JP2005121285A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫内の低温雰囲気や暗黒条件でも紫外線ランプの点灯を維持し、庫内の脱臭及び除菌を効率的に行うことができる冷蔵庫を提供すること。
【解決手段】庫内に、光触媒部材３６と、光触媒部材３６の光源となる紫外線ランプ３７と、紫外線ランプ３７の点灯回路４０を設け、紫外線ランプ３７の点灯開始時は点灯回路４０からの出力電圧を点灯時設定電圧よりも高くすることにより、低温雰囲気下で必要な初点灯電圧値より高い電圧が紫外線ランプ３７に印加される為、紫外線ランプ３７は低温環境でも良好に点灯を開始することができ、庫内の脱臭及び除菌を効率的に行うことができる冷蔵庫を提供できるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光触媒とその光源となる紫外線ランプを用いて庫内の脱臭及び除菌を行う冷蔵庫に関するものである。

従来、光触媒を用いて庫内の脱臭及び除菌を行う冷蔵庫が紹介されている（例えば、特許文献１参照）。

図５は、前記特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の断面図を示すものである。図５に示すように、冷蔵室１１には、室内を冷却するための蒸発器１７と、冷却ファン１８と、室内を脱臭及び除菌する為の光触媒部材３６と、光触媒の光源である紫外線ランプ３７が設けられている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

冷蔵室１１内は、蒸発器１７の冷気を冷却ファン１８の運転によって循環させ室内を食品を保存するのに適切な温度に調節されている。

冷蔵室１１内に保存される食品からは、メチルメルカプタンや硫化メチルといった硫黄系ガスやトリメチルアミンといったアミン系ガスの臭気を発生している。また冷蔵室１１内には、ドアを開けたときに外部から菌が侵入したり、食品に付着した菌が保存時に持ち込まれる。

冷却ファン１８の運転によって、これらの臭気や浮遊菌は冷却風路内に設けられた光触媒部材３６を通過する。そして、紫外線ランプ３７には別途設けられた点灯回路（図示せず）を通じて数百Ｖの高電圧且つ数十ｋＨｚの高周波電圧が印加されることで、点灯して紫外線を光触媒部材３６に照射する。これにより、光触媒部材３６は励起しＯＨラジカルあるいはＯ_２ ⁻を生成して臭気や浮遊菌を酸化分解することで、冷蔵室１１内の脱臭及び除菌を行っている。
特開２００１−１４７０７６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、紫外線ランプ３７は冷蔵室１１内に設けられており、その周辺部は−１０℃〜１℃の低温雰囲気に設置されているため、ランプの初点灯電圧が高くなっている。この為、冷蔵庫の運転状況によっては、点灯回路からの設定電圧では点灯開始が困難になるという課題を有していた。

また、冷蔵室１１内はそのドアを開けない限り、通常庫内照明灯（図示せず）は点灯しないことから、ドア閉時の通常運転時は紫外線ランプ３７の周辺部は暗黒状態となっている。この為、ランプ管内の水銀を励起させるのに必要な電子が不足していることから、点灯開始が困難になるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、冷蔵庫内の低温雰囲気や暗黒条件でも紫外線ランプの点灯を維持し、庫内の脱臭及び除菌を効率的に行うことができる冷蔵庫を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、紫外線ランプの点灯開始時は点灯回路からの出力電圧を点灯時設定電圧よりも高くすることを特徴としたものである。

これによって、低温雰囲気下で必要な初点灯電圧値より高い電圧が紫外線ランプに印加される為、ランプは点灯を開始することができる。そして、ランプの点灯後は点灯時設定電圧に下げることで低消費電力下で点灯を維持し、ランプの長期信頼性も確保することができる。

本発明の冷蔵庫は、冷蔵庫内の低温雰囲気や暗黒条件でも紫外線ランプの点灯を維持し、庫内の脱臭及び除菌を効率的に行うことができる。

第１の発明は、庫内に、光触媒部材と、紫外線ランプと、前記紫外線ランプの点灯回路を設けた冷蔵庫において、前記紫外線ランプの点灯開始時は前記点灯回路からの出力電圧を点灯時設定電圧よりも高くすることにより、低温雰囲気下で必要な初点灯電圧値より高い電圧が紫外線ランプに印加される為、ランプは点灯を開始することができる。そして、ランプの点灯後は点灯時設定電圧に下げることで低消費電力下で点灯を維持し、ランプの長期信頼性も確保することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、点灯回路からの出力電圧を点灯時設定電圧よりも少なくとも２０％高くすることにより、冷蔵室の冷却風路内の温度条件である−１０〜１℃において良好に初点灯を確保することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、庫内に、蒸発器と、蒸発器の除霜ヒータを設け、紫外線ランプの点灯開始直前に、除霜ヒータを通電することにより、紫外線ランプ周辺部の温度は上昇しランプ管内の水銀は良好に気化する。このため、ランプの初点灯電圧は低くなることから、低い出力電圧でランプを点灯開始することができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、庫内に、庫内照明灯を設け、紫外線ランプの点灯開始直前に、庫内照明灯を通電することにより、紫外線ランプの点灯直前に冷蔵室内は明るくなり、この光は微弱ながら冷気の吸い込み口や吹き出し口を通じて冷却風路内に設置された紫外線ランプに届く。そして、この微弱な光のエネルギーを補助としてランプ管内の水銀が励起するため、ランプは点灯を開始することができる。そして、ランプの点灯後は庫内照明灯は通電を停止することで低消費電力下で点灯を維持することができる。したがって、冷蔵庫内の暗黒条件でも紫外線ランプを良好に点灯することができる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、紫外線ランプの近傍部にＬＥＤを設けたことにより、その通電により紫外線が照射され紫外線ランプ管内に届く。そして、この紫外線エネルギーを補助としてランプ管内の水銀が励起するため、ランプは点灯を開始することができる。したがって、エネルギーの高い紫外線を利用するため、暗黒条件においてさらに紫外線ランプを良好に点灯することができる。

第６の発明は、特に、第５の発明のＬＥＤが紫外線ランプの点灯開始直前に通電することにより、紫外線ランプの点灯開始直前に通電し点灯後は通電を停止することで、低消費電力下で点灯を維持することができる。

第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、紫外線ランプの近傍部に外部放電手段を設けたことにより、その通電によりランプ管内でグロー放電が起こりランプを点灯開始することができる。したがって、冷蔵室内の温度上昇を伴う除霜ヒータ加熱を軽減して低い出力電圧でランプを点灯することができる。

第８の発明は、特に、第７の発明の外部放電手段を、紫外線ランプの点灯開始直前に通電することにより、紫外線ランプの点灯開始直前に通電し点灯後は通電を停止することで、低消費電力下で点灯を維持することができる。

第９の発明は、特に、第７または第８の発明において、紫外線ランプと光触媒と外部放電手段から成る部位の風上側及び風下側に金網を設けたことにより、可燃性冷媒を用いた冷蔵庫において何らかの原因で冷媒が庫内に漏洩した時でも、外部放電手段の放電で燃焼することがあるものの、金網によって閉鎖されているので外部空間に存在する冷媒に延焼することを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫の断面図を示すものである。また、図２は同、冷蔵庫の点灯回路の作動図である。

図１において、冷蔵室１１において、冷却風路内に庫内を冷却するための蒸発器１７が設置されている。蒸発器１７の風下側にはこれの冷気を冷蔵室１１内に循環させるための冷却ファン１８が設けられている。蒸発器１７の下部には蒸発器１７の除霜を定期的に行う為の除霜ヒータ３８が設置されている。冷蔵室１１の奥面には庫内の照明用の庫内照明灯３９が設けられている。そして、蒸発器１７の風下側の冷却風路に光触媒部材３６が設けられており、光触媒部材３６に囲まれるようにその光源となる紫外線ランプ３７が設置されている。紫外線ランプ３７は２５４ｎｍの紫外線を照射する冷陰極型の殺菌ランプである。紫外線ランプ３７は３６５ｎｍの紫外線を照射するブラックライトを用いてもよく、１８５ｎｍの紫外線を照射しオゾンを発生するオゾンランプを用いてもよい。そして、紫外線ランプ３７はこれを点灯させるための点灯回路４０と接続されており、数百Ｖの数百Ｖの高電圧且つ数十ｋＨｚの高周波電圧が印加される。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

まず、冷蔵室１１内は、蒸発器１７の冷気を冷却ファン１８の運転によって循環させ室内を食品を保存するのに適切な温度に調節されている。このとき、紫外線ランプ３７の周辺は−１０℃〜１℃の低温環境下にあるため、図２に示すように常温に比べ初点灯に必要な電圧が上昇する。ここで、紫外線ランプ３７の点灯開始時は、点灯回路４０の出力電圧が点灯時設定電圧よりも高く制御されるので、低温時の初点灯必要電圧よりも大きくなり点灯を開始することができる。そして、点灯開始後は点灯時設定電圧に出力電圧を下げるため、低消費電力下で紫外線ランプ３７の点灯を維持することができる。このため、ランプの長期信頼性も確保することができる。

ここで、図３に示すように冷蔵室１１の冷却風路内の−１０℃〜１℃の温度条件では点灯時設定電圧よりも２０％高く設定することで初点灯を良好に維持することができることを実験的に確認した。

こうして、低温環境でも紫外線ランプ３７は良好に点灯し、紫外線が光触媒部材３６に照射されることで、光触媒部材３６は励起しＯＨラジカルあるいはＯ_２ ⁻を生成して冷蔵室１１内の臭気や浮遊菌を酸化分解して脱臭及び除菌を効率的に行うことができる。

以上のように、本実施の形態においては、紫外線ランプの点灯開始時は点灯回路からの出力電圧を点灯時設定電圧よりも高くすることにより、低温雰囲気下で必要な初点灯電圧値より高い電圧が紫外線ランプに印加される為、ランプは点灯を開始することができ、低温環境でも良好にランプの点灯を行い効率的に庫内の脱臭及び除菌を行うことができる。

また、本実施の形態において、除霜ヒータ３８を紫外線ランプ３７の点灯開始直前に通電することで、紫外線ランプ周辺の温度は上昇する。このため、ランプ管内の水銀は良好に気化し初点灯必要電圧は低くなることから、低い出力電圧でランプを点灯開始することができる。そして、ランプの点灯開始後は除霜ヒータ３８の通電を停止することで冷蔵室１１の温度上昇を軽減することができる。したがって、低温条件下でのランプの点灯性をさらに向上することができる。

また、本実施の形態において、紫外線ランプ３７の点灯開始直前に、庫内照明灯３９を通電することにより、紫外線ランプ３７の点灯直前に冷蔵室１１内は明るくなり、この光は微弱ながら冷気の吸い込み口や吹き出し口を通じて冷却風路内に設置された紫外線ランプ３７に届く。そして、この微弱な光のエネルギーを補助としてランプ管内の水銀が励起するため、ランプは点灯を開始することができる。そして、ランプの点灯後は庫内照明灯３９は通電を停止することで低消費電力下で点灯を維持することができる。したがって、さらに冷蔵庫内の暗黒条件でも紫外線ランプを良好に点灯することができる。

また、本実施の形態において、紫外線ランプ３７の近傍部にＬＥＤ（図示せず）を設けることにより、その通電により紫外線が照射され紫外線ランプ管内に届く。そして、この紫外線エネルギーを補助としてランプ管内の水銀が励起するため、ランプは点灯を開始することができる。したがって、エネルギーの高い紫外線を利用するため、暗黒条件においてさらに紫外線ランプを良好に点灯することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における冷蔵庫の断面図を示すものである。図４において、外部放電手段４１は高電圧回路と針電極からなる放電電極を有した回路基板であり、紫外線ランプ３７の近傍に設置されている。そして、紫外線ランプ３７と光触媒部材３６と外部放電手段４１から成る部位の風上側及び風下側に金網４２を設けている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

まず、紫外線ランプ３７の点灯開始直前に外部放電手段４１を通電する。このとき、外部放電手段４１の針電極先端から放電し、その放電によるエネルギーが紫外線ランプ３７のランプ管内に伝わる。このため、ランプ管内でグロー放電が起こりランプを点灯開始することができる。そして、点灯開始後は外部放電手段４１の通電は停止する。

したがって、温度上昇を伴う除霜ヒータ３８による加熱を軽減して、低い出力電圧でランプを点灯することができ、低消費電力下で点灯を維持することができる。

また、外部放電手段４１の周囲の風路には金網４２を設けているので、冷媒に可燃性冷媒を用いた冷蔵庫において、何らかの原因で冷媒が庫内に漏洩した時でも、外部放電手段４１の放電で燃焼することがあるものの、金網４２によって閉鎖されているので外部空間に存在する冷媒に延焼することを防止することができる。

以上のように、本実施の形態においては、紫外線ランプの近傍に外部放電手段を設け、光触媒部材と外部放電手段から成る部位の風上側及び風下側に金網を設けており、点灯開始直前に外部放電手段に通電することにより、放電エネルギーがランプ管内に伝わってグロー放電が起こるため、庫内の温度上昇をさせることなくさらに低い出力電圧で点灯することができる。また、金網により可燃性冷媒の漏洩時の燃焼伝播を防止することができ、可燃性冷媒適用冷蔵庫において安全に紫外線ランプの点灯を良好に行うことができる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、庫内の低温雰囲気や暗黒条件でも紫外線ランプの点灯を維持し、庫内の脱臭及び除菌を効率的に行うことが可能となるので、業務用冷蔵庫、ショーケース等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図 同、冷蔵庫の点灯回路の作動図 同、冷蔵庫の点灯性評価図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の断面図 従来の冷蔵庫の断面図

符号の説明

１７ 蒸発器
３６ 光触媒部材
３７ 紫外線ランプ
３８ 除霜ヒータ
３９ 庫内照明灯
４０ 点灯回路
４１ 外部放電手段
４２ 金網

Claims (9)

1. 庫内に、光触媒部材と、紫外線ランプと、前記紫外線ランプの点灯回路とを設け、前記紫外線ランプの点灯開始時は前記点灯回路からの出力電圧を点灯時設定電圧よりも高くすることを特徴とした冷蔵庫。
2. 点灯回路からの出力電圧を点灯時設定電圧よりも少なくとも２０％高くすることを特徴とした請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 庫内に、蒸発器と、前記蒸発器の除霜ヒータを設け、紫外線ランプの点灯開始直前に、前記除霜ヒータを通電することを特徴とした請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 庫内に、庫内照明灯を設け、紫外線ランプの点灯開始直前に、前記庫内照明灯を通電することを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
5. 紫外線ランプの近傍部にＬＥＤを設けたことを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
6. ＬＥＤは、紫外線ランプの点灯開始直前に通電することを特徴とした請求項５に記載の冷蔵庫。
7. 紫外線ランプの近傍部に外部放電手段を設けたことを特徴とした請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
8. 外部放電手段は、紫外線ランプの点灯開始直前に通電することを特徴とした請求項７に記載の冷蔵庫。
9. 紫外線ランプと光触媒と外部放電手段とを備えた部位の風上側及び風下側に、金網を設けたことを特徴とした請求項７または８に記載の冷蔵庫。

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