JP2005201542A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷気循環用の送風機を正回転した場合でも逆回転した場合でも、脱臭装置からオゾンが外部へ流出することを極力防止できると共に、脱臭性能の低下を防止できる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】 脱臭装置２１は、オゾン発生手段を兼ねる空間放電機構３６と、光触媒モジュール３７と、第１及び第２のオゾン分解触媒３８，４１を備えていて、冷気循環経路の一部を構成する脱臭装置収納部２０に配設する。オゾン分解触媒３８，４１は、脱臭装置２１における入口側と出口側の両方に配置している。冷蔵室７及び野菜室８の冷気を強制循環させる冷蔵用送風機は正逆回転切替可能に構成し、正回転させた場合には冷気は実線の矢印Ａで示す方向に流れ、逆回転させた場合には冷気は点線の矢印Ｂで示す方向に流れる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、オゾン発生手段とオゾン分解手段を有する脱臭装置を冷気循環経路に配設した冷蔵庫に関する。

一般に家庭用の冷蔵庫においては、庫内が複数の部屋に仕切られた複数のドアを有するタイプが主流であり、目的にあった食料品等の保存ができるように、例えば冷蔵室、野菜室、冷凍室に分けられている。野菜等の鮮度保持向上のためには、恒温高湿での保存が好ましい。そのために、温度差の大きい冷凍室と冷蔵室（野菜室を含む）の冷却をそれぞれ専用の冷却器を用いる手段を採用し、各室の温度制御を独立して行うことで温度変動を小さく抑えることが可能になる。また、冷蔵室及び野菜室を冷却するための冷蔵用冷却器への冷媒の供給を停止した状態で、当該冷却器についた霜を、冷気を強制循環させる送風機により昇華させ、その湿気を含んだ空気を庫内（冷蔵室及び野菜室）に戻すようにすることにより、冷蔵室及び野菜室を高い湿度にする、いわゆる、うるおい運転を行うことができる。この場合、冷蔵用冷却器の除霜も同時に行うことができる。このように複数の冷却器で各室の温度、湿度をコントロールすることにより、食品の鮮度、栄養分の劣化を防止することが可能になる。さらに、野菜室の冷却効率向上や湿度上昇を目的として、冷気循環用の送風機を逆回転させることで、野菜室に冷気を送り込むことが検討されている。

なお、特許文献１には、冷蔵室及び野菜室を冷却するための冷却器の除霜効率、及び冷蔵室と野菜室の湿度還元を効率よく行うことを目的として、その冷却器の除霜時に冷気循環用の送風機を所定時間ごとに正回転と逆回転とを交互運転し、循環する空気の流れを変えるようにすることが開示されている。
一方、庫内の湿度が上昇することに伴い臭気も一層感じやすくなり、また、庫内で雑菌が繁殖しやすくなるといった弊害があることから、冷気循環経路に脱臭装置が設けられることが多い。強力な脱臭方式としては、オゾンによる脱臭、光触媒と紫外線の組み合わせによる脱臭方法等が挙げられる。具体的な脱臭装置としては、ケース内に、高電圧放電によってオゾン及び紫外線を発生させる放電手段（オゾン発生手段を兼ねる）と、紫外線が照射されることにより生じる触媒作用によって冷気中に含まれている臭気成分を分解する光触媒モジュールと、オゾンを分解するオゾン分解手段とを備え、このうちオゾン分解手段を、ケースにおける冷気の出口側に配置した構成となっている（例えば特許文献２参照）。
特開２００２−２４３３３４号公報 特開２００２−２７７１５２号公報

しかしながら、脱臭装置においてオゾンを使用する場合、臭気や冷蔵庫部品への悪影響（特に熱交換器等の金属部品の腐食）から、オゾンの濃度をそれほど上げることができず、脱臭装置から外へはオゾンが流出しないことが必要である。
ところで、このような脱臭装置を備えたものにおいて、冷気循環用の送風機を逆回転させる運転を行おうとした場合、脱臭装置内を通る冷気の流れも逆になるため、オゾンが脱臭装置の外へ流出してしまうおそれがある。従来では、冷蔵用冷却器の除霜終了後などにおいて、冷気循環用の送風機を逆回転させたり、運転を停止させたりする場合には、脱臭装置におけるオゾン発生手段（放電手段）の運転を停止させることで、オゾンが流出することを防いでいたが、送風機の逆回転運転が増えた場合に、その都度オゾン発生手段の運転を停止させていたのでは、脱臭効率が低下してしまうという不具合がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、オゾン発生手段とオゾン分解手段を有する脱臭装置を冷気循環経路に配設したものにおいて、冷気循環用の送風機を正回転した場合でも逆回転した場合でも、脱臭装置からオゾンが外部へ流出することを極力防止できると共に、脱臭性能の低下を防止できる冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、オゾン発生手段とオゾン分解手段を有する脱臭装置を備え、この脱臭装置を冷気循環経路に配設した冷蔵庫において、前記冷気循環経路を通して冷気を強制循環させる送風機を正逆転切替可能に構成すると共に、前記脱臭装置は、前記送風機の正回転状態における冷気の入口側と出口側の両方にオゾン分解手段を配置した構成としたことを特徴とする。

上記した構成において、冷気循環用の送風機を正回転運転した場合、冷気は脱臭装置の入口側から入り、出口側から出て行く流れとなり、オゾン発生手段から発生したオゾンは出口側に存するオゾン分解手段により分解される。また、冷気循環用の送風機を逆回転運転した場合、脱臭装置内を流れる冷気の流れは上記とは逆に出口側から入り、入口側から出て行く流れとなり、オゾン発生手段から発生したオゾンは入口側に存するオゾン分解手段により分解される。従って、冷気循環用の送風機を正回転した場合でも逆回転した場合でも、脱臭装置からオゾンが外部へ流出することを極力防止できる

本発明によれば、脱臭装置における冷気の入口側と出口側の両方にオゾン分解手段を配置した構成としたので、冷気循環用の送風機を正回転した場合でも逆回転した場合でも、脱臭装置からオゾンが外部へ流出することを極力防止できる。また、冷気の流れ方向にかかわらず、オゾン発生手段の運転を停止させる必要がないので、脱臭装置の脱臭効率が低下することも防止できる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。まず、図２は、本実施形態に係る冷蔵庫の概略的縦断側面図を示すものである。この図２において、冷蔵庫本体１は、鋼板製の外箱２とプラスチック製の内箱３との間に発泡断熱材４を充填して矩形状の断熱箱体として構成され、内部は断熱仕切壁５により上部の冷蔵温度領域と下部の冷凍温度領域とに仕切られている。

上部側の冷蔵温度領域は、この場合アルミニウム製の仕切板６により上部の冷蔵室７と下部の野菜室８とに仕切られている。また、下部側の冷凍温度領域は、断熱仕切板９により上部の切替室１０及び製氷室（図示せず）と下部の冷凍室１１とに仕切られている。切替室１０と図示しない製氷室とは左右に並んでいて、その間は仕切壁により仕切られている。なお、切替室１０は、冷蔵温度帯から冷凍温度帯の間で設定温度を切り替えることが可能な構成となっている。

冷蔵室７の下部にはチルド室１２が形成されていて、このチルド室１２内にチルドケース１２ａが出し入れ可能に収容されている。このチルドケース１２ａと仕切板６との間には冷気通路１３が形成されている。また、野菜室８内には野菜容器１４が収容されている。冷蔵庫本体１の前面には、各室７，８，１０，１１の前面開口部を開閉する扉７ａ，８ａ，１０ａ，１１ａが設けられている。

上記冷蔵室７の奥部から上部にかけてダクトカバー１５が設けられていて、このダクトカバー１５の裏側に冷気ダクト１６が形成されている。ダクトカバー１５には、複数の冷気吐出口１７（図３参照）が形成されている。なお、図３は、チルドケース１２ａが省略されている。ダクトカバー１５の裏側には、冷蔵用冷却器１８が配設されていると共に、この冷蔵用冷却器１８の上方に位置させて冷気循環用の冷蔵用送風機１９（本発明の送風機に相当）が配設されている。この冷蔵用送風機１９は、正逆回転の切り替えが可能な構成となっている。

また、ダクトカバー１５の下部には、図１にも示すように、脱臭装置収納部２０が形成されていて、この脱臭装置収納部２０に、後述する脱臭装置２１が配設されている。脱臭装置収納部２０は、前部が冷蔵室７のチルド室１２及び冷気通路１３と連通すると共に、後部が冷気ダクト１６の下部と連通していて、冷気ダクト１６の吸い込み部となっている。この脱臭装置収納部２０は、冷気循環経路の一部を構成している。ダクトカバー１５の下部において、脱臭装置収納部２０の左右両側には、図３に示すようにスリット状の冷気戻り口２２が形成されていて、これら冷気戻り口２２も冷気ダクト１６に連通している。冷蔵室７と野菜室８との間を仕切る上記仕切板６の後部には複数の通気口２３が形成されていて、これら通気口２３により冷蔵室７（チルド室１２）と野菜室８との間が連通している。

上記製氷室１０及び冷凍室１１の奥部にはカバー２５により冷凍用冷却器室２６が形成されており、この冷凍用冷却器室２６に、冷凍用冷却器２７が配設されていると共に、この冷凍用冷却器２７の上方に位置させて冷気循環用の冷凍用送風機２８が配設されている。冷凍用冷却器２７には、除霜用のパイプヒータ２９が設けられている。また、冷蔵庫本体１の下部の後部には機械室３０が形成されていて、この機械室３０内に冷凍サイクルのコンプレッサ３１や機械室用送風機３２が配設されている。

次に、脱臭装置２１について、主に図１を参照して説明する。脱臭装置２１のユニットケース３５は、脱臭装置収納部２０内に収納されている。このユニットケース３５内に、放電手段を構成する空間放電機構３６と、光触媒モジュール３７と、オゾン分解手段を構成する第１のオゾン分解触媒３８と、空間放電機構３６の高圧トランス（図示せず）などが配設されている。第１のオゾン分解触媒３８は、ユニットケース３５において後部側（図１の右側）に配置されている。この第１のオゾン分解触媒３８の位置は、脱臭装置２１において、上記冷蔵用送風機１９の正回転時の冷気の流れの出口側となる。

ユニットケース３５の前部側には、斜め下向きに開口した通気口３９が形成されていると共に、保護カバー４０が着脱可能に装着されている。保護カバー４０にはオゾン分解手段を構成する第２のオゾン分解触媒４１が保持されていて、この第２のオゾン分解触媒４１が通気口３９に対向するように配置されている。また、保護カバー４０の前下部にはスリット状の吸込口４２が形成されている。第２のオゾン分解触媒４１の位置は、脱臭装置２１において、冷蔵用送風機１９の正回転時の冷気の流れの入口側となる。従って、脱臭装置２１において、冷気の入口側と出口側の両方にオゾン分解触媒４１，３８が配置されている。

ここで、上記空間放電機構３６は、放電電極４５と対極４６とを対向状態に配置して構成されている。放電電極４５、対極４６には、ステンレス等のメッシュ状（エッチングパターン）のものを用いる。放電電極４５と対極４６との間にはパルス状の高電圧が印加されるように構成されていて、この結果、高電圧放電が行われて紫外線（３８０ｎｍ以下）及びオゾンを発生するようになっている。従って、空間放電機構３６はオゾン発生手段も兼ねている。

上記光触媒モジュール３７は、放電電極４５と対極４６との間に配置されている。この光触媒モジュール３７は、アルミナ、シリカ等のセラミック製の多孔質体からなる基体の表面に、酸化チタン等の光触媒粒子を固定して構成されている。
上記第１及び第２のオゾン分解触媒３８，４１は、例えば酸化マンガンベースのセラミック製ハニカム（成形品）や金属ハニカムをコア材とし、これに触媒成分を固定して構成されている。この場合、第１のオゾン分解触媒３８と第２のオゾン分解触媒４１とは同じ構成のものでも良いが、異なる構成のものを用いても良い。異なる構成とは、例えば、サイズ、開口率、触媒の担持量、或いは触媒組成が異なるものをいう。例えば触媒組成に酸化銅を入れたものの場合には、オゾン分解性能は低下しても、硫黄系臭気成分の分解に優れるものとなる。

なお、本実施形態の冷蔵庫においては、図示しない制御装置を備えていて、この制御装置により、冷蔵室７に関する温度設定情報や温度情報、冷蔵用冷却器１８の温度情報、冷凍室１１に関する温度設定情報や温度情報、冷凍用冷却器２７の温度情報等に基づいて、コンプレッサ３１や、冷凍サイクルの冷媒の流れを切り替える切替弁（図示せず）、冷蔵用及び冷凍用送風機１９，２８、脱臭装置２１などの運転が制御されるように構成されている。

次に本実施形態の作用について説明する。
まず、冷蔵室７を積極的に冷却する冷蔵室冷却運転の場合には、コンプレッサ３１を駆動した状態で冷蔵用冷却器１８に冷媒を供給すると共に、冷蔵用送風機１９を正回転で運転し、また、脱臭装置２１も運転する。このとき、冷蔵用送風機１９を正回転で運転することで、冷蔵用冷却器１８により冷却された冷気が、図２に実線の矢印Ａで示すように、各冷気吐出口１７から冷蔵室７内及びチルド室１２内に吐出され、冷蔵室７及びチルド室１２が冷却される。冷蔵室７及びチルド室１２を冷却した冷気の一部は、チルド室１２下側の冷気通路１３を通り、図１に実線の矢印Ａで示すように、脱臭装置２１の吸込口４２から脱臭装置２１内を通った後、冷気ダクト１６内へ戻される。また、冷蔵室７の冷気の一部は、脱臭装置２１の左右両側の冷気戻り口２２から直接冷気ダクト１６内へ戻される。冷気通路１３を通る冷気の一部は、通気口２３から野菜室８にも供給される。この場合、野菜室８は、主に仕切板６を介して間接的に冷却される。

このとき、脱臭装置２１の吸込口４２から脱臭装置２１内に入った、臭気成分を含んだ冷気は、入口側の第２のオゾン分解触媒４１を通過した後、空間放電機構３６及び光触媒モジュール３７を通り、その後、出口側の第１のオゾン分解触媒３８に至る。
ここで、脱臭装置２１の運転に伴い、空間放電機構３６の放電電極４５と対極４６との間で高電圧放電が行われ、紫外線及びオゾンが発生する。そして、光触媒モジュール３７においては、紫外線が照射されることに伴い活性化され、冷気に含まれているアンモニア等の臭気成分や、エチレン、アルデヒド等も分解する作用を発揮する。また、高電圧放電によって発生したオゾンは、光触媒モジュール３７を通過した冷気と共に第１のオゾン分解触媒３８に至る。第１のオゾン分解触媒３８においては、オゾンが分解されて活性酸素が発生し、その活性酸素の酸化力によって、冷気に含まれているアミン系やアンモニア等の臭気成分が酸化分解される。従って、冷気中のエチレンやアルデヒドは光触媒モジュール３７において、また、臭気成分は光触媒モジュール３７及び第１のオゾン分解触媒３８の両方において分解される。なお、脱臭装置２１の運転は、空間放電機構３６を所定の周期で通断電制御することで行われる。

上記冷蔵室冷却運転が終了したら、野菜室８を積極的に冷却する野菜室冷却運転が行われる。この野菜室冷却運転の場合には、冷蔵用冷却器１８に冷媒を供給するままの状態で、冷蔵用送風機１９を逆回転で運転し、また、脱臭装置２１も運転する。このとき、冷蔵用送風機１９を逆回転で運転することで、冷蔵用冷却器１８により冷却された冷気が、図１に点線の矢印Ｂで示すように、冷気ダクト１６を下降し、その一部が、上述の流れとは逆に、脱臭装置２１の第１のオゾン分解触媒３８を通過して脱臭装置２１内に入った後、空間放電機構３６及び光触媒モジュール３７を通り、その後、第２のオゾン分解触媒４１を通った後、吸込口４２から冷気通路１３側へ供給される。また、冷気ダクト１６を下降した冷気の一部は、脱臭装置２１の左右両側の冷気戻り口２２から冷気通路１３側へ供給される。冷気通路１３側へ供給された冷気は、仕切板６の通気口２３を通って野菜室８側へ供給され、その冷気により野菜室８が積極的に冷却される。

ここで、脱臭装置２１における第１のオゾン分解触媒３８を通過して脱臭装置２１内に入った冷気は光触媒モジュール３７に至り、ここで、アンモニア等の臭気成分や、エチレン、アルデヒド等も分解される。また、高電圧放電によって発生したオゾンは、光触媒モジュール３７を通過した冷気と共に第２のオゾン分解触媒４０に至る。第２のオゾン分解触媒４０においては、オゾンが分解されて活性酸素が発生し、その活性酸素の酸化力によって、冷気に含まれているアミン系やアンモニア等の臭気成分が酸化分解される。

この場合、エチレンやアルデヒドが分解されると水と二酸化炭素へと分解され、その二酸化炭素が、冷気と共に野菜室８へ供給されるようになり、野菜室８内の二酸化炭素の濃度が上昇するようになる。二酸化炭素は、野菜などの酸化防止作用と呼吸抑制作用があり、野菜などの鮮度を保持するのに有効である。
上記野菜室冷却運転が終了したら、野菜室８の湿度を高める野菜室うるおい運転が行われる。この野菜室うるおい運転の場合には、冷蔵用送風機１９を逆回転で運転すると共に、脱臭装置２１も運転する状態で、冷蔵用冷却器１８への冷媒の供給を停止する（通常、コンプレッサ３１の運転は停止しない）。

冷蔵用冷却器１８への冷媒の供給を停止した状態で、冷蔵用送風機１９を逆回転で運転すると、冷蔵用冷却器１８に付着した霜が昇華し、その湿気を含んだ空気が、上記野菜室冷却運転の場合と同様に、図１に点線の矢印Ｂで示すように、冷気ダクト１６を下降し、その一部が、脱臭装置２１の第１のオゾン分解触媒３８を通過して脱臭装置２１内を通り、吸込口４２から冷気通路１３側へ供給される。このときも、脱臭装置２１の運転に伴い、脱臭装置２１内を通過する空気の臭気成分などが分解される。また、冷気ダクト１６を下降した空気の一部は、脱臭装置２１の左右両側の冷気戻り口２２から冷気通路１３側へ供給される。冷気通路１３側へ供給された空気は、主に仕切板６の通気口２３を通って野菜室８側へ供給される。これにより野菜室８側の湿度が高くなり、これも野菜などの乾燥を防止でき、鮮度を保持するのに有効である。

上記野菜室うるおい運転が終了したら、冷蔵室７の湿度を高める冷蔵室うるおい運転が行われる。この冷蔵室うるおい運転の場合には、冷蔵用冷却器１８への冷媒の供給を停止したままの状態で、冷蔵用送風機１９を正回転で運転すると共に、脱臭装置２１も運転する。
冷蔵用冷却器１８への冷媒の供給を停止した状態で、冷蔵用送風機１９を正回転で運転すると、冷蔵用冷却器１８に付着した霜が昇華してその湿気を含んだ空気が、図３に実線の矢印Ａで示すように、各冷気吐出口１７から冷蔵室７内及びチルド室１２内に吐出され、冷蔵室７及びチルド室１２の湿度が高められ、食品が乾燥することを防止できる。このときも、脱臭装置２１の運転に伴い、脱臭装置２１内を通過する空気の臭気成分などが分解される。

上記野菜室うるおい運転及び冷蔵室うるおい運転では、冷蔵用冷却器１８の除霜も同時に行うことができる。そして、冷蔵室うるおい運転が終了すると、再び冷蔵室冷却運転が行われる。
上記した各運転において、冷蔵用送風機１９の正回転時（冷蔵室冷却運転、冷蔵室うるおい運転）と、冷蔵用送風機１９の逆回転時（野菜室冷却運転、野菜室うるおい運転）とで、脱臭装置２１における空間放電機構３６の運転率（通電率）を異ならせる。空間放電機構３６の運転率は、例えば、冷蔵用送風機１９の正回転時には４０％、逆回転時には８０％とする。これにより、オゾン流出による弊害の防止、並びに第１及び第２のオゾン分解触媒３８，４１の長期信頼性（寿命）を確保することが可能となる。

また、冷蔵用送風機１９の運転を停止させる場合でも、脱臭装置２１の運転は停止させず運転することが好ましい。冷蔵用送風機１９の運転停止時にも脱臭装置２１を運転することで、脱臭装置２１内でオゾンが拡散し、第１及び第２の両方のオゾン分解触媒３８，４２が活性化する。この結果、触媒などに付着している臭気物質などを分解することができ、脱臭効率の向上と、第１及び第２のオゾン分解触媒３８，４２のクリーニングを行うことが可能となる。

上記した実施形態によれば、脱臭装置２１における冷気の入口側と出口側の両方にオゾン分解触媒３８，４１を配置した構成としたので、冷気循環用の冷蔵用送風機１９を正回転した場合でも逆回転した場合でも、脱臭装置２１からオゾンが外部へ流出することを極力防止できる。また、冷気の流れ方向にかかわらず、脱臭装置２１の運転を停止させる必要がないので、脱臭装置２１の脱臭効率が低下することも防止できる。

また、脱臭装置２１は、オゾン発生手段を兼ねる空間放電機構３６と、光触媒モジュール３７と、第１及び第２のオゾン分解触媒３８，４１とを有する構成としたので、臭気成分だけでなく、エチレン、アルデヒドの分解も可能である。しかも、エチレン、アルデヒドを分解することに伴い発生する二酸化炭素を特に野菜室８に供給することで、野菜の鮮度保持に有効である。

本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
脱臭装置２１において、光触媒モジュール３７は必要に応じて設ければよい。
脱臭装置２１を冷凍温度領域の冷気循環経路に配設し、冷凍用送風機２８を正逆回転可能に構成した場合にも適用できる。

本発明の一実施形態を示す要部の縦断側面図 冷蔵庫全体の概略的縦断側面図 扉を外した状態で示す冷蔵室の正面図

符号の説明

図面中、１は冷蔵庫本体、７は冷蔵室、８は野菜室、１８は冷蔵用冷却器、１９は冷蔵用送風機（送風機）、２０は脱臭装置収納部（冷気循環経路）、２１は脱臭装置、２７は冷凍用冷却器、２８は冷凍用送風機、３６は空間放電機構（放電手段、オゾン発生手段）、３７は光触媒モジュール、３８は第１のオゾン分解触媒（オゾン分解手段）、４１は第２のオゾン分解触媒（オゾン分解手段）、４５は放電電極、４６は対極である。

Claims (4)

1. オゾン発生手段とオゾン分解手段を有する脱臭装置を備え、この脱臭装置を冷気循環経路に配設した冷蔵庫において、前記冷気循環経路を通して冷気を強制循環させる送風機を正逆回転切替可能に構成すると共に、前記脱臭装置は、前記送風機の正回転状態における冷気の入口側と出口側の両方にオゾン分解手段を配置した構成としたことを特徴とする冷蔵庫。
2. 脱臭装置は、高電圧放電によってオゾン及び紫外線を発生させる放電手段と、紫外線が照射されることにより生じる触媒作用によって冷気中に含まれている臭気成分を分解する光触媒モジュールと、オゾン分解手段とを有する構成であることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 送風機の正回転時と逆回転時とでオゾン発生手段の運転率を変えることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
4. 送風機の運転停止時にもオゾン発生手段を運転することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
   
   

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