JP5797568B2

JP5797568B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP5797568B2
Application number: JP2012004046A
Authority: JP
Inventors: 勝久天生; 及川　巧; 巧及川; 石川　義親; 義親石川
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2012-01-12
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2032-01-12
Also published as: JP2013142520A

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。

冷蔵庫において、貯蔵室内と連通する冷気通路内に、光触媒を用いた空気浄化手段を設け、その空気浄化手段により、冷気通路内を流れる冷気（空気）の浄化（脱臭や除菌）を行うようにしたものが提案されている。この空気浄化手段としては、従来では、紫外線を受けることで励起する紫外線応答型の光触媒と、この光触媒に紫外線を照射する光源とを備えたものが一般的であったが、近年では、より安価で消費電力が低い可視光で励起する光触媒を用いたものが提案されている。

その一例としては、冷気通路内に設けられる冷却器に、可視光を受けることで励起する可視光応答型光触媒を設けるとともに、この可視光応答型光触媒に対してこれを励起する光を含む可視光を照射する光源を設けた構成のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、可視光応答型光触媒と光源を備えた空気浄化手段を冷気通路内に設けたものにおいて、その空気浄化手段のメンテナンス性を向上させるために、前記光源の光で、貯蔵室（冷蔵室）後面の背面カバーの窓部を照明するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

上述したもののうち、前者のものの場合、貯蔵室内を見ても空気浄化手段が稼働（光源が点灯）しているか否かがわからない。一方、後者のものの場合、空気浄化手段の光源の光で背面カバーの窓部を照射することで、空気浄化手段が稼働中かどうかを確認することができる利点がある。しかしながら、背面カバーは冷気が流れる冷気通路の前面（貯蔵室の背面）を構成しており、その冷気通路内を流れる冷気の温度は貯蔵室（冷蔵室）内よりも低温であり、その背面カバーの窓部の表面に結露が生じやすく、曇りが発生しやすい。

特開２００９−１２７９７７号公報特開２０１１−３３２９６号公報

そこで、貯蔵室と連通する冷気通路内に可視光応答型光触媒およびこれ用の光源を設けたものにおいて、前記光源の光を貯蔵室側に取り出すことができ、しかも貯蔵室側の光取出し部分に結露が発生することを極力防止することができる冷蔵庫を提供することを目的とする。

本実施形態の冷蔵庫は、貯蔵室を有する冷蔵庫本体と、貯蔵室に連通するように設けられ冷却器により冷却された冷気が流れる冷気通路と、断熱部材により形成されて前記冷気通路内に設けられその冷気通路を流れる冷気が流れる冷気通路部を有するダクト部材と、このダクト部材に一端部が前記冷気通路部に臨むとともに他端部が貯蔵室に臨むように設けられた貫通口部と、前記冷気通路部にここを通る冷気が接触するように設けられた可視光応答型光触媒と、この可視光応答型光触媒の近傍に設けられ当該可視光応答型光触媒に対してこれを励起する波長の光を含む可視光を照射する光源と、前記貫通口部に設けられ前記光源から発せられる光を前記貯蔵室側に導く光ガイド部材と、を備える。

実施形態による冷蔵庫の概略的な縦断側面図要部の縦断側面図要部の破断斜視図光ガイド部材および蓋部材の破断斜視図

以下、実施形態による冷蔵庫について図面を参照して説明する。まず、図１において、冷蔵庫本体１の断熱キャビネット２は、基本的には鋼板製の外箱３と合成樹脂製の内箱４との間に断熱材５を充填して構成されていて、前面（図１の左側）が開口した矩形の箱状をなしている。断熱キャビネット２内（庫内）は、断熱仕切壁６により上下に仕切られており、その断熱仕切壁６の上段側が冷凍室７とされ、下段側が冷蔵室８とされている。これら冷凍室７および冷蔵室８の前面部には、それぞれヒンジ開閉式の扉９，１０が設けられている。これら扉９，１０も断熱性を有している。冷凍室７および冷蔵室８は、食品などの貯蔵物を貯蔵するための貯蔵室を形成する。

冷凍室７の後部には背面カバー１１が設けられていて、この背面カバー１１の裏側に、上下方向に延びる第１の冷気通路１２が設けられている。この第１の冷気通路１２内には、下部側に冷凍サイクルに接続される冷却器１３が設けられ、上部側に庫内ファン１４が設けられている。背面カバー１１には、上部に冷気吹出口１５が設けられ、下部に冷気戻り口１６が設けられている。したがって、第１の冷気通路１２は、冷気吹出口１５および冷気戻り口１６を介して冷凍室７と連通している。

冷蔵室８の後部にも背面カバー１８（カバー）が設けられていて、この背面カバー１８の裏側にも上下方向に延びる第２の冷気通路１９が設けられている。この第２の冷気通路１９の上部は、前記第１の冷気通路１２の裏側まで延びていて、その第１の冷気通路１２に連通している。第２の冷気通路１９において、背面カバー１８の上部の裏側に位置させてダクト部材２０が設けられている。このダクト部材２０には、冷気通路部２１が設けられている。この冷気通路部２１の上下両端部は、第２の冷気通路１９に連通している。

冷蔵室８の背面カバー１８は、冷蔵室８の上部から上下方向の中間部の下部付近にかけて延びている。この背面カバー１８には、前記ダクト部材２０より下方に位置させて冷気吹出口２２が複数箇所に設けられている。第２の冷気通路１９は、冷気吹出口２２を介して冷蔵室８と連通している。

断熱仕切壁６には第３の冷気通路２３が設けられている。この第３の冷気通路２３の前部は、冷気戻り口２４により冷蔵室８と連通している。第３の冷気通路２３の後部は、第１の冷気通路１２に連通している。断熱キャビネット２の後部の下部には機械室２５が設けられていて、この機械室２５内に冷凍サイクルの圧縮機２６などが配設されている。

ここで、冷凍サイクルの圧縮機２６が運転された状態で前記庫内ファン１４が駆動されると、冷却器１３により冷却された冷気が、図１に矢印Ａで示すように、第１の冷気通路１２を通り、冷気吹出口１５から冷凍室７内に吹き出されて冷凍室７内が冷却される。冷凍室７内の空気は、冷気戻り口１６から第１の冷気通路１２内に戻され、再び冷却器１３により冷却される。また、冷却器１３により冷却された冷気の一部は、図１に矢印Ｂで示すように、第２の冷気通路１９の上部、およびダクト部材２０の冷気通路部２１、第２の冷気通路１９の下部を通り、冷気吹出口２２から冷蔵室８内へ吹き出され、冷蔵室８内が冷却される。冷蔵室８内の空気は、冷気戻り口２４から第３の冷気通路２３を通り、第１の冷気通路１２内に戻され、再び冷却器１３により冷却される。

さて、第２の冷気通路１９内に設けられた前記ダクト部材２０は、図３に示すように、発泡スチロールなどで形成された前後２個の断熱部材２０ａ，２０ｂを組み合わせて構成されている。ダクト部材２０には、図２および図３にも示すように前記冷気通路部２１が形成されている。この冷気通路部２１は、一端部である上部が前記第２の冷気通路１９に連通し、他端部である下部も第２の冷気通路１９に連通している。そして、冷気通路部２１のうち上下方向に指向する部分には、空気浄化手段として空気浄化ユニット３０が設けられている。

空気浄化ユニット３０は、図２に示すように、フレーム３１と、このフレーム３１の上部と下部に配置された２枚の基板３２と、これら２枚の基板３２間に配置された２枚のフィルタ３３とを備えている。このうち、フィルタ３３は、空気の流通が可能で、表面に可視光応答型光触媒３４が担持されている。

可視光応答型光触媒とは、酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化タングステンおよび炭化珪素からなる群より選択される少なくとも一種類に、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケルおよび銅からなる群より選択される少なくとも一種類の不純物元素をドーパントとして加えたものや、光触媒粒子の表面にハロゲン化白金化合物を含有させて光触媒としたものであって、１〜３６０ｎｍである紫外線の波長で触媒活性を示す通常の光触媒、例えば、最も一般的な光触媒である酸化チタンは２７０ｎｍの紫外線で活性化するのに対して、それより低エネルギーの３６０〜７６０ｎｍの可視光領域の光でも活性化する光触媒であり、例えば、窒素ドープによる酸化チタン可視光応答型光触媒や、白金担持酸化チタンなどが知られている。

上下の２枚の基板３２には、厚さ方向に貫通した貫通孔３５が複数個形成されていて、前記冷気通路部２１を流れる冷気がそれら貫通孔３５を通過するようになる。そして、上側の基板３２の下面には複数個の光源３６が下向きに設けられ、また、下側の基板３２の上面にも複数個の光源３６が上向きに設けられている。これら各光源３６は、前記可視光応答型光触媒３４に対してこれを励起する波長の光を含む可視光を発するもので、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）により構成されている。２枚の基板３２は、互いに上下方向に対向する状態で、前記冷気通路部２１を流れる冷気の流れ方向（図２の矢印Ｂ参照）に対して交差、この場合直交する状態で配置されている。

ダクト部材２０のうち前側（冷蔵室８側）の断熱部材２０ａには、前後方向に貫通した貫通口部３７が設けられている。この貫通口部３７の一端部である後端部は冷気通路部２１に臨むように開口し、他端部である前端部は、冷蔵室８（貯蔵室）に臨むように開口している。この貫通口部３７の後端部の開口面積は、前端部の開口面積よりも小さく設定されている。貫通口部３７には、光ガイド部材３８が配設されている。

光ガイド部材３８は、この場合、光ガイド本体３９と、蓋部材４０を組み合わせて構成されている。これら光ガイド本体３９と蓋部材４０は、透明な例えば合成樹脂により形成されたものである。このうち光ガイド本体３９は、図４に示すように、上辺部３９ａと下辺部３９ｂを後部で連結したような形状をなしていて、横から見て前部側が開口したＶ字形をなしている。この光ガイド本体３９は左右の横方向に長く形成されていて、上辺部３９ａと下辺部３９ｂとで挟まれた部分を空洞部４１としている。その空洞部４１は、冷気通路部２８側の後端部が閉鎖され、貯蔵室側となる前部側が開口している。

蓋部材４０は、空洞部４１の前面開口部を塞ぐ矩形の板状をなす蓋本体部４０ａと、この蓋本体部４０ａの上縁部および下縁部にそれぞれ後方に向けて突設された突出部４０ｂを一体に有していて、光ガイド本体３９の前部に空洞部４１を前部側から覆うように、着脱可能に装着されている。各突出部４０ｂは、光ガイド本体３９の上辺部３９ａおよび下辺部３９ｂに係合する係合部４０ｃを有している。蓋部材４０における蓋本体部４０ａの前面は、前側の断熱部材２０ａの前面とほぼ面一となっている。蓋部材４０は、この場合光拡散作用を有している。

ここで、光ガイド部材３８において、冷気通路部２１側となる光ガイド本体３９の後端部の面積は、冷蔵室８側となる蓋部材４０の蓋本体部４０ａの面積より小さく形成されている。また、光ガイド部材３８は内部に空洞部４１を有していて、その空洞部４１は、冷蔵室８側となる前部から蓋部材４０により覆われている。

前記ダクト部材２０のうち前側の断熱材２０ａの前面は、冷蔵室８の背面カバー１８の裏面に接触している。この背面カバー１８には、光ガイド部材３８における蓋部材４０の前面に対応してカバー用開口部４２が形成されている。このカバー用開口部４２の開口面積は、光ガイド部材３８における蓋部材４０の前面の面積よりも小さく形成されている。したがって、カバー用開口部４２は、蓋部材４０の前面の周縁部を前部側から覆っている。

上記構成において、冷凍サイクルの圧縮機２６が運転された状態で庫内ファン１４が駆動されると、前述したように冷却器１３により冷却された冷気が、図１に矢印Ａで示すように、第１の冷気通路１２を通り、冷気吹出口１５から冷凍室７内に吹き出されて冷凍室７内が冷却される。冷凍室７内の空気は、冷気戻り口１６から第１の冷気通路１２内に戻され、再び冷却器１３により冷却される。また、冷却器１３により冷却された冷気の一部は、図１〜図３に矢印Ｂで示すように、第２の冷気通路１９、およびダクト部材２０の冷気通路部２１を通り、この後、各冷気吹出口２２から冷蔵室８内へ吹き出され、冷蔵室８内が冷却される。

このとき、冷気通路部２８を上から下に向けて流れる冷気は、図２に示すように、上の基板３２の貫通孔３５、上下２枚のフィルタ３３、下の基板３２の貫通孔３５を順に通り抜ける。この際に、上下の基板３２に設けられた光源３６が点灯されていると、フィルタ３３の表面に設けられた可視光応答型光触媒３４が活性化し、その可視光応答型光触媒３４に接触する空気（冷気）に含まれた臭気成分などが分解除去され、浄化される。したがって、可視光応答型光触媒３４にて浄化された空気（冷気）が冷気吹出口２２から冷蔵室８内へ供給されるようになる。冷蔵室８内の空気は、冷気戻り口２４から第３の冷気通路２３を通り、第１の冷気通路１２内に戻され、再び冷却器１３により冷却されるようになる。これを繰り返すことにより、冷蔵室８内ひいては冷凍室７内の空気も浄化されるようになる。

ここで、光源３６が点灯していると、その光源３６の光が、光ガイド部材３８における光ガイド本体３９の特に上辺部３９ａおよび下辺部３９ｂを通り、その光により蓋部材４０が裏側から照明される。蓋部材４０を照明した光は、当該蓋部材４０で拡散され、カバー用開口部４２を通して冷蔵室８側に放射される。このとき、使用者が冷蔵室８の扉１０を開けると、使用者は、その蓋部材４０を照明した光を見ることができる。使用者は、その光を見ることで、空気浄化ユニット３０が稼動中であることがわかる。

上記した実施形態によれば、第２の冷気通路１９内に設けられたダクト部材２０の冷気通路部２１に、可視光応答型光触媒３４を有するフィルタ３３と、その可視光応答型光触媒３４を活性化させる光源３６を備えた空気浄化ユニット３０を設けたことにより、冷気通路部２１を通る空気を浄化することができる。そして、ダクト部材２０を構成する断熱部材２０ａの貫通口部３７に光ガイド部材３８を設け、前記光源３６の光をその光ガイド部材３８を通して冷蔵室８側に導く構成とした。これにより、空気浄化ユニット３０の光源３６の光を冷蔵室８側に導くことができ、空気浄化ユニット３０が稼動中か否かを冷蔵室８側から確認することが可能になる。

また、この場合、冷気通路部２１側の光源３６の光を冷蔵室８側に取り出す光ガイド部材３８は、ダクト部材２０を構成する断熱部材２０ａに設ける構成としたので、冷気通路部２１を通る冷気の温度が低温（約−２０℃）ではあっても、光取出し側となる蓋部材４０に結露が発生することを極力防止することができる。

光ガイド部材３８は、冷気通路部２１側の後端部の面積が冷蔵室８側となる前部の面積より小さく形成している。具体的には、光ガイド部材３８における光ガイド本体３９は、上辺部３９ａと下辺部３９ｂが後端部で連結され、前部が開口したＶ字形をなしているので、冷気通路部２１側の低温の熱が前部側の蓋部材４０へ伝わる熱伝導経路を小さくできて冷蔵室８側への熱伝導を抑制しながら、冷蔵室８側に取り出す光の照明面積を大きく確保することができる。

また、光ガイド部材３８は、上辺部３９ａと下辺部３９ｂとの間の内部に空洞部４１を有する構成としている。これによっても、冷気通路部２１側の低温の熱が前部側の蓋部材４０へ伝わる熱伝導経路を小さくできて冷蔵室８側への熱伝導を抑制しながら、冷蔵室８側に取り出す光の照明面積を大きく確保することが可能になる。

光ガイド部材３８は、空洞部４１を冷蔵室８側から覆う蓋部材４０を有しているので、空洞部４１を形成する上辺部３９ａ、下辺部３９ｂおよび蓋部材４０の内面に結露が発生することを極力防止することができる。

ダクト部材２０を冷蔵室８側から覆う背面カバー１８には、光ガイド部材３８の前面に対応してカバー用開口部４２が設けられていて、そのカバー用開口部４２の開口面積は、光ガイド部材３８の前面（蓋部材４０における蓋本体部４０ａの前面）の面積よりも小さく形成している。これによれば、冷蔵室８側から蓋部材４０付近を見た際に、背面カバー１８によりカバー用開口部４２の周囲の裏側が隠され、蓋部材４０による照明が見易くなる。また、蓋部材４０が冷蔵室８側へ外れることを防止できる。

空気浄化ユニット３０の光源３６は、冷気通路部２１を流れる冷気が通る貫通孔３５を有する上下２枚の基板３２にそれぞれ設けられていて、これら２枚の基板３２は、互いに対向する状態で冷気通路部２１を流れる冷気の流れ方向（図２の矢印Ｂ参照）に対して直交する状態で配置され、光源３６の光を取り出すための光ガイド部材３８は、前記２枚の基板３２の重なり方向（上下方向）の中央部に対応する部位に配置されている。これによれば、上下に位置された各基板３２における光源３６の光を、その光ガイド部材３８により良好に取り出すことができるようになる。

なおこの場合、２枚の基板３２を、冷気通路部２１を流れる冷気の流れ方向（図２の矢印Ｂ参照）に対して斜め方向に配置するとともに、光ガイド部材３８を、これら基板３２の横方向に配置し、光源３６の光が基板３２の貫通孔３５を通して光ガイド部材３８に届くように構成するようにしてもよい。

空気浄化ユニット３０（可視光応答型光触媒３４、光源３６）および光ガイド部材３８は、第２の冷気通路１９のうち当該第２の冷気通路１９内を流れる冷気が冷蔵室８内へ吹き出す部分である冷気吹出口２０の近傍に配置しているので、空気浄化ユニット３０で浄化した直後の空気を冷蔵室８に供給することができる。
なお、空気浄化ユニット３０（可視光応答型光触媒３４、光源３６）および光ガイド部材３８は、第３の冷気通路２３の冷気戻り口２４付近に設けるようにしてもよい。

（その他の実施形態）
上記した実施形態においては、光ガイド部材３８は、光ガイド本体３９と蓋部材４０の２部材から構成したが、１部材で構成してもよい。
また、上記した実施形態においては、冷凍室７と冷蔵室８を一つの冷却器１３により冷却する構成としているが、冷凍室冷却用の冷却器と冷蔵室冷却用の冷却器をそれぞれ備えた冷蔵庫にも適用することができる。

以上説明したように、本実施形態の冷蔵庫によると、冷気通路内に設けられたダクト部材の冷気通路部に、可視光応答型光触媒と、その可視光応答型光触媒を活性化させる光源を設けたことにより、冷気通路部を通る空気を浄化することができる。そして、ダクト部材を構成する断熱部材の貫通口部に光ガイド部材を設け、前記光源の光をその光ガイド部材を通して貯蔵室側に導く構成としたことにより、光源の光を貯蔵室側に導くことができ、光源が稼動中か否かを貯蔵室側から確認することが可能になる。また、冷気通路部側の光源の光を貯蔵室側に取り出す光ガイド部材は、ダクト部材を構成する断熱部材に設ける構成としたので、冷気通路部を通る冷気の温度が低温ではあっても、光ガイド部材の光取出し側となる貯蔵室側に結露が発生することを極力防止することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１は冷蔵庫本体、７は冷凍室（貯蔵室）、８は冷蔵室（貯蔵室）、１２は第１の冷気通路、１３は冷却器、１８は背面カバー（カバー）、１９は第２の冷気通路（冷気通路）、２０はダクト部材、２０ａ，２０ｂは断熱部材、２１は冷気通路部、２２は冷気吹出口、２３は第３の冷気通路（冷気通路）、３０は空気浄化ユニット、３２は基板、３３はフィルタ、３４は可視光応答型光触媒、３５は貫通孔、３６は光源、３７は貫通口部、３８は光ガイド部材、３９は光ガイド本体、４０は蓋部材、４１は空洞部、４２はカバー用開口部を示す。

Claims

貯蔵室を有する冷蔵庫本体と、
前記貯蔵室に連通するように設けられ冷却器により冷却された冷気が流れる冷気通路と、
断熱部材により形成されて前記冷気通路内に設けられその冷気通路を流れる冷気が流れる冷気通路部を有するダクト部材と、
このダクト部材に一端部が前記冷気通路部に臨むとともに他端部が前記貯蔵室に臨むように設けられた貫通口部と、
前記冷気通路部にここを通る冷気が接触するように設けられた可視光応答型光触媒と、
この可視光応答型光触媒の近傍に設けられ当該可視光応答型光触媒に対してこれを励起する波長の光を含む可視光を照射する光源と、
前記貫通口部に設けられ前記光源から発せられる光を前記貯蔵室側に導く光ガイド部材と、
を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
前記光ガイド部材は、前記冷気通路部側の面積が前記貯蔵室側の面積より小さいことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
前記光ガイド部材は、内部に空洞部を有していることを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
前記光ガイド部材は、前記空洞部を前記貯蔵室側から覆う蓋部材を有していることを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
前記ダクト部材を前記貯蔵室側から覆うカバーが設けられていて、前記カバーにあって前記光ガイド部材に対応して設けられたカバー用開口部の開口面積は、前記光ガイド部材の前記貯蔵室側の面積より小さく形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の冷蔵庫。
前記光源は、前記冷気通路部を流れる冷気が通る貫通孔を有する複数枚の基板に設けられていて、これら複数枚の基板は、互いに対向する状態で前記冷気通路部を流れる冷気の流れ方向に対して交差する状態で配置され、前記光ガイド部材は、前記複数枚の基板の重なり方向の中央部に対応する部位に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の冷蔵庫。
前記可視光応答型光触媒、前記光源および前記光ガイド部材は、前記冷気通路のうち当該冷気通路内を流れる冷気が前記貯蔵室内へ吹き出す部分の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の冷蔵庫。