(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵室や野菜室や冷凍室の各貯蔵室と、前記冷蔵室のファンが冷却器の下流側に設置された空間を備えた冷却機器であって、
前記空間内にある前記ファンは樹脂の羽根部材に脱臭抗菌材であるセラミックスに含有させたポリフェノール化合物系成分及びガラス繊維を含有させ、前記ガラス繊維の一部が露出されて該ガラス繊維と前記樹脂との間に悪臭成分が進入できる間隙が形成され、前記冷却器に付着した霜を溶かす除霜運転を行う際に溶けた水分が前記ファンに付着して脱臭抗菌能力の再生が行われ、前記脱臭抗菌材である前記セラミックスに含有させた前記ポリフェノール化合物系成分及び前記ガラス繊維を含有した前記ファンで冷気を前記各貯蔵室に循環することを特徴とする冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却器等の熱交換器を通過する空気を供給する冷却装置に係り、この空気の脱臭或いは減菌を行う手段を備えた冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、脱臭或いは抗菌機能を備えた冷却機器としては、冷蔵庫では、例えば、特開平５−２０３３３６号公報（従来技術１）に記載されているように、酸化マンガンを主成分とした触媒に銀を混入することにより、脱臭、抗菌を一体とした脱臭抗菌フィルターを冷蔵庫内の循環冷気の通路に具備し、汚染された冷気が通過する際に臭気や雑菌を除去するものが知られていた。
【０００３】
一般に、触媒反応には加熱を必要とするが、これは冷蔵庫の臭気の主成分であるメチルメルカプタンのみを低温で脱臭するものであり、銀は雑菌との接触により雑菌の表面細胞に作用し、雑菌の繁殖を抑制するものである。
【０００４】
また、特開平８−２０６４５７号公報（従来技術２）には、冷却器下方に設けられたヒータの周辺に脱臭吸着体を具備し、冷蔵庫内を循環する空気が前記ヒータ部を通過する時にその臭気成分を吸収するものが開示されている。この従来技術は、冷却器に付いた霜を溶かす除霜時にヒータを加熱して冷却器の除霜を行うと共に、この除霜ヒータの熱を利用してこの発熱により吸着体に吸着していた臭気成分を開放し、さらに除霜ヒータで加熱された触媒により臭気成分を分解し冷却器の除霜ヒータの熱量及び通断電作用で吸着形の熱分解触媒の脱臭と再生を行うようにしたものである。
【０００５】
また、エアコンでは、特開２０００−５５３１号公報（従来技術３）に記載されているように、脱臭抗菌剤をフィルターに添加して具備したもので、室内空気が通過する際に臭気成分や雑菌を除去する技術が知られていた。また、特開平１１−３０４３１号公報（従来技術４）に記載されているように、空気通路を構成する樹脂材料に脱臭抗菌剤を練り込み、空気通路構成材料の表面に露出した脱臭抗菌剤と汚染空気とが接触した際臭気や雑菌を除去するものが知られていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術１においては、脱臭材と抗菌材とを一つのカセットフに収納したィルターであり、脱臭及び抗菌の効果を発揮させるために、これを冷気の循環通路に配置してフィルターに冷気を接触させているものであった。このため、上記フィルターは冷気の循環通路を塞ぐように配置され、冷気の通流抵抗が大きくなってしまい、冷蔵庫の冷却能力、冷却効率が低下してしまうという問題が有った。さらに、長期に運転を続けるとフィルタ内部の通風経路がフィルタに吸着された物質により詰まってしまい抗菌脱臭の能力の低下はもちろん、空気の通流抵抗が大きく低下してしまい、長期に亙り抗菌、脱臭の能力を維持することができないという問題点が有った。
【０００７】
また、これを解決するため、フィルターの両脇に冷気が通るバイパスを設けており、１００％循環冷気をフィルターに通過させるのは難しく、脱臭、抗菌の効率が低減されていた。
【０００８】
本発明の第１の目的は、冷却効率を向上させた冷却装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の別の目的は、長期に亙り脱臭或いは抗菌の作用を行うことのできる冷却装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、冷蔵室や野菜室や冷凍室の各貯蔵室と、前記冷蔵室のファンが冷却器の下流側に設置された空間を備えた冷却機器であって、前記空間内にある前記ファンは樹脂の羽根部材に脱臭抗菌材であるセラミックスに含有させたポリフェノール化合物系成分及びガラス繊維を含有させ、前記ガラス繊維の一部が露出されて該ガラス繊維と前記樹脂との間に悪臭成分が進入できる間隙が形成され、前記冷却器に付着した霜を溶かす除霜運転を行う際に溶けた水分が前記ファンに付着して脱臭抗菌能力の再生が行われ、前記脱臭抗菌材である前記セラミックスに含有させた前記ポリフェノール化合物系成分及び前記ガラス繊維を含有した前記ファンで冷気を前記各貯蔵室に循環することにより達成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
上記従来技術１においては、脱臭材と抗菌材とを一つのカセットフに収納したィルターであり、脱臭及び抗菌の効果を発揮させるために、これを冷気の循環通路に配置してフィルターに冷気を接触させているものであった。このため、上記フィルターは冷気の循環通路を塞ぐように配置され、冷気の通流抵抗が大きくなってしまい、冷蔵庫の冷却能力、冷却効率が低下してしまうという問題が有った。さらに、長期に運転を続けるとフィルタ内部の通風経路がフィルタに吸着された物質により詰まってしまい抗菌脱臭の能力の低下はもちろん、空気の通流抵抗が大きく低下してしまい、長期に亙り抗菌、脱臭の能力を維持することができないという問題点が有った。
【００１５】
また、これを解決するため、フィルターの両脇に冷気が通るバイパスを設けており、１００％循環冷気をフィルターに通過させるのは難しく、脱臭、抗菌の効率が低減されていた。
【００１６】
さらに、この従来技術１では、脱臭反応は野菜の腐敗臭の主成分であるメチルメルカプタンのみであり、魚、肉等の腐敗臭の主成分であるトリメチルアミンは脱臭できなかった。
また、従来技術２では、ヒーターが通電していないときに吸着した臭気成分は吸着成分と吸着した表面との物質同士の吸着力により触媒表面ににとどまっている。この吸着力は、周囲温度が上昇すると臭気成分の分子運動エネルギーが上昇し、脱着しやすくなる。このような温度は、通常、ヒータが通電されたときの運転温度よりも低く、このため、ヒーター温度が触媒反応に必要な温度に至るに前に吸着された臭気成分がまた冷蔵庫庫内に放出されてしまうという問題があった。
【００１７】
さらに、この従来技術２では、脱臭吸着体の再生作用を除霜ヒータの通断電作用で行うもので、脱臭装置の除霜ヒータ部周辺の取付構造が複雑となってしまい、製造コストが増大してしまうと謂う問題が有った。
【００１８】
更に、これら従来技術の冷蔵庫では、冷却器室に脱臭装置を設置すると、通常運転状態においては脱臭装置全体が冷温域（例えば−２０℃前後）となるため循環空気が通過する際、脱臭装置の周囲に付着した水分が凍結して脱臭装置の全周が霜で覆われて、脱臭作用が大きく損なわれてしまうと謂う問題が有った。
【００１９】
また、上記の脱臭装置は、冷気の循環経路上に配置されており、これらの循環経路上のスペースが制限されていることから、脱臭装置の大きさも制限され、長期に亙り脱臭、抗菌の効果を維持することが困難となっていた。
【００２０】
一方、従来技術３に開示されたフィルタを用いる技術でも、従来技術１，２と同様に、運転を続けるうちにフィルタ内の通風経路が詰まってきて能力が低下してしまい、長期に亙り抗菌、脱臭を行うことができないという問題があった。また、フィルタの表面に埃やたばこのヤニ等が付着しても洗って除去できず、脱臭能力が低下していなくとも交換を必要とした。このため、使い勝手が悪く、運用コストも増大してしまうという問題が有った。
【００２１】
また、従来技術４でも、脱臭抗菌剤の粒子が細かいため、樹脂の内部にある抗菌脱臭剤は空気に触れないので有効に使われず、抗菌、脱臭の効率が悪く、結果としてコストの上昇に繋がっていた。
【００２２】
以下に説明する本発明の実施例は、上記の問題を解決するための構成を含むものである。
【００２３】
以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
【００２４】
図１、図２において、１は冷蔵庫本体、２は冷蔵室，３は冷蔵室扉である。４は野菜室，５はこの野菜室Ａの扉であり、４ａは野菜室４の密閉性を高めて間接冷却する為に配した野菜容器蓋、４ｂは野菜容器である。６は脱臭材または抗菌材を含有した冷蔵室ファン、７は冷蔵室冷却器である。８は冷凍室、９は冷凍室扉、１０は脱臭材または抗菌材を含有した冷凍室ファン、１１は冷凍室冷却器、１２は、この冷蔵庫の冷凍サイクルを構成するコンプレッサである。
【００２５】
冷蔵庫本体１は、貯蔵室を構成する冷蔵室１、野菜室４および冷凍室８を上下に位置して形成している。この野菜室４の背面部には脱臭材または抗菌材を含有した冷蔵室ファン６および冷蔵室冷却器７が配置されている。そして、冷蔵室１と野菜室４はダクトを介して冷蔵室ファン６および冷蔵室冷却器７を有する空間に連通している。
【００２６】
本実施例では、ファンに含まれる脱臭材または抗菌材は、同じ物質で両方の作用を奏するものでも良く、各々の作用を行う別の物質でも良い。以下、これらの物質成分を脱臭抗菌（抗菌脱臭）材と呼ぶ。
【００２７】
冷凍室９は使い勝手を向上させる為に、冷凍室９ａと冷凍室９ｂに別れており、背面部に脱臭抗菌材を含有した冷凍室ファン１０および冷凍室冷却器１１が配置されている。そして、冷凍室９ａと９ｂはダクトを介して冷凍室ファン１０および冷凍室冷却器１１を有する空間に連通している。冷却器７および１１とコンプレッサ１２は、冷媒が流れる配管で接続されて冷凍サイクルを構成している。
本実施例の冷却機器は、上記冷却器７，１１及びコンプレッサ１２からなる冷凍サイクルにより冷却された空気をファン６，１０により冷蔵庫１内の冷蔵室２、野菜室４、冷凍室９に供給するものである。
【００２８】
しかして、脱臭抗菌材を含有した冷蔵室ファン６を駆動することにより、各貯蔵室２，４の空気は冷却器７に吸込まれ、冷却器７で冷却された後、各貯蔵室２．４へ戻され、各貯蔵室２，４内が冷却される。これにより、各貯蔵室２，４内の空気はすべて貯蔵室２，４内を循環することになる。従って脱臭抗菌材を含有した冷蔵室ファン６は各貯蔵室２，４の冷気が集中する箇所でありるため、各貯蔵室２，４，の臭気を効果的に脱臭抗菌できる機能を有することができる。
【００２９】
同様に、脱臭抗菌材を含有した冷凍室ファン１０を駆動することにより、各貯蔵室９ａ、９ｂの空気は冷却器１１に吸込まれ、冷却器１１で冷却された後、各貯蔵室９ａ、９ｂへ戻され、各貯蔵室９ａ、９ｂ内が冷却される。これにより、各貯蔵室９ａ、９ｂ内の空気はすべて貯蔵室９ａ、９ｂ内を循環することになる。従って脱臭抗菌材を含有した冷凍室ファン１０は各貯蔵室９ａ、９ｂ内の冷気が集中する箇所であるため、各貯蔵室９ａ、９ｂ内の臭気を効果的に脱臭抗菌できる機能を有することが出来る。
【００３０】
ここで、脱臭抗菌材を含有した冷気を循環する為のファン６および１０についてさらに図３を用いて説明する。ファンの羽材はプラスチック、例えばＰＰ（ポリプロピレン）１３からなり、剛性を持たせる為、例えばガラス繊維１４を含有している。ここに脱臭抗菌材１５を含有させた後、射出成形してファンの羽を形成するものである。
【００３１】
ガラス繊維入りＰＰに脱臭抗菌材を含有させる方法としては、例えばガラス繊維の入っていないＰＰを溶かし、そこに脱臭抗菌材を入れ混合し、出来た脱臭抗菌材入りＰＰにガラス繊維を改め混入させる。
【００３２】
脱臭抗菌材１５は植物由来のポリフェノールを多く含むもの、例えば緑茶抽出成分をセラミックスに含有させ固定化し、３ミクロン以下の粒子に調整したものである。
【００３３】
緑茶等の植物に含有されている抗菌または脱臭性の物質は、水溶性または水となじみ易いという性質を有しているものが多い。このため、水分の多い、湿度の高い環境では、抗菌または脱臭性成分が水分中に溶出し、効果が損なわれてしまうという問題点があった。そこで、これを解決するため、上記の成分をセラミックスに含有させたものを用いるとよい。この構成により、洗浄しても、抗菌や脱臭の成分が流出することが低減され、長期に亙り性能が維持される。
【００３４】
この脱臭抗菌材１５は、ポリフェノールを多く含有するもので、表面に多数のＯＨ基が存在するので、特に親水性表面を持つガラス繊維１４に吸着し易くプラスチック内ではより均一に混合される。また、ガラス繊維１４は、図３に示すように成形品の表面から内部まで連通し易く、したがって、ガラス繊維１４表面に集まった脱臭抗菌材１５は成形品の内部にあるものまで有効に脱臭、抗菌能力を発揮できる。このため、脱臭、抗菌の能力が大きくなり、かつ長期に亙り性能を維持できる。結果として、運用、製造コストが低減される。
【００３５】
親水性表面であるガラスとポリフェノールのＯＨ基は分子間引力で接着し易い。また、ガラス繊維は長い為、繊維全体が樹脂に包括されること無く、一部が表面に露出し易い。そこで、ガラス繊維とポリフェノールを主体とした脱臭抗菌剤を混合し、樹脂に添加することにより、成形品は脱臭抗菌剤が付着したガラス繊維の一部が表面に露出し、そのガラス繊維と樹脂との間に出来た隙間より臭気成分が進入し、見かけ上樹脂内部にある脱臭抗菌剤を効率的に活用することができる。
【００３６】
ここで脱臭機構について説明する。ポリフェノールからなる脱臭材は上記に示したように多くのＯＨ基を持ち、例えば野菜の腐敗臭の主成分であるメチルメルカプタンと次式のように化学反応をし、脱臭する。
【００３７】
ＲＯＨ＋ＣＨ３ＳＨ→（２Ｈ２Ｏ）→ＲＯＳＨ＋ＣＯ２＋４Ｈ２
同様に魚や肉の腐敗臭の主成分であるアンモニアとは次式のように化学反応し、脱臭を行なう。
【００３８】
ＲＯＨ＋ＮＨ３→ＲＯＮＨ４
また、冷蔵庫内は低温であるが、扉開閉の頻度が多く、ほとんどの設置場所がキッチンであることから、冷気循環ファン表面には油膜が付着し易く、この付着した油膜の上に繊維屑等が付着し、羽の先端から次第によごれが堆積する現象がある。本発明は上記に示したようにポリフェノールが有機物と化学反応し、分解する為、このような油膜が付着した再、分解が出来、よごれの堆積を防止できる。
【００３９】
しかしながら、上記の構成のみでは、ファンに含まれる臭気の脱臭や有機物を分解する物質成分が有限であるため、分解可能な量に限界がある。
【００４０】
一方、ポリフェノールは先に示した通りＯＨ基を多く含み、これが臭気や有機物と化学反応し脱臭、分解を行なうが、水分と接触することでＯＨ基を再生することが可能である。メチルメルカプタンと化学反応したものの再生の反応を次式に示す。
【００４１】
ＲＯＳＨ＋２Ｈ２Ｏ→ＲＯＨ＋硫黄酸化物＋２Ｈ２
また、アンモニアと化学反応したものの再生の反応を次式に示す。
【００４２】
ＲＯＮＨ４＋Ｈ２Ｏ→ＲＯＨ＋ＮＨ４ＯＨ
したがって、冷蔵庫内には食品から発生する多くの水分が存在する為、再生可能となる。
【００４３】
しかし、上記実施例では、ファンを冷却器の下流側に設置する構成である。このため、ファンが氷に覆われてしまい、臭気成分と接触できず、脱臭性能が低下するといった現象が予想される。そこで、ファン表面凍結による脱臭性能低下の有無について検討を行ったので、結果を図４を用いて説明する。
【００４４】
図４は、水源となる貯蔵物が無い場合の冷蔵庫と、加湿手段を設けて加湿を行った場合の冷蔵庫において臭気成分の量の時間変化を示すグラフである。１６は、冷蔵庫内のメチルメルカプタンの自然減衰、１７は冷蔵庫が乾燥している場合、１８は冷蔵庫を加湿した場合の変化を示したものである。図４に示すように、加湿した場合１８の方が脱臭性能が向上していることがわかる。
【００４５】
これは、メチルメルカプタンが水分に吸着しため、見かけ上脱臭性能が向上したものと考えられる。この理由として、ファン表面に付着する水分は水をかけたように多量ではなく、冷蔵庫中の水分のうちの大部分は冷却器に着霜しており、着霜しなかった水分のみがファンに到達するので、ファンに付着する水分は相対的に少ないと考えられる。また、ファンに到達した冷気中の水蒸気は微細な水滴となってファン表面に結露すると考えられるが、この水分はファン表面に付着した再、ポリフェノールの再生に活用されるため、ファン表面が広く氷に覆われないためであると考えられる。
【００４６】
また、冷蔵庫内の大部分の水分は冷却器に着霜するので、再生に必要な水分が不十分であると考えられるが、冷却器に付着した霜を溶かす除霜運転を行う際に、溶けた水分の水蒸気が、ファン表面に付着して、脱臭能力の再生が十分に行われる。このように、繰り返し再生して抗菌、脱臭の性能を回復することが可能であり、長期に亙り性能を維持し、庫内の抗菌、脱臭を行うことができる。
【００４７】
次に、図５を用いて、ポリフェノールの混率の適切な範囲について説明する。
ポリフェノールの混率は多いほど脱臭性能には良好であると考えられるが、一方、プラスチックの強度が低下してしまうので、適切な範囲が存在すると考えられる。そこで、緑茶成分の混合率を変えて検討した結果、図５に示すように、２０％以上混合すると強度が低下して、冷却装置のファンとして不適切となることが判った。また、さらに、混合率を多くするとコストが大きくなる。そこで、脱臭性能と混合率の検討を行なった。公知のアクリレート系脱臭シートとの比較検討を行なった結果、従来品を上回る緑茶に含有される上記成分の含有率は５％以上であることが判った。以上の検討の結果、緑茶成分の混合率は５％以上、２０％以下が適切であると考えられる。
【００４８】
上記実施例によれば、冷気循環の抵抗の増大を抑えて脱臭、抗菌性能を向上することができる。また、送風機に脱臭、抗菌機能を付与することから、脱臭、抗菌を行う部材自らが臭気を集める構造となり、高効率な脱臭抗菌が可能となる。
また、植物に含有されている物質を脱臭、抗菌のための成分としているため、製品イメージの向上にもつながる。また、ファンを構成する部材に、ガラスを含有させたことにより、ファン部材の内部の脱臭、抗菌材にも有効に効力を発揮させることができる。
【００４９】
植物に含まれる抗菌を行う成分として、茶粉末、茶抽出物、茶カテキン、茶サポニン等茶に含まれる成分は良好な抗菌性を有することが知られており、安全性も高い。このため、冷却装置の衛生性と安全性を両立できる。
【００５０】
また、臭気物質を吸着して脱臭する構成であり、臭気成分が化学作用により分解されるので、脱臭手段内に臭気成分が蓄積されない。このため、脱臭が確実であり、長期間性能を維持することができ、長期に亙り使用することが出来る。
【００５１】
また、本発明によれば、安価な構成で冷気中の水分を脱臭抗菌能力の再生に活用できる為、これにより多量の臭気を脱臭することができる冷蔵庫を得ることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、冷却効率を向上させた冷却装置を提供できる。
【００５３】
また、長期に亙り脱臭或いは抗菌の作用を行うことのできる冷却装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の冷蔵庫の縦断面図である。
【図２】図１の冷蔵庫の野菜室部分の拡大縦断面図である。
【図３】図１の冷蔵庫に用いる脱臭抗菌ファンの内部構造の模式図である。
【図４】図1の冷蔵庫において脱臭抗菌ファンの表面の凍結状態における脱臭性能を比較する特性図である。
【図５】ポリフェノールの混率の適切な範囲を示す表である。
【符号の説明】
１…冷蔵庫本体、２…冷蔵室、３…冷蔵室扉、４…野菜室、４ａ…野菜容器、４ｂ…蓋体、５…野菜室扉、６…冷蔵室ファン、７…冷蔵室冷却器、８a…上段冷凍室、８b…下段冷凍室、９a…上段冷凍室扉、９b…下段冷凍室扉、１０…冷凍室ファン、１１…冷凍室冷却器、１２…コンプレッサ、１３…樹脂、１４…ガラス繊維、１５…脱臭抗菌材、１６…冷蔵庫内のメチルメルカプタンの自然減衰、１７…冷蔵庫が乾燥している場合のメチルメルカプタンの脱臭性能、１８…冷蔵庫内を加湿器で加湿した場合のメチルメルカプタンの脱臭性能。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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