(57)【要約】【課題】冷蔵庫の脱臭装置に関し、オゾン発生手段が長期耐久性を有し長期の使用においても十分な脱臭性能と菌の除去性能の維持を図る。【解決手段】脱臭装置１に、冷気の流通経路を有するダクト２と、ダクト２内に配置された吸着脱臭フィルタ１６と、波長１００ｎｍ以上、３００ｎｍ以下の紫外線を含む紫外光を発光する紫外線ランプ１７が吸着脱臭フィルタ１６の上流側に配置されており、紫外線ランプ１７はランプ内部に電極を持たない無電極型であることから、可燃性冷媒を適用した冷蔵庫でも爆発する可能性がなくオゾンを発生し、電極の劣化がないことから、吸着脱臭を行うフィルタのオゾンによる再生を長期確保することができるため長期使用においても十分な脱臭性能を維持することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷気の循環経路内に、庫内の脱臭を行うための脱臭装置を配してなる冷蔵庫において、前記脱臭装置には、冷気の流通経路を有するダクトと、前記ダクト内に配置された吸着脱臭フィルタと、波長１００ｎｍ以上、３００ｎｍ以下の紫外線を含む紫外光を発光する紫外線ランプが配置されており、前記紫外線ランプはランプ内部に電極を持たない無電極型であることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
紫外線ランプは、冷気の流通に対して吸着脱臭フィルタの上流に配置されていることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
紫外線ランプは、冷気の流通に対して吸着脱臭フィルタの下流に配置されていることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項４】
ダクト内に光触媒フィルタが備えられ、前記光触媒フィルタと吸着脱臭フィルタの間に紫外線ランプが配置されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
脱臭装置が、食品を保存する貯蔵室における冷気の吸い込み口近傍の風路内に設置されていることを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
脱臭装置が、食品を保存する貯蔵室における冷気の吹き出し口近傍の風路内に設置されていることを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
冷凍サイクルの冷媒に可燃性冷媒を用いたことを特徴とする請求項１から６いずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
紫外線ランプが略Ｕ字管形状であることを特徴とする請求項１から７いずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項９】
光触媒フィルタの基材が透明性プラスチックから成ることを特徴とする請求項４から８のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
ダクトの材料が耐光性プラスチックから成ることを特徴とする請求項１または９のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項１１】
吸着脱臭フィルタがダクト内面に密接して備えられていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項１２】
紫外線ランプの風上側に石英ガラスから成る風除け部材を設けたことを特徴とする請求項１から１１いずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項１３】
ダクト入口部に脱臭用送風機を設けたことを特徴とする請求項１から１２いずれか１項に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷気の循環経路内に脱臭装置を配置して庫内を脱臭するようにした冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫においては、庫内の食品に起因する各種の臭気の低減や他の食品への臭い移りを防止するために、各種手法による脱臭が行われている。中でも、脱臭触媒フィルタによる吸着、分解作用による脱臭と共に、オゾン発生手段によってオゾンを発生させその強力な酸化力を利用して、庫内の脱臭及び除菌を行う技術がさかんである。
【０００３】
従来のオゾン発生手段を利用した脱臭装置を備えた冷蔵庫としては、高電圧放電方式のオゾン発生器を搭載したものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、冷蔵庫用の空気清浄化装置として、冷陰極あるいは熱陰極タイプの紫外線ランプを搭載したものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫について説明する。
【０００５】
図１１は、従来の冷蔵庫の脱臭装置の構成を示す断面図である。図１１に示すように、脱臭装置１には、冷気の流通経路となるダクト２の内部に高電圧放電によって紫外線及びオゾンを発生させる空間放電機構３、光触媒フィルタ４、オゾン分解手段であるオゾン分解触媒５が配置されている。ここで、空間放電機構３は、例えばタングステン等でワイヤ状に形成された複数の放電電極３ａと、メッシュ状の対極３ｂとから構成されている。放電電極３ａは、冷気の流通方向を横切る方向に延びており、対極３ｂと平行に配置されている。放電電極３ａ、対極３ｂ間には負極性のパルス状高電圧が印加されるように構成されており、この結果、高電圧放電が行われて紫外線及びオゾンを発生するようになっている。
【０００６】
また、光触媒フィルタ４は、放電電極３ａと対極３ｂとの間に配置されている。光触媒フィルタ４は、セラミック基材とその表面に乾燥または焼結することにより固定化された酸化チタンなどの光触媒材料とから構成されている。
【０００７】
また、オゾン分解触媒５は、ダクト２内の最下流側に配置されており、例えば酸化マンガンベースのセラミック基材とその表面に固定された触媒材料とから構成されている。
【０００８】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【０００９】
冷蔵庫の冷蔵室を冷却するための冷蔵室ファン（図示せず）が駆動すると、それと共に脱臭装置１の運転が開始される。すると、放電電極３ａと対極３ｂとの間で高電圧放電が行われて紫外線やオゾンが発生する。このとき、臭気成分を含んだ庫内の冷気は、冷蔵室ファンの送風作用によって流入口２ａからダクト２内に流入し空間放電機構３に向かう。空間放電機構３においては、高電圧放電により紫外線及びオゾンが発生し、この紫外線が光触媒フィルタ４に照射されると、光触媒作用によって冷気に含まれる臭気成分や野菜の劣化を促進するエチレンガスを分解する。
【００１０】
また、高電圧放電によって発生したオゾンは光触媒フィルタ４を通過した冷気と共にオゾン分解触媒５に至る。オゾン分解触媒５においては、オゾンが分解されて活性酸素が発生し、その酸化力によって臭気成分が分解される。
【００１１】
以上のように、従来の冷蔵庫のオゾンを利用した脱臭方法としては、高電圧放電方式によるものがある。
【００１２】
一方、冷蔵庫用の空気清浄化装置として、冷陰極あるいは熱陰極タイプの紫外線ランプを搭載したものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【００１３】
以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫用の清浄化装置について説明する。
【００１４】
図１２は、従来の空気清浄化装置の側面の断面図である。
【００１５】
図１２に示すように、従来の空気清浄化装置は、吸気口６及び排気口７を設けたケーシング８と、このケーシング８に内蔵した２００ｎｍ以下の波長を含む紫外光を照射する直管型の冷陰極管タイプの紫外線ランプ９、１０と、２本の紫外線ランプ９、１０の各々の四方を包囲するように直方体型筒状に配置された光触媒部材１１及び通気性を有する光触媒部材１２と、光触媒部材１１、１２の風下に設けたクロスフローファンよりなる送風機１３と、光触媒部材１１、１２の風上に設けた活性炭を担持した吸着脱臭部材１４と、吸気口６の外部に設けた防塵フィルタ１５（図示せず）より構成される。
【００１６】
以上のように構成された空気清浄化装置について、以下その動作を説明する。
【００１７】
送風機１３の運転によって、防塵フィルタ１５によって浮遊しているゴミが除去された臭気成分を含んだ空気が吸気口６から流入する。そして、活性炭を担持した吸着脱臭部材１４で一部の臭気成分は吸着し除去される。そして、一部臭気が除去された空気は、光触媒部材１２を通過する。このとき、紫外線ランプ９、１０から発する紫外光によって、光触媒部材１１、１２は励起されてＯ２−、あるいはＯＨラジカルを生成し、これらの活性種が臭気成分を酸化分解する。また、紫外線ランプ９、１０は波長２００ｎｍ以下の紫外光を照射するため、オゾンを発生する。このため、光触媒の作用にオゾンの酸化分解作用が加えられ、より臭気成分の分解が促進される。そして、発生したオゾンは光触媒部材１１、１２の還元作用によって分解されるため、排気口７からは無害で臭気成分が分解除去された清浄な空気が排気される。
【００１８】
以上のように、従来のオゾンを利用した冷蔵庫用の空気清浄化装置しては、冷陰極管タイプの紫外線ランプを用いるものがある。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００２−２７７１５２号公報
【特許文献２】
特開平１１−２７６５６３号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の冷蔵庫の構成は、オゾン発生手段として放電電極３ａと対極３ｂから構成された空間放電機構３を用いていることから、冷媒としてイソブタン等の可燃性冷媒を用いた冷蔵庫の場合、振動や腐食等による何らかの原因で冷媒配管が損傷した時、冷気の流通経路に可燃性冷媒が流れ込み空間放電機構３の高電圧放電部分で発火する可能性があるという欠点があった。
【００２１】
本発明は、従来の課題を解決するもので、可燃性冷媒を用いた冷蔵庫の場合でも発火する可能性がないオゾン発生手段によって脱臭することができる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【００２２】
また、上記従来の空気清浄化装置の構成は、オゾン発生手段として、２００ｎｍ以下の波長を含む紫外光を照射する直管型の冷陰極管タイプの紫外線ランプ９、１０を用いていることから、ランプ内部に電極を有しており長期使用においてはこの電極が劣化して紫外線の照射強度が経時的に減少しオゾン発生量が減少する。
このため、オゾンや光触媒による酸化分解作用が十分に行われず、脱臭性能が低下するという欠点があった。
【００２３】
本発明の他の目的は、オゾン発生手段の経時的な劣化が小さく長期使用においても十分な脱臭性能を維持することができることである。
【００２４】
さらに、本発明の他の目的は、吸着脱臭を行うフィルタの経時的劣化を低減し、長期使用においても十分な脱臭性能を維持することができることである。
【００２５】
さらに、本発明の他の目的は、冷蔵庫内の壁面に吸着した臭気を効果的に分解することができることである。
【００２６】
さらに、本発明の他の目的は、物理吸着あるいは化学吸着では除去しきれない臭気成分を分解除去し、冷蔵庫内の複合臭を効果的に分解することができることである。
【００２７】
さらに、本発明の他の目的は、冷蔵庫内の低温環境でもオゾン発生量を確保し、十分な脱臭性能を維持することができることである。
【００２８】
さらに、本発明の他の目的は、発生した低濃度のオゾンをダクト中の蒸発器等で吸着されることなく庫内に拡散して、より効率良く冷蔵庫の壁面に吸着した臭気を分解することができることである。
【００２９】
さらに、本発明の他の目的は、複数の光源を使用することなく、さらに脱臭性能を向上することができることである。
【００３０】
さらに、本発明の他の目的は、光源の紫外光を効率的に利用し、さらに脱臭性能を向上することができることである。
【００３１】
さらに、本発明の他の目的は、脱臭装置の耐久性を向上することができることである。
【００３２】
さらに、本発明の他の目的は、冷蔵庫の室内への過剰なオゾンの拡散を防ぎオゾン臭を防止することができることである。
【００３３】
さらに、本発明の他の目的は、冷蔵庫の冷却風路内で光源の紫外線強度を維持し、脱臭性能を確保することができることである。
【００３４】
さらに、本発明の他の目的は、脱臭装置を通過する臭気量を増加させることでさらに脱臭性能を向上することができることである。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、冷気の循環経路内に、庫内の脱臭を行うための脱臭装置を配してなる冷蔵庫において、前記脱臭装置には、冷気の流通経路を有するダクトと、前記ダクト内に配置された吸着脱臭フィルタと、波長１００ｎｍ以上、３００ｎｍ以下の紫外線を含む紫外光を発光する紫外線ランプが配置されており、前記紫外線ランプはランプ内部に電極を持たない無電極型としたものであり、電極の自身の劣化がないことから、経時的な紫外線強度の低下が小さくなりオゾン発生の低下が小さいことから、長期使用においても十分なオゾンの発生を確保できる。
【００３６】
このため、オゾンによる吸着脱臭フィルタに吸着した臭気成分の分解や冷蔵庫内の壁面に吸着した臭気成分の分解を長期使用においても十分維持することができるという作用を有する。
【００３７】
本発明の請求項２に記載の発明は、紫外線ランプが冷気の流通に対して吸着脱臭フィルタの上流に配置したものであり、紫外線ランプで発生したオゾンが冷気の流れに従って吸着脱臭フィルタに当たり易くなるため、より吸着した臭気成分を酸化分解し易くするという作用を有する。
【００３８】
本発明の請求項３に記載の発明は、紫外線ランプが冷気の流通に対して吸着脱臭フィルタの下流に配置したものであり、紫外線ランプで発生したオゾンが吸着脱臭フィルタで吸着あるいは分解することなく冷蔵庫の庫内へ０．０３ｐｐｍ以下の低濃度で拡散し、より壁面に吸着した臭気成分を酸化分解し易くするという作用を有する。
【００３９】
本発明の請求項４に記載の発明は、ダクト内に光触媒フィルタが備えられ、前記光触媒フィルタと吸着脱臭フィルタの間に紫外線ランプが配置されたものであり、吸着脱臭フィルタでの物理吸着あるいは化学吸着では除去しきれない臭気を光触媒フィルタ上で紫外線ランプによる紫外光によって励起されたＯ２−やＯＨ−で酸化分解し、冷蔵庫内の物理吸着あるいは化学吸着では除去しきれない臭気成分を分解除去するという作用を有する。
【００４０】
本発明の請求項５に記載の発明は、脱臭装置が、食品を保存する貯蔵室における冷気の吸い込み口近傍の風路内に設置されたものであり、冷気の流通経路において蒸発器の上流側に設置されるため比較的温度の高い環境に設置されることから、紫外線ランプ内の水銀蒸気が蒸発しやすくなり点灯性が良く紫外線強度を確保しオゾン発生量を維持することができるという作用を有する。
【００４１】
本発明の請求項６に記載の発明は、脱臭装置が、食品を保存する貯蔵室における冷気の吐出口近傍の風路内に設置されたものであり、冷気の流通経路において脱臭装置と冷蔵室内との距離が短く蒸発器等の障害物が無いため、発生した低濃度のオゾンが吸着されることなく庫内に拡散することができるという作用を有する。
【００４２】
本発明の請求項７に記載の発明は、冷凍サイクルの冷媒に可燃性冷媒を用いたものであり、オゾンの発生は大気中への高電圧放電によるものではないため、振動や腐食等による何らかの原因で冷媒配管が損傷し冷気の流通経路に可燃性冷媒が漏れた時でもオゾン発生部分で発火する危険性はない。
【００４３】
本発明の請求項８に記載の発明は、紫外線ランプを略Ｕ字管形状としたものであり、紫外光が直管型に比べ光触媒フィルタ表面全体に渡って照射されるため、フィルタに担持された光触媒が効果的に酸化分解に寄与するという作用を有する。
【００４４】
本発明の請求項９に記載の発明は、光触媒フィルタの基材を透明性プラスチックから形成したものであり、ハニカム基材のセル部を通して紫外光が透過する為、セル内部表面に担持された光触媒に紫外光が効率良く照射されることによって、さらに光触媒が効果的に酸化分解に寄与する作用を有する。
【００４５】
本発明の請求項１０に記載の発明は、ダクトの材料が耐光性プラスチックから形成されたものであり、光源から照射される紫外線に対して耐久性を有する材料を用いることでダクトの劣化を防止することで脱臭装置自信の高寿命性を確保することができるという作用を有する。
【００４６】
本発明の請求項１１に記載の発明は、吸着脱臭フィルタがダクト内面に密接して備えられたものであり、発生したオゾンが吸着脱臭フィルタのみを通過し分解する為、庫内に過剰なオゾンの拡散を防止するという作用を有する。
【００４７】
本発明の請求項１２に記載の発明は、紫外線ランプの風上側に石英ガラスから成る風除け部材を設けたものであり、紫外線ランプに直接風が当たらないため、紫外線ランプが風の影響による温度低下を抑制でき、低温雰囲気下における脱臭性能を確保することができる。
【００４８】
本発明の請求項１３に記載の発明は、ダクトの入り口部に脱臭用送風機を設けたものであり、脱臭用送風機の動作によって光触媒フィルタ、吸着脱臭フィルタを通過する臭気量を増加することができ、脱臭性能をさらに向上することができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による冷蔵庫の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による冷蔵庫の脱臭装置の要部断面図である。
【００５１】
図１に示すように、脱臭装置１において、ダクト２は冷蔵庫の庫内を冷却する冷気の流通経路である。ダクト２内には庫内の臭気を除去するための吸着脱臭フィルタ１６が設置されており、ハニカム形状のセラミック製基材に活性炭やゼオライト等の物理吸着剤あるいは酸化マンガン、酸化銅等の複合無機酸化物から成る化学吸着剤の触媒材料を担持したフィルタである。フィルタの基材としては、生産工程上焼成を伴う無機酸化物の化学吸着剤を用いる場合は、シリカやアルミナから成るセラミック基材が良い。
【００５２】
また、物理吸着剤あるいは化学吸着剤以外の触媒材料として酵素等から成る有機物を用いても良く、この場合はフィルタの基材として、不織布、合成紙、ポリプロピレン等のプラスチック系基材を用いることができる。紫外線ランプ１７は、冷気の流通に対して吸着脱臭フィルタ１６の上流に配置されている。紫外線ランプ１７のランプ管は純度の高い石英ガラスを材料としており、ランプ管内には低圧の水銀蒸気とアルゴン、キセノン等の不活性ガスが封入されている。ランプ管内には電極を有しておらず、ランプ管外の両端にインバータ回路（図示せず）を通じて高周波高電圧が印加されるようになっている。
【００５３】
以上のように構成された脱臭装置を備えた冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【００５４】
冷蔵庫の冷蔵室あるいは冷凍室の冷却を行うために、冷気の流通経路に設置された冷却ファン（図示せず）が作動すると、脱臭装置１のダクト２内に庫内の臭気成分を含んだ冷気が流入する。そして、臭気成分は吸着脱臭フィルタ１６に到達する。ここで、吸着脱臭フィルタ１６は、酸化マンガン、酸化銅等の複合酸化物から成る化学吸着剤の触媒材料が担持されているため、にんにく等から発生する不快な食品臭の主体成分である硫黄系ガスのメチルメルカプタンを分解する。また、同じ硫黄系ガスのジメチルジサルファイドや魚の腐敗臭であるアミン系ガスのトリメチルアミンは、主として物理的に吸着される。
【００５５】
一方、冷却ファンと同期して紫外線ランプ１７が点灯する。紫外線ランプ１７のランプ管は純度の高い石英ガラスを材料としているので、ランプ管内の水銀蒸気下での放電により発生した低波長の紫外線が遮蔽されずにガラス管壁を透過するという作用があり、波長１８５ｎｍの紫外光がランプ管外へ照射される。
【００５６】
この短波長紫外線のエネルギーによって空気中の酸素分子は酸素のラジカル状態となり、この酸素ラジカルと酸素が反応してオゾンが生成する。そして、この酸素ラジカルやオゾンによっても臭気成分は酸化分解される。そして、紫外線ランプ１７は、冷気の流通に対して吸着脱臭フィルタ１６の上流側に配置されているので、生成した酸素ラジカルやオゾンは、吸着脱臭フィルタ１６の表面に到達する。そして、この酸素ラジカルとオゾンによって、ジメチルジサルファイドやトリメチルアミンといった物理的に吸着した臭気成分を分解する。こうして、吸着脱臭フィルタ１６は再生され脱臭性能を維持する。
【００５７】
ここで、紫外線ランプ１７はランプ管内に電極を持たず、インバータ回路を通じてランプ管外両端に高周波高電圧が印加されることで、電磁誘導作用によってランプ管内に放電が起こり点灯する。したがって、冷陰極管型の紫外線ランプのように、電極自身の劣化がなく、またランプ管内の封入物と電極との反応がないので、冷陰極管型の紫外線ランプに比べ紫外線強度の経時劣化が小さい。したがって、長期使用においても安定してオゾンを発生することから、吸着脱臭フィルタ１６の再生は長期使用においても維持され脱臭性能を確保することができる。
【００５８】
また、可燃性冷媒を適用した冷蔵庫において、何らかの原因で冷媒配管（図示せず）が損傷し、可燃性冷媒が冷気の流通経路に漏れて、脱臭装置１のダクト２内に侵入しても、紫外線ランプ１７による放電はランプ管内で起こるので、発火することはない。
【００５９】
また、紫外線ランプ１７は、水銀蒸気下で放電され紫外線の透過性の良い石英ガラスを用いている為、ランプ管内の水銀蒸気下での放電により発生した低波長の紫外線が遮蔽されずにガラス管壁を透過するという理由で波長１８５ｎｍと共に２５４ｎｍの紫外線も照射される。したがって、庫内に浮遊した菌やカビ類の活性を弱めることができる。
【００６０】
以上のように本実施の形態の冷蔵庫は、脱臭装置１に、冷気の流通経路を有するダクト２と、前記ダクト内に配置された吸着脱臭フィルタ１６と、波長１００ｎｍ以上、３００ｎｍ以下の紫外線を含む紫外光を発光する紫外線ランプ１７が吸着脱臭フィルタ１６の上流側に配置されており、紫外線ランプ１７はランプ内部に電極を持たない無電極型であることから、可燃性冷媒を適用した冷蔵庫でも発火する可能性がなくオゾンを発生し、吸着脱臭を行うフィルタの経時的劣化を低減し、長期使用においても十分な脱臭性能を維持することができる。
【００６１】
なお、本実施の形態において紫外線ランプ１７は、水銀蒸気下で放電し１８５ｎｍの紫外線によりオゾンを発生するランプとしたが、他のガスで例えばキセノンを封入したランプで１００〜３００ｎｍの紫外線を照射する無電極型の紫外線ランプを用いても同様の効果が得られる。
【００６２】
なお、波長１００ｎｍ以上、３００ｎｍ以下の紫外線の中でも、特に本実施例に示した１８５ｎｍの波長を含む１８０ｎｍ以上，１９０ｎｍ以下の範囲の紫外線と、２５４ｎｍの波長を含む２５０ｎｍ以上、２６０ｎｍ以下の範囲の紫外線強度を高く設定すると、１８５ｎｍの紫外線によるオゾンの発生と２５４ｎｍの紫外線によるオゾンから活性酸素の発生を高めることができ、効果的に臭気成分とカビや菌類を分解することができる。
【００６３】
また、本実施の形態では脱臭装置１の適用の対象として冷蔵庫を挙げたが、冷蔵庫に限らず冷凍サイクルを組み込んだ所謂冷却貯蔵庫であれば同様に適用が可能であり、たとえば、業務用の冷蔵ショーケースや自動販売機も貯蔵室内に臭気成分の発生が予想される物品を収納するものであれば同様の効果が期待できる。
【００６４】
また、本実施の形態では一般的に０℃以上の冷蔵室が対象となっているが、吸着脱臭フィルタ１６の吸着能力，触媒活性と紫外線ランプ１７の照射能力が適正範囲で確保できるのであれば０℃以下の温度帯を有する貯蔵室への適用も可能であり、トリメチルアミン系の臭気を発生しやすい魚介類などの生鮮品を貯蔵する概ね０℃以下で−１０℃以上までの所謂チルド，氷温，パーシャルフリージング，ソフトフリージング等の低温貯蔵室に対しても適用できる。また、それ以下の冷凍温度帯への適用についても効果度合を勘案すれば適用の余地はある。
【００６５】
また、紫外線ランプ１７から放射される紫外線は光触媒フィルタ１８の表面のみに照射されるものではなく、ダクト２にも照射される為、ダクト２の構成部品を紫外線等により劣化しない耐光性プラスチックとすることで、ダクトの劣化による脱臭能力低下等を防止することができる。
【００６６】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２による冷蔵庫の脱臭装置の要部断面図である。
【００６７】
図２において、脱臭装置１の紫外線ランプ１７は、冷気の流通に対して吸着脱臭フィルタ１６の下流側に設けられている。
【００６８】
以上のように構成された脱臭装置を備えた冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【００６９】
冷蔵庫の冷蔵室あるいは冷凍室の冷却を行うために、冷気の流通経路に設置された冷却ファン（図示せず）が作動すると、冷却ファンと同期して紫外線ランプ１７が点灯する。紫外線ランプ１７のランプ管は純度の高い石英ガラスを材料としているので、ランプ管内の水銀蒸気下での放電により波長１８５ｎｍの紫外光が、ランプ管外へ照射される。この短波長紫外線のエネルギーによって空気中の酸素分子は酸素のラジカル状態となり、この酸素ラジカルと酸素が反応してオゾンが生成する。そして、発生したオゾンは冷気の流れに伴ってダクト内を流通する。
【００７０】
ここで、紫外線ランプ１７は、吸着脱臭フィルタ１６の風下に設置されているので、発生したオゾンは、吸着脱臭フィルタ１６に当てられない。したがって、吸着脱臭フィルタ１６でオゾンが吸着あるいは分解することなく、冷気の流通する風路を通り、冷蔵室の吹き出し口（図示せず）からオゾンは拡散される。そして、室内に拡散したオゾンは室内の壁面に到達し、壁面に吸着した臭気成分や菌をオゾンによって酸化分解する。ここで、室内のオゾン濃度は、０．０３ｐｐｍを上限に設定されているため、人体に対して悪影響を及ぼさない。このため、紫外線ランプ１７の紫外線強度は波長２５４ｎｍにおいて、５０〜１００μＷ／ｃｍ２に設定するのが好ましい。
【００７１】
以上のように、本実施の形態の冷蔵庫は、実施の形態１による冷蔵庫の脱臭装置１において、紫外線ランプ１７が、冷気の流通に対して吸着脱臭フィルタ１６の下流側に設けたので、庫内の壁面に吸着した臭気成分や菌を効率的に分解することができる。
【００７２】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３による冷蔵庫の脱臭装置の要部断面図である。
【００７３】
図３において、本発明の実施の形態は、実施の形態１による冷蔵庫の脱臭装置１において、紫外線ランプ１７の上流側に光触媒フィルタ１８を設けたものである。
【００７４】
ここで、光触媒フィルタ１８は、ハニカム形状のセラミック基材に酸化チタンとゼオライト等の吸着剤を担持したものである。
【００７５】
以上のように構成された脱臭装置を備えた冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【００７６】
冷蔵庫の冷蔵室あるいは冷凍室の冷却を行うために、冷気の流通経路に設置された冷却ファン（図示せず）が作動すると、脱臭装置１のダクト２内に庫内の臭気成分を含んだ冷気が流入する。冷却ファンの作動と共に紫外線ランプ１７が点灯し、光触媒フィルタ１８に紫外線が照射される。そして、光触媒フィルタ１８の表面上で光触媒が励起されてＯ２−、あるいはＯＨラジカルを生成する。冷蔵庫に保存される食品から発生するガスとしては主に、にんにく臭である硫黄系ガスのメチルメルカプタン、ジメチルサルファイド、ジメチルジサルファイド、魚腐敗臭であるアミン系ガスのトリメチルアミン、食酢や発酵食品から発生するアルコールの酸化物である酢酸がある。このうち、硫黄系ガスのジメチルサルファイド、酢酸は吸着脱臭フィルタ１６では、吸着分解されにくいガスである。
【００７７】
光触媒フィルタ１８の表面上で励起されたＯ２−、あるいはＯＨラジカルによって、ジメチルサルファイドや酢酸といった吸着脱臭フィルタ１６で分解されにくいガスを酸化分解する。そしてこれらの臭気を分解した後、それ以外のガスが、吸着脱臭フィルタ１６に到達する。ここで、吸着脱臭フィルタ１６は、酸化マンガン、酸化銅等の複合酸化物から成る化学吸着剤の触媒材料が担持されているため、残りの臭気成分の硫黄系ガスであるメチルメルカプタンを分解する。また、同じ硫黄系ガスのジメチルジサルファイドや魚の腐敗臭であるアミン系ガスのトリメチルアミンは、主として物理的に吸着される。
【００７８】
そして、吸着脱臭フィルタ１６に吸着した臭気成分は、紫外線ランプ１７から発生した酸素ラジカルやオゾンによって酸化分解して再生される。
【００７９】
したがって、吸着脱臭フィルタ１６を通過した冷気は、庫内の食品から発生する複合臭を効果的に除去することができる。
【００８０】
以上のように、本実施の形態の冷蔵庫は、ダクト２内に光触媒フィルタ１８が備えられ、光触媒フィルタ１８と吸着脱臭フィルタ１６の間に紫外線ランプ１７が配置されていることにより、庫内の食品から発生する硫黄系ガスやアミン系ガスや揮発性有機酸から成る複合臭を効果的に除去することができる。
【００８１】
（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４による冷蔵庫の冷蔵室の断面図である。
【００８２】
図４において、冷蔵室１９の背面及び天面の壁を仕切りにして冷気が流通する風路２０が設けられている。風路２０内には、冷蔵室１９を冷却するための冷蔵室用蒸発器２１が設置され、冷蔵室用蒸発器２１の下流側には冷却ファン２２が設置されている。
【００８３】
風路２０には、冷蔵室用蒸発器２１で冷却した冷気を冷蔵室１９に送り込む吹き出し口２３が冷蔵室用蒸発器２１の下流側に設置され、冷蔵室１９の冷気を吸入する吸い込み口２４が上流側に設けられている。そして、吸着脱臭フィルタ１６と紫外線ランプ１７から構成される脱臭装置１は吸い込み口２４の近傍に設置されている。
【００８４】
以上のように構成された脱臭装置を備えた冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【００８５】
冷蔵庫の圧縮機（図示せず）が運転すると、冷却ファン２２が作動して冷蔵室用蒸発器２１で冷却された冷気が風路２０を通じて吹き出し口２３から冷蔵室１９内に流入する。そして、冷蔵室１９内に保存された食品を冷却し、吸い込み口２４から冷蔵室１９内の冷気を吸い込み冷蔵室用蒸発器２１へ戻る。このように、冷気が循環して室内の食品を冷蔵保存している。
【００８６】
ここで、吸着脱臭フィルタ１６と紫外線ランプ１７から構成される脱臭装置１は、蒸発器１８の上流側の吸い込み口２４の近傍に設けられているので、風路２０内において比較的温度が高い箇所に紫外線ランプ１７が設置されている。このため、紫外線ランプ１７内の水銀が蒸発化し易くなり、ランプの点灯性が良く紫外線強度の低下が軽減され、オゾン発生量が確保される。
【００８７】
以上のように、本実施の形態の冷蔵庫は、脱臭装置１が食品を保存する冷蔵室１９の風路２０の吸い込み口２４近傍に設置されているので、低温雰囲気環境でもオゾン発生量を確保でき、十分な脱臭性能を得ることができる。
【００８８】
尚、本実施の形態において、紫外線ランプ１７が吸着脱臭フィルタ１６の下流側に設置された場合について説明したが、上流側に設置された場合あるいは吸着脱臭フィルタ１６と紫外線ランプ１７と合わせて光触媒フィルタ１８を設置した場合についても同様の効果が得られる。
【００８９】
（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５による冷蔵庫の冷蔵室の断面図である。
【００９０】
図５において、本発明の実施の形態は、実施の形態４において吸着脱臭フィルタ１６と紫外線ランプ１７から成る脱臭装置１が蒸発器１８の下流側の吹き出し口２３の近傍に設けられている。
【００９１】
以上のように構成された脱臭装置を備えた冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【００９２】
冷蔵室１９の冷却を行うために、冷気の流通する風路２０に設置された冷却ファン２２が作動すると、冷却ファン２２と同期して紫外線ランプ１７が点灯する。
【００９３】
このとき、紫外線ランプ１７からオゾンが生成する。そして、発生したオゾンは冷気の流れに伴って風路２０内を流通し吹き出し口２３へ向かう。このとき、紫外線ランプ１７と吹き出し口２３の間には蒸発器１８が無く、紫外線ランプ１７が吹き出し口２３の近傍に設置されているので、発生したオゾンは蒸発器１８や風路２０の壁面にほとんど吸着されず吹き出し口２３から冷蔵室１９内に拡散される。
【００９４】
そして、室内に拡散したオゾンは室内の壁面に到達し、壁面に吸着した臭気成分や菌をオゾンによって酸化分解する。ここで、室内のオゾン濃度は、０．０３ｐｐｍを上限に設定されているため、人体に対して悪影響を及ぼさない。このため、紫外線ランプ１７の紫外線強度は波長２５４ｎｍにおいて、５０〜１００μＷ／ｃｍ２に設定するのが好ましい。
【００９５】
以上のように、本実施の形態の冷蔵庫は、脱臭装置１が、食品を保存する冷蔵室１９における冷気の吹き出し口２３の近傍の風路２０内に設置されているので、発生したオゾンが風路中の蒸発器等で吸着されることなく庫内に拡散して、より効率良く冷蔵庫の壁面に吸着した臭気を分解することができる。
【００９６】
尚、本実施の形態において、紫外線ランプ１７が吸着脱臭フィルタ１６の下流側に設置された場合について説明したが、上流側に設置された場合あるいは吸着脱臭フィルタ１６と紫外線ランプ１７と合わせて光触媒フィルタ１８を設置した場合についても同様の効果が得られる。
【００９７】
（実施の形態６）
図６、図７は本発明の実施の形態６による冷蔵庫の脱臭装置の要部投影図である。
【００９８】
図６において、本発明の実施の形態は、実施の形態３による冷蔵庫の脱臭装置１において、光触媒フィルタ１８に照射する紫外線ランプ１７をＵ字管形状２５として、光触媒フィルタ１８に対して並行に設けられている。図７において、光触媒フィルタ１８に照射する紫外線ランプ１７を略Ｕ字型紫外線ランプ２５として、光触媒フィルタ１８を挟み込むように設けられている。
【００９９】
以上のように構成された脱臭装置を備えた冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【０１００】
ハニカム状に形成された光触媒フィルタ１８に向けて、紫外線ランプ１７を照射する場合、紫外線ランプ１７から放射状に照射される為、光触媒フィルタ１８のスリットの同一線上に光源が位置する場合は、光触媒フィルタ１８のスリット内へ光が入り込むことによって、光触媒反応がおこるが、多くの場合は光が光触媒フィルタの表面付近のみの照射となり、表面積を拡大する事を目的とするハニカム形状の特性を生かしきることはできない。しかし、略Ｕ字型紫外線ランプ２５を用いることにより、光触媒フィルタ１８のスリット内へ光が入り込む面積を拡大する事ができ、光触媒反応を促進する事ができる。
【０１０１】
光触媒フィルタ１８と略Ｕ字型紫外線ランプ２５の配置を並行に設置する事によって、光照射範囲を拡大させるだけでなく、紫外線ランプ１７側に位置する光触媒フィルタ１８のハニカムのスリット面にのみ紫外線が照射できなかったものが、両面にも照射できるようになる為、光触媒フィルタ１８への照射面積を拡大でき、脱臭能力を向上することができる。
【０１０２】
また、光触媒フィルタ１８を挟み込むように略Ｕ字型紫外線ランプ２５を設置することにより、光触媒フィルタ１８の表面しか照射できなかったものも、両面照射することにより、照射面積を拡大できる為、光触媒による脱臭能力を向上することができる。
【０１０３】
また、光触媒フィルタ１８への紫外線の照射面積向上を目的とする為、略Ｕ字型紫外線ランプ２５以外にも、複数の紫外線ランプ１７を用いてもよい。また、光ファイバや、平面ランプを用いても良い。
【０１０４】
また、光触媒フィルタ１８の基材を透明性プラスチックとする事によって、殆どの触媒表面に紫外線を照射することが可能となり、光触媒による脱臭能力は大きく向上することができる。
【０１０５】
（実施の形態７）
図８は本発明の実施の形態７による冷蔵庫の脱臭装置の要部断面図である。
【０１０６】
図８において、本発明の実施の形態は、実施の形態３による冷蔵庫の脱臭装置１において、吸着脱臭フィルタ１６を脱臭装置１内のダクト２の内面に密接して備えたものである。
【０１０７】
以上のように構成された脱臭装置を備えた冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【０１０８】
紫外線ランプ１７で発生されるオゾンは、一部は吸着脱臭フィルタ１６に付着した臭気成分を分解し、残りは冷蔵庫庫内へと流入させ、庫内の壁面等に吸着している臭気成分を分解する。
【０１０９】
光触媒の分解能力を高める為には、紫外線ランプ１７の照射強度を高める等の施策を必要となるが、これに伴いオゾン発生量も増加する。冷蔵庫庫内へのオゾン濃度を０．０３ｐｐｍ以下と設定する為に、オゾンを含む冷気のすべてを吸着脱臭フィルタ１５に通すことによって、規定値以上のオゾン濃度が冷蔵庫の庫内へ流出する事を防止することができる。
【０１１０】
また、オゾン濃度をより正確に制御する為に、吸着脱臭フィルタのオゾンに対する吸脱着の飽和濃度を０．０３ｐｐｍとする材料を選定する方法もしくは、触媒材料の吸脱着の飽和濃度が０．０３ｐｐｍとなるような温度環境を制御する手段もある。
【０１１１】
（実施の形態８）
図９は本発明の実施の形態８による冷蔵庫の脱臭装置の要部断面図である。
【０１１２】
図９において、本発明の実施の形態は、実施の形態３による冷蔵庫の脱臭装置１において、紫外線ランプ１７の風上側に石英ガラスから成る略半円状の風除け部材２６を設けたものである。
【０１１３】
紫外線ランプ１７をガラス缶内に水銀を充填した無電極ランプを用いた場合、紫外線の照射強度が温度によって依存する。紫外線ランプ１７である無電極管における紫外線の照射強度は、雰囲気温度が０℃付近で変極点が存在する。冷蔵室の庫内温度は約５℃程度である為、冷気が直接的に紫外線ランプ１７と接触すると紫外線ランプ１７の温度も冷蔵庫庫内温度である５℃程度となる。
【０１１４】
風除け部材２６を設けることにより、臭気成分を含んだ冷気が風除け部材２６に当たり、紫外線ランプ１７に直接冷気があたることがなくなる。その為、紫外線ランプ１７自身の発熱等による温度上昇に対して、循環冷気との熱交換を抑制できるので、紫外線強度が変極点以上の温度依存性の高い温度帯において、温度低下を抑制でき、高い紫外線強度の確保につながる。紫外線強度に依存して、オゾン発生量や、脱臭能力は確保できる為、高い脱臭能力を確保できることができる。
【０１１５】
また、風除け部材２６を石英ガラスとする事で風上に設置した光触媒フィルタ１８に照射する紫外線を、風除け部材２６が阻害することない為、光触媒フィルタ１８の光触媒活性を確保でき、脱臭能力を低下させることなく維持する事ができる。
【０１１６】
（実施の形態９）
図１０は本発明の実施の形態９による冷蔵室の冷蔵室の断面図である。
【０１１７】
図１０において、本発明の実施の形態は、実施の形態４において脱臭用送風機２７がダクト２の入口に設けられている。
【０１１８】
冷蔵室１９から吸い込み口２４を経由して流入した臭気成分を含む冷気は、脱臭用送風機２６を用いて光触媒フィルタ１８及び吸着脱臭フィルタ１６の通過する臭気量を増加させる。これにより脱臭性能を更に向上させることができる。
【０１１９】
また、脱臭用送風機２６からでた、臭気成分を含む冷気が乱流気流となり、光触媒フィルタ１８及び吸着脱臭フィルタ１６との接触頻度を高める事で、吸着能力を向上させることができる。
【０１２０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、冷気の循環経路内に、庫内の脱臭を行うための脱臭装置を配してなる冷蔵庫において、前記脱臭装置には、冷気の流通経路を有するダクトと、前期ダクト内に配置された吸着脱臭フィルタと、波長１００ｎｍ以上、３００ｎｍ以下の紫外線を含む紫外光を発光する紫外線ランプが配置されており、前記紫外線ランプはランプ内部に電極を持たない無電極型としたので、可燃性冷媒を適用した冷蔵庫でも爆発する可能性がなくオゾンを発生し、吸着脱臭を行うフィルタの経時的劣化の低減や庫内の壁面に吸着した臭気の分解を可能にし、オゾン発生手段の経時的な劣化が小さく長期使用においても十分な脱臭性能と菌の除去性能を維持することができる。
【０１２１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、紫外線ランプが、冷気の流通に対して吸着脱臭フィルタの上流に配置されており、吸着脱臭フィルタの経時的劣化をさらに低減することができる。
【０１２２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、紫外線ランプが、冷気の流通に対して吸着脱臭フィルタの下流に配置されており、低濃度のオゾンで冷蔵室等の壁面に吸着した臭気をさらに分解除去することができる。
【０１２３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３いずれか１項に記載の発明において、ダクト内に光触媒フィルタが備えられ、前記光触媒フィルタと吸着脱臭フィルタの間に紫外線ランプが配置されており、庫内の食品から発生する複合臭気を効果的に除去することができる。
【０１２４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４いずれか１項に記載の発明において、脱臭装置が、食品を保存する貯蔵室における冷気の吸い込み口近傍の風路内に設置されており、低温雰囲気環境でもオゾン発生量を確保でき、十分な脱臭性能を得ることができる。
【０１２５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から４いずれか１項に記載の発明において、脱臭装置が、食品を保存する貯蔵室における冷気の吹き出し口近傍の風路内に設置されており、蒸発器や風路の壁面にオゾンが吸着するのを低減し、低濃度のオゾンで冷蔵室等の壁面に吸着した臭気をさらに効率的に分解除去することができる。
【０１２６】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１から６いずれか１項に記載の発明に加えて、冷凍サイクルの冷媒に可燃性冷媒を用いたので、何らかの原因で冷媒配管が損傷し冷気の流通経路に可燃性冷媒が漏れた時でもオゾン発生部分で発火する可能性はなく、安全性が確保される。
【０１２７】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１から７いずれか１項に記載の発明において、紫外線ランプを略Ｕ字管形状としたので、紫外光が直管型に比べ光触媒フィルタ表面全体に渡って照射されるため、フィルタに担持された光触媒が効果的に酸化分解に寄与することができる。
【０１２８】
また、請求項９に記載の発明は、請求項４から８いずれか１項に記載の発明において、光触媒フィルタの基材を透明性プラスチックで形成したので、ハニカム基材のセル部を通して紫外光が透過する為、セル内部表面に担持された光触媒に紫外光が効率良く照射されることによって、さらに光触媒が効果的に酸化分解に寄与することができる。
【０１２９】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１から９いずれか１項に記載の発明において、ダクトの材料を耐光性プラスチックで形成しているので、光源から照射される紫外線に対して耐久性を有する材料を用いることでダクトの劣化を防止することができ、脱臭装置の寿命を飛躍的に延ばすことができる。
【０１３０】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１から１０いずれか１項に記載の発明において、吸着脱臭フィルタがダクト内面に密接して設置されているので、発生したオゾンが吸着脱臭フィルタのみを通過し分解する為、庫内に過剰なオゾンの拡散を防止し、オゾン臭が冷蔵庫庫内に蔓延することなく、脱臭性能を高めることができる。
【０１３１】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１から１１いずれか１項に記載の発明において、紫外線ランプの風上側に石英ガラスから成る風除け部材を設けているので、紫外線ランプに直接風が当たらないため、紫外線ランプが風の影響によって温度低下することなく、低温雰囲気下における脱臭性能を確保することができる。
【０１３２】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１から１２いずれか１項に記載の発明において、ダクトの入り口部に脱臭用送風機を設置しているので、脱臭用送風機の動作によって光触媒フィルタ、吸着脱臭フィルタを通過する臭気量を増加することができ、脱臭性能をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に冷蔵庫の実施の形態１の脱臭装置の要部断面図
【図２】本発明に冷蔵庫の実施の形態２の脱臭装置の要部断面図
【図３】本発明に冷蔵庫の実施の形態３の脱臭装置の要部断面図
【図４】本発明に冷蔵庫の実施の形態４の冷蔵室の断面図
【図５】本発明に冷蔵庫の実施の形態５の冷蔵室の断面図
【図６】本発明に冷蔵庫の実施の形態６の脱臭装置の要部投影図
【図７】本発明に冷蔵庫の実施の形態６の脱臭装置の要部投影図
【図８】本発明に冷蔵庫の実施の形態７の脱臭装置の要部断面図
【図９】本発明に冷蔵庫の実施の形態８の脱臭装置の要部断面図
【図１０】本発明に冷蔵庫の実施の形態９の冷蔵室の断面図
【図１１】従来の冷蔵庫の脱臭装置の要部断面図
【図１２】従来の空気清浄化装置の断面図
【符号の説明】
１    脱臭装置
２    ダクト
１６  吸着脱臭フィルタ
１７  紫外線ランプ
１８  光触媒フィルタ
１９  冷蔵室
２３  吹き出し口
２４  吸い込み口
２５  略Ｕ字型紫外線ランプ
２６  風除け部材
【図１】
2004317070.tif 000003
【図２】
2004317070.tif 000004
【図３】
2004317070.tif 000005
【図４】
2004317070.tif 000006
【図５】
2004317070.tif 000007
【図６】
2004317070.tif 000008
【図７】
2004317070.tif 000009
【図８】
2004317070.tif 000010
【図９】
2004317070.tif 000011
【図１０】
2004317070.tif 000012
【図１１】
2004317070.tif 000013
【図１２】
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