JP2008116160A

JP2008116160A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2008116160A
Application number: JP2006301177A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Mori; 貴代志森; Kenichi Kakita; 健一柿田; Toshiaki Mamemoto; 壽章豆本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2008-05-22

Abstract

【課題】静電霧化装置のように、高電圧の印加によって機能する装置の周囲には電界が形成され、この電界の中に有る構造体や収納物は高電位に帯電し、機器の誤動作、人体への電撃を伴う放電など、悪影響を及ぼすことがある。
【解決手段】高電圧の印加によって機能する静電霧化装置１１５のような装置を備えた冷蔵庫において、静電霧化装置１１５の取り付け位置周辺にある野菜室ケース１１６、仕切り１０３ｂ、仕切り１１４等を導電性材料で構成し、これらの構造体を基準電位部と接続することにより、電界発生源周辺の構造体の電位が基準電位で拘束されることで、電界の発生を抑えることができ、基準電位で拘束した構造体は当然のこと、この構造体の周辺の物体への帯電も防止することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、高電圧の印加によって作動する霧化装置を備えた冷蔵庫に関するものである。

近年の冷蔵庫において、高電圧を印加することで、食品の鮮度保持能力の向上、脱臭、抗菌効果を促す装置を備えたものが増加している。

このように、冷蔵庫に付加され得る機能を持つ高電圧を印加される霧化装置として、静電霧化を利用した液体噴霧装置がある（例えば、特許文献１参照）。

図８は、この従来の発明による液体噴霧装置の概要構成を示し、液体を噴射するノズル２０１と、これにて噴射される液体に静電気を帯電させて霧化するために高電圧の電界を形成する帯電部２０２と、その帯電部２０２を帯電させる高電圧電源２０６とからなる。この例の帯電部２０２は、ノズル２０１から噴射される液体の水柱２０３を、帯電電極２０４にて誘電帯電法により静電霧化し、つまり高電圧の電界を通過させることにより粒径を小さくして、帯電した微粒子の水滴２０５として噴霧する。

図９はその一例で、ノズル２０１の一部を円筒形の帯電電極２０４内に突入させ、高電圧電源２０６によりノズル２０１をプラス極、帯電電極２０４をマイナス極として高電圧を印加し、ノズル２０１から噴射される液体の微粒子の水滴２０５をマイナスに帯電させて静電霧化する。このようにマイナスに帯電させた場合には、マイナスイオン効果も発揮できる。液体に、ビタミンＣ等の酸化防止剤や殺菌剤を混合し、これらを同時に静電霧化して噴霧することにより、酸化防止剤にて空気中に滞留している活性酸素を除去したり、殺菌剤にて殺菌することができる。帯電電極２０４による帯電部２０４の先に、接地された静電吸着部（図示せず）を設置すれば、液体の水滴２０５と同時に空気中の浮遊微粒子等を静電気にて吸着回収することができる。図１０に示すように、ノズル２０１自体に高電圧を直接印加すれば、ノズル２０１自体を帯電部として、消臭剤をノズル２０１にて噴霧と同時に直接帯電させることができる。図９の構造および図１０の構造のいずれも、冷蔵庫に内蔵し、冷蔵庫内の保湿や、脱臭等に応用することが考えられる。
特開２００５−２７０６６９号公報

しかしながら、上記従来の液体噴霧装置のような高電圧を印加される霧化装置を冷蔵庫に取り付けた場合、装置の周囲には電界が形成され、密閉空間である冷蔵庫庫内では、この電界の中に有る構造体や収納物が高電位に帯電する。

また、噴霧された液体は高電位に帯電しているため、この液体が噴霧された構造体や収納物も帯電する。

このように、構造体や収納物が高電位に帯電することによる悪影響を次に示す。

ひとつは帯電した構造体や収納物が２次的に電界を発生することである。例えば上記従来の液体噴霧装置であれば、帯電させた液体を、大きな電位差をつけた電極に向けて飛ばすことで霧化しているが、２次的に発生した電界によって、液体と電極の電位が同極性になり、電位差が減少するため霧化が停止するという不具合が発生する。

また、配線や他の機能部品が電界の中に入っていれば、その箇所は高電位を帯び、機器の誤動作や破壊を引き起こすことになる。

更に、構造体や収納物が静電気的に導電物で有った場合、人が触れた際に一気に放電し、人が電撃を受けることがある。この電撃は帯電物の静電容量が大きくなるほど強く、場合によっては激しい傷みを伴う可能性がある。

以上の様な帯電現象は、帯電物からの自然放電が起き難い低温乾燥環境の密閉空間では特に深刻で、冷蔵庫はこれに該当する。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、電界の発生源の周辺にある構造体を基準電位に拘束することで電界の発生範囲を極力抑え、帯電による悪影響を抑制する冷蔵庫を提供するものである。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、高電圧の印加によって作動する霧化装置の取り付け位置周辺の構造体を導電性材料で構成し、構造体を基準電位部と接続したものである。

これによって、構造体の電位は基準電位で拘束され、帯電を防止することができる。

本発明の冷蔵庫は、高電圧を印加される霧化装置を備えた冷蔵庫において、霧化装置周辺の構造体を基準電位に拘束することで、周囲に形成される電界の発生を抑え、電界による悪影響を防止することができる。

請求項１に記載の発明は、高電圧の印加によって機能する霧化装置を備え、前記霧化装置の取り付け位置周辺の構造体を導電性材料で構成し、前記構造体を基準電位部と接続したものであり、電界発生源周辺の構造体の電位が基準電位で拘束されることで、電界の発生を抑えることができ、基準電位で拘束した構造体は当然のこと、この構造体の周辺の物体への帯電も防止することができる。

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、前記霧化装置を導電性材料で構成したケースで囲い、前記ケースを基準電位部と接続したものであり、電界の発生をケース内部までの範囲に留め、ケース外部への電界の発生を防止し、電界による悪影響をより狭い範囲に抑えることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記構造体または前記ケースまたはこれら双方を霧化装置の入力側の基準電位部と接続したことものであり、基準電位は霧化装置の基準電位と同電位とすることで、発生する電界の基準電位と同電位となり、構造体を安定した基準電位で拘束することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記構造体および／または前記ケースを抵抗器および／またはコンデンサを介して商用電源の入力部と接続したものであり、商用電源の入力部から抵抗器および／またはコンデンサを介して接続されたアースとほぼ同電位となり、器体をアースに接地することがなくとも、安定した基準電位が得られる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記構造体を前記構造体の保持部材と電気的に接続し、且つ保持部材と脱着可能な構成とし、さらに前記保持部材を基準電位部と接続したものであり、構造体が収納ケース等であった場合、取り外して洗浄することができる。

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における冷蔵庫の側断面図である。図２は同実施の形態における野菜室の側断面図である。

図１、図２において、冷蔵庫１０１は箱体本体１０２と貯蔵室の区画をつくるための仕切りが上から１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、それら区画を閉空間にするための扉１０４により断熱区画され、上から冷蔵室１０５、切替室１０６、野菜室１０７、冷凍室１０８の異なる温度の貯蔵空間になっている。その中で、野菜室１０７は扉開閉がなければ湿度約８０％Ｒ．Ｈ以上（食品収納時）、４〜６℃に冷却されている。

また、冷蔵庫１０１を冷却するため、冷凍サイクルが圧縮機１１１、凝縮器、膨張弁やキャピラリチューブなどの減圧装置（図示せず）、蒸発器１１２、それら構成部品を連結する配管、冷媒などで構成される。

さらに蒸発器１１２で生成された低温空気を各貯蔵室空間に搬送、もしくは貯蔵室空間で熱交換された空気を蒸発器１１２に回収するための風路１１３があり、風路１１３は各貯蔵室と仕切り１１４で断熱されている。

さらに、野菜室１０７の中には、高電圧によって機能する霧化装置として、静電霧化装置１１５が構成され、野菜室ケース１１６内に向けて微細ミストを噴霧する。

静電霧化装置１１５は、霧化用タンク１２１と、野菜室１０７内に噴霧するためのノズル状になった先端部１２２と、霧化用タンク１２１内の液体に高電圧を印加する印加電極１２３で構成され、先端部１２２の開口部の近傍に一定距離を保つように対向電極１２４が取り付けられている。

印加電極１２３には高電圧発生回路部１２５により数キロボルトのマイナス極性電圧が印加され、対向電極１２１は高電圧発生回路部１２５の基準電圧、またはプラス数キロボルトのプラス極性電圧が印加されている。

霧化用タンク１２１からノズル先端部１２２に供給・付着した液体は、印加電極１２３と対向電極１２４間にかかる高電圧の静電エネルギーにより水滴が微細化され、さらに液滴が帯電しているためレイリー分裂により数ｎｍから数μｍの微粒子に霧化され、野菜室１０７に噴霧される。

野菜室１０７に保存されている野菜や果物の中には、通常、購入帰路時での蒸散あるいは保存中の蒸散によってやや萎れかけた状態のものが含まれ、その保存環境は、外気温度の変動や扉開閉の影響、冷凍サイクルの運転状態により変動し、さらに保存環境が厳しく、蒸散が促進され萎れやすくなっている。そこで、静電霧化装置１１５を運転することにより微細ミストを野菜室１０７に噴霧し、庫内をすばやく加湿する。

更に、噴霧された微細ミストはマイナス極性に帯電しているため、ＯＨラジカルなどを多く含んでおり、殺菌、抗菌、除菌などに効果がある他、酸化分解による農薬除去や抗酸化によるビタミンＣ量などの栄養素の増加を野菜に促す。

以上のように、冷蔵庫１０１に静電霧化装置１１５のような霧化装置を取り付けることで様々な保鮮効果が得られるが、次のようなリスクも考えられる。

まず、高電圧の印加によって、静電霧化装置１１５の周囲に電界が発生することである。

この電界の中に置かれた物体は高電位に帯電することがある。また、静電霧化装置１１５から噴霧される微細ミストも高電位の電荷を帯びているため、この微細ミストが着水した物体も高電位に帯電することがある。

例えば野菜室ケース１１６が帯電した場合、野菜室ケースが２次的に発生した電界によって、対向電極１２４の電位は印加電極１２３の電位と同極性に帯電し、印加電極１２３と対向電極１２４の電位差が大きく減少するため、霧化が停止するという不具合が発生する可能性がある。

更に、野菜室１０７への収納物が静電気的に導電物で有った場合、この収納物が帯電すると、人が触れた際に一気に放電し電撃を受けることがある。この電撃は帯電物の静電容量が大きくなるほど強く、場合によっては激しい傷みを伴う可能性がある。

一般に静電気でも知られているように、帯電物は低温、低湿の条件下では自然放電が起こりにくい傾向があり、この環境が容易に作られる冷蔵庫では、特に注意が必要である。

図３は本発明の実施の形態１における霧化装置が発生する電界による帯電電位の分布図である。本図は、霧化装置を静電霧化装置１１５とし、印加電極１２３への印加電圧を−８ｋＶ、対向電極を基準電位としたときのシミュレーション結果の概略図である。

図３に示したように、静電霧化装置１１５が発生した電界、及びこれによって帯電した野菜室ケース１１６が２次的に発生する電界によって、静電霧化装置１１５の周囲は当然のこと、野菜室１０７内全体が電界による帯電影響を受けることになる。即ち、静電霧化装置１１５の周囲の構造体、及び野菜室１０７内に置かれた収納物は最低でも−５．５ｋＶに帯電する。

この帯電レベルは、機器の誤動作を十分に起こしうるレベルであり、且つ、人が触れたときに痛みを伴う電撃を感じるレベルでもある。

このような、帯電に関する悪影響を防止するための手法を以下に示す。

図４は本発明の実施の形態１における帯電防止対応を行った野菜室の側断面図である。

図４において、野菜室ケース１１６は１０^１１Ω程度の表面抵抗値を持つ導電性樹脂で構成した。さらにこの野菜室ケース１１６を配線１３１にて、静電霧化装置１１５の入力側の基準電位部１３２と接続した。この基準電位部１３２はスイッチング電源回路部１３３の２次側グランドと同位とした。スイッチング電源回路部１３３の１次側と２次側の間には放電用抵抗器１３４を接続し、高電位からの漏れ電流は図４上の矢印で示した放電経路をたどって１次側のグランドへと放出される構成とした。

この構成によって、野菜室ケース１１６は静電気的に基準電位部と導通されるので、野菜室ケース１１６は基準電位に拘束され、静電霧化装置１１５によって発生する電界、および微細ミストの着水によって帯電することは無くなる。

本実施の形態では、野菜室ケース１１６を表面抵抗が１０^１１Ω程度の導電性樹脂で構成しているが、これは静電気的に導体であれば表面抵抗値はこの値で無くとも良く、当然のこと、金属製のケースとしても良い。

また、野菜室ケース１１６を基準電位に拘束する手法は次に示すようなものでも良い。

図５は本発明の実施の形態１における帯電防止対応を行った野菜室の側断面図である。

図５において、野菜室ケース１１６は図４と同様に１０^１１Ω程度の表面抵抗値を持つ導電性樹脂で構成した。さらにこの野菜室ケース１１６を配線１４１で抵抗器１４２ａ、１４２ｂを介して商用電源の入力部１４３と接続した。接続箇所はＡＣフィルター回路部１４４のフレームグランド部１４５から抵抗器１４２ａ、１４２ｂを介して接続するものとした。

商用電源の入力部１４３は一般にコンセントの内部で抵抗器１４６及び／またはコンデンサ１４７を介してアースに接続されているので、野菜室ケース１１６の電位は基準電位でほぼ安定する。また、このときの高電位からの漏れ電流は図５上の矢印で示した放電経路をたどって１次側のグランドへと放出される。

この構成によって、野菜室ケース１１６や収納物の帯電はほぼ解決できるが、他にも野菜室１０７の天井面となる仕切り１０３ｂや、奥面の仕切り１１４、更には風路１１３等が静電霧化装置１１５による電界によって帯電する可能性がある。これら帯電の可能性がある構造体の全てを基準電位とすることで、帯電による悪影響を解決することは可能だが、多数の構造体の全てに対応するにはコストが嵩んでしまう。

よって、電界の発生を静電霧化装置１１５の根本から断つために、これを導電性のケースによって覆う手法が考えられる。

図６は本発明の実施の形態１における帯電防止対応を行った野菜室の側断面図である。

図６において、静電霧化装置１１５の周囲は表面抵抗が１０^１１Ω程度の導電性樹脂で形成されたケース１５１によって囲われている。このケース１５１は静電霧化装置１１５から噴霧される微細ミストが通過する箇所にだけ開口された開口部１５２が設けられており、配線１５３によって、基準電位部１３２と接続されている。基準電位は図５のように商用電源側からとっても良い。

これによって、静電霧化装置１１５が発生する電界はケース１５１内に留まり、ケース１５１外では電界による帯電を考慮する必要が無くなる。

以上のように、野菜室ケース１１６を静電霧化装置の基準電位部と接続したが、配線１３１が直接野菜室ケース１１６に接続されていては、野菜室ケース１１６を洗浄するとき等に取り外しができない。よって、次のような構成が望ましい。

図７は本発明の実施の形態１における帯電防止対応を行った野菜室の正面断面図である。

図７において、野菜室ケース１１６はレール１６１の上に設置されている。このレール１６１は金属、または他の導電性材料で形成され、通常は野菜室ケース１１６と接し、電気的に接続された状態にある。また、レール１６１は配線１６２によって、基準電位部１３２と接続されており、野菜室ケース１１６は基準電位に拘束されている。また、このときの高電位からの漏れ電流は図６上の矢印で示した放電経路をたどって１次側のグランドへと放出される。

この構成によって、野菜室ケース１１６はレール１６１上から脱着が可能となり、野菜室ケース１１６を取り外しての洗浄等が可能となる。

以上のように、本実施の形態においては、高電圧の印加によって機能する静電霧化装置１１５のような装置を備えた冷蔵庫において、静電霧化装置１１５の取り付け位置周辺にある野菜室ケース１１６、仕切り１０３ｂ、仕切り１１４等を導電性材料で構成し、これらの構造体を基準電位部と接続することにより、電界発生源周辺の構造体の電位が基準電位で拘束されることで、電界の発生を抑えることができ、基準電位で拘束した構造体は当然のこと、この構造体の周辺の物体への帯電も防止することができる。

また、静電霧化装置１１５を導電性材料で構成したケース１５１で囲い、ケース１５１を基準電位部と接続することで、電界の発生をケース１５１内部までの範囲に留め、ケース１５１外部への電界の発生を防止し、電界による悪影響をより狭い範囲に抑えることができる。

また、静電霧化装置１１５周辺の構造体またはケース１５１等の静電霧化装置１１５の入力側の基準電位部と接続したことにより、基準電位を静電霧化装置１１５の基準電位と同電位とすることで、発生する電界の基準電位と同電位となり、構造体を安定した基準電位で拘束することができる。

また、静電霧化装置１１５周辺の構造体またはケース１５１等を抵抗器を介して商用電源の入力部と接続することにより、商用電源の入力部から抵抗器１４６及び／またはコンデンサ１４７を介して接続されたアースとほぼ同電位となり、機体をアースに接地することがなくとも、安定した基準電位が得られる。

また、野菜室ケース１１６をレール１６１と電気的に接続し、且つレール１６１と脱着可能な構成とし、さらにレール１６１を静電霧化装置１１５の基準電位部と接続することにより、野菜室ケース１１６を基準電位に拘束することと同時に、取り外して洗浄することができる。

これらの帯電防止に関する対応方法は静電霧化装置に限ったものではなく、イオン発生装置、オゾン発生装置等の高電圧の印加によって機能する装置全般に適用できるものである。

以上のように、本発明は霧化装置を搭載される機器は冷蔵庫に限ったものでは無く、エアコン、空気清浄機等の家電製品を始め、自動車や設備機器等についても同様の対応が適用できるので冷蔵庫以外にも、例えば、エアコン、空気清浄機等の家電製品を始め、自動車や設備機器等についても応用できるものである。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の側断面図本発明の実施の形態１における野菜室の側断面図本発明の実施の形態１における霧化装置が発生する電界による帯電電位の分布図本発明の実施の形態１における帯電防止対応を行った野菜室の側断面図本発明の実施の形態１における帯電防止対応を行った野菜室の側断面図本発明の実施の形態１における帯電防止対応を行った野菜室の側断面図本発明の実施の形態１における帯電防止対応を行った野菜室の正面断面図従来の概要構成図従来の概要斜視図他の従来の構成例を示す図

符号の説明

１０１冷蔵庫
１０２箱体本体
１０３ａ仕切り
１０３ｂ仕切り
１０３ｃ仕切り
１０４扉
１０５冷蔵室
１０６切替室
１０７野菜室
１０８冷凍室
１１１圧縮機
１１２蒸発器
１１３風路
１１４仕切り
１１５静電霧化装置
１１６野菜室ケース
１２１霧化用タンク
１２２先端部
１２３印加電極
１２４対向電極
１２５高電圧発生回路部
１３１配線
１３２基準電位部
１３３スイッチング電源回路部
１３４放電用抵抗器
１４１配線
１４２ａ，１４２ｂ抵抗器
１４３商用電源の入力部
１４４ＡＣフィルター回路部
１４５フレームグランド部
１４６抵抗器
１４７コンデンサ
１５１ケース
１５２開口部
１５３配線
１６１レール
１６２配線

Claims

高電圧の印加によって作動する霧化装置を備え、前記霧化装置の取り付け位置周辺の構造体を導電性材料で構成し、前記構造体を基準電位部と接続したことを特徴とする冷蔵庫。
前記霧化装置を導電性材料で構成したケースで囲い、前記ケースを基準電位部と接続したことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記構造体または前記ケースまたはこれら双方を霧化装置の入力側の基準電位部と接続したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
前記構造体及び／または前記ケースを抵抗器及び／またはコンデンサを介して商用電源の入力部と接続したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
前記構造体は前記構造体の保持部材と電気的に接続され、且つ前記保持部材と脱着可能な構成とし、前記保持部材を基準電位部と接続したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。