CN100584768C - 净化装置及使用该装置的冰箱 - Google Patents

Abstract

一种净化装置，由放电型光催化剂过滤器构成，其特征在于，将光催化剂模块形成圆柱状，将光催化剂模块配置成其轴向沿着纵向，在光催化剂模块的轴部分配设作为一方电极的棒状电极，在光催化剂模块的外周部隔着绝缘体而配设作为另一方电极的圆弧状电极，绝缘体由筒状的反应器容器形成，在绝缘体内部收纳有光催化剂模块，在反应容器的外周部配设另一方的电极，在光催化剂模块的上部形成所述分解对象物质介质的入口，在光催化剂模块的底部形成分解对象物质介质的出口。

Description

净化装置及使用该装置的冰箱

技术领域

本发明涉及净化水的净化装置及使用该装置的冰箱。

背景技术

在具有从储存有制冰用水的供水箱向制冰盘供给水、在制冰盘内冰冻以进行制冰的制冰功能的冰箱中，通常装备有净化装置，用于抑止储存着的制冰用水中的有机物质及其杂菌的增殖，同时为了除去漂白粉气味。并且，这种净化装置中通常使用了活性碳。

参照图21说明这种第1传统例的制冰装置的净化装置(参照日本专利特开平10-54634号公报)。

如图21所示，是一种在供水箱1的制冰用水2中沉积有活性碳3的构造。

该构造中，要求用户操作如下一项作业：在供水箱1定期性的清扫时，临时将活性碳3取出，在将供水箱内洗净之后再将活性碳重新放回供水箱中，存在着活性碳过滤器取出放入作业麻烦的问题。

参照图22说明这种第2传统例的制冰装置的净化装置(参照日本专利特开平10-54635号公报)。

如图22所示，具有如下一种构造：在供水箱1的盖4上，配设有一直到达箱体底面附近的支持体5，在该支持体5上安装活性碳3，采用这种构造，在供水箱1的洗净时，只要将盖4取下就可将活性碳3从箱体1取出，可简单地进行供水箱1内的洗净。

采用该构造时，供水箱1的清扫简单，但盖体的构造复杂，存在着难以清扫盖体的问题。

并且，在上述传统的所有构造的净化装置中，因采用了由活性碳将漂白粉和有害物质吸附而除去的方式，故活性碳是有寿命的，通常，2～3年需要进行调换。然而，用户难以对活性碳是否已到寿命期以及有害物除去能力是否下降或已丧失作出判断，又，制冰后的冰因大多是添加到了果汁和威士忌酒等中，故难以觉察到杂物的混入。因此，有时会出现调换期已过、活性碳的漂白粉和有害物质的吸附除去效果已丧失的情况下仍在继续使用的情况，还存在着反而使附着于活性碳的杂菌增殖而污染制冰用水的问题。

又，作为一种通过来自放电电极的放电光而使光催化剂活性化、将气体中的分解对象物质除去来进行气体的清洁或脱臭的净化装置，已有如日本专利特开2000-140624所示的净化装置提案。

如图23所示，这种净化装置1的构造是由陶瓷构成，在其表面上，由2块金属电极板3、3将载有光催化剂的三维网孔状的光催化剂载体2夹持着。在该1对的金属电极板3、3之间，通过电线5配设有电源4，施加有电压。

当将所需电压施加于该1对的金属电极板3、3之间时，发生放电光，光催化剂载体2上的光催化剂活性化，通过光催化剂载体2的气体中含有的所需物质，通过放电光作用的光催化剂反应而分解。

然而，上述结构的净化装置1，因将空气等的气体作为了分解对象物质的介质而构成的，故在将气液混合体或液体作为对象进行净化时，存在着不能完全净化的问题。

发明内容

鉴于上述那种传统的冰箱的技术性课题，本发明目的在于，提供能简单地进行制冰用水的供水箱的清扫作业的冰箱。又，提供能使制冰用水的净化装置的调换寿命为半永久性、不用维护且能始终进行清洁水制冰的冰箱。

并且，本发明提供将气液混合体或液体作为对象、能净化在其中所含的分解对象物质的净化装置。

本发明的技术方案1的净化装置由放电型光催化剂过滤器构成，放电型光催化剂过滤器具有在陶瓷基体上载有光催化剂的光催化剂模块、正负极的1对电极以及电源装置，将由电源装置向所述1对电极间施加电压而发生的放电光向光催化剂模块照射而使之活性化，依靠该活性化的光催化剂的作用，对位于光催化剂模块的内部或旁边的液体、气体、气液混合体等的分解对象物质介质中含有的分解对象物质进行分解，其特征在于，将光催化剂模块形成圆柱状，将光催化剂模块配置成其轴向沿着纵向，在光催化剂模块的轴部分配设作为一方电极的棒状电极，在光催化剂模块的外周部隔着绝缘体而配设作为另一方电极的圆弧状电极，绝缘体由筒状的反应器容器形成，在绝缘体内部收纳有光催化剂模块，在反应容器的外周部配设另一方的电极，在光催化剂模块的上部形成所述分解对象物质介质的入口，在光催化剂模块的底部形成分解对象物质介质的出口。

本发明的技术方案2是在技术方案1的净化装置中，其特征在于，将所述分解对象物质介质作为水滴从所述入口向所述光催化剂模块滴落。

本发明的技术方案3是在技术方案1的净化装置中，其特征在于，在所述反应容器的外周面，通过导电性油墨的印刷、电镀或蒸镀形成所述另一方的电极。

本发明的技术方案4是在技术方案1的净化装置中，其特征在于，所述圆柱状的光催化剂模块的轴向尺寸大于其直径的尺寸。

本发明的技术方案5是在技术方案1的净化装置中，其特征在于，所述光催化剂模块的催化剂载有率设定为5％以上。

本发明的技术方案6是在技术方案1的净化装置中，其特征在于，由所述电源装置向所述1对的电极施加的电压波形是一种朝正与负的两侧振摆的波形。

本发明的技术方案7是在技术方案1～6中的至少一项的净化装置中，其特征在于，将所述净化装置多个收拢来形成净化装置集合体。

本发明的技术方案8是在技术方案1的净化装置中，其特征在于，所述一方电极为放电电极，所述另一方电极为相对电极，在所述放电电极的外周部配设由绝缘材料构成的保护层。

本发明的技术方案9是在技术方案8的净化装置中，其特征在于，所述绝缘体由筒状的绝缘体容器形成，在所述绝缘体内部收纳有所述光催化剂模块，在所述绝缘体容器的外周部配设所述相对电极。

本发明的技术方案10是在技术方案8的净化装置中，其特征在于，所述保护层长度方向的膨胀率，处于所述放电电极所使用的金属材料的线膨胀率的90％～110％的范围内。

本发明的技术方案11是在技术方案8的净化装置中，其特征在于，所述保护层的厚度为1mm以下。

本发明的技术方案12是在技术方案8的净化装置中，其特征在于，所述保护层的绝缘材料是一种能1％弹性变形的弹性体。

本发明的技术方案13是在技术方案8的净化装置中，其特征在于，所述保护层的绝缘材料是不锈钢、玻璃或硅酮橡胶。

本发明的技术方案14的冰箱，具有从供水箱向制冰盘供给制冰用水进行制冰的制冰装置，其特征在于，使用了技术方案1～13中的至少一项所述的净化装置，对从所述供水箱流向所述制冰盘的制冰用水进行净化。

本发明的技术方案15的冰箱具有从储存制冰用水的供水箱向制冰盘供给水的方式的制冰功能，其特征在于，在所述供水箱的外部，配设有技术方案1～13中的至少一项所述的净化装置。

本发明的技术方案16是在技术方案15的冰箱中，其特征在于，所述净化装置被配设在所述冰箱通常使用时用户的手接触不到的场所。

本发明的技术方案17是在技术方案15或16所述的冰箱中，其特征在于，所述净化装置是放电型光催化剂过滤器。

本发明的技术方案18是在技术方案17的冰箱中，其特征在于，所述放电型光催化剂过滤器的光催化剂模块是多孔质陶瓷。

本发明的技术方案19是在技术方案17所述的冰箱中，其特征在于，所述净化装置，以气液混合体的形式将所述制冰用水向所述光催化剂模块供给。

本发明的技术方案20是在技术方案19的冰箱中，其特征在于，所述气液混合体的气体是含有氧的气体。

本发明的技术方案21是在技术方案17所述的冰箱中，其特征在于，以水滴方式将所述制冰用水向所述光催化剂模块滴下。

本发明的技术方案22是在技术方案17所述的冰箱中，其特征在于，以螺旋状的水流将所述制冰用水导入所述光催化剂模块。

本发明的技术方案23是在技术方案22所述的冰箱中，其特征在于，在所述光催化剂模块或其反应容器内，配设有为了形成螺旋状的水流用的螺旋状的凹凸。

采用技术方案1发明的净化装置，在光催化剂模块中，由于在位于外周部的圆弧状电极的中心配设棒状电极，始终将棒状电极与圆弧状电极的距离保持一定，故可均匀地放电，可使用光催化剂模块的表面全体来进行净化。该场合，因将绝缘体夹在1对电极之间来进行放电，故可发生紫外线，利用来自该紫外线的臭氧也能进行净化。又，通过将光催化剂模块形成圆柱状，可高精度地保持圆弧状电极与棒状电极间的尺寸。

采用技术方案2发明的净化装置，由于是一种在筒状的绝缘体容器内部收纳有圆柱状的光催化剂模块的构造，因此容易制造，又能正确地保持棒状电极与圆弧状电极的尺寸精度。

采用技术方案3发明的净化装置，由于在绝缘体容器的外周面，通过导电性油墨的印刷、电镀或蒸镀形成另一方的电极即圆弧状电极，因此，容易形成电极，又，在绝缘体容器与圆弧状电极之间不形成间隙。从而可靠地引起放电。

采用技术方案4发明的净化装置，通过将圆柱状的光催化剂模块的轴向长度做成大于其直径的尺寸，可缩短棒状电极与圆弧状电极之间的距离，加大棒状电极与圆弧状电极相对的尺寸，故可高效地发生放电光。

在技术方案5发明的净化装置中，若至少具有5％以上的载有率，则可获得净化效果。

采用技术方案6发明的净化装置，由于向1对电极之间施加的电压波形是朝正与负两侧振摆的波形，因此能有效地进行放电。

采用技术方案7发明的净化装置，即使有大量的分解对象物质介质流入也能净化。

在技术方案8发明的净化装置中，在放电电极上配设由绝缘材料构成的保护层。因此，当气液混合体连续地进入光催化剂模块的内部或附近的场合，该液体部分也不会成为与放电电极的同电位，人接触液体也不会触电。

又，若向放电电极与相对电极之间施加所需的电压，发生放电光而使光催化剂活性化，则可将气液混合体中的分解对象物质分解。

在技术方案9发明的净化装置中，由于将光催化剂模块收纳于绝缘体容器中，因此，配设有保护层的放电电极和光催化剂模块不露出，人的手不容易接触。

在技术方案10发明的净化装置中，由于保护层的长度方向的膨胀率，处于放电电极所使用的金属材料的线膨胀率的约90％～约110％的范围内，因此，与放电电极的线膨胀对应地也使保护层膨胀，不会发生保护层从放电电极剥离或开裂。

在技术方案11发明的净化装置中，由于保护层的厚度约为1mm以下，因此在不施加大的电压情况下能以低的电压进行净化。

在技术方案12发明的净化装置中，由于保护层的绝缘材料是能约1％弹性变形的弹性体，因此，与放电电极的发热引起的放电电极的膨胀对应地发生弹性变形，故可防止保护层的剥离或发生开裂。

采用技术方案14发明的冰箱，能可靠地对流向制冰盘的制冰用水进行净化。

采用技术方案15发明的冰箱，供水箱包括盖体部分在内容易洗净，以确保供水箱的清洁性。

对技术方案16发明的冰箱作出说明。在以往的每次洗净时取出的方式中，洗净供水箱时，必须由人的手将净化装置放置于某1处，此时，来自人的手或来自放置场所的杂菌有可能附着于净化装置。除了杂菌之外，有时因放置的场所而存在附上油成分的可能性，一旦表面沾上油，该部分就会失去效果，很容易造成寿命很快结束的后果。为此，在技术方案16发明的冰箱中，通过将净化装置配设在用户的手接触不到的场所，洗净供水箱时，人的手不与净化装置接触，也不需要从供水箱取下后放置在某1处，不会有杂菌的附上和油成分沾附的可能性。

采用技术方案17发明的冰箱，放电型光催化剂过滤器是一种利用由放电装置的放电而发生的紫外线来使光催化剂模块活性化的装置。与利用活性碳和灯使光催化剂活性化的方式相比，该放电型光催化剂过滤器具有寿命长的优点。又，因光催化剂模块具有强力的氧化作用，故也能将三氯甲烷等的有害物质分解。因此，在采用技术方案17发明的冰箱中，由于净化装置使用了该放电型光催化剂过滤器，可实现长寿命，又可从制冰用水将三氯甲烷等的有害物质分解而净化。

采用技术方案18发明的冰箱，当光催化剂模块是多孔质陶瓷时，透过该模块的水与光催化剂的接触时间加长，可望有效的净化。因此，在技术方案18发明的冰箱中，由于放电型光催化剂过滤器中的光催化剂模块使用了这种多孔质陶瓷，可进行制冰用水的有效的净化。

采用技术方案19发明的冰箱，由于通过将制冰用水作成了气液混合体，可使放电装置的电极间的放电开始电压下降，因此，可增大发生高电压的电源部分的可靠性，又可实现长寿命化。由于气体和液体同时流入光催化剂模块内，弄乱液体的流动，故可产生搅拌效果，能以更短的时间进行水的净化处理。

采用技术方案20发明的冰箱，通过使流入光催化剂过滤器内的气液混合体的气体中含有氧，依靠放电作用使氧发生臭氧，还可将该臭氧发生的氧化力用于水的净化，可得到更强力的净水效果。

采用技术方案21发明的冰箱，因放电空间是高电压，故对流入该处的水也作用有高电压，一旦水连续流动，则水的整体有可能成为高电压，因该水的流动情况而一旦高电压的水与周围的导电体接触，则该导电体也有可能成为高电压。为此，在技术方案21发明的冰箱中，通过以水滴方式将制冰用水向放电型光催化剂过滤器的光催化剂模块滴下，即使该水滴通过放电空间时带电而成为高电压，也可防止制冰用水的整体成为高电压，可防止它的恶劣影响。

采用技术方案22发明的冰箱，当制冰用水向放电型光催化剂过滤器的光催化剂模块流动时，最好是采用最简单的使水自然滴下的构造。然而，自然滴下时，与光催化剂模块的接触时间短，故为了使放电净化更有效果，最好是延长其接触时间。为此，在技术方案22发明的冰箱中，通过以螺旋状的水流将制冰用水导入放电型光催化剂过滤器的光催化剂模块，可加长与光催化剂模块的接触时间，能更有效地发挥放电净化作用。

采用技术方案23发明的冰箱，当将制冰用水向放电型光催化剂过滤器的光催化剂模块流动时，利用形成该螺旋状的水流用的凹凸，使水螺旋状地在光催化剂模块内流动，以延长与光催化剂模块的接触时间，能更有效地发挥放电净化作用。

附图的简单说明

图1为本发明的第1实施例的冰箱的说明图。

图2为本发明的第2实施例的冰箱的说明图。

图3为第2实施例的冰箱中的净化装置的剖面图。

图4为本发明第2实施例的冰箱中的净化装置的净化性能的计测图表。

图5为本发明第3实施例的冰箱中的净化装置的水平剖面图及垂直剖面图。

图6为本发明第3实施例的冰箱中的净化装置的净化性能的计测图表。

图7为本发明的第4实施例的冰箱中的净化装置的剖面图。

图8为本发明的第4实施例的冰箱中的净化装置的净化性能的计测图表。

图9为表示第5实施例的制冰装置构造的说明图。

图10为同上的净化装置的纵剖面图。

图11为表示光催化剂模块的直径和轴向长度变化时的游离氯除去率的实验结果的表的图。

图12为表示游离氯除去率与催化剂载有率的实验结果的图表。

图13为由电源装置所施加的全波波形的图表。

图14为同一的半波波形的图表。

图15为第6实施例的光模块的说明图，(a)为横剖面图，(b)为纵剖面图。

图16为第7实施例的净化装置的纵剖面图。

图17为表示第8实施例的净化装置构造的纵剖面图。

图18为由电源装置所施加的全波波形的图表。

图19为表示保护层与放电电压的关系的图表。

图20为第10实施例的净化装置集合体的立体图。

图21为第1传统例的冰箱中的净化装置的说明图。

图22为第2传统例的冰箱中的净化装置的说明图。

图23为传统例的净化装置的说明图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施例。

(第1实施例)

图1表示本发明的第1实施例的冰箱100中的制冰装置的结构。在制冰装置的供水箱11中配设有供水管12。供水箱11内的制冰用水13从该供水管12向箱体外导出，再通过设于箱体外部的净化装置14后向制冰室15内的制冰盘16供水。

承水体21是将从供水箱11通过供水管12被泵(未图示)吸出的制冰用水13临时存积的部分，从该承水体21通过移流管17、以适当的流量将制冰用水13供给净化装置14及制冰室15。

对从供水箱11向制冰室15移流用的上吸泵的配设场所不作特别限定。例如，可以将泵配设在承水体21上，将供水管12的箱体外的端部与其吸入口连接，将承水体21与其吐出口连接，将供水箱11内的制冰用水13吸出而通过净化装置14，以构成向制冰室15的制冰盘16供水的结构。或者，也可将泵配设于供水管12的箱体内部的下端，在供水箱11的外部，与该泵近接地配设有提供回转磁场的回转磁场发生装置，利用回转磁场使泵产生感应回转。

本第1实施例的冰箱100中，净化装置14的种类、构造不作特别限定，只要是具有能净化其中流动的制冰用水13的功能均可使用。例如是活性碳过滤器、净水过滤器、光催化剂过滤器等。

采用本第1实施例的冰箱100，虽然净化装置14需要有制冰用水13通过其内部期间进行净化的能力，但因可将净化装置14配设于供水箱11的外部，故即使是占据较大容积的装置也可容许，相应地可采用净化能力高的装置，还可实现长寿命化。

本实施例的结构中，由于在从供水箱11至外部的净化装置14之间，配设了将制冰用水13从箱体中吸上进行供给用的供水管12、移流管17，因此，若在该供水管12或移流管17的途中，利用隔壁22将净化装置14作成了隔开的构造，以防止在通常的使用状态下用户的手接触，则可避免用户的手与净化装置14接触而发生杂菌繁殖的事态，可实现不用维护。

(第2实施例)

下面参照图2、图3说明本发明的第2实施例的冰箱100。

第2实施例的特征在于，在设于供水箱11外部的净化装置14中，使用了放电型光催化剂过滤器。另外，向该净化装置14供给供水箱11内的制冰用水13，在净化后向制冰室15供水的配管路径方面与第1实施例相同。但是，从承水体21至净化装置14的移流管17是节流管，流量节流后提高了吐出压，以气液混合体将制冰用水13向净化装置14供给。

如图3所示，净化装置14即放电型光催化剂过滤器由光催化剂模块141和高压电源142构成。光催化剂模块141是一种在反应容器144内收容有在中心轴部分开有电极插入用的中心孔的圆柱状的3维多孔质陶瓷载体143上涂覆了例如氧化钛之类的光催化剂的物质，将电极145、146配设在反应容器144的外周及所述中心孔内的构造。并且，利用高压电源142将高电压施加于电极145、146之间。光催化剂模块141的反应容器144由玻璃和树脂等的感应体构成，外侧的电极146被配设成与该反应容器144密合的状态。

在上述结构的放电型光催化剂过滤器的净化装置14中，利用高压电源142将高压施加于光催化剂模块141而使电极145、146之间引起放电现象，在配设有光催化剂的空间中发生紫外线。通过照射该发生的紫外线而使光催化剂激励，可分解流过所述陶瓷载体143的水中的有机物质。

该净化装置14的放电型光催化剂过滤器寿命长，具有能获得高净化性能的特长。又，在光催化剂模块141的部分，若以完全充满水的状态进行放电，则必须向电极145、146之间施加10kV以上的高电压，但通过以气体与水混合的流量将水流向光催化剂部分，则可降低放电开始电压，能以4kV以上的电压获得净水效果。此时，作为气液混合体的气体，在使用含有氧的气体时，在放电空间中同时会发生紫外线及臭氧，依靠该臭氧的氧化杀菌作用，进一步提高净水效果。另外，臭氧对人来讲是有害物质，但据说在水中的寿命是数秒至数10秒，立即还原成氧，故对人体没有影响。

图4中，表示了水中放电与水中混合有空气的气液混合体中的放电的不同的游离氯除去率。尽管游离氯具有将水中的微生物和杂菌杀死的作用，但也是漂白粉气味的发生源。因此，水的储存时非常重要，一旦含有该成分，饮用时成为了有味道的原因。因此，若以气液混合体将制冰用水13向放电型光催化剂过滤器方式的净化装置14供给使其净化，则可将游离氯除去，能有效地将漂白粉气味除去。加之，因在供水箱11中的制冰用水13中残留有漂白粉，故还具有即使长时期存积也可抑止杂菌发生的优点。

由于连接承水体21和净化装置14的移流管17是节流管，故可利用该节流管来调整流量。在此，对从承水体21向净化装置14的制冰用水13的流量进行节流，能以水滴方式向净化装置14供给。这样，若以水滴方式向净化装置14供给，则即使为了放电而向水滴施加高电压而使水滴带上了高电压，也不会使制冰用水13整体带上高电压，故制冰用水13所接触的导电体部分不会带上高电压，即使用户万一与该导电部分接触，也不用担心触电。

(第3实施例)

下面参照图5、图6说明本发明的第3实施例的冰箱。

图5表示第3实施例的冰箱中使用的净化装置14。本实施例使用的净化装置14的特征在于，从移流管17向净化装置14内导入的制冰用水13的流动成为了螺旋(涡流)的结构。即，沿水平切线方向将导水口147配设于反应容器144的上部，从移流管17向净化装置14流入的制冰用水14如箭头A所示成为回转涡流，以螺旋状的水流而流入陶瓷载体143。另外，其它结构与图2、图3所示的第2实施例的冰箱的结构相同。又，也可采用以气液混合体将制冰用水13向净化装置14供给的结构。

这样，第3实施例的冰箱中，延长了流入净化装置14的制冰用水13与涂覆于陶瓷载体143的光催化剂的接触时间，可提高净水效果。图6表示将制冰用水13从上方向陶瓷载体143滴下的场合与本实施例那样的由螺旋方式供水场合的、对游离氯除去率作了计测的结果。可以看出，即使是同一流量，采用本实施例时，游离氯除去率要比从上部滴下的场合提高10数个点。

(第4实施例)

下面参照图7、图8说明本发明的第4实施例的冰箱。

本实施例的特征在于，在净化装置14的反应容器144内配设有螺旋状凸起148。另外，本实施例的冰箱中，除了上述特征之外，其它结构也与图2、图3所示的第2实施例的冰箱相同。又，也可采用以气液混合体将制冰用水13向净化装置14供给的结构。

这样，本实施例的冰箱中，制冰用水13是从供水箱11向移流管17导出，再从该移流管17被导入净化装置14的上部，该制冰用水13被导向螺旋状凸起148而成为了螺旋状的回转流，向陶瓷载体143内流下。这样，与第3实施例一样，延长了制冰用水13通过净化装置14内时与光催化剂的接触时间，可提高净水效果。

图8是与装备了不具有螺旋状凸起148的反应容器的净化装置作出比较的净水效果图。像本实施例那样，在反应容器144的内壁上配设螺旋状凸起148，使制冰用水13以回转涡流流下，该场合与没有那种凸起而使制冰用水13直线流下的场合相比，可以看出游离氯除去率约有20个点的改良。

(第5实施例)

下面说明本发明的第5实施例的净化装置14。

本实施例的净化装置14配设于冰箱100的制冰装置10上。即，是一种通过净化装置14来对由该制冰装置10制冰的制冰用水进行净化的实施例。

(1)冰箱100的构造

如图9所示，本实施例的冰箱100，从上方开始配设有冷藏室102、蔬菜室104、制冰室106、冷冻室108，在各小间内配设有门110、112、114、116。

在冷冻室108的后方配设机械室118，该机械室118载置有压缩机117，在冷藏室102的后方，配设有由微电脑构成的冰箱100的控制部120。

在冷藏室用门110的前面，配设具有冰箱100的操作开关和显示部的操作部126。

(2)制冰装置10的构造

参照图9说明制冰装置10的构造。

储存有制冰用水13的供水箱11，配设于冷藏室102的下部，供水管12从后方凸出。供水箱11内的制冰用水13，从该供水管12向供水箱11外的承水体21导出，通过位于蔬菜室104后方的净化装置14之后向制冰室106内的制冰盘16供水。被供水的制冰盘16在规定时间后，由制冰电机15边扭转边回转，将被冷气冻结的冰向收纳盒107落下。又，由检冰杆109对收纳盒107是否有冰作出检测。

承水体21是将从供水箱11通过供水管12被泵23吸出的制冰用水13临时存积的部分，从承水体21至净化装置14的移流管17是节流管，流量节流后提高了吐出压，以气液混合体将制冰用水13向净化装置14供给。

配设从供水箱11向制冰室106移流用的上吸泵23的场所，位于供水管12的吸入口旁边，对该部位不作限定。

例如，可以在承水体21上配设泵23，将供水管12的箱体外的端部与其吸入口连接，将承水体21与其吐出口连接，由此将供水箱11内的制冰用水13吸出，通过净化装置14向制冰室106的制冰盘16供水。或者，也可以在供水管12的箱体内部的下端配设泵23，在供水箱11的外部，与该泵近接地配设提供回转磁场的回转磁场发生装置，利用回转磁场使泵23感应回转。

净化装置14使用了光催化剂模块141，详细见后述。

在从供水箱11与外部的净化装置14之间，具有将制冰用水13从箱体中吸上而供给用的供水管12、移流管17。如图9所示，因供水管12配设于冷藏室的后方，移流管17配设于蔬菜室的后方，故利用隔壁22将净化装置14作成了隔开的构造，以防止在通常的使用状态下用户的手接触。利用该隔壁22，可避免用户的手与净化装置14接触而发生杂菌繁殖的事态、或与放电引起的高电压接触，并可实现不用维护。

(3)净化装置14的构造

下面参照图10说明制净化装置14的构造。

如图10所示，作为净化装置14的放电型光催化剂过滤器，由光催化剂模块141和电源装置142构成。

光催化剂模块141是一种在中心轴部分开有电极插入用的轴孔的圆柱状的3维多孔质陶瓷载体143上涂覆有光催化剂(例如氧化钛)的构件，将该圆柱状的光催化剂模块141收容在筒状的绝缘体容器144内。筒状的绝缘体容器144由绝缘性的玻璃和树脂等的感应体构成，

在光催化剂模块141的轴孔中插入有棒状的电极即放电电极145。

在绝缘体容器144的外周面，通过导电性油墨的印刷、电镀或蒸镀形成了圆弧状的电极即相对电极146。

将施加高电压用的电源装置142与上述1对的放电电极145及相对电极146连接。从控制部120供给电源的电源装置142被配设于绝缘体容器144的旁边，两者作为一体的单元而装入。

对于圆柱状的光催化剂模块141的形状，光催化剂模块141的轴向长度大于其直径。例如，轴向长度为20mm，直径为10mm。

光催化剂模块141中的陶瓷载体143所载有的光催化剂的载有率为5％以上。

如图13所示，从电源装置142向1对的电极145、146施加的高电压，在正弦波波形中是全波波形。

这样，本实施例的净化装置中，光催化剂模块141是圆柱状，其中心具有放电电极145，位于外周部的部分配设有相对电极146，故可将放电电极145与相对电极146的距离简单地作成一定的距离，可使放电在全周均匀。

棒状的放电电极145是与水直接接触的部分，故该放电电极145的粗细度粗，可防止电极的腐蚀和磨损。

(4)净化装置14作成上述结构的第1理由

对将光催化剂模块141收纳于绝缘体容器144的理由作出说明。

当放电电极145与相对电极146之间不存在绝缘体时，一旦水浸入光催化剂模块141，则因该水的原因引起放电电极145与相对电极146间的导通而不能发生放电。又，因是筒状的绝缘体容器144，故对于相对电极146必定可获得绝缘效果。

(5)净化装置14作成上述结构的第2理由

对在绝缘体容器144的表面采用导电性油墨的印刷、电镀或蒸镀的方法来形成相对电极146的理由作出说明。

由于在绝缘体容器144的表面采用了导电性油墨的印刷、电镀或蒸镀的方法来形成相对电极146，因此，相对电极146与绝缘体容器144之间不能产生间隙。若产生了间隙，则在其之间产生电位，相对电极146与绝缘体容器144之间引起放电，因该放电是以非常高的能量放电，会明显降低相对电极146和绝缘体容器144的寿命。然而，通过如此地在绝缘体容器144的表面直接形成相对电极146，不配设间隙，不会进行这种不需要的放电，可提高相对电极146和绝缘体容器144的寿命。

(6)净化装置14作成上述结构的第3理由

对光催化剂模块141的轴向长度大于径向长度的理由作出说明。

若将光催化剂模块141作成了这种形状，则可将放电电极145与相对电极146的距离接近，又可加大放电电极145与相对电极146的相对距离，从而能有效地发生紫外线。特别是能有效地将水中的分解对象物质分解。又，由于放电电极145的长度与水与光催化剂的接触时间有着直接关系，若轴向尺寸短，则不能获得充分的效果，但通过如此地加大轴向的尺寸，可得到充分的净化。

图11表示了在将光催化剂模块141的直径和轴向长度改变时、相对于自来水管道中的漂白粉气味的原因物质即游离氯的除去率的性能的实验结果。

如图11所示，输入电力始终是10W，条件一定。该状态下，若轴向长度/直径的比率为1/2，则游离氯除去率为9％，若是1/1，则为35％。另一方面，若是2/1，则可提高到67％。由此，通过将轴向长度作成比直径长度长，可明显地提高该游离氯除去率。

作为冰箱的制冰用水中的游离氯除去率，以50％以上为宜，故轴向长度/直径的长度最好是1.5/1以上。

(7)净化装置14作成上述结构的第4理由

将陶瓷载体143所载有的光催化剂的载有率定为5％以上。参照图12说明其理由。

图12是纵轴表示游离氯除去率、横轴表示催化剂载有率的图表，使催化剂载有率变化而对游离氯的除去率的状态进行测定的实验结果。

如图12所示，当催化剂载有率是5％以下时，游离氯除去率成为10％以下，即使改变轴向的长度与直径的长度的比率或者使后述的电压波形的状态发生变化，也不能得到所需的游离氯除去率。因此，必须是5％以上的载有率。

(8)净化装置14作成上述结构的第5理由

参照图13、图14，对由电源装置142向1对的电极145、146施加正弦波中的全波波形的理由作出说明。

图13是上述的向1对的电极145、146施加全波波形的状态，图14是向1对的电极145、146施加半波波形的波形。全波波形中的游离氯除去率为85％，而半波波形为11％。

其现由是在全波波形中，放电成为了通过绝缘物的屏障放电，故对于只有在施加高电压时向绝缘物表面充电的电子，在电位反转时作为电流流动。另一方面，在半波波形中，被充电的电子不容易流动，故电流不流动，减少了紫外线量，从而减少游离氯除去率。

(9)实施例的效果

作为该净化装置14的放电型光催化剂过滤器，具有寿命长并可获得高度的洗净性能的特长。又，在光催化剂模块141的部分，若以完全充满水的状态进行放电，则必须向电极145、146之间施加10kV以上的高电压，但通过以气体与水混合的流量将水流向光催化剂部分，则可降低放电开始电压，能以4kV以上的电压获得净水效果。此时，作为气液混合体的气体，在使用含有氧的气体时，在放电空间中同时会发生紫外线及臭氧，依靠该臭氧的氧化杀菌作用，进一步提高净水效果。另外，臭氧对人来讲是有害物质，但据说在水中的寿命是数秒至数10秒，立即还原成氧，故对人体没有影响。

(10)变更例

因将连接承水体21与净化装置14的移流管17作成了节流管的形状，故利用该节流管可调整流量。

因此，对从承水体21向净化装置14的制冰用水13的流量进行节流，能以水滴方式向净化装置14供给。这样，若以水滴方式向净化装置14供给，则即使为了放电而向水滴施加高电压而使水滴带上了高电压，也不会使制冰用水13整体带上高电压，故制冰用水13所接触的导电体部分不会带上高电压，即使用户万一与该导电部分接触，也不用担心触电。

(第6实施例)

下面参照图15说明本发明的第6实施例的净化装置14。

图15是第6实施例的净化装置14。

本实施例的净化装置14的特征在于，从移流管17向净化装置14内导入的制冰用水13的流动成为了螺旋(涡流)的结构。即，沿水平切线方向将导水口147配设于绝缘体容器144的上部，从移流管17向净化装置14流入的制冰用水13如箭头A所示成为回转涡流，以螺旋状的水流而流入陶瓷载体143。

另外，其它结构与图10所示的第5实施例相同。

又，也可采用以气液混合体将制冰用水13向净化装置14供给的结构。

这样，延长了流入净化装置14的制冰用水13与涂覆于陶瓷载体143的光催化剂的接触时间，可提高净水效果。

(第7实施例)

下面参照图16说明本发明的第7实施例的净化装置14。

本实施例的特征在于，在净化装置14的绝缘体容器144内配设了螺旋状的凸起148。

另外，本实施例中，除了上述特征之外，其它结构也与第5实施例相同。

又，也可采用以气液混合体将制冰用水13向净化装置14供给的结构。

这样，制冰用水13是从供水箱11向移流管17导出，再从该移流管17被导入净化装置14的上部，该制冰用水13被导向螺旋状凸起148而成为了螺旋状的回转流，向陶瓷载体143内流下。这样，与第6实施例一样，延长了通过净化装置14中的制冰用水13与光催化剂的接触时间，可提高净水效果。

(第8实施例)

下面说明本发明的第8实施例的净化装置14。

本实施例的净化装置14，被配设在第5实施例的冰箱100的制冰装置10中。

(1)净化装置14的构造

下面参照图17说明制净化装置14的构造。

如图18所示，作为净化装置14的放电型光催化剂过滤器，由光催化剂模块141和电源装置142构成。

光催化剂模块141是一种在中心轴部分开有电极插入用的轴孔的圆柱状的3维多孔质陶瓷载体143上涂覆有光催化剂(例如氧化钛)的物质，将该圆柱状的光催化剂模块141收容在筒状的绝缘体容器144内。筒状的绝缘体容器144由绝缘性的玻璃和树脂等的感应体构成，

在光催化剂模块141的轴孔中插入有棒状的电极即放电电极145。

在该棒状电极即放电电极145的外周部，涂覆由绝缘材料构成的保护层152。

作为这种保护层152的材料，是具有绝缘性的不锈钢或玻璃，具有金属制的放电电极145的线膨胀率的约90％～约110％范围内的膨胀率。又，该保护层的厚度为0.6mm。

在绝缘体容器144的外周面，通过导电性油墨的印刷、电镀或蒸镀形成了圆弧状的电极即相对电极146。

将施加高电压用的电源装置142与上述1对的放电电极145及相对电极146连接。从控制部120供给电源的电源装置142被配设于绝缘体容器144的旁边，两者作为一体的单元而装入。

对于圆柱状的光催化剂模块141的形状，光催化剂模块141的轴向长度大于其直径。例如，轴向长度为20mm，直径为10mm。

光催化剂模块141中的陶瓷载体143所载有的光催化剂的载有率为5％以上。

如图18所示，从电源装置142向1对的电极145、146施加的高电压，在正弦波波形中是全波波形。

这样，本实施例的净化装置14中，光催化剂模块141是圆柱状，其中心具有放电电极145，位于外周部的部分配设有相对电极146，故可将放电电极145与相对电极146的距离简单地作成一定的距离，可使全周放电均匀。

(2)实施例的效果

若是净化装置14，则通过在圆弧状的相对电极146的中心配设棒状的放电电极145，可得到均匀的放电，使用光催化剂模块表面全体可净化分解对象物质。又，放电型光催化剂过滤器的寿命长，可获得高度的净化性能。

由于在放电电极145上配设了保护层152，当作为气液混合体的水连续地从移流管17向净化装置14的光催化剂模块141流入时，即使用户因某一原因接触了该流动的水，因放电电极145上配设了保护层152，故即使在放电电极145的放电状态下用户接触水也不会发生触电。

例如，作为气液混合体，将水设定为以100cc/分钟的速度流动。该速度就是空气和水双方存在于光催化剂模块141内部的流量，是一种水不会变成水滴地以连续的状态进行流动的速度，该状态下，即使用户的手接触水也不会发生触电。又，在相对电极146与放电电极145之间，施加有图18所示的电压，净化的效果与以往相同。

由于将保护层152的膨胀率设定在了放电电极145所使用的金属材料的线膨胀率约90％～约110％的范围内，因此，即使因放电而使放电电极145发热膨胀，因保护层152与该放电电极145的膨胀一起膨胀，故保护层152不会从放电电极145剥离或开裂。若该保护层152的膨胀率与放电电极145的线膨胀率相比过于大，则因保护层152的膨胀会引起从放电电极145的膨胀或剥离的现象，反之，膨胀率过于小时，不能跟随放电电极145的膨胀，在保护层152上引起开裂。因此，如上所述，应当将保护层152的膨胀率选择在金属材料的线膨胀率的约90％～约110％范围内。

将保护层152的厚度设定为1mm以下，其理由在于，保护层152的厚度对放电开始电压及绝缘破坏电压影响大，若保护层152厚，则不易引起绝缘破坏，但因放电开始电压也增高，故必须施加更大的电压。反之，当保护层152薄时，绝缘破坏电压变小，但因放电开始电压也变小，故能以低的电压来进行净化。图19表示该保护层的厚度与放电电压的关系。从该图19中可以看出，保护层152的厚度以1mm以下为宜，本实施例中，涂覆了0.6mm的厚度。

若在将水完全充满于光催化剂模块141部分的状态下进行放电，则必须向电极145、146之间施加10kV以上的高电压，但在将气体与水混合的流量下将水流向光催化剂部分，则可降低放电开始电压，以4kV以上的电压即可获得净水效果。并且，此时，若作为气液混合体的气体使用了含氧的物质，则在放电空间中同时发生紫外线和臭氧，依靠该臭氧的氧化杀菌作用，可进一步提高净水效果。另外，臭氧对人来讲是有害物质，但据说在水中的寿命是数秒至数10秒，立即还原成氧，故对人体没有影响。

(第9实施例)

第8实施例中，将保护层152的膨胀率设定成放电电极145所使用的金属材料的线膨胀率的约90％～110％，但也可取而代之，采用保护层152的绝缘材料由相对于保护层152的长度能约1％的长度弹性变形的弹性体来构成。

如上所述，虽然因放电电极145的发热会使放电电极145膨胀，但按照接近于该膨胀率可变形的要求来选择形成有保护层152的绝缘材料的弹性率。作为该绝缘材料的材料，若使用了弹性率约1％的长度的弹性体(例如硅酮橡胶)，则能充分吸收因放电电极145的发热引起的膨胀。可防止保护层152的变形和开裂。

(第10实施例)

上述实施例中，对冰箱的制冰装置10中的净化装置14作了说明，但是，这种净化装置14也可适用于其它领域。例如，也可适用于工场和下水处理场的排水净化的场合。

然而，在进行这种排水处理场合的水量，与上述制冰装置10中的制冰用水不一样，是非常多的量。

由于即是如此非常多的量也可以净化，因此。如图17所示，将圆柱状的净化装置10多个收拢在一起形成大的净化装置集合体150。

由此，即使是大量的排水也能进行该项处理。

产业上的可利用性

本发明的净化装置，也可适用于冰箱的制冰装置中的制冰用水的净化、工场和下水处理场的排水净化的场合。

Claims (23)

1.一种净化装置，由放电型光催化剂过滤器构成，

所述放电型光催化剂过滤器具有在陶瓷基体上载有光催化剂的光催化剂模块、正负极的1对电极以及电源装置，将由所述电源装置向所述1对电极间施加电压而发生的放电光向所述光催化剂模块照射而使之活性化，依靠该活性化的所述光催化剂的作用，对位于所述光催化剂模块的内部或旁边、作为分解对象物质介质的液体、气液混合体中含有的分解对象物质进行分解，其特征在于，

将所述光催化剂模块形成圆柱状，且将所述光催化剂模块配置成其轴向沿着纵向，

在所述光催化剂模块的轴部分配设作为一方电极的棒状电极，

在所述光催化剂模块的外周部隔着绝缘体而配设作为另一方电极的圆弧状电极，

所述绝缘体由筒状的反应器容器形成，

在所述绝缘体内部收纳有所述光催化剂模块，

在所述反应容器的外周部配设所述另一方的电极，

在所述光催化剂模块的上部形成所述分解对象物质介质的入口，

在所述光催化剂模块的底部形成所述分解对象物质介质的出口。

2.如权利要求1所述的净化装置，其特征在于，将所述分解对象物质介质作为水滴从所述入口向所述光催化剂模块滴落。

3.如权利要求1所述的净化装置，其特征在于，在所述反应容器的外周面，通过导电性油墨的印刷、电镀或蒸镀形成所述另一方的电极。

4.如权利要求1所述的净化装置，其特征在于，所述圆柱状的光催化剂模块的轴向尺寸大于其直径的尺寸。

5.如权利要求1所述的净化装置，其特征在于，所述光催化剂模块的催化剂载有率设定为5％以上。

6.如权利要求1所述的净化装置，其特征在于，由所述电源装置向所述1对电极施加的电压波形是一种朝正与负的两侧振摆的波形。

7.如权利要求1～6中至少一项所述的净化装置，其特征在于，将所述净化装置多个收拢来形成净化装置集合体。

8.如权利要求1所述的净化装置，其特征在于，

所述一方电极为放电电极，

所述另一方电极为相对电极，

在所述放电电极的外周部配设由绝缘材料构成的保护层。

9.如权利要求8所述的净化装置，其特征在于，所述绝缘体由筒状的绝缘体容器形成，

在所述绝缘体内部收纳有所述光催化剂模块，

在所述绝缘体容器的外周部配设所述相对电极。

10.如权利要求8所述的净化装置，其特征在于，所述保护层长度方向的膨胀率，处于所述放电电极所使用的金属材料的线膨胀率的90％～110％的范围内。

11.如权利要求8所述的净化装置，其特征在于，所述保护层的厚度为1mm以下。

12.如权利要求8所述的净化装置，其特征在于，所述保护层的绝缘材料是一种可以1％弹性变形的弹性体。

13.如权利要求8所述的净化装置，其特征在于，所述保护层的绝缘材料是不锈钢、玻璃或硅酮橡胶。

14.一种冰箱，具有从供水箱向制冰盘供给制冰用水进行制冰的制冰装置，其特征在于，

使用了权利要求1～13中的至少一项所述的净化装置，对从所述供水箱流向所述制冰盘流动的制冰用水进行净化。

15.一种冰箱，具有从储存制冰用水的供水箱向制冰盘供给水的方式的制冰功能，其特征在于，

在所述供水箱的外部，配设有权利要求1～13中的至少一项所述的净化装置。

16.如权利要求15所述的冰箱，其特征在于，所述净化装置被配设在所述冰箱通常使用时用户的手接触不到的场所。

17.如权利要求15或16所述的冰箱，其特征在于，所述净化装置是放电型光催化剂过滤器。

18.如权利要求17所述的冰箱，其特征在于，所述放电型光催化剂过滤器的光催化剂模块是多孔质陶瓷。

19.如权利要求17所述的冰箱，其特征在于，所述净化装置，以气液混合体的形式将所述制冰用水向所述光催化剂模块供给。

20.如权利要求19所述的冰箱，其特征在于，所述气液混合体的气体是含有氧的气体。

21.如权利要求17所述的冰箱，其特征在于，以水滴方式将所述制冰用水向所述光催化剂模块滴下。

22.如权利要求17所述的冰箱，其特征在于，以螺旋状的水流将所述制冰用水导入所述光催化剂模块。

23.如权利要求22所述的冰箱，其特征在于，在所述光催化剂模块或其反应容器内，配设有为了形成螺旋状的水流用的螺旋状的凹凸。

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