JP2005134075A

JP2005134075A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2005134075A
Application number: JP2003372800A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Togawa; 秀一戸川; Tsugutaka Eguchi; 胤貴江口; Hideki Shinobu; 秀樹忍
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2005-05-26
Anticipated expiration: 2023-10-31
Also published as: JP4073388B2; CN1875237A; CN1875237B

Abstract

【課題】貯蔵室内の臭気除去や殺菌を行うことのできる直冷式の冷蔵庫を提供する。
【解決手段】送風機２５及びイオン発生装置２６を有したイオン送出ユニット２０を冷蔵室３の上面に取り付け、送風機２５の駆動によって前方上部の吸気口２０ａから吸気し、送風機２５の排気側に配されたイオン発生装置２６によってイオンを発生して後方下部に設けられた吐出口２０ｂからイオンを含んだ冷気を送出する。
【選択図】図６

Description

本発明は、自然体流により貯蔵室を冷却する冷蔵庫に関し、特に、イオンを発生するイオン発生装置を備えた冷蔵庫に関する。

イオンを発生するイオン発生装置を有する従来の冷蔵庫は特許文献１に開示されている。この冷蔵庫は貯蔵室の背後に配された冷気ダクト内に送風機及びイオン発生装置の電極が配置されている。送風機の駆動によって冷気ダクトを流通する冷気とともにマイナスイオンが貯蔵室内に放出される。これにより、貯蔵物の臭気成分を除去することができる。また、イオン発生装置によりマイナスイオンとプラスイオンとを発生して貯蔵室に送出することによって貯蔵室内の殺菌を行うことができる。

一方、冷気ダクト及び送風機が設けられず、冷却器の冷熱を貯蔵室に放出して自然対流により貯蔵室内を冷却する直冷式の冷蔵庫が知られている。この冷蔵庫は送風機を省くことにより消費電力を低減できるようになっている。
特開２００３−１４３６５号公報（第２頁−第６頁、第３図）

しかしながら、上記従来の直冷式の冷蔵庫は冷気ダクト及び送風機が設けられないためイオン発生装置が設置されず、貯蔵室内の臭気除去や殺菌を行うことができない問題があった。本発明は、貯蔵室内の臭気除去や殺菌を行うことのできる直冷式の冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、貯蔵物を貯蔵する貯蔵室と、冷熱を放出するとともに壁面を介して前記貯蔵室に隣接する冷却手段とを備え、前記壁面を介して前記貯蔵室に放出される冷熱により発生する自然対流によって前記貯蔵室内を冷却する冷蔵庫において、イオンを発生するイオン発生装置を前記貯蔵室の上面近傍に設置したことを特徴としている。

この構成によると、冷却手段により発生した冷熱は壁面を介して貯蔵室内に放出され、低温となった冷気が壁面に沿って下降して貯蔵室内を冷気が自然対流する。貯蔵室の上面近傍に配されたイオン発生装置からはイオンが放出され、自然対流によって貯蔵室の上面に沿って流通する冷気にイオンが含まれる。これにより、イオンを含む冷気が貯蔵室内を循環する。冷却手段は貯蔵室の背壁または側壁に設置することができる。また、イオン発生装置を貯蔵室の上面に取り付けてもよく、上面に近接して背面や側面に取り付けてもよい。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記イオン発生装置と、前記貯蔵室内の空気を取り入れて排気する送風機とを内装し、前記イオン発生装置を前記送風機の排気側に配したイオン送出ユニットを備え、前記イオン送出ユニットを前記貯蔵室の上面または背面に取り付けたことを特徴としている。この構成によると、イオン送出ユニットは貯蔵室の上面または背面への取り付けによって上面近傍に配置される。貯蔵室の上面を流通する冷気は送風機の駆動によりイオン送出ユニット内に取り込まれ、送風機の排気にイオンが含まれて貯蔵室内に送出される。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記送風機がシロッコファンから成るとともに、前記イオン送出ユニットは前方上部に配された冷気を取り込む吸気口と後方下部に配された冷気を吐出する吐出口とを有することを特徴としている。この構成によると、シロッコファンの駆動によって前方上部の吸気口から冷気がイオン送出ユニットに取り込まれ、シロッコファンの例えば軸方向から吸気して周方向に排気される。そして、シロッコファンの排気にイオンが含まれて後方下部の吐出口から貯蔵室内に送出される。シロッコファンの周方向から吸気して軸方向に排気してもよい。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記イオン送出ユニットは前記貯蔵室内を照明する照明灯を有することを特徴としている。この構成によると、貯蔵室の上面近傍に配される照明灯によって貯蔵室内が照明される。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記イオン送出ユニットは、吸気に含まれる臭気成分を吸着するとともに前記送風機の吸気側に配される吸着フィルターを有することを特徴としている。この構成によると、イオン送出ユニットに取り込まれた冷気は吸着フィルターによって臭気成分が除去され、送風機を介してイオン発生装置に導かれる。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記イオン発生装置によってプラスイオン及びマイナスイオンを発生することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記イオン発生装置によるオゾン発生量を０．１ｍｇ／ｈｒ以下に制御する制御部を備えたことを特徴としている。

本発明によると、イオン発生装置を貯蔵室の上面近傍に設置したので、自然対流によって貯蔵室の上面に沿って流通する冷気にイオンを含ませて簡単にイオンを貯蔵室内に循環させることができる。また、イオン発生装置が邪魔にならずに貯蔵物を貯蔵することができ、冷蔵庫の使用性の低下を防止することができる。

また本発明によると、イオン発生装置及び送風機を有するイオン送出ユニットを設けたので、より簡単にイオンを貯蔵室内に循環させることができる。また、送風機によって冷気がイオン送出ユニット内を通過すればよいため風量の少ない送風機でよく消費電力の増大を抑制できる。また、イオン発生装置が送風機の排気側に配されるので送風機との衝突によるイオンの消失を防止することができる。

本発明によると、送風機がシロッコファンから成るので、イオン送出ユニットを薄く構成することができる。また、イオン送出ユニットが前方上部に配される吸気口と後方下部に配される吐出口とを有するので、貯蔵室内の自然対流する冷気を容易に取り込むことができるとともに容易に自然対流に沿って排気することができる。

本発明によると、イオン送出ユニットが照明灯を有するので、貯蔵室内に照明灯を設置する筐体を別途設ける必要がなく部品点数を削減することができる。

本発明によると、イオン送出ユニットが吸着フィルターを有するので、貯蔵室内に吸着フィルターを設置する筐体を別途設ける必要がなく部品点数を削減して臭気成分を除去することができる。また、吸着フィルターが送風機の吸気側に配されるので、イオンを含む空気が吸着フィルターを通過しないため吸着によるイオンの消失を防止することができる。

本発明によると、イオン発生装置によってプラスイオン及びマイナスイオンを発生するので、貯蔵室内の殺菌を行うことができる。

本発明によると、制御部によりイオン発生装置のオゾン発生量を０．１ｍｇ／ｈ以下に制御したので、貯蔵室内のオゾン濃度を０．０１ｐｐｍ以下にすることができ、臭いによる不快感を防止することができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の冷蔵庫を示す正面図である。冷蔵庫１は断熱材により筐体２が構成され、上方から冷蔵室３及び冷凍室４が設けられている。冷蔵室３と冷凍室４とは筐体２に一体の断熱壁５により断熱隔離されている。

図２は冷蔵庫１の側面断面図を示している。冷蔵室３（貯蔵室）及び冷凍室４の前面はそれぞれ開閉扉３ａ、４ａにより開閉できるようになっている。冷蔵室３の後方には背面板３ｂを介して冷却器１０（冷却手段）が設置されている。冷却器１０は冷媒が流通する冷媒管１０ａを蛇行して構成され、冷媒管１０ａが背面板３ｂに接して配されている。冷凍室４には上壁６及び棚７、８が設けられる。上壁６及び棚７、８には上記と同様にそれぞれ冷媒管１１ａを蛇行して構成される冷却器１１が内装されている。

冷却器１０、１１は冷凍室４の背後に配された圧縮機１２に接続されている。圧縮機１２は制御部１３の制御により冷凍サイクルを運転して冷却器１０、１１を冷却する。冷却器１１から放出される冷熱は上壁６及び棚７、８を介して冷凍室４内に放出され、冷却された冷凍室４内の空気が上壁６及び棚７、８から降下する。これにより、冷凍室４内に自然対流が発生して冷気が循環し、冷凍室４内の貯蔵物が冷凍保存される。

また、冷却器１０から放出される冷熱は背面板３ｂを介して冷蔵室３内に放出され、冷却された冷蔵室３内の空気が背面板３ｂに沿って降下する。これにより、冷蔵室３内に自然対流が発生して冷気が循環し、冷蔵室３内の貯蔵物が冷蔵保存される。尚、冷熱による冷却によって背面板３ｂに発生する結露は背面板３ｂに沿って流下する。冷蔵庫１の背面にはこの結露水を回収して排水するドレン管１４が設けられている。

冷蔵室３の上面３ｃにはイオンを送出するイオン送出ユニット２０が取り付けられている。イオン送出ユニット２０は背面が背面板３ｂに接するように配置されている。図３、図４はそれぞれイオン送出ユニット２０の斜視図及び正面図を示している。イオン送出ユニット２０は樹脂成形品から成る本体部２１に透明な樹脂成形品から成るカバー２２が取り付けられている。

イオン送出ユニット２０の前方上部には冷蔵室３内の冷気を取り込む吸気口２０ａが形成され、後方下部には冷気を吐出する吐出口２０ｂが設けられている。吐出口２０ｂは冷却器１０よりも上方に設けられる。これにより、後述するように吐出口２０ｂから吐出されるイオンと背面板３ｂ表面の結露との接触を抑制し、イオンの消失を低減できるようになっている。

図５、図６、図７はそれぞれイオン送出ユニット２０の底面図、上面図、側面断面図を示している。イオン送出ユニット２０内はリブ３０により仕切られており、後方にカバー２２（図３参照）を透過して冷蔵室３内を照明する照明灯２８が設けられている。これにより、別途照明灯２８を設置する筐体を設ける必要がなく部品点数を削減することができる。照明灯２８の前方にはシロッコファンから成る送風機２５が配されている。シロッコファンによってイオン送出ユニット２０を薄く構成することができる。

リブ３０により吸気口２０ａに臨んで形成される吸気路２３は連通孔２３ａを介して連通する上段部２３ｃと下段部２３ｄを有している。下段部２３ｄは貫通孔２３ｂを介して送風機２５の吸気部２５ａに臨み、吸気部２５ａに吸気を軸方向に導く。吸気路２３を２段に形成することによって、上部に設けられた吸気口２０ａから冷気を取り込んでシロッコファンから成る送風機２５に容易に該冷気を導くことができる。

吸気路２３の上段部２３ｃには吸着フィルター２７が配されている。これにより、別途吸着フィルター２７を設置する筐体を設ける必要がなく部品点数を削減することができる。吸着フィルター２７は図８に示すようにハニカム状に形成された銅マンガン焼結材から成っており、通過する空気に含まれた臭気成分を吸着する。

送風機２５の周面に設けられた排気部２５ｂは吸気部２５ａから軸方向に取り込まれた空気を周方向に排気する。排気部２５ｂに臨む排気路２４は送風機２５の排気を吐出口２０ｂに導くように形成されている。送風機５の排気側にはイオン発生装置２６が設けられている。図９に示すように、イオン発生装置２６は高圧電圧の印加によりイオンを発生する電極から成るイオン発生面２６ａを有し、イオン発生面２６ａが排気路２４に面して配されている。

イオン発生装置２６のイオン発生面２６ａには制御部１３の制御によって交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加される。イオン発生面２６ａの印加電圧が正電圧の場合は主としてＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_nから成るプラスイオンを発生し、負電圧の場合は主としてＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_mから成るマイナスイオンを発生する。Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n及びＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_mは微生物の表面で凝集し、空気中の微生物等の浮遊菌を取り囲む。

そして、式（１）〜（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ₂Ｏ₂（過酸化水素）を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌の殺菌を行う。従って、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して冷蔵室３内の殺菌を行うことができる。また、マイナスイオンを発生して冷蔵室３内の臭気成分の除去を行うことができる。

Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m→・ＯＨ＋1/2Ｏ₂＋（ｎ＋ｍ）Ｈ₂Ｏ・・・（１）
Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n＋Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n'＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m' →2・ＯＨ＋Ｏ₂＋（ｎ＋ｎ’＋ｍ＋ｍ’）Ｈ₂Ｏ・・・（２）
Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n＋Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n'＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m' →Ｈ₂Ｏ₂＋Ｏ₂＋（ｎ＋ｎ’＋ｍ＋ｍ’）Ｈ₂Ｏ・・・（３）

冷蔵室３内を自然対流して上面３ｃ近傍を後方に流通する冷気は送風機２５の駆動によって矢印Ａ（図６、図７参照）に示すようにイオン送出ユニット２０の前方上部に形成される吸気口２０ａからイオン送出ユニット２０内に取込まれる。該冷気は吸着フィルター２７を通過して吸気路２３の上段部２３ｃから連通孔２３ａを介して下段部２３ｄを流通する。そして、矢印Ｂ（図７参照）に示すように貫通孔２３ｂから吸気部２５ａを介して送風機２５に吸引される。

送風機２５の排気部２５ｂから矢印Ｃ（図６参照）に示すように排気路２４に排気される冷気にはイオン発生装置２６から放出されるイオンが含まれる。そして、矢印Ｄ（図６参照）に示すようにイオン送出ユニット２０の後方下部の吐出口２０ｂからイオンを含んだ冷気が冷蔵室３内に吐出され、自然対流に沿って冷蔵室３内に拡散される。

ここで、送風機２５による流量は０．６〜１．０ｍ³／ｈであり、排気部２５ｂの開口面積は約１５ｍｍ×１５ｍｍに形成されている。これにより、送風機２５の排気は緩やかに流通して平均風速が約０．７〜１．３ｍ／ｓｅｃになっている。このため、イオン発生面２６ａが送風機２５の排気方向に対して排気部２５ｂに対向する方向に約１０゜〜２０゜傾斜しているが、イオン発生面２６ａに沿って渦の少ない冷気流を通過させることができる。従って、イオン発生面２６ａで発生したイオンを冷気流に効率よく取り込むことができる。

イオン発生装置２６によりプラスイオン及びマイナスイオンを発生させた場合には、渦の少ない冷気流によってイオンの衝突が低減される。イオンの衝突による結合や消滅が生じるとイオン送出ユニット２０内で活性種が生成され、冷蔵室３内に拡散して活性種を生成するイオンが減少して殺菌能力が低下する。このため、イオンの衝突を低減することによってイオンが効率よく排気路２４内を通過して、多くのプラスイオン及びマイナスイオンを吐出口２０ｂから吐出させることができる。従って、消費電力を低減できるとともに、後述するオゾンの発生量を抑制することができる。

また、送風機２５による冷気流の平均風速が１．３ｍ／ｓｅｃを超えると騒音が大きくなる。このため、平均風速を１．３ｍ／ｓｅｃ以下にすることによって冷蔵庫１の運転音を低騒音に保つことができる。

更に、イオン発生面２６ａに対向する排気路２４の壁面が曲面（図６参照）によりイオン発生面２６ａと同じ方向に傾斜している。これにより、圧力損失の増加を抑制して冷気流の方向を効率よく変え、照明灯２８を迂回して冷気を後方に導くことができる。従って、イオン送出ユニット２０の省スペース化及びコンパクト化を図ることができる。イオン発生面２６ａに対向する壁面を傾斜した平面により形成してもよい。

また、イオン送出ユニット２０の吐出口２０ｂの開口面積は約３０ｍｍ×１８〜２０ｍｍに形成されている。これにより、吐出口２０ｂからも緩やかに冷気が吐出され、平均風速が約０．３〜０．５ｍ／ｓｅｃになっている。このため、渦の少ない冷気流が冷蔵室３に吐出され、冷蔵室３内の緩やかな自然対流にのって室内を循環する。従って、吐出口２０ｂ付近でのプラスイオンとマイナスイオンとの衝突による結合や消滅が抑制され、両イオンが冷蔵室３内に拡散して少ない消費電力で室内の浮遊菌等や壁面等に付着した菌等を殺菌することができる。

冷気流は層流領域または層流に近い領域での流れが最も好ましく、イオンの衝突を低減することができる。排気路２４を流通する冷気流が乱流領域を含む場合には、排気部２５ｂ近傍や吐出口２０ｂ近傍を含む排気路２４内に冷気流に沿った整流板を設けるとよい。これにより、整流板によって整流された冷気流が流通し、低消費電力でオゾン発生量が少なく効率よくイオンを送出することが可能となる。整流板はイオン発生装置２６の上流側に設けるとより望ましく、整流板との衝突によるイオンの消滅を回避することができる。

尚、本実施形態のように、例えば通風幅（排気部２５ｂの開口幅）が１５ｍｍ以下で平均風速が１．３ｍ／ｓｅｃ以下の通風条件は、低温領域（−５℃〜１０℃）において層流領域または層流に近い領域を持つ渦の少ない冷気流となる条件を満足する。

また、イオン発生装置２６はイオンを発生することによってオゾンも同時に発生する。オゾン発生量が多くなるとオゾンの臭気によって使用者に不快感を与える。図１０はイオン発生装置２６により発生したオゾンによる冷蔵室３内のオゾン濃度を示している。縦軸は冷蔵室３内のオゾン濃度（単位：ｐｐｍ）を示し、横軸は経過時間を示している。

同図によると、イオン発生装置２６から発生するオゾン発生量が０．１ｍｇ／ｈ以下になると、オゾン濃度を不快感を生じさせない０．０１ｐｐｍ以下に維持することができる。従って、制御部１３（図２参照）によってイオン発生装置２６から発生するオゾン発生量が０．１ｍｇ／ｈ以下になるように制御されている。

本実施形態によると、イオン送出ユニット２０を冷蔵室３の上面３ｃ近傍に設置したので、自然対流によって冷蔵室３の上面に沿って流通する冷気にイオンを含ませて簡単にイオンを冷蔵室３内に循環させることができる。また、イオン送出ユニット２０が邪魔にならずに貯蔵物を貯蔵することができ、冷蔵庫１の使用性の低下を防止することができる。尚、イオン送出ユニット２０を冷蔵室３の上面３ｃに近接して背面板３ｂや側壁３ｄ（図１参照）に取り付けてもよい。

また、イオン送出ユニット２０が送風機２５を有するので、冷蔵室３を流通する冷気に容易にイオンを含ませて吐出することができる。また、送風機２５によって冷気がイオン送出ユニット２０内を通過できればよい。このため、冷気ダクトを有して冷気を送風機により循環させる冷蔵庫の場合の風量（約１０ｍ³／ｈ）に比べて少ない風量の送風機を用いることができ、消費電力の増大を抑制できる。

また、イオン発生装置２６が送風機２５の排気側に配されるので、送風機２５との衝突によるイオンの消失を防止することができる。更に、吸着フィルター２７が送風機２５の吸気側に配されるので、イオンを含む冷気が吸着フィルター２７を通過しないため吸着によるイオンの消失を防止することができる。

は、本発明の実施形態の冷蔵庫を示す正面図である。は、本発明の実施形態の冷蔵庫を示す側面断面図である。は、本発明の実施形態の冷蔵庫のイオン送出ユニットを示す斜視図である。は、本発明の実施形態の冷蔵庫のイオン送出ユニットを示す正面図である。は、本発明の実施形態の冷蔵庫のイオン送出ユニットを示す底面図である。は、本発明の実施形態の冷蔵庫のイオン送出ユニットを示す上面図である。は、本発明の実施形態の冷蔵庫のイオン送出ユニットを示す側面断面図である。は、本発明の実施形態の冷蔵庫の吸着フィルターを示す斜視図である。は、本発明の実施形態の冷蔵庫のイオン発生装置を示す斜視図である。は、本発明の実施形態の冷蔵庫のイオン発生装置による冷蔵室のオゾン濃度を示す図である。

符号の説明

１冷蔵庫
２筐体
３冷蔵室
３ｂ背面板
３ｃ上面
４冷凍室
１０、１１冷却器
１２圧縮機
１３制御部
１４ドレン管
２０イオン送出ユニット
２０ａ吸気口
２０ｂ吐出口
２１本体部
２２カバー
２３吸気路
２４排気路
２５送風機
２６イオン発生装置
２６ａイオン発生面
２７吸着フィルター
２８照明灯

Claims

貯蔵物を貯蔵する貯蔵室と、冷熱を放出するとともに壁面を介して前記貯蔵室に隣接する冷却手段とを備え、前記壁面を介して前記貯蔵室に放出される冷熱により発生する自然対流によって前記貯蔵室内を冷却する冷蔵庫において、イオンを発生するイオン発生装置を前記貯蔵室の上面近傍に設置したことを特徴とする冷蔵庫。
前記イオン発生装置と、前記貯蔵室内の空気を取り入れて排気する送風機とを内装し、前記イオン発生装置を前記送風機の排気側に配したイオン送出ユニットを備え、前記イオン送出ユニットを前記貯蔵室の上面または背面に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記送風機がシロッコファンから成るとともに、前記イオン送出ユニットは前方上部に配された冷気を取り込む吸気口と後方下部に配された冷気を吐出する吐出口とを有することを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
前記イオン送出ユニットは前記貯蔵室内を照明する照明灯を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の冷蔵庫。
前記イオン送出ユニットは、吸気に含まれる臭気成分を吸着するとともに前記送風機の吸気側に配される吸着フィルターを有することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載の冷蔵庫。
前記イオン発生装置によってプラスイオン及びマイナスイオンを発生することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の冷蔵庫。
前記イオン発生装置によるオゾン発生量を０．１ｍｇ／ｈ以下に制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の冷蔵庫。