本発明の請求項1に記載の冷蔵庫は、複数の貯蔵室を形成する箱本体と、前記箱本体の各貯蔵室の開口部に開閉自在に取り付けられる扉体と、前記貯蔵室を冷却する冷気を生成する冷却手段と、前記冷気が循環する冷気循環経路とを備える冷蔵庫であって、脱臭手段もしくは除菌手段を前記冷却手段により生成された冷気が最初に通過する貯蔵室よりも後段に含まれる貯蔵室への吐出部に備えられる。
これによって、冷気循環経路中、冷却手段から冷気の流れ方向に2番目以降に位置する貯蔵室を脱臭・除菌することが可能になる。また、冷気は冷却手段から離れるにしたがってその温度は高くなる。結露などが貯蔵室に発生すると視覚官能的に好ましくないのであるが、2番目以降の貯蔵室は1番目の貯蔵室よりも高温であるため、結露しにくい。したがって、2番目以降の貯蔵室は視覚官能的に好ましい状態を保つ事ができ、市場クレームを発生させる恐れが少ないと言える。
また、これによって、最初の貯蔵室内の雑菌や臭気を含んだ冷気で直接に後段の貯蔵室を冷やすことがなく、脱臭手段もしくは除菌された冷気が吐出されるので、雑菌や臭気を移してしまうことを抑制できる。さらに、わずかではあるものの連結風路中の雑菌や臭気を移してしまうことも抑制できる。
また、後段の貯蔵室への吐出部は直接ファンの動圧が作用する最初の貯蔵室への吐出風路への設置に比べて風路抵抗が軽減できる。また、最初の貯蔵室から後段の貯蔵室への連結風路は最小の断面積と無効容積を最小にすることが多く、庫内に均一に吹き出しを図るために風路が拡大され、流速が低下する吐出部に脱臭手段もしくは除菌手段を設けることで、更なる風路抵抗の低減が図られる。
また、請求項2に記載の冷蔵庫は、前記冷却手段により生成された冷気が最初に通過する貯蔵室よりも後段に含まれる貯蔵室が重力方向下段に位置することを特徴とするので、風路を重力方向に反した流れではなく、重力に順じた方向の流れで風路を構成することができる。これによって、前記脱臭手段もしくは除菌手段の配設による抵抗増の影響を低減して風路抵抗による流れの損失を抑えることができる。
また、請求項3に記載の冷蔵庫は、前記脱臭手段もしくは除菌手段がシート状のフィルタで、前記シート状フィルタを吐出冷気の流れと平行に配置したことを特徴とするので、ハニカムフィルタなどに比べて、風路抵抗を抑えた構成が可能である。また風路の流れの垂直面にフィルタを配置して内部を通過させる場合にはフィルタ固定の枠体が必要となり大きな風路抵抗となるが、風路と平行に固定する場合には固定枠の抵抗影響は少なくてすむ。
また、請求項4に記載の冷蔵庫は、前記冷却手段により生成された冷気が最初に通過する貯蔵室よりも後段に含まれる貯蔵室が庫内ケースを備え、前記脱臭手段もしくは除菌手段を配置した風路吐出部は前記庫内ケースの背面部に設けられ、前記庫内ケース外の下方部に向かって開口されたことを特徴とする。
前記脱臭手段もしくは除菌手段はフィルタ上で一旦捕捉した臭気や雑菌などをある程度時間をかけて分解していくものであり、万一過渡的に多量の臭気や雑菌などが流れてきた場合に、フィルタの捕捉可能な容量を超えると、逆に臭気や雑菌などをフィルタから排出してしまう可能性がある。このため、後段の貯蔵室の貯蔵品への臭気移りや雑菌付着などの万一の可能性に対して、庫内ケース内に入り込まないようにケース外周の下方部に向かった流れとなる構成をとっている。
またさらに、フィルタがこのような状態で冷気の流れが停止した場合に、風路抵抗を小さくしているために自然対流による、冷気の移動が発生しやすい。このとき、前記脱臭手段もしくは除菌手段を配置した風路吐出部が前記庫内ケースの背面部でケース外下方部に向かって開口されているので、自然対流冷気は庫内ケース外の下方部に留まり、庫内ケース内に侵入することを防止できる。
(実施の形態1)
次に、本発明にかかる冷蔵庫の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の実施の形態1における冷蔵庫の正面図である。
同図に示すように、本実施の形態にかかる冷蔵庫100は、観音開き式の扉を備える冷蔵庫100であり、箱本体としての断熱箱体101内に複数に区画された貯蔵室を備えている。
冷蔵庫100の内の複数に区画された貯蔵室は、その機能(冷却温度)によって冷蔵室102、製氷室105、製氷室105に併設され庫内の温度が変更できる切換室106、野菜室104、および冷凍室103等と称される。
冷蔵室102の前面開口部には、例えばウレタンのような発泡断熱材を発泡充填した回転式の断熱扉107が設けられている。
また、製氷室105、切換室106、野菜室104、および冷凍室103にはそれぞれ引出の前板となる断熱板108が設けられ、これにより冷気の漏れがないように貯蔵室を密閉している。
図2は、本実施の形態における冷蔵庫の縦断面図であり、図1におけるA−A線で切断した状態を示している。
断熱箱体101は、外箱と内箱の間に例えば硬質発泡ウレタンなどの断熱材を充填して形成される箱体である。この断熱箱体101は、周囲から断熱箱体101内部を断熱している。
冷蔵室102は、冷蔵保存のために凍らない程度の低い温度に維持される貯蔵室である。具体的な温度の下限としては、通常1〜5℃で設定されている。
野菜室104は、冷蔵室102と同等もしくは若干高い温度設定となされる貯蔵室である。具体的には2℃〜7℃で設定される。なお、低温にするほど葉野菜の鮮度を長期間維持することが可能である。
また、野菜室102は、室内の貯蔵物を照射する発光体300a、300bおよび300cを備える。このような発光体は、例えば、青色LEDである。青色LEDには、野菜のビタミンやポリフェノール減少を抑えるという野菜の鮮度を維持する効果がある。また、本図に示す発光体300cは、後述するように野菜室102内に備えられる除菌装置を構成する要素でもある。
冷凍室103は、冷凍温度帯に設定される貯蔵室である。具体的には、冷凍保存のために通常−22〜−18℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、たとえば−30℃や−25℃の低温で設定されることもある。
製氷室105は、内部に製氷機(図示せず)を設け製氷機で氷を作りその氷を保存する貯蔵室である。
切換室106は、冷蔵庫100に取り付けたれた操作盤により、用途に応じ冷蔵温度帯から冷凍温度帯まで切り換えることができる。
断熱箱体101の天面部は、冷蔵庫の背面方向に向かって階段状となるように凹部113が形成され、第1の天面部111と、第2の天面部112とを備えている。この階段状の凹部113は、圧縮機114、水分除去を行うドライヤ(図示せず)等の他、冷凍サイクルを実現する冷却手段の内の高圧側の構成部品が収納されている。すなわち、圧縮機114が配設される凹部113は、冷蔵室102内の最上部の後方領域に食い込んで形成されることになる。したがって、従来一般的であった断熱箱体101の最下部の貯蔵室後方領域に圧縮機114は配置されない。
冷凍室103と野菜室104との背面には、両室にまたがる態様で冷却室115が設けられている。冷却室115は、仕切壁としての断熱性を有する第1の仕切り116で冷凍室103および野菜室104から仕切られている。また、冷凍室103と野菜室104との間には、断熱仕切壁としての断熱性を有する第2の仕切り117が配設されている。
第1の仕切り116および第2の仕切り117は、断熱箱体101の発泡後、断熱箱体101に組み付けられる部品であるため、通常断熱材として発泡ポリスチレンが使われる。なお、断熱性能や剛性を向上させるために硬質発泡ウレタンを用いてもよく、更には高断熱性の真空断熱材を挿入して、仕切り構造のさらなる薄型化を図ってもよい。また、並列に配置された製氷室105と切換室106の天面部である第三の仕切り118と底面部の第四の仕切り119は断熱箱体101と同じ発泡断熱材で一体成形されている。
冷却室115は、冷却手段の一部を構成するものであり、代表的なものとしてフィンアンドチューブ式の蒸発器120を備えている。また、冷却室115は、冷凍室103と野菜室104とにまたがって上下方向に縦長に配設されている。ただし、冷却室115は、冷凍室103に対向する面積よりも野菜室104に対向する面積の方が小さくなるように配置されている。これは、冷却室115が冷蔵庫100の中で最も低温になるため、当該低温状態が野菜室104に与える影響を少なくするためである。
蒸発器120の上部空間には冷却ファン121が配置されている。冷却ファン121は、蒸発器120で冷却され冷気を送風し、各貯蔵室に強制的に冷気を対流させ、冷蔵庫100内で冷気を循環させるものである。
冷蔵庫100の内部には、冷気が強制的に循環する循環経路が形成されている。具体的には、蒸発器120で冷却された冷気は、冷却ファン121により強制的に送風状態となり、各貯蔵室と断熱箱体101との間に設けられるダクトを通り各室に運ばれ、各室を冷却し、吸込ダクトを通り蒸発器120に戻される。
なお、当該冷気の循環は、一台の冷却ファン121で行われている。
図3は、冷気の循環経路の一部であるダクト構成を表す図である。
同図に示すように、冷蔵庫100には、比較的高温の冷気が循環する冷蔵室102・野菜室104循環経路と、比較的低温の冷気が循環する製氷室105循環経路、冷凍室103循環経路、および切換室106循環経路とが存在する。
まず冷蔵室102・野菜室104循環経路を説明する。
蒸発器120で冷却された冷気は、冷却ファン121により冷蔵室102に冷蔵室吐出用ダクト129aを通して送風される。
ただし、蒸発器120で冷却される冷気は、冷凍室103に十分対応できる温度にまで冷却されている。従って、比較的低温の冷気状態で冷蔵室102に送風され続けると冷蔵室102が低温になり過ぎる。そこで、冷蔵室102室を含む冷気の循環経路には、冷気の挿通を制御することのできるツインダンパー128が設けられている。蒸発器120で冷却された冷気は、ツインダンパー128により挿通(冷気の流通のON・OFF)が制御されており、冷蔵室102・野菜室104経路を常に循環しているわけではない。また、冷蔵庫100全体が十分に冷えているときは、冷却ファン121の回転が停止し、冷気の循環も停止する。この際、冷却サイクル、つまり圧縮機114等も停止する。
蒸発器120で冷却された冷気は、前記制御に従い冷蔵室吐出用ダクト129aを下方から上方に向けて通過し、冷蔵室102上部で開口する吐出口130を経て冷蔵室102に吐出される。冷蔵室102を通過した冷気は、冷蔵室102下部で開口する回収口131に吸い込まれる。次に、回収口131に吸い込まれた冷気は、冷蔵室戻りダクト137を経て、野菜室104上部で開口する吐出口136から野菜室104に吐出される。
このように、本実施の形態における冷気が最初に通過する貯蔵室は冷蔵室102であり、冷気が最初に通過する貯蔵室よりも後段に含まれる貯蔵室は野菜室104となる。
冷蔵室戻りダクト137には、脱臭フィルタ135aが備えられ冷蔵室を通過した冷気を脱臭する。
脱臭フィルタ135aは、冷蔵室戻りダクト137中に備えられ、活性炭が練り込まれた繊維が絡み合って形成されるフィルタであり、冷気循環経路中の吐出部である吐出口130とは異なる位置に備えられる冷気循環経路中の冷気を脱臭するフィルタの一例である。
このような脱臭フィルタを備えることにより冷蔵庫内を循環する冷気を脱臭することができる。また、フィルタは経路を塞ぐため、冷気の流れの圧力損失が大きい。このような圧力損失が大きいフィルタを冷蔵室の流れの後段に備えることにより、より前段に備える場合に比べて冷却ファン121の送風力を低くすることができ、冷却ファン121の小型化が可能になるとともに、冷気の循環に必要な風量の確保が容易になる。
また、野菜室104には、後述するように除菌装置が備えられる。
最後に、野菜室104を通過した冷気は、再び蒸発器120に戻る。以上が冷気の冷蔵室102・野菜室104循環経路である。
なお、本実施の形態の場合、吐出口130を経て冷蔵室102に吐出される冷気の経路の他、一部の冷気は、吐出口130から吐出される前に分岐され除菌装置200に導入された後、冷蔵室102に吐出されて冷蔵室102・野菜室104循環経路に戻る。当該冷気循環経路の一部を構成する分岐経路については後述する。
また、製氷室105、切換室106も、吐出冷気を断続制御するダンパーにより冷気の循環が制御され、各室の温度が制御される。なお、冷蔵室102、製氷室105と切換室106にはそれぞれ庫内温度を制御する温度センサー(図示せず)が搭載されており、冷蔵庫100背面に取り付けられている制御基板122(図2参照)によりダンパーの開閉が制御される。つまり、温度センサーが予め設定された第1温度より高い場合はダンパーを開放させ、第2温度より低い場合はダンパーを閉鎖させて庫内温度を所定の温度に調節するものである。
製氷室105を断続制御する製氷室用ダンパー123は、冷却室115内上部に設置され、冷却ファン121から送風された冷気は製氷室用ダンパー123と製氷室用吐出ダクト124aを通り製氷室105内に吐出され、熱交換された後、製氷室用戻りダクト124bを経由し蒸発器120に戻るダクト構成となっている。
ツインダンパー128は、冷蔵室102を断続制御するダンパーと切換室106を断続制御するダンパーを一体に備え、さらに、冷蔵室102の冷気を断続させる冷蔵室用フラップ125と切換室106の冷気を断続させる切換室用フラップ126とを備え、加えて、フラップを駆動させるモータ部127も一体に備えている。ツインダンパー128は、製氷室105と切換室106の背面あたりに設置されている。
次に、除菌手段である除菌装置200について説明する。
図4は、冷蔵庫に取り付けた状態の除菌装置を示す斜視図である。
本実施の形態にかかる除菌装置200は、冷気中に存在する菌や胞子などを強制的に除菌するとともに、冷気中に存在する有機物質を分解させて脱臭をも実現することができる装置であり、光触媒が担持される担持体201と、光触媒を励起する励起光を前記担持体201に照射する照射手段202とを備えている。
担持体201は、冷気と多く接触できるような多孔質からなる樹脂製であり、光触媒が練り込まれた繊維が絡み合って形成されるフィルタ状のものである。また、基材である樹脂は光触媒が励起しやすい光が透過しうる樹脂が採用されている。
光触媒は、特定の波長の光が照射されることによって、冷気中の菌を除菌したり、冷気中の臭気成分(有機物質など)を酸化や分解等をして脱臭することができる触媒であり、冷気中の成分を活性化(例えば、イオン化やラジカル化)し、これに基づいて除菌したり、脱臭したりすることができると考えられている物質である。具体的に光触媒としては、酸化銀や酸化チタンを例示することができる。
酸化銀が除菌などの機能を発揮するために必要な光の波長は約400nm〜580nm程度の可視光の青色領域である。また、酸化チタンが除菌などの機能を発揮するために必要な光の波長は380nmである。
照射手段202は、光触媒を励起することのできる波長を含む光を放射することのできる光源132を備える装置である。
光源132は、上記波長の光を含む波長の光が所定量発光できるものであれば良く、紫外線ランプや通常の電球などを例示することができる。また、光触媒が酸化銀の場合、可視光領域の青色(470nm)が発光するLED(Light Emitting Diode)を採用することで、長寿命化、低コスト化を図ることが可能となる。また、光触媒が酸化チタンの場合、380nmのUV(Ultraviolet)光を発光するUV−LEDを採用することも可能である。
本実施の形態の場合、光触媒として酸化銀を採用し、照射手段202の光源132としてのLEDを細長い基板上に3個並んで配置したものを採用している。
次に、脱臭手段もしくは除菌手段である除菌装置200の冷蔵庫100への取り付け態様を具体的に説明する。
図5は、除菌装置の取付態様を示す断面図である。
図4、図5に示すように、冷蔵室102の上端部であって吐出口130の間には、前面が開口した凹陥部203が設けられている。凹陥部203は、圧縮機114等が取り付けられる階段状の凹部113の前方に設けられている。当該部分は、収納空間とはならない無効な空間であり、当該部分に除菌装置200を取り付けるための凹陥部203を設けることで、冷蔵室102内の収納空間を犠牲にすることなく、除菌装置200を取り付けることが可能となる。
凹陥部203の両側壁には、冷気分岐用の分岐口204が設けられている。当該分岐口204により、図5の矢印で示すように、冷蔵室102に吐出される冷気の一部が除菌装置200に導入されるものとなる。
照射手段202は、凹陥部203の奥壁に光源132(LED)が横並びとなるように埋設され、光源132の光が前方の担持体201に向かって照射できるように配置されている。なお、光源132の投光方向には指向性があり、また、所定の立体角で広がっていく。従って、光源132と担持体201との距離は、所定の距離に設定されている。
凹陥部203の前面開口部は、断熱性能を備えたカバー部材205で覆われている。カバー部材205は、冷蔵室102の方向に膨出するようにカーブした板状の部材である。また図5に示すように、カバー部材205は、冷蔵室102の奥壁前面(図中一点鎖線)よりも中央部分の一部が突出するものとなっている。このカバー部材205のカーブにより、冷蔵室102の奥壁前面とカバー部材205との間に隙間が発生する。当該隙間は、除菌装置200内部と冷蔵室102とを上下方向に連通する連通孔207を形成する。
この連通孔207により、凹陥部203に導入された冷気が連通孔207より吐出されるものとなっている。また、冷却ファン121が停止し、冷気の強制的な循環がなされていない場合には、冷蔵室102内の冷気の自然対流により、冷蔵室102内の冷気が連通孔207を通して除菌装置200内部に出入りするものとなっている。
カバー部材205の上端縁205aと下端縁205aとは、半透明の磨りガラス状となっており、光源132からの光の一部や除菌装置200内部で反射した反射光がカバー部材205の上端縁205aと下端縁205aとを通して外に漏れ出すものとなっている。
カバー部材205は、冷蔵室102に面して取り付けられる担持体201と照射手段202とを結露しないように保護するものである。すなわち、冷蔵室102は、扉107が開けられるたびに湿った空気が冷蔵庫100の外部から導入されるため、カバー部材205が無いと、外気温よりも低温の担持体201や照射手段202に当該湿った空気が直接接触し結露が発生しやすくなる。従って、カバー部材205は、担持体201や照射手段202に外部の空気が直接接触するのを防止し、結露を回避している。また、カバー部材205の断熱性能によりカバー部材205自体の結露も防止している。
担持体201は、カバー部材205の裏面から後方に突設されている支持部材206の先端に保持されている。担持体201は、最も面積の広い面が鉛直面となるように、また、最も面積の広い面が照射手段202に対向し、光源132からの光が効率よく照射されるように保持されている。
これにより、担持体201は、ほぼ宙に浮いた状態となり、担持体201の両面に沿って冷気が流れる。そのため、担持体201のほぼ全面積と冷気とを接触させることが可能になる。また、担持体201は、ほぼ宙に浮いた状態であるため、冷気の流れに対する抵抗が小さい。そのため、冷気の循環風量を小さくすることができ、冷却ファン121の小型化が可能となる。また、他の部材と接触することで、他の部材に発生した結露が担持体に移ることを可及的に防止している。
また、担持体201はカバー部材205の背面に多数突設されている突起208により、担持体201の正面が支えられている。
これにより、担持体201が冷気になびいたり、重力などで担持体201が撓むことがないため担持体201表面をまっすぐに維持し、照射手段202からの光が届かない影の部分が発生することがなく、効率よく担持体201に担持された光触媒を励起することが可能となる。
また、担持体201の最も面積の広い面が鉛直面になっているため、担持体201が結露した場合でも、最も面積の広い面に結露した水分は、重力により下方に引っ張られ最も面積の広い部分は水が切られた状態となる。従って、結露した水分に邪魔されることなく分岐された冷気に対し光触媒により除菌や脱臭を施すことが可能となる。
以上のように構成された冷蔵庫100について、以下その動作、作用を説明する。
まず、冷気循環経路である冷凍サイクルの動作について説明する。各貯蔵室内の設定された温度に応じて制御基板122からの信号により冷凍サイクルが動作して冷却運転が行われる。圧縮機114の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器(図示せず)にて放熱して凝縮液化し、キャピラリチューブ(図示せず)に至る。その後、キャピラリチューブでは圧縮機114への吸入管(図示せず)と熱交換しながら減圧されて低温低圧の液冷媒となって蒸発器120に至る。冷却ファン121の動作により、各貯蔵室内の空気と熱交換されて蒸発器120内の冷媒は蒸発気化し、低温の冷気をダンパーなどで供給制御することで各室の所望の冷却を行う。蒸発器120を出た冷媒は吸入管を経て圧縮機114へと吸い込まれる。
次に、除菌装置200の機能の作用について説明する。
冷却ファン121から送風された臭気(有機物質等)や菌を含んだ冷気は、冷蔵室用フラップ125と冷蔵室に冷気を吐出するためのダクトである冷蔵室吐出用ダクト(冷気循環ダクト)129aを通り、吐出口130より冷蔵室102内に吐出される。この時、冷気の一部は分岐され除菌装置200内部に導入される。導入された冷気は、担持体201の最も面積の大きな面を舐めるように通過する。冷気中に含まれる臭気成分や菌は、担持体201の表面に捕捉される。捕捉された臭気成分や菌は、酸化銀による酸化分解および、除菌作用にて、脱臭・除菌される。これによって、光を照射しない時にも酸化銀の作用にて臭気分解、除菌作用が発揮されるため、所望の脱臭・除菌光かを確保しつつ光の照射量や時間を減じることができ、照射手段の寿命の長期化や省エネ効果を高めることができる。さらに、LED(光源)132から照射される光エネルギー(青色や紫外光)によって、これらの波長領域に吸収スペクトルを有する酸化銀が青色光の光エネルギーにて励起し、担持体201表面の光触媒が励起される。光触媒が励起すると、空気中の水分よりOHラジカルが発生し、担持体201に捕捉された臭気成分の酸化分解と菌の溶菌が行なわれる。
以上により除菌装置200を通過した冷気は、脱臭・除菌されたクリーンな冷気となって連通孔207を介し庫内に吹き出される。そして冷蔵室102内部で、吐出口130から吐出された冷気と混ざり、循環経路を循環する。
また、除菌装置200によって生成されたOHラジカルは、冷気とともに冷蔵室102等にも吐出され、冷蔵室102内においても脱臭・除菌を行う。
次に、除菌装置200の別態様を説明する。
図6は、除菌装置の別態様を示す斜視図である。
同図に示すように、本除菌装置210は、上記除菌装置200に加え、第2のカバー部材としての光源カバー部材212と、第3のカバー部材としての二重カバー部材211とを備えている。なお、上記除菌装置200と同じ部材などには同一の符号を付し、その説明を省略する。
光源カバー部材212は、照射手段202を冷気の流通のない密閉状態に覆う半円筒形状の部材であり、照射手段202を結露から保護するものである。光源カバー部材212の材質は、光触媒を励起することができる光を十分に透過できるものであればよい。
当該光源カバー部材212によれば、照射手段202を完全に覆うことができるため、照射手段202が結露するのを完全に防止することができる。電気系統を備える光源132を特に保護することができる。
二重カバー部材211は、除菌装置210を覆うカバーを、空気層を含む3層構造にするものである。
当該二重カバー部材211により、除菌装置210を覆うカバーが2重となって空気層を形成すし当該構造によって断熱機能を発揮し得る。従って、カバー部材205と二重カバー部材211とを断熱性の高い材質で形成する必要はなくなり、カバー部材205や二重カバー部材211の材質を選択する自由度を高めることができる。例えば、カバー部材205や二重カバー部材211部材を透明な材質とし、カバー部材全体を通して照射手段202が発光しているかどうかを除菌装置200外部からも確認可能とすることができる。
以上のように、冷蔵庫100の扉107を開けた際に、冷蔵室102の奥側から青い光が見えることで、別体の表示装置を設けることなく除菌装置200の作動状態を確認することが可能となる。また、当該光により冷蔵庫100が除菌されていることを認識することができ、冷蔵庫100利用者に安心感や清潔感を与えることが可能となる。
さらに、酸化銀の場合、長寿命な青色LEDを励起用の光源として採用することができるため、安定した性能を長時間確保することができるとともに、コスト低減にも寄与することが可能となる。
図7は、野菜室に取り付けられる除菌装置の態様を示す部分正面図である。野菜室104に取り付けられる除菌装置は、冷却手段の一例である蒸発器120により生成された冷気が、最初に通過する貯蔵室である冷蔵室102よりも後段に含まれる貯蔵室の一例である。
除菌装置は、照射手段300cと担持体302とを有する。
担持体302は、光触媒を担持し、支持部材303により第四の仕切り119に取り付けられる。
照射手段300cは、担持体302により担持される光触媒を励起する励起光を担持体302に照射する手段であり、野菜室に貯蔵されている野菜を新鮮に保つ機能を併有する。このような照射手段300cは、例えば、青色LEDによって実現される。青色LEDは、上記のように野菜を新鮮に保つ機能と、酸化銀を励起する機能とを併有する。
照射手段300cが照射する光は、フィルタ状の担持体302を一部が通過して野菜を照射する。これにより、照射手段によって、野菜の鮮度を保ち、かつ、野菜室内を除菌することが可能になる。
また、野菜室104に取り付けられる除菌装置は、吐出口136の前方の野菜室104へ吐出される冷気の流路中に備えられる。すなわち、除菌装置は、野菜室104の吐出口136から吐出される冷気の流れが通過する位置に備えられる。除菌装置は、野菜室104の中で最も流量が多くなる吐出口136の近傍に備えられることが好ましい。これにより、除菌装置が備える担持体302を経て野菜室104内を通過する冷気を多くすることができるため、除菌・脱臭された冷気を野菜室104内に循環させることが可能になる。
また、前述したように野菜室104は冷蔵室102よりも冷気の流れにおいて後段に含まれる貯蔵室であるが、冷蔵室102に比べて容量が少なく設定されている。このことから、野菜室104を所定の温度に保つための冷気の風量は冷蔵室102より少なくても良い。従って除菌装置の担持体302が冷気の流路中に配置された場合でも、圧力損失による冷気風量の低下に対する影響を少なく押さえることができ、野菜室104は比較的簡単に所定の温度に調整することが可能になる。
同様のことは野菜室104の温度に関しても言う事ができ、本実施の形態の場合において野菜室104は冷蔵室102よりも高温に設定されており、高温であるがゆえに温度調節のための冷気風量は冷蔵室102よりも少なくて済む。したがって、担持体302の冷気の流路中への配置による圧力損失を抑えることが可能である。
なお、脱臭フィルタ135aは、冷蔵室戻りダクト137中ではなく、回収口131に備えられても良い。
このように、本発明の冷蔵庫は、複数の貯蔵室を形成する箱本体と、箱本体の各貯蔵室の開口部に開閉自在に取り付けられる扉体と、貯蔵室を冷却する冷気を生成する冷却手段と、冷気が循環する冷気循環経路とを備える冷蔵庫であって、光触媒が担持される担持体と、光触媒を励起する励起光を担持体に照射する照射手段とを有する除菌装置を備え、除菌装置は、冷却手段により生成された冷気が最初に通過する貯蔵室よりも後段に含まれる貯蔵室へ吐出される冷気の流路中に備えられるので、冷気循環経路中、風路抵抗に影響しにくく、貯蔵室内に除菌装置を配置しても冷気の循環効率を維持した上で、冷却手段から冷気の流れ方向に2番目以降に位置する貯蔵室を脱臭・除菌することが可能になる。
また、冷気は冷却手段から離れるにしたがってその温度は高くなる。結露などが貯蔵室に発生すると視覚官能的に好ましくないのであるが、2番目以降の貯蔵室は1番目の貯蔵室よりも高温であるため、結露しにくい。したがって、2番目以降の貯蔵室は視覚官能的に好ましい状態を保つ事ができ、市場クレームを発生させる恐れが少ないと言える。
また、冷気循環経路中の後段に備えられる貯蔵室を通過する冷気を脱臭することができ、他の貯蔵物への臭い移りなどを可及的に抑えることが可能になる。
また、青色の光で担持体とともに、後段に含まれる貯蔵室内を照射するので、青色の光には野菜を新鮮に保つ効果があることがしられており、また、野菜室は比較的高温の冷気が流れる。したがって、1つの照射手段が担持体に担持されている光触媒を励起するとともに、野菜室に貯蔵されている野菜を新鮮に保つことが可能になる。
(実施の形態2)
次に、脱臭手段である脱臭フィルタが除菌装置を構成する第2の実施の形態を説明する。
図8は、冷蔵室戻りダクトに取り付けられる脱臭フィルタの本発明の実施の形態2における態様を示す部分正面図であり、図9は同態様を示す部分縦断面図である。
本図に示す脱臭手段である脱臭フィルタ135bは、実施の形態1の脱臭フィルタ135aと同様に、冷蔵室戻りダクト137中に備えられ、活性炭が練り込まれた繊維が絡み合って形成されるフィルタであり、冷気循環経路中の吐出口130とは異なる位置に備えられる冷気循環経路中の冷気を脱臭するフィルタの一例である。本実施の形態の脱臭フィルタ135bには、さらに、光触媒が練り込まれている。すなわち、脱臭フィルタ135bは脱臭作用を有するフィルタであると同時に、光触媒を担持する担持体でもある。
照射手段131は、脱臭フィルタ135bにより担持される光触媒を励起する励起光を脱臭フィルタ135bに照射する手段であり、例えば、LEDである。
なお、脱臭フィルタは、冷蔵室戻りダクト137中ではなく、回収口131に備えられても良い。この場合、脱臭フィルタが担持する光触媒を励起する光を照射する照射手段は、例えば、冷蔵室戻りダクト137を形成する脱臭フィルタの後方の壁面に取り付けられ、そこから、前方に向けて脱臭フィルタを照射する。
このように、本実施の形態では、脱臭フィルタが光触媒を担持するため、脱臭フィルタ135bと照射手段310とにより除菌装置を実現できる。そのため、冷気循環経路中の後段に備えられる貯蔵室を通過する冷気を脱臭、除菌することができ、他の貯蔵物への臭い移りや菌の移動を可及的に抑えることが可能になる。
(実施の形態3)
図10は、本発明の実施の形態3における冷蔵庫の縦断面図であり、図11は、本発明の実施の形態3における冷蔵庫のダクト正面概要図である。
同図に示すように、本実施の形態にかかる冷蔵庫300は、観音開き式の扉を備える冷蔵庫300であり、箱本体としての断熱箱体301内に複数に区画された貯蔵室を備えている。
冷蔵庫300の内の複数に区画された貯蔵室は、最上段から冷蔵室302、製氷室305、製氷室305に併設される第一の冷凍室306、その下方に配置される第二の冷凍室303、及び最下段に配置される野菜室304である。
冷蔵室302の前面開口部には、例えばウレタンのような発泡断熱材を発泡充填した回転式の断熱扉307が設けられている。
また、製氷室305、第一の冷凍室306、第二の冷凍室303、野菜室304にはそれぞれ引出の前板となる断熱板308が設けられ、これにより冷気の漏れがないように貯蔵室を密閉している。
断熱箱体301は、外箱と内箱の間に例えば硬質発泡ウレタンなどの断熱材を充填して形成される箱体である。この断熱箱体301は、周囲から断熱箱体301内部を断熱している。
冷蔵室302は、冷蔵保存のために凍らない程度の低い温度に維持される貯蔵室である。具体的な温度の下限としては、通常1〜5℃で設定されている。
野菜室304は、低温に弱く低温障害を起しやすいナスやニンジンなどの食材も収納されるために、冷蔵室302と同等もしくは若干高い温度設定となされる貯蔵室である。具体的には2℃〜7℃で設定される。
第一、第二の冷凍室306、303は、冷凍温度帯に設定される貯蔵室である。具体的には、冷凍保存のために通常−22〜−18℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、たとえば−30℃や−25℃の低温で設定されることもある。また、上段で容量の小さい第一の冷凍室306はアルミプレートや蓄冷材を備えた急凍室とする場合もある。
製氷室305は、内部に製氷機(図示せず)を設け製氷機で氷を作りその氷を保存する貯蔵室であり、第一、第二の冷凍室306、303と同一の冷凍温度区画内に配置されている。
冷蔵庫300の冷却システムは、所謂蒸気圧縮式の冷機循環経路である冷凍サイクルであり、圧縮機314と凝縮器(図示しない)と減圧器(図示しない)と蒸発器320とを順次環状に密閉接続して、内部に冷凍機油とR600aなどの冷媒を封入して構成されている。圧縮機314は断熱箱体301の後方天面を窪ませた機械室に設けられ、凝縮器は断熱箱体301の外箱内側に密着貼り付けされた配管からなる。また、減圧器は断熱材中に埋設されて、庫内側に設けた蒸発器320と接続してある。
冷却手段である蒸発器320は第一、第二の冷凍室306、303及び製氷室305の背面に設けた冷却室315に冷却ファン321と除霜ヒータ(図示しない)などと共に配設されている。
冷凍サイクルは圧縮機314の運転により、高温高圧の冷媒が吐出され、凝縮器で放熱されて冷媒が液化した後、キャピラリなどの減圧器により低温低圧の液化冷媒が蒸発器320へと送られ、断熱箱体301内部の空気と熱交換することで冷媒が蒸発して低温の冷気を生成している。蒸発器320で蒸発した冷媒は再び圧縮機314へと流入して再び圧縮され高温高圧の冷媒が吐出される。このとき、蒸発器320より圧縮機314へと戻る冷媒配管内は低温の冷媒が流れるために、キャピラリと熱交換可能に接触させて、キャピラリ内部の冷媒を冷却することで、冷凍能力を向上させることもある。
このような冷凍サイクルの動作を繰り返すことで断熱箱体301内部の熱を外部へと放出し冷却するヒートポンプの作用を実現する。
低温となる蒸発器320と断熱箱体301の内部空気を熱交換するために、空気が強制的に循環する循環経路が断熱箱体301内部に形成されている。具体的には、蒸発器320で冷却された冷気は、冷却ファン321により強制的に送風状態となり、各貯蔵室と断熱箱体301との間に設けられるダクトを通り各室に運ばれ、各室を冷却し、吸込ダクトを通り、再度蒸発器320に戻される。なお、当該冷気の循環は、一台の冷却ファン321で行われている。
冷蔵庫300には、比較的低温の冷気が循環する製氷室305と第一、第二の冷凍室303、306とを循環する循環経路と、比較的高温の冷気が循環する冷蔵室302と野菜室304とを循環する循環経路とが存在し、冷蔵室302と野菜室304とを循環する循環経路は冷蔵室302の入口部でダンパー323により空気の循環を制御している。
また、野菜室304は冷蔵室302の庫内を冷却循環した後、供給される循環経路となっている。そのためダンパー323などの制御機器を用いることなく、冷蔵室302より若干高い目の温度設定が可能となっている。
蒸発器320で冷却された冷気は、冷気が冷蔵室へ流入する吐出ダクトである冷蔵室吐出用ダクト329aを下方から上方に向けて通過し、冷蔵室302上部で開口する吐出口330を経て冷蔵室302に吐出される。冷蔵室302を通過した冷気は、冷蔵室302下部で開口する回収口331に吸い込まれる。次に、回収口331に吸い込まれた冷気は、冷蔵室戻りダクト337を経て、野菜室304背面に設けられた冷気が野菜室へ流入する吐出ダクトである野菜室吐出用ダクト338の吐出口336から野菜室304庫内に吐出される。最後に、野菜室304を通過した冷気は、再び蒸発器320に戻る。以上が冷気の冷蔵室302と野菜室304の循環経路である。
また、野菜室304内には庫内ケースである上段野菜ケース339と下段野菜ケース340が引出し可能に設けられており、野菜室吐出用ダクト338は下段野菜ケース340の後方から下方に向って冷気を誘導するように開口して設けてある。
野菜室吐出用ダクト338には、脱臭手段もしくは抗菌手段である脱臭手段及び除菌フィルタ335aが備えられ冷蔵室を通過した後の冷気を脱臭、除菌する。
このように、本実施の形態においては、冷却手段により生成された冷気が最初に通過する貯蔵室よりも後段に含まれる貯蔵室へ流入する吐出用ダクトは野菜室吐出用ダクト338であり、この吐出用ダクトに脱臭手段及び除菌フィルタ335aが備えらている。
脱臭手段および除菌手段である脱臭手段及び除菌フィルタ335aは、野菜室吐出用ダクト338内の吐出口336近傍に備えられ、活性炭が練り込まれた繊維からなるシート状フィルタであり、空気抵抗を軽減するために脱臭手段及び除菌フィルタ335aの冷気の流れを阻害しないように野菜室吐出用ダクト338の壁面と平行に配置されている。また、シート状フィルタは表面積を拡大するために微小な突起や凸凹を表面形状としている場合がある。
このような脱臭手段及び除菌フィルタ335aを備えることにより冷蔵庫300内を循環する冷気を野菜室304へ流入する直前に脱臭及び除菌することができる。また、通常フィルタは冷気の流れる経路を塞ぐように設置することで、流れる冷気のほぼ全てを脱臭および除菌することができるため、フィルタを通過する際の冷気の流れの圧力損失が大きい。冷蔵室吐出用ダクト329aは下方から上方に冷気を吹き上げて冷蔵室302へと冷却ファン321による動圧で循環させるため、冷蔵室吐出用ダクト329a内に流れの抵抗となるフィルタを配置すると圧力損失が大きく、冷気の流量不足を引きおこす。
このような圧力損失が大きいフィルタを冷蔵室302の流れの上段ではなく後段に備えることにより、圧力損失を軽減し、冷却ファン321の送風力を低くすることができ、冷却ファン321の小型化が可能になるとともに、冷気の循環に必要な風量の確保が容易になり、また静音化にも貢献する。
本実施の形態にかかる脱臭手段及び除菌フィルタ335aは、冷気中に存在する菌や胞子や臭気分子などを捕捉し、有機物質を分解させての脱臭や除菌を実現することができる脱臭及び除菌手段であり、活性炭や脱臭触媒や金属系の菌抑制材料などで構成されている。また、さらに効果を向上させるために、脱臭手段及び除菌フィルタ335aに光触媒を担持させ、LEDを脱臭手段及び除菌フィルタ335a近傍に設け照射しても良い。このように光触媒の中でも特にLEDを可視光波長で反応する光触媒を設けることでLEDコストを抑制することが可能であるとともに、近辺の材料変質を抑制し、動作状態が一目でわかるという効果がある。
次に、以上の構成による冷蔵庫300の動作について説明する。
冷却ファン321から送風された冷気は冷蔵室吐出用ダクト(冷気循環ダクト)329aを通り、吐出口330より冷蔵室302内に吐出される。冷蔵室302内は一般に食品の出し入れが多く扉開閉回数が他の部屋に比べて多く、惣菜などの食品の出し入れも多く、外気や収納食品の臭気(有機物質等)や菌や胞子などが流入しやすい。
これら臭気や菌などを含んだ冷気は、回収口331に吸い込まれ冷蔵室戻りダクト337を経て、へと導入される。導入された冷気は、脱臭手段及び除菌フィルタ335aの最も大きな表面上をなめるように流れ通過する。このとき、冷気中に含まれる臭気や菌などは、フィルタ335aの活性炭等により捕捉され、分解される。
フィルタ335aを通過した冷気は、脱臭及び除菌されたクリーンな冷気となって吐出口336を介し野菜室304庫内に吹き出される。
以上の構成により、冷蔵室302の貯蔵室内の雑菌や臭気を含んだ冷気で直接に後段の野菜室304を冷やすのではなく、脱臭、除菌されたクリーンな冷気で冷されるので、雑菌や臭気を移してしまうことを抑制できる。さらに、連結風路である冷蔵室戻りダクト337中に冷蔵室302から食品やゴミ埃などが落下付着したような雑菌や臭気を移してしまうことも抑制できる。
また、後段の野菜室304の野菜室吐出用ダクト338へのフィルタ335a設置は直接ファン321の動圧が作用する冷蔵室302の冷蔵室吐出用ダクト329aへの設置に比べてダクト中に直接ファン321を有さない野菜室吐出用ダクト338へフィルタ335aを設置することで、風路抵抗が軽減できる。このように、ダクト中に直接ファン321を有さない野菜室吐出用ダクト338へフィルタ335aまた、野菜室吐出用ダクト338は連結風路である冷蔵室戻りダクト337よりも、庫内に均一に吹き出しを図るために風路が拡大され、流速が低下する。このように、野菜室304に入る直前のダクトの中で最も流速が遅いすなわち断面積が大きい部分に脱臭および除菌フィルタ335aが備えられるので、脱臭および除菌フィルタ335a付近を流速が遅くゆっくりと冷気が通過するため、冷気の脱臭および除菌フィルタ335aへの接触時間が長くなり、さらに脱臭・除菌の性能が高められる。さらに、流速の低減によって更なる風路抵抗の低減が図られる。
このように脱臭手段もしくは除菌手段である脱臭および除菌フィルタ335aを冷却手段である蒸発器320により生成された冷気が最初に通過する貯蔵室である冷蔵室302よりも後段に含まれる貯蔵室である野菜室302へ流入する吐出用ダクトである野菜室吐出用ダクト338内に備えたものである。
これによって、冷気循環経路中、風路抵抗に影響しにくく冷気の循環効率を維持した上で、冷却手段から冷気の流れ方向に2番目以降すなわち後段に位置する貯蔵室を脱臭・除菌することが可能になる。
またさらに、冷却手段である蒸発器320により生成された冷気が最初に通過する貯蔵室である冷蔵室302よりも後段に含まれる貯蔵室である野菜室302が冷蔵室302よりも重力方向において下側に位置するので、冷蔵室302からの循環経路は重力方向に沿った流れとなるので、脱臭、除菌フィルタ335aの配設によっても流れの損失が小さくてすみ、風路抵抗の低減が図られる。
脱臭手段もしくは除菌手段を前記冷却手段により生成された冷気が最初に通過する貯蔵室よりも後段に含まれる貯蔵室へ流入する吐出用ダクト内に備えたものである。
これによって、冷気循環経路中、風路抵抗に影響しにくく、貯蔵室内に除菌手段を配置しても冷気の循環効率を維持した上で、冷却手段から冷気の流れ方向に2番目以降に位置する貯蔵室を脱臭・除菌することが可能になる。
またさらに、脱臭、除菌フィルタ335aがシート状フィルタで構成され、脱臭手段及び除菌フィルタ335aの冷気の流れを阻害しないように野菜室吐出用ダクト338の壁面と平行すなわち冷気の流れと平行に配置したので、流れに垂直に配置した場合と比べて、風路抵抗を抑えることができる。さらに、フィルタ固定の枠体が風路内に必要ないので風路抵抗をさらに低減できる。またさらに、冷蔵室302の庫内の空気が循環する、後段の循環経路である風路内に冷蔵室302内のゴミや埃などが混入した場合にフィルタ335aが目詰まりなどして風路抵抗が増大して冷気の流れを阻害することがない。
また、万一脱臭手段及び除菌フィルタ335aが多くの臭気や菌などを捕捉して一時的に飽和状態となった場合でも、使用者の顔や鼻の近くとなり、内部を覗き込んで使用する冷蔵室302内ではなく、下部の引出して使用する野菜室304のケース外背面に設けてあるので、使用者に不快な臭気が離脱して感じることを防止することができる。特に最下段の最奥部にフィルタ335aを配置したので最も上記作用を期待できる。
またさらに、フィルタ335aの近傍に高温となる圧縮機314を配置していないのでフィルタ335a自体や近傍の空気が周囲に比べて暖められることがないので、温度変化による臭気の脱離を抑制することができる。
なお、本実施例ではフィルタ335aはダクト野菜室用吐出ダクト338に設けたが、近傍の冷気が流れる壁面に設けても同様の効果が得られる。
またなお、本実施例ではフィルタ335aは吐出部に設けたが、野菜室ケースの外周部で冷気が流れる場所であれば同様の効果が得られる。たとえば、下段ケース340背面や、野菜室304の庫内側底面などである。