(57)【要約】【課題】清掃作業が簡単にでき、交換寿命も半恒久的であり、メンテナンスフリーで常に清浄な氷を製氷することができる浄化機構を備えた冷蔵庫を提供する。【解決手段】製氷用水１３を貯蔵する給水タンク１１から製氷皿１６に水を供給する方式の製氷機能を有する冷蔵庫１００において、製氷皿に供給する水を浄化する浄化機構１４を給水タンク１１の外に設け、この浄化機構は、当該冷蔵庫の通常使用時にユーザーの手に触れない場所に設置し、また、浄化機構１４には、放電型光触媒フィルタ方式のものを用いる。【選択図】      図２
2004245465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製氷用水を貯蔵する給水タンクから製氷皿に水を供給する方式の製氷機能を有する冷蔵庫において、前記製氷皿に供給する水を浄化する浄化機構を前記給水タンクの外に設けたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記浄化機構は、当該冷蔵庫の通常使用時にユーザーの手に触れない場所に設置したことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記浄化機構は、放電型光触媒フィルタであることを特徴とする請求項１又は２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールは、多孔質セラミックスであることを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記浄化機構は、前記製氷用水を前記放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールに気液混合体にして供給することを特徴とする請求項３又は４記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記気液混合体の気体は、酸素を含む気体であることを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記製氷用水を、前記放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールに水滴にして滴下することを特徴とする請求項３又は４記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記製氷用水を前記放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールにらせん状の水流になるように導入することを特徴とする請求項３又は４記載の冷蔵庫。
【請求項９】
前記放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールまたはその反応容器にらせん状の水流を作るためのらせん状の凹凸を設けたことを特徴とする請求項３又は４記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製氷用水を貯蔵する給水タンクと製氷用水を浄化する浄化機構を有する冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製氷用水を貯蔵する給水タンクから製氷皿に水を供給し、製氷皿内で凍らせて製氷する製氷機能を有する冷蔵庫では、貯蔵している製氷用水の中の有機物質や雑菌の増殖を抑制すると共にカルキ除去のために浄化機構を備えるのが一般的である。そして通常、このような浄化機構には活性炭を用いている。この従来の浄化機構では、水の浄化に時間がかかるので、図９に示したように、給水タンク１の製氷用水２中に活性炭３を沈める漬け置き方式がとられている。この方式では、給水タンク１の定期的な清掃時に活性炭３をいったん取り出し、給水タンク内を洗浄した後に再び活性炭を給水タンク中に戻すという作業がユーザーに要求され、活性炭フィルタの出し入れ作業が煩わしいという問題点がある。
【０００３】
また、活性炭を給水タンク中の製氷用水に漬け置きする方式でも、図１０に示すように、給水タンク１の蓋４にタンク底面付近まで届く支持体５を設け、その支持体５に活性炭３を取り付ける構造にすることにより、給水タンク１の洗浄時に蓋４を外せば活性炭３がタンク１から取り出せ、給水タンク１内の洗浄が簡単にできるようにしたものも存在する。この構造の場合には、給水タンク１の清掃は簡単であるが、蓋の構造が複雑になり、蓋の清掃が難しい問題点がある。
【０００４】
加えて、上記の従来のいずれの構造の浄化機構にあっても、活性炭にカルキや有害物質を吸着させて除去する方式であるため活性炭に寿命があり、通常、２〜３年でその交換が必要になる。しかしながら、ユーザーには活性炭の寿命が到来し、有害物除去能が低下したりなくなったりしていることを判断するのが難しく、また製氷した氷はジュースやウィスキーなどに入れることが多いために不純物の混入に気づきにくい。そのため、交換時期が過ぎ、活性炭のカルキや有害物質の吸着除去効果がなくなったまま継続して使用される場合があり、逆に活性炭に付着した雑菌が増殖し、製氷用水を汚染する場合も起こり得る問題点もある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−５４６３４号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１０−５４６３５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来の冷蔵庫の技術的課題に鑑みてなされたもので、製氷用水の給水タンクの清掃作業が簡単にできる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明はまた、製氷用水の浄化機構の交換寿命が半恒久的でメンテナンスフリーであり、常に清浄な氷を製氷することができる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、製氷用水を貯蔵する給水タンクから製氷皿に水を供給する方式の製氷機能を有する冷蔵庫において、前記製氷皿に供給する水を浄化する浄化機構を前記給水タンクの外に設けたことを特徴とするものであり、給水タンクは蓋部分も含めて洗浄が容易であり、給水タンクの清潔性が保てる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の冷蔵庫において、前記浄化機構は、当該冷蔵庫の通常使用時にユーザーの手に触れない場所に設置したことを特徴とするものである。
【００１１】
従来の洗浄の度に取り外す方式では、給水タンクを洗浄する際に人の手によって浄化機構をどこかに置かなければならないが、その際に人の手からあるいはおいた場所から雑菌が浄化機構に付着する可能性がある。また雑菌以外でも置き場所によっては油分の付着の可能性があり、表面に油分が付着するとその部分は効果がなくなってしまうために寿命を極端に短くしてしまう結果になりかねない。
【００１２】
そこで、請求項２の発明の冷蔵庫では、浄化機構をユーザーの手に触れない場所に設置したことによって、給水タンクの洗浄時に浄化機構に人の手が触れることがなく、給水タンクから取り外してどこかに置く必要もなく、雑菌の付着や油分の付着の可能性がない。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２の冷蔵庫において、前記浄化機構は、放電型光触媒フィルタであることを特徴とするものである。
【００１４】
放電型光触媒フィルタは、放電機構の放電によって発生した紫外線を利用して光触媒モジュールを活性化させるものである。この放電型光触媒フィルタは、活性炭やランプによって光触媒を活性化させる方式に比較して寿命が長い長所がある。また、光触媒モジュールは強力な酸化作用を有するためにトリハロメタンなどの有害物質も分解できる。
【００１５】
そこで、請求項３の発明の冷蔵庫では、浄化機構にこの放電型光触媒フィルタを用いたことにより、長い寿命を実現し、また製氷用水からトリハロメタンなどの有害物質も分解して浄化できる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項３の冷蔵庫において、前記放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールは、多孔質セラミックスであることを特徴とするものである。
【００１７】
光触媒モジュールが多孔質セラミックスである場合、それを透過する水は光触媒との接触時間が長くなって効果的な浄化が期待できる。
【００１８】
そこで、請求項４の発明の冷蔵庫では、放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールにこのような多孔質セラミックスを用いたことにより、製氷用水の効果的な浄化が可能である。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項３又は４の冷蔵庫において、前記浄化機構は、前記製氷用水を前記放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールに気液混合体にして供給することを特徴とするものであり、製氷用水を気液混合体にすることによって放電機構の電極間の放電開始電圧を下げることができるので、高電圧を発生させる電源部分の信頼性を増すことができ、また長寿命化ができる。また、気体と液体とが同時に光触媒モジュール内を流れることによって液体の流れが乱れるため、撹拌効果が生まれ、より短時間で水の浄化処理ができる。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項５の冷蔵庫において、前記気液混合体の気体は、酸素を含む気体であることを特徴とするものであり、光触媒モジュール内を流れる気液混合体の気体に酸素を含ませることによって、放電作用によって酸素からオゾンが発生し、そのオゾンによる酸化力も水の浄化に利用することができ、より強力な浄水効果を得ることができる。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項３又は４の冷蔵庫において、前記製氷用水は、前記放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールに水滴にして滴下することを特徴とするものである。
【００２２】
放電空間は高電圧であるためにそこを流れる水にも高電圧がかかっており、水が連続して流れていると連続した水全体も高電圧になる可能性があり、その水の流れ方で周囲の導電体に高電圧の水が触れるとその導電体も高電圧になる可能性がある。
【００２３】
そこで、請求項７の発明の冷蔵庫では、製氷用水を水滴にして放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールに滴下することで、放電空間を通過するときにその水滴が高電圧に帯電しても製氷用水の全体が高電圧になるのを防ぎ、それによる悪影響を防ぐ。
【００２４】
請求項８の発明は、請求項３又は４の冷蔵庫において、前記製氷用水を前記放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールにらせん状の水流になるように導入することを特徴とするものである。
【００２５】
製氷用水を放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールに流す場合、最も簡単には水を自然落下させる構造が望ましい。しかし、自然落下では光触媒モジュールとの接触時間が短いので、放電浄化をより効果的にするにはその接触時間を長くするのが好ましい。
【００２６】
そこで、請求項８の発明の冷蔵庫では、製氷用水を放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールにらせん状の水流になるように導入することで光触媒モジュールとの接触時間を長くし、放電浄化作用をより効果的に行う。
【００２７】
請求項９の発明は、請求項３又は４の冷蔵庫において、前記放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールまたはその反応容器にらせん状の水流を作るための凹凸を設けたことを特徴とするものであり、製氷用水を放電型光触媒フィルタの光触媒モジュールに流す際に、そのらせん状の水流を作るための凹凸によって水を光触媒モジュール内でらせん状に流し、光触媒モジュールとの接触時間を長くして放電浄化作用をより効果的に行う。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の冷蔵庫１００における製氷機構の構成を示している。製氷機構は、給水タンク１１には給水管１２が設けてある。給水タンク１１内の製氷用水１３は、この給水管１２からタンク外に導出し、またタンク外に設置されている浄化機構１４に通した後に製氷室１５内の製氷皿１６に給水するようにしてある。
【００２９】
なお、枡部２１は、給水タンク１１から給水管１２を通じてポンプ（図示せず）で吸い出した製氷用水１３を一時貯溜する部分であり、この枡部２１から浄化機構１４及び製氷室１５へ移流管１７にて製氷用水１３を適宜の流量で供給する。
【００３０】
給水タンク１１から製氷室１５への移流のための吸い上げポンプを設ける場所については特に限定されない。例えば、枡部２１にポンプを設け、給水管１２のタンク外の端部をその吸い込み口に接続し、枡部２１をその吐き出し口に接続することによって給水タンク１１内の製氷用水１３を吸い出して浄化機構１４に通し、製氷室１５の製氷皿１６に給水する構成にすることができる。あるいは、給水管１２のタンク内部の下端にポンプを設け、給水タンク１１の外部においてこのポンプに近接して回転磁界を与える回転磁界発生機構を設置し、ポンプを回転磁界によって誘導回転させる構成でもよい。
【００３１】
この第１の実施の形態の冷蔵庫１００において、浄化機構１４の種類、構造は特に限定されるものではなく、その中を流れる製氷用水１３を浄化する機能があればいずれを用いることもできる。例えば、活性炭フィルタ、浄水フィルタ、光触媒フィルタ等である。
【００３２】
この第１の実施の形態の冷蔵庫１００によれば、浄化機構１４には製氷用水１３がその内部を通過している間に浄化する能力が必要であるが、浄化機構１４が給水タンク１１の外に設置できるので比較的に大きな容積を占めるものであっても許容でき、それだけ浄化能力の高いものを採用することができ、長寿命化も図れる。
【００３３】
また本実施の形態の構成では、給水タンク１１から外部の浄化機構１４との間には製氷用水１３をタンクから汲み上げて供給するための給水管１２、移流管１７を設置してあるため、その給水管１２あるいは移流管１７の途中で隔壁２２によって通常の使用状態ではユーザーの手が触れることがないように浄化機構１４を仕切る構造にすれば、浄化機構１４にユーザーの手が触れて雑菌が繁殖する事態の発生が避けられ、メンテナンスフリー化が図れる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施の形態の冷蔵庫１００について、図２、図３を用いて説明する。第２の実施の形態の特徴は、給水タンク１１の外部に設置する浄化機構１４に放電型光触媒フィルタを用いた点にある。なお、この浄化機構１４に給水タンク１１内の製氷用水１３を供給し、浄化した後に製氷室１５に給水する配管径路については第１の実施の形態と同様である。ただし、枡部２１から浄化機構１４までの移流管１７はオリフィスになっていて、流量を絞って吐圧をあげ、浄化機構１４には気液混合体にして製氷用水１３を供給するようにしてある。
【００３５】
図３に示したように、浄化機構１４である放電型光触媒フィルタは、光触媒モジュール１４１と高圧電源１４２から構成される。光触媒モジュール１４１は、中心軸部分に電極挿入用の中心穴が開けられた円柱状の３次元多孔質セラミックス担体１４３に例えば、酸化チタンのような光触媒を塗布したものを反応容器１４４内に収容し、反応容器１４４の外周と前記中心穴内とに電極１４５，１４６を配置した構造である。そして、高圧電源１４２によりこの電極１４５，１４６間に高電圧を印加するようにしてある。光触媒モジュール１４１の反応容器１４４は、ガラスや樹脂などの誘電体で構成してあり、外側の電極１４６はこの反応容器１４４に密着するように設けてある。
【００３６】
上記の構成の放電型光触媒フィルタの浄化機構１４では、光触媒モジュール１４１に対して高圧電源１４２によって高圧を印加することにより電極１４５，１４６間で放電現象が起こり、光触媒を設置している空間に紫外線が発生する。この発生した紫外線が照射されることによって光触媒が励起され、当該セラミック担体１４３を流れる水の中の有機物質を分解することができる。
【００３７】
この浄化機構１４をなす放電型光触媒フィルタは寿命が長く、高度な浄化性能が得られる特長がある。また、光触媒モジュール１４１の部分に水を完全に充満させた状態で放電させると１０ｋＶ以上の高電圧を電極１４５，１４６間に印加しなければならないが、光触媒部分に気体と水とが混在する流量で水を流すことによって放電開始電圧を低下させることができ、４ｋＶ以上の電圧で浄水効果を得ることができる。しかもこのとき、気液混合体の気体として酸素を含むものを用いると、放電空間で紫外線と共にオゾンも発生し、このオゾンによる酸化殺菌作用によって浄水効果がいっそう向上する。なお、オゾンは人体にとって有害な物質であるが、水中での寿命が数秒から数１０秒と言われており、直ちに酸素に戻るために人体への影響はない。
【００３８】
図４には水中放電と水に空気を混合した気液混合体の中での放電との遊離塩素除去率の違いを示した。遊離塩素は水中の微生物や雑菌を死滅させる作用があるが、カルキ臭の発生源でもある。そのため、水の貯蔵時には重要であるが、それが含有されていると飲用するときには不味さの原因となる。したがって、放電型光触媒フィルタ方式の浄化機構１４に気液混合体にして製氷用水１３を供給して浄化すれば、遊離塩素を除去してカルキ臭の効果的な除去が図れる。加えて、給水タンク１１中の製氷用水１３にはカルキが残留しているので、長期の貯溜でも雑菌の発生を抑えることができる利点もある。
【００３９】
なお、枡部２１と浄化機構１４とを接続する移流管１７はオリフィスにしてあるので、このオリフィスで流量を調整することが可能である。そこで、枡部２１から浄化機構１４への製氷用水１３の流量を絞り、水滴にして浄化機構１４に供給するようにすることができる。このように水滴にして浄化機構１４に供給すれば、放電のために高電圧が水滴に印加され、水滴が高電圧に帯電するとしても、製氷用水１３の全体が高電圧に帯電することはなく、したがって製氷用水１３が接触する導電体部分が高電圧に帯電することもなく、万が一にもユーザーがその導電体部分に接触するようなことがあっても感電する恐れがない。
【００４０】
次に、本発明の第３の実施の形態の冷蔵庫について、図５及び図６を用いて説明する。図５は第３の実施の形態の冷蔵庫において採用される浄化機構１４を示している。本実施の形態で使用する浄化機構１４は、移流管１７から浄化機構１４内に導入する製氷用水１３の流れがサイクロン（渦流）となるように構成したことを特徴としている。すなわち、導水口１４７を反応容器１４４の上部に水平接線方向にして設け、移流管１７から浄化機構１４に流れ込む製氷用水１４が矢印Ａのように回転渦流になってセラミック担体１４３にらせん状の水流になって流れ込むようにしている。なお、その他の構成は図２、図３に示した第２の実施の形態の冷蔵庫の構成と同様である。また、製氷用水１３を気液混合体にして浄化機構１４に供給する構成とすることもできる。
【００４１】
これにより、第３の実施の形態の冷蔵庫では、浄化機構１４に流れ込む製氷用水１３がセラミック担体１４３に塗布されている光触媒と接触する時間が長くなり、浄水効果を高めることができる。図６は製氷用水１３を情報からセラミック担体１４３に滴下する場合と、本実施の形態のようにサイクロン方式で供給する場合との遊離塩素除去率を計測した結果を示している。同じ流量であっても、本実施の形態の場合、上部から滴下する場合よりも１０数ポイント、遊離塩素除去率が向上していることが分かる。
【００４２】
次に、本発明の第４の実施の形態の冷蔵庫について、図７及び図８を用いて説明する。本実施の形態の特徴は、浄化機構１４の反応容器１４４内にらせん状の突起１４８を設けた点にある。なお、本実施の形態の冷蔵庫においても、上記の特徴点以外は、図２、図３に示した第２の実施の形態の冷蔵庫の構成と同様である。また、製氷用水１３を気液混合体にして浄化機構１４に供給する構成とすることもできる。
【００４３】
これにより、本実施の形態の冷蔵庫では、給水タンク１１から移流管１７に導出され、この移流管１７から浄化機構１４の上部に導入される製氷用水１３は、らせん状の突起１４８にガイドされてらせん状の回転流になってセラミック担体１４３内を流下する。これにより、第３の実施の形態と同様に、製氷用水１３が浄化機構１４内を通過中に光触媒との接触時間が長くなり、浄水効果が高くなる。
【００４４】
図８はその浄水効果を、らせん状突起１４８を持たない反応容器を備えた浄化機構と比較したものである。本実施の形態のように反応容器１４４の内壁にらせん状の突起１４８を設け、製氷用水１３を回転渦流にして流下させる場合、そのような突起がなく、製氷用水１３が直線的に流下する場合に対して、遊離塩素除去率が２０ポイント前後改善されていることが分かる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、浄化機構を給水タンクの外に設けたことにより、給水タンクは蓋部分も含めて洗浄が容易であり、給水タンクの清潔性が保てる。
【００４６】
請求項２の発明によれば、浄化機構をユーザーの手に触れない場所に設置したことにより、給水タンクの洗浄時に浄化機構に人の手が触れることがなく、給水タンクから取り外してどこかに置く必要もなく、雑菌の付着や油分の付着の可能性がない。
【００４７】
請求項３の発明によれば、浄化機構にこの放電型光触媒フィルタを用いたことにより、長い寿命を実現し、また製氷用水からトリハロメタンなどの有害物質も分解して浄化できる。
【００４８】
請求項４の発明によれば、浄化機構の光触媒モジュールにこのような多孔質セラミックスを用いたことにより、製氷用水の効果的な浄化が可能である。
【００４９】
請求項５の発明によれば、浄化機構を放電型光触媒フィルタ方式にしてその光触媒モジュールに気液混合体にして供給するようにしたので、放電機構の電極間の放電開始電圧を下げることができ、高電圧を発生させる電源部分の信頼性を増すことができ、また長寿命化ができる。また、気体と液体とが同時に光触媒モジュール内を流れることによって液体の流れが乱れるために撹拌の効果が生まれ、より短時間で水の浄化処理ができる。
【００５０】
請求項６の発明によれば、浄化機構の光触媒モジュールに流す気液混合体の気体に酸素を含ませることによって放電作用が酸素からオゾンが発生し、オゾンによる酸化力も水の浄化に利用することができ、より強力な浄水効果を得ることができる。
【００５１】
請求項７の発明によれば、放電型光触媒フィルタの浄化機構の光触媒モジュールに製氷用水を水滴にして滴下することにより、放電空間を通過するときにその水滴が高電圧に帯電しても製氷用水の全体が高電圧になるのを防ぎ、それによる悪影響を防ぐことができる。
【００５２】
請求項８の発明によれば、製氷用水を浄化機構の光触媒モジュールにらせん状の水流になるように導入することで光触媒モジュールとの接触時間を長くし、放電浄化作用をより効果的に行うことができる。
【００５３】
請求項９の発明によれば、浄化機構の光触媒モジュールまたはその反応容器にらせん状の突起を設けたことにより、製氷用水を光触媒モジュールに流す際に、そのらせん状の突起によって水を光触媒モジュール内でらせん状の水流にして流し、光触媒モジュールとの接触時間を長くして放電浄化作用をより効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の冷蔵庫の説明図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の冷蔵庫の説明図。
【図３】第２の実施の形態の冷蔵庫における浄化機構の断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の冷蔵庫における浄化機構の浄化性能を計測したグラフ。
【図５】本発明の第３の実施の形態の冷蔵庫における浄化機構の水平断面図及び垂直断面図。
【図６】本発明の第３の実施の形態の冷蔵庫における浄化機構の浄化性能を計測したグラフ。
【図７】本発明の第４の実施の形態の冷蔵庫における浄化機構の断面図。
【図８】本発明の第４の実施の形態の冷蔵庫における浄化機構の浄化性能を計測したグラフ。
【図９】従来例の冷蔵庫における浄化機構の説明図。
【図１０】多の従来例の冷蔵庫における浄化機構の説明図。
【符号の説明】
１１  給水タンク
１２  給水管
１３  製氷用水
１４  浄化機構
１５  製氷室
１６  製氷皿
１７  移流管
２１  枡部
１４１  光触媒モジュール
１４２  高圧電源
１４３  セラミック担体
１４４  反応容器
１４５  電極
１４６  電極
１４７  導水管
１４８  らせん状の突起
【図１】
2004245465.tif 000003
【図２】
2004245465.tif 000004
【図３】
2004245465.tif 000005
【図４】
2004245465.tif 000006
【図５】
2004245465.tif 000007
【図６】
2004245465.tif 000008
【図７】
2004245465.tif 000009
【図８】
2004245465.tif 000010
【図９】
2004245465.tif 000011
【図１０】
2004245465.tif 000012