JP4015930B2

JP4015930B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP4015930B2
Application number: JP2002334666A
Authority: JP
Inventors: 弘誉藤岡; 正恭西田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2022-11-19
Also published as: JP2004169964A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯蔵室外の庫外の生活空間に存在する浮遊菌及び浮遊ウィルスを殺菌するイオン発生装置を備えた冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
出願人は、先の出願において、殺菌に必要な十分な量のイオン化空気を貯蔵室外の庫外の生活空間に放出する小型のプラスイオン／マイナスイオン発生装置を冷蔵庫に設けることで、同機能を有する空気清浄機を使わずとも、その極めて優れた殺菌作用により生活空間に浮遊する微生物を殺菌するため、庫外から庫内への浮遊菌の侵入が排除でき、より衛生的な冷蔵庫の庫内環境が実現できることを明らかにした（特許文献１参照）。
【０００３】
上記冷蔵庫においては、庫外の生活空間の状態を検出する状態検知センサーを設け、該センサーからの信号によりイオン発生装置のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、電力消費の無駄を抑えるようにしている。
【特許文献１】
特願２００２−２０６１６３号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の従来技術においては、プラスイオン／マイナスイオン発生装置ＯＮ中には、プラスイオン／マイナスイオンの庫外の生活空間への放出量が常に一定であるため、イオン発生装置のＯＮ／ＯＦＦの制御でしか、殺菌能力の強弱が付けられないという欠点があった。
【０００５】
本発明は上記課題を克服したもので、冷蔵庫の周囲環境状態及び使用状況に応じて殺菌能力を調節できる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目標を達成するため、本発明においては、冷蔵庫本体に設置されて庫外の生活空間へイオンを発生する庫外用イオン発生装置と、イオン発生装置の運転を制御する制御部とを備え、制御部は、イオン発生装置のＯＮ時において、通電条件を調節することでイオンの発生量を制御する。
【０００７】
すなわち、上記構成の冷蔵庫では、イオン発生装置のＯＮ時においてイオン発生素子に高電圧を印加することでイオンを発生させるが、このとき、イオン発生装置への通電条件を調節することで、冷蔵庫の周囲環境状態及び使用状況に応じてイオン発生量を変化させて殺菌能力を制御することが可能となる。
【０００８】
ここで、通電条件を調節するとは、ある一定時間内における電圧印加ＯＮ時間の割合、つまり、通電率を調節したり、高電圧を印加する電極形状を変化させたり、印加電圧及び／又は電圧印加周期を調節することなどを示すことができる。上記各条件は、単独で調節を行ってもよいし、２以上組合わせて調節することも可能である。
【０００９】
特に、イオン発生素子への電圧印加のＯＮ／ＯＦＦをデューティー制御すれば、放電に伴う音の発生、イオンおよびオゾンの発生量をコントロールすることができる。
【００１０】
また、前記庫外の生活空間の状態を検出する状態検出センサーを設け、この状態検出センサーからの信号により、制御部が冷蔵庫の周囲環境状態及び使用状況を判断して通電条件を調節するようにすれば、イオン発生装置を最適条件で運転させて、微生物を殺菌することが可能となる。なお、ここで、微生物を殺菌するとは、細菌類を殺菌することのほかに、ウィルスを不活性化させることをも含むものである。
【００１１】
冷蔵庫の周囲環境状態及び使用状況に応じて殺菌能力を調節するには、イオン発生装置のイオン発生量を変化させることのほかに、イオン発生装置で発生したイオン化空気を庫外の生活空間に放出する送風機を設け、状態検出センサーからの信号により、制御部が送風機のファンモータにかかる電圧を変化させることでイオン化空気の送風量を制御するようにしてもよい。
【００１２】
本発明では、イオン発生装置で発生したイオン化空気を庫外に放出する送風方向を調節する可動式のルーバーと、ルーバーを駆動するモータ等の駆動手段とを設け、状態検出センサーからの信号により、制御部がルーバーの駆動手段を制御し、送風方向を変更するような構成を採用する。これらの構成は、併用することで、より冷蔵庫の周囲環境状態及び使用状況に応じた殺菌能力を発揮することができる。
【００１３】
状態検出センサーとしては、具体的に、オゾンを検出するオゾンセンサー、庫外の生活空間の広さを検出する空間検出センサー、冷蔵庫本体の扉の開閉を検出する扉センサー、あるいは、微生物を検出する微生物検出センサー等を使用することができる。
【００１４】
上記各センサーを使用した場合について詳しく説明する。イオン発生装置は、一般的にイオン発生時において、その印加電圧によってはオゾンが発生する。そこで、状態検出センサーとしてオゾンセンサーを使用し、空気中のオゾン量を検出し、その検出信号を基にして通電条件を調節すれば、オゾン発生量を人間が不快に感じないレベルである０．１ｍｇ／ｈ以下に抑えながら、殺菌に必要な十分な量のイオンを発生させることが可能となる。
【００１５】
また、状態検出センサーとして、例えば、赤外線センサーや超音波センサーなどの空間検出センサーを用い、庫外の生活空間の広さを測定し、部屋全体にイオン化空気を拡散させるようにイオン発生量、送風量及び送風方向を制御すれば、部屋の大きさに応じた殺菌能力を発揮することが可能となる。
【００１６】
本発明においては、状態検出センサーとして、ドアスイッチなどの扉センサーを用い、冷蔵庫本体の扉の開閉状態を認識し、開いた扉の方向にイオン化空気を放出するようにルーバーの駆動手段を制御して送風方向を変更することにより、各貯蔵室に侵入しようとする浮遊菌や浮遊ウィルスを集中的に殺菌することができる。
【００１７】
状態検出センサーとして、微生物を検出する光学アレルゲンセンサーなどの微生物検出センサーを使用した場合には、冷蔵庫の周囲環境の浮遊菌や浮遊ウィルスの量を検知することで、菌が多いときにはイオン発生装置のイオン発生量を増加させ、菌が少ないときにはイオン発生量を減少させて状況に応じた殺菌能力を発揮することが可能となる。
【００１８】
さらに、イオン発生装置は、昇圧手段であるトランス２次側とＡＣラインをリレーで接続し、そのリレーのＯＮ／ＯＦＦをおこなうことで、プラスイオンとマイナスイオンの発生割合を調節することができる。
【００１９】
プラスイオンとマイナスイオンを同量発生させた場合には、空気中のカビ菌・臭いの分子などの浮遊菌や「インフルエンザウィルス」などの浮遊ウィルスや「ＭＲＳＡ」などの病原性細菌に対する効果殺菌効果が得られ、マイナスイオンのみ発生させた場合には人間に対するリラクゼーション効果が得られる。
【００２０】
したがって、微生物検出センサーで検出された菌が多いときは、制御部は、プラスイオンとマイナスイオンとをほぼ同量発生させる殺菌モードを実行し、微生物が少ないと判断したときは、マイナスイオンを多く発生するリラックスモードに切換えるようにすることも可能であり、これにより、殺菌能力に加えて、リラックス能力を備えた冷蔵庫を提供することができる。
【００２１】
上述のように、イオン発生装置にはプラスイオンとマイナスイオンとを同量発生する殺菌モード、マイナスイオンを多く発生させるリラックスモード、そして、運転停止、の状態があり、イオン発生装置がどの状態にあるかユーザーが視認できれば、個々の判断でイオン発生装置の運転を制御することが可能となる。
【００２２】
そこで本発明においては、イオン発生装置の運転状況を表示もしくは伝達する手段（表示・伝達手段）を設置可能とした。表示・伝達手段としては、冷蔵庫の確認しやすい場所に設けられた表示部、例えば液晶表示パネルやＬＥＤの点灯などを挙げることができる。
【００２３】
表示・伝達手段は、イオン発生装置運転中のイオン発生量や送風機の送風量及び送風方向を併せて表示するのが好ましい。また、状態検出センサーにより検知された空気中の浮遊菌や浮遊ウィルスの量をレベルメータ等を用いて表示すれば、ユーザーは空気の汚染状況を確認することができる。さらに、音声信号やブザー等を用いて、これらの情報を発信可能とすることで、より利便性の高い冷蔵庫を提供することができる。
【００２４】
さらに、本発明においては、イオン発生装置の運転を自動運転と手動運転とに切換え可能としたものである。これにより、自動運転では、冷蔵庫の周囲環境状態及び使用状況を状態センサー及び扉センサーにより検知し、空気中に浮遊菌や浮遊ウィルスが検出された場合や、冷蔵庫の使用があった場合にのみイオン発生装置の運転を行う。
【００２５】
手動運転では、ユーザーが殺菌モードまたはリラックスモードを選択し、イオン発生装置を運転する。さらに、ユーザーは通電率を選択してイオン発生量を調節することや、送風機の送風量や送風方向を調節することもできる。例えば、ユーザーが殺菌モードを選択し、ルーバーを調節して、まな板の設置場所や流し場の生ゴミを入れる三角コーナーを狙って、通電率及び送風量を高めて集中的にイオン化空気を放出することで、局所的に殺菌能力を高めることが可能である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態とも共通する部材については同一の符号を付している。
【００２７】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態における冷蔵庫の正面図である。冷蔵庫本体１は、上部に冷蔵室２が設けられ、その下に製氷室３、冷凍室４と野菜室５が左右に配置され、これらは断熱仕切り部６により仕切られている。また、各室２〜５はそれぞれ前面に枢支された扉７〜１０により開閉可能である。
【００２８】
そして、各室２〜５は冷蔵庫本体１の背面側に設けられた圧縮機、蒸発器、凝縮器が順次接続してなされる冷凍サイクル及び冷気循環用ファンモータ（共に図示略）によって、庫内が冷却されるようになっている。なお、野菜室５には冷気吐出口は設けずに間接冷却を行う。
【００２９】
また、冷蔵庫本体１の冷蔵室２と下方の製氷室３、野菜室５とを仕切る断熱仕切り部６には、庫外の生活空間にプラスイオンとマイナスイオンとを発生するイオン発生装置１１が設けられている。
【００３０】
図２、図３に、断熱仕切り部６の前面に配するコントロールパネル本体１２の上面図及び正面図を示す。コントロールパネル本体１２は、正面から向かって左側に、庫外にプラスイオンとマイナスイオンを放出するイオン発生装置１１、送風機１６、イオン化空気送風通路１７、空気吸入口１８、空気吸入口防塵フィルター１８ａ、及びイオン化空気放出口１９によって構成されたケーシングユニット本体１５を配し、中央部に冷蔵庫の運転状態などをモニターして表示する表示部２０を設け、右側にはイオン発生装置１１のＯＮ／ＯＦＦや、イオン発生バランスの切替え設定のほか、冷蔵庫の各種設定が行える操作ボタンを設けた操作パネル部２１により構成されている。
【００３１】
図４は、イオン発生装置１１の外観斜視図である。イオン発生装置１１の電源部１１ｂからイオン発生素子１１ａ両端に放電開始電圧以上の正負の高電圧を与えると、放電現象が起こり、強力な電界を形成するため、水分を含んだ空気の絶縁破壊が生じてプラスイオンとマイナスイオンが生成される。
【００３２】
出力電圧が正電圧の場合は主としてＨ^＋(Ｈ_２Ｏ)_ｎから成るプラスイオンが生成され、負電圧の場合は主としてＯ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)_ｍから成るマイナスイオンが生成される。Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)_ｎ及びＯ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)_ｍは微生物の表面で凝集し、空気中の微生物等の浮遊菌や浮遊ウィルスを取り囲む。
【００３３】
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Ｈ_２Ｏ_２（過酸化水素）を微生物等の表面上で凝縮生成して浮遊菌や浮遊ウィルスの殺菌を行う。
【００３４】
Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)_ｎ＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)_ｍ→・ＯＨ＋1/2Ｏ_２＋(n+m)Ｈ_２Ｏ…（１）
Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)_ｎ＋Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)_ｎ’＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)_ｍ＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)_ｍ’
→2・ＯＨ＋Ｏ_２＋(n+n'+m+m')Ｈ_２Ｏ…（２）
Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)_ｎ＋Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)_ｎ’＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)_ｍ＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)_ｍ’
→Ｈ_２Ｏ_２＋Ｏ_２＋(n+n'+m+m')Ｈ_２Ｏ…（３）
【００３５】
図５は、上記沿面放電方式のイオン発生装置１１の電気回路図である。電極部１１ａには、チップヒーター２２を装着しており、高湿空気が電極界面を通過したときなどの放電停止現象を防ぐ構造となっている。
【００３６】
本形態においては、駆動電源２５として交流電源が使用されている。そして、電源部１１ｂにおいて、昇圧トランス２３の２次側ラインの一方はリレー２４を介してＡＣラインに帰還しており、リレー２４がオープンの場合はプラスイオンとマイナスイオンが等量に発生され、クローズ時にはマイナスイオンを選択的に発生させる回路構成となっている。また、印加電圧のピーク電圧を調整することにより、イオンとオゾンの発生割合を制御することが可能とされている。
【００３７】
次に、上記構成によるケーシングユニット本体１５の動作説明を行う。冷蔵庫本体１を通電し、操作パネル部２１によりイオン発生装置１１をＯＮの状態に設定にすると、イオン発生装置１１と送風機１６は同時に作動し、空気吸入口１８から吸い込まれた庫外生活空間の空気は空気吸入口防塵フィルター１８ａを通ってイオン化部１７ａでイオン化される。
【００３８】
イオン化された空気は、イオン化空気送風通路１７を通り、イオン化空気放出口１９より吐出される。また、イオン化空気吐出口１９はルーバー１９ａによって形成され、電動もしくは手動でイオン化空気吐出方向の指向性を変化できるようになっている。
【００３９】
図６は、イオン発生装置１１を制御する制御ブロック図である。イオン発生素子１１ａには、商用電源から雑音防止回路２６、電源回路２７、高圧駆動回路（電源部）１１ｂを介して高電圧が付加される。また、ケーシングユニット本体１５内の送風機１６、ルーバー１９ａの制御用モータには、商用電源から雑音防止回路２６、ファンモータ駆動回路２８又はルーバー制御用モータ駆動回路２９を介して駆動電源が供給される。
【００４０】
イオン発生素子１１ａ及び送風機１６、ルーバー１９ａを運転制御する制御部３０は、一般的なマイクロコンピュータから構成される。制御部３０の入力側には、操作パネル部２１のキー入力回路３１と、状態センサー１３、冷蔵庫の各室扉７〜１０の開閉を検出する扉センサー１４が接続されている。
【００４１】
そして、上記状態センサー１３及び扉センサー１４が、冷蔵庫の周囲環境状態を検出する状態検出センサーとして用いられている。状態センサー１３としては、庫外生活空間の浮遊菌や浮遊ウィルスを検出する光学アレルゲンセンサー、臭いセンサー、冷蔵庫が設置された部屋の大きさを測定する赤外線センサーや超音波センサーが例示できる。また、扉センサー１４としては、各室の扉に付設されているドアスイッチを利用することも可能である。
【００４２】
図７は、第１の実施形態を示すルーバー１９ａの自動運転モードにおける実行プログラムのフローチャートである。本実施形態の冷蔵庫においては、状態検出センサーとして、扉センサー１４が使用されている点が特徴とされている。
【００４３】
すなわち、本実施形態の冷蔵庫においては、操作パネル部２１のキー入力操作により、扉センサー１４からの入力信号に基づいてイオン発生装置１１ＯＮ中のイオン化空気の吐出方向を変化させるルーバー１９ａの向きを自動に調節する自動運転モードと、ユーザーが手動によりルーバー１９ａの向きを適宜決定する手動モードが切り替え可能となっている。
【００４４】
図に示すように、自動運転モードでは、扉センサー１４によって冷蔵室２及び野菜室５の扉の開閉状態が検出される。制御部３０では、扉センサー１４から冷蔵室扉７が開放された信号が入力された時にはルーバー１９ａの向きを上方向とし、野菜室扉１０が開放された信号が入力された時にはルーバー１９ａの向きを下方向とする。
【００４５】
したがって、扉開放の際に冷蔵室２や野菜室５に侵入しようとする浮遊菌や浮遊ウィルスに直接イオン化空気を作用させ、集中的に殺菌することができる。また、扉センサー１４により扉開放の信号が入力されない時には、イオン化空気が部屋全体に拡散するようにルーバー１９ａを動作させる。例えばルーバー１９ａをスウィングさせることなどが考えられる。
【００４６】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態の冷蔵庫においては、図２に示すように、コントロールパネル本体１２の中央部に設けられた表示部２０において、冷蔵庫本体１の運転状態を表示するだけでなく、イオン発生装置１１及び送風機１６の運転状態や、ルーバー１９ａの送風方向も表示される点が特徴とされている。
【００４７】
例えば、イオン発生装置１１ＯＮ中の運転モード（殺菌モード、リラックスモード）やイオン発生量、送風機１６の送風量、ルーバー１９ａの向きなどを表示する。さらに、状態センサー１３により検出された空気中の浮遊菌や浮遊ウィルスの量に応じて、空気の汚染状況を表示することも可能である。
【００４８】
また、コントロールパネル本体１２上に表示部２０と共にスピーカーを設置することで、ユーザーはイオン発生装置等の運転状況を表示部２０で確認する以外に、スピーカーから発せられる音声信号やブザー音によっても情報を得ることができる。
【００４９】
＜第３の実施形態＞
図８は、第３の実施形態を示すイオン発生装置１１の自動運転モードにおける実行プログラムのフローチャートである。本実施形態においては、状態検出センサーとして、扉センサー１４及び光学アレルゲンセンサーが使用されている点が特徴とされている。
【００５０】
本実施形態の冷蔵庫は、操作パネル部２１のキー入力操作により、状態センサー１３からの入力信号に基づいてイオン発生装置１１のＯＮ／ＯＦＦを自動で行う自動運転モードと、ユーザーがイオン発生装置１１のＯＮ／ＯＦＦを適宜決定する手動運転モードが切り替え可能になっている。
【００５１】
図８に示すように、自動運転モードでは、扉センサー１４により各室の扉７〜１０の開閉状態が、状態センサー１３により庫外生活空間の浮遊菌や浮遊ウイルスが検出される。制御部３０では、扉センサー１４から扉７〜１０のいずれかが開放された信号が入力されたときには、イオン発生装置１１をＯＮにする。また、イオン発生装置１１をＯＮにするだけでなく、開放された扉の方にルーバー１９ａの向きを変えるようにすれば、より効果的な殺菌が可能となる。
【００５２】
扉７〜１０の開放がないときには、状態センサー１３からの測定値が設定値より大きい場合にイオン発生装置１１をＯＮにする。扉の開放がなく、状態センサー１３からの測定値が設定値より小さい場合にはイオン発生装置１１をＯＦＦにする。
【００５３】
これにより、ユーザーがイオン発生装置１１をＯＮ／ＯＦＦしなくとも、冷蔵庫の周囲環境状態及び使用状況に応じてプラスイオン／マイナスイオンを発生させ、殺菌効果やリラックス効果を得ることができる。さらに、不必要な時に自動でイオン発生装置１１をＯＦＦとするため、無駄な電気エネルギーを抑えることができる。
【００５４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、上記実施形態においては断熱仕切り部に設けたイオン化空気吐出口の位置、冷蔵庫扉の上方に取り付けられた状態センサーの位置などは変更可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、殺菌効果及びリラクゼーション効果を得るのに十分な量のイオン化空気を生活空間に放出する小型のプラスイオン／マイナスイオン発生装置を冷蔵庫に設け、センサー等により検知した冷蔵庫の周囲環境状態及び使用状況に応じてイオン発生装置ＯＮ中の通電条件、送風機の送風量及び送風方向を可変とすることで、庫外の生活空間に存在する浮遊菌及び浮遊ウィルスに対する殺菌能力を調節することのできる冷蔵庫を提供することができる。
【００５６】
また、イオン発生装置の運転状況の表示・伝達手段を設けるとともに、手動でのイオン発生装置の運転を可能とすることで、ユーザーにとってより利便性の高い冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における冷蔵庫の正面図
【図２】上記冷蔵庫のコントロールパネル本体を示す正面図
【図３】上記冷蔵庫のコントロールパネル本体を示す平面図
【図４】庫外用イオン発生装置の外観斜視図
【図５】庫外用イオン発生装置の電気回路図
【図６】庫外用イオン発生装置を制御する制御ブロック図
【図７】第１の実施形態におけるイオン発生装置の動作フローチャート
【図８】第３の実施形態におけるイオン発生装置の動作フローチャート
【符号の説明】
１冷蔵庫本体
１１イオン発生装置
１１ａイオン発生素子
１１ｂ電源
１２コントロールパネル本体
１３状態センサー
１４扉センサー
１５ケーシングユニット本体
１６送風機
１７イオン化空気送風通路
１７ａイオン化部
１８空気吸入口
１９イオン化空気放出口
１９ａルーバー
２０表示部
２１操作パネル部

Claims

冷蔵庫本体に設置されて庫外の生活空間へイオンを発生する庫外用イオン発生装置と、前記冷蔵庫本体の扉の開閉状態を検出する扉センサーと、前記イオン発生装置の運転を制御する制御部と、前記イオン発生装置で発生したイオン化空気を庫外に放出する送風方向を調節するルーバーと、該ルーバーを駆動する駆動手段とが設けられ、前記制御部は、前記扉センサーからの扉開放信号により、開いた扉の方向にイオン化空気を放出するように、前記ルーバーの駆動手段を制御し、送風方向を変更することを特徴とする冷蔵庫。
冷蔵庫本体に設置されて庫外の生活空間へイオンを放出する庫外用イオン発生装置を備え、前記イオン発生装置の運転状況を表示もしくは伝達する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
冷蔵庫本体に設置されて庫外の生活空間へイオンを放出する庫外用イオン発生装置を備え、前記イオン発生装置の運転を自動運転と手動運転とに切換え可能としたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記イオン発生装置は、プラスイオンとマイナスイオンとを発生するものである請求項１〜３のいずれかに記載の冷蔵庫。