JP2006266539A

JP2006266539A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2006266539A
Application number: JP2005082390A
Authority: JP
Inventors: Yasunari Yamato; 康成大和; Makoto Okabe; 誠岡部; Mutsumi Kato; 睦加藤; Masao Araki; 正雄荒木; Takeshi Maeda; 剛前田; Kaori Ono; 香央里小野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】放湿面と吸湿面を有する電気分解式ガス変換装置を野菜室に設け、野菜室を高湿度かつ低酸素濃度に維持することにより、野菜を長期間保存することのできる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】野菜等を保存する野菜室５を備え、この野菜室５に、電解作用により一方の面で酸素を消費して水分を発生させ（この面を放湿面という）、他方の面で水分を消費して酸素を発生させる（この面を吸湿面という）電気分解式ガス変換装置２０を、放湿面を野菜室５内の空気と接し、吸湿面を庫外の空気と接するように設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷蔵庫に係り、より詳しくは野菜等を保存するための野菜室を有する冷蔵庫に関するものである。

野菜を長期間保存するためには、呼吸と蒸散作用を抑える必要があり、また、野菜は自分自身の栄養を使って呼吸をしているので、栄養を保持するためにも呼吸を抑える必要がある。この場合、野菜の置かれている環境を低温に保つことで、野菜の呼吸を抑えることができ、高湿度に保つことで野菜の蒸散を防止することができる。

従来、野菜の周りの環境を低温、高湿度に保つための冷蔵庫に、上部の熱交換冷却器により冷却された冷却空気が、送気口から野菜室に吹き込まれ、野菜ケース及び蓋の外面を流通したのち、排気口から野菜室の上部の冷蔵室に吹き出されるように構成し、これによって、野菜ケースが冷却されて内部に収容した野菜を冷却し、また、冷蔵庫運転時の霜取り時に熱交換冷却器から発生する徐霜水を、徐霜ホースから野菜室に設けた超音波加湿装置に給水し、給水された水を超音波振動により微細な水滴として放出し、野菜ケース内の加湿を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−２５７９３３号公報（第３頁、図１）

特許文献１の冷蔵庫において、野菜室に設けた超音波加湿装置は、水滴を噴霧するために徐霜水を供給する必要があり、そのためには、野菜室に徐霜水を溜めるための水溜めタンクなどを設けなければならないので、その分野菜の収容スペースが狭くなるという問題がある。また、冷蔵庫内の冷気には食品などの臭が移っており、徐霜水にもこの臭が移っているため、きれいな水滴を噴霧するためには脱臭フィルタなどを設けなければならなかった。

また、従来、野菜の栄養を保つための冷蔵庫として、野菜室に光源を設置したものがあり、このような冷蔵庫においては、野菜室に設けた光源によって野菜の光合成を促進させ、ビタミンＣなどの栄養を増加させることができる。
しかしながら、このような冷蔵庫においては、光合成を行う際に二酸化炭素を取り入れるため野菜の気孔が開き、開いた気孔から水分が蒸発してしまうため、野菜を乾燥させてしまうという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、放湿面と吸湿面を有する電気分解式ガス変換装置を野菜室に設け、野菜室を高湿度かつ低酸素濃度に維持することにより、野菜を長期保存することのできる冷蔵庫を提供することを目的としたものである。

本発明に係る冷蔵庫は、野菜等を保存する野菜室を備え、該野菜室に、電解作用により一方の面で酸素を消費して水分を発生させ（この面を放湿面という）、他方の面で水分を消費して酸素を発生させる（この面を吸湿面という）電気分解式ガス変換装置を、前記放湿面を前記野菜室内の空気と接し、前記吸湿面を庫外の空気と接するように設けたものである。

本発明によれば、野菜室内を低温で高湿度かつ低酸素濃度に維持して、野菜室を野菜の保持に適した環境にすることができるので、野菜を長期間保存することができる。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
冷蔵庫本体１は仕切り部材２ａ，２ｂ，２ｃによって上下方向に分割され、冷蔵室３、切替室４、野菜室５及び冷凍室６が形成されており、前面側にはそれぞれ開閉自在な扉３ａ，４ａ，５ａ，６ａが設けられている。また、後面側に設けた冷蔵庫内風路７には、冷却器８、冷却ファン９、開閉弁１０が設けられ、冷却器８の近傍には霜取り用のヒータ１１が設置されている。１２は冷却器８の下方に開口するパイプ、１３は冷凍室６の下方に配設された集水容器である。

野菜室５の上部に設けた仕切り部材２ｂには、冷蔵庫外に開口するダクト１５が設けられており、このダクト１５は仕切り部材２ｂの野菜室５側に設けた開口部１６に連通している。そして、この開口部１６には、放湿面で酸素を消費して水分を発生させ、吸湿面で水分を消費して酸素を発生する電気分解式ガス変換装置２０が設けられている。

この電気分解式ガス変換装置２０は、その放湿面が野菜室５の空気と接するように、また、吸湿面が冷蔵庫外の空気と接するように、仕切り部材２ｂの開口部１６に装着される。なお、図１では、野菜室５内に野菜ケース１７を設けた場合を示したが、これに限定するものではなく、野菜ケース１７に代えて棚などを設けてもよい。

上記のような冷蔵庫において、冷却器８で作られた冷気は、矢印で示すように冷却ファン９により冷蔵庫内風路７内を循環する。そして、それぞれの部屋に設けた温度センサ（図示せず）により温度を測り、設定した温度になるように冷蔵庫内風路７に設けた開閉弁１０を開閉する。冷蔵室３内に送り込まれた冷気は、冷蔵室３内を冷却して再び冷却器８に戻る途中、野菜室５の天面や背面にある野菜室冷却風路１４を通り、その一部は野菜室５の天面に設けた開口部１４ａから吹出して野菜室５を冷却する。野菜室冷却風路１４を通った冷気は冷却器８に戻り、再び冷却器８によって冷却され、冷却ファン９により冷蔵庫内風路７内を循環する。

冷却器８によって空気を冷却する際、空気に含まれる水分が霜となって冷却器８に付着する。冷却器８に霜がつくと、空気と冷却器８との伝熱が霜によって妨げられるため、空気が冷えにくくなる。そのため、霜取り用ヒータ１１に通電して、冷却器８に付着した霜を除去する。溶けた霜は、パイプ１２を通り、底部に設けた集水容器１３に送られて蒸発し、冷蔵庫の外へ放出される。

図３は図１の電気分解式ガス変換装置２０の動作原理説明図である。
固体電解膜２１は陽極２２と陰極２３との間に挟まれており、陽極２２と陰極２３との間には直流電源２４が接続されている。そして、陽極２２と陰極２３との間に直流電源２４により電力が供給が供給されると、陽極２２側（吸湿側）では、水分が下式（１）の反応により電気分解され、酸素が供給されると共に水分が除去される。
２Ｈ₂Ｏ→Ｏ₂＋４Ｈ⁺＋４ｅ^- ……（１）

このとき発生する水素イオンＨ⁺は、陽イオン導電性の固体電解膜２１を通って陰極２３に達する。そして、これらと共に、電子ｅ^-は直流電源２４を含む外部回路を通って陰極２３に達し、下式（２）の反応により陰極２３側において酸素を消費しながら水を生成する。
Ｏ₂＋４Ｈ⁺＋４ｅ^-→２Ｈ₂Ｏ ……（２）
さらに、水素イオンＨ⁺と共に１〜３分子の水分子が固体電解膜２１を通って、陽極２２側から陰極２３側へ移動するので、陰極２３側（放湿側）では加湿が促進される。

このように構成した電気分解式ガス変換装置２０を設けた冷蔵庫においては、野菜室５内の空気と冷蔵庫外の空気とによってガス変換が行われ、野菜室５内に水分を含んだ空気が放出されて、野菜室５内を高湿度にすることができる。野菜室５内を高湿度に保つと野菜の蒸散を防ぐことができるため、野菜を長期間保存することができる。また、電気分解式ガス変換装置２０の放湿面では酸素を消費するため、野菜室５内の酸素濃度を下げることができ、酸素濃度が低いと野菜の呼吸による体内の栄養の消費を抑制することが可能であり、野菜を保存するためにさらに望ましい環境を作り出すことができる。

上記の説明では、仕切り部材２ｂに設けて冷蔵庫外と野菜室５を連通するダクト１５を直線状に形成した場合を示したが、ダクト１５を、図４に示すように両端部が冷蔵庫外に開口するほぼＵ字状に形成し、その中央部近傍に電気分解式ガス変換装置２０を設けてもよく、これにより空気の吸入口と排気口を設けることで、電気分解式ガス変換装置２０の吸湿面に接する空気に流れを作ることができる。電気分解式ガス変換装置２０の反応が進むと、吸湿面付近の空気の湿度が低下してくるが、吸湿面付近の空気の湿度が高いほど電気分解式ガス変換装置２０の反応が活発になるので、ダクト１５をほぼＵ字状に形成して空気の流れを作り、吸湿面付近の空気を常に新鮮なものとすることで、効率よく電気分解式ガス変換装置２０を反応させることができる。

また、図５に示すように、例えば発泡充填された断熱材の中に設けたガス流路１８を、冷蔵庫の集水容器１３の付近に開口し、底部材２ｄ、仕切り部材２ｃを貫通して、野菜室５の上部の仕切り部材２ｂに設けた流路１５ａに連結し、この流路１５ａの野菜室５側の開口部に電気分解式ガス変換装置２０を設けてもよい。これにより、電気分解式ガス変換装置２０の吸湿面に接する空気を、集水容器１３の付近の空気とすることができ、高湿度の空気を用いてガス変換を行うことができるので、効率よく電気分解式ガス変換装置２０を反応させることができる。

上記のように構成した実施の形態１に係る冷蔵庫によれば、電解作用により吸湿面で水分を消費して酸素を発生させ、放湿面で酸素を消費して水分を発生させる電気分解式ガス変換装置２０を設け、その吸湿面を冷蔵庫の外気と接するように配置すると共に、放湿面を野菜室５の空気と接するように配置することにより、吸湿面が冷蔵庫外の空気と接しているため、冷蔵庫内の限られた空気ではなく冷蔵庫外の無限にある空気とのガス変換を行うことができるので、電気分解式ガス変換装置２０を効率よく反応させることができる。

また、野菜室５以外の貯蔵室の扉３ａ，４ａ，６ａの開閉に影響を受けることなく野菜室５の加湿を行えるので、野菜の長期間保存を実現することができる。さらに、電気分解式ガス変換装置２０の放湿面で酸素を消費するので、野菜室５内の酸素濃度を低下することができ、野菜は呼吸により酸素と体内の栄養を用いてエネルギーを生成しているので、酸素濃度を低くすることにより、野菜の呼吸による体内の栄養の消費を抑えることができるため、より長期の保存を実現することができる。

［実施の形態２］
図６は本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の縦断面図である。なお、実施の形態１（図１）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、野菜室５に、吸湿面が冷気により野菜室５を冷却する野菜室冷却風路１４の空気に接触し、放湿面が野菜室５の空気に接触するように電気分解式ガス変換装置２０を設けたものである。

上記のように構成した本実施の形態においては、実施の形態１の場合とほぼ同様の効果が得られるが、さらに、次のような効果を得ることができる。すなわち、電気分解式ガス変換装置２０の反応が行われると、吸湿面付近の湿度が下ってくるが、野菜室冷却風路１４を通る冷気は冷蔵室３を通過した冷気であり、冷蔵室３は扉３ａを開閉する回数が多いため、常に湿度をもった空気とのガス変換を行うことができる。また、ガス変換により野菜室冷却風路１４の冷気の湿度が低下するので、冷却器８への着霜を抑制することができ、霜取りヒータ１１への通電時間を短縮することができるため、消費電力を節減することができる。

［実施の形態３］
図７は本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の縦断面図である。なお、実施の形態１（図１）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、実施の形態１における野菜冷却回路１４の野菜室５への冷気の吹出し口１４ａをなくし、野菜室５を密閉状態として野菜室５へ吹出す冷気を遮断したものである。

このように構成した本実施の形態においても実施の形態１の場合とほぼ同様の効果を得ることができるが、さらに、野菜室５内に貯蔵された野菜等に直接冷気を当てずに、野菜冷却風路１４内を流れる冷気の輻射によって冷却を行うようにしたので、野菜室５内の乾燥を防ぎ、野菜室５内を効率よく高湿度にすることができる。また、電気分解式ガス変換装置２０によって放出された高湿度、低酸素濃度の空気を、密閉された野菜室５内にとどめることができるので、野菜室５内をより効率よく野菜の保存に適した環境にすることができる。

［実施の形態４］
図８は本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の縦断面図である。なお、実施の形態２（図６）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、実施の形態２における野菜冷却風路１４の野菜室５への冷気の吹出し口１４ａをなくし、野菜室５を密閉状態として野菜室５へ吹き出す冷気を遮断したものである。

本実施の形態においても実施の形態２の場合とほぼ同様の効果を得ることができるが、さらに、野菜室５内に貯蔵された野菜等に直接冷気を当てずに、野菜室冷却風路１４を流れる冷気の輻射により冷却するようにしたので、野菜室５内の乾燥を防ぎ、野菜室５内を効率よく高湿度化することができる。また、電気分解式ガス変換装置２０によって放出された高湿度、低酸素濃度の空気を密閉された野菜室５内にとどめることができるので、野菜室５内をより効率よく野菜の保存に適した環境にすることができる。

［実施の形態５］
図９は本発明の実施の形態５に係る冷蔵庫の野菜室の縦断面図である。なお、実施の形態１（図１）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、実施の形態１〜４（図には、実施の形態１の場合が示してある）の冷蔵庫において、野菜室５の底部（仕切り部材２ｃ）に保温手段であるヒータ２５を設けたものである。

本実施の形態においては、ヒータ２５に通電することにより、野菜室５を保温して野菜室５の温度が低くなりすぎるのを防止することができる。なお、図９では、ヒータ２５を野菜室５の底部に設けた場合を示したが、これに限定するものではなく、野菜室５の背面や側面に設けてもよい。

［実施の形態６］
図１０は本発明の実施の形態６に係る冷蔵庫の野菜室の断面図である。なお、実施の形態５（図９）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、実施の形態１〜５（図には、実施の形態５の場合が示してある）の冷蔵庫において、野菜室５に野菜室５内の温度を検知するための温度検知手段である温度センサ２６を設けたものである。

本実施の形態においては、温度センサ２６により野菜室５内の温度を常に監視し、野菜室５の温度が設定温度より低くなったときはヒータ２５に通電し、野菜室５内を常に低温かつ恒温状態に保つことにより、野菜室５内の温度による湿度の変化を抑制するようにしたものである。なお、図１０では、温度センサ２６を野菜室５の背面側に設けた場合を示してあるが、これに限定するものではなく、野菜室５の天面、側面、底面等、適宜の場所に設けてもよい。

［実施の形態７］
図１１は本発明の実施の形態７に係る冷蔵庫の野菜室の縦断面図である。なお、実施の形態６（図１０）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、実施の形態１〜６（図には、実施の形態６の場合が示してある）の冷蔵庫において、野菜室５に野菜室５内の湿度を検出する湿度検知手段である湿度センサ２７を設けたものである。

本実施の形態においては、電気分解式ガス変換装置２０を常時運転することなく、湿度センサ２７で野菜室５内の湿度を監視し、湿度の低いときだけ電気分解式ガス変換装置２０を運転することにより、消費電力を節減するようにしたものである。また、野菜室５内の湿度が高すぎるときは、電気分解式ガス変換装置２０の運転を停止することにより、野菜室５内の結露を防止することができる。なお、図１１では、湿度センサ２７を野菜室５の天面に設けた場合を示したが、これに限定するものではなく、野菜室５の側面、背面、床面等、適宜の場所に設けてもよい。

［実施の形態８］
図１２は本発明の実施の形態８に係る冷蔵庫の野菜室の縦断面図である。なお、実施の形態７（図１１）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態においては、実施の形態１〜７（図には、実施の形態７の場合が示してある）の冷蔵庫において、野菜室５に設けた電気分解式ガス変換装置２０の吸湿面と接する空気を撹拌するための空気撹拌手段であるファン２８を設けたものである。

電気分解式ガス変換装置２０を運転すると吸湿面付近の湿度が低下するが、電気分解式ガス変換装置２０は、吸湿面付近の空気の湿度が高いほど活発に反応する。
本実施の形態においては、電気分解式ガス変換装置２０の吸湿面の近傍にファン２８を設けてその付近の空気を撹拌し、乾燥した空気を強制的に除去して湿度をもった空気を吸湿面付近に送り込むようにしたので、野菜室５内を効率よく高湿度、低酸素濃度状態に維持することができる。

［実施の形態９］
図１３は本実施の形態９に係る冷蔵庫の野菜室の縦断面図である。なお、実施の形態８（図１２）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、実施の形態１〜８（図には、実施の形態８の野菜室が示してある）の冷蔵庫において、野菜室５に野菜の光合成を促進するための光源２９を設けたものである。なお、野菜に光があたるように、野菜ケース１７は光の透過性を有する素材によって作られている。

図１４に光の波長と光合成及び光形態形成（発芽、開花など）の効果について表わした線図を示す。図に示すように、光合成には６６０ｎｍ付近の波長の赤色光が最も効果があるが、光形態形成にも影響があるので、本実施の形態においては、光源２９に５９０ｎｍ付近の波長のオレンジ色の光源を使用した。

本実施の形態によれば、野菜自身を光源２９の光によって光合成させることができるので、緑色葉菜類の葉に含まれるクロロフィル濃度の低下が抑制されて緑色を保持すると共に、ビタミンＣなどの栄養成分を増加させることができる。また、野菜室５は高湿度状態を保っているので、光合成を行う際の野菜の蒸散を抑えることができるため、野菜の乾燥を防ぎながら栄養を増加させることができる。

また、湿度センサ２７により野菜室５内の湿度を監視し、湿度が高いときに光源２９により光を照射し、湿度の低いときに光の照射をやめるようにすることにより、光合成による野菜の乾燥を効率よく防止することができる。

さらに、本実施の形態においては、光の波長の異なる光源２９を設けてもよく、例えば、４４０ｎｍ付近の波長の青色の光源を設けると、野菜の光形態形成を促進させることができる。また、波長の異なる２つ以上の光源を組合わせてもよく、光源の個数や光の強さを調節することにより、光合成や光形態形成の効果の割合を任意に変えることができる。
また、野菜が光合成や光形態形成を行う際には体内の水分を消費してしまうので、電気分解式ガス変換装置２０による加湿と組合わせることにより、野菜の乾燥を防ぎながら野菜の活動を促進させることができる。

本実施の形態１に係る冷蔵庫の縦断面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１の電気分解式ガス変換装置の動作原理説明図である。図１のダクトの他の例の説明図である。実施の形態１の冷蔵庫の他の例の縦断面図である。本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の縦断面図である。本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の縦断面図である。本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の縦断面図である。本発明の実施の形態５に係る冷蔵庫の野菜室の縦断面図である。本発明の実施の形態６に係る冷蔵庫の野菜室の縦断面図である。本発明の実施の形態７に係る冷蔵庫の野菜室の縦断面図である。本発明の実施の形態８に係る冷蔵庫の野菜室の縦断面図である。本発明の実施の形態９に係る冷蔵庫の野菜室の縦断面図である。光と波長と光合成及び光形態形成の効果を示す線図である。

符号の説明

１冷蔵庫本体、２ａ〜２ｃ仕切り部材、５野菜室、７冷蔵庫内風路、８冷却器、１４野菜室冷却風路、１５ダクト、２０電気分解式ガス変換装置、２５ヒータ、２６温度センサ、２７湿度センサ、２８ファン、２９光源。

Claims

野菜等を保存する野菜室を備え、該野菜室に、電解作用により一方の面で酸素を消費して水分を発生させ（この面を放湿面という）、他方の面で水分を消費して酸素を発生させる（この面を吸湿面という）電気分解式ガス変換装置を、前記放湿面を前記野菜室内の空気と接し、前記吸湿面を庫外の空気と接するように設けたことを特徴とする冷蔵庫。
野菜等を保存する野菜室を備え、該野菜室に、電解作用により一方の面で酸素を消費して水分を発生させ（この面を放湿面という）、他方の面で水分を消費して酸素を発生させる（この面を吸湿面という）電気分解式ガス変換装置を、前記放湿面を前記野菜室の空気と接し、前記吸湿面を前記野菜室の冷却風路内の空気と接するように設けたことを特徴とする冷蔵庫。
前記野菜室を密閉状態とし、該野菜室を輻射により冷却することを特徴とする請求項１又は２記載の冷蔵庫。
前記野菜室に、該野菜室を保温する保温手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の冷蔵庫。
前記野菜室に、該野菜室内の温度を検知する温度検知手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の冷蔵庫。
前記野菜室に、該野菜室内の湿度を検知する湿度検知手段を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の冷蔵庫。
前記電気分解式ガス変換装置の吸湿面の近傍に、該吸湿面と接する空気を撹拌する空気撹拌手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の冷蔵庫。
前記野菜室に、該野菜室内の野菜の光合成を促進するための光源を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の冷蔵庫。