JP2007098014A - オゾン消臭殺菌装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫や下駄箱や物入れや倉庫や車内等を殺菌するとともに充分な消臭を可能にするオゾン消臭殺菌装置を提供する
【解決手段】オゾン発生器である紫外線源（１２）と、冷蔵庫等の扉の開閉を検出する扉開閉検出センサ（２２）と、扉開閉検出センサからの扉開閉信号により紫外線源を点灯させるとともに、紫外線源の作動開始から設定時間経過後に紫外線源を消灯させるマイコン（３０）及び紫外線源スイッチ（１４）とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷蔵庫や下駄箱や物入れや倉庫や車内等の消臭殺菌装置であって、さらに詳細には、空気を紫外線照射することによりオゾンを発生させ、オゾンによって殺菌と消臭を行うオゾン消臭殺菌装置に関する。

空気に紫外線を照射するとオゾンが発生することが知られている。そして、オゾンは、強力な酸化剤であり、この酸化力により殺菌、消毒、消臭、漂白及び鎮痛作用を発揮することも知られている（下記特許文献１参照）。オゾンを発生させるためには、空気の紫外線照射の他にも、空気中での無声放電、電解質膜の電気分解（下記特許文献２参照）等があるが、空気の紫外線照射が、装置が簡単でコストも安くしかも安全性が高く、最も利用し易い。

ところで、現在使用されている冷蔵庫においては、庫内を低温にして細菌類の増殖を抑制することによってのみ、食品の保存を行っている。また、冷蔵庫や下駄箱や物入れや倉庫等の内部の臭いを取り除くためには、防臭剤が使用されている。

特開２００５−１２４７９７号公報 特開平１１−１７１５０４号公報

しかしながら、現在、冷蔵庫においては、内部の殺菌を行っていないため、保管した食品を安全に長期間保存させることは困難であるという問題があった。また、防臭剤では、冷蔵庫や下駄箱や物入れや倉庫等の内部の消臭が不充分であるという問題があった。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、冷蔵庫や下駄箱や物入れや倉庫や車内等を殺菌するとともに充分な消臭を可能にするオゾン消臭殺菌装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に係る発明のオゾン消臭殺菌装置は、オゾン発生器と、扉の開閉を検出する扉開閉検出センサと、該扉開閉検出センサからの扉開閉信号により前記オゾン発生器を作動開始させるとともに、前記オゾン発生器の作動開始から設定時間経過後に前記オゾン発生器を作動停止させる制御手段とを備える。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明のオゾン消臭殺菌装置において、前記制御手段を前記扉がいったん開いた後に閉じてから前記オゾン発生器を作動開始させるものとした。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明のオゾン消臭殺菌装置を電池で作動するようにしたものである。

請求項４に係る発明は、請求項１、２又は３に係る発明のオゾン消臭殺菌装置において、前記扉開閉検出センサを光センサとしたものである。

請求項５に係る発明は、請求項１、２、３又は４に係る発明のオゾン消臭殺菌装置において、前記設定時間を調節するタイマー調節手段を備えたものである。

請求項６に係る発明のオゾン消臭殺菌装置は、照明灯のソケットに螺合する口金と、該口金から取り入れた電流を充電する充電器と、該充電器からの放電電流により作動するオゾン発生器とを備えたものである。

請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明のオゾン消臭殺菌装置において、前記オゾン発生器を紫外線源としたものである。

請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明のオゾン消臭殺菌装置において、前記紫外線源を塩化水素ガス又は沃化水素ガスを０．０１％〜０．１％封入した放電管としたものである。

請求項９に係る発明は、請求項８に係る発明のオゾン消臭殺菌装置において、前記放電管に六硼化ガドリニウム電極を用いたものである。

請求項１に係る発明のオゾン消臭殺菌装置によれば、オゾン発生器と、扉の開閉を検出する扉開閉検出センサと、該扉開閉検出センサからの扉開閉信号により前記オゾン発生器を作動開始させるとともに、前記オゾン発生器の作動開始から設定時間経過後に前記オゾン発生器を作動停止させる制御手段とを備えるので、消臭殺菌する個所の扉を開いて、その内部に細菌が浸入したときに、オゾンを発生させて隅々まで拡散させて殺菌できる。こうして、内部が確実に殺菌されると、衛生的で食品の長期保存が可能となるうえ、消臭もされる。しかも、設定時間経過後にオゾン発生器を作動停止させるので、有毒なオゾンを必要以上に発生させることが無く安全である。

請求項２に係る発明によれば、さらに、扉がいったん開いた後に閉じてからオゾン発生器を作動開始させるものとしたので、発生したオゾンが外部へ大量に漏れることがなく安全なうえ、オゾンを消臭殺菌したい個所の内部の殺菌だけに有効に使用でき、いっそう確実に殺菌ができる。

請求項３に係る発明によれば、さらに、本発明のオゾン消臭殺菌装置を電池で作動するようにしたから、殺菌消臭する個所を特に改造することなく、そこに本発明のオゾン消臭殺菌装置を単に収容するだけで使用でき、便利で経済的である。

請求項４に係る発明によれば、さらに、扉開閉検出センサを光センサとしたから、扉開閉検出センサとしてスイッチ類を備えることなく、光センサによって扉の開閉を容易に検出できるから、いっそう便利で経済的である。

請求項５に係る発明によれば、さらに、設定時間を調節するタイマー調節手段を備えたから、必要に応じて設定時間を調節して、常に最適に殺菌ができるうえ、必要以上にオゾンを発生させることがなく安全である。

請求項６に係る発明によれば、本発明のオゾン消臭殺菌装置は、照明灯のソケットに螺合する口金と、該口金から取り入れた電流を充電する充電器と、該充電器からの放電電流により作動するオゾン発生器とを備えたものであるから、請求項１に係る発明と同じ効果を奏する。また、殺菌消臭したい個所を特に改造することなく、既存の照明灯のソケットに取り付けて使用できるから、電池が不要で経済的であるうえ、電池交換の手間がかからず便利である。さらに、電池、扉開閉検出センサ、オゾン発生器の作動を制御する制御手段が不要となるから、構造も簡単になっていっそう経済的である。

請求項７に係る発明によれば、さらに、オゾン発生器を紫外線源としたから、装置が簡単でコストも安くしかも安全性が高く利用し易い。また、紫外線による殺菌も行われ、いっそう確実に殺菌ができる。

請求項８に係る発明によれば、さらに、紫外線源を塩化水素ガス又は沃化水素ガスを０．００１％〜０．１％封入した放電管としたから、赤外線スペクトルが出現して、放電管内のガスが速く加熱され、従来のものより速やかに所定の放電電流に達してオゾンを発生するようになる。このため、従来よりも省電力で庫内の殺菌と消臭が可能になる。

請求項９に係る発明によれば、さらに、放電管に六硼化ガドリニウム電極を用いたから、放電管に塩化水素ガス又は沃化水素ガスを封入しても、これらのガスに冒され難く、従来のタングステン電極を用いたものより長寿命にできる。

本発明のオゾン消臭殺菌装置は、冷蔵庫や下駄箱や物入れや倉庫や車内等の殺菌と消臭を行うものである。以下、好適な第１実施例として、冷蔵庫内の殺菌・消臭を行うオゾン消臭殺菌装置（以下、殺菌装置と略記する。）について、図面に基づいて説明する。図１は、第１実施例の殺菌装置のブロック図である。図２は、この殺菌装置の動作を説明するフローチャートである。

図１に示したように、この殺菌装置１０は、オゾン発生器である紫外線源１２、紫外線源スイッチ１４、インバータ１６、電源スイッチ１８、電池２０、扉開閉検出センサ２２、パイロットランプ２４、パイロットランプスイッチ２６、タイマー設定つまみ２８、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略記する。）３０とからなる。

紫外線源１２としては、紫外線ランプ、エキシマランプ、紫外線ＬＥＤ（発光ダイオード）等が使用できる。紫外線ランプやエキシマランプ等の放電管を用いる場合は、放電電流を安定させるために放電管と直列に安定器を挿入することが必要である。

紫外線ランプは、タングステン（Ｗ）電極を備えていて、アルゴン（Ａｒ）ガスと水銀（Ｈｇ）ガスを０．３％程度封入して、内圧を５０ｍｍＨｇ程度とした放電管である。本実施例で用いる紫外線ランプでは、アルゴンガスと水銀ガスの他に、塩化水素（ＨＣｌ）ガス又は沃化水素（ＨＩ）ガスを０．０１％〜０．１％封入するとともに、六硼化ガドリニウム（ＧｄＢ_６）の電極を備える。

塩化水素ガス又は沃化水素ガスは、赤外線スペクトルを発生させるので、放電管内のガスが速く加熱され、１分以内に所定の安定した放電電流に達して所望のオゾンを発生する。これに対して、従来の紫外線ランプは、所定の放電電流に達するのに数分を要していた。このため、本実施例の紫外線ランプは、省電力を実現でき、電池寿命を長くすることができる。ただし、塩化水素ガス又は沃化水素ガスを入れすぎると、放電電圧が高くなって、不経済である。さらに速やかに所定の放電電流に達するようにするには、電極面積を従来のものの５０％〜７５％程度に小さくし、放電管の内圧を２５ｍｍＨｇ〜３５ｍｍＨｇと従来のものよりも低くすることが望ましい。また、六硼化ガドリニウムの電極は、従来のタングステンの電極よりも塩化水素ガス又は沃化水素ガスに冒され難く、放電管を長寿命化させるためのものである。

なお、現在の紫外線ランプは、有害な水銀を封入していて、近いうちに使用禁止になるから、そのときは、水銀を使用しないエキシマランプ、紫外線ＬＥＤを利用しなければならない。エキシマランプとは、ハロゲンガス及び不活性ガスを含む無水銀の混合ガスを封入した紫外線ランプである。もちろん、エキシマランプも、塩化水素ガス又は沃化水素ガスを入れると、本実施例の紫外線ランプと同じ効果を奏する。

紫外線源スイッチ１４及びパイロットランプスイッチ２６は、スイッチング用トランジスタ等の半導体スイッチであり、マイコン３０からの指令によってＯＮ、ＯＦＦするものである。

扉開閉検出センサ２２は、ホトダイオード又はホトトランジスタ等の光センサであり、冷蔵庫の扉が開いているときは光センサから出力信号があり、扉が閉じているときは光センサから出力信号がないことを利用して、扉の開閉を検出するものである。もちろん、扉開閉検出センサ２２として、扉付近に扉の開閉に連動するスイッチを取り付けてもよい。

マイコン３０は、扉開閉検出センサ２２からの扉開閉信号により扉が開いているか閉じているかを検出して、扉が１回開いて閉じると紫外線源１２を点灯する指令を紫外線源スイッチ１４へ送り、そして、紫外線源１２の点灯から内蔵するタイマーをスタートさせ、設定時間経過後に紫外線源１２を消灯する指令を紫外線源スイッチ１４へ送って、紫外線源１２の点灯制御する。このマイコン３０と紫外線源スイッチ１４とで、この殺菌装置の作動開始及び作動停止を行う請求項１に記載の制御手段が構成される。紫外線源１２を点灯させる設定時間は、タイマー設定つまみ２８によって、冷蔵庫の大きさ等に応じて調節できるようにする。この設定時間が短いと、紫外線照射量とオゾンの発生量が不足して殺菌効果が小さくなり、この設定時間が長すぎると有毒のオゾンの発生量が多くなって危険だからである。

インバータ１６は、一般に電池２０の電圧が低いため、電池２０の出力電圧を紫外線源１２等を動作させるに必要な電圧まで昇圧するためのものである。もちろん、マイコン３０がインバータを内蔵する場合には、インバータ１６は不要になる。電源スイッチ１８は、長期間使用しないときはＯＦＦとして、電池２０の消耗を防ぐためのものである。

パイロットランプ２４は、電源スイッチ１８がＯＮであることを知らせるもので、消費電力の小さなＬＥＤ（発光ダイオード）を用いる。パイロットランプ２４が暗くなったときや、全く点灯しなくなったときは、電池２０が消耗したときであるから、電池２０を交換する。このパイロットランプ２４の点灯制御もマイコン３０によって行われる。すなわち、マイコン３０は、電源スイッチ１８がＯＮの場合、扉が開いているときはパイロットランプを点灯する指令をパイロットランプスイッチ２６へ送り、扉が閉じているときはパイロットランプを消灯する指令をパイロットランプスイッチ２６へ送る。

次に、図２に基づいて、マイコン３０が行う紫外線源１２の点灯制御する手順を説明する。

この殺菌装置１０は、電源スイッチ１８をＯＮにしてから冷蔵庫に収容して、動作をスタートさせると、ステップＳ１に進んで、扉開閉検出センサ２２の出力から扉が開いているか閉じているかを判断する。扉が閉じていれば、扉が開くまでステップＳ１を繰り返す。

ステップ１で扉が開いていれば、ステップＳ２に進んで、パイロットランプ２４を点灯する。そして、ステップＳ３に進んで、再度、扉開閉検出センサ２２の出力から扉が開いているか閉じているかを判断する。扉が開いていれば、扉が閉じるまでステップＳ３を繰り返す。扉が閉じていれば、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４に進むとパイロットランプ２４を消灯し、次にステップＳ５に進んで紫外線源１２を点灯し、さらにステップＳ６に進んでマイコンに内蔵されているタイマーをスタートさせる。そして、ステップＳ７に進んで、タイマーの設定時間が経過したか判断する。タイマーの設定時間に到達するまではステップＳ７を繰り返す。タイマーの設定時間が経過したときは、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８に進むと紫外線源１２を消灯して、ステップＳ１に戻る。以後、扉が開く度に、前述のステップＳ１〜Ｓ８を繰り返す。こうして、この殺菌装置１０は、扉を開けて閉める度に庫内を紫外線照射するとともにオゾンを発生する。

本実施例によれば、扉を開けて細菌類が冷蔵庫内に浸入しても、その度に庫内は紫外線とオゾンで殺菌されるので、食品の長期保存が可能になるとともに消臭も行われる。特に、オゾンは紫外線照射されない冷蔵庫の隅々まで拡散して殺菌するので、殺菌効果が大きい。また、この殺菌装置１０は、電池２０で作動するため、既存の冷蔵庫を改造する必要がなく、既存の冷蔵庫内に収容するだけでよいから、便利で経済的である。さらに、塩化水素ガス又は沃化水素ガスを封入した放電管を用いたから、赤外線スペクトルが出現して放電管内のガスが速く加熱され、従来のものより速やかに所定の安定した放電電流に達してオゾンを発生する。このため、省電力となり、電池の寿命を長くすることができる。

さらに、図３及び図４に基づいて、冷蔵庫内の殺菌・消臭を行う殺菌装置の第２実施例を説明する。図３は、本実施例の殺菌装置の正面図である。図４は、この殺菌装置の配線図である。

この殺菌装置４０は、冷蔵庫の庫内照明灯のソケットに螺合できる口金４２を有している。図４に示したように、口金４２から取り入れた電灯線電圧は、従来の庫内照明灯５２を点灯する他、トランス４６、ダイオード４７を介して電気二重層コンデンサ等の充電器５０を充電するようになっている。充電器５０からの出力電圧は、インバータ１６を介して紫外線ランプ等の紫外線源１２に供給される。紫外線源１２に紫外線ランプ等の放電管を用いた場合は、紫外線源１２と直列に安定器を挿入する。トランス４６、ダイオード４７、充電器５０及びインバータ１６はハウジング４４内に収容され、紫外線源１２と口金４２とは、ハウジング４４から互いに反対側へ突設される。充電器５０としては、電気二重層コンデンサの他に二次電池の使用も可能である。

電気二重層コンデンサは、小型でありながら数百Ｆ（ファラッド）という極めて大容量を有するうえ長寿命であるという利点を有する。電気二重層コンデンサは、容量が数百Ｆもあるから、電圧１Ｖまで充電すると数百Ｃ（クーロン）の電気量を蓄えることができ、１Ａの電流を数百秒間流すことができる。

この殺菌装置４０によれば、冷蔵庫のドアが開くと、口金４２から電灯線電圧が入って庫内照明灯５２が点灯するとともに、電灯線電圧は、トランス４６、ダイオード４７を介して充電器５０を充電するとともに、インバータ１６を介して紫外線源１２も作動開始させる。ドアを閉めると庫内照明灯５２は消灯するが、紫外線源１２は充電器５０からの放電電流で作動したままである。しかし、充電器５０がしだいに放電していくので、所定時間後には紫外線源１２が作動停止する。

これで、この殺菌装置４０は、前記第１に実施例のものと同じ効果を奏する。しかも、従来の冷蔵庫の庫内照明灯のソケットに取り付けて使用できるから、電池が不要で経済的であるうえ、電池交換の手間がかからず便利である。さらに、電池、扉開閉検出センサ、オゾン発生器の作動を制御する制御手段が不要となるから、構造も簡単になっていっそう経済的である。

なお、この第２実施例の場合、扉が開いていると、紫外線源１２が作動するので、紫外線とオゾンが外部に漏れる。しかし、冷蔵庫の扉を長時間開けることはほとんどないので、外部に漏れる紫外線とオゾンは少量で問題なく、庫内の殺菌効果は前記第１実施例とほとんど同じである。

ところで、本発明は、前記実施例のものに限るものではなく、例えば、次のように種々の変形が可能である。

前記両実施例の殺菌装置は、冷蔵庫内の殺菌・消臭を行うものであったが、本発明の殺菌装置は、下駄箱や物入れや倉庫や車内等、扉を有する消臭殺菌したい個所の内部の殺菌と消臭に広く利用できるものである。

前記両実施例の殺菌装置は、オゾン発生器として紫外線源１２用いたが、オゾン発生器としては、空気中での無声放電、電解質膜の電気分解を用いたもの等、適宜オゾン発生器の使用が可能である。

前記第１実施例の殺菌装置１０は、電池で動作し既存の冷蔵庫内に収容するものとしたが、今後製造するものに対しては、本発明の殺菌装置を冷蔵庫内に予め組み込むとともに電灯線から供給される電力で動作するようにしてもよい。

前記第１実施例では、扉がいったん開いた後に閉じてから紫外線源１２を点灯させたが、前記第２実施例と同じく、扉が開いたら直ちに紫外線源１２を点灯させてもよい。このためには、図２において、ステップＳ５及びＳ６をステップＳ２とＳ３の間で行えばよい。

この殺菌装置を平均的な家庭用冷蔵庫専用として、前記第１実施例においては、タイマーつまみ２８を省略してもよい。

本発明の第１実施例に係る殺菌装置のブロック図である。 前記殺菌装置の動作を説明するフローチャートである。 本発明の第２実施例に係る殺菌装置の正面図である。 前記第２実施例に係る殺菌装置の配線図である。

符号の説明

１０ 殺菌装置
１２ 紫外線源（オゾン発生器）
１４ 紫外線源スイッチ（制御手段）
２０ 電池
２２ 扉開閉検出センサ
２８ タイマー設定つまみ
３０ マイコン（制御手段）
４２ 口金
５０ 充電器

Claims (9)

1. オゾン発生器と、扉の開閉を検出する扉開閉検出センサと、該扉開閉検出センサからの扉開閉信号により前記オゾン発生器を作動開始させるとともに、前記オゾン発生器の作動開始から設定時間経過後に前記オゾン発生器を作動停止させる制御手段とを備えたオゾン消臭殺菌装置。
2. 前記制御手段は前記扉がいったん開いた後に閉じてから前記オゾン発生器を作動開始させるものである請求項１に記載のオゾン消臭殺菌装置。
3. 電池で作動する請求項１又は２に記載のオゾン消臭殺菌装置。
4. 前記扉開閉検出センサが光センサである請求項１、２又は３に記載のオゾン消臭殺菌装置。
5. 前記設定時間を調節するタイマー調節手段を備えた請求項１、２、３又は４に記載のオゾン消臭殺菌装置。
6. 照明灯のソケットに螺合する口金と、該口金から取り入れた電流を充電する充電器と、該充電器からの放電電流により作動するオゾン発生器とを備えたオゾン消臭殺菌装置。
7. 前記オゾン発生器が紫外線源である請求項１、２、３、４、５又は６に記載のオゾン消臭殺菌装置。
8. 前記紫外線源が塩化水素ガス又は沃化水素ガスを０．０１％〜０．１％封入した放電管である請求項７に記載のオゾン消臭殺菌装置。
9. 前記放電管が六硼化ガドリニウム電極を用いたものである請求項８に記載のオゾン消臭殺菌装置。

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