JP5297723B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、イオン発生装置を備えた冷蔵庫に関する。

従来の冷蔵庫は特許文献１に開示されている。この冷蔵庫は独立した循環通路の上方にイオン発生装置を有したイオン発生ユニットを冷蔵室の上部に備えている。イオン発生ユニットは循環通路に連通する開口部が後部下面に設けられ、前方に吐出口を開口する。イオン発生ユニット内には循環送風機が設けられ、循環送風機の下流側にイオン発生装置が配される。

また、冷蔵室の背面には左右に分岐する冷気通路が設けられ、左右の冷気通路の間に循環通路が配される。冷気通路には両外側及び中央側に開口する吐出口が設けられ、吐出口から外側及び循環通路側に向かって冷気が吐出される。循環通路の前面には吸込口が設けられる。

循環送風機の駆動によって冷蔵室内の冷気が吸込口から取り込まれて吐出口から吐出される。これにより、冷蔵室内の冷気が循環する。イオン発生装置はプラスイオンとマイナスイオンとをそれぞれ発生する第１、第２電極を備えている。第１、第２電極から発生したイオンは吸込口から取り込まれた冷気に含まれる。そして、吐出口から冷気ととも吐出されたプラスイオンとマイナスイオンとによって冷蔵室内の浮遊菌を除菌する。

特開２００７−１７０７８１号公報（第５頁−第１３頁、第２図）

しかしながら、上記従来の冷蔵庫によると、循環通路及びイオン発生ユニットが左右の冷気通路の間に配され、循環通路の前面に吸込口が設けられ、イオン発生ユニットの前方に吐出口が設けられる。このため、冷蔵室２内を中央上部の吐出口と中央下部の吸込口をとの間を気流が循環する。従って、吐出口から吐出されるイオンが冷蔵室の隅々まで行き渡らず、除菌性能が低くなる問題があった。

また、浮遊菌を破壊するためには略等量のプラスイオンとマイナスイオンとが必要となる。プラスイオンとマイナスイオンとを冷蔵室の各位置に導くために第１、第２電極を近づけて配置すると、プラスイオンとマイナスイオンとが発生直後に衝突する。これにより、消滅するイオンが増加して吐出口から吐出されるイオンが減少し、除菌性能がより低くなる問題がある。

一方、第１、第２電極を十分離れて配置すると、吐出口から吐出されるイオンの量が増加する。しかしながら、冷蔵庫の一端ではマイナスイオンが多くなるがプラスイオンが少なくなり、他端ではプラスイオンが多くなるがマイナスイオンが少なくなる。即ち、各イオンの分布が不均一になり、冷蔵室の各位置で少ない方のイオンに応じた除菌が行われる。従って、冷蔵室全体に十分な量のプラスイオンと十分な量のマイナスイオンとを供給できず、除菌性能が低くなる問題があった。

本発明は、除菌性能を向上できる冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、貯蔵物を収納する貯蔵室と、前記貯蔵室の背面を左右にわたって覆う背面板と、冷気を生成する冷却器と、前記冷却器で生成した冷気が流通して前記貯蔵室の上部に設けた第１吐出口を介して貯蔵室に冷気を送出する冷気通路と、循環送風機を有して前記冷却器を通らずに前記貯蔵室内の冷気が循環する循環通路と、前記循環通路に配置されるイオン発生装置とを備え、前記冷気通路及び前記循環通路が前記貯蔵室の前記背面板の後方に左右にわたって配されることを特徴としている。

この構成によると、冷却器で生成された冷気は冷気通路を流通して第１吐出口から吐出される。第１吐出口から吐出された冷気は貯蔵室内を流通して貯蔵室内を冷却する。貯蔵室内の湿った冷気は循環通路に流入し、冷却器を通らずに循環通路を流通して循環する。循環通路を流通する冷気にはイオン発生装置から発生するイオンが含まれ、貯蔵室内に吐出される。循環通路は背面板の後方に左右にわたって配置されるため背面の広い範囲に吐出口または吸込口を設けることができ、イオンが貯蔵室内に行き渡る。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記循環通路は、前記貯蔵室の背面に配される背面部と、前記貯蔵室の天面に配される天面部と、前記背面部に開口して前記貯蔵室の下部で左右方向の両端部に配される第１吸込口と、前記天面部の前部に開口して前記貯蔵室の左右方向の中央部に配される第２吐出口とを有することを特徴としている。

この構成によると、貯蔵室下部の左右端に配される第１吸込口から貯蔵室内の湿った冷気が循環通路に吸い込まれる。イオンを含む冷気は貯蔵室の天面中央部に配された第２吐出口から冷気とともに吐出され、下部の左右端の第１吸込口に導かれる。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記天面部の前記循環送風機の吸気側に第２吸込口を設けたことを特徴としている。この構成によると、貯蔵室の上部の冷気が第２吸込口から循環通路に吸い込まれる。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記冷気通路と前記循環通路とを前後に重ねて配置するとともに、第１吐出口を左右方向の両端部に配したことを特徴としている。この構成によると、冷却器で冷却された冷気が貯蔵室上部の左右端の第１吐出口から吐出され、下部の左右端の第１吸込口から吸い込まれる。これにより、第１吐出口から貯蔵物に直接接触する乾いた冷気が削減される。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、貯蔵物を載置するとともに上下に複数段配される載置棚と、前記貯蔵室を開閉する扉に上下に複数段設けられて貯蔵物を収納するドアポケットとを備え、第２吐出口から前記載置棚と前記ドアポケットとの間に向かって冷気を吐出したことを特徴としている。この構成によると、第２吐出口から吐出された冷気及びイオンがドアポケットに供給される。また、ドアポケットと載置棚の間を冷気及びイオンが降下し、各載置棚上を後方に流通して第１吸込口に導かれる。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記イオン発生装置はプラスイオンを発生する第１電極とマイナスイオンを発生する第２電極とを冷気の流通方向に交差する方向に離れて配置され、前記イオン発生装置の下流側で前記循環通路の流路を絞る混合板を設けるとともに、前記混合板の下流側の流路を拡幅したことを特徴としている。

この構成によると、循環通路を流通する冷気にはイオン発生装置の第１、第２電極からそれぞれ発生するプラスイオンとマイナスイオンが含まれる。イオンは循環通路を流通する冷気の水分子と結合してクラスタ化され、正負のクラスタイオンが形成される。イオン発生装置の下流側では混合板により流路が絞られ、第１、第２電極上を通る冷気が混合される。これにより、正負のクラスタイオンが混合される。混合されたプラスイオンとマイナスイオンは混合板の下流側で広がって貯蔵室に吐出される。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、第１、第２電極の間隔を１００ｍｍ以上にしたことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記混合板によって絞られた流路幅が第１、第２電極の幅に略等しいことを特徴としている。

本発明によると、循環通路を背面板の後方に左右にわたって設けられるため、背面の広い範囲に吐出口及び吸込口の一方または両方を設けることができる。従って、イオンを貯蔵室内に行き渡らせることができ、除菌性能を向上することができる。また、冷気通路が背面板の後方に左右にわたって設けられるため、吐出口（第１吐出口）を背面の広い範囲に設けることができる。従って、冷却器で生成された冷気を貯蔵室内に行き渡らせることができる。

また、第１、第２電極を離れて配置し、循環通路の流路をイオン発生装置の下流側で絞る混合板を設けたので、第１、第２電極で発生直後のプラスイオンとマイナスイオンの衝突による消滅を低減できる。また、循環通路を流通する湿った冷気によってイオンがクラスタ化された後に混合板によってプラスイオンとマイナスイオンが混合される。このため、クラスタ化によってイオンの消滅が低減され、貯蔵室の全体に十分な量のプラスイオン及びマイナスイオンを行き渡らせることができる。従って、冷蔵庫の除菌性能を向上することができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の冷蔵庫を示す正面図である。また、図２、図３は図１のＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。冷蔵庫１は上部に冷蔵室２が配され、冷蔵室２の下方には温度切替室３及び製氷室４が左右に並設される。温度切替室３及び製氷室４の下方には冷凍室６が配され、冷凍室６の下方に野菜室５が配されている。

冷蔵室２は回動式の扉２ａにより開閉され、貯蔵物を冷蔵保存する。扉２ａは冷蔵室２の略中央を境に左右に配され、冷蔵室２の左前面及び右前面をそれぞれ独立に開くことができる。また、左右の扉２ａには貯蔵物を収納する複数段のドアポケット４２が設けられる。野菜室５は収納ケース５ｂと一体の引き出し式の扉５ａにより開閉され、冷蔵室２よりも高い室内温度（約８℃）で野菜を冷却保存する。温度切替室３は扉（不図示）で開閉され、詳細を後述するように、使用者により室温を切り替えられるようになっている。

冷凍室６は収納ケース６ｂと一体の引き出し式の扉６ａにより開閉され、貯蔵物を冷凍保存する。製氷室４は貯氷容器４ｂと一体の扉４ａにより開閉され、冷凍室６に連通して氷を製氷する。尚、製氷室４及び冷凍室６は氷点以下に維持される。

冷蔵室２内の下部には隔離室から成るチルド室２１、小物収納室１０２、水タンク室１０３が左右に並設される。チルド室２１は冷蔵室２内よりも低温の温度帯の例えばチルド温度帯（約０℃）に維持される。チルド室２１に替えて氷温（約−３℃）に維持される氷温室を設けてもよい。水タンク室１０３は製氷用の水タンク１０３ａが着脱自在に収納される。小物収納室１０２は詳細を後述する冷気通路３２の前方に配され、小物ケース１０２ａを有して卵等の小物を収納する。

冷蔵庫１の本体部は外箱１ａと内箱１ｂとの間に発泡断熱材１ｃを充填して形成されている。製氷室４及び温度切替室３と冷蔵室２との間は断熱壁７により隔離され、冷凍室６と野菜室５との間は断熱壁８により隔離される。また、温度切替室３と冷凍室６との間は断熱壁３５により隔離され、温度切替室３と製氷室４との間は縦断熱壁３６により隔離されている。

発泡断熱材１ｃは外箱１ａと内箱１ｂとの間に充填される際に断熱壁７、８内に同時に充填される。即ち、発泡断熱材１ｃの原液が外箱１ａと内箱１ｂとの間とこれに連通する断熱壁７、８に同時に注入され、一体に発泡される。ウレタン発泡断熱材等の発泡断熱材１ｃを外箱１ａ、内箱１ｂ間と同時に断熱壁７、８に充填することにより、断熱壁７、８を簡単に薄く形成することができる。従って、冷蔵庫１の内容積を広く確保することができる。

冷蔵室２には貯蔵物を載置する複数の載置棚４１が設けられる。本実施形態では載置棚４１が上下に３段設けられる。野菜室５の背後には機械室５０が設けられ、機械室５０内に圧縮機５７が配される。圧縮機５７には凝縮器、膨張器（いずれも不図示）及び冷却器１１が順に接続され、圧縮機５７の駆動によりイソブタン等の冷媒が循環して冷凍サイクルが構成される。これにより、冷却器１１が冷凍サイクルの低温側となる。

冷凍室６の背後には背面板６ｃで仕切られた冷気通路３１が設けられる。詳細を後述するように、冷気通路３１は冷蔵室２の背後に配された冷気通路３２に冷蔵室ダンパ２０を介して連通する。冷気通路３１は仕切板３１ｃにより前部３１ａと後部３１ｂとに仕切られ、後部３１ｂに冷却器１１が配される。冷却器１１は冷媒が流通する冷媒管１１ａが蛇行して形成され、冷媒管１１ａの左右端部がエンドプレート１１ｂにより支持されている。冷媒管１１ａには放熱用の多数のフィン（不図示）が接して設けられている。冷媒管１１ａの上部には気液分離器４５が接続される。

冷凍サイクルの低温側となる冷却器１１と冷気通路３１の後部３１ｂを流通する空気とが熱交換して冷気が生成される。冷却器１１が冷凍室６の背面側に配されるため、冷却器１１の冷熱が仕切板３１ｃ及び背面板６ｃを介して冷凍室６側へ放出される。このため、冷凍室６が効率よく冷却され、冷却効率が向上される。

冷却器１１の下方には冷却器１１を除霜する除霜ヒータ３３が設けられている。除霜ヒータ３３の下方には除霜による水を受けるドレンパン６３が設けられる。ドレンパン６３にはドレンパイプ６４が設けられ、機械室５０内に配された蒸発皿（不図示）にドレンパイプ６４を介してドレン水が導かれる。

冷気通路３１内には軸流ファンから成る冷凍室送風機１２が回転軸方向を水平にして配置される。冷気通路３１には冷凍室送風機１２の前方で製氷室４に臨む開口部（不図示）が設けられるとともに、冷凍室６の収納ケース６ｂに臨む吐出口６ｄ、６ｅが設けられる。これにより、冷凍室送風機１２が駆動されると製氷室４及び冷凍室６に冷気が送出される。冷凍室６の下部には冷却器１１の正面に開口して冷却器１１に冷気を戻す戻り口２２が設けられる。

冷却器１１は左右方向で製氷室４側に偏って配置され、冷却器１１の側方には冷蔵室２と野菜室５とを連通させる連通路３４が配置される。また、冷蔵室ダンパ２０及び冷凍室送風機１２は冷却器１１と同じ方向に偏って上下方向にほぼ並べて配置される。即ち、冷蔵室ダンパ２０及び冷凍室送風機１２は平面投影において重なるように配置されている。これにより、冷蔵庫１の左右方向の幅を狭くできるとともに、冷気通路３１、３２を短縮して容積効率や送風効率を向上することができる。

また、温度切替室３の容積を広く確保するため、温度切替室３と製氷室４とを隔離する縦断熱壁３６は図１において左側に偏って配置される。温度切替室３の背後に冷気通路３１の前部３１ａや冷蔵室ダンパ２０を設けると、温度切替室３から冷気通路３１内の冷気に熱が放出される。

冷気通路３１を流通する冷気は例えば−２３℃であり、温度切替室３が該冷気よりも高温（例えば、３℃、８℃、５０℃）に制御されていると熱ロスが大きくなる。このため、縦断熱壁３６の後方かそれよりも左側に冷蔵室ダンパ２０や冷気通路３１の前部３１ａを設け、温度切替室３から冷気への熱の放出を防止している。これにより、冷却効率をより向上することができる。

温度切替室３には冷気通路３１から分岐して冷気を導く導入通風路１５が接続される。温度切替室３の後部には温度切替室送風機１８及びヒータ１６が配置される。温度切替室３の左下部には温度切替室吐出ダンパ３７が設けられる。温度切替室吐出ダンパ３７は導入通風路１５内に配置され、温度切替室送風機１８は導入通風路１５の上部に配置される。

温度切替室吐出ダンパ３７を開いて温度切替室送風機１８を駆動すると導入通風路１５を介して冷却器１１から冷気が温度切替室３に流入する。温度切替室吐出ダンパ３７の開閉量によって導入通風路１５から温度切替室３に流入する風量が調整される。温度切替室３には、ヒータ１６に加えて底部にパネルヒータを設けてもよい。

温度切替室３の下部には温度切替室戻りダンパ３８が設けられる。温度切替室戻りダンパ３８は下方に延びる戻り通路１７を開閉し、温度切替室３内の空気は戻り通路１７を介して冷気通路３１に戻るようになっている。

尚、温度切替室３の室内温度が高温に設定されているときは導入通風路１５や戻り通路１７内の空気が温度切替室３内の空気よりも低温となる。高温の空気は温度切替室３内で上昇するとともに、温度切替室吐出ダンパ３７及び温度切替室戻りダンパ３８が温度切替室３の下部に設けられる。このため、温度切替室３から導入通風路１５や戻り通路１７への熱気の漏れを低減することができる。

戻り通路１７を流通する空気は冷却器１１の上下方向の中間に設けた流出口１７ａから冷却器１１に戻される。冷凍室戻り口２２を介して冷凍室６から流出する冷気は冷却器１１の下部に戻る。また、野菜室５から冷気が戻り通路４６（図２参照）を介して冷却器１１の下方に戻る。

従って、各貯蔵室から流出した冷気は冷却器１１に分散して戻される。このため、各貯蔵室を循環して戻ってきた水分を含む冷気による霜が一部に集中的に発生せずに、冷却器１１全体に分散して発生する。これにより、霜による冷気流れの目詰まりが防止され、冷却器１１の冷却性能低下を防止することができる。

また、容積の小さい温度切替室３を流通した冷気は冷却器１１の上部で冷却され、容積の大きい冷蔵室３、野菜室５及び冷凍室６を流通した冷気は冷却器１１の上下方向の全体で冷却される。従って、温度切替室３から流出した冷気が必要以上に冷却器１１と熱交換されず、冷却器１１の熱交換効率を向上することができる。

冷蔵室２の背後には冷気通路３２及び循環通路８１がその一部を前後に重ねて設けられる。図１には循環通路８１の正面形状が破線Ｄ１で示されており、図４には冷気通路３２の正面形状が破線Ｄ２で示される。また、図５は図１のＣ−Ｃ断面図を示している。冷気通路３２の小物収納室１０２よりも上方及び循環通路８１は冷蔵室２の背面に配された冷却パネル７０により一体に形成され、冷気通路３２の前方に循環通路８１が配される。

尚、場合によっては、後述する循環通路８１の縦通路８１ｂを前後方向で冷気通路３２と同様の位置に並設し、後述する横通路８１ｃを冷気通路３２の前方に配してもよい。これにより、庫内容積を大きくすることができる。

冷却パネル７０は正面形状が矩形に形成され、パネルベース７１及び部材７２（背面板）から成っている。パネルベース７１は発泡スチロール等の断熱材の成形品から成り、冷気通路３２及び循環通路８１の外形を一体に形成する。

部材７２はパネルベース７１の前面に配され、金属板等の熱良導体により冷蔵室２の背面を左右にわたって覆って正面形状が略矩形に形成される。部材７２の材料として、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、黄銅、メッキ鋼板等を選択することができる。熱伝導率、防錆性、強度、軽さ、価格等を考慮して部材７２をアルミニウムにより形成するとより望ましい。また、部材７２の厚みは０．５ｍｍ〜１ｍｍに形成される。これにより、十分な畜冷性能と熱伝導性能を有することができるとともに、安価で高い強度を得ることができる。部材７２により循環通路８１の前面が形成され、循環通路８１を流通する冷気は部材７２と接する。

図３、図４において、冷気通路３２は冷蔵室ダンパ２０から上方に延び、横幅が狭い流入部３２ｃが小物収納室１０２の背後の冷蔵室２下部に設けられる。流入部３２ｃには冷蔵室送風機２３が配される。冷蔵室送風機２３は軸流ファンから成り、冷蔵室ダンパ２０を開いて冷蔵室送風機２３を駆動することによって冷気通路３２に冷気が流通する。

冷蔵室ダンパ２０から冷気通路３２に流入した直後の冷気は極低温（約−２０℃〜−１８℃）になっている。このため、冷気通路３２の下部の庫内側には断熱材１０７が配される。これにより、冷蔵室２の背壁表面の結露を防止することができる。

冷蔵室ダンパ２０の下流側は冷蔵室２の背壁が傾斜し、冷気通路３２の下部の奥行が約１０ｍｍ程度まで絞られる。これにより、冷気通路３２の奥行を狭く形成して冷蔵室２の奥行を広く確保することができる。また、冷蔵室ダンパ２０は一部が正面投影において断熱壁７と重なる位置に配置される。このため、冷蔵室ダンパ２０が冷蔵室２や冷凍室６に突出される量を削減し、冷蔵室２及び冷凍室６を広く形成することができる。

冷気通路３２は流入部３２ｃの上方で左右に分岐し、右通路３２ａ及び左通路３２ｂを上部に有している。右通路３２ａの側端には上方から順に複数の吐出口７３ａ、７３ｂ、７３ｃが側方に開口して設けられる。左通路３２ｂの側端には上方から順に複数の吐出口７４ａ、７４ｂ、７４ｃが側方に開口して設けられる。これにより、吐出口７３ａ〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃ（第１吐出口）が冷蔵室２の左右方向の両端部に配される。冷気通路３２は下方から上方に向かって冷気が流通し、吐出口７３ａ、７４ａは冷気通路３２の終端部となる上部に設けられる。

また、上段の吐出口７３ａ、７４ａは上から１段目の載置棚４１の上方に設けられる。中段の吐出口７３ｂ、７４ｂは上から１段目の載置棚４１と２段目の載置棚４１との間に設けられる。下段の吐出口７３ｃ、７４ｃは上から２段目の載置棚４１と３段目の載置棚４１との間に設けられる。

中段及び下段の吐出口７３ｂ、７３ｃ、７４ｂ、７４ｃの開口面積は上段の吐出口７３ａ、７４ａの開口面積よりも小さくなっている。これにより、冷気通路３２の冷気流入側に近く、冷蔵室２下部に配された戻り口２ｄに近い下方の吐出口７３ｂ、７３ｃ、７４ｂ、７４ｃから吐出される冷気量が制限される。従って、冷気通路３２の上部まで冷気を導くことができる。

また、右通路３２ａの下端にはチルド室２１に冷気を吐出する吐出口７５、７６が設けられる。冷蔵室ダンパ２０から冷気通路３２に流入した直後の冷気が吐出口７５、７６からチルド室２１に吐出されるため、チルド室２１を低温に維持することができる。

チルド室２１の背面下部には冷蔵室２の冷気が流出する戻り口２ｄが設けられる。戻り口２ｄからは冷蔵室２と野菜室５とを連通させる連通路３４が導出される。連通路３４の上部は戻り口２ｄに面してチルド室２１の左端から右端に延びる冷気戻り部３４ａが設けられ、連通路３４の下部は冷気戻り部３４ａの右部から下方に延びる。

連通路３４の下端は野菜室５に開口する流入口５ｃが設けられる。野菜室５の上部には野菜室５の前部及び冷気通路３１の正面に開口して冷却器１１の下方に冷気を戻す戻り通路４６（図２参照）が設けられる。

図１、図２において、循環通路８１は冷却パネル７０によって冷蔵室２の背面に形成される背面部８１ａと、冷蔵室２の天井面に形成される天井部８１ｄとを有している。天井部８１ｄは前後に延びて設けられる。天井部８１ｄの後部には循環送風機８５が配され、前端に吐出口８４（第２吐出口）が設けられる。循環送風機８５と吐出口８４との間にはイオンを発生するイオン発生装置８６が配される。

図６、図７は冷蔵室２の天井部分及び天面部８１ｄの上面図を示している。天井部８１ｄは冷蔵室２の左右方向の中央部に配され、前端に吐出口８４が開口する。循環送風機８５は遠心ファンから成り、図中、右方に偏った排気口８５ａから排気する。このため、イオン発生装置８６は排気口８５ａと同じように右方に偏って配置される。

また、天井部８１ｄは排気口８５ａとイオン発生装置８６との間に段差部８１ｅを有し、イオン発生装置８６上の通路が排気口８５ａの下端よりも上方に配される。排気口８５ａから送出される冷気は段差部８１ｅに溜められてイオン発生装置８６に導かれる。これにより、遠心ファンから成る循環送風機８５の内周と外周との流速の差を低減してイオン発生装置８６に冷気を供給する。

イオン発生装置８６は高圧電圧の印加によりイオンを発生する第１、第２電極８６ａ、８６ｂを有している。第１、第２電極８６ａ、８６ｂは天井部８１ｄを通る冷気に面して配されている。イオン発生装置８６を循環送風機８５と吐出口８４との間に配置することにより循環送風機８５との衝突によるイオンの消滅を防止することができる。イオンを発生する第１、第２電極８６ａ、８６ｂを天井部８１ｄに配置してイオン発生装置８６の電源部等を別の位置に配置してもよい。

第１、第２電極８６ａ、８６ｂに交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加される。電極８６ａには正電圧が印加され、電離により発生するプラスイオン（Ｈ⁺）が空気中の水分と結合して主としてＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）ｍから成る電荷が正のクラスタイオンを発生する。

電極８６ｂには負電圧が印加され、電離により発生するマイナスイオン（Ｏ₂ ^-）が空気中の水分と結合して主としてＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）ｎから成る電荷が負のクラスタイオンを発生する。ここで、ｍ、ｎは任意の自然数である。クラスタ化したプラスイオンＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）ｍ及びマイナスイオンＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）ｎは水分子で覆われるため消滅しにくい。これにより、冷蔵室２内に吐出されたイオンが空気中の浮遊菌や臭い成分及び貯蔵物の付着菌の表面で凝集してこれらを取り囲む。

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Ｈ₂Ｏ₂（過酸化水素）を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌や臭い成分等を破壊する。ここで、ｍ’、ｎ’は任意の自然数である。従って、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して吐出口８４から吐出することにより室内の殺菌及び臭い除去を行うことができる。

Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ→・ＯＨ＋1/2Ｏ₂＋(ｍ＋ｎ)Ｈ₂Ｏ ・・・（１）
Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ＋Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ’＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ’
→ 2・ＯＨ＋Ｏ₂＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ₂Ｏ ・・・（２）
Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ＋Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ’＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ’
→ Ｈ₂Ｏ₂＋Ｏ₂＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ₂Ｏ ・・・（３）

第１、第２電極８６ａ、８６ｂは冷気の流通方向に交差する方向に離れて配される。第１、第２電極８６ａ、８６ｂが近接されると発生直後のプラスイオン（Ｈ⁺）とマイナスイオン（Ｏ₂ ^-）とが衝突によって消滅しやすくなる。このため、第１、第２電極８６ａ、８６ｂを離れて配置し、発生直後のイオンの消滅を低減することができる。第１、第２電極８６ａ、８６ｂ間の距離Ｗ１を１００ｍｍ以上にすると十分な量のイオンを吐出口８４に導くことができる。

イオン発生装置８６の下流側には天井部８１ｄの側壁から延びて第１、第２電極８６ａ、８６ｂが並ぶ方向に流路を絞る混合板８９が設けられる。また、混合板８９は下流側の流路を第１、第２電極８６ａ、８６ｂが並ぶ方向に拡幅する。

イオン発生装置８６上を流通した冷気は混合板８９によって絞られた流路を流通し、クラスタ化したプラスイオンを含む冷気とマイナスイオンを含む冷気とが混合される。この時、イオンはクラスタ化されているため、衝突による消滅が低減される。そして、イオンを含む冷気が混合板８９によって略左右方向に広がって流通し、吐出口８４から左右方向に広がって吐出される。

混合板８９により絞られた流路幅Ｗ２は第１、第２電極８６ａ、８６ｂ間の距離Ｗ１と略等しく形成される。これにより、混合板８９とイオンとの衝突によるイオンの消滅を抑制するとともに、プラスイオンとマイナスイオンとを十分混合させることができる。

背面部８１ａは縦通路８１ｂ及び横通路８１ｃを有している。縦通路８１ｂは左右方向の中央部に上下に延びて天井部８１ｄに連通する。横通路８１ｃは縦通路８１ｂの下部から櫛状に水平に延びて形成され、循環送風機８５の駆動によって冷蔵室２内の冷気が吸い込まれる吸込口８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂ（第１吸込口）が設けられる。これにより、吸込口８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂは冷蔵室２の下部に配される。

吸込口８２ａ、８２ｂは横通路８１ｃの右側の端部に側方に向かって開口し、吸込口８３ａ、８３ｂは横通路８１ｃの左側の端部に側方に向かって開口する。これにより、吸込口８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂは冷蔵室２の左右方向の両端部に配される。上方の吸込口８２ａ、８３ａは上から２段目の載置棚４１と３段目の載置棚４１との間に配される。下方の吸込口８２ｂ、８３ｂは上から３段目の載置棚４１の下方に配される。

また、天面部８１ｄには循環送風機８５の吸気側に対向して吸込口８７（第２吸込口）が設けられる。吸込口８７は吸込口８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂよりも開口面積が狭くなっている。例えば、吸込口８７の開口面積は２ｍｍ×１００ｍｍ程度に形成され、吸込口８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂの開口面積は８ｍｍ×５０ｍｍ〜８ｍｍ×９０ｍｍ程度に形成される。これにより、上段の吐出口７３ａ、７４ａから左右方向の中央部に配される吸込口８７への冷気の流入を抑制することができる。

図５に示すように、載置棚４１の後端と冷蔵室２の背面との間には冷却パネル７０の側方に隙間８８が形成される。これにより、吐出口７３ａ〜７３ｃと吸込口８２ａ、８２ｂとの間及び吐出口７４ａ〜７４ｃと吸込口８３ａ、８３ｂとの間に隙間８８によるダクトが形成される。

上記構成の冷蔵庫１において、冷凍室送風機１２が駆動されると冷却器１１で生成された冷気は製氷室４に吐出されるとともに、吐出口６ｄ、６ｅを介して冷凍室６に吐出される。製氷室４に吐出された冷気は製氷室４を流通し、冷凍室６に吐出された冷気と混合して冷凍室６を流通する。製氷室４及び冷凍室６を流通した冷気は冷凍室戻り口２２から流出して冷却器１１に戻る。これにより、製氷室４及び冷凍室６内が冷却される。

冷蔵室ダンパ２０が開かれると、冷蔵室送風機２３及び循環送風機８５が駆動される。この時、冷蔵室送風機２３の風速は循環送風機８５の風速よりも低く設定される。冷蔵室送風機２３の駆動によって冷凍室送風機１２の排気側で分岐した冷気が冷気通路３２を流通する。冷気通路３２を流通する冷気は右通路３２ａと左通路３２ｂとに分岐する。右通路３２ａを通る冷気の一部は矢印Ａ１（図４参照）に示すように吐出口７５、７６を介してチルド室２１へ吐出される。チルド室２１を流通した冷気は戻り口２ｄから流出する。

また、右通路３２ａ及び左通路３２ｂを下方から上方へ上昇する冷気は吐出口７３ａ〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃを介して矢印Ａ２（図４、図５参照）に示すように冷蔵室２に吐出される。この時、冷蔵室送風機２３の風速が比較的低いため、吐出口７３ａ〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃから側方に向かって吐出された冷気は冷蔵室２の側壁を伝って前方に流通する。また、吐出口７３ａ〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃから吐出された冷気の一部は載置棚４１後方の隙間８８を介して降下する。

吐出口７３ａ〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃから側壁に沿って前方に流通する冷気は載置棚４１上の貯蔵物を周囲から冷却し、載置棚４１の前方を側壁に沿って降下する。そして、吸込口８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂ及び戻り口２ｄに導かれる。戻り口２ｄに導かれる冷気の一部は小物収納室１０２の貯蔵物や水タンク室１０３の水タンク１０３ａを冷却する。

載置棚４１の前方を降下する冷気の一部及び隙間８８を降下した冷気は冷蔵室２内の湿った冷気と混合される。そして、水分を含んだ冷気が矢印Ａ３（図１、図５参照）に示すように吸込口８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂから循環通路８１に吸い込まれる。循環通路８１に吸い込まれた冷気は循環通路８１内を上昇する。また、吸込口８７から冷蔵室２内の冷気が矢印Ａ４（図２参照）に示すように循環通路８１の天面部８１ｄに吸い込まれる。

循環通路８１を流通する冷気はイオン発生装置８６により発生したイオンが含まれる。イオンを含んだ冷気は矢印Ａ５（図２、図６参照）に示すように循環通路８１の吐出口８４から冷蔵室２に吐出される。この時、吐出口８４から上段のドアポケット４２と載置棚４１との間に向かって斜め下方に冷気が吐出される。これにより、ドアポケット４２の内部を冷却及び除菌し、イオンを含んだ冷気が載置棚４１の前方を降下する。循環通路８１を流通する冷気中の水分が多くなっているためイオンが水分子との結合によってクラスタ化して消滅しにくくなり、冷蔵室２の下方まで正負のイオンが行き届く。

吐出口８４から冷蔵室２に吐出された冷気は載置棚４１の前方を降下し、戻り口２ｄに導かれるとともに一部が吸込口８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂに導かれる。これにより、循環通路８１によって冷蔵室２内の冷気が冷却器１１を通らずに循環する。また、吐出口８４は冷蔵室２の左右方向の中央部で開口するため、天面の中央部から吐出された冷気が左右方向の両端部に配された吸込口８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂに導かれる。これにより、イオン及び水分を含む冷気が冷蔵室２の下部後方まで行き渡り、冷蔵室２全体が冷却及び除菌される。

また、循環通路８１を流通する冷気や吐出口７３ａ〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃから吐出された冷気の冷熱は部材７２に伝えられる。部材７２は熱伝導性が高いため温度が均一化され、冷蔵室２の背面全体から冷熱が放出される。これにより、冷蔵室２の温度分布を均一化することができる。

更に、扉２ａを開いて外気が冷蔵室２内に流入した際に部材７２の表面は外気の水分が結露して曇った状態になる。結露した水分は冷気の循環によってその後蒸発し、冷蔵室２内に放出される。従って、部材７２によって冷蔵室２が保湿される。この時、循環通路８１の背面部８１ａに面した部材７２の背面側にも結露が発生するため結露面積が広く確保され、保湿効果を向上することができる。

部材７２の前面及び背面に折曲による凹凸を設けると、部材７２上を流下する結露水を凹凸の上方に面した面に溜めて保湿効果をより向上することができる。凹凸はプレス加工や絞り加工等によって折曲により容易に形成することができる。凹凸は水平方向に延びる溝状やレール状であってもよく、多数のディンプル状であってもよい。また、背面部８１ａの下端に結露水を溜める貯水部（不図示）を設けても同様に、部材７２を流下する結露水を貯水部に溜めて保湿効果をより向上することができる。

戻り口２ｄはチルド室２１の左方に偏って配置され、冷蔵室２の左右方向の中央部近傍に配される。このため、左右方向の両端部の吐出口７３ａ〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃから戻り口２ｄに導かれる冷気によって冷蔵室２をより均一に冷却することができる。

戻り口２ｄを介して冷蔵室２から流出する冷気は連通路３４を通り、流入口５ｃから野菜室５に流入する。この時、流入口５ｃが野菜室２の上方に設けられるため連通路３４が短く形成され、圧力損失を小さくすることができる。野菜室５に流入した冷気は野菜室５内を流通し、戻り通路４６を介して冷却器１１に戻る。これにより、冷蔵室２及び野菜室５内が冷却され、設定温度になると冷蔵室ダンパ２０が閉じられて冷蔵室送風機２３及び循環送風機８５が停止される。

また、温度切替室送風機１８の駆動により、冷凍室送風機１２の排気側で分岐した冷気は温度切替室吐出ダンパ３７を介して温度切替室３に流入する。温度切替室３に流入した冷気は温度切替室３内を流通して温度切替室戻りダンパ３８から流出し、戻り通路１７を介して冷却器１１に戻る。これにより、温度切替室３内が冷却される。

前述のように、温度切替室３は使用者の操作により室内温度を切り替えることができるようになっている。温度切替室３の動作モードは温度帯に応じてワイン（８℃）、冷蔵（３℃）、チルド（０℃）、ソフト冷凍（−８℃）、冷凍（−１５℃）の各冷却モードが設けられる。

これにより、使用者は所望の温度で貯蔵物を冷却保存できる。室内温度の切り替えは温度切替室吐出ダンパ３７を開く量を可変して行うことができる。尚、例えば冷凍の室内温度から冷蔵の室内温度に切り替える際にヒータ１６に通電して昇温してもよい。これにより、迅速に所望の室内温度に切り替えることができる。

ヒータ１６に通電することにより、温度切替室３の室内温度を貯蔵物を冷却保存する低温側から常温よりも高温の高温側に切り替えることができる。これにより、調理済み加熱食品の一時的な保温や温調理等を行うことができる。

高温側の室内温度は、主な食中毒菌の発育温度が３０℃〜４５℃であるため、ヒータ容量の公差や温度切替室３内の温度分布等を考慮して５０℃以上にするとよい。これにより、食中毒菌の繁殖を防止できる。

また、冷蔵庫に用いられる一般的な樹脂製部品の耐熱温度が８０℃であるため、高温側の室内温度を８０℃以下にすると安価に実現することができる。加えて、食中毒菌を滅菌するためには、例えば腸管出血性大腸菌（病原性大腸菌Ｏ１５７）の場合では７５℃で１分間の加熱が必要である。従って、高温側の室内温度を７５℃〜８０℃にするとより望ましい。

以下は５５℃での食中毒菌の滅菌に関する試験結果である。試験サンプルは初期状態で大腸菌２．４×１０³ＣＦＵ／ｍＬ、黄色ブドウ球菌２．０×１０³ＣＦＵ／ｍＬ、サルモネラ２．１×１０³ＣＦＵ／ｍＬ、腸炎ビブリオ１．５×１０³ＣＦＵ／ｍＬ、セレウス４．０×１０³ＣＦＵ／ｍＬを含んでいる。この試験サンプルを４０分間で３℃から５５℃に加温し、５５℃で３．５時間保温後、８０分間で５５℃から３℃に戻して再度各菌の量を調べた。その結果、いずれの菌も１０ＣＦＵ／ｍＬ以下（検出せず）のレベルまで減少していた。従って、温度切替室３の高温側の設定温度を５５℃としても充分滅菌効果がある。

本実施形態によると、循環通路８２を左右に広い部材７２（背面板）の後方に左右にわたって設けられるため、背面の広い範囲に吸込口８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂを設けることができる。従って、イオンを冷蔵室２内に行き渡らせることができ、除菌性能を向上することができる。また、冷気通路３２が部材７２（背面板）の後方に左右にわたって設けられるため、吐出口７３ａ〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃ（第１吐出口）を背面の広い範囲に設けることができる。従って、冷却器１１で生成された冷気を冷蔵室２内に行き渡らせることができる。

また、吸込口８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂ（第１吸込口）が背面部８１ａに開口して冷蔵室２の下部で左右方向の両端部に配され、吐出口８４（第２吐出口）が天面部の前部に開口して冷蔵室２の左右方向の中央部に配されるので、イオンを含む冷気が冷蔵室２の左右に広がって下部まで流通する。従って、冷蔵室２の温度を均一にすることができるとともに冷蔵庫１の除菌性能をより向上することができる。

また、天面部８１ｄに吸込口８７（第２吸込口）を設けたので、イオンを含む冷気を冷蔵室２の上部後方に流通させることができる。これにより、冷蔵室２の上部後方に十分なイオンを供給することができる。また、部材７２の上方に吸込口８７を設けたので、部材７２の前面に発生する結露による水分を含む冷気が吸込口８７からイオン発生装置８６に供給される。これにより、イオン発生装置８６により多くの湿った冷気を供給し、クラスタイオンを長寿命化することができる。

また、冷気通路３２と循環通路８１とを前後に重ねて配置し、吐出口７３ａ〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃ（第１吐出口）を冷蔵室２の上部で左右方向の両端部に配したので、吐出口７３ａ〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃから吐出される乾いた冷気が降下して吸込口８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂから吸い込まれる。従って、乾燥した冷気が貯蔵物に直接接触する量を削減し、貯蔵物の乾燥を低減することができる。

また、吐出口８４から載置棚４１とドアポケット４２との間に向かって冷気を吐出したので、ドアポケット４２の内部を冷却及び除菌できる。更に、載置棚４１とドアポケット４２との間を介してイオンを含んだ冷気を冷蔵室２の下部まで容易に導いて送風効率を向上することができる。

また、第１、第２電極８６ａ、８６ｂを離れて配置し、循環通路８１の流路をイオン発生装置８６の下流側で絞る混合板８９を設けたので、第１、第２電極８６ａ、８６ｂで発生直後のプラスイオンとマイナスイオンの衝突による消滅を低減できる。また、循環通路８１を流通する湿った冷気によってイオンがクラスタ化された後に混合板８９によってプラスイオンとマイナスイオンが混合される。このため、クラスタ化によってイオンの消滅が低減され、冷蔵室２の全体に十分な量のプラスイオン及びマイナスイオンを行き渡らせることができる。従って、冷蔵庫１の除菌性能を向上することができる。

また、混合板８９の下流側の流路を拡幅したので、混合されたプラスイオンとマイナスイオンを広がって冷蔵室２内に吐出することができる。従って、イオンをより拡散して冷蔵室２の全体に行き渡らせることができる。

以下に本発明の実施例を説明する。表１は上記実施形態の冷蔵庫２のイオン分布を測定した結果を示している。上下方向の測定位置は３つの載置棚４１によって区分けされた各段から成る４箇所である。前後方向の測定位置は手前側（載置棚４１前端から７０ｍｍ後方）と奥側（冷蔵室２の背壁から７０ｍｍ前方）の２箇所である。左右方向の測定位置は左端部（冷蔵室２の左側壁から７０ｍｍ）、中央部、右端部（冷蔵室２の右側壁から７０ｍｍ）の３箇所である。尚、冷蔵庫１の横幅は６８５ｍｍである。

また、第１、第２電極８６ａ、８６ｂの距離Ｗ１及び混合板８９による流路幅Ｗ２は１８０ｍｍである。吸込口８７の開口面積は１００ｍｍ×２ｍｍである。比較のため、混合板８９を取り外して前後方向の手前側のイオン分布を同様に測定した結果を表２に示す。また、本実施例の左右の扉２ａに設けた３段のドアポケット４２の各段についてもイオンの個数を測定した結果を表３に示す。

上記の結果から比較例では冷蔵室２内の手前側の多くの位置でプラスイオンとマイナスイオンのいずれかが２００００個／ｃｍ³よりも少なくなっている。冷蔵室２の奥側では更にイオンの少ない位置が増えると考えられる。これに対して、本実施例ではドアポケット４２を含む冷蔵室２内のほぼ全体にわたって２００００個／ｃｍ³以上のプラスイオンとマイナスイオンとが供給されている。

従って、混合板８９を設けた上記実施形態の冷蔵庫２によって冷蔵室２の全体に十分な量のプラスイオンとマイナスイオンとを供給することができる。これにより、冷蔵室２内に浮遊する細菌やカビ菌等の微生物の浮遊菌だけでなく、貯蔵物に付着するサルモネラ菌、ミクロコッカス、黄色ブドウ球菌、大腸菌等の付着菌の除菌に対しても有効である。

本発明によると、イオン発生装置を備えた冷蔵庫に利用することができる。

本発明の実施形態の冷蔵庫を示す正面図 図１のＡ−Ａ断面図 図１のＢ−Ｂ断面図 本発明の実施形態の冷蔵庫を示す正面図 図１のＣ−Ｃ断面図 本発明の実施形態の冷蔵庫の冷蔵室の天井部分を示す上面図 本発明の実施形態の冷蔵庫の循環通路の天面部を示す上面図

符号の説明

１ 冷蔵庫
２ 冷蔵室
２ｄ 戻り口
３ 温度切替室
４ 製氷室
５ 野菜室
６ 冷凍室
７、８、３５ 断熱壁
１１ 冷却器
１２ 冷凍室送風機
１５ 導入通風路
１６ ヒータ
１７、４６ 戻り通路
１８ 温度切替室送風機
２０ 冷蔵室ダンパ
２１ チルド室
２３ 冷蔵室送風機
３１、３２ 冷気通路
３７ 温度切替室吐出ダンパ
３８ 温度切替室戻りダンパ
４１ 載置棚
７０ 冷却パネル
７１ パネルベース
７２ 部材
７３ａ〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃ 吐出口（第１吐出口）
８１ 循環通路
８１ａ 背面部
８１ｄ 天面部
８２ａ、８２ｂ、８３ａ、８３ｂ 吸込口（第１吸込口）
８４ 吐出口（第２吐出口）
８５ 循環送風機
８６ イオン発生装置
８７ 吸込口（第２吸込口）
８８ 隙間
８９ 混合板
１０２ 小物収納室
１０３ 水タンク室

Claims (7)

1. 貯蔵物を収納する貯蔵室と、前記貯蔵室の背面を左右にわたって覆う背面板と、冷気を生成する冷却器と、前記冷却器で生成した冷気が流通して前記貯蔵室の上部に設けた第１吐出口を介して貯蔵室に冷気を送出する冷気通路と、循環送風機を有して前記冷却器を通らずに前記貯蔵室内の冷気が循環する循環通路と、前記循環通路に配置されるイオン発生装置とを備えた冷蔵庫において、
   前記循環通路は、前記貯蔵室の背面に配される背面部と、前記貯蔵室の天面に配される天面部と、前記背面部に開口して前記貯蔵室の下部で左右方向の両端部に配される第１吸込口と、前記天面部の前部に開口して前記貯蔵室の左右方向の中央部に配される第２吐出口とを有し、
   前記冷気通路及び前記循環通路が前記貯蔵室の前記背面板の後方に左右にわたって配されることを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記天面部の前記循環送風機の吸気側に第２吸込口を設けたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記冷気通路と前記循環通路とを前後に重ねて配置するとともに、第１吐出口を左右方向の両端部に配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。
4. 貯蔵物を載置するとともに上下に複数段配される載置棚と、前記貯蔵室を開閉する扉に上下に複数段設けられて貯蔵物を収納するドアポケットとを備え、第２吐出口から前記載置棚と前記ドアポケットとの間に向かって冷気を吐出したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷蔵庫。
5. 貯蔵物を収納する貯蔵室と、前記貯蔵室の背面を左右にわたって覆う背面板と、冷気を生成する冷却器と、前記冷却器で生成した冷気が流通して前記貯蔵室の上部に設けた第１吐出口を介して貯蔵室に冷気を送出する冷気通路と、循環送風機を有して前記冷却器を通らずに前記貯蔵室内の冷気が循環する循環通路と、前記循環通路に配置されるイオン発生装置とを備えた冷蔵庫において、
   前記冷気通路及び前記循環通路が前記貯蔵室の前記背面板の後方に左右にわたって配されるとともに、前記イオン発生装置はプラスイオンを発生する第１電極とマイナスイオンを発生する第２電極とを冷気の流通方向に交差する方向に離れて配置され、前記イオン発生装置の下流側で前記循環通路の流路を絞る混合板を設けるとともに、前記混合板の下流側の流路を拡幅したことを特徴とする冷蔵庫。
6. 第１、第２電極の間隔を１００ｍｍ以上にしたことを特徴とする請求項５に記載の冷蔵庫。
7. 前記混合板によって絞られた流路幅が第１、第２電極の幅に略等しいことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の冷蔵庫。

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