JP4374806B2

JP4374806B2 - 冷凍冷蔵庫

Info

Publication number: JP4374806B2
Application number: JP2001225371A
Authority: JP
Inventors: 恵司大矢; 睦加藤; 克正坂本; 淳二吉田; 奈穂美寿見
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2021-07-26
Also published as: JP2003042644A; CN1167924C; CN1400446A; US20030046947A1; SG102048A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は冷凍冷蔵に係り、特に庫内の脱臭を目的とした脱臭装置を設けた冷凍冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２８は例えば特開２０００−２４９４６０号公報に開示された冷凍冷蔵庫の要部斜視図である。図２９光触媒手段の断面図、図３０は冷凍冷蔵庫の製氷室を示す断面図である。図において、１は冷凍冷蔵庫本体、２はこの本体内に設けた箱体形状の製氷室で、製氷室内の上部には製氷するための製氷部３を、また、下部には製氷部３で製氷された氷を蓄える貯氷部４を、それぞれ備えている。製氷部３には水を所定形状に保持する窪みを有する製氷皿５を、また貯氷部４には製氷皿５にて製氷された氷塊を受入れ可能に上開口した貯氷庫６をそれぞれ設置、さらに、製氷皿５の上方に光触媒手段７を設置している。
【０００３】
光触媒手段７は図２９に示すように光照射管７ａの表面にチタン（ＴｉＯ_２）等の光触媒７ｂを、ゾルゲ法や微粒子懸濁液等で透明又は半透明にコーティングしたものである。照射光として紫外線が有効であることから、光触媒手段７の光照射管７ａとしてはブラックライトの使用が好ましい。
【０００４】
また、他の形態としては、図３０に示すように製氷部３の内面に光反射部材８としての鏡や金属を設ける。又金属メッキ処理をすることも可能で、光反射部材８を設けることにより光触媒手段７から発散される光の反射光が光触媒手段７に収集されることになり、光触媒の照射量が増大するため分解反応がより促進される。
【０００５】
また、図３１は例えば特開平９−６１０４２号に開示された実施例の一部で、霜取り用ガラス管ヒータの構成を示したものであり、２８がガラス管、２９がヒータ線、３０が脱臭塗料である。このヒータは図に示すように、用途が冷却器の霜取りの為、冷却器の下部に取りつけられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷凍冷蔵庫は、上記のような例えば光源をブラックライトや冷陰極管のようなガラス管タイプのランプを用いた場合は、光源が大きくなり設置スペースの制約も必要となることから、冷蔵庫の他の室内での脱臭手段として展開装着させることが不可能となる問題があった。
【０００７】
また、光源がガラス管で構成されている為、割れないような取扱や設置後に応力が掛からないような工夫が必要となる。特に、蛍光灯を光源に用いる場合は内部に水銀を用いてある為、割れた場合を想定すると食品周辺に用いることは冷蔵庫を使用する際に不具合を生じる問題がある。
【０００８】
さらに入力電圧としてはＡＣ１００Ｖを用いる物が多く、ＨＣ等の代替冷媒を用いた冷蔵庫で異常が発生した場合等には、極めて大きな問題を生ずるおそれも有る。
【０００９】
また、霜取り用のガラス管ヒータに脱臭剤を塗布したものについてはヒータの為、風路に取りつけることは不可能となる。
【００１０】
また、従来例のように製氷皿の上部に取付ける場合、ガラス管タイプのランプが割れた場合、氷にガラスの破片が混入する可能性もあり、人体への影響が大となる問題がある。
【００１１】
さらに、光触媒を例えば製氷室の壁を形成する部材にコーティングする仕様の場合、前記コーティングに要する手間や乾燥時間等、工程に時間を要する仕様となるなどの問題がある。
【００１２】
この発明はかかる問題点を解決する為になされたもので、光触媒を用いた脱臭手段を軽量小型化を図ると共に、脱臭手段を食品周辺に用いる冷蔵庫に使用する際に不具合を解消し、かつ光触媒等の部材を安価に提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明の冷凍冷蔵庫は、光触媒または光触媒と吸着材を混合したフィルタと、紫外線を発生するＬＥＤを有する発光装置と、前記発光装置を内蔵し、紫外線を透過する透明ケースよりなる防滴ケースと、前記フィルタと前記防滴ケースとを一定距離を保って固定する枠体とを備え、前記防滴ケース内に水滴が入った場合でも片側に溜まることで基板に付着しないよう前記防滴ケースを前記枠体に傾斜させて固定した脱臭装置を搭載したものである。
【００１５】
また、この発明の冷凍冷蔵庫は、脱臭装置とダンパーユニットとを一体的に構成し、冷蔵庫に搭載したものである。
【００１８】
また、この発明の冷凍冷蔵庫は、透明ケースは紫外線を透過する材質にレンズ部を備えたものである。
【００１９】
また、この発明の冷凍冷蔵庫は、発光装置はＬＥＤの周囲に反射部材を設けたものである。
【００２０】
また、この発明の冷凍冷蔵庫は、発光装置を少なくとも２つ以上の温度帯を保有し、かつ風量調節器を１つ以上保有する冷気専用通路内に設けたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による冷蔵庫を示す斜視図、図２は冷気流を図示した冷蔵庫の断面図、図３はこの発明の実施の形態１のフィルタを示す斜視図、図４は図３のフィルタ面の簡易説明図、図５（ａ）は図４のフィルタ面吸着成分詳細図、図５（ｂ）は図４のフィルタ面焼結粒子詳細図、図６は発光ダイオード（以下ＬＥＤと称す）を搭載した発光装置を示す斜視図である。
【００２２】
図において、１は冷蔵庫本体で、冷蔵室９、切替室１０、製氷室２、野菜室１１及び冷凍室１２に区画構成している。１３は前記冷蔵庫本体１内に形成された冷気専用風路で、前記冷蔵室９、切替室１０、製氷室２、野菜室１１及び冷凍室１２に連通していると共に、下方に冷却器１４とその上方に送風機１５を配置した冷却室１６を設けている。１７はこの冷気専用通路途中に配設されたフィルタで、図４に示すような波状の中芯１７ａと平状のライナー１７ｂを互いに積層状態にして成形されている。前記中芯１７ａは、例えば図５（ａ）に示すようにゼオライト１７ｃ、酸化マンガン１７ｄおよび酸化銅１７ｅより成る吸着材１７ｆおよび紫外線で活性化される酸化チタン１７ｇ等の光触媒７ａを繊維状パルプ材１７ｈに添着させて成形する場合と、図５（ｂ）に示すようなゼオライト１７ｃ、酸化マンガン１７ｄ、酸化銅１７ｅより成る吸着材１７ｆおよび紫外線で活性化される酸化チタン１７ｇ等の光触媒７ａの粒子を焼結形成した場合とがあり、メチルメルカプタンやトリメチルアミン等の冷蔵庫に収納されている食品から発生せる臭気成分を吸着する性能を発揮するように、前記ゼオライト１７ｃ、酸化マンガン１７ｄ、酸化銅１７ｅより成る吸着材１８および紫外線で活性化される酸化チタン１１ｆ等の光触媒７ａが配合されており、配合や組成は各種異なる。
【００２３】
さらに、フィルタ１７に対して、抗菌効果をもたらす銀系成分を配合させたり、エチレン除去の効果を持たせる大きさの気孔を設けてもよい。また、フィルタ１７の大きさや表面積は使用する環境の条件に応じて選定すればよい。１９は前記冷気専用通路途中に配設されたフィルタ１７上方に配設された基板本体より成る発光装置で、一端に接続用リード線１９ａを備え、本体表面には複数の紫外線を発光させるＬＥＤ１９ｂおよび静電気防止用ツェナダイオード１９ｃをチップ状にして実装装着して設けている。また、発光装置１９への装着を基板に孔をあけリードを差し込んでハンダ付け装着して設けるディスクリートとしても同様の効果を奏する。
なお、発光装置本体に装着するＬＥＤは、少なくとも１個以上であれば、同様の効果を奏する。
【００２４】
図７は、ＬＥＤの発光データを示す相対配光特性図であり、ＸＹ方向の照射範囲の相対配光に対する中心の光強度を１００とした時の相対強度を表している。図７において、実線はＸ方向配光、点線はＹ方向配光である。
【００２５】
図８は前記ＬＥＤの相対配光特性を計測する光計測装置を示す斜視図である。２０は計測台で、ＬＥＤ１９ｂを載置している。
【００２６】
また、図９はに発光装置の電気回路図を示し、二個のＬＥＤ１９ｂを直列にして、このＬＥＤ１９ｂと並列に静電気防止用ツェナダイオード１９ｃを接続構成しており、リード線１９ａの両端にＤＣ５Ｖ〜１２Ｖを印加し、１０ｍＡ〜２０ｍＡ程度の電流を流すことで、ＬＥＤ１９ｂを発光させるものである。このＬＥＤ１９ｂはＤＣ５Ｖや１２Ｖの弱電で動作し波長３８０ｎｍ付近の紫外線を発生するものであり、電流値も１０ｍＡ〜２０ｍＡ程度で必要光強度や照射範囲により複数実装した場合でも電流値が小さく安全である。
なお、ここでは、直列に設けたＬＥＤを説明したが、ＬＥＤを並列に接続しても同様の効果を奏する。
【００２７】
上記のように構成されたフィルタ１７を冷蔵庫内の風が当るように、例えば図２に示す冷蔵庫内の風路の一部に配置することで、前記フィルタ１７で臭気成分が吸着され、冷蔵庫内の冷気から臭気が除去される。さらに前記フィルタ１７の近傍で光の照射が可能な位置にＬＥＤ１９ｂを配置することで、フィルタ１７に配合された酸化チタンが紫外線によって電子（−）と正孔（＋）に分かれ、活性種（ラジカル）を作り出す。活性種は浮遊する臭気成分を酸化分解する作用と、フィルタ１７に吸着した臭気成分を酸化還元反応で分解し、フィルタ１７の寿命を延ばす作用を及ぼす。
【００２８】
尚、ＬＥＤ１９ｂへの通電は連続通電でもよいが、ファンモータ１５ａと同期させる等、間欠通電することで、ＬＥＤ１９ｂへの要求寿命が軽減され、単価も安価にできる。また、冷蔵庫にユーザが操作可能な脱臭用ＳＷを装着することにより任意で通電することも可能である。
【００２９】
図１０は簡単な制御フローチャートであり、冷蔵庫運転中、ステップ１０１にてユーザによりＳＷが押されたかどうか判断し、ステップ１０２でファンモータが動作条件かどうか判断する。したがてこの場合はＳＷが押されて、かつファンモータが駆動条件にあるときのみＬＥＤをＯＮさせる制御となる。
【００３０】
実施の形態２．
図１１は実施の形態２による冷蔵庫の脱臭ユニットを示す正面図、図１２は実施の形態２による冷蔵庫の脱臭装置を示す側面図である。図において、２１は脱臭装置で、上部を山形に形成した一対の枠体２１ａに下部にフィルタ１７を配置固定し、その上部にＬＥＤ１９ｂが前記フィルタ１７面に対向するように両端を固定して発光装置１９を設けている。
【００３１】
このように発光装置１９をＬＥＤ１９ｂを用いてコンパクトに構成することにより、冷蔵庫の風路内への配置も自由度が増し、フィルタ１７と発光装置１９のＬＥＤ１９ｂの距離も一定の距離を保ち、安定した精度を得ることが出来る。さらにはマテハン時の取扱性も良くなり、製品解体時もユニットで取外し可能な為、リサイクル性にも効果が出る。
【００３２】
尚、脱臭装置２１の形状は定められたものではなく、図１１は風路抵抗を少なくする為、上部を山形にしている例を示しているが、図１３に示すように用途により変えて上部を片傾斜させても良い。
【００３３】
また、図１５に示すように、発光装置１９の基板両面にＬＥＤ１９ｂを装着して、この発光装置１９の上下にフィルタ１７を配置する構成も考えられる。このことにより、フィルタ１７を中心に配置しフィルタ１７の両面に紫外線を均等に照射でき、フィルタ１７のリフレッシュ率を増加できる効果を奏する。
【００３４】
実施の形態３．
図１７は実施の形態３による冷蔵庫の脱臭装置を示す正面図、図１８は実施の形態３による冷蔵庫の脱臭装置を示す側面図、図１９はダンパーユニットの斜視図、図２０は脱臭装置を冷気風路中に配置した冷蔵庫の断面図である。図において、２１は冷気通路２１ｂを開口し冷蔵庫１の冷気風路１３に配置された脱臭装置本体で、上部両側に前記冷気通路２１ｂを塞ぐようにフィルタ１７を固定する一対の固定爪２１ｃを設けており、この本体妻面に上方に延びる脚体２１ｄを一体に設けている。２２はこの脚体の上部にＬＥＤ１９ｂを備えた発光装置１９を収納配置した透明ケースで、前記発光装置１９のＬＥＤ１９ｂが下向きに位置するようにして装着されている。２３は通常は冷蔵庫１の冷気専用通路１３に配置して使用するダンパーユニットで、モータが内蔵された駆動部２３ａと、この収納部より横方向に設け開口２３ｂを備えたフレーム部２３ｃと、この開口を開閉するバッフル部分２３ｄとから構成され、前記脱臭装置本体２１の下面に前記本体の開口２３ｂを塞ぐように装着されている。２３ｅは前記バッフル部分２３ｄを閉状態にするバネである。
【００３５】
尚、このダンパーは例えば冷蔵室の温度コントロール用に用いる場合は図１２に示す風路１３内に装着され、バッフルを開閉することにより冷気の風量をコントロールし、庫内温度を均一に保つ制御を行っている。
【００３６】
実施の形態４．
図２１は実施の形態４による冷蔵庫の脱臭装置の防滴基板ユニットを示す斜視図、図２２は防滴基板ユニットを装着した脱臭装置の正面図、図２３は基板ユニットを装着した脱臭装置の側面図である。図において１９は発光装置、１９ａはリード線、１９ｂはＬＥＤ，１９ｃは静電気防止用ツェナダイオード、２４は前記発光装置１９を内蔵したアクリル材又はガラス材より成る防滴基板ケースで、前記発光装置１９を内蔵した状態でケースの開口をシール部２５で密封閉塞し。
【００３７】
このように構成することにより低温下に配置され、例えば扉を長時間開けて暖気が流入した場合でもＬＥＤ基板組立には結露することなく、さびによるリード線の断線やはんだ部の腐食等を防止できる。尚、防滴ケース２４は紫外線を透過する材料で、アクリルやガラスなどが挙げられる。また、ケースの内部を真空にすることで、ケース内部への結露を防ぐこともできる。
【００３８】
また、防滴ケースを図２４のように一対の枠体２１ａに下部にフィルタ１７を配置固定し、その上部に発光装置１９のＬＥＤ１９ｂが前記フィルタ１７面に対向するように一方リード線１９ａ側を下方に傾斜させて両端を固定している。斜めに配置することで、万が一ケース内に水滴２６が入った場合でも図に示すように片側に溜まり基板に付着する可能性を少なくできる。
【００３９】
実施の形態５．
図２５は実施の形態５で示した防滴基板ケース２４にレンズ部２７を設け、紫外線を集光したものである。このように構成することにより効果的にフィルタに照射可能となる。尚、集光の度合いはフィルタサイズにより調節すればよい。
【００４０】
実施の形態６．
図２６は実施の形態６による脱臭装置の基板を示す斜視図である。図において、１９は基板より成る発光装置、１９ａはリード線、１９ｂはＬＥＤ、１９ｃは静電気防止用ツェナダイオード、２８はステンレス等の第二の反射部材で、中央部を円形状に開口２８ａさせ、この開口縁よりすり鉢状の傾斜面２８ｂを形成させて反射面を形成してある。
【００４１】
このように構成することで、発光装置１９のＬＥＤ１９ｂから発光された紫外線が第二の反射部材２８により反射され紫外線を集光することで、効率的にフィルタに紫外線を照射できる。尚、この場合も集光の度合いはフィルタサイズにより調節すればよい。
【００４２】
実施の形態７．
図２７は実施の形態７による脱臭装置を備えた冷蔵庫の風路の配置して示す模式図である。図において、１５は送風機、１３ａはそれぞれ温度帯の異なる脱臭装置２１を配置した第1室(例えば冷蔵室)への第1風路、１３ｂは脱臭装置２１を配置した第２室（例えば製氷室）への第２風路、１３ｃは脱臭装置２１を配置した第３室（例えば切替室）への第３風路、１３ｄは脱臭装置２１を配置した第４室（例えば冷凍室）への第４風路である。２３はダンパーユニットである。
【００４３】
この風路において第1風路１３ａ、第２風路１３ａ、第３風路１３ａ、第４風路１３ａの位置にダンパーユニット２３を備えた脱臭装置２１装着配置することで、各室に流入する冷気が脱臭される。風路の数は冷蔵庫の室数によればよく、このようにすることで、脱臭の必要な室に脱臭された冷気を送り込むことが出来る。
【００４４】
【発明の効果】
この発明に係る冷凍冷蔵庫は、光触媒または光触媒と吸着材を混合したフィルタと、紫外線を発生するＬＥＤを有する発光装置と、前記発光装置を内蔵し、紫外線を透過する透明ケースよりなる防滴ケースと、前記フィルタと前記防滴ケースとを一定距離を保って固定する枠体とを備え、前記防滴ケース内に水滴が入った場合でも片側に溜まることで基板に付着しないよう前記防滴ケースを前記枠体に傾斜させて固定した脱臭装置を搭載したため、万が一防滴ケース内に水滴が入った場合でも片側に溜まり基板に付着する可能性を少なくできる。
【００４６】
また、この発明に係る冷凍冷蔵庫は、脱臭装置とダンパーユニットとを一体的に構成し、冷蔵庫に搭載した構成としたから、部品点数が少なく構成できる効果を有する。
【００４９】
また、この発明に係る冷凍冷蔵庫は、透明ケースは紫外線を透過する材質にレンズ部を具備した構成としたから、紫外線を効率よく集光でき、フィルタへの照射効率を向上させる効果を有する。
【００５０】
また、この発明に係る冷凍冷蔵庫は、発光装置はＬＥＤの周囲に反射部材を設けた構成としたから、紫外線を効率よく集光でき、フィルタへの照射効率を向上させる効果を有する。
【００５１】
また、この発明に係る冷凍冷蔵庫は、発光装置を少なくとも２つ以上の温度帯を保有し、かつ風量調節器を１つ以上保有する冷気専用通路内に設けた構成としたから、庫内温度の異なる室毎への脱臭を容易にできる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による冷蔵庫を示す外観斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示すフィルタの斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１による図３のフィルタ面の簡易説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるフィルタ詳細図で、（ａ）は成分詳細図、（ｂ）は焼結粒子詳細である。
【図６】この発明の実施の形態１による冷蔵庫の発光装置を示す斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態１によるＬＥＤの発光データを示す相対配光特性図である。
【図８】この発明の実施の形態１によるＬＥＤの相対配光特性を計測する計測装置の斜視図。
【図９】この発明の実施の形態１による冷蔵庫の基板の電気回路図である。
【図１０】この発明の実施の形態１による冷蔵庫の制御フローチャート図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による冷蔵庫の脱臭装置を示す正面図である。
【図１２】この発明の実施の形態２による冷蔵庫の脱臭装置を示す側面図である。
【図１３】この発明の実施の形態２による冷蔵庫の脱臭装置の変形例を示す正面図である。
【図１４】この発明の実施の形態２による冷蔵庫の脱臭装置の変形例を示す側面図である。
【図１５】この発明の実施の形態２による冷蔵庫の脱臭装置の複数のフィルタを設けた変形を示す正面図である。
【図１６】この発明の実施の形態２による冷蔵庫の脱臭装置の複数のフィルタを設けた変形を示す側面図である。
【図１７】この発明の実施の形態３による冷蔵庫の脱臭装置を示す正面図である。
【図１８】この発明の実施の形態３による冷蔵庫の脱臭装置を示す側面図である。
【図１９】この発明の実施の形態３による冷蔵庫脱臭装置のダンパーユニットを示す斜視図である。
【図２０】この発明の実施の形態３による脱臭装置を冷気風路中に配置して示す冷蔵庫の断面図である。
【図２１】この発明の実施の形態４による脱臭装置の防滴基板ユニットを示す斜視図である。
【図２２】この発明の実施の形態４による脱臭装置を示す正面図である。
【図２３】この発明の実施の形態４による脱臭装置を示す側面図である。
【図２４】この発明の実施の形態４による脱臭装置の変形例を示す正面図である。
【図２５】この発明の実施の形態５による脱臭装置を示す正面図である。
【図２６】この発明の実施の形態６による脱臭装置を示す正面図である。
【図２７】この発明の実施の形態７による脱臭装置を風路に配置して示す模式図である。
【図２８】従来の発明による冷蔵庫の要部を示す斜視図である。
【図２９】従来の発明による冷蔵庫の光触媒を示す脱臭ガラス管ヒータの断面図である。
【図３０】従来の発明による冷蔵庫の要部を示す正面図である。
【図３１】第二従来例の冷蔵庫の要部を示す脱臭ガラス管ヒータの正面図である。
【符号の説明】
１冷蔵庫本体、７光触媒、８第一の反射部材、９冷蔵室、１０切替室、１１野菜室、１２冷凍室、１３冷気専用風路、、１４冷却器、１５送風機、１６冷却室、１７フィルタ、18 吸着材、１９発光装置、１９ｂＬＥＤ、１９ｃ静電気防止用ツェナダイオード、２１脱臭装置、２２透明ケース、２３ダンパーユニット、２４防滴基板ケース、２６レンズ部、２７第二の反射部材。

Claims

光触媒または光触媒と吸着材を混合したフィルタと、
紫外線を発生するＬＥＤを有する発光装置と、
前記発光装置を内蔵し、紫外線を透過する透明ケースよりなる防滴ケースと、
前記フィルタと前記防滴ケースとを一定距離を保って固定する枠体とを備え、
前記防滴ケース内に水滴が入った場合でも片側に溜まることで基板に付着しないよう前記防滴ケースを前記枠体に傾斜させて固定した脱臭装置を搭載したことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
脱臭装置とダンパーユニットとを一体的に構成し、冷蔵庫に搭載したことを特徴とする請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
透明ケースは紫外線を透過する材質にレンズ部を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の冷凍冷蔵庫。
発光装置はＬＥＤの周囲に反射部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の冷凍冷蔵庫。
発光装置を少なくとも２つ以上の温度帯を保有し、かつ風量調節器を１つ以上保有する冷気専用通路内に設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の冷凍冷蔵庫。