JP2024008177A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】除菌性能を維持しつつ、オゾン発生装置に対する接触を防止することと、紫外線光源から発生する紫外線の人体への照射を防止することとを両立できる冷蔵庫を提供する。【解決手段】貯蔵室を囲む壁体と、前記貯蔵室と前記壁体との間で冷気を前記貯蔵室の上部空間に向けて吹き出す方向に流す冷却風路を形成した流路形成部品と、を備える。前記冷却風路には、前記冷却風路の上流側に配置され、冷気中の酸素分子からオゾンを生成するオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置の下流側に配置され、生成した前記オゾンに照射する紫外線を発生する紫外線光源と、が設けられる。前記紫外線光源は、前記冷却風路の出入口となる開口部を通じて外側から直接、見えない遮蔽領域に配置されている。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。

循環ファンの上流側にオゾン発生装置を配置し、下流側に紫外線光源を配置することで、庫内を除菌する冷蔵庫が提案されている。このような冷蔵庫では、利用者とオゾン発生装置との距離が近くなり、放電部に高電圧が印加されるオゾン発生装置に利用者が接触するおそれがある。また、収納室内に過酸化水素等の殺菌ガスを供給し、滅菌ガスに紫外線を照射する位置に紫外線照射装置を設け、殺菌ガスに紫外線を照射して分解することが提案されている。この場合、利用者に対する紫外線の曝露に関する防止対策が必要となっている。このように除菌性能を維持しつつ、利用者がオゾン発生装置に直接触れることがなく、かつ紫外線に曝露されることがない冷蔵庫が求められていた。

特許第６７５２４８８号公報 特許第５３３７３３９号公報

本発明が解決しようとする課題は、除菌性能を維持しつつ、オゾン発生装置に対する接触を防止することと、紫外線光源から発生する紫外線の人体への照射を防止することとを両立できる冷蔵庫を提供することである。

実施形態の冷蔵庫は、貯蔵室を囲む壁体と、前記貯蔵室と前記壁体との間で冷気を前記貯蔵室の上部空間に向けて吹き出す方向に流す冷却風路を形成した流路形成部品と、を持つ。前記冷却風路には、前記冷却風路の上流側に配置され、冷気中の酸素分子からオゾンを生成するオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置の下流側に配置され、生成した前記オゾンに照射する紫外線を発生する紫外線光源と、を持つ。前記紫外線光源は、前記冷却風路の出入口となる開口部を通じて外側から直接、見えない遮蔽領域に配置された構成を持つ。

実施形態の冷蔵庫の正面図。 図１に示された冷蔵庫のＦ１－Ｆ１線に沿う断面図。 図２に示された冷蔵庫の要部拡大図。

以下、実施形態の冷蔵庫を、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。

本明細書では、冷蔵庫の正面に立つ利用者から冷蔵庫を見た方向を基準に、左右を定義している。また、冷蔵庫から見て冷蔵庫の正面に立つ利用者に近い側を「前」、遠い側を「後ろ」と定義している。本明細書において「幅方向」とは、上記定義における左右方向を意味する。本明細書において「奥行方向」とは、上記定義における前後方向を意味する。本明細書において「幅方向」とは、上記定義における左右方向を意味する。本明細書において「上下方向」とは、冷蔵庫の高さ方向を意味する。

本明細書で「除菌」とは、説明の便宜上の呼称であり、ウイルスまたは菌の抑制（例えば、ウイルスの感染性の低下や不活化、菌の増殖抑制）を意味する広い意味の用語として用いている。すなわち、本明細書で「除菌」とは、菌を除去する（減らす）ことに限定されず、菌が増えることを抑制すること、および／または、菌以外のウイルスなどの広まりを抑制することの意味で用いている。「ウイルスなどの広まりを抑制する」とは、冷蔵庫内でウイルスが広まることを抑制することに限定されず、ウイルスの感染性が弱まり、そのウイルスが冷蔵庫の外部に出た後に広まることを抑制する場合も該当し得る。

［冷蔵庫の全体構成］
図１及び図２を参照し、実施形態の冷蔵庫１について説明する。まず、冷蔵庫１の全体構成について説明する。ただし、冷蔵庫１は、以下に説明する構成の全てを有する必要はなく、いくつかの構成が適宜省略されてもよい。

図１は、冷蔵庫１を示す正面図である。冷蔵庫１は、例えば、筐体１０（壁体）と、複数の扉２０とを備えている。

筐体１０は、上壁１０ａ、下壁１０ｂ、左右の側壁１０ｃ，１０ｄ、および後壁１０ｅ（図２参照）を有する。上壁１０ａおよび下壁１０ｂは、水平方向に広がる。左右の側壁１０ｃ，１０ｄは、下壁１０ｂの左右の端部から上方に起立し、上壁１０ａの左右の端部に繋がっている。左側壁１０ｃは、後述する野菜室１１Ｂに露出して野菜室１１Ｂの左側面を形成する左側壁部を含む。右側壁１０ｄは、野菜室１１Ｂに露出して野菜室１１Ｂの右側面を形成する右側壁部を含む。後壁１０ｅは、下壁１０ｂの後端部から上方に起立し、上壁１０ａの後端部に繋がっている。筐体１０は、筐体１０の内面を形成する内箱１０ｉと、内箱１０ｉの外側に位置して筐体１０の外面を形成する外箱１０ｊと、内箱１０ｉと外箱１０ｊとの間に設けられた発泡ウレタンのような発泡断熱材１０ｋとを含み（図２参照）、断熱性を有する。

筐体１０の内部には、複数の貯蔵室１１が設けられている。複数の貯蔵室１１は、例えば、冷蔵室１１Ａ、チルド室１１Ａａ、野菜室１１Ｂ、製氷室１１Ｃ、小冷凍室１１Ｄ、および主冷凍室１１Ｅを含む。冷蔵室１１Ａは、例えば、約２℃～６℃である冷蔵温度帯に冷却される。チルド室１１Ａａは、例えば、約－１℃～＋１℃であるチルド温度帯に冷却される。野菜室１１Ｂは、例えば、約３℃～７℃である野菜室温度帯に冷却される。製氷室１１Ｃ、小冷凍室１１Ｄ、および主冷凍室１１Ｅは、例えば、約－２０℃～－１８℃である冷凍温度帯に冷却される。

本実施形態では、上部空間に冷蔵室１１Ａが配置され、冷蔵室１１Ａの下方に野菜室１１Ｂが配置され、野菜室１１Ｂの下方に製氷室１１Ｃおよび小冷凍室１１Ｄが配置され、製氷室１１Ｃおよび小冷凍室１１Ｄの下方に主冷凍室１１Ｅが配置されている。ただし、貯蔵室１１の配置は、上記例に限定されない。筐体１０は、各貯蔵室１１の前面側に、各貯蔵室１１に対して食材の出し入れを可能にする開口を有する。野菜室１１Ｂは、貯蔵室の一例である。チルド室１１Ａａは、冷蔵室１１Ａの下部の一画に設けられている。

筐体１０は、第１および第２仕切部１５，１６を有する（図２参照）。第１および第２仕切部１５，１６は、例えば、それぞれ略水平方向に沿う仕切壁である。第１仕切部１５は、冷蔵室１１Ａおよびチルド室１１Ａａと、野菜室１１Ｂとの間に位置し、冷蔵室１１Ａおよびチルド室１１Ａａと、野菜室１１Ｂとの間を仕切っている。例えば、第１仕切部１５は、断熱性を有しない仕切壁である。第１仕切部１５は、筐体１０と一体に設けられていてもよく、筐体１０とは別体に設けられて筐体１０内に取り付けられていてもよい。第１仕切部１５は、冷蔵室１１Ａまたはチルド室１１Ａａを通った冷気を野菜室１１Ｂに導く通気孔を有する。一方で、第２仕切部１６は、野菜室１１Ｂと、製氷室１１Ｃおよび小冷凍室１１Ｄとの間に位置し、野菜室１１Ｂと、製氷室１１Ｃおよび小冷凍室１１Ｄとの間を仕切っている。第２仕切部１６は、例えば筐体１０と一体に設けられ、断熱性を有する。

図１に示すように、複数の貯蔵室１１は、複数の扉２０によって開閉可能に閉じられる。複数の扉２０は、例えば、冷蔵室１１Ａの開口を閉じる左右の冷蔵室扉２０Ａａ，２０Ａｂ、野菜室１１Ｂの開口を閉じる野菜室扉２０Ｂ、製氷室１１Ｃの開口を閉じる製氷室扉２０Ｃ、小冷凍室１１Ｄの開口を閉じる小冷凍室扉２０Ｄ、および主冷凍室１１Ｅの開口を閉じる主冷凍室扉２０Ｅを含む。左右の冷蔵室扉２０Ａａ，２０Ａｂは、例えばフレンチ扉（観音開き扉）を構成する。野菜室扉２０Ｂ、製氷室扉２０Ｃ、小冷凍室扉２０Ｄ、および主冷凍室扉２０Ｅの各々は、冷蔵庫１の前側に引き出し可能な引出扉である。

ここでは、野菜室扉２０Ｂについて詳しく説明する。野菜室扉２０Ｂは、例えば、扉本体２１と、レール部材（図示省略）とを含む。扉本体２１は、筐体１０の外部に位置し、冷蔵庫１の前側から野菜室１１Ｂの開口に向かい合う。扉本体２１は、野菜室１１Ｂの開口よりも大きな外形を有し、野菜室１１Ｂの開口を開閉可能に閉じる。扉本体２１の上端部には、野菜室扉２０Ｂを開くときに利用者が手を掛ける取手が設けられている。レール部材は、扉本体２１の内面（後面）に取り付けられ、扉本体２１から後方に延びている。レール部材２２は、筐体１０の左側壁部および右側壁部に設けられたレール受け部によって支持されている。これにより、野菜室扉２０Ｂは、筐体１０に対して冷蔵庫１の前後方向にスライド移動可能である。

図２は、図１中に示された冷蔵庫１のＦ１－Ｆ１線に沿う断面図である。冷蔵庫１は、例えば、複数の棚３０、複数の容器４０、流路形成部品５０、冷却ユニット６０、除菌装置７０、および制御装置８０（制御部）を備えている。

複数の棚３０は、冷蔵室１１Ａに配置されている。

複数の容器４０は、チルド室１１Ａａに収容された第１および第２チルド室容器４１，４２、野菜室１１Ｂに収容された第１および第２野菜室容器４３，４４、製氷室１１Ｃに収容された製氷室容器（不図示）、小冷凍室１１Ｄに収容された小冷凍室容器４６、および主冷凍室１１Ｅに収容された第１および第２主冷凍室容器４７，４８を含む。

まず、第１および第２チルド室容器４１，４２について説明する。第１チルド室容器４１は、２段式のチルド室容器４１，４２のうち下側に位置する容器である。第２チルド室容器４２は、２段式のチルド室容器４１，４２のうち上側に位置する容器である。第２チルド室容器４２は、第１チルド室容器４１の上方に位置する。第１および第２チルド室容器４１，４２は、それぞれ独立して前方に引き出し可能である。なお、チルド室１１Ａａに配置されるチルド室容器は、１つだけでもよい。

次に、第１および第２野菜室容器４３，４４について説明する。第１野菜室容器４３は、２段式の野菜室容器４３，４４のうち下側に位置する容器である。第１野菜室容器４３は、野菜室扉２０Ｂによって支持され、野菜室扉２０Ｂと一体に冷蔵庫１の前側に引き出し可能である。第１野菜室容器４３の前端部４３ａは、野菜室扉２０Ｂの扉本体２１の近くに位置する。第１野菜室容器４３の内部には、仕切り４３ｐが設けられている。一方で、第１野菜室容器４３の後端部４３ｂは、第１野菜室容器４３が野菜室１１Ｂに収容された状態で、筐体１０の後壁１０ｅの近くに位置する。

第２野菜室容器４４は、２段式の野菜室容器４３，４４のうち上側に位置する容器である。第２野菜室容器４４は、第１野菜室容器４３の上方に配置されている。冷蔵庫１の前後方向における第２野菜室容器４４の寸法は、同方向における第１野菜室容器４３の寸法よりも小さい。第２野菜室容器４４の前端部４４ａは、第１野菜室容器４３の仕切り４３ｐの直上に位置するか、または仕切り４３ｐよりも後側に位置する。すなわち、第２野菜室容器４４の前端部４４ａは、第１野菜室容器４３の前端部４３ａと比べて後側に位置する。第２野菜室容器４４の前端部４４ａには、第２野菜室容器４４を前側に引き出すときに利用者が手を掛ける取手が設けられている。第２野菜室容器４４の後端部４４ｂは、第１野菜室容器４３の後端部４３ｂと比べて前側に位置する。

流路形成部品５０は、冷蔵用ダクト５１と、冷凍用ダクト５２とを含む。冷蔵用ダクト５１は、筐体１０内に設けられ、後壁１０ｅに沿って鉛直方向に延びている。冷蔵用ダクト５１は、筐体１０の後壁１０ｅの近くに、冷気が流れる通路である第１ダクト空間Ｄ１（冷却風路）を形成している。図中の矢印Ｅは、冷気の流れを示す。本明細書で「ダクト」とは、筒状の部品に限定されず、他の部品（例えば筐体１０の後壁１０ｅ）と協働することで冷気Ｅの通路の少なくとも一部を規定する部品を含み得る。例えば、本実施形態の冷蔵用ダクト５１は、筐体１０の後壁１０ｅに取り付けられ、筐体１０の後壁１０ｅとの間に第１ダクト空間Ｄ１を形成する板状のカバー部材である。

冷蔵用ダクト５１は、冷気吹出口５１ａ，５１ｂ、５１ｃ（開口部）および冷気戻り口５１ｄ，５１ｅを有する。冷気吹出口５１ａ（下流側開口部）は、冷蔵用ダクト５１の上端に開口し、後述する冷蔵用熱交換器６２により冷却された冷気Ｅを冷蔵室１１Ａの上部空間に供給する。冷気吹出口５１ｂ（中間開口部）は、冷蔵用ダクト５１の上下方向の途中の位置で冷蔵室１１Ａに複数開口し、後述する冷蔵用熱交換器６２により冷却された冷気Ｅを冷蔵室１１Ａに供給する。冷気吹出口５１ｃは、チルド室１１Ａａに開口し、後述する冷蔵用熱交換器６２により冷却された冷気Ｅをチルド室１１Ａａに供給する。冷気戻り口５１ｄ（上流側開口部）は、チルド室１１Ａａに開口し、チルド室１１Ａａを通過することで温められた冷気Ｅを第１ダクト空間Ｄ１に向けて導く。冷気戻り口５１ｅ（上流側開口部）は、野菜室１１Ｂに開口し、冷蔵室１１Ａや野菜室１１Ｂなどを通過することで温められた冷気Ｅを第１ダクト空間Ｄ１に導く。

冷蔵用ダクト５１は、第１壁部５１１、第２壁部５１２、および第３壁部５１３を有する。第１壁部５１１は、冷蔵室１１Ａに露出する。第２壁部５１２は、チルド室１１Ａａに露出し、チルド室１１Ａａの後壁部の一部を形成している。第１壁部５１１および第２壁部５１２は、冷蔵庫１の前側に向いた壁部である。第３壁部５１３は、野菜室１１Ｂに露出し、野菜室１１Ｂの後壁部の一部を形成している。第３壁部５１３の上端は、第２壁部５１２の下端の前側に重なる位置に配置されている。第３壁部５１３は、上端から後側に進むに従い高さ位置が低くなるように傾斜している（すなわち、前下がりに傾斜している）。冷蔵用ダクト５１は、下端および左右両側部を塞ぐ壁部（図示省略）が設けられている。

第１壁部５１１には、複数の冷気吹出口５１ｂが設けられている。第２壁部５１２の上部には、冷気吹出口５１ｃが設けられている。第３壁部５１３には、上部において冷気戻り口５１ｄ（チルド室１１Ａａからの冷気Ｅの戻り口）が設けられ、下部において冷気戻り口５１ｅ（野菜室１１Ｂからの冷気Ｅの戻り口）が設けられている。冷気戻り口５１ｄ、５１ｅは、それぞれ冷蔵庫１の幅方向に複数並べて設けられている。例えば複数の冷気戻り口５１ｄ、５１ｅの各々は、冷蔵庫１の前後方向に沿う長穴状である。

冷蔵用ダクト５１は、基礎絶縁を確保可能な厚さ１ｍｍ以上の絶縁体から形成されることが好ましい。具体的に冷蔵用ダクト５１の材質としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）やＡＢＳ等の樹脂が採用できる。また、冷蔵用ダクト５１を構成する壁部は、２００～３００ｎｍの紫外線を透過しない材料により形成され、かつ可視光を透過する例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレンなどの透明樹脂を採用することも可能である。すなわち、紫外線を透過する石英ガラスやフッ素樹脂等は適用対象外である。

冷蔵用ダクト５１の内部には、断熱部材５５が設けられている。断熱部材５５は、例えば、ビーズ法ポリスチレンフォーム（ＥＰＳ：Expanded Poly-Styrene）のような発泡断熱材であり、高い断熱性を有する。断熱部材５５は、単位厚さ当たりの断熱性がダクト５１よりも良好な断熱部材である。

冷気戻り口５１ｄと冷気戻り口５１ｅから冷蔵用ダクト５１の内部に流入した冷気Ｅは、第３壁部５１３の冷気通路（以下「合流空間Ｇ」と称する）に導かれ、合流空間Ｇで合流する。

冷凍用ダクト５２は、筐体１０内に設けられ、後壁１０ｅに沿って鉛直方向に延びている。冷凍用ダクト５２は、筐体１０の後壁１０ｅの近くに、冷気Ｅが流れる通路である第２ダクト空間Ｄ２を形成している。冷凍用ダクト５２は、冷気吹出口５２ａおよび冷気戻り口５２ｂを有する。冷気吹出口５２ａは、製氷室１１Ｃ、小冷凍室１１Ｄ、または主冷凍室１１Ｅに開口し、後述する冷凍用冷却器６４により冷却された冷気Ｅを、製氷室１１Ｃ、小冷凍室１１Ｄ、または主冷凍室１１Ｅに供給する。冷気戻り口５２ｂは、主冷凍室１１Ｅの下部に開口し、製氷室１１Ｃ、小冷凍室１１Ｄ、および主冷凍室１１Ｅのうち１つ以上を通過することで温められた冷気Ｅをダクト空間Ｄ２に導く。

冷却ユニット６０は、例えば、圧縮器６１、冷蔵用熱交換器６２、冷蔵用ファン６３（送風機）、冷凍用冷却器６４、および冷凍室ファン６５を含む。冷蔵用熱交換器６２および冷蔵用ファン６３は、第１ダクト空間Ｄ１に配置されている。冷蔵用熱交換器６２は、第１ダクト空間Ｄ１の上流側開口部に配置され、圧縮器６１により圧縮された冷媒が供給され、第１ダクト空間Ｄ１を流れる冷気Ｅを冷却する。冷蔵用ファン６３が駆動されると、冷蔵用熱交換器６２により冷却された冷気Ｅが冷気吹出口５１ａ，５１ｂ、５１ｃから冷蔵室１１Ａおよびチルド室１１Ａａに供給される。冷蔵室１１Ａまたはチルド室１１Ａａを通った冷気Ｅの一部は、野菜室１１Ｂに流れ込む。そして、冷蔵室１１Ａ、チルド室１１Ａａ、および野菜室１１Ｂのうち１つ以上で温められた冷気Ｅが冷気戻り口５１ｄ，５１ｅから第１ダクト空間Ｄ１に戻る。

冷凍用冷却器６４および冷凍室ファン６５は、第２ダクト空間Ｄ２に配置されている。冷凍用冷却器６４は、圧縮器６１により圧縮された冷媒が供給され、第２ダクト空間Ｄ２を流れる冷気Ｅを冷却する。冷凍室ファン６５が駆動されると、冷凍用冷却器６４により冷却された冷気Ｅが冷気吹出口５２ａから冷凍室（製氷室１１Ｃ、小冷凍室１１Ｄ、主冷凍室１１Ｅ）に供給され、上記冷凍室で温められた冷気Ｅが冷気戻り口５２ｂから第２ダクト空間Ｄ２に戻る。

制御装置８０は、回路基板と、回路基板に実装された電子部品とを有する。制御装置８０は、冷蔵庫１の全体を統括的に制御する。例えば、制御装置８０は、上述した圧縮器６１、冷蔵用ファン６３、冷凍室ファン６５、および除菌装置７０の動作などを制御する。また、制御装置８０は、除菌装置７０による紫外線の照射を制御する。本実施形態では、制御装置８０は、野菜室扉２０Ｂおよびチルド室１１Ａａの扉の開閉状態を検出する扉スイッチの検出結果に基づき、除菌装置７０を制御する。例えば、制御装置８０は、野菜室扉２０Ｂやチルド室１１Ａａの扉が開かれたことが検出された場合、除菌装置７０による紫外線の照射を停止させる。一方で、制御装置８０は、野菜室扉２０Ｂやチルド室１１Ａａの扉が閉じられたことが検出された場合、除菌装置７０による紫外線の照射を再開させる。

図３は、図２に示された冷蔵庫の要部拡大図である。図２及び図３に示すように、除菌装置７０は、第１ダクト空間Ｄ１内に設けられている。除菌装置７０は、第１ダクト空間Ｄ１に露出し、冷気戻り口５１ｄ、５１ｅから冷蔵用熱交換器６２を経由して各吹出口５１ａ、５１ｂ、５１ｃに向かう冷気Ｅに晒される。除菌装置７０は、第１ダクト空間Ｄ１の上流側に配置され、冷気Ｅ中の酸素分子からオゾンを生成するオゾン発生装置７１と、オゾン発生装置７１の下流側に配置され、生成したオゾンに照射する紫外線を発生する紫外線光源７２と、を備える。オゾン発生装置７１および紫外線光源７２は、基板７３上に搭載されている。

除菌装置７０は、紫外線光源７２をオゾン発生装置７１の下流側（冷蔵室１１Ａの上側）に向けた状態で、冷蔵用ファン６３の下流側の位置における第１ダクト空間Ｄ１を形成する内壁面に固定されている。オゾン発生装置７１は、冷蔵用熱交換器６２の下流側に設けられている。

除菌装置７０では、オゾン発生装置７１および紫外線光源７２が設けられた第１ダクト空間Ｄ１内に冷気Ｅが導入され、オゾン発生装置７１によって冷気Ｅ中の酸素をオゾン（Ｏ_３）に変換し、その生成したオゾンに対して紫外線光源７２で発生する紫外線を照射して、生成したオゾンをＯＨラジカルに変換する。除菌装置７０では、変換されたＯＨラジカルによってとくに冷気Ｅに含まれる臭気成分が酸化分解されて無臭化される。

［オゾン発生装置］
オゾン発生装置７１は、放電部を有し、風路２内において効率よくオゾンを発生させる。本実施形態の放電部は、第１ダクト空間Ｄ１の左右方向及び前後方向の中央に配置されている。オゾン発生装置７１は、放電部において電極間に数ｋＶの高電圧を印加して放電し、冷気Ｅ中の酸素分子（Ｏ_２）からオゾン（Ｏ_３）を生成する放電方式のものである。オゾン発生装置７１では、間欠的に高電圧を印加することで、放出するオゾン濃度を、除菌性能があり、さらに人体影響のないオゾン濃度０．０１～０．１ｐｐｍの範囲となるように制御している。オゾン発生装置７１の一例として、例えば無声放電方式（バリア放電方式）や沿面放電方式によるオゾン発生方式で、０．０２ｍｇ／Ｈｒ以上のオゾン発生量となるものを採用できる。本実施形態のオゾン発生装置７１は、無声放電方式（バリア放電方式）の一例である。

［紫外線光源］
紫外線光源７２は、基板７３の一方面上に配置され紫外線を所定の照射角度（照射範囲）で照射する照射部を備えている。紫外線光源７２の照射部は、オゾン発生装置７１で生成されたオゾン（Ｏ_３）に対して紫外線が十分に照射できる位置に配置される。

紫外線光源７２は、第１ダクト空間Ｄ１の出入口となる開口部を通じて外側から直接、見えない遮蔽領域Ｒに配置されている。すなわち、紫外線光源７２は、発生される紫外線が冷蔵室１１Ａ及びチルド室１１Ａａ内に照射されないように配置されている。さらに、紫外線光源７２は、冷蔵用ダクト５１の第１壁部５１１に形成される冷気吹出口５１ｂを冷蔵室１１Ａ側（前側）から水平方向に見たときに冷蔵用ダクト５１によって遮蔽された状態で配置されている。

紫外線光源７２は、２００～３００ｎｍの波長領域の紫外線（ＵＶ）を発生するＬＥＤ素子が採用されている。紫外線光源７２は、オゾンが吸収可能なオゾン光吸収波長が２００～３００ｎｍの紫外線を照射する。紫外線光源７２の一例として、例えば光出力が３ｍＷ、ピーク波長が２８０ｎｍのものを採用できる。

紫外線光源７２における紫外線の照射角度は、１２０°～１５０°である。紫外線光源７２において、オゾンに紫外線を照射することで、オゾン（Ｏ_３）が酸素分子（Ｏ_２）と酸素原子（Ｏ）とに解離する。そして、解離した酸素原子（Ｏ）が水蒸気（Ｈ_２Ｏ）と反応して酸化力の高いＯＨラジカル（ヒドロキシルラジカル）（ＯＨ・）が生成され、放出される。ＯＨラジカルが生成されることにより、冷気Ｅ中の各種臭気成分と気相で反応する脱臭反応が促進され、オゾン酸化では除去が困難とされるアンモニアや脂肪酸などの酸化除去が可能となる。ここで、一般的に気体状態のオゾンは、２００～３００ｎｍの波長領域で紫外線を吸収し、光エネルギーによりオゾン分子から酸素原子が解離している。

本実施形態のように構成される除菌装置７０のように、冷気Ｅの流通方向に対して、紫外線光源７２がオゾン発生装置７１より下流側に設ける配置順となる。紫外線光源７２としては、オゾン発生装置７１によるオゾン発生量に合わせて光出力の高出力化や使用数を増加することにより、オゾンをリークさせずに高濃度の臭気を無臭化することができ、除菌を促進することができる。

オゾン発生装置７１は、冷蔵用ファン６３の動作と連動して運転される。制御装置８０は、オゾン発生装置７１の動作を制御する。すなわち、制御装置８０では、オゾン発生装置７１が冷蔵用ファン６３の動作と連動して運転されるように制御する。

図２に示すように、本実施形態では、冷蔵室１１Ａの左右の冷蔵室扉２０Ａａ，２０Ａｂの一方には、冷蔵室１１Ａ内のオゾン濃度を検知するオゾン濃度検知センサ７４（オゾン濃度検知手段）が設けられている。制御装置８０では、オゾン濃度検知センサ７４で検知したオゾン濃度が所定の設定濃度より低下したときにオゾン発生装置７１を運転するように制御している。

また、本実施形態では、紫外線光源７２より下流側には、オゾン発生装置７１で発生したオゾンを一定濃度以下に低減するためのオゾン分解触媒７５が設けられている。オゾン分解触媒７５は、第１ダクト空間Ｄ１内で紫外線光源７２の下流側直下の位置に配置されている。

また、本実施形態の除菌装置７０では、第１ダクト空間Ｄ１内の結露状態を検出する結露検知部（図示省略）を設け、この結露検知部で結露を検出したときに、制御装置８０でオゾン発生装置７１の動作を停止するように制御するようにしてもよい。

次に、冷蔵庫１の動作および作用について説明する。

本実施形態に係る冷蔵庫１によれば、冷蔵室１１Ａを囲む筐体１０と、冷蔵室１１Ａと筐体１０の後壁１０ｅとの間で冷気Ｅを冷蔵室１１Ａの上部空間１１０に向けて吹き出す方向に流す第１ダクト空間Ｄ１を形成した冷蔵用ダクト５１と、を備える。第１ダクト空間Ｄ１には、第１ダクト空間Ｄ１の上流側に配置され、冷気Ｅ中の酸素分子からオゾンを生成するオゾン発生装置７１と、オゾン発生装置７１の下流側に配置され、生成したオゾンに照射する紫外線を発生する紫外線光源７２と、が設けられる。紫外線光源７２は、第１ダクト空間Ｄ１の出入口となる開口部（冷気吹出口５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）を通じて外側から直接、見えない遮蔽領域Ｒに配置されている。

本実施形態では、第１ダクト空間Ｄ１に流入した冷気Ｅからオゾン発生装置７１によって生成されたオゾンに対して、オゾン発生装置７１の下流側に設けられる紫外線光源７２で発生した紫外線を照射し、発生した酸素原子と水蒸気の反応により生成したＯＨラジカルなどの活性種を放出できる。このように冷気Ｅ中で促進酸化させたオゾンに対して確実に紫外線を照射することができるので、ＯＨラジカル量を増加することができ、除菌性能を高めることができる。そして、除菌された冷気Ｅは第１ダクト空間Ｄ１から冷蔵室１１Ａ内に吹き出される。これにより、除菌や脱臭へ応用することで、高い除菌・脱臭効果を得ることができる。

また、本実施形態では、照射される紫外線が冷蔵用ダクト５１の開口部（冷気吹出口５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）を通じて前側から直接、見えない遮蔽領域Ｒに配置されているので、紫外線が開口部（冷気吹出口５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）から漏れ出すことを抑制することができる。そのため、第１ダクト空間Ｄ１外の冷蔵室１１Ａにいる利用者に紫外線が照射されることを防止することができる。さらに、本実施形態では、高電圧を印加するオゾン発生装置７１が冷蔵用ダクト５１の背面側で利用者から離れた位置に配置されるので、利用者がオゾン発生装置７１の放電部に接近することを防止でき、感電や火傷を負うことを防止できる。このように、本実施形態では、オゾン発生装置７１への接触防止と、紫外線光源７２から発生する紫外線の人体への照射防止とを両立することができる。

また、本実施形態では、第１ダクト空間Ｄ１の上流側開口部には、内部に冷媒が供給され通過する冷気Ｅを熱交換することにより冷却する冷蔵用熱交換器６２が設けられる。オゾン発生装置７１は、冷蔵用熱交換器６２の下流側に設けられている。この場合には、野菜などの収納物から発生した水分が冷蔵用熱交換器６２に着霜するため、冷蔵用熱交換器６２の下流側は乾燥している。このように湿度の低い冷蔵用熱交換器６２の下流側にオゾン発生装置７１を設置することによって、オゾン発生装置７１が結露による絶縁破壊や高電圧伝播を防止することができる。

本実施形態に係る冷蔵庫１によれば、紫外線光源７２は、発生される紫外線が冷蔵室１１Ａ内に照射されないように配置されている。この場合、第１ダクト空間Ｄ１の開口部（冷気吹出口５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）から冷蔵室１１Ａ内へ紫外線が漏れ出さない構造となる。そのため、紫外線が利用者に照射されて火傷など負うことを防止することができる。

本実施形態に係る冷蔵庫１によれば、冷却風路内および冷蔵室１１Ａ内の冷気Ｅを流通させる冷蔵用ファン６３が設けられている。オゾン発生装置７１は、冷蔵用ファン６３の動作と連動して運転される。本実施形態では、冷蔵用ファン６３が動作し冷気Ｅが冷蔵室１１Ａ内を循環しているときにオゾン発生装置７１を動作させて発生したオゾンを室内に拡散することができる。そのため、冷蔵室１１Ａ内でオゾンが局所的に高濃度になることを抑制することができ、オゾンが高濃度になった冷気Ｅを利用者が吸引することを防できる。

本実施形態に係る冷蔵庫１によれば、オゾン発生装置７１の動作を制御する制御装置８０が設けられている。制御装置８０は、オゾン発生装置７１が冷蔵用ファン６３の動作と連動して運転されるように制御する。この場合、制御装置８０によってオゾン発生装置７１が冷蔵用ファン６３の動作と連動するように制御することにより、より効率よくかつ確実にオゾン発生装置７１を運転させることができる。

本実施形態に係る冷蔵庫１によれば、冷蔵室１１Ａには、冷蔵室１１Ａ内のオゾン濃度を検知するオゾン濃度検知センサ７４が設けられている。制御装置８０は、オゾン濃度検知センサ７４で検知したオゾン濃度が所定の設定濃度より低下したときにオゾン発生装置７１を運転するように制御する。この場合には、冷蔵室１１Ａ内のオゾン濃度をオゾン濃度検知センサ７４によって管理し、この管理値に基づいてオゾン発生装置７１を運転することで冷蔵室１１Ａ内のオゾン濃度が著しく上昇してしまうことを抑制することができる。例えばオゾン濃度の管理値として０．１ｐｐｍ以下に保つことができる。

本実施形態に係る冷蔵庫１によれば、オゾン濃度検知センサ７４は、オゾン発生装置７１からの距離が離れた冷蔵室扉２０Ａに設けられているので、利用者が繰返し接近する冷蔵室扉２０Ａ近傍のオゾン濃度を冷蔵室扉２０Ａに設けたオゾン濃度検知センサ７４で検知し、オゾン発生装置７１を制御した運転を行うことができる。

本実施形態に係る冷蔵庫１によれば、紫外線光源７２より下流側には、オゾン発生装置７１で発生したオゾンを一定濃度以下に低減するためのオゾン分解触媒７５が設けられている。この場合には、冷蔵室１１Ａ内のオゾン濃度をオゾン分解触媒７５によって高濃度のオゾンの濃度を低減することができ、冷蔵室１１Ａ内のオゾン濃度が著しく上昇してしまうことを抑制することができる。例えばオゾン濃度の管理値として０．１ｐｐｍ以下に保つことができる。

本実施形態に係る冷蔵庫１によれば、オゾン分解触媒７５は、第１ダクト空間Ｄ１内で紫外線光源７２の下流側直下の位置に配置されている。これにより、紫外線光源７２で紫外線が照射された直後でオゾンが拡散する前に、オゾン濃度が高濃度の場合にその濃度を低減するように調整できるので、より確実かつ効率よく冷蔵室１１Ａ内のオゾン濃度が著しく上昇してしまうことを抑制することができる。オゾン分解触媒７５をオゾンが拡散される前の第１ダクト空間Ｄ１内に配置することができるので、オゾン分解触媒７５を複数箇所に分散させて配置する必要がなく効率的である。

本実施形態に係る冷蔵庫１によれば、オゾン発生装置７１と紫外線光源７２とは、一つの基板７３上に設けられている。これにより、オゾン発生装置７１と紫外線光源７２とをユニット化できるので、製造時において第１ダクト空間Ｄ１内で容易に組み立てを行うことができる。

本実施形態に係る冷蔵庫１によれば、冷蔵用ダクト５１には、冷蔵用ダクト５１の下流側開口部と紫外線光源７２との間に冷蔵室１１Ａに連通する中間開口部となる冷気吹出口５１ｂが設けられている。 紫外線光源７２は、冷気吹出口５１ｂを冷蔵室１１Ａ側から水平方向に見たときに冷蔵用ダクト５１によって遮蔽されている。このように冷蔵用ダクト５１に冷気吹出口５１ｂが設けられる場合であっても、第１ダクト空間Ｄ１の開口部から冷蔵室１１Ａ内に紫外線が漏れ出さない構造となり、紫外線が利用者に照射されて火傷など負うことを防止することができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、除菌性能を維持しつつ、オゾン発生装置７１に対する接触を防止することと、紫外線光源７２から発生する紫外線の人体への照射を防止することとを両立できる冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

上述した、実施形態では、冷却風路の上流側開口部には、内部に冷媒が供給され通過する冷気Ｅを熱交換することにより冷却する冷蔵用熱交換器６２の下流側にオゾン発生装置７１が設けられているが、冷蔵用熱交換器６２をオゾン発生装置７１の下流側に配置することも可能である。

本実施形態では、紫外線光源７２は、発生される紫外線が冷蔵室１１Ａ内に照射されないように配置されているが、これに限定されない。

本実施形態では、第１ダクト空間Ｄ１内および冷蔵室１１Ａ内の冷気Ｅを流通させる冷蔵用ファン６３が設けられ、オゾン発生装置７１が冷蔵用ファン６３の動作と連動して運転されることに限定されることはない。そのため、オゾン発生装置７１の動作を制御する制御装置８０によってオゾン発生装置７１が冷蔵用ファン６３の動作と連動して運転されるように制御されることに限定されることはない。

オゾン濃度検知センサ７４の取付位置は、冷蔵室扉２０Ａであることに限定されることはない。また、オゾン濃度検知センサ７４を省略することも可能である。そのため、制御装置８０を使用して、オゾン濃度検知センサ７４で検知したオゾン濃度が所定の設定濃度より低下したときにオゾン発生装置７１を運転するように制御されることに限定されるものではない。

さらに、本実施形態では、紫外線光源７２より下流側直下の位置に、オゾン発生装置７１で発生したオゾンを一定濃度以下に低減するためのオゾン分解触媒７５を設けているが、紫外線光源７２の下流側に距離をあけてオゾン分解触媒７５が配置されていてもよい。また、オゾン分解触媒７５を省略することも可能である。

また、本実施形態では、オゾン発生装置７１と紫外線光源７２とが一つの基板７３上に設けてユニット化されているが、一つの基板７３ではなく、オゾン発生装置７１と紫外線光源７２をそれぞれ別の基板に設けて、第１ダクト空間Ｄ１内でオゾン発生装置７１と紫外線光源７２とを離れた位置に配置するようにしてもよい。

本実施形態では、貯蔵室が冷蔵室１１Ａである一例を示したが、冷凍庫を適用対象としてもよい。

１…冷蔵庫、１０…筐体（壁体）、１１Ａ…冷蔵室（貯蔵室）、１１Ａａ…チルド室、１１Ｂ…野菜室（貯蔵室）、２０Ａ…冷蔵室扉、５１…冷蔵用ダクト（流路形成部品）、５１ａ…冷気吹出口（下流側開口部）、５１ｂ…冷気吹出口（中間開口部）、５１ｃ…冷気吹出口、５１ｄ、５１ｅ…冷気戻り口（上流側開口部）、６２…冷蔵用熱交換器、６３…冷蔵用ファン（送風機）、７０…除菌装置、７１…オゾン発生装置、７２…紫外線光源、７３…基板、７４…オゾン濃度検知センサ（オゾン濃度検知手段）、７５…オゾン分解触媒、８０…制御装置（制御部）、Ｄ１…第１ダクト空間（冷却風路）、Ｅ…冷気、Ｒ…遮蔽領域。

Claims (12)

1. 貯蔵室を囲む壁体と、
   前記貯蔵室と前記壁体との間で冷気を前記貯蔵室の上部空間に向けて吹き出す方向に流す冷却風路を形成した流路形成部品と、を備え、
   前記冷却風路には、
   前記冷却風路の上流側に配置され、冷気中の酸素分子からオゾンを生成するオゾン発生装置と、
   前記オゾン発生装置の下流側に配置され、生成した前記オゾンに照射する紫外線を発生する紫外線光源と、が設けられ、
   前記紫外線光源は、前記冷却風路の出入口となる開口部を通じて外側から直接、見えない遮蔽領域に配置されている冷蔵庫。
2. 前記冷却風路の上流側開口部には、内部に冷媒が供給され通過する冷気を熱交換することにより冷却する冷蔵用熱交換器が設けられ、
   前記オゾン発生装置は、前記冷蔵用熱交換器の下流側に設けられている、請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記紫外線光源は、発生される紫外線が前記貯蔵室内に照射されないように配置されている、請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
4. 前記冷却風路内および前記貯蔵室内の冷気を流通させる送風機が設けられ、
   前記オゾン発生装置は、前記送風機の動作と連動して運転される、請求項１に記載の冷蔵庫。
5. 前記オゾン発生装置の動作を制御する制御部が設けられ、
   前記制御部は、前記オゾン発生装置が前記送風機の動作と連動して運転されるように制御する、請求項４に記載の冷蔵庫。
6. 前記貯蔵室には、前記貯蔵室内のオゾン濃度を検知するオゾン濃度検知手段が設けられ、
   前記制御部は、前記オゾン濃度検知手段で検知したオゾン濃度が所定の設定濃度より低下したときに前記オゾン発生装置を運転するように制御する、請求項５に記載の冷蔵庫。
7. 前記オゾン濃度検知手段は、前記オゾン発生装置からの距離が離れた貯蔵室扉に設けられている、請求項６に記載の冷蔵庫。
8. 前記紫外線光源より下流側には、前記オゾン発生装置で発生したオゾンを一定濃度以下に低減するためのオゾン分解触媒が設けられている、請求項４乃至７のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
9. 前記オゾン分解触媒は、前記冷却風路内で前記紫外線光源の下流側直下の位置に配置されている、請求項８に記載の冷蔵庫。
10. 前記オゾン発生装置と前記紫外線光源とは、一つの基板上に設けられている、請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
11. 前記流路形成部品には、前記流路形成部品の下流側開口部と前記紫外線光源との間に前記貯蔵室に連通する中間開口部が設けられ、
    前記紫外線光源は、前記中間開口部を前記貯蔵室側から水平方向に見たときに前記流路形成部品によって遮蔽されている、請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
12. 前記貯蔵室は、冷蔵室である、請求項１又は２に記載の冷蔵庫。

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