JP2011012917A - 冷蔵庫 - Google Patents

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Abstract

【課題】発熱量が少なく、消費電力も小さい発光ダイオードを用いて冷蔵庫の貯蔵室の照明装置を構成し、且つ発光ダイオードの光を効率良く貯蔵室内に導くことで、発光ダイオードの使用個数を極力少なくして、製造コストを抑えること。
【解決手段】この発明に係る冷蔵庫は、鋼板製の外箱と樹脂製の内箱との間に断熱材を充填して構成される断熱箱体の内部空間を複数の貯蔵室に仕切り、各貯蔵室の前面開口部にヒンジ式の扉が取り付けられ、貯蔵室内を積載棚又は食品貯蔵ケースで仕切る冷蔵庫において、少なくともいずれかの貯蔵室における前面開口部近傍の断熱箱体の内側壁に、発光ダイオードを光源とする照明装置を備え、ヒンジ式の扉を開いた際に、食品貯蔵ケース又は積載棚を含む貯蔵室内部を照明装置で照明するものである。
【選択図】図4

Description

この発明は、冷蔵庫に関するものである。
従来、冷蔵庫の貯蔵室や扉に設けられた貯蔵用のドアポケットの照明装置としては、白熱電球を用いるのが主流であった。しかし、近年、発熱量、消費電力の点で有利な発光ダイオード(以後、LED)を用いたものが提案されている。
しかし、白熱電球に対してLEDは発光箇所が小さく、指向性が強く照射範囲が狭い課題がある。広い冷蔵庫の貯蔵室をまんべんなく照射するには、LEDを多数個設ける必要があり、白熱電球と同等の貯蔵室内照度を確保するには、製造コストが高くなる傾向があった。
発光箇所の小ささや、指向特性の強さを補うため、LEDを用いた照明装置を貯蔵室奥側に傾けて取り付けたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、照明装置のLEDの光軸を貯蔵室の積載棚の前面に傾けて、積載棚の前面を集中的に照射するものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
積載棚の前面に光が集中する一方、貯蔵室の後方が暗めになったり、また、最も光出力の高い光軸が積載棚、及び食品貯蔵ケースの前縁にあたった反射光が強く、使用者が眩しく感じるという課題があった。
特許第4055803号公報 特許第4054365号公報
しかしながら、上記特許文献1に開示されたものは、LEDの光が貯蔵室奥側に向いているため、LEDの発光する光を貯蔵室内に集中させることができるが、一方で貯蔵ケースを引き出した際に、ケースの中に保存されている食材が影になってしまい、視認性に劣るという課題があった。
また、上記特許文献2に開示されたものは、積載棚の前面に光が集中する一方、貯蔵室の後方が暗めになったり、また、最も光出力の高い光軸が積載棚、及び食品貯蔵ケースの前縁にあたった反射光が強く、使用者が眩しく感じるという課題があった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、発熱量が少なく、消費電力も小さい発光ダイオードを用いて冷蔵庫の貯蔵室の照明装置を構成し、且つ発光ダイオードの光を効率良く貯蔵室内に導くことで、発光ダイオードの使用個数を極力少なくして、製造コストを抑えることを目的とする。
また、発光ダイオードの光を貯蔵室内部だけでなく、貯蔵ケースに保存されている食品、及び扉の貯蔵用ポケットにも配分することにより、冷蔵庫の視認性を高め、使い勝手を向上させることを目的とする。
また、貯蔵室内の積載棚、及び食品貯蔵ケースに発光ダイオードの光軸があたり、その反射光で使用者が眩しく感じることを防止し、かつ、貯蔵室内の視認性を高めることを目的とする。
この発明に係る冷蔵庫は、鋼板製の外箱と樹脂製の内箱との間に断熱材を充填して構成される断熱箱体の内部空間を複数の貯蔵室に仕切り、各貯蔵室の前面開口部にヒンジ式の扉が取り付けられ、貯蔵室内を積載棚又は食品貯蔵ケースで仕切る冷蔵庫において、
少なくともいずれかの貯蔵室における前面開口部近傍の断熱箱体の内側壁に、発光ダイオードを光源とする照明装置を備え、
ヒンジ式の扉を開いた際に、食品貯蔵ケース又は積載棚を含む貯蔵室内部を照明装置で照明するものである。
この発明に係る冷蔵庫は、発光ダイオードの光が食品貯蔵ケース内に保存されている食材を照明にて直接照らすことができ、食品の識別が容易になるといった高視認性が確保できる。
実施の形態1を示す図で、冷蔵庫の概略図。 実施の形態1を示す図で、冷蔵庫の正面図。 実施の形態1を示す図で、LEDの指向特性を示す図。 実施の形態1を示す図で、貯蔵室の上面図。 実施の形態1を示す図で、貯蔵室の縦断面図。 実施の形態1を示す図で、貯蔵室の上面図((a)はLEDの光軸12の角度θを示す図、(b)はLED9の有効照射範囲αを示す図)。 比較のために示す図で、従来の冷蔵室の上面図((a)はLEDの光軸12の角度θを示す図、(b)はLED9の有効照射範囲αを示す図)。 実施の形態2を示す図で、照明装置10とランプカバー15との関係を冷蔵室2、野菜室3の上面側からみた図。 実施の形態2を示す図で、ランプカバーによる光の変化を示す図((a)はレンズ構造を備えるランプカバー15を用いた場合のLED9の発光する光の図、(b)はレンズ構造を持たない平らなランプカバー17を用いた場合のLED9の発光する光の図)。 実施の形態2を示す図で、レンズ構造図((a)は樹脂の厚みを増したもの、(b)は三角形を複数持たせたもの、(c)は斜面の角度変化による屈折角の変化を示す)。 実施の形態2を示す図で、樹脂材料の一般的な特徴を示す図。 実施の形態2を示す図で、LEDとランプカバーの位置関係を示す図。 実施の形態2を示す図で、照明装置の組み付け方法を示す図。 実施の形態2を示す図で、内側壁の傾斜を示す図。 実施の形態2を示す図で、傾斜した内側壁の反射率の向上を示す図。 実施の形態2を示す図で、冷気の吹き出し口を示す図。 実施の形態2を示す図で、一体化した吹き出し口とランプカバーを示す図。 実施の形態3を示す図で、駆動回路を示す図。 実施の形態3を示す図で、点滅による異常表示を示す図。 比較のために示す図で、従来の冷蔵庫の自己診断異常情報を表示する図。 実施の形態4を示す図で、デューティーと明るさの関係を示す図。 実施の形態4を示す図で、デューティー調整と自己診断異常表示を示す図。 実施の形態5を示す図で、ドアスイッチ24(扉の開放/閉塞を検知する検知手段)を、左右両方に設置している冷蔵庫1を示す図。 実施の形態5を示す図で、開いた扉の側の照明装置10を点灯する冷蔵庫1を示す図((a)は左扉開で左側の照明装置10を点灯させるケース、(b)は右扉開で右側の照明装置10を点灯させるケース、(c)は両扉開で両側の照明装置10を点灯させるケース)。 実施の形態6を示す図で、開いた扉の反対側の照明装置10を点灯する冷蔵庫1を示す図((a)は左扉開で右側の照明装置10を点灯させるケース、(b)は右扉開で左側の照明装置10を点灯させるケース、(c)は両扉開で両側の照明装置10を点灯させるケース)。 実施の形態7を示す図で、開いた扉に応じてデューティー調整を行う冷蔵庫1を示す図((a)は左扉開で左側の照明装置10を40%点灯させるケース、(b)は右扉開で左側の照明装置10を60%点灯させるケース、(c)は両扉開で左側の照明装置10を100%点灯させるケース)。 実施の形態8を示す図で、冷蔵庫2、野菜室3の上面図。 実施の形態8を示す図で、LED9の照射範囲を示す図。 実施の形態8を示す図で、反射構造を示す図(a)は高反射構造なし、(b)は高反射構造あり(全域)、(c)は高反射構造あり(湾曲部を除く)、(d)は高反射構造あり+ランプカバー25(拡散/減衰構造あり))。 実施の形態8を示す図で、内側壁13の形状を示す図((a)は単一角βの傾斜、(b)は数種類の傾斜角)。 実施の形態9を示す図で、LED9配置の改善を示す図((a)はLED9を等間隔に置いたもの、(b)は照明装置10の上下端のLED9を2個に増やし、残りの区間を等間隔にしてLED9を配置しているもの)。
実施の形態1.
図1乃至図6は実施の形態1を示す図で、図1は冷蔵庫の概略図、図2は冷蔵庫の正面図、図3はLEDの指向特性を示す図、図4は貯蔵室の上面図、図5貯蔵室の縦断面図、図6は貯蔵室の上面図((a)はLEDの光軸12の角度θを示す図、(b)はLED9の有効照射範囲αを示す図)である。
図7は比較のために示す図で、従来の冷蔵室の上面図((a)はLEDの光軸12の角度θを示す図、(b)はLED9の有効照射範囲αを示す図)である。
図1により、実施の形態1における冷蔵庫1の概略の構成を説明する。冷蔵庫1は、鋼板製の外箱と樹脂製の内箱との間に断熱材を充填して構成される断熱箱体40の内部空間を複数の貯蔵室に仕切り、各貯蔵室室前面開口部に開閉式の扉(ヒンジ式の扉)を取り付けている。
冷蔵庫1は、例えば、最上段右側に冷蔵室2、最上段左側に野菜室3、野菜室3の下方に位置する製氷室4及び切替室5、冷蔵室2の下方に位置する冷凍室6などの貯蔵室から構成される。この構成は一例であり、これに限定されない。
各部屋は、ヒンジ式の扉7(図4参照)で開放/遮蔽を行う。ヒンジ式の扉7を備える冷蔵室2、野菜室3は、複数の積載棚8、食品貯蔵ケース30で内部を区画し、食品の収納性を高めている。
図2は最上段貯蔵室の正面図であり、最上段貯蔵室内の両側の内側壁13の前部に、発
光ダイオード(以後、LED9)を光源とする照明装置10を設置している。
即ち、最上段右側の冷蔵室2は、右端の内側壁13の前部(扉側)に、LED9を光源とする照明装置10を設置している。
また、最上段左側に野菜室3は、左端の内側壁13の前部(扉側)に、LED9を光源とする照明装置10を設置している。
LED9を光源とする照明装置10は、例えば、複数個のLED9を縦に配列している。図1、図2の例は、6個のLED9を縦に1列に配列している。但し、LED9の数は、6個に限定されない。任意の数でよい。また、1列に限定されない。複数列でもよい。
LED9は一般に発光する光の指向性が強く、例えば、図3に示すような指向特性をもつ。LED9の発光面から垂直方向のLEDの光軸12の光出力が最も強く、光軸から離れるほど光出力が低下する。ここで光出力が光軸の出力に対して50%以上の範囲をLED9の有効照射範囲αとする。
図4は最上段貯蔵室の上面図である。最上段貯蔵室の前面にはヒンジ式の扉7が設置される。即ち、右側の冷蔵室2のヒンジ式の扉7は、冷蔵庫1の本体の右端にヒンジを介して取り付けられる。また、左側の野菜室3のヒンジ式の扉7は、冷蔵庫1の本体の左端にヒンジを介して取り付けられる。
ヒンジ式の扉7は、開閉式である。右側の冷蔵室2のヒンジ式の扉7は、図4において、開くときは反時計方向に回転し、閉じるときは時計方向に回転する。左側の野菜室3のヒンジ式の扉7は、図4において、開くときは時計方向に回転し、閉じるときは反時計方向に回転する。
各ヒンジ式の扉7の内側には、食品収納用のドアポケット11を有している。
本実施の形態では、図4に示すように、野菜室3に設置している食品貯蔵ケース30を引き出した際に(図4の矢印方向)、食品貯蔵ケース30の中に保存している食品を、LED9にて直接照射できる位置に照明装置10を内側壁13に設置している。
図6(a)に示すように、内側壁13に対するLEDの光軸12の角度θを60°より大きい角度となるように照明装置10を取り付けて、LEDの光軸12が積載棚8、食品貯蔵ケース30に直接当たらない様にしている。
図7に示す従来の冷蔵庫では、図7(a)に示すように、内側壁13に対する照明装置10のLEDの光軸12の角度θが60°以下で、LEDの光軸12を積載棚8の方向に向けているために、冷蔵室2の後部側に光が集まりやすい。結果、明るく見えるが、積載棚8の前縁にLEDの光軸12が直接当たり反射する光が強いため、冷蔵庫の使用者が眩しく感じてしまう。
これに対し、本実施の形態によれば、図6に示すように、LEDの光軸12が積載棚8の前縁に当たることが無いので、反射による眩しさが大幅に軽減できる。
照明装置10の光源とするLED9は指向性が強く、光軸を中心とした有効照射範囲αに光が照射される。内側壁13に対するLEDの光軸12の角度θを変化させると、有効照射範囲αも連動して変化する。
図7の従来の冷蔵庫では、図7(b)に示すように、内側壁13に対するLEDの光軸12の角度θが60°以下で、冷蔵室2、野菜室3内を集中的に照射しているため、ヒンジ式の扉7がLED9の有効照射範囲αの中に入らない。このため、ヒンジ式の扉7の内側に設置するドアポケット11が暗くなってしまう。ドアポケット11は、飲み物や小物等を収納したり取り出したりするのに非常に便利な収納スペースであり、ドアポケット11をきちんと照明することが必要である。
一方、本実施の形態の冷蔵庫は、図6(b)に示すように、内側壁13に対するLEDの光軸12の角度θを60°よりも大きい角度にしているため、有効照射範囲αの延長線上にドアポケット11が入る。従って、冷蔵室2、野菜室3内を照射すると同時に、ドアポケット11も照射することができ、冷蔵室2、野菜室3も、使い勝手の良いドアポケット11もまんべんなく照明することを可能としている。
また、図5に示すように、LEDの光軸12の角度φを積載棚8の面に対して0°よりも大きくして、食品貯蔵ケース30の上方より光を照射し、食品貯蔵ケース30内に保存してある食品の視認性をさらに向上させてもよい。
以上のように、本実施の形態は、内側壁13に対するLEDの光軸12の角度θを60°より大きい角度となるように照明装置10を取り付けて、LEDの光軸12が積載棚8、食品貯蔵ケース30に直接当たらない様にしている。そのため、反射による眩しさが大幅に軽減できる。
また、内側壁13に対するLEDの光軸12の角度θを60°よりも大きい角度にしているため、有効照射範囲αの延長線上にドアポケット11が入るため、冷蔵室2、野菜室3内を照射すると同時に、ドアポケット11も照射することができ、冷蔵室2、野菜室3も、使い勝手の良いドアポケット11もまんべんなく照明することを可能としている。
また、LEDの光軸12の角度φを積載棚8の面に対して0°よりも大きくして、食品貯蔵ケース30の上方より光を照射し、食品貯蔵ケース30内に保存してある食品の視認性をさらに向上させることもできる。
実施の形態2.
上記実施の形態1のように、内側壁13に対するLEDの光軸12の角度θを60°より大きくして照明装置10を設置すれば、積載棚8による反射光の眩しさ低減と、ドアポケット11の照明も可能になる。しかし、LED9の有効照射範囲αが積載棚8、食品貯蔵ケース30に占める割合が小さく、冷蔵室2、野菜室3の奧側まで十分な光量が届かなくなる懸念が生じる。
光量低下を補うためには、光源となるLED9の数量を増やせば良いが、これではコストが上がり好ましくない。
そこで、レンズ構造を持たせたランプカバー15を用いれば、さらに冷蔵室2、野菜室3内の光量改善が図れ、安価な構成で冷蔵庫1の照明を実現できる。
図8乃至図17は実施の形態2を示す図で、図8は照明装置10とランプカバー15との関係を冷蔵室2、野菜室3の上面側からみた図、図9はランプカバー15による光の変化を示す図((a)はレンズ構造を備えるランプカバー15を用いた場合のLED9の発光する光の図、(b)はレンズ構造を持たない平らなランプカバー17を用いた場合のLED9の発光する光の図)、図10はレンズ構造図((a)は樹脂の厚みを増したもの、(b)は三角形を複数持たせたもの、(c)は斜面の角度変化による屈折角の変化を示す
)、図11は樹脂材料の一般的な特徴を示す図、図12はLEDとランプカバーの位置関係を示す図、図13は照明装置の組み付け方法を示す図、図14は内側壁の傾斜を示す図、図15傾斜した内側壁の反射率の向上を示す図、図16は冷気の吹き出し口26を示す図、図17は一体化した吹き出し口とランプカバーを示す図である。
図8において、照明装置10はプリント基板16にLED9を複数個搭載した構成であり、樹脂成形したランプカバー15に爪14等によって嵌合している。
図9(b)に示すように、レンズ構造を持たない平らなランプカバー17を用いた場合、またはランプカバーをつけない場合は、LED9の発光する光は、図9(b)中の元の光軸18(LEDの光軸12と同じ)のように直進する。
ここで、図9(a)に示すように、レンズ構造を持たせたランプカバー15を用いると、レンズ構造を持った部分に照射されたLED9の光は屈折し、冷蔵室2、野菜室3の後方側に曲げられる。
ランプカバー15のうち、レンズ構造を持った部分に当たった光は冷蔵室2、野菜室3の後方に曲げられ、レンズ構造を持っていない部分に当たった光は、入射角によって多少の屈折はあるものの、ほぼ直進し、ドアポケット11を照射する。
レンズ構造を持ったランプカバー15によって曲げられたLED9の光の一部は、その光軸も含めて、積載棚8、食品貯蔵ケース30の方向に向かう。積載棚8、食品貯蔵ケース30の前縁に光が当たることによる眩しさが懸念されるが、ランプカバー15を透過する際の光出力の減衰や、樹脂成形したランプカバー15の表裏表面がざらついていることによる光の屈折方向の違いによる分散作用により、LED9の元の光軸18が直接積載棚8、食品貯蔵ケース30に当たる従来例に比べると、大幅に眩しさが低減できる。
LED9の光をどれくらい曲げることができるかは、レンズ構造部の仕様による。簡単な構造としては、図10(a)のように、ランプカバー15で光を曲げる部分の樹脂の厚みを増せば良い。
図10(a)において、ランプカバー15で光を曲げる部分の樹脂の厚みが均一なもの(基準)の光の屈折角をア、ランプカバー15で光を曲げる部分の樹脂の厚みを増したときの光の屈折角をイとすると、
屈折角:イ>ア
となる。
一般に樹脂の厚みを増しすぎるとヒケ等が発生しやすくなるため、成形するのが困難になるから、樹脂の厚みは4mm程度に抑えたい。ヒケを回避するために図10(b)のように、三角形を複数個持たせるのも良い。図10(a)の厚肉で形成している斜面が複数個できる形になる。斜面の傾き角度によっても屈折する角度が変わるため、必要に応じて調整すれば、所望のレンズ構造が得られる。
図10(b)において、各三角形において、ランプカバー15で光を曲げる部分の樹脂の厚みが均一なもの(基準)の光の屈折角をア、基準より樹脂の厚みが大きい部分の光の屈折角をウ、さらに樹脂の厚みが大きい部分の光の屈折角をイとすると、
屈折角:イ>ウ>ア
となる。
図10(c)のように、斜面の傾きが大きいほど大きく曲がり、小さいほど屈折角は小
さくなる。即ち、斜面の傾きを
小さい方からΦ1、Φ2、Φ3とし、それぞれにおける屈折角をエ、オ、カとすると、
Φ1<Φ2<Φ3
屈折角:エ<オ<カ
となる。
樹脂の種類によって光を透過する割合も異なるため、ランプカバー15に使用する材料の選定も重要になる。透過率の高さではアクリル、ポリカが有利であるが、単価面ではPS(ポリスチレン)、AS(アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂)が優れている。また、冷蔵庫1のなかで使用するため耐油、耐食汁性等も考慮する必要がある。
図11に樹脂材料の一般的な特徴をまとめる。ランプカバー15の性能によって明るさが大きく変化するので、慎重に選定する必要がある。
透過率は、大きい方から次の順である。
アクリル>ポリカ>PS=AS>ABS
ここで、ポリカはポリカーボネート、ABSはアクリロニトリル・ブタジエンス・チレンのことである。
コスト(単価)は、高い方から次の順である。
ポリカ>アクリル>ABS>AS>PS
LED9の光の屈折を利用するランプカバー15を使用する場合、LED9の有効照射範囲αと、ランプカバー15の前後方向の位置関係が非常に重要になる。
図12にLED9とランプカバーとが、適切な位置関係が取れている場合と、不適切な場合の光の変化を示す。適切な位置関係が取れている場合は、LED9の有効照射範囲αのほぼ全域がランプカバー15のレンズ構造の部分に照射され、冷蔵室2、野菜室3の後方に光が導かれる。
これに対し、不適切な位置関係の場合は、一部の光がレンズ構造の部分をはずれ冷蔵室2、野菜室3の外側(前側)に飛び出してしまっていて光を無駄にしていることがわかる。
図13は照明装置10の冷蔵庫への組み付け方法を示したものであるが、内側壁13に直接照明装置10を組み付ける方法と、ランプカバー15に照明装置10を組み付けた後で冷蔵庫に組み付ける方法とがある。
前者のように内側壁13に直接照明装置10を組み付けると、組み付け時のばらつきでLED9の有効照射範囲αとランプカバー15との位置関係がずれてしまうことが懸念される。
一方後者の場合は、照明装置10をランプカバー15に直接組み付けるから、有効照射範囲αとランプカバー15との位置関係が大きくずれることがなく、ランプカバー15のレンズ効果を最大限に引き出すことが可能となる。このため、照明装置10はランプカバー15に一旦組みつけてから冷蔵庫1に取り付けるのが好ましい。逆に、先に内側壁13に組み付ける場合は、照明装置10とランプカバー15との位置合わせを適切に行える構造にする必要がある。
照明装置10のLED9から発光された光の一部は照明装置10の前側に設置したラン
プカバー15に向かわず、前後の内側壁13にぶつかりランプカバー15の外に光がでてこなくなってしまう。
図14のように内側壁13を形成する角度を工夫すると、さらに効果的に光をとりだすことができる。特に、冷蔵室2、野菜室3の前面側に位置する内側壁13(図14で符号13で示す部分)に傾斜がないと、冷蔵室2、野菜室3の前面側に位置する内側壁13に当たる光は略無駄になってしまう。
冷蔵室2、野菜室3の前面側に位置する内側壁13(図14で符号13で示す部分)に傾斜をつけることにより、冷蔵室2、野菜室3の前面側に位置する内側壁13に当たる光を効果的に光をとりだすことができる。このように、内側壁13に角度を持たせることが重要となる。
内側壁13に角度を持たせて反射させることで、無駄になる光を低減することができるが、図15のように傾斜させた内側壁13に反射率の高い材料を使ったり、テープを貼るなどの高反射構造にして反射率を高めても良い。
光が反射率の低い材料で構成された内側壁13(反射構造なし)に当たって反射すると、内側壁13に照射された光の一部しか反射せず、内側壁13を傾斜させることによる効果を効率よく取り出せなくなってしまう。反射率の高い高反射構造(反射率の高い材料を使ったり、テープを貼るなど)にすることで、逃げ出す光による照度を取り込むことが可能となる。
図16に示すように、冷蔵室2、野菜室3に冷気を送り込む吹き出し口26は、冷蔵室の背面に設置するほか、冷蔵室2、野菜室3の左右の内側壁13の前方(例えば、照明装置10の後方)にも設置し、冷蔵室2、野菜室3の前側やヒンジ式の扉7の内側に設置したドアポケット11まですばやく冷却することを可能としている。
図17に示すように、LED9を光源とする照明装置10の前方に設置するランプカバー15を、冷気の吹き出し口26の近傍に設置し、内側壁13の冷気の吹き出し口26とランプカバー15とを一体化して一つの部品とすることも可能である。
内側壁13の冷気の吹き出し口26とランプカバー15とを一体化すれば、部品の使用材料が低減できるし、部品点数が減るから製造コストも抑制できる。
また、LED9は一般に高温になるほど光度が落ちるなど、できるだけ低温環境で使用するのが望ましいが、冷気の吹き出し口26とランプカバー15とを一体化して冷気によってLED9を冷却できるようにすることも可能である。
逆にLED9は水分に弱いため、湿った空気をできるだけLED9には直接当てない様にしたい。このため、同じく図17に示すように、冷気の吹き出し口26と照明装置10との間に仕切り板27を設け、空気及び水分の流通がない構造にするのが望ましい。
吹き出し口26からの冷気が直接LED9に当たることはないが、仕切り板27が冷気で冷やされ、間接的に照明装置10の周囲の空気が冷やされて、LED9も冷却される。仕切り板27は、必要に応じてテープ等で補強し、吹き出し口26と空気及び水分の流通がない構造になっているので、高湿な空気が流入することによってLED9にダメージを与えることもない。
以上のように、本実施の形態2によれば、上記実施の形態1で得られた、眩しさの低減
、及びドアポケット11の照明効果をそのままに、さらに冷蔵室2、野菜室3内の明るさを改善することができる。また、光源となるLED9の数量を増やす必要がないことから、安価な構成を実現できる。
具体的には、レンズ構造を持たせたランプカバー15を用いれば、さらに冷蔵室2、野菜室3内の光量改善が図れ、安価な構成で冷蔵庫1の照明を実現できる。
ランプカバー15で光を曲げる部分の樹脂の厚みを増すことで、LED9の光を所定の角度に曲げることができる。
一般に樹脂の厚みを増しすぎるとヒケ等が発生しやすくなるため成形するのが困難になる。ヒケを回避するために、三角形を複数個持たせるのも良い。斜面の傾き角度によっても屈折する角度が変わるため、必要に応じて調整すれば、所望のレンズ構造が得られる。
樹脂の種類によって光を透過する割合も異なるため、ランプカバー15に使用する材料の選定も重要になる。透過率の高さではアクリル、ポリカが有利であるが、単価面ではPS(ポリスチレン)、AS(アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂)が優れている。
LED9とランプカバーとが、適切な位置関係が取れている場合は、LED9の有効照射範囲αのほぼ全域がランプカバー15のレンズ構造の部分に照射され、冷蔵室2、野菜室3の後方に光が導かれる。
照明装置10をランプカバー15に直接組み付けることで、有効照射範囲αとランプカバー15との位置関係が大きくずれることがなく、ランプカバー15のレンズ効果を最大限に引き出すことが可能となる。このため、照明装置10はランプカバー15に一旦組みつけてから冷蔵庫1に取り付けるのが好ましい。
冷蔵室2、野菜室3の前面側に位置する内側壁13に傾斜をつけることにより、冷蔵室2、野菜室3の前面側に位置する内側壁13に当たる光を効果的に光をとりだすことができる。このように、内側壁13に角度を持たせることが重要となる。
傾斜させた内側壁13に反射率の高い材料を使ったり、テープを貼るなどの高反射構造にして反射率を高めても良い。
冷蔵室2、野菜室3に冷気を送り込む吹き出し口26は、冷蔵室の背面に設置するほか、冷蔵室2、野菜室3の左右の内側壁13の前方(例えば、照明装置10の後方)にも設置し、冷蔵室2、野菜室3の前側やヒンジ式の扉7の内側に設置したドアポケット11まですばやく冷却することを可能としている。
LED9を光源とする照明装置10の前方に設置するランプカバー15を、冷気の吹き出し口26の近傍に設置し、内側壁13の冷気の吹き出し口26とランプカバー15とを一体化して一つの部品とすることも可能である。内側壁13の冷気の吹き出し口26とランプカバー15とを一体化すれば、部品の使用材料が低減できるし、部品点数が減るから製造コストも抑制できる。
LED9は水分に弱いため、湿った空気をできるだけLED9には直接当てない様にしたいので、冷気の吹き出し口26と照明装置10との間に仕切り板27を設け、空気及び水分の流通がない構造にするのが望ましい。仕切り板27が冷気で冷やされ、間接的に照明装置10の周囲の空気が冷やされて、LED9も冷却される。仕切り板27は、必要に応じてテープ等で補強し、吹き出し口26と空気及び水分の流通がない構造になっている
ので、高湿な空気が流入することによってLED9にダメージを与えることもない。
実施の形態3.
従来の冷蔵庫で冷蔵庫内の照明装置として用いられていた白熱電球に対し、上記実施の形態1又は実施の形態2で用いるLED9は、駆動する電圧・電流が非常に小さいため、LED9の点灯/消灯を切り替えるための駆動部品も比較的安価で、かつ高寿命なものを用いることが可能となる。
図18乃至図19は実施の形態3を示す図で、図18は駆動回路を示す図、図19は点滅による異常表示を示す図である。
図20は比較のために示す図で、従来の冷蔵庫の自己診断異常情報を表示する図である。
図18に示すように、白熱電球の場合は、リレー19等の機械接点を入り切りして点灯/消灯を切り替えるのに対し、LED9の点灯/消灯にはトランジスタ20などの半導体設定を用いることができる。リレー19は機械接点のため、入り切り回数に制限があるが、トランジスタ20にはほぼ制限がない。このため、点灯/消灯のみならず、点灯/消灯を早い周期で繰り返す点滅表示も容易に行うことができる。
上記実施の形態1及び実施の形態2のように、LED9を光源とした照明装置10を有する冷蔵庫1においては、冷蔵庫1の自己診断異常情報等を、照明装置10のLED9の点滅回数で表現しても良い。
従来の冷蔵庫では、図20に示すような、冷蔵庫の扉に設置する操作パネル21に設けた液晶22に異常番号を表示したり、同じく操作パネル21に設けた異常表示用LED23の点滅回数で、例えば温度センサーが正確に検知していないなどの自己診断異常情報を表現したりしていた。
尚、図20では、異常表示用LED23は、十の位を表すLED23aと、一の位を表すLED23bとで構成される。十の位を表すLED23aと、一の位を表すLED23bとを、それぞれ3回、4回点滅させる。
本実施の形態では、図19に示すように、自己診断異常情報を例えば冷蔵室2内に設置した照明装置10の光源であるLED9を点滅させることで表示する。
具体的には、例えば、「E34」を表示する場合、初めにLED9は、十の位が「3」であるから、点灯→消灯(点滅)を3回行う。所定の時間(図19では、0.5秒)点灯後、一の位が「4」であるから、点灯→消灯(点滅)を4回行う。このサイクルを繰り返す。
元々冷蔵室2内全体を照らすのに十分な光量を持たせてあるから、冷蔵庫1の使用者への異常情報のアピール度がいっそう高くなる。従来のように操作パネル21に搭載していた、液晶22や異常表示用LED23のみで報知するよりも認知度が高くなる。
同様に、扉を長時間開けていることを報知する手段として、照明装置10に搭載するLED9の点滅表示を用いても良い。扉を長時間開けると冷蔵室2、野菜室3の冷気が漏れ、貯蔵品の温度が上昇するし、消費電力も悪化する。また、扉を閉めたつもりで少しだけ開いてしまっている場合や、扉と本体の間に、異物が挟まって完全に扉が閉まっていない状態の場合にも点滅表示は有効である。
以上のように、自己診断異常情報を、例えば冷蔵室2内に設置した照明装置10の光源であるLED9を点滅させることで表示する。それにより、照明装置10は冷蔵室2内全体を照らすのに十分な光量を持つから、冷蔵庫1の使用者への異常情報のアピール度がいっそう高くなる。従来のように操作パネル21に搭載していた、液晶22や異常表示用LED23のみで報知するよりも認知度が高くなる。
また、扉を長時間開けていることを報知する手段として、照明装置10に搭載するLED9の点滅表示を用いても良い。
実施の形態4.
上記実施の形態3で述べた通り、LED9の点灯/消灯の切替えは半導体接点で行うことが可能であり、これはさらに短い周期での点灯/消灯の切替えも可能である。例えば、数kHzの早い周波数で点灯/消灯を繰り返した場合、錯覚で、消灯しているようには見えず、明るさが低減して見える。
図21、図22は実施の形態4を示す図で、図21はデューティーと明るさの関係を示す図、図22はデューティー調整と自己診断異常表示を示す図である。
明るさの度合いは、単位時間に対する点灯時間の比率(以後デューティー)に比例し、デューティーと明るさの関係は図21のようになる。
このデューティーを除々に増減させれば、明るさが少しずつ変化するような、視覚効果が得られる。上記実施の形態3では自己診断異常情報をLED9の点滅表示で表現したが、これを先述のとおり、デューティー調整によって表現しても良い。
LED9を点滅させた場合、明るさの変化が激しいため、冷蔵庫1の使用者は驚いてしまうこともあるかもしれないが、図22に示すように、完全に消灯させるのではなく、明るさの増減で、点灯パターンを変化させれば、驚くことなく、異常を報知することが可能である。
ここでは、デューティーの調整による明るさの調整で自己診断異常を表示する例を挙げたが、デューティーの調整による明るさの調整の手法を、冷蔵庫使用者の好みに応じて選択できる機能に利用しても良い。
例えば、図20における操作パネル21に照明装置10の調整機能を持たせて、冷蔵庫使用者が任意に明るさを設定できるようにする。周囲が明るい場所で使用する場合はそれほど明るくなくてよいから、明るさレベルを下げて使用し、冷蔵庫1の中を整理するなど明るさが必要なときに、明るさレベルを上げるなどすれば、よりいっそうの消費電力の低減効果が期待できる。
実施の形態5.
図23、図24は実施の形態5を示す図で、図23はドアスイッチ24(扉の開放/閉塞を検知する検知手段)を、左右両方に設置している冷蔵庫1を示す図、図24は開いた扉の側の照明装置10を点灯する冷蔵庫1を示す図((a)は左扉開で左側の照明装置10を点灯させるケース、(b)は右扉開で右側の照明装置10を点灯させるケース、(c)は両扉開で両側の照明装置10を点灯させるケース)である。
近年、図4で示すような冷蔵室2、野菜室3の前面を開放/閉塞する扉を左右2枚のヒンジ式の扉7で構成する冷蔵庫が増加している。冷蔵室2、野菜室3の左側に入れた食品
を取り出すときは左側の扉のみを開けば取り出せるし、右側に入れた食品を取り出すときには、右側の扉のみを開けば良い。扉の開放量が多いと冷気の流出量が多くなり、消費電力の増加につながるから、前記のように左右2枚扉の構成として、食品取出し時の扉の開放量を最小とすることで、無駄な電力消費を抑制することができる。このような使い方をするから、左右いずれの扉が開かれた場合でも冷蔵室2内に設置した照明装置10を点灯して、冷蔵室2、野菜室3内を照明する必要があるため、図23に示すように、ドアスイッチ24(扉の開放/閉塞を検知する検知装置)を、左右両方に設置している。
本実施の形態は、このような構成の冷蔵庫1に、実施の形態1〜4で示したようなLED9を光源とする照明装置10を設置して、さらに無駄な電力消費を抑制できるものである。
左側の扉を開けて取り出そうとする食品は、扉を開けて見える範囲である冷蔵室2の左側に収納されているし、その逆の場合も同様に野菜室3の右側に収納されている。
左右いずれかの扉を開放した場合には、扉を開けて見える範囲のみを照明すれば必要十分な効果が得られることになる。
図24(a)に示すように、左側の扉を開けた場合は左側の内側壁13に設置した照明装置10のみを点灯する。
図24(b)に示すように、逆に右側の扉を開けた場合は、右側の内側壁13に設置した照明装置10のみを点灯する。
図24(c)に示すように、左右両扉を同時に開いた場合は、左右両方の内側壁13に設置した照明装置10を点灯すれば、冷蔵室2、野菜室3全体を照明できる。
先述のように、LED9の点灯/消灯は安価で高寿命な半導体素子で行えることから、左右の照明装置10を別々に点灯/消灯しても、コストアップの心配がない。このように本実施の形態のように、必要な箇所だけ照明することで安価で、消費電力も低い冷蔵庫1が実現できる。
実施の形態6.
上記実施の形態5では左右の扉の開いた方の照明装置10のみを点灯させたが、照明装置10の取り付け位置や取り付け角度によっては、開いた扉と反対方向の内側壁13に設置した照明装置10を点灯させても良い。先述の通り、LED9は指向特性が強いため、照明装置10の近傍を照射するより、ある程度遠方を照射するほうが照射範囲も広く効率良く照明することが可能な場合がある。
図25は実施の形態6を示す図で、開いた扉の反対側の照明装置10を点灯する冷蔵庫1を示す図((a)は左扉開で右側の照明装置10を点灯させるケース、(b)は右扉開で左側の照明装置10を点灯させるケース、(c)は両扉開で両側の照明装置10を点灯させるケース)である。
図25に示すように、積載棚8から照明装置10までの距離Dが離れている場合などは、左の扉を開けたら右側の内側壁13につけた照明装置10を点灯し(図25(a))、右の扉を開けたら左側の内側壁13につけた照明装置10を点灯すれば(図25(b))、LED9の有効照射範囲αが扉を開いたときに見える範囲を占める割合が高くなり、効率よく照明できる。
両扉を開けた場合は、両側の照明装置10を点灯させる(図25(c))。
実施の形態7.
図26は実施の形態7を示す図で、開いた扉に応じてデューティー調整を行う冷蔵庫1を示す図((a)は左扉開で左側の照明装置10を40%点灯させるケース、(b)は右扉開で左側の照明装置10を60%点灯させるケース、(c)は両扉開で左側の照明装置10を100%点灯させるケース)である。
これまでの実施の形態では、冷蔵室2、野菜室3の内側壁13の両側に照明装置10を設置する例を示したが、左右片側の内側壁13のみに照明装置10を設置しても良い。図26に示す例は、左側の内側壁13のみに照明装置10を設置している。
照明装置10の光源に使用するLED9は左右両側に設置した数量を片側に設置する照明装置10に搭載すれば、光源の総発光量は変化しないから、冷蔵室2、野菜室3内を照明するのに十分な発光量を確保できる。
また、片側に多数のLED9を搭載すると、互いの有効照射範囲αが重複する面積が増えるから、左右に同じ数量を使用した場合より、明るく見える効果も得られ、結果として両側壁に設置した場合よりも少ない数量のLED9で同等の明るさを得られ、LED9の使用数量低減が図れる。
先述の通り、扉を開けた場合に見える範囲のみ照射すれば必要十分な照明効果が得られる。左右の内側壁13に照明装置10を設置する場合は、開いた扉の位置に応じて、どちらか一方の照明装置10を点灯することで、十分な照明効果と低消費電力が実現できるが、本実施の形態のように、片側の内側壁13のみに照明装置10を設置した場合にも、LED9への通電デューティーを調整することで、略同等の効果を実現できる。
左右両方の扉が開いた場合は、LED9を100%のデューティーで駆動して、100%の明るさを得る(図26(c))。
左右一方の扉が開いた場合は、必要照射範囲がせまいから、50%程度のデューティーで駆動して半分程度の明るさを得ればよい。
また、照明装置10を設置した側の扉を開けた場合と、反対側の扉を開けた場合では、照明装置10から照明対象までの距離が異なるから、どちらの扉が開いたかによって、明るさが異なって見える場合がある。
このため、照明装置10に近い側の扉が開いたのか、遠い側の扉が開いたのかによってデューティーを調整しても良い。
例えば、近い方が開いた場合には、40%のデューティー(図26(a))、遠い方が開いた場合には、60%のデューティー(図26(b))とすれば、見え方が均一になり、かつ消費電力も抑えられる照明装置10を実現できる。
照明装置10から必要照射範囲までの距離に応じたデューティーの調整例を述べたが、これは必要照射面積に応じてデューティーを調整しても良い。
実施の形態8.
図27乃至図30は実施の形態8を示す図で、図27は冷蔵室2、野菜室3の上面図、図28はLED9の照射範囲を示す図、図29は反射構造を示す図((a)は高反射構造
なし、(b)は高反射構造あり(全域)、(c)は高反射構造あり(湾曲部を除く)、(d)は高反射構造あり+ランプカバー25(拡散/減衰構造あり))、図30は内側壁13の形状を示す図((a)は単一角βの傾斜、(b)は数種類の傾斜角)である。
上記実施の形態1〜7では、内側壁13に対するLED9の光軸の角度θを60°より大きい角度となるように照明装置10を取り付けることで、LEDの光軸12が積載棚8、食品貯蔵ケース30の前縁に直接当たらない様にする例を示した。
LEDの光軸12が、直接積載棚8の前縁、食品貯蔵ケース30に当たらない様にするには、上記実施の形態1〜7のような構成にするほかに、図27に示すように、内側壁13に対するLED9の光軸の角度θを30°より小さい角度となるように照明装置10を取り付ける別の形態もある。
図27に示すように、野菜室3側の内側壁13にLED9を搭載した照明装置10は、LEDの光軸12が直接積載棚8、食品貯蔵ケース30の前縁に当たらない角度に設置されている。
図28に示すように、照明装置10の左側(野菜室3の貯蔵スペースの左側)の内側壁13は、野菜室3の後方側が湾曲した構造を持たせている。
図28に示すように、LED9の有効照射範囲αの右側は直接野菜室3内を照射する。逆に左側の光の一部は内側壁13に当たり反射する。内側壁13の湾曲していない部分に当たった光は、野菜室3の後方に向けて取り出され、野菜室3を照明する(図28の(1)で示す光)。
また、内側壁13の湾曲した部分に当たった光の一部は、野菜室3の前方に取り出され、冷蔵室2側のヒンジ式の扉7の内側に設置したドアポケット11を照明する(図28の(2)で示す光)。
このように、LEDの光軸12は、積載棚8、食品貯蔵ケース30の前縁に直接当たらないから、冷蔵庫1の使用者が積載棚8、食品貯蔵ケース30による反射光で眩しく感じることがない。
LED9の有効照射範囲αの野菜室3側の光は、野菜室3に直接取り出される。反対に内側壁13側の光は、内側壁13による反射により取り出され、野菜室3及び冷蔵室2側のヒンジ式の扉7のドアポケット11を照明するから、冷蔵庫使用者が眩しく感じることもなく、かつ、冷蔵室2、野菜室3からドアポケット11までまんべんなく照明することが可能となる。
尚、上記の説明は、野菜室3側の内側壁13にLED9を搭載した照明装置10について説明したが、冷蔵室2側の内側壁13にLED9を搭載した照明装置10についても同様である。
先の実施の形態でも示したように、本実施の形態においても内側壁13を反射率の高い構成にすれば、さらに効率良くLED9の発光する光を取り出すことが可能になる。
図29(b)に示すように、内側壁13の全体を反射率の高い材料を使って構成したり、内側壁13にテープを貼って反射率を高めて高反射構造にしても良い。
内側壁13の湾曲した部分の反射率を高めすぎると、野菜室3の前方に反射する光が強
くなり、冷蔵庫1の使用者が眩しく感じることがある。この場合は、同じく図29(c)に示すように、湾曲した部分は高反射構造にせずに反射率を下げると、野菜室3の前方に反射する光が弱くなり、冷蔵庫1の使用者が眩しく感じる恐れが少なくなる。
または、照明装置10の前面に設置するランプカバー25に、野菜室3の前方に反射する光を拡散または減衰させる構造を持たせるなどすれば良い。
尚、図29(a)は内側壁13の高反射構造がないものを示している。
また、内側壁13の後方の形状は湾曲ではなくても良い。図30(a)のように単一の傾斜角度βを持った構造や、図30(b)のように数種類の傾斜角度の面を持った構造としても良い。
実施の形態9.
図31は実施の形態9を示す図で、LED9配置の改善を示す図((a)はLED9を等間隔に置いたもの、(b)は照明装置10の上下端のLED9を2個に増やし、残りの区間を等間隔にしてLED9を配置しているもの)である。
上記実施の形態1〜8で示したLED9を光源とする照明装置10は、冷蔵室2、野菜室3の内側壁13に設置している。LED9を実装したプリント基板16は冷蔵室2の上下方向に長手方向を向けて設置している。冷蔵室2、野菜室3をまんべんなく照射するとしたら、図31(a)に示すように、LED9はできるだけ等間隔に置くことになる。この場合、冷蔵室2の中央付近はどこでも上下2方向のLED9から照射されるが、冷蔵室2、野菜室3の上下端付近は各々1個ずつのLED9によってのみ照射されるため、他の箇所と比較して暗くなってしまう。
図31(b)は冷蔵室2、野菜室3の上下端付近の明るさを改善できるものであり、照明装置10の上下端のLED9を2個に増やし、残りの区間を等間隔にしてLED9を配置している。このように、本実施の形態によれば、高さ方向の明るさのムラも改善できるから、安価な構成で効率の良い照明装置10が実現できる。
1 冷蔵庫、2 冷蔵室、3 野菜室、4 製氷室、5 切替室、6 冷凍室、7 ヒンジ式の扉、8 積載棚、9 LED、10 照明装置、11 ドアポケット、12 LEDの光軸、13 内側壁、14 爪、15 ランプカバー、16 プリント基板、17
ランプカバー、18 元の光軸、19 リレー、20 トランジスタ、21 操作パネル、22 液晶、23 異常表示用LED、24 ドアスイッチ、25 ランプカバー、26 吹き出し口、27 仕切り板、30 食品貯蔵ケース。

Claims (11)

  1. 鋼板製の外箱と樹脂製の内箱との間に断熱材を充填して構成される断熱箱体の内部空間を複数の貯蔵室に仕切り、各貯蔵室の前面開口部にヒンジ式の扉が取り付けられ、前記貯蔵室内を積載棚又は食品貯蔵ケースで仕切る冷蔵庫において、
    少なくとも前記いずれかの貯蔵室における前記前面開口部近傍の前記断熱箱体の内側壁に、発光ダイオードを光源とする照明装置を備え、
    前記ヒンジ式の扉を開いた際に、前記食品貯蔵ケース又は前記積載棚を含む前記貯蔵室内部を前記照明装置で照明することを特徴とする冷蔵庫。
  2. 前記照明装置は、所定の数の前記発光ダイオードを縦方向に所定の間隔で配置したことを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫。
  3. 当該冷蔵庫を上面から見た場合、前記照明装置の前記発光ダイオードの光軸は前記貯蔵室の奥側に向かって傾斜しており、前記発光ダイオードの光軸と前記断熱箱体の内側壁との成す角度を60°より大きい角度とすることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の冷蔵庫。
  4. 当該冷蔵庫を側面から見た場合、前記照明装置の前記発光ダイオードの光軸は、略水平な前記積載棚より下方に傾斜しており、前記発光ダイオードの光軸と前記積載棚との成す角度を0°より大きい角度とすることを特徴とすることを請求項1乃至3のいずれかに記載の冷蔵庫。
  5. 前記照明装置は、
    前記発光ダイオードを所定の個数実装した基板と
    前記基板が係合するとともに、前記発光ダイオードの前面に配置されるランプカバーと、を備えたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の冷蔵庫。
  6. 前記ランプカバーは、レンズ構造を備えることを特徴とする請求項5記載の冷蔵庫。
  7. 前記照明装置の前記発光ダイオードを点滅させて、当該冷蔵庫の自己診断異常情報を表示することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の冷蔵庫。
  8. 前記照明装置の前記発光ダイオードの単位時間に対する点灯時間の比率を調整することにより、当該冷蔵庫の自己診断異常情報を表示することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の冷蔵庫。
  9. 前記照明装置を備える前記貯蔵室を左右に並べて配置するとともに、前記貯蔵室のそれぞれに前記扉の開放/閉塞を検知する検知装置を設け、前記扉の開放/閉塞を検知する検知装置のいずれかが前記扉の開放を検知した場合は、前記扉が開放された側の前記貯蔵室の前記照明装置のみを点灯させることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の冷蔵庫。
  10. 前記貯蔵室を左右に並べて配置するとともに、前記貯蔵室のいずれか一方に前記照明装置を設け、さらに前記貯蔵室のそれぞれに前記扉の開放/閉塞を検知する検知装置を設け、前記扉の開放/閉塞を検知する検知装置が検知する前記扉の数により前記照明装置の前記発光ダイオードの単位時間に対する点灯時間の比率を調整することを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の冷蔵庫。
  11. 前記照明装置の上下端に設置する前記発光ダイオードの数量を他の箇所よりも多くした
    ことを特徴とする請求項2記載の冷蔵庫。
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