JP2005061751A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化、低消費電力化、低運転音化、冷却器の長寿命化および低オゾン化を可能にした冷蔵庫を提供する。
【解決手段】 この冷蔵庫は、冷蔵室２を形成するものであってイオン放出口５を有する金属製の内ケース４と、吸熱面２２が内ケース４の外側面に接続されていて内ケース４を冷却するペルチェ素子２０と、内ケース４の外側に設けられていて、針状電極３２に負の高電圧を印加して針状電極３２の先端付近から電子を放出させ、これによってコロナ放電を生じさせることなく負イオン３６を発生させてそれをイオン放出口５を通して内ケース４内に放出する負イオン発生器３０とを備えている。
【選択図】 図２

Description

この発明は、果物や野菜等の保存物を冷やして保存する冷蔵庫に関し、より具体的には、ペルチェ素子および負イオン発生器を備えている冷蔵庫に関する。

負（マイナス）イオンは、脱臭やカビ等の細菌の繁殖抑制に効果のあることが知られている。

そのような負イオンを発生させるコロナ放電式のマイナスイオン発生装置と、コンプレッサを含む冷却器とを備えた冷蔵庫が、特許文献１に記載されている。

特開２００３−１４３６５号公報（段落００３０、００３１、００４９、００５０、図１）

前記冷蔵庫は、コンプレッサを含む冷却器を用いているので、（ａ）小型化が難しい、（ｂ）消費電力が大きい、（ｃ）運転音が大きい、（ｄ）機械的な可動部を有すると共に冷媒も使用しているために冷却器の寿命が短い、という課題を有している。

更に、前記冷蔵庫は、コロナ放電式のマイナスイオン発生装置を用いているので、負イオン発生の際に、不快な匂いや人体に悪影響を及ぼす可能性のあるオゾンが比較的多く発生する（前記特許文献１の例えば段落００５０参照）という課題を有している。

そこでこの発明は、上記のような点を改善して、小型化、低消費電力化、低運転音化、冷却器の長寿命化および低オゾン化を可能にした冷蔵庫を提供することを主たる目的としている。

この発明に係る冷蔵庫は、冷蔵室を形成するものであってイオン放出口を有する金属製の内ケースと、この内ケースの外側に設けられていて、吸熱面が当該内ケースに接続されていて当該内ケースを冷却するペルチェ素子と、前記内ケースの外側に設けられていて、針状電極に負の高電圧を印加して針状電極の先端付近から電子を放出させ、これによってコロナ放電を生じさせることなく負イオンを発生させて当該負イオンを前記イオン放出口を通して前記内ケース内に放出する負イオン発生器とを備えていることを特徴としている。

上記構成によれば、冷蔵室を形成する金属製の内ケースを冷却するペルチェ素子を備えており、ペルチェ素子はコンプレッサを含む冷却器に比べて小型化が可能であり、しかもペルチェ素子によって内ケースを直接冷却する構造であるので、冷蔵庫の小型化が可能である。

また、ペルチェ素子によって内ケースを直接冷却するので、コンプレッサを含みかつ冷媒を用いる冷却器を用いる場合に比べて冷却の効率が良く、従って低消費電力化が可能である。

また、ペルチェ素子は静止電子デバイスであり機械的な可動部を有していないので、原理的に運転音を発しない。放熱用のファンを併用するにしても、ファンは一般的にコンプレッサよりも運転音が小さい。従っていずれにしても、コンプレッサを含む冷却器を用いる場合に比べて低運転音化が可能である。

また、ペルチェ素子は静止電子デバイスであり機械的な可動部を有しておらず、しかもペルチェ素子によって内ケースを直接冷却するので冷媒も不要であるので、機械的な可動部を有するコンプレッサおよび冷媒を用いる冷却器に比べて寿命が長い。即ち、冷却器の長寿命化が可能である。

更に、前記負イオン発生器は、コロナ放電を生じさせることなく負イオンを発生させるものであるので、コロナ放電式のマイナスイオン発生装置を用いる場合に比べて、オゾンの発生量を大幅に少なくすることができる。即ち、低オゾン化が可能である。

しかもこの発明に係る冷蔵庫は、ペルチェ素子による低温化作用と、負イオンによるカビ等の細菌の繁殖抑制作用とを奏することができるので、両作用が相俟って、果物や野菜等の保存物を長期間新鮮な状態で保存することができる。

この発明に係る冷蔵庫は、上記のような数々の利点を有しているので、特に果物等を長期間新鮮な状態で保存することができ、しかも小型化および低運転音化が可能であるので、例えば、病院の病室やホテル等で用いる小型の冷蔵庫に特に適している。

以上のようにこの発明によれば、小型化、低消費電力化、低運転音化、冷却器の長寿命化および低オゾン化が可能になる。

図１は、この発明に係る冷蔵庫の一実施形態を示す正面側の縦断面図である。図２は、図１の冷蔵庫の側面側の縦断面図である。

この冷蔵庫は、果物や野菜等の保存物を収納する冷蔵室２を形成する金属製の内ケース４を有している。当該金属には、例えばアルミニウム、ステンレス、銅等のように、熱伝導に優れた材質を用いるのが好ましい。この内ケース４は、扉１４で開閉する前面を除く５面で構成されている。

この内ケース４の外側は、後述するイオン放出口５およびペルチェ素子２０の周りを除いて、断熱材６、８で覆われている。この断熱材６、８の外側には外ケース１０が設けられている。内ケース４等の前面には開閉用の扉１４が設けられている。扉１４には、前面から内部が透視できる透明部分を設けても良い。外ケース１０は、この例では、内ケース４の底面よりも下の部分を覆う下部ケースと一体で示しているけれども、外ケース１０とは別に下部ケースを設けても良い。１６は足である。

内ケース４の一部に、具体的にはこの例では内ケース４の底面の一部に、イオン放出口５が設けられている。但し、このイオン放出口５および後述する負イオン発生器３０は、内ケース４の底面以外の面に設けても良い。

内ケース４の外側に、具体的にはこの例では内ケース４の底面の外側面に、ペルチェ素子２０が取り付けられている。ペルチェ素子２０は、熱電冷却素子とも呼ばれるものであり、それに例えば電源装置４６から直流電流を供給すると、ペルチェ効果によって、吸熱面２２から吸熱し、その反対側の発熱面２４から発熱する。このペルチェ素子２０は、その吸熱面２２が内ケース４の底面の外側面に当接するように、ねじ等（図示省略）を用いて取り付けて、吸熱面２２を内ケース４に機械的および熱的に接続している。但しこのペルチェ素子２０は、内ケース４の底面以外の面に接続しても良い。

ペルチェ素子２０によって、内ケース４を冷却し、ひいては内ケース４内の冷蔵室２およびそこに収納された物を冷却することができる。この場合、内ケース４の底面だけでなくそれにつながる他の面も冷却面となるので、内ケース４のほぼ全体が冷却面となる。従って収納物に対する冷却の効率が良い。

なお、内ケース４の内面であってペルチェ素子２０の取付け部に対向する部分には、ペルチェ素子２０の取り付けの補強等のための補強板を設けても良い。

ペルチェ素子２０の発熱面２４には、この例のように、吸熱した熱を外部に放熱する放熱フィン２６を取り付けておくのが好ましい。更に、この例のように、放熱フィン２６の放熱効果を向上させるファン２８を設けておくのが好ましい。外ケース１０には、この例のように、上記熱を外に逃がすための複数の通気孔１２を設けておくのが好ましい。ファン２８には、電源装置４６から電力を供給しても良いし、商用電源をそのまま供給しても良い。

内ケース４の外側に、より具体的にはイオン放出口５の外側に位置する部分に、この例では熱絶縁および電気絶縁を兼ねる絶縁筒３８を介在させて、負イオン発生器３０が設けられている。

負イオン発生器３０は、先端がイオン放出口５に向けられた針状電極３２と、この針状電極３２に負の高電圧を印加して針状電極３２の先端付近からイオン放出口５に向けて電子を放出（放射）させる負高圧電源３４とを有している。この負イオン発生器３０は、電子放射式と呼ばれるものであり、上記電子放出によって、コロナ放電を生じさせることなく負イオン３６を発生させてそれをイオン放出口５を通して内ケース４内（即ち冷蔵室２内）に放出することができる。即ち、針状電極３２から空気中に放出された電子は、周りの酸素または水分等と結合して負イオン３６を形成し、この負イオン３６がイオン放出口５を通して内ケース４内に放出される。

コロナ放電式の場合は、負の針状電極およびそれに対向する正電極（陽極）が必要であるけれども、この負イオン発生器３０は針状電極３２から空気中への電子放射によって負イオン３６を発生させるものであるので、電極は針状電極３２だけで良く、針状電極３２に対向する正電極は設けていない。

上記負イオン３６は、主に針状電極３２の先端付近で発生してイオン放出口５を通して冷蔵室２内に放出されるけれども、針状電極３２の先端付近から放出された電子はイオン放出口５を通して冷蔵室２内にも達するので、この電子によって冷蔵室２内でも負イオン３６は発生する。その結果、広い領域で負イオン３６を発生させることができる。従って、コロナ放電式のマイナスイオン発生装置の場合と違って、負イオン３６を冷蔵室２内に拡散させるためのファンを必要としないという利点もある。

負高圧電源３４から針状電極３２には、パルス性の負の高電圧を印加するのが好ましく、この実施形態ではそのようにしている。そのようにすると、少ないエネルギーで多量の負イオン３６を発生させることができるので、オゾンの発生量を非常に少なくすることができる。

上記「パルス性」とは、波高値が一定またはほぼ一定の直流電圧ではなく、波高値が大きく脈動する電圧のことである。例えば、パルス電圧、インパルス電圧、交流を半波整流した脈動電圧等である。半波整流電圧を発生する負高圧電源３４の例を図３に示す。

上記パルス性の高電圧の周波数は、例えば４０ｋＨｚ〜１２０ｋＨｚ程度、より具体的には５０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚ程度である。当該高電圧の波高値は、例えば２ｋＶ〜１０ｋＶ程度、より具体的には５ｋＶ程度である。

負イオン発生器３０の回路図の一例を図３に示す。負高圧電源３４は、例えば前記電源装置４６から供給される直流を上記周波数程度の交流に変換するインバータ４０と、このインバータ４０から出力される交流を上記電圧程度に昇圧する圧電トランス４２と、この圧電トランス４２から出力される交流電圧を半波整流するダイオード４４とを有している。針状電極３２はこのダイオード４４と共に圧電トランス４２の出力電極４３に接続されているので、針状電極３２には半波整流された負の高電圧が印加される。

この冷蔵庫によれば、冷蔵室２を形成する金属製の内ケース４を冷却するペルチェ素子２０を備えており、ペルチェ素子２０はコンプレッサを含む冷却器に比べて小型化が可能であり、しかもペルチェ素子２０によって内ケース４を直接冷却する構造であるので、冷蔵庫の小型化が可能である。

また、ペルチェ素子２０によって内ケース４を直接冷却するので、コンプレッサを含みかつ冷媒を用いる冷却器を用いる場合に比べて冷却の効率が良く、従って低消費電力化が可能である。

また、ペルチェ素子２０は静止電子デバイスであり機械的な可動部を有していないので、原理的に運転音を発しない。この実施形態のように放熱用のファン２８を併用するにしても、ファン２８は一般的にコンプレッサよりも運転音が遙かに小さい。従っていずれにしても、コンプレッサを含む冷却器を用いる場合に比べて大幅な低運転音化が可能である。

また、ペルチェ素子２０は静止電子デバイスであり機械的な可動部を有しておらず、しかもペルチェ素子２０によって内ケース４を直接冷却するので冷媒も不要であるので、機械的な可動部を有するコンプレッサおよび冷媒を用いる冷却器に比べて寿命が長い。即ち、冷却器の長寿命化が可能である。

更に、負イオン発生器３０は、前述したような作用によって、コロナ放電を生じさせることなく負イオン３６を発生させるものであるので、コロナ放電式のマイナスイオン発生装置を用いる場合に比べて、オゾンの発生量を大幅に少なくすることができる。即ち、電子放射式の負イオン発生器３０は、コロナ放電式のものに比べて、負イオン３６の発生に要するエネルギーが小さいので、オゾンの発生量を大幅に少なくすることができ、低オゾン化が可能である。

しかもこの冷蔵庫は、ペルチェ素子２０による低温化作用と、負イオン３６によるカビ等の細菌の繁殖抑制作用とを奏することができるので、両作用が相俟って、果物や野菜等の保存物を長期間新鮮な状態で保存することができる。

この発明に係る冷蔵庫の一実施形態を示す正面側の縦断面図である。 図１の冷蔵庫の側面側の縦断面図である。 負イオン発生器の構成例を示す回路図である。

符号の説明

２ 冷蔵室
４ 内ケース
５ イオン放出口
２０ ペルチェ素子
２２ 吸熱面
２４ 発熱面
３０ 負イオン発生器
３２ 針状電極
３４ 負高圧電源
３６ 負イオン

Claims (1)

1. 冷蔵室を形成するものであってイオン放出口を有する金属製の内ケースと、
   この内ケースの外側に設けられていて、吸熱面が当該内ケースに接続されていて当該内ケースを冷却するペルチェ素子と、
   前記内ケースの外側に設けられていて、針状電極に負の高電圧を印加して針状電極の先端付近から電子を放出させ、これによってコロナ放電を生じさせることなく負イオンを発生させて当該負イオンを前記イオン放出口を通して前記内ケース内に放出する負イオン発生器とを備えていることを特徴とする冷蔵庫。

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