JP2009047382A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷気循環経路中に複数の浄化機能手段を設けても冷却性能の低下やコスト高を生じることなく、脱臭・除菌性能の向上をはかることができる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】冷却器７で生成した冷気をファン８により貯蔵空間２に供給した後に冷却器に戻るように循環させるとともに脱臭機能と除菌機能、あるいは双方の機能を併せ持つ機能材料を通気性を有する担体に担持させた複数の浄化機能手段16、17からなる脱臭除菌装置18を前記冷気の循環経路12内に設置した冷蔵庫１において、前記複数の浄化機能手段は、それぞれの脱臭・除菌性能と内部を通過する風量とが互いに異なるものであって、この複数の浄化機能手段を循環経路の冷気の流れに対して並列に配置したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷気の循環経路内に脱臭除菌装置を配置した冷蔵庫に関する。

家庭用冷蔵庫には様々な臭気を持つ食品が収納されるものであり、従来より、冷蔵庫内の臭気や浮遊菌を除去するため、活性炭などの吸着剤や、ハニカム形状のセラミックなどからなる通気性を有する担体に酸化物などの触媒を担持させた浄化機能手段を冷蔵庫の冷気循環経路内に配置することで脱臭・除菌をおこなってきた。

冷蔵庫内の臭気は、その臭気成分を活性炭に吸着させてガスクロマトグラフで分析した結果からも、アルデヒト類、脂肪酸類および硫黄化合物など多種の臭気の複合臭であるとともに庫内には種々の浮遊菌が存在するため、前記のような単一の吸着剤や浄化機能手段ですべての臭気成分を脱臭・除菌することは困難であった。

この問題を解決する方法としては、特許文献１に記載されているように、それぞれの臭気成分の脱臭や除菌に適した複数の浄化機能手段を循環冷気の流れに沿って直列に配置したり、コスト低減のために脱臭抗菌フィルタを半分のサイズにして冷気循環経路に並列に配置したものが商品化されている。

ただ、これらの浄化機能手段は、高圧損体であることから、複数の浄化機能手段を庫内の冷気循環経路に設けた場合には、冷蔵庫全体の冷気循環風量が極端に少なくなって所定の通過風量が得られないため、冷却性能が大幅に低下する恐れがあり、これを防ぐために専用の送風手段を設けた必要があった（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−２０３３３６号公報 特開２００４−２３２８８８号公報

しかしながら、前記特許文献２に記載の構成では、脱臭除菌装置が大掛かりなものとなるばかりでなく、専用の送風手段の費用を要するためコスト高となる不具合があり、専用の送風手段を設ける必要のない低圧損の浄化触媒手段の開発が望まれていた。また、前述のように、冷蔵庫内には様々な臭気成分が存在し、それら臭気成分と臭気の強さの関係も収納食品によって大きく異なることから、浄化機能手段は、対象となる臭気の成分量に応じて必要最小の大きさとする方が、脱臭除菌装置のコンパクト化や圧損の低減、コスト面で有利である。

さらに、活性炭などの吸着部材や酸化物などの分解触媒は、通常の場合は、触媒を通過する風量が大きい程単位時間当たりの臭気や浮遊菌の除去量が大きくなるものであるが、複数の浄化機能手段を設置したものについては、浄化機能手段の部材毎に吸着分解性能と風量との関係が異なるため、ある一定の風量を超えると除去性能が向上しないか、若しくは性能が低下することがあり、吸着部材や分解部材に応じて適切な風量に設定することが望ましかった。

本発明は上記の事情を考慮してなされたものであり、冷気循環経路中に複数の浄化機能手段を設けても冷却性能の低下やコスト高を生じることなく、脱臭・除菌性能の向上をはかることができる冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、冷却器で生成した冷気をファンにより貯蔵空間に供給した後に冷却器に戻るように循環させるとともに脱臭機能と除菌機能、あるいは双方の機能を併せ持つ機能材料を通気性を有する担体に担持させた複数の浄化機能手段からなる脱臭除菌装置を前記冷気の循環経路内に設置した冷蔵庫において、前記複数の浄化機能手段は、それぞれの脱臭・除菌性能と内部を通過する風量とが互いに異なるものであって、この複数の浄化機能手段を循環経路の冷気の流れに対して並列に配置したことを特徴とするものである。

本発明の冷蔵庫によれば、浄化機能手段の圧損を低減できるので、冷却性能を保持するとともに脱臭・除菌性能を増大することが可能となり、さらに、性能向上のための専用の送風手段を設ける必要がないので、脱臭除菌装置のコンパクト化、およびコストの低減をはかることができる。

以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図１は本発明に係る冷蔵庫の本体内の各要素部品の配置状態を示す各前面扉を除去した概略正面図であり、断熱箱体からなる冷蔵庫本体（１）内部の貯蔵空間の最上部には冷蔵室（２）を配置し、その下方には断熱仕切壁を介して、製氷室（３）と温度切替室（４）を左右に併置している。さらにその下方には、冷蔵室（２）よりやや高温で高湿度に保持された野菜室（５）を設け、最下部には冷凍室（６）をそれぞれ独立して配置している。

各貯蔵室は、特に図示しないが、その前面開口部に各々専用の開閉扉を設けて閉塞するとともに、各貯蔵室中の冷蔵貯蔵空間である冷蔵室（２）および野菜室（５）は、前記野菜室（５）の背面に設置した冷凍サイクルの一環をなす冷蔵用冷却器（７）とその上部近傍に設けたファン（８）、および後述する種々の冷気ダクトによって冷気を循環させ、各貯蔵室毎に設定した温度に冷却制御される。なお、前記貯蔵室以外の冷凍室（６）や製氷室（３）などの冷凍貯蔵空間は、図示しない冷凍用冷却器およびファンによって別途独立した冷気循環によって冷却制御される。

前記冷蔵用冷却器（７）により所定の低温度に冷却された冷気は、ファン（８）によって冷蔵室背面に配設した冷気供給ダクト（９）に送られ、矢印で示すように、冷気吹出口（10）から冷蔵室（２）内に吐出して室内を冷却し、さらに冷蔵室（２）下部の吸込み口（11）から送風ダクト（12）を介して野菜室吹出口（13）から野菜室（５）に導入しこれを冷却する。

なお、冷蔵用冷却器（７）から冷気の一部は冷蔵室（２）の下部に設置された低温室内に直接導入され、これを上部における冷蔵室（２）内より低温に冷却するものであり、冷却後の冷気は前記冷蔵室（２）からの循環冷気と合流して前記送風ダクト（12）に導かれる。そして、最終的に野菜室（５）内を冷却した冷気はその後方に設けた吸込み口（14）から戻りダクト（15）を経由して冷蔵用冷却器（７）に戻るように形成している。

また、冷凍貯蔵空間の冷却運転については、冷凍用冷却器で生成されたより低温の冷凍温度に冷却された冷気をファンで冷凍室（６）や製氷室（３）などに導入し、強制循環させることによって各室を所定温度に冷却するように制御するものである。

しかして、前記冷蔵室（２）から野菜室（５）への送風ダクト（12）中には、脱臭機能や除菌機能、あるいはその双方の機能を併せ持つ機能材料を通気性を有する担体に担持させた浄化機能手段Ａ（16）と、この浄化機能手段Ａ（16）とは脱臭や除菌機能が異なる機能材料を前記と同様の担体に担持させた浄化機能手段Ｂ（17）とを備えた脱臭除菌装置（18）を設置している。

本実施例においては、冷蔵庫内の臭気は、前述のように多種の臭気の複合体であるが、その臭気物質の細分析によれば、いわゆる発酵食品から発生するアセトアルデヒトのようなアルデヒト類と、生ゴミ臭（野菜の腐敗臭）である二硫化メチルのような硫黄化合物との占める割合が大きい。さらに、アセトアルデヒトの臭気強度が１．３に対して二硫化メチルのそれは２．５とほぼ２倍であることから、前記浄化機能手段Ａ（16）を、アルデヒト類の脱臭を得意とする人工酵素などの有機系触媒を活性炭などの吸着剤に添着させて、セルロースなどの有機材料からなる通気性を有するハニカム形状の担体に担持させたものとしている。

浄化機能手段Ｂ（17）は、主に二硫化メチルのような硫黄系のガスに対する吸着・分解を得意とする触媒、例えば、二酸化マンガンやゼオライト、酸化チタンなどのような金属酸化物などからなる無機系触媒を、セラミックや金属などの無機材料からなる通気性を有するハニカム形状の担体に担持したもの、または人工酵素などの有機系触媒を活性炭などの吸着剤に添着させてセルロースなどの有機材料からなる通気性を有するハニカム担体に担持させたものとし、アルデヒト類の臭気に対応する浄化機能手段Ａ（16）と硫黄系臭気に対応する浄化機能手段Ｂ（17）との有効触媒量の比率を１：２としている。

また、前記二酸化マンガンや疎水性ゼオライトなどのような金属酸化物を機能材料として用いた浄化機能手段を加熱したり、酸化チタンなどの光触媒を紫外線発生装置とともに用いた場合は、循環冷気中に含まれる臭い分子や有機物質を吸着してより高い脱臭効果を得ることができるとともに吸着物の分解を促進させることができるため、脱臭・除菌性能をより長期に亙って持続させることができる利点がある。

しかしながら、前記浄化機能手段Ａ（16）およびＢ（17）は、除去対象成分に応じて担持される機能材料を異ならせ、除去対象成分量に応じて担持量や形状を必要最小の大きさとしていることから、脱臭除菌装置（18）としての大きさをコンパクトにでき、費用も抑えることができるものであるが、その形状の違いにより浄化機能性能とともに通過風量が互いに異なることとなるため、本発明では、前記浄化機能手段Ａ（16）およびＢ（17）を前記送風ダクト（12）における冷気の流れに対して並列に配置している。

このように並列に配置することにより、冷気の流れに対して直列に配置した場合に比べ、空気流に対して高圧力損失体である浄化機能手段Ａ（16）、Ｂ（17）の圧損を低減させることができるので冷気循環風量を低下させることがなく、冷蔵庫としての冷却性能を保持して脱臭・除菌性能を向上させることができるものであり、時間経過によるアンモニアの脱臭効果を示す図２の比較グラフからも明らかなように、浄化機能手段を設けていない場合は元より、浄化機能手段を冷気流に直列に配置した場合と比較しても格段に脱臭効果が向上する。

また、冷気の循環経路中の圧損が低減できることから、従来のような専用の送風装置を配設する必要がなく、構造をコンパクトにできるとともに費用コストを低く抑えることができるものであり、さらには、浄化機能手段Ａ（16）およびＢ（17）の形状変更により、浄化機能手段の圧損値を調整することができ、浄化機能手段ごとの最適な冷気通過風量を調整し設定することができる。

本実施例においては、発酵食品などから発生するアルデヒト類の臭気よりも野菜の腐敗臭である二硫化メチルの臭気強度が約２倍強いため、送風ダクト（12）の横断面図である図３に示すように、前記２種類の浄化機能手段を並列に配置するとともに、除去対象成分の臭気強度が強い硫黄系臭気の脱臭を得意とする浄化機能手段Ｂ（17）の有効断面積を、アルデヒト系臭気の脱臭を得意とする浄化機能手段Ａ（16）のそれより約２倍の面積とし、脱臭性能の２倍化と同時に圧損の平準化をはかって冷気の循環風量を確保し、必要最小の大きさとすることで脱臭除菌装置（18）のコンパクト化をはかっている。

次に、本発明における浄化機能手段Ａ（16）およびＢ（17）を配設に対する他の実施例について説明する。本実施例は、前記図３と同様に送風ダクト（12′）の横断面積である図４に示すように、浄化機能手段Ａ（16′）と浄化機能手段Ｂ（17′）の単位面積当たりの通風性能を、除去対象成分の差に応じて異ならせたものであり、具体的には、浄化機能手段Ａ（16′）に対し浄化機能手段Ｂ（17′）の通風開口メッシュを粗く形成したものである。

これにより、各浄化機能手段Ａ（16′）、Ｂ（17′）における冷気が通過する単位面積当たりの通風性能を互いに異ならせることができ、必要最小の大きさとすることで、前記実施例と同様に脱臭除菌装置としてのコンパクト化やコスト低減をはかることができるものであり、その圧損値を調整することで、浄化機能手段ごとに担持した機能材料に応じた適切な風量に設定することができ、脱臭・除菌性能を向上させることができる。

浄化機能手段の冷気循環経路に対する並列配置については、さらに、送風ダクト（12″）の縦断面図である図５に示すごとく、浄化機能手段Ａ（16″）に対して浄化機能手段Ｂ（17″）の垂直方向の厚み寸法を異ならせるように配設してもよい。

上記構成によっても各浄化機能手段Ａ（16″）、Ｂ（17″）における冷気の通風性能を互いに異ならせ、必要最小の大きさとすることで、前記各実施例と同様に脱臭除菌装置としてのコンパクト化やコスト低減をはかることができるものであり、その圧損値を調整することで、浄化機能手段ごとに担持した機能材料に応じた適切な風量と脱臭・除菌性能を得ることができる。

上記構成において、送風経路内を流れる冷気が多い場合は、送風ダクト（12″）内に配置した浄化機能手段Ａ（16″）とＢ（17″）とダクト（12″）壁との間に多少の隙間が存在しても浄化機能手段Ａ（16″）およびＢ（17″）には充分な通過風量が得られるため特に問題はないが、冷気流が少ない場合には、隙間が存在すると循環冷気は優先的に隙間側に流れて浄化機能手段には流れにくい状態になり、適切な脱臭・除菌性能が得られない不具合を生じる。

この問題に対応するために、前記図５に示すように、浄化機能手段Ａ（16″）およびＢ（17″）と周囲のダクト壁との間に枠状の軟質スポンジなどで形成したシール材（19）を設けることで、ダクト（12″）壁との隙間を遮蔽し、浄化機能手段Ａ（16″）およびＢ（17″）に強制的に冷気を通過させるようにしており、この構成により脱臭・除菌性能効率をより向上させることができる。

なお、前記浄化機能手段と周囲のダクト壁との間にシール材（19）を設けることは、前記浄化機能手段Ａ（16）とＢ（17）、あるいは同Ａ（16′）とＢ（17′）と送風ダクト（12）（12′）壁との間に採用しても同様であることは言うまでもない。

また、前記浄化機能手段の通気性のある担体に担持された機能材料のひとつとして、前記各機能材料以外に、白金や銀などの貴金属、または高分子金属錯体やポルフィリン錯体などの人工酵素、あるいは活性炭やゼオライトなどの無機系吸着剤を含むようにすれば、より高い脱臭・除菌性能が得られるものであり、このとき、浄化機能手段を加熱する手段を併用して用いれば、貴金属や人工酵素、あるいは吸着剤に吸着した吸着物の分解を促進することができ、脱臭・除菌性能を長期に亙って持続する効果が得られる。

さらに、前記種々の機能材料を組み合わせて浄化機能手段を形成することにより、例えば、金属酸化物などの分解剤に吸着剤を加えることにより、前記分解剤だけでは不充分であった除去対象成分の吸着性能を補うことができ、脱臭・除菌性能を向上させることができる。

なお、前記各実施例については、並列に設けた浄化機能手段Ａ（16）（16′）（16″）およびＢ（17）（17′）（17″）を、野菜室（５）を製氷室（３）や温度切替室（４）の下方に配置して、冷蔵室（２）と野菜室（５）との送風ダクト（12）（12′（12″）内に配設したが、複数の浄化機能手段の配設位置についてはこれに限らず、冷蔵室（２）背面に配設した冷気供給ダクト（９）や戻りダクト（15）内などの冷気の循環経路中に配設してもよいものであり、また、冷蔵庫内の貯蔵室の配置としても上記に限らず、冷蔵室（２）の直下や冷蔵室内に野菜室（５）を配置したり、冷凍室（６）と野菜室（５）の位置を前記実施例とは逆の位置関係としたタイプに適用でき、冷蔵用冷却器（７）の位置や冷凍サイクルについても種々の形態に採用できることはいうまでもない。

本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の扉を除去した概略正面図である。 浄化機能手段の時間経過による脱臭効果を示す比較グラフである。 図１における冷蔵庫の送風ダクト中の浄化機能手段を示す横断面図である。 本発明の他の実施例を示す図３と同一部分の横断面図である。 本発明のさらに他の実施例を示す浄化機能手段部分の縦断面図である。

符号の説明

１ 冷蔵庫本体
２ 冷蔵室
５ 野菜室
７ 冷蔵用冷却器
８ ファン
９ 冷気供給ダクト
10 冷気吹出口
11 吸込み口
12、12′、12″ 送風ダクト
13 野菜室吹出口
14 吸込み口
15 戻りダクト
16、16′、16″ 浄化機能手段Ａ
17、17′、17″ 浄化機能手段Ｂ
18 脱臭除菌装置
19 シール材

Claims (7)

1. 冷却器で生成した冷気をファンにより貯蔵空間に供給した後に冷却器に戻るように循環させるとともに脱臭機能と除菌機能、あるいは双方の機能を併せ持つ機能材料を通気性を有する担体に担持させた複数の浄化機能手段からなる脱臭除菌装置を前記冷気の循環経路内に設置した冷蔵庫において、前記複数の浄化機能手段は、それぞれの脱臭・除菌性能と内部を通過する風量とが互いに異なるものであって、この複数の浄化機能手段を循環経路の冷気の流れに対して並列に配置したことを特徴とする冷蔵庫。
2. 複数の浄化機能手段における冷気が通過する有効断面積を互いに異ならせたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 複数の浄化機能手段における冷気が通過する単位面積当たりの通風性能を互いに異ならせたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
4. 複数の浄化機能手段の冷気の流れ方向に対応する厚み寸法を互いに異ならせたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
5. 複数の浄化機能手段における機能材料のひとつが人工酵素を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。
6. 複数の浄化機能手段における機能材料が、二酸化マンガンや酸化チタンなどの金属酸化物、白金や銀などの貴金属、人工酵素、および活性炭やゼオライトなどの無機系の吸着剤を組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。
7. 複数の浄化機能手段を、硫黄系臭気の脱臭を得意とする浄化機能手段と、アルデヒト系臭気の脱臭を得意とする浄化機能手段とで構成し、それら浄化機能手段の有効触媒量の比率を２：１としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。

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