| 【発明の名称】 |
冷蔵庫 |
| 【発明者】 |
【氏名】岩井 隆賀
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| 【要約】 |
【課題】殺菌・消臭性能に優れ、安価で電力消費量が少ない冷蔵庫を提供すること。
【解決手段】オゾン制御装置は＜潤い運転＞を判定することに基づいてオゾン発生装置を連続運転し、＜Ｒ冷却運転＞を判定することに基づいてオゾン発生装置を間欠運転する。前者の＜潤い運転＞時には冷蔵室内の湿度が高まることに基づいてオゾン発生装置の効率が低下し、後者の＜Ｒ冷却運転＞時には冷蔵室内の湿度が低下することに基づいてオゾン発生装置の効率が高まるので、オゾンの発生量が平準化される。このため、冷蔵室内のオゾン濃度が適切値に維持されるので、浮遊菌および付着菌に対する殺菌効果が向上する。しかも、半導体センサ等の高価なオゾン濃度測定手段が不要になるので、製品コストが抑えられる。さらに、湿度調節用ヒータが不要になるので、消費電力量が抑えられる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 食品が収納される貯蔵室と、前記貯蔵室内を冷却する冷却装置と、前記貯蔵室内に設けられたオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置を前記冷却装置の運転状態に基づいて運転制御する制御手段とを備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】 食品が収納される冷蔵室および冷凍室と、前記冷蔵室内に風を送る冷蔵室用送風機および当該風を冷却する冷蔵室用冷却器を有する冷蔵室用冷却装置と、前記冷凍室内に風を送る冷凍室用送風機および当該風を冷却する冷凍室用冷却器を有する冷凍室用冷却装置と、前記冷蔵室内に設けられたオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置を前記冷蔵室用冷却装置の運転状態に基づいて運転制御する制御手段とを備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】 制御手段は、冷蔵室用冷却器に冷媒を流して冷蔵室用送風機を運転する冷蔵室冷却運転時にはオゾン発生装置を間欠運転状態にすることを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項４】 制御手段は、冷蔵室用送風機の停止時にはオゾン発生装置を停止状態にすることを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項５】 制御手段は、冷蔵室が開閉されたときにはオゾン発生装置を設定時間だけ連続運転状態にすることを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項６】 制御手段は、運転開始時には冷蔵室内が設定温度に冷却されるまでオゾン発生装置を停止状態にすることを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項７】 制御手段は、冷蔵室が設定時間を越えて閉成され続けたときにはオゾン発生装置を別の設定時間だけ停止状態にすることを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オゾン発生装置を備えた冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記冷蔵庫には冷蔵室内に沿面放電形のオゾン発生装置を配設し、冷蔵室内を所定濃度のオゾン雰囲気に保持することに基づいて冷蔵室内の浮遊菌，冷蔵室の壁面および食品の表面に付着する付着菌等を殺菌する構成のものがある。この構成の場合、冷蔵室内のオゾン濃度が高くなると、プラスチック成形品が分解・劣化したり、食品が変色・劣化したり、悪臭が生じたりする。これに対して冷蔵室内のオゾン濃度が低くなると、十分な殺菌効果が得られないので、オゾンの濃度管理を正確に行う必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特開平２−４０４７５号公報にはオゾンの濃度変化を測定し、オゾン発生装置に対する印加電圧や周波数を測定結果に応じて制御することに伴いオゾンの濃度を調節することが記載されている。この構成の場合、半導体センサ等の高価なオゾン濃度の測定手段を必要とするので、製品コストが大幅に高くなる。
【０００４】特公平８−２５７２３号には除湿用ヒータを駆動制御することに基づいて原料空気の湿度を調節することが記載されている。この原料空気の湿度はオゾン濃度（オゾン発生装置のオゾン生成効率）と密接に関係しているため、オゾンの濃度管理を正確に行うことができるが、除湿用ヒータを発熱させる余分な電力，冷蔵室内の昇温を抑えるための冷気を生成する余分な電力が必要になる。尚、図１０は２０°Ｃの条件下における原料空気の相対湿度（％ＲＨ）とオゾン濃度比（５０％ＲＨ＝１．０）との関係を示すものである。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、殺菌・消臭性能に優れ、しかも、安価で電力消費量が少ない冷蔵庫を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の冷蔵庫は、食品が収納される貯蔵室と、前記貯蔵室内を冷却する冷却装置と、前記貯蔵室内に設けられたオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置を前記冷却装置の運転状態に基づいて運転制御する制御手段とを備えたところに特徴を有している。上記手段によれば、貯蔵室内の湿度は冷却装置の運転状態に応じて左右されるので、冷却装置の運転状態に応じてオゾン発生装置の運転状態を制御することでオゾンの発生量を調節できる。このため、貯蔵室内を適切なオゾン濃度に保持できるので、貯蔵室内の浮遊菌および付着菌に十分量のオゾンが供給され、殺菌・消臭性能が向上する。しかも、半導体センサ等の高価なオゾン濃度測定手段が不要になるので、製品コストの上昇が抑えられる。さらに、除湿用ヒータが不要になるので、除湿用ヒータを発熱させる余分な電力等が不要になり、消費電力量が抑えられる。
【０００７】請求項２記載の冷蔵庫は、食品が収納される冷蔵室および冷凍室と、前記冷蔵室内に風を送る冷蔵室用送風機および当該風を冷却する冷蔵室用冷却器を有する冷蔵室用冷却装置と、前記冷凍室内に風を送る冷凍室用送風機および当該風を冷却する冷凍室用冷却器を有する冷凍室用冷却装置と、前記冷蔵室内に設けられたオゾン発生装置と、前記オゾン発生装置を前記冷蔵室用冷却装置の運転状態に基づいて運転制御する制御手段とを備えたところに特徴を有している。上記手段によれば、冷蔵室内の湿度は冷蔵室用冷却装置の運転状態に応じて左右されるので、冷蔵室用冷却装置の運転状態に応じてオゾン発生装置の運転状態を制御することでオゾンの発生量を調節できる。このため、冷蔵室内を適切なオゾン濃度に保持できるので、殺菌・消臭性能が向上する。しかも、半導体センサ等の高価なオゾン濃度測定手段が不要になるので、製品コストの上昇が抑えられる。さらに、除湿用ヒータが不要になるので、消費電力量が抑えられる。
【０００８】請求項３記載の冷蔵庫は、冷蔵室用冷却器に冷媒を流して冷蔵室用送風機を運転する冷蔵室冷却運転時に制御手段がオゾン発生装置を間欠運転状態にするところに特徴を有している。上記手段によれば、冷蔵室内の湿度が大幅に低下してオゾン発生効率が高くなる冷蔵室冷却運転時にオゾン発生装置の運転時間が抑えられるので、冷蔵室内を適切なオゾン濃度に保持し易くなる。
【０００９】請求項４記載の冷蔵庫は、冷蔵室用送風機の停止時に制御手段がオゾン発生装置を停止状態にするところに特徴を有している。上記手段によれば、オゾン発生装置の周辺のオゾン濃度が局部的に高まることが防止される。このため、冷蔵室用送風機の起動時にオゾン発生装置の周辺のオゾンが一挙に冷蔵室内を循環することがなくなるので、オゾン濃度の一時的な上昇が抑えられる。
【００１０】請求項５記載の冷蔵庫は、冷蔵室が開閉されたときに制御手段がオゾン発生装置を設定時間だけ連続運転状態にするところに特徴を有している。上記手段によれば、冷蔵室の開放時に冷蔵室内からオゾンが放出されるが、冷蔵室の閉成時にオゾン発生装置の連続運転に基づいて多量のオゾンが生成されるので、オゾン濃度が迅速に復帰する。
【００１１】請求項６記載の冷蔵庫は、運転開始時に冷蔵室内が設定温度に冷却されるまで制御手段がオゾン発生装置を停止状態にするところに特徴を有している。上記手段によれば、例えば運転開始時に冷蔵室内が室温程度に昇温しているときにはオゾン発生装置を停止状態にできる。このため、オゾン発生装置が高オゾン発生効率で運転されることがなくなるので、冷蔵室内を適切なオゾン濃度に保持し易くなる。
【００１２】請求項７記載の冷蔵庫は、冷蔵室が設定時間を越えて閉成され続けたときに制御手段がオゾン発生装置を別の設定時間だけ停止状態にするところに特徴を有している。上記手段によれば、冷蔵室の閉鎖時に冷蔵室内で生成され続けられるオゾンがオゾン発生装置の停止時に分解して半減するので、オゾン濃度の大幅な上昇が抑えられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例を図１ないし図６に基づいて説明する。まず、図５において、冷蔵庫本体１は前面が開口する矩形箱状をなすものであり、外箱２内に内箱３を配設し、外箱２と内箱３との間に発泡ウレタン等の断熱材４を充填することに基づいて形成されている。また、内箱３の内面には水平な合成樹脂製の仕切板５が固定されており、仕切板５には複数の冷気流通孔６（１個のみ図示する）が形成されている。この仕切板５は冷蔵庫本体１内の上部に冷蔵室７を形成するものであり、冷蔵室７の前端部にはＲ扉８が回動可能に装着されている。
【００１４】仕切板５の上面には複数の突部（図示せず）が形成されており、複数の突部上にはチルドケース９が搭載されている。このチルドケース９は上面および前面が開口する容器状をなすものであり、チルドケース９の下面と仕切板５の上面との間には冷気通路１０が形成されている。尚、符号１１はチルドケース９の前面を開閉する蓋を示すものである。
【００１５】内箱３内には仕切板５の下方に位置して断熱仕切板１２が固定されている。この断熱仕切板１２は合成樹脂製のケース内に発泡スチロールを収納してなるものであり、断熱仕切板１２と仕切板５との間には野菜室１３が形成されている。この野菜室１３は仕切板５の複数の冷気流通孔６を介して冷蔵室７内に通じるもの（冷蔵室７の一部として機能するもの）であり、野菜室１３の前端部にはＶ扉１４が前後方向へスライド可能に装着されている。
【００１６】野菜室１３内には下ケース１５が収納されている。この下ケース１５は上面が開口する容器状をなすものであり、下ケース１５には上ケース１６が搭載されている。この上ケース１６は下ケース１５の上面のうち前端部を除く部分を塞ぐものであり、上面が開口する容器状をなしている。この上ケース１６の上面には蓋１７が開閉可能に装着されており、蓋１７と仕切板５との間には冷気通路１８が形成されている。
【００１７】断熱仕切板１２の下方には冷凍室１９が形成されている。この冷凍室１９は上方の野菜室１３および冷蔵室７に対して熱的に隔絶されたものであり、冷凍室１９の前端部には上扉２０および下扉２１が前後方向へスライド可能に装着され、冷凍室１９内には冷凍ケース２２および２３が上下２段に収納されている。
【００１８】冷蔵庫本体１の下端部には機械室２４が形成されており、機械室２４内には冷凍サイクルのコンプレッサ２５が配設されている。このコンプレッサ２５はコンプモータ２６を駆動源とするレシプロ形のものであり、コンプモータ２６は、図２に示すように、駆動回路２７を介してメイン制御装置２８に電気的に接続されている。このメイン制御装置２８はマイクロコンピュータを主体に構成されたものであり、冷蔵庫本体１内に配設されている。
【００１９】コンプレッサ２５の吐出口は、図４に示すように、冷凍サイクルのコンデンサ２９を介して流路バルブ３０の入力ポートに接続されている。この流路バルブ３０はバルブモータ３１（図２参照）の正逆転に基づいてＲＦ出力ポートおよびＦ出力ポートを選択的に開放する構成のものであり、バルブモータ３１は、図２に示すように、駆動回路２７を介してメイン制御装置２８に電気的に接続されている。
【００２０】流路バルブ３０のＲＦ出力ポートは、図４に示すように、ＲＦキャピラリーチューブ３２を介してＲエバポレータ３３の入口に接続されており、Ｒエバポレータ３３の出口にはＦエバポレータ３４の入口が接続されている。このＦエバポレータ３４の出口はコンプレッサ２５の吸込口に接続されており、ＲＦ出力ポートの開放時にはコンプレッサ２５から吐出される冷媒がＲエバポレータ３３およびＦエバポレータ３４の双方に供給される。尚、Ｒエバポレータ３３およびＦエバポレータ３４は冷蔵室用冷却器および冷凍室用冷却器に相当するものである。
【００２１】流路バルブ３０のＦ出力ポートにはＦキャピラリーチューブ３５の入口が接続されている。このＦキャピラリーチューブ３５の出口はＲエバポレータ３３の出口とＦエバポレータ３４の入口との間に接続されており、Ｆ出力ポートの開放時にはコンプレッサ２５から吐出される冷媒がＦエバポレータ３４のみに供給される。
【００２２】野菜室１３の後部には、図５に示すように、Ｒ冷気生成室３６が形成されており、Ｒエバポレータ３３はＲ冷気生成室３６内に収納されている。このＲ冷気生成室３６は円筒状の冷気吐出口３７およびルーバー状の冷気吸込口３８を有するものであり、冷気吐出口３７は上ケース１６内に挿入されている。
【００２３】冷蔵室７内には略Ｌ字状のダクトカバー３９が固定されている。このダクトカバー３９は合成樹脂を材料に形成されたものであり、ダクトカバー３９には冷蔵室７内に開口する複数の冷気吐出孔４０が形成されている。このダクトカバー３９は内箱３の後板と協働してＬ字通路状の冷気ダクト４１を構成するものであり、冷気ダクト４１の上端部は冷蔵室７内に開口し、冷気ダクト４１の下端部はＲ冷気生成室３６内に通じている。
【００２４】Ｒ冷気生成室３６内にはＲファンモータ４２が収納されており、Ｒファンモータ４２は、図２に示すように、駆動回路２７を介してメイン制御装置２８に電気的に接続されている。このＲファンモータ４２の回転軸には、図５に示すように、Ｒファン４３が連結されており、Ｒファン４３の回転時には下記の経路で冷気が循環する。尚、符号４４はＲファンモータ４２およびＲファン４３から構成されるＲファン装置を示している。このＲファン装置４４は冷蔵室用送風機に相当するものであり、Ｒエバポレータ３３と協働して冷蔵室用冷却装置に相当するＲ冷却装置４５を構成している。
【００２５】＜冷気の循環経路について＞空気の一部がＲ冷気生成室３６内から冷気吐出口３７を通して上ケース１６内に吐出され、蓋１７の前端部に形成された冷気流出孔４６を通して冷気通路１８内に放出される。そして、下ケース１５の前面に沿って下方へ流れ、下ケース１５の下面に沿って後方へ流れ、冷気吸込口３８を通してＲ冷気生成室３６内に戻される。このとき、Ｒエバポレータ３３が空気を冷却することに基づいて冷風化し、野菜室１３内を冷却する。
【００２６】空気の残りがＲ冷気生成室３６内から冷気ダクト４１の複数の冷気吐出孔４０および上端部を通して冷蔵室７内に吐出され、チルドケース９の下方の冷気通路１０内に流入する。そして、仕切板５の複数の冷気流通孔６を通して野菜室１３内に流入し、冷気通路１８内を前方へ流れる。この後、下ケース１５の前面に沿って下方へ流れ、下ケース１５の下面に沿って後方へ流れ、冷気吸込口３８を通してＲ冷気生成室３６内に戻される。このとき、Ｒエバポレータ３３が空気を冷却することに基づいて冷風化し、冷蔵室７内および野菜室１３内を冷却する。
【００２７】冷凍室１９の後部にはＦ冷気生成室４７が形成されており、Ｆ冷気生成室４７の上端部および下端部には冷気吐出口４８および冷気吸込口４９が設けられている。このＦ冷気生成室４７内にはＦエバポレータ３４およびＦファンモータ５０が収納されており、Ｆファンモータ５０は、図２に示すように、駆動回路２７を介してメイン制御装置２８に電気的に接続されている。
【００２８】Ｆファンモータ５０の回転軸には、図５に示すように、Ｆファン５１が連結されており、Ｆファン５１の回転時には下記の経路で冷気が循環する。尚、符号５２はＦファンモータ５０およびＦファン５１から構成されるＦファン装置を示している。このＦファン装置５２は冷凍室用送風機に相当するものであり、Ｆエバポレータ３４と協働して冷凍室用冷却装置に相当するＦ冷却装置５３を構成している。
【００２９】＜冷気の循環経路について＞空気がＦ冷気生成室４７内から冷気吐出口４８を通して冷凍室１９内に吐出され、冷気吸込口４９を通してＦ冷気生成室４７内に戻される。このとき、Ｆエバポレータ３４が空気を冷却するすることに基づいて冷風化し、冷凍室１９内を冷却する。
【００３０】冷蔵室７内および冷凍室１９内にはＲ温度センサ５４（図２参照）およびＦ温度センサ５５（図２参照）が配設されている。これらＲ温度センサ５４およびＦ温度センサ５５は冷蔵室７内の温度に応じた電圧レベルの温度信号Ｖｒおよび冷凍室１９内の温度に応じた電圧レベルの温度信号Ｖｆを出力するサーミスタからなるものであり、図２に示すように、メイン制御装置２８に電気的に接続されている。
【００３１】メイン制御装置２８にはＲエバ温度センサ５６およびＦエバ温度センサ５７が電気的に接続されている。これらＲエバ温度センサ５６およびＦエバ温度センサ５７はＲエバポレータ３３およびＦエバポレータ３４に取付具（図示せず）を介して取付けられたサーミスタからなるものであり、Ｒエバポレータ３３の表面温度に応じた電圧レベルの温度信号ＶｒｅおよびＦエバポレータ３４の表面温度に応じた電圧レベルの温度信号Ｖｆｅを出力する。
【００３２】メイン制御装置２８の内部ＲＯＭには運転制御プログラムが記録されており、メイン制御装置２８はＲ温度センサ５４からの温度信号Ｖｒ〜Ｆエバ温度センサ５７からの温度信号Ｖｆｅに基づいてコンプモータ２６，バルブモータ３１，Ｒファンモータ４２，Ｆファンモータ５０を駆動制御し、下記の＜Ｒ冷却運転（冷蔵室冷却運転に相当する）＞および＜潤い運転＞を実行する。
【００３３】＜Ｒ冷却運転について＞メイン制御装置２８はバルブモータ３１を駆動制御することに基づいて流路バルブ３０のＲＦ出力ポートを開放し、コンプモータ２６を駆動することに基づいてＲエバポレータ３３およびＦエバポレータ３４の双方に冷媒を流す。このとき、Ｒファンモータ４２およびＦファンモータ５０を駆動することに基づいてＲエバポレータ３３およびＦエバポレータ３４に風を流し、Ｒエバポレータ３３で冷気を生成して冷蔵室７内および野菜室１３内に供給し、Ｆエバポレータ３４で冷気を生成して冷凍室１９内に供給する。
【００３４】＜潤い運転について＞メイン制御装置２８はバルブモータ３１を駆動制御することに基づいて流路バルブ３０のＦ出力ポートを開放し、コンプモータ２６を駆動することに基づいてＦエバポレータ３４のみに冷媒を流す。このとき、Ｆファンモータ５０を駆動することに基づいてＦエバポレータ３４に風を流し、Ｆエバポレータ３４で冷気を生成して冷凍室１９内に供給する。これと共に、Ｒファンモータ４２を駆動し、冷蔵室７内および野菜室１３内に送風する。
【００３５】＜潤い運転＞時にはＲエバポレータ３３に対する冷媒の供給が遮断されている。このため、Ｒエバポレータ３３の昇温に基づいてＲエバポレータ３３の表面に付着した霜が溶融するので、冷蔵室７内および野菜室１３内に湿気を含んだ風が送られ、冷蔵室７内および野菜室１３内の食品の乾燥が防止される。
【００３６】図６の（ｅ）は＜Ｒ冷却運転＞および＜潤い運転＞の実行タイミングを示すタイミングチャート、図６の（ａ）は野菜室１３内の相対湿度（％ＲＨ）を示す実験結果である。図６の（ａ）および（ｅ）から明らかなように、＜Ｒ冷却運転＞時には野菜室１３内の湿度が１００％ＲＨから６０％ＲＨ程度にまで減少し、＜潤い運転＞時には６０％ＲＨ程度から１００％ＲＨにまで増加する。
【００３７】野菜室１３の冷気通路１８内には、図５に示すように、沿面放電式のオゾン発生装置５８が配設されている。このオゾン発生装置５８は、図３に示すように、ケース５９内に一対のオゾン発生電極６０を収納した構成のものであり、ケース５９を仕切板５に組付けることに基づいて冷気通路１８内に配設されている。このケース５９の後端部および前端部にはルーバー状の冷気流入口６１および冷気流出口６２が設けられており、冷気通路１８内の冷気は、矢印で示すように、冷気流入口６１を通してケース５９内に流入し、冷気流出口６２を通してケース５９の前方に放出される。
【００３８】一対のオゾン発生電極６０は、図２に示すように、昇圧トランス６３を介して商用交流電源６４に電気的に接続されており、商用交流電源６４から昇圧トランス６３を通してオゾン発生電極６０間に商用周波数の交流高電圧（具体的には２．５ｋＶ）が印加されると、オゾン発生電極６０間でコロナ放電が発生し、ケース５９内の冷気からオゾンが生成される。尚、オゾン発生電極６０はセラミック基板の表面に放電電極を設け、内部に誘導電極（内部電極）がモールドされた表面放電式のものであり、放電電極の表面には放電による経時的な劣化を抑えるセラミックコーティングが施されている。
【００３９】昇圧トランス６３と商用交流電源６４との間にはリレー６５の常開接点６６が電気的に介在されており、リレー６５のコイル６７はオゾン制御装置６８に電気的に接続されている。このオゾン制御装置６８は制御手段に相当するものであり、マイクロコンピュータを主体に構成されている。
【００４０】オゾン制御装置６８はメイン制御装置２８に電気的に接続されており、メイン制御装置２８はオゾン制御装置６８に運転モード情報およびファン情報を定期的に出力する。前者の運転モード情報は実行中の運転モードが上述の＜Ｒ冷却運転＞か＜潤い運転＞かを示し、後者のファン情報はＲファンモータ４２が運転中か停止中かを示すものであり、オゾン制御装置６８は運転モード情報およびファン情報に基づいてリレー６５のコイル６７をオンオフし、オゾン発生装置５８を運転制御する。
【００４１】図１はオゾン制御装置６８の内部ＲＯＭに記録されたオゾン発生装置５８の運転制御プログラムを示すフローチャートである。以下、図１の運転制御プログラムについて説明する。
【００４２】オゾン制御装置６８は運転制御プログラムを起動すると、ステップＳ１へ移行し、リレー６５のコイル６７に電源を供給することに基づいて接点６６を閉成する。そして、オゾン発生電極６０間に交流高電圧を印加し、オゾン発生装置５８を連続運転することに基づいてオゾンを連続的に発生させる。
【００４３】オゾン制御装置６８はオゾン発生装置５８を連続運転すると、ステップＳ２へ移行し、メイン制御装置２８からの運転モード情報およびファン情報を判定する。例えば運転モード情報が＜潤い運転＞であり、ファン情報がＲファンモータ４２の運転であることを判定すると、ステップＳ１に復帰し、オゾン発生装置５８の連続運転を継続する。
【００４４】運転モード情報が＜潤い運転＞であるときには冷蔵室７内および野菜室１３内に高湿度の冷気が送風されるので、冷蔵室７内の湿度が上昇する。この場合にはオゾン発生装置５８のオゾン発生効率が低下するが、オゾン発生装置５８の連続運転に基づいてオゾンの絶対的な発生量が平準化されるので、冷蔵室７内および野菜室１３内のオゾン濃度が設定範囲内に維持される。
【００４５】オゾン制御装置６８はステップＳ２で運転モード情報が＜Ｒ冷却運転＞であり、ファン情報がＲファンモータ４２の運転であることを判定すると、ステップＳ３へ移行し、リレー６５のコイル６７を設定時間Ｔだけオンさせた後に設定時間２Ｔだけオフする動作を繰返す。そして、オゾン発生電極６０間に交流高電圧を断続的に印加することに基づいてオゾン発生装置５８を連続運転状態から間欠運転状態に切換え、ステップＳ２に復帰する。尚、時間Ｔは秒オーダーで設定されたものである。
【００４６】運転モード情報が＜Ｒ冷却運転＞であるときには冷蔵室７内および野菜室１３内に低湿度の冷気が送風されるので、冷蔵室７内および野菜室１３内の湿度が低下する。この場合にはオゾン発生装置５８のオゾン発生効率が高まるが、オゾン発生装置５８の間欠運転に基づいてオゾンの絶対的な発生量が平準化されるので、冷蔵室７内および野菜室１３内のオゾン濃度が設定範囲内に維持される。
【００４７】オゾン制御装置６８はステップＳ２でファン情報がＲファンモータ４２の停止であることを判定すると、運転モード情報が＜潤い運転＞および＜Ｒ冷却運転＞であることに拘らずステップＳ４へ移行する。そして、リレー６５のコイル６７を断電することに基づいてオゾン発生装置５８を停止状態に切換え、ステップＳ２に復帰する。尚、Ｒファンモータ４２の停止はＲエバポレータ３３に付着した霜を溶融する除霜運転時や省エネルギーモードが指定されているときに行われるものである。
【００４８】上記第１実施例によれば、野菜室１３内にオゾン発生装置５８を配設した。このため、オゾン発生装置５８で発生するオゾンが冷気と共に冷蔵室７内および野菜室１３内に循環し、冷蔵室７内および野菜室１３内がオゾン雰囲気になる。従って、冷蔵室７内および野菜室１３内の浮遊菌，冷蔵室７の壁面および野菜室１３の壁面に付着する付着菌，食品の表面に付着する付着菌等に十分量のオゾンが供給されるので、浮遊菌および付着菌の双方がオゾンにより分解され、殺菌・消臭性能が向上する。
【００４９】また、Ｒ冷却装置４５の運転モード（運転情報）が＜潤い運転＞であるか＜Ｒ冷却運転＞であるかに基づいてオゾン発生装置５８の運転状態を制御した。このため、半導体センサ等の高価なオゾン濃度測定手段が不要になるので、製品コストの上昇が抑えられる。しかも、除湿用ヒータが不要になるので、除湿用ヒータを発熱させる余分な電力，冷蔵室７内の昇温を抑えるための冷気を生成する余分な電力が不要になり、消費電力量が抑えられる。
【００５０】また、＜Ｒ冷却運転＞時にはオゾン発生装置５８を間欠運転状態にした。このため、冷蔵室７内および野菜室１３内の湿度が低くてオゾン発生効率が高いときにオゾン発生装置５８の運転時間が抑えられるので、オゾン濃度の平準化が効果的に行われる。
【００５１】また、オゾン発生装置５８をオンオフすることに基づいてオゾン発生装置５８の運転状態を制御した。このため、オゾン発生装置５８の印加電圧や印加周波数を制御する複雑な制御回路が不要になり、簡単なリレー６５で対応できるので、この点からも製品コストの上昇が抑えられる。
【００５２】冷蔵室７内および野菜室１３内の抗菌および脱臭に必要なオゾン濃度は、内箱３や仕切板５やダクトカバー３９等のプラスチック成形品の分解・劣化，ねじ等の金属部品の腐食，食品の変色や劣化，人体への悪影響（悪臭や粘膜の刺激）等を考慮すると、０．０２〜０．１ｐｐｍ程度の範囲が適切であり、好ましくは０．０３〜０．０６ｐｐｍの範囲が良く、オゾン濃度の上限は一時的でも越えないことが重要である。
【００５３】オゾン濃度の労働安全衛生基準は０．１ｐｐｍ以下であり、この数値は作業環境の連続暴露を想定したものである。冷蔵庫の場合には人体がオゾンに晒される時間がＲ扉８およびＶ扉１４の開放時だけと短く、しかも、オゾン濃度が冷蔵室７内および野菜室１３内の値より低い事情はあるものの、人体への安全性やオゾンの臭気等を考慮すると、オゾン濃度は極力低い方が好ましい。
【００５４】オゾン発生装置５８をＲ冷却装置４５の運転状態に拘らず連続運転した場合には湿度変動に対するオゾン濃度の変動幅が大きい。オゾン発生装置５８のオゾン発生量は印加電圧や周波数や電圧波形や電極形状等を適宜選択することで調節できるが、冷蔵室７内および野菜室１３内の湿度変動に対して平準化することはできない。
【００５５】図６の（ｃ）および（ｄ）はオゾン発生装置５８の運転タイミングを示すタイミングチャート、図６の（ｂ）は野菜室１３内のオゾン濃度（ｐｐｍ）を実験的に示すものである。ここで、オゾン発生装置５８を連続運転した場合には、（ｂ）に実線で示すように、オゾン濃度が０．０３〜０．０７ｐｐｍの範囲内で大きく変動する。しかしながら、（ｂ）に一点鎖線で示すように、＜Ｒ冷却運転＞時に間欠運転した場合にはオゾン濃度の変動が０．０３〜０．０５ｐｐｍの範囲内に抑えられる。
【００５６】尚、図６は＜Ｒ冷却運転＞時の前半の１／３でオゾン発生装置５８を連続運転し、後半の２／３で停止させたものであり、オゾン発生電極６０間には波高値が２．５ｋＶで周波数が６０Ｈｚのパルス波形を印加している。
【００５７】また、Ｒファン装置４４の停止時にオゾン発生装置５８を停止状態にしたので、オゾン発生装置５８の周辺のオゾン濃度が局部的に高まることが防止される。このため、Ｒファン装置４４の再起動時にオゾン発生装置５８の周辺のオゾンが冷蔵室７内および野菜室１３内を循環し、冷蔵室７内および野菜室１３内のオゾン濃度が一時的に上昇することが防止されるので、上述した人体への悪影響等の弊害を未然に防ぐことができる。
【００５８】尚、Ｒファン装置４４の再起動直後の野菜室１３内のオゾン濃度を実験したところ、オゾン濃度が下記のようになることが確認された。
■Ｒファン装置４４の停止時にオゾン発生装置５８を運転したとき…… ０．０９ｐｐｍ（ピーク値）
■Ｒファン装置４４の停止時にオゾン発生装置５８を停止させたとき……０．０６ｐｐｍ（ピーク値）
【００５９】次に本発明の第２実施例について説明する。オゾン制御装置６８は運転モード情報に基づいて＜Ｒ冷却運転＞を判定し、ファン情報に基づいてＲファンモータ４２の運転を検出すると、オゾン発生装置５８を「Ｔ（オン）：Ｔ（オフ）」の時間的比率で間欠運転する。
【００６０】図７は＜Ｒ冷却運転＞時にオゾン発生装置を「Ｔ（オン）：Ｔ（オフ）」の効率で運転した実験結果を示すものであり、（ａ）は野菜室１３内の相対湿度、（ｂ）は野菜室１３内のオゾン濃度、（ｃ）および（ｄ）はオゾン発生装置５８の運転状態を示すタイミングチャート、（ｅ）は＜Ｒ冷却運転＞および＜潤い運転＞の実行タイミングを示すタイミングチャートである。同図の（ｂ）に一点鎖線で示すように、＜Ｒ冷却運転＞時にオゾン発生装置５８を「Ｔ（オン）：Ｔ（オフ）」の効率で運転したときには野菜室１３内のオゾン濃度の変動が０．０３ｐｐｍ〜０．０５ｐｍの範囲内に抑えられる。
【００６１】尚、大腸菌を１０5 個接種した寒天培地を野菜室１３内に設置して３日後の菌数の時間変化を調べ、初期値に対する菌残存率を測定したところ、第２実施例の構成の場合には２％だった。これに対してオゾン発生装置５８をＲ冷却装置４５の運転状態に拘らずに連続運転した場合（比較例）には１％だった。
【００６２】また、装置を３か月間に渡って運転し、オゾン発生装置５８の近傍のプラスチック成形品（ナチュラルグレードのＡＢＳ樹脂製）の変色（色差）ΔＥを調べたところ、第２実施例および比較例の双方ともに「ΔＥ＜１」だった。このΔＥは色の違いを距離として示すものであり、「ΔＥ＜１」は色の変化が殆ど分からない程度であることを示している。
【００６３】また、Ｒエバポレータ３３の周辺の金属部材の劣化を調べたところ、第２実施例の場合には金属部材に変化が見られず、比較例の場合には銅パイプにわずかな錆が発見された。また、冷蔵室７のＲ扉８を開放したときの臭気を３０人のパネラーにアンケートし、不快なオゾン臭の有無について確認したところ、第２実施例の場合には２人が臭気を感じ、比較例の場合には１１人が臭気を感じた。
【００６４】次に本発明の第３実施例を図８に基づいて説明する。オゾン制御装置６８にはＲ扉スイッチ６９およびＶ扉スイッチ７０が電気的に接続されている。これらＲ扉スイッチ６９およびＶ扉スイッチ７０は冷蔵室７内および野菜室１３内に装着されたものであり、Ｒ扉８およびＶ扉１４の開放に基づいてオンされ、Ｒ扉８およびＶ扉１４の閉成に基づいてオフされる。
【００６５】上記構成の場合、オゾン制御装置６８はＲ扉スイッチ６９からの出力信号に基づいてＲ扉８の開放を検出したり、または、Ｖ扉スイッチ７０からの出力信号に基づいてＶ扉１４の開放を検出すると、オゾン発生装置５８を開放前の状態に保持する。例えばオゾン発生装置５８が開放前に連続運転されていれば開放中も連続運転し、開放前に間欠運転されていれば開放中も間欠運転し、開放前に停止していれば開放中も停止させる。
【００６６】オゾン制御装置６８はＲ扉スイッチ６９からの出力信号に基づいてＲ扉８の閉鎖を検出したり、または、Ｖ扉スイッチ７０からの出力信号に基づいてＶ扉１４の閉鎖を検出すると、Ｒ冷却装置４５の運転状態に拘らずオゾン発生装置５８を設定時間だけ連続運転する。尚、設定時間は内部ＲＯＭに予め記録されたものである。
【００６７】上記第３実施例によれば、冷蔵室７または野菜室１３が開閉されたときにはオゾン発生装置５８を設定時間だけ連続運転状態にした。このため、冷蔵室７または野菜室１３の開放時にオゾンが放出されるが、冷蔵室７または野菜室１３の閉成時にオゾン発生装置５８の連続運転に基づいて多量のオゾンが生成されるので、冷蔵室７内および野菜室１３内が適切なオゾン濃度に迅速に復帰する。
【００６８】尚、＜潤い運転＞時の後半に冷蔵室７を１０秒間だけ９０°開放した後に閉鎖したときの野菜室１３内のオゾン濃度を実験したところ、オゾン発生装置５８を１０分間だけ間欠運転（オン：オフ＝Ｔ：Ｔ）したときにはオゾン濃度が目標値（開放直前のオゾン濃度の９０％）に復帰するまでに７分間かかり、オゾン発生装置５８を１０分間だけ連続運転したときには４分間に短縮されることが確認されている。
【００６９】また、オゾン発生装置５８を冷蔵室７または野菜室１３の開放中に運転状態にした。この開放時には暖かい外気が冷蔵室７内および野菜室１３内に流入し、冷蔵室７内および野菜室１３内の相対湿度が上昇したり、オゾン発生電極６０の表面に結露が生じる。このため、オゾン発生装置５８のオゾン発生効率が低下するので、人体に悪影響を及ぼす多量のオゾンが放出されることはない。
【００７０】次に本発明の第４実施例を図９に基づいてついて説明する。オゾン制御装置６８にはＲ温度センサ５４が電気的に接続されており、オゾン制御装置６８は運転開始時（電源の投入時や一時停止の解除時）にＲ温度センサ５４からの出力信号Ｖｒに基づいて冷蔵室７内の温度を検出する。ここで、検出温度が室温程度（例えば２０°Ｃ）であるときには、Ｒ冷却装置４５の運転状態に拘らず検出温度が設定温度（例えば７°Ｃ）に低下するまでオゾン発生装置５８を停止状態に保持する。この後、冷蔵室７内の検出温度が設定温度を下回ったことを検出すると、図１のフローチャートに基づいてオゾン発生装置５８を運転制御する。
【００７１】上記第４実施例によれば、冷蔵室７内が室温程度に昇温した状態ではオゾン発生装置５８のオゾン発生効率が高く、オゾン発生装置５８を運転すると、多量のオゾンが生成される。しかしながら、運転開始時に冷蔵室７内が設定温度に冷却されるまでオゾン発生装置５８を停止状態に保持したので、多量のオゾンが発生することが防止され、冷蔵室７内および野菜室１３内が適切なオゾン濃度に保持される。
【００７２】尚、野菜室１３内のオゾン濃度を実験したところ、運転開始からオゾン発生装置５８を運転したときにはピーク値が０．１１ｐｐｍになり、７°Ｃまで冷却してからオゾン発生装置５８を運転したときにはピーク値が０．０６ｐｐｍに低下することが確認されている。
【００７３】また、上記第４実施例においては、運転開始時のオゾン発生装置５８の起動基準温度を７°Ｃに設定したが、これに限定されるものではなく、５°Ｃ〜１０°Ｃの範囲内の所定値であれば良い。
【００７４】次に本発明の第５実施例について説明する。オゾン制御装置６８にはＲ扉スイッチ６９およびＶ扉スイッチ７０が電気的に接続されており、オゾン制御装置６８はＲ扉スイッチ６９およびＶ扉スイッチ７０からの出力信号に基づいてＲ扉８およびＶ扉１４の閉成時間を監視する。そして、Ｒ扉８およびＶ扉１４の双方が設定時間（例えば数日間または１週間以上）に渡って閉成され続けたことを検出すると、オゾン発生装置５８を別の設定時間（例えば１０分間）だけ運転停止する。
【００７５】上記第５実施例によれば、冷蔵室７内および野菜室１３内が設定時間を越えて閉成され続けたときにはオゾン発生装置５８を別の設定時間だけ停止状態にした。このため、オゾン発生装置５８の停止時に冷蔵室７内および野菜室１３内のオゾンが分解して半減するので、オゾン濃度の大幅な上昇が抑えられる。尚、冷蔵室７内および野菜室１３内でのオゾンの半減期は湿度，庫内構造，容積，食品等の負荷量により異なるが、数分から１０数分程度である。
【００７６】また、冷蔵室７および野菜室１３を開放しないまま放置したところ、野菜室１３内のオゾン濃度は７日が経過した時点で０．０４９ｐｐｍになり、１４日が経過した時点で０．０５５ｐｐｍになり、２１日が経過した時点で０．０５７ｐｐｍになることが実験で確認されている。これに対して設定時間（７日）が経過する毎にオゾン発生装置５８を１５分間だけ停止させたときには７日が経過した時点でオゾン濃度が０．０４７ｐｐｍになり、１４日が経過した時点で０．０５０ｐｐｍになり、２１日が経過した時点で０．０４８ｐｐｍになることが実験で確認されている。
【００７７】尚、上記第１ないし第５実施例においては、オゾン発生装置５８を＜潤い運転＞時間に連続運転したが、これに限定されるものではなく、例えば＜潤い運転＞時に間欠運転しても良い。この場合、＜潤い運転＞時の運転効率（オン／オフ）を＜Ｒ冷却運転＞時より大きく設定することが好ましい。また、上記第１ないし第５実施例においては、オゾン発生電極６０間に商用周波数の２．５ｋＶの交流高電圧を印加したが、これに限定されるものではなく、例えば印加電圧の波高値は２ｋＶ以上であれば良く、周波数はｋＨｚオーダーでも良く、波形はパルス状でも良い。
【００７８】また、上記第１ないし第５実施例においては、オゾン発生装置５８を＜Ｒ冷却運転時＞に秒オーダーで間欠運転したが、これに限定されるものではなく、例えば分オーダーで間欠運転しても良い。また、上記第１ないし第５実施例においては、オゾン発生装置５８を専用のオゾン制御装置６８により運転制御したが、これに限定されるものではなく、例えばメイン制御装置２８が運転制御する構成としても良い。
【００７９】また、上記第１ないし第５実施例においては、Ｒエバポレータ３３およびＦエバオレータ３４を直列に接続したが、これに限定されるものではなく、例えば並列に接続しても良い。この場合、＜Ｒ冷却運転＞時にはＲファン装置４４の運転状態でＲエバポレータ３３のみに冷媒を流し、＜潤い運転＞時にはＲファン装置４４およびＦファン装置５２の運転状態でＦエバポレータ３４のみに冷媒を流すと良い。
【００８０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明の冷蔵庫は次の効果を奏する。請求項１記載の手段によれば、貯蔵室内にオゾン発生装置を配設することに基づいて貯蔵室内をオゾン雰囲気にしたので、殺菌・消臭性能が向上する。しかも、冷却装置の運転状態に応じてオゾン発生装置の運転状態を制御することに伴い貯蔵室内のオゾン濃度を平準化したので、製品コストおよび消費電力量が抑えられる。
【００８１】請求項２記載の手段によれば、冷蔵室用冷却装置の運転状態に応じてオゾン発生装置の運転状態を制御し、冷蔵室内のオゾン濃度を平準化した。このため、殺菌・消臭性能が向上し、しかも、製品コストおよび消費電力量が抑えられる。請求項３記載の手段によれば、オゾン発生装置を冷蔵室冷却運転時に間欠運転状態にしたので、冷蔵室内を適切なオゾン濃度に保持し易くなる。
【００８２】請求項４記載の手段によれば、オゾン発生装置を冷蔵室用送風機の停止時に停止状態にしたので、オゾン濃度の一時的な上昇が抑えられる。請求項５記載の手段によれば、オゾン発生装置を冷蔵室の開閉時に設定時間だけ連続運転状態にしたので、オゾン濃度が迅速に復帰する。
【００８３】請求項６記載の手段によれば、運転開始時に冷蔵室内が設定温度に冷却されるまでオゾン発生装置を停止状態にしたので、冷蔵室内を適切なオゾン濃度に保持し易くなる。請求項７記載の手段によれば、冷蔵室が設定時間を越えて閉成され続けたときにオゾン発生装置を別の設定時間だけ停止状態にしたので、オゾン濃度の大幅な上昇が抑えられる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月１７日（１９９９．１２．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７１１３５
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 強
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１７４１３７（Ｐ２００１−１７４１３７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２９日（２００１．６．２９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３５８８５９ |
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