JP2003343971A

JP2003343971A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2003343971A
Application number: JP2002149773A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Okada; 大信岡田; Takao Hattori; 隆雄服部; Takumi Oikawa; 巧及川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2003-12-03

Abstract

(57)【要約】【課題】棚、容器など食品収納部材に付着する有機物
を主体とする汚染物を自動的に分解処理し、且つ半永久
的に菌の繁殖抑制効果を持続するセルフクリーン機能を
有するとともに、脱臭もおこなうことができる冷蔵庫を
提供する。【解決手段】食品を収納あるいは載置する庫内棚容器
15を紫外線透過材料から形成し、この庫内棚容器の食品
収納側に光触媒膜16を設けるとともに、庫内棚容器にお
ける光触媒膜の裏面側に光触媒膜に紫外線を照射する光
源ランプ17を配置することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫に係り、特
に光触媒による油脂汚れの分解や抗菌機能を備えた冷蔵
庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷蔵庫における各種食品の鮮度保持に
は、恒温高湿雰囲気中での保存が適しているが、貯蔵室
内の湿度が高くなると庫内壁や収納容器、載置棚部にカ
ビなどの菌が繁殖する恐れがある。

【０００３】また、使用環境上、収納食品である鮮魚や
生肉からのドリップや食用油などの有機物により汚染さ
れることも多く、チルドケースなどの収納容器や棚は、
特に油脂類やタンパク質の影響を受けやすく汚れやすい
部分であり、使用者が気付かない間に汚染物が堆積する
ことが多かった。

【０００４】汚れを除去するためには、棚、容器を取り
外して洗浄して清掃することになるが、清掃自体が煩雑
であるとともに、基材に汚染物が染み着いて除去するこ
とができなかったり、また拭き取りなど清掃時に基材自
体を傷つけてしまうことも多かった。そして、汚染物が
残存していると低温菌は冷蔵庫内でも繁殖するため、食
品衛生を保持する上での課題となっており、残存汚染物
から発生する臭気についても改善すべき課題となってい
た。

【０００５】従来、これらの汚染に対する抗菌として、
合成樹脂製である前記容器や棚部材の成型時に、無機系
抗菌剤を樹脂材料に練り込んで成形したり、抗菌剤を含
む塗料を成形部品に塗布したりすることがおこなわれて
きたが、抗菌薬剤成分である銀イオンが消費されること
による効果の持続性に限りがあり、また、有機物の汚染
が進行すると抗菌剤の効果は容器部材の表面に行き渡ら
なくなり、その時点から菌の繁殖による汚染が始まるこ
とになっていた。よって汚れの分解能力は内とともに、
脱臭をおこなうことはできなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決すべくなされたもので、棚、容器など食品収納部材
に付着する有機物を主体とする汚染物を自動的に分解処
理し、且つ半永久的に菌の繁殖抑制効果を持続するセル
フクリーン機能を有するとともに、脱臭もおこなうこと
ができる冷蔵庫を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の冷蔵庫の発明は、食品を収納あるい
は載置する庫内棚容器を紫外線透過材料から形成し、こ
の庫内棚容器の食品収納側に光触媒膜を設けるととも
に、庫内棚容器における光触媒膜の裏面側に光触媒膜に
紫外線を照射する光源ランプを配置することを特徴とす
るものである。

【０００８】この構成により、棚や容器内に多くの食品
が収納されていても光触媒を活性化でき、有機物を酸化
分解して容器壁表面の汚れを分解するとともに、抗菌を
おこない、また酸化分解作用によって無臭若しくは低臭
気化することで脱臭することができる。

【０００９】請求項２記載の発明は、光触媒膜に対する
光源ランプからの照射光を３００〜４００ｎｍの波長内
に発光ピークを有する光としたことを特徴とするもので
あり、光自体による周辺部材への紫外線劣化作用を強く
することなく光触媒の活性化をおこなうことができる。

【００１０】請求項３記載の発明は、冷蔵室の底部に配
設したチルドケースの内壁面に光触媒をコーティング
し、チルドケース下面と下方貯蔵室との仕切り空間に紫
外線光源ランプを配置したことを特徴としており、冷蔵
庫貯蔵室の仕切り板設置空間を活用することで、庫内有
効容積を減ずることなく、セルフクリーン機能を有する
抗菌および脱臭装置を配設することができる。

【００１１】請求項４記載の発明は、光源の近傍に反射
あるいは屈折板を配置して光を庫内に照射したことを特
徴とするとともに、請求項５記載の発明は、光源の周囲
を間隙を形成して紫外線透過材料からなる保護体で覆っ
たことを特徴とするものであり、反射あるいは屈折板に
より、光触媒に対して紫外線を有効に且つ均一に照射す
ることができるとともに、保護体によって光源ランプを
外力から保護して周囲の低温環境から保温でき、紫外線
強度の低下、点灯時の立ち上がりやランプ寿命の低下を
防止することができる。また、万一ランプが破損した場
合でも破片の貯蔵室内への飛散を防止でき、使用者が直
接接触してけがをすることがない。

【００１２】請求項６記載の発明は、貯蔵室扉の開扉時
には光源ランプを消灯するように制御したことを特徴と
するものであり、ランプ寿命を延ばすとともに、使用者
が紫外線の影響を受けないようにすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の１実
施形態について説明する。図１は本発明に係る冷蔵庫の
縦断面図であり、冷蔵庫本体の外郭を形成する外箱
（１）と、その内方に断熱空間を介して内箱（２）を配
設している。

【００１４】貯蔵空間の内壁面を形成する内箱（２）の
最上部には冷蔵室（３）を配置し、その下方には冷蔵室
よりやや高温で高湿度に保持された野菜室（４）を仕切
り板（５）を介して設けている。野菜室（４）の下方に
は断熱仕切壁を介して製氷貯氷室（６）と温度切替室と
を左右に区分して併置しており、最下部には冷凍室
（７）を独立して配置し、各貯蔵室の前面開口部には各
々専用の開閉扉を設けて閉塞している。

【００１５】前記貯蔵室は、冷蔵空間、冷凍空間のそれ
ぞれの背面に設置した冷蔵用冷却器（８）と冷凍用冷却
器（９）および各冷却器の近傍に設けたファンやダクト
（10）によって冷気を循環させ、各貯蔵室毎に設定した
温度に冷却制御されるものである。

【００１６】最も大きな収納空間を有し、室温を１〜２
℃に冷却制御される冷蔵室（３）内には、透明樹脂を板
状に成形した形状からなる複数段の載置棚（11）を設け
るとともに、冷蔵室の最下部の位置には、枠体（12）に
より冷蔵室とは区画して前面開口に開閉蓋（13）を設け
たチルド室（14）を配置している。

【００１７】このチルド室（14）は、前記枠体（12）
と、冷蔵室（３）空間とは別個の冷気循環供給により、
０℃の氷温あるいは部分凍結温度である−２〜−３℃の
低温度に冷却制御される空間であり、枠体（12）内に容
器状のチルドケース（15）を引き出し自在に設置して、
主に鮮魚や生肉など生鮮食品の貯蔵場所として使用され
るものである。

【００１８】しかして、図２に示すように、チルドケー
ス（15）は、アクリル樹脂などの紫外線透過性の透明樹
脂材で形成するとともに、その底面にはほぼ前面に亙っ
て酸化チタンに代表される光触媒（16）を膜状にコーテ
ィングしている。この光触媒（16）の設置構成として
は、ゾルゲル法や微粒子の懸濁液の塗布あるいは浸漬に
より基材に直接コーティングする方法、あるいは光触媒
を粘着剤付フィルムにあらかじめコーティングしたもの
を基材に貼りつける方法がある。

【００１９】チルドケース（15）の下方に設けた野菜室
（４）との区画仕切り板（５）上には、紫外線を照射す
る光源ランプ（17）を設けている。

【００２０】光源ランプ（17）は、ピーク波長が３００
〜４００ｎｍの紫外線を発するもので、ブラックライト
などの冷陰極ランプや電解発光であり、紫外線が透明板
からなるチルドケース（15）を透過して照射されること
により、光触媒（16）を活性化して活性酸素を発生さ
せ、ＯＨラジカル（遊離基）の強い酸化作用で容器への
付着菌の菌細胞膜を脆化させ抗菌をおこなうとともに、
酸化分解作用によって光触媒（16）表面の有機化合物の
結合を分解し、微生物の繁殖を抑制して、容器（15）壁
表面の汚れを分解除去するものである。

【００２１】上記における紫外線のピーク波長の設定に
ついて説明する。光電ランプ（17）から光触媒である酸
化チタンに所定のエネルギー以上の光が当たると、酸化
チタンを構成している光触媒膜（16）上の電子である価
電子帯電子が励起して光励起状態となる。このとき、価
電子帯とのエネルギー差は３．２ｅＶ（電子ボルト）と
なり、これを光の波長に換算すると４００ｎｍになるも
のである。

【００２２】したがって、光の波長が４００ｎｍ以下で
あれば光触媒の活性化（励起）ができるが、３００ｎｍ
以下であれば、エネルギーが強すぎて光自体による周辺
部材への光劣化（紫外線劣化）作用が強くなり過ぎるた
め、光源ランプ（17）における紫外線のピーク波長を３
００〜４００ｎｍとした。

【００２３】また、食品などからの臭気ガス成分を光触
媒（16）の表面に吸着させ、ＯＨラジカルの酸化分解作
用によって無臭若しくは低臭気化することで脱臭する。

【００２４】したがって、チルドケース（15）は、アク
リル樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、フッ素樹脂などの紫
外線透過性の透明樹脂材、あるいはガラスで、特に紫外
線の影響を受けない耐候性に優れたもので形成する。こ
れは、チルドケース（15）は紫外線を通過させる必要が
あるが、紫外線吸収材の添加はできないことから、素材
自体を紫外線の影響を受けない上記材料にして変色など
の劣化を防止するためである。

【００２５】このとき、チルドケース（15）内に魚肉な
どの食品が収納されている場合は、上面からの紫外線照
射は困難でも、ケース底面は透明体であるため紫外線を
遮ることがなく、下方からの照射によって抗菌脱臭効果
を発揮させることができるものである。

【００２６】前記光源ランプ（17）は、前記仕切り板
（５）上に設置した容器状の箱体（18）内に複数本設け
られており、箱体（18）は、上面を開口するか若しくは
紫外線透過材料で形成するとともに、内表面にはアルミ
ニウム箔からなる反射板（19）を配設している。

【００２７】上記構成により、ランプ（17）を外力から
保護するとともに、チルド室（14）周囲の低温環境から
保温でき、紫外線強度の低下、点灯時の立ち上がりやラ
ンプ寿命の低下を防止することができる。

【００２８】また、ランプ（17）を箱体（18）内に収納
しているので、万一ランプが破損した場合でも破片の貯
蔵室内への飛散を防止でき、使用者が直接接触してけが
をするようなことがない。さらに、箱体（18）を仕切り
板（５）に対して着脱自在とすることで、前記のように
破損など故障した場合には、箱体（18）ごと取り出して
修理や交換することができ、サービス対応を容易にする
ことができる。

【００２９】そしてまた、反射機構を設けることによ
り、光触媒（16）に対して紫外線を有効に且つ均一に照
射することができる。

【００３０】次に具体的実施例について説明する。チル
ドケース（15）の底面上に酸化チッソからなる光触媒膜
（16）を約３μｍの厚みでゾルゲル法でコーティング
し、その下部にピーク波長が３６５ｎｍで強度が２．０
ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を発する冷陰極蛍光ランプ（17）
を２本設置するとともに、ランプ（17）は上面を紫外線
透過性の透明耐熱ガラスで形成した箱体（18）内に配設
した。また、光源ランプ（17）の下方にはアルミニウム
製の反射板（19）を設けて、光触媒膜（16）の表面に
０．１ｍｇ／ｃｍ^２のサラダオイル（20）を付着させ、
ランプの照射時間によるサラダオイルの分解による残存
率を測定した。

【００３１】上記による構成物と光触媒膜（16）を設け
ていないものとの比較実験をおこなった結果は、図３の
グラフに示すように、光触媒膜（16）を設けていないも
のは時間が経過してもサラダオイル（20）は全く減らな
かったのに対し、光触媒膜（16）に紫外線を照射したも
のは、照射後４時間弱でサラダオイル（20）は半減し、
照射後１０時間を経過すると残存率はほぼ０になった。

【００３２】これは、光源ランプ（17）からの紫外線が
光触媒（16）に照射されると、活性酸素により光触媒膜
(16)上のサラダオイル（20）の周縁に有機物分解の反応
点が発生し、サラダオイル（20）などの主成分である例
えばオレイン酸が炭酸ガスと水に分解するためであり、
この酸化分解が紫外線照射による時間の経過とともにサ
ラダオイル（20）の周縁から内方に向かって進行するこ
とによって、光触媒膜（16）上の有機物による汚れを除
去するものである。

【００３３】なお、上記実施例では、光源ランプ（17）
を箱体（18）内に収納することで外力からの保護および
保温をおこなったが、これに限らず、図４に示すよう
に、光源ランプ（17）の外周を所定の保温空間（21）を
形成して、紫外線透過材料よりなる円筒状の保護チュー
ブ（22）で覆うようにしてもよい。

【００３４】また、反射機構は前記アルミニウム箔に限
らず、金属板や鏡面状のもので有ってもよく、さらに、
ランプを所定の厚みを有する導光板の側部に配置し、側
方端部からの光の照射で導光板内での屈折や拡散により
光触媒に照射するようにしてもよい。

【００３５】上記実施例においては、光触媒（16）を、
鮮魚、生肉などの生鮮食品の収納頻度が多く、加工食品
からの油脂ドリップの汚染を受けやすいチルドケース
（15）の底部内面にコーティングした構成について説明
したが、これに限らず、図５に示すように、あらかじめ
ガラス板（25）などの表面に光触媒（26）をコーティン
グしたものを形成しておき、このガラス板（25）を紫外
線透過樹脂からなるチルドケースの雄型（27）と雌型
（28）からなる成形型中に設置し、成形空間（29）に樹
脂（15´）を注入して射出成形により一体化するように
してもよい。

【００３６】また、光触媒（16）のコーティング部分
は、底部内面に限らず、チルドケース（15）の内側壁面
に亙って広範囲にコーティングしてもよく、チルド室
（14）を形成する枠体（12）の天井表面に設けたり、チ
ルド室（14）の上部における棚板（11）の載置部表面や
扉内側内ポケットの内面側など、紫外線透過材料で形成
された部材の貯蔵品載置側に塗布、コーティングしても
よい。さらに、前記棚板（11）や扉内板ポケット部材の
面端部から内方向に向けて紫外線光を照射し、前記部材
面を導光板として食品収納側の任意の内面箇所に紫外線
を透過するようにしてもよく、このようにすれば、光源
と光触媒膜を施した部材とを一体化することで装置とし
てのコンパクト化が可能となる。

【００３７】そしてまた、光源ランプ（17）は、２本の
ランプを併設したが、２本以上、または１本のランプを
蛇行形成するようにしてもよいものであり、これを冷蔵
室（３）内を照明する庫内灯に併設、あるいは兼用して
配設し、光源を直接目視することがないように遮光する
とともに、冷蔵室扉（23）を開放した際には、図示しな
いドアスイッチによってランプ（17）を消灯するように
し、ランプ寿命を延ばすとともに、使用者が紫外線の影
響を受けないように制御している。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したごとく、本発明の構成によ
れば、棚や容器内に多くの食品が収納されていても紫外
線照射により光触媒を活性化でき、有機物の汚れが酸化
分解されるため、清掃や抗菌剤の補充を要することなく
セルフクリーン機能が発揮され、カビなどの菌の繁殖を
抑制して食品の劣化や悪臭の発生を防止するとともに冷
蔵庫内を汚れなく清潔に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【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における本発明の要部を示す拡大縦断面で
ある。

【図３】紫外線照射時間と有機物の残存率との関係を示
すグラフである。

【図４】光源ランプの保護チューブを示す断面図であ
る。

【図５】図２に示すチルドケースの成形工程を示す説明
図である。

【符号の説明】

１…外箱２…内箱３…冷
蔵室ｂ４…野菜室５…仕切り板６…製
氷貯氷室７…冷凍室８…冷蔵用冷却器９…冷
凍用冷却器 10…ダクト 11…載置棚 12…枠
体 13…開閉蓋 14…チルド室 15…チ
ルドケース 16…光触媒 17…光源ランプ 18…箱
体 19…反射板 20…サラダオイル 21…保
温空間 22…保護チューブ 23…冷蔵室扉 25…ガ
ラス板 26…光触媒 27…雄型 28…雌
型 29…成形空間

フロントページの続き (72)発明者及川巧大阪府茨木市太田東芝町１番６号株式会社東芝大阪工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】食品を収納あるいは載置する紫外線透過
材料からなる庫内棚容器と、この庫内棚容器の食品収納
側に設けられた光触媒膜と、前記庫内棚容器における光
触媒膜の裏面側に配置された前記光触媒膜に紫外線を照
射する光源ランプとからなることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】光触媒膜に対する光源ランプからの照射
光を３００〜４００ｎｍの波長内に発光ピークを有する
光としたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】冷蔵室の底部に配設したチルドケースの
内壁面に光触媒をコーティングし、チルドケース下面と
下方貯蔵室との仕切り空間に紫外線光源ランプを配置し
た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４】光源の近傍に反射あるいは屈折板を配置
して光を庫内に照射したことを特徴とする請求項１乃至
３のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項５】光源の周囲を、間隙を形成して紫外線透
過材料からなる保護体で覆ったことを特徴とする請求項
１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項６】貯蔵室扉の開扉時には光源ランプを消灯
するように制御したことを特徴とする請求項１乃至５の
いずれかに記載の冷蔵庫。