JP2008014572A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫の庫内の臭気物の中に含まれる芳香族化合物や揮発性有機物質（ＶＯＣ）等を除去可能にする。
【解決手段】本発明の冷蔵庫は、冷気の循環経路内に、庫内の臭気成分を除去する脱臭装置２１を配設したものにおいて、脱臭装置２１は、オゾン発生手段３４を備え、このオゾン発生手段３４の風下側に、二酸化マンガンを主成分とする触媒が坦持されたハニカム形状のオゾン分解フィルター３５を配置し、このオゾン分解フィルター３５の風下側に、オゾン分解フィルター３５のメッシュの粗さよりも粗いハニカム形状の脱臭・除菌フィルター３６を配置するように構成したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷気の循環経路内に、庫内の臭気成分を除去する脱臭装置を配設するように構成された冷蔵庫に関する。

冷気の循環経路内に配設する脱臭装置の一例として、オゾンの酸化力を利用した装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この装置は、紫外線ランプや放電電極を備えてなるオゾン発生手段と、二酸化マンガンを主成分とする触媒が坦持されたハニカム形状のオゾン分解フィルターとから構成されている。この構成の場合、オゾン分解フィルターは、庫内に存在する臭気物や菌を吸着・分解し、また、それら吸着物をオゾンと反応・分解させる反応サイトとして機能している。
特開２００１−３５５９５８号公報

近年、庫内の臭気物の中に、芳香族化合物や、冷蔵庫内の容器から発生する揮発性有機物質（ＶＯＣ）等が含まれていることがわかってきており、これら芳香族化合物や揮発性有機物質等を除去することが要請されている。しかし、上記オゾンの酸化力を利用した脱臭装置によって、芳香族化合物や揮発性有機物質等を脱臭（除去）しようとすると、高濃度のオゾンや大容量のオゾン分解フィルターが必要になるため、脱臭装置の構成がかなり大型になると共に、製造コストが高くなる。

このため、高容積・低コスト化が進んでいる家庭用の冷蔵庫に対して、芳香族化合物や揮発性有機物質等を脱臭する性能を持たせた脱臭装置（オゾンの酸化力を利用した脱臭装置）を組み込むことは、かなり困難であり、実現性に乏しい。

これに対して、オゾン分解フィルター（触媒）に、新たな触媒を添加することにより、芳香族化合物や揮発性有機物質等を脱臭可能なように脱臭・分解性能を向上させる試みが行なわれている。しかし、他成分の触媒をオゾン分解触媒に添加すると、添加した触媒自身がオゾンやオゾン分解触媒と反応し、添加触媒自身の触媒性能を劣化させたり、また、オゾン分解触媒の触媒性能を劣化させたりするおそれがあり、実現が技術的に非常に困難である。例えば、脱臭・除菌に用いられる酵素触媒等は、オゾンやオゾン分解触媒と反応して、酵素触媒の触媒性能を劣化させてしまうことから、オゾン分解触媒に添加することができない。

そこで、本発明の目的は、庫内の臭気物の中に含まれる芳香族化合物や揮発性有機物質（ＶＯＣ）等を除去することができる脱臭装置を備えた冷蔵庫を提供するにある。

本発明の冷蔵庫は、冷気の循環経路内に、庫内の臭気成分を除去する脱臭装置を配設するように構成されたものにおいて、前記脱臭装置は、オゾン発生手段と、このオゾン発生手段の風下側に配置され、二酸化マンガンを主成分とする触媒が坦持されたハニカム形状のオゾン分解フィルターと、このオゾン分解フィルターの風下側に配置され、前記オゾン分解フィルターのメッシュの粗さよりも粗いハニカム形状の脱臭・除菌フィルターとを備えて構成されているところに特徴を有する。

本発明によれば、オゾン分解フィルターのメッシュの粗さよりも粗いハニカム形状の脱臭・除菌フィルターを、オゾン分解フィルターの風下側に配置するように構成したので、脱臭・除菌フィルターによって、庫内の臭気物の中に含まれる芳香族化合物や揮発性有機物質（ＶＯＣ）等を除去することができるという優れた効果を得ることができる。そして、上記構成の場合、脱臭・除菌フィルターが冷気の通風抵抗となり（圧力損失が大きくなり）、脱臭装置内を通過する風量が低下するおそれがあるが、脱臭・除菌フィルターのハニカム形状を、オゾン分解フィルターのメッシュの粗さよりも粗いハニカム形状としたので、脱臭・除菌フィルターにより圧力損失が大きくなることを極力防止できる。

以下、本発明の第１の実施例について、図１ないし図３を参照しながら説明する。まず、図２は、本実施例に係る冷蔵庫の概略的縦断側面図である。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ている。冷蔵庫本体１の内部は、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、例えば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、その間は断熱仕切壁（図示せず）により仕切られている。尚、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内の下部には、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。尚、図３は、冷蔵室７周辺の正面図であり、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が配設されている。

また、ダクトカバー１５の下部には、脱臭装置収納部２０が形成されており、この脱臭装置収納部２０内に、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の前面部及びその左右両側には、図３に示すように、スリット状の冷気戻り口２２ａ、２２ｂが形成されている。

尚、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。

また、切替室１０、製氷室及び冷凍室１１の奥部には、カバー２５により冷凍用冷却器室２６が形成されている。この冷凍用冷却器室２６内に、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。そして、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、図１を参照して説明する。脱臭装置２１のユニットケース３３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３３内には、前から順に、オゾン発生手段３４と、オゾン分解フィルター（オゾン分解触媒）３５と、脱臭・除菌フィルター３６とが配設されている。

ユニットケース３３には、その前部（図１中の左端部）に通気口３７が形成されていると共に、後部（図１中の右端部）に出口３８が形成されている。この構成の場合、脱臭装置２１において、冷気の流れの入口側（上流側）にオゾン発生手段３４が配設され、オゾン発生手段３４の風下側（下流側）にオゾン分解フィルター３５が配設され、オゾン分解フィルター３５の風下側（下流側）に脱臭・除菌フィルター３６が配設されている。

オゾン発生手段３４は、周知構成の装置であり、いずれも図示しない紫外線発生手段と光触媒モジュールとから構成されている。紫外線発生手段は、例えば放電電極と対極とを対向状態に配置して構成された空間放電機構で構成されている。この場合、放電電極と対極との間に、パルス状の高電圧を印加して高電圧放電を行うことにより、紫外線（３８０ｎｍ以下）及びオゾンを発生するように構成されている。従って、空間放電機構はオゾン発生手段も兼ねている。

また、光触媒モジュールは、放電電極と対極との間に配置されており、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（坦持）して構成されている。

オゾン分解フィルター３５は、二酸化マンガンを主成分とする触媒が坦持されたハニカム形状のフィルター（ハニカムフィルター）で構成されている。具体的には、オゾン分解フィルター３５は、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（二酸化マンガンを主成分とする触媒成分）を固定（坦持）して構成されている。尚、オゾン分解フィルター３５のハニカム形状（ハニカム構造）のメッシュの粗さとしては、例えば２００メッシュのものを使用している。

脱臭・除菌フィルター３６は、脱臭・除菌能力を有する触媒が坦持されたハニカム形状のフィルター（ハニカムフィルター）で構成されている。脱臭・除菌フィルター３６のハニカム形状（ハニカム構造）のメッシュの粗さとしては、例えば１２０メッシュのものを使用しており、オゾン分解フィルター３５のメッシュの粗さよりも粗い。このように、脱臭・除菌フィルター３６のメッシュを粗くすることにより、圧力損失の上昇を低減している。

脱臭・除菌フィルター３６の触媒としては、銀や白金等の貴金属、酸化チタンや酸化鉄等の金属酸化物、脱臭・除菌用の酵素があり、これらの触媒を脱臭・除菌フィルター３６に適宜添加している。この場合、ハニカム形状（ハニカム構造）のコア材（坦持体）の表面に上記触媒をコーティングすることにより、脱臭・除菌フィルター３６が形成されている。これにより、脱臭・除菌フィルター３６は、冷蔵庫の庫内の臭気物の中に含まれる芳香族化合物や揮発性有機物質（ＶＯＣ）等を除去することが可能である。

更に、図１に示すように、脱臭・除菌フィルター３６は、前記オゾン分解フィルター３５から設定距離Ｌだけ離して配設されている。この設定距離Ｌは、オゾン分解フィルター３５の厚さ寸法ｄよりも長い距離である。上記設定距離Ｌの空間を２つのフィルター３５、３６の間に設けることにより、２つのフィルター３５、３６間で生ずる圧力損失の上昇を低減することができる。

尚、本実施例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）、冷蔵用送風機１９、冷凍用送風機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、本実施例の作用、特には、脱臭装置２１の運転動作について説明する。
冷蔵室７を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において矢印で示すように、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、冷気戻り口２２ａを通り、更に、脱臭装置２１の通気口３７から脱臭装置２１内を通った後、出口３８を介して冷気ダクト１６内へ戻される。

また、冷蔵室７内の冷気の一部は、脱臭装置２１の左右両側の冷気戻り口２２ｂから直接冷気ダクト１６内へ戻される。更に、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。

さて、脱臭装置２１の通気口３７から脱臭装置２１内に入った、臭気成分を含んだ冷気は、オゾン発生手段３４（即ち、空間放電機構及び光触媒モジュール）を通り、その後、オゾン分解フィルター３５を通り、更に、脱臭・除菌フィルター３６に至る。

ここで、脱臭装置２１の運転に伴い、空間放電機構の放電電極と対極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、光触媒モジュールを通過した冷気と共にオゾン分解フィルター３５に至る。

オゾン分解フィルター３５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において、また、臭気成分は光触媒モジュール及びオゾン分解フィルター３５の両方において分解される。そして、オゾン分解フィルター３５を通過した冷気は、脱臭・除菌フィルター３６に至る。

脱臭・除菌フィルター３６においては、触媒（銀等の貴金属、酸化チタン等の金属酸化物、酵素等）によって、冷気に含まれている芳香族化合物や冷蔵庫内の容器から発生する揮発性有機物質（ＶＯＣ）等が脱臭（除去）される。尚、脱臭装置２１の運転は、空間放電機構を所定の周期で通断電制御することで行われる。

このような構成の本実施例によれば、脱臭装置２１を、オゾン発生手段３４と、このオゾン発生手段３４の風下側に配置されたハニカム形状のオゾン分解フィルター３５と、このオゾン分解フィルター３５の風下側に配置され、オゾン分解フィルター３５のメッシュの粗さよりも粗いハニカム形状の脱臭・除菌フィルター３６とを備える構成としたので、脱臭・除菌フィルターによって、庫内の臭気物の中に含まれる芳香族化合物や揮発性有機物質（ＶＯＣ）等を除去することができる。

ところで、上記構成の場合、脱臭・除菌フィルター３６が冷気の通風抵抗となり（圧力損失が大きくなり）、脱臭装置２１内を通過する風量が大幅に低下して、脱臭装置２１自体の脱臭能力が低下するおそれがある。また、冷蔵室７内を流れる冷気の風量も低下して、冷却性能が低下するおそれもある。

これに対して、本実施例においては、脱臭・除菌フィルター３６のハニカム形状を、オゾン分解フィルター３５のメッシュの粗さよりも粗いハニカム形状としたので、脱臭・除菌フィルター３６により圧力損失が大きくなることを極力防止することができ、脱臭装置２１内を通過する風量の低下を低減することができる。

また、上記実施例においては、オゾン発生手段３４を、紫外線発生手段（空間放電機構）と、光触媒モジュールとから構成したので、オゾン発生手段３４を簡単な構成にて用意に実現することができる。

更に、上記実施例では、脱臭・除菌フィルター３６を、オゾン分解フィルター３５から設定距離Ｌだけ離して配設するように構成したので、２個のフィルター３５、３６間で生ずる圧力損失の上昇を低減することができる。

図４は、本発明の第２の実施例を示すものである。尚、第１の実施例と同一構成には、同一符号を付している。前記第１の実施例では、冷蔵庫本体１内における野菜室８の位置は、冷蔵室７の下方であり、野菜室８の下方に製氷室と切替室１０を配置している。これに対して、第２の実施例では、図４に示すように、冷蔵庫本体１内における、冷蔵室７の下方に製氷室３９と切替室４０を配置しでおり、これら製氷室３９と切替室４０の下方に野菜室４１を配置し、この野菜室４１の下方に冷凍室１１を配置している。

そして、冷蔵室７、製氷室３９、切替室４０、野菜室４１の後部には、図４において間隔が狭い破線で示すように、冷却器室兼冷気供給ダクト４２が設けられている。この冷却器室兼冷気供給ダクト４２内に、冷蔵用冷却器４３と冷蔵用送風機４４が配設されている。冷蔵室７内の後面部には、冷気吐出口４５が設けられいる。

また、冷蔵室７の下部、切替室４０、野菜室４１の上部の後部には、図４にて間隔が広い破線で示すように、冷気戻しダクト４６が設けられている。冷蔵室７内の後面部下部には、主冷気戻り口４７と補助冷気戻り口４８が設けられいる。冷気戻しダクト４６内の補助冷気戻り口４８に対応する部分に、第１の実施例とほぼ同じ構成の脱臭装置２１が配設されている。

尚、野菜室４１内の後面部には、その上部に冷気吐出口４９が設けられ、下部に冷気戻り口５０が設けられいる。また、製氷室３９、切替室４０、冷凍室１１に冷気を供給する冷凍用冷却器室、冷凍用冷却器、冷凍用送風機等の構成については、図示しないが、製氷室３９、切替室４０、野菜室４１、冷凍室１１の後部に配設されている。

そして、上述した以外の第２の実施例の構成は、第１の実施例とほぼ同じ構成となっている。従って、第２の実施例においても、第１の実施例とほぼ同じ作用効果を得ることができる。

また、上記第１及び第２の実施例において、脱臭装置２１に、専用の送風用ファンを設けても良く、このように構成した例を、図５の第３の実施例として示す。第３の実施例においては、専用の送風用ファン５１を、脱臭装置２１のユニットケース３３内の後部（図５中の右端部）に配設している。尚、専用の送風用ファン５１を配設する位置は、ユニットケース３３内の他の部位でも良いし、冷気戻し用のダクト内における脱臭装置２１を配設する部分の上流側または下流側であっても良い。

そして、脱臭装置２１に専用の送風用ファンを設けると、第１及び第２の実施例にて得られる作用効果を得ることができる。特に、第３の実施例においては、専用の送風用ファン５１を配設したので、脱臭装置２１の通過風量（脱臭装置２１を通過する冷気の風量）を十分に確保することができる。

本発明の第１の実施例を示す脱臭装置の縦断面図 冷蔵庫全体の縦断側面図 冷蔵室周辺の正面図 本発明の第２の実施例を示す冷蔵庫（扉を省略した）の正面図 本発明の第３の実施例を示す図１相当図

符号の説明

図面中、１は冷蔵庫本体、５は断熱仕切壁、６は仕切板、７は冷蔵室、８は野菜室、９は断熱仕切板、１０は切替室、１１は冷凍室、１２はチルド室、１２ａはチルドケース、１３は冷気通路、１５はダクトカバー、１６は冷気ダクト、１７は冷気吐出口、１８は冷蔵用冷却器、１９は冷蔵用送風機、２０は脱臭装置収納部、２１は脱臭装置、２２は冷気戻り口、２３は通気口、２６は冷凍用冷却器室、２７は冷凍用冷却器、２８は冷凍用送風機、２９はパイプヒータ、３０は機械室、３１はコンプレッサ、３３はユニットケース、３４はオゾン発生手段、３５はオゾン分解フィルター、３６は脱臭・除菌フィルター、３７は通気口、３８は出口、３９は製氷室、４０は切替室、４１は野菜室、４２は冷却器室兼冷気供給ダクト、４３は冷蔵用冷却器、４４は冷蔵用送風機、４５は冷気吐出口、４６は冷気戻しダクト、５１は専用の送風用ファンを示す。

Claims (7)

1. 冷気の循環経路内に、庫内の臭気成分を除去する脱臭装置を配設するように構成された冷蔵庫において、
   前記脱臭装置は、オゾン発生手段と、
   このオゾン発生手段の風下側に配置され、二酸化マンガンを主成分とする触媒が坦持されたハニカム形状のオゾン分解フィルターと、
   このオゾン分解フィルターの風下側に配置され、前記オゾン分解フィルターのメッシュの粗さよりも粗いハニカム形状の脱臭・除菌フィルターとを備えて構成されていることを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記オゾン発生手段は、紫外線発生手段と、光触媒モジュールとから構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. 前記脱臭・除菌フィルターは、前記オゾン分解フィルターから設定距離離して配設されていることを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
4. 前記脱臭装置には、専用の送風用ファンが設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の冷蔵庫。
5. 前記脱臭・除菌フィルターには、銀等の貴金属が添加されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の冷蔵庫。
6. 前記脱臭・除菌フィルターには、酸化チタン等の金属酸化物が添加されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の冷蔵庫。
7. 前記脱臭・除菌フィルターには、酵素が添加されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の冷蔵庫。

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