JP4375112B2

JP4375112B2 - 脱臭装置および冷蔵庫

Info

Publication number: JP4375112B2
Application number: JP2004146282A
Authority: JP
Inventors: 和幸濱田; かほる辻本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-05-17
Filing date: 2004-05-17
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2024-05-17
Also published as: JP2005326116A

Description

本発明は、紫外線ランプおよび光触媒を具備した脱臭装置を備えた冷蔵庫に関するものである。

従来、この種の紫外線ランプを用いた脱臭装置は、紫外線ランプによりダクト内に紫外線を照射し、ダクト内の紫外線照射範囲には、樹脂の変形を防止するための反射剤を貼付している（例えば、特許文献１参照）。

図５は特許文献１に記載された従来の脱臭装置を搭載した冷蔵庫の冷蔵室部分を示すものである。図５に示すように、冷蔵庫の内箱３と、冷気ダクトを形成する背面板６と、内箱３と背面板６の間に形成された冷気ダクト１３と、冷気ダクト１３内に配設された紫外線を照射する紫外線放電ランプ１４であり、ここでは、平面型形状である。そして、ここでは、ダクト内側に紫外線を照射し、冷蔵室側には可視光を照射する。

なお、ダクト内の紫外線照射範囲には、樹脂の変形を防止するためのアルミ等の反射剤を貼付している。
特開２００２−３３３２６４号公報

しかしながら、上記従来の構成では、平面型の紫外線ランプから冷気ダクト内に放出される紫外線による樹脂の変形を防止するために、広範囲にわたって冷気ダクト内にアルミ等の反射剤を貼付しなければならないという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、紫外線ランプを被うように筒状の遮光体を設けて、冷気ダクト内の樹脂の変形を防止することのできる脱臭装置を備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。

さらに、上記従来の構成では、平面型の紫外線ランプから放出される紫外線と冷気の接触率が低く、脱臭、除菌性能に限界があるという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、筒状の遮光体と紫外線ランプの間に形成した風路を蛇行させることで、紫外線と冷気の接触率を上げることで高い性能を有する脱臭装置を備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。

さらに、上記従来の構成では、平面型の紫外線ランプから放出される紫外線のみの効果で冷気中の周期成分を分解するので、脱臭性能に限界があるという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、筒状の遮光体をシート状の光触媒で構成することで、高い性能を有する脱臭装置を備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の脱臭装置は、紫外線ランプと、前記紫外線ランプを包囲する筒状の遮光体と、前記紫外線ランプと前記遮光体の間に形成された風路と、空気の流入、流出のために前記遮光体の胴体部に形成された開口部とから構成され、前記開口部の前記紫外線ランプ方向に遮光部材を形成したものである。

これによって、紫外線ランプから開口部を通過して遮光体の外部に漏れる紫外線量は大幅低減されることになる。

本発明の脱臭装置は、遮光体を使用することで、冷気ダクト内に広範囲にわたってアルミ等の反射材を貼付する必要がなく低コスト化することができる。

請求項１に記載の発明は冷蔵庫本体に備えられた貯蔵室の空気を冷却する冷却器と、紫外線ランプと、前記紫外線ランプを包囲する筒状の遮光体と、前記紫外線ランプと前記遮光体の間に形成された風路と、空気の流入や流出のために前記遮光体の胴体部に形成された開口部とを有し、前記開口部の前記紫外線ランプ方向に遮光部材が形成されており、前記紫外線ランプは水平に配置されるとともに前記開口部の中で空気の流出口の開口部が前記紫外線ランプよりも上方に形成され、前記空気の流出口の開口部の上方に前記冷却器が位置することにより、紫外線ランプから開口部を通過して遮光体の外部に漏れる紫外線量は大幅低減することとなり、冷気ダクト内に広範囲にわたってアルミ等の反射材を貼付する必要がなく低コスト化することができる。また、開口部から冷却器に流出する空気のオゾン濃度を低減することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、遮光部材は、開口部に対して紫外線ランプから直進する紫外線を遮断するように構成されていることにより、紫外線ランプから開口部を通過して遮光体の外部に漏れる紫外線量は略ゼロとなり、冷気ダクト内にアルミ等の反射材を貼付する必要がなく低コスト化することができる。

請求項３に記載の発明は請求項１または２に記載の発明において、空気流入、流出のために遮光体の胴体部に形成された開口部は、紫外線ランプを中心に、対角に配置することにより、空気流入のための開口部から遮光体内部に流入した冷気は、紫外線ランプの周辺を蛇行して、空気入出のための開口部から遮光体外部へ流出するので、紫外線と空気の接触率が高まり、高い脱臭性能が得られる。

請求項４に記載の発明は請求項１から３に記載の発明において、空気流入、流出のために遮光体の胴体部に形成された開口部が、遮光体の長手方向の中心に対して対称に配置することにより、開口部近傍では、紫外線ランプの放線方向への冷気の流れと、紫外線ランプ中央近傍では、紫外線ランプの軸方向に対して水平な冷気の流れが形成されるので、紫外線およびオゾンと冷気の接触率が高まり、高い脱臭性能が得られる。

請求項５に記載の発明において、請求項４記載の発明において、紫外線ランプは、少なくとも２００ｎｍ以下の紫外線を吸収する皮膜を、空気流出のための開口部近傍のランプ管表面に形成することにより、皮膜形成部近傍で２５４ｎｍの波長の紫外線によりオゾン分解が促進されるので、空気流出のための開口部でのオゾン濃度を低減することができる。

請求項６に記載の発明において、請求項１から５に記載の発明の遮光体は、シート状の光触媒を筒状配置することにより、紫外線ランプから照射される紫外線により、シート状光触媒がラジカル状態となるので、ラジカル状態となった光触媒により高い脱臭性能が得られる。

請求項７に記載の発明は請求項１から６に記載の発明において、脱臭装置を冷蔵室、野菜室、切り替え室、冷凍室のいずれかの室内あるいは風路内に備えることにより、各貯蔵室に対して紫外線および光触媒の作用が利用できるので、高い脱臭性能が得られる。

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。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷蔵室の正面図である。図２は本発明の実施の形態１における冷蔵庫のＡ−Ａ断面図である。図３は本発明の実施の形態１における脱臭装置の構成図である。図４は本発明の実施の形態１における脱臭装置のＢ−Ｂ断面図である。

図１、図２、図３、図４において、冷蔵庫本体１の上部に位置する冷蔵室１０２は、断熱壁１０３と背面に形成された背面カバー１０４により構成されており、複数の棚１０５により複数の区画１０６に仕切られている。

送風路１１０は、背面カバー１０４内に形成された吸込み風路であり、複数の区画１０６に対して複数の吸込み口１１１でそれぞれ繋がっており、冷却室１２０の下部１１２で複数の区画１０６からの冷気が集合するように構成されている。

冷却室１２０は、クロスフィンコイルである冷却器１２１を内臓しており、冷却器１２１の前面と、背面カバー１０４の間には断熱部材１２２が配置されている。冷却器１２１は、管内を冷媒が流れ、管外を空気が流れて下部より流入する冷蔵室１０２からの空気を冷却する。

軸流式である冷蔵室ファン１３０は、冷却室１２０の上方に配置されており、冷却室１２０からの空気を吸込み、送風路１４０に送風するように取り付けられている。

送風路１４０は、複数の吹出し口１４１を介して冷蔵室１０２に冷気を吹出すための風路である。

脱臭装置１５０は、冷却室１２０の下部１１２に設置されており、主に紫外線ランプ１６０と、遮光体１７０と、紫外線ランプ１６０と遮光体１７０の間に形成された風路１５１から構成されている。

紫外線ランプ１６０は、冷蔵庫本体１に対して略水平に配置されている。紫外線ランプ１６０は発光部１６１と、発光部１６１の両端に電極１６２ａ、１６２ｂとセラミックホルダー１６３ａ、１６３ｂを配しており、セラミックホルダー１６３ａ、１６３ｂを両端から支持する取付部材１５２で断熱部材１２２に固定されている。取付部材１５２は電気絶縁性の高い樹脂材料が好ましく、本実施例ではＡＢＳを用いている。発光部１６１は純度の高い石英ガラスを材料としたランプ管を使用しており、ランプ管内には低圧の水銀蒸気とアルゴン、キセノン等の不活性ガスが封入されている。電極１６２ａ、１６２ｂはランプ管外の両端に位置し、インバータ回路（図示せず）を通じて高周波高電圧が印加されるようになっている。ここで、紫外線ランプ１６０が点灯すると、紫外線ランプ１６０のランプ管は純度の高い石英ガラスを材料としているので、ランプ管内の水銀蒸気下での放電により発生した低波長の紫外線が遮蔽されずにガラス管壁を透過するという作用があり、波長１８５ｎｍの紫外光と波長２５４ｎｍの紫外光がランプ管外へ照射され、波長１８５ｎｍの紫外線のエネルギーによって空気中の酸素が反応してオゾンが生成する。また、波長２５４ｎｍの紫外線のエネルギーによって、オゾンからラジカル酸素が生成される。さらに、電極１６２ｂ側の発光部１６１のランプ管表面と電極１６２ｂの表面には、例えばＺｒＯ_２などの無機金属酸化物から成る膜厚０．０５〜０．５μｍの皮膜１６４が形成されている。

遮光体１７０は、紫外線ランプ１６０を中心にして包囲する筒状を形成しており、胴体部１７１と、両端部を閉じるフランジ部１７２からなる。ここで、遮光体１７０の胴方向長さＬは、紫外線ランプ１６０の電極１６２ａ１６２ｂ間距離長ｌよりも長くなるように配置されている。遮光体１７０の材料としては、シート状のシリカ主成分基材の表面に、ＴｉＯ_２を形成しており、このＴｉＯ_２を形成した面が紫外線ランプ１６０に面している。

空気の流入口である開口部１８０は、胴体部１７１の電極１６２ａ近傍に構成されている。

開口部１８０の紫外線ランプ１６０側、つまり、筒状の遮光体１７０の内部方向には、遮光部材１７２と遮光部材１７３が形成されている。ここで遮光部材１７２は、開口部１８０に対して略水平に形成されており、遮光部材１７３は、遮光部材１７２の両端に開口部１８０に対して略垂直に形成されている。加えて、遮光部材１７２、１７３は、開口部１８０に対して紫外線ランプ１６０から直進する紫外線を遮断している。

空気の流出口である開口部１９０は、胴体部１７１の電極１６２ｂ近傍に構成されており、紫外線ランプを中心に開口部１８０と対角に形成され、かつ、開口部１９０と開口部１８０は、遮光体１７０の長手方向の中央部を基準に対称に配置されている。

開口部１９０の紫外線ランプ１６０側、つまり、筒状の遮光体１７０の内部方向には、遮光部材１７４と遮光部材１７５が形成されている。ここで遮光部材１７４は、開口部１９０に対して略水平に形成されており、遮光部材１７５は、遮光部材１７４の両端に開口部１９０に対して略垂直に形成されている。加えて、遮光部材１７２、１７３は、開口部１９０に対して紫外線ランプ１６０から直進する紫外線を遮断している。

このとき、空気の流入口である開口部１８０は風上側、本実施例においては、下方（反冷却器側）に形成されており、空気の流出口である開口部１９０は風下側、本実施例においては、上方（冷却器側）に形成されている。

以上のように構成された脱臭装置について、以下その動作、作用を説明する。

まず、冷蔵室ファン１３０が運転中の脱臭運転の場合、実際の冷蔵庫においては冷却運転時や除霜運転初期がこれにあたり、冷蔵室１０２内の空気は、複数の吸込み口１１１から送風路１１０内を経由して、冷却室１２０の下部１１２で集合する。この集合した空気は、冷却器１２１を通過する際に冷却され、冷蔵室ファン１３０により送風路１４０に送風されて、複数の吹出し口１４１より冷蔵室１０２内に吹出される。

ここで、冷却室１２０の下部１１２に配置されている脱臭装置１５０においては、開口部１８０から流入した空気が、紫外線ランプ１６０から放射される短波長の紫外線と、この短波長の紫外線のうち、波長１８５ｎｍにより発生するオゾンの効果で脱臭除菌され、開口部１９０より冷却室内へ流出する。さらに、射光体の内面に形成された光触媒が、この短波長の紫外線によりラジカル状態となることでも脱臭、除菌効果が得られる。

このとき、紫外線ランプから放出される短波長の紫外線は、脱臭装置１５０が設置されている冷却室１２０の下部１１２の表面に露出する材料、特に冷蔵庫に広く用いられているＡＢＳ等の樹脂材料に悪影響を与える。

そこで、遮光部材１７２、１７３は、遮光体１７０の内部に向けて突き出すような形状であり、開口部１８０に対して紫外線ランプ１６０を覆い隠すように構成されている。

また、遮光部材１７４、１７５は、遮光体１７０の内部に向けて突き出すような形状であり、開口部１９０に対して紫外線ランプ１６０を覆い隠すように構成されている。

従って、紫外線ランプ１６０の発光部１６１から、開口部１８０および開口部１９０を通って冷却室内へ短波長の紫外線が直接照射されることはない。

さらに、空気の流入の為の開口部１８０と、空気の流出の為の開口部１９０が紫外線ランプを中心に対角に配置されているので、遮光体１７０内で蛇行風路が形成され、開口部１８０から吸込まれた空気は、紫外線ランプ１６０により生じたオゾンや、光触媒作用を有する遮光体１７０との接触率が大変大きくなる。

さらに、開口部１８０と開口部１９０が遮光体１７０の長手方向の中央部を基準に対称に配置されており、かつ開口部１９０の近傍には、紫外線ランプ開口部１８０から開口部１９０に向けて、紫外線ランプ１６０の胴方向に対して略水平な空気の流れが形成される。この時、開口部１９０側の発光部１６１のランプ管表面と電極１６２ｂの表面には、例えばＺｒＯ_２などの無機金属酸化物から成る膜厚０．０５〜０．５μｍの皮膜１６４が形成されているので、開口部１８０側で多く生成されたオゾンは、開口部１９０側で分解されることになるので、開口部１９０から冷却器１２１に流出する空気のオゾン濃度を低減することができる。

以上のように本実施の形態の脱臭装置１５０は、希ガスおよび水銀を含む放電媒体が封入された略円筒状の紫外線ランプ１６０と、紫外線ランプ１６０を包囲する筒状の遮光体１７０と、紫外線ランプ１６０と遮光体１７０の間に形成された風路と、空気の流入、流出のために遮光体の胴体部１７１に、紫外線ランプ１６０に向けて形成された開口部１８０、１９０とから構成され、開口部１８０、１９０の紫外線ランプ１６０に近い開口端１８１、１９１に連なる遮光体１７２、１７４が、開口部１８０、１９０より紫外線ランプ１６０側に位置することにより、開口部１８０、１９０を通って外部に漏れる紫外線量は大幅に低減することとなり、冷却室１２０の下部１１２に広範囲にわたってアルミ等の反射材を貼付する必要がなく低コスト化することができる。

さらに、胴体部１７１側開口端１８２と、発光部１６１の外管とを結ぶ接線に対して、開口端１８２を中心に開口部１８０は紫外線ランプ１６０から遠ざかる方向に傾いていることにより、開口部１８０、１９０を通って外部に紫外線が漏れることはなくなり、冷却室１２０の下部１１２にアルミ等の反射材を貼付する必要がなく低コスト化することができる。

また、空気流入のための開口部１８０と空気流出のための開口部１９０が、紫外線ランプ１６０を中心に、対角に配置されていることにより、遮光体１７０内で蛇行風路が形成されることとなり、紫外線と空気の接触率が高まり、高い脱臭、除菌性能が得られる。

また、開口部１９０と開口部１８０は、遮光体１７０の長手方向の中央部を基準に対称に配置されていることにより、空気流入、流出のための開口部近傍では、紫外線ランプの放線方向への冷気の流れと、紫外線ランプ中央近傍では、紫外線ランプの軸方向に対して水平な冷気の流れが形成されるので、紫外線およびオゾンと冷気の接触率が高まり、高い脱臭、除菌性能が得られる。

さらに、電極１６２ｂ側の発光部１６１のランプ管表面と電極１６２ｂの表面には、例えばＺｒＯ_２などの無機金属酸化物から成る膜厚０．０５〜０．５μｍの皮膜１６４が形成されていることにより、開口部１８０側で多く生成されたオゾンは、開口部１９０側で分解されることになるので、開口部１９０から冷却器１２１に流出する空気のオゾン濃度を低減することができる。

また、遮光体１７０の内面は、光触媒で構成されていることにより、紫外線ランプ１６０から放射される短波長の紫外線で光触媒がラジカル状態になるので、高い脱臭、除菌性能が得られる。

以上のように、本発明にかかる脱臭装置は、紫外線ランプを筒状の光触媒部材で包囲するように構成し、空気の流入口や流出口から紫外線ランプの紫外線が直接外部に放出されないため、周辺部品に特殊な反射材を広範囲にわたって貼付しなくてもよく、大幅なコストダウンが可能になるので、空調機や空気清浄機及び業務用の冷蔵庫の用途にも適用できる。

本発明による実施の形態１の冷蔵庫の正面図図１のＡ−Ａ線断面図本発明による実施の形態１の冷蔵庫の脱臭装置の断面図図３のＢ−Ｂ線断面図従来の冷蔵庫の要部断面図

符号の説明

１冷蔵庫
１０２冷蔵室
１５０脱臭装置
１５１風路
１６０紫外線ランプ
１６４皮膜
１７０遮光体
１７１遮光体の胴体部
１７２、１７３、１７４、１７５遮光部材
１８０空気流入のための開口部
１９０空気流出のための開口部

Claims

冷蔵庫本体に備えられた貯蔵室の空気を冷却する冷却器と、紫外線ランプと、前記紫外線ランプを包囲する筒状の遮光体と、前記紫外線ランプと前記遮光体の間に形成された風路と、空気の流入や流出のために前記遮光体の胴体部に形成された開口部とを有し、前記開口部の前記紫外線ランプ方向に遮光部材が形成されており、前記紫外線ランプは水平に配置されるとともに前記開口部の中で空気の流出口の開口部が前記紫外線ランプよりも上方に形成され、前記空気の流出口の開口部の上方に前記冷却器が位置することを特長とする冷蔵庫用の脱臭装置。
開口部に対して紫外線ランプから直進する紫外線を遮断するように遮光部材が形成されている請求項１に記載の脱臭装置。
空気流入や流出のために遮光体の胴体部に形成された開口部が、紫外線ランプを中心にして対角に配置されている請求項１または２に記載の脱臭装置。
空気流入や流出のために遮光体の胴体部に形成された開口部が、遮光体の長手方向の中心に対して対称に配置されている請求項１から３のいずれか一項に記載の脱臭装置。
紫外線ランプは、少なくとも２００ｎｍ以下の紫外線を吸収する皮膜を、開口部近傍のランプ管表面に形成した請求項４に記載の脱臭装置。
前記遮光体は、シート状の光触媒を筒状に配置した請求項１から５のいずれか一項に記載の脱臭装置。
請求項１から６のいずれか一項に記載の脱臭装置を冷蔵室、野菜室、切り替え室、冷凍室のいずれかの室内あるいは風路内に備えたことを特長とする冷蔵庫。