JP6021348B2

JP6021348B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP6021348B2
Application number: JP2012031944A
Authority: JP
Inventors: 孝彦阿部; 天明　稔; 稔天明; 及川　巧; 巧及川; 勝久天生
Original assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2032-02-16
Also published as: JP2013167424A

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。

最近の冷蔵庫では、庫内の食品に起因する臭いの低減や他の食品への臭い移りを防止するために、発光ダイオードと酸化チタンなどの光触媒とを組み合わせた脱臭装置を庫内に設け、発光ダイオードの光を光触媒に照射することで、臭気物質やエチレンガスなどの老化ホルモンや浮遊菌等の分解対象物質を分解している（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２００９−１２７９７７号

しかしながら、上記の冷蔵庫では、庫内の汚染度、つまり、庫内の分解対象物質の多少に関わらず発光ダイオードから照射される光量が一定であるため、庫内が汚染されていない状況では不必要な電力が消費されるという問題がある。

そこで、庫内の汚染度に応じて適切な消費電力に調整することができ省エネルギー性能に優れた冷蔵庫を提供することを目的とする。

実施形態に係る冷蔵庫は、貯蔵室と、冷却器と、前記冷却器で生成した冷気を前記貯蔵室内で循環させるファンと、冷気の循環経路内に配置された可視光応答型光触媒と、前記可視光応答型光触媒に光を照射する発光ダイオードと、前記発光ダイオードをパルス駆動する制御部と、前記発光ダイオードの前記貯蔵室側に配設され光透過性の光透過性のカバー体と、前記貯蔵室の扉の開閉を検知する扉センサを備え、前記発光ダイオードと前記カバー体との間に前記可視光応答型触媒が位置せず、前記制御部は、前記扉センサが前記扉の開閉を検知すると、前記扉の閉扉時から所定時間だけ前記発光ダイオード駆動時のオンデューティ比を上げるとともに前記ファンを回転させることを特徴とする。

第１実施形態に係る冷蔵庫の断面図である。図１の要部拡大図である。第３実施形態に係る冷蔵庫の冷凍サイクルである。

（第１実施形態）
以下、図面に基づき本発明の第１実施形態について説明する。

本実施形態の冷蔵庫１０は、外箱１２と内箱１４との間に発泡断熱材１６を充填して断熱箱体からなる冷蔵庫本体１７を形成し、貯蔵室内部を断熱仕切壁１８によって上部の冷蔵温度帯の貯蔵室２０と下部の冷凍温度帯の冷凍空間８０とに区画している。

貯蔵室２０内部は、さらに載置棚を兼ねた天井仕切板２２及び仕切板２３によって上下に３つの空間に区画され、上部空間を例えば３〜６℃程度に冷却され複数段の載置棚２４を設けた冷蔵貯蔵空間２６とし、中部空間を例えば４〜７℃程度に冷却され引き出し式の野菜容器２８を配置する野菜貯蔵空間３０とし、下部空間を例えば−３〜０℃程度に冷却される低温容器３２を配置する低温貯蔵空間３４としている。

貯蔵室２０の前面開口部は、冷蔵庫本体１７に設けられたヒンジ部に回動自在に取り付けられた左右の冷蔵室扉４２によって観音開き方式で閉塞されており、扉センサ４３によって該扉４２の開閉が検知される。冷蔵室扉４２の扉内側、すなわち扉背面には、上方に食品などを収納するための棚状の収納トレイ４４が上下に２段配設され、その下方にペットボトルやビンなど背の高い容器を収納する収納ポケット４６が上下に２段配設されている。

冷蔵室扉４２の前面には、この冷蔵庫１０を操作するための操作パネル３６が配されている。操作パネル３６は、押釦式の操作スイッチ３７を押圧操作することで、各貯蔵空間の冷却強度を切り替えて設定したり、後述する「急速脱臭運転」の実行を選択する選択手段として機能する。

貯蔵室２０の下部に設けられた冷凍空間８０には、断熱仕切壁１８の直下において、自動製氷装置を備えた製氷室と第１冷凍室８４とが左右に併設されており、製氷室及び第１冷凍室８４の下部に冷凍室８６が設けられている。製氷室、第１冷凍室８４、及び冷凍室８６は、いずれも引き出し式扉によって前面開口部が閉塞されており、内部に配設された収納容器８８，８９が開扉動作に連動して引き出されるようになっている。

貯蔵室２０の後部には、カバー体４１が配設され、このカバー体４１と冷蔵庫本体１７の背面との間にダクト５７が形成され、このダクト５７内に貯蔵室２０内の空気を冷却する冷蔵用冷却器５２と、冷蔵用ファン５３と、発光ダイオード３９が設けられている。

冷蔵用冷却器５２は、図２に示すように、直線部と曲線部とで蛇行状に形成した銅管からなり内部を冷媒が流れる冷媒パイプ５２ａと、この冷媒パイプ５２ａの両端部を保持する端板５２ｂの間において直線部の延びる方向に沿って対向配置された多数のフィン５２ｃとを備えたいわゆるフィンアンドチューブ型の熱交換器である。

冷蔵用冷却器５２が有するフィン５２ｃの表面は、例えば、窒素ドープによる酸化チタンや白金担持酸化チタン等、３６０〜７６０ｎｍの可視光量域の光でも活性化する可視光応答型光触媒からなる光触媒層５２ｄによって覆われている。

ダクト５７内における冷蔵用冷却器５２の近傍、例えば、冷蔵用冷却器５２の上方位置には、冷蔵用冷却器５２のフィン５２ｃ表面を覆う光触媒層５２ｄに光を照射する発光ダイオード３９が配設されている。

ダクト５７の前面を構成するカバー体４１は、発光ダイオード３９から照射される光を受ける位置の少なくとも一部に、光透過性を有する光透過部４１ａが設けられており、発光ダイオード３９から照射された光が光透過部４１ａを通って貯蔵室２０内に到達する。

冷凍空間８０の背面には、冷却器室８１が設けられ、その内部に冷蔵用冷却器５２と同様のフィンアンドチューブ型の冷凍用冷却器５４と冷凍用ファン５５とが収納されている。

冷蔵用冷却器５２及び冷凍用冷却器５４は、冷蔵庫本体１７の背面下部に設けた機械室５０に収納された圧縮機５１や凝縮器５８やキャピラリーチューブ（不図示）や切替弁（不図示）とともに冷凍サイクルを構成され、切替弁で冷媒流路を切り替えることにより圧縮機５１から吐出された冷媒が、凝縮器５８及びキャピラリーチューブを介して交互に供給される。

貯蔵室２０内の冷却を行う冷蔵モード時には、圧縮機５１から吐出された冷媒が、凝縮器５８及びキャピラリーチューブを介して冷蔵用冷却器５２に供給され、冷蔵用冷却器５２を低温化することでダクト５７内の冷蔵用冷却器５２近傍の空気を冷却する。冷蔵用冷却器５２で冷却された空気は、冷蔵用ファン５３によってダクト５７を通って貯蔵室２０へ送風され貯蔵室２０内を冷却しながら流れ、貯蔵室２０の下部背面に設けられた不図示の吸込口からダクト５７に取り込まれ、冷蔵用冷却器５２に戻って再び冷却される。

冷凍空間８０内の冷却を行う冷蔵モード時には、圧縮機５１から吐出された冷媒が、凝縮器５８及びキャピラリーチューブを介して冷凍用冷却器５４に供給され、冷凍用冷却器５４を低温化することで冷却器室８１内の空気を冷却する。冷凍用冷却器５４で冷却された冷却器室８１内の空気は、冷凍用ファン５５によって製氷室、第１冷凍室８４及び第２冷凍室８６へ送風され、冷凍空間８０内を冷却しながら流れ、第２冷凍室８６の背面に設けられた不図示の吸込口から冷却器室８１に戻り、再び冷凍用冷却器５４に冷却される。

機械室５０の背面には、制御プログラムが記録されたメモリーを備えた制御部７０が設けられており、扉センサ４３や庫内温度センサなどの各種センサから入力される信号に基づき、メモリに記録された制御プログラムに従って、圧縮機５１、冷蔵用ファン５３、冷凍用ファン５５、三方弁などの各種電気部品を制御部７０が制御する。

上記構成の冷蔵庫１０では、冷蔵用冷却器５２のフィン５２ｃ表面を覆っている光触媒層５２ｄを活性化して貯蔵室２０内の空気に含まれる臭気物質やエチレンガスなどの老化ホルモンや浮遊菌等の分解対象物質を分解するため、制御部７０が、ダクト５７内に設けられた発光ダイオード３９をパルス駆動によって点灯させ、光触媒層５２ｄに光を照射する。

その際、制御部７０は、所定条件を満たすと、例えば、使用者が操作パネル３６の操作スイッチ３７を操作することで「急速脱臭運転」を選択すると、通常運転時のオンデューティ比（例えば、２０％）よりも大きなオンデューティ比（例えば、１００％）に変更し、発光ダイオード３９から照射される光量を増加させて分解対象物質の分解性能を向上させる。

このような本実施形態では、光触媒層５２ｄに光を照射してこれを活性化する発光ダイオード３９をパルス駆動により点灯させるため、発光ダイオード３９の消費電力を簡単に調整することができ、庫内の分解対象物質の多少など庫内の状況に応じて適切な消費電力で発光ダイオード３９を駆動することができ、分解対象物質の分解性能と省エネルギー性能と両立することができる。

また、本実施形態では、操作スイッチ３７の操作により発光ダイオード３９のパルス駆動のオンデューティ比を上げる運転を選択できるため、使用者の要求に応じて解対象物質の分解性能を向上させることができ、使い勝手を向上させることができる。

また、本実施形態では、ダクト５７の前面を構成するカバー体４１に光透過部４１ａが設けられ、発光ダイオード３９の貯蔵室２０側に光透過性の光透過部４１ａが配設されているため、発光ダイオード３９からの光が光透過部４１ａを通って貯蔵室２０内に到達する。そのため、使用者は、扉４２の開扉時に発光ダイオード３９が点灯し庫内の分解対象物質を分解する脱臭運転が実行されていることを視認することができる。

しかも、本実施形態の冷蔵庫１０では、パルス駆動のオンデューティ比を変更し発光ダイオード３９の光量を変更することで脱臭運転時の運転強度を調整するが、発光ダイオード３９からの光が光透過部４１ａを通って貯蔵室２０内に到達するため、使用者が脱臭運転時の運転強度を簡単に視認することができる。

なお、本実施形態では、冷蔵用冷却器５２のフィン５２ｃの表面に可視光応答型光触媒からなる光触媒層５２ｄを設けたが、可視光応答型光触媒を設ける担持体は、多孔質セラミックス等の表面に可視光応答型光触媒を設けることができるものであればよい。

また、本実施形態では、可視光応答型光触媒をダクト５７に設けたが、可視光応答型光触媒の配置は、貯蔵室内における冷気の循環経路内であればよい。

（変更例１）
上記した第１実施形態では、使用者が操作スイッチ３７の操作によって「急速脱臭運転」を選択すると、制御部７０が通常運転時より大きなオンデューティ比に設定する場合について説明したが、扉センサ４３によって冷蔵室扉４２の開閉を検知すると制御部７０が通常運転時より大きなオンデューティ比に設定してもよい。

具体的には、制御部７０は、扉センサ４３によって冷蔵室扉４２の開閉を検知すると、つまり、冷蔵室扉４２の開扉後に閉扉を検知すると、その閉扉検知から所定時間（例えば、２時間）、冷蔵用ファン５３を回転させるとともに、通常運転時より大きなオンデューティ比（例えば、８０％）に設定して発光ダイオード３９をパルス駆動する。

このような変更例に係る冷蔵庫１０では、扉４２の開閉後に制御部７０が通常運転時より大きなオンデューティ比に設定するため、簡単な構成により庫内の分解対象物質の多少を判断して適切な光量にて発光ダイオード３９を駆動することができ、分解対象物質の分解性能と省エネルギー性能と両立することができる。

なお、本変更例において、制御部７０が、扉センサ４３によって冷蔵室扉４２の開扉を検知している間、つまり、冷蔵室扉４２の開扉を検知してから閉扉を検知するまでの間、冷蔵用ファン５３を停止させるとともに、通常運転時と同じオンデューティ比で発光ダイオード３９をパルス駆動して点灯させてもよく、これにより、脱臭運転が実行されることを使用者が簡単に視認することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、制御部７０は、時計手段を備え現在の時刻が認識可能であって、所定時刻の間、例えば、午前１２時から午後２時までの間、発光ダイオード３９のパルス駆動のオンデューティ比を０％に設定し、発光ダイオード３９を消灯してもよい。

このような本実施形態の場合では、電力需給がひっ迫する時間帯に分解対象物質の分解性能より省エネルギー性能を優先させ、冷蔵庫１０の消費電力量を抑えることができる。

なお、上記した構成及び作用効果以外は第１の実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。

（第３実施形態）
次に、図３を参照して第３実施形態について説明する。本実施形態の冷蔵庫１０は、貯蔵室２０等の貯蔵室内における分解対象物質の増加を検出する負荷検知手段を備え、負荷検知手段が分解対象物質の増加を検知すると、制御部７０が発光ダイオード３９のパルス駆動時のオンデューティ比を上げる。

具体的には、図３に示すように、貯蔵室２０内、例えば、野菜貯蔵空間３０に貯蔵室２０内の湿度を検出する湿度センサ６０が設けられており、湿度センサ６０で検出された検出結果が制御部７０に入力される。

制御部７０は、湿度センサ６０により検出される湿度が上昇すると、貯蔵物が貯蔵室２０内に投入され分解対象物質の増加したとして、通常運転時（例えば、２０％）より大きなオンデューティ比（例えば、８０％）に設定して発光ダイオード３９をパルス駆動する。

このような本実施形態の貯蔵室２０では、簡単な構成により庫内の分解対象物質の多少を判断して適切な光量にて発光ダイオード３９を駆動することができ、分解対象物質の分解性能と省エネルギー性能と両立することができる。

なお、本実施形態では、負荷検知手段として湿度センサ６０について説明したが、湿度センサ６０以外にも、赤外線センサや重量センサや温度センサにより貯蔵室２０内に貯蔵物が投入されたことを検知し、貯蔵物が投入されると分解対象物質の増加したとして、通常運転時より大きなオンデューティ比に設定して発光ダイオード３９をパルス駆動してもより。

以上、本発明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を意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣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。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

１０…冷蔵庫１２…外箱１４…内箱
１６…発泡断熱材１７…冷蔵庫本体１８…断熱仕切壁
２０…貯蔵室３６…操作パネル３７…操作スイッチ
３９…発光ダイオード４１…カバー体４１ａ…光透過部
４２…冷蔵室扉４３…扉センサ５０…機械室
５１…圧縮機５２…冷蔵用冷却器５２ｃ…フィン
５２ｄ…光触媒層５３…冷蔵用ファン５４…冷凍用冷却器
５５…冷凍用ファン５７…ダクト６０…湿度センサ
７０…制御部

Claims

貯蔵室と、冷却器と、前記冷却器で生成した冷気を前記貯蔵室内で循環させるファンと、冷気の循環経路内に配置された可視光応答型光触媒と、前記可視光応答型光触媒に光を照射する発光ダイオードと、前記発光ダイオードをパルス駆動する制御部と、前記発光ダイオードの前記貯蔵室側に配設され光透過性の光透過性のカバー体と、前記貯蔵室の扉の開閉を検知する扉センサを備え、前記発光ダイオードと前記カバー体との間に前記可視光応答型触媒が位置せず、
前記制御部は、前記扉センサが前記扉の開閉を検知すると、前記扉の閉扉時から所定時間だけ前記発光ダイオード駆動時のオンデューティ比を上げるとともに前記ファンを回転させることを特徴とする冷蔵庫。
前記制御部は、所定条件を満たすと前記発光ダイオード駆動時のオンデューティ比を上げることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記発光ダイオード駆動時のオンデューティ比を上げる運転を選択できる選択手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
前記制御部は、所定時刻の間、前記発光ダイオード駆動時のオンデューティ比を０％にして前記発光ダイオードを消灯することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
分解対象物質の増加を検出する負荷検知手段を備え、
前記制御部は、前記負荷検知手段が分解対象物質の増加を検知すると、前記発光ダイオード駆動時のオンデューティ比を上げることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷蔵庫。