JP2007278569A

JP2007278569A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2007278569A
Application number: JP2006103784A
Authority: JP
Inventors: Toyoshi Kamisako; 豊志上迫; Kahoru Tsujimoto; かほる辻本; Mitoko Ishita; 美桃子井下; Yoshihiro Ueda; 啓裕上田; Tadashi Adachi; 正足立
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2006-04-05
Publication date: 2007-10-25

Abstract

【課題】高恒湿を維持することにより、保存中の食品からの蒸散を防止、保鮮性を維持・向上するとともに、貯蔵室の結露を低減・抑制することにより品質を向上させる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】野菜室１０７に保存中の野菜に対し、高湿手段である噴霧手段１１５と除湿手段１２７である冷却板１２２と、野菜室１０７内に野菜室温度検知手段１２３、野菜室湿度検知手段１２４を備え、野菜室の検知湿度により噴霧手段１１５と除湿手段を切り替えて動作させることにより、野菜室１０７が高恒湿に維持することが可能となり、また、容器内などの結露が抑制されるため、水腐れなども防止でき、野菜の鮮度・品質が向上する。
【選択図】図４

Description

本発明は高湿度を維持することにより食品の鮮度保持および向上を行うとともに貯蔵室内の結露等を低減・防止するため調湿機能を備えた冷蔵庫に関するものである。

野菜の鮮度低下に対する影響因子としては、温度、湿度、環境ガス、微生物、光などが上げられる。野菜は生き物であり、呼吸と蒸散作用が行われており、鮮度を維持するには呼吸と蒸散作用の抑制が必要となる。低温障害をおこす野菜など一部の野菜を除き、多くの野菜は低温で呼吸が抑制され、高湿により蒸散を防止することができる。近年、家庭用冷蔵庫では野菜の保存を目的とし、密閉された野菜専用容器が設けられ、野菜を適正な温度に冷却するとともに、庫内を高湿化し、野菜の蒸散を抑制するよう制御されている。また、庫内高湿化の手段として、ミストを噴霧する手段を用いたものもある。

従来、この種のミスト噴霧機能を備えた冷蔵庫は、野菜室内が低湿時に超音波加湿装置にてミストを生成噴霧し野菜室内を加湿し、野菜の蒸散を抑制しているものである（例えば、特許文献１参照）。

図１３は特許文献１に記載された従来の超音波加湿装置を設けた冷蔵庫を示すものである。また、図１４は超音波加湿装置の要部を示す拡大斜視図である。

図１３に示すように、野菜室３１は冷蔵庫本体３０の本体ケース３６の下部に設けられ、その全面開口は開閉自在に引き出される引出し扉３２により閉止されるようになっている。また、野菜室３１は仕切り板２によりその上方の冷蔵室（図示せず）と仕切られている。

引出し扉３２の内面に固定ハンガ３３が固定され、この固定ハンガ３３に野菜等の食品を収納する野菜ケース１が搭載されている。野菜ケース１の上面開口は蓋３により封止されるようになっている。野菜ケース１の内部には解凍室４が設けられ、解凍室４には超音波加湿装置５が備えられている。

また、図１４に示すように、超音波加湿装置５には霧吹出し口６と貯水容器７と湿度センサー８とホース受け９が備えられている。貯水容器７は、ホース受け９により除霜水ホース１０に接続されている。除霜水ホース１０には、その一部に除霜水を清浄するための浄化フィルター１１が備えられている。

以上のように構成された冷蔵庫において、以下その動作について説明する。

熱交換冷却器（図示せず）より冷却された冷却空気は野菜ケース１及び蓋３の外面を流通することで、野菜ケース１が冷却され、内部に収納された食品が冷やされる。また、冷蔵庫運転時に冷却器から発生する除霜水は除霜水ホース１０を通過する時に浄化フィルター１１によって浄化されて、超音波加湿装置５の貯水容器７に供給される。

次に湿度センサー８によって、庫内湿度が９０％以下と検知されると、超音波加湿装置５が加湿を開始し、野菜ケース１内の雰囲気を野菜等を新鮮に保持するための適度な湿度に調湿することができる。

一方、湿度センサー８によって庫内湿度が９０％以上であると検知された場合、超音波加湿装置５は過度な加湿を停止する。その結果、超音波加湿装置５により、野菜室内をすばやく加湿することができ、野菜室内は常に高湿度となり、野菜等の蒸散作用が抑制され、野菜等の鮮度を保持することができる。

また、加湿の方法としては、別の形態で構成されたものもある（例えば、特許文献２参照）。

図１５は従来の冷蔵庫の側断面図、図１６は加湿器要部の拡大図である。

図１５において、５１は冷蔵庫である。５２は冷蔵室（冷蔵温度帯室の一つ）である。５３はこの冷蔵室の回転扉である。５４は野菜室（冷蔵温度帯室の一つ）である。５５は引出し扉である。５６は冷凍室である。５７は引出し扉である。５８は仕切り板であり、この仕切り板５８は冷蔵室５２と野菜室５４とを仕切る。５９は孔であり、冷蔵室５２からの冷気が野菜室５４に流入するためのものである。６０は野菜容器である。この野菜容器６０は引出し扉５７と共に引き出される。６１は野菜容器蓋であり、冷蔵庫本体側に固定されている。この野菜容器蓋６１は、引出し扉５７を閉じた時に野菜容器６０に蓋をするものである。６２は超音波加湿手段である。この超音波加湿手段６２は、野菜容器６０の内部に水分を蒸散させる。６３は冷却器である。この冷却器は、冷蔵温度帯室用の冷却器であり、冷蔵室５２及び野菜室５４を冷却する。

また、図示は省略したが、この冷蔵庫は、冷凍温度帯室用の冷却器も備え、冷凍室５６を冷却している。６４は冷蔵温度帯室用の冷気循環ファンである。このファン６４の運転により、冷却器６３からの冷気が冷蔵室５２及び野菜室５４を循環する。この加湿手段６２は、野菜容器蓋６１の孔６５に設けられ、吸水材６６と超音波発振器６７とからなる。

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。

冷蔵室５２と野菜室５４の温度が高くなると、冷却器６３には冷媒が流れ、冷気循環ファン６４が駆動される。これにより、冷却器６３の周辺冷気は、図１４に矢印で示されるように、冷蔵室５２、孔５９、野菜室５４を介して冷却器６３に戻る。これにより、冷蔵室５２及び野菜室６４が冷却される。この状態を冷却モードと言う。

次に、冷蔵室５２と野菜室５４がほぼ冷却されると、冷却器６３への冷媒の供給を停止する。しかし、ファン６４は続けて運転する。これにより、冷却器６３に付着した霜の溶融にて、冷蔵室５２と野菜室５４が加湿される。この状態を加湿モード（所謂「潤い運転」）と言う。

この加湿モードを所定時間（数分間）継続したのちに、ファン６４を止めて，運転停止モードとなる。この後、冷蔵室５２と野菜室５４の温度が高くなると、再び冷却モードとなる。

次に、超音波加湿手段６２について説明する。

吸水材６６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、前述の加湿モード時には、流れる空気中の水分を吸着する。そして、冷却モード中の後半において、超音波発振器６７を駆動する。これにより、吸水材６６中の水分が外部に排出される。これにより、野菜容器の内部が加湿される。尚、冷却モード中の後半において、超音波発振器６７を駆動するのは、野菜室５４の湿度低下による乾燥を防止することを目的としている。

このように、吸水材６６とこの吸水材６６を振動させる超音波発振器６７とを備えている。従って、加湿のための水タンク及び給水配管が不要となる。

また、加湿モードを備える冷蔵庫において、この加湿モード以外の時に超音波加湿手段６２を動作させている。従って、庫内の湿度の変動を抑えることができる。

また、冷却器６３に冷媒を流して冷気循環ファン６４を運転することにより庫内を冷却する冷蔵庫において、この冷却時に超音波加湿手段６２を動作させている。このように、乾燥しやすい冷却時に加湿しているので、庫内の湿度の変動を抑えることができる。

また、超音波加湿手段６２は、吸水材６６とこの吸水材６６を振動させる超音波発振器６７とを備え、吸水材６６は野菜容器蓋６１の上方の空気中から水分を吸水し、超音波発振器６７はこの吸水材６６に含まれる水分を野菜容器６１内に放出するために吸水材６６を振動させる。従って、野菜容器６０内を加湿することができる。
特開平６−２５７９３３号公報特開２００４−１２５１７９号公報

しかしながら、上記従来の構成では、超音波加湿装置が相対湿度９０％で運転・停止を判断しているため、野菜等では表面からの蒸散速度は低下するものの、やはり蒸散は行われ、野菜は萎れていく。本来、上記を改善するためには、貯蔵室内の相対湿度を９５％以上に維持できれば、貯蔵室空気と野菜表面の湿度差はなくなり野菜表面からの蒸散が防止でき、野菜の水分減少を抑制され、保鮮性を維持することができる。しかし、相対湿度をこのレベルまで上げると貯蔵室内や野菜に結露し、品位の低下や野菜の水腐れなどを起こす課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、高湿度を維持を可能とすると同時に、庫内結露の低減・防止や野菜の水腐れ防止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、野菜等の食品を保存している貯蔵室に高湿手段と前記貯蔵室の結露を抑制するための除湿手段とを備えるものである。

これによって、貯蔵室内を高湿度に維持すると同時に庫内の結露を低減・防止することができる。

本発明の冷蔵庫は高湿度を維持すると同時に庫内の結露を低減・防止することができ、庫内の結露を防ぎ使い勝手の良い冷蔵庫を提供することができる。

請求項１に記載の発明は、断熱箱体と、前記断熱箱体内で区画された貯蔵室と、前記貯蔵室を高湿度に維持するために高湿手段と前記貯蔵室の結露を抑制するための除湿手段とを備えることで、前記貯蔵室を高恒湿に維持しながら貯蔵室の結露を低減・抑制し、収納された野菜の鮮度を維持・向上しながら水腐れの防止を行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の高湿手段について、貯蔵室内に水分を補給するための噴霧手段を用いることにより、貯蔵室内からの食品の蒸散による加湿だけではなく、強制的に加湿を行うことにより食品の蒸散を抑制し、保鮮性を向上させる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明の除湿手段について、表面を露点温度以下に調整し、結露により除湿する冷却板を備えることにより、貯蔵室内が過飽和の時、貯蔵室内の結露箇所を冷却板に積極的に誘導し、他の箇所の結露を防ぐことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明の冷却板に結露した余剰水について、貯蔵室内に設置された着脱可能な排水用タンクに収集することにより、蓄積した結露水を簡単に排水処理できることにより野菜室の衛生面を確保できる。

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明の冷却板に結露した余剰水について、貯蔵室奥底部に設置された排水配管を通して断熱箱体の外部の蒸発皿に排水することにより、庫内に結露水を残さないので、結露水を処理する手間を省くことができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１また２に記載に発明の除湿手段について、貯蔵室内の水蒸気を吸着材にて吸着し除湿することにより、高湿時には吸着材に水蒸気を吸湿させ、低湿時には吸湿材から水蒸気を放湿することができるので、さらに高湿維持が行いやすくなる。

請求項７に記載の発明は、請求項１また２に記載の発明の除湿手段について、貯蔵室について、比較的低湿な空気を導入し、高湿空気は風路により別区画に設置された冷却用蒸発器に搬送し除湿することにより排水タンクや排水口など新たな構成部品が不必要なため、構成が簡単であり、安価に構成できる。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の発明の貯蔵室について、光を照射する照射手段を備え、前記貯蔵室に収納された食品に、前記照射手段によって光を照射した上で、前記噴霧手段によって前記貯蔵室に収納された食品の内部に強制的に水分を補給することで食品の水分含有量を向上させることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の発明の貯蔵室について、貯蔵室空間の相対湿度を検知する湿度検知手段を備え、貯蔵室空間を高湿度に維持するため高湿手段と除湿手段を制御することにより安定化した高湿度維持ができ、噴霧量を低減できる。

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が、従来例または先に説明した実施の形態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。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における冷蔵庫の側断面図である。図２、図３は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の主要部の側断面図である。

図１、図２、図３において、冷蔵庫１０１は箱体本体１０２と貯蔵室の区画をつくるための仕切りが上から１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、それら区画を閉空間にするための扉１０４により断熱区画され、上から冷蔵室１０５、切替室１０６、野菜室１０７、冷凍室１０８の異なる温度の貯蔵空間になっている。その中で、野菜室１０７は扉開閉がなければ湿度約８０％Ｒ．Ｈ以上（食品収納時）、４〜６℃に冷却されている。

また、冷蔵庫１０１を冷却するため、冷凍サイクルが圧縮機１１１、凝縮器、膨張弁やキャピラリチューブなどの減圧装置（図示せず）、蒸発器１１２、それら構成部品を連結する配管、冷媒などで構成される。

さらに蒸発器１１２で生成された低温空気を各貯蔵室空間に搬送、もしくは貯蔵室空間で熱交換された空気を蒸発器１１２に回収するための風路１１３があり、風路１１３は各貯蔵室と仕切り１１４で断熱されている。

仕切り１０３ａ〜ｃ、１１４は、主に発泡ウレタンや発泡スチロールなどを材料とした断熱材で構成され、冷凍室１０８などを仕切るため、その壁厚は一般に３０〜５０ｍｍ程度であるが、冷却板１２２の背面の壁厚は５ｍｍから１０ｍｍで構成されている。冷却板１２２は除湿手段１２７を兼ねておりアルミやステンレスなどの高熱伝導性金属もしくは樹脂で構成され、冷却板の一面には例えばニクロム線で構成された加熱ヒータや面状発熱体、ＰＴＣヒータなどの加熱手段１２１が当接され、ヒータに印加する電圧を変化させる、もしくは印加する時間を可変させることにより冷却板１２２の表面温度を制御している。

また、図３では冷却板１２２を風路１１３と貯蔵室を区画する仕切り１１４に設置する。この場合、冷却板背面の風路を流れる空気の温度が影響するため、壁厚は、多少変化するが、蒸発器１１２からの各貯蔵室に向かう吐出風路なら、上記とほぼ同様の壁厚で構成されている。

仕切り１０３ｂには庫内を加湿するための噴霧手段１１５と着脱可能な給水タンク１１６が配置されている。噴霧手段１１５は、超音波霧化式、静電霧化式、ノズル霧化式、遠心霧化式など様々あるが、本実施例においては超音波霧化式であり、圧電セラミック等を材料とした圧電素子１１７が貯水槽１１８の底部に固定され、その上方には貯留水１１９があり、圧電素子１１７に高周波の印加電圧を加えることより貯留水１１９の液面が***、柱状になり、その境界面からミストと呼ばれる微細な水粒子が空気中へ霧化し、貯水槽１１８上方部の開口部１２０より霧状のミストが貯蔵室に供給される。なお、ここでは図示しないが貯蔵室への供給を促進させるためにファン等の送風機やポンプを用いてもよい。

噴霧手段１１５や加熱手段１２１の動作は、野菜室１０７の一部に設置された白金・サーミスタや赤外線などを用いた野菜室温度検知手段１２３、高分子や金属酸化物もしくは電解質などの材料で構成された湿度センサーや結露センサーなどの野菜室湿度検知手段１２４、および冷却板１２２に取り付けられたサーミスタやサーモスタットなどの冷却板温度検知手段１２５により判断する。

さらに図３のように野菜室容器１２６の底部には、水滴等が容器底部に流れるよう加工された中敷１３２を設け、野菜室容器１２６の底部の一部に排水口１３１を設け、その下には着脱可能な排水タンク１３３が構成されている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

まず、野菜室１０７に保存されている野菜や果物の中には、通常、購入帰路時での蒸散あるいは保存中の蒸散によってやや萎れかけた状態のものが含まれ、その保存環境は、外気温度の変動や扉開閉の影響、冷凍サイクルの運転状態により変動し、さらに保存環境が厳しく、蒸散が促進され萎れやすくなっている。そこで、野菜室温度検知手段１２３が１０℃以下検知した時、噴霧手段１１５を一定間隔、例えば１分間ＯＮ、９分間ＯＦＦのようなインターバルでミスト噴霧量を調整しながら野菜室に噴霧し、庫内をすばやく加湿する。この時、噴霧されるミストは数μｍ程度の液体であり、野菜表面に細かく付着する。

この時、野菜表面は細かい水滴が付着しているが、空気と接する面も存在するため呼吸の障害にならず、水腐れは起さない。よって、野菜室１０７は高湿度となると同時に、野菜表面の湿度と貯蔵室内の湿度が平衡状態となり、野菜表面から蒸散は防止することができ、付着したミストは野菜や果物の表面の細胞の隙間から組織内に浸透し、萎れた細胞内に再び水分が供給され、細胞の膨圧によって萎れが解消され、シャキとした状態に復帰し、新鮮さが復活する。

その一方で、ミスト噴霧により貯蔵室空間が過飽和状態の時、野菜表面や野菜室容器１２６、野菜室１０７の内壁等に結露し、品位の低下や野菜の水腐れが懸念される。そこで、野菜室湿度検知手段１２４が９９％以上を一定時間以上検知した場合、噴霧手段１１５を一定時間停止もしくは噴霧手段１１５へ供給する入力を低減、もしくはファン風量を低減することにより噴霧量を低減・停止させ、除湿手段１２７である冷却板１２２の温度を露点温度以下にするように加熱ヒータ等の加熱手段１２１で調整することにより、結露により野菜室１０７の空間の水蒸気を取り除き、除湿することができる。特に、この冷却板１２２の温度を変化させることにより除湿量を調整することができる。

結露水は、野菜室容器１２６の底部の中敷１３２を通過、野菜室容器１２６底面に溜まるが、排水口１３１より野菜室容器１２６下部の排水タンク１３３に流れ、滞留する。これにより、野菜容器１２６には、余剰水は残らないので、野菜の水腐れ防止ができる。

排水タンク１３３に滞留した結露水は、扉開時に使用者が取り外すことができ、外部に排水処理される。

以上のように、本実施の形態では、野菜室に対し、高湿手段である噴霧手段と給水タンクと冷却板での結露促進による除湿手段と、保存環境を検知するための野菜室温度検知手段と野菜室湿度検知手段を備え、それらの検知から噴霧手段と除湿手段を切替動作させることにより高恒湿度の維持が可能となり、野菜の水分含有量の維持、向上が可能となり、野菜のみずみずしさが保持、向上することができるとともに、野菜表面や野菜室内の結露を防止・低減することができ、野菜の水腐れ防止ができ、品質が向上する。

また、本実施の形態では、水を噴霧したが、噴霧する水をオゾン水や酸性水あるいはアルカリ水などの機能水を噴霧することにより、野菜や果物表面の微細な孔に機能水ミストが入り込むこととなり、微細な孔の内部の汚れや農薬等の有害物質を浮き上がらせ除去効果を高めることができる。また、野菜表面の農薬等の有害物質の酸・アルカリ分解効果を高めることができる。また、庫内に付着する汚れや庫内臭気の除去及び、酸・アルカリ分解効果も高めることができる。

また、本実施の形態では、加湿量と除湿量の双方が調整可能であるため非常にきめ細かい湿度制御が可能となり、野菜室１０７を非常に高湿度で維持することができ、これにより野菜や果物からの蒸散を抑制しつつ、野菜や果物の呼吸は確保できる。

また、本実施の形態では、冷却板１２２は、野菜室空間内で最も低温な場所になることから、この場所に結露を誘導でき、他の箇所の結露を防止する。

また、本実施の形態では、給水タンクを用いることにより、長時間の噴霧が可能となり、野菜の鮮度維持を長時間保持することができるとともに、噴霧手段の貯水槽への給水負荷を低減することができる。

なお、本実施の形態では、野菜室温度検知手段を用いたが連通する、例えば冷蔵室などの他室の温度検知手段により、噴霧手段や加熱手段を決定してもよい。この時、野菜室温度検知手段が不要となり、安価に構成できる。

なお、本実施の形態では、排水タンクには、水位に関する検知手段を設けていないが、フロートスイッチのような水位検知手段、警報手段を設けることにより排水タンクから結露水があふれることを防止できる。

（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の主要部の側断面図である。

図４において、野菜室１０７の天面の仕切り１０３ｂは、噴霧手段１１５や給水タンク１１６、除湿手段１２７である冷却板１２２と加熱手段１２１が備えられており、冷却板１２２で生成された結露水は貯水槽１１８に流れこむように冷却板１２２の下方に樋状のカバー部材１４２が構成されている。

まず、野菜室１０７の野菜室湿度検知手段１２４が一定時間以上、例えば、相対湿度９０％以下の低湿状態を一定時間継続して検知した時、噴霧手段１１５を一定間隔で動作させ、野菜室内を加湿する。

その一方で、例えば、相対湿度９９％以上の高湿状態を一定時間継続して検知した時、野菜室容器１２６内や食品、内壁に対して結露抑制が必要と判断し、除湿手段１２７である冷却板１２２の表面温度を露点温度以下に調整し、容器内の水蒸気を結露により除湿する。この時、生成された結露水は霧化手段１１５の貯水槽１１８にカバー部材１４２を利用して回収し、再び貯留し、加湿時に再利用する。

具体的には、野菜室１０７が５℃前後で相対湿度９０％以下であることが一定時間継続していると野菜室湿度検知手段１２４で検知した時、噴霧手段１１５を動作させ、ミストを庫内に噴霧し、加湿することにより収納食品の蒸散を抑制する。

その一方、野菜室１０７が５℃前後の環境で、ほぼ湿度１００％と野菜室温度検知手段１２３および野菜室湿度検知手段１２４がある一定時間継続して検知した時、野菜室１０７は過飽和状態で結露の発生が予測できる。そこで、除湿手段１２７である冷却板１２２表面温度を加熱手段１２１により調整し、露点温度以下のほぼ０℃近辺に調整するように加熱手段の入力を調整する。これにより冷却板に積極的に庫内水蒸気が結露することになり、除湿できる。ここで、冷却板に生成された結露水は成長していき、水滴が大きくなるにつれ表面張力より重力成分が大きくなり、やがては、カバー部材１４２に滴下する。滴下した水滴は、カバー部材１４２が傾斜しているので下部に流れる。下部には噴霧手段１１５の貯水槽１１８があり、結露水は貯留される。

その後、加湿が必要となった時、貯留水１１９は噴霧手段１１５により再び庫内に霧化され、加湿に使われる。

以上のように、本実施の形態では、高湿手段である噴霧手段と給水タンクと除湿手段である冷却板と噴霧手段の一部である貯水槽、結露水を流すためのカバー部材が備えられていることにより、冷却板で除湿時に発生する結露水を再び貯水槽に回収することにより、排水タンクを不要にし、使用者の排水処理負荷を軽減する。

また、本発明の実施の形態では、結露水を貯水槽に回収することにより、給水タンクの水の減少量を低減でき、給水タンクの取り出し回数を減少できることから、扉開閉による温度上昇を防止することができ、保鮮性を向上させることができる。

（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３における冷蔵庫の主要部の側断面図である。

図５において、野菜室１０７の底部の仕切り１０３ｃに冷却板１２２、加熱手段１２１が備えられ、冷却板１２２は結露水を流すため若干奥面に傾斜し、最も低い部分に排水口１５７が設けられ、そこから外壁の中を通り、冷蔵庫の外部に設置されている蒸発皿１５３に結露水を排水するための野菜室排水管１５２が構成されている。また、蒸発皿１５３には、別に蒸発器１１２の除霜時に生成した除霜水を蒸発皿１５３に排水するため蒸発器１１２下方に排水口１５８、蒸発器排水管１５４が構成されている。

以上のように構成された冷蔵庫について以下その動作、作用を説明する。

まず、野菜室１０７が低湿であり、収納している野菜等の食品が乾燥すると萎れ、鮮度が劣化するおそれがあると判断した場合、噴霧手段１１５を用いて、野菜室内にミストを噴霧し、加湿する。この時、噴霧されたミストの一部は、野菜の表面に付着するので保湿の効果が向上する。

一方、野菜室１０７が扉開閉や食品投入により過飽和状態が一定時間以上継続した場合、結露防止のため除湿が必要と判断とした時、冷却板１２２の表面温度を０℃近辺に調整し、その部分に積極的に結露させ、野菜室１０７を除湿する。生成された結露水は、傾斜している冷却板１２２表面を伝って排水口１５７に流れる。排水口１５７に流れた結露水は、野菜室排水管１５２を通って蒸発皿１５３に排水される。これにより、冷却板１２２に結露水が滞留することは防止できる。さらに、排水された結露水は、例えば、圧縮機１１１の熱により蒸発し、冷蔵庫１０１が設置されている室内空間に放出される。これにより、排水の処理などのメンテナンスが不要になる。また、野菜室１０７の余分な結露水を防止するとともに高湿を維持することができる。これより収納食品の鮮度を保つことができる。

以上のように、本実施の形態においては、噴霧手段と除湿手段と除湿手段で発生した結露水を庫外に排水するための野菜室排水管を備えたことにより、野菜室を高湿度維持が可能となり、収納野菜の保鮮性が向上するとともに生成した結露水を庫外に自動的に排水することにより省力化ができ、また衛生面が確保できる。

（実施の形態４）
図６は本発明の実施の形態４における冷蔵庫の主要部の側断面図である。図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）は本発明の実施の形態４における冷蔵庫の側断面の拡大図である。

図６において、仕切り１０３ｂには野菜室１０７にミストを噴霧するための噴霧手段１１５と給水タンク１１６が取り付けられ、また野菜室１０７の背面に仕切り１１４には、蒸発器１１２で生成した冷気を搬送するための吐出風路１６４と野菜室１０７の収納食品等と熱交換された空気を再び蒸発器１１２に戻すため戻り風路１６５、それらを区画するための風路仕切り１６３が構成され、それぞれ吐出口１６１と吸込口１６２を野菜室１０７に構成している。また、仕切り１１４の背面には、循環用ファン１７０と循環風路１７１が設定され、循環風路１７１には、シリカゲルやゼオライトや活性炭などを主な材料とした吸着ユニット１６８と吸着ユニット１６８前後に吐出ダンパ１６６と吸込みダンパ１６７が構成され、各々のダンパの動きにより風路を切り替える。また、吸着ユニット１６８には、湿度を吸放出するめのヒータ１６９が取り付けられている。

まず、野菜室１０７について庫内温度が高く、低湿であると判断した場合、冷却と加湿が必要で図７の（ａ）のように各デバイスを動作させる。

具体的には、蒸発器１１２で生成された冷気は吐出風路１６４を流れ、吐出口１６１から野菜室１０７に吐出される。庫内では、噴霧手段１１５によりミストが噴霧されている。この時、吐出ダンパ１６６は、吐出口１６１のみに冷気が流れるように動作する。庫内に入った冷気は、収納されている食品などと熱交換され、吸込口１６２より戻り風路１６５、蒸発器１１２へと戻る。この時、吸込みダンパ１６７は吸着ユニット１６８への風路を閉とする。つまり、この時は、吸着ユニット１６８による除湿は行わない。

次に野菜室１０７において冷却は必要であるが、非常に高湿であり、除湿が必要であると判断した場合、図７の（ｃ）にように各デバイスが動作する。

具体的には、蒸発器１１２で生成した冷気を吐出口１６１より流入する。庫内で熱交換された空気は吸込口より戻り風路１６５に出るが、この時、吸込みダンパ１６７は吸着ユニット１６８のある循環風路側を開としている。

そして庫内からの暖湿気は、吸着ユニット１６８を通り除湿される。この時、必要除湿量により循環用ファン１７０の動作を決定する。これにより蒸発器１１２に戻る空気は乾燥空気となり、蒸発器を通って、冷却された空気も比較的乾いた乾燥空気となる。これにより野菜室１０７は徐々に除湿されていく。

次に野菜室１０７の温度は適正であるが加湿が必要な場合、図７（ｂ）を選択する。この場合、冷却は不必要なので噴霧手段１１５のみ動作、ミストを噴霧し、庫内を加湿する。この時、吸着ユニット１６８も水分が豊富なら、ヒータ１６９に通電することにより吸着ユニット１６８を暖め、吸着材に保湿している水蒸気を放湿し、循環用ファン１７０を動作させ野菜室内を加湿促進する。

次に、野菜室１０７において温度は適正であるが除湿が必要と判断した場合、図７（ｂ）を選択する。この場合、吸込口１６２より熱交換された比較的高湿の空気を吸着ユニット１６８に流し、吸湿する。吸湿された乾いた空気は循環用ファンにより再び庫内に循環させ、野菜室１０７を徐々に除湿する。

次に、野菜室１０７の保存環境が低温でかつ加湿必要と判断した場合、図７（ｂ）を選択する。この時、冷却は不必要なので、噴霧手段１１５を動作させ、吸着ユニット１６８の熱を利用し、循環用ファン１７０より庫内に暖められた空気を送風、加湿する。

具体的には、噴霧手段１１５を動作させ、ミストを庫内に噴霧し、加湿する。また、吸着ユニット１６８のヒータ１６９に通電し、空気を加温する。この時、吸着ユニット１６８に保湿されていた水蒸気も放湿されるので加湿を加速することができる。なお、加湿量が微量なら噴霧手段１１５を動作させず、吸着ユニット１６８の放湿のみの加湿でもよい。

次に野菜室１０７において低温であるが除湿が必要であると判断した場合、図７（ｂ）を選択する。循環用ファン１７０を動作させ、吸込口１６２から吸着ユニット１６８に暖湿気を流し、吸着ユニット１６８に水蒸気を吸着させ、除湿する。

以上に関連についてまとめたものを（表１）に示す。

以上のように本実施の形態においては、噴霧手段を備えるとともに吸着ユニットと吐出ダンパと吸込みダンパと循環風路と循環用ファンにより野菜室を除湿・加湿することにより、更にきめ細かく野菜室の湿度を調整することができるので高恒湿の環境が実現でき、これにより野菜の保鮮性も向上する。

（実施の形態５）
図８は本発明の実施の形態５における冷蔵庫の主要部の側断面図である。

図８において、冷蔵庫１０１は、主に冷凍室１０８を冷却するための冷凍用蒸発器１８１と主に冷蔵室１０５や野菜室１０７など比較的高温区画に用いる冷気を生成する冷蔵用蒸発器１８２が設置され、熱交換された冷気を各室に搬送するための冷蔵用ファン１８３が設置されている。また、野菜室１０７において、仕切り１０３ｃや仕切り１１４には温度補償用ヒータ１８６が構成されている。

まず、野菜室１０７の保存環境が相対湿度９０％以下の低湿状態で、加湿が必要と判断した場合、噴霧手段１１５の動作を開始し、ミストを庫内に噴霧し、加湿する。これにより、野菜室１０７が高湿度化し、野菜からの蒸散を防ぐことにより水分減少を防止する。

その一方、野菜室１０７の保存環境が過飽和状態を一定時間継続し、野菜室容器１２６や仕切り１０３ｃ、仕切り１１４に結露が発生すると判断した時、冷蔵用蒸発器１８２により除湿運転を行う。

具体的には、野菜室１０７の高湿空気は吸込口１６２が戻り風路１６５を通り、冷蔵用蒸発器１８２に流れる。この時、冷蔵用蒸発器１８２は、冷媒が流れ、０℃以下の温度に設定されており、冷蔵用蒸発器表面に結露、着霜することにより除湿される。そして、絶対湿度が極めて低くなった空気を再び野菜室１０７に流すことにより、野菜室１０７を徐々に除湿していく。また、野菜室は、冷却される傾向にあるが、温度補償用ヒータ１８６により加温され、適正な保存温度を維持し、かつ温度上昇することにより相対湿度を減少させることができるので除湿される。

以上のように本実施の形態においては、噴霧手段と除湿手段として冷蔵用蒸発器と温度補償用ヒータを用いることにより、特に構成部品を追加しなくても簡易に除湿と湿度維持が可能となり、野菜室の温湿度環境を高湿度に維持することができるので野菜の保鮮性を向上させることができるとともに、野菜室の容積を確保できる。

（実施の形態６）
図９は本発明の実施の形態６における冷蔵庫の主要部の縦断面図である。図１０は本発明の実施の形態６における冷蔵庫の機能ブロック図である。図１１は本発明の実施の形態６における冷蔵庫の制御フロー図である。

図９において野菜室天面の仕切り１０３ｂには、噴霧手段１１５、給水タンク１１６および青色光などを庫内に照射させるための照射手段１９１と光を庫内全体に拡散させるため透光性材料を用いた拡散板１９２が取り付けられ、また、野菜室１０７の中に庫内温度検知手段１２３と庫内湿度検知手段１２４が構成されている。さらに、野菜室１０７の底部の仕切り１０３ｃには、冷却板１２２と表面温度を調整するための加熱手段１２１を含んだ除湿手段１２７と冷却板１２２の表面温度を検知するための冷却板温度検知手段１２５が構成されている。

まず、野菜室温度検知手段１２３と野菜室湿度検知手段１２４により野菜室１０７の露点温度を予測することができる。そこで、冷却板１２２表面の温度検知手段１２５により表面温度を把握し、加熱手段１２１により、冷却板１２２表面温度を露点温度以下になるように調整する。

例えば、野菜室温度が５℃、野菜室湿度が９９％以上の状態が一定時間継続した時、除湿が必要と判断し、冷却板１２２表面温度を０℃近辺に調整することにより庫内の水蒸気は冷却板表面に積極的に結露し、除湿する。

また、野菜室温度検知手段１２３が５℃以上１０℃以下、野菜室湿度検知手段１２４が９５％以上であると検知した場合、照射手段１９１が点灯し、野菜室１０７内に保存されている野菜や果物に照射する。照射手段１９１は、中心波長が４７０ｎｍの青色光を含む光を照射する、たとえば青色ＬＥＤや青色光のみ透過する材料で覆われたランプなどで、この時照射される青色光の光量子は約１μｍｏｌ／ｍ^−２／ｓ^−１の微弱な光である。微弱な青色光を照射された野菜や果物は表皮表面に存在する気孔が、青色光の光刺激によって、通常の状態に比べ気孔の開度が大きくなる。

次に噴霧されたミストが野菜容器１２６内に噴霧される。噴霧されたミストは気孔開孔状態の野菜や果物の表面に付着し、気孔より組織内に浸透し、水分が蒸散して、萎んだ細胞内に再び水分が供給され、細胞の膨圧によって萎れが解消され、シャキットした状態に復帰する。

次に図１０の機能ブロック図を説明する。噴霧手段１１５と除湿手段１２７と照射手段１９１の動作を決定するため、野菜室温度検知手段１２３、野菜室湿度検知手段１２４、および冷却板温度検知手段１２３および噴霧手段１１５における貯水槽１１８の水位を確認するための水位検知手段２１１を制御手段２１２に入力する。例えば、野菜室温度が５℃、野菜室湿度が８０％と検知し、かつ貯水槽１１８に貯留されている水が水位検知手段２１１により霧化可能な水位であると制御手段２１２に入力された時、噴霧手段１１５が運転を開始し、野菜室内を霧化、加湿する。また、除湿手段１２７の冷却板１２２温度は、露点温度以上を確保するように加熱手段１２１をＯＮさせる。

また、野菜室湿度が９５％以上であり、野菜室温度が１０℃以下である時、照射手段１９１を点灯する。

次に図１１により高湿度維持に関する制御フローを説明する。

高湿度維持に関して、高湿手段である噴霧手段１１５と除湿手段１２７の運転可否と照射手段の点灯を判定する。ステップ５０１により高湿度維持判定モードに入ると、ステップ５０２で噴霧手段１１５に貯留されている水の水位と野菜室温度を検知し、貯水槽１１８の水位が噴霧可能な水位を確保し、かつ野菜室温度が１０℃以下ならステップ５０３の高湿度維持制御を行う。次に、ステップ５０４にて、野菜室湿度が９５％以下ならステップ５０５にて噴霧手段１１５を運転し、また、除湿手段１２７を停止させる。この場合、除湿手段である冷却面温度は野菜室温度付近まで上昇させるため、加熱手段１２１をＯＮさせることが望ましい。また、ステップ５０４にて野菜室湿度が９５％以上と検知した場合、ステップ５０６に移行する。ステップ５０６にて、野菜室湿度が９９％以上の過飽和状態を一定時間継続して検知した場合、青色光を発光する照射手段１９１を点灯させ、また、噴霧手段１１５は停止する。除湿手段１２７については、一定時間経過後、除湿手段を運転させる。また、野菜室湿度が９９％以下、すなわち、９５％以上９９％未満と検知した場合、照射手段のみ点灯させ、噴霧手段および除湿手段の動作に継続する。ステップ５０５、ステップ５０７、ステップ５０８終了後は、一定時間経過後、初期ステップに戻り、制御を引き続き行う。

以上のように、本実施の形態においては、野菜室内に保存中の野菜に対し、照射手段によって、光を照射し、且つミスト噴霧装置にて気孔を通過できる微細ミストを適量噴霧することにより、開孔した野菜表面の気孔より、ミストが野菜内部に浸透することとなり、野菜の水分含有量を向上し、野菜のみずみずしさを保持することができる。

また、本実施の形態では、１μｍｏｌ／ｍ^−２／ｓ^−１程度の青色光を照射することにより、生態活動を促進させつつ、光合成活動を抑え、気孔開孔率を高くすることとなり、野菜の光合成による水分消費を極力抑え、開孔した気孔から水分を野菜内部に効率よく供給することができるとともに、省エネ効果にも繋げることができる。

なお、照射手段を青色光としたが、紫外線でもかまわない。この場合、噴霧されるミストを殺菌するとともに食品表面も殺菌でき、食品の安全性を高めることができる。

また、照射手段には異なる波長を持つ２つの照明手段、例えば、青色光と紫外光の２つの照射手段を用いてもよい。この場合、青色光で気孔を制御し、かつ、噴霧したミストを紫外光で殺菌することができ鮮度を維持、向上するとともに衛生面も向上できる。

また、本実施の形態においては、噴霧手段を超音波霧化式とすることにより比較的多量の霧化が可能となり、ＯＮ／ＯＦＦにより霧化量を調整することが可能となる。

また、本実施の形態では、霧化量を調整するために比較的運転時間を短縮することができるので寿命信頼性が向上する。

また、本実施の形態では、可燃性冷媒を用いた冷蔵庫の場合、噴霧手段に超音波霧化式にすることによりミスト発生部に放電が起こらないため、防爆対応が不必要となり、より簡素に安価に構成することができる。

（実施の形態７）
図１２は本発明の実施の形態７における冷蔵庫の主要部の縦断面図である。

図１２において野菜室天面の仕切り１０３には、静電霧化ユニット２２１や冷却板１２２、冷却板温度検知手段１２５、青色光などを庫内に照射させるための照射手段１９１と光を庫内全体に拡散させるため透光性材料を用いた拡散板１９２が取り付けられ、また、野菜室１０７の中に野菜室温度検知手段１２３と野菜室湿度検知手段１２４が構成されている。

また、噴霧手段１１５である静電霧化ユニット２２１は、円柱形のホルダーが存在する。円柱形のホルダーの中には印加電極２２２が設置され、印加電極２２２の周囲は保水材２２４で覆われ、結露水で印加電極２２２の球状先端まで含水状態となっている。さらに、ホルダーの庫内側開口部にはドーナツ円盤状の対向電極２２３が、印加電極２２２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の−極側が印加電極２２２と、＋極側が対向電極２２３とそれぞれ電気的に接続されている。

さらに冷却板１２２の下部には、カバー２２５が備えられ、これにより結露水が野菜容器内に落下するのを防止するのと同時に静電霧化ユニットに結露水を送水する。

野菜室１０７が扉開閉や食品投入により過飽和であり野菜室内に結露が発生していると野菜室湿度検知手段１２４により検知され、かつ野菜室温度検知手段１２３が食品が凍結しないと考えられる一定温度以上、例えば２℃以上と検知した場合、野菜室容器や内箱などの結露を防止するため、冷却板１２２の温度を露点温度以下でかつ庫内で最も低い温度にする。これにより野菜室１０７は、冷却板１２２に積極的に結露し、野菜室内が除湿される。

また、野菜室１０７に設置されている野菜室湿度検知手段１２４が野菜室が結露がない状態と検知し、かつ、野菜室温度検知手段１２３の検知温度が１０℃以下であるなら、野菜室の食品の蒸散を防止するために加湿を行う。この時、静電霧化ユニット２２１への給水は給水タンクや冷却板１２２の結露水のどちらを使ってもよい。たとえば、結露水を利用する場合、冷却板１２２表面で結露した水滴は徐々に成長し、自重によりポンプなどの動力を使わず重力によりその下方に流れ、カバー部材２０５底面の傾斜により噴霧手段１１５である静電霧化ユニット２２１近傍に集まる。集まった結露水は、保水材２２４により吸収される。

静電霧化ユニット２２１では、印加電極２２２が保水材に覆われているため、印加電極２２２は一定量の含水状態となる。この状態で印加電極２２２を負電圧、対向電極２２３を正電圧側として、電圧印加部によりこの電極間に高電圧（例えば４．６ｋＶ）を印加させる。この時、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２２２の水が電極表面から霧化しナノサイズ粒子径の電荷をもったミストとそれに付随してオゾンやＯＨラジカルなどが発生する。

発生したミストは、野菜室容器１２６に噴霧される。噴霧されるミストは、マイナスの電荷を帯びている。

これらの青果物は通常、プラスの電荷をもつ。よって、噴霧されたマイナスの電荷を持ったミストは、青果物の表面に集まりやすい状態である。よって、噴霧されたミストは野菜室１０７を再び高湿にすると同時に青果物の表面に付着し、青果物の蒸散を抑制し、保鮮性を向上させる。また、付着したミストは野菜や果物の表面の細胞の隙間から組織内に浸透し、水分が蒸散して、萎んだ細胞内に再び水分が供給され、細胞の膨圧によって萎れが解消され、シャキッとした状態に復帰する。

また、発生したミストには、オゾンやＯＨラジカルなどを保持しており、これは強い酸化力を保持する。そのため、発生したミストが野菜室内や野菜表面を抗菌、殺菌することができると同時に野菜表面に付着する農薬やワックスなどの有害物質を酸化分解することができる。

更に、噴霧時に中心波長が４７０ｎｍの青色光を含む光を照射する照射手段１９１を用いると、野菜や果物は表皮表面に存在する気孔が、青色光の光刺激によって、通常の状態に比べ気孔の開度が大きくなり、野菜表面の気孔から水分を多く取り込みやすくなる。

以上のように、本実施の形態においては、野菜室内に保存中の野菜に対し、除湿手段と加湿手段と野菜室結露検知手段と照射手段によって、野菜室の温湿度環境を調整し、また、静電霧化ユニットで発生したミストにより確実に野菜表面に付着させることにより野菜の保湿性を高め、保鮮性を向上させることができる。また、ミスト発生時に同時に発生するオゾンやＯＨラジカルにより脱臭、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。

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もしくは野菜専用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、倉庫などの用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の側断面図本発明の実施の形態１における冷蔵庫の主要部の側断面図本発明の実施の形態１における冷蔵庫の主要部の側断面図本発明の実施の形態２における冷蔵庫の主要部の側断面図本発明の実施の形態３における冷蔵庫の主要部の側断面図本発明の実施の形態４における冷蔵庫の主要部の側断面図（ａ）本発明の実施の形態４における冷蔵庫の側断面の拡大図（ｂ）本発明の実施の形態４における冷蔵庫の側断面の拡大図（ｃ）本発明の実施の形態４における冷蔵庫の側断面の拡大図本発明の実施の形態５における冷蔵庫の主要部の側断面図本発明の実施の形態６における冷蔵庫の主要部の側断面図本発明の実施の形態６における冷蔵庫の機能ブロック図本発明の実施の形態６における冷蔵庫の制御フロー図本発明の実施の形態７における冷蔵庫の主要部の側断面図従来の冷蔵庫の側断面図従来の冷蔵庫における超音波加湿装置の要部を示す拡大斜視図従来の冷蔵庫の側断面図従来の冷蔵庫の加湿器要部の拡大図

符号の説明

１０１冷蔵庫
１０２箱体本体
１０３ａ仕切り
１０３ｂ仕切り
１０３ｃ仕切り
１０４扉
１０５冷蔵室
１０６切替室
１０７野菜室
１０８冷凍室
１１１圧縮機
１１２蒸発器
１１３風路
１１４仕切り
１１５噴霧手段
１１６給水タンク
１１７圧電素子
１１８貯水槽
１１９貯留水
１２０開口部
１２１加熱手段
１２２冷却板
１２３野菜室温度検知手段
１２４野菜室湿度検知手段
１２５冷却板温度検知手段
１２６野菜室容器
１２７除湿手段
１３１排水口
１３２中敷
１３３排水タンク
１４２カバー部材
１５２野菜室排水管
１５３蒸発皿
１５４蒸発器排水管
１５５外壁
１５７排水口
１６１吐出口
１６２吸込口
１６３風路仕切り
１６４吐出風路
１６５戻り風路
１６６吐出ダンパ
１６７吸込みダンパ
１６８吸着ユニット
１６９ヒータ
１７０循環用ファン
１７１循環用風路
１８１冷凍用蒸発器
１８２冷蔵用蒸発器
１８３冷蔵用ファン
１８６温度保障用ヒータ
１９１照射手段
１９２拡散板
２１１水位検知手段
２１２制御手段
２２１静電霧化ユニット
２２２印加電極
２２３対向電極
２２４保水材
２２５カバー部材

Claims

断熱箱体と、前記断熱箱体内で区画された貯蔵室と、前記貯蔵室内を高湿度に維持するための高湿手段と前記貯蔵室の結露を抑制するための除湿手段とを備えた冷蔵庫。
高湿手段は、前記貯蔵室内に水分を補給するための噴霧手段とした請求項１に記載の冷蔵庫。
除湿手段は、前記貯蔵室空間温度以下に冷却し、表面に結露を促進させ除湿する冷却板とした請求項１または２に記載の冷蔵庫。
冷却板に結露した余剰水は、前記貯蔵室内に設置され着脱可能な排水用タンクに収集するとした請求項３に記載の冷蔵庫。
冷却板に結露した余剰水は、前記貯蔵室に設置された排水口から排水配管を通して断熱箱体外部の蒸発皿に排水するとした請求項３に記載の冷蔵庫。
除湿手段は、前記貯蔵室内の水蒸気を吸着させる吸着材を用いるとした請求項１または２に記載の冷蔵庫。
除湿手段は、前記貯蔵室内に比較的低湿な空気を導入し、高湿空気を風路により別区画に設置された冷却用蒸発器へ搬送し除湿するとした請求項１また２に記載の冷蔵庫。
貯蔵室内には光を照射する照射手段を備え、前記貯蔵室内に収納された食品に、前記照射手段によって光を照射した上で、前記噴霧手段によって前記貯蔵室内に収納された食品の内部に強制的に水分を補給することで食品の水分含有量を向上させる請求項１から７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
貯蔵室内には相対湿度を検知する湿度検知手段を備え、貯蔵室空間内を高湿度に維持するため高湿手段と除湿手段の動作を制御するとした請求項１から８のいずれか一項に記載の冷蔵庫。