JP2006292221A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 貯蔵室内の照明体として高輝度ＬＥＤを使用した場合でも、発熱による温度上昇を防止し、貯蔵室内部品の変形や溶解を防ぐとともに光源が目に入ってまぶしさを感じることがないようにした冷蔵庫を提供する。
【解決手段】 貯蔵室５の内壁面５ａに半導体発光素子20による照明装置15を配設し、貯蔵室扉８の開扉時間に応じて照明装置への入力を制御し、照度を低下させることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、半導体発光素子による貯蔵室内照明装置を配設した冷蔵庫に関する。

冷蔵庫における庫内照明装置としては、照明部の配設位置や設置個数など種々の構成が実施されており、例えば、図４に示すように、冷蔵庫本体（51）の最上部に配置した冷蔵室（55）の背面上部に電球タイプの庫内灯装置（65）を取り付け、冷蔵室扉（58）が開扉された際にはドアスイッチの付勢などによって庫内灯（65）を点灯させ、冷蔵室（５）内を照明するようにしている。さらに近年においては、照明体として発光ダイオード（以下、ＬＥＤという。）などの半導体発光素子を採用することが考慮されている。

前記半導体発光素子は、貯蔵室内の照明装置としては光度が低く、また方向特性の関係から、発光素子単体では室内を充分に照明することは困難であって複数の発光素子を用いる必要があり、この複数の発光素子を基板に実装して照明部を構成するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−８２８６９公報

これに対して近年では、高輝度タイプのＬＥＤが開発され実用に供されているが、冷蔵庫の庫内照明装置として使用する場合には、入力が１個当り４Ｖ、３５０ｍＡと大きいため発熱による温度上昇で、庫内のプラスチック部品が軟化して変形したり、基板のハンダチップが溶融する問題点があり、また、高熱になることから使用者が触れた際に火傷を負う危険があった。また、前記のように高輝度タイプのＬＥＤは、光源を直接見ると非常にまぶしく、目を痛めることになっていた。

本発明は上記点を考慮してなされたもので、貯蔵室内の照明体として高輝度ＬＥＤを使用した場合でも、発熱による温度上昇を防止し、貯蔵室内部品の変形や溶解を防ぐとともに光源が目に入ってまぶしさを感じることがないようにした冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明による冷蔵庫は、貯蔵室内壁面に半導体発光素子による照明装置を配設し、貯蔵室扉の開扉時間に応じて照明装置への入力を制御し、照度を低下させることを特徴とするものである。

本発明によれば、半導体発光素子からの光を有効に照射して、貯蔵室内を効果的に明るく照明することができるとともに、照明時間が所定以上になった場合には照明装置の照度を低下させることで発熱量を低減し、温度上昇を抑制して貯蔵室構成部品の軟化や溶解を防ぎ、火傷などの発生を防止することができる。

以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図１にその概略縦断面図を示す冷蔵庫本体（１）は、外箱（２）と内箱（３）間に断熱材（４）を介在させた断熱箱体からなり、最上部に冷蔵食品を収納貯蔵する冷蔵室（５）を設け、その下部に、野菜室（６）や冷凍室（７）など所定の貯蔵温度に沿った貯蔵室を配置し、冷蔵室（５）の前面開口には、本体一側に設けたヒンジによって開閉可能とした扉（８）を取り付けるとともに、野菜室（６）ほかのそれぞれの貯蔵室の前面開口には引き出し方式の扉を配設している。

冷蔵室（５）は、本体内の背面に設けた冷却器（９）で生成した冷気を、ファン（10）によりダクト（11）からの吹出口（11ａ）、および天井ダクト（12）の前面吹出口（12ａ）を介して室内に吹き出し冷却する構成であり、冷蔵庫における貯蔵室として最も大きな収納スペースを保有しているとともに、室内には複数段の載置棚（13）を設けて貯蔵品の収納空間を形成し、天井部（５ａ）には、室内を照明する照明装置（15）を設置している。

照明装置（15）は、図２に要部の詳細断面図で示すように、前面開口部に近い内箱（３）の天井面（５ａ）に断熱材（４）側へわずかに窪ませた方形の凹陥部（16）内に収納されるものであり、凹陥部（16）内の底面近傍にアルミニウムなどの良熱伝導性の金属板などからなる放熱板（17）を固定し、放熱板（17）の室内側の外表面に高輝度タイプのＬＥＤ（20）を固着した前記放熱板（17）と同様の金属板で形成した基板（18）をネジ（19）で固定している。なお、この基板（18）は前記放熱板（17）を兼ねて、良熱伝導性金属板によって一部品で形成してもよい。

ＬＥＤ（20）は、低電圧、小電力で十分な輝度が得られ、電流によって簡単に輝度制御ができるとともに応答速度が速く、且つ発光が安定して長寿命である特性を有するものであり、冷蔵室（５）の幅方向に２個取着し、その下方への先端は前記凹陥部（16）端縁の天井面（５ａ）から下方の室内側に突出しないように配置するとともに、光の照射範囲を冷蔵室（５）の背面側にやや指向させ、収納されている貯蔵品を上部前方から照らすように取り付ける。

また、前記のように高輝度タイプのＬＥＤ（20）は、光源が目に入ると非常にまぶしく、目を痛めるため、前記凹陥部（16）の開口は、冷蔵室天井面とほぼ同一高さになるように設けたシェード（21）によって覆うようにしている。そして、シェード（21）は、ＬＥＤ（20）からの光を効率よく拡散して室内（５）に照射するため、着色したり、シボ加工を施すことで表面に凹凸部を設けた透明性の高いアクリル樹脂などにより形成しているが、冷蔵室扉（８）を開扉した場合、使用者には凹陥部（16）の前壁やシェード（21）を利用して、前記ＬＥＤ（20）を直接目視することのない位置に配置させ、少なくともシェード（21）によって拡散した輝部の光が目に入る程度にして、まぶしさを与えないようにしている。

前記シェード（21）は、その両端から凹陥部（16）側へ延出させた脚片（21ａ）の係合爪（21ｂ）を放熱板（17）に形成した係合孔（17ａ）に係合させて着脱自在に取り付けられているものであり、前記放熱板（17）はＬＥＤ（20）からの光を拡散する反射板を兼ねていることで、さらに照明効率を向上させることができる。

また、凹陥部（16）は、前記天井ダクト（12）の吹出口（12ａ）に隣接して配置させており、前記吹出口（12ａ）からの冷気の一部を凹陥部（16）内に、矢印のように流入させ、シェード（21）の前方部に穿設した開口（21ｃ）から冷蔵室（５）内に流入させるようにしており、凹陥部（16）内に冷気を流通させることによってＬＥＤ（20）や基板（18）を取着した放熱板（17）部分の放熱を助長させている。

ＬＥＤ（20）は、冷蔵室扉（８）の開閉に連動して動作する図示しないドアスイッチによりオンオフされるものであり、開扉された場合に入力され、パルス通電によってＬＥＤ（20）が点灯する。

次に、ＬＥＤ（20）による照明と従来の電球タイプの庫内灯による照明とを比較した結果を、実験データに基づく冷蔵室（５）内の各ポイント部の照度をドット（〇印）の数で表した図３により説明する。前記ＬＥＤ（20）１個を冷蔵室天井面（５ａ）の前方中央部に設置し、４Ｖ、３５０ｍＡの入力で点灯させた場合の照度、およびその分布状態は、図３の（ｂ）に示すとおりであり、従来の電球タイプの庫内灯（65）を冷蔵室背面上部に２個併置した図３の（ａ）と比較して、全体的および光源から最も離れた位置の照度においてやや劣るが、前記図３の（ｂ）と同様のＬＥＤ（20）を、冷蔵室（５）前方の幅方向に２個併置させた図３の（ｃ）の場合は、図３の（ａ）と比較しても格段に照度が高くなり、特に光源から最も離れた冷蔵室底面およびその後部においては、従来の電球タイプ方式に倍する値となり、充分実用が可能な照度を得ることができた。

そして、点灯の際は、上記放熱構成によってＬＥＤ（20）近傍部分の温度は、従来の電球タイプの庫内灯周辺温度が１００℃程度であるのに対して６０〜８０℃程度となった。ただし、この温度雰囲気でも長時間継続すると周囲に熱影響を及ぼすことから、開扉後１分を経過すると警告音を発して開扉状態にあることを使用者に報知し、その後においても開扉状態が継続している場合は、扉（８）の開扉時間、例えば、開扉後３分を経過するとＬＥＤ（20）への入力を９０％程度に減少させ、さらに２分経過すると８０％に減少させるように電子回路によって制御されており、最終的には、開扉状態が一定時間、例えば、１０分経過すると通電を遮断するようにしている。

このように、冷蔵室扉（８）の開放時間に応じてＬＥＤ（20）への入力を低下させることで発熱量を低減することができ、使用者が気がつきにくい半ドア状態などの長時間の開扉状態によるＬＥＤ点灯の継続で照明装置（15）部近傍の温度が上昇することを防ぐことができる。

それゆえ、高輝度タイプＬＥＤ（20）の温度上昇による内箱（３）などのプラスチック部品が軟化して変形したり、基板（18）のハンダチップが溶融する問題をなくすことができ、また、高温度状態になった室内部分に使用者が触れて火傷を負うような危険をなくすことができるものである。

なお、開扉状態が所定時間以上経過した場合のＬＥＤ（20）への入力減少によって照度が低下することにより、使用者に開扉状態が長時間に亙っていることの警告表示とすることができる。

前記高輝度タイプのＬＥＤ（20）は、直径５〜６ｍｍ、基板（18）からの突出長は数ｍｍ程度であり、放熱板（17）を含めた設置スペースは幅奥行き寸法とも４０〜５０ｍｍ程度と小さなスペースでよいことから、断熱壁（４）内に凹陥部（16）を形成しても断熱作用をほとんど阻害することがなく、室内壁をほぼ平面として照明装置（15）を配設することができる。

そして、室内（５）側に突出することなく室の手前側に照明装置（15）を配置して貯蔵品を前方から照らすことができるので、視認性を格段に向上させることができるばかりでなく、室の手前側に設置しても貯蔵品の収納や取り出しの妨げにならないものであり、室内部品のレイアウトや使い勝手を向上して実質的な有効容積の拡大効果が得られる。また、室内側に突出して設置していた従来構成に比較して、その分室内における貯蔵品の収納容積を増やすことができる。

なお、半導体発光素子であるＬＥＤ（20）は、従来の電球タイプの庫内灯に比べて比較的熱の発生量が少なく、低温側での動作が安定するものであることから、これを天井ダクト（12）に隣接して吹出口（12ａ）からの冷気の一部を導入する位置に設置したことによって、ＬＥＤ（20）は流通冷気の影響で冷却されるものであり、発光効率が良好になることで、同じ消費電力でも冷蔵室（５）内をより明るく照明でき、また素子としての寿命をより長く保持することができる。

上記構成では、照明装置（15）を冷蔵室の天井面（５ａ）の前面開口部の近傍における前方部に設置して前方から照明するようにしたが、これに限らず、特に図示しないが、貯蔵室扉（８）の内側に配設するようにしても室内の収納容積や貯蔵品の出し入れを阻害することなく使い勝手のよい、且つ貯蔵容積効率の高い前記実施例と同様の効果を得ることができる。

なお、上記実施例においては、照明装置を配設する貯蔵室を冷蔵室として説明したが、本発明はこれに限るものでなく、下方部に配設した野菜室（６）や冷凍室（７）の室内壁面に前記実施例と同様の構成で設置するようにしてもよいことは言うまでもない。

本発明は、半導体発光素子を用いた照明装置を貯蔵室内に配設した冷蔵庫に利用することができる。

本発明の冷蔵庫を示す概略縦断面図である。 図１における照明装置配設部の拡大縦断面図である。 照明装置による貯蔵室内各部位照度の比較データを示し、（ａ）は従来の電球タイプ庫内灯（２個）、（ｂ）は本発明のＬＥＤ（１個）による照度、（ｃ）は本発明のＬＥＤ（２個）による照度データである。 従来の冷蔵庫における庫内灯の設置状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 冷蔵庫本体 ２ 外箱 ３ 内箱
４ 断熱材 ５ 冷蔵室 ５ａ 天井面
８ 扉 11 ダクト 11ａ 吹出口
12 天井ダクト 12ａ 前面吹出口 13 載置棚
15 照明装置 16 凹陥部 17 放熱板
17ａ 係合孔 18 基板 20 ＬＥＤ
21 シェード 21ａ 脚片 21ｂ 係合爪
21ｃ 開口 18、28 リード線 20、30 カバー体
20ａ、30ａ 凹陥部 20ｂ 薄肉部 20ｃ 曲面成形

Claims (7)

1. 貯蔵室内壁面に半導体発光素子による照明装置を配設し、貯蔵室扉の開扉時間に応じて照明装置への入力を制御し、照度を低下させることを特徴とする冷蔵庫。
2. 開扉時間が所定時間以上になると照明装置への通電を遮断することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 照明装置を良熱伝導体で形成した基板とこの基板上に熱伝導関係に取り付けた発光ダイオードとから構成し、前記照明装置の発光ダイオード部分が貯蔵室の天井面から下方に突出しないように天井面の前方に形成した凹部内に配設するとともに、照明装置の室内側を光透過性で且つ光拡散性を有するシェードで覆ったことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
4. 照明装置を、本体最上部に配置した冷蔵室の天井前部における冷気ダクト部に隣接して設置したことを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
5. 発光ダイオードからの照射範囲は貯蔵室の背面側に指向させたことを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
6. 照明装置を本体側に取り付けた良熱伝導金属性の放熱板に固着したことを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
7. 放熱板は光を拡散する反射板を兼ねていることを特徴とする請求項６記載の冷蔵庫。
   

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