JPH0596156A

JPH0596156A - 冷蔵庫用脱臭装置

Info

Publication number: JPH0596156A
Application number: JP3256241A
Authority: JP
Inventors: Kunio Kimura; 邦夫木村; Yukiyoshi Ono; 之良小野; Hidenobu Wakita; 英延脇田; Yasue Yamade; 恭枝山出
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-10-03
Filing date: 1991-10-03
Publication date: 1993-04-20

Abstract

(57)【要約】【目的】冷蔵庫用脱臭装置の組成と構成を提供し、簡
単な構成で冷蔵庫の悪臭や熟成を促進する有害ガスの除
去をはかることを目的とする。【構成】本発明の冷蔵庫用脱臭装置は、ゼオライトあ
るいはゼオライトと貴金属触媒を脱臭剤主成分とし、触
媒を含まない場合は、霜取ヒータなどの熱源近傍に脱臭
剤を設置し、脱着した臭気成分を解凍された水分に吸着
させ、触媒を含む場合は加熱により吸着物質を分解する
構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷蔵庫脱臭装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、活性炭を室内に配置して、ガス状
の悪臭物質を吸着して脱臭する方法が、おもに用いられ
てきた。また最近、オゾン発生機能を持たせた機器を室
内に配置して悪臭成分をオゾンガスによって酸化分解す
る方法もとられてきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの悪臭物質は、
おもにアンモニア、脂肪酸、不飽和炭化水素類、メルカ
プタンなどの含硫黄有機化合物、含窒素有機化合物など
で、生活する人間の汗等の生理作用や、食品類の分解に
よって発生するものである。従来の活性炭による吸着で
は、臭気成分種によって吸着能力にバラツキがあるこ
と、および吸着能力に限界があり、また雰囲気中の水分
が悪臭ガス吸着の妨げになったりするために定期的に活
性炭を交換する必要があること等の問題点がある。また
オゾンによる臭気分解方法は、分解脱臭に最適なオゾン
発生濃度を制御するために、特別な装置を備えなければ
ならないことや、オゾンによって分解が困難な臭気成分
種があること、オゾン発生器に寿命があることなどが問
題点としてある。

【０００４】本発明は上記従来技術の課題を解決するた
めになされたものであり、簡単な構成で冷蔵庫内の臭気
や有害ガスを完全にかつ長寿命で除去する機能を提供す
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の脱臭装置は、脱
臭剤の組成およびその構成に特徴を有する。すなわち、
冷蔵庫の脱臭剤としてゼオライトを用いることを特徴と
する。必要に応じ無機質結合剤を含むことを特徴とす
る。また、ゼオライトと無機質結合剤と貴金属触媒とか
らなる冷蔵庫の脱臭剤の組成であり、いったん吸着した
悪臭成分を加熱により触媒で再生可能にすることを特徴
とする。さらに、冷蔵庫用霜取ヒ−タの表面に脱臭剤の
形成している点に特徴を有する。

【０００６】

【作用】本発明において、冷蔵庫内の臭気成分をゼオラ
イトにより吸着除去する。冷蔵庫内の悪臭成分として
は、野菜や果物の腐敗臭の代表的な臭気成分であるメチ
ルメルカプタン、魚や肉の悪臭成分であるトリメチルア
ミン、発酵食品などより発生する脂肪酸類に分類され
る。ゼオライトは、これらの臭気成分に対して、これま
でに知られている活性炭に比較し優れた吸着能を有す
る。さらに、ゼオライトの大きな特徴として野菜や果物
の熟成に大きな影響を及ぼすエチレンを選択的に吸着す
ることである。エチレンはりんごなどから発生し、熟成
を持つので他の果物と混在させた場合、早く腐敗が始ま
るといった逆効果をもたらすことになる。したがって、
冷蔵庫用の脱臭剤としてゼオライトを用いることは、単
に脱臭効果をもたらすだけではなく、腐敗を抑制すると
いった効果を合わせ持つことができる。

【０００７】ゼオライトと貴金属触媒を共存させゼオラ
イトの吸着能力を再生する。すなわち、脱臭部材を発熱
体や温風等の加熱手段により加熱することにより、貴金
属などの触媒物質を活性化し、被覆層中のゼオライト吸
着した臭気成分および触媒体近傍の臭気成分を、触媒作
用により、酸化分解して、無臭成分とする。前記加熱手
段により加熱されたゼオライトは、吸着した臭気成分が
除去されるため、再び吸着能力を回復し、加熱手段によ
る加熱を停止後に、臭気成分の吸着を再び行うことがで
きる。このように、非加熱時のゼオライトよる臭気成分
の吸着と、加熱時のゼオライトの加熱再生および臭気成
分の触媒分解を、交互に繰り返すことにより、長期間に
渡って、触媒体周囲の温度を余り上昇させずに悪臭を連
続的に除去することができる。

【０００８】冷蔵庫用脱臭部材を霜取ヒータの近傍に位
置させ、加熱により脱着したガスを除霜により生じた水
に吸収させる。すなわち、冷蔵庫用の脱臭剤を霜取ヒー
タの近傍に位置させることにより、解凍された水に吸収
させて屋外に排出させるものである。代表的な臭気成分
であるメチルメルカプタン、トリメチルアミン、脂肪酸
類は、濃度が高い場合は、水に対する溶解度は小さい
が、臭気成分としての濃度（ｐｐｍオーダー）では、水
に対して充分に溶解する。

【０００９】

【実施例】本発明に用いるゼオライトについて述べる。
ゼオライトは、別名沸石とも呼ばれる含水アルミノケイ
酸塩の結晶である。この結晶は３次元的な網目構造を有
しておりこの構造の中にNa,Caなどのアルカリやアルカ
リ土類金属が存在している。これらの金属イオンは他の
金属イオンと置換したり、空洞に他の水や臭気成分を選
択的に吸着する機能を有していることが特徴である。ゼ
オライトは、天然石としてしても存在するが人工的に合
成することも可能である。本発明では、こうした天然石
や合成されたゼオライトのどちらを用いることも可能で
ある。天然石は吸着能力が合成されたものより劣るが、
コスト的に安価なので多量に用いることが可能なこと、
石であるのでカッティングすることにより任意の成型体
や粒状に添加剤を加えることなしに成型できる利点があ
る。一方、合成品は、天然品に比較しコストが高いもの
の、吸着能力に優れるものを選択が可能なこと、また少
量で効果が発揮できることから、基材に塗布することに
よって被覆が可能であるとといった利点を有する。合成
ゼオライトには、その結晶構造から、Ａ，Ｘ，Ｙ，Ｌ形
が知られているが、本発明ではこれらのいずれをも使用
することができる。中でもＡ形で銅イオンを交換した銅
含有ゼオライトが特に吸着性能に優れるので望ましい。

【００１０】合成ゼオライトを基材表面に被覆する場合
は、２０〜８０ｗｔ％にあることが望ましい。２０ｗｔ
％以下で無機質結合剤が多い場合は、吸着するゼオライ
トが少なくなり本来の吸着機能を発揮できない。また８
０ｗｔ％より多く、無機質結合剤が少ない場合は、塗膜
に亀裂がはいり、被覆膜として基材に担持することが困
難となる。したがって、ゼオライトを基材表面に担持す
る場合は２０〜８０ｗｔ％にあることが望ましい。

【００１１】無機質結合剤はアルミナ、シリカを含むも
のであるが、特にシリカを含むことが望ましい。シリ
カを被覆層に含むことにより、石英菅や、ガラス基材へ
の被覆層の密着性を強固にすることができる。本発明の
シリカの含有量は被覆層中に１０〜４０wt%であること
が望ましい。シリカの含有量が４０wt%を超えると触媒
被覆層に亀裂が入りやすくなり密着性低下を招きやすい
こと、吸着能を有するゼオライトの含量が低下すること
などより４０ｗｔ％以下が望ましい。また１０wt%未満
ではシリカの充分な密着特性向上効果が得られない。本
発明のシリカとは、二酸化ケイ素であるが、ケイ酸を代
わりに用いてもよい。

【００１２】以上に述べた組成、すなわち、ゼオライト
単独、もしくはゼオライトに無機質結合剤を添加した系
で構成されることを特徴とする。ゼオライトはこのまま
成型体として、従来の活性炭などの脱臭剤のように冷蔵
庫の庫内に設置することができる。このままでも従来の
活性炭などよりは優れた脱臭剤として作用するだけでは
なく、エチレンの選択的な吸着剤として作用するが、以
下に述べる組成、構成法にすることにより、再生可能な
脱臭剤として使用することが可能である。

【００１３】まず第１は上述した組成、ゼオライトおよ
びゼオライトに無機質結合剤を添加した系に、貴金属よ
りなる触媒を添加することを特徴とするものである。貴
金属触媒はＰｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒなどより構成
されこれらの貴金属は単独で、あるいは複合的に用いる
ことは任意である。こうした構成にし、霜取ヒータなど
の熱源の近傍に設置することにより、ゼオライトからな
る冷蔵庫用脱臭剤は、貴金属触媒で浄化することが可能
で再生可能となり半永久的に使用可能となる。

【００１４】これまでに知られている冷蔵庫用脱臭剤は
活性炭のように吸着が飽和に達した場合は廃棄するのが
一般的であった。本発明の構成法は、こうした従来の吸
着剤であっても使い捨てをすることなしに再生可能とす
ることを提案するものである。すなわち、冷蔵庫用脱臭
剤を、霜取ヒータの近傍に位置させ脱着させると共に、
脱着した臭気成分を解凍によって生じた水分に吸収させ
ることを特徴とする。こうした構成を採用することによ
り、従来は、使い捨てであった冷蔵庫用脱臭剤を半永久
的に使用させることが可能となる。

【００１５】吸着剤の添加物として活性アルミナを用い
ることができる。活性アルミナは、β−，γ−，δ−，
θ−，η−，ρ−，χ−アルミナ等の準安定アルミナを
用いることができる。触媒被覆層に酸化セリウムを含む
ことことが望ましい。酸化セリウム、酸化バリウム、酸
化チタンを含む炭化水素化合物に対する触媒酸化分解活
性を向上することが出来る。

【００１６】被覆層の比表面積は、１０ｍ²／ｇ以上で
あることが望ましい。これは、触媒被覆層の比表面積の
増大にともない、放射される近赤外線量に比較した遠赤
外線放射量比率は増大するが、比表面積が、１０ｍ²／
ｇ以上で充分な遠赤外線放射比率が得られるためであ
る。

【００１７】また、触媒被覆層を形成するとき、石英管
表面を粗面化した後、触媒被覆層を設けるか、石英管表
面を十分に脱脂した後、触媒被覆層を設けることが望ま
しい。この製造方法により、触媒体と触媒被覆層との密
着性を向上することができる。被覆層の形成方法は種々
の方法を用いることができる。例えば、スプレ−塗装，
ディップ塗装、静電塗装、ロ−ルコ−ト法、スクリ−ン
印刷法等がある。

【００１８】本発明の混合スラリ−中の粒子の中心粒径
は、１μｍ以上，９μｍ以下であることが望ましい。９
μｍを超えると被覆層がやわらかくなり、また１μｍよ
りも細かくなると、被覆層に亀裂が入りやすくなる。

【００１９】また混合スラリ−中に硝酸アルミニウムを
含むことが望ましい。これは、硝酸アルミニウムを添加
することにより、得られる被覆層の密着性が向上するか
らである。

【００２０】以下、本発明の具体的実施例を説明する。（実施例１）コロイダルシリカ２００ｇ、銅イオン交換
型ゼオライト４００ｇ、水８００ｇ、塩化白金酸を
Ｐｔとして３０ｇ，塩化パラジウムをＰｄとして１５ｇ
および適量の塩酸を加え、ボールミルを用いて充分に混
合して、スラリーＡを調製した。このスラリ−Ａを外径
１０ｍｍ、内径９ｍｍ、長さ１５ｃｍの石英管表面にス
プレ−法で塗布した後、１００℃で２時間乾燥し、続い
て５００℃で１時間焼成し、コロイダルシリカおよび白
金族金属塩を熱分解して、被覆層を形成した。この石英
管と、電気抵抗体としてニクロム線、および碍子とを用
いて本発明の発熱体を内蔵する触媒体Ａを調製した。脱
臭剤の被覆量は1.0ｇであった。本発明の構成を図１に
示す。

【００２１】図１において、本発明の触媒体Ａは１００
Ｖ電圧で３００Ｗ仕様のニクロム線１，石英管２と、そ
の表面に形成した被覆層３により構成され、碍子４によ
り絶縁、保持されている。

【００２２】ニクロム線１に未通電時には、室内の臭気
成分を、通常は被覆層３中のゼオライト吸着脱臭する。
そして、被覆層３の臭気吸着能力の限界まで臭気成分を
吸着する前に、ニクロム線１に通電すると、ニクロム線
１から熱線が全周方向に放射される。この時、被覆層３
は石英管２の外周を覆うように設置してあるために、ニ
クロム線１から全周方向に放射された熱線が被覆層３に
放射され、触媒被覆層３の輻射加熱が効率よく行われ、
触媒は、その活性化温度まで短時間で加熱され、かつ触
媒被覆層の温度を高温にすることができる。触媒被覆層
３に吸着した臭気成分は、この活性化した触媒により酸
化浄化される。

【００２３】さらに、触媒体Ａは触媒体Ａ近傍の空気も
加熱するために触媒体Ａ近傍に対流として空気流５が生
じる。そして、この空気流５がニクロム線１からの加熱
により活性化温度まで加熱された触媒被覆層に接触、あ
るいは被覆層内に拡散する際に、空気流５に含まれる臭
気や有害成分、例えば、メチルメルカプタンやトリメチ
ルアミンが、触媒作用により浄化される。

【００２４】この試料を冷蔵庫の霜取ヒータとして設
け、臭気発生物質を含む冷蔵庫に用いた。１週間後の臭
気（霜取ヒータは、１回／日に入るように設定）を測定
したところ、被覆層を設けないものは、臭気が感じられ
たが、本実施例のものは、ほとんど臭気がなかった。

【００２５】（実施例２）実施例１で作成したスラリー
Ａにおいて、触媒（塩化白金酸，塩化パラジウム）含ま
ない組成で構成した。このスラリーＡを、実施例１と同
様の石英管ヒータ表面上に１ｇ担持した。

【００２６】この試料を冷蔵庫の霜取ヒータとして設
け、臭気発生物質を含む冷蔵庫に用いた。１週間後の臭
気（霜取ヒータは、１回／日に入るように設定）を測定
したところ、被覆層を設けないものは、臭気が感じられ
たが、本実施例のものは、ほとんど臭気がなかった。

【００２７】（実施例３）被覆層中の全固形成分に対し
て、ゼオライトの含有量を１０ｗｔ％〜９０ｗｔ％の間
の種々の含有量とし、被覆層１．０ｇを有する脱臭剤を
作成した。これらの被覆層について熱衝撃試験を行い、
密着性を調べた。熱衝撃試験は、石英管に内蔵した電気
抵抗体に通電し、触媒被覆層の温度を２５℃毎に設定
し、その温度で１０分間保持した後、室温水中に投下し
て被覆層の剥離の有無を調べ、剥離を起こさない最大温
度を耐熱衝撃温度とした。

【００２８】またニクロム線未通電時の各被覆層の臭気
物質吸着能を、代表的な臭気物質であるメチルメルカプ
タンを用いて試験した。試験方法は、上記種々の触媒体
を、フッソ樹脂で内壁面を被覆した容積０．１ｍ³の密
閉ボックスに入れ、ボックス内の空気希釈した１０ｐｐ
ｍの濃度のメチルメルカプタンを吸着させ、触媒体を入
れた直後から３０分後の残存メチルメルカプタン量を測
定し、メチルメルカプタン吸着能とした。なお、ボック
ス内の空気は、ファンにより実験中は撹はんした。結果
を（表１）に示した。

【００２９】（表１）より明らかなように、ゼオライト
の含有量が２０ｗｔ％より少ないと残存メルカプタン濃
度が高く臭気物質吸着能が低下し、８０wt%を超えると
耐熱衝撃性温度が低下する。従ってゼオライトの含有量
が２０ｗｔ％以上８０wt%以下で最も良好な密着性（耐
熱衝撃性）および臭気物質吸着能が得られ望ましい。

【００３０】

【表１】

【００３１】（実施例４）実施例１で作成した触媒体Ａ
において、触媒被覆層中の銅ゼオライトを他のイオン交
換ゼオライトに置き換えた触媒体を作成した。これらの
触媒体について、ニクロム線未通電時（室温）の各触媒
体の臭気物質吸着能を、代表的な臭気物質であるメチル
メルカプタンを用いて試験した。試験方法は、実施例２
と同様の方法を用いた。結果を（表２）に示した。

【００３２】（表２）より明らかなように、臭気物質吸
着能は銅イオン交換ゼオライトが最も優れており望まし
かった。

【００３３】

【表２】

【００３４】（実施例５）実施例１で調製したスラリ−
Ａにおいて、スラリ−中の全固形成分に対して、コロイ
ダルシリカをシリカに換算して０ｗｔ％〜６０ｗｔ％の
間の種々の含有量とし、シリカ増加分はアルミナ量を減
じたスラリ−を調製し、これを用いて本発明の触媒被覆
層１．０ｇを実施例Ａと同様にして石英管外周面全周に
形成した触媒体を作成した。これらの触媒体について熱
衝撃試験を行い、被覆層の密着性を調べた。熱衝撃試験
は、石英管に内蔵した電気抵抗体に通電し、触媒体中央
の表面温度を２５℃毎に設定し、その温度で１０分間保
持した後、室温水中に投下して被覆層の剥離の有無を調
べ、剥離が発生しない最大温度を耐熱衝撃温度とした。
結果を第３表に示した。

【００３５】（表３）より明らかなように、シリカの含
有量が１０ｗｔ％以上４０wt%以下で最も良好な密着性
（耐熱衝撃性）が得られ望ましい。

【００３６】

【表３】

【００３７】（実施例６）モルデナイトを主成分とする
天然のゼオライト岩を20×350mmの大きさで厚みが5mmに
なるように切断した。このものを図２に示すように、設
置した。図において、１は霜取ヒータ、２は屋根部材、
３はゼオライト、４は冷却器、５は冷凍室、６は冷蔵
室、７は庫内循環用のファンである。本実施例のゼオラ
イトは３で霜取ヒータの近傍に位置させてある。通常使
用時には庫内の臭気はファンにより循環して３のゼオラ
イトに吸着される。霜取ヒータが作動する時はファンを
止め霜取ヒータをオンにし、冷却器に着いた霜が解凍さ
れる。ヒータが温度上昇するにつれ、ヒータ近傍のゼオ
ライトに吸着された臭気は脱着を開始し、解凍された水
に吸着されることになる。

【００３８】このゼオライトを図２に示すようにヒータ
近傍に設置し、臭気発生物質を含む冷蔵庫に用いた。１
週間後の臭気（霜取ヒータは、１回／日に入るように設
定）を測定したところ、ゼオライトを設けないものは、
臭気が感じられたが、本実施例のものは、ほとんど臭気
がなかった。

【００３９】（実施例７）実施例６と同様のゼオライト
を用い、水５００ｇ、塩化白金酸をＰｔとして３０
ｇ，塩化パラジウムをＰｄとして１５ｇおよび適量の塩
酸を加え、ボールミルを用いて充分に混合して、スラリ
ーの中にディップし、その後５００℃で１時間焼成し
て、触媒を担持した。

【００４０】この触媒を担持したゼオライトを図２に示
すようにヒータ近傍に設置し、臭気発生物質を含む冷蔵
庫に用いた。１週間後の臭気（霜取ヒータは、１回／日
に入るように設定）を測定したところ、触媒を担持した
ゼオライトを設けないものは、臭気が感じられたが、本
実施例のものは、ほとんど臭気がなかった。

【００４１】（実施例８）実施例６においてゼオライト
の代わりに活性炭繊維を用いた。大きさは実施例６と同
様に繊維を折り畳んで設置した。量は５ｇであった。

【００４２】この活性炭繊維を図２に示すようにヒータ
近傍に設置し、臭気発生物質を含む冷蔵庫に用いた。１
週間後の臭気（霜取ヒータは、１回／日に入るように設
定）を測定したところ、活性炭繊維を設けないものは、
臭気が感じられたが、本実施例のものは、ほとんど臭気
がなかった。

【００４３】（実施例９）実施例８においてゼオライト
の代わりに活性炭繊維を用いた。大きさは実施例６と同
様に繊維を折り畳んで設置した。量は５ｇであった。こ
の活性炭繊維に実施例７と同様にして触媒を担持した。

【００４４】この活性炭繊維を図２に示すようにヒータ
近傍に設置し、臭気発生物質を含む冷蔵庫に用いた。１
週間後の臭気（霜取ヒータは、１回／日に入るように設
定）を測定したところ、活性炭繊維を設けないものは、
臭気が感じられたが、本実施例のものは、ほとんど臭気
がなかった。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明の冷蔵庫脱臭装置
においては、簡単な構成で悪臭や野菜・果実等から発生
する有害ガスを吸着作用および触媒作用により除去、浄
化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の冷蔵庫用脱臭装置の構成部
材の構成図

【図２】本発明の一実施例の冷蔵庫用脱臭装置の要部構
成図

【符号の説明】

１ニクロム線２石英管３触媒被覆層４碍子５空気流６霜取ヒータ７脱臭触媒８水滴保護板９冷却器１０冷凍室１１冷蔵室１２循環ファン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ２５Ｄ 23/00 ３０２Ｍ 7380−3Ｌ (72)発明者山出恭枝大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゼオライトからなる脱臭部材と、それを加
熱する発熱体と、前記ゼオライトから発生するガスと接
触する位置に水を供給する手段を具備する冷蔵庫用脱臭
装置。
【請求項２】ゼオライトが銅を含有することを特徴とす
る請求項１記載の冷蔵庫用脱臭装置。
【請求項３】発熱体は霜取ヒ−タであることを特徴とす
る請求項１記載の冷蔵庫用脱臭装置。
【請求項４】基材表面にゼオライトと無機質結合剤と貴
金属触媒からなる被覆層を形成して脱臭部材を構成した
ことを特徴とする冷蔵庫用脱臭装置。
【請求項５】基材が霜取ヒータ表面であることを特徴と
する請求項４記載の冷蔵庫用脱臭装置。