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発明の名称 冷蔵庫
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−3021(P2007−3021A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−180115(P2005−180115)
出願日 平成17年6月21日(2005.6.21)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 杉岡 一郎
要約 課題
脱臭などの機能をもつ紫外線のLEDを備えた冷蔵庫において、LEDの経年劣化を抑制し、LEDの長寿命化を図った冷蔵庫を提供する。

解決手段
貯蔵室11に紫外線を照射するLED10を設置し、食品に紫外線を照射することで、菌の増殖を抑える機能をもつ冷蔵庫において、貯蔵室内の温度を検出する庫内温度検出手段14と、貯蔵室内の温度に応じてLEDの点灯を制御するLED通電制御手段12を備え、貯蔵室内の温度が所定の温度域になった場合に、LED10を点灯させるように制御することによって、所定の温度領域外でLEDが駆動することによるLEDの劣化を抑制することができるので、LEDの光照射の機能に対し十分な寿命をもつ冷蔵庫を提供することができる。
特許請求の範囲
【請求項1】
冷凍サイクルの冷却器で生成された冷気により冷却される冷蔵室等の貯蔵室と、前記貯蔵室内の温度を検出する温度検出手段と、前記貯蔵室内に備えられた紫外線を照射する紫外線LEDとを備え、貯蔵室内の温度が所定の温度域になった場合に、前記紫外線LEDを点灯させるように制御するLED駆動制御手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項2】
前記LED駆動制御手段は、前記貯蔵室内に備えられたものである請求項1に記載の冷蔵庫。
【請求項3】
前記LED通電制御手段は、前記温度検出手段からの入力により温度を判定する温度判定手段と、前記温度判定手段の結果に応じて紫外線LEDを駆動させるLED駆動手段とを備え、前記温度判定手段が庫内温度が所定の温度域よりも低温であると判定した場合には、前記LED駆動装置が前記紫外線LEDを消灯させるように制御するLED駆動制御手段を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の冷蔵庫。
【請求項4】
LED通電制御手段は、温度検出手段からの入力により温度を判定する温度判定手段と、前記温度判定手段の結果に応じて紫外線LEDの点灯消灯の周期を可変することができるLED通電率制御手段とを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の冷蔵庫。
【請求項5】
LED通電制御手段は、温度検出手段からの入力により温度を判定する温度判定手段と、前記温度判定手段の結果に応じて紫外線LEDに通電する電流を可変とすることができるLED通電電流制御手段とを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の冷蔵庫。
【請求項6】
前記貯蔵室は使用者が用途に応じて複数の温度帯に切替可能な切替室であって、使用者によって前記切替室が−10℃から0℃までの範囲内に含まれる温度帯に設定された場合にのみ、前記切替室内の温度が所定の温度域になった場合に、前記紫外線LEDを点灯させるように制御するLED駆動制御手段を備えたことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、貯蔵室内を照射するLEDを備えた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年LEDが様々な製品に利用されるようなり、冷蔵庫においても貯蔵室内の照明や、脱臭及び殺菌、また保存する食品の成分を良化させる等の機能を有するものがある。脱臭機能を持つ冷蔵庫としては、冷凍サイクルの冷却器で生成された冷気により冷却される冷蔵室等の貯蔵室と、貯蔵室内に冷気を循環させる冷気通路と、冷気通路内に備えた強制通風装置と、冷気通路内にゼオライトを主成分とする触媒表面に光触媒をコーティングした光脱臭触媒と、光脱臭触媒に紫外線を照射する紫外線LEDを備え、冷蔵室内の食品から発生する臭気を含んだ空気が冷気通路内に備えた光脱臭触媒を通過する際に、臭気成分は光脱臭触媒に吸着し、紫外線LEDから照射される紫外線によって活性化した触媒表面の酸化チタン等の光触媒によって触媒表面に吸着した臭気は酸化分解され脱臭されるといった機能をもった冷蔵庫が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
図7は、特許文献1に記載された従来の脱臭機能付き冷蔵庫の構造を示す断面図である。図7において、1は冷蔵庫2に設けられた冷蔵室であり、冷蔵室1の背面には冷気吐出通路を形成する冷気通路カバー3が配置され、4は庫内空気を冷蔵室冷却器5に戻す戻り孔であり、6は戻り孔4と冷蔵室冷却器5を連通する冷気戻り通路であり、7はハニカム状の光脱臭触媒で低温脱臭触媒8の表面に酸化チタン等の光触媒9を均一に塗布して形成され、10は紫外線LEDで光触媒9の表面に紫外線を照射できるよう光脱臭触媒7の近傍に設置され、11は低温脱臭触媒で光脱臭触媒7の上流に設けられており、これらによって食品から発生する臭気を含んだ空気の脱臭を行えるようになるというものである。
【特許文献1】特開2003−322460号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記従来の構成ではLEDが経年劣化することにより、その効果が減少していくという課題を有していた。特に、LEDの特性により、LED通電時の自己発熱での温度上昇や、周囲温度が高温時には劣化が大きくなるという課題を有しており、LEDの通電電流はLEDの基本性能に対して小さい電流で使用することとなり、本来のLEDの性能を十分に発揮できないでいた。
【0005】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷蔵庫の負荷状態や設定条件によって、LEDの駆動を効率よく制御することで、LEDの温度による劣化を抑制し、LEDの光照射の機能に対し十分な寿命をもつ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】
【0006】
上記従来の課題を解決するために本発明の冷蔵庫は、冷凍サイクルの冷却器で生成された冷気により冷却される冷蔵室等の貯蔵室と、前記貯蔵室内の温度を検出する温度検出手段と、前記貯蔵室内に備えられた紫外線を照射する紫外線LEDとを備え、貯蔵室内の温度が所定の温度域になった場合に、前記紫外線LEDを点灯させるように制御するLED駆動制御手段を備えたものである。
【0007】
これにより、庫内の温度に応じてLEDの通電を抑制することができる。
【発明の効果】
【0008】
本発明の冷蔵庫は、庫内温度に応じてLEDの通電を抑制することができるので、所定の温度領域外でLEDが駆動することによるLEDの劣化を抑制することができるので、LEDの光照射の機能に対し十分な寿命をもつ冷蔵庫を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
請求項1に記載の発明は、冷凍サイクルの冷却器で生成された冷気により冷却される冷蔵室等の貯蔵室と、貯蔵室内の温度を検出する温度検出手段と、貯蔵室内に備えられた紫外線を照射する紫外線LEDとを備え、貯蔵室内の温度が所定の温度域になった場合に、紫外線LEDを点灯させるように制御するLED駆動制御手段を備えたものであり、LEDの通電を貯蔵室の温度に応じて制御することができる。これによって、所定の温度領域外でLEDが駆動することによるLEDの劣化を抑制することができるので、LEDの光照射の機能に対し十分な寿命をもつ冷蔵庫を提供することができる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、LED駆動制御手段は、貯蔵室内に備えられたものである。
【0011】
これによって、紫外線LEDが備えられる庫内にLED駆動制御手段を備えることができるので、LED駆動制御手段と紫外線LEDとの接続を短距離で行うことができ、接続に伴う配線および通電ロスを減少させることができ、省資源でかつ省エネルギーにて紫外線LEDを備えた冷蔵庫を提供することができる。
【0012】
また、LED駆動制御手段を備えた制御基盤上に直接紫外線LEDが備えられた場合には、LED駆動制御手段と紫外線LEDとの接続に伴う配線等を必要としないため、省資源化が図れ、また製造段階においても複雑な配線とならない為、より組立て性が向上するので、製造効率を高めることができる。
【0013】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記LED通電制御手段は、前記温度検出手段からの入力により温度を判定する温度判定手段と、前記温度判定手段の結果に応じて紫外線LEDを駆動させるLED駆動手段とを備え、前記温度判定手段が庫内温度が所定の温度よりも低温であると判定した場合には、前記LED駆動装置が前記紫外線LEDを消灯させるように制御するLED駆動制御手段を備えたものであり、周囲温度が低温時にはLEDへの通電を停止し、LEDの劣化を抑制することができる。
【0014】
請求項4に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、LED通電制御手段は、温度検出手段からの入力により温度を判定する温度判定手段と、前記温度判定手段の結果に応じて紫外線LEDの点灯消灯の周期を可変することができるLED通電率制御手段とを備えたものであり、周囲温度が高温になると温度に比例してLEDの通電時間を少なくし、LEDの自己発熱を抑制しLEDの劣化を抑制することができる。
【0015】
請求項5に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、LED通電制御手段は、温度検出手段からの入力により温度を判定する温度判定手段と、前記温度判定手段の結果に応じて紫外線LEDに通電する電流を可変とすることができるLED通電電流制御手段とを備えたものであり、周囲温度が高温になると温度に比例してLEDの通電電流を少なくし、LEDの自己発熱を抑制しLEDの劣化を抑制することができる。
【0016】
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の発明において、前記貯蔵室は使用者が用途に応じて複数の温度帯に切替可能な切替室であって、使用者によって前記切替室が−10℃から0℃までの範囲内に含まれる温度帯に設定された場合にのみ、前記切替室内の温度が所定の温度域になった場合に、前記紫外線LEDを点灯させるように制御するLED駆動制御手段を備えたものであり、これによって、長期間の使用条件が前提となる冷蔵庫においては、紫外線LEDの劣化が促進される懸念のあるプラス温度帯である0℃以上の温度帯では紫外線LEDの照射を行わないことにすると、紫外線LEDの高温劣化を抑制することができる。
【0017】
また、冷凍温度帯では高温度によるLEDの劣化は生じない一方で、低温度環境によって紫外線LEDやそれを制御するLED駆動制御手段12の誤動作等の性能不良が懸念されるので、冷凍温度帯に至る温度より高い−10℃以下ではLEDを消灯することで、さらに紫外線LEDの長寿命化を図ることができる。
【0018】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【0019】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における冷蔵庫の制御装置のブロック図である。図2は、本発明の実施の形態1における冷蔵庫の庫内温度とLEDのON・OFFの相関を示す図である。
【0020】
図1において、冷蔵庫2は、冷凍室、低温室及び冷蔵室として切替可能な切替室11を備え、切替室11内の温度を検出する庫内温度検出手段14と、切替室11内に紫外線を照射するLED10と、庫内温度検出手段14からの入力により温度判定を行い温度信号を出力する温度判定手段13と温度信号に応じてLED10を点灯消灯させるLED駆動手段15からなるLED駆動制御手段12とを備えた構成となっている。またこの紫外線を照射するLED10はLED駆動制御手段12を備えた制御基盤(図示せず)上に直接配設されている。
【0021】
以上のように構成された冷蔵庫2について、以下その動作、作用を説明する。
【0022】
まず、冷蔵庫2の電源投入後、切替室11は冷却開始により庫内温度が徐々に低下していくが、このときLED駆動手段15により、図2に示すように予め設定された温度条件に応じてLED10はON(点灯)、OFF(消灯)される。
【0023】
この温度条件は、例えば切替室が電源投入直後の冷えていないとき、すなわち庫内温度が高温であるときは、LEDを消灯させることで、LEDの温度による劣化を抑制することができる。
【0024】
特に夏場などで庫内が高い温度となっている場合には、30度〜40度程度まで庫内温度が上がっている場合が想定され、こういった雰囲気温度でLED10が点灯されると、LEDは急激に劣化し、致命的な損傷となる場合があるので少なくとも庫内温度が40度以上である場合には消灯させる。
【0025】
このように周囲温度が高温時にLED10を消灯させることで、LED10の高温劣化を抑制することができ、さらに、LED10の通電時の自己発熱での温度上昇を抑制することが出来るので、LED10が適切な温度範囲外で点灯されることによる劣化を抑制し、LED10の光照射の機能に対し十分な寿命をもつ冷蔵庫を提供することができる。
【0026】
また、切替室が冷却され、所定の温度域になった場合は紫外線LEDを点灯することで、庫内の抗菌効果を高めることができる。
【0027】
また切替室が異常等により例えば、−30度といった低温まで冷却された場合にはLEDを消灯し、低温環境におけるLEDの劣化を抑制することができる。
【0028】
このように、本実施の形態では、貯蔵室内の温度が所定の温度域である−30℃から40℃の範囲外ではLED10を消灯させることで、所定の温度域外でLEDが駆動することによるLEDの劣化を抑制することができるので、紫外線LEDの光照射の抗菌作用等の有用な機能に対し十分な寿命をもつ冷蔵庫を提供することができる。
【0029】
また、本実施の形態では紫外線を照射するLED10はLED駆動制御手段12を備えた制御基盤(図示せず)上に直接配設されているので、LED駆動制御手段12と紫外線のLED10との接続に伴う配線等を必要としないため、配線の通電時における通電ロスをなくすとともに、配線が不要となることで省資源化が図れ、また製造段階においても複雑な配線とならない為、より組立て性が向上するので、製造効率を高めることができる。
【0030】
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2における冷蔵庫の制御装置のブロック図であり、冷蔵庫の構成と動作を示すものである。図4は、本発明の実施の形態2における冷蔵庫の庫内温度とLED通電率の相関を示す図である。
【0031】
図3において、冷蔵庫2は、冷凍室、低温室及び冷蔵室として切替可能な切替室11を備え、切替室11内の温度を検出する庫内温度検出手段14と、切替室11内に紫外線を照射するLED10と、庫内温度検出手段14からの入力により温度判定を行い温度信号を出力する温度判定手段13と温度信号に応じてLED10の点灯消灯周期の通電率を変化させるLED通電率制御手段16からなるLED駆動制御手段12とを備えた構成となっている。
【0032】
以上のように構成された冷蔵庫2について、以下その動作、作用を説明する。
【0033】
まず、冷蔵庫2の冷蔵庫2の電源投入後、切替室11は冷却開始により庫内温度が徐々に低下していくが、このときLED通電率制御手段16により、図4に示すように設定された温度条件に応じてLED10の通電率を制御し点灯させる。
【0034】
例えば、このとき、切替室11の温度帯は切り替え可能であり、一般的には冷凍保存用には冷凍温度帯である−22〜−18℃に設定され、冷蔵保存用に冷蔵温度帯として1〜5℃で設定され、保鮮性向上のため冷蔵温度より若干低めの温度帯であるパーシャル温度帯やチルド温度帯である−3〜0℃で設定される。
【0035】
こういった複数の温度帯に切替えが可能である切替室11に紫外線のLED10を用いる場合には、紫外線のLED10は温度上昇に伴って劣化が促進されることを配慮し、0℃より低い温度帯であるパーシャル温度帯やチルド温度帯でのみLED10を照射して、マイナス温度帯と比べてLED10の劣化が促進される傾向のあるプラス温度帯である0℃以上の温度帯ではLED10による紫外線照射を行わないことにすると、LED10の高温劣化を抑制することができる。
【0036】
このように、長期間の利用が前提となる冷蔵庫においてLED10を備える場合には、LED10の長寿命化を図りながら、チルド温度帯やパーシャル温度帯において紫外線による抗菌効果等の有用な効果を持続させることができるので、冷蔵庫の切替室11に対しては有効な適用方法である。
【0037】
また、冷凍温度帯では高温度によるLED10の劣化は生じない一方で、低温度環境によってLED10やそれを制御するLED駆動制御手段12の誤動作等の性能不良が懸念されるので、冷凍温度帯ではLED10を消灯する。
【0038】
以上のように、本実施の形態においては複数の温度帯に設定される切替室において、冷凍温度よりも高く0℃よりも低い温度帯であるチルド温度帯やパーシャル温度帯の時にのみ紫外線LEDを照射することで、LEDの劣化を抑制しながら、チルド温度帯やパーシャル温度帯といった一般的に肉や魚等を収納する場合に用いる温度帯において紫外線の抗菌効果を長期的に発揮することができる。
【0039】
また、これを実際の冷蔵庫に適用する場合には、使用者によってチルド温度帯やパーシャル温度帯の設定に切替が行われた時点で、切替室の庫内温度が所定の温度域である−30℃〜40℃内に入っていればLED10の点灯を行うこととしてもよい。これは、温度切替直後の温度帯が変化している段階においては、実際の庫内温度がチルド温度帯やパーシャル温度帯になっていない場合でもLED10の点灯を行うこととなるが、こういった切替直後の温度変化が大きい状態は、10年といった長期間での使用が前提の冷蔵庫においては、ほんのわずかな時間である為、LEDの長寿命化の観点からも、大きくは影響しないからである。
【0040】
また、切替室が冷えていないときは、LEDの通電率を温度に応じて変化させることで、LEDの自己発熱による温度上昇を少なくし、温度による劣化を抑制することができる。また、切替室が冷却され、所定の温度域になった場合はLEDへの通電率を最適にし、LED機能を最良の状態で点灯させるものである。
【0041】
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3における冷蔵庫の制御装置のブロック図であり、冷蔵庫の構成と動作を示すものである。図6は、本発明の実施の形態3における冷蔵庫の庫内温度とLED通電電流の相関を示す図である。
【0042】
図5において、冷蔵庫2は、冷凍室、低温室及び冷蔵室として切替可能な切替室11を備え、切替室11内の温度を検出する庫内温度検出手段14と、切替室11内に紫外線を照射するLED10と、庫内温度検出手段14からの入力により温度判定を行い温度信号を出力する温度判定手段13と温度信号に応じてLED10の点灯消灯周期の通電率を変化させるLED駆動手段15からなるLED駆動制御手段12とを備えた構成となっている。
【0043】
以上のように構成された冷蔵庫2について、以下その動作、作用を説明する。
【0044】
まず、冷蔵庫2の電源投入後、切替室11の重さを荷重検知手段15で検知し、検知した重さに応じて、図6のように設定された通電率で紫外線LED10をLED通電率制御回路17でもって点灯させる。
【0045】
以上のように、本実施の形態においては切替室が冷えていないときは、LEDの通電電流を温度に応じて変化させることで、LEDの自己発熱による温度上昇を少なくし、温度による劣化を抑制することができる。また、切替室が冷却され、所定の温度域になった場合はLEDへの通電電流を最適にし、LED機能を最良の状態で点灯させるものである。
【0046】
本実施の形態では、各々の機能ごとに説明をしたがそれぞれを組み合わせて用いてもなんら問題はない。
【産業上の利用可能性】
【0047】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、貯蔵室内に設けられた紫外線LEDの駆動を効率的に行うことで、LEDの寿命を向上させるものであり、冷蔵庫に限らず、機能としてLEDの光を用いる装置であれば、光を照射する対象の状態に応じてLEDを駆動するような制御を適用し、LEDの寿命向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】本発明の実施の形態1における冷蔵庫の制御装置のブロック図
【図2】本発明の実施の形態1における冷蔵庫の庫内温度とLEDのON・OFFの相関を示す図
【図3】本発明の実施の形態2における冷蔵庫の制御装置のブロック図
【図4】本発明の実施の形態2における冷蔵庫の庫内温度とLED通電率の相関を示す図
【図5】本発明の実施の形態3における冷蔵庫の制御装置のブロック図
【図6】本発明の実施の形態3における冷蔵庫の庫内温度とLED通電電流の相関を示す図
【図7】従来の脱臭機能付き冷蔵庫の構造を示す断面図
【符号の説明】
【0049】
10 LED
11 切替室(貯蔵室)
12 LED駆動制御手段
13 温度判定手段
14 庫内温度検出手段
15 LED駆動手段
16 LED通電率制御手段
17 LED通電電流制御手段




 

 


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