JP2007101034A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】空気中の水分を集水して霧化させる冷蔵庫において、水分をシリカゲル・ゼオライト・活性炭等の材料で構成された吸水材を使用して集水し、この吸水材の水分を霧化させる場合、吸水材の材料寿命があるため信頼性が劣るという課題を解決し、メンテナンスフリーで高信頼性な水分集水することを実現する。
【解決手段】冷蔵庫冷却風路内に設けられ、冷蔵庫内の空気中水分を結露させる冷却板１７と、冷却板１７の温度を制御する冷却板制御手段２０と、冷却板１７で収集した水を水溜め部７に搬送することにより、科学的な吸水作用ではなく、結露方式により集水することになる。
【選択図】図１

Description

本発明は野菜などの貯蔵室の空間を加湿する霧化装置を設置した冷蔵庫及び静電霧化装置に関するものである。

近年、冷蔵庫内の特に野菜容器内を加湿して、野菜の鮮度保持を長くする冷蔵庫が提案されている。

従来の加湿の方法としては、霧化装置として超音波加湿器を使用するものがある（例えば、特許文献１参照）。

図６は特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の霧化装置の断面図を示すものである。図６に示すように、冷蔵室と野菜室とを仕切る仕切板１には第一の孔２が開いており、冷蔵室からの冷気が第一の孔２を通して野菜室に流入する。野菜容器蓋３には第二の孔４が設けられ、吸水材５と超音波発振器６が第二の孔４に設置されている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

吸水材５は、シリカゲル・ゼオライト・活性炭等の吸水性の材料からなる。従って、野菜室に流れる空気中の水分を吸水材５が吸着する。そして野菜室を加湿する場合には、超音波発振器６を駆動する。これにより、吸水材５中の水分が霧化して外部に排出され、野菜室が加湿される。
特開２００４−１２５１７９号公報

しかしながら、上記従来の構成では、霧化させるための水分をシリカゲル・ゼオライト・活性炭等の材料で構成された吸水材５を使用して集水するので、材料寿命があるため信頼性が劣るという課題を有していた。また、霧化装置として超音波発振器６を使用するため、ミスト粒子径が大きく脱臭効果もないという課題もある。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、霧化させる水分をメンテナンスフリーで集水することができ、脱臭効果のあるナノサイズ粒子径のミストを発生させることができる冷蔵庫及び静電霧化装置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、本発明の冷蔵庫は、冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体に備えられた水を溜める水溜め部と、前記水溜め部内の水を搬送する毛細管汲水体と、この水に電圧を印加する印加電極と、前記印加電極に対向する位置に配された対向電極と、前記印加電極と前記対向電極との間に高電圧を印加する電圧印加部とを備えた静電霧化装置と、温度可変の冷却板と、前記冷却板の温度を制御する冷却板制御手段とを有し、前記冷却板は前記冷蔵庫本体の冷却風路内に配設されるとともに、前記冷却板制御手段によって前記冷却板の表面に水分が結露する温度に制御され、前記冷却板で収集した水分を前記静電霧化装置の水溜め部に集水させる搬送部を備えたものであり、材料寿命のある吸水材を使用せずに集水させることになる。

また、本発明の静電霧化装置は、高電圧を発生させる電圧印加部が放電する時の放電電流を検出して、オゾン発生量を推測する。

本発明の冷蔵庫は、材料寿命のある吸水材を使用せずに、空気中の水分を冷却板を使用した結露方式で集水するので、霧化装置をメンテナンスフリーで高信頼性のものにすることができる。

また、本発明の静電霧化装置は、放電電流からオゾン発生量を推測するので、高電圧使用時に発生してしまう不要なオゾンを制限することができる。

請求項１に記載の発明は、冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体に備えられた水を溜める水溜め部と、前記水溜め部内の水を搬送する毛細管汲水体と、この水に電圧を印加する印加電極と、前記印加電極に対向する位置に配された対向電極と、前記印加電極と前記対向電極との間に高電圧を印加する電圧印加部とを備えた静電霧化装置と、温度可変の冷却板と、前記冷却板の温度を制御する冷却板制御手段とを有し、前記冷却板は前記冷蔵庫本体の冷却風路内に配設されるとともに、前記冷却板制御手段によって前記冷却板の表面に水分が結露する温度に制御され、前記冷却板で収集した水分を前記静電霧化装置の水溜め部に集水させる搬送部を備えたことにより、空気中の水分を冷却板を使用した結露方式で集水するので、霧化装置をメンテナンスフリーで高信頼性のものにできるとともに、静電霧化装置を使用するのでナノサイズ粒子径のミストが発生でき、脱臭、食品表面の有害物質除去、防汚などの効果を高めることができる。

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、冷却板制御手段を送風ファンもしくは加熱ヒータ、または両方としたことにより、ヒータやファンの簡単なＯＮ／ＯＦＦ制御で冷却板温度が制御できるので、冷蔵庫内の空気中湿度に影響せずに霧化させる水を集水することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫において、水溜め部に集水した水量を測定する水位検出手段を少なくとも１個以上配置したことにより、水溜め部の水量を測定することができるので、冷却板で結露させる時間を決定したり、水溜め部が空になって印加電極に水がない時には安全のために高電圧を印加しないようにすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷蔵庫において、水溜め部に集水した水を排水する排水手段を設置したことにより、水溜め部の水量が所定範囲以上になった場合には排水させて、適切な水を印加電極に供給することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の冷蔵庫において、電圧印加部が放電する時の電流を検出する放電電流検出手段と、前記放電電流検出手段で検出した電流値からオゾン発生量を判定するオゾン量判定手段とを備えたことにより、放電電流値からオゾン発生量を推測できるので、高電圧使用時に発生してしまう不要なオゾンを制限することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の冷蔵庫において、オゾン量判定手段では検出した放電電流が１μＡ以上の場合には、前記電圧印加部の動作を停止させることにより、高電圧による空気放電でのオゾン発生がなくなり、野菜などの食品に有害なオゾンを規定量以上発生させなくすることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷蔵庫において、印加電極を複数個とし、各印加電極に対向する前記対向電極を１個としたことにより、必要な霧化量を確保するための静電霧化装置の構造が簡単になるので、取付スペース削減や低コスト化を図ることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、オゾン量判定手段では検出した前記各印加電極の放電電流の合計値でオゾン発生量を判断したことにより、各印加電極毎の放電電流値を測定する必要はなくなり、簡単な構成でオゾン量判定手段が構成でき、低コスト化を図ることができる。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却風路部断面と静電霧化装置の構成図である。

図１において、水溜め部７に集水された水に毛細管汲水体８の一端が浸漬され、他端は上面が開放された円柱形のホルダー９の底面に接続されている。ホルダー９の底面中央には印加電極１０が設置されており、毛細管汲水体８で汲み上げられた水で印加電極１０の球状先端まで含水状態となっている。さらに、ホルダー９の開口部にはドーナツ円盤状の対向電極１１が、印加電極１０の先端と一定距離を保つように取付けられている。さらに、高電圧を発生する電圧印加部１２の−極側が印加電極１０と、＋極側が対向電極１１とそれぞれ電気的に接続されている。以上の構成で静電霧化装置１３を形成している。

また、庫内仕切壁１４と本体外壁１５との間には冷却風路１６があり、冷却板１７の一面が冷却風路１６側に面するように設置されている。冷却板１７の冷却風路１６側には加熱ヒータ１９が当接し、他面側には送風ファン１８が設置されている。また、冷却板１７の他面側で結露によって収集された水は、搬送部２１を通して水溜め部７に集水するように静電霧化装置１３と接続されている。また、水溜め部７には集水した水量を測定する水位検出手段２２が配置され、底面には排水のための排水手段２３が配置されている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

まず、冷却風路１６内の温度と庫内側温度から冷却板１７の表面が結露する冷却板温度を決定し、その温度に達するように冷却板制御手段２０である送風ファン１８と加熱ヒータ１９をＯＮ／ＯＦＦ制御して、空気中水分の結露を促進させる。結露で収集した水は搬送部２１を通して静電霧化装置１３の水溜め部７に集水され、水位検出手段２２で上限量を判断して上限に達した場合には、冷却板制御手段２０により結露促進を停止させる。すなわち、この冷却板１７の温度を冷却板制御手段２０で制御することにより、適切な水溜め部７の水量を保持させる。但し、水溜め部７の水量が上限値を越えた場合には、排水手段２３を操作し、所定量になるように水溜め部７の水を排水させる。

次に静電霧化装置１３では、水溜め部７の水が、例えばフェルトにより形成された毛細管汲水体８の毛細管現象により、印加電極１０は一定量の含水状態となる。この状態で印加電極１０を負電圧、対向電極１１を正電圧側として、電圧印加部１２によりこの電極間に高電圧（例えば４．６ｋＶ）を印加させる。このとき電極間距離（例えば３ｍｍ）の間でコロナ放電が起こり、印加電極１０の水が霧化しナノサイズ粒子径のミストが発生する。

以上のように、本実施の形態においては、水を溜める水溜め部７と、水溜め部７内の水を搬送する毛細管汲水体８と、この水に電圧を印加する印加電極１０と、印加電極１０に対向する位置に配された対向電極１１と、印加電極１０と対向電極１１との間に高電圧を印加する電圧印加部１２とからなる静電霧化装置１３と、冷蔵庫冷却風路１６内に配設され冷蔵庫内の空気中水分を結露させる冷却板１７と、冷却板の温度を制御する冷却板制御手段２０と、冷却板２０で収集した水を静電霧化装置１３の水溜め部７に集水させる搬送部２１を備えたことにより、空気中水分を科学的な吸水作用ではなく、冷却板を使用した結露方式で集水するので、静電霧化装置１３の水溜め部７を清潔にメンテナンスフリーで高信頼性のものにできるとともに、静電方式で霧化させるのでナノサイズ粒子径のミストが発生でき、脱臭、食品表面の有害物質除去、防汚などの効果を高めることができる。

また、本実施の形態では、冷却板制御手段２０を送風ファン１８もしくは加熱ヒータ１９、または両方としたことにより、ヒータやファンの簡単なＯＮ／ＯＦＦ制御で冷却板温度が制御できるので、冷蔵庫内の空気中湿度に影響されず、安定して霧化させる水を集水することができる。

また、本実施の形態では、水溜め部７に集水した水量を測定する水位検出手段２２を少なくとも１個以上配置したことにより、水溜め部７の水量を測定することができるので、冷却板１７で結露させる冷却板制御手段２０の動作時間を決定したり、水溜め部が空になって印加電極１０に水がない時には、高電圧を印加しないよう安全性を高めることができる。

また、本実施の形態では、水溜め部７に集水した水を排水する排水手段２３を設置したことにより、水溜め部７の水量が所定範囲以上になった場合には排水させて、適切な水を印加電極に供給したり、水溜め部７の水のオーバーフローを防止することができる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の静電霧化装置の主要構成ブロック図である。図３は、同実施の形態の冷蔵庫の静電霧化装置における放電電流とオゾン発生濃度の特性図である。

実施の形態１と同一構成については、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

図２において、電圧印加部１２から高電圧が発生されると、対向電極１１、印加電極１０を経由して放電電流が流れ、その放電電流を信号Ｓ１として放電電流検出手段２４が入力する。次に、オゾン量判定手段２５では放電電流検出手段２４からの信号Ｓ２を入力判断し、電圧印加部１２を制御する信号Ｓ３を出力する。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

まず、放電電流値が信号Ｓ１として放電電流検出手段２４に入力されると、この電流値をＣＰＵ等で演算しやすいデジタルやアナログの電圧信号Ｓ２に変換してオゾン量判定手段２５に出力する。次に、オゾン量判定手段２５では放電電流値をオゾン発生濃度に換算し（実験的に放電電流とオゾン発生には正の比例関係があることを見出した）、所定のオゾン発生濃度以下になるように制御信号Ｓ３を電圧印加部１２に出力する。最後に、電圧印加部１２では印加する電圧値を変更し、高電圧を発生させる。以降放電電流値を見ながらフィードバック制御を行なう。

以上のように、本実施の形態においては、電圧印加部１２が放電する時の電流を検出する放電電流検出手段２４と、放電電流検出手段２４で検出した電流値からオゾン発生量を判定するオゾン量判定手段２５とを備えたことにより、放電電流値からオゾン発生量を間接的に推測できるので、高価なオゾン測定装置を使用することなく、簡単な構成で放電時に発生してしまう不要なオゾンを制限することができる。

また、図３に示す様に、放電電流が１μＡ以下の場合にはオゾン発生濃度は１次式の比例関係であるが、１μＡを越えると推測しにくい曲線増加になってしまう。従って、オゾン量判定手段２５では検出した放電電流が１μＡ以上の場合には、電圧印加部１２の動作を停止させて高電圧を発生させないことにより、不安定な制御による不慮のオゾン発生がなくなり、野菜などの食品に有害なオゾンを規定量以上発生させなくすることができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の静電霧化装置の主要構成ブロック図である。図５は、同実施の形態の冷蔵庫の静電霧化装置の対向電極の上面図である。

実施の形態１及び２と同一構成については、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

図４及び図５において、円柱形のホルダー９の底面には同一円周上に１２０°間隔で、印加電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃが配置され、ホルダー９の上面開口部には一枚の導体で成形された対向電極１１が取付けられている。対向電極１１には印加電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃにそれぞれ対応した位置に、円穴１１ａ、１１ｂ、１１ｃが開いており、各円穴部は縁１１ｄと接続されている。さらに、高電圧を発生する電圧印加部１２の−極側が印加電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃと、＋極側が対向電極とそれぞれ電気的に接続されている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

まず、印加電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃを同電位の負電圧、対向電極１１を正電圧側として、電圧印加部１２によりこの電極間に高電圧を印加させる。このとき印加電極１０ａと対向電極１１の円穴１１ａ部間、印加電極１０ｂと対向電極１１の円穴１１ｂ部間、印加電極１０ｃと対向電極１１の円穴１１ｃ部間でそれぞれコロナ放電が起こり、印加電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃの水がそれぞれ霧化しナノサイズ粒子径のミストが発生する。尚、実施例では印加電極を３個としたが、必要な霧化量に応じて印加電極の個数を選定すればよい。

以上のように、本実施の形態においては、印加電極１０を複数個とし、各印加電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃに対向する対向電極１１を１個としたことにより、１個のホルダー９で簡単な静電霧化装置の構成になるので、取付スペース削減や低コスト化を図ることができる。

また、本実施の形態では、オゾン量判定手段２５では検出した各印加電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃの放電電流の合計値でオゾン発生量を判断したことにより、各印加電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃ毎の放電電流値を測定する必要はなくなり、簡単な構成でオゾン量判定手段２５が構成でき、低コスト化を図ることができる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、家庭用又は業務用冷蔵庫に対して実施することはもちろん、野菜などの食品低温流通などの用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却風路部断面と静電霧化装置の構成図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の静電霧化装置の主要構成ブロック図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の静電霧化装置における放電電流とオゾン発生濃度の特性図 本発明の実施の形態３における冷蔵庫の静電霧化装置の主要構成ブロック図 本発明の実施の形態３における冷蔵庫の静電霧化装置の対向電極の上面図 従来の冷蔵庫の霧化装置の断面図

符号の説明

７ 水溜め部
８ 毛細管汲水体
９ ホルダー
１０ 印加電極
１１ 対向電極
１２ 電圧印加部
１３ 静電霧化装置
１４ 庫内仕切壁
１５ 本体外壁
１６ 冷却風路
１７ 冷却板
１８ 送風ファン
１９ 加熱ヒータ
２０ 冷却板制御手段
２１ 搬送部
２２ 水位検出手段
２３ 排水手段
２４ 放電電流検出手段
２５ オゾン量判定手段

Claims (8)

1. 冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体に備えられた水を溜める水溜め部と、前記水溜め部内の水を搬送する毛細管汲水体と、この水に電圧を印加する印加電極と、前記印加電極に対向する位置に配された対向電極と、前記印加電極と前記対向電極との間に高電圧を印加する電圧印加部とを備えた静電霧化装置と、温度可変の冷却板と、前記冷却板の温度を制御する冷却板制御手段とを有し、前記冷却板は前記冷蔵庫本体の冷却風路内に配設されるとともに、前記冷却板制御手段によって前記冷却板の表面に水分が結露する温度に制御され、前記冷却板で収集した水分を前記静電霧化装置の水溜め部に集水させる搬送部を備えた冷蔵庫。
2. 前記冷却板制御手段を送風ファンもしくは加熱ヒータ、または両方とした請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記水溜め部に集水した水量を測定する水位検出手段を少なくとも１個以上配置した請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記水溜め部に集水した水を排水する排水手段を設置した請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記電圧印加部が放電する時の電流を検出する放電電流検出手段と、前記放電電流検出手段で検出した電流値からオゾン発生量を判定するオゾン量判定手段とを備えた請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
6. 前記オゾン量判定手段では検出した放電電流が１μＡ以上の場合には、前記電圧印加部の動作を停止する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
7. 前記印加電極を複数個とし、各印加電極に対向する前記対向電極を１個とした請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
8. 前記オゾン量判定手段では検出した前記各印加電極の放電電流の合計値でオゾン発生量を判断する請求項７に記載の冷蔵庫。

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