JP2005030651A

JP2005030651A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2005030651A
Application number: JP2003194952A
Authority: JP
Inventors: Shunji Ueno; 俊司上野
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Marketing Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Marketing Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2023-07-10
Also published as: CN1820172A; CN1820172B; JP4458779B2

Abstract

【課題】可燃性冷媒を採用した冷蔵庫にオゾン発生器と吸着触媒による脱臭装置を使用した際に、充分な脱臭効果が得られるとともに漏洩冷媒の着火の怖れがなく、構成を簡単にしてコンパクトな脱臭装置を備えた冷蔵庫を提供する。
【解決手段】冷媒圧縮機、凝縮器、絞り装置、冷却器及び吸入管を環状に連結し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、臭い吸着触媒とオゾン発生器からなり前記冷却器で生成される冷気の循環通路に配置された脱臭装置とを備え、前記脱臭装置のオゾン発生器２０は、高電圧を発生するトランス部２２と、これに結合してコロナ放電によりオゾンを発生する電極板２３とをケース２５内で一体にユニット化して、放電面以外の部分を覆い包むようにしたことを特徴とする。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃性冷媒を使用した冷蔵庫に係り、特に脱臭装置として高電圧回路を有するオゾン発生器を採用している冷蔵庫の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫における冷凍サイクル中の冷媒は、フロンガスによるオゾン層破壊や地球温暖化問題に対応するため、従来使用されていたハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）から、オゾン層の破壊がなく、地球温暖化係数の低いイソブタン（Ｒ６００ａ）など炭化水素系冷媒（以下、「ＨＣ冷媒」という。）への切換え採用が進んでいる。
【０００３】
このＨＣ冷媒、例えばイソブタンは着火温度４９４℃の可燃性冷媒であることから、冷媒漏れを生じた場合には火花などで引火し火災に発展する可能性があり、ＨＣ冷媒を使用する冷蔵庫では、電気部品やリレーなどの接点、除霜ヒータの発熱などにより着火して発火する可能性があるため、様々な防爆対応が考えられている。
【０００４】
そして、従来より、冷蔵庫の脱臭装置に使用されてるオゾン発生器は、高電圧回路部が完全にはシールされていないことから、金属異物が付着した場合には火花（アーク）放電を起こし、このとき可燃性冷媒が洩れ出て滞留蓄積により、ガス濃度が燃焼下限以上に達している場合には着火する危険性があり、オゾン発生器を金網で覆うなど、火災拡大を防ぐ構造（例えば、特許文献１参照）を採用していた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−１０６７５３公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１記載の構造は、オゾン発生器自体を金網で覆うため構造が複雑で取り付けが煩雑となり、装置が大形化する欠点があった。
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、可燃性冷媒を採用した冷蔵庫にオゾン発生器と吸着触媒による脱臭装置を使用した際に、充分な脱臭効果が得られるとともに漏洩冷媒への着火の怖れがなく、構成を簡単にしてコンパクトな脱臭装置を備えた冷蔵庫を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の冷蔵庫は、冷媒圧縮機、凝縮器、絞り装置、冷却器及び吸入管を環状に連結し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、臭い吸着触媒とオゾン発生器からなり前記冷却器で生成される冷気の循環通路に配置された脱臭装置とを備え、前記脱臭装置のオゾン発生器は、高電圧を発生するトランス部と、これに結合してコロナ放電によりオゾンを発生する電極板とをケース内で一体にユニット化して、放電面以外の部分を覆い包むようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
この構成によれば、オゾン発生器のトランス部と電極板とがケースによって一体にユニット化され、充電部や金属部が覆体あるいは樹脂モールドで覆われる構造であるため、万一冷媒が漏洩して脱臭装置部分に充満しても着火源となる可能性のある部分がなく安全である。また、酸化力の強いオゾンの発生によっても、オゾン発生器には金属の露出部がなく、冷蔵庫内の結露や氷結可能性のある箇所においても使用することができるとともに、簡単な構成で小形化でき、狭い空間である冷気通路にも設置することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。図１は、冷蔵庫の全体構成を示す縦断面図であり、本体を断熱箱体（１）で構成するとともに、内部を貯蔵空間として、上方から冷蔵室（２）、野菜室（３）、製氷室（４）、冷凍室（５）のように配置し、野菜室（３）の背面にはカバー体を介して冷蔵空間を冷却する冷蔵用冷却器（６）および冷却ファン（７）を配置し、冷凍室（５）の背方には同様に冷凍空間を冷却する冷凍用冷却器（８）および冷却ファン（９）を配置している。
【００１１】
断熱箱体（１）の外部下方には冷媒圧縮機（１０）を収納する機械室（１１）を設けている。圧縮機（１０）は、前記各冷却器などとともにＨＣ冷媒を封入した冷凍サイクルの一環をなし、吐出した高温高圧のＨＣ冷媒を、断熱箱体（１）を構成する外箱の背面や底面に配設した図示しない凝縮器および絞り装置などを経由して、冷蔵および冷凍用冷却器（６）（８）に導入し、生成された冷気を冷却ファン（７）（９）によって各貯蔵室内に供給し冷却作用をおこなうものであり、冷却器（８）の下方には、冷却運転の積算などによりヒータを発熱させて冷却器の霜取りをおこなう除霜ヒータ（１２）を配置している。
【００１２】
（１５）は脱臭装置であり、図２に示すように、冷凍室（５）内を循環した冷気を冷凍用冷却器（８）に戻すリターンダクト（１６）内における前記冷凍用冷却器（８）の前面を覆うエバカバー（１７）の下方前部に位置する凹部（１７ａ）に設置されている。なお、脱臭装置は冷蔵室（２）にも同様のものが配置されている。
【００１３】
脱臭装置（１５）は、図２の正面からの断面図である図３、および装置の取り付け状態を示す図４から理解されるように、オゾン発生器（２０）と触媒（２１）部分からなり、これら各部分（２０）（２１）を区画形成した脱臭容器（１９）内に配置し、この脱臭容器（１９）を前記凹部（１７ａ）内に収納設置するものであり、触媒（２１）は酸化マンガンベースのセラミック製ハニカム状成形体からなり、リターンダクト（１６）に面して循環冷気と接するとともにオゾン発生器（２０）から放出されるオゾンを受けるように構成されている。
【００１４】
オゾン発生器（２０）は、断面詳細図を図５、その下面図を図６、斜視図を図７に示すように、高電圧を発生するトランス部（２２）と、これに結合してコロナ放電によりオゾンを発生する電極板（２３）とからなり、これらを傘状をなして前記トランス部（２２）部分と電極板（２３）および入力タブ端子（２４）の上方を覆って支持し下方を開口させたケース（２５）内に支持しているものであり、ケース（２５）中央の壁面内部には高電圧コイル（２２ａ）とコア（２２ｂ）からなるトランス部（２２）と放電波形を設定する発振回路部品（２６）を取り付けた基板（２７）とをエポキシ樹脂モールド（２８）で埋設している。
【００１５】
電極板（２３）は、アルミナをベースにタングステン電極で構成されたものを用い電極板表面の放電面でコロナ放電をさせ、酸素を電離（プラズマ）させてオゾンを発生させるものであり、電極板（２３）の放電面をケース（２５）の外方に面し、前記触媒（２１）の収納部の上部に位置するオゾンの溜まり部（２９）に対応させている。
【００１６】
前記放電面である電極板（２３）表面には、電気絶縁物である１０μｍ以下の薄いアルミナ層を設けており、金属は露出させていないことから異物が付着しても強い火花放電は発生しないものであり、上記各構成によって、オゾン発生器（２０）の外面には金属部や充電部が露出しないことになる。
【００１７】
なお、冷蔵庫の可燃性冷媒であるイソブタンガスの着火エネルギーは、空気中のガス濃度が３．１２％のときに最小で０．５２ミリジュールと言われている。火花放電はそれ以上のエネルギーが発生する可能性があるが、本発明方式のコロナ放電によるエネルギーは０．００１ミリジュール程度であり、ガスに着火する可能性はない。
【００１８】
ケース（２５）の一側には係合溝（２５ａ）を形成しており、この溝（２５ａ）に電極板（２３）の上縁を係合して支持している。電極板（２３）の下端は、前記係合溝（２５ａ）と同様の係合溝（２５ｂ）を形成した覆体（３０）で挟み込んで支持するとともに高電圧コイル（２２ａ）からの給電線である高圧ピン（３１）を収納して下方開口を覆っている。
【００１９】
前記高圧ピン（３１）はオゾン発生器（２０）における金属部が露出している唯一の箇所である。トランス部（２２）には４５００Ｖのインパルス波形での電圧が印加されており、電極間を近接させると空気の絶縁破壊が生じアーク放電が起こるが、高圧ピン（３１）の収納部分の容積は１０ｍｌ程度のきわめて小さな容積であるため、万一この内部に漏洩ガスが洩れても、小さく燃えて終息する程度であり、火災に発展する危険はない。また、収納部は覆体（３０）で閉塞しているため漏洩ガスを入りにくくできる効果があり、電極間で異常放電させる異物の侵入を防ぐこともできる。
【００２０】
さらに、高圧ピン（３１）間にはケースと一体に仕切リブ（２５ｃ）を形成しており、極間延面距離を長くすることで、異物や水濡れによる異常放電発生の可能性を減らすようにしている。
【００２１】
発振回路部品（２６）を載置した基板（２７）からは、上方に向かい、次いで水平方向に延びるほぼＬ字状の入力タブ端子（２４）をケース（２５）の外方に突出させている。また、前記高圧ピン（３１）は高電圧コイル（２２ａ）の２次側コイルに繋がれており、これも前記入力タブ端子（２４）と同様に、ケース（２５）の天井壁に沿って延びる水平部の先端を下方に折曲したほぼＬ字状をなし、折曲端部を電極板（２３）の電極と半田付け（３２）されている。
【００２２】
高圧ピン（３１）を収納したケース（２５）の下方開口は前記エポキシ樹脂モールド（２８）で閉塞することも可能であるが、本実施例のように覆体（３０）を用い、その係合爪（３０ａ）による凹凸係合などでケース（２５）に止着することで閉塞すれば、着脱が可能になることから、覆体（３０）を外すことで高圧ピン（３１）を露出させ、高圧ピン（３１）に出力電圧が出ているかどうかを工程検査で確認することができる。
【００２３】
すなわち、オゾン電極板（２３）に印加する電圧は、２．４ｋＶ以上であればオゾン発生に寄与するものであるが、オゾン濃度は高すぎると人体に影響を与え、また庫内の金属部品を腐食する可能性もあるため、高圧ピン（３１）の出力電圧波形を測定して制御すればオゾン発生量を管理することができる。
【００２４】
上記のように構成された脱臭装置（１５）は、図２および図４に示すエバカバー（１７）の下方前部に形成した凹部（１７ａ）に後方から矢印の方向に挿入して取り付けられているものであり、電圧を印加されるとオゾン発生器（２０）は、電極板（２３）の放電面からケース（２５）におけるオゾン溜まり部（２９）の空間にオゾンを発生させ、空気より重いオゾンは、溜まり部（２９）の底面に穿設した透孔（１９ａ）から流出し、触媒（２１）の上に降り注ぐ。
【００２５】
触媒（２１）は冷凍室（５）のリターンダクト（１６）に面しており、冷凍室（５）内に発生する臭い分子を取り込んで表面に吸着させて臭いをとっているので、時間の経過とともに吸着能力は飽和してくるが、降り注ぐオゾンが吸着された臭い分子を分解することにより触媒表面は復活再生されるため、触媒の交換などメンテナンスが不要な脱臭装置を得ることができる。
【００２６】
また、この脱臭装置（１５）を上記のように、冷凍室（５）内に設置した場合は、冷凍室扉を開いた際の温度の高い湿った外部空気の侵入により冷却された箇所に結露する可能性があるが、脱臭装置（１５）は、前述のごとく、室内の奥部に設置されているとともに、オゾン発生器（２０）の充電部は樹脂モールド（２８）や覆体（３０）で覆われていることから多湿外気の侵入を阻止することができるため、低温の冷凍室（５）であっても前記脱臭装置（１５）を載置することができるものである。
【００２７】
なお、この覆体（３０）と前記樹脂モールド（２８）によって、ケース（２５）の下方開口を閉塞することで、水滴などが上方から垂れてきた場合でもオゾン発生器（２０）全体の傘作用をなすものであることから、端部に位置する入力タブ端子（２４）部分にも水がかかることはなく絶縁劣化を防止することができる。
【００２８】
さらに前記入力タブ端子（２４）や高圧ピン（３１）のＬ字状形状によってそれぞれ水かかりがないばかりでなく、浸水によっても充電部が水に浸からない構成にしている。また、ケース（２５）の下方開口に対して覆体（３０）を下方から当接して合わせ部を下側に配設することで、浸入水は内部に溜まらず流出するようにしている。
【００２９】
前記脱臭装置（１５）の設置場所は冷凍用冷却器（８）の近傍となり、万一冷凍サイクル配管のロー付け箇所から可燃性冷媒は漏洩した場合には、洩れ冷媒の滞留場所となるが、オゾン発生器（２０）における異常放電を起こす可能性のあるトランス部（２２）や高圧ピン（３１）などの充電箇所はすべて覆体（３０）やモールド（２８）で覆われており着火することなく安全である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の冷蔵庫によれば、オゾン発生器のトランス部と電極板とがケースによって一体にユニット化され、充電部や金属部が覆体あるいは樹脂モールドで覆われる構造であるため、万一冷媒が漏洩して脱臭装置部分に充満しても着火源となる可能性のある部分がなく安全である。また、酸化力の強いオゾンの発生によっても、オゾン発生器には金属の露出部がなく、冷蔵庫内の結露や氷結可能性のある箇所においても使用することができるとともに、簡単な構成で小形化でき、狭い空間である冷気通路にも設置することができる。
【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における脱臭装置部の拡大縦断面図である。
【図３】図２の正面からの断面図である。
【図４】図２の脱臭装置の取り付け状態を示す斜視図である。
【図５】図３におけるオゾン発生器の詳細を示す縦断面図である。
【図６】図５の下面からの平面図である。
【図７】図５に示すオゾン発生器の斜視図である。
【符号の説明】
１…断熱箱体５…冷凍室８…冷凍用冷却器
１５…脱臭装置１６…リターンダクト１７…エバカバー
１７ａ…凹部１９…脱臭容器１９ａ…透孔
２０…オゾン発生器２１…触媒２２…トランス部
２２ａ…高電圧コイル２２ｂ…コア２３…電極板
２４…入力端子２５…ケース２５ａ、２５ｂ…係合溝
２５ｃ…仕切リブ２６…発振回路部品２７…基板
２８…樹脂モールド２９…溜まり部３０…覆体
３０ａ…係合爪３１…高圧ピン３２…半田付け

Claims

冷媒圧縮機、凝縮器、絞り装置、冷却器及び吸入管を環状に連結し可燃性冷媒を封入した冷凍サイクルと、臭い吸着触媒とオゾン発生器からなり前記冷却器で生成される冷気の循環通路に配置された脱臭装置とを備え、前記脱臭装置のオゾン発生器は、高電圧を発生するトランス部と、これに結合してコロナ放電によりオゾンを発生する電極板とをケース内で一体にユニット化し、放電面以外の部分を覆い包むようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
オゾン発生器のトランス部と電極板の放電面以外の金属部分をケースあるいは樹脂モールドで覆い包むようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
オゾン発生器の昇圧放電回路部は樹脂モールドで閉塞し、高圧ピン部はモールドの外部において半田付け固定したことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
オゾン発生器の高圧ピン間には仕切リブを形成し、延面距離を長くしたことを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
ケースは傘状をなし、トランス部と電極板および入力端子の上方を覆って支持し、ケースの下方開口はカバー体あるいは樹脂モールドにより閉塞し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。