JPH08145545A

JPH08145545A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JPH08145545A
Application number: JP6287655A
Authority: JP
Inventors: Akiko Enatsu; 明子榎津; Shoichi Kitahata; 正一北畠; Kuninari Araki; 邦成荒木; Kosuke Tanaka; 孝介田中; Terukazu Shirogata; 輝一白潟
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-11-22
Filing date: 1994-11-22
Publication date: 1996-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】マイナスイオン発生量大にして、装置構成が簡
便で小型化可能なマイナスイオン発生装置を備えた冷蔵
庫を提供することにある。【構成】昇圧回路25により直流高電圧を発生させる高電
圧発生部と、昇圧回路の正の出力端子25ｂを接地すると
共に、負の出力端子25ａに接続された陰極27をマイナス
イオン発生部とするマイナスイオン発生装置Ｄを、冷蔵
庫の貯蔵室内、および貯蔵室外の冷気通路内の少なくと
も一方に設置し、庫内気流（主として空気）を陰極27に
接触させることにより気流に電子を付与してマイナスイ
オン（主としてＯ₂ ^-）を発生させ、これを貯蔵室内に送
給する。マイナスイオンの発生量は、陰極27に印加する
電圧に応じて急激に増大し、通常は２〜７ｋＶ印加す
る。【効果】食品の鮮度保持能力を向上させるのに必要な貯
蔵温度を現状より高めに設定することが可能となり、消
費電力を低減した冷蔵庫を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍冷蔵庫および業務
用、流通用の食品貯蔵庫等の冷凍サイクルを備えた冷蔵
庫に係り、特に、庫内にマイナスイオン発生装置を備
え、マイナスイオンの持つ鮮度保持効果を利用した冷蔵
庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の冷凍冷蔵庫および業務用、流通用
の食品貯蔵庫等の冷凍サイクルを備えた冷蔵庫（以下、
単に冷蔵庫と称する）には、食品の貯蔵に適した条件を
創出するため、貯蔵温度のほか貯蔵室内の湿度やガス組
成を調整する等、様々な機能が備えられている。上記の
貯蔵室内の湿度やガス組成を調整する保存方法において
は、調整した雰囲気が食品表面に直接触れるよう、ラッ
プ等の包装をせずに保存することを前提としている。以
下、図面にしたがってこれら従来の代表的な調整機構に
ついて説明する。

【０００３】図12は貯蔵室内の湿度を調整し、ラップな
しで貯蔵することを目的とした高湿チルド室の横断面図
である。34は高湿チルド室容器であり、35は食品の水分
蒸散を抑制するために設置された容器蓋であり、36は容
器蓋内側に付着する結露水を処理し、室内の湿度を調整
する調湿シートであり、37は脱臭フィルターである。食
品をラップ等の包装なしで収納すると、食品間の臭い移
りや空中浮遊菌の食品表面への落下が問題となるが、こ
の例では、臭い移りに関しては脱臭触媒を含有した脱臭
フィルター37を設置して対策している。

【０００４】一方、図13は冷蔵庫内の空気を殺菌、脱臭
する装置の横断面図であり、吸入口38から吸い込まれた
空気はオゾン発生電極39で生成したオゾン（Ｏ₃）によ
り、含有する悪臭成分を分解され、さらにここで悪臭成
分と反応せずに残留したオゾン（Ｏ₃）が、円筒状電極4
0、針状電極41から成るイオン発生電極部42から放射さ
れる電子により酸素（Ｏ₂）と発生期酸素（Ｏ）とに分
解され、強酸化力を有する発生期酸素（Ｏ）により空気
中の微生物が殺菌される。また、イオン発生電極部42か
ら放射される電子によっても分解されないオゾン
（Ｏ₃）は、分解触媒43を通過することにより人体に無
害な程度の濃度に分解され、ファン44により排出口45を
通じて庫内に戻る機構である。この例では、殺菌作用を
有するオゾン等は装置内で全て処理されるため、装置を
通過する空気のみが殺菌される。

【０００５】さらに、最近では、気体分子に電子を付与
したマイナスイオンを食品に接触させると、酸化力はほ
とんどないが菌の増殖を抑制する効果があり、食品貯蔵
における制菌に有効であることが知られている。図14
は、このマイナスイオン発生装置の断面概略図を示した
ものである。図示のように吸入口38から空気を供給する
ファン44、イオン発生室、正イオン捕集電極46およびイ
オン発生と同時に生成されるオゾンを除去するためのオ
ゾン分解触媒43、およびイオン排出口45で構成されてい
る。交流電源47に接続された針状電極40と、対向する接
地電極41との間にコロナ放電を生じさせてこの空間部を
イオン発生室とする。この際、正、負の２種イオンが発
生するが正イオン捕集電極46により正イオンを除去し、
負イオンを選択的に発生させる。両電極間の距離を４ｍ
ｍとした場合、負イオン発生量は印加電圧の増加と共に
指数関数的に増大し、約４ｋＶのとき最大値約１．０×
１０⁶ケ／ｃｍ³示し、４．５ｋＶ以上になるとイオン発
生量が急激に低下する代わりに、オゾン発生量が急増す
ることが報告されている。なお、この種のマイナスイオ
ン発生装置に関連する技術としては、例えば「静電気学
会講演論文集 ’９３（１９９３．９）、第２１１頁〜
第２１４頁」、および「ＮＩＫＫＥＩＢＵＳＩＮＥＳ
Ｓ１９９３年１０月１８日号、第６０頁〜第６１頁」
が挙げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】食品の貯蔵に適した雰
囲気を創出するため、温度以外の湿度、ガス等の要素を
調整した冷凍冷蔵庫および貯蔵庫においては、調整した
雰囲気が直接食品に触れるよう、ラップ等の包装なしで
保存することが前提である。しかし、無包装では空中浮
遊菌の食品表面への落下が重大な問題となる。

【０００７】空中浮遊菌および食品表面の細菌を処理す
る手段としては、従来より紫外線照射やオゾン等が利用
されているが、いずれも酸化力が非常に強く食品の品質
を著しく低下させる。冷蔵庫内で用いる殺菌装置として
は、上述のような理由からオゾン等が食品に直接触れな
いよう殺菌は装置内部で行ない、オゾン等を装置外部に
流出させない処置が施されている。したがって、殺菌さ
れるのは装置内を通過する空気のみであり、装置通過以
前の空気中に含まれる微生物および食品表面の殺菌はな
されないため、微生物の増殖を抑えるには不十分であ
る。また、通過した空気に残留するオゾンを除去するた
めにオゾン分解触媒等の設置が必要となり、その構造は
極めて複雑なものになる。

【０００８】一方、図14に示したように、マイナスイオ
ン発生装置により、庫内気体分子に電子を付与して菌の
増殖を抑制する方法は、食品貯蔵における制菌に有効で
あるが、従来の装置は、両電極40、41間に交流高電圧を
印加してコロナ放電を生じさせるものであるため、イオ
ン発生と同時にオゾン（Ｏ₃）が発生してしまう。それ
故、庫内にオゾンを排出させないためにオゾン分解触媒
43の設置は必須であり、この触媒層43が庫内にマイナス
イオンを排出させる際に流動抵抗を生じさせる。そのた
め庫内にマイナスイオンを円滑に排出するには、それ相
当の排出能力のあるファンが必要となる。

【０００９】また、コロナ放電によりプラスイオンが発
生するため、それを除去するのにプラスイオン捕集電極
46が必要となる。したがって、これらオゾン分解触媒43
及びプラスイオン捕集電極46の設置は、装置の小型化を
阻害している。さらにまた、マイナスイオンの発生量も
電極間距離４ｍｍで、最大値が印加電圧約４ｋＶのとき
１．０×１０⁶ケ／ｃｍ³程度と少量であり、さらに多量
の発生量が望まれる。

【００１０】したがって、本発明の目的は、上記従来の
マイナスイオン発生装置を備えた冷蔵庫の問題点を解決
するためになされたものであり、マイナスイオン発生量
大にして、装置構成が簡便で小型化可能なマイナスイオ
ン発生装置を備えた冷蔵庫を提供することにある。その
結果、食品の鮮度保持能力を向上させるの必要な貯蔵温
度を現状より高めに設定することが可能となり、消費電
力を低減した冷蔵庫を実現することができる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、冷蔵庫の貯蔵室内および貯蔵室外の冷
気通路内の少なくとも一方に、オゾンおよびプラスイオ
ンの発生を抑制して、庫内を循環する気体中の少なくと
も酸素ガスをマイナスイオンにイオン化し得るマイナス
イオン発生装置を配設する。このマイナスイオン発生装
置の構成は、電源と陰極との間に、交流を直流に変換し
昇圧する昇圧回路を配設し、前記回路の陽極を接地する
と共に陰極には負の高電圧を印加することによってマイ
ナスイオンを発生させるものである。すなわち、庫内気
流（主として空気）を陰極に接触させることにより気流
に電子を付与してマイナスイオン（主としてＯ₂ ^-）を発
生させ、これを貯蔵室内に送給するものである。

【００１２】上記マイナスイオン発生装置の構成で最も
重要なのは、昇圧回路の直流出力側の正極を接地し、負
極を陰極に接続して高電圧を印加することである。これ
により、庫内の気流（主として空気）を陰極に接触させ
ることにより、気体分子に電子を付与し大量のマイナス
イオンを発生させることができる。すなわち、昇圧回路
の直流出力側の正極を接地電位とすることにより、プラ
スイオンの発生を抑制し、放電させないことによりオゾ
ンの発生を抑制することができる。

【００１３】マイナスイオンを発生させるためには、少
なくとも２ｋＶ以上の負の電圧を陰極に印加する必要が
ある。ただし、印加電圧の上限は、陰極周囲の気体に絶
縁破壊を生じさせない電圧を限度とし、具体的にはコロ
ナ放電やグロー放電等の放電を生じさせない電圧とす
る。実用的に好ましくは、４ｋＶ以上であり、昇圧回路
の大きさと経済性を考慮すると、より好ましくは４．５
〜７ｋＶである。

【００１４】なお、直流高電圧を発生させる上記昇圧回
路としては、各種周知の直流高電圧発生装置が使用でき
るが、本発明では放電させないことから原理的には殆ど
電流が流れないので、トランジスタ回路を用いた昇圧回
路が小型で便利である。

【００１５】上記イオン発生装置の陰極は、線状、針
状、ストリップ状等適当な如何なる形状のものでも使用
可能であるが、庫内の気体分子との接触面積を大きくす
ることが有効であり、例えば導体平板上に針状電極を多
数植設した剣山形の電極構造などが好ましいものとして
挙げられる。また、陰極を構成する材質は、例えば鉄、
白金、ニクロム、タングステン、炭素等、導体であれば
如何なる材質でも使用可能である。

【００１６】また、上記マイナスイオン発生装置は、高
電圧を発生するため、安全性を考慮して例えばプラスチ
ック等の絶縁性の材質で容器を構成し、その中に昇圧回
路および陰極を収納し、カバーすることが望ましい。そ
して、この収納容器の一部には吸入口と排出口とを配設
して、容器内を通過する気体流路内に陰極を介在させ
る。このようにして、一方の吸入口から庫内気体を吸入
して陰極に接触させ、ここで発生したマイナスイオンを
他方の排出口から、貯蔵室内および貯蔵室外の冷気通路
内の少なくとも一方に排出するようにする。気体の吸入
および排出を容易にするため、必要に応じてこの容器内
にファンを設けることもできる。

【００１７】しかし、プラスチック製の容器は帯電し易
く、装置より発生した電子を表面に吸着するためマイナ
スイオンの濃度が著しく低下する。したがって、プラス
チック製の収納容器にアースを設置し、表面の電荷を除
去するか、もしくは帯電防止処理を施したプラスチッ
ク、例えば基材にポリプロピレンを用い、親水性を有す
る界面活性剤を練り込んだもの、あるいはポリビニルア
ルコール樹脂等に代表される親水性を有する樹脂を練り
込んだもの等を使用することが好ましい。なお、親水性
樹脂で収納容器およびカバーを形成しても同様の効果で
ある。

【００１８】さらに、この貯蔵室を密閉あるいは半密閉
構造として、吸水性の高い調湿シートを容器の一部に着
脱自在に配設することが望ましい。さらに、チルド室に
おいては、食品間の臭い移りを防ぐため、遷移金属元素
を含有した触媒からなる脱臭フィルターを容器内に着脱
自在とし、交換可能に配設することが望ましい。

【００１９】また、野菜室においては、貯蔵容器上部に
気体の透過量を調整するガス分離膜を設置し、さらに遷
移金属元素を含有した触媒からなるガス分解手段を容器
内に着脱自在とし、交換可能に配設することが好まし
い。上記調湿シートは、冷気は通すが水分は吸水するも
ので、冷気の通過により結露した水分を吸水し、飽和す
ると低湿側へ蒸散するため、貯蔵室内の湿度がコントロ
ールされる。調湿シートの材質としては、例えば、基材
としてポリエチレンを用い、高い吸湿性と、放湿能力と
を持つシリカゲル等の吸湿材料を添加して多孔質状に成
形し、さらに吸水性を高めるために親水性の高いスルホ
ン酸ナトリウムで表面を処理したもの等であり、容器の
一部に着脱自在に取り付けられ、汚れた場合は洗浄可能
な構造とするものがよい。

【００２０】また、上記脱臭フィルタは、食品間の臭い
移りの原因となる臭気ガスを、触媒作用により分解除去
するものであり、構成としては、例えばポリエステル製
の不織布にマンガン、銅等の遷移金属元素の酸化物から
なる脱臭触媒を含有したフィルタとし、食品衛生面を考
慮してポリエステル等の不織布でカバーすると良い。こ
の脱臭フィルタは、貯蔵室内で食品の保存を妨げないと
ころに設置されていれば良く、着脱自在で交換可能な形
態であることが好ましい。

【００２１】上記ガス分離手段は、主に青果物の保存に
影響を与える酸素、二酸化炭素の量をコントロールする
もので、気体の分圧差を利用し、膜を介して分圧の高い
方から低い方へ気体を通過させる。青果物は生物体であ
り、貯蔵中も呼吸作用を行っているため、密閉構造の室
内に置くと酸素を消費し、排出した二酸化炭素が蓄積さ
れる。室内の低酸素化、高二酸化炭素化が進む過程で、
青果物の保存に適した酸素、二酸化炭素組成になるが、
それ以上に低酸素化、高二酸化炭素化が進むと青果物の
保存に悪影響をおよぼす。したがって、密閉された室内
を適正な酸素、二酸化炭素濃度で平衡させる手段とし
て、気体の分圧差で通過量を調整するガス分離膜の設置
が有効となる。ガス分離手段としては、基材として例え
ば、酸素および二酸化炭素に対する透過性の高いポリメ
チルペンテン、あるいはシリコーン樹脂等を用い、適正
なガス通過量を調節するためポリエチレンで部分的にコ
ーティングしてフィルム状に成形すると良い。

【００２２】また、上記触媒からなるガス分解手段は、
青果物から絶えず排出される植物の老化ホルモンである
エチレン等を分解除去するものであり、その材質として
は、例えば、活性炭に白金、パラジウム等、遷移金属元
素の酸化触媒を含有した触媒フィルタとして構成し、食
品衛生面を考慮してポリエステル等の不織布でカバーす
ると良い。この触媒フィルタは、貯蔵室内で食品の保存
を妨げないところに設置されていれば良く、着脱自在で
交換可能な形態であることが好ましい。

【００２３】

【作用】図１は、本発明の特徴となるマイナスイオン発
生装置の概略ブロック図であり、以下、この図にしたが
ってマイナスイオン発生装置の原理を説明する。図示の
ように本発明のマイナスイオン発生装置Ｄは、昇圧回路
25を介して高電圧を発生させ、陰極27に負の直流電圧を
印加してマイナスイオンを発生する機構である。

【００２４】電極27が負に帯電することにより次式
（１）に示すように、吸入口33ａから容器29内に導入さ
れた空気中の分子、主に酸素分子に電子が付与されてマ
イナスイオン（Ｏ₂ ^-）が生成されるが、従来技術で説明
したように交流電源を用いて電極27に正負の電圧を交互
に印加すると、次式（１）、（２）に示す反応が交互に
起こり、プラス、マイナス二種のイオンが発生すること
となる。プラスイオンは生物細胞を老化する作用がある
といわれ除去することが望ましく、したがってこれを捕
集するための電極が必要となる。

【００２５】しかし、本発明で使用するマイナスイオン
発生装置Ｄでは、上述のようにＡＣ／ＤＣ変換器（変換
アダプタ）24を介して交流電源を直流に変換し、昇圧回
路25から出力される負の直流高電圧のみを陰極端子25ａ
から陰極27に印加するため、マイナスイオンのみが発生
する機構となっている。なお、昇圧回路25から出力され
る正の直流高電圧は陽極端子25ｂが接地されるため、接
地電位となる。

【００２６】一方、先に図14で示したように、従来装置
では、コロナ放電やグロー放電が生じて空気中の酸素分
子に高エネルギーが与えられ、次式（３）に示すように
酸素分子からオゾン（Ｏ₃）を生成する反応が促進され
るため、式（１）に示す反応が制限されてマイナスイオ
ンの発生量が低下する。また、オゾンは酸化力が強く、
食品の品質低下を招き、人体にも害を与えるという問題
点があるため、これを除去する手段としてオゾン分解触
媒等の使用が必要となる。

【００２７】

【化１】Ｏ₂ ＋ｅ^- → Ｏ₂ ^- …（１）

【００２８】

【化２】Ｏ₂ → Ｏ₂ ⁺ ＋ｅ^- …（２）

【００２９】

【化３】３Ｏ₂ → ２Ｏ₃ …（３）しかし、本発明で使用するマイナスイオン発生装置では
コロナ放電やグロー放電等の放電を生じさせないので、
オゾンの発生はほとんどなく、食品、人体に全く影響の
ない程度の量であり、オゾン分解触媒を必要としない。
また、プラスイオンが生じないため従来装置のようにプ
ラスイオン捕集電極も不要である。また、主に式（１）
に示す反応が起こるため、高濃度のマイナスイオンを発
生させることが可能である。

【００３０】マイナスイオンの制菌作用については、
微生物の生殖活動に必要な性フェロモンがプラス電位を
帯びているため、マイナスイオンがこれを中和除去す
る、あるいは、浮遊菌は主に空中の塵やごみに付着し
て、食品の表面に落下し繁殖するが、塵やごみは多くの
場合プラスの電位を帯びているため、マイナスイオンに
よってこの作用が阻害される等の理由が考えられる。

【００３１】このマイナスイオン発生装置をいずれかの
貯蔵室内に、もしくは冷気を循環するファン付近あるい
は冷気通風路内に設けることにより、食品の保存期間を
従来の貯蔵室に保存する場合の２〜３倍に延長する、あ
るいは貯蔵温度を現状より５〜７℃高く設定することが
可能となり、省エネルギー効果も期待できる。

【００３２】さらに、上記マイナスイオン発生装置をい
ずれかの貯蔵室内に設置する場合、冷気を貯蔵室内に直
接取り込まない密閉、もしくは半密閉構造として、室内
の湿度を一定に保持するための調湿シートを配設し、さ
らに氷温、チルド室においては、食品間の臭い移りを防
止するための脱臭フィルタを、野菜室においては室内を
青果物の保存に適した雰囲気に調整するガス分離手段、
ガス分解手段を配設すれば、貯蔵室を密閉もしくは半密
閉状態で高湿度を保つことができ、水分蒸散に伴う食品
の乾燥、青果物の萎れ等を防止し、また脱臭フィルタに
より食品間の臭い移りを防止し、ガス分離膜により室内
の酸素、二酸化炭素濃度を調節し、触媒フィルタにより
青果物から排出されるエチレンガス等を酸化分解して、
食品の保存に適した環境を創出することにより、風味の
低下やビタミン等の成分の変質も抑えられ、保存性は著
しく向上するものである。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。〈実施例１〉図２は、マイナスイオン発生装置Ｄの拡大
横断面図を示したものである。24は商用交流電源47を直
流に変換するアダプタであり、25は電圧を昇圧する昇圧
回路であり、ここで生じた直流高電圧のうち負の電圧は
陰極出力端子25ａから陰極27に印加される。26は昇圧回
路25を絶縁するモールドである。陰極27としては、電極
基板表面にタングステン製の針状電極を多数本植設した
ものを用いている。そして28は、ステンレス製の網状陽
極であり、昇圧回路25の陽極出力端子25ｂに接続される
と共にアース30に接続されている。

【００３４】陰極27に負の電圧（−６ｋＶ）のみを印加
し、陰極27、陽極28間の距離を６ｃｍにすることによっ
て、オゾンやプラスイオン等、食品の保存に好ましくな
い物質を発生することなく、高濃度のマイナスイオン
（15×100億個／ｃｍ³の酸素イオンＯ₂ ^-を計測した）を
効率的に発生することができた。また、この場合の陰極
−陽極間の電極間距離と印加電圧は、それぞれ２〜10ｃ
ｍ、２〜７ｋＶが実用的で好ましいことを確認した。な
お、この例では網状陽極28を陰極27に対向して設けた
が、陽極28は必ずしも必要でなく、これを省略して昇圧
回路25の陽極出力端子25ｂを直接接地してもよい。

【００３５】29は25〜32の各部品を収納する容器であ
り、この収納容器29は安全性を考慮して絶縁性素材とし
てプラスチックを使用している。この例では変換アダプ
タ24が容器外に配設されているが、これを容器内に収納
してもよい。モールド26、および収納容器29は正電荷を
帯電するので、これを除去するためにアース30をとるこ
とが望ましい。アース30を使用せずに、モールド26、お
よび容器29の材質として、帯電防止処理を施したプラス
チック、例えば基材としてポリプロピレンに親水基を有
する界面活性剤を練り込んだ素材あるいはポリビニルア
ルコール樹脂等の親水性樹脂を練り込んだもの、もしく
は親水性樹脂そのものを使用しても良い。

【００３６】31は吸入口33aから庫内空気を容器内に取
り入れ、マイナスイオンを含む空気を排出口33ｂから貯
蔵室に送りこむために設けたファンであり、32はファン
を動かすモータである。ファン31およびファンモータ32
を設置しなくても、所期の効果を得ることは可能である
が、高濃度のマイナスイオンを貯蔵室内に送り込むに
は、設置することが望ましい。このように容器29に吸入
口33ａ、排出口33ｂを設けることによって、貯蔵室内の
空気を循環させ、安定した濃度のマイナスイオンを供給
することが可能である。

【００３７】〈実施例２〉図３は、冷蔵室内蔵、もしく
は独立扉型の氷温、チルド室、もしくは野菜室にマイナ
スイオン発生装置Ｄを配設した冷凍冷蔵庫の横断面図で
ある。１は冷凍冷蔵庫であり、２は冷凍室、４は冷蔵
室、３は冷凍室の扉、５は冷蔵室の扉となっている。６
は冷気循環用のファンであり、７は冷気循環用のファン
を動かすモータであり、８はエバポレータである。Ａ部
は冷蔵室内蔵型の氷温、チルド室である。冷蔵室内蔵型
氷温・チルド室Ａ内の温度は、氷温、チルドのいずれか
の温度帯に設定される、もしくは目的に応じて、いずれ
かの温度帯に切り替え可能である。Ｂ部は独立型の氷
温、チルド室であり、室内の温度は、同じく目的に応じ
ていずれかの温度帯に切り替え可能である、あるいは室
内を二つに区切り、それぞれを氷温、チルドの温度帯に
設定できる。そしてＣ部は野菜室、９はチルド室の扉、
10は野菜室の扉、11はコンプレッサである。

【００３８】図４は、図３の冷蔵室内蔵型氷温、チルド
室Ａの拡大横断面図を示したものであり、Ｄ₁部は実施
例１に示した構成のマイナスイオン発生装置Ｄを設置し
た部分を示している。12は引出し式のトレイであり、13
は冷蔵室内蔵型氷温、チルド室の扉である。14は氷温、
チルド室Ａ内を食品の保存に適した湿度に調節するため
に設置した調湿シートである。

【００３９】調湿シート14の材質としては、基材として
ポリエチレンを用い、吸湿および放湿が可能なシリカゲ
ルを添加して多孔質状に成形し、さらに吸水性を高める
ために親水性を有するスルホン酸ナトリウム等で表面を
処理したものを使用した。これによって冷気の通過によ
り結露した水分を吸水し、飽和すると低湿側へ蒸散する
ため、氷温、チルド室Ａ内の湿度がコントロールされ
る。扉13の内側に例えばパッキンを設置して、貯蔵室を
密閉、あるいは半密閉構造とすることにより、氷温、チ
ルド室Ａ内を高湿度に保つことができ、食品の水分蒸散
に伴う乾燥、変色を防止できる。調湿シート14は氷温、
チルド室Ａの天井面に着脱可能に取り付けられているた
め、汚れた場合は洗浄可能で、繰り返し使用することが
できた。

【００４０】15は食品間の臭い移りを防止するための臭
気ガス分解手段である脱臭フィルタであり、ポリエステ
ル系の不織布に例えば、脱臭剤としてマンガン、銅等の
遷移金属元素の酸化物からなる脱臭触媒を含有したフィ
ルタとし、食品衛生面を考慮してポリエステル製の不織
布でカバーした。これにより、食品から発生するメチル
メルカプタン等の臭気ガスを遷移金属元素の触媒で酸化
分解することにより、食品間の臭い移りを防ぐことがで
き、食品をラップ等の包装なしでも風味を損ねずに保存
することが可能となる。この脱臭フィルタ15は、氷温、
チルド室Ａの天井面、調湿シート14の下側に格子状のプ
ラスチックケースを設けて着脱自在に保持することが望
ましく、これにより容易に交換可能となる。

【００４１】図５は、図３の独立型氷温、チルド室Ｂの
拡大横断面図を示したものである。

【００４２】Ｄ₂部はマイナスイオン発生装置であり、
図３のＤ₁部と同一構造である。同図の16はＤ₂部の電源
であり、17は電源16とＤ₂部を結ぶコードである。コー
ド17は、貯蔵容器の出し入れに支障を来さないよう、コ
イル状、もしくは蛇腹状等、伸縮自在の形状が好まし
い。18は貯蔵容器であり、19は食品の水分蒸散を抑制す
るために設置された貯蔵容器蓋である。貯蔵容器蓋19に
は、調湿シート14と調湿シート14の下側に脱臭フィルタ
15を設置した。調湿シート14と脱臭フィルタ15の作用
は、図４と同様である。貯蔵容器蓋17により、貯蔵室を
密閉、あるいは半密閉構造として氷温、チルド室Ｂ内を
高湿度に保つことができ、食品の水分蒸散に伴う乾燥、
変色を防止できる。

【００４３】図６は、図３の野菜室Ｃの拡大横断面図で
ある。Ｄ₃部はマイナスイオン発生装置であり、図４の
Ｄ₁部と同一構造である。16はＤ₃部の電源であり、17は
電源16とＤ₃部を結ぶコードである。20は貯蔵容器であ
り、21は青果物の水分蒸散を抑制するために設置された
貯蔵容器蓋であり、調湿シート14を設置することによ
り、貯蔵室内の湿度を調整できるようにした。

【００４４】22は野菜室Ｃ内の雰囲気を、青果物の保存
に適したガス組成に調整するために設置したガス分離膜
である。ガス分離膜22の材質としては、基材として酸
素、および二酸化炭素の透過性の高いポリメチルペンテ
ン、シリコーン樹脂等を用い、適正なガス通過量に調節
するため、ポリエチレンで部分的にコーティングしてし
ている。設置位置は、調湿シート14がガスを通す性質を
有するため、これを通じて貯蔵室内のガス組成が変動し
ないよう、調湿シート14の外面に設置されることが望ま
しい。

【００４５】23はガス分解手段である触媒フィルタであ
り、活性炭に例えば、白金、パラジウム等、遷移金属元
素の酸化触媒を含有した触媒フィルタとし、食品衛生面
を考慮してポリエステル等の不織布でカバーしてある。
これにより、青果物から排出され、容器内に蓄積される
エチレンガスのような有害ガスを、遷移金属元素の触媒
で酸化分解する。この触媒フィルタ23は、調湿シート14
の下側、もしくは貯蔵容器18の後部壁面に格子状のプラ
スチック容器を設けて着脱自在に保持することが望まし
く、これにより容易に交換可能となる。ガス分離膜22、
および触媒フィルタ23により青果物の保存に適した雰囲
気を創出し、青果物の熟成、老化の防止、ビタミンＣ等
の栄養素の減少抑制が可能となり、保存性が著しく向上
するものである。

【００４６】図７および図８は、図６記載のマイナスイ
オン発生装置Ｄ₃を設置した上記野菜室Ｃと、比較例と
して従来の野菜室を用いて行った生菌数測定試験、およ
びカビの発生しやすい食品を収納して行った保存試験の
結果を示したものである。なお、野菜室Ｃの温度は本実
施例および比較例共に８℃とした。

【００４７】すなわち、図７（ａ）は、消毒済みのプラ
スチック片に菌液を均一に噴霧し、各条件下に置いた際
の一定面積上の生菌数の推移を表したグラフであり、縦
軸は面積当たりの菌数（ケ／ｃｍ²）を、横軸は経過日
数（日）をそれぞれ示している。なお、図中の本実施例
における数値は、マイナスイオン発生装置Ｄ₃の陰極27
に印加した負の直流電圧を示している。図示のように、
マイナスイオンによる制菌効果は負の電圧が高いほど有
効であることを示している。これは負の印加電圧の高さ
に比例してマイナスイオンの発生量が急増していること
による。図７（ｂ）は、カビの発生状況を示したもの
で、菌数の推移と同様の傾向を示しており、本発明の有
効性が認められた。特に、陰極27に印加した負の直流電
圧６ｋＶにおいては著しい制菌効果が認められ、経過日
数７日においても初期値を維持することができた。図８
は、供試品の代表例として、イチゴを12日間貯蔵した際
のビタミンＣ含有量の推移を表したグラフである。図示
のように、従来例と比較してビタミンＣ含有量の減少を
大幅に抑制でき本実施例の有効性が観察された。なお、
本実施例に用いたマイナスイオン発生装置Ｄ₃の陰極電
圧は−６ｋＶであり、電極間距離は６ｃｍである。図
９、図10は、図６記載のマイナスイオン発生装置Ｄ₃を
設置し、室内の温度を現状より６℃高く12℃に設定した
上記野菜室Ｃと、比較例として現状の野菜室温度６℃に
設定した従来の野菜室を用いて行った保存試験の結果、
および保存温度アップによる省電力効果を表したもので
ある。なお、保存試験は図７の場合と同様に菌数の推移
を測定した。また、マイナスイオン発生装置Ｄ₃の陰極
電位は−６ｋＶとした。

【００４８】図９に示すごとく、マイナスイオン発生装
置を設置すると、保存温度を現状より６℃高く12℃に設
定しても従来の６℃のときとほぼ同等の保鮮効果が得ら
れ、また、図10に示すごとく、マイナスイオン発生装置
設置による保存温度アップにより、消費電力量の削減が
可能であり、６℃の温度アップで１か月あたり約3.2ｋ
Ｗの省電力、すなわち約83円の節約ができる。なお、マ
イナスイオン発生装置の消費電力は、陰極からの放電が
ないことから無視できるものであった。

【００４９】〈実施例３〉図11は、マイナスイオン発生
装置を図３の冷蔵室内蔵型氷温、チルド室Ａ、独立型氷
温、チルド室Ｂ、あるいは野菜室Ｃ内に設置する代わり
に、冷気循環用ファン６付近に設けた冷凍冷蔵庫の横断
面図である。すなわち、本実施例では、マイナスイオン
発生装置Ｄ₄をファン６の上部、冷凍室２の天井面に設
けている。マイナスイオン発生装置Ｄ₄から発生したマ
イナスイオンが、ファン６によって、図示のごとく冷気
と共に庫内に強制的に循環する。

【００５０】なお、マイナスイオン発生装置Ｄ₄は実施
例１に示した図２のマイナスイオン発生装置Ｄと同一構
造であるが、ここで発生するマイナスイオンは、冷気と
共に循環されるので、ファン30およびファンモータ31は
不要である。

【００５１】以上により、本実施例では発生したマイナ
スイオンが庫内全体を循環するので、実施例２と比較す
ると各々の貯蔵室内のマイナスイオン濃度は分散される
ため低下する。したがって、特定の貯蔵室内のマイナス
イオン濃度を高めたい場合には、さらにその貯蔵室内に
独立したマイナスイオン発生装置Ｄを増設すればよい。

【００５２】なお、本実施例では、マイナスイオンが冷
蔵庫内全域に及ぶように、冷蔵室内蔵型氷温、チルド室
Ａ、独立型氷温、チルド室Ｂ、あるいは野菜室Ｃを密
閉、もしくは半密閉構造とせず、調湿シート14、脱臭フ
ィルタ15、あるいはガス分離膜22、ガス分解フィルタ23
は設置しない例となっている。また、マイナスイオン発
生装置Ｄ₄は冷気が循環する通風路内に設置してもよ
く、本実施例と同様の効果が得られるものである。

【００５３】以上の実施例の他に、マイナスイオン発生
装置Ｄは密閉、半密閉構造、あるいは加湿により高湿度
化した氷温室、チルド室、野菜室以外の家庭用、業務用
貯蔵庫の各貯蔵室、もしくは高湿度化しない家庭用、業
務用貯蔵庫のあらゆる貯蔵室に設置可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明により所期
の目的を達成することができた。すなわち、冷蔵庫の貯
蔵室内、および貯蔵室外の冷気通路内の少なくとも一方
に、直流高電圧発生部とマイナスイオン発生電極部から
なる簡易な構造のマイナスイオン発生装置を設置するこ
とにより、空中浮遊菌および食品表面の付着菌の増殖を
抑制することができ、更にビタミンＣ等の栄養成分の減
少も抑えられ、生鮮食品の保存期間を従来に比べて著し
く延ばすことができた。また、マイナスイオンの効果に
より、保存温度を現状より数度高く設定しても従来と同
等の保鮮能力が得られ、温度アップにより消費電力を低
減でき、省エネルギー効果が期待できる。

【００５５】また、本発明のマイナスイオン発生装置
は、従来装置のようにコロナ放電、グロー放電等の放電
を伴わず、一方的に陰極から電子を庫内気体に付与して
マイナスイオンを発生させるものであるため、従来必須
とされていたプラスイオン捕集電極やオゾン分解触媒を
設ける必要がなく、装置を小型化できると共に、放電を
伴わないことから消費電力が殆ど無視できるという効果
を有するものであり、安価で経済的な装置が提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷蔵庫に適用されるマイナスイオン発
生装置の原理説明図。

【図２】本発明の一実施例となるマイナスイオン発生装
置の概略図。

【図３】本発明の一実施例となるマイナスイオン発生装
置を設置した冷凍冷蔵庫の横断面図。

【図４】同じくマイナスイオン発生装置を設置した冷蔵
室内蔵型氷温、チルド室の横断面図。

【図５】同じくマイナスイオン発生装置を設置した独立
型氷温、チルド室の横断面図。

【図６】同じくマイナスイオン発生装置を設置した野菜
室の横断面図。

【図７】同じくマイナスイオン発生装置の制菌効果とし
て空中浮遊菌数およびカビ数と経過日数との関係を示し
た特性図。

【図８】同じくマイナスイオン発生装置による鮮度保持
効果確認のため実施した保存試験で、ビタミンＣ含量の
推移を表すグラフ。

【図９】同じくマイナスイオン発生装置の制菌効果とし
て空中浮遊菌数と経過日数との関係を、保存温度を変え
て従来品と比較した特性図。

【図１０】同じく保存温度アップにより得られる省電力
効果を示した特性図。

【図１１】同じく冷気循環用ファン付近にマイナスイオ
ン発生装置を設置した他の実施例となる冷凍冷蔵庫の横
断面図。

【図１２】従来の高湿チルド室例を示す横断面図。

【図１３】従来の冷蔵庫内空気殺菌装置の横断面図。

【図１４】従来のマイナスイオン発生装置の横断面図。

【符号の説明】

１…冷凍冷蔵庫、２…冷凍室、３…冷凍室扉、
４…冷蔵室、５…冷蔵室扉、６…ファン
７…ファンモータ、８…エバポレータ、９…チルド室
扉、 10…野菜室扉、 11…コンプレッサ、12…引出
しトレイ、13…内蔵型チルド室扉、 14…
調湿シート、 15…脱臭フィルタ、16…チルド室容器、
17…チルド容器蓋、18…装置電源、 19…コード、20
…野菜室容器、 21…野菜容器蓋、 22…ガス分離膜、
23…触媒フィルタ、24…変換アダプタ、25…昇圧回
路、 26…絶縁モールド、27…陰極、28…陽極、
29…部品収納容器、30…アース、31…イオン発生装
置ファン 32…イオン発生装置ファンモー
タ、33a、38…吸込口、 33ｂ、45…排出口、34…高湿チ
ルド容器、35…高湿チルド容器蓋、 36…
高湿チルド用調湿シート、37…高湿チルド用脱臭フィル
タ、 39…オゾン発生電極、40…針状電極、 41
…円筒状電極、 42…イオン発生電極部、43…オゾン分
解触媒部、44…ファン部材、 46…プラスイオン捕集電
極、Ｄ…マイナスイオン発生装置。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｄ 53/32 53/38 53/81 53/72 53/50 Ｈ０１Ｊ 27/02 Ｂ０１Ｄ 53/34 １２０Ｄ１２３Ｂ (72)発明者田中孝介栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所リビング機器事業部内 (72)発明者白潟輝一東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷蔵庫の貯蔵室内および貯蔵室外の冷気通
路内の少なくとも一方に、オゾンおよびプラスイオンの
発生を抑制して、少なくとも庫内気流中の酸素をマイナ
スイオンにイオン化するマイナスイオン発生装置を配設
し、これにより発生したマイナスイオンを貯蔵室内に送
給するようにして成る冷蔵庫。
【請求項２】上記マイナスイオン発生装置を、少なくと
も商用交流電源を直流に変換して昇圧回路により直流高
電圧を発生させる高電圧発生部と、昇圧回路の正の出力
端子を接地すると共に、負の出力端子に接続された陰極
をマイナスイオン発生部とするマイナスイオン発生装置
で構成し、前記陰極に絶縁破壊電圧以下の直流高電圧を
印加するようにして成る請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】上記マイナスイオン発生装置を、絶縁容器
内に収納すると共に、前記容器の壁面に吸入口と排出口
とを配設し、吸入口から導入した庫内気流を上記陰極に
接触させることによりマイナスイオンを発生させて、排
出口からマイナスイオンを庫内の少なくともと貯蔵室内
に送給し、庫内気流が貯蔵室内とマイナスイオン発生装
置が収納された絶縁容器内とを循環するように構成して
成る請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項４】上記陰極に印加する負の直流高電圧を２〜
７ｋＶとして成る請求項２もしくは３記載の冷蔵庫。
【請求項５】上記マイナスイオン発生装置を、陰極に対
向して所定間隔をおいて接地された陽極を配設して構成
して成る請求項２もしくは３記載の冷蔵庫。
【請求項６】上記マイナスイオン発生装置の陰極と陽極
の電極間距離を２〜１０ｃｍ、前記両電極間に印加する
電圧を直流２〜７ｋＶとすると共に、前記両電極間に庫
内気流を通過させる通路を形成して成る請求項５記載の
冷蔵庫。
【請求項７】上記マイナスイオン発生装置を、庫内に冷
気を送るファン近傍、もしくは冷気通路内に配設し、庫
内全域にマイナスイオンを循環させる構成として成る請
求項２乃至６いずれか一つに記載の冷蔵庫。
【請求項８】上記貯蔵室に、高湿度化する手段を具備し
て成る請求項１乃至７いずれか一つに記載の冷蔵庫。
【請求項９】上記陰極を、導体基板上に針状電極を複数
本植設して構成して成る請求項２乃至９いずれか一つに
記載の冷蔵庫。
【請求項１０】上記貯蔵室に、湿度をコントロールする
調湿シート、脱臭フィルター、室内のガス組成を調整す
るガス分離膜、およびガス分解手段の少なくとも一つを
配設して成る請求項１乃至７いずれか一つに記載の冷蔵
庫。
【請求項１１】少なくとも商用交流電源を直流に変換し
て昇圧回路により直流高電圧を発生させる高電圧発生部
と、昇圧回路の正の出力端子を接地すると共に、負の出
力端子に接続された陰極をマイナスイオン発生部とする
マイナスイオン発生装置で構成し、前記陰極に絶縁破壊
電圧以下の直流高電圧を印加するように構成して成る冷
蔵庫用マイナスイオン発生装置。
【請求項１２】上記マイナスイオン発生装置を、絶縁容
器内に収納すると共に、前記容器の壁面に吸入口と排出
口とを配設し、吸入口から導入した庫内気流を上記陰極
に接触させることによりマイナスイオンを発生させて、
排出口からマイナスイオンを庫内の少なくともと貯蔵室
内に送給し、庫内気流が貯蔵室内とマイナスイオン発生
装置が収納された絶縁容器内とを循環するように構成し
て成る請求項１１記載の冷蔵庫用マイナスイオン発生装
置。