JP2007003021A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】脱臭などの機能をもつ紫外線のＬＥＤを備えた冷蔵庫において、ＬＥＤの経年劣化を抑制し、ＬＥＤの長寿命化を図った冷蔵庫を提供する。
【解決手段】貯蔵室１１に紫外線を照射するＬＥＤ１０を設置し、食品に紫外線を照射することで、菌の増殖を抑える機能をもつ冷蔵庫において、貯蔵室内の温度を検出する庫内温度検出手段１４と、貯蔵室内の温度に応じてＬＥＤの点灯を制御するＬＥＤ通電制御手段１２を備え、貯蔵室内の温度が所定の温度域になった場合に、ＬＥＤ１０を点灯させるように制御することによって、所定の温度領域外でＬＥＤが駆動することによるＬＥＤの劣化を抑制することができるので、ＬＥＤの光照射の機能に対し十分な寿命をもつ冷蔵庫を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、貯蔵室内を照射するＬＥＤを備えた冷蔵庫に関するものである。

近年ＬＥＤが様々な製品に利用されるようなり、冷蔵庫においても貯蔵室内の照明や、脱臭及び殺菌、また保存する食品の成分を良化させる等の機能を有するものがある。脱臭機能を持つ冷蔵庫としては、冷凍サイクルの冷却器で生成された冷気により冷却される冷蔵室等の貯蔵室と、貯蔵室内に冷気を循環させる冷気通路と、冷気通路内に備えた強制通風装置と、冷気通路内にゼオライトを主成分とする触媒表面に光触媒をコーティングした光脱臭触媒と、光脱臭触媒に紫外線を照射する紫外線ＬＥＤを備え、冷蔵室内の食品から発生する臭気を含んだ空気が冷気通路内に備えた光脱臭触媒を通過する際に、臭気成分は光脱臭触媒に吸着し、紫外線ＬＥＤから照射される紫外線によって活性化した触媒表面の酸化チタン等の光触媒によって触媒表面に吸着した臭気は酸化分解され脱臭されるといった機能をもった冷蔵庫が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図７は、特許文献１に記載された従来の脱臭機能付き冷蔵庫の構造を示す断面図である。図７において、１は冷蔵庫２に設けられた冷蔵室であり、冷蔵室１の背面には冷気吐出通路を形成する冷気通路カバー３が配置され、４は庫内空気を冷蔵室冷却器５に戻す戻り孔であり、６は戻り孔４と冷蔵室冷却器５を連通する冷気戻り通路であり、７はハニカム状の光脱臭触媒で低温脱臭触媒８の表面に酸化チタン等の光触媒９を均一に塗布して形成され、１０は紫外線ＬＥＤで光触媒９の表面に紫外線を照射できるよう光脱臭触媒７の近傍に設置され、１１は低温脱臭触媒で光脱臭触媒７の上流に設けられており、これらによって食品から発生する臭気を含んだ空気の脱臭を行えるようになるというものである。
特開２００３−３２２４６０号公報

しかしながら、上記従来の構成ではＬＥＤが経年劣化することにより、その効果が減少していくという課題を有していた。特に、ＬＥＤの特性により、ＬＥＤ通電時の自己発熱での温度上昇や、周囲温度が高温時には劣化が大きくなるという課題を有しており、ＬＥＤの通電電流はＬＥＤの基本性能に対して小さい電流で使用することとなり、本来のＬＥＤの性能を十分に発揮できないでいた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷蔵庫の負荷状態や設定条件によって、ＬＥＤの駆動を効率よく制御することで、ＬＥＤの温度による劣化を抑制し、ＬＥＤの光照射の機能に対し十分な寿命をもつ冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために本発明の冷蔵庫は、冷凍サイクルの冷却器で生成された冷気により冷却される冷蔵室等の貯蔵室と、前記貯蔵室内の温度を検出する温度検出手段と、前記貯蔵室内に備えられた紫外線を照射する紫外線ＬＥＤとを備え、貯蔵室内の温度が所定の温度域になった場合に、前記紫外線ＬＥＤを点灯させるように制御するＬＥＤ駆動制御手段を備えたものである。

これにより、庫内の温度に応じてＬＥＤの通電を抑制することができる。

本発明の冷蔵庫は、庫内温度に応じてＬＥＤの通電を抑制することができるので、所定の温度領域外でＬＥＤが駆動することによるＬＥＤの劣化を抑制することができるので、ＬＥＤの光照射の機能に対し十分な寿命をもつ冷蔵庫を提供することができる。

請求項１に記載の発明は、冷凍サイクルの冷却器で生成された冷気により冷却される冷蔵室等の貯蔵室と、貯蔵室内の温度を検出する温度検出手段と、貯蔵室内に備えられた紫外線を照射する紫外線ＬＥＤとを備え、貯蔵室内の温度が所定の温度域になった場合に、紫外線ＬＥＤを点灯させるように制御するＬＥＤ駆動制御手段を備えたものであり、ＬＥＤの通電を貯蔵室の温度に応じて制御することができる。これによって、所定の温度領域外でＬＥＤが駆動することによるＬＥＤの劣化を抑制することができるので、ＬＥＤの光照射の機能に対し十分な寿命をもつ冷蔵庫を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ＬＥＤ駆動制御手段は、貯蔵室内に備えられたものである。

これによって、紫外線ＬＥＤが備えられる庫内にＬＥＤ駆動制御手段を備えることができるので、ＬＥＤ駆動制御手段と紫外線ＬＥＤとの接続を短距離で行うことができ、接続に伴う配線および通電ロスを減少させることができ、省資源でかつ省エネルギーにて紫外線ＬＥＤを備えた冷蔵庫を提供することができる。

また、ＬＥＤ駆動制御手段を備えた制御基盤上に直接紫外線ＬＥＤが備えられた場合には、ＬＥＤ駆動制御手段と紫外線ＬＥＤとの接続に伴う配線等を必要としないため、省資源化が図れ、また製造段階においても複雑な配線とならない為、より組立て性が向上するので、製造効率を高めることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記ＬＥＤ通電制御手段は、前記温度検出手段からの入力により温度を判定する温度判定手段と、前記温度判定手段の結果に応じて紫外線ＬＥＤを駆動させるＬＥＤ駆動手段とを備え、前記温度判定手段が庫内温度が所定の温度よりも低温であると判定した場合には、前記ＬＥＤ駆動装置が前記紫外線ＬＥＤを消灯させるように制御するＬＥＤ駆動制御手段を備えたものであり、周囲温度が低温時にはＬＥＤへの通電を停止し、ＬＥＤの劣化を抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、ＬＥＤ通電制御手段は、温度検出手段からの入力により温度を判定する温度判定手段と、前記温度判定手段の結果に応じて紫外線ＬＥＤの点灯消灯の周期を可変することができるＬＥＤ通電率制御手段とを備えたものであり、周囲温度が高温になると温度に比例してＬＥＤの通電時間を少なくし、ＬＥＤの自己発熱を抑制しＬＥＤの劣化を抑制することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、ＬＥＤ通電制御手段は、温度検出手段からの入力により温度を判定する温度判定手段と、前記温度判定手段の結果に応じて紫外線ＬＥＤに通電する電流を可変とすることができるＬＥＤ通電電流制御手段とを備えたものであり、周囲温度が高温になると温度に比例してＬＥＤの通電電流を少なくし、ＬＥＤの自己発熱を抑制しＬＥＤの劣化を抑制することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、前記貯蔵室は使用者が用途に応じて複数の温度帯に切替可能な切替室であって、使用者によって前記切替室が−１０℃から０℃までの範囲内に含まれる温度帯に設定された場合にのみ、前記切替室内の温度が所定の温度域になった場合に、前記紫外線ＬＥＤを点灯させるように制御するＬＥＤ駆動制御手段を備えたものであり、これによって、長期間の使用条件が前提となる冷蔵庫においては、紫外線ＬＥＤの劣化が促進される懸念のあるプラス温度帯である０℃以上の温度帯では紫外線ＬＥＤの照射を行わないことにすると、紫外線ＬＥＤの高温劣化を抑制することができる。

また、冷凍温度帯では高温度によるＬＥＤの劣化は生じない一方で、低温度環境によって紫外線ＬＥＤやそれを制御するＬＥＤ駆動制御手段１２の誤動作等の性能不良が懸念されるので、冷凍温度帯に至る温度より高い−１０℃以下ではＬＥＤを消灯することで、さらに紫外線ＬＥＤの長寿命化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の制御装置のブロック図である。図２は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の庫内温度とＬＥＤのＯＮ・ＯＦＦの相関を示す図である。

図１において、冷蔵庫２は、冷凍室、低温室及び冷蔵室として切替可能な切替室１１を備え、切替室１１内の温度を検出する庫内温度検出手段１４と、切替室１１内に紫外線を照射するＬＥＤ１０と、庫内温度検出手段１４からの入力により温度判定を行い温度信号を出力する温度判定手段１３と温度信号に応じてＬＥＤ１０を点灯消灯させるＬＥＤ駆動手段１５からなるＬＥＤ駆動制御手段１２とを備えた構成となっている。またこの紫外線を照射するＬＥＤ１０はＬＥＤ駆動制御手段１２を備えた制御基盤（図示せず）上に直接配設されている。

以上のように構成された冷蔵庫２について、以下その動作、作用を説明する。

まず、冷蔵庫２の電源投入後、切替室１１は冷却開始により庫内温度が徐々に低下していくが、このときＬＥＤ駆動手段１５により、図２に示すように予め設定された温度条件に応じてＬＥＤ１０はＯＮ（点灯）、ＯＦＦ（消灯）される。

この温度条件は、例えば切替室が電源投入直後の冷えていないとき、すなわち庫内温度が高温であるときは、ＬＥＤを消灯させることで、ＬＥＤの温度による劣化を抑制することができる。

特に夏場などで庫内が高い温度となっている場合には、３０度〜４０度程度まで庫内温度が上がっている場合が想定され、こういった雰囲気温度でＬＥＤ１０が点灯されると、ＬＥＤは急激に劣化し、致命的な損傷となる場合があるので少なくとも庫内温度が４０度以上である場合には消灯させる。

このように周囲温度が高温時にＬＥＤ１０を消灯させることで、ＬＥＤ１０の高温劣化を抑制することができ、さらに、ＬＥＤ１０の通電時の自己発熱での温度上昇を抑制することが出来るので、ＬＥＤ１０が適切な温度範囲外で点灯されることによる劣化を抑制し、ＬＥＤ１０の光照射の機能に対し十分な寿命をもつ冷蔵庫を提供することができる。

また、切替室が冷却され、所定の温度域になった場合は紫外線ＬＥＤを点灯することで、庫内の抗菌効果を高めることができる。

また切替室が異常等により例えば、−３０度といった低温まで冷却された場合にはＬＥＤを消灯し、低温環境におけるＬＥＤの劣化を抑制することができる。

このように、本実施の形態では、貯蔵室内の温度が所定の温度域である−３０℃から４０℃の範囲外ではＬＥＤ１０を消灯させることで、所定の温度域外でＬＥＤが駆動することによるＬＥＤの劣化を抑制することができるので、紫外線ＬＥＤの光照射の抗菌作用等の有用な機能に対し十分な寿命をもつ冷蔵庫を提供することができる。

また、本実施の形態では紫外線を照射するＬＥＤ１０はＬＥＤ駆動制御手段１２を備えた制御基盤（図示せず）上に直接配設されているので、ＬＥＤ駆動制御手段１２と紫外線のＬＥＤ１０との接続に伴う配線等を必要としないため、配線の通電時における通電ロスをなくすとともに、配線が不要となることで省資源化が図れ、また製造段階においても複雑な配線とならない為、より組立て性が向上するので、製造効率を高めることができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の制御装置のブロック図であり、冷蔵庫の構成と動作を示すものである。図４は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の庫内温度とＬＥＤ通電率の相関を示す図である。

図３において、冷蔵庫２は、冷凍室、低温室及び冷蔵室として切替可能な切替室１１を備え、切替室１１内の温度を検出する庫内温度検出手段１４と、切替室１１内に紫外線を照射するＬＥＤ１０と、庫内温度検出手段１４からの入力により温度判定を行い温度信号を出力する温度判定手段１３と温度信号に応じてＬＥＤ１０の点灯消灯周期の通電率を変化させるＬＥＤ通電率制御手段１６からなるＬＥＤ駆動制御手段１２とを備えた構成となっている。

以上のように構成された冷蔵庫２について、以下その動作、作用を説明する。

まず、冷蔵庫２の冷蔵庫２の電源投入後、切替室１１は冷却開始により庫内温度が徐々に低下していくが、このときＬＥＤ通電率制御手段１６により、図４に示すように設定された温度条件に応じてＬＥＤ１０の通電率を制御し点灯させる。

例えば、このとき、切替室１１の温度帯は切り替え可能であり、一般的には冷凍保存用には冷凍温度帯である−２２〜−１８℃に設定され、冷蔵保存用に冷蔵温度帯として１〜５℃で設定され、保鮮性向上のため冷蔵温度より若干低めの温度帯であるパーシャル温度帯やチルド温度帯である−３〜０℃で設定される。

こういった複数の温度帯に切替えが可能である切替室１１に紫外線のＬＥＤ１０を用いる場合には、紫外線のＬＥＤ１０は温度上昇に伴って劣化が促進されることを配慮し、０℃より低い温度帯であるパーシャル温度帯やチルド温度帯でのみＬＥＤ１０を照射して、マイナス温度帯と比べてＬＥＤ１０の劣化が促進される傾向のあるプラス温度帯である０℃以上の温度帯ではＬＥＤ１０による紫外線照射を行わないことにすると、ＬＥＤ１０の高温劣化を抑制することができる。

このように、長期間の利用が前提となる冷蔵庫においてＬＥＤ１０を備える場合には、ＬＥＤ１０の長寿命化を図りながら、チルド温度帯やパーシャル温度帯において紫外線による抗菌効果等の有用な効果を持続させることができるので、冷蔵庫の切替室１１に対しては有効な適用方法である。

また、冷凍温度帯では高温度によるＬＥＤ１０の劣化は生じない一方で、低温度環境によってＬＥＤ１０やそれを制御するＬＥＤ駆動制御手段１２の誤動作等の性能不良が懸念されるので、冷凍温度帯ではＬＥＤ１０を消灯する。

以上のように、本実施の形態においては複数の温度帯に設定される切替室において、冷凍温度よりも高く０℃よりも低い温度帯であるチルド温度帯やパーシャル温度帯の時にのみ紫外線ＬＥＤを照射することで、ＬＥＤの劣化を抑制しながら、チルド温度帯やパーシャル温度帯といった一般的に肉や魚等を収納する場合に用いる温度帯において紫外線の抗菌効果を長期的に発揮することができる。

また、これを実際の冷蔵庫に適用する場合には、使用者によってチルド温度帯やパーシャル温度帯の設定に切替が行われた時点で、切替室の庫内温度が所定の温度域である−３０℃〜４０℃内に入っていればＬＥＤ１０の点灯を行うこととしてもよい。これは、温度切替直後の温度帯が変化している段階においては、実際の庫内温度がチルド温度帯やパーシャル温度帯になっていない場合でもＬＥＤ１０の点灯を行うこととなるが、こういった切替直後の温度変化が大きい状態は、１０年といった長期間での使用が前提の冷蔵庫においては、ほんのわずかな時間である為、ＬＥＤの長寿命化の観点からも、大きくは影響しないからである。

また、切替室が冷えていないときは、ＬＥＤの通電率を温度に応じて変化させることで、ＬＥＤの自己発熱による温度上昇を少なくし、温度による劣化を抑制することができる。また、切替室が冷却され、所定の温度域になった場合はＬＥＤへの通電率を最適にし、ＬＥＤ機能を最良の状態で点灯させるものである。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の制御装置のブロック図であり、冷蔵庫の構成と動作を示すものである。図６は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の庫内温度とＬＥＤ通電電流の相関を示す図である。

図５において、冷蔵庫２は、冷凍室、低温室及び冷蔵室として切替可能な切替室１１を備え、切替室１１内の温度を検出する庫内温度検出手段１４と、切替室１１内に紫外線を照射するＬＥＤ１０と、庫内温度検出手段１４からの入力により温度判定を行い温度信号を出力する温度判定手段１３と温度信号に応じてＬＥＤ１０の点灯消灯周期の通電率を変化させるＬＥＤ駆動手段１５からなるＬＥＤ駆動制御手段１２とを備えた構成となっている。

以上のように構成された冷蔵庫２について、以下その動作、作用を説明する。

まず、冷蔵庫２の電源投入後、切替室１１の重さを荷重検知手段１５で検知し、検知した重さに応じて、図６のように設定された通電率で紫外線ＬＥＤ１０をＬＥＤ通電率制御回路１７でもって点灯させる。

以上のように、本実施の形態においては切替室が冷えていないときは、ＬＥＤの通電電流を温度に応じて変化させることで、ＬＥＤの自己発熱による温度上昇を少なくし、温度による劣化を抑制することができる。また、切替室が冷却され、所定の温度域になった場合はＬＥＤへの通電電流を最適にし、ＬＥＤ機能を最良の状態で点灯させるものである。

本実施の形態では、各々の機能ごとに説明をしたがそれぞれを組み合わせて用いてもなんら問題はない。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、貯蔵室内に設けられた紫外線ＬＥＤの駆動を効率的に行うことで、ＬＥＤの寿命を向上させるものであり、冷蔵庫に限らず、機能としてＬＥＤの光を用いる装置であれば、光を照射する対象の状態に応じてＬＥＤを駆動するような制御を適用し、ＬＥＤの寿命向上を図ることができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の制御装置のブロック図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の庫内温度とＬＥＤのＯＮ・ＯＦＦの相関を示す図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の制御装置のブロック図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の庫内温度とＬＥＤ通電率の相関を示す図 本発明の実施の形態３における冷蔵庫の制御装置のブロック図 本発明の実施の形態３における冷蔵庫の庫内温度とＬＥＤ通電電流の相関を示す図 従来の脱臭機能付き冷蔵庫の構造を示す断面図

符号の説明

１０ ＬＥＤ
１１ 切替室（貯蔵室）
１２ ＬＥＤ駆動制御手段
１３ 温度判定手段
１４ 庫内温度検出手段
１５ ＬＥＤ駆動手段
１６ ＬＥＤ通電率制御手段
１７ ＬＥＤ通電電流制御手段

Claims (6)

1. 冷凍サイクルの冷却器で生成された冷気により冷却される冷蔵室等の貯蔵室と、前記貯蔵室内の温度を検出する温度検出手段と、前記貯蔵室内に備えられた紫外線を照射する紫外線ＬＥＤとを備え、貯蔵室内の温度が所定の温度域になった場合に、前記紫外線ＬＥＤを点灯させるように制御するＬＥＤ駆動制御手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記ＬＥＤ駆動制御手段は、前記貯蔵室内に備えられたものである請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記ＬＥＤ通電制御手段は、前記温度検出手段からの入力により温度を判定する温度判定手段と、前記温度判定手段の結果に応じて紫外線ＬＥＤを駆動させるＬＥＤ駆動手段とを備え、前記温度判定手段が庫内温度が所定の温度域よりも低温であると判定した場合には、前記ＬＥＤ駆動装置が前記紫外線ＬＥＤを消灯させるように制御するＬＥＤ駆動制御手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. ＬＥＤ通電制御手段は、温度検出手段からの入力により温度を判定する温度判定手段と、前記温度判定手段の結果に応じて紫外線ＬＥＤの点灯消灯の周期を可変することができるＬＥＤ通電率制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
5. ＬＥＤ通電制御手段は、温度検出手段からの入力により温度を判定する温度判定手段と、前記温度判定手段の結果に応じて紫外線ＬＥＤに通電する電流を可変とすることができるＬＥＤ通電電流制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
6. 前記貯蔵室は使用者が用途に応じて複数の温度帯に切替可能な切替室であって、使用者によって前記切替室が−１０℃から０℃までの範囲内に含まれる温度帯に設定された場合にのみ、前記切替室内の温度が所定の温度域になった場合に、前記紫外線ＬＥＤを点灯させるように制御するＬＥＤ駆動制御手段を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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