(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水タンクと、ポンプと、前記タンク内に粒径が１５〜３０ｎｍの光触媒ＴｉＯ2を０．４〜０．９μｍの薄膜でコーティングしたガラスからなる基材２枚とその基材に照射する光源を備え、前記基材と基材の間を水が通過できるように間にスペーサーを挟んで基材を積層状に設置して、前記給水タンク内の水と接触し、前記ポンプは一定時間にわたって製氷皿に水を供給する方向と逆転することを特徴とする製氷装置を有する冷蔵庫。
【請求項２】
タンク内面の一部分を除き内面全体に粒径が１５〜３０ｎｍの光触媒ＴｉＯ2を０．４〜０．９μｍの薄膜でコーティングした給水タンクと、ポンプと、そのコーティングされた光触媒に照射する光源を備え、前記ポンプは一定時間にわたって製氷皿に水を供給する方向と逆転することを特徴とする製氷装置を有する冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製氷装置を備えた冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵庫に製氷機が組み込まれて使用されていることが多い。この種の製氷装置としては、例えば実開平７−７７３７１号に開示された構成が知られている。以下、実開平７−７７３７１号に開示された従来技術の製氷装置について説明する。図５は、従来技術の製氷装置の概略図である。
【０００３】
従来技術の製氷装置１００は、大きく分けて製氷皿１０１、反転装置１０２、ポンプ１０３、給水タンク１０４、及び配管１０５によって構成される。この内、製氷皿１０１、反転装置１０２は、冷蔵庫の冷凍室１０７にあり、その他の部材は冷蔵室内１０８に配置される。
【０００４】
前記給水タンク１０４内には、水道水中のカルキ臭等を除去し、おいしい氷を作るために活性炭１０６を配置した従来例も存在していた。
【０００５】
さらに、水廻り部品、ポンプ１０３、給水タンク１０４及び配管１０５等において、水の腐敗防止や水垢発生防止の為に、抗菌剤を練り込んだ仕様も存在していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術の製氷装置１００において、活性炭を配置した従来例では、濃度の高いカルキ成分が存在するときには、活性炭の吸着能力が飽和し、カルキ臭除去能力が短時間しか維持できないという課題があった。
【０００７】
さらに、水廻り部品に抗菌剤を練り込んだ従来例では、抗菌剤練り込みのため、樹脂の変色、強度低下等の影響が見られる樹脂もあり、また、抗菌効果は、抗菌剤の溶出により発揮されるため、寿命があるという課題があった。
【０００８】
本発明は、従来技術の上記の欠点に着目し、カルキ臭除去を半永久的に維持でき、かつ水の腐敗や異臭の発生をも半永久的に防止することができる製氷装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明請求項１の製氷装置は、給水タンクと、ポンプと、前記タンク内に粒径が１５〜３０ｎｍの光触媒ＴｉＯ2を０．４〜０．９μｍの薄膜でコーティングしたガラスからなる基材２枚とその基材に照射する光源を備え、前記基材と基材の間を水が通過できるように間にスペーサーを挟んで基材を積層状に設置して、前記給水タンク内の水と接触し、前記ポンプは一定時間にわたって製氷皿に水を供給する方向と逆転することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明請求項２の製氷装置は、タンク内面の一部分を除き内面全体に粒径が１５〜３０ｎｍの光触媒ＴｉＯ2を０．４〜０．９μｍの薄膜でコーティングした給水タンクと、ポンプと、そのコーティングされた光触媒に照射する光源を備え、前記ポンプは一定時間にわたって製氷皿に水を供給する方向と逆転することを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、上記した構成によって、光触媒ＴｉＯ2は光が照射されると、励起され、伝導帯には電子が、価電子体には正孔が生じ、この電子及び正孔が光触媒ＴｉＯ2粒子内を拡散し、表面に到達する。表面に到達すると、光触媒と接触している水や水中に溶け込んでいるカルキ成分や水垢の原因となる微生物との間で電子の授受があり、カルキ成分や微生物等が分解されるという効果がある。
【００１２】
さらに、光触媒ＴｉＯ2は、触媒として機能するため、ＴｉＯ2の増減はなく、半永久的に使用できる。また、前記ポンプは一定時間にわたって製氷皿に給水する方向と逆転することにより、前記製氷皿から空気が入り、前記給水タンク内の水を均一に基材を接触させ、さらに光触媒をコーティングした基材と基材の間を水が通過できるように基材を積層状に設置することにより光触媒の水と接触する有効表面積を増し、前記に示す効果を向上させる作用を有する。
【００１３】
本発明請求項２の製氷装置は、上記した構成によって、光触媒ＴｉＯ2は光が照射されると、励起され、伝導帯には電子が、価電子体には正孔が生じ、この電子及び正孔が光触媒ＴｉＯ2粒子内を拡散し、表面に到達する。表面に到達すると、光触媒と接触している水や水中に溶け込んでいるカルキ成分や水垢の原因となる微生物等との間で電子の授受があり、カルキ成分や微生物等が分解されるという効果がある。
【００１４】
さらに、光触媒ＴｉＯ2は、触媒として機能するため、ＴｉＯ2の増減はなく、半永久的に使用できる。また、前記ポンプは一定時間にわたって製氷皿に給水する方向と逆転することにより、前記製氷皿から空気が入り、前記給水タンク内の水を均一に基材を接触させ、さらに光触媒を給水タンク内面全体にコーティングすることにより光触媒の水と接触する有効表面積を増し、前記に示す効果を向上させる作用を有する。
【００１５】
以下、本発明について図１から図２を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施例を示す製氷装置を備えた冷蔵庫の断面図、第２図は同製氷装置の概略図である。
【００１６】
１は、製氷装置で、製氷皿２、反転装置３、貯氷容器４、ポンプ５、給水タンク６、及び配管７，８、光触媒９をコーティングしたガラス１０、光源１１、スペーサー１２によって構成される。製氷装置１は冷蔵庫内に配置され、上記構成物の内、製氷皿２、反転装置３及び貯氷容器４は冷凍室１３内にあり、ポンプ５と給水タンク６、光触媒９をコーティングしたガラス１０及び光源１１は、冷蔵室１４に配置される。
【００１７】
また、配管７は、ポンプ５と給水タンク６を結合し、配管８は、製氷皿２とポンプ５とを結合するものである。
【００１８】
ガラス１０にコーティングした光触媒９は、粒径１５〜３０ｎｍのＴｉＯ2粒子の０．４〜０．９μｍの薄膜からなっている。
【００１９】
ＴｉＯ2の粒径は、粒径が小さくなるにしたがって活性は高くなるが、２００ｎｍ以下ではその活性はほとんど変わらなくなる。
【００２０】
しかし、粒径２１．５ｎｍのコロイド状ＴｉＯ2で再び活性が強まる。また、この付近では粒径の減少により反応性が大きくなる。
【００２１】
したがって、粒径は、１５〜３０ｎｍが望ましい。コーティングする方法は、チタンのアルコキシドからチタニアのゾルをつくり、ディップコーティング法によりガラス１０にコーティングした後、乾燥、焼成し、これを繰り返すことにより０．４〜０．９μｍの薄膜を作成した。
【００２２】
このとき薄膜は、０．４μｍ以下であると耐久性が悪くなり、０．９μｍ以上であると、光触媒９の活性が低下する。
【００２３】
したがって、薄膜は０．４〜０．９μｍが望ましい。給水タンク６に貯えられた水は、光触媒９をコーティングされたガラス１０と接触している。このとき、光源１１を点灯することにより、光触媒９に光が照射されると、励起され、光触媒９と接触している水や水に溶け込んでいるカルキ成分や微生物等との間で電子の授受があり、カルキ成分や微生物等を分解することができる。
【００２４】
水の抗菌効果及びカルキ成分の除去能力を測定するために、ブランクとして上記光触媒を設置しない状態と光触媒コーティングしたガラス板（５０mm×５０mm×２mm）を２枚有し、ガラス板とガラス板の間にスペーサーを挟んで１０mmの隙間を確保した状態で、各タンク内に水道水（水道水の遊離残留塩素濃度は０．５ｐｐｍ）を３００ｍＩ入れ、１ｍＩ中の初期菌数約１０6個に調整した黄色ブドウ球菌を入れた。
【００２５】
この状態で上記タンクを密閉し、５℃の条件に保ち、光源１１を１分間照射し、ポンプ５も光源照射と同時に製氷皿２に給水する方向と逆転する方向に５分間作動させた後、菌数及び遊離残留塩素濃度を測定した。その結果を表１に示す。実施例１の１分間後の残菌率は、約１０％であり、遊離残留塩素濃度は、０．１ｐｐｍとなり、カルキ臭の発生はなくなった。
【００２６】
（実施の形態２）
図３は本発明の一実施例の製氷装置を備えた冷蔵庫の断面図、図４は同製氷装置の概略図である。
【００２７】
１は、製氷装置で、製氷皿２、反転装置３、貯氷容器４、ポンプ５、内面全体に光触媒９をコーティングした給水タンク６、及び配管７，８、光源１１、スペーサー１２によって構成される。
【００２８】
製氷装置１は冷蔵庫内に配置され、上記構成物の内、製氷皿２、反転装置３及び貯氷容器４は冷凍室１３内にあり、ポンプ５と、内面全体に光触媒９をコーティングした給水タンク６及び光源１１は、冷蔵室１４に配置される。
【００２９】
また、配管７は、ポンプ５と給水タンク６を結合し、配管８は、製氷皿２とポンプ５とを結合するものである。給水タンク６の内面全体にコーティングした光触媒９は、粒径１５〜３０ｎｍのＴｉＯ2粒子の０．４〜０．９μｍの薄膜からなっている。ＴｉＯ2の粒径は、粒径が小さくなるにしたがって活性は高くなるが、２００ｎｍ以下ではその活性はほとんど変わらなくなる。
【００３０】
しかし、粒径２１．５ｎｍのコロイド状ＴｉＯ2で再び活性が強まる。また、この付近では粒径の減少により反応性が大きくなる。したがって、粒径は、１５〜３０ｎｍが望ましい。
【００３１】
コーティングする方法は、チタンのアルコキシドからチタニアのゾルをつくり、ディップコーティング法によりガラス１０にコーティングした後、乾燥、焼成し、これを繰り返すことにより０．４〜０．９μｍの薄膜を作成した。このとき薄膜は、０．４μｍ以下であると耐久性が悪くなり、０．９μｍ以上であると、光触媒９の活性が低下する。
【００３２】
したがって、薄膜は、０．４〜０．９μｍが望ましい。給水タンクに貯えられた水は、光触媒９をコーティングされた給水タンク６の内面と接触している。
【００３３】
このとき、光源１１を点灯することにより、光触媒９に光が照射されると、励起され、光触媒９と接触している水や水に溶け込んでいるカルキ成分や微生物等との間で電子の授受があり、カルキ成分や微生物等を分解することができる。
【００３４】
水の抗菌効果及びカルキ成分の除去能力を測定するために、ブランクとして上記光触媒を設置しない状態と給水タンク６内面全体に光触媒９をコーティングした状態で、各タンク内に水道水（水道水の遊離残留塩素濃度は０．５ｐｐｍ）を３００ｍＩ入れ、１ｍＩ中の初期菌数約１０6個に調整した黄色ブドウ球菌を入れた。
【００３５】
この状態で上記タンクを密閉し、５℃の条件に保ち、光源１１を１分間照射し、ポンプ５も光源照射と同時に製氷皿２に給水する方向と逆転する方向に１分間作動させた後、菌数及び遊離残留塩素濃度を測定した。その結果を（表１）に示す。実施例１の１分間後の残菌率は、約３０％であり、遊離残留塩素濃度は、０．１ｐｐｍとなり、カルキ臭の発生はなくなった。
【００３６】
【表１】
0003751081.tif 000002
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明の冷蔵庫によると、次のような効果が得られる。
【００３８】
本発明請求項１の製氷装置は、給水タンクと、ポンプと、前記タンク内に粒径が１５〜３０ｎｍの光触媒ＴｉＯ2を０．４〜０．９μｍの薄膜でコーティングしたガラスからなる基材２枚とその基材に照射する光源を備え、前記基材と基材の間を水が通過できるように間にスペーサーを挟んで基材を積層状に設置して、前記給水タンク内の水と接触し、前記ポンプは一定時間にわたって製氷皿に水を供給する方向と逆転する仕様により水中のカルキ成分や微生物等を分解し、おいしく、衛生的な氷を半永久的に提供することができるという効果がある。
【００３９】
本発明の請求項２の製氷装置は、タンク内面の一部分を除き内面全体に粒径が１５〜３０ｎｍの光触媒ＴｉＯ2を０．４〜０．９μｍの薄膜でコーティングした給水タンクと、ポンプと、そのコーティングされた光触媒に照射する光源を備え、前記ポンプは一定時間にわたって製氷皿に水を供給する方向と逆転する仕様であり、水中のカルキ成分や微生物等を分解し、おいしく、衛生的な氷を半永久的に提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１を示す製氷装置を備えた冷蔵庫の断面図
【図２】図１の製氷装置の概略図
【図３】本発明の実施の形態２を示す製氷装置の断面図
【図４】図３の製氷装置の概略図
【図５】従来の製氷装置の断面図
【符号の説明】
１  製氷装置
５  ポンプ
６  給水タンク
９  光触媒
１０  ガラス
１１  光源
１２  スペーサー
【図１】
0003751081.tif 000003
【図２】
0003751081.tif 000004
【図３】
0003751081.tif 000005
【図４】
0003751081.tif 000006
【図５】
0003751081.tif 000007