JP2005069649A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】製氷皿など製氷機構に対する脱臭装置の配置により臭い移りのない美味な氷が得られる自動製氷装置を備えた冷蔵庫を提供する。
【解決手段】
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からなるオゾン発生器と臭い吸着触媒で構成した脱臭装置15を、冷凍空間における自動製氷装置近傍の冷気循環ダクト16に配置し、製氷時には前記脱臭装置を付勢するようにしたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動製氷装置を搭載した冷蔵庫に係り、特に脱臭装置によって自動製氷装置における氷の脱臭をはかった冷蔵庫に関する。

従来、冷蔵庫の脱臭装置としては、貯蔵室内の臭い分子を触媒に吸着させ、オゾンなどで臭い分子を分解するとともに触媒を再生することで半永久的に脱臭効果を保持する方式が実用化されている。

これらの脱臭装置は、近年の冷蔵庫の冷却方式のほとんどが冷気強制循環式であることから、通常庫内を循環する空気の通り道である冷却器へのリターンダクト部に設置されることが多く、循環冷気中に含まれる臭い分子を吸着し分解して、さらに触媒を再生するサイクルにより、脱臭作用をおこなっている。

しかしながら、従来より、臭気の発生源は生鮮食品が多いことから、単一の冷却器により冷蔵・冷凍空間を冷却するタイプにおいては、脱臭装置は比較的室内温度が高い冷蔵空間部分に設置されることが多かった。また、冷蔵空間と冷凍空間の各々に専用の冷却器をそれぞれ設置するタイプの冷蔵庫においても、冷蔵空間には脱臭装置は設置される（例えば、特許文献１参照）が、臭いの発生が少ない冷凍空間に設置される例はなかった。
特開２００１−３３６８７１公報

しかしながら、冷凍空間の中で自動製氷装置を設置した製氷コーナーにおいては、製氷中の水に冷凍過程での魚肉臭など種々の臭いが移行するものである。特に、冷凍空間に室内温度を多温度に切り替えることができる切替室を備えている冷蔵庫については、切替室をチルド温度や冷蔵温度などの比較的高い温度帯とした場合に、切替室で貯蔵している魚などの臭いが製氷過程における製氷水に移行する結果、氷に臭いが付着することになり、その氷を使用した飲食物を食する際に不快感を生じることから消費者より改善を求められていた。

本発明は上記点に着目してなされたものであり、製氷皿など製氷機構に対する脱臭装置の配置により臭い移りのない美味な氷が得られる自動製氷装置を備えた冷蔵庫を提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明の冷蔵庫は、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からなるオゾン発生器と臭い吸着触媒で構成した脱臭装置を、冷凍空間における自動製氷装置近傍の冷気循環ダクトに配置し、製氷時には前記脱臭装置を付勢するようにしたことを特徴とする。

本発明の冷蔵庫によれば、製氷過程における製氷水への臭いの付着を防ぐことができ、臭い移りのない美味しい氷を製氷および貯氷することができる。

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、上方から冷蔵空間である冷蔵室（２）と野菜室（３）を配置し、下方に冷凍室（５）を配置するとともに、冷凍室（５）の上部には冷凍室と連通した製氷室（４）と、図示しないが、多温度の雰囲気に切り替えて冷却することができる温度切替室とを併置して冷凍空間としている。

前記野菜室（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）を配置しており、本体下部の機械室に設置した圧縮機からの冷媒を３方弁で前記冷蔵用冷却器（６）と冷凍用冷却器（８）へ交互に供給するように切替えることにより、冷蔵空間を冷却する冷蔵運転モードと冷凍空間を冷却する冷凍運転モードに区分し、冷蔵および冷凍空間をそれぞれ独立した冷気循環経路で冷却制御している。

そして、冷蔵室（２）の底面部には、前記製氷室（４）に配置した自動製氷装置（11）の製氷皿（12）へ製氷水を供給する給水タンク（13）を設置しており、給水タンク（13）の水は、自動製氷装置（11）での製氷が完了し、製氷皿（12）を回転離氷して氷を下方の貯氷ボックス（14）に落下させた際には、ポンプ駆動によって給水タンク（13）中の水を給水パイプを介して再び製氷皿（12）に供給し、製氷サイクル運転を継続する。

この製氷サイクルは、給水タンク（13）内に製氷用水が存在する限り継続するものであり、給水タンク（13）が空になったときや貯氷ボックス（14）が氷で満杯になった場合、さらには冬期などで自動製氷動作を不要とする場合に、それぞれ検知信号や操作によって停止するものである。

（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が、冷蔵空間には野菜室（３）が存在しており、野菜から発生する老化ホルモンであるエチレンガスを分解除去して鮮度を保持するため、冷蔵空間用の脱臭装置（18）は光触媒を使用している。

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る。触媒（21）はアルミナセラミック製ハニカム状成形体に酸化マンガンを担持したものからなり、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。

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。

電極板（23）は、アルミナセラミックをベースにタングステン電極で構成されたものを用い、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。

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。

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。

そして、入力端子（24）に電圧を加えるとエポキシモールド（28）に内蔵された発振回路（26）と昇圧トランス（22）により、４．５ＫＶのインパルス状の波形が出るように構成されており、この電圧を電極板（23）に加えると、その突起電極部で電界が集中してコロナ放電を起こし、近傍を通過する酸素がエネルギーにより励起プラズマ状態となって、再結合時にオゾンが生成される。

このプラズマ脱臭装置（15）におけるオゾンは、臭い分子の分解と除菌効果があり、本実施例の場合、入力端子（24）は２端子で４．５ＫＶ一定であるが、さらに１端子を増やして基板回路に切替信号を与え、出力電圧を変えることも可能である。

出力電圧を変えると、図８に示すように、出力電圧が大きい程オゾン発生量が多くなるよう変化し、オゾン発生量が多いと臭い分子を分解する能力が大きくなって脱臭効果を向上することができる。

前記冷蔵庫の冷凍サイクル運転や自動製氷装置（11）、脱臭装置（15）は、図９のブロック図で示す形態で制御されている。

上記のように構成された脱臭装置（15）は、図２および図４に示す冷凍室（５）におけるエバカバー（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。

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み、表面に吸着させて臭いを取っているので、時間の経過とともに吸着能力は飽和してくるが、降り注ぐオゾンが臭い分子を効率良く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。

冷凍室（５）や温度切替室などを含む冷凍空間の空気は、全てリターンダクト（16）における脱臭装置（15）の周囲を通過することになるので、臭い分子を吸着脱臭された後に冷凍用冷却器（８）を通って冷却され、冷却ファン（９）によって製氷室（４）の製氷皿（12）部に吹き出されるものであり、脱臭冷気による冷却によって臭いのない氷を製氷することができる。

なお、冷凍空間における臭い移りが問題になる箇所は、製氷過程での製氷皿（12）中の水であるため、脱臭装置（15）の設置場所は、上記のように冷凍空間のリターンダクト（16）部ではなく、製氷室（４）への冷気吹出口の近傍に設置するようにしてもよい。

そして、この脱臭装置（15）は、給水タンク（13）中に製氷用水が存在し、製氷皿（12）に水がある製氷時には通電されてオゾンを発生する脱臭作用を継続するため、製氷過程にある水に臭い分子が付着することで臭いのついた氷が生成されることを防ぐことができるとともに、製氷皿（12）への給水の有無による給水タンク（13）内の製氷用水の有無検知や、貯氷ボックス（14）の満杯検知によって脱臭作用を停止することで無駄のない効果的な脱臭制御をおこなうことができる。

また、脱臭装置（15）は、製氷皿（12）に給水されたことを検知する製氷センサー（35）や製氷を優先させるために冷凍運転モードを連続させる急速製氷スイッチ（36）の付勢を検知した製氷時には、図10のタイミングチャートに示すように、通常冷凍運転時には運転時間の１０〜３０％程度の付勢であるオゾン発生器（20）への通電を１００％にしてオゾン発生量を増加させるようにすれば、より強力な脱臭力を得ることができる。

この脱臭制御は、例えば、冷蔵庫が冷凍・冷蔵交互冷却運転制御で冷凍冷却モードにある間は連続して脱臭装置（15）を付勢するようにすればよい。

また、冷蔵冷凍空間にそれぞれ設けた冷却ファン（７）（９）のそれぞれの運転に脱臭装置を同期させて付勢すれば、ファンによる冷気循環で脱臭装置（15）の触媒（21）部分に臭い分子が吸着する作用に沿った脱臭制御をおこなうことができ、オゾン発生器（20）の連続通電によるオゾンの過剰な発生や消費電力を増加させることがないとともに、冷却ファン（７）（９）の運転時は貯蔵室扉が閉じていることから室内に設置したオゾン発生器（20）の通電時に発する放電音も冷蔵庫外に洩れることがなく、騒音低減に対応できる効果がある。

この他、製氷時における脱臭制御としては、通常時より冷却ファン（７）（９）の回転数を高くして庫内冷気の循環量を増やすことで脱臭能力を上げるようにすればよく、所定時間内における冷凍室扉の開閉数が所定回数以上に多くなった場合は、外気中にある臭い分子の室内への侵入や冷凍室の温度上昇による室内食品の臭い発生に対するため、オゾン発生器（20）におけるオゾン発生量を増加させるように制御する。

また、冷凍空間に温度切替室を配置した冷蔵庫においては、温度切替室の設定仕様温度が冷凍温度帯より高い場合、すなわち、冷蔵温度帯や野菜室温度帯のような場合には、冷蔵室（２）と同様に臭い分子が多く飛散し製氷室（４）に流入することになるため、オゾン発生器（20）におけるオゾン発生量を増加させることで脱臭能力を上げるようにする。

なお、近年の冷蔵庫用自動製氷装置においては、衛生面の見地から給水タンク（13）のみならず給水パイプなど給水経路を取り外して洗浄可能にした構成や、製氷皿（12）への仮給水による洗浄機能が付加されているが、洗浄の後に所定時間脱臭装置へ通電して、製氷装置各部の脱臭や除菌をおこなうことは効果的である。

さらに上記においては、脱臭装置をオゾン発生器と臭い吸着触媒で構成したもので説明してきたが、触媒を冷蔵室と同様の光触媒とすれば、温度切替室を野菜室温度帯とした場合に発生するエチレンガスの分解をもおこなうことができる。

本発明によれば、臭い移りのない美味しい氷を得ることができる自動製氷装置を冷凍空間に設置した冷蔵庫の構成に利用することができる。

本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の縦断面図である。 図１における脱臭装置部の拡大縦断面図である。 図２の脱臭装置の正面からの断面図である。 図２の脱臭装置の取り付け状態を示す斜視図である。 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５の下面からの平面図である。 図５に示すオゾン発生器の斜視図である。 トランス出力電圧とオゾン発生量との関係を示すグラフである。 図１に示す冷蔵庫の制御ブロック図である。 図９の制御によるタイミングチャート図である。

符号の説明

２ 冷蔵室
４ 製氷室
５ 冷凍室
８ 冷凍用冷却器
９ 冷却ファン
11 自動製氷装置
12 製氷皿
13 給水タンク
14 貯氷ボックス
15 脱臭装置
16 リターンダクト
17 エバカバー
18 冷蔵用脱臭装置
19 脱臭容器
20 オゾン発生器
21 触媒
22 トランス部
23 電極板
24 入力端子
25 ケース
26 発振回路部品
27 基板
28 樹脂モールド
29 オゾン溜まり部
30 覆体
31 高圧ピン
32 半田付け

Claims (11)

1. 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からなるオゾン発生器と臭い吸着触媒で構成した脱臭装置を、冷凍空間における自動製氷装置近傍の冷気循環ダクトに配置し、製氷時には前記脱臭装置を付勢するようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
2. 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からなるオゾン発生器と臭い吸着触媒で構成した脱臭装置を、冷凍空間における自動製氷装置近傍の冷気循環ダクトおよび冷蔵室に設けた給水タンク近傍の給水経路にそれぞれ配置し、製氷時には前記両脱臭装置を付勢するようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
3. 製氷皿への冷気吹出口近傍に脱臭装置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。
4. 脱臭装置におけるオゾン発生器は、貯蔵室内の冷気循環をおこなう冷却ファンの運転と同期して付勢させる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。
5. 製氷時には、オゾン発生器におけるオゾン発生量を増加させることを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。
6. 製氷時には、オゾン発生器への通電時間を通常時より増加させることを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫。
7. 製氷時には、オゾン発生器を連続して付勢させることを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫。
8. 製氷時には、オゾン発生器のトランス部の出力電圧を上げてオゾン発生量を増加させることを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫。
9. 製氷時には、冷却ファンの回転数を通常時より高くしたことを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫。
10. 所定時間内における貯蔵室扉の開閉数が所定回数以上の場合は、オゾン発生器におけるオゾン発生量を増加させることを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。
11. 冷凍空間に温度切替室を有する冷蔵庫において、温度切替室の設定温度が冷凍温度帯より高い場合は、オゾン発生器におけるオゾン発生量を増加させることを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。
    

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