JP2008256257A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】野菜などの食品からの水分の蒸発を防止して食品の鮮度を保ち、また、蒸発した水分の冷却器への流入によって生じる着霜による冷却器の性能低下を防止して、除霜運転のためのヒータを不要にして省エネを図る。
【解決手段】冷蔵庫１は、冷蔵室１００から流出した空気（戻り空気）は切替室４００の背面を通って下降し、野菜室３００を経由して、または経由しないで、野菜室３００の背面の戻り風路を通って冷却器１１へ戻る。野菜室３００の流入出口には、水分を吸脱着するデシカントロータ１９が設けられ、その上流にヒータ２４が設けられている。デシカントロータ１９は、脱着側を通過して野菜室３００に流入する空気を加湿し、脱着側を通過して野菜室３００から流出する空気を除湿する。
【選択図】図３

Description

この発明は冷蔵庫、特に、湿度調整機能を具備する冷蔵庫に関するものである。

家庭用の冷蔵庫（以下、「冷蔵庫」と称す）において、庫内を高湿環境に保って食品を保存することは鮮度保持に効果的である。例えば、ケーキやお惣菜などの保存を高湿環境で行えば、食品からの水分の蒸発量を抑えることができるから、おいしさや鮮度を長期間に渡って保つことができる。そして、同時に、包装（ラップ等）したり、密閉容器（タッパー等）に密閉したりする手間が省け、消耗品を節約することができる。
また、野菜の保存においても、高湿環境では野菜中の水分の蒸散作用を抑えることができるため、野菜のみずみずしさを長く保つことができる。

そこで、冷蔵庫の野菜室を密閉して対流を最小限に抑えると共に、多孔質で親水性のある透湿板を設置して、透湿板からの水分放射によって野菜室をさらに高湿化する発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、多孔質シリカからなる調質部材（低湿度の雰囲気において放湿し、高湿度の雰囲気において吸湿する）を野菜室内に設置して結露を防ぎ、高湿度状態を維持する発明が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、野菜ケースの内部に設けられた解凍室に超音波加湿装置を備え、冷蔵庫運転時の除霜時に熱交換冷却器から発生する除霜水を回収して、該除霜水を超音波加湿装置によって微細な水滴として放出し、野菜ケース内の加湿を行う発明が開示されている（例えば特許文献３参照）。

特開２００３−２８５５５号公報（第５頁、図９） 特開２０００−２７４９２４号公報（第３頁、図１） 特開平６−２５７９３３号公報（第３頁、図１）

しかしながら、前記特許文献１に開示された発明は、水分が冷却器へ移動し、食品を保存する庫内の水分量が低下してしまう（除湿されるに同じ）という問題があった。また、輻射冷却においても、冷却器にて水分が奪われ湿度は低下する（除湿される）という問題があった。
また、前記特許文献２に開示された発明は、多孔質シリカでは放湿温度が高いため、野菜ケース内が０〜１０℃の低温に冷却されていると水分が放出されにくい。また、積極的に加湿を行う場合、シリカゲルから水分を放出させる場合は周囲空気の温度を上昇させ、シリカゲルに流通させることにより加湿を行うことができるが、周囲空気の温度上昇が冷蔵庫内部の温度上昇を招くため、この方法を利用した加湿は採用することが難しいという問題があった。
さらに、前記特許文献３に開示された発明は、除霜水を利用する方式であるため、除霜水を溜めるための水溜めタンク等を設けなければならない。また、冷凍庫内の冷気には食品などの匂いが移っており、除霜水にも匂いが移っているという問題があった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、冷蔵庫内部の温度上昇を抑えながら庫内空気の湿度を調整することができる、簡素な構成の冷蔵庫を得るものである。

この発明に係る冷蔵庫は、筐体と、それぞれ該筐体内に配置された、冷蔵室と、野菜室と、空気を冷却する冷却器と、空気を循環させる空気循環手段と、を有する冷蔵庫であって、
相対湿度差により水分を吸脱着させることができる水分調整手段が設置され、
前記冷蔵室から前記野菜室へ流れる空気によって前記水分調整手段の水分が脱着され、
前記野菜室から前記冷却器へ流れる空気によって前記水分調整手段に水分が吸着されることを特徴とする。

この発明の冷蔵庫は、野菜室で野菜等から発した水分が水分調整手段に吸着され、該吸着された水分が脱着され、水分調整手段から野菜室内に戻されるため、野菜室の温度上昇を抑えながら野菜室の空気の湿度を調整することができる。

［実施の形態１］
図１〜図５は本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫を説明するものであって、図１は前方から見た斜視図、図２は図１に示すＡ−Ａ線における断面図および冷媒配管の模式図、図３は図１おけるＢ−Ｂ線における断面図、図４は図１おけるＢ−Ｂ線における断面図（図３に同じ）、図５はデシカントロータの拡大図である。
図１において、冷蔵庫１は、最上部に配置された冷蔵室１００と、冷蔵室１００の下方には並行に配置された切替室４００および製氷室５００と、切替室４００および製氷室５００の下に配置された野菜室３００と、野菜室３００の下（最下部に同じ）に配置された冷凍室２００と、から構成されている。
切替室４００は冷凍温度帯（約−１２〜−２２℃）から冷蔵温度帯（約０〜５℃）に切替ができる。全容量４５０Ｌクラスの冷蔵庫において、各室の容量は冷蔵室が２４０Ｌ、冷凍室が８０Ｌ、野菜室が９０Ｌ程度である。

図２において、冷蔵室１００と製氷室５００との間および冷蔵室１００と切替室４００との間は、断熱材が充填された仕切り２で区切られている。製氷室５００と野菜室３００との間および切替室４００と野菜室３００との間は、仕切り３で区切られている。同様に、野菜室３００と冷凍室２００との間は、仕切り４で区切られている。
冷蔵庫の断熱箱体は鋼板の外箱５（筐体に同じ）と、合成樹脂製の内箱６と、これら両者間に充填された断熱材７等と、で形成されている。

冷蔵庫１の冷凍サイクルは、冷媒を圧縮する圧縮機８と、冷媒が凝縮する凝縮器９と、冷媒を減圧する絞り装置１０と、冷媒が蒸発する冷却器１１とを有し、圧縮機８と凝縮器９と絞り装置１０と冷却器１１とが、この順序で直列に接続されている。そして、冷却器１１は、野菜室３００の背面に配置されている。

図２（図１に示すＡ−Ａ線における断面図）において、野菜室３００の背面には断熱材によって形成された仕切り１２が配置され、仕切り１２と冷却器１１との間には、冷凍風路用の仕切り１３が配置され、仕切り１２と仕切り１３とに挟まれて冷凍室２００への流入風路が形成されている。また、冷却器１１の上側にはファン１４が配置される。
したがって、ファン１４によって送られて空気のうちの下方に向かう空気は、仕切り１２と仕切り１３の間の風路を通って冷凍室２００に入った後、冷凍室２００の背後に形成された戻り風路を経由して冷却器１１に流れる。

また、野菜室３００の背面に配置された断熱仕切り１２は、製氷室５００および切替室４００の背面まで伸びており、断熱仕切り１２の上端縁と仕切り２との隙間が、切替室４００および製氷室５００への流入風路を形成している。
また、冷蔵室１００の背面には冷蔵風路用の仕切り１５が設けられ、仕切り１５に形成された貫通孔が冷蔵流入風路を形成している。そして、各部屋への風路には風を制御するために、冷蔵風路開閉弁１６、冷凍風路開閉弁１７、切替風路開閉弁１８、製氷風路開閉弁（図示しない）が設置されている。
したがって、ファン１４によって送られた空気のうちの上方に向かう空気は、冷蔵風路開閉弁１６、冷凍風路開閉弁１７、切替風路開閉弁１８、あるいは製氷風路開閉弁（図示しない）の開閉または開度調整によって、冷蔵室１００、切替室４００あるいは製氷室５００に、適時適量が選択的に流れ込む。

図３および図４（図１に示すＢ−Ｂ線における断面図）において、冷蔵室１００から流出した空気（戻り空気）は切替室４００の背面を通って下降し、野菜室３００を経由して（図３参照）、または経由しないで（図４参照）、野菜室３００の背面の戻り風路を通って冷却器１１へ戻る。そして、野菜室３００の流入出口には、水分を吸脱着するデシカントロータ１９が設けられて、デシカントロータ１９前の風路にヒータ２４が設けられている。

図５において、デシカントロータ１９は、回転軸２３の側面に対向して第一デシカント板２０および第二デシカント板２１が設置され、これらと９０°の位相差をもって回転軸２３の側面に対向して切替板２２ａ、２２ｂ（以下、まとめて「切替板２２」と称す）が設置されている。回転軸２３は野菜室３００の流入出口の高さ方向の中央に、軸心を水平にして配置されている。
そして、第一デシカント板２０および第二デシカント板２１（両者によって平面が形成される）は、野菜室３００の流入出口の略全面積を覆うことができ、このとき、切替板２２ａまたは切替板２２ｂは、野菜室３００の背面の戻り風路を塞ぐことができるものである（図３参照）。

また、切替板２２ａおよび切替板２２ｂ（両者によって平面が形成される）は、野菜室３００の流入出口の略全面積を覆うことができ、このとき、第一デシカント板２０または第二デシカント板２１は、野菜室３００の背面の戻り風路を塞ぐことができるものである（図４参照）。
さらに、回転軸２３の回転角度に応じて、野菜室３００に流入する風量（野菜室３００背面の戻り風路を直接通過する風量に同じ）が調整自在であるから、第一デシカント板２０および第二デシカント板２１を通過する風量もまた調整自在である。

なお、デシカントロータ１９を構成する第一デシカント板２０および第二デシカント板２１は、高さ１０ｍｍ、幅９０ｍｍ、奥行き１０ｍｍであって、平方インチあたり５０個程度のセルを持つハニカム構造であって、相対湿度３０〜４０％で水分を吸脱着し、１．５〜２．５ナノメートルの穴径の細孔が多数設けられたケイ素材料を基材に担持するものである。

次に加湿動作について説明する。表１〜表３はデシカントロータ１９がない状態の温度、相対湿度などの平均値を示す。表１の測定条件は外気温３０℃、扉を閉めた状態で圧縮機８とファン１４が運転している際の、庫内空気（以下、「空気」と称す）の温度の平均値であり、冷蔵室１００や野菜室３００内に水分を放出するものが入っていない場合を表している。

冷却器１１を出た空気の温度は−２５℃、相対湿度１００％であり、冷蔵室１００に入った空気は庫外からの熱で温められ乾球温度４．３℃、相対湿度１７．９％になる。冷蔵室１００から野菜室３００へ流れる風路は、冷却器１１が近いため空気は冷やされて乾球温度０．５℃、相対湿度２２．２％になる。そして、野菜室３００に入ると庫外からの熱やヒータの熱を受けて乾球温度９．２℃、相対湿度１７．３％になる。

表２および表３に野菜室３００に野菜相当の水分を放出した場合の値を示す。野菜室入口では水分がない場合と同様で乾球温度０．６℃、相対湿度２１．８％であるものの、野菜室３００内では水分が放出されるため乾球温度９．７℃、相対湿度は３７．４％に上がる。
デシカントロータ１９がない場合、水分を多く含んだ空気が野菜室３００から冷却器１１に戻る。このため、冷却器１１に霜が付着することによって冷却性能が悪化すると共に、霜を取るためのヒータの通電時間が延びることによって消費電力量が増える。また、霜取り用のヒータが長時間稼働する（ＯＮされている）ことによって庫内温度も上昇しやすくなり、食品の品質を落とす恐れがある。

デシカントロータ１９を野菜室３００の出入り口に設置し（図３参照）、冷蔵室１００から野菜室３００へ入る部分で脱着（流入する空気を加湿するに同じ）、野菜室３００から冷却器１１へ戻る部分で吸着させる（流出する空気を除湿させるに同じ）ことによって、野菜室３００内を保湿すると共に、冷却器１１への着霜を低減させることができる。
デシカントロータ１９を通って、野菜室３００の天井から流入する風路構成とすることによって、野菜室３００内全体を効果的に加湿することができる。

野菜室３００の入口の空気は、乾球温度０．６℃、相対湿度２１．８％で相対湿度が低いため、デシカントロータ１９を通る際に水分を脱着させて、理想的な状態では乾球温度−３℃、相対湿度６０％に加湿されて野菜室３００に入る。
野菜室３００が冷え過ぎる場合は、デシカントロータ１９前の風路に設置されたヒータ２４に通電し、空気の温度を上げて相対湿度を下げてからデシカントロータ１９に通すことによって脱着しやすくなり、効率が向上する。

あるいは、デシカントロータ１９を９０°回転させて図４の位置にすれば、野菜室３００の出入り口は切替板２２で遮断される。そうすると、冷蔵室１００を出た空気は野菜室３００に入らずにデシカントロータ１９を通って冷却器１１へと戻るため、ヒータ２４が無くても野菜室の温度調整が可能である（すなわち、ヒータ２４を撤去してもよい）。

野菜室３００から相対湿度の高い空気がデシカントロータ１９を通って冷却器１１に戻るとき、空気中の水分がデシカントロータ１９に吸着されて空気は除湿される。
デシカントロータ１９が無い状態において野菜室３００は乾球温度９．７℃、相対湿度は３７．４％であったものが、デシカントロータ１９で加湿された空気が野菜室３００に流入することによって、野菜室内が除々に加湿されて乾球温度５℃、相対湿度６０％になるとすると、野菜室３００からデシカントロータ１９を通った空気は乾球温度８℃、相対湿度３０％に除湿される。

デシカントロータ１９は吸脱着を始めてから時間が経つと飽和して吸脱着性能が落ちるため、性能が落ちる前に回転軸２３を中心として１８０°回転させる。たとえば、吸着側に配置されて水分を多く含んだ第一デシカント板２０を脱着側に移動し、脱着側に配置されて水分を放出した第二デシカント板２１を吸着側に移動して、吸脱着性能を持続する。

図２３〜図２６は、デシカントロータの水分の吸脱着特性を示す特性図である。なお、図２３〜図２５におけるデシカントロータ１９は、１．５〜２．５ナノメートルの穴径の細孔が多数設けられたケイ素材料で構成され、相対湿度３０〜４０％で水分を吸脱着する第一デシカント板２０および第二デシカント板２１を具備するものである。また、ケイ素材料（ｇ’）に対する水分量（ｇ）である脱着量比（ｇ／ｇ’）で表している。
図２３〜図２６は、野菜室３００の入口を模擬して乾球温度０℃、相対湿度１５、２５％の空気がデシカントロータ１９を通る条件における、相対湿度が１５％のときは飽和吸着量０．２５ｇ／ｇ’、時定数１２００秒で０．１６ｇ／ｇ’、相対湿度が２５％のとき飽和脱着量０．２６ｇ／ｇ’、時定数１３００秒で０．１６ｇ／ｇ’である。

図２６は、野菜室３００の出口を模擬して乾球温度５℃、相対湿度６０％の空気がデシカントロータ１９を通る条件における、飽和吸着量は０．４５ｇ／ｇ’、時定数６００秒で０．２７ｇ／ｇ’である。
吸着速度よりも脱着速度の方が遅いため脱着側の性能でデシカントロータ１９の仕様を決めると、時定数が約２０分なのでデシカントロータ１９の反転間隔も２０分とし、野菜から放出される水分１．２ｇ／ｈを吸脱着するのに必要なケイ素材料は、
１．２（ｇ／ｈ）／０．１６（ｇ／ｇ’）／３（回転／ｈ）＝２．５（ｇ’）
とする。ケイ素材料は、第一デシカント板２０および第二デシカント板２１の両方に必要であるから、デシカントロータ１９としては合計５．０ｇ’の担持量（ケイ素材料の量）となる。

デシカントロータ１９のサイズは風が全体を通るように野菜室３００の入口風路と同じ幅、高さとし、圧力損失が大きくならないようハニカム構造のセル密度とデシカント板の奥行きを決める。
デシカントロータ１９を天井背面に設けることで天井風路から加湿された空気が部屋中を均一に潤すことができ、２０ｍｍ×９０ｍｍ×１０ｍｍサイズのデシカントロータ１９であれば野菜収納の庫内容積を狭めずに済む。

基材に吸脱着材を担持していない場合と担持した場合との水分蒸発量を表４に示す。野菜室３００に５００ミリリットルの水を入れたケースを２個設置し、合計１リットルの水から蒸発した水分量を水分蒸発量としている。吸脱着材なしのとき１．５１ｇ／ｈだったのに対し、吸脱着材ありでは０．８６ｇ／ｈに蒸発量が抑えられる。

デシカントロータ１９を通過する風量は、冷蔵庫内の温度状況に依存し、冷凍室２００の温度が冷え過ぎた場合は庫内ファン１４は停止し、冷蔵室１００が冷え過ぎた場合は冷蔵風路開閉弁１６が閉まって冷蔵室１００への送風を止めるため、デシカントロータ１９にも風が通らなくなる。
通風が止まると吸脱着もしづらくなるため、デシカントロータ１９は２０分間隔の反転制御の他に、冷蔵風路開閉弁１６が閉まったときや庫内ファン１４が停止した場合にはタイマーを止める制御をすることにより、吸脱着を確実に行うことができる。

以上のように、冷蔵室１００から流出して野菜室３００に流入する相対湿度の低い空気を、デシカントロータ１９の脱着側（たとえば、第一デシカント板２０）に通して加湿し、野菜室３００から流出して冷却器１１に戻る相対湿度の高い空気を、デシカントロータ１９の吸着側（たとえば、第一デシカント板２１）に通して除湿することで、野菜室３００を保湿することができると共に、冷却器１１の着霜を低減することができる。

［実施の形態２］
図６および図７は本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫を説明するものであって、図６は前方から見た斜視図、図７の（ａ）は図６に示すＢ−Ｂ線における断面図、図７の（ｂ）はデシカントロータの拡大図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図７の（ａ）において、冷蔵庫１ｂは、野菜室３００の流入出口に円筒形状のデシカントロータ２５を備えている。
図７の（ｂ）において、デシカントロータ２５は、円筒の中心軸に回転軸２３を備え、円筒の上側を第二デシカント板２１、下側を第一デシカント板２０とし、２０分で１８０°の一定速度で回転させる。デシカントロータ１９（実施の形態１）のように基材形状が直方体の場合は回転するときに周囲の空間を横切るため、大きな基材を使用することができないが、円筒形状で回転軸２３を中心に回転させると余分なスペースが不要になる。したがって、不要になった分だけ円筒のサイズを大きくすることができるから、吸脱着量を増やすことができる。また、円筒形状であれば一定速度で回転すればよいため制御が容易である。

［実施の形態３］
図８および図９は本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫を説明するものであって、図８は前方から見た斜視図、図９の（ａ）および図９の（ｂ）は図８に示すＢ−Ｂ線における断面図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図９の（ａ）および（ｂ）において、冷蔵庫１ｃはデシカントロータ１９と風路切替手段２６とを備えている。
すなわち、直方体形のデシカントロータ１９を野菜室３００背面に水平に設置し、左の野菜室３００側に脱着側流路（図中、回転軸を挟んだ左側）を、冷却器１１側に吸着側流路（図中、回転軸を挟んだ右側）を形成し、冷蔵室１００から流出してくる空気を、脱着側流路または吸着側流路のどちらに送るかを切替可能な風路切替手段２６を、デシカントロータ１９の上流側に設けている。

冷蔵室１００から流出した空気は乾球温度０．６℃、相対湿度２１．８％であったものが、デシカントロータ１９に入って乾球温度−３℃、相対湿度６０％に加湿されて野菜室３００に入る。野菜室３００の最適温度は５〜８℃程度であるため、風が入り続けると冷え過ぎる可能性があるものの、風路切替手段２６が野菜室３００に入る風を調整することができるから、野菜にとっての最適環境を作り易くなる。
なお、冷蔵庫１（実施の形態１）のようにデシカントロータ１９に風路切替の機能も付加する場合は、風路切替手段２６を別途使用せずに済むものの、デシカントロータ１９に位置決めを確実に行うためにストッパー機構や位置決め制御が必要となり複雑になる。すなわち、冷蔵庫１ｃは、風路切替手段２６を別途設けることによりデシカントロータ１９の構成を簡単で安価なものに出来る。

風路切替手段２６は、回転軸２８と、回転軸２８に設置された遮蔽板２７と、から構成されている。遮蔽板２７が吸着側流路を塞ぐ（図８において、回転軸２８の右側に水平になっている）ときは、冷蔵室１００からの戻り空気は、脱着側流路を通ってデシカントロータ１９によって加湿されて野菜室３００に入り、さらに、野菜室３００から吸着側流路を通ってデシカントロータ１９によって除湿されて冷却器１１に戻る（図９の（ａ）参照）。
一方、野菜室３００の温度が下がり過ぎたときは、風路切替手段２６の遮蔽板２７を回転軸２８の上に垂直にして冷蔵室１００の戻り空気を吸着側流路へ通し、冷却器１１に直接戻す。そうすると、野菜室３００へ入る空気の流れは止められるため、冷え過ぎを防ぐことができ、温度調整が可能となる（図９の（ｂ）参照）。

［実施の形態４］
図１０は本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫を説明するものであって、図１０は前方から見た斜視図、図１１の（ａ）は図１０に示すＡ−Ａ線における断面図、図１１の（ｂ）はデシカントロータの拡大断面図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図１１の（ａ）において、冷蔵庫１ｄには、デシカントロータ１９が野菜室３００の背面の断熱仕切り１２を貫通して設置されている。

すなわち、デシカントロータ１９の吸着側（たとえば、第一デシカント板２０）はファン１４から冷凍室２００へ向かう風路内に設けられ、脱着側（たとえば、第二デシカント板２１）は野菜室３００入口の風路に設けられている。
冷蔵室１００や野菜室３００の内部に水分を放出するものがなく乾いた状態のとき、野菜室３００の温湿度は表１のように乾球温度９．２℃、相対湿度１７．３％、絶対湿度１．２４×１０−３ｋｇ／ｋｇＤＡであり、野菜室３００の出口にデシカントロータ１９を備えても相対湿度が低く吸着が十分に行われない可能性がある。

一方、冷凍室２００は乾球温度−１７．１℃、相対湿度５５．２％、絶対湿度４．８２×１０−４ｋｇ／ｋｇＤＡ、水分の移動量は１４．１ｇ／ｈで、温度が低い分相対湿度が高く吸着はしやすい。冷凍室２００は絶対湿度が野菜室３００よりも低いが風量が多いので水分の移動量では冷凍室のほうが安定した吸着量が得られる。野菜室３００は冷蔵風路開閉弁１６があるためデシカントロータ１９に送風されない時間帯が多いが、冷凍室２００は他の部屋よりも冷やすのに時間がかかるためファンからの送風時間も長く、吸着もしやすい。
デシカントロータ１９を冷凍風路の上流側へ設置すると、デシカントロータ１９に入る風は乾球温度−２５℃、相対湿度１００％近くであり、デシカントロータ１９に水分を吸着させて出てくる空気は−２４．３℃、相対湿度３０％程度になる。冷凍室２００に入る空気が除湿されているため、冷凍食品に霜が付くことも防ぐことができる。

［実施の形態５］
図１２および図１３は本発明の実施の形態５に係る冷蔵庫を説明するものであって、図１２は前方から見た斜視図、図１３の（ａ）は図１２に示すＡ−Ａ線における断面図、図１３の（ｂ）はデシカントロータの拡大断面図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図１３の（ａ）において、冷蔵庫１ｅには、デシカントロータ１９が野菜室３００と冷凍室２００との間の仕切り４内に設けられている。

すなわち、デシカントロータ１９の回転軸２３を野菜室３００と冷凍室２００との間の仕切り４内に設け、デシカントロータ１９を仕切り４を貫通して設置している。このため、デシカントロータ１９の野菜室３００側にある半分（たとえば、第二デシカント板２１）を脱着側とし、冷凍室２００側にある半分（たとえば、第一デシカント板２０）を吸着側とし、冷蔵室１００出口とデシカントロータ１９の脱着側（野菜室３００内）とをつなぐ風路と、吸着側２０（冷凍室２００内）とデシカントロータ１９の冷却器１１とをつなぐ風路と、を備えている。

そうすると、冷凍室２００の空気は乾球温度−１７．１℃、相対湿度５５．２％で、デシカントロータ１９を通って除湿された空気は乾球温度−１６．６℃、相対湿度３０％となる。冷凍室２００出口で吸着するすることによって、冷凍室２００で食物から水分が放出される場合であっても、冷却器１１に入る前に空気が除湿されるから、冷却器１１の着霜を低減することができる。

［実施の形態６］
図１４および図１５は本発明の実施の形態６に係る冷蔵庫を説明するものであって、図１４は前方から見た斜視図、図１５の（ａ）は図１４に示すＣ−Ｃ線における断面図、図１５の（ｂ）は図１４に示すＤ−Ｄ線における断面図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図１４〜図１５において、冷蔵庫１ｆは、一番下の部屋が野菜室３００、野菜室３００の上段の部屋が冷凍室２００になっている。

図１５の（ａ）および（ｂ）において、冷蔵庫１ｆにおけるデシカントロータ１９は、回転軸２３が野菜室３００と冷凍室２００の間の仕切り４内に設けられ、デシカントロータ１９は仕切り４を貫通して設置されている。すなわち、デシカントロータ１９の野菜室３００側の半分（たとえば、第二デシカント板２１）を脱着側とし、冷凍室２００側の半分（たとえば、第一デシカント板２０）を吸着側とし、冷蔵室１００出口とデシカントロータ１９の脱着側とを結ぶ風路と、デシカントロータ１９の吸着側と冷却器１１とをつなぐ風路と、を備えている。
そして、野菜室３００が冷凍室２００の下段にあるため、デシカントロータ１９を野菜室３００の天井面（冷凍室２００の床面に同じ）に設置することができるから、デシカントロータ１９から加湿されて出てくる空気を野菜室３００の全体に行き渡らせることができる。

［実施の形態７］
図１６〜図１８は本発明の実施の形態７に係る冷蔵庫を説明するものであって、図１６は前方から見た斜視図、図１７の（ａ）は図１６に示すＡ−Ａ線における断面図、図１７の（ｂ）は図１６に示すＢ−Ｂ線における断面図、図１８はデシカントロータを示す平面視の断面図（図１７に示すＥ−Ｅ線における断面図）である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図１６および図１７において、冷蔵庫１ｇは、冷蔵室１００への流入風路にデシカントローラ２９の脱着側（たとえば、第二デシカント板２１）が配置され（図１７の（ａ）参照）、冷蔵室１００からの流出風路にデシカントローラ２９の吸着側（たとえば、第一デシカント板２０）が配置されるものである（図１７の（ｂ）参照）。

すなわち、冷蔵庫１ｇは、直方体形のデシカントロータ２９が冷蔵室１００の背面に水平に設置され、ファン１４から冷蔵室１００に流入する際に通る方を脱着側とし、冷蔵室１００を出ていくときに通る方を吸着側とし、脱着側と吸着側との中間に回転軸２３が配置されている。
したがって、脱着側において冷蔵室１００に入る風を加湿することにより、冷蔵室１００内の食品を乾燥から防ぎ、同時に、吸着側において冷蔵室１００から出る風を除湿することにより、冷却器１１の着霜を低減することができる。

外気が３０℃、相対湿度７０％において、冷蔵室１００に水分を放出する食べ物などが無く扉も閉めている場合には、冷蔵室１００の乾球温度は４．３℃、相対湿度１７．９％であるものの、冷蔵扉の開閉を何度か繰り返すと外気から水分が庫内に入り、冷蔵室１００の乾球温度は４．９℃、相対湿度４７．７％となる。また、冷蔵室１００に水分を放出するような食物を置いた場合も同様に湿度が高くなる。
したがって、デシカントロータ２９がない場合は、冷蔵室１００に入った水分は冷却器１１に着霜し、冷蔵室１００の内部は再び乾燥してしまう。

一方、デシカントロータ２９が設置されている冷蔵庫１ｇでは、デシカントロータ２９が冷蔵室１００から流出する空気に含まれる水分を吸着側（たとえば、第一デシカント板２０）において吸着した後、吸着した水分を脱着側において冷蔵室１００に流入する空気中に放出する（たとえば、水分を吸着している第一デシカント板２０を回転して脱着側に移動する）。
すなわち、冷蔵庫１ｇは、冷蔵室１００へ入る空気で脱着して再び冷蔵室１００へ水分を放出するため、冷蔵室１００内は水分を維持することができ、同時に、冷却器１１への着霜も低減することができる。なお、冷蔵室１００に水分を放出するような食物を置いた場合も同様の効果が得られる。
よって、冷蔵室用デシカントロータ２９と野菜室用デシカントロータ１９を併用することで、冷蔵室１００と野菜室３００の両方で湿度調整が可能となる。

［実施の形態８］
図１９および図２０は本発明の実施の形態８に係る冷蔵庫を説明するものであって、図１９は前方から見た斜視図、図２０の（ａ）は図１９に示すＡ−Ａ線における断面図、図２０の（ｂ）は冷却部を拡大して示す部分断面図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図１９および図２０において、冷蔵庫１ｈは、野菜室３００から冷却器１１に入るまで間の風路に冷却部３０を備えている。冷却部３０は、熱伝導率の良い銅によって形成されたベース３１と、ベース３１に一体的に形成あるいは伝熱可能に設置されたフィン３２（銅製）から構成され、ベース３１が断熱壁１２に設置されている。

このため、ベース３１は冷却器１１の吸熱によって冷やされ、同時に冷やされたフィン３２は風路に晒されるから、その温度は０℃より高く、湿り空気の露点温度以下になる。そうすると、冷却部３０（正確には、フィン３２の間）を通る空気の水分が、冷却部３０に結露水として付着し、ドレインホース３３を伝って庫外へ排出される。
また、冷却器１１の温度は０℃以下であるため、通常、空気に含まれた水分は霜として付着するものの、冷却部３０において結露水として回収されるため、着霜量が減少し、また、結露に伴う潜熱分は省エネルギーとなる。

［実施の形態９］
図２１および図２２は本発明の実施の形態９に係る冷蔵庫を説明するものであって、図２１は前方から見た斜視図、図２２は図２１に示すＢ−Ｂ線における断面図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図２２において、冷蔵庫１ｉの野菜室３００の流入出口にはデシカントロータ１９が設置され、野菜室３００から冷却器１１に入るまで間の風路に冷却部３０を備えている。
したがって、野菜室３００や冷蔵室１００から冷却器１１に向かう空気中の水分は、デシカントロータ１９と冷却部３０で回収される。

すなわち、デシカントロータ１９は野菜室３００内で発生した水分を再度野菜室３００へと戻すことによって、冷却器１１に行く水分を減らし着霜を低減させる。しかし、扉を開けたり水分の多い食物を入れるなどして大量の水分が庫内に入ってきた場合にはデシカントロータ１９で吸着しきれなかった水分を冷却部３０で回収しドレインホース３３にて庫外に排出する。
デシカントロータ１９と冷却部３０の両方を備えることによって、野菜室３００内の保湿と余分な水分の排出ができる。デシカントロータ１９で水分を保持できる分だけ冷却部３０を通る水分が減るため、冷却部３０の形状を小さく抑えることができる。

［その他の実施の形態］
実施の形態１〜９は、野菜室の他に冷蔵室等を具備する冷蔵庫であるが、本発明はこれに限定するものではなく、野菜室のみを具備する野菜専用の冷蔵庫であってもよい。また、野菜室に収納されるものは、文字通り野菜に限定されるものではなく、所定の湿度において保管されることが要求されるものであれば何れであってもよい（穀類や食品に限定しない）。さらに、冷蔵庫の大きさ等についても限定するものではなく、たとえば、冷蔵倉庫や冷蔵コンテナ（車両や船舶に搭載される）であってもよい。

本発明は以上のように簡素な構成であって、冷蔵庫内部の温度上昇を抑えながら庫内空気の湿度を調整することができるから、家庭用または事業用の各種冷蔵庫として広く利用することができる。

発明の実施の形態１に係る冷蔵庫を説明する前方から見た斜視図。 図１に示すＡ−Ａ線における断面図。 図１おけるＢ−Ｂ線における断面図。 図１おけるＢ−Ｂ線における断面図。 図１に示す冷蔵庫におけるデシカントロータの拡大図。 本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫を説明する前方から見た斜視図。 図６に示すＢ−Ｂ線における断面図およびデシカントロータの拡大図。 本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫を説明する前方から見た斜視図。 図８に示すＢ−Ｂ線における断面図。 本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫を説明する前方から見た斜視図。 図１０に示すＡ−Ａ線における断面図とデシカントロータの拡大断面図。 本発明の実施の形態５に係る冷蔵庫を説明する前方から見た斜視図。 図１２に示すＡ−Ａ線における断面図とデシカントロータの拡大断面図。 本発明の実施の形態６に係る冷蔵庫を説明する前方から見た斜視図。 図１４に示すＣ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線における断面図。 実施の形態７に係る冷蔵庫を説明する前方から見た斜視図。 図１６に示すＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線における断面図。 図１６に示す冷蔵庫におけるデシカントロータを示す平面視の断面図。 本発明の実施の形態８に係る冷蔵庫を説明する前方から見た斜視図。 図１９に示すＡ−Ａ線における断面図および冷却部の拡大断面図。 本発明の実施の形態９に係る冷蔵庫を説明する前方から見た斜視図。 図２１に示すＢ−Ｂ線における断面図。 デシカントロータの水分の吸脱着特性を示す特性図。 デシカントロータの水分の吸脱着特性を示す特性図。 デシカントロータの水分の吸脱着特性を示す特性図。 デシカントロータの平衡吸着線図。

符号の説明

１：冷蔵庫（実施の形態１）、１ｂ：冷蔵庫（実施の形態２）、１ｃ：冷蔵庫（実施の形態３）、１ｄ：冷蔵庫（実施の形態４）、１ｅ：冷蔵庫（実施の形態５）、１ｆ：冷蔵庫（実施の形態６）、１ｇ冷蔵庫（実施の形態７）、１ｈ：冷蔵庫（実施の形態８）、１ｉ：冷蔵庫（実施の形態９）、２：仕切り（冷蔵室／製氷室および冷蔵室／切替室）、３：仕切り（製氷室／野菜室および切替室／野菜室）、４：仕切り（野菜室／冷凍室）、５：外箱、６：内箱、７：断熱材、８：圧縮機、９：凝縮器、１０：絞り装置、１１：冷却器、１２：野菜室背面の断熱仕切り、１３：冷凍風路用仕切り、１４：庫内ファン、１５：冷蔵風路用仕切り、１６：冷蔵風路開閉弁、１７：冷凍風路開閉弁、１８：切替風路開閉弁、１９：デシカントロータ、２０：第一デシカント板（吸着側）、２１：第二デシカント板（脱着側）、２２：切替板、２３：回転軸、２４：ヒータ、２５：円筒形のデシカントロータ、２６：風路切替手段、２７：遮蔽板、２８：遮蔽板の回転軸、２９：冷蔵室用デシカントロータ、３０：冷却部、３１：ベース、３２：フィン、３３：ドレインホース、１００：冷蔵室、２００：冷凍室、３００：野菜室、４００：切替室、５００：製氷室。

Claims (18)

1. 筐体と、それぞれ該筐体内に配置された、冷蔵室と、野菜室と、空気を冷却する冷却器と、空気を循環させる空気循環手段と、を有する冷蔵庫であって、
   相対湿度差により水分を吸脱着させることができる水分調整手段が設置され、
   前記冷蔵室から前記野菜室へ流れる空気によって前記水分調整手段の水分が脱着され、
   前記野菜室から前記冷却器へ流れる空気によって前記水分調整手段に水分が吸着されることを特徴とする冷蔵庫。
2. 筐体と、それぞれ該筐体内に配置された、冷蔵室と、野菜室と、冷凍室と、空気を冷却する冷却器と、空気を循環させる空気循環手段と、を有する冷蔵庫であって、
   相対湿度差により水分を吸脱着させることができる水分調整手段が設置され、
   前記冷蔵室から前記野菜室へ流れる空気によって前記水分調整手段の水分が脱着され、
   前記冷凍室から前記冷却器へ流れる空気によって前記水分調整手段に水分が吸着されることを特徴とする冷蔵庫。
3. 筐体と、それぞれ該筐体内に配置された、冷蔵室と、野菜室と、冷凍室と、空気を冷却する冷却器と、空気を循環させる空気循環手段と、を有する冷蔵庫であって、
   相対湿度差により水分を吸脱着させることができる水分調整手段が設置され、
   前記冷蔵室から前記野菜室へ流れる空気によって前記水分調整手段の水分が脱着され、
   前記冷却器から前記冷凍室へ流れる空気によって前記水分調整手段に水分が吸着されることを特徴とする冷蔵庫。
4. 前記野菜室と前記冷凍室とを仕切る断熱仕切りを貫通して前記水分調整手段が配置されることを特徴とする請求項２または３記載の冷蔵庫。
5. 前記野菜室の背面に断熱壁が配置され、該断熱壁を貫通して水分調整手段が配置されることを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
6. 前記野菜室の背面上部に空気の流入口と水分調整手段とが配置され、
   前記野菜室の背面上部から前面側に向けて天井風路が形成され、
   前記流入口から流入して空気が、前記水分調整手段の脱着部と前記天井風路とを通り前記野菜室に広がることを特徴とする請求項１〜５記載の冷蔵庫。
7. 筐体と、それぞれ該筐体内に配置された、冷蔵室と、野菜室と、空気を冷却する冷却器と、空気を循環させる空気循環手段と、を有する冷蔵庫であって、
   相対湿度差により水分を吸脱着させることができる水分調整手段が設置され、
   前記冷却器から冷蔵室へ流れる空気によって前記水分調整手段の水分が脱着され、
   前記冷蔵室から前記冷却器へ流れる空気によって前記水分調整手段に水分が吸着されることを特徴とする冷蔵庫。
8. 前記水分調整手段は、相対湿度３０％〜４０％における平衡吸着量が、相対湿度３０％未満または相対湿度４０％超えにおける平衡吸着量より大きいことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の冷蔵庫。
9. 前記水分調整手段は、回転軸と、該回転軸を挟んで対向して設置された一対の水分調整板と、該回転軸を挟んで対向して設置された一対の切替板と、から形成されることを特徴とする請求項８記載の冷蔵庫。
10. 前記水分調整手段は、略２０分ごとに前記回転軸を回転中心にして１８０°回転し、前記一対の水分調整板の一方の水分調整板が吸着および脱着を繰り返し、これに並行して前記一対の水分調整板の他方の水分調整板が脱着および吸着を繰り返すことを特徴とする請求項９記載の冷蔵庫。
11. 前記野菜室の背面寄りに前記冷却器へ直接戻る風路が形成され、
    前記一対の水分調整板が前記野菜室の流入口および流出口を覆う際、前記一対の切替板のうちの一方の切替板が前記風路を遮断し、
    且つ、前記一対の切替板が前記野菜室の流入口および流出口を遮断する際、前記一対の水分調整板のうちの一方の水分調整板が前記風路内に配置されることを特徴とする請求項１０記載の冷蔵庫。
12. 水分調整手段は円筒形状で円筒中心に回転軸を備え、一方の半円筒部が吸着側になるとき他方の半円筒部が脱着側になるデシカントロータであることを特徴とする請求項８記載の冷蔵庫。
13. 吸着側と脱着側とが所定時間ごとに入れ替わるように、前記水分調整手段が一定の速度で回転することを特徴とする請求項１２記載の冷蔵庫。
14. 前記水分調整手段を通過する風流れが停止している間は、前記回転軸の回転を停止し、該停止している時間を除いた時間が所定時間になるごとに、吸着側と脱着側とが入れ替わることを特徴とする請求項１０または１３記載の冷蔵庫。
15. 前記野菜室に入る風路と前記冷却器へ直接戻る風路とを切り替える風路切替手段を備え、
    前記野菜室の温度によって前記風路切替手段を切替えることを特徴とする請求項１４記載の冷蔵庫。
16. 前記野菜室より風上側に空気を加熱するための加熱手段が設けられることを特徴とする請求項８記載の冷蔵庫。
17. 筐体と、それぞれ該筐体内に配置された、冷蔵室と、野菜室と、空気を冷却する冷却器と、空気を循環させる空気循環手段と、を有する冷蔵庫であって、
    前記冷蔵室あるいは前記野菜室から前記冷却器に入るまでの風路に冷却部が設けられ、
    前記冷却部の温度が、０℃より高く、且つ前記風路を通る空気の露点温度以下であることを特徴とする冷蔵庫。
18. 前記冷却部がフィン、あるいはヒートパイプを備えたことを特徴とする請求項１７記載の冷蔵庫。

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