(57)【要約】【課題】冷蔵庫内または庫内に収容された食品に対して、安全かつ高性能に、有害成分および臭気成分量の低減を行うこと。【解決手段】冷蔵室内にオゾン・マイナスイオン発生装置と、オゾン活性化手段とを備えた冷蔵庫であり、前記発生装置は放電電極と対向電極との間において、電圧が直流であり、範囲が−５ｋＶ以上−１０ｋＶ以下であり、かつ、電極間に流れる電流が１μＡより大きく、３０μＡより小さいコロナ放電によりオゾンとマイナスイオンを発生させ、マイナスイオンによる捕集やオゾン活性化手段により所望の場所でラジカルを生成させることで、浮遊している、あるいは、食品に付着した有害成分や臭気成分を効果的に除去できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱区画された貯蔵室を有する断熱箱体と、前記貯蔵室内にオゾンとマイナスイオンとを同時に発生する発生装置と、オゾン活性化手段とを備え、前記発生装置は、放電電極と対向電極との間でコロナ放電を発生させてオゾンとマイナスイオンを発生させるものであり、前記発生装置と前記オゾン活性化手段とを用いて、前記貯蔵室内のオゾンおよびマイナスイオンとともに、前記オゾン活性化手段によって、前記オゾンを原料とする活性種を生成させるものであり、前記放電電極と前記対向電極の電極間に印加する電圧が直流であり、範囲が−５ｋＶ以上−１０ｋＶ以下であり、かつ、電極間に流れる電流が１μＡより大きく、３０μＡより小さいことを特徴としたオゾンとマイナスイオンを同時に発生する発生装置を有する冷蔵庫。
【請求項２】
オゾン活性化手段が遷移金属である請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
遷移金属が、銀、銅、亜鉛である請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
オゾン活性化手段が光照射装置である請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
光照射装置が、青色光を含む光源である請求項４に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
貯蔵室内の冷却を行う蒸発器と、前記蒸発器によって冷却された冷気が前記貯蔵室内に流入する冷却風路の流入口とを有し、前記流入口近傍に前記オゾンとマイナスイオンとを同時に発生する発生装置を備えた請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記貯蔵室内部に設けられた収納容器もしくは収納棚が透光性材料から成り、前記貯蔵室の天面部に前記光照射装置を備えた請求項１から６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記貯蔵室の側壁面部に設けられた前記光照射装置が、前記開閉扉側に位置している請求項１から７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯蔵庫内に収容された食品に付着した有害成分および臭気成分量を低減させる冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、消費者の衛生・清潔の意識が向上し、空気清浄機に代表される空質環境の除菌・脱臭を始めとして、冷蔵庫に対しても、庫内に保存される食品から発生する臭気成分の除去や、庫内の浮遊菌および付着菌の除去を目的として、各種手法を用いた除菌・脱臭装置の開発が盛んである。
【０００３】
特に、冷蔵庫に関しては、リンゴなどの青果物から発生し、食品の劣化を促進させるエチレンガスや、野菜に付着している農薬など、細菌や臭気成分以外にも有害成分が多く存在するため、庫内の有害成分除去の重要性は高い。
【０００４】
上記のような機能をもつ冷蔵庫の中には、高い酸化力を有するオゾンを利用した技術が多数存在する。
【０００５】
従来、人体に害のない低濃度でオゾンを放出して、野菜等の食品の除菌を行う方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
図５は特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の断面図を示したものである。
【０００７】
図５に示すように、冷蔵庫本体１０１は、前面が開口した縦長矩形箱状の断熱箱体１０２に、上段から順に、冷蔵室１０３、野菜用冷蔵室１０４、切替室１０５、冷凍室１０６を有して構成されるとともに共に、各貯蔵室１０３〜１０６は、ヒンジ開閉式の冷蔵室扉１０７、引出式の野菜室扉１０８、切替室扉１０９、冷凍室扉１１０によりそれぞれ閉鎖されている。
【０００８】
切替室１０５は、設定温度が複数段階に切替可能に構成されており、冷蔵室扉１０７に設けられた操作パネル（図示せず）に対する使用者の操作により、切替室１０５を冷凍室、パーシャル室、チルド室、野菜室、高温野菜室、ソフト冷凍室、冷蔵室、ワイン室の何れかとして使用するのに最適な温度に選択的に切替えられるようになっている。この場合、高温野菜室とは、切替室１０５が野菜室として切替えられた場合の設定温度よりも高い温度である１０〜１５℃の範囲に設定されたモードである。
【０００９】
ここで、切替室１０５の冷気流入路にはオゾン発生装置１１８が設けられ、冷気流出路にはオゾン処理装置１１９が設けられている。
【００１０】
これらの脱臭・抗菌装置１１８及びオゾン処理装置１１９は、切替室１０５が高温野菜室として切替えられた状態において駆動されるようになっている。
【００１１】
以上のように構成された冷蔵庫において、以下その動作について説明する。
【００１２】
保存温度帯が低すぎると低温障害を起こす低温感受性青果物を収納する際は、切替室１０５のモードを「高温野菜室」に変更する。「高温野菜室」に変更された切替室１０５は設定温度の１０〜１５℃の温度となると同時に、冷気流入路に設置されたオゾン・マイナスイオン発生装置２０を駆動しオゾンを発生させ、切替室１０５に流入する冷気に抗菌処
理を行い、また、冷気流出路に設置されたオゾン処理装置１１９を駆動させ、オゾンを分解処理し、人体に有害であるオゾンを無害化する。また、この際、発生したオゾンは冷気に含まれた状態で切替室１０５内に供給されるので、切替室１０５内はオゾンが充満し、切替室１０５の空気あるいは野菜の表面のカビなどの雑菌が繁殖することを防止できる。このため、比較的高い冷蔵温度で保存されている低温感受性果物の鮮度を維持することができる。一方で、切替室１０５内のオゾン濃度が０．００５ｐｐｍ以下となるようにオゾン発生装置１１８のオゾン発生量が設定されており、切替室１０５の切替室扉１０９を開放した場合でも、使用者に対して、臭気による刺激や人体への影響を最小限としている。
【００１３】
また、人体に影響を与えないイオンを供給することにより微生物の繁殖防止、あるいは、被空調空間の浄化能力が高い冷凍・空調装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１４】
一方、オゾン分解により生成した活性種を利用した冷蔵庫の臭気成分・有害成分の除去手段も存在しており、従来の冷蔵庫で、オゾンと３８０ｎｍ以下の紫外線を発生する放電手段、光触媒フィルタ、オゾン分解手段を有する脱臭装置を冷気通路上に配し、光触媒作用とオゾン分解過程で発生する活性種の酸化作用により、冷気中の有害成分や臭気成分を分解するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【００１５】
図６は特許文献２に記載された従来の冷蔵庫に設置された脱臭装置の断面図を示したものである。
【００１６】
この脱臭装置２０１は、冷蔵室１０３や野菜室１０８等の断熱区画内に形成された冷気の循環経路たる冷気通路上に配置されており、略矩形筒状をなすダクト２０２の内部には、プレフィルタ２０３、放電手段たる空間放電機構２０４、光触媒フィルタ２０５、オゾン分解手段たるオゾン分解触媒２０６が設置されている。前記脱臭装置２０１は、冷蔵庫用ファンの駆動時に庫内を循環する冷気が、矢印で示すように前記ダクト２０２の流入口２０２ａから流入し、ダクト２０２内を流通して流出口２０２ｂから流出するように配置されている。前記プレフィルタ２０３は、前記ダクト２０２内のうちの最上流部に配置されており、冷気中の塵埃をフィルタリングするものである。前記空間放電機構２０４は、前記プレフィルタ２０３の後段に配置されており、放電電極４７と、網目状の対極４８とから構成されている。前記放電電極２０７は、冷気の流通方向を横切る方向、この場合ダクト２０２の一方の側部から他方の側部に向かう方向に配置されている。前記対極２０８は、前記放電電極２０７に対して平行に配置されている。前記放電電極２０７、前記対極２０８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（波長３８０ｎｍ以下）及びオゾンを発生するようになっている。
【００１７】
また、前記光触媒フィルタ２０５は、前記放電電極２０７と前記対極２０８との間に配置されている。前記光触媒フィルタ２０５は、多孔質状のセラミック（アルミナ、シリカ等）からなる基体と、この基体の表面に塗布され乾燥または焼結することにより固定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。このとき、前記空間放電機構２０４及び前記光触媒フィルタ２０５は、それぞれ前記ダクト２０２の両側面部及び下面部から離間するように前記ダクト２０２内に配置されている。これにより、前記空間放電機構２０４及び光触媒フィルタ２０５の両側部及び下部とダクト２０２との間にはそれぞれ冷気流路が形成される。
【００１８】
また、前記オゾン分解触媒２０６は、ダクト２０２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製ハニカム或いは金属ハニカムを矩形板状に成形してなる基体と、この基体の表面に固定された触媒材料とから構成されている。そして、前
記オゾン分解触媒２０６は、前記ダクト２０２の左右両側面部及び上下両面に略接するように前記ダクト２０２内に配置されている。
【００１９】
以上のように構成された冷蔵庫において、以下その動作について説明する。
【００２０】
脱臭装置２０１の運転が開始されると、放電電極２０７と対極２０８との間で高電圧放電が行われて紫外線及びオゾンが発生する。
【００２１】
有害成分や臭気成分を含んだ庫内の冷気は、流入口２０２ａからダクト２０２内に流入し、プレフィルタ２０３によってフィルタリングされた後、空間放電機構２０４に向かう。
【００２２】
そして、空間放電機構２０４に向かった冷気の一部は、対極２０８の網目を介して光触媒フィルタ２０５に至り、その後、オゾン分解触媒２０６に至る。また、ダクト２０２内の冷気の残りは、空間放電機構２０４の上面部もしくは下面部の冷気流路を通ってオゾン分解触媒２０６に至る。
【００２３】
前述の通り、空間放電機構２０４においては、高電圧放電により紫外線及びオゾンが発生する。そして、この紫外線が光触媒フィルタ２０５に照射されると、光触媒材料がその紫外線の光エネルギーを受け活性を帯びて光触媒作用をなし、冷気に含まれている臭気成分や有害成分を分解する。
【００２４】
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２０５を通過した冷気及び空間放電機構２０４の上面部や下面部を通過した冷気と共にオゾン分解触媒２０６に至る。オゾン分解触媒２０６においては、触媒作用によりオゾンが分解されて活性酸素が発生し、その活性酸素の酸化力によって冷気に含まれている臭気成分や浮遊菌等の有害成分が酸化分解される。このようにして、庫内を循環する冷気に含まれる有害成分や臭気成分を、光触媒作用とオゾン分解で生成する活性種の酸化作用とによって分解し、庫内の冷気の衛生状態を良好に保つことが可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特許第３９２００６４号公報
【特許文献２】特開２００２−２７７１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
しかしながら、上記従来の構成では、０．００５ｐｐｍ以下という低濃度オゾン曝露だけで切替室内の有害成分や臭気成分の分解することになる。しかし、オゾンは通常の大気中に約０．００５ｐｐｍ存在すると言われており、オゾン発生器設置による高い効果は期待できない。
【００２７】
また、０．００５ｐｐｍ程度の低濃度オゾンでは食品に付着した菌等の有害成分を分解するには非常に長い時間を必要とする。ただし、野菜や果物といった青果物の保存は長くても通常数日程度であり、この期間に十分な効果を得ることは困難である。
【００２８】
オゾン曝露のみで除菌・脱臭を行うには、オゾンを高濃度にしなければならない。しかしながら、オゾンを高濃度にすると、冷蔵庫に使用する樹脂部品の劣化を促進させるため、部材の信頼性が低くなる。また、貯蔵室外部にオゾンが漏れた場合に人体に悪影響を及ぼす危険性があり、安全性の確保が困難となるという課題があった。
【００２９】
特に、従来の構成では、オゾンは切替室を流出する際しか分解処理されず、さらに危険性は高くなる。
【００３０】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、人体に対する安全性と部品信頼性を確保しつつ、貯蔵された食品表面上の有害成分の分解を促進させ、貯蔵庫内の有害成分や臭気成分量を低減することができる冷蔵庫の提供を目的としている。
【００３１】
一方、後者の上記従来の構成では、光触媒フィルタ上やオゾン分解触媒上でしか有害成分の分解できないため、循環冷気が捕らえきれない、食品に付着した細菌等の有害成分を十分に取り除くことが出来ない。
【００３２】
また、オゾンは酸化チタン等の光触媒はもちろん、３８０ｎｍ以下の紫外線のみによっても直ちに分解されることから、脱臭装置の構成上、オゾンはオゾン分解触媒に到達するのは微量であり、高い効果は望めないという課題を有していた。
【００３３】
本発明では、上記従来の課題を解決するために、オゾン分解によって生成する活性種を冷蔵庫内の有害成分が存在する箇所に適切に生成させることで、効率的に有害成分の分解・除去を行う冷蔵庫の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、断熱区画された貯蔵室を有する断熱箱体と、前記貯蔵室内にオゾンとマイナスイオンとを同時に発生する発生装置と、オゾン活性化手段とを備え、前記発生装置は、放電電極と対向電極との間でコロナ放電を発生させてオゾンとマイナスイオンを発生させるものであり、前記発生装置と前記オゾン活性化手段とを用いて、前記貯蔵室内のオゾンおよびマイナスイオンとともに、前記オゾン活性化手段によって、前記オゾンを原料とする活性種を生成させ、前記放電電極と前記対向電極の電極間に印加する電圧が直流であり、範囲が−５ｋＶ以上−１０ｋＶ以下であり、かつ、電極間に流れる電流が１μＡより大きく、３０μＡより小さい冷蔵庫である。
【００３５】
この活性種の存在により、貯蔵庫内のオゾン濃度が低くとも、臭気成分および有害成分の分解が促進される。
【００３６】
また、印加電圧と電極間の電流値の制限により、低濃度のオゾンを発生させることができ、かつ、多量のマイナスイオンを放出することができる。また、印加電圧と電極間の電流値の制限により、短絡することなく安全に供給することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の冷蔵庫は、低濃度のオゾンを、貯蔵された食品表面上およびその周辺部において、オゾンより活性の高いラジカルに効率よく変換して食品に付着した有害成分や食品から発生する有害成分や臭気成分の分解に用いるものである。このため、冷蔵庫に用いる部材への腐食劣化の進行を抑制し、使用者の安全性を確保しつつ、貯蔵室内の食品に対して、高効率の除菌、脱臭作用を発揮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるオゾン・マイナスイオン発生装置の模式図
【図４】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の縦断面図
【図５】従来の冷蔵庫の断面図
【図６】従来の冷蔵庫に配置された脱臭装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００３９】
第１の発明は、断熱区画された貯蔵室を有する断熱箱体と、前記貯蔵室内にオゾンとマイナスイオンとを同時に発生する発生装置と、オゾン活性化手段とを備え、前記発生装置は、放電電極と対向電極との間でコロナ放電を発生させてオゾンとマイナスイオンを発生させるものであり、前記発生装置と前記オゾン活性化手段とを用いて、前記貯蔵室内のオゾンおよびマイナスイオンとともに、前記オゾン活性化手段によって、前記オゾンを原料とする活性種を生成させ、前記放電電極と前記対向電極の電極間に印加する電圧が直流であり、範囲が−５ｋＶ以上−１０ｋＶ以下であり、かつ、電極間に流れる電流が１μＡより大きく、３０μＡより小さい冷蔵庫である。
【００４０】
オゾンとマイナスイオンにより、ラジカル生成が促進されるとともに、さらに、オゾン活性化手段により、オゾンが効率的に活性の高いラジカルに変換される。低いオゾン濃度であっても、ラジカルへと変換されることにより、貯蔵室内の有害成分や臭気成分の分解が促進される。このため、冷蔵庫の樹脂部材の信頼性と使用者の安全性を確保しつつ、貯蔵室内の食品に対して、高効率で除菌、脱臭を実施することが可能となる効果が得られる。
【００４１】
また、浮遊物に対して、マイナスイオンの効果により捕集ができるため、オゾン活性化手段により捕集場所でラジカルを生成させ、効果的に除菌することができる。
【００４２】
なお、オゾン活性化手段とは、オゾンと水からラジカル生成を促進するものであり、一般的に、熱、光照射、過酸化水素、光触媒、金属イオンや金属酸化物等の触媒、有機化合物、マイクロ波、超音波などが挙げられる。
【００４３】
なお、有害成分とは、特に限定するものではないが、食品に付着していた雑菌やウイルスや農薬、または、保存の過程で発生したカビやエチレンガス等の、一般的な有害成分を指す。
【００４４】
なお、臭気成分とは、特に限定するものではないが、食品保存物から発生する、メチルメルカプタン、トリメチルアミン等の一般な食品由来の臭気ガスを指す。
【００４５】
また、印加電圧と電極間の電流値の制限により、低濃度のオゾンを発生させることができ、かつ、多量のマイナスイオンを放出することができる。また、印加電圧と電極間の電流値の制限により、短絡することなく安全に供給することができる。
【００４６】
第２の発明は、オゾン活性化手段が遷移金属である冷蔵庫である。遷移金属により効率的にオゾンからラジカルを生成することができる。また、所望の場所に遷移金属を配置することで、特定の場所にラジカル生成をコントロールすることができる。さらに、マイナスイオンが直接オゾンからラジカル生成を促進することに加え、マイナスイオンが遷移金属の酸化還元状態に作用し、ラジカル生成をさらに促進させる。ラジカルは寿命が１０−９秒程度と短寿命であるため、食品の周辺部以外の空間部分において生成しても、食品に付着した有害成分の分解に寄与することが困難となる。本発明の冷蔵庫では、オゾンは、貯蔵室内壁面や貯蔵物保持部やその周辺部においてのみラジカルに変換され、それ以外の貯蔵室内の空間部分においては、オゾンのまま存在し、貯蔵室空間の有害成分および臭気成分の分解促進に作用する。このようにして、オゾンを有効に利用することが可能となる。
【００４７】
第３の発明は、遷移金属が、銀、銅、亜鉛である冷蔵庫である。遷移金属に銀、銅、亜
鉛を用いることで、単独でも抗菌効果が高いため、菌やカビ、ウィルスに対して効果がある。また、単独で銀、銅、亜鉛を用いた場合よりも、使用量を削減できる。
【００４８】
第４の発明は、オゾン活性化手段が光照射装置である冷蔵庫である。光照射装置は、熱、超音波、マイクロ波などの、その他のオゾン活性化手段と比べて、工業的に安価に入手可能であることはもちろん、冷蔵庫内で容易に制御可能であり、また、反応に伴って消耗される反応物質も水分のみであるため、薬剤を定期的に供給する必要がなく、メンテナンスも容易である。さらに、活性化手段として光を用いることにより、貯蔵庫内部に比較的均等に活性化手段を供給することができる。また、遷移金属とともに使用した場合、光照射により遷移金属が活性化され、オゾンからのラジカル生成を促進させることができる。これによって、容易かつ安価にオゾンからラジカルを生成することが可能となる。オゾンは貯蔵室内壁面や貯蔵物保持部やその周辺部においてのみラジカルに変換され、それ以外の貯蔵室内の空間部分においては、オゾンの状態のまま存在し、貯蔵室空間の有害成分および臭気成分の分解促進に作用する。このようにして、オゾンを有効に利用することが可能となる。
【００４９】
なお、光照射装置の種類は、特に指定するものではなく、豆電球や発光ダイオード、蛍光ランプ、紫外ランプなどが挙げられる。
【００５０】
なお、光照射装置の運転制御は特に限定するものではなく、また照射方法は、連続照射でも点滅照射でもよい。
【００５１】
第５の発明は、光照射装置が、青色光を含む光源である冷蔵庫である。通常、オゾンから励起された一重項酸素原子を得る場合は、反応効率を考慮すると波長が紫外領域の高エネルギー光（通常、３８０ｎｍ以下）であることが望ましいが、現在市販されている紫外領域光の光源は、高コスト、エネルギー損失が大きい、強度が弱いという欠点が挙げられる。
【００５２】
また、緑光以降の波長の長い可視領域の光や赤外領域の低エネルギー光を照射した場合は、オゾンの分解は起こるものの、活性化された酸素原子を得ることは出来ないため、ラジカルの生成を行うことは出来ない。
【００５３】
光照射装置の光源波長を可視領域である青色光とすることで、強度の強い光源が低コストで汎用的に得られることから、可視光であっても高いラジカルの生成効率を得ることができる。
【００５４】
さらに、紫外領域光と比較して冷蔵庫によく使用される樹脂部品の腐食劣化が抑制され、かつ、長期保存食品に対する脂質酸化などの品質劣化が低減される。
【００５５】
また、使用者の目や皮膚に紫外領域光が照射されるリスクを防ぐことが出来る。
【００５６】
また、青色光は、青果物の表面に光を浸透させることにより、青果物の生体防御反応を効率よく活性化させることが可能である。活性化された青果物は抗酸化物質であるビタミン類が増加し、この抗酸化物質を放出することにより青果物表面上に付着した有害成分の分解を行うことができる。これにより、本発明の効果が増強される。
【００５７】
また、青色の光波長は、光単独で菌や黴の繁殖を抑制する効果を有するので、貯蔵室内の食品や保存物、空気が清潔に保持される。
【００５８】
青色光減の波長は、詳細に限定するものではないが、汎用性およびラジカル変換効率と
の関係から、中心波長が４４０〜４８０ｎｍであるものが好ましい。
【００５９】
第６の発明は、貯蔵室内の冷却を行う蒸発器と、蒸発器によって冷却された冷気が貯蔵室内に流入する冷却風路の流入口とを有し、流入口近傍にオゾン・マイナスイオン発生手段を備えた冷蔵庫である。貯蔵室内へ流入する冷気は全て冷却風路を循環する。よって、冷却風路の流入口付近でオゾンおよびマイナスイオンを発生させることにより、オゾンおよびマイナスイオンを貯蔵室内に効率よく充満させることが可能となる。
【００６０】
さらに、オゾンが冷気風路上を流れる為、開閉扉等に高濃度のオゾンが吹き付けられる懸念がない。開閉扉には通常、内部冷気の気密性を保持するガスケットとして設置されていることから、これらガスケットの信頼性を確保することが可能となる。
【００６１】
第７の発明は、貯蔵室内部に設けられた収納容器もしくは収納棚が透光性材料から成り、貯蔵室の天面部に光照射装置を備えた冷蔵庫である。収納性の向上のために、貯蔵室内部に収納容器や収納棚を設けた場合、容器や棚の材質によっては、その遮光性により、貯蔵室に収容された食品に十分に光が行き届かなくなる恐れがある。
【００６２】
本発明の冷蔵庫は、これらの容器や棚を透光性材料にて製造することにより、貯蔵室内部に万遍なく光が行き届く。これにより、食品の保存位置に関わらず、食品表面上またはその周辺部にラジカルを効率的に生成することが可能となる。
【００６３】
また、光照射装置を貯蔵室の天面部に設けることにより、使用者が不用意に光源に触れることを防止することができるので、より故障を防止し安全性を高めることが可能である。
【００６４】
第８の発明は、貯蔵室の側壁面部に設けられた照射装置が、開閉扉側に位置している冷蔵庫である。前記の位置に光照射装置を設置することにより、貯蔵室内部に収納された食品に対して貯蔵室の前面側から光が照射され、内部の収納容器や棚の遮光性により、光照射装置からの照射光が十分に行き渡らないという課題を解決することができる。
【００６５】
また、前面部からの光照射により収納容器や収納棚の材質を選ばない。
【００６６】
この際、収納容器や収納棚が透光性材料にて製造されていれば、効果は更に向上する。
【００６７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。
【００６８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫を縦断面図であり、図２は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫を示す正面図であり、図３は実施の形態１におけるオゾン・マイナスイオン発生装置の模式図である。
【００６９】
図１において、本体１はＡＢＳなどの樹脂体を真空成型した内箱２３とプレコート鋼板などの金属材料を用いた外箱２４とで構成された空間に発泡断熱体２５を注入してなる断熱壁を備えている。発泡断熱体２５は、たとえば硬質ウレタンフォームやフェノールフォームやスチレンフォームなどが用いられる。
【００７０】
また、内箱２３と外箱２４との空間には、真空断熱材２６が外箱側に接着部材（図示せず）を用いて密着貼付されている。真空断熱材２６は発泡断熱体２５と比べて５〜２０倍の断熱性能を有し、真空断熱材２６は発泡断熱体２５と一体に発泡されて断熱箱体２を構
成している。
【００７１】
本体１は複数の断熱区画に区分されており、上から冷蔵室３、並べて設けた引出式の製氷室４および切替室５、引出式の野菜室６、引出式の冷凍室７となっている。各断熱区画にはそれぞれ断熱扉がガスケット２７を介して設けられている。上から回転式の冷蔵室扉８、引出式の製氷室扉９、引出式の切替室扉１０、引出式の野菜室扉１１、引出式の冷凍室扉１２である。
【００７２】
冷蔵室扉８には扉ポケット２８が収納スペースとして設けられており、冷蔵室３内には複数の収納棚２９が設けられてある。また冷蔵室３の最下部には貯蔵ケース３０が設けてある。
【００７３】
なお、扉ポケット２８、収納棚２９、貯蔵ケース３０は、全てポリスチレンなどの樹脂やガラスなどの透光性材料にて成形されている。
【００７４】
冷蔵室３は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１〜５℃で設定されているが、収納物によって、使用者が自由に温度設定を切り替えることを可能としている場合もある。ワインや根野菜等の保鮮のために、例えば１０℃前後の若干高めの温度設定とする場合もある。
【００７５】
また、貯蔵ケース３０は、肉魚や肉魚類加工食品、乳製品などの保鮮性向上のため比較的低めの温度、たとえば−３〜１℃で設定される。野菜室６は冷蔵室３と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃とすることが多い。低温にするほど葉野菜の鮮度を長期間維持することが可能である。
【００７６】
製氷室４は独立の氷保存室であり、自動製氷装置（図示せず）を備えて、氷を自動的に作製、貯留するものである。氷を保存するため冷凍温度帯であるが、氷の保存が目的であるために通常の冷凍温度帯よりも比較的高い冷凍温度設定も可能である。
【００７７】
切替室５はユーザの設定により温度設定を変更可能であり、冷凍室温度帯から冷蔵、野菜室温度帯まで所定の温度設定にすることができ、回転式の冷蔵室扉８上に設けた操作パネル１４を操作することにより、切替室５内の温度調節が行われ、切替室５内の温度は温度検知手段１７により検知されている。
【００７８】
冷凍室７は冷凍保存のために通常−２２〜−１８℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、たとえば−３０や−２５℃の低温で設定されることもある。
【００７９】
本体１は背面下部を窪ませた機械室１３を設けてある。また機械室１３の上方背壁面に第二の機械室３１を設けた。
【００８０】
冷凍サイクルは機械室１３に配設した圧縮機１６と凝縮器と減圧器であるキャピラリ（図示せず）と蒸発器２１とを環状に接続して構成されている。蒸発器２１は冷却ファン２２で強制対流熱交換させている。凝縮器はファンを用いて強制空冷してもよいし、外箱２４の内側に熱伝達よく貼り付けられた自然空冷タイプであってもよいし、各室断熱扉体間の仕切りに配設して防滴防止を行うための配管を組み合わせてもよい。
【００８１】
また電動三方弁などの流路制御手段を用いて、区画構成や温度設定の構成に応じた複数の蒸発器を使い分けたり、複数のキャピラリを切り替えたり、圧縮機１６の停止中にガスカットなどしてもよい。
【００８２】
さらに、各貯蔵室には、貯蔵室内に冷気を循環させるための冷却風路が設定されており、各冷却風路には上流側に流入口３３（一部図示せず）が、下流側に流出口３４（一部図示せず）が備えられている。
【００８３】
冷凍サイクルを動作させる制御基板３２は第二の機械室３１に取外し可能なカバーで密閉して配置されている。さらに機械室１３も背面カバー１５で取外し可能に略密閉されている。
【００８４】
また、冷凍サイクルの構成機器である蒸発器２１は冷却ファン２２と共に、中段に位置する野菜室６の背面部に設けられている。これにより最下段の貯蔵室である冷凍室７の内容積と奥行きを最大限に大きくすることが可能である。
【００８５】
なお、中段の野菜室６と最下段の冷凍室７は逆の構成となれば、野菜室６の内容積と奥行きを最大限に大きくすることが可能となる。
【００８６】
冷蔵室３内の天面部の冷却風路の流入口３３近傍には、コロナ放電方式のオゾン・マイナスイオン発生装置２０が設置され、その動作は制御基板３２を通じて行われる。
【００８７】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。
【００８８】
まず、冷凍サイクルの動作について説明する。庫内の設定された温度に応じて制御基板３２からの信号により冷凍サイクルが動作して冷却運転が行われる。圧縮機１６の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器にて放熱して凝縮液化し、キャピラリで減圧されて低温低圧の液冷媒となり蒸発器２１に至る。
【００８９】
冷却ファン２２の動作により、庫内の空気と熱交換されて蒸発器２１内の冷媒は蒸発気化する。低温の冷気をダンパー（図示せず）などで分配することで各室の冷却を行う。また複数の蒸発器や減圧器を用いる場合は流路制御手段により必要な蒸発器２１へ冷媒が供給される。蒸発器２１を出た冷媒は圧縮機１６へと吸い込まれる。このようにサイクル運転を繰り返すことで庫内の冷却が行われる。
【００９０】
ここで、蒸発器２１内の冷媒の蒸発気化熱により得られた冷気は、ファン２２により、各貯蔵室の流入口（冷蔵室３の場合は、流入口３３）から室内へ吹き出され、各貯蔵区画内部を循環しながら冷却を行う。そして、各貯蔵室の冷気の流出口から流れ出た比較的高温の戻り空気は、蒸発器２１内の冷媒を温度差により蒸発させると同時に熱を奪われ低温となり、再びファン２２により庫内へと導かれ、各室を冷却する。
【００９１】
切替室５では、使用者の目的や好みに応じて冷凍温度帯から冷蔵温度帯まで、数段階に切り替えが可能である。本実施の形態では、使用者が操作パネル１４によって自在に切替室５の温度区分を４〜７℃の野菜室温度、１℃〜３℃の冷蔵温度、−１５℃〜２０℃の冷凍温度、その中間温度である−２℃〜−５℃のパーシャル温度、０℃のチルド温度に切り替えることができる。
【００９２】
オゾン活性化手段は、一般的に、熱、光照射、過酸化水素、光触媒、金属イオンや金属酸化物等の触媒、有機化合物、マイクロ波、超音波などが挙げられるが、冷蔵庫への適応においては、光照射や、金属イオンや金属酸化物等の触媒が好ましい。
【００９３】
オゾン活性化手段として、ＡＢＳなどの樹脂体を成型した内箱２３やポリスチレンなどの樹脂やガラスを成形した扉ポケット２８、収納棚２９、貯蔵ケース３０は、遷移金属を配合することもできる。また、冷蔵室３内に金属板を収納棚２９など支持部材や冷却効果
を高める手段として設置することも可能で、遷移金属を配合した金属板を利用することもできる。また、流出口３４にフィルタを設置することも可能で、フィルタに遷移金属を配合することもできる。フィルタには、樹脂製や金属製のメッシュ状のフィルタやセラミック製や紙製のハニカム状のフィルタ、樹脂製や紙製の不織布のフィルタを用いることができる。
【００９４】
遷移金属は、銀、銅、亜鉛、コバルト、鉄、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、モリブデン、パラジウム、白金、金などが挙げられるが、特に、単独でも抗菌効果の高い、銀、銅、亜鉛が好ましい。
【００９５】
遷移金属の配合方法としては、ゼオライトやシリカゲル、活性炭などの多孔質体など担持体による方法、キレート剤など有機物での複合物として配合する方法が挙げられる。また、遷移金属担持体や複合物を配合した塗料によるコーティングも挙げられる。金属への配合では、合金として配合することや酸化物皮膜を表面に形成することが挙げられる。
【００９６】
冷蔵室３内天面にはオゾン活性化手段である光照射装置１９が、点灯時に冷蔵室３内部を照らすよう設置されている。光照射装置１９に備えられた光源は、青色の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含んでいるとともに、それら発光源の点灯や消灯の動作は制御基板３２を通じて行われる。
【００９７】
光照射装置１９の発光源としてＬＥＤ素子を用いた。光照射装置１９の種類については豆電球や発光ダイオード、蛍光ランプ、紫外ランプ等が挙げられるが、中でも発光ダイオードはランプ自身による発熱が殆どなく、ランニングコストや耐久性の面においても優れており、汎用性が高い。
【００９８】
また、本実施の形態では、光照射装置１９に含まれる青色ＬＥＤは、中心波長として野菜や果物を保存する際に青果物の表面に光を浸透させる波長である４７０ｎｍの青色光を有するＬＥＤを用いた。
【００９９】
ＬＥＤの光強度は、特に指定するものではなく、冷蔵室３の容量や構成に応じて適宜設定すればよい。
【０１００】
青色光のＬＥＤを含む光照射装置１９を用いることにより、オゾンをラジカルへと変換するオゾン活性化反応を起こすことが可能となる。オゾン活性化反応には高いエネルギーが必要であり、緑色光以降の長い波長の可視光や赤外領域の光ではラジカルは生成しない。
【０１０１】
また、青色光は、照射によって微生物の菌の増殖を抑える静菌作用が得られるといった効果も実証されており、食品表面の菌や黴の増殖を抑える効果も得られ、非常に有効である。
【０１０２】
さらに、青色光を青果物に照射すると、ビタミンＣを始め、ビタミンＡ、ポリフェノール、カロチン、ユピキノン等の抗酸化物質が増加し、生態防御反応が活性化するという効果が見られる。
【０１０３】
また、青色光は可視光であるため、冷蔵室３の内部の室内灯としても使用することができる。
【０１０４】
本実施の形態では、光照射装置１９の詳細な構造については説明していないが、光照射装置１９からの光が透過する透光性材料からなるカバーを備えることが望ましく、光照射
装置１９が直接結露することを防ぎ、光照射装置１９の劣化や故障を防止することが出来る。
【０１０５】
また、光照射装置１９を例えば反射板などの部材で拡散反射させて、照射方向や照射範囲の選択，調整が可能となるような構成をとれば、効果の最適化を図る設計上の自由度が増し、光照射装置１９の取り付け位置や照射方向を選択できる。光照射装置１９に透光性のカバーを用いて、このカバー自体で光の方向や拡散をコントロールすることも有効である。なお、反射板に遷移金属を配合させることも有効である。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、光照射装置１９は常時連続照射するものとしたが、青色ＬＥＤは間欠照射するものであってもよい。
【０１０７】
また、冷蔵室３内における光照射装置１９は単数でも複数であってもよい。
また、光照射装置１９の設置箇所は一箇所に限定するものではなく、個々の光照射装置１９が同一冷蔵室内の異なる場所に設置されていても構わない。
【０１０８】
オゾン・マイナスイオン発生装置２０は、放電電極と対向電極との間でコロナ放電を発生させてオゾンとマイナスイオンを発生させる発生装置である。発生するマイナスイオンは、発生装置近傍で、数が１００００００個／ｃｃ以上存在することが好ましい。マイナスイオンは、オゾンのラジカル生成への促進作用、浮遊物の帯電による捕集、貯蔵室壁面の帯電による捕集、遷移金属の還元作用が挙げられる。そのため、マイナスイオンが１００００００個／ｃｃ未満であると、オゾンへの作用を及ぼす数が少なく、ラジカル生成に与える影響が減少する。また、浮遊物の捕集に対しての効果が減少する。なお、捕集効果を高めるためには、捕集部に帯電しやすい樹脂を用いることや、接地された金属を用いることが好ましい。
【０１０９】
発生するオゾンは、貯蔵室内部のオゾン濃度は、人体への安全性や部材信頼性が確保できる濃度であればよく、０．０１ｐｐｍから０．１ｐｐｍの範囲が望ましい。０．０１ｐｐｍ未満では、除菌効果が小さく、また、０．１ｐｐｍ以上であると、除菌効果は高くなるが、人体に与える影響が出てくる。ラジカル変換効率や実効果、冷蔵庫の使用年数に対する部材の耐久性等を考慮すると、０．０３ｐｐｍ程度が望ましい。
【０１１０】
オゾン・マイナスイオン発生装置２０は、図３で示したように、オゾン・マイナスイオン発生装置は、放電電極と対向電極との間でコロナ放電を発生させてオゾンとマイナスイオンを発生させるもので、より、望ましくは、放電電極４２と対向電極４１の電極間に印加する電圧が直流であり、範囲が−５ｋＶ以上−１０ｋＶ以下であり、かつ、この印加電圧範囲において、電極間に流れる電流が１μＡより大きく、３０μＡより小さいものである。この制限によって、オゾン発生量を制御し、マイナスイオンを多量に放出することができる。電流が大きいほど、オゾン発生量が多く、小さいほど、オゾン発生量が少ない。
【０１１１】
対向電極４１は、ステンレス、ニッケル、アルミ、銅、タングステンなどが挙げられるが、ステンレスが、汎用的であり、加工性の面からも望ましい。板厚は、０．３ｍｍ以上、２ｍｍ以下であれば良い。０．３ｍｍ未満では、強度が弱くなってしまい、製造過程などで形状が変形しやすいことが問題となってしまう。また、１ｍｍより大きいと、加工がしにくい。
【０１１２】
最近接部距離４７は、放電電極４２の先端と対向電極４１の距離を表している。最近接部距離を、大きくとれば、電極間の電流値が減少し、小さくすれば、電極間の電流値が増加する。
【０１１３】
導線４３は、樹脂で被覆された導線であり、特に、放電電極側の導線４３は、高電圧にも耐えうる、フッ素樹脂被覆やシリコーン樹脂被覆などの耐圧性の導線が望ましい。
【０１１４】
高電圧発生装置４４は、負極の高電圧を発生できるものであり、より望ましくは、−５ｋＶから−１０ｋＶの高電圧を発生させることができるものが望ましい。−５ｋＶ未満では、放電が起こりにくく、オゾン量、マイナスイオン量ともに所望の発生量を確保することが難しくなる。また、−１０ｋＶより大きいと、電極間の短絡が起きやすくなる。
【０１１５】
放電電極４２は、ステンレス、ニッケル、アルミ、銅、タングステンなどが挙げられるが、ステンレスが、汎用的であり、加工性の面からも望ましい。形状は、先端が鋭く尖った形状をしており、鋭く尖っているほど、同じ印加電圧における電流が増加する。放電電極４２は、径が０．３ｍｍ以上、１ｍｍ以下であれば良い。０．３ｍｍ未満では、先端との差が出にくく、放電の不安定になる。また、１ｍｍより大きいと、加工が難しくなる。
【０１１６】
対向電極４１の形状は、図３（ａ）では、筒で示しているが、円の一部あるいは大部分が欠けている形状のものでも構わない。また、筒が扁平している形状である、中心に穴の開いた円板状でも構わない。円の一部あるいは大部分が欠けている形状のものでも構わない図３（ｂ）では、板形状を示しているが、板面が平面でも曲面でも構わない。ただし、１５ｍｍを板幅が超える場合は、曲面を用いることで、マイナスイオンの発生量低下を抑制し、電流値を増加させることができる。
【０１１７】
円板状の場合、外径と内径の差が、０．３ｍｍ以上、５ｍｍ以下であればよい。０．３ｍｍ未満では、強度が弱くなってしまい、製造過程などで形状が変形しやすく、また、製造過程、運搬過程、使用過程において破断する恐れがある。５ｍｍより大きいと、オゾン・マイナスイオン発生装置の大きさが大きくなり、設置が制限される。
【０１１８】
また、対向電極４１の放電電極４２の先端に近い端を屈曲させ、放電電極４２方向に端面を向けることができる。端面を向けることで、放電極に近い部分の面積を減少させることができ、電極間に流れる電流を減少させることができ、オゾン発生量が減少する。
【０１１９】
円筒径４５は、内径の直径が、１５ｍｍ以上、４０ｍｍ以下であれば良い。１５ｍｍ未満では、短絡の危険性が高くなるためである。また、４０ｍｍより大きいと放電が発生しにくくなる。外径は、板厚に依存する、もしくは、円板状の場合は、内径より０．３ｍｍ以上、５ｍｍ以下大きくなる。
【０１２０】
円筒幅４６は、０．３ｍｍ以上、５ｍｍ以下であればよい。０．３ｍｍ未満では強度が弱くなる。また、５ｍｍより大きいと、発生したマイナスイオンが円筒外へ出にくくなるため、マイナスイオンの量が減少する。
【０１２１】
板幅５５は、幅が、１ｍｍ以上、３０ｍｍ以下であれば良い。小さいほど、オゾン発生が少なく、大きいほどオゾン発生が大きくなる。１ｍｍ未満では、電極間の電流が流れにくくなり、オゾンが発生しにくくなる。また、３０ｍｍ以上であれば、電極間の電流の増加がさほど期待できなくなり、また、マイナスイオンの放出量が減少する。
【０１２２】
板長５６は、５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下であればよい。５ｍｍ未満では、放電電極から飛び出る電子を受け取るアースとしての役割を果たしにくくなり、放電の制御が難しくなる。また、３０ｍｍより大きいと、発生したマイナスイオンが放出されにくくなるため、マイナスイオンの量が減少する。
【０１２３】
また、オゾン・マイナスイオン発生装置２０の設置箇所は、本実施の形態では、オゾン
が空気よりも重いという性質を考慮して、冷蔵室３の天面部としたが、冷気風路の流入口近傍であり冷蔵室３内全体にオゾンが行き渡るように設置すれば特に限定するものではない。
【０１２４】
オゾン・マイナスイオン発生装置２０の設置個数は特に限定するものではなく、単数個でも複数個でもよい。
【０１２５】
また、複数個のオゾン・マイナスイオン発生装置２０を設置する場合、同一箇所に設置する必要はなく、冷蔵室３内の異なる箇所に配置されていてもよい。
【０１２６】
また、オゾン・マイナスイオン発生装置２０は、連続運転だけでなく、オゾン濃度の調整のために間欠運転を行ってもよい。
【０１２７】
なお、本実施の形態では各貯蔵室の扉の形態について、使い勝手性を考慮して冷蔵室３については回転式、その他については引出式としたが、これらは特に限定するものではない。
【０１２８】
なお、本実施の形態では、オゾン・マイナスイオン発生装置２０および光照射装置１９の設置は、扉開閉による湿度変動の大きい冷蔵室３のみとしたが、切替室５内部にも同様にオゾン・マイナスイオン発生装置２０と光照射装置１９を設置して、切替室５を冷蔵室として使用する場合に使用してもよい。
【０１２９】
なお、本実施の形態では断熱箱体２の最下部の冷凍室７後方領域に機械室１３を設けて圧縮機１６を配置したが、手の届きにくいデッドスペースである断熱箱体２の最上部の冷蔵室３の後方領域に圧縮機１６を配置すると、収納性や使い勝手を大きく改善することができる。
【０１３０】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫を示す縦断面図である。
【０１３１】
なお、本実施の形態においては、実施の形態１で説明した構成および技術思想と同一の部分については詳細な説明を省略し、上記実施の形態で記載した内容と同様の技術思想が適用できる構成については上記実施の形態で記載した技術内容および構成と組合せた構成を実現することが可能である。
【０１３２】
図４に示すように、本実施の形態における冷蔵庫の冷蔵室３において、冷蔵室３両側面のうち冷蔵室扉８側の位置に、光照射装置１９が、点灯時に冷蔵室３内部を照らすよう設置されている。
【０１３３】
また、光照射装置１９の光源は、青色の発光ダイオード（ＬＥＤ）より構成され、それら発光源の点灯や消灯の動作は制御基板３２を通じて行われる。
【０１３４】
また、冷蔵室３内の天面部には、オゾン・マイナスイオン発生装置２０が設置されている。
【０１３５】
また、同じく冷蔵室３内の天面部には、使用者が冷蔵室扉８を開放した際に、白色ＬＥＤよりなる室内灯３５が備えられている。
【０１３６】
本実施の形態では、光照射装置１９を冷蔵室３の側面部の冷蔵室扉８側に配置するものとしたが、光照射装置１９からの青色光が透過する透光性部材からなる収納棚２９および
貯蔵ケース３０であれば背面部や底面、実施の形態１と同じく天面部に配置して収納棚２９、貯蔵ケース３０を介して照射することも可能ある。
【０１３７】
このとき、室内灯３５は冷蔵室扉８の開放時に点灯しているものとする。扉開放時には青色ＬＥＤよりなる光照射装置１９は消灯するので、室内灯３５は使用者が冷蔵室３内の確認や、保存品の取り扱いを助ける役割を果たす。
【０１３８】
本実施の形態においては、室内灯は白色ＬＥＤよりなる。白色光には青色波長の光も含まれるので、冷蔵室扉８が開放された際に、冷蔵室３内に残留したオゾンを青色光により分解し、使用者に対してオゾン臭刺激やオゾンによる人体への影響を低減することがわずかではあるが可能となる。
【０１３９】
また、省エネルギーの観点から、室内灯３５は扉開放時にのみ点灯するものとする。
【０１４０】
また、本実施の形態では、室内灯３５は冷蔵室３の天面部に設置したが、設置場所は特に限定されるものではなく、使用者が冷蔵室３内部を確認したり、内容物を取り扱ったりする際に不便でなければ、冷蔵室３内部の異なる位置に配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、低濃度オゾンと市販の光源および遷移金属を用いて、食品および冷蔵庫内の有害成分および臭気成分を分解することにより、安全性を確保しつつ、マイナスイオンによる捕集とを合わせ、除菌・脱臭の高い効果を発揮することが可能となり、冷蔵庫以外の家庭用電気製品等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【０１４２】
３  冷蔵室
８  冷蔵室扉
１８  扉開閉検知手段
１９  光照射装置
２０  オゾン・マイナスイオン発生装置
【図２】
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【図３】
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【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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