日あたりの使用時間を短くし、省エネルギー化と共に、より長期に渡りマイナスイオンを発生させられるようにしている。
【００２７】
以上述べた運転制御の一実施例を、図５の通常運転制御説明図により以下説明する。尚、図５に示す横軸は時間を表し、縦軸は各要素部品を表している。また、縦軸の各要素部品のＯＦＦ線のみは機器の停止を表し、ＯＮ線まで棒グラフのある部分（時間）が機器の運転や通電を表している。イオンＬＥＤとあるのは、表示板１２内に設置された冷蔵庫への通電状態を示す表示灯である。
【００２８】
冷蔵庫への通電が開始されると、イオンＬＥＤが点灯し、冷蔵庫の冷凍サイクルが運転されて冷却が始まり、冷却器がある温度まで冷えるとｔ０の時間経過後に、送風機が運転開始する。
【００２９】
イオンファンは、送風機の運転開始後、ｔ１時間経過すると、運転を開始する。イオン発生装置は、イオンファンの運転開始後、後述する突入電流が平常電流にもどるｔ３時間経過後に、断続運転を開始する。ここで、イオン発生装置３７の電圧は、周囲の湿度・温度に応じてマイナスイオンを効率よく発生させるために、２〜７ＫＶの高電圧を印加する。
【００３０】
イオン発生装置は、その運転状態が安定状態での使用電流こそ数十ミリアンペアで済むものの、運転開始時には１乃至１．５アンペアもの突入電流が流れてしまう。通常冷蔵庫は、コンセントから給電した交流電源を、スイッチング電源によりＯＮ−ＯＦＦさせており、このスイッチング電源は、複数有していることが多い。但し、この複数のスイッチング電源は、用いる電圧の違いによりマイコンの電源と、その他送風機等の電気品電源とに分かれており、過大な電流が流れると回路保護のためスイッチをＯＦＦしてしまう。
【００３１】
即ち、本実施例の冷蔵庫では、送風機、イオンファン、イオン発生装置の全てが、１つのスイッチング電源に並列接続された状態であり、この３つの電気品を一度に運転開始させると、過大な電流が流れスイッチがＯＦＦする可能性が出てくる。そこで、本実施例は、特に時間差ｔ３を設定している。
【００３２】
また、食品の鮮度を保持するために、送風機により冷却器から送られる冷気のタイムラグを考慮して、送風機の停止後ｔ２時間、イオンファンの停止を遅延させ、且つ、イオンファンの停止後ｔ４時間だけイオン発生装置を継続運転させた。
【００３３】
イオン発生装置の耐久性は、述べ運転時間に比例し、ＯＮ・ＯＦＦ回数にはあまり影響されないので、省電力の観点からイオン発生装置の運転形態は、図６に示すように、Ｎ１時間ＯＮした後、Ｎ２時間ＯＦＦとする運転を順次繰り返すようにし、このＯＮとＯＦＦとを繰り返す断続運転の時間を一定の時間Ｎ３で区切るように設定した。このことにより、イオン発生装置は、単位時間当たりの運転時間が短くなり、より長期渡って使用することができる。
【００３４】
ドア開閉の項にて表すドアは、貯蔵室の温度・湿度制御に大きな影響を与えるドアであり、検知手段にて開閉検知を行えるものを表す。ドアが開放された場合は、図５に示すように、送風機、イオンファン及びイオン発生装置の全てを強制的に停止させ、冷気と共にマイナスイオンの冷蔵庫外への流出を抑え、冷気とマイナスイオンの相乗効果による食品に対する生菌効果を保持する。
【００３５】
手動スイッチは、冷蔵庫の使用者が、任意にイオン発生装置及びイオンファンを強制運転又は強制停止させるスイッチであり、食品の鮮度を考える必要がない場合に、消費電力量を低減させることを考え、強制的にイオン発生装置及びイオンファンを停止させる。
【００３６】
但し、図５のＢ点で示すように、送風機は、強制停止指示が出された場合でも、冷蔵室、貯蔵室の冷却を優先して継続運転するようにしてある。また、消費電力が多少増えても、冷却効果とマイナスイオンによる制菌作用との相乗効果により、食品の鮮度保持能力を向上させたいと考える場合は、手動スイッチを操作することにより、図５のＤ点にて示すように、冷蔵庫使用者の意思でイオン発生装置及びイオンファンを強制的に運転することができる。
【００３７】
図７は、本発明の一実施例を示す過負荷入力に対する保護制御運転の説明図である。図７に示される横軸は時間を表し、横軸は各要素部品を表している。縦軸の各要素部品のＯＦＦ線のみは機器の停止を表し、ＯＮ線まである部分（時間）が機器の運転又は通電を表している。
【００３８】
過負荷入力が検知された場合、即ち、検知手段５５により、高電圧の印加されているイオン発生装置の異常電圧又は異常電流が検知された場合は、Ｅ点にて示すように、検知後、直ちにイオン発生装置の断続運転を強制停止する。
【００３９】
図４に示すように、イオン発生装置３７は、樹脂製ガード３９を設けていることから、基本的な故障はなく、一時的に、針状電極３０と、リング状電極４０との間に塵、埃、水分等が付着して電極同士の局部短絡電流が流れ、過負荷入力が検知される場合がある。
【００４０】
従って、過負荷入力が検知された場合の故障診断としては、一時的な短絡電流流れなのか、修理を必要とする基本的故障であるかの判断を行う必要がある。このため、本実施例では、過負荷入力が検知されてイオン発生装置の運転を強制的に停止させた後、図７に示すように、一定時間ｔ１１後、リトライ電圧Ｆを数回印加する。リトライ電圧Ｆを数回印加して積算時間が、始めに過負荷入力が検知されてからの経過時間であるｔ１２になっても、異常電圧又は異常電流が検知される場合は、イオン発生装置以外の機器も強制停止すると共に、異常を報知するランプの点灯又はブザーを鳴らし、故障来歴を記憶手段に記憶させることにより機器の安全と、後の修理に役立てるよにしている。尚、図示はしないが、リトライ電源Ｆを複数回印加しても、過負荷入力が再検知されない場合は、イオン発生装置の強制停止を解除するようにしている。
【００４１】
以上述べたように、冷却器と、この冷却器で冷却された冷気を送風機により循環させ庫内が冷却される貯蔵室と、この貯蔵室内に設置される上面が開放された貯蔵室容器と、この貯蔵室容器の開放された上面を覆う蓋とを備えた冷蔵庫において、前記蓋が、貯蔵室容器内空気の流入する吸込口と、この吸込口から吸込んだ空気が貯蔵室容器内へと流出する吐出口と、前記吸込口から流入し吐出口から流出する空気流路中に配置されたイオンファンと、このイオンファンの風下に配置されるイオン発生装置とを備え、前記イオンファン及びイオン発生装置の運転が、前記送風機の運転に同期して運転制御される冷蔵庫は、イオン発生装置の使用時間を短縮することで製品の試用期間を長くすることができ、送風機による冷却効果と、イオン発生装置の生成するマイナスイオンの持つ制菌作用との相乗効果により、貯蔵食品の鮮度保持能力を向上できる。
【００４２】
また、イオンファンの運転停止が、送風機の運転停止よりも遅延して行われる冷蔵庫は、冷却器にて冷やされた冷気が時間差をもって貯蔵室周辺を冷却しても、マイナスイオンを効率よく貯蔵食品に付着させることができる。
【００４３】
また、イオン発生装置の運転開始が、イオンファンの運転開始よりも遅延して行われる冷蔵庫は、高電圧入力を必要とするイオン発生装置の突入電流と、イオンファンの突入電流の発生時期がずれるので、制御装置の破壊防止と信頼性の更なる向上が図れる。
【００４４】
また、イオン発生装置が、その運転制御を一定時間の断続運転とした冷蔵庫は、高価なイオン発生装置の耐久性が増し、より長期にわたってイオン発生装置を使用することができる。
【００４５】
また、貯蔵室が、扉を備え、この扉が開かれた際に、送風機、イオン発生装置及びイオンファンを強制的に運転停止させる冷蔵庫は、冷気の冷蔵庫外への流出及びマイナスイオンの冷蔵庫外への流出を抑えることができる。
【００４６】
また、イオン発生装置がこのイオン発生装置の異常電圧又は異常電流検出した際に強制停止する冷蔵庫、イオン発生装置が、強制停止した後に、リトライ電圧を複数回印加し、この複数回の印加後であっても異常電圧又は異常電流が検知されると、イオン発生装置及びそれ以外の電気使用機器を強制停止させる冷蔵庫、イオン発生装置が、強制停止した後に、リトライ電圧を複数回印加し、この複数回の印加後に異常電圧又は異常電流が検知されないと、イオン発生装置の強制停止を解除する冷蔵庫は、機器の安全性が向上し、信頼性をも向上する。
【００４７】
また、更に、イオン発生装置の運転を強制的にＯＮ−ＯＦＦする手動スイッチと、この手動スイッチに連動してイオン発生装置の運転状態を表示する表示装置とを備えた冷蔵庫は、冷蔵庫使用者の意思で前記イオン発生装置、イオンフアンを強制停止又は強制運転することができ、冷蔵庫使用者の利便性が向上する。
【００４８】
【発明の効果】
本発明は、冷却効果とイオンの持つ制菌作用との相乗効果により、貯蔵食品の鮮度保持能力を向上させる冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の制御装置のブロック回路図
【図２】本発明の一実施例の冷蔵庫縦断面図
【図３】図２の要部拡大断面図
【図４】本発明の一実施例のイオン発生装置の要部断面図
【図５】本発明の一実施例の通常運転制御説明図
【図６】図５のイオン発生装置の断続運転制御の説明図
【図７】図５の過負荷保護制御運転の説明図
【符号の説明】
１…冷蔵庫本体、１ａ…箱体断熱壁、２…冷蔵室３…貯蔵室、４…製氷室、５…冷凍室、６…冷却器、７…送風機、１０…圧縮機、１１…風路、１２…表示板、１５…冷蔵室風路、１８…貯蔵室冷気入口、１９…仕切板、２０…仕切断熱、２１…霜取ヒータ、２４…貯蔵室循環冷気戻口、２５…補償ヒータ、３０…針状電極、３１…貯蔵室容器、３２…貯蔵室上蓋、３３…上蓋空間部、３４…吸込口、３５…吐出口、３７…イオン発生装置、３８…イオンフアン、３９…樹脂製ガード、４０…リング状電極、４２…冷却用空隙、４３…食品、５１…制御手段、５２…送風機ドライバ、５３…イオンフアンドライバ、５４…イオン電源、５８…手動スイッチ

Claims

冷却器と、この冷却器で冷却された冷気を送風機により循環させ庫内が冷却される貯蔵室と、この貯蔵室内に設置される上面が開放された貯蔵室容器と、この貯蔵室容器の開放された上面を覆う蓋とを備えた冷蔵庫において、前記蓋が、貯蔵室容器内空気の流入する吸込口と、この吸込口から吸込んだ空気が貯蔵室容器内へと流出する吐出口と、前記吸込口から流入し吐出口から流出する空気流路中に配置されたイオンファンと、このイオンファンの風下に配置されるイオン発生装置とを備え、前記イオンファン及びイオン発生装置の運転が、前記送風機の運転に同期して運転制御される冷蔵庫。
請求項１において、イオンファン及びイオン発生装置の運転停止が、送風機の運転停止よりも遅延して行われる冷蔵庫。
請求項１又は２において、イオン発生装置の運転開始が、イオンファンの運転開始よりも遅延して行われる冷蔵庫。
請求項１乃至３のいずれかにおいて、イオン発生装置が、その運転制御を一定時間の断続運転とした冷蔵庫。
請求項１乃至４のいずれかにおいて、貯蔵室が、扉を備え、この扉が開かれた際に、送風機、イオン発生装置及びイオンファンを強制的に運転停止させる冷蔵庫。
請求項１乃至５のいずれかにおいて、イオン発生装置が、このイオン発生装置の異常電圧又は異常電流検出した際に強制停止する冷蔵庫。
請求項６において、イオン発生装置が、強制停止した後に、リトライ電圧を複数回印加し、この複数回の印加後であっても異常電圧又は異常電流が検知されると、イオン発生装置及びそれ以外の電気使用機器を強制停止させる冷蔵庫。
請求項６において、イオン発生装置が、強制停止した後に、リトライ電圧を複数回印加し、この複数回の印加後に異常電圧又は異常電流が検知されないと、イオン発生装置の強制停止を解除する冷蔵庫。
請求項１乃至８のいずれかにおいて、更に、イオン発生装置の運転を強制的にＯＮ−ＯＦＦする手動スイッチと、この手動スイッチに連動してイオン発生装置の運転状態を表示する表示装置とを備えた冷蔵庫。