JP4542854B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、自動製氷装置を搭載した冷蔵庫に係り、特に製氷皿を清潔に保持するようにした冷蔵庫に関する。

一般に、家庭用冷蔵庫における自動製氷装置は、冷蔵室内に給水タンクを設置するとともに、この給水タンク内の冷水を給水ポンプにより冷凍温度に保持した製氷室内に導き、製氷皿に所定量給水して製氷し、製氷後は自動的に離氷して貯氷することでユーザーの使用に供するように構成されており、近年では、家庭用冷蔵庫の標準搭載機能として定着している。

この自動製氷装置に対して、氷は直接食するものであることから、最近の環境衛生意識の高まりで、長期間使用していなかった場合などに洗浄できる構成へのユーザーニーズが高まっており、給水タンクや水受け部、給水パイプなどの給水経路機構を取り外し可能として容易に洗浄できるようにした構成の冷蔵庫が商品化されている。

製氷皿については、冷蔵庫を常時運転して氷を作り続ける場合、製氷皿には継続して新鮮な水が供給され、しかも低温の冷凍温度帯に設置されているため雑菌が増殖する可能性はほとんどないものであるが、氷をほとんど使用しない冬季など製氷装置が長時間停止する場合、あるいは別荘などに設置されていて頻繁に冷蔵庫の運転が停止される場合、さらには、給水タンクにジュースなどを入れて製氷した後、製氷皿にジュース成分が残ってしまった場合などは、製氷皿内の雑菌が増殖する可能性がある。

そして製氷皿は、前記給水タンクや給水経路と異なり、通常外部から見えず、また簡単に取り外しができないことから、汚れや菌の繁殖に気がつかずに使用が継続される恐れがあった。

上記問題に対して、製氷皿を取り外して洗浄することについては、製氷皿を着脱自在に固定した製氷皿ガイドを設け、この製氷ガイドを回動する駆動装置や軸受部を有する製氷ユニットを冷凍室に取り付けることで、製氷皿を前記製氷皿ガイドから外して洗浄するようにした構成（例えば、特許文献１参照）や、製氷皿や離氷機構などの機器をハウジングに収納し、製氷皿を一体化した着脱機構とともにハウジングに対して挿脱自在として製氷皿を掃除したり製氷皿を交換できる構成（特許文献２参照）が出願公開されている。

また、製氷皿の上方に平面型紫外線ランプを設置し、このランプの紫外線放射面を製氷皿上面に対向させ、製氷皿に紫外線を照射して付着している雑菌を殺菌する構成（特許文献３参照）が提案されている。
特開２０００−１８０００３公報 特開２００１−１１６４１０公報 特開２００３−２８７３５０公報

上述の構成からも、製氷皿を含む製氷装置を給水タンクのように冷蔵庫本体から取り外して洗浄することは構成上可能であるが、前記特許文献１の構成は、製氷皿ガイドという別部品を介在させる必要があって構造が複雑となり、特許文献２についても製氷皿に着脱機構を一体に挿着させるという部品数の多い構造であった。

また、製氷皿については、装置の着脱に加えて上記従来技術には開示されていない電源束線の本体側からの取り外しおよびその確実な接続も必要であるが、使用者が着脱する場合は、電気束線ハウジングの接続が半挿入など不完全状態となる可能性も多く、装置着脱の煩雑さとともに一般の使用者が製氷装置を取り外して洗浄することは実質的に困難であった。

さらに、特許文献３に記載の構成は、光反射部材を用いることなく製氷皿に対して紫外線ランプからの紫外線を高効率に照射できるようにするものであるが、構成面の特徴である平板型紫外線ランプは高価であるとともに破損の可能性も高く、また製氷皿は複雑な凹凸構造体であることから、各部の位置によっては依然として紫外線の照射量に差を生じるものであり、除菌効果にも影響がでる恐れがある
本発明はこの点に着目してなされたものであり、自動製氷装置を本体から取り外すことなく、製氷皿の回動とともに紫外線を照射することによって製氷皿の効果的な除菌をおこない、雑菌の増殖を防いで製氷皿を清潔に保ち、メンテナンスフリーで使い勝手を良好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に本発明は、冷蔵空間に設けた給水タンクからの給水を製氷皿に受けて製氷し、製氷が完了した場合は自動的にこれを検知して製氷皿を回動離氷し、離氷した氷を貯氷箱内に貯氷する製氷装置を冷凍空間の製氷室に設置した冷蔵庫において、前記製氷皿に紫外線を含む光を照射する光源を製氷室内に設け、この光源による光の照射は、製氷皿の離氷後から製氷用水が注入されるまでの間に所定時間行い、光の照射に合わせて製氷皿を所定角度回動させ皿位置を変位させたことを特徴とするものである。

本発明によれば、製氷皿を回動して光の照射密度を変えることで、紫外線を製氷皿各部にほぼ均等に照射することができるとともに、メンテナンスフリーで除菌し、製氷装置や製氷皿を本体から取り外すことなく、製氷皿を清潔に保持することができる。

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。本発明に係る冷蔵庫の縦断面図である図１に示すように、断熱箱体で形成された冷蔵庫本体（１）は、その内部を貯蔵空間として最上部に冷蔵室（２）、その下方に野菜室（３）、最下部には冷凍室（４）を独立して配置し、各貯蔵室の前面開口には各々専用の扉を開閉自在に設けている。

冷凍室（４）の上部には、拡大縦断面図を図２に、正面からの拡大断面図を図３に示すように、自動製氷装置（７）と貯氷箱（８）を設置した製氷室（５）と図示しない温度切替室とを併置し、冷蔵室（３）内の側部底面には、前記自動製氷装置（７）における製氷皿（９）へ製氷用の冷水を給水する給水タンク（10）を設けている。

冷凍室（４）と野菜室（３）の後部には、冷凍用冷却器（11）と冷蔵用冷却器（12）およびそれぞれに冷却ファン（13）（14）を設けて、本体下部に設置した冷媒圧縮機（15）の駆動により、前記各冷却器（11）（12）によって冷却された冷気を各室に送風し、それぞれを所定の設定温度に冷却制御する。

給水タンク（10）は、幅狭で奥行き方向に長い形状の容器であり、タンク内に水を貯留してその上部開口は蓋で密閉し、冷蔵室（２）内の所定位置に着脱自在に装着されているとともに、製氷完了後の給水動作時には容器内に配置した給水ポンプを駆動し、給水パイプ（16）を介して製氷室（５）に設置した１０個程度の四角錐形状の製氷ブロック（９ａ）を一体に樹脂成形した製氷皿（９）中に所定量、例えば１００ｃｃ程度の製氷用水を供給するものである。

給水パイプ（16）は、冷蔵室（２）背面から野菜室（３）下部の仕切断熱壁（17）を貫通して製氷室（５）内の製氷皿（９）の上部まで延出しており、製氷開始時における給水信号により、給水タンク（10）内の冷水をポンプにより吸い上げ、製氷皿（９）中に所定量を供給して製氷するものである。

（18）は、製氷皿（９）底面の前記製氷ブロック（９ａ）の外壁間に設置した温度センサーであり、この温度センサー（18）によって、水から氷への温度低下による製氷完了を検知した際には、駆動モータと歯車群からなる駆動装置（19）によって回転軸（20）を中心に製氷皿（９）を回動して反転させ、ひねりを加えて個々の製氷ブロック（９ａ）から氷塊を離脱し、下方の貯氷箱（８）内に落下させて貯氷するものである。なお、この貯氷箱（８）は、製氷室扉に取り付けた支持枠を介して扉とともに引き出し自在に設けられている。

（21）は貯氷箱（８）内に延出して貯氷量検知をおこなう検知レバーであり、この検知レバー（21）は、製氷皿（９）の離氷回転の都度、駆動装置（19）内に設けた前記歯車群の回動に連動するカムにより製氷皿下方の貯氷箱（８）内を上下に揺動し蓄積された氷（22）との当接により貯氷量を検知するものである。

しかして、図２、図３に示すように、製氷皿（９）の上方に位置する前記仕切断熱壁（17）の下面には、紫外線を含む光を製氷皿（９）に照射する光源（23）を配置する。

光源（23）は、製氷皿（９）の回転軸と平行に長手方向に沿って配置された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）、あるいは製氷皿とほぼ同長の紫外線ライト（ブラックライト）などであって、照射する光は約３８０ｎｍ以下の紫外線が含まれているものとし、紫色など可視光の波長域を含んでいてもよく、図は発光ダイオードを配置した例を示す。

光源（23）としての発光ダイオードは、砲弾型タイプ、あるいは実装型タイプのいずれでもよいが、照射角が広いことや、コストパフォーマンスの点で実装タイプが望ましく、この場合紫外線を透過し、耐紫外線性に優れたアクリルやガラスなどの材料で形成したカバー体（24）に収納する。カバー体（24）は光を拡散するレンズ機能を有することが望ましい。

光源（23）は、前記製氷皿（９）の離氷時における離氷動作後の元位置への復帰回転時に通電するように制御しており、この復帰回転時には、製氷皿（９）内の製氷ブロック（９ａ）中には氷塊がなく、また未だ給水されていない段階であるため空の状態であり、この空の製氷皿（９）の内面を紫外線を含んだ光で照射し、且つ、効果的な照射時間（５分程度）を確保するため、適当な回転角度で数回に亙って所定時間、例えば１〜２分程度停止して照射しながら回転することで、個々の回転位置での照射密度を順次変えることができ、各部をほぼ均等に照射して雑菌を死滅させ、増殖を抑制することができる。

例えば、製氷皿（９）の回転正面からの図である図４の（ａ）のように、製氷皿（９）の回転軸上に光源（23）を配置して製氷皿（９）を静止させている場合は、製氷皿中央の製氷ブロック（９ａ）の仕切凸部（９ｂ）上にのみ高密度の紫外線を含む光が照射されることになり、他の部分は距離的に遠くなるため効率的ではないが、製氷皿（９）を回転することにより、前記製氷ブロック（９ａ）の内側面の各部位にも照射されるようになる。

すなわち、図４の（ｂ）に示す回動位置で２分間照射し、続いて回動させて（ｃ）の位置で２分間照射することで、製氷ブロック（９ａ）の左右の内側面にも高密度の紫外線を含む光を照射することができ、製氷皿（９）面に対する照射密度の高い効果的な位置を変化させることができるものである。

このとき、製氷皿（９）の回転角度を９０度、さらには１８０度にして照射をおこなうようにすれば、紫外線を含む光を製氷皿（９）の側面（９ｃ）および裏面（９ｄ）まで照射することができるものであり、照射密度が高い部分の位置を変えることによって、製氷皿（９）内面への紫外線を含む光は満遍なく照射されることになり、偏ることなく効率的な雑菌除去効果を得て製氷皿（９）を清潔に保持することができる。

光源（23）からの紫外線照射は、上記制御に限らず、製氷皿（９）内に水のないようなその他の状態、例えば、給水タンク（10）内の水量が所定量以下となったり、給水タンク（10）自体が取り外されているために給水ができず、製氷動作が停止状態にある場合、あるいは、貯氷箱（８）が満杯状態であったり、制御モードが製氷動作を停止するモードにあって給水動作が成されない状態にあるときには、定期的に照射するようにしている。

このとき、紫外線照射は連続しておこなう方が除菌効果は大きいが、発光ダイオードの場合、１万時間で光量が半減する光源（23）の寿命を考慮する必要があり、また電気の消費量が増加するなどの問題があることから、断続的に照射する方が望ましく、上記の場合、例えば、６０分毎に３分間照射するように制御されている。

図５は、上記制御の場合の除菌効果を示す実験データ値であり、冷凍温度雰囲気中の氷塊１０ｍｌの表面にあらかじめ菌数を測定した水０．４ｍｌを滴下して菌を付着させ、この状態で、光出力が２．７ｍＷの発光ダイオードを用いて、約１０ｃｍの距離から紫外線を照射し、一定時間後に該氷を１００ｍｌの水に溶かして菌数を測定することで菌の残存率を測定したものである。その結果、グラフに示すように、３分間照射、５７分間停止で紫外線を照射した場合は、照射しない場合と比較して、時間経過とともにきわめて大きな除菌効果が得られることを確認した。

上記制御により、使用者が旅行中で給水タンク（10）の水切れに気づかなかったり、冬季のように氷の使用が少なく、貯氷箱（８）が満杯となって製氷動作が停止していたり、また、使用者自身の意図によって給水タンク（10）を取り外すなど、長期に亙って給水動作がおこなわれない場合には、これを検知して所定時間毎に光源（23）から紫外線を含む光が照射されて製氷皿（９は）満遍なく除菌されるものであり、使用者にとってはメンテナンスフリーで安心であり、且つ、効果的に製氷皿（９）の除菌動作を継続させることができる。

光源（23）の位置は、上記実施例では製氷皿（９）の回転軸中心の上部としたが、同一部品に同一符号を附した図６に示すように、中心からW寸法幅方向にずらして一方の製氷ブロック（９ａ）の直上に配置するようにする。このように構成すると、（ａ）に示す製氷皿（９）の水平状態と、（ｂ）に示す一方向への所定角度の回転状態で、幅方向左右の製氷ブロック（９ａ）内への照射密度が変わって、製氷ブロック（９ａ）双方へ均等に紫外線を照射することができるものであり、前記実施例のように製氷皿（９）を左右双方へ回転させる必要がなく、回動モータの駆動時間を少なくすることができる。

前記光源（23）は、前記位置に対してさらに側方、例えば、前記同様に符号を附した図７の（ａ）に示すように、製氷室（５）上面の側壁との隅部に設置すると、上記作用効果に加えて、光源（23）からの光は水平状態にある製氷皿（９）下方の貯氷箱（８）内を照射させることが可能となり、蓄えられた氷塊（22）を照射することで除菌することができる。

すなわち、離氷動作の際における離氷開始時から離氷後の元位置への復帰回転時に光源（23）に通電することで、離氷回転時には、ひねり離氷にともなう製氷ブロック（９ａ）からの氷の離脱落下の時点で、製氷皿（９）の裏面を含む外表面全体を紫外線照射すると同時に、続いての戻り回転時には、図７の（ｂ）のように、光源（23）から貯氷箱（８）の上面開口への照射面積が拡大するため、この時点で所定時間回動を停止することで照射密度の高い紫外線を含んだ光を氷塊（22）部に照射することができる。

さらに引き続いての元位置への復帰回転時には、図７の（ｃ）に示すように、光源（23）に対して正面から対向する位置で回転を停止して紫外線を照射すれば、空になった製氷皿（９）内面を均等に照射することができ、また個々の位置の照射密度を順次変えることで雑菌を死滅させることができるものであって、除菌した直後の清潔な製氷皿（９）内に新たな製氷用水を給水することができる。

このように制御することで、製氷皿（９）のみならず、貯氷箱（８）内に蓄えた氷塊（21）に対しても紫外線を含む光の照射をおこなうことができ、除菌によって製氷皿（９）を清潔に保持するとともに貯氷箱（８）内の氷塊（22）をも除菌できる。また、製氷皿（９）には、除菌した直後に給水タンク（10）から新たな製氷水が給水されるため、より清潔な状態を保って製氷することができる。

そしてまた、図７の（ａ）からも理解されるように、本実施例によれば、給水中から製氷中に亙って製氷皿（９）および貯氷箱（８）中に、前述したように所定の時間サイクルで紫外線光を照射できることから、貯氷箱（８）内に蓄えられた氷塊（22）のみならず、製氷水の除菌もできるものであり、より清潔さを保って製氷することができる。

光源（23）の位置は、さらに他の実施例であり同様に同一符号を附した図８の（ａ）に示すように、水平状態にある製氷皿（９）に対して、その回転軸に平行な側部側に設けた光源（23）から紫外線を含む光を照射するようにしてもよい。このとき、光源（23）が発光ダイオードであれば、複数個を回転軸に沿って列状に設置し、紫外線ランプであれば製氷皿（９）の長手方向に沿わせて配置するとともに、光は製氷皿（９）の下部に設置されている貯氷箱（８）内に蓄えられている氷塊（21）も照射するように配置する。

このように構成すれば、製氷皿（９）が水平状態にある製氷中でも貯氷箱（８）内の氷塊（22）を広い範囲に亙って照射することができるため、氷塊（22）を除菌する時間を充分にとることができ、より清潔な氷を食することができる。

上記のように、製氷皿を回動させることにより製氷皿が一定の位置で紫外線光の照射を受けることを防ぎ、照射密度の固定化による除菌作用の偏りを防ぐことができ、所定位置からの光の照射密度を変えて紫外線を製氷皿内部にほぼ均等に照射することができるため、メンテナンスフリーで製氷皿中の除菌あるいは雑菌の繁殖を抑えることができ、使用者の製氷に対する不安を除去して清潔な氷を得ることができる。

本発明は、自動製氷装置を搭載した冷蔵庫に利用することができる。

本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の縦断面図である。 図１における自動製氷装置部の詳細構成を示す縦断面図である。 図２を正面からみた拡大断面図である。 図３における製氷皿の回転と光源の照射状態との関係を示す製氷皿の正面図であり、（ａ）は製氷皿の水平状態、（ｂ）は製氷皿の左回転傾斜状態、（ｃ）は同右回転傾斜状態を示す。 紫外線照射による除菌効果を示すグラフである。 図３に比較して、製氷皿に対する光源の位置を中心から幅方向にずらした状態図であり、（ａ）は製氷皿の水平状態、（ｂ）は製氷皿の左回転傾斜状態を示す。 本発明の他の実施例であり、図６に比較して光源位置を製氷室の上面隅部に配置し、貯氷箱との関係を示した状態図であり、（ａ）は製氷皿水平状態、（ｂ）は離氷状態、（ｃ）は離氷からの戻り状態を示す。 本発明の更に他の実施例であって、図７に比較して、光源を製氷皿の側方に設けた状態図であり、（ａ）は製氷皿水平状態、（ｂ）は製氷皿の垂直状態を示す。

符号の説明

１ 冷蔵室本体 ２ 冷蔵室 ３ 野菜室
４ 冷凍室 ５ 製氷室 ７ 自動製氷装置
８ 貯氷箱 ９ 製氷皿 ９ａ 製氷ブロック
９ｂ 仕切凹部 ９ｃ 製氷皿側面 ９ｄ 製氷皿底面
10 給水タンク 16 給水パイプ 17 仕切断熱壁
18 温度センサー 19 駆動装置 20 回転軸
21 検知レバー 22 氷塊 23 光源
24 カバー体

Claims (6)

1. 冷蔵空間に設けた給水タンクからの給水を製氷皿に受けて製氷し、製氷が完了した場合は自動的にこれを検知して製氷皿を回動離氷し、離氷した氷を貯氷箱内に貯氷する製氷装置を冷凍空間の製氷室に設置した冷蔵庫において、前記製氷皿に紫外線を含む光を照射する光源を製氷室内に設け、この光源による光の照射は、製氷皿の離氷後から製氷用水が注入されるまでの間に所定時間行い、光の照射に合わせて製氷皿を所定角度回動させ皿位置を変位させたことを特徴とする冷蔵庫。
2. 光を照射する光源を発光ダイオードとして、製氷皿の回転軸に沿って複数個配置したことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 光を照射する光源を、製氷状態にある製氷皿の回転中心の垂直線上からいずれかの幅方向にずらした上方に設置したことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
4. 水平状態にある製氷皿に対して、その回転軸に平行な側部側に設けた光源から紫外線を含む光を照射するようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
5. 注水前の空の製氷皿の内面を光源に対向して静止させ、紫外線を含む光を照射するようにした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。
6. 自動製氷装置の離氷動作後に製氷皿に光源からの紫外線を含む光を照射し、その後の製氷皿の回転によって貯氷箱内の氷に前記光源からの光を照射するようにした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。

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