(57)【要約】【課題】  紫外線照射手段を使用しなくとも製氷用給水タンク内の水の浄化を効率的におこない、消費電力の低減が可能な冷蔵庫を提供する。【解決手段】  冷蔵室２内に設置され、製氷装置へ製氷水を供給する光透過性の材料で形成された給水タンク14内面の少なくとも一部に可視光応答型の光触媒塗料20を塗布したことを特徴とする。【選択図】  図２
2005308283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵室内に設置され、製氷装置へ製氷水を供給する光透過性の材料で形成された給水タンク内面の少なくとも一部に可視光応答型の光触媒塗料を塗布したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
給水タンクに光を照射する光源を給水タンク近傍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】
冷蔵室内に設置され、製氷装置へ製氷水を供給する光透過性の材料で形成された給水タンク内に可視光応答型の光触媒塗料を塗布した多数の粒状体を設置したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】
給水タンク内に設置した粒状体に対して光を照射する光源を設けたことを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
【請求項５】
光源として、貯蔵室内を照明する庫内灯を用いたことを特徴とする請求項２または４記載の冷蔵庫。
【請求項６】
庫内灯を開扉時および開扉時以外の所定時間に点灯させるようにしたことを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫。
【請求項７】
庫内灯を離氷後の製氷皿への給水時に所定時間点灯させるようにしたことを特徴とする請求項６記載の冷蔵庫。
【請求項８】
光源として、可視光応答型触媒を励起させる波長を含む発光ダイオードを用いたことを特徴とする請求項２または４記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用冷蔵庫に関し、特に冷蔵室内に給水タンクを有する自動製氷装置を設けた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、貯蔵室内を循環して食品を冷却する冷気の浄化のため、酸化チタンに代表される光触媒を利用した脱臭技術が家庭用冷蔵庫に採用されている。また、タンクからの給水を受けて自動的に製氷し貯氷する自動製氷装置を設置した冷蔵庫においても、カルキ臭や貯蔵室内に収納されている魚などの臭いが給水タンク内の水に移行し、その結果、製氷された氷に臭いが付着することを防ぐため、冷蔵室内に配置した給水タンク内の製氷用水を浄化する光触媒を採用した構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−４８４４４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１記載の構成による光触媒は、紫外線領域の波長によって励起されるために、屋内で使用されることが多い家電製品に採用した場合は紫外線を照射する必要があり、また、冷蔵庫に採用した場合、特に、冷蔵室など扉を閉めた状態では光が遮断された状態になるため、紫外線を照射する手段の設置が必須条件になる。
【０００４】
そして、新規部品である紫外線照射手段の追加設置が必要になることからコスト高に繋がるとともに、紫外線の照射時間が長くなると消費電力が大きくなり、省エネルギー化に逆行するばかりか食品への悪影響も懸念される。
【０００５】
本発明は上記点に着目してなされたものであり、紫外線照射手段を使用しなくとも製氷用給水タンク内の水の浄化を効率的におこない、消費電力の低減が可能な冷蔵庫を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、特許請求項１記載の発明による冷蔵庫は、冷蔵室内に設置され、製氷装置へ製氷水を供給する光透過性の材料で形成された給水タンク内面の少なくとも一部に可視光応答型の光触媒塗料を塗布したことを特徴とするものであり、請求項３の発明による冷蔵庫は、冷蔵室内に設置され、製氷装置へ製氷水を供給する光透過性の材料で形成された給水タンク内に可視光応答型の光触媒塗料を塗布した多数の粒状体を設置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の冷蔵庫によれば、別部材となる紫外線照射手段を設置せずとも貯蔵室扉の開閉による室内照明用の庫内灯の点灯により光触媒が励起され、製氷水の浄化や除菌、汚れ防止の効果を得ることができ、紫外線照射手段の設置に関連するコストやスペースが不要になるばかりでなく、使用電気料も少なくすることができる。また、請求項３によれば、光触媒の担体を多数の粒状体としてタンク内に設けたことにより、可視光応答型光触媒への単位面積当たりの光量を多くして浄化効果を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。図１は、冷蔵庫の全体構成を示す縦断面図であり、本体を断熱箱体（１）で構成するとともに、内部を貯蔵空間として、上方から冷蔵空間である冷蔵室（２）と野菜室（３）を配置し、下方に冷凍室（５）を配置するとともに、冷凍室（５）の上部には冷凍室と連通した製氷室（４）と図示しないが、多温度の雰囲気に切り替えて冷却することができる温度切替室とを併置して冷凍空間としている。
【０００９】
冷蔵室（２）の底面に仕切板（６）を介して配置した前記野菜室（３）の背面にはカバー体を介して冷蔵空間を冷却する冷蔵用冷却器（７）および冷却ファン（８）を配置し、冷凍室（５）の背方には同様に冷凍空間を冷却する冷凍用冷却器（９）および冷却ファン（10）を配置しており、本体下部の機械室に設置した圧縮機（11）からの冷媒を３方弁で前記冷蔵用冷却器（７）と冷凍用冷却器（９）へ交互に供給するように切替えることにより、冷蔵空間を冷却する冷蔵運転モードと冷凍空間を冷却する冷凍運転モードに区分し、冷蔵および冷凍空間をそれぞれ独立した冷気循環経路で冷却制御している。
【００１０】
冷蔵室（２）の底面部に配置したチルド室などの低温室の側部における仕切板（６）上には、前記製氷室（４）に配置した自動製氷装置（12）における製氷皿（13）へ製氷用水を供給する給水タンク（14）を設置している。
【００１１】
給水タンク（14）は、図２に示すように、透明あるいは半透明の光透過性の材料よりなる合成樹脂によって容器状に形成されており、容器の上面開口はシールパッキンを介して蓋（15）で遮蔽している。
【００１２】
給水タンク（14）内の製氷用水は、前記蓋（15）を介して水中に設けた揚水ポンプ（16）および給水パイプ（17）によりタンク外に導出され、断熱壁を貫通して製氷室（４）に配置した製氷皿（13）に供給される。なお、前記蓋（15）もタンク（14）と同様透明樹脂、若しくは半透明体よりなる光透過性の材料で形成しており冷蔵室（２）の天井部に配置した庫内灯（18）の光を透過するようにしている。
【００１３】
自動製氷装置（12）での製氷が完了した場合は、製氷皿（13）を回転し、ひねり離氷して氷粒を下方の貯氷ボックス（19）に落下させ貯氷するものであり、空になった製氷皿（13）に対しては、前記ポンプ（16）を駆動させ、給水タンク（14）中の水を供給して製氷する。
【００１４】
この製氷サイクル運転は、給水タンク（14）内の製氷用水がなくなるまで継続されるものであり、製氷用水がなくなった場合は、給水タンク（14）を冷蔵室（２）から取り出して水道水を補給し、再び所定位置に設置することで製氷運転が再開される。
【００１５】
（20）は、給水タンク（13）内面に塗布した可視光応答型の光触媒であり、図２に示すように、給水タンク（14）における揚水ポンプ（16）近傍の凹段部（14ａ）を含めた底面全体に２〜５μｍの厚みで広く塗布されている。
【００１６】
前記可視光応答型の光触媒（20）とは、酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化タングステンおよび炭化珪素からなる群より選択される少なくとも一種類に、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケルおよび銅からなる群より選択される少なくとも一種類の不純物元素をドーパントとして加えたものや、光触媒粒子の表面にハロゲン化白金化合物を含有させて光触媒としたものであって、通常の光触媒が１〜３６０ｎｍである紫外線の波長で触媒活性を示す、例えば、最も一般的な光触媒である酸化チタンは２７０ｎｍの紫外線で活性化するのに対して、それより低エネルギーの３６０〜７６０ｎｍの可視光量域の光でも活性化される光触媒である。すなわち、冷蔵庫における貯蔵室内に設置された庫内灯（18）の光線でも反応するものである。
【００１７】
したがって、給水タンク（14）を前記庫内灯（18）の光線を受ける場所に設置するようにすれば、貯蔵品の庫内への収納や取り出しの都度、冷蔵室（２）が開扉されることで庫内灯（18）が点灯し、庫内灯の光の照射によって給水タンク（14）に塗布された前記可視光応答型の光触媒（20）が励起し、光触媒面と接触する給水タンク（14）表面の除菌やタンク内の製氷水中の有機化合物を分解することによって水質を浄化するものであり、臭いのない美味しい氷を製氷することができる。
【００１８】
また、扉開閉頻度が低く光触媒（20）の活性化が不足する場合には、庫内灯（18）を開扉時のみでなく、開扉時以外の所定時間に点灯させるようにすればよく、例えば、製氷サイクルにおける製氷皿（13）への給水時に１分程度の時間に亙って点灯させるようにすれば、光触媒（20）への庫内灯（18）の照射と給水動作による給水タンク（14）内の水の動きと合致することになり、水の多くが光触媒に接触することになって反応を活性化させることができ、浄水効果を向上することができる。
【００１９】
次に本発明の他の実施形態を説明する。前記実施例と同一部分に同一符号を附した図３に示すように、製氷装置（12）へ製氷用水を供給する給水タンク（14）は前記と同様に光を透過する半透明体を含む透明樹脂で容器状に形成されており、容器の上面開口部は、蓋（15）で遮蔽している。
【００２０】
しかして、前記給水タンク（14）内には、可視光応答型の光触媒（21）を担持した多数の粒状体（22）を設置している。この粒状体（22）は直径２ｍｍ程度のビーズからなり、具体的には、前記した酸化チタン等の光触媒にドーパントを加えた光触媒塗料（21）をガラスビーズ、セラミックビーズなどの無機粒状物質やポリスチレンビーズなどの有機粒状物質からなる粒状体（22）の表面に塗布したものである。
【００２１】
前記実施例のように、給水タンク（14）内に可視光応答型の光触媒（20）を塗布したものであると、除菌浄水効果を大きくするためには光触媒（20）の塗布面積を広くする必要がある。そして、広い塗布面積の全般に亙って光を照射するためには、光源との距離を離す必要があり、その結果、塗布面単位面積当たりの光量が少なくなる。
【００２２】
本実施例は、これを補うものであり、光触媒（21）の担体を粒状物質とすることにより、粒状体（22）の外周表面全体が光触媒の担持面となって表面積を大きくすることができるばかりでなく、製氷水を補給するために給水タンク（14）を室内から取り出し注水した際には、粒状体（22）が給水タンク（14）内で転がり移動することになり、光に曝される部分が多くなって製氷用水中の有機化合物が光触媒と接触する度合が格段に増加し、浄水効果を向上することができる。なお、前記粒状体（22）は、袋ネットに収納して光源に近い場所に設置することもできる。
【００２３】
また、上記各実施例に関しては、冷蔵庫内部に前記庫内灯（18）とは別の光源（23）を設けてもよく、この光源（23）を冷蔵庫扉の開閉扉時以外の適当なタイミングで所定時間点灯させるようにすれば、光触媒（20）あるいは（21）の励起を増大して除菌や浄水効果をさらに大きくすることができるものであり、この構成は前記各実施例双方ともに利用できるものであり、図に示すように、給水タンク（14）の底面の凹段部（14ａ）に近接して対向する下部野菜室（３）との仕切板（６）の上面位置に配置することによって、光触媒（20）（21）に対する広い照射面とともに大きな光量を得ることができる。
【００２４】
このとき、庫内灯（18）以外の光源として、エネルギー効率のよい発光ダイオード（以下、ＬＥＤという。）（23）を用いれば、消費電力量も低く抑えることができ、その中でも特に波長４７５ｎｍの光を発光する青色ＬＥＤは、可視光応答光触媒（20）（21）を励起させる可視光を含むものであり、良好な反応領域を有する有効な光線によって効果的な浄化作用を奏することができる。
【００２５】
図４は、内壁面全体に可視光応答型光触媒（20）を塗布した給水タンク（14）内にあらかじめ菌とともに水１リットルを入れて冷蔵室（２）内に設置し、この給水タンク（14）に光触媒や光源を付与したもの、あるいは触媒なしのものとの時間経過による菌のコロニー数の変化を測定した結果である。
【００２６】
この結果によれば、触媒なしの従来例のデータであり、冷蔵室内の低温雰囲気によって当初１００であったコロニー数が２時間後に８０まで減り、８時間後には６０まで減少したサンプルＡに対し、可視光応答型光触媒（20）を塗布し、９０度まで開く１回当たりの開扉時間を１分間とした冷蔵室（２）の開扉を３０分に１回おこなうようにしたサンプルＢの場合は、点灯する庫内灯（18）および室内の光の給水タンク（14）への照射により、当初コロニー数が１００個であったコロニー数が、１時間後には４０以下となり、８時間後には一桁台に激減した。
【００２７】
したがって、通常の家庭内における冷蔵庫扉が開閉されるのは日中であり、夜中にはほとんど開閉されることはないが、朝夕の頻繁な開閉による庫内灯の照射があれば、活発な可視光応答型光触媒の励起によって、上記サンプルＢ以上の浄水効果は充分に得られるものである。
【００２８】
また、サンプルＢと同様に、可視光応答型の光触媒（20）を塗布して、冷蔵室（２）扉の開扉回数を３０分間に１回とするとともに１回当たり１分間の開扉時間とし、給水タンク（14）の外面の近傍に青色ＬＥＤ（23）を配置してこれを連続照射したサンプルＣについては、当初コロニー数が１００個であったものが、１時間後には約１／１０となり、８時間経過後にはほぼゼロになった。
【００２９】
そして、サンプルＢとの比較のため紫外線励起光触媒である酸化チタンを給水タンク（14）の内側に塗布したものであるが、紫外線照射をせず、前記各サンプルと同一の開扉条件としたサンプルＤの場合は、３時間程度でコロニー数は４０程度まで減少するが、その後は横這い状態となり、可視光応答型光触媒塗布のサンプルＢとは明確な差を生じた。
【００３０】
本発明は以上のように構成されており、製氷水を供給する透明体からなる給水タンク（14）の内面に可視光応答型の光触媒塗料（20）を塗布、あるいはタンク内に可視光応答型の光触媒塗料（21）を塗布した多数の粒状体（22）を設けることによって、別部材となる紫外線照射手段を特に設置せずとも簡単な構成で貯蔵室扉の開閉による室内照明用の庫内灯（18）の点灯により光触媒を励起し、製氷水の浄化や除菌、汚れ防止の効果を得ることができ、また、可視光応答型光触媒への単位面積当たりの光量を多くして浄化効果を高くすることができる。
【００３１】
そして、家庭用冷蔵庫のように長期に亙って連続使用される電気機器にとって、部品交換などのメンテナンスを必要とせず、長期に亙って有効な浄水機能を得ることができるものである。
【００３２】
なお、前記実施例では、給水タンクは冷蔵室内底面に設置したが、冷蔵室に限らず、野菜室を含めて冷蔵温度帯への設置をも含むものであり、また庫内灯についても、冷蔵室天井面への設置のみに限るものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、自動製氷装置を備えた冷蔵庫の製氷用給水タンクの浄化構成に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の縦断面図である。
【図２】図１における製氷用給水タンク部の拡大縦断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す図２と同一部分の断面図である。
【図４】給水タンク内の時間経過による菌のコロニー数変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１  断熱箱体              ２  冷蔵室                ３  野菜室
４  製氷室                ５  冷凍室                ６  仕切板
12  自動製氷装置          13  製氷皿                14  給水タンク
14ａ  凹段部              15  蓋                    16  揚水ポンプ
17  給水ポンプ            18  庫内灯                20、21  可視光応答型光触媒
22  粒状体                23  青色ＬＥＤ光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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