JP2002102320A

JP2002102320A - 脱臭保鮮装置

Info

Publication number: JP2002102320A
Application number: JP2000300059A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tomosawa; 淳友澤; Akiko Kubo; 晶子久保; Akiyuki Fujii; 映志藤井; Hideo Torii; 秀雄鳥井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】低温で安定した紫外光出力と長寿命を実現す
る冷陰極管発光装置と、光触媒材料と吸着剤粉末を組み
合わせた、高性能でメンテナンスの必要のない脱臭保鮮
装置を提供する。【解決手段】紫外光を照射する冷陰極管発光装置と、
光触媒粉末を表面に形成させたセラミックファイバーを
用いて作製したフィルターを有する冷気循環経路とを備
え、前記冷陰極管発光装置の冷陰極管バルブの表面に、
透明導電膜および一対の線状電極を備えたことを特徴と
する脱臭保鮮装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脱臭保鮮装置の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷蔵庫内は密閉空間であり、様々な食品
を保存しているため、それらの臭気が充満しやすい状態
にある。また長期間食品を保存していると、それ自体の
腐敗臭が発生し、悪臭の原因となる。この悪臭成分に
は、アンモニアやメチルメルカプタンやトリメチルアミ
ン等がある。これらの悪臭成分を取り除く方法として、
活性炭などによって悪臭成分の気体分子を吸着して除去
する方法が行われたり、また特公平６−７４９４２号に
示すように、紫外線ランプと光触媒半導体によって、臭
気・悪臭成分の気体分子を分解する方法が開示されてい
る。

【０００３】一方、冷蔵庫内の野菜室に保存した果物や
野菜は、それ自体が熟成する時にエチレンガスを発生す
る。このエチレンガスは、周囲の新鮮な果物や野菜の腐
敗を促進する。野菜室の鮮度を保持する方法としては、
野菜室内を高湿度に保つ方法や、ハーブやワサビから分
泌されるガス成分をカセットなどで供給してエチレンガ
スの発生を抑制する方法がある。また特開平５−１０３
５８８号では、活性炭などの吸着剤と酸化チタン粉末な
どの光触媒と紫外線ランプによって、エチレンガスを吸
着剤で捕集し、次いで紫外線を照射して光触媒で分解す
る方法を開示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の活性炭によって
悪臭成分を除去する方法では、吸着剤が飽和する度に、
頻繁に吸着剤の交換を行う必要があった。また、野菜室
内を高湿度に保つ方法では、エチレンガスの発生を根本
的に抑えることができないため、鮮度保持の効果は不十
分であった。さらに、エチレンガスの発生を抑制するカ
セットを使用する方法では、頻繁にカセットを交換する
必要があり、さらに、一度発生したエチレンガスは取り
除くことができなかった。

【０００５】この２つの課題を一度に解決するために、
前述の特公平６−７４９４２号や特開平５−１０３５８
８号では、酸化チタンなどの光触媒によって悪臭成分の
気体分子やエチレンガスを分解する方法が有効であると
している。しかし、光触媒により分解するには、紫外光
を照射する光源（ブラックライトや紫外光冷陰極管な
ど）が必要であるが、紫外光を照射する光源の寿命は、
熱陰極管（ブラックライトなど）では２０００〜５００
０時間と短い。これに対し、紫外光照射用の冷陰極管の
寿命は２００００時間程度と長いため、冷陰極管発光装
置の使用が考えられている。

【０００６】しかし、冷陰極管発光装置は常温環境下
（２５℃付近）では長寿命であるが、低温環境下（０℃
付近）では大幅に紫外光出力が低下し、寿命が極端に短
い。そのため、冷陰極管発光装置を冷蔵庫内もしくは冷
蔵庫の冷気が循環する経路内で使用すると、紫外光出力
が低下し十分な光触媒効果が得られない。さらに、寿命
が短くなるため、頻繁に光源を交換する必要があった。
このように、低温環境下（０℃付近）でも安定した紫外
光出力と長寿命を実現する紫外光光源が求められてい
た。

【０００７】そこで、低温環境下で使用する冷陰極管発
光装置として、その表面に線状のニクロムなどの抵抗加
熱の電熱線を巻いて加熱する方法や、特開平１０−６４
４８２号に記載されるように面状の抵抗加熱体を貼り付
ける方法等によって、冷陰極管表面に接触したヒーター
を設置し通電することで、冷陰極管本体を直接加熱する
方法が開示されている。また、特開平１１−３４４７０
８号では、冷陰極管の周囲に設けた外壁などに抵抗加熱
のヒーターを取り付け、通電することによって外壁を加
熱し、その輻射熱を使用して冷陰極管を間接的に加熱す
る方法が開示されている。

【０００８】しかし、冷陰極管の表面に直接ヒーターを
設置する方法では、ヒーターが冷陰極管に完全に密着し
ていないと効果的に加熱できず、また光源の表面の一部
がヒーターで覆われるために部分的に光が遮られ、紫外
光出力が低下してしまうという課題があった。また、冷
陰極管の周囲に設けた外壁などにヒーターを取り付けて
間接的に加熱する方法では、冷陰極管とヒーターが接触
していないために熱効率が悪いという課題があった。

【０００９】さらに、光触媒単体では悪臭成分やエチレ
ンガスの気体分子の分解速度に限界があるため、前出の
特開平５−１０３５８８号における、活性炭などの吸着
剤と酸化チタン粉末などの光触媒を併用する方法では、
吸着剤である活性炭自体が黒色で、光エネルギーを吸収
するため、光触媒反応に利用される光エネルギーが十分
でなく、分解反応が十分に促進しないという課題があっ
た。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の脱臭保鮮
装置は、紫外光を照射する冷陰極管発光装置と、アナタ
ーゼ型結晶構造を有する酸化チタンなどの光触媒粉末お
よびゼオライトなどの白色の吸着剤粉末を表面に形成し
たセラミックファイバーを用いて作製したフィルターと
を冷気循環経路に設置し、冷陰極管発光装置の冷陰極管
バルブ表面に、透明導電膜と、透明導電膜に通電するた
めの一対の線状電極を備える。

【００１１】また本発明の第二の脱臭保鮮装置は、アナ
ターゼ型結晶構造を有する酸化チタンなどの光触媒薄膜
とゼオライトなどの白色の吸着剤粉末を内壁表面に形成
した冷気循環経路の内側に、紫外光を照射する冷陰極管
発光装置を設置したことを特徴とし、前記冷陰極管発光
装置の冷陰極管バルブ表面に、透明導電膜と、透明導電
膜に通電するための一対の線状電極を備える。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の１つの冷陰極管発光装置
は、冷陰極管を加熱する際の熱効率を高めるとともに、
ヒーターで覆うことにより遮光されるのを防ぐ目的で、
冷陰極管バルブ表面に光透過性の透明な導電膜（この透
明導電膜をコートすることによる紫外光出力の低下は２
％である）を形成し、さらに透明な導電膜の上に、冷陰
極管バルブ表面の長手方向に一対の線状電極を形成した
構成をとる。ここで、線状電極に直流電圧をかけて透明
導電膜に通電することで、冷陰極管本体を直接加熱す
る。冷陰極管本体を加熱することにより、透明なヒータ
ーが冷陰極管に完全に密着し、低温環境下での紫外光出
力と寿命の低下を防ぐことができる。

【００１３】また、冷陰極管バルブ表面の長手方向に一
対の線状電極を形成し、その線状電極より透明導電膜に
通電する方式は、冷陰極管の両端に電極を設けて通電す
る方式よりも電極間距離を１／１００程度に短くするこ
とができるため、透明導電膜にかかる電圧を下げ、少な
い電力で効果的に加熱することができる。さらに、透明
導電膜のシート抵抗値が高くても、電極間距離が小さい
ので、透明導電膜の膜厚を薄くすることができ、膜形成
にかかる工程や時間を短縮し、紫外光出力の低下を防ぐ
ことができる。

【００１４】このように、低温環境下で安定した紫外光
出力と長寿命を実現する紫外光光源を用いることによ
り、冷蔵庫内もしくは冷蔵庫の冷気が循環する経路内
で、光触媒粉末または光触媒薄膜に紫外光を照射する光
源として使用しても、安定した紫外光出力により十分な
光触媒効果が得られる。さらに、紫外光出力の安定によ
る長寿命化により、光源交換の頻度を著しく減少し、光
源の点灯を例えば一日に４時間程度の間欠方式にする
と、光源のメンテナンスの必要がない。

【００１５】また、冷陰極管発光装置と、光触媒粉末
（アナターゼ型結晶構造を有する酸化チタンなど）およ
び吸着剤粉末を担持したセラミックファイバーを用いて
作製したフィルター、または光触媒薄膜上に吸着剤粉末
を担持した冷気循環経路との距離を５０ｍｍ以内にする
ことにより、紫外光のエネルギーを光触媒反応に有効に
利用し、光触媒粉末または光触媒薄膜における悪臭成分
やエチレンガスの気体分子の分解を促進できる。

【００１６】上記のように光触媒粉末または光触媒薄膜
と、吸着剤粉末を併用することにより、光触媒単体で気
体分子の分解反応を行うよりも効率良く悪臭成分やエチ
レンガスの気体分子の捕集と分解を行うことができる。
さらに、吸着剤にゼオライトなどの白色の粉末を用いる
ことにより、活性炭などの黒色の吸着剤粉末を用いた場
合よりも、紫外光のエネルギーを光触媒反応に有効に利
用することができる。さらに、光触媒と吸着剤が互いに
接触した状態にすることにより、一旦吸着剤に捕集され
た気体分子も、接触した光触媒で分解されるため、吸着
剤は常に新鮮な状態に保たれ、吸着剤の交換の必要が無
く、半永久的に使用することができる。

【００１７】（実施の形態１）以下に図面を参照しなが
ら、本発明の一つの実施の形態について説明する。図１
は本実施の形態における脱臭保鮮装置の模式図である。
図１において、１は３００ｎｍから４００ｎｍまでの紫
外光を照射する冷陰極管発光装置、２は光触媒脱臭フィ
ルター、３は冷気を循環するためのファン、４は肉や魚
や牛乳などを保存する冷蔵室、５は野菜や果物などを保
存する野菜室である。

【００１８】図３は本実施の形態における光触媒脱臭フ
ィルター２の模式図である。図３において、７はセラミ
ックファイバー、８はゼオライトなどの白色の吸着剤粉
末、９はアナターゼ型結晶構造を有する酸化チタンなど
の光触媒粉末である。図５は本実施の形態における冷陰
極管発光装置１の模式図である。図６は、図５のＡ−
Ａ’における冷陰極管発光装置１の断面図である。図５
および図６において、１２は３００ｎｍから４００ｎｍ
までの紫外光を照射する冷陰極管、１３は透明導電膜、
１４は線状電極、１５は冷陰極管点灯用電源、１６は透
明導電膜用直流電源である。

【００１９】まず、脱臭保鮮装置に用いる光源である冷
陰極管発光装置１について、図５および図６を用いて説
明する。冷陰極管１２は、紫外光（波長３００ｎｍ〜４
００ｎｍ）を照射するため、通常の可視光を照射する冷
陰極管と異なり、蛍光体および冷陰極管バルブの材質に
変更が加えられてある。この直径２．６ｍｍ、長さ２２
０ｍｍの冷陰極管１２のガラス製バルブ上に、透明導電
膜１３を直接形成する。形成は、インジウムとスズを含
む有機金属の溶剤を、スプレーコーティング法により冷
陰極管１２のガラス表面に均一に吹き付け、５００℃で
焼き付けることにより固定化することにより達成でき
る。この透明導電膜１３の膜厚は１０００Åであり、膜
をコートすることによる紫外光出力の低下は２％であ
る。

【００２０】透明導電膜１３の上に、通電するための線
状電極１４を、ガラス管の長手方向に形成する。その形
状は、図５および図６に示すように、ガラスバルブ上の
対面の位置に線状に形成され、その一端は透明導電膜用
直流電源１６へのリード線取り出し部分として、互いに
接触しないようにバルブ上に一周形成されており、線状
部分の電極の幅は０．５ｍｍである。形成方法は、銀と
パラジウムを含有したペースト状のものを塗布し、焼き
付ける方法である。

【００２１】線状電極１４と透明導電膜用直流電源１６
を、リード線を介して接続する。また、冷陰極管１２の
両端の電極と冷陰極管点灯用電源１５を、リード線を介
して接続する。以上の構成により冷陰極管発光装置が形
成される。

【００２２】冷陰極管発光装置を低温環境下で使用する
場合、まず透明導電膜用直流電源１６より直流電圧を１
０Ｖ印加し、線状電極１４を通じて透明導電膜１３に通
電することによって、透明導電膜１３がヒーターの役割
を果たし、冷陰極管１２を２０℃〜４０℃に加熱する。
その後、冷陰極管点灯用電源１５より冷陰極管１２にイ
ンバーターを介して、６００Ｖ、６ｍＡを通電し、常温
環境下と同様に冷陰極管１２が点灯し、波長３００ｎｍ
〜４００ｎｍの紫外光を照射する。

【００２３】冷陰極管発光装置の紫外光出力と寿命の測
定を、０℃の低温環境下で行った（表１）。比較のため
に、通常品の冷陰極管（透明導電膜が無い）を０℃の低
温環境下に設置した場合と、同じく常温（２５℃）環境
下に設置した場合の測定も行った。なお紫外光出力は、
ＯＲＣ製作所製紫外線照度計ＵＶ−Ｍ０２によって、３
００ｎｍ〜４００ｎｍ（中心波長３６０ｎｍ）のセンサ
を用い、光源とセンサ間の距離を３０ｍｍに固定して、
前記波長範囲の紫外光の出力を測定した結果を示す（但
し初期値）。寿命とは、冷陰極管が点灯しなくなるか、
若しくは紫外光出力が初期の値の７０％に下がるまでの
点灯時間のうち、短い時間を示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】（表１）に示されるように、低温環境下で
は、通常の透明導電膜を有さない冷陰極管の紫外光出力
は１／４以下、寿命は１／２０以下に低下するが、透明
導電膜を形成させ通電することで冷陰極管を加熱するこ
とにより、常温環境下と同様の紫外光出力と寿命が得ら
れた。

【００２６】なお、本実施の形態では、透明導電膜の形
成方法にスプレーコーティング法を用いたが、その他の
方法、即ちゾルゲルディップ法や塗布法などによって、
ガラス表面にコートし、焼き付けることで固定化する方
法や、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、蒸着法、スパッ
タリング法等の薄膜形成法でも、成膜条件を選ぶことに
より形成することができる。

【００２７】また、本実施の形態では、透明導電膜にイ
ンジウムとスズの酸化物薄膜を用いたが、これ以外の組
成、即ちインジウムとスズと亜鉛のうち、少なくとも一
種類の元素を含む酸化膜であれば、同様の効果を得るこ
とができる。

【００２８】本実施の形態では、透明導電膜の膜厚は１
０００Åであったが、膜のシート抵抗と透明導電膜用直
流電源の出力に依るが、３００Åから３０００Åの範囲
であれば同様の効果を得ることができ、膜をコートする
ことによる紫外光出力の低下は５％以下である。

【００２９】本実施の形態における線状電極の形成方法
は、銀とパラジウムを含有したペースト状のものを塗布
し、焼き付けたものであるが、他の金属元素を含有する
ペーストを用いた場合や、蒸着やスパッタリング法など
の薄膜形成法を用いて、透明導電膜の表面にマスキング
処理によって金属薄膜を線状に形成した場合でも、導電
性を有するものであれば、同様の効果が得られることは
言うまでもない。

【００３０】以上の構成および特徴を有する冷陰極管発
光装置を用いた脱臭保鮮装置について、図１および図３
を用いて説明する。図１は脱臭保鮮装置を具備した実際
の冷蔵庫の模式図であり、冷蔵室４よび野菜室５中の冷
気はファン３で循環され、その冷気循環経路の途中に光
触媒脱臭フィルター２とその近傍に設置された冷陰極管
発光装置１から成り、冷蔵室４および野菜室５の中の冷
気は、必ず光触媒脱臭フィルター２を通過するように設
計されている。この光触媒脱臭フィルター２と冷陰極管
発光装置１との距離が近いほど紫外光の強度が高くな
り、光触媒反応は活性となるが、光触媒脱臭フィルター
２の全面に紫外光が当たる距離が好ましい。

【００３１】図１では、十分な効果を得るために、冷陰
極管発光装置１を２本に光触媒脱臭フィルター２を２枚
用いた。また冷陰極管発光装置１と光触媒脱臭フィルタ
ー２の間の距離は５０ｍｍ以下であるが、十分な出力の
紫外光を照射するためには、３０ｍｍ以下であることが
望ましい。

【００３２】図３は、図１に示した光触媒脱臭フィルタ
ー２の模式図である。この光触媒脱臭フィルターは、ま
ずセラミックファーバー７の上に白色の吸着剤粉末８
（ゼオライトなど）を担持し、その後の工程で光触媒粉
末９の微粒子（アナターゼ型結晶構造を有する酸化チタ
ンなど）を担持した構成となっている。吸着剤粉末８と
光触媒粉末９は、部分的に互いに接触した状態となって
いる。

【００３３】上記構成の脱臭保鮮装置を備えた冷蔵庫に
おいて、冷蔵室４に保存した肉や魚や牛乳などが腐敗す
る時に発生するアンモニアやメチルメルカプタンやトリ
メチルアミンと、野菜室５に保存した果物や野菜から熟
成・腐敗時に発生するエチレンガスでの脱臭特性を評価
した。評価方法は、完全に密閉し２℃に保った内容積１
００Ｌの冷蔵室４と、５℃に保った内容積５０Ｌの野菜
室５の中の冷気をファン３により循環させ、その中に外
部よりアンモニアとエチレンガスをそれぞれ１００ｐｐ
ｍ注入し、冷陰極管発光装置を３０℃に加熱した後に点
灯させて、時間経過に伴うガス濃度の変化をガスクロマ
トグラフィーで測定することにより行った。比較のため
に、光触媒粉末を担持しない、吸着剤粉末のみを担持し
た脱臭フィルターにおいても同様の評価を行った。

【００３４】図７にアンモニア脱臭特性評価結果（１）
を、図８にエチレンガス脱臭特性評価結果（１）を示
す。図７の結果より、アンモニアはどちらのフィルター
でも初めに吸着剤粉末によって２０％以上が除去され
る。その後、光触媒付きフィルターでは、光触媒反応に
よりアンモニアが分解されて減少するが、光触媒無しフ
ィルターではアンモニアが減少しないことがわかる。ま
た図８の結果より、エチレンガスは吸着されにくいため
に初期の濃度の低下はどちらのフィルターでもアンモニ
アよりも少ない。その後、光触媒付きフィルターでは、
光触媒反応によりエチレンガスが分解されて減少する
が、光触媒無しフィルターでは、エチレンガスがほとん
ど減少しないことがわかる。

【００３５】図９に、図７に示したアンモニア脱臭特性
評価を１０回繰り返した上記２種類のフィルターを用い
て、脱臭特性の経時変化の評価を行った。その結果、光
触媒無しフィルターでは、吸着剤粉末が飽和したことに
よりアンモニアがほとんど減少しないのに対して、光触
媒付きフィルターでは、吸着剤粉末が光触媒によって活
性化され、初期と同様の脱臭性能を有することがわか
る。なお、アンモニア以外のメチルメルカプタンやトリ
メチルアミンなどの他の悪臭成分を用いた場合でも、ガ
ス成分の種類により多少の差はあるものの、基本的には
同様の傾向を有することを確認した。

【００３６】以上の結果より、冷蔵室４に保存した肉や
魚や牛乳などから発生するアンモニア、メチルメルカプ
タン、トリメチルアミンなどの悪臭成分の気体分子や、
野菜室５に保存した果物や野菜から発生するエチレンガ
スなどの腐敗を促進する気体分子は、冷気の循環によっ
て光触媒脱臭フィルター２を通過する。その際、吸着し
やすいアンモニア、メチルメルカプタン、トリメチルア
ミンなどの悪臭成分の気体分子は、フィルター内の吸着
剤粉末８に捕集され、冷気中から除去されるとともに、
冷陰極管発光装置１から照射された紫外光により活性化
された光触媒粉末９の表面で酸化・還元反応を起こし、
炭酸ガスと水蒸気の無害なガスに分解される。

【００３７】またエチレンガスなどの吸着しにくい気体
分子は、吸着剤粉末８にはほとんど捕集されないが、冷
陰極管発光装置１から照射された紫外光により活性化さ
れた光触媒粉末９の表面で酸化・還元反応を起こし、炭
酸ガスと水蒸気の無害なガスに分解される。さらに、吸
着剤粉末８に捕集された悪臭成分の気体分子は、吸着剤
粉末８に接触した光触媒粉末９により炭酸ガスと水蒸気
の無害なガスに分解され、常に新鮮な状態に保たれる。
従って、吸着剤の飽和によるフィルターの交換の必要が
無く、半永久的に使用することができる。

【００３８】なお本実施の形態では、分解する対象のガ
スを一度に入れ、その後冷陰極管発光装置を常時点灯さ
せて脱臭処理を行ったが、実際の冷蔵庫ではアンモニ
ア、メチルメルカプタン、トリメチルアミンなどの悪臭
成分やエチレンガスの気体分子は食品から徐々に発生す
るため、冷陰極管発光装置は常時点灯させる必要はな
く、例えば２４時間の内に４時間程度点灯させる間欠方
式でも、十分な脱臭効果が得られ、さらに光源の寿命も
飛躍的に延びるために交換が不要となり、メンテナンス
フリーを実現することができる。

【００３９】また本実施の形態では、光触媒フィルター
と冷陰極管発光装置を２個ずつ設置したが、この個数に
限定されることはなく、１個ずつ、あるいは複数ずつで
も脱臭能力の程度の差はあるが、同様の効果が得られる
ことは言うまでもない。

【００４０】また本実施の形態では、光触媒フィルター
と冷陰極管発光装置を、冷気循環経路の途中に横向きに
横断するような状態で設置したが、設置場所や設置方向
はこの形状に限定されることはなく、例えば冷蔵室と野
菜室の間に設置しても、またあるいは冷気循環経路に縦
向きに平行の状態で設置しても、脱臭能力の程度の差は
あるが、同様の効果が得られることは言うまでもない。

【００４１】また本実施の形態では、吸着剤の粉末にゼ
オライトを用いたが、吸着剤はこの材料に限定されるこ
となく、光エネルギーの吸収が少ない他の淡色の吸収剤
粉末を用いても、同様の効果が得られることは言うまで
もない。

【００４２】（実施の形態２）以下に図面を参照しなが
ら、本発明のもう一つの実施の形態について説明する。
図２は本発明の実施の形態２における脱臭保鮮装置の模
式図である。図２において、１は紫外光を照射する冷陰
極管発光装置、３は冷気を循環するためのファン、４は
肉や魚や牛乳などを保存する冷蔵室、５は野菜や果物な
どを保存する野菜室、６は光触媒脱臭層付き冷気循環経
路である。

【００４３】図４は本実施の形態の脱臭保鮮装置におけ
る光触媒脱臭層付き冷気循環経路の断面図である。図４
において、８はゼオライトなどの白色の吸着剤粉末、１
０はステンレスなどの循環経路基材、１１は循環経路基
材１０上に形成されたアナターゼ型結晶構造を有する酸
化チタンなどの光触媒薄膜である。

【００４４】なおアナターゼ型結晶構造を有する酸化チ
タン光触媒薄膜の形成方法は、チタニウムイソプロポキ
シドを有機溶剤に溶かした溶液をゾルゲルディップ法、
スプレーコーティング法、塗布法などによって基材表面
にコートし、５００℃大気中で焼き付ける方法や、チタ
ニウムイソプロポキシドを加熱した蒸気を基材表面に吹
き付けてプラズマおよび熱エネルギーにより薄膜を形成
するプラズマＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法等の化学気相薄膜形
成法によって行った。その膜厚は１０００Åから１０μ
ｍの範囲であり好ましくは１μｍから３μｍの範囲であ
る。

【００４５】この光触媒薄膜１１の上に、吸着剤粉末８
を接触させて担持する。この時、両者はともに露出し、
外気に接触する状態である。

【００４６】上記の脱臭保鮮装置に用いた冷陰極管発光
装置１の構成や効果については、実施の形態１と全く同
様であるので省略する。

【００４７】以上の構成の冷蔵庫脱臭保鮮放置を備えた
冷蔵庫において、アンモニアやメチルメルカプタンやト
リメチルアミンと、エチレンガスの脱臭特性を評価し
た。評価方法は基本的には実施の形態１と同様の方法で
行なったが、本実施の形態では、比較として、吸着剤粉
末を担持しない、光触媒薄膜のみを形成した冷気循環経
路を用いた。図１０にアンモニア脱臭特性評価結果
（３）を、図１１にエチレンガス脱臭特性評価結果
（２）を示す。

【００４８】図１０の結果より、吸着剤付き光触媒層で
は、アンモニアは初めに吸着剤粉末によって除去された
後に、光触媒反応により分解されて減少するが、吸着剤
無し光触媒層では、光触媒反応のみによりアンモニアが
分解されて減少するため、脱臭速度が吸着剤付き光触媒
層よりも劣ることがわかる。また図１１の結果より、エ
チレンガスは吸着されにくく、ほとんど光触媒反応での
み分解されるため、両者のエチレンガス分解速度の差は
それ程大きくないことがわかる。

【００４９】さらに図１０に示したアンモニア脱臭特性
評価を１０回繰り返した上記２種類の光触媒層を用い
て、脱臭特性の経時変化の評価を行った。この結果を図
１２に示す。

【００５０】その結果、どちらの脱臭層を用いた場合で
も、アンモニア脱臭速度は初期とほとんど変化せず、吸
着剤付き光触媒層では、吸着剤粉末が光触媒によって活
性化されるため、初期と同様の脱臭性能を有することが
わかる。なお、メチルメルカプタンやトリメチルアミン
などの他の悪臭成分の場合も同様の傾向であった。

【００５１】以上のように、メチルメルカプタン、アン
モニア、トリメチルアミンなどの悪臭成分の気体分子
や、エチレンガスなどの腐敗を促進する気体分子は、冷
気の循環によって光触媒脱臭層６の上を通過する。この
時に、アンモニア、メチルメルカプタン、トリメチルア
ミンなどの吸着しやすい悪臭成分の気体分子は、脱臭層
中の吸着剤粉末８に捕集されて冷気から除去されるとと
もに、冷陰極管発光装置１から照射された紫外光により
活性化された光触媒薄膜１１の表面で酸化・還元反応を
起こし、炭酸ガスと水蒸気の無害なガスに分解される。
またエチレンガスなどの吸着しにくい気体分子は、吸着
剤粉末８にはほとんど捕集されないが、冷陰極管発光装
置１から照射された紫外光により活性化された光触媒薄
膜１１の表面で酸化・還元反応を起こし、炭酸ガスと水
蒸気の無害なガスに分解される。さらに、吸着剤粉末８
に捕集された悪臭成分の気体分子は、吸着剤粉末８に接
触した光触媒薄膜１１により炭酸ガスと水蒸気の無害な
ガスに分解され、常に新鮮な状態に保たれる。従って、
吸着剤の飽和による脱臭層の交換の必要が無く、半永久
的に使用することができる。

【００５２】なお本実施の形態では、分解する対象のガ
スを一度に入れ、その後冷陰極管発光装置を常時点灯さ
せて脱臭処理を行ったが、実際の冷蔵庫ではアンモニ
ア、メチルメルカプタン、トリメチルアミンなどの悪臭
成分やエチレンガスの気体分子は食品から徐々に発生す
るため、冷陰極管発光装置は常時点灯させる必要はな
く、例えば２４時間の内に４時間程度点灯させる間欠方
式でも、十分な脱臭効果が得られ、さらに光源の寿命も
飛躍的に延びるために交換が不要となり、メンテナンス
フリーを実現することができる。

【００５３】また本実施の形態では、光触媒脱臭層と冷
陰極管発光装置を、冷気循環経路の途中に平行して縦向
きの状態で設置したが、設置場所や設置方向はこの場所
および形状に限定されることはなく、例えば冷蔵室と野
菜室の間に横向きの状態で設置したり、あるいは冷気循
環経路の途中に光触媒脱臭室のような形で独立して設け
ても、脱臭能力の程度の差はあるが、同様の効果が得ら
れることは言うまでもない。

【００５４】また本実施の形態では、吸着剤の粉末にゼ
オライトを用いたが、吸着剤はこの材料に限定されるこ
となく、光エネルギーの吸収が少ない他の淡色の吸収剤
粉末を用いても、同様の効果が得られることは言うまで
もない。

【００５５】以上のように、本発明の脱臭保鮮装置によ
り、食材が腐敗する時に発生するアンモニア、メチルメ
ルカプタン、トリメチルアミンなどの悪臭成分や、野菜
や果物から発生し、他の野菜や果物の腐敗を促進するエ
チレンガスなどの気体分子を分解することができた。ま
た、吸着剤と組み合わせることによって、さらに効率の
良い脱臭保鮮装置を実現した。

【００５６】更に、本発明の冷陰極管発光装置の冷陰極
管表面に透明導電膜と線状電極を形成し、透明導電膜に
通電して冷陰極管を加熱することにより、冷蔵庫内の冷
気が循環する経路内などの低温環境下（０℃付近）で使
用する場合でも、安定した紫外光出力と長寿命を実現で
き、冷陰極管発光装置の信頼性や安定性を著しく向上さ
せた。

【００５７】

【発明の効果】本発明の脱臭保鮮装置により、フィルタ
ーやカセットの交換が不要で、また光触媒に必要な紫外
光光源の、低温環境下での寿命と出力の安定した使用を
可能とすることにより、高性能でメンテナンスの必要が
ない脱臭保鮮装置を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の脱臭保鮮装置の模式図

【図２】本発明の実施の形態２の脱臭保鮮装置の模式図

【図３】本発明の実施の形態１の光触媒脱臭フィルター
の模式図

【図４】本発明の実施の形態２の光触媒脱臭層付き冷気
循環経路の断面図

【図５】本発明の実施の形態１および２の冷陰極管発光
装置の模式図

【図６】本発明の実施の形態１および２の冷陰極管発光
装置の断面図

【図７】本発明の実施の形態１のアンモニア脱臭特性評
価結果（１）を示すグラフ

【図８】本発明の実施の形態１のエチレンガス脱臭特性
評価結果（１）を示すグラフ

【図９】本発明の実施の形態１のアンモニア脱臭特性評
価結果（２）を示すグラフ

【図１０】本発明の実施の形態２のアンモニア脱臭特性
評価結果（３）を示すグラフ

【図１１】本発明の実施の形態２のエチレンガス脱臭特
性評価結果（２）を示すグラフ

【図１２】本発明の実施の形態２のアンモニア脱臭特性
評価結果（４）を示すグラフ

【符号の説明】

１冷陰極管発光装置２光触媒脱臭フィルター３ファン４冷蔵室５野菜室６光触媒脱臭層付き冷気循環経路７セラミックファイバー８吸着剤粉末９光触媒粉末１０循環経路基材１１光触媒薄膜１２冷陰極管１３透明導電膜１４線状電極１５冷陰極管点灯用電源１６透明導電膜用直流電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 39/14 Ｂ０１Ｄ 39/14 Ｌ 39/20 39/20 ＤＢ０１Ｊ 35/02 Ｂ０１Ｊ 35/02 Ｊ (72)発明者藤井映志大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者鳥井秀雄大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 4C080 AA05 AA07 AA10 BB02 BB09 CC01 CC12 HH05 HH08 JJ05 KK08 LL02 LL10 MM02 MM04 NN02 QQ11 4D019 AA01 BA05 BB01 BC05 BC07 CB04 DA00 4G069 AA03 AA12 BA04A BA04B BA07A BA07B BA13A BA13B BA48A CA10 CA17 CD10 DA06 EA03X EA03Y EC22X

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紫外光を照射する冷陰極管発光装置と、
光触媒粉末を表面に形成させたセラミックファイバーを
用いて作製したフィルターを有する冷気循環経路とを備
え、前記冷陰極管発光装置の冷陰極管バルブの表面に、
透明導電膜および一対の線状電極を備えたことを特徴と
する脱臭保鮮装置。
【請求項２】前記セラミックファイバーの表面に、吸
着剤粉末を形成させたことを特徴とする請求項１に記載
の脱臭保鮮装置。
【請求項３】前記光触媒粉末がアナターゼ型結晶構造
を有する酸化チタンからなり、前記吸着剤粉末が白色の
ゼオライトからなり、これら両者の粉末が互いに接触し
たことを特徴とする請求項２記載の脱臭保鮮装置。
【請求項４】前記冷陰極管発光装置と前記フィルター
との距離が５０ｍｍ以内であり、前記冷陰極管発光装置
からの紫外光が前記フィルターの全面に照射されること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の脱臭保鮮
装置。
【請求項５】光触媒薄膜を冷気循環経路の内壁表面に
形成させ、紫外光を照射する冷陰極管発光装置を前記冷
気循環経路の内側に設置し、前記冷陰極管発光装置の冷
陰極管バルブの表面に、透明導電膜および一対の線状電
極を備えたことを特徴とする脱臭保鮮装置。
【請求項６】前記冷気循環経路の内壁表面に吸着剤粉
末を形成させたことを特徴とする請求項５に記載の脱臭
保鮮装置。
【請求項７】前記光触媒薄膜がアナターゼ型結晶構造
を有する酸化チタンからなり、前記吸着剤粉末が白色の
ゼオライトからなり、前記吸着剤粉末が光触媒薄膜上で
露出した状態で保持されたことを特徴とする請求項６記
載の脱臭保鮮装置。
【請求項８】前記冷陰極管発光装置と前記冷気循環経
路との距離が５０ｍｍ以内であり、冷陰極管発光装置か
らの紫外光が、前記冷気循環経路および光触媒薄膜の全
面に照射されることを特徴とする請求項５〜７のいずれ
かに記載の脱臭保鮮装置。
【請求項９】前記透明導電膜の膜厚が３００Åから３
０００Åの範囲であることを特徴とする請求項１〜８の
いずれかに記載の脱臭保鮮装置。
【請求項１０】前記一対の線状電極が、前記冷陰極管
バルブの長手方向に配置されることを特徴とする請求項
１〜９のいずれかに記載の脱臭保鮮装置。
【請求項１１】前記一対の線状電極に直流電圧をかけ
ることにより、前記透明導電膜に通電し、冷陰極管を加
熱することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記
載の脱臭保鮮装置。