(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵室を含む冷蔵温度帯の冷蔵ゾーンと、冷凍室を含む冷凍温度帯の冷凍ゾーンとを備える冷凍冷蔵庫において、
前記冷蔵ゾーンと前記冷凍ゾーンは、それぞれ冷却器を備えて、冷気が互いに循環しないように分離して設けられており、
前記冷蔵ゾーンが野菜室を有し、該野菜室には野菜を収納するための野菜容器が配され、この野菜容器の上面開口を覆う蓋の上面に沿って冷気流路が形成されており、該蓋の上面に前記オゾン発生器が設けられて、該オゾン発生器が、前記冷気流路と前記野菜容器内部とにオゾンを放出する
ことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項２】
冷蔵室を含む冷蔵温度帯の冷蔵ゾーンと、冷凍室を含む冷凍温度帯の冷凍ゾーンとを備える冷凍冷蔵庫において、
前記冷蔵ゾーンと前記冷凍ゾーンは、それぞれ冷却器を備えて、冷気が互いに循環しないように分離して設けられており、
前記冷蔵ゾーンにオゾン発生器が配されるとともに、
前記オゾン発生器がオゾン発生電極と該発生電極に高電圧を印加する高圧発生ユニットとを備え、前記冷蔵ゾーンの冷却器の除霜時に、該オゾン発生電極への印加電圧を、通常のオゾン発生時における印加電圧よりも低く、かつ、放電開始電圧以上となるように制御する
ことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抗菌効果を有する冷凍冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷凍冷蔵庫においては、庫内壁やトレー等の収納部材の汚染に伴い、これら部材表面で細菌や真菌などの菌が繁殖しやすくなるという問題がある。そのため、近年では、庫内収納部材（主としてプラスチック成形部品）に無機系抗菌材を練り込んだり、無機系抗菌材を含む塗料を収納部材に塗布するという抗菌処理がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の抗菌処理をしても、なお、収納部材の汚染が進行すると、抗菌材の効果が部材表面に行き渡らなくなり、菌の繁殖が始まってしまうという欠点がある。また、特に、練り込み方式の場合には、収納部材の長期使用に伴い、部材内部から表面に抗菌材が滲み出しにくくなって、汚染のない場合でも抗菌効果が経時的に低下するという問題もある。また、これらの方式では冷蔵庫内の雰囲気全体に渡って抗菌効果を及ぼすことは不可能であり、抗菌材処理を施した収納部材に接触した近傍にしか抗菌効果は期待できず、食品に付着した菌、庫内を浮遊する菌に対する効果はなかった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、冷蔵室内を抗菌効果を有するオゾン雰囲気にすることで食品に付着した菌や庫内を浮遊する菌の増殖を抑え、しかも、冷蔵室内におけるオゾン濃度の低下を抑制して効率的な抗菌を行うことのできる冷凍冷蔵庫を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の冷凍冷蔵庫は、冷蔵室を含む冷蔵温度帯の冷蔵ゾーンと、冷凍室を含む冷凍温度帯の冷凍ゾーンとを備え、前記冷蔵ゾーンと前記冷凍ゾーンは、それぞれ冷却器を備えて、冷気が互いに循環しないように分離して設けられており、前記冷蔵ゾーンにオゾン発生器が配されたことを基本構成とする。
【０００６】
このように、冷蔵ゾーンと冷凍ゾーンとを分離した上で、その冷蔵ゾーンにオゾン発生器を設けたことにより、抗菌作用を必要とする冷蔵室のみを選択的にオゾン雰囲気にすることができる。すなわち、オゾン発生器が配された冷蔵ゾーンがより低い温度帯の冷凍ゾーンと連通されていると、当該低い温度帯の冷凍ゾーンにオゾンが濃縮化されてしまうが、本発明によればこれを防止することができる。また、冷蔵ゾーン専用の冷却器の平均蒸発温度は、冷凍ゾーンと冷蔵ゾーンの両者を１つの冷却器で冷却する場合の平均蒸発温度よりも高いので、冷却器におけるオゾン濃縮作用を軽減することができる。そのため、オゾン発生能力の同じオゾン発生器を搭載する場合には、冷蔵室内のオゾン濃度の低下を抑制しやすくなる。なお、ここでいう冷蔵室には野菜室やチルド室も含まれる。
【００１１】
本発明の請求項１記載の冷凍冷蔵庫は、上記基本構成において、前記冷蔵ゾーンが野菜室を有し、該野菜室には野菜を収納するための野菜容器が配され、この野菜容器の上面開口を覆う蓋の上面に沿って冷気流路が形成されており、該蓋の上面に前記オゾン発生器が設けられて、該オゾン発生器が、前記冷気流路と前記野菜容器内部とにオゾンを放出することを特徴とする。
【００１２】
請求項１の冷凍冷蔵庫であると、オゾン発生器を冷気流路中に設けたことにより、オゾン発生器から発生したオゾンの滞留による局所的な高濃度化を防止することができる。この構成は、特に、オゾン発生器が専用の送風ファンを具備しないものである場合に有効である。また、野菜容器蓋の上面にオゾン発生器を設けて野菜容器内にオゾンを放出するようにしたことにより、ラップやフィルム等で包装せず空気に直接触れる食材の収納比率の高い野菜容器内へ選択的に抗菌効果を与えることができる。
【００１９】
本発明の請求項２記載の冷凍冷蔵庫は、上記基本構成において、前記オゾン発生器がオゾン発生電極と該発生電極に高電圧を印加する高圧発生ユニットとを備え、前記冷蔵ゾーンの冷却器の除霜時に、該オゾン発生電極への印加電圧を、通常のオゾン発生時における印加電圧よりも低く、かつ、放電開始電圧以上となるように制御することを特徴とする。
【００２０】
除霜中にオゾンを発生し続けるとオゾンの除霜ドレイン水への溶解が多くなり、オゾンの庫内雰囲気抗菌への寄与率が低下し、無効オゾン比率が高くなってしまう。一方、除霜時には、湿度が高くなるため、オゾン発生電極への印加電力を放電開始電圧よりも下げると、電極に結露が発生しやすくなるという問題がある。そこで、請求項２のように、除霜時にオゾン発生電極への印加電圧を放電開始電圧を維持しながら通常時よりも低くすることにより、オゾン発生電極への結露を防いで電極の腐食防止を図りながら、無効オゾン量を低下し、かつ、除霜中の電気入力の低減を図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る冷蔵庫１０の断面図である。この冷蔵庫１０は、上から冷蔵室１２、野菜室１４、２つの冷凍室１６，１８を有する冷凍冷蔵庫である。
【００２３】
冷蔵室１２と野菜室１４は互いに連通されて、後方のダクト２０内に配した１組の冷却器２２及びファン２４により冷却されるようになっている。すなわち、冷蔵室１２と野菜室１４はダクト２０とともに、１つの冷却器２２により冷却される冷蔵温度帯の冷蔵ゾーン２６を構成している。
【００２４】
２つの冷凍室１６，１８は、その後方のダクト２８内に配した１組の冷却器３０及びファン３２により上記冷蔵ゾーン２６とは独立して冷却されるようになっている。すなわち、冷凍室１６，１８は、ダクト２８とともに、上記冷蔵ゾーン２６よりも低い冷凍温度帯の冷凍ゾーン３４を構成しており、この冷凍ゾーン３４は、冷蔵ゾーン２６とは冷気が互いに循環しないように独立して設けられている。
【００２５】
そして、冷蔵ゾーン２６のダクト２０内における冷却器２２の上流側にオゾン発生器３６が配置されている。詳細には、ダクト２０は冷却器２２の上流側において野菜室１４の底面に沿って形成されており、この野菜室１４の底面に沿って形成された底面ダクト２０ａ内にオゾン発生器３６が配されている。
【００２６】
オゾン発生器３６は、図２に示すように、オゾン発生電極３８と、このオゾン発生電極３８に高電圧を印可する高圧発生ユニット４０とを備えてなる沿面放電式のオゾン発生器である。
【００２７】
オゾン発生電極３８と高圧発生ユニット４０は、収納容器４２内に収納されている。収納容器４２内は、隔壁４４により発生電極側と高圧トランス側とに区画されている。そして、収納容器４２の発生電極側には、発生電極３８から発生したオゾンを外部に放出するための多数のスリット状の開口４６が設けられている。
【００２８】
この冷蔵庫１０においては、１つの圧縮機３５から供給される冷媒を、弁等の切替手段により冷蔵用冷却器２２と冷凍用冷却器３０とに交互に供給することによって、各冷却ゾーン２６，３４を所定の温度帯に冷却するように構成されている。
【００２９】
冷蔵用冷却器２２の動作時にファン２４を動作させることにより、冷蔵ゾーン２６内に図１に示すように冷気が循環し、これにより冷蔵ゾーン２６が冷却される（以下、この運転モードをＲ冷却という）。このとき、オゾン発生器３６の発生電極３８に放電開始電圧以上の電圧（通常、放電開始電圧の約２倍以上）を印加することにより、オゾン発生器３６からオゾンが発生し、発生したオゾンは、オゾン発生器３６が冷気流路中に配置されているため、冷蔵ゾーン２６内に拡散され、これにより冷蔵ゾーン２６がオゾン雰囲気となる。
【００３０】
一方、冷凍用冷却器３０の動作時（冷蔵用冷却器２２の停止時）にファン３２を動作させることにより、冷凍ゾーン３４が冷却される（以下、この運転モードをＦ冷却という）。このＦ冷却時において、ファン２４を動作させることにより、冷却器２２に付着した霜が蒸発して冷蔵室１２及び野菜室１４内に戻され、これにより室１２、１４内が高い湿度に保持される。（以下、この運転モードをうるおい運転という）。このうるおい運転時には、冷蔵ゾーン２６内が高湿度であることからオゾン発生器３６のオゾン発生効率が低下するが、冷蔵ゾーン２６内のオゾン雰囲気を維持するため、発生電極３８への印加電圧はＲ冷却時のまま維持する。一方、Ｆ冷却時においてファン２４を動作させないときには、オゾンの滞留を防止するため、オゾン発生器３６は停止させる。
【００３１】
冷蔵用冷却器２２を除霜する際には、ヒータ２３により冷却器２２を加熱する。この除霜時には、発生したオゾンが除霜ドレイン水に溶解して、オゾンの庫内雰囲気抗菌への寄与率が低下し、無効オゾン比率が高くなってしまう。また、雰囲気が高湿度となるため、オゾン発生器３６のオゾン発生効率自体も低下する。一方、除霜時には、湿度が高くなるため、発生電極３８への印加電力を放電開始電圧よりも下げると、電極３８に結露が発生しやすくなる。そのため、冷却器２２の除霜時には、電極３８への印加電圧を、Ｒ冷却時における印加電圧よりも低く、かつ、放電開始電圧以上となるように制御する。具体的には、印加電圧を放電開始電圧の１．０〜１．５倍に絞る。これにより、オゾン発生電極３８の結露防止を図りながら、無効オゾン量を低下し、かつ、除霜中の電気入力を低減することができる。
【００３２】
ここで、除霜時における上記制御による効果を確認するために行った実験について説明する。実験では、オゾン発生量が０．２５ｍｇ／時間のオゾン発生器３６を用いて、除霜時にオゾン発生器３６への電気入力を放電開始電圧の１．２倍となるように抑えた場合と、除霜時に通常の電気入力のまま（放電開始電圧の２倍）にした場合とを比較した。両者の除霜ドレイン水中への余剰オゾン溶解濃度を調べたところ、電気入力を抑えた場合では検出限界以下であったのに対し、電気入力をそのままにした場合では０．０２〜０．５ｐｐｍレベルであり、無効オゾン量が多いことがわかった。
【００３３】
この冷蔵庫１０では、また、冷蔵室１２及び野菜室１４の扉を開いたときに、その扉の開閉状態を検知する扉スイッチ（不図示）に連動して、オゾン発生器３６への電気入力を遮断するようにして、オゾンの発生を停止させ、これにより、冷蔵室１２及び野菜室１４から漏洩するオゾンの量を低減させている。
【００３４】
ここで、開扉時における上記制御による効果を確認するために行った実験について説明する。実験では、オゾン発生量が０．２５ｍｇ／時間のオゾン発生器３６を用いて、開扉時にオゾン発生器３６への電気入力を遮断した場合（実験１）と、遮断しなかった場合（実験２）とを比較した。扉開き直後における冷蔵室１２の前面のオゾン濃度を測定し、冷蔵室１２内のオゾン濃度との関係を求めた。その結果、図３に示すように、実験１では、冷蔵室１２内のオゾン濃度が０．１ｐｐｍを超えた場合でも、冷蔵室１２前面のオゾン濃度が臭気閾値の０．０２ｐｐｍよりも低くなっているのに対し、実験２では、同じ条件で０．０２ｐｐｍ程度となり、臭気感知し得る状態となっていた。
【００３５】
本実施形態の冷蔵庫１０であると、冷蔵ゾーン２６と冷凍ゾーン３４との冷気を完全に分離した上で、この冷蔵ゾーン２６にオゾン発生器３６を設けたことにより、抗菌作用を必要とする冷蔵室１２及び野菜室１４のみを効率的にオゾン雰囲気にすることができる。
【００３６】
また、オゾン発生器３６をダクト２０内における冷却器２２の上流側に設置したことにより、除霜時に冷却器２２から発生する高湿度気流にオゾン発生電極３８が直接さらされるのを防止することができ、オゾン発生効率の変動を防止することができる。また、冷却器２２に選択吸着した臭気分子に対する脱臭効果を発揮させることができる。さらに、庫内浮遊菌は庫内気流に乗り必ずダクト２０内を通過するので、浮遊菌への抗菌に対する効果が大きい。
【００３７】
ここで、この効果を確認するために行った実験について説明する。実験では、オゾン発生量が０．２５ｍｇ／時間のオゾン発生器３６を用いて、これを図１に示すように底面ダクト２０ａ内に配した場合（実験３）と、冷蔵室１２の後壁面中央部（図１においてＸで示す位置）に配した場合（実験４）と、オゾン発生器を配置しなかった場合（実験５）とを比較した。
【００３８】
実験は、大腸菌濃度１００個／ｍｌの液体約２０ｍｌを冷蔵室１２内に５分間にわたって噴霧して大腸菌を浮遊させた後、浮遊大腸菌の菌数減退を測定した。図４に示すように、実験３では、浮遊菌の存在限界時間の３０分以内で菌数が初期の１／１００以下となり、実験４および５と比べて明らかな抗菌効果が認められた。
【００３９】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る冷蔵庫５０の断面図である。この冷蔵庫５０は、オゾン発生器３６の配設位置を除いて、上記第１の実施形態の冷蔵庫１０と同様である。
【００４０】
この実施形態では、オゾン発生器３６が冷蔵ゾーン２６における野菜室１４内に配置されている。詳細には、野菜室１４には、野菜を収納するための上方に開口する野菜容器５１が配され、この野菜容器５１の上面開口を覆う蓋５２の上面にオゾン発生器３６が配置されている。この蓋５２の上面は、図５に示すように、冷気が流れる冷気流路となっており、オゾン発生器３６はこの冷気流路に配置されている。
【００４１】
このオゾン発生器３６は、図６において矢印Ａで示すように、冷気流路の冷気の流れ方向Ｃに沿って冷気を放出すると共に、図６において矢印Ｂで示すように、蓋５２の上面に設けられた不図示の開口から、野菜容器５１内にオゾンを吹き出すことができるように構成されている。
【００４２】
この実施形態によれば、野菜容器蓋５２の上面にオゾン発生器３６を設けて野菜容器５１内にオゾンを放出するようにしたことにより、ラップやフィルム等で包装しない食材の収納比率の高い野菜容器５１内へ選択的に抗菌効果を与えることができる。野菜容器５１内は冷蔵室１２よりも高湿度となり、発生したオゾンの消費が大きく、抗菌効果を発揮するには、本実施形態のように野菜容器５１内に向かってオゾンを放出させる構成が有利である。
【００４３】
ここで、この第２の実施形態の抗菌効果を確認するために行った実験について説明する。実験では、オゾン発生量が０．２５ｍｇ／時間のオゾン発生器３６を用いて、これを上述したように配置構成した場合（実験６）と、野菜室１４の後壁面中央部（図５においてＹで示す位置）に配した場合（実験７）と、オゾン発生器を配置しなかった場合（実験８）とを比較した。実験は、大腸菌を１０５個接種した寒天培地を野菜容器５１内に配置して、大腸菌の菌数の時間変化を調べた。図７に示すように、実験６では、実験７及び８と比べて遙かに早く菌数が減衰することが確認された。
【００４４】
また、本実施形態では、図６に示すように、野菜容器蓋５２上に設置されたオゾン発生器３６は、オゾン発生電極３８が高圧発生ユニット４０に対して冷気の流れ方向Ｃの下流側になるように配置されている。このような配置により、オゾン発生電極３８の近傍に位置する高圧発生ユニット４０が、電極３８から発生したばかりの拡散する前の高濃度のオゾンにさらされるのを防止して、高圧発生ユニット４０の耐久性向上を図られる。
【００４５】
ここで、この配置による効果を確認するために行った実験について説明する。実験では、オゾン発生量が２０ｍｇ／時間のオゾン発生器３６を用いて、これを電極３８が高圧発生ユニット４０の下流側になるように配した場合と、上流側になるように配した場合とを比較した。両者について、連続通電１，０００時間後の高圧発生ユニット４０を構成する樹脂部材（ＡＢＳ樹脂）の色差ΔＥを測定した。その結果、電極３８を下流側に配した場合、色差ΔＥ＜１であるのに対し、上流側に配した場合、色差ΔＥ＞２となり黄変が進行していた。
【００４６】
図８は、第３の実施形態に係る冷蔵庫の野菜容器５１の斜視図である。この実施形態は上記第２の実施形態の冷蔵庫５０とはオゾン発生器の構成が相違し、その他の構成は同じである。
【００４７】
この実施形態では、専用の送風ファン６２を具備するオゾン発生器６０を用いて、このオゾン発生器６０を第２の実施形態と同様に、野菜容器５１の蓋５２の上面に設置している。詳細には、ファン６２は、オゾン発生電極３８の下流側に設けられ、オゾン発生電極３８から発生したオゾンを蓋５２の上面に沿って前方に送風するよう構成されている。なお、ファン６２は、この実施形態のようにオゾン発生器と一体に設けられていてもよく、あるいは、オゾン発生器の近傍に別体に設けられていてもよい。
【００４８】
そして、このオゾン発生器６０は、ファン６２による送風方向Ｄとオゾン発生器６０の近傍を通過する冷気の流れ方向Ｃとが一致するように配設されている。すなわち、ファン６２の送風方向Ｄと庫内気流方向Ｃとのなす角度が０°となるようにオゾン発生器６０を配置している。
【００４９】
この実施形態によれば、オゾン発生器６０が専用の送風ファン６２を具備するため、Ｆ冷却時など冷却器２２のためのファン２４が停止しているときにも、オゾン発生器６０を動作させてオゾンを庫内に分散させることができる。
【００５０】
また、ファン６２の送風方向Ｄと庫内気流方向Ｃとのなす角度を０°としたことにより、オゾン発生器６０の専用ファン６２によって庫内冷気流路の冷気の流れが乱されることを防いで、冷却性能の低下を防止することができる。すなわち、送風ファン６２により発生する気流が、庫内冷気流路の冷気循環気流を乱すと、冷却性能の低下を引き起こすと共に、送風ファン６２への負荷の増大、扉開閉動作後のオゾン濃度均一化の長時間化を引き起こすという問題が生ずるが、本実施形態によればこのような問題を解決することができる。このような専用ファン６２による冷却性能の低下を防止するためには、上記ファン６２の送風方向Ｄと冷気流路の冷気流れ方向Ｃとのなす角度が６０°以下であることが好ましい。
【００５１】
ここで、ファン６２の送風方向Ｄと庫内気流方向Ｃとのなす角度を０°とすることによる効果を確認するために行った実験について説明する。実験では、オゾン発生器６０を配置していない場合に対する冷蔵庫全体での電気入力の増加を調べた。また、比較のために、ファン送風方向Ｄと庫内気流方向Ｃとが正反対（即ち、ファン送風方向Ｄと庫内気流方向Ｃとのなす角度が１８０゜）となるようにオゾン発生器６０を配置したものについても実験を行った。その結果、ファン送風方向Ｄと庫内気流方向Ｃとのなす角度が１８０゜の場合、冷蔵庫全体での電気入力の増加が、角度が０°の場合に比べて４％大きくなった。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の冷凍冷蔵庫によれば、冷蔵ゾーンと冷凍ゾーンとを分離した上で、その冷蔵ゾーンにオゾン発生器を設けたことにより、抗菌作用を必要とする冷蔵室のみを選択的にオゾン雰囲気にすることができ、冷蔵室の効率的な抗菌を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る冷蔵庫の断面図である。
【図２】同実施形態に用いるオゾン発生器の斜視図である。
【図３】開扉時における冷蔵室内と冷蔵室前面とのオゾン濃度の関係を示すグラフである。
【図４】第１の実施形態における浮遊菌への抗菌効果を示すグラフである。
【図５】第２の実施形態に係る冷蔵庫の断面図である。
【図６】同実施形態における野菜室内の分解斜視図である。
【図７】第２の実施形態における付着菌への抗菌効果を示すグラフである。
【図８】第３の実施形態に係る冷蔵庫における野菜容器の斜視図である。
【符号の説明】
１０，５０……冷蔵庫
１２……冷蔵室
１４……野菜室
１６，１８……冷凍室
２０……ダクト
２２，３０……冷却器
２６……冷蔵ゾーン
３４……冷凍ゾーン
３６……オゾン発生器
３８……オゾン発生電極
４０……高圧発生ユニット
５１……野菜容器
５２……蓋
６０……オゾン発生器
６２……ファン
【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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