JP2003287352A - 脱臭機能付冷蔵庫 - Google Patents
脱臭機能付冷蔵庫Info
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Abstract
にして脱臭、殺菌するとともに、紫外線照射停止中も臭
い成分を分解でき、紫外線ランプの長寿命化、消費電力
の低減を図れる脱臭機能付冷蔵庫の提供。 【解決手段】 風路中の冷却器の風上に設けられる平面
状の紫外線放射ランプおよびこの紫外線放射ランプの照
射範囲内にコルゲート型またはハニカム型の通風路が構
成された光触媒フィルタを設け、この光触媒フィルタの
表層に、少なくとも紫外線照射により励起されて前記通
風路を通過する空気中の臭い分子を分解する機能を有す
る光触媒と前記風路中の雰囲気において前記通風路を通
過する空気中の臭い分子を分解する機能を有する酸化触
媒が吸着剤に担持された触媒組成物が具備された冷蔵庫
により課題を解決できる。
Description
関するものであり、さらに詳しくは脱臭性や殺菌性に優
れ、かつ消費電力を低減した冷蔵庫に関するものであ
る。
を組み合わせてこのフィルタを通過する空気中の臭気成
分を分解して脱臭することが知られている。
路が構成されたフィルタの1例を示す。このフィルタ1
は水平部分と波型部分とが交互に重なり合った段ボール
紙を積層したような構造を有する。このフィルタの表層
には活性炭などの吸着剤に光触媒を担持させたものが塗
布されたりまたは練り込んである。
み合わせて空気中の臭気成分を分解して脱臭する装置の
例を示す。1、1は前記フィルタであり、通風路が空気
の流れに対して斜めに構成した際の断面を示している。
2は空気ダクトであり、フィルタ1、1が所定の間隔を
もって配置されている。3は紫外線ランプであり、フィ
ルタ1、1の間に配置されている。この紫外線ランプ3
は例えば360nm近傍の紫外線を放射する。この紫外
線ランプ3からの紫外線により、フィルタ1、1の光触
媒が活性化され、フィルタ1、1の通風路を通る空気中
の臭いの分子を分解して脱臭するようになっている。
直管型であるためフィルタの各部分までの距離に差が生
じ、つまり紫外線の照射強度にムラが発生するので、光
触媒の活性化が不十分な部分ができ脱臭効率が悪い部分
ができるという問題があった。また、紫外線ランプによ
る紫外線照射を連続して行うと紫外線ランプの寿命が低
下したり、消費電力が大きくなる問題があり、この問題
を考慮して紫外線の照射を停止したり照射したりと間欠
的に行うと、紫外線照射停止中は光触媒が活性化されな
いため脱臭できないという問題があった。
決し、紫外線の照射中は紫外線の照射強度ムラを抑えて
光触媒の活性化を均一にかつ十分に行って効率よく脱
臭、殺菌するとともに、紫外線の照射を間欠的に行って
紫外線照射を行わない間も脱臭できるようにした冷蔵庫
を提供することである。
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、平面状の形状
を有する紫外線ランプと、光触媒および庫内の雰囲気に
おいて光触媒フィルタの通風路を通過する空気中の臭い
分子を酸化分解する機能を有する酸化触媒を備えた光触
媒フィルタとの組み合わせを用いることにより課題を解
決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
記載の脱臭機能付冷蔵庫は、前面に開閉自在な扉を有
し、内部に複数の棚を有して被冷却物を収納可能にする
庫内と、この庫内の空気を吸い込み冷却器で冷却した
後、前記庫内の上段の棚の上方側から前記庫内に吐出さ
せる風路と、この風路中に設けられ前記冷却された空気
を強制的に前記庫内へ循環させる送風機とを備えるとと
もに、前記風路中の前記冷却器の風上に設けられる平面
状の紫外線放射ランプおよびこの紫外線放射ランプの照
射範囲内にコルゲート型またはハニカム型の通風路が構
成された光触媒フィルタを設けた冷蔵庫であって、前記
光触媒フィルタの表層に、少なくとも紫外線照射により
励起されて前記通風路を通過する空気中の臭い分子を分
解する機能を有する光触媒と前記風路中の雰囲気におい
て前記通風路を通過する空気中の臭い分子を分解する機
能を有する酸化触媒が吸着剤に担持された触媒組成物が
具備されていることを特徴とする。
は、請求項1記載の冷蔵庫において、前記吸着剤がS
i:Al比が50以上の疎水性ゼオライトであることを
特徴とする。
は、請求項1あるいは請求項2記載の冷蔵庫において、
前記酸化触媒が臭素、ヨウ素から選ばれる酸化触媒であ
ることを特徴とする。
型紫外線ランプを用いる代わりに平面状の紫外線放射ラ
ンプを用いたので、フィルタの各部分まで距離がほぼ均
等になり、光触媒に対する紫外線の照射強度がほぼ均一
になるので光触媒の活性化のむらが抑制でき脱臭効率や
殺菌効率を向上できるものです。さらに、本発明の脱臭
機能付冷蔵庫は、光触媒フィルタの表層に、少なくとも
紫外線照射により励起されて前記通風路を通過する空気
中の臭い分子を分解する機能を有する光触媒と前記風路
中の雰囲気において前記通風路を通過する空気中の臭い
分子を分解する機能を有する酸化触媒が吸着剤に担持さ
れた触媒組成物が具備されているので、紫外線の照射中
は紫外線の照射強度ムラを抑えて光触媒の活性化を均一
にかつ十分に行って効率よく脱臭、殺菌するとともに、
紫外線の照射を間欠的に行って紫外線照射を行わない間
も脱臭でき、紫外線ランプの長寿命化、消費電力の低減
を図ることができる。
2、3を参照しつつ詳細に説明する。図1は、本発明の
脱臭機能付冷蔵庫の冷蔵室部分の断面説明図である。図
2は、図1に示した本発明の冷蔵庫の背面板の説明図で
あり、図3は、図2の一部拡大図である。
この家庭用冷蔵庫10は、上から冷蔵室R(冷蔵温度帯
エリア)、野菜室冷蔵室V(冷蔵温度帯エリア)、冷凍
室(図示せず)の順で配置されている。この冷蔵庫10
は、少なくとも圧縮器、凝縮器、蒸発器からなる冷凍サ
イクルを有するものであり、蒸発器(エバ)を蒸発温度
を違えて2つ有し、2エバ・タイプと呼ばれるものであ
る。冷蔵温度帯エリア冷却用の冷蔵用の蒸発器(以下、
冷却器17という)と、冷凍温度帯エリア冷却用の冷凍
用の蒸発器(冷却器)(図示せず)とを備えている。
収納可能にしている。12は外箱、13は内箱であり、
14はこの両者(12、13)間に発泡充填された断熱
材である。
た冷蔵室用の開閉自在な回転扉であり、片側に設けた回
転軸を中心に開閉する。16は冷蔵室の背面板である。
この背面板16は冷蔵庫10の内箱13との間に冷蔵庫
内の空気を循環させる風路20を形成している。この風
路20中に冷蔵室用の冷却器17、冷蔵庫内の空気を循
環させるファン18、庫内灯19が設置されており、風
路20を通って冷却器17で冷却された冷気をファン1
8を介して庫内の上段の棚11の上方側から冷蔵室へ吐
出させる。
13側でファン18、冷却器17の低温の冷熱(冷気)
が冷蔵室に伝わるのを抑制している。
7を下方から加熱して冷却器17の除霜を行うものであ
る。23は、冷蔵室および野菜室を経た冷蔵室内の戻り
空気を冷却器17に循環するための風路20の一部を構
成する戻りダクトである。
る平面状の紫外線放射ランプであり、ここでは30mm
×150mmの平面形状である。そして、平面状の紫外
線放射ランプ24はダクト23内に紫外線を照射し、冷
蔵室側には可視光を照射するように背面板16にはめ込
まれている。なお、ダクト23内の紫外線照射範囲に
は、紫外線照射による内箱13の樹脂の変形や劣化を防
止するためのアルミなどの紫外線を反射できる反射材D
を貼付している(図3参照)。
ルギーは、光触媒を励起させて、主として臭気成分の有
機物を分解する能力を持たせるものであり、すなわち光
触媒を励起させるのに対応した波長を有する光エネルギ
ーであって、可視波長ないし紫外波長を有する光を照射
するのが望ましい。このような光源としては、水銀灯よ
り発する光、ハロゲンランプ等のフィラメントランプよ
り生ずる光、ショートアークキャノン光、半導体レーザ
ー光線、紫外線ランプ、ブラックライト、蛍光燈(例え
ば、冷陰極蛍光ランプ)、青色LEDまたは紫外線LE
DなどのLED等の人工光源が挙げられる。これらは1
つ以上組み合わせて使用してもよい。
ンプ24を示す。このランプ24は光の照射面を通常の
ガラス(ソーダガラス)で形成しているが、光触媒フィ
ルタ25に対向している側の紫外線照射面24uvのみ
石英ガラスで形成している。したがって、その通過波長
特性により冷蔵室側の面24dからは通常の可視光線が
照射され、有害な紫外線は照射されず(有害な300n
m以下の紫外線を遮断する)、紫外線照射面24uvか
らは紫外線が照射されるようになっている。
媒フィルタの表層には、後で述べる疎水性ゼオライト
(結晶性アルミノケイ酸塩)などの吸着剤に少なくとも
光触媒(後で述べる酸化チタンなど)と、紫外線照射を
行わなくても前記風路中の雰囲気において光触媒フィル
タ25の通風路を通過する空気中の臭い分子を分解する
機能を有する後で述べる酸化触媒が担持された触媒組成
物が塗布されたり、練り込まれたりなどして具備されて
いる。
子、有害物質などを吸着するものであり、例えば活性
炭、アパタイト、セピオライト、ゼオライトなどの無機
物あるいは絹繊維などの有機物などである。これらの中
でも疎水性ゼオライトなどの吸水率が小さく、疎水性の
高いものが好ましく使用できる。例えば湿度100%雰
囲気中で質量増加率が5%以下ものものが好ましく使用
できる。吸水率が高いと水を吸って臭い分子などの吸着
性が低下、劣化するためである。
上、好ましくは、60〜70程度あるいはそれ以上で疎
水性の高いゼオライトは、雰囲気中に水分が存在しても
しなくても臭い分子などをよりよく吸着できるので、本
発明において好ましく使用できる吸着剤である。
て、その触媒反応を促進させるものであり、その種類は
限定されることはないが、例えば酸化チタン(TiO
2 )、酸化鉄(Fe2 O3 )、酸化タングステン(WO
3 )、酸化スズ(SnO2 )、酸化ビスマス(Bi2 O
3 )、酸化ニッケル(NiO)、チタン酸ストロンチウ
ム(SrTiO3 )、酸化ケイ素(SiO2 )、硫化モ
リブデン(MoS2 )、リン化インジウム(InP)、
リン化ガリウム(GaP)、インジウム鉛(InPb)
等のn型及びP型半導体、あるいはさらに高活性にする
ため該半導体に白金(Pt)、ロジウム(Ru)、ニオ
ブ(Nb)、銅(Cu)、スズ(Sn)、酸化ルテニウ
ム(RuO2 )、酸化ニッケル(NiO)等の金属また
は金属酸化物を担持した半導体の固体光触媒及びルテニ
ウムビピリジル錯体等のルテニウム(Ru)錯体、ポル
フイリン類、クロロフイル等の分子光触媒が挙げられ
る。本発明においては、これら光触媒のうち1種または
2種以上を使用することができる。
好ましく使用できる。上記光触媒の調製法としては、固
体光触媒の場合、市販品の他、金属の高温焼成、電解酸
化、化学的蒸着法、真空蒸着法、塗布法、共沈法、金属
ハロゲン化物等の蒸発酸化法等により調製する例を挙げ
ることができる。
行わなくても前記風路中の雰囲気において光触媒フィル
タの通風路を通過する空気中の臭い分子を分解する機能
を有するものであり、光触媒のように臭い分子を完全に
分解して水と炭酸ガスまで分解できるものであっても、
あるいは臭い分子を分解して臭いの少ないあるいは臭い
のない分子まで分解できるものであってもよく、その種
類は特に限定されるものではない、具体的には、例え
ば、酸化銅、酸化亜鉛、酸化マンガン、酸化カルシウ
ム、臭素やヨウ素などのハロゲン類、あるいはこれらの
2種以上の組み合わせを挙げることができる。
ゲン類は、前記風路中の雰囲気において光触媒フィルタ
の通風路を通過する空気中の臭い分子を分解する機能を
有する上、エチレンなどの植物ホルモンも分解できるの
で本発明において好ましく使用できる。
ある酸化マンガンは、紫外線照射を行わなくても、前記
庫内の雰囲気において循環する空気中のメチルメルカプ
タンを、2硫化メチルに分解できる。メチルメルカプタ
ンは嗅覚閾値が0.000070の臭いの非常に強い臭
い分子であるが、2硫化メチルは嗅覚閾値が0.002
2で臭いの弱い分子である。メチルメルカプタンを2硫
化メチルに分解すればそれだけで臭いを相当低減する効
果があるが、紫外線照射を行って光触媒を活性化して脱
臭する際には、メチルメルカプタンを完全分解するのに
較べて、この2硫化メチルは容易に完全分解され、無臭
化される。
の種類、粒径、それぞれの配合割合などは臭い分子の種
類や量、細菌の種類や量などによって異なるので、それ
ぞれの成分に対する要求程度や要求性能によって適宜制
御したり、選定などして決められることが好ましく、特
に限定されるものではない。
法も公知の方法でよく特に限定されるものではない。
化触媒とを疎水性ゼオライトなどの吸着剤に担持させ、
この触媒組成物をバインダーを用いて光触媒フィルタの
表層に固着して具備させることが好ましい。バインダー
としては紫外線を透過する透明性を有し、紫外線による
劣化が少なく安定して使用できるようなものであれば有
機物でも、無機物でも、あるいはこれらの組み合わせで
あってもよく、特に限定されるものではない。無機物は
紫外線による劣化が少ないので好ましく使用できる。本
発明で好ましく用いるバインダーの例としてガラス、水
ガラスなどを挙げることができる。
通風路が構成された段ボール紙を積層したような構造を
有し、このフィルタの表層には前記ゼオライト吸着剤に
前記光触媒および前記酸化触媒を担持させたものがバイ
ンダーを使用するかあるいは使用せずに塗布されたりま
たは練り込んである。なおこの光触媒フィルタ25はハ
ニカム型の通風路が構成されたものでもよい。
2の下方でダクト23が曲折する曲折部Cに配置され、
その通風路は冷気の通過方向に合うように傾斜してい
る。このため、光触媒フィルタ25の通風路の傾きは曲
折部Cにおけるダクト23の傾きに合っている(また
は、光触媒フィルタ25の通風路の傾きは、この光触媒
フィルタ25を収納した通気ダクト23内の冷気(空
気)の流れる向きに合っている)。このため、光触媒フ
ィルタ25の冷気に対する通風抵抗を抑制でき、冷気の
流れを悪くすることも少ない。また、ダクト内に貼付さ
れたアルミ等の反射材Dは、紫外線を反射して、フィル
タ25の反対側にも回り込んで紫外線を照射するので光
触媒の活性化が図れ、脱臭効果や殺菌効果を上げること
ができる。
ァン18が作動し、庫内冷気が風路20に循環すると、
冷気中の臭い分子(例えば、アンモニア、アセトアルデ
ヒド、メチルメルカプタン、硫化水素、ホルムアルデヒ
ドなどやエチレンなどの有機化合物分子)も同時に循環
して流れる。この臭い分子は、光触媒フィルタ25を通
過する際に吸着剤に吸着して集められる。そして紫外線
放射ランプ24からの紫外線により励起された光触媒に
より分解される。なおここでは、紫外線の波長を360
nmとしたが、この波長を短波長に変えて殺菌作用も持
たせるようにしてもよい。例えば、紫外線波長が254
nmのランプ24を選択した場合、光触媒フィルタ25
の吸着剤により集められた臭い分子は360nmの場合
と同様に光触媒により分解される。また254nmにな
れば、殺菌作用があり、紫外線により殺菌することが可
能となる。そして光触媒フィルタ25の吸着剤により集
められ、紫外線により死滅した細菌の残骸は光触媒によ
り分解される。また、紫外線の波長を185nmとすれ
ば紫外線だけでなく、オゾンを発生させることが可能と
なる。しかしオゾンは毒性があるので吸着除去するなど
により循環する冷気中の濃度が0.1ppm程度以下に
するように制御することが好ましい。
射ランプ24からの紫外線照射を停止しても冷気中の臭
い分子は光触媒フィルタ25の前記酸化触媒により分解
される。したがって、本発明の冷蔵庫10は、例えば臭
いの強い被冷却物を収納した際などにはそれをセンサで
検知して、紫外線放射ランプ24を作動して紫外線を照
射したり、庫内の臭いが少なく光触媒による強い脱臭の
必要があまりないなどの場合はそれをセンサで検知して
紫外線放射ランプ24による紫外線照射を停止するな
ど、必要に応じて紫外線の照射を停止する間欠照射を行
うことができる。本発明の冷蔵庫10は、紫外線の照射
を停止したり間欠的に行って紫外線照射を行わない間も
脱臭できるので脱臭効率が向上する上、紫外線放射ラン
プ24の長寿命化や消費電力の低減を図ることができ
る。
態を説明する。図4に示した本発明の冷蔵庫10Aは、
光触媒フィルタ25の風上に紫外線放射ランプ24が配
置されている以外は図1に示した本発明の冷蔵庫10と
同様になっている。
ファンが作動し、庫内冷気がダクト23を含む風路に循
環すると、冷気中の臭い分子は、光触媒フィルタ25を
通過する際に吸着剤に吸着して集められ、そして紫外線
放射ランプ24からの紫外線により励起された光触媒に
より分解され、冷気中に浮遊する細菌は紫外線照射され
て殺菌される。本発明の冷蔵庫10Aは、紫外線放射ラ
ンプ24からの紫外線照射を停止しても冷気中の臭い分
子は光触媒フィルタ25の前記酸化触媒により分解され
る。紫外線の照射を停止したり間欠的に行って紫外線照
射を行わない間も脱臭できるので脱臭効率が向上する
上、紫外線放射ランプ24の長寿命化や消費電力の低減
を図ることができる。
明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発
明を限定し、或は範囲を減縮するものではない。又、本
発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範
囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
庫は、前面に開閉自在な扉を有し、内部に複数の棚を有
して被冷却物を収納可能にする庫内と、この庫内の空気
を吸い込み冷却器で冷却した後、前記庫内の上段の棚の
上方側から前記庫内に吐出させる風路と、この風路中に
設けられ前記冷却された空気を強制的に前記庫内へ循環
させる送風機とを備えるとともに、前記風路中の前記冷
却器の風上に設けられる平面状の紫外線放射ランプおよ
びこの紫外線放射ランプの照射範囲内にコルゲート型ま
たはハニカム型の通風路が構成された光触媒フィルタを
設けた冷蔵庫であって、前記光触媒フィルタの表層に、
少なくとも紫外線照射により励起されて前記通風路を通
過する空気中の臭い分子を分解する機能を有する光触媒
と前記風路中の雰囲気において前記通風路を通過する空
気中の臭い分子を分解する機能を有する酸化触媒が吸着
剤に担持された触媒組成物が具備されているので、フィ
ルタの各部分まで距離がほぼ均等になり、光触媒に対す
る紫外線の照射強度がほぼ均一になるので光触媒の活性
化のむらが抑制でき脱臭効率や殺菌効率が向上するとと
もに、紫外線の照射を間欠的に行って紫外線照射を行わ
ない間も脱臭でき、紫外線ランプの長寿命化、消費電力
の低減を図ることができるという顕著な効果を奏する。
は、請求項1記載の冷蔵庫において、前記吸着剤がS
i:Al比が50以上の疎水性ゼオライトであるので、
請求項1記載の冷蔵庫と同じ効果を奏するとともに、庫
内を循環する空気中に水分が存在しても、臭い分子をよ
く吸着でき、吸着した臭い分子を光触媒や酸化触媒によ
りよく分解でき、脱臭効率を向上できるというさらなる
顕著な効果を奏する。
は、請求項1あるいは請求項2記載の冷蔵庫において、
前記酸化触媒が臭素、ヨウ素から選ばれる酸化触媒であ
るので、請求項1記載の冷蔵庫と同じ効果を奏するとと
もに、エチレンなどの植物ホルモンもよく分解できると
いうさらなる顕著な効果を奏する。
る説明図である。
る。
る。
説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 前面に開閉自在な扉を有し、内部に複数
の棚を有して被冷却物を収納可能にする庫内と、この庫
内の空気を吸い込み冷却器で冷却した後、前記庫内の上
段の棚の上方側から前記庫内に吐出させる風路と、この
風路中に設けられ前記冷却された空気を強制的に前記庫
内へ循環させる送風機とを備えるとともに、前記風路中
の前記冷却器の風上に設けられる平面状の紫外線放射ラ
ンプおよびこの紫外線放射ランプの照射範囲内にコルゲ
ート型またはハニカム型の通風路が構成された光触媒フ
ィルタを設けた冷蔵庫であって、前記光触媒フィルタの
表層に、少なくとも紫外線照射により励起されて前記通
風路を通過する空気中の臭い分子を分解する機能を有す
る光触媒と前記風路中の雰囲気において前記通風路を通
過する空気中の臭い分子を分解する機能を有する酸化触
媒が吸着剤に担持された触媒組成物が具備されているこ
とを特徴とする脱臭機能付冷蔵庫。 - 【請求項2】 前記吸着剤がSi:Al比が50以上の
疎水性ゼオライト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】 前記酸化触媒が臭素、ヨウ素から選ばれ
る酸化触媒であることを特徴とする請求項1あるいは請
求項2記載の冷蔵庫。
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