冷蔵庫
【課題】従来の構成では光触媒励起の光源として紫外線を用いるため、紫外線が人体（目や肌）に及ぼす影響を回避するために、使用者からは紫外線が見えない場所に光源およびフィルタを配置する必要があり、設置場所の制約が多かった。また、必然的に断線等で光源が点灯しない故障が生じた場合などのいわゆるメンテナンス作業が困難である場合が多かった。
【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮機が設けられた圧縮室と、圧縮された冷媒が放熱する凝縮器と、放熱した冷媒が吸熱する冷却器が設けられた冷却室と、扉を有する貯蔵室と、貯蔵室に冷却室の冷気を風路を介して送る送風機と、風路内に設けられた可視光応答型光触媒が担持されたフィルタと、フィルタに光が照射される位置に設けられ、可視光応答型光触媒を励起する波長の光を含む可視光を照射する光源とを備える。
【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮機が設けられた圧縮室と、圧縮された冷媒が放熱する凝縮器と、放熱した冷媒が吸熱する冷却器が設けられた冷却室と、扉を有する貯蔵室と、貯蔵室に冷却室の冷気を風路を介して送る送風機と、風路内に設けられた可視光応答型光触媒が担持されたフィルタと、フィルタに光が照射される位置に設けられ、可視光応答型光触媒を励起する波長の光を含む可視光を照射する光源とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は冷蔵庫内の空気の浄化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、食材の多様化や食の安全化気質の高まり等により、冷蔵庫庫内の脱臭・除菌技術、および、食品の高品質保存技術には非常に高いニーズがある。
【０００３】
従来の冷蔵庫における脱臭・除菌装置としては、光触媒として酸化チタンを担持させたフィルタに紫外線を照射し、光触媒反応を用いて冷蔵庫内の有機物質などを酸化、分解する方法が用いられている。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４２６４４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の構成では光触媒励起の光源として紫外線を用いるため、紫外線が人体（目や肌）に及ぼす影響を回避するために、使用者からは紫外線が見えない場所に光源およびフィルタを配置する必要があり、設置場所の制約が多かった。また、必然的に断線等で光源が点灯しない故障が生じた場合などのいわゆるメンテナンス作業が困難である場合が多かった。
【０００６】
この発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、第一に設置場所の制約の少なく、第二にメンテナンス性に優れた冷蔵庫を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
冷媒を圧縮する圧縮機が設けられた圧縮室と、圧縮された冷媒が放熱する凝縮器と、放熱した冷媒が吸熱する冷却器が設けられた冷却室と、扉を有する貯蔵室と、貯蔵室に冷却室の冷気を風路を介して送る送風機と、風路内に設けられた可視光応答型光触媒が担持されたフィルタと、フィルタに光が照射される位置に設けられ、可視光応答型光触媒を励起する波長の光を含む可視光を照射する光源とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の構成とすることで、光触媒を励起する光源を貯蔵室内を照らす照明として用いることや、光触媒自体を貯蔵室の扉側、つまり使用者から直接視認される可能性のある場所に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る空気浄化ユニットの内部斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る空気浄化ユニットと背面板の組み立て図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る風路構成図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る切替室の断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る切替室の可動センサ部の部品構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の構成図である。
【図８】この発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の風路系統図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の風路系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る空気浄化ユニットの内部斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る空気浄化ユニットと背面板の組み立て図、図４はこの発明の実施の形態１に係る風路構成図である。
【００１１】
冷蔵庫１は、上部に冷蔵室２、その下に切替室３、さらにその下に冷凍室４、一番下に野菜室５を備え、冷蔵室２の開閉は前面側に設けられた扉６、切替室３の開閉は前面側に設けられた扉７、冷凍室４の開閉は前面側に設けられた扉８、野菜室５の開閉は前面側に設けられた扉９でそれぞれ行われる。冷蔵庫１の背面側には中間部に冷却室１０が設けられ、その冷却室１０の下方には圧縮機１１が設けられ、その冷却室１０の上方には冷蔵室２の背面側風路設置部１２が設けられている。
【００１２】
冷蔵室２内には物を設置するための棚板が一番上から棚板１３、１４、１５、１６と４枚設けられ、これらは背面板１７に当接するように設置されている。この実施の形態１では棚板が４枚設けられ、一番下の棚板１６と冷蔵室２の底面１８との間に引き出し１９を設置しているが、こういった棚板の枚数や引き出し１９の有無は適宜変更可能である。
【００１３】
使用者が室内の温度を広範囲に渡って選択可能な切替室３には引き出し２０が設けられており、冷凍室４には引き出し２１が設けられており、野菜室５には引き出し２２が設けられている。
【００１４】
冷却室１０内には圧縮機１１と配管で接続された冷却器２３が設けられ、この冷却器２３の上方には内臓モータにより回転するファンを有する送風機２４が設けられ、この冷却器２３の下方にはヒータ２５が設けられている。
【００１５】
圧縮機１１が設けられている部屋を圧縮機室２６とすると、この圧縮機室２６内の圧縮機１１よりも上方にドレンパン２７が設置されている。この圧縮機室２６の上部と冷却室１０の下部とは配管２８を介して連通している。
【００１６】
冷蔵室２の背面側風路設置部１２には冷気が通過する風路と空気浄化ユニット２９が設けられている。この空気浄化ユニット２９の構造を詳細に記したのが図２である。空気浄化ユニット２９は、大きく分けて上側空間部３０と下側空間部３１の二つの構成からなる。上側空間部３０はこの空間部分を形成する筐体３２の内部を冷気が流れる構造となっており、側面の下側に流入口３３ａ、３３ｂが設けられ、側面の上側に流出口３４ａ、３４ｂが設けられている（図２では流入口３３ｂ、流出口３４ｂの記載を省略している）。上側空間部３０のこれら流入口３３ａ、３３ｂと流出口３４ａ、３４ｂの間の位置には筐体３２から取付部３５が突出しており、この取付部３５にフィルタ３６を設置することで、上側空間部３０を二分割する構造となっている。取付部３５とフィルタ３６によって分割された上側空間部３０の中でも流入口３３が配された空間部には光源３７が設けられている。なお、光源３７を内蔵する構成となっているので筐体３２には光を透過する材料が用いられている。
【００１７】
光源３７のリード線３８は下側空間部３１に伸びており、下側空間部３１でコネクタ３９に接続される。また、やはり下側空間部３１には温度センサ４０も設けられており、この温度センサ４０のリード線４１は光源３７のリード線３８とまとめられてコネクタ３９に接続される。このコネクタ３９が冷蔵庫１の本体配線（図示せず）に直接結線される。このように本来、光源３７や温度センサ４０それぞれにコネクタが必要なところを、一つのコネクタ３９に集約したことで、部品点数が削減され、コスト低減が成されるとともに、冷蔵庫１への空気浄化ユニット２９の取付け結線作業が容易となる。
【００１８】
この空気浄化ユニット２９を取り付ける際の背面板１７の組み立て方法を示したのが図３である。冷蔵室２の内側の背面と背面板１７との間に空気浄化ユニット２９が位置するようになっており、背面板１７に設けられた窓部４２に空気浄化ユニット２９の筐体３２が対向するようになっている。
【００１９】
図４は冷蔵室２の背面板１７に設けられた風路構成を示すものである。この風路が設けられた面が冷蔵庫１の奥側を向くように設置されることで背面側風路設置部１２が形成される。この背面板１７の基本構成は、冷蔵室２へ冷気を吹き出すための吹き出し口が複数設けられたパネル４３と、このパネル４３上に設置されるものであって溝が形成された発泡スチロール等からなるダクト構成部品４４と、図示しないがこのダクト構成部品４４の溝の開口を塞いでダクト（風路）を形成するシール部材とからなるものである。この図では空気浄化ユニット２９が背面板１７に取り付けられた状態を示すことで、風路と空気浄化ユニット２９との関係を示しており、以下図を用いて説明する。
【００２０】
風路は、冷却室１０（図４では示さず）と連通する風路４５と、この風路４５から右左に分かれた風路４６、４７（冷蔵室２の扉６側から見ると右左は逆になる）と、この風路４６から更に分岐された風路（分岐側から順に風路４８、４９、５０とする）と、風路４７から更に分岐された風路（分岐側から順に風路５１、５２、５３とする）と、空気浄化ユニットに流入する冷気が流れる右側の風路５４ａと、空気浄化ユニットに流入する冷気が流れる左側の風路５４ｂと、空気浄化ユニット２９から流出した冷気が流れる右側の風路５５ａと、空気浄化ユニット２９から流出した冷気が流れる左側の風路５５ｂとからなる。このうち風路４８には吹き出し口５６が設けられ、この吹き出し口と同じ高さの吹き出し口５７が風路５１の先に設けられている。同じく、風路４９、５２の先には吹き出し口５８、５９が設けられ、風路５０、５３の先には吹き出し口６０、６１が設けられている。また、風路５５ａの吹き出し口は風路４６の吹き出し口６２が兼ねており、風路５５ｂの吹き出し口は風路４７の吹き出し口６３が兼ねている。なお、風路５５ａ、５５ｂが、風路４６、４７に再合流した後に冷蔵室２への吹出し口６２、６３へ連結される構成としても良い。このようにすることにより、冷蔵室冷却風路主流の圧損影響を最小限に抑えながら、フィルタ３６の能力を引き出すことができるものである。
【００２１】
以上のように構成される冷蔵庫１の冷蔵室２内への冷気の流れを中心にさらに詳細に説明する。図１に示すように圧縮機１１と、図示しない凝縮器と、蒸発器の働きをする冷却器２３とにより構成される冷凍サイクルにより冷却室１０内の空気の温度が低下する。この低温の空気、すなわち冷気は、送風機２４によって各室に送られる。このうち冷蔵室２へ向かう冷気は、温度センサ４０で検知された温度に従って、冷蔵室ダンパ６４で流量を調節されてから背面側風路設置部１２に流れ込む。この背面側風路設置部１２では図４に示すように冷蔵室ダンパ６４の下流側に設けられた風路４５から分岐した風路４６と風路４７を流れていき、途中設けられた各分岐風路４８、４９、５０、５１、５２、５３に冷気を分けながら吹き出し口６２、６３から冷蔵室２内へ流れ出す。これら分岐風路からの冷気は、冷蔵室２内から見てほぼ同じ高さに設けられた吹き出し口５６、５７から冷蔵室２内に流れ込み、例えば棚１６上の食品等をまんべんなく冷却するようになっている。同様に冷蔵室２内から見てほぼ同じ高さに設けられた吹き出し口５８、５９や吹き出し口６０、６１も各棚上の食品等を冷却する。なお、棚が高さを変更できる方式の冷蔵庫もあることから、これら分岐した風路５６乃至６１は常に棚と棚の中央に吹き出し口があるとは限らない。
【００２２】
一方、風路５０、５３を流れる冷気の一部は前述した吹き出し口６０、６１から冷蔵室２内に流れ出すが、その他は風路５４ａ、５４ｂを通って空気浄化ユニット２９の流入口３３ａ、３３ｂから内部に流れ込み、浄化された冷気は風路５５ａ、５５ｂを流れて、風路４６、４９から流れてきた冷気とともに吹き出し口６２、６３から冷蔵室２内に流れ出す。
【００２３】
このように、主たる風路４６、４７から分岐した風路５０、５３の吹き出し口６０、６１のさらに先の風路５４ａ、５４ｂと空気浄化ユニット２９を連通したので、フィルタ３６の目詰まりや、フィルタ３６の位置ズレといった不具合が生じても、庫内冷却能力は担保されている。
【００２４】
空気浄化ユニット２９で冷気を浄化する仕組みは、以下の通りである。空気浄化ユニット２９の筐体３２の対向する２側面に設けられた流入口３３ａ、３３ｂから上側空間部３０に流入した冷気は、フィルタ３６を通過することで菌や臭い成分が除去される。このフィルタ３６から見て冷気の流れの上流側にはＬＥＤからなる光源３７が設けられている。光源３７には幾つかの役割があるが、そのうちの一つはフィルタ３６による浄化能力の発揮である。フィルタ３６に担持されている物質に可視光応答型光触媒がある。可視光応答型光触媒とは、一般的な紫外線波長の光でのみ活性化された光触媒とは異なり、可視領域波長の光でも冷気中の成分が活性化（例えば、イオン化やラジカル化）するものである。これによって、菌や臭気成分（有機物質）が酸化分解される。具体的には、酸化チタンを窒素ドーピングし酸素の一部を窒素で置換したものや、酸化チタンに白金、あるいは、鉄等の化合物を配合したものなどを例示することができる。つまり、光源３７によりフィルタ３６に担持された物質の中でも可視光応答型光触媒が特に活性化されるものである。また、フィルタ３６には抗酸化剤を担持させてもよい。抗酸化剤とは、抗酸化剤自身が酸化されることにより、付着対象物の酸化を抑制するものであり、食品を対象とした抗酸化剤としては、Ｌ−アスコルビン酸、ローズマリー抽出物質などを例示することができる。これらのうち、少なくとも１種以上をフィルタ３６で担持して、冷気通過によって、抗酸化剤がフィルタから脱着し、冷蔵室２内へ放出され、貯蔵されている食品へ到達し、食品の酸化抑制効果を得られるものである。
【００２５】
なお、フィルタ３６は、有機材不織布を綿状に集約したものや、有機材不織布をシート状に伸ばし、折り返したプリーツ形状のものや、あるいは、無機質セラミックスに担持体を焼結させたものをハニカムコルゲート状としたもの等、基材や形態は、風路圧損、あるいは、光照射範囲・透過率、等により任意に選択決定できるものである。
【００２６】
その他の光源３７の役割として挙げられるのは照明としての機能である。前述したように空気浄化ユニット２９は背面板１７の透明な化粧カバーで覆われた窓部４２から光を透過する材料で作られた筐体３２の湾曲した面が冷蔵室２内に露出するように設置されるため、冷蔵室２内の後側を広く照らすことになる。一般に冷蔵室内の照明は照射可能範囲を稼ぐために、天井面に設けられたり、側面に設けられたりするものが多い。冷蔵室の奥に設けられる場合もあるが、その場合は冷蔵室の上から下まで照明を設けることで照射範囲を広げている。この実施の形態の発明では、冷蔵室の後方の壁の中央部よりもやや上側に光源３を設けているが、これは補助的な照明である。主たる照明は天井面や側面に設けることとなる。このように冷蔵室２内の奥側に補助的な照明を設けることで、室内の奥に置かれた食品等が見えやすくなるという効果も得られるが、それ以外にも背面板１７の色彩を正確に表現するという機能もある。一般的に商品が家電売り場に陳列される場合、商品をより魅力的に見せるため、商品に様々な角度から光を当てられるように周辺に専用の照明器具を設置することが多い。特に最近の冷蔵庫の場合は外観だけでなく冷蔵室等の貯蔵室内の配置や色彩も注目されるため、庫内を照らすための照明を別途設置して、庫内照明だけの場合よりも明るくした状態でディスプレイされている場合が増えている。そのため、購入後に自宅で庫内照明だけで使用してみると、店頭で見た場合よりも暗く感じるケースも多い。この実施の形態で説明する発明のように補助的な光源３７で背面板１７の周囲を明るくするだけで、店頭での見え方とほぼ同じような明暗で貯蔵室内を照らすことができ、違和感を軽減できる。
【００２７】
なお、光源３７はフィルタ３６に担持された可視光応答型光触媒の励起を得られる波長を含む光を放射することができる必要がある。具体的には、青色（波長４７０ｎｍ付近）を発光するＬＥＤを例示することができる。なお、光源３７は、触媒の励起を得られる波長の光を所定量発光できるものであれば良く、例えば、白色（青色と黄色の組合せ等による）のＬＥＤなどでも良い。また、光源の数量に関しても特に規定はなく、所定量発光するために、例えば複数個ＬＥＤを搭載し、また、各ＬＥＤの発光色を異色の組み合せとすることも可能である。光源３７の具体的構成としては、チップ状のＬＥＤを実装した基板を、透明、あるいは、光を透過する樹脂等にて成形された円筒状のケースに溝等の勘合により所定位置に保持し、透明ケース解放端よりリード線３８を取り出し、この開放端は、止水性の高いシール部材等にて密閉され、結露や氷結によるＬＥＤ破損を防止する措置が施されたものを例示することができる。
【００２８】
なお、このような構成の冷蔵庫１では背面に設けられた制御基板６６により、冷凍室４内に設けられた温度センサ６７ａの検知結果に基づいて所定温度となるように圧縮機１１及び送風機２４の運転状態が制御され、切替室３内に設けられた温度センサ６７ｂの検知結果に基づいて所定温度となるように切替室ダンパ６８が制御されるものである。
【００２９】
冷蔵室１内での浄化された冷気の流れは以下の通りである。吹き出し口６２、６３から出た冷気は、棚１３と冷蔵室２の天井面の間を流れて、扉６側に向かって流れていく。そして、扉６に衝突すると冷蔵室２の底面１８に向かう流れへと方向を変え、底面に設けられた冷気戻り口６５から野菜室５へと送られる。
【００３０】
このように冷気を最上段の吹き出し口６２、６３から吹き出して扉６を閉じた状態で扉６に沿った上から下までの冷気の流れを形成することで、扉６が開かれたときに外に漏れ出し使用者が臭いをかいだり体に浴びたりする冷気は浄化されたものとなる。また、冷気を送風する風路内に空気浄化ユニット２９を設けたため、浄化直後の冷気を吹き出し口６２、６３から吹き出すことになるので、冷気戻り風路に浄化機構を設ける場合よりも衛生面での効率が高い。なお、この実施の形態に係る発明では浄化された冷気を最上段の吹き出し口６２、６３から吹き出すこととしているが、冷蔵庫の大きさによっては最上段でなくても構わない。
【００３１】
また、フィルタ３６に可視光応答型光触媒を適応し、触媒励起の光源３７として可視光を用いたことにより、冷蔵室２内に光源３７の光が露呈しても食品や人体への影響を懸念する必要がなくなり、使用者が触媒励起の光源３７の点灯を視認可能な位置への配置が可能となったものである。これによって、光源３７の光を貯蔵室の照明として活用可能となり、保存されている食品の見栄えを良くしたり、光源３７の故障の認識・判定が容易となる。また、光源故障時のメンテナンス・交換作業の手間や効率が改善できる。さらに、フィルタ３６に抗酸化剤を担持させた場合には、その抗酸化剤が放出され、貯蔵食品に辿り着く確率が高くなり、従って、食品の抗酸化作用が高くなる。
【００３２】
前述した冷気の流れは扉６が閉じられた状態のものであるが、冷気の量や光源３７の制御は細かく分類すると３パターンが想定される。第１のパターンは、扉６の開閉状態を検知する手段（図示せず）で扉６の開を検知した時、光源３７を点灯、および、送風機２４を停止するよう制御するものである。扉６の開動作に対応して光源３７を点灯することは、使用者が冷蔵室２内の食品等を見やすくするためのものである。もっとも、同時にフィルタ３６に抗酸化剤が担持されている場合には、送風機２４を停止することにより冷蔵室内に散布された抗酸化剤が庫内冷気とともに庫外に流出することを最小限に留めることができる。また、扉６が開くことで庫内冷気温度は上昇し、フィルタ３６を通過する空気密度が上がり、フィルタ３６に吸着した菌や臭い成分の脱着量が増加する傾向となるが、光源３７を点灯することにより触媒を励起してフィルタ３６での菌や臭い成分の分解を促進しつつ、一方で送風機２４を停止してフィルタ３６を通過する冷気の量を抑制して菌や臭い成分の脱着を減らすものである。
【００３３】
第２のパターンは、温度センサ６７の検出結果に基づいて圧縮機１１を停止する制御を行う場合や、冷却器２３近傍のヒータ２５に通電して冷却器２３に付着した霜を溶かしてドレンパン２７に集水して圧縮機１１の運転時の排熱で気化する場合（いわゆる霜取り動作中）に送風機を停止したりダンパを閉じたりすると庫内冷気温度が上昇する。この間に光源３７を発光することにより、フィルタ３６からの菌や臭い成分の脱着を抑制するものである。なお、第１のパターンと第２のパターンを組み合わせることも可能である。
【００３４】
第３のパターンは、扉６の開閉状態を検知する手段（図示せず）で扉６の開を検知した時、光源３７を点灯し、送風機２４を運転状態とするものである。扉６の開動作に対応して光源３７を点灯することは、使用者が冷蔵室２内の食品等を見やすくするためのものであり、短時間の開閉であれば送風機２４を停止するには及ばないケースも多いからである。したがって、制御基板６６にタイマ機能を持たせて扉６の開いている時間によって、第１のパターンと第３のパターンとを切り替えても良い。
【００３５】
なお、これら第１から第３のパターン同士を矛盾しない限度で組み合わせることも可能である。
【００３６】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係る切替室の断面図、図６はこの発明の実施の形態２に係る切替室の可動センサ部の部品構成図である。なお、実施の形態１と同じ機能を有する構成には同一の番号を付している。
【００３７】
切替室３は冷却室１０からの冷気が通る風路が奥側に設けられ、その風路の分岐点には切替室ダンパ６８が設けられている。この切替室ダンパ６８は、切替室３の天井面に形成されて引き出し２０を超えて扉７の手前で室内に吹出す天井風路６９に設けられた天井風路バッフル７０と、切替室３の背面より引き出し２０の中へ向けて吹出す背面風路７１に設けられた背面風路バッフル７２とを備え、これらのバッフルは駆動部７３にて、各々のバッフルが独立に開閉できるツインダクトダンパーである。図示しないが、庫外操作パネルなどにより、使用者に選択される切替室３内の設定に応じ、ダンパのバッフル開閉を行うことで風量調整をして所定設定温度にコントロールするものである。このような風路構成とすることで、例えば、食品投入後、使用者の庫外操作パネル操作に応じて、冷却能力を調整しながら食品冷却を行い、食品中の水分を過冷却状態とし、後に、冷却能力増により、低温刺激を与え、過冷却解除、および、凍結させることも可能となる。さらには、保存安定状態を判定し、必要最小限の冷却風量へ抑えることにより、食品、および、周囲温度の上下変動幅を極力小さくし、食品への霜つきや、食品の冷凍やけ、乾燥、酸化を防止する冷凍保存なども可能になるものである。
【００３８】
天井風路６９は、切替室３の扉７寄りの風路途中に吹き出し口７４が設けられ、更に風路の先には吹き出し口７５が設けられている。この吹き出し口７４から吹き出し口７５までの風路中にはフィルタ７６が設けられており、この部分の風路を脱臭風路７７とする。この脱臭風路７７の吹き出し口７５と扉７の間の天井面には駆動ユニット７８が設けられている。
【００３９】
駆動ユニット７８の構成については図６を用いて説明する。駆動ユニット７８の外殻は、二つの並列する窓部７９、８０を備える筒部８１と、蓋体８２から構成される。筒部８１には、チップＬＥＤを実装して構成した光源８３と、引き出し２０内の温度を検出する赤外線センサからなる温度センサ８４とが、それぞれ窓部７９、８０に対向する位置に収容される。この温度センサ８４は温度センサ保持部材８５に嵌合され、温度センサ保持部材８５はモータ８６の出力軸に連結される。一方、光源８３は、透明、あるいは、光を透過する樹脂材料にて成形された光源保持部材８７に嵌合され、温度センサ保持部材８５に連結される。モータ８６は、例えば、ステッピングモータなどにより、所定角度範囲内を駆動するものである。このモータ８６の軸駆動によって、温度センサ８４と光源８３が同時に駆動可能となるものである。光源８３、温度センサ８４、および、モータ８６のリード線は、１個のコネクタ８８に集約され、このコネクタにて冷蔵庫１の本体配線と結線される構成となっている。温度センサ８４は、赤外線センサーにて食品の温度を検出するが、切替室３内の空気温度を測定する温度センサ６７ｂの検出結果と合わせて処理することで、より高精度の温度検出が可能となる。例えば、食品投入後、使用者の庫外操作パネル操作に応じて、冷却能力を調整しながら食品冷却を行い、食品中の水分を過冷却状態とし、後に、冷却能力増により、低温刺激を与え、過冷却解除、および、凍結させる高品質凍結の成功率を高めた構成の切替室としても良い。なお、駆動ユニット７８は、図５中で両矢印で示す角度分回転可能であるので引き出し２０の全領域について温度センサ８４で温度検出可能である。また、このように駆動ユニット７８が広角度で回転可能なため、指向性の強いＬＥＤを光源としても切替室３内の広範囲に渡って光が届き、使用者の視認性を高めることができる。
【００４０】
このような駆動ユニット７８に設けられた光源８３により、フィルタ７６に担持された可視光応答型触媒が励起されフィルタ７６を通過する冷気中の菌や臭い成分の分解が促進される。また、フィルタ７６には抗酸化剤も担持されているので、抗酸化剤の放出も行われる。
【００４１】
このように天井面、特に扉７に近い部分に浄化された冷気の吹き出し口７５を設けたので、吹き出し口７５から吹き出された冷気が扉７を閉じた状態では扉７に沿って上から下までの冷気の流れを形成するので、扉７が開かれたときに外に漏れ出し使用者が臭いをかいだり体に浴びたりする冷気は浄化されたものとなる。また、冷気を送風する風路内にフィルタ７６を設けたので、浄化直後の冷気を吹き出し口７５から吹き出すことになるので、冷気戻り風路に浄化機構を設ける場合よりも衛生面での効率が高い。
【００４２】
光源８３の点灯動作については実施の形態１と同様に数パターン考えられる。例えば、圧縮機停止中、および、霜取り動作中に点灯するものとし、光源８３点灯時は、駆動ユニット７８の動作にてフィルタ７６の方向に光源８３の直進軸を向けることにより、触媒の励起を得て、菌や臭気成分（有機物質）を酸化分解することもできる。さらには、フィルタ７６への照射期間以外は、引き出し２０方向へ光源８３の直進軸を向けて照射させることにより、引き出し２０内の照明としての視覚効果を高めることも可能である。
【００４３】
また、切替室３内に比較的高温の食品等が入れられて室温全体が高くなったことを検知した場合や扉７が開閉されると室温よりも高温の食品等が入れられたと想定するように制御する場合等に、前述したように所定角度範囲内で温度センサ８４を回転動作させるとともに光源８３を点灯させることができる。このようにすると、温度センサ８４で切替室３内の室温を広範囲で検出することができるとともに、光源８３により励起されたフィルタ７６の触媒により室温よりも温度が高い食品等が周囲の温度に低下する前に菌や臭気成分（有機物質）を酸化分解することができるのでより効果的である。
【００４４】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の構成図である。この実施の形態では実施の形態１の冷蔵室と実施の形態２の切替室の両方を備えた冷蔵庫を例示するものである。なお、これまでの実施の形態１、２で既に説明が済んでいる構成については同一の番号を付して詳細な説明は省略する。
【００４５】
冷蔵庫１内の空気浄化ユニット２９で浄化された冷気は、冷蔵室２の最上段の吹き出し口６２、６３から図示しない扉に向けて吹き出され、扉に沿って下方に向かう冷気の流れが形成される。そのまま、冷蔵室２の底面１８に達した冷気は冷気戻り口６５から戻り風路を通って野菜室５へと送られる。一方、この図では駆動ユニット７８が前面にあるため見えないが、切替室３の上部に設けられた脱臭風路７７のフィルタ７６で浄化された冷気が吹き出し口７５から図示しない扉に向けて吹き出され、扉に沿って下方に向かう冷気の流れが形成される。なお、切替室３の隣には製氷室８９が設けられている。
【００４６】
このように冷蔵室２及び切替室３のような貯蔵室の全てに本発明のフィルタと光源を設置し、各室の扉側の上部から下部に向かって浄化された冷気の流れを形成するようにしても良い。この場合の各光源の点灯や圧縮機の運転動作の制御については実施の形態１で詳述した考えに基づいて行えばよい。
【００４７】
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の風路系統図、図９はこの発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の風路系統図である。図８は冷蔵室、切替室にこの発明の実施の形態１〜３に記載のフィルタと光源が備えられ、これらの配置、構成、および、動作は実施の形態１〜３に記載のものと同様としているものであり、説明は省略する。この冷蔵庫の冷気循環風路には、脱臭除菌フィルタ９０が備えられている。この脱臭除菌フィルタ９０には、例えば、マンガン酸化物、酸化銅、銀、白金などの脱臭除菌成分が担持されているものである。なお、フィルタの基材や形態は特に規定さるものではなく、任意に選択可能である。これにより、冷蔵庫全体にわたり、脱臭除菌性能が高められた仕様となっているものである。また、図９は切替室を備えていない冷蔵庫での脱臭除菌フィルタ９０の設置例である。冷蔵室、野菜室を冷却後、冷却器にもどる風路内に備えたものであり、菌の繁殖の危険性が相対的に高いプラス温度帯の貯蔵室に特化し、脱臭除菌性能を高めたものである。
【００４８】
なお、脱臭除菌フィルタ９０に担持される、例えば、マンガン酸化物、酸化銅、銀、白金などの脱臭除菌成分は、実施の形態に関わらず、フィルタに、可視光応答型光触媒と一緒に担持させることも可能である。これにより、例えば、光源の消灯中であっても、脱臭除菌効果を得られ、さらに、脱臭除菌性能が高められた冷蔵庫を提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
この発明は冷蔵庫の技術に関するものである。
【符号の説明】
【００５０】
１ 冷蔵庫、 ２ 冷蔵室、 ３ 切替室、 ４ 冷凍室、 ５ 野菜室、 ６ 扉、 ７ 扉、 ８ 扉、 ９ 扉、 １０ 冷却室、 １１ 圧縮機、 １２ 背面側風路設置部、 １３ 棚板、 １４ 棚板、 １５ 棚板、 １６ 棚板、 １７ 背面板、 １８ 底面、 １９ 引き出し、 ２０ 引き出し、 ２１ 引き出し、 ２２ 引き出し、 ２３ 冷却器、 ２４ 送風機、 ２５ ヒータ、 ２６ 圧縮機室、 ２７ ドレンパン、 ２８ 配管、 ２９ 空気浄化ユニット、 ３０ 上側空間部、 ３１ 下側空間部、 ３２ 筐体、 ３３ａ 流入口、 ３３ｂ 流入口、 ３４ａ 流出口、 ３４ｂ 流出口、 ３５ 取付部、 ３６ フィルタ、 ３７ 光源、 ３８ リード線、 ３９ コネクタ、 ４０ 温度センサ、 ４１ リード線、 ４２ 窓部、 ４３ パネル、 ４４ ダクト構成部品、 ４５ 風路、 ４６ 風路、 ４７ 風路、 ４８ 風路、 ４９ 風路、 ５０ 風路、 ５１ 風路、 ５２ 風路、 ５３ 風路、 ５４ａ 風路、 ５４ｂ 風路、 ５５ａ 風路、 ５５ｂ 風路、 ５６ 吹き出し口、 ５７ 吹き出し口、 ５８ 吹き出し口、 ５９ 吹き出し口、 ６０ 吹き出し口、 ６１ 吹き出し口、 ６２ 吹き出し口、 ６３ 吹き出し口、 ６４ 冷蔵室ダンパ、 ６５ 冷気戻り口、 ６６ 制御基板、 ６７ａ 温度センサ、 ６７ｂ 温度センサ、 ６８ 切替室ダンパ、 ６９ 天井風路、 ７０ 天井風路バッフル、 ７１ 背面風路、 ７２ 背面風路バッフル、 ７３ 駆動部、 ７４ 吹き出し口、 ７５ 吹き出し口、 ７６ フィルタ、 ７７ 脱臭風路、 ７８ 駆動ユニット、 ７９ 窓部、 ８０ 窓部、 ８１ 筒部、 ８２ 蓋体、 ８３ 光源、 ８４ 温度センサ、 ８５ 温度センサ保持部材、 ８６ モータ、 ８７ 光源保持部材、 ８９ 製氷室、 ９０ 脱臭除菌フィルタ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は冷蔵庫内の空気の浄化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、食材の多様化や食の安全化気質の高まり等により、冷蔵庫庫内の脱臭・除菌技術、および、食品の高品質保存技術には非常に高いニーズがある。
【０００３】
従来の冷蔵庫における脱臭・除菌装置としては、光触媒として酸化チタンを担持させたフィルタに紫外線を照射し、光触媒反応を用いて冷蔵庫内の有機物質などを酸化、分解する方法が用いられている。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４２６４４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の構成では光触媒励起の光源として紫外線を用いるため、紫外線が人体（目や肌）に及ぼす影響を回避するために、使用者からは紫外線が見えない場所に光源およびフィルタを配置する必要があり、設置場所の制約が多かった。また、必然的に断線等で光源が点灯しない故障が生じた場合などのいわゆるメンテナンス作業が困難である場合が多かった。
【０００６】
この発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、第一に設置場所の制約の少なく、第二にメンテナンス性に優れた冷蔵庫を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
冷媒を圧縮する圧縮機が設けられた圧縮室と、圧縮された冷媒が放熱する凝縮器と、放熱した冷媒が吸熱する冷却器が設けられた冷却室と、扉を有する貯蔵室と、貯蔵室に冷却室の冷気を風路を介して送る送風機と、風路内に設けられた可視光応答型光触媒が担持されたフィルタと、フィルタに光が照射される位置に設けられ、可視光応答型光触媒を励起する波長の光を含む可視光を照射する光源とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の構成とすることで、光触媒を励起する光源を貯蔵室内を照らす照明として用いることや、光触媒自体を貯蔵室の扉側、つまり使用者から直接視認される可能性のある場所に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る空気浄化ユニットの内部斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る空気浄化ユニットと背面板の組み立て図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る風路構成図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る切替室の断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る切替室の可動センサ部の部品構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の構成図である。
【図８】この発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の風路系統図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の風路系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る空気浄化ユニットの内部斜視図、図３はこの発明の実施の形態１に係る空気浄化ユニットと背面板の組み立て図、図４はこの発明の実施の形態１に係る風路構成図である。
【００１１】
冷蔵庫１は、上部に冷蔵室２、その下に切替室３、さらにその下に冷凍室４、一番下に野菜室５を備え、冷蔵室２の開閉は前面側に設けられた扉６、切替室３の開閉は前面側に設けられた扉７、冷凍室４の開閉は前面側に設けられた扉８、野菜室５の開閉は前面側に設けられた扉９でそれぞれ行われる。冷蔵庫１の背面側には中間部に冷却室１０が設けられ、その冷却室１０の下方には圧縮機１１が設けられ、その冷却室１０の上方には冷蔵室２の背面側風路設置部１２が設けられている。
【００１２】
冷蔵室２内には物を設置するための棚板が一番上から棚板１３、１４、１５、１６と４枚設けられ、これらは背面板１７に当接するように設置されている。この実施の形態１では棚板が４枚設けられ、一番下の棚板１６と冷蔵室２の底面１８との間に引き出し１９を設置しているが、こういった棚板の枚数や引き出し１９の有無は適宜変更可能である。
【００１３】
使用者が室内の温度を広範囲に渡って選択可能な切替室３には引き出し２０が設けられており、冷凍室４には引き出し２１が設けられており、野菜室５には引き出し２２が設けられている。
【００１４】
冷却室１０内には圧縮機１１と配管で接続された冷却器２３が設けられ、この冷却器２３の上方には内臓モータにより回転するファンを有する送風機２４が設けられ、この冷却器２３の下方にはヒータ２５が設けられている。
【００１５】
圧縮機１１が設けられている部屋を圧縮機室２６とすると、この圧縮機室２６内の圧縮機１１よりも上方にドレンパン２７が設置されている。この圧縮機室２６の上部と冷却室１０の下部とは配管２８を介して連通している。
【００１６】
冷蔵室２の背面側風路設置部１２には冷気が通過する風路と空気浄化ユニット２９が設けられている。この空気浄化ユニット２９の構造を詳細に記したのが図２である。空気浄化ユニット２９は、大きく分けて上側空間部３０と下側空間部３１の二つの構成からなる。上側空間部３０はこの空間部分を形成する筐体３２の内部を冷気が流れる構造となっており、側面の下側に流入口３３ａ、３３ｂが設けられ、側面の上側に流出口３４ａ、３４ｂが設けられている（図２では流入口３３ｂ、流出口３４ｂの記載を省略している）。上側空間部３０のこれら流入口３３ａ、３３ｂと流出口３４ａ、３４ｂの間の位置には筐体３２から取付部３５が突出しており、この取付部３５にフィルタ３６を設置することで、上側空間部３０を二分割する構造となっている。取付部３５とフィルタ３６によって分割された上側空間部３０の中でも流入口３３が配された空間部には光源３７が設けられている。なお、光源３７を内蔵する構成となっているので筐体３２には光を透過する材料が用いられている。
【００１７】
光源３７のリード線３８は下側空間部３１に伸びており、下側空間部３１でコネクタ３９に接続される。また、やはり下側空間部３１には温度センサ４０も設けられており、この温度センサ４０のリード線４１は光源３７のリード線３８とまとめられてコネクタ３９に接続される。このコネクタ３９が冷蔵庫１の本体配線（図示せず）に直接結線される。このように本来、光源３７や温度センサ４０それぞれにコネクタが必要なところを、一つのコネクタ３９に集約したことで、部品点数が削減され、コスト低減が成されるとともに、冷蔵庫１への空気浄化ユニット２９の取付け結線作業が容易となる。
【００１８】
この空気浄化ユニット２９を取り付ける際の背面板１７の組み立て方法を示したのが図３である。冷蔵室２の内側の背面と背面板１７との間に空気浄化ユニット２９が位置するようになっており、背面板１７に設けられた窓部４２に空気浄化ユニット２９の筐体３２が対向するようになっている。
【００１９】
図４は冷蔵室２の背面板１７に設けられた風路構成を示すものである。この風路が設けられた面が冷蔵庫１の奥側を向くように設置されることで背面側風路設置部１２が形成される。この背面板１７の基本構成は、冷蔵室２へ冷気を吹き出すための吹き出し口が複数設けられたパネル４３と、このパネル４３上に設置されるものであって溝が形成された発泡スチロール等からなるダクト構成部品４４と、図示しないがこのダクト構成部品４４の溝の開口を塞いでダクト（風路）を形成するシール部材とからなるものである。この図では空気浄化ユニット２９が背面板１７に取り付けられた状態を示すことで、風路と空気浄化ユニット２９との関係を示しており、以下図を用いて説明する。
【００２０】
風路は、冷却室１０（図４では示さず）と連通する風路４５と、この風路４５から右左に分かれた風路４６、４７（冷蔵室２の扉６側から見ると右左は逆になる）と、この風路４６から更に分岐された風路（分岐側から順に風路４８、４９、５０とする）と、風路４７から更に分岐された風路（分岐側から順に風路５１、５２、５３とする）と、空気浄化ユニットに流入する冷気が流れる右側の風路５４ａと、空気浄化ユニットに流入する冷気が流れる左側の風路５４ｂと、空気浄化ユニット２９から流出した冷気が流れる右側の風路５５ａと、空気浄化ユニット２９から流出した冷気が流れる左側の風路５５ｂとからなる。このうち風路４８には吹き出し口５６が設けられ、この吹き出し口と同じ高さの吹き出し口５７が風路５１の先に設けられている。同じく、風路４９、５２の先には吹き出し口５８、５９が設けられ、風路５０、５３の先には吹き出し口６０、６１が設けられている。また、風路５５ａの吹き出し口は風路４６の吹き出し口６２が兼ねており、風路５５ｂの吹き出し口は風路４７の吹き出し口６３が兼ねている。なお、風路５５ａ、５５ｂが、風路４６、４７に再合流した後に冷蔵室２への吹出し口６２、６３へ連結される構成としても良い。このようにすることにより、冷蔵室冷却風路主流の圧損影響を最小限に抑えながら、フィルタ３６の能力を引き出すことができるものである。
【００２１】
以上のように構成される冷蔵庫１の冷蔵室２内への冷気の流れを中心にさらに詳細に説明する。図１に示すように圧縮機１１と、図示しない凝縮器と、蒸発器の働きをする冷却器２３とにより構成される冷凍サイクルにより冷却室１０内の空気の温度が低下する。この低温の空気、すなわち冷気は、送風機２４によって各室に送られる。このうち冷蔵室２へ向かう冷気は、温度センサ４０で検知された温度に従って、冷蔵室ダンパ６４で流量を調節されてから背面側風路設置部１２に流れ込む。この背面側風路設置部１２では図４に示すように冷蔵室ダンパ６４の下流側に設けられた風路４５から分岐した風路４６と風路４７を流れていき、途中設けられた各分岐風路４８、４９、５０、５１、５２、５３に冷気を分けながら吹き出し口６２、６３から冷蔵室２内へ流れ出す。これら分岐風路からの冷気は、冷蔵室２内から見てほぼ同じ高さに設けられた吹き出し口５６、５７から冷蔵室２内に流れ込み、例えば棚１６上の食品等をまんべんなく冷却するようになっている。同様に冷蔵室２内から見てほぼ同じ高さに設けられた吹き出し口５８、５９や吹き出し口６０、６１も各棚上の食品等を冷却する。なお、棚が高さを変更できる方式の冷蔵庫もあることから、これら分岐した風路５６乃至６１は常に棚と棚の中央に吹き出し口があるとは限らない。
【００２２】
一方、風路５０、５３を流れる冷気の一部は前述した吹き出し口６０、６１から冷蔵室２内に流れ出すが、その他は風路５４ａ、５４ｂを通って空気浄化ユニット２９の流入口３３ａ、３３ｂから内部に流れ込み、浄化された冷気は風路５５ａ、５５ｂを流れて、風路４６、４９から流れてきた冷気とともに吹き出し口６２、６３から冷蔵室２内に流れ出す。
【００２３】
このように、主たる風路４６、４７から分岐した風路５０、５３の吹き出し口６０、６１のさらに先の風路５４ａ、５４ｂと空気浄化ユニット２９を連通したので、フィルタ３６の目詰まりや、フィルタ３６の位置ズレといった不具合が生じても、庫内冷却能力は担保されている。
【００２４】
空気浄化ユニット２９で冷気を浄化する仕組みは、以下の通りである。空気浄化ユニット２９の筐体３２の対向する２側面に設けられた流入口３３ａ、３３ｂから上側空間部３０に流入した冷気は、フィルタ３６を通過することで菌や臭い成分が除去される。このフィルタ３６から見て冷気の流れの上流側にはＬＥＤからなる光源３７が設けられている。光源３７には幾つかの役割があるが、そのうちの一つはフィルタ３６による浄化能力の発揮である。フィルタ３６に担持されている物質に可視光応答型光触媒がある。可視光応答型光触媒とは、一般的な紫外線波長の光でのみ活性化された光触媒とは異なり、可視領域波長の光でも冷気中の成分が活性化（例えば、イオン化やラジカル化）するものである。これによって、菌や臭気成分（有機物質）が酸化分解される。具体的には、酸化チタンを窒素ドーピングし酸素の一部を窒素で置換したものや、酸化チタンに白金、あるいは、鉄等の化合物を配合したものなどを例示することができる。つまり、光源３７によりフィルタ３６に担持された物質の中でも可視光応答型光触媒が特に活性化されるものである。また、フィルタ３６には抗酸化剤を担持させてもよい。抗酸化剤とは、抗酸化剤自身が酸化されることにより、付着対象物の酸化を抑制するものであり、食品を対象とした抗酸化剤としては、Ｌ−アスコルビン酸、ローズマリー抽出物質などを例示することができる。これらのうち、少なくとも１種以上をフィルタ３６で担持して、冷気通過によって、抗酸化剤がフィルタから脱着し、冷蔵室２内へ放出され、貯蔵されている食品へ到達し、食品の酸化抑制効果を得られるものである。
【００２５】
なお、フィルタ３６は、有機材不織布を綿状に集約したものや、有機材不織布をシート状に伸ばし、折り返したプリーツ形状のものや、あるいは、無機質セラミックスに担持体を焼結させたものをハニカムコルゲート状としたもの等、基材や形態は、風路圧損、あるいは、光照射範囲・透過率、等により任意に選択決定できるものである。
【００２６】
その他の光源３７の役割として挙げられるのは照明としての機能である。前述したように空気浄化ユニット２９は背面板１７の透明な化粧カバーで覆われた窓部４２から光を透過する材料で作られた筐体３２の湾曲した面が冷蔵室２内に露出するように設置されるため、冷蔵室２内の後側を広く照らすことになる。一般に冷蔵室内の照明は照射可能範囲を稼ぐために、天井面に設けられたり、側面に設けられたりするものが多い。冷蔵室の奥に設けられる場合もあるが、その場合は冷蔵室の上から下まで照明を設けることで照射範囲を広げている。この実施の形態の発明では、冷蔵室の後方の壁の中央部よりもやや上側に光源３を設けているが、これは補助的な照明である。主たる照明は天井面や側面に設けることとなる。このように冷蔵室２内の奥側に補助的な照明を設けることで、室内の奥に置かれた食品等が見えやすくなるという効果も得られるが、それ以外にも背面板１７の色彩を正確に表現するという機能もある。一般的に商品が家電売り場に陳列される場合、商品をより魅力的に見せるため、商品に様々な角度から光を当てられるように周辺に専用の照明器具を設置することが多い。特に最近の冷蔵庫の場合は外観だけでなく冷蔵室等の貯蔵室内の配置や色彩も注目されるため、庫内を照らすための照明を別途設置して、庫内照明だけの場合よりも明るくした状態でディスプレイされている場合が増えている。そのため、購入後に自宅で庫内照明だけで使用してみると、店頭で見た場合よりも暗く感じるケースも多い。この実施の形態で説明する発明のように補助的な光源３７で背面板１７の周囲を明るくするだけで、店頭での見え方とほぼ同じような明暗で貯蔵室内を照らすことができ、違和感を軽減できる。
【００２７】
なお、光源３７はフィルタ３６に担持された可視光応答型光触媒の励起を得られる波長を含む光を放射することができる必要がある。具体的には、青色（波長４７０ｎｍ付近）を発光するＬＥＤを例示することができる。なお、光源３７は、触媒の励起を得られる波長の光を所定量発光できるものであれば良く、例えば、白色（青色と黄色の組合せ等による）のＬＥＤなどでも良い。また、光源の数量に関しても特に規定はなく、所定量発光するために、例えば複数個ＬＥＤを搭載し、また、各ＬＥＤの発光色を異色の組み合せとすることも可能である。光源３７の具体的構成としては、チップ状のＬＥＤを実装した基板を、透明、あるいは、光を透過する樹脂等にて成形された円筒状のケースに溝等の勘合により所定位置に保持し、透明ケース解放端よりリード線３８を取り出し、この開放端は、止水性の高いシール部材等にて密閉され、結露や氷結によるＬＥＤ破損を防止する措置が施されたものを例示することができる。
【００２８】
なお、このような構成の冷蔵庫１では背面に設けられた制御基板６６により、冷凍室４内に設けられた温度センサ６７ａの検知結果に基づいて所定温度となるように圧縮機１１及び送風機２４の運転状態が制御され、切替室３内に設けられた温度センサ６７ｂの検知結果に基づいて所定温度となるように切替室ダンパ６８が制御されるものである。
【００２９】
冷蔵室１内での浄化された冷気の流れは以下の通りである。吹き出し口６２、６３から出た冷気は、棚１３と冷蔵室２の天井面の間を流れて、扉６側に向かって流れていく。そして、扉６に衝突すると冷蔵室２の底面１８に向かう流れへと方向を変え、底面に設けられた冷気戻り口６５から野菜室５へと送られる。
【００３０】
このように冷気を最上段の吹き出し口６２、６３から吹き出して扉６を閉じた状態で扉６に沿った上から下までの冷気の流れを形成することで、扉６が開かれたときに外に漏れ出し使用者が臭いをかいだり体に浴びたりする冷気は浄化されたものとなる。また、冷気を送風する風路内に空気浄化ユニット２９を設けたため、浄化直後の冷気を吹き出し口６２、６３から吹き出すことになるので、冷気戻り風路に浄化機構を設ける場合よりも衛生面での効率が高い。なお、この実施の形態に係る発明では浄化された冷気を最上段の吹き出し口６２、６３から吹き出すこととしているが、冷蔵庫の大きさによっては最上段でなくても構わない。
【００３１】
また、フィルタ３６に可視光応答型光触媒を適応し、触媒励起の光源３７として可視光を用いたことにより、冷蔵室２内に光源３７の光が露呈しても食品や人体への影響を懸念する必要がなくなり、使用者が触媒励起の光源３７の点灯を視認可能な位置への配置が可能となったものである。これによって、光源３７の光を貯蔵室の照明として活用可能となり、保存されている食品の見栄えを良くしたり、光源３７の故障の認識・判定が容易となる。また、光源故障時のメンテナンス・交換作業の手間や効率が改善できる。さらに、フィルタ３６に抗酸化剤を担持させた場合には、その抗酸化剤が放出され、貯蔵食品に辿り着く確率が高くなり、従って、食品の抗酸化作用が高くなる。
【００３２】
前述した冷気の流れは扉６が閉じられた状態のものであるが、冷気の量や光源３７の制御は細かく分類すると３パターンが想定される。第１のパターンは、扉６の開閉状態を検知する手段（図示せず）で扉６の開を検知した時、光源３７を点灯、および、送風機２４を停止するよう制御するものである。扉６の開動作に対応して光源３７を点灯することは、使用者が冷蔵室２内の食品等を見やすくするためのものである。もっとも、同時にフィルタ３６に抗酸化剤が担持されている場合には、送風機２４を停止することにより冷蔵室内に散布された抗酸化剤が庫内冷気とともに庫外に流出することを最小限に留めることができる。また、扉６が開くことで庫内冷気温度は上昇し、フィルタ３６を通過する空気密度が上がり、フィルタ３６に吸着した菌や臭い成分の脱着量が増加する傾向となるが、光源３７を点灯することにより触媒を励起してフィルタ３６での菌や臭い成分の分解を促進しつつ、一方で送風機２４を停止してフィルタ３６を通過する冷気の量を抑制して菌や臭い成分の脱着を減らすものである。
【００３３】
第２のパターンは、温度センサ６７の検出結果に基づいて圧縮機１１を停止する制御を行う場合や、冷却器２３近傍のヒータ２５に通電して冷却器２３に付着した霜を溶かしてドレンパン２７に集水して圧縮機１１の運転時の排熱で気化する場合（いわゆる霜取り動作中）に送風機を停止したりダンパを閉じたりすると庫内冷気温度が上昇する。この間に光源３７を発光することにより、フィルタ３６からの菌や臭い成分の脱着を抑制するものである。なお、第１のパターンと第２のパターンを組み合わせることも可能である。
【００３４】
第３のパターンは、扉６の開閉状態を検知する手段（図示せず）で扉６の開を検知した時、光源３７を点灯し、送風機２４を運転状態とするものである。扉６の開動作に対応して光源３７を点灯することは、使用者が冷蔵室２内の食品等を見やすくするためのものであり、短時間の開閉であれば送風機２４を停止するには及ばないケースも多いからである。したがって、制御基板６６にタイマ機能を持たせて扉６の開いている時間によって、第１のパターンと第３のパターンとを切り替えても良い。
【００３５】
なお、これら第１から第３のパターン同士を矛盾しない限度で組み合わせることも可能である。
【００３６】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係る切替室の断面図、図６はこの発明の実施の形態２に係る切替室の可動センサ部の部品構成図である。なお、実施の形態１と同じ機能を有する構成には同一の番号を付している。
【００３７】
切替室３は冷却室１０からの冷気が通る風路が奥側に設けられ、その風路の分岐点には切替室ダンパ６８が設けられている。この切替室ダンパ６８は、切替室３の天井面に形成されて引き出し２０を超えて扉７の手前で室内に吹出す天井風路６９に設けられた天井風路バッフル７０と、切替室３の背面より引き出し２０の中へ向けて吹出す背面風路７１に設けられた背面風路バッフル７２とを備え、これらのバッフルは駆動部７３にて、各々のバッフルが独立に開閉できるツインダクトダンパーである。図示しないが、庫外操作パネルなどにより、使用者に選択される切替室３内の設定に応じ、ダンパのバッフル開閉を行うことで風量調整をして所定設定温度にコントロールするものである。このような風路構成とすることで、例えば、食品投入後、使用者の庫外操作パネル操作に応じて、冷却能力を調整しながら食品冷却を行い、食品中の水分を過冷却状態とし、後に、冷却能力増により、低温刺激を与え、過冷却解除、および、凍結させることも可能となる。さらには、保存安定状態を判定し、必要最小限の冷却風量へ抑えることにより、食品、および、周囲温度の上下変動幅を極力小さくし、食品への霜つきや、食品の冷凍やけ、乾燥、酸化を防止する冷凍保存なども可能になるものである。
【００３８】
天井風路６９は、切替室３の扉７寄りの風路途中に吹き出し口７４が設けられ、更に風路の先には吹き出し口７５が設けられている。この吹き出し口７４から吹き出し口７５までの風路中にはフィルタ７６が設けられており、この部分の風路を脱臭風路７７とする。この脱臭風路７７の吹き出し口７５と扉７の間の天井面には駆動ユニット７８が設けられている。
【００３９】
駆動ユニット７８の構成については図６を用いて説明する。駆動ユニット７８の外殻は、二つの並列する窓部７９、８０を備える筒部８１と、蓋体８２から構成される。筒部８１には、チップＬＥＤを実装して構成した光源８３と、引き出し２０内の温度を検出する赤外線センサからなる温度センサ８４とが、それぞれ窓部７９、８０に対向する位置に収容される。この温度センサ８４は温度センサ保持部材８５に嵌合され、温度センサ保持部材８５はモータ８６の出力軸に連結される。一方、光源８３は、透明、あるいは、光を透過する樹脂材料にて成形された光源保持部材８７に嵌合され、温度センサ保持部材８５に連結される。モータ８６は、例えば、ステッピングモータなどにより、所定角度範囲内を駆動するものである。このモータ８６の軸駆動によって、温度センサ８４と光源８３が同時に駆動可能となるものである。光源８３、温度センサ８４、および、モータ８６のリード線は、１個のコネクタ８８に集約され、このコネクタにて冷蔵庫１の本体配線と結線される構成となっている。温度センサ８４は、赤外線センサーにて食品の温度を検出するが、切替室３内の空気温度を測定する温度センサ６７ｂの検出結果と合わせて処理することで、より高精度の温度検出が可能となる。例えば、食品投入後、使用者の庫外操作パネル操作に応じて、冷却能力を調整しながら食品冷却を行い、食品中の水分を過冷却状態とし、後に、冷却能力増により、低温刺激を与え、過冷却解除、および、凍結させる高品質凍結の成功率を高めた構成の切替室としても良い。なお、駆動ユニット７８は、図５中で両矢印で示す角度分回転可能であるので引き出し２０の全領域について温度センサ８４で温度検出可能である。また、このように駆動ユニット７８が広角度で回転可能なため、指向性の強いＬＥＤを光源としても切替室３内の広範囲に渡って光が届き、使用者の視認性を高めることができる。
【００４０】
このような駆動ユニット７８に設けられた光源８３により、フィルタ７６に担持された可視光応答型触媒が励起されフィルタ７６を通過する冷気中の菌や臭い成分の分解が促進される。また、フィルタ７６には抗酸化剤も担持されているので、抗酸化剤の放出も行われる。
【００４１】
このように天井面、特に扉７に近い部分に浄化された冷気の吹き出し口７５を設けたので、吹き出し口７５から吹き出された冷気が扉７を閉じた状態では扉７に沿って上から下までの冷気の流れを形成するので、扉７が開かれたときに外に漏れ出し使用者が臭いをかいだり体に浴びたりする冷気は浄化されたものとなる。また、冷気を送風する風路内にフィルタ７６を設けたので、浄化直後の冷気を吹き出し口７５から吹き出すことになるので、冷気戻り風路に浄化機構を設ける場合よりも衛生面での効率が高い。
【００４２】
光源８３の点灯動作については実施の形態１と同様に数パターン考えられる。例えば、圧縮機停止中、および、霜取り動作中に点灯するものとし、光源８３点灯時は、駆動ユニット７８の動作にてフィルタ７６の方向に光源８３の直進軸を向けることにより、触媒の励起を得て、菌や臭気成分（有機物質）を酸化分解することもできる。さらには、フィルタ７６への照射期間以外は、引き出し２０方向へ光源８３の直進軸を向けて照射させることにより、引き出し２０内の照明としての視覚効果を高めることも可能である。
【００４３】
また、切替室３内に比較的高温の食品等が入れられて室温全体が高くなったことを検知した場合や扉７が開閉されると室温よりも高温の食品等が入れられたと想定するように制御する場合等に、前述したように所定角度範囲内で温度センサ８４を回転動作させるとともに光源８３を点灯させることができる。このようにすると、温度センサ８４で切替室３内の室温を広範囲で検出することができるとともに、光源８３により励起されたフィルタ７６の触媒により室温よりも温度が高い食品等が周囲の温度に低下する前に菌や臭気成分（有機物質）を酸化分解することができるのでより効果的である。
【００４４】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の構成図である。この実施の形態では実施の形態１の冷蔵室と実施の形態２の切替室の両方を備えた冷蔵庫を例示するものである。なお、これまでの実施の形態１、２で既に説明が済んでいる構成については同一の番号を付して詳細な説明は省略する。
【００４５】
冷蔵庫１内の空気浄化ユニット２９で浄化された冷気は、冷蔵室２の最上段の吹き出し口６２、６３から図示しない扉に向けて吹き出され、扉に沿って下方に向かう冷気の流れが形成される。そのまま、冷蔵室２の底面１８に達した冷気は冷気戻り口６５から戻り風路を通って野菜室５へと送られる。一方、この図では駆動ユニット７８が前面にあるため見えないが、切替室３の上部に設けられた脱臭風路７７のフィルタ７６で浄化された冷気が吹き出し口７５から図示しない扉に向けて吹き出され、扉に沿って下方に向かう冷気の流れが形成される。なお、切替室３の隣には製氷室８９が設けられている。
【００４６】
このように冷蔵室２及び切替室３のような貯蔵室の全てに本発明のフィルタと光源を設置し、各室の扉側の上部から下部に向かって浄化された冷気の流れを形成するようにしても良い。この場合の各光源の点灯や圧縮機の運転動作の制御については実施の形態１で詳述した考えに基づいて行えばよい。
【００４７】
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の風路系統図、図９はこの発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の風路系統図である。図８は冷蔵室、切替室にこの発明の実施の形態１〜３に記載のフィルタと光源が備えられ、これらの配置、構成、および、動作は実施の形態１〜３に記載のものと同様としているものであり、説明は省略する。この冷蔵庫の冷気循環風路には、脱臭除菌フィルタ９０が備えられている。この脱臭除菌フィルタ９０には、例えば、マンガン酸化物、酸化銅、銀、白金などの脱臭除菌成分が担持されているものである。なお、フィルタの基材や形態は特に規定さるものではなく、任意に選択可能である。これにより、冷蔵庫全体にわたり、脱臭除菌性能が高められた仕様となっているものである。また、図９は切替室を備えていない冷蔵庫での脱臭除菌フィルタ９０の設置例である。冷蔵室、野菜室を冷却後、冷却器にもどる風路内に備えたものであり、菌の繁殖の危険性が相対的に高いプラス温度帯の貯蔵室に特化し、脱臭除菌性能を高めたものである。
【００４８】
なお、脱臭除菌フィルタ９０に担持される、例えば、マンガン酸化物、酸化銅、銀、白金などの脱臭除菌成分は、実施の形態に関わらず、フィルタに、可視光応答型光触媒と一緒に担持させることも可能である。これにより、例えば、光源の消灯中であっても、脱臭除菌効果を得られ、さらに、脱臭除菌性能が高められた冷蔵庫を提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
この発明は冷蔵庫の技術に関するものである。
【符号の説明】
【００５０】
１ 冷蔵庫、 ２ 冷蔵室、 ３ 切替室、 ４ 冷凍室、 ５ 野菜室、 ６ 扉、 ７ 扉、 ８ 扉、 ９ 扉、 １０ 冷却室、 １１ 圧縮機、 １２ 背面側風路設置部、 １３ 棚板、 １４ 棚板、 １５ 棚板、 １６ 棚板、 １７ 背面板、 １８ 底面、 １９ 引き出し、 ２０ 引き出し、 ２１ 引き出し、 ２２ 引き出し、 ２３ 冷却器、 ２４ 送風機、 ２５ ヒータ、 ２６ 圧縮機室、 ２７ ドレンパン、 ２８ 配管、 ２９ 空気浄化ユニット、 ３０ 上側空間部、 ３１ 下側空間部、 ３２ 筐体、 ３３ａ 流入口、 ３３ｂ 流入口、 ３４ａ 流出口、 ３４ｂ 流出口、 ３５ 取付部、 ３６ フィルタ、 ３７ 光源、 ３８ リード線、 ３９ コネクタ、 ４０ 温度センサ、 ４１ リード線、 ４２ 窓部、 ４３ パネル、 ４４ ダクト構成部品、 ４５ 風路、 ４６ 風路、 ４７ 風路、 ４８ 風路、 ４９ 風路、 ５０ 風路、 ５１ 風路、 ５２ 風路、 ５３ 風路、 ５４ａ 風路、 ５４ｂ 風路、 ５５ａ 風路、 ５５ｂ 風路、 ５６ 吹き出し口、 ５７ 吹き出し口、 ５８ 吹き出し口、 ５９ 吹き出し口、 ６０ 吹き出し口、 ６１ 吹き出し口、 ６２ 吹き出し口、 ６３ 吹き出し口、 ６４ 冷蔵室ダンパ、 ６５ 冷気戻り口、 ６６ 制御基板、 ６７ａ 温度センサ、 ６７ｂ 温度センサ、 ６８ 切替室ダンパ、 ６９ 天井風路、 ７０ 天井風路バッフル、 ７１ 背面風路、 ７２ 背面風路バッフル、 ７３ 駆動部、 ７４ 吹き出し口、 ７５ 吹き出し口、 ７６ フィルタ、 ７７ 脱臭風路、 ７８ 駆動ユニット、 ７９ 窓部、 ８０ 窓部、 ８１ 筒部、 ８２ 蓋体、 ８３ 光源、 ８４ 温度センサ、 ８５ 温度センサ保持部材、 ８６ モータ、 ８７ 光源保持部材、 ８９ 製氷室、 ９０ 脱臭除菌フィルタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機が設けられた圧縮室と、
圧縮された冷媒が放熱する凝縮器と、
放熱した冷媒が吸熱する冷却器が設けられた冷却室と、
扉を有する貯蔵室と、
前記貯蔵室に前記冷却室の冷気を風路を介して送る送風機と、
前記風路内に設けられた可視光応答型光触媒が担持されたフィルタと、
前記フィルタに光が照射される位置に設けられ、前記可視光応答型光触媒を励起する波長の光を含む可視光を照射する光源とを備える冷蔵庫。
【請求項２】
風路は貯蔵室の背面板と外壁の間に形成され、フィルタと光源は同一のユニットに収容され、前記ユニットは前記風路の途中に設けられ、前記背面板に設けられた窓部より前記貯蔵室内部に光を照射可能であることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
風路は天井の背面から扉に向けて設けられ、光源は貯蔵室の天井に設けられ、フィルタは前記風路の前記扉側に設けられた吹き出し口近傍に設けられ、前記光源からの光が前記フィルタに照射されることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】
貯蔵室内の天井に温度センサと光源が回転自在に設けられ、前記温度センサが回転する場合に前記光源に発光させることを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
【請求項５】
風路の吹き出し口が前記貯蔵室の上部に設けられ、前記吹き出し口から吹き出された冷気が前記扉に沿って前記貯蔵室の上部から下部に向かって流れることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の冷蔵庫。
【請求項６】
扉が開かれると光源を発光させ、送風機を停止させることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の冷蔵庫。
【請求項７】
貯蔵室内には温度センサが設けられ、前記温度センサの値に基づき圧縮機が停止された場合に光源を発光させることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の冷蔵庫。
【請求項８】
霜取り中に光源を発光させ、送風機を停止することを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の冷蔵庫。
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機が設けられた圧縮室と、
圧縮された冷媒が放熱する凝縮器と、
放熱した冷媒が吸熱する冷却器が設けられた冷却室と、
扉を有する貯蔵室と、
前記貯蔵室に前記冷却室の冷気を風路を介して送る送風機と、
前記風路内に設けられた可視光応答型光触媒が担持されたフィルタと、
前記フィルタに光が照射される位置に設けられ、前記可視光応答型光触媒を励起する波長の光を含む可視光を照射する光源とを備える冷蔵庫。
【請求項２】
風路は貯蔵室の背面板と外壁の間に形成され、フィルタと光源は同一のユニットに収容され、前記ユニットは前記風路の途中に設けられ、前記背面板に設けられた窓部より前記貯蔵室内部に光を照射可能であることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
風路は天井の背面から扉に向けて設けられ、光源は貯蔵室の天井に設けられ、フィルタは前記風路の前記扉側に設けられた吹き出し口近傍に設けられ、前記光源からの光が前記フィルタに照射されることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】
貯蔵室内の天井に温度センサと光源が回転自在に設けられ、前記温度センサが回転する場合に前記光源に発光させることを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
【請求項５】
風路の吹き出し口が前記貯蔵室の上部に設けられ、前記吹き出し口から吹き出された冷気が前記扉に沿って前記貯蔵室の上部から下部に向かって流れることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の冷蔵庫。
【請求項６】
扉が開かれると光源を発光させ、送風機を停止させることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の冷蔵庫。
【請求項７】
貯蔵室内には温度センサが設けられ、前記温度センサの値に基づき圧縮機が停止された場合に光源を発光させることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の冷蔵庫。
【請求項８】
霜取り中に光源を発光させ、送風機を停止することを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の冷蔵庫。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−３３２９６（Ｐ２０１１−３３２９６Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８１５４７（Ｐ２００９−１８１５４７）
【出願日】平成２１年８月４日（２００９．８．４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月４日（２００９．８．４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]