特許第5797568号(P5797568)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5797568
(24)【登録日】2015年8月28日
(45)【発行日】2015年10月21日
(54)【発明の名称】冷蔵庫
(51)【国際特許分類】
   F25D 23/00 20060101AFI20151001BHJP
【FI】
   F25D23/00 302M
【請求項の数】7
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2012-4046(P2012-4046)
(22)【出願日】2012年1月12日
(65)【公開番号】特開2013-142520(P2013-142520A)
(43)【公開日】2013年7月22日
【審査請求日】2014年12月10日
(73)【特許権者】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(73)【特許権者】
【識別番号】503376518
【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000567
【氏名又は名称】特許業務法人 サトー国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】天生 勝久
(72)【発明者】
【氏名】及川 巧
(72)【発明者】
【氏名】石川 義親
【審査官】 鈴木 充
(56)【参考文献】
【文献】 特開2006−17358(JP,A)
【文献】 特開2011−64454(JP,A)
【文献】 特開2007−3022(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F25D 23/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
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。
【請求項2】
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。
【請求項3】
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。
【請求項4】
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。
【請求項5】
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。
【請求項6】
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。
【請求項7】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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)。
【0004】
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)。
【0005】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2009−127977号公報
【特許文献2】特開2011−33296号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
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。
【課題を解決するための手段】
【0008】
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。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】実施形態による冷蔵庫の概略的な縦断側面図
図2】要部の縦断側面図
図3】要部の破断斜視図
図4】光ガイド部材および蓋部材の破断斜視図
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
(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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【符号の説明】
【0040】
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。
図1
図2
図3
図4