JP2005069650A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫における冷蔵空間のみでなく、冷凍空間にも脱臭装置を設けることにより、貯蔵空間のいずれにおいても食品への臭い移りを低減して冷却保存できる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】断熱箱体内に冷蔵空間２と冷凍空間５とを区画配置し、各空間にそれぞれ専用の冷却器６，８を配置して冷気の強制循環によって冷却制御する冷蔵庫において、オゾン発生装置20とオゾン分解手段21で形成した脱臭装置15を前記冷蔵空間および冷凍空間の冷気循環路近傍16に配置したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷蔵空間と冷凍空間のそれぞれに専用冷却器とともに脱臭装置を備えた冷蔵庫に関する。

近年冷蔵庫は、食生活の多様化とともに収納量の大形化傾向にあり、その形態としては、上部に最も貯蔵物収納容積の大きい冷蔵室を設置し、その下部に野菜室、さらにその下部には、収納容積の比較的小さい製氷室や温度切替室を幅方向の左右に区分して設け、最下部に冷凍室を設置することが一般的である。

前記冷蔵室は、その前面開口部近傍に一側を枢支した扉により前記開口を回動方式で閉塞しており、野菜室と冷凍室、および製氷室や温度切替室は、収納物の出し入れ操作の利便性から各扉の貯蔵室側に容器を取り付けて引き出し式とすることで、各保存目的に応じて冷却されるように区分したものが多くなっている。

各貯蔵室は冷却器で生成される冷気を循環させることによりそれぞれ所定温度に冷却されるものであるが、冷蔵温度空間と冷凍温度空間とでは温度差が大きいため、最近では、冷却効率の面から冷蔵と冷凍空間の個々に専用の冷却器を設置し、各貯蔵空間個々に独立して温度制御する方式の冷蔵庫が商品化されており、これによって各室温度の変動幅を小さくすることができる。

さらに、冷蔵室や野菜室に対しては、室内空気温度と冷却器温度との差を小さくすることで、冷蔵用冷却器への霜付きを減らすことができるとともに、非冷却時にも冷却ファンを回転させ、冷却器に付着した霜の融解による高湿空気を貯蔵室に戻して冷蔵空間を高湿度に保つことができる。これによって、野菜など食品の乾燥を防いで鮮度を保持する冷却方式が主流になっているが、貯蔵室内の湿度が高くなることと相俟って、冷蔵空間は高い設定温度と生鮮食品など種々の貯蔵品が収納されている関係から臭いが発生し易いため、脱臭装置を設置することが一般的である。

この脱臭装置は、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、通常冷蔵室内を循環する空気の通り道に設置され、循環冷気中に含まれる臭い分子を触媒に吸着させ、オゾンなどで分解するとともに、さら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（例えば、特許文献１参照）が、冷凍空間については、氷点下以下の低温度により細菌が増殖しない、あるいは死滅するため、臭いの問題はないとされており、上記のような脱臭装置が設けられた例はなかった。
特開２００１−３３６８７１公報

しかしながら、冷凍空間でも、ホームフリージングで生状態から凍る過程における魚肉などの種々の臭いが他の冷凍段階の食品、例えば米飯や容量が大きく何度も食事と冷凍が繰り返されるアイスクリームなどに移行するものであり、また、冷凍空間の中に配置された自動製氷装置においては、冷蔵室に設置した給水タンクや給水経路の水への臭い移りとともに製氷中の水に冷凍過程での魚肉臭などが臭い移りするものである。

さらに、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温度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ものであった。

本発明は上記点に着目してなされたものであり、冷蔵庫における冷蔵空間のみでなく、冷凍空間にも脱臭装置を設けることにより、貯蔵空間のいずれにおいても食品への臭い移りを低減して冷却保存できる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、断熱箱体内に冷蔵空間と冷凍空間とを区画配置し、各空間にそれぞれ専用の冷却器を配置して冷気の強制循環によって冷却制御する冷蔵庫において、オゾン発生装置とオゾン分解手段で形成した脱臭装置を前記冷蔵空間および冷凍空間の冷気循環路近傍に配置したことを特徴とする。

本発明の冷蔵庫によれば、冷蔵空間のみでなく、冷凍過程における魚肉から製氷水などへの臭い移りを低減して冷凍空間における脱臭をおこなうことができ、冷蔵空間の脱臭作用と合わせて食品間の臭い移りを低減した冷蔵庫を得ることができる。

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（10）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。

（15）は冷凍空間用脱臭装置であり、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。

脱臭装置（15）は、図２の正面からの断面図である図３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）はセラミック製ハニカム状成形体に酸化マンガンを担時したものからなり、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４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とコア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。

電極板（23）の下端は覆体（30）で挟み込んで支持するとともに高電圧コイル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おり、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）は高電圧コイルの２次側コイルに繋がれており、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て、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）に電圧を加えるとオゾン発生器（20）のエポキシモールド（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、その突起電極部に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、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る。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）の上に降り注いで臭い分子の分解と除菌をおこなう。

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、臭い分子を吸着し脱臭された後に冷凍用冷却器（８）を通り冷却ファン（９）によって再び冷却されるため、冷凍室（５）内に収納した冷凍過程のおける魚肉や冷蔵温度帯など比較的高温状態に設定した温度切替室の食品であっても、その臭いを確実に捕らえて脱臭することができ、他食品への臭い移りを防ぎ、また臭いのない氷を製氷することができる。

また、冷蔵室（２）にも冷蔵用脱臭装置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（35）は光触媒を使用している。

光触媒による脱臭装置（35）は、図１に示す冷蔵室（２）の底面における冷蔵室循環冷気のリターンダクト部（18）に設置されており、図５に示すように、光触媒モジュール（36）とオゾン分解触媒フィルター（37）とから形成されている。

光触媒モジュール（36）は、アルミナやシリカなどの多孔質セラミックからなる基体の表面に、酸化チタンに代表される光触媒材料を担持して乾燥あるいは焼結することで固着した光触媒フィルタ（38）（38）を２枚隣接し、この光触媒フィルタ間にはステンレスなどの薄板をエッチングして網目状に形成した放電電極（39）を立設するとともに、前記２枚の光触媒フィルタ（38）の風上と風下側には前記放電電極と同様に形成した対極（40）（40）をそれぞれ配置して構成している。

なお、光触媒フィルタ（38）は、必ずしも２枚設ける必要はなく、冷気通路中の臭気成分やエチレン浮遊菌が比較的少ない場合には、１枚の光触媒フィルタ（38）の前後に対極（40）と放電電極（39）を設ける構成でもよい。

（41）は電源回路であり、高電圧発生トランス（42）により前記放電電極（39）と各対極（40）との間に正のパルス状直流高電圧を印加する
この構成により、放電電極（39）と対極（40）は紫外線発生用の放電手段として機能し、双方の電極間に放電が起きて波長が３８０ｎｍ以下である紫外線が発生する。

また、この放電電極（39）と対極（40）が放電すると、紫外線とともにオゾンが発生するため、前記光触媒モジュール（36）は、紫外線による活性酸素の発生で有害ガス成分を完全に分解させる機能とともに、オゾン発生手段としても機能するものであり、この光触媒モジュール（36）から風下側に所定距離を空けて設置したオゾンを吸収するオゾン分解触媒フィルタ（37）は、２酸化マンガンを主体にしたハニカム形状の焼結体から形成されている。

そして、前記脱臭装置（35）の電源回路（41）に通電して放電電極（39）と対極（40）との間に電圧を与えると、電極間に放電が起きて紫外線が発生する。紫外線が光触媒フィルタ（38）（38）に照射されることによって光触媒を活性化させ、発生した活性酸素が流下し水酸化ラジカル（遊離基）の強い酸化作用で、光触媒フィルタ（38）（38）の表面に付着した臭気ガス成分や有機化合物の結合を分解し、無臭化若しくは低臭気化することで脱臭するものである。

また、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フィルタ（38）（38）表面の微生物の繁殖を抑制して、脱臭装置（35）や周囲の壁表面の汚れを分解除去する。臭気物質を酸化すると、有機物質が必ず持っている炭素が酸化されて二酸化炭素が発生する。一般に葉物野菜は空気を呼吸することで酸素を吸収し、鮮度を低下させることが知られているが、二酸化炭素は、この葉物野菜の呼吸を抑制する作用があり野菜室（３）収納品の鮮度が保持されるものである。特に光触媒は、強い酸化力を有していることから、二酸化炭素の発生に大きく寄与する。

さらに、上記光触媒による脱臭装置（35）は、臭気物質の酸化分解による脱臭作用のみでなく、果実などから発生し、食品を熟成、すなわち老化させるエチレンガスを分解する作用を有しており、このエチレンガス分解作用による食品鮮度の保持効果をも得ることができる。

そしてさらに、光触媒を、上記のように放電型光触媒機構とすれば、光触媒を活性化する紫外線を、放電により発生させるようにしたため、電力の供給が続く限り同量の紫外線を供給することができ、紫外線ランプやＬＥＤを光源とする方法に比べて、光源の寿命の問題がなく、脱臭性能やエチレン分解性能の低下がないものであり、冷蔵庫のように長期に亙って連続使用される電気機器にとって、部品交換などのメンテナンスを必要とせず有効である。

次に、光触媒による脱臭装置を浄水手段として利用した実施例について説明する。図６に概略構成を示すように、冷蔵室（２）の底面部側方に配置した給水タンク（13）から自動製氷装置（11）の製氷皿（12）への給水経路（33）中に光触媒による脱臭装置（55）を配設したものであり、脱臭装置（55）は、給水経路（33）の一部を構成するガラスや合成樹脂などの誘電体で形成した円筒状のケース（57）内に、円柱状のセラミック担体に光触媒を塗布した光触媒フィルタ（58）を収納し、その中央孔に放電電極（59）を挿入し、さらにケース（57）の外周に導電体で形成した対極（60）を密着配置している。

前記脱臭装置（55）によれば、高圧電源（61）から電圧を印加することにより、電極間の放電で光触媒を設置している空間に紫外線を発生させ、紫外線によって光触媒が励起されて水中の有機化合物を分解し、水質を浄化するものであり、この方式においても部品交換などのメンテナンスを必要とせず、長期に亙って高度な浄水機能を得ることができるものである。

なお、前記脱臭装置（55）は、給水経路（33）中に配設した例で説明したが、給水タンク（13）自体の水中に配置するようにしてもよい。

本発明によれば、脱臭装置を備えることで冷蔵空間、冷凍空間ともに貯蔵品の臭い移りを低減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における冷凍室の脱臭装置部の拡大縦断面図である。 図２の正面からの断面図である。 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。 冷蔵空間に設けた光触媒脱臭装置の概略構成図である。 本発明の他の実施例を示す浄水装置の関係構成図である。

符号の説明

１ 断熱箱体 ２ 冷蔵室 ４ 製氷室
５ 冷凍室 ８ 冷凍用冷却器 11 自動製氷装置
12 製氷皿 13 給水タンク 15 脱臭装置
16、18 リターンダクト 17 エバカバー 19 脱臭容器
20 オゾン発生器 21 触媒 23 電極板
29 オゾン溜まり部 33 給水経路 35、55 光触媒脱臭装置
36 光触媒モジュール 37 オゾン分解触媒フィルター
38、58 光触媒フィルター 39、59 放電電極 40、60 対極
57 ケース

Claims (4)

1. 断熱箱体内に冷蔵空間と冷凍空間とを区画配置し、各空間にそれぞれ専用の冷却器を配置して冷気の強制循環によって冷却制御する冷蔵庫において、オゾン発生装置とオゾン分解手段で形成した脱臭装置を前記冷蔵空間および冷凍空間の冷気循環路近傍に配置したことを特徴とする冷蔵庫。
2. 脱臭装置の少なくともいずれか一方が空間放電手段と光触媒モジュールとオゾン分解手段から形成されていることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 脱臭装置は、冷蔵空間と冷凍空間におけるそれぞれの冷気吸込通路の近傍に配置したことを特徴とする特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
4. 脱臭装置を自動製氷装置の給水経路中に設置して浄水手段としたことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
   

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