(57)【要約】【課題】扉の開閉に応じてプラズマデバイスのオンオフを制御するだけでなく、扉を閉じた状態での脱臭性能又は殺菌性能を確保するとともに、プラズマデバイスの運転時間の長期化を抑制して活性種やオゾンの蓄積を防止する。【解決手段】プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスを冷蔵庫内に配置して、当該冷蔵庫内の脱臭又は殺菌を行う方法であって、前記冷蔵庫の扉が開いたときに前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたときに前記プラズマデバイスを運転させて、さらに前記冷蔵庫の扉が閉じた状態が所定時間以上続いた場合には前記冷蔵庫のファンと連動する運転に切り替えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスを冷蔵庫内に配置して、当該冷蔵庫内の脱臭又は殺菌を行う方法であって、
前記冷蔵庫の扉が開いたときに前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたときに前記プラズマデバイスを運転させて、
さらに前記冷蔵庫の扉が閉じた状態が所定時間以上続いた場合には前記冷蔵庫のファンと連動する運転に切り替えることを特徴とするプラズマデバイスの制御方法。
【請求項２】
プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスを冷蔵庫内に配置して、当該冷蔵庫内の脱臭又は殺菌を行う方法であって、
前記冷蔵庫の扉が開いたときに前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたときであって前記冷蔵庫内の湿度が所定範囲内の場合に前記プラズマデバイスを運転させることを特徴とするプラズマデバイスの制御方法。
【請求項３】
前記冷蔵庫内の湿度の所定範囲が、２０％ＲＨ〜９０％ＲＨである請求項２記載のプラズマデバイスの制御方法。
【請求項４】
前記冷蔵庫内の湿度を測定する湿度センサを設け、当該湿度センサにより得られた湿度が前記所定範囲内の場合に前記プラズマデバイスを運転させる請求項２又は３記載のプラズマデバイスの制御方法。
【請求項５】
前記冷蔵庫内の湿度を所定範囲内とする前記冷蔵庫のコンプレッサの運転に連動して前記プラズマデバイスを運転させる請求項２又は３記載のプラズマデバイスの制御方法。
【請求項６】
プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスを冷蔵庫内に配置して、当該冷蔵庫内の脱臭又は殺菌を行う方法であって、
前記冷蔵庫の扉が開いたときに前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたときに前記プラズマデバイスを運転させて、
さらに前記冷蔵庫の扉が閉じた状態において、前記プラズマデバイスの連続運転を所定時間行い、この連続運転の後に、前記プラズマデバイスの間欠運転を所定時間行わせることを特徴とするプラズマデバイスの制御方法。
【請求項７】
プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスを冷蔵庫内に配置して、当該冷蔵庫内の脱臭又は殺菌を行う方法であって、
前記冷蔵庫の扉が開いたときに前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたときに前記プラズマデバイスを運転させて、
さらに前記冷蔵庫の扉が閉じた状態において、前記プラズマデバイスを高デューティ比で運転させる第１の間欠運転を所定時間行わせて、この第１の間欠運転の後に、前記プラズマデバイスを低デューティ比で運転させる第２の間欠運転を所定時間行わせることを特徴とするプラズマデバイスの制御方法。
【請求項８】
プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスを冷蔵庫内に配置して、当該冷蔵庫内の脱臭又は殺菌を行う方法であって、
前記冷蔵庫の扉が開いたときに前記プラズマデバイスが停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたときに前記プラズマデバイスが運転させて、
さらに前記冷蔵庫のファン及びコンプレッサを制御して前記冷蔵庫内の湿度を所定範囲内にすることを特徴とする脱臭殺菌方法。
【請求項９】
前記冷蔵庫内の湿度の所定範囲が、２０％ＲＨ〜９０％ＲＨである請求項８記載の脱臭殺菌方法。
【請求項１０】
冷蔵庫内に配置され、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスと、
前記プラズマデバイスを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が、前記冷蔵庫の扉が開いたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを運転させて、さらに前記冷蔵庫の扉が閉じた状態が所定時間以上続いた場合には前記冷蔵庫のファンと連動する運転に切り替えることを特徴とする脱臭殺菌システム。
【請求項１１】
冷蔵庫内に配置され、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスと、
前記プラズマデバイスを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が、前記冷蔵庫の扉が開いたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合であって前記冷蔵庫内の湿度が所定範囲内の場合に前記プラズマデバイスを運転させることを特徴とする脱臭殺菌システム。
【請求項１２】
冷蔵庫内に配置され、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスと、
前記プラズマデバイスを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が、前記冷蔵庫の扉が開いたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを運転させて、さらに前記冷蔵庫の扉が閉じた状態において、前記プラズマデバイスの連続運転を所定時間行わせ、この連続運転の後に、前記プラズマデバイスの間欠運転を所定時間行わせることを特徴とする脱臭殺菌システム。
【請求項１３】
冷蔵庫内に配置され、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスと、
前記プラズマデバイスを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が、前記冷蔵庫の扉が開いたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを運転させて、さらに前記冷蔵庫の扉が閉じた状態において、前記プラズマデバイスを高デューティ比で運転させる第１の間欠運転を所定時間行わせ、この第１の間欠運転の後に、前記プラズマデバイスを低デューティ比で運転させる第２の間欠運転を所定時間行わせることを特徴とする脱臭殺菌システム。
【請求項１４】
冷蔵庫内に配置され、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスと、
前記プラズマデバイスを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が、前記冷蔵庫の扉を開閉するユーザの開閉サイクルを示す開閉サイクルデータを格納する格納部を有しており、
前記制御装置が、前記冷蔵庫の扉が開いたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを運転させて、さらに前記開閉サイクルデータに基づき、前記冷蔵庫の扉の開閉頻度が少ない時間帯に前記プラズマデバイスを連続運転させることを特徴とする脱臭殺菌システム。
【請求項１５】
冷蔵庫内に配置され、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスと、
前記プラズマデバイスを制御して、前記冷蔵庫の扉が開いたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを運転させる制御装置と、
前記冷蔵庫内の湿度が所定値以上の場合に前記プラズマデバイスの結露を防止する結露防止機構とを備える脱臭殺菌システム。
【請求項１６】
前記制御装置が、前記プラズマデバイスに印加する駆動電圧を上げることによって前記結露防止機構として機能するものである請求項１５記載の脱臭殺菌システム。
【請求項１７】
冷蔵庫内に配置され、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスと、
前記プラズマデバイスを制御して、前記冷蔵庫の扉が開いたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを運転させる制御装置と、
前記冷蔵庫内の湿度が所定値未満の場合に前記冷蔵庫内を加湿する加湿機構とを備える脱臭殺菌システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマデバイスを用いて冷蔵庫内の脱臭殺菌を行うためのプラズマデバイスの制御方法、プラズマデバイスを用いた脱臭殺菌方法及び脱臭殺菌システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のアトピー、ぜんそく、アレルギー症状保有者の増大や新型インフルエンザの爆発流行などにみられる感染性のリスク増大などによって、殺菌や脱臭など生活環境の空気質制御ニーズが高まっている。また生活が豊かになるにつれて、保管食品の量の増大や食べ残し食品の保管機会が増加しており、冷蔵庫に代表される保管機器内の環境制御も重要性を増している。
【０００３】
このようなことから、例えば特許文献１に示すように、冷蔵庫内にオゾン発生手段を配置してオゾンを冷蔵庫内に送り出すことによって、冷蔵庫内を脱臭、殺菌するものが考えられている。特にこの特許文献１においては、扉が開いたことを検出した場合には送風手段のオゾン発生手段の運転を停止し、扉が閉じたことを検出した場合には送風手段及びオゾン発生手段を作動させるものである。
【０００４】
しかしながら、オゾン発生手段を冷蔵庫のような密閉空間で使用する場合、扉が閉じた状態で長時間連続運転を行うと、活性種やオゾンが冷蔵庫内に蓄積してしまい、扉を開けた場合に人への影響や、冷蔵庫内の構成部材の劣化等により製品寿命への影響が懸念される。また、冷蔵庫内の食品などへの悪影響も懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２５６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、扉の開閉に応じてプラズマデバイスのオンオフを制御するだけでなく、扉を閉じた状態での脱臭性能又は殺菌性能を確保するとともに、プラズマデバイスの運転時間の長期化を抑制して活性種やオゾンの蓄積を防止することを主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明に係るプラズマデバイスの制御方法は、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスを冷蔵庫内に配置して、当該冷蔵庫内の脱臭又は殺菌を行う方法であって、前記冷蔵庫の扉が開いたときに前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたときに前記プラズマデバイスを運転させて、さらに前記冷蔵庫の扉が閉じた状態が所定時間以上続いた場合には前記冷蔵庫のファンと連動する運転に切り替えることを特徴とする。このようなものであれば、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御するだけでなく、夜間などの所定時間（例えば８時間）扉の開閉が行われない場合において脱臭性能又は殺菌性能を確保することができる。さらに、それ以上の長期間（例えば１日以上）にわたり扉の開閉が行われない場合において、運転時間の長時間化を抑制して活性種やオゾンの蓄積を防止し、消費電力を抑制することができる。
【０００８】
また本発明に係るプラズマデバイスの制御方法は、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスを冷蔵庫内に配置して、当該冷蔵庫内の脱臭又は殺菌を行う方法であって、前記冷蔵庫の扉が開いたときに前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたときであって前記冷蔵庫内の湿度が所定範囲（２０％ＲＨ〜９０％ＲＨ）内の場合に前記プラズマデバイスを運転させることを特徴とする。このようなものであれば、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御するだけでなく、高効率で殺菌性能を実現することができ、長期間扉の開閉が行われない場合でも運転時間の長時間化を抑制することができる。
【０００９】
前記所定範囲（２０％ＲＨ〜９０％ＲＨ）内の場合に運転させる態様としては、前記冷蔵庫内の湿度を測定する湿度センサを設け、当該湿度センサにより得られた湿度が前記所定範囲内の場合に前記プラズマデバイスを運転させることが考えられる。また、前記冷蔵庫内の湿度を所定範囲（２０％ＲＨ〜９０％ＲＨ）内とする前記冷蔵庫のコンプレッサの運転に連動して前記プラズマデバイスを運転させることが考えられる。
【００１０】
また本発明に係るプラズマデバイスの制御方法は、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスを冷蔵庫内に配置して、当該冷蔵庫内の脱臭又は殺菌を行う方法であって、前記冷蔵庫の扉が開いたときに前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたときに前記プラズマデバイスを運転させて、さらに前記冷蔵庫の扉が閉じた状態において、前記プラズマデバイスの連続運転を所定時間行い、この連続運転の後に、前記プラズマデバイスの間欠運転を所定時間行わせることを特徴とする。このようなものであれば、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御するだけでなく、夜間などの所定時間（例えば８時間）扉の開閉が行われない場合において連続運転することで、脱臭性能又は殺菌性能を確保することができる。さらに、それ以上の長期間（例えば１日以上）にわたり扉の開閉が行われない場合において、間欠運転とすることで、脱臭性能又は殺菌性能を確保しつつ、運転時間の長時間化を抑制して活性種やオゾンの蓄積を防止し、消費電力を抑制することができる。
【００１１】
また本発明に係るプラズマデバイスの制御方法は、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスを冷蔵庫内に配置して、当該冷蔵庫内の脱臭又は殺菌を行う方法であって、前記冷蔵庫の扉が開いたときに前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたときに前記プラズマデバイスを運転させて、さらに前記冷蔵庫の扉が閉じた状態において、前記プラズマデバイスを高デューティ比で運転させる第１の間欠運転を所定時間行わせて、この第１の間欠運転の後に、前記プラズマデバイスを低デューティ比で運転させる第２の間欠運転を所定時間行わせることを特徴とする。ここで、デューティ比は、プラズマデバイスが運転／停止を繰り返す周期に対するプラズマデバイスが運転している期間の比（＝「プラズマデバイスの動作期間」／「プラズマデバイスの運転／停止の周期」）である。このようなものであれば、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御するだけでなく、夜間などの所定時間（例えば８時間）扉の開閉が行われない場合において高デューティ比で間欠運転することで、脱臭性能又は殺菌性能を確保することができる。さらに、それ以上の長期間（例えば１日以上）にわたり扉の開閉が行われない場合において、低デューティ比で間欠運転することで、脱臭性能又は殺菌性能を確保しつつ、運転時間の長時間化を抑制して活性種やオゾンの蓄積を防止し、消費電力を抑制することができる。
【００１２】
また本発明に係る脱臭殺菌方法は、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスを冷蔵庫内に配置して、当該冷蔵庫内の脱臭又は殺菌を行う方法であって、前記冷蔵庫の扉が開いたときに前記プラズマデバイスが停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたときに前記プラズマデバイスを運転させて、さらに前記冷蔵庫のファン及びコンプレッサを制御して前記冷蔵庫内の湿度を所定範囲（２０％ＲＨ〜９０％ＲＨ）内にすることを特徴とする。このようなものであれば、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御するだけでなく、高効率で殺菌性能を実現することができ、長期間扉の開閉が行われない場合でも運転時間の長時間化を抑制することができる。
【００１３】
また本発明に係る脱臭殺菌システムは、冷蔵庫内に配置され、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスと、前記プラズマデバイスを制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、前記冷蔵庫の扉が開いたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを運転させて、さらに前記冷蔵庫の扉が閉じた状態が所定時間以上続いた場合には前記冷蔵庫のファンと連動する運転に切り替えることを特徴とする。このようなものであれば、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御するだけでなく、夜間などの所定時間（例えば８時間）扉の開閉が行われない場合において脱臭性能又は殺菌性能を確保することができる。さらに、それ以上の長期間（例えば１日以上）にわたり扉の開閉が行われない場合において、運転時間の長時間化を抑制して活性種やオゾンの蓄積を防止し、消費電力を抑制することができる。
【００１４】
また本発明に係る脱臭殺菌システムは、冷蔵庫内に配置され、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスと、前記プラズマデバイスを制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、前記冷蔵庫の扉が開いたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合であって前記冷蔵庫内の湿度が所定範囲（２０％ＲＨ〜９０％ＲＨ）内の場合に前記プラズマデバイスを運転させることを特徴とする。このようなものであれば、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御するだけでなく、高効率で殺菌性能を実現することができ、長期間扉の開閉が行われない場合でも運転時間の長時間化を抑制することができる。
【００１５】
また本発明に係る脱臭殺菌システムは、冷蔵庫内に配置され、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスと、前記プラズマデバイスを制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、前記冷蔵庫の扉が開いたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを運転させて、さらに前記冷蔵庫の扉が閉じた状態において、前記プラズマデバイスの連続運転を所定時間行わせ、この連続運転の後に、前記プラズマデバイスの間欠運転を所定時間行わせることを特徴とする。このようなものであれば、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御するだけでなく、夜間などの所定時間（例えば８時間）扉の開閉が行われない場合において連続運転することで、脱臭性能又は殺菌性能を確保することができる。さらに、それ以上の長期間（例えば１日以上）にわたり扉の開閉が行われない場合において、間欠運転とすることで、脱臭性能又は殺菌性能を確保しつつ、運転時間の長時間化を抑制して活性種やオゾンの蓄積を防止し、消費電力を抑制することができる。
【００１６】
また本発明に係る脱臭殺菌システムは、冷蔵庫内に配置され、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスと、前記プラズマデバイスを制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、前記冷蔵庫の扉が開いたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを運転させて、さらに前記冷蔵庫の扉が閉じた状態において、前記プラズマデバイスを高デューティ比で運転させる第１の間欠運転を所定時間行わせ、この第１の間欠運転の後に、前記プラズマデバイスを低デューティ比で運転させる第２の間欠運転を所定時間行わせることを特徴とする。このようなものであれば、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御するだけでなく、夜間などの所定時間（例えば８時間）扉の開閉が行われない場合において高デューティ比で間欠運転することで、脱臭性能又は殺菌性能を確保することができる。さらに、それ以上の長期間（例えば１日以上）にわたり扉の開閉が行われない場合において、低デューティ比で間欠運転することで、脱臭性能又は殺菌性能を確保しつつ、運転時間の長時間化を抑制して活性種やオゾンの蓄積を防止し、消費電力を抑制することができる。
【００１７】
また本発明に係る脱臭殺菌システムは、冷蔵庫内に配置され、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスと、前記プラズマデバイスを制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、前記冷蔵庫の扉を開閉するユーザの開閉サイクルを示す開閉サイクルデータを格納する格納部を有しており、前記制御装置が、前記冷蔵庫の扉が開いたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを運転させて、さらに前記開閉サイクルデータに基づき、前記冷蔵庫の扉の開閉頻度が少ない時間帯に前記プラズマデバイスを連続運転させることを特徴とする。このようなものであれば、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御するだけでなく、ユーザの開閉サイクルに合わせてプラズマデバイスを運転できるようになる。
【００１８】
また本発明に係る脱臭殺菌システムは、冷蔵庫内に配置され、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスと、前記プラズマデバイスを制御して、前記冷蔵庫の扉が開いたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを運転させる制御装置と、前記冷蔵庫内の湿度が所定値以上の場合に前記プラズマデバイスの結露を防止する結露防止機構とを備えることを特徴とする。このようなものであれば、冷蔵庫内の湿度環境に影響を受けることなく高効率の殺菌性能を実現することができる。例えばデフロスト動作中（高湿度下（例えば９０％ＲＨよりも高湿度））にプラズマデバイスの性能低下を防ぐことができる。
【００１９】
ここで結露防止機構の具体例としては、冷蔵庫内に吸湿部材を配置すること、プラズマデバイス等を加熱するヒータを配置することなどが考えられるが、構成の簡略化及びシステムの小型化を可能にするするためには、前記制御装置が、前記プラズマデバイスに印加する駆動電圧を上げることによって前記結露防止機構として機能するものであることが望ましい。
【００２０】
また本発明に係る脱臭殺菌システムは、冷蔵庫内に配置され、プラズマを発生させてオゾン又は活性種を生成するプラズマデバイスと、前記プラズマデバイスを制御して、前記冷蔵庫の扉が開いたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを停止させ、前記冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合に前記プラズマデバイスを運転させる制御装置と、前記冷蔵庫内の湿度が所定値未満の場合に前記冷蔵庫内を加湿する加湿機構とを備えることを特徴とする。ここで加湿機構の具体例としては、冷蔵庫内に加湿器を配置することなどが考えられるが、構成の簡略化及びシステムの小型化を可能にするするためには、コンプレッサを意図的に動作させて加湿することにより構成することが望ましい。このようなものであれば、冷蔵庫内の湿度環境に影響を受けることなく高効率の殺菌性能を実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
このように構成した本発明によれば、扉の開閉に応じてプラズマデバイスのオンオフを制御するだけでなく、扉を閉じた状態での脱臭性能又は殺菌性能を確保するとともに、プラズマデバイスの運転時間の長期化を抑制して活性種やオゾンの蓄積を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態の脱臭殺菌システム及び冷蔵庫を示す模式図。
【図２】同実施形態のプラズマデバイスの一実施形態を示す斜視図。
【図３】プラズマデバイスの作用を示す模式図。
【図４】電極部を示す平面図。
【図５】電極部及び防爆機構を示す断面図。
【図６】電極部の対向面の構成を示す拡大断面図。
【図７】流体流通孔及び貫通孔を模式的に示す部分拡大平面図及び断面図。
【図８】プラズマデバイスの制御方法を示す図。
【図９】変形実施形態に係るプラズマデバイスの制御方法を示す図。
【図１０】変形実施形態に係るプラズマデバイスの制御方法を示す図。
【図１１】変形実施形態に係るプラズマデバイスの制御方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
本実施形態に係る脱臭殺菌システム１００は、図１に示すように、冷蔵庫Ｒの庫内の収容空間を脱臭し、当該庫内の壁面や棚および庫内に収容された食品などに付着した菌を殺菌するものであり、冷蔵庫Ｒ内、具体的に例えば庫内の上部に配置されるプラズマデバイス２００と、当該プラズマデバイス２を制御する制御装置３００とを備えている。
【００２５】
プラズマデバイス２００は、図２及び図３に示すように、マイクロギャッププラズマ（Micro Gap Plasma）によりイオンやラジカル等の活性種を生成させるプラズマ電極部２と、当該プラズマ電極部２の外部に設けられて当該プラズマ電極部２に強制的に風（空気流）を送る送風機構３と、前記プラズマ電極部２の外部に設けられてプラズマ電極部２で生じる火炎が外部に伝播しないようにする防爆機構４、および電極部２に高電圧を印加するための電源５とを備えている。なお、送風機構３及び電源５は後述する制御装置３００により制御される。
【００２６】
以下、各部２〜５について各図を参照して説明する。
【００２７】
プラズマ電極部２は、図３〜図７に示すように、対向面に誘電体膜２１ａ、２２ａを設けた一対の電極２１、２２を有し、それら電極２１、２２間に所定電圧が印加されてプラズマ放電するものである。各電極２１、２２は、特に図４に示すように、平面視において（電極２１、２２の面板方向から見たときに）概略矩形状をなすものであり、例えばＳＵＳ４０３といったステンレス鋼から形成されている。なお、電極部２の電極２１、２２の縁部には、電源５からの電圧が印加される印加端子２Ｔが形成されている（図４参照）。ここで電源５によるプラズマ電極部２への電圧印加方法は、各電極２１、２２に印加する電圧をパルス形状とし、そのピーク値を１００Ｖ以上５０００Ｖ以下の範囲内とし、且つパルス幅を０．１μ秒以上かつ３００μ秒以下の範囲内としている。
【００２８】
また、図６に示すように、電極２１、２２の対向面には、例えばチタン酸バリウム等の誘電体が塗布されて誘電体膜２１ａ、２２ａが形成されている。この誘電体膜２１ａ、２２ａの表面粗さ（本実施形態では算出平均粗さＲａ）は０．１μｍ以上１００μｍ以下である。この他表面粗さとしては、最大高さＲｙ、十点平均粗さＲｚを用いて規定しても良い。このように誘電体膜２１ａ、２２ａの平面粗さを上記範囲内の値にすることによって、各電極２１、２２を重ね合わせるだけで、対向面間に空隙が形成されて、当該空隙内にプラズマが発生することになる。これにより、各電極２１、２２間にプラズマ形成用の空隙を形成するためのスペーサを不要としている。なお、前記誘電体膜２１ａ、２２ａの表面粗さは、溶射法などの薄膜形成方法によって制御することが考えられる。また、電極に塗布する誘電体としては、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化シリコン、燐酸銀、チタン酸ジルコン酸鉛、シリコンカーバイド、酸化インジウム、酸化カドミニウム、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化鉄、カーボンナノチューブなどを用いてもよい。
【００２９】
さらに図４、図５及び図７に示すように、各電極２１、２２の対応する箇所にそれぞれ流体流通孔２１ｂ、２２ｂを設けてこれらが連通して貫通するように構成するとともに、電極２１、２２の面板方向から視たときに（平面視において）、対応する各流体貫通孔２１ｂ、２２ｂの輪郭の少なくとも一部が互いに異なる位置となるように構成されている。つまり、一方の電極２１に形成された流体流通孔２１ｂの平面視形状と、他方の電極２２に形成された流体流通孔２２ｂの平面視形状とが互いに異なるように構成されている。
【００３０】
具体的には、各電極２１、２２の対応する箇所にそれぞれ形成された流体流通孔２１ｂ、２２ｂは、平面視において概略円形状をなすものであり（図４、図７参照）、一方の電極２１に形成された流体流通孔２１ｂの開口サイズ（開口径）が、他方の電極２２に形成された流体流通孔２２ｂの開口サイズ（開口径）よりも小さく（例えば開口径が１０μｍ以上小さく）形成されている。
【００３１】
また、同じく図４、図７に示すように、一方の電極２１に形成された流体流通孔２１ｂと他方の電極２２に形成された流体流通孔２２ｂとは同心円状に形成されている。なお、本実施形態では、一方の電極２１に形成された複数個の流体流通孔２１ｂは全て同一形状をなし、他方の電極２２に形成された複数個の流体流通孔２２ｂも全て同一形状をなし、一方の電極２１に形成された流体流通孔２１ｂ全てが、他方の電極２２に形成された流体流通孔２２ｂよりも小さく形成されている。本実施例では概略円形状として効果を示したが、開口部は円形に限らずどのような形でもよく、平面視において対応する各流体貫通孔の輪郭の少なくとも一部が互いに異なる位置となるように構成されていればよい。
【００３２】
さらに、各電極２１、２２に形成された流体流通孔２１ｂ、２２ｂの開口総面積が、当該各電極２１、２２の総面積に対して２％以上９０％以下の範囲内である。具体的には、他方の電極２２に形成された流体流通孔２２ｂの開口総面積を、電極２２の総面積に対して２％以上９０％以下の範囲内としている。なお、一方の電極２１に形成された流体流通孔２１ｂの開口総面積を２％以上９０％以下の範囲内としても良い。
【００３３】
また、プラズマ電極部２は、図４及び図７に示すように、流体流通孔２１ｂ、２２ｂとは別に、一方の電極２１に貫通孔２１ｃを設けてこの貫通孔２１ｃが他方の電極２２によってその対向面側の開口が塞がれるように構成している。
【００３４】
貫通孔２１ｃの開口サイズは、流体流通孔２１ｂの開口サイズよりも１０μｍ以上小さく形成している。貫通孔２１ｃは、規則的に設けられた流体流通孔２１ｂの一部を置き換えて形成されており、貫通孔２１ｃは流体流通孔２１ｂの周囲に設けられている（図４参照）。
【００３５】
送風機構３は、前記プラズマ電極部２の他方の電極２２側に配置されており、プラズマ電極部２に形成された流体流通孔２１ｂ、２２ｂ（完全開口部）に向かって強制的に風を送る送風ファンを有するものである。具体的にこの送風機構３は、流体流通孔２１ｂ、２２ｂを通過させる風の流速を０．１ｍ／ｓ以上１０ｍ／ｓ以下の範囲内としている。この送風機構３は、制御装置３００により前記プラズマ電極部２の駆動と同期して制御されて、プラズマ電極部２に駆動電圧が印加されるときに送風機構３は送風運転される。
【００３６】
防爆機構４は、図５に示すように、一対の電極２１、２２の外側に配置された保護カバー４１を有し、可燃性ガスが流体流通孔２１ｂ、２２ｂに流入してプラズマによって生じた火炎が、保護カバー４１を越えて外部に伝播しないように構成されたものである。具体的に防爆機構４は、その保護カバー４１が、一対の電極２１、２２の外側に配置された金属メッシュ４１１を有し、当該金属メッシュ４１１の線径が１．５ｍｍ以下の範囲内であり、且つ金属メッシュ４１１の開口率が３０％以上である。
【００３７】
このように構成したプラズマ発生装置１００により、２枚の対向した電極２１、２２の隙間にプラズマを発生させ、流体流通孔２１ｂ、２２ｂに風を送り込み、電極２１、２２近傍で脱臭を行い、プラズマ中で生成された活性種及びオゾンを閉空間に放出し付着菌の殺菌を行う。上記のように、対応する各流体貫通孔２１ｂ、２２ｂの輪郭の少なくとも一部が互いに異なる位置としていることから、流体流通孔２１ｂ、２２ｂを流れる流体とプラズマとの接触面積を可及的に大きくすることができる。これにより、イオン及びラジカルといった活性種の生成量を増加させることができ、当該活性種により脱臭する機能と、その活性種を装置外部に放出して浮遊菌及び付着菌を殺菌する機能とを十分に発揮できるようになる。
【００３８】
制御装置３００は、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏチャネル、Ａ／Ｄコンバータ等を備えた専用乃至汎用のコンピュータであり、前記メモリに記憶させた制御プログラムにしたがってＣＰＵ及びその周辺機器が協働することにより、冷蔵庫Ｒの扉の開閉に連動してプラズマデバイス２００を制御するとともに、冷蔵庫ＲのファンＲＦに連動してプラズマデバイス２００を制御する。
【００３９】
具体的に制御装置３００は、図８の朝昼夕夜の期間に示すように、冷蔵庫Ｒの扉が開いたことを検知した場合にプラズマデバイス２００を停止させ、冷蔵庫Ｒの扉が閉じたことを検知した場合にプラズマデバイス２００を運転させる。このとき制御装置３００は、冷蔵庫Ｒの扉に設けられ、当該扉の開閉を検知する開閉検知センサ（不図示）からの検出信号を受信して、扉が開いたことを検知した場合に、電源５を制御してプラズマ電極部２への電圧印加を停止させるとともに送風機構３を停止させる。一方、前記開閉検知センサからの検出信号を受信して、扉が閉じたことを検知した場合に、電源５を制御してプラズマ電極部２に電圧を印加するとともに送風機構３を送風運転させる。
【００４０】
さらに制御装置３００は、図８の旅行の期間に示すように、前記開閉検知センサからの検出信号を受信して、冷蔵庫Ｒの扉が閉じた状態が所定時間（例えば８時間）以上続いたと判断した場合には、前記所定時間以後に、プラズマデバイス２００を冷蔵庫ＲのファンＲＦと連動する運転に切り替える。例えば、ファンＲＦが間欠運転を行った場合、制御装置３００は、ファンＲＦの間欠運転に合わせてプラズマデバイス２００を間欠運転を行う。つまり、ファンＲＦが運転している場合にはプラズマデバイス２００を運転させ、ファンＲＦが停止している場合にはプラズマデバイス２００を停止させる。このとき制御装置３００は、冷蔵庫ＲのファンＲＦが運転していることを示すファン運転信号を、前記ファンＲＦを制御する制御部やファンＲＦの運転を検知するセンサから受信して、当該ファンＲＦの動作に同期させてプラズマデバイス２００を動作させる。より詳細には、制御装置３００は、ファンＲＦが運転したことを検知した場合には、電源５を制御してプラズマ電極部２に電圧を印加するとともに送風機構３を送風運転させる。一方、ファンＲＦが停止したことを検知した場合には、電源５を制御してプラズマ電極部２への電圧印加を停止させるとともに送風機構３を停止させる。
【００４１】
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態に係る脱臭殺菌システム１００によれば、冷蔵庫Ｒの扉の開閉に連動してプラズマデバイス２００を制御するだけでなく、夜間などの所定時間（例えば８時間）扉の開閉が行われない場合において脱臭性能又は殺菌性能を確保することができる。さらに、それ以上の長期間（例えば１日以上）にわたり扉の開閉が行われない場合において、運転時間の長時間化を抑制して活性種やオゾンの蓄積を防止し、消費電力を抑制することができる。
【００４２】
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００４３】
例えば、制御装置が、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御することに加えて、冷蔵庫の扉が閉じたことを検知した場合であって冷蔵庫内の湿度が所定範囲（２０％ＲＨ〜９０％ＲＨ）内の場合にプラズマデバイスを運転させるようにしても良い。これならば、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御するだけでなく、高効率で殺菌性能を実現することができ、長期間扉の開閉が行われない場合でも運転時間の長時間化を抑制することができる。
【００４４】
具体的に制御装置は、冷蔵庫内に設けられた湿度センサからの湿度検出信号を受信して、冷蔵庫内の湿度が所定範囲（２０％ＲＨ〜９０％ＲＨ）内の場合にプラズマデバイスを運転させる。また制御装置は、冷蔵庫のコンプレッサの動作に連動してプラズマデバイスを制御しても良い。この場合、コンプレッサを起動した直後は庫内の湿度が９０％ＲＨ以上となる恐れがあるため、制御装置は、図９に示すように、コンプレッサの起動時から所定時間（例えば５分）遅らせてプラズマデバイスを運転させる。またコンプレッサが運転を開始すると同時に停止させる。あるいはコンプレッサの停止時から所定時間（例えば３０分）遅らせてプラズマデバイスを停止させる。
【００４５】
また、制御装置が、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御することに加えて、図１０に示すように、冷蔵庫の扉が閉じた状態において、プラズマデバイスの連続運転を所定時間（例えば８時間）行わせ、この連続運転の後に、プラズマデバイスの間欠運転を所定時間（例えば４８時間）行わせることもできる。これならば、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御するだけでなく、夜間などの所定時間（例えば８時間）扉の開閉が行われない場合において連続運転することで、脱臭性能又は殺菌性能を確保することができる。さらに、それ以上の長期間（例えば１日以上）にわたり扉の開閉が行われない場合において、間欠運転とすることで、脱臭性能又は殺菌性能を確保しつつ、運転時間の長時間化を抑制して活性種やオゾンの蓄積を防止し、消費電力を抑制することができる。
【００４６】
また、制御装置が、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御することに加えて、図１１に示すように、冷蔵庫の扉が閉じた状態において、プラズマデバイスを高デューティ比（例えばデューティ比２／３）で運転させる第１の間欠運転を所定時間（例えば１２時間）行わせ、この第１の間欠運転の後に、プラズマデバイスを低デューティ比（例えばデューティ比１／５）で運転させる第２の間欠運転を所定時間（例えば４８時間）行わせることもできる。これならば、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御するだけでなく、夜間などの所定時間（例えば１２時間）扉の開閉が行われない場合において高デューティ比で間欠運転することで、脱臭性能又は殺菌性能を確保することができる。さらに、それ以上の長期間（例えば１日以上）にわたり扉の開閉が行われない場合において、低デューティ比で間欠運転することで、脱臭性能又は殺菌性能を確保しつつ、運転時間の長時間化を抑制して活性種やオゾンの蓄積を防止し、消費電力を抑制することができる。
【００４７】
さらに、制御装置が、前記冷蔵庫の扉を開閉するユーザの開閉サイクルを示す開閉サイクルデータを格納する格納部を有するものであっても良い。そして、制御装置は、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御することに加えて、開閉サイクルデータに基づき、冷蔵庫の扉の開閉頻度が少ない時間帯にプラズマデバイスを連続運転させる。このようなものであれば、冷蔵庫の扉の開閉に連動してプラズマデバイスを制御するだけでなく、ユーザの開閉サイクルに合わせてプラズマデバイスを運転できるようになる。
【００４８】
その上、前記実施形態の脱臭殺菌システムが、冷蔵庫内の湿度が所定値（９０％ＲＨ）以上の場合にプラズマデバイスの結露を防止する結露防止機構を備えることも考えられる。ここで結露防止機構は、制御装置が、プラズマデバイスのプラズマ電極部に印加する駆動電圧を上げることによって構成されることが望ましい。その他、庫内の湿度に合わせてプラズマデバイスのプラズマ電極部に印加する駆動電圧を調節することも考えられる。これならば、冷蔵庫内の湿度環境に影響を受けることなく高効率の殺菌性能を実現することができる。例えばデフロスト動作中（高湿度下（例えば９０％ＲＨよりも高湿度））にプラズマデバイスの性能低下を防ぐことができる。
【００４９】
加えて、前記実施形態の脱臭殺菌システムが、冷蔵庫内の湿度が所定値（２０％ＲＨ）未満の場合に冷蔵庫内を加湿する加湿機構を備えることも考えられる。ここで加湿機構は、冷蔵庫内に加湿器を配置することなどが考えられる。これならば、冷蔵庫内の湿度環境に影響を受けることなく高効率の殺菌性能を実現することができる。
【００５０】
また、制御装置は、庫内に収容された食品などの内容量や種類に応じてプラズマデバイスの動作頻度やプラズマ電極部に印加する駆動電圧を調節するようにしても良い。なお、内容量は例えば冷蔵庫の棚に設けられた重量センサにより検知することが考えられる。また種類はユーザが冷蔵庫に設けられた入力部に入力することにより検知することが考えられる。これにより、より一層殺菌性能及び脱臭性能に優れた脱臭殺菌システムとすることができる。
【００５１】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５２】
１００・・・脱臭殺菌システム
２００・・・冷蔵庫
２００Ｆ・・・ファン
２・・・プラズマデバイス
３・・・制御装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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