JP2008075936A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】可視光線領域内の波長を発光するＬＥＤを冷蔵庫等の庫内照明として使用する場合に、ＬＥＤの指向性特性により、冷蔵庫内の保存物の前後上下位置関係により影が発生し保存物の視認性が低下するという課題がある。
【解決手段】第一の角度付ＬＥＤ２１は、奥側を照射する照射方向を設定し、第二の角度付ＬＥＤ２２は、手前を照射する照射方向を設定することにより、ＬＥＤの指向性を利用して、一方では庫内の奥側から側面の範囲を照らし、他方で冷蔵庫内の手前から側面の範囲を照らすことができ、ＬＥＤの指向特性を利用し、奥行がある収納スペースでも、貯蔵室内全体を均一に照射し照射範囲の向上を図ることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、照明装置を庫内に設置した冷蔵庫に関するものである。

近年、冷蔵庫内照明装置として、従来の白熱灯や電球に変わり、発熱性が低い、赤外波長がでない、低電圧駆動できる等の理由で半導体発行素子を用いるものが提案されている。

従来の発光ダイオードを照明装置として利用した冷蔵庫としては、複数の発光ダイオードを正方形に配置し、庫内天面に設置して庫内照射しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

図８は特許文献１に記載された従来の製氷機の照明装置の斜視図であり、図９は図８の照明装置を製氷機の庫内天面に設置した概念図を示すものである。

図８の照明装置５において、実装基板１は平板状で、片面または両面に回路パターン（図示せず）が形成され、熱伝導性の良好なエポキシ樹脂系の基板を使用する。ＬＥＤ２は砲弾状に形成され、電流を通電する２本の通電端子３が導出される。

断熱板４は、ウレタン等の樹脂により平板状に形成され、複数の挿通孔が並設されて、実装基板１とＬＥＤ２との間に設けられる。ここで、ＬＥＤ２は通電端子３が断熱板４の挿通孔に挿通され、実装基板１の回路パターンに半田付けされて実装され、複数個が実装基板１に並設される。尚、ＬＥＤ２の発熱量が少ない場合には、断熱板４は廃止しても構わない。

図９において、照明装置５は、製氷機６の庫内の天面７に配置されている。

以上のように構成されたＬＥＤを照明装置として利用した冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

まず、冷蔵庫の扉が閉まっている時には、ＬＥＤ２への通電は行なわず、庫内は照射されていない。扉が開けられると、機械式スイッチやホールＩＣ等の電子式スイッチで開扉状態と判断され、ＬＥＤ２に順方向電流が流れて、光が発光されて庫内が照射される。
特開２００１−８２８６９号公報

しかしながら、上記従来の構成では、照明装置が冷蔵庫の庫内天井面に配置されると、冷蔵庫内に庫内を分割する収納棚がある場合、収納棚の下側の保存物の視認性は、収納棚そのものや収納棚上に置かれた保存物により光線が遮断され、収納棚の下段の照度が著しく低下する。これは、一般家庭用冷蔵庫のように、複数の収納棚を有する場合においては、収納棚が下段になるほど顕著となる。

また、照明用途に用いられた白熱灯や電球と比べて、ＬＥＤ光は指向性が強いため、広範囲に光を照射することが困難であり、結果、従来技術のように多くのＬＥＤを並べたユニットを構成する必要がある。この構成は、ＬＥＤを多く用いることによるコスト増大を招くだけでなく、隣り合ったＬＥＤ同士の照射方向以外への光が重なるなど照射性が低く、また消費電流の増大による実装基板や回路パターンからの発熱が課題となる。特に冷蔵庫に用いた場合、またＬＥＤ実装基板を庫内に内蔵するため、庫内照明としての照射範囲と照度の向上と、消費電流を小さくしてのＬＥＤ発光による発熱および冷蔵庫としての消費電力の抑制を両立することが求められる。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷蔵庫内の保存物の上下位置関係に関わらず、庫内の照明を均一化するための照明装置を有する冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、冷蔵庫内の照明として、ＬＥＤの照射方向を少なくとも２種類の角度を設けて冷蔵庫内に設置したものである。

これによって、冷蔵庫内の照明装置として、ＬＥＤの照射方向に保存物が置かれる事で照射する光が遮られ保存物の影の影響で奥側の光が届かなくなり保存物の視認性が悪くなるが、少なくとも２種類の照射方向を持たせたＬＥＤにより、ＬＥＤの照射方向の一方を遮断するように保存物を置いても、もう一方のＬＥＤから照射される光により、影が発生せず、冷蔵庫内の奥側の視認性を向上することができる。

また、天井面に照明装置を配設した場合と比較して、保存物の上下位置による影の発生を抑制することができるので、庫内の下部においても保存物への照明を格段に向上することができる。

また、本発明の冷蔵庫は、ＬＥＤの照射方向の一方は、前記貯蔵室の奥側を照射し、他方は、前記貯蔵室の手前側を照射したものである。

これによって、冷蔵庫内の照明装置として、少なくとも２種類の照射方向を持たせたＬＥＤにより、一方が冷蔵庫内の奥側を照らし、他方が冷蔵庫内の手前を照らすことができ、ＬＥＤの指向特性を利用し、奥行がある収納スペースでも、庫内全体を均一に照射でき、照射を広範囲として均一の照明を確保することができる。

本発明の冷蔵庫は、冷蔵庫内の照明として、ＬＥＤの照射方向を２種類以上の角度を設けた照明装置を冷蔵庫内に配置したことにより、一方が冷蔵庫内の奥側を照らし、他方が冷蔵庫内の手前側を照らすので奥行がある収納スペースでも、庫内全体を均一に照射でき、庫内照射における品位を高めることができる。

請求項１に記載の発明は、断熱区画された貯蔵室において、室内を照射するＬＥＤと、前記ＬＥＤを複数個実装した実装基板とを有し、前記ＬＥＤの照射方向を少なくとも２種類の角度を設けて前記貯蔵室内に設置したことにより、前記ＬＥＤの指向性を利用して、一方の前記ＬＥＤの角度を貯蔵室内の背面を照らし、他方の前記ＬＥＤの角度を貯蔵室内の側面を照らすことができ、前記ＬＥＤの指向性の照射を広範囲として均一の照明を確保することができる。

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、前記ＬＥＤを複数個実装した実装基板を有し、前記実装基板を前記貯蔵室内に埋設したことにより、複数個実装した前記ＬＥＤを前記実装基板に一体化されるため、前記ＬＥＤ毎に取り付ける複雑な配線が必要なく、前記実装基板の取り付けが容易になることができる。

また、前記実装基板を埋設することにより、貯蔵室を正面から見たときに、前記実装基板の凸部がないため、美観が損なわれず貯蔵室のスペースを確保することができ、食品等の出し入れに抵抗となる出っ張りを有しないためスムースな収納を実現することが出来る。

庫内スペースに余裕がある場合や照度を重視する場合等において、室内壁面上に設置する場合もあり得る。

請求項３に記載の発明は、前記ＬＥＤを複数個実装した実装基板とを有し、前記ＬＥＤの照射方向を少なくとも２種類の角度を設けて前記貯蔵室内に設置したことを特徴とし請求項１または２に記載の発明において、前記実装基板を前記貯蔵室内の上下左右背面とコーナーを含む少なくとも一箇所に配設したことにより、一方向から照射される照明装置を配設した場合と比較して、光の進行方向に対して保存物の下流側の光量を確保し、視認性の低下を抑制し、保存物の上下位置による影の影響を受けず、庫内の下部においても保存物の視認性を向上することができる。

また、光軸が左右（上下）に傾斜している為、貯蔵室内の背面に設置した場合は、背面方向から光を照射することができるので、ＬＥＤを直視することが回避でき、視認性を高めることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記ＬＥＤの照射方向の一方は、前記貯蔵室の奥側を照射し、他方は、前記貯蔵室の手前側を照射することにより、前記ＬＥＤの指向性を利用して、一方貯蔵室内の奥側から背面を照らし、他方で冷蔵庫内の手前から側面を照らすことができ、ＬＥＤの指向特性を利用し、奥行がある収納スペースでも、貯蔵室内全体を均一に照射でき、照射範囲の向上を図ることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記ＬＥＤの照射方向の奥側と手前側の境界を奥行き寸法の概略１／２としたことにより、前記ＬＥＤの照射光と照射光同士が重なる照度ムラが抑制でき、貯蔵室内全体の照射ムラを抑制することができ、均一な照明を提供することができる。

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、前記実装基板を庫内奥行寸法の概略１／２より手前に配設することにより、貯蔵室内の保存物に対して前面から照射することができるので、保存物前面が影にならず、視認性を更に向上することができる。また、庫内の各棚が奥行きの約１／２以上を占めるため、各棚以外のスペースを有効利用することが出来る。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明において、前記ＬＥＤと前記実装基板の間に角度のあるスペーサーを設け、前記ＬＥＤに照射角度を持たせたことにより、取付け時や実装時のリード線曲がりにより、ＬＥＤの取付け角度が変わったりすることを防ぎ、ＬＥＤの角度が最適な位置に保持することができ、取付けを容易にすることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の発明において、前記ＬＥＤの照射角度を交互に異なる角度を持たせて実装したことにより、指向性特性があるＬＥＤを交互に設けるので、ＬＥＤの照射光が重ならず、庫内側に演出する照度ムラが抑制でき、均一な光量で冷蔵庫内を照射することができる。前記「交互」対する意味は必ずしも単一個ずつ変化させたものだけではなく、複数個と単一個あるいは複数個ずつ変化させた配列も含む。

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が、従来例と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。尚、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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の扉を開けた状態の正面図である。図２は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の図１のＡ−Ａ線断面図である。図３は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の側壁に照明装置を設置した断面図（図２のＢ−Ｂ線断面図）である。図４は、本発明の実施の形態１における発光ダイオードの指向特性図である。図５は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の図１のＣ−Ｃ線断面図である。図６は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の図１のＤ−Ｄ線断面図である。

図１及び図２において、断熱材で周囲と断熱して構成されている冷蔵庫本体８は複数の区画に区分された貯蔵室を形成しており、最上部の貯蔵室を冷蔵室９、冷蔵室９の直下には断熱されて仕切壁よって区画された製氷室１０と切替室１１を横並びで配置している。最下段の貯蔵室は冷凍室１３、そして製氷室１０及び切替室１１と冷凍室１３との間には野菜室１２が配置される構成となっている。

冷蔵室９内には、保存物を重ならず整理して保存するための複数の収納棚１５が設けられ、一部は上下に可動にできるように構成されている。最下段には前面に専用扉を有する特定低温室１６が設けられ、消費者は選定した特定保存物を最適な温度で保存する。

また、冷蔵室９の室内側壁には扉開放前面から見て左右に、それぞれ実装基板１が埋設されており、実装基板１の上面はランプカバー１４で覆われている。また、ＬＥＤの発熱が少ない場合あるいは基板の耐熱性が高い場合など、断熱材４は使用されない場合もある。

次に図３においては、実装基板１は、平板状で一面または両面に回路パターン（図示せず）が形成され、熱伝導性の良好なエポキシ樹脂系の基板や絶縁金属基板を使用する。ＬＥＤ２は砲弾状に形成され、電流を通電する２本の通電端子３が導出される。断熱板４は、ウレタン等の樹脂により平板状に形成され、複数の挿通孔が並設されて、実装基板１、断熱材４、ＬＥＤ２との順番で取付けられている。

ここで、ＬＥＤ２は通電端子３が断熱板４に挿通孔に挿通され、実装基板１の回路パターンに半田付けされて実装され、複数個のＬＥＤ２が実装基板１に並設される。実装基板１は冷蔵庫側壁１７の庫内側凹部１９に第一のスペーサー１８によって保持されており、ＬＥＤ２の発光部から一定の距離をおいて、ランプカバー１４がＬＥＤ２の発光部全体を覆うように冷蔵庫側壁１７の庫内側凹部１９に装着されている。

尚、実施の形態では照明装置を冷蔵庫の側壁に埋設したが、ランプカバー１４を通して食品等の保存物が照射できれば、天壁など庫内の何処の位置に埋設しても良い。尚、ＬＥＤ２としては、白色光のものが最適で、具体的には色温度のケルビン値が４０００Ｋから７０００Ｋの範囲のものが好ましい。

図４は、ＬＥＤ２の光の照射方向に関する指向性特性を示したグラフである。照射方向を垂直方向とすると照射される範囲は線内であり、例えば照射量１／２では照射角は、Ｅの如く左右各３０度程度が好ましい。

図５、図６において、第二のスペーサー２０は、少なくとも２種類の角度を持たせた平板上に形成され、複数の挿通孔が並設され、実装基板１、断熱材４、第二のスペーサー２０、第一の角度付ＬＥＤ２１と第二の角度付ＬＥＤ２２が順番に取り付けられている。第一の角度付ＬＥＤ２１、第二の角度付ＬＥＤ２２は、実装基板１から垂直線Ｆを基準に角度Ｇ、角度Ｈの中心にくるようにそれぞれ角度を持たせて保持している。この角度は、冷蔵室９の奥行寸法Ｉを基準に２等分し、奥行寸法の１／２より奥側をＩ１、奥行寸法の１／２より手前側をＩ２として、角度Ｇを保持することにより、第一の角度付ＬＥＤ２１は、奥行寸法の１／２より奥側Ｉ１を照射する照射方向Ｊが設定され、角度Ｈを保持することにより、第二の角度付ＬＥＤ２２は、奥行寸法の１／２より手前側Ｉ２を照射する照射方向Ｋが設定される。この角度Ｇ、角度ＨはＬＥＤの指向性特性により、庫内を満遍なく照射できるように設定された任意の値であり、冷蔵庫内の容積と使用するＬＥＤによって決められるが、一方を最も光が届きにくい庫内の背面方向に配光されるように設定され、他方を保存物によって食品の影を抑制する庫内の側面方向に配光されるように設定されている。この角度Ｇ、角度Ｈとしては、３０度から６０度の間が望ましい。特に砲弾型のＬＥＤを使用する場合は、３０度近傍とする。また、第一の角度付ＬＥＤ２１、第二の角度付ＬＥＤ２２の照射による境界線が庫内奥行の概略１／２に位置する内容については第一の角度付ＬＥＤ２１、第二の角度付ＬＥＤ２２の各数量や照度のバランスを取ることで境界線の位置は変化すると考えられる。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

まず、冷蔵庫の扉が閉まっている時には、第一の角度付ＬＥＤ２１、第二の角度付ＬＥＤ２２への通電は行なわず、庫内は照射されていない。扉が開けられると、第一の角度付ＬＥＤ２１、第二の角度付ＬＥＤ２２に順方向電流が流れて、光が発光される。ここまでは従来例と同様の動作である。

次に、第一の角度付ＬＥＤ２１、第二の角度付ＬＥＤ２２から発光された光は、それぞれランプカバー１４に進光して、冷蔵室９の庫内が照射され、冷蔵室９の庫内左右壁面の奥行き寸法に対し前面側から、光の照射方向の指向性特性により設定された照射角度により、一方は庫内背面方向に対して強調され、他方は、庫内の側面方向に対して強調され保存物の前面及び側面に配光されることとなる。

尚、本実施の形態１では説明していないが、実装基板１を冷蔵室９の奥行寸法の概略１／２より奥側に配設することにより、実装基板１から照射される光が直接目に飛び込むことを回避することも可能である。

以上のように、本実施の形態においては、ＬＥＤの指向性を利用して、一方のＬＥＤの角度を貯蔵室内の背面を照らし、他方のＬＥＤの角度を貯蔵室内の側面を照らすことができ、ＬＥＤの指向性の照射範囲を向上することができる。

また、複数個実装したＬＥＤを実装基板に一体化されるため、ＬＥＤ毎に取り付ける複雑な配線が必要なく、実装基板の取り付けが容易になることができる。

また。実装基板を埋設することにより、貯蔵室を正面から見たときに、実装基板の凸部がないため、美観を損なわず貯蔵室のスペースを確保することができる。

また、一方向から照射される照明装置を配設した場合と比較して、光の進行方向に対して保存物の下流側の光量を確保し、視認性の低下を抑制することができる。

また、一方向から照射される照明装置を配設した場合と比較して、光の進行方向に対して保存物の下流側の光量を確保し、視認性の低下を抑制し、保存物の上下位置による影の影響を受けず、庫内の下部においても保存物の視認性を向上することができる。

また、光軸が左右（上下）に傾斜している為、貯蔵室内の保存物を背面方向から光を照射することができるので、ＬＥＤを直視することが回避でき、視認性を高めることができる。

また、ＬＥＤの指向性を利用して、一方貯蔵室内の奥側から背面を照らし、他方で冷蔵庫内の手前から側面を照らすことができ、ＬＥＤの指向特性を利用し、奥行がある収納スペースでも、貯蔵室内全体を均一に照射でき、照射範囲の向上を図ることができる。

また、ＬＥＤの照射光と照射光同士が重なる照度ムラが抑制でき、貯蔵室内全体の照射ムラを抑制することができる。

また、貯蔵室内の保存物に対して前面から照射することができるので、保存物前面が影にならず、視認性を更に向上することができ、食品等の区分や、色合いや表面の状態を識別し易くなり、鮮度判断にも寄与出来うる。

また、第二のスペーサーにより、取付け時や実装時のリード線曲がりにより、ＬＥＤの取付け角度が変わったりすることを防ぎ、ＬＥＤの角度が最適な位置に保持することができ、取付け作業性を容易にすることができる。角度のバラツキをなくし、品質面で高品質ＬＥＤ基板を提供することができる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の側壁に照明装置を設置した断面図である（実施の形態１の図２と同箇所の断面図）。

尚、従来例または実施の形態１と同一構成については同一符号を付与して、その詳細な説明は省略する。

図７において、冷蔵室９の庫内に設置された収納棚１５は、保存物を効率良く収納できるように設定された任意の間隔で配設されており、冷蔵庫側壁１７の実装基板１上の第一の角度付ＬＥＤ２１は、収納棚１２の間隔内に配設され、冷蔵庫の背面から奥側に照射方向Ｌ方向に向かって照射され、ランプカバー１４から発光された光が庫内の背面から奥側に照射される。また、冷蔵庫側壁１７の実装基板１上の第二の角度付ＬＥＤ２２は、収納棚１５の高さの位置にくるように設置され、冷蔵庫の側面から手前側に照射方向Ｍ方向に向かって照射されてランプカバー１４から発光された光が庫内の側面から手前側に照射されるように、第一の角度付ＬＥＤ２１、第二の角度付ＬＥＤ２２が交互に異なる照射方向へ向くように実装基板１に設けている。

以上のように構成された冷蔵庫の照明装置について、以下その動作を説明する。

まず、冷蔵庫の扉が閉まっている時には、第一の角度付ＬＥＤ２１、第二の角度付ＬＥＤ２２への通電は行なわず、庫内は照射されていない。扉が開けられると、第一の角度付ＬＥＤ２１、第二の角度付ＬＥＤ２２に順方向電流が流れて、光が発光される。ここまでは従来例と同様の動作である。

次に、第一の角度付ＬＥＤ２１から照射された光は、ランプカバー１４に進光して、ランプカバー１４から庫内が照射されることになる。照射された光はランプカバー１４にて拡散されるが、第一の角度付ＬＥＤ２１が収納棚１４の間隔内に配設されていることにより、光の照射方向の指向性特性により、収納棚上の保存物に対して集中的に配光される。

また、第二の角度付ＬＥＤ２２から照射された光は、ランプカバー１４に進光して、ランプカバー１４から庫内が照射されることになる。照射された光はランプカバー１４にて拡散されるが、第二の角度付ＬＥＤ２２が収納棚１４の高さの位置にくるように配設されていることにより、光の照射方向の指向性特性により、一部収納棚１４に光が透過し、収納棚１４全体が発光し、収納棚上の保存物を下から光を照らす形となり、視認性を高めることができる。

また、第一の角度付ＬＥＤ２１、第二の角度付ＬＥＤ２２を２個ずつ相互に、あるいは２個と１個ずつを相互に配置することも可能である。交互に異なる角度を設けることで、光の照射方向の指向性特性により、照射光が重なり合う光ムラを抑制することができ、均一な光量で冷蔵庫の庫内全体に均一に照射することができる。

以上のように、本実施の形態においては、指向性特性があるＬＥＤを交互に設けたことで、ＬＥＤの照射光が重ならず、庫内側に演出する照度ムラが抑制でき、均一な光量で冷蔵庫内を照射することができる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、家庭用又は業務用冷蔵庫にＬＥＤの照明を適用する場合に実施することはもちろん、扉のある物品貯蔵装置などＬＥＤ照明を適用する幅広い設備機器に応用できるものである。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の扉を開けた状態の正面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の図１のＡ−Ａ線断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の側壁に照明装置を埋設した断面図（図２のＢ−Ｂ線断面図） 同実施の形態１における発光ダイオードの指向特性図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の図１のＣ−Ｃ線断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の図１のＤ−Ｄ線断面図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の側壁に照明装置を設置した断面図 従来の製氷機の照明装置の斜視図 図８の照明装置を製氷機の庫内天面に設置した概念図

符号の説明

８ 冷蔵庫本体
９ 冷蔵室
１０ 製氷室
１１ 切替室
１２ 野菜室
１３ 冷凍室
１４ ランプカバー
１５ 収納棚
１６ 特定低温室
１７ 冷蔵庫側壁
１８ 第一のスペーサー
１９ 庫内側凹部
２０ 第二のスペーサー
２１ 第一の角度付ＬＥＤ
２２ 第二の角度付ＬＥＤ

Claims (8)

1. 断熱区画された貯蔵室において、室内を照射するＬＥＤと、前記ＬＥＤを複数個実装した実装基板とを有し、前記ＬＥＤの照射方向を少なくとも２種類の角度を設けて前記貯蔵室内に設置したことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記ＬＥＤを複数個実装した実装基板を有し、前記実装基板を前記貯蔵室内に埋設したあるいは、室内壁面上に設置したことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記実装基板を前記貯蔵室内の上下左右背面とコーナーを含む少なくとも一箇所に配設したことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 前記ＬＥＤの照射方向の一方は、前記貯蔵室の奥側を照射し、他方は、前記貯蔵室の手前側を照射することを特徴とした請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記ＬＥＤの照射方向の奥側と手前側の境界を奥行き寸法の概略１／２としたことを特徴とする請求項４に記載の冷蔵庫。
6. 前記実装基板を庫内奥行寸法の概略１／２より手前に配設することを特徴とした請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
7. 前記ＬＥＤと前記実装基板の間に角度のあるスペーサーを設け、前記ＬＥＤに照射角度を持たせたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
8. 前記ＬＥＤの照射角度を交互に異なる角度を持たせて実装したことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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