(57)【要約】  【課題】  従来技術では、電極間のカチオン交換膜とアニオン交換膜で形成する複数槽の内の第三槽につくられた無イオン水を製氷機へ供給しているので、消毒処理に効果のある塩素イオンや次亜塩素イオンの非常に少ない無イオン水が製氷機内に滞留している間に腐ってしまう可能性があった。また、第一槽と第五槽で生成された水を排水しているため資源の無駄使いとなっていた。      【解決手段】  給水タンクと製氷皿とを有し、前記給水タンクから製氷皿へ給水する給水経路にアルカリ水を生成する電解槽を設置し、該電解槽で生成されたアルカリ水を、冷凍室等に設置された合成樹脂製製氷皿に供給した。また、給水タンクから製氷皿へ給水する給水経路に酸性水を生成する電解槽を設置し、前記電解槽で生成された酸性水を冷蔵温度室に設置された取り付け取り外し可能な貯水容器や野菜室上部に設置した吸湿シートに供給した。また、電解槽で生成された酸性水を給水タンクに戻し入れた。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵室と野菜室とを有する冷蔵温度室に設けられ原水が貯留される給水タンクと、その給水タンク内の原水を冷凍温度室に設置された製氷皿へ導く給水経路と、その給水経路上に、原水を陽電極および陰電極により電気分解して酸性水およびアルカリ水を別々に生成する電解槽と、前記アルカリ水を前記製氷皿へ導くアルカリ水経路と、前記酸性水を庫内の所定の場所へ導く酸性水経路とを備えた冷蔵庫。
【請求項２】
前記酸性水経路は、前記冷蔵温度室に着脱可能に設置された貯水容器へ前記酸性水を導く経路である請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記酸性水経路は、野菜室内に設置された吸湿シートへ前記酸性水を導く経路である請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記酸性水を含浸させた吸湿シートに送風する送風機を備えた請求項３記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記酸性水経路は、前記給水タンクへ戻し入れる経路である請求項１記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動製氷機を備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の方式では、水道管等より給水する給水機構と自動製氷機の間に、電気浄水機構を有する貯水槽を設置し、その貯水槽内に一対または複数の電極を配設し、その電極に印加した直流電流の作用で移動するイオンを選択的に透過あるいは抑留するカチオン交換膜とアニオン交換膜を設置して、イオン量およびｐＨ値がそれぞれ異なる５槽を形成していた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平10-206004号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、電極間のカチオン交換膜とアニオン交換膜で形成する複数槽の内の第三槽につくられた無イオン水を製氷機へ供給している。したがって、消毒処理に効果のある塩素イオンや次亜塩素イオンの非常に少ない無イオン水が製氷機内に滞留することとなるため、水が腐ってしまう可能性があった。
【０００５】
また、第三槽でつくられた無イオン水のｐＨ値は水道水の原水のｐＨ値に近い。したがって、使用される水道水の原水によっては酸性水傾向となる。その酸性水傾向の酸性成分が合成樹脂製である製氷皿の表面を徐々に侵食し、長期間使用後では製氷皿の表面の粗さが増加する。そのような製氷皿と氷との摩擦係数は増加することになり、製氷皿を捩じることにより離氷する際の捩じりトルクの増加を招き、ひいては製氷機の寿命保障に問題が発生する可能性があった。
【０００６】
また、第一槽と第五槽で生成された水を排水しているため資源の無駄使いとなっていた。
【０００７】
本発明は、水道水を電気分解してできたアルカリ水と酸性水を無駄なく有効的に使用できる冷蔵庫を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の冷蔵庫は、冷蔵室と野菜室とを有する冷蔵温度室に設けられ原水が貯留される給水タンクと、その給水タンク内の原水を冷凍温度室に設置された製氷皿へ導く給水経路と、その給水経路上に、原水を陽電極および陰電極により電気分解して酸性水およびアルカリ水を別々に生成する電解槽と、前記アルカリ水を前記製氷皿へ導くアルカリ水経路と、前記酸性水を庫内の所定の場所へ導く酸性水経路とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記酸性水経路は、前記冷蔵温度室に着脱可能に設置された貯水容器へ前記酸性水を導く経路であることを特徴とする。また、前記酸性水経路は、野菜室内に設置された吸湿シートへ前記酸性水を導く経路であることを特徴とする。また、前記酸性水を含浸させた吸湿シートに送風する送風機を備えたことを特徴とする。さらには、前記酸性水経路は前記給水タンクへ戻し入れる経路であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、水道水を電気分解してできたアルカリ水と酸性水を無駄なく有効的に使用できる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】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。
【００１２】
先ず、図２において、冷蔵庫の断熱箱体１内には、冷蔵温度室２と冷凍温度室３が区画されている。冷蔵温度室２内は、通常は氷の生成しない所定温度に管理されており、さらに、冷蔵室２aと野菜室２bとに区画されている。冷凍温度室３内は、製氷機５や氷貯蔵容器７が配置される製氷室３ａと冷凍用の食品が収納される冷凍室３ｂとに区画されている。符号６で示される検氷レバーは、氷貯蔵容器７内に生成された氷の貯蔵量を検出するものである。また、冷蔵温度室２、冷凍温度室３内を所定の温度に冷却するための冷凍サイクルを構成する圧縮機１７、蒸発器１０が備えられている。この蒸発器１０によって庫内空気は冷却され、ファンガード１２を介して送風機９によって冷気が庫内に供給される。冷凍サイクルや送風機９の運転は、冷蔵温度室２および冷凍温度室３は所定温度に冷却管理するように制御されている。
【００１３】
冷蔵温度室２には、製氷のための水を給水する給水タンク３１と、この給水タンク３１からの水を電気分解する電解槽４０と、この電解槽４０によって生成された酸性水が貯水される貯水容器５４とが配置され、冷蔵庫前面には電解槽４０の運転操作部２０及び電解槽４０の運転状態を表示する表示部１９が設けられる。これらについては後に詳述する。
【００１４】
野菜室２b内に設けられる野菜貯蔵容器４は、図１に示すように野菜貯蔵容器４内の乾燥を防ぐため、野菜室２ｂを庫内に収納すると蓋体４ａが野菜貯蔵容器４の蓋をする。蓋体４aには後述する吸湿シート４bが設置されている。送風機５５は、吸湿シート４bに送風することにより、吸湿シート４bから水分を野菜貯蔵容器４内に送り込むことができる。このように野菜貯蔵容器４内を強制的に加湿して湿度を調整できる。換言すれば、従来は野菜貯蔵容器内に貯蔵した食品自身の水分で野菜貯蔵容器内の湿度を調整していたため、野菜貯蔵容器内に貯蔵する食品量が少ない場合は野菜貯蔵容器内を多湿度にすることが困難であった。本発明では、吸湿シート４ｂに含浸させる水分を電解槽４０で生成した酸性水を用いることで、野菜貯蔵容器４内を高湿度にできる。また、このように酸性水を使用することによって野菜貯蔵容器４内の除菌も行うことができる。
【００１５】
製氷室３aに設置される製氷機５は、氷が生成される製氷皿５aと、この製氷皿５aにて生成された氷を、製氷皿５a自身を反転し、かつ、捩じることにより離氷する駆動装置５bを有している。製氷皿５aは人体に無害なオレフィン系の合成樹脂にて形成されており、通常は射出成型等により成形されている。また、製氷皿５aの製氷面側の表面の粗さは前述のように、駆動装置５bにより捩じられたときに繰り返し離氷可能な粗さである。
【００１６】
この製氷皿５aの製氷面の粗さは、通常使用する水の塩素濃度程度では製氷と離氷の繰り返しによる変化は少ないが、ｐＨがある程度高い水を使用していると、製氷と離氷の長期繰り返しによって表面あらさが粗くなってしまう。そのため、生成された氷が離れ難くなることから、離氷のために製氷皿を捩じるトルクが増大することになり装置の寿命を短くしてしまうことになる。
【００１７】
次に図１及び図３を用いて本実施例の製氷について説明する。
【００１８】
製氷皿５ａに給水される水が貯蔵された給水タンク３１は、その内部に活性炭等の浄水機能および水酸化ナトリウム等の電解質添加機能を有した浄水装置３１aが設置される。ポンプ３３を運転することで、給水タンク３１に貯蔵された水が給水管３２を経由して後述する電解槽４０に供給される。
【００１９】
電解槽４０は図３に示すように、隔膜４３を介して対峙する陽電極４１と陰電極４２を有しており、その下部に酸性水取出口４７およびアルカリ水取出口４８を有している。
【００２０】
ここで図１を用いて冷蔵庫内の水の流れを説明すると、水道水等より汲み入れた給水タンク内の水は、浄水装置３１aにて浄水されるとともに、少量の電解質を添加されてポンプ３３により電解槽４０内に供給される。電解槽４０内では図３に示すように、各電極に直流電圧を印加して電圧や電流を制御しながら電気分解すると、陽電極４１側からｐＨ値が６以下の酸性水が生成され、陰電極４２側からはｐＨ値が７以上のアルカリ水が生成される。
【００２１】
ここで電解槽４０内部の化学反応は、陽電極４１で水酸イオン（OH−）が電子を失って酸素ガス（O２）が発生して水素イオン（H＋）濃度が上がり酸性を示す酸性水が生成される。一方の陰電極４２では水素イオン（H＋）が電子を受け取って水素ガス（H２）が発生して水酸イオン（OH−）濃度が上昇するのでアルカリ性を示す。
【００２２】
なお、個別の使用目的によって、水道水等に添加する電解質の量を制御する、若しくは、電解質を添加せずに各電極に印加する直流電圧や直流電流を制御することで、酸性水およびアルカリ水のｐＨ値を制御できる。
【００２３】
陰電極４２側から生成されたアルカリ水は電解槽下部のアルカリ水取出口４８から取り出され、弁４９で制御されて供給管５０を経由して製氷皿５aに供給される。
【００２４】
なお、製氷皿５aへのアルカリ水供給は後述する制御装置により制御されて、製氷に必要なときのみに製氷皿に供給されるように構成されている。換言すれば、電気分解したアルカリ水は、原水である水道水等に添加してある消毒のための塩素イオンが減少して腐りやすくなるので、電気分解後のアルカリ水を滞留させない方式として、製氷に必要なときのみに電気分解して製氷皿５ａに供給する構成としている。
【００２５】
陽電極４１側から生成された酸性水は、電解槽下部の酸性水取出口４７より取り出され、ポンプ５１により制御されて弁５２に送られる。弁５２に送られた酸性水は後述する制御装置の指示により、貯水容器５４と吸湿シート４bとに供給される。
【００２６】
貯水容器５４は冷蔵温度室内に、使用者が任意に取り付け取り外しできるように設置してあり、取り出した貯水容器５４内の酸性水を、例えば、洗顔時の化粧水や野菜の洗浄用などとして使用できる。
【００２７】
吸湿シート４bに供給された酸性水は、送風機５５の送風により野菜貯蔵容器４内を高湿度雰囲気にすると同時に、野菜貯蔵容器４内の除菌をすることができる。
【００２８】
ここで本実施例の制御について、図６に示す制御回路ブロック図、及び図７〜図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２９】
電解槽運転操作板２０には、自動運転スイッチ２０a、強制運転スイッチ２０b、運転停止スイッチ２０cの各スイッチが設置されている。
【００３０】
先ず、自動運転スイッチ２０aがON状態にセットされると（ステップ１０１）、表示部１９に「電解槽自動運転中」の表示がなされて、下記の自動運転が繰り返し継続する。
【００３１】
先ず、製氷皿温度検知手段７１により製氷室５内の温度を検知し、また貯氷容器位置検知手段７２により氷貯蔵容器７の位置を検知し、さらに検氷レバー６により氷貯蔵容器７の貯蔵スペースに余裕のあることが検知される（ステップ１０２）。それらの検知結果に基づく制御手段７７の指示により、駆動手段８１を経由してポンプ３３が所定時間運転するとともに、駆動手段８２を経由して弁４９及び弁５２を閉鎖し、給水タンク３１から電解槽４０内へ製氷一回分の容量の水が給水される（ステップ１０３）。なお、電解槽４０には、アルカリ水と酸性水を同時に生成するためアルカリ水と酸性水の濃度比率に応じた所定水量が給水される。
【００３２】
次に、制御手段７７の指示により、通電手段８０を経由して、陽電極４１と陰電極４２間に直流電圧が印加され、該直流電圧や電流を制御しながら所定時間電気分解する（ステップ１０４）。運転時間カウント手段７４あるいは事前にプログラムされた所定時間により、アルカリ水が所定の濃度になったと判断すると（ステップ１０５）、制御手段７７は陽電極４１と陰電極４２間の直流電圧をOFFし（ステップ１０６）、かつ、駆動手段８２を経由して弁４９を開放してアルカリ水を製氷機の製氷皿５aに供給する（ステップ１０７）。製氷皿５aにアルカリ水が供給されて所定時間経過すると（ステップ１０８）、製氷皿温度検知手段７１等の情報により、制御手段７７が製氷機の駆動装置５bを稼動して、製氷皿５aを捩じりながら反転して離氷する（ステップ１０９）。
【００３３】
製氷皿から氷が離氷し、前述の検氷レバー６による氷貯蔵容器７の貯蔵スペースの余裕を検知し（ステップ１１０）、満杯であることが確認されると、制御手段７７は陽電極４１と陰電極４２間の直流電圧をOFFし続け、かつ、ポンプ３３も停止状態を継続する（ステップ１１１）。換言すれば、氷貯蔵容器７の貯蔵スペースが満杯であり、製氷機を稼動させる必要のないときは、電解槽４０内を空の状態にして、水の滞留による腐れを防止する。
【００３４】
なお、製氷皿から氷が離氷し、前述の検氷レバー６による氷貯蔵容器７の貯蔵スペースに余裕のあることが確認され、かつ、製氷皿温度検知手段７１および貯氷容器位置検知手段７２により所定温度と所定位置の確認がなされると、ポンプ３３が所定時間運転されて、給水タンク３１から電解槽４０内へ製氷一回分の容量のみの水が給水され、以下前述した自動運転が繰り返される。
【００３５】
一方、運転時間カウント手段７４あるいは事前にプログラムされた所定時間により、電解槽４０内の酸性水が所定の濃度になったと判断すると（ステップ１１２）、制御手段７７は陽電極４１と陰電極４２との間の直流電圧をOFFし（ステップ１１３）、駆動手段８１を経由してポンプ５１を運転し、酸性水を貯水容器５４および吸湿シート４bに供給する（ステップ１１４）。前述したように、貯水容器５４中の酸性水は任意に化粧水や殺菌水として使用され、吸湿シート４bに含浸した酸性水は野菜室内の湿度調整や、野菜室内の殺菌に利用される。
【００３６】
ここで製氷容量と電解槽容量について一例を説明する。家庭用冷蔵庫における通常の製氷皿容量は８０ccから１２０ccが一般的であり、また通常温度の水、例えば、１５℃から２０℃の水を氷にするために要する時間は家庭用冷蔵庫の冷凍能力では約1時間から2時間かかるのが一般的である。本実施例の電解槽４０は、アルカリ水と酸性水を同時に生成するため、アルカリ水と酸性水の濃度比率に応じた水量、例えばアルカリ水と酸性水の比率を４対１にする場合、９６ccから１４４cc程度を給水するのが望ましい。直流電流の電圧および電流を制御または電極面積を広げる等により所定のpＨを確保することができる。なお、給水量が９６ccから１４４cc程度の場合、所定のアルカリ水濃度あるいは酸性水濃度にするための電気分解に要する時間は約1時間以内であり、前述の製氷に要する時間より短いのでロスタイムの発生することが無いように構成できる。なお、電気分解する際に少量の電解質を添加すれば、所定のアルカリ水濃度あるいは酸性水濃度にするための電気分解に要する時間は1時間よりさらに短くできる。
【００３７】
また、電解槽運転操作板２０の強制運転スイッチ２０bがON状態にセットされると（ステップ２０１）、表示部１９に「電解槽強制運転中」の表示がなされて、下記の強制運転が始まる。
【００３８】
先ず、アルカリ水の製氷運転は前述の自動運転と同様に制御される（ステップ２０２〜ステップ２０９、ステップ２１６〜ステップ２１８）。但し、検氷レバー６により氷貯蔵容器７の貯蔵スペースの余裕を検知し（ステップ２１０）、前述の自動運転で氷貯蔵容器７の貯蔵スペースが満杯であり、製氷機を稼動させる必要のないときにも、弁４９の閉鎖を確認し、かつ、ポンプ３３を所定時間運転して、給水タンク３１から電解槽４０内へ所定の容量の水を給水する（ステップ２１１）。
【００３９】
電解槽４０内への給水を確認すると、制御手段７７は陽電極４１と陰電極４２との間に所定の直流電圧を印加して、かつ、該直流電圧や電流を制御しながら所定時間電気分解する（ステップ２１２）。運転時間カウント手段７４あるいは事前にプログラムされた所定時間により、酸性水が所定の濃度になったと判断すると（ステップ２１３）、ポンプ５１を運転して酸性水を貯水容器５４および吸湿シート４bに供給する（ステップ２１４）。ポンプ５１を所定時間運転して電解槽４０内の水量が所定水位以下になると（ステップ２１５）、ポンプ３３を所定時間運転して、給水タンク３１から電解槽４０内へ所定の容量の水を給水し、前述の強制運転を継続する。
【００４０】
また、電解槽運転操作部２０の運転停止スイッチ２０cがON状態にセットした場合（ステップ３０１）、表示部１９に「電解槽運転停止中」の表示がされる。
【００４１】
先ず、製氷皿温度検知手段７１により製氷室５内の温度を検知し、また貯氷容器位置検知手段７２により氷貯蔵容器７の位置を検知し、さらに検氷レバー６により氷貯蔵容器７の貯蔵スペースに余裕のあることが検知される（ステップ３０２）。陽電極４１と陰電極４２との間の直流電圧をOFFしたまま、ポンプ３３を所定時間運転して、給水タンク３１から電解槽４０内へ所定の容量の水を給水し、弁４９を介して、原水のまま製氷機５の製氷皿５ａに供給する（ステップ３０３）。製氷皿５ａにアルカリ水が供給されて所定時間経過すると（ステップ３０４）、製氷皿温度検知手段７１等の情報により、制御手段７７が製氷機の駆動装置５ｂを稼動して、製氷皿５ａを捩じりながら反転して離氷する（ステップ３０５）。換言すれば、給水タンクに供給された原水のままでの氷が欲しいときは、運転停止スイッチ２０cをON状態にセットすれば、原水のままでの氷が創れる自動製氷制御運転が開始される。
【００４２】
次に、本発明の他の実施例について図４及び図５を用いて説明する。図４は、本実施例の冷蔵庫縦断面図であり、図５は配管説明図である。なお、図４、図５について前述の実施例と同じ番号で示した部材は、前述の第一の実施例と同じ効果を有する部材であることを示している。この実施例の特徴とするところは、電解槽４０内で生成した酸性水を、ポンプ６６により、給水タンク３１に戻し入れたことにある。つまり、酸性水のｐＨ値を増加して、酸性のより強い強酸性水を生成するとき、あるいは、電気分解をするときに、で電解質を添加しないでも所定の酸性水を生成する必要のあるときに採用する方式である。
【００４３】
なお、前述の第一の実施例で示されたように、電気分解された酸性水が導かれる経路を、弁５２を介して複数に分岐させることも可能である。例えば、給水タンク３１に戻し入れる経路と、貯水容器５４に供給する経路とを弁５２を介して分岐させればよい。
【００４４】
以上、上述の実施例によれば、冷蔵室と野菜室とを有する冷蔵温度室に設けられ原水が貯留される給水タンクと、その給水タンク内の原水を冷凍温度室に設置された製氷皿へ導く給水経路と、その給水経路上に、原水を陽電極および陰電極により電気分解して酸性水およびアルカリ水を別々に生成する電解槽と、前記アルカリ水を前記製氷皿へ導くアルカリ水経路と、前記酸性水を庫内の所定の場所へ導く酸性水経路とを備えた構成としたので、合成樹脂製製氷皿が水道水等に含まれる塩素分に侵されずらくなり、長期使用による製氷と離氷の繰り返しをしても、製氷皿の表面粗さの変化の少ない、ひいては離氷のための駆動装置に無理な力の加わらない冷蔵庫を提供できる。
【００４５】
また、酸性水経路は、前記冷蔵温度室に着脱可能に設置された貯水容器へ前記酸性水を導く経路である構成としたことにより、貯水容器から任意に酸性水を取り出して、洗顔時に化粧水として容易に使用できる。また、酸性水と細菌が接触すると細菌の帯電バランスが崩壊し細菌が死滅するというその殺菌性を利用して、冷蔵庫内の清掃水や近傍の清掃水として容易に利用できる。
【００４６】
また、酸性水経路は、野菜室内に設置された吸湿シートへ前記酸性水を導く経路である構成としたので、野菜室内の殺菌をすることができ、酸性水を含浸させた吸湿シートに送風する送風機を備えた構成としたので、野菜室内の貯蔵食品が少ないときにも所定の湿度を保持することができる冷蔵庫を提供できる。また、これらの構成により野菜室内の湿度の調整という吸湿シート本来の目的も達する。
【００４７】
さらには、酸性水経路が給水タンクへ戻し入れる経路とする構成としたので、合成樹脂製製氷皿が水道水等に含まれる酸性分に侵されずらい冷蔵庫を提供できるとともに、電解槽で生成された酸性水で給水タンク内の殺菌と脱臭のできる冷蔵庫を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施例を示す配管説明図。
【図２】本発明の一実施例を示す冷蔵庫縦断面図。
【図３】本発明の一実施例の電解槽断面説明図。
【図４】本発明の他の実施例を示す冷蔵庫縦断面図。
【図５】本発明の他の実施例を示す配管説明図。
【図６】本発明の一実施例を示す制御回路ブロック説明図。
【図７】制御方法を示すフローチャート図。
【図８】制御方法を示すフローチャート図。
【図９】制御方法を示すフローチャート図。
【符号の説明】
【００４９】
１…断熱箱体、２…冷蔵温度室、２a…冷蔵室、２b…野菜室、３…冷凍温度室、３a…製氷室、３b…冷凍室、４…野菜貯蔵容器、４a…蓋体、４b…吸湿シート、５…製氷機、５a…製氷皿、５b…駆動装置、６…検氷レバー、７…氷貯蔵容器、９…送風機、１０…冷却器、１２…ファンガード、１７…圧縮機、１９…表示板、２０…電解層運転操作板、２０a…自動運転スイッチ、２０b…強制運転スイッチ、２０c…運転停止スイッチ、３１…給水タンク、３１a…浄水装置、３３…ポンプ、４０…電解槽、４１…陽電極、４２…陰電極、４３…隔膜、４４…流入口、４７…酸性水取出口、４８…アルカリ水取出口、４９…弁、５０…供給管、５１…ポンプ、５２…弁、５４…貯水容器、５５…送風機、５６…製氷機駆動装置、６２…ポンプ、６４…ノズル、６６…ポンプ、６８…酸性水戻入管、７１…製氷室温度検知手段、７２…貯氷容器位置検知手段、７３…電解槽運転検知手段、７４…運転時間カウント時間、７５…野菜室湿度検知手段、７６…初期設定プログラム、７７…制御手段、７８…駆動手段、７９…駆動手段、８０…通電手段、８１…駆動手段、８２…駆動手段、８３…表示手段。
【図１】
2005337648.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005337648.tif 000009
【図８】
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【図９】
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