JPH02150683A - 冷蔵庫用脱臭装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｌｉ上り皿里旦■ 本発明は、冷蔵庫用脱臭装置、より詳しくはオゾン発生
器と、該オゾン発生器に高圧を印加する高圧発生器と、
オゾン分解用触媒とを具備した冷蔵庫用脱臭装置に関す
る。

微米辺技歪 オゾンの脱臭作用を利用した冷蔵庫用脱臭装置としでは
、オゾン発生器と高圧発生器とオゾン分解用触媒とを具
備したものが従来から知られている。

この種の脱臭装置は、高圧発生器によって発生する数Ｋ
Ｖの電圧を、オゾン発生器における、例えばオゾン発生
基板の放電電極と誘導電極との間に印加して無声放電を
起こさせ、このとき発生するオゾンにより悪臭成分を分
解し、脱臭するものである。また、上記オゾンは、その
濃度が濃くなると人体に悪影響を及ぼす有害物質である
ため、オゾン分解用触媒によって、酸素に分解されて装
置外に排出されるのが一般的である。

日が　゛しようと　る二 ところで、上記した脱臭装置においては、いわゆる脱臭
能力はオゾン発生量が多いほど大きく、また上記オゾン
分解用触媒は、一般に該触媒を通過するオゾン量に応じ
て徐々にその分解能力を劣化させていくこととなる。

しかるに、該オゾンは、発生する悪臭ガスのガス濃度（
以下、「悪臭濃度」という）とは無関係に常に一定量が
発生する構成となっているため、上記オゾン分解用触媒
の量は上記オゾン発生器から発生するオゾン量と冷蔵庫
の耐用年数とを比較考慮して決定されている。

したがって、脱臭能力を大きくする場合には、悪臭濃度
が低くても常に大量のオゾンを発生させることとなるた
め、上記オゾン分解用触媒の劣化を早める虞があり、非
経済的であるという問題点があった。

一方、脱臭能力を小さ（する場合には、オゾン発生量を
少なくするため、上記触媒の劣化は緩やかになるものの
、悪臭濃度の高いときは脱臭能力が不足しがちになり、
脱臭効果の点で使用者に不満を与えるという問題点があ
った。

本発明は上記した問題点に鑑み発明されたもので、オゾ
ン発生量を最適制御し、オゾン分解用触媒の最適利用を
可能ならしめることができる冷蔵庫用脱臭装置を提供す
ることを目的とする。

・題を　゛するための 上記目的を達成するために本発明は、オゾン発生器と、
該オゾン発生器に高圧を印加する高圧発生器と、オゾン
分解用触媒とを具備した冷蔵庫用脱臭装置において、悪
臭ガスのガス濃度を感知するガス濃度感知手段と、該ガ
ス濃度感知手段からの信号を検知してオゾン発生量を適
宜制御する制御手段とが設けられていることを特徴とし
ている。

作■ 上記構成によれば、悪臭ガスのガス濃度感知手段がガス
濃度を感知し、その信号を受信した制御手段がオゾン発
生量を適宜制御する。すなわち、ガス濃度に対するオゾ
ンの発生量を最適値にし、オゾン分解用触媒の劣化速度
を最適利用することが可能となる。

叉施立 以下、本発明に係る実施例を図面に基づき詳説する。

第１図は、本発明の一実施例としての冷蔵庫用脱臭装置
の内部構造を示したものである。すなわち、該脱臭装置
は、ファンモータ１と、空気流入孔２の近傍に配設され
るガス濃度感知手段の一例としての臭いセンサ３と、脱
臭用オゾンを発生するオゾン発生器４と、数ＫＶの高電
圧を発生して該オゾン発生器４に印加する高圧発生器５
と、ハニカム状に形成された活性炭あるいは、チタニア
、シリカ、二酸化マンガン系等のオゾン分解用触媒６と
、ファンモータｌや臭いセンサ３等がその内部に配設さ
れている脱臭装置本体７とから構成されている。８は空
気流入孔２配設された粉粒物等を除去するためのフィル
タであり、９は空気排出孔１０に配設されたファンルー
バーである。

このように構成された脱臭装置においては、まずファン
モータ１によって悪臭を含んだ空気が矢印六方向から強
制的に吸引されて脱臭装置本体７に流入し、上記臭いセ
ンサ３によって悪臭濃度が検知されると共に、空気流通
路は矢印Ｂ方向へと進む。一方、後述のマイコン制御部
を介して臭いセンサ３からの信号を受信した高圧発生器
５は、悪臭濃度に応じた所定の高電圧を発生する。しか
る後、該高電圧がオゾン発生器４に印加されて無声放電
を起こし、その際該オゾン発生器４にオゾンが発生する
。その後、悪臭成分は、このオゾンによって分解除去さ
れると共に、人体に有害な残留オゾンはオゾン分解用触
媒６によって酸素に分解され（２０３→３０□）、矢印
Ｃ方向から装置外（矢印り方向）に排出される。

このように本発明に係る冷蔵庫用脱臭装置は、悪臭濃度
に応じてオゾン発生器４に印加される高電圧が可変であ
り、オゾン発生量が最適となるように構成されているの
である。

しかして、上記臭いセンサ３は、具体的には、悪臭濃度
に応じて抵抗値が変化するように構成されており、空気
に対する分圧抵抗値として出力される。第２図は、悪臭
ガスとして代表的な硫化メチル、メチルメルカプタン等
の硫化物に対する上記臭いセンサ３の特性を示した特性
図である。図中、横軸は悪臭濃度（ｐｐｍ）、縦軸は臭
いセンサ３から出力される抵抗分圧値（ガス抵抗値／空
気抵抗値）を示したものである。この図から明らかなよ
うに、上記臭いセンサ３はガス濃度が低ければ、高い抵
抗値を示し、ガス濃度が高しづれば、低い抵抗値を示す
という特性を有するものである。

また、上記オゾン発生器４は、具体的には第３Ａ図及び
第３Ｂ’図に示す如く、セラミック基板本体１１と、該
セラミック基板本体１１の表面１２に形成された放電電
極１３と、該セラミック基板本体１１に埋設された誘導
電極】４とから構成されており、上記高圧発生器５から
の高電圧が放電電極１３及び誘導電極１４間に印加され
て無声放電を起こしオゾンを発生させるのである。

第４図は、上記高圧発生器５の高圧発生原理を示す回路
図である。すなわち、通電状態になると、まずツェナー
グイオードＺＤにかかる電位（ツェナー電位）　Ｖｚｏ
がコンデンサＣ＋にチャージされる。次いで一定時間経
過後、サイリスタＳＣＲのゲート電流が流れて該サイリ
スタＳＣＲが放電し、上記コンデンサＣ１の電荷がトラ
ンスＴの１次巻線を通じて短絡状態となり減衰振動が生
じる。そしてこの際にトランスＴの２次巻線を通じて数
ＫＶの高電圧ｖＨが発生することとなる。次いでこの高
圧が上述の如く上記オゾン発生器４の放電電極１３と誘
導電極１４（第３Ａ図及び第３Ｂ図参照）に印加されて
無声放電を起こし、オゾンが発生するのである。

尚、上記トランスＴの１次巻線及び２次巻線の巻線数は
、所望の高電圧が得られるように予め設定されている。

第５図は、高電圧が発生するタイミングとコンデンサＣ
１にチャージされるツェナー電位Ｖｚｏとの関係を交流
波形図上に示したものである。すなわち、ツェナー電位
ＶＺＤは交流波形のプラス（＋）側の周期Ｔ、内の成る
時間ｔ１にコンデンサＣ１にチャージされ、また高電圧
ｖ）Ｉは一定時間経過して後、マイナス（−）側の周期
Ｔ２の初期に相当するａ点で発生するように回路構成さ
れているのである。

第６図は高電圧Ｖ、Ｉの波形図である。このように高圧
発生器５は瞬時に高電圧を発生して、この高電圧をオゾ
ン発生器４に印加する。

第７図は制御系のブロック図である。１５はマイコン制
御部であって、該マイコン制御部１５と高圧発生器５と
で制御手段１６を構成している。

本実施例では悪臭濃度に応じてオゾン発生量が３段階に
切換可能となるように構成されている。すなわち、臭い
センサ３からの電気信号（抵抗分圧値）がアナログ／デ
ジタル変換されて上記マイコン制御部１５に入力される
。次いで該マイコン制御部１５がその信号を弁別し、３
個の出力ポートＯ１，０□、０３のいずれかから信号を
出力して該信号を高圧発生器５に送信する。しかる後、
該高圧発生器５はその信号番こ対応する所定の高電圧を
発生してオゾン発生器４に印加し、該オゾン発生器４が
所定量のオゾンを発生するのである。

しかして、第８図は本実施例に使用された高圧発生器５
に内蔵された高圧発生回路であって、前述の原理回路図
（第４図）を発展させて、３段階に切換可能となるよう
に構成されている。すなわち、マイコン制御部１５の出
力ポート０３．０□、０３のいずれかから信号が出力さ
れると、これらの出力ポートＯ３，０□、０３に対応す
るツェナー電位ＶＺＤＩ、Ｖ２Ｏ３、Ｖｚｏ３がコンデ
ンサＣＩにチャージされ、さらにこれらノツェナー電位
Ｖｚｏ＋、ＶｚＩｌｌｔＪｚｔ＋ｓｌｉ：対応する高電
圧が該高圧発生器５から発生するのである。このように
マイコン制御部１５の出力ポート０３，０□、０３、す
なわち臭いセンサ３の悪臭濃度に応じてコンデンサＣ１
にチャージされる電位を切換え、高圧発生電位を可変と
しているのである。

第９図はコンデンサＣＩにチャージされる電圧と高圧発
生タイミングとの関係を交流波形図上に示したものであ
る。すなわち、交流電源のプラス（＋）側の周期Ｔ、内
の異なる時間ｔ２．ｔｓ、ｔ４において、ツェナー電位
Ｖｚｏ＋、Ｖｚｏｉ、ｖｚｏａがコンデンサＣ３にチャ
ージされ、ａ点で高電圧が発生するのである。このよう
にして発生した高電圧は、第１０図に示すような波形を
生ずる。図中、高電圧Ｖｏ＋、Ｖｏｇ、Ｌ＋ｓは夫々ツ
ェナー電位Ｖｚｏ＋、Ｖ２Ｄｍ、Ｖｚｏｉに対応する。

このことがらツェナー電位が高いほど、印加電圧も高く
なり、したがってオゾン発生量も多くなる。

第１１図は、悪臭濃度と臭いセンサ３の出力（抵抗分圧
値）との関係を示したものである。悪臭濃度が８１以上
のときは、電圧ＶＨＩが印加された場合に相当し、悪臭
濃度が８１〜Ｓ２のときは電圧ＶＨｔが、また悪臭濃度
が８２以下のときは電圧Ｖｏｗがそれぞれ印加された場
合を示す。この図から明らかなように、悪臭濃度が８１
以上のときは臭いセンサ３の出力（分圧抵抗値）がｒ１
以下となる。同様に悪臭濃度が８１〜Ｓ２のときは臭い
センサ３の出力がｒ１〜ｒ２となり、悪臭濃度が８２以
下のときは臭いセンサ３の出力がｒ２以上となる。

このように臭いセンサ３によって悪臭濃度を検知させ、
該悪臭濃度に応じてオゾン発生器４への印加電圧を変え
ることにより、オゾン発生量を可変とすることができ、
余剰オゾンによるオゾン分解触媒６の無駄な劣化作用が
抑制され所期の目的を達成することができた。

尚、本実施例では３段階にオゾン発生量を切り換えるよ
うに構成したが、３段階以上の多段階に切換可能とする
のがより好ましいことはいうまでもない。

第１２図は、第２の実施例の制御系を示すブロック図で
ある。１７はＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御回路であって、該制
御回路１７とマイコン制御部１５とで制御手段１６を構
成している。この実施例では、庫内の悪臭濃度に応じて
高圧発生器５に流れる通電時間をＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御
し、オゾン発生器４の前記電極１３．１４への印加時間
を制御して悪臭濃度に応じたオゾンを発生させるように
構成されている。すなわち、上記第１の実施例と同様、
臭いセンサ３からの抵抗分圧値がマイコン制御部１５に
入力されると、該マイコン制御部１５は、上記抵抗分圧
値に対応するＯ　Ｎ１０　Ｆ　Ｆサイクルを選択し、そ
の電気信号がリレーＲｙを通じて０Ｎ１０ＦＦ制御回路
１７へと送信される。そして、該制御回路１７のＳＷＩ
がｒＯＮＪ　Ｌ、たときは、高圧発生器５に電流が流れ
て高圧を発生しく第４図〜第６図参照）、該電圧がオゾ
ン発生器４の前記電極１３．１４に印加してオゾンを発
生する。

一方、ＳＷＩがｒＯＦＦＪ　したときは高圧発生器５に
は電流が流れず、したがってオゾンも発生しない。この
ように本実施例では、マイコン制御部１５で臭いセンサ
３から出力される抵抗分圧値に対応したＯ　Ｎ１０　Ｆ
　Ｆサイクルを選択し、該０Ｎ１０ＦＦサイクルでもっ
てオゾン発生量を制御しているのである。

尚、この第１２図ではＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御回路がファ
ンモータ１の駆動と連動させることによって節電を図っ
ているが、上記ＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御回路とファンモー
タ１の駆動とを非連動としてもよいことはいうまでもな
い。

第１３図は、悪臭濃度とＯＮ１０　Ｆ　Ｆサイクルの関
係を示すタイムチャートであって、０Ｎ１０ＦＦサイク
ルは３段階、すなわちＲｏ＋、Ｒｏｚ、Ｒｏｓに設定さ
れている。図中、ｔ、はＯＮ時間を示し、ｔ６はＯＦＦ
時間を示している。このように３種類のＯＮ１０　Ｆ　
Ｆサイクルを適宜選択してオゾン発生器４への電圧の印
加時間を変えることにより、悪臭濃度に応じたオゾンを
発生させることができ、第１の実施例と同様、所期の目
的を達成することができる。

尚、１サイクルに要する時間ｔｙ（＝ｔｌｌ＋ｔｓ）は
、オゾン発生量の平均化を考慮すると、１分以内の短時
間では短く、数分を１サイクルとし、該１サイクルなｒ
ＯＮＪ時間とｒｏＦＦＪ時間とに分割して設定すること
が好ましい。

この実施例でも悪臭濃度と臭いセンサの出力との関係を
描（ことができるが、第１１図と略同様の関係となるの
で省略する。この場合はｒＯＮＪ時間が長く、ｒｏＦＦ
Ｊ時間が短いほど印加時間が長くなり、オゾン発生量も
多くなる。

また、この実施例ではＯＮ１０　Ｆ　Ｆサイクルを３段
階に設定したが、３段階以上の多段階に設定する方がよ
り好ましいことはいうまでもない。

第１４図は、第３の実施例の制御系を示すブロック図で
ある。１８は放電周波数切換手段であって、該放電周波
数切換手段１８とマイコン制御部１５とで制御手段１６
を構成している。すなわち、この実施例は、悪臭濃度に
応じて放電周波数を切り換え、オゾン発生量を制御する
ように構成したものである。

具体的には、まず前述の実施例と同様、臭いセンサ３か
らの出力が抵抗分圧値としてマイコン制御部１５に人力
される。しかる後、該マイコン制御部１５において、上
記抵抗分圧値が　予め設定された基準値と比較して大き
いか小さいかを判断し、その信号を放電周波数切換手段
１８に送信する。次いで該放電周波数切換手段１８によ
って選択された周波数で高圧発生器５に信号が送られ、
高圧が発生し、所望量のオゾンが発生するようになって
いる。

しかして、上記放電周波数切換手段１８は、具体的には
、第１５図に示すように、ダイオードブリッジ回路で構
成されており、５０　／　６０　Ｈｚと１００／１２０
Ｈｚの２段切換とされている。すなわち、悪臭濃度が低
くて抵抗分圧値が基準値よりも小さい場合は、ＳＷ２が
ｒＯＦＦＪ　Ｌ、放電周波数は５０　／　６０　Ｈｚと
なる。一方、悪臭濃度が高くて抵抗分圧値が基準値より
も大きい場合は、ＳＷ２がｒＯＮＪ　Ｌ、放電周波数は
１００／］、　２０　Ｈｚとなるのである。

第１６Ａ図及び第１６Ｂ図は、ＳＷ２がｒＯＦＦＪした
ときの入力波形図と出力波形図を示したものである。す
なわち、ＳＷ２がｒＯＦＦＪ　した時は入力が半波整流
され、電圧ＶＨもそれに対応して出力される。

また、第１７Ａ図及び第１７Ｂ図は、ＳＷ２がｒＯＮＪ
　したときの人力波形図と出力波形図を示したものであ
る。すなわち、ＳＷ２がｒＯＮＪ　した時は入力が全波
整流され、電圧ｖＨもそれに対応して出力される。

第１８図は、入力電圧とオゾン発生量との関係を示した
図である。この図からＳＷ２がｒＯＮＪされたときのオ
ゾン発生量は、ＳＷ２がｒＯＦＦ」された時の約２倍と
なり、オゾン発生量は放電周波数に大概比例することが
確認された。すなわち該放電周波数を切換えることによ
り、オゾン発生量を制御することができる。

第１９図は、悪臭濃度が正弦波を描いた場合、悪臭濃度
の基準値に応じて放電周波数がどのように切り換えられ
るかを示したタイムチャートである。すなわち悪臭濃度
が基準値よりも大きい場合（＋）は、ＳＷ２が「ＯＮ」
され、悪臭濃度が基準値よりも小さい場合（−）は、Ｓ
Ｗ２がｒＯＦＦ」されるのである。

このように悪臭濃度に応じて電源周波数を切り換えるこ
とにより、悪臭濃度に応じた脱臭能力で脱臭装置を駆動
させることが可能となり、触媒の最適利用を図ることが
できる。

及胛塁例米 以上、詳述したように本発明は、オゾン発生器と、該オ
ゾン発生器に高圧を印加する高圧発生器と、オゾン分解
用触媒とを具備した冷蔵庫用脱臭装置において、悪臭ガ
スのガス濃度を感知するガス濃度感知手段と、該ガス濃
度感知手段からの信号を検知してオゾン発生量を適宜制
御する制御手段とが設けられているので、悪臭ガスの濃
度に応じたオゾン発生量を得ることが可能となる。した
がって、余剰オゾンが発生することもなく、オシン発生
量の最適制御とオゾン分解用触媒の最適利用を図ること
ができる。

また、悪臭ガスの濃度に応じた脱臭能力で駆動すること
が可能となるので、脱臭能力の不足を招くこともないと
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての冷蔵庫用脱臭装置の
内部構造図、第２図は臭いセンサの特性図、第３Ａ図は
オゾン発生器の平面図、第３Ｂ図はオゾン発生器の正面
断面図、第４図は高圧発生器の発生原理を説明するため
の回路図、第５図はツェナー電位と高圧発生タイミング
との関係を説明するための交流波形図、第６図は印加電
圧の波形の一例を示した波形図、第７図は第１の実施例
の制御系を示すブロック図、第８図は第７図の高圧発生
器に内蔵される高圧発生回路図、第９図は第８図の高圧
発生回路により発生するツェナー電位と高圧発生タイミ
ングとの関係を説明するための交流波形図、第１０図は
第８図の高圧発生回路により発生する高電圧の波形図、
第１１図は悪臭濃度と臭いセンサの出力との関係を示す
図、第１２図は第２の実施例の制御系を示すブロック図
、第１３図はＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御回路のタイムチャー
ト、第１４図は第３の実施例の制御系を示すブロック図
、第１５図はダイオードブリッジ回路図、第１６Ａ図は
ＳＷ２がｒＯＮＪ　したときの入力波形図、第１６Ｂ図
はＳＷ２がｒＯＮＪ　Ｌ、たときの出力波形図、第１７
Ａ図はＳＷ２がｒＯＦＦ」したときの入力波形図、第１
７Ｂ図はＳＷ２がｒＯＦＦＪ　したときの出力波形図、
第１８図は入力電圧とオゾン発生量との関係を示す図、
第１９図は悪臭の基準値と放電周波数切換との関係を示
す図である。 ３・・・臭いセンサ（ガス濃度感知手段）、４・・・オ
ゾン発生器、５・・・高圧発生器、６・・・オゾン分解
用触媒、１６・・・制御手段。 特許出願人　　　　：シャープ株式会社桟理人　　　　
　　：弁理士　井内龍二第１ 第９図 悪臭′Ｊ献ｐｐｍ） 第１２図 第１３図 第１６Ａ図 第１６Ｂ図 第１７Ｂ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）オゾン発生器と、該オゾン発生器に高圧を印加す
   る高圧発生器と、オゾン分解用触媒とを具備した冷蔵庫
   用脱臭装置において、 悪臭ガスのガス濃度を感知するガス濃度感 知手段と、該ガス濃度感知手段からの信号を検知してオ
   ゾン発生量を適宜制御する制御手段とが設けられている
   ことを特徴とする冷蔵庫用脱臭装置。