JP2007240055A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で且つ消費電力が小さく耐久性を確保することができる霧化方式で庫内にミスト（霧）を発生させ、保存食品の鮮度を向上することができる冷蔵庫を提供すること。
【解決手段】庫内に、食品を保存する保存室８ｂと、霧化ユニット６３を備え、霧化ユニット６３は、ミスト噴出口６９を設けた霧化用給水タンク６８と、霧化用給水タンク６８に貫通して設けられたホーン７１と、ホーン７１と接して設けられた超音波振動子７２とから構成することにより、省スペース設計で低消費電力且つ耐久性を確保して安定して霧化を行い、食品の保湿、栄養成分を保持することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波霧化による食品の保鮮性の向上を目的とした冷蔵庫に関するものである。

従来、超音波霧化によって冷蔵庫内の調湿を行う技術がある（例えば、特許文献１参照）。

図５は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の断面図を示すものである。

図５に示すように、冷蔵庫１０において、食品の保存室である冷蔵室１２が最上にあり、その下に野菜室１４が配置されている。野菜室１４の下には製氷室１６があり、最下に冷凍室２０が配置されている。

各室１２、１４、１６、１８、２０の背面外側には、冷凍サイクルを構成する冷蔵室１２と野菜室１４用の冷却器３４、ファン４２と、製氷室１６と冷凍室２０用の冷却器３５、ファン４５が設置されている。

冷蔵室１２内には左側に、給水タンク５０が設けられている。開放部はタンク蓋５１で開閉可能である。タンク蓋５１には、一対の電極材５２、５４が垂下されて取り付けられている。電極材５２、５４は、給水タンク５０内に入れられる水道水等の水に没せられ、直流の電圧が電極材５２、５４に印加されると、給水タンク５０内の水が電解され、電解水が生成される。給水タンク５０に対応して、冷蔵室１２の背面外側には、冷却器３４の下側（下流側）に霧化容器５６が設けられている。給水タンク５０と霧化容器５６とは、冷蔵室１２の背面を貫通する連通管５８で接続されている。霧化容器５６の底には、超音波振動子６２が取り付けられている。

電解水が連通管５８を通って霧化容器５６内に流れ込む。霧化容器５６の上方は開放されており、電解水は超音波振動子６２によって霧化容器５６の上方外へ（矢印Ｆで示す）と空気通路Ａに霧化される。これにより、空気が加湿される。
特開２００３−１２１０５０号公報

しかしながら、前記従来の構成では、液浸型の霧化方式であり超音波振動子６２は霧化容器５６の底部に設けられており、霧化量を一定にするためには霧化容器５６には常に一定の水位を保って水を貯留しておく必要がある。このため、水位を保つ為に霧化容器５６は大型になる。また、このような液浸型霧化に用いる超音波素子は１０Ｗ程度の電力を要すると共に、空焚き時には焼き付いてしまう。したがって、超音波素子の焼き付き防止ためのフロートスイッチ等の保護手段が必要となる。また、霧化容器５６内の貯留水の衛生管理が必要である。

このように、前記従来の構成では、液浸型の霧化方式であるため、一定の霧化量を維持するために装置の大型になること、消費電力が高いこと、耐久性確保のために保護手段が必要であること、水の衛生管理が必要であることといった課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、小型で且つ消費電力が小さく耐久性を確保することができる霧化方式で庫内にミスト（霧）を発生させ、保存食品の鮮度を向上すること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、庫内に、食品を保存する保存室と、前記保存室にミストを供給する霧化ユニットを備え、前記霧化ユニットは、ミスト噴出口を設けた霧化用給水タンクと、前記霧化用給水タンクに貫通して設けられたホーンと、前記ホーンと接して設けられた超音波振動子とから構成されたものである。

これによって、超音波振動子の振動に応じてキャピラリ現象によってホーン壁面を伝って貯留水がホーン先端部に上昇し水膜を張って霧化しミスト噴出口からミストを放出する。このため、霧化用給水タンクの水位の低下によって、霧化量が減少することがない。また、霧化するのに必要なエネルギーも小さい為、超音波素子の消費電力は１Ｗ程度と低い。このため、空焚き状態になっても発熱が小さく素子が焼き付くことがなく霧化ユニットの耐久性を確保することができる。

また、本発明の冷蔵庫は、庫内に、製氷用給水タンクを備え、前記製氷用給水タンクと霧化ユニットの霧化用給水タンクは給水パイプで接続されたものである。

これによって、製氷用タンクの水を定期的に霧化ユニットに供給することができるので、別途霧化ユニット用の給水タンクを設ける必要が無く加湿ユニットのタンク容量が小さくでき省スペース化を図ることができる。また、水道水を供給するので衛生的である。

また、本発明の冷蔵庫は、庫内に、冷却器と、前記冷却器の下部に除霜水を貯留するドレンパンを備え、前記ドレンパンと霧化ユニットの霧化用給水タンクは給水パイプで接続されたものである。

これによって、霧化ユニットに除霜水を供給して利用することができるので、冷蔵庫の使用者が調湿用に給水する必要が無く庫内の調湿を行うことができる。

本発明の冷蔵庫は、小型で且つ消費電力が小さく耐久性を確保することができる霧化方式で庫内にミスト（霧）を発生させ、保存食品の保湿性を維持すると共に、栄養成分を保持し鮮度を向上することができる。

第１の発明は、庫内に、食品を保存する保存室と、前記保存室にミストを供給する霧化ユニットを備え、前記霧化ユニットは、ミスト噴出口を設けた霧化用給水タンクと、前記霧化用給水タンクに貫通して設けられたホーンと、前記ホーンと接して設けられた超音波振動子とから構成することにより、超音波振動子の振動に応じてキャピラリ現象によってホーン壁面を伝って貯留水がホーン先端部に上昇し水膜を張って霧化しミスト噴出口からミストを放出する。

このため、霧化用給水タンクの水位の低下によって、霧化量が減少することがない。また、霧化するのに必要なエネルギーも小さい為、超音波素子の消費電力は１Ｗ程度と低い。このため、空焚き状態になっても発熱が小さく素子が焼き付くことがなく霧化ユニットの耐久性を確保することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のミスト噴出口に孔径０．１〜６μｍのメッシュ孔を備えた金属メッシュをホーンと近接して設けたことにより、メッシュ孔を通じてミストが放出されるために、ミストの粒度分布のバラツキを小さくし均一径のミストを発生することができる。また、ミスト噴出口が微細孔の金属メッシュでシールされるため、ミスト噴出口を下方に向けても水が漏洩することがなく、下方へ向けてミストを放出することができる。

第３の発明は、特に、第２の発明のミスト噴出口を下方に向けて霧化ユニットを設置したことにより、ミストを下方へ向けて放出することができ保存室内の食品へ効率的にミストを噴霧することができる。

第４の発明は、特に、第１から３のいずれかひとつの発明において、庫内に、製氷用給水タンクを備え、前記製氷用給水タンクと霧化ユニットの霧化用給水タンクは給水パイプで接続したことにより、製氷用給水タンクの水を定期的に霧化ユニットに供給することができるので、別途霧化ユニット用の給水タンクを設ける必要が無く霧化ユニットのタンク容量が小さくでき省スペース化を図ることができる。また、水道水を供給するので衛生的である。

第５の発明は、特に、第１から４のいずれかひとつの発明において、庫内に、冷却器と、前記冷却器の下部に除霜水を貯留するドレンパンを備え、前記ドレンパンと霧化ユニットの霧化用給水タンクは給水パイプで接続したことにより、霧化ユニットに除霜水を供給して利用することができるので、冷蔵庫の使用者が調湿用に給水する必要が無く庫内の調湿を行うことができる。

第６の発明は、特に、第１から５のいずれかひとつの発明の霧化ユニットの霧化用給水タンク内部にオゾン発生手段を設けたことにより、タンク内部に貯留した水にオゾンが溶解しオゾン水となってミストを放出し、保存室に保存した野菜表面に付着した菌や農薬等の有害物質を分解することができる。また、庫内の食品から発生した臭気成分を分解することができる。

第７の発明は、特に、第１から６のいずれかひとつの霧化ユニットの霧化用給水タンク内部に酸化防止剤を内蔵したカセットを設けたことにより、タンク内部に貯留した水に酸化防止剤が溶解し、この水がミストとして放出し、保存室に保存した野菜表面に付着し内部に浸透することで、野菜の酸化劣化を防止することができる。

第８の発明は、特に、第７の発明の酸化防止剤は、水溶性ルチン、シトルリン、アスコルビン酸のいずれかひとつから成ることにより、無色、無臭系の酸化防止剤である為、食材が変色、匂いを発することなく野菜の酸化劣化を防止することができる。

第９の発明は、特に、第７または第８の保存室の壁面に抗菌剤を練り込んだことにより、抗酸化物質の噴霧による保存室内の菌の増殖を抑制することができる。

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本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫の断面図を示すものである。

図２は、本発明の第１の実施の形態における霧化ユニットの断面図を示すものである。

図１において、保存室８ａは冷蔵室であり、室内の温度が約１℃に温調された保存室であり、肉魚、卵、調理済み食品、乳製品といった様々な食材や飲料類の保存室である。保存室８ｂは野菜室であり、室内温度が約２℃に温調された保存室であり主に野菜類の保存室である。冷却器３４は、保存室８ａ及び保存室８ｂを冷却するための冷却器であり、圧縮機、凝縮器（図示せず）、キャピラリチューブ（図示せず）と配管で接続され冷凍サイクルを形成している。

霧化ユニット６３は、保存室８ｂの上部に設置されている。製氷用給水タンク６４は、保存室８ａに設置されており製氷メカ６５とパイプ６６で接続されている。また、給水パイプ６７で霧化ユニット６３と接続されている。

図２において、霧化ユニット６３には、給水パイプ６７と貫通して接続された霧化用給水タンク６８が備えられており製氷用給水タンク６４に貯められた水を一部貯留できるように構成されている。霧化用給水タンク６８の底部には、外部へ開口したミスト噴出口６９が設けられ、その部分に孔径０．５μｍの微細孔を有した金属メッシュ７０が備えられミスト噴出口６９がシールされている。このとき、ミスト噴出口６９は下方に向いている。

金属メッシュ７０の上部近傍にはホーン７１が霧化用給水タンク６８の上部に貫通して設けられている。ホーン７１の上部には超音波振動子７２が設けられている。超音波振動子７２の発振周波数は数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚであり、消費電力は１〜２Ｗの素子である。また、超音波振動子７２は、これを駆動させる回路（図示せず）と電気的に接続されており、これを通じて電圧が印加されると振動する。

霧化用給水タンク６８の内部には、酸化防止剤７３であるシトルリンを内蔵したカセット７４が備えられている。カセット７４は微細孔メッシュ等で内部と外部が連通した構造となっている。

また、保存室８ｂである野菜室の壁面には、抗菌剤を練りこんでいる。

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。

圧縮機（図示せず）の運転により、高温高圧の冷媒は冷凍サイクルにおける凝縮器で凝縮しキャピラリチューブで減圧される。そして、冷却器３４の入口で凝縮した冷媒が蒸発しその潜熱で外気の熱を奪い冷気が発生する。そして、ファン４２によって冷気は、保存室８ａ及び保存室８ｂに送られる。室内温度によって圧縮機は運転のｏｎ・ｏｆｆを繰り返し、適切な温度に調整される。

製氷用給水タンク６４は、製氷メカ６５とパイプ６６で接続されている。氷容器内が氷で満たされてない時、製氷用給水タンク６４に貯められた水がパイプ６６を通じて製氷メカ６５に送られ製氷する。また、氷容器内が満氷の時は給水されず製氷は行われない。

また、製氷用給水タンク６４は、給水パイプ６７で霧化ユニット６３の霧化用給水タンク６８とも接続されている。そして、定期的に一定量の水が給水パイプ６７を通じて霧化用給水タンク６８に送られる。そして、カセット７４の内部の酸化防止剤７３のシトルリンは水溶性であるため、溶解してカセット７４の外部へ溶出し、霧化用給水タンク６８内はシトルリンの水溶液で満たされる。

そして、超音波振動子７２に電圧が印加されると一定の周波数で振動し、ホーン７１もそれに応じて振動する。ホーン７１と金属メッシュ７０の間に満たされたシトルリン水溶液が金属メッシュ７０に開孔した０．５μｍの微細孔から噴出する。この微細ミストが保存室８ｂの野菜室に保存された野菜表面に付着する。

このとき、ホーン７１と金属メッシュ７０の間に水溶液が供給されることで、微細ミストは噴出することができる。したがって、霧化用給水タンク６８内の液量（水位）が低下してもホーン７１と金属メッシュ７０の間に液が存在する限り安定してミストを噴霧することができる。

また、ミスト噴出口６９は下方に向いて設けられているため、保存室８ｂ内に保存された野菜に効率的に噴霧することができる。

ミスト粒径は約０．５μｍの微細ミストであるため、野菜の気孔から内部へ浸透する。野菜中の栄養成分であるビタミンＣは、アスコルビン酸エステラーゼ酵素により酸化されるが、内部へ浸透した酸化防止効果のあるシトルリンによって酵素酸化を阻害し栄養成分を保持することができる。

また、保存室８ｂの壁面には抗菌剤が練り込んでいるため、壁面に残留したシトルリンを栄養源として菌が増殖することを防止することができる。

また、超音波振動子７２は消費電力が１〜２Ｗと小さい為、発熱量が小さく長期の耐久性を確保することができる。

以上のように、本実施の形態においては、庫内に、食品を保存する保存室と、霧化ユニットを備え、前記霧化ユニットは、ミスト噴出口を設けた霧化用給水タンクと、前記霧化用給水タンクに貫通して設けられたホーンと、前記ホーンと接して設けられた超音波振動子と、ミスト噴出口に孔径０．５μｍのメッシュ孔を備えた金属メッシュをホーンと近接して設け、ミスト噴出口は下方に向けて設けられたことにより、小型で且つ消費電力が小さく耐久性を確保することができる霧化方式で庫内にミスト（霧）を発生させ、保存食品の保湿性を維持すると共に、栄養成分を保持し鮮度を向上することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における冷蔵庫の断面図を示すものである。

図４は、本発明の第２の実施の形態における霧化ユニットの断面図を示すものである。

図３において、冷却器３４の下側にはドレンパン７５が設置されており、冷却器３４の除霜時に溶け出した除霜水を受ける構造となっている。ドレンパン７５の下部には給水パイプ７６が貫通して接続されている。

霧化ユニット６３は、保存室８ｂの上部に設置されており、霧化用給水タンク６８と給水パイプ７６で貫通して接続されている。

図４において、霧化ユニット６３の霧化用給水タンク６８にはオゾン発生手段７７である放電電極が備えられている。

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。

圧縮機の運転により、冷凍サイクルにおける冷却器３４の入口で、凝縮した冷媒が蒸発しその潜熱で外気の熱を奪い冷気が発生する。そして、ファン４２によって冷気は、保存室８ａ及び保存室８ｂに送られる。室内温度によって圧縮機は運転のｏｎ・ｏｆｆを繰り返し、適切な温度に調整される。冷却器３４は、運転中０℃以下になるため時間が経過するにつれ、その配管表面に霜が着霜する。この為、着霜による冷却性能の低下を防止するため１回／日程度定期的に除霜ヒータ（図示せず）によって冷却器３４を加熱し除霜を行う。除霜によって溶け出した除霜水はドレンパン７５に滴下する。そして、給水パイプ７６を通過して霧化ユニット６３の霧化用給水タンク６８に貯留される。このとき、冷蔵庫１０の通常の使用条件、ドア開閉回数では除霜水は５０ｃｃ／日程度貯留されることから、庫内を加湿するのに十分な水分量を確保することができる。

霧化用給水タンク６８に貯留した水は、オゾン発生手段７７の放電電極の放電により発生したオゾンが溶解しオゾン水となる。そして、このオゾン水がミスト噴出口６９から微細ミストとして噴出される。オゾン水の微細ミストが保存室８ｂに保存した野菜表面に付着し、菌や農薬等の有害物質を分解することができる。また、庫内の食品から発生した臭気成分に対してもオゾン水ミストが作用し酸化分解する。

以上のように、本実施の形態においては、庫内に、冷却器と、前記冷却器の下部に除霜水を貯留するドレンパンを備え、前記ドレンパンと霧化ユニットの霧化用給水タンクは給水パイプで接続されており、霧化用給水タンク内には放電電極を設けたことにより、霧化ユニットに除霜水を供給して利用することができるので、冷蔵庫の使用者が調湿用に給水する必要が無く庫内の調湿を行うことができると共に、野菜表面の有害物質を分解して保鮮性を向上することができる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、小型で且つ消費電力が小さく耐久性を確保することができる霧化方式で庫内にミスト（霧）を発生させ、保存食品の保湿性を維持すると共に、栄養成分を保持し鮮度を向上することができるので、業務用冷蔵庫、ショーケース等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図 本発明の実施の形態１における霧化ユニットの断面図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の断面図 本発明の実施の形態２における霧化ユニットの断面図 従来の冷蔵庫の断面図

符号の説明

８ａ 保存室
８ｂ 保存室
６３ 霧化ユニット
６４ 製氷用給水タンク
６７ 給水パイプ
６８ 霧化用給水タンク
６９ ミスト噴出口
７０ 金属メッシュ
７１ ホーン
７２ 超音波振動子
７３ 酸化防止剤
７４ カセット
７５ ドレンパン
７６ 給水パイプ

Claims (9)

1. 庫内に、食品を保存する保存室と、前記保存室にミストを供給する霧化ユニットを備え、前記霧化ユニットは、ミスト噴出口を設けた霧化用給水タンクと、前記霧化用給水タンクに貫通して設けられたホーンと、前記ホーンと接して設けられた超音波振動子とから構成された冷蔵庫。
2. ミスト噴出口に孔径０．１〜６μｍのメッシュ孔を備えた金属メッシュをホーンと近接して設けた請求項１に記載の冷蔵庫。
3. ミスト噴出口を下方に向けて霧化ユニットを設置した請求項２記載の冷蔵庫。
4. 庫内に、製氷用給水タンクを備え、前記製氷用給水タンクと霧化ユニットの霧化用給水タンクは給水パイプで接続された請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 庫内に、冷却器と、前記冷却器の下部に除霜水を貯留するドレンパンを備え、前記ドレンパンと霧化ユニットの霧化用給水タンクは給水パイプで接続された請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
6. 霧化ユニットの霧化用給水タンク内部にオゾン発生手段を設けた請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
7. 霧化ユニットの霧化用給水タンク内部に酸化防止剤を内蔵したカセットを設けた請求項１から６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
8. 酸化防止剤は、水溶性ルチン、シトルリン、アスコルビン酸、のいずれかひとつから成る請求項７に記載の冷蔵庫。
9. 保存室の壁面には抗菌剤を練り込んだ請求項７または８に記載の冷蔵庫。