JP2005331199A

JP2005331199A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2005331199A
Application number: JP2004151568A
Authority: JP
Inventors: Kahoru Tsujimoto; かほる辻本; Kazuyuki Hamada; 和幸濱田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2004-05-21
Publication date: 2005-12-02

Abstract

【課題】オゾン発生手段を利用した除菌・脱臭装置に関し、除菌性能を向上するために、除菌効果の高い高湿時に除菌・脱臭装置を運転し、オゾンとオゾン分解生成物及び紫外線を効率よく利用して除菌・脱臭を行い、且つ庫内オゾン濃度が過度に上昇することのない、高性能で安全な除菌・脱臭装置を提供することができる。
【解決手段】冷蔵室１００と、冷蔵室１００を冷却する冷却装置１０２と、冷蔵室１００内に設けられ、高電圧放電によってオゾンを発生するオゾン発生手段１３０を具備した除菌・脱臭装置１２０と、除菌・脱臭装置１２０を運転制御する制御手段を備え、オゾン濃度が過度に上昇するのを防ぐ手段を備えると共に、制御手段は除菌・脱臭装置１２０を備えた冷蔵室１００が少なくとも相対湿度６０％以上９５％以下の高湿時に除菌・脱臭装置１２０を運転状態とする冷蔵庫。
【選択図】図４

Description

本発明は、発生させたオゾンにより、貯蔵室内の除菌・脱臭を行なう除菌・脱臭装置を搭載した冷蔵庫に関するものである。

近年、空気清浄機に代表される空質環境の除菌・脱臭や、冷蔵庫のように庫内に保存される食品から発生する臭気の脱臭や庫内除菌を目的として、各種手法を用いた除菌・脱臭装置の開発がさかんである。従来のオゾン発生手段を利用した除菌・脱臭装置では、放電式のオゾン発生手段とオゾン分解手段である触媒を併用した除菌・脱臭装置（例えば、特許文献１参照）がある。

以下、図面を参照にしながら上記従来の除菌・脱臭装置について説明する。

図１０は従来の冷蔵庫の脱臭装置の運転制御フローチャート図であり、図１１は従来の冷蔵庫の縦断面図であり、図１２は従来の脱臭装置の構成を示す斜視図である。

図１０，１１，１２において、冷蔵室（貯蔵室）７と野菜室１３と冷蔵室７または野菜室１３内に配置した湿度センサー（図示せず）と、湿度センサーと電気的に接続されているメイン制御装置２８と、脱臭装置を運転制御する脱臭制御装置７０と脱臭制御装置７０によって運転制御される脱臭装置１１とから構成されている。脱臭装置１１は、樹脂製のケース５８の内部にトランス室６１と電極室６２を形成している。ケース５８には空気を取り入れるための流入口５８ａとケース５８の下方側に開放されている流出口５８ｂにはその流出口５８ｂを塞ぐようにして、触媒（オゾン分解手段）６５が配置されている。触媒６５は酸化マンガンベースのセラミック製ハニカム、或いは金属ハニカムを短形形状に形成してコア材としたものに、触媒成分を固定して形成されている。このように、ハニカム形状を成すことで、オゾンとの接触面積をより大きく確保して、分解効率を向上させるようにしている。

以上のように構成される脱臭装置１１は流入口５８ａが上方となるよう、すなわち、冷蔵室７側を向くように野菜室１３内に配置されている。

以上の様に構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

まず、野菜室１３内に配置されたオゾン発生装置５８で発生するオゾンが冷気と共に冷蔵室７内および野菜室１３内に循環し、冷蔵室７内および野菜室１３内がオゾン雰囲気となる。そして、冷蔵室７内または野菜室１３内に設置された湿度センサーの検出信号によって示される庫内湿度が例えば８０％を越えた場合、脱臭制御装置７０によって脱臭装置１１の運転を停止する。

このように構成されることによって、例えば、潤い運転時、除霜運転時、扉開閉後や水分の多い食品を庫内に入れた場合など、庫内湿度が上昇し、触媒６５のオゾン分解効率が低下した状態における脱臭装置１１の運転を停止して、庫内のオゾン濃度が過度に上昇することを抑制することとなる。
特開２００１−２６３９１６号公報

しかしながら、上記従来の構成では、オゾン分解手段として触媒６５を用いているため、オゾン分解性能が湿度や温度といった外部要因に左右される。特にオゾン分解として用いる触媒６５は、高湿ほどオゾン分解性能が低下する特性を持つ。一方、オゾンは高湿ほど、空気中の水分子と反応して、ＯＨラジカルを多く生成する。このＯＨラジカルは酸化力が強く、高い溶菌作用を有している。また、細菌の増殖速度は高湿ほど増加するため、オゾンのラジカル反応速度と細菌増殖速度との関係は高湿の所定湿度範囲ではラジカル反応速度の方が細菌増殖速度より速くなり、除菌効果が高くなるが、所定湿度範囲を超えた高湿条件では逆に細菌増殖速度の方がラジカル反応速度に勝り、除菌効果は低下する。

したがって、上記従来の構成では、オゾン除菌効果の所定湿度範囲での高湿時に、触媒６５が水分を含み、オゾン分解効率が低下し、庫内オゾン濃度が過度に上昇する為、脱臭装置１１の運転を停止しなければならないという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は細菌の増殖速度が大きい高湿時でも除菌・脱臭を行うことで、高性能で安全な冷蔵庫を提供することを目的としている。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、食品が収納される複数の貯蔵室と、前記複数の貯蔵室を冷却する冷却装置と、前記複数の貯蔵室のうち少なくとも１つの貯蔵室内に設けられ、高電圧放電によってオゾンを発生するオゾン発生手段を具備した除菌・脱臭装置と、前記除菌・脱臭装置を運転制御する制御手段を備え、前記オゾン発生手段の近傍に光触媒部材を配置するとともに前記制御手段は前記除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室が相対湿度６０％以上９５％以下の高湿時に前記除菌・脱臭装置を運転状態としたものである。

これによって、高湿時における反応性の高い光触媒が、高湿時において空気中の水分と反応してオゾンを分解し、多量のＯＨラジカルを生成することで溶菌作用が高めると共に、過度にオゾン濃度が高まることを防ぐことができる。

また、本発明の冷蔵庫は、食品が収納される複数の貯蔵室と、前記複数の貯蔵室を冷却する冷却装置と、前記複数の貯蔵室のうち少なくとも１つの貯蔵室内に設けられ、高電圧放電によってオゾンを発生するオゾン発生手段である紫外線ランプを具備した除菌・脱臭装置と、前記除菌・脱臭装置を運転制御する制御手段を備え、前記紫外線ランプは、少なくとも２００ｎｍ以下の紫外線を吸収する被膜をランプ管表面に形成した被膜部分を設け、前記制御手段は前記除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室が相対湿度６０％以上９５％以下の高湿時に前記除菌・脱臭装置を運転状態とするものである。

これによって、２００ｎｍ以下の紫外線を吸収する被膜の作用によりオゾンの発生を抑えかつオゾンの分解を促進する波長を発生させることができ、オゾンがより酸化力の強いＯ⁻、あるいはＯＨラジカルに効率よく分解されることから、紫外線ランプの出力を上げても、オゾン濃度が過度に上昇することがなく、高湿時における溶菌作用が高まることとなる。

本発明の冷蔵庫は高湿時に除菌・脱臭装置を運転することで、高湿時においても高性能な除菌を行うことができるとともに、オゾン濃度が過度に上昇するのを抑え、除菌・脱臭装置の安全性を高めることができる。

請求項１に記載の発明は、食品が収納される複数の貯蔵室と、前記複数の貯蔵室を冷却する冷却装置と、前記複数の貯蔵室のうち少なくとも１つの貯蔵室内に設けられ、高電圧放電によってオゾンを発生するオゾン発生手段を具備した除菌・脱臭装置と、前記除菌・脱臭装置を運転制御する制御手段とを備え、前記オゾン発生手段の近傍に光触媒部材を配置するとともに前記制御手段は前記除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室が少なくとも相対湿度６０％以上９５％以下の高湿時に前記除菌・脱臭装置を運転状態とすることにより、高湿時には空気中の水分子とオゾンが反応して、酸化力、溶菌作用の強いＯＨラジカルを多量に生成し、高い除菌性能を得ることができる。

請求項２に記載の発明は、食品が収納される複数の貯蔵室と、前記複数の貯蔵室を冷却する冷却装置と、前記複数の貯蔵室のうち少なくとも１つの貯蔵室内に設けられ、高電圧放電によってオゾンを発生するオゾン発生手段である紫外線ランプを具備した除菌・脱臭装置と、前記除菌・脱臭装置を運転制御する制御手段とを備え、前記紫外線ランプは、少なくとも２００ｎｍ以下の紫外線を吸収する被膜をランプ管表面に形成した被膜部分を設け、前記制御手段は前記除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室が少なくとも相対湿度６０％以上９５％以下の高湿時に前記除菌・脱臭装置を運転状態とするものである。

これによって、２００ｎｍ以下の紫外線を吸収する被膜の作用によりオゾンの発生を抑えかつオゾンの分解を促進する波長を発生させることができ、オゾンがより酸化力の強いＯ⁻、あるいはＯＨラジカルに効率よく分解されることから、紫外線ランプの出力を上げても、オゾン濃度が過度の上昇することがなく、高湿時における溶菌作用が高まることとなる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明に加え、紫外線ランプは風の流れに対して、紫外線ランプの風下側に所定範囲連続皮膜を形成するものであり、これによって紫外線ランプの風下側は２００ｎｍ以上の紫外線のみ発生するので、紫外線ランプの出力を上げても、風上側で発生する２００ｎｍ以下の短波長の紫外線に起因するオゾンは風下側で発生する２００ｎｍ以上の波長によってＯ_２ ⁻、あるいはＯＨラジカルに分解されることとなり、外部へは、オゾンが分解されて発生したより活性化の高いＯ⁻、あるいはＯＨラジカルが排気されるため、外部にも積極的に除菌及び脱臭を行うことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３の発明に加え、制御手段は、前記除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室の冷却装置が停止中に前記除菌・脱臭装置を運転するもので、冷却装置が停止中の比較的高湿になりやすい状態において、さかんにオゾンのＯＨラジカル化が行われ、高い除菌効果を得ることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４の発明に加え、制御手段は、除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室の前記冷却装置が運転中に除菌・脱臭装置を運転するもので、オゾンのＯＨラジカル化が起こりにくく、除菌効果の低い低湿時に除菌・脱臭装置を停止することとなり、消費電力の低減化と貯蔵室内のオゾン臭の低減化を図ることができる。

請求項６に記載の発明は請求項１から５の発明に加え、食品が収納される複数の貯蔵室と、前記複数の貯蔵室を冷却する冷却手段と、前記複数の貯蔵室内に配置され、貯蔵室内の温度検出を行うサーミスタとを備え、前記制御手段は前記除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室内に具備されたサーミスタの検出温度によって前記冷却装置の起動停止を制御し、サーミスタの検出温度が第１の設定温度以上で前記冷却装置を運転状態とし、第２の設定温度以下で前記冷却装置を停止状態とし、前記第１の設定温度と前記第２の設定温度との間である第３の設定温度以上で、前記除菌・脱臭装置を運転するものであり、除菌効果の高い高湿度で除菌・脱臭装置を運転し、除菌効果の低い低湿時に除菌・脱臭装置を停止することとなり、効果的に除菌を行なうとともに、消費電力の低減化を図ることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６の発明に加え、複数の貯蔵室に冷却のための風を送る送風手段を備え、制御手段は、送風手段による除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室内への冷却のための送風が停止中に前記除菌・脱臭装置を運転するものであり、除菌・脱臭装置を備えた高湿状態の貯蔵室でオゾンと空気中の水分子との反応により多量のＯＨラジカルを生成し、菌の溶菌作用が高まることとなり、高い除菌性能を得ることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７の発明に加え、制御手段は、送風手段による除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室内への冷却のための送風が運転中に除菌・脱臭装置を停止するものであり、送風手段が運転時には低湿状態となり、除菌効果が低下するため、その間除菌・脱臭装置を停止することとなり、効率よく除菌を行うとともに、消費電力の低減化を図ることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１または２の発明に加え、除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室内に設けられ庫内湿度を検知する湿度センサーを備え、制御手段は湿度センサーの検出結果が第１の設定湿度以上で、除菌・脱臭装置を運転するもので、除菌効果の高い所定湿度以上で、除菌・脱臭装置を的確に運転することとなり、効率よく除菌を行うとともに、消費電力の低減化を図ることができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項９の発明に加え、制御手段は湿度センサーの検出結果が第２の設定湿度以上で、除菌・脱臭装置を停止するもので、除菌効果が低下する所定湿度以上では、除菌・脱臭装置を的確に停止することとなり、消費電力の低減化を図ることができる。

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が、先に説明した実施の形態と同一構成については、同一符号を付して、その説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図である。図２は本発明の実施の形態１における冷蔵庫のＡ−Ａ断面図である。図３は本発明の実施の形態１における脱臭装置の構成図である。

図１，２において、Ａ−Ａは冷蔵庫１００の断面を示すものであり、Ｃは冷蔵庫１００の縦方向である。食品などを貯蔵する冷蔵室１００は、冷蔵庫本体１の前面に配置されており、断熱帯６０により前面を除く部分を覆われている。背面パネル１０１は、冷蔵室１００の背面に位置する断熱帯６０との間に所定の間隔を隔てて冷蔵室１００の背面に設置されている。冷却器１０２は、背面パネル１０１と冷蔵室１００の背面に位置する断熱帯６０との間にそれぞれ所定の間隔を経て設置されており、アルミ製の平面板に冷却管を取付けたプレート式の冷却器である。リブ１０３，１０４は、背面パネル１０１の後方に縦方向に形成された仕切りであり、背面パネル１０１が冷蔵室１００に取付けられた状態において、リブ１０３，１０４の後方端面は断熱帯６０に当接する。送風吸込み口１０５は、背面パネル１０１の上方に形成された切欠きである。送風吹出し口１０６は、背面パネル１０１の下方に形成された切欠きである。送風路１０７は、冷蔵室１００への冷気の流路であり、冷却器１０２と背面パネル１０１および冷却器１０２と断熱帯６０の間で、かつリブ１０３，１０４の間の空間を経由して、送風吸込み口１０５と送風吹出し口１０６の間を連通している。庫内ファン（送風手段）１０８は、送風路１０７の内部でかつ冷蔵室１００の上方に位置する送風吸込み口１０５の後方に設置された軸流式の送風機であり、冷蔵室１００の上方に位置する送風吸込み口１０５から、冷蔵室１００の下方に位置する送風吹出し口１０６に向けて送風するように取付けられている。サーミスタ１０９は冷蔵室１００内に配設されている。このサーミスタ１０９は冷蔵室１００内の温度に応じた電圧レベルの温度信号Ｖｆを出力し、メイン制御装置（図示せず）に電気的に接続されている。

メイン制御（図示せず）は、サーミスタ１０９の温度信号Ｖｆに基づいて冷却器１０２、庫内ファン１０８を駆動制御し、冷却運転および湿度回収運転を実行するとともに、除菌・脱臭運転制御をおこなう。

脱臭風路１１０は、背面パネル１０１と断熱帯６０の間で、かつリブ１０３とリブ１１５により送風路１０７と仕切られている。脱臭風路の吹出し口１１１は、背面パネル１０１に形成された切欠きであり、送風吹出し口１０６の横に近接するように形成されている。脱臭風路の吸込み口１１２は、背面パネル１０１に形成された複数の孔穴であり、冷蔵室１００の中断１１３近傍に位置している。脱臭用ファン１１４は、脱臭風路１１０の内部でかつ冷蔵室１００の上方に位置する脱臭風路の吹出し口１１１の後方に設置された軸流式の送風機であり、冷蔵室１００の中段１１３に位置する脱臭風路の吸込み口１１２から、冷蔵室１００の上方に位置する脱臭風路の吹出し口１１１に向けて送風するように取付けられている。

脱臭装置１２０は、脱臭風路１１０内に設置されており、主に紫外線ランプ１３０、と光触媒部材１３１と風路１３２とから構成されている。

紫外線ランプ１３０は、冷蔵庫本体１のＣ方向に設置されており、冷気を紫外線ランプ１３０の円筒胴の軸方向に対して、Ｄ方向に流すように配置されている。紫外線ランプ１３０はランプ管１３４、ランプ管１３４の両端に電極１２３とセラミックホルダー１２４を配しており、取付部材１２５で背面体６０に固定されている。取付部材１２５は電気絶縁性の高い樹脂材料が好ましく、本実施例ではＡＢＳを用いている。紫外線ランプ１３０のランプ管１３４は純度の高い石英ガラスを材料としており、ランプ管１３４内には低圧の水銀蒸気とアルゴン、キセノン等の不活性ガスが封入されている。ランプ管１３４の表面には例えばＺｒＯ_２などの無機金属酸化物から成る膜厚０．０５〜０．５μｍの皮膜１３５が紫外線ランプ１３０の風下側から中央近傍まで連続被膜形成されており、紫外線ランプ１３０の風上側の半分以上には被膜が形成されていない。

ここで、紫外線ランプ１３０が点灯すると、紫外線ランプ１３０のランプ管１３４の風上側からは２５４ｎｍや３６５ｎｍの波長の紫外線と共にオゾン発生の為の短波長１８５ｎｍの紫外線を透過する。一方、紫外線ランプ１３０の風下側の被膜１３５形成部では、１８５ｎｍの短波長を吸収し、２５４ｎｍと３６５ｎｍの紫外線はほとんど透過する。

このため、従来の構成の紫外線ランプとは異なり、紫外線ランプ１３０の風上側で発生したオゾンは風下側の被膜１３５部分で発する２５４ｎｍの波長によって、効率よく分解され、オゾンよりさらに酸化力の強いＯ⁻、あるいはＯＨラジカルを生成して、浮遊菌を効果的に溶菌し，除菌すると共に、臭気成分を酸化分解することができる。また、紫外線ランプ１３０の近傍（ランプから２０ｍｍの距離）で、オゾン濃度は約５ｐｐｍと低濃度に確保でき、２５４ｎｍ、３６５ｎｍの紫外線は低下することなく１ｍＷ／ｃｍ^２以上の紫外線強度を確保することができる。

これによって、除菌・脱臭装置１２０内表面に設けられた光触媒部材１３１は、非常に強い紫外線エネルギーを受けるため高活性となりＯ⁻、あるいはＯＨラジカルを生成して、脱臭装置１２０内に流入した臭気成分を効率的に光触媒作用で酸化分解することができる。

また、紫外線ランプ１３０近傍のオゾンによっても、光触媒部材１３１で分解困難な臭気成分を分解することができる。さらに、紫外線ランプ１３０近傍では紫外線のエネルギーと浸透度の高い２５４ｎｍの紫外線が照射されるため、除菌・脱臭装置１２内の浮遊菌を効果的に分解することができる。

除菌・脱臭制御装置１４０はサーミスタ１０９の検出温度信号に基づき除菌・脱臭装置１２０を運転制御する。

以上のように構成された脱臭装置を備えた冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

図１、図２、図３において、まず冷蔵室１００の温度が上昇すると、冷蔵室１００に取付けられてサーミスタ１０９により、圧縮機（図示せず）が運転されるとともに、冷却器１０２に冷媒が送液されて冷却器１０２が運転状態となる。同時に庫内ファン１０８が運転されることにより、冷蔵室１００の上方の空気が、送風吸込み口１０５から吸込まれて送風路１０７を通り、冷却器１０２で冷却された後、送風吹出し口１０６から冷蔵室１００の下方へ吹出される。この時の庫内湿度は相対湿度約８５〜９０％の高湿状態から徐々に湿度６０％以下まで低下する。

次に、冷蔵室１００の温度が低下すると、冷蔵室１００に取付けられたサーミスタ１０９により、冷却器１０２に冷媒の送液が停止され、冷蔵庫１の他空間を冷却する冷却サイクルに切り替わる。この状態においては、圧縮機（図示せず）は運転状態であり、庫内ファン１０８は、冷却器１０２から冷蔵室１００への湿度回収のために所定時間運転状態を継続する。この時、冷蔵室１００内の温度と湿度は除々に上昇することで、冷却運転と停止を繰り返す。次に、冷蔵室１００の冷却運転が完了し、さらに湿度回収のための庫内ファン１０８の運転が停止する。この時、冷蔵室１００内の温度と湿度は急激に上昇し、次の冷却運転開始時が最も湿度、温度が高い状態となる。

以上のような冷却運転を行う冷蔵庫での除菌・脱臭装置１２０の運転制御プログラムについて説明する。

図４は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の除菌・脱臭装置１２０の運転制御プログラムを示す、フローチャート図である。図５は本発明の実施の形態１における除菌・脱臭装置１２０の運転制御タイミングチャートである。図６は本発明の実施の形態１におけるオゾン濃度０．０１ｐｐｍの除菌効果と相対湿度との相関図である。

図４において、まず、冷却運転であるかどうかを判定する（ステップ１）。この際には、第１の設定温度以上の場合は、冷却運転がされており、第２の設定温度以下の場合は冷却運転が停止されている。次に、冷却運転が停止状態であれば次に庫内ファン１０８が運転であるかどうかを判定する（ステップ２）。次に庫内ファン１０８が停止状態であると判定した場合、冷蔵室１００内のサーミスタ１０９の検出温度が第３の設定温度であるＫ１以上かどうかを判定する（ステップ３）。第３の設定温度Ｋ１以上であると判定した場合、除菌・脱臭装置１２０の運転を開始する（ステップ４）。そして再びステップ３に復帰し、サーミスタ１０９の検出温度がＫ１以上でないと判定されるまで除菌・脱臭装置１２０は運転動作を継続する。ここでは、冷蔵室１００が湿度回収運転時かあるいは、冷蔵室冷却運転停止時、つまり冷蔵室１００内の湿度が高湿においては、オゾンと空気中の水分子との反応により酸化力、菌の溶菌力の高いＯＨラジカルが多量に生成されるため、高い除菌効果が得られ、且つ庫内がオゾン臭くならないことから、除菌・脱臭装置を運転させるものである。

一方、ステップ１およびステップ２において、冷却運転及び庫内ファン１０８が運転状態であると判定された場合、除菌・脱臭装置１２０の運転を停止する（ステップ５）。この場合、冷蔵室１００は冷却運転中であり、冷蔵室１００内に低湿度の冷気が送風されるので、冷蔵室１００内の湿度は低下する。この時、除菌・脱臭装置１２０のオゾン発生効率は高まるが、オゾンのＯＨラジカル化効率は低下するため、除菌効果が高湿時に比べ低くなるとともに、庫内のオゾン濃度が高くなりやすく、オゾン臭くなることから、除菌・脱臭装置１２０を停止させるものである。

次に図５において、（ａ）は冷蔵室１００内の温度変動、（ｂ）は冷蔵室１００内の湿度変動、（ｃ）は冷却器１０２の冷却運転を示すタイミングチャート、（ｄ）は圧縮機の冷却運転、湿度回収運転及び多湿冷却運転を示すタイミングチャート、（ｅ）庫内ファン１０８の冷却運転及び湿度回収運転を示すタイミングチャート、（ｆ）は脱臭用ファン１１４及び紫外線ランプ１３のＯＮ、ＯＦＦを示すタイミングチャートである。

脱臭用ファン１１４は紫外線ランプ１３０の運転に同期している。紫外線ランプ１３０は冷却運転停止中の、サーミスタ１０９の検出温度が所定温度Ｋ１以上で起動開始し、サーミスタ１０９が所定温度Ｋ１より低くなった時点で、紫外線ランプ１３０を停止する。このような、除菌・脱臭装置１２０の運転制御によって、冷蔵室１００内が高湿時のみ除菌・脱臭装置１２０を運転させることができる。

図５の０．０１ｐｐｍ濃度のオゾンガスの除菌効果と相対湿度の相関関係を実験により求めた結果、大腸菌では、相対湿度８０％での除菌率が相対湿度６０％の除菌率の約２倍であった。また、相対湿度９５％の除菌率は相対湿度８０％の除菌率の約１／２であったことから、低濃度のオゾンガスの除菌効果には至適湿度があり、その範囲は相対湿度６０％〜９５％である。至適湿度範囲外（例えば相対湿度９５％以上やの高湿や、相対湿度６０％以下の低湿）では除菌率が低下することからも、除菌・脱臭装置１２０は至適湿度範囲で運転させることで、より効果的に除菌をおこなうことができる。

以上のように、本実施の形態においては、高電圧放電によってオゾンを発生させるオゾン発生手段を具備した除菌・脱臭装置を庫内湿度が高湿時に運転状態とするよう、制御することにより、オゾンは空気中の水分と反応して、多量のＯＨラジカルを生成し、溶菌作用を高めることとなり、除菌性能の高性能化が図れる。

また、本発明の冷蔵庫は、オゾン発生手段の近傍に光触媒部材を配置することにより、光触媒は高湿ほど空気中の水分子と反応し多量のＯＨラジカルを生成するため、光触媒活性が高まることとなり、除菌性能および脱臭性能の高性能化が図れる。

また、本発明の冷蔵庫はオゾン発生手段である紫外線ランプの円筒胴の軸方向に対して、水平方向に風を流すよう、除菌・脱臭装置を庫内に設置したもので、少なくとも２００ｎｍ以下の紫外線を吸収する被膜を前記紫外線ランプの風下側のランプ管表面に形成し、風上側には前記被膜を形成しないようにすることにより、オゾンは紫外線ランプの風上側でのみ発生し、湿度の影響を受けずに、風下側で効率よく分解するため、高湿時でもオゾン発生量を制御し、且つ、オゾンより酸化分解力の強いＯ⁻、あるいはＯＨラジカルを効率よく生成することとなり、除菌性能の高性能化が図れるとともに、高湿時でも庫内がオゾン臭くならない。

（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の除菌・脱臭装置１２０の運転制御プログラムを示す、フローチャート図である。図８は本発明の実施の形態２における除菌・脱臭装置１２０の運転制御タイミングチャートである。

図７において、まず冷却運転状態であるかを判定する（ステップ１）。ステップ１で冷却運転状態でないと判定されたら、次に庫内ファン１０８が運転状態であるかを判定する（ステップ２）。ステップ２で運転状態でないと判定されたら、除菌・脱臭装置１２０を起動させる（ステップ３）。次に冷却運転状態であるかを判定する（ステップ４）。ステップ４において、冷却運転状態でないと判定されたら、次に庫内ファン１０８が運転状態であるかを判定する（ステップ５）。ステップ５において庫内ファン１０８が運転状態でないと判定された場合、ステップ３に復帰し、除菌・脱臭装置１２０の運転を継続する。つまり、冷蔵室１００の冷却運転停止時で、庫内が高湿状態の時に、除菌・脱臭装置１２０を運転動作とするよう制御しているので、庫内空気中の水分子と除菌・脱臭装置１２０から発生するオゾンとの反応で、酸化力及び溶菌作用の強いＯＨラジカルを多量に生成し、高い除菌性能を得られることとなる。

次にステップ４及びステップ５において、冷却運転状態あるいは庫内ファン１０８運転状態であると判定されたら、タイマーにて所定時間除菌・脱臭装置１２０を運転状態とする（ステップ６）。所定時間経過後、次には冷却運転状態であるかを判定する（ステップ７）。ステップ７で冷却運転状態でないと判定されたら、次に庫内ファン１０８が運転状態であるかを判定する（ステップ８）。ステップ８で庫内ファン１０８が運転状態でないと判定されれば、除菌・脱臭装置１２０の運転を停止する（ステップ９）。また、ステップ７及びステップ８にて冷却器１０２及び庫内ファン１０８が運転状態であると判定された場合、ステップ３に復帰し、除菌・脱臭装置１２０の運転動作を継続させる。また、ステップ１及びステップ２でそれぞれ、冷却運転状態あるいは庫内ファン１０８が運転状態であると判定されたら、除菌・脱臭装置１２０を動作停止させる（ステップ１０）。

つまり、冷蔵室１００の冷却運転開始後所定時間で、庫内湿度はほぼ６０％以下となる為、庫内湿度が６０％以上である所定時間の間は除菌・脱臭装置１２０を運転状態とし、所定時間経過後冷却器１０２及び庫内ファン１０８が運転中であれば、除菌脱臭装置１２０を停止するよう制御しているので、オゾンのＯＨラジカル化効率が低く、除菌性能が低下する低湿度で、除菌・脱臭装置１２０を停止するよう制御することとなり、消費電力の低減化を図ることができる。

次に図８において、除菌・脱臭装置１２０は（ｃ）に示す冷却器１０２の冷却タイミングチャート及び（ｆ）の除菌・脱臭装置の運転を示すタイミングチャートにおいて、冷却器１０２の運転開始時から所定時間（Ｔ１）経過後に除菌脱臭装置１０２の運転を停止させている。（ｆ）所定時間（Ｔ１）経過時点では、（ｂ）の冷蔵室１００内の湿度は相対湿度６０％以下となっている。

以上のように、本実施の形態においては、高電圧放電によってオゾンを発生させるオゾン発生手段を具備した除菌・脱臭装置１２０を庫内湿度が低湿時に停止状態とするよう、制御することにより、低湿時はオゾン生成効率が高く、オゾンのラジカル化効率の低いため、庫内がオゾン臭くなりやすく、且つ、除菌性能が低下するので、低湿時に除菌・脱臭装置１２０を停止することで、除菌性能の高い高湿状態でのみ除菌・脱臭装置を運転させることとなり、除菌・脱臭装置１２０の消費電力の低減化を図ることができる。

また、本発明の形態では、オゾン発生手段の近傍に光触媒部材を配置することにより、光触媒は高湿ほど空気中の水分子と反応し多量のＯＨラジカルを生成するため、低湿時は光触媒活性が低下するため、光触媒活性の低い低湿時に除菌・脱臭性能を停止させることとなり、除菌・脱臭装置１２０の消費電力の低減化を図ることができる。

（実施の形態３）
図９は本発明の実施の形態３における冷蔵庫の除菌・脱臭装置１２０の運転制御プログラムを示す、フローチャート図である。

図９において、冷蔵室１００内の湿度センサー（図示せず）の検出湿度が、第１の設定湿度Ｈ１以上であるかを判定する（ステップ１）。ステップ１にての検出湿度が第１の設定湿度以上であると判定されれば、次に湿度センサーの検出温度が第１の設定湿度より高い、第２の設定湿度Ｈ２以下であるかを判定する（ステップ２）。ステップ２において、検出湿度が第２の設定湿度Ｈ２以下であると判定されれば、除菌・脱臭装置１２０を起動させる（ステップ３）。次にステップ１に復帰し、検出湿度が第１の設定湿度Ｈ１以下であるか、もしくは、第２の設定湿度Ｈ２以上となるまで、除菌・脱臭装置１２０は運転を継続する。そして、ステップ１で検出湿度が第１の設定湿度Ｈ１以上ではないと判定されるかもしくは、ステップ２で検出湿度が第２の設定湿度Ｈ２以下でないと判定された場合、除菌・脱臭装置１２０を停止させる（ステップ４）。つまり、第１の設定湿度Ｈ１は除菌効果の高い湿度範囲の下限値に相当し、一方、第２の設定湿度Ｈ２は除菌効果の高い湿度範囲の上限値に相当するように設定されている。

以上のように本実施の形態においては、除菌・脱臭装置１２０を的確に除菌効果の高い湿度範囲でのみ運転させることにより、除菌・脱臭装置を効率良く運転することとなり、除菌・脱臭装置の消費電力の低減化及び、高除菌性能化が図れる。

また、本実施の形態では脱臭装置１２０は冷蔵室に設置する場合について説明したが、野菜室や切替室、冷凍室に設置しても同様の効果が得られる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、オゾンとオゾン分解生成物及び光触媒を効率よく利用して、高性能な除菌を行なうことができるため、業務用冷蔵庫、空気清浄機、エアコン、生ごみ処理機等の用途にも適用できる。

本発明による冷蔵庫の実施例１の正面図本発明による冷蔵庫の実施例１のＡ−Ａ断面図本発明による冷蔵庫の実施例１の除菌・脱臭装置の斜視図本発明による冷蔵庫の実施例１の除菌・脱臭装置の運転制御フローチャート本発明による冷蔵庫の実施例１の除菌・脱臭装置のタイムチャート本発明による冷蔵庫の実施例１の除菌・脱臭装置の除菌性能と相対湿度の相関を示す図本発明による冷蔵庫の実施例２の除菌・脱臭装置の運転制御フローチャート本発明による冷蔵庫の実施例２の除菌・脱臭装置のタイムチャート本発明による冷蔵庫の実施例３の除菌・脱臭装置の運転制御フローチャート従来の冷蔵庫の脱臭装置の運転制御フローチャート従来の冷蔵庫の縦断面図従来の冷蔵庫の脱臭装置の構成を示す斜視図

符号の説明

１００冷蔵室
１０２冷却器
１０８庫内ファン
１０９サーミスタ
１２０除菌・脱臭装置
１３０紫外線ランプ
１３４ランプ管
１３５被膜
１３１光触媒部材
１３２風路

Claims

食品が収納される複数の貯蔵室と、前記複数の貯蔵室を冷却する冷却装置と、前記複数の貯蔵室のうち少なくとも１つの貯蔵室内に設けられ、高電圧放電によってオゾンを発生するオゾン発生手段を具備した除菌・脱臭装置と、前記除菌・脱臭装置を運転制御する制御手段とを備え、前記オゾン発生手段の近傍に光触媒部材を配置するとともに前記制御手段は前記除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室が少なくとも相対湿度６０％以上９５％以下の高湿時に前記除菌・脱臭装置を運転状態とする冷蔵庫。
食品が収納される複数の貯蔵室と、前記複数の貯蔵室を冷却する冷却装置と、前記複数の貯蔵室のうち少なくとも１つの貯蔵室内に設けられ、高電圧放電によってオゾンを発生するオゾン発生手段である紫外線ランプを具備した除菌・脱臭装置と、前記除菌・脱臭装置を運転制御する制御手段とを備え、前記紫外線ランプは、少なくとも２００ｎｍ以下の紫外線を吸収する被膜をランプ管表面に形成した被膜部分を設け、前記制御手段は前記除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室が少なくとも相対湿度６０％以上９５％以下の高湿時に前記除菌・脱臭装置を運転状態とする冷蔵庫。
前記紫外線ランプは風の流れに対して、前記紫外線ランプの風下側に前記皮膜を形成する請求項１または２に記載の冷蔵庫。
前記制御手段は、前記除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室の冷却装置が停止中に前記除菌・脱臭装置を運転する請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記制御手段は、前記除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室の前記冷却装置が運転中に前記除菌・脱臭装置を運転する請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
食品が収納される複数の貯蔵室と、前記複数の貯蔵室を冷却する冷却手段と、前記複数の貯蔵室内に配置され、貯蔵室内の温度検出を行うサーミスタとを備え、前記制御手段は前記除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室内に具備されたサーミスタの検出温度によって前記冷却装置の起動停止を制御し、サーミスタの検出温度が第１の設定温度以上で前記冷却装置を運転状態とし、第２の設定温度以下で前記冷却装置を停止状態とし、前記第１の設定温度と前記第２の設定温度との間である第３の設定温度以上で、前記除菌・脱臭装置を運転する請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記複数の貯蔵室に冷却のための風を送る送風手段を備え、前記制御手段は、前記送風手段による前記除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室内への冷却のための送風が停止中に前記除菌・脱臭装置を運転する請求項１から６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記制御手段は、前記送風手段による前記除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室内への冷却のための送風が運転中に前記除菌・脱臭装置を停止することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記除菌・脱臭装置を備えた貯蔵室内に設けられ庫内湿度を検知する湿度センサーを備え、前記制御手段は前記湿度センサーの検出結果が第１の設定湿度以上で、前記除菌・脱臭装置を運転する請求項１または２に記載の冷蔵庫。
前記制御手段は前記湿度センサーの検出結果が第２の設定湿度以上で、前記除菌・脱臭装置を停止する請求項９に記載の冷蔵庫。