(57)【要約】【課題】  長期に亙って充分に、かつ安定し除菌性能を発揮し、少量の除菌剤で給水タンク内や給水経路、製氷皿の雑菌の繁殖を抑制するとともに、スケールの付着を防止することができる製氷装置を設けた冷蔵庫を提供する。【解決手段】  製氷装置（６）へ製氷水を供給する給水タンク（８）を冷蔵室（２）内に着脱可能に設置し、この給水タンク内の水に浸漬するように銀イオンを徐放する微溶解性ガラス（19）を配置したことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製氷装置へ製氷水を供給する給水タンクを冷蔵室内に着脱可能に設置し、この給水タンク内の水に浸漬するように銀イオンを徐放する微溶解性ガラスを配置したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
微溶解性ガラスは、銀を均一に含有するリン酸系ガラスであり、少なくとも一対の対称軸乃至は対称面を有する複数の定形体であることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
微溶解性ガラスは、溶融ガラスを型成形した後に、徐冷により残留歪を除去したものであることを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
微溶解性ガラスは、外周エッジの角部が研磨処理されていることを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項５】
微溶解性ガラスの組成は、酸化銀を０．２〜７．０重量部含有し、ガラス成分としてリン酸カルシウムを３０〜９０重量部含有することを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項６】
微溶解性ガラスは、給水タンク内に設置した浄水装置における筒状の浄水フィルタの内側に隔壁を介して形成された通水性を有する保持体内に収納され、微溶解性ガラスと浄水フィルタとは互いに接触しないように配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
【請求項７】
微溶解性ガラスを収納した保持体は、給水タンク内の水位が所定値より低下した際には水面上に位置するようにして、微溶解性ガラスが水に浸漬しない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】
微溶解性ガラスを収納した保持体にはフロートを設けて給水タンク内の水面高さに応じて上下移動可能に給水タンクの蓋に取り付けるとともに、保持体の下側には所定長さのストッパを延出させ、タンク内の水位が所定位置まで低下した際にはストッパの下端がタンク底壁に当接して保持体のそれ以上の下降を阻止し、保持体内に収納保持された微溶解性ガラスを水面上に離間させるように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵室内に給水タンクを設置した自動製氷装置を有する冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の家庭用冷蔵庫の自動製氷装置における製氷皿への給水タンクには、使用する水道水の残留塩素、いわゆるカルキ臭やカビ臭を取り除くために、活性炭などの吸着剤からなる浄水フィルターを取り付けているものが多い。
【０００３】
しかし、前記残留塩素は殺菌作用を保有していることから、これを取り除いてしまうと給水タンク内における殺菌作用もなくなり、タンク中に水が長期に亙って滞留する場合には、給水タンクが設置されている冷蔵室内温度が低温で浮遊菌が少ない環境であるにも拘わらず、雑菌が侵入し繁殖してヌメリを生じる問題があった。
【０００４】
また、近年は、水道水を直接飲料水とせずに、浄水器や整水器による水や、ペットボトルに入ったミネラルウォーターなどの殺菌作用のない水を製氷用に使用されることが多くなっており、前記と同様、時間経過とともに給水タンク内や給水経路に雑菌が繁殖して不衛生となっていた。
【０００５】
さらに、水中のカルシウムやマグネシウムなどの不溶性、難溶性の塩、ケイ酸などの不溶成分がスケールとなって析出し、これが給水経路や製氷皿内に付着すると、スケールが剥離した場合には、氷塊に混入したり、スケール自体が雑菌繁殖の温床となって、不衛生な環境になってしまう懸念があった。
【０００６】
これらの問題の解決策として、近年では、自動製氷装置における給水タンクや給水経路、製氷皿を本体から取り外して水洗いできる冷蔵庫が開発されているが、構造が複雑で取り外しや水洗いに手間がかかる欠点があった。
【０００７】
その他、銀電極を用いた電解作用により除菌成分として銀イオンを徐放させる方式や、電解次亜塩素酸を生成させるなどの電解方式があるが、電極や電源が高価であり、また、次亜塩素酸は濃度を厳密に制御しないと腐食を促進したりカルキ臭が残留し、冷蔵庫に適用するには困難な点があった。
【０００８】
このような背景から、給水装置周りの樹脂構成部品に有機系あるいは無機系の除菌剤を混練りしたり、表面に除菌剤をコーティングしたり、吸着作用のある無機性の担持体に除菌剤を吸着し溶出させて除菌する方法などが採用されている。
【０００９】
これらの方法では、初期の除菌・抗菌効果は優れているが、除菌作用が表面に限定されるため、タンク内の水全体への効果は期待できないものであり、表面が汚染されたり表面層への除菌成分のブリードアウトが妨げられると機能が著しく低下し、安定した除菌作用を継続することは困難であった。また、これらの方法はスケール除去には有効ではなかった。
【００１０】
上記の他、銀などの除菌剤を添着した浄水フィルターも用いられているが、フィルター表面と内部の除菌作用に限定されており、水中に広く効果を及ぼすことは困難であった。
【００１１】
このような背景の下、除菌成分を含有した溶解性ガラスが案出されており、網目を形成する酸化物と、網目修飾酸化物とを適宜組み合わせて溶解性能を調整し、除菌成分を均一に溶解させることによって実用化されているものがある。例えば、酸化銀を包む均一な溶解ガラスは、表面から徐々に溶解してその速度を長期に亙って一定に保つことが可能であり、且つ、添加した銀が効率よく銀イオンとして放出されるためにきわめて効果的な素材である。
【００１２】
ところで、古来からの銀製食器に代表されるように、銀は抗菌スペクトルが広く人体に対する安全性の高い除菌剤であることから、ヨーロッパを中心に水道水の殺菌に使用されてきた歴史があるが、やはり濃度が高すぎることは避けるべきであり、現在日本では、銀は食品添加物として認められているが、銀イオンは基準がなく、米国環境保護庁の飲料水水質基準では、１００ｐｐｂ以下を推奨値としている。したがって、銀イオン濃度、および同時に溶解する生成物が上記水質基準を満たし、安全であることが不可欠である。
【００１３】
これらに関しては、特許文献１が公開されているが、溶出速度の安定性、溶出成分の安全性、フィルタとの相互作用の点で問題があった。
【特許文献１】特開平４−１６６２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は上記点に着目してなされたものであり、長期に亙って充分に、かつ安定し除菌性能を発揮し、少量の除菌剤で給水タンク内や給水経路、製氷皿の雑菌の繁殖を抑制するとともに、スケールの付着を防止することができる製氷装置を設けた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】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明による冷蔵庫は、製氷装置へ製氷水を供給する給水タンクを冷蔵室内に着脱可能に設置し、この給水タンク内の水に浸漬するように銀イオンを徐放する微溶解性ガラスを配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の冷蔵庫によれば、徐溶する銀イオンの作用により、給水された水やその水が接触する給水経路を効率的に除菌することができるため、ミネラルウォーターなどの残留塩素のない水でも衛生的に使用することができ、また、水中に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンの析出によるスケールの付着を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面とともに説明する。図１は、冷蔵庫の全体構成を示す縦断面図であり、断熱箱体で構成して内部を貯蔵空間とした本体（１）の最上部には冷蔵室（２）を配置し、その下方には仕切壁を介して製氷室（３）と図示しない温度切替室とを併置している。これらの下方には、野菜室（４）、冷凍室（５）を配置して、それぞれの前面は回動式あるいは引き出し式の扉で閉塞している。
【００１８】
製氷室（３）には、自動製氷装置における製氷皿（６）および貯氷箱（７）を設置しており、製氷皿（６）での製氷が完了した場合は、これを回転し、ひねり離氷して氷粒を下方の貯氷箱（７）に落下させ貯氷するものであり、空になった製氷皿（６）に対しては、前記冷蔵室（２）の底部に設置した給水タンク（８）から給水されるものであり、給水タンク（８）後壁のタンク外に設けた図示しないモーターによりマグネットカップリング方式の給水ポンプ（９）を駆動させて給水タンク（８）中の水を汲み出し、給水経路を通って前記製氷皿（６）に注入して製氷する。
【００１９】
この製氷サイクル運転は、給水タンク（８）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（８）を冷蔵室（２）から取り出して水を補給し、再び所定位置に設置することで製氷運転が再開される。前記給水タンク（８）は、透明の合成樹脂によって容器状に形成されており、冷蔵室（２）内の設置場所に対して着脱自在に設けられている。
【００２０】
しかして、図２に示す給水タンク（８）は、その上面を蓋（10）で閉塞し、後壁部にはタンク外に設けたモーターによりマグネットカップリング方式で駆動される給水ポンプ（９）を配置するとともに、蓋（10）に形成した注水口（11）の下方の所定位置には浄水機構（12）を設けている。
【００２１】
この浄水機構（12）は、その要部を図３に示すように、前記注水口（11）に連通してこれと一体に形成された保持体（13）内に円筒状に形成した活性炭からなる浄水フィルタ（15）を配設し、この浄水フィルタ（15）底部の開口をメッシュフィルタ蓋（16）で閉塞するとともに、前記円筒状の浄水フィルタ（15）の内面部には隔壁（17）を介して除菌ガラス（19）を配置している。
【００２２】
除菌ガラス（19）は、銀を均一に含有するリン酸系カルシウムを主成分とするリン酸系ガラスなどの微溶解性ガラスからなり、この微溶解性ガラスから徐々に放出される銀イオンにより接触状態にある水の除菌機能が発現するとともに、銀以外の溶出成分が、カルシウムイオン、リン酸イオンとなり、水質基準の規制値がきびしいホウ素やアルミニウムを極力抑えて飲料水としての安全性を確保することができる。
【００２３】
一般的に、溶解性除菌ガラスには、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３  を主成分とするホウケイ酸系ガラスと、Ｐ２Ｏ５を主成分とするリン酸系が知られているが、本実施例では、リン酸系ガラスを使用することでスケール付着防止効果も合わせて発揮できるようにしたものであり、除菌効果と合わせてコストを安価にし、設置場所についても他の箇所に設けることなく、従来よりの給水タンク（８）の注水口（11）部における浄水フィルタ（15）部分に複数個収納して配設することができ、スペース効率を良好にして配置することができる。
【００２４】
前記リン酸系の除菌ガラス（19）の具体組成は、Ａｇ２Ｏが０．２〜７．０ｗｔ％、Ｐ２Ｏ５  が３０〜９０ｗｔ％含まれていればよく、必要な抗菌作用により、Ａｇ２Ｏ の量を決定すればよい。前記Ｐ２Ｏ５は、前記溶解性ガラスの溶解性を示すための主要部であり、除菌ガラス（19）の透明性を維持したり、また、Ａｇ２Ｏ を徐溶させる作用をおこなうものであって、この濃度が１０ｗｔ％を下回ると透明性が無くなったり、また、機械的強度を維持することができなくなるものである。また、８０ｗｔ％を超えると、製造時の成形性が乏しくなり、機械的強度低下を招く場合があるため、この範囲は、Ｐ２Ｏ５を１０〜９０ｗｔ％とするのが好ましく、最適値としては、３０〜７０ｗｔ％に設定する。
【００２５】
前記リン酸成分は、水に緩やかに溶解し、水道水中のカルシウムやマグネシウムに対してキレート化合物構造（Ｃａ２Ｐ６Ｏ１８２−、Ｍｇ２Ｐ６Ｏ１８２−）をとり、カルシウム分の溶解性を高め、炭酸カルシウムや珪酸カルシウムとして析出することを防止できるため、これにより前記のようにスケールの析出を防止することができるものである。なお、Ａｇ２Ｏ は、０．２ｗｔ％以下であると実質的な抗菌作用が低下し、７．０ｗｔ％以上ではガラスが光によって変色し易くなり、またコストも高くなるため、前記範囲に調整することが望ましい。
【００２６】
前記除菌ガラス（19）は、図４に示すように、少なくともひとつの対称軸ないしは対称面を有し、具体的には、同一形状の上下矩形面を上下で９０度回転させずらした状態で対向させ、対向する各角部を接続することで稜線を形成して定形のブロック状、あるいはタブレット状としたものであり、製法としては、溶融状態で回転ロール成形型に注入し、ロールの回転によって脱型した後冷却することで成形する。
【００２７】
なお、成形時の歪みが残留していると水中への浸漬時に成形体に割れを生じたり、表面に剥離を生じ、これは特に温度差が大きいと多く発生するため、徐冷することにより歪みを除去する。前記徐冷は、成形後の約６００℃から１００℃までは、１時間以上をかけて徐冷炉中で低温化させるものであり、歪みの有無は偏光を用いた歪計で評価する。
【００２８】
前記図４に示した除菌ガラス（19）の定形形状は偏六面体であり、前記回転ロール成形型による脱型動作に合わせた製造面や歪みの除去、熔解性を考慮して形成されたものであるが、正六面体などの他の六面体や、例えば角錐の底面同士を接合した形状の両錘体や菱面体、球状体などの形状でもよい。
【００２９】
ただし、形状が不均一、且つ不定形であると溶解速度にばらつきを生じる不具合があるため、本実施例では、前記のように除菌ガラス（19）を対称形の定形状としており、これにより、成形が容易になるばかりでなく、溶解速度を一定に保持することが可能となる。そして、これを保持体（13）内に複数個収納したときにも、水との接触状態を幾何学的に同じような環境に保持することができるので、図５の浸漬時間と溶解度との関係を測定したグラフに示すように、一定の速度で溶解することになり、より安定化に繋がるものである。さらに、本実施例における除菌ガラス（19）の１粒当たり０．６５ｇの大きさによる溶解量は、前記グラフからも明らかなようにきわめて微量であり、１０年経過しても体積は２０％減少する程度であることから除菌性能の寿命についても何ら問題はない。
【００３０】
また、前記のようなガラス系除菌剤は、粒状体の外周エッジに鋭利な角部が存在すると、収納隔壁（17）内での移動や接触により角部の先端が欠け、微粉末が脱離して水中に漏れ出ることになる。万一、これが給水経路を経て製氷皿（６）内に流入すると、製氷された氷粒中に混入することになり、現象として好ましいものではなくなるため、上記形状のように円形や球状に近づけるとともに、例えば、バレル研磨やボールミルでの研磨でエッジの角を落とすようにする。
【００３１】
前記研磨としては、ステンレス球を用いた振動ボールミル装置で研磨するのが好適であり、最終的に適当な溶剤で洗浄して微粉末を除くことにより、目的とする除菌ガラス（19）を製造することができる。
【００３２】
除菌ガラス（19）は、前記図２、図３に示すように、給水タンクの注水口（11）部におけるタンク底面位置から所定の高さ位置に配置された保持体（13）に着脱可能に保持された円筒状の浄水フィルタ（15）部分の内面側に配設することができ、従来からの設置部品のスペースを利用することができるため、他に設置場所を設けることなく効率良く配置することができる。
【００３３】
しかしながら、除菌ガラス（19）と浄水フィルタ（15）とが直接接触すると、徐溶した銀イオンが活性炭に捕らえられて有効濃度が低下するため、両者を保持体（13）と一体に形成した隔壁（17）により分離して非接触状態に保持し、この浄水フィルタ（15）底部の円筒開口をメッシュフィルタ蓋（16）で閉塞することによって、所定水位における製氷水との接触を保持したまま除菌ガラス（19）を給水タンク（８）内に配置するようにしている。
【００３４】
そして、給水タンク（８）内の水位が満水状態から図２中のａ線の位置までは、除菌ガラス（19）が水中に浸漬し水に接していることから銀イオンを徐放するが、水位がさらに低下してｂ位置になると、除菌ガラス（19）が水面から完全に離れることになり、銀イオンの放出が停止する。これによって、水位が低下して水量が少なくなった場合には、銀イオンが継続的に放出されることをなくし、水中の銀イオン濃度が大幅に上昇することを防止できる。
【００３５】
図６に、除菌ガラス（19）の有無による２種類の試験菌での除菌効果比較データを示すように、室温３℃の冷蔵室（２）の容器内に１ｍＬ当たりのコロニー数が約６０万個（ｃｆｕ／ｍＬ）の大腸菌、および３４万個の黄色ブドウ球菌を投入し、時間経過による残留菌数を測定した。その結果、２４時間経過時点での残留菌数は、除菌ガラスを入れていない場合は大腸菌（符号Ａ）が５８万個、黄色ブドウ球菌（Ｂ）が２０万個であったのに対して、除菌ガラス（19）を入れたものの残留菌数は大腸菌（Ａ′）が９０個、および黄色ブドウ菌（Ｂ′）が３０個まで減少する効果が得られた。
【００３６】
さらに、従来より使用されている前記活性炭繊維からなる浄水フィルタ（15）の設置により、残留塩素や臭気成分の除去機能と、微溶解性ガラス（19）から放出される銀イオンの除菌機能とをそれぞれ分離して実行することになり、製氷皿への給水を清潔に保持することができる。
【００３７】
次に、本発明の他の実施例について説明する。同一部分に同一符号を附した図７に示すように、給水タンク（８′）は、前記実施例と同様に、その上面を蓋（10′）で閉塞し、後壁部には給水ポンプ（９）を配置するとともに、蓋（10′）に形成した注水口（11′）の下方には浄水フィルタ（15′）を設けている。
【００３８】
そして、前記給水タンクの蓋（11′）には、発泡体あるいは合成樹脂製の中空体からなる小型フロート（21）と一体に形成した除菌ガラス（19′）の保持体（22）を取り付けており、保持体（22）は、蓋（11′）に接続された支持材（23）により水面高さに応じて上下移動するとともに、所定の水位があれば除菌ガラス（19′）は水中に浸漬されるように形成されている。
【００３９】
保持体（22）の下側には所定長さのストッパ（24）を延出させており、タンク内の水位が所定位置まで低下した際には、このストッパ（24）の下端がタンク底壁面に当接して保持体（22）のそれ以上の下降を阻止し、保持体（22）内に収納保持された除菌ガラス（19′）を水面上に離間させるように構成している。
【００４０】
したがって、給水タンク（８′）内に充分な水量が貯留されているときは、除菌ガラス（19′）と水との接触を保持し、銀イオンを徐放することで除菌作用をおこなわせ、水位が図中のｃ位置まで減少して保持体（22）が二点鎖線の位置まで下降した場合には、ストッパ（24）によって保持体（22）のそれ以上の降下を阻止し、除菌ガラス（19′）が水面から離れることで銀イオンの放出を停止させるものであり、低水位時における水中の銀イオン濃度が大幅に増加することを防ぐことができる。
【００４１】
本発明は以上のように構成されており、各実施例によれば、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製氷水の浄水機能を得ることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
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】
【００４３】
【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】図２の浄水装置部分を示す拡大断面図である。
【図４】図３における微溶解性除菌ガラスの外形状を示す斜視図である。
【図５】除菌ガラスの溶解量変化を示すグラフである。
【図６】除菌ガラスの除菌効果を示す比較グラフである。
【図７】本発明の他の実施例を示す給水タンク部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  冷蔵庫本体            ２  冷蔵室                ３  製氷室
６  製氷皿                ７  貯氷箱                ８  給水タンク
９  給水ポンプ            10  蓋                    11  注水口
12  浄水機構              13、22  保持体            15  浄水フィルタ
16  メッシュフィルタ蓋    17  隔壁                  19  除菌ガラス
21  小型フロート          23  支持材                24  ストッパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007057123.tif 000007
【図６】
2007057123.tif 000008
【図７】
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