JP2007003062A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】もっとも使い勝手のよいレイアウトの切替室の保存性能を向上させる。
【解決手段】予め設定された複数の温度のいずれかに選択された温度に制御する機能を備えた断熱区画された貯蔵室に、紫外ＬＥＤ光源１３を設置することで貯蔵室内の壁面や貯蔵品表面に付着している微生物の増殖機能を不活性化させることができ、これにより切替室内部の衛生性が保たれるとともに、食品の微生物によって生じる変色や腐敗臭、貯蔵品表面のネト発生を遅らせることが可能となるので、貯蔵室内の雑菌の繁殖を防ぎ、常に切替室内を清潔に保つことを可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、紫外領域を含む波長を持つＬＥＤにより、より保存性を高めた切替室を有する冷蔵庫に関するものである。

近年、お客様の使いやすさを追求したレイアウトの冷蔵庫が求められている（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を示すものである。

図６に示すように、冷蔵庫本体上部に設けられた冷蔵室１００と冷蔵室１００の下に設けられた切替室７００と、本体の冷蔵室１００の下で切替室７００に平行に設けられた貯氷室６００と、並列に配置された切替室７００及び貯氷室６００と本体の下部に設けられた冷凍室２５０との間に、野菜室３００を設けたことにより、冷蔵室１００、野菜室３００、切替室７００、貯氷室６００、冷凍室２５０のそれぞれの部屋を使いやすい位置に配置している。

このように特許文献１では、使用頻度によって冷蔵庫本体のレイアウトを決定することにより、使い勝手性を高めた冷蔵庫を提供していた。
特開２００２−１３８６４号公報

従来の冷蔵庫のように、お客様にとって日常の生活をする上で使い勝手のよいレイアウトの場合、切替室は特に一番手の届きやすい位置に配置されていること、さらに貯蔵食品に合わせて最適の保存温度を設定できることから、貯蔵食品に応じて使い分けることが可能であり、お客様にとって非常に使用頻度の高い貯蔵室となる。しかしながら、従来の温度切替室については、生鮮食品を保存するパーシャル温度やチルド温度では貯蔵品に雑菌付着していた場合、切替室内に雑菌が繁殖する可能性があり、最も使用頻度の高い切替室の抗菌性能に問題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、より保存性を高めた切替室を有する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、本発明の冷蔵庫は、予め設定された複数温度のいずれかに選択された温度に制御されている断熱区画された貯蔵室に紫外領域を含む波長を有するＬＥＤからのものである光源を有している。

これによって、紫外領域を含む波長が殺菌効果を有することで切替室内の壁面や貯蔵品表面に付着している微生物の増殖機能を不活性化することで、食品の微生物によって生じる変色や腐敗臭、貯蔵品表面のネト発生を遅らせることが可能となり、切替室内部の衛生性が保たれる。さらに、光源として、ＬＥＤを設けたことで発熱量が小さく、切替室内の温度上昇を防ぐことができ、食品の保存性を安定させることができる。また、ＬＥＤはランニングコストが安く、その上、耐久性に優れており、非常に汎用性が高くなることや、コンパクト化設計が可能である為、切替室の内容量を確保することが可能である。

さらには、食品の種類によっては切替室で保存中に紫外領域を含む波長の作用によって天日干しにした時のようにビタミンＤ合成の効果を得ることが可能である。

本発明の冷蔵庫は、切替室内に設置されたＬＥＤから照射される紫外領域を含む波長の光よって、切替室内の壁面や貯蔵品表面に付着している微生物の増殖機能を不活性化させることができる。これにより切替室内部の衛生性が保たれるとともに、食品の微生物によって生じる変色や腐敗臭、貯蔵品表面のネト発生を遅らせることが可能となるので、貯蔵室内を清潔に保つことを可能とし保存性を向上させる。

請求項１に記載の発明は、断熱区画された貯蔵室を有し、前記貯蔵室を予め設定された複数の温度のいずれかに選択された温度に制御する機能を備えた冷蔵庫において、この複数の温度切り替え室内に紫外領域の波長を有するＬＥＤを設けたことで、切替室内の壁面や貯蔵品表面に付着している微生物の増殖機能を不活性化することで、食品の微生物によって生じる変色や腐敗臭、貯蔵品表面のネト発生を遅らせることが可能となり、切替室内部の衛生性が保たれる。さらに、光源として、ＬＥＤを設けたことで発熱量が小さく、切替室内の温度上昇を防ぐことができ、食品の保存性を安定させることができる。また、ＬＥＤはランニングコストが安く、その上、耐久性に優れており、非常に汎用性が高くなることや、コンパクト化設計が可能である為、切替室の内容量を確保することが可能である。

さらに、きのこ類や魚類には、骨や歯の成長に欠かせないビタミンとしてよく知られているビタミンＤの前駆物質を多く含むものがあり、それらを保存する場合には紫外線が照射されることで分子が励起され、ビタミンＤへと変換される。よって、紫外光を含む光源を貯蔵室内に設けることで、貯蔵室内の特定の食品、例えばしらすぼしは保存前と比較してビタミンＤ含有量を高めることが可能である。

また、りんごや、ブルーベリー、いちご、青しそ、ブロッコリ、なす、紫いもなどに多く含まれる生体内の赤い植物色素であるアントシアニンは、５℃から１０℃程度の比較的低温下で２９０ｎｍから３２０ｎｍの範囲の波長の光を照射することで生成が促進される。なお、アントシアニンはポリフェノールの一種であり、目にいいという効果の他に、抗酸化作用による老化防止、動脈硬化抑制作用などの効果が検証されており、非常に体によいとされている物質であり、保存中に栄養価を高めることが可能となる。

請求項２に記載の発明は、前記ＬＥＤから照射される紫外光は、波長が長く比較的安全な紫外Ａ領域である３１５ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長を有していることから、長時間照射されるとシミ・シワの原因となり皮膚の老化を促進するが、短時間であれば人体の日焼けに対する影響の度合いは非常に小さい。一方で、紫外線Ｂ領域である２８０ｎｍから３２０ｎｍで人体の日焼けに対する影響の度合いは長時間皮膚に照射した場合は、赤く腫れるなど皮膚の炎症を引き起こすこともあり危険であるが、ビタミンＤ合成を促進させるためには皮膚にとっても非常に有用な波長である。また、２８０ｎｍより低い波長では皮膚の細胞が破壊されて、皮膚ガンになる危険があるとされ、人体に対する危険度が極めて高い。したがって、２８０ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長は、比較的人体に安全な波長であることと同時に、地上に降り注ぐ太陽光に多く含まれる波長であることから、きのこ類や魚類のビタミンＤの生成を促進するのに必要な波長を含むものである。

請求項３に記載の発明は、照射される紫外領域の波長を有するＬＥＤは、チルド温度またはパーシャルフリージング温度設定時のみに動作することで、氷結率が７０％以下の微凍結状態である為、氷の結晶がある程度以上に成長しないため細胞破壊がなく品質劣化が発生しにくいパーシャルフリージング温度での保存時に、さらに、紫外線領域の波長を照射することで、細菌による腐敗を抑制することが可能となり、保存性を向上することが可能である。一方で、冷凍設定時には食品を長期間保存することが考えられることから、紫外領域の波長を有するＬＥＤを連続照射することは、特に遮光包装をしていない肉や魚などの脂質酸化を促進する可能性があり、望ましくない。従って、紫外領域の波長を有するＬＥＤを照射することで、保存性能を著しく向上させることが可能なパーシャルフリージング温度設定時にのみ、動作することは電気代や耐久性を考慮しても、さらに効果的である。

請求項４に記載の発明は、紫外領域の波長を有するＬＥＤとともに、可視光である４００ｎｍから８００ｎｍの範囲の波長を有するＬＥＤを照射することで、例えば切替室を野菜の保存に適した温度に設定し、葉緑素を持つ野菜を保存している場合、葉の表面にある色素を用いて光合成を行う際に植物が使う色素の吸収スペクトルを持つ４００ｎｍから８００ｎｍの範囲の波長を同時に照射することで、太陽光線に類似した光を照射することが可能となり、クロロフィルの増量などの効果が得られる。

また、りんごや、ブルーベリー、いちご、青しそ、ブロッコリ、なす、紫いもなどに多く含まれる生体内の赤い植物色素であるアントシアニンは、野菜の保存に適した温度に設定し、紫外領域の波長を有するＬＥＤとともに、可視光として赤色光である６５０ｎｍ付近の波長の光を照射することで最も生成が促進される。なお、アントシアニンはポリフェノールの一種であり、目にいいという効果の他に、抗酸化作用による老化防止、動脈硬化抑制作用などの効果が検証されており、非常に体によいとされている物質であり、保存中に栄養価を向上させることが可能である。特に、可視光として青色の波長を有するＬＥＤを照射することで、カビの増殖を抑制することが可能であり、切替室をより清潔に保つことができ、保存性が向上する。

また一方で、切替室の光の波長を変えることで光の色を変えることで視覚的に切替室の光の効果を認識することができ、より切替室の使い勝手を向上させる。さらには、視覚的に見えやすい光を照射することで、扉の閉め忘れを防止することが可能であり、庫内の温度上昇を防ぎ、食品を腐敗させてしまうリスクから回避させることが可能である。また、扉の長期開放後の温度復帰にかかる電力消費の増大を未然に防止することが可能となるため、消費エネルギー量の低減効果が得られる。なお、紫外領域を有する波長のＬＥＤは日焼けなど人体に悪影響を与える因子がわずかながらにあるにもかかわらず、人間の目ではほとんど見えないことから、紫外光を無意識に浴びてしまう危険を回避できない為、可視光である４００ｎｍから８００ｎｍの範囲の波長を有するＬＥＤを同時に照射することで、間接的に紫外領域を有する波長の存在を知らせることが可能であり、より安全を考慮した仕様となる。

請求項５に記載の発明は断熱区画された複数の貯蔵室と、圧縮機と凝縮器と減圧器と蒸発器とを順に備えて一連の冷媒流路を形成した冷凍サイクルとを有し、前記貯蔵室は少なくとも、冷凍室と冷蔵室と温度切替室とを備えたものであって、前記圧縮機は前記冷凍室の背面以外の場所に備えられたものであり、これによって、従来一般的であった冷凍室の背面に圧縮機を有するような従来の冷蔵庫では、冷凍室の庫内容積が小さかった為、収納しきれない食品については、切替室を冷凍設定にして冷凍室として代用する場合が多かった。特に近年は、家庭での冷凍食品の消費量が増加し続けている為に、冷凍室の容量が不十分の傾向が顕著となっており、そのため、最も使いやすい位置にある温度切替室が常に冷凍設定になっている家庭が多かった。

本発明では、圧縮機は前記冷凍室の背面以外の場所に備えることで、冷凍室がより大きくなり、最も使い勝手のよい場所に位置する切替室を冷凍室ではなく、保存性を向上させるパーシャル温度やチルド温度といった冷蔵室よりは低温であるが冷凍室よりは温度が高い為、食品が凍りにくく、短期保存には最適である温度帯の貯蔵室として活用することができ、冷蔵庫の使い勝手を大きく向上させることができる。

請求項６に記載の発明は、前記光源によって照射される紫外領域の波長を有するＬＥＤは、透光性のカバーを有し、前記カバーの少なくとも一部は、偏光機能を有するものであるものであり、これによって、庫内への光の拡散性を高め、隅々まで光が行きわたることで、紫外光による抗菌効果をより高めることができる。

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。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における冷蔵庫の縦断面図を示すものである。

図１において、本体１はＡＢＳなどの樹脂体を真空成型した内箱２２とプリコート鋼板などの金属材料を用いた外箱２３とで構成された空間に発泡断熱体２４を注入してなる断熱壁を備えている。発泡断熱体２４はたとえば硬質ウレタンフォームやフェノールフォームやスチレンフォームなどが用いられる。発泡材としてはハイドロカーボン系のシクロペンタンを用いると、温暖化防止の観点でさらによい。

また、発泡前の内箱２２と外箱２３とで構成される空間には真空断熱材２５が外箱側に図示しない接着部材を用いて密着貼付けされている。また、真空断熱材２５は本体１の璧厚内に配設するために薄い平面形状のものが必要となる。さらに、ホットメルトなどの接着部材は接着部に空気が混入しないように真空断熱材２５貼付け面に全面塗布されている
。真空断熱材２５は発泡断熱体２４と一体に発泡されて本体１を構成しており、発泡断熱体２４と比べて５倍〜２０倍の断熱性能を有する真空断熱材２５により性能向上させるものである。

本体１は複数の断熱区画に区分されており上部を回転扉式、下部を引出し式とする構成をとってある。上から冷蔵室２、並べて設けた引出し式の切り替え室６および製氷室５と、引出し式の野菜室４と引出し式の冷凍室３となっている。各断熱区画にはそれぞれ断熱扉がガスケット３１を介して設けられている。上から冷蔵室回転扉７、切り替え室引出し扉８、製氷室引出し扉９、野菜室引出し扉１０、冷凍室引出し扉１１である。

冷蔵室回転扉７には扉ポケット３４が収納スペースとして設けられており、庫内には複数の収納棚８が設けられてある。また冷蔵室２の最下部には貯蔵ケース３５が設けてある。

冷蔵室２は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１〜５℃で設定されているが、収納物によって、使用者が自由に上記のような温度設定を切り替えることを可能としている場合もある。また、ワインや根野菜等の保鮮のために、例えば１０℃前後の若干高めの温度設定とする場合もある。

また、貯蔵ケース３５は肉魚や肉魚類加工食品、乳製品などの保鮮性向上のため比較的低めの温度、たとえば−３〜１℃で設定される。野菜室４は冷蔵室２と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃とすることが多い。低温高湿にするほど葉野菜の鮮度を長期間維持することが可能である。

切替室６はユーザーの設定により温度設定を変更可能であり、冷凍室温度帯から微凍結温度帯であるパーシャルフリージング、冷蔵温度帯まで所定の温度設定にすることができ、冷蔵室回転式扉７上のスイッチ１４を操作することにより、切り替え室内の温度調節が行われ、切り替え室６内の温度は検知手段１７により検知される。さらに、切り替え室６には光源１３が設置されている。光源１３は２８０ｎｍから４００ｎｍの範囲の紫外領域を含むＬＥＤであり、その光源により、食品や切替室庫内に付着する菌の増殖が抑制され、生鮮食品の保存性能が向上する。また、４００ｎｍから８００ｎｍの可視光を紫外領域を含む光源と併用させることで、引き出し式扉の開閉時には、光源１３から照射される光が漏れるので、冷蔵庫の使用者が光を認識することが可能である。さらに、光源１３の個数や強度は特には限定しておらず、必要に応じて最適な色調の光を最適な強度で発するとともに、それら発光源の点灯や消灯の動作は制御基盤３７を通じて行われる。

また、製氷室５は独立の氷保存室であり、図示しない自動製氷装置を備えて、氷を自動的に作製、貯留するものである。氷を保存するために冷凍温度帯であるが、氷の保存が目的であるために冷凍温度帯よりも比較的高い冷凍温度設定も可能である。

冷凍室３は冷凍保存のために通常−２２〜−１８℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、たとえば−３０や−２５℃の低温で設定されることもある。

本体１は天面後方部を窪ませた機械室１２を設けてある。また機械室１２の下方背壁面に第二の機械室３６を設けた。

冷凍サイクルは機械室１２に配設した圧縮機１６と図示しない凝縮器と減圧器であるキャピラリと蒸発器２０とを順に環状に接続して一連の冷媒流路を構成している。蒸発器２０は冷却ファン２１で強制対流熱交換させている。図示しない凝縮器はファンを用いて強制空冷してもよいし、外箱２３の内側に熱伝達よく貼り付けられた自然空冷タイプであってもよいし、各室断熱扉体間の仕切りに配設して防滴防止を行うための配管を組み合わせてもよい。

また電動三方弁などの流路制御手段を用いて、区画構成や温度設定の構成に応じた複数の蒸発器を使い分けたり、複数のキャピラリを切り替えたり、圧縮機１６の停止中にガスカットなどしてもよい。

冷凍サイクルを動作させる制御基板３７は第二の機械室３６に取外し可能なカバーで密閉して配置されている。さらに機械室１２も背面カバー１５で取外し可能に略密閉されている。

また、冷凍サイクルの構成機器である蒸発器２０は冷却ファン２１と共に、中段に位置する野菜室４の背面部に設けられている。これにより最下段の貯蔵室である冷凍室３の内容積と奥行きを最大限に大きくすることが可能である。

なお、中段の野菜室４と最下段の冷凍室３は逆の構成となれば、野菜室４の内容積と奥行きを最大限に大きくすることが可能となる。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

まず、冷凍サイクルの動作について説明する。庫内の設定された温度に応じて制御基板３７からの信号により冷凍サイクルが動作して冷却運転が行われる。圧縮機１６の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器にて放熱して凝縮液化し、キャピラリで減圧されて低温低圧の液冷媒となり蒸発器２０に至る。

冷却ファン２１の動作により、庫内の空気と熱交換されて蒸発器２０内の冷媒は蒸発気化する。低温の冷気を図示しないダンパなどで分配することで各室の冷却を行う。また複数の蒸発器や減圧器を用いる場合は流路制御手段により必要な蒸発器２０へ冷媒が供給される。蒸発器２０を出た冷媒は圧縮機１６へと吸い込まれる。このようにサイクル運転を繰り返すことで庫内の冷却が行われる。

切り替え室６では、使用者の目的や好みに応じて冷凍温度帯から冷蔵温度まで、数段階に切り替えが可能である。本実施の形態では、切り替え室６の温度区分を３℃の冷蔵温度、−１８℃の冷凍温度、その中間温度である−３〜−２℃を中心とするパーシャルフリージング温度、−２℃〜０℃を中心とするチルド温度に切り換えることができる。

発光源１３には波長が長く比較的安全な紫外線ＡおよびＢ領域である２８０ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長を持つＬＥＤを使用し、これによって、貯蔵室内に浮遊または壁面や食品表面に付着している微生物の遺伝子を変異させ増殖機能を不活性化させることができる。これにより切替室内部の衛生性が保たれるとともに、食品については微生物の増殖によって生じる変色や腐敗臭、食品表面のネト発生を遅らせることが可能となる。このように紫外光を含む光源１３を設けることにより、食品の保存性を高めた衛生的な保存が行える。

さらに、きのこ類や魚類には、ビタミンＤの前駆物質を多く含むものがあり、それらに紫外線が照射されることで分子が励起され、ビタミンＤへ変換される。よって、紫外光を含む光源１３を切替室内に設けることで、切替室６内の特定の食品のビタミンＤ含有量を高めながら保存することができる。

また、光源１３を波長が長く比較的安全な紫外ＡおよびＢ領域である２８０ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長を持つＬＥＤとともに、赤色光である６５０ｎｍ付近の波長を持つＬＥＤで構成し、りんごや、ブルーベリー、いちご、青しそ、ブロッコリ、なす、紫いもなどに多く含まれる生体内の赤い植物色素であるアントシアニンの生成を最も促進させることが可能である。アントシアニンは、野菜や果物の実に多く含まれるため、切替室６の設定温度は野菜の保存に適した温度が適している。なお、アントシアニンはポリフェノールの一種であり、目にいいという効果の他に、抗酸化作用による老化防止、動脈硬化抑制作用などの効果が検証されており、非常に体によいとされている物質であり、アントシアニンを増量しながら保存中することができる。

発光源１３を波長が長く比較的安全な紫外ＡおよびＢ領域である２８０ｎｍから４００
ｎｍの範囲の波長を持つＬＥＤとともに、４００ｎｍ以上の可視領域の波長を持つＬＥＤで構成し、それらの波長を制御することにより、太陽光に類似した波長を照射することも可能である。また、可視領域の波長のＬＥＤを切替室６の温度と連動して例えば、赤色、緑色、青色など温度帯の持つイメージに適合した色に制御することも可能である。このようにあらかじめ設定した温度設定の変更による光の色調の変化により、切替室内６の温度設定や温度変化を目視により認識することができ、またその色調から使用者は容易に保存対象物を連想することができる。そのため、食品を切替室６へ収納する際、使用者の混乱を防止しながら設定温度に適した食品の収納を促すことができる。

また、このような光源１３の入力は、検知手段１７の反応によりおこなわれる。検知手段１７には、温度センサーを用い、一定温度の検知後に入力をおこなうものとしたが、たとえば検知手段１７がドアスイッチである場合は、扉開放を検知したのちの一定時間後に入力をおこなうとしてもよく、特に指定するものではない。

本実施の形態の冷蔵庫において、切り替え室６は、冷蔵室２の下方に位置するとともに、野菜室４と冷凍室３の上方に位置しているものである。このようなレイアウトにすることにより、平均身長の女性が腰をかがめずに切り替え室６の扉の開閉を行うことができ、また食品の出し入れについても腰をかがめず、楽な姿勢で行うことができるので、使い勝手性がよく、さらに発光源１３を設置することにより保存性能がさらに向上する。

なお、本実施の形態では各貯蔵室の扉の形態について、使い勝手性を考慮して冷蔵室については回転式、その他については引き出し式としたが、これらは特に限定するものではない。

以上より本実施の形態の冷蔵庫の切替室６では、波長が長く比較的安全な紫外ＡおよびＢ領域である２８０ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長を持つＬＥＤおよび、それとともに、４００ｎｍ以上の可視領域の波長を持つＬＥＤで構成する光源１３から照射される光によって、切替室６内の抗菌性を高め、さらには、しらすぼしなどビタミンＤ前駆体を含む食品のビタミンＤが増大するなど機能性を高め、切替室６の保存性能を高める効果を提供する。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の縦断面図を示すものである。

図２において、光源２１３は切替室２０６内に設置されており、また圧縮機２１６や図示しない凝縮器などの冷凍サイクルの主要構成部品を収納する機械室２１２は、冷凍室２０３の背面以外の場所である冷蔵室２０２の最上段の背面に設置されている。

従来、機械室２１２は本体２０１の最下部である冷凍室２０３の背面に位置しており、そのため冷凍室２０３の容積を減少させており、収納しきれない冷凍食品については、切替室を冷凍設定にして冷凍室として代用する場合が多かった。機械室２１２を従来の冷蔵庫庫内において位置が高く手が届きにくい為、有効に利用されていなかった冷蔵室２の最上部の背面に配置したことにより、従来の機械室２１２の部分を冷凍スペースとして利用することができる。従って、外形寸法を変化させることなく、冷凍室２０３の有効庫内容積を拡大できる。

また、近年大型スーパーでは冷凍食品の特売を定期的に行うことが増えており、主婦が特売日にのみまとめ買いをする姿が多くみられる。従って、冷凍食品を保存するスペースが足りないという不満が多い。そこで、従来は本体２０１最下部の冷凍室２０３の容量不足を補うため、切替室２０６は冷凍モードとして使用される頻度が高かったが、冷凍室２０３の容量が大幅に増大したことにより、切替室２０６を冷凍温度以外で活用することが可能となる。

例えば、切替室２０６をパーシャルフリージングに設定している場合、−３℃付近の微凍結温度帯では生鮮食品が１週間保存可能であり、解凍の手間なく調理することが可能であるだけでなく、冷凍保存に比べて凍結による細胞損傷が少ないためドリップの流出も少なく、おいしさを維持することが可能である。また、波長が長く比較的安全な紫外ＡおよびＢ領域である２８０ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長を持つＬＥＤおよび、それとともに、４００ｎｍ以上の可視領域の波長を持つＬＥＤで構成する光源２１３から照射される光によって、切替室２０６内の抗菌性を高め、さらには、しらすぼしなどビタミンＤ前駆体を含む食品のビタミンＤが増大するなど機能性を高め、切替室２０６の保存性能を高める効果が得られる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の縦断面図である。

図４は、本発明の実施の形態３における切替室に設置された光源の断面図である。

図５は、本発明の実施の形態３における生サケ７日間保存時の紫外ＬＥＤ照射量と生菌数の関係を示した図である。

本実施例において、圧縮機３１６や図示しない凝縮器などの冷凍サイクルの主要構成部品を収納する機械室３１２は、冷凍室３０３の背面以外の場所である冷蔵室３０２の最上段の背面に設置されており、従来の機械室３１２の部分を冷凍スペースとして利用することができ、外形寸法を変化させることなく、冷凍室３０３の有効庫内容積を拡大できたことから、切替室３０６は、従来は本体３０１最下部の冷凍室３０３の容量不足を補うため、切替室３０６は冷凍モードとして使用される頻度が高かったが、冷凍室３０３の容量が大幅に増大したことにより、切替室３０６を冷凍温度以外で活用することが可能となる。例えば、切替室３０６をパーシャルフリージングに設定している場合、−３℃付近の微凍結温度帯では生鮮食品が１週間保存可能であり、解凍の手間なく調理することが可能であるだけでなく、冷凍保存に比べて凍結による細胞損傷が少ないためドリップの流出も少なく、おいしさを維持することが可能である。

さらに、図３は切替室３０６内の天面に光源３１３を備え、冷蔵室３０２の内壁に操作パネル１４を備えている。

図４において、光源３１３は波長ピーク３８７ｎｍの紫外領域を含む紫外ＬＥＤ３２６と、波長ピーク４６８ｎｍの青色ＬＥＤ３２７とを備えた光源用基盤３２８から構成され、カバー３２９によって被覆されている。また、光源３１３は切替室３０６の天面における略中央部分に配設されている。

この光源用基盤３２８上に設けられた光源である紫外ＬＥＤ３２６と青色ＬＥＤ３２７とは光の照射部分が下方向へ向けて設置されることで、切替室の底面を照射するように配置されている。

また、光源用基盤３２８はカバー３２９を介して本体３０１に対してビスにより固定されている。この固定方法は特に指定はしないが、本実施の形態のようにビスで固定する以外でもカバー３２９と本体３０１側の嵌め合わせ等によってでも固定は可能である。

また、カバー３２９は切替室の天面３０６ａよりも出っ張っている凸形状を有している。

光源用基盤３２８を覆うカバー３２９は切替室３０６天面との間にガスケット３３０を介して庫内に対して略密閉となるように固定されている。また、カバー３２９の周囲にツメ３３１を備えることでさらに密閉性を高めている。本実施の形態では、この密閉性を高めるツメ３３１として、カバー３２９の外周に設けられた外周ツメ３３１ａに加えて、カバー３２９の内周に設けられた内周ツメ３３１ｂとを設けることで、ガスケット３３０を挟んだ両側にツメを備えており、さらに密閉効果を高めたものとしている。

また、カバー３２９に使用する材料は特に指定するものではないが、紫外線等に対する耐久性の高い樹脂素材が好ましい。さらに、部分的に光を偏向させる効果を有する梨地加工等を施されたものであれば、光の拡散性を高めることができる。

以上のように構成された冷蔵庫で、以下その動作、作用を説明する。

切替室３０６の温度設定を使用者が操作パネル３１４で、チルドやパーシャル温度帯に設定された場合のみ、紫外ＬＥＤ３２６と青色ＬＥＤ３２７が点灯し、冷凍温度帯が設定された場合には、少なくとも紫外ＬＥＤ３２６は消灯する。

これは、一般に、紫外線の長期間にわたる食品への照射は、食品の脂質酸化を促進し、品質を劣化させることが危惧されるが、短期保存用の温度帯であるチルドやパーシャル温度帯で食品を保存する場合の保存期間は、１週間から２週間程度であり、光照射による品質劣化はみられずに、紫外光による抗菌効果が得られる為である。

このような−３℃から０℃の温度帯を主とするチルドやパーシャル温度帯では、保存される食品は凍結していないか、もしくは微凍結の状態であるため、細胞内の酵素タンパク質や遺伝子の働きは低下するのである程は菌や微生物の増殖を抑制することができるものの、完全に停止させることはできない。

よって、紫外光と青色光を照射することによって、抗菌性を向上させ食品表面に付着する菌やカビなどの微生物、あるいは、切替室６内に存在する菌やカビなどの微生物に対して、それらの遺伝子を不活性化させ増殖を抑制することが可能となり、保存性が向上する。

加えて、チルドやパーシャル温度帯は、主に肉や魚といった菌が増殖しやすい動物性食品を保存する際に主に使用される温度帯であるので、これらの温度帯において抗菌効果を高めることは、冷蔵庫の実使用上においては、有効な適用方法である。

また、切替室３０６が冷凍温度帯に設定された場合には、保存される食品の細胞内の自由水が凍り、細胞内の酵素タンパク質や遺伝子の働きがほとんどなくなることによって、食品の腐敗が抑制され、更に、食品に付着している菌や微生物の増殖を抑制することができることから、光源３１３が点灯しなくても菌が増殖する懸念がない。よって、冷凍温度帯の設定時には光源３１３消灯する。

また、冷凍温度帯の設定時に光の照射は行わないことで、光照射によるエネルギーロスを防ぐことが可能である。さらに、光照射によるわずかながらの切替室の温度上昇を防ぐことも可能であり、より冷凍温度帯での保存性が向上する。

このように短期保存用の温度帯を設定した際にのみ紫外光を照射することで、紫外光による食品の脂質酸化の心配がない上で、抗菌効果を向上させることができる。

また、０℃以上の温度帯では、菌の増殖が指数関数的に増加するので、紫外ＬＥＤ３２６と青色ＬＥＤ３２７を点灯させると、ＬＥＤの自己発熱によって温度が４〜５℃程度上昇する為、この温度上昇に伴う菌の増殖の方が紫外光による抗菌効果よりも多くなる可能性がある為、０℃以上の温度帯には光源３１３を点灯しないこととした。ただし、温度上昇に伴う菌の増殖以上に抗菌効果が得られるように紫外ＬＥＤ３２６と青色ＬＥＤ３２７を点灯させることが可能な場合には、０℃以上の温度帯で光源３１３を点灯することも可能である。

また、菌の増殖が多い０℃以上の温度帯で光源３１３を用いる場合には、紫外ＬＥＤ３２６の抗菌効果を高めることと同時に、紫外ＬＥＤ３２６を照射量を人体への有害性が極めて低く、使用者の安全性上問題ないレベルの中で設定することが重要である。

さらに、青色ＬＥＤ３２７から照射される光はカビの増殖を抑制する効果があり、紫外ＬＥＤ３２６と同時に照射することにより、さらに衛生効果が高まる。

また、本実施の形態では、切替室３０６の抗菌性を高めるために、光源３１３は切替室の天面における略中央部分に光の照射部分が下方向へ向けて設置されることで、切替室の底面全体に光が行き届くようになっている。

さらに、切替室６の隅々まで光を行き渡らせるために、カバー３２９の一部分を偏光機能を有する梨地加工等を施すことで、光の拡散性を高めることが可能である。さらにこういった偏光効果を有する加工や、偏光板等を取り付けた上で、カバー３２９の一部分を透明にし、光が行き届きにくい部分へ光を拡散させることも可能である。

また、カバー３２９は切替室の天面３０６ａよりも出っ張っている凸形状を有しており、凸部は平面部３２９ａと傾斜部３２９ｂとを有しているので、ランプの直下に位置する部分に対しては平面部３２９ａから光が照射され、ランプより横方向に対しては傾斜部３２９ｂより光が照射されることとなる。

よって、ランプの光を横に広がるように照射したい場合には、平面部３２９ａの一部に偏光機能を持たせた上で、傾斜部３２９ｂを透光性の高い透明なカバーとすることで光を庫内の横方向へと拡散させる効果を奏することができる。

また、このＬＥＤは指向性の広いタイプのものを使用することで、光が真っ直ぐに照射されずに、さらに光を横方向へ拡散させる効果を高めることが可能である。

なお、偏光機能を有する構成の中でも、この梨地加工等は透明なカバー３２９と比較して、カバー内部の部品等が見えにくく、制御基盤やそれに付属する配線等を目隠しする作用もあるので、偏光効果による拡散性を高めるとともに、使用者からの目線が届きやすい場所に梨地加工を施すことでカバー３２９の内部が見えにくく、光源３１３の品位を高めることができるという効果も有する。

さらに、光源用基盤３２８を覆うカバー３２９は切替室３０６天面との間にガスケット３３０を介して庫内に対して略密閉となるように設置されているので、制御基盤やＬＥＤ等の材料から放出する臭気が庫内に漏れるのを防ぐ役割もある。また、カバー３２９内に備えられる制御基盤やＬＥＤは、それを構成する材料においても一般的に用いられるフェノール等の臭気の強い物質を使用せず、万が一カバー３２９の密閉状態が低下した場合でも、庫内の食品等への臭い移り等が生じないような物質を用いるのが望ましい。

ここで、本実施の形態の切替室を用いて、動物性食品の抗菌効果を確認した実験結果について説明する。

図６は、本実施の形態における生サケ７日間保存時の紫外ＬＥＤ照射量と生菌数の関係を示した図であり、切替室３０６内において、庫内温度−１℃の設定で切替室３０６に一般的によく保存される食品として選出された生サケをサンプルとして、紫外ＬＥＤ３２６を照射しながら保存し、紫外ＬＥＤ３２６の照射量を変えることによって、７日間保存した時の生菌数の変化を示している。横軸に紫外ＬＥＤ３２６の照射量、縦軸に生サケ１週間保存後の生菌数を示している。その結果、紫外ＬＥＤ３２６の照射量と抗菌性には有意な相関性を確認でき、紫外ＬＥＤ３２６の照射量が強いほど、生菌数の増加は抑制されていることが示された。

また、家庭用の冷蔵庫においては抗菌性能と共に、紫外ＬＥＤ３２６の照射量を人体への有害性が極めて低く、使用者の安全性上問題ないレベルに設定することが望ましい。

一方で、チルドやパーシャル温度帯では、保存される食品は凍結していないか、もしくは微凍結の状態であるため、細胞内のタンパク質の酵素活性は維持される。例えば、保存食品として肉や魚を用いた場合、それらの細胞内のタンパク質分解に伴う、遊離アミノ酸の生成に寄与するアミノペプチダーゼの活性は十分に高く（図示せず）、このことは保存期間中に旨味成分であるアミノ酸が増加することを意味する。従って、本実施の形態３においては、氷結率が７０％以下の微凍結状態である為、氷の結晶がある程度以上に成長しないため細胞破壊がなく品質劣化が発生しにくいパーシャルフリージングやチルド温度での保存時に、さらに、紫外ＬＥＤ２６による紫外線領域の波長を照射することで、細菌による腐敗を抑制することが可能となり、保存性を向上することが可能である、またこれらの温度帯の保存は、解凍時にドリップを抑制でいるためさらに美味しさが向上する。また、チルドやパーシャル温度設定時に、肉や魚以外の食品で、例えばりんごや、ブルーベリー、いちご、青しそ、ブロッコリ、なす、紫いもなどに多く含まれる生体内の赤い植物色素であるアントシアニンの生成を最も促進させることが可能であるほか、しらすぼしなどビタミンＤ前駆体を含む食品のビタミンＤが増大するなど機能性を高め、切替室６の保存性能を高める効果も得られる。

以上の様に、本発明にかかる冷蔵庫は、波長が長く比較的安全な紫外ＡおよびＢ領域である２８０ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長を持つＬＥＤおよび、それとともに、４００ｎｍ以上の可視領域の波長を持つＬＥＤで構成する光源１３から照射される光によって、切替室６内の抗菌性を高め、さらには、しらすぼしなどビタミンＤ前駆体を含む食品のビタミンＤが増大するなど機能性を高め、切替室６の保存性能を高める向上させたものである。よって、保存性能を高めることを目的とする、機器においても適用することができ、例えばショーケースやクーラーボックス、業務用冷蔵庫などの保存性の向上に対して利用することができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の縦断面図 本発明の実施の形態３における冷蔵庫の縦断面図 本発明の実施の形態３における光源の断面図 本発明の実施の形態３における生サケ７日間保存時の紫外ＬＥＤ照射量と生菌数の関係を示す図 従来の冷蔵庫の正面図

符号の説明

１，２０１，３０１ 本体
２，２０２，３０２ 冷蔵室
３，２０３，３０３ 冷凍室
４ 野菜室
６，２０６，３０６ 切り替え室（貯蔵室）
１２，２１２，３１２ 機械室
１３，２１３，３１３ 光源
１６ 圧縮機
２０ 蒸発器

Claims (6)

1. 断熱区画された貯蔵室を有し、前記貯蔵室を予め設定された複数の温度のいずれかに選択された温度に制御する機能を備えた冷蔵庫において、前記貯蔵室内に紫外領域の波長を有する光源としてＬＥＤを設けた冷蔵庫。
2. 前記光源によって照射される紫外光は、２８０ｎｍから４００ｎｍの範囲の波長を有するものである請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記光源によって照射される紫外領域の波長を有するＬＥＤは、チルド温度またはパーシャルフリージング温度設定時のみに動作するものである請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 前記光源によって照射される紫外領域の波長を有するＬＥＤを照射する場合は、４００ｎｍから８００ｎｍの範囲の波長を有するＬＥＤを同時に照射するものである請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 断熱区画された複数の貯蔵室と、圧縮機と凝縮器と減圧器と蒸発器とを順に備えて一連の冷媒流路を形成した冷凍サイクルとを有し、前記貯蔵室は少なくとも、冷凍室と冷蔵室と温度切替室とを備えたものであって、前記圧縮機は前記冷凍室の背面以外の場所に備えられたものである請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
6. 前記光源によって照射される紫外領域の波長を有するＬＥＤは、透光性のカバーを有し、前記カバーの少なくとも一部は、偏光機能を有するものである請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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